摘要: 本發(fā)明涉及BOPP薄膜技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種耐擦刮無(wú)膠消光膜及其制備方法，耐擦刮無(wú)膠消光膜包括依次設(shè)置的消光層、芯層和熱復(fù)合層，消光層包括共聚聚丙烯、高密度聚乙烯、2.0~2.5wt%馬來(lái)酸酐改性氮雜環(huán)丙烷為端基的直鏈烷基硅酮（重均分子量12~15萬(wàn)，表面張力42~45mN/m）和2000~4000ppm球體聚甲基丙烯酸甲酯（粒徑D50為4.0~5.0μm）；芯層包括均聚聚丙烯；熱復(fù)合層包括乙烯?醋酸乙烯酯共聚物和2000~4000ppm球體抗粘連劑。本發(fā)明的耐擦刮無(wú)膠消光膜通過(guò)對(duì)消光層和熱復(fù)合層組分的協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了消光層表面耐擦刮性、高表面張力（印刷適用性）與收解卷順暢性的平衡，為高端BOPP消光膜提供了其消光面耐擦刮共性問(wèn)題解決方案。

消光膜是一種消光層表面對(duì)入射光因漫反射而呈現(xiàn)低光澤啞光外觀效果的包裝用膜，具有表面觸感舒適，觀感典雅，印刷時(shí)色彩能夠逼真再現(xiàn)等諸多優(yōu)點(diǎn)，普通包裝膜是無(wú)法達(dá)到的。現(xiàn)有的BOPP消光薄膜主要包括第一表層即消光層、芯層和第二表層，也有多于三層的共擠復(fù)合結(jié)構(gòu)，其實(shí)際應(yīng)用時(shí)會(huì)在消光層表面進(jìn)行印刷或涂覆等后加工，但傳統(tǒng)預(yù)涂型或即涂型消光膜產(chǎn)品由于采用傳統(tǒng)高耗能含VOCs的打底涂覆烘干或在線涂膠烘干紙塑覆膜工藝，正逐步被一步法可直接紙塑熱復(fù)合的消光膜產(chǎn)品替代，可直接紙塑熱復(fù)合（以下簡(jiǎn)稱“熱復(fù)合”）的消光膜通常包括消光層、芯層和熱復(fù)合層三層結(jié)構(gòu)。

目前可直接熱復(fù)合的消光膜產(chǎn)品的消光層主要是高密度聚乙烯和共聚聚丙烯組成，在成膜拉伸過(guò)程中，共聚聚丙烯為“海相”，結(jié)晶的高密度聚乙烯成“島相”，在外力拉伸作用力下，消光層在拉伸過(guò)程中高密度聚乙烯就會(huì)相較于共聚聚丙烯的“海相”而凸出，微觀上呈現(xiàn)“海島”相疇結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)表面外觀的消光效果。然而目前可直接熱復(fù)合的BOPP消光膜產(chǎn)品的消光層表面耐擦刮性能較差，導(dǎo)致其在二次分切或覆膜過(guò)程中因常存在的“膜-輥速差”而被導(dǎo)輥擦刮，特別是經(jīng)物流運(yùn)輸過(guò)程中包裝盒表面互相碰擦等的情形下消光層表面容易被擦刮留痕，尤其覆膜在深色背景材料時(shí)刮痕相對(duì)凸顯，成為制約了紙塑覆膜包裝外觀高端效果的典型技術(shù)瓶頸。

另外，現(xiàn)在常用的可直接熱復(fù)合的消光膜（以下簡(jiǎn)稱“無(wú)膠消光膜”），其熱復(fù)合層通常選擇為較低熔點(diǎn)的熱熔膠層，主要由相對(duì)高VA含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（VA為醋酸乙烯酯）組成，而制膜工藝中往往經(jīng)電暈處理，以協(xié)同保證薄膜與印刷件之間的復(fù)合牢度。但是為了提高消光層（同樣須經(jīng)電暈處理）覆膜印后加工適用性（如UV上光油，以下簡(jiǎn)稱“UV上光”）通常要提高消光層的表面張力，消光層表面張力的提高，使得收卷里外接觸并在包括夏季高溫環(huán)境存儲(chǔ)情形下再解卷使用時(shí)，消光層極性組分與熱復(fù)合層極性組分相互作用導(dǎo)致收解卷不順暢性，因此“保證收解卷順暢性以及消光層的印后加工適用性（如UV上光）提升之間平衡”是目前要解決的共性技術(shù)問(wèn)題。

基于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種耐擦刮無(wú)膠消光膜及其制備方法，屬于雙向拉伸聚丙烯薄膜，無(wú)需二次加工，節(jié)能環(huán)保，通過(guò)對(duì)消光層組分的協(xié)同創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，同時(shí)匹配熱復(fù)合層協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了所述耐擦刮無(wú)膠消光膜的消光層表面在“耐擦刮性、高表面張力（與印后加工行業(yè)技術(shù)人員熟知的“印刷適用性”正相關(guān)）與收解卷順暢性”之間的平衡，在常溫和低溫環(huán)境下均具有良好的耐擦刮性能，利于滿足日益增長(zhǎng)的智能電子產(chǎn)品印刷標(biāo)識(shí)內(nèi)容的高清晰、持久可辨識(shí)等為代表的高性能包裝對(duì)高性能薄膜的需求，為高端BOPP消光膜提供了消光面耐擦刮共性問(wèn)題解決方案。

一種耐擦刮無(wú)膠消光膜，包括依次設(shè)置的消光層、芯層和熱復(fù)合層，所述消光層包括共聚聚丙烯、45~55wt%高密度聚乙烯、2.0~2.5wt%馬來(lái)酸酐改性氮雜環(huán)丙烷為端基的直鏈烷基硅酮和2000~4000ppm球體聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），所述馬來(lái)酸酐改性氮雜環(huán)丙烷為端基的直鏈烷基硅酮的重均分子量Mw為12~15萬(wàn)，所述馬來(lái)酸酐改性氮雜環(huán)丙烷為端基的直鏈烷基硅酮的表面張力為42~45mN/m；所述球體聚甲基丙烯酸甲酯的粒徑D50為4.0~5.0μm；所述芯層包括均聚聚丙烯；所述熱復(fù)合層包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和2000~4000ppm球體抗粘連劑；所述球體抗粘連劑的粒徑D50為熱復(fù)合層厚度+2μm。

本發(fā)明綜合考慮到可直接熱復(fù)合的BOPP消光膜消光層表面的耐擦刮性較差、消光層表面的印后加工適用性提升以及薄膜收解卷順暢性難以達(dá)到較好的平衡的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)深入研究，對(duì)薄膜的消光層組分進(jìn)行功能性協(xié)同設(shè)計(jì)：第一方面，為改善耐擦刮性能，在消光層中加入馬來(lái)酸酐改性氮雜環(huán)丙烷為端基的直鏈烷基硅酮，具有優(yōu)異的潤(rùn)滑性和抗粘附性，消光層表面在受到擦刮時(shí)，由于硅酮分子不容易與其他物質(zhì)形成強(qiáng)烈的吸引力，相當(dāng)于在消光層表面形成一層潤(rùn)滑隔離屏障，從而減少了消光層表面因擦刮留痕的可能性，提高了薄膜消光層表面在常溫和低溫環(huán)境下的耐擦刮性能；第二方面，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，硅酮本身表面張力較低，為改善硅酮較低的表面張力帶來(lái)的對(duì)消光層表面的印后加工適用性提升的不利影響，經(jīng)過(guò)研究與分析，選擇了氮雜環(huán)丙烷為端基的直鏈烷基硅酮，并對(duì)其進(jìn)行馬來(lái)酸酐改性，獲得的馬來(lái)酸酐改性氮雜環(huán)丙烷為端基的直鏈烷基硅酮，區(qū)別于一般硅酮低表面張力的特性，具備高表面張力，不存在一般硅酮加入所帶來(lái)的表面張力下降對(duì)印后加工適用性的不良影響的問(wèn)題，提升了薄膜消光層的印后加工適用性，直鏈烷基也有利于硅酮在消光層中的均勻分散；第三方面，在消光層中加入球體聚甲基丙烯酸甲酯，既進(jìn)一步保證消光層的印后加工適用性，同時(shí)又協(xié)同熱復(fù)合層的作用，有利于薄膜自身生產(chǎn)和應(yīng)用時(shí)收解卷順暢。

本發(fā)明中的馬來(lái)酸酐改性氮雜環(huán)丙烷為端基的直鏈烷基硅酮分子主鏈中Si-O鍵的分子體積大且自由旋轉(zhuǎn)度高，且其具有較長(zhǎng)的直鏈烷基，賦予硅酮分子鏈更優(yōu)異的柔順性，而氮雜環(huán)丙烷端基其具有獨(dú)特的反應(yīng)特性，與馬來(lái)酸酐反應(yīng)后，一方面具有更強(qiáng)的分子間相互作用能力，包括氫鍵和偶極相互作用，使極性基團(tuán)更容易表面富集，有利于提高馬來(lái)酸酐改性氮雜環(huán)丙烷為端基的直鏈烷基硅酮的表面張力，從而提高消光層的印后加工適用性，另一方面，開(kāi)環(huán)反應(yīng)后形成了一個(gè)側(cè)基甲基，抑制自身低溫結(jié)晶，有利于改善其耐低溫性，從而使消光層獲得良好的低溫耐擦刮性能。選擇在消光層中加入2.0~2.5wt%馬來(lái)酸酐改性氮雜環(huán)丙烷為端基的直鏈烷基硅酮，既保證了消光層的耐擦刮性能（包括常溫和低溫環(huán)境），同時(shí)又避免了傳統(tǒng)硅酮（表面張力20~25mN/m）加入所帶來(lái)的表面張力下降對(duì)印后加工適用性的不良影響，且較長(zhǎng)的直鏈烷基有利于其與消光層中高密度聚乙烯的相容性，保證在消光層中的均勻分散，從而使消光層的表面張力分布均勻，保證油墨在消光層表面附著均勻。若馬來(lái)酸酐改性氮雜環(huán)丙烷為端基的直鏈烷基硅酮加入量過(guò)低，則消光層表面的耐擦刮性能無(wú)法得到有效提升，若加入量過(guò)高，則可能由于極性的差異而無(wú)法在消光層中有效分散，不利于消光層表面張力的均勻性，且消光層極性過(guò)大，也不利于卷狀薄膜自身之間（消光層與熱復(fù)合層）的收解卷順暢性，且由于存在極性組分，可能會(huì)導(dǎo)致消光層與芯層的極性相差太大，從而影響層間結(jié)合力，導(dǎo)致雙向拉伸過(guò)程中出現(xiàn)層間剪切剝離現(xiàn)象。