專利名稱：一種復(fù)合塑料薄膜及其加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料薄膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過(guò)共擠工藝直接復(fù)合制成的復(fù)合塑料薄膜；本發(fā)明還涉及制造這種復(fù)合塑料薄膜的加工工藝。
背景技術(shù)：
隨著石油化工產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，塑料薄膜的加工和應(yīng)用也得到了快速的提升。從材料分，目前常用的塑料薄膜材料有PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PET(聚酯)、PA(聚酰胺)等。從加工工藝講，有流延、吹塑、雙向拉伸等。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，有單層、多層等等。通過(guò)多層共擠復(fù)合的辦法生產(chǎn)的多層結(jié)構(gòu)復(fù)合塑料薄膜，可以充分利用不同類型和種類的塑料樹脂(或稱聚合物)所具有的不同性能，彌補(bǔ)了單層塑料薄膜性能單一的不足，因此有廣闊的市場(chǎng)前景。多層共擠復(fù)合是目前常用的塑料薄膜生產(chǎn)工藝，它的特點(diǎn)是使用二臺(tái)或二臺(tái)以上的擠出機(jī)和一個(gè)復(fù)合模頭把不同類型和種類的塑料樹脂匯聚在一起，從而形成具有多層不同樹脂構(gòu)成的膜狀熔體流，經(jīng)流延冷卻或雙向拉伸得到二層、三層或多層的共擠復(fù)合薄膜。由于不同類型和種類的塑料樹脂具有不同的相容性，而不同相容性的樹脂在復(fù)合時(shí)不能保證能夠牢固地?zé)崛劢釉谝黄?。?中列出了幾種常見塑料樹脂的相容性。
表1


注G——優(yōu)；B——般；U——不好；(U)——對(duì)一定品種的PET而言。
目前，解決非相容塑料共擠復(fù)合的方法是在不相容的塑料樹脂層中間增加一層對(duì)不相容的兩種樹脂都相容的粘接性樹脂，即粘接層，通過(guò)共擠復(fù)合工藝將其熱熔在一起。通過(guò)共擠復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)多層薄膜時(shí)，人們總是希望各塑料樹脂層間具有良好的結(jié)合或粘合性能。但是這種把各樹脂層粘合在一起而制成的塑料薄膜，由于各層不能分離(主要是表層)，不能直接適合于目前市場(chǎng)上“轉(zhuǎn)移鍍鋁”和“轉(zhuǎn)移鐳射模壓”加工需要。
這里，轉(zhuǎn)移鍍鋁就是先在薄膜表面進(jìn)行真空鍍鋁，然后把這層鍍鋁層轉(zhuǎn)移到其它載體表面上。轉(zhuǎn)移鐳射模壓就是先在薄膜表面通過(guò)加工模壓成全息圖像，然后將這層表面全息圖像轉(zhuǎn)移到其它載體表面上。目前市場(chǎng)上為了實(shí)現(xiàn)“轉(zhuǎn)移鍍鋁”，通常的做法是，(1)先在塑料薄膜的表層涂布脫離層(剝離層)。(2)再在其上進(jìn)行真空鍍鋁。(3)然后再涂布轉(zhuǎn)移膠粘層。(4)通過(guò)轉(zhuǎn)移膠把鍍鋁層轉(zhuǎn)移到其它載體上。為了實(shí)現(xiàn)“轉(zhuǎn)移鐳射模壓”，通常的做法是，(1)先在塑料薄膜的表層涂布脫離層(剝離層)。(2)再在其上涂布成像層。(3)然后再進(jìn)行真空鍍鋁。(4)用全息圖像壓版模壓成全息圖像。(5)涂布轉(zhuǎn)移膠粘層。(6)通過(guò)轉(zhuǎn)移膠把全息圖像轉(zhuǎn)移到其它載體上。以上過(guò)程，如果在成像層上先鍍鋁后再模壓，通常叫硬壓。如果在成像層上先模壓再鍍鋁，通常叫“軟壓”。以上過(guò)程，其不僅工藝復(fù)雜，且成本高，轉(zhuǎn)移質(zhì)量也難以保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種復(fù)合塑料薄膜，其各個(gè)膜層不僅具有不同的性能，而且至少在兩個(gè)相鄰的膜層之間容易實(shí)現(xiàn)分離。
本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種制造上述復(fù)合塑料薄膜的加工工藝，利用該工藝制造的塑料薄膜，其各個(gè)膜層不僅具有不同的性能，而且至少在兩個(gè)相鄰設(shè)置的膜層之間容易實(shí)現(xiàn)分離。
為解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種復(fù)合塑料薄膜，具有層狀結(jié)構(gòu)，該層狀結(jié)構(gòu)中至少包含直接共擠復(fù)合的、并相鄰設(shè)置的第一膜層和第二膜層，所述的第一膜層和第二膜層的主要成份分別是互不相容的兩種塑料樹脂中的一種。
所述的第一膜層位于所述的復(fù)合塑料薄膜的表層。
所述第一膜層的主要成分是聚丙烯共聚物，所述第二膜層的主要成分是聚酯均聚物。
為解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種制造復(fù)合塑料薄膜的加工工藝，包括以下步驟A、將主要成分是聚酯均聚物的第二膜層的原料先預(yù)結(jié)晶，在干燥塔干燥后進(jìn)入主擠出機(jī)，加熱為熔體，經(jīng)預(yù)過(guò)濾、計(jì)量泵、主過(guò)濾后進(jìn)入復(fù)合模頭；B、將主要成分是聚丙烯共聚物的第一膜層的原料，放入第一副擠出機(jī)，加熱為融體，排出濕氣和低聚物，經(jīng)預(yù)過(guò)濾、計(jì)量泵、主過(guò)濾后進(jìn)入復(fù)合模頭。
C、將主要成分是聚酯均聚物或聚酯共聚物的第三膜層的原料，放入第二副擠出機(jī)，加熱為融體，排出濕氣和低聚物，經(jīng)預(yù)過(guò)濾、計(jì)量泵、主過(guò)濾后進(jìn)入復(fù)合模頭。
D、A、B和C步驟中形成的三層融體經(jīng)復(fù)合模頭流出后，由急冷輥進(jìn)行急速冷卻，形成厚片；E、厚片預(yù)熱后，經(jīng)過(guò)縱向拉伸和橫向拉伸，冷卻后切邊，收卷成膜，分切后制成成品。
通過(guò)上述直接共擠復(fù)合工藝，由于主擠出機(jī)擠出的是主要成份為聚酯均聚物的樹脂熔體，另外二臺(tái)副擠出機(jī)擠出的是主要成份分別為聚丙烯共聚物和聚酯(均聚或共聚)的樹脂熔體，當(dāng)其一起從復(fù)合模頭流出后，由急冷輥進(jìn)行急速冷卻，形成厚片，該厚片預(yù)熱后，經(jīng)過(guò)縱向拉伸和橫向拉伸，就會(huì)制成包含第一膜層、第二膜層和第三膜層的三層復(fù)合塑料薄膜。由于不同類型和種類的塑料樹脂具有不同的相容性，而不同相容性的樹脂在復(fù)合時(shí)不能牢固地?zé)崛劢釉谝黄穑郾┕簿畚锖途埘ゾ畚飳儆诓煌愋秃头N類的塑料樹脂，因此第一膜層和第二膜層熱熔復(fù)合后仍然可以分離。若在第一膜層的上表面蒸鍍鍍鋁層，然后進(jìn)行全息圖像模壓，再在其上涂布轉(zhuǎn)移用膠粘層，就可以很容易地把第一膜層從第二膜層分離出來(lái)，從而可以將第一層膜面的全息圖像模壓層(鐳射模壓層，或稱激光模壓層等)轉(zhuǎn)移到其它載體上。
具體實(shí)施例方式
一種復(fù)合塑料薄膜，由三個(gè)膜層復(fù)合在一起形成層狀結(jié)構(gòu)，上層為第一膜層，中間為第二膜層，下層為第三膜層。其中第一膜層的主要成分是聚丙烯共聚物，第二膜層的主要成份是聚酯均聚物，第三膜層的主要成份是聚酯(均聚或共聚)。上述膜層中含有可改善薄膜的滑爽性的添加劑，添加劑在第一膜層中的濃度按重量計(jì)為300～800ppm；添加劑在第二膜層中的濃度按重量計(jì)為0～1000ppm，添加劑在第三膜層中的濃度按重量計(jì)為300～1000ppm。添加劑的主要成分是二氧化硅，也可以是二氧化鈦或高嶺土或磷酸鈣或硫酸鋇等其它成份。
薄膜總厚度為16μm，其中第一膜層的厚度為1.0～2.5μm，第二膜層的厚度為11μm～15μm，第三膜層的厚度為1.0～2.5μm。
根據(jù)需要，第一、第三膜層的厚度也可以分別控制在0.5μm～10μm的范圍之內(nèi)，通過(guò)調(diào)整二膜層的厚度，薄膜的總厚度可在8μm～200μm的范圍內(nèi)調(diào)整；通常情況下，薄膜總厚度一般為12μm～36μm。具體講，當(dāng)用做鍍鋁層轉(zhuǎn)移載體時(shí)，第一膜層的厚度為1.5μm左右；當(dāng)用做全息圖像模壓層轉(zhuǎn)移載體時(shí)，第一膜層的厚度為2μm左右。
上述復(fù)合塑料薄膜可以通過(guò)以下工藝步驟實(shí)現(xiàn)A、將按重量計(jì)40％～60％的有光聚酯切片、10％～30％的含添加劑的聚酯切片(該聚酯切片中添加劑的濃度按重量計(jì)為3000ppm)和10％～50％的回收造粒切片所組成的第二膜層的原料混合后先預(yù)結(jié)晶，進(jìn)入干燥塔干燥2.5～4小時(shí)后切片，濕度控制在30ppm左右；干燥后的原料進(jìn)入主擠出機(jī)，加熱為熔體，經(jīng)預(yù)過(guò)濾、計(jì)量泵、主過(guò)濾后進(jìn)入復(fù)合模頭；B、將80～95％聚丙烯共聚物和5～20％含添加劑的聚丙烯共聚物所組成的第一膜層的原料和主要成分是聚酯(均聚或共聚)的第三膜層的原料，分別進(jìn)入各自對(duì)應(yīng)的雙螺桿擠出機(jī)，加熱為融體，排出濕氣和低聚物，經(jīng)預(yù)過(guò)濾、計(jì)量泵、主過(guò)濾后進(jìn)入復(fù)合模頭。
C、A和B步驟中形成的三層融體經(jīng)復(fù)合模頭流出后，由急冷輥進(jìn)行急速冷卻，形成厚片，所述厚片依次經(jīng)預(yù)熱、縱向作3.5倍拉伸。
D、縱向拉伸后的厚片依次經(jīng)橫向預(yù)熱區(qū)預(yù)熱、橫向作3.5倍拉伸、定形、冷卻。
E、薄膜冷卻后，經(jīng)測(cè)厚、切邊、消除靜電和收卷成膜。
以上是采用兩步拉伸法的加工工藝，由急冷輥進(jìn)行急速冷卻形成厚片后，也可以采用同時(shí)進(jìn)行縱向和橫向拉伸的同步拉伸法。當(dāng)然，采用流延工藝也能實(shí)現(xiàn)同樣的效果。
按上述工藝條件制備出的總厚度為16μm的復(fù)合塑料薄膜，其性能指標(biāo)典型值見表2。
表2

本發(fā)明所揭示的復(fù)合塑料薄膜不局限于三個(gè)膜層，也可以是2層、5層、7層，但至少為兩層。相鄰膜層所使用的主要原料也不局限于聚酯均聚物和聚丙烯共聚物，只要復(fù)合塑料薄膜中包含有兩個(gè)共擠后直接復(fù)合的并相鄰設(shè)置的膜層，且其主要成份分別是互不相容的兩種塑料樹脂中的一種，就會(huì)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，該兩個(gè)膜層中的一個(gè)膜層優(yōu)先位于復(fù)合塑料薄膜的表層，以便在其上蒸鍍鍍鋁層或全息模壓圖像層，方便地實(shí)現(xiàn)鍍鋁層或全息模壓圖像層與該兩個(gè)膜層中的另一個(gè)膜層的分離。添加劑在其各自的膜層中的濃度不局限于上述實(shí)施例中的數(shù)值范圍，實(shí)踐證明，在0～1500ppm之內(nèi)都是可行的。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合塑料薄膜，具有層狀結(jié)構(gòu)，該層狀結(jié)構(gòu)中至少包含直接共擠復(fù)合的、并相鄰設(shè)置的第一膜層和第二膜層，其特征在于所述的第一膜層和第二膜層的主要成份分別是互不相容的兩種塑料樹脂中的一種。
2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合塑料薄膜，其特征在于所述的第一膜層位于所述的復(fù)合塑料薄膜的表層。
3.如權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合塑料薄膜，其特征在于所述第一膜層的主要成分是聚丙烯共聚物，所述第二膜層的主要成分是聚酯均聚物。
4.如權(quán)利要求3所述的一種復(fù)合塑料薄膜，其特征在于所述的第一膜層中含有可改善塑料薄膜表面滑爽性的添加劑，其主要成分是二氧化硅或二氧化鈦或高嶺土或磷酸鈣或硫酸鋇。
5.如權(quán)利要求3或4所述的一種復(fù)合塑料薄膜，其特征在于所述的第二膜層中含有可改善塑料薄膜性能的添加劑，其主要成分是二氧化硅或二氧化鈦或高嶺土或磷酸鈣或硫酸鋇。
6.如權(quán)利要求5所述的一種復(fù)合塑料薄膜，其特征在于所述層狀結(jié)構(gòu)為三層，第二膜層在其與第一膜層復(fù)合的相對(duì)表面復(fù)合有第三膜層。
7.如權(quán)利要求6所述的一種復(fù)合塑料薄膜，其特征在于所述第三膜層的主要成分是聚酯均聚物或聚酯共聚物。
8.如權(quán)利要求7所述的一種復(fù)合塑料薄膜，其特征在于所述復(fù)合塑料薄膜的厚度為12～36μm，其中第一膜層的厚度為0.5～2.5μm，第三膜層的厚度為0.5～2.5μm。
9.制造如權(quán)利要求6所述的一種復(fù)合塑料薄膜的加工工藝，包括以下步驟A、將主要成分是聚酯均聚物的第二膜層的原料先預(yù)結(jié)晶，在干燥塔干燥后進(jìn)入主擠出機(jī)，加熱為熔體，經(jīng)預(yù)過(guò)濾、計(jì)量泵、主過(guò)濾后進(jìn)入復(fù)合模頭；B、將主要成分是聚丙烯共聚物的第一膜層的原料，放入第一副擠出機(jī)，加熱為融體，排出濕氣和低聚物，經(jīng)預(yù)過(guò)濾、計(jì)量泵、主過(guò)濾后進(jìn)入復(fù)合模頭。C、將主要成分是聚酯均聚物或聚酯共聚物的第三膜層的原料，放入第二副擠出機(jī)，加熱為融體，排出濕氣和低聚物，經(jīng)預(yù)過(guò)濾、計(jì)量泵、主過(guò)濾后進(jìn)入復(fù)合模頭。D、A、B和C步驟中形成的三層融體經(jīng)復(fù)合模頭流出后，由急冷輥進(jìn)行急速冷卻，形成厚片；E、厚片預(yù)熱后，經(jīng)過(guò)縱向拉伸和橫向拉伸，冷卻后切邊，收卷成膜，分切后制成成品。
10.如權(quán)利要求9所述的一種復(fù)合塑料薄膜的加工工藝，其特征在于厚片經(jīng)預(yù)熱后，先進(jìn)行縱向拉伸，再進(jìn)行橫向拉伸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合塑料薄膜，具有層狀結(jié)構(gòu)，該層狀結(jié)構(gòu)中至少包含直接共擠復(fù)合的、并相鄰設(shè)置的第一膜層和第二膜層，第一膜層和第二膜層的主要成分分別是互不相容的兩種塑料樹脂中的一種。第一膜層位于復(fù)合塑料薄膜的表層。第一膜層的主要成分是聚丙烯共聚物，第二膜層的主要成分是聚酯均聚物。本發(fā)明還公開了制備這種復(fù)合塑料薄膜的加工工藝，通過(guò)將各膜層的原料分別加入各自的擠出機(jī)，從復(fù)合模頭中擠出后，共同經(jīng)過(guò)縱向拉伸和橫向拉伸，即可制成這種復(fù)合塑料薄膜。本發(fā)明所公開的這種復(fù)合塑料薄膜，其各個(gè)膜層不僅具有不同的性能，而且至少在兩個(gè)相鄰設(shè)置的膜層之間容易實(shí)現(xiàn)分離，是一種新型的鍍鋁膜層或鐳射模壓膜層轉(zhuǎn)移專用薄膜。
文檔編號(hào)B32B27/08GK1663790SQ200510042160
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2005年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月14日
發(fā)明者孟繁寅 申請(qǐng)人:濰坊富維塑膠有限公司, 孟繁寅