專利名稱：一種紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)上應(yīng)用于紙塑復(fù)合的辦法主要有以下幾種其一是膠水法(干法復(fù)合和濕法復(fù)合)，然而這種方法會(huì)對大氣排放較多的有毒溶劑從而嚴(yán)重污染環(huán)境；其二是無溶劑復(fù)合法，該法所得復(fù)合產(chǎn)品的初粘力極低；其三是預(yù)涂法，但這種方法雖然可不用溶劑，但工序較多，增加成本。另外，上述方法所得復(fù)合產(chǎn)品粘接層剝離強(qiáng)度時(shí)間依賴性較明顯。因此，為克服現(xiàn)有技術(shù)中紙塑復(fù)合的缺點(diǎn)，中國專利ZL03226653.7公開了一種紙塑復(fù)合結(jié)構(gòu)，該專利所述的紙塑復(fù)合結(jié)構(gòu)包括紙質(zhì)層和熱壓復(fù)合在紙質(zhì)層上的塑料薄膜層，該薄膜可通過雙軸拉伸聚丙烯無膠復(fù)合膜直接復(fù)合在紙質(zhì)層的表面上。然而，該專利雖然公開了一種紙塑無膠復(fù)合結(jié)構(gòu)，但是沒有公開所述薄膜層的具體成分及其制備方法，在實(shí)際使用中，人們很難進(jìn)行準(zhǔn)確的生產(chǎn)再現(xiàn)，在紙塑復(fù)合技術(shù)領(lǐng)域里的推廣應(yīng)用中，具有一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜及其制備方法，其特征在于它包括順次設(shè)置并共擠復(fù)合而成的表層、芯層和可直接與紙材、預(yù)印紙材或含有本層的薄膜復(fù)合的功能層。
所述表層和芯層之間設(shè)有上次表層，芯層和功能層之間設(shè)有下次表層。
所述表層為含有抗粘連劑的聚丙烯、聚乙烯或兩者的共混物。
所述芯層含有60～100％的等規(guī)聚丙烯或?yàn)橛?0～100％的等規(guī)聚丙烯與氫化石油樹脂、抗靜電劑、爽滑劑之中的一種或幾種組成的混合物，下次表層和上次表層含有60～100％的等規(guī)聚丙烯或?yàn)橛?0～100％的等規(guī)聚丙烯與氫化石油樹脂、抗靜電劑、爽滑劑之中的一種或幾種組成的混合物。
所述下次表層、芯層及上次表層中的一層或多層含有二氧化鈦。
所述下次表層、芯層及上次表層均含有碳酸鈣和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯。
所述功能層為乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、乙烯-辛烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、乙烯-丁烯-辛烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物或以上共聚物、改性物、共混物的任意成份分別與氫化石油樹脂的再共混物，其中，乙烯-丁烯共聚物中的丁烯含量為10～30％，乙烯-辛烯共聚物中的辛烯含量為5～20％，乙烯-丁烯-辛烯共聚物中丁烯含量為1～30％、辛烯含量為1～20％，乙烯-丁烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、乙烯-辛烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物及乙烯-丁烯-辛烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物的接枝率為0.5～10％。
所述氫化石油樹脂占功能層的重量比為1～30％。
所述功能層占薄膜的重量比為10～50％。
本發(fā)明所述紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜的制備方法為將經(jīng)過篩選的主原料、改性料、添加劑母料按設(shè)計(jì)配方預(yù)混，攪拌均勻，樹脂經(jīng)計(jì)量后，送入擠出機(jī)加工成塑化、均化的熔體，熔體通過管道傳輸、過濾器過濾，經(jīng)流道分配和模頭，通過流延鑄片激冷成厚片，厚片經(jīng)雙向(先縱向再橫向或縱橫向同步)拉伸成薄膜。薄膜的厚度采用自動(dòng)測厚裝置控制，薄膜經(jīng)電暈處理或火焰處理，將處理后的薄膜經(jīng)牽引收成母膜，母卷經(jīng)時(shí)效處理，最后分切成薄膜成品。
采用上述結(jié)構(gòu)的紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜及其制備方法，其優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明所述的雙向拉伸聚丙烯薄膜，它包括基體層和功能表層，其中由本技術(shù)方案所述的物質(zhì)構(gòu)成的基體層和功能表層，經(jīng)共擠復(fù)合及拉伸后，功能層可直接與紙材、預(yù)印紙材或含有本層的薄膜復(fù)合，實(shí)現(xiàn)了紙塑復(fù)合的無膠化，省卻了膠水法和涂膠工序，簡化了復(fù)合工藝，而且，復(fù)合時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，環(huán)保、安全、衛(wèi)生。同時(shí)，以此結(jié)構(gòu)、成分制造而成的雙向拉伸聚丙烯薄膜，其結(jié)構(gòu)簡單，熱封強(qiáng)度大，與紙材、預(yù)印紙材或含有本功能層的薄膜復(fù)合而成的產(chǎn)品，剝離強(qiáng)度高，利于產(chǎn)品的制造推廣。


附圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的斷面結(jié)構(gòu)圖。
附圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的斷面結(jié)構(gòu)圖。
附圖3為本發(fā)明的薄膜制備方法的工藝流程。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
根據(jù)圖1和圖2所示，本發(fā)明的紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜，它包括順次設(shè)置的表層5、芯層3和可直接與紙材、預(yù)印紙材或含有本層的薄膜復(fù)合的功能層1，在制造本薄膜時(shí)，表層5、芯層3及功能層1為共擠復(fù)合結(jié)構(gòu)，以此三層構(gòu)成了本發(fā)明薄膜最基本的三層式結(jié)構(gòu)，如圖1所示。另外，為提高薄膜的性能，表層5和芯層3之間設(shè)有上次表層4，芯層3和功能層1之間設(shè)有下次表層2。以此五層結(jié)構(gòu)形成的薄膜構(gòu)成了本發(fā)明的另一實(shí)施例，如圖2所示。表層5為含有抗粘連劑的聚丙烯、聚乙烯或兩者的共混物。根據(jù)不同的制造要求，下次表層2、芯層3及上次表層4可為以下三種方式第一，芯層3含有60～100％的等規(guī)聚丙烯或?yàn)橛?0～100％的等規(guī)聚丙烯與氫化石油樹脂、抗靜電劑、爽滑劑之中的一種或幾種組成的混合物，下次表層2和上次表層4含有60～100％的等規(guī)聚丙烯或?yàn)橛?0～100％的等規(guī)聚丙烯與氫化石油樹脂、抗靜電劑、爽滑劑之中的一種或幾種組成的混合物；第二，下次表層2、芯層3及上次表層4中的一層或多層含有二氧化鈦；第三，下次表層2、芯層3及上次表層4中的一層或多層含有碳酸鈣和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯。功能層1為乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、乙烯-辛烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、乙烯-丁烯-辛烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物或以上共聚物、改性物、共混物的任意成份分別與氫化石油樹脂的再共混物，其中，乙烯-丁烯共聚物中的丁烯含量為10～30％，乙烯-辛烯共聚物中的辛烯含量為5～20％，乙烯-丁烯-辛烯共聚物中丁烯含量為1～30％、辛烯含量為1～20％，乙烯-丁烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、乙烯-辛烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物及乙烯-丁烯-辛烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物的接枝率為0.5～10％。
功能層(1)中的氫化石油樹脂占該層的重量比為1～30％。
如圖3所示，本發(fā)明的薄膜制備方法，其工藝流程為圖中A為原料(包括主原料、改性料、添加劑母料)，B為熔體，C為厚片，D為薄膜，E為成品，F(xiàn)為擠出機(jī)擠出工序，G為模頭、流延鑄片激冷裝置對熔體成型工序，H為雙向拉伸工序，I為時(shí)效處理、分切工序。
將經(jīng)過篩選的原料A(包括主原料、改性料、添加劑母料)按設(shè)計(jì)配方預(yù)混，攪拌均勻，樹脂經(jīng)計(jì)量后，送入擠出機(jī)加工F成塑化、均化的熔體B，熔體通過管道傳輸、過濾器過濾，經(jīng)流道分配和模頭，通過流延鑄片G成厚片C，厚片經(jīng)雙向(先縱向再橫向或縱橫向同步)拉伸H成薄膜D。薄膜D的厚度采用自動(dòng)測厚裝置控制，薄膜經(jīng)電暈處理或火焰處理以提高表面張力，將處理后的薄膜經(jīng)牽引收成母膜，母卷經(jīng)時(shí)效處理，最后分切I成薄膜成品E。其中所述方法使用的擠出機(jī)、模頭的溫度控制在220～270℃，流延鑄片溫度在15～40℃，表面處理強(qiáng)度為35～45mN/m，在拉伸過程中，可以根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的條件，選用兩步拉伸或同步拉伸工序，在兩步拉伸工序中，縱向拉伸單元溫度控制在50～150℃，橫向拉伸單元溫度控制在80～180℃，縱橫向拉伸比分別為4.5～6.5和7～10。
功能層1占薄膜的重量比在10～50％。
圖1所示的實(shí)施例1中功能層1為70％的乙烯-丁烯共聚物4090S加30％的乙烯-丁烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物9015；芯層3為98％的等規(guī)聚丙烯FS3011加2％抗靜電劑ASPA2446；表層5為消光料DUL3636DP17。
所制備產(chǎn)品的總厚度為20μm，功能層1厚8μm，消光層厚3μm。
制備方法為將經(jīng)過篩選的原料A(包括主原料、改性料、添加劑母料)按設(shè)計(jì)配方預(yù)混，攪拌均勻，樹脂經(jīng)計(jì)量后，送入擠出機(jī)加工成塑化、均化F的熔體B，熔體通過管道傳輸、過濾器過濾，經(jīng)流道分配和模頭，通過流延鑄片G成厚片C，厚片經(jīng)雙向(先縱向再橫向或縱橫向同步)拉伸H成薄膜D。薄膜D的厚度采用自動(dòng)測厚裝置控制，薄膜經(jīng)電暈處理或火焰處理以提高表面張力，將處理后的薄膜經(jīng)牽引收成母膜，母卷經(jīng)時(shí)效處理，最后分切I成薄膜成品E。其中，設(shè)備為德國BRUECKNER平膜法雙向拉伸聚丙烯薄膜生產(chǎn)線，擠出溫度235～265℃；縱向拉伸溫度預(yù)熱、拉伸及定型溫度50-150℃，拉伸比5倍；橫向拉伸溫度預(yù)熱、拉伸及定型溫度80～180℃，拉伸比為9倍；電暈處理功率為25w·min./m2，所制造的產(chǎn)品性能如下(1)厚度20μm (2)密度(消光型)0.83g/cm3(3)拉伸強(qiáng)度(縱向/橫向)90MPa/130MPa(4)熱封強(qiáng)度8.0N/15mm(5)剝離強(qiáng)度(薄膜—紙材)3.5N/15mm(6)光澤度8.5Gu(7)熱收縮率(縱向/橫向)2.5％/1.5％(8)表面張力40mN/m圖2所示的實(shí)施2中功能層1為50％的乙烯-丁烯共聚物4090S加20％乙烯-丁烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物9015加30％的氫化石油樹脂(母料如PA609)；
下次表層2、芯層3、上次表層4均為98％的等規(guī)聚丙烯FS3011加2％抗靜電劑ASPA2446；表層5為98％的等規(guī)聚丙烯FS3011加2000PPM的抗粘連劑ABVT180。
所制備產(chǎn)品的總厚度為18μm，功能層1厚7μm。
制備方法與實(shí)施例1相同，產(chǎn)品的具體性能為(1)厚度18μm(2)密度(光亮型)0.9g/cm3(3)拉伸強(qiáng)度(縱向/橫向)110MPa/200MPa (4)熱封強(qiáng)度6.0N/15mm(5)剝離強(qiáng)度(薄膜—紙材或預(yù)印紙材)3.2N/15mm(6)霧度1.2％(7)熱收縮率(縱向/橫向)2.0％/1.2％(8)表面張力40mN/m由上述結(jié)構(gòu)、成分和制備方法生產(chǎn)的雙向拉伸聚丙烯薄膜，其結(jié)構(gòu)簡單，熱封強(qiáng)度大，與紙材、預(yù)印紙材或含有本功能層的薄膜復(fù)合而成的產(chǎn)品，剝離強(qiáng)度高，利于產(chǎn)品的制造推廣。
權(quán)利要求
1.一種紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜，其特征在于它包括順次設(shè)置并共擠復(fù)合而成的表層(5)、芯層(3)和可直接與紙材、預(yù)印紙材或含有本層的薄膜復(fù)合的功能層(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜，其特征在于所述表層(5)和芯層(3)之間設(shè)有上次表層(4)，芯層(3)和功能層(1)之間設(shè)有下次表層(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜，其特征在于所述表層(5)為含有抗粘連劑的聚丙烯、聚乙烯或兩者的共混物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜，其特征在于所述芯層(3)含有60～100％的等規(guī)聚丙烯或?yàn)橛?0～100％的等規(guī)聚丙烯與氫化石油樹脂、抗靜電劑、爽滑劑之中的一種或幾種組成的混合物，下次表層(2)和上次表層(4)含有60～100％的等規(guī)聚丙烯或?yàn)橛?0～100％的等規(guī)聚丙烯與氫化石油樹脂、抗靜電劑、爽滑劑之中的一種或幾種組成的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜，其特征在于所述下次表層(2)、芯層(3)及上次表層(4)中的一層或多層含有二氧化鈦。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜，其特征在于所述下次表層(2)、芯層(3)及上次表層(4)中的一層或多層含有碳酸鈣和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜，其特征在于所述功能層(1)為乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、乙烯-辛烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、乙烯-丁烯-辛烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物或以上共聚物、改性物、共混物的任意成份分別與氫化石油樹脂的再共混物，其中，乙烯-丁烯共聚物中的丁烯含量為10～30％，乙烯-辛烯共聚物中的辛烯含量為5～20％，乙烯-丁烯-辛烯共聚物中丁烯含量為1～30％、辛烯含量為1～20％，乙烯-丁烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、乙烯-辛烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物及乙烯-丁烯-辛烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物的接枝率為0.5～10％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜，其特征在于所述氫化石油樹脂占功能層(1)的重量比為1～30％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜，其特征在于所述功能層(1)占薄膜的重量比為10～50％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜的制備方法，其工藝流程為將經(jīng)過篩選的主原料、改性料、添加劑母料按設(shè)計(jì)配方預(yù)混，攪拌均勻，樹脂經(jīng)計(jì)量后，送入擠出機(jī)加工成塑化、均化的熔體，熔體通過管道傳輸、過濾器過濾，經(jīng)流道分配和模頭，通過流延鑄片激冷成厚片，厚片經(jīng)雙向(先縱向再橫向或縱橫向同步)拉伸成薄膜；薄膜的厚度采用自動(dòng)測厚裝置控制，薄膜經(jīng)電暈處理或火焰處理，將處理后的薄膜經(jīng)牽引收成母膜，母卷經(jīng)時(shí)效處理，最后分切成薄膜成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紙塑無膠復(fù)合用雙向拉伸聚丙烯薄膜及其制備方法，所述薄膜包括順次設(shè)置并共擠而成的表層、芯層和可直接與紙材、預(yù)印紙材或含有本層的薄膜復(fù)合的功能層，表層和芯層之間設(shè)有上次表層，芯層和功能層之間設(shè)有下次表層。表層、上次表層、芯層、下次表層及功能層各按相應(yīng)成分經(jīng)雙向拉伸共擠而成。本發(fā)明的制備方法是將選配的原料送入擠出機(jī)塑化成熔體，熔體通過流延鑄片共擠成厚片，厚片經(jīng)雙向拉伸成薄膜，薄膜經(jīng)電暈處理或火焰處理成母膜，母卷經(jīng)時(shí)效處理，最后分切成薄膜成品。本發(fā)明的雙向拉伸聚丙烯薄膜在可實(shí)現(xiàn)紙塑的無膠復(fù)合的同時(shí)，還具有結(jié)構(gòu)簡單，熱封強(qiáng)度大，剝離強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，利于產(chǎn)品的制造推廣。
文檔編號(hào)B29D7/00GK101058247SQ200710006100
公開日2007年10月24日 申請日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者徐文樹, 朱健民, 鄒曉明, 羅啟揚(yáng) 申請人:廣東德冠包裝材料有限公司