CN100446970C - 五层共挤双向拉伸pp合成纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种五层共挤双向拉伸PP合成纸，其特征在于其为五层共挤出叠加复合膜结构物，其中，最上层A层为高光亮树脂层或白色消光层，第二层B层为有机次发泡层，第三层C层为无机发泡层，第四层D层为有机次发泡层，最下层E层为高光亮树脂层，其制备方法为：其为经过五层共挤双向拉伸工艺而成型的五层叠加复合膜结构物，五层材料除第三层C层由两台串联挤出机挤出外，其余四层每层由一台挤出机挤出，再经同一模头叠加共挤出一次成型五层复合膜结构。本发明具有密度低、挺度高、表面比较细腻滑爽、白度高、表面张力保持高等特点。制备工艺流程优，适合自动化生产，高效稳定，节约成本。

Description

五层共挤双向拉伸PP合成纸及其制备方法

技术领域：

本发明涉及一种五层共挤双向拉伸PP合成纸。具体涉及五层共挤双向拉伸PP合成纸的配方及其制备方法。属合成纸材料技术领域。

背景技术：

合成纸是一种塑料新型材料产品，它同时具有塑料和纸的特性。合成纸既保留了天然植物纤维纸的外观、白度、挺度、不透明度、印刷性书写性外，又具有聚烯烃塑料薄膜的高强度、耐酸、耐碱、防污染等优良特性。PP合成纸主要成分为聚丙烯塑胶，可重复再生使用，而且可完全燃烧，不会影响焚化炉的使用寿命，更不会产生有毒的气体，避免造成二次公害，符合现代环保的要求。

合成纸的研制在国外已经有近四十年的历史，但由于生产技术难度较大，目前世界上能够批量化生产的企业不多，只有美国的杜邦公司、金百利公司，日本的王子公司和中国台湾地区的南亚塑胶公司等少数几家公司可以批量生产。在PP合成纸使用时市场要求合成纸：具有密度低、挺度要求高、表面要求比较细腻滑爽、白度高、表面张力保持要高等特点。

目前市场上中国台湾地区的南亚塑胶公司已经开发出了五层共挤双向拉伸PP合成纸，并申请了专利。五层合成纸本身比三层合成纸在产品性能和生产成本上都具有优势，尤其是利用两个亚层作为过度层加强了各个层之间的强度(三层结构个层之间的强度较差，容易剥离)。还可以通过控制亚层发泡层的情况来缓冲芯层的发泡对表面质量的影响(为了降低密度，发泡层追求发泡数越多越大，但是发泡层发泡数越多越大对表面的细腻和光学性能有影响)。但是，由于其亚层发泡层都是采用无机发泡剂(碳酸钙类)，而无机发泡剂与聚丙烯相容性相差较大，对合成纸的挺度下降影响较大。

发明内容：

本发明的目的为提供一种密度低、挺度高、表面要求比较细腻滑爽、白度高、表面张力保持要高的五层共挤双向拉伸PP合成纸及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：一种五层共挤双向拉伸PP合成纸，其特征在于其为五层共挤出叠加复合膜结构物，共有两种材料形式：一种是双面光亮五层共挤双向拉伸PP合成纸，另一种是一面光亮一面白色消光五层共挤双向拉伸PP合成纸，

所述的双面光亮五层共挤双向拉伸PP合成纸，最上层A层和最下层E层为高光亮树脂层，第二层B层和第四层D层为有机次发泡层，第三层C层为无机发泡层；

所述的一面光亮一面白色消光五层共挤双向拉伸PP合成纸，最上层A层为白色消光层，第二层B层和第四层D层为有机次发泡层，第三层C层为无机发泡层，最下层E层为高光亮树脂层。

对双面光亮五层共挤双向拉伸PP合成纸而言，其五层原料配方为：

最上层A层和最下层E层为高光亮树脂层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂60~99、抗粘连剂母料1-3、爽滑剂母料0-10、EMMA母料0-5、碳酸钙母料0-10、二氧化钛母料0-5、抗氧化剂母料0-2；第二层B层和第四层D层为有机次发泡层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂60~99、PBT母料5~40、爽滑剂母料0-10、碳酸钙母料0-10、二氧化钛母料0-5、抗氧化剂母料0-2、荧光增白剂母料2-10；第三层C层为无机发泡层，是由以下重量份的原料组成：等规度95％以上聚丙烯树脂60~90、碳酸钙母料5~30和二氧化钛母料5-20、抗氧化剂母料0-2、荧光增白剂母料0-10。

对一面光亮一面白色消光聚丙烯合成纸而言，其五层原料配方为：最上层A层为白色消光层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂60~99、聚乙烯20~40、抗粘连剂母料1-3、爽滑剂母料0-10、EMMA母料0-5、碳酸钙母料0-10、二氧化钛母料0-5、抗氧化剂母料0-2；第二层B层和第四层D层为有机次发泡层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂60~99、PBT母料5~40、爽滑剂母料0-10、碳酸钙母料0-10、二氧化钛母料0-5、抗氧化剂母料0-2、荧光增白剂母料2-10；第三层C层为无机发泡层，是由以下重量份的原料组成：等规度95％以上聚丙烯树脂60~90、碳酸钙母料5~30、二氧化钛母料5-20、抗氧化剂母料0-2、荧光增白剂母料0-10；最下层E层为高光亮树脂层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂60~99、抗粘连剂母料1-3、爽滑剂母料0-10、EMMA母料0-5、碳酸钙母料0-10、二氧化钛母料0-5、抗氧化剂母料0-2。

本发明五层共挤双向拉伸PP合成纸，其中纸面分别为白色消光面及透明光面，为印刷、涂覆层设计，提供高表面张力的细腻消光面或高光表面。其中，有机次发泡层是用来降低PP合成纸的密度，保持PP合成纸的挺度。发泡层主要是降低密度，提供不透明度和白度。

本发明五层共挤双向拉伸PP合成纸的制备方法，其特征在于其为五层共挤出叠加复合膜结构物，五层材料除第三层C层由两台串联挤出机挤出外，其余四层每层由一台挤出机挤出，再经同一模具叠加共挤出一次成型五层复合膜结构，其具体制备方法如下：

步骤一、对原料和母料进行干燥

将碳酸钙母料、二氧化钛母料、PBT母料、聚丙烯树脂、聚乙烯、EMMA母料在40-120℃进行1-7小时的干燥处理

步骤二、五层共挤入同一模头

1.1、最上层A层为高光亮树脂层或白色消光层，将原料树脂和各种母料添加剂在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，由一台单螺杆挤出机，在140-270℃下将树脂熔融塑化，挤入模头的最上层A层的流道中；

1.2、第二层B层和第四层D层为有机次发泡层，将原料树脂和各种母料添加剂在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，每层由一台单螺杆挤出机，在140-270℃下将树脂熔融塑化，分别挤入模头的第二层B层和第四层D层的流道中；

1.3、第三层C层为无机发泡层，将原料树脂和各种母料添加剂在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，由两台串联挤出机，在140-280℃下将树脂熔融塑化，挤入同一模头的第三层的流道中；

1.4、最下层E层为高光亮树脂层，将原料树脂和各种母料添加剂在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，由一台单螺杆挤出机，在140-270℃下将树脂熔融塑化，挤入模头的最下层E层的流道中；

步骤三、同一模头五层共挤出

将步骤二得到的五层共挤产物，经同一模头在180~260℃以五层共挤方式挤出，使之成为五层叠加熔融状挤出物；

步骤四、冷却成型

将经同一模头共挤出成型的五层叠加熔融状挤出物，通过15-40℃激冷辊冷却成型成膜板片，

步骤五、双向拉伸将步骤四得膜板片先送入设定温度在115-150℃的纵向拉伸装置中，作预热、延伸、定型的4-6倍拉伸倍率的纵向拉伸；再送入设置温度在150-160℃的横向拉伸装置中，作预热、拉伸、定型的8-11倍拉伸倍率的横向拉伸；

步骤六、将经双向拉伸的合成纸，用20-80W功率下的高周波放电装置进行电晕处理，再以收卷机收卷。

本发明五层共挤双向拉伸PP合成纸，两亚层采用有机发泡剂(PBT)取代无机发泡剂(碳酸钙类)来降低密度保持挺度，芯层用无机发泡剂来降低密度。这样PP合成纸的密度可以比较低挺度又比较好；本发明利用EMMA和聚丙烯相容性好，本身就是极性材料，有利于表面张力保持较高。

因此，本发明具有密度低、挺度高、表面比较细腻滑爽、白度高、表面张力保持高等特点。

本发明五层共挤双向拉伸PP合成纸的制备方法，工艺流程优，适合自动化生产，高效稳定，节约成本。

具体实施方式：

以下二例为制备五层共挤双向拉伸聚丙烯合成纸。五层材料除第三层C层由两台串联挤出机挤出外，其余四层每层由一台挤出机挤出，再经同一模头叠加共挤出一次成型五层叠加复合的合成纸。

实施例1：

制备双光亮五层共挤双向拉伸PP合成纸

步骤一、对原料和母料进行干燥

将碳酸钙母料、二氧化钛母料、PBT母料、聚丙烯树脂、EMMA母料在40-120度进行1-7小时的干燥处理

步骤二、五层共挤入同一模头

2.1、最上层A层和最下层E层为高光亮树脂层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂90、抗粘连剂母料3、爽滑剂母料2、EMMA母料2、碳酸钙母料1、二氧化钛母料1、抗氧化剂母料1。在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，由一台单螺杆挤出机，在140-270℃下将树脂熔融塑化，分别挤入模头的最上层A层和最下层E层的流道中；

2.2、第二层B层和第四层D层为有机次发泡层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂83、PBT母料8、爽滑剂母料2、二氧化钛母料2、抗氧化剂1母料、荧光增白剂母料4。在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，每层由一台单螺杆挤出机，在140-270℃下将树脂熔融塑化，分别挤入模头的第二层B层和第四层D层的流道中；

2.3、第三层C层为无机发泡层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂80、碳酸钙母料13、二氧化钛母料4、抗氧化剂母料1、荧光增白剂母料2，在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，由两台串联挤出机，在140-280℃下将树脂熔融塑化，挤入同一模头的第三层的流道中；

步骤三、同一模头五层共挤出

将步骤二得到的五层共挤产物，经同一模头在180~260℃以五层共挤方式挤出，使之成为五层叠加熔融状挤出物；

步骤四、冷却成型

将经同一模头共挤出成型的五层叠加熔融状挤出物，通过15-40℃激冷辊冷却成型成膜板片，

步骤五、双向拉伸将步骤四得膜板片先送入设定温度在115-150℃的纵向拉伸装置中，作预热、延伸、定型的4-6倍拉伸倍率的纵向拉伸；再送入设置温度在150-160℃的横向拉伸装置中，作预热、拉伸、定型的8-11倍拉伸倍率的横向拉伸；

步骤六、将经双向拉伸的合成纸，用20-80W功率下的高周波放电装置进行电晕处理，再以收卷机收卷。

实施例2：

制备一面光亮一面白色消光五层共挤双向拉伸PP合成纸

步骤一、对原料和母料进行干燥

将碳酸钙母料、二氧化钛母料、PBT母料、聚丙烯树脂、聚乙烯、EMMA母料在40-120℃进行1-7小时的干燥处理

步骤二、五层共挤入同一模头

2.1、最上层A层白色消光层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂50、聚乙烯40、抗粘连剂母料3、爽滑剂母料2、EMMA母料2、碳酸钙母料1、二氧化钛母料1、抗氧化剂母料1。在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，由一台单螺杆挤出机，在140-270℃下将树脂熔融塑化，挤入模头的最上层A层的流道中；

2.2、第二层B层和第四层D层为有机次发泡层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂83、PBT母料8、爽滑剂母料2、二氧化钛母料2、抗氧化剂母料1、荧光增白剂母料4。在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，每层由一台单螺杆挤出机，在140-270℃下将树脂熔融塑化，分别挤入模头的第二层B层和第四层D层的流道中；

2.3、第三层C层为无机发泡层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂80、碳酸钙母料13、二氧化钛母料4、抗氧化剂母料1、荧光增白剂母料2，在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，由两台串联挤出机，在140-280℃下将树脂熔融塑化，挤入同一模头的第三层的流道中；

2.4、最下层E层高光亮树脂层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂90、抗粘连剂母料3、爽滑剂母料2、EMMA母料2、碳酸钙母料1、二氧化钛母料1、抗氧化剂母料1。在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，由一台单螺杆挤出机，在140-270℃下将树脂熔融塑化，挤入模头的最下层E层的流道中。

步骤三、同一模头五层共挤出

将步骤二得到的五层共挤产物，经同一模头在180~260℃以五层共挤方式挤出，使之成为五层叠加熔融状挤出物；

步骤四、冷却成型

将经同一模头共挤出成型的五层叠加熔融状挤出物，通过15~40℃激冷辊冷却成型成膜板片，

步骤五、双向拉伸将步骤四得膜板片先送入设定温度在115~150℃的纵向拉伸装置中，作预热、延伸、定型的4~6倍拉伸倍率的纵向拉伸；再送入设置温度在150~160℃的横向拉伸装置中，作预热、拉伸、定型的8~11倍拉伸倍率的横向拉伸；

步骤六、将经双向拉伸的合成纸，用20~80W功率下的高周波放电装置进行电晕处理，再以收卷机收卷。

以上各例中，抗粘连剂、抗静电剂、抗氧化剂、爽滑剂是指合成纸行业常用的抗粘连剂、抗静电剂、抗氧化剂、爽滑剂。

Claims (2)

1、一种五层共挤双向拉伸PP合成纸，其特征在于其为五层共挤出叠加复合膜结构物，其中，最上层A层为高光亮树脂层或白色消光层，第二层B层为有机次发泡层，第三层C层为无机发泡层，第四层D层为有机次发泡层，最下层E层为高光亮树脂层，

1.1、所述的最上层A层为高光亮树脂层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂60~99、聚乙烯20-40和抗粘连剂母料1-3、爽滑剂母料0-10、EMMA母料0-5、碳酸钙母料0-10、二氧化钛母料0-5、抗氧化剂母料0-2，或所述的最上层A层为白色消光层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂60-99、聚乙烯20-40、抗粘连剂母料1-3、爽滑剂母料0-10、EMMA母料0-5、碳酸钙母料0-10、二氧化钛母料0-5和抗氧化剂母料0-2；

1.2、第二层B层和第四层D层为有机次发泡层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂60-99、PBT母料5-40、爽滑剂母料0-10、碳酸钙母料0-10、二氧化钛母料0-5、抗氧化剂母料0-2、荧光增白剂母料2-10；

1.3、第三层C层为无机发泡层，是由以下重量份的原料组成：等规度95％以上聚丙烯树脂60-90、碳酸钙母料5-30、二氧化钛母料5-20、抗氧化剂母料0-2、荧光增白剂母料0-10；

1.4、所述的最下层E层为高光亮树脂层，是由以下重量份的原料组成：聚丙烯树脂60-99、聚乙烯20-40和抗粘连剂母料1-3、爽滑剂母料0-10、EMMA母料0-5、碳酸钙母料0-10、二氧化钛母料0-5、抗氧化剂母料0-2。

2、一种权利要求1的五层共挤双向拉伸PP合成纸的制备方法，其特征在于：其为经过五层共挤双向拉伸工艺而成型的五层叠加复合膜结构物，五层材料除第三层C层由两台串联挤出机挤出外，其余四层每层由一台挤出机挤出，再经同一模头叠加共挤出一次成型五层复合膜结构，其具体制备方法如下：

步骤一、对原料和母料进行干燥

将碳酸钙母料、二氧化钛母料、PBT母料、聚丙烯树脂、聚乙烯、EMMA母料在40-120℃进行1-7小时的干燥处理

步骤二、五层共挤入同一模头

2.1、最上层A层为高光亮树脂层或白色消光层，将原料树脂和各种母料添加剂在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，由一台单螺杆挤出机，在140-270℃下将树脂熔融塑化，挤入模头的最上层A层的流道中；

2.2、第二层B层和第四层D层为有机次发泡层，将原料树脂和各种母料添加剂在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，每层由一台单螺杆挤出机，在140-270℃下将树脂熔融塑化，分别挤入模头的第二层B层和第四层D层的流道中；

2.3、第三层C层为无机发泡层，将原料树脂和各种母料添加剂在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，由两台串联挤出机，在140-280℃下将树脂熔融塑化，挤入同一模头的第三层的流道中；

2.4、最下层E层为高光亮树脂层，将原料树脂和各种母料添加剂在挤出机前端混合料斗中均匀搅拌后，由一台单螺杆挤出机，在140-270℃下将树脂熔融塑化，挤入模头的最下层E层的流道中；

步骤三、同一模头五层共挤出

将步骤二得到的五层共挤产物，经同一模头在180-260℃以五层共挤方式挤出，使之成为五层叠加熔融状挤出物；

步骤四、冷却成型

将经同一模头共挤出成型的五层叠加熔融状挤出物，通过15-40℃激冷辊冷却成型成膜板片，

步骤五、双向拉伸将步骤四得膜板片先送入设定温度在115-150℃的纵向拉伸装置中，作预热、延伸、定型的4-6倍拉伸倍率的纵向拉伸；再送入设置温度在150-160℃的横向拉伸装置中，作预热、拉伸、定型的8-11倍拉伸倍率的横向拉伸；

步骤六、将经双向拉伸的合成纸，用20-80W功率下的高周波放电装置进行电晕处理，再以收卷机收卷。