CN101265349B

CN101265349B - 一种bopp薄膜用的无机防粘连剂母料及其生产工艺

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Publication number: CN101265349B
Application number: CN2008100274133A
Authority: CN
Inventors: 王锦江
Original assignee: Shantou Best Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Shantou Best Science & Technology Co., Ltd.
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2028-04-10
Also published as: CN101265349A

Abstract

一种BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料及其生产工艺。本发明是为了解决现有同类技术存在的对薄膜光学性能影响较大或者比重量过大、比表面积小、防粘效果不佳、价格较高等问题。技术方案要点：特征是母料包含的组分和含量(重量份)为：聚丙烯92～96、玻璃微珠2～4、合成二氧化硅2～4，合成二氧化硅为凝胶法合成二氧化硅，玻璃微珠和合成二氧化硅的粒径控制在3～5μm、折光系数控制在1.27～1.67，母料中还可添加微量的分散剂和抗氧化剂。工艺是原料充分混合后经双螺杆挤出机挤出，生产温度215～225℃、电流440～460A，挤出机转数420～430r/min，机头压力18～20MPa/h，熔体温度220℃～230℃，熔体挤出后经干燥、冷却、切粒而成母料成品。

Description

一种BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料及其生产工艺

技术领域

本发明属于塑料薄膜的功能助剂，具体是指一种BOPP薄膜(即：双向拉伸聚丙烯薄膜)用的无机防粘连剂母料。

背景技术

BOPP薄膜是一种非常重要的软包装材料，由于具有无色、无嗅、无味、无毒的特点和高拉伸强度、高冲击强度、强韧性高，优良的光学性能等特性，所以在包装领域有着十分广泛地应用，其市场也在不断扩展，我国2007年BOPP薄膜产量达200万吨/年，2008年底将有二十几条BOPP薄膜生产线投入生产，未来BOPP薄膜年产量将达到250～300万吨/年。BOPP薄膜在生产过程中的收卷、分切和其它工序，以及包装使用中会由于薄膜之间相互粘连而出现许多问题，甚至无法生产或使用。因此必须在BOPP薄膜生产过程中添加防粘连剂。防粘连剂母料是以防粘连剂为原料，以聚丙烯为载体经双螺杆挤出机挤出、干燥、切粒、共混而制成，是BOPP薄膜生产过程中最重要的添加剂，对于薄膜本身的制造过程或是后须加工应用的过程都有非常重要的作用。以母料的形式加入，可避免在BOPP薄膜生产中直接加入防粘连剂时，防粘连剂出现分散不开的缺点。

防粘连剂的作用机理：是将一些粒径约在3～5μm的熔点高于聚丙烯的材料近圆形颗粒均匀添加到薄膜表层中，薄膜表层的厚度约为1.2～2μm，这样成膜后，这些近圆形颗粒在薄膜的表面形成了许多突起、或出现不同松弛状的凹凸，使薄膜的表面变得粗糙，使相接触的薄膜表面之间能够存留一定量的空气，形成空气层，从而起到防止薄膜表面与薄膜表面之间相互粘连的作用。BOPP薄膜既需要优良的防粘连性能，同时也需要具有良好的光泽度和雾度。

目前作为BOPP薄膜上使用的防粘连剂，可分为无机防粘连剂和有机防粘连剂两大类。有机防粘连剂的光学性能很好，并且不会对薄膜表面产生划伤，但是在高温环境下极容易降解，对生产和加工工艺的控制要求很高，最主要的是有机防粘连剂的价格一般是无机防粘连剂的3～6倍左右，价格非常昂贵，实用价值不高，所以限制了有机防粘连剂在BOPP薄膜上的应用，使用很少。无机防粘连剂在BOPP薄膜产品中应用最多、最广。现在已经应用在BOPP薄膜产品中的无机防粘连剂主要有单独使用的硅藻土、滑石粉、碳酸钙、合成二氧化硅或玻璃微珠等。其中，滑石粉和碳酸钙对BOPP薄膜光学性能影响较大，会明显增加雾度，而BOPP薄膜一般用于高档包装产品，对光学性能要求很高，所以滑石粉和碳酸钙一般不适合于BOPP薄膜；硅藻土硬度过高，易划伤薄膜膜面，应用也受到限制，一般应用于其它低端的聚烯烃薄膜。普通BOPP薄膜防粘连剂母料一般使用凝胶法合成二氧化硅为防粘连剂，因为合成二氧化硅价格便宜，比重轻(比表面积大)防粘效果极佳，但是合成二氧化硅的缺点是会影响薄膜的雾度，因此不适合于生产对光泽度、透明度要求很高的高端BOPP薄膜。高档BOPP母料一般使用玻璃微珠为防粘连剂，玻璃微珠的折光系数与聚丙烯很接近，对薄膜光学性能影响很小，使薄膜具有很好的光泽度和雾度，同时玻璃微珠可以增加薄膜的滑爽性能。但是玻璃微珠的比重比较大(比表面积小)，使得它的防粘效果不是非常理想，而且价格相对凝胶法二氧化硅要贵很多。BOPP薄膜的专用防粘连剂母料发展到目前，还没有真正意义上可以达到理想效果的产品。所以追求一种使用特性优良，价格又较低的防粘连剂母料，是目前BOPP薄膜功能助剂行业不断探索的课题。

为了使防粘连剂在BOPP薄膜生产过程能够均匀分散于薄膜表层，防粘连剂一般以母料的形式加入。防粘连剂与母料载体聚丙烯充分混合后经双螺杆挤出机挤出、干燥、切粒制成防粘连剂母料，再将母料按要求的比例添加到BOPP薄膜生产原料中，经BOPP薄膜生产线挤出、双向拉伸之后均匀的分散在薄膜表面。母料的生产工艺中，除了聚丙烯和防粘连剂外，往往还可添加有其它功能助剂，如分散剂、光稳定剂、抗氧剂等。目前与本发明较接近的现有技术有如中国专利申请第200410036583.X号的聚烯烃薄膜用防粘连母粒，是单独使用气相法合成二氧化硅作为无机防粘连剂母料的技术方案，其缺点是会影响薄膜雾度，聚烯烃防粘连剂母料只适用于IPP、CPP等低端薄膜，不适用于BOPP产品。

发明内容

为了克服现有单独使用一种无机防粘连剂的母料所存在的对薄膜光学性能影响较大，或者比重量过大、比表面积小、防粘效果不佳、价格较高等缺陷，本发明的目的是提供一种改进的BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料，可以克服现有技术的缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料，其特征是包含如下组分和含量(重量份)：

聚丙烯 92～96

玻璃微珠 2～4

合成二氧化硅 2～4

其中合成二氧化硅为凝胶法合成二氧化硅，玻璃微珠和合成二氧化硅的粒径控制在3～5μm、折光系数控制在1.27～1.67。

上述技术方案的聚丙烯是母料的载体，玻璃微珠和合成二氧化硅为无机防粘连剂。

上述技术方案的较佳含量(重量份)为：

聚丙烯 94～95

玻璃微珠 3

合成二氧化硅 2～3

上述技术方案的母料中，还可以添加微量的分散剂和抗氧化剂，分散剂可以使用乙撑双硬脂酰胺(即：EBS)-I、II、III或IV等；抗氧化剂可以使用四[β-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸十八碳酸酯等。

上述技术方案的生产工艺，可以使用精密称量系统配料，防粘连剂与载体聚丙烯充分混合后经双螺杆挤出机将熔体挤出，挤出机生产温度控制在215～225℃、电流控制在440～460A，挤出机转数控制在420～430r/min，机头压力控制在18～20MPa/h，熔体温度控制在220～230℃，熔体挤出后经干燥、冷却、切粒而成母料成品。

本发明的有益效果：采用玻璃微珠和凝胶法合成二氧化硅两种防粘连剂复合的方式制取防粘连剂母料，不仅可大大降低单独使用一种防粘连剂对薄膜所产生的负面影响，还能发挥各自的优点。凝胶法二氧化硅价格低廉、具有比重小、比表面积大的特点，可降低因单独使用玻璃微珠比重过高、比表面积过小影响薄膜防粘效果的缺点，保证薄膜的良好防粘效果，同时大大降低防粘连剂母料的成本；而玻璃微珠的折光系数与聚丙烯非常接近，与二氧化硅混合，均匀分散在薄膜表面，可大大降低单独使用合成二氧化硅对薄膜光泽度和雾度的影响，保证薄膜的良好光学性能；玻璃微珠同时可以增加薄膜的滑爽性能。所以本技术方案采用以这二种防粘连剂混合配制，可以达到不影响薄膜光泽度和雾度、对薄膜表面不产生划伤前提下，保证良好的防粘效果和滑爽性能的理想效果。价格比目前普通防粘连剂母料贵一点，但比目前高档防粘连剂母料便宜很多，在追求高使用性能的角度上是大大降低了生产成本。

以下结合实施例对本发明作更具体的描述。

具体实施方式

实施例一：本BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料，其特征是包含如下组分和含量(重量份)：

聚丙烯 95

玻璃微珠 4

合成二氧化硅 2

其中聚丙烯采用中石油T36F号，玻璃微珠粒径控制在3～5μm，合成二氧化硅采用凝胶法合成二氧化硅、其粒径控制在3～5μm，玻璃微珠和合成二氧化硅的折光系数控制在1.27～1.67。

生产工艺上，使用精密称量系统配料，玻璃微珠和合成二氧化硅与聚丙烯充分混合后经双螺杆挤出机将熔体挤出，挤出机的生产温度控制在215～225℃，电流控制在440～460A，挤出机转数控制在420～430r/min，机头压力控制在18～20MPa/h，熔体温度控制在220～230℃，熔体挤出后经干燥、冷却、切粒而成母料成品。

实施例二：本BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料，其特征是包含如下组分和含量(重量份)：

聚丙烯 94

玻璃微珠 3

合成二氧化硅 3

乙撑双硬脂酰胺-I 0.1

四[β-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 0.2

其中聚丙烯采用中石油T36F号，玻璃微珠粒径控制在3～4μm，合成二氧化硅采用凝胶法合成二氧化硅、其粒径控制在4～5μm，玻璃微珠和合成二氧化硅的折光系数控制在1.27～1.67。

生产工艺上，使用精密称量系统配料，将玻璃微珠、分散剂、抗氧化剂、合成二氧化硅与聚丙烯充分混合后经双螺杆挤出机将熔体挤出，挤出机的生产温度控制在215～225℃，电流控制在440～460A，挤出机转数控制在420～430r/min，机头压力控制在18～20MPa/h，熔体温度控制在220～230℃，熔体挤出后经干燥、冷却、切粒而成母料成品。

对比测试：以生产厚度28μm的BOPP薄膜为基准，分别添加四种配方的防粘连剂母料，在相同配比、相同工艺条件下生产薄膜，其测试结果如下：

序号	性能指标	单位	二氧化硅	实施例一	实施例二	玻璃微珠
							1	雾度	％	1.1	0.60	0.52	0.28
2	光泽度	％	93.8	94.3	94.8	95.2
							3	摩擦系数		0.60	0.38	0.34	0.28

测试表明：采用合成二氧化硅和玻璃微珠两种防粘连剂复合的方式配制的防粘连剂母料，使用到BOPP薄膜上，比使用单独合成二氧化硅的防粘连剂母料，其雾度有明显降低、光泽度有所提高、有效改善了BOPP薄膜的光学性能，其摩擦系数有明显降低、增加了BOPP薄膜的滑爽性能；比使用单独玻璃微珠的防粘连剂母料，其雾度、光泽度、摩擦系数都比较接近，但有效降低了BOPP薄膜的比重，保证了BOPP薄膜的良好防粘连效果，也降低了价格。

Claims

1.一种BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料，其特征是包含如下组分和含量(重量份)：

聚丙烯 92～96

玻璃微珠 2～4

合成二氧化硅2～4

2.按权利要求1所述的BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料，其特征是包含如下组分和含量(重量份)：

聚丙烯 94～95

玻璃微珠 3

合成二氧化硅2～3。

3.按权利要求1所述的BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料，其特征是母料中还添加微量的分散剂和抗氧化剂。

4.按权利要求3所述的BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料，其特征是分散剂为乙撑双硬脂酰胺(即：EBS)-I、II、III或IV。

5.按权利要求3所述的BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料，其特征是抗氧化剂为四[β-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或者3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸十八碳酸酯。

6.按权利要求1所述的BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料，其特征是包含如下组分和含量(重量份)：

聚丙烯 95

玻璃微珠 4

合成二氧化硅2。

7.按权利要求1或3所述的BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料，其特征是包含如下组分和含量(重量份)：

聚丙烯 94

玻璃微珠 3

合成二氧化硅 3

乙撑双硬脂酰胺-I 0.1

四[β-(3，5二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 0.2。

8.一种BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料的生产工艺，其特征是使用精密称量系统配料，将作为防粘连剂的粒径在3～5μm、折光系数在1.27～1.67的玻璃微珠2～4重量份、作为防粘连剂的粒径在3～5μm、折光系数在1.27～1.67的凝胶法合成二氧化硅2～4重量份和作为载体的聚丙烯92～96重量份充分混合，然后经双螺杆挤出机将熔体挤出，挤出机生产温度控制在215～225℃、电流控制在440～460A，挤出机转数控制在420～430r/min，机头压力控制在18～20MPa/h，熔体温度控制在220～230℃，熔体挤出后经干燥、冷却、切粒而成母料成品。

9.按权利要求8所述的BOPP薄膜用的无机防粘连剂母料的生产工艺，其特征是使用精密称量系统配料，将玻璃微珠、分散剂、抗氧化剂、合成二氧化硅与聚丙烯充分混合后经双螺杆挤出机将熔体挤出，挤出机的生产温度控制在215～225℃，电流控制在440～460A，挤出机转数控制在420～430r/min，机头压力控制在18～20MPa/h，熔体温度控制在220～230℃，熔体挤出后经干燥、冷却、切粒而成母料成品。