CN103182820A - 一种流延聚丙烯直复膜 - Google Patents

Abstract

一种流延聚丙烯直复膜，由防粘层、芯层和热敏功能层组成，所述芯层位于防粘层、热敏功能层之间，防粘层厚度占总厚度比为10-20%，芯层厚度占总厚度比为40-60%，热敏功能层厚度占总厚度比10%～30%；本发明防粘层采用具有耐温性能较好的丙烯二元无规共聚物，可以提供较好的耐温性，避免薄膜在直复过程而发生热收缩；芯层提高材质的挺度和耐温性，热敏功能层采用具有较高热粘性能乙烯型共聚物、乙烯丙烯酸共聚物，大大降低了材料的热粘问题，使材料具有较好的直复性能，在与双向拉伸BOPP、BOPET薄膜及印刷膜复合时无需使用胶黏剂，从而降低了成本，有利于环保。

Description

一种流延聚丙烯直复膜

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯薄膜，尤其是涉及一种流延聚丙烯直复膜。

背景技术

所谓直复膜，是指一种在一定的温度和压力下直接与其他基材进行热粘复合的薄膜，复合过程中不需要使用胶黏剂和胶水，整个复合是一步完成。

通用聚丙烯树脂为非极性的聚合物，丙烯分子链中没有活性反应基团，因此其热粘接性能较差，难以与BOPP（双向拉伸聚丙烯薄膜）、BOPET（双向拉伸聚酯薄膜）等薄膜及印刷膜通过热压复合的方式进行直接粘接。一般需要在表面通过涂布胶黏剂的方式（如干式复合、挤出复合或无溶剂复合等）与BOPP、BOPET等薄膜及印刷膜进行复合。由于复合过程一般需要使用大量的胶黏剂和胶水，因此对环境的污染较大，生产成本也较高。

为了解决上述问题，目前国内有一些企业研制出了一种无胶复合薄膜，该薄膜采用双向拉伸工艺，直接将胶黏剂与基材一起进行多层共挤，再双拉成膜，如广东德冠包装材料有限公司开发的BOPP无胶复合膜、BOPET无胶复合膜，如今都已经实现了产业化，取得了较好的市场效益。

而通过聚丙烯流延方式生产的流延膜（即通常所说的CPP膜）则较难制得理想的无胶复合膜，这主要是由于流延聚丙烯薄膜的结晶度及分子取向度较低，挺度及耐热性能差，在热压复合时容易产生热收缩而影响产品外观；此外国内的低温热粘合树脂（如乙烯醋酸乙烯酯、乙烯丙烯酸共聚物等）热粘性能不稳定，因此限制其应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种流延聚丙烯直复膜，以解决现有流延膜较难制得理想的无胶复合膜、现有产品挺度及耐热性能差，热收缩变型率高，热粘性能不稳定，应用范围受到限制等技术问题。

本发明主要是通过下述技术方案解决上述技术问题的：一种流延聚丙烯直复膜，由防粘层、芯层和热敏功能层组成，所述芯层位于防粘层、热敏功能层之间，所述防粘层厚度占总厚度比为10-20%，芯层厚度占总厚度比为40-60%，热敏功能层厚度占总厚度比10%～30%；

所述防粘层的组分为聚丙烯二元无规共聚物100份、合成硅灰石防粘剂0.001-0.002份；

所述芯层为聚丙烯均聚树脂100份、乙烯-α烯烃共聚物10-30份、山梨醇类成核剂0.1-0.5份以及芥酰酸胺爽滑剂0.0015-0.002份形成的共混物；

所述热敏功能层的组分为乙烯-α烯烃共聚物100份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物30-50份、乙烯-丙烯酸共聚物30-50份。

作为优选，所述乙烯-α烯烃共聚物为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-己烯共聚物中的一种。

作为优选，所述山梨醇类成核剂为二苄叉山梨醇（DBS）、二对甲基-苄叉山梨醇（MDBS）、3,4-二甲基二苄叉山梨醇（DMDBS）、二对氯苄叉山梨醇（CDBS）或二对-乙基二亚苄叉山梨醇（EDBS）。

作为优选，所述乙烯-丙烯酸共聚物可为乙烯-乙烯乙酸共聚物（EVA）或乙烯丙烯酸甲酯（EMA）或乙烯甲基丙烯酸（EMAA）或乙烯丙烯酸（EAA）的一种或上述二者任意比例混配物。

作为优选，所述合成硅灰石防粘剂为10%的二氧化硅、合成瓷土或玻璃微珠与90%的聚丙烯共混造粒制成。

作为优选，所述芥酰酸胺爽滑剂由95%的聚丙烯、5%的高纯芥酰酸胺共混造粒制成。

在本发明中，防粘层可以在成品薄膜的表面形成许多的突起或不同松弛状的凹凸，使成品薄膜的表面达到一定粗糙度，这样在成品薄膜叠放或卷置在一起时，可以让各薄膜层之间存留一定量的空气，从而减少薄膜间有效接触面积，达到了防止薄膜粘连的作用。爽滑剂通过熔融挤出均匀分散于塑料薄膜中，最后在生产和使用中可以快速的迁移至薄膜表面，形成一爽滑层，降低薄膜表面的摩擦系数，使之不互相粘连，令放卷和分切更为顺畅，并具有良好的开口性，爽滑剂通过熔融挤出均匀分散于塑料薄膜中，最后在生产和使用中可以快速的迁移至薄膜表面，形成一爽滑层，降低薄膜表面的摩擦系数，使之不互相粘连，令放卷和分切更为顺畅，并具有良好的开口性。

本发明与BOPP、BOPET等薄膜及其印刷膜在一定的压力和温度条件下可直接模压复合。其主要优点如下：一、防粘层采用具有耐温性能较好的丙烯二元无规共聚物，可以提供较好的耐温性，避免薄膜在直复过程而发生热收缩；二、芯层采用挺度和结晶度高的聚丙烯均聚物，以及添加一定量的成核剂，目的是为了进一步提高芯层聚丙烯的结晶度，以提高材质的挺度和耐温性，从而尽量减少直复膜在热复合过程中因再结晶而导致的热收缩；三、热敏功能层采用具有较高热粘性能乙烯型共聚物、乙烯丙烯酸共聚物为主，大大降低了材料的热粘问题，使材料具有较好的直复性能，在与双向拉伸BOPP、BOPET薄膜及印刷膜复合时无需使用胶黏剂，从而降低了成本,有利于环保。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。该流延聚丙烯直复膜，由防粘层、芯层和热敏功能层组成，其芯层位于防粘层、热敏功能层之间，防粘层厚度占总厚度比为10-20%，芯层厚度占总厚度比为40-60%，热敏功能层厚度占总厚度比10%～30%。

实施例1：该流延聚丙烯直复膜，其防粘层由聚丙烯二元无规共聚树脂100份和合成硅灰石防粘剂（10%二氧化硅或合成瓷土或玻璃微珠与90%的聚丙烯共混造粒制成，下同）0.002份组成；芯层由聚丙烯均聚树脂100份、乙烯-己烯共聚物20份、二苄叉山梨醇成核剂（DBS）0.1份以及芥酰酸胺爽滑剂（95%的聚丙烯、5%的高纯芥酰酸胺共混造粒制成，下同）0.0015份组成；热敏功能层由乙烯-丙烯共聚物（共聚单体含量大于20%，乙烯含量为8%）100份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物30份、乙烯丙烯酸甲酯共聚物（EMA）30份组成。上述三层材料分别经过各自的单螺杆挤出机进行熔融，再经过配料块连接器、T型模头共挤和流延冷却进行成膜。产品后续经过冷却定型、厚度检测、电晕处理（所述热敏功能层表面经高频放电处理后，得到表面润湿张力大于38达因的表面张力效果，下同）、收卷、时效处理、分切及包装，得到最终产品。

实施例2：该流延聚丙烯直复膜，其防粘层由聚丙烯二元无规共聚树脂100份和合成二氧化硅组成0.002份；芯层由聚丙烯均聚树脂100份、乙烯-己烯共聚物10份、二对甲基-苄叉山梨醇（MDBS）0.2份以及芥酰酸胺爽滑剂0.0015份组成；热敏功能层由乙烯-丙烯共聚物100份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物35份、乙烯丙烯酸甲酯共聚物（EMA）35份组成。上述三层材料分别经过各自的单螺杆挤出机进行熔融，再经过配料块连接器、T型模头共挤和流延冷却进行成膜。产品后续经过冷却定型、厚度检测、电晕处理、收卷、时效处理、分切及包装，得到最终产品。

实施例3：该流延聚丙烯直复膜，其防粘层由聚丙烯二元无规共聚树脂100份和合成二氧化硅0.002份组成；芯层由聚丙烯均聚树脂100份、乙烯-己烯共聚物（共聚单体含量大于20%，乙烯含量为8%）25份、二对氯苄叉山梨醇（CDBS）0.5份以及芥酰酸胺爽滑剂0.002份组成；热敏功能层由乙烯-丙烯共聚物（共聚单体含量大于20%，乙烯含量为8%）100份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物47份、乙烯丙烯酸甲酯共聚物（EMA）18份、乙烯甲基丙烯酸（EMAA）25份组成。上述三层材料分别经过各自的单螺杆挤出机进行熔融，再经过配料块连接器、T型模头共挤和流延冷却进行成膜。产品后续经过冷却定型、厚度检测、电晕处理、收卷、时效处理、分切及包装，得到最终产品。

实施例4：该流延聚丙烯直复膜，其防粘层由聚丙烯二元无规共聚树脂100份和合成二氧化硅0.002份组成；芯层由聚丙烯均聚树脂100份、乙烯-己烯共聚物30份、二苄叉山梨醇成核剂（DBS）0.4份以及芥酰酸胺爽滑剂0.0017份组成；热敏功能层由乙烯-丙烯共聚物100份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（共聚单体含量大于20%，乙烯含量为8%）38份、乙烯-乙烯乙酸共聚物（EVA）40份组成。上述三层材料分别经过各自的单螺杆挤出机进行熔融，再经过配料块连接器、T型模头共挤和流延冷却进行成膜。产品后续经过冷却定型、厚度检测、电晕处理、收卷、时效处理、分切及包装，得到最终产品。

实施例5：该流延聚丙烯直复膜，其防粘层由聚丙烯二元无规共聚树脂100份和合成二氧化硅0.001份组成；芯层由聚丙烯均聚树脂100份、乙烯-丙烯共聚物（共聚单体含量大于20%，乙烯含量为8%）20份、二对-乙基二亚苄叉山梨醇（EDBS）成核剂0.5份以及芥酰酸胺爽滑剂0.0018份组成；热敏功能层由乙烯-己烯共聚物100份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（共聚单体含量大于20%，乙烯含量为8%）43份、乙烯丙烯酸（EAA）30份组成。上述三层材料分别经过各自的单螺杆挤出机进行熔融，再经过配料块连接器、T型模头共挤和流延冷却进行成膜。产品后续经过冷却定型、厚度检测、电晕处理、收卷、时效处理、分切及包装，得到最终产品。

实施例6：该流延聚丙烯直复膜，其防粘层由聚丙烯二元无规共聚树脂100份和合成二氧化硅0.002份组成；芯层由聚丙烯均聚树脂100份、乙烯-丙烯共聚物共聚物（共聚单体含量大于20%，乙烯含量为8%）28份、二对甲基-苄叉山梨醇（MDBS）成核剂0.1份以及芥酰酸胺爽滑剂0.0015份组成；热敏功能层由乙烯-丙烯共聚物（共聚单体含量大于20%，乙烯含量为8%）100份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物30份、乙烯甲基丙烯酸（EMAA）15、乙烯乙酸共聚物（EVA）18份组成。上述三层材料分别经过各自的单螺杆挤出机进行熔融，再经过配料块连接器、T型模头共挤和流延冷却进行成膜。产品后续经过冷却定型、厚度检测、电晕处理、收卷、时效处理、分切及包装，得到最终产品。

本发明的原料都是市场上购得，主要厂家选自陶氏化学（DOW）、杜邦公司(DUPONT)、巴塞尔（BASELL）、三井化学(MITSUI CHEMICALS)、科腾(KRATON)、三星道达尔（SUMSUNG TOTAL）、埃克森（EXXON）、康斯坦普(CONSTAB)等知名公司。[0024] 对比例：该流延聚丙烯直复膜，其防粘层由聚丙烯二元无规共聚树脂100份和合成二氧化硅0.002份组成；芯层由聚丙烯均聚树脂100份以及芥酰酸胺爽滑剂0.0015份组成；热敏功能层由乙烯-丙烯共聚物（共聚单体含量大于20%，乙烯含量为8%）100份组成。上述三层材料分别经过各自的单螺杆挤出机进行熔融，再经过配料块连接器、T型模头共挤和流延冷却进行成膜。产品后续经过冷却定型、厚度检测、电晕处理、收卷、时效处理、分切及包装，得到最终产品。

以上具体实施方式仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述具体实施方式，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

本发明的直复工艺如下：采用本发明的热敏功能层与BOPP薄膜的印刷层进行热压复合，其中版辊的加热温度为80-100℃、模压时间0.5-2s，压力2-8MPa，具体复合时可根据实际状况进行调节。

本发明的生产过程需要特别注意的事项有如下几点：一、原料的粉尘杂质控制：原料从拌料到输送，要求在密封条件下进行，原料贮存车间和拌料上料车间与薄膜的挤出流延车间进行隔离，避免原料的粉尘进入流延单元；二、熔融挤出过程的晶点及炭化点控制：每台挤出机与模头连接器有滤网过滤器，过滤器以采用二级过滤的方式为最佳，过滤器分粗过滤和精过滤两段，从而最大限度避免晶点炭化点等杂质进入模头；三、导辊要求：流延单元至收卷单元所有的导辊需要经过专门的表面处理；四、生产车间环境要求：生产过程要求在无尘车间内部进行,车间净化程度要求1000级以上，其中从流延冷却单元至收卷单元要求尽量能够采用有机玻璃板进行隔离，生产操作人员需要穿戴专门的防尘服、头套及口罩；五、薄膜分切方式：分切方式采取在线分切，避免薄膜二次分切时放卷过程对薄膜的损害。六、薄膜的再次加热结晶过程：在收卷之前需有一加热及冷却装置对薄膜进行再加热，加热温度50℃-100℃，其目的是为了加快薄膜再结晶，降低薄膜熟化时间，从而使聚合物分子链得到充分延展定型，避免收卷后薄膜发生收缩变形。

为验证本发明的实际效果，特对各实施例及对比例所生产的产品进行检测，检测结果如下表所示，由表中数据可知，实施例中各流延聚丙烯直复膜具有较好的透明度、较好拉伸强度和更低的热封温度，能够满足各种用途。

Claims (6)

1.一种流延聚丙烯直复膜，由防粘层、芯层和热敏功能层组成，其特征是所述芯层位于防粘层、热敏功能层之间，所述防粘层厚度占总厚度比为10-20%，芯层厚度占总厚度比为40-60%，热敏功能层厚度占总厚度比10%～30%；

所述防粘层的组分为聚丙烯二元无规共聚物100份、合成硅灰石防粘剂0.001-0.002份；

所述芯层为聚丙烯均聚树脂100份、乙烯-α烯烃共聚物10-30份、山梨醇类成核剂0.1-0.5份以及芥酰酸胺爽滑剂0.0015-0.002份形成的共混物；

所述热敏功能层的组分为乙烯-α烯烃共聚物100份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物30-50份、乙烯-丙烯酸共聚物30-50份。

2.根据权利要求1所述的一种流延聚丙烯直复膜，其特征是所述乙烯-α烯烃共聚物为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-己烯共聚物中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种流延聚丙烯直复膜，其特征是所述山梨醇类成核剂为二苄叉山梨醇、二对甲基-苄叉山梨醇、3,4-二甲基二苄叉山梨醇、二对氯苄叉山梨醇或二对-乙基二亚苄叉山梨醇。

4.根据权利要求1所述的一种流延聚丙烯直复膜，其特征是所述乙烯-丙烯酸共聚物可为乙烯-乙烯乙酸共聚物或乙烯丙烯酸甲酯或乙烯甲基丙烯酸或乙烯丙烯酸的一种或上述二者任意比例混配物。

5.根据权利要求1所述的一种流延聚丙烯直复膜，其特征是所述芥酰酸胺爽滑剂由95%的聚丙烯、5%的高纯芥酰酸胺共混造粒制成。

6.根据权利要求1所述的一种流延聚丙烯直复膜，其特征是所述合成硅灰石防粘剂为10%的二氧化硅、合成瓷土或玻璃微珠与90%的聚丙烯共混造粒制成。