CN108610765A - 一种淋膜料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂覆领域，特别涉及淋膜料，由PP树脂、分子量调节剂、涂覆级聚乙烯LDPE、主抗氧化剂B215、助抗氧化剂DLTP、HFB型荧光增白剂、光稳定剂及引发剂组成的第一混合物，并经特定步骤完成得到产品。

Description

一种淋膜料

技术领域

本发明涉及涂覆领域，特别涉及淋膜料。

背景技术

现有的涂覆工艺普遍采用将一薄层塑料加在另一种塑料薄膜或片材表面上，或者更普遍地是加到非塑料基材如纸、赛珞玢或铝箔上。可以用溶液、悬浮液或者熔体进行涂覆。

软包装上采用涂覆的普遍原因是赋予纸、赛珞玢、铝箔或本身不易热封的塑料热封性；为纸或赛珞玢提供防湿性；提高阻透性能；防止基材与产品直接接触。

经常将低密度聚乙烯涂覆在纸上，使其具有热封性、防潮、保护印刷不磨损。它也常用在铝箔上，产生热封性和耐磨蚀性，防止铝箔与产品相互作用。还常用PVDC共聚物涂覆提高阻透性和热封性。

再有就是复合，是将两种薄膜基材结合在一起的工艺。在软包装应用中，常用复合将塑料薄膜与纸或铝箔、或者是将纸和铝箔结合在一起。所用的复合方法有多种。用塑料薄膜作基材或最终结构中的一层时，复合黏结剂一般都是低密度聚乙烯，通过挤出将其复合，这一工艺就是挤出复合。软包装中有纸时，其之所以被经常使用，是因为其具有优异的可印刷性，而且能够产生牢度和强度。用铝箔时，其被常用是因为它是光和渗透物的良阻透剂。有时，主要是为了利用它得到理想的外观。

复合的另一个重要应用是生产遮盖印刷材料。在这种材料中，先将一种材料反面印刷，然后将其复合到另一张同样或不同聚合物生产的基材上。透过透明塑料可以看到印刷，防止磨损，因此其外观比表面印刷更新亮更诱人。

采用PP/LDPE，即聚丙烯与低密度聚乙烯混合料涂膜，以通用级聚丙烯为基础树脂，加入降解剂及必要的助剂，经挤出流变控制，成功地研制了聚丙烯涂覆专用料。于志杰氢调法生产的高MIFR值聚丙烯粉料相比，它具有可调范围宽，易控制分子量分布，且韧性和加工性优良等特点。

功能性涂覆为了充分发挥其功能性，必须具备牢固性和对基材的高密合性。因此，作为涂覆液的溶剂(分散介质)，显示出对基材的高的亲和性、且容易干燥的非水系(有机溶剂系)的溶剂是压倒性地有利的，实际已经被广泛使用。

正因如此，现有技术也存在着各种各样的问题，一般来说，有机溶剂的挥发性高。因此，不仅对环境的负荷大，而且还必须考虑遗传毒性，在安全性、操作性方面尚残留课题。近年来，在大多产业领域中对环境保护、防止健康被害的意识提高。因此，针对具有上述那样的课题的有机溶剂的使用，对VOC降低、无溶剂化等的要求逐步提高， 要求转换成对环境、人有利的产品。

作为对环境、人有利的产品，水系产品、由生物来源的原料形成的产品受到关注。期待这些产品承担无溶剂化或脱石油产品的一部分任务。然而，使用水代替有机溶剂作为溶剂时，会产生各种问题。例如，水系涂覆液存在涂膜形成能力比有机溶剂系涂覆液差的问题。另外，包含填料的浆料状的水系涂覆液有在填料处于荷电状态时，在浆料中易于凝集的问题。进而，由于溶剂与填料的比重差大，所以填料易于沉降，还有难以均匀地分散的问题。进而，发现能够代替现有的石油来源的原料的发挥涂膜形成能力、分散能力的生物来源的原料是不容易的。

尝试水系浆料中的填料的分散和稳定化时，考虑了分散剂的使用、填料的表面处理、微囊化、超声波处理、极性基团对聚合物的导入等各种手法。这些手法中，考虑到制造工艺、涂覆体系的简单化、以及成本的方面时，分散剂的使用是有利的。作为水系浆料中使用的分散剂，考虑了涂料领域中使用的聚羧酸盐、磷酸系胺盐、作为高分子分散剂的聚丙烯酸酰胺等。其中，考虑到环境负荷降低化时，分散剂优选为对环境优异的天然物系的物质。另外，为了形成牢固的涂覆膜，必须使用石油系的粘结剂树脂。因此，期望为作为生物来源的物质的天然系聚合物、且能够表现出不逊色于使用石油系的粘结剂树脂时的密合性的天然系聚合物的利用技术。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种优良淋膜料产品及方法，以解决上述背景技术中问题。为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种淋膜料，其特征在于：由PP树脂、分子量调节剂、涂覆级聚乙烯LDPE、主抗氧化剂B215、助抗氧化剂 DLTP、HFB型荧光增白剂、光稳定剂及引发剂组成的第一混合物；并进行以下步骤：

第一步，将第一混合物放入高混机中混合并得到第二混合物；

第二步，将第二混合物进行双螺杆挤出机挤出塑化；

第三步，再进行切粒机水冷切粒；

第四步，再进行水预分离；

第五步，再进行离心干燥；

第六步，再进行风力输送；

第七步，再进行检验包装，并得到产品；

进一步的：所述双螺杆挤出机机身温度210-280℃，所述双螺杆挤出机机头温度250-280℃，所述双螺杆挤出机螺杆转速50-70 r/min，所述双螺杆挤出机加料速度15-18 r/min，所述切粒机切刀速度900-1200 r/min，所述双螺杆挤出机水温40-60℃；

进一步的：所述PP树脂的熔体指数为 0.3 g/min～0.4g /min；

进一步的：所述涂覆级聚乙烯LDPE与PP的溶解度参数一致；

本发明具有以下优点：

1.本发明选用的工艺参数，能够得到高质量的涂覆级PP；并通过加入PE来改善聚丙烯的涂覆性；

2.本发明聚丙烯粉料的改良配方：由pp树脂（即聚丙烯粉料为基础树脂），分子量调节剂、涂覆级聚乙烯LDPE、主抗氧化剂B215、助抗氧剂 DLTP、HFB型荧光增白剂、光稳定剂组成，并加入引发剂后组成第一混合物，经高速混合后直接用于涂覆与复合生产；改良版涂覆膜不仅减少了生产涂覆料专用料时的改性、增强膜与基材的粘结强度、拉伸强度，能够节约能源，降低生产成本，而且生产质量的稳定性也大大提高，成膜均匀，耐寒性好；

3.本发明经多次试验选用的配方中添加LDPE，抗氧化强度高，并降低了加工温度，进而降低了能耗；

4.本发明首创了一步法工艺，即将所有组分一起投入，一次造粒，产品性能超过行业标准指标，相比于二步法生产涂覆料（二次挤出〕的较高成本，经济性更强；

5.目前尚无共聚级聚丙烯涂覆专用料，大多采用PP /LDPE，即聚丙烯与低密度聚乙烯混合料涂膜，涂覆料质量不稳定、涂覆工艺波动较大、膜与布基的粘结强度低；本发明通用级聚丙烯为基础树脂，加人降解剂及必要的助剂，经挤出流变控制，成功地研制了聚丙烯涂覆专用料，经试验，此涂覆专用料能满足编织袋涂覆的工艺要求，工艺适应性强，涂覆性能超过GB12670--90标准，远超同类产品；

6.本发明涉及环境负荷少的水性液态组合物。更详细而言，涉及能够形成各种产业领域中有用的功能性涂覆膜的水性液态组合物和水性涂覆液、由该水性涂覆液形成的功能性涂覆膜、以及将该功能性涂覆膜和基材一体化而成的复合材料等，对环境友好。

附图说明

图1为本发明一种淋膜料的工艺操作步骤。

具体实施方式

1.原材料

PP树脂：小本体优质 PP树脂，熔体指数(MI ) 3 ～ 4g /10min，等规度≥ 96 % ，灰分≤0.02 % ；抗氧剂B215：加工和长效热稳定剂体系，IRGANOXB215是IRGANOX1010和IRGAFOS168的协效混合物，由受阻酚和亚磷酸酯复合体组成；助抗氧剂 DLTP：白色絮片状结晶，熔点 38 ～ 40 ℃；HFB型荧光增白剂；LDPE ：MI 7. 0g /10min ；光稳定剂：能够抑制或减弱光对塑料的降解作用，提高耐光性，防护效果好，价格低。

2.主要设备

造粒机组一套，主要包括230L高速混合机、SHJ型双螺杆挤出机、冷却机、烘干机、切粒机、9LT-II1000搅拌机。

3.性能测试

MI、等规度、灰份分别按GB3682、GB2412和GB9345测定，拉伸屈服强度按GB1040测定，清洁度按GB12670测定。

4.生产结果评定

（1）PP的选择

PP生产工艺为液相小本体法，原来采用络合-Ⅱ型催化剂，产品质量较差；采用CS-Ⅰ型高效催化体系后，质量有了重大突破，等规度提高，氯含量及灰分降低，这样就为PP涂覆料的研制提供了可能性。本发明采用CS-Ⅰ型高效催化体系下添加PP树脂及分子量调节剂、涂覆级聚乙烯LDPE、主抗氧化剂B215、助抗氧化剂 DLTP、HFB型荧光增白剂、光稳定剂混合生成的改性树脂。

在丙烯液相本体聚合过程中，通过调节聚合釜中氢气的浓度可控制 PP的 MI。氢气浓度高，PP分子量低，熔体流动性好。使用此法虽可制得高流动性的PP树脂，但由于每釜料间 MI的稳定性较差且产品分子量分布较宽，制得的涂覆料质量稳定性较差，很难满足使用要求。为此我们选用 MI为 3 ～ 4g /10min的通用PP树脂，再通过化学降解的方法，进一步调节其分子量及分子量分布。

（2）PP树脂的化学降解

采用分子量调节剂对PP树脂进行热化学降解能够很方便地调节PP的分子量分布并制得所需MI值的材料。由于在通用型PP中加入分子量调节剂后，其高分子量级分降解的幅度远大于低分子量级分，结果使得聚合物在平均分子量明显降低的同时，分子量分布也变窄，熔体流动性提高且与基材的粘结性增强；与直接氢调法生产的高MI的 PP相比，具有可调范围宽、易控制分子量分布且韧性和加工性能优良等优点。相对分子质量调节剂一般为有机过氧化物。目前的涂覆聚丙烯大多不含LDPE的，使用时很不方便。我们研究发现，选择合适的过氧化物，并且操作参数控制合适，是可以控制好产品质量的。

（3）其它助剂的选择

主抗氧剂选用B215，辅助抗氧剂选用DLTP。日光照射时，部分兰紫色光被PP吸收，物料自身呈微黄色，采用添加荧光增白剂的方法，以增白剂放出的可见紫外荧光抵消物料的微黄色而呈现悦目的洁白色，经多次实验发现，黄岩市华光化工厂生产的HFB型增白剂的效果最好，它不仅添加量小、增白效果好，而且对PP涂覆料的其它性能几乎没有影响，故选用它作荧光增白剂。

（4）LDPE的影响

在涂覆实验过程中，发现不同的使用厂家，涂覆设备有所不同。没有基材预热装置的设备对涂覆料的要求很高，按前面配方制备的PP涂覆料无论是与基材的粘结性还是膜的收缩率均不能满足使用要求。针对这种情况、我们在混料时加入了一定量的LDPE。结果发现LDPE的加入不仅提高了膜与基材的剥离强度，而且还改善了涂覆膜的柔韧性和低温特性。有资料认为，PP与LDPE共混后会出现相分离现象且产品易起皮，我们的应用实验结果却与之不同，这是由于LDPE与PP的溶解度参数十分接近或一致，在高温共混过程中相容性良好，涂覆时LDPE在膜与基材之间起了“粘合剂”的作用。另外，由于膜片很薄，就不存在起皮问题。

（5）最佳工艺参数的确定

温度提高，分子量调节剂的分解速率增大，化学降解反应加快，有利于PP降解反应的进行；但温度过高，又有利于交联反应的进行。为此，我们进行了反复实验，最终确定了如表1所示的最佳工艺温度和螺杆挤出速度，这样既抑制了交联反应，有又利于引发化学降解，并使分子量调节剂的降解活性得到充分发挥且MI波动很小。

表1 制备 PP涂覆膜的最佳工艺参数

Tab2 Optimum parameter s for the preparation of coating-type PP film

5.应用情况

表2为我们所制涂覆级PP专用料 ( TF- PP)的性能指标及与同类产品的对比情况。由表2可见，此产品的各项性能指标均满足国标GB12670的要求，其中拉升强度指标性能优异，产品质量稳定、流动性和成膜性好且剥离强度高。

表2 产品质量对比分析

Tab 2 Comparison and analysis of product properties

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种可知的更改和变化。凡在本发明的原则和精神之内，所作出的任何等同替换、修改、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种淋膜料，其特征在于：由PP树脂、分子量调节剂、涂覆级聚乙烯LDPE、主抗氧化剂B215、助抗氧化剂 DLTP、HFB型荧光增白剂、光稳定剂及引发剂组成的第一混合物；并进行以下步骤：

第一步，将第一混合物放入高混机中混合并得到第二混合物；

第二步，将第二混合物进行双螺杆挤出机挤出塑化；

第三步，再进行切粒机水冷切粒；

第四步，再进行水预分离；

第五步，再进行离心干燥；

第六步，再进行风力输送；

第七步，再进行检验包装，并得到产品。

2.根据权利要求1所述的淋膜料，其特征在于：所述双螺杆挤出机机身温度210-280℃，所述双螺杆挤出机机头温度250-280℃，所述双螺杆挤出机螺杆转速50-70 r/min，所述双螺杆挤出机加料速度15-18 r/min，所述切粒机切刀速度900-1200 r/min，所述双螺杆挤出机水温40-60℃。

3.根据权利要求1或2所述的淋膜料，其特征在于：所述PP树脂的熔体指数为 0.3 g/min～0.4g /min。

4.根据权利要求3所述的淋膜料，其特征在于：所述涂覆级聚乙烯LDPE与PP的溶解度参数一致。