CN1089899A - 聚丙烯膜片的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及聚丙烯(PP)膜片的制造方法，以聚 丙烯、聚乙烯、与天然石粉(CaCO₃，0-500PHR)为主 原料，添加改质剂、抗静电剂、润滑剂与颜料等配合剂 经混合、捏合混炼后，输入特殊压延机，压延成片，再 经引取轮机构，经拉伸、压花等表面处理后冷却定型， 再经电晕处理及针孔检测后卷取成品。主要用于代 替纸张用途，例如文书用纸、印刷用纸、包装用纸等， 另外在食品及一般用品包装容器及文具等均已可广 泛使用。

Description

本发明涉及聚丙烯膜片的制造方法。鉴于本发明具有下列特色，兹比较说明如下：

（1）文化的演进，造成纸张使用量巨幅增长，而造纸所需的原料主要来自天然树木，因此森林资源大量砍伐及造纸对未来地球之生态环境保护与平衡极为不利。本发明是利用天然石材（主成分为CaCO₃），混合PP/PE来仿造纸张，代替以纸浆制成的影印纸、牛皮纸、印刷用纸及书写用纸，既可回收再生，也可粉碎后应用作铺设道路之原料。最终成为垃圾时，也可以完全燃烧成无害之二氧化碳、灰份和水份。其热能可以利用，过程中也无任何污染产生，合乎环保要求为其特点。

（2）本发明所制膜片的成份中，内含的碳酸钙（CaCO₃）是一般石材，料源丰富，价格低廉，其用量（0-500PHR）可依需要调整。如以使用300PHR为例，每吨原料成本约新台币5000元。面对全球保护森林运动的兴起，纸浆价格将有节节上升的压力，本发明对现有纸张应极具竞争能力，故原料成本具有经济性之效益。

（3）申请人积四十余年之加工经验，本发明之设备均自行设计，并经过改良，使其可混合巨量之CaCO₃（0-500PHR），从而开发完成，其制造、安装、试车之整套设备均达到高精度、省力、自动化、可大量生产而创造价廉物美之成品问世。

（4）本发明已推展于市场上使用，兹说明如下：

（A）真空成型用：可应用于水杯、免洗碗盘、超市生鲜货包装盘，及输往日本的加温环保盒等等，可适合低温冷藏，也可使用于盛装沸水，使用温度范围宽及易于成型为其特点。

（B）文具用：可应用于卷宗夹之封（底）面，资料分类夹之隔页，文书传递资料袋，可大量生产降低成本及增加市场上之多种选择。

（C）仿纸用：可应用于仿牛皮纸，使用于物品包装，具有防水防湿及韧性强等特点，以彻底保护物品免于水份灰尘等侵袭。另可印刷成书本杂志，记事簿或广告贴纸，不但外观精美，而且具有可防水耐久保存的优点。

（D）其他用途，适用于制造摺盒：如野餐盒、快餐餐盒、饮料盒、资料盒、相簿及录象带盒等等，具有优良的支撑性、耐折性、防水性及印刷性，精巧方便，可重复使用为其特点。

（5）本发明采用压延机（Calender）系统改良的加工方式生产，比传统的T-模挤押成型及双轴延伸成型方式，具有较广的加工厚度及宽度范围，且产能较大，成本低廉为其特点。

（6）本发明系由PP/PE和CaCO₃混合而成，PP/PE仅占少量，约占1/4，CaCO占大量，约占3/4，可知CaCO₃含量甚巨，CaCO₃主要来自石材，其来源可谓取之不尽，用之不竭，不虞匮乏。而一般纸张取自天然树木，旦旦而伐终有砍伐殆尽之一日，影响人类之生态环境甚巨，故本发明对于造纸业界为一大突破，诚为一种有史以来革命性的发明无疑。

本发明涉及聚丙烯（P.P）膜片的制造方法，特别是将聚丙烯树脂及/或聚乙烯树脂、填充剂、改质剂、抗静电剂、润滑剂及颜料等配合料成分予以混合并经混炼后，送往压延机压延成形，成为薄膜或板片，经引取轮拉伸压花处理后予以冷却，并予以电晕处理，再经针孔检测后予以卷取而成。

目前市面上供使用于食品包装、一般用品成型包装及文具等方面之材料种类极多，基于环境保护是国际性共同的趋势，上述用途所使用之材料必须具备无毒、可回收及易焚化、无公害等特点，因此考虑到以聚丙烯（P.P）、聚乙烯（P.E）等聚烯烃（Polyolefin）系列材料加以广泛应用，尤其聚丙烯具有比重轻、耐热性佳，对大部分化学药品及动植物油脂之稳定性良好，且热成型性佳，适于供食品包装及一般用品包装容器使用;此外，聚丙烯膜片具有耐弯折、不易龟裂之特性，适于文具用;另添加高含量的天然石粉（CaCO₃）所制得的薄膜具有防水、防湿及优良的书写性、印刷性、吸墨性，成本也相当低廉，可取代天然纸张。因此选择聚丙烯膜片的开发应用。

一般塑料加工业界对膜片之定义，厚度0.2mm以下为膜（Film），0.2mm以上为板片（Sheet）。目前一般传统制造聚丙烯膜片是聚丙烯配合料经混炼后，均需经过T-模。如要生产薄膜，则另需经双轴延伸;如需生产板片，则挤出料经T-模后直接冷却卷取即可，通常经双轴延伸所制成的聚丙烯膜，以生产0.08mm以下的厚度居多，以供各种包装用为主，而经T-模直接冷却卷取生产的聚丙烯板片以生产0.3mm以上的厚度居多，而且其用途被局限于板片而已，在0.08mm-0.3mm厚度范围间之薄膜板片，由于T-模间隙较难调整，难以生产，且受限于出料口间隙出料量有限，而仅能生产窄幅的宽度。另由于T-模厚度无法以辅助机构补偿修正，因此厚度分布不均。有鉴于目前以T-模生产聚丙烯膜片有上述的问题，因此申请人基于以压延机生产PVC制品可达到量大、宽幅、厚度均匀，且厚度可达0.03mm-2mm的制造经验，从而考虑到以压延机经由制造过程和设备改善来生产聚丙烯与聚乙烯膜片，而此为世界上塑料制造商尚未尝试制造者。

由于聚丙烯树脂加热至一般辊筒之作业温度230℃附近时会发生氧化现象，而使粘度大幅下降，无法在压延机辊轮间形成积料（Bank）而成形，因此乃在配方的调配方面加以探讨。由于要形成积料必须增加加工粘度，因此在配方方面寻求以碳酸钙等添加剂来调整粘度及增加耐热性，改善其加工韧性及强度，并且为了使在压延机上能正常剥离，加入润滑剂增加剥离性。另外为防止成品带静电而吸附尘埃影响使用，加入抗静电剂。并且为了使所有配合料均能顺利混合混炼，在混合混炼阶段采取如下述的制造方法中的三种流程，经由以上配方及混炼以及压延机加工制造过程设备的改善，终于能顺利地在压延机上生产聚丙烯与聚乙烯膜片，且厚度能由0.05mm至2.00mm，恰能突破目前传统聚丙烯膜片生产之瓶颈区（按，目前压延机加工机组之设备费用动辄数百万美金一组，投资费用巨大且加工流程与设备均需特殊设计之机构，至目前世界上尚未见有其他厂家制造生产）。

以下说明本发明以压延机制造聚丙烯膜片的方法与传统习用押出机T-模的制造方法其配方之异同如下：

习用押出机T-模的配方    本发明方法(压延机)的配方

聚丙烯    100PHR    聚丙烯    100PHR

聚乙烯    10-15PHR    聚乙烯    10-100PHR

抗静电剂    0-10PHR    抗静电剂    0-10PHR

颜料    依颜色而定    填充剂    0-500PHR

润滑剂    0.1-5PHR

改质剂    2-40PHR

颜料    依颜色而定

本发明方法（采用压延机制造）与传统押出机T-模方法相比，在配合料方面的最大差异在于本发明方法采用的填充剂、润滑剂二种成分及其用量（其中填充剂高达500PHR），这是传统T-模法所未曾采用的，以下说明本发明方法的聚丙烯树脂配合料各个成分及其用量范围：

本发明所使用的聚丙烯树脂选用MFI熔融指数230℃/2.16KG（ASTMD1238）0.3-45的均聚物与共聚物，通常聚丙烯依其结构为头尾型线性构造，有三种排列方式，全同立构（Isotactic）、间同立构（syndiotactic）及无规立构（atactic），其排列方式如下：

聚丙烯大部分为全同立构，为高度结晶化的硬质聚合物，一般市售的聚丙烯有仅含丙烯的均聚物及改良冲击性的共聚物（为与乙烯的共聚物），其性质区别如下表：

级别    共聚物

项目    均聚物    高(MFI)    中(MFI)    低(MFI)

MFI(230℃/2.16KG)    0.2-20    0.5-7    1-12    1.5-12

g/10分钟ASTMD1238

拉力强度kg/cm²300-350 220-250 250-300 250-300

伸长率%    >200    >500    >500    >500

软化点℃    150    140-145    140-145    140-145

热变形温度℃    105-120    95-105    95-105    95-105

成型收缩率%    1-2    1-2    1-2    1-2

聚乙烯是选自MFI    0.3-30的高密度聚乙烯（HDPE）或MFI    0.3-45的低密度聚乙烯（LDPE）或MFI    0.5-10的线性低密度聚乙烯（L-LDPE）。加入聚乙烯的目的是调整粘度及增加韧性，其亦可作为润滑剂使用，在挤压含有聚乙烯的聚丙烯树脂配合料时，在挤压机或捏炼机内部，聚乙烯与金属面之间会形成类似润滑剂的分子层，可提高树脂的流动性。

加入润滑剂的原因在于本发明制法是在压延机的辊轮上压延成形，聚丙烯树脂配合料必须能在金属辊轮面上顺利剥离，以求达到亮丽的表面品质，且能正常压延加工，不象传统的无需添加润滑剂的以T-模挤压而得的聚丙烯膜片制造中不必考虑离型问题，因此用于本发明方法的润滑剂是为了减少聚丙烯树脂间的摩擦以防止摩擦生热，并增加树脂配合料与金属轮面的离型力，常用者有烃系矿物油，脂肪酸酯系列例如单硬脂酸甘油酯，12-氧基硬脂酸，聚氧亚乙基（5）甘油基单硬脂酸酯（polyoxyethylene（5）glycerine    monostearte），聚氧亚乙基（20）甘油基单硬脂酸酯，聚氧亚乙基（5）单油酸酯脂肪酸酰胺，例如：芥酸酰胺（erucicacidamide），硬脂酸酰胺，亚乙基双烃基硬脂酸酰胺;金属皂盐，例如：硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙等，其中较常用者为脂肪酸酯类，计有脂肪酸之低级醇酯，多元醇酯等，长久以来用作润滑油之动物油脂、天然蜡亦属此类，至于脂肪酸的低级醇酯的代表性润滑剂则有硬脂酸丁酯、多元醇的脂肪酸酯由于具有多极性，内部润滑性较强，动物油脂以甘油酯为主成分，乙二醇、乙二醇单硬脂酸酯、甘油基单脂肪酸酯常被用作此类润滑剂，且由于化学构造上具有亲水性OH基，亦被用作具有抗静电性或防昙性的润滑剂，其用量以0.1-5PHR（对每百份树脂重量计）。

至于脂肪酸酰胺中的酰胺蜡（如亚乙基-双-烃基-硬脂酸酰胺）用作润滑剂时，尤其与金属皂盐（如硬脂酸钙以1∶1使用时）合用时，可增加挤压机输出及减低模头膨胀之现象，其用量可为0.25至1.0PHR，而采用金属皂盐当做润滑剂，不仅可用作流动性改良剂，亦可当作稳定剂用。

本发明所用的润滑剂以金属皂盐及脂肪酸酯系列的润滑剂为宜，使用量为0.1至5PHR，经实际生产，发现用量低会发生聚丙烯配合料于轮面剥离差而粘轮，否则塑化度不足，表面光泽度差。适量添加对聚丙烯制品之性质不会产生任何变化。于本发明方法的聚丙烯树脂配合料中，其所添加的改质剂为传统的T-模挤出成形的聚丙烯树脂配合料所未有的，为配合本发明方法采用的压延机的作业及聚丙烯树脂的指触性（Tackiness）、热稳定性而加以采用。加入改质剂还可增加与聚丙烯树脂间的相容性，通常用作改质剂的可以是橡胶类弹性体，例如EPDM（乙烯丙烯二元体），聚异丁烯，丁基橡胶或丁二烯橡胶等，其可为碎片或颗粒状。当与聚丙烯预混合时可易于结合并加工成形，此改质剂可与聚丙烯树脂以掺混方式掺混或视需要采用经EPDM改质的聚丙烯亦可，其用量为2-40PHR。加入抗静电剂是为了防止由于产生静电而附着空气中的尘埃，使商品价值降低，且由于难以看见由透明薄膜制得的包装容器的内容物而降低消费者的购买欲，其亦常成为二次加工印刷或热封时效果不良的原因，目前实用的抗静电剂几乎全为离子导电性的化合物，是分子构造中具有亲油基与另一端具有亲水基的化合物所组成，依亲水基的电离情形可分成阴离子性、阳离子性、非离子性、两性等抗静电剂。通常以阳离子系及两性系表面活性剂的抗静电性较优越，唯其耐热稳定性较差，在成形成为塑料成形品时，有因热分解而损及商品价值的问题，而阴离子系抗静电剂则因其与树脂的相容性低劣而较不实用，适用于本发明方法的抗静电剂以在成形前先将之捏炼入树脂内为宜，较适用者为非离子性抗静电剂，例如聚乙二醇酯或聚乙二醇醚脂肪酸酯或乙醇酰胺，单及二甘油酯、乙氧基化脂肪酸胺等，这是因为与本发明方法中的聚丙烯树脂配合料成分的聚丙烯、聚乙烯树脂有较佳的相容性。此类非离子性抗静电剂与先前所述的润滑剂中的脂肪酸酯类成分相似，可当作润滑剂亦可作抗静电剂使用，其使用量可为0-10PHR，视其单独或合并使用而定。

至于着色剂（颜料），不论有机或无机着色剂均可使用，视乎聚烯烃型式及加工方法而定，着色剂可为粉末状或制成颗粒、粉末状的颜料浓缩料，使用具有充分相容载体的颜料糊较适于本发明方法的加工过程，其中以无机系着色剂对成形品无变形问题，且能耐加工温度，较适用的无机系颜料有白色：金红石型二氧化钛;黄色：镉黄、镍钛黄、铬钛黄;红色：镉红、氧化铁红;蓝色：钴蓝、群青蓝;绿色：钴绿、氧化铬绿;褐色：氧化铁褐、铬铁褐;黑色：炉黑等。着色剂的使用量依成形品之颜色而定。

本发明方法的聚丙烯树脂配合料中的填充剂与一般用于树脂配合料者相同，可增加成形品的强度，具补强作用，且可用以降低成本，其化学纯度并不象其他树脂所使用者那样有特别要求，亦即使用一般品级者即可，这是因为本发明方法制得的聚丙烯膜片是供作食品包装容器及文具用与纸张代用品，属用后抛弃型。为使不造成环境公害问题，在不影响成形品热稳定性要求的情况下，并不刻意使用高纯度填充剂。可用于本发明的填充剂有木粉、氧化锌、补强纤维、金属粉、云母、滑石粉及碳酸钙，其中以碳酸钙为最常用，视需要可与其他填充剂合用。碳酸钙可为重质或轻质碳酸钙，并且为了获得较佳的分散效果，于碳酸钙的粒子表面上以硬脂酸类润滑剂、界面活性剂类抗静电剂处理而得的活性碳酸钙亦可以使用。一般T-模法制造聚丙烯膜片时，碳酸钙添加量受配合料流动性及易于堵塞的影响，添加量有所限制。即使曾有学术研究探讨在加入200PHR碳酸钙填充剂后的制品（如聚氯乙烯制品），其伸长率降至常规情况的40%，抗拉强度则低至1/3，并不实用。而本发明方法采用以特殊压延机制得的聚丙烯膜片，所用的聚丙烯树脂配合料中的填充剂可高达500PHR，且制得的聚丙烯膜片可供食品包装容器、卷宗封面、文具用与纸张使用。按适用的食品包装容器或文具用与纸张的不同，其用量可由0至500PHR。（添加量为0，即为透明制品，不加填充剂），其能添加至500PHR的原因，是因为本发明的制造方法中，其混合混炼过程是将PP树脂配合料于捏炼挤压时所添加的碳酸钙填充剂与PP，PE树脂能相容，可显示出韧性效果，而传统T-模挤出的情况，仅为使配合料融溶，未经捏炼而挤压出，并未显现有韧性效果，此在填充剂用量上的显著差别，即为本发明的特征所在。以本发明方法制得的聚丙烯膜片，能提供外观良好、物性优良、厚度均匀、耐酸碱、耐热、无毒的聚丙烯膜片，其可供成形为食品容器、杯子、耐热餐盒，另外其质感佳，印刷书写性佳，耐弯折，可供作卷宗封面、资料袋、书包隔板、文具、内衬、壁纸、仿纸、牛皮纸等，另外可回收使用及粉碎后混合沥青供铺路之用，又燃烧时不会造成二次公害，所以是绿色环保的划时代制品。

本发明是将传统T-模法改为以压延机生产出T-模所无法制得的聚丙烯膜片（厚度0.05mm-2mm），并配以温度控制、厚度调整计算机自动化、电晕处理、针孔检出器等一贯作业，得以顺利生产出各种厚度且收缩率低的聚丙烯膜片。以压延机制造聚丙烯膜片的本发明方法具有下列特点：

（1）压延机全线流程可自动化、省力及大量生产，降低成本。

（2）因制造过程全线可纳入计算机控制，易于监视及操作，过程条件可精确控制，稳定品质。

（3）生产流程中，PP膜片经由辊轮接触辗压、拉伸，所得的PP膜片厚度分布及物性均佳，而以T-模制得者受限于固定的间隙，其厚度分布较不均匀，因此要求高品质、厚度均匀且厚度在0.05mm至2mm范围的制品时，必须以本发明方法的压延机生产。

由于本发明方法所采用的聚丙烯树脂配合料中的添加剂、润滑剂用量是传统上未曾存在且为首创的可以压延机压延成形成为聚丙烯膜片，为配合该配合料的各成分的混合、混炼使之能供其后的压延机成形。它们在混合、混炼阶段则与传统的T-模混合混炼聚丙烯树脂配合料（成分、配比均不同）完全不同。本发明方法中的混合、混炼过程亦需配合聚丙烯膜片制品的有色或无色透明与否，而有混合、混炼设备（装置）的不同组合，以下说明本发明方法的三种不同的混合、混炼过程及其所用的设备。

由本发明的聚丙烯（P.P）膜片制造方法，可生产有色（如图1所示）及透明（如图2所示）PP膜片，其主要制造方法有三种，制造方法的不同主要在于混合混炼设备的不同，是按填充剂含量而加以区分（基于混炼效果的理由）。对于填充剂含量500PHR以下者，均可用（图3）的方法进行混合混炼，而对于填充剂在100PHR以下者亦可用图4、图5的方式进行混合混炼。

图1与图2两图中，除透明PP制品的制造流程（图2）与有色PP制品的制造流程（图1）相比，于图1及图2中的（2）引取轮中间增加另一组冷却装置（即图2中增加（2）-1空气刀、（2）-2冰水轮），其余在（1）压延机之后的装置均属共同设备。在制造透明PP制品时，利用此增加的设备使之急冷而得透明膜片。此冷却装置组的温度控制于适当温度，使高温熔融的聚丙烯膜片能冷却成形，供其后的卷取装置卷取之用。为使添加剂与聚丙烯树脂配合料的其他成分均匀并相容，对不同PHR的添加剂采用上述图3、图4及图5的方式进行混合、混炼。其混炼塑化的配合料供给图1及图2的制造有色及透明的聚丙烯膜片之用。

为明了本发明的技术内容，以图1及图2说明本发明采用压延机组制造有色及透明的聚丙烯膜片过程的各装置设备。聚丙烯树脂配合料的混合、混炼如上述可根据填充剂的PHR不同而采用图3、图4及图5的混合、混炼装置。以下就压延机组以后的装置设备进行说明（如图1）。

（1）压延装置：这是本发明方法的最主要部分，将经过混合混炼的配合料经由数个辊轮加温辗压，使其达到最佳塑化及分散性，并以各轮间隙、速比及引取轮拉伸的控制，使成品达到所需厚度，通常辊轮数可为4，5或6个，辊轮排列可为L型，倒L型，Z型或倒Z型，视乎配合料的分散、塑化、排气泡及厚度而定。以5个辊轮和L型而言，温度设定在210℃-230℃，各轮速差在1.5M/分钟-2.5M/分钟为最恰当的条件。

（2）引取轮：为直径80-200mm的辊轮所组成，内通热油或热水。适当调整本段拉伸比至约为1∶1至1∶3间（对压延机辊轮的速度比），轮温需适当控制，以确保PP的加工物性。

（3）压花轮：由直径350mm-450mm的钢轮所组成，内通温水或冷冻水。配合聚丙烯制品双面压纹需要，配置压花设备，并装有温度控制器，使成形品种类规格达至需要。

（4）冷却轮：由直径110-200mm的辊轮所组成，内通冷却水或冷冻水。制得的聚丙烯达到厚度要求后，经由冷却轮使成品定型并冷却。

（5）电晕设备：由可产生5KW以下的电晕发生设备所组成，其能破坏制品表面的状态。使聚丙烯膜片具有良好的印刷密着效果。

（6）针孔检出器：由高精度的检测装置如β-射线侦测器所组成，其为确保PP制品的表面品质而设，可检出大于0.8μm之针孔以降低表面不良率。

（7）卷取机：此为高效率的中心卷取机，按机台大小，可承载各种规格制品以卷装方式卷取，再送往后段加工。

至于图2的透明聚丙烯膜片制造流程中，除下述的（2）-1、（2）-2外，其余装置设备与图1的有色聚丙烯膜片的制造流程相同。

以下说明图3图4及图5，此为本发明方法中，对聚丙烯树脂配合料按添加剂的不同而采用的混合混炼设备，图3的混合混炼设备适用于填充剂在500PHR以下的情况：

对于聚丙烯（PP）树脂配合料，先经混炼机混炼使各成分达到塑化均匀，具有足够的强度及韧性，再送经押出机挤压过滤押出后，直接送往压延机，经辊轮压延机，再经小辊轮拉伸、冷却。其装置设备的配置流程如图3所示，以下说明各装置：

（11）混合机：通常为立式或卧式混合机，是将聚丙烯（P.P）树脂加入其他配合剂，于此混合均匀。

（12）混炼机：通常使用者为捏合机，是将混合均匀的物料于此处捏炼，使之塑化及均匀分散。

（13）押出机：是使用单螺杆或双螺杆的押出机，将经混炼机混炼的配合料挤压成条状，供压延机辊压用。

（14）固定输送机：是以矽丽康（硅树脂）材质制成的输送带，原料经押出机挤压成条状后，经此输送机传送至摇首输送机。

（15）摇首输送机：为使供至压延机的原料能均匀分配，使其达到塑化的稳定性，故采用摇首输送机，使压延机第一轮和第二轮间的积存料左右均一，恰适所需。

对于填充剂100PHR以下的聚丙烯树脂配合料，亦可采用图4及图5的混合混炼流程，其中图4是先制成高浓度的母料，图5是将个别原料直接混合送入押出机，以下说明图4的混合混炼流程，是将聚丙烯（P.P）及填充剂先制成母料（Masterbatch），再于混合机将母料与其他配剂混合均匀，经高温押出机塑化后，送往压延机经辊轮压延，再经小辊轮拉伸冷却，其装置设备的配置流程如（图4）所示，以下说明各装置。

（21）中间桶：由不锈钢做成的储存桶，将母料及其他配剂混合均匀后，倒入此中间桶暂时存放。

（22）押出机：周转式行星螺杆押出机，以高温热水加温，并以高速运转，使原料获得混炼塑化，提高分散性，减少原料在押出机停留时间，降低稳定剂使用量。

（23）固定输送机：同（图3）之（14）。

（24）轧轮机：由两个直径为700mm的钻孔轮所组成，内通高压热水，轮面温度控制在高温状态，使原料在辊轮上再辗压混炼，促进均匀稳定的塑化度。

（25）固定输送机：其系由矽丽康材质制成的输送带，经由轧轮机前置的割料刀，将原料切割成板片带状，送至摇首输送机。

（26）摇首输送机：同（图3）之（15）

以下说明图5的混合混炼流程，是将粒状原料与粉状原料分别混合，投入中间桶，依配方比例定量送入押出机押出后，送往压延机经辊轮压延，再经小辊轮拉伸冷却，其装置设备的配置流程如图5所示，以下说明各装置。

（31）粒状原料中间桶：由不锈钢制成的储存桶，将粒状原料混合均匀后，倒入此中间桶暂存。

（32）粉状原料中间桶：由不锈钢制成的储存桶，将粉状原料混合均匀后，倒入此中间桶暂存。

（33）押出机：它是双螺杆的押出机，将粒状与粉状原料，依配方比例分别投入押出机，经加温过滤后，成塑化状态押出。

（34）固定输送机：同（图3）之（14）

（35）轧轮机：同（图4）之（24）

（36）固定输送机：同（图4）之（25）

（37）摇首输送机：同（图3）之（15）

为明了本发明的技术内容，以及如何以聚丙烯树脂配合料的配方成分及配比的不同而能采用压延机制造厚度0.05mm-2.0mm的聚丙烯膜片，现以下述实施例说明本发明方法可制出食品包装容器、卷宗夹封面及文具用纸张的实例，但并非以此限定本发明的范围。

实施例1：

1.将PP（MFI＝0.5）100PHR，PE（MFI：2.0）15PHR，改质剂5PHR以混合机混合后，存于中间桶，另将CaCO₃100PHR，脂肪酸脂润滑剂0.5PHR及白色色料二氧化钛3PHR，以混合机混合后，存于中间桶，添加于押出机后，经挤压成塑化状态押出，再由固定输送机输送至轧轮机（温度设定160-180℃）混炼后，经由轧轮机前所置的割刀切割配合料，成为板带状，再送至摇首输送机，其后送入压延机成型，压延机温度设定于215-225℃，各轮的速度调成1.5-2.5M/分钟，压延机第5轮（CR 5）速度设定为20.5M/分钟，拉伸比（引取轮与压延机第5轮速比）为1∶1.1，引取轮温度设定于60-150℃，各轮速度保持一致，冷却轮温度设定由90℃渐降，各轮速度保持一致，使膜片冷却定型，再经电晕设备（放电量5KW）处理及针孔检出器检查后，以卷取机卷取即可得厚度0.5mm±5%，宽度160-200cm的聚丙烯膜片。

2.按上述方式所制成的聚丙烯膜片可加工成为食品包装容器，其物性与PVC材质比较如表1所示。

表1

项目    本发明方法所制得    一般硬质PVC

的聚丙烯膜片    膜片

厚度    0.5mm±5%    0.5mm±5%

比重(ASTM  D1238)    1.252    1.358

抗拉强度(PSI)    MD:3300↑    MD:5500↑

(ASTM  D638)    CD:2500↑    CD:5000↑

伸长率(%)    MD:400%↑    MD:100%↑

(ASTM  D638)    CD:50%↑    CD:15%↑

热变形温度    72℃    68℃

(ASTM  D648)

IZOD 强度 6kg·cm/cm²6kg·cm/cm²

(ASTM  D256)

重金属含量    铅    极微    极微

镉    极微    极微

实施例2：

1.将聚丙烯（P.P）50%及填充剂（CaCO）50%先以制粒机制成母料（Masterbatch）（1∶1），其次取母料100PHR，聚丙烯（MFI＝4）20PHR，聚乙烯（MFI＝10）15PHR，抗静电剂10PHR，改质剂12PHR，脂肪酸酯润滑剂0.8PHR，群青蓝颜料2PHR，于混合机中混合后，送入高温押出机，使其塑化后再由固定输送机送至轧轮机（温度设定160-180℃）混炼后经由轧轮机前所置的割刀切割配合料，成为板带状，送至摇首输送机，送入压延机成型，压延机温度设定于210-220℃，各轮间的速差调成1.5-2.5M/分钟，压延机第5轮速度设定为22M/分钟，拉伸比（引取轮与压延机第5轮速比）为1∶1.21，引取轮温度设定于60-150℃，各轮速度保持一致，冷却轮温度设定由90℃渐降，速度保持一致，使膜片冷却定型再经电晕设备（放电量5KW）处理及针孔检出器检查后，以卷取机卷取，即可得厚度0.4m/m±5%，宽度160-200cm的聚丙烯膜片。

2.以上述方法所制成的聚丙烯膜片可用作卷宗夹封面用，其物性如下（表2）。

表2

厚度    比重    抗拉强度    伸长率    热变形    IZOD强

(PSI)    (%)    温度    度

0.4mm    1.245    MD:3600↑    MD:600↑    67℃    6kg·cm/

±5% CD:2600↑ CD:400↑ cm²

测试方法    ASTM    D1238    ASTM    D638    ASTM    D638    ASTM    D648    ASTMD256

实施例3：

1.将聚丙烯（MFI＝8）100PHR，聚乙烯（MFI＝10）30PHR，CaCO₃400PHR，改质剂20PHR，脂肪酸酯润滑剂1    PHR，白色二氧化钛颜料10PHR投入捏炼机，温度设定于200℃，使之捏炼均匀塑化后，投入押出机使之成塑化的条状料，再经固定输送机送至摇首输送机后，送入压延机成型，压延机温度设定于210-220℃，各轮间速差调成1.5-2.5M/分钟，压延机第5轮速度设定为24M/分钟，拉伸比（引取轮与压延机第5轮速比）为1∶2.5，引取轮温度设定于60-150℃，各轮速度保持一致，冷却轮温度设定由90℃渐降，各轮速度保持一致，使塑料片冷却定型，再经电晕设备（放电量5KW）处理及针孔检出器检查后，以卷取机卷取即可得厚度0.1mm±10%，宽度160-180cm的聚丙烯膜片。

2.由以上方式制成的聚丙烯膜片可取代纸浆制成的影印纸、工程绘图纸、牛皮纸、购物袋用纸及一般书写印刷用纸，现以书写用纸为例，其物性如表3所示。

表3

厚度    比重    抗拉强度    伸长率    热变形    IZOD强

(PSI)    (%)    温度    度

0.1mm    1.583    MD:2500↑    MD:100↑    68℃    3kg·cm/

±10% CD:1600↑ CD:30↑ cm²

测试方法    ASTM    D1238    ASTM    D638    ASTM    D638    ASTM    D648    ASTMD256

按实施例1、2、3效果分别评论，在食品包装容器方面其物性与一般硬质PVC相当，卷宗夹封面其物性亦可媲美PVC或纸，且其耐弯折性佳，在卷宗及印刷用纸方面，其物性均与现状纸类相当，符合CNS标准。以本发明方法所制造的PP膜片与传统T-模制得者比较，其可见之优点为：（1）产量大（约为T-模的3-4倍），（2）厚度分布佳，（3）耐热性佳，（4）印刷书写性佳，以2H-2B铅笔用力划写不致划破，另以一般影印机影印后，碳粉不脱落，影象清晰无老化现象，（5）成本低，应用范围非常广泛，对产业发展贡献非常大，且无公害，对环保具有极大贡献。

图说明：

图1    为本发明的制造机构图：

（1）压延装置

（2）引取轮

（3）压花轮

（4）冷却轮

（5）电晕装置

（6）针孔检出器

（7）卷取机

图2    为本发明用以制造透明聚丙烯膜片所增设的装置图：

（1）压延装置（2）-1空气刀

（2）引取轮（2）-2冰水轮

图3    为本发明的混合混炼装置并当使用填充剂在500PHR以下时聚丙烯树脂配合料的流程图：

（11）混合机

（12）混炼机

（13）押出机

（14）固定输送机

（15）摇首输送机

图4    为本发明的混合混炼装置并当使用填充剂在100PHR以下时聚丙烯树脂配合料需制成高浓度母料的流程图：

（21）中间桶

（22）押出机

（23）固定输送机

（24）轧轮机

（25）固定输送机

（26）摇首输送机

图5    为本发明混合混炼装置并当使用填充剂在100PHR以下时聚丙烯树脂配合料无需制成高浓度母料而是将个别原料直接混合送入押出机的流程图：

（31）粒状原料中间桶

（32）粉状原料中间桶

（33）押出机

（34）固定输送机

（35）轧轮机

（36）固定输送机

（37）摇首输送机

Claims (10)

1、一种聚丙烯(P.P)膜片的制造方法，其特征在于，将聚丙烯(P.P)树脂及/或聚乙烯(PE)树脂、填充剂、改质剂、抗静电剂、润滑剂及颜料等配合料成分进行混合并经过混炼后，送往压延机压延成形，成为薄膜或板片，再经引取轮拉伸，经压花处理后予以冷却，并予以电晕处理，经针孔检测后予以卷取而成。

2、按权利要求1所述的聚丙烯（P.P）膜片制造方法，其中配合料的配合比为PP  100  PHR（每百份树脂），PE为10-100PHR，改质剂为2-40PHR，抗静电剂为0-10PHR，填充剂为0-500PHR，润滑剂为0.1-5PHR及颜料比例按颜色而定。

3、按权利要求1所述的聚丙烯（P.P）膜片制造方法，其中聚丙烯是选自MFI（熔融指数）0.3-45的均聚物与共聚物，PE是选自MFI  0.3-30的高密度聚乙烯（HDPE）、或MFI  0.3-45的低密度聚乙烯（LDPE）、或MFI  0.5-10的线性低密度聚乙烯（L-LDPE）。

4、按权利要求1所述的聚丙烯膜片制造方法，其中聚丙烯树脂配合料中的填充剂是选自由木粉、氧化锌、补强纤维、金属粉、云母、滑石粉及碳酸钙，其中碳酸钙可为重质或轻质，经处理及未经处理所组成的群体。

5、按权利要求1所述的聚丙烯膜片制造方法，其中聚丙烯树脂配合料中的抗静电剂是选自非离子性抗静电剂，包括由聚乙醇酯或聚乙二醇醚，脂肪酸酯或乙醇酰胺、单及二甘油脂、乙氧基化脂肪酸胺等所组成的群体。

6、按权利要求1所述的聚丙烯膜片制造方法，其中聚丙烯树脂配合料中的润滑剂是选自由金属皂盐及脂肪酸酯系所组成的群体。

7、按权利要求1所述的聚丙烯膜片制造方法，其中聚丙烯树脂配合料中的颜料是选自由有机及无机系颜料所组成的群体。

8、一种按权利要求1所述的聚丙烯膜片制造方法所制得的膜片，其经过成形而制成的食品包装容器以及一般用品包装等用途。

9、一种按权利要求1所述的聚丙烯膜片制造方法所制得的膜片，其经过或不经压花印刷而成的文具用纸张及书写、印刷、绘图、复印、包装等一般或特殊用纸。

10、一种按权利要求1所述的聚丙烯膜片制造方法所制得的膜片，其经过或不经压花印刷而成的各种文具用途，包括卷宗夹、资料袋等。

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