CN109130407B - 一种高强度bopp镀铝基膜及其制备方法 - Google Patents

一种高强度bopp镀铝基膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高强度BOPP镀铝基膜，其依序由上表层、次表层、芯层和下表层组成，所述上表层是由以下组分按重量百分比组成：乙烯‑丙烯共聚物、三元共聚物、马来酸酐接枝改性物；所述次表层是由以下组分按重量百分比组成：乙烯‑丙烯共聚物、乙烯‑丙烯‑丁烯共聚物、抗静电剂；所述芯层为均聚聚丙烯；所述下表层是由98‑99wt%的乙烯‑丙烯共聚物和余量为抗粘连剂组成。本发明在上表层中加入马来酸酐接枝物改性物来提高了薄膜表面的极性，提高了基膜和金属的粘结力，使得基膜进行镀铝后，提高金属铝层的附着力；从而使得镀铝膜在蒸煮等高要求的领域使用时，其镀铝层不易脱落。

Description

一种高强度BOPP镀铝基膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及BOPP基膜技术领域，具体涉及一种高镀铝强度的BOPP镀铝基膜及其制备方法。
背景技术
BOPP薄膜的生产是将高分子聚丙烯的熔体首先通过狭长机头制成片材或厚膜，然后在专用的拉伸机内，在一定的温度和设定的速度下，同时或分步在垂直的两个方向纵向和横向上进行的拉伸，并经过适当的冷却或热处理或特殊的加工，如电晕、涂覆等制成的薄膜。目前薄膜的使用比较广泛，对薄膜的性能提出更高的要求，如要求具有防雾、抗菌、表面光泽等性能。其中要求薄膜表面具有金属色彩是通过镀铝来实现的，即通过真空镀铝工艺将高纯度的铝丝在高温（1100-1200℃）下蒸发成气态，然后薄膜经过真空蒸发室时，气态的铝分子沉淀到塑料薄膜表面而形成光亮并具有金属色彩的薄膜。
现有的BOPP镀铝薄膜在用于蒸煮食品包装时，蒸煮后镀铝强度不足，导致镀铝层脱落。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度BOPP镀铝基膜，可以用于蒸煮领域。
本发明的技术方案如下：
一种高强度BOPP镀铝基膜，其依序由上表层、次表层、芯层和下表层组成，所述上表层是由以下组分按重量百分比组成：
乙烯-丙烯共聚物 45-55%
三元共聚物 25-30%
马来酸酐接枝改性物 20-25%；
所述次表层是由以下组分按重量百分比组成：
乙烯-丙烯共聚物 60-70%
乙烯-丙烯-丁烯共聚物 25-37%
抗静电剂 3-5%；
所述芯层为均聚聚丙烯；
所述下表层是由98-99wt%的乙烯-丙烯共聚物和余量为抗粘连剂组成。
进一步方案，所述三元共聚物为乙烯-丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丁烯-辛烯共聚物中的至少一种。
进一步方案，所述马来酸酐接枝改性物为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丁烯-辛烯共聚物中的至少一种。
进一步方案，所述上表层厚度为1-2μm；次表层厚度为1-2μm；芯层厚度为8-75μm；下表层厚度为1-1.5μm。
本发明的另一个发明目的是提供上述一种高强度BOPP镀铝基膜的制备方法，其步骤如下：
（1）将芯层原料均聚聚丙烯加到主挤出机中，经加热成熔融状态制成芯层的主挤出熔体；将上表层原料乙烯-丙烯共聚物、三元共聚物和马来酸酐接枝改性物按配比加到第一台辅助挤出机中加热熔融制成上表层熔体；再将次表层原料乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯共聚物和抗静电剂按配比加到第二辅助挤出机中加热熔融制成次表层熔体；将乙烯-丙烯共聚物和抗粘连剂按配比加入第三辅助挤出机中加热熔融制成下表层熔体；
（2）将上述熔体分别经过滤后，在四层结构摸头的挤出机中汇合挤出成厚膜片；
（3）利用压缩空气贴片气刀将该厚膜片贴附在激冷辊上急冷成铸片，然后水浴冷却，再用橡胶辊筒及压缩空气对冷却后的铸片进行除水；
（4）将铸片经过预热、纵向拉伸为厚片，其预热温度为120～140℃，拉伸温度为120～140 ℃，拉伸倍率为4.0-4.5倍；
（5）将厚片进行预热、横向拉伸、定型、后处理为BOPP镀铝基膜，其预热温度为170～185 ℃，拉伸温度为150～155 ℃，拉伸倍率为7.0-8.0，定型温度为150～170 ℃。
进一步方案，所述步骤（2）中挤出机的模头温度为240~250 ℃；
进一步方案，所述步骤（3）中激冷辊的温度为30~40 ℃。
进一步方案，所述后处理是将经定型的薄膜经过风冷进入牵引辊中展平，并对内表层进行电晕处理，最后收卷。
本发明在上表层中加入马来酸酐接枝物改性物来提高了薄膜表面的极性，提高了基膜和金属的粘结力，使得基膜进行镀铝后，提高金属铝层的附着力；从而使得镀铝膜在蒸煮等高要求的领域使用时，其镀铝层不易脱落。
上表层和次表层的乙烯-丙烯共聚物及三元共聚物有利于镀铝时铝金属原子/金属团簇渗入，提高了铝层的附着力。
另外，本发明中上表层、次表层、芯层和下表层中组份的选择及制备工艺能提高基膜中各层之间的结合力。
具体实施方式
以下所述的实施方案，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式的限制。凡是依据本发明的技术和方法实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术和方法方案的范围内。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
下面所制备的BOPP镀铝基膜中上表层厚度为1-2μm；次表层厚度为1-2μm；芯层厚度为8-75μm；下表层厚度为1-1.5μm。
本发明中的抗静电剂指薄膜领域常用的抗静电剂。
实施例1
一种高强度BOPP镀铝基膜的制备方法，其步骤如下：
（1）将芯层原料均聚聚丙烯加到主挤出机中，经加热成熔融状态制成芯层的主挤出熔体；将上表层原料乙烯-丙烯共聚物55%、乙烯-丙烯-丁烯共聚物25%和马来酸酐接枝聚丙烯20%按配比加到第一台辅助挤出机中加热熔融制成上表层熔体；再将次表层原料乙烯-丙烯共聚物60%、乙烯-丙烯-丁烯共聚物37%和抗静电剂3%按配比加到第二辅助挤出机中加热熔融制成次表层熔体；将乙烯-丙烯共聚物98wt%和抗粘连剂2wt %按配比加入第三辅助挤出机中加热熔融制成下表层熔体；
（2）将上述熔体分别经过滤后，在四层结构摸头的挤出机中汇合挤出成厚膜片，其中挤出机的模头温度为240 ℃；
（3）利用压缩空气贴片气刀将该厚膜片贴附在温度为30 ℃的激冷辊上急冷成铸片，然后水浴冷却，再用橡胶辊筒及压缩空气对冷却后的铸片进行除水；
（4）将铸片经过预热、纵向拉伸为厚片，其预热温度为120℃，拉伸温度为120℃，拉伸倍率为4.0倍；
（5）将厚片进行预热、横向拉伸、定型、后处理为BOPP镀铝基膜，其预热温度为170℃，拉伸温度为150℃，拉伸倍率为7.0，定型温度为150 ℃；其后处理是将经定型的薄膜经过风冷进入牵引辊中展平，并对内表层进行电晕处理，最后收卷。
实施例2
一种高强度BOPP镀铝基膜的制备方法，其步骤如下：
（1）将芯层原料均聚聚丙烯加到主挤出机中，经加热成熔融状态制成芯层的主挤出熔体；将上表层原料乙烯-丙烯共聚物45%、乙烯-丁烯-辛烯共聚物30%和马来酸酐接枝乙烯-丁烯-辛烯共聚物25%按配比加到第一台辅助挤出机中加热熔融制成上表层熔体；再将次表层原料乙烯-丙烯共聚物70%、乙烯-丙烯-丁烯共聚物25%和抗静电剂5%按配比加到第二辅助挤出机中加热熔融制成次表层熔体；将乙烯-丙烯共聚物99wt%和抗粘连剂1wt %按配比加入第三辅助挤出机中加热熔融制成下表层熔体；
（2）将上述熔体分别经过滤后，在四层结构摸头的挤出机中汇合挤出成厚膜片，其中挤出机的模头温度为250 ℃；
（3）利用压缩空气贴片气刀将该厚膜片贴附在温度为40 ℃的激冷辊上急冷成铸片，然后水浴冷却，再用橡胶辊筒及压缩空气对冷却后的铸片进行除水；
（4）将铸片经过预热、纵向拉伸为厚片，其预热温度为140℃，拉伸温度为140 ℃，拉伸倍率为4.5倍；
（5）将厚片进行预热、横向拉伸、定型、后处理为BOPP镀铝基膜，其预热温度为185℃，拉伸温度为155 ℃，拉伸倍率为8.0，定型温度为170 ℃；其后处理是将经定型的薄膜经过风冷进入牵引辊中展平，并对内表层进行电晕处理，最后收卷。
实施例3
一种高强度BOPP镀铝基膜的制备方法，其步骤如下：
（1）将芯层原料均聚聚丙烯加到主挤出机中，经加热成熔融状态制成芯层的主挤出熔体；将上表层原料乙烯-丙烯共聚物50%、乙烯-丙烯-丁烯共聚物10%、乙烯-丁烯-辛烯共聚物17%和马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物10%、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物13%按配比加到第一台辅助挤出机中加热熔融制成上表层熔体；再将次表层原料乙烯-丙烯共聚物65%、乙烯-丙烯-丁烯共聚物30%和抗静电剂5%按配比加到第二辅助挤出机中加热熔融制成次表层熔体；将乙烯-丙烯共聚物98wt%和抗粘连剂2wt %按配比加入第三辅助挤出机中加热熔融制成下表层熔体；
（2）将上述熔体分别经过滤后，在四层结构摸头的挤出机中汇合挤出成厚膜片，其中挤出机的模头温度为245 ℃；
（3）利用压缩空气贴片气刀将该厚膜片贴附在温度为35 ℃的激冷辊上急冷成铸片，然后水浴冷却，再用橡胶辊筒及压缩空气对冷却后的铸片进行除水；
（4）将铸片经过预热、纵向拉伸为厚片，其预热温度为130℃，拉伸温度为130 ℃，拉伸倍率为4.0倍；
（5）将厚片进行预热、横向拉伸、定型、后处理为BOPP镀铝基膜，其预热温度为180℃，拉伸温度为150 ℃，拉伸倍率为7.5，定型温度为160 ℃；其后处理是将经定型的薄膜经过风冷进入牵引辊中展平，并对内表层进行电晕处理，最后收卷。
对比例
按照现有的BOPP镀铝薄生产工艺，即镀铝基膜分成三层，上表层是由乙烯-丙烯共聚物和/或三元共聚物和占上表层总重量的1-2%的抗粘连母料构成，芯层由均聚聚丙烯和占芯层总重量3-5%的抗静电剂母料构成，下表层由乙烯-丙烯共聚物和占下表层总重量1%-2%的抗粘连母料构成。
将上述实施例1-3制备的BOPP镀铝基膜进行真空镀铝，制得BOPP镀铝薄膜。然后分别检测其强度，检测方法为：镀铝层附着牢度通常的检测方法是（定量检测方法）是在一定的温度、压力和时间下，用EAA薄膜（厚度20-50um，AA含量一般在9%左右）与镀铝膜的镀铝层进行热封，将热封后的样品裁成15mm宽，在拉力试验机上进行剥离试验，观察并记录剥离力的大小以及镀铝层被剥离的面积。数据如表1所示。
表1. 各实施例和对比例性能
性能 实施例1 实施例2 实施例3 对比例
铝层的剥离强度 4N/15mm 4.5N/15mm 4.2N/15mm 1.5N/15mm
铝层剥离面积 4.5% 3.5% 4.1% 8%
从表1可知，本发明生产的高强度BOPP镀铝基膜一铝层的附着力高，真空镀铝后，铝层的剥离强度达4N/15mm以上，铝层剥离面积小于5%，比现有的BOPP镀铝薄膜性能优越。
本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高强度BOPP镀铝基膜，其特征在于：其依序由上表层、次表层、芯层和下表层组成，所述上表层是由以下组分按重量百分比组成：
乙烯-丙烯共聚物 45-55％
三元共聚物 25-30％
马来酸酐接枝改性物 20-25％；
所述马来酸酐接枝改性物为马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丁烯-辛烯共聚物中的至少一种；
所述次表层是由以下组分按重量百分比组成：
乙烯-丙烯共聚物 60-70％
乙烯-丙烯-丁烯共聚物 25-37％
抗静电剂 3-5％；
所述芯层为均聚聚丙烯；
所述下表层是由98-99wt％的乙烯-丙烯共聚物和余量为抗粘连剂组成。
2.根据权利要求1所述的一种高强度BOPP镀铝基膜，其特征在于：所述三元共聚物为乙烯-丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丁烯-辛烯共聚物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种高强度BOPP镀铝基膜，其特征在于：所述上表层厚度为1-2μm；次表层厚度为1-2μm；芯层厚度为8-75μm；下表层厚度为1-1.5μm。
4.如权利要求1所述的一种高强度BOPP镀铝基膜的制备方法，其特征在于：其步骤如下：
(1)将芯层原料均聚聚丙烯加到主挤出机中，经加热成熔融状态制成芯层的主挤出熔体；将上表层原料乙烯-丙烯共聚物、三元共聚物和马来酸酐接枝改性物按配比加到第一台辅助挤出机中加热熔融制成上表层熔体；再将次表层原料乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯共聚物和抗静电剂按配比加到第二辅助挤出机中加热熔融制成次表层熔体；将乙烯-丙烯共聚物和抗粘连剂按配比加入第三辅助挤出机中加热熔融制成下表层熔体；
(2)将上述熔体分别经过滤后，在四层结构模 头的挤出机中汇合挤出成厚膜片；
(3)利用压缩空气贴片气刀将该厚膜片贴附在激冷辊上急冷成铸片，然后水浴冷却，再用橡胶辊筒及压缩空气对冷却后的铸片进行除水；
(4)将铸片经过预热、纵向拉伸为厚片，其预热温度为120～140℃，拉伸温度为120～140℃，拉伸倍率为4.0-4.5倍；
(5)将厚片进行预热、横向拉伸、定型、后处理为BOPP镀铝基膜，其预热温度为170～185℃，拉伸温度为150～155℃，拉伸倍率为7.0-8.0，定型温度为150～170℃。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中挤出机的模头温度为240～250℃。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中激冷辊的温度为30～40℃。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述后处理是将经定型的薄膜经过风冷进入牵引辊中展平，并对内表层进行电晕处理，最后收卷。
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