CN115556451A - 一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜及其制备方法和应用 - Google Patents

一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜及其制备方法和应用，所述消光膜包括：依次设置的低温热封消光层、芯层和消光层，所述低温热封消光层包括低温热封消光料和抗粘连剂；所述低温热封消光料包括三元共聚聚丙烯和低压高密度聚乙烯，在所述三元共聚聚丙烯中，熔点为100℃～102℃的链段组分的归一化占比为21wt％‑22wt％，熔点为112℃～120℃的链段组分的归一化占比为29wt％～30wt％，熔点为124℃～126℃的链段组分的归一化占比为16wt％～17wt％，熔点为132℃～139℃的链段组分的归一化占比为30wt％～32wt％，熔点为146℃～148℃的链段组分的归一化占比为1wt％～2wt％，熔点为151℃～152℃的链段组分的归一化占比为0.3wt％～0.4wt％。本发明所述的一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜热封温度低，热封强度高，热封后不影响消光效果，且生产顺畅不粘辊，能适应高速自动化生产的要求。

Description

一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及热封聚丙烯薄膜，特别是涉及一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜及其制备方法和应用。
背景技术
聚丙烯消光膜是一种低光泽度、高雾度、呈现消光外观的BOPP薄膜，由消光层、薄膜芯层、底层通过共挤、双向拉伸制备而成的薄膜。因其外观呈漫反射消光效果，具备典雅气质，通常的加工方式有塑塑复合和纸塑复合，并广泛应用于食品、礼品、书刊杂志、离型标签等领域。
上述聚丙烯消光膜属于通用型消光膜，目前通用型消光膜的纸塑复合加工方法是经过涂胶法或预涂法，该方法工序较多，且胶层的厚度和薄膜的平整度等多种因素均会影响涂胶后的复合效果，由于其加工方式存在局限，相应地也导致其应用领域受到局限，例如导致其无法较好地应用于模内标签领域。
目前市场上流通的用于复合、制袋的聚丙烯热封膜主要是光膜类热封膜和消光类热封膜，但在目前的消光类热封膜中，普遍存在光面热封温度高、热封强度低的问题，并且由于热封温度高，热封过后消光膜消光面的消光效果会受到影响，出现消光不稳定的问题，不能满足下游客户快速稳定的生产需求，影响产品外观。另外，由于光面热封温度高，现有的消光类热封膜无法满足模内标签对复合面要具有较低的软化点和较高的复合强度的性能要求，不利于其在模内标签领域的应用。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，包括依次设置的低温热封消光层、芯层和消光层，所述低温热封消光层中的低温热封消光料包括三元共聚聚丙烯和低压高密度聚乙烯，通过控制三元共聚聚丙烯中不同熔点的链段组分的归一化占比在合适的范围，使得低温热封消光层具有更低的起始热封温度和良好的热封性能，使本发明的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜热封温度低，热封强度高，热封后不影响消光效果，且生产顺畅不粘辊，能适应高速自动化生产的要求和下游客户快速稳定的生产需求，不影响产品外观。
一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，包括依次设置的低温热封消光层、芯层和消光层；所述低温热封消光层包括90-100wt％的低温热封消光料和0-10wt％的抗粘连剂；所述低温热封消光料包括三元共聚聚丙烯和低压高密度聚乙烯，在所述三元共聚聚丙烯中，熔点为100℃～102℃的链段组分的归一化占比为21wt％-22wt％，熔点为112℃～120℃的链段组分的归一化占比为29wt％～30wt％，熔点为124℃～126℃的链段组分的归一化占比为16wt％～17wt％，熔点为132℃～139℃的链段组分的归一化占比为30wt％～32wt％，熔点为146℃～148℃的链段组分的归一化占比为1wt％～2wt％，熔点为151℃～152℃的链段组分的归一化占比为0.3wt％～0.4wt％；所述芯层包括等规聚丙烯。
本发明所述的一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，在低温热封消光层中采用三元共聚聚丙烯，相较于等规聚丙烯，由于共聚单体的引入，使其分子链结构有序性降低，使得结晶度降低，通过控制三元共聚聚丙烯中不同熔点范围的链段组分的归一化占比在上述合适的范围，使三元共聚聚丙烯既具有相对低熔点和低结晶度的链段组分，也具有高熔点和高结晶的链段组分，这样有利于得到较宽的熔程，在此基础上，保证能获得较低的起始热封温度，同时又保证了具有较高的热封强度。由于三元共聚聚丙烯熔程较宽，以及三元共聚聚丙烯与低压高密度聚乙烯通过共混之后可实现低温热封消光料的熔点降低和熔程变宽，使低温热封消光料具有更低的起始热封温度和良好的热封性能，由此制备得到的薄膜热封温度低且热封强度高，并且由于低温热封消光层更低的热封温度，热封时不会对薄膜消光层的消光效果产生影响，协同低温热封消光层自身的消光强化效果，可保证薄膜整体的消光效果。
进一步地，所述低温热封消光料的起始热封温度为102℃-104℃，低温热封消光料的熔程为95℃-128℃。
进一步地，所述三元共聚聚丙烯的含量为30-70wt％，所述低压高密度聚乙烯的含量为30-70wt％。当三元共聚聚丙烯的含量低于30wt％的时，将无法有效地降低热封温度，使膜面热封性能会变差，当三元共聚聚丙烯的含量高于70wt％的时，生产和后加工使用过程中很容易出现粘辊现象，不利于保证消光效果，不利于生产和后加工使用的顺畅性，影响产品的生产效率，无法适应高速自动化生产的要求。
进一步地，所述三元共聚聚丙烯的含量为45-55wt％，所述低压高密度聚乙烯的含量为45-55wt％。控制三元共聚聚丙烯和低压高密度聚乙烯在上述范围，所制得的低温热封消光膜消光效果更为理想。
进一步地，所述三元共聚聚丙烯为乙烯-丙烯-丁烯三元共聚聚丙烯，熔融指数为8～9g/10min，熔点为120℃-130℃，所述低压高密度聚乙烯的熔点为130℃～135℃，熔融指数为11～14g/10min。控制熔融指数及熔点在上述范围，有利于获得良好的表面消光效果，并且有利于获得熔程较宽的低温热封消光料。
进一步地，所述乙烯-丙烯-丁烯三元共聚聚丙烯中乙烯单体含量为3.6-4.0mol％，丁烯单体含量为4.0-4.5mol％。选择此单体含量范围的乙烯-丙烯-丁烯三元共聚聚丙烯，有利于获得低的起始热封温度，同时又保证了生产的顺畅性。若乙烯和丁烯的含量过高，即高于上述范围，会导致低温热封消光料的熔点太低，容易造成薄膜在生产加工时发生粘辊现象，不利于高速自动化生产，若乙烯和丁烯的含量过低，即低于上述范围，则无法有效地破坏聚丙烯分子链的规整性，不利于形成相对低熔点的结晶厚片，不利于获得低的起始热封温度，同时也会由于乙烯-丙烯-丁烯三元共聚聚丙烯的流动性变差，不利于产生良好的消光效果。
进一步地，所述芯层包括70wt％-100wt％的等规聚丙烯和0-30wt％的助剂，所述等规聚丙烯的熔点为170-180℃，熔融指数为2-4g/10min，所述助剂为抗静电剂、爽滑剂、氢化石油树脂之中的一种或多种组成的混合物。
进一步地，所述消光层包括90-100wt％的消光料和0-10wt％的抗粘连剂，所述消光料包括45-55wt％的乙烯-丙烯二元共聚聚丙烯或等规聚丙烯和45-55wt％的低压高密度聚乙烯；所述乙烯-丙烯二元共聚聚丙烯的熔融指数为5-8g/10min，熔点为130℃-140℃；所述低压高密度聚乙烯的熔融指数为11～14g/10min，熔点为130℃～135℃；所述消光料的起始热封温度为115℃-117℃，熔程为110℃-129℃。控制乙烯-丙烯二元共聚聚丙烯或等规聚丙烯和低压高密度聚乙烯的含量、熔融指数及熔点在上述范围，有利于消光层获得更优的消光效果，同时使消光层的热封温度高于低温热封消光层，在后续热封加工时消光层的消光效果不会受到影响，协同低温热封消光层自身的消光强化效果，有利于保持薄膜整体的消光效果，不影响产品外观。
本发明还提供上述低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜的制备方法，包括以下步骤：将经过筛选原料按设计配方预混，搅拌均匀，经称量计算投入的比例后，分别送入各层挤出机加工成塑化均匀的熔体，熔体通过管道运输、过滤器过滤后通过模头多层共挤出，之后通过流延激冷工序铸成厚片，厚片采取先纵向后横向或纵横向同步的双向拉伸法，制备成双向拉伸薄膜，薄膜经冷却后再经过电晕处理或火焰处理或等离子处理，随后收卷制成母卷，经过时效处理后，分切制成成品。
本发明还提供上述低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜的应用，具体地可用于复合模内标签和复合制袋。
本发明通过控制所述低温热封消光层中的低温热封消光料中三元共聚聚丙烯中不同熔点的链段组分的归一化占比，使得低温热封消光层具有更低的起始热封温度和良好的热封性能，使本发明的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜起始热封温度低至102℃-104℃，具有热封温度低，热封强度高的优点，热封后不影响消光层的消光效果，协同低温热封消光层自身的消光强化效果，有利于保持薄膜整体的消光效果，不影响产品外观，且生产顺畅不粘辊，能适应高速自动化生产和下游客户快速稳定的生产需求。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为实施例1所述的一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜的结构示意图；
图2为对比例1所述的一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜的结构示意图；
图3为对比例4所述的一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜的结构示意图；
其中，低温热封消光层1，第一低温热封消光层11，第二低温热封消光层12，芯层2，消光层3，第一消光层31，第二消光层32。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，包括依次设置的低温热封消光层1、芯层2和消光层3，所述低温热封消光层1和所述消光层3分别设置在所述芯层2的两侧；其中，低温热封消光层1包括90-100wt％的低温热封消光料和0-10wt％的抗粘连剂，低温热封消光料包括乙烯-丙烯-丁烯三元共聚聚丙烯(以下简称三元共聚聚丙烯)和低压高密度聚乙烯；具体结构如图1所示。
低温热封消光层1：50wt％的三元共聚聚丙烯和50wt％的低压高密度聚乙烯；三元共聚聚丙烯的熔点为127.83℃，三元共聚聚丙烯的熔融指数为8.34g/10min；低压高密度聚乙烯的熔点为130.83℃，三元共聚聚丙烯的熔融指数为11.54g/10min；其中，在三元共聚聚丙烯中，熔点为101.25℃的链段组分的归一化占比为21.5wt％，熔点为112.67℃的链段组分的归一化占比为13.7wt％，熔点为118.92℃的链段组分的归一化占比为16.1wt％，熔点为125.08℃的链段组分的归一化占比为16.4wt％，熔点为132.08℃的链段组分的归一化占比为18.6wt％，熔点为138.17℃的链段组分的归一化占比为11.9wt％，熔点为146.25℃的链段组分的归一化占比为1.4wt％，熔点为151.58℃的链段组分的归一化占比为0.4wt％；三元共聚聚丙烯中乙烯单体的含量为3.8mol％，丁烯单体的含量为4.2mol％。
芯层2：98.0wt％的等规聚丙烯、1.0wt％的单硬脂酸甘油酯和1.0wt％的芥酸酰胺；在其他实施例中，等规聚丙烯的重量百分比可以为其他数值，但需要控制在70-100wt％，剩余0-30wt％的为助剂，优选为98wt％的等规聚丙烯和2wt％的助剂。其中，等规聚丙烯的熔点为170-180℃，熔融指数为2-4g/10min，助剂为抗静电剂、爽滑剂、氢化石油树脂之中的一种或多种组成的混合物；其中，等规聚丙烯的熔点为170.58℃，等规聚丙烯的熔融指数为3.02g/10min。
消光层3：49wt％的乙烯-丙烯二元共聚聚丙烯、49wt％的低压高密度聚乙烯和2.0wt％的抗粘连母料；其中，乙烯-丙烯二元共聚聚丙烯的熔点为138℃，乙烯-丙烯二元共聚聚丙烯的熔融指数为7.81g/10min，在其他实施例中，乙烯-丙烯二元共聚聚丙烯的含量可以在45-55wt％之间调整，相应地，低压高密度聚乙烯的含量可以在45-55wt％之间调整；乙烯-丙烯二元共聚聚丙烯的熔点可以在130℃-140℃之间调整；乙烯-丙烯二元共聚聚丙烯的熔融指数可以在5-8g/10min之间调整；低压高密度聚乙烯的熔点和熔融指数与实施例1相同，故不做赘述。
所制备的产品的总厚度为30μm，其中低温热封层的厚度为3.5μm，消光层3的厚度为1.8μm。
具体生产工艺流程为：将经过筛选原料按设计配方预混，搅拌均匀，经称量计算投入的比例后，分别送入各层挤出机加工成塑化均匀的熔体，熔体通过管道运输、过滤器过滤后通过模头多层共挤出，之后通过流延激冷工序铸成厚片，厚片采取先纵向后横向或纵横向同步的双向拉伸法，制备成双向拉伸薄膜，薄膜经冷却后再经过电晕处理或火焰处理或等离子处理，随后收卷制成母卷，经过时效处理后，分切制成所述成品。
其中，消光层3、热封消光层3和低温热封消光层1的熔融挤出温度为200℃～260℃；芯层2的熔融挤出温度为230℃～260℃；激冷水和激冷辊温度为15℃～50℃，优选的，激冷水温度为39.1℃，激冷辊温度为41.9℃；纵向拉伸区温度(低温热封消光层1)为80℃～130℃；纵向拉伸区温度(热封消光层3)为80℃～135℃；纵向拉伸区温度(消光层3)90℃～135℃；横向拉伸区温度140℃～180℃；纵向拉伸比为4.5～5.5倍；横向拉伸比为8～10倍；优选地，纵向拉伸比为4.9倍；横向拉伸比为8倍。
实施例2
本实施例提供一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，包括依次设置的低温热封消光层1、芯层2和消光层3，所述低温热封消光层1和所述消光层3分别设置在所述芯层2的两侧，具体结构如图1所示。本实施例的结构、各层的厚度以及芯层2的成分与实施例1相同，故不做赘述，本实施例的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜与实施例1相比，区别在于：
低温热封消光层1：50wt％的三元共聚聚丙烯和50wt％的低压高密度聚乙烯，三元共聚聚丙烯的熔点为127.66℃，三元共聚聚丙烯的熔融指数为8.39g/10min；其中，在三元共聚聚丙烯中，熔点为101.30℃的链段组分的归一化占比为21.5wt％，熔点为112.26℃的链段组分的归一化占比为13.8wt％，熔点为119.04℃的链段组分的归一化占比为16.0wt％，熔点为124.88℃的链段组分的归一化占比为16.6wt％，熔点为132.43℃的链段组分的归一化占比为18.5wt％，熔点为137.57℃的链段组分的归一化占比为11.8wt％，熔点为147.02℃的链段组分的归一化占比为1.4wt％，熔点为151.26℃的链段组分的归一化占比为0.4wt％；三元共聚聚丙烯中乙烯单体含量为3.6mol％，丁烯单体含量为4.5mol％。
消光层3：50wt％的等规聚丙烯和50wt％的低压高密度聚乙烯。
实施例3
本实施例提供一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，包括依次设置的低温热封消光层1、芯层2和消光层3，所述低温热封消光层1和所述消光层3分别设置在所述芯层2的两侧，具体结构如图1所示。本实施例的结构、芯层2的成分以及消光层3的成分与实施例1相同，故不做赘述，本实施例的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜与实施例1相比，区别在于：
低温热封消光层1：70wt％的三元共聚聚丙烯和30wt％的低压高密度聚乙烯，三元共聚聚丙烯的熔点为127.13℃，三元共聚聚丙烯的熔融指数为8.52g/10min；其中，在三元共聚聚丙烯中，熔点为100.96℃的链段组分的归一化占比为22.0wt％，熔点为112.03℃的链段组分的归一化占比为13.7wt％，熔点为118.78℃的链段组分的归一化占比为16.1wt％，熔点为124.83℃的链段组分的归一化占比为16.8wt％，熔点为132.61℃的链段组分的归一化占比为18.2wt％，熔点为137.72℃的链段组分的归一化占比为11.9wt％，熔点为146.65℃的链段组分的归一化占比为1.0wt％，熔点为151.02℃的链段组分的归一化占比为0.3wt％；三元共聚聚丙烯中乙烯单体含量为4.0mol％，丁烯单体含量为4.0mol％。
所制备的产品的总厚度为30μm，其中低温热封层的厚度为2μm，消光层3的厚度为2μm。
实施例4
本实施例提供一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，包括依次设置的低温热封消光层1、芯层2和消光层3，所述低温热封消光层1和所述消光层3分别设置在所述芯层2的两侧，具体结构如图1所示。本实施例的结构、芯层2的成分以及消光层3的成分与实施例1相同，故不做赘述，本实施例的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜与实施例1相比，区别在于：
低温热封消光层1：30wt％的三元共聚聚丙烯和70wt％的低压高密度聚乙烯。
所制备的产品的总厚度为30μm，其中低温热封层的厚度为2μm，消光层3的厚度为2μm。
实施例5
本实施例提供一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜的应用实例，具体为应用于复合模内标签，适用于实施例1-4所述的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，其中传统的膜应用于复合模内标签时，包括以下步骤：将已经印刷好的前标和背标，分别放在模具中相应的位置上。标签印刷面向着模具的内壁，模具利用真空将标签牢牢吸附在模具内。与此同时塑料瓶原料经过加热，呈软管状下垂，内壁吸附了标签的模具迅速合拢。空气吹入软管，使塑料瓶紧贴模具的内壁。这时，整个模具中的温度相当高，在标签后背紧贴着瓶体时标签后背涂布的固状胶粘剂开始熔化，标签与塑料瓶体在模具内结合在一起。在模具打开的时候塑料瓶体成型，标签和瓶体融合为一体，印刷好的商标嵌在塑料制品的表面。在本实施例中，标签和瓶在同一个表面上，就好像没有贴标签一样，彩色图文就像是直接印刷在瓶体表面。
实施例1-4所述的低温热封消光膜由于表面具有较低的热封温度和优异的热封性能，故在复合模内标签的时候不需要进行涂胶的工作，只需要加热后使低温热封消光面具有粘性，从而达到复合的效果。
并且由于塑料瓶的形状具有弧度，很容易造成排气困难，复合效果不佳的情况，而实施例1-4所述的低温热封消光膜在复合过程中，较低的起始热封温度，使它能更快更好地贴合瓶身，从而解决复合效果不佳的问题。
实施例6
本实施例提供一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜的应用实例，具体为应用于复合制袋，适用于实施例1-4所述的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，其中传统的膜应用于复合制袋时包括以下步骤：通过将胶粘剂涂布在BOPP膜面，在压辊的作用下，将纸类基材与薄膜复合，固化后完成纸塑复合；或通过将复合黏剂涂布在BOPP薄膜上，然后将水分烘干，并在热压辊的作用下，使得复合剂呈黏流状，促使薄膜与纸类基材粘合在一起，从而完成纸塑复合。
由于实施例1-4所述的低温热封消光膜具有优异的热封性能，故纸塑复合过程中不需要进行涂胶的操作，只需采用热压的方式就可进行纸塑复合，能够降低生产成本的同时，减少环境污染。
对比例1
本对比例提供一种通用型双面消光膜，包括依次设置的第一消光层31、芯层2和第二消光层32，所述第一消光层31和所述第二消光层32分别设置在所述芯层2的两侧，具体结构如图2所示。
第一消光层31：50wt％的等规聚丙烯和50wt％的低压高密度聚乙烯；等规聚丙烯的熔点为170.58℃，等规聚丙烯的熔融指数为3.02g/10min；低压高密度聚乙烯的熔点为130.83℃，低压高密度聚乙烯的熔融指数为11.54g/10min。
芯层2：98.0wt％的等规聚丙烯、1.0wt％的单硬脂酸甘油酯和1.0wt％的芥酸酰胺；等规聚丙烯的熔点为170.58℃，等规聚丙烯的熔融指数为3.02g/10min。
第二消光层32：49wt％的等规聚丙烯和49wt％的低压高密度聚乙烯和2.0wt％的抗粘连母料；等规聚丙烯的熔点为170.58℃，等规聚丙烯的熔融指数为3.02g/10min；低压高密度聚乙烯的熔点为130.83℃，低压高密度聚乙烯的熔融指数为11.54g/10min。
所制备的产品的总厚度为30μm，其中低温热封层的厚度为2μm，消光层3的厚度为2μm。
对比例2
本对比例提供一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，包括依次设置的低温热封消光层1、芯层2和消光层3，所述低温热封消光层1和所述消光层3分别设置在所述芯层2的两侧，具体结构如图1所示。本对比例的结构、芯层2的成分以及消光层3的成分与实施例1相同，故不做赘述，本对比例的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜与实施例1相比，区别在于：
低温热封消光层1：80wt％的三元共聚聚丙烯和20wt％的低压高密度聚乙烯。
所制备的产品的总厚度为30μm，其中低温热封层的厚度为2μm，消光层3的厚度为2μm。
对比例3
本对比例提供一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，包括依次设置的低温热封消光层1、芯层2和消光层3，所述低温热封消光层1和所述消光层3分别设置在所述芯层2的两侧，具体结构如图1所示。本对比例的结构、芯层2的成分以及消光层3的成分与实施例1相同，故不做赘述，本对比例的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜与实施例1相比，区别在于：
低温热封消光层1：20wt％的三元共聚聚丙烯和80wt％的低压高密度聚乙烯。
所制备的产品的总厚度为30μm，其中低温热封层的厚度为2μm，消光层3的厚度为2μm。
对比例4
本对比例提供一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，包括依次设置的第一低温热封消光层11、芯层2和第二低温热封消光层12，所述低温热封消光层1和所述消光层3分别设置在所述芯层2的两侧，具体结构如图3所示。
第一低温热封消光层11的成分与实施例1中低温热封消光层1相同。
芯层2的成分与实施例1相同；
第二低温热封消光层12的成分与实施例1中低温热封消光层1的成分相比，其区别在于：第二低温热封消光层12由48.5wt％的三元共聚聚丙烯、48.5wt％的低压高密度聚乙烯和3.0wt％的抗粘连母料组成。
所制备的产品的总厚度为30μm，其中低温热封层的厚度为2μm，消光层3的厚度为2μm。
由于薄膜的两个表面均为低温热封层，在生产热压过程中很容易造成另一个消光面出现一定程度上的熔化，影响其消光效果，达不到客户的快速生产需求和产品质量需求。
对比例5
本对比例提供一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，包括依次设置的低温热封消光层1、芯层2和消光层3，所述低温热封消光层1和所述消光层3分别设置在所述芯层2的两侧，具体结构如图1所示。本对比例的结构、芯层2的成分以及消光层3的成分与实施例1相同，故不做赘述，本对比例的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜与实施例1相比，区别在于：
低温热封消光层1：三元共聚聚丙烯的熔点为138.00℃，三元共聚聚丙烯的熔融指数为5.92g/10min；其中，在三元共聚聚丙烯中，熔点为103.92℃的链段组分的归一化占比为2.2wt％，熔点为112.25℃的链段组分的归一化占比为4.6wt％，熔点为118.25℃的链段组分的归一化占比为8.4wt％，熔点为124.42℃的链段组分的归一化占比为11.5wt％，熔点为130.33℃的链段组分的归一化占比为12.8wt％，熔点为135.92℃的链段组分的归一化占比为11.2wt％，熔点为143.50℃的链段组分的归一化占比为24.8wt％，熔点为156.42℃的链段组分的归一化占比为24.5wt％；三元共聚聚丙烯中乙烯单体含量为2.0mol％，丁烯单体含量为3.0mol％。
所制备的产品的总厚度为30μm，其中低温热封层的厚度为2μm，消光层3的厚度为2μm。
对比例6
本对比例提供一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，包括依次设置的低温热封消光层1、芯层2和消光层3，所述低温热封消光层1和所述消光层3分别设置在所述芯层2的两侧，具体结构如图1所示。本对比例的结构、芯层2的成分以及消光层3的成分与实施例1相同，故不做赘述，本对比例的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜与实施例1相比，区别在于：
低温热封消光层1：三元共聚聚丙烯的熔点为94.95℃，三元共聚聚丙烯的熔融指数为12.86g/10min；其中，在三元共聚聚丙烯中，熔点为75.23℃的链段组分的归一化占比为16.4wt％，熔点为79.86℃的链段组分的归一化占比为20.7wt％，熔点为83.45℃的链段组分的归一化占比为13.3wt％，熔点为88.61℃的链段组分的归一化占比为17.6wt％，熔点为93.37℃的链段组分的归一化占比为18.2wt％，熔点为104.59℃的链段组分的归一化占比为10.4wt％，熔点为112.58℃的链段组分的归一化占比为1.4wt％，熔点为123.34℃的链段组分的归一化占比为2.0wt％；三元共聚聚丙烯中乙烯单体含量为10mol％，丁烯单体含量为10mol％。
所制备的产品的总厚度为30μm，其中低温热封层的厚度为2μm，消光层3的厚度为2μm。
上述实施例和对比例制备的聚丙烯消光膜的关键性能测试数据如下表所示(见下表)。
Figure BDA0003902466970000101
其中，关键性能的检测方法如下：
不同熔点的链段组分占比的测试方法：采用DSC仪器测试，以20K/min的升降温速度，50mL/min的N2充气速率。从20℃升温至200℃，然后以200℃保温2min，消除热历史，接着从200℃降温至20℃。然后以6℃为间隔，反复从20℃升温、退火，温度设置分别为166、160、154、148、142、136、130、124、118、112、106℃。最后以5K/min的升温速度，从20℃升温至200℃。记录最终的SSA曲线。
通过计算SSA曲线不同熔点范围对应的吸收峰面积，得到对应不同熔点范围的链段组分熔融吸收的热量，并进行归一化处理(除以样品质量)，从而计算出某一熔点范围的链段组分在共聚物中的的归一化占比，即经归一化处理某一熔点范围的链段组分熔融吸收的热量与经归一化处理的该共聚物完全熔融所需的热量的比值。
熔点的测定：采用DSC仪器测试，熔点测试条件为以10K/min的升降温速度，50mL/min的N2充气速率。从20℃升温至200℃，然后以200℃保温2min，接着从200℃降温至20℃，然后以20℃保温2min，最后再从20℃升温至200℃。
熔融指数(熔体质量流动速率MFR)的测定：根据GB/T3682-2018，三元共聚聚丙烯、乙烯-丙烯二元共聚聚丙烯、等规聚丙烯、消光料按照2.16kg、230℃下测定，HDPE按照21.6kg、190℃下测定。
起始热封温度的测定：热封压强为0.18MPa，时间为1秒，温度根据检测要求进行设置，检测起始热封温度。
热封强度的测定：参照QB/T 2358-1998测试，分别测试起始热封温度和110℃热封温度下的对应的起始热封强度和热封强度。热封样品后，试样宽度(15±0.1)mm，展开长度(100±1)mm，以热合部位为中心，打开呈180°，把试样的两端夹在试验机的两个夹具上，试样轴线应与上下夹具中心线相重合，并要求松紧适宜，以防止试验前试样滑脱或断裂在夹具内。夹具间距离为50mm，试验速度为300mm/min，读取试样断裂时的最大载荷。
若试样断在夹具内，则此试样作废，另取试样补做。
试验结果以10个试样的算术平均值作为该部位的热合强度，单位以N/15mm表示，取三位有效数字。
光泽度的测定：根据GB/T8807-88，以45°角进行测试。
雾度的测定：根据GB/T2410-2008进行测试。
从实施例1-4可以看出，本发明的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜起始热封温度低至102℃-104℃，具有热封温度低，热封强度高的优点，热封后不影响消光层的消光效果，不影响产品外观，且生产顺畅不粘辊。
对比例1属于传统的热封消光膜，其起始热封温度高达125℃，由于其热封温度高，在热封后影响了非热封面的消光效果，使得其消光效果不及实施例1-4；对比例2的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜与实施例1-4相比，虽然其起始热封温度低至102℃，具有相当的热封强度，且非热封面消光效果相当，但在生产中存在粘辊的问题，影响生产的顺畅性，这是由于低温热封消光料中三元共聚聚丙烯的含量过高，使共混后的低温热封消光料熔融指数过高，熔点过低，不利于双向拉伸成膜，且易导致薄膜在生产时出现粘辊问题；对比例3中由于三元共聚聚丙烯的含量低于30wt％，无法有效地保证热封强度，膜面热封性能会变差，使得对比例3的热封强度不及实施例1-4；对比例4的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜由于两层表层均设置为低温热封消光层，导致两层的热封起始温度十分相近，在其中一个面用于热封时，另一面的消光效果将会受到影响，其消光效果不及实施例1-4；对比例5中，由于三元共聚聚丙烯中熔点高的链段组分的归一化占比过高，导致低温热封消光层1的熔点及起始热封温度过高，使所制备的薄膜无法进行低温热封，进而影响热封后薄膜的消光效果，其消光效果也不及实施例1-4；对比例6中由于三元共聚聚丙烯中熔点低的链段组分的归一化占比过高，虽然能将薄膜的起始热封温度进一步降低，但同时也会使低温热封消光料的熔融指数升高，不利于双向拉伸成膜，且易导致出现粘辊的现象，影响薄膜生产的顺畅性。
本发明综合考虑实现工业化高速自动化生产的可能性，通过对三元共聚聚丙烯中不同熔点范围的链段组分的归一化占比进行选择控制，使得低温热封消光层具有更低的起始热封温度和良好的热封性能，并且本申请并不是简单地以低热封温度为导向去增加低熔点链段组分的含量，进行研究时还考虑到熔点过低会导致薄膜在生产加工时发生粘辊现象，不利于高速自动化生产、难以得到应用的问题。在上述综合考虑下，通过调节选择三元共聚聚丙烯中不同熔点链段组分的归一化占比、共聚单体比例以及低温消光热封层中原料搭配比例，得到了一种起始热封温度仅为102-104℃的双向拉伸聚丙烯消光膜，具有低热封温度、高热封强度、复合容易的优点，热封后不影响消光层的消光效果，协同低温热封消光层自身的消光强化效果，有利于保持薄膜整体的消光效果，不影响产品外观，且生产顺畅不粘辊，能适应高速自动化产和下游客户快速稳定的生产需求。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，其特征在于，包括依次设置的低温热封消光层芯层和消光层；所述低温热封消光层包括90-100wt％的低温热封消光料和0-10wt％的抗粘连剂；所述低温热封消光料包括三元共聚聚丙烯和低压高密度聚乙烯，在所述三元共聚聚丙烯中，熔点为100℃～102℃的链段组分的归一化占比为21wt％-22wt％，熔点为112℃～120℃的链段组分的归一化占比为29wt％～30wt％，熔点为124℃～126℃的链段组分的归一化占比为16wt％～17wt％，熔点为132℃～139℃的链段组分的归一化占比为30wt％～32wt％，熔点为146℃～148℃的链段组分的归一化占比为1wt％～2wt％，熔点为151℃～152℃的链段组分的归一化占比为0.3wt％～0.4wt％；所述芯层包括等规聚丙烯。
2.根据权利要求1所述的一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，其特征在于，所述低温热封消光料的起始热封温度为102℃-104℃，低温热封消光料的熔程为95℃-128℃。
3.根据权利要求1所述的一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，其特征在于，所述三元共聚聚丙烯的含量为30-70wt％，所述低压高密度聚乙烯的含量为30-70wt％。
4.根据权利要求1所述的一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，其特征在于，所述三元共聚聚丙烯的含量为45-55wt％，所述低压高密度聚乙烯的含量为45-55wt％。
5.根据权利要求1所述的一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，其特征在于，所述三元共聚聚丙烯为乙烯-丙烯-丁烯三元共聚聚丙烯，熔融指数为8～9g/10min，熔点为120℃-130℃，所述低压高密度聚乙烯的熔点130℃～135℃，熔融指数为11～14g/10min。
6.根据权利要求5所述的一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，其特征在于，所述乙烯-丙烯-丁烯三元共聚聚丙烯中乙烯单体含量为3.6-4.0mol％，丁烯单体含量为4.0-4.5mol％。
7.根据权利要求1所述的一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，其特征在于，所述芯层包括70-100wt％的等规聚丙烯和0-30wt％的助剂，所述等规聚丙烯的熔点为170-180℃，熔融指数为2-4g/10min，所述助剂为抗静电剂、爽滑剂、氢化石油树脂之中的一种或多种组成的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜，其特征在于，所述消光层包括90-100wt％的消光料和0-10wt％的抗粘连剂，所述消光料包括45-55wt％的乙烯-丙烯二元共聚聚丙烯或等规聚丙烯和45-55wt％的低压高密度聚乙烯；所述乙烯-丙烯二元共聚聚丙烯的熔融指数为5-8g/10min，熔点为130℃-140℃；所述低压高密度聚乙烯的熔融指数为11～14g/10min，熔点为130℃～135℃；所述消光料的起始热封温度为115℃-117℃，熔程为110℃-129℃。
9.一种如权利要求1-8所述的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将经过筛选原料按设计配方预混，搅拌均匀，经称量计算投入的比例后，分别送入各层挤出机加工成塑化均匀的熔体，熔体通过管道运输、过滤器过滤后通过模头多层共挤出，之后通过流延激冷工序铸成厚片，厚片采取先纵向后横向或纵横向同步的双向拉伸法，制备成双向拉伸薄膜，薄膜经冷却后再经过电晕处理或火焰处理或等离子处理，随后收卷制成母卷，经过时效处理后，分切制成成品。
10.一种如权利要求1-8所述的低温热封双向拉伸聚丙烯消光膜的应用，其特征在于，可用于复合模内标签和复合制袋。
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