CN118003735A - 一种bopp消光膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及薄膜技术领域，具体涉及一种BOPP消光膜及其制备方法，所述消光膜包括依次设置的上表层消光层、中间芯层和下表层光面层，所述上表层消光层包括40‑50wt%高密度聚乙烯、10‑25wt%嵌段共聚聚丙烯、8‑20wt%环烯烃嵌段聚合物和12‑40wt%无规共聚聚丙烯，所述中间芯层和所述下表层光面层均包括均聚聚丙烯。本发明的BOPP消光膜既保证了一定消光效果，又提高了消光层材料的整体硬度和屈服强度，从而提高了消光膜的耐刮擦性能。本发明还提供了一种BOPP消光膜的制备方法，所述制备方法工艺简单，效率高。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，特别是涉及一种BOPP消光膜及其制备方法。
背景技术
BOPP包装膜在塑料薄膜中被称作包装皇后，其中BOPP消光膜主要是通过对光线进行散射来实现消光的效果，能提升印刷外包装的档次，主要用于纸塑复合或者电子包装行业。由于消光膜的哑光消光能给人一种柔和、时尚典雅的高档感，消除眼睛疲劳，因此BOPP消光膜在包装领域的使用越来越广泛。
为了获得较好的消光效果，BOPP消光膜的上表层消光层主要是高密度聚乙烯和共聚聚丙烯组成，其中共聚聚丙烯一般是乙丙共聚物或者乙丙丁共聚物。但是，共聚聚丙烯的材质偏软，由共聚聚丙烯制得的上表层消光层抗屈服强度较差，尤其是三元共聚型的共聚聚丙烯的无规度更高，材料更软，抗屈服强度更差，由上述材料制备的消光膜在运输、二次分切、覆膜后运输过程中上表层消光层经常会被擦刮留痕，尤其覆膜在深色背景材料时刮痕尤其明显，严重的擦刮位置出现明显上表层消光层缺失，严重影响了BOPP消光膜的包装效果。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种抗刮擦、耐磨性能好的BOPP消光膜，所述BOPP消光膜通过在上表层消光层中采用嵌段共聚聚丙烯替代部分无规共聚聚丙烯，同时在上表层消光层加入一定比例的环烯烃嵌段聚合物，在保证上表层消光层消光效果的前提下，提高上表层消光层材料的整体硬度和屈服强度，从而减少了薄膜上表层消光层在动静态摩擦下产生的刮痕和破损。
本发明的BOPP消光膜是通过以下详细技术方案实现的：
一种BOPP消光膜，包括依次设置的上表层消光层、中间芯层和下表层光面层，所述上表层消光层包括40-50wt%高密度聚乙烯、10-25wt%嵌段共聚聚丙烯、8-20wt%环烯烃嵌段聚合物和12-40wt%无规共聚聚丙烯，所述中间芯层和所述下表层光面层均包括均聚聚丙烯。
相比现有技术，本发明的BOPP消光膜，在上表层消光层中用嵌段共聚聚丙烯替代部分无规共聚聚丙烯，同时加入一定比例的环烯烃嵌段聚合物，利用嵌段共聚聚丙烯具有熔融指数大，结晶度高，表面硬度高的特点，以及环烯烃嵌段聚合物具有高软化点和无定型性的特点，既保证了一定消光效果，又提高上表层消光层材料的整体硬度和屈服强度，使本发明的BOPP消光膜能够减少膜面擦刮产生的刮痕和上表层消光层破损。
进一步的，所述高密度聚乙烯的密度为0.94-0.96g/cm3，在190℃，21.6kg的负荷下所述高密度聚乙烯的熔融指数为9-20g/10min；在230℃，2.16kg的负荷下所述无规共聚聚丙烯的熔融指数为6-10g/10min。选用的特定材料能让上表层消光层体系分散更加均匀，有利于获得良好的消光效果。
进一步的，所述嵌段共聚聚丙烯为乙丙嵌段共聚物，在230℃，2.16kg的负荷下熔融指数为20-30g/10min；所述环烯烃嵌段聚合物是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物再加氢的产物，在260℃，2.16kg的负荷下熔融指数为10-200g/10min，玻璃化转变温度为110-140℃，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物中的苯乙烯的含量为60-80wt%。高熔融指数的环烯烃嵌段聚合物有利于上表层消光层的整体流动性，使得高玻璃化转变温度的环烯烃嵌段聚合物更加容易包覆在高密度聚乙烯上，有利于提高上表层消光层材料的整体硬度和屈服强度，减少一定程度的擦刮痕迹产生。
进一步的，所述中间芯层包括99-99.5wt%的均聚聚丙烯和0.5-1wt%的抗静电剂母料，其中所述抗静电剂母料中抗静电剂的有效含量为20-40wt%。抗静电剂能够减少静电积累，防止静电影响消光膜的使用。
进一步的，所述下表层光面层包括99-99.5wt%均聚聚丙烯和0.5-1wt%的抗粘连剂母料，所述抗粘连剂母料中抗粘连剂的有效含量为5wt%，所述抗粘连剂是气相二氧化硅。抗粘连剂能防止塑料薄膜间粘连，有利于消光膜生产和收解卷的顺畅性。
进一步的，所述上表层消光层还包括0.1-0.5wt%的抗氧剂，所述抗氧剂为1010受阻酚类抗氧剂。
进一步的，所述上表层消光层的厚度为1.8-2.2μm，所述下表层光面层的厚度为0.8-1.2μm，所述BOPP消光膜总厚度为12-13μm。
本发明还提供一种BOPP消光膜的制备方法，包括如下步骤：
将所述上表层消光层、所述中间芯层和所述下表层光面层的原料在干燥情况下，按配比称量后加入各挤出机中，各所述层的原料在各挤出机中熔融塑化后通过计量泵计量，接着根据不同的挤出机流道在T型模头处汇合形成厚片，所述厚片挤出后进行激冷铸片，所述铸片定型后先进入纵向拉伸区进行纵向拉伸，再进入横向拉伸区进行横向拉伸，薄膜双向拉伸完成后进行修边切边，接着进行电晕、收卷、时效处理，最后分切包装成成品。
相对现有技术，本发明提供的制备方法具有步骤简单的优点，制备的BOPP消光膜既保证了一定消光效果，又提高上表层消光层材料的整体硬度和屈服强度，使本发明的BOPP消光膜能够减少膜面擦刮产生的刮痕和上表层消光层破损。
进一步的，所述中间芯层的挤出机温度在250-260℃，所述上表层消光层和所述下表层光面层的挤出温度为240-255℃；所述T型模头的温度为225-250℃，激冷辊的温度为30-33℃，上表层消光层纵向拉伸预热辊的温度设置在128-135℃之间，下表层光面层纵向拉伸预热辊温度设置在130-145℃，上表层消光层纵向拉伸区温度设置为120-125℃，下表层光面层纵向拉伸区温度设置为130-135℃，纵向拉伸倍率为4.5-5.0倍，横拉预热温度为160-175℃，横向拉伸区温度为155-165℃，横向拉伸倍率为7.5-8.2倍。
具体实施方式
现有技术中，BOPP消光膜的上表层消光层主要成分为高密度聚乙烯（HDPE）和无规共聚聚丙烯（无规共聚PP）。BOPP消光面微观形态多比喻成一种“海岛”结构，具体的，在消光料成膜拉伸过程中，无规共聚聚丙烯的无规度相对更高，结晶速度更慢，结晶温度相对更低，无规共聚聚丙烯会作为海相存在，而HDPE的粘度更高，结晶速率更快，结晶温度更高，作为岛相存在。成膜拉伸过程中，当无规共聚聚丙烯还处于相对软相的状态时，HDPE就已经完成部分或者大部分的结晶成为硬相。因此，在拉伸过程中，上表层消光层中的HDPE硬相就会相较无规共聚聚丙烯软相凸出，从而形成粗糙不一的海岛形貌，实现消光作用。由于无规共聚聚丙烯比较软，BOPP消光膜的擦刮更多是发生于包裹在岛相的海相上，也就是无规共聚聚丙烯相。由于共聚单体含量差异以及无规度差异，无规共聚聚丙烯的熔点明显低于均聚聚丙烯或者嵌段共聚聚丙烯，同时表现出一定的低温热封性能。因此当无规共聚聚丙烯用于薄膜表层材料时，膜面会相对较软，抗屈服强度相对较差，受到膜面的挤压或者位移擦刮时就会容易留痕，严重时破坏原有膜面的微观形态，因此整体耐擦刮性较差。
为了解决这一问题，本发明使用嵌段共聚聚丙烯（嵌段共聚PP）来代替部分无规共聚聚丙烯，嵌段共聚聚丙烯的熔点接近均聚聚丙烯，其结晶温度高，但结晶度相对无规共聚聚丙烯高，因此成膜时形成的上表层消光层表面的硬度更高，相对提高了上表层消光层的屈服强度，有利于获得更好的耐擦刮性能，使得BOPP消光膜能够减少膜面擦刮产生的刮痕和上表层消光层破损。
本申请的发明人经过研究还发现，在上表层消光层中加入一定比例的高软化点且无定型性的环烯烃嵌段聚合物，有利于提高上表层消光层的硬度和屈服强度，在一定程度上能减少擦刮痕迹产生，而且还可以保证上表层消光层的流动性，使其获得更均匀的消光效果。具体地，所述环烯烃嵌段聚合物是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合后再加氢的产物，加氢后分子链中没有碳碳双键，苯环加氢变成了稳定六元环结构，大分子环空间位置大，其分子稳定性大大提高，具有较高的玻璃化转变温度（Tg），同时呈现出无规聚烯烃的无定型性质。首先，环烯烃嵌段聚合物作为一种无定型物质，温度在Tg以上时开始软化，由于其Tg远高于高密度聚乙烯和聚丙烯的Tg温度，甚至高于日常覆膜的加工温度。当高Tg温度的环烯烃嵌段聚合物替代部分无规共聚聚丙烯作为上表层消光层的连续相，高熔融指数的环烯烃嵌段聚合物黏度低，更加容易流动包覆在高黏度的HDPE相上，有利于提高消光表层材料的整体硬度和屈服强度，一定程度减少擦刮痕迹产生。其次，环烯烃嵌段聚合物是一种无定型聚合物，在Tg温度以上使用时流动性好，不仅可以使上表层消光层熔融挤出时向两边的流动性更好，而且在高温拉伸时还可以使得已结晶的HDPE相更容易凸出，进一步提高膜面的粗糙度，获得均匀的消光效果。
本发明提供了一种BOPP消光膜，所述BOPP消光膜包括依次设置的上表层消光层、中间芯层和下表层光面层，其中所述上表层消光层厚度为1.8-2.2μm，所述下表层光面层厚度为0.8-1.2μm，所述BOPP消光膜总厚度为12-13μm。所述上表层消光层为BOPP耐擦刮消光层，其成分为高密度聚乙烯、嵌段共聚聚丙烯、环烯烃嵌段聚合物、无规共聚聚丙烯和抗氧剂。上述成分的具体配方为高密度聚乙烯40-50wt%、环烯烃嵌段聚合物8-20wt%、嵌段共聚聚丙烯10-25wt%、无规共聚聚丙烯12-40wt%、抗氧剂0.1-0.5wt%，其中所述wt%为质量百分比符号。
本发明选用的高密度聚乙烯（HDPE），密度在0.94-0.96g/cm3之间，熔融指数为9-20g/10min（190℃，21.6kg），且上表层消光层中高密度聚乙烯添加比例控制在40-50wt%，HDPE比例超过50wt%时，熔体黏度很高，挤出加工压力大，同时模唇析出快，HDPE比例低于40wt%时，则消光膜的消光效果达不到要求，存在严重的消光不均现象。
本发明选用的嵌段共聚聚丙烯为乙丙二元共聚物，嵌段共聚聚丙烯中的嵌段聚乙烯（嵌段PE）比例是6-10wt%，且主要以链段形式共聚，因此嵌段共聚聚丙烯链段仍保持较高的规整性，熔点较高。如果嵌段聚乙烯含量大于10wt%，嵌段共聚聚丙烯中的嵌段聚乙烯将阻碍聚丙烯结晶，使得嵌段共聚聚丙烯的熔点降低；而当嵌段共聚聚丙烯中的嵌段聚乙烯的含量低于6wt%时，嵌段共聚聚丙烯的结构规整性将升高，会获得较高的结晶温度，这不利于消光膜拉伸，也会影响消光膜的拉伸粗化。当嵌段共聚聚丙烯熔融指数高于HDPE熔融指数时，嵌段共聚聚丙烯在消光料体系中会分散得更加均匀，更容易对高密度聚乙烯进行包覆，上表层消光层挤出压力也更小。但当高密度聚乙烯和嵌段共聚聚丙烯的熔体黏度差异过大时，会导致HDPE难以实现均匀分散。因此，本发明选用熔融指数为20-30g/10min（230℃，2.16kg）的嵌段共聚聚丙烯。
在本发明实施例中，选用的环烯烃嵌段聚合物的熔融指数为200g/10min（260℃，2.16kg），较高熔融指数的环烯烃嵌段聚合物能够在上表层消光层中实现分散均匀，同时也有利于上表层消光层整体流动性。本发明所选环烯烃嵌段聚合物的所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物中的苯乙烯的含量为60-80wt%。所选环烯烃嵌段聚合物的Tg为115℃。目前下游企业使用消光膜在覆膜或者上胶过程中滚筒温度在75-110℃，因此选用Tg大于110℃的环烯烃嵌段聚合物更能获得较好的上表层消光层尺寸稳定性。同时控制环烯烃嵌段聚合物的加入比例在8-20wt%，当环烯烃嵌段聚合物加入量低于8wt%时，低含量的环烯烃嵌段聚合物熔体粘度低，分散性较好，难以形成局部连续的海相结构，也无法对高比例的HDPE岛相进行包覆，因此，当环烯烃嵌段聚合物加入比例低于8wt%时对消光膜的整体力学性能和光学指标变化不明显，而当环烯烃嵌段聚合物加入比例高于20wt%时，无定型的环烯烃嵌段聚合物连续性海相区域面积增加，拉伸时不利于力的传导，使得消光膜拉伸性能变差，高速生产破膜增加。
在本发明中，用嵌段共聚聚丙烯替代部分无规共聚聚丙烯生产BOPP消光膜，虽然嵌段共聚聚丙烯和HDPE的熔融指数差异较大，有利于实现上表层消光层组分间分相，但是嵌段共聚聚丙烯的结晶温度更高，其作为连续相在拉伸时因其高温结晶，是不利于HDPE岛相的凸出的，因此加入一定量无定型环烯烃嵌段聚合物，其无定型区域的存在可以促进HDPE相拉伸时形成粗化表面织态，提高了表面织态的光散射效果，有利于保证良好的消光效果。
本发明的一种BOPP消光膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）将高密度聚乙烯、嵌段共聚聚丙烯、环烯烃嵌段聚合物、无规共聚聚丙烯和抗氧剂按配方称量后在高速搅拌机中搅拌6min，冷却后经同向双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度在240-260℃，切粒后的消光料烘干作为上表层消光层原料备用；
所述同向双螺杆挤出机的长径比为56；
（2）将步骤1制备的上表层消光层原料、中间芯层和下表层光亮层的材料分别输送至落料分配器中，按配比进行称量，称量后将各层原料送入各层挤出机中，混合物在挤出机中熔融塑化并挤出，其中芯层挤出机温度在250-260℃，上表层和下表层的挤出温度在240-255℃；熔融塑化后的各层原料经过滤装置后，通过计量泵输出至T型模头处形成厚片，厚片会经过激冷辊进行激冷铸片。所述T型模头的温度设定在225-250℃，激冷辊设置温度在30-33℃，上表层为风刀面，下表层紧贴激冷辊。
（3）铸片接着进入双向拉伸薄膜设备的纵向拉伸区和横向拉伸区依序进行纵向拉伸和横向拉伸，上表层消光层纵向拉伸预热辊的温度设置在128-135℃之间，下表层光面层纵向拉伸预热辊温度设置在130-145℃，上表层消光层纵向拉伸区温度设置为120-125℃，下表层光面层纵向拉伸区温度设置为130-135℃，纵向拉伸倍率为4.5-5.0倍，横拉预热温度为160-175℃，横向拉伸区温度为155-165℃，横向拉伸倍率为7.5-8.2倍。
（4）拉伸后的薄膜经过165-172℃的定型区进行定型，定型后的薄膜经过风淋区后依序进行修边切边和薄膜测厚，接着对薄膜表层进行电晕处理，接着依序对薄膜进行收卷、时效处理，最后分切包装成成品。
本发明所述的一种BOPP消光膜的制备方法操作简单，所制备的BOPP消光膜既保证了一定消光效果，又提高上表层消光层材料的整体硬度和屈服强度，使本发明的BOPP消光膜能够减少膜面擦刮产生的刮痕和上表层消光层破损。
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
为更好理解实施案例的实施效果，本发明专利中高密度聚乙烯选用埃克森美孚的HTA001HD5，熔融指数10g/10min（190℃，21.6kg），嵌段共聚聚丙烯选用独山子的K9928H，熔融指数25g/10min（230℃，2.16kg），其中嵌段聚乙烯含量为7wt%。无规共聚聚丙烯选用上海石化的F800E，熔融指数7.5g/10min（230℃，2.16kg）。环烯烃嵌段聚合物选用台聚化学的8210，熔融指数200g/10min（260℃，2.16kg），Tg为115℃。
实施例1
本实施例上表层消光层按照高密度聚乙烯42wt%，环烯烃嵌段聚合物8wt%，嵌段共聚聚丙烯10wt%，无规共聚聚丙烯39.8wt%，抗氧剂0.2wt%，先后将上述原料加入高速搅拌机中搅拌6min，搅拌后的混合物自然冷却，通过喂料口加入长径比为56的双螺杆挤出机中，挤出机转速500rpm/min，筒体加热温度为250℃，拉条经过风冷区域切粒，作为上表层消光层的消光料备用；
本实施例中间芯层含有99.5wt%的均聚聚丙烯和0.5wt%的抗静电剂母粒，所述抗静电剂的有效成分为40wt%；
本实施例下表层光面层含有99wt%均聚聚丙烯和1wt%的抗粘连剂母粒，所述抗粘连剂母粒的有效成分为5wt%。
本实施例中，消光膜总厚度为12.8μm，其中上表层消光层2.1μm，下表层光面层1.0μm。
本实施例的一种BOPP消光膜的制备方法，具体为将上表层消光层、芯层和下表层的材料分别输送至落料分配器（配料秤）中，按配比进行称量，称量后将各层原料送入各层挤出机中，各层原料在挤出机中熔融塑化并挤出，其中芯层挤出机温度在260℃，上表层挤出机温度为240℃，下表层挤出机温度为250℃；熔融塑化后的各层原料经过滤装置后，通过计量泵输出的熔料至T型模头处形成厚片，厚片会经过激冷辊进行激冷铸片。T型模头的温度设定在240℃，激冷辊设置温度为33℃，上表层消光层为风刀面，下表层紧贴激冷辊；接着厚片进入双向拉伸薄膜设备的纵向拉伸区和横向拉伸区依序进行纵向拉伸和横向拉伸，其中上表层消光层纵拉预热辊的温度133℃，下表层光面层纵拉预热辊温度可以在138℃，上表层消光层纵向拉伸区温度为123℃，下表层光面层纵向拉伸区温度为132℃。纵向拉伸倍率设置在4.6倍，横拉预热温度设置在170℃，横向拉伸区温度设置在160℃，横向拉伸倍率设置在8倍，拉伸后的薄膜经过168℃的定型区进行定型，定型后的薄膜经过风淋区后依序进行修边切边和薄膜测厚，接着对薄膜表层进行电晕处理，接着依序对薄膜进行收卷、时效处理、分切和包装。
实施例2
本实施例上表层消光层按照质量百分比分别含有高密度聚乙烯42wt%，环烯烃嵌段聚合物15wt%，嵌段共聚聚丙烯20wt%，无规共聚聚丙烯为22.8wt%，抗氧剂0.2wt%，本实施例上表层消光料制备方法与实施例1相同。
本实施例中间芯层和下表层光面层的成分与实施例1相同。
本实施例中，消光膜总厚度为12.8μm，其中上表层消光层2.1μm，下表层光面层1.0μm。
本实施例的BOPP消光膜的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例上表层消光层按照质量百分比分别含有高密度聚乙烯42wt%，环烯烃嵌段聚合物20wt%，嵌段共聚聚丙烯25wt%，无规共聚聚丙烯为12.8wt%，抗氧剂0.2wt%。本实施例上表层消光料制备方法与实施例1相同。
本实施例中间芯层和下表层光面层的成分与实施例1相同。
本实施例中，消光膜总厚度为12.8μm，其中上表层消光层2.1μm，下表层光面层1.0μm。
本实施例BOPP消光膜的制备方法同实施例1。
对比例1
本对比例上表层消光层按照质量百分比分别含有高密度聚乙烯42wt%，无规共聚聚丙烯为57.8wt%，抗氧剂0.2wt%，本对比例上表层消光料制备方法与实施例1相同。
本对比例中间芯层和下表层光面层的成分与实施例1相同。
本对比例中，消光膜总厚度为12.8μm，其中上表层消光层2.1μm，下表层光面层1.0μm。
本对比例BOPP消光膜的制备方法同实施例1。
对比例2
本对比例上表层消光层按照质量百分比分别含有高密度聚乙烯42wt%，环烯烃嵌段聚合物25wt%，嵌段共聚聚丙烯15wt%，无规共聚聚丙烯为17.8wt%，抗氧剂0.2wt%，本对比例上表层消光料制备方法与实施例1相同。
本对比例中间芯层和下表层光面层的成分与实施例1相同。
本对比例中，消光膜总厚度为12.8μm，其中上表层消光层2.1μm，下表层光面层1.0μm。
本对比例BOPP消光膜的制备方法同实施例1。
对比例3
本对比例上表层消光层按照质量百分比分别含有高密度聚乙烯42wt%，无规共聚聚丙烯为7.8wt%，环烯烃嵌段聚合物为15wt%，嵌段共聚聚丙烯为35wt%，抗氧剂0.2wt%，本对比例上表层消光料制备方法与实施例1相同。
本对比例中间芯层和下表层光面层的成分与实施例1相同。
本对比例中，消光膜总厚度为12.8μm，其中上表层消光层2.1μm，下表层光面层1.0μm。
本对比例BOPP消光膜的制备方法同实施例1。
对比例4
本对比例上表层消光层按照质量百分比分别含有高密度聚乙烯42wt%，无规共聚聚丙烯为39.5wt%，环烯烃嵌段聚合物为3wt%，嵌段共聚聚丙烯为15wt%，抗氧剂0.5wt%，本对比例上表层消光料制备方法与实施例1相同。
本对比例中间芯层和下表层光面层的成分与实施例1相同。
本对比例中，消光膜总厚度为12.8μm，其中上表层消光层2.1μm，下表层光面层1.0μm。
本对比例BOPP消光膜的制备方法同实施例1。
对比例5
本对比例上表层消光层按照质量百分比分别含有高密度聚乙烯42wt%，无规共聚聚丙烯为37.5wt%，环烯烃嵌段聚合物为15wt%，嵌段共聚聚丙烯为5wt%，抗氧剂0.5wt%，本对比例上表层消光料制备方法与实施例1相同。
本对比例中间芯层和下表层光面层的成分与实施例1相同。
本对比例中，消光膜总厚度为12.8μm，其中上表层消光层2.1μm，下表层光面层1.0μm。
本对比例BOPP消光膜的制备方法同实施例1。
对上述实施例和对比例的薄膜进行擦刮后膜面的雾度和光泽度测试，
光泽度测定根据GB/T 10003-2008，采用45°角方法测定；
雾度测定根据GB/T 10003-2008；
耐擦刮测试方法为：设备为东莞市力川仪器有限公司生产的美标印刷耐磨试验机，型号LC-103B。测试砝码为两磅，把需要测试的消光膜分别固定在砝码底部和面板上，以消光面对消光面来回半椭圆摩擦，设定擦刮次数为30次，擦刮速度40次/min。擦刮完后检测对应区域雾度和光泽度的变化。
上述实施例和对比例消光层的具体成分如表1所示：
表1
上述实施例和对比例制备的消光膜刮擦前后雾度和光泽度的变化数据如下表2所示：
表2
对比例1为普通的BOPP消光膜配方，实施例1和对比例1相比，实施例1用环烯烃嵌段聚合物和嵌段共聚聚丙烯替代部分无规共聚聚丙烯，对比例1擦刮后的消光区域出现较明显的透光区域，而实施例1消光膜的擦刮区域雾度相比较下有轻微提高，说明环烯烃嵌段聚合物和嵌段共聚聚丙烯的加入未对消光膜的消光效果产生不良影响，同时擦刮后实施例1和对比例1的雾度、光泽度变化百分比均呈下降，但对比例1的消光膜下降比例更大，尤其对比例1光泽度的大幅下降更为明显。说明实施例1的上表层消光层具备更好的耐刮擦性能，即环烯烃嵌段聚合物和嵌段共聚聚丙烯的加入既保证了消光效果，也能够提高上表层消光层的耐刮擦性能。
从实施例2和实施例3对比可知，环烯烃嵌段聚合物作为高刚性材料，其添加量的增加同样提高了膜面的耐擦刮效果，提高了上表层消光层熔融流动性，同时环烯烃嵌段聚合物作为无定型材料也能降低光泽度，膜面边部的消光效果也会有一定程度的改善，可以弥补嵌段共聚聚丙烯结晶度高不利于膜面拉伸粗化的弊端，因此无定型的环烯烃嵌段聚合物和高结晶的嵌段共聚聚丙烯起到了很好的协同作用，提高了消光膜耐擦刮性能的同时也保证了较好的消光效果。
随着环烯烃嵌段聚合物和嵌段共聚聚丙烯的比例继续加大，消光膜的消光效果有一定提升，其中对比例2的雾度表现更好，表明无定型区域增加后更能使得HDPE相凸出，但是同时因为无定型环烯烃嵌段聚合物增加到25wt%，上表层消光层拉伸强度下降，出现破膜时成膜时间明显偏长，这会影响实际的生产效率。同时环烯烃嵌段聚合物和嵌段共聚聚丙烯的比例继续加大，上表层消光层擦刮后的雾度和光泽度变化百分比进一步降低。而对比例4和对比例2比较可知，过少的环烯烃嵌段聚合物改善雾度效果明显下降，耐擦刮程度也出现一定下降，也说明了无定型的环烯烃嵌段聚合物和高结晶的嵌段共聚聚丙烯在体系中对平衡消光效果和耐擦刮效果是相互协同增强的。
从实施例2和对比例3来看，进一步提高嵌段共聚聚丙烯比例可以获得更好的耐擦刮效果，但是消光膜的雾度轻微下降了，光泽度开始上升，这和嵌段共聚聚丙烯本身结晶度也高，拉伸时作为连续相结晶过快不利于HDPE相凸出，因此削弱了消光膜的消光效果。对比例3和对比例5对应的耐擦刮数据差异与上表层消光层中嵌段共聚聚丙烯的含量有较大关联，但是对比例3中因为嵌段共聚聚丙烯比例高之后，消光膜厚片结晶度提高，贴辊效果变差，厚片摆动大。
因此从各实施例和各对比例数据来看，嵌段共聚聚丙烯硬度高，替代无规共聚聚丙烯可以增加消光膜的耐擦刮性能，但是过多嵌段共聚聚丙烯添加量会降低上表层消光层的消光效果。环状嵌段聚合物是无定型结构，熔融指数高，对提高上表层消光层体系流动性，实现更好的膜面粗化有明显效果，且其高刚性能也能一定程度增强耐擦刮效果。
嵌段共聚聚丙烯与无定型的环烯烃嵌段聚合物协同使用可以保证较好的消光效果，但是从BOPP消光膜的高速生产和稳定性来考虑，嵌段共聚聚丙烯应该控制添加量在25wt%以下，环烯烃嵌段聚合物控制在20wt%以下以获得综合性能更好的消光膜。
相对现有技术，本发明的BOPP消光膜，在上表层消光层上用嵌段共聚聚丙烯替代无规共聚聚丙烯，同时加入环状环烯烃嵌段聚合物，利用嵌段共聚聚丙烯具有熔融指数大，结晶度高，表面硬度高的特点，以及环烯烃嵌段聚合物具有高软化点和无定型性的优点，既保证了一定消光效果，又提高上表层消光层材料的整体硬度和屈服强度，使本发明的BOPP消光膜能够减少膜面擦刮产生的刮痕和上表层消光层破损。另外，本申请还提供了一种BOPP消光膜的制备方法，方法简单高效。
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 (9)
1.一种BOPP消光膜，其特征在于：包括依次设置的上表层消光层、中间芯层和下表层光面层，所述上表层消光层包括40-50wt%高密度聚乙烯、10-25wt%嵌段共聚聚丙烯、8-20wt%环烯烃嵌段聚合物和12-40wt%无规共聚聚丙烯，所述中间芯层和所述下表层光面层均包括均聚聚丙烯。
2.根据权利要求1所述的BOPP消光膜，其特征在于：所述高密度聚乙烯的密度为0.94-0.96g/cm3，在190℃，21.6kg的负荷下所述高密度聚乙烯的熔融指数为9-20g/10min；在230℃，2.16kg的负荷下所述无规共聚聚丙烯的熔融指数为6-10g/10min。
3.根据权利要求1所述的BOPP消光膜，其特征在于：所述嵌段共聚聚丙烯为乙丙嵌段共聚物，在230℃，2.16kg的负荷下熔融指数为20-30g/10min；所述环烯烃嵌段聚合物是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物再加氢的产物，在260℃，2.16kg的负荷下熔融指数为10-200g/10min，玻璃化转变温度为110-140℃，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物中苯乙烯的含量为60-80wt%。
4.根据权利要求1所述的BOPP消光膜，其特征在于：所述中间芯层包括99-99.5wt%的均聚聚丙烯和0.5-1wt%的抗静电剂母料，其中所述抗静电剂母料中的抗静电剂有效含量为20-40wt%。
5.根据权利要求1所述的BOPP消光膜，其特征在于：所述下表层光面层包括99-99.5wt%均聚聚丙烯和0.5-1wt%的抗粘连剂母料，所述抗粘连剂母料中的抗粘连剂有效含量为5wt%，所述抗粘连剂是气相二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的BOPP消光膜，其特征在于：所述上表层消光层还包括0.1-0.5wt%的抗氧剂，所述抗氧剂为1010受阻酚类抗氧剂。
7.根据权利要求1所述的BOPP消光膜，其特征在于：所述上表层消光层的厚度为1.8-2.2μm，所述下表层光面层的厚度为0.8-1.2μm，所述BOPP消光膜总厚度为12-13μm。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的BOPP消光膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述上表层消光层、所述中间芯层和所述下表层光面层的原料在干燥情况下，按配比称量后加入各挤出机中，各所述层的原料在各挤出机中熔融塑化后通过计量泵计量，接着根据不同的挤出机流道在T型模头处汇合形成厚片，所述厚片挤出后进行激冷铸片，所述铸片定型后先进入纵向拉伸区进行纵向拉伸，再进入横向拉伸区进行横向拉伸，薄膜双向拉伸完成后进行修边切边，接着进行电晕、收卷、时效处理，最后分切包装成成品。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述中间芯层的挤出机温度在250-260℃，所述上表层消光层和所述下表层光面层的挤出温度为240-255℃；所述T型模头的温度为225-250℃，激冷辊的温度为30-33℃，上表层消光层纵向拉伸预热辊的温度设置在128-135℃之间，下表层光面层纵向拉伸预热辊温度设置在130-145℃，上表层消光层纵向拉伸区温度设置为120-125℃，下表层光面层纵向拉伸区温度设置为130-135℃，纵向拉伸倍率为4.5-5.0倍，横拉预热温度为160-175℃，横向拉伸区温度为155-165℃，横向拉伸倍率为7.5-8.2倍。
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |