專利名稱：熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紙塑熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜及其制備 方法。
背景技術(shù)：
普通的三層或五層共擠出雙向拉伸聚丙烯薄膜的表層均為聚丙烯 樹脂層，聚丙烯的熔點較高(均聚聚丙烯通常為165"C左右,共聚聚丙烯通
常為13(TC左右)。通常紙張與塑料薄膜進(jìn)行熱復(fù)合時的溫度不能超過95 °C，因為加工溫度超過95'C時會使紙張中的水份散失，導(dǎo)致紙張變形、 巻取和變脆而影響產(chǎn)品質(zhì)量。由于聚丙烯的熔點較高，熱粘合性能差， 所以普通的雙向拉伸聚丙烯薄膜無法和紙張在95'C左右的溫度下直接 進(jìn)行熱復(fù)合，在傳統(tǒng)的工藝中，普通的雙向拉伸聚丙烯薄膜與紙張的復(fù) 合方式主要有兩種 一種是在聚丙烯薄膜表面涂覆一層粘合劑，然后加 熱至80-9(TC之間再與紙張復(fù)合，即干式復(fù)合法；另外一種方式是在聚丙 烯薄膜表面淋上一層乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，然后再與紙張復(fù)合在 一起，即淋膜處理。但無論是干式復(fù)合還是淋膜處理，都意味著多增加 了一道生產(chǎn)工序，這樣一來生產(chǎn)成本就大大地提高了，同時過多地使用 包含膠的粘合劑和溶劑也不利于環(huán)保，并且粘合劑使用中容易變色發(fā) 黃，影響產(chǎn)品外觀。
因此業(yè)內(nèi)期待可以得到新的紙塑無膠復(fù)合用薄膜，其可以無需涂覆 膠水或淋膜處理就可以與紙張等熱復(fù)合，節(jié)約成本并降低環(huán)保壓力。
與此同時，由于聚乙烯類功能層和聚丙烯類基材層的性質(zhì)不同，因 此對制備工藝有特殊要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述技術(shù)問題，提供一種新的熱復(fù)合用無膠雙向拉 伸聚丙烯薄膜，并提供其制備方法。
本發(fā)明的上述目的是通過如下的技術(shù)手段來實現(xiàn)的。 本發(fā)明提供一種熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜，其包括順次設(shè) 置并共擠出復(fù)合而成的熱敏功能層、基材層、防粘層，其特征在于，其 中以重量比計所述熱敏功能層占總膜重的4-33%，所述防粘層占總膜重
的4-17%;所述基材層含有85-95%的聚丙烯，1-5%抗靜電復(fù)合母料，
4-10%的氫化石油樹脂復(fù)合母料;所述抗靜電劑復(fù)合母料中含有10-30%
的抗靜電劑以及70-90%的聚丙烯;所述氫化石油樹脂復(fù)合母料中含有
40-60%的氫化石油樹脂以及40-60%的聚丙烯；所述防粘層以重量比計含
有95-99%的聚丙烯和/或聚乙烯，1-5%抗粘連母料，所述抗粘連母料中
含有5-15%的抗粘連劑。
其中所述熱敏功能層占總膜重的15-25%，所述防粘層占總膜重的 10-15%。
其中所述熱敏功能層材料選自乙烯-a烯烴共聚物、乙烯-a烯烴共 聚物的馬來酸酐接枝改性物，其中以重量比計熱敏功能層中含有0-10% 的氫化石油樹脂復(fù)合母料，所述的a-烯烴含4至8個碳原子，所述氫化石 油樹脂復(fù)合母料中含有40-60%的氫化石油樹脂以及40-60%的聚乙烯。
其中所述防粘層中所含的防粘連劑選自二氧化硅、玻璃微珠。
其中所述基材層還含有珠光劑，爽滑劑。
其中所述抗靜電劑為復(fù)合型胺類或酯類抗靜電劑，所述珠光劑選自 碳酸鈣和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯，所述爽滑劑選自油酸酰胺或芥酸酰 胺。
其中所述熱敏功能層與所述基材層之間進(jìn)一步設(shè)有夾層結(jié)構(gòu)，所述 的夾層的材料選自聚乙烯或聚乙烯與聚丙烯的共混物。
其中所述防粘層與所述基材層之間進(jìn)一步設(shè)有夾層結(jié)構(gòu),所述的夾層的材料選自聚丙烯。
本發(fā)明再提供一種熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜的制備方法， 其特征在于包括如下步驟
a. 將熱敏功能層材料混合投入一臺輔助擠出機(jī)中，其中擠出機(jī)的工 作溫度為150-270°C，熔融塑化擠出；
b. 將基材層材料投入一臺主擠出機(jī)中，其中擠出機(jī)工作溫度為 180-270°C，熔融塑化擠出；
c. 將防粘層材料投入另外一臺輔助擠出機(jī)，其中擠出機(jī)工作溫度為 180-270。C之間，熔融塑化擠出；
d. 前述各層材料經(jīng)熔融塑化后擠出，匯流經(jīng)T型模頭形成多層共擠 出厚片，模頭的工作溫度為210-28(TC，將所得厚片經(jīng)冷卻輥和水槽冷卻 成型，冷卻輥和水槽的工作溫度為10-35'C;
e. 將共擠出的厚片進(jìn)行雙向拉伸，其中縱向拉伸3-7倍，橫向拉伸 4-12倍，所述縱向或橫向拉伸為逐級拉伸；
f. 經(jīng)過單面或雙面電暈處理，在收巻機(jī)處巻取成熱復(fù)合用無膠雙向 拉伸聚丙烯薄膜。
其中進(jìn)一步包括位于步驟d前的步驟c'將夾層材料分別投入兩臺輔 助擠出機(jī)中，熔融塑化后與其他層材料匯流經(jīng)T型模頭共擠出。
經(jīng)過實驗，當(dāng)功能層重量低于總膜重4%時，熱復(fù)合強度會出現(xiàn)明顯 下降，甚至無法熱復(fù)合，而當(dāng)功能層重量高于總膜重33%時，會由于功 能層的粘性使得加工時容易粘輥而導(dǎo)致加工難度加大并且大大增加了 材料成本。
由于生產(chǎn)無膠復(fù)合膜時，熱合功能層通常都不加防粘劑。這就要求 防粘層有足夠的防粘劑，以保證薄膜收巻和放巻順利。當(dāng)防粘層重量占 總膜重4%以下時，防粘劑會脫落，導(dǎo)致薄膜之間發(fā)生嚴(yán)重的粘連，起不 到防粘的效果；而當(dāng)防粘層重量占總膜重17%以上時，防粘劑在防粘層 中凸起效果差，起不到防粘作用，同時產(chǎn)品的光學(xué)性能(例如霧度及
6透明度)會惡化，并顯著增加生產(chǎn)成本。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體的實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明所提供的雙向拉伸聚丙 烯薄膜及其制備方法，所述的實施例是為了更好地解釋本發(fā)明，而不是 對本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制，所有基于本發(fā)明基本思想的修改和 變動，都屬于本發(fā)明請求保護(hù)的范圍。
例l三層結(jié)構(gòu)
占總膜重33%的熱敏功能層以重量比計含有20%的乙烯-丁烯共聚
物、70%的乙烯-丁烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、10%的氫化石油樹 脂母料(含50%氫化石油樹脂以及50%低密度聚乙烯)，將材料混合投入 一臺輔助擠出機(jī)中，其中擠出機(jī)的工作溫度為150-27(TC，熔融塑化擠出；
基材層含有95%的聚丙烯，1%抗靜電復(fù)合母料(含有20%的抗靜 電劑以及80%的聚丙烯)，4%的氫化石油樹脂復(fù)合母料(50%的氫化石 油樹脂以及50%的聚丙烯)，將基材層材料投入一臺主擠出機(jī)中，其中擠 出機(jī)工作溫度為180-27(TC，熔融塑化擠出；
占總膜重17%的防粘層含有97%的聚丙烯，3%抗粘連母料(含10% 抗粘連劑二氧化硅和90。/。聚丙烯)，將防粘層材料投入另外一臺輔助擠出 機(jī)，其中擠出機(jī)工作溫度為180-27(TC之間，熔融塑化擠出；
前述各層材料經(jīng)熔融塑化后擠出，匯流經(jīng)T型模頭形成多層共擠出 厚片，模頭的工作溫度為210-28(TC，將所得厚片經(jīng)冷卻輥和水槽冷卻成 型，冷卻輥和水槽的工作溫度為10-35'C;
將共擠出的厚片進(jìn)行雙向拉伸，其中先縱向拉伸5倍，再橫向拉伸9倍。
經(jīng)過雙面電暈處理，在收巻機(jī)處巻取成25pm的熱復(fù)合用無膠雙向拉 伸聚丙烯薄膜。例2三層結(jié)構(gòu)
占總膜重30%的熱敏功能層以重量比計含有30%的乙烯-己烯共聚
物、65%的乙烯-丁烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、5%的氫化石油樹 脂母料(含40%氫化石油樹脂以及60%低密度聚乙烯)，將材料混合投入 一臺輔助擠出機(jī)中，其中擠出機(jī)的工作溫度為150-27(TC，熔融塑化擠出；
基材層含有85%的聚丙烯，5%抗靜電復(fù)合母料(含有30%的復(fù)合 胺抗靜電劑以及70%的聚丙烯)，10%的氫化石油樹脂復(fù)合母料(60%的 氫化石油樹脂以及40%的聚丙烯)，將基材層材料投入一臺主擠出機(jī)中， 其中擠出機(jī)工作溫度為180-27(TC，熔融塑化擠出；
占總膜重17%的防粘層含有95%的聚丙烯，5%抗粘連母料(含10% 抗粘連劑玻璃微珠和90%聚丙烯)，將防粘層材料投入另外一臺輔助擠出 機(jī)，其中擠出機(jī)工作溫度為180-27(TC之間，熔融塑化擠出；
前述各層材料經(jīng)熔融塑化后擠出，匯流經(jīng)T型模頭形成多層共擠出 厚片，模頭的工作溫度為210-28(TC，將所得厚片經(jīng)冷卻輥和水槽冷卻成 型，冷卻輥和水槽的工作溫度為10-35t:;
將共擠出的厚片進(jìn)行雙向拉伸，其中先縱向拉伸3倍，再橫向拉伸4倍。
經(jīng)過雙面電暈處理，在收巻機(jī)處巻取成12^im的熱復(fù)合用無膠雙向拉 伸聚丙烯薄膜。
例3三層結(jié)構(gòu)
占總膜重25%的熱敏功能層以重量比計含有30%的乙烯-己烯共聚 物、65%的乙烯-丁烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、5%的氫化石油樹 脂母料(含40%氫化石油樹脂以及60%低密度聚乙烯)，將材料混合投入 一臺輔助擠出機(jī)中，其中擠出機(jī)的工作溫度為150-27(TC，熔融塑化擠出；
基材層含有85%的聚丙烯，5%抗靜電復(fù)合母料(含有30%的復(fù)合 胺抗靜電劑以及70%的聚丙烯)，10%的氫化石油樹脂復(fù)合母料(60%的氫化石油樹脂以及40%的聚丙烯)，將基材層材料投入一臺主擠出機(jī)中，
其中擠出機(jī)工作溫度為180-27(TC，熔融塑化擠出；
占總膜重15%的防粘層含有95%的聚丙烯，5%抗粘連母料(含10% 抗粘連劑玻璃微珠和90%聚丙烯)，將防粘層材料投入另外一臺輔助擠出 機(jī)，其中擠出機(jī)工作溫度為180-27(TC之間，熔融塑化擠出；
前述各層材料經(jīng)熔融塑化后擠出，匯流經(jīng)T型模頭形成多層共擠出 厚片，模頭的工作溫度為210-28(TC，將所得厚片經(jīng)冷卻輥和水槽冷卻成 型，冷卻輥和水槽的工作溫度為10-35'C;
將共擠出的厚片進(jìn)行雙向拉伸，其中先縱向拉伸3倍，再橫向拉伸4倍。
經(jīng)過雙面電暈處理，在收巻機(jī)處巻取成2(Him的熱復(fù)合用無膠雙向拉 伸聚丙烯薄膜。
例4五層結(jié)構(gòu)
占總膜重15%的熱敏功能層以重量比計含有30%的乙烯-辛烯共聚 物、70%的乙烯-丁烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、，將材料混合投入 一臺輔助擠出機(jī)中，其中擠出機(jī)的工作溫度為150-27(TC，熔融塑化擠出。
將40%低密度聚乙烯和60%聚丙烯的共混物投入一臺輔助擠出機(jī)中， 其中擠出機(jī)的工作溫度為150-27(TC
基材層含有83%的聚丙烯，2%抗靜電母料(含有15%的酯類抗靜 電劑以及85%的聚丙烯)，4%的氫化石油樹脂母料(50%的氫化石油樹 脂以及50%的聚丙烯)，10%碳酸鈣珠光母料，1%爽滑母料，將基材層 材料等分投入三臺擠出機(jī)中，其中擠出機(jī)工作溫度為180-27(TC，熔融塑 化擠出。
將97%聚丙烯和3%石油樹脂母料(50%氫化石油樹脂及50%聚丙烯) 投入一臺輔助擠出機(jī)中,擠出機(jī)的工作溫度為180-27(TC。
占總膜重10%的防粘層含有97%的聚丙烯，3%抗粘連母料(含10%
9抗粘連劑二氧化硅和90%聚丙烯)，將防粘層材料投入另外一臺輔助擠出
機(jī)，其中擠出機(jī)工作溫度為180-27(TC之間，熔融塑化擠出。
前述各層材料經(jīng)熔融塑化后擠出，匯流經(jīng)T型模頭形成多層共擠出
厚片，模頭的工作溫度為210-28(TC，將所得厚片經(jīng)冷卻輥和水槽冷卻成
型，冷卻輥和水槽的工作溫度為10-35。C;
將共擠出的厚片進(jìn)行雙向拉伸，其中先縱向拉伸7倍，再橫向拉伸
12倍。
經(jīng)過雙面電暈處理，在收巻機(jī)處巻取成35iim的熱復(fù)合用無膠雙向拉 伸聚丙烯薄膜。
例5五層結(jié)構(gòu)
占總膜重4%的熱敏功能層以重量比計含有30%的乙烯-辛烯共聚 物、70%的乙烯-丁烯共聚物的馬來酸酐接枝改性物、，將材料混合投入 一臺輔助擠出機(jī)中，其中擠出機(jī)的工作溫度為150-27(TC，熔融塑化擠出。
將40%低密度聚乙烯和60%聚丙烯的共混物投入一臺輔助擠出機(jī)中: 其中擠出機(jī)的工作溫度為150-270°C
基材層含有83%的聚丙烯，2%抗靜電母料(含有15%的酯類抗靜 電劑以及85%的聚丙烯)，4%的氫化石油樹脂母料(50%的氫化石油樹 脂以及50%的聚丙烯)，10%碳酸鈣珠光母料，1%爽滑母料，將基材層 材料等分投入三臺擠出機(jī)中，其中擠出機(jī)工作溫度為180-270°C，熔融塑 化擠出。
將97%聚丙烯和3%石油樹脂母料(50%氫化石油樹脂及50%聚丙烯) 投入一臺輔助擠出機(jī)中，擠出機(jī)的工作溫度為180-27(TC。
占總膜重4%的防粘層含有97%的聚丙烯，3%抗粘連母料(含10% 抗粘連劑二氧化硅和90%聚丙烯)，將防粘層材料投入另外一臺輔助擠出 機(jī)，其中擠出機(jī)工作溫度為180-27(TC之間，熔融塑化擠出。
前述各層材料經(jīng)熔融塑化后擠出，匯流經(jīng)T型模頭形成多層共擠出厚片，模頭的工作溫度為210-28(TC，將所得厚片經(jīng)冷卻輥和水槽冷卻成 型，冷卻輥和水槽的工作溫度為10-35'C;
將共擠出的厚片進(jìn)行雙向拉伸，其中先縱向拉伸7倍，再橫向拉伸 12倍。
經(jīng)過雙面電暈處理，在收巻機(jī)處巻取成40pm的熱復(fù)合用無膠雙向拉 伸聚丙烯薄膜。
權(quán)利要求
1.一種熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜，其包括順次設(shè)置并共擠出復(fù)合而成的熱敏功能層、基材層、防粘層，其特征在于，其中以重量比計所述熱敏功能層占總膜重的4-33％，所述防粘層占總膜重的4-17％；所述基材層含有85-95％的聚丙烯，1-5％抗靜電復(fù)合母料，4-10％的氫化石油樹脂復(fù)合母料；所述抗靜電劑復(fù)合母料中含有10-30％的抗靜電劑以及70-90％的聚丙烯；所述氫化石油樹脂復(fù)合母料中含有40-60％的氫化石油樹脂以及40-60％的聚丙烯；所述防粘層以重量比計含有95-99％的聚丙烯和/或聚乙烯，1-5％抗粘連母料，所述抗粘連母料中含有5-15％的抗粘連劑。
2. 如權(quán)利要求l所述的熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜，其中所 述熱敏功能層占總膜重的15-25%，所述防粘層占總膜重的10-15%。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜，其中 所述熱敏功能層材料選自乙烯-a烯烴共聚物、乙烯-a烯烴共聚物的馬 來酸酐接枝改性物，所述的a-烯烴含4至8個碳原子；其中以重量比計熱 敏功能層中含有0-10%的氫化石油樹脂復(fù)合母料，所述氫化石油樹脂復(fù) 合母料中含有40-60%的氫化石油樹脂以及40-60%的聚乙烯。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜，其中所述防粘層中所含的防粘連劑選自二氧化硅、玻璃微珠。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜，其中 所述基材層還含有珠光劑，爽滑劑。
6. 如權(quán)利要求5所述的熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜，其中所述抗靜電劑為復(fù)合型胺類或酯類抗靜電劑，所述珠光劑選自碳酸鈣和/或聚 對苯二甲酸丁二醇酯，所述爽滑劑選自油酸酰胺或芥酸酰胺。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜，其中所述熱敏功能層與所述基材層之間進(jìn)一步設(shè)有夾層結(jié)構(gòu)，所述的夾層的材料選自聚乙烯或聚乙烯與聚丙烯的共混物。
8. 如權(quán)利1或2要求所述的熱復(fù)合用無膠雙向拉伸取丙烯薄膜,其中 所述的防粘層與基材層之間進(jìn)一步設(shè)有夾層結(jié)構(gòu),所述的夾層材料選自聚丙烯;其中還含有0-10%氫化石油樹脂母料,所述的氫化石油樹脂母料 含有40-60%氫化石油樹脂和40-60%聚丙烯。
9. 一種熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜的制備方法，其特征在于 包括如下步驟a. 將熱敏功能層材料混合投入一臺輔助擠出機(jī)中，其中擠出機(jī)的工 作溫度為150-270°C，熔融塑化擠出；b. 將基材層材料投入一臺主擠出機(jī)中，其中擠出機(jī)工作溫度為 180-270°C，熔融塑化擠出；c. 將防粘層材料投入另外一臺輔助擠出機(jī)，其中擠出機(jī)工作溫度為 180-27(TC之間，熔融塑化擠出；d. 前述各層材料經(jīng)熔融塑化后擠出，匯流經(jīng)T型模頭形成多層共擠 出厚片，模頭的工作溫度為210-28(TC，將所得厚片經(jīng)冷卻輥和水槽冷卻 成型，冷卻輥和水槽的工作溫度為10-35。C;e. 將共擠出的厚片進(jìn)行雙向拉伸，其中縱向拉伸3-7倍，橫向拉伸 4-12倍，所述縱向或橫向拉伸為逐級拉伸；f. 經(jīng)過單面或雙面電暈處理，在收巻機(jī)處巻取成熱復(fù)合用無膠雙向 拉伸聚丙烯薄膜。
10. 如權(quán)利要求9所述的一種熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜的 制備方法，其中進(jìn)一步包括位于步驟d前的步驟c'將夾層材料分別投入兩 臺輔助擠出機(jī)中，熔融塑化后與其他層材料匯流經(jīng)T型模頭共擠出。
全文摘要
一種熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜，其包括順次設(shè)置并共擠出復(fù)合而成的熱敏功能層、基材層、防粘層，以重量比計熱敏功能層占總膜重4-33％，防粘層占總膜重4-17％；基材層含85-95％聚丙烯，1-5％抗靜電復(fù)合母料，4-10％氫化石油樹脂復(fù)合母料；抗靜電劑復(fù)合母料含10-30％抗靜電劑及70-90％聚丙烯；氫化石油樹脂復(fù)合母料含40-60％氫化石油樹脂及40-60％聚丙烯；防粘層含95-99％聚丙烯和/或聚乙烯，1-5％抗粘連母料，抗粘連母料含5-15％抗粘連劑。本發(fā)明還提供其制備方法，將各層材料分別投入擠出機(jī)熔融塑化擠出；匯經(jīng)T型模頭共擠；雙向拉伸；電暈、收卷成熱復(fù)合用無膠雙向拉伸聚丙烯薄膜。
文檔編號B32B27/32GK101633262SQ200810134210
公開日2010年1月27日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月21日
發(fā)明者呂水抽, 林小松, 林陳震, 齊慶德 申請人:泉州利昌塑膠有限公司