專利名稱：一種用于貼覆金屬基板的流延聚丙烯薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚丙烯薄膜及其制備方法，尤其涉及一種用于貼覆金屬基板的流延聚丙烯薄膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
在金屬制罐行業(yè)中，罐身材料一般為鍍錫薄鋼板、鍍鉻薄鋼板或鍍鉻薄鋁板，為了保護(hù)金屬不受腐蝕，通常在制罐金屬材料的外表面涂抹一層涂料，然而涂布過程中會有污染環(huán)境的有機溶劑揮發(fā)，且涂料以及涂布設(shè)備價格昂貴，并且涂布工藝復(fù)雜。
后來，人們發(fā)現(xiàn)雙拉聚酯薄膜可以貼覆在金屬基板表面，解決了有機溶劑對環(huán)境污染的問題，但是也存在一些缺陷，例如雙拉聚酯薄膜熔點高，熱貼到金屬基板表面時需要較高的溫度(一般為240-280°C)，消耗較多的能源，對設(shè)備要求也高，覆膜工藝復(fù)雜；此外，雙向拉伸聚酯薄膜分子高度取向，經(jīng)過電暈雖然可以印刷，但是對油墨的適應(yīng)性差，且印刷強度普遍不高；另外，雙拉聚酯薄膜斷裂伸長率較低，通常約1209^180%，對于有深加工需要的金屬基板(加工過程金屬基板的延伸率可達(dá)300%以上)在拉伸的過程中會發(fā)生薄膜與金屬基板分離或表層薄膜斷裂等問題。
而流延工藝生產(chǎn)的聚烯烴薄膜，雖然具有熔點低，斷裂伸長率高(一般可達(dá)到400% 以上)的優(yōu)點，但是其在不使用粘合劑的情況下，與金屬基板的貼覆力低，特別是難以滿足金屬變形之后高溫蒸煮所需要的高貼覆力，目前主要用于軟包裝。
因此如何開發(fā)一種新的薄膜具有高斷裂伸長率、可在低溫條件下，不使用粘合劑即可良好貼覆在金屬基板表面成為有待解決的問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種流延聚丙烯薄膜，通過使用特定特性粘數(shù)的聚丙烯改性樹脂和聚丙烯樹脂以特定厚度比例通過共擠流延工藝制備而成，該流延聚丙烯薄膜可在低溫條件下，不使用粘合劑即可貼合至金屬基板表面，并且斷裂伸長率大，后續(xù)加工性強。
本發(fā)明還提供了一種流延聚丙烯薄膜的制備方法，通過流延方法制成貼覆溫度較低，斷裂伸長率大、與金屬基板貼覆性好的流延聚丙烯薄膜。
本發(fā)明提供的一種流延聚酯聚丙烯薄膜，所述聚丙烯薄膜包括Α、Β層，所述A層為聚丙烯改性樹脂層，所述B層為聚丙烯樹脂層，所述A層與B層的厚度比為20-40:60-80，所述流延聚丙烯薄膜使用共擠流延工藝制備而成，所述聚丙烯改性樹脂和聚丙烯樹脂的特性粘數(shù)> O. 7dL/g，所述聚丙烯改性樹脂的改性單體為馬來酸酐。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述流延聚丙烯薄膜的厚度為15 50 μ m。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述流延聚丙烯薄膜的厚度為25 50 μ m。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述流延聚丙烯薄膜的厚度為20 30μπι。
本發(fā)明的方案中，所述改性單體在聚丙烯改性樹脂中的摩爾含量為5 20%。
過高的馬來酸酐含量一方面會破壞聚丙烯改性樹脂的粘合性和結(jié)晶性，另一方面會帶來使用安全方面(馬來酸酐單體對人體有害)的問題，過低的馬來酸酐含量會使聚丙烯改性樹脂難以與金屬基板貼覆。本發(fā)明選擇5 20%的單體含量范圍，以及特定的流延聚丙烯薄膜的厚度、A層與B層的比例，能夠保證聚丙烯改性樹脂與金屬基板的良好貼覆，即使高溫蒸煮，所述薄膜也不會起皺、不會與金屬基板分離。進(jìn)一步的，選擇特定的特性粘數(shù)的聚丙烯改性樹脂和聚丙烯樹脂，使得本申請的流延聚丙烯薄膜在獲得具有良好的貼覆性能的同時、還具有斷裂伸長率高、熔點低、抗沖擊性高的優(yōu)點。
在本發(fā)明方案中，馬來酸酐作為改性單體制備聚丙烯改性樹脂，可以通過熔融法進(jìn)行，例如可在螺桿擠出機中，控制螺桿擠出機以及?？诘臏囟仍?55-200°C之間進(jìn)行馬來酸酐接枝聚丙烯。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇合適的熔融溫度和條件，只要最終制備出的聚丙烯改性樹脂特性粘數(shù)> O. 7dL/g即可。
本發(fā)明提供的流延聚丙烯薄膜的制備方法，包括
(I)將所述聚丙烯改性樹脂與聚丙烯樹脂分別放入不同料筒中，通過不同的螺桿擠出機熔融，然后經(jīng)多流道共擠出機頭的模口擠出聚丙烯改性樹脂與聚丙烯樹脂的熔體， 所述螺桿擠出機以及模口的溫度控制在190-230°C之間；
(2)所述熔體經(jīng)流延輥流延，冷卻輥冷卻后得到冷卻后的薄膜初品，控制所述流延輥的溫度為3(T60°C，以及所述流延輥的線速度是熔體從?？跀D出速度的5 20倍；
(3)將所述薄膜初品在15(T17(TC熱定型f 8秒，然后經(jīng)冷卻、收卷、分切得到所述流延聚丙烯薄膜。
本發(fā)明提供的方法制備出的流延聚丙烯薄膜可具有15 μ m 50 μ m的厚度，斷裂伸長率縱向彡500%，橫向彡600%，并且可在150°C 230°C貼覆至薄鋼板或薄鋁板表面。為使制備出的所述流延聚丙烯薄膜更適合印刷，在本發(fā)明提供的方法中，還包括在熱定型冷卻之后，收卷之前對所述薄膜初品進(jìn)行電暈處理，電暈處理的方法和條件可以使本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)選擇。進(jìn)一步的，控制所述流延輥的溫度為30-60°C，可以使得薄膜透明度好。同時為提高所述流延聚丙烯薄膜的表觀質(zhì)量，所述冷卻輥、流延輥的表面應(yīng)經(jīng)過精加工，表面粗糙度不大于O. 15_。
在本發(fā)明的方案中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過調(diào)整共擠出機頭的流道的尺寸，以及所述流延輥的線速度與熔體從?？跀D出速度之比，控制實現(xiàn)所需要的A、B層的厚度比， 以及A、B層的總厚度。料筒溫度可以 180°C (190°C)-230°C (240°C )-280°C (290°C )-310°C ( 320°C )的方式逐漸由180°C升高到320°C。
本發(fā)明還提供了一種覆膜金屬板，所述覆膜金屬板通過在金屬基板的至少一側(cè)表面貼覆所述的流延聚丙烯薄膜獲得。
本發(fā)明還提供了一種覆膜金屬板的制備方法，包括在金屬基板上的至少一側(cè)表面貼覆所述的流延聚丙烯薄膜的步驟，所述貼覆過程中控制金屬基板的溫度為150°C 230°C，將所述流延聚丙烯薄膜A層與所述金屬基板表面貼覆。
本發(fā)明提供的一種流延聚丙烯薄膜原料容易獲得，并且制備方法簡單科學(xué)，與現(xiàn)有技術(shù)相比較主要具有以下幾方面優(yōu)點
1，本發(fā)明的流延聚丙烯薄膜采用聚丙烯改性樹脂層為A層、聚丙烯樹脂層為B層的結(jié)構(gòu)，由于材料屬于同系列，相容性好，A、B層間結(jié)合力好，并且選擇特定的改性單體含量范圍，以及特定的流延聚丙烯薄膜的厚度、A層與B層的比例可增強整個流延聚丙烯薄膜與金屬基板的粘結(jié)力，同時采用特性粘數(shù)在O. 7dL/g以上的聚丙烯，可獲得具有斷裂伸長率高、熔點低、抗沖擊性高的流延聚丙烯薄膜。
2、通過本發(fā)明提供的流延聚丙烯薄膜的制備方法，制備出的流延聚丙烯薄膜無需雙向拉伸等取向工序，分子取向度小，斷裂伸長率高，覆膜金屬板可進(jìn)行深加工，薄膜熱貼覆(即不使用粘合劑直接貼覆)到金屬基板上的溫度低，熱貼覆溫度低于230°C，貼覆牢度高，并且薄膜耐印性好，能滿足薄膜凹印，表印或者后期印鐵要求，經(jīng)過后期沖壓拉伸成型工藝，能滿足121°C，30min蒸煮要求。
3、本發(fā)明提供的方案中，薄膜原材料的耐加工性好，生產(chǎn)設(shè)備易于尋找，同時薄膜的生產(chǎn)成本低，制成的薄膜透明性、光澤性、厚度均勻性良好，適合于高級包裝。
4、本發(fā)明提供的流延聚丙烯薄膜采用厚度范圍，以及特定的A、B層厚度比例的， 在能達(dá)到上述機械性能的同時還能保證流延聚丙烯薄膜的使用安全，在金屬基板的兩側(cè)均可貼覆，同時降低生產(chǎn)成本。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實施例I
流延聚丙烯薄膜的原料配方
聚丙烯改性樹脂馬來酸酐改性聚丙烯樹脂(馬來酸酐在改性聚丙烯樹脂中的摩爾含量為5%)，特性粘數(shù)O. 7dL/g ；
聚丙烯樹脂聚丙烯切片，特性粘數(shù)O. 7dL/g。
工藝方法
(I)將上述聚丙烯改性樹脂和聚丙烯切片分別放入不同料筒中，通過不同的螺桿擠出機熔融，然后經(jīng)多流道共擠出機頭(例如具有三個流道的共擠出機頭)的?？跀D出聚丙烯改性樹脂與聚丙烯樹脂的熔體，所述螺桿擠出機以及?？诘臏囟瓤刂圃?90-230°C之間， 料筒溫度可以由180°C逐漸升高到320°C ；
(2)所述熔體經(jīng)流延輥流延，冷卻輥冷卻后得到冷卻后的薄膜初品，控制所述流延輥的溫度為3(T60°C，以及所述流延輥的線速度是熔體從?？跀D出速度的20倍，冷卻輥溫度約2(T25°C;調(diào)整共擠出機頭的流道的尺寸，使得A層(聚丙烯改性樹脂層)與B層(聚丙烯樹脂層)的厚度比為35:65;
(3)將所述薄膜初品在15(T17(TC熱定型f 8秒，然后經(jīng)冷卻、收卷、分切得到所述流延聚丙烯薄膜。
制得的流延聚丙烯薄膜主要性能參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種用于貼覆金屬基板的流延聚丙烯薄膜，其特征在于，所述聚丙烯薄膜包括A、B 層，所述A層為聚丙烯改性樹脂層，所述B層為聚丙烯樹脂層，所述A層與B層的厚度比為 20-40:60-80，所述流延聚丙烯薄膜使用共擠流延工藝制備而成，所述聚丙烯改性樹脂和聚丙烯樹脂的特性粘數(shù)> O. 7dL/g，所述聚丙烯改性樹脂的改性單體為馬來酸酐。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流延聚丙烯薄膜，所述流延聚丙烯薄膜的厚度為15 50 μ m0
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流延聚丙烯薄膜，所述改性單體在聚丙烯改性樹脂中的摩爾含量為5 20%。
4.一種如權(quán)利要求1-3任一項所述的流延聚丙烯薄膜的制備方法，其特征在于，包括:(1)將所述聚丙烯改性樹脂與聚丙烯樹脂分別通過不同的螺桿擠出機熔融，然后經(jīng)多流道共擠出機頭的?？跀D出聚丙烯改性樹脂與聚丙烯樹脂的熔體，所述螺桿擠出機以及模口的溫度控制在190-230°C之間；(2)所述熔體經(jīng)流延輥流延，冷卻輥冷卻后得到薄膜初品，控制所述流延輥的溫度為 3(T60°C，以及所述流延輥的線速度是熔體從?？跀D出速度的5 20倍；(3)將所述薄膜初品在15(T17(TC熱定型廣8秒，然后經(jīng)冷卻、收卷得到所述流延聚丙烯薄膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括在熱定型冷卻之后，收卷之前對所述薄膜初品進(jìn)行電暈處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述冷卻輥和流延輥的表面粗糙度不大于 O. 15mm。
7.一種覆膜金屬板，所述覆膜金屬板通過在金屬基板的至少一側(cè)表面貼覆如權(quán)利要求 1-3任一項所述的流延聚丙烯薄膜獲得。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的覆膜金屬板，所述金屬基板為鋼板、鋁板或錫板。
9.一種覆膜金屬板的制備方法，包括在金屬基板上的至少一側(cè)表面貼覆如權(quán)利要求1-3任一項所述的流延聚丙烯薄膜的步驟，所述貼覆過程中控制金屬基板的溫度為 150°C 230°C，將所述流延聚丙烯薄膜A層與所述金屬基板表面貼覆。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于貼覆金屬基板的流延聚丙烯薄膜及其制備方法。所述聚丙烯薄膜包括A、B層，所述A層為聚丙烯改性樹脂層，所述B層為聚丙烯樹脂層，所述A層與B層的厚度比為20-40∶60-80，所述流延聚丙烯薄膜使用共擠流延工藝制備而成，所述聚丙烯改性樹脂和聚丙烯樹脂的特性粘數(shù)≥0.7dL/g，所述聚丙烯改性樹脂的改性單體為馬來酸酐。本發(fā)明還提供了一種流延聚丙烯薄膜的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案，提供了一種具有高斷裂伸長率、可低溫貼覆在金屬基板表面的流延聚丙烯薄膜，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的雙拉聚酯薄膜貼覆金屬基板溫度過高，消耗較多能源，斷裂伸長率較低，不能進(jìn)行深加工，以及現(xiàn)有的流延聚烯烴膜不能良好貼覆于金屬基板的缺陷。
文檔編號B29C47/00GK102941718SQ20121037521
公開日2013年2月27日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者趙宇暉, 曾科, 尹化潔 申請人:奧瑞金包裝股份有限公司