抗粘連bopp母料及其制備方法
【專利摘要】抗粘連BOPP母料，是指屬于塑料薄膜的功能助劑，具體是指一種BOPP薄膜(即：雙向拉伸聚丙烯薄膜)用的防粘連母料。本發(fā)明的目的是獲得一種抗粘連BOPP母料，以克服現(xiàn)有的抗粘連劑效果不佳、比重大的缺陷，同時(shí)，本發(fā)明還提供一種抗粘連BOPP母料方法，以改善抗粘連顆粒的抗粘連作用?？拐尺BBOPP母料，包含如下組分和含量(重量份)：聚丙烯100，甲基丙烯酸甲酯微球0.5-4，制備方法是將精密稱量后的防粘連劑與聚丙烯經(jīng)充分混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)將熔體擠出，擠出機(jī)生產(chǎn)溫度控制在210-240℃，電流控制在440-460A，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速控制在420-430r/min，機(jī)頭壓力控制在18-20MPa/h，熔體溫度控制在210-250℃，熔體擠出后經(jīng)干燥、冷卻、切粒而成母料成品。
【專利說明】抗粘連BOPP母料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于塑料薄膜的功能助劑，具體是指一種BOPP薄膜(即:雙向拉伸聚丙烯薄膜)用的防粘連母料。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]BOPP薄膜是一種非常重要的軟包裝材料，由于具有無(wú)色、無(wú)嗅、無(wú)味、無(wú)毒的特點(diǎn)和高拉伸強(qiáng)度、高沖擊強(qiáng)度、強(qiáng)韌性高，優(yōu)良的光學(xué)性能等特性，所以在包裝領(lǐng)域有著十分廣泛地應(yīng)用，其市場(chǎng)也在不斷擴(kuò)展，我國(guó)2007年BOPP薄膜產(chǎn)量達(dá)200萬(wàn)噸/年，2008年底將有二十幾條BOPP薄膜生產(chǎn)線投入生產(chǎn)，未來(lái)BOPP薄膜年產(chǎn)量將達(dá)到250?300萬(wàn)噸/年。BOPP薄膜在生產(chǎn)過程中的收卷、分切和其它工序，以及包裝使用中會(huì)由于薄膜之間相互粘連而出現(xiàn)許多問題，甚至無(wú)法生產(chǎn)或使用。
[0004]解決薄膜粘連問題通常的做法是，在BOPP薄膜的表層加人一定比例的防粘連劑，其機(jī)理是，因?yàn)榉勒尺B劑和聚丙烯原料不相容，并且比聚丙烯熔點(diǎn)要高，這樣能夠保證在薄膜生產(chǎn)過程中，熔融擠出時(shí)不會(huì)被融化。防粘連劑的粒徑一般在3— 5 μ m，而薄膜的表層厚度約為Iy m，這樣成膜后，這些防粘連劑在薄膜的表面形成許多的突起，或出現(xiàn)不同松弛狀的凹凸，使薄膜的表面變得粗糙，層與層之間能夠存留一定量的空氣，從而起到防止層與層之間相互粘連的作用。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，在BO PP中的抗粘連劑需要具有以下特點(diǎn):
1、與聚丙烯樹脂有相近的折光指數(shù)；
2、熔點(diǎn)比聚丙烯高，且與聚丙烯原料不相容；3、防粘連劑的粒徑大小應(yīng)適合薄膜表層厚度；4、能夠均勻地分散于聚丙烯中，表面圓滑，硬度較低，避免劃傷膜面。
[0006]目前作為BOPP薄膜上使用的防粘連劑，可分為無(wú)機(jī)防粘連劑和有機(jī)防粘連劑兩大類。
[0007]無(wú)機(jī)防粘連劑在BOPP薄膜產(chǎn)品中應(yīng)用最多、最廣?，F(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用在BOPP薄膜產(chǎn)品中的無(wú)機(jī)防粘連劑主要有單獨(dú)使用的硅藻土、滑石粉、碳酸鈣、合成二氧化硅或玻璃微珠等。其中，滑石粉和碳酸鈣對(duì)BOPP薄膜光學(xué)性能影響較大，會(huì)明顯增加霧度；硅藻土硬度過高，易劃傷薄膜膜面，應(yīng)用也受到限制，一般應(yīng)用于其它低端的聚烯烴薄膜。普通BOPP薄膜防粘連劑母料一般使用凝膠法合成二氧化硅為防粘連劑，因?yàn)楹铣啥趸鑳r(jià)格便宜，比重輕(比表面積大)防粘效果極佳，但是合成二氧化硅的缺點(diǎn)是會(huì)影響薄膜的霧度，同時(shí)二氧化硅的硬度很高，對(duì)機(jī)器以及薄膜表面造成很大影響。因此不適合于生產(chǎn)對(duì)光澤度、透明度要求很高的高端BOPP薄膜。
[0008]有機(jī)防粘連劑的光學(xué)性能很好，并且不會(huì)對(duì)薄膜表面產(chǎn)生劃傷，但是在高溫環(huán)境下極容易降解，對(duì)生產(chǎn)和加工工藝的控制要求很高，最主要的是有機(jī)防粘連劑的價(jià)格一般是無(wú)機(jī)防粘連劑的3?6倍左右，價(jià)格非常昂貴，實(shí)用價(jià)值不高，所以限制了有機(jī)防粘連劑在BOPP薄膜上的應(yīng)用，使用很少。[0009]無(wú)機(jī)防粘連劑對(duì)薄膜的光學(xué)性能有不同程度的影響，同時(shí)值得注意的是，加入了無(wú)機(jī)防粘連劑后，對(duì)于機(jī)械設(shè)備來(lái)說等于加入了產(chǎn)生磨損的研磨雜質(zhì)，就直接會(huì)對(duì)高速生產(chǎn)線上的設(shè)備和包裝機(jī)械等產(chǎn)生磨損。如擠出機(jī)的螺桿、缸筒、膜唇間隙等，日積月累，就會(huì)對(duì)設(shè)備的精度穩(wěn)定性造成千定程度的影響。
[0010]而有機(jī)防粘連劑有相對(duì)低的軟化溫度或熔點(diǎn)，且有爽滑性能，對(duì)薄膜光學(xué)性能影響較小，但在高溫模頭上容易發(fā)生降解，累積在模頭，久而久之會(huì)影響薄膜質(zhì)量。
[0011]BOPP薄膜的專用防粘連劑母料發(fā)展到目前，還沒有真正意義上可以達(dá)到理想效果的產(chǎn)品。所以追求一種使用特性優(yōu)良，價(jià)格又較低的防粘連劑母料，是目前BOPP薄膜功能助劑行業(yè)不斷探索的課題。
[0012]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的是獲得一種抗粘連BOPP母料，以克服現(xiàn)有的抗粘連劑效果不佳、比
重大的缺陷。
[0014]本發(fā)明還提供一種抗粘連BOPP母料方法，以改善抗粘連顆粒的抗粘連作用。
[0015]一種抗粘連BOPP母料，包含如下組分和含量(重量份):
聚丙烯100
聚甲基丙烯酸甲酯微球2-4 所述的聚甲基丙烯酸甲酯微球粒徑為5-10微米。
.[0016]所述的一種抗粘連BOPP母料還包括透明劑，所述的透明劑選自脂肪族或芳香族羧酸金屬皂、山梨醇卞叉衍生物、有機(jī)磷酸鹽和松香成核劑。
[0017]所述的一種抗粘連BOPP母料還包括抗氧化劑，所述的抗氧化劑選自四[β- (3，
5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，β- (3,5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯等。
[0018]
所述的一種抗粘連劑BOPP母料還包括分散劑，所述的分散劑選自乙撐雙硬脂酰胺(即:EBS)-1、I1、III 或 IV 等。
[0019]所述的抗粘連BOPP母料制備方法為將精密稱量后的防粘連劑與聚丙烯經(jīng)充分混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)將熔體擠出，擠出機(jī)生產(chǎn)溫度控制在210 - 2 4 (TC，電流控制在440-460A，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速控制在420-430r/min，機(jī)頭壓力控制在18_20MPa/h，熔體溫度控制在210-250°C，熔體擠出后經(jīng)干燥、冷卻、切粒而成母料成品。
[0020]采用粒徑均一的聚甲基丙烯酸甲酯微球不會(huì)劃傷薄膜表面，同時(shí)折光系數(shù)為
1.50，不會(huì)影響薄膜的透明度，同時(shí)聚甲基丙烯酸甲酯熔融溫度比聚丙烯高。球形的聚甲基丙烯酸甲酯不易劃傷薄膜表面，制備過程中也不會(huì)對(duì)機(jī)器造成磨損。
[0021]
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面，對(duì)本發(fā)明涉及的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，本發(fā)明，不受下面說明的實(shí)施方式、實(shí)施例的限定。[0023]聚丙烯
本發(fā)明使用的聚丙烯，選自等規(guī)PP、間規(guī)PP和無(wú)規(guī)PP中的一種或者數(shù)種混合，優(yōu)選等規(guī)PP與無(wú)規(guī)PP的混合物，等規(guī)PP與無(wú)規(guī)PP的重量比為15-30:1，等規(guī)度越大，結(jié)晶速率越快，薄膜產(chǎn)品的屈服強(qiáng)度和表面硬度會(huì)明顯增大，為了改善薄膜的光學(xué)性能，加入少量的無(wú)規(guī)PP，無(wú)規(guī)PP在聚合物中起內(nèi)部潤(rùn)滑劑的作用，并有利于聚合物定向。
[0024]同時(shí)優(yōu)選熔體流動(dòng)速率為2?4g/ (IOmin)的PP。
[0025]_
抗粘連劑
本發(fā)明選用的抗粘連劑優(yōu)選有機(jī)抗粘連劑，如聚甲基丙烯酸甲酯微球，更優(yōu)選窄粒徑分布的聚甲基丙烯酸甲酯微球，優(yōu)選微球粒徑5或10微米。聚甲基丙烯酸甲酯微球不會(huì)劃傷薄膜表面，同時(shí)折光系數(shù)為1.50，不會(huì)影響薄膜的透明度，同時(shí)聚甲基丙烯酸甲酯熔融溫度比聚丙烯高。球形的聚甲基丙烯酸甲酯不易劃傷薄膜表面，制備過程中也不會(huì)對(duì)機(jī)器造成磨損。窄粒徑分布的微球能夠使抗粘連劑能更好的均勻分散在薄膜表面，能更充分的發(fā)揮出抗粘連劑的效果。在厚度極小的薄膜中，尤其重要，粒徑均一的微球能夠制備出更薄的薄膜。
[0026]聚甲基丙烯酸甲酯微球的制備方法有有乳液聚合(0.01?0.5 μ m)、無(wú)阜乳液聚合(0.2?0.8 μ m)、種子聚合(0.5?I μ m)、分散聚合(0.8?6 μ m)、種子溶脹(I?10 μ m)、懸浮聚合(100?1000 μ m)方法。為了制備本發(fā)明所用的5_10微米的聚甲基丙烯酸甲酯微球，本發(fā)明可以采用分散聚合或者種子溶脹的方法。
[0027]聚丙烯為100重量份的情況下，聚甲基丙烯酸甲酯微球的用量為0.5-4重量份。
[0028]聚甲基丙烯酸甲酯微球?yàn)檎椒植嫉木奂谆┧峒柞ノ⑶颍鑫⑶蛄綖?或10微米，圓球率為9 5%，窄粒徑分布是指大部分微球的粒徑集中在某一粒徑附近。
[0029]有機(jī)抗粘連劑還可以選擇聚硅氧烷或者聚甲基丙烯酸甲酯與聚硅氧烷的混合物，優(yōu)選制備成5或10微米的微球。聚硅氧烷中硅原子主要起到爽滑的作用。
[0030]聚甲基丙烯酸甲酯與聚硅氧烷的混合物微球的制備方法有有機(jī)硅與甲基丙烯酸甲酯利用單體乳液乳液連續(xù)滴加共聚制備微球、有機(jī)硅與甲基丙烯酸甲酯分別制備成微球后進(jìn)行均勻共混。
[0031]聚有機(jī)硅氧烷(簡(jiǎn)稱聚硅氧烷)，是一類以重復(fù)的S1-O鍵為主鏈，硅原子上直接連接有機(jī)基團(tuán)的聚合物，其通式為:
IRnSiO41.η?2 Im
其中，R代表有機(jī)基團(tuán)，如甲基，苯基等；n為硅原子上連接的有機(jī)基團(tuán)數(shù)目；m為聚合度。
[0032]聚甲基丙烯酸甲酯與聚硅氧烷按重量分，比例為1:1-1.5
為了獲得更好的抗粘連效果，本發(fā)明的抗粘連劑還可以包括無(wú)機(jī)抗粘連劑，所述的無(wú)機(jī)抗粘連劑包括硅藻土、碳酸鈣、合成二氧化硅以及玻璃微珠中的一種或數(shù)種。所述的有機(jī)抗粘連劑的粒徑為無(wú)機(jī)抗粘連劑的1.5-10倍。通過使用較大粒徑的有機(jī)抗粘連劑，能夠減少無(wú)機(jī)抗粘連劑對(duì)薄膜表面的劃傷。由于無(wú)機(jī)抗粘連劑均具有較高的密度，不易均勻分散在薄膜之中。通過二者的混用，可有效解決有機(jī)抗粘連劑的易降解的缺點(diǎn)和無(wú)機(jī)抗粘連劑的密度較高的缺點(diǎn)及對(duì)機(jī)器的磨損的缺點(diǎn)。尤其在薄的薄膜中。
[0033]聚丙烯為100重量份的情況下，有機(jī)抗粘連劑的用量為0.5-4質(zhì)量份 本發(fā)明所述的抗粘連劑還可以包括用于處理無(wú)機(jī)抗粘連劑的偶聯(lián)劑。
[0034]硅烷偶聯(lián)劑的通式為RSiX3,式中R代表氨基、巰基、乙烯基、環(huán)氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基團(tuán)，這些基團(tuán)和不同的基體樹脂均具有較強(qiáng)的反應(yīng)能力，X代表能夠水解的烷氧基(如甲氧基、乙氧基等)。
[0035]所述偶聯(lián)劑優(yōu)選交聯(lián)型偶聯(lián)劑，優(yōu)選具有乙烯基或巰基的硅烷偶聯(lián)劑。具有乙烯基或巰基的硅烷偶聯(lián)劑能夠與無(wú)機(jī)抗粘連劑、有機(jī)抗粘連劑能夠產(chǎn)生很好的化學(xué)鍵作用。相對(duì)于普通的氫鍵作用或范德華力作用，偶聯(lián)效果更好。
[0036]聚丙烯為100重量份的情況下,硅烷偶聯(lián)劑的用量為0.5-2質(zhì)量份。
[0037]其他助劑
本發(fā)明的抗粘連BOPP母料還包括抗氧化劑、透明劑、分散劑。
[0038]抗氧化劑選自四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯等。聚丙烯為100重量份的情況下，抗氧化劑的用量為0.1-0.4重量份。
[0039]透明劑選自脂肪族或芳香族羧酸金屬皂、山梨醇卞叉衍生物、有機(jī)磷酸鹽和松香成核劑。聚丙烯為100重量份的情況下，透明劑的用量為0.1-0.3重量份。
[0040]透明劑是指可熔的有機(jī)化合物，主要有脂肪族或芳香族羧酸金屬皂、山梨醇卞叉衍生物、有機(jī)磷酸鹽和松香成核劑。
[0041]分散劑選自乙撐雙硬脂酰胺(即:EBS)-1、I1、III或IV等。聚丙烯為100重量份的情況下，分散劑的用量為0.5-2重量份。
[0042]抗粘連BOPP母料制備方法為將精密稱量后的防粘連劑與聚丙烯經(jīng)充分混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)將熔體擠出，擠出機(jī)生產(chǎn)溫度控制在210-240°C，電流控制在440-460A，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速控制在420-430r/min，機(jī)頭壓力控制在18_20MPa/h，熔體溫度控制在210_250°C，熔體擠出后經(jīng)干燥、冷卻、切粒而成母料成品。
[0043]BOPP性能測(cè)試采用以下標(biāo)準(zhǔn):
霧度采用ASTMD1003測(cè)試，光澤度采用ASTMD2457測(cè)試。
[0044]實(shí)施例1-3:1等規(guī)聚丙烯I無(wú)規(guī)聚丙烯|PMMA薇
【權(quán)利要求】
1.抗粘連BOPP母料，其特征在于，所述的抗粘連BOPP母料包含如下組分和重量份: 聚丙烯100 ； 聚甲基丙烯酸甲酯微球0.5-4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗粘連BOPP母料，其特征在于，所述的聚甲基丙烯酸甲酯微球?yàn)檎椒植季奂谆┧峒柞ノ⑶颉?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗粘連BOPP母料，其特征在于，所述的聚甲基丙烯酸甲酯微球?yàn)榈牧綖?或10微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗粘連BOPP母料，其特征在于，所述的聚丙烯選自等規(guī)PP、間規(guī)PP和無(wú)規(guī)PP中的一種或者數(shù)種混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗粘連BOPP母料，其特征在于，所述的聚丙烯等規(guī)PP與無(wú)規(guī)PP的重量比為15-30:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗粘連BOPP母料，其特征在于，所述的聚丙烯的熔體流動(dòng)速率為 2 ?4g/ (IOmin)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗粘連BOPP母料，其特征在于，所述的抗粘連BOPP母料還包括聚硅氧烷，所述的聚甲基丙烯酸甲酯微球與所述的聚硅氧烷按重量份，比例為1-5:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗粘連BOPP母料，其特征在于，所述的抗粘連BOPP母料還包括無(wú)機(jī)抗粘連劑，所述的無(wú)機(jī)抗粘連劑選自硅藻土、碳酸鈣、玻璃微珠中的一種或數(shù)種，所述聚甲基丙烯酸甲酯微球的粒徑為無(wú)機(jī)抗粘連劑的粒徑1.5-10倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的抗粘連BOPP母料，其特征在于，所述的抗粘連BOPP母料還包括用于處理無(wú)機(jī)抗粘連劑的硅烷偶聯(lián)劑。
10.一種如權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的抗粘連BOPP母料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 將抗粘連BOPP母料經(jīng)充分混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)將熔體擠出，擠出機(jī)生產(chǎn)溫度控制在210-240°C，電流控制在440-460A，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速控制在420_430r/min，機(jī)頭壓力控制在18-20MPa/h,熔體溫度控制在210_250°C，熔體擠出后經(jīng)干燥、冷卻、切粒而成母料成品。
【文檔編號(hào)】B29C47/92GK103435911SQ201310381325
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】余小雙 申請(qǐng)人:余小雙