[发明专利]一种双向拉伸聚合物薄膜及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于聚合物薄膜领域，特别涉及一种双向拉伸聚合物薄膜及其制备方法与应用。

背景技术

双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜具有质轻、透明、无毒、防潮、透气性低、机械强度高等优点，广泛用于食品、医药、日用轻工、香烟等产品的包装，并大量用作复合膜的基材。自1957年聚丙烯(PP)树脂工业化生产后，世界各公司竞相开发BOPP薄膜，1958年意大利Montecatini公司首创BOPP薄膜生产技术，1959年和1962年欧美及日本相继开始生产，目前全世界BOPP薄膜年生产能力已达282万吨，年产量超过155万吨，而且产量每年还在以15％左右的速率递增。

目前薄膜加工方式有两种，管膜法和平膜法。管膜法设备便宜，无边料损失，难宽幅化，生产速度低；变更条件范围狭窄；纵横向性能均衡，厚度均匀性差，热收缩率大，表面易擦伤；适于各种热塑性塑料，可制热收缩膜，难制较厚的膜。

平膜法又分双向二步拉伸法和双向一步拉伸法。其中双向二步拉伸法设备贵、边料损失较多，易实现高速化，效率高；变更条件范围宽；纵横向性能有不均衡，但是薄膜厚度均匀，尺寸稳定性好；能制极薄到极厚的膜，亦可制高强度膜。是目前最为通用商业化最好的加工方式。双向一步拉伸法设备昂贵，边料损失多，难于实现高速化；且拉伸倍率变化自由度小，制品厚度受限制，优点是纵横向性能均衡。目前未被大规模采用。

其中，双向二步拉伸法的工艺流程为：原料→挤出→流延→纵向拉伸→横向拉伸→切边→电晕处理→收卷→陈化→分切→成品。

BOPP薄膜一般为3-5层的共挤出多层结构，分步拉伸生产工艺主要由以下工序组成：配料、混料、挤出、通过T型模头挤出厚片、厚片急冷、对厚片通过加热辊预热、厚片纵向拉伸、热定型、再预热、横向拉伸、热定型、冷却、电晕处理、收卷、分切和入库。

公开号CN101160209A公开了一种双向拉伸层压聚丙烯薄膜，其在由向丙烯系聚合物(a1)中添加无机化合物粉末(a2)形成的丙烯系聚合物组合物(A)得到的双向拉伸聚丙烯薄膜基材层(B)的两面，具备含有丙烯系聚合物(a1)的表面层及背面层，表、背面层的表面粗糙度(三维中心面平均粗糙度SRa)小于0.08μm，光泽度(入射角60度)为114％以上，且双向拉伸层压聚丙烯薄膜的总光线透射率为20％以下，密度为0.40～0.65g/cm³的范围，所述薄膜通过以下方法得到：将形成基材层的丙烯系聚合物通过共挤成型方法得到多层片材，采用同时双向拉伸法或顺次双向拉伸法等双向拉伸薄膜成型方法拉伸至面倍率(纵向×横向)45～65倍而得到。以采用顺次双向拉伸法为例，可通过在纵向70～140℃的温度下以4.5～7.5倍的范围拉伸后，然后在横向120～190℃的温度范围下在7～12倍下且面倍率(纵向×横向)拉伸至45～65倍后，在110～180℃的温度范围热固定而得到。

公开号CN102198748A公开了一种适合浅网印刷的BOPP薄膜，该薄膜由多层共挤出双向拉伸工艺形成具有印刷面层、芯层和底层的三层结构，其中印刷面层除含有主料聚丙烯树脂外，还含有粒径为1.5～2μ的球形无机抗粘连母料和粒径为2.5～3μ的球形有机抗连母料，无机抗粘连母料在印刷面层中的重量百分比为1.5％～2.0％，有机抗连母料在印刷面层中的重量百分比为0.5～1.0％。本发明还提供了一种上述适合浅网印刷BOPP薄膜的生产方法，该方法包括配料、混料、熔融挤出、铸片、纵向拉伸、横向拉伸和牵引收卷等工序，通过对挤出机模头和急冷辊温度的控制，进一步提高薄膜表面的结晶度。

公开号CN105235336A公开了一种耐低温的双向拉伸聚丙烯薄膜及其制作工艺，该聚丙烯薄膜由外到内由耐低温抗粘层、耐低温芯层和耐低温电晕处理层构成，其中耐低温芯层是由均聚聚丙烯30～70％、热塑性弹性母料10～40％、耐低温母料20～50％制成，耐低温抗粘层和耐低温电晕处理层均是由共聚改性聚丙烯50～70％、耐低温母料25-40％、二氧化硅抗粘连剂2～10％制成，本发明的制备方法复杂，且耐低温只能到-30℃。