一种耐低温的双向拉伸聚丙烯薄膜及其制备方法
【专利说明】
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技术领域
[0002] 本发明涉及薄膜技术领域，具体涉及一种耐低温的双向拉伸聚丙烯薄膜及其制备 方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 双向拉伸聚丙烯薄膜(简称Β0ΡΡ薄膜）是将高分子聚丙烯的熔体首先通过狭长机 头制成片材或厚膜，然后在专用的拉伸机内，在一定的温度和设定的速度下，同时或分步在 垂直的两个方向（纵向、横向）上进行的拉伸，并经过适当的冷却或热处理或特殊的加工(如 电晕、涂覆等)制成的薄膜。Β0ΡΡ薄膜是一种非常重要的软包装材料，Β0ΡΡ薄膜无色、无嗅、 无味、无毒，并具有高拉伸强度、冲击强度、刚性、强韧性和良好的透明性。
[0005] 现有Β0ΡΡ薄膜仅适用于_40°C至常温的使用环境中使用，当使用温度降至_40°C 以下时薄膜柔软性变差、韧性变低、变脆，容易出现破包等食品安全问题。本发明通过对双 向拉伸聚丙烯薄膜的深入研究，通过配方的优化和加工工艺条件调整，很好的解决了这个 问题，拓宽了双向拉伸聚丙烯薄膜的适用范围，具有广泛的应用前景。
[0006]
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种抗低温、晶点少、杂质少，透明度高，印刷性能和抗撕 裂性优异的双向拉伸聚丙烯保护薄膜，同时还具有普通双向拉伸聚丙烯薄膜优异的物理机 械性能以及光学性能。
[0008] 本发明为实现其目的采用如下技术方案： 一种耐低温的双向拉伸聚丙烯薄膜，所述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； 所述耐低温芯层是由以下组分按质量百分比制成： 均聚聚丙烯 30~70% 热塑性弹性母料10~40% 耐低温母料 20~50% ; 所述耐低温抗粘层和耐低温电晕处理层均是由以下组分按质量百分比制成： 共聚改性聚丙烯 50 ~70% 耐低温母料 25 ~40% 二氧化娃抗粘连剂2 ~10%。
[0009] 进一步方案，所述耐低温母料是由45~65%wt超低密度聚乙稀、30%~45%wt线性低 密度聚乙烯和5% ~15%wti3晶成核剂组成。
[0010] 所述热塑性弹性母料是由30~50%wt聚烯烃热塑弹性体、20%~30%wt三元乙丙聚合 物和30%~40%wt辛烯乙烯共聚物组成。
[0011] 所述聚丙烯薄膜的耐低温抗粘层和耐低温电晕处理层的厚度均为3~5 μm。
[0012] 本发明的另一个发明目的是提供上述耐低温的双向拉伸聚丙烯薄膜的制备方法， 其步骤如下： a、 将耐低温芯层的原料：均聚聚丙稀、热塑性弹性母料和耐低温母料按配比加到主挤 出机中，经加热成熔融状态；将耐低温电晕处理层的原料：共聚改性聚丙烯、耐低温母料和 二氧化硅抗粘连剂按配比加入一台辅助挤出机中加热熔融；再将耐低温抗粘层的原料：共 聚改性聚丙烯、耐低温母料和二氧化硅抗粘连剂按配比加入另一台辅助挤出机中加热熔 融； b、 将上述熔融体分别经过过滤后，在三层结构模头的挤出机中汇合挤出成膜片，利用 压缩空气将该膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片，然后用水浴冷却，再用橡胶辊筒及压缩 空气对冷却后的铸片进行除水； c、 铸片经过100°C~120°C预热后，于110°C~120°C下纵向拉伸4. 0~4. 5倍； d、 以185°C~170°C对纵向拉伸后的薄膜进行预热后，于150~155°C下进行横向拉伸 7.0~8.0倍，再于150°C~170°C进行热定型； e、 拉伸后的薄膜经过风冷进入牵引系统展平，并对内表层进行电晕处理和收卷得成 品。
[0013] 进一步方案，所述步骤b中的挤出机的模头温度为240-250°C ;所述激冷辊的温度 为 10-15。。。
[0014] 本发明中二氧化硅抗粘连剂、β晶成核剂均是现有的市售产品，如安徽敬业纳米 科技有限公司的二氧化硅抗粘连剂JY100-01、山西省化工研究所的β -晶成核剂ΤΜΒ-5。其 中二氧化硅抗粘连剂能均匀地分散在聚丙烯薄膜的耐低温抗粘层和耐低温电晕处理层中， 即在薄膜的内、外表面形成许多微细而坚硬的突起，从而减小了薄膜之间的接触面积，降低 薄膜表面摩擦系数，同时还防止了薄膜之间的粘连作用。β晶成核剂可显著改善聚丙烯的 性能。
[0015] 本发明的聚丙烯薄膜是由耐低温抗粘层、耐低温芯层和耐低温电晕处理层三层构 成；由于外层中添加了热塑性弹性母料和耐低温母料，而中间层和内层也添加了耐低温母 料，从而提高了聚丙烯薄膜的耐低温性能。所以本发明制备的聚丙烯薄膜同时具有耐低 温、晶点少、杂质少、透明度高、印刷性能和抗撕裂性优异等特点，使其在使用过程中能保护 产品在生产加工、运输、贮存和使用过程中不受污染、腐蚀、划伤、保护原有的光洁亮泽的表 面，且在低温条件下保持良好的柔软性，从而提高产品的质量及市场竞争力。
[0016] 本发明制备的聚丙烯薄膜可用于低温包装存储、运输，具有低温柔软性好，韧性 好，且薄膜晶点少、杂质少、透明度高、印刷性能和抗撕裂性优异，同时具有优异的机械性 能，提高产品的质量及市场竞争力。
[0017]
【具体实施方式】
[0018] 以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，并不因此将本发明限制在所述的实 施例范围中。
[0019] 实施例一： 将45%wt超低密度聚乙稀、40%wt线性低密度聚乙稀和15%wt β晶成核剂制成耐低温母 料； 将30%wt聚稀经热塑弹性体、30%wt三元乙丙聚合物和40%wt辛稀乙稀共聚物制成热塑 性弹性母料。
[0020] 制备方法如下： a、 将耐低温芯层的原料：均聚聚丙烯30%、热塑性弹性母料20%和耐低温母料50%按配 比加到主挤出机中，经加热成熔融状态；将耐低温电晕处理层的原料：共聚改性聚丙烯50 %、耐低温母料40%和二氧化硅抗粘连剂10%按配比加入一台辅助挤出机中加热熔融；再将 耐低温抗粘层的原料：共聚改性聚丙稀50%、耐低温母料40%和二氧化娃抗粘连剂10%按配 比加入另一台辅助挤出机中加热熔融； b、 将上述熔融体分别经过460目过滤网过滤后，在三层结构模头的挤出机中汇合挤出 成膜片，其中模头温度为247°C;再利用压缩空气将该膜片贴附到15°C的激冷辊上急冷形成 铸片，然后用水浴冷却，再用橡胶辊筒及压缩空气对冷却后的铸片进行除水； c、 铸片经过100°C~120°C预热后，于110°C~120°C下纵向拉伸4. 0~4. 5倍； d、 以185°C~170°C对纵向拉伸后的薄膜进行预热后，于150~155°C下进行横向拉伸 7.0~8.0倍，再于150°C~170°C进行热定型； e、 拉伸后的薄膜经过风冷进入牵引系统展平，并对内表层进行电晕处理和收卷得成 品。
[0021] 对比例： a、 将聚丙烯加入挤出机中经加热熔融后，经过460目过滤网过滤后，挤出成膜片，其中 模头温度为247°C ; b、 再利用压缩空气将该膜片贴附到15°C的激冷辊上急冷形成铸片，然后用水浴冷却， 再用橡胶辊筒及压缩空气对冷却后的铸片进行除水； c、 铸片经过100°C~120°C预热后，于110°C~120°C下纵向拉伸4. 0~4. 5倍； d、 以185°C~170°C对纵向拉伸后的薄膜进行预热后，于150~155°C下进行横向拉伸 7.0~8.0倍，再于150°C~170°C进行热定型； e、 拉伸后的薄膜经过风冷进入牵引系统展平，并对其内表层进行电晕处理和收卷得成 品。