一种丙烯系聚合物-乙烯系聚合物多层复合膜、其制备方法、用途及其制品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种丙烯系聚合物-乙烯系聚合物多层复合膜、其制备方法及其应用， 本发明还涉及包含所述复合膜的制品，属于复合材料领域。
【背景技术】
[0002] 双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜有效利用其优良的质轻、透明性、机械强度、无毒、防 潮、透气性低、刚性等特性，用于以包装材料为代表的广泛领域。例如广泛用于食品、医药、 日用轻工、香烟等产品的包装和层压复合。BOPP薄膜的一种用途是贴合于纸张表面，如书 本，包装纸盒等，起防潮和增加表面光泽度的作用。
[0003] BOPP薄膜一般为3-5层的共挤出结构，分步拉伸生产工艺主要由以下工序组成:配 料混料、挤出机挤出、通过T型模头挤出厚片、厚片急冷、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。CN101160209A (王子制纸株式会社）中公开了一种双向拉伸层压聚丙烯薄膜，其在由丙烯系聚合物中添加 无机化合物粉末而成的丙烯系聚合物组合物得到的双向拉伸聚丙烯薄膜基材层的两面，具 备含有丙烯系聚合物的表面层及背面层，所述基材层中的丙烯系聚合物与表/背面层中的 丙烯系聚合物可以相同或不同。其通过在基材层中添加无机化合物粉末，得到均匀隐蔽力 和白色度优良的、几乎没有表面凹凸的优选厚度为25-55μπι的薄膜。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其本身公知的方法共挤出成型而得到多层片材， 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X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°C的温度下以4.5 ~7.5倍的范围拉伸后，然后在横向120~190°C的温度范围下在7~12倍下且面倍率(纵向 X横向）拉伸至45~65倍后，在110~180°C的温度范围热固定而得到。
[0004] BOPP薄膜有许多理想的性能，如高拉伸强度，高挺度，高透明度等。然而，BOPP薄膜 的使用周期短，一般为几个月到一年，一些物理性能如耐低温性能、跌落强度、撕裂强度等 较差，不适合用于长期使用的印刷品、包装材料等。另外，现有双向拉伸聚丙烯薄膜的厚度 一般小于50μπι，其挺度不能满足高端的需求，因此制约了它的一些应用范围。
[0005] 拉伸的高密度聚乙烯膜已被用于塑料包装领域。在英国专利第1287527号中介绍 了这样的一些薄膜，它们在加工方向(MD)和横向（TD)两个方向上被双轴拉伸到大于6.5倍 的程度。美国专利第4680207号涉及线性低密度聚乙烯的双轴不平衡拉伸薄膜，它在加工方 向上拉伸不超过6倍，在横向上取向不超过3倍而且小于在加工方向上的拉伸。
[0006] 目前，工业界在一些对物理性能要求高的应用上，一般使用双向拉伸聚酯(BOPET) 薄膜或双向拉伸尼龙(ΒΟΡΑ)薄膜。但BOPET薄膜和BOPA薄膜比重大，成本高，耐溶剂性能差。
[0007] 因此，工业界需要一种具有传统BOPP薄膜的高透明性和高挺度但同时又具有耐低 温性能、高撕裂强度的新型薄膜。
【发明内容】
[0008] 本发明为克服现有技术的不足，提供一种丙烯系聚合物-乙烯系聚合物多层复合 膜，具有高挺度、高透明性、耐低温及高撕裂强度等性能。
[0009] 本发明的另一个目的是提供上述多层复合膜的制备方法。
[0010] 本发明的再一个目的是提供上述多层复合膜的用途。
[0011] 本发明的再一个目的是提供包括上述多层复合膜的制品。
[0012] 本发明通过如下技术方案实现：
[0013] 一种多层复合膜，其包括AXBXC层结构，其中，X为粘结剂层;所述层结构中的A层、B 层和C层包含的聚合物为下述组合之一：
[0014] (a)A层包含丙烯系聚合物，C层包含与A层相同或不同的丙烯系聚合物，B层包含乙 烯系聚合物；
[0015] (b)A层包含乙烯系聚合物，C层包含与A层相同或不同的乙烯系聚合物，B层包含丙 烯系聚合物；
[0016] 并且，所述A层、B层和C层是双向拉伸的且包括如下组合之一：
[0017] (1)所述A层和C层的横纵向拉伸比不同，所述B层的横向拉伸倍率和纵向拉伸倍率 相同；
[0018] (2)所述A层和C层的纵横向拉伸比相同，所述B层的横向拉伸倍率和纵向拉伸倍率 相同。
[0019] 根据本发明，对于方案⑴。所述A层的纵横向拉伸比与所述C层的纵横向拉伸比不 同；优选地，所述A层的纵向拉伸倍率大于横向拉伸倍率，而所述C层的横向拉伸倍率大于纵 向拉伸倍率;更优选地，所述A层的纵横向拉伸比与所述C层的纵横向拉伸比成反比，即所述 A层的纵向拉伸与横向拉伸的比值等于所述C层的横向拉伸与纵向拉伸的比值。更优选地， 所述A层的纵向拉伸倍率与所述C层的横向拉伸倍率相同或相近，而所述A层的横向拉伸倍 率与所述C层的纵向拉伸倍率相同或相近;还更优选地，所述A层的纵向拉伸倍率与所述C层 的横向拉伸倍率相同，而所述A层的横向拉伸倍率与所述C层的纵向拉伸倍率相同。另外，优 选地，所述B层的拉伸倍率与所述A层的一个拉伸倍率相同，即所述B层的拉伸倍率与所述A 层的横向拉伸倍率相同，或者与所述A层的纵向拉伸倍率相同。
[0020] 根据本发明，对于方案(2)。所述A层的纵横向拉伸比与所述C层的纵横向拉伸比相 同；优选地，所述A层的纵向拉伸倍率等于横向拉伸倍率，所述C层的纵向拉伸倍率等于横向 拉伸倍率且与A层相同。另外，优选地，所述B层的拉伸倍率与所述A层的一个拉伸倍率相同， 即所述B层的拉伸倍率与所述A层的横向拉伸倍率相同，或者与所述A层的纵向拉伸倍率相 同；更优选地，所述A层的纵向拉伸倍率等于横向拉伸倍率，所述C层的纵向拉伸倍率等于横 向拉伸倍率且与A层相同，所述B层的横向拉伸倍率等于纵向拉伸倍率且与A层相同。
[0021] 根据本发明，所述多层复合膜中的A层或C层为单层结构或多层共挤出结构。
[0022]根据本发明，所述多层复合膜中的B层为单层结构或多层共挤出结构。
[0023] 根据本发明，所述A层，B层或C层的多层共挤出结构至少为2层，例如为2-15层，优 选3-11层，更优选5-9层，还更优选6-8层。
[0024] 根据本发明，所述任意一个X层中的粘结剂的材料相同或者不同，选自：氯化聚丙 烯，聚氨酯，丙烯酸树脂，环氧树脂或其混合物。
[0025] 根据本发明，所述氯化聚丙烯采用溶液法、悬浮法或固相法将聚丙烯氯化而制得。 氯的质量含量为20%_70%，熔点小于150°C。
[0026] 根据本发明，所述聚氨酯为溶剂型、水分散型或者无溶剂型单组份或者多组分聚 氣醋胶粘剂。
[0027] 根据本发明，所述丙烯酸树脂为溶剂型、水分散型或者无溶剂型单组份或者多组 分含有丙烯酸或丙烯酸盐的胶粘剂。
[0028] 根据本发明，所述环氧树脂为溶剂型、水分散型或者无溶剂型单组份或者多组分 环氧型胶粘剂。
[0029] 根据本发明，所述多层复合膜的厚度为50-150μπι，优选60-120μπι，更优选70-100μ m，还更优选80-90μηι。
[0030]根据本发明，所述多层复合膜中A层或C层的厚度为5-65μηι，优选10-55μηι，更优选 20_40um〇
[0031]根据本发明，所述多层复合膜中每一个X层的厚度为0.5-10μηι，优选为1-6μηι，，更 优选 2-5μηι。
[0032]根据本发明，所述多层复合膜中所有X层厚度的总和不超过该复合膜厚度的30%， 优选不超过20%，更优选不超过15%，还更优选不超过10%。
[0033]根据本发明，所述多层复合膜中的B层厚度为5-30μπι，优选10-20μπι，Α层和C层厚度 相差不超过20%，优选不超过15%，更优选不超过10%。
[0034] 根据本发明，所述多层复合膜中A层的抗张强度在横向和纵向的比值为1.5:1.0到 7.0:1.0,优选 2.0:1.0 到5.0:1.0。
[0035] 根据本发明，所述多层复合膜中C层的抗张强度在横向和纵向的比值为1.0:1.5到 1.0:7.0,优选 1.0:2.0 到1.0:5.0。
[0036]根据本发明，所述多层复合膜中的A层的横向拉伸倍率为7-12.5倍，纵向拉伸倍率 为1 -6倍，优选横向拉伸倍率为8-10倍，纵向拉伸倍率为2-4倍。
[0037]根据本发明，所述多层复合膜中的C层的横向拉伸倍率为1-6倍，纵向拉伸倍率为 7-12.5倍，优选横向拉伸倍率为2-4倍，纵向拉伸倍率为8-10倍。
[0038]根据本发明，所述多层复合膜的抗张强度、挺度和耐撕裂强度中横向和纵向的测 试值比值为0.7:1.0到1.0:1.3。
[0039]所述多层复合膜的纵横向拉伸强度大于lOOMPa，优选大于120MPa，更优选