[发明专利]一种高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用三层共挤双向拉伸技术生产一种高表面能的聚丙烯薄膜，属新型高分子材料领域。

背景技术

双向拉伸聚丙烯薄膜，由于其具有质轻、无毒、无臭、防潮、高透明、高抗冲强度、产量大、成本低等特点，广泛应用于食品、医药、日用轻工、服装等、香烟等材料领域，是印刷产品的首选基材膜。但聚丙烯薄膜是非极性结构，本身的表面能很低，表面张力只有31mN/m，是不能直接印刷的，要使之能印刷，目前工艺上对其进行电晕或火焰处理，使其表面张力达到当时的42mN/m，但随着存放时间延长，薄膜的表面张力会下降，无法满足高附着力印刷产品的基材膜要求。

发明内容

本发明的目的在利用聚酰胺具有极性的特点，在聚丙烯表面共挤上一层薄薄的聚酰胺层，通过双向拉伸技术和电晕处理，一次性生产出具有高表面能的聚丙烯薄膜，能大大提高印刷的附着力，其表面张力高达52mN/m，随存放时间延长，表面张力下降很小，能够满足需要高附着力的印刷产品。同时还具有高防穿孔性能，能提高聚丙烯薄膜的耐穿刺强度。

本发明提供的高表面能双向拉伸聚丙烯膜，包括上、中、下三层结构，总厚度 18～50μm。上层厚度为16.5～47μm，由含有下述重量含量的原料配制成：98～99％均聚聚丙烯、0.5～2.5％抗粘连，抗粘连剂的成份是二氧化硅；中间层的厚度为1～2μm，由含有下述重量含量的原料配制成：100％酸酐改性的聚丙烯聚合物，简称PP粘合树脂；下层的厚度为0.5～1.0μm，由含有下述重量含量的原料配制成：98～99.5％聚酰胺树脂、0.5～2.5％抗粘连剂，抗粘连剂为二氧化硅。

本发明还提供高表面能双向拉伸聚丙烯膜的制造方法，该方法如下：

(一)采用双向拉伸设备实施，工艺流程为：配料→挤出→铸片→纵向拉伸→横向拉伸→收卷。

(二)实施步骤

1、配料

按上述技术方案设定的比例进行混料，混料可人工混料或设备混料。聚酰胺树脂必须进行充分干燥，干燥温度为75～90度，干燥后树脂的含水率小于0.1％。

2、挤出

将上述三层原料经过比例混料后流入各自挤出机，熔融、塑化、混炼、均匀定量挤出。上层挤出机温度：210～255℃；中间层挤出机温度：210～250℃；下层挤出机温度：235～255℃。三层料挤出后在模头汇聚后流出。

3、铸片

将上述挤出机模头流出的树脂冷却成片材，使树脂的结晶度、晶体形态、晶体的大小达到理想状态，从而提高薄膜的物理性能，有利于下工序纵向和横向的拉伸。铸片机冷却温度：18～35℃。

4、纵向拉伸

将上述从铸片机过来的片材进行预热，并在一定的速度下，将片材纵向拉长，使聚合物分子进行纵向取向。预热温度最佳：110～135℃；拉伸温度：100～120℃，拉伸倍率：450～550％；

5、横向拉伸

将上述纵向拉伸过来的片材通过设定的链条导轨在有较大的扩张角的拉伸区进行横向拉伸，同样使聚合物分子在横向取向。预热温度最佳：160～180℃，预热温度由单位时间的产量决定，产量高温度高；拉伸温度：150～165℃，定型温度：165～178℃。为了减少内应力，定型区的拉伸宽幅小于拉伸区2～7％。拉伸倍率最佳在800～1050％。

6、电晕处理

电晕处理的作用是将高频发生器产生的能量，通过电子和离子的轰击，使薄膜表面产生极性基团，薄膜表面被激活，从而增大薄膜的表面张力，改善薄膜的印刷性能和粘合能力。生产时下层进行电晕处理。通过调整高频发生器的功率和电极与薄膜的间隙，使下层润湿张力：51-53mN/m。

7、收卷

将上述横向拉伸出来的薄膜经过切边再经过收卷机进行收卷。收卷工艺跟薄膜的性能有关，可跟据收卷情况设定收卷张力、衰减率、压辊压力调整，拉伸比100±2％。

本发明制得高表面能双向拉伸聚丙烯膜，不但具有很好的厚薄度、弹性模量、拉伸强度、透明度，还具有高的润湿张力和耐刺穿等特点。

产品典型值

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的高表面能双向拉伸聚丙烯膜及其制造方法作进一步说明。

实施例一

配料：生产厚度20μm薄膜。上层厚17.9μm，其中均聚聚丙烯含量为98％，二氧化硅2％；中间层厚1.5μm，其中酸酐改性的聚丙烯聚合物100％；下层厚0.6μm，其中聚酰胺含量为98％，二氧化硅2％。