一種雙向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料及其生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種雙向拉伸聚丙締高模量薄膜用母料及其生產工藝。
【背景技術】
[0002] 雙向拉伸聚丙締薄膜（BOPP)-般為多層共擠薄膜，是由聚丙締顆粒經共擠形成 片材后，再經縱橫兩個方向的拉伸而制得的。雙向拉伸聚丙締薄膜具有質輕、無毒、無臭、 防潮、機械強度高，尺寸穩定性好、印刷性能良好、透明性好等優點，廣泛應用于食品、糖果、 香煙、茶葉、果汁、牛奶、紡織品等的包裝，有"包裝皇后"的美稱。BOPP薄膜應用之廣、污染 之低W及對森林自然資源的保護，使其成為比紙張和聚氯己締（PVC)更受人歡迎的包裝材 料。其制造工藝簡易可靠、價格合理又使它成為比雙向拉伸聚醋炬OPET)薄膜和雙向拉伸 巧龍炬OPA)薄膜更為普遍使用的包裝材料。
[0003] 在雙向拉伸聚丙締炬OP巧薄膜的生產過程中，為了改善聚丙締薄膜的某些性能， 往往需要在樹脂中添加具有部分功能的助劑。但是，由于純的添加劑通常為液體、糊狀物或 粉料，而且一般添加量較少，因此在生產聚丙締薄膜的過程中直接加入助劑很難混合均勻， 從而導致聚丙締薄膜生產質量不穩定。
[0004] 針對上述問題，目前常用的做法是將較多種類的功能助劑預先與聚丙締原材料均 勻混合制成"母料"，在聚丙締薄膜生產前再將母料與原材料按一定比例均勻混合進行擠出 生產。
[0005] 目前市場上用的較多的BOPP母料是抗靜電母料、抗粘連母料、珠光母料、抗老化 母料、消光母料等，而用于高挺括度煙膜、電工膜、高透膜的BOPP母料較少。該種高挺括度 的BOPP薄膜用母料需要加入剛性助劑，從而提高薄膜的模量、熱收縮性和光澤度，W滿足 高檔包裝用薄膜的性能要求。而現有的BOPP薄膜挺度較小，光澤度、熱收縮性較差。如中 國發明專利申請CN102321303A公開了一種抗靜電增挺母料及其生產工藝，文中提到的既 能抗靜電又能增挺的母料具體組分包括；聚丙締55~65份、玻璃微珠1~5份、氨化石油樹脂 締姪20~25份、抗靜電劑17~25份。該配方生產的母料具有抗靜電增挺的效果，但是其使用 的玻璃微珠為無機填料，未經過表面處理，與基體材料相容性不好，在擠出造粒的過程中容 易分散不均，導致母料質量波動較大。中國發明專利申請CN102382360A公開了一種15微米 BOPP收縮煙膜專用增剛母料，通過選擇巧和C9石油樹脂混合并加入一定比例的相容劑，使 生產出的增剛母料達到高效穩定的質量。該方法生產的增剛母料在短時間內能保持高透明 性，但在拉伸成膜的過程中及作為煙膜的后期使用過程中容易熱氧老化變色，影響產品外 觀。中國發明專利申請CN102153810A公開了一種PP膜增挺劑，該方法生產的PP膜增挺劑 由聚丙締50%、巧石油樹脂49. 5%、抗氧劑0. 5%混合后擠出而成，其中巧石油樹脂主要賦 予薄膜較好的熱穩定性能和爽滑性能，對薄膜的挺度增加影響不大，而且在拉伸成膜時需 要再次加入多種功能助劑，增加了二次生產工藝，增大了生產成本。
[0006] 另一方面，對于雙向拉伸聚丙締高模量薄膜，尤其是香煙包裝膜，由于其采用高速 自動化包裝設備，對膜有著高模量、低摩擦系數、高透明度（即低霧度）的要求。
[0007]因此，開發一種雙向拉伸聚丙締高模量薄膜用母料，使得由其制備的薄膜具有高 模量、高熱收縮率、低霧度等特點，滿足高速自動化包裝設備的使用要求，具有積極的現實 意義。
【發明內容】
[000引本發明的發明目的是提供一種雙向拉伸聚丙締高模量薄膜用母料及其生產工藝。
[0009] 為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種雙向拉伸聚丙締高模量薄 膜用母料，W質量計，包括如下組分： 均聚聚丙締 50~60% ; 增挺劑 40~50〇/〇; 抗氧劑 0. 2~1. 0〇/〇; 籠型聚倍半硅氧烷0.5~5%; 所述均聚聚丙締的烙體流動速率為1~10 g/lOmin ; 所述增挺劑選自C5氨化石油樹脂、C9氨化石油樹脂中的一種或兩種； 所述籠型聚倍半硅氧烷的粒徑為0. 5~10 nm。
[0010] 上文中，所述籠型聚倍半硅氧烷是現有技術，其英文名稱polyhe化al oligomeric silsesquioxane，簡稱 POSS，通式為巧Si〇3/2)n。
[0011] 上述母料主要用于BOPP薄膜的巧層。
[0012] 優選的，所述均聚聚丙締的烙體流動速率為2~5 g/lOmin。
[0013] 上述技術方案中，所述抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑264、抗氧劑 164、抗氧劑DNP中的一種。
[0014] 本發明的機理如下；籠型聚倍半硅氧烷具有=維的無機-有機雜化結構，且具有 較高的抗氧化性和抗水性，配合抗氧劑使用能提高聚丙締的抗氧老化能力。此外，籠型聚倍 半硅氧烷具有很高的模量和硬度，與增挺劑有協同作用，加入籠型聚倍半硅氧烷，可W在減 少氨化石油樹脂用量的情況下使B0PP薄膜具有高挺括度，同時由于氨化石油樹脂對B0PP 薄膜的霧度有影響，減少了氨化石油樹脂的用量，有效的降低了 B0PP薄膜的霧度。
[0015] 此外，由于籠型聚倍半硅氧烷帶有有機基團，與基體樹脂具有良好的混溶性，在聚 合物烙體中可W分散均勻，因此不需要對籠型聚倍半硅氧烷進行表面處理，節省了生產工 藝。同時，納米籠型聚倍半硅氧烷具有典型的納米粒子的量子尺寸效應，具有較強綜合性 能；籠型聚倍半硅氧烷的娃氧骨架組成無機內核，可W賦予基體材料良好的熱穩定性、抗氧 性等性能。
[0016] 本發明同時請求保護一種雙向拉伸聚丙締高模量薄膜用母料的生產工藝，包括如 下步驟：將上述的各組分物充分混合；將混合均勻的物料投入到已預熱到170~210°C的雙 螺桿擠出機中，烙體擠出后冷卻、切粒、干燥，即可得到所述雙向拉伸聚丙締高模量薄膜用 母料。
[0017] 上述技術方案中，所述雙螺桿擠出機的螺桿轉速為100~150 r/min。
[0018] 由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點： 1.本發明配置了一種雙向拉伸聚丙締高模量薄膜用母料，通過使用氨化石油樹脂和 籠型聚倍半硅氧烷協同增挺，有效的提高了 B0PP薄膜的挺括度，同時使B0PP薄膜具有低霧 度、高光澤的特點，使其能夠滿足高速自動化包裝設備的使用要求，具有積極的現實意義； 2. 本發明采用抗氧劑和籠型聚倍半硅氧烷共同起到了抗氧老化作用，相比于單獨使用 抗氧劑，具有時效長、效果好的特點； 3. 本發明采用籠型聚倍半硅氧烷，不僅可W改善薄膜的耐高溫性能，降低薄膜的高溫 摩擦系數；而且由于納米籠型聚倍半硅氧烷在聚丙締烙體中分散均勻，能夠起到無機納米 填料的作用，能夠降低聚丙締烙體的黏度，提高加工性能，解決了現有技術中常規納米填料 由于體積小、比表面積大、與聚合物烙體相容性差而造成的聚合物烙體中易團聚導致分散 不均的問題； 4. 實驗證明，采用本發明的母料制備的薄膜具有高挺度、高熱收縮率、低霧度、高光澤 的特性，適用于高檔包裝行業； 5. 本發明的生產工藝簡便，易于實現，適于推廣應用。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合實施例對本發明作進一步描述： 實施例一 稱量均聚聚丙締55wt% (臺塑寧波生產的2020S，烙體流動速率為3g/10min，維卡軟化 點150°C)，C9氨化石油樹脂40wt%(美國伊±曼生產的R-1125,環球軟化點125°C)，0. 2wt〇/〇 的抗氧劑1010,籠型聚倍半硅氧烷4. 8wt%放于混合機內攬拌lOmin，然后將混合料投入到 擠出機的料斗內，擠出機各段溫度在170~210°C之間，螺桿轉速150 r/min，烙體經擠出后在 水槽內冷卻成型，牽引到切粒機中切粒后干燥。
[0020] 制備得到的母料的理化性能見表1。
[0021] 實施例二 稱量聚丙締55wt% (臺塑寧波生產的2020S，烙體流動速率為3g/10min，維卡軟化點 150°C)，C9氨化石油樹脂44. 3wt% (美國伊±曼生產的R-1125,環球軟化點125°C)，0. 2wt〇/〇 的抗氧劑1010,籠型聚倍半硅氧烷0. 5wt%放于混合機內攬拌lOmin，然后將混合料投入到 擠出機的料斗內，擠出機各段溫度在170~210°C之間，螺桿轉速15化/min,烙體經擠出后在 水槽內冷卻成型，牽引到切粒機中切粒后干燥。
[0022] 制備得到的母料的理化性能見表1。
[0023] 實施例S 稱量聚丙締55wt% (臺塑寧波生產的2020S，烙體流動速率為3g/10min，維卡軟化點 150°C)，C9氨化石油樹脂42wt%(美國伊±曼生產的R-1125,環球軟化點125°C)，0. 2wt%的 抗氧劑1010,籠型聚倍半硅氧烷2. 8wt%放于混合機內攬拌lOmin，然后將混合料投入到擠 出機的料斗內，擠出機各段溫度在170~210°C之間，螺桿轉速15化/min,烙體經擠出后在水 槽內冷卻成型，牽引到切粒機中切粒后干燥。
[0024] 制備得到的母料的理化性能見表1。
[0025] 表1增挺母料理化性能
【主權項】
1. 一種雙向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料，其特征在于，以質量計，包括如下組分： 均聚聚丙烯 50~60% ; 增挺劑 40~50% ; 抗氧劑 0· 2~1· 0% ; 籠型聚倍半硅氧烷〇. 5~5%; 所述均聚聚丙稀的恪體流動速率為1~1〇 g/l〇min ; 所述增挺劑選自C5氫化石油樹脂、C9氫化石油樹脂中的一種或兩種； 所述籠型聚倍半硅氧烷的粒徑為〇. 5~10 nm。
2. 根據權利要求1所述的雙向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料，其特征在于：所述均聚 聚丙烯的熔體流動速率為2~5 g/10min。
3. 根據權利要求1所述的雙向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料，其特征在于：所述抗氧 劑選自抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑264、抗氧劑164、抗氧劑DNP中的一種。
4. 一種雙向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料的生產工藝，其特征在于，包括如下步驟： 將權利要求1所述的各組分物充分混合；將混合均勻的物料投入到已預熱到170~210°C的 雙螺桿擠出機中，熔體擠出后冷卻、切粒、干燥，即可得到所述雙向拉伸聚丙烯高模量薄膜 用母料。
5. 根據權利要求4所述的雙向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料的生產工藝，其特征在 于：所述雙螺桿擠出機的螺桿轉速為100~150 r/min。
【專利摘要】本發明公開了一種雙向拉伸聚丙烯高模量薄膜用母料，以質量計，包括如下組分：均聚聚丙烯50~60%；增挺劑0~50%；抗氧劑0.2~1.0%；籠型聚倍半硅氧烷0.5~5%；所述籠型聚倍半硅氧烷的粒徑為0.5~10nm。本發明通過使用氫化石油樹脂和籠型聚倍半硅氧烷協同增挺，有效的提高了BOPP薄膜的挺括度，同時使BOPP薄膜具有低霧度、高光澤的特點，使其能夠滿足高速自動化包裝設備的使用要求，具有積極的現實意義。
【IPC分類】C08J3-22, C08K5-134, C08K5-549, C08L57-02, C08L23-12
【公開號】CN104672607
【申請號】CN201410839121
【發明人】羅吉江, 符書臻
【申請人】蘇州度辰新材料有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月30日