本发明专利技术公开了一种免电晕双向拉伸聚丙烯(BOPP)包装薄膜及其制造方法，属于双向拉伸聚丙烯(BOPP)加工技术领域，包括主辅表层、芯层、次辅表层；所述主辅表层由聚丙烯、抗粘连母料、免电晕改性聚合物制备而成；芯层由聚丙烯、爽滑母料、防雾母料制备而成；次辅表层由聚丙烯、抗粘连母料、免电晕改性聚合物制备而成；免电晕双向拉伸聚丙烯(BOPP)包装薄膜主辅表层及次辅表层添加了免电晕改性聚合物，提高聚丙烯表面极性并保持极性不衰减，大大提高双向拉伸聚丙烯薄膜表面亲水性、抗静电性、粘接性、可印刷性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种免电晕双向拉伸聚丙烯包装薄膜及其制造方法，属于双向拉伸聚丙烯(BOPP)加工
技术介绍
美国PIRA公司最新的统计数据指出，2012～2017年对塑料类需求复合年增长率为7.7％。全球终端客户对软包装市场需求中，2012～2017年食品包装复合年增长率为4.3％，化妆品包装复合年增长率为5.5％。双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜作为一种性能优良的包装材料，广泛应用于服装、化妆品、食品、书籍、纸巾等领域包装。中国包装联合会塑包委专家最新统计数据指出，至2015年12月末，中国双向拉伸聚丙烯(BOPP)包装薄膜总产能520万吨，近几年以平均10％年增长速率递增。聚丙烯(PP)是半结晶非极性材料，与极性聚合物等相容性差，在不进行表面处理的前提下无法印刷上色，也无法进行进一步的深加工。BOPP包装薄膜生产过程通常需要增加电晕处理装置，施加高频高压电使其电晕放电。空气电离后产生的各种等离子在强电场的作用下，加速冲击薄膜表面，等离子粒子的能量诱发聚丙烯化学键断裂而降解，增大表面粗糙度。在电晕放电时，还会产生大量的臭氧。臭氧是一种强氧化剂，使聚丙烯分子氧化，产生羰基化合物、过氧化合物等。经过上述物理和化学改性后，能明显改善塑料表面的润湿性和附着性。但同时电晕处理也带来一定的负面影响。包括：安全性、增加能耗，产生的臭氧引起空气污染和造成操作人员身体不适。另外，包装领域对透明包装薄膜的外观和透明度有较高的要求，薄膜在包装周期内不能发生降解，降解会使薄膜外观颜色变化(变深)、透明度变差(雾度增大)，力学性能下降。臭氧使聚丙烯分子进一步氧化(降解)，会造成薄膜端面颜色发(粉)红、透明度下降等外观现象。BOPP薄膜在时效后仍产生后结晶，同时，经过电晕处理后，薄膜表层表面层的功能团有较高的迁移性。所以在储存一周以上，电晕处理效果逐渐衰退。迁移型添加剂由内部向表面迁移，使表面能下降，影响后续印刷、涂布等附着力，这种负面影响无法完全抑制。因此通过电晕处理提高BOPP薄膜表面极性、润湿性的方法有一定局限性。本专利技术是在目前世界上最大宽幅(10.4m)最高机械速度(550m/min)双向拉伸聚丙烯(BOPP)生产线上，在BOPP薄膜生产配方中添加了一种免电晕改性聚合物，免电晕改性聚合物提高聚丙烯表面极性并保持表面张力系数不衰减，大大提高双向拉伸聚丙烯薄膜表面亲水性、抗静电性、粘接性、可印刷性。通过调节免电晕改性聚合物的添加量，获得适中及不衰减表面张力系数的高性能双向拉伸聚丙烯包装薄膜。
技术实现思路
本专利技术提供了一种免电晕双向拉伸聚丙烯包装薄膜及其制造方法，无需改变现有生产工艺，无需改造现有设备，生产出具有适中及不衰减表面极性的高性能双向拉伸聚丙烯包装薄膜，功能和外观符合市场要求。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种免电晕双向拉伸聚丙烯(BOPP)包装薄膜及其制造方法，包括主辅表层、芯层、次辅表层，所述主辅表层由聚丙烯、抗粘连母料、免电晕改性聚合物制备而成；芯层由聚丙烯、爽滑母料、防雾母料制备而成；次辅表层由聚丙烯、抗粘连母料、免电晕改性聚合物制备而成；具体地，所述主辅表层选用重量百分比分别为聚丙烯43.0～94.0％、抗粘连母料1.0～7.0％、免电晕改性聚合物5.0～50.0％的组分制备而成；芯层选用重量百分比分别为聚丙烯94.0～100.0％、爽滑母料0～2.0％、防雾母料0～4.0％的组分制备而成；次辅表层选用重量百分比分别为聚丙烯75.0～99.0％、抗粘连母料1.0～5.0％、免电晕改性聚合物0～20.0％的组分制备而成；所述主辅表层的厚度占薄膜总厚度比例为0.8％～10％，芯层的厚度占薄膜总厚度比例为80～98.4％，次辅表层的厚度占薄膜总厚度比例为0.8％～10％。其中，所述抗粘连母料是指由5％～15％SiO2为主体的抗粘连助剂与85％～95％聚丙烯共混改性制备而成，在特殊共混设备，共混挤出制备而成，挤出加工温度为180～250℃。添加至薄膜表层可起到抗粘连作用；所述抗粘连母料为3μm球状无机类抗粘连母料、5μm球状无机类抗粘连母料、4.5μm无规则形状无机类抗粘连母料。所述爽滑母料为芥酸酰胺类爽滑母料；所述爽滑母料是爽滑助剂、聚丙烯粒料共混物A，该共混物A包括：1)爽滑助剂为芥酸酰胺，其用量为共混物A总重量的0.7％～20％，优选地为，5％～20％，进一步优选地为，0.7％、12％；2)余量为聚丙烯粒料成分。所述防雾母料为甘油酯型非离子表面活性剂、山梨醇脂肪酸酯、十八烷基二甲基氧化胺与聚丙烯共混物B。该共混物B含有1)甘油酯型非离子表面活性剂，其用量为共混物B总重量的1％～6％，优选地为，4％；和2)山梨醇脂肪酸酯，其用量为共混物B总重量的8％～15％，优选地为，11％；和3)十八烷基二甲基氧化胺，其用量为共混物B总重量的1％～6％，优选地为，4％；和4)余量为聚丙烯。主辅表层、芯层、次辅表层选用的聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯的熔体流动速率范围是5.5～8.0g/10min，所述均聚聚丙烯的熔体流动速率范围为2.8～4.5g/10min。所述免电晕改性聚合物是由主单体、共聚单体、触媒组成的共混物C高压聚合制备而成，该共混物C中，主单体、共聚单体的摩尔比为11.5：1，用量为单次投入主单体和共聚单体总量的0.0025wt％；主单体、共聚单体在高压下通过自由基机理共聚而成，将主单体、共聚单体、触媒加入高压反应器，在温度100～250℃、压力108～180MPa的条件下进行共聚合反应，得到所述免电晕改性聚合物。其中，1)共聚单体为丙烯酸单体及其衍生物；2)触媒为活性氧量高、具有适宜分解温度和引发半衰期的有机过氧化物，其浓度优选地为单次投入主单体和共聚单体总量的0.0025wt％；和3)余量为乙烯单体。其中，所述主单体为乙烯单体。所述共聚单体为丙烯酸单体或其衍生物，选自丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯中的一种；所述触媒为活性氧量高、具有适宜分解温度和引发半衰期的有机过氧化物，其浓度优选地为0.0025wt％(为单次投入主单体和共聚单体总量的0.0025wt％)，为过硫酸钾与Al组合或过氧化物组合(叔丁基过氧化新戊酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化乙酸酯、二叔丁基过氧化物、对孟烷过氧化氢组合)；其中，过硫酸钾与Al组合中，过硫酸钾与Al占两者总质量的质量分数分别为99.95％、0.05％；过氧化物组合中，叔丁基过氧化新戊酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化乙酸酯、二叔丁基过氧化物、对孟烷过氧化氢各组分占五种物质组合总质量的质量分数分别为6％、3.5％、1.5％、0.8％、1.7％。在一个具体的实施方式中，所述免电晕改性聚合物是主单体、共聚单体、触媒共混物C'高压聚合，该共混物C'包括：1)共聚单体为丙烯酸甲酯，其在免电晕改性聚合物中共聚单体率约20％(即，共聚单体在免电晕改性聚合物中约占20％)；2)触媒为过硫酸钾与Al组合，其用量为单次投入主单体和共聚单体总量的0.0025wt％；和3)余量为乙烯单体。所述爽滑母料是爽滑助剂、聚丙烯粒料共混物A'，该共混物A'包括：1)爽滑助剂为芥酸酰胺，其用量为共混物A'总重量的12％；2)余量为聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种免电晕双向拉伸聚丙烯包装薄膜，包括主辅表层、芯层、次辅表层，其特征在于：所述主辅表层选用重量百分比分别为聚丙烯43.0～94.0％、抗粘连母料1.0～7.0％、免电晕改性聚合物5.0～50.0％的组分制备而成；芯层选用重量百分比分别为聚丙烯94.0～100.0％、爽滑母料0～2.0％、防雾母料0～4.0％组分制备而成；次辅表层选用重量百分比分别为聚丙烯75.0～99.0％、抗粘连母料1.0～5.0％、免电晕改性聚合物0～20.0％的组分制备而成；所述主辅表层的厚度占薄膜总厚度比例为0.8％～10％，芯层的厚度占薄膜总厚度比例为80～98.4％，次辅表层的厚度占薄膜总厚度比例为0.8％～10％。
【技术特征摘要】
1.一种免电晕双向拉伸聚丙烯包装薄膜，包括主辅表层、芯层、次辅表层，其特征在于：所述主辅表层选用重量百分比分别为聚丙烯43.0～94.0％、抗粘连母料1.0～7.0％、免电晕改性聚合物5.0～50.0％的组分制备而成；芯层选用重量百分比分别为聚丙烯94.0～100.0％、爽滑母料0～2.0％、防雾母料0～4.0％组分制备而成；次辅表层选用重量百分比分别为聚丙烯75.0～99.0％、抗粘连母料1.0～5.0％、免电晕改性聚合物0～20.0％的组分制备而成；所述主辅表层的厚度占薄膜总厚度比例为0.8％～10％，芯层的厚度占薄膜总厚度比例为80～98.4％，次辅表层的厚度占薄膜总厚度比例为0.8％～10％。2.根据权利要求1所述的免电晕双向拉伸聚丙烯包装薄膜，其特征在于：主辅表层、芯层、次辅表层选用的聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯；所述共聚聚丙烯的熔体流动速率范围是5.5～8.0g/10min，所述均聚聚丙烯的熔体流动速率范围为2.8～4.5g/10min。3.根据权利要求1或2所述的免电晕双向拉伸聚丙烯包装薄膜，其特征在于：所述免电晕改性聚合物是主单体、共聚单体、触媒组成的共混物C高压聚合制备而成，该共混物C中，主单体、共聚单体的摩尔比为11.5：1，触媒用量为单次投入主单体和共聚单体总量的0.0025wt％，所述免电晕改性聚合物的主单体为乙烯单体；所述共聚单体为丙烯酸单体或其衍生物，选自丙烯酸、丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯；所述免电晕改性聚合物的触媒为有机过氧化物，选自过硫酸钾与Al组合或过氧化物组合。4.根据权利要求1或2所述的免电晕双向拉伸聚丙烯包装薄膜，其特征在于：所述抗粘连母料由5％～15％SiO2为主体的抗粘连助剂与85％～95％聚丙烯共混改性制备而成；所述爽滑母料为芥酸酰胺类爽滑母料。5.根据权利要求1或2所述的免电晕双向拉伸聚丙烯包装薄膜，其特征在于：所述防雾母料为甘油酯型非离子表面活性剂、山梨醇脂肪酸酯、十八烷基二甲基氧化胺与聚丙烯共混物B。6.根据权利要求1或2所述的免电晕双向拉伸聚丙烯包装薄膜，其特征在于：所述主辅表层所用料是免电晕改性聚合物、5...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦丽明，
申请(专利权)人：上海若祎新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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