專利名稱：五層共擠雙向拉伸pp合成紙及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種五層共擠雙向拉伸PP合成紙。具體涉及五層共擠雙向拉伸PP合成紙的配方及其制備方法。屬合成紙材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
合成紙是一種塑料新型材料產(chǎn)品，它同時具有塑料和紙的特性。合成紙既保留了天然植物纖維紙的外觀、白度、挺度、不透明度、印刷性書寫性外，又具有聚烯烴塑料薄膜的高強度、耐酸、耐堿、防污染等優(yōu)良特性。PP合成紙主要成分為聚丙烯塑膠，可重復(fù)再生使用，而且可完全燃燒，不會影響焚化爐的使用壽命，更不會產(chǎn)生有毒的氣體，避免造成二次公害，符合現(xiàn)代環(huán)保的要求。
合成紙的研制在國外已經(jīng)有近四十年的歷史，但由于生產(chǎn)技術(shù)難度較大，目前世界上能夠批量化生產(chǎn)的企業(yè)不多，只有美國的杜邦公司、金百利公司，日本的王子公司和中國臺灣地區(qū)的南亞塑膠公司等少數(shù)幾家公司可以批量生產(chǎn)。在PP合成紙使用時市場要求合成紙具有密度低、挺度要求高、表面要求比較細膩滑爽、白度高、表面張力保持要高等特點。
目前市場上中國臺灣地區(qū)的南亞塑膠公司已經(jīng)開發(fā)出了五層共擠雙向拉伸PP合成紙，并申請了專利。五層合成紙本身比三層合成紙在產(chǎn)品性能和生產(chǎn)成本上都具有優(yōu)勢，尤其是利用兩個亞層作為過度層加強了各個層之間的強度(三層結(jié)構(gòu)個層之間的強度較差，容易剝離)。還可以通過控制亞層發(fā)泡層的情況來緩沖芯層的發(fā)泡對表面質(zhì)量的影響(為了降低密度，發(fā)泡層追求發(fā)泡數(shù)越多越大，但是發(fā)泡層發(fā)泡數(shù)越多越大對表面的細膩和光學(xué)性能有影響)。但是，由于其亞層發(fā)泡層都是采用無機發(fā)泡劑(碳酸鈣類)，而無機發(fā)泡劑與聚丙烯相容性相差較大，對合成紙的挺度下降影響較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供一種密度低、挺度高、表面要求比較細膩滑爽、白度高、表面張力保持要高的五層共擠雙向拉伸PP合成紙及其制備方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種五層共擠雙向拉伸PP合成紙，其特征在于其為五層共擠出疊加復(fù)合膜結(jié)構(gòu)物，共有兩種材料形式一種是雙面光亮五層共擠雙向拉伸PP合成紙，另一種是一面光亮一面白色消光五層共擠雙向拉伸PP合成紙，所述的雙面光亮五層共擠雙向拉伸PP合成紙，最上層(A層)和最下層(E層)為高光亮樹脂層，第二層(B層)和第四層(D層)為有機次發(fā)泡層，第三層(C層)為無機發(fā)泡層；所述的一面光亮一面白色消光五層共擠雙向拉伸PP合成紙，最上層(A層)為白色消光層，第二層(B層)和第四層(D層)為有機次發(fā)泡層，第三層(C層)為無機發(fā)泡層，最下層(E層)為高光亮樹脂層。
對雙面光亮五層共擠雙向拉伸PP合成紙而言，其五層原料配方為最上層(A層)和最下層(E層)為高光亮樹脂層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂60~99、抗粘連劑母料1-3、爽滑劑母料0-10、EMMA母料0-5、碳酸鈣母料0-10、二氧化鈦母料0-5、抗氧化劑母料0-2；第二層(B層)和第四層(D層)為有機次發(fā)泡層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂60~99、PBT母料5~40、爽滑劑母料0-10、碳酸鈣母料0-10、二氧化鈦母料0-5、抗氧化劑母料0-2、熒光增白劑母料2-10；第三層(C層)為無機發(fā)泡層，是由以下重量份的原料組成等規(guī)度95％以上聚丙烯樹脂60~90、碳酸鈣母料5~30和二氧化鈦母料5-20、抗氧化劑母料0-2、熒光增白劑母料0-10。
對一面光亮一面白色消光聚丙烯合成紙而言，其五層原料配方為最上層(A層)為白色消光層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂60~99、聚乙烯20~40、抗粘連劑母料1-3、爽滑劑母料0-10、EMMA母料0-5、碳酸鈣母料0-10、二氧化鈦母料0-5、抗氧化劑母料0-2；第二層(B層)和第四層(D層)為有機次發(fā)泡層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂60~99、PBT母料5~40、爽滑劑母料0-10、碳酸鈣母料0-10、二氧化鈦母料0-5、抗氧化劑母料0-2、熒光增白劑母料2-10；第三層(C層)為無機發(fā)泡層，是由以下重量份的原料組成等規(guī)度95％以上聚丙烯樹脂60~90、碳酸鈣母料5~30和二氧化鈦母料5-20、抗氧化劑母料0-2、熒光增白劑母料0-10；最下層(E層)為高光亮樹脂層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂60~99、抗粘連劑母料1-3、爽滑劑母料0-10、EMMA母料0-5、碳酸鈣母料0-10、二氧化鈦母料0-5、抗氧化劑母料0-2。
本發(fā)明五層共擠雙向拉伸PP合成紙，其中紙面分別為白色消光面及透明光面，為印刷、涂覆層設(shè)計，提供高表面張力的細膩消光面或高光表面。其中，有機次發(fā)泡層是用來降低PP合成紙的密度，保持PP合成紙的挺度。發(fā)泡層主要是降低密度，提供不透明度和白度。
本發(fā)明五層共擠雙向拉伸PP合成紙的制備方法，其特征在于其為五層共擠出疊加復(fù)合膜結(jié)構(gòu)物，五層材料分別由五臺擠出機擠出，經(jīng)同一模具疊加共擠出一次成型五層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)，其具體制備方法如下步驟一、對原料和母料進行干燥將碳酸鈣母料、二氧化鈦母料、PBT母料、聚丙烯樹脂、聚乙烯、EMMA母料在40-120℃進行1-7小時的干燥處理步驟二、五層共擠入同一模頭1.1、最上層(A層)為高光亮樹脂層或白色消光層，將原料樹脂和各種母料添加劑在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，分別由一臺單螺桿擠出機，在140-270℃下將樹脂熔融塑化，擠入模頭的最上層(A層)的流道中；1.2、第二層(B層)和第四層(D層)為有機次發(fā)泡層，將原料樹脂和各種母料添加劑在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，分別由一臺單螺桿擠出機，在140-270℃下將樹脂熔融塑化，分別擠入模頭的第二層(B層)和第四層(D層)的流道中；1.3、第三層(C層)為無機發(fā)泡層，將原料樹脂和各種母料添加劑在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，由兩臺串聯(lián)擠出機，在140-280℃下將樹脂熔融塑化，擠入同一模頭的第三層的流道中；1.4、最下層(E層)為高光亮樹脂層，將原料樹脂和各種母料添加劑在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，由一臺單螺桿擠出機，在140-270℃下將樹脂熔融塑化，擠入模頭的最下層(E層)的流道中。
步驟三、同一模頭五層共擠出將步驟一得到的五層共擠產(chǎn)物，經(jīng)同一模頭在180~260℃以五層共擠方式擠出，使之成為五層疊加熔融狀擠出物；步驟四、冷卻成型將經(jīng)同一模頭共擠出成型的五層疊加熔融狀擠出物，通過15-40℃激冷輥冷卻成型成膜板片，步驟五、雙向拉伸將步驟四得膜板片先送入設(shè)定溫度在115-150℃的縱向拉伸裝置中，作預(yù)熱、延伸、定型的4-6倍拉伸倍率的縱向拉伸；再送入設(shè)置溫度在150-160℃的橫向拉伸裝置中，作預(yù)熱、拉伸、定型的8-11倍拉伸倍率的橫向拉伸；步驟六、將經(jīng)雙向拉伸的合成紙，用20-80W功率下的高周波放電裝置進行電暈處理，再以收卷機收卷。
本發(fā)明五層共擠雙向拉伸PP合成紙，兩亞層采用有機發(fā)泡劑(PBT)取代無機發(fā)泡劑(碳酸鈣類)來降低密度保持挺度，芯層用無機發(fā)泡劑來降低密度。這樣PP合成紙的密度可以比較低挺度又比較好；本發(fā)明利用EMMA和聚丙烯相容性好，本身就是極性材料，有利于表面張力保持較高。
因此，本發(fā)明具有密度低、挺度高、表面比較細膩滑爽、白度高、表面張力保持高等特點。
本發(fā)明五層共擠雙向拉伸PP合成紙的制備方法，工藝流程優(yōu)，適合自動化生產(chǎn)，高效穩(wěn)定，節(jié)約成本。
具體實施例方式以下二例為制備五層共擠雙向拉伸聚丙烯合成紙。五層材料分別由五臺擠出機擠出，經(jīng)同一模頭疊加共擠出一次成型五層疊加復(fù)合的合成紙。
實施例1制備雙光亮五層共擠雙向拉伸PP合成紙步驟一、對原料和母料進行干燥將碳酸鈣母料、二氧化鈦母料、PBT母料、聚丙烯樹脂、EMMA母料在40-120度進行1-7小時的干燥處理步驟二、五層共擠入同一模頭2.1、最上層(A層)和最下層(E層)為高光亮樹脂層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂90、抗粘連劑母料3、爽滑劑母料2、EMMA母料2、碳酸鈣母料1、二氧化鈦母料1、抗氧化劑母料1。在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，分別由一臺單螺桿擠出機，在140-270℃下將樹脂熔融塑化，分別擠入模頭的最上層(A層)和最下層(E層)的流道中；2.2、第二層(B層)和第四層(D層)為有機次發(fā)泡層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂83、PBT母料8、爽滑劑母料2、二氧化鈦母料2、抗氧化劑1母料、熒光增白劑母料4。在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，分別由一臺單螺桿擠出機，在140-270℃下將樹脂熔融塑化，分別擠入模頭的第二層(B層)和第四層(D層)的流道中；2.3、第三層(C層)為無機發(fā)泡層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂80、碳酸鈣母料13、二氧化鈦母料4、抗氧化劑母料1、熒光增白劑母料2，在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，由兩臺串聯(lián)擠出機，在140-280℃下將樹脂熔融塑化，擠入同一模頭的第三層的流道中；步驟三、同一模頭五層共擠出將步驟一得到的五層共擠產(chǎn)物，經(jīng)同一模頭在180~260℃以五層共擠方式擠出，使之成為五層疊加熔融狀擠出物；步驟四、冷卻成型將經(jīng)同一模頭共擠出成型的五層疊加熔融狀擠出物，通過15-40℃激冷輥冷卻成型成膜板片，步驟五、雙向拉伸將步驟四得膜板片先送入設(shè)定溫度在115-150℃的縱向拉伸裝置中，作預(yù)熱、延伸、定型的4-6倍拉伸倍率的縱向拉伸；再送入設(shè)置溫度在150-160℃的橫向拉伸裝置中，作預(yù)熱、拉伸、定型的8-11倍拉伸倍率的橫向拉伸；步驟六、將經(jīng)雙向拉伸的合成紙，用20-80W功率下的高周波放電裝置進行電暈處理，再以收卷機收卷。
實施例2制備一面光亮一面白色消光五層共擠雙向拉伸PP合成紙步驟一、對原料和母料進行干燥將碳酸鈣母料、二氧化鈦母料、PBT母料、聚丙烯樹脂、聚乙烯、EMMA母料在40-120℃進行1-7小時的干燥處理步驟二、五層共擠入同一模頭2.1、最上層(A層)白色消光層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂50、聚乙烯40、抗粘連劑母料3、爽滑劑母料2、EMMA母料2、碳酸鈣母料1、二氧化鈦母料1、抗氧化劑母料1。在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，由一臺單螺桿擠出機，在140-270℃下將樹脂熔融塑化，擠入模頭的最上層(A層)的流道中；2.2、第二層(B層)和第四層(D層)為有機次發(fā)泡層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂83、PBT母料8、爽滑劑母料2、二氧化鈦母料2、抗氧化劑母料1、熒光增白劑母料4。在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，分別由一臺單螺桿擠出機，在140-270℃下將樹脂熔融塑化，分別擠入模頭的第二層(B層)和第四層(D層)的流道中；2.3、第三層(C層)為無機發(fā)泡層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂80、碳酸鈣母料13、二氧化鈦母料4、抗氧化劑母料1、熒光增白劑母料2，在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，由兩臺串聯(lián)擠出機，在140-280℃下將樹脂熔融塑化，擠入同一模頭的第三層的流道中；2.4、最下層(E層)高光亮樹脂層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂90、抗粘連劑母料3、爽滑劑母料2、EMMA母料2、碳酸鈣母料1、二氧化鈦母料1、抗氧化劑母料1。在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，由一臺單螺桿擠出機，在140-270℃下將樹脂熔融塑化，擠入模頭的最下層(E層)的流道中。
步驟三、同一模頭五層共擠出將步驟一得到的五層共擠產(chǎn)物，經(jīng)同一模頭在180~260℃以五層共擠方式擠出，使之成為五層疊加熔融狀擠出物；步驟四、冷卻成型將經(jīng)同一模頭共擠出成型的五層疊加熔融狀擠出物，通過15~40℃激冷輥冷卻成型成膜板片，步驟五、雙向拉伸將步驟四得膜板片先送入設(shè)定溫度在115~150℃的縱向拉伸裝置中，作預(yù)熱、延伸、定型的4~6倍拉伸倍率的縱向拉伸；再送入設(shè)置溫度在150~160℃的橫向拉伸裝置中，作預(yù)熱、拉伸、定型的8~11倍拉伸倍率的橫向拉伸；步驟六、將經(jīng)雙向拉伸的合成紙，用20~80W功率下的高周波放電裝置進行電暈處理，再以收卷機收卷。
以上各例中，抗粘連劑、抗靜電劑、抗氧化劑、爽滑劑是指合成紙行業(yè)常用的抗粘連劑、抗靜電劑、抗氧化劑、爽滑劑。
權(quán)利要求
1.一種五層共擠雙向拉伸PP合成紙，其特征在于其為五層共擠出疊加復(fù)合膜結(jié)構(gòu)物，其中，最上層(A層)為高光亮樹脂層或白色消光層，第二層(B層)為有機次發(fā)泡層，第三層(C層)為無機發(fā)泡層，第四層(D層)為有機次發(fā)泡層，最下層(E層)為高光亮樹脂層，1.1、所述的最上層(A層)為高光亮樹脂層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂60~99、聚乙烯20-40和抗粘連劑母料1-3、爽滑劑母料0-10、EMMA母料0-5、碳酸鈣母料0-10、二氧化鈦母料0-5、抗氧化劑母料0-2，或所述的最上層(A層)為白色消光層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂60-99、聚乙烯20-40、抗粘連劑母料1-3、爽滑劑母料0-10、EMMA母料0-5、碳酸鈣母料0-10、二氧化鈦母料0-5和抗氧化劑母料0-2；1.2、第二層(B層)和第四層(D層)為有機次發(fā)泡層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂60-99、PBT母料5-40、爽滑劑母料0-10、碳酸鈣母料0-10、二氧化鈦母料0-5、抗氧化劑母料0-2、熒光增白劑母料2-10；1.3、第三層(C層)為無機發(fā)泡層，是由以下重量份的原料組成等規(guī)度95％以上聚丙烯樹脂60-90、碳酸鈣母料5-30、白色母料5-20、抗氧化劑母料0-2、熒光增白劑母料0-10；1.4、所述的最下層(E層)為高光亮樹脂層，是由以下重量份的原料組成聚丙烯樹脂60-99、聚乙烯20-40和抗粘連劑母料1-3、爽滑劑母料0-10、EMMA母料0-5、碳酸鈣母料0-10、二氧化鈦母料0-5、抗氧化劑母料0-2。
2.如權(quán)利要求1所述的五層共擠雙向拉伸PP合成紙，其特征在于碳酸鈣、二氧化鈦、PBT制成母料時粒徑為0.02-10um。
3.一種權(quán)利要求1的五層共擠雙向拉伸PP合成紙的制備方法，其特征在于其為經(jīng)過五層共擠雙向拉伸工藝而成型的五層疊加復(fù)合膜結(jié)構(gòu)物，五層材料分別由五臺擠出機擠出，再經(jīng)同一模頭疊加共擠出一次成型五層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)，其具體制備方法如下步驟一、對原料和母料進行干燥將碳酸鈣母料、二氧化鈦母料、PBT母料、聚丙烯樹脂、聚乙烯、EMMA母料在40-120℃進行1-7小時的干燥處理步驟二、五層共擠入同一模頭2.1、最上層(A層)為高光亮樹脂層或白色消光層，將原料樹脂和各種母料添加劑在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，分別由一臺單螺桿擠出機，在140-270℃下將樹脂熔融塑化，擠入模頭的最上層(A層)的流道中；2.2、第二層(B層)和第四層(D層)為有機次發(fā)泡層，將原料樹脂和各種母料添加劑在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，分別由一臺單螺桿擠出機，在140-270℃下將樹脂熔融塑化，分別擠入模頭的第二層(B層)和第四層(D層)的流道中；2.3、第三層(C層)為無機發(fā)泡層，將原料樹脂和各種母料添加劑在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，由兩臺串聯(lián)擠出機，在140-280℃下將樹脂熔融塑化，擠入同一模頭的第三層的流道中；2.4、最下層(E層)為高光亮樹脂層，將原料樹脂和各種母料添加劑在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后，由一臺單螺桿擠出機，在140-270℃下將樹脂熔融塑化，擠入模頭的最下層(E層)的流道中。步驟三、同一模頭五層共擠出將步驟一得到的五層共擠產(chǎn)物，經(jīng)同一模頭在180-260℃以五層共擠方式擠出，使之成為五層疊加熔融狀擠出物；步驟四、冷卻成型將經(jīng)同一模頭共擠出成型的五層疊加熔融狀擠出物，通過15-40℃激冷輥冷卻成型成膜板片，步驟五、雙向拉伸將步驟四得膜板片先送入設(shè)定溫度在115-150℃的縱向拉伸裝置中，作預(yù)熱、延伸、定型的4-6倍拉伸倍率的縱向拉伸；再送入設(shè)置溫度在150-160℃的橫向拉伸裝置中，作預(yù)熱、拉伸、定型的8-11倍拉伸倍率的橫向拉伸；步驟六、將經(jīng)雙向拉伸的合成紙，用20~80W功率下的高周波放電裝置進行電暈處理，再以收卷機收卷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種五層共擠雙向拉伸PP合成紙，其特征在于其為五層共擠出疊加復(fù)合膜結(jié)構(gòu)物，其中，最上層(A層)為高光亮樹脂層或白色消光層，第二層(B層)為有機次發(fā)泡層，第三層(C層)為無機發(fā)泡層，第四層(D層)為有機次發(fā)泡層，最下層(E層)為高光亮樹脂層，其制備方法為其為經(jīng)過五層共擠雙向拉伸工藝而成型的五層疊加復(fù)合膜結(jié)構(gòu)物，五層材料分別由五臺擠出機擠出，再經(jīng)同一模頭疊加共擠出一次成型五層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)。本發(fā)明具有密度低、挺度高、表面比較細膩滑爽、白度高、表面張力保持高等特點。制備工藝流程優(yōu)，適合自動化生產(chǎn)，高效穩(wěn)定，節(jié)約成本。
文檔編號B29C55/14GK1846984SQ20051009568
公開日2006年10月18日 申請日期2005年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月28日
發(fā)明者單衛(wèi)忠, 張丕運, 虞道良 申請人:申達集團有限公司, 江陰亞包新材料有限公司