專利名稱：利用下吹水冷環(huán)膜法加工的多層共擠聚乙烯薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚乙烯薄膜，尤其是一種利用下吹水冷環(huán)膜方法加工后具有優(yōu)異 光學(xué)性能、易加工、復(fù)合強度高、耐100攝氏度以上水煮殺菌與121度以下高溫蒸煮殺菌的 多層共擠聚乙烯薄膜。
背景技術(shù)：
環(huán)膜吹塑法，是使用擠出機，通過環(huán)狀口模，采用吹脹成膜工藝制成薄膜的方 法。目前，在薄膜生產(chǎn)領(lǐng)域中，主要的薄膜成型方法有流延法和環(huán)膜吹塑法等。流延法主要用于加工聚丙烯，該方法的優(yōu)點是薄膜平整度好，光學(xué)性能好，缺點 是設(shè)備成本高，產(chǎn)品成本高、開口難、摩擦系數(shù)大等，這是其在我國復(fù)合用聚乙烯薄膜生產(chǎn) 工藝中沒有得到最大范圍應(yīng)用的原因。流延法聚乙烯薄膜因開口性差、挺度不足、易產(chǎn)生晶 點、不能滿足耐水煮殺菌要求而很少用該方法加工；
環(huán)膜吹塑法這種生產(chǎn)工藝方法主要分為上吹風(fēng)冷和下吹水冷兩種冷卻形式上吹風(fēng)冷 法，是聚烯烴經(jīng)擠出機、環(huán)形模頭成型擠出、經(jīng)風(fēng)冷后成膜的方法，主要用于加工聚乙烯，聚 丙烯因結(jié)晶速度慢、剪切變稀快，而無法使用該方法加工。其優(yōu)點是薄膜成型容易，成本 低，但缺點是冷卻慢，薄膜光學(xué)性能差。下吹水冷式，設(shè)備的基本組件與上吹式相同，所不同的是下吹以循環(huán)冷卻水作為 冷卻介質(zhì)的形式。現(xiàn)有的下吹水冷環(huán)膜法聚乙烯的配方中，通常電暈層為聚乙烯，芯層為 聚乙烯，熱封層包括聚乙烯、硅氧化物和芥酸酰胺，現(xiàn)有的傳統(tǒng)下吹水冷環(huán)膜法聚乙烯配方 得到的多層共擠薄膜存在的問題是(1)斷裂強度低，力學(xué)性能差，(2)不能同步電暈，同步 電暈后薄膜外觀差，復(fù)合強度低，不能做復(fù)合膜，(3)收卷非常容易起皺，無法工業(yè)化規(guī)模生 產(chǎn)，(4)開口性能差，很難同時兼顧開口性能和復(fù)合性能，(5)不耐100攝氏度以上高溫。因 而不能應(yīng)用于要求很高的復(fù)合軟包裝行業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對目前傳統(tǒng)下吹水冷環(huán)膜法聚乙烯配方存在的 上述缺點，為用戶提供一種兼有高復(fù)合強度和良好開口性、同時兼有高透明度和耐低溫性、 低摩擦系數(shù)、易加工、耐100攝氏度以上水煮殺菌與121度以下高溫蒸煮殺菌的可規(guī)模生產(chǎn) 的多層共擠聚乙烯薄膜。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的普通聚乙烯配方薄膜使用下吹水冷方法主要是為了獲取高的 光學(xué)性能或柔軟性，但是此快速冷卻方法只是單獨的降低了結(jié)晶度，結(jié)晶度的降低伴隨著 力學(xué)性能的下降，從而導(dǎo)致薄膜挺度不足、易粘模，不易加工、且不能耐100度以上的高溫， 開口性不好，電暈后出現(xiàn)發(fā)粘；為了提高結(jié)晶度，單純的加入PE成核劑也同樣不具有良好 的力學(xué)性能，因為隨著PE成核劑的加入，只是產(chǎn)生了更多的聚乙烯片狀晶體，產(chǎn)品的力學(xué) 性能不能得到本質(zhì)的提高，如果能引入球晶，再配合成核劑的使用，則可同時兼顧成核率和晶體大小，使產(chǎn)品兼具良好的光學(xué)性能、力學(xué)性能和耐高溫性。因此發(fā)明人通過反復(fù)試驗，確定通過加入丁烯聚合物或丙烯聚合物作為球晶的種 子來引入球形晶體，因此產(chǎn)品中就存在了球晶的種子、片晶的種子、球晶與片晶交叉區(qū)，再 結(jié)合成核劑的使用使結(jié)晶度增加，從而力學(xué)性能和耐高溫性提高，同時晶粒細化使薄膜兼 具良好的光學(xué)性能，同時通過引入氟碳樹脂來改善薄膜表面微觀平整性，達到了理想的加 工性、光學(xué)性、機械性、耐摩擦性的平衡。綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種利用下吹水冷環(huán)膜法加工的多層共擠聚乙烯薄膜，包括電暈處理層、熱封層，按質(zhì) 量份計，所述的電暈處理層、熱封層的配方包括
電暈處理層聚乙烯60 - 95份；丁烯聚合物或丙烯聚合物5 — 40份；開口劑 0. 005-1份；爽滑劑0. 005-1份；成核劑0. 005-0. 5份；氟碳樹脂0-0. 5份；
熱封層聚乙烯60 - 95份；丁烯聚合物或丙烯聚合物5 — 40份；開口劑0. 005-1份； 爽滑劑0. 005-1份；成核劑0. 005-0. 5份；氟碳樹脂0-0. 5份。作為優(yōu)選，在電暈處理層和熱封層之間設(shè)有芯層按質(zhì)量份計，所述芯層的配方包 括聚乙烯60 - 95份；丁烯聚合物或丙烯聚合物5 — 40份；開口劑0. 005-1份；爽滑劑 0. 005-1份；成核劑0. 005-0. 5份；氟碳樹脂0-0. 5份。作為優(yōu)選，所述的成核劑為芐基類成核劑。作為優(yōu)選，所述的電暈處理層的聚乙烯，可為高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，線性 低密度聚乙烯的一種或多種。作為優(yōu)選，所述的熱封層的聚乙烯，可為茂金屬高密度聚乙烯，茂金屬低密度聚 乙烯，茂金屬中密度聚乙烯的一種或多種。作為優(yōu)選，所述的芯層的聚乙烯，可用高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙 烯、超低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、線性中密度聚乙烯、線性高密度聚乙烯、茂金屬低 密度聚乙烯、茂金屬中密度聚乙烯、茂金屬高密度聚乙烯中的一種或多種。作為優(yōu)選，所述開口劑為二氧化硅、氧化鎂、PMMA。作為優(yōu)選，所述的二氧化硅及氧化鎂的粒徑為5_15um。作為優(yōu)選，所述的PMMA的粒徑為10_20um。開口劑的粒徑如此設(shè)定，避免了開口劑過大而影響透明度，且如果開口劑粒徑過 小，則會鑲嵌在薄膜里面而不會在薄膜表面形成凹坑，最終影響薄膜的開口性。作為優(yōu)選，所述爽滑劑，可用芥酸酰胺或油酸酰胺。本發(fā)明公開的配方使用下吹水冷環(huán)膜法得到的多層共擠聚乙烯薄膜，通過加入丁 烯聚合物或丙烯聚合物引入了球形晶體，使產(chǎn)品中存在球晶的種子、片晶的種子、球晶與片 晶交叉區(qū)，在成核劑的作用下提高了結(jié)晶度，同時在氟碳樹脂作用下調(diào)整薄膜表面微觀平 整度，使薄膜兼有能復(fù)合加工且高復(fù)合強度和良好開口性、同時具有高透明度，能耐100攝 氏度以上水煮殺菌與121度以下蒸煮殺菌，薄膜摩擦系數(shù)低、產(chǎn)品外觀優(yōu)良；開口劑的粒徑 設(shè)定適中，不會因為開口劑粒徑過大而影響透明度，又不會因開口劑過小而最終影響薄膜 的開口性。本配方的產(chǎn)品達到了理想的加工性、光學(xué)性、機械性、耐高溫性的相互平衡，并可 規(guī)模生產(chǎn)，工業(yè)化生產(chǎn)成本低。本配方和普通配方用下吹水冷環(huán)膜法加工得到的薄膜性能對比數(shù)據(jù)見表1。從表
具體實施例方式
以下非限制性實施例用于說明本發(fā)明 本發(fā)明的加工設(shè)備為通用下吹水冷吹膜機。
含有芯層時使用三層共擠下吹水冷薄膜吹塑機組，工藝條件如表2
表2
當(dāng)不含有芯層時使用兩層共擠下吹水冷薄膜吹塑機組，工藝條件如表3
表3
下列實施例用于說明不同的配方
實施例1 一種利用下吹水冷環(huán)膜法加工的多層共擠聚乙烯薄膜，包括電暈處理層、熱 封層，按質(zhì)量份計，所述的電暈處理層、熱封層的配方包括
(1)電暈處理層
線性低密度聚乙烯95份；丁烯聚合物5份；粒徑5um的二氧化硅0. 005份；芥酸酰胺 0. 005份；芐基類成核劑0. 005份；氟碳樹脂0. 5份；
(2)熱封層
茂金屬高密度聚乙烯95份；丁烯聚合物5份；粒徑5um的二氧化硅0. 005份；芥酸酰 胺0. 005份；芐基類成核劑0. 005份；氟碳樹脂0. 5份。 實施例2 —種利用下吹水冷環(huán)膜法加工的多層共擠聚乙烯薄膜，包括電暈處理 層、熱封層，按質(zhì)量份計，所述的電暈處理層、熱封層的配方包括
(1)電暈處理層
高密度聚乙烯60份；丙烯聚合物40份；粒徑15um的氧化鎂1份；油酸酰胺1份；芐基 類成核劑0. 5份；
(2)熱封層
茂金屬中密度聚乙烯60份；丙烯聚合物40份；粒徑15um的氧化鎂1份；油酸酰胺 0. 005份；芐基類成核劑0. 5份；
實施例3 —種利用下吹水冷環(huán)膜法加工的多層共擠聚乙烯薄膜，包括電暈處理層、熱 封層，按質(zhì)量份計，所述的電暈處理層、熱封層的配方包括
(1)電暈處理層
低密度聚乙烯80份；丙烯聚合物20份；粒徑IOum的ΡΜΜΑ0. 2份；芥酸酰胺1份；芐基 類成核劑0. 2份；
(2)熱封層
茂金屬低密度聚乙烯80份；丙烯聚合物20份；粒徑IOum的ΡΜΜΑ0. 2份；芥酸酰胺1 份；芐基類成核劑0. 2份；
實施例4 一種利用下吹水冷環(huán)膜法加工的多層共擠聚乙烯薄膜，包括電暈處理層、芯 層、熱封層，按質(zhì)量份計，各層的配方包括
(1)電暈處理層
低密度聚乙烯80份；丁烯聚合物20份；粒徑20um的ΡΜΜΑ0. 2份；油酸酰胺1份；芐基 類成核劑0. 2份；氟碳樹脂0. 2份；
(2)芯層
低密度聚乙烯80份；丁烯聚合物20份；粒徑20um的ΡΜΜΑ0. 2份；油酸酰胺1份；芐基 類成核劑0. 2份；
(3)熱封層
茂金屬低密度聚乙烯80份；丁烯聚合物20份；粒徑20um的ΡΜΜΑ0. 2份；油酸酰胺1 份；芐基類成核劑0. 2份；氟碳樹脂0. 2份。
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實施例5 —種利用下吹水冷環(huán)膜法加工的多層共擠聚乙烯薄膜，包括電暈處理 層、芯層、熱封層，按質(zhì)量份計，各層的配方包括
(1)電暈處理層
低密度聚乙烯80份；丁烯聚合物40份；粒徑15um的ΡΜΜΑ0. 2份；芥酸酰胺0. 2份；芐 基類成核劑0. 2份；氟碳樹脂0. 2份；
(2)芯層
高密度聚乙烯20份、中密度聚乙烯30份、超低密度聚乙烯20份；丁烯聚合物30份；粒 徑15um的ΡΜΜΑ0. 2份；芥酸酰胺0. 2份；芐基類成核劑0. 2份；氟碳樹脂0. 5份；
(3)熱封層
茂金屬低密度聚乙烯80份；丁烯聚合物20份；粒徑15um的ΡΜΜΑ0. 2份；芥酸酰胺0. 2 份；芐基類成核劑0. 2份；氟碳樹脂0. 2份。實施例6 —種利用下吹水冷環(huán)膜法加工的多層共擠聚乙烯薄膜，包括電暈處理 層、芯層、熱封層，按質(zhì)量份計，各層的配方包括
(1)電暈處理層
低密度聚乙烯80份；丙烯聚合物5份；粒徑5um的二氧化硅0. 005份；芥酸酰胺0. 2 份；芐基類成核劑0. 2份；氟碳樹脂0. 2份；
(2)芯層
線性低密度聚乙烯30份、線性中密度聚乙烯20份、線性高密度聚乙烯45份，丙烯聚合 物5份；粒徑5um的二氧化硅0. 005份；芥酸酰胺0. 2份；芐基類成核劑0. 2份；氟碳樹脂 0. 2 份；
(3)熱封層
茂金屬低密度聚乙烯80份；丙烯聚合物5份；粒徑5um的二氧化硅0. 005份；芥酸酰 胺0. 2份；芐基類成核劑0. 2份；氟碳樹脂0. 2份。實施例7 —種利用下吹水冷環(huán)膜法加工的多層共擠聚乙烯薄膜，包括電暈處理 層、芯層、熱封層，按質(zhì)量份計，各層的配方包括
(1)電暈處理層
低密度聚乙烯80份；丁烯聚合物20份；粒徑15um的氧化鎂1份；芥酸酰胺0. 2份；芐 基類成核劑0. 2份；氟碳樹脂0. 2份；
(2)芯層
茂金屬低密度聚乙烯30份、茂金屬中密度聚乙烯20份、茂金屬高密度聚乙烯10份；丁 烯聚合物30份；粒徑15um的氧化鎂1份；芥酸酰胺0. 2份；芐基類成核劑0. 2份；氟碳樹 脂0. 2份；
(3)熱封層
茂金屬低密度聚乙烯80份；丁烯聚合物20份；粒徑15um的氧化鎂1份；芥酸酰胺0. 2 份；芐基類成核劑0. 2份；氟碳樹脂0. 2份。
權(quán)利要求
一種利用下吹水冷環(huán)膜法加工的多層共擠聚乙烯薄膜，包括電暈處理層、熱封層，其特征在于，按質(zhì)量份計，所述的電暈處理層、熱封層的配方包括電暈處理層聚乙烯 60－95份；丁烯聚合物或丙烯聚合物5－40份；開口劑 0.005 1份；爽滑劑0.005 1份；成核劑0.005 0.5份；氟碳樹脂0 0.5份；熱封層聚乙烯60－95份；丁烯聚合物或丙烯聚合物5－40份；開口劑0.005 1份；爽滑劑0.005 1份；成核劑0.005 0.5份；氟碳樹脂0 0.5份。
2.按照權(quán)利要求1所述的多層共擠聚乙烯薄膜，其特征在于在電暈處理層和熱封層 之間設(shè)有芯層按質(zhì)量份計，所述芯層的配方包括聚乙烯60 - 95份；丁烯聚合物或丙烯聚合物5 — 40份；開口劑0. 005-1份；爽滑劑 0. 005-1份；成核劑0. 005-0. 5份；氟碳樹脂0-0. 5份。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的多層共擠聚乙烯薄膜，其特征在于所述的成核劑為芐 基類成核劑。
4.按照權(quán)利要求1所述的多層共擠聚乙烯薄膜，其特征在于所述的電暈處理層的聚 乙烯，可為高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯的一種或多種。
5.按照權(quán)利要求1所述的多層共擠聚乙烯薄膜，其特征在于所述的熱封層的聚乙烯， 可為茂金屬高密度聚乙烯，茂金屬低密度聚乙烯，茂金屬中密度聚乙烯的一種或多種。
6.按照權(quán)利要求2所述的多層共擠聚乙烯薄膜，其特征在于所述的芯層的聚乙烯，可 用高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、線性 中密度聚乙烯、線性高密度聚乙烯、茂金屬低密度聚乙烯、茂金屬中密度聚乙烯、茂金屬高 密度聚乙烯中的一種或多種。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的多層共擠聚乙烯薄膜，其特征在于所述開口劑為二氧 化硅、氧化鎂、PMMA。
8.按照權(quán)利要求7所述的多層共擠聚乙烯薄膜，其特征在于所述的二氧化硅及氧化 鎂的粒徑為5-15um。
9.按照權(quán)利要求7所述的多層共擠聚乙烯薄膜，其特征在于所述的PMMA的粒徑為 10-20um。
10.按照權(quán)利要求1或2所述的多層共擠聚乙烯薄膜，其特征在于所述爽滑劑，可用 芥酸酰胺或油酸酰胺。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用下吹水冷環(huán)膜方法加工的多層共擠聚乙烯薄膜，包括電暈處理層、熱封層，也可包括芯層，各層配方為聚乙烯60－95份，丁烯聚合物或丙烯聚合物5－40份，開口劑0.005-1份，爽滑劑0.005-1份，成核劑0.005-0.5份，氟碳樹脂0-0.5份，本發(fā)明配方通過加入丁烯聚合物或丙烯聚合物引入球形晶體，在成核劑的作用下提高了結(jié)晶度，在氟碳樹脂作用下調(diào)整薄膜表面微觀平整度，使薄膜兼有復(fù)合膜高復(fù)合強度和良好開口性、同時具有高透明度，能耐100℃以上水煮殺菌與121℃以下蒸煮殺菌，薄膜摩擦系數(shù)低，產(chǎn)品外觀優(yōu)良，本配方的產(chǎn)品達到了理想的加工性、光學(xué)性、機械性、耐溫性的相互平衡，并可規(guī)模化生產(chǎn)，工業(yè)化生產(chǎn)成本低。
文檔編號C08L33/12GK101927590SQ201010114858
公開日2010年12月29日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者苗雨豐, 鄭勇 申請人:成都思雅科高分子材料有限公司