[发明专利]光降解双向拉伸聚丙烯薄膜的制造方法

说明书

本发明涉及一种光降解双向拉伸聚丙烯薄膜的制造方法。

双向拉伸聚丙烯薄膜(下简称为BOPP薄膜)是近二十年发展起来，用作高档商品(如香烟、食品、药品、服装、音像制品等)的包装材料、印刷覆合基材和涂布胶粘带基材等，该类薄膜具有极其清晰的透明度、光亮鲜艳的光泽度和良好的阻隔性能，且适宜在包装、涂布、覆合等加工过程高速作业，具有极高的经济价值，成为目前方兴未艾的高新技术产业。但是这些商品经消费后，BOPP薄膜将成为零散的生活垃圾。由于聚丙烯的分子链极大，在自然条件下难以彻底降解腐烂，将对人类的生存环境造成污染，开发光降解BOPP薄膜，对于保护和改善人类生存环境具有重要意义，因此世界各国都将降解塑料薄膜列为优先发展高新技术产业化的重点领域。目前国内外仍缺乏关于光降解BOPP薄膜的专利和文献报道，因此，研究开发光降解BOPP薄膜制造技术十分必要。

在工业化生产上，生产BOPP薄膜的线速度通常为农用吹塑薄膜的10-15倍，既要使BOPP薄膜具有降解的特性，又要保持其优良的光学性能、热学性能和机械性能，因此制造这类薄膜的技术难度相当大。

本发明的目的是提供一种光降解双向拉伸聚丙烯薄膜的制造方法。

本发明提供了一种光降解双向拉伸聚丙烯薄膜(包括热收缩膜、热封包装膜和平膜)的制造方法，其特征是使用双向拉伸级聚丙烯均聚和/或共聚专用树脂经共挤出和双向拉伸制成单层或多层结构薄膜，在共挤出时，聚丙烯专用树脂的挤出温度在230-260℃的温度下挤出铸片，以10-40℃急冷结晶固化成厚片，经120-145℃的预热，在80-135℃进行纵向拉伸，拉伸比为5.0-6.5倍，在100-160℃热定型，进入横向拉伸前又经140-175℃的预热，预热后在130-180℃进行横向拉伸，横向拉伸比为6-10倍，以90-300m/min的速度牵引和收卷，制成厚度为12-50μm，光降解断裂伸长率保留率＜5％，浊度为0.8％-2.5％，光泽度为90％-98％的环保型光降解双向拉伸聚丙烯薄膜。

在本发明的方法中，所述的光降解双向拉伸聚丙烯热收缩膜和热封包装膜制造技术所使用的双向拉伸级聚丙烯专用料是指丙烯均聚物、丙烯共聚物、改性聚丙烯和添加剂(包括光敏剂、光增敏剂、抗静电剂、增滑剂、抗粘剂、稳定剂)的树脂组合物，丙烯均聚物的熔融指数为1.5-10.0(最好为2.0-4.0)g/10min，与改性聚丙烯混合作为薄膜的芯层材料。丙烯共聚物的熔融指数为3.0-10.0(最好为4-7)g/10min，作为薄膜表层的热封材料。

在本发明的方法中，所述的光降解双向拉伸聚丙烯平膜制造技术所使用的双向拉伸级聚丙烯专用料是指丙烯均聚物和添加剂(包括光敏剂、光增敏剂、抗静电剂、抗粘剂、稳定剂)的树脂组合。丙烯均聚物的熔融指数为1.5-10.0(最好为2.0-4.0)g/10min，作为薄膜的芯层材料和表层材料。

在本发明的方法中，所制得的热收缩膜的浊度为1.2％-1.9％，光泽度为92％-96％，弹性模量为2600-3000MPa，纵向热收缩率为5％-10％，横向热收缩率为5％-10％。所制得的热封包装膜的浊度为1.5％-2.5％，光泽度为92％-94％，弹性模量为2400-2800MPa，纵向热收缩率为3％-5％，横向热收缩率为3％-5％，热封强度为2.5-3.5N/mm²，所制得的平膜浊度为0.8％-1.0％，光泽度为97％-98％，湿润张力为40-43mN/m，纵向和横向的拉伸强度分别为140-170MPa和220-270MPa。

在本发明的方法中，光敏剂是指烷基酮(最好是甲基乙烯基酮)与聚乙烯或聚丙烯的接枝共聚物，烷基酮的用量＜5％，最好为1％-3％。

在本发明的方法中，所述的光增敏剂是指二烷基二硫代氨基甲酸铁、乙酰水杨基铁、乙酰丙酮铁，其用量为0.5％-3％，最好为1％-2％。

本发明的关键技术特征是选择适当的光敏剂和光增敏剂，实现双向拉伸聚丙烯薄膜的光降解以及控制光降解的速度，同时需选择相应的工艺技术，才能生产出既可降解，又符合高档商品包装、高速涂布、印刷作业要求的BOPP薄膜。光敏剂为烷基酮(最好为甲基乙烯基酮)与聚乙烯或聚丙烯的接枝共聚物，烷基酮的用量＜5％，最好为1-3％。光增敏剂为二烷基二硫代氨基甲酸铁(最好为N，N-二丁基二硫代氨基甲酸铁)，或乙酰水杨基铁、乙酰丙酮铁，用量为0.5-3％(最好为1-2％)。其它配合材料，如改性聚丙烯、稳定剂、增滑剂、抗粘剂、抗静电剂为常规用于BOPP薄膜的塑料加工助剂。