[发明专利]高阻隔共挤出拉伸薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种非均质高阻隔共挤出拉伸薄膜，为透明或印刷有被包装物图文信息的多层薄膜，厚度在0.008-0.150毫米范围内，是适于印刷、复合、真空包装或充气包装并可二次热封的多层薄膜，特别涉及一种由三层和三层以上树脂辅助共混工艺，采用吹塑和流延共挤出纵向拉伸的成型方法获得的纵向拉伸高阻隔共挤出薄膜。拉伸倍率在0.3倍-12倍的范围内。当厚度与同结构的共挤出薄膜相同时，通过0.3倍-12倍范围的纵向拉伸。薄膜的气体、水蒸气阻隔性提高幅度为10％-300％。当气体、水蒸气阻隔性能与同结构的共挤出薄膜相同时，通过0.3倍-12倍范围的纵向拉伸。拉伸薄膜的厚度减薄范围为30％-1200％。这种高阻隔共挤出拉伸薄膜，可广泛用于食品、加工肉类产品、日用品、化妆品、化工产品、农药、军工产品密封软包装，印刷基材，以及满足充气或抽真空等各种功能包装，特别适合各种环境下的高阻湿、阻氧、阻油、保香等各种阻隔应用。并可以通过印刷、复合、涂布、制袋等二次加工方法赋予新的功能。

背景技术

塑料薄膜已经发展成为我国产量最大、品种最多的塑料制品之一，广泛应用于包装、电子电器、农业、建筑装饰及日用品等领域，其产量约占塑料制品总产量的20％。从应用领域来看，塑料薄膜使用最广的是包装工业，其次是农用塑料薄膜，其余用作电工材料、感光材料等。除传统的PE、PVC、PS外，BOPET(双向拉伸聚酯薄膜)、BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜)、BOPA(双向拉伸尼龙薄膜)是近几年迅速发展起来的新型薄膜材料。

塑料薄膜经过拉伸可有效改善材料的拉伸性能(拉伸强度是未拉伸薄膜的3-5倍)、阻隔性能、光学性能、耐热耐寒性、尺寸稳定性、厚度均匀性等多种性能，并具有生产速度快、产能大、效率高等特点，市场发展迅速。

根据市场需求分析，拉伸薄膜的发展方向具有以下特点：

(1)超薄型、厚型膜

以BOPET薄膜来说，目前国内双拉生产线所生产的规格绝大部分是在8-75μ范围内，其产能已远远供大于求。而4μ以下或150μ以上的厚膜却有相当大的发展空间，特别是厚膜的应用范围在不断扩大，如液晶显示器及等离子显示装置的屏幕保护膜对PET厚膜需用量相当大，值得关注。太阳膜、防爆膜在汽车和建筑物方面的应用也日益广泛，市场极其广阔。

(2)多层共挤出拉伸

随着科学技术的发展，均质材料的应用已受到限制。为了提高薄膜的综合性能，拉伸薄膜采用多层共挤生产多功能的、可以满足更多用途的薄膜，如热封膜、高阻隔膜、抗紫外线辐射膜等。然而，采用多层复合的方法在赋予包装薄膜多种功能并根据需求通过结构的组合量化功能的应用，对降低材料成本和有效地提高阻隔性也已经出现了明显的技术瓶颈。

塑料薄膜拉伸的原理：是将高聚物树脂通过挤出机加热熔融挤出厚片后，在玻璃化温度以上、熔点以下的适当温度范围内(高弹态)，通过拉伸机，在外力作用下，沿外力方向进行一定倍数的拉伸，从而使高聚物的分子链或结晶面在平行于薄膜平面的方向上进行取向而有序排列；然后在拉紧状态下进行热定型使取向的大分子结构固定下来；最后经冷却及后续处理制得薄膜。

采用纵向拉伸方法生产的薄膜可以很好地提升薄膜的性能。无论是离线还是在线纵向拉伸吹膜和流延膜，都可以加强薄膜的阻隔性、强度、平整性、抗张强度和孔隙率。纵向可以简化拉伸过程，并且用同样数量的树脂可以多生产出2-3倍的薄膜成品。纵向拉伸膜表面平滑的特性可以大大加快二次加工过程的速度，并增加更多的附加值。树脂供应商对纵向拉伸也越来越感兴趣，因为它可以制造出双向拉伸所达不到的特性。纵向拉伸可以提高EVOH的阻隔性，而双向拉伸却只能破坏它。纵向拉伸HDPE具有非常好地易折叠性，而采用双向拉伸的话，这种性质就会消失。

虽然纵向拉伸膜有这么多优异的性能，但在市场上的纵向拉伸薄膜产品只局限于一小部分相对简单的均质(单层)拉伸膜，大多数的纵向拉伸膜很难被生产出成功的产品。例如：纵向拉伸能加强尼龙和EVOH的阻隔性能，但是纵向拉伸也会使它们的强度变差。关键是很难正确把握预热、拉伸和退火的工艺条件。对于多层的非均质纵向拉伸膜来说，由于各层聚合物具有不同的玻璃化转化温度和熔点转化温度以及相态区域(高弹态)，要在相同的预热条件下，通过拉伸机，在外力作用下，沿外力方向进行一定倍数的拉伸，使不同类型的高聚物的分子链或结晶面在平行于薄膜平面的方向上进行取向而有序排列是十分困难的。现有技术仅仅解决了均质高聚物的取向。