[发明专利]一种用于贴覆金属基板的流延聚丙烯薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯薄膜及其制备方法，尤其涉及一种用于贴覆金属基板的流延聚丙烯薄膜及其制备方法。

背景技术

在金属制罐行业中，罐身材料一般为镀锡薄钢板、镀铬薄钢板或镀铬薄铝板，为了保护金属不受腐蚀，通常在制罐金属材料的外表面涂抹一层涂料，然而涂布过程中会有污染环境的有机溶剂挥发，且涂料以及涂布设备价格昂贵，并且涂布工艺复杂。

后来，人们发现双拉聚酯薄膜可以贴覆在金属基板表面，解决了有机溶剂对环境污染的问题，但是也存在一些缺陷，例如：双拉聚酯薄膜熔点高，热贴到金属基板表面时需要较高的温度（一般为240-280℃），消耗较多的能源，对设备要求也高，覆膜工艺复杂；此外，双向拉伸聚酯薄膜分子高度取向，经过电晕虽然可以印刷，但是对油墨的适应性差，且印刷强度普遍不高；另外，双拉聚酯薄膜断裂伸长率较低，通常约120%~180%，对于有深加工需要的金属基板（加工过程金属基板的延伸率可达300%以上）在拉伸的过程中会发生薄膜与金属基板分离或表层薄膜断裂等问题。

而流延工艺生产的聚烯烃薄膜，虽然具有熔点低，断裂伸长率高（一般可达到400%以上）的优点，但是其在不使用粘合剂的情况下，与金属基板的贴覆力低，特别是难以满足金属变形之后高温蒸煮所需要的高贴覆力，目前主要用于软包装。

因此如何开发一种新的薄膜具有高断裂伸长率、可在低温条件下，不使用粘合剂即可良好贴覆在金属基板表面成为有待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种流延聚丙烯薄膜，通过使用特定特性粘数的聚丙烯改性树脂和聚丙烯树脂以特定厚度比例通过共挤流延工艺制备而成，该流延聚丙烯薄膜可在低温条件下，不使用粘合剂即可贴合至金属基板表面，并且断裂伸长率大，后续加工性强。

本发明还提供了一种流延聚丙烯薄膜的制备方法，通过流延方法制成贴覆温度较低，断裂伸长率大、与金属基板贴覆性好的流延聚丙烯薄膜。

本发明提供的一种流延聚酯聚丙烯薄膜，所述聚丙烯薄膜包括A、B层，所述A层为聚丙烯改性树脂层，所述B层为聚丙烯树脂层，所述A层与B层的厚度比为20-40:60-80，所述流延聚丙烯薄膜使用共挤流延工艺制备而成，所述聚丙烯改性树脂和聚丙烯树脂的特性粘数≥0.7dL/g，所述聚丙烯改性树脂的改性单体为马来酸酐。

在本发明的技术方案中，优选的，所述流延聚丙烯薄膜的厚度为15～50μm。进一步优选的，所述流延聚丙烯薄膜的厚度为25～50μm。进一步优选的，所述流延聚丙烯薄膜的厚度为20～30μm。

本发明的方案中，所述改性单体在聚丙烯改性树脂中的摩尔含量为5~20%。

过高的马来酸酐含量一方面会破坏聚丙烯改性树脂的粘合性和结晶性，另一方面会带来使用安全方面(马来酸酐单体对人体有害)的问题，过低的马来酸酐含量会使聚丙烯改性树脂难以与金属基板贴覆。本发明选择5~20%的单体含量范围，以及特定的流延聚丙烯薄膜的厚度、A层与B层的比例，能够保证聚丙烯改性树脂与金属基板的良好贴覆，即使高温蒸煮，所述薄膜也不会起皱、不会与金属基板分离。进一步的，选择特定的特性粘数的聚丙烯改性树脂和聚丙烯树脂，使得本申请的流延聚丙烯薄膜在获得具有良好的贴覆性能的同时、还具有断裂伸长率高、熔点低、抗冲击性高的优点。

在本发明方案中，马来酸酐作为改性单体制备聚丙烯改性树脂，可以通过熔融法进行，例如可在螺杆挤出机中，控制螺杆挤出机以及模口的温度在155-200℃之间进行马来酸酐接枝聚丙烯。当然，本领域技术人员可以根据需要选择合适的熔融温度和条件，只要最终制备出的聚丙烯改性树脂特性粘数≥0.7dL/g即可。

本发明提供的流延聚丙烯薄膜的制备方法，包括：

（1）将所述聚丙烯改性树脂与聚丙烯树脂分别放入不同料筒中，通过不同的螺杆挤出机熔融，然后经多流道共挤出机头的模口挤出聚丙烯改性树脂与聚丙烯树脂的熔体，所述螺杆挤出机以及模口的温度控制在190-230℃之间；

（2）所述熔体经流延辊流延，冷却辊冷却后得到冷却后的薄膜初品，控制所述流延辊的温度为30~60℃，以及所述流延辊的线速度是熔体从模口挤出速度的5～20倍；

（3）将所述薄膜初品在150~170℃热定型1~8秒，然后经冷却、收卷、分切得到所述流延聚丙烯薄膜。