[发明专利]用于制备取向聚烯烃膜的方法和由此制备的取向聚烯烃膜

说明书

技术领域

本公开内容涉及用于制备基于聚烯烃的取向膜的方法和由此制备的基于聚烯烃的膜。更特别地，本公开内容涉及用于制备具有优异层间粘合强度的基于聚烯烃的取向膜的方法。所述方法包括在将用于热层压的树脂层层压在多层基于聚烯烃的取向膜上的挤出步骤和加工方向(MD)取向步骤后的额外挤出步骤，其中通过所述额外层压步骤层压所述用于热层压的树脂层，从而以允许通过连续挤出的方式层压，甚至在具有低熔点的树脂的情况下也是如此，因此凭借简单的过程和减少的时间降低了生产成本。本公开内容还涉及通过所述方法制备的基于聚烯烃的膜。

背景技术

通常，具有在其表面上形成的用于热层压的树脂层的取向膜广泛地用作用于包装(食品包装等)的膜。作为这样的用于热层压的膜，有聚氯乙烯(PVC)膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。然而，PVC膜会在焚烧之后放出有害物质如二英，PET膜没有成本效益且几乎不具有可回收性。

因此，常使用在可回收性和成本效益的方面有利的基于聚烯烃的取向膜，特别是通过双轴取向获得的多层双轴取向聚丙烯(BOPP)膜。聚丙烯(PP)在可回收性和成本效益的方面是有利的并且具有优异的机械特性包括拉伸强度、刚度、表面硬度和冲击强度等、光学特性包括透明性等和食品卫生特性包括非毒性和无臭特性等。因此，PP可用于包装材料(用于食品等)或用于多层贴合(片层压)。

图1为常规BOPP膜的截面示意图，图2为举例说明用于制备根据相关现有技术的BOPP膜的装置的示意图。

参照图1，BOPP膜通常包括作为芯层3的PP层、在芯层3的上部和下部上层压的第一皮层1和第二皮层2。此处，第一皮层1和第二皮层2由PP层制成。另外，用于热层压(即，热融合)的树脂层4层压在第一皮层1上。

例如，当使用这样的BOPP膜作为用于食品的包装膜或用于多层贴合(片层压)的膜、特别是用于包括在两片BOPP膜之间插入识别物质(例如照片、标识卡、印刷品或菜单板等)然后热融合的多层贴合(片层压)时，树脂层4与另一树脂层经受热层压(热融合)，由此实现密封。此处，使用能够在低温下热融合(热密封)的低温粘合剂树脂例如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)作为树脂层4。

另外，参照图2，当根据相关现有技术制备如上所述的多层BOPP膜时，在挤出模头处层压第一皮层1、芯层3和第二皮层2，同时用挤出单元5共挤出所述三个层1、2、3。然后，经挤出的多层膜通过冷却辊6，使得其被冷却，经受连续进行双轴取向，即加工方向取向(MDO)和横向取向(TDO)。

换言之，如图2所示，使经挤出的多层膜通过具有多个辊组合的加工方向取向单元7，使得其沿着加工方向(纵向)取向(MDO)，然后连续通过横向取向单元8，使得其通过导轨样式沿着宽度方向取向(TDO)。其后，在缠绕辊9缠绕已进行MDO和TDO的膜。

根据相关现有技术，多层BOPP膜的生产包括具有如上所述的挤出→冷却→MDO→TDO步骤的连续过程。因此，获得了如图1所示的具有PP／PP／PP的三层结构的多层膜。

另外，在通过上述连续过程获得多层膜后，将用于热层压的树脂层4(例如，EVA层)层压在如上所描述的第一皮层1上。此处，根据相关现有技术，将锚定层5涂覆在第一皮层1上，然后通过T-模头挤出涂覆在锚定层5上形成树脂层4，如图1所示。

此处，当形成树脂层4时，可认为其使用这样的方法，包括在多层挤出涂覆之后将低温粘合剂树脂引入皮层挤出单元而不用形成锚定层5，通过共挤出直接在第一皮层1上形成树脂层4。然而，在这样的情况下，由于第一皮层1包含低温粘合剂树脂和PP，它们在物理和化学特性方面彼此显著不同，所以不适于共挤出并且层间粘性低。换句话说，低温粘合剂树脂如EVA的熔点与PP的熔点不同，这使得其难以进行共挤出。另外，由于两种材料显示出显著不同的特性，所以它们彼此不会直接粘合，或者层间粘性(粘合强度)低。

此外，当如上使所述低温粘合剂树脂共挤出时，其可能在挤出模头处被热解，从而引起相关单元的侵蚀。由于树脂的低熔点，所以在膜通过MD取向单元7的辊R时低温粘合剂树脂可在树脂层上引起划痕，从而引起外观劣化。另外，树脂层4可粘附于辊R，从而使得其难以进行共挤出。

因此，当根据相关现有技术形成用于热层压的树脂层4时，事先将锚定层5涂覆在第一皮层1上，然后树脂层4通过分开的T模头挤出涂覆步骤形成。然而，在这样的情况下，需要额外步骤用于涂覆锚定层5以及挤出涂覆树脂层4，导致成本效益和时间效益降低，整个过程变得复杂。这引起生产成本增加。另外，锚定层5不是环境友好的。

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