本發(fā)明涉及薄膜領(lǐng)域，特別是涉及一種高模量bopp消光膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、雙向拉伸聚丙烯消光膜是一種低光澤度、高霧度、呈現(xiàn)消光外觀的bopp薄膜，由消光層、芯層和底層通過共擠雙向拉伸工藝制備而成。因其外觀呈漫反射消光效果，具備典雅氣質(zhì)，通常的加工方式有：塑塑復(fù)合、紙塑復(fù)合，廣泛用于食品、禮品、書刊雜志等領(lǐng)域。

2、但是選用聚丙烯(pp)與高密度聚乙烯(hdpe)共混制備的消光料時(shí)，會(huì)導(dǎo)致bopp消光膜的模量下降，在薄膜消光層厚度減薄后，bopp消光膜模量下降的問題會(huì)更突出。一般通過添加増挺劑等辦法來提高薄膜模量，雖能一定程度上改善薄膜模量，但仍無法完全滿足客戶應(yīng)用需求，具體地，在下游客戶進(jìn)行紙塑復(fù)合過程中會(huì)使用盤刀切薄膜并將薄膜沿縱向拉斷，由于消光膜縱向模量不足，薄膜會(huì)在拉斷后出現(xiàn)膠邊的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種高模量bopp消光膜，通過在上表層添加5wt％～10wt％乙烯-降冰片烯共聚物并限定降冰片烯的插入率為20mol％～25mol％，在芯層添加3wt％～7wt％丙烯-降冰片烯共聚物，再協(xié)同兩次縱向拉伸和一次橫向拉伸的生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)順暢地生產(chǎn)出具有超薄消光層且消光均勻的高模量bopp消光膜，具有高霧度，低光澤度，高模量、生產(chǎn)順暢的優(yōu)點(diǎn)。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的：

3、一種高模量bopp消光膜，包括依次設(shè)置的上表層、芯層和下表層；

4、所述上表層包括90wt％～95wt％高霧度消光料和5wt％～10wt％乙烯-降冰片烯共聚物；所述乙烯-降冰片烯共聚物中降冰片烯的插入率20mol％～25mol％；所述上表層的厚度為1.1μm～1.3μm；

5、所述芯層包括88wt％～95wt％等規(guī)聚丙烯和3wt％～7wt％丙烯-降冰片烯共聚物；

6、所述下表層包括等規(guī)聚丙烯；

7、所述高模量bopp消光膜的制備方法包括以下步驟：先進(jìn)行一次縱向拉伸，再進(jìn)行橫向拉伸，再進(jìn)行二次縱向拉伸。

8、本發(fā)明所述的高模量bopp消光膜，在上表層添加5wt％～10wt％乙烯-降冰片烯共聚物并限定降冰片烯的插入率為20mol％～25mol％，在芯層添加3wt％～7wt％丙烯-降冰片烯共聚物，再協(xié)同兩次縱向拉伸和一次橫向拉伸的生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)順暢地生產(chǎn)出具有超薄消光層且消光均勻的高模量bopp消光膜，具有高霧度，低光澤度，高模量、生產(chǎn)順暢的優(yōu)點(diǎn)。

9、本發(fā)明采用向消光層添加乙烯-降冰片烯共聚物的方案，采用乙烯-降冰片烯共聚物替代部分作為海相的高密度聚乙烯，降低了消光層中偏軟的高密度聚乙烯的含量，實(shí)現(xiàn)消光層充分減薄且減薄后的消光層能夠順暢地二次縱向拉伸，提高了消光層的挺度，協(xié)同二次縱向拉伸，共同提高薄膜整體模量，同時(shí)保證產(chǎn)品霧度；進(jìn)一步地，本發(fā)明還限定乙烯-降冰片烯共聚物的含量為5wt％～10wt％，在不影響薄膜外觀的前提下進(jìn)一步確保了薄膜的模量，若乙烯-降冰片烯共聚物的含量小于5wt％，會(huì)導(dǎo)致hdpe流動(dòng)性差，進(jìn)而導(dǎo)致薄膜出現(xiàn)霧度差、消光不均的問題；若乙烯-降冰片烯共聚物的含量大于10wt％，對(duì)薄膜模量的提高不明顯，但會(huì)增加成本。進(jìn)一步地，本發(fā)明還將乙烯-降冰片烯共聚物中降冰片烯的插入率限定在20mol％～25mol％，若插入率大于25mol％，則會(huì)由于降冰片烯本身是一種含有不飽和雙鍵的環(huán)狀烯烴，具有較高的反應(yīng)活性。這些共聚物中的不飽和雙鍵可以通過各種化學(xué)反應(yīng)引入交聯(lián)點(diǎn)，容易導(dǎo)致乙烯-降冰片烯共聚物與高密度聚乙烯之間產(chǎn)生交聯(lián)結(jié)構(gòu)，容易出現(xiàn)消光不均的現(xiàn)象，若插入率小于20mol％，則無法有效改善hdpe的流動(dòng)性能，出現(xiàn)分散不均的問題，進(jìn)而導(dǎo)致薄膜消光不均，不利于實(shí)現(xiàn)減薄消光層，若通過提高消光層厚度的方式對(duì)消光不均的現(xiàn)象進(jìn)行改善，又會(huì)降低bopp消光膜的模量，達(dá)不到改善薄膜模量的效果。

10、等規(guī)聚丙烯通常具有較高的結(jié)晶速率和較低的結(jié)晶溫度，這是因?yàn)槠渚€性分子鏈之間的空間較為開放，使得分子間的相互作用力較弱，從而容易形成晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)在芯層加入具有丙烯-降冰片烯共聚物時(shí)，一方面，由于降冰片烯較大的體積，會(huì)阻礙等規(guī)聚丙烯分子鏈的運(yùn)動(dòng)，從而降低結(jié)晶速率，但提高結(jié)晶溫度，從而有利于等規(guī)聚丙烯形成微晶結(jié)構(gòu)，有利于提升薄膜的二次縱向拉伸性能；另一方面，降冰片烯是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的單體，可以與等規(guī)聚丙烯通過氫鍵或范德華力等分子間作用力相結(jié)合，增強(qiáng)相鄰分子鏈之間的氫鍵相互作用，從而提高分子鏈間的結(jié)合力，這種結(jié)合也有助于提高等規(guī)聚丙烯的結(jié)晶度和力學(xué)性能，從而提高薄膜的模量。

11、基于此，本發(fā)明采用向芯層中添加丙烯-降冰片烯共聚物的方案，一方面通過丙烯-降冰片烯共聚物增加分子間的作用力，為等規(guī)聚丙烯的熔融過程提供一個(gè)有利的成核環(huán)境，有助于提高芯層的結(jié)晶度和力學(xué)性能，從而提高薄膜的模量；另一方面降低球晶的尺寸，使等規(guī)聚丙烯形成微晶結(jié)構(gòu)，有利于二次縱向拉伸，從而提升薄膜模量，同時(shí)有效保證薄膜的透光率，且提升拉伸期間的生產(chǎn)暢順性，同時(shí)確保厚度平整。

12、在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還限定了丙烯-降冰片烯共聚物的含量為3wt％～7wt％，確保了薄膜生產(chǎn)的順暢。具體地，若丙烯-降冰片烯共聚物的含量小于3wt％，則提升薄膜的模量作用不明顯，若丙烯-降冰片烯共聚物的含量大于7wt％，則不利于雙向拉伸，易導(dǎo)致在生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)連續(xù)破膜的問題。

13、針對(duì)客戶在縱向拉斷期間出現(xiàn)的問題，本發(fā)明還采用二次縱向拉伸、一次橫向拉伸的工藝，提高bopp薄膜的縱向取向度，從而提高薄膜的縱向模量，同時(shí)也更有針對(duì)性地規(guī)避客戶在縱向拉斷后薄膜出現(xiàn)膠邊的問題。本發(fā)明在消光層添加一定量的乙烯-降冰片烯共聚物和在芯層添加一定量的丙烯-降冰片烯共聚物，有利于具有超薄消光層的bopp消光膜進(jìn)行二次縱向拉伸，有效解決了具有超薄消光層的bopp消光膜通常無法順暢二次縱向拉伸的問題或者二次拉伸后會(huì)出現(xiàn)厚度不均、破膜的問題，進(jìn)一步保證了具有超薄消光層的bopp消光膜生產(chǎn)的質(zhì)量和順暢性，且具有高模量。

14、本發(fā)明在消光層添加一定量的乙烯-降冰片烯共聚物、在芯層添加一定量的丙烯-降冰片烯、二次縱向拉伸和一次橫向拉伸工藝的協(xié)同作用下，實(shí)現(xiàn)了順暢地生產(chǎn)具有超薄消光層且消光均勻的高模量bopp消光膜，改善了薄膜在下游應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)的膠邊問題。

15、進(jìn)一步地，所述丙烯-降冰片烯共聚物中降冰片烯的插入率為40mol％～50mol％。雖然提升芯層中等規(guī)聚丙烯的結(jié)晶溫度、進(jìn)而促進(jìn)等規(guī)聚丙烯形成微晶結(jié)構(gòu)，有利于提高薄膜的生產(chǎn)暢順性，但過高的結(jié)晶溫度會(huì)導(dǎo)致等規(guī)聚丙烯形成完善程度較高的結(jié)晶，導(dǎo)致薄膜生產(chǎn)時(shí)雙向拉伸難度大，容易出現(xiàn)破膜的問題。因此發(fā)明人還將丙烯-降冰片烯共聚物中降冰片烯的插入率限定在40mol％～50mol％。丙烯-降冰片烯共聚物中降冰片烯的插入率小于40mol％時(shí)，提升消光膜模量效果不明顯；進(jìn)一步地，降冰片烯的插入率過高會(huì)導(dǎo)致丙烯-降冰片烯共聚物的分子量增加，分子量越大，丙烯鏈段占的比例越小，因此玻璃化轉(zhuǎn)變溫度也越高，本發(fā)明中，丙烯-降冰片烯共聚物中降冰片烯的插入率大于50mol％時(shí)，會(huì)導(dǎo)致等規(guī)聚丙烯的結(jié)晶溫度過高，有更多鏈段趨于形成完善程度高的結(jié)晶，增大雙向拉伸和二次縱向拉伸的難度，導(dǎo)致生產(chǎn)期間容易出現(xiàn)破膜問題。

16、進(jìn)一步地，所述一次縱向拉伸的拉伸倍率為4.8～5倍，所述橫向拉伸的拉伸倍率為6.5～8倍，所述二次縱向拉伸的拉伸倍率為1.1～1.2倍。采用上述相應(yīng)的拉伸倍率，有利于協(xié)同提高薄膜的整體模量，且保證生產(chǎn)的順暢性。

17、進(jìn)一步地，所述下表層包括94wt％～96wt％等規(guī)聚丙烯和4wt％～6wt％抗粘連母料。

18、進(jìn)一步地，所述高霧度消光料包括61-63wt％高密度聚乙烯和37-39wt％共聚聚丙烯；其中，共聚聚丙烯為乙丙共聚聚丙烯。

19、進(jìn)一步地，所述等規(guī)聚丙烯的熔點(diǎn)為170℃～180℃，所述等規(guī)聚丙烯的熔融指數(shù)為2g/10min～4g/10min。

20、進(jìn)一步地，進(jìn)行所述一次縱向拉伸和所述二次縱向拉伸時(shí)，所述上表層的溫度為120℃～135℃，所述下表層的溫度為135℃～155℃，進(jìn)行所述橫向拉伸時(shí)，所述上表層的溫度和所述下表層的溫度均為140℃～180℃。上述溫度范圍有利于保證厚片的充分加熱拉伸，提高薄膜的模量。

21、進(jìn)一步地，所述芯層還包括2wt％～5wt％助劑，所述助劑為抗靜電母料、爽滑母料、氫化石油樹脂中的一種或幾種。

22、進(jìn)一步地，所述抗粘連母料中的抗粘連劑有效含量為6wt％，所述抗粘連劑為氣相二氧化硅。

23、本發(fā)明還提供一種上述任一所述的高模量bopp消光膜的制備方法，包括以下步驟：將經(jīng)篩選后的各層組分原料投入配料單元并攪拌均勻，經(jīng)計(jì)量后進(jìn)入擠出機(jī)，待熔融塑化并經(jīng)均化計(jì)量后，各層的熔體經(jīng)過過濾器后通過模頭多層共擠出，按照平膜法，流延鑄片后激冷成厚片，厚片先進(jìn)行一次縱向拉伸，再進(jìn)行橫向拉伸，再進(jìn)行二次縱向拉伸，形成雙向拉伸薄膜，薄膜經(jīng)冷卻后，進(jìn)行電暈處理、火焰處理、等離子處理中的一種，然后收成薄膜母卷，薄膜母卷經(jīng)過時(shí)效處理、分切制得成品。

24、為了更好地理解和實(shí)施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。