CN101676324B - Bopp合成纸专用母料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了BOPP合成纸专用母料及其制备方法，由如下组份和重量百分数组成：聚丙烯树脂27％-40％，功能性填料58％-70％，抗氧剂0.2％-0.5％，润滑剂0.2％-1％，荧光增白剂0.2％-0.5％，钛白粉0.5％-1.5％。本发明提供的BOPP合成纸专用母料不仅拥有良好的物理机械性能，而且阻隔性能优良，保证被包装物品不会发生变质现象，同时薄膜拥有珠光效果，装饰性强，印刷性好。本发明的制备方法采用多点侧喂料设计，克服了传统的母料两步法制造工艺存在的需要大量预混料、生产效率低且母料挤出时容易堵塞滤网、油烟大、易破膜等问题。简化了珠光合成纸母料的制造工艺，提高了生产效率，降低了单位能耗，大幅度提高了母料的品质，具有非常重要的实用意义。

Description

BOPP合成纸专用母料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于BOPP合成纸的母料。

背景技术

BOPP合成纸专用母料是以聚丙烯树脂和功能性填料为主要原料、通过挤出加工而成的、同时具有塑料和纸特征的多功能性材料。合成纸是一种环保产品，具有比重轻、强度大、抗撕裂、印刷性好、遮光、抗紫外线、经久耐用、经济环保等特点。由于合成纸的生产过程无污染，可以100％回收，循环使用，是现代纸张生产的一次重大改革。BOPP合成纸母料的主要成分是碳酸钙等功能性填料，当BOPP膜在双向拉伸的过程中，添加母料的芯层在拉伸过程中功能性填料会剥落形成无数均匀的空隙，当光线进入空穴时，发生干涉，经过多层的干涉，最终会形成珠光效应。白色不透明的BOPP珠光纸具有纸张一样的质感，低的密度，优良的平整性和气体阻隔性，广泛应用于干果、糖果、雪糕、礼品的直接包装，同时它还是一种较好的印刷基衬。目前，合成纸产品销售额每年以10％的速度递增，合成纸部分取代普通纤维纸的步伐在加快。

国内现有的合成纸专用母料通常采用双阶机，分两步制成母料。这是因为合成纸专用母料中功能性填料的添加质量百分比通常很高(碳酸钙和钛白粉总含量高达72％或更高)，采用一步法直接造粒不可行，主要难点是填料粉体难下料，容易架桥，即使强制喂进挤出机也很难实现很好的复合，填料分散情况不佳，没有复合好的碳酸钙粉体容易从排烟口和真空口中冒出，所以现有国内的厂家都采取两步法制备该母料。第一步：将配方中一半质量份数的功能性填料和其它所有组分按一定加料顺序投入到高混机混合均匀，然后加入到密炼机中密炼做成一步料；第二步：将一步料和另一半质量分数的碳酸钙投入到双螺杆挤出机中剪切混配挤出造粒，然后分切包装。该制备方法的弊端是能耗大，生产效率不高，功能性填料分散不佳，配方体系中至少采用10％以上PE蜡，矿物油等助分散剂，这些助剂对于后期拉膜有不利影响，表现在易破膜和挤出机头油烟大，特别是物料经过两次剪切，部分降解，树脂的熔体流动速率提高，黑点现象严重。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种具有良好物理机械性能，而且阻隔性能优良，珠光效果好，装饰性强，印刷性好的BOPP合成纸专用母料。

本发明的另一个目的是提供上述BOPP合成纸专用母料的制备方法。

本发明的BOPP合成纸专用母料，由如下组分和重量百分数组成：

聚丙烯树脂                    27％-40％

功能性填料                    58％-70％

抗氧剂                        0.2％-0.5％

润滑剂                        0.2％-1％

荧光增白剂                    0.2％-0.5％

钛白粉                        0.5％-1.5％。

在上述BOPP合成纸专用母料中，所述聚丙烯树脂优选自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或两者的混合物。聚丙烯树脂的熔体流动速率(MI)为3-10g/10min。

在上述BOPP合成纸专用母料中，本发明中使用聚丙烯树脂在合成纸专用母料的制备中非常重要，既要求树脂体系不能影响物料的物理机械性能，而且还要耐受高温不发生挥发和分解。本发明所采用的树脂体系为聚烯烃，优选均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或两者的混合物。体系中含有小碎片状聚烯烃，可以有效改善各组分的分散性，降低界面黏附，既利于加工成型，也确保了功能性填料在母料中的良好分散，同时因为成分为高聚物，不会像PE腊和矿物油在200℃以上发生挥发和分解。

在上述BOPP合成纸专用母料中，所述功能性填料优选自碳酸钙、珠光粉、滑石粉中的一种或一种以上的混合物。功能性填料在合成纸专用母料的制备中非常重要，即要求容易分散，且粒径大小合适，均匀。由于最终要制成BOPP膜，所以功能性填料的白度要高。所述功能性填料也可以是经过经偶联处理的，功能性填料的中位粒径为0.5-5um。

在上述BOPP合成纸专用母料中，所述抗氧剂优选自酚类、胺类、亚磷酸酯类、受阻酚类、丙烯酰基官能团、硫代酯中的一种或一种以上的混合物。如1010、DLTDP、DSTDP、168、TNPP等。抗氧剂保证材料在加工使用过程中有良好的稳定性，避免色泽性能发生变化。

在上述BOPP合成纸专用母料中，所述润滑剂选自低分子酯类或金属皂类。如硬脂酸锌、硬脂酸钙等。润滑剂能降低塑料加工时的能耗，减少在加工过程中内摩擦产生的热量和机械应力，从而提高塑料的热稳定性。

上述BOPP合成纸专用母料的制备方法，包括如下步骤：(1)将PP树脂与抗氧剂、润滑剂、荧光增白剂，钛白粉在高速混料机中混合均匀；(2)将上面混好的物料加入主喂料器，功能性填料和助分散树脂放入侧喂料机多点喂料，物料经由喂料器送入双螺杆挤出机中，物料被螺杆高速剪切和混炼，一次熔融挤出，螺筒各分区温度保持在200～240℃之间。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明提供的BOPP合成纸专用母料以BOPP专用树脂为基材，制成的膜不仅拥有良好的物理机械性能，而且阻隔性能优良，保证被包装物品不会发生变质现象，同时薄膜拥有珠光效果，装饰性强，印刷性好。

2.本发明公开了一种制造BOPP合成纸专用母料的新技术，该技术通过多点侧喂料设计，克服了传统的母料两步法制造工艺存在的需要大量预混料、生产效率低且母料挤出时容易堵塞滤网、油烟大、易破膜等问题，该工艺路线无须预混料，无须采用两步添加功能性填料，通过失重式喂料器多点侧喂料，在双螺杆挤出机中挤出造粒，优化螺杆螺纹元件组合，以保证粉体在高含量下的良好分散和顺利喂料，螺纹元件的Do/Di大于1.55。简化了珠光合成纸母料的制造工艺，提高了生产效率，降低了单位能耗，大幅度提高了母料的品质，具有非常重要的实用意义。

具体实施方式

制备方法为：

(1)将PP树脂与抗氧剂、润滑剂、荧光增白剂，钛白粉在高速混料机中混合均匀；(2)将上面混好的物料加入主喂料器，功能性填料放入侧喂料机多点喂料，物料经由喂料器送入双螺杆挤出机中，物料被螺杆高速剪切和混炼，一次熔融挤出，螺筒各分区温度保持在200～240℃之间；螺杆的转速高达1000RPM。

实施例1：

PP树脂                                     39.6％

OB增白剂                                   0.2％

碳酸钙                                     58％

1010+168抗氧剂                             0.2％

硬脂酸锌                                   1％

钛白粉                                     1％

实施例2：

PP树脂                                     35.3％

OB增白剂                             0.5％

碳酸钙                               60％

滑石粉                               2％

1010+168抗氧剂                       0.2％

硬脂酸锌                             1％

钛白粉                               1％

实施例3：

PP树脂                               27.6％

OB增白剂                             0.2％

碳酸钙                               60％

滑石粉                               10％

抗氧剂                               0.2％

润滑剂                               1％

钛白粉                               1％

检测结果如表1：

表1

本发明所提供的BOPP合成纸专用母料在客户生产线上拉膜测试OK，没有发生过滤网堵塞，所产膜层间剥离良好，珠光色泽好，纸质感强，印刷性能好。

Claims (6)

1.BOPP合成纸专用母料，其特征在于由如下组份和重量百分数组成：

所述功能性填料选自碳酸钙、珠光粉、滑石粉中的一种或一种以上的混合物。

2.如权利要求1所述的母料，其特征在于所述聚丙烯树脂选自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或两者的混合物。

3.如权利要求1所述的母料，其特征在于所述功能性填料是经过经偶联处理的，功能性填料的中位粒径为0.5-5um。

4.如权利要求1所述的母料，其特征在于所述抗氧剂选自酚类、胺类、亚磷酸酯类、受阻酚类、硫代酯中的一种或一种以上的混合物。

5.如权利要求1所述的母料，其特征在于所述润滑剂选自低分子酯类或金属皂类。

6.如权利要求1所述的母料，其特征在于所述聚丙烯树脂的熔体流动速率为3-10g/10min。