CN110982152A - 高性能消光母粒及其制备所得的消光薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能消光母粒及其制备所得的消光薄膜，其中消光母粒包括高密度聚乙烯树脂、极低密度聚乙烯树脂、无规共聚聚丁烯树脂、抗氧剂和加工助剂，其中消光薄膜包括自上向下依次设置的由消光母粒制备而成的表层消光层、由高密度聚乙烯树脂和线性低密度聚乙烯树脂制备而成的芯层和由线性低密度聚乙烯树脂制备而成的里层，消光母粒通过对其中三种树脂的MFR、分子量分布指数、密度及特殊成分含量的限定，消光薄膜通过对厚度和各层薄膜树脂成分的限定，来实现最终消光薄膜雾度高、消光效果的同时具有手感良好、触感细腻的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑料母粒和塑料薄膜，尤其涉及一种高性能消光母粒及其制备所得的消光薄膜，属于高分子复合材料技术领域。
背景技术
消光薄膜一般由三层构成，表层是消光层，主要使用消光母粒或消光母粒混合挤出树脂生产，芯层主要是聚乙烯或聚丙烯树脂，里层也是聚乙烯或聚丙烯树脂，同时可能混一些其他助剂母粒。一般聚乙烯或聚丙烯薄膜都是透明的，但随着人们生活水平的提高，在包装领域消光膜因为其视觉上的独特，使用量越来越多。消光母粒作为生产消光薄膜的关键原料，能够为薄膜提供消光效果。
常见的消光母粒实现手段有两种，一种是添加无机填料，很多无机填料光泽度低，其本身自带有消光效果；另一种是采用不同的树脂进行复配，通过不同树脂折光指数的差异和不相容性达到消光效果。前一种方法因为添加无机填料，会造成消光膜比重高，且外观差，给人很廉价的感觉；后一种方法的消光膜表观相对前一种会有改善，但手感也不好，给人很粗糙的感觉。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高性能消光母粒及其制备所得的消光薄膜，使用本申请所述消光母粒制备得到的消光薄膜不仅雾度高、消光效果好，而且手感良好、触感细腻、韧性好。
本发明的技术方案是：
本申请中所述熔体质量流动速率MFR均是在190℃且2.16Kg负荷下测试所得。
一种高性能消光母粒包括按消光母粒总质量百分比计的下述各组分：高密度聚乙烯树脂(HDPE)30-60wt.％、极低密度聚乙烯树脂(VLDPE)20-50wt.％、无规共聚聚丁烯树脂(PB-R)5-30wt.％、抗氧剂1.0-2.0wt.％和加工助剂1.0-2.0wt.％。
其中所述高密度聚乙烯树脂的熔体质量流动速率MFR不高于10g/10min，且分子量分布指数D不大于5，最优分子量分布指数D不大于3。
其中所述极低密度聚乙烯树脂的熔体质量流动速率为5-100g/10min，其分子量分布指数D不小于3，且其密度不高于0.905g/cm3。
其中所述无规共聚聚丁烯树脂的熔体质量流动速率MFR不高于10g/10min，且该无规共聚聚丁烯树脂中1-丁烯含量为30wt.％-75wt.％。
其中所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按照质量比(1-2):1混合形成的复配抗氧剂，所述抗氧剂选自1010、1076、3114、168和PEP-36。
其中所述加工助剂包括硬脂酸、硬脂酸衍生物、芥酸酰胺、芥酸酰胺衍生物、油酸酰胺、油酸酰胺衍生物和含氟聚合物中的至少一种。
本发明还公开了一种上述消光母粒的制备方法，该制备方法主要包括下述步骤：
S1：准确称取高密度聚乙烯树脂30-60wt.％、极低密度聚乙烯树脂20-50wt.％、无规共聚聚丁烯树脂5-30wt.％、抗氧剂1.0-2.0wt.％和加工助剂1.0-2.0wt.％，并将上述原料投入混合机中共混至均匀，得到预混物；
S2：将前述预混物投入双螺杆挤出机中进行熔融混合并挤出造粒，得到所述高性能消光母粒，其中双螺杆挤出机的螺杆长径比为(40-45):1，螺筒温度为230-250℃，螺杆转速为500-600rpm。
本发明还公开了一种使用上述消光母粒制备而成的消光薄膜，该消光薄膜包括自上向下依次设置的由消光母粒制备而成的表层消光层、由高密度聚乙烯树脂和线性低密度聚乙烯树脂制备而成的芯层和由线性低密度聚乙烯树脂制备而成的里层。
其中所述表层消光层的厚度为2-3μm，优选2μm；所述芯层的厚度为15-16μm，优选为16μm；所述里层的厚度为2-3μm，优选为2μm。
其中所述芯层中所使用的高密度聚乙烯树脂(HDPE)的熔体质量流动速率MFR为6-8g/10min，优选为6g/10min，且所述线性低密度聚乙烯树脂(LLDPE)的熔体质量流动速率MFR为3-4g/10min，优选为4g/10min，且高密度聚乙烯树脂和线性低密度聚乙烯树脂的质量比为(1-2):1，优选为1:1；所述里层中所使用的线性低密度聚乙烯树脂的熔体质量流动速率MFR为8-10g/10min，优选为8g/10min。
本发明的有益技术效果是：本发明所述的消光母粒包括高密度聚乙烯树脂、极低密度聚乙烯树脂、无规共聚聚丁烯树脂、抗氧剂和加工助剂，其中消光薄膜包括自上向下依次设置的由消光母粒制备而成的表层消光层、由高密度聚乙烯树脂和线性低密度聚乙烯树脂制备而成的芯层和由线性低密度聚乙烯树脂制备而成的里层，消光母粒通过对其中三种树脂的MFR、分子量分布指数、密度及特殊成分含量的限定，消光薄膜通过对厚度和各层薄膜树脂成分的限定，来实现最终消光薄膜雾度高、消光效果的同时具有手感良好、触感细腻的优点。
具体实施方式
为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
按照下述具体实施例和对比例所述配方，并采用下述制备方法制备高性能消光母粒和消光薄膜，未提及的原料及制备方法均为本领域常规技术手段，本领域技术人员在聚丙烯组合物加工范围内可以做合乎实际情况的任意选择。
下述具体实施例和对比例中：
HDPE-1：MFR为1g/10min，且分子量分布指数D为3.5；
HDPE-2：MFR为15g/10min，且分子量分布指数D为4.0；
HDPE-3：MFR为0.5g/10min，且分子量分布指数D为2.5；
VLDPE-1：MFR为20g/10min，且分子量分布指数D为4.5，密度0.915g/cm3；
VLDPE-2：MFR为25g/10min，且分子量分布指数D为6.0，密度0.892g/cm3；
VLDPE-3：MFR为4g/10min，且分子量分布指数D为3.2，密度0.901g/cm3；
PB-R-1：MFR为0.4g/10min，1-丁烯含量为50wt％；
PB-1(均聚聚丁烯)：MFR为0.2g/10min，1-丁烯含量不低于98wt％。
抗氧剂：抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比为1:1混合形成；
加工助剂：硬脂酸锌和硬脂酸按质量比为1:1混合形成。
S1：准确称取高密度聚乙烯树脂30-60wt.％、极低密度聚乙烯树脂20-50wt.％、无规共聚聚丁烯树脂5-30wt.％、抗氧剂1.0-2.0wt.％和加工助剂1.0-2.0wt.％，并将上述原料投入混合机中共混至均匀，得到预混物；
S2：将前述预混物投入双螺杆挤出机中进行熔融混合并挤出造粒，得到所述高性能消光母粒，其中双螺杆挤出机的螺杆长径比为(40-45):1，螺筒温度为230-250℃，螺杆转速为500-600rpm。
表1具体实施例和对比例母粒各组分用量(wt.％)
由上述制备所得的消光母粒进行消光薄膜的制备，其制备方法也采用本领域常规使用的吹塑法等。该消光薄膜包括自上向下依次设置的由消光母粒制备而成的表层消光层、由高密度聚乙烯树脂和线性低密度聚乙烯树脂制备而成的芯层和由线性低密度聚乙烯树脂制备而成的里层；其中表层消光层厚度为2μm，芯层厚度为16μm，里层厚度为2μm。表层消光层采用上述表1中制备所得的消光母粒制备而成；芯层中所使用的高密度聚乙烯树脂(HDPE)的熔体质量流动速率MFR为6g/10min，且线性低密度聚乙烯树脂(LLDPE)的熔体质量流动速率MFR为4g/10min，且高密度聚乙烯树脂和线性低密度聚乙烯树脂的质量比为1:1；里层中所使用的线性低密度聚乙烯树脂的熔体质量流动速率MFR为8g/10min。制备所得的消光薄膜的性能参见表2中所述。
表2各消光薄膜的性能
上述消光母粒中以母粒1和母粒3为本申请较优具体实施例，以剩余母粒为对比实施例。
母粒1和母粒3进行对比可以看出，二者所使用的HDPE的MFR均符合本申请所限定范围，而母粒3中HDPE分子量分布指数D小于3，母粒1中HDPE分子量分布指数D大于3，从表2中可以看出，当HDPE分子量分布指数D小于3时，其雾度和手感更优。因此后续对比实施例均与母粒3及又母粒3制备所得的消光薄膜进行性能对比。
母粒2和母粒3进行对比可以看出，二者所使用的HDPE的分子量分布指数D均符合本申请所限定的基本范围，但母粒2中MFR大于本申请限定范围，且分子量分布指数D在3-5g/10min范围内，从表2中可以看出，母粒2制备所得薄膜雾度值较低。
母粒4、母粒5和母粒3进行对比可以看出，三者所使用VLDPE不同。母粒4中VLDPE-1的密度大于本申请所限定范围，母粒5中VLDPE-3的MFR小于本申请所限定范围，从表2中可以看出，母粒4制备所得薄膜虽雾度值较优但手感不佳，母粒5制备所得薄膜其雾度值和手感均较一般。
母粒6和母粒3进行对比可以看出，两者所使用聚丁烯树脂不同。母粒6使用均聚聚丁烯，且其中1-丁烯含量不低于98wt.％，母粒3使用本申请所限定无规共聚聚丁烯，从表2中可以看出，母粒6雾度较优但手感非常差。
母粒7和母粒3进行对比可以看出，母粒7中降低了HDPE-3的含量，从表2中可以看出，最终所得薄膜虽手感较好，但雾度值较低，消光效果差。
母粒8和母粒3进行对比可以看出，母粒8中提高了HDPE-3的含量，同时降低了VLDPE-2的用量，从表2中可以看出，最终所得薄膜雾度值尚可，但手感很差。
母粒9和母粒3进行对比可以看出，母粒9中提高了VLDPE-2的用量，同时降低了PB-R-1的用量，从表2中可以看出，最终所得薄膜雾度值尚可，但手感一般。
母粒10和母粒3进行对比可以看出，母粒9中提高了PB-R-1的用量，从表2中可以看出，最终所得薄膜的雾度值和手感均较一般。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高性能消光母粒，其特征在于，包括按消光母粒总质量百分比计的下述各组分：高密度聚乙烯树脂30-60wt.％、极低密度聚乙烯树脂20-50wt.％、无规共聚聚丁烯树脂5-30wt.％、抗氧剂1.0-2.0wt.％和加工助剂1.0-2.0wt.％；
其中所述高密度聚乙烯树脂的熔体质量流动速率MFR不高于10g/10min，且分子量分布指数D不大于5；
其中所述极低密度聚乙烯树脂的熔体质量流动速率为5-100g/10min，其分子量分布指数D不小于3，且其密度不高于0.905g/cm3；
其中所述无规共聚聚丁烯树脂的熔体质量流动速率MFR不高于10g/10min，且该无规共聚聚丁烯树脂中1-丁烯含量为30wt.％-75wt.％。
2.根据权利要求1所述的高性能消光母粒，其特征在于：所述高密度聚乙烯树脂的分子量分布指数D不大于3。
3.根据权利要求1所述的高性能消光母粒，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按照质量比(1-2):1混合形成的复配抗氧剂。
4.根据权利要求1所述的高性能消光母粒，其特征在于：所述抗氧剂选自1010、1076、3114、168和PEP-36。
5.根据权利要求1所述的高性能消光母粒，其特征在于：所述加工助剂包括硬脂酸、硬脂酸衍生物、芥酸酰胺、芥酸酰胺衍生物、油酸酰胺、油酸酰胺衍生物和含氟聚合物中的至少一种。
6.一种权利要求1至5中任一权利要求所述消光母粒的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1：准确称取高密度聚乙烯树脂30-60wt.％、极低密度聚乙烯树脂20-50wt.％、无规共聚聚丁烯树脂5-30wt.％、抗氧剂1.0-2.0wt.％和加工助剂1.0-2.0wt.％，并将上述原料投入混合机中共混至均匀，得到预混物；
S2：将前述预混物投入双螺杆挤出机中进行熔融混合并挤出造粒，得到所述高性能消光母粒，其中双螺杆挤出机的螺杆长径比为(40-45):1，螺筒温度为230-250℃，螺杆转速为500-600rpm。
7.一种使用权利要求1至5中任一权利要求所述消光母粒制备而成的消光薄膜，其特征在于：包括自上向下依次设置的由消光母粒制备而成的表层消光层、由高密度聚乙烯树脂和线性低密度聚乙烯树脂制备而成的芯层和由线性低密度聚乙烯树脂制备而成的里层。
8.根据权利要求7所述的消光薄膜，其特征在于：所述表层消光层的厚度为2-3μm，所述芯层的厚度为15-16μm，所述里层的厚度为2-3μm。
9.根据权利要求8所述的消光薄膜，其特征在于：所述芯层中所使用的高密度聚乙烯树脂的熔体质量流动速率MFR为6-8g/10min，且所述线性低密度聚乙烯树脂的熔体质量流动速率MFR为3-4g/10min；所述里层中所使用的线性低密度聚乙烯树脂的熔体质量流动速率MFR为8-10g/10min。
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