一種丙烯系聚合物-乙烯系聚合物多層復合膜、其制備方法、用途及其制品的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種丙烯系聚合物-乙烯系聚合物多層復合膜、其制備方法及其應用， 本發明還涉及包含所述復合膜的制品，屬于復合材料領域。
【背景技術】
[0002] 雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜有效利用其優良的質輕、透明性、機械強度、無毒、防 潮、透氣性低、剛性等特性，用于以包裝材料為代表的廣泛領域。例如廣泛用于食品、醫藥、 日用輕工、香煙等產品的包裝和層壓復合。BOPP薄膜的一種用途是貼合于紙張表面，如書 本，包裝紙盒等，起防潮和增加表面光澤度的作用。
[0003] BOPP薄膜一般為3-5層的共擠出結構，分步拉伸生產工藝主要由以下工序組成:配 料混料、擠出機擠出、通過T型模頭擠出厚片、厚片急冷、厚片通過加熱輥預熱、厚片縱向拉 伸、熱定型、再預熱、橫向拉伸、熱定型、冷卻、電暈處理、收卷、分切和入庫。CN101160209A (王子制紙株式會社）中公開了一種雙向拉伸層壓聚丙烯薄膜，其在由丙烯系聚合物中添加 無機化合物粉末而成的丙烯系聚合物組合物得到的雙向拉伸聚丙烯薄膜基材層的兩面，具 備含有丙烯系聚合物的表面層及背面層，所述基材層中的丙烯系聚合物與表/背面層中的 丙烯系聚合物可以相同或不同。其通過在基材層中添加無機化合物粉末，得到均勻隱蔽力 和白色度優良的、幾乎沒有表面凹凸的優選厚度為25-55μπι的薄膜。所述薄膜通過以下方法 得到:將形成基材層的丙烯系聚合物通過其本身公知的方法共擠出成型而得到多層片材， 采用同時雙向拉伸法或順次雙向拉伸法等雙向拉伸薄膜成型方法拉伸至面倍率(縱向X橫 向）45~65倍而得到。以采用順次雙向拉伸法為例，可通過在縱向70~140°C的溫度下以4.5 ~7.5倍的范圍拉伸后，然后在橫向120~190°C的溫度范圍下在7~12倍下且面倍率(縱向 X橫向）拉伸至45~65倍后，在110~180°C的溫度范圍熱固定而得到。
[0004] BOPP薄膜有許多理想的性能，如高拉伸強度，高挺度，高透明度等。然而，BOPP薄膜 的使用周期短，一般為幾個月到一年，一些物理性能如耐低溫性能、跌落強度、撕裂強度等 較差，不適合用于長期使用的印刷品、包裝材料等。另外，現有雙向拉伸聚丙烯薄膜的厚度 一般小于50μπι，其挺度不能滿足高端的需求，因此制約了它的一些應用范圍。
[0005] 拉伸的高密度聚乙烯膜已被用于塑料包裝領域。在英國專利第1287527號中介紹 了這樣的一些薄膜，它們在加工方向(MD)和橫向（TD)兩個方向上被雙軸拉伸到大于6.5倍 的程度。美國專利第4680207號涉及線性低密度聚乙烯的雙軸不平衡拉伸薄膜，它在加工方 向上拉伸不超過6倍，在橫向上取向不超過3倍而且小于在加工方向上的拉伸。
[0006] 目前，工業界在一些對物理性能要求高的應用上，一般使用雙向拉伸聚酯(BOPET) 薄膜或雙向拉伸尼龍(ΒΟΡΑ)薄膜。但BOPET薄膜和BOPA薄膜比重大，成本高，耐溶劑性能差。
[0007] 因此，工業界需要一種具有傳統BOPP薄膜的高透明性和高挺度但同時又具有耐低 溫性能、高撕裂強度的新型薄膜。

【發明內容】

[0008] 本發明為克服現有技術的不足，提供一種丙烯系聚合物-乙烯系聚合物多層復合 膜，具有高挺度、高透明性、耐低溫及高撕裂強度等性能。
[0009] 本發明的另一個目的是提供上述多層復合膜的制備方法。
[0010] 本發明的再一個目的是提供上述多層復合膜的用途。
[0011] 本發明的再一個目的是提供包括上述多層復合膜的制品。
[0012] 本發明通過如下技術方案實現：
[0013] 一種多層復合膜，其包括AXBXC層結構，其中，X為粘結劑層;所述層結構中的A層、B 層和C層包含的聚合物為下述組合之一：
[0014] (a)A層包含丙烯系聚合物，C層包含與A層相同或不同的丙烯系聚合物，B層包含乙 烯系聚合物；
[0015] (b)A層包含乙烯系聚合物，C層包含與A層相同或不同的乙烯系聚合物，B層包含丙 烯系聚合物；
[0016] 并且，所述A層、B層和C層是雙向拉伸的且包括如下組合之一：
[0017] (1)所述A層和C層的橫縱向拉伸比不同，所述B層的橫向拉伸倍率和縱向拉伸倍率 相同；
[0018] (2)所述A層和C層的縱橫向拉伸比相同，所述B層的橫向拉伸倍率和縱向拉伸倍率 相同。
[0019] 根據本發明，對于方案⑴。所述A層的縱橫向拉伸比與所述C層的縱橫向拉伸比不 同；優選地，所述A層的縱向拉伸倍率大于橫向拉伸倍率，而所述C層的橫向拉伸倍率大于縱 向拉伸倍率;更優選地，所述A層的縱橫向拉伸比與所述C層的縱橫向拉伸比成反比，即所述 A層的縱向拉伸與橫向拉伸的比值等于所述C層的橫向拉伸與縱向拉伸的比值。更優選地， 所述A層的縱向拉伸倍率與所述C層的橫向拉伸倍率相同或相近，而所述A層的橫向拉伸倍 率與所述C層的縱向拉伸倍率相同或相近;還更優選地，所述A層的縱向拉伸倍率與所述C層 的橫向拉伸倍率相同，而所述A層的橫向拉伸倍率與所述C層的縱向拉伸倍率相同。另外，優 選地，所述B層的拉伸倍率與所述A層的一個拉伸倍率相同，即所述B層的拉伸倍率與所述A 層的橫向拉伸倍率相同，或者與所述A層的縱向拉伸倍率相同。
[0020] 根據本發明，對于方案(2)。所述A層的縱橫向拉伸比與所述C層的縱橫向拉伸比相 同；優選地，所述A層的縱向拉伸倍率等于橫向拉伸倍率，所述C層的縱向拉伸倍率等于橫向 拉伸倍率且與A層相同。另外，優選地，所述B層的拉伸倍率與所述A層的一個拉伸倍率相同， 即所述B層的拉伸倍率與所述A層的橫向拉伸倍率相同，或者與所述A層的縱向拉伸倍率相 同；更優選地，所述A層的縱向拉伸倍率等于橫向拉伸倍率，所述C層的縱向拉伸倍率等于橫 向拉伸倍率且與A層相同，所述B層的橫向拉伸倍率等于縱向拉伸倍率且與A層相同。
[0021] 根據本發明，所述多層復合膜中的A層或C層為單層結構或多層共擠出結構。
[0022]根據本發明，所述多層復合膜中的B層為單層結構或多層共擠出結構。
[0023] 根據本發明，所述A層，B層或C層的多層共擠出結構至少為2層，例如為2-15層，優 選3-11層，更優選5-9層，還更優選6-8層。
[0024] 根據本發明，所述任意一個X層中的粘結劑的材料相同或者不同，選自：氯化聚丙 烯，聚氨酯，丙烯酸樹脂，環氧樹脂或其混合物。
[0025] 根據本發明，所述氯化聚丙烯采用溶液法、懸浮法或固相法將聚丙烯氯化而制得。 氯的質量含量為20%_70%，熔點小于150°C。
[0026] 根據本發明，所述聚氨酯為溶劑型、水分散型或者無溶劑型單組份或者多組分聚 氣醋膠粘劑。
[0027] 根據本發明，所述丙烯酸樹脂為溶劑型、水分散型或者無溶劑型單組份或者多組 分含有丙烯酸或丙烯酸鹽的膠粘劑。
[0028] 根據本發明，所述環氧樹脂為溶劑型、水分散型或者無溶劑型單組份或者多組分 環氧型膠粘劑。
[0029] 根據本發明，所述多層復合膜的厚度為50-150μπι，優選60-120μπι，更優選70-100μ m，還更優選80-90μηι。
[0030]根據本發明，所述多層復合膜中A層或C層的厚度為5-65μηι，優選10-55μηι，更優選 20_40um〇
[0031]根據本發明，所述多層復合膜中每一個X層的厚度為0.5-10μηι，優選為1-6μηι，，更 優選 2-5μηι。
[0032]根據本發明，所述多層復合膜中所有X層厚度的總和不超過該復合膜厚度的30%， 優選不超過20%，更優選不超過15%，還更優選不超過10%。
[0033]根據本發明，所述多層復合膜中的B層厚度為5-30μπι，優選10-20μπι，Α層和C層厚度 相差不超過20%，優選不超過15%，更優選不超過10%。
[0034] 根據本發明，所述多層復合膜中A層的抗張強度在橫向和縱向的比值為1.5:1.0到 7.0:1.0,優選 2.0:1.0 到5.0:1.0。
[0035] 根據本發明，所述多層復合膜中C層的抗張強度在橫向和縱向的比值為1.0:1.5到 1.0:7.0,優選 1.0:2.0 到1.0:5.0。
[0036]根據本發明，所述多層復合膜中的A層的橫向拉伸倍率為7-12.5倍，縱向拉伸倍率 為1 -6倍，優選橫向拉伸倍率為8-10倍，縱向拉伸倍率為2-4倍。
[0037]根據本發明，所述多層復合膜中的C層的橫向拉伸倍率為1-6倍，縱向拉伸倍率為 7-12.5倍，優選橫向拉伸倍率為2-4倍，縱向拉伸倍率為8-10倍。
[0038]根據本發明，所述多層復合膜的抗張強度、挺度和耐撕裂強度中橫向和縱向的測 試值比值為0.7:1.0到1.0:1.3。
[0039]所述多層復合膜的縱橫向拉伸強度大于lOOMPa，優選大于120MPa，更優選