專利名稱：：合成塑料紙及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及具有優(yōu)良的可印性(如油墨接受性)的單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)的合成塑料紙，及其制備方法。更具體的是，本發(fā)明涉及其一個(gè)或兩個(gè)表層有連續(xù)三維網(wǎng)狀物，且該表面由聚丙烯組分和至少一種相互不相容的熱塑性樹脂制備的塑料紙。本發(fā)明涉及制備合成塑料紙的方法。為了克服常規(guī)紙的缺點(diǎn)，如耐濕性、檔案壽命時(shí)間等，人們正致力于研究合成紙。美國(guó)專利3,799,828揭示了有層壓結(jié)構(gòu)的合成紙。根據(jù)該專利，通過(guò)在層壓結(jié)構(gòu)的外層里形成的微孔使膜具有可印性。該膜制備如下將包含0-.20％無(wú)機(jī)填料的熱塑性樹脂在縱向(機(jī)器方向)拉伸至約2.5倍得到第一層，在第一層的一面或兩面層壓包含0.5-65％元機(jī)填料的未拉伸的熱塑性樹脂，在橫向?qū)⑺玫膶訅航Y(jié)構(gòu)拉伸至約2.5倍。此時(shí)，在外層形成了微孔。微孔也在熱塑性樹脂和無(wú)機(jī)填料的界面以及第一層內(nèi)形成，但是第一層內(nèi)形成的微孔比外層形成的微孔少得多，其功能是改進(jìn)機(jī)械性能，如膜強(qiáng)度。日本專利73004876揭示了相似的技術(shù)，該技術(shù)中使用了另一種熱塑性樹脂來(lái)代替無(wú)機(jī)填料。根據(jù)該專利，多個(gè)微孔導(dǎo)致了不透明性，并提供了可印性，如油墨接受性，通過(guò)在混合物的玻璃化溫度或軟化溫度附近拉伸由所述混合物形成的片在兩個(gè)或多個(gè)相互不相容的熱塑性樹脂組分之間的界面形成了這些微孔。在熱塑性樹脂混合物中，熔點(diǎn)較高的樹脂具有如上述美國(guó)專利3,799,828所述的無(wú)機(jī)填料的作用。該專利也揭示了只由一種熱塑性樹脂形成的內(nèi)層被用作為可印片外層的機(jī)械增強(qiáng)物。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供可印性，如油墨接受性優(yōu)良的合成塑料紙。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供制備合成塑料紙的方法，它是使用常規(guī)設(shè)備的新穎方法，從而降低了生產(chǎn)成本。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所提供的合成塑料紙有單-或多-層結(jié)構(gòu)，它的一個(gè)或兩個(gè)表層呈連續(xù)的三維網(wǎng)狀，且該表層由包含30-80wt％聚丙烯組分和20-70wt％選自聚乙烯、聚(乙烯乙酸乙烯酯)共聚物、聚苯乙烯和它們的混合物的樹脂組分的組合物制備。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，它提供了制備合成塑料紙的方法，所述的方法包括下列步驟a)使30-80wt％聚丙烯組分與20-70wt％選自聚乙烯、聚(乙烯乙酸乙烯酯)共聚物、聚苯乙烯和它們的混合物的樹脂組分均勻地混合；b)形成具有單-或多層結(jié)構(gòu)的片或管，使其一個(gè)或兩個(gè)表層由該混合物制得；和c)在溫度低于所述聚丙烯組分的熔點(diǎn)但高于所述樹脂組分的熔點(diǎn)、玻璃化溫度或軟化溫度下單-或雙-軸向拉伸片或管。本發(fā)明的其它目的和方面可參見(jiàn)附圖和從下面實(shí)施例的描述中明顯看出。圖1為根據(jù)本發(fā)明，以3×1倍拉伸的合成塑料紙表面的電子顯微照片；圖2為根據(jù)本發(fā)明，以8×1倍拉伸的合成塑料紙表面的電子顯微照片；圖3為根據(jù)本發(fā)明，以3×6倍拉伸的合成塑料紙表面的電子顯微照片；圖4為根據(jù)本發(fā)明，以5×5倍拉伸的合成塑料紙表面的電子顯微照片。本發(fā)明涉及塑料紙，它通過(guò)完全不同于常規(guī)方法的特征方法來(lái)制備。如上所述，通過(guò)在無(wú)機(jī)填料和熱塑性樹脂的界面或在兩個(gè)熱塑性樹脂的界面產(chǎn)生微孔來(lái)賦予可印性的技術(shù)是本
技術(shù)領(lǐng)域：
公知的。但是，尚未述及通過(guò)在高熔點(diǎn)的熱塑性樹脂中形成三維的網(wǎng)狀物來(lái)制備可印的塑料膜。根據(jù)該事實(shí)，我們開(kāi)發(fā)了塑料紙及其的制備方法。本發(fā)明的塑料紙的特征在于使包含30-80wt％聚丙烯組分和20-70wt％選自聚乙烯、聚(乙烯乙酸乙烯酯)共聚物、聚苯乙烯和它們的混合物的樹脂組分的塑料混合物形成具有連續(xù)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而不論塑料紙是單-或多-層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的塑料紙組合物包括聚丙烯組分和選自相互不相容的熱塑性樹脂的樹脂組分。聚丙烯組分選自(1)丙烯均聚物；(2)包含25wt％或更少乙烯的乙烯-丙烯共聚物；(3)包含25wt％或更少的含4-10個(gè)碳原子的α-烯烴的丙烯-α-烯烴共聚物；(4)包含10wt％或更少的乙烯和20wt％或更少的含4-10個(gè)碳原子的α-烯烴的乙烯-丙烯-α-烯烴三元共聚物；(5)上述聚合物的混合物。根據(jù)ASTMD1238測(cè)量時(shí)，(1)-(5)聚合物各自的熔體指數(shù)約為0.1-40g/10分鐘。根據(jù)本發(fā)明，較好的是聚丙烯組分占塑料紙組合物總重量的30-80wt％。這樣在通過(guò)熔融組合物產(chǎn)生相分離時(shí)，使該組分構(gòu)成了連續(xù)三維的網(wǎng)狀物。作為樹脂組分，可以使用(1)熔體指數(shù)為1-40克/10分鐘的線型高密度聚乙烯；(2)熔體指數(shù)為5-70克/10分鐘、密度為0.86-0.94克/厘米3的低密度聚乙烯；(3)熔體指數(shù)為1-40克/10分鐘的乙烯-α-烯烴共聚物，它包含75wt％或更少的含3-10個(gè)碳原子的α-烯烴；(4)熔體指數(shù)為1-60克/10分鐘的乙烯-α-烯烴-α-烯烴-α-烯烴共聚物，它包含總量為75wt％以下，彼此不同的、各含3-10個(gè)碳原子的α-烯烴；(5)熔體指數(shù)為3-60克/10分鐘的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；(6)熔體指數(shù)為20-60克/10分鐘的聚苯乙烯；或(7)熔體指數(shù)為1-60克/10分鐘的上述聚合物的混合物。(1)-(5)和(7)樹脂組分的熔體指數(shù)根據(jù)ASTMD1238(190℃，2.16kg)來(lái)測(cè)定，而(6)組分則根據(jù)ASTMD1238(190℃，5kg)來(lái)測(cè)定。根據(jù)本發(fā)明，較好的是樹脂組分占塑料紙組合物的20-70wt％。下面是本發(fā)明制備塑料紙的方法。首先將30-80wt％聚丙烯組分與30-70wt％樹脂組分均勻地混合。將該混合物形成單層結(jié)構(gòu)的片或管，或形成多層結(jié)構(gòu)的片或管，該結(jié)構(gòu)至少一個(gè)表層。任何已知的方法可用來(lái)形成只由本發(fā)明組合物構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)的片或管。可通過(guò)已知的方法，如工業(yè)實(shí)用方法，包括T-模頭擠出、層壓、吹制方法或涂覆，來(lái)制造多層結(jié)構(gòu)的片或管，其中至少一個(gè)表層由本發(fā)明的組合物構(gòu)成。例如，對(duì)于有雙層結(jié)構(gòu)的片或管，本發(fā)明的組合物可形成其中的一層。對(duì)于有三層或更多層數(shù)的多層結(jié)構(gòu)的片或管，本發(fā)明的組合物可形成其中的一個(gè)或兩個(gè)表層。在該形成步驟之前，可任選地將二氧化鈦(TiO2)加入本發(fā)明的組合物.和/或其它層的組合物中以改進(jìn)所得合成塑料紙的白度和不透明性。在不發(fā)生諸如拉伸時(shí)斷裂的任何抑制的范圍的，二氧化鈦的較好加入量按組合物總重量來(lái)計(jì)為10wt％或更少。最后，這樣得到的片或管在低于聚丙烯組分的熔點(diǎn)但高于樹脂組分的熔點(diǎn)、玻璃化溫度或軟化點(diǎn)的溫度下單-或雙-軸向拉伸，得到本發(fā)明的合成塑料紙。在該階段，片或管可用任何已知的方法，如拉幅方法、雙發(fā)泡方法或充氣取向膜方法來(lái)依次或同時(shí)進(jìn)行縱向(機(jī)器方向)和橫向拉伸，此時(shí)，可以控制每個(gè)軸向的拉伸比，使取向后和取向前的表面積比范圍為1.2到100。為了在合成紙的表面上得到雙連續(xù)形態(tài)，表面積比必須至少為1.2。大于100的表面積比使表面粗糙，造成可印性下降，因?yàn)楸砻嫔系目滋?。由于在表面上有連續(xù)的三維網(wǎng)狀物，本發(fā)明的合成塑料紙是白色的，并顯示了良好的可印性。通過(guò)下列實(shí)施例可對(duì)本發(fā)明有更好的理解，這些實(shí)施例用于闡述，但不是用于限定本發(fā)明。實(shí)驗(yàn)實(shí)施例用直徑40雙螺桿混料機(jī)，使聚丙烯組分與樹脂組分在200-230℃下混合。通過(guò)用壓縮成型使混合物形成1毫米厚的片，然后通過(guò)市售的雙軸拉伸機(jī)對(duì)該片進(jìn)行單-或雙-軸向拉伸。下列實(shí)施例給出了代表性的例子。實(shí)施例I-IV如下表1所示，熔體指數(shù)為3.0的均-聚丙烯(HPP)與熔體指數(shù)為7.5的線型高密度聚乙烯(LHDPE)混料。將所得的組合物形成片，然后在156℃下將該片拉伸4×4倍。測(cè)定它的可印性和片的總霧度和內(nèi)霧度，結(jié)果如下表1所示。表1</tables>從給出的數(shù)據(jù)可見(jiàn)，50-60wt％丙烯均聚物顯示了最大的可印性。實(shí)施例V-VIII用實(shí)施例II相同的聚丙烯和樹脂制備片，然后在156℃下拉伸成各種尺寸。測(cè)定它的可印性和片的總霧度和內(nèi)霧度，結(jié)果如下表2所示。表2實(shí)施例號(hào)組合物(wt％)HPPLHDPE拉伸溫度(℃)拉伸比(倍數(shù))總霧度(％)內(nèi)霧度(％)可印性V50501563×1--中等VI50501568×19191高VII50501563×69191高VIII50501565×59190高</table></tables>圖1-4分別為拉伸3×1、8×1、3×6和5×5倍片的表面的電子顯微照片。由這些照片可見(jiàn)不管拉伸比如何，連續(xù)的三維網(wǎng)狀物都可在片的表面上形成。實(shí)施例IX-XVI將50wt％熔體指數(shù)為3.0的均-聚丙烯(HPP)與選自線型高密度聚乙烯(LHDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和線型低密度聚乙烯(LLDPE)的樹脂組分混料并鑄成片。以4×4倍拉伸后，測(cè)試片的可印性承隨樹脂組分熔體指數(shù)的變化情況，結(jié)果如下表3所示。表3熔體指數(shù)(g/10分鐘)實(shí)施例號(hào)HPPLHDPELDPELLDPE拉伸溫度(℃)拉伸比(倍數(shù))總霧度(％)內(nèi)霧度(％)可印性IX311564×48537低X32.21564×48859中等XI35.01564×49189高XII37.51564×49191高XIII37.51564×48963中等XIV3221564×49188高XV3431564×49190高XVI3201564×49185高</table></tables>實(shí)施例XVII-XXI熔體指數(shù)為7.5、包含50wt％均聚丙烯(HPP)和50wt％線型高密度(LHDPE)的組合物被鑄成片，然后以4×4倍拉伸。試驗(yàn)其可印性隨HPP的熔體指數(shù)的改變情況，結(jié)果如下表4所示。表4</tables>實(shí)施例XXII-XXV由選自無(wú)規(guī)聚丙烯(RPP)或三元-聚丙烯(TPP)的聚丙烯組分和選自線性型高密度聚乙烯(LHDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和線型低密度聚乙烯(LLDPE)的樹脂組分的混合物制備合成紙。聚丙烯組分的加入量繼50％(重量)，紙的拉伸比為4×4。試驗(yàn)其可印性，結(jié)果如下表5所示。表5</tables>實(shí)施例XXVI和XXVII從包含50wt％的熔體指數(shù)為3.0的均聚丙烯和50wt％聚(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物(PEVA)或聚苯乙烯(PS)的組合物制備的合成紙的可印性如下表6所示。拉伸比為4×4。表6</tables>實(shí)施例28制備一種兩層結(jié)構(gòu)片，其中一層由實(shí)施例I-IV的組合物構(gòu)成，另一層由熔體指數(shù)為3.0的均-聚丙烯(HPP)構(gòu)成，同時(shí)制備一種三層結(jié)構(gòu)片，其中兩個(gè)表層由實(shí)施例I-IV的組合物構(gòu)成，內(nèi)層由HPP構(gòu)成。當(dāng)多層片如實(shí)施例V到VIII那樣拉伸時(shí)，在片的表面上形成連續(xù)的三維網(wǎng)狀物，得到了相似的孔徑。這些多層合成紙與上述實(shí)施例制得的單層紙的可印性是相似的。綜合來(lái)看，數(shù)據(jù)顯示，合成紙的內(nèi)霧度由于拉伸時(shí)在其內(nèi)部和表面形成的微孔而得以增加，合成紙的可印性隨著內(nèi)霧度的增加而增加。如前所述，本發(fā)明的合成塑料紙具有的組合物完全不同于常規(guī)合成紙的組合物，但可用常規(guī)的設(shè)備來(lái)制備，這樣它在可印性，如油墨接受性，和制造上更為有利。本發(fā)明已用實(shí)例方式加以描述，但應(yīng)當(dāng)明白這里所用的術(shù)語(yǔ)僅供闡述用而非限定用。對(duì)于上述的揭示人們可對(duì)本發(fā)明作出許多改進(jìn)和改變。因此應(yīng)當(dāng)明白在所附的權(quán)利要求書范圍里，本發(fā)明可不按說(shuō)明書描述的那樣來(lái)實(shí)施。權(quán)利要求1.一種合成塑料紙，具有單-或多-層結(jié)構(gòu)，其特征在于，它的一個(gè)或兩個(gè)表層呈連續(xù)三維網(wǎng)狀，且該表層由從包含30-80wt％聚丙烯組分和20-70wt％選自聚乙烯、聚(乙烯乙酸乙烯酯)共聚物、聚苯乙烯和它們的混合物的樹脂組分的組合物制備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成塑料紙，其特征在于，所述的聚丙烯組分選自(1)聚丙烯均聚物；(2)包含25wt％或更少乙烯的乙烯-丙烯共聚物；(3)包含25wt％或更少的含4-10個(gè)碳原子的α-烯烴的丙烯-α-烯烴共聚物；(4)包含10wt％或更少的乙烯和20wt％或更少的含4-10個(gè)碳原子的α-烯烴的乙烯-丙烯-α-烯烴三元共聚物；和(5)上述聚合物的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成塑料紙，其特征在于，所述的聚合物(1)-(5)各自的熔體指數(shù)根據(jù)ASTMD1238測(cè)定為0.1-40g/10分鐘。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成塑料紙，其特征在于，所述的樹脂組分選自(1)根據(jù)ASTMD1238(190℃，2.16kg)測(cè)定的熔體指數(shù)為1-40克/10分鐘的線型高密度聚乙烯；(2)根據(jù)ASTMD1238(190℃，2.16kg)測(cè)定的熔體指數(shù)為5-70克/10分鐘、密度為0.86-0.94克/厘米3的低密度聚乙烯；(3)根據(jù)ASTMD1238(190℃，2.16kg)測(cè)定的熔體指數(shù)為1-40克/10分鐘的乙烯-α-烯烴共聚物，它包含75wt％或更少的含3-10個(gè)碳原子的α-烯烴；(4)根據(jù)ASTMD1238(190℃，2.16kg)測(cè)定的熔體指數(shù)為1-60克/10分鐘的乙烯-α-烯烴-α-烯烴-α-烯烴共聚物，它包括總量為75wt％以下、彼此不同的、各含3-10個(gè)碳原子的α-烯烴；(5)根據(jù)ASTMD1238(190℃，2.16kg)測(cè)定的熔體指數(shù)為3-60克/10分鐘的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；(6)根據(jù)ASTMD1238(190℃，5kg)測(cè)定的熔體指數(shù)為20-60克/10分鐘的聚苯乙烯；和(7)根據(jù)ASTMD1238(190℃，2.16kg)測(cè)定的熔體指數(shù)為1-60克/10分鐘的上述聚合物的混合物。5.一種制備合成塑料紙的方法，包括下列步驟a)使30-80wt％聚丙烯組分與20-70wt％選自聚乙烯、聚(乙烯乙酸乙烯酯)共聚物、聚苯乙烯和它們的混合物的樹脂組分均勻地混合；b)形成具有單-或多層結(jié)構(gòu)的片或管，使其一個(gè)或兩個(gè)表層由該混合物制得；和c)在低于所述聚丙烯組分的熔點(diǎn)但高于所述樹脂組分的熔點(diǎn)玻璃化溫度的或軟化溫度的溫度下單-或雙-軸向拉伸片或管。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，以使所述的拉伸步驟前和后表面積比為1.2-100的拉伸比拉伸所述的片中管。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，它還包括在所述的步驟b)前，以10wt％或更少的量將二氧化鈦加入所述的混合物，和任選的。除了用于所述片或管的所述混合物以外，如果用的其它組合物。全文摘要一種可印性優(yōu)良的合成塑料紙,具有單-或多-層結(jié)構(gòu),其一個(gè)或兩個(gè)表層呈連續(xù)三維網(wǎng)狀,其制備如下:使30—80wt%聚丙烯組分與20—70wt%樹脂組分均勻地混合;以其一個(gè)或兩個(gè)表層由該混合物制備的方式來(lái)形成單－或多－層結(jié)構(gòu)的片或管;在低于所述聚丙烯組分的熔點(diǎn),但高于樹脂組分的熔點(diǎn)、玻璃化溫度或軟化點(diǎn)的溫度下單－或雙－軸向拉伸所述的片或管。文檔編號(hào)B32B27/32GK1169912SQ97112公開(kāi)日1998年1月14日申請(qǐng)日期1997年6月10日優(yōu)先權(quán)日1996年6月10日發(fā)明者李秉炯,樸仁河,尹熙昌,李章源,尹鎬一,金石珍申請(qǐng)人:株式會(huì)社油公