一种高反射率聚丙烯薄膜及其制备方法
一种高反射率聚丙烯薄膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚丙烯薄膜及其制备，涉及一种高反射率聚丙烯薄膜及其制备方法。 本发明高反射率聚丙烯薄膜适用作光反射薄膜，用于照明等领域中。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯(简称PP)反射薄膜是一种具有良好的绝缘、柔软以及反射性能的薄膜，主 要用于照明领域。目前市售的聚丙烯(PP)反射薄膜厚度在100~ΙΟΟΟμπι、反射率75%到90% 不等，普遍聚丙烯(ΡΡ)反射薄膜通过添加粉料来提升其反射率，其反射率不高。反射率高且 厚度小的薄膜更难实现。作为提高反射膜效率的有效方法中，一种是提升薄膜厚度、增加有 效成分含量，但在生产过程中均匀塑化以及有效成分的均匀分散较难，极难稳定的流涎出 100Μ1或者以下厚度薄膜，且100μπι反射率最多达到92 %~93 % ;另一种是在薄膜中形成发 泡微孔提升薄膜间隙，通常需要使用双向拉伸进行更薄ΡΡ薄膜的制备(加工温度为聚丙烯 熔点以上，使聚丙烯融化，在聚丙烯薄膜冷却的过程中通过双向拉伸使薄膜均匀变薄），由 于薄膜厚度较薄，粉料分散困难，且ΡΡ发泡率较PET低，所以高反射率薄膜难以制得。而聚丙 烯薄膜在冷却成型后经冷拉伸提高反射率经检索尚未见文献报道。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种高反射率聚丙烯薄膜及 其制备方法。本发明将已结晶聚丙烯基膜在熔点以下通过外力的作用使聚丙烯基膜结构发 生变化，这种(冷拉伸)方式在降低薄膜厚度以及密度的同时显著提升聚丙烯从波长440nm 至Ij740nm各波段的反射率，从而提供一种性能良好的高反射率聚丙烯薄膜及其制备方法。
[0004] 本发明的内容是:一种高反射率聚丙烯薄膜，其特征是:该高反射率聚丙烯薄膜是 由聚丙烯树脂和无机填料组成的薄膜材料，所述聚丙烯树脂与所述无机填料在所述薄膜材 料的质量比为99~80:1~20;
[0005] 所述高反射率聚丙烯薄膜是将质量比为聚丙烯树脂:无机填料=99~80:1~20的 混合原料，经双螺杆挤出机在180~210°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经 单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为190~200°C的模头挤出，以流涎 方法依次经温度20~30°C的上辊、80~100°C的中辊、100~120°C的下辊的三个直径均为 450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度为100~500μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯 基膜冷却至25°C，再在25°C~80°C的条件下进行拉伸倍率为2~4倍的纵向拉伸（即纵冷 拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜；
[0006] 所述无机填料是粒径为0.1~0.3μηι金红石型二氧化钛粉末、以及粒径为0.5~4μηι 的硫酸钡粉末中的(任何厂商生产的)任一种，二氧化钛粉末可以是杜邦公司生产的型号R-350、R-105的二氧化钛粉末，硫酸钡粉末可以是莎哈利本公司生产的型号ΑΒ-ΤΜ的硫酸钡粉 末(产品）；
[0007] 所述高反射率聚丙烯薄膜的密度为0.5~0.7g/cm3、厚度为50μπι~250μπι、波长 440nm到740nm各波段的光反射率为85%~97%。
[0008] 本发明的内容中：所述聚丙烯树脂是(等规间同聚丙烯树脂切片，其)熔融指数为2 ~4、密度为0.9~0.91g/cm3、分子量为80000~150000的（任何厂商生产的任一种)聚丙烯 树脂；
[0009] 所述聚丙烯树脂可以是（中国石化生产的)牌号为T30S的聚丙烯树脂或(大韩油化 生产的)牌号为1088B的聚丙烯树脂(产品）。
[0010] 本发明的另一内容是:一种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，其特征是:将质量比 为聚丙烯树脂:无机填料=99~80:1~20的混合原料，经双螺杆挤出机在180~210°C温度 下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融， 通过温度为190~200°C的模头挤出，以流涎方法依次经温度20~30°C的上辊、80~100°C的 中辊、100~120°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚 度为100~500μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在25°C~80°C的条件下进行 拉伸倍率为2~4倍的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜；
[0011] 所述无机填料是粒径为0.1~0.3μπι金红石型二氧化钛粉末、以及粒径为0.5~4μπι 的硫酸钡粉末中的(任何厂商生产的)任一种，二氧化钛粉末可以是杜邦公司生产的型号R-350、R-105的二氧化钛粉末，硫酸钡粉末可以是莎哈利本公司生产的型号ΑΒ-ΤΜ的硫酸钡粉 末(产品）；
[0012]所述制得的高反射率聚丙烯薄膜的密度为〇 · 5~0 · 7g/cm3、厚度为50μπι~250μπι、 波长440nm到740nm各波段的光反射率为85%~97%。
[0013] 本发明的另一内容中：所述聚丙烯树脂是(等规间同聚丙烯树脂切片，其)熔融指 数为2~4、密度为0.9~0.91g/cm 3、分子量为80000~150000的（任何厂商生产的任一种)聚 丙烯树脂；
[0014] 所述聚丙烯树脂可以是（中国石化生产的)牌号为T30S的聚丙烯树脂或(大韩油化 生产的)牌号为1088B的聚丙烯树脂(产品）。
[0015] 与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
[0016] (1)本发明方法通过对冷却后结晶聚合物而形成的基膜进行纵冷拉(聚丙烯基膜 熔点以下通过外力将已结晶聚丙烯链段拉断或者位移造成结构的损坏从而达到提高反射 率的效果），使聚合物在外力的作用下，使得薄膜材料的结构发生转变从而提升反射率。聚 合物结构产生变化，这些转变会使聚合物中出现微孔(见附图2)，在光线的照射下呈现白色 光泽。这些微孔与薄膜的折射率之差会使薄膜的反射率增大，且差异越大，反射率提升越 高。当光从薄膜表面入射，光会在晶体与微孔的接触面产生不规则的折射，而对整个薄膜来 说，通过其面的光通量降低，漫反射增加，总体反射率增加；
[0017] (2)本发明将已结晶聚丙烯基膜在熔点以下通过外力的作用使聚丙烯基膜结构发 生变化，这种(冷拉伸)方式在降低薄膜厚度以及密度的同时显著提升聚丙烯从波长440nm 至Ij740nm各波段的反射率，从而提供一种性能良好的高反射率聚丙烯薄膜;通过冷拉有效提 升反射率并降低厚度，反射率最高可达97% ;
[0018] (3)本发明（方法制得的）高反射率聚丙烯薄膜的主要特点：一是更低的材料密度 0.61g/cm 3、二是反射率最大能提升20%;本发明制备工艺简单，工序简便，容易操作，实用 性强。
【附图说明】
[0019] 图1是未经纵冷拉的光反射聚丙烯薄膜表面状态的照片；
[0020] 图2是采用本发明方法进行纵冷拉后高反射率聚丙烯薄膜表面状态的照片。
【具体实施方式】
[0021] 下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围 的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调 整，仍属于本发明的保护范围。
[0022] 实施例1~8:
[0023] -种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，基本工艺是：
[0024] 将聚丙烯树脂:无机填料=99~80:1~20质量比的混合配料，通过双螺杆挤出机 在180~210°C(温度A)共混挤出造粒制成中间料备用;再将所述中间料经单螺杆挤出机在 180~210°C(温度B)的温度范围熔融，通过温度为190~200°C(温度C)的模头挤出，以流涎 方式依次经辊筒温度(温度D)为20~30°C的上辊，80~100°C的中辊，100~120°C的下辊的 三个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度为100~500μπι的聚丙烯基 膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C(温度Ε)，再在25°C~80°C(温度F)进行拉伸倍率为2~4倍的 纵向拉伸（即纵冷拉），即制得50~250μπι厚度的高反射率聚丙烯薄膜。
[0025] 实施例1~8工艺参数和材料等情况见下表1:
[0026] 表1:实施例选取的材料、用量和工艺参数表
[0027]
[0028] 实施例1~8制备的本发明产品与现有产品（未纵冷拉)其各波段反射率对比数据 见表2:
[0029] 表2:现有光反射聚丙烯薄膜(未纵冷拉)与本发明产品的光反射率对比
[0030]
[0031 ]由表2可知，即使无机填料质量组分在整个薄膜中只占有1 %，采用纵冷拉仍然能 较大幅度地提升其反射率，即整个薄膜接近纯PP薄膜，纵冷拉提升了 PP的反射率高达15%， 达到86%的平均反射率，无机填料质量组分高达20%且未经纵冷拉的聚丙烯基膜反射率为 91.5%，再通过纵冷拉可提升至 96.5%，表明即使较高反射率的薄膜通过纵冷拉也能有效 提升其反射率。
[0032] 实施例9:
[0033] -种高反射率聚丙烯薄膜，该高反射率聚丙烯薄膜是由聚丙烯树脂和无机填料组 成的薄膜材料，所述聚丙烯树脂与所述无机填料在所述薄膜材料的质量比为99:1;
[0034]所述高反射率聚丙烯薄膜是将质量比为聚丙烯树脂:无机填料= 99:1的混合原 料，经双螺杆挤出机在180°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经单螺杆挤出机 在180°C的温度熔融，通过温度为190°C的模头挤出，以流涎方法依次经温度20°C的上辊、80 °(3的中辊、100°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度 为lOOwii的聚丙烯基膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在25°C的条件下进行拉伸倍率为2倍 的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜。
[0035] 实施例10:
[0036] -种高反射率聚丙烯薄膜，该高反射率聚丙烯薄膜是由聚丙烯树脂和无机填料组 成的薄膜材料，所述聚丙烯树脂与所述无机填料在所述薄膜材料的质量比为80:20;
[0037]所述高反射率聚丙烯薄膜是将质量比为聚丙烯树脂:无机填料= 80:20的混合原 料，经双螺杆挤出机在210°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经单螺杆挤出机 在210°C的温度熔融，通过温度为200°C的模头挤出，以流涎方法依次经温度30°C的上辊、 100°C的中辊、120°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出 厚度为500μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在80°C的条件下进行拉伸倍率为 4倍的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜。
[0038] 实施例11:
[0039] -种高反射率聚丙烯薄膜，该高反射率聚丙烯薄膜是由聚丙烯树脂和无机填料组 成的薄膜材料，所述聚丙烯树脂与所述无机填料在所述薄膜材料的质量比为90:10;
[0040] 所述高反射率聚丙烯薄膜 是将质量比为聚丙烯树脂:无机填料= 90:10的混合原 料，经双螺杆挤出机在195°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经单螺杆挤出机 在195°C的温度熔融，通过温度为195°C的模头挤出，以流涎方法依次经温度25°C的上辊、90 °(3的中辊、110°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度 为300μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在50°C的条件下进行拉伸倍率为3倍 的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜。
[0041 ] 实施例12~18:
[0042] -种高反射率聚丙烯薄膜，该高反射率聚丙烯薄膜是由聚丙烯树脂和无机填料组 成的薄膜材料，所述聚丙稀树脂与所述无机填料在所述薄膜材料的质量比为99~80 :1~ 20；
[0043]所述高反射率聚丙烯薄膜是将质量比为聚丙烯树脂:无机填料=99~80:1~20的 混合原料，经双螺杆挤出机在180~210°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经 单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为190~200°C的模头挤出，以流涎 方法依次经温度20~30°C的上辊、80~100°C的中辊、100~120°C的下辊的三个直径均为 450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度为100~500μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯 基膜冷却至25°C，再在25°C~80°C的条件下进行拉伸倍率为2~4倍的纵向拉伸（即纵冷 拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜；
[0044] 实施例12~18中的各原料组分的具体质量比用量见下表：
[0045]
[0046] 上述实施例9~18中：所述无机填料是粒径为0.1~0.3μηι金红石型二氧化钛粉末、 以及粒径为0.5~4μπι的硫酸钡粉末中的(任何厂商生产的)任一种，二氧化钛粉末可以是杜 邦公司生产的型号R-350、R-105的二氧化钛粉末，硫酸钡粉末可以是莎哈利本公司生产的 型号AB-TM的硫酸钡粉末(产品）；
[0047]上述实施例9~18中：所述聚丙烯树脂是(等规间同聚丙烯树脂切片，其)熔融指数 为2~4、密度为0.9~0.91g/cm3、分子量为80000~150000的(任何厂商生产的任一种)聚丙 烯树脂;所述聚丙烯树脂可以是中国石化生产的牌号为T30S的聚丙烯树脂或(大韩油化生 产的)牌号为1088B的聚丙烯树脂(产品）。
[0048]上述实施例9~18中：所述高反射率聚丙烯薄膜的密度在0.5~0.7g/cm3、厚度在 50μπι~250μL?、波长440nm到740nm各波段的光反射率在85%~97%的范围中。
[0049] 实施例19:
[0050] -种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，是：将质量比为聚丙烯树脂：无机填料= 99:1的混合原料，经双螺杆挤出机在190°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经 单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为190°C的模头挤出，以流涎方法依 次经温度20°C的上辊、80°C的中辊、100°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~25r/ min的辊筒上流涎出厚度为500μπι的聚丙烯基膜，，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在80°C的条 件下进行拉伸倍率为2倍的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜。
[0051 ] 实施例20:
[0052] -种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，是：将质量比为聚丙烯树脂：无机填料= 80: 20的混合原料，经双螺杆挤出机在210°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料 经单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为200°C的模头挤出，以流涎方法 依次经温度30°C的上辊、100°C的中辊、120°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~ 25r/min的辊筒上流涎出厚度为100μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在80°C 的条件下进行拉伸倍率为4倍的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜。
[0053] 实施例21:
[0054] -种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，是：将质量比为聚丙烯树脂：无机填料= 90:10的混合原料，经双螺杆挤出机在200°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料 经单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为195°C的模头挤出，以流涎方法 依次经温度26°C的上辊、920°C的中辊、115°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~ 25r/min的辊筒上流涎出厚度为250μπι的聚丙烯基膜，，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在550 °C的条件下进行拉伸倍率为3倍的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜。
[0055] 实施例22~28:
[0056] 一种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，是:将质量比为聚丙烯树脂:无机填料=99 ~80:1~20的混合原料，经双螺杆挤出机在180~210°C温度下共混挤出造粒制成中间料； 再将中间料经单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为190~200°C的模头 挤出，以流涎方法依次经温度20~30°C的上辊、80~100°C的中辊、100~120°C的下辊的三 个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度为100~500μπι的聚丙烯基 膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在25°C~80°C的条件下进行拉伸倍率为2~4倍的纵向拉 伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜；
[0057]实施例22~28中的各原料组分的具体质量比用量见下表：
[0058]
[0059] 上述实施例19~28中：所述无机填料是粒径为0.1~0.3μηι金红石型二氧化钛粉 末、以及粒径为0.5~4μπι的硫酸钡粉末中的（任何厂商生产的）任一种，二氧化钛粉末可以 是杜邦公司生产的型号R-350、R-105的二氧化钛粉末，硫酸钡粉末可以是莎哈利本公司生 产的型号AB-TM的硫酸钡粉末(产品）。
[0060]上述实施例19~28中：所述聚丙烯树脂是(等规间同聚丙烯树脂切片，其)熔融指 数为2~4、密度为0.9~0.91g/cm3、分子量为80000~150000的（任何厂商生产的任一种)聚 丙烯树脂;所述聚丙烯树脂可以是中国石化生产的牌号为T30S的聚丙烯树脂或(大韩油化 生产的)牌号为1088B的聚丙烯树脂(产品）。
[0061 ]上述实施例19~28中：所述高反射率聚丙烯薄膜的密度在0.5~0.7g/cm3、厚度在 50μπι~250μL?、波长440nm到740nm各波段的光反射率在85%~97%的范围中。
[0062] 上述实施例中：所采用的百分比例中，未特别注明的，均为质量(重量)百分比例或 本领域技术人员公知的百分比例;所采用的比例中，未特别注明的，均为质量(重量）比例； 所述重量份可以均是克或千克。
[0063] 上述实施例中：各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度等)和各组分用量数值等为 范围的，任一点均可适用。
[0064] 本
【发明内容】
及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术，所述原材料均为 市售产品。
[0065] 本发明不限于上述实施例，本
【发明内容】
所述均可实施并具有所述良好效果。
【主权项】
1. 一种高反射率聚丙烯薄膜，其特征是：该高反射率聚丙烯薄膜是由聚丙烯树脂和无 机填料组成的薄膜材料，所述聚丙烯树脂与所述无机填料在所述薄膜材料的质量比为99~ 80:1~20; 所述高反射率聚丙烯薄膜是将质量比为聚丙烯树脂:无机填料=99~80:1~20的混合 原料，经双螺杆挤出机在180~210°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经单螺 杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为190~200°C的模头挤出，以流涎方法 依次经温度20~30°C的上辊、80~100°C的中辊、100~120°C的下辊的三个直径均为450mm 且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度为100~500μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯基膜冷 却至25°C，再在25°C~80°C的条件下进行拉伸倍率为2~4倍的纵向拉伸，即制得高反射率 聚丙烯薄膜； 所述无机填料是粒径为〇. 1~〇. 3μηι金红石型二氧化钛粉末、以及粒径为0.5~4μηι的硫 酸钡粉末中的任一种。2. 按权利要求1所述的高反射率聚丙烯薄膜，其特征是:所述聚丙烯树脂是熔融指数为 2~4、密度为0.9~0.91g/cm3、分子量为80000~150000的聚丙烯树脂。3. 按权利要求2所述的高反射率聚丙烯薄膜，其特征是:所述聚丙烯树脂是牌号为T30S 的聚丙烯树脂或牌号为1088B的聚丙烯树脂。4. 一种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，其特征是:将质量比为聚丙烯树脂:无机填料 =99~80:1~20的混合原料，经双螺杆挤出机在180~210°C温度下共混挤出造粒制成中间 料;再将中间料经单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为190~200°C的 模头挤出，以流涎方法依次经温度20~30°C的上辊、80~100°C的中辊、100~120°C的下辊 的三个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度为100~500μπι的聚丙烯 基膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在25°C~80°C的条件下进行拉伸倍率为2~4倍的纵向 拉伸，即制得高反射率聚丙烯薄膜； 所述无机填料是粒径为〇. 1~〇. 3μηι金红石型二氧化钛粉末、以及粒径为0.5~4μηι的硫 酸钡粉末中的任一种。5. 按权利要求4所述的高反射率聚丙烯薄膜，其特征是:所述聚丙烯树脂是熔融指数为 2~4、密度为0.9~0.91g/cm3、分子量为80000~150000的聚丙烯树脂。6. 按权利要求5所述的高反射率聚丙烯薄膜，其特征是:所述聚丙烯树脂是牌号为T30S 的聚丙烯树脂或牌号为1088B的聚丙烯树脂。
【专利摘要】本发明公开了一种高反射率聚丙烯薄膜，其特征是：由聚丙烯树脂和无机填料组成的薄膜材料，聚丙烯树脂与无机填料在薄膜材料的质量比为99～80：1～20；其制备方法是将聚丙烯树脂与无机填料的混合料经双螺杆挤出机共混挤出造粒，再经单螺杆挤出机熔融，通过190～200℃的模头挤出，以流涎方法在相同转速的三个辊筒上流涎出厚度为100～500μm的聚丙烯基膜，待冷却至25℃，再在25℃～80℃进行拉伸倍率为2～4倍的纵向拉伸即制得。本发明聚丙烯薄膜密度为0.5～0.7g/cm3、厚度为50μm～250μm、440nm到740nm各波段的光反射率为85％～97％，可作为光反射薄膜用于照明等领域。
【IPC分类】C08K3/30, C08K3/22, C08L23/12
【公开号】CN105504491
【申请号】CN201510974569
【发明人】何航, 马雅琳, 赵贵红, 梁倩倩
【申请人】四川东方绝缘材料股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月22日
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚丙烯薄膜及其制备，涉及一种高反射率聚丙烯薄膜及其制备方法。 本发明高反射率聚丙烯薄膜适用作光反射薄膜，用于照明等领域中。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯(简称PP)反射薄膜是一种具有良好的绝缘、柔软以及反射性能的薄膜，主 要用于照明领域。目前市售的聚丙烯(PP)反射薄膜厚度在100~ΙΟΟΟμπι、反射率75%到90% 不等，普遍聚丙烯(ΡΡ)反射薄膜通过添加粉料来提升其反射率，其反射率不高。反射率高且 厚度小的薄膜更难实现。作为提高反射膜效率的有效方法中，一种是提升薄膜厚度、增加有 效成分含量，但在生产过程中均匀塑化以及有效成分的均匀分散较难，极难稳定的流涎出 100Μ1或者以下厚度薄膜，且100μπι反射率最多达到92 %~93 % ;另一种是在薄膜中形成发 泡微孔提升薄膜间隙，通常需要使用双向拉伸进行更薄ΡΡ薄膜的制备(加工温度为聚丙烯 熔点以上，使聚丙烯融化，在聚丙烯薄膜冷却的过程中通过双向拉伸使薄膜均匀变薄），由 于薄膜厚度较薄，粉料分散困难，且ΡΡ发泡率较PET低，所以高反射率薄膜难以制得。而聚丙 烯薄膜在冷却成型后经冷拉伸提高反射率经检索尚未见文献报道。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种高反射率聚丙烯薄膜及 其制备方法。本发明将已结晶聚丙烯基膜在熔点以下通过外力的作用使聚丙烯基膜结构发 生变化，这种(冷拉伸)方式在降低薄膜厚度以及密度的同时显著提升聚丙烯从波长440nm 至Ij740nm各波段的反射率，从而提供一种性能良好的高反射率聚丙烯薄膜及其制备方法。
[0004] 本发明的内容是:一种高反射率聚丙烯薄膜，其特征是:该高反射率聚丙烯薄膜是 由聚丙烯树脂和无机填料组成的薄膜材料，所述聚丙烯树脂与所述无机填料在所述薄膜材 料的质量比为99~80:1~20;
[0005] 所述高反射率聚丙烯薄膜是将质量比为聚丙烯树脂:无机填料=99~80:1~20的 混合原料，经双螺杆挤出机在180~210°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经 单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为190~200°C的模头挤出，以流涎 方法依次经温度20~30°C的上辊、80~100°C的中辊、100~120°C的下辊的三个直径均为 450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度为100~500μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯 基膜冷却至25°C，再在25°C~80°C的条件下进行拉伸倍率为2~4倍的纵向拉伸（即纵冷 拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜；
[0006] 所述无机填料是粒径为0.1~0.3μηι金红石型二氧化钛粉末、以及粒径为0.5~4μηι 的硫酸钡粉末中的(任何厂商生产的)任一种，二氧化钛粉末可以是杜邦公司生产的型号R-350、R-105的二氧化钛粉末，硫酸钡粉末可以是莎哈利本公司生产的型号ΑΒ-ΤΜ的硫酸钡粉 末(产品）；
[0007] 所述高反射率聚丙烯薄膜的密度为0.5~0.7g/cm3、厚度为50μπι~250μπι、波长 440nm到740nm各波段的光反射率为85%~97%。
[0008] 本发明的内容中：所述聚丙烯树脂是(等规间同聚丙烯树脂切片，其)熔融指数为2 ~4、密度为0.9~0.91g/cm3、分子量为80000~150000的（任何厂商生产的任一种)聚丙烯 树脂；
[0009] 所述聚丙烯树脂可以是（中国石化生产的)牌号为T30S的聚丙烯树脂或(大韩油化 生产的)牌号为1088B的聚丙烯树脂(产品）。
[0010] 本发明的另一内容是:一种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，其特征是:将质量比 为聚丙烯树脂:无机填料=99~80:1~20的混合原料，经双螺杆挤出机在180~210°C温度 下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融， 通过温度为190~200°C的模头挤出，以流涎方法依次经温度20~30°C的上辊、80~100°C的 中辊、100~120°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚 度为100~500μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在25°C~80°C的条件下进行 拉伸倍率为2~4倍的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜；
[0011] 所述无机填料是粒径为0.1~0.3μπι金红石型二氧化钛粉末、以及粒径为0.5~4μπι 的硫酸钡粉末中的(任何厂商生产的)任一种，二氧化钛粉末可以是杜邦公司生产的型号R-350、R-105的二氧化钛粉末，硫酸钡粉末可以是莎哈利本公司生产的型号ΑΒ-ΤΜ的硫酸钡粉 末(产品）；
[0012]所述制得的高反射率聚丙烯薄膜的密度为〇 · 5~0 · 7g/cm3、厚度为50μπι~250μπι、 波长440nm到740nm各波段的光反射率为85%~97%。
[0013] 本发明的另一内容中：所述聚丙烯树脂是(等规间同聚丙烯树脂切片，其)熔融指 数为2~4、密度为0.9~0.91g/cm 3、分子量为80000~150000的（任何厂商生产的任一种)聚 丙烯树脂；
[0014] 所述聚丙烯树脂可以是（中国石化生产的)牌号为T30S的聚丙烯树脂或(大韩油化 生产的)牌号为1088B的聚丙烯树脂(产品）。
[0015] 与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
[0016] (1)本发明方法通过对冷却后结晶聚合物而形成的基膜进行纵冷拉(聚丙烯基膜 熔点以下通过外力将已结晶聚丙烯链段拉断或者位移造成结构的损坏从而达到提高反射 率的效果），使聚合物在外力的作用下，使得薄膜材料的结构发生转变从而提升反射率。聚 合物结构产生变化，这些转变会使聚合物中出现微孔(见附图2)，在光线的照射下呈现白色 光泽。这些微孔与薄膜的折射率之差会使薄膜的反射率增大，且差异越大，反射率提升越 高。当光从薄膜表面入射，光会在晶体与微孔的接触面产生不规则的折射，而对整个薄膜来 说，通过其面的光通量降低，漫反射增加，总体反射率增加；
[0017] (2)本发明将已结晶聚丙烯基膜在熔点以下通过外力的作用使聚丙烯基膜结构发 生变化，这种(冷拉伸)方式在降低薄膜厚度以及密度的同时显著提升聚丙烯从波长440nm 至Ij740nm各波段的反射率，从而提供一种性能良好的高反射率聚丙烯薄膜;通过冷拉有效提 升反射率并降低厚度，反射率最高可达97% ;
[0018] (3)本发明（方法制得的）高反射率聚丙烯薄膜的主要特点：一是更低的材料密度 0.61g/cm 3、二是反射率最大能提升20%;本发明制备工艺简单，工序简便，容易操作，实用 性强。
【附图说明】
[0019] 图1是未经纵冷拉的光反射聚丙烯薄膜表面状态的照片；
[0020] 图2是采用本发明方法进行纵冷拉后高反射率聚丙烯薄膜表面状态的照片。
【具体实施方式】
[0021] 下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围 的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调 整，仍属于本发明的保护范围。
[0022] 实施例1~8:
[0023] -种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，基本工艺是：
[0024] 将聚丙烯树脂:无机填料=99~80:1~20质量比的混合配料，通过双螺杆挤出机 在180~210°C(温度A)共混挤出造粒制成中间料备用;再将所述中间料经单螺杆挤出机在 180~210°C(温度B)的温度范围熔融，通过温度为190~200°C(温度C)的模头挤出，以流涎 方式依次经辊筒温度(温度D)为20~30°C的上辊，80~100°C的中辊，100~120°C的下辊的 三个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度为100~500μπι的聚丙烯基 膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C(温度Ε)，再在25°C~80°C(温度F)进行拉伸倍率为2~4倍的 纵向拉伸（即纵冷拉），即制得50~250μπι厚度的高反射率聚丙烯薄膜。
[0025] 实施例1~8工艺参数和材料等情况见下表1:
[0026] 表1:实施例选取的材料、用量和工艺参数表
[0027]
[0028] 实施例1~8制备的本发明产品与现有产品（未纵冷拉)其各波段反射率对比数据 见表2:
[0029] 表2:现有光反射聚丙烯薄膜(未纵冷拉)与本发明产品的光反射率对比
[0030]
[0031 ]由表2可知，即使无机填料质量组分在整个薄膜中只占有1 %，采用纵冷拉仍然能 较大幅度地提升其反射率，即整个薄膜接近纯PP薄膜，纵冷拉提升了 PP的反射率高达15%， 达到86%的平均反射率，无机填料质量组分高达20%且未经纵冷拉的聚丙烯基膜反射率为 91.5%，再通过纵冷拉可提升至 96.5%，表明即使较高反射率的薄膜通过纵冷拉也能有效 提升其反射率。
[0032] 实施例9:
[0033] -种高反射率聚丙烯薄膜，该高反射率聚丙烯薄膜是由聚丙烯树脂和无机填料组 成的薄膜材料，所述聚丙烯树脂与所述无机填料在所述薄膜材料的质量比为99:1;
[0034]所述高反射率聚丙烯薄膜是将质量比为聚丙烯树脂:无机填料= 99:1的混合原 料，经双螺杆挤出机在180°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经单螺杆挤出机 在180°C的温度熔融，通过温度为190°C的模头挤出，以流涎方法依次经温度20°C的上辊、80 °(3的中辊、100°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度 为lOOwii的聚丙烯基膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在25°C的条件下进行拉伸倍率为2倍 的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜。
[0035] 实施例10:
[0036] -种高反射率聚丙烯薄膜，该高反射率聚丙烯薄膜是由聚丙烯树脂和无机填料组 成的薄膜材料，所述聚丙烯树脂与所述无机填料在所述薄膜材料的质量比为80:20;
[0037]所述高反射率聚丙烯薄膜是将质量比为聚丙烯树脂:无机填料= 80:20的混合原 料，经双螺杆挤出机在210°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经单螺杆挤出机 在210°C的温度熔融，通过温度为200°C的模头挤出，以流涎方法依次经温度30°C的上辊、 100°C的中辊、120°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出 厚度为500μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在80°C的条件下进行拉伸倍率为 4倍的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜。
[0038] 实施例11:
[0039] -种高反射率聚丙烯薄膜，该高反射率聚丙烯薄膜是由聚丙烯树脂和无机填料组 成的薄膜材料，所述聚丙烯树脂与所述无机填料在所述薄膜材料的质量比为90:10;
[0040] 所述高反射率聚丙烯薄膜 是将质量比为聚丙烯树脂:无机填料= 90:10的混合原 料，经双螺杆挤出机在195°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经单螺杆挤出机 在195°C的温度熔融，通过温度为195°C的模头挤出，以流涎方法依次经温度25°C的上辊、90 °(3的中辊、110°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度 为300μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在50°C的条件下进行拉伸倍率为3倍 的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜。
[0041 ] 实施例12~18:
[0042] -种高反射率聚丙烯薄膜，该高反射率聚丙烯薄膜是由聚丙烯树脂和无机填料组 成的薄膜材料，所述聚丙稀树脂与所述无机填料在所述薄膜材料的质量比为99~80 :1~ 20；
[0043]所述高反射率聚丙烯薄膜是将质量比为聚丙烯树脂:无机填料=99~80:1~20的 混合原料，经双螺杆挤出机在180~210°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经 单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为190~200°C的模头挤出，以流涎 方法依次经温度20~30°C的上辊、80~100°C的中辊、100~120°C的下辊的三个直径均为 450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度为100~500μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯 基膜冷却至25°C，再在25°C~80°C的条件下进行拉伸倍率为2~4倍的纵向拉伸（即纵冷 拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜；
[0044] 实施例12~18中的各原料组分的具体质量比用量见下表：
[0045]
[0046] 上述实施例9~18中：所述无机填料是粒径为0.1~0.3μηι金红石型二氧化钛粉末、 以及粒径为0.5~4μπι的硫酸钡粉末中的(任何厂商生产的)任一种，二氧化钛粉末可以是杜 邦公司生产的型号R-350、R-105的二氧化钛粉末，硫酸钡粉末可以是莎哈利本公司生产的 型号AB-TM的硫酸钡粉末(产品）；
[0047]上述实施例9~18中：所述聚丙烯树脂是(等规间同聚丙烯树脂切片，其)熔融指数 为2~4、密度为0.9~0.91g/cm3、分子量为80000~150000的(任何厂商生产的任一种)聚丙 烯树脂;所述聚丙烯树脂可以是中国石化生产的牌号为T30S的聚丙烯树脂或(大韩油化生 产的)牌号为1088B的聚丙烯树脂(产品）。
[0048]上述实施例9~18中：所述高反射率聚丙烯薄膜的密度在0.5~0.7g/cm3、厚度在 50μπι~250μL?、波长440nm到740nm各波段的光反射率在85%~97%的范围中。
[0049] 实施例19:
[0050] -种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，是：将质量比为聚丙烯树脂：无机填料= 99:1的混合原料，经双螺杆挤出机在190°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经 单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为190°C的模头挤出，以流涎方法依 次经温度20°C的上辊、80°C的中辊、100°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~25r/ min的辊筒上流涎出厚度为500μπι的聚丙烯基膜，，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在80°C的条 件下进行拉伸倍率为2倍的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜。
[0051 ] 实施例20:
[0052] -种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，是：将质量比为聚丙烯树脂：无机填料= 80: 20的混合原料，经双螺杆挤出机在210°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料 经单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为200°C的模头挤出，以流涎方法 依次经温度30°C的上辊、100°C的中辊、120°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~ 25r/min的辊筒上流涎出厚度为100μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在80°C 的条件下进行拉伸倍率为4倍的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜。
[0053] 实施例21:
[0054] -种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，是：将质量比为聚丙烯树脂：无机填料= 90:10的混合原料，经双螺杆挤出机在200°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料 经单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为195°C的模头挤出，以流涎方法 依次经温度26°C的上辊、920°C的中辊、115°C的下辊的三个直径均为450mm且转速均为2~ 25r/min的辊筒上流涎出厚度为250μπι的聚丙烯基膜，，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在550 °C的条件下进行拉伸倍率为3倍的纵向拉伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜。
[0055] 实施例22~28:
[0056] 一种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，是:将质量比为聚丙烯树脂:无机填料=99 ~80:1~20的混合原料，经双螺杆挤出机在180~210°C温度下共混挤出造粒制成中间料； 再将中间料经单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为190~200°C的模头 挤出，以流涎方法依次经温度20~30°C的上辊、80~100°C的中辊、100~120°C的下辊的三 个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度为100~500μπι的聚丙烯基 膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在25°C~80°C的条件下进行拉伸倍率为2~4倍的纵向拉 伸（即纵冷拉），即制得高反射率聚丙烯薄膜；
[0057]实施例22~28中的各原料组分的具体质量比用量见下表：
[0058]
[0059] 上述实施例19~28中：所述无机填料是粒径为0.1~0.3μηι金红石型二氧化钛粉 末、以及粒径为0.5~4μπι的硫酸钡粉末中的（任何厂商生产的）任一种，二氧化钛粉末可以 是杜邦公司生产的型号R-350、R-105的二氧化钛粉末，硫酸钡粉末可以是莎哈利本公司生 产的型号AB-TM的硫酸钡粉末(产品）。
[0060]上述实施例19~28中：所述聚丙烯树脂是(等规间同聚丙烯树脂切片，其)熔融指 数为2~4、密度为0.9~0.91g/cm3、分子量为80000~150000的（任何厂商生产的任一种)聚 丙烯树脂;所述聚丙烯树脂可以是中国石化生产的牌号为T30S的聚丙烯树脂或(大韩油化 生产的)牌号为1088B的聚丙烯树脂(产品）。
[0061 ]上述实施例19~28中：所述高反射率聚丙烯薄膜的密度在0.5~0.7g/cm3、厚度在 50μπι~250μL?、波长440nm到740nm各波段的光反射率在85%~97%的范围中。
[0062] 上述实施例中：所采用的百分比例中，未特别注明的，均为质量(重量)百分比例或 本领域技术人员公知的百分比例;所采用的比例中，未特别注明的，均为质量(重量）比例； 所述重量份可以均是克或千克。
[0063] 上述实施例中：各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度等)和各组分用量数值等为 范围的，任一点均可适用。
[0064] 本
【发明内容】
及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术，所述原材料均为 市售产品。
[0065] 本发明不限于上述实施例，本
【发明内容】
所述均可实施并具有所述良好效果。
【主权项】
1. 一种高反射率聚丙烯薄膜，其特征是：该高反射率聚丙烯薄膜是由聚丙烯树脂和无 机填料组成的薄膜材料，所述聚丙烯树脂与所述无机填料在所述薄膜材料的质量比为99~ 80:1~20; 所述高反射率聚丙烯薄膜是将质量比为聚丙烯树脂:无机填料=99~80:1~20的混合 原料，经双螺杆挤出机在180~210°C温度下共混挤出造粒制成中间料;再将中间料经单螺 杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为190~200°C的模头挤出，以流涎方法 依次经温度20~30°C的上辊、80~100°C的中辊、100~120°C的下辊的三个直径均为450mm 且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度为100~500μπι的聚丙烯基膜，待聚丙烯基膜冷 却至25°C，再在25°C~80°C的条件下进行拉伸倍率为2~4倍的纵向拉伸，即制得高反射率 聚丙烯薄膜； 所述无机填料是粒径为〇. 1~〇. 3μηι金红石型二氧化钛粉末、以及粒径为0.5~4μηι的硫 酸钡粉末中的任一种。2. 按权利要求1所述的高反射率聚丙烯薄膜，其特征是:所述聚丙烯树脂是熔融指数为 2~4、密度为0.9~0.91g/cm3、分子量为80000~150000的聚丙烯树脂。3. 按权利要求2所述的高反射率聚丙烯薄膜，其特征是:所述聚丙烯树脂是牌号为T30S 的聚丙烯树脂或牌号为1088B的聚丙烯树脂。4. 一种高反射率聚丙烯薄膜的制备方法，其特征是:将质量比为聚丙烯树脂:无机填料 =99~80:1~20的混合原料，经双螺杆挤出机在180~210°C温度下共混挤出造粒制成中间 料;再将中间料经单螺杆挤出机在180~210°C的温度范围熔融，通过温度为190~200°C的 模头挤出，以流涎方法依次经温度20~30°C的上辊、80~100°C的中辊、100~120°C的下辊 的三个直径均为450mm且转速均为2~25r/min的辊筒上流涎出厚度为100~500μπι的聚丙烯 基膜，待聚丙烯基膜冷却至25°C，再在25°C~80°C的条件下进行拉伸倍率为2~4倍的纵向 拉伸，即制得高反射率聚丙烯薄膜； 所述无机填料是粒径为〇. 1~〇. 3μηι金红石型二氧化钛粉末、以及粒径为0.5~4μηι的硫 酸钡粉末中的任一种。5. 按权利要求4所述的高反射率聚丙烯薄膜，其特征是:所述聚丙烯树脂是熔融指数为 2~4、密度为0.9~0.91g/cm3、分子量为80000~150000的聚丙烯树脂。6. 按权利要求5所述的高反射率聚丙烯薄膜，其特征是:所述聚丙烯树脂是牌号为T30S 的聚丙烯树脂或牌号为1088B的聚丙烯树脂。
【专利摘要】本发明公开了一种高反射率聚丙烯薄膜，其特征是：由聚丙烯树脂和无机填料组成的薄膜材料，聚丙烯树脂与无机填料在薄膜材料的质量比为99～80：1～20；其制备方法是将聚丙烯树脂与无机填料的混合料经双螺杆挤出机共混挤出造粒，再经单螺杆挤出机熔融，通过190～200℃的模头挤出，以流涎方法在相同转速的三个辊筒上流涎出厚度为100～500μm的聚丙烯基膜，待冷却至25℃，再在25℃～80℃进行拉伸倍率为2～4倍的纵向拉伸即制得。本发明聚丙烯薄膜密度为0.5～0.7g/cm3、厚度为50μm～250μm、440nm到740nm各波段的光反射率为85％～97％，可作为光反射薄膜用于照明等领域。
【IPC分类】C08K3/30, C08K3/22, C08L23/12
【公开号】CN105504491
【申请号】CN201510974569
【发明人】何航, 马雅琳, 赵贵红, 梁倩倩
【申请人】四川东方绝缘材料股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月22日
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