本发明涉及一种珠光纸及其制造方法，特别是涉及一种未添加发泡剂和无机金属填料的轻量化珠光纸及其制造方法。
背景技术：
珠光纸属于一种合成纸，是以石油化工合成树脂制成。相较于以木浆制成的普通纸张而言，珠光纸具有较佳的耐水性、抗撕裂性和表面光滑度。然而，现有的珠光纸是以聚丙烯作为主要材料，制得的珠光纸的密度通常较高，而无法具备轻量化的优点。
为了降低珠光纸的密度，可在制备珠光纸的聚丙烯原料中添加适量的无机金属填料，例如：碳酸钙或硅酸钙。如此一来，当聚丙烯原料在单轴或双轴延伸工艺时，聚丙烯原料会因无机金属填料不规则的形状，而在拉伸过程中形成微细孔隙，进而在不添加发泡剂的情况下，达到降低珠光纸的密度的效果。然而，在延伸工艺中，无机金属填料也会使珠光纸的表面形成微细孔隙，使得珠光纸表面的平滑度受影响。并且，在后续的加工工艺中，溶剂可能会由珠光纸表面的孔隙渗入，导致珠光纸变形并使尺寸规格发生改变，影响珠光纸后续的应用。
另外，当长时间使用后，珠光纸表面的碳酸钙可能会脱落，使得珠光纸的表面有脱粉的现象产生，导致后续印刷工艺的不便，并会使珠光纸的表面粗糙影响质量。因此，现有的珠光纸仍有待改善。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种珠光纸及其制造方法，可在不添加碳酸钙或硅酸钙(无机金属填料)的情况下成膜，制得轻量化的珠光纸。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种珠光纸。珠光纸包括一第一表层、一第二表层和一轻量层。所述第一表层为一聚丙烯层。第二表层设置于第一表层上，第二表层为一聚丙烯层。轻量层形成于第一表层和第二表层之间，轻量层包括一连续相部分和一分散相部分，形成连续相部分的材料包含聚丙烯，形成分散相部分的材料包含聚酯。
优选地，所述轻量层中包括100重量份的聚丙烯以及3重量份至15重量份的聚酯。
优选地，所述轻量层中形成所述分散相部分的材料的熔点高于形成所述连续相部分的材料的熔点至少20℃。
优选地，所述轻量层的厚度与所述第一表层的厚度的比值为7至20，所述轻量层的厚度与所述第二表层的厚度的比值为7至20。
优选地，所述珠光纸的密度为0.4克/立方公分至0.6克/立方公分。
优选地，所述第一表层的厚度为5微米至10微米，所述第二表层的厚度为5微米至10微米。
优选地，所述轻量层的厚度为70微米至100微米。
优选地，所述第一表层中包括100重量份的聚丙烯以及1重量份至5重量份的抗黏剂。
优选地，所述第二表层中包括35重量份的聚丙烯、1重量份至5重量份的抗黏剂、10重量份至20重量份的白色色料以及65重量份至85重量份的雾面剂。
优选地，所述珠光纸在纵向(machinedirection，md)的撕裂强度为6.0mpa至8.0mpa，在横向(crossdirection，cd)的撕裂强度为8.5mpa至10.5mpa。
优选地，所述珠光纸在纵向(machinedirection，md)的拉力强度为65mpa至75mpa，在横向(crossdirection，cd)的拉力强度为110mpa至130mpa。
优选地，所述珠光纸在纵向(machinedirection，md)的伸长率为90％至110％，在横向(crossdirection，cd)的伸长率为20％至30％。
优选地，所述分散相部分的平均尺寸为1微米至2微米。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种珠光纸的制造方法。珠光纸的制造方法包括以下步骤：制备一第一塑料母粒以及一第二塑料母粒，其中，第一塑料母粒中包含聚丙烯和聚酯，第二塑料母粒中包含聚丙烯。使用第一塑料母粒和第二塑料母粒，通过共挤出的方式形成一叠层结构，以完成珠光纸的制备；其中，叠层结构包括一第一表层、一第二表层和一轻量层，轻量层设置于第一表层和第二表层之间，轻量层是由第一塑料母粒所形成，轻量层包括一连续相部分和一分散相部分，连续相部分的材料包含聚丙烯，分散相部分的材料包含聚酯。第一表层和第二表层是由第二塑料母粒所形成。
优选地，所述第一材料、所述轻量材料和所述第二材料中都不含有无机金属填料。
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的珠光纸及其制造方法，其能通过“所述轻量层包括一连续相部分和一分散相部分”、“形成所述连续相部分的材料包含聚丙烯”以及“形成所述分散相部分的材料包含聚酯”的技术特征，以降低珠光纸的密度，并达到轻量化的效果。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明的珠光纸的侧视剖面示意图。
图2为本发明的珠光纸的制造方法的流程步骤图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实例来说明本发明所公开有关“珠光纸及其制造方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
为了有效降低珠光纸的密度以达到轻量化的效果，本发明提供了一种轻量化珠光纸及其制造方法，通过混用熔点不同的聚丙烯和聚酯，并使熔点较高的聚酯分散于熔点较低的聚丙烯中作为分散相部分，如此一来，可使珠光纸具有较低的密度，而具有轻量化的优点。
请参阅图1所示，图1为本发明第一实施例的珠光纸的侧视剖面图。本发明第一实施例提供一种珠光纸1，其为一三层结构，珠光纸1包括：一轻量层10、一第一表层20以及一第二表层30，第一表层20和第二表层30分别设置于轻量层10相对的两个表面上，并且，第一表层20和第二表层30分别完全覆盖轻量层10相对的两个表面，使轻量层10不会裸露于外。
相较于市面上的珠光纸，本发明的轻量层10具有较低的密度(小于0.65克/立方公分)，因此，本发明的珠光纸1具有轻量化的优点。在本实施例中，轻量层10中包括一连续相部分11和一分散相部分12，分散相部分12均匀地分散于连续相部分11中，以使珠光纸1具有均一的密度特性。于一较佳实施例中，分散相部分12以圆球状均匀分散于连续相部分11中，且圆球状的尺寸为1微米至2微米。若分散相部分12的尺寸过大，在延伸工艺中可能会破膜而失败无法成膜；若分散相部分12的尺寸过小，则在延伸工艺中可能无法形成孔隙，反而无法达到预期的轻量化效果。
具体来说，形成连续相部分11的材料为聚丙烯，聚丙烯可以是丙烯均聚物(pp-h)、嵌段丙烯共聚物(pp-b)、无规丙烯共聚物(pp-r)或其混合物。于一较佳实施例中，选用丙烯均聚物作为形成连续相部分11的材料，且形成连续相部分11的材料的熔点为155℃至175℃。具体来说，形成分散相部分12的材料为聚酯，例如，所述聚酯可以是聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，pet)、聚对苯二甲酸丁二酯(polybutyleneterephthalate，pbt)或其混合物。
于一较佳实施例中，选用聚对苯二甲酸乙二酯作为形成分散相部分12的材料，且形成分散相部分12的材料的熔点为220℃至260℃。
为了形成轻量层10，需先制备一第一塑料母粒，第一塑料母粒中的主要成分为聚丙烯和聚酯。第一塑料母粒的制造方式是使聚丙烯树脂粒和聚酯树脂粒混合均匀，并添加适当的分散剂，于混炼后获得。举例来说，混炼时添加的分散剂可以为热塑性聚酯弹性体(thermoplasticpolyesterelastomer，tpee)，但不以此为限。于本实施例中，第一塑料母粒中可包括100重量份的聚丙烯以及20重量份至60重量份的聚酯。
除了上述成分外，也可在混炼的过程中添加白色色料、抗静电剂、无机金属填料或其任意组合物，使第一塑料母粒中可包含白色色料、抗静电剂、无机金属填料或其任意组合物。
举例来说，白色色料的添加可使珠光纸1具有良好的外观，白色色料可以是但不限于二氧化钛。抗静电剂的添加可避免在成膜或制备珠光纸1的过程中因静电而影响产品的质量，抗静电剂可以是但不限于脂肪酸聚乙二醇酯。另外，也可添加无机金属填料以增加轻量层10于延伸工艺中形成的微细孔隙，无机金属填料可以是但不限于碳酸钙或硅酸钙。然而，于一较佳实施例中，不于形成轻量层10的材料中添加无机金属填料；因无机金属填料的质量较重，若不添加无机金属填料，则有利于维持本发明珠光纸1低密度的优点。然而，上述所举的例子只是其中一可行的实施例而并非用以限定本发明。
另外，为了确保第一塑料母粒经熔融、压出和成膜后，可形成包含连续相部分11和分散相部分12的轻量层10，本发明另控制使形成分散相部分12的材料(聚酯树脂粒)的熔点高于形成连续相部分11的材料(聚丙烯树脂粒)的熔点至少20℃以上。如此一来，通过设定熔融压出机的温度，可使第一塑料母粒中的聚丙烯树脂熔融而形成连续相部分11，并使第一塑料母粒中的聚酯树脂可维持原本各自独立的颗粒状，作为分散相部分12。类似的，为了使第一塑料母粒中的聚酯可在熔融压出的工艺中形成分散相部分12，本发明设定熔融压出的温度，使熔融压出的温度低于第一塑料母粒中的聚酯(聚酯树脂粒)的熔点，使聚酯树脂粒可均匀地分散在聚丙烯中，以制备得由连续相部分11和分散相部分12共同形成的轻量层10。
根据上述内容，本发明通过于聚丙烯中掺混与聚丙烯熔点不同的聚酯的方式，相较于以往掺混无机金属填料的方式，可使珠光纸1具有较低的密度。具体来说，现有技术中常使用碳酸钙或硅酸钙作为无机金属填料，一般来说，金属元素的重量高于一般有机元素的重量，故无机金属填料中因包含了金属元素，而无法有效降低珠光纸1的密度。因此，本发明于聚丙烯中掺混与聚丙烯熔点不同的聚酯，以便突破以往无法进一步降低珠光纸1的密度的限制。
第一表层20设置于轻量层10的其中一表面上，并形成连续式的第一表层；所谓“连续式”是指第一表层20会完全覆盖于轻量层10上，以防止轻量层10与外界接触。若第一表层20没有完全覆盖轻量层10，则在后续印刷加工时，工艺中所使用的溶剂会渗入轻量层10中的微细孔隙，而使珠光纸1的尺寸规格发生变化，破坏珠光纸1产品的质量。并且，若第一表层20没有完全覆盖轻量层10，则长时间使用后，形成分散相部分12的聚酯树脂粒可能会与连续相部分11中脱离，于珠光纸1的表面上产生脱粉，导致珠光纸1的表面粗糙、质感下降。
具体来说，形成第一表层20的材料为聚丙烯和抗黏剂，选用聚丙烯可使第一表层20与轻量层10具有良好的兼容性以及较佳的附着性。而抗黏剂的添加可防止在成膜(制备聚丙烯膜)的过程中发生沾黏。
第二表层30设置于轻量层10的另一表面上，并形成一连续式的第二表层，类似的，所谓“连续式”是指第二表层30会完全覆盖于轻量层10上，以防止轻量层10与外界接触。第二表层30与第一表层20的作用类似，可防止在印刷加工时，溶剂渗入轻量层10的微细孔隙中，并可防止珠光纸1的表面产生脱粉的问题，以达到提升珠光纸1质量的效果。
具体来说，形成第二表层30的材料为聚丙烯、抗黏剂、白色色料和雾面剂。选用聚丙烯可使第二表层30可与轻量层10具有良好的兼容性，具有较佳的附着性。抗黏剂的添加可防止在成膜(制备聚丙烯膜)过程中发生沾黏。白色色料的添加可使珠光纸1具有良好的外观。雾面剂的添加可调整珠光纸1的表面光泽。
为了形成第一表层20和第二表层30，需先配制一第二塑料母粒，第二塑料母粒中的主要成分为聚丙烯。第二塑料母粒的制造方式是使聚丙烯树脂粒和其他添加成分混合均匀，并于混炼后制得。类似的，第二塑料母粒中也可包含其他成分，例如：抗黏剂、白色色料、雾面剂或其任意组合物。
在其中一实施例中，第二塑料母粒可用于形成第一表层20，第二塑料母粒中可包含100重量份的聚丙烯以及1重量份至5重量份的抗黏剂。具体来说，聚丙烯可以是丙烯均聚物、嵌段丙烯共聚物、无规丙烯共聚物或其混合物。于一较佳实施例中，选用丙烯均聚物作为形成第一表层20的聚丙烯材料，并选用二氧化硅作为抗黏剂。然而，本发明不以上述为限。
于另外一实施例，第二塑料母粒可用于形成第二表层30时，第二塑料母粒中可包含100重量份的聚丙烯、1重量份至5重量份的抗黏剂、10重量份至20重量份的白色色料以及65重量份至85重量份的雾面剂。具体来说，聚丙烯可以是丙烯均聚物、嵌段丙烯共聚物、无规丙烯共聚物或其混合物。雾面剂可以选用无机雾面剂(例如：二氧化硅、高岭土或硅藻土)或是有机雾面剂(例如：蜡或聚乙烯)。于一较佳实施例中，选用丙烯均聚物作为形成第二表层30的聚丙烯材料，选用二氧化硅作为抗黏剂，选用二氧化钛作为白色色料，并选用聚乙烯作为雾面剂。然而，本发明不以上述为限。
承上所叙述，在配制第二塑料母粒时，可根据实际上的需求选择仅制备一种单一种类的第二塑料母粒，同时用以形成第一表层20和第二表层30；或者是，制备两种不同的第二塑料母粒，分别用以形成第一表层20和第二表层30。换句话说，第一表层20的成分组成和第二表层30的成分组成可以相同或是不同。
于其他实施例中，本发明的珠光纸1并不限于上述所叙述的一轻量层10、一第一表层20和一第二表层30的三层结构。也可以是由一轻量层10和两个第一表层20所组成的三层结构，或是由一轻量层10和两个第二表层30所组成的三层结构。
请参阅图2所示，图2为制备本发明珠光纸的步骤流程图。首先，根据上述内容，在调配前述第一塑料母粒和第二塑料母粒后(s100步骤)，可将第一塑料母粒和第二塑料母粒添加于不同的入料槽，通过共挤出(co-extrusion)的方式形成一叠层结构，以完成珠光纸1的制备(s102步骤)。值得注意的是，在叠层结构中，轻量材料形成的轻量层10设置于第一材料所形成的第一表层20和第二材料所形成的第二表层30之间。
更进一步来说，在制备获得叠层结构后，可再使叠层结构经过双轴或单轴延伸工艺，来调整叠层结构的厚度和/或尺寸，以制得符合预期规格的轻量层10。在双轴或单轴的延伸工艺中，叠层结构会受到拉伸，而轻量层10中的连续相部分11会因分散相部分12不规则的形状，而在拉伸过程中形成微细孔隙，进而达到降低轻量层10的密度的效果。
于一较佳实施例中，调整厚度后的叠层结构(珠光纸1)中，轻量层10的厚度为70微米至100微米，第一表层20的厚度为5微米至10微米，第二表层30的厚度为5微米至10微米。换句话说，轻量层10的厚度与第一表层20的厚度的比值为7至20，轻量层10的厚度与第二表层30的厚度的比值为7至20。如此一来，第一表层20和第二表层30可有效隔绝轻量层10与外界接触，以防止在印刷加工时的溶剂渗入轻量层10的微细孔隙中，并可防止珠光纸1的表面产生脱粉的问题，进而达到提升珠光纸1质量的效果。此外，在上述特定的厚度范围时，珠光纸1可具备良好的机械性质，并可承受一定程度的外力作用。
于一较佳实施例中，经延伸工艺后的叠层结构(珠光纸1)的密度为0.4克/立方公分至0.6克/立方公分，相较于市面上的珠光纸具有较低的密度特性，而具有轻量化的优点。更佳的，本发明的珠光纸1的密度为0.4克/立方公分至0.5克/立方公分。
为了比较本发明的珠光纸1(实施例1)与现有技术中的珠光纸(比较例1)的差异，本发明分别根据表一中的成分制备了两种不同的珠光纸，并测量两种珠光纸的特性，特性测量结果如表二所示。
表一：实施例1和比较例1的珠光纸中各层的成分含量。
表二：实施例1和比较例1的珠光纸的特性测量结果。
根据表一和表二的结果可得知，本发明通过轻量层10的设置，可在不添加碳酸钙的情况下，使珠光纸1具有较低的密度(0.4克/立方公分至0.6克/立方公分)，而具有轻量化的优势。
并且，针对珠光纸1的机械性质而言，本发明的珠光纸1在纵向(machinedirection，md)的拉力强度可以为65mpa至75mpa，在横向(crossdirection，cd)的拉力强度可以为110mpa至130mpa。本发明的珠光纸1在纵向(machinedirection，md)的伸长率为90％至110％，在横向(crossdirection，cd)的伸长率为20％至30％。本发明的珠光纸1在纵向(machinedirection，md)的撕裂强度为6.0mpa至8.0mpa，在横向(crossdirection，cd)的撕裂强度为8.5mpa至10.5mpa。根据表二的结果可得知，本发明的珠光纸1可保有与现有珠光纸相近的机械特性，更进一步具有较低的密度。
[实施例的有益效果]
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的珠光纸及其制造方法，其能通过“所述轻量层10包括一连续相部分11和一分散相部分12”、“形成所述连续相部分11的材料包含聚丙烯”以及“形成所述分散相部分12的材料包含聚酯”的技术特征，以降低珠光纸1的密度，并达到轻量化的效果。
更进一步来说，本发明所提供的珠光纸及其制造方法，其能通过“所述轻量层10中形成所述分散相部分12的材料的熔点高于形成所述连续相部分11的材料的熔点至少20℃”的技术特征，以使分散相部分12可均匀的分散于连续相部分11中。
更进一步来说，本发明所提供的珠光纸及其制造方法，其能通过“所述轻量层10的厚度与所述第一表层20的厚度的比值为7至20”以及“所述轻量层10的厚度与所述第二表层30的厚度的比值为7至20”的技术特征，以有效隔绝轻量层10与外界接触。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。
1.一种珠光纸，其特征在于，所述珠光纸包括：
一第一表层，所述第一表层为一聚丙烯层；
一第二表层，其设置于所述第一表层上，所述第二表层为一聚丙烯层；以及
一轻量层，其形成于所述第一表层和所述第二表层之间，所述轻量层包括一连续相部分和一分散相部分，形成所述连续相部分的材料包含聚丙烯，形成所述分散相部分的材料包含聚酯。
2.根据权利要求1所述的珠光纸，其特征在于，所述轻量层中包括100重量份的聚丙烯以及3重量份至15重量份的聚酯。
3.根据权利要求1所述的珠光纸，其特征在于，所述轻量层中形成所述分散相部分的材料的熔点高于形成所述连续相部分的材料的熔点至少20℃。
4.根据权利要求1所述的珠光纸，其特征在于，所述轻量层的厚度与所述第一表层的厚度的比值为7至20，所述轻量层的厚度与所述第二表层的厚度的比值为7至20。
5.根据权利要求1所述的珠光纸，其特征在于，所述珠光纸的密度为0.4克/立方公分至0.6克/立方公分。
6.根据权利要求1所述的珠光纸，其特征在于，所述第一表层的厚度为5微米至10微米，所述第二表层的厚度为5微米至10微米。
7.根据权利要求1所述的珠光纸，其特征在于，所述轻量层的厚度为70微米至100微米。
8.根据权利要求1所述的珠光纸，其特征在于，所述第一表层中包括100重量份的聚丙烯以及1重量份至5重量份的抗黏剂。
9.根据权利要求1所述的珠光纸，其特征在于，所述第二表层中包括35重量份的聚丙烯、1重量份至5重量份的抗黏剂、10重量份至20重量份的白色色料以及65重量份至85重量份的雾面剂。
10.根据权利要求1所述的珠光纸，其特征在于，所述珠光纸在纵向的撕裂强度为6.0mpa至8.0mpa，在横向的撕裂强度为8.5mpa至10.5mpa。
11.根据权利要求1所述的珠光纸，其特征在于，所述珠光纸在纵向的拉力强度为65mpa至75mpa，在横向的拉力强度为110mpa至130mpa，。
12.根据权利要求1所述的珠光纸，其特征在于，所述珠光纸在纵向的伸长率为90％至110％，在横向的伸长率为20％至30％。
13.根据权利要求1所述的珠光纸，其特征在于，所述分散相部分的平均尺寸为1微米至2微米。
14.一种珠光纸的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
制备一第一塑料母粒以及一第二塑料母粒，其中，所述第一塑料母粒中包含聚丙烯和聚酯，所述第二塑料母粒中包含聚丙烯；以及
使用所述第一塑料母粒和所述第二塑料母粒，通过共挤出的方式形成一叠层结构，以完成珠光纸的制备；其中，所述叠层结构包括一第一表层、一第二表层和一轻量层，所述轻量层设置于所述第一表层和所述第二表层之间，所述轻量层是由所述第一塑料母粒所形成，所述轻量层包括一连续相部分和一分散相部分，形成所述连续相部分的材料包含聚丙烯，形成所述分散相部分的材料包含聚酯；所述第一表层和所述第二表层是由第二塑料母粒所形成。
15.根据权利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述第一材料、所述轻量材料和所述第二材料中都不含有无机金属填料。
技术总结