CN101259771A - 单面亚光聚酯薄膜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单面亚光聚酯薄膜，它具有层状结构，该层状结构中至少包含共挤复合并相邻设置的第一膜层和第二膜层，所述的第一膜层位于该聚酯薄膜的表层，所述的第一膜层为亚光层，所述亚光层中含有50～80wt％的聚酯、20～50wt％的尼龙高聚物和0～0.5wt％的结晶成核助剂；所述的第二膜层为高透明层，其主要成份是聚酯。本发明还公开了制造上述单面亚光聚酯薄膜的方法，它不需要事先准备专门的亚光母料，因而整个流程工艺简单，由其制造的聚酯薄膜不仅具有良好的亚光效果，而且还具有优越的透光率，特别适用于包装领域的印刷、镀铝、复合使用。

Description

单面亚光聚酯薄膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及聚酯薄膜技术领域，特别涉及一种单面亚光聚酯薄膜，本发明还涉及该聚酯薄膜的制造方法。

背景技术

包装及工业领域所用到的聚酯薄膜通常都是高亮度的，亚光聚酯薄膜由于具有表面磨砂的特殊效果，作为包装材料使用时，可以使被包装物产生朦胧的艺术效果，增加被包装物在货架上的吸引力。

亚光聚酯薄膜从外观结构来看，分为单面亚光和双面亚光。双面亚光膜由于雾度大，通常用于烫金和转移领域；单面亚光仅具有一个亚光层，透明度好，除了可以用于烫金和转移领域外，更适合用于印刷、镀铝和复合领域。单面亚光聚酯薄膜经镀铝后可以表现出铝箔的效果，装饰作用非常好。

亚光聚酯薄膜从制备工艺来看，主要有三种方法。一种是采用表面涂层的方式，产生亚光效果，这种工艺制备的亚光膜具有很好的亚光度和透光率，但是工艺复杂、生产成本高。第二种方法是采用多层共挤的技术，在表层中加入无机或有机的惰性颗粒产生亚光效果，如二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、交联聚苯乙烯微球、较量聚丙烯酸树脂微球等，这种工艺制备的亚光聚酯薄膜需要专门的亚光母料，增加了工艺的复杂性，而且薄膜雾度高，透光率低，亚光度较低，限制了其在印刷、镀铝等行业的应用。第三种方法也是通过共挤技术制备，在表层加两种以上的高聚物，通过高聚物之间的分相作用产生亚光效果，所选的高聚物通常是PP、PE、PS等，通过这种方法制成的聚酯薄膜通常雾度较高，亚光效果较差，限制了其应用。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种单面亚光聚酯薄膜，该聚酯薄膜不仅透光率高而且亚光效果好。

作为同一种构思，本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种制造单面亚光聚酯薄膜的方法，该方法可以通过简单的工艺生产出透光率高且亚光效果好的聚酯薄膜。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：

单面亚光聚酯薄膜，具有层状结构，该层状结构中至少包含共挤复合并相邻设置的第一膜层和第二膜层，所述的第一膜层位于该聚酯薄膜的表层，所述的第一膜层为亚光层，所述亚光层中含有50～80wt％的聚酯、20～50wt％的尼龙高聚物和0～0.5wt％的结晶成核助剂，所述的第二膜层为高透明层，其主要成份是聚酯。

其中，所述亚光层的厚度占薄膜总厚度的10～30％。

其中，所述亚光层的聚酯是聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或几种的混合物；所述亚光层的尼龙高聚物是PA6、PA66、PA1010、PA11和PA12中的一种或几种的共混物；所述亚光层的结晶成核助剂是苯甲酸钠、氯化钠、对苯二甲酸酯羧酸钠、取代芳基磷酸酯盐和山梨醇缩二甲苯中的一种或几种的混合物。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：

制造单面亚光聚酯薄膜的方法，包括如下步骤

1)将50～80wt％的聚酯、20～50wt％的尼龙高聚物和0～0.5wt％的结晶成核助剂在混料仓中混合均匀，进入亚光层挤出机中，加热成熔体；

2)将聚酯切片经过预结晶和干燥处理后，进入高透明层挤出机中，加热成熔体；

3)由上述步骤挤出的熔体经过共挤模头后，在激冷辊上铸片成型，激冷辊温度设定为25～50℃，亚光层挤出机的挤出量是高透明层挤出机的1/9～3/7；

4)拉伸：其中，纵向拉伸的温度为80～100℃，纵向拉伸比为2.5～3.0倍；横向拉伸的温度为100～130℃，拉伸比为3.0～3.5倍；

5)热定型：其中，定型温度为180～240℃，定型时间为1～20秒；

6)收卷处理。

其中，在热定型步骤后、收卷处理步骤前，对单面亚光聚酯薄膜的非亚光面进行表面处理。

其中，所述的表面处理是电晕处理或在线涂布处理。

其中，所述的亚光层挤出机是双螺杆挤出机，所述的高透明层挤出机是单螺杆挤出机。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于所述亚光层中含有50～80wt％的聚酯、20～50wt％的尼龙高聚物和0～0.5wt％的结晶成核助剂，与亚光层共挤复合的高透明层的主要成份也是聚酯，亚光层与高透明层主要成份的相似，使其两层之间不会形成明显的分相，而且还能保证良好的结合力。鉴于尼龙是结晶型聚合物，其结晶速度很快，一般呈现半透明或透明的乳白色，具有亚光效果，也就是说，本发明所揭示的聚酯薄膜的亚光效果是通过亚光层各组份尤其是尼龙高聚物的结晶作用来实现的，由于亚光层与高透明层之间没有明显的分相，因而减少了光线在分相界面的反射，提高了整个薄膜的透光率，而反射光线的减少，也相应降低了光泽度，提高了亚光效果。另外，本发明所揭示的聚酯薄膜的雾度主要由尼龙高聚物本身的特性决定，它可以通过控制亚光层的结晶速度来调节，便于控制，与通过聚合物分相原理制成的聚酯薄膜相比，雾度大大降低。本发明中，当亚光层的厚度少于薄膜总厚度的10％时，则亚光效果不明显，亚光层超过薄膜总厚度的30％时，则透光率降低，同时对亚光度的提高影响不大。综上所述，本发明所揭示的聚酯薄膜既能保证薄膜具有良好亚光效果，又能保证优越的透光率，特别适用于包装领域的印刷、镀铝、复合使用。

在本发明所揭示的方法中，由于亚光层的原料含有50～80wt％的聚酯、20～50wt％的尼龙高聚物和0～0.5wt％的结晶成核助剂，它通过各组份的结晶以及微观相分离达到提高亚光效果和透光率的作用，不需要事先准备专门的亚光母料，因而整个流程工艺简单。

在本发明所揭示的方法中，铸片温度的高低影响亚光效果，适宜的铸片温度是25～50℃，温度越高，亚光效果也好，但是超过50℃后，由于铸片结晶度过高，将影响拉伸工艺。

在本发明所揭示的方法中，亚光层挤出机的挤出量是高透明层挤出机的1/9～3/7，从而可以控制所述亚光层在薄膜总厚度中占有10～30％的比例。

在本发明所揭示的方法中，拉伸比和拉伸温度与亚光效果有关，拉伸比越高高亚光效果降低，成膜性差；拉伸比越小，则薄膜的力学性能降低。拉伸比越大则需要的拉伸温度就越高。

在本发明所揭示的方法中，热定型温度和热定型时间与亚光效果有关，热定型时间越长，薄膜力学性能降低；热定型时间越短，亚光效果变差。热定型温度越高则亚光效果越好。

在本发明所揭示的方法中，为了提高高透明层在印刷、镀铝、复合时的粘接力，在热定型步骤后、收卷处理步骤前，对单面亚光聚酯薄膜的非亚光面进行表面处理，优选为电晕处理或在线涂布处理。

在本发明所揭示的方法中，亚光层挤出机最好选用双螺杆挤出机，双螺杆挤出机与单螺杆挤出机相比，双螺杆挤出机的混合更均匀，从而提高薄膜的表面效果和成膜效果。

通过本发明制备的单面亚光聚酯薄膜，在测量角度为45°时，其亚光面的光泽度可达15～45％；薄膜的透光率可达85～90％。

具体实施方式

下述实施例只用于说明本发明，不限制本发明的保护范围。

实施例1

原料配方：

1)亚光层

PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)          80重量份；

PA6                                20重量份；

苯甲酸钠                           0.1重量份。

2)高透明层

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)切片      100重量份。

操作工艺：

将PBT、PA6、苯甲酸钠按比例在混料仓中混合均匀，加入双螺杆挤出机，挤出机温度设定为200℃；

将PET切片经过预结晶和干燥处理后，控制水分含量在50ppm以下，加入单螺杆挤出机中，挤出机温度设定为260℃；

分别由两台挤出机挤出的熔体经过共挤模头，在激冷辊上铸片成型，激冷辊温度25℃；

双螺杆挤出机的挤出量为单螺杆挤出机挤出量的1/9；

得到的铸片经过100℃的预热后，纵向拉伸3.0倍，然后再经过130℃预热后，横向拉伸3.5倍，然后在180℃下定型1秒，最后经过冷却、电晕、收卷和分切，得到单面亚光膜样品，其性能见表1。

实施例2

原料配方：

1)亚光层

PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)       50重量份；

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)       20重量份；

PA66                            30重量份；

对苯二甲酸酯羧酸钠              0.2重量份。

2)高透明层

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)切片   100重量份。

操作工艺：

将PBT、PET、PA66、对苯二甲酸酯羧酸钠按比例在混料仓中混合均匀，加入双螺杆挤出机，挤出机温度设定为220℃；

将PET切片经过预结晶和干燥处理后，控制水分含量在50ppm以下，加入单螺杆挤出机中，挤出机温度设定为270℃；

分别由两台挤出机挤出的熔体经过共挤模头，在激冷辊上铸片成型，激冷辊温度30℃；

双螺杆挤出机的挤出量为单螺杆挤出机挤出量的4/21；

得到的铸片经过95℃的预热后，纵向拉伸2.9倍，然后再经过124℃预热后，横向拉伸3.4倍。最后在190℃下定型3秒。最后经过冷却、电晕、收卷和分切，得到单面亚光膜样品，其性能见表1。

实施例3

原料配方：

1)亚光层

PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)       40重量份；

PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)       20重量份；

PA11                            40重量份；

取代芳基磷酸酯盐                0.3重量份。

2)高透明层

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)切片   100重量份。

操作工艺：

将PBT、PTT、PA11、取代芳基磷酸酯盐按比例在混料仓中混合均匀，加入双螺杆挤出机，挤出机温度设定为230℃；

将PET切片经过预结晶和干燥处理后，控制水分含量在50ppm以下，加入单螺杆挤出机中，挤出机温度设定为280℃；

分别由两台挤出机挤出的熔体经过共挤模头，在激冷辊上铸片成型，激冷辊温度35℃；

双螺杆挤出机的挤出量为单螺杆挤出机挤出量的17/63；

得到的铸片经过90℃的预热后，纵向拉伸2.8倍，然后再经过120℃预热后，横向拉伸3.3倍。最后在190℃下定型5秒。最后经过冷却、电晕、收卷和分切，得到样品单面亚光膜样品，其性能见表1。

实施例4

原料配方：

1)亚光层

PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)      30重量份；

PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)      10重量份；

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)      10重量份；

PA12                           50重量份；

山梨醇缩二甲苯                 0.2重量份

取代芳基磷酸酯盐               0.2重量份。

2)高透明层

PET切片(聚对苯二甲酸乙二醇酯)  80重量份；

回收PET切片                    20重量份(特性粘度：0.55以上)。

操作工艺：

将PBT、PTT、PET、PA12、山梨醇缩二甲苯和取代芳基磷酸酯盐按比例在混料仓中混合均匀，加入双螺杆挤出机，挤出机温度设定为240℃；

将PET切片经过预结晶和干燥处理后，控制水分含量在50ppm以下，加入单螺杆挤出机中，挤出机温度设定为290℃；

分别由两台挤出机挤出的熔体经过共挤模头，在激冷辊上铸片成型，激冷辊温度为40℃；

双螺杆挤出机的挤出量为单螺杆挤出机挤出量的22/63；

得到的铸片经过85℃的预热后，纵向拉伸2.7倍，然后再经过115℃预热后，横向拉伸3.2倍。最后在200℃下定型10秒。最后经过冷却、在线涂布、收卷和分切，得到样品单面亚光膜样品，其性能见表1。

实施例5

原料配方：

1)亚光层

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)       50重量份；

PA1010                          50重量份；

氯化钠                          0.1重量份

山梨醇缩二甲苯                  0.2重量份

对苯二甲酸酯羧酸钠              0.2重量份。

2)高透明层

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)切片      80重量份；

回收PET切片                        20重量份(特性粘度：0.55以上)。

操作工艺：

将PET、PA1010、氯化钠、山梨醇缩二甲苯和对苯二甲酸酯羧酸钠按比例在混料仓中混合均匀，加入双螺杆挤出机，挤出机温度250℃；

将PET切片经过预结晶和干燥处理后，控制水分含量在50ppm以下，加入单螺杆挤出机中，挤出机温度280℃；

分别由两台挤出机挤出的熔体经过共挤模头，在激冷辊上铸片成型，激冷辊温度45℃；

双螺杆挤出机的挤出量为单螺杆挤出机挤出量的3/7；

得到的铸片经过80℃的预热后，纵向拉伸2.5倍，然后再经过100℃预热后，横向拉伸3.0倍。最后在220℃下定型15秒。最后经过冷却、在线涂布、收卷和分切，得到样品单面亚光膜样品，其性能见表1。

实施例6

原料配方：

1)亚光层

PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)      50重量份；

PA6                            50重量份。

2)高透明层

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)切片  80重量份；

回收PET切片                    20重量份(特性粘度：0.55以上)。

操作工艺：

将PTT、PA6按比例在混料仓中混合均匀，加入双螺杆挤出机，挤出机温度设定为260℃；

将PET切片经过预结晶和干燥处理后，控制水分含量在50ppm以下，加入单螺杆挤出机中，挤出机温度设定为280℃；

分别由两台挤出机挤出的熔体经过共挤模头，在激冷辊上铸片成型，激冷辊温度50℃；

双螺杆挤出机的挤出量为单螺杆挤出机挤出量的1/3；

得到的铸片经过90℃的预热后，纵向拉伸3.0倍，然后再经过120℃预热后，横向拉伸3.5倍。最后在240℃下定型20秒。最后经过冷却、电晕、收卷和分切，得到样品单面亚光膜样品，其性能见表1。

比较例1

1)亚光层

亚光聚酯切片100重量份(二氧化硅含量2％，特性粘度0.55)。

2)高透明层

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)切片80重量份，回收PET切片20重量份(特性粘度0.55以上)。

操作工艺：

将亚光聚酯切片，加入双螺杆挤出机，挤出机温度240℃；

将PET切片经过预结晶和干燥处理后，控制水分含量在50ppm以下，加入单螺杆挤出机中，挤出机温度270℃；

分别由两台挤出机挤出的熔体经过共挤模头，在激冷辊上铸片成型，激冷辊温度25℃；

双螺杆挤出机的挤出量为单螺杆挤出机挤出量的1/9；

得到的铸片经过90℃的预热后，纵向拉伸3.5倍，然后再经过120℃预热后，横向拉绳3.5倍。最后在190℃下定型3秒。最后经过冷却、电晕、收卷和分切，得到样品单面亚光膜样品，其性能见表1。

比较例2

1)亚光层

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)切片        80重量份；

膜级PP(聚丙烯)切片                   20重量份。

2)高透明层

PET                                  80重量份；

回收PET切片  20重量份(特性粘度：0.55以上)。

操作工艺：

将PET切片和PP切片按比例，加入双螺杆挤出机，挤出机温度230℃；

将PET切片经过预结晶和干燥处理后，控制水分含量在50ppm以下，加入单螺杆挤出机中，挤出机温度270℃；

分别由两台挤出机挤出的熔体经过共挤模头，在激冷辊上铸片成型，激冷辊温度30℃；

双螺杆挤出机的挤出量为单螺杆挤出机挤出量的1/9；

得到的铸片经过90℃的预热后，纵向拉伸3.0倍，然后再经过120℃预热后，横向拉绳3.5倍。最后在190℃下定型5秒。最后经过冷却、电晕、收卷和分切，得到样品单面亚光膜样品，其性能见表1。

表1本发明实施例及比较例的单面亚光聚酯薄膜的性能对照表

	亚光层光泽度(45°)％	透光率％	雾度％
				实施例1	44.5	89.8	15.3
实施例2	42.8	88.5	18.9
				实施例3	30.5	86	20
实施例4	18.0	85.9	23.0
				实施例5	14.4	85.6	25.6
实施例6	29.5	88	20
				比较例1	65	80	38.6
比较例2	55	75	40.8

通过表1可以看出，采用本发明所揭示的方法所生产的聚酯薄膜与传统方法生产的聚酯薄膜相比，亚光层的光泽度和雾度都大大降低，而薄膜的透光率却大大提高。

本发明不局限于上述实施例，为了改善聚酯薄膜的性能，通过共挤复合的工艺将高透明层设置成二层、三层或多层。

Claims (8)

1.单面亚光聚酯薄膜，

具有层状结构，该层状结构中至少包含共挤复合并相邻设置的第一膜层和第二膜层，所述的第一膜层位于该聚酯薄膜的表层，其特征在于：

所述的第一膜层为亚光层，所述亚光层中含有50～80wt％的聚酯、20～50wt％的尼龙高聚物和0～0.5wt％的结晶成核助剂，

所述的第二膜层为高透明层，其主要成份是聚酯。

2.如权利要求1所述的单面亚光聚酯薄膜，其特征在于：所述亚光层的厚度占薄膜总厚度的10～30％。

3.如权利要求1或2所述的单面亚光聚酯薄膜，其特征在于：所述亚光层的聚酯是聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或几种的混合物；

所述亚光层的尼龙高聚物是PA6、PA66、PA1010、PA11和PA12中的一种或几种的共混物；

所述亚光层的结晶成核助剂是苯甲酸钠、氯化钠、对苯二甲酸酯羧酸钠、取代芳基磷酸酯盐和山梨醇缩二甲苯中的一种或几种的混合物。

4.制造单面亚光聚酯薄膜的方法，其特征在于：包括如下步骤

1)将50～80wt％的聚酯、20～50wt％的尼龙高聚物和0～0.5wt％的结晶成核助剂在混料仓中混合均匀，进入亚光层挤出机中，加热成熔体；

2)将聚酯切片经过预结晶和干燥处理后，进入高透明层挤出机中，加热成熔体；

3)由上述步骤挤出的熔体经过共挤模头后，在激冷辊上铸片成型，激冷辊温度设定为25～50℃，亚光层挤出机的挤出量是高透明层挤出机的1/9～3/7；

4)拉伸：其中，纵向拉伸的温度为80～100℃，纵向拉伸比为2.5～3.0倍；横向拉伸的温度为100～130℃，拉伸比为3.0～3.5倍；

5)热定型：其中，定型温度为180～240℃，定型时间为1～20秒；

6)收卷处理。

5.如权利要求4所述的制造单面亚光聚酯薄膜的方法，其特征在于：在热定型步骤后、收卷处理步骤前，对单面亚光聚酯薄膜的非亚光面进行表面处理。

6.如权利要求5所述的制造单面亚光聚酯薄膜的方法，其特征在于：所述的表面处理是电晕处理或在线涂布处理。

7.如权利要求4至6所述的任一种制造单面亚光聚酯薄膜的方法，其特征在于：所述的亚光层挤出机是双螺杆挤出机，所述的高透明层挤出机是单螺杆挤出机。

8.如权利要求7所述的制造单面亚光聚酯薄膜的方法，其特征在于：

所述亚光层的聚酯是聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或几种的混合物；

所述亚光层的尼龙高聚物是PA6、PA66、PA1010、PA11和PA12中的一种或几种的共混物；

所述亚光层的结晶成核助剂是苯甲酸钠、氯化钠、对苯二甲酸酯羧酸钠、取代芳基磷酸酯盐和山梨醇缩二甲苯中的一种或几种的混合物。