CN107487051A - 一种双向拉伸聚酰胺（bopa）珠光膜及其制备方法 - Google Patents

一种双向拉伸聚酰胺（bopa）珠光膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双向拉伸聚酰胺（BOPA）珠光膜及其制备方法，所述的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜是通过熔融共挤、铸片、双向拉伸、热定型后形成的由表层1、珠光层和表层2组成的三层结构复合膜；其中，所述的表层1和表层2按质量份数由以下原料组成：抗粘连剂0～1份、爽滑剂0～1份、聚酰胺树脂90～100份；所述的珠光层按质量份数由以下原料组成：珠光粉1～10份、分散剂0.01～1份、聚酰胺树脂90～100份。本发明制备得到的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜具有强度高、密度小、加工过程简单、良好的珠光效果等特点，既满足人们的视觉需求，又降低了成本，填补了双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的空白。

Description

一种双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜及其制备方法。
背景技术
BOPA是双向拉伸聚酰胺薄膜的简称，BOPA除了具备一般薄膜的共同特征以外，还具有极宽的使用温度，对各种常见气体气味和油脂具有高阻隔性、极优异的抗穿刺强度、优良的耐磨性、耐酸、碱、油脂及各种常见的有机溶剂。因此，被广泛的应用于普通食品包装材料、非食品包装材料；蒸煮用包装材料、以及烫印箔和金银线、耐热分离膜等高档包装材料领域。
白色不透明的珠光膜具有绸缎般的质感，柔和悦目的珍珠光泽，低密度，良好的平整性、气体阻隔性，特别适合于包装领域的高端市场，同时它还是一种良好的基衬，在进行表面印刷时可不必进行满版打底，具有良好的市场前景。
然而，现有的双向拉伸珠光膜中，都是涉及双向拉伸聚丙烯(BOPP)珠光膜的生产及其制备方法。因此，仍需寻求一种性能可靠的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜及其制备方法，为珠光膜的发展添砖加瓦。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术的空缺，提供一种双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜，本发明制备的BOPA珠光膜具有珍珠光泽明显，密度低，力学性能优异、气体阻隔性优异的特点。
本发明的另一目的在于提供上述双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的制备方法。
为满足上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜，所述双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜是由表层1、珠光层和表层2组成的三层结构复合膜；
其中，所述的表层1按质量份数由以下原料组成：抗粘连剂0～1份、爽滑剂0～1份、聚酰胺树脂90～100份；所述的珠光层按质量份数由以下原料组成：珠光粉1～10份、分散剂0.01～1份、聚酰胺树脂90～100份；所述的表层2按质量份数由以下原料组成：抗粘连剂0～1份、爽滑剂0～1份、聚酰胺树脂90～100份。
优选地，所述双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的表层1按质量份数由以下原料组成：抗粘连剂0.5份、爽滑剂0.8份、聚酰胺树脂98.7份；珠光层按质量份数由以下原料组成：珠光粉5份、分散剂0.05份、聚酰胺树脂94.95份；表层2按质量份数由以下原料组成：抗粘连剂0.5份、爽滑剂0.8份、聚酰胺树脂98.7份。
本发明所述BOPA珠光膜产生珠光效果的机理是由于珠光层中的珠光粉与聚酰胺树脂粘合力低，拉伸过程中，刚性的珠光粉粒子不能随聚酰胺分子链变形取向，从而形成以珠光粉粒为中心的空隙。光线照射空隙，发生干涉现象，多层次的干涉，产生珠光效果。因此，在本发明中，珠光粉的粒径大小尤为重要，粒径过小，拉伸空隙效益变小，雾度增加，珠光效果降低，粒径过大，应力集中，容易形成缺陷，造成力学性能大幅度降低，同时珠光效果变低。因此所述珠光粉的粒径在1～10μm之间；优选地，所述珠光粉的粒径为3～8μm。
优选地，所述BOPA珠光膜中珠光粉与聚酰胺树脂之间的空隙尺寸为10nm～50nm。
优选地，所述珠光粉由碳酸钙、二氧化硅、空心玻璃微珠、云母钛中的一种或几种组成。
优选地，所述表层1厚度为1.5～5μm，珠光层厚度为5～23μm，表层2厚度为1.5～5μm。
优选地，所述抗粘连剂由二氧化硅、滑石粉、高岭土、有机硅微粉、聚四氟乙烯微粉、交联聚苯乙烯颗粒、交联丙烯酸酯颗粒中的一种或几种组成。
优选地，所述爽滑剂由酰胺类(油酸酰胺和芥酸酰胺)、聚烯烃蜡(聚乙烯蜡)、有机硅类(硅酮)中的一种或几种组成。
优选地，所述聚酰胺树脂由尼龙6、尼龙612、尼龙66、尼龙610、尼龙12、尼龙1212、尼龙6/66、尼龙MXD-6中的一种或几种组成。
优选地，所述分散剂由有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类、扩散油中的一种或几种组成。
一种双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的制备方法，具体步骤为：
(1)将所述表层1、珠光层、表层2的各组分按比例分别均匀混合，得到各层的混合料，
(2)将各层的混合料分别投入到各机组进行熔融共挤、铸片、双向拉伸、热定型得到由表层1、珠光层、表层2组成的BOPA珠光膜；
(3)热定型后至少对一面进行电晕处理，然后收卷，分切，铝箔包装入库。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明制备的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜填补了聚酰胺珠光膜领域的空白。通过本发明制备得到的BOPA珠光膜具备绸缎般的质感，优良珍珠光泽，低的密度，可满足消费者的触感与视觉需要，降低成本；同时极宽的使用温度，优异的气体阻隔性、极优异的抗穿刺强度和力学特性，可满足人们对包装产品的性能需求。上述所述的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的特性，会使其进入市场领域的高端市场，为生产厂商带来可观的经常效益。
附图说明
图1为制备的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。这些实施例仅是对本发明的典型描述，但本发明不限于此。下述实施例中所用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的原料，试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市购等商业途径得到的原料和试剂。
实施例1
双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的原料配方按质量份数由以下原料组成：表层1：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份；珠光层：碳酸钙(平均粒径为8μm)5份、硅烷偶联剂KH5500.5份、尼龙6树脂94.5份；表层2：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份。
按照上述配方将各组分均匀混合后，投入到各机组进行熔融共挤、铸片、双向拉伸、热定型得到由表层1、珠光层和表层2组成的BOPA珠光膜；热定型后表层1进行电晕处理，然后收卷，分切，铝箔包装入库。
按照上述制备方法制备样品，得到薄膜的总厚度为15μm，其中表层1和表层2的厚度均为2μm，珠光层的厚度为11μm，珠光粉与聚酰胺树脂之间的空隙尺寸为10nm。
实施例2
双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的原料配方按质量份数由以下原料组成：表层1：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份；珠光层：碳酸钙(平均粒径为5μm)5份、硅烷偶联剂KH5500.5份、尼龙6树脂94.5份；表层2：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份。
按照上述配方将各组分均匀混合后，投入到各机组进行熔融共挤、铸片、双向拉伸、热定型得到由表层1、珠光层和表层2组成的BOPA珠光膜；热定型后表层1进行电晕处理，然后收卷，分切，铝箔包装入库。
按照上述制备方法制备样品，得到薄膜的总厚度为15μm，其中表层1和表层2的厚度均为2μm，珠光层的厚度为11μm，珠光粉与聚酰胺树脂之间的空隙尺寸为30nm。
实施例3
双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的原料配方按质量份数由以下原料组成：表层1：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份；珠光层：碳酸钙(平均粒径为5μm)10份、硅烷偶联剂KH5501份、尼龙6树脂89份；表层2：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份。
按照上述配方将各组分均匀混合后，投入到各机组进行熔融共挤、铸片、双向拉伸、热定型得到由表层1、珠光层和表层2组成的BOPA珠光膜；热定型后表层1进行电晕处理，然后收卷，分切，铝箔包装入库。
按照上述制备方法制备样品，得到薄膜的总厚度为15μm，其中表层1和表层2的厚度均为2μm，珠光层的厚度为11μm，珠光粉与聚酰胺树脂之间的空隙尺寸为40nm。
实施例4
双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的原料配方按质量份数由以下原料组成：表层1：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份；珠光层：二氧化硅(平均粒径为5μm)5份、硅烷偶联剂KH5500.5份、尼龙6树脂94.5份；表层2：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份。
按照上述配方将各组分均匀混合后，投入到各机组进行熔融共挤、铸片、双向拉伸、热定型得到由表层1、珠光层、表层2组成的BOPA珠光膜；热定型后表层1进行电晕处理，然后收卷，分切，铝箔包装入库。
按照上述制备方法制备样品，得到薄膜的总厚度为15μm，其中表层1和表层2的厚度均为2μm，珠光层的厚度为11μm，珠光粉与聚酰胺树脂之间的空隙尺寸为50nm。
比较例1
市售15μm规格BOPA薄膜。
比较例2
双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的原料配方按质量份数由以下原料组成：表层1：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份；珠光层：碳酸钙(平均粒径为11μm)5份、硅烷偶联剂KH5500.5份、尼龙6树脂94.5份；表层2：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份。
按照上述配方将各组分均匀混合后，投入到各机组进行熔融共挤、铸片、双向拉伸、热定型得到由表层1、珠光层、表层2组成的BOPA珠光膜；热定型后表层1进行电晕处理，然后收卷，分切，铝箔包装入库。
按照上述制备方法制备样品，得到薄膜的总厚度为15μm，其中表层1和表层2的厚度均为2μm，珠光层的厚度为11μm，珠光粉与聚酰胺树脂之间的空隙尺寸为5nm。
比较例3
双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的原料配方按质量份数由以下原料组成：表层1：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份；珠光层：碳酸钙(平均粒径为5μm)0.5份、尼龙6树脂98.9份；表层2：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份。
按照上述配方将各组分均匀混合后，投入到各机组进行熔融共挤、铸片、双向拉伸、热定型得到由表层1、珠光层、表层2组成的BOPA珠光膜；热定型后表层1进行电晕处理，然后收卷，分切，铝箔包装入库。
按照上述制备方法制备样品，得到薄膜的总厚度为15μm，其中表层1和表层2的厚度均为2μm，珠光层的厚度为11μm，珠光粉与聚酰胺树脂之间的空隙尺寸为60nm。
比较例4
双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的原料配方按质量份数由以下原料组成：表层1：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份；珠光层：纳米二氧化硅5份、硅烷偶联剂KH5500.5份、尼龙6树脂94.5份；表层2：尼龙6树脂98.7份，二氧化硅0.5份、芥酸酰胺0.8份。
按照上述配方将各组分均匀混合后，投入到各机组进行熔融共挤、铸片、双向拉伸、热定型得到由表层1、珠光层、表层2组成的BOPA珠光膜；热定型后表层1进行电晕处理，然后收卷，分切，铝箔包装入库。
按照上述制备方法制备样品，得到薄膜的总厚度为15μm，其中表层1和表层2的厚度均为2μm，珠光层的厚度为11μm，珠光粉与聚酰胺树脂之间的空隙尺寸为3nm。
比较例5
市售BOPP珠光膜
表1实施例与比较例的相关检测数据
由上表1可知，将实施例1～4制备得到的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的表观密度和透光率相对于比较例1的表观密度和透光率大幅度降低，表现出良好的珠光效果，同时气体阻隔性能得到改善；由上表1中实施例1～4的实验数据可知，与比较例2相比，粒径过大的珠光粉光泽度较低，由于应力集中，力学性能大幅度下降；由上表1中实施例1～4的实验数据可知，与对照例3和4相比，珠光粉含量太小和粒径太小，珠光效果都不好；由上表1中实施例1～4的实验数据可知，与对照例5相比，本发明制备的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜相对于市售BOPP珠光膜具有更好的力学性能、气体阻隔性能和光泽度。

Claims (10)

1.一种双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜，其特征在于，所述双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜由表层1、珠光层和表层2组成；其中，所述的表层1按质量份数由以下原料组成：抗粘连剂0～1份、爽滑剂0～1份、聚酰胺树脂90～100份；所述的珠光层按质量份数由以下原料组成：珠光粉1～10份、分散剂0.01～1份、聚酰胺树脂90～100份；表层2按质量份数由以下原料组成：抗粘连剂0～1份、爽滑剂0～1份、聚酰胺树脂90～100份。
2.根据权利要求1所述的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜，其特征在于，所述的表层1按质量份数由以下原料组成：抗粘连剂0.5份、爽滑剂0.8份、聚酰胺树脂98.7份；所述的珠光层按质量份数由以下原料组成：珠光粉5份、分散剂0.05份、聚酰胺树脂94.95份；表层2按质量份数由以下原料组成：抗粘连剂0.5份、爽滑剂0.8份、聚酰胺树脂98.7份。
3.根据权利要求1所述的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜，其特征在于，所述表层1厚度为1.5～5μm，珠光层厚度为5～23μm，表层2厚度为1.5～5μm。
4.根据权利要求1所述的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜，其特征在于，所述抗粘连剂由二氧化硅、滑石粉、高岭土、有机硅微粉、聚四氟乙烯微粉、交联聚苯乙烯颗粒、交联丙烯酸酯颗粒中的一种或几种组成。
5.根据权利要求1所述的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜，其特征在于，所述爽滑剂由酰胺类(油酸酰胺和芥酸酰胺)、聚烯烃蜡(聚乙烯蜡)、有机硅类(硅酮)中的一种或几种组成。
6.根据权利要求1所述的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜，其特征在于，所述聚酰胺树脂选自尼龙6、尼龙612、尼龙66、尼龙610、尼龙12、尼龙1212、尼龙6/66、尼龙MXD-6中的一种。
7.根据权利要求1所述的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜，其特征在于，所述珠光粉由碳酸钙、二氧化硅、空心玻璃微珠、云母钛中的一种或几种组成；其中，所述珠光粉的粒径在1～10μm。
8.根据权利要求1所述的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜，其特征在于，所述珠光粉与聚酰胺树脂之间的空隙尺寸为10nm～50nm。
9.根据权利要求1所述的双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜，其特征在于，所述分散剂由有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类、扩散油中的一种或几种组成。
10.一种双向拉伸聚酰胺(BOPA)珠光膜的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
(1)将所述表层1、珠光层、表层2的各组分按比例分别均匀混合，得到各层的混合料，
(2)将各层的混合料分别投入到各机组进行熔融共挤、铸片、双向拉伸、热定型得到由表层1、珠光层、表层2组成的BOPA珠光膜；
(3)热定型后至少对一面进行电晕处理，然后收卷，分切，铝箔包装入库。
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