CN112721354A - 铝塑膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铝塑膜及其制备方法，该铝塑膜包括铝箔层、第一塑料层和第二塑料层。第一塑料层为多层聚丙烯层，多层聚丙烯层包括层叠设置的电晕层、耐热层和热封层，且电晕层靠近铝箔层设置，热封层远离铝箔层设置。其中，耐热层包括芯层及包覆在芯层***的包覆层，芯层包括取向排列且相互间隔设置的多条应力缓冲条。本发明的铝塑膜翘曲现象得以更有效地改善或消除，且不改变铝塑膜原有规格的厚度，对成型和热封等性能影响更小。

Description

铝塑膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及软包锂离子电池领域，具体而言，涉及一种铝塑膜及其制备方法。
背景技术
随着电子产品的种类和数量飞速增加，对电池的质量、需求量和制备工艺等方面的要求也在不断提高。软包锂离子电池在单位质量能量密度高和可靠的安全性等方面体现出其独特的优势，但软包锂离子电池在成型后会发生翘曲，耐电解液性能等方面仍然存在不足之处，因此，目前需要对其相关性能进行改善。
铝塑膜是软包锂离子电池的一个组成单元，能够对软包锂离子电池内部的电芯进行保护，是软包锂离子电池正常工作的一个重要保障。然而，铝塑膜是由多个层材料粘合而成，各个层材料组成不同导致各自层的性能和功能也各不相同，比如各层材料自身的硬度、拉伸后的收缩率等均不同，这样会使得铝塑膜在成型后出现翘曲现象，这种现象对后续的热封工艺的操作带来一定的困扰，使得制作成品率有所降低。
为了解决这一问题，一方面，通过调整各层材料厚度，例如采用更薄的聚酰胺层和/或聚酯层，或者增加铝箔和/或聚丙烯层的厚度等，以实现铝塑膜成型后翘曲现象改善或消除的目的。然而，通过对厚度进行调整的方法，会因各层厚度的改变使得铝塑膜的成型、热封以及外层的保护能力等发生改变，对使用厂家性能要求和生产工艺上造成一定的困扰。另一方面，通过对原材料、配方和制备工艺改进。然而，对原材料、配方和制备工艺改进需要进行长时间的摸索试验，并且对铝塑膜成型和热封等性能影响较大。
中国专利CN201910627081.0中是利用高强度的流延聚丙烯薄膜层在冲深过程中产生的应力来抵消掉聚酰胺膜产生的应力，从而达到防止冲深翘曲的目的。中国专利CN201480061523.5中是利用在第1基材层上面形成含有聚酯弹性体的第2基材层，从而达到改善铝塑膜成型后翘曲现象的目的，但因铝塑膜外层复合了两层基材层，使得铝塑膜总弹性形变量并未降低，翘曲现象改善并不明显。除此以外，现有技术中还有通过在耐热层内加入弹性体材料来提高铝塑膜的抗冲击性能，然而，弹性体材料在耐热层内呈现为均匀但无规则状态分布，其收缩应力不足，因此无法起到使聚丙烯层具有使铝塑膜在成型后向聚丙烯层方向卷曲的作用。
总之，现有技术中无法在对铝塑膜成型和热封等性能影响较小的前提下，更大程度地改善或者消除其翘曲现象。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种铝塑膜及其制备方法，以解决现有技术中无法在对铝塑膜成型和热封等性能影响较小的前提下，更大程度地改善或者消除其翘曲现象的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种铝塑膜，铝塑膜包括铝箔层、第一塑料层第二塑料层。铝箔层具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第一塑料层设置在第一表面上。第一塑料层为多层聚丙烯层，多层聚丙烯层包括层叠设置的电晕层、耐热层和热封层，且电晕层靠近铝箔层设置，热封层远离铝箔层设置。其中，耐热层包括芯层及包覆在芯层***的包覆层，耐热层具有沿其表面方向延伸的第一方向和第二方向，且第一方向垂直于第二方向。芯层包括沿第一方向取向排列且相互间隔设置的多条应力缓冲条。第二塑料层设置在第二表面上。
进一步地，包覆层的材料包括第一聚丙烯和第一弹性体材料，且第一聚丙烯的含量大于第一弹性体材料的含量；应力缓冲条的材料包括第二弹性体材料和可选的第二聚丙烯，且第二弹性体材料的含量大于第二聚丙烯的含量。应力缓冲条的径向尺寸为20～50μm，优选地，应力缓冲条的径向截面的形状为梯形、矩形、圆形或三角形。
进一步地，相邻两条应力缓冲条之间的间距为10～100μm。
进一步地，按重量百分比计，芯层中第二弹性体材料含量为90～100wt％，第二聚丙烯含量为0～10wt％。优选地，按重量百分比计，包覆层中第一聚丙烯含量为75～95wt％，第一弹性体材料含量为5～25wt％。
进一步地，包覆层与芯层的重量比为(9:1)～(5:5)。
进一步地，热封层的材料包括第三聚丙烯和可选的第三弹性体材料。优选地，按重量百分比计，第三聚丙烯含量为80～100wt％，第三弹性体材料含量为0～20wt％。
进一步地，第一弹性体材料、第二弹性体材料及第三弹性体材料各自独立地选自聚氨酯热塑性弹性体、聚烯烃类弹性体、或聚酰胺类热塑性弹性体中的一种或多种；优选地，聚烯烃类弹性体包括乙烯基聚烯烃类弹性体和/或丙烯基聚烯烃弹性体。
优选地，耐热层的熔点为150～190℃，电晕层的熔点为140～170℃；热封层的熔点为130～150℃。
进一步地，第一塑料层的厚度为30～85μm，其中，耐热层的厚度为10～70μm，电晕层及热封层的厚度各自独立地为5～20μm。
进一步地，电晕层的材料为第四聚丙烯。
进一步地，第一聚丙烯、第二聚丙烯、第三聚丙烯及第四聚丙烯各自独立地选自均聚聚丙烯、丙烯-乙烯的嵌段共聚物或丙烯-乙烯的无规共聚物中的一种或多种。
进一步地，第二塑料层为聚酰胺层，优选其厚度为10～30μm。
优选地，铝塑膜还包括第三塑料层，其设置在第二塑料层远离铝箔层的一侧表面，且第三塑料层为聚酯层。
更优选地，第三塑料层的厚度为5～15μm。
进一步地，铝箔层的厚度为25～50μm。优选地，铝箔层的表面经钝化处理。
进一步地，铝塑膜还包括设置在铝箔层和第一塑料层之间的第一粘结层。优选地，第一粘结层的粘合剂选自单组分聚氨酯胶粘剂、双组分聚氨酯胶粘剂、聚丙烯酸树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、脲醛树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂中的一种或多种。
进一步地，铝塑膜还包括：第二粘结层和第三粘结层，第二粘结层设置在铝箔层和第二塑料层之间；第三粘结层设置在第三塑料层和第二塑料层之间。
优选地，第二粘结层和第三粘结层的粘合剂均包括主剂和固化剂，主剂选自羟基聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯酸多元醇中的一种或多种；固化剂选自异氰酸酯基的芳香族系或脂肪族系的异氰酸酯中的一种或多种；第二粘结层和第三粘结层的粘合剂相同或不同。
根据本发明的另一个方面，提供了一种上述铝塑膜的制备方法，其包括以下步骤：采用共挤流延成膜的方式制备第一塑料层，且共挤流延成膜的过程中，采用不同的挤出模口分别挤出电晕层、耐热层和热封层的相应材料，且在挤出耐热层的过程当中，利用不同的挤出模口分别挤出包覆层和芯层的材料并完成包覆；提供铝箔层，并将第一塑料层粘附于铝箔层的第一表面；提供第二塑料层，并将第二塑料层粘附于铝箔层的第二表面。
进一步地，采用共挤流延成膜的方式制备第一塑料层的步骤包括：提供第一挤出模头，其中第一挤出模头包括壳层挤出通道和位于壳层挤出通道中的多个芯层挤出通道；将包覆层的材料加入至壳层挤出通道中，将芯层的材料加入至芯层挤出通道中，进行包覆层和芯层的共挤出以完成包覆，得到耐热层。提供第二挤出模头和第三挤出模头，将电晕层的材料加入至第二挤出模头的挤出通道，将热封层的材料加入至第三挤出模头的挤出通道，在挤出耐热层的同时，使第一挤出模头、第二挤出模头和第三挤出模头按照第一塑料层的结构进行共挤出，得到第一塑料层。
优选地，在共挤流延成膜的过程中，分别在电晕层、耐热层、热封层的材料中加入助剂，助剂选自PPA、抗氧化剂、爽滑剂、开口剂、成核剂、抗静电剂及抗粘连剂中的一种或多种。
进一步地，制备方法还包括：提供第三塑料层，并将第三塑料层粘附于第二塑料层的远离铝箔层的一侧表面。
进一步地，将第一塑料层粘附于铝箔层的第一表面的步骤中，采用凹版涂布、凹版逆转涂布、辊式涂布、逆转辊式涂布、棒式涂布或逗号刮刀涂布的方式将粘合剂进行涂布后，在第一塑料层和铝箔层之间形成第一粘结层以完成粘附。
优选地，将第二塑料层粘附于铝箔层的第二表面的步骤中，采用凹版涂布、凹版逆转涂布、辊式涂布、逆转辊式涂布、棒式涂布或逗号刮刀涂布的方式将粘合剂进行涂布后，在第二塑料层和铝箔层之间形成第二粘结层以完成粘附。
进一步地，将第三塑料层粘附于第二塑料层的远离铝箔层的一侧表面的步骤中，采用凹版涂布、凹版逆转涂布、辊式涂布、逆转辊式涂布、棒式涂布或逗号刮刀涂布的方式将粘合剂进行涂布后，在第三塑料层和第二塑料层之间形成第三粘合层以完成粘附。
本发明通过在第一塑料层中设置多条应力缓冲条，并使其沿第一方向取向排列在芯层中，促使多条应力缓冲条在芯层中的分布更规则，更均匀。规则分布的多条应力缓冲条促使芯层被包覆在包覆层中形成类似加强筋的芯层包覆结构，从而促使本发明铝塑膜中的第一塑料层具有更大的收缩率，在成型后第一塑料层的收缩应力增加，使得铝塑膜的翘曲现象得以更有效地改善或消除。同时，不改变铝塑膜原有规格的厚度，对成型和热封等性能影响更小。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明的一种实施方式中的铝塑膜结构示意图；
图2示出了的一种优选的实施方式中的铝塑膜结构示意图；
图3示出了本发明的一种实施方式中的铝塑膜中耐热层结构的剖面图；
图4示出了本发明实施例1中的铝塑膜结构示意图；
图5示出了本发明实施例2中的铝塑膜结构示意图；以及
图6示出了本发明实施例3中的铝塑膜结构示意图；
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、铝箔层；20、第一塑料层；21、电晕层；22、耐热层；221、芯层；222、包覆层；23、热封层；30、第二塑料层；40、第三塑料层；50、第一粘结层；60、第二粘结层；70、第三粘结层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
正如本发明背景技术部分所描述的，现有技术中无法在对铝塑膜成型和热封等性能影响较小的前提下，更大程度地改善或者消除翘曲现象。
为了解决这一问题，本发明提供了一种铝塑膜。如图1、图2所示，铝塑膜包括铝箔层10、第一塑料层20和第二塑料层30。铝箔层10具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第一塑料层20设置在第一表面上。第一塑料层20为多层聚丙烯层，多层聚丙烯层包括层叠设置的电晕层21、耐热层22和热封层23，且电晕层21靠近铝箔层10设置，热封层23远离铝箔层10设置。其中，如图3所示，耐热层22包括芯层221及包覆在芯层***的包覆层222，耐热层22具有沿其表面方向延伸的第一方向和第二方向，且第一方向垂直于第二方向。芯层221包括沿第一方向取向排列且相互间隔设置的多条应力缓冲条。第二塑料层30设置在第二表面上。
不同于传统铝塑膜塑料层中弹性体材料的无规分散，本发明在第一塑料层中设置取向排列的应力缓冲条，使其均匀分布于聚丙烯包覆层中。一方面，规则排列的多条应力缓冲条促使芯层被包覆在包覆层中形成类似加强筋的芯层包覆结构，从而促使铝塑膜成型后在第一塑料层上具有收缩应力，应力缓冲效果更好，拉伸回弹性更佳，同时促使第一塑料层断裂伸长率更佳、拉伸强度更佳。具体地，本发明通过控制第一塑料层的拉伸回弹性为20～60％，断裂伸长率为500～600％，拉伸强度为40～60MPa，促使本发明中铝塑膜的翘曲现象得以更有效地被改善或消除。以铝箔层为界限，拉伸回弹性过小，铝塑膜越容易向第二塑料层卷曲，拉伸回弹性过大，铝塑膜越容易向第一塑料层卷曲。另一方面，本发明在不改变传统铝塑膜厚度的同时，其铝塑膜结构对铝塑膜的热封性能和成型性能影响更小，更有效地避免了使用厂家生产工艺的变动。总之，本发明铝塑膜中的第一塑料层成型后具有更佳的拉伸回弹性、断裂伸长率以及拉伸强度，从而在成型后第一塑料层的收缩应力更佳，促使铝塑膜在后续冲壳后翘曲现象得以更有效地被改善或消除。同时，不改变铝塑膜原有规格的厚度，对成型和热封等性能影响更小。另外，第二塑料层设置在铝箔层第二表面上，具有更好的保护作用，可以更有效地保护铝箔层和内部电芯。
优选地，包覆层222的材料包括第一聚丙烯和第一弹性体材料，且第一聚丙烯的含量大于第一弹性体材料的含量。应力缓冲条的材料包括第二弹性体材料和可选的第二聚丙烯，且第二弹性体材料的含量大于所述第二聚丙烯的含量。应力缓冲条的径向尺寸(宽度)为20～50μm，更优选应力缓冲条的径向截面的形状为梯形、矩形、圆形或三角形。这样，应力缓冲条的尺寸更适宜，在芯层中的分布更规则。进而，芯层和包覆层形成的芯层包覆结构更稳定，促使铝塑膜成型后在第一塑料层上具有更佳的收缩应力，第一塑料层的拉伸回弹性更佳，促使铝塑膜在后续冲壳后翘曲现象得以更有效地被改善或消除。
基于促使应力缓冲条在芯层中的分布更规则、更均匀，整体铝塑膜抗翘曲能力更佳的目的，优选相邻两条应力缓冲条之间的间距为10～100μm。
在一种优选的实施方案中，按重量百分比计，芯层221中第二弹性体材料含量为90～100wt％，第二聚丙烯含量为0～10wt％，包覆层222中第一聚丙烯含量为75～95wt％，第一弹性体材料含量为5～25wt％。在此范围内，一方面，能够更充分的发挥芯层中第二弹性体材料的应力缓冲性能，促使铝塑膜成型后在第一塑料层上具有更佳的收缩应力。另一方面，芯层和包覆层的相间界面效应更小，包覆效果更好，形成的芯层包覆结构更稳定。
在一种优选的实施方案中，热封层23的材料包括第三聚丙烯和可选的第三弹性体材料，优选地，按重量百分比计，第三聚丙烯含量为80～100wt％，第三弹性体材料含量为0～20wt％。这样可以促使第一塑料层具有更高的热封强度、抗冲击性能及机械强度。
基于促使弹性体材料的应力缓冲性能更佳的目的，优选第一弹性体材料、第二弹性体材料及第三弹性体材料各自独立地选自聚氨酯热塑性弹性体(例如烟台华大化工公司T1180P、美国B.F.固德里奇化学公司58886)、聚烯烃类弹性体(例如吉林化工JHH-ZE1、美国切普莱克期公司3315)、或聚酰胺类热塑性弹性体(例如美国杜邦7246、德国巴斯夫/1154D50U)中的一种或多种。更优选地，聚烯烃类弹性体包括乙烯基聚烯烃类弹性体和/或丙烯基聚烯烃弹性体。
进一步优选地，耐热层22的熔点为150～190℃，电晕层21的熔点为140～170℃，热封层23的熔点为130～150℃。将第一塑料层中各层的熔点控制在上述范围内，一方面在加工过程中各层加工性能较好，便于操作，另一方面形成的第一塑料层能够同时兼顾更好的综合性能。
优选地，第一塑料层20的厚度为30～85μm，其中，耐热层22的厚度为10～70μm，电晕层21及热封层的厚度各自独立地为5～20μm。实际操作过程中，控制电晕层与热封层的厚度占第一塑料层厚度的5～20％。这样，第一塑料层的成型性能更佳，热封性能更佳。市场上用于铝塑膜的流延聚丙烯膜厚度一般为40，45，80，85μm等，本发明的第一塑料层的膜厚度均为常规厚度，这是本领域技术人员公知的常识。本发明在满足铝塑膜中流延聚丙烯膜的使用需求的常规厚度基础上，进一步促使第一塑料层具有更高的热封强度、抗冲击性能及机械强度。
在一种优选的实施方案中，电晕层21的材料为第四聚丙烯。前述第一聚丙烯、第二聚丙烯、第三聚丙烯及第四聚丙烯各自独立地选自均聚聚丙烯、丙烯-乙烯的嵌段共聚物或丙烯-乙烯的无规共聚物中的一种或多种。这样促使第一塑料层对铝箔层的保护作用更佳。在实际操作过程中，电晕层材料在成型后，需对其表面进行电晕处理，通常只需对其靠近铝箔层的一侧表面进行电晕处理即可。
基于对铝箔层和内部电芯的物理保护作用更好的目的，优选地第二塑料层30为聚酰胺层，优选其厚度为10～30μm。在一种优选的实施方案中，铝塑膜还包括第三塑料层40，其设置在第二塑料层30远离铝箔层10的一侧表面，且第三塑料层40为聚酯层；更优选地，第三塑料层40的厚度为5～15μm。这样设置，可以进一步更有效地防止电解液对第二塑料层和铝箔层造成的腐蚀。
在一种优选的实施方案中，铝箔层10的厚度为25～50μm，这样能够更有效地防止水汽进入到锂电池内部，从而避免水汽和锂电池内部的电解液发生反应，造成锂离子电池性能异常。为进一步保护铝箔层，铝箔层10的表面经钝化处理。
优选地，铝塑膜还包括设置在铝箔层10和第一塑料层20之间的第一粘结层50。第一粘结层50的粘合剂选自单组分聚氨酯胶粘剂、双组分聚氨酯胶粘剂、聚丙烯酸树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、脲醛树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂中的一种或多种。第一粘结层的粘合剂选自上述种类时，可以促使第一塑料层和铝箔层粘结更牢固。第一粘结层涂布在铝箔层亮面上，厚度在2～5μm。优选地，第一粘结层为环氧树脂胶粘剂。
优选地，铝塑膜还包括第二粘结层60，设置在铝箔层10和第二塑料层30之间；第三粘结层70，设置在第三塑料层40和第二塑料层30之间；优选地，第二粘结层60和第三粘结层70的粘合剂均包括主剂和固化剂，主剂选自羟基聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯酸多元醇中的一种或多种；固化剂选自异氰酸酯基的芳香族系或脂肪族系的异氰酸酯中的一种或多种；第二粘结层60和第三粘结层70的粘合剂相同或不同。这样，可以促使第二塑料层和铝箔层的粘结更牢固，第二粘结层和第三粘结层的粘结更牢固。优选地，第二粘结层和第三粘结层均为双组分聚氨酯胶粘剂。
本发明还提供了一种前述铝塑膜的制备方法。采用共挤流延成膜的方式制备第一塑料层，且共挤流延成膜的过程中，采用不同的挤出模口分别挤出电晕层、耐热层和热封层的相应材料，同时利用不同的挤出模口分别挤出包覆层和芯层的材料；提供铝箔层，并将第一塑料层粘附于铝箔层的第一表面；提供第二塑料层，并将第二塑料层粘附于铝箔层的第二表面。
本发明采用共挤流延成膜的方式制备第一塑料层，采用不同的挤出模口分别挤出电晕层、耐热层和热封层的相应材料，同时利用不同的挤出模口分别挤出包覆层和芯层的材料。这样，可以更好地控制各个层之间的粘结质量。并且，这样操作可以促使弹性体材料构成的多条应力缓冲条沿第一方向取向排列在芯层中，促使多条应力缓冲条在芯层中的分布更规则，更均匀。规则分布的多条应力缓冲条促使芯层被包覆在包覆层中形成类似加强筋的芯层包覆结构，从而促使铝塑膜成型后在第一塑料层上具有收缩应力，应力缓冲效果更好，拉伸回弹性更佳，同时促使第一塑料层断裂伸长率更佳、拉伸强度更佳。进而，促使第一塑料层靠近第二塑料层方向的翘曲现象得以更有效地被改善或消除。另一方面，这样操作并不会改变原有铝塑膜的厚度，进而对铝塑膜的热封性能和成型性能影响更小，更有效地避免了使用厂家生产工艺的变动。其中，原有铝塑膜的厚度是指市场上常见的铝塑膜厚度规格，例如3C使用的有87μm，113μm；动力电池上使用的为153μm的铝塑膜，这是本领域技术人员所熟知的，在此不多赘述。
在一种优选地实施方式中，将第一塑料层、铝箔层、第二塑料层和第三塑料层通过层压复合后，在熟化室内进行熟化一定时间，熟化温度为60～80℃，使粘合剂固化完全，从而得到成型后翘曲现象改善的铝塑膜。
优选地，采用共挤流延成膜的方式制备第一塑料层的步骤包括提供第一挤出模头，其中第一挤出模头包括壳层挤出通道和位于壳层挤出通道中的多个芯层挤出通道。将包覆层的材料加入至壳层挤出通道中，将芯层的材料加入至芯层挤出通道中，进行包覆层和芯层的共挤出以完成包覆，得到耐热层。提供第二挤出模头和第三挤出模头，将电晕层的材料加入至第二挤出模头的挤出通道，将热封层的材料加入至第三挤出模头的挤出通道，在挤出耐热层的同时，使第一挤出模头、第二挤出模头和第三挤出模头按照第一塑料层的结构进行共挤出，得到第一塑料层。这样操作，可以促使耐热层的芯层包覆结构更佳，具有更好的应力缓冲效果，且第一塑料层中各层性能更均一。
在一种优选的实施方案中，在共挤流延成膜的过程中，分别在电晕层、耐热层、包覆层和芯层的材料中加入助剂，助剂选自PPA、抗氧化剂、爽滑剂、开口剂、成核剂、抗静电剂及抗粘连剂中的一种或多种。这些助剂均是聚合物挤出过程中的常用助剂，其具体类型和使用量是本领域技术人员通过实际加工状态容易确定的，在此不再赘述。
优选地，制备方法还包括：提供第三塑料层，并将第三塑料层粘附于第二塑料层的远离铝箔层的一侧表面。这样，可以进一步更有效地防止电解液对第二塑料层和铝箔层造成的腐蚀。
为了促使第一塑料层和铝箔层的粘结更牢固，将第一塑料层粘附于铝箔层的第一表面的步骤中，采用凹版涂布、凹版逆转涂布、辊式涂布、逆转辊式涂布、棒式涂布或逗号刮刀涂布的方式将粘合剂进行涂布后，在第一塑料层和铝箔层之间形成第一粘结层以完成粘附。优选地，第一塑料层和铝箔层的复合温度为130～180℃。
为了促使第二塑料层和铝箔层的粘结性更佳，优选地，将第二塑料层粘附于铝箔层的第二表面的步骤中，采用凹版涂布、凹版逆转涂布、辊式涂布、逆转辊式涂布、棒式涂布或逗号刮刀涂布的方式将粘合剂进行涂布后，在第二塑料层和铝箔层之间形成第二粘结层以完成粘附。优选地，第二塑料层和铝箔层的复合温度为70～90℃。
为了促使第三塑料层对第二塑料层的保护作用更佳，将第三塑料层粘附于第二塑料层的远离铝箔层的一侧表面的步骤中，采用凹版涂布、凹版逆转涂布、辊式涂布、逆转辊式涂布、棒式涂布或逗号刮刀涂布的方式将粘合剂进行涂布后，在第三塑料层和第二塑料层之间形成第三粘合层以完成粘附。优选地，第三塑料层和第二塑料层的复合温度为70～90℃。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
性能表征方法：
根据GB/T1040.1-2018塑料拉伸性能的测定标准，对制备的第一塑料层进行力学性能测试。具体为：采用三思纵横UTM2103HCUTM电子拉力试验机在25℃40％湿度环境下，试样宽度为15mm在250mm/min下测试第一塑料层纵向的拉伸回弹性、断裂伸长率和拉伸强度。
根据GB/T19466.1-2004的规定使用差示扫描量热仪对制备的电晕层、耐热层和热封层的熔点进行测试。具体为：采用NETZSCH差示扫描量热仪DSC214Polyma测试熔点温度范围，第一次升温速率为10℃/min，第一次降温速率为20℃/min，第二次升温速率为20℃/min，第二次降温速率为20℃/min。
实施例1
本实施例中制作了一种铝塑膜，如图4所示，其由上至下依次包括第一塑料层，第一粘合剂层，铝箔层，第二粘合剂层，第二塑料层。具体制备方法如下：
步骤一：采用不同的挤出模口分别挤出电晕层、耐热层和热封层的相应材料，且在挤出耐热层的过程当中，利用不同的挤出模口分别挤出包覆层和芯层的材料并完成包覆，其中：
热封层中均聚聚丙烯材料(北欧化工BC300BF)含量为80份，聚烯烃类弹性体材料(埃克森美孚9061)含量为20份，额外加入加工助剂PPA(0.6份)、抗氧化剂(抗氧剂619 0.2份)、爽滑剂(油酸酰胺0.1份)、抗静电剂(十二烷基二甲基季乙内盐0.15份)及抗粘连剂(二氧化硅0.12份)，热封层厚度为10μm，热封层的熔点为130～140℃。
耐热层包括芯层和包覆层；芯层包括多条应力缓冲条，应力缓冲条的径向截面为直径20μm的圆形截面；相邻两条应力缓冲条之间的间距为20μm，芯层中聚烯烃类弹性体材料(埃克森美孚9061)含量为100wt％，包覆层中均聚聚丙烯材料(上海石化F180)含量为95wt％，聚烯烃类弹性体材料(埃克森美孚9061)含量为5wt％，包覆层与芯层的重量比为4：1，耐热层厚度为30μm；耐热层的熔点温度范围为150～160℃。具体的模口设置位置根据应力缓冲条的间隔尺寸和数量设置即可。
电晕层材料为均聚聚丙烯(韩国石化CB5108H)，电晕层厚度为5μm，电晕层的熔点为135～150℃。
第一塑料层纵向拉伸回弹性在55～60％，断裂伸长率为550～580％，拉伸强度40～50MPa，第一塑料层的厚度为45μm。
步骤二：提供铝箔层，并将第一粘合剂层采用凹版涂布法粘附于铝箔层的亮面。其中：铝箔层为使用钝化液进行双面钝化处理，厚度为35μm。第一粘合剂层为环氧树脂胶粘剂，厚度为4μm。
步骤三：提供第二塑料层，并将第二塑料层采用凹版涂布法粘附于铝箔层的亚光面。其中，第二塑料层为聚酰胺层，其厚度为25μm。第二粘合剂层为双组分聚氨酯胶粘剂，厚度为3μm。
步骤四：将第二塑料层、铝箔层和第一塑料层通过层压复合后(电晕层靠近铝箔层)，其中，第一塑料层和铝箔层的复合温度为130℃，铝箔层和第二塑料层的复合温度为70℃，在熟化室内进行熟化一定时间，熟化温度为55℃，使粘合剂固化完全，得到厚度为112μm的铝塑膜。
实施例2
本实施例中制作了一种铝塑膜，如图5所示，其由上至下依次包括第一塑料层，第一粘合剂层，铝箔层，第二粘合剂层，第二塑料层，第三粘合剂层，第三塑料层。具体制备方法如下：
步骤一：采用不同的挤出模口分别挤出电晕层、耐热层和热封层的相应材料，且在挤出耐热层的过程当中，利用不同的挤出模口分别挤出包覆层和芯层的材料并完成包覆，电晕层、耐热层及热封层的材料中还包括加工助剂(PPA 0.6wt％)、抗氧化剂(抗氧剂6190.15wt％)、爽滑剂(芥酸酰胺0.15wt％)。其中：
热封层中均聚聚丙烯材料(韩华道达尔RF402)含量为100wt％，热封层厚度为15μm，热封层的熔点为135～140℃。
耐热层包括芯层和包覆层；芯层包括多条应力缓冲条，应力缓冲条的径向平均宽度为25μm，应力缓冲条的截面呈梯形；相邻两条应力缓冲条之间的间距为50μm，芯层中均聚聚丙烯材料(北欧化工HD821CF)含量为5wt％，聚烯烃类弹性体材料含量(美国陶氏POE8003)为95wt％，包覆层中均聚聚丙烯材料(北欧化工HD821CF)含量为75wt％，聚烯烃类弹性体材料(美国陶氏POE8003)含量为25wt％，包覆层与芯层的重量比为7：3，耐热层厚度为50μm；耐热层的熔点温度范围为160～170℃。
电晕层材料为聚丙烯(中海壳牌HP510M)，电晕层厚度为15μm，电晕层的熔点为145～155℃。
第一塑料层纵向拉伸回弹性在40～50％，断裂伸长率为560～595％，拉伸强度40～45MPa，第一塑料层的厚度为80μm。
步骤二：提供铝箔层，并将第一粘合剂层采用凹版涂布法粘附于铝箔层的亮面。其中：铝箔层为使用钝化液进行双面钝化处理，厚度为45μm。第一粘合剂层为环氧树脂胶粘剂，厚度为3μm。
步骤三：提供第二塑料层，并将第二塑料层采用凹版涂布法粘附于铝箔层的亚光面。其中，第二塑料层为聚酰胺层，其厚度为15μm。第二粘合剂层为双组分聚氨酯胶粘剂，厚度为4μm。
步骤四：提供第三塑料层，并将第二塑料层采用凹版涂布法粘附于铝箔层的第二表面。其中，第三塑料层为聚酯层，其厚度为6μm。第三粘合剂层为双组分聚氨酯胶粘剂，厚度为4μm。
步骤五：将第三塑料层、第二塑料层、铝箔层和第一塑料层通过层压复合后，其中，第一塑料层和铝箔层的复合温度为170℃，铝箔层和第二塑料层的复合温度为80℃，第三塑料层和第二塑料层的复合温度为80℃，在熟化室内进行熟化一定时间，熟化温度为60℃，使粘合剂固化完全，得到厚度为157μm的铝塑膜。
实施例3
本实施例中制作了一种铝塑膜，如图4所示，其由上至下依次包括第一塑料层，第一粘合剂层，铝箔层，第二粘合剂层，第二塑料层。具体制备方法如下：
步骤一：采用不同的挤出模口分别挤出电晕层、耐热层和热封层的相应材料，同时利用不同的挤出模口分别挤出包覆层和芯层的材料，电晕层、耐热层、包覆层和芯层的材料中加入助剂，加工助剂PPA0.3wt％、抗氧化剂(复合抗氧剂B215 0.15wt％)、爽滑剂(芥酸酰胺0.08wt％)。其中：
热封层中均聚聚丙烯材料(韩国SKR140H)含量为90wt％，聚烯烃类弹性体材料(埃克森美孚9061)含量为10wt％，热封层厚度为5μm，热封层的熔点为135～140℃。
耐热层包括芯层和包覆层；芯层包括多条应力缓冲条，应力缓冲条的径向截面为边长23μm的正方形截面；相邻两条应力缓冲条之间的间距为40μm，芯层中均聚聚丙烯材料(上海石化F180)含量为10wt％，聚烯烃类弹性体材料(美国陶氏POE8003)含量为90wt％，包覆层中均聚聚丙烯材料(上海石化F180)含量为80wt％，聚烯烃类弹性体材料(美国陶氏POE8003)含量为20wt％，包覆层与芯层的重量比为7.5：2.5，耐热层厚度为30μm；耐热层的熔点温度范围为150～160℃。
电晕层材料为均聚聚丙烯(韩国SKH896S)，电晕层厚度为5μm，电晕层的熔点为135～145℃。
第一塑料层纵向拉伸回弹性在45～55％，断裂伸长率为550～570％，拉伸强度40～50MPa，第一塑料层的厚度为40μm。
步骤二：提供铝箔层，并将第一粘合剂层采用凹版涂布法粘附于铝箔层的亮面。其中：铝箔层为使用钝化液进行双面钝化处理，厚度为40μm。第一粘合剂层为环氧树脂胶粘剂，厚度为3μm。
步骤三：提供第二塑料层，并将第二塑料层采用凹版涂布法粘附于铝箔层的亚光面。其中，第二塑料层为聚酰胺层，其厚度为25μm。第二粘合剂层为双组分聚氨酯胶粘剂，厚度为4μm。
步骤四：将第二塑料层、铝箔层和第一塑料层通过层压复合后，其中，第一塑料层和铝箔层的复合温度为150℃，铝箔层和第二塑料层的复合温度为90℃，在熟化室内进行熟化一定时间，熟化温度为75℃，使粘合剂固化完全，得到厚度为112μm的铝塑膜。
实施例4
在实施例4中将耐热层中包覆层和芯层的尺寸和间距进行调整，具体为芯层应力缓冲条的径向尺寸为30μm；相邻两条应力缓冲条之间的间距为30μm，除此之外其他条件均和实施例2保持一致。其中，第一塑料层纵向拉伸回弹性在50～55％，断裂伸长率为565～580％，拉伸强度42～48MPa。
实施例5
和实施例3的区别仅在于将芯层中均聚聚丙烯材料和聚烯烃类弹性体材料含量比例进行调整，具体为芯层中均聚聚丙烯材料含量为5wt％，聚烯烃类弹性体材料含量为95wt％。其中，第一塑料层纵向拉伸回弹性在44～56％，断裂伸长率为570～595％，拉伸强度43～50MPa。
对比例1
将耐热层中包覆层和芯层结构替换为由均聚聚丙烯材料和聚烯烃类弹性体材料混合均匀后共挤的单一结构，其中所使用的均聚聚丙烯材料和聚烯烃类弹性体材料均相同，第一塑料层纵向拉伸回弹性在40～50％，断裂伸长率为490～550％，拉伸强度35～48MPa。除此之外，电晕层和热封层的材料和厚度均和实施例1保持一致。其中，第一塑料层厚度45μm，铝箔层厚度35μm，第二塑料层厚度25μm。
对比例2
市售153型号铝塑膜(来源：杭州福斯特应用材料公司，其中，第一塑料层厚度80μm，铝箔层厚度45μm，第二塑料层厚度15μm，第三塑料层厚度6μm)。
对比例3
市售113型号铝塑膜(来源：杭州福斯特应用材料公司，其中，第一塑料层厚度40μm，铝箔层厚度40μm，第二塑料层厚度25μm)。
卷曲性能测试：
使用半自动冷冲压冲壳机，在6090双坑带气囊模具，冲深深度为5mm的条件下进行卷曲性能测试。将本发明实施例1至5中所制备的铝塑膜和对比例1至3中的普通铝塑膜均裁成大小为纵向20cm、横向11cm的样品各10片。在冲壳后将铝塑膜凹坑部分固定，并以其所在面为水平面，定义铝塑膜气囊部分与水平面夹角为翘曲角度，其中，气囊部分与水平面重合时角度为0度。测试结果如下表1所示：
表1
样品 翘曲度数
实施例1 20度
实施例2 0度
实施例3 10度
实施例4 0度
实施例5 5度
对比例1 90度
对比例2 30度
对比例3 70度
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
由实施例1至5和对比例1至3的数据可知，本发明铝塑膜中的第一塑料层成型后具有更佳的拉伸回弹性、断裂伸长率以及拉伸强度，从而在成型后第一塑料层的收缩应力更佳，促使铝塑膜在后续冲壳后翘曲现象得以更有效地被改善或消除。同时，不改变铝塑膜原有规格的厚度，对成型和热封等性能影响更小。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种铝塑膜，其特征在于，所述铝塑膜包括：
铝箔层(10)，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；
第一塑料层(20)，设置在所述第一表面上；所述第一塑料层为多层聚丙烯层，所述多层聚丙烯层包括层叠设置的电晕层(21)、耐热层(22)和热封层(23)，且所述电晕层(21)靠近所述铝箔层(10)设置，所述热封层(23)远离所述铝箔层(10)设置；
其中，所述耐热层(22)包括芯层(221)及包覆在所述芯层(221)***的包覆层(222)，所述耐热层(22)具有沿其表面方向延伸的第一方向和第二方向，且所述第一方向垂直于所述第二方向；所述芯层(221)包括沿所述第一方向取向排列且相互间隔设置的多条应力缓冲条；
第二塑料层(30)，设置在所述第二表面上。
2.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述包覆层(222)的材料包括第一聚丙烯和第一弹性体材料，且所述第一聚丙烯的含量大于所述第一弹性体材料的含量；所述应力缓冲条的材料包括第二弹性体材料和可选的第二聚丙烯，且所述第二弹性体材料的含量大于所述第二聚丙烯的含量；优选地，所述应力缓冲条的径向尺寸为20～50μm；优选地，所述应力缓冲条的径向截面的形状为梯形、矩形、圆形或三角形。
3.根据权利要求1或2所述的铝塑膜，其特征在于，相邻两条所述应力缓冲条之间的间距为10～100μm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的铝塑膜，其特征在于，按重量百分比计，所述芯层(221)中所述第二弹性体材料含量为90～100wt％，所述第二聚丙烯含量为0～10wt％；优选地，按重量百分比计，所述包覆层(222)中所述第一聚丙烯含量为75～95wt％，所述第一弹性体材料含量为5～25wt％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的铝塑膜，其特征在于，所述包覆层(222)与所述芯层(221)的重量比为(9:1)～(5:5)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的铝塑膜，其特征在于，所述热封层(23)的材料包括第三聚丙烯和可选的第三弹性体材料，优选地，按重量百分比计，所述第三聚丙烯含量为80～100wt％，所述第三弹性体材料含量为0～20wt％。
7.根据权利要求6所述的铝塑膜，其特征在于，所述第一弹性体材料、所述第二弹性体材料及所述第三弹性体材料各自独立地选自聚氨酯热塑性弹性体、聚烯烃类弹性体、或聚酰胺类热塑性弹性体中的一种或多种；优选地，所述聚烯烃类弹性体包括乙烯基聚烯烃类弹性体和/或丙烯基聚烯烃弹性体；
优选地，所述耐热层(22)的熔点为150～190℃，所述电晕层(21)的熔点为140～170℃；所述热封层(23)的熔点为130～150℃。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的铝塑膜，其特征在于，所述第一塑料层(20)的厚度为30～85μm，其中，
所述耐热层(22)的厚度为10～70μm，所述电晕层(21)及所述热封层的厚度各自独立地为5～20μm。
9.根据权利要求8所述的铝塑膜，其特征在于，所述电晕层(21)的材料为第四聚丙烯。
10.根据权利要求9所述的铝塑膜，其特征在于，所述第一聚丙烯、所述第二聚丙烯、所述第三聚丙烯及所述第四聚丙烯各自独立地选自均聚聚丙烯、丙烯-乙烯的嵌段共聚物或丙烯-乙烯的无规共聚物中的一种或多种。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的铝塑膜，其特征在于，所述第二塑料层(30)为聚酰胺层，优选其厚度为10～30μm；
优选地，所述铝塑膜还包括第三塑料层(40)，其设置在所述第二塑料层(30)远离所述铝箔层(10)的一侧表面，且所述第三塑料层(40)为聚酯层；
更优选地，所述第三塑料层(40)的厚度为5～15μm。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的铝塑膜，其特征在于，所述铝箔层(10)的厚度为25～50μm；优选地，所述铝箔层(10)的表面经钝化处理。
13.根据权利要求1至10中任一项所述的铝塑膜，其特征在于，所述铝塑膜还包括设置在所述铝箔层(10)和所述第一塑料层(20)之间的第一粘结层(50)；优选地，所述第一粘结层(50)的粘合剂选自单组分聚氨酯胶粘剂、双组分聚氨酯胶粘剂、聚丙烯酸树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、脲醛树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂中的一种或多种。
14.根据权利要求11所述的铝塑膜，其特征在于，所述铝塑膜还包括：
第二粘结层(60)，设置在所述铝箔层(10)和所述第二塑料层(30)之间；
第三粘结层(70)，设置在所述第三塑料层(40)和所述第二塑料层(30)之间；
优选地，所述第二粘结层(60)和所述第三粘结层(70)的粘合剂均包括主剂和固化剂，所述主剂选自羟基聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯酸多元醇中的一种或多种；所述固化剂选自异氰酸酯基的芳香族系或脂肪族系的异氰酸酯中的一种或多种；所述第二粘结层(60)和所述第三粘结层(70)的粘合剂相同或不同。
15.一种权利要求1至14中任一项所述的铝塑膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
采用共挤流延成膜的方式制备第一塑料层，且所述共挤流延成膜的过程中，采用不同的挤出模口分别挤出电晕层、耐热层和热封层的相应材料，且在挤出耐热层的过程当中，利用不同的挤出模口分别挤出包覆层和芯层的材料并完成包覆；
提供铝箔层，并将所述第一塑料层粘附于所述铝箔层的第一表面；
提供第二塑料层，并将所述第二塑料层粘附于所述铝箔层的第二表面。
16.根据权利要求15所述的铝塑膜的制备方法，其特征在于，采用共挤流延成膜的方式制备所述第一塑料层的步骤包括：
提供第一挤出模头，其中所述第一挤出模头包括壳层挤出通道和位于所述壳层挤出通道中的多个芯层挤出通道；将所述包覆层的材料加入至所述壳层挤出通道中，将所述芯层的材料加入至所述芯层挤出通道中，进行所述包覆层和所述芯层的共挤出以完成包覆，得到所述耐热层；
提供第二挤出模头和第三挤出模头，将所述电晕层的材料加入至所述第二挤出模头的挤出通道，将所述热封层的材料加入至所述第三挤出模头的挤出通道，在挤出所述耐热层的同时，使所述第一挤出模头、所述第二挤出模头和所述第三挤出模头按照所述第一塑料层的结构进行共挤出，得到所述第一塑料层；
优选地，在所述共挤流延成膜的过程中，分别在所述电晕层、所述耐热层、所述热封层的材料中加入助剂，所述助剂选自PPA、抗氧化剂、爽滑剂、开口剂、成核剂、抗静电剂及抗粘连剂中的一种或多种。
17.根据权利要求15所述的铝塑膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：提供第三塑料层，并将所述第三塑料层粘附于所述第二塑料层的远离所述铝箔层的一侧表面。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的铝塑膜的制备方法，其特征在于，将所述第一塑料层粘附于所述铝箔层的第一表面的步骤中，采用凹版涂布、凹版逆转涂布、辊式涂布、逆转辊式涂布、棒式涂布或逗号刮刀涂布的方式将粘合剂进行涂布后，在所述第一塑料层和所述铝箔层之间形成第一粘结层以完成粘附；
优选地，将所述第二塑料层粘附于所述铝箔层的第二表面的步骤中，采用凹版涂布、凹版逆转涂布、辊式涂布、逆转辊式涂布、棒式涂布或逗号刮刀涂布的方式将粘合剂进行涂布后，在所述第二塑料层和所述铝箔层之间形成第二粘结层以完成粘附。
19.根据权利要求17所述的铝塑膜的制备方法，其特征在于，将所述第三塑料层粘附于所述第二塑料层的远离所述铝箔层的一侧表面的步骤中，采用凹版涂布、凹版逆转涂布、辊式涂布、逆转辊式涂布、棒式涂布或逗号刮刀涂布的方式将粘合剂进行涂布后，在所述第三塑料层和所述第二塑料层之间形成第三粘合层以完成粘附。
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