专利名称：聚酯薄膜、其制备方法及用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及材料技术，尤其涉及一种聚酯薄膜、其制备方法及用途。
背景技术：
随着金属包装行业的不断发展，制罐工艺的不断改善，对包装材料的需求日显突出，近年来，国内外多家著名企业相继开发了覆膜铁相关产品。聚酯薄膜由于其优异的阻隔性，极佳的复合、印刷性能，良好的加工性，成为覆膜铁中覆膜的最佳选择。覆膜铁常见的有双拉改性聚酯薄膜，涂胶双拉聚酯薄膜，热封双拉聚酯薄膜等。覆膜铁正逐步替代涂料铁， 以适用各国环保、节能、卫生的政策法规。长期以来，聚酯薄膜通常采用双向拉伸的工艺制备，该工艺使用的双拉薄膜生产设备价格在亿元以上，投资巨大，增加了聚酯薄膜生产成本；制备的聚酯薄膜强度高，其热贴合温度通常在240°C以上，普通油辊加热难以满足其对加热设备要求高。此外，双拉聚酯薄膜断裂伸长率较低，通常为120% 180%，对于有深加工需要的金属板(加工过程金属板延伸率达300%以上)，例如两片罐，在拉伸的过程中贴合双拉聚酯薄膜的覆膜金属板会发生薄膜与金属板分离或表层薄膜断裂等问题，因而在金属包装行业的应用受到极大的限制。专利申请CN 183903
公开日2006年9月27日，介绍了一种覆盖树脂的金属板及其使用的拉拔罐。该专利申请中双层膜结构覆合于金属薄板表面，容易在薄板冲拉过程中产生分层、脱落、起皱等缺陷，其采用的乙烯基离聚物作为中间粘接层，高温蒸煮(如 121°C )性能不良。专利申请CN 1896126A
公开日2007年1月17日，介绍了一种具有增强型表面金属附着性的双拉聚酯薄膜，该薄膜在生产过程中经在线涂布工艺处理，其表面涂覆上一层特殊的化学物质，使薄膜具有增强的表面金属附着性，由于采用的是双拉生产工艺，薄膜的断裂伸长率较小，熔点高，涂布化学物质含有机溶剂，对环境有害，且该薄膜主要是为了改善镀铝性能，不能直接贴合金属板。专利申请CN 1850491A
公开日2006年10月25日，介绍了一种PET片材的生产工艺，该专利中片材通过挤出成型即获得片材制品，未经过熔体拉伸过程，制品厚度高达 0. 3 1. 2mm,不适合PET薄膜的制备。专利申请CN102070882A
公开日2011年5月25日，介绍了一种用于贴合金属薄板表面的聚酯薄膜及其制备方法，该聚酯薄膜采用双拉工艺，薄膜的熔点高，热贴合温度高， 消耗了大量的能源，并且双拉设备昂贵，薄膜生产成本高。此外，双拉薄膜的断裂伸长率较低，不能满足贴合金属板深加工的要求。现有技术，一方面，聚酯薄膜的生产主要为双拉工艺，断裂伸长率较低，不能满足覆膜金属板的深加工需求；聚酯薄膜熔点高，热贴合温度高，对贴合设备有较高的要求，浪费能源，增加成本；双拉聚酯薄膜通常采用膜级树脂，特性粘数约0. 62 0. 68dL/g，分子量较小，难以满足高油脂性食品的接触要求。另一方面，经过涂布的双拉聚酯薄膜虽有一定的金属粘合性，但均难以满足金属粘合的强度，不能满足粘合制品耐高温蒸煮的性能，且产品涂布过程使用有机溶剂，污染环境。
发明内容
本发明提供一种聚酯薄膜，用以解决现有技术中的缺陷，实现贴合温度较低、卫生安全、取向度低、断裂伸长率高、后续加工性强和生产成本低廉的优点。一种聚酯薄膜，采用流延、定型工艺制备而成，其包括重量配比如下的各组分 300 1200ppm的抗粘连无机添加剂(可选的为400 IOOOppm)；其余为特性粘度在 0. 78dL/g以上的聚对苯二甲酸乙二醇酯或其改性树脂。因抗粘连无机添加剂添加量较小， 对产品聚酯薄膜的铁性粘度影响不大，基本与所采用的聚对苯二甲酸乙二醇酯或其改性树脂的特性粘度相同。进一步地，所述改性树脂，即在对苯二甲酸和乙二醇的聚合过程中加入，除对苯二甲酸和乙二醇以外的其它二元酸或其它二元醇(以下简称二元酸或二元醇)经酯化、缩聚而成，所述二元酸或二元醇为改性单体。所述二元酸可选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸和癸二酸中的一种或多种。所述二元醇可选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、一缩二乙二醇、新戊二醇、1.4-环己二甲醇和三羟甲基丙烷中的一种或多种。所述改性树脂优选的为间苯二甲酸改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、丁二醇酯改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙二醇酯改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、环己烷对二甲醇酯改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种。所述改性聚酯中的改性单体为间苯二甲酸、 丙二醇、丁二醇和环己烷对二甲醇中的一种或多种。所述改性聚酯中改性单体的摩尔百分含量为0.01% 10%，可选的为0. 1 5%。进一步地，所述抗粘连无机添加剂为Si02、CaCO3和滑石粉粉体中的一种或多种， 所述抗粘连无机添加剂可起到使聚酯薄膜易开卷收卷的作用。进一步地，所述聚酯薄膜厚度为12 50 μ m,可选的为12 30 μ m。所述聚酯薄膜的断裂伸长率在200 % 500 %以上。本发明的另一个目的是还提供了上述聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤(1)、将各组分按配比混合、通过螺杆挤出机熔融、在模口挤出熔体；在各组分按照配比混合后、通过螺杆挤出机熔融前，还需对混合物料进行烘干。所述烘干温度为100 170°C，烘干时间为2-6小时，聚酯在空气中容易吸水，而少量的水分在挤出机的高温下会导致聚酯降解，适当的烘干可防止或减少聚酯降解的发生；(2)、所述熔体经流延辊、冷却辊实现拉伸、冷却，得到一定厚度的薄膜；(3)、将所述薄膜热定型、冷却得到聚酯薄膜；或将所述薄膜依次经过热定型、冷却、电晕处理、冷却得到聚酯薄膜。采用电晕处理的聚酯薄膜在印刷时表现出较好的效果。进一步地，所述熔体厚度为0. 05 1mm，可选的为0. 05 0. 3mm。进一步地，所述流延辊的线速度是熔体流出速度的5 30倍，可选的为5 20倍； 流延辊的温度为60 80°C，可选的为60 75°C，在聚酯玻璃化温度附近，保证熔体从高温下流出不结雾。所述冷却辊的温度为20 35°C，可选的为20 40°C。进一步地，所述热定型温度为90 190°C，可选的为110 170°C ；所述热定型时间为1 10秒，可选的为1 8秒。
上述聚酯薄膜可广泛用于食品金属包装领域。本发明一种流延聚酯薄膜原料易取易得，制备方法简单科学，可广泛用于食品金属包装领域，与现有技术相比较主要具有以下几方面优点1、采用分子量分布较窄，特性粘度相当稳定的高分子聚合物，特性粘度在0. 78dL/ g以上，粘度降解小，在确保卫生安全的同时，有效地保证了包装物的独特口味。2、所述聚酯薄膜断裂生产率高，可达450%以上，满足金属板深加工的需要。3、所述聚酯薄膜分子取向度小，其的热贴合温度低，对热贴合的加热设备要求低， 节约了能源和加工成本。4、所述聚酯薄膜制备过程无需双向拉伸等工序，相对双拉聚酯薄膜设备简单，设备价格低廉，固定设备折旧费低，聚酯薄膜生产能耗及成本大幅降低。5、所述聚酯薄膜热贴合温度低，为150°C 230°C。本发明聚酯薄膜可工业化生产，其对金属粘合性好，贴合温度低，耐深冲加工性好，印刷效果佳，小分子迁移率低，在金属包装及软包装行业具有广泛的应用前景。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1本实施例公开了一种聚酯薄膜，其原料配方为瓶级聚酯切片特性粘数0. 78dl/g，熔点240°C的间苯二甲酸改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，改性单体间苯二甲酸摩尔含量为5% ；间苯二甲酸改性聚对苯二甲酸乙二醇酯是在对苯二甲酸和乙二醇的聚合过程中加入间苯二甲酸经酯化、缩聚而成。添加剂切片=SiO2的质量分数为4000ppm，余量为上述间苯二甲酸改性聚对苯二甲
酸乙二醇酯。生产工艺将上述原料按瓶级聚酯切片和添加剂切片重量比5 1充分混合，在沸腾床上烘干，烘干温度为130°C，烘干时间4小时。将烘干后的混合料经双螺杆挤出机挤出， 挤出机各区温度在M5°C ^55°C之间(从喂料口至口模方向逐渐升高)，经单层模口挤出。 模口熔体厚度为0. 16mm，在流延辊成膜，流延辊温度60 75°C，流延辊线速度为熔体流出速度8倍；经冷却辊冷却，冷却辊温度为20 40°C。然后在160 220°C热定型1 8秒， 冷却后进行电晕处理，收卷，分切。表1实施例1制备的聚酯薄膜的主要参数
权利要求
1.一种聚酯薄膜，其特征在于，采用流延、定型工艺制备而成，其包括重量配比如下的各组分300 1200ppm的抗粘连无机添加剂；其余为特性粘度在0. 78dL/g以上的聚对苯二甲酸乙二醇酯或其改性树脂。
2.根据权利要求1所述聚酯薄膜，其特征在于，所述改性树脂为间苯二甲酸改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、丁二醇酯改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙二醇酯改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、环己烷对二甲醇酯改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种，所述改性聚酯中改性单体的摩尔百分含量为0.01% 10%。
3.根据权利要求1所述聚酯薄膜，其特征在于，所述抗粘连无机添加剂为Si02、CaCO3 和滑石粉粉体中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯薄膜厚度为12 50μπι。
5.权利要求1-4任意一项所述聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤(1)、将各组分按配比混合、通过螺杆挤出机熔融、在模口挤出熔体；(2)、所述熔体经流延辊实现拉伸、冷却辊冷却，得到一定厚度的薄膜；(3)、将所述薄膜热定型、冷却得到聚酯薄膜；或将所述薄膜依次经过热定型、冷却、电晕处理、冷却得到聚酯薄膜。
6.根据权利要求5所述聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述熔体厚度为0.05 Imm0
7.根据权利要求5所述聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述流延辊的线速度是熔体流出速度的5 20倍。
8.根据权利要求5所述聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述热定型温度为90 190 "C。
9.权利要求1-4任意一项所述聚酯薄膜用于食品金属包装领域。
10.一种金属板，其特征在于，表面贴合有权利要求1-4任意项所述的聚酯薄膜。
11.一种金属罐，其特征在于，采用权利要求10所述金属板制成。
全文摘要
本发明公开了一种聚酯薄膜、其制备方法及用途，所述聚酯薄膜，采用流延、定型工艺制备而成，其包括重量配比如下的各组分300～1200ppm的抗粘连无机添加剂；其余为特性粘度在0.78dL/g以上的聚对苯二甲酸乙二醇酯或其改性树脂。本发明克服了现有技术的诸多缺点，实现了取向度低、断裂伸长率高(可达480％)、久置韧性好、分子量大分布窄的优点，该聚酯薄膜具有对金属粘合性好，贴合温度低，耐深冲加工性好，印刷效果佳，小分子迁移率低等特点，在金属包装及软包装行业具有广泛的使用前景。
文档编号C08K3/34GK102432984SQ20111025935
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者叶强, 曾科, 赵宇晖 申请人:奥瑞金包装股份有限公司