一种双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜，所述聚酯薄膜包括上层、中层和下层，所述中层覆盖在下层上，所述上层覆盖在中层上，所述的上层、中层、下层分别经熔融状态由挤出机挤出后共同进入三层共挤模头复合而成所述的聚酯薄膜；所述上层、中层和下层的质量份数为：上层为40～60份母料A，中层为10～20份母料B，下层为40～60份母料C；本发明生产工艺可添加了一定比例的回收料，大大降低了生产成本，很好地适应了工业化的要求；采用了内添加的生产技术，在配方中引入稳定剂使双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜具有电晕处理值稳定、高透光、光泽度高等特点。
【专利说明】一种双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜及其制备方法
(-)【技术领域】
[0001]本发明属于包装工业领域，涉及一种双向拉伸聚酯薄膜及其生产方法，尤其涉及一种低成本双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜及其生产方法。
(二)【背景技术】
[0002]双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜应用非常的广泛，可应用于饮料瓶外的包装，各种食品外袋的复合印刷，还广泛用于保质期较长的食品如咖啡、牛奶等外包装产品，以及广泛用于酒合包装加工过程中的转移，防伪商标用途，是一种高附加值的聚酯薄膜产品。
[0003]目前双向拉伸聚酯薄膜在线表面处理方式主要方法有电晕处理、等离子体处理、化学处理、光化学处理、火焰处理、涂层处理等。其中电晕处理是应用最普遍的一种。电晕处理的作用表现为:通过电极在电极和电晕处理辊之间放电，使空气电离，形成臭氧和氧化氮，同时高能的电子和离子攻击薄膜表面，使其链状分子断裂，产生自由基，并同空气的电晕产物发生氧化交联等反应，生成羟基、羰基等极性基团，提高了薄膜的表面张力及极性，但又不影响薄膜的透明度，薄膜表面表观平整、且热稳定性好。而双面电晕处理，使产品在下游工序使用中节省了再进行表面处理的时间，而且表面张力稳定均匀。
(三)
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜的原料配比及制备方法，生产过程中既保证薄膜的亮度，又保证生产过程中薄膜的卷取和分切性能，达到质量稳定的聚酯薄膜。
[0005]本发明采用的技术方案是:
[0006]本发明提供一种双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜，所述聚酯薄膜包括上层、中层和下层，所述中层覆盖在下层上，所述上层覆盖在中层上，所述的上层、中层、下层分别经熔融状态由挤出机挤出后共同进入三层共挤模头复合而成所述的聚酯薄膜；所述上层、中层和下层的质量份数为:上层为40?60份母料A，中层为10?20份母料B，下层为40?60份母料C;
[0007]基于所述母料A,所述的母料A质量组成为:100份聚酯a、50?80份填料a和I?5份稳定剂a,所述填料a的粒径为I?3 ii m (优选I?2 ii m);
[0008]基于所述母料B，所述的母料B质量组成为:100份聚酯b和0.2?0.4份稳定剂b ；
[0009]所述母料C与母料A质量组成相同；
[0010]所述聚酯a为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯，或两者的共聚物，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),其特性粘度(单位:dl/g)最好为0.6?0.70 ;所述聚酯b与聚酯a相同；
[0011]所述稳定剂a为四[a _(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述稳定剂b与稳定剂a相同；[0012]所述填料a为二氧化硅、硫酸钡或高岭土中的一种或两种以上任意比例的混合，优选二氧化硅，可以满足成本和生产性能两方面的要求。
[0013]进一步，所述上层为40份母料A，所述中层为15份母料B，所述下层为40份母料C0
[0014]进一步，优选所述母料A质量组成为:100份聚酯a、60?70份填料a和I?5份稳定剂a,所述填料a的粒径为I?3 ii m ;所述填料a为二氧化娃。
[0015]更进一步,所述双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜质量组成为:
[0016]基于所述的母料A质量组成为:100份聚酯a、50份填料a和2份稳定剂a，所述填料a的粒径为I ii m ;
[0017]基于所述的母料B质量组成为:100份聚酯b和0.3份稳定剂b ；
[0018]所述的母料C与母料A质量组成相同；
[0019]所述聚酯a为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述聚酯b与聚酯a相同；
[0020]所述稳定剂a为四[a _(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述稳定剂b与稳定剂a相同；
[0021 ] 所述填料a为二氧化硅。
[0022]此外，本发明所述双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜中，所述母料B中用15?30份回收料替代聚酯b，所述回收料为制备双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜成品后分切产生的边角料，优选所述回收料质量份为20?25份。
[0023]本发明还提供一种制备所述双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜的方法，所述方法为:
[0024]( I)原料配制:所述聚酯薄膜包括上层、中层和下层，所述上层为质量份40?60份母料A，所述中层质量份为10?20份母料B，所述下层质量份为40?60份母料C ；
[0025]基于所述母料A,所述的母料A质量组成为:100份聚酯a、50?80份填料a和I?5份稳定剂a,所述填料a的粒径为I?3 ii m ;
[0026]基于所述母料B，所述的母料B质量组成为:100份聚酯b和0.2?0.4份稳定剂b ；
[0027]所述母料C与母料A质量组成相同；
[0028](2)聚酯薄膜:将母料A和母料C各自送入双螺杆挤出机，挤出温度均为255?285°C，将母料B经翻板式干燥塔在180?190°C干燥2?3小时后送入单螺杆挤出机，挤出温度为255?285°C，三台挤出机经熔融状态挤出后从上到下按上层、中层和下层的顺序进入三层共挤模头复合，熔体经模唇口均匀挤出，挤出温度为255?285°C，然后经过铸片、拉伸、定型，在牵引机切边后，利用配置的两台电晕处理机进行电晕处理，电晕功率均为7Wmin/m2，然后收卷和分切，即得双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜；拉伸区温度65?110°C，定型温度195?235 °C。
[0029]本发明所述稳定剂a、稳定剂b均为稳定剂，为便于区分不同步骤所用量不同而命名，所述聚酯a、聚酯b均为不同步骤使用的不同类型的聚酯，为便于区分各个步骤使用量不同而命名，所述母料A、母料B和母料C均为组成不同的母料，字母本身没有含义。
[0030]与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在:
[0031](I)生产工艺可添加了一定比例的回收料，大大降低了生产成本，很好地适应了工业化的要求。[0032](2)生产的产品具有薄膜两面都可以进行镀铝和复合功能，减少了下游客户再对薄膜表面进行加工再处理的工序，为生产的连续性节约时间。
[0033](3)采用了内添加的生产技术，在配方中引入稳定剂使双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜具有电晕处理值稳定的特点，薄膜电晕处理值稳定在58达因，而单面非电晕处理的薄膜，其电晕处理值在43达因，光泽度(45° )在65%。
(四)【具体实施方式】
[0034]下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此:
[0035]实施例1:
[0036]( I)原料配制
[0037]上层(母料A):100份聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚合度为100，分子量为3万，购自中国仪征化纤公司)、50份二氧化硅(粒径为I y m)和2份四[a - (3，5- 二叔丁基4_羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0038]下层(母料C):100份聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚合度为100，分子量为3万，购自中国仪征化纤公司)、50份二氧化硅(粒径为I y m)和2份四[a - (3，5- 二叔丁基4_羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0039]中层(母料B):100份聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚合度为100，分子量为3万，购自中国仪征化纤公司)和0.3份四[a _(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0040](2)聚酯薄膜
[0041 ] 按步骤(I)配方量分别将40份母料A和40份母料C送入两台双螺杆挤出机(型号ZE60A-34D-UTX，厂家为德国的Kraussmaffei Berstorff公司)，充分搅拌混合，挤出温度均为275°C，然后将15份母料B经翻板式干燥塔(型号DHP-3500，厂家为北京德厚朴公司)在160°C干燥4小时后送入单螺杆挤出机(型号BS-PETP275/30D，厂家德国BBEngineering公司)，挤出温度为275°C，三台挤出机经熔融状态挤出后从上到下按上层、中层和下层的顺序进入三层共挤模头，熔体经模唇口均匀挤出，挤出温度为275°C，然后经过铸片、拉伸、定型，在牵引机切边后，利用配置的两台电晕处理机(德国布鲁克纳公司提供)，进行电晕处理，电晕功率分别为7Wmin/m2，然后收卷和分切，即得双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜；拉伸区温度113°C，定型温度236°C，膜厚30 的表面摩擦系数(摩擦系数测试仪，型号Model-225-l，厂家美国 PHILADELPHIA 公司)u s0.29，u k0.24。透光率为 89% (雾度计，型号BYK，厂家是德国Gardner公司)，光泽度(45° )在65%，雾度1.2，电晕处理值58达因。
[0042]实施例2:
[0043]( I)原料配制
[0044]上层(母料A):100份聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚合度为100，分子量为3万，购自中国仪征化纤公司)、70份二氧化硅(粒径为2 u m)和3份四[a - (3，5- 二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0045]下层(母料C):100份聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚合度为100，分子量为3万，购自中国仪征化纤公司)、70份二氧化硅(粒径为2 u m)和3份四[a - (3，5- 二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。[0046]中层(母料B):100份聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚合度为100，分子量为3万，购自中国仪征化纤公司)和0.4份四[a _(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0047](2)聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜
[0048]按步骤(I)配方量分别将50份母料A和50份母料C送入两台双螺杆挤出机(型号ZE60A-34D-UTX，厂家为德国的Kraussmaffei Berstorff公司)，充分搅拌混合，挤出温度均为275°C然后将15份母料B经翻板式干燥塔(型号DHP-3500，厂家为北京德厚朴公司)在160°C干燥4小时后送入单螺杆挤出机(型号BS-PETP275/30D，厂家德国BBEngineering公司)，挤出温度为275°C，三台挤出机经熔融状态挤出后从上到下按上层、中层和下层的顺序进入三层共挤模头，熔体经模唇口均匀挤出，挤出温度为275°C，然后经过铸片、拉伸、定型，在牵引机切边后，利用配置的两台电晕处理机(德国布鲁克纳公司提供)，进行电晕处理，电晕功率分别为7Wmin/m2，然后收卷和分切，即得双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜；拉伸区温度114°C，定型温度237°C，膜厚30 ii m的表面摩擦系数(摩擦系数测试仪，型号Model-225-l，厂家美国PHILADELPHIA公司)iis0.31，iik0.26。透光率为89% (雾度计，型号BYK，厂家是德国Gardner公司)，光泽度(45° )在65%，雾度1.3，电晕处理值58达因。
[0049]实施例3:
[0050]( I)原料配制
[0051]上层(母料A):100份聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚合度为100，分子量为3万，购自中国仪征化纤公司)、70份二氧化硅(粒径为3 u m)和4份四[a - (3，5- 二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0052]下层(母料CMOO份聚对苯二甲酸乙二醇酯、70份二氧化硅(粒径为3 U m)和4份四[a _(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0053]中层(母料B):100份聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚合度为100，分子量为3万，购自中国仪征化纤公司)和0.4份四[a _(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0054](2)聚酯薄膜
[0055]按步骤(I)配方量分别将60份母料A和60份母料C送入两台双螺杆挤出机(型号ZE60A-34D-UTX，厂家为德国的Kraussmaffei Berstorff公司)，充分搅拌混合，挤出温度均为275°C然后将20份母料B经翻板式干燥塔(型号DHP-3500，厂家为北京德厚朴公司)在160°C干燥4小时后送入单螺杆挤出机(型号BS-PETP275/30D，厂家德国BBEngineering公司)，挤出温度为275°C，三台挤出机经熔融状态挤出后从上到下按上层、中层和下层的顺序进入三层共挤模头，熔体经模唇口均匀挤出，挤出温度为275°C，然后经过铸片、拉伸、定型，在牵引机切边后，利用配置的两台电晕处理机(德国布鲁克纳公司提供)，进行电晕处理，电晕功率分别为7Wmin/m2，然后收卷和分切，即得双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜；拉伸区温度114°C，定型温度236°C，膜厚30 ii m的表面摩擦系数(摩擦系数测试仪，型号Model-225-l，厂家美国PHILADELPHIA公司)iis0.32，iik0.28。透光率为89% (雾度计，型号BYK，厂家是德国Gardner公司)，光泽度(45° )在65%，雾度1.8，电晕处理值58达因。
[0056]实施例4:
[0057]( I)原料配制
[0058]上层(母料A):100份聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚合度为100，分子量为3万，购自中国仪征化纤公司)、70份二氧化硅(粒径为3 u m)和4份四[a - (3，5- 二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0059]下层(母料C):100份聚对苯二甲酸乙二醇酯、70份二氧化硅(粒径为3 iim)和4份四[a _(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0060]中层(母料B):80份聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚合度为100，分子量为3万，购自中国仪征化纤公司)和0.4份四[a _(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，20份的实施例1制备双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜成品后分切产生的边角料。
[0061](2)聚酯薄膜
[0062]按步骤(I)配方量分别将60份母料A和60份母料C送入两台双螺杆挤出机(型号ZE60A-34D-UTX，厂家为德国的Kraussmaffei Berstorff公司)，充分搅拌混合，挤出温度均为275°C然后将20份母料B经翻板式干燥塔(型号DHP-3500，厂家为北京德厚朴公司)在160°C干燥4小时后送入单螺杆挤出机(型号BS-PETP275/30D，厂家德国BBEngineering公司)，挤出温度为275°C，三台挤出机经熔融状态挤出后从上到下按上层、中层和下层的顺序进入三层共挤模头，熔体经模唇口均匀挤出，挤出温度为275°C，然后经过铸片、拉伸、定型，在牵引机切边后，利用配置的两台电晕处理机(德国布鲁克纳公司提供)，进行电晕处理，电晕功率分别为7Wmin/m2，然后收卷和分切，即得双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜；拉伸区温度114°C，定型温度236°C，膜厚30 ii m的表面摩擦系数(摩擦系数测试仪，型号Model-225-l，厂家美国PHILADELPHIA公司)iis0.32，iik0.28。透光率为89% (雾度计，型号BYK，厂家是德国Gardner公司)，光泽度(45° )在65%，雾度1.8，电晕处理值58达因。加入20份的回收料后，薄膜的主要性能符合要求。
【权利要求】
1.一种双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜，其特征在于所述聚酯薄膜包括上层、中层和下层，所述中层覆盖在下层上，所述上层覆盖在中层上，所述的上层、中层、下层分别经熔融状态由挤出机挤出后共同进入三层共挤模头复合而成所述的聚酯薄膜；所述上层、中层和下层的质量份数为:上层为40~60份母料A，中层为10~20份母料B，下层为40~60份母料C; 基于所述母料A，所述的母料A质量组成为:100份聚酯a、50~80份填料a和I~5份稳定剂a,所述填料a的粒径为I~3 ii m ; 基于所述母料B，所述的母料B质量组成为:100份聚酯b和0.2~0.4份稳定剂b ； 所述母料C与母料A质量组成相同； 所述聚酯a为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯，或两者的共聚物；所述聚酯b与聚酯a相同； 所述稳定剂a为四[a _(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述稳定剂b与稳定剂a相同； 所述填料a为二氧化硅、硫酸钡或高岭土中的一种或两种以上任意比例的混合。
2.如权利要求1所述双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜，其特征在于所述上层为40份母料A，所述中层为15份母料B，所述下层为40份母料C。
3.如权利要求1所述双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜，其特征在于所述母料A质量组成为:100份聚酯a、60~70份填料a和I~5份稳定剂a,所述填料a的粒径为I~3 ii m ;所述填料a为二氧化硅。`
4.如权利要求1所述双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜，其特征在于: 基于所述的母料A质量组成为:100份聚酯a、50份填料a和2份稳定剂a，所述填料a的粒径为Iy m ; 基于所述的母料B质量组成为:100份聚酯b和0.3份稳定剂b ； 所述的母料C与母料A质量组成相同； 所述聚酯a为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述聚酯b与聚酯a相同； 所述稳定剂a为四[a _(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述稳定剂b与稳定剂a相同； 所述填料a为二氧化硅。
5.如权利要求1所述双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜，其特征在于所述母料B中用15~30份回收料替代聚酯b，所述回收料为制备双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜成品后分切产生的边角料。
6.如权利要求5所述双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜，其特征在于所述回收料质量份为20~25份。
7.一种制备权利要求1所述双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜的方法，其特征在于所述方法为: (I)原料配制:所述聚酯薄膜包括上层、中层和下层，所述上层为质量份40~60份母料A,所述中层质量份为10~20份母料B,所述下层质量份为40~60份母料C ； 基于所述母料A，所述的母料A质量组成为:100份聚酯a、50~80份填料a和I~5份稳定剂a,所述填料a的粒径为I~3 ii m ;基于所述母料B，所述的母料B质量组成为:100份聚酯b和0.2~0.4份稳定剂b ； 所述母料C与母料A质量组成相同； (2)聚酯薄膜:将母料A和母料C各自送入双螺杆挤出机，挤出温度均为255~285°C，将母料B经翻板式干燥塔在180~190°C干燥2~3小时后送入单螺杆挤出机，挤出温度为255~285°C，三台挤出机经熔融状态挤出后从上到下按上层、中层和下层的顺序进入三层共挤模头复合，熔体经模唇口均匀挤出，挤出温度为255~285°C，然后经过铸片、拉伸、定型，在牵引机切边后，利用两台电晕处理机进行电晕处理，电晕功率均为7Wmin/m2，即得双面电晕的双向拉伸聚酯薄膜 ；拉伸区温度65~110°C，定型温度195~235°C。
【文档编号】B32B27/36GK103753923SQ201310496419
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】黄飞刚, 邱达宏, 朱乃进, 寿祖康 申请人:杭州大东南高科包装有限公司