CN101367285A - 聚酯薄膜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚酯薄膜，该聚酯薄膜至少包含第一膜层和第二膜层，所述的第一膜层位于表层并与所述的第二膜层共挤复合，所述的第一膜层是热封层，所述热封层由50～90wt％的非晶聚酯、9.7～49wt％的EVA树脂和0.3～1wt％的抗粘剂构成；所述的第二膜层是基层，所述基层的主要成份是结晶聚酯。本发明还公开了一种制造聚酯薄膜的方法。本发明所揭示的方法，工艺简单，原材料来源广泛，由此生产出的聚酯薄膜不仅热封效果好，而且容易从APET或CPET托盘上剥离。

Description

聚酯薄膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种聚酯薄膜，更具体地说，涉及一种双向拉伸多层共挤的聚酯薄膜，本发明还涉及聚酯薄膜的制造方法。

背景技术

双向拉伸聚酯薄膜具有很好的耐高温和耐低温性能，非常适合对需要微波加热、烤箱加热或冷冻储存食品的包装。通常这类产品存放在APET(非晶聚酯)或CPET(结晶聚酯)做成的托盘中，托盘上端与聚酯薄膜通过加热封合。

常规的聚酯薄膜难以热封，无法作为上述托盘的封口膜。通过三层共挤制造的可热封聚酯薄膜虽然可以满足这一要求，但常规的可热封聚酯薄膜和APET、CPET之间的粘接牢度很高，在需要将托盘中的食物取出时，很难将聚酯薄膜从封口撕开，限制了其应用。

因此市场上急切需要一种可以与APET或CPET进行热封，同时在需要时又可以容易剥离的聚酯薄膜。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚酯薄膜，该聚酯薄膜不仅热封效果良好，同时又容易从APET或CPET托盘上剥离。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种聚酯薄膜的制造方法，使用该方法可以生产出不仅热封效果良好，同时又容易从APET或CPET托盘上剥离的聚酯薄膜。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：聚酯薄膜，所述聚酯薄膜至少包含第一膜层和第二膜层，所述的第一膜层位于表层并与所述的第二膜层共挤复合，所述的第一膜层是热封层，所述热封层由50～90wt％的非晶聚酯、9.7～49wt％的EVA树脂和0.3～1wt％的抗粘剂构成；所述的第二膜层是基层，所述基层的主要成份是结晶聚酯。

其中，所述热封层中的非晶聚酯是用二元酸或二元醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯。

其中，所述热封层中的非晶聚酯是PETG。

其中，所述基层中的结晶聚酯是PET。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：制造聚酯薄膜的方法，包括

1)将热封层原料按照非晶聚酯50～90wt％，EVA树脂9.7～49wt％，防粘剂0.1～1wt％的比例混合好后，计量喂入挤出机中，熔融挤出，挤出机温度设定在150～185℃之间；

2)将基层原料经过预结晶和干燥处理后，控制水分含量在50ppm以下，然后计量喂入挤出机中，熔融挤出，挤出机温度设定在260～290℃之间，所述基层原料的主要成份是结晶聚酯；

3)热封层和基层的原料熔融后，经过共挤模头，在冷却辊上形成铸片，激冷辊温度25～35℃；

4)铸片经过在线测厚、预热，进行纵向拉伸，预热温度50～80℃，拉伸温度50～60℃，拉伸倍数2.5～4.0倍；

5)将纵向拉伸后的膜片，重新预热后进行横向拉伸，预热温度100～130℃，拉伸温度80～130℃，拉伸倍数3.5～4.0倍；

6)拉伸后的薄膜在190～240℃下定型3～10s，最后经冷却、收卷和分切，得到成品。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于所述聚酯薄膜至少包含第一膜层和第二膜层，所述的第一膜层位于表层并与所述的第二膜层共挤复合，所述的第一膜层是热封层，所述热封层由50～90wt％的非晶聚酯、9.7～49wt％的EVA树脂和0.3～1wt％的抗粘剂构成；所述的第二膜层是基层，所述基层的主要成份是结晶聚酯，一方面，非晶聚酯例如PETG的熔点较低，受热熔化后，可与APET或CPET托盘发生粘结；另一方面，EVA的熔点也较低，但是，其熔化后与APET或CPET托盘的粘结力不强，因此在上述两种主要成份的共同作用下，使该聚酯薄膜不仅热封效果良好，同时又容易从APET或CPET托盘上剥离。

由本发明所揭示的聚酯薄膜的制造方法，可以生产出上述的聚酯薄膜，该方法工艺简单，原材料来源广泛，薄膜生产过程中的回收料也可加入生产中重新利用，降低了成本，减少了环境污染。

具体实施方式

以下实施例只用于说明本发明，不用于限制本发明的保护范围。

实施例1

配方：

热封层

PETG切片                             90wt％，

EVA切片(VA＝10 MI＝50)               5wt％，

抗粘剂切片(载体为EVA，SiO2浓度6wt％) 5wt％，

基层

有光PET切片                            50wt％

回收料切片                             20wt％

添加剂切片(载体为PET，SiO2浓度0.3wt％) 30wt％

控制薄膜厚度15um，热封层厚度3.0um。

工艺步骤：

将PETG切片、EVA切片、抗粘剂切片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150～185℃；

将PET切片、回收料切片、添加剂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260～290℃。

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25℃。

得到的铸片经过50～80℃的预热后，纵向拉伸2.5倍，拉伸辊温度控制在50℃～60℃。然后再经过100℃～130℃预热后，横向拉伸3.5倍。最后在180℃下定型10秒。最后经过冷却、收卷和分切，得到热封可剥离聚酯薄膜，其性能见表1。

实施例2

配方：

热封层

PETG切片                              85wt％，

EVA(VA＝14 MI＝30)                    7wt％，

抗粘剂切片(载体为EVA，SiO2浓度6wt％)  8wt％，

基层

有光PET切片                           65wt％

回收料切片                            15wt％

添加剂切片(载体为PET，SiO2浓度0.3wt％)20wt％，

控制薄膜厚度25um，热封层厚度3.0um。

工艺步骤：

工艺步骤：

将PETG切片、EVA切片、抗粘剂切片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150～185℃；

将PET切片、回收料切片、添加剂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260～290℃。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30℃。

得到的铸片经过50～80℃的预热后，纵向拉伸3.5倍，拉伸辊温度控制在50℃～60℃。然后再经过100℃～130℃预热后，横向拉伸4.0倍。最后在200℃下定型5秒。最后经过冷却、收卷和分切，得到热封可剥离聚酯薄膜，其性能见表1。

实施例3

配方：

热封层

PETG切片                               50wt％，

EVA(VA＝14 MI＝30)                     33.33wt％，

抗粘剂切片(载体为EVA，SiO2浓度6wt％)   16.67wt％，

基层

有光PET切片                             75wt％

回收料切片                              5wt％

添加剂切片(载体为PET，SiO2浓度0.3wt％)  20wt％，

控制薄膜厚度25um，热封层厚度3.0um。

工艺步骤：

工艺步骤：

将PETG切片、EVA切片、抗粘剂切片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150～185℃；

将PET切片、回收料切片、添加剂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260～290℃。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35℃。

得到的铸片经过50～80℃的预热后，纵向拉伸4.0倍，拉伸辊温度控制在50℃～60℃。然后再经过100℃～130℃预热后，横向拉伸4.0倍。最后在240℃下定型3秒。最后经过冷却、收卷和分切，得到热封可剥离聚酯薄膜，其性能见表1。

对比例1

配方：

热封层

PEGT切片                                95wt％

添加剂切片(载体为PEGT，SiO2浓度20wt％)  5wt％；

基层

有光PET切片                            70wt％

添加剂切片(载体为PET，SiO2浓度0.3wt％)   30wt％

控制薄膜厚度15um，热封层厚度2.0um。

工艺步骤：

将PETG和PETG添加剂切片按比例在混料仓中混合均匀，加入双螺杆挤出机，挤出机各区温度设定为180～220℃。

将PET切片和添加剂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260～290℃。

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30℃。

得到的铸片经过80～100℃的预热后，纵向拉伸3.5倍，拉伸辊温度控制在60℃以下。然后再经过100～130℃预热后，横向拉伸3.5倍。最后在180～240℃下定型5秒。最后经过冷却、收卷和分切，得到热封可剥离聚酯薄膜，其性能见表1。

表1 本发明实例和对比例制造的可热封聚酯薄膜的性能

 

举例	与APET的热封强度，N/15mm(@100℃/150N/1S，)	剥离情况
			实施例1	7.0	可以剥离，有时发生薄膜的破坏。
实施例2	8.5	可以剥离
			实施例3	6.5	可以剥离
对比例1	12	无法剥离

本发明不局限于上述实施例。

对于热封层中的非晶聚酯来说，优选为PETG材料，PETG是聚对苯二甲酸与乙二醇进行聚合反应时，加入1，4-环己烷二甲醇进行改性后生成的高聚物，即聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯，是一种常规的高分子材料，其中，以美国EASTM公司和韩国的SK公司生产的PETG最具代表性。

当然，作为非晶聚酯来说，也可以采用用其它的二元酸或其它的二元醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯，参与聚酯改性的二元酸可以是间苯二甲酸、临苯二甲酸、己二酸、戊二酸和癸二酸等；参与聚酯改性的二元醇可以是环己烷二元醇、对苯二甲醇、己二醇、癸二醇和低分子量PEG等。

对于热封层中的防粘剂来说，不局限于二氧化硅，也可以是滑石粉、碳酸钙、云母、陶土、交联聚苯乙烯等，为了达到热封层的厚度要求，防粘剂的粒径在2～5um。

对于基层来说，结晶聚酯不局限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，也可以是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等。

有光PET切片，就是PET聚酯切片中二氧化钛含量为0.10％左右，这是聚酯薄膜行业的习惯叫法。

回收料切片是指该聚酯薄膜生产中，产生的废料，主要成分以PET为主。在生产过程中，添加一定比例的回收料，其目的是为了降低成本，减少环境污染。

对于聚酯薄膜来说，其结构不限于两层，也可以是三层结构，第三膜层与第二膜层共挤复合，所述第三膜层的主要成份与第二膜层的主要成份相同。

对于聚酯薄膜的制造方法来说，在冷却步骤之后，为了提高基层在印刷、镀铝、复合时的粘接力，可以对基层进行电晕处理或在线涂布处理；为了增加防雾性能，也可以对热封层进行在线涂布处理。

Claims (6)

1.聚酯薄膜，所述聚酯薄膜至少包含第一膜层和第二膜层，所述的第一膜层位于表层并与所述的第二膜层共挤复合，其特征在于：

所述的第一膜层是热封层，所述热封层由50～90wt％的非晶聚酯、9.7～49wt％的EVA树脂和0.3～1wt％的抗粘剂构成；

所述的第二膜层是基层，所述基层的主要成份是结晶聚酯。

2.根据权利要求1所述的聚酯薄膜，其特征在于，所述热封层中的非晶聚酯是用二元酸或二元醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯。

3.根据权利要求2所述的聚酯薄膜，其特征在于，所述热封层中的非晶聚酯是PETG。

4.根据权利要求1所述的聚酯薄膜，其特征在于，所述基层中的结晶聚酯是PET。

5.根据权利要求1至4所述的任一种聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯薄膜为两层结构。

6.制造聚酯薄膜的方法，包括

1)将热封层原料按照非晶聚酯50～90wt％，EVA树脂9.7～49wt％，防粘剂0.1～1wt％的比例混合好后，计量喂入挤出机中，熔融挤出，挤出机温度设定在150～185℃之间；

2)将基层原料经过预结晶和干燥处理后，控制水分含量在50ppm以下，然后计量喂入挤出机中，熔融挤出，挤出机温度设定在260～290℃之间，所述基层原料的主要成份是结晶聚酯；

3)热封层和基层的原料熔融后，经过共挤模头，在冷却辊上形成铸片，激冷辊温度25～35℃；

4)铸片经过在线测厚、预热，进行纵向拉伸，预热温度50～80℃，拉伸温度50～60℃，拉伸倍数2.5～4.0倍；

5)将纵向拉伸后的膜片，重新预热后进行横向拉伸，预热温度100～130℃，拉伸温度80～130℃，拉伸倍数3.5～4.0倍；

6)拉伸后的薄膜在190～240℃下定型3～10s，最后经冷却、收卷和分切，得到成品。