CN102582189B

CN102582189B - 一种防收缩pet镭射转移基膜及其制备方法

Info

Publication number: CN102582189B
Application number: CN201210028222.5A
Authority: CN
Inventors: 吴培服
Original assignee: Jiangsu Shuangxing Color Plastic New Materials Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Shuangxing Color Plastic New Materials Co Ltd
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2032-02-09
Also published as: CN102582189A

Abstract

本发明公开了一种防收缩PET镭射转移基膜及其制备方法，所述防收缩PET镭射转移基膜由A层、B层和C层构成，其中A层、B层和C层的原料组份重量配比为：A层：膜用聚酯75％，抗粘结剂25％；B层：膜用聚酯85％，热稳定性抗粘结剂15％；C层：膜用聚酯80％，抗粘结剂20％。制备方法如下：1、切片、混料；2、熔融、挤出；3、模头铸片；4、纵向拉伸；5、横向拉伸；6、牵引切边；7、收卷；8、分切；9、成品。与常规PET镭射转移基膜相比，本发明具有优异的防收缩性能和较好的热稳定性能，压印效果清晰，转移完全，厚度均一，可满足用户生产高档定位镭射转移基膜的要求，适用于制作具有一定防伪功能的镭射转移镀铝包装材料。

Description

一种防收缩PET镭射转移基膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种三层共挤双向拉伸PET基膜及其制备方法，尤其涉及一种防收缩PET镭射转移基膜及其制备方法。

背景技术

近年来，国内市场对高档镭射转移基膜有着很大的需求。通常将普通PET、PP原料生产的镭射转移基膜经压印蒸镀和镭射转移之后对被包装的商品进行装饰、装潢，从而实现防伪功能。采用普通PET原料生产出来的镭射转移基膜，对其生产工艺和设备性能有较高的要求，并且生产出来的产品质量也不能完全满足用户的要求，如生产高档烟包用的镭射转移膜的印刷图案套准精度偏差要求≤0.3mm，而国内生产的PET镭射转移膜大部分热收缩率一般在0.1—0.5%之间，致使产品合格率偏低，镭射转移膜表面会形成一些版缝，这不仅会给下游用户后续生产加工带来诸多不便，而且会导致烟包废品率上升，浪费大量的原辅材料，致使生产成本增加，进而会影响到PET镭射转移膜产品的广泛应用。

为了克服镭射转移膜存在的不足，生产出能够满足用户使用要求的高档镭射转移膜，本领域技术人员也做了一些研究工作：

普宁市威孚包装材料有限公司对镭射真空喷铝转移基膜进行了研究，对各层配方和工艺进行改进，通过运用PP（均聚丙烯）和COPP（共聚聚丙烯）热融改性原理，利用现有BOPP生产线，共挤前在芯层和表层加入特定的材料（抗粘结剂、爽滑剂等），使生产的BOPP基膜既具有工艺简单，镭射压制图案清晰，方便镀铝的功能，又能很容易地把镭射图案转移到特定卡纸上；其产品各项性能指标符合GB/T12026-2000A类的要求产品均匀一致，表面光滑细腻，制成商标图案清晰，光泽度高，防伪效果好等。

专利号为ZL201020213104.8公开了一种定位镭射转移膜。该专利提供的转移膜包括依次设置的PET面层、PET中间层和PET底层，同时它还包括底胶层和印刷层，所述底胶层设置于PET底层表面，所述印刷层设置于底胶层上，所述印刷层由彩印块和定位线组成，所述彩印块有多个，多个彩印块间隔设置，每个彩印块旁设置有定位线。该定位镭射转移膜，定位性好，转印后的烟盒图案偏差较小，美观性强，能提高和美化卷烟包装的视觉效果，满足消费者的需求。

专利号为ZL200910050145.1公开了一种PET镭射转移膜的制造工艺，该专利技术特征是将镭射转移涂料涂布于PET基膜上，制备一种环保型包装印刷镭射防伪材料。该专利制备步骤如下：在PET转移基膜上用网纹辊一次涂布镭射转移涂料形成涂层，烘干，制成预涂膜；将预涂膜进行镭射模压，将镭射激光版上的干涉条纹热压印到预涂膜的涂层上形成信息层，制成模压膜；对模压膜进行镀铝，在信息层上形成铝层，制成PET镭射转移膜；由于镭射模压转移涂层具有易模压和剥离好等功能，只需进行一次涂布，可大大提高生产效率；镀铝膜转移剥离后基膜还可回收反复使用多次，可大大降低成本。

专利号为ZL200410024336.8提供了一种全息防伪聚酯基膜，该专利提供的全息防伪基膜包括两个表面层和芯层，芯层中含有一定比例的结晶聚酯和聚酯基膜切边料组分，其中一个表面层是全息防伪面层，另一表面层是全息防伪面层或普通膜用聚酯面层，全息防伪面层中包含有按重量百分比计10％－100％的非结晶聚酯和0－90％的添加剂载体，普通膜用聚酯面层中包含有按重量百分比计50％－90％的结晶聚酯和10％－50％的添加剂载体，所述的添加剂载体，除包含有结晶聚酯外，还包含有添加剂二氧化硅、高岭土、磷酸钙或硫酸钡，其中添加剂的含量按重量计为3000ppm。这种全息防伪聚酯基膜，能够在全息防伪面层上直接模压全息防伪标识图案，提高了效率，降低了生产成本，拓展了防伪产品的应用领域。

专利号为ZL201120013652.0提供了一种彩色印刷全息图案转移膜，其结构由下至上依次包括有基膜层、剥离层、载体层、定位全息图案层、粘胶层和粘贴保护层；该专利所述的载体层上具有彩色印刷油墨层，可以将激光全息图像转移到包装材料和装饰物上，既能增强其视觉效果与应用效果，同时也能增强其防伪效果。

发明内容

本发明针对背景技术中的问题，提供了一种防收缩PET镭射转移基膜及其制备方法，目的在于从影响基膜热收缩原理出发，对PET原料配方进行改进，进一步降低基膜的热收缩率，提高基膜的热稳定性，并使制备的镭射转移基膜具有更好的防收缩效果。

本发明采用的技术方案为：

一种防收缩PET镭射转移基膜的制备方法，所述防收缩PET镭射转移基膜由通过热熔、共挤、双向拉伸成为一体的A层、B层和C层构成，其中A层为表面层，B层为夹芯层，C层为底层，A层、B层和C层的原料组份重量配比为：A层：膜用聚酯75％，抗粘结剂25％；B层：膜用聚酯85％，热稳定性抗粘结剂15％；C层：膜用聚酯80％，抗粘结剂20％；

所述制备方法包括如下步骤：

1、切片、混料：

以含有抗粘剂的膜用聚酯切片和含有热稳定性抗粘结剂的膜用聚酯切片为原料，通过预结晶、干燥；

2、熔融、挤出：

将A、B、C各层的组分按上述重量百分比分别投入到各自对应的双螺杆挤出机内，主挤出机和辅挤出机的加热区均加热至275～285℃，使原料熔融挤出；

3、模头铸片：

从模头流出的熔体在铸片辊表面急剧冷却固化成厚片；

4、纵向拉伸：

在纵向拉伸机上进行拉伸成基膜，拉伸温度为80～120℃，倍率为3.0～4.0：1，拉伸强度为200～300MPa；经过纵向拉伸的基膜在一组冷却辊表面进行热定型，定型温度为170～180℃，定型时间1～2秒；

5、横向拉伸：

基膜经纵向拉伸后进入横拉机，拉伸温度为80～120℃，横拉倍率为3.0～4.0：1，拉伸强度为200～300MPa，基膜的厚度为3.5～5.3μm，拉伸后的基膜经过一组冷却辊表面进行热定型、冷却，定型温度170～180℃，定型时间1～2秒；

6、牵引切边：

横拉出口的基膜进入牵引站，牵引站中的边缘装置通过切边刀对基膜边缘进行切边休整，基膜的幅宽为8700mm，然后牵引至收卷机；

7、收卷：

通过收卷机将基膜收卷；收卷工位分布在分切辊两侧，在两侧的工位上间隔收卷；

8、分切：

基膜从放卷架牵引至切刀处，过程中保证基膜的张力并展平，在分切辊处基膜被分切成需要的规格；

9、成品：

将收卷的成品包装、称重后入库。

所述含有抗粘剂的膜用聚酯切片是通过对苯二甲酸（PTA）与乙二醇（EG）进行高纯度的直接酯化、缩聚，在酯化结束阶段加入纳米级（SiO2）乙二醇分散体或纳米级（BaSO4）乙二醇分散体，之后采用直接分散法原位聚合得到含有纳米级（SiO2）抗粘结剂或纳米级（BaSO4）抗粘结剂的膜用聚酯,然后对其进行拉伸、造粒，最后得到含有抗粘结剂的膜用聚酯切片。

所述含有热稳定性抗粘剂的膜用聚酯切片是通过对苯二甲酸（PTA）与乙二醇（EG）进行高纯度的直接酯化、缩聚，在酯化结束阶段加入纳米级（SiO2 /TiO2）乙二醇分散体，之后采用直接分散法原位聚合得到含有纳米级（SiO2 /TiO2）热稳定性抗粘结剂的膜用聚酯；然后对其拉伸、造粒，最后得到含有热稳定性抗粘结剂的膜用聚酯切片。

所述聚酯合成过程包括酯化反应和缩聚反应，在反应时加入适合的功能性添加剂、催化剂和稳定剂。

所述添加剂为抗粘结剂和稳定性抗粘结剂，添加剂的平均粒径在100～180nm之间，添加剂的添加量为2500～3800ppm。所述的添加剂需先通过表面处理、高速离心搅拌和研磨，使其均匀分散在乙二醇中，然后再加入到聚酯合成体系中；所述的添加剂在研磨分散过程中，需加入分散剂，分散剂为多聚磷酸钠或多聚磷酸钾，其加入量为相对于适合的添加剂质量的0.1%～0.5%。

所述的催化剂为锗、锑、钛任一种化合物，其加入量为相对于聚酯质量的0.01～0.09%。

所述的稳定剂是磷酸、亚磷酸、多磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯中的任一种，其加入量为相对于聚酯质量的0.0003～0.030%。

所述的抗粘结剂为二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、磷酸钙、硫酸钡、高岭土或SiO2 /TiO2复合粉体或具有较高熔点的氨基化合物。

本发明还提供了一种由上述制备方法制备的防收缩PET镭射转移基膜，所述防收缩PET镭射转移基膜的厚度为20μm，A层、B层和C层的厚度比为：10∶80∶10。

本发明有益效果：

本工艺制备的防收缩PET镭射转移基膜，厚度为20μm，幅宽达8700mm，耐热温度达120℃，拉伸强度≥200MPa，热收缩率≤3.5％，基膜表面摩擦系数低于≤0.6。与常规PET镭射转移基膜相比，具有优异的防收缩性能和较好的热稳定性能，基膜横向热收缩率可精确控制在-0.5～0%范围内，压印效果清晰，转移完全，厚度均一，品质稳定，可满足用户生产高档定位镭射转移基膜的要求，适用于制作具有一定防伪功能的镭射转移镀铝包装材料。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明的产品结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

实施例一：本发明提供了一种防收缩PET镭射转移基膜的制备方法，所述防收缩PET镭射转移基膜由通过热熔、共挤、双向拉伸成为一体的A层、B层和C层构成，其中A层为表面层，B层为夹芯层，C层为底层，A层、B层和C层的原料组份重量配比为：A层：膜用聚酯75％，抗粘结剂25％；B层：膜用聚酯85％，热稳定性抗粘结剂15％；C层：膜用聚酯80％，抗粘结剂20％。

1、切片、混料：

以含有25％抗粘结剂的膜用聚酯切片和含有20％抗粘结剂的膜用聚酯切片以及含有20％热稳定性抗粘结剂的膜用聚酯切片为原料，通过预结晶、干燥；

2、熔融、挤出：

将A、B、C各层的组分按上述重量百分比分别投入到各自对应的双螺杆挤出机内，主挤出机和辅挤出机的加热区均加热至275～285℃，使原料熔融挤出；其中各层组分为：A层：膜用聚酯75％；抗粘结剂25％；B层：膜用聚酯85％；热稳定性抗粘结剂15％；C层：膜用聚酯80％；抗粘结剂20％；

3、模头铸片：

从模头流出的熔体在铸片辊表面急剧冷却固化成厚片；

4、纵向拉伸：

5、横向拉伸：

基膜经纵向拉伸后进入横拉机，拉伸温度为80～120℃，横拉倍率为3.0～4.0：1，拉伸强度为200～300MPa，基膜的厚度为20μm，拉伸后的基膜经过一组冷却辊表面进行热定型、冷却，定型温度170～180℃，定型时间1～2秒；

6、牵引切边：

7、收卷：

通过收卷机将基膜收卷；收卷工位分布在分切辊两侧，在两侧的工位上间隔收卷；收卷制成的基膜厚度比为：10∶80∶10，其中，A层的厚度为2μm，B层的厚度为16μm，C层的厚度为2μm；

8、分切：

9、成品：

将收卷的成品包装、称重后入库。

含有抗粘剂的膜用聚酯切片制备工艺：通过对苯二甲酸（PTA）与乙二醇（EG）进行高纯度的直接酯化、缩聚，在酯化结束阶段加入纳米级（SiO2）乙二醇分散体或纳米级（BaSO4）乙二醇分散体，之后采用直接分散法原位聚合得到含有纳米级（SiO2）抗粘结剂或纳米级（BaSO4）抗粘结剂的膜用聚酯,然后对其进行拉伸、造粒，最后得到含有抗粘结剂的膜用聚酯切片。

含有热稳定性抗粘结剂的膜用聚酯切片制备工艺：通过对苯二甲酸（PTA）与乙二醇（EG）进行高纯度的直接酯化、缩聚，在酯化结束阶段加入纳米级（SiO2 /TiO2）乙二醇分散体，之后采用直接分散法原位聚合得到含有纳米级（SiO2 /TiO2）热稳定性抗粘结剂的膜用聚酯；然后对其拉伸、造粒，最后得到含有热稳定性抗粘结剂的膜用聚酯切片。所述聚酯合成过程包括酯化反应和缩聚反应，在反应时加入功能性添加剂、催化剂和稳定剂。所述添加剂为抗粘结剂和稳定性抗粘结剂，添加剂的平均粒径在100～180nm之间，添加剂的添加量为2500～3800ppm。所述的添加剂需先通过表面处理、高速离心搅拌和研磨，使其均匀分散在乙二醇中，然后再加入到聚酯合成体系中；所述的添加剂在研磨分散过程中，需加入分散剂，分散剂为多聚磷酸钠或多聚磷酸钾，其加入量为相对于添加剂质量的0.1%～0.5%。所述的催化剂为锗、锑、钛任一种化合物，其加入量为相对于聚酯质量的0.01～0.09%。所述的稳定剂是磷酸、亚磷酸、多磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯中的任一种，其加入量为相对于聚酯质量的0.0003～0.030%。所述的抗粘结剂为二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、磷酸钙、硫酸钡、高岭土或SiO2 /TiO2复合粉体或具有较高熔点的氨基化合物。

Claims

1.一种防收缩PET镭射转移基膜的制备方法，所述防收缩PET镭射转移基膜由通过热熔、共挤、双向拉伸成为一体的A层、B层和C层构成，其中A层为表面层，B层为夹芯层，C层为底层，A层、B层和C层的原料组份重量配比为：A层：膜用聚酯75％，抗粘结剂25％；B层：膜用聚酯 85％，热稳定性抗粘结剂15％；C层：膜用聚酯80％，抗粘结剂20％，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

A、切片、混料：

B、熔融、挤出：

C、模头铸片：

从模头流出的熔体在铸片辊表面急剧冷却固化成厚片；

D、纵向拉伸：

E、横向拉伸：

F、牵引切边：

G、收卷：

H、分切：

I、成品：

将收卷的成品包装、称重后入库。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：A步骤中含有抗粘剂的膜用聚酯切片的制备方法为通过对苯二甲酸与乙二醇进行直接酯化、缩聚，在酯化结束阶段加入纳米级SiO2乙二醇分散体或纳米级BaSO4乙二醇分散体，之后采用直接分散法原位聚合得到含有纳米级SiO2抗粘结剂或纳米级BaSO4抗粘结剂的膜用聚酯，然后对其进行拉伸、造粒，最后得到含有抗粘结剂的膜用聚酯切片。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述含有热稳定性抗粘剂的膜用聚酯切片的制备方法为通过对苯二甲酸与乙二醇进行直接酯化、缩聚，在酯化结束阶段加入纳米级SiO2/TiO2乙二醇分散体，之后采用直接分散法原位聚合得到含有纳米级SiO2/TiO2热稳定性抗粘结剂的膜用聚酯；然后对其拉伸、造粒，最后得到含有热稳定性抗粘结剂的膜用聚酯切片。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述酯化反应和缩聚反应过程中加入添加剂、催化剂和稳定剂。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述添加剂为抗粘结剂和稳定性抗粘结剂，所述添加剂的平均粒径在100～180nm之间，添加剂的添加量为2500～3800ppm。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的催化剂为锗、锑、钛任一种化合物，其加入量为相对于聚酯质量的0.01～0.09%。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的稳定剂是磷酸、亚磷酸、多磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯中的任一种，其加入量为相对于聚酯质量的0.0003～0.030%。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的抗粘结剂为二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、磷酸钙、硫酸钡、高岭土或SiO2/TiO2复合粉体。

9.一种由权利要求1-8之一所述的制备方法制备的防收缩PET镭射转移基膜，其特征在于：所述防收缩PET镭射转移基膜的厚度为20μm，A层、B层和C层的厚度比为：10∶80∶10。