CN102896849B

CN102896849B - 高阻隔尼龙薄膜及其制备方法

Info

Publication number: CN102896849B
Application number: CN201210250206.0A
Authority: CN
Inventors: 林凤龙; 赵黎
Original assignee: Xiamen Changsu Industrial Co Ltd
Current assignee: Xiamen Changsu Industrial Co Ltd
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2032-07-19
Also published as: CN102896849A

Abstract

本发明提供一种高阻隔尼龙薄膜，包括第一表层、芯层、第二表层，其特征在于：在所述第一表层中：MXD6质量百分比含量为10～30%，PA6质量百分比含量为66～88%，自制母料质量百分比含量为2～4%；在所述第二表层中：MXD6质量百分比含量为10～30%，PA6质量百分比含量为66～88%，自制母料质量百分比含量为2～4%。本发明还提供一种高阻隔尼龙薄膜的制备方法。

Description

高阻隔尼龙薄膜及其制备方法

技术领域：

本发明涉及尼龙薄膜包装领域，尤其涉及一种具有氧气阻隔性能的双向拉伸尼龙薄膜及其制备方法。

技术背景：

MXD6（一种由间苯二甲胺和已二酸缩聚而成的尼龙）与其他的阻隔性材料相比，在煮沸处理或蒸馏处理时具有阻气性下降少、阻气性恢复快的特点。利用此特点，可以制作成具有高阻隔性能的薄膜。但其与PA6（尼龙6）薄膜相比，MXD6存在柔软性差的特点，如单独使用则薄膜脆性较大。综合两种材料的特点，在不影响阻隔性能的前提下，将两种材料熔融共混，挤出铸片后再双向拉伸，可制作成高阻隔薄膜。但是两种材料的加工特性差异较大，其中PA6的玻璃化转变温度为55℃，而MXD6的玻璃化转变温度为85℃，如按照通常的双向拉伸尼龙薄膜（BOPA薄膜）生产工艺很难实现正常生产，其在MD拉伸（纵向拉伸）阶段存在以下矛盾：拉伸温度设置在MXD6的TG温度（玻璃化温度）以上，则远超PA6的正常加工温度，此时薄膜与拉伸辊出现粘连现象，造成薄膜表面损伤，严重影响生产过程和薄膜品质；若温度太低，由于含有MXD6，薄膜无法进行拉伸，使生产无法正常进行。

发明内容：

本发明的范围只由后附权利要求书所规定，在任何程度上都不受这一节发明内容的陈述所限。

本发明的目的是提供一种高阻隔尼龙薄膜，包括第一表层、芯层、第二表层，其中：在所述第一表层中：MXD6（一种由间苯二甲胺和已二酸缩聚而成的尼龙）质量百分比含量为10～30%，PA6（尼龙6）质量百分比含量为66～88%，自制母料质量百分比含量为2～4%；在所述第二表层中：MXD6质量百分比含量为10～30%，PA6质量百分比含量为66～88%，自制母料质量百分比含量为2～4%。

其中，在所述自制母料中，尼龙6质量百分比含量为88%～95%，开口剂质量百分比含量为2～5%，爽滑剂质量百分比含量为3～7%。

其中，所述的开口剂是气相法二氧化硅、沉淀法二氧化硅中的一种或者它们的组合，所述爽滑剂为聚硅氧烷和改性聚硅氧烷中的一种或它们的混合物。

其中，所述第一表层厚度为3-5μm，所述芯层厚度为5-9μm，所述第二表层厚度为3-5μm。

其中，在所述芯层中：MXD6质量百分比含量为100%。

优选的，在所述第一表层中：MXD6质量百分比含量为20%，PA6质量百分比含量为78%，自制母料质量百分比含量为2%；在所述第二表层中：MXD6质量百分比含量为20%，PA6质量百分比含量为78%，自制母料质量百分比含量为2%；其中，所述第一表层、芯层、第二表层的厚度均为5μm。

本发明的目的是还提供一种高阻隔尼龙薄膜的制备方法，包括以下步骤：将含有质量百分比含量为10～30%的MXD6，质量百分比含量为66～88%的PA6，质量百分比含量为2～4%的自制母料通过熔融挤出获得第一表层熔体；将含有质量百分比含量为100%的MXD6通过熔融挤出获得芯层熔体；将含有质量百分比含量为10～30%的MXD6，质量百分比含量为66～88%的PA6，质量百分比含量为2～4%的自制母料通过熔融挤出获得第二表层熔体；对所述第一表层熔体、芯层熔体和第二表层熔体进行共挤出；对共挤出获得的铸片进行纵向拉伸和横向拉伸形成由第一表层、芯层和第二表层构成的三层结构薄膜。

其中，在进行所述纵向拉伸时，采用的是两点拉伸及其拉伸倍率为2-4倍。

其中，还包括收卷步骤，在所述收卷步骤中对所述第一表层和第二表层中的至少一者进行电晕处理。

附图说明：

图1为本发明高阻隔性薄膜的三层结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围中。

图1为本发明高阻隔性薄膜的三层结构示意图。如图1所示，本发明的高阻隔性薄膜包括第一表层1、芯层2、第二表层3，即将第一表层1、芯层2、第二表层3的熔体通过共挤模头流延至激冷辊铸片，然后将上述铸片进行纵向和横向拉伸而形成。在上述三层结构中，芯层2位于第一表层1和第二表层3之间。其中，在上述第一表层1中：MXD6质量百分比(%wt)含量为10～30%，PA6质量百分比含量为66～88%，自制母料质量百分比含量为2～4%，优选地，上述第一表层1的厚度为3-5μm，更优选地，上述第一表层1的厚度为5μm；上述芯层2的成份基本上为MXD6，也就是说，MXD6在上述芯层2中所占的质量百分比基本上为100%，优选地，上述芯层2的厚度为5-9μm，更优选地，上述芯层2的厚度为5μm；在上述第二表层3中：MXD6质量百分比含量为10～30%，PA6质量百分比含量为66～88%，自制母料质量百分比含量为2～4%，优选地，上述第二表层3的厚度为3-5μm，更优选地，上述第二表层3的厚度为5μm。

在上述实施方式中，上述自制母料包含有尼龙6（PA6）、开口剂和爽滑剂。其中，优选地，上述尼龙6占上述自制母料自身质量的百分比含量为88%～95%，上述开口剂占上述自制母料自身质量的百分比含量为2～5%，上述爽滑剂占上述自制母料自身质量的百分比含量为3～7%。优选地，上述爽滑剂为高性能的爽滑剂。更优选地，上述爽滑剂为聚硅氧烷和改性聚硅氧烷中的一种或它们的组合，所述的开口剂是气相法二氧化硅、沉淀法二氧化硅中的一种或者它们的组合。上述自制母料有效地防止了在高阻隔尼龙薄膜加工过程中粘辊现象的发生。

本发明的高阻隔性薄膜的制造方法如下：按预定的质量百分比进行投料，完成熔融挤出、铸片、拉伸工序，最后得到高阻隔性薄膜。具体工艺如下：

将MXD6、PA6和自制母料按质量百分比进行投料，然后通过挤出机熔融挤出获得上述第一表层1的熔体；将MXD6投料，然后通过挤出机熔融挤出获得上述芯层2的熔体；将MXD6、PA6和自制母料按质量百分比进行投料，然后通过挤出机熔融挤出获得上述第二表层3的熔体。上述第一表层1、芯层2、第二表层3的熔体共挤出时优选的加工温度为260-265℃，更优选265℃。

将由上述步骤获得的第一表层1、芯层2、第二表层3的熔体通过共挤模头流延至激冷辊铸片，并将铸片进行纵向拉伸和横向拉伸得到高阻隔性薄膜。上述共挤模头可以为三层共挤模头。优选地，在上述纵向拉伸时，采用的是两点拉伸，更优选地，上述拉伸倍率为2-4倍。其中，上述纵向拉伸时的温度为70-80℃，优选80℃；上述横向拉伸时的温度为110-120℃，优选120℃。

还可以将上述通过纵向拉伸和横向拉伸后获得高阻隔性薄膜进行收卷。优选地，在收卷过程中，对上述第一表层1和第二表层3中的至少一者进行电晕处理。

在上述实施方式中，可以将由上述步骤获得的第一表层1、芯层2、第二表层3的熔体通过共挤模头流延至激冷辊铸片，并将铸片依次进行纵向拉伸和横向拉伸。但不限于此。也可以将由上述步骤获得的第一表层1、芯层2、第二表层3的熔体通过共挤模头流延至激冷辊铸片，并将铸片在纵向和横向同时进行拉伸。也可以将铸片依次进行横向拉伸和纵向拉伸。

实施例（参见表1）

表1各实施例、比较例组成和评价表

★市售母料是指青岛科立尔工贸有限公司生产的母料ABPA01

评价方法：

1、透氧率

测试采用MOCONOX-TRAN2/21MH，测试条件为23℃，50%RH湿度。

2、操作性

操作性是对薄膜生产过程中粘辊等情况的评价：

“+”表示不存在粘辊问题，且生产过程每四小时破膜次数不大于4次；

“++”表示不存在粘辊问题，且生产过程每四小时破膜次数不大于3次；

“+++”表示不存在粘辊问题，且生产过程每四小时破膜次数不大于2次；

“▼”表示存在严重粘辊问题；

“×”表示无法生产。

通过上表可知，由实施例1-12制作的高阻隔尼龙薄膜的具有优异的阻隔性能，同时解决了在分步拉伸生产设备上生产过程存在的粘辊问题。其中采用实施例8中的组成方案，生产过程最顺畅，阻隔性能也很优异。

在比较例1中，由于表层中MXD6的含量小于10%,在生产过程中粘辊现象严重，对薄膜品质造成较大损害，造成阻隔性能不佳。

在比较例2中，由于表层中MXD6的含量超过30%，无法实现生产。

在比较例3中，由于第一表层1和第二表层3的厚度太薄，其厚度只有1.5微米，因此生产过程中可能还会存在严重的粘辊现象，对薄膜品质造成较大损害，造成阻隔性能不佳。因此，对于本发明而言，为了获得较佳的技术效果，最好采用第一表层1和第二表层3的厚度均在3微米或3微米以上。

在比较例4中，所用母料采用的市售普通母料，而非本发明中所述的自制母料，也同样存在粘辊现象，造成阻隔性能较差。

需要指出的是，上述公开的实施方式均为例示性质，而非限制性的。本发明的范围不受上述实施方式的说明所限，仅由权利要求书的范围所示，而且包括与权利要求范围具有同样意思及权利要求范围内的所有变形。

Claims

1.一种高阻隔尼龙薄膜，包括第一表层、芯层、第二表层，其特征在于：

在所述第一表层中：MXD6质量百分比含量为10～30%，PA6质量百分比含量为66～88%，自制母料质量百分比含量为2～4%；

在所述第二表层中：MXD6质量百分比含量为10～30%，PA6质量百分比含量为66～88%，自制母料质量百分比含量为2～4%；

在所述芯层中，MXD6质量百分比含量为100%；

其中，所述第一表层厚度为3～4μm，所述芯层厚度为7～9μm，所述第二表层厚度为3～4μm；

在所述自制母料中，PA6质量百分比含量为88%～95%，开口剂质量百分比含量为2～5%，爽滑剂质量百分比含量为4～8%。

2.根据权利要求1所述的高阻隔尼龙薄膜，其特征在于：所述的开口剂为气相法二氧化硅和沉淀法二氧化硅中的一种或者它们的组合；

所述爽滑剂为聚硅氧烷和改性聚硅氧烷中的一种或它们的混合物。

3.根据权利要求1所述的高阻隔尼龙薄膜，其特征在于：

在所述第一表层中：MXD6质量百分比含量为20%，PA6质量百分比含量为78%，自制母料质量百分比含量为2%；

在所述第二表层中：MXD6质量百分比含量为20%，PA6质量百分比含量为78%，自制母料质量百分比含量为2%；

在所述芯层中：MXD6质量百分比含量为100%；

其中，所述第一表层的厚度为3μm、芯层的厚度为9μm、第二表层的厚度为3μm。

4.一种高阻隔尼龙薄膜的制备方法，包括以下步骤：

将含有质量百分比含量为10～30%的MXD6，质量百分比含量为66～88%的PA6，质量百分比含量为2～4%的自制母料通过熔融挤出获得第一表层熔体；

将含有质量百分比含量为100%的MXD6通过熔融挤出获得芯层熔体；

将含有质量百分比含量为10～30%的MXD6，质量百分比含量为66～88%的PA6，质量百分比含量为2～4%的自制母料通过熔融挤出获得第二表层熔体；

对所述第一表层熔体、芯层熔体和第二表层熔体进行共挤出；

对共挤出获得的铸片进行纵向拉伸和横向拉伸形成由第一表层、芯层和第二表层构成的三层结构薄膜；

在所述自制母料中，PA6质量百分比含量为88%～95%，开口剂质量百分比含量为2～5%，爽滑剂质量百分比含量为3～7%。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的开口剂为气相法二氧化硅、沉淀法二氧化硅中的一种或者它们的组合；

6.根据权利要求4～5任一所述的方法，其特征在于：在进行所述纵向拉伸时，采用的是两点拉伸及其拉伸倍率为2-4倍。

7.根据权利要求4～5任一所述的方法，其特征在于：

在所述芯层中：MXD6质量百分比含量为100%

8.根据权利要求4～5任一所述的方法，其特征在于：还包括收卷步骤，在所述收卷步骤中对所述第一表层和第二表层中的至少一者进行电晕处理。