CN103057232A

CN103057232A - 一种高阻隔聚酯薄膜及其制备方法

Info

Publication number: CN103057232A
Application number: CN2013100054350A
Authority: CN
Inventors: 茹正伟; 周涵俊
Original assignee: CHANGZHOU BAIJIA FILM TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: CHANGZHOU BAIJIA FILM TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2013-04-24

Abstract

本发明公开了一种高阻隔双向拉伸聚酯薄膜，所述的薄膜为三层复合结构，包括芯层及芯层上下的表层，所述的芯层包括以下重量百分比的组分：95~100%的PET聚酯，0~5%的MXD6（聚己二酰间苯二甲胺），所述的表层包括以下重量百分比的组分：89.70~94.85%的PET聚酯、5~10%的MXD6、0.15~0.30%表面抗粘连剂。本发明还公开了一种上述太阳能背材用高阻隔双向拉伸聚酯薄膜的共挤拉伸制备方法。本发明制得的聚酯薄膜在保持聚酯薄膜优良物理性能的前提下，具有更好的气体阻隔性能、耐热性能和耐辐射性能，可应用于太阳能电池背材、包装材料等领域。

Description

一种高阻隔聚酯薄膜及其制备方法

技术领域

本发明属于聚酯薄膜生产领域，具体的涉及一种高阻隔双向拉伸聚酯薄膜及其制备方法。

背景技术

聚酯薄膜是一种绿色、环保、综合性能优异的高分子薄膜材料，它具有机械强度高、刚性好、韧性强，电绝缘性能优良，透明、光泽度高，无毒、无嗅、无味，耐磨、耐折叠、耐针孔和抗撕裂等特点。其拉伸强度是PC膜、尼龙膜的3倍，冲击强度是聚丙烯薄膜的3-5倍。

聚酯薄膜广泛应用于包装、印刷、磁记录、感光、办公、绝缘、护卡、建筑、装饰装潢等。近年来，又被进一步应用于航天、光学、太阳能、电子、电工等高精尖技术特种领域，推动了相关领域的材料革命和技术进步。

发明内容

本发明目的是提供了一种对水汽和氧气具有高阻隔性的双向拉伸聚酯薄膜。具体技术方案为：一种高阻隔聚酯薄膜，具有三层复合结构，包括芯层及上下表层，所述的芯层包括以下重量百分比的组分：95~100%的PET聚酯切片，0~5%的MXD6；所述的表层包括以下重量百分比的组分：89.70~94.85%的PET聚酯、5~10%的MXD6、0.15~0.30%表面抗粘连剂；所述的表面抗粘连剂为纳米级二氧化硅、纳米二氧化钛、微球状聚苯乙烯、微球状聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或者组合。

上述PET聚酯切片的特性粘度为0.60~0.65dl/g。

所述的芯层与表层的重量比为3：1~9：1，所述的芯层的厚度为120~280μm，表层厚度为5~35μm。

本发明还提供了上述高阻隔聚酯薄膜的制备方法，具体步骤如下：

（1）将以下重量百分比的组分：89.70~94.85%的PET聚酯、5~10%的MXD6、0.15~0.30%表面抗粘连剂放入混料机中充分混合制成表层混料；制得的表层混料在真空转鼓内以60~100℃温度下预结晶3~6h；

（2）将以下重量百分比的组分：95~100%的PET聚酯切片，0~5%的MXD6放入混料机充分混合制成芯层混料；制得的芯层混料在真空转鼓内以60~100℃温度下预结晶3~6h；

（3）将重量比为3：1~9：1的芯层混料和表层混料在120~180℃温度下分别进行干燥2~4h；

（4）将表层混料和芯层混料分别加入双螺杆挤出机A和双螺杆挤出机B；调整挤出机A主要区段温度为275~290℃，调整挤出机B主要区段温度为265~290℃；熔融物料经过滤后，由双螺杆挤出机A挤出的表层混料作为表层，由双螺杆挤出机B挤出的芯层混料作为芯层，经多层共挤工艺制成三层复合铸片；

（5）将步骤（4）制得的三层复合铸片在50~90℃温度下预热，进入50~100℃的远红外加热区，用3~5m/min的线速度纵向拉伸，纵向拉伸倍率为1.5~3.2，得到膜片；

（6）将经过纵向拉伸得到的膜片在90~120℃温度下预热，再在100~160℃温度下进行横向拉伸，横向拉伸倍率为1.8~3.4；

（7）将经过横向拉伸的膜片在200~240℃温度条件下定型后收卷。

本发明的三层共挤高阻隔聚酯薄通过共挤拉伸工艺制备，其中表层由PET与MXD6共混组成，且添加一定量表面抗粘连剂；MXD6（聚己二酰间苯二甲胺）为间苯二甲胺和己二酸缩聚而成的半结晶聚合物，属于芳香族尼龙与PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂）具有很好的相容性，且加工温度与PET相似；MXD6具有很高的气体阻隔性能，是PET的19~20倍；通过共混入MXD6可有效提高薄膜的阻隔性能，与传统的PET聚酯薄膜相比，本发明三层复合聚酯薄膜在保持聚酯薄膜优良物理性能的前提下，具有更好的气体阻隔性能，可应用于太阳能电池背材、包装等领域。

附图说明

图1为本发明薄膜的结构示意图

附图标记说明：1-上表层；2-芯层；3-下表层。

具体实施方式

见图1，一种高阻隔聚酯薄膜，具有三层复合结构，包括芯层2及上下表层1、3组成。

所述的芯层包括以下重量百分比的组分：95~100%的PET聚酯切片（聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂），0~5%的MXD6（聚己二酰间苯二甲胺）。其中PET聚酯切片的特性粘度为0.60~0.65dl/g。

所述的表层包括以下重量百分比的组分：89.70~94.85%的PET聚酯、5~10%的MXD6、0.15~0.30%表面抗粘连剂。所述的表面抗粘连剂为纳米级二氧化硅、纳米二氧化钛、微球状聚苯乙烯（PS）、微球状聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）中的一种或多种。所述的芯层与表层的重量比为3：1~9：1。所述的芯层的厚度120~280μm，单个表层厚度5~35μm。

一种上述高阻隔聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）将以下重量百分比的组分：89.70~94.85%的PET聚酯、5~10%的MXD6、0.15~0.30%表面抗粘连剂放入混料机中充分混合制成表层混料；制得的表层混料在真空转鼓内以60~100℃温度下预结晶3~6h。

（2）将以下重量百分比的组分：95~100%的PET聚酯切片，0~5%的MXD6放入混料机充分混合制成芯层混料；制得的芯层混料在真空转鼓内以60~100℃温度下预结晶3~6h。

（3）将重量比为3~9︰1的芯层混料和表层混料在120~180℃温度下分别进行干燥2~4h。

（4）将表层混料和芯层混料分别加入双螺杆挤出机A和双螺杆挤出机B；调整挤出机A主要区段温度为275~290℃，调整挤出机B主要区段温度为265~290℃，熔融物料经过滤后，由双螺杆挤出机A挤出的表层混料作为表层，由双螺杆挤出机B挤出的芯层混料作为芯层，经多层共挤工艺制成三层复合铸片（厚片）；通过调节挤出机挤出量、铸片辊转速、模口开度可得到不同厚度的铸片。

所述的多层共挤工艺是一种使用数台挤出机分别供给不同的熔融料流，在一个复合模头内汇合共挤出得到多层复合片材的工艺技术。

（5）将步骤（4）制得的三层复合铸片在50~90℃温度下预热，进入50~100℃的远红外加热区，用3~5m/min的线速度纵向拉伸；纵向拉伸倍率为1.5~3.2，得到膜片。

（6）将经过纵向拉伸得到的膜片在90~120℃温度下预热，再在100~160℃温度下进行横向拉伸；横向拉伸倍率为1.8~3.4。

以下采用如表1所示的不同含量组分的表层和芯层制备高阻隔聚酯薄膜，并测试其性能数据。

表1

分别对表1中的各实施例进行性能测试，结果见表2，表3。

表2

表3

从表1，2，3可以看出，本发明的高阻隔聚酯薄膜具有良好的阻隔性能、物理力学性能、可以应用于对阻隔性能有高要求的包装材料、绝缘材料、太阳能电池背材等领域。

应当理解，以上所描述的具体实施方式仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims

1.一种高阻隔聚酯薄膜，具有三层复合结构，包括芯层（2）及上下表层（1、3），其特征在于：所述的芯层包括以下重量百分比的组分：95~100%的PET聚酯切片，0~5%的MXD6；所述的表层包括以下重量百分比的组分：89.70~94.85%的PET聚酯、5~10%的MXD6、0.15~0.30%表面抗粘连剂；所述的表面抗粘连剂为纳米级二氧化硅、纳米二氧化钛、微球状聚苯乙烯、微球状聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或者组合。

2.根据权利要求1所述的一种高阻隔聚酯薄膜，其特征在于：上述PET聚酯切片的特性粘度为0.60~0.65dl/g。

3.根据权利要求2所述的一种高阻隔聚酯薄膜，其特征在于：所述的芯层与表层的重量比为3：1~9：1，所述的芯层的厚度为120~280μm，表层厚度为5~35μm。

4.一种高阻隔聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤：