CN106252538A - 一种表面着色的锂电池铝塑膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种表面着色的锂电池铝塑膜及其制备方法，其特征在于，包括铝箔芯层，铝箔芯层的内侧设有热塑性树脂膜，铝箔芯层的外侧设有外层，所述的外层、铝箔芯层和热塑性树脂膜复合在一起，其中，所述的外层包括耐热性树脂膜、聚合物涂层和油墨层。本发明增加了油墨层的附着力。在保证铝塑膜成型性能的前提下，实现铝塑膜的着色。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合软包装膜，特别是一种表面着色并适合冷冲压成型的锂电池铝塑膜。
背景技术
常用的锂电池铝塑膜都没有印刷，外表看上去都是单调的金属色，究其原因主要是一般油墨降低了复合的层间强度，导致铝塑膜成型性能下降，影响使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种表面着色并适合冷冲压成型的锂电池铝塑膜。
为实现以上目的，本发明提供了一种表面着色的锂电池铝塑膜，其特征在于，包括铝箔芯层，铝箔芯层的内侧设有热塑性树脂膜，铝箔芯层的外侧设有外层，所述的外层、铝箔芯层和热塑性树脂膜复合在一起，其中，所述的外层包括耐热性树脂膜、聚合物涂层和油墨层。
优选地，所述的外层中的耐热性树脂膜、聚合物涂层和油墨层从外到内依次设置，聚合物涂层涂布在耐热性树脂膜的内侧，油墨层涂布在聚合物涂层的内侧。
优选地，所述的外层中的油墨层、聚合物涂层和耐热性树脂膜从外到内依次设置，聚合物涂层涂布在耐热性树脂膜的外侧，油墨层涂布在聚合物涂层的外侧。
优选地，所述的外层包括1层耐热性树脂膜、2层聚合物涂层和2层油墨层，所述的外层中的油墨层、聚合物涂层、耐热性树脂膜、聚合物涂层和油墨层从外到内依次设置。
优选地，所述的聚合物涂层的材质为丙烯酸树脂、聚氨酯、聚乙烯醇、环氧树脂及其衍生物中的至少一种。
优选地，所述的油墨层的材质为黑色、黄色、哑光等各种颜色中的一种颜色的无卤素油墨。
优选地，所述的聚合物涂层采用浸涂、喷涂、凹版涂布、静电吸附或三辊逆转涂布方式涂布在耐热性树脂膜的表面。
更优选地，所述的聚合物涂层的涂布量为0.1克每平方米到10克每平方米。
优选地，所述的油墨层采用浸涂、喷涂、凹版涂布、静电吸附或三辊逆转涂布方式涂布在聚合物涂层的表面。
更优选地，所述的油墨层的涂布量为0.1克每平方米到10克每平方米。
本发明还提供了上述的表面着色的锂电池铝塑膜的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1：在耐热性树脂膜的表面依次涂布聚合物涂层和油墨层，得到外层；
步骤2：将外层、铝箔芯层以及热塑性树脂膜采用干式复合法、挤出复合法或热复合法进行复合制得成品膜。
优选地，所述的热塑性树脂膜采用马来酸酐接枝聚丙烯树脂为内层原料、均聚聚丙烯树脂为中间层原料、嵌段共聚聚丙烯与聚丙烯弹性体重量比1∶1混合后为外层原料，在三层流延共挤机上制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明不是直接在耐热性树脂膜的表面涂布油墨层，而是先涂布一层聚合物涂层，再涂布油墨层，增加了油墨层的附着力。
2、本发明在保证铝塑膜成型性能的前提下，实现铝塑膜的着色。
附图说明
图1为实施例1中的表面着色的锂电池铝塑膜的结构示意图；
图2为实施例2中的表面着色的锂电池铝塑膜的结构示意图；
图3为实施例3中的表面着色的锂电池铝塑膜的结构示意图；
图4a为极限成型深度模具示意图；
图4b为图4a中K-K剖面图；
图4c为图4a中C-C剖面图。
图5为成型深度调节示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
如图1所示，为实施例1中的表面着色的锂电池铝塑膜的结构示意图，所述的表面着色的锂电池铝塑膜包括铝箔芯层2，铝箔芯层2的内侧设有热塑性树脂膜3，铝箔芯层2的外侧设有外层，所述的外层、铝箔芯层2和热塑性树脂膜3复合在一起，所述的外层包括耐热性树脂膜1、聚合物涂层4和油墨层5。所述的外层中的耐热性树脂膜1、聚合物涂层4和油墨层5从外到内依次设置，聚合物涂层4涂布在耐热性树脂膜1的内侧，油墨层5涂布在聚合物涂层4的内侧。
所述的耐热性树脂膜1选用厦门长塑实业有限公司的25微米厚的双向拉伸聚酰胺薄膜(BOPA)，铝箔芯层2选用日本东洋铝业的45微米厚的合金型号为8079的O态软质铝箔，热塑性树脂膜3选用45微米厚的自制流延聚丙烯薄膜，聚合物涂层4选用罗门哈斯的热塑型丙烯酸树脂A-646，涂布量为2克每平方米，油墨层5选用大日精化工业株式会社黑色的无卤素油墨NB 300A，涂布量1克每平方米。
所述的表面着色的锂电池铝塑膜的制造方法为：
1、制作外层：
将耐热性树脂膜1的表面进行常规的电晕处理，采用凹版涂布机在耐热性树脂膜1的电晕面，涂布2克每平方米厚的热塑型丙烯酸树脂A-646，形成聚合物涂层4，然后再采用凹版涂布机在耐热性树脂膜1的涂层面上，涂布1克每平方米厚的无卤素油墨NB 300A，形成油墨层5。
2、制作热塑性树脂膜3：
以马来酸酐接枝聚丙烯树脂(日本三井化学QE840)为内层、均聚聚丙烯树脂(中海壳牌的HP510M)为中间层、嵌段共聚聚丙烯(沙特基础工业公司PP673K)与聚丙烯弹性体(埃克森美孚3000)重量比1∶1混合后为外层，内、中间、外三层厚度比为1∶4∶1，螺杆加工温度为240℃至255℃，膜口温度为230℃至245℃，在三层流延共挤机上制作成厚度为45um的流延聚丙烯薄膜，作为热塑性树脂膜3。
3、将外层、45微米厚的铝箔芯层2以及热塑性树脂膜3采用干式复合法进行复合制得成品膜。
制得的成品外观是黑色。对制得的成品进行剥离强度和极限成型深度测试，剥离强度划取15mm宽样条将外层和铝箔芯层2剥开后在通用性拉力机上测试，夹具高度50mm，拉伸速度300mm/分钟。
极限成型深度在如图4a-4c所示的模具上采用冲壳机进行，所述的模具6上设有凹槽7，凹槽7的深度H为7.5mm，如图4a所示，凹槽7的顶面的四角为圆角，其半径R2＝1.5mm，底面的四角为圆角，其半径R1＝1.2mm，如图4c所示，凹槽7的侧壁的顶端和底端均为圆角，其半径R3＝R4＝0.6mm。
如图5所示，成型深度通过在模具6上放置不同厚度的垫片7来调节，分别测试3.0mm，3.5mm，4.0mm，4.5mm，5.0mm，5.5mm深度下，铝塑膜的成型后是否出现针孔或破损，由小到大每个深度分别测试20个样品，全部完好判定达到该深度的成型要求，有一个或一个以上出现针孔或破损，判定达不到该深度的成型要求。取达到的最大的深度为极限成型深度。测试数据如下：
数据表明该工艺生产的铝塑膜的剥离强度成型性能有了很大的提高，基本接近了无印刷铝塑膜的水平。
实施例2
如图2所示，为实施例2中的表面着色的锂电池铝塑膜的结构示意图，所述的表面着色的锂电池铝塑膜包括铝箔芯层2，铝箔芯层2的内侧设有热塑性树脂膜3，铝箔芯层2的外侧设有外层，所述的外层、铝箔芯层2和热塑性树脂膜3复合在一起，所述的外层包括耐热性树脂膜1、聚合物涂层4和油墨层5。所述的外层中的油墨层5、聚合物涂层4和耐热性树脂膜1从外到内依次设置，聚合物涂层4涂布在耐热性树脂膜1的外侧，油墨层5涂布在聚合物涂层4的外侧。
所述的耐热性树脂膜1选用厦门长塑实业有限公司25微米厚的双向拉伸聚酰胺薄膜(BOPA)，铝箔芯层2选用日本东洋铝业的45微米厚的合金型号为8079的O态软质铝箔，热塑性树脂膜3选用45微米厚的自制流延聚丙烯薄膜，聚合物涂层4选用罗门哈斯的热塑型丙烯酸树脂A-646，涂布量为2克每平方米，油墨层5选用大日精化工业株式会社定制的哑光高耐温无卤素油墨ZJ SURFACE MATTE，涂布量1克每平方米。
所述的表面着色的锂电池铝塑膜的制造方法为：
1、制作外层：
将耐热性树脂膜1的表面进行常规的电晕处理，采用凹版涂布机在耐热性树脂膜1的电晕面，涂布2克每平方米厚的热塑型丙烯酸树脂A-646，形成聚合物涂层4，然后再采用凹版涂布机在耐热性树脂膜1的涂层面上，涂布1克每平方米厚的无卤素油墨ZJ SURFACE，形成油墨层5。
2、制作热塑性树脂膜3：
以马来酸酐接枝聚丙烯树脂(日本三井化学QE840)为内层、均聚聚丙烯树脂(中海壳牌的HP510M)为中间层、嵌段共聚聚丙烯(沙特基础工业公司PP673K)与聚丙烯弹性体(埃克森美孚3000)重量比1∶1混合后为外层，内、中间、外三层厚度比为1∶4∶1，螺杆加工温度为240℃至255℃，膜口温度为230℃至245℃，在三层流延共挤机上制作成厚度为45um的流延聚丙烯薄膜，作为热塑性树脂膜3。
3、将外层、45微米厚的铝箔芯层2以及热塑性树脂膜3采用干式复合法进行复合制得成品膜。
制得的成品外观是哑光的银色。对制得的成品进行剥离强度和极限成型深度测试，剥离强度划取15mm宽样条将外层和铝箔芯层2剥开后在通用性拉力机上测试，夹具高度50mm，拉伸速度300mm/分钟。
极限成型深度在如图4a-4c所示的模具上采用冲壳机进行，所述的模具6上设有凹槽7，凹槽7的深度H为7.5mm，如图4a所示，凹槽7的顶面的四角为圆角，其半径R2＝1.5mm，底面的四角为圆角，其半径R1＝1.2mm，如图4c所示，凹槽7的侧壁的顶端和底端均为圆角，其半径R3＝R4＝0.6mm。
如图5所示，成型深度通过在模具6上放置不同厚度的垫片7来调节，分别测试3.0mm，3.5mm，4.0mm，4.5mm，5.0mm，5.5mm深度下，铝塑膜的成型后是否出现针孔或破损，由小到大每个深度分别测试20个样品，全部完好判定达到该深度的成型要求，有一个或一个以上出现针孔或破损，判定达不到该深度的成型要求。取达到的最大的深度为极限成型深度。测试数据如下：
数据表明该工艺生产的铝塑膜的剥离强度成型性能有了很大的提高，与无印刷铝塑膜的水平基本相同。
实施例3
如图3所示，为实施例3中的表面着色的锂电池铝塑膜的结构示意图，所述的表面着色的锂电池铝塑膜包括铝箔芯层2，铝箔芯层2的内侧设有热塑性树脂膜3，铝箔芯层2的外侧设有外层，所述的外层、铝箔芯层2和热塑性树脂膜3复合在一起，所述的外层包括1层耐热性树脂膜1、2层聚合物涂层4和2层油墨层5，所述的外层中的油墨层5、聚合物涂层4、耐热性树脂膜1、聚合物涂层4和油墨层5从外到内依次设置。
耐热性树脂膜1选用厦门长塑实业有限公司25微米厚的双向拉伸聚酰胺薄膜(BOPA)，铝箔芯层2选用日本东洋铝业的45微米厚的合金型号为8079的O态软质铝箔，热塑性树脂膜3选用45微米厚的自制流延聚丙烯薄膜，聚合物涂层4选用罗门哈斯的热塑型丙烯酸树脂A-646，涂布量为2克每平方米，油墨层5选用大日精化工业株式会社黑色的无卤素油墨NB 300A和定制的哑光高耐温无卤素油墨ZJ SURFACE MATTE，涂布量都为1克每平方米。
所述的表面着色的锂电池铝塑膜的制造方法为：
1、制作外层：
采用凹版涂布机在耐热性树脂膜1的两面，各涂布2克每平方米厚的热塑型丙烯酸树脂A-646，形成聚合物涂层4，然后再采用凹版涂布机在耐热性树脂膜1的涂层面上，分别涂布1克每平方米厚的哑光高耐温无卤素油墨ZJ SURFACE MATTE和黑色的无卤素油墨NB300A，形成油墨层5。
2、制作热塑性树脂膜3：
以马来酸酐接枝聚丙烯树脂(日本三井化学QE840)为内层、均聚聚丙烯树脂(中海壳牌的HP510M)为中间层、嵌段共聚聚丙烯(沙特基础工业公司PP673K)与聚丙烯弹性体(埃克森美孚3000)重量比1∶1混合后为外层，内、中间、外三层厚度比为1∶4∶1，螺杆加工温度为240℃至255℃，膜口温度为230℃至245℃，在三层流延共挤机上制作成厚度为45um的流延聚丙烯薄膜，作为热塑性树脂膜3。
3、将外层、45微米厚的铝箔芯层2以及热塑性树脂膜3采用干式复合法进行复合制得成品膜。
制得的成品外观是哑光的黑色。对制得的成品进行剥离强度和极限成型深度测试，剥离强度划取15mm宽样条将外层和铝箔芯层2剥开后在通用性拉力机上测试，夹具高度50mm，拉伸速度300mm/分钟。
极限成型深度在如图4a-4c所示的模具上采用冲壳机进行，所述的模具6上设有凹槽7，凹槽7的深度H为7.5mm，如图4a所示，凹槽7的顶面的四角为圆角，其半径R2＝1.5mm，底面的四角为圆角，其半径R1＝1.2mm，如图4c所示，凹槽7的侧壁的顶端和底端均为圆角，其半径R3＝R4＝0.6mm。
如图5所示，成型深度通过在模具6上放置不同厚度的垫片7来调节，分别测试3.0mm，3.5mm，4.0mm，4.5mm，5.0mm，5.5mm深度下，铝塑膜的成型后是否出现针孔或破损，由小到大每个深度分别测试20个样品，全部完好判定达到该深度的成型要求，有一个或一个以上出现针孔或破损，判定达不到该深度的成型要求。取达到的最大的深度为极限成型深度。测试数据如下：
数据表明该工艺生产的铝塑膜的剥离强度成型性能有了很大的提高，基本接近了无印刷铝塑膜的水平。
Claims (10)
1.一种表面着色的锂电池铝塑膜，其特征在于，包括铝箔芯层(2)，铝箔芯层(2)的内侧设有热塑性树脂膜(3)，铝箔芯层(2)的外侧设有外层，所述的外层、铝箔芯层(2)和热塑性树脂膜(3)复合在一起，其中，所述的外层包括耐热性树脂膜(1)、聚合物涂层(4)和油墨层(5)。
2.如权利要求1所述的表面着色的锂电池铝塑膜，其特征在于，所述的外层中的耐热性树脂膜(1)、聚合物涂层(4)和油墨层(5)从外到内依次设置，聚合物涂层(4)涂布在耐热性树脂膜(1)的内侧，油墨层(5)涂布在聚合物涂层(4)的内侧。
3.如权利要求1所述的表面着色的锂电池铝塑膜，其特征在于，所述的外层中的油墨层(5)、聚合物涂层(4)和耐热性树脂膜(1)从外到内依次设置，聚合物涂层(4)涂布在耐热性树脂膜(1)的外侧，油墨层(5)涂布在聚合物涂层(4)的外侧。
4.如权利要求1所述的表面着色的锂电池铝塑膜，其特征在于，所述的外层包括1层耐热性树脂膜(1)、2层聚合物涂层(4)和2层油墨层(5)，所述的外层中的油墨层(5)、聚合物涂层(4)、耐热性树脂膜(1)、聚合物涂层(4)和油墨层(5)从外到内依次设置。
5.如权利要求1所述的表面着色的锂电池铝塑膜，其特征在于，所述的聚合物涂层(4)的材质为丙烯酸树脂、聚氨酯、聚乙烯醇、环氧树脂及其衍生物中的至少一种。
6.如权利要求1所述的表面着色的锂电池铝塑膜，其特征在于，所述的油墨层(5)的材质为黑色、黄色、哑光等各种颜色中的一种颜色的无卤素油墨。
7.如权利要求1所述的表面着色的锂电池铝塑膜，其特征在于，所述的聚合物涂层(4)采用浸涂、喷涂、凹版涂布、静电吸附或三辊逆转涂布方式涂布在耐热性树脂膜(1)的表面。
8.如权利要求1所述的表面着色的锂电池铝塑膜，其特征在于，所述的油墨层(5)采用浸涂、喷涂、凹版涂布、静电吸附或三辊逆转涂布方式涂布在聚合物涂层(4)的表面。
9.权利要求1-8中任一项所述的表面着色的锂电池铝塑膜的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1：在耐热性树脂膜(1)的表面依次涂布聚合物涂层(4)和油墨层(5)，得到外层；
步骤2：将外层、铝箔芯层(2)以及热塑性树脂膜(3)采用干式复合法、挤出复合法或热复合法进行复合制得成品膜。
10.如权利要求9所述的表面着色的锂电池铝塑膜的制备方法，其特征在于，所述的热塑性树脂膜(3)采用马来酸酐接枝聚丙烯树脂为内层原料、均聚聚丙烯树脂为中间层原料、嵌段共聚聚丙烯与聚丙烯弹性体重量比1∶1混合后为外层原料，在三层流延共挤机上制成。
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