CN106317796A - 一种petg流延膜及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PETG流延膜及其制备工艺，基材各组分包括：PETG树脂98.0-99.3wt%，抗氧剂0.5-1.0wt%，抗静电剂0.1-0.5wt%，紫外线吸收剂0.1-0.5wt%。所述抗氧剂为受阻酚类中的至少一种；所述抗静电剂为乙氧基化烷基胺类中的至少一种；所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。本发明产品润湿张力高、收缩率及厚度偏差小、外观缺陷少，具有可热封及可热转印功能，合格率达到90%，可满足证卡、防伪膜、包装膜、装饰膜等领域使用要求。工艺流程简单易行，容易实现工业化生产，具有优异的工业应用价值。

Description

一种 PETG 流延膜及其制备工艺

技术领域

本发明属于热塑性聚酯技术领域，具体涉及一种PETG流延膜及其制备工艺。

背景技术

PETG材料作为第二代居民身份证用基材已经使用10年，该基材通过压延法制备，具有表面粗糙度均匀等优点。专利号ZL 200410041031.8《居民身份证用PETG卡基及其制造工艺》提供了一种技术方案，然而由于采用压延法制备需加入ADD2以免生产过程中粘辊，这导致材料表面张力小、热转印性能差。采用压延法制备PETG膜，厚度偏差大，辊间必须存在速比，产品收缩率较大，而且由于外观缺陷等因素导致产品合格率只有60%，因此需开发新的工艺制备PETG膜。目前薄膜的加工方式主要有压延、流延、吹膜等，由于身份证用基材为磨砂膜，且对材料均匀性要求较高，因此选用流延法制备PETG膜。目前公开的以流延法制备PETG膜，如专利号201210070446.2《一种PETG热收缩薄膜的制造方法》，着重介绍了流延法制备包装用PETG热收缩膜的方法。该专利以含有PETG防粘剂作为表层，以PETG树脂作为芯层，采用共挤流延、横向拉伸方法制备PETG热收缩膜。该流延膜表面光滑，通过表面防粘层避免材料之间黏结，通常这种工艺的采用，会使产品具有以下不足：（1）表面为防粘层，会影响材料之间的热合及表面印刷（2）材料收缩率较大，用于制卡，容易造成卡体翘曲。（3）表面较光滑，制成的卡表面反光较强，不利于卡表面信息读取。

发明内容

本发明的目的是针对身份证用PETG压延膜润湿张力小、难以热转印、合格率较低等缺点进行改善，提供一种PETG流延膜及其制备工艺，该证卡基材以PETG树脂为主原料，通过与抗氧剂、抗静电剂、紫外光吸收剂等助剂混合，采用流延法制备得到，制备得到的PETG流延膜润湿张力高、收缩率及厚度偏差小、外观缺陷少。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种PETG流延膜，各组分及其质量百分含量如下：PETG树脂98.0-99.3 wt %，抗氧剂0.5-1.0wt %，抗静电剂0.1-0.5wt %，紫外线吸收剂0.1-0.5wt %；

所述的PETG树脂特性粘度为0.65dl/g-0.80dl/g。

所述的PETG树脂熔体流动速率为1.0g-12.0/10min，测试温度230℃,负荷3.8Kg。

所述抗氧剂为受阻酚类中的至少一种，包括但不限于抗氧剂1010、抗氧剂168或者抗氧剂KY586等。

所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-（2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基）苯并三氮唑中至少一种。

所述抗静电剂为乙氧基化烷基胺类中的至少一种，比如乙氧基化油胺、乙氧基椰油烷基胺。

所述PETG流延膜，表面粗糙度1.0-1.6μm，透光率大于90%，热收缩率小于2%，粘度降小于4%。

所述PETG流延膜的制备工艺，将PETG树脂与抗氧剂、紫外线吸收剂和抗静电剂通过高速混合机充分混合，得PETG混合料，加入挤出机熔融塑化，熔体经过模头流延成型、冷却、测厚、牵引、卷取、分切工序，得到PETG流延膜，厚度范围是30-200μm。

挤出机温度160-260℃，转速为20-70 rpm。模头温度230-260℃。

所述冷却步骤采用的冷却成型机第一辊为柔性辊，第二辊为磨砂钢辊，第三辊为镜面辊，其中柔性辊外层为丁腈橡胶、丁苯橡胶、氯丁胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶、PU胶中的至少一种；冷却温度5-60℃。

所述模头的模唇到第二辊距离小于5cm，使膜帘的缩颈小于5%，从而保证材料的均匀性。

所述的熔体流出模头时速度与第二辊速度一致，这是通过控制挤出机转速来控制，以免速度差对熔体产生拉伸，导致薄膜收缩率偏大。

有益效果：

本发明提供了一种适于二代证等证卡制作的PETG流延膜，该方法与目前的压延法制备的PETG膜不同，通过采用PETG树脂和功能性助剂，制得润湿张力高、收缩率及厚度偏差小、外观缺陷少的PETG流延膜，具有可热封及可热转印功能，合格率达到90%，可满足证卡制作使用要求，此外还可用于防伪膜、包装膜、装饰膜等。

具体实施方式

下面给出的实施例是对本发明的具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

以下实施例中采用的挤出成型机为上海淳迪塑胶机械有限公司流延生产线，采用10区模体+一1区模唇自动型流延模具，生产线加热方式为电加热。

冷却成型机为水平式三辊成型机，购自上海淳迪塑胶机械有限公司，第一辊为柔性辊，第二辊为磨砂钢辊，第三辊为镜面辊，其中柔性辊外层为硅橡胶。

实施例中物料每份100kg。所用PETG为美国伊士曼化工GS2，其他材料均商品化产品，可从商业化途径购买得到。薄膜的厚度通过模唇间距控制，为了便于性能比较，以下实施例中均控制薄膜厚度为65μm。

实施例1

材料配方：GS2 98.0 wt %，抗氧剂KY586 1.0wt %，抗静电剂乙氧基化油胺0.5wt %，紫外线吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.5wt %；

成型工艺：

A. 原材料混合：按配方称取原材料，采用高速混合机对物料进行混合，

B. 物料熔融塑化：挤出机工作温度分布为：160℃（一区）、190℃（二区）、210℃（三区）、240℃（四区）、250℃（五区）、255℃（六区）、255℃（七区），控制螺杆转速为30rpm，使熔体流出模头速度与第二辊速度一致；

C 模头温度：模头温度为260℃；

D. 冷却:三个辊筒采取水平式排列，其温度控制为：第一辊20℃，第二辊20℃，第三辊60℃；

E. 牵引、卷取、分切。

实施例2

材料配方：GS2 99.3 wt %，抗氧剂1010 0.4wt %、抗氧剂168 0.1wt %，抗静电剂乙氧基化油胺0.1wt %，紫外线吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.1wt %；

成型工艺：

A. 原材料混合：按配方称取原材料，采用高速混合机对物料进行混合

B. 物料熔融塑化：挤出机工作温度分布为：170℃（一区）、195℃（二区）、210℃（三区）、240℃（四区）、255℃（五区）、260℃（六区）、260℃（七区），控制螺杆转速为20rpm，使熔体流出模头速度与第二辊速度一致；

C 模头温度：模头温度为260℃；

D. 冷却:三个辊筒采取水平式排列，其温度控制为：第一辊5℃，第二辊20℃，第三辊60℃；

E. 牵引、卷取、分切

实施例3

材料配方：GS2 98.8 wt %，抗氧剂KY586 0.7wt %，抗静电剂乙氧基化油胺0.2wt %，紫外线吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.3wt %；

成型工艺：

A. 原材料混合：按配方称取原材料，采用高速混合机对物料进行混合

B. 物料熔融塑化：挤出机工作温度分布为：160℃（一区）、190℃（二区）、210℃（三区）、220℃（四区）、225℃（五区）、235℃（六区）、230℃（七区），控制螺杆转速为70rpm，使熔体流出模头速度与第二辊速度一致；；

C 模头温度：模头温度为230℃；

D. 冷却:三个辊筒采取水平式排列，其温度控制为：第一辊10℃，第二辊15℃，第三辊55℃；

E. 牵引、卷取、分切。

表1给出了上述3个实施例所获得的PETG流延膜与压延膜的性能测试结果。按照本发明提供的配方和制备方法获得的PETG流延膜具有较好的润湿张力、较小收缩率及厚度偏差，外观缺陷较少，产品合格率较高。

表1 PETG流延膜、压延膜性能对比

	厚度偏差	表面张力（dynes/cm）	热收缩率|x|	透光率(%)	表面粗糙度（Ra）	合格率
							实施例1	±2μm	41	1.5%	90.2	1.15-1.21μm	91.1%
实施例2	±2μm	41	1.5%	90.0	1.10-1.19μm	90.8%
							实施例3	±2μm	41	1.5%	90.3	1.13-1.22μm	91.5%
PETG压延膜	±5μm	36	12.5%	90.0	1.09-1.24μm	63.8%

测试方法：厚度偏差、表面张力、热收缩率、透光率、粗糙度按照分别按照GB/T 6672、GB/T14216、GB/T 15267、GB/T2410、GB/T10610测试。

Claims (10)

1.一种PETG流延膜，其特征在于，基材各组分及其质量百分含量如下：PETG树脂 98.0-99.3 wt %，抗氧剂 0.5-1.0wt %，抗静电剂 0.1-0.5wt %，紫外线吸收剂 0.1-0.5wt %。

2.根据权利要求1所述的PETG流延膜，其特征在于，所述的PETG树脂特性粘度为0.65 dl/g~0.80dl/g；流动速率为1.0~12.0g/10min，测试温度230℃,负荷3.8Kg。

3.根据权利要求1所述的PETG流延膜，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类中的至少一种；所述抗静电剂为乙氧基化烷基胺类中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的PETG流延膜，其特征在于，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或者2-（2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基）苯并三氮唑。

5.根据权利要求1所述的PETG流延膜，其特征在于，所述薄膜表面粗糙度1.0-1.6μm，透光率大于90%，热收缩率小于2%，粘度降小于4%。

6.权利要求1-5中任意一项所述的PETG流延膜的制备工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：将PETG树脂与抗氧剂、紫外线吸收剂和抗静电剂通过高速混合机充分混合，得PETG混合料，加入挤出机熔融塑化，熔体经过模头流延成型、冷却、测厚、牵引、卷取、分切工序，得到PETG流延膜。

7.根据权利要求6所述的PETG流延膜的制备工艺，其特征在于：所述的挤出机温度为160-260℃，转速为20-70 rpm；模头温度为230-260℃。

8.根据权利要求6所述的PETG流延膜的制备工艺，其特征在于：所述冷却步骤采用的冷却成型机第一辊为柔性辊，第二辊为磨砂钢辊，第三辊为镜面辊，其中柔性辊外层为丁腈橡胶、丁苯橡胶、氯丁胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶、PU胶中的至少一种；所述的冷却温度为5-60℃。

9.根据权利要求6所述的PETG流延膜的制备工艺，其特征在于：所述模头的模唇到第二辊距离小于5cm，膜帘的缩颈小于5%。

10.根据权利要求6所述的PETG流延膜的制备工艺，其特征在于：所述的熔体流出模头时速度与第二辊速度一致。