CN106739367B - 一种单面亚光聚酯薄膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单面亚光聚酯薄膜，其具有由亚光膜层和基膜层复合而成的共挤双层结构，所述亚光膜层由10~100%的含有添加剂的聚酯母料及余量的聚酯基料组成，其中聚酯母料中的添加剂含量占聚酯母料总质量的6~10%，所述亚光膜层的光泽度<80%。本发明的单面亚光聚酯薄膜在保持良好的物理机械性能的基础上，通过优化亚光膜层及其与基膜层双层共挤成型的制备工艺，扩大了基膜层可选用的种类，包括白色层、高亮层、有色层、热封层和普通聚酯膜层，从而使得该单面亚光聚酯薄膜应用范围广。

Description

一种单面亚光聚酯薄膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚酯薄膜领域，特别涉及一种单面亚光聚酯薄膜及其制备方法。

背景技术

聚酯薄膜具有广泛的应用，随着相关技术的快速发展，亚光面的聚酯薄膜因其独特的低光泽度，具有朦胧感和艺术性，且具有高雾度、良好的镀铝和印刷性能等特性，深得人们的青睐。单面亚光膜由于其一面为亚光层具有低的光泽度，能够达到普通亚光膜的用途效果，而另一面层为透明层，客户可根据需要对该面层进行后续加工以达到一些特殊使用效果，因而该面种类的多样性，可使客户的选择性更高，应用范围进一步加大。

现有技术中已有很多针对亚光聚酯薄膜的研发，其中大部分的研究方向为在保持普通聚酯薄膜优越的化学物理性能的前提下降低聚酯薄膜光泽度。

中国专利201110353645.X公开了一种亚光聚酯薄膜的制备方法，该专利制备出的聚酯薄膜为双面亚光聚酯薄膜，且膜厚仅在20~100μm范围内，其应用范围单一，无法广泛使用。

中国专利200410016500.0公开了一种至少单面亚光的聚酯薄膜及其生产方法，该专利虽然利用共挤成型的方式使亚光表面A层通过复合表面C层实现了功能多样化，然而需要有中间B层作为连接层，需通过三个螺旋挤出机制备，工艺复杂，同时其产品使用范围只限于包装领域。

中国专利200810015273.8公开了一种单面亚光聚酯薄膜及其制备方法，该专利中的亚光层通过添加尼龙高聚物以达到亚光效果，然而于中振在《界面粘结对PET/尼龙66共混物结晶行为和力学性能的影响》这一文献表明，由于尼龙和PET相容性差，导致PET容易发脆，影响生产良品率，从而增加了生产成本。另外，该专利的第二膜层限于高透明层，其必须使用涂覆或电晕处理，这将增加第二膜层的表面张力和粗糙度，从而影响最终产品性能。

市面上仍没有理想的单面亚光聚酯薄膜，其同时具有优异的亚光效果和机械性能，且应用范围广、制备工艺简单、有利于大规模生产。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种单面亚光聚酯薄膜及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：一种单面亚光聚酯薄膜，其具有由亚光膜层和基膜层复合而成的共挤双层结构。所述亚光膜层由10~100%的含有添加剂的聚酯母料及余量的聚酯基料组成，其中聚酯母料中的添加剂含量占聚酯母料总质量的6~10%。所述亚光膜层的光泽度（45°）<80%，进一步地，所述亚光膜层的光泽度（45°）<30%。

具体地，本发明由于添加有较大含量的添加剂，可赋予亚光膜层优异的亚光效果，即所述亚光膜层具有较低光泽度。本发明亚光膜层的光泽度（45°）最低能够达到<10%。

作为上述方案的进一步改进，所述基膜层选自白色层、高亮层、有色层、热封层和普通聚酯膜层中的其中一种。本发明基膜层中根据实际需要添加有添加剂。具体地，基膜层中添加剂的种类、浓度及其粒径也根据基膜层结构的不同而变化，添加剂的种类包括但不限于稳定剂、抗氧剂、抗静电剂、色母料、抗紫外线添加剂和功能性填料等，添加剂在整个基膜层中的含量占基膜层总质量的1~50%。

作为上述方案的进一步改进，所述聚酯母料中的添加剂由二氧化硅和辅助填料组成，所述辅助填料选自碳酸钙、空心玻璃微珠、氧化铝、高岭土和二氧化钛中的至少一种。

作为上述方案的进一步改进，所述聚酯母料中的添加剂粒径为1~8μm。具体地，添加剂的粒径越大，分散均匀性越差，传统产品采用粒径较小的添加剂以避免其分散均匀性差造成不良品率多的问题。然而，本发明中采用较大粒径的添加剂得到亚光效果更好的产品，同时亦克服了添加剂的分散均匀性问题。

作为上述方案的进一步改进，该单面亚光聚酯薄膜的厚度范围为12~350μm。再进一步地，该单面亚光聚酯薄膜中的亚光膜层的厚度占单面亚光聚酯薄膜总厚度的5~35%。传统的单面亚光聚酯薄膜在添加了较多的添加剂，主要为填料的情况下，其膜的生产稳定性很难控制，而聚酯薄膜厚度平整性的控制和添加剂的均匀分散是厚膜型产品的一个技术难点，因而膜厚容易受到较大限制，一般只能制备出膜厚不超过150μm的聚酯薄膜。而本发明克服了传统技术的缺陷，使厚膜进一步增大，可达到350μm，从而扩大了本发明的使用范围。

作为上述方案的进一步改进，该单面亚光聚酯薄膜的表面具有经电晕或涂覆处理形成的表面层。其中，所述的经电晕或涂覆处理可根据实际需要进行选择，电晕处理时电晕值为48~56达因；涂覆处理时涂覆液种类可选自丙烯酸类、聚氨酯类、环氧树脂类、聚酯类、酚醛树脂类的其中一种。

本发明所采取的另一个技术方案是：一种如上所述的单面亚光聚酯薄膜的制备方法，包括如下工艺步骤：

（1）混料过程：通过皮带秤精准称量各各原料组分的重量，然后混合下料至挤出机中；

（2）将挤出机的温度控制在 230~300℃范围内，搅拌，使原料充分混合熔融，然后将熔体在冷鼓上高压附膜铸片，得半成品；

（3）上述半成品通过红外及预热辊预热到超过聚酯的玻璃化温度后，在红外灯照射条件下以纵向拉伸比为2~4倍进行纵向拉伸，冷却定型，再经过预热辊预热后以横向拉伸比为2~5倍进行横向拉伸，在温度为150~~240℃下定型，后进行冷却、收卷，得单面亚光聚酯薄膜成品。

作为上述方案的进一步改进，步骤（3）纵向拉伸后还包括电晕或涂覆处理、干燥处理，其中涂覆处理的涂料选自丙烯酸类、聚氨酯类、环氧树脂类、聚酯类和酚醛树脂类中的其中一种。

本发明的有益效果是：本发明的单面亚光聚酯薄膜在保持良好的物理机械性能的基础上，通过优化亚光膜层及其与基膜层双层共挤成型的制备工艺，扩大了基膜层可选用的种类，包括白色层、高亮层、有色层、热封层和普通聚酯膜层，从而使得该单面亚光聚酯薄膜应用范围广。本发明可根据需要进行涂覆和电晕处理，进一步扩大其使用范围。本发明制备得的单面亚光聚酯薄膜的厚度范围广，性能稳定。本发明主要应用于包装、标签、家私转印及LED灯的扩散用途等。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。

一种单面亚光聚酯薄膜，其具有由亚光膜层和基膜层复合而成的共挤双层结构。所述亚光膜层由10~100%的含有添加剂的聚酯母料及余量的聚酯基料组成，其中聚酯母料中的添加剂含量占聚酯母料总质量的6~10%。所述亚光膜层的光泽度（45°）<80%，进一步地，所述亚光膜层的光泽度（45°）<30%。

具体地，本发明由于添加有较大含量的添加剂，可赋予亚光膜层优异的亚光效果，即所述亚光膜层具有较低光泽度。本发明亚光膜层的光泽度（45°）最低能够达到<10%。

进一步作为优选的实施方式，所述基膜层选自白色层、高亮层、有色层、热封层和普通聚酯膜层中的其中一种。本发明基膜层中根据实际需要添加有添加剂。具体地，基膜层中添加剂的种类、浓度及其粒径也根据基膜层结构的不同而变化，添加剂的种类包括但不限于稳定剂、抗氧剂、抗静电剂、色母料、抗紫外线添加剂和功能性填料等，添加剂在整个基膜层中的含量占基膜层总质量的1~50%。

进一步作为优选的实施方式，所述聚酯母料中的添加剂由二氧化硅和辅助填料组成，所述辅助填料选自碳酸钙、空心玻璃微珠、氧化铝、高岭土和二氧化钛中的至少一种。

进一步作为优选的实施方式，所述聚酯母料中的添加剂粒径为1~8μm。具体地，添加剂的粒径越大，分散均匀性越差，传统产品采用粒径较小的添加剂以避免其分散均匀性差造成不良品率多的问题。然而，本发明中采用较大粒径的添加剂得到亚光效果更好的产品，同时亦克服了添加剂的分散均匀性问题。

进一步作为优选的实施方式，该单面亚光聚酯薄膜的厚度范围为12~350μm。再进一步地，该单面亚光聚酯薄膜中的亚光膜层的厚度占单面亚光聚酯薄膜总厚度的5~35%。传统的单面亚光聚酯薄膜在添加了较多的添加剂，主要为填料的情况下，其膜的生产稳定性很难控制，而聚酯薄膜厚度平整性的控制和添加剂的均匀分散是厚膜型产品的一个技术难点，因而膜厚容易受到较大限制，一般只能制备出膜厚不超过150μm的聚酯薄膜。而本发明克服了传统技术的缺陷，使厚膜进一步增大，可达到350μm，从而扩大了本发明的使用范围。

进一步作为优选的实施方式，该单面亚光聚酯薄膜的表面具有经电晕或涂覆处理形成的表面层。其中，所述的经电晕或涂覆处理可根据实际需要进行选择，电晕处理时电晕值为48~56达因；涂覆处理时涂覆液种类可选自丙烯酸类、聚氨酯类、环氧树脂类、聚酯类、酚醛树脂类的其中一种。

上述的单面亚光聚酯薄膜的制备方法，包括如下工艺步骤：

（1）混料过程：通过皮带秤精准称量各各原料组分的重量，然后混合下料至挤出机中；

（2）将挤出机的温度控制在 230~300℃范围内，搅拌，使原料充分混合熔融，然后将熔体在冷鼓上高压附膜铸片，得半成品；

（3）上述半成品通过红外及预热辊预热到超过聚酯的玻璃化温度后，在红外灯照射条件下以纵向拉伸比为2~4倍进行纵向拉伸，冷却定型，再经过预热辊预热后以横向拉伸比为2~5倍进行横向拉伸，在温度为150~~240℃下定型，后进行冷却、收卷，得单面亚光聚酯薄膜成品。

进一步作为优选的实施方式，步骤（3）纵向拉伸后还包括电晕或涂覆处理、干燥处理，其中涂覆处理的涂料选自丙烯酸类、聚氨酯类、环氧树脂类、聚酯类和酚醛树脂类中的其中一种。

实施例1

本实施例中，描述了对本发明采用不同质量比、不同粒径的添加剂母料切片进行纵向对比由此产生的薄膜性能上的差异，同时本发明也比较了不同结构而产生的性能上的差异，下述为不同实验的具体结构，其产生的性能差异列于表1。

a：聚酯薄膜厚度为100μm，基膜层为普通层，使用30wt%的空白聚酯切片，10wt%的母料切片及60wt%的生产循环回用切片；亚光膜层的厚度为10μm，使用65wt%含硅量3wt%粒径3μm的亚光母料切片和20wt%的空白聚酯切片。

b：聚酯薄膜厚度为100μm，基膜层配方与a相同，亚光膜层厚度为10μm，使用20wt%含硅量2wt%粒径为3μm的母料切片、50wt%的空白聚酯切片和30wt%的生产循环回用料。

c：聚酯薄膜厚度为100μm，基膜层配方与a相同，亚光膜层厚度为25μm，使用60wt%含硅量4wt%粒径6μm的母料切片和60wt%的生产循环回用料。

d：聚酯薄膜厚度为50μm，基膜层配方与a相同，亚光膜层厚度为5μm，使用65wt%含硅量3wt%粒径3μm的母料切片、50wt%的空白聚酯切片和20wt%的生产循环回用料。

e：聚酯薄膜厚度为188μm，基膜层配方与a相同，亚光膜层厚度为19μm，使用65wt%含硅量3wt%粒径为3μm的母料切片和20wt%的空白聚酯切片。

f：聚酯薄膜厚度为250μm，基膜层配方与a相同，亚光膜层厚度为25μm，使用65wt%含硅量3wt%粒径为3μm的母料切片和20wt%的空白聚酯切片。

g：聚酯薄膜厚度为350μm，基膜层配方与a相同，亚光膜层厚度为35μm，使用25wt%含硅量3wt%粒径为3μm的母料切片和20wt%的空白聚酯切片。

实施例2

本实施例中，描述了对基膜层结构进行改变的薄膜性能介绍。

g：白色层

聚酯薄膜厚度为100μm，亚光膜层厚度为10μm，使用80wt%含硅量3wt%粒径3μm的亚光母料切片和20wt%的空白聚酯切片；基膜层为白色层，使用10wt%含白色添加剂填料为10wt%的母料切片、50wt%的空白聚酯切片和40wt%的生产循环回用料。该方案所制薄膜亚光面光泽度为22%，白色面光泽度为48%，透光率为7%。

h：热封层

聚酯薄膜厚度为100μm，亚光膜层厚度为10μm，使用80wt%含硅量3wt%粒径3μm的亚光母料切片和20wt%的空白聚酯切片；基膜层为热封层，使用100wt%的热封母料切片。该方案所制薄膜亚光面光泽度为29%，热封面光泽度为52%，透光率为50%，热合强度根据QB/T2358-1998在180℃和220℃，热封压力为0.1MPa，热封时间2s的条件下，热封强度>12N/15mm。

i：有色层

聚酯薄膜厚度为100μm，亚光膜层厚度为10μm，使用80wt%含硅量3wt%粒径3μm的亚光母料切片和20wt%的空白聚酯切片；基膜层为有色层，使用20wt%含蓝色母粒为10wt%的母料切片、40wt%的空白聚酯切片和40wt%的生产循环回用料。该方案所制薄膜亚光面光泽度为26%，蓝色面光泽度为84%，透光率为44%，色值L（表明暗度）为46，a值（代表红绿）为-18.2，b值（代表黄蓝）为-47.3。

j：扩散亚光膜层+高透基膜层

聚酯薄膜厚度为100μm，亚光膜层为扩散膜，厚度为25μm，使用50wt%含硅量5wt%粒径3μm的含扩散添加剂粒子的亚光母料切片和50wt%的空白聚酯切片；基膜层为高透层，使用5wt%含硅量1wt%粒径2μm的母料切片、95wt%的空白聚酯切片。该方案所制薄膜亚光扩散面光泽度为27%，高透面光泽度为94%，透光率为84%，雾度为96%。

k：亚光膜层+涂覆，基膜层白色电晕

聚酯薄膜厚度为100μm，亚光膜层厚度为10μm，使用80wt%含硅量3wt%粒径3μm的亚光母料切片和20wt%的空白聚酯切片，且在亚光膜层使用容易镀铝的丙烯酸类树脂进行涂覆，涂层厚度为1.5μm；基膜层为白色电晕层，使用10wt%含白色添加剂填料为10wt%的母料切片、50wt%的空白聚酯切片和40wt%的生产循环回用料。该方案所制薄膜亚光面33%，油墨喷涂亚光面60s后测试不能剥离，白色膜光泽度49%，电晕值为54达因，整体透光率为14%。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种单面亚光聚酯薄膜，其特征在于：具有由亚光膜层和基膜层复合而成的共挤双层结构，所述亚光膜层由10~100%的含有添加剂的聚酯母料及余量的聚酯基料组成，其中聚酯母料中的添加剂含量占聚酯母料总质量的6~10%，聚酯母料中的添加剂粒径为6~8μm，所述亚光膜层的光泽度<80%，所述聚酯母料中的添加剂由二氧化硅和辅助填料组成，所述辅助填料选自碳酸钙、空心玻璃微珠、氧化铝、高岭土和二氧化钛中的至少一种，所述单面亚光聚酯薄膜的厚度范围为100~350μm，所述单面亚光聚酯薄膜中的亚光膜层的厚度占单面亚光聚酯薄膜总厚度的5~35%。

2.根据权利要求1所述的一种单面亚光聚酯薄膜，其特征在于：所述亚光膜层的光泽度<30%。

3.根据权利要求1所述的一种单面亚光聚酯薄膜，其特征在于：所述基膜层选自高亮层、有色层、热封层和普通聚酯膜层中的其中一种。

4.根据权利要求1所述的一种单面亚光聚酯薄膜，其特征在于：该单面亚光聚酯薄膜的表面具有经电晕或涂覆处理形成的表面层。

5.一种如权利要求1~4任一项所述的单面亚光聚酯薄膜的制备方法，特征在于，包括如下工艺步骤：

（1）混料过程：通过皮带秤精准称量各原料组分的重量，然后混合下料至挤出机中；

（2）将挤出机的温度控制在230~300℃范围内，搅拌，使原料充分混合熔融，然后将熔体在冷鼓上高压附膜铸片，得半成品；

（3）上述半成品通过红外及预热辊预热到超过聚酯的玻璃化温度后，在红外灯照射条件下以纵向拉伸比为2~4倍进行纵向拉伸，冷却定型，再经过预热辊预热后以横向拉伸比为2~5倍进行横向拉伸，在温度为150~240℃下定型，后进行冷却、收卷，得单面亚光聚酯薄膜成品。

6.根据权利要求5所述的一种单面亚光聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）纵向拉伸后还包括电晕或涂覆处理、干燥处理，其中涂覆处理的涂料选自丙烯酸类、聚氨酯类、环氧树脂类、聚酯类和酚醛树脂类中的其中一种。