CN110696505A - 一种长效低表面能双向拉伸ttr聚酯基膜及其制备方法 - Google Patents

一种长效低表面能双向拉伸ttr聚酯基膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜，由上表层、芯层及下表层构成，所述芯层为PET聚酯切片；所述上表层和下表层的原料按重量份均由30‑70份PET聚酯母料、5‑20份改性母粒和10‑65份PET聚酯切片组成；所述PET聚酯母料为含有0.03‑0.04wt％二氧化硅的PET聚酯切片；所述改性母粒为含有5‑10wt％氧化锡锑的PET聚酯切片。本发明还公开了上述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的制备方法。本发明表面电阻小且均匀，并具有长效的特点，在后续加工环节中具有油墨分散性好，无质量问题“白斑”的困扰，充分提高了生产效率，降低了损耗。

Description

一种长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚酯基膜技术领域，尤其涉及一种长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜及其制备方法。
背景技术
用于TTR打印的薄膜是一种将条码和文字信息打印在标签上的专用碳带。TTR碳带的制备过程中要求基膜的表面能低，否则在涂布环节，不利于粘合剂的在薄膜表面分散，当薄膜表面出现某处高表面能区域，粘合剂会向低表面能处分散，从而导致油墨无法粘合到基膜上，出现质量不良，产生生产损耗。由于在涂布环节，速度快，不容易发现，可能会将不良品流入下一道工序，产生更多的不良品。普通TTR碳带在制备过程中需非常关注涂布不良：“白斑”现象，并及时进行相应处理，以减少损耗，但是不可避免的会影响生产效率。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜及其制备方法，本发明表面电阻小且均匀，并具有长效的特点，在后续加工环节中具有油墨分散性好，无质量问题“白斑”的困扰，充分提高了生产效率，降低了损耗。
本发明提出的一种长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜，由上表层、芯层及下表层构成，所述芯层为PET聚酯切片；所述上表层和下表层的原料按重量份均由30-70份PET聚酯母料、5-20份改性母粒和10-65份PET聚酯切片组成；所述PET聚酯母料为含有0.03-0.04wt％二氧化硅的PET聚酯切片；所述改性母粒为含有5-10wt％氧化锡锑的PET聚酯切片。
优选地，氧化锡锑的粒径为10-30nm。
优选地，二氧化硅的粒径为2.8-3.5μm。
优选地，二氧化硅的粒径为3.0μm。
优选地，所述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的厚度为4.4-4.6μm。
本发明还提出了上述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、将芯层用PET聚酯切片干燥后，加热熔融，过滤得到芯层熔体；
S2、按重量份取上表层和下表层的原料混匀，加热熔融，抽真空，过滤分别得到上表层熔体和下表层熔体；将芯层熔体、上表层熔体和下表层熔体在三层模头中汇合挤出制得混合溶体；混合熔体经冷辊、高压静电贴附得到铸片；
S3、将铸片纵向拉伸得到厚片，再进行横向拉伸，热定型得到薄膜，牵引收卷，分切，并在牵引收卷和分切过程中消除薄膜表面静电得到长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜。
优选地，在S3中，纵向拉伸的预热温度为40-95℃，拉伸温度为101-103℃，拉伸倍数为3.7-4.0倍。
优选地，在S3中，横向拉伸的预热温度为95-105℃，拉伸温度为105-110℃，拉伸倍数为3.6-3.8倍。
优选地，在S3中，热定型温度为232-238℃。
优选地，在S3中，热定型时加入催化剂铂金。
优选地，在S1、S2中，过滤孔径为10-15μm。
优选地，在S1中，干燥温度为150-160℃，干燥时间为4-6h。
优选地，在S2中，挤出温度为275-285℃。
本发明对薄膜配方和生产工艺进行了优化改进，通过向聚酯母料、PET聚酯切片中加入适量的改性母粒，相互配合，使得TTR基膜具有表面电阻小，静电值低且具有长效性，非常利于TTR制备中的涂布环节，可杜绝“白斑”等质量问题；生产工艺中，过滤孔径为10-15μm，可以滤去熔体中大部分杂质；在热定型时使用催化剂铂金，去除薄膜中的低聚物；并在牵引收卷环节和分切环节使用有源除静电装置消除薄膜表面静电，并配合适宜的挤出、拉伸、热定型等工艺，使制得的长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜，其表面电阻小且均匀，并具有长效的特点，在后续加工环节中具有油墨分散性好，无质量问题“白斑”的困扰，充分提高了生产效率，降低了损耗。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜，由上表层、芯层及下表层构成，所述芯层为PET聚酯切片；所述上表层和下表层的原料按重量份均由50份PET聚酯母料、10份改性母粒和40份PET聚酯切片组成；所述PET聚酯母料为含有0.03wt％二氧化硅的PET聚酯切片，二氧化硅的粒径为2.8-3.5μm，中心值为3.0μm；所述改性母粒为含有5wt％氧化锡锑的PET聚酯切片，氧化锡锑的粒径为10-30nm。
上述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、将芯层用PET聚酯切片于150℃下流化床干燥6h后，加入主挤出机加热熔融，经15μm碟片式过滤器过滤得到芯层熔体，芯层熔体水分含量≤30ppm；
S2、按重量份取上表层和下表层的原料混匀，加入辅助挤出机加热熔融，抽真空，经15μm碟片式过滤器过滤后，经模头联结器分别得到上表层熔体和下表层熔体；将芯层熔体、上表层熔体和下表层熔体在三层模头中汇合，于275℃挤出制得混合溶体；混合熔体经冷辊、静电贴附得到铸片；
S3、将铸片经多根辊筒(每根辊筒设定不同的温度)自40℃逐步加热到95℃预热，然后再由101℃逐步加热到103℃，并在此过程中纵向拉伸3.8倍制得厚片，冷却至室温；接着于横向拉伸机中，经多级风箱(每一级风箱的温度不同)自95℃逐步加热到105℃预热，再经多级风箱自105℃逐步加热到110℃，并在此过程中横向拉伸3.8倍，然后于234℃热定型得到薄膜，同时在热定型区域的换风管箱的前部加入催化剂铂金，将薄膜中的低聚物催化分解为水和二氧化碳，然后自然冷却至室温，进入牵引系统展平，经有源除静电装置处理，牵引测厚仪检测反馈至模头，自动调整其挤出厚度，测厚和收卷后，分切并在分切环节中经有源除静电装置处理制得长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜，其厚度为4.4μm。
实施例2
一种长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜，由上表层、芯层及下表层构成，所述芯层为PET聚酯切片；所述上表层和下表层的原料按重量份均由60份PET聚酯母料、15份改性母粒和15份PET聚酯切片组成；所述PET聚酯母料为含有0.04wt％二氧化硅的PET聚酯切片，二氧化硅的粒径为2.8-3.5μm，中心值为3.0μm；所述改性母粒为含有10wt％氧化锡锑的PET聚酯切片，氧化锡锑的粒径为10-30nm。
上述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、将芯层用PET聚酯切片于155℃下流化床干燥5h后，加入主挤出机加热熔融，经15μm碟片式过滤器过滤得到芯层熔体，芯层熔体水分含量≤30ppm；
S2、按重量份取上表层和下表层的原料混匀，加入辅助挤出机加热熔融，抽真空，经15μm碟片式过滤器过滤后，经模头联结器分别得到上表层熔体和下表层熔体；将芯层熔体、上表层熔体和下表层熔体在三层模头中汇合，于280℃挤出制得混合溶体；混合熔体经冷辊、静电贴附得到铸片；
S3、将铸片经多根辊筒(每根辊筒设定不同的温度)自40℃逐步加热到95℃预热，然后再由101℃逐步加热到103℃，并在此过程中纵向拉伸3.9倍制得厚片，冷却至室温；接着于横向拉伸机中，经多级风箱(每一级风箱的温度不同)自95℃逐步加热到105℃预热，再经多级风箱自105℃逐步加热到110℃，并在此过程中横向拉伸3.8倍，然后于236℃热定型得到薄膜，同时在热定型区域的换风管箱的前部加入催化剂铂金，将薄膜中的低聚物催化分解为水和二氧化碳，然后自然冷却至室温，进入牵引系统展平，经有源除静电装置处理，牵引测厚仪检测反馈至模头，自动调整其挤出厚度，测厚和收卷后，分切并在分切环节中经有源除静电装置处理制得长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜，其厚度为4.5μm。
实施例3
一种长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜，由上表层、芯层及下表层构成，所述芯层为PET聚酯切片；所述上表层和下表层的原料按重量份均由70份PET聚酯母料、20份改性母粒和10份PET聚酯切片组成；所述PET聚酯母料为含有0.035wt％二氧化硅的PET聚酯切片，二氧化硅的粒径为2.8-3.5μm，中心值为3.0μm；所述改性母粒为含有7.5wt％氧化锡锑的PET聚酯切片，氧化锡锑的粒径为10-30nm。
上述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、将芯层用PET聚酯切片于160℃下流化床干燥4h后，加入主挤出机加热熔融，经10μm碟片式过滤器过滤得到芯层熔体，芯层熔体水分含量≤30ppm；
S2、按重量份取上表层和下表层的原料混匀，加入辅助挤出机加热熔融，抽真空，经15μm碟片式过滤器过滤后，经模头联结器分别得到上表层熔体和下表层熔体；将芯层熔体、上表层熔体和下表层熔体在三层模头中汇合，于275℃挤出制得混合溶体；混合熔体经冷辊、静电贴附得到铸片；
S3、将铸片经多根辊筒(每根辊筒设定不同的温度)自40℃逐步加热到95℃预热，然后再由101℃逐步加热到103℃，并在此过程中纵向拉伸3.9倍制得厚片，冷却至室温；接着于横向拉伸机中，经多级风箱(每一级风箱的温度不同)自95℃逐步加热到105℃预热，再经多级风箱自105℃逐步加热到110℃，并在此过程中横向拉伸3.9倍，然后于238℃热定型得到薄膜，同时在热定型区域的换风管箱的前部加入催化剂铂金，将薄膜中的低聚物催化分解为水和二氧化碳，然后自然冷却至室温，进入牵引系统展平，经有源除静电装置处理，牵引测厚仪检测反馈至模头，自动调整其挤出厚度，测厚和收卷后，分切并在分切环节中经有源除静电装置处理制得长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜，其厚度为4.6μm。
实验例1
将上述实施例1-3所制备的长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜与现有的用于TTR打印的普通聚酯基膜(普通TTR基膜)比较，分别检测其表面电阻及3月后表面电阻，并制成TTR碳带进行检测“白斑”缺陷数量，其中表面电阻是按GB/T13542.2—2009规定进行检测，具体检测结果如下表所示：
Figure BDA0002226984040000061
Figure BDA0002226984040000071
由上表可以看出，本发明实施例1-3的表面电阻及TTR碳带缺陷性能均明显优于现有的普通TTR基膜，尤其是实施例3可以充分满足要求较高的客户需求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜，由上表层、芯层及下表层构成，其特征在于，所述芯层为PET聚酯切片；所述上表层和下表层的原料按重量份均由30-70份PET聚酯母料、5-20份改性母粒和10-65份PET聚酯切片组成；所述PET聚酯母料为含有0.03-0.04wt％二氧化硅的PET聚酯切片；所述改性母粒为含有5-10wt％氧化锡锑的PET聚酯切片。
2.根据权利要求1所述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜，其特征在于，氧化锡锑的粒径为10-30nm；优选地，二氧化硅的粒径为2.8-3.5μm。
3.根据权利要求1或2所述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜，其特征在于，所述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的厚度为4.4-4.6μm。
4.一种如权利要求1-3任一项所述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将芯层用PET聚酯切片干燥后，加热熔融，过滤得到芯层熔体；
S2、按重量份取上表层和下表层的原料混匀，加热熔融，抽真空，过滤分别得到上表层熔体和下表层熔体；将芯层熔体、上表层熔体和下表层熔体在三层模头中汇合挤出制得混合溶体；混合熔体经冷辊、高压静电贴附得到铸片；
S3、将铸片纵向拉伸得到厚片，再进行横向拉伸，热定型得到薄膜，牵引收卷，分切，并在牵引收卷和分切过程中消除薄膜表面静电得到长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜。
5.根据权利要求4所述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的制备方法，其特征在于，在S3中，纵向拉伸的预热温度为40-95℃，拉伸温度为101-103℃，拉伸倍数为3.7-4.0倍。
6.根据权利要求4或5所述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的制备方法，其特征在于，在S3中，横向拉伸的预热温度为95-105℃，拉伸温度为105-110℃，拉伸倍数为3.6-3.8倍。
7.根据权利要求4-6任一项所述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的制备方法，其特征在于，在S3中，热定型温度为232-238℃。
8.根据权利要求4-7任一项所述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的制备方法，其特征在于，在S3中，热定型时加入催化剂铂金；优选地，在S1、S2中，过滤孔径为10-15μm。
9.根据权利要求4-8任一项所述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的制备方法，其特征在于，在S1中，干燥温度为150-160℃，干燥时间为4-6h。
10.根据权利要求4-9任一项所述长效低表面能双向拉伸TTR聚酯基膜的制备方法，其特征在于，在S2中，挤出温度为275-285℃。
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