CN111516350A - 一种高亮模压聚酯薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种高亮模压聚酯薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高亮模压聚酯薄膜及其制备方法，通过在线涂布实现模压过程耐高温抗粘连；通过采用低结晶度聚酯原料实现模压，转移模压信息；通过使用高亮聚酯原料实现低雾度和高透光率。本产品无需进行后续离线模压涂布，且高温模压时抗粘连涂布层能有效保护模压层，不会粘连镍板，产品雾度低于1.8％，用于高档高透激光防伪标签。产品复合加工时热稳定性好，强度高，镭射复合过程不变形。

Description

一种高亮模压聚酯薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚酯薄膜，尤其是一种高亮模压聚酯薄膜及其制备方法。
背景技术
高亮模压聚酯薄膜主要用于包装激光防伪领域。目前市场上的模压膜材料有PVC、BOPET、BOPP等，其中BOPET耐热性好、尺寸稳定性高，光泽度及透光率相对较高，镀铝后亮度高，更适用于模压加工。但由于PET聚酯本身结晶度高，不能直接用于镍板模压，因此，当前广泛使用的BOPET聚酯模压膜，必须通过离线涂布，在聚酯薄膜表面涂布一层模压信息层的工艺来实现生产。目前市场模压产品的离线涂布工艺生产成本高、工艺风险大，且高档激光防伪标签，需要更高的亮度和透光率，现有的离线加工模压聚酯薄膜，在高光泽，镀铝后高亮度方面难以达到高档激光防伪标签的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有良好的模压效果的高亮模压聚酯薄膜及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高亮模压聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1)原料配比：高亮模压聚酯薄膜采用三层共挤，包括一个芯层和两个面层，其中一个面层为模压层，另一个面层为抗粘连层；芯层采用8％-10％的含量为3000ppm的高透光聚酯母料与90％-92％的PET聚酯切片混合，模压层采用80％-85％的熔点为225℃-230℃低结晶度的聚酯原料与15％-20％的含量为3000ppm的二氧化硅开口剂混合，抗粘连层采用含量为3000ppm的高透光聚酯母料，百分比均为质量百分比；
2)原料的结晶干燥：芯层原料结晶温度160-165℃，结晶时间15-30分钟，之后进入干燥系统，干燥温度170-175℃，干燥时间5-7小时；
3)熔融挤出：芯层主挤出机挤出温度控制在270-275℃，过滤器温度280-282℃；模压层辅助挤出机温度230-235℃，抗粘连层辅助挤出机温度262-265℃，辅助挤出机采用双螺杆真空泵排除水分；
4)模头铸片：三层熔体经过熔融、过滤后进入模头被挤出，形成型铸片，模头温度282-285℃，铸片冷辊温度为25-30℃；
5)纵向拉伸：模头铸片后，进入纵向拉伸机，纵向拉伸温度为82-83℃，拉伸倍数为3.2-3.3倍；
6)凹辊涂布：涂布液通过供液泵打入中间料罐，中间泵将中间料罐中的涂布液泵入密闭的刮刀腔内，凹辊将腔内涂布液通过与薄膜的接触包角转移到薄膜表面，在薄膜表面形成涂布层；涂布液温度为18-20℃，涂布过程湿涂厚度控制在3.2-4.0μm，涂布速度为220-230m/min；
按质量百分比，涂布液包括以下成分：
分散剂20％的聚乙烯醇溶液 1％-2％
水性丙烯酸树脂 25％-27％
催化剂硫氰酸铵 1.0％-1.25％
流平剂异丙醇 8％-10％
余量为去离子水
7)横向拉伸：覆有涂布液的薄膜随后进入横向拉伸设备，在横向拉伸预热段内，涂布液经干燥过程挥发水分，在薄膜表面形成均匀的丙烯酸化学处理层，保护模压层表面不会与镍版粘连，在此阶段设置预热温度为100-102℃，横向拉伸烘箱的进风温度为102-106℃，热定型温度为175-235℃，通过纵向拉伸和横向拉伸，薄膜形成稳定的热收缩率和机械强度；
8)牵引收卷、分切。
所述分散剂聚乙烯醇溶液制备：将去离子水缓慢升温至80摄氏度，按20％质量比缓慢投入聚乙烯醇PVA，直至PVA完全溶解。
上述高亮模压聚酯薄膜的制备方法制得的高亮模压聚酯薄膜。
本发明的有益效果是：通过在线涂布实现模压过程耐高温抗粘连；通过采用低结晶度聚酯原料实现模压，转移模压信息；通过使用高亮聚酯原料实现低雾度和高透光率，镀铝后亮度高。本产品无需进行后续离线模压涂布，节约了生产成本，避免了后续涂布加工的工艺风险，且高温模压时抗粘连涂布层能有效保护模压层，不会粘连镍板，产品雾度低于1.8％，用于高档高透激光防伪标签。产品复合加工时热稳定性好，强度高，镭射复合过程不变形。
具体实施方式
实施例1：在线涂布高亮模压薄膜的制备方法
1)水性涂布液的配制：
分散剂：20％的聚乙烯醇(PVA)溶液占配方质量比的1％-2％
水性丙烯酸树脂：水性丙烯酸(TAKAMATSU ATX-014)占配方质量比的25％-27％
催化剂：硫氰酸铵占配方质量比的1.0％-1.25％
流平剂：异丙醇占配方质量比的8％-10％
余量为去离子水；
分散剂聚乙烯醇溶液制备：需将去离子水缓慢升温至80摄氏度，按20％质量比缓慢投入聚乙烯醇PVA，直至PVA完全溶解在去离子水中；
2)原料配方：模压层采用熔点为225℃-230℃的低结晶度的聚酯原料HS230(生产厂家：华新盈)，80％-85％，与含量为3000ppm的二氧化硅开口剂FG610(生产厂家：仪征化纤)15％-20％混合；芯层采用含量为3000ppm的高透光聚酯母料F02(生产厂家：华新盈)8％-10％与90％-92％的PET聚酯切片FG600(生产厂家：仪征化纤)混合，抗粘连层采用含量为3000ppm的小粒径高透光聚酯母料F02 100％。
3)原料的结晶干燥：芯层原料结晶温度160℃至165℃，结晶时间15至30分钟，之后进入干燥系统；干燥温度170℃至175℃，干燥时间5至7小时；
4)熔融挤出：芯层主挤出机挤出温度控制在270-275℃，过滤器温度280-282°；模压层辅助挤出机温度230℃到235℃，抗粘连层辅助挤出机温度262℃到265℃。辅助挤出机采用双螺杆真空泵排除水分。
5)模头铸片：三层熔体经过熔融、过滤后进入模头被挤出，形成型铸片，模头温度282℃至285℃，铸片冷辊温度为25-30℃。
6)纵向拉伸：模头铸片后，进入纵向拉伸机，纵向拉伸温度为82℃至83℃，拉伸倍数为3.2至3.3倍；
7)凹辊涂布：将步骤1)制备的涂布液，通过供液泵打入中间料罐，中间泵将中间料罐中的涂布液泵入密闭的刮刀腔内，凹辊将腔内涂布液通过与薄膜的接触包角转移到薄膜表面，在薄膜表面形成涂布层；涂布液温度为18℃至20℃，涂布过程湿涂厚度控制在3.2um至4.0um，涂布速度为220m/min至230m/min。
8)横向拉伸：覆有涂布液的薄膜随后进入横向拉伸设备，在横向拉伸预热段内，涂布液经干燥过程挥发水分，在薄膜表面形成均匀的丙烯酸化学处理层，保护模压层表面不会与镍版粘连。在此阶段设置预热温度为100-102℃，横向拉伸烘箱的进风温度为102℃至106℃，热定型温度为175-235℃。通过纵向拉伸和横向拉伸，薄膜形成稳定的热收缩率和机械强度。
热稳定性控制：在150℃30分钟的热空气中纵向热收缩率为1.3％-1.5％，横向热收缩率为-0.2％-1.0％)雾度控制：雾度在1.5％至1.8％。
使用本公开的方法制备得到的耐高温蒸煮用在线涂布的聚酯薄膜具有以下的性能指标(以15um厚的薄膜为参考)：
Figure BDA0002459578950000041
Figure BDA0002459578950000051
本发明作为激光防伪材料，尤其是高档激光防伪材料，高亮模压膜需要低雾度和高透光率，以保证薄膜具有较高的清晰度和透明度。本发明采用三层共挤方式生产，在模压层使用低结晶度原料，抗粘连层使用高亮原料，并通过在线涂布水性丙烯酸树脂的方式保护模压层在后续的模压加工过程不与镍版粘连。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (3)

1.一种高亮模压聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)原料配比：高亮模压聚酯薄膜采用三层共挤，包括一个芯层和两个面层，其中一个面层为模压层，另一个面层为抗粘连层；芯层采用8％-10％的含量为3000ppm的高透光聚酯母料与90％-92％的PET聚酯切片混合，模压层采用80％-85％的熔点为225℃-230℃低结晶度的聚酯原料与15％-20％的含量为3000ppm的二氧化硅开口剂混合，抗粘连层采用含量为3000ppm的高透光聚酯母料，百分比均为质量百分比；
2)原料的结晶干燥：芯层原料结晶温度160-165℃，结晶时间15-30分钟，之后进入干燥系统，干燥温度170-175℃，干燥时间5-7小时；
3)熔融挤出：芯层主挤出机挤出温度控制在270-275℃，过滤器温度280-282℃；模压层辅助挤出机温度230-235℃，抗粘连层辅助挤出机温度262-265℃，辅助挤出机采用双螺杆真空泵排除水分；
4)模头铸片：三层熔体经过熔融、过滤后进入模头被挤出，形成型铸片，模头温度282-285℃，铸片冷辊温度为25-30℃；
5)纵向拉伸：模头铸片后，进入纵向拉伸机，纵向拉伸温度为82-83℃，拉伸倍数为3.2-3.3倍；
6)凹辊涂布：涂布液通过供液泵打入中间料罐，中间泵将中间料罐中的涂布液泵入密闭的刮刀腔内，凹辊将腔内涂布液通过与薄膜的接触包角转移到薄膜表面，在薄膜表面形成涂布层；涂布液温度为18-20℃，涂布过程湿涂厚度控制在3.2-4.0μm，涂布速度为220-230m/min；
按质量百分比，涂布液包括以下成分：
Figure FDA0002459578940000011
余量为去离子水
7)横向拉伸：覆有涂布液的薄膜随后进入横向拉伸设备，在横向拉伸预热段内，涂布液经干燥过程挥发水分，在薄膜表面形成均匀的丙烯酸化学处理层，保护模压层表面不会与镍版粘连，在此阶段设置预热温度为100-102℃，横向拉伸烘箱的进风温度为102-106℃，热定型温度为175-235℃，通过纵向拉伸和横向拉伸，薄膜形成稳定的热收缩率和机械强度；
8)牵引收卷、分切。
2.根据权利要求1所述的高亮模压聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述分散剂聚乙烯醇溶液制备：将去离子水缓慢升温至80摄氏度，按20％质量比缓慢投入聚乙烯醇PVA，直至PVA完全溶解。
3.如权利要求1所述高亮模压聚酯薄膜的制备方法制得的高亮模压聚酯薄膜。
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