CN111703161A - 一种高耐磨bopet薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种高耐磨bopet薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高耐磨BOPET薄膜及其制备方法，涉及BOPET薄膜技术领域，所述BOPET薄膜包括聚酯芯层和层叠于聚酯芯层上下表面的功能层；所述功能层由以下重量份的原料制成：耐磨剂3～5％、玻璃粉0.3～0.5％，余量为聚酯切片；所述耐磨剂由以下重量份的原料组成：二硫化钼0.6～0.8％、三氟丙基甲基聚硅氧烷1.0～2.0％、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐3.0～4.0％，余量为聚对苯二甲酸丁二酯。本发明采用内加耐磨剂的方式直接生产出高耐磨薄膜，不仅减少后期涂布工序，且耐磨性能更稳定。内加耐磨剂采用多种原料复配，有效提高薄膜的耐磨性能，以雾度差值评定其相对磨花程度可达到H0级，且薄膜的光学性能较普通薄膜无异。可用于高档印刷包装及其他工业包装领域。

Description

一种高耐磨BOPET薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及BOPET薄膜技术领域，尤其涉及一种高耐磨BOPET薄膜及其制备方法。
背景技术
BOPET薄膜是双向拉伸聚酯薄膜。BOPET薄膜具有强度高、刚性好、透明、光泽度高等特点；无嗅、无味、无色、无毒、突出的强韧性；其拉伸强度是PC膜、尼龙膜的3倍；具有良好的抗静电性，易进行真空镀铝；具有良好的耐热性、优异的耐蒸煮性，良好的耐油性和耐化学品性等。在现有技术中，覆盖BOPET的精美彩盒、精密仪器包装及一些高端印刷领域，对薄膜的耐磨性要求较高，要求产品在折叠、刮蹭、摩擦后，不影响外观质量。
目前常用的提高BOPET耐磨性的方法为涂布法，在薄膜表层涂布一层氟类或硅类涂料，存在涂层易脱落的问题，影响耐磨效果。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高耐磨BOPET薄膜及其制备方法，采用内加耐磨剂的方式，且对耐磨剂复配进行优化，制得的BOPET薄膜耐磨性好且稳定。
本发明提出的一种高耐磨BOPET薄膜，包括聚酯芯层和层叠于聚酯芯层上下表面的功能层；所述功能层由以下重量份的原料制成：耐磨剂3～5％、玻璃粉0.3～0.5％，余量为聚酯切片；所述耐磨剂由以下重量份的原料组成：二硫化钼0.6～0.8％、三氟丙基甲基聚硅氧烷1.0～2.0％、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐3.0～4.0％，余量为聚对苯二甲酸丁二酯。
优选地，所述玻璃粉为平均粒径2.0μm的球形玻璃微珠。
优选地，所述二硫化钼为纳米二硫化钼。
优选地，所述三氟丙基甲基聚硅氧烷的闪点>300℃、燃点>300℃。
优选地，所述聚对苯二甲酸丁二酯的数均分子量为700-1000。
优选地，所述薄膜厚度为15～25μm；优选地，所述上、下功能层的厚度各占薄膜厚度的12％～14％。
本发明还提出了上述高耐磨BOPET薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、熔融挤出：将聚酯切片干燥后加入单螺杆挤出机，经挤出、过滤后作为芯层熔体；将耐磨剂、玻璃粉、聚酯切片按比例混合，经双螺杆挤出机挤出，作为上、下功能层熔体；将上功能层熔体、芯层熔体和下功能层熔体经过三层机构共挤模头进行熔融挤出，得膜片；
S2、冷却：将膜片贴附到转动的激冷辊上冷却形成铸片；
S3、双向拉伸：将铸片纵向拉伸，再横向拉伸，制得BOPET薄膜；
S4、定型收卷：将BOPET薄膜定型，再进行风冷、收卷。
优选地，S1中，三层共挤的挤出温度为275-285℃。
优选地，S3中，纵向拉伸3.2-3.5倍，横向拉伸3.5-3.8倍。
优选地，S4中，定型温度为220-240℃。
有益效果：本发明提出了一种高耐磨BOPET薄膜，相较于现有技术中采用涂布耐磨剂的方法，本发明则采用内加耐磨剂的方式直接生产出高耐磨薄膜，，不仅减少后期涂布工序，且耐磨性能更稳定。内加耐磨剂采用多种原料复配，有效提高薄膜的耐磨性能，以雾度差值评定其相对磨花程度可达到H0级，且薄膜的光学性能较普通薄膜无异。本发明的BOPET薄膜在高档印刷包装及其他工业包装领域市场前景广阔。
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
本发明提出的一种高耐磨BOPET薄膜，其厚度为15μm，包括聚酯芯层和层叠于聚酯芯层上下表面的功能层，其中上、下功能层的厚度分别为薄膜厚度的12％；所述功能层由以下重量份的原料制成：耐磨剂3％、玻璃粉0.3％，余量为聚酯切片；所述耐磨剂由以下重量份的原料组成：二硫化钼0.6％、三氟丙基甲基聚硅氧烷1.0％、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐3.0％，余量为聚对苯二甲酸丁二酯；
其中，玻璃粉为平均粒径2.0μm的球形玻璃微珠；二硫化钼为纳米二硫化钼；三氟丙基甲基聚硅氧烷的闪点>300℃、燃点>300℃；聚对苯二甲酸丁二酯的数均分子量为700。
制备方法如下：
S1、熔融挤出：将聚酯切片干燥后加入单螺杆挤出机，经挤出、过滤后作为芯层熔体；将耐磨剂、玻璃粉、聚酯切片按比例混合，经双螺杆挤出机挤出，作为上、下功能层熔体；将上功能层熔体、芯层熔体和下功能层熔体经过三层机构共挤模头在275℃下进行熔融挤出，得膜片；
S2、冷却：将膜片贴附到转动的激冷辊上冷却形成铸片；
S3、双向拉伸：将铸片纵向拉伸3.2倍，再横向拉伸3.5倍，制得BOPET薄膜；
S4、定型收卷：将BOPET薄膜在220℃下定型，再进行风冷、收卷。
实施例2
本发明提出的一种高耐磨BOPET薄膜，其厚度为20μm，包括聚酯芯层和层叠于聚酯芯层上下表面的功能层，其中上、下功能层的厚度分别为薄膜厚度的13％；所述功能层由以下重量份的原料制成：耐磨剂4％、玻璃粉0.4％，余量为聚酯切片；所述耐磨剂由以下重量份的原料组成：二硫化钼0.7％、三氟丙基甲基聚硅氧烷1.5％、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐3.5％，余量为聚对苯二甲酸丁二酯；
其中，玻璃粉为平均粒径2.0μm的球形玻璃微珠；二硫化钼为纳米二硫化钼；三氟丙基甲基聚硅氧烷的闪点>300℃、燃点>300℃；聚对苯二甲酸丁二酯的数均分子量为850。
制备方法如下：
S1、熔融挤出：将聚酯切片干燥后加入单螺杆挤出机，经挤出、过滤后作为芯层熔体；将耐磨剂、玻璃粉、聚酯切片按比例混合，经双螺杆挤出机挤出，作为上、下功能层熔体；将上功能层熔体、芯层熔体和下功能层熔体经过三层机构共挤模头在280℃下进行熔融挤出，得膜片；
S2、冷却：将膜片贴附到转动的激冷辊上冷却形成铸片；
S3、双向拉伸：将铸片纵向拉伸3.3倍，再横向拉伸3.6倍，制得BOPET薄膜；
S4、定型收卷：将BOPET薄膜在230℃下定型，再进行风冷、收卷。
实施例3
本发明提出的一种高耐磨BOPET薄膜，其厚度为25μm，包括聚酯芯层和层叠于聚酯芯层上下表面的功能层，其中上、下功能层的厚度分别为薄膜厚度的14％；所述功能层由以下重量份的原料制成：耐磨剂5％、玻璃粉0.5％，余量为聚酯切片；所述耐磨剂由以下重量份的原料组成：二硫化钼0.8％、三氟丙基甲基聚硅氧烷2.0％、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐4.0％，余量为聚对苯二甲酸丁二酯；
其中，玻璃粉为平均粒径2.0μm的球形玻璃微珠；二硫化钼为纳米二硫化钼；三氟丙基甲基聚硅氧烷的闪点>300℃、燃点>300℃；聚对苯二甲酸丁二酯的数均分子量为1000。
制备方法如下：
S1、熔融挤出：将聚酯切片干燥后加入单螺杆挤出机，经挤出、过滤后作为芯层熔体；将耐磨剂、玻璃粉、聚酯切片按比例混合，经双螺杆挤出机挤出，作为上、下功能层熔体；将上功能层熔体、芯层熔体和下功能层熔体经过三层机构共挤模头在285℃下进行熔融挤出，得膜片；
S2、冷却：将膜片贴附到转动的激冷辊上冷却形成铸片；
S3、双向拉伸：将铸片纵向拉伸3.5倍，再横向拉伸3.8倍，制得BOPET薄膜；
S4、定型收卷：将BOPET薄膜在240℃下定型，再进行风冷、收卷。
将实施例1-3的性能进行检测，并采用市售普通BOPET薄膜(安徽国风塑业、PETT25μm)作为对比例进行对比。检测结果如表1所述。
表1 实施例1-3和对比例的BOPET薄膜的性能检测数据
Figure BDA0002480128660000051
Figure BDA0002480128660000061
根据表中结果所示，本发明制备的BOPET薄膜在显著提高薄膜耐磨性能的同时薄膜光学性能良好。
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)

1.一种高耐磨BOPET薄膜，其特征在于，包括聚酯芯层和层叠于聚酯芯层上下表面的功能层；所述功能层由以下重量份的原料制成：耐磨剂3～5％、玻璃粉0.3～0.5％，余量为聚酯切片；所述耐磨剂由以下重量份的原料组成：二硫化钼0.6～0.8％、三氟丙基甲基聚硅氧烷1.0～2.0％、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐3.0～4.0％，余量为聚对苯二甲酸丁二酯。
2.根据权利要求1所述的高耐磨BOPET薄膜，其特征在于，所述玻璃粉为平均粒径2.0μm的球形玻璃微珠。
3.根据权利要求1或2所述的高耐磨BOPET薄膜，其特征在于，所述二硫化钼为纳米二硫化钼。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高耐磨BOPET薄膜，其特征在于，所述三氟丙基甲基聚硅氧烷的闪点>300℃、燃点>300℃。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高耐磨BOPET薄膜，其特征在于，所述聚对苯二甲酸丁二酯的数均分子量为700-1000。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高耐磨BOPET薄膜，其特征在于，所述薄膜厚度为15～25μm；优选地，所述上、下功能层的厚度各占薄膜厚度的12％～14％。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的高耐磨BOPET薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、熔融挤出：将聚酯切片干燥后加入单螺杆挤出机，经挤出、过滤后作为芯层熔体；将耐磨剂、玻璃粉、聚酯切片按比例混合，经双螺杆挤出机挤出，作为上、下功能层熔体；将上功能层熔体、芯层熔体和下功能层熔体经过三层机构共挤模头进行熔融挤出，得膜片；
S2、冷却：将膜片贴附到转动的激冷辊上冷却形成铸片；
S3、双向拉伸：将铸片纵向拉伸，再横向拉伸，制得BOPET薄膜；
S4、定型收卷：将BOPET薄膜定型，再进行风冷、收卷。
8.根据权利要求7所述的高耐磨BOPET薄膜的制备方法，其特征在于，S1中，三层共挤的挤出温度为275-285℃。
9.根据权利要求7所述的高耐磨BOPET薄膜的制备方法，其特征在于，S3中，纵向拉伸3.2-3.5倍，横向拉伸3.5-3.8倍。
10.根据权利要求7所述的高耐磨BOPET薄膜的制备方法，其特征在于，S4中，定型温度为220-240℃。
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