CN113103705A - 一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜，包括第一表层、芯层和第二表层，按质量百分比含量所述第一表层中：MXD6为10～20％、PA6为76～88％和配套助剂为2～4％，按质量百分比含量所述第二表层中：MXD6为10～15％、PA6为81～88％和配套助剂为2～4％。本发明还公开了一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法。本发明有效地防止了在该低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜加工过程中粘辊现象的发生，不会造成薄膜表面损伤，保证了正常生产和薄膜品质，同时控制薄膜的横向收缩率和纵向收缩率，使得薄膜具有较低的热收缩率，从而有效提升该低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜的力学性能。

Description

一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，具体为一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法。
背景技术
MXD6(一种由间苯二甲胺和已二酸缩聚而成的尼龙)与其他的聚酰胺材料相比，在热风或蒸煮处理时由于其分子量大，且含有苯环，所以有玻璃化温度与熔点较高的特点。利用此特点，可以制作成具有低收缩率的的薄膜。但其与PA6(尼龙6)薄膜相比，MXD6存在柔软性差的特点，如单独使用则薄膜脆性较大。综合两种材料的特点，在不过多影响材料力学性能的前提下，将两种材料熔融共混，挤出铸片后再双向拉伸，可制作成低收缩率的薄膜。但是两种材料的加工特性差异较大，其中PA6的玻璃化转变温度为55℃，而MXD6的玻璃化转变温度为85℃，如按照通常的双向拉伸尼龙薄膜(BOPA薄膜)生产工艺很难实现正常生产，其在MD拉伸(纵向拉伸)阶段存在以下矛盾：拉伸温度设置在MXD6的TG温度(玻璃化温度)以上，则远超PA6的正常加工温度，此时薄膜与拉伸辊出现粘连现象，造成薄膜表面损伤，严重影响生产过程和薄膜品质；若温度太低，由于含有MXD6，薄膜无法进行拉伸，使生产无法正常进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法，有效地防止了加工过程中粘辊现象的发生，不会造成薄膜表面损伤，保证了正常生产和薄膜品质，同时控制薄膜的横向收缩率和纵向收缩率，使得薄膜具有较低的热收缩率，从而有效提升力学性能，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜，包括第一表层、芯层和第二表层；
按质量百分比含量所述第一表层中：MXD6为10～20％、PA6为76～88％和配套助剂为2～4％；
按质量百分比含量所述第二表层中：MXD6为10～15％、PA6为81～88％和配套助剂为2～4％。
作为本发明的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述配套助剂选自开口剂、抗静电剂、爽滑剂、防结块剂、热稳定剂、抗氧化剂、耐光剂、耐冲击性改良剂中的一种或任意几种的组合。
作为本发明的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述开口剂为气相法二氧化硅、沉淀法二氧化硅中的一种或两种的组合；所述爽滑剂为聚硅氧烷、改性聚硅氧烷中的一种或两种的混合物。
作为本发明的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述第一表层厚度为3～5μm，所述芯层厚度为5～9μm，所述第二表层厚度为3～5μm。
作为本发明的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述第一表层、所述芯层和所述第二表层的厚度均为5μm。
作为本发明的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，按质量百分比含量所述芯层中：MXD6为100％。
一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1.将含有质量百分比含量为10～20％的MXD6、质量百分比含量为76～88％的PA6和质量百分比含量为2～4％的配套助剂通过熔融挤出获得第一表层熔体；
S2.将含有质量百分比含量为100％的MXD6通过熔融挤出获得芯层熔体；
S3.将含有质量百分比含量为10～15％的MXD6、质量百分比含量为81～88％的PA6和质量百分比含量为2～4％的配套助剂通过熔融挤出获得第二表层熔体；
S4.对第一表层熔体、芯层熔体和第二表层熔体通过共挤模头进行共挤出，并流延至激冷辊获得铸片；
S5.对获得的铸片进行纵向拉伸和横向拉伸形成由第一表层、芯层和第二表层构成的三层结构的低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜。
作为本发明的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述S4中对所述第一表层熔体、所述芯层熔体和所述第二表层熔体进行共挤出时的加工温度为260～265℃。
作为本发明的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，所述S5在纵向拉伸时采用的是两点拉伸，拉伸倍率为2～4倍，拉伸时的温度为70～80℃，在横向拉伸时的温度为110～120℃。
作为本发明的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜优选的，还包括通过收卷设备对构成的三层结构薄膜进行收卷，在所述收卷设备进行收卷时对所述第一表层和所述第二表层中的至少一者进行电晕处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在MXD6和PA6中加入配套助剂，并分别以一定的质量百分比熔融挤出第一表层熔体和第二表层熔体，再对第一表层熔体、芯层熔体和第二表层熔体通过共挤模头进行共挤出，有效地防止了在该低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜加工过程中粘辊现象的发生，不会造成薄膜表面损伤，保证了正常生产和薄膜品质，同时控制薄膜的横向收缩率和纵向收缩率，使得薄膜具有较低的热收缩率，从而有效提升该低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜的力学性能。
附图说明
图1为本发明的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜，包括第一表层、芯层和第二表层；
按质量百分比含量所述第一表层中：MXD6为10％、PA6为88％和配套助剂为2％；
按质量百分比含量所述第二表层中：MXD6为10％、PA6为88％和配套助剂为2％。
作为本发明的一种技术优化方案，所述配套助剂为开口剂和爽滑剂的组合。
作为本发明的一种技术优化方案，所述开口剂为气相法二氧化硅；所述爽滑剂为聚硅氧烷。
作为本发明的一种技术优化方案，所述第一表层厚度为3μm，所述芯层厚度为7μm，所述第二表层厚度为4μm。
作为本发明的一种技术优化方案，按质量百分比含量所述芯层中：MXD6为100％。
一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1.将含有质量百分比含量为10％的MXD6、质量百分比含量为88％的PA6和质量百分比含量为2％的配套助剂通过熔融挤出获得第一表层熔体；
S2.将含有质量百分比含量为100％的MXD6通过熔融挤出获得芯层熔体；
S3.将含有质量百分比含量为10％的MXD6、质量百分比含量为88％的PA6和质量百分比含量为2％的配套助剂通过熔融挤出获得第二表层熔体；
S4.对第一表层熔体、芯层熔体和第二表层熔体通过共挤模头进行共挤出，并流延至激冷辊获得铸片；
S5.对获得的铸片进行纵向拉伸和横向拉伸形成由第一表层、芯层和第二表层构成的三层结构的低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜。
作为本发明的一种技术优化方案，所述S4中对所述第一表层熔体、所述芯层熔体和所述第二表层熔体进行共挤出时的加工温度为260℃。
作为本发明的一种技术优化方案，所述S5在纵向拉伸时采用的是两点拉伸，拉伸倍率为2倍，拉伸时的温度为70℃，在横向拉伸时的温度为110℃。
作为本发明的一种技术优化方案，还包括通过收卷设备对构成的三层结构薄膜进行收卷，在所述收卷设备进行收卷时对所述第一表层和所述第二表层中的至少一者进行电晕处理。
实施例2
一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜，包括第一表层、芯层和第二表层；
按质量百分比含量所述第一表层中：MXD6为10％、PA6为86％和配套助剂为4％；
按质量百分比含量所述第二表层中：MXD6为10％、PA6为86％和配套助剂为4％。
作为本发明的一种技术优化方案，所述配套助剂为开口剂和爽滑剂的组合。
作为本发明的一种技术优化方案，所述开口剂为沉淀法二氧化硅；所述爽滑剂为聚硅氧烷。
作为本发明的一种技术优化方案，所述第一表层、所述芯层和所述第二表层的厚度均为5μm。
作为本发明的一种技术优化方案，按质量百分比含量所述芯层中：MXD6为100％。
一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1.将含有质量百分比含量为10％的MXD6、质量百分比含量为86％的PA6和质量百分比含量为4％的配套助剂通过熔融挤出获得第一表层熔体；
S2.将含有质量百分比含量为100％的MXD6通过熔融挤出获得芯层熔体；
S3.将含有质量百分比含量为10％的MXD6、质量百分比含量为86％的PA6和质量百分比含量为4％的配套助剂通过熔融挤出获得第二表层熔体；
S4.对第一表层熔体、芯层熔体和第二表层熔体通过共挤模头进行共挤出，并流延至激冷辊获得铸片；
S5.对获得的铸片进行纵向拉伸和横向拉伸形成由第一表层、芯层和第二表层构成的三层结构的低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜。
作为本发明的一种技术优化方案，所述S4中对所述第一表层熔体、所述芯层熔体和所述第二表层熔体进行共挤出时的加工温度为265℃。
作为本发明的一种技术优化方案，所述S5在纵向拉伸时采用的是两点拉伸，拉伸倍率为4倍，拉伸时的温度为80℃，在横向拉伸时的温度为120℃。
作为本发明的一种技术优化方案，还包括通过收卷设备对构成的三层结构薄膜进行收卷，在所述收卷设备进行收卷时对所述第一表层和所述第二表层中的至少一者进行电晕处理。
对比例1
将含有质量百分比含量为25％的MXD6、质量百分比含量为73％的PA6和质量百分比含量为2％的配套助剂通过熔融挤出获得第一表层熔体，其中配套助剂为开口剂和爽滑剂的组合，开口剂为气相法二氧化硅，爽滑剂为聚硅氧烷；
将含有质量百分比含量为100％的MXD6通过熔融挤出获得芯层熔体；
将含有质量百分比含量为10％的MXD6、质量百分比含量为88％的PA6和质量百分比含量为2％的配套助剂通过熔融挤出获得第二表层熔体，其中配套助剂为开口剂和爽滑剂的组合，开口剂为气相法二氧化硅，爽滑剂为聚硅氧烷；
对第一表层熔体、芯层熔体和第二表层熔体通过共挤模头进行共挤出，其中对第一表层熔体、芯层熔体和第二表层熔体进行共挤出时的加工温度为260℃，并流延至激冷辊获得铸片；
对获得的铸片进行纵向拉伸和横向拉伸形成由第一表层、芯层和第二表层构成的三层结构的低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜，其中在纵向拉伸时采用的是两点拉伸，拉伸倍率为2倍，拉伸时的温度为70℃，在横向拉伸时的温度为110℃。
对比例2
将含有质量百分比含量为10％的MXD6、质量百分比含量为86％的PA6和质量百分比含量为4％的配套助剂通过熔融挤出获得第一表层熔体，其中配套助剂为开口剂和爽滑剂的组合，开口剂为气相法二氧化硅，爽滑剂为聚硅氧烷；
将含有质量百分比含量为100％的MXD6通过熔融挤出获得芯层熔体；
将含有质量百分比含量为20％的MXD6、质量百分比含量为76％的PA6和质量百分比含量为4％的配套助剂通过熔融挤出获得第二表层熔体，其中配套助剂为开口剂和爽滑剂的组合，开口剂为气相法二氧化硅，爽滑剂为聚硅氧烷；
对第一表层熔体、芯层熔体和第二表层熔体通过共挤模头进行共挤出，其中对第一表层熔体、芯层熔体和第二表层熔体进行共挤出时的加工温度为265℃，并流延至激冷辊获得铸片；
对获得的铸片进行纵向拉伸和横向拉伸形成由第一表层、芯层和第二表层构成的三层结构的低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜，其中在纵向拉伸时采用的是两点拉伸，拉伸倍率为4倍，拉伸时的温度为80℃，在横向拉伸时的温度为120℃。
将以上实施例获得的低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜与对比例获得的双向拉伸聚酰胺薄膜进行对比，对比结果如下表所示：
Figure BDA0003066118190000091
综上所述，本发明在MXD6和PA6中加入配套助剂，并分别以一定的质量百分比熔融挤出第一表层熔体和第二表层熔体，再对第一表层熔体、芯层熔体和第二表层熔体通过共挤模头进行共挤出，有效地防止了在该低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜加工过程中粘辊现象的发生，不会造成薄膜表面损伤，保证了正常生产和薄膜品质，同时控制薄膜的横向收缩率和纵向收缩率，使得薄膜具有较低的热收缩率，从而有效提升该低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜的力学性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：包括第一表层、芯层和第二表层；
按质量百分比含量所述第一表层中：MXD6为10～20％、PA6为76～88％和配套助剂为2～4％；
按质量百分比含量所述第二表层中：MXD6为10～15％、PA6为81～88％和配套助剂为2～4％。
2.根据权利要求1所述的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：所述配套助剂选自开口剂、抗静电剂、爽滑剂、防结块剂、热稳定剂、抗氧化剂、耐光剂、耐冲击性改良剂中的一种或任意几种的组合。
3.根据权利要求2所述的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：所述开口剂为气相法二氧化硅、沉淀法二氧化硅中的一种或两种的组合；所述爽滑剂为聚硅氧烷、改性聚硅氧烷中的一种或两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：所述第一表层厚度为3～5μm，所述芯层厚度为5～9μm，所述第二表层厚度为3～5μm。
5.根据权利要求4所述的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：所述第一表层、所述芯层和所述第二表层的厚度均为5μm。
6.根据权利要求1所述的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜，其特征在于：按质量百分比含量所述芯层中：MXD6为100％。
7.一种如权利要求1～6所述低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将含有质量百分比含量为10～20％的MXD6、质量百分比含量为76～88％的PA6和质量百分比含量为2～4％的配套助剂通过熔融挤出获得第一表层熔体；
S2.将含有质量百分比含量为100％的MXD6通过熔融挤出获得芯层熔体；
S3.将含有质量百分比含量为10～15％的MXD6、质量百分比含量为81～88％的PA6和质量百分比含量为2～4％的配套助剂通过熔融挤出获得第二表层熔体；
S4.对第一表层熔体、芯层熔体和第二表层熔体通过共挤模头进行共挤出，并流延至激冷辊获得铸片；
S5.对获得的铸片进行纵向拉伸和横向拉伸形成由第一表层、芯层和第二表层构成的三层结构的低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜。
8.根据权利要求7所述的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，其特征在于：所述S4中对所述第一表层熔体、所述芯层熔体和所述第二表层熔体进行共挤出时的加工温度为260～265℃。
9.根据权利要求7所述的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，其特征在于：所述S5在纵向拉伸时采用的是两点拉伸，拉伸倍率为2～4倍，拉伸时的温度为70～80℃，在横向拉伸时的温度为110～120℃。
10.根据权利要求7所述的一种低收缩率双向拉伸聚酰胺薄膜的制备方法，其特征在于：还包括通过收卷设备对构成的三层结构薄膜进行收卷，在所述收卷设备进行收卷时对所述第一表层和所述第二表层中的至少一者进行电晕处理。
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