CN114228292B

CN114228292B - 一种高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN114228292B
Application number: CN202111523106.6A
Authority: CN
Inventors: 林新土; 贾露; 廖贵何; 陈曦; 郑伟; 颜艺林
Original assignee: Xiamen Changsu Industrial Co Ltd
Current assignee: Xiamen Changsu Industrial Co Ltd
Priority date: 2021-12-13
Filing date: 2021-12-13
Publication date: 2022-09-30
Anticipated expiration: 2041-12-13
Also published as: CN114228292A

Abstract

本发明涉及聚酰胺薄膜技术领域，特别涉及一种高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜及其制备方法和应用。其中，一种高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜，包括第一表层，芯层和第二表层；所述第一表层包括尼龙、尼龙组合物A及防黏尼龙母料；所述芯层包括尼龙、尼龙组合物B及尼龙二次料；所述第二表层包括尼龙、尼龙组合物A及防黏尼龙母料；所述尼龙组合物A与所述尼龙组合物B为生物基尼龙与共聚尼龙的共混物。本发明提供的高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜在满足高拉伸强度和优异的抗穿刺的性能的情况下，还具有高收缩率的性质，适用于对收缩率要求高的产品包装，具有广泛的应用前景。

Description

一种高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及聚酰胺薄膜技术领域，特别涉及一种高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

双向拉伸聚酰胺薄膜(BOPA薄膜)因具有拉伸强度大、阻隔性高、耐穿刺性好等优良特点，而广泛应用于食品包装、电子包装、医药包装等众多行业和领域。

现有BOPA薄膜的热收缩率一般控制在1％左右，以保证下游制袋后包装袋的尺寸稳定性。相对于普通薄膜，高热收缩膜在包装产品后要求具有较大的收缩，保证可以紧束包装物。目前市面上对于收缩有较高要求的包装采用的材料主要有PVC薄膜，聚乙烯薄膜，和聚丙烯薄膜等，但其阻隔性比BOPA薄膜差。

公开号为CN106832907A，公开日为2017年06月13日的中国专利公开了一种高收缩双向拉伸尼龙6薄膜及其制作方法，其公开的双向拉伸尼龙6薄膜热收缩率能够达到8～10％，并具有高拉伸强度、高抗穿刺强度和抗冲击强度的优点。但是，其无法达到热收缩率＞10％的需求。

发明内容

为解决现有工艺中BOPA薄膜收缩率不足的问题，本发明提供一种高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜，包括第一表层，芯层和第二表层；第一表层包括尼龙、尼龙组合物A及防黏尼龙母料；芯层包括尼龙、尼龙组合物B及尼龙二次料；第二表层包括尼龙、尼龙组合物A及防黏尼龙母料；

其中，尼龙组合物A与尼龙组合物B为生物基尼龙与共聚尼龙的共混物。

在一实施例中，第一表层各组分重量百分比为尼龙20％～50％、尼龙组合物A45％～79％、防黏尼龙母料1％～5％；芯层各组分重量百分比为尼龙24％～41％、尼龙组合物B 54％～75％、尼龙二次料1％～5％；第二表层各组分重量百分比为尼龙20％～50％、尼龙组合物A 45％～79％、防黏尼龙母料1％～5％。

在一实施例中，所述生物基尼龙为生物基尼龙56；所述共聚尼龙为尼龙66/612及尼龙66/6中的一种。

在一实施例中，所述尼龙组合物A包括生物基尼龙56，尼龙66/612和相容剂。优选地，所述尼龙66/612中尼龙612结构单元质量百分比为5～15％。

在一实施例中，所述尼龙组合物A中尼龙56，尼龙66/612和相容剂的质量比为6～8：2～3：0.5～1。

在一实施例中所述尼龙组合物B包括生物基尼龙56，尼龙66/6和相容剂。优选地，尼龙66/6中尼龙6结构单元质量百分比为5～20％。

在一实施例中，尼龙组合物B中生物基尼龙56，尼龙66/6和相容剂的质量百分比为6～8：1.5～3：0.5～1。

在一实施例中，所述相容剂为经丙烯酸、马来酸酐、衣康酸或甲基丙烯酸缩水甘油酯官能团接枝改性的聚醚嵌段酰胺共聚物中的一种或组合。

在一实施例中，所述尼龙为尼龙6、尼龙66/6、尼龙6/66、尼龙610、尼龙612、尼龙12、尼龙1010、MXD6、尼龙6I/6T中的一种或组合。

在一实施例中，所述尼龙二次料为含有生物基尼龙56，尼龙66/612、尼龙66/6料和防黏尼龙母料的尼龙混合料。

在一实施例中，所述第一表层和第二表层至少一面进行电晕处理，其电晕值＞52dyn。

在一实施例中，所述薄膜的总厚度为12～35μm，其中第一表层及第二表层厚度为1.2～4.5μm。

进一步地，所述双轴取向聚酰胺系树脂薄膜的制备方法是将原料助剂从T型模头熔融挤出，并使其与激冷辊接触冷却，在将由此得到的未取向薄膜铸片进行双向拉伸而得到双轴取向聚酰胺系树脂薄膜。

进一步地，所述的制备方法中采用磁悬浮线性电机同步拉伸技术进行横纵向同步拉伸形成薄膜，其中拉伸温度为170℃～205℃，拉伸倍率为2.5×2.5～3.5×3.5。

本发明提供一种制备如上任意所述的高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：

A1、将第一表层，芯层和第二表层中各组分按比例以喂料秤供给的方式，通过各自的挤出机熔融后，统一经过T型模头流出，在激冷辊上冷却，形成未拉伸铸片，其中激冷辊温度为18～38℃。

A2、将未拉伸铸片在加热状态下进行拉伸，得到薄膜。

A3、将步骤A2中得到的薄膜经过热定型、第一表层和第二表层中的至少一层进行电晕处理后即得所述高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜。

优选的，拉伸方法采用磁悬浮线性电机同步拉伸技术，使未拉伸铸片进行横纵向同步拉伸形成薄膜，拉伸温度为170℃～205℃，拉伸倍率为2.5*2.5～3.5*3.5。

本发明还提供一种采用了如上任意所述的高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜的包装材料。

本发明提供的高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜在满足高拉伸强度和优异的抗穿刺的性能的情况下，还具有高收缩率的性质，适用于对收缩率要求高的产品包装，具有广泛的应用前景。同时，本发明在生产过程中使用回收料和生物基尼龙，还具有低碳环保的优点。

本发明的其他特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。

图1为本发明提供的一种高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜结构示意图；

附图标记：

1第一表层 2芯层 3第二表层

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；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。

在本发明的描述中，需要说明的是，本发明所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本发明的限制；应进一步理解，本发明所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本发明中明确如此定义之外。

实施例1

一种高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜，厚度为15μm，第一表层和第二表层厚度为1.8μm。

第一表层由50％尼龙6、45％的尼龙组合物A和5％防黏尼龙母料组成；芯层由41％尼龙6、54％尼龙组合物B和5％的尼龙二次料组成；第二表层由44％尼龙6、55％的尼龙组合物A和1％防黏尼龙母料组成。

尼龙组合物A由生物基尼龙56、尼龙66/612和马来酸酐接枝改性的聚醚嵌段酰胺共聚物组成，含量比为6：2：0.5。

尼龙组合物B由生物基尼龙56、尼龙66/6和马来酸酐接枝改性的聚醚嵌段酰胺共聚物组成，含量比为6：1.5：0.5。

其制备方法如下：

B1、将第一表层，芯层和第二表层中各组分按比例以喂料秤供给的方式，通过各自的挤出机熔融后，统一经过T型模头流出，在激冷辊上冷却，形成未拉伸铸片，其中激冷辊温度为18～38℃。

B2、将未拉伸铸片在加热状态下采用磁悬浮线性电机同步拉伸技术，使未拉伸铸片进行横纵向同步拉伸形成薄膜，拉伸温度为170℃～205℃，拉伸倍率为2.5*2.5～3.5*3.5。

B3、将步骤B2中得到的薄膜经过热定型，并对第一表层进行电晕处理，即得所述高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜。

实施例2

第一表层由39％尼龙66/6、60％的尼龙组合物A和1％防黏尼龙母料组成；芯层由37％尼龙6、60％尼龙组合物B和3％的尼龙二次料组成；第二表层由39％尼龙6/66、60％的尼龙组合物A和1％防黏尼龙母料组成。

尼龙组合物A由生物基尼龙56、尼龙66/612和马来酸酐接枝改性的聚醚嵌段酰胺共聚物组成，含量比为7：2.5：0.5。

尼龙组合物B由生物基尼龙56、尼龙66/6和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性的聚醚嵌段酰胺共聚物组成，含量比为7：2：1。

其制备方法与实施例1相同。

实施例3

第一表层由29％尼龙610、70％的尼龙组合物A和1％防黏尼龙母料组成；芯层由24％尼龙610、75％尼龙组合物B和1％的尼龙二次料组成；第二表层由20％尼龙610、79％的尼龙组合物A和1％防黏尼龙母料组成。

尼龙组合物A由生物基尼龙56、尼龙66/612和丙烯酸接枝改性的聚醚嵌段酰胺共聚物组成，含量比为8：2.5：0.5。

尼龙组合物B由生物基尼龙56、尼龙66/6和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性的聚醚嵌段酰胺共聚物组成，含量比为8：3：1。

其制备方法与实施例1相同。

对比例1

普通市售BOPA薄膜

对比例2

一种双向拉伸聚酰胺薄膜，厚度为15μm，第一表层和第二表层厚度为1.8μm。

第一表层由69％尼龙6、30％的尼龙组合物A和1％防黏尼龙母料组成；芯层由69％尼龙6、30％尼龙组合物B和1％的尼龙二次料组成；第二表层由69％尼龙6、30％的尼龙组合物A和1％防黏尼龙母料组成。

其制备方法与实施例1相同。

对比例3

第一表层由99％尼龙6和1％防黏尼龙母料组成；芯层由45％尼龙6、54％尼龙组合物B和1％的尼龙二次料组成；第二表层由99％尼龙6和1％防黏尼龙母料组成。

其制备方法与实施例1相同。

对比例4

一种双向拉伸聚酰胺薄膜，厚度为15μm，第一表层和第二表层厚度为1.8μm。第一表层由49％尼龙6、50％的尼龙组合物A和1％防黏尼龙母料组成；芯层由99％尼龙6和1％的尼龙二次料组成；第二表层由44％尼龙6、55％的尼龙组合物A和1％防黏尼龙母料组成。

其制备方法与实施例1相同。

本发明对上述各实施例和比较例的相关性能进行了测试，测试项目及方法见表1，具体测试结果如表2所示。

表1测试项目及方法

表2测试结果

从以上数据可以看出，实施例1～3相比对比例1具有更高的拉伸强度、断裂伸长率及抗穿刺强度，对比例1普通市售BOPA薄膜收缩率≤3％，不具备热收缩能力，而实施例1～3收缩率均＞10％，体现出本发明提供的高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜的优异收缩性能。

从实施例1～3与对比例2可以看出，在减少各层中尼龙组合物的用量时，制得薄膜强度少量下降，收缩率大幅下降，无法满足收缩率＞10％的要求。

同时，由实施例1～3与对比例3～4可以看出，当只在芯层或第一表层及第二表层使用尼龙组合物与尼龙配合的情况下，均出现薄膜强度少量下降，收缩率大幅下降的情况，无法达到要求，说明若想达到预期收缩率，需第一表层、第二表层及芯层的组分、配比整体配合作用，

综上所述，本发明提供的高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜，具有较佳的收缩率，较高的拉伸强度、断裂伸长率和优异的抗穿刺的性能，特别适用于对收缩率要求高的产品包装，具有广泛的应用前景。

另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本发明的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。

尽管本文中较多的使用了诸如第一表层、芯层、第二表层等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的；本发明实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜，其特征在于：包括第一表层，芯层和第二表层；所述第一表层包括尼龙、尼龙组合物A及防黏尼龙母料；所述芯层包括尼龙、尼龙组合物B及尼龙二次料；所述第二表层包括尼龙、尼龙组合物A及防黏尼龙母料；

其中，所述尼龙组合物A与所述尼龙组合物B为生物基尼龙与共聚尼龙的共混物；

所述第一表层各组分重量百分比为尼龙20%～50%、尼龙组合物A 45%～79%、防黏尼龙母料1%～5%；所述芯层各组分重量百分比为尼龙24%～41%、尼龙组合物B 54%～75%、尼龙二次料1%～5%；所述第二表层各组分重量百分比为尼龙20%～50%、尼龙组合物A 45%～79%、防黏尼龙母料1%～5%；

所述生物基尼龙为生物基尼龙56；所述共聚尼龙为尼龙66/612及尼龙66/6中的一种；

所述尼龙组合物A包括生物基尼龙56，尼龙66/612和相容剂；所述尼龙组合物B包括生物基尼龙56，尼龙66/6和相容剂；

所述相容剂为经丙烯酸、马来酸酐、衣康酸或甲基丙烯酸缩水甘油酯官能团接枝改性的聚醚嵌段酰胺共聚物中的一种或组合；

所述尼龙为尼龙6、尼龙66/6、尼龙6/66、尼龙 610、尼龙612、尼龙12、尼龙1010、MXD6、尼龙6I/6T中的一种或组合；

所述第一表层和第二表层至少一面进行电晕处理，其电晕值＞52dyn；

所述薄膜的总厚度为12～35μm，其中第一表层及第二表层厚度为1.2～4.5μm。

2.一种如权利要求1所述的高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将第一表层，芯层和第二表层中各组分按比例喂料，通过各自的挤出机熔融后，挤出、冷却，形成未拉伸铸片；

S2、将未拉伸铸片在加热状态下进行拉伸，得到薄膜;

S3、将步骤S2中得到的薄膜经过热定型、电晕处理即得所述高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜。

3.一种包装材料，其特征在于，采用了如权利要求1所述的高收缩型双轴取向聚酰胺薄膜。