CN115489188B - 一种家居保护用聚酯薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种家居保护用聚酯薄膜，依次包括上表层、芯层和下表层，芯层的原料为改性聚酯切片；上表层由下述质量份的原料制成：低表面能改性母料5‑10份、抗菌母料5‑10份、聚酯切片80‑90份；下表层由下述质量份的原料制成：抗粘母料5‑10份、功能性聚酯母料90‑95份。本发明的薄膜具有防水、抗菌的功能，强韧性和透明性能优良，且能够进行热贴合，不仅能够起到持久的防护作用，而且安全、卫生，适合用于家居电器、家具等表面覆膜。

Description

一种家居保护用聚酯薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及BOPET薄膜技术领域，尤其涉及一种家居保护用聚酯薄膜及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展以及人们生活水平的不断提高，人们对室内门板、隔墙、衣柜等建材、家具以及各类家用电器的要求越来越高，不仅要求外观精美，而且要环保、卫生。为了防止家具、家电表面受外力出现擦伤、破坏，近年来在上述行业中逐渐兴起在制品表面贴合各种薄膜，对制品表面进行保护，同时起到装饰效果。BOPET薄膜是指双向拉伸聚酯薄膜，其具有强度高、刚性好、透明、光泽度高等特点，而且无嗅、无味、无色、无毒，在家居领域有着很好的应用潜力。但是，市面上的家居用BOPET薄膜存在功能较为单一、强韧性不足的问题，而且，BOPET薄膜通常不能通过热贴合复合到家居表面，需要进行涂胶贴合，不利于家居使用的安全性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种家居保护用聚酯薄膜及其制备方法。
本发明提出的一种家居保护用聚酯薄膜，依次包括上表层、芯层和下表层，所述芯层的原料为改性聚酯切片，所述改性聚酯切片由下述质量份的原料经过共混、熔融、挤出制成：苯磺酰胺3-5份、丙烯酸酯2-4份、甲基丙烯酸缩水甘油酯1-3份、PETG 15-25份、PBT15-25份、PET40-60份；所述上表层由下述质量份的原料制成：低表面能改性母料5-10份、抗菌母料5-10份、聚酯切片80-90份；所述下表层由下述质量份的原料制成：抗粘母料5-10份、功能性聚酯母料90-95份，所述功能性聚酯母料由下述质量份的原料经过酯化、缩聚制成：邻苯二甲酸80-120份、已二酸15-25份、乙二醇20-30份、丙二醇5-10份、苯甲醇4-8份、催化剂0.1-0.2份、稳定剂0.2-0.3份；优选地，所述催化剂为三氧化二锑，稳定剂为磷酸三乙酯。
优选地，所述改性聚酯切片的特性粘度为0.50-0.55dl/g，平均分子质量为28000-32000，分散性指数1.8-2.0。
优选地，所述功能性聚酯母料的特性粘度为0.70-0.72dl/g，平均分子质量为15000-18000，软化温度为110-120℃。
优选地，所述功能性聚酯母料的制备方法为：将邻苯二甲酸、已二酸、乙二醇、丙二醇、苯甲醇、催化剂、稳定剂加入反应釜中，用氮气置换反应釜内空气2次，使釜内氮气压强保持在340-360KPa，开始酯化反应，酯化反应的条件如下：反应釜温度为265-275℃、酯化塔温度为130-140℃、酯化时间为2-3h，反应过程中不断搅拌，搅拌频率为25-50Hz；然后进行缩聚反应，缩聚反应的条件如下：抽真空使釜内压强保持在-100±5KPa，反应釜温度为280-285℃、缩聚时间为1.5-2.0h，反应过程中不断搅拌，搅拌频率为25-50Hz。
优选地，所述低表面能改性母料的制备方法为：将乙二醇、邻苯二甲酸、硅醇、环氧氯丙烷、1,1,5-三氢八氟戊基缩水甘油醚按质量比为(38-40):(120-125):(50-55):(15-20:(12-15)加入反应容器中，在氮气保护下于温度为200-210℃、压力为300-320kpa的条件下反应1-3h，即得。
优选地，所述抗菌母料由下述质量份的原料经过共混、熔融、挤出制成：五氯酚锌10-15份、2-吡啶硫醇-1-氧化锌8-10份、富马酸二甲酯8-10份、芥子萃取物3-5份，PET切片50-60份。
优选地，所述抗粘母料由下述质量百分比的原料经过共混、熔融、挤出制成：抗粘粒子0.5-2.0％，余量为PET切片；优选地，所述抗粘粒子为纳米级二氧化硅、纳米级玻璃微球、纳米级聚甲基丙烯酸甲酯微球中的至少一种。
优选地，所述薄膜的总厚度为12-20μm，其中上表层、下表层的厚度各占薄膜总厚度的12-14％。
一种所述的家居保护用聚酯薄膜的制备方法，包括下述步骤：将芯层原料、上表层原料和下表层原料分别送入不同的双螺杆挤出机中熔融、输送到模头混合挤出，再经过铸片、纵向拉伸、横向拉伸、牵引、收卷，即得。
优选地，芯层原料所使用的双螺杆挤出机温度为215-245℃，上、下表层原料所使用的双螺杆挤出机温度为235-275℃；纵向拉伸、横向拉伸的拉伸倍率为3.5-3.8；横向拉伸的定型温度为210-220℃。
本发明的有益效果如下：
本发明提出了一种家居保护用聚酯薄膜，薄膜芯层通过选用改性聚酯切片，能够有效提高薄膜的韧性、延展性；在上表层添加低表面能改性母料，降低薄膜表面张力至33dyn以下，提高薄膜耐水性；添加抗菌母料，使薄膜具有良好抗菌性能；在下表层添加功能性聚酯母料，使薄膜可直接与家电等制品表面进行热贴合，避免涂胶贴合。本发明的薄膜雾度小于1.5％，光泽度大于140％，热收缩率小于1.0％，表面张力小于33dyn，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌率大于99.9％，薄膜韧性和柔软性优异，在制品转角处或圆角面容易贴合，可直接在家电、家居表面进行热贴合，免去涂胶贴合，不仅能够起到持久的防护作用，而且安全、卫生，适合用于家居电器、家具等表面覆膜。
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。
下述实施例和对比例中，PET购自仪征化纤，型号为FG620；PBT购自仪征化纤，型号为BM433；PETG购自上海红宇，型号为CFS52D。
实施例1
一种家居保护用聚酯薄膜，依次包括上表层、芯层和下表层，芯层的原料为改性聚酯切片，改性聚酯切片由下述质量份的原料经过共混、熔融、挤出制成：苯磺酰胺5份、丙烯酸酯3份、甲基丙烯酸缩水甘油酯2份、PETG 20份、PBT 20份、PET 50份；上表层由下述质量份的原料制成：低表面能改性母料5份、抗菌母料5份、PET切片90份；所述下表层由下述质量份的原料制成：抗粘母料5份、功能性聚酯母料95份，功能性聚酯母料由下述质量份的原料经过酯化、缩聚制成：邻苯二甲酸100份、已二酸20份、乙二醇25份、丙二醇5份、苯甲醇5份、催化剂0.1份、稳定剂0.2份。
其中：
改性聚酯切片的制备方法为：将苯磺酰胺、丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、PETG、PBT、PET机械混合均匀，经过双螺杆挤出机进行熔融挤出，挤出机温度设置范围250-280℃；改性聚酯切片的特性粘度为0.50dl/g，平均分子质量为30000，分散性指数1.8。
功能性聚酯母料的制备方法为：将邻苯二甲酸、已二酸、乙二醇、丙二醇、苯甲醇、催化剂、稳定剂加入反应釜中，用氮气置换反应釜内空气2次，使釜内氮气压强保持在350KPa，开始酯化反应，酯化反应的条件如下：反应釜温度为270℃、酯化塔温度为135℃、酯化时间为2.5h，反应过程中不断搅拌，搅拌频率为50Hz；然后进行缩聚反应，缩聚反应的条件如下：抽真空使釜内压强保持在-100±5KPa，反应釜温度为285℃、缩聚时间为1.5h，反应过程中不断搅拌，搅拌频率为50Hz；功能性聚酯母料的特性粘度为0.70dl/g，平均分子质量为15000，软化温度为110℃。
低表面能改性母料的制备方法为：将乙二醇、邻苯二甲酸、硅醇、环氧氯丙烷、1,1,5-三氢八氟戊基缩水甘油醚按质量比为38:125:50:15:12加入反应容器中，在氮气保护下于温度为200℃、压力为300kpa的条件下反应2h，即得。
抗菌母料由下述质量份的原料经过共混、熔融、挤出制成：五氯酚锌10份、2-吡啶硫醇-1-氧化锌8份、富马酸二甲酯8份、芥子萃取物3份，PET切片50份。
抗粘母料由下述质量百分比的原料经过共混、熔融、挤出制成：纳米级二氧化硅1％，余量为PET切片。
薄膜的总厚度为12μm，其中上表层、下表层的厚度各占薄膜总厚度的12％。
上述家居保护用聚酯薄膜的制备方法包括下述步骤：将芯层原料、上表层原料和下表层原料分别送入不同的双螺杆挤出机中熔融、输送到模头混合挤出，再经过铸片、纵向拉伸、横向拉伸、牵引、收卷，即得，其中芯层原料所使用的双螺杆挤出机温度为215-245℃，上、下表层原料所使用的双螺杆挤出机温度为235-275℃；纵向拉伸、横向拉伸的拉伸倍率为3.6；横向拉伸的定型温度为215℃。
实施例2
一种家居保护用聚酯薄膜，依次包括上表层、芯层和下表层，芯层的原料为改性聚酯切片；上表层由下述质量份的原料制成：低表面能改性母料10份、抗菌母料5份、PET切片85份；所述下表层由下述质量份的原料制成：抗粘母料10份、功能性聚酯母料90份。
薄膜的总厚度为15μm，其中上表层、下表层的厚度各占薄膜总厚度的13％。
改性聚酯切片、功能性聚酯母料、低表面能改性母料、抗菌母料、抗粘母料的原料和制备方法同实施例1。
薄膜的制备方法同实施例1。
对比例1
一种家居保护用聚酯薄膜，依次包括上表层、芯层和下表层，芯层的原料为改性聚酯切片；改性聚酯切片由下述质量份的原料经过共混、熔融、挤出制成：甲基丙烯酸缩水甘油酯2份、PETG 20份、PBT 20份、PET 50份；上表层由下述质量份的原料制成：低表面能改性母料5份、抗菌母料5份、PET切片90份；所述下表层由下述质量份的原料制成：抗粘母料5份、功能性聚酯母料95份。
薄膜的总厚度为12μm，其中上表层、下表层的厚度各占薄膜总厚度的12％。
改性聚酯切片的制备方法以及功能性聚酯母料、低表面能改性母料、抗菌母料、抗粘母料的原料和制备方法同实施例1。
薄膜的制备方法同实施例1。
对比例2
一种家居保护用聚酯薄膜，依次包括上表层、芯层和下表层，芯层的原料为改性聚酯切片；改性聚酯切片由下述质量份的原料经过共混、熔融、挤出制成：苯磺酰胺5份、丙烯酸酯3份、PETG 20份、PBT 20份、PET 50份；上表层由下述质量份的原料制成：低表面能改性母料5份、抗菌母料5份、PET切片90份；所述下表层由下述质量份的原料制成：抗粘母料5份、功能性聚酯母料95份。
薄膜的总厚度为12μm，其中上表层、下表层的厚度各占薄膜总厚度的12％。
改性聚酯切片的制备方法以及功能性聚酯母料、低表面能改性母料、抗菌母料、抗粘母料的原料和制备方法同实施例1。
薄膜的制备方法同实施例1。
对比例3
一种家居保护用聚酯薄膜，依次包括上表层、芯层和下表层，芯层的原料为改性聚酯切片；上表层由下述质量份的原料制成：低表面能改性母料5份、抗菌母料5份、PET切片90份；所述下表层由下述质量份的原料制成：抗粘母料5份、功能性聚酯母料95份，功能性聚酯母料由下述质量份的原料经过酯化、缩聚制成：邻苯二甲酸120份、乙二醇25份、丙二醇5份、苯甲醇5份、催化剂0.1份、稳定剂0.2份。
薄膜的总厚度为12μm，其中上表层、下表层的厚度各占薄膜总厚度的12％。
功能性聚酯母料的制备方法以及改性聚酯切片、低表面能改性母料、抗菌母料、抗粘母料的原料和制备方法同实施例1。
薄膜的制备方法同实施例1。
对比例4
一种家居保护用聚酯薄膜，依次包括上表层、芯层和下表层，芯层的原料为改性聚酯切片；上表层由下述质量份的原料制成：低表面能改性母料5份、抗菌母料5份、PET切片90份；所述下表层由下述质量份的原料制成：抗粘母料5份、功能性聚酯母料95份，功能性聚酯母料由下述质量份的原料经过酯化、缩聚制成：邻苯二甲酸100份、已二酸20份、乙二醇30份、催化剂0.1份、稳定剂0.2份。
薄膜的总厚度为12μm，其中上表层、下表层的厚度各占薄膜总厚度的12％。
功能性聚酯母料的制备方法以及改性聚酯切片、低表面能改性母料、抗菌母料、抗粘母料的原料和制备方法同实施例1。
薄膜的制备方法同实施例1。
试验例
将实施例1-2和对比例1-4的性能进行检测，并采用市售普通BOPET薄膜(12μm)进行对比。检测结果如表1所述。
其中热压复合牢度测试方法：裁取长度不小于150mm，宽(15±0.1)mm的薄膜，将薄膜金属复合面与相同尺寸的、表面粗糙度Ra为(0.15-0.20)μm、厚度(10±1)μm、材质为304不锈钢的金属箔片，沿宽度方向复合，焊面宽度为10mm，上下焊面温度180℃，焊面压力0.18MPa，时间2s。
表1薄膜的性能检测数据
根据表中结果所示，本发明制备的BOPET薄膜可以显著提高薄膜的韧性、柔软性，并可与家电、建材等制品表面直接热贴合。同时，对本发明制备的BOPET薄膜进一步检测结果显示，本发明的薄膜雾度小于1.5％，光泽度大于140％，热收缩率小于1.0％，表面张力小于33dyn，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌率大于99.9％，说明本发明的薄膜还具有高透性、抗菌型、低表面能等特性。
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 (8)

1.一种家居保护用聚酯薄膜，其特征在于，依次包括上表层、芯层和下表层，所述芯层的原料为改性聚酯切片，所述改性聚酯切片由下述质量份的原料经过共混、熔融、挤出制成：苯磺酰胺3-5份、丙烯酸酯2-4份、甲基丙烯酸缩水甘油酯1-3份、PETG 15-25份、PBT15-25份、PET40-60份；所述上表层由下述质量份的原料制成：低表面能改性母料5-10份、抗菌母料5-10份、聚酯切片80-90份；所述下表层由下述质量份的原料制成：抗粘母料5-10份、功能性聚酯母料90-95份，所述功能性聚酯母料由下述质量份的原料经过酯化、缩聚制成：邻苯二甲酸80-120份、已二酸15-25份、乙二醇20-30份、丙二醇5-10份、苯甲醇4-8份、催化剂0.1-0.2份、稳定剂0.2-0.3份；
所述低表面能改性母料的制备方法为：将乙二醇、邻苯二甲酸、硅醇、环氧氯丙烷、1,1,5-三氢八氟戊基缩水甘油醚按质量比为（38-40）:（120-125）:（50-55）:（15-20）:（12-15）加入反应容器中，在氮气保护下于温度为200-210℃、压力为300-320kpa的条件下反应1-3h，即得。
2.根据权利要求1所述的家居保护用聚酯薄膜，其特征在于，所述改性聚酯切片的特性粘度为0.50-0.55dl/g，平均分子质量为28000-32000，分散性指数1.8-2.0。
3.根据权利要求1所述的家居保护用聚酯薄膜，其特征在于，所述功能性聚酯母料的特性粘度为0.70-0.72dl/g，平均分子质量为15000-18000，软化温度为110-120℃。
4.根据权利要求1所述的家居保护用聚酯薄膜，其特征在于，所述抗菌母料由下述质量份的原料经过共混、熔融、挤出制成：五氯酚锌10-15份、2-吡啶硫醇-1-氧化锌8-10份、富马酸二甲酯8-10份、芥子萃取物3-5份，PET切片50-60份。
5.根据权利要求1所述的家居保护用聚酯薄膜，其特征在于，所述抗粘母料由下述质量百分比的原料经过共混、熔融、挤出制成：抗粘粒子0.5-2.0%，余量为PET切片；优选地，所述抗粘粒子为纳米级二氧化硅、纳米级玻璃微球、纳米级聚甲基丙烯酸甲酯微球中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的家居保护用聚酯薄膜，其特征在于，所述薄膜的总厚度为12-20μm，其中上表层、下表层的厚度各占薄膜总厚度的12-14%。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的家居保护用聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：将芯层原料、上表层原料和下表层原料分别送入不同的双螺杆挤出机中熔融、输送到模头混合挤出，再经过铸片、纵向拉伸、横向拉伸、牵引、收卷，即得。
8.根据权利要求7所述的家居保护用聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，芯层原料所使用的双螺杆挤出机温度为215-245℃，上、下表层原料所使用的双螺杆挤出机温度为235-275℃；纵向拉伸、横向拉伸的拉伸倍率为3.5-3.8；横向拉伸的定型温度为210-220℃。
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