專利名稱：一種涂布型聚酯薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚酯薄膜，具體地說，涉及一種高附著性的涂布型聚酯薄膜及其制備方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的真空鍍鋁用聚酯薄膜通過電暈處理來增加表面極性來提高薄膜與鋁層的附著性，這種真空鍍鋁聚酯薄膜基本能滿足普通食品包裝要求，但由于這種聚酯薄膜與鍍鋁層的附著性不高，而且隨著儲存時間的增長薄膜表面極性會逐漸減弱或消失，而影響薄膜與鋁層復(fù)合。此外，普通真空鍍鋁聚酯薄膜在高溫高濕條件下也很不穩(wěn)定，聚酯薄膜表面張力劇烈衰減，很難保證加工過程中鍍鋁層不會脫落下來，無法滿足高檔包裝的要求。因此，普通真空鍍鋁聚酯薄膜無·法滿足目前食品包裝行業(yè)直接將包裝袋與食品一道進(jìn)行高溫蒸煮、高溫殺菌的包裝要求。涂布型聚酯薄膜是一種經(jīng)過化學(xué)預(yù)處理的雙向拉伸聚酯薄膜，薄膜涂布面通過電暈后再涂覆一層化學(xué)物質(zhì)。這種薄膜由于其表面涂覆有一層特殊的化學(xué)物質(zhì)，使薄膜表層與涂覆層發(fā)生原位交聯(lián)聚合形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在形成的涂覆層上鍍鋁，明顯提高聚酯薄膜與鋁層的附著力；而且這種薄膜在高溫下仍表現(xiàn)出很好的鍍鋁復(fù)合性能，該種薄膜非常適合像牛奶、咖啡、榨菜、肉類食品等高溫蒸煮、殺菌的加工要求。公開號為CN201456502U的專利公開了一種復(fù)合聚酯薄膜，通過涂覆水溶性丙烯酸樹脂與鋁層復(fù)合，可在120°C條件下蒸煮30分鐘不開裂不脫落，該產(chǎn)品的不足是鍍鋁層與丙烯酸樹脂結(jié)合牢度不均勻，在水煮過程中經(jīng)常會發(fā)生部分丙烯酸樹脂與鍍鋁層一起脫落的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對以上不足，提供一種可與鍍鋁層附著牢固的涂布型聚酯薄膜。本發(fā)明的另一目的是提供一種可與鍍鋁層附著牢固的涂布型聚酯薄膜的制備方法。為解決以上問題，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種涂布型聚酯薄膜，包括聚酯基材，所述聚酯基材的一個表面上涂覆有涂布液形成的涂覆層，其特征在于:所述涂布液主要包括水溶性溶劑、水溶性聚氨酯樹脂和交聯(lián)劑；
所述水溶性聚氨酯樹脂的含量為涂布液總重量的9-25% ；
所述交聯(lián)劑的含量為涂布液總重量的0.1-0.3% ；
所述聚酯薄膜表面的摩擦系數(shù)小于0.6 ;涂覆層的厚度為0.01 0.05 μ m，表面濕潤張力 50_60mN/m。優(yōu)選地，所述水溶性聚氨酯樹脂的固含量為35%。優(yōu)選地，所述水溶性溶劑為正丙醇的水溶液。優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑為氨基磺酸鹽改性異氰酸酯三聚體。
基于以上涂布型聚酯薄膜，所述涂布型聚酯薄膜的制備方法包括以下步驟:
聚酯原料通過擠出機(jī)熔融擠出、冷鼓吸附、縱向拉伸、在線涂布處理、橫向拉伸、牽引和收卷工序制成涂布型聚酯薄膜；
在線涂布處理工序?yàn)?縱向拉伸后的膜片電暈后通過涂布機(jī)時將膜片壓在涂布輥上進(jìn)行電暈面涂布，涂布輥將涂布槽中的涂布液帶至膜片表面進(jìn)行涂布；
涂布液的制備:將水溶性溶劑和水溶性聚氨酯樹脂混合攪拌加熱至60 80°C，在投入涂布槽之前加入交聯(lián)劑，混合均勻過濾并調(diào)節(jié)PH值6 7，制成涂布液。優(yōu)選地，所述涂布液制備中，用亞硫酸調(diào)節(jié)PH值。優(yōu)選地，所述聚酯原料為膜級聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚膜級對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、膜級聚對萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或共聚改性聚酯。優(yōu)選地，所述橫向拉伸工序后所得聚酯薄膜是單層結(jié)構(gòu)、三層共擠或多層結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述聚酯為三層結(jié)構(gòu)，兩表面層含有膜級聚酯母切片，表層中二氧化硅粒徑 1.0-4um、總含量在 200-700ppm。涂布后的膜片經(jīng)過橫拉機(jī)完成橫向拉伸，橫拉結(jié)束后，根據(jù)薄膜用途不同，可以在非涂布面進(jìn)行電暈處理，根據(jù)需要控制電暈功率大小來調(diào)節(jié)非涂布面的表面張力。本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):由于在涂布型聚酯薄膜的聚酯基材表面涂覆有一層涂布液，通過交聯(lián)劑控制交聯(lián)的均勻性，使交聯(lián)聚氨酯層與聚酯薄膜形成交聯(lián)鍵、與鍍鋁層間形成牢固共價鍵，使聚酯基材表層與涂覆層發(fā)生原位交聯(lián)聚合形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，涂覆層具有較高的表面張力和耐水性，因此在形成的涂覆層上鍍鋁，能明顯提高薄膜與鋁層的附著力，達(dá)到了很好的增強(qiáng)鍍鋁效果，解決了在高溫蒸煮條件下局部鍍鋁層從聚酯薄膜上脫落的難題；在高溫高濕條件下，該薄膜仍具有很好的鍍鋁復(fù)合性能，該種薄膜非常適合像牛奶、咖啡、榨菜、肉類食品等高溫蒸煮、殺菌的加工要求。下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


附圖1是本發(fā)明實(shí)施例中涂布型聚酯薄膜的結(jié)構(gòu)示意 圖中，
1-聚酯基材；2-涂覆層。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，如圖1所示，一種涂布型聚酯薄膜，包括聚酯基材，所述聚酯基材的一個表面上涂覆有涂布液形成的涂覆層，涂布液包括水溶性溶劑、水溶性聚氨酯樹脂和交聯(lián)劑；
水溶性聚氨酯樹脂的含量為涂布液總重量的20%，水溶性聚氨酯樹脂的固含量為35% ； 交聯(lián)劑的含量為涂布液總重量的0.256%，交聯(lián)劑為氨基磺酸鹽改性異氰酸酯三聚體。水溶性溶劑為水與正丙醇的混合液，正丙醇含量為涂布液總重量的0.144%，余量為水。以上涂布型聚酯薄膜按照以下方法制備:
聚酯原料通過擠出機(jī)熔融擠出、冷鼓吸附、縱向拉伸、在線涂布處理、橫向拉伸、牽引和收卷工序制成涂布型聚酯薄膜；
在線涂布處理工序?yàn)?縱向拉伸后的膜片電暈后通過涂布機(jī)時將膜片壓在涂布輥上進(jìn)行電暈面涂布，涂布輥將涂布槽中的涂布液帶至膜片表面進(jìn)行涂布；
涂布液的制備:將水溶性溶劑和水溶性聚氨酯樹脂混合攪拌加熱至80°C，在投入涂布槽之前加入交聯(lián)劑，混合均勻過濾并用亞硫酸調(diào)節(jié)PH值為6，制成涂布液。聚酯原料為膜級聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)；
橫向拉伸工序后所得聚酯薄膜是三層結(jié)構(gòu)，兩表面層含有膜級聚酯母切片，膜級聚酯母切片是具有一定含量二氧化硅的聚酯切片，表面層中二氧化硅粒徑1.0-4um、總含量在200ppmo聚酯薄膜涂布面的摩擦系數(shù)平均為0.55 ;涂覆層的厚度平均為0.01 μ m，表面濕潤張力平均為55mN/m。所得涂布膜經(jīng)真空鍍鋁，鋁層厚度300埃，采用EAA熱封的方法檢測鍍鋁層的附著力最大為5.0N/15mm。實(shí)施例2，如圖1所示，一種涂布型聚酯薄膜，包括聚酯基材，所述聚酯基材的一個表面上涂覆有涂布液形成的涂覆層，涂布液包括水溶性溶劑、水溶性聚氨酯樹脂和交聯(lián)劑；
水溶性聚氨酯樹脂的含量為涂布液總重量的25%，水溶性聚氨酯樹脂的固含量為35wt% ；
交聯(lián)劑的含量為涂布液總重量的0.3%。水溶性溶劑為水與正丙醇的混合液，正丙醇含量為涂布液總重量的0.144%，余量為水。以上涂布型聚酯薄膜按照以下方法制備:
聚酯原料通過擠出機(jī)熔融擠出、冷鼓吸附、縱向拉伸、在線涂布處理、橫向拉伸、牽引和收卷工序制成涂布型聚酯薄膜；
在線涂布處理工序?yàn)?縱向拉伸后的膜片電暈后通過涂布機(jī)時將膜片壓在涂布輥上進(jìn)行電暈面涂布，涂布輥將涂布槽中的涂布液帶至膜片表面進(jìn)行涂布；
涂布液的制備:將水溶性溶劑和水溶性聚氨酯樹脂混合攪拌加熱至80°C，在投入涂布槽之前加入交聯(lián)劑，混合均勻過濾并用亞硫酸調(diào)節(jié)PH值為6，制成涂布液。聚酯原料為膜級聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)；
橫向拉伸工序后所得聚酯薄膜是三層結(jié)構(gòu)，兩表面層含有膜級聚酯母切片，膜級聚酯母切片是具有一定含量二氧化硅的聚酯切片，表面層中二氧化硅粒徑1.0-4um、總含量在200ppm。聚酯薄膜涂布面的摩擦系數(shù)平均為0.55 ;涂覆層的厚度平均為0.013 μ m，表面濕潤張力平均為56mN/m。所得涂布膜經(jīng)真空鍍鋁，鋁層厚度300埃，采用EAA熱封的方法檢測鍍鋁層的附著力最大為4.5N/15mm。實(shí)施例3，在其它生產(chǎn)條件如實(shí)例I的相同條件下，通過調(diào)整涂布液中聚氨酯樹脂固含量在9%、15%、18%，所得涂布膜經(jīng)過相同工藝條件下的真空鍍鋁后，采用EAA熱封的方法檢測其鋁層附著力依次3.0N/15mm, 4.0N/15mm, 4.6N/15mm。
以上實(shí)施例中的聚酯原料還可以為聚膜級對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、膜級聚對萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或共聚改性聚酯。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，上述的具體實(shí)施方式
只是示例性的，是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明內(nèi)容，不應(yīng)理解為是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，只要是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案所作的改進(jìn)，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種涂布型聚酯薄膜，包括聚酯基材，所述聚酯基材的一個表面上涂覆有涂布液形成的涂覆層，其特征在于:所述涂布液主要包括水溶性溶劑、水溶性聚氨酯樹脂和交聯(lián)劑； 所述水溶性聚氨酯樹脂的含量為涂布液總重量的9-25% ； 所述交聯(lián)劑的含量為涂布液總重量的0.1-0.3% ； 所述聚酯薄膜表面的摩擦系數(shù)小于0.6 ;涂覆層的厚度為0.01 0.05 μ m，表面濕潤張力 50_60mN/m。
2.如權(quán)利要求1所述的涂布型聚酯薄膜，其特征在于:所述水溶性聚氨酯樹脂的固含量為35%。
3.如權(quán)利要求1所述的涂布型聚酯薄膜，其特征在于:所述水溶性溶劑為正丙醇的水溶液。
4.如權(quán)利要求1所述的涂布型聚酯薄膜，其特征在于:所述交聯(lián)劑為氨基磺酸鹽改性異氰酸酯三聚體。
5.如權(quán)利要求1-4其中之一所述涂布型聚酯薄膜的制備方法，其特征在于:所述制備方法包括以下步驟: 聚酯原料通過擠出機(jī)熔融擠出、冷鼓吸附、縱向拉伸、在線涂布處理、橫向拉伸、牽引和收卷工序制成涂布型聚酯薄膜； 在線涂布處理工序?yàn)?縱向拉伸后的膜片電暈后通過涂布機(jī)時將膜片壓在涂布輥上進(jìn)行電暈面涂布，涂布輥將涂布槽中的涂布液帶至膜片表面進(jìn)行涂布； 涂布液的制備:將水溶性溶劑和水溶性聚氨酯樹脂混合攪拌加熱至60 80°C，在投入涂布槽之前加入交聯(lián)劑，混合均勻過濾并調(diào)節(jié)PH值6 7，制成涂布液。
6.如權(quán)利要求5所述涂布型聚酯薄膜的制備方法，其特征在于:所述涂布液制備中，用亞硫酸調(diào)節(jié)PH值。
7.如權(quán)利要求5所述涂布型聚酯薄膜的制備方法，其特征在于:所述聚酯原料為膜級聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚膜級對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、膜級聚對萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或共聚改性聚酯。
8.如權(quán)利要求5所述涂布型聚酯薄膜的制備方法，其特征在于:所述橫向拉伸工序后所得聚酯薄膜是單層結(jié)構(gòu)、三層共擠或多層結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述涂布型聚酯薄膜的制備方法，其特征在于:所述聚酯為三層結(jié)構(gòu)，兩表面層含有膜級聚酯母切片，表層中二氧化硅粒徑1.0-4um、總含量在200-700ppm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種涂布型聚酯薄膜，包括聚酯基材，所述聚酯基材的一個表面上涂覆有涂布液形成的涂覆層，涂布液主要包括水溶性溶劑、水溶性聚氨酯樹脂和交聯(lián)劑；水溶性聚氨酯樹脂的含量為涂布液總重量的9-25%；交聯(lián)劑的含量為涂布液總重量的0.1-0.3%；聚酯薄膜表面的摩擦系數(shù)小于0.6；涂覆層的厚度為0.01～0.05μm，表面濕潤張力50-60mN/m，涂覆層具有較高的表面張力和耐水性，因此在形成的涂覆層上鍍鋁，能明顯提高薄膜與鋁層的附著力，達(dá)到了很好的增強(qiáng)鍍鋁效果，解決了在高溫蒸煮條件下局部鍍鋁層從聚酯薄膜上脫落的難題；在高溫高濕條件下，該薄膜仍具有很好的鍍鋁復(fù)合性能。
文檔編號B29C69/00GK103144389SQ20131006689
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者郭申, 劉仲民, 常懷民 申請人:山東健元春包裝材料股份有限公司