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一种消光尼龙薄膜及其制备方法

一种消光尼龙薄膜及其制备方法

IPC分类号 : C08L77/02,C08L33/12,C08K7/18,C08K5/20,C08K3/34,C08J9/10,B32B27/34,B32B27/06,B32B27/18,B29D7/01,B29C48/08,B29C59/00,B29C59/16

申请号
CN201811348697.6
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2018-11-13
  • 公开号: 109517372B
  • 公开日: 2019-03-26
  • 主分类号: C08L77/02
  • 专利权人: 湖南工业大学

专利摘要

本发明提供一种消光尼龙薄膜,包括防粘层、芯层和消光发泡层;所述防粘层包含97~99份重量的尼龙树脂、0.5~2份重量的防粘剂、0.5~1份重量的爽滑剂;所述芯层包含尼龙树脂;所述消光发泡层包含91~97份重量的尼龙树脂、2~5份重量的发泡剂、0.5~2份重量的发泡引发剂、0.5~2份重量的消光粉。本发明还提供一种消光尼龙薄膜的制备方法,可有效提高消光效果又可降低生产成本。

权利要求

1.一种消光尼龙薄膜的制备方法,包括以下步骤:

将防粘层、芯层以及消光发泡层分别投入至各自对应的挤出机中熔融挤出,经过T型模头流延至激冷辊上冷却铸片,激冷辊温度为25℃~30℃;其中,所述防粘层含97~99份重量的尼龙树脂、0.5~2份重量的防粘剂、0.5~1份重量的爽滑剂;所述芯层包含尼龙树脂;所述消光发泡层包含91~97份重量的尼龙树脂、2~5份重量的发泡剂、0.5~2份重量的发泡引发剂、0.5~2份重量的消光粉;

将铸片经过恒温水槽进行热水处理,然后除干表面水分,再进入拉伸箱的拉伸区进行同步拉伸,拉伸温度为150~180℃,拉伸倍率2.5*2.5~3.3*3.3;

将通过拉伸后的薄膜进行光照处理,使发泡引发剂产生作用,从而引发发泡剂分解发泡,其中,光照时间为5~20s,所用光源为激光或红外线光;

经过发泡的薄膜在定型区进行退火处理,退火温度200℃~210℃,并给予松弛,松弛比例2%~5%;

最后收卷,制得消光尼龙薄膜;

所述制备方法进一步包括:将所述发泡剂、所述发泡引发剂及所述消光粉预先用去离子水与乙醇混合溶液进行溶解,加热至50~70℃并保压及充分搅拌混合均匀,再抽滤烘干,研磨成粉末状,使消光粉表面包覆一层由发泡剂及发泡引发剂组成的包覆层。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述去离子水与所述乙醇按照体积比2:1混合。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述激光波长为400nm~700nm,所述红外线光波长为2000~3000nm。

说明书

技术领域

本发明涉及双向拉伸薄膜领域,具体涉及双向拉伸尼龙薄膜领域。

技术背景

双向拉伸薄膜是高分子树脂经熔融挤出形成片材,再经过纵向和和横向两个方向的拉伸而制备。是高分子加工方式的一种。经过分子取向后,薄膜的力学性能得到极大的提高,通常是未拉伸薄膜的5-6倍以上。同时,经过双向拉伸后其厚度均匀性得到显著提高,可制得非常薄的薄膜制品。

双向拉伸尼龙薄膜是继双向拉伸聚丙烯薄膜,双向拉伸聚酯薄膜之后,生产量第三大的一种双向拉伸薄膜。其具有拉伸强度大,阻隔性能高,耐蒸煮,耐穿刺,柔韧性强,光学性能优异,耐化学性能优异等特点,在食品包装、日化包装、医药包装、电子包装等领域广泛应用。在目前的双向拉伸尼龙薄膜制品中,主要以通用产品为主,如印刷级,复合级的产品,而功能性产品的市场保有量较小,这既有市场需求少也有功能型双向拉伸尼龙薄膜技术还有待提高的原因。随着经济的不断发展,市场对尼龙薄膜产品提出了更高的要求。在需要高档包装的领域,基于多种考虑,消光尼龙薄膜是一种很好的解决方案。

目前市场上能够提供的消光尼龙薄膜通常有两种方式进行生产:一、通过涂覆的方式将消光料涂覆在普通BOPA光膜的表层,这需要普通BOPA光膜的生产和在涂布机上将消光料涂覆到BOPA薄膜上两步,产品质量不稳定、产量低、过程繁琐、成本高,而且其消光剂有效含量受工艺限制不能太高,从而其消光效果通常不佳,且易脱层;二、在配方中加入消光剂,如硫酸钡、二氧化硅、PMMA等,通过熔融挤出再双向拉伸,从而在双向拉伸尼龙薄膜上形成消光层而得到消光效果。但是这种生产方式受限于消光剂本身的原因,其添加量不能太高,而且所制得的薄膜消光效果不佳,其光泽度>20%,而雾度<50%。而通常来讲,消光膜的光泽度<10%,雾度>70%才认为消光效果较佳。

发明内容

针对上述问题,本发明提出了一种改进方案,可以提高消光尼龙薄膜的消光效果,同时又可以提高生产效率。

一种消光尼龙薄膜,包括防粘层、芯层和消光发泡层;所述防粘层包含97~99份重量的尼龙树脂、0.5~2份重量的防粘剂、0.5~1份重量的爽滑剂;所述芯层包含尼龙树脂;所述消光发泡层包含91~97份重量的尼龙树脂、2~5份重量的发泡剂、0.5~2份重量的发泡引发剂、0.5~2份重量的消光粉。

作为进一步改进的,所述发泡剂为碳酸钠、碳酸铵、草酸铵、氯化石蜡、三聚氰胺、甘氨酸、双氰胺、密胺、乙二酸胺、亚硝酸铵、硼氢化钾、硼氢化钠、叠氮化合物、N-亚硝基化合物、尿素衍生物、对甲苯磺酰丙酮腙中的一种或其组合。

作为进一步改进的,所述发泡引发剂为金属的脂酸酸盐、镧系元素硫酸盐、稀土氧化物、碱金属氧化物、碱土金属氧化物、第ⅢA主族金属元素的氯化物、有机碱、尿素、磷钨酸钠、磷钨酸钾、磷钨酸铍中的一种或其组合。

作为进一步改进的,所述消光粉为二氧化硅、碳化硅、硫酸钡、PMMA粉中的一种或其组合。

作为进一步改进的,所述防粘剂为氧化铈、球形二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、硅藻土、石英石、白云石粉、绿泥石、透闪石中的一种或其组合。

作为进一步改进的,所述爽滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺、PE蜡、EBS、硅酮中的一种或其组合。

本发明还提供一种消光尼龙薄膜的制备方法,包括以下步骤:

将防粘层、芯层以及消光发泡层分别投入至各自对应的挤出机中熔融挤出,经过T型模头流延至激冷辊上冷却铸片,激冷辊温度为25℃~30℃;其中,所述防粘层含97~99份重量的尼龙树脂、0.5~2份重量的防粘剂、0.5~1份重量的爽滑剂;所述芯层包含尼龙树脂;所述消光发泡层包含91~97份重量的尼龙树脂、2~5份重量的发泡剂、0.5~2份重量的发泡引发剂、0.5~2份重量的消光粉;

将铸片经过恒温水槽进行热水处理,然后除干表面水分,再进入拉伸箱的拉伸区进行同步拉伸,拉伸温度为150~180℃,拉伸倍率2.5*2.5~3.3*3.3;

将通过拉伸后的薄膜进行光照处理,使发泡引发剂产生作用,从而引发发泡剂分解发泡,其中,光照时间为5~20s,所用光源为激光或红外线光;

经过发泡的薄膜在定型区进行退火处理,退火温度200℃~210℃,并给予松弛,松弛比例2%~5%;

最后收卷,制得消光尼龙薄膜。

作为进一步改进的,所述方法进一步包括:将所述发泡剂、所述发泡引发剂及所述消光粉预先用去离子水与乙醇混合溶液进行溶解,加热至50~70℃并保压及充分搅拌混合均匀,再抽滤烘干,研磨成粉末状,使消光粉表面包覆一层由发泡剂及发泡引发剂组成的包覆层。

作为进一步改进的,所述去离子水与所述乙醇按照体积比2:1混合。

作为进一步改进的,所述激光波长为400nm~700nm,所述红外线光波长为2000~3000nm。

本发明提供的消光尼龙薄膜及其制备方法具有如下优点:在消光发泡层中,由发泡剂及发泡引发剂包覆的消光粉均匀地分散在尼龙树脂中,在铸片和双向拉伸过程中,发泡剂不会受热而分解;其分解是在激光或红外光的诱导下,使发泡引发剂产生作用,从而激发发泡剂进行分解,产生气体而发泡。另外,发泡是以消光粉为中心进行发泡,将消光粉包裹在泡孔中。而在消光发泡层外表面,则出现开口泡孔,由此产生的微粗糙表面,从而使入射光照射到消光发泡层时,由于表面的凹凸不平而发生漫反射,从而降低了光泽度。同时,由于在消光发泡层中存在泡孔包裹的消光粉,增加了基材的不均匀程度,增加了入射光的散射度,从而提高了雾度。因此,通过本发明的技术方案可以制得光泽度低、雾度高的消光尼龙薄膜,其消光效果优异,且不会存在使用涂覆方式存在的工序繁杂,容易脱层的问题,同时微发泡技术又实现了产品的轻量化效果,减少碳排放。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。

图1是消光尼龙薄膜的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。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。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。

请参照图1,一种消光尼龙薄膜,包括防粘层、芯层和消光发泡层;所述防粘层包含97~99份重量的尼龙树脂、0.5~2份重量的防粘剂、0.5~1份重量的爽滑剂;所述芯层包含尼龙树脂;所述消光发泡层包含91~97份重量的尼龙树脂、2~5份重量的发泡剂、0.5~2份重量的发泡引发剂、0.5~2份重量的消光粉。

作为进一步改进的,所述尼龙树脂是尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1010、共聚尼龙、尼龙46、尼龙6T、尼龙MXD6中的一种或其组合。

作为进一步改进的,所述防粘剂是氧化铈、球形二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、硅藻土、石英石、白云石粉、绿泥石、透闪石中的一种或其组合。

作为进一步改进的,所述爽滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺、PE蜡、EBS、硅酮中的一种或其组合。

作为进一步改进的,所述发泡剂为碳酸钠、碳酸铵、草酸铵、氯化石蜡、三聚氰胺、甘氨酸、双氰胺、密胺、乙二酸胺、亚硝酸铵、硼氢化钾、硼氢化钠、叠氮化合物(如对甲苯磺酰叠氮、联苯-4-4’-二磺酰叠氮)、N-亚硝基化合物(如N,N’-二亚硝基五次甲基四胺、N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯二甲酰胺)、尿素衍生物(如N-硝基脲、N-硝基胍、磺酰氨基脲)、对甲苯磺酰丙酮腙中的一种或其组合。

作为进一步改进的,所述发泡引发剂为金属的脂酸酸盐、镧系元素硫酸盐、稀土氧化物、碱金属氧化物、碱土金属氧化物、第ⅢA主族金属元素的氯化物、有机碱、尿素、磷钨酸钠、磷钨酸钾、磷钨酸铍中的一种或其组合。

作为进一步改进的,所述消光粉为二氧化硅、碳化硅、硫酸钡、PMMA粉中的一种或其组合。

作为进一步改进的,所述发泡消光层厚度为3~10μm,所述消光尼龙薄膜的厚度为15~30μm。

本发明还提供一种消光尼龙薄膜的制备方法,包括以下步骤:

将防粘层、芯层以及消光发泡层分别投入至各自对应的挤出机中熔融挤出,经过T型模头流延至激冷辊上冷却铸片,激冷辊温度为25℃~30℃;其中,所述防粘层含97~99份重量的尼龙树脂、0.5~2份重量的防粘剂、0.5~1份重量的爽滑剂;所述芯层包含尼龙树脂;所述消光发泡层包含91~97份重量的尼龙树脂、2~5份重量的发泡剂、0.5~2份重量的发泡引发剂、0.5~2份重量的消光粉;

将铸片经过恒温水槽进行热水处理,然后除干表面水分,再进入拉伸箱的拉伸区进行同步拉伸,拉伸温度为150~180℃,拉伸倍率2.5*2.5~3.3*3.3;

将通过拉伸后的薄膜进行光照处理,使发泡引发剂产生作用,从而引发发泡剂分解发泡,其中,光照时间为5~20s,所用光源为激光或红外线光;

经过发泡的薄膜在定型区进行退火处理,退火温度200℃~210℃,并给予松弛,松弛比例2%~5%;

最后收卷,制得消光尼龙薄膜。

作为进一步改进的,所述方法进一步包括:将所述发泡剂、所述发泡引发剂及所述消光粉预先用去离子水与乙醇混合溶液进行溶解,加热至50~70℃并保压(1-5h,压力1.5~2MPa)及充分搅拌混合均匀,再抽滤烘干,研磨成粉末状,使消光粉表面包覆一层由发泡剂及发泡引发剂组成的包覆层。

作为进一步改进的,所述去离子水与所述乙醇按照体积比2:1混合。

优选的,将铸片经过70℃恒温水槽进行热水处理1min。

优选的,光照时间为5~10s。

实施例1

一种消光尼龙薄膜及其制备方法:所述消光尼龙薄膜包括防粘层、芯层和消光发泡层。以重量分数计,所述防粘层包含尼龙树脂99%、防粘剂0.5%、爽滑剂0.5%;所述芯层包含尼龙树脂100%;所述消光发泡层包含尼龙树脂97%、发泡剂2%、发泡引发剂0.5%、消光粉0.5%。

其中,所述尼龙树脂是尼龙6。所述防粘剂是球形二氧化硅。所述爽滑剂为芥酸酰胺。所述发泡剂为乙二酸胺。所述发泡引发剂为硫酸镧。所述消光粉为二氧化硅。

按上述制备方法进行制备,所用光源为波长400nm的激光光源,照射时间5s,制得薄膜厚度为15μm。

实施例2

一种消光尼龙薄膜及其制备方法:所述消光尼龙薄膜包括防粘层、芯层和消光发泡层。以重量分数计,所述防粘层包含尼龙树脂98%、防粘剂1%、爽滑剂1%;所述芯层包含尼龙树脂100%;所述消光发泡层包含尼龙树脂95%、发泡剂3%、发泡引发剂1%、消光粉1%。

其中,所述尼龙树脂是尼龙6。所述防粘剂是氧化铈。所述爽滑剂为油酸酰胺。所述发泡剂为亚硝酸铵。所述发泡引发剂为氧化铈。所述消光粉为碳化硅。

按上述制备方法进行制备所用光源为波长600nm的激光光源,照射时间10s,制得薄膜厚度为15μm。

实施例3

一种消光尼龙薄膜及其制备方法:所述消光尼龙薄膜包括防粘层、芯层和消光发泡层。以重量分数计,所述防粘层包含尼龙树脂97%、防粘剂2%、爽滑剂1%;所述芯层包含尼龙树脂100%;所述消光发泡层包含尼龙树脂93%、发泡剂4%、发泡引发剂1.5%、消光粉1.5%。

其中,所述尼龙树脂是尼龙6。所述防粘剂是透闪石。所述爽滑剂为芥酸酰胺。所述发泡剂为叠氮化合物对甲苯磺酰叠氮。所述发泡引发剂为磷钨酸钠。所述消光粉为硫酸钡。

按上述制备方法进行制备,所用光源为波长700nm的激光光源,照射时间10s,制得薄膜厚度为15μm。

实施例4

一种消光尼龙薄膜及其制备方法:所述消光尼龙薄膜包括防粘层、芯层和消光发泡层。以重量分数计,所述防粘层包含尼龙树脂98%、防粘剂1%、爽滑剂1%;所述芯层包含尼龙树脂100%;所述消光发泡层包含尼龙树脂91%、发泡剂5%、发泡引发剂2%、消光粉2%。所述尼龙树脂是尼龙6。所述防粘剂是白云石粉。所述爽滑剂为芥酸酰胺。所述发泡剂为N,N’-二亚硝基五次甲基四胺。所述发泡引发剂为氧化锂。所述消光粉为碳化硅。

按上述制备方法进行制备,所用光源为波长2000nm的红外线光源,照射时间5s,制得薄膜厚度为15μm。

实施例5

一种消光尼龙薄膜及其制备方法:所述消光尼龙薄膜包括防粘层、芯层和消光发泡层。以重量分数计,所述防粘层包含尼龙树脂99%、防粘剂0.5%、爽滑剂0.5%;所述芯层包含尼龙树脂100%;所述消光发泡层包含尼龙树脂93%、发泡剂4%、发泡引发剂2%、消光粉1%。

其中,所述尼龙树脂是尼龙6。所述防粘剂是绿泥石和透闪石中组合,组合比例为1:1,粒径约为1μm。所述爽滑剂为芥酸酰胺。所述发泡剂为对甲苯磺酰丙酮腙。所述发泡引发剂为磷钨酸铍。所述消光粉为硫酸钡。

按上述制备方法进行制备,所用光源为波长2500nm的红外线光源,照射时间5s,制得薄膜厚度为15μm。

实施例6

一种消光尼龙薄膜及其制备方法:所述消光尼龙薄膜包括防粘层、芯层和消光发泡层。以重量分数计,所述防粘层包含尼龙树脂97%、防粘剂2%、爽滑剂1%;所述芯层包含尼龙树脂100%;所述消光发泡层包含尼龙树脂94%、发泡剂5%、发泡引发剂0.5%、消光粉0.5%。

其中,所述尼龙树脂是尼龙6。所述防粘剂是硫酸钡。所述爽滑剂为油酸酰胺。所述发泡剂为联苯-4-4’-二磺酰叠氮和磺酰氨基脲按质量比2:1进行组合。

所述发泡引发剂为硫酸钕和氯化镓的组合,组合比例为1:3。所述消光粉为PMMA粉。

按上述制备方法进行制备,所用光源为波长3000nm的红外线光源,照射时间10s,制得薄膜厚度为15μm。

比较例1

市售涂覆法制备的消光尼龙薄膜。厚度17μm。

比较例2

市售挤出法制备的消光尼龙薄膜。厚度15μm。

表1物性测试结果

由上表1可知,本发明技术方案可以获得优异的消光效果,同时由于采用微发泡技术,可以降低产品的密度。同时薄膜的力学性能又没有出现明显的下降。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

一种消光尼龙薄膜及其制备方法专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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