ABC结构聚合物膜、包括该膜的层压板、管及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种聚合物膜、包括该膜的层压板、管及其应用，所述聚合物膜包括A层、B层和C层，B层介于A层和C层之间；所述A层、B层、C层的聚合物种类相同或不同，彼此独立地选自下述聚合物：聚烯烃、聚酯、聚酰胺等；所述A层聚合物的熔点Tm1、B层聚合物的熔点Tm2和C层聚合物的熔点Tm3满足下述关系式：Tm2>Tm1(1)和Tm2>Tm3(2)。本发明专利技术的层压板的拉伸强度高，透明度高，刚性大，韧性好，特别适用于托盘、箱体、建筑、交通工具等领域，用于作为受力部件或者装饰部件。本发明专利技术的管的透明度高、韧性高且耐压性能极好，适合于建筑、交通工具等领域。

ABC structure polymer film, laminated board including the film, tube and application thereof

The present invention relates to a polymer film, including laminate, the tube membrane and its application, the polymer film includes A layer, B layer and C layer between the B layer between A layer and C layer; the type of polymer A layer, B layer, C layer of the same or different, independently of each other from the polymer: polyolefin, polyester and polyamide; the A layer is the melting point of the polymer Tm1, B layer Tm2 C layer and the melting point of the polymer polymer melting point Tm3 satisfies the following formula: Tm2> Tm1 (1) and Tm2> Tm3 (2). The laminates of the invention have high tensile strength, high transparency, large rigidity and good toughness, and are especially suitable for the fields of trays, boxes, buildings, vehicles, etc., and are used as force parts or decorative parts. The tube of the invention has high transparency, high toughness and excellent voltage resistance, and is suitable for construction, transportation and other fields.

【技术实现步骤摘要】
ABC结构聚合物膜、包括该膜的层压板、管及其应用
本专利技术涉及一种ABC结构聚合物膜、包括该膜的层压板、管及其应用，具体的说是高透明、高强度、高韧性的层压板和管，属于复合材料领域。
技术介绍
双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜，具有质轻、透明性、机械强度高、无毒、防潮、透气性低、刚性等诸多优异特性，在包装材料(用于食品、医药、日用轻工、香烟等大量产品的包装)等领域具有广泛的应用。BOPP薄膜的一种用途是贴合于纸张表面，如书本，包装纸盒等，起防潮和增加表面光泽度的作用。现有的BOPP薄膜一般为3-5层的共挤出结构，分步拉伸生产工艺主要由以下工序组成：配料混料、挤出机挤出、通过T型模头挤出厚片、厚片急冷、厚片通过加热辊预热、厚片纵向拉伸、热定型、再预热、横向拉伸、热定型、冷却、电晕处理、收卷、分切和入库。CN101160209A(王子制纸株式会社)中公开了一种双向拉伸层压聚丙烯薄膜，其在由丙烯系聚合物中添加无机化合物粉末而成的丙烯系聚合物组合物得到的双向拉伸聚丙烯薄膜基材层的两面，附着含有丙烯系聚合物的表面层及背面层，所述基材层中的丙烯系聚合物与表/背面层中的丙烯系聚合物可以相同或不同。其通过在基材层中添加无机化合物粉末，得到均匀隐蔽力和白色度优良的、几乎没有表面凹凸的优选厚度为25-55μm的薄膜。所述薄膜通过以下方法得到：将形成基材层的丙烯系聚合物通过其本身公知的方法共挤出成型而得到多层片材，采用同时双向拉伸法或顺次双向拉伸法等双向拉伸薄膜成型方法拉伸至面倍率(纵向×横向)45～65倍而得到。以采用顺次双向拉伸法为例，可通过在纵向70～140℃的温度下以4.5～7.5倍的范围拉伸后，然后在横向120～190℃的温度范围下在7～12倍的范围拉伸至面倍率(纵向×横向)45～65倍后，在110～180℃的温度范围热固定而得到。除了BOPP薄膜外，工业界采用类似的工艺也可以加工双向拉伸聚酯(BOPET)薄膜和双向拉伸聚酰胺(BOPA)薄膜。一般的，双向拉伸薄膜为单层结构，由一种聚合物树脂组成。偶尔也会有多层共挤双向拉伸薄膜，如两层共挤BOPP，其中一层为均聚聚丙烯，一层为三元共聚聚丙烯，其中三元共聚聚丙烯提供薄膜热封性能。但现有的双向拉伸薄膜的透明度、强度和韧性等还不能满足实际应用的需求，有待开发性能更佳优异的薄膜产品。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术的不足，提供一种ABC结构聚合物膜及其制备方法。本专利技术的另一个目的是提供一种含有上述聚合物膜的层压板及其制备方法，所述层压板具有高刚性、高透明性、高强度、高韧性等性能。本专利技术的再一个目的是提供一种含有上述聚合物膜的管及其制备方法，所述管具有高透明、高韧性、高耐压等性能。本专利技术的再一个目的是提供上述聚合物膜、层压板和管的用途。本专利技术的再一个目的是提供包括上述聚合物膜、层压板或管的制品。本专利技术提供一种聚合物膜，记为ABC膜，其包括三层，分别为A层、B层和C层，B层介于A层和C层之间；所述ABC膜的厚度在2μm-150μm之间；所述A层、B层、C层的聚合物种类相同或不同，彼此独立地选自下述聚合物：聚烯烃、聚酯、聚酰胺等；所述A层聚合物的熔点Tm1、B层聚合物的熔点Tm2和C层聚合物的熔点Tm3满足下述关系式：Tm2>Tm1(1)和Tm2>Tm3(2)。即B层聚合物的熔点Tm2大于A层聚合物熔点Tm1和C层聚合物的熔点Tm3。进一步地，所述Tm1、Tm2满足下述关系式：Tm2≥Tm1+10(1’)；或者Tm2≥Tm1+20(1”)；或者Tm2≥Tm1+30(1”’)。更进一步地，所述Tm2和Tm3满足下述关系式：Tm2≥Tm3+10(2’)；或者Tm2≥Tm3+20(2”)；或者Tm2≥Tm3+30(2”’)。优选地，所述Tm1、Tm2和Tm3满足下述关系式：Tm2≥Tm1+10(1’)和Tm2≥Tm3+10(2’)。更优选地，所述Tm1、Tm2和Tm3满足下述关系式：Tm2≥Tm1+20(1”)和Tm2≥Tm3+20(2”)。还更优选地，所述Tm1、Tm2和Tm3满足下述关系式：Tm2≥Tm1+30(1”’)和Tm2≥Tm3+30(2”’)。更进一步地，所述Tm1的范围介于30-300℃之间；所述Tm2的范围介于60-300℃之间；所述Tm3的范围介于30-300℃之间。更进一步地，所述聚烯烃选自C2-20的α-烯烃的均聚物或共聚物，特别的选自聚乙烯；聚丙烯；聚丁烯-1；乙烯共聚物，其共聚单体为丙烯、丁烯、戊烯、己烯或辛烯中的一种或多种；丙烯共聚物，其共聚单体为乙烯、丁烯、戊烯、己烯或辛烯中的一种或多种；或者，丁烯共聚物，其共聚单体为乙烯、丙烯、戊烯、己烯或辛烯中的一种或多种。更进一步地，所述聚酯为二元酸和二元醇的缩合物，或者内酯的开环聚合物。所述聚酯通过均聚或共聚获得。对于均聚聚酯，只含有一种二元酸和一种二元醇，或者只含有一种内酯；对于共聚聚酯，含有至少两种二元酸或两种二元醇，或者两种内酯。优选地，所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或其共混物。更进一步地，所述聚酰胺为二元酸和二元胺的缩合物，或者内酰胺的开环聚合物。所述聚酰胺通过均聚或共聚获得。对于均聚聚酰胺，只含有一种二元酸和一种二元胺，或者只含有一种内酰胺；对于共聚聚酰胺，含有至少两种二元酸或两种二元胺，或者两种内酰胺。优选地，所述聚酰胺(PA)选自PA6，PA66，PA45，PA56，PA10，PA1010，PA11或PA12；或者多种二胺、二酸的共聚缩合物，如己二酸、十二烷基二酸、己二胺和十二烷基二胺的共缩聚聚合物。更进一步地，所述A层、B层和C层的聚合物种类相同。更进一步地，所述聚合物是不拉伸的，能够单向拉伸的或能够双向拉伸加工的聚合物。优选为能够单向拉伸或双向拉伸加工的聚合物。更进一步地，所述ABC膜是不拉伸的、单向拉伸的或双向拉伸的。更进一步地，所述双向拉伸包括如下方式中的一种：(1)横向拉伸倍率与纵向拉伸倍率不同；(2)横向拉伸倍率与纵向拉伸倍率相同或接近。更进一步地，若是单向拉伸，其横向拉伸倍率或纵向拉伸倍率为1.1-10倍，优选3-9。若是双向拉伸，对于方式(1)，横向拉伸倍率为1.1-10倍，优选3-9；纵向拉伸倍率为1.1-10倍，优选3-9；且横向拉伸倍率与纵向拉伸倍率不同。对于方式(2)，所述横向拉伸倍率和纵向拉伸倍率为1.1-10，优选3-9；且横向拉伸倍率与纵向拉伸倍率相同或接近。本专利技术所述的聚合物各层可以单独进行拉伸，或者同时进行拉伸。本专利技术还提供一种层压板，记为层压板L1，其通过至少一层上述ABC膜依次叠合后热压制得。进一步地，所述各个ABC膜彼此独立地是不拉伸的、单向拉伸的或双向拉伸的。进一步地，所述层压板L1通过至少2层的ABC膜依次叠合后热压制得。更进一步地，所述层压板L1通过2-2000层(例如2-100层，或者5-50层，或者10-20层)上述ABC膜依次叠合后热压制得。更进一步地，所述热压温度约等于所述Tm1，Tm3中的最大值。该温度为C层和/或A层的聚合物的起始融化温度，即在热压压力条件下，A层自身、C层自身或者A层与C层之间可以热封。热压的压力为0.5MPa～30MPa，例如为1MPa～20MPa。更进一步地，A层和B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物膜，记为ABC膜，其包括三层，分别为A层、B层和C层，B层介于A层和C层之间；所述ABC膜的厚度在2μm‑150μm之间；所述A层、B层、C层的聚合物种类相同或不同，彼此独立地选自下述聚合物：聚烯烃、聚酯、聚酰胺等；所述A层聚合物的熔点Tm1、B层聚合物的熔点Tm2和C层聚合物的熔点Tm3满足下述关系式：Tm2>Tm1   (1)和Tm2>Tm3   (2)。优选地，所述Tm1、Tm2满足下述关系式：Tm2≥Tm1+10   (1’)；或者Tm2≥Tm1+20   (1”)；或者Tm2≥Tm1+30   (1”’)。优选地，所述Tm2和Tm3满足下述关系式：Tm2≥Tm3+10    (2’)；或者Tm2≥Tm3+20   (2”)；或者Tm2≥Tm3+30   (2”’)。优选地，所述Tm1、Tm2和Tm3满足下述关系式：Tm2≥Tm1+10   (1’)和Tm2≥Tm3+10   (2’)。优选地，所述Tm1、Tm2和Tm3满足下述关系式：Tm2≥Tm1+20   (1”)和Tm2≥Tm3+20   (2”)。优选地，所述Tm1、Tm2和Tm3满足下述关系式：Tm2≥Tm1+30   (1”’)和Tm2≥Tm3+30   (2”’)。优选地，所述Tm1的范围介于30‑300℃之间；所述Tm2的范围介于60‑300℃之间；所述Tm3的范围介于30‑300℃之间。...

【技术特征摘要】
1.一种聚合物膜，记为ABC膜，其包括三层，分别为A层、B层和C层，B层介于A层和C层之间；所述ABC膜的厚度在2μm-150μm之间；所述A层、B层、C层的聚合物种类相同或不同，彼此独立地选自下述聚合物：聚烯烃、聚酯、聚酰胺等；所述A层聚合物的熔点Tm1、B层聚合物的熔点Tm2和C层聚合物的熔点Tm3满足下述关系式：Tm2>Tm1(1)和Tm2>Tm3(2)。优选地，所述Tm1、Tm2满足下述关系式：Tm2≥Tm1+10(1’)；或者Tm2≥Tm1+20(1”)；或者Tm2≥Tm1+30(1”’)。优选地，所述Tm2和Tm3满足下述关系式：Tm2≥Tm3+10(2’)；或者Tm2≥Tm3+20(2”)；或者Tm2≥Tm3+30(2”’)。优选地，所述Tm1、Tm2和Tm3满足下述关系式：Tm2≥Tm1+10(1’)和Tm2≥Tm3+10(2’)。优选地，所述Tm1、Tm2和Tm3满足下述关系式：Tm2≥Tm1+20(1”)和Tm2≥Tm3+20(2”)。优选地，所述Tm1、Tm2和Tm3满足下述关系式：Tm2≥Tm1+30(1”’)和Tm2≥Tm3+30(2”’)。优选地，所述Tm1的范围介于30-300℃之间；所述Tm2的范围介于60-300℃之间；所述Tm3的范围介于30-300℃之间。2.根据权利要求1所述的聚合物膜，其特征在于，所述聚烯烃选自C2-20的α-烯烃的均聚物或共聚物，特别的选自聚乙烯；聚丙烯；聚丁烯-1；乙烯共聚物，其共聚单体为丙烯、丁烯、戊烯、己烯或辛烯中的一种或多种；丙烯共聚物，其共聚单体为乙烯、丁烯、戊烯、己烯或辛烯中的一种或多种；或者，丁烯共聚物，其共聚单体为乙烯、丙烯、戊烯、己烯或辛烯中的一种或多种。所述聚酯为二元酸和二元醇的缩合物，或者内酯的开环聚合物。所述聚酯通过均聚或共聚制得；对于均聚聚酯，只含有一种二元酸和一种二元醇，或者只含有一种内酯；对于共聚聚酯，含有至少两种二元酸或两种二元醇，或者两种内酯。优选地，所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或其共混物。所述聚酰胺为二元酸和二元胺的缩合物，或者内酰胺的开环聚合物。所述聚酰胺通过均聚或共聚制得；对于均聚聚酰胺，只含有一种二元酸和一种二元胺，或者只含有一种内酰胺；对于共聚聚酰胺，含有至少两种二元酸或两种二元胺，或者两种内酰胺。优选地，所述聚酰胺(PA)选自PA6，PA66，PA45，PA56，PA10，PA1010，PA11或PA12；或者多种二胺、二酸的共聚缩合物，如己二酸、十二烷基二酸、己二胺和十二烷基二胺的共缩聚聚合物。优选地，所述A层、B层和C层的聚合物种类相同。优选地，所述聚合物是不拉伸的，能够单向拉伸的或能够双向拉伸加工的聚合物。优选为能够单向拉伸或双向拉伸加工的聚合物。优选地，所述ABC膜是不拉伸的、单向拉伸的或双向拉伸的。优选地，所述双向拉伸包括如下方式中的一种：(1)横向拉伸倍率与纵向拉伸倍率不同；(2)横向拉伸倍率与纵向拉伸倍率相同或接近。优选地，若是单向拉伸，其横向拉伸倍率或纵向拉伸倍率为1.1-10倍，优选3-9。若是双向拉伸，对于方式(1)，横向拉伸倍率为1.1-10倍，优选3-9；纵向拉伸倍率为1.1-10倍，优选3-9；且横向拉伸倍率与纵向拉伸倍率不同。对于方式(2)，所述横向拉伸倍率和纵向拉伸倍率为1.1-10，优选3-9；且横向拉伸倍率与纵向拉伸倍率相同或接近。3.一种层压板，记为层压板L1，其通过至少一层权利要求1或2所述的聚合物膜(记为ABC膜)依次叠合后热压制得。优选地，所述各个ABC膜彼此独立地是不拉伸的、单向拉伸的或双向拉伸的。优选地，所述层压板L1通过至少2层的ABC膜依次叠合后热压制得。优选地，所述层压板L1通过2-2000层(例如2-100层，或者5-50层，或者10-20层)上述ABC膜依次叠合后热压制得。优选地，所述热压温度约等于所述Tm1，Tm3中的最大值；热压的压力为0.5MPa～30MPa，例如为1MPa～20MPa。优选地，所述层压板L1的厚度介于100μm～200mm之间，优选介于2mm～50mm之间。4.一种层压板，记为层压板L2，其通过DE膜和至少一层权利要求1或2所述的聚合物膜(记为ABC膜)依次叠合后热压制得，所述DE膜具有D层和E层；其中，所述DE膜位于所述层压板L2的最外侧，其中E层位于D层外侧，即D层和A层或者C层相连。优选地，所述DE膜的厚度介于2μm-100μm之间。优选地，所述D层、E层的聚合物种类相同或不同，彼此独立地选自下述可以双向拉伸加工的聚合物：聚烯烃、聚酯、聚酰胺等；所述D层聚合物的熔点Tm4和E层聚合物的熔点Tm5满足下述关系式：Tm5>Tm4(3)；其中，所述Tm2大于等于Tm5。优选地，所述Tm4和Tm5满足下述关系式：Tm5≥Tm4+10(3’)。优选地，所述Tm4和Tm5满足下述关系式：Tm5≥Tm4+20(3”)。优选地，所述Tm4和Tm5满足下述关系式：Tm5≥Tm4+30(3”’)。优选地，所述D层和E层中的聚烯烃、聚酯、聚酰胺的优选范围同前。优选地，所述层压板L2通过DE膜和至少2层上述ABC膜依次叠合后热压制得。优选地，所述层压板L2通过DE膜和2-2000层(例如2-100层，或者5-50层，或者10-20层)上述ABC膜依次叠合后热压制得。优选地，所述DE膜、各个ABC膜彼此独立地是不拉伸的、单向拉伸的或双向拉伸的。优选地，所述热压时温度约等于所述Tm1，Tm3，Tm4中的最大值；热压的压力为0.5MPa～30MPa，例如为1MPa～20MPa。优选地，所述层压板L2的厚度介于100μm～20mm之间，优选介于2mm～15mm之间。5.一种层压板，记为层压板L3，其通过DE膜、至少一层权利要求1或2所述的聚合物膜(记为ABC膜)和FG膜依次叠合后热压制得，所述DE膜包括D层和E层，所述FG膜包括F层和G层；其中，所述DE膜、FG膜分别位于所述层压板L3的最外侧；所述E层和G层分别在所述层压板L3的最外侧。优选地，所述DE膜、FG膜的厚度分别介于2μm-100μm之间。优选地，所述D层、E层、F层、G层的聚合物种类相同或不同，彼此独立地选自下述可以双向拉伸加工的聚合物：聚烯烃、聚酯、聚酰胺等；所述D层聚合物的熔点Tm4、E层聚合物的熔点Tm5、F层聚合物的熔点Tm6、G层聚合物的熔点Tm7满足下述关系式：Tm5>Tm4(3)和Tm7>Tm6(4)；其中，所述Tm2大于等于Tm5且Tm2大于等于Tm7。优选地，所述Tm4、Tm5满足下述关系式：Tm5≥Tm4+10(3’)；或Tm5≥Tm4+20(3”)；或Tm5≥Tm4+30(3”’)。优选地，所述Tm6、Tm7满足下述关系式：Tm7>Tm6+10(4’)；或Tm7>Tm6+20(4”)；或Tm7>Tm6+30(4”’)。优选地，所述Tm4、Tm5、Tm6、Tm7满足下述关系式：Tm5≥Tm4+10(3’)和Tm7>Tm6+10(4’)。优选地，所述Tm4、Tm5、Tm6、Tm7满足下述关系式：Tm5≥Tm4+20(3”)和Tm7>Tm6+20(4”)。优选地，所述Tm4、Tm5、Tm6、Tm7满足下述关系式：Tm5≥Tm4+30(3”’)和Tm7>Tm6+30(4”’)。优选地，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李化毅，张瑜，李倩，胡友良，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11