适合激光打码的阻燃PET膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种适合激光打码的阻燃PET膜及其制备方法和应用，阻燃PET膜包括顺序相邻的上层、中层和下层，上层、中层和下层的主要成分为PET，上层中含有聚磷酸铵；制备方法为：将适合激光打码的阻燃PET膜的上层、中层和下层的物料分别投入到双螺杆主辅挤出机中，经挤出铸片、纵向拉伸、横向拉伸制得适合激光打码的阻燃PET膜；应用为：一种激光打码方法，将波长为800~1800nm的激光打到如上所述的适合激光打码的阻燃PET膜的上层，并按预设的图案和字符进行移动，即完成激光打码。本发明专利技术的方法工艺简单，本发明专利技术的产品阻燃效率高，燃烧无烟、无流滴，本发明专利技术的产品应用于激光打码，可低功率激光打码，不破坏基材表面。不破坏基材表面。

【技术实现步骤摘要】
适合激光打码的阻燃PET膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于阻燃薄膜
，涉及一种适合激光打码的阻燃PET膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前市场上应用比较广泛阻燃薄膜是以卤族元素作为阻燃功能的高分子薄膜，而卤系元素中，溴系阻燃剂因其具备阻燃效率高、用量少、相对成本较低等优势得到广泛应用。但是溴系阻燃剂会严重降低薄膜基材的抗紫外线稳定性，且溴系阻燃膜在燃烧时会产生大量浓烟，以及刺激性有毒气体，同时会分解出二噁英，严重污染了环境。
[0003]BOPET薄膜应用在软包装上的比例占整个BOPET薄膜产能的50%左右，BOPET薄膜通常作为软包装复合膜的外层使用，尤其是在药品和食品厂在对产品装袋，封装后会打码上生产日期和保质期等信息。目前主流的方式是激光打码，利用高能量的激光将基材表面灼烧破坏，从而产生印记达到打码的目的，但是此种方法破坏了基材的完整性，尤其是容易贯穿整个软包装膜，造成功能层的部分功能丧失，对一些内容物有阻隔要求的产品不利，容易造成泄露、或者变质的风险。
[0004]因此，研究一种适合激光打码的阻燃PET膜及其制备方法和应用，以解决常规卤族阻燃薄膜燃烧污染以及在复合软包装应用中激光打码造成基材表面破损和阻隔不良的问题，具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种适合激光打码的阻燃PET膜及其制备方法和应用。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：适合激光打码的阻燃PET膜，包括顺序相邻的上层、中层和下层，上层、中层和下层的主要成分为PET，上层中含有聚磷酸铵。
[0007]本专利技术利用聚磷酸铵在激光引发下可受热脱水成碳的特性提供了一种新的激光打码方法，无需灼烧破坏基材表面，有效解决了现有技术存在的复合软包装应用中激光打码造成基材表面破损和阻隔不良的问题。
[0008]作为优选的技术方案：如上所述的适合激光打码的阻燃PET膜，上层中聚磷酸铵的含量为4wt%以上。
[0009]本专利技术利用适量的聚磷酸铵替代溴系阻燃剂有效解决了现有技术存在的常规卤族阻燃薄膜燃烧污染的问题，磷系阻燃本质上是凝聚相阻燃机理，阻燃剂在聚合物燃烧时，首先分解为磷酸，磷酸脱水生成偏磷酸，偏磷酸聚合生成聚偏磷酸，这些磷酸的沸点较高，可形成粘稠状液态膜并对含氧聚合物的脱水成碳具有高效的催化作用，可促使聚合物表面形成石墨状焦炭层，粘稠状的液态膜和表面焦炭的形成可以很好的起到阻燃、抑制流滴的效果。
[0010]如上所述的适合激光打码的阻燃PET膜，按重量份数计，适合激光打码的阻燃PET膜中各组分及其含量为：阻燃PET母料切片20~30份、PET大有光切片（特性粘度0.67
±
0.01dl/g，端羧基含量≤25mol/t，L值87
±
1，b值2.8
±
0.5）35~40份、PET含硅切片（特性粘度0.645
±
0.01dl/g，SiO
2 含量3500ppm）5~9份、PET膜级切片40~45份；其中，20~30份阻燃PET母料切片、18~20份PET大有光切片、2~4份PET含硅切片组成上层的物料；阻燃PET母料切片中含有聚磷酸铵；40~45份PET膜级切片组成中层的物料；17~20份PET大有光切片和3~5份PET含硅切片组成下层的物料。
[0011]如上所述的适合激光打码的阻燃PET膜，按重量份数计，阻燃PET母料切片由60~65份PET大有光切片（特性粘度0.67
±
0.01dl/g，端羧基含量≤25mol/t，L值87
±
1，b值2.8
±
0.5）、20~30份聚磷酸铵(APP)、10~15份三聚氰胺(MHB)、1~2份抗氧剂、5~7份消烟剂和4~6份马来酸酐(MAH)组成。
[0012]如上所述的适合激光打码的阻燃PET膜，适合激光打码的阻燃PET膜的厚度为15~50μm，上层、中层和下层的厚度比为4~5:4~4.5:2~2.5。
[0013]如上所述的适合激光打码的阻燃PET膜，适合激光打码的阻燃PET膜的激光打码区域打码后透光率（透光率为透过试样的光通量和射到试样上的光通量之比，用百分数表示）＜5%，打码区域打码前后针孔率和拉伸强度保持不变；适合激光打码的阻燃PET膜的极限氧指数（极限氧指数是指在一定条件下评价各种材料燃烧性能的一种有效方法，具体要求是表征试样在氧、氮混合气流中维持燃烧所需的最低氧浓度，一般用氧气所占总体积的百分数来表示）≥29%，UL
‑
94达到V
‑
0级。
[0014]本专利技术还提供一种激光打码方法，将波长为800~1800nm的激光打到如上任一项所述的适合激光打码的阻燃PET膜的上层，并按预设的图案和字符进行移动，在此过程中上层中的聚磷酸铵受热脱水成碳，即完成激光打码；本专利技术中采用的产生激光的设备为CO2激光打标机，其工作原理是利用CO2气体作为工作介质冲入放电管，在电极上加高压，从而产生辉光放电，使气体释放出波长为800~1800nm的激光。
[0015]作为优选的技术方案；如上所述的一种激光打码方法，光源在适合激光打码的阻燃PET膜的上层的同一位置的停留时间为0.5~1s。
[0016]本专利技术还提供制备如上任一项所述的适合激光打码的阻燃PET膜的方法，将适合激光打码的阻燃PET膜的上层、中层和下层的物料分别投入到双螺杆主辅挤出机中，经挤出铸片、纵向拉伸、横向拉伸制得适合激光打码的阻燃PET膜，具体过程为：将上层、中层和下层的物料分别投入到双螺杆主辅挤出机中，通过挤出机熔融塑化后，经过Y型模头淋到铸片辊上，在低温铸片辊上迅速冷却形成结晶度低于3的厚片，进入纵向拉升单元，用热水辊预热至80℃后，通过上下面IR
‑
heater（注：红外加热管）迅速升温至软化点以上，同时通过前后辊速差，进行纵向拉升，接着通过链夹进入横拉箱进行横向拉伸、定型、冷却后进入收卷机收卷，收成的大卷，被再次移送到分切机上，按照客户需要的尺寸进行分切。
[0017]作为优选的技术方案：如上所述的方法，适合激光打码的阻燃PET膜的加工工艺参数包括：A挤出机温度范围80~285℃，B挤出机温度范围80~285℃，C挤出机温度范围80~285℃，A挤出机为将上层
的物料按比例投入进行熔融塑化后均匀挤出的设备，B挤出机为将中层的物料按比例投入进行熔融塑化后均匀挤出的设备，C挤出机为将下层的物料按比例投入进行熔融塑化后均匀挤出的设备，铸片辊速度50
±
0.5m/min，铸片辊温度15
±
1℃，纵向拉伸倍率4.0~4.5，横向拉伸倍率4.2~4.5，横向拉伸预热温度60~100℃，横向拉伸温度100~160℃，横向拉伸定型温度150~220℃，横向拉伸冷却温度40
±
1℃，收卷速度200
±
0.5m/min。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适合激光打码的阻燃PET膜，包括顺序相邻的上层、中层和下层，上层、中层和下层的主要成分为PET，其特征在于，上层中含有聚磷酸铵。2.根据权利要求1所述的适合激光打码的阻燃PET膜，其特征在于，上层中聚磷酸铵的含量为4wt%以上。3.根据权利要求2所述的适合激光打码的阻燃PET膜，其特征在于，按重量份数计，适合激光打码的阻燃PET膜中各组分及其含量为：阻燃PET母料切片20~30份、PET大有光切片35~40份、PET含硅切片5~9份、PET膜级切片40~45份；其中，20~30份阻燃PET母料切片、18~20份PET大有光切片、2~4份PET含硅切片组成上层的物料；阻燃PET母料切片中含有聚磷酸铵；40~45份PET膜级切片组成中层的物料；17~20份PET大有光切片和3~5份PET含硅切片组成下层的物料。4.根据权利要求3所述的适合激光打码的阻燃PET膜，其特征在于，按重量份数计，阻燃PET母料切片由60~65份PET大有光切片、20~30份聚磷酸铵、10~15份三聚氰胺、1~2份抗氧剂、5~7份消烟剂和4~6份马来酸酐组成。5.根据权利要求1所述的适合激光打码的阻燃PET膜，其特征在于，适合激光打码的阻燃PET膜的厚度为15~50μm，上层、中层和下层的厚度比为4~5:4~4.5:2~2.5。6.根据权利要求1所述的适合激光打码的阻燃PET膜，其特征在于，适合激光打码的阻燃PET膜的激光打码区域打码后透光率＜5%，打码区域打码前后针孔率和拉伸强度保持不变；适合激光打码的阻燃PET膜的极限氧指数≥29%，UL
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈旗，刘建，鞠金虎，徐奎，詹民，王洪宇，姜仕林，
申请(专利权)人：江苏康辉新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：