一种耐高温水煮聚酯薄膜及其制备方法技术

本申请涉及一种耐高温水煮聚酯薄膜及其制备方法，涉及聚酯薄膜的领域，耐高温水煮聚酯薄膜包括基层，所述基层的一侧或两侧涂覆有预涂膜，所述预涂膜上设有镀铝层；所述预涂膜的原材料包括独立的A组分和B组分，所述A组分包括以下重量份的原材料：水25

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温水煮聚酯薄膜及其制备方法


[0001]本申请涉及聚酯薄膜材料的领域，尤其是涉及一种耐高温水煮聚酯薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酯薄膜是以聚酯切片为主要原料，采用一定的工艺配方，经过干燥、熔融、挤出、铸片和拉伸制成的薄膜，其透明性好、有光泽、具有良好的气密性和保温性、适中的防潮性，且机械性能优良，可以广泛应用于液晶显示、医疗包装、电工产品、新能源、食品包装等领域。
[0003]聚酯薄膜在用于熟食包装时，需要经过高温水煮杀菌，对应于不同的食品，杀菌的条件各不相同。其中最常用的是在70℃下水煮30min的高温杀菌方法即巴氏杀菌法。聚酯薄膜在用在食品包装袋时一般会在聚酯薄膜表面镀一层铝层，在经过高温杀菌处理时经常会发生镀铝层分层的现象导致食品包装袋无法使用。为了解决这一问题，聚酯薄膜生产过程中一般会对聚酯薄膜进行离线涂布打底处理，但是这种工艺成本高，且效率低下。并且食品包装袋在进行杀菌处理时对温度和时间的控制并不严格，部分情况下为了缩短时间会将水煮温度设置在100℃或者直接使用120℃蒸汽消毒，这就导致聚酯薄膜针对巴氏杀菌温度设计的涂层不能满足使用要求，需要开发一种满足更宽杀菌温度范围的聚酯薄膜。

技术实现思路

[0004]针对上述技术方案，本申请提供一种耐高温水煮聚酯薄膜及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种耐高温水煮聚酯薄膜，采用如下的技术方案：一种耐高温水煮聚酯薄膜，包括基层，所述基层的一侧或两侧涂覆有预涂膜，所述预涂膜上设有镀铝层；所述预涂膜的原材料包括独立的A组分和B组分，所述A组分包括以下重量份的原材料：水25
‑
30份，羟基丙烯酸乳液60
‑
70份，溶剂4
‑
8份，助剂0.1
‑
1份，改性纳米二氧化硅1
‑
10份；所述B组分包括多异氰酸酯；所述A组分和B组分的质量比为(10
‑
15)：1。
[0006]通过采用上述技术方案，以水性双组份聚氨酯体系制成预涂膜，一方面水性聚氨酯在基层上的附着性能好，可以在基层表面形成稳定的膜层；另一方面水性聚氨酯与镀铝层之间具有较强的结合牢度，并且在镀铝的过程中活化的铝原子可以与聚氨酯体系预涂膜表面的端异氰酸酯基团结合进而提升镀铝层在预涂膜表面的附着强度。在预涂膜原材料中加入改性纳米二氧化硅，纳米二氧化硅的加入一方面可以提升预涂膜表面的粗糙程度，镀铝层可以在聚酯薄膜表面更好地附着；另一方面，改性纳米二氧化硅的加入可以提升镀铝层与预涂膜之间的结合强度，提升聚酯薄膜整体的耐高温树脂性能。
[0007]可选的，所述改性纳米二氧化硅通过以下方法制得：S1、取纳米二氧化硅在180
‑
220℃下活化2
‑
5h；
S2、取纳米二氧化硅与二异氰酸酯混合，升温至80
‑
100℃反应0.5
‑
2h；S3、加入羟基丙烯酸乳液，在80
‑
100℃下反应1
‑
2h，制得改性纳米二氧化硅。
[0008]通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅使用聚氨酯材料进行表面改性，经过高温活化的纳米二氧化硅其表面出现活化的羟基等活性基团可以与二异氰酸酯中的端异氰酸酯基团反应，在后续加入羟基丙烯酸乳液后在纳米二氧化硅表面反应生成聚氨酯共聚物将纳米二氧化硅包裹。经过改性处理的纳米二氧化硅其表面的亲水性基团明显减少，可以有效改善纳米二氧化硅在混合时出现的团聚问题，并且经过聚氨酯体系改性处理的纳米二氧化硅在预涂膜中的相容性可以得到进一步的提升，同时不会影响到纳米二氧化硅对预涂膜表面粗糙性能的改善。另外，经过聚氨酯体系改性处理的纳米二氧化硅在预涂膜中可以稳定存在，与预涂膜层之间具有较高的连接强度，可以避免镀铝过程中出现掉粉问题影响镀铝层的质量。
[0009]可选的，纳米二氧化硅、二异氰酸酯、羟基丙烯酸乳液的质量比为1：(5
‑
12)：(3
‑
5)。
[0010]通过采用上述技术方案，二异氰酸酯先与经过活化的纳米二氧化硅发生接枝反应，再通过与羟基丙烯酸乳液进行聚合反应后对纳米二氧化硅进行改性处理。经过改性处理后的纳米二氧化硅可以在预涂膜中均匀稳定分散，并且减少混合过程中团聚现象的产生，提升预涂膜的稳定性。改性纳米二氧化硅分散在预涂膜中可以提升预涂膜表面的粗糙度，提升镀铝层在预涂膜表面的附着强度，进而提升聚酯薄膜整体的耐水煮性能。
[0011]对纳米二氧化硅、二异氰酸酯和羟基丙烯酸乳液的配比限定在上述范围中可以获得更好的改性效果，二异氰酸酯和羟基丙烯酸乳液的添加量过少时会导致对纳米二氧化硅的改性效果较差，改性纳米二氧化硅在预涂膜中分散的均匀性不足，导致镀铝层在预涂膜表面的附着强度不够；而二异氰酸酯和羟基丙烯酸乳液的添加量过多时，会导致纳米二氧化硅表面包覆过多的聚氨酯聚合物，改性纳米二氧化硅对预涂膜表面粗糙程度的提升优先，进而影响到镀铝层的附着强度。
[0012]可选的，所述二异氰酸酯为2,4
‑
甲苯二异氰酸酯。
[0013]可选的，所述纳米二氧化硅的粒径为0.1
‑
0.3μm。
[0014]通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅的粒径过大会导致在预涂膜中过于突出，预涂膜表面粗糙度过大会影响到聚酯薄膜的表面特性，导致聚酯薄膜表层凹凸不平，镀铝层在预涂膜表面的附着性能反倒会下降。而纳米二氧化硅的粒径过小时会导致预涂膜表面粗糙度过小，对预涂膜表面性能改善有限，并且纳米二氧化硅粒径过小在混料时更易发生团聚，影响预涂膜的性能。
[0015]可选的，所述预涂膜的厚度为1
‑
3μm。
[0016]通过采用上述技术方案，预涂膜的厚度限定在上述范围内，在提升镀铝层在聚酯薄膜表面结合强度的同时不会影响到聚酯薄膜的力学性能。另外，预涂膜的厚度需要与纳米二氧化硅的粒径相适配才能达到更好的改性效果，预涂膜的厚度过厚时纳米二氧化硅在预涂膜表面的凸出效果较差，对预涂膜表面粗糙度的改善效果有限；而预涂膜的厚度过薄时不能很好的固定改性纳米二氧化硅颗粒，容易出现掉粉问题影响镀铝层的质量。
[0017]可选的，所述多异氰酸酯为脂肪族多异氰酸酯。
[0018]通过采用上述技术方案，脂肪族多异氰酸酯的反应活性相对较小，制成的聚氨酯
体系预涂膜在使用过程中耐黄变性能更好。
[0019]可选的，所述溶剂为二丙二醇甲醚。
[0020]可选的，所述助剂为消泡剂。
[0021]第二方面，本申请提供一种耐高温水煮聚酯薄膜的制备方法，采用如下的技术方案：一种耐高温水煮聚酯薄膜的制备方法，包括以下步骤：S1、取聚酯切片熔融挤出，经铸片后进行纵拉，然后对薄膜表面进行电晕处理；S2、将预涂膜的原材料混合后在线涂布于纵拉的薄膜表面，然后经横拉、定型、冷却后制得聚酯薄膜基层和预涂膜；S3、将膜层进行真空镀铝后形成镀铝层，制得耐高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温水煮聚酯薄膜，其特征在于，包括基层，所述基层的一侧或两侧涂覆有预涂膜，所述预涂膜上设有镀铝层；所述预涂膜的原材料包括独立的A组分和B组分，所述A组分包括以下重量份的原材料：水25
‑
30份，羟基丙烯酸乳液60
‑
70份，溶剂4
‑
8份，助剂0.1
‑
1份，改性纳米二氧化硅1
‑
10份；所述B组分包括多异氰酸酯；所述A组分和B组分的质量比为（10
‑
15）：1。2.根据权利要求1所述的一种耐高温水煮聚酯薄膜，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅通过以下方法制得：S1、取纳米二氧化硅在180
‑
220℃下活化2
‑
5h；S2、取活化后的纳米二氧化硅与二异氰酸酯混合，升温至80
‑
100℃反应0.5
‑
2h；S3、加入羟基丙烯酸乳液，在80
‑
100℃下反应1
‑
2h，制得改性纳米二氧化硅。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：马越波，孙文训，吴君，胡海林，钱军，曾刚，胡守道，
申请(专利权)人：绍兴翔宇绿色包装有限公司，
类型：发明
国别省市：