一种PA改性聚酯离型膜及其制备方法与流程

一种pa改性聚酯离型膜及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及离型膜加工行业，具体涉及一种pa改性聚酯离型膜及其制备方法。


背景技术：

2.离型膜又称剥离膜、隔离膜、分离膜、阻胶膜、天那纸、离型纸等，是指与特定的材料在有限条件下接触后具有分离性的薄膜。聚酯离型膜具有高透明度、光泽度、涂层附着力易于剥离等优点，现已在汽车、通信、电子、装饰、机械等领域得到广泛应用。
3.对于汽车车身标签、高档电子元件标签、家具装饰板等用途的聚酯离型膜而言，除要求在高温或低温等苛刻的环境下应具有优异的离型力、耐迁移性、抗静电性外，还要求具有较好的耐冲击性、耐穿刺性和耐磨损性。采用普通聚酯树脂制备的离型膜，在苛刻环境中易出现离型力不稳定、耐迁移性差等情况，且耐冲击性和耐磨损性等力学性能也不够理想，难以满足汽车、电子、家具装饰等行业的使用要求。随着科学技术的进步，改性聚酯树脂得到开发，并已用于聚酯离型膜的制备。由于改性聚酯离型膜产品性能优于普通聚酯离型膜，能够满足汽车、电子、家具装饰等行业使用要求，因而引起了国内相关行业的关注。
4.中国专利数据库中公开了一种抗静电防紫外改性pet/pc离型膜的发明专利，该专利的申请号为201610590973.4，申请日为2016年 7月26日，公开号为cn106183279a，公开日为2016年12月7日；该发明的抗静电防紫外改性pet/pc离型膜，包括基膜、抗静电层、离型层和防紫外层，其中，所述基膜为pet/pc复合薄膜，通过pet 树脂与聚碳酸酯树脂共混改性、拉膜制得；通过在所述基膜上分别涂覆抗静电层、离型层和防紫外层制备，使制备的pet/pc离型膜虽具有较好的抗静电性、防紫外性以及稳定的离型力，但所述抗静电防紫外改性pet/pc离型膜不足之处是冲击韧性、耐磨损性和耐冲击性能较差。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种pa改性聚酯离型膜及其制备方法，有效解决背景技术中所提出的问题，以满足当前汽车车身标签、高档电子元件标签、家具装饰板的使用要求。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
7.一种pa改性聚酯离型膜，包括复合基膜和涂布于复合基膜一侧表面上的离型涂层。
8.所述复合基膜包括外层、中间层和内层，其中外层由pa改性聚酯树脂、抗紫外线聚酯树脂和抗刮耐磨聚酯树脂组成，各组分的重量百分比为：pa改性聚酯树脂80
‑
90％、抗紫外线聚酯树脂5
‑
10％、抗刮耐磨聚酯树脂5
‑
10％；中间层由聚酯树脂、pa改性聚酯树脂和pee 树脂组成，各组分的重量百分比为：聚酯树脂70
‑
80％、pa改性聚酯树脂15
‑
20％、pee树脂5
‑
10％；内层由pa改性聚酯树脂和抗静电聚酯树脂组成，各组分的重量百分比为：pa改性聚酯树脂80
‑
85％、抗静电聚酯树脂15
‑
20％。
9.所述复合基膜为三层结构，采用多层共挤共挤、双向拉伸技术制备，总厚度为60
‑
150微米。
10.所述复合基膜中，外层厚度为20
‑
50微米，中间层厚度为20
‑
50 微米，内层厚度为20
‑
50微米。
11.所述复合基膜中，外层、中间层和内层厚度比例为1：1：1。
12.所述的离型涂层通过涂覆离型涂液，经烘烤固化处理形成，厚度为3
‑
12微米。
13.所述离型涂液由主剂、辅剂和溶剂配制，其中，主剂为三甲基乙炔基硅烷、含氟聚合物和聚乙烯树脂，重量百分比约占离型涂液的 20％
‑
30％；辅剂为烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸镁、氨基二苯基甲烷、纳米碳化钨
‑
钴、磷酸基乙基丙烯酸酯、二异氰酸酯、亚磷酸
‑
苯二异辛酯、离型力调节剂，重量百分比约占离型涂液的 10％
‑
20％；溶剂为甲苯、庚烷及丁酮的混合物中的一种或多种的混合物，重量百分比约占离型涂液的50％
‑
70％。
14.作为优化的，本发明中所述的聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸亚环乙烯基二甲酯中的一种或几种的混合物。
15.作为优化的，本发明中所述的pa改性聚酯树脂为含有聚己内酰胺、聚己二酰己二胺、无定型尼龙和芳香族尼龙中的一种或多种的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。
16.作为优化的，本发明中所述的抗刮耐磨聚酯树脂为含有多晶金刚石烧结体微纳粉体的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。
17.作为优化的，本发明中所述的含氟聚合物为全氟烷氧基树脂、乙烯
‑
四氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、聚六氟丙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯一氯三氟乙烯共聚合物中的任意一种或几种的混合物。
18.作为优化的，本发明中所述的离型力调节剂为六甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和甲基苯基环三硅氧烷的酸催化聚合产物。
19.本发明中所述的一种pa改性聚酯离型膜的制备方法，其制备方法包括以下步骤：
20.步骤1)离型涂液的制备：将三甲基乙炔基硅烷、含氟聚合物和溶剂加入容器中，通过气动搅拌器均匀搅拌2
‑
8分钟形成混合溶液，搅拌速度为500
‑
800r/min；然后在容器中加入交联剂均匀搅拌5
‑
10 分钟，搅拌速度上升至1000
‑
1200r/min，一定时间后分别加入烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸镁、氨基二苯基甲烷、纳米碳化钨
ꢀ‑
钴、磷酸基乙基丙烯酸酯、二异氰酸酯、亚磷酸
‑
苯二异辛酯、离型力调节剂均匀搅拌；接着将聚乙烯树脂加入容器中搅拌5
‑
10分钟得到混合物，最后通过滤网对所述混合物进行过滤得到离型涂液产物。
21.步骤2)制备外层混合料：将pa改性聚酯树脂、抗紫外线聚酯树脂和抗刮耐磨聚酯树脂按各组分的重量百分比配制，并送入干燥釜中干燥和混合，烘干和混合时间通常为2
‑
4小时，即得外层用料。
22.步骤3)制备中间层混合料：将聚酯树脂、pa改性聚酯树脂和 pee树脂按各组分的重量百分比配制，并送入干燥釜中干燥和混合，烘干混合时间通常为2
‑
4小时，即得中间层用料。
23.步骤4)制备内层混合料：将pa改性聚酯树脂和抗静电聚酯树脂按各组分的重量百分比配制，并送入干燥釜中干燥和混合，烘干混合时间通常为2
‑
4小时，即得内层用料。
24.步骤5)制备pa改性聚酯离型膜：将制备的外层混合料、中间层混合料和内层混合料分别加入双螺杆挤出机中，通过熔融共挤、双向拉伸制得三层结构的pa改性聚酯基膜；然后通过在线涂布方法，将制备的离型涂液均匀涂覆在pa改性聚酯基膜一侧表面上，经烘干
温度为100
‑
120摄氏度，烘干时间为20
‑
30秒的烘烤固化处理，再经收卷、包装制得离型涂层厚度为3
‑
12微米的成品。
25.有益效果：
26.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
27.本发明提供的pa改性聚酯离型膜，通过采用三甲基乙炔基硅烷、含氟聚合物、聚乙烯树脂和离力调节剂的组合，并通过优化离型液组分配比，解决了在线涂布易出现耐迁移性差、剥离力偏高的问题，使制备的离型膜较好防污性和较轻且稳定的离型力，满足了pa改性聚酯离型膜的生产要求；通过采用聚酯改性技术和在线涂布技术，并通过优化原料配比，使制备的pa改性聚酯离型膜不仅具有较好的尺寸稳定性、耐热性和抗撕裂强度，而且还具有优良的抗静电性、抗老化性、防污性、耐磨性和耐冲击性，可满足当前汽车、电子、家具装饰等行业使用要求。此外，本发明通过在线涂布不仅节约成本，而且生产过程不采用挥发性溶剂配置的离型液等，因而对环境无污染。
具体实施方式
28.为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，下面结合实施方式作更进一步的说明。
29.实施例1
30.一种pa改性聚酯离型膜，包括复合基膜和涂布于复合基膜一侧表面上的离型涂层。
31.所述复合基膜包括外层、中间层和内层，其中外层由pa改性聚酯树脂、抗紫外线聚酯树脂和抗刮耐磨聚酯树脂组成，各组分的重量百分比为：pa改性聚酯树脂80％、抗紫外线聚酯树脂10％、抗刮耐磨聚酯树脂10％；中间层由聚酯树脂、pa改性聚酯树脂和pee树脂组成，各组分的重量百分比为：聚酯树脂80％、pa改性聚酯树脂10％、 pee树脂10％；内层由pa改性聚酯树脂和抗静电聚酯树脂组成，各组分的重量百分比为：pa改性聚酯树脂80％、抗静电聚酯树脂20％；所述复合基膜为三层结构，采用多层共挤方式制备，总厚度为60微米；其中，外层厚度为20微米，中间层厚度为20微米，内层厚度为 20微米。
32.所述复合基膜中，外层、中间层与内层厚度比例为1：1：1。
33.所述离型涂液由主剂、辅剂和溶剂配制，其中，主剂为三甲基乙炔基硅烷、含氟聚合物和聚乙烯树脂，重量百分比约占离型涂液的 20％；辅剂为烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸镁、氨基二苯基甲烷、纳米碳化钨
‑
钴、磷酸基乙基丙烯酸酯、二异氰酸酯、亚磷酸
‑
苯二异辛酯、离型力调节剂，重量百分比约占离型涂液的10％；溶剂为甲苯、庚烷及丁酮的混合物中的一种或多种的混合物，重量百分比约占离型涂液的50％。
34.所述pa改性聚酯离型膜制备方法如下：
35.1、离型涂液的制备：将三甲基乙炔基硅烷、含氟聚合物和溶剂加入容器中，通过气动搅拌器均匀搅拌2分钟形成混合溶液，搅拌速度为800r/min；然后在容器中加入交联剂均匀搅拌5分钟，搅拌速度上升至1200r/min，一定时间后分别加入烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸镁、氨基二苯基甲烷、纳米碳化钨
‑
钴、磷酸基乙基丙烯酸酯、二异氰酸酯、亚磷酸
‑
苯二异辛酯、离型力调节剂均匀搅拌；接着将聚乙烯树脂加入容器中搅拌5分钟得到混合物，最后通过滤网对所述混合物进行过滤得到离型涂液产物。
36.2、外层混合料的制备：将pa改性聚酯树脂、抗紫外线聚酯树脂和抗刮耐磨聚酯树脂按各组分的重量百分比配制，并送入干燥釜中干燥和混合，烘干和混合时间通常为2小时，即得外层用料。
37.3、中间层混合料的制备：将聚酯树脂、pa改性聚酯树脂和pee 树脂按各组分的重量百分比配制，并送入干燥釜中干燥和混合，烘干混合时间通常为2小时，即得中间层用料。
38.4、内层混合料的制备：将pa改性聚酯树脂和抗静电聚酯树脂按各组分的重量百分比配制，并送入干燥釜中干燥和混合，烘干混合时间通常为2小时，即得内层用料。
39.5、pa改性聚酯离型膜的制备：将制备的外层混合料、中间层混合料和内层混合料分别加入双螺杆挤出机中，通过熔融共挤、双向拉伸制得三层结构的pa改性聚酯基膜；然后通过在线涂布方法，将制备的离型涂液均匀涂覆在pa改性聚酯基膜一侧表面上，经烘干温度为100摄氏度，烘干时间为30秒的烘烤固化处理，再经收卷、包装制得离型涂层厚度为3微米的成品。
40.实施例2
41.一种pa改性聚酯离型膜，包括复合基膜和涂布于复合基膜一侧表面上的离型涂层。
42.所述复合基膜包括外层、中间层和内层，其中外层由pa改性聚酯树脂、抗紫外线聚酯树脂和抗刮耐磨聚酯树脂组成，各组分的重量百分比为：pa改性聚酯树脂85％、抗紫外线聚酯树脂8％、抗刮耐磨聚酯树脂7％；中间层由聚酯树脂、pa改性聚酯树脂和pee树脂组成，各组分的重量百分比为：聚酯树脂75％、pa改性聚酯树脂15、pee 树脂10％；内层由pa改性聚酯树脂和抗静电聚酯树脂组成，各组分的重量百分比为：pa改性聚酯树脂82％、抗静电聚酯树脂18％；所述复合基膜为三层结构，采用多层共挤方式制备，总厚度为90微米；其中，外层厚度为30微米，中间层厚度为30微米，内层厚度为30 微米。
43.所述复合基膜中，外层、中间层与内层厚度比例为1：1：1。
44.所述离型涂液由主剂、辅剂和溶剂配制，其中，主剂为三甲基乙炔基硅烷、含氟聚合物和聚乙烯树脂，重量百分比约占离型涂液的 25％；辅剂为烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸镁、氨基二苯基甲烷、纳米碳化钨
‑
钴、磷酸基乙基丙烯酸酯、二异氰酸酯、亚磷酸
‑
苯二异辛酯、离型力调节剂，重量百分比约占离型涂液的15％；溶剂为甲苯、庚烷及丁酮的混合物中的一种或多种的混合物，重量百分比约占离型涂液的60％。
45.所述pa改性聚酯离型膜制备方法如下：
46.1、离型涂液的制备：将三甲基乙炔基硅烷、含氟聚合物和溶剂加入容器中，通过气动搅拌器均匀搅拌2
‑
8分钟形成混合溶液，搅拌速度为600r/min；然后在容器中加入交联剂均匀搅拌7分钟，搅拌速度上升至1100r/min，一定时间后分别加入烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸镁、氨基二苯基甲烷、纳米碳化钨
‑
钴、磷酸基乙基丙烯酸酯、二异氰酸酯、亚磷酸
‑
苯二异辛酯、离型力调节剂均匀搅拌；接着将聚乙烯树脂加入容器中搅拌8分钟得到混合物，最后通过滤网对所述混合物进行过滤得到离型涂液产物。
47.2、外层混合料的制备：将pa改性聚酯树脂、抗紫外线聚酯树脂和抗刮耐磨聚酯树脂按各组分的重量百分比配制，并送入干燥釜中干燥和混合，烘干和混合时间通常为3小时，即得外层用料。
48.3、中间层混合料的制备：将聚酯树脂、pa改性聚酯树脂和pee 树脂按各组分的重
量百分比配制，并送入干燥釜中干燥和混合，烘干混合时间通常为3小时，即得中间层用料。
49.4、内层混合料的制备：将pa改性聚酯树脂和抗静电聚酯树脂按各组分的重量百分比配制，并送入干燥釜中干燥和混合，烘干混合时间通常为3小时，即得内层用料。
50.5、pa改性聚酯离型膜的制备：将制备的外层混合料、中间层混合料和内层混合料分别加入双螺杆挤出机中，通过熔融共挤、双向拉伸制得三层结构的pa改性聚酯基膜；然后通过在线涂布方法，将制备的离型涂液均匀涂覆在pa改性聚酯基膜一侧表面上，经烘干温度为1100摄氏度，烘干时间为25秒的烘烤固化处理，再经收卷、包装制得离型涂层厚度为8微米的成品。
51.实施例3
52.一种pa改性聚酯离型膜，包括复合基膜和涂布于复合基膜一侧表面上的离型涂层。
53.所述复合基膜包括外层、中间层和内层，其中外层由pa改性聚酯树脂、抗紫外线聚酯树脂和抗刮耐磨聚酯树脂组成，各组分的重量百分比为：pa改性聚酯树脂90％、抗紫外线聚酯树脂5％、抗刮耐磨聚酯树脂5％；中间层由聚酯树脂、pa改性聚酯树脂和pee树脂组成，各组分的重量百分比为：聚酯树脂80％、pa改性聚酯树脂15％、pee 树脂5％；内层由pa改性聚酯树脂和抗静电聚酯树脂组成，各组分的重量百分比为：pa改性聚酯树脂85％、抗静电聚酯树脂15％；所述复合基膜为三层结构，采用多层共挤方式制备，总厚度为120微米；其中，外层厚度为40微米，中间层厚度为40微米，内层厚度为40 微米。
54.所述复合基膜中，外层、中间层与内层厚度比例为1：1：1。
55.所述离型涂液由主剂、辅剂和溶剂配制，其中，主剂为三甲基乙炔基硅烷、含氟聚合物和聚乙烯树脂，重量百分比约占离型涂液的30％；辅剂为烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸镁、氨基二苯基甲烷、纳米碳化钨
‑
钴、磷酸基乙基丙烯酸酯、二异氰酸酯、亚磷酸
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苯二异辛酯、离型力调节剂，重量百分比约占离型涂液的20％；溶剂为甲苯、庚烷及丁酮的混合物中的一种或多种的混合物，重量百分比约占离型涂液的50％。
56.所述pa改性聚酯离型膜制备方法如下：
57.1、离型涂液的制备：将三甲基乙炔基硅烷、含氟聚合物和溶剂加入容器中，通过气动搅拌器均匀搅拌7分钟形成混合溶液，搅拌速度为500r/min；然后在容器中加入交联剂均匀搅拌10分钟，搅拌速度上升至1000r/min，一定时间后分别加入烷基磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸镁、氨基二苯基甲烷、纳米碳化钨
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钴、磷酸基乙基丙烯酸酯、二异氰酸酯、亚磷酸
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苯二异辛酯、离型力调节剂均匀搅拌；接着将聚乙烯树脂加入容器中搅拌10分钟得到混合物，最后通过滤网对所述混合物进行过滤得到离型涂液产物。
58.2、外层混合料的制备：将pa改性聚酯树脂、抗紫外线聚酯树脂和抗刮耐磨聚酯树脂按各组分的重量百分比配制，并送入干燥釜中干燥和混合，烘干和混合时间通常为4小时，即得外层用料。
59.3、中间层混合料的制备：将聚酯树脂、pa改性聚酯树脂和pee 树脂按各组分的重量百分比配制，并送入干燥釜中干燥和混合，烘干混合时间通常为4小时，即得中间层用料。
60.4、内层混合料的制备：将pa改性聚酯树脂和抗静电聚酯树脂按各组分的重量百分比配制，并送入干燥釜中干燥和混合，烘干混合时间通常为4小时，即得内层用料。
61.5、pa改性聚酯离型膜的制备：将制备的外层混合料、中间层混合料和内层混合料
分别加入双螺杆挤出机中，通过熔融共挤、双向拉伸制得三层结构的pa改性聚酯基膜；然后通过在线涂布方法，将制备的离型涂液均匀涂覆在pa改性聚酯基膜一侧表面上，经烘干温度为120摄氏度，烘干时间为30秒的烘烤固化处理，再经收卷、包装制得离型涂层厚度为12微米的成品。
62.采用本发明制备的pa改性聚酯离型膜，与常规聚酯离型膜产品性能比较见附表1。
63.附表1：pa改性聚酯离型膜与常规聚酯离型膜产品性能比较
64.[0065][0066]
在上述测试表中，试样厚度为100微米；所述表面张力、拉伸强度、断裂伸长率和离型力稳定均采用国标gb/t 25256
‑
2010类似方法进行测试，测试温度为20℃以上；所述抗冲击性采用国标 gb/t9639.1
‑
2008类似方法进行测试；所述耐热性能和防紫外线性能测试采用普通导热率测试仪、防紫外线测试仪进行检测。
[0067]
从上表的测试结果可以看出，本发明提供的pa改性聚酯离型膜，表面张力、拉伸强度、断裂伸长率较好，离型力达到预定要求，耐磨损性和紫外线阻隔率均明显优于常规聚酯离型膜，尤其在25cm的高度下，试样显示出较好的抗冲击性能，未出现明显开裂现象。由此可见，本发明中提供的pa改性聚酯离型膜能够满足当前汽车、电子、装饰等行业使用要求，并具有广阔的应用前景。
[0068]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均应当包括在本发明的专利保护范围内。