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可热封BOPET薄膜综述
/ 中国塑粉网 2006-10-11 11:22:18  文章来源:

    双向拉伸PET (BOPET)薄膜不具有热封性能。为了用于热封的场合,它通常需要与其他树脂进行繁琐而废钱的复合工序,从而极大地限制了其应用领域。然而,使用共聚PET树脂及通过三层共挤可使该难题迎刃而解。

  BOPET薄膜具有优良的综合性能,如透明度好、雾度低、光泽度高、强度大、挺刮、耐折、阻隔性优良等,广泛用于印刷、镀铝、复合包装、护卡、金属化、绝缘材料、感光材料、磁带带基等领域。但是由于普通PET树脂是结晶型高聚物,经过热拉伸后具有较大的结晶倾向,如对其进行热封,将会产生严重的收缩变形。因此,用普通PET生产的BOPET薄膜(以下简称为普通BOPET薄膜)不具备热封性能。为解决此问题,通常采用将普通BOPET薄膜与PE薄膜或CPP薄膜进行复合的办法,但是这样做既费工费料,又增加了原料成本,从而在很大程度上限制了BOPET薄膜的应用。下面的几个典型应用实例就很好地说明了普通BOPET薄膜的这种局限性。

  ● 虽然普通BOPET薄膜完全具备香烟包装用塑料薄膜所要求的高透明、高光亮、高强度、阻隔性、挺刮等性能,甚至远远超过BOPP膜 ,但是它却缺少香烟快速热封包装所需要的热封性能。因而普通BOPET薄膜无法拓展烟膜之应用领域,只能放弃烟膜这个利润丰厚的市场。

  ● 在食品包装行业中,由于普通BOPET薄膜不具备热封性能,加工商不得不采用将BOPET与CPP或PE膜复合的方法来解决包装封口的问题。例如,采用BOPET/胶粘剂/CPP或BOPET/胶粘剂/PE或BOPET/AL/胶粘剂/CPP等复合方式。

  ● 对于在护卡方面的应用,普通BOPET薄膜也是由于无热封性而必须先将热熔胶(如EVA)通过挤出机熔融挤出、涂布复合于BOPET薄膜表面,再通过加热加压来完成热封。

  为了省掉这种繁琐而废钱的复合工序,从而进一步拓展BOPET薄膜的应用领域,科研人员开发出了对普通PET树脂进行共聚改性的方法,使之具有可热封性。

  众所周知,普通PET树脂是由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)在催化剂的作用下经加热缩聚而成的一种结晶性高聚物。为了破坏或削弱其结晶性能,可采用第三甚至第四组份与之进行共聚,使之生成无定型的PET共聚物,从而具有可热封性能。所选用的第三组份可以是二元酸或二元醇而进行三元共聚,也可以同时选用这两种单体而进行四元共聚。采用二元酸进行共聚改性所生成的PET称为APET;采用二元醇进行共聚改性所生成的PET称为PETG。例如,美国Eastman公司采用了对苯二甲酸、乙二醇以及对环己烷二甲醇(CHDM)进行三元共聚反应,通过控制对环己烷二甲醇的加入量,可分别制得PETG或PCTG,它们均属于无定形的PET共聚物。用这种无定形的PET共聚物制成的BOPET薄膜与普通BOPET薄膜相比,不但保持了原有的优点及解决了热封性的问题,而且还具有低熔点、高收缩的特性,从而大大扩展了BOPET薄膜的应用范围。该薄膜与BOPP、CPP薄膜的主要性能对比见表1。

  可热封BOPET薄膜与普通BOPET薄膜的加工方法基本相同,系采用熔融挤出(单层挤出或多层共挤)、流延铸片、纵向拉伸、横向拉伸、牵引收卷、分切等工序而制得。它可以被加工成单层膜,但更多的是被加工成三层膜,其结构为A/B/C结构。其中,A、C层为表层,B层为芯层。表层之一就是共聚PET热封层,该层厚度可占整个薄膜厚度的10%~20%,这要根据热封强度的要求而定。通常,可热封BOPET薄膜的热封强度范围为5~8N/15mm。

  无论是采用单层挤出拉伸还是三层共挤出拉伸的工艺来生产可热封BOPET薄膜,其技术关键都是要掌握PET共聚树脂区别于普通PET树脂的特性,即具有无定形结构、玻璃化温度较高及熔点和软化点较低。在此仅以三层共挤生产A/B/C结构的BOPET膜为例,简要介绍其制膜工艺。

  1、配料混合。假设C层为可热封层,为了使其具有可开口性,防止收卷时薄膜之间产生粘连,需在共聚树脂中掺入一定比例的含硅切片,并且要混合均匀,目的是使制成的薄膜表面具有合适的粗糙度,减低摩擦系数。

  2、干燥处理。因为PET树脂分子中含有酯基,在高温下即使只有微量水分的存在,也容易产生水解,从而使PET分子量下降,品质变劣。同时,因水分的存在,在加工过程中会产生大量气泡。因此在制膜加工前必须对PET树脂进行干燥处理。其干燥温度应控制在70℃左右,真空转鼓的干燥时间应不少于6h。

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