一种多层复合膜及其制备方法技术领域
本发明涉及复合板材技术领域,特别涉及一种多层复合膜及其制备方法。
背景技术
非金属复合板材由于具有质轻、价格低廉、防腐蚀等多种优点而被广泛应用于各
行各业,如箱包、电器、头盔、吸塑门板等。例如,现有的硬质箱包一般由表层和基层复合而
成,表层一般采用聚碳酸酯(PC)制成,基层常采用PC、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)或
聚丙烯(PP),而这些材料存在以下问题:1、生产得到的成品箱包或吸塑门板只能制作光面,
无法制作钻石纹等纹理纹,钻石纹只有在高温条件下才能形成;2、PC表层需要在苛刻的高
温条件下才能形成钻石纹等纹理结构,高温条件会影响表层,特别是印有图案的表层,会造
成图案变形,影响图案美观程度,而PC表层在低温条件下不能压制成带有纹理结构的复合
膜。
发明内容
有鉴于此,本发明目的在于提供一种多层复合膜,用PC和聚对苯二甲酸乙二醇酯-
1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)复合材料,结合后刚柔于一体,能够在低温条件下压制钻石纹,
同时多层复合膜与基材具有更好的粘合力,能够进行多次加工成型。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
一种多层复合膜,依次包括吸塑层和耐高温层,所述吸塑层的材质包括PETG,所述
耐高温层的材质包括PC,所述吸塑层的质量百分含量为50~99%。
优选地,所述吸塑层质量百分含量为70~90%。
优选地,所述耐高温层为纹理结构面。
优选地,所述吸塑层、耐高温层中还包含色粉。
优选地,所述耐高温层中还包含抗划剂。
优选地,所述耐高温层中还包含抗紫外线剂。
本发明提供上述技术方案所述多层复合膜的制备方法,包含以下步骤:
(1)将包含吸塑层和耐高温层的材质分别熔融挤出,得到复合原料:
(2)将所述步骤(1)得到的复合原料热压处理,得到多层复合膜。
优选地,所述热压处理包括热压定型和冷却。
优选地,所述热压处理中吸塑层的热压定型的温度为30℃~70℃。
优选地,所述热压处理中耐高温层热压定型的温度为70℃~110℃。
本发明提供了一种多层复合膜,用PC和聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲
醇酯(PETG)复合材料,结合后刚柔于一体,能够在低温条件下压制钻石纹,同时多层复合膜
与基材具有更好的粘合力,能够进行多次加工成型,具有广阔的应用前景。
本发明提供了多层复合膜的制备方法,以PC和聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己
烷二甲醇酯(PETG)为原料,成本低,可实现大规模工业生产,合成的多层复合膜能够在低温
条件下压制钻石纹,同时多层复合膜与基材具有更好的粘合力,能够进行多次加工成型。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例1制得多层复合膜的结构示意图;
图2为本发明实施例2制得多层复合膜的结构示意图;
图3为本发明制备多层复合膜的流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种多层复合膜,依次包括吸塑层和耐高温层,所述吸塑层的材质
包括PETG,所述耐高温层的材质包括PC,所述吸塑层的质量百分含量为50~99%。
本发明提供的多层复合膜优选包括质量百分含量为70~90%的吸塑层,更优选为
75~85%。
本发明提供的多层复合膜,优选所述吸塑层的厚度占多层复合膜的50~99%,更
优选为70~90%,最优选为75~85%。
本发明提供的多层复合膜所述耐高温层优选为纹理结构面。
本发明提供的多层复合膜优选所述吸塑层、耐高温层中还包含色粉,所述色粉包
含有机颜料,本发明对有机颜料没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的有机颜料的
市售商品即可,所述色粉的质量比优选为吸塑层或耐高温层的0.3%~30%,更优选为5%
~25%,最优选为10%~20%。
本发明提供的多层复合膜优选所述耐高温层中还包含抗划剂,本发明对抗划剂没
有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的抗划剂的市售商品即可,在本申请实施例中优
选Atmer7450,所述抗划剂的质量比优选为耐高温层的0.05%~5.0%,更优选为0.5%~
3.0%,最优选为1.0%~2.0%。
本发明提供的多层复合膜优选所述耐高温层中还包含抗紫外线剂,本发明对抗紫
外线剂没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的抗紫外线剂的市售商品即可,在本申
请实施例中优选巴斯夫360ED,所述抗紫外线剂层的质量比优选为耐高温层的0.1%~
3.0%,更优选为0.5%~2.0%,最优选为1.0%~1.5%。
PETG材料透明度高,抗冲击劣于PC,热变形温度底,易拉伸,易吸塑,不易吸水受
潮,易印刷,PC材料强度高,有“防弹玻璃”之称,透明度高,热变形温度高,能制得超薄薄膜
(如0.1mm),在高温下易拉伸,但是易快速吸水受潮,受潮后易吸塑起泡,难成型,在低温下
会回弹,在高温下会破坏表面且生产困难,成品率极低。本发明提供的种多层复合膜,用PC
和PETG复合材料,结合后刚柔于一体,能够在低温条件下压制钻石纹,同时多层复合膜与基
材具有更好的粘合力,能够进行多次加工成型,具有广阔的应用前景。
本发明提供上述技术方案所述多层复合膜的制备方法,包含以下步骤:
(1)将包含吸塑层和耐高温层的材质分别熔融挤出,得到复合原料:
(2)将所述步骤(1)得到的复合原料热压处理,得到多层复合膜。
本发明对所述熔融的方式没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的熔融
的技术方案即可,在本发明实施例中优选采用加热熔融的方式,对加热方式没有特殊要求,
按照本领域人员所熟知的技术手段进行加热。
在本发明中,PETG的熔融温度优选200℃~280℃,更优选为220℃~260℃,最优选
为240℃~250℃;PC的熔融温度优选220℃~330℃,更优选为240℃~310℃,最优选为260
℃~290℃。
本发明对所述挤出的方式没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的挤出
的技术方案即可,在本发明中优选采用挤出机的方式,在本发明实施例中更优选PETG采用
105型塑料挤出机挤出,PC采用50型塑料挤出机挤出,按照本领域人员所熟知的技术手段进
行挤出。
在本发明中,PETG的挤出温度优选200℃~280℃,更优选为220℃~260℃,最优选
为240℃~250℃;PC的挤出温度优选220℃~330℃,更优选为240℃~310℃,最优选为260
℃~290℃。
得到复合原料后,本发明将复合原料进行热压处理得到多层复合膜,在本发明中,
热压处理优选包括热压定型和冷却。
在本发明中,所述吸塑层热压处理中的热压定型温度优选为30℃~70℃,更优选
为40℃~60℃,最优选为45℃~55℃;所述耐高温层热压处理中的热压定型温度优选为70
℃~110℃,更优选为80℃~100℃,最优选为85℃~95℃。
在本发明中,所述热压处理中冷却的冷却温度优选为55~25℃,更优选为50℃~
30℃,最优选为45℃~35℃。
在本发明中,对所述热压处理的具体设备没有特殊的限定,采用本领域技术人员
熟知的热压处理设备即可,在本发明中优选采用辊压进行热压处理,在本发明中,采用辊压
进行热压处理时接触耐高温层的辊压起到决定多层复合膜厚的作用,而接触吸塑层的辊压
不仅起到决定多层复合膜厚的作用,同时有冷却的作用,包辊吸塑层的范围为20%~80%
进行冷却,否则不能生产出合格产品。
本发明提供的多层复合膜的制备方法,通过控制吸塑层和耐高温层的厚度以及制
备过程中压辊的温度,接触吸塑层的压辊温度在30℃~70℃之间,避免了接触吸塑层的压
辊温度过低,钻石纹较难形成、辊温过高容易粘辊、不能够制得多层复合膜的问题,接触耐
高温层的压辊温度在70℃~110℃之间,同时与耐高温层接触的压辊为纹理面辊,制得的多
层复合膜超过100℃不发生粘辊现象,解决了PC在低温中不能制作钻石纹的问题,本发明制
备成本低,可实现大规模工业生产,合成的多层复合膜能够在低温条件下压制钻石纹,同时
多层复合膜与基材具有更好的粘合力,能够进行多次加工成型。
下面结合实施例对本发明提供的多层复合膜及其制备方法进行详细的说明,但是
不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
原料PC在230℃、PETG在200℃熔融后,采用105型塑料挤出机在200℃、60r/min下
挤出PETG,采用50型塑料挤出机在240℃、30r/min下挤出PC,挤出后的PETG、PC分别经过换
网器过滤、增压再到复合模头,PETG和PC材料同时在复合模头复合后进入三辊压辊机的,接
触吸塑层的压辊温度为30℃,接触耐高温层的压辊温度为70℃,与耐高温层接触的压辊为
纹理面辊,接触吸塑层的压辊与接触耐高温层的压辊进行对压再由第三压辊定型冷却回火
整平,冷却温度为55℃,再用保护膜复膜装置贴上保护膜再经过牵引收卷即得多层复合膜,
制得的多层复合膜具有纹理结构。
用测厚仪对制得的多层复合膜进行测量测度。测得PC层厚度为0.0278mm,PETG层
厚度为0.1722mm,PETG层的质量百分含量为70.0%。
实施例2
包含质量比2.0%色粉的PC在240℃、包含质量比3.0%色粉的PETG在220℃熔融
后,采用105型塑料挤出机在220℃、70r/min下挤出包含色粉的PETG,采用50型塑料挤出机
在260℃、30r/min下挤出PC,挤出后包含色粉的PETG、PC分别经过换网器过滤、增压再到复
合模头,包含色粉的PETG和PC材料同时在复合模头复合后进入三辊压辊机的,接触吸塑层
的压辊温度为40℃,接触耐高温层的压辊温度为80℃,与耐高温层接触的压辊为纹理面辊,
接触吸塑层的压辊与接触耐高温层的压辊进行对压再由第三压辊定型回火整平,冷却温度
为45℃,再用保护膜复膜装置贴上保护膜再经过牵引收卷即得多层复合膜,制得的多层复
合膜具有纹理结构。
用测厚仪对制得的多层复合膜进行测量测度。测得PC层厚度为0.05mm,PETG层厚
度为0.15mm,PETG层的质量百分含量为75.0%。
实施例3
原料包含质量比1.0%抗划剂的PC在280℃、PETG在240℃熔融后,采用105型塑料
挤出机在240℃、80r/min下挤出包含抗划剂的PETG,采用50型塑料挤出机在280℃、30r/min
下挤出PC,挤出后包含抗划剂的PETG、PC分别经过换网器过滤、增压再到复合模头,包含抗
划剂PETG和PC材料同时在复合模头复合后进入三辊压辊机的,接触吸塑层的压辊温度为45
℃,接触耐高温层的压辊温度为85℃,与耐高温层接触的压辊为纹理面辊,接触吸塑层的压
辊与接触耐高温层的压辊进行对压再由第三压辊定型回火整平,冷却温度为40℃,再用保
护膜复膜装置贴上保护膜再经过牵引收卷即得多层复合膜,制得的多层复合膜具有纹理结
构。
用测厚仪对制得的多层复合膜进行测量测度。测得PC层厚度为0.0591mm,PETG层
厚度为0.2409mm,PETG层的质量百分含量为80.3%。
实施例4
原料包含质量比3.0%抗紫外线剂的PC在290℃、PETG在245℃熔融后,采用105型
塑料挤出机在250℃、80r/min下挤出包含抗紫外线剂的PETG,采用50型塑料挤出机在290
℃、30r/min下挤出PC,挤出后包含抗紫外线剂的PETG、PC分别经过换网器过滤、增压再到复
合模头,包含抗紫外线剂PETG和PC材料同时在复合模头复合后进入三辊压辊机的,接触吸
塑层的压辊温度为50℃,接触耐高温层的压辊温度为95℃,与耐高温层接触的压辊为纹理
面辊,接触吸塑层的压辊与接触耐高温层的压辊进行对压再由第三压辊定型回火整平,冷
却温度为35℃,再用保护膜复膜装置贴上保护膜再经过牵引收卷即得多层复合膜,制得的
多层复合膜具有纹理结构。
用测厚仪对制得的多层复合膜进行测量测度。测得PC层厚度为0.0472mm,PETG层
厚度为0.3528mm,PETG层的质量百分含量为88.2%。
实施例5
原料包含质量比2.0%色粉、10.0%抗紫外线剂的PC在290℃、PETG在250℃熔融
后,采用105型塑料挤出机在250℃、85r/min下挤出包含色粉、抗紫外线剂的PETG,采用50型
塑料挤出机在290℃、30r/min下挤出PC,挤出后包含色粉、抗紫外线剂的PETG、PC分别经过
换网器过滤、增压再到复合模头,包含色粉、抗紫外线剂的PETG和PC材料同时在复合模头复
合后进入三辊压辊机的,接触吸塑层的压辊温度为55℃,接触耐高温层的压辊温度为100
℃,与耐高温层接触的压辊为纹理面辊,接触吸塑层的压辊与接触耐高温层的压辊进行对
压再由第三压辊定型回火整平,冷却温度为30℃,再用保护膜复膜装置贴上保护膜再经过
牵引收卷即得多层复合膜,制得的多层复合膜具有纹理结构。
用测厚仪对制得的多层复合膜进行测量测度。测得PC层厚度为0.04mm,PETG层厚
度为0.36mm,PETG层的质量百分含量为90.0%。
实施例6
原料包含质量比2.0%色粉、5.0%抗紫外线剂、0.5%抗划剂的PC在330℃、PETG在
275℃熔融后,采用105型塑料挤出机在280℃、90r/min下挤出包含色粉、抗紫外线剂、抗划
剂的PETG,采用50型塑料挤出机在330℃、20r/min下挤出PC,挤出后包含色粉、抗紫外线剂、
抗划剂的PETG、PC分别经过换网器过滤、增压再到复合模头,包含色粉、抗紫外线剂、抗划剂
的PETG和PC材料同时在复合模头复合后进入三辊压辊机的,接触吸塑层的压辊温度为70
℃,接触耐高温层的压辊温度为110℃,与耐高温层接触的压辊为纹理面辊,接触吸塑层的
压辊与接触耐高温层的压辊进行对压再由第三压辊定型回火整平,冷却温度为25℃,再用
保护膜复膜装置贴上保护膜再经过牵引收卷即得多层复合膜,制得的多层复合膜具有纹理
结构。
用测厚仪对制得的多层复合膜进行测量测度。测得PC层厚度为0.025mm,PETG层厚
度为0.475mm,PETG层的质量百分含量为95.0%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人
员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应
视为本发明的保护范围。