技术领域
本发明涉及塑料薄膜制造技术领域，具体涉及一种金属复合用BOPET薄膜及其制备方法。
背景技术
PET薄膜是一种性能比较全面的薄膜。传统的PET薄膜或PET热封膜主要用于包装及建筑领域，且目前市场供大于求。金属复合用BOPET薄膜的主要应用领域是与铁、铝等金属板材或片材通过热贴合处理，用于罐装制品及电容器外壳的生产制造。要求BOPET薄膜具有较好的热封性能、耐冲击性能、断裂标称应变性能以及与金属表面具有良好的复合牢度等。
目前，国外生产金属复合用BOPET薄膜，主要用于覆膜铁的生产，与铁复合，并且生产技术主要由日本、韩国几家PET薄膜厂家掌握。国内生产金属复合用BOPET薄膜缺乏深入的研究，未有成熟的产品及应用市场。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属复合用BOPET薄膜及其制备方法，本发明制备的金属复合用BOPET薄膜具有优异的热封、断裂标称应变、耐冲击等性能，并且可与金属的复合良好，复合牢度优异。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种金属复合用BOPET薄膜，由上表层、芯层及下表层组成，所述芯层由60％-80％的PET聚酯切片、10％-20％的PBT聚酯切片和10％-20％的新戊二醇共聚改性PET聚酯切片组成；所述上表层由40％-60％的瓶级PET聚酯切片和40％-60％的PET聚酯抗粘母料组成；所述下表层为甲基丙烯酸甲酯接枝共聚改性PETG热封切片。
进一步，所述上表层和下表层的厚度分别占薄膜总厚度的7.5％-12.5％和12.5％-21％。
一种金属复合用BOPET薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将PET聚酯切片、PBT聚酯切片和新戊二醇共聚改性PET聚酯切片进行结晶、干燥，经结晶、干燥后于主挤出机中加热成熔融状态，并经过滤后，作为芯层熔体；
将瓶级PET聚酯切片、PET聚酯抗粘母料加入辅助挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去水份和杂质后，作为上表层熔体；
将甲基丙烯酸甲酯接枝共聚改性PETG热封切片加入辅助挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去水份和杂质后，作为下表层熔体；
将芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出成膜片，汇合挤出温度为260-270℃；
2)利用静电吸附将步骤1)所得的膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片，所述铸片的冷却定型温度为30℃；
3)将步骤2)所得的铸片经过纵向拉伸为厚片，拉伸前的预热温度为50-80℃，拉伸温度为80-110℃，拉伸倍率为2.8-3.0倍；
4)将步骤3)所得的厚片经过横向拉伸制得金属复合用BOPET薄膜，拉伸前的预热温度为80-90℃，拉伸温度为90-110℃，定型温度为160-210℃。
进一步，所述步骤1)中芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量小于50ppm。
进一步，所述步骤1)中结晶的温度为145℃，结晶的时间为60min；干燥温度为140℃，干燥时间为90min。
进一步，所述主挤出机为单螺杆挤出机，辅助挤出机为双螺杆挤出机。
本发明的有益效果在于：本发明首次采用PBT聚酯切片、新戊二醇(NPG)共聚改性PET聚酯切片、瓶级PET聚酯切片、以及甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚改性PETG热封切片，在双向拉伸生产设备上生产BOPET薄膜。
相比传统BOPET薄膜、BOPET热封薄膜，本发明的金属复合用BOPET薄膜在热封、断裂标称应变、热收缩率等方面性能优异，与金属热贴合后具有良好的复合牢度。本发明BOPET薄膜可与铁板、钢板、铝板等金属通过热压贴合，用于化学罐、食品罐、电容器的生产制造，相比传统印铁工艺，本发明的金属复合膜与金属热帖合后生产的制品在性能、材料成本、生产成本、环保和能源消耗等方面具备更多优势，提高制罐效率30％以上，可降低生产成本20％以上，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
实施例1
一种金属复合用BOPET薄膜，由上表层、芯层和下表层构成，芯层由以下组分组成：60％的PET聚酯切片、20％的PBT聚酯切片和20％的新戊二醇(NPG)共聚改性PET聚酯切片；上表层为抗粘层，由40％的瓶级PET聚酯切片和60％的PET聚酯抗粘母料组成；下表层为功能层，由100％的甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚改性PETG热封切片组成(PETG热封切片为具有热封性能的PETG聚酯切片)。
其中，上表层厚度占薄膜总厚度的10％-12.5％，下表层厚度占16.7％-21％，芯层厚度占66.5％-73.3％。
上述的一种金属复合用BOPET薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将芯层的各聚酯切片进行结晶、干燥，结晶的温度为145℃，结晶的时间为60min；干燥的温度为140℃，干燥的时间为90min，干燥后于单螺杆挤出机中加热成熔融状态，并经过滤，作为芯层熔体。
将瓶级PET聚酯切片、PET聚酯抗粘母料加入双螺杆挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去水份和杂质后，作为上表层熔体；将甲基丙烯酸甲酯接枝共聚改性PETG热封切片加入双螺杆挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去水份和杂质后，作为下表层熔体。
控制芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量均小于50ppm；将芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出成膜片，汇合挤出温度为260℃。
2)利用静电吸附将所得的膜片贴附到30℃的激冷辊上急冷形成铸片。
3)铸片经过纵向拉伸为厚片，拉伸前的预热温度为50-70℃，拉伸温度为80-100℃，拉伸倍率在2.8倍。
4)厚片经过横向拉伸制得金属复合用BOPET薄膜，拉伸前的预热温度为80-85℃，拉伸温度为90-100℃，定型温度为160-200℃。
拉伸后经过风冷，进入牵引系统展平、切边、测厚，然后收卷得母卷。
实施例1制备的金属复合用BOPET聚酯薄膜的厚度在12um-15um。
实施例2
一种金属复合用BOPET薄膜，由上表层、芯层和下表层构成，芯层由以下组分组成：70％的PET聚酯切片、15％的PBT聚酯切片和15％的新戊二醇(NPG)共聚改性PET聚酯切片；上表层为抗粘层，由50％的瓶级PET聚酯切片和50％的PET聚酯抗粘母料组成；下表层为功能层，由100％的甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚改性PETG热封切片组成。
其中，上表层厚度占薄膜总厚度的8.3％-9.4％，下表层厚度占13.9％-15.6％，芯层厚度占75％-77.8％。
上述的一种金属复合用BOPET薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将芯层的各聚酯切片进行结晶、干燥，结晶的温度为145℃，结晶的时间为60min；干燥的温度为140℃，干燥的时间为90min，干燥后于单螺杆挤出机中加热成熔融状态，并经过滤，作为芯层熔体。
将瓶级PET聚酯切片、PET聚酯抗粘母料加入双螺杆挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去水份和杂质后，作为上表层熔体；将甲基丙烯酸甲酯接枝共聚改性PETG热封切片加入双螺杆挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去水份和杂质后，作为下表层熔体。
控制芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量均小于50ppm；将芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出成膜片，汇合挤出温度为265℃。
2)利用静电吸附将所得的膜片贴附到30℃的激冷辊上急冷形成铸片。
3)铸片经过纵向拉伸为厚片，拉伸前的预热温度为55-75℃，拉伸温度为85-105℃，拉伸倍率在2.9倍。
4)厚片经过横向拉伸制得金属复合用BOPET薄膜，拉伸前的预热温度为80-85℃，拉伸温度为95-105℃，定型温度为165-205℃。
拉伸后经过风冷，进入牵引系统展平、切边、测厚，然后收卷得母卷。
实施例2制备的金属复合用BOPET聚酯薄膜的厚度在16um-18um。
实施例3
一种金属复合用BOPET薄膜，由上表层、芯层和下表层构成，芯层由以下组分组成：80％的PET聚酯切片、10％的PBT聚酯切片和10％的新戊二醇(NPG)共聚改性PET聚酯切片；上表层为抗粘层，由60％的瓶级PET聚酯切片和40％的PET聚酯抗粘母料组成；下表层为功能层，由100％的甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚改性PETG热封切片组成。
其中，上表层厚度占薄膜总厚度的7.5％-7.9％，下表层厚度占12.5％-13.2％，芯层厚度占78.9％-80％。
上述的一种金属复合用BOPET薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将芯层的各聚酯切片进行结晶、干燥，结晶的温度为145℃，结晶的时间为60min；干燥的温度为140℃，干燥的时间为90min，干燥后于单螺杆挤出机中加热成熔融状态，并经过滤，作为芯层熔体。
将瓶级PET聚酯切片、PET聚酯抗粘母料加入双螺杆挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去水份和杂质后，作为上表层熔体；将甲基丙烯酸甲酯接枝共聚改性PETG热封切片加入双螺杆挤出机中经熔融、抽真空处理后，除去水份和杂质后，作为下表层熔体。
控制芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体的水分含量均小于50ppm；将芯层熔体、上表层熔体及下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出成膜片，汇合挤出温度为270℃；
2)利用静电吸附将所得的膜片贴附到30℃的激冷辊上急冷形成铸片。
3)铸片经过纵向拉伸为厚片，拉伸前的预热温度为60-80℃，拉伸温度为90-110℃，拉伸倍率在3.0倍。
4)厚片经过横向拉伸制得金属复合用BOPET薄膜，拉伸前的预热温度为85-90℃，拉伸温度为100-110℃，定型温度为170-210℃。
拉伸后经过风冷，进入牵引系统展平、切边、测厚，然后收卷得母卷。
实施例2制备的金属复合用BOPET聚酯薄膜的厚度在19um-20um。
实施例1-3所制备的金属复合用BOPET薄膜的制得的主要物性指标可参照表1所示。
表1：
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。