一种制备热塑性树脂薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备热塑性树脂薄膜的方法，其通过将经熔融流延铸膜或者吹塑成未拉伸或者拉伸比０．１％～６０％的微拉伸薄膜后在输送张力范围为０．１Ｎ／ｃｍ２～３００Ｎ／ｃｍ２的输送下，在热塑性树脂熔点Ｔｍ以下、玻璃化转变温度（Ｔｇ＋５０℃）以上的热处理温度范围内，在热处理装置中热处理０．１秒以上、１２００秒以下。本发明专利技术的方法同时结合了熔融流延或者吹塑工艺及热处理工艺的优越特性，所得热塑性树脂薄膜产品内部分子结构及取向合理，力学机械性能、尺寸稳定性、温度使用范围、光学性能以及气体透过性等各方面性能的完善和可控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
现有技术中，利用熔融流延法和吹塑法制备的未拉伸或者微拉伸的热塑性树脂薄膜，存在如下的缺陷纵向、横向的取向难以控制；内应力、结晶形状、分子分布及聚集态难以控制；所得薄膜的力学机械性能、尺寸稳定性、光学性能以及气体透过性也难以控制等。产生这些缺陷的主要愿意可能与其熟化工艺只能消除部分内应力有关。 普通的熔融流延法是将热塑性树脂熔融流延铸膜或者吹塑成未拉伸或者微拉伸膜后收巻。对于非结晶型热塑性树脂，则由于内应力及微取向的存在易造成薄膜缺陷，影响纵横向的力学行为、尺寸稳定性、光学性能以及气体透过性等各方面性能差异，并导致成型生产过程难以控制，最终制备的薄膜各性能分布不均匀。对于半结晶型、结晶型热塑性塑料，则在铸膜或者微拉伸时易出现结晶缺陷，晶体尺寸过大，结晶分布不均匀，最终造成结晶度下降、晶体形状及聚集态缺陷等问题，并造成取向和结晶内应力，这些也最终会影响到薄膜材料的各方面性能。 中国专利申请200710109944. 2公开了一种热塑性树脂薄膜的制造方法，其使用金属挤压体和金属制流延冷却辊将以熔融状态从口模中挤出的膜状热塑性树脂夹住并进行冷却固化，其中夹住之前的该膜状热塑性树脂的温度为TG+20°C TG+9(TC，从而获得光学性能良好的流延薄膜。但这种方法的缺点是树脂温度控制困难，铸片冷辊易造成薄膜的取向，挤压体的压力控制等设备工艺影响因素较为复杂，将造成薄膜的分子取向、结晶形态及分布等的不均匀，造成力学性能、光学性能及表观形态等性能可控性差。 中国专利申请200610114082. 8公开了一种熔融挤出流延法制备聚氟乙烯薄膜的配方和工艺，该工艺将聚氟乙烯与溶剂在一定的温度下制成高固含量的凝胶，经螺杆式排气挤出机低温熔融挤出流延，流延熔膜经过冷却水槽迅速冷却后成膜，之后将流延膜通过热风或红外热通道进行干燥定型。但这种方法的缺陷是需经水槽急冷却后干燥水分，生产工艺流程较长、生产工序复杂，薄膜熔融状态时水分的引入将影响热塑性树脂材料如聚酯型树脂材料的性能，甚至使之发生降解现象。 中国专利申请200710137331. X公开了一种具有降低的渗透性和提高的抗疲劳性的取向热塑性弹性体薄膜及其制备方法，该方法通过调节流延或吹塑用模唇处的剪切速度以控制薄膜内的分子排列，改变其光学性能。但这种方法获得的分子排列未经后期的定型处理，造成分子排列受取向及应力的影响，使得光学性能的改善有限。 中国专利申请200680035317. 2公开了一种热塑性树脂膜制备方法，该方法在2N/cm2至120N/cm2的张力下输送热塑性树脂膜的同时，将热塑性树脂膜在玻璃化转变温度TG-3(TC至TG+20°C的温度热处理10秒至600秒，以减少膜的面内及厚度方向上的延迟。该种方法主要是通过热处理消除热塑性树脂TG范围内的取向及厚度延迟，以便制备合格的偏振膜，但这种方法对于树脂材料的分子结构及聚集态等并未产生影响。3 因而有必要提供一种热塑性树脂薄膜的制备方法，其可以制备内部分子结构及取向合理的热塑性树脂薄膜，从而使得其力学机械性能如弹性和韧性等、尺寸稳定性、使用温度范围、光学性能以及气体透过性等各方面性能比较完善和可控。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热塑性树脂薄膜的制备方法，其所制备的热塑性树脂薄膜在力学性能、尺寸稳定性、光学性能以及气体透过性等各方面性能都得到改善。 根据本专利技术的制备热塑性树脂薄膜的方法，其包括如下的处理步骤在以0. IN/cm2 300N/cm2范围的张力输送所述热塑性树脂薄膜的同时，在超过该热塑性树脂的玻璃化转变温度50°C以上(即至少为Tg+5(TC )、低于该热塑性树脂的熔点温度Tm以下的温度范围内，对所述的热塑性树脂薄膜热处理0. 1秒-1200秒。 上述本专利技术的处理方法，既不同于树脂加工中单向或双向拉伸的方法，其施加的拉伸力比较大，使得树脂片材中存在的晶体结构发生重新排列趋向，而且这种拉伸方法一般是用来制备比较厚的树脂片材；当然上述本专利技术的处理方法也不同于不施加张力的热处理工艺，这种热处理基本不会影响树脂材料的内部分子结构及取向；而且，本专利技术的处理方法也不同于在玻璃化温度(Tg)附近的、施加一定张力的热处理，其只能消除热塑性树脂Tg范围内的取向及厚度延迟，适合制备偏振膜。 本专利技术的处理方法是在施加O. lN/ci^ 300N/ci^范围张力的同时，在远高于玻璃化温度(至少为Tg+5(TC)、但在其熔融温度(Tm)以下对其进行热处理，从而可以完善其内部分子结构，使其取向合理，得到完善且可控的微晶结构，最终所制备的热塑性树脂薄膜在力学性能、尺寸稳定性、光学性能以及气体透过性等各方面性能都得到改善。 在本专利技术的方法中，热塑性树脂材料可为任何适用于熔融流延或者吹塑的热塑性塑料树脂和热塑性弹性体，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙6、尼龙66、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯等热塑性塑料；热塑性苯乙烯类弹性体、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚烯烃弹性体、热塑性聚酯弹性体及其它各类型热塑性弹性体；也可为该热塑性树脂材料与其它改性树脂及助剂的混合物，助剂如抗老化剂、加工助剂、色母、防粘剂、阻燃剂等。热塑性树脂材料较佳的为半结晶性、结晶性热塑性树脂，更佳的为半结晶性、结晶性热塑性弹性体树脂。 本专利技术的处理方法既可以是对直接采用熔融流延挤出或挤出吹塑成膜制成的未拉伸的薄膜进行热处理，也可以对通过任何适合工艺制成单向或者双向微拉伸薄膜进行热处理，如采用流延时调整辊速比、吹塑时调整吹胀比等方法得到的微拉伸薄膜，该微拉伸薄膜纵向、横向拉伸比例为0. 1 % 60 % ，对于结晶性热塑性弹性体较佳的为5 % 45 % ，更佳的为10% 30%。对采用熔融流延时所得的薄膜进行上述本专利技术热处理前，可先使其通过温度为10 IO(TC的急冷辊铸膜。 本专利技术中，热处理装置可为任何适用于热处理的装置，较佳的可为烘箱、热风、红外加热、接触辊加热、电磁加热、微波加热等各类适用于薄膜大规模生产的加热方法及通道，更佳的可为烘箱、红外加热、接触辊加热等，对于直接与挤出机连接的更佳的为烘箱加热。 本专利技术中，张力、热处理温度和时间可以根据不同热塑性树脂进行调整。优选地，4张力为5N/cm2 100N/cm、对于热塑性弹性体树脂薄膜更佳的为10N/cm2 30N/cm2 ;较佳的热处理温度为热塑性树脂的熔点(Tm-1(TC )以下、玻璃化转变温度(TG+5(TC )以上；热处理时间较佳为0. ls 300s，更佳的为0. ls 50s，最佳为0. ls 10s。 另一方面，本专利技术还提供了一种热塑性树脂薄膜，该热塑性树脂薄膜是采用上述本专利技术的热处理方法制得的。这种热塑性树脂薄膜厚度为5 ii m 2000 ii m，优选为10 y m 100iim。 与现有技术相比，本专利技术所述的制备热塑性树脂薄膜的方法，同时结合了流延或者吹塑挤出和热处理制备热塑性树脂薄膜的优越性，通过物理加热方法使得薄膜纵向、横向取向小，内应力小，内部分子排列及分布均匀合理，如有结晶存在将获得完善的晶体形态、可控的结晶程度以及晶体聚集形态，结晶区与非晶区分布均匀的热塑性树脂薄膜。该种薄膜根据需求将获得好的力学机械性、弹性、韧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备热塑性树脂薄膜的方法，其特征在于，该方法包括如下的处理步骤：在以０．１Ｎ／ｃｍ↑［２］～３００Ｎ／ｃｍ↑［２］范围的张力输送所述热塑性树脂薄膜的同时，在超过该热塑性树脂的玻璃化转变温度Ｔｇ＋５０℃以上、低于该热塑性树脂的熔点温度Ｔｍ以下的温度范围内，对所述的热塑性树脂薄膜热处理０．１秒－１２００秒。

【技术特征摘要】
一种制备热塑性树脂薄膜的方法，其特征在于，该方法包括如下的处理步骤在以0.1N/cm2～300N/cm2范围的张力输送所述热塑性树脂薄膜的同时，在超过该热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg+50℃以上、低于该热塑性树脂的熔点温度Tm以下的温度范围内，对所述的热塑性树脂薄膜热处理0.1秒-1200秒。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的张力为5N/cm2 100N/cm2，所述的热处理温度在Tg+5(TC至Tm-l(TC之间，所述的热处理时间为0. Is 300s。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的热处理时间为0. Is 50s。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的热塑性树脂薄膜是采用熔融流延挤出或挤出吹塑成膜制成的未拉伸的薄膜。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的热塑性树脂薄膜是采用熔融流延挤出或挤出吹塑成膜后制成的双向或单向微拉伸的薄膜。6. 如权利要求5所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：林裕卫，蔡朝辉，吴耀根，
申请(专利权)人：佛山塑料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]