尼龍膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種尼龍膜，更具體地，涉及一種當(dāng)形成袋狀時具有優(yōu)異的深度特性 的尼龍膜。
[0002] 更具體地，本發(fā)明涉及一種具有高模量以及縱向和橫向模量之間優(yōu)異的平衡并因 此具有優(yōu)異的成形性的尼龍膜。
【背景技術(shù)】
[0003] 尼龍膜與其它膜相比具有優(yōu)異的氣體阻隔性能，因此主要用作真空包裝食品、氣 球等的原材料，而且近來，尼龍膜作為藥物的包裝或用于電池的袋的用途增加。
[0004] 目前，作為用于電池的袋，已經(jīng)使用尼龍膜或與鋁箱層合的PET膜以及CPP膜。這些 膜已經(jīng)用于移動電話中的小尺寸二次電池，而且將這些膜用于電動車或家用電力存儲裝置 中的大容量電池的情況已逐漸增加。因此，需要提高尼龍膜的成形性。
[0005] 根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域，為了提高成形性和滑移性，使用了在膜的表面涂覆脂肪酸酰胺類 原料的方法（日本專利特許公開號2002-216714,2002年8月2日），或者在形成時使用了抑制 起皺的成分提高袋的成形性(韓國專利特許公開號10-2008-0081845，2008年9月10日）。
[0006] 但是，在專利文件1的情況下，由于為了賦予滑移性需要額外的涂層工藝，而且在 制備層合膜時涂層原料被轉(zhuǎn)移至加工設(shè)備上，在制備層合膜之后需要清潔加工設(shè)備的操 作，使得產(chǎn)率會降低。此外，在專利文件2中詳細(xì)公開了用于提高袋的成形性的加工方法，但 沒有尼龍膜的特征的詳細(xì)描述。
[0007] 因此，為了通過提高尼龍膜的模量特性來提高成形性而無需額外的涂層工藝，本 發(fā)明人進(jìn)行了研究，由于膜在形成袋時頂點部位應(yīng)具有相同的拉伸強(qiáng)度，本發(fā)明人試圖制 備膜使得膜的縱向模量與橫向模量彼此相等。
[0008] [相關(guān)領(lǐng)域文件]
[0009] 專利文件1:日本專利特許公開號2002-216714(2002年8月2日）
[0010] 專利文件2:韓國專利特許公開號10-2008-0081845(2008年9月10日）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 技術(shù)問題
[0012] 本發(fā)明的目的在于提供一種尼龍膜，該尼龍膜模量高，縱向模量與橫向模量彼此 相似，因此在制備用于電池的袋時形成深度特性優(yōu)異。
[0013]技術(shù)方案
[0014] 在一個方面，提供了一種尼龍膜，該尼龍膜的縱向模量與橫向模量滿足下面式1， 縱向模量與橫向模量的比滿足下面式2,而且在95%的硫酸中測得的尼龍樹脂的相對粘度 在2.6至3.6的范圍內(nèi)。
[0015] [式 1]
[0016] 50<Μι
[0017] 50<M2
[0018] 在式1中，通過將膜在縱向拉伸5%測定的模量(MPa)，以及跑是通過將膜在橫 向拉伸5 %測定的模量(MPa)。
[0019] [式 2]
[0020] 0.9 < Mr < 1.1
[0021] 在式2中，Mr =通過將膜在縱向拉伸5%測定的模量(MPa)/通過將膜在橫向拉伸 5 %測定的模量(MPa)。
[0022] 在另一個方面，一種制備尼龍膜的方法，包括：
[0023] a)熔融尼龍切片然后利用環(huán)形口模擠出該熔融尼龍切片；
[0024] b)對擠出膜同時雙軸拉伸2.85倍至3倍；以及 [0025] c)在180 °C至200 °C的溫度下熱處理拉伸膜。
[0026]在另一個方面，一種用于電池的電池袋，包括如上所述的尼龍膜。
[0027]有益效果
[0028]根據(jù)本發(fā)明的尼龍膜可以具有高模量，彼此相似的縱向模量與橫向模量以及在形 成袋狀時優(yōu)異的深度特性。
【具體實施方式】
[0029]在下文中，為了更詳細(xì)地描述本發(fā)明，將提供本發(fā)明的一個方面。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種尼龍膜，該尼龍膜的縱向模量與橫向模量滿 足下面式1，而且所述縱向模量與橫向模量的比滿足下面式2。
[0031] [式 1]
[0032] 50<Μι
[0033] 50<M2
[0034] 在式1中，Μ!是通過將膜在縱向（MD)拉伸5%測定的模量(MPa)，以及M2是通過將膜 在橫向（TD)拉伸5%測定的模量(MPa)。
[0035] [式 2]
[0036] 0.9 < Mr < 1.1
[0037] 在式2中，Mr =通過將膜在縱向拉伸5%測定的模量(MPa)/通過將膜在橫向拉伸 5 %測定的模量(MPa)。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種尼龍膜，該尼龍膜的縱向模量與橫向模量 滿足下面式1且所述縱向模量與橫向模量的比滿足下面式2,并且包含無機(jī)粒子。
[0039] [式1]
[0040] 50<Μι
[0041] 50<M2
[0042] 在式1中，通過將膜在縱向拉伸5%測定的模量(MPa)，以及跑是通過將膜在橫 向拉伸5 %測定的模量(MPa)。
[0043] [式2]
[0044] 0.9 < Mr < 1.1
[0045] 在式2中，Mr =通過將膜在縱向拉伸5%測定的模量(MPa)/通過將膜在橫向拉伸 5 %測定的模量(MPa)。
[0046] 更具體地，在所述尼龍膜中，縱向模量與橫向模量可以滿足下面式3。
[0047] [式3]
[0048] 50 < Μι <500
[0049] 50 < M2 <500
[0050] 在式3中，通過將膜在縱向拉伸5%測定的模量(MPa)，以及跑是通過將膜在橫 向拉伸5 %測定的模量(MPa)。
[0051] 此外，根據(jù)本發(fā)明，用于制備所述尼龍膜的尼龍樹脂的相對粘度(在95%硫酸中測 得)可以在2.6至3.6的范圍內(nèi)。
[0052]為了在使用尼龍膜制備用于電池的袋時使得制得的袋具有深的深度，本發(fā)明人進(jìn) 行了研究，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過在將縱向模量和橫向模量調(diào)節(jié)至滿足式1和式2的同時將在制 備尼龍膜時用作母料的化合物樹脂的尼龍樹脂的相對粘度調(diào)節(jié)至特定范圍內(nèi)，可以顯著地 提尚成形性并且可以提尚深度特性，從而完成本發(fā)明。
[0053]在本發(fā)明的一個方面，利用ASTM D882測定的縱向模量和橫向模量是指通過在23 °(：的溫度和50%的相對濕度下以300mm/min的拉伸速率將具有10mm的寬度和500mm的長度 的測試樣品拉伸5%測定的值，其中，在拉伸所述測試樣品時未發(fā)生塑性變形。
[0054]在此情況下，優(yōu)選地縱向模量和橫向模量為50MPa以上。具體地，模量越高越優(yōu)選， 但所述縱向模量和橫向模量可以是50MPa至500MPa。當(dāng)所述模量滿足上述范圍時，在將膜形 成為電池袋狀時，形成深度為5_以上，由此可以更進(jìn)一步地提高成形性。
[0055] 此外，縱向模量和橫向模量的比優(yōu)選為0.9至1.1，而且所述比越接近1，更適宜的 是，在角和頂點處尼龍膜被拉伸得越均勻，從而在將尼龍膜形成為電池袋狀時形成具有均 勻物理性能的袋。
[0056] 在本發(fā)明的一個方面，所述尼龍膜沒有特別限制，但可以由例如尼龍6、尼龍66、尼 龍46、尼龍11、尼龍12、尼龍610、尼龍612、尼龍6/66共聚物、尼龍6/66/610共聚物、尼龍 MXD6、尼龍6T、尼龍6/6T共聚物、尼龍66/PP共聚物、尼龍66/PPS共聚物、甲氧基甲基化6-尼 龍、甲氧基甲基化6-610-尼龍、甲氧基甲基化612-尼龍等制成。
[0057]此外，根據(jù)本發(fā)明的尼龍膜可以是雙軸拉伸膜，并且通過同時雙軸拉伸制備。考慮 到尼龍膜的縱向模量與橫向模量的平衡，尼龍膜優(yōu)選為同時雙軸拉伸膜。
[0058] 所述尼龍膜可以制備為具有在ΙΟμL?至100μL?，更優(yōu)選地5μηι至50μηι的范圍內(nèi)的適當(dāng) 的厚度來使用。
[0059] 優(yōu)選地在所述尼龍膜中使用的基礎(chǔ)樹脂具有3.0至3.8的相對粘度。在所述相對粘 度小于3的情況下，在形成尼龍膜之后，膜的物理性能會劣化，而在所述相對粘度大于3.8的 情況下，在熔融-擠出時流動性會劣化，在拉伸時拉伸性能會不足，使得所需的膜的物理性 能會無法滿足。
[0060] 在本發(fā)明的一個方面，所述尼龍膜還可以包含選自沸石、氧化鋁、二氧化硅、高嶺 土、Na20和CaO中的一種或兩種以上的無機(jī)粒子，由此提高滑移性。
[0061 ] 所述無機(jī)粒子可以以lOOppm至3000ppm，更具體地lOOOppm至2500ppm的范圍包含 在整個膜中，而且當(dāng)包含上述范圍內(nèi)的所述無機(jī)粒子時，可以提供具有優(yōu)異的滑移性而不 影響成形性的尼龍膜。
[0062] 盡管沒有限制，可以使用具有0.05μπι至2μπι的平均粒徑的無機(jī)粒子，并且作為母料 制備以由此被使用。在母料混合中使用的尼龍樹脂的相對粘度(在95%硫酸中測得)可以優(yōu) 選為2.6至3.6。在所述相對粘度小于2.6的情況下，粒子的分散性會優(yōu)異，但在將尼龍膜的 尼龍樹脂與基礎(chǔ)樹脂混合時，粘度差異會增加，由此可能會形成在形成尼龍膜之后印刷或 粘合劑涂覆該尼龍膜時未完全進(jìn)行印刷或粘合劑涂覆的點，從而使最終產(chǎn)品的質(zhì)量劣化。 此外，在所述相對粘度大于3.6的情況下，粒子的分散性會劣化，使得所需的膜的物理性能 會無法滿足。
[0063] 在本發(fā)明的一個方面，所述尼龍膜可以通過利用環(huán)形口模擠出然后通過管法雙軸 拉伸來制備。
[0064] 更具體地，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種制備尼龍膜的方法可以包括：
[0065] a)熔融尼龍切片然后利用環(huán)形口模擠出該熔融尼龍切片；
[0066] b)對擠出膜同時雙軸拉伸2.85倍至3倍；以及 [0067] c)在180 °C至200 °C的溫度下熱處理拉伸膜。
[0068]此外，在步驟a)中，可以將包含無機(jī)粒子的母料切片與尼龍切片混合然后熔融。 [0069] 所述包含無機(jī)粒子的母料切片可以通過利用雙螺桿擠出機(jī)在240°C至250°C的溫 度下將尼龍樹脂與無機(jī)粒子彼此混合來獲得。在這種情況下，所述用于制備母料切片的尼 龍樹脂可以與在步驟a)中使用的尼龍切片相同或不同，而且可以優(yōu)選地具有2.6至3.6的相 對粘度(在95 %硫酸中測得）。基于全部母料，優(yōu)選地使用0.5wt %至1 Owt %范圍內(nèi)的無機(jī)粒 子，并且優(yōu)選地調(diào)節(jié)母料切片的含量并將其注入，使得5wt %至10wt %的母料切片包含在整 個膜中
[0070] 在本發(fā)明的一個方面，縱向模量與橫向模量滿足式2的尼龍膜可以通過進(jìn)行步驟 b)中的同時雙軸拉伸來制備。在拉伸時，溫度可以是250°C至270°C，更優(yōu)選地260°C至265 °C。在縱向和橫向的拉伸比可以是2.85倍至3倍。此外，所述拉伸可以利用如上所述的環(huán)形 口模進(jìn)行，但本發(fā)明并不局限于此?？梢允褂昧硪环N能夠在本領(lǐng)域中通常使用的同時雙軸 拉伸方法。
[0071] 在本發(fā)明的一個方面，為了制備滿足式1和2的尼龍膜，需要調(diào)節(jié)熱處理溫度。在本 發(fā)明的一個方面，所述滿足式1和2的尼龍膜可以通過將熱處理溫度調(diào)節(jié)至210°C以下，優(yōu)選 地200°C以下，以及更具體地180°C至200°C來制備。在熱處理溫度高于210°C的情況下，縱向 模量大于橫向模量，由此無法保持縱向模量與橫向模量的平衡。
[0072]此外，如果必要，所述膜可以在熱處理時被松弛，而且松弛率為3 %至8 %，在此范 圍內(nèi)可以制備具有理想模量的膜，因此是優(yōu)選的。
[007