[0001] 本发明属于铝塑膜技术领域，具体涉及一种黑色哑光铝塑膜及其应用。

[0002] 随着锂离子电池的微型化发展，为智能可穿戴设备，例如身心跳记录仪，超薄可穿戴智能手表等，提供了长续航的保证。目前，智能可穿戴设备使用的电池的外观大多为黑色哑光。因此，市面上流行的黑色铝塑膜大多对铝塑膜所使用的外层胶进行改性，在外层胶水中加入粒径1μm左右的炭黑，得到黑色外层胶水，然后用其制备黑色铝塑膜。

[0003] 然而，炭黑的加入大幅降低了外层胶水的力学性能以及长期的耐湿热性能，导致铝塑膜的外层材料容易与铝箔分层，在使用时已出现安全隐患，影响锂离子电池的使用安全。另外，市场上的哑光膜主要是在尼龙的另外一侧涂布一层哑光油，从而改变膜材的光泽度，该方式不仅制备工艺繁琐，而且涂布的哑光涂层易开裂发白。

[0023] 以下通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步解释说明。

[0024] 本发明实施例的黑色哑光铝塑膜，为八层复合膜结构，总厚度为66μm，包括依次叠合分布的CPP层25μm、内胶层2μm、内三价铬涂层1μm、铝箔层25μm、外三价铬涂层1μm、外胶层2μm、黑色油墨层2μm和尼龙层8μm。

[0025] 其中，内胶层为环氧树脂，外胶层为聚氨酯树脂；

[0026] 尼龙层采用的尼龙为尼龙6，将99.5份的尼龙6粒子与0.4份的抗黏连剂以及0.1份爽滑剂混合后，进行干燥，然后将其放置于挤出机中，挤出机温度设置为260℃，270℃，280℃，280℃，280℃，270℃，270℃；熔体经过T型摸头后急冷得到尼龙厚片；然后将尼龙厚片放置于210℃的烘箱中同步双向缓慢拉伸尼龙厚片，拉伸后进入220℃烘箱进行热定型1min，热定型后尼龙膜通过长烘箱降温区域，温度由220℃经过100m烘箱缓慢降温至30℃，通过降温区域温度的调整，使得尼龙分子链有充分的运动时间，将分子规整排列，这使得尼龙呈现为半结晶状态、半透明状态，使得尼龙表现为一定的雾度，通过控制尼龙经过烘箱的降温时间来调整尼龙的雾度。其中，降温区域包括沿尼龙传输方向依次分布的数个温度区，各温度区的温度依次线性降低。

[0027] 具体地，通过调整黑色哑光铝塑膜的构成，列举以下实施例：

[0028] 实施例1：

[0029] 本实施例的尼龙层是通过220℃经过100m烘箱降温至30℃，通过烘箱时间为2min的工艺方式得到的；

[0030] 黑色油墨层为羟基和羧基基团改性的粒径100～200nm的黑色纳米炭黑色浆。

[0031] 实施例2：

[0032] 本实施例的尼龙层是通过220℃经过100m烘箱降温至30℃，通过烘箱时间为1min的工艺方式得到的；

[0033] 黑色油墨层为羟基和羧基基团改性的粒径100～200nm的黑色纳米炭黑色浆。

[0034] 实施例3：

[0035] 本实施例的尼龙层是通过220℃经过100m烘箱降温至30℃，通过烘箱时间为4min的工艺方式得到的；

[0036] 黑色油墨层为羟基和羧基基团改性的粒径100～200nm的黑色纳米炭黑色浆。

[0037] 实施例4：

[0038] 本实施例的尼龙层是通过220℃经过100m烘箱降温至30℃，通过烘箱时间为2min的工艺方式得到的；

[0039] 黑色油墨层为未改性的粒径100～200nm的黑色纳米炭黑色浆。

[0040] 对比例1：

[0041] 购买市售的一种DNP黑色超薄铝塑膜，其结构从外到内分别为哑光层、尼龙层、外层胶层(黑色)、铝箔层、铬处理层、内层胶层以及CPP层。

[0042] 将上述实施例以及对比例得到的铝塑膜进行如下性能测试：

[0043] 1、耐湿热性能测试

[0044] 将上述实施例1‑4以及对比例1的铝塑膜四边封边，得到无需成型的锂离子电池电芯外壳，将其分别放入85℃，85RH的恒温恒湿箱中，测试结果如下表1所示。

[0045] 表1铝塑膜的高温高湿测试结果

[0046]

[0047] 根据高温高湿测试结果表明，尼龙通过降温区域时间越久，尼龙的结晶度越高，分子更加排列规整，使得材料的耐湿热性能更好，但是综合考虑生产效率以及耐湿热性能，选择实施例1的工艺条件；未经接枝改性的炭黑粒子与油墨主体的相容性不佳，导致其耐湿热性能变差；实施例1的黑色油墨加外层胶组合得到的铝塑膜耐湿热性能要优于对比例1的黑色胶制备的黑色铝塑膜。

[0048] 2、外观测试

[0049] 使用光泽度计测试铝塑膜样本，数据见表2。

[0050] 表2铝塑膜的光泽度测试结果

[0051] 样品 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例160° 2.2 5.2 0.5 2.2 2.2

[0052] 根据光泽度测试结果可知，实施例1的铝塑膜更加接近市售黑色铝塑膜的光泽度；从外观看，实施例4的黑色色浆存在黑色块团聚现象，实施例1‑3并没有发现该类现象，由此表明黑色色浆表面需要接枝改性亲水性基团。实施例2中尼龙以较快的速度通过降温区，分子链没有充足的时间调整结晶，使得材料的光泽度高；而实施例3中尼龙有充分的时间运动排列结晶，所以材料的光泽度较低。

[0053] 使用色度计测试铝塑膜样本，数据见表3。

[0054] 表3铝塑膜的色度测试结果

[0055]样品 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1
色度 24.9 25.0 25.2 25.2 25.1

[0056] 根据色度测试结果可知，黑色色浆改性与否对于材料的色度影响不大。通过刷油墨的方式形成的黑色与在外层胶中加入黑色色浆得到的黑色色度接近，色度效果类似。

[0057] 3、剥离力测试

[0058] 将上述的铝塑膜样品裁切成15mm宽度的样条，使用100mm/min速度拉伸样条，测试上述产品的外层拉力，结果如表4。

[0059] 表4铝塑膜的剥离力测试结果

[0060] 样品 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1外层拉力 5.0N/15mm 5.0N/15mm 5.0N/15mm 4.5N/15mm 1.8N/15mm

[0061] 根据剥离力测试结果可知，通过刷油墨的方式可以使得尼龙与铝箔之间有较强的粘结力，但是通过在外层胶中添加黑色色浆的方法会使得尼龙与铝箔之间的粘结力下降，进一步导致铝箔与铝箔之间的耐湿热性能变差。

[0062] 在上述实施例及其替代方案中，尼龙6粒子、抗黏连剂、爽滑剂的重量份之比还可以在(99～99.5)：(0.3～0.6)：(0.05～0.2)的范围内，同步双向拉伸的温度还可以在200～220℃范围内，热定型的温度还可以在220～240℃范围内，热定型的时间还可以在1～2min范围内，根据实际应用需求进行选择。由于本发明方案实施例众多，各实施例实验数据庞大众多，不适合于此处逐一列举说明，但是各实施例所需要验证的内容和得到的最终结论均接近。

[0063] 另外，本发明的黑色哑光铝塑膜各层的厚度不限于上述列举的限制，可根据实际应用需求进行调整。

[0064] 以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。