专利名称：一种聚酯薄膜及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种聚酯薄膜及其生产方法。
背景技术：
聚酯薄膜由于优良的理化性能，用途十分广泛，但在高温转移领域，对聚酯薄膜的要求除了物理机械性能外，还对薄膜表面的平整性和不粘性提出了一定的要求。在一定的领域如拼版制图、溅射沉积等，要求薄膜光学性能好、高透光率、低雾度。
在高温转移，如家具板材的生产过程中，板材表面涂漆后，为了有利于漆表面的流平，覆盖聚酯薄膜，高温固化后再剥去聚酯薄膜，该种聚酯薄膜可以反复使用。这种用途的薄膜要求其热尺寸稳定性好，高温下无明显的尺寸变形、平整，化学性质稳定，薄膜表面滑爽，在转移时薄膜表面无残余物，能够多次使用。
从结构单元来看，聚酯分子缺乏脱膜性。为赋予其这种特性，一般使用在其表面涂布脱膜成分的物质，如美国专利US 5672428、US 4851166、US 3427270都讲述了通过涂布硅树脂的方法来改进薄膜的表面性能，达到不粘的要求。但是这种方法存在生产过程复杂、能耗高、溶剂挥发的环境污染等问题，用这种方法改性后的聚酯薄膜存在光学性能差、雾度值提高等缺点。
中国专利CN1327462A公开了与金属层和性好，保味性好，非黏附性好的聚酯薄膜，该聚酯薄膜主要是通过添加蜡类化合物卡那巴蜡，而达到上述目的的。
但是，卡那巴蜡价格高且与聚酯树脂易出现相分离，从而影响薄膜的光学性能。
美国专利US4677188公开了通过控制拉伸过程中的工艺条件而达到薄膜良好的光学性能，但存在薄膜表面不粘性能没有明显的改善的缺点。
发明内容
本发明的目的是，提供一种透明滑爽的聚酯薄膜，该种聚酯薄膜具有良好的光学性能，同时脱模性好，能够重复多次使用。
本发明的另一目的是，提供了一种透明滑爽聚酯薄膜的生产方法，该方法克服了生产复杂、能耗高和生产过程溶剂挥发所产生的污染等问题。
本发明的技术方案是一种聚酯薄膜，由聚酯切片、有机添加剂、)无机添加剂组成，其各组分的含量(重量百分比)为聚酯切片 98～100％有机添加剂0～2.0％无机添加剂0～0.01％
一种优选方案，其中所述的各组分的含量(重量百分比)为聚酯切片 98.5～99.99％有机添加剂0.01～1.5％无机添加剂0～0.003％一种优选方案，其中所述的聚酯切片是特性粘度为0.62dL/g～0.85dL/g的对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物。
一种优选方案，其中所述的有机添加剂是酰胺类有机添加剂，优选是乙撑双月桂酰胺或乙撑双硬脂酰胺。
一种优选方案，其中所述的无机添加剂是指二氧化硅、高岭土、碳酸钙或二氧化钛，优选二氧化硅。
本发明的另一技术方案是，一种聚酯薄膜的制备方法，其特征是，其制备方法包括以下步骤1)将聚酯切片、有机添加剂、无机添加剂混合、干燥；2)将干燥切片熔融挤出，熔体在铸片辊上冷却成厚片；3)将冷却成的厚片预热后，纵向拉伸3.0～4.0倍；4)将纵向拉伸后的膜片预热后，横向拉伸3.0～4.0倍；5)将拉伸后的薄膜热定型，冷却后收卷，得到聚酯薄膜。
一种优选方案，其中所述的干燥温度为140℃～180℃。
一种优选方案，其中所述的干燥切片的熔融挤出温度为260℃～290℃。
一种优选方案，其中所述的薄膜热定型温度为210℃～250℃。
用于双向拉伸的聚酯切片主要是指二元酸和二元醇的缩合物，其中，二元酸可以是直链脂肪酸，但主要是芳香族二酸，如对苯二甲酸、对苯二乙酸、对萘二甲酸等；二元醇主要是碳原子数是2～4的脂肪族二醇，如乙二醇、丙二醇、丁二醇等。除了上述成分外，聚酯切片还可以是加入少量的间苯二甲酸、邻苯二甲酸等物质的改性的聚酯。发明中的聚酯切片优选特性粘度为0.62dL/g～0.85dL/g的对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物。
为了赋予聚酯薄膜的脱模性，公开的方法是在聚酯薄膜表面涂布脱模物质或在薄膜制造过程中使用卡那巴蜡作为有机添加剂来赋予薄膜脱模性，但是该方法存在能耗高和溶剂挥发易造成环境污染等缺点。另外，由于卡那巴蜡与聚酯树脂的相容性不好，还影响薄膜的光学性能。聚酯薄膜生产中使用的有机添加剂，除了卡那巴蜡外，还可以使用硬脂酸金属盐类物质或能承受高于280℃的挤出温度的酰胺类物质。硬脂酸金属盐类物质虽然改进了薄膜的表面性能，但由于其热稳定性不好，在挤出过程中易分解，从而的影响产品品质。适合本发明的有机添加剂优选乙撑双月桂酰胺或乙撑双硬脂酰胺。
本发明中，为了控制薄膜的粗糙度，调整薄膜的运行性能，通过在配方中加入适量的无机添加剂来调整，适合本发明的无机添加剂可以是二氧化硅、高岭土、碳酸钙或二氧化钛，优选二氧化硅。
本发明的聚酯薄膜由聚酯切片、有机添加剂、无机添加剂组成，其各组分的含量(重量百分比)为聚酯切片 98～100％有机添加剂0.01％～2.0％无机添加剂0～0.01％适合本发明的一个优选配方为聚酯切片 98.5％～99.99％有机添加剂0.01％～1.5％无机添加剂0～0.003％美国专利US 5672428、US 4851166、US 3427270中都讲述了通过涂布硅树脂的方法来改进薄膜的表面性能，但是这种方法存在生产过程复杂、能耗高、溶剂挥发的环境污染等问题，用这种方法改性后的聚酯薄膜还存在光学性能差、雾度值提高等缺点。
为了解决现有方法存在的缺点，本发明中的聚酯薄膜的制备方法包括以下步骤1)将聚酯切片、有机添加剂、无机添加剂混合、干燥；2)将干燥切片熔融挤出，熔体在铸片辊上冷却成厚片；3)将冷却成的厚片预热后，纵向拉伸3.0～4.0倍；4)将纵向拉伸后的膜片预热后，横向拉伸3.0～4.0倍；5)将拉伸后的薄膜热定型，冷却后收卷，得到聚酯薄膜。
本发明中，有机添加剂、无机添加剂可以直接和干燥好的聚酯切片在挤出之前混合，也可以制成母料在干燥之前与聚酯切片混合。
本发明的聚酯薄膜的具体制备过程为将聚酯切片、有机添加剂、无机添加剂按照配方中的比例加入到混料器中，混合均匀后，在140℃～180℃干燥；干燥切片经挤出机在260℃～290℃的温度下熔融挤出，聚酯熔体经模头流出到15℃～30℃的铸片辊上快速冷却成厚片；厚片进入纵向拉伸机，经预热辊预热、红外加热器加热后，在高于聚酯玻璃化温度的条件下纵向拉伸3.0～4.0倍，然后快速冷却；纵拉片进入横向拉伸机，经预热区在95℃～110℃下预热后，横向拉伸3.0～4.0倍，在210℃～250℃下热定型，冷却后经切边、测厚、收卷，得到表面张力为30dyn/cm～44dyn/cm的聚酯薄膜。该聚酯薄膜厚度公差小，表观平整，热稳定性好，机械强度高，表面性能好，具有良好的光学性能，同时脱模性好，能够重复多次使用。
本发明提供的聚酯薄膜透明、滑爽，主要应用在高温转移领域和其他对薄膜光学性能要求比较高的领域。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1配方聚对苯二甲酸乙二酯(IV 0.62dL/g)20Kg乙撑双硬脂酰胺 2g操作将特性粘度为0.62dL/g的聚对苯二甲酸乙二酯聚酯切片20Kg、有机添加剂乙撑双硬脂酰胺2g加入到混料器中，混合均匀后，在170℃干燥；干燥切片经挤出机在280℃的温度下熔融挤出，聚酯熔体经模头流出到30℃的铸片辊上快速冷却成厚片；厚片进入纵向拉伸机，经预热辊预热、红外加热器加热后，在高于聚酯玻璃化温度的条件下纵向拉伸3.30倍，然后快速冷却；纵拉片进入横向拉伸机，经预热区在110℃下预热后，横向拉伸3.35倍，在230℃下热定型，冷却后经切边、测厚、收卷，得到聚酯薄膜。测试性能见表一。
实施例2配方聚对苯二甲酸乙二酯(IV 0.62dL/g)20Kg乙撑双硬脂酰胺 2g二氧化硅 0.56g操作将特性粘度为0.62dL/g的聚对苯二甲酸乙二酯聚酯切片20Kg、有机添加剂乙撑双硬脂酰胺2g、无机添加剂二氧化硅0.56g加入到混料器中，混合均匀后，在180℃干燥；干燥切片经挤出机在260℃的温度下熔融挤出，聚酯熔体经模头流出到25℃的铸片辊上快速冷却成厚片；厚片进入纵向拉伸机，经预热辊预热、红外加热器加热后，在高于聚酯玻璃化温度的条件下纵向拉伸4.0倍，然后快速冷却；纵拉片进入横向拉伸机，经预热区在100℃下预热后，横向拉伸3.35倍，在210℃下热定型，冷却后经切边、测厚、收卷，得到聚酯薄膜。测试性能见表一。
实施例3配方聚对苯二甲酸乙二酯(IV 0.73dL/g)20Kg乙撑双硬脂酰胺 40g
二氧化硅 0.6g操作将特性粘度为0.73dL/g的聚对苯二甲酸乙二酯聚酯切片20Kg、有机添加剂乙撑双硬脂酰胺40g、无机添加剂二氧化硅0.6g加入到混料器中，混合均匀后，在140℃干燥；干燥切片经挤出机在290℃的温度下熔融挤出，聚酯熔体经模头流出到15℃的铸片辊上快速冷却成厚片；厚片进入纵向拉伸机，经预热辊预热、红外加热器加热后，在高于聚酯玻璃化温度的条件下纵向拉伸3.7倍，然后快速冷却；纵拉片进入横向拉伸机，经预热区在95℃下预热后，横向拉伸4.0倍，在250℃下热定型，冷却后经切边、测厚、收卷，得到聚酯薄膜。测试性能见表一。
实施例4配方聚对苯二甲酸乙二酯(IV 0.85dL/g)20Kg乙撑双硬脂酰胺 80g二氧化硅 0.6g操作将特性粘度为0.85dL/g的聚对苯二甲酸乙二酯聚酯切片20Kg、有机添加剂乙撑双硬脂酰胺80g、无机添加剂二氧化硅0.6g加入到混料器中，混合均匀后，在160℃干燥；干燥切片经挤出机在270℃的温度下熔融挤出，聚酯熔体经模头流出到30℃的铸片辊上快速冷却成厚片；厚片进入纵向拉伸机，经预热辊预热、红外加热器加热后，在高于聚酯玻璃化温度的条件下纵向拉伸3.0倍，然后快速冷却；纵拉片进入横向拉伸机，经预热区在100℃下预热后，横向拉伸3.30倍，在250℃下热定型，冷却后经切边、测厚、收卷，得到聚酯薄膜。测试性能见表一。
实施例5配方聚对苯二甲酸乙二酯(IV 0.85dL/g)20Kg乙撑双硬脂酰胺 300g二氧化硅 0.6g操作将特性粘度为0.85dL/g的聚对苯二甲酸乙二酯聚酯切片20Kg、有机添加剂乙撑双硬脂酰胺300g、无机添加剂二氧化硅0.6g加入到混料器中，混合均匀后，在170℃干燥；干燥切片经挤出机在290℃的温度下熔融挤出，聚酯熔体经模头流出到25℃的铸片辊上快速冷却成厚片；厚片进入纵向拉伸机，经预热辊预热、红外加热器加热后，在高于聚酯玻璃化温度的条件下纵向拉伸3.30倍，然后快速冷却；纵拉片进入横向拉伸机，经预热区在100℃下预热后，横向拉伸3.0倍，在220℃下热定型，冷却后经切边、测厚、收卷，得到聚酯薄膜。测试性能见表一。
实施例6配方聚对苯二甲酸乙二酯(IV 0.85dL/g)20Kg乙撑双月桂酰胺 300g二氧化硅 0.6g操作将特性粘度为0.85dL/g的聚对苯二甲酸乙二酯聚酯切片20Kg、有机添加剂乙撑双月桂酰胺300g、无机添加剂二氧化硅0.6g加入到混料器中，混合均匀后，在150℃干燥；干燥切片经挤出机在290℃的温度下熔融挤出，聚酯熔体经模头流出到25℃的铸片辊上快速冷却成厚片；厚片进入纵向拉伸机，经预热辊预热、红外加热器加热后，在高于聚酯玻璃化温度的条件下纵向拉伸3.30倍，然后快速冷却；纵拉片进入横向拉伸机，经预热区在100℃下预热后，横向拉伸3.40倍，在210℃下热定型，冷却后经切边、测厚、收卷，得到聚酯薄膜。测试性能见表一。
实施例7配方聚对苯二甲酸乙二酯(IV 0.85dL/g)20Kg乙撑双月桂酰胺 300g二氧化钛 0.6g操作将特性粘度为0.85dL/g的聚对苯二甲酸乙二酯聚酯切片20Kg、有机添加剂乙撑双月桂酰胺300g、无机添加剂二氧化钛0.6g加入到混料器中，混合均匀后，在150℃干燥；干燥切片经挤出机在280℃的温度下熔融挤出，聚酯熔体经模头流出到30℃的铸片辊上快速冷却成厚片；厚片进入纵向拉伸机，经预热辊预热、红外加热器加热后，在高于聚酯玻璃化温度的条件下纵向拉伸3.30倍，然后快速冷却；纵拉片进入横向拉伸机，经预热区在110℃下预热后，横向拉伸3.45倍，在250℃下热定型，冷却后经切边、测厚、收卷，得到聚酯薄膜。测试性能见表一。
表一
表面张力测试使用SOFTAL表面张力测试液测试。用毛刷蘸取已知数值的表面张力测试液涂在聚酯薄膜表面上，以2秒钟液膜不破裂为准。
拉伸强度、断裂伸长率测试按GB/T12683-1990测试定。
雾度测试使用上海物理光学仪器厂的WTG-S透光率/雾度仪进行测试。
厚度测试使用上海第二光学仪器厂的LG-1立式光学计进行测试。
有益效果由表中数据可以看出，采用本发明得到的聚酯薄膜的雾度值小，即聚酯薄膜透明、滑爽，热稳定性好，机械强度高，表面性能好，具有良好的光学性能，同时脱模性好，能够满足高温转移领域和其他对薄膜光学性能要求比较高的领域的要求。
权利要求
1.一种聚酯薄膜，由聚酯切片、有机添加剂、无机添加剂组成，其各组分的含量(重量百分比)为聚酯切片98～100％有机添加剂 0～2.0％无机添加剂 0～0.01％
2.根据权利要求1所述的聚酯薄膜，其特征是，其中所述的各组分的含量(重量百分比)为聚酯切片98.5～99.99％有机添加剂 0.01～1.5％无机添加剂 0～0.003％
3.根据权利要求1或2所述的聚酯薄膜，其特征是，其中所述的聚酯切片是特性粘度为0.62dL/g～0.85dL/g的对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物。
4.根据权利要求1或2所述的聚酯薄膜，其特征是，其中所述的有机添加剂是酰胺类有机添加剂。
5.根据权利要求4所述的聚酯薄膜，其特征是，其中所述的有机添加剂是乙撑双月桂酰胺或乙撑双硬脂酰胺。
6.根据权利要求1或2所述的聚酯薄膜，其特征是，其中所述的无机添加剂是二氧化硅、高岭土、碳酸钙或二氧化钛。
7.根据权利要求6所述的聚酯薄膜，其特征是，其中所述的无机添加剂是二氧化硅。
8.一种权利要求1或2所述的聚酯薄膜的制备方法，其特征是，其制备方法包括以下步骤1)将聚酯切片、有机添加剂、无机添加剂混合、干燥；2)将干燥切片熔融挤出，熔体在铸片辊上冷却成厚片；3)将冷却成的厚片预热后，纵向拉伸3.0～4.0倍；4)将纵向拉伸后的膜片预热后，横向拉伸3.0～4.0倍；5)将拉伸后的薄膜热定型，冷却后收卷，得到聚酯薄膜。
9.根据权利要求8所述的聚酯薄膜的制备方法，其特征是，其中所述的干燥温度为140℃～180℃。
10.根据权利要求8所述的聚酯薄膜的制备方法，其特征是，其中所述的干燥切片的熔融挤出温度为260℃～290℃。
11.根据权利要求8所述的聚酯薄膜的制备方法，其特征是，其中所述的薄膜热定型温度为210℃～250℃。
全文摘要
本发明涉及一种聚酯薄膜及其生产方法，该聚酯薄膜膜由聚酯切片、有机添加剂、无机添加剂组成，其各组分的含量(重量百分比)为聚酯切片98～100％；有机添加剂0～2.0％；无机添加剂0～0.01％；其制备方法包括以下步骤(1)将聚酯切片、有机添加剂、无机添加剂混合、干燥；(2)将干燥切片熔融挤出，熔体在铸片辊上冷却成厚片；(3)将冷却成的厚片预热后，纵向拉伸3.0～4.0倍；(4)将纵向拉伸后的膜片预热后，横向拉伸3.0～4.0倍；(5)将拉伸后的薄膜热定型，冷却后收卷，得到聚酯薄膜，采用该方法生产的聚酯薄膜透明、滑爽，热稳定性好，机械强度高，表面性能好，具有良好的光学性能，脱模性好，能够满足高温转移领域和其他对薄膜光学性能要求比较高的领域的要求。
文档编号C08K3/00GK1660935SQ20041003919
公开日2005年8月31日 申请日期2004年2月24日 优先权日2004年2月24日
发明者张玉安, 王旭亮 申请人:中国乐凯胶片集团公司, 保定乐凯薄膜有限责任公司