本发明涉及聚酯薄膜及其制备方法，尤其涉及传真机、条形码、标签打印等方面的热转印用基材薄膜及其制备方法。
背景技术：
电子化仓储管理、标签及条形码打印的市场需求越来越大，现有用于传真机以及标签打印的打印色带基材均采用超薄型的聚酯薄膜，由于其油墨涂覆温度、使用温度都在120℃左右，且要求打印图案、色泽清晰，因此需要超薄膜厚度均匀性好、优良的拉伸性能和耐热性能。这些现在一般都能达到要求，但双向拉伸聚酯薄膜(英文缩写：bopet)属于高绝缘类物质，其体积电阻10的十二次方，在进行油墨涂覆时形成静电，从而导致油墨涂覆不均匀、花斑等不良现象出现。抗静电薄膜由此应运而生，如中国发明专利申请号cn201410104260.3公开了一种抗静电聚酯薄膜及其制备方法，选用有机金属阳离子及二氧化硅等材料做为抗静电、抗粘连添加剂及采用特殊生产工艺来改变bopet聚酯薄膜的结构和生产过程总的结晶速率及最终产品的结晶度，从而使聚酯表层分子结构发生变化，达到保持原有高光泽度、高透光率物理性能的基础上具备抗静电的效果的一种抗静电聚酯薄膜。但是这种方法的制作成本较高，而且众所周知，油墨是不导电的，在聚酯薄膜表面涂覆油墨后就无需考虑静电影响了，因为此时的聚酯薄膜表面相当于镀上了一层抗静电层，因此对于用于传真机以及标签打印的打印色带基材来说，只需要消除其采用的聚酯薄膜表面产生的静电即可，无需将聚酯薄膜进行抗静电处理。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是现有的用于传真机以及标签打印的聚酯薄膜静电较大，为此提供一种厚度均匀性好、低静电、拉伸性能优良和耐热性能好的低静电热转印碳带双向拉伸聚酯薄膜。
本发明的技术方案是：低静电热转印碳带双向拉伸聚酯薄膜，它包括重量百分比为25-50％的粘度在0.63以上的超有光聚酯切片、重量百分比为10-30％的粘度在0.60以上的聚酯废料再生粒子和重量百分比为30-55％的粘度在0.63以上的氧化硅聚酯切片。
上述方案中所述氧化硅聚酯切片中sio2的粒径2～3.5um，添加量为2800～3500ppm。
上述方案的改进是所述氧化硅聚酯切片中添加有纳米级氧化锌，添加量为200-350ppm。
上述方案的进一步改进是所述超有光聚酯切片中添加醋酸镁，添加量为180～280ppm。
上述方案中所述低静电热转印碳带双向拉伸聚酯薄膜厚度在3.0um～5.3um之间，拉伸强度在220～320mpa之间。
上述方案中所述低静电热转印碳带双向拉伸聚酯薄膜的热收缩率在150℃、30min条件下md方向≤2.0％，td方向≤0.5％；粗糙度0.10um≤ra≤0.12um。
低静电热转印碳带双向拉伸聚酯薄膜的制备方法，将重量百分比为25-50％的粘度在0.63以上的超有光聚酯切片、重量百分比为10-30％的粘度在0.60以上的聚酯废料再生粒子和重量百分比为30-55％的粘度在0.63以上的氧化硅聚酯切片混合，经过干燥、挤出、过滤、计量、铸膜、纵向拉伸、横向拉伸、定热型、收卷和分切工艺制成。
上述方案中所述挤出熔融温度为270-285℃，铸片温度为35-43℃，纵向拉伸温度为75-88℃，纵向拉伸比为3.8-4.3，横向拉升温度为95-118℃，横向拉伸比为3.5-4.8，热定型温度为180-245℃。
上述方案的又一改进是在横拉和收卷工序之间要加三道消静电杆、分切工序加一道消静电杆消除静电。
本发明的有益效果是1、能有效降低产品的生产成本；2、能有效降低薄膜的静电，解决涂覆油墨不均匀、花斑问题；3、本发明产品性能稳定，易于生产。
具体实施方式
一、原料合成
本发明用于生产低静电热转印碳带双向拉伸聚酯薄膜的原料包括有：聚酯废料的再生粒子、含醋酸镁的超有光聚酯切片、含抗静电纳米氧化锌的氧化硅聚酯切片。
1、聚酯废料的再生粒子的生产
本发明选用的聚酯废料主要是在线的边膜废料，直接破碎输送到造粒机的料仓中。横拉的废膜及费料块容易被污染，污染的废膜造粒后拉膜时容易断膜，且产品质量下降。将已经破碎的聚酯废膜通过风机送到造粒机料仓，再通过输送螺杆送到加热的料仓中干燥，料仓中有旋转刀盘，上刀盘温度在150℃左右、下刀盘温度在180℃左右。经带有抽真空和过滤器的排气式挤出机熔融，将水分和低分子抽出，经20um滤网过滤去除杂质，在278℃条件下铸带、冷却、干燥、切粒备用。这样能保证再生粒子的粘度下降最少，制得的聚酯废料的再生粒子粘度至少应控制在为0.60以上，最好控制在0.62以上。因为再生粒子粘度有下降，粘度在0.60以上，能保证热转印碳带膜的拉伸强度，同时容易拉膜，断膜减少。
2、含醋酸镁的超有光聚酯切片的生产
采用常规的精对苯二甲酸(pta)和乙二醇(eg)用直接酯化、缩聚(pta法)合成制得。采用三醋酸锑作催化剂。在酯化反应结束时，将通过超声波分散法制成均匀的醋酸镁乙二醇分散体浆液按工艺要求定量加入酯化釜，缩聚、切粒制成聚酯切片。含醋酸镁的超有光聚酯切片粘度应控制在0.63以上，由于再生粒子粘度不是很高，此切片粘度控制在0.63以上，可增加成品薄膜强度。
3、含抗静电纳米氧化锌的氧化硅聚酯切片的生产
氧化硅由化学合成法制得，用于添加的氧化硅直径一般在2.0—3.5μ效果最好。如果氧化硅的直径小于0.5μ，则制成薄膜的表面粗糙度不足，不利于后道工序的生产和加工。若直径大于4μ，则在制膜过程中容易引起粒子脱落，导致薄膜的油墨涂覆不均匀。
氧化硅聚酯切片的生产工艺：将乙二醇(eg)高位槽中的eg定量加入配置釜，开启搅拌器搅拌，在胶体磨打循环的情况下缓慢将专用的氧化硅添加剂投入配置釜，使其均匀分散于eg中，形成氧化硅-eg浆液。同样方法配置氧化锌-eg浆液。
氧化硅-eg浆液由泵定量打入高位计量槽再放入打浆釜，在搅拌的情况下，将pta经喂料器缓慢投入打浆釜，搅拌，使pta均匀分散在eg中形成浆液。将分散均匀的pta浆液，由变频控制的齿轮泵以恒定的速率逐步加入留有一定量母液的酯化釜中进行酯化反应，生成对苯二甲酸乙二醇酯(简称bhet)。反应3—4h，控制一定的酯化內温和分馏柱顶温，水经分馏柱排出。浆液进毕，向酯化釜加入磷酸三甲酯稳定剂、催化剂，当水接收量，内温达工艺要求时为酯化反应结束，此时将氧化硅-eg、氧化锌-eg浆液按工艺要求定量加入酯化釜，通过调节计量罐溢流液位生产含氧化硅2800-3500ppm的聚酯切片。浆液添加结束后经过一定时间，充分分散后用氮气加压。将酯化釜中一半物料送至缩聚釜中进行缩聚反应。酯化反应后，在270-290℃下缩聚3h左右生成pet熔体，将熔体自釜底压出切粒。制得的含抗静电的纳米氧化锌的氧化硅聚酯切片特性粘度控制在0.63以上可增加成品薄膜强度。
二、低静电热转印碳带双向拉伸聚酯薄膜的生产方法
根据需要选取聚酯废料的再生粒子、含醋酸镁的超有光聚酯切片、含抗静电纳米氧化锌的氧化硅聚酯切片按一定比例混合，经过干燥、挤出、过滤、计量、铸片、纵向拉伸、横向拉伸、热定型、收卷、分切、包装工序制得聚酯薄膜。
聚酯废料的再生粒子的质量和含量、含醋酸镁的超有光聚酯切片中醋酸镁含量及抗静电氧化锌、氧化硅等添加粒子的品种、结构、直径及添加量是技术关键，合适的拉伸比、拉伸温度、热定型温度、薄膜的消静电处理等工艺参数是技术关键。本发明中的醋酸镁能够增加铸片时更好的贴服性。没有添加醋酸镁时贴服性差，铸片差，甚至不能拉膜。但如果醋酸镁含量高时，薄膜耐压及电容器耐久性差。
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：1)、选特性粘度为0.60以上的聚酯废料的再生粒子20份；含醋酸镁的超有光聚酯切片40份，醋酸镁添加量为180ppm，其特性粘度为0.63以上；含抗静电的纳米级氧化锌的氧化硅聚酯切片母粒40份，其中sio2的粒径2～3.5um，氧化硅浓度为2800ppm，其特性粘度为0.63以上，纳米级氧化锌含量为200ppm。
2)、将上述三种切片混合，经气动输送到料仓中，再送到175℃流化床中预结晶，170℃干燥塔干燥3～4h，切片含水量小于40ppm时，在270℃下熔融挤出，在35℃的急冷辊上铸片。
3)、在75℃的拉伸温度和3.8拉伸倍率下进行纵向拉伸，及在28℃下冷却处理。
4)、在95℃的拉伸温度和3.5的拉伸倍率下进行横向拉伸。
5)、在180℃下热定型，4.5％的松弛率，经三道消静电杆处理后收卷，得到厚度为3um的薄膜。
6)、得到抗拉强度为255/286mpa，粗糙度ra为0.108um，热收缩为1.70％/0.20％，静电为1.53kv的大膜卷。再经分切和一道消静电杆得到静电为0.25kv的低静电聚酯薄膜。薄膜表面进行撒粉测试无静电斑。
实施例2：选特性粘度为0.60以上的聚酯废料的再生粒子30份；含醋酸镁的超有光聚酯切片40份，醋酸镁添加量为200ppm，其特性粘度为0.63以上；含抗静电纳米级氧化锌的氧化硅聚酯切片母粒30份，其中sio2的粒径2～3.5um，氧化硅浓度为3000ppm，其特性粘度为0.63以上，纳米级氧化锌含量为250ppm。
拉膜、分切工艺和实施例1一致。区别在于挤出熔融温度为275℃，铸片温度为38℃，纵向拉伸温度为80℃，纵向拉伸比为4.0，横向拉升温度为100℃，横向拉伸比为4.0，热定型温度为200℃。由该法制得的4.4um聚酯薄膜拉伸强度偏低，横拉断膜有所增多，但其突出的优点是成本更低。
实施例3：选特性粘度为0.60以上的聚酯废料的再生粒子10份；含醋酸镁的超有光聚酯切片50份，醋酸镁添加量为230ppm，其特性粘度为0.63以上；含抗静电的纳米级氧化锌的氧化硅聚酯切片母粒40份，其中sio2的粒径2～3.5um，氧化硅浓度为3200ppm，其特性粘度为0.63以上，纳米级氧化锌含量为300ppm。
拉膜、分切工艺和实施例1基本一致，区别在于挤出熔融温度为280℃，铸片温度为41℃，纵向拉伸温度为82℃，纵向拉伸比为4.1，横向拉升温度为110℃，横向拉伸比为4.2，热定型温度为220℃，4.5％的松弛率改为3％的松弛率，由该法制得的4.4um聚酯薄膜热收缩偏大，油墨涂覆时热稳定性差。因此本发明的松弛率优选是4.5％，如果太大薄膜厚度均匀性差，太小薄膜热尺寸稳定性差。
实施例4：选特性粘度为0.60以上的聚酯废料的再生粒子20份；含醋酸镁的超有光聚酯切片25份，醋酸镁添加量为280ppm，其特性粘度为0.63以上；含抗静电氧化锌的氧化硅聚酯切片母粒55份，其中sio2的粒径2～3.5um，氧化硅浓度为3500ppm，其特性粘度为0.63以上，纳米级氧化锌含量为350ppm。
拉膜、分切工艺和实施例1一致，区别在于挤出熔融温度为285℃，铸片温度为43℃，纵向拉伸温度为88℃，纵向拉伸比为4.3，横向拉升温度为118℃，横向拉伸比为4.8，热定型温度为245℃，由该法制得的5.3um聚酯薄膜粗糙度ra偏小，造成后道工序可加工性差，容易出现打滑、跑偏。
比较例1
选特性粘度为0.60以上的聚酯废料的再生粒子20份；含醋酸镁添加剂的超有光聚酯切片40份，其特性粘度为0.63以上；不含抗静电氧化锌的氧化硅聚酯切片母粒40份，氧化硅浓度为3000ppm，其特性粘度为0.63以上。
拉膜、分切工艺和实施例1基本一致，但在横拉后收卷前不进行消静电处理，分切也不进行消静电处理，由该法制得的4.5um聚酯薄膜静电很大，达到10kv以上，几乎不能使用。
比较例2
选特性粘度为0.60以上的聚酯废料的再生粒子20份；含醋酸镁添加剂的超有光聚酯切片40份，其特性粘度为0.63以上；含抗静电氧化锌的氧化硅聚酯切片母粒40份，氧化硅浓度为3000ppm，其特性粘度为0.63以上。
拉膜、分切工艺和实施例1基本一致，但在横拉后收卷前不进行消静电处理，分切也不进行消静电处理，由该法制得的4.5um聚酯薄膜静电较大，达到5kv以上，油墨涂覆时易出现花斑、不均匀等现象。
比较例3
选特性粘度为0.60以上的聚酯废料的再生粒子20份；含醋酸镁添加剂的超有光聚酯切片40份，其特性粘度为0.63以上；不含抗静电氧化锌的氧化硅聚酯切片母粒40份，氧化硅浓度为3000ppm，其特性粘度为0.63以上。
拉膜、分切工艺和实施例1一致，由该法制得的4.5um聚酯薄膜静电较大，达到5kv以上，油墨涂覆时易出现花斑、不均匀等现象。
各实施例性能如下表：
从上表可见，拉膜后收卷的大膜卷静电在1.8kv以下，分切后的成品膜卷静电在0.3kv以下，并且膜面上撒粉测试无静电斑，静电消除效果明细，油墨涂覆时不会出现花斑、不均匀等现象。