一种耐高温变形性的聚酯薄膜及制备方法与流程

本发明涉及一种聚酯薄膜，尤其涉及一种耐高温变形性的聚酯薄膜及制备方法。

背景技术：

1、我国已成为全球聚酯薄膜重要生产基地，产能高居世界首位。但是我国聚酯薄膜行业技术水平整体不高，品质较低，存在突出的结构性矛盾—普通膜饱和过剩、高端膜依赖进口。每年仍需要进口数十万吨高端聚酯薄膜。

2、以对聚酯薄膜品质有较高要求的液晶显示行业和电气电子行业用保护/离型领域为例，它们有着相似的加工方式，即以聚酯薄膜为载体，在其上面进行涂布等深加工。所以，聚酯薄膜基膜品质在很大程度上直接影响成品的品质。目前，在聚酯薄膜深加工过程中存在一个主要问题：聚酯薄膜经热烘箱后，在烘箱出口位置出现纵向或横向的不平整变形，形貌表现各有不同。

3、特别是近两年聚酯薄膜及深加工产业快速发展，行业竞争加剧，效率提升使得生产速度越来越快，加工温度越来越高，聚酯薄膜的高温变形性问题表现的更加突出。此类问题已经阻碍聚酯薄膜行业向更高端发展。业内从业人员习惯于简单的将聚酯薄膜加工过程的高温变形性与其热收缩率值作为因果关系，其实不然。

4、目前解决上述问题的技术手段有：1、添加无机或者有机粒子，增加聚酯薄膜的结晶度和刚性。2、提高定型区温度，增加聚酯薄膜的结晶度同时，使晶体生长更加完善。

5、但是这些技术手段只是改变了聚酯薄膜高温变形的形貌和尺寸，效果并不明显。原因是，以上手段仅从晶体增加的角度出发，单因素调整，单指标单点测量，没有考虑点与面的差别。

技术实现思路

1、本发明为克服现有技术弊端，提供一种耐高温变形性的聚酯薄膜及制备方法，制备的聚酯薄膜具有较好耐高温变形性，在下游厂家高温高车速加工时不易发生变形问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种耐高温变形性的聚酯薄膜，所述聚酯薄膜同时满足以下要求：

4、结晶度满足公式：

5、

6、其中，n：取样数量；ci：结晶度数值，i＝1,2,3……n；结晶度的平均值；

7、晶粒尺寸满足公式：

8、

9、其中，n：取样数量；gi：晶粒尺寸数值，i＝1,2,3……n；晶粒尺寸的平均值。

10、上述耐高温变形性的聚酯薄膜，聚酯薄膜中聚酯分子结构中的柔性链段的比例≤1.0％。

11、上述耐高温变形性的聚酯薄膜，所述聚酯薄膜中成核剂含量≥4.0×105个/mm3，所述成核剂的粒径≤2.5μm。

12、一种耐高温变形性的聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：将预制的含有成核剂的功能母料及纯净聚酯切片提前按一定比例混合处理，经熔融、挤出、铸片、纵拉、横拉、定型、冷却、牵引和收卷制得聚酯薄膜。

13、上述耐高温变形性的聚酯薄膜的制备方法，所述纵拉过程和横拉过程的拉伸倍率关系为：

14、0.67≤η1/η2≤0.80且15≤η1*η2≤20，

15、其中，η1：纵向拉伸倍率；η2：横向拉伸倍率。

16、上述耐高温变形性的聚酯薄膜的制备方法，所述纵拉过程和横拉过程的拉伸温度为：

17、5℃≤(td-tg)≤25℃，

18、其中，td：拉伸温度；tg：聚酯的玻璃化温度。

19、上述耐高温变形性的聚酯薄膜的制备方法，所述定型过程的温度变化梯度为5℃-15℃。

20、本发明的有益效果是：

21、本申请通过同时约束聚酯薄膜的分子结构、材料组分和制备方法，多因素组合调整聚酯薄膜的微观结构均匀性，从而实现聚酯薄膜的耐高温变形性。

22、本发明通过控制聚酯薄膜分子内柔性链段的比例，提高聚酯分子结构的规整性，增加结晶均匀性；添加一定比例的成核剂，进一步调控聚酯薄膜的结晶速率。

23、在制备聚酯薄膜方法中，通过调整纵拉过程和横拉过程的拉伸倍率，使聚酯分子链段充分伸展取向，且在纵横双向达到取向平衡态，有利于聚酯晶体均匀生长；通过调控纵拉过程和横拉过程的拉伸温度，可以控制拉伸过程中聚酯分子链段的松弛(与伸展取向相逆)，减少松弛对聚酯分子链段伸展取向的负作用；通过对定型过程的温度变化进行梯度限定，可以控制聚酯薄膜中晶体的完善过程，提高结晶度和晶体尺寸的均匀性，并将被拉伸取向却没有结晶的聚酯分子链段，逐步松弛回到无应力状态，避免下游厂家再次热加工时应力松弛造成的起皱不平。

24、综上，本申请通过同时约束聚酯分子内柔性链段比例和分子间成核剂的添加量，并通过限定制备过程的纵拉、横拉、定型等工艺，来控制聚酯薄膜中晶体的分布状态和尺寸。提高薄膜微观结构的均匀性，从而使聚酯薄膜在下游热加工过程中，尺寸变化均匀而有序，避免了高温变形的发生。

技术特征：

1.一种耐高温变形性的聚酯薄膜，其特征在于：所述聚酯薄膜同时满足以下要求：

2.根据权利要求1所述的耐高温变形性的聚酯薄膜，其特征在于：聚酯薄膜中聚酯分子结构中的柔性链段的比例≤1.0％。

3.根据权利要求1所述的耐高温变形性的聚酯薄膜，其特征在于：所述聚酯薄膜中成核剂含量≥4.0×105个/mm3，所述成核剂的粒径≤2.5μm。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的耐高温变形性的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将预制的含有成核剂的功能母料及纯净聚酯切片提前按一定比例混合处理，经熔融、挤出、铸片、纵拉、横拉、定型、冷却、牵引和收卷制得聚酯薄膜。

5.根据权利要求4所述的耐高温变形性的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述纵拉过程和横拉过程的拉伸倍率关系为：

6.根据权利要求4所述的耐高温变形性的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述纵拉过程和横拉过程的拉伸温度为：

7.根据权利要求4所述的耐高温变形性的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：所述定型过程的温度变化梯度为5℃-15℃。

技术总结
一种耐高温变形性的聚酯薄膜，所述聚酯薄膜同时满足以下要求：结晶度满足公式：其中，n：取样数量；Ci：结晶度数值，i＝1,2,3……n；结晶度的平均值；晶粒尺寸满足公式：其中，n：取样数量；Gi：晶粒尺寸数值，i＝1,2,3……n；晶粒尺寸的平均值。本发明制备的聚酯薄膜具有较好耐高温变形性，在下游厂家高温高车速加工时不易发生变形问题。

技术研发人员：周通,刘长丰,宋瑞然,王会荣,张士泽,杜坤,程龙宝,王钦
受保护的技术使用者：合肥乐凯科技产业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11