聚酯薄膜制造技术

本发明专利技术涉及一种含有一定重量的、具有一定粒子大小分布的玻璃球的线性聚酯薄膜。玻璃球加入改善了薄膜的动摩擦系数，特别是把控制了粒子大小分布和用量的第二薄膜添加剂——烟化二氧化硅添加到了薄膜中。烟化二氧化硅的加入改善了薄膜的静摩擦系数。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
线性聚酯薄膜或薄片已经在市场上销售了多年。这种薄膜具有优良的拉伸取向，而且，已经证明它特别适合于为生产具有突出性能的薄膜而进行的双轴薄膜取向工艺。众所周知，聚对苯二甲酸乙酯(PET)就是这种薄膜，这种薄膜结实，而且具有优良的、固有的化学稳定性和热稳定性。对于本领域熟练技术人员来说，聚合物的制备以及薄膜的生产工艺都是已知的，而且，在很多文章和专利中都有记载，例如，参见John Wiley和Sons股份有限公司的《聚合物科学和工程百科全书》，第2版，第12卷，第1～313页。聚酯薄膜的广泛应用产生了一种需要，那就是要对基膜进行改进，以便使其具有特殊的性能，比如改善了的滑移性能和释放性能。表面滑移的控制是聚酯薄膜商业化应用的最基本要求之一。滑移对薄膜加工性能来说是至关重要的，对很薄的膜来说更是如此。过去，是用掺混有机和无机填料以加大表面粗糙度的办法来控制滑移。但是，这些添加剂的加入增加了薄膜的浊度。这些添加剂包括惰性颗粒，比如二氧化硅、陶土、硅酸铝、磷酸钙以及玻璃颗粒等。这些填料的加入，改善了聚酯薄膜的卷绕和切割性能，但是，它们在薄膜中的存在产生了较大的表面不平度，这使得聚酯薄膜在某些应用方面不合乎要求。比如，当薄膜被镀以铝或金时，就需要有一个绝对光滑的镀层表面。要求具有光滑表面的镀金属的薄膜的例子包括用于太阳能窗户的聚酯薄膜或者某些需要有美学性能的薄膜。美国专利US-4，274，025介绍了一种含有具有改善了的抗纤维化、抗脱层和抗撕裂性的无机材料的颗粒的线性聚酯薄膜。其所列出的无机材料包括合成二氧化硅、硼酸钙、碳酸镁、硫酸钡、硅酸钙或硅酸铝以及玻璃球等。无机材料的粒子大小是2～10微米，但是，其添加量据称是占薄膜重量的百万分之2000～9000(ppm)。据这份专利介绍，就良好的滑移或者摩擦目的来说，当添加量低于2000ppm时，不能给薄膜表面提供足够的粗糙度，以产生令人满意的滑移作用。然而，令人十分吃惊的是，本专利技术的线性聚酯薄膜也具有优良的滑移性能，而它所含有的玻璃球的量比US-4，274，025中介绍的含量低1000倍。美国专利US-4，375，494公开了一种聚酯薄膜，它包括一个高度结晶的、分子取向的第一线性聚酯层;一个粘合在第一层上的、非晶形线性聚酯的、可热密封的第二层。第二层中含有50～2000ppm(以第二层膜的重量为基础)的、平均粒子大小在2～10微米范围内的细碎的颗粒状添加剂，以及1，000～10，000ppm(以第二层膜的重量为基础)的、平均粒子大小在0.005～1.8微米范围内的更小的细碎颗粒。两种颗粒状添加剂都基本上均匀地分散于整个第二层。该专利指出的颗粒状添加剂是天然的或合成的二氧化硅、玻璃球、硼酸钙、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、硅酸钡、磷酸钙、三氢化铝、硅酸铝和二氧化钛或者某些聚合的材料。理想的是，颗粒在形状上基本上呈球形。在第二层中，这些添加剂的加入导致生产出的薄膜具有改善的加工性能、热密封性能和抗粘连性能。已经证实，这份专利的复合薄膜中所用的添加剂的量大大高于在本专利技术的实验中所用的添加剂的量。本专利技术涉及一种含有玻璃球的线性聚酯薄膜或薄片，所说玻璃球具有一定的粒子大小分布并占聚酯薄膜重量的一定比例。玻璃球的加入，改善了薄膜的几种性能，包括薄膜的动摩擦系数。最好是，本专利技术将一种控制了粒子大小分布和添加量的第二添加剂-烟化二氧化硅-也添加到薄膜中。烟化二氧化硅的额外加入改善了聚酯薄膜的几种性能，其中包括薄膜的静摩擦系数。本专利技术的一个实施例涉及一种含有微小玻璃球的线性聚酯薄膜，所说微小玻璃球的平均粒子大小约为2-3微米(D50＝2-3微米)，而且，其粒子大小分布如下99.9%的粒子大小约8微米，75%的粒子小于约5微米，50%的粒子小于约2微米。玻璃球的含量极小，约为薄膜重量的百万分之1～30(ppm);玻璃球的含量理想的是占薄膜重量的3-30ppm，最好是占薄膜重量的6～20ppm。含有具有上述粒子大小分布和用量的玻璃球的线性聚酯薄膜将具有改善的加工性能，比如，改善的卷绕和切割性能。作为对也掺有类似的粒子大小的玻璃球、只是用量非常大-约占薄膜重量的0.2～0.9%-的现有聚酯薄膜的一种改进，本专利技术的薄膜没有大的表面粗糙度，而这种大的表面粗糙度是薄膜在某些应用方面所不希望有的，比如，当需要有一个光滑的镀金属的复合薄膜时。例如，当接着对薄膜镀金属时，本专利技术的聚酯薄膜将没有这些缺陷比如，卷绕故障，在膜的表面上有粘附的小疙瘩、有箭头状或针状。本专利技术的另一个实施例涉及一种除含有第一个实施例中所述的粒子大小分布和用量的玻璃球之外，还含有作为薄膜第二添加剂的、附聚的烟化二氧化硅颗粒的聚酯薄膜，所说附聚的烟化二氧化硅颗粒的粒子大小分布为100%的粒子小于1微米，而它们的平均粒子大小约为0.10～0.50微米，用量约为薄膜重量的0.01～0.02%。比较理想的是，附聚的烟化二氧化硅颗粒的粒子大小分布为100%的粒子小于1微米，而它们的平均粒子大小约为0.20～0.40微米。薄膜中烟化二氧化硅的含量理想的是占薄膜重量的0.015～0.018%。最理想的是，附聚的烟化二氧化硅颗粒的粒子大小分布为100%的粒子小于1微米，而它们的平均粒子大小约为0.25～0.35微米。构成上述烟化二氧化硅颗粒的附聚体的单个的或者分立的烟化二氧化硅颗粒一般具有0.05微米左右的粒子大小。但是，正如以前所述，烟化二氧化硅极少以如此小的、分立的颗粒存在。如此小尺寸的颗粒通常以两个或两个以上的散粒附聚体的形式存在。既含有玻璃球，又含有烟化二氧化硅添加剂的聚酯薄膜将具有非常接近于不含添加剂的双轴取向的聚酯薄膜的折散率的折射率。这种薄膜是非常非常透明的，因此，它具有极小的浊度。再者，以上述的粒子大小分布和用量加入烟化二氧化硅，使得薄膜具有改善了的静摩擦系数。用于本专利技术试验中的玻璃球是市售的，并且具有象用传统的装置、比如Malvern粒子大小分析仪所测定的那样的粒子大小分布。这些玻璃球是固体的，而且不限制任何化学成分，它们可以具有光滑的表面，也可以具有腐蚀过的表面。球的表面可用使玻璃球同硝酸接触一段时间的办法来腐蚀，时间的长短应足以在球的表面产生理想程度的腐蚀。具有腐蚀过的表面的玻璃球是最理想的。玻璃球在形状上基本上呈球形，关于粒子大小，以微米来表示玻璃球的直径。理想的玻璃球是PQ公司的一家分公司-Potters工业股份有限公司以Spheriglass为品名出售的玻璃球。当四氯化硅在氢火焰上反应，形成单个的、球状的二氧化硅液滴时就生成了烟化的二氧化硅。这些液滴碰撞和聚结就形成了比较大的滴，随着这些滴的冷却并开始凝固，虽继续碰撞，但它们只粘附而不聚结，结果形成了固体的聚集体，这些聚集体又继续碰撞，就形成了被称为附聚体的球。烟化二氧化硅的粒子大小是指单个的、冷却后的球形滴的粒子大小。可将要求量的玻璃球和烟化二氧化硅在薄膜生产过程中聚合物挤压之前的任意时刻添加到聚酯薄膜的成膜材料中。在本专利技术的一般试验中，比较理想的是在用聚合法生产聚合物期间将玻璃球和烟化二氧化硅掺入聚合物中。一种简便的生产工艺是将颗粒添加到用于聚合物生产的缩聚混合物中。业已发现，特别理想的是在聚合物生产期间，在形成单体的酯内交换反应之后，以浆的形式把玻璃球和烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性聚酯薄膜，其特征是，它含有平均粒子大小约为２－３微米且粒子大小分布为９９．９％的粒子小于约８微米、７５％的粒子小于约５微米、５０％的粒子小于约２微米的玻璃球，玻璃球的用量约为线性聚酯薄膜重量的百万分之１－３０。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JA西迪基，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]