聚酯薄膜制造技术

本发明专利技术涉及含有具有一定粒径分布和一定数量的玻璃球的线型聚酯薄膜。加入玻璃球，除了别的性能以外，主要是改善了薄膜的动态摩擦系数。最好将已控制其粒径分布和重量的第二种薄膜添加剂即煅制二氧化硅加入到薄膜中去。加入煅制二氧化硅，改善了该薄膜的静态摩擦系数。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
线型聚酯的薄膜或片材，许多年来即可在市场上买到。该薄膜具有优异的拉伸取向性，而且已证明特别适用于双轴薄膜定向方法，而该方法导致了薄膜的杰出性能。也已知道该薄膜是聚对苯二甲酸乙二酯或PET，是强固的，而且具有优异的固有化学稳定性和热稳定性。该聚合物的制法及薄膜的制备方法在本
中是公知的，并且被引证在许多教科书包括由John Wiley and Sons Inc.所出版的《Encyclopaedia of polymer science and En-gineering(聚合物科学和工程百科全书)》，第二版，第12卷，P.1-313中，以及许多专利文献中。聚酯薄膜千变万化的用途，导致了对该基础薄膜改性的需要，以提供特殊的性能，例如改进的滑爽性和改进的不粘性。控制表面滑爽性是对聚酯薄膜的商业使用的主要要求之一，滑爽性对薄膜特别是薄膜的加工性能是关键性的。过去，滑爽性是通过加入有机的或无机的填料以增大表面粗糙度而加以控制的。不过，这些添加剂的加入已经造成薄膜中浊度的增大。这些添加剂包括惰性颗粒，例如二氧化硅，瓷土，硅酸铝，磷酸钙，和玻璃颗粒。这些填料的加入改进了聚酯薄膜的收卷和纵切性能，但是它们在薄膜中的存在产生大的表面粗糙度，这一粗糙度使得聚酯薄膜不适用于一些使用要求。例如，当薄膜用铝或金进行敷金属时，或者需要绝对平滑的敷有金属的表面时。美国专利申请，序号07/613183(1990年11月14日申请)提出本专利技术所说的使用玻璃球及煅制二氧化硅。该待审专利申请叙述了某种具有良好收卷性、非常低的浊度和平滑的薄膜的制备，该薄膜适用于在不允许散射光表面失真的太阳能窗口和其他的美术上的使用。有趣的是，在使用缩微胶卷时，却需要具有低浊度和粗糙表面的PET薄膜;但是，如申请号′183中所说的极端平滑表面却不需要。在缩微胶卷工业中，在高速纵切时，对于容易操作来说，需要粗糙表面的薄膜。由于对于缩微胶卷来说，绝对平滑的表面并不是评判标准，所以必须使用较大颗粒的玻璃球;不过，低浊度和良好的收卷性/纵切性仍然是重要的条件。因此本专利技术详述了较高百分率的较大玻璃颗粒的使用。除了例如低的浊度和良好的收卷性/高速下的纵切性这些优点之外，下面所说的这种大小玻璃球的添加和加入这种数量，消除了上述的缺点，例如在制造聚酯薄膜过程中所出现的针状和箭头状物。美国专利US4274025提出了一种具有改进的耐纤丝化、耐脱层和耐撕裂的含有无机材料颗粒的线型聚酯薄膜，这类无机材料包括合成的二氧化硅，硼酸钙，碳酸钙，碳酸镁，硫酸钡，硅酸钙或硅酸铝，以及玻璃珠。无机材料的粒径在2至10微米之间。而添加剂的用量，以薄膜的重量来计算，为每一百万份用2000至9000份(ppm)。该专利指出，添加量少于2000ppm，则不能使该薄膜的表面足够粗糙，以便为达到良好滑爽或摩擦的目的而促进满意的滑动作用。令人吃惊的是，本专利技术的线型聚酯薄膜具有优异的滑爽性，而且它含有的玻璃球数量比美国专利US4274025所说的要低1000掊。美国专利US4375494提出一种由高结晶的、高分子取向的第一层线型聚酯，以及粘合到第一层上去的、可热合的第二层无定型线型聚酯所组成的聚酯薄膜复合物。该第二层含有由50至2000ppm(以第二层的重量来计算)的、平均粒径为2-10微米之间的研细的颗粒状添加剂，同时还含有1000至10，000ppm(以第二层薄膜的重量来计算)的、平均粒径为0.005至1.8微米之间的较小的研细的颗粒状添加剂。两种颗粒添加剂实际上均匀地分散于第二层的全部之中。业已指出，该颗粒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，硅酸钙，磷酸钙，三氢化铝，硅酸铝，以及氧化钛或某些聚合材料。理想的情况是这些颗粒实际上是球形的。该添加剂加到第二层中，导至薄膜具有改进了的可处理性，热合性，以及防粘连性。在上述专利中，在薄膜组合物中所用添加剂的数量，比本专利技术的在本专利技术实施例中被证明是有用的添加剂材料的数量，要大得多。本专利技术涉及线型聚酯的薄膜或片材，该聚酯含有粒径分布一定和用量一定(以聚酯薄膜的重量来计算)的玻璃球。玻璃球的添加改进了薄膜的若干性能，包括动态摩擦系数。最好将控制了其颗粒径分布和重量的第二种添加剂，即煅制二氧化硅，也加入到薄膜中去。加入煅制二氧化硅附带地改进了聚酯薄膜的若干性能，包括薄膜的静态摩擦系数。本专利技术的一种实施涉及含有细小玻璃球的线型聚酯薄膜，该玻璃球的平均粒径为大约3-4微米(D50＝3-4微米)，而且其粒度大小分布如下99.9%为小于大约10微米(μm)，75%为小于大约6微米，以及50%为小于大约3.8微米。该玻璃球的含量较少，含量范围以薄膜的重量计算为大约每百万分之30(ppm)至每百万分之100之间;玻璃球的用量最好在大约40ppm至大约80ppm之间。含有上述所说的颗粒分布和重量的玻璃球的线型聚酯薄膜改进了可处理性，例如改进了收卷和纵切性能。现有技术中，聚酯薄膜中加有相似粒径的玻璃球颗粒，但其含量很大，以膜重计算，为0.2%至0.9%重量，作为对现有技术的改进，本专利技术的薄膜的表面粗糙度不大，而大的表面粗糙度导致在某些应用例如需要平滑敷金属膜复合材料的场合并不适用。例如，本专利技术的聚酯薄膜在随后的敷金属化中将不会产生缺陷，例如收卷失败，粘连小丘，在膜表面出现的箭头或针状物。本专利技术的另一实施中涉及含有在第一种实施中所说明的粒度分布和重量的上述所说玻璃球的聚酯薄膜，此外它还含有作为第二种薄膜添加剂的附聚煅制二氧化硅颗粒。该颗粒的粒度分布是100%小于1微米，平均粒度在大约0.10至大约0.50微米之间，而其用量，以薄膜的重量计算，在大约200ppm至大约2000ppm%重量之间。最好该附聚煅制二氧化硅颗粒的粒度分布是100%的小于1微米，它的平均粒度在大约0.20至0.40微米之间。最好，本专利技术薄膜中的煅制二氧化硅用量，以薄膜重量计算，在大约600ppm至大约1000ppm重量之间，最好，该附聚煅制二氧化硅的粒度分布是100%的小于1微米，它的平均粒径在大约0.25至大约0.35微米之间。上面详细说明的附聚煅制二氧化硅颗粒的单个的或分开的煅制二氧化硅颗粒，一般的粒度大约为0.05微米。不过，正如本文中所讨论的，煅制二氧化硅只是作为小的、分开的颗粒存在的，这种较小尺寸的颗粒通常是作为两个或多个分开颗粒的附聚物存在的。含有玻璃球及煅制二氧化硅这两种添加剂的聚酯薄膜将具有的折射率非常接近于不含有添加剂的双轴取向聚酯薄膜的折射率。这种薄膜非常透明，因此只有很小的浊度。另外，加入如上述的粒度分布和用量的煅制二氧化硅会导致薄膜具有改进的静态摩擦系数。本专利技术实践中有用的玻璃球是市场上可以购得的，并且有一定的粒度分布，后者可用通常的设备如Malvern粒度分析仪进行测定。该玻璃球是固态玻璃球，不限于任何化学组成，而且它们可以或者具有平滑的表面，或者具有被腐蚀过的表面。此表面可以如此腐蚀，即将玻璃球与硝酸在足以产生所需腐蚀程度的时间内进行接触。具有被腐蚀表面的玻璃球是优选的。该玻璃球实际上是球形的，粒径为微米级，指的是玻璃球的直径。优选的玻璃球是以商品名Spheriglass，由PQ Corporation的分支机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有玻璃球的线型聚酯薄膜，该玻璃球的平均粒径为约３至约４微米，而且其颗粒分布为９９．９％小于约１０微米，７５％小于约６微米，５０％小于约３．８微米，其用量以线型聚酯薄膜的重量来计算，为每百万约３０份至每百万约１５０份之间。

【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]