含玻璃球和煅烧陶土的薄膜制造技术

本发明专利技术涉及线性聚酯薄膜或片材，其中包含特定颗粒大小和按聚酯薄膜重量计特定加入量的玻璃球和煅烧陶土。这些填料的加入，改善了薄膜的一些性能，包括在保持满意的光学清晰度和透明度的同时薄膜的可操作性及制备这些薄膜或片材的可操作性改善。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚合物薄膜，特别涉及含填料的聚合物薄膜及其制备方法。线性聚酯薄膜或片材已工业化多年。这种聚合物薄膜具有优异的拉伸取向性，并且已证明特别适于双轴薄膜取向加工从而得到性能杰出的薄膜。通常所说的聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET聚合物薄膜很结实，并且具有极好的固有化学稳定性和热稳定性。聚合物的制备方法和薄膜的制备方法对本领域的熟练技术人员是公知的，并在很多专著中进行详述，这些专著包括JohnWileyandSons，Inc.出版的EncyclopediaofPolymerScienceandEngineering，第二版，第12卷，第1-313页和大量的美国及外国专利。人们知道聚合物薄膜常常具有较差的加工性能，使得将薄膜卷成高质量的薄膜卷困难，同时通过生产设备(如分切机)的效率低。薄膜的加工性能可通过增加薄膜的表面粗糙度进行改善，合适的方法是利用涂层或在薄膜中加入如有机或无机颗粒填料。涂层和填料相结合也可用于改善薄膜的加工性能。利用涂层改善薄膜的加工性能带来的问题限制了薄膜的使用范围，因为很难涂敷例如提供抗静电、促进粘接或脱模性的需要的另外的涂层。已使用各种填料加入薄膜中改善其加工性能，如美国专利5，132，356和5，137，939中描述的玻璃球和气相二氧化硅、美国专利4，274，025中提及的无机材料包括合成二氧化硅、硼酸钙、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、硅酸钙或硅酸铝和玻璃球。尽管使用这些填料改善了加工性能，但包含这些填料的薄膜通常限制了一些特殊方面的使用。将小颗粒填料加入薄膜中特别在聚合物加工期间带来了很多问题。通常理想的方法是在聚合前将填料加入树脂体系中。然而这就需要把填料加入聚合反应中，同时需要考虑与加入填料相关联的反应条件。完成聚合反应必须的条件如热量、时间、搅拌和压力可能使填料发生反应、分解、附聚等等。因此，填料的加工特性也带来很多加工问题。光学清晰度和透明度是薄膜应用广泛的重要指标，例如用作包装膜、镀金属薄膜、复印薄膜及一般工业用薄膜。目前不断需要高透光度、低雾度和极好加工性能的薄膜及使用领域更广可加工性好的填料。本专利技术令人吃惊地克服了或基本上减少了一个或多个上述问题。据此，本专利技术提供了一种具有极好加工性能包括改善防粘连，减少折痕、粗糙度及纵向(MD)起皱的聚酯薄膜。本专利技术的另一方面是提供一种不仅具有极好的加工性能，而且具有低雾度及良好光学清晰度的聚酯薄膜。本专利技术进一步提供了一种加入具有良好加工特性的各种填料混合物的聚酯薄膜。本专利技术更进一步提供了一种加入各种填料混和物的薄膜，这些填料当处于聚合反应中和反应条件下时，不反应、分解或附聚。本专利技术涉及掺入一定颗粒大小和特定量(基于聚酯薄膜重量)的玻璃球和煅烧陶土的线性聚酯薄膜或片材。加入这些填料改善了薄膜的一些性质，这些改进包括在保持满意的光学清晰度和透明度的同时薄膜的可操作性及制备这些薄膜或片材的方法的可操作性。本专利技术涉及一种包含聚酯聚合物并在其中加入(a)玻璃球与(b)煅烧陶土的混合物的聚酯薄膜，其中玻璃球的平均颗粒大小为1至8μm，加入量为30ppm至350ppm(基于聚合物的重量);煅烧陶土加入量不超过10，000ppm(基于聚合物重量)。实施本专利技术所用的玻璃球是固体玻璃球，对玻璃球的化学组成没有限制，玻璃球既可以具有光滑表面也可为浸蚀表面。玻璃球表面可通过玻璃球与硝酸接触足够的时间进行浸蚀，使表面达到所需的浸蚀度，玻璃球形状基本上是球形的，其以微米计的平均颗粒大小即给定样品中约50%或更多颗粒的直径用常规的粒度分析仪测定。优选的玻璃球是PQCorporation的分公司PottersIndustriesInc.以商标名SPHERIGLASS出售的。加入本专利技术的薄膜中的玻璃球一般平均颗粒直径大小为2至5.2μm，更一般地为2至4μm。玻璃球的加入量很小，以聚合物的重量计为25ppm至350ppm，优选为50ppm至300ppm，最优选为100至300ppm。本专利技术中使用的煅烧陶土可通过常规方法加工含水陶土而形成。形成煅烧陶土一种普通方法如下。首先干磨含水陶土;接着用空气分级并纯化;然后在至少1000℃下煅烧此陶土并在水中用沙磨进一步加工;用共沸蒸馏法除去其中的水最后形成乙二醇淤浆。给定的煅烧陶土样品其以微米计的平均颗粒大小即此样品约50%或更多颗粒的大小，可通过常规的粒度分析仪测定。本专利技术的煅烧土平均颗粒大小小于1μm，优选小于0.85μm，更优选为0.25至0.75μm。煅烧陶土可以其乙二醇淤浆的形式加入聚合物中，其中淤浆中最多含有55%(基于淤浆总重量)的固体，典型地含50%(基于淤浆总重量)的固体。优选的煅烧陶土淤浆是EnglishChinaClayInternational出售的，商标名为InFilm3117，其平均颗粒大小根据MicrotracModelⅡ型粒度分析仪测定为0.3μm，其颗粒大小分布为98%的颗粒小于2μm，90%的颗粒小于0.5μm。煅烧陶土在本专利技术的聚酯薄膜中的用量，按薄膜中的聚合物重量计，不超过10，000ppm，通常不超过8，000ppm，优选范围为1000至5000ppm。所需量的玻璃球和煅烧陶土可在制备薄膜过程中在挤出聚合物之前的任何时候加入形成聚酯薄膜的物料中。在聚酯产品聚合期间将玻璃球和煅烧陶土加入聚酯中为优选的。方便的方法是把颗粒加入用于生产聚酯的缩聚混合物中。已发现在聚酯聚合物制备期间在酯交换反应(其中单体已形成)之后将玻璃球和煅烧陶土以淤浆方式加入特别理想。例如，这些颗粒可在缩聚反应开始之前以淤浆方式加入形成聚酯的二醇中。用于制备本专利技术薄膜的聚合物对本领域熟练技术人员是众所周知的，此聚合物可为能形成薄膜的任何聚合物。已发现合成线性聚酯用于形成本专利技术的薄膜特别有效，它可由一种或多种二羧酸或其低级烷基(最多6个碳原子)二酯与一种或多种二醇缩聚制备，其中二羧酸的例子是对苯二酸、间苯二酸、苯二酸、2，5-、2，6-或2，7-萘二甲酸、丁二酸、癸二酸、己二酸、壬二酸、4，4′-联苯二羧酸、六氢化对苯二酸或1，2-二-对羧基-苯氧基乙烷(还可以与单羧酸如新戊酸一起使用);二醇的例子是乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇和1，4-环己烷二甲醇。聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜是特别优选的，特别是已双轴取向的薄膜(通常取向温度范围为70℃至125℃)，最好是经热定型的(热定型温度通常为150℃至250℃)，例如在英国专利838，708中描述的。根据本专利技术由组合物制备的聚酯薄膜可以是单轴取向的或双轴取向的，但优选为双轴取向的，即通过在薄膜平面的两个互相垂直方向拉伸以获得满意的机械和物理性能。优选地，薄膜通过在两个互相垂直方向顺序拉伸进行双轴取向，拉伸时的温度范围为70℃至150℃。这种拉伸方法在很多专利(包括英国专利838，708)中都有描述。这些技术对于聚酯薄膜制备领域的熟练技术人员很熟悉。本专利技术聚酯薄膜的厚度一般不超过175μm，更一般地不超过100μm，优选不超过50μm，最优选厚度范围为9至25μm。常规的涂料介质可任选地应用于涂布本专利技术聚酯薄膜的一个表面或双表面。增加这种涂布层通常用于改善粘接或抗静电性能。这些涂料的化学组成对本领域熟练技术人员是众所周知的并在很多专利文本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酯薄膜，它包含在其中加入（ａ）玻璃球与（ｂ）煅烧陶土混合物的聚酯聚合物，其中玻璃球的平均颗粒大小为１至８μｍ，加入量按聚合物重量计为２５至３５０ｐｐｍ，煅烧陶土的加入量按聚合物重量计不超过１０，０００ｐｐｍ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JA西迪基，PDA米尔斯，
申请(专利权)人：帝国化学工业泛美公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]