一种较高硬度聚酯薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种较高硬度聚酯薄膜及其制备方法和应用。该制备方法包括：将芳香族二元羧酸或其衍生物与脂肪族二元醇混合，进行酯化反应，得到芳香族低聚物；将芳香族低聚物进行缩聚反应，在进行缩聚反应时依次加入锑前体、硅前体、以及配合物进行反应，当粘度达到0.5dl/g

【技术实现步骤摘要】
一种较高硬度聚酯薄膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种较高硬度聚酯薄膜，具体涉及一种基于金属粒子功能化聚酯薄膜及其制备方法，属于高分子材料领域。

技术介绍

[0002]聚酯薄膜，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯，在机械、电器绝缘、化学等方面性能优异以及优良的光学性能以及柔软性，还具有耐热、耐化学试剂、机械强度好、透明性好等特点，在各种领域中被广泛应用，例如在电器绝缘、显示器、光伏背板材料以及膜内注塑、硬式保护等行业。
[0003]目前，聚酯类材料被广泛应用在各种高度分子定向延伸物品中，例如薄膜等制品中。但是，由于聚酯薄膜表面的表面张力较低，硬度较低，在后期加工过程中易出现划伤、蹭伤等弊病，影响聚酯的后期使用，为了解决这一问题一般实在聚酯薄膜经化学处理后，在涂覆一层硬化涂层，提高聚酯表面的硬度。但是这样会造成光学性能的下降，大大限制其在光学薄膜领域上的应用。
[0004]比如，CN201611207114.9中通过在聚酯原料中添加刚性基团例如萘环来提高聚酯的硬度，但是这样大大提高聚酯的成本，同样不利于其广泛应用。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种具有较高硬度、较低成本的聚酯薄膜。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种具有较高硬度、较低成本的聚酯薄膜的制备方法。
[0007]为了实现上述技术目的，本专利技术首先提供了一种较高硬度聚酯薄膜的制备方法，该制备方法包括：
[0008]将芳香族二元羧酸或其衍生物与脂肪族二元醇混合，在140℃
‑
230℃进进行酯化反应，得到芳香族低聚物；其中，所述芳香族二元羧酸或其衍生物与脂肪族二元醇的摩尔比为0.5
‑
2.5：1.5
‑
3(优选1：2)；
[0009]在230℃
‑
250℃下将所述所得到的芳香族聚酯低聚物进行缩聚反应，在进行缩聚反应时依次加入含量100
‑
400ppm锑前体、10ppm
‑
3000ppm硅前体、以及配合物进行反应，当粘度达到0.5dl/g
‑
1.0dl/g，得到聚酯混合物；
[0010]将聚酯混合物通过熔融挤出、铸片、纵拉、横拉、牵引和收卷，得到较高硬度聚酯薄膜；
[0011]配合物是铜前体与磷前体在乙二醇溶液中在80℃
‑
150℃下搅拌1h
‑
6h得到的。
[0012]本专利技术的较高硬度聚酯薄膜的制备方法得到的较高硬度聚酯薄膜是一种基于金属粒子功能化聚酯薄膜，通过将芳香族二元羧酸或其衍生物与脂肪族二元醇进行酯化反应，随后与对应的芳香族低聚物进行缩聚反应制得，在进行缩聚反应时依次加入锑类、硅
类、以及铜类、磷类化合物与乙二醇形成的配合物，使薄膜表面含有高度0.01um
‑
1.0um凸起(如图1所示)。通过在进行缩聚反应时加入金属粒子配合物使聚酯表面形成均匀分散凸起，这样能够有效提高聚酯薄膜的硬度，而且成本较低、工艺简单且透明性稳定性好。
[0013]本专利技术的较高硬度聚酯薄膜的制备方法中，铜元素的含量为10ppm
‑
1000ppm，低于10ppm时，不能形成有效形成表面凸起；高于1000ppm时，由于铜含量较多会使薄膜表面凸起较多，表面粗糙度变大不利于薄膜的应用。磷元素的含量为50ppm
‑
2000ppm，低于50ppm时，不能有效的与铜元素形成配合物，会使含铜化合物发生凝聚变成粗大粒子形成疵点；高于2000ppm时，会抑制缩聚催化剂活性，使聚合时间变长，聚酯薄膜变黄影响其应用。硅元素的含量为10ppm
‑
3000ppm，低于10ppm时，聚酯表面不能形成耐磨的表面；高于3000ppm时，会使聚酯分子链发生严重交联，使聚合物不易加工。制备铜类化合物、磷类化合物与乙二醇形成的配合物，铜元素与磷元素含量比为0.01≤铜/磷≤1.0。低于0.01时，由于磷元素含量的限制，会使铜元素含量较少，达不到表面凸起的效果；高于1.0时，一方面会使铜元素不能与磷元素形成一对一配比，多余的铜元素可能会发生自聚反应形成粗大粒子，进而形成疵点；另一方面不能使铜离子均匀分散，在聚酯薄膜表面形成均匀分散的凸起结构。
[0014]在本专利技术的一具体实施方式中，配合物中铜元素与磷元素含量比为0.01≤铜/磷≤1.0。
[0015]在本专利技术的一具体实施方式中，锑前体与所述铜前体的添加量比为100ppm
‑
400ppm：150ppm
‑
900ppm。
[0016]在本专利技术的一具体实施方式中，酯化反应的催化剂为水合钴盐催化剂；优选催化剂为四水合醋酸钴。
[0017]在本专利技术的一具体实施方式中，铜前体选自硫酸铜、醋酸铜、氧化铜、氯化铜的一种；优选硫酸铜。
[0018]在本专利技术的一具体实施方式中，磷前体选自磷酸、磷酸二甲酯、磷酸三甲酯中的一种；优选磷酸。
[0019]在本专利技术的一具体实施方式中，锑前体选三氧化二锑或乙二醇锑；优选乙二醇锑。
[0020]在本专利技术的一具体实施方式中，硅前体选自二氧化硅、聚二氧化硅、甲基硅油中的一种；优选甲基硅油。
[0021]在本专利技术的一具体实施方式中，采用的芳香族二元羧酸或其衍生物具体可以选自对苯二甲酸、间苯二甲酸和萘二甲酸及其酯化衍生物中的一种；从机械性能、耐热性和耐湿热性的性能考虑，优选为选自对苯二甲酸和萘二甲酸及其酯化衍生物中的一种；从成本上考虑优选对苯二甲酸。
[0022]在本专利技术的一具体实施方式中，脂肪族二元醇可以为乙二醇、丙二醇、丁二醇等碳原子数为六个以下的脂肪族二元醇；从聚酯的成型性、结晶性、耐水解性等方面考虑，优选乙二醇。
[0023]本专利技术又提供了一种较高硬度聚酯薄膜，该较高硬度聚酯薄膜时通过本专利技术的较高硬度聚酯薄膜的制备方法制备得到的。
[0024]在本专利技术的一具体实施方式中，该高硬度聚酯薄膜的厚度为3um
‑
250um，硬度为H
‑
4H，含有10ppm
‑
1000ppm的铜、10ppm
‑
3000ppm的硅、50ppm
‑
2000ppm的磷、100
‑
400ppm的锑，该较高硬度聚酯薄膜的表面含有高度为0.01um
‑
1.0um的凸起，所述凸起是含有铜元素和磷
元素。
[0025]本专利技术还提供了一种产品，该产品中含有本专利技术的较高硬度聚酯薄膜或含有本专利技术的较高硬度聚酯薄膜制成的部件。
[0026]本专利技术的较高硬度聚酯薄膜是一种基于金属粒子功能化聚酯薄膜，通过在进行缩聚反应时加入金属粒子配合物使聚酯表面形成均匀分散凸起，能够有效提高聚酯薄膜的硬度，而且成本较低、工艺简单且透明性稳定性好。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的聚酯表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种较高硬度聚酯薄膜的制备方法，该制备方法包括：将芳香族二元羧酸或其衍生物与脂肪族二元醇混合，在140℃
‑
230℃进行酯化反应，得到芳香族低聚物；其中，所述芳香族二元羧酸或其衍生物与脂肪族二元醇的摩尔比为0.5
‑
2.5：1.5
‑
3；在230℃
‑
250℃下将所述芳香族低聚物进行缩聚反应，在进行缩聚反应时依次加入含量100
‑
400ppm锑前体、10ppm
‑
3000ppm硅前体、以及配合物进行反应，当粘度达到0.5dl/g
‑
1.0dl/g，得到聚酯混合物；将所述聚酯混合物通过熔融挤出、铸片、纵拉、横拉、牵引和收卷，得到较高硬度聚酯薄膜；所述配合物是铜前体与磷前体在乙二醇溶液中在80℃
‑
150℃下搅拌1h
‑
6h得到的。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，配合物中铜元素与磷元素质量含量比为0.01≤铜/磷≤1.0。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述锑前体与所述铜前体的添加量比为100ppm
‑
400ppm：150ppm
‑
900ppm。4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述酯化反应的催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓良，
申请(专利权)人：江苏理想光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：