聚酯膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚酯膜及其制备方法。该聚酯膜包括由混合物形成的树脂层，并且因此可以表现出优异的透光性以及改善的耐热性和粘合性，在所述混合物中包括受控量的衍生自异山梨醇的第一二醇部分和衍生自环己烷二甲醇的第二二醇部分的聚酯树脂与聚对苯二甲酸乙二醇酯以特定的含量比混合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚酯膜及其制备方法
相关申请的交叉引用本申请要求于2019年1月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2019-0006446号和于2019年7月4日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2019-0080466号的权益，其公开内容通过引用以其整体并入本文。本公开内容涉及聚酯膜及其制备方法。
技术介绍
作为聚酯树脂的代表性实例的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)由于其低的价格和优异的机械性能/化学性能/电性能已经被广泛用作光学膜、电绝缘膜、包装膜、层压膜和多种保护膜的材料。然而，PET具有差的耐热性。因此，通过在高温的热定型工艺增加耐热性的方法被用于制备使用PET的膜。然而，当由此制备的PET膜被暴露于高温持续长的时间时，存在低聚物沉淀在膜的表面上结晶的问题，并且结果，膜的透明度劣化。为了防止这种情况，已经提出了增加单独的工艺诸如涂覆的方法。然而，存在制备方法复杂、在后加工中出现缺陷以及容易发生污染的问题。通常，在约80℃的高温对膜进行成型工艺(moldingprocess)，诸如印刷，用于提高生产率。然而，由于PET具有80℃或更低的低玻璃化转变温度，当在高温进行成型工艺诸如印刷时，缺陷的可能性显著增加。此外，当PET对用于印刷的溶剂具有低的耐化学性时，膜的透明度劣化，并且可能出现表面缺陷。此外，PET表现出高结晶度，特别是在双轴拉伸中，并且因此在热封性(heatsealability)方面具有缺点。因此，要求用于光学的PET膜通过具有低的低聚物含量而具有高的透明度，甚至在高温工艺中具有高的透明度。此外，要求用于印刷的PET膜具有高耐热性和高耐化学性以表现出优异的生产率。具体地，为了用于工业应用或包装应用，需要进一步研究通过控制结晶度表现出优异的粘附性和热封性的聚酯膜。专利技术的详细描述技术问题本公开内容提供了表现出改善的耐热性和粘合性以及优异的透光率的聚酯膜。本公开内容还提供了以上聚酯膜的制备方法。技术方案根据本公开内容的实施方案，提供了聚酯膜，该聚酯膜包括树脂层，该树脂层由包含90:10至10:90重量比的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酯树脂的混合物形成，其中所述聚酯树脂具有衍生自二羧酸或其衍生物的酸部分和衍生自二醇的二醇部分被重复的结构，并且特征在于相对于100mol％的衍生自二醇的总二醇部分，衍生自异山梨醇的第一二醇部分的含量(a)和衍生自环己烷二甲醇的第二二醇部分的含量(b)满足以下等式1。[等式1]b≤18mol％-a(在以上等式中，a是衍生自异山梨醇的第一二醇部分的含量(mol％)并且相对于聚酯树脂中100mol％的衍生自二醇的总二醇部分为4mol％至18mol％，并且b是衍生自环己烷二甲醇的第二二醇部分的含量(mol％))。根据本公开内容的另一种实施方案，提供了以上聚酯膜的制备方法。有益效果本公开内容的聚酯膜可以表现出改善的耐热性和粘合性以及优异的透光率。因此，聚酯膜可以用于多种应用，诸如工业膜、食品容器膜、包装膜、光学膜、绝缘膜、印刷膜和粘合膜。具体实施方式在下文中，将描述根据本专利技术的具体实施方案的聚酯膜及其制备方法。本文使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的，并且不旨在限制本专利技术。单数形式还旨在包括复数形式，除非上下文中另有明确指示。本公开内容的术语“包括(include)”、“包含(comprise)”和类似术语用于列举某些特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或部件，并且不排除其他某些特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在或添加。此外，除非在本公开内容中另有说明，否则室温(RT)意指20℃±5℃。根据本公开内容的实施方案，提供了聚酯膜，该聚酯膜包括由以下混合物形成的树脂层，该混合物包含90:10至10:90重量比的聚对苯二甲酸乙二醇酯(树脂A)和与聚对苯二甲酸乙二醇酯不同的聚酯树脂(树脂B)，其中所述聚酯树脂(树脂B)具有衍生自二羧酸或其衍生物的酸部分和衍生自二醇的二醇部分被重复的结构，并且特征在于相对于100mol％的衍生自二醇的总二醇部分，衍生自异山梨醇的第一二醇部分的含量(a)和衍生自环己烷二甲醇的第二二醇部分的含量(b)满足以下等式1。[等式1]b≤18mol％-a(在以上等式1中，a是衍生自异山梨醇的第一二醇部分的含量(mol％)并且相对于聚酯树脂中100mol％的衍生自二醇的总二醇部分为4mol％至18mol％，并且b是衍生自环己烷二甲醇的第二二醇部分的含量(mol％))。作为聚酯树脂的代表性实例的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)具有低的耐热性，这限制了它的用途。此外，由于结晶度高，热封工艺期间的粘附性可能降低。为了解决这些问题，已经提出了将异山梨醇引入到现有聚酯树脂的聚合物主链中的方法。衍生自异山梨醇的残基可以降低聚合物链的规则性，从而降低树脂的结晶速率。为了确保足够的耐热性和粘附性，聚酯树脂应包含大量衍生自异山梨醇的二醇部分。然而，大量衍生自异山梨醇的二醇部分已经导致不能用作结晶树脂的问题。非结晶树脂因为其分子结构的低规则性而不能通过拉伸被成型。因此，对可以被引入到聚酯树脂的聚合物主链中的异山梨醇的含量存在限制。为了克服这些技术限制，本公开内容使用特定的比的聚对苯二甲酸乙二醇酯(树脂A)和聚酯树脂(树脂B)用于制备具有改善的透光率、耐热性和粘合性的聚酯膜，该聚酯树脂(树脂B)包含受控比率的衍生自异山梨醇(ISB)的二醇部分(第一二醇部分)和衍生自环己烷二甲醇(CHDM)的二醇部分(第二二醇部分)。因此，通过控制结晶度，聚酯膜可用于要求高透明度的光学膜、要求优异耐热性的食品容器膜或印刷膜，以及要求高粘合性的粘合膜和包装膜。具体地，在根据本公开内容的实施方案的聚酯膜中，聚对苯二甲酸乙二醇酯(树脂A)可以包括：通过将对苯二甲酸和乙二醇缩聚获得的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；或者基于PET的共聚物聚酯树脂，在基于PET的共聚物聚酯树脂中一部分对苯二甲酸被另一种二羧酸替代或者一部分乙二醇被另一种二醇替代。具体地，替代一部分乙二醇的其他二醇的实例可以包括新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、丙二醇、四亚甲基二醇和类似物。聚对苯二甲酸乙二醇酯(树脂A)不同于稍后描述的聚酯树脂(树脂B)，并且更具体地可以具有二醇部分被重复的结构，该二醇部分衍生自作为另一种二醇的除了异山梨醇之外的二醇。聚对苯二甲酸乙二醇酯(树脂A)的物理性能可以影响聚酯树脂膜的性能。在多种物理性能中，熔点可以影响聚酯树脂膜的耐热性。聚对苯二甲酸乙二醇酯(树脂A)的熔点可以通过控制单体的类型和含量以及聚合条件来控制。聚对苯二甲酸乙二醇酯(树脂A)当使用差示扫描量热法(DSC)测量时可以具有220℃至260℃或225℃至245℃的熔点。通过使熔点在以上温度范围内，当通过与稍后描述的聚酯树脂(树脂B)混合来制备膜时，聚对苯二甲酸乙二醇酯可以进一步改善耐热性。在根据本公开内容的实施方案的聚酯膜中，聚酯树脂(树脂B)不同于聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酯膜，包括：/n树脂层，所述树脂层由包含90:10至10:90重量比的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酯树脂的混合物形成，/n其中所述聚酯树脂具有衍生自二羧酸或其衍生物的酸部分和衍生自二醇的二醇部分被重复的结构，并且特征在于相对于100mol％的衍生自所述二醇的总二醇部分，衍生自异山梨醇的第一二醇部分的含量(a)和衍生自环己烷二甲醇的第二二醇部分的含量(b)满足以下等式1：/n[等式1]/nb≤18mol％-a/n(在以上等式1中，a是衍生自异山梨醇的第一二醇部分的含量(mol％)并且相对于所述聚酯树脂中100mol％的衍生自所述二醇的总二醇部分为4mol％至18mol％，并且b是衍生自环己烷二甲醇的第二二醇部分的含量(mol％))。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190117 KR 10-2019-0006446;20190704 KR 10-2019-001.一种聚酯膜，包括：
树脂层，所述树脂层由包含90:10至10:90重量比的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酯树脂的混合物形成，
其中所述聚酯树脂具有衍生自二羧酸或其衍生物的酸部分和衍生自二醇的二醇部分被重复的结构，并且特征在于相对于100mol％的衍生自所述二醇的总二醇部分，衍生自异山梨醇的第一二醇部分的含量(a)和衍生自环己烷二甲醇的第二二醇部分的含量(b)满足以下等式1：
[等式1]
b≤18mol％-a
(在以上等式1中，a是衍生自异山梨醇的第一二醇部分的含量(mol％)并且相对于所述聚酯树脂中100mol％的衍生自所述二醇的总二醇部分为4mol％至18mol％，并且b是衍生自环己烷二甲醇的第二二醇部分的含量(mol％))。


2.根据权利要求1所述的聚酯膜，其中所述二羧酸或其衍生物包括对苯二甲酸或其衍生物。


3.根据权利要求2所述的聚酯膜，其中所述二羧酸或其衍生物包含相对于总的二羧酸或其衍生物的60mol％或更少的选自由C8至C14芳族二羧酸或其衍生物、C4至C12脂族二羧酸或其衍生物组成的组中的至少一种，作为除所述对苯二甲酸或其衍生物之外的二羧酸或其衍生物。


4.根据权利要求1所述的聚酯膜，其中所述二醇部分还包含相对于100mol％的所述总二醇部分的82mol％至96mol％的衍生自C2至C12脂族二醇的第三二醇部分。


5.根据权利要求4所述的聚酯膜，其中所述二醇部分由相对于100mol％的所述总二醇部分的4mol％至18mol％的衍生自异山梨醇的所述第一二醇部分和82mol％至96mol％的衍生自乙二醇的所述第三二醇部分组成。


6.根据权利要求1所述的聚酯膜，其中所述聚酯树脂还包含选自由基于中心金属原子的1ppm至300ppm的缩聚催化剂、10ppm至5000ppm的磷稳定剂、1ppm至300ppm的钴基着色剂、1ppm至200ppm的结晶剂、10ppm至500ppm的抗氧化剂和10ppm至300ppm的支化剂组成的组中的至少一种。


7.根据权利要求1所述的聚酯膜，其中所述聚酯树脂具有0.50dl/g至1.00dl/g的特性粘度，所述特性粘度是在150℃将所述聚酯树脂以1.2g/dl的浓度溶解在邻氯苯酚中持续15分钟后在35℃测量的。


8.根据权利要求1所述的聚酯膜，其中所述聚对苯二甲酸乙二醇酯具有220℃至260℃的熔点。


9.根据权利要求1所述的聚酯膜，其中所述聚对苯二甲酸乙二醇酯具有衍生自二羧酸或其衍生物的酸部分和衍生自乙二醇的二醇部分被重复的结构。


10.根据权利要求1所述的聚酯膜，其中所述聚酯膜还包含相对于所述聚对苯二甲酸乙二醇酯和所述聚酯树脂的总重量的5ppm至200ppm的结晶剂。


11.根据权利要求1所述的聚酯膜，其中所述聚酯膜是在纵向方向和横向方向中的至少一个上被拉伸的膜。


12.根据权利要求1所述的聚酯膜，其中所述聚酯膜是在纵向方向上以2倍至5倍的拉伸比率和在横向方向上以2倍至7倍的拉伸比率被双轴拉伸的膜。


13.根据权利要求1所述的聚酯膜，其中所述聚酯膜是未拉伸的膜，并且当厚度为1mm时，根据ASTMD1003-97测量的雾度为3％或更小，根据以下等式4计算的tanδ为88℃或更高，并且根据以下等式5计算的在100℃时的应变为3％或更小，
[等式4]
tanδ＝E’/E”
(在以上等式4中，E’和E”分别是杨氏模量和损耗模量，其是在固定频率和温度从室温以3℃/min的速率升高达到150℃的温度条...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄多荣，李有真，
申请(专利权)人：SK化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR