含有沉淀白炭黑颗粒及烧结粘土的聚酯薄膜制造技术

本发明专利技术涉及在其内部加有组合的沉淀白炭黑及烧结粘土的线型聚酯薄膜或片材，该烧结粘土具有一定的粒度，并以聚酯薄膜的重量为基础占有特定的含量。加入这些填料改进了该薄膜的几种性能，包括输送、处置性能，而同时保持可接受的光学清晰度和透明度；还涉及制造这种薄膜或片材的方法。（*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，具体涉及一种其中含有组合填料的聚合物薄膜及其制法。线型聚酯薄膜或片材商品化已有多年，此种聚合物薄膜具有优异的拉伸取向，并已证明特别适合于生产具有优异性能薄膜的双轴薄膜取向工艺。已知为聚对苯二甲酸乙二醇酯即PET的聚合物膜是有强度的，并具有固有的化学稳定性及热稳定性。此聚合物制备及薄膜制造方法都是本领域专业人员公知的，并在许多文献中有叙述，这些文献包括John Wiley & Sons. Inc出版的《聚合物科学与工程百科全书》(Encyclopedia of Polymer Science and Engineering)第二版，卷12，第1至313页、及许多美国及外国专利。众所周知，聚合物薄膜经常具有较差的输送、处置性能，这当将此薄膜缠绕到高质量卷筒时可能会产生困难，也不能有效地通过加工设备，比如纵切机。可以通过增大薄膜表面糙度，适当地使用涂层，或者加入填料-即有机或无机粒子到薄膜中来改进薄膜的输送、处置性能。可以结合使用涂层及填料来改进薄膜的输送、处置性能。使用涂层改进此性能时的问题是，涂层限制了薄膜可以应用的使用范围，因为在涂布可能被要求提供例如抗静电性、增粘性或剥离性的附加涂层时会遇到困难。范围很广的填料被加到薄膜中，以改进输送、处置性能，比如在美国专利5，132，356和5，137，939中所述的玻璃珠和气相法白炭黑(即二氧化硅，下同)；美国专利4，274，025中公开的无机材料，包括合成白炭黑、硼酸钙、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、硅酸钙或硅酸铝以及玻璃珠。尽管这些填料提供了改进，一般含有这些填料的薄膜被限制在特定的用途中。在薄膜中加入微细粒子填料特别是在加工聚合物的过程中会引起许多问题。一般希望在聚合之前就向树脂系统中加入填料。然而，这就要求填料经历聚合反应及连带的反应条件，这些条件要额外对填料有所考虑。工艺条件比如为完成聚合反应所需的热量、时间、搅拌和压力可引起填料发生反应、分解、附聚等。因此，填料的加工性能可能引起许多加工的问题。在广泛的薄膜应用领域中，如在包装、镀金属膜、复印薄膜和一般工业用膜中，光学清晰度及透明度是个重要标准。对于表现出高透光度、低雾度及具有优异输送、处置性能的薄膜及对其使用范围及加工性能更广的填料都有持续的需求。此外，目前对于那些含有当两层或多层这样的薄膜紧密接触时不大会引起表面划伤的填料系统的薄膜的需求不断增长。本专利技术意外地克服了或基本减轻了一个或几个前述的问题。因此，本专利技术提供了一种具有优异的输送处置性能，包括改进了的防粘连性、减轻的折皱性、起疙瘩性和纵向(MD)起皱性的薄膜。本专利技术的另一个方面是提供一种含有比较软，使得在加工薄膜和以后使用此薄膜时不会划伤邻层薄膜表面的填料颗粒的薄膜。本专利技术的又一个方面是提供一种不仅具有优异的输送、处置性能，而且具有低雾度和良好光学清晰度的聚酯薄膜。本专利技术还有一个方面是提供一种加入了具有良好加工性能的组合填料的聚酯薄膜。本专利技术再有一个方面是提供一种加入了当经历聚合反应和处于反应条件下时，不反应、不分解或不凝聚的组合填料的聚酯薄膜。本专利技术涉及在其内部含有具有一定粒度、基于聚酯薄膜的重量的特定含量的组合沉淀白炭黑和烧结粘土的线型聚酯薄膜或片材。加入这些填料改善了薄膜的几种性能，包括了输送、处置性能，而同时保持了可接受的光学清晰度和透光性，本专利技术还涉及这种薄膜或片材的制造方法。本专利技术涉及含有在其中加入了由(a)平均粒度小于15微米、含量占聚合物重量的25～500ppm的沉淀白炭黑；(b)含量超过聚合物重量的10，000ppm的烧结粘土组成的组合填料的聚酯聚合物的聚酯薄膜。在实施本专利技术时可以使用的沉淀白炭黑颗粒由SiO2组成，可以是改性的，也可是未改性的。可以用各种技术、工艺和化合物，特别是那些倾向于使颗粒更疏水的那些化合物对这些白炭黑粒子进行改性。推荐使用W.R.Grace公司的销售的商标为SYLOID的沉淀白炭黑颗粒。本专利技术的沉淀白炭黑一般平均粒度为1～10微米，更一般为2～8微米。沉淀白炭黑含量不大，基于聚合物重量的重量含量在30～350ppm之间，更好为50～250ppm，最好为100～200ppm。在本专利技术中可使用的烧结粘土可以通过对水合粘土进行通常的加工而制得。制得烧结粘土的一个通常方法是首先将水合粘土进行干磨，接着用空气分级和提纯，然后让它经受至少1000℃使粘土烧结，再在水中进行砂磨对其进一步加工，最后借共沸蒸馏除去水份形成乙二醇浆料。已知的烧结粘土试样用普通的粒度分析仪测量时其平均粒度为几微米者占该试样的约50%或更多一些。本专利技术烧结粘土的平均粒度小于1微米，更好小于0.85微米，最好在0.25～0.75微米之间。烧结粘土可以以乙二醇浆料的形式加到聚合物中，浆料中固体含量占浆料总重量的比例不大于55%，一般为50%。推荐使用英国国际瓷土公司(English China Clay International)销售的商标为In-Film 3113的烧结粘土浆料，用Microtrac ModelⅡ型粒度分析测得的平均粒度为0.3微米，粒度分布为98%小于2微米、90%小于0.5微米。以聚酯薄膜中聚合物的重量为基准计，聚酯薄膜中烧结粘土的含量不超过10，000ppm，一般不超过8，000ppm，最好在1，000～5，000ppm之间。可以在聚合物被挤塑之前在薄膜制造过程中的任何时候将所需量的沉淀白炭黑颗粒和烧结粘土加到聚酯或膜材料中。在本专利技术的一般实施方案中，最好在通过聚合制造聚酯时将沉淀白炭黑和烧结粘土颗粒加入到聚酯中。一种普通的操作程序是将该粒子加入到制造聚酯用的缩聚混合物中。我们发现，在制造聚酯聚合物的过程中，在形成单体的酯交换反应之后，作为浆料加入这种粒子是特别理想的。这些粒子例如可以以乙二醇浆料形式加入，在缩聚开始之前就由这些乙二醇形成了聚酯。制造本专利技术薄膜可使用的聚合物是本领域专业人员所公知的，可以由任何成膜聚合物材料得到。由一种或几种二元羧酸或其低级(不多于6个碳原子)烷基二酯，如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2，5-，2，6-，或2，7-萘二酸、丁二酸、已二酸、癸二酸、壬二酸、4，4’-联苯二羧酸、六氢对苯二甲酸或1，2-二对羧基苯氧基乙烷(必要时也可用单羧酸如戊酸)，与一种或多种二元醇，如乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇和1，4-环已烷二甲醇缩合而得到的合成线型聚酯聚合物已被发现在形成本专利技术的薄膜时特别有效。特别推荐聚对苯二甲酸乙二醇酯，尤其如在英国专利838，708中所叙述的一般在70～125℃的温度下进行双轴取向，并在150～250℃的温度下进行热定形的薄膜。由按照本专利技术的组合物制备的聚酯薄膜可进行单轴或双轴取向，但最好是在薄膜的平面上以两上相互垂直的方向进行拉伸从而双轴取向，以得到机械性能与物理性能的满意结合。最好是一般在70～150℃的温度下在两个相互垂直的方向上通过顺序拉伸而将薄膜双轴取向。在许多专利中，包括英国专利838，708都叙述了这种拉伸。对聚酯薄膜制造领域中的专业人员这些技术是公知的。本专利技术的聚酯薄膜一般制造厚度不超过175微米，更一般不超过100微米，更好不超过50微米，最好在9～25微米范围内。必要时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由在其中加有组合填料的聚酯聚合物构成的聚酯薄膜，该组合填料由（ａ）平均粒度小于１５微米，加入量为聚合物重量的２５～５００重量ｐｐｍ的沉淀白炭黑（即二氧化硅）颗粒，和（ｂ）加入量不超过聚合物重量的１０，０００重量ｐｐｍ的烧结粘土组成。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JA西迪奎，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]