[发明专利]低雾度双向拉伸聚酯薄膜用聚酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚合高分子领域，具体涉及一种低雾度双向拉伸聚酯薄膜用聚酯的制备方法。

背景技术

双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(简称BOPET)，具有优良的物理化学性能，可广泛用于诸多工业领域。虽然不同用途的薄膜其性能有所不同，但是对于雾度、透明性等外观要求却是基本一致的。特别是在高档商品包装、镭射商标、防伪证件、装饰装潢等多个领域，对薄膜的外观尤其是雾度要求更高，要求低雾度高透明薄膜清澈、光亮的特殊功能。因此各生产厂为提高薄膜透明度投入了大量的人力、物力和财力，做了一定的研究探讨。

雾度又称浊度，透明或半透明材料不清晰的程度，是材料内部或表面由于光散射造成的云雾状或浑浊的外观，以散射光通量与透过材料的光通量之比的百分率表示。

薄膜雾度的影响因素主要有：原料、加工工艺和测试条件。原料的主要影响因素有：抗粘结剂和聚酯本身结晶性能；加工工艺的主要影响因素有：干燥条件、挤出-铸片和拉伸工艺；测试条件的主要影响因素有：光源的种类、膜表面状态、试样厚度的均匀性和仪器状态。

双向拉伸聚酯薄膜用聚酯中所使用的抗粘结剂，对薄膜的雾度影响较大，几乎所有的塑料薄膜生产过程中都要使用抗粘结剂，以解决薄膜收卷过程中发生的粘连问题。国内聚酯薄膜主要使用无机微米二氧化硅(SiO₂)作为抗粘结剂。

为降低聚酯薄膜雾度，国内外已做了很多研究工作，这些研究主要有：

专利号为CN1579742A的专利用微米二氧化硅与纳米二氧化硅共同改性聚酯薄膜，通过添加纳米二氧化硅降低了薄膜的雾度，但使薄膜的摩擦系数增大。

专利号为CN1139678A的专利公开了用Sb₂O₃-钛酸四丁酯作催化剂，用SiO₂(CaCO₃)作抗粘结剂，生产高透明膜用聚酯，但该抗粘结剂不易分散，且用于DMT法生产。

专利号为US2003064214的专利公开了用PEN与PET复合生产低雾度薄膜的方法，该发明用两种不同平均粒径的二氧化硅作为抗粘结剂，但该发明所使用的PEN价格较高。

专利号为US5475046A的专利公开了用微米二氧化硅与纳米三氧化二铝共同改性聚酯薄膜，纳米三氧化二铝价格较高，且不易分散。

聚酯薄膜使用无机微米二氧化硅(SiO₂)作为抗粘结剂，对薄膜的雾度影响较大，以上前人的改进主要是添加部分纳米级无机物作为抗粘结剂，这方面的不足之处主要有两点：一是纳米级无机物较难均匀分散，二是所添加抗粘结剂价格较高。

发明内容

本发明的目的是从影响聚酯薄膜雾度的原理出发，开发出与聚酯树脂有更相近折光指数且粒径大小适合薄膜厚度的抗粘结剂(尤其是硫酸钡)为抗粘结剂，并制成含抗粘结剂聚酯切片，替代国内聚酯薄膜行业普遍采用的无机二氧化硅抗粘结剂聚酯切片。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种低雾度双向拉伸聚酯薄膜用聚酯的制备方法，以二元酸和二元醇为主要原料，采用直接酯化法通过酯化反应和缩聚反应制备低雾度双向拉伸聚酯薄膜用聚酯；其中酯化反应时加入抗粘结剂和催化剂，缩聚反应时加入稳定剂，所述的抗粘结剂为滑石、碳酸钙、硫酸钡或高岭土。

本发明根据薄膜雾度产生原理选择与聚酯树脂有更相近折光指数、粒径大小适合薄膜厚度的抗粘结剂，并将其分散后在聚合过程中加入，制得双向拉伸薄膜用聚酯。该聚酯可作为母粒添加或直接用于制备薄膜，无须再添加其他抗粘结剂，制得聚酯薄膜具有较低的雾度、较高的透明性和较好的抗粘结性。其具体方法为：以二元酸和二元醇为主要原料，采用直接酯化法生产低雾度双向拉伸聚酯，制备过程包括酯化反应和缩聚反应。在酯化反应时加入抗粘结剂和催化剂，在缩聚反应时加入稳定剂。其中酯化温度为210～280℃，绝对压力为0.0～0.5MPa，酯化时间为1～5小时；缩聚温度为250～295℃，缩聚绝对压力≤1KPa，反应时间为0.5～4小时，经切粒、干燥，制得聚酯切片，所得聚酯切片的特性粘度为0.55～0.70dl/g。

其中二元酸为对苯二甲酸，如精对苯二甲酸PTA或中纯度对苯二甲酸QTA；所述的二元醇为乙二醇EG类的二元醇，所得到的聚酯是聚酯的均聚物，或者是共聚物。其中二元酸与二元醇摩尔比为1∶1.1～1∶2.0。