[发明专利]双轴取向的水解稳定的聚酯薄膜,其制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种由聚酯构成的双轴拉伸的、水解稳定的薄膜，其厚度优选为11-500μm。所述薄膜包括至少一种水解稳定剂和扩链剂，并且以其低水解速率而引人注目。本发明还涉及所述薄膜的制备方法以及所述薄膜的用途。 

在所述厚度范围内的、由聚酯构成的双轴拉伸薄膜是众所周知的。但是，这种聚酯薄膜的一个缺点是它们的水解倾向，特别是在高于特定聚酯的玻璃化转变温度的温度下。在该上下文中，所述水解倾向是指聚酯在潮湿条件下水解降解的性质，这例如在IV或SV中的减少方面是明显的。这是聚酯薄膜应用的一个限制因素，特别是在具有相对高的热应力的应用中，例如在薄膜电容器、电缆护套、扁平电缆、引擎保护膜中；而且在长期的应用中，例如在装玻璃(glazing)和室外应用中，特别是在太阳能电池组件的层合背板中。 

在脂肪族聚酯的情况下，而且在芳族聚酯如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的情况下，水解倾向特别明显。当PET的水解倾向对于应用而言变得太大时，有必要动用水解更为稳定的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或者甚至动用其他聚合物，例如聚醚酰亚胺或聚酰亚胺。但是，这些材料比PET昂贵得多，因此通常出于经济原因而没有解决方案。 

因此，已经提出了通过加入水解稳定剂，来改善聚酯薄膜的水解稳定性。 

通过采用碳化二亚胺获得的更耐水解的聚酯原料，以及由其制得的纤维和薄膜，是已知的(US-A-5,885,709、EP-A-0 838 500、CH-A-621 135)。但是，由这种原料制备的薄膜，在制备中和在随后的应用中，倾向于释放出异氰酸酯和其他粘膜刺激性或有害的副产物和 降解产物。相对于在例如，注射模塑件中而言，在平面结构例如具有大的表面积的薄膜中，这是一个大得多的问题。 

基于端环氧基的水解稳定剂同样也能产生水解稳定效果，并且描述在，例如EP-A-0 292 251或US-A-3,657,191中。经常地，在聚酯基体中加入这种化合物是不适当的，在拉伸的聚酯薄膜的情况下，其会导致生产过程中的断裂。此外，由于混合效果差，只有一部分环氧官能与聚酯反应。其余部分彼此反应，并导致所用的材料凝胶化。在挤出过程中，这种环氧官能与聚酯、以及彼此之间的反应性很高，以致于在此水解稳定效果实质上是基于初始分子量的增加(即，从一开始所述薄膜就具有较高的IV或SV，因而比起初就具有较低的IV/SV的同样的薄膜需要稍长的时间水解降解)，以及羧端基的减少所带来的次生效应。借助在最终产物中仍然起作用、并且在最终产物的使用寿命内继续积极地提供水解稳定化作用的稳定剂的真正的稳定化作用，并不能通过这种方法真正获得。在此，更确切地说是扩链作用，而不是真正的水解稳定作用。 

而且，如EP-A-0 292 251所描述的已知的水解稳定剂，如碳化二亚胺和其他物质，具有如下缺点：由于它们的扩链作用，在挤出过程中，它们会部分导致显著的、突然的聚合物分子量的增大(粘度增大)，从而使挤出过程变得不稳定并且难于控制。 

此外，具有作为稳定剂的环氧化的植物油的聚酯薄膜，描述在EP-A-1 634 914和EP-A-1 842 871中。此时，不会产生碳化二亚胺的典型的有毒降解产物，如果适当选择所述油的话，其会良好地插入到聚酯基体中，并且产生良好的薄膜的水解稳定效果。但是，在应用中所产生的缺陷是，制备过程中会发生粘度变化，特别是朝较低的粘度变化。这种粘度的降低很显著，特别是在挤出情况下的熔体中，并且会导致压力的变化。这些会导致挤出的初级薄膜厚度的变化，因而会导致生产中的断裂。 

粘度的增加，特别是在挤出过程中，可通过采用扩链剂而获得。 

用于聚酯的扩链剂同样也是已知的，并且描述在，例如EP-A-1 054 031中。该公开文献描述了采用酸酐，特别是均苯四甲酸二酐，作为该发明的配方的有效成分。 

用于PET的基于噁唑啉或己内酰胺的扩链剂，由DSM(荷兰)出售，商标为 

具有环氧官能的扩链剂描述在US-A-6,984,694和其他文献中，可从BASF(德国)，以商标 商购获得。 

原则上同样也适于用作PET的扩链剂的、具有缩水甘油端基的聚合物，由Hexion(美国)以商标 以及Arkema(法国)以商标 出售。 

即使如上所述，它们是众所周知的，到目前为止，在聚酯薄膜生产的工业实践中，并没有发现扩链剂的任何明显应用。