2016年12月7日,《一種高透明厚型聚酯薄膜》獲得第十八屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。
實(shí)施例1
將含有1.8%間苯二甲酸(合成中占酸的摩爾含量)的共聚酯與平均粒徑為0.007微米二氧化硅爽滑劑的聚酯母粒切片、平均粒徑為0.110微米二氧化硅的聚酯母粒切片以及平均粒徑為0.250微米二氧化硅聚酯母粒切片進(jìn)行均勻混合,最終使平均粒徑為0.007微米二氧化硅占總的聚酯切片的含量為60PPm,平均粒徑為0.110微米二氧化硅占總的聚酯切片的含量為10PPm,平均粒徑為0.250微米二氧化硅占總的聚酯切片的含量為10PPm。將這四種原料混合完畢后,作為芯層(B層)的原料在160℃結(jié)晶干燥,然后將物料送入單螺桿擠出機(jī),在275℃的條件下熔融擠出。
將含有1.8%間苯二甲酸(合成中占酸的摩爾含量)的共聚酯,與平均粒徑為0.007微米二氧化硅爽滑劑的聚酯母粒切片、平均粒徑為0.110微米二氧化硅的聚酯母粒切片以及平均粒徑為0.250微米二氧化硅聚酯母粒切片和含有平均粒徑為2.5微米二氧化硅的聚酯母粒切片進(jìn)行均勻混合,最終使平均粒徑為0.007微米二氧化硅占總的聚酯切片的含量為800PPm,平均粒徑為0.110微米二氧化硅占總的聚酯切片的含量為100PPm,平均粒徑為0.250微米二氧化硅占總的聚酯切片的含量為30PPm。平均粒徑為2.5微米的二氧化硅占總的聚酯切片的含量為50PPm,將這五種原料混合完畢后,作為表層(A層)的原料在160℃結(jié)晶干燥,然后將物料送入單螺桿擠出機(jī),在275℃的條件下熔融擠出。
將上述兩種熔融物料通過一共擠模頭,將熔體流延到一轉(zhuǎn)動(dòng)的冷卻輥上,成為無定型的A/B/A的三層結(jié)構(gòu)厚片。
將此厚片預(yù)熱到110℃,隨后縱拉3.3倍,將縱拉伸的厚的片膜,送到橫向拉伸機(jī)中,在120℃條件下,將片膜橫向拉伸3.8倍,將在215℃的溫度下熱定型后,150℃松弛后,制成厚度為A/B/A結(jié)構(gòu)125微米的膜,其A/B/A的厚度比為20/60/20。
實(shí)施例2~15
用類似實(shí)施例1的制備方法,根據(jù)表1中所述膜的層結(jié)構(gòu)與厚度比,A、B聚酯成分的構(gòu)成,添加劑的成分、粒徑大小及含量,制備出不同厚度的厚型高透明聚酯薄膜。
比較例1
將純的PET聚酯切片與含有平均粒徑為0.080微米二氧化硅添加劑的聚酯母料切片混合均勻,使0.080微米二氧化硅的含量占聚酯含量110ppm,將這一物料為芯層(B層)原料,在170℃結(jié)晶干燥后,將物料送入單螺桿擠出機(jī)在280℃的條件下熔融擠出。
將純的PET聚酯切片與含有平均粒徑為0.080微米二氧化硅爽滑劑的聚酯母料切片,以及平均粒徑為3.0微米二氧化硅的聚酯切片混合均勻,最終使0.080微米二氧化硅含量占聚酯切片含量600PPm,3.0微米二氧化硅含量占聚酯含量切片150PPm,將混合料為表層(A層)送入到雙螺桿擠出機(jī),在280℃的條件下熔融擠出。
將上述兩種熔融物料通過共擠摸頭,將熔體流延到一轉(zhuǎn)動(dòng)的冷卻輥上,成為無定型的A/B/A的三層共擠結(jié)構(gòu)的厚片,厚片采用與實(shí)施例一類似的制造工藝進(jìn)行制備,制成厚度為150微米的厚膜,其A/B/A結(jié)構(gòu)膜的厚度比例為18/64/18。
比較例2
用類似于比較例1的制備方法,根據(jù)表1中所述膜的結(jié)構(gòu)、厚度,A、B聚酯成分的構(gòu)成,及添加劑的成分、粒徑大小及含量,制備出厚度為250微米的厚膜,其A/B/A結(jié)構(gòu)的厚度比例為12/76/12。
比較例3
用類似于比較例1的制備方法,根據(jù)表1中所述膜的結(jié)構(gòu)、厚度,A、B聚酯成分的構(gòu)成,及添加劑的成分、粒徑大小及含量,制備出厚度為450微米的厚膜,其A/B/A結(jié)構(gòu)的厚度比例為7/86/7。
表1中:
1.聚酯熔點(diǎn)與玻璃化溫度的測(cè)試:采用GB/T14190-2008測(cè)試法。
2.摩擦系數(shù)的測(cè)試:采用ASTMD1894的測(cè)試方法。
3.厚度的測(cè)試:采用ASTMD374的測(cè)試方法。
4.霧度、透光率、清晰度的測(cè)試:采用ASTMD1003的測(cè)試方法。
B層聚酯樹脂成分 |
Tg |
Tm |
|||||||
共聚物 |
共聚物 摩爾% |
添加劑成分 |
添加量 ppm/平均粒徑 (微米) |
添加量 ppm/平均粒徑 (微米) |
添加量ppm/ 平均粒徑(微米) |
添加量 ppm/ 平均粒徑 (微米) |
℃ |
℃ |
|
實(shí)施例1 |
IPA |
1.8 |
SIO2 |
60/0.007 |
10/0.110 |
10/D.250 |
79 |
249 |
|
2 |
IPA |
2.2 |
SIO2 |
70/0.010 |
78.71 |
247.55 |
|||
IPA |
硫酸鋇 |
10/0.011 |
10/0.230 |
||||||
3 |
IPA |
2.7 |
SIO2 |
90/0.015 |
10/0.025 |
78.47 |
246.8 |
||
碳酸鈣 |
10/0.012 |
10/0.025 |
|||||||
4 |
IPA |
3.5 |
SIO2 |
100/0.010 |
78.35 |
245.7 |
|||
5 |
IPA |
7 |
SIO2 |
90/0.007 |
76.30 |
239.5 |
|||
硫酸鋇 |
50/0.0I2 |
10/0.025 |
|||||||
6 |
IPA |
12 |
SIO2 |
150/0.07 |
75.00 |
225.0 |
|||
7 |
IPA |
15 |
SIO2 |
50/0.010 |
71.00 |
221.6 |
|||
硫酸鋇 |
10/0.011 |
10/0.025 |
|||||||
8 |
IPA |
7 |
SIO2 |
50/0.010 |
76.30 |
239.5 |
|||
9 |
碳酸鈣 |
10/0.012 |
10/0.025 |
80.14 |
255.6 |
||||
10 |
硫酸鋇 |
10/0.011 |
10/0.025 |
80.14 |
255.6 |
||||
11 |
SIO2 |
20/0.007 |
10/0.110 |
10/0.025 |
78.0 |
252.8 |
|||
12 |
CHDM |
5 |
SIO2 |
30/0.007 |
10/0.110 |
78.5 |
248.8 |
||
碳酸鈣 |
10/0.250 |
||||||||
13 |
CHDM |
12 |
SIO2 |
50/0.007 |
|||||
硫酸鋇 |
10/0.011 |
10/0.250 |
|||||||
14 |
CHDM |
12 |
SIO2 |
20/0.007 |
|||||
15 |
CHDM |
5 |
SIO2 |
20/0.010 |
78.5 |
248.8 |
|||
16 |
IPA |
0.5 |
SIO2 |
20/0.007 |
79.24 |
254.5 |
|||
CHDM |
2 |
79 |
248.8 |
||||||
17 |
SIO2 |
30/0.010 |
80.14 |
255.6 |
|||||
比較例1 |
SIO2 |
0.08/110 |
80.14 |
255.6 |
|||||
比較例2 |
SIO2 |
0.080/150 |
80.14 |
255.6 |
|||||
比較例3 |
SIO2 |
0.080/70 |
80.14 |
255.6 |
表1(續(xù)):
A層聚酯樹脂成分 |
Tg |
Tm |
厚度比 |
膜厚 |
|||||||
共聚酯 |
共聚物摩爾% |
添加劑成分 |
納米級(jí)漆加劑 |
亞納米級(jí)添加劑 |
微米級(jí)添加劑 |
℃ |
℃ |
A/B/A |
微米 |
||
添加量ppm/平均粒徑 (微米) |
添加量ppm/平均粒徑(微米) |
添加量ppm/平均粒徑(微米) |
添加量 ppm/平均粒徑(微米) |
||||||||
實(shí)施例1 |
IPA |
1.8 |
SIO2 |
800/0.007 |
100/0.110 |
30/0.250 |
80/3.0 |
79 |
249 |
20/60/20 |
125 |
2 |
IPA |
2.2 |
SIO2 |
800/0.010 |
78.71 |
247.55 |
20/60/20 |
125 |
|||
硫酸鋇 |
100/0.011 |
50.'0.230 |
50/2.0 |
||||||||
3 |
IPA |
2.7 |
SIO2 |
300/0.015 |
78.47 |
246.8 |
18/64/ 18 |
150 |
|||
碳酸鈣 |
10/0.012 |
10/0.025 |
130/3.0 |
||||||||
4 |
IPA |
3.5 |
SIO2 |
900/0.010 |
78.35 |
245.7 |
12/76/ 12 |
250 |
|||
硫酸鋇 |
150/1.5 |
||||||||||
5 |
IPA |
7 |
SIO2 |
600/0.007 |
100/2.0 |
76.30 |
239.5 |
12/76/ 12 |
300 |
||
硫酸鋇 |
50/0.012 |
10/0.025 |
|||||||||
6 |
IPA |
12 |
SIO2 |
900/0.07 |
100/0.110 |
30/0.250 |
60/2.0 |
75.00 |
225.0 |
12/76/ 12 |
350 |
7 |
IPA |
15 |
SIO2 |
750/0.07 |
70/3.0 |
71.00 |
221.6 |
7/86/7 |
450 |
||
硫酸鋇 |
100/0.011 |
502.025 |
|||||||||
8 |
IPA |
7 |
SIO2 |
900/0.010 |
50/0.011 |
30/0.025 |
130/2.0 |
76.3 |
239.5 |
10/80/10 |
250 |
9 |
IPA |
3.5 |
SIO2 |
100/2.0 |
78.35 |
245.7 |
15/70/15 |
188 |
|||
碳酸鈣 |
10/0.012 |
10/0.025 |
|||||||||
10 |
IPA |
1.8 |
SIO2 |
10/0.110 |
10/0.250 |
80/3.0 |
79.00 |
249 |
18/64/18 |
150 |
|
11 |
CHDM |
3 |
SIO2 |
50/0.010 |
130/1.5. |
78 |
252.8 |
20/60/20 |
125 |
||
硫酸鋇 |
10/0.110 |
10/0.250 |
|||||||||
12 |
CHDM |
5 |
SIO2 |
50/0.010 |
30/3.0 |
78.5 |
248.8 |
15/70/15 |
188 |
||
碳酸鈣 |
10/0.110 |
10/0.250 |
|||||||||
13 |
CHDM |
12 |
SIO2 |
500/0.007 |
10/0.110 |
10/0.250 |
30/3.0 |
76.5 |
220 |
12/76/12 |
300 |
14 |
CHDM |
12 |
SIO2 |
450.0/007 |
50/0.110 |
10/0.250 |
20/3.0 |
76.5 |
220 |
7/86/7 |
500 |
15 |
CHDM |
5 |
SIO2 |
450.0/007 |
50/0.110 |
10/0.250 |
80/2.0 |
78.5 |
248.8 |
12/76/12 |
250 |
16 |
CHDM |
2.0 |
SIO2 |
245/0.007 |
70/0.110 |
70/0.025 |
50/2.0 |
79 |
248.8 |
12/76/12 |
250 |
IPA |
0.5 |
79.24 |
254.5 |
||||||||
17 |
IPA |
5 |
SIO2 |
600/0.007 |
50/0.110 |
30/0.025 |
90/2.0 |
79 |
248.8 |
18/64/18 |
150 |
CHDM |
0.5 |
79.24 |
254.5 |
||||||||
比較例1 |
SIO2 |
含有650ppm0.080微米、150ppm3.0微米的二氧化硅的粒子。 |
80.14 |
255.6 |
18/64/18 |
150 |
|||||
比較例2 |
SIO2 |
含有970ppm0.080微米、150ppm3.0微米的二氧化硅的粒子。 |
80.14 |
255.6 |
2/76/12 |
250 |
|||||
比較例3 |
SIO2 |
含有850ppm0.080微米、150ppm3.0微米的二氧化硅的粒子。 |
80.14 |
255.6 |
7/86/7 |
450 |
表中:樹脂種類:PET:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
共聚酯:IPA:間苯二甲酸。
共聚酯:CHDM:環(huán)己酸二甲醇。
厚度 |
摩擦系數(shù) |
透光率(%) |
霧度(%) |
清晰度(%) |
收卷性能 |
膜的表觀 |
||
靜摩擦系數(shù) |
動(dòng)摩擦系數(shù) |
|||||||
實(shí)施例1 |
125 |
0.382 |
0326 |
88.7 |
0.95 |
99.3 |
好 |
無晶點(diǎn)、無沙粒狀發(fā)雰 |
2 |
125 |
0.379 |
0.342 |
88.3 |
1.00 |
99.1 |
好 |
同上 |
3 |
150 |
0.365 |
0.325 |
88.5 |
1.35 |
99.2 |
好 |
同上 |
4 |
250 |
0.395 |
0.336 |
88.3 |
1.40 |
99.0 |
好 |
同上 |
5 |
300 |
0.342 |
0.355 |
88.5 |
1.78 |
99.3 |
好 |
同上 |
6 |
350 |
0.429 |
0.327 |
88.6 |
1.28 |
99.2 |
好 |
同上 |
7 |
450 |
0.438 |
0.389 |
88.0 |
2.34 |
99.0 |
好 |
同上 |
8 |
250 |
0.393 |
0.332 |
89.1 |
2. 30 |
98.8 |
好 |
同上 |
9 |
188 |
0.425 |
0.398 |
89.3 |
0.98 |
99.5 |
好 |
同上 |
10 |
150 |
0.379 |
0.359 |
89.7 |
0.78 |
99.4 |
好 |
同上 |
11 |
125 |
0.332 |
0.356 |
89.3 |
0.73 |
99.5 |
好 |
同上 |
12 |
188 |
0.435 |
0.379 |
89.2 |
0.69 |
99.4 |
好 |
同上 |
13 |
300 |
0.418 |
0.395 |
89.0 |
1.32 |
99.0 |
好 |
同上 |
14 |
500 |
0.438 |
0.412 |
88.7 |
2.00 |
98.6 |
好 |
同上 |
15 |
250 |
0.422 |
0.345 |
89.1 |
1.45 |
99.0 |
好 |
同上 |
16 |
250 |
0.435 |
0.355 |
89.1 |
1.18 |
99.2 |
好 |
同上 |
17 |
150 |
0.365 |
0345 |
88.6 |
1.09 |
99.2 |
好 |
同上 |
比較例1 |
150 |
0.355 |
0.320 |
88,2 |
2.01 |
98.5 |
好 |
品點(diǎn)、沙粒狀發(fā)霧明顯 |
比較例2 |
250 |
0.375 |
0.331 |
82 |
6.89 |
67 |
好 |
霧度大 |
比較例3 |
450 |
0.416 |
0.409 |
60 |
36 |
48 |
好 |
霧度大 |
1.《一種高透明厚型聚酯薄膜》特征在于,所述聚酯薄膜由低結(jié)晶速率的共聚酯經(jīng)雙向拉伸而得到,所述薄膜的厚度為125微米~500微米,透光率≥88.0%,霧度≤2.4%,薄膜中含有納米級(jí)、亞納米級(jí)和微米級(jí)的添加劑,微米級(jí)添加劑占添加劑總重量的2~50%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚酯薄膜,其特征在于,所述添加劑中0.001微米~0.02微米之間的粒子占添加劑總重量的30%~98%,0.1微米~0.50微米之間的粒子占添加劑總重量的0%~50%,0.8~3.0微米之間的粒子占添加劑總重量的2~50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述聚酯薄膜,其特征在于:所述低結(jié)晶速率的共聚酯為乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇中的一種或兩種以上的醇與間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、2,6-萘二甲酸中的一種或兩種以上的酸共聚形成的共聚酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述聚酯薄膜,其特征在于:所述低結(jié)晶速率的共聚酯中的間苯二甲酸占二元酸摩爾含量為0.5mol%~15mol%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述聚酯薄膜,其特征在于:所述低結(jié)晶速率的共聚酯中的1.4-環(huán)己烷二甲醇占二元醇的摩爾含量為0.5mol%~12mol%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述聚酯薄膜,其特征在于:所述添加劑為二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鋁、高嶺土、碳酸鈣、硫酸鋇、聚丙烯酸酯甲酯或聚苯乙烯。
A:深圳世澤膜業(yè)有限公司 地址:深圳市龍崗區(qū)西環(huán)路26號(hào) B:深圳青昊膜業(yè)有限公司 地址:深圳寶安海城路109號(hào) 以上市深圳透明pet聚酯薄膜質(zhì)量好的兩家,可以參考下。
聚酯薄膜是一種高分子塑料薄膜,因其綜合性能優(yōu)良而越來越受到廣大消費(fèi)者的青睞。由于我國(guó)生產(chǎn)量和技術(shù)水平仍不能滿足市場(chǎng)的需求,部分仍需依靠進(jìn)口。
聚酯薄膜的價(jià)格較高,厚度一般為0.012mm,常用做蒸煮包裝的外層材料,印刷性較好。更由于聚酯薄膜的復(fù)雜性和難判斷,給海關(guān)的監(jiān)管帶來不少的困難。
《一種高透明厚型聚酯薄膜》涉及一種聚酯薄膜,特別涉及一種高透明、低霧度、厚度在125微米~500微米的高透明厚型聚酯薄膜。
《一種高透明厚型聚酯薄膜》所要解決的技術(shù)問題是:提供一種厚度在125微米-500微米之間、具有高透明性、低霧度的、爽滑性好、易加工的高透明厚型聚酯薄膜。
《一種高透明厚型聚酯薄膜》所述聚酯薄膜由低結(jié)晶速率的共聚酯經(jīng)雙向拉伸而得到,所述薄膜的厚度為125微米~500微米,透光率≥88.0%,霧度≤2.4%,薄膜中含有納米級(jí)、亞納米級(jí)和微米級(jí)的添加劑,微米級(jí)添加劑占添加劑總重量的2~50%。
上述高透明厚型聚酯薄膜,所述添加劑中0.001微米~0.02微米之間的粒子占添加劑總重量的30%~98%,0.1微米~0.50微米之間的粒子占添加劑總重量的0%~50%,0.8~3.0微米之間的粒子占添加劑總重量的2~50%。
上述高透明厚型聚酯薄膜,所述低結(jié)晶速率的共聚酯為乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇中的一種或兩種以上的醇與間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、2,6-萘二甲酸中的一種或兩種以上的酸共聚形成的共聚酯。
上述高透明厚型聚酯薄膜,所述低結(jié)晶速率的共聚酯中的間苯二甲酸占二元酸摩爾含量為0.5mol%~15mol%。
上述高透明厚型聚酯薄膜,所述低結(jié)晶速率的共聚酯中的1.4-環(huán)己烷二甲醇占二元醇的摩爾含量為0.5mol%~12mol%。
上述高透明厚型聚酯薄膜,所述添加劑為二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鋁、高嶺土、碳酸鈣、硫酸鋇、聚丙烯酸酯甲酯或聚苯乙烯。
聚酯薄膜由聚酯原料切片經(jīng)過拉伸而得到,《一種高透明厚型聚酯薄膜》中,為了生產(chǎn)厚度為125微米~500微米的聚酯薄膜,并且保證這種厚型薄膜的透光率≥88.0%,霧度≤2.4%,如果使用普通PET聚酯切片,由于其結(jié)晶速率高而造成薄膜在鑄片、拉伸后的透光率大大降低、霧度值大幅度提高,使膜的光學(xué)性能遭到很大的破壞,所以《一種高透明厚型聚酯薄膜》薄膜在生產(chǎn)時(shí)采用可降低PET結(jié)晶速率的共聚酯。
在《一種高透明厚型聚酯薄膜》中采用的可降低PET結(jié)晶速率的共聚酯,可以為乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇中的一種或兩種以上的二元醇與間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、2,6-萘二甲酸中的一種或兩種以上的二元酸共聚形成的共聚酯。
在《一種高透明厚型聚酯薄膜》所選用的二元醇,可以是乙二醇、1.4-環(huán)己烷二甲醇、聚乙二醇、丙二醇中的一種或兩中以上的醇,優(yōu)選乙二醇和1.4-環(huán)己烷二甲醇。其中在乙二醇和1.4-環(huán)己烷二甲醇中,優(yōu)選1.4-環(huán)己烷二甲醇占二元醇的摩爾含量為0.5%~12%,當(dāng)1.4-環(huán)己烷二甲醇的摩爾含量大于12%時(shí),使得薄膜的結(jié)晶性較差,不能保持結(jié)晶結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)不牢固,因而造成膜的耐熱性差、熱收縮偏大。
《一種高透明厚型聚酯薄膜》中,所采用的二元酸可以是間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、2.6-萘二甲酸中的一種或兩種以上的二元酸,優(yōu)選間苯二甲酸與對(duì)苯二甲酸。隨著間苯二甲酸含量的增加,共聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度會(huì)降低.冷結(jié)晶溫度會(huì)明顯提高,熔點(diǎn)降低。這主要是由于分子鏈中引入了間苯二甲酸,使原有規(guī)整的PET大分子鏈的規(guī)整性降低,分子鏈段解凍所需的能量會(huì)降低,從而導(dǎo)致玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。同時(shí)由于規(guī)整性降低,分子鏈排入晶格需要更多的活化能,只有在較高的溫度下才能結(jié)晶,即結(jié)晶溫度升高.并且所得到的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的規(guī)整度差.表現(xiàn)為結(jié)晶結(jié)構(gòu)的墑值較高。間苯二甲酸的引入使共聚酯的結(jié)晶速率及球晶生長(zhǎng)速率明顯降低.但對(duì)球晶的形態(tài)及生長(zhǎng)機(jī)理并無明顯的影響。其中,間苯二甲酸占二元酸的摩爾含量為0.5~25%,當(dāng)間苯二甲酸含量大于25%時(shí),使得薄膜的結(jié)晶性較差,不能保持結(jié)晶結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)不牢固。因而膜的耐熱性差,熱收縮偏大。當(dāng)間苯二甲酸含量低于0.5%時(shí),共聚酯晶體內(nèi)幾乎沒有間苯成分存在,起不到降低結(jié)晶速率的作用。
《一種高透明厚型聚酯薄膜》所采用的可降低結(jié)晶速率的共聚酯,可以是一種或幾種低結(jié)晶速率共聚酯的混合物。例如可以是含有1.4-環(huán)己烷二甲醇(CHDM)低結(jié)晶速率的共聚酯或含有間苯二甲酸(IPA)低結(jié)晶速率的共聚酯單獨(dú)使用也可以混合使用。隨著具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)和不同熔點(diǎn)的齊聚物含量的增加,共聚酯的熔融結(jié)晶溫度向低溫偏移,結(jié)晶溫度區(qū)域逐漸變寬、半結(jié)晶周期增大,結(jié)晶速率降低。
《一種高透明厚型聚酯薄膜》所述低結(jié)晶速率的共聚酯的熔點(diǎn)為220℃~254.5℃,其冷結(jié)晶溫度為150℃~200℃。采用這種共聚酯生產(chǎn)的厚度為125微米-500微米、透光率≥88.0%,霧度≤2.4%的厚型薄膜在應(yīng)用于對(duì)光學(xué)性能要求較高的中大型平板顯示屏中的保護(hù)膜、反射膜、擴(kuò)散膜等時(shí),需要是薄膜保持良好的運(yùn)行性能和收卷性能。為使這種厚型薄膜達(dá)到良好的運(yùn)行性能和收卷性能,需要增加薄膜的表面粗糙度,《一種高透明厚型聚酯薄膜》通過在膜中加入添加劑來增加膜的表面粗糙度,所述添加劑是由納米級(jí)粒子、亞納米級(jí)粒子和微米級(jí)粒子組成的混合添加劑,其中,微米級(jí)粒子占添加劑總重量的2~50%。
《一種高透明厚型聚酯薄膜》所采用的添加劑可以為二氧化硅、硫酸鋇、碳酸鈣、有機(jī)硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化鈦、三氧化二鋁、高嶺土等爽滑粒子。優(yōu)選二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鋁、高嶺土、碳酸鈣、硫酸鋇、聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯。
《一種高透明厚型聚酯薄膜》的厚型聚酯薄膜,可以是單層結(jié)構(gòu),也可以是包括基層和表層的二層/多層結(jié)構(gòu)。
《一種高透明厚型聚酯薄膜》中,在單層結(jié)構(gòu)薄膜、兩層/多層結(jié)構(gòu)薄膜的表層中含有粒徑為0.001微米~5微米的一種或多種不同粒徑、不同種類的添加劑粒子,其中0.001微米~0.02微米之間的粒子占添加劑總重量的30%~98%,0.1微米~0.50微米之間的粒子占添加劑總重量的0%~50%,0.8微米~3.0微米之間的粒子占添加劑總重量的2~50%。
《一種高透明厚型聚酯薄膜》中,在單層結(jié)構(gòu)薄膜、兩層/多層結(jié)構(gòu)薄膜的表層中的添加劑的含量為80ppm~1500ppm,優(yōu)選100ppm~1200ppm。在兩層/多層結(jié)構(gòu)薄膜的基層中,所有的添加劑為納米級(jí)添加劑,含量為10ppm~800ppm,優(yōu)選20ppm~600ppm。
《一種高透明厚型聚酯薄膜》中,在兩層/多層結(jié)構(gòu)薄膜的基層中應(yīng)用納米添加劑粒子,主要是因?yàn)榧{米粒子比可見光的波長(zhǎng)相對(duì)要小,它起不到遮光的效果,增加了聚酯薄膜的透光率,提高聚酯薄膜尺寸穩(wěn)定性,使膜的表面細(xì)膩。但是它添加過多,由于納米效應(yīng),聚酯的結(jié)晶度會(huì)提高,這又會(huì)造成厚型薄膜的霧度值提高。為了更好地控制厚型薄膜在加工過程中的結(jié)晶速率(膜的透光率與霧度值),《一種高透明厚型聚酯薄膜》中在添加納米級(jí)添加劑粒子的同時(shí),又添加了亞納米級(jí)添加劑的粒子(0.1微米~0.50微米),這樣既可以控制結(jié)晶速率,又在光線通過時(shí),不會(huì)阻擋光的通過,同時(shí)使厚型薄膜具有高的透光率與清晰度。
《一種高透明厚型聚酯薄膜》所述厚型聚酯薄膜,可以通過下述方法來制備:
1.將混合好的基材層聚酯原料切片和表層聚酯原料切片,送入相應(yīng)擠出系統(tǒng)熔融擠出;
2.基材層和表層熔體經(jīng)共擠模頭,在轉(zhuǎn)動(dòng)的冷卻輥上形成多層的無定型的聚酯鑄塑厚片;
3.將冷卻后的厚片預(yù)熱后,縱向拉伸3.0~4.0倍;
4.將縱向拉伸后的膜片預(yù)熱后,橫向拉伸3.0~4.5倍;
5.將拉伸后的薄膜熱定型,冷卻后收卷,得到厚型高透明聚酯薄膜。
上述制備方法的聚酯切片的熔融擠出溫度可以為240℃~300℃,熱定型溫度可以為160℃~240℃。
《一種高透明厚型聚酯薄膜》提供的厚型聚酯薄膜,厚度為150微米-500微米,透明度高(透光率≥88.5%,霧度≤2.4%),具有良好的尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)性以及很好的加工性,可以廣泛應(yīng)用于不同的行業(yè),特別是對(duì)光學(xué)性能要求較高的中大型平板顯示屏中的保護(hù)膜、反射膜、擴(kuò)散膜等以及膠片、噴繪、標(biāo)簽、窗膜要求的膜。
聚酯薄膜由于具有優(yōu)異的機(jī)械性能、良好的尺寸穩(wěn)定性高透明以及耐化學(xué)性,大量的應(yīng)用于不同的行業(yè),特別是廣泛應(yīng)用于對(duì)光學(xué)性能要求較高的中大型平板顯示屏中的保護(hù)膜、反射膜、擴(kuò)散膜等。這些類型的膜要求聚酯薄膜既要有高透明、低霧度、爽滑性好,還要有厚度的要求,通常要在38微米-300微米之間??稍谏a(chǎn)較厚的聚酯薄膜時(shí),由于采用的聚酯的結(jié)晶速率較高,容易造成膜的透明度降低,霧度值增加,使之不能滿足對(duì)光學(xué)性能要求較高的中大型平板顯示屏中的保護(hù)膜、反射膜、擴(kuò)散膜等光學(xué)膜的要求。
再者,由于聚酯薄膜本身具有自粘的特性,為聚酯薄膜的加工帶來不便。為改善聚酯薄膜的自粘性,在聚酯薄膜的生產(chǎn)過程中,經(jīng)常需要加入含有添加劑粒子的聚酯母料切片作為滑爽劑,以增加聚酯薄膜的表面粗糙程度,使聚酯薄膜達(dá)到良好的運(yùn)行性能和收卷性能。但是添加劑的加入,使得聚酯薄膜的透明度在一定程度上遭到破壞,增加了聚酯薄膜的發(fā)霧程度,這在許多應(yīng)用領(lǐng)域不希望的,尤其是在光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域是致命的,增加了聚酯薄膜的濁度,降低了聚酯薄膜的清晰度。
申請(qǐng)?zhí)枮?2136917.8的中國(guó)專利公開了一種高透明聚酯薄膜及其生產(chǎn)方法,該薄膜涉及到的厚度為6~75微米,但它不適合厚度在125微米-500微米雙向拉伸聚酯薄膜,且無法應(yīng)用在對(duì)光學(xué)性能要求較高的顯示器領(lǐng)域。
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針對(duì)包裝薄膜以及農(nóng)用地膜的特殊性能要求,采用排沖的加工方法在聚酯薄膜表面沖孔。穩(wěn)定的張力是保障沖孔質(zhì)量和卷膜質(zhì)量的關(guān)鍵,文中采用PLC系統(tǒng)控制薄膜進(jìn)給定位和膜內(nèi)張力的波動(dòng)幅值。由于薄膜沖孔后殘余應(yīng)力會(huì)影響到?jīng)_孔和卷膜質(zhì)量,文中采用ANSYS/LS-DYNA模擬沖孔過程,分析沖孔過程中的應(yīng)力、應(yīng)變分布,對(duì)張力參數(shù)的設(shè)定提供參考。
本發(fā)明公開了一種高透明PETG材料,通過去除PETG中催化劑的殘留將PETG的透明性進(jìn)一步提高。能夠替代各種高透玻璃的應(yīng)用領(lǐng)域,比如化妝品包裝品,顯微鏡載玻片等光學(xué)領(lǐng)域。
根據(jù)生產(chǎn)聚酯薄膜的用料和生產(chǎn)工藝分類
根據(jù)生產(chǎn)聚酯薄膜所采用的原料和拉伸工藝不同可分為以下兩種:
1、雙向拉伸聚酯薄膜(簡(jiǎn)稱BOPET),是利用有光料(也稱大有光料,即是在原材料聚酯切片二氧化鈦含量為0.1%,經(jīng)過干燥、熔融、擠出、鑄片和縱橫拉伸的高檔薄膜,用途廣泛)。BOPET薄膜具有強(qiáng)度高、剛性好、透明、光澤度高等特點(diǎn);無嗅、無味、無色、無毒、突出的強(qiáng)韌性;其拉伸強(qiáng)度是PC膜、尼龍膜的3倍,沖擊強(qiáng)度是BOPP膜的3-5倍,有極好的耐磨性、耐折疊性、耐針孔性和抗撕裂性等;熱收縮性極小,處于120℃下,15分鐘后僅收縮1.25%;具有良好的抗靜電性,易進(jìn)行真空鍍鋁,可以涂布PVDC,從而提高其熱封性、阻隔性和印刷的附著力;BOPET還具有良好的耐熱性、優(yōu)異的耐蒸煮性、耐低溫冷凍性,良好的耐油性和耐化學(xué)品性等。 BOPET薄膜除了硝基苯、氯仿、苯甲醇外,大多數(shù)化學(xué)品都不能使它溶解。不過,BOPET會(huì)受到強(qiáng)堿的侵蝕,使用時(shí)應(yīng)注意。BOPET膜吸水率低,耐水性好,適宜包裝含水量高的食品。
2、單向拉伸聚酯薄膜(簡(jiǎn)稱CPET),是利用半消光料(原材料聚酯切片中添加鈦白粉),經(jīng)過干燥、熔融、擠出、鑄片和縱向拉伸的薄膜,在聚酯薄膜中的檔次和價(jià)格最低,主要用于藥品片劑包裝。由于使用量較少,廠家較少大規(guī)模生產(chǎn),大約占聚酯薄膜領(lǐng)域的5%左右,我國(guó)企業(yè)也較少進(jìn)口,標(biāo)準(zhǔn)厚度有150μm。
根據(jù)聚酯薄膜的用途分類
由于聚酯薄膜的特性決定了其不同的用途。不同用途的聚酯薄膜對(duì)原料和添加劑的要求以及加工工藝都有不同的要求,其厚度和技術(shù)指標(biāo)也不一樣;另外,只有BOPET才具有多種用途,因此根據(jù)用途分類的薄膜都是BOPET。可分為以下幾種:
1、電工絕緣膜。由于其具有良好的電器、機(jī)械、熱和化學(xué)惰性,絕緣性能好、抗擊穿電壓高,專用于電子、電氣絕緣材料,常用標(biāo)準(zhǔn)厚度有:25μm、36μm、40μm、48μm、50μm、70μm、75μm、80μm、100μm和125μm(微米)。其中包括電線電纜絕緣膜(厚度為25-75μm)和觸摸開關(guān)絕緣膜(50-75μm)。
2、電容膜。具有拉伸強(qiáng)度高、介電常數(shù)高,損耗因數(shù)低,厚度均勻性好、良好的電性能、電阻力大等特點(diǎn),已廣泛用于電容器介質(zhì)和絕緣隔層。常用標(biāo)準(zhǔn)厚度有3.5μm、3.8μm、4μm、4.3μm、4.8μm、5μm、6μm、8μm、9μm、9.8μm、10μm、12μm。
3、護(hù)卡膜。具有透明度好、挺度高、熱穩(wěn)定好、表面平整優(yōu)異的收卷性能、均勻的縱橫向拉伸性能,并具有防水、防油和防化學(xué)品等優(yōu)異性能。專用于圖片、證件、文件及辦公用品的保護(hù)包裝,使其在作為保護(hù)膜燙印后平整美觀,能保持原件的清晰和不變形。常用標(biāo)準(zhǔn)厚度有10.75μm、12μm、15μm、25μm、28μm、30μm、36μm、45μm、55μm、65μm、70μm,其中15μm以上的主要作為激光防偽基膜或高檔護(hù)卡膜使用。
4、通用膜。具有優(yōu)異的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性、耐寒性及化學(xué)穩(wěn)定性,廣泛用于復(fù)合包裝、感光膠片、金屬蒸鍍、錄音錄像等各種基材。具體有以下幾種:
①半強(qiáng)化膜。最主要的特點(diǎn)是縱向拉伸強(qiáng)度大,在較大的拉力下不易斷裂,主要用于盒裝物品的包裝封條等。常用標(biāo)準(zhǔn)厚度有20μm、28μm、30μm、36μm、50μm。
②燙金膜。最大特點(diǎn)是拉伸強(qiáng)度和透明度好,熱性能穩(wěn)定、與某些樹脂的結(jié)合力較低。主要適合高溫加工過程中尺寸變化小或作為轉(zhuǎn)移載體的用途上。常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)厚度為9μm、12μm、15μm、19μm、25μm、36μm。
③印刷復(fù)合包裝膜。主要特點(diǎn)是透明性好、抗穿透性佳、耐化學(xué)性能優(yōu)越、耐溫、防潮。適用于冷凍食品及食品、藥品、工業(yè)品和化妝品的包裝。常用標(biāo)準(zhǔn)厚度為12μm、15μm、23μm、36μm。
④鍍鋁膜。主要特性是強(qiáng)度高、耐溫和耐化學(xué)性能好、有良好的加工以及抗老化性能,適當(dāng)?shù)碾姇炋幚?,使得鋁層和薄膜的附著更加牢固。用于鍍鋁后,可廣泛用于茶葉、奶粉、糖果、餅干等包裝,也可作為裝飾膜如串花工藝品、圣誕樹;同時(shí)還適用于印刷復(fù)合或卡紙復(fù)合。常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)厚度有12μm、16μm、25μm、36μm。
⑤磁記錄薄膜。具有尺寸穩(wěn)定性好,厚度均勻,抗拉強(qiáng)度高等特點(diǎn)。適用于磁記錄材料的基膜和特殊包裝膜。包括錄音錄像帶基(常用標(biāo)準(zhǔn)厚度有9-12μm)和黑色膜(常用標(biāo)準(zhǔn)厚度有35-36μm)。
5、納米PET薄膜
高的透明度和光澤度:納米粒子粒徑在1~100nm之間,小于可見光的波長(zhǎng),對(duì)薄膜透明度影響較少。
高的阻隔性能和耐熱性能:利用具有特殊性能的納米材料和獨(dú)特的加工工藝,使納米材料呈納米尺寸均勻分散PET基體中,在薄膜生產(chǎn)過程中通過拉伸取向,從而使PET 薄膜呈現(xiàn)極優(yōu)異的阻隔性能,O、CO2、H2O透過率成倍下降,耐熱性能也大幅度提高,可擴(kuò)大PET的應(yīng)用領(lǐng)域,大大延長(zhǎng)被包裝物的貨架壽命,還可以用于需熱灌裝或消毒殺菌的場(chǎng)合。
根據(jù)聚酯薄膜的質(zhì)量分類
不同廠家根據(jù)聚酯薄膜的質(zhì)量可又不同的分類名稱,我國(guó)廠家一般分為優(yōu)等品、一級(jí)品和合格品,而國(guó)外廠家一般都分為A級(jí)品、B級(jí)品和C級(jí)品。一般廠家所銷售的產(chǎn)品中A級(jí)品占97-98%,B級(jí)品只占2-3%,C級(jí)品即是不合格品,不上流通領(lǐng)域銷售。主要原因是原料價(jià)格高,一般廠家將其回爐重新作為原料使用,或者將其作為短纖賣給紡織廠作紡織原料。國(guó)外廠家有時(shí)也將每季度或每半年的庫(kù)存薄膜當(dāng)B級(jí)品出售,此做法是東南亞國(guó)家一些廠家的一貫做法,目的是減少庫(kù)存。