CN111757913A - 用于压延的聚酯树脂组合物及制备聚酯膜的方法 - Google Patents
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Abstract
根据一个实施方案的用于压延的聚酯树脂组合物包括具有热性能可调的润滑剂,因此可以增强压延加工性并且抑制残留组分导致的最终膜的物理性能劣化。另外,使用用于压延的聚酯树脂组合物制备的聚酯膜环保并且具有优异的耐热性和表面强度,因此可以用于各种环保材料,例如装饰片材。
Description
技术领域
以下实施方案涉及应用于压延工艺的聚酯树脂组合物以及由其制备聚酯膜的方法。更具体地,实施方案涉及与添加剂混合以改善压延加工性的聚酯树脂组合物,及由其制备用作环保材料的聚酯膜的方法。
背景技术
压延工艺是使用压延机,即配置有多个加热辊的轧制机将膜、片材等成型的工艺。压延工艺主要用于制备膜、片材等,因为相比于压铸工艺,压延工艺的生产速度更快并且能够更方便地将其加工成更薄的厚度。
以往通常用于压延工艺的聚氯乙烯(PVC)树脂具有极好的加工性能,但处理后既不容易回收利用,又不环保。另外,尽管聚丙烯(PP)树脂的压延加工性优异,但是它们不环保并且在没有电晕和底漆处理的情况下在印刷和层压中存在问题。
同时,作为代表性聚酯树脂,聚对苯二甲酸二酯(PET)树脂物美价廉,但是其压延加工性差。因此,已知由乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)树脂制备聚酯膜,以赋予其适于压延工艺的性质(参见韩国专利公开2014-0109506号)。
发明内容
技术问题
为了将聚酯树脂应用于压延工艺,除了进一步引入二醇组分(如1,4-环己烷二甲醇)之外,已知通过共混添加剂以防止聚酯树脂粘附到金属辊上并提高其高温下的流动性。
然而,尽管这样的添加剂在压延工艺中增加了加工性,但是其在压延工艺完成时仍保留,从而使最终膜或片材的物理性能降低。
本发明人的研究结果发现:如果调节用于增加压延加工性的添加剂的热性能,则可以通过添加剂提高压延加工性并抑制最终膜的物理性能的降低。
因此,以下实施方案旨在提供一种与添加剂混合的聚酯树脂组合物,该添加剂在压延工艺中增强了材料可加工性并且不损害最终产品的物理性能。
另外,以下实施方案旨在提供以相对较低的成本由聚酯树脂组合物制备环保且具有优异物理性能的聚酯膜的方法。
问题的解决方案
根据实现上述目的的实施方案,提供了一种用于压延的聚酯树脂组合物,其包括通过二羧酸组分和二醇组分的聚合得到的聚酯树脂、和基于100重量份的所述聚酯树脂,0.1至10重量份的润滑剂;其中,所述润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为1至20%,在200℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为20至65%。
根据另一个实施方案,提供了一种制备聚酯膜的方法,其包括:(1)将润滑剂添加到聚酯树脂中以制备聚酯树脂组合物;(2)揉合所述组合物将其胶凝化;(3)压延所述胶凝化的组合物以形成膜;其中,所述聚酯树脂通过二羧酸组分和二醇组分的聚合得到;基于100重量份的所述聚酯树脂,所述润滑剂的用量为0.1至10重量份;所述润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为1至20%,在200℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为20至65%。
本发明的有益效果
由于本实施方案的用于压延的聚酯树脂组合物包括热性能受控的润滑剂,因此可以提高压延加工性,并且可以抑制由残留组分引起的最终膜的物理性能的降低。
特别地,相对于应用于压延工艺的温度条件,所述润滑剂具有特定的重量减少率范围。因此,在压延工艺中,所述组合物对金属辊具有适当的粘附力和脱模性,以及可塑性和高温流动性,并且在压延工艺中润滑剂不会不必要地残留,因此不会损害聚酯膜的物理性能,例如耐热性和表面强度。
因此,根据实施方案的聚酯树脂组合物可以应用于压延工艺,以相对较低的成本提供具有优异的物理性能的聚酯膜。
另外,这样制备的聚酯膜环境友好并且具有优异的耐热性和表面强度,因此其可以用作各种环境友好的材料,例如装饰片材。
实施发明的最佳方式
以下实施方案提供了一种用于压延的聚酯树脂组合物以及由其制备聚酯膜的方法。
只要不改变本发明的主旨,可以将以下实施方案修改为各种形式。
在实施例的整个说明中,除非另外指出,否则术语“包括”表示可以包括其他要素。
在整个说明书中,术语第一、第二等用于描述各种组分。但是组分不应受所述术语的限制。所述术语仅用于将一个组分与另一个组分区分开。
用于压延的聚酯树脂组合物
根据一个实施方案,所述用于压延的聚酯树脂组合物包括聚酯树脂和润滑剂。
根据一个实施方案,所述用于压延的聚酯树脂组合物包括润滑剂,所述润滑剂在所述树脂通过加热的辊时在处理温度下被洗脱(或分解),从而改善了可加工性。
具体地,所述润滑剂可以改善所述树脂在树脂内部的熔体流动性,并且可以防止粘附到树脂外部的诸如工艺中使用的辊之类的装置上。
因此,所述润滑剂在压延工艺中起到赋予所述聚酯树脂组合物可塑性和高温流动性以及对金属辊的适当粘附力和从金属辊上脱模性。
在这种情况下,如果在加工温度下洗脱出的润滑剂量太少,则由于树脂粘附而不能顺利进行成型过程,并且树脂将长时间留在辊上,从而导致热降解问题。
另一方面,如果在加工温度下洗脱的润滑剂的量太多,则润滑剂在整个过程完成之前就被消耗掉了,从而在过程的最后阶段润滑剂不足,导致由于从辊上脱模性降低而破裂;由于在温度升高阶段过多地洗脱润滑剂而产生了气泡,从而导致产品表面外观不良。
通常,在压延工艺中,将切屑凝胶化,然后在高于玻璃化转变温度的温度下将其进料到加工辊中。此后,将其进行升温和压延处理,然后在室温下将其淬火并根据用途使用压花辊进行处理。
在压延工艺中,所述润滑剂应从凝胶化到最终阶段均匀地起作用。为此,有必要根据工艺温度调节每个阶段中所述润滑剂的洗脱(或分解)量。
即,在压延工艺中,可以根据温度而不是所述润滑剂的类型和含量来调节所述润滑剂的热性能来显著提高所述润滑剂的有效性。
根据上述实施方案,所述润滑剂取决于温度条件的重量减少率具有特定范围。
作为一个实例,所述润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为1至20%。具体地,所述润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率可以为2至15%,或2至10%。在上述优选范围内,可能有利于提高树脂流动性,而不会熔化粘附于加工辊表面。
作为另一个实例,所述润滑剂在200℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为20至65%。具体而言,所述润滑剂在200℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率可以为25至65%,或35至65%。在上述优选范围内,可能有利于减少片材与辊之间的摩擦以及从其上脱模性而不会在加工辊表面上碳化。
作为又一个实例,所述润滑剂以20℃/min的速率从30℃加热到350℃相对于其初始重量的重量减少率可以为30至70%。具体地,所述润滑剂以20℃/min的速率从30℃加热到350℃相对于其初始重量的重量减少率可以为35至65%,或40至65%。在上述重量减少率的范围内,可能有利于片材的脱模性和防止气泡的产生。
作为又一个实例,所述润滑剂以20℃/min的速率从30℃加热到300℃相对于其初始重量的重量减少率可以为30至70%,35至65%,或40至65%。
所述润滑剂的类型没有特别限制,只要满足上述热性能即可。
具体地,可以使用任何润滑剂,而无论其化学结构和类型如何,只要其通过等温热重量分析,在150℃保持100分钟的条件下满足1至20%的重量减少率,并且在200℃保持100分钟条件下满足20至65%的重量减少率即可。
另外,在等温热重分析中,如果润滑剂以20℃/min的速率从30℃加热至350℃满足30至70%的重量减少率,则其即可使用。
基于100重量份的所述聚酯树脂,所述润滑剂的含量为0.1至10重量份。
具体地,基于100重量份的所述聚酯树脂,所述润滑剂的含量可以为0.1至5重量份,1至5重量份,0.1至3重量份,0.1至2重量份,3至5重量份,或5至10重量份,但不限于此。
如果所述润滑剂的含量在上述范围内,则可以在最大化压延加工性的同时防止过量的润滑剂损害物理性能。
作为又一个实例,在组合使用两种以上类型的润滑剂的情况下,可更有利于同时满足树脂内部的流动性和树脂外部的脱模性。
同时,在两种以上类型的润滑剂组合使用的情况下,根据工艺温度优先考虑每种润滑剂的热性能。
所述润滑剂可以由两种以上具有不同热性能的润滑剂组成。
具体地,所述润滑剂可以包括第一润滑剂和第二润滑剂的组合。
在这种情况下,所述第一润滑剂和所述第二润滑剂的重量比可以在1:2至2:1的范围内。更具体地,所述第一润滑剂和所述第二润滑剂的重量比可以在1:1.6至1.8:1的范围内。
所述第一润滑剂和所述第二润滑剂可以具有不同的热性能。
例如,所述第一润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率可以为1至12%,所述第二润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率可以为10至25%。
作为另一实例,所述第一润滑剂在200℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率可以为20至45%。所述第二润滑剂在200℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率可以为40至80%。
对第一润滑剂和第二润滑剂的类型没有特别限制,只要它们的组合满足上述热性能即可。另外,只要满足上述热性能,所述第一润滑剂可以为两种以上润滑剂的组合形式。同样,只要满足上述热性能,所述第二润滑剂可以为两种以上润滑剂的组合形式。
另外,所述第一润滑剂和所述第二润滑剂可以在压延工艺中发挥不同的作用。尽管它们的功能不受特别限制,例如,所述第一润滑剂可增强压延工艺中树脂组合物的流动性,所述第二润滑剂可增强从金属辊上的脱模性。
所述聚酯树脂通过二羧酸组分和二醇组分的聚合得到。
即,所述聚酯树脂包括二羧酸组分和二醇组分作为单体。
具体地,由于所述聚酯树脂是通过二羧酸组分和二醇组分的聚合得到的,因此其可以具有衍生自它们的重复单元。
所述二羧酸组分可包括对苯二甲酸(terephthalic acid,TPA)、间苯二甲酸(isophthalic acid,IPA)、萘二甲酸(naphthalenedicarboxylic acid,NDC)、环己烷二羧酸(CHDA)、琥珀酸、戊二酸、邻苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸(sebacic acid)、癸娣羧酸(decanedicarboxylic acid)、2,5-呋喃二甲酸、2,5-硫代苯二甲酸,2,7-萘二甲酸、4,4’-联苯二甲酸、其衍生物或其组合。
具体地,所述二羧酸组分可以包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、环己烷二羧酸或其组合,但不限于此。更具体地,所述二羧酸组分可包括对苯二甲酸和/或间苯二甲酸,但不限于此。
即,所述二醇组分可以包括直链或支链的脂族二醇、脂环族二醇、芳族二醇等。
例如,所述直链或支链脂族二醇可包括乙二醇(ethylene glycol,EG)、二乙二醇(diethylene glycol,DEG)、新戊二醇、1,3-丙二醇、1,2-辛二醇、1,3-辛二醇、2,3-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,5-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,1-二甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-乙基-3-甲基-1,5-己二醇、2-乙基-3-乙基-1,5-己二醇、1,7-庚二醇、2-乙基-3-甲基-1,5-庚二醇、2-乙基-3-乙基-1,6-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇或其组合,但不限于此。
另外,所述脂环族二醇可以包括环己烷二甲醇(cyclohexanedimethanol,CHDM)、异山梨醇(isosorbide)、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(CBDO)等,但不限于此。
具体地,所述二醇组分可以包括乙二醇、二乙二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇或其组合,但不限于此。
在通过压延包括直链或支链脂族二醇的聚酯树脂制备膜或片材的情况下,由于包裹良好,因此其可以具有优异的耐化学性和表面强度。
在通过压延包括脂环族二醇或芳族二醇作为二醇组分的聚酯树脂来制备膜或片材的情况下,由于其化学结构键合强,因此可以提高抗冲击性和耐热性。
作为一个实例,基于所述二醇组分的总摩尔数,所述二醇组分可以包括10至90摩尔%,20至90摩尔%,30至90摩尔%,20至85摩尔%,23至84摩尔%,或24至83摩尔%的新戊二醇或环己烷二甲醇。
另外,所述聚酯树脂通过二羧酸组分和二醇组分的聚合得到,所述二羧酸组分可以包括芳香族二羧酸,所述二醇组分可以包括(i)支链脂族二醇或脂环族二醇和(ii)直链脂族二醇。
具体地,所述二羧酸组分可以包括对苯二甲酸和间苯二甲酸中的至少一种,所述二醇组分可以包括(i)新戊二醇和环己烷二甲醇中的至少一种和(ii)乙二醇。
除了所述聚酯树脂和所述润滑剂之外,根据一个实施方案,所述聚酯树脂组合物还可包括诸如聚合催化剂、稳定剂和着色剂的组分。
在聚合反应引发之前可将聚合催化剂、稳定剂和着色剂添加到酯化反应或酯交换反应的产物中,并且可在酯化反应之前和酯化反应的过程中将聚合催化剂、稳定剂和着色剂添加到含有二羧酸和二醇化合物的混合浆料中。
所述聚合催化剂可以是锑类化合物、钛类化合物,锗类化合物、铝类化合物或其混合物。所述锑类化合物的实例包括三氧化锑、乙酸锑和乙二醇锑。所述钛类化合物的实例包括钛酸四乙酯、钛酸四丙酯、钛酸四丁酯、二氧化钛和二氧化钛/二氧化硅共聚物。所述锗类化合物的实例包括二氧化锗、乙酸锗和乙二醇锗。
所述稳定剂可以使用磷酸、磷酸三甲酯,磷酸三乙酯等磷类化合物。基于最终聚合物的重量,以磷(P)元素的重量计,所述添加量可以为10至100ppm。如果所述稳定剂的添加量小于10ppm,则稳定作用不明显,并且最终聚合物可能发黄。如果所述稳定剂的加入量超过100ppm,则聚合催化剂的活性受到抑制,这不利于获得具有高聚合度的聚合物。
所述着色剂用于增强聚合物的颜色。所述着色剂可以包括金属盐着色剂,例如乙酸钴和丙酸钴,以及染料类的着色剂。基于最终聚合物的重量,所述着色剂添加量可以为0至100ppm。
所述聚酯树脂的特性粘度(IV)可以为0.6至3.0dl/g。具体地,所述聚酯树脂的特性粘度(IV)可以为0.6至2.5dl/g,0.6至2.0dl/g,0.6至1.5dl/g,0.6至1.0dl/g,0.62至1.5dl/g,0.64至1.2dl/g,或0.66至0.85dl/g,但不限于此。
如果所述聚酯树脂的特性粘度在上述范围内,则其压延加工性、压延工艺中的运动粘度保持率以及片材或膜的厚度均匀性优异。
制备聚酯树脂组合物的方法
制备所述聚酯树脂组合物的方法包括:(1a)混合二羧酸组分和二醇组分并进行酯化反应;(1b)将得到的酯化反应产物缩聚,得到聚酯树脂;(1c)在所述聚酯树脂中添加润滑剂以制备所述聚酯树脂组合物。
步骤(1a)中的酯化反应中使用的二羧酸组分和二醇组分如上所述。
在此,优选将1.05至3.0摩尔,1.05至2.0摩尔,或1.05至1.5摩尔的所述二醇组分与1摩尔的所述二羧酸组分混合。如果以上述范围内的比例混合,则可以稳定地进行酯化反应,从而可有利于形成足够的酯低聚物。
同时,不优选将丙烯酸类化合物用作聚酯树脂的原料,因为它会产生不熔融的凝胶。
步骤(1b)中的缩聚可以在230至270℃的温度和0.1至3.0kg/cm2的压力下进行。更具体地,所述缩聚可以在240至295℃的温度和0.2至2.9kg/cm2的压力的条件下进行。
所述缩聚反应可以在缩聚催化剂、稳定剂、着色剂、分散剂、防粘连剂、静电剂、抗静电剂、抗氧化剂、热稳定剂、紫外线阻断剂、光引发剂、或本领域技术人员公知的任何组合的存在下进行。这些添加剂可以在不损害树脂组合物的效果的范围内使用。
作为一个实例,所述缩聚可以在缩聚催化剂的存在下进行。
所述缩聚催化剂可包括碱金属、碱土金属、锑、钛、锰、钴、铈、锗或其任何组合,但不限于此。所述缩聚催化剂优选为锑类化合物。
基于所述聚酯树脂的总重量,所述缩聚催化剂的用量可以为50至1000ppm,50至500ppm,或50至400ppm。如果缩聚催化剂的量在上述范围内,则加速了缩聚反应速率并且抑制了副反应,从而可以有利地提高透明度。
作为另一个实例,所述缩聚可以在稳定剂存在下进行。
所述稳定剂可包括磷类稳定剂。所述磷类稳定剂可包括磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、膦酰基乙酸三乙酯、受阻酚或其任何组合,但不限于此。基于所述聚酯树脂的总重量,所述稳定剂的用量可以为3000ppm以下,1至2,500ppm,1至1500ppm,或1至1000ppm。
作为又一个实例,所述缩聚可以在着色剂存在下进行。
所述着色剂可包括有机着色剂、无机着色剂、染料或其组合,但不限于此。具体地,所述着色剂可以是乙酸钴、丙酸钴、无机着色剂或其组合。基于所述聚酯树脂的总重量,所述着色剂用量可以为1至500ppm,或1至200ppm。
之后,将所述聚酯树脂和所述润滑剂混合以制备聚酯树脂组合物。
在这种情况下,所添加的润滑剂的类型和含量如上所述。
制备聚酯膜的方法
根据一个实施方案制备聚酯膜的方法,其包括:
(1)将润滑剂添加到聚酯树脂中以制备聚酯树脂组合物;
(2)合所述组合物将其胶凝化;和
(3)压延所述胶凝化的组合物以形成膜。
在下文中,将详细描述每个步骤。
在步骤(1)中,将润滑剂添加到聚酯树脂中以制备聚酯树脂组合物。
此处使用的聚酯树脂通过如上所述的二羧酸组分和二醇组分的聚合得到。
具体地,所述二羧酸组分可以包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、环己烷二甲酸或其组合。所述二醇组分可以包括乙二醇、二乙二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇或其组合。另外,在这种情况下,所述二醇组分可以包括30至90摩尔%的新戊二醇和环己烷二甲醇中的至少一种。
另外,基于100重量份的所述聚酯树脂,所述润滑剂的添加含量可以为0.1至10重量份。
如上所述,所述润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率可以为1至20%,在200℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率可以为20至65%。
另外,所述润滑剂以20℃/min的速率从30℃加热到350℃相对于其初始重量的重量减少率可以为30至70%。
另外,所述润滑剂以20℃/min的速率从350℃加热到500℃相对于其初始重量的重量减少率可以为30至70%。
所述润滑剂的类型没有特别限制,只要满足上述热性能即可。
例如,所述润滑剂包括脂肪酸、脂肪酸盐、有机酸的金属盐、脂肪酸酯、酰胺、烃蜡、酯蜡、磷酸酯、聚烯烃蜡、改性聚烯烃蜡、滑石粉和丙烯酸共聚物中的至少一种,更优选地,至少两种,但不限于此。
具体地,所述润滑剂可选自硬脂酸、棕榈酸、褐煤蜡、Loxiol、PE蜡,石蜡、十六烷基酯、二硬脂酸甘油酯及其改性化合物中的至少一种。
另外,所述润滑剂可以由至少两种类型组成。例如,它可以包括第一润滑剂和第二润滑剂的组合。在这种情况下,所述第一润滑剂和所述第二润滑剂的重量比可以在1:2至2:1的范围内。
另外,所述第一润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率可以为1至12%,所述第二润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率可以为10至25%。
所述聚酯树脂和所述添加剂可以使用高速混合器(如Henshell混合器)来混合。例如,可以将所述聚酯树脂组合物造粒,并且可以将造粒的聚酯树脂组合物放入高速混合器中,并在20至40℃的温度范围内混合30至300秒。
在步骤(2)中,揉合由此获得的聚酯树脂组合物并将其胶凝化。
所述揉合所述组合物以将其胶凝化的步骤可以包括选自以下步骤中的至少一种:(2a)使用行星式挤出机或班伯里强力混合机将其胶凝化;(2b)使用混合辊将其均质化;和(2c)使用加热辊将其均质化。
作为又一个实例,步骤(2a)、(2b)和(2c)可以在所述凝胶化步骤中按序进行。
上述步骤中的温度条件,对于步骤(2a)可以在180至230℃的范围内,对于步骤(2b)可以在90至130℃的范围内,对于步骤(2c)可以在90至130℃的范围内,但不限于此。
在步骤(3)中,压延由此凝胶化的组合物以形成膜。
所述压延步骤可以使用多个压延辊在145至210℃的温度范围内以10至120m/min的速度进行,但不限于此。
另外,该步骤可以进一步包括以下步骤:使用引离辊将膜从压延辊上脱离,并在压延过程中调节膜的厚度和光滑度。膜的脱离以及膜的厚度和光滑度的调节可以在120至170℃的温度范围内以30至120m/min的速度进行,但是不限于此。
压延后的膜可以进一步进行表面处理步骤。
例如,所述表面处理可以通过诸如压花处理的方法来进行。
所述压花处理是指对膜的表面施加热和压力以形成凹形或凸形的过程。
例如,可以使用压花装置在30至90℃的温度范围内进行压花工艺。在这种情况下,膜的表面处理速度可以为30至120m/min,但不限于此。
所述表面处理步骤可增强膜的可卷绕性并赋予膜哑光性能。
随后,将所述压延后的膜冷却。
如果已经执行所述压花处理的步骤,则预先执行使用退火辊将膜从压花装置脱离的步骤。
膜的脱离可以在5至80℃的温度范围内以40至130m/min的速度进行,但不限于此。
压延后的膜的冷却可以在-5至50℃的温度范围内使用冷却辊以30至120m/min的速度进行。
随后,使用侧面修整装置切割由此制备的膜的宽度,并使用测厚仪测量由此制备的膜的厚度。
之后,冷却后的膜可以卷起来。例如,冷却后的膜可以使用卷绕机以55至95m/min的速度进行卷绕,但不限于此。
聚脂膜
根据如上所述的实施方案的方法制备的聚酯膜是环境友好的,并且在表面硬度、光学性质和耐热性方面性能优异。
所述膜的表面硬度可以为B至HB。
表面硬度可以通过电子铅笔硬度测试仪方法测量。例如,可以使用三菱公司提供的铅笔(6B至9H),并且以相同的负载(200g)和相同的速度以45°进行测量。
另外,所述聚酯膜的透明度可以为30至75%,更具体地为32至73%,33至70%,35至70%,35至68%,或40至65%,但不限于此。
另外,所述聚酯膜的雾度可以为0至20%,更具体地为0至15%,2至15%,或2至13%,但不限于此。
所述雾度是膜的透明度和可见度的量度。如果膜的雾度满足上述范围,则意味着即使形成诸如印刷层的附加层压,膜的光学性能也几乎不劣化,由此产品实用性优异。
具体实施方案
在下文中,将参考以下实施例更详细地描述本发明。然而,阐述这些实施例是为了说明本发明,且本发明的范围不限于此。
实施例1至7和对比例1至5
为了制备聚酯树脂,在配有搅拌器和出口冷凝器的2500升反应器中装入二醇组分和二羧酸组分,使得最终聚合物的量为2000千克。之后,用氮气将反应器中的压力升高至2.0kg/cm2,并将反应器的温度升高至265℃以进行反应。在这种情况下,将产生的水从系统中排出以进行酯化反应,并将反应产物转移至配有搅拌器、冷却冷凝器和真空系统的缩聚反应器中。
将作为金属类缩聚催化剂的三乙二醇锑以锑元素量计300ppm添加至得到的酯化反应产物中,并添加作为稳定剂的磷酸三乙酯(TEP)以磷元素量计500ppm。此后,将反应器内部的温度和压力分别升高至285至290℃和50mmHg,在低真空下反应40分钟。之后,将二醇组分从系统中排出,并将压力逐渐降低至0.1mmHg,然后在高真空下进行反应直至最大功率值。
将由缩聚反应制备的聚酯树脂排出并切成碎片,再将润滑剂添加到聚酯树脂中以制备组合物,之后将组合物在平均200℃下挤出,揉合以将其凝胶化,最后压延以制备厚度为0.2mm的膜。
在上述制备方法中,对苯二甲酸(TPA)和/或间苯二甲酸(IPA)被用作二羧酸组分;乙二醇(EG)、新戊二醇(NPG)和/或环己烷二甲醇(CHDM)被用作二醇组分;硬脂酸、棕榈酸、褐煤蜡和Roxyol中的两种以上组合被用作润滑剂。
另外,二羧酸组分、二醇组分和润滑剂的类型和量(最终组合物中的混合比)示于下表1中。
测试例
测试实施例和对比例中制备的聚酯树脂、聚酯树脂组合物和聚酯膜,以测量和评价它们的性能。结果显示在下表1中。
(1)特性粘度(IV)
将聚酯树脂各自在100℃下溶解在邻氯苯酚中,并在35℃的恒温浴中用奥斯特瓦尔德粘度计通过测量样品滴落的时间来测定特性粘度(IV)。
(2)过程评价
对聚酯树脂分别进行压延处理时,进行以下评价。
-片材成型:通过压延工艺是否很好地形成了片材
○:片状形成良好,△:片状形成中等,×:片状形成差
-脱模性:片材在加工过程中是否没有粘附在加工辊上并脱离良好
○:脱模性良好,△:脱模性中等,×:脱模性差。
-表面气泡:加工完成后是否在片材表面观察到气泡
○:大量气泡,△:中等气泡数量,×:无气泡
(3)润滑剂的热性能
使用等温热重分析方法(延迟100分钟)在150℃和200℃下测量润滑剂相对于其初始重量的重量减少率。结果示于表1。
另外,采用升温型热重分析法(20℃/min),在30至350℃的范围内测定了相对于初始重量的润滑剂的重量减少率。结果示于表1。
表1
从上面的表1中可以看出,使用具有符合实施方案的热性能(即,相对于温度的重量减少率)的润滑剂的实施例1至7总体上在片材形成、脱模性和表面气泡方面优异。相反,使用具有不符合实施方案的热性能的润滑剂的对比例2至5的加工性差。对比例1由于不满足聚酯树脂的组成而无法制得片材。
Claims (15)
1.一种用于压延的聚酯树脂组合物,其包括通过二羧酸组分和二醇组分的聚合得到的聚酯树脂、和基于100重量份的所述聚酯树脂,0.1至10重量份的润滑剂;
其中,所述润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为1至20%,在200℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为20至65%。
2.如权利要求1所述的用于压延的聚酯树脂组合物,其特征在于,所述润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为2至15%,在200℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为25至65%。
3.如权利要求1所述的用于压延的聚酯树脂组合物,其特征在于,所述润滑剂以20℃/min的速率从30℃加热到350℃相对于其初始重量的重量减少率为30至70%。
4.如权利要求1所述的用于压延的聚酯树脂组合物,其特征在于,基于100重量份的所述聚酯树脂,所述润滑剂的含量为0.1至5重量份。
5.如权利要求1所述的用于压延的聚酯树脂组合物,其特征在于,所述润滑剂包括第一润滑剂和第二润滑剂的组合,所述第一润滑剂和所述第二润滑剂的重量比为1:2至2:1。
6.如权利要求5所述的用于压延的聚酯树脂组合物,其特征在于,所述第一润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为1至12%,所述第二润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为10至25%。
7.如权利要求6所述的用于压延的聚酯树脂组合物,其特征在于,所述第一润滑剂在200℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为20至45%,所述第二润滑剂在200℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为40至80%。
8.如权利要求1所述的用于压延的聚酯树脂组合物,其特征在于,所述二羧酸组分包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、环己烷二羧酸或其组合;所述二醇组分包括乙二醇、二乙二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇或其组合。
9.如权利要求8所述的用于压延的聚酯树脂组合物,其特征在于,所述二醇组分包括30至90摩尔%的新戊二醇和环己烷二甲醇中的至少一种。
10.如权利要求1所述的用于压延的聚酯树脂组合物,其特征在于,所述聚酯树脂的特性粘度(IV)为0.6至1.0dl/g。
11.一种制备聚酯膜的方法,其包括:
(1)将润滑剂添加到聚酯树脂中以制备聚酯树脂组合物;
(2)揉合所述组合物将其胶凝化;和
(3)压延所述胶凝化的组合物以形成膜;
其中,所述聚酯树脂通过二羧酸组分和二醇组分的聚合得到;基于100重量份的所述聚酯树脂,所述润滑剂的用量为0.1至10重量份;所述润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为1至20%,在200℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为20至65%。
12.如权利要求11所述的制备聚酯膜的方法,其特征在于,所述润滑剂以20℃/min的速率从30℃加热到350℃相对于其初始重量的重量减少率为30至70%。
13.如权利要求12所述的制备聚酯膜的方法,其特征在于,所述润滑剂包括脂肪酸、脂肪酸盐、有机酸的金属盐、脂肪酸酯、酰胺、烃蜡、酯蜡、磷酸酯、聚烯烃蜡、改性聚烯烃蜡、滑石粉和丙烯酸共聚物中的至少一种。
14.如权利要求13所述的制备聚酯膜的方法,其特征在于,所述润滑剂包括第一润滑剂和第二润滑剂的组合;所述第一润滑剂和所述第二润滑剂的重量比为1:2至2:1;所述第一润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为1至12%,所述第二润滑剂在150℃下保持100分钟相对于其初始重量的重量减少率为10至25%。
15.如权利要求11所述的制备聚酯膜的方法,其特征在于,所述二羧酸组分包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、环己烷二甲酸或其组合;
所述二醇组分包括乙二醇、二乙二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇或其组合;
所述二醇组分包括30至90摩尔%的新戊二醇和环己烷二甲醇中的至少一种。
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