[发明专利]一种聚酯薄膜及其用途

说明书

技术领域

本发明是涉及一种聚酯薄膜，特别是高耐热性、高折射率的聚酯薄膜。

背景技术

近几年，对光学用塑料材料的需求越来越大，液晶显示器用面板，滤色片用保护膜，太阳电池用膜等光学用品的研究很盛行。因塑料材料易成型加工、轻便等特点而具有很广泛的用途。

光学薄膜根据其不同的用途，通常需要具有高折射率、低比重、成形性、耐热性、耐光性、耐冲击性等性能。近几年来，对这些性能的要求更加提高，各种用于光学用途的单体、低聚物和聚合物等被广泛研究。

聚酯薄膜，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，一般具有机械强度、尺寸安定性、耐热性、光学特性、耐药品性等特性，因此被大量的用于光学薄膜。但是，聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的折射率不高，限制了它的用途，提高PET薄膜的折射率，很有必要。

通常，塑料材料要做成高折射率材料时，一般根据材料的分子构造导入卤素原子、磷原子等孤对电子和不饱和基等的π电子共轭系的结构。分子构造中导入多的不饱和基团时，虽然材料的折射率能提高，但是由于热和光的作用，稳定性会变差。分子构造中导入卤素原子时，材料的折射率能提高，不过由于卤素原子的硬化使得光学材料的比重变大、透明感变差、耐冲击性变差。分子构造中导入磷原子时，磷原子导入量少时，折射率得不到提高，磷原子导入量多时，材料易变脆，且因白化而透明性不好、因吸水性向上而耐水性变差。

中国公开专利CN101955576A中通过加入联苯化合物能改善聚酯薄膜的折射率，但是加入的量较大，会影响到聚酯的其它特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高折射率、高耐热性的聚酯薄膜。该聚酯薄膜适用于光学薄膜。

本发明的技术解决方案：

一种聚酯薄膜，该聚酯薄膜主要是由下述式1和式2表示的结构单元构成的聚酯组合物形成：

式1

式2

式中R1、R2、R3、R4均为C1～C18的脂肪烷基酯、芳香烷基酯基团等。具体的可为甲酸乙二醇酯、甲酸丙二醇酯、甲酸丁二醇酯、甲酯基二苯砜基团；其中，式1的结构单元数为共聚酯组合物的80～99mol％，式2的结构单元数为共聚酯组合物的1～20mol％；式2的结构单元数过多的话，塑料材料易硬化而不容易成形，且硬化了的材料易发生黄变，且易脆，材料的比重变大。式2的结构单元数过少的话，聚酯材料的折射率得不到提高。优选式1的结构单元数为共聚酯组合物的80～90mol％，式2的结构单元数为共聚酯组合物的10～20mol％。

本发明通过式2结构单元的添加，改善了聚酯薄膜折射率性能。式2中的S原子不但具有高的折射率，而且还具有低比重的优点，本发明通过向联苯结构中导入含硫基团，使得即使在少量添加的情况下也能达到高折射的效果。

本发明的聚酯薄膜折射率为1.7～1.85。

本发明所得聚酯薄膜玻璃化温度Tg为80～120℃，特性粘度为0.500～0.850dl/g。

本发明的聚酯薄膜可以使用现存的设备工艺，将一种和/或一种以上二元酸或其酯化物与一种和/或一种以上二元醇或其酯化物的聚酯单体、催化剂按常规配比，进行酯化或酯交换反应后，经过缩聚反应制备而成。

酯化或酯交换过程中可以使用公知的催化剂，可以列举的由醋酸锰、醋酸钴、醋酸镁、醋酸钙等中一种或几种的混合物。酯化或酯交换反应达到反应率为95％或95％以上时候，转移进行缩聚反应，缩聚所用的催化剂为钛化合物、锑化合物、锗化合物、镁化合物。可用于本发明的无机锑化合物并不特别限定，且优选的化合物包括三氧化二锑，五氧化二锑等，其中优选使用三氧化二锑。

钛化合物是一种金属化合物，钛与配体形成螯合型结构，其配体为1～30的酮基、醛基、羧基或酯基。例配体可为丁二酸、己二酸、邻苯二羧酸、对苯二甲酸、乙酸乙烯酯、甲酸甲酯、丙二酸二甲酯、乙酸戊酯、苯乙酮、2-苯基丙醛、邻羟基苯甲醛、2-丁烯醛、3-苯基丙烯醛等。

以聚酯组合物的量计，聚酯合成时锑元素添加量为50～300ppm或钛元素添加量为3～20ppm。

以聚酯组合物的量计，锑化合物中锑元素(Sb)和磷化合物中磷元素(P)的摩尔比为0.05≤Sb/P≤15.5或钛化合物中钛元素(Ti)和磷化合物中磷元素(P)的摩尔比为0.008≤Ti/P≤2.6。

镁化合物是有机酸镁或无机酸镁。有机酸镁是草酸镁、丙酸镁、丙二酸镁、丁二酸镁、醋酸镁或硬脂酸镁；无机酸镁是氢氧化镁、硫酸镁或氯化镁。本发明优选的镁化合物为醋酸镁。