[发明专利]一种低萃取聚酯薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低萃取聚酯薄膜及其制备方法，所述低萃取聚酯薄膜由上表层、芯层、下表层构成，其中芯层的组分为99.0～100wt％固态增粘高粘度低端羧基值聚对苯二甲酸乙二醇酯、0.0～1.0wt.％TiO₂添加剂，表层的组分为99.7～99.95wt％聚对苯二甲酸1,4‑环己烷二甲醇酯、0.05～0.3wt％SiO₂抗粘连剂；本发明低萃取聚酯薄膜具有极低的二甲苯萃取值、良好的耐热性等优点，薄膜的厚度范围一般为50～250μm，低聚物含量低于0.6wt％，长期使用耐温温度130℃，特别适合用于压缩机电机绝缘聚酯薄膜，以及其他对于聚酯薄膜提出严格低聚物析出要求的产品用途。

技术领域

本发明涉及聚酯薄膜制造领域，特别涉及一种低萃取聚酯薄膜及其制备方法。

背景技术

在现有技术中，聚酯是指大分子结构中含有酯基的热塑性聚酯的简称，聚酯树脂可以加工成型各种瓶类容器、片材和薄膜。其中，经过双向拉伸工艺生产的聚酯薄膜(BOPET)具有优良的综合性能，应用面广、产能大，广泛应用于软包装复合材料、电气绝缘材料、电子材料、保护材料、感光材料、装饰材料、太阳能电池背板材料、平板显示器光学材料等领域。双向拉伸聚酯薄膜(BOPET)具有优良的力学性能，其拉伸强度约为PE膜的9倍，约为PC膜、尼龙膜的3倍，冲击强度是聚丙烯薄膜的3-5倍；优良的电绝缘性，表面电阻率≥10¹⁵欧姆；优良的耐温性，长期耐温温度≥115℃。

虽然聚酯薄膜产品的综合性能很好，但是也有一些不足，这些不足限制了聚酯薄膜在一些特殊领域的应用。例如由于普通聚酯薄膜含有较高的低聚物，从而限制了聚酯薄膜在压缩机电机绝缘材料方面的应用。

普通聚酯薄膜的原材料——聚酯切片(PET)是由聚对苯二甲酸乙二醇酯在一定条件下缩聚而成的，在生产过程中需要加入添加剂、催化剂和稳定剂等化合物。受这些化合物的影响，以及受PET缩聚过程中发生的裂解和环-线性可逆平衡反应的影响，造成聚酯切片中存在少量低聚物。PET中的低聚物以环状结构为主，另外也有少部分线状结构。实验证明，PET中聚合度为2～6的环状低聚物占聚酯的质量分数为2～3％，其中，环状三聚体又占主要分量，占环状低聚物的70％左右。另外30％左右为单聚体、二聚体、三聚体、四聚体、五聚体、六聚体等。PET中的低聚物，对生产聚酯薄膜及纤维等产品是不利的，低聚物受热会从聚酯薄膜和纤维中析出到产品表面，从而对产品带来不利影响。

如上所述，聚酯薄膜中的低聚物，会对聚酯薄膜的生产带来不利影响，这是由于在聚酯薄膜的生产过程中，经过双向拉伸的薄膜要经过230～240℃的高温定型，由于温度较高，就会造成低聚物析出，从而造成聚酯薄膜生产过程严重的低聚物白色粉尘污染。截止目前，国内乃至全球的聚酯薄膜生产企业都面临着这个问题，至今尚未找到有效的解决办法。

由于聚酯薄膜存在的低聚物，不仅对聚酯薄膜的生产带来白色粉尘污染影响，即便这种影响可以通过特殊的低聚物粉尘净化装置(生产在线除尘)对薄膜表面进行除尘处理，消除薄膜生产过程的低聚物粉尘影响，但是对于聚酯薄膜内部存在的低聚物，目前基本上是没有很好的办法解决的。

聚酯薄膜内部存在的低聚物，虽然不会影响一般条件(常温温度下)的使用，但对高温条件下的使用，就会带来后续的不良影响。典型如，对于用于制冷压缩机电机绝缘的聚酯薄膜，由于制冷压缩机电机长期运行在较高温度下，从而会导致聚酯薄膜内部的低聚物析出，并逐步在消音器表面、活塞表面、低压阀片缓慢形成开始结晶状颗粒，从而影响压缩机使用寿命。

由于以上原因，目前市场上对包括制冷压缩机在内的用于高温条件的聚酯薄膜提出降低低聚物含量的要求。

通过二甲苯萃取测定，现已基本证明，PET签批的线性和环状低聚物的含量一般在2～3％左右，双向拉伸聚酯薄膜低聚物的二甲苯萃取物含量一般为1.5％左右，美国杜邦专用于压缩机绝缘材料的聚酯薄膜二甲苯萃取物含量一般控制在0.60％以下。

目前，市场一般把聚酯薄膜的二甲苯萃取物含量要求小于0.6％的聚酯薄膜称为低萃取薄膜。