一种新型高延伸柔性聚酯基膜及其制备方法与流程

本发明涉及一种新型的双向拉伸聚酯基膜及其制备方法。

(二)

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、片材和基膜。其中，由于双向拉伸聚酯基膜(bopet)的综合性能十分优良，因而应用面广、产量大，广泛应用于各类软包装材料、复合材料、电气绝缘材料、装饰材料、喷绘广告材料、平板显示器材料、光伏背板材料、模切材料、离型保护材料等工业产品生产领域。

按照现有双向拉伸生产工艺生产的聚酯基膜(bopet)，具有极高的拉伸强度、优良的平整度、优良的耐温性、光学透明性、表面可加工性(涂布、复合、印刷)等等。但在表现出优良的拉伸强度和力学性能的同时，缺少一定的延伸性和柔性，从而限制了它在一些特殊行业的应用，比如建筑防水行业等。

按照现有双向拉伸生产工艺生产的聚酯薄膜(bopet)，其纵横向延伸率通常小于180％，并且由于纵横向不均衡，其中横向的延伸率更小，通常小于160％。

在建筑防水及类似行业，要求聚酯基膜既要具有较高的拉伸强度，还要求具有很高的延伸性、柔性、耐穿刺性、抗撕裂性等。特别是，要求纵横向延伸率大于180％，甚至200％以上，并且要求纵横向延伸率基本均衡。

为了弥补现有技术条件下生产的双向拉伸聚酯基膜在延伸性和柔性方面的不足，进一步拓宽聚酯基膜的应用范围，就需要开发一种具有高延伸性的柔性聚酯基膜，以满足那些对于延伸性和柔性提出很高要求的市场需要。

(三)

技术实现要素：

本发明公开的高延伸柔性聚酯基膜(bopet)，克服了目前市场双向拉伸聚酯基膜在延伸性和柔性方面的不足，具有较高的拉伸强度，较低的弹性模量、非常高的并且纵横向均衡的延伸率和柔性。

本发明的技术方案如下：

一种高延伸柔性聚酯基膜，为三层结构(记作aba结构)或单层结构(记作b结构)；

所述三层结构由上表层、芯层、下表层构成，所述芯层位于上表层和下表层之间，所述上表层、芯层、下表层通过热熔共挤复合成为一体；

所述三层结构的各层原料组成相同，所述三层结构或单层结构的各层原料组成为：

聚酯共聚物5～30wt％

聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)69.4～94.95wt％

二氧化硅抗粘连剂(sio2平均粒径为1.5～4.5μ)0.05～0.6wt％

原料总和为100wt％。

其中，所述的聚酯共聚物例如为：以间苯二甲酸(ipa)改性的聚酯共聚物、以新戊二醇(npg)改性的聚酯共聚物或以1,4-环己烷二甲醇(chdm)改性的聚酯共聚物聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯(petg)。由于以1,4-环己烷二甲醇(chdm)改性的聚酯共聚物petg具有良好的热稳定性，并且由于不同比例chdm共聚的petg具有不同的结晶性能，可以生产出具有不同延伸性的高延伸柔性聚酯基膜，因此，本发明优选以petg作为所用的聚酯共聚物。

所述二氧化硅抗粘连剂在实际生产中一般通过选用含有不同比例的sio2母料来实现，典型型号如中石化的fg610母料，其中母料中含有平均粒径为3.5u的sio2的比例为0.3％；生产中使用比例一般为10～100％。

本发明所述高延伸柔性聚酯基膜的厚度范围一般为20～250μ，典型如75μ、90μ、115μ。

本发明还提供了所述高延伸柔性聚酯基膜的制备方法，当所述聚酯基膜为三层结构时，所述方法包括以下步骤：

(1)芯层原料进入挤出机塑化成熔体，熔体再经过过滤器过滤、计量泵计量、主过滤器过滤，而后进入三流道三层模头；

(2)上、下二个表层的原料按照配方比例混合后，进入对应的双螺杆或单螺杆挤出机塑化成熔体，并经过双螺杆挤出机的抽真空作用排除水汽和低聚物，再分别经过滤器过滤、计量泵计量、主过滤器过滤，而后分别进入三流道三层模头；

(3)步骤(1)和(2)中形成的三层熔体经三流道模头汇合后流出，由静电吸附丝压在急冷辊的表面，经急冷辊急冷却形成铸片，铸片依次经纵向和横向取向拉伸形成基膜；

(4)步骤(3)拉伸后的基膜经定型、冷却后，经测厚仪测厚，并通过厚度反馈自动控制系统控制基膜的厚度和平整度，再经过在线切边、电晕处理、收卷后得大母卷，大母卷经分切机分切成不同宽度的成品后入库；

若所述聚酯基膜为单层结构，则省略步骤(2)，本领域技术人员可根据具体需求进行变动。

本发明的有益效果在于：

本发明生产的高延伸柔性聚酯基膜，由于基膜原料配比含有一定比例的petg，设定不同的petg和pet比例，可以调整聚酯基膜的结晶度，从而可以生产出具有不同延伸率的聚酯基膜，以满足不同市场或客户对柔性和延伸性的要求。

本发明公开的高延伸柔性聚酯基膜生产方法，可以在不改变目前普通双向拉伸聚酯基膜生产设备和工艺的前提下，只要通过改变原料品种和配方，并适当调整拉伸倍数，就可以生产出具有极高延伸率的柔性聚酯基膜，具有生产简单、生产成本低的优点，适于广泛推广和应用。

(四)附图说明

图1为本发明三层结构的高延伸柔性聚酯基膜产品结构示意图；

图2为本发明单层结构的高延伸柔性聚酯基膜产品结构示意图。

(五)具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明公开的产品和技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。

实施例1

本实施例聚酯基膜结构为aba三层结构，基膜厚度75μ，上下表层厚度各7.5μ，芯层b厚度60μ，其中表层a或芯层b的具体组分含量如下：

聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯(petg)：15.00wt.％

聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)：84.7wt.％

平均粒径为4.0μ的二氧化硅抗粘连剂(sio2)：0.30wt.％

聚酯基膜的生产方法包括如下步骤：

步骤(1)、芯层原料进入挤出机塑化成熔体，熔体再经过过滤器过滤、计量泵计量、主过滤器过滤，而后进入三流道模头。

步骤(2)、上下二个表层的原料按照配方比例混合后，进入对应的双螺杆或单螺杆挤出机塑化成熔体，并经过双螺杆挤出机的抽真空作用排除水汽和低聚物，再分别经过滤器过滤、计量泵计量、主过滤器过滤，而后分别进入三流道模头。

步骤(3)、步骤(1)和(2)中形成的三层熔体经三流道模头汇合后流出，由静电吸附丝压在急冷辊的表面，经急冷辊急冷却形成铸片，铸片依次纵向和横向取向拉伸形成基膜。

步骤(4)、步骤(3)拉伸后的基膜经定型、冷却后，经测厚仪测厚，并通过厚度反馈自动控制系统控制基膜的厚度和平整度，再经过在线切边、电晕处理、收卷后得大母卷，大母卷经分切机分切成不同宽度的成品后入库。

按照上述原料配比和工艺生产的总厚度为75μ的高延伸率柔性聚酯基膜，其典型的拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率性对比75μ普通聚酯基膜的数据如下表一。

实施例2

本实施例聚酯基膜结构为aba结构，基膜厚度90μ，上下表层厚度各9.0μ，芯层b厚度72μ，其中表层a或芯层b的具体组分含量如下：

聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯(petg)：18.00wt.％

聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)：81.7wt.％

平均粒径为4.0μ的二氧化硅抗粘连剂(sio2)：0.30wt.％

聚酯基膜的生产方法包括如下步骤：

步骤(1)、芯层原料进入挤出机塑化成熔体，熔体再经过过滤器过滤、计量泵计量、主过滤器过滤，而后进入三流道模头。

步骤(2)、上下二个表层的原料按照配方比例混合后，进入对应的双螺杆或单螺杆挤出机塑化成熔体，并经过双螺杆挤出机的抽真空作用排除水汽和低聚物，再分别经过滤器过滤、计量泵计量、主过滤器过滤，而后分别进入三流道模头。

步骤(3)、步骤(1)和(2)中形成的三层熔体经三流道模头汇合后流出，由静电吸附丝压在急冷辊的表面，经急冷辊急冷却形成铸片，铸片依次纵向和横向取向拉伸形成基膜。

步骤(4)、步骤(3)拉伸后的基膜经定型、冷却后，经测厚仪测厚，并通过厚度反馈自动控制系统控制基膜的厚度和平整度，再经过在线切边、电晕处理、收卷后得大母卷，大母卷经分切机分切成不同宽度的成品后入库。

按照上述原料配比和工艺生产的总厚度为90μ的高延伸率柔性聚酯基膜，其典型的拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率性对比普通聚酯基膜的数据如下表二。

对比以上实施例生产的高延伸柔性聚酯基膜和普通聚酯基膜的延伸率数据，可以看到，采用本发明公开的原料、配方、工艺方法生产的高延伸柔性聚酯基膜，75μ的纵横向断裂伸长率分别到达220％以上，并且比较均衡；90μ的纵横向断裂伸长率分别到达210％以上，并且比较均衡，二个实施例产品的弹性模量小于3700-3800mpa左右，并且比较均衡，从而表现出优良的延伸率和柔性。以上产品已经批量进入建筑防水卷材市场，经客户使用，反映良好，并在市场进一步推广中。