静电成型的透明聚酯薄膜

出处：按学科分类—工业技术 上海科学技术文献出版社《化学配方与工艺手册》第1071页（2072字）

下面主要介绍透明的、适于施加静电成型的、有适当滑性且色调良好的聚酯的直接制造法。

聚对苯二甲酸乙二酯具有优良的物理性能和化学性能，可广泛用作纤维、包装材料、照相用薄膜、电容器用薄膜和磁带用薄膜等。

聚对苯二甲酸乙二酯可以对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为初始原料的酯交换法，以及以对苯二甲酸和乙二醇为初始原料的直接聚合法制备。前者是聚酯薄膜的传统制法，而后者也是近年来用于制备聚酯薄膜的方法。

聚酯薄膜通常是用挤出机将聚酯树脂制成板状后，再在纵向和横向及轴拉伸而制得的。为改良薄膜的厚度均匀性和透明性，挤出模头与旋转冷却鼓之间设有电极并施加高电压，使硬化的薄膜带有静电荷，使薄膜与冷却鼓表面密切接触。

然而，在高速制造薄膜时，接触冷却鼓表面的薄膜表面的单位面积上的静电荷减少，薄膜与冷却鼓表面接触力降低，薄膜厚度不均匀，薄膜表面的缩孔增加。为避免这些现象的产生，就要增加静电荷的电量，增大施加的电压。但这样，电极与冷却鼓表面之间产生电弧，导致薄膜被破坏。

为解决这些问题，在聚酯薄膜中添加导电性的金属化合物，以降低聚酯薄膜的固有电阻，如添加碱金属化合物或添加钴和锰和／或镁的化合物。

对于采用直接聚合法制备的薄膜，为使聚酯有导电性，可添加少量金属化合物和磷化合物。

本文介绍的方法是对以上方法的进一步改进，即由二元羧酸和乙二醇类制造聚酯时，对于每摩尔二元羧酸添加0．08×10^－3～2．0×10^－3mol的二价金属化合物；最好添加0．1×10^－3～1．6×10^－3mol。先将二元羧酸和乙二醇类制成中间体双(β－羟乙基)对苯二甲酸酯或其低聚物，然后进行连续的酯化反应。在酯化反应基本结束时，对每摩尔二元羧酸添加0．03×10^－3～2．0×10^－3mol的有磷原子的化合物，最好添加0．1～1．6×10^－3mol的磷原子化合物，最后于存在催化剂时进行缩聚反应。

在这种聚酯中，聚对苯二甲酸乙二醇酯的含量在80%以上，最好在90%以上。

酯化反应的压力，可以是常压或加压。在加压情况下，压力为0．0294～0．294MPa，最好为0．098～0．196MPa。酯化率至少为85%。酯化反应的温度，通常为240～280℃，最好为250～270℃。酯化反应的时间，与其温度和压力有关。例如，酯化反应的温度为270℃，压力为0．215MPa(即加压0．147MPa)，则反应时间为1．5小时，而酯化率为80%左右。连续酯化反应的温度为260℃，在常压下反应1．5小时，酯化即结束。

通常酯化率在90%以上，最好为95%～98%。酯化结束后添加催化剂，进入缩聚工序。

例1 酯化工序在具备各种精馏塔的完全混合槽和卧式多段酯化器中进行。缩合工序在完全混合槽和卧式多段聚合器中进行。在聚酯连续酯化装置中应加入乙二醇74．4份(1．20mol)、醋酸镁四水合物0．133份(0．62×10^－3mol)和对苯二甲酸166份(1．0mol)。

混合成浆状这一道工序在酯化的完全混合槽中进行。酯化结束后，添加磷酸三甲酯0．0049份(0．35×10^－3mol)。酯化和缩合工序的反应条件见表1。所得的聚酯无黄色、透明度高、熔融电阻小。

表1 酯化和缩合工序的反应条件

例2 金属化合物为氯化锌0．055份(0．40×10^－3mol)、磷化合物为多聚磷酸0．025份(0．30×10^－3mol)，其他均与例1相同，聚酯薄膜的制造方法与性状列于表2。

例3 乙二醇68．2份(1．10mol)、醋酸镁0．257份(1．2×10^－3mol)、磷酸三甲酯0．112份(0．8×10^－3mol)，其他均与例1相同，聚酯薄膜的制造方法与性状列于表2。

表2 聚酯薄膜的制造方法与性状

由此可知，在聚对苯二甲酸乙二酯的制造过程中，先后添加微量的金属化合物和磷化合物，有助于改善照相用聚酯薄膜的质量。

(日本特许公开：05－88849)