一種電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜及其制備方法，該聚酯薄膜由上表層、芯層和下表層構成，其中芯層的組份為聚酯，上、下表層均由80～100%wt聚酯母料和0～20%wt聚酯組成，其中聚酯母料是由輕質(zhì)碳酸鈣和聚酯組成，其中輕質(zhì)碳酸鈣的濃度為4900～5100ppm。制成的聚酯薄膜的總厚度為2~5μm，薄膜的縱、橫向熱收縮為0.5%~1%、相對電容率為2.9~3.4、體積電阻率為1014~1016Ω·m、直流擊穿電壓為2.0~2.7kV，具有厚度薄，絕緣性良好，電氣強度高，特別合適直流的電氣工業(yè)用薄膜。
【專利說明】一種電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及聚酯薄膜【技術領域】，具體涉及一種電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002]聚酯薄膜是以聚對苯二甲酸乙二醇酯為原料，采用擠出法制成厚片，再經(jīng)雙向拉伸制成的薄膜材料。其機械性能優(yōu)良，剛性、硬度及韌性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高溫和低溫，耐化學藥品性、耐油性、氣密性和保香性良好，是常用的阻透性復合薄膜基材之一，常用做蒸煮包裝的外層材料。聚酯薄膜發(fā)展至現(xiàn)在，其具有相對絕緣性多用于電氣工業(yè)上，由于聚酯電工薄膜有很多優(yōu)良的特性，如:無極性、絕緣阻抗高、頻率特性優(yōu)異、介質(zhì)損耗小等，特別適合在直流領域的電容器、電氣絕緣、電子產(chǎn)品包裝等領域應用。
[0003]但隨著電子工業(yè)的向小型化微型化的發(fā)展，電工薄膜也在朝著超薄化發(fā)展，由于薄膜越薄其生產(chǎn)越難，且生產(chǎn)出超薄型的薄膜會降低其絕緣性、電氣性能，從而影響其在電容器、電子產(chǎn)品包裝等電氣工業(yè)上應用。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜。
[0006]本發(fā)明為實現(xiàn)其目的所采取的技術方案為:一種電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜，該聚酯薄膜由上表層、芯層和下表層構成，其中芯層的組份為聚酯，所述聚酯薄膜的總厚度為2飛μ m，薄膜的縱、橫向熱收縮為0.59Tl%、相對電容率為2.擴3.4、體積電阻率為IO14?IO16 Ω.m、直流擊穿電壓為2.0?2.7kV ；
所述上、下表層均由80?100%wt聚酯母料和O?20%wt聚酯組成；
所述聚酯母料是由輕質(zhì)碳酸鈣和聚酯組成，其中輕質(zhì)碳酸鈣的濃度為4900?5100ppmo
[0007]進一步，所述輕質(zhì)碳酸鈣粒徑為1.2?20 μ m。
[0008]進一步，所述聚酯為電工級PET、電工級PEN或電工級PBT。
[0009]本發(fā)明的另一個目的是提供一種制備上述電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜的方法，步驟如下:
a、聚酯在160?170°C的溫度下在流化床中進行干燥結晶，然后在干燥塔以150?165°C溫度干燥4?6小時得干燥原料；
b、將上述干燥原料在主擠出機中加熱成熔融狀態(tài)，經(jīng)過濾得到作為芯層的主擠熔體； 按配比將聚酯母料和聚酯干燥原料置于兩臺輔助擠出機中，經(jīng)過熔融、抽真空處理后
再過濾除去原料中的水份與雜質(zhì)分別得到作為上表層和下表層的輔擠熔體；
將主擠熔體與兩輔擠熔體在三層模頭中于溫度為275?280°C進行匯合擠出；然后經(jīng)過激冷輥形靜電吸附成鑄片，其中靜電吸附電壓為7.5?9.0kV,電流為6-8mA、靜電絲牽引速度為10±lmm/mim、激冷輥溫度為25?30°C ；
C、將鑄片放入縱向拉伸機中依次進行預熱、縱向拉伸、熱定型；所述預熱溫度為48?95°C、縱向拉伸溫度為101?106°C、熱定型溫度為20?25°C ;
d、將縱向拉伸后的薄膜放入橫向拉伸機中，依次進行預熱、橫向拉伸、熱定型，其中預熱溫度為95?98°C、橫向拉伸溫度為101?107°C、熱定型溫度為180?235°C ；
e、將橫向拉伸后的薄膜進入牽引系統(tǒng)，經(jīng)展平、測厚后進行收卷，收卷后的薄膜經(jīng)過分切、包裝制成成品。
[0010]本發(fā)明的聚酯薄膜采用三層結構，并在薄膜的上、下表層中添加含有輕質(zhì)碳酸鈣的聚酯母料，不僅提高了薄膜的絕緣性能和電氣性能，且降低了薄膜的生產(chǎn)成本，同時提供了薄膜生產(chǎn)時的穩(wěn)定性。另外，本發(fā)明的聚酯薄膜采用縱、橫向拉伸機進行拉伸，使其厚度達到2?5 μ m，符合電工薄膜用的要求。
[0011]
【具體實施方式】
[0012]以下所述的實施方案，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明做任何形式的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術和方法實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術和方法方案的范圍內(nèi)。
[0013]實施例1
一種電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜由上表層、芯層和下表層構成，其制備方法如下:
(1)將電工級PET在160°C的溫度下在流化床中進行干燥結晶，然后在干燥塔以150°C溫度干燥6小時得干燥原料；
(2)將(I)中干燥原料在主擠出機中加熱成熔融狀態(tài)，經(jīng)過濾得到作為芯層的主擠熔
體；
(3)將粒徑為1.2 μ m輕質(zhì)碳酸鈣和(I)干燥原料組成輕質(zhì)碳酸鈣的濃度為4900ppm的聚酯母料；
(4)將(3)中聚酯母料80%wt和(I)干燥原料20%wt置于兩臺輔助擠出機中，經(jīng)過熔融、抽真空處理后再過濾除去原料中的水份與雜質(zhì)分別得到作為上表層和下表層的輔擠熔體；
(5)將主擠熔體與兩輔擠熔體在三層模頭中于溫度為275°C進行匯合擠出；然后經(jīng)過激冷輥形靜電吸附成鑄片，其中靜電吸附電壓為7.5kV、電流為6mA、靜電絲牽引速度為10± lmm/mim、激冷棍溫度為25°C ；
(6)將鑄片放入縱向拉伸機中依次進行預熱、縱向拉伸、熱定型；所述預熱溫度為48°C、縱向拉伸溫度為101°C、熱定型溫度為20°C ；
(7 )將縱向拉伸后的薄膜放入橫向拉伸機中，依次進行預熱、橫向拉伸、熱定型，其中預熱溫度為95°C、橫向拉伸溫度為101°C、熱定型溫度為180°C ；
(8)將橫向拉伸后的薄膜進入牽引系統(tǒng)，經(jīng)展平、測厚后進行收卷，收卷后的薄膜經(jīng)過分切、包裝制成成品；制得的聚酯薄膜總厚度為2 μ m，薄膜的縱、橫向熱收縮為0.5%、相對電容率為2.9、體積電阻率為IO14 Ω.m、直流擊穿電壓為2.0kV。[0014]實施例2
一種電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜由上表層、芯層和下表層構成，其制備方法如下:
(1)將電工級PEN在170°C的溫度下在流化床中進行干燥結晶，然后在干燥塔以165°C溫度干燥4小時得干燥原料；
(2)將(I)中干燥原料在主擠出機中加熱成熔融狀態(tài)，經(jīng)過濾得到作為芯層的主擠熔
體；
(3)將粒徑為20μ m輕質(zhì)碳酸鈣和(I)干燥原料組成輕質(zhì)碳酸鈣的濃度為5100ppm的聚酯母料；
(4)將(3)中聚酯母料100%wt置于兩臺輔助擠出機中，經(jīng)過熔融、抽真空處理后再過濾除去原料中的水份與雜質(zhì)分別得到作為上表層和下表層的輔擠熔體；
(5)將主擠熔體與兩輔擠熔體在三層模頭中于溫度為280°C進行匯合擠出；然后經(jīng)過激冷輥形靜電吸附成鑄片，其中靜電吸附電壓為9.0kV、電流為6-8mA、靜電絲牽引速度為10± lmm/mim、激冷棍溫度為30°C ；
(6)將鑄片放入縱向拉伸機中依次進行預熱、縱向拉伸、熱定型；所述預熱溫度為95°C、縱向拉伸溫度為106°C、熱定型溫度為25°C ；
(7 )將縱向拉伸后的薄膜放入橫向拉伸機中，依次進行預熱、橫向拉伸、熱定型，其中預熱溫度為98°C、橫向拉伸溫度為107°C、熱定型溫度為235°C ；
(8)將橫向拉伸后的薄膜進入牽引系統(tǒng)，經(jīng)展平、測厚后進行收卷，收卷后的薄膜經(jīng)過分切、包裝制成成品；制得的聚酯薄膜總厚度為5 μ m，薄膜的縱、橫向熱收縮為1%、相對電容率為3.4、體積電阻率為IO16 Ω.m、直流擊穿電壓為2.7kV。
[0015]實施例3
一種電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜由上表層、芯層和下表層構成，其制備方法如下:
(1)將電工級PBT在165°C的溫度下在流化床中進行干燥結晶，然后在干燥塔以160°C溫度干燥5小時得干燥原料；
(2)將(I)中干燥原料在主擠出機中加熱成熔融狀態(tài)，經(jīng)過濾得到作為芯層的主擠熔
體；
(3)將粒徑為IOym輕質(zhì)碳酸鈣和(I)干燥原料組成輕質(zhì)碳酸鈣的濃度為5000ppm的聚酯母料；
(4)將(3)中聚酯母料90%wt和(I)干燥原料10%wt置于兩臺輔助擠出機中，經(jīng)過熔融、抽真空處理后再過濾除去原料中的水份與雜質(zhì)分別得到作為上表層和下表層的輔擠熔體；
(5)將主擠熔體與兩輔擠熔體在三層模頭中于溫度為275°C進行匯合擠出；然后經(jīng)過激冷輥形靜電吸附成鑄片，其中靜電吸附電壓為8.0kV、電流為7mA、靜電絲牽引速度為10± lmm/mim、激冷棍溫度為28°C ；
(6)將鑄片放入縱向拉伸機中依次進行預熱、縱向拉伸、熱定型；所述預熱溫度為60°C、縱向拉伸溫度為104°C、熱定型溫度為22°C ；
(7 )將縱向拉伸后的薄膜放入橫向拉伸機中，依次進行預熱、橫向拉伸、熱定型，其中預熱溫度為96°C、橫向拉伸溫度為105°C、熱定型溫度為200°C ；
(8)將橫向拉伸后的薄膜進入牽引系統(tǒng)，經(jīng)展平、測厚后進行收卷，收卷后的薄膜經(jīng)過分切、包裝制成成品；制得的聚酯薄膜總厚度為4μπι，薄膜的縱、橫向熱收縮為0.8%、相對電容率為3、體積電阻率為IO15 Ω.m、直流擊穿電壓為2.3kV。
【權利要求】
1.一種電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜，該聚酯薄膜由上表層、芯層和下表層構成，其中芯層的組份為聚酯，其特征在于:所述聚酯薄膜的總厚度為2飛μπι，薄膜的縱、橫向熱收縮為0.5%~?%、相對電容率為2.擴3.4、體積電阻率為1014~1016Ω.πκ直流擊穿電壓為2.0~2.7kV ； 所述上、下表層均由80~100%wt聚酯母料和O~20%wt聚酯組成； 所述聚酯母料是由輕質(zhì)碳酸鈣和聚酯組成，其中輕質(zhì)碳酸鈣的濃度為4900~5100ppm。
2.根據(jù)權利要求1所述的電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜，其特征在于:所述輕質(zhì)碳酸鈣粒徑為1.2~20 μ m。
3.根據(jù)權利要求1所述的電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜，其特征在于:所述聚酯為電工級PET、電工級PEN或電工級PBT。
4.一種制備如權利要求1-3任一項所述的電氣工業(yè)用雙向拉伸聚酯薄膜的方法，其特征在于:步驟如下: a、聚酯在160~170°C的溫度下在流化床中進行干燥結晶，然后在干燥塔以150~165 °C溫度干燥4~6小時得干燥原料； b、將上述干燥原料在主擠出機中加熱成熔融狀態(tài)，經(jīng)過濾得到作為芯層的主擠熔體； 按配比將聚酯母料和聚酯干燥原料置于兩臺輔助擠出機中，經(jīng)過熔融、抽真空處理后再過濾除去原料中的水份與雜質(zhì)分別得到作為上表層和下表層的輔擠熔體； 將主擠熔體與兩輔擠熔體在三層模頭中于溫度為275~280°C進行匯合擠出；然后經(jīng)過激冷輥形靜電吸附成鑄片，其中靜電吸附電壓為7.5~9.0kV,電流為6-8mA、靜電絲牽引速度為10±lmm/mim、激冷輥溫度為25~30°C ； C、將鑄片放入縱向拉伸機中依次進行預熱、縱向拉伸、熱定型；所述預熱溫度為48~95°C、縱向拉伸溫度為101~106°C、熱定型溫度為20~25°C ; d、將縱向拉伸后的薄膜放入橫向拉伸機中，依次進行預熱、橫向拉伸、熱定型，其中預熱溫度為95~98°C、橫向拉伸溫度為101~107°C、熱定型溫度為180~235°C ； e、將橫向拉伸后的薄膜進入牽引系統(tǒng)，經(jīng)展平、測厚后進行收卷，收卷后的薄膜經(jīng)過分切、包裝制成成品。
【文檔編號】B32B27/06GK103832029SQ201410065396
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權日:2014年2月26日
【發(fā)明者】陳鑄紅, 汪中祥 申請人:安徽國風塑業(yè)股份有限公司