[发明专利]耐水解性聚酯膜

说明书

本发明涉及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(PET薄膜)，其呈现(表现出，exhibit)改善的耐水解性，以及涉及生产其的方法。

聚酯膜的有利机械性能、尺寸稳定性和光学性能是众所周知的。然而，聚酯膜容易发生水解降解，这导致该聚合物的本征粘度(固有粘度，intrinsic viscosity或IV)降低，以及该膜的上述期望性能中的一种或多种(尤其是机械性能)随之而来的劣化。当在潮湿条件和/或高温下和/或在外部应用如在光伏(PV)电池中使用该膜时，较差的耐水解性尤其是一个问题。

为了改善聚酯膜的耐水解性(水解稳定性，hydrolysis resistance)，已知的是，将水解稳定剂加入到膜中。例如，尤其是，在US-5885709和EP-0838500中提出了在聚酯组合物中添加碳二亚胺作为封端剂(end-capping agent)，但这样的添加剂具有排放有害气态副产物的倾向。US-2003/0219614-A1报道了，使用聚合的碳二亚胺作为水解稳定剂可降低气体逸出(气体发生，gas evolution)的倾向。US-2002/0065346-A1教导了选自酚类化合物、噁唑啉和/或单体的或聚合的碳二亚胺的水解稳定剂，可选地联合有机亚磷酸酯(盐)。GB-1048068教导了使用有机羧酸的铜盐作为水解稳定剂。US-3657191和US-3869427教导了通过与碳酸乙二酯或单官能缩水甘油醚反应来改性聚酯的末端基。在EP-0292251-A中也披露了通过使用含末端环氧基团的化合物来使耐水解性聚酯稳定。在EP-1209200中，报道了在催化剂(其促进缩水甘油基和羧基之间的反应)存在下，缩水甘油酯和缩水甘油醚的组合改善聚酯的耐水解性，尽管该披露内容是针对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，其比PET显著更快地结晶，以及它在注塑成型材料的制造中的应用。US-6498212披露了这样的聚酯，其中通过使用聚合物封端剂而改善了水解稳定性，上述聚合物封端剂选自环氧乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、环氧苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和氨基聚乙烯共聚物。在CA-2514589-A、US-4540729、US-5589126、US-7229697、US-7241507、US-2005/0137299-A1、US-2007/0238816-A1和US-2007/0237972-A1中披露了使用环氧化脂肪酸烷基酯(如环氧化硬脂酸2-乙基-己酯)和/或环氧化脂肪酸甘油酯(如环氧化豆油或亚麻子油)作为聚酯组合物中的水解稳定剂。如在EP-0738749-A中所披露的，用于改善聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的水解稳定性的其它方法包括同时控制参数，如本征粘度、二乙二醇含量和结晶度。在EP-0620245-A中报道了，本征粘度和结晶度的控制、联合抗氧化剂的存在，用来对于在电动机和电容器中用作绝缘材料的聚酯膜，改善高温(180℃)老化特性同时没有损害面内分层性能。US-4115350和US-4130541教导了，聚酯与单羧酸、酰胺和硫代酸的环氧化烷基酯的反应产物可以改善在由其制备的纤维和软线(线绳，cord)中的聚酯的热稳定性。US-3372143教导了，聚酯与环氧化烷氧基醚或芳氧基醚的反应产物可以改善由其制备的纤维的可染色性。

与水解稳定剂加入聚酯膜中相关的问题之一是，虽然增加添加剂的浓度可以改善耐水解性，但是这样做的代价是聚酯膜的熔点降低和机械性能。机械性能降低的后果之一是，膜状聚酯的可加工性变差，以及在制造和后续加工过程中发生膜状料(film web)的破裂。

与在现有聚酯膜中使用基于环氧化脂肪酸(尤其是环氧化脂肪酸甘油酯)的水解稳定剂相关的另一个问题在于，这样的添加剂在膜制造和加工过程中具有发生分解的倾向，并释放丙烯醛，一种高毒性、易燃和恶臭的物质。