一種雙向拉伸在線塗覆光學基膜及其製備方法
2023-12-03 07:32:06 2
專利名稱：一種雙向拉伸在線塗覆光學基膜及其製備方法
技術領域：
本發明屬於光學膜領域，具體涉及一種雙向拉伸在線塗覆光學基膜及其製備方法。
背景技術：
雙向拉伸聚酯薄膜具有優異的具有優異的光學性能、良好的機械性能和耐熱性能，在近年來得到廣泛應用。雙向拉伸光學聚酯薄膜由於相對於其他塑料薄膜具有良好的尺寸穩定性、耐化學性、高透明性及良好的加工性而被作為光學基膜大量應用於LCD、CRT、rop、EL等顯示裝置領域。在聚酯薄膜生產時，光滑表面使得薄膜收卷時容易粘連在一起，對之後的分切、包裝、深加工造成困難，並且會在薄膜表面形成細微的麻點、縱向條紋等缺陷，從而影響薄膜的表觀質量。為了改善聚酯薄膜的抗粘連性，在薄膜內需要加入一定量的抗粘連劑。這些抗粘連劑在薄膜表面形成微球，凸起在薄膜表面，使得薄膜與薄膜之間形成空氣層。空氣層的存在降低了薄膜與薄膜間的摩擦係數，使得薄膜收卷順暢。放卷、分切及下遊深加工更加容易。普通聚酯薄膜採用二氧化矽做為抗粘連劑。由於無機粒子易於團聚，而且聚酯與無機粒子間沒有足夠的親和性，會造成無機粒子在薄膜中分散不均勻，容易聚集形成大尺寸顆粒，而且在薄膜拉伸過程中，無機粒子與聚酯周圍會形成空隙。聚集的大尺寸顆粒以及拉伸形成的空隙會嚴重影響薄膜的光學性能，導致薄膜透光率降低、霧度變大。
發明內容
本發明的目的在於提供一種在薄膜內不使用抗粘連劑的光學基膜，並且提供利用在線塗覆製備光學基膜的方法。本發明為了到達上述目的採用的具體技術方案是:一種雙向拉伸在線塗覆光學基膜，包括三層共擠聚酯基膜和塗覆在聚酯基膜至少一個表面上的厚度在1-1Oym的塗層。所述三層共擠聚酯薄膜為A/B/A結構由共擠的兩表層(A層)和位於兩表層之間的芯層(B層)構成。表層及芯層組分為100%的聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂(PET)，其特性黏度為0.68±0.02dL/g，色度b值為_3、2，表層及芯層均不含抗粘連劑。所述三層共擠聚酯薄膜總厚度在0.10-0.20mm,表層厚度在0.010-0.025mm,其兩表層厚度相等。所述塗層採用聚氨酯類水性塗覆液，包含平均粒徑在4(T50nm的膠體二氧化矽，以及粒徑I飛u m的微米級二氧化矽。所述塗覆液製備方法如下:將聚氨酯類聚合物用水稀釋後，向其中添加納米級膠體二氧化矽及微米級二氧化矽，並添加乙二醇單丁醚、表面活性劑和固化劑，並用酸鹼調節劑調劑塗覆液的PH值7.2 8.0。
所述塗布液中各組分質量百分比如下:聚氨酯類聚合物20-35%、納米級膠體二氧化矽0.1 1%、微米級二氧化矽0.02、.5%、乙二醇單丁醚0.5-3%、表面活性劑0.01-0.2%、固化劑5-15%，少量酸鹼調和劑餘量為純水。一種雙向拉伸在線塗覆光學基膜及其製備方法，具體如下:1、將芯層及表層PET原料在12(T18(TC溫度下進行乾燥2 4h，由於聚酯在高溫下易發生水解反映，使用前須經乾燥，水含量應< 45ppm (壓差法微量水份測定)。2、將芯層PET原料送入雙螺杆出機內熔融，同時，將表層PET原料送入另一臺雙螺杆擠出機內熔融，芯層熔體和表層熔體在兩擠出機中熔融擠出，經熔體管、計量泵、過濾器至共擠模塊，通過T模頭3層口模內芯層熔體表層熔體經過三層分配器後從模頭擠出厚片，模頭溫度控制在278-282°C，厚片擠出時線速度控制在8-15m/min，用通入低於20°C溫度水的鑄片輥和冷風對厚片進行冷卻鑄片。3、將厚片進行縱向拉伸，即在薄膜運動方向，先通過60-80°C溫度的輥筒進行預熱，進行110-150°C的紅外線加熱器加熱，並在0.2m/s-l.lm/s的線速度、3.0-3.4:1的縱拉伸倍率下進行縱向拉伸，拉伸時間小於0.2s。4、經縱向拉伸後的厚片，通過塗覆機對其至少一個表面進行塗覆。5、進行橫向拉伸，即與薄膜運動垂直的方向，送入加熱箱內以100_120°C的溫度下進行預熱，時間控制在10-60s，再在110-160°C的溫度3.0-3.5:1的橫向拉伸倍率下進行橫向拉伸，時間控制在10-60S，然後在190-230°C的條件下進行熱定型處理，處理時間為10-60s，對薄膜進行鬆弛冷卻，溫度在25 160°C。6、收卷，製得製得聚酯薄膜，薄膜總厚度在0.10-0.20mm。本發明具採用上舉技術方案後具有以下有益效果:1、在聚酯薄膜中未使用抗粘連齊U，消除了使用內添加抗粘連劑帶來的薄膜透光率降低、霧度增大的問題。2、本發明利用在線塗覆方法，在薄膜表面形成抗粘連塗層，製得的薄膜具有較好的抗粘連性、爽滑性，放卷、分切及下遊深加工更加容易。3、採用水性塗覆液，利用橫拉工藝對在線塗覆層進行固化乾燥，減少了工序，節能環保。
具體實施例方式實施例1:按質量百分比:聚氨酯類聚合物30%、納米級膠體二氧化矽0.8%、微米級二氧化矽
0.4%、乙二醇單丁醚1%、表面活性劑0.03%、固化劑9.4%，少量酸鹼調和劑餘量為純水。配製成塗覆液待用。薄膜製備:1、將芯層及表層PET原料(特性粘度為0.68，色度b值為+1)在170°C溫度下進行乾燥3.5h,由於聚酯在高溫下易發生水解反映,使用前須經乾燥,水含量應< 45ppm (壓差法微量水份測定);2、將芯層PET原料送入雙螺杆出機內熔融，同時，將表層PET原料送入另一臺雙螺杆擠出機內熔融，芯層熔體和表層熔體在兩擠出機中熔融擠出，經熔體管、計量泵、過濾器至共擠模塊，通過T模頭3層口模內芯層熔體表層熔體經過三層分配器後從模頭擠出厚片，模頭溫度控制在278-282°C，厚片擠出時線速度控制在9.3m/min，用通入低於20°C溫度水的鑄片輥和冷風對厚片進行冷卻鑄片；3、將厚片進行縱向拉伸，即在薄膜運動方向，先通過60-80°C溫度的輥筒進行預熱，進行110-150°C的紅外線加熱器加熱，並在0.2m/s-l.lm/s的線速度、3.2:1的縱拉伸倍率下進行縱向拉伸，拉伸時間小於0.2s ；4、經縱向拉伸後的厚片，通過塗覆機對其至少一個表面進行塗覆；5、進行橫向拉伸，即與薄膜運動垂直的方向，送入加熱箱內以112°C的溫度下進行預熱，時間控制在10-60s，再在128°C的溫度3.5:1的橫向拉伸倍率下進行橫向拉伸，時間控制在10-60S，然後在210-230°C的條件下進行熱定型處理，處理時間為10_60s，對薄膜進行鬆弛冷卻，溫度在25 160°C ；6、收卷，製得製得聚酯薄膜，薄膜總厚度在0.188mm。實施例2:按質量百分比:聚氨酯類聚合物30%、納米級膠體二氧化矽0.80%、微米級二氧化矽0.20%、乙二醇單丁醚1%、表面活性劑0.03%、固化劑9.4%，少量酸鹼調和劑餘量為純水。配製成塗覆液待用。薄膜製備工藝同實施例1。實施例3:按質量百分比:聚氨酯類聚合物30%、納米級膠體二氧化矽1.00%、微米級二氧化矽0.10%、乙二醇單丁醚1%、表面活性劑0.03%、固化劑9.4%，少量酸鹼調和劑餘量為純水。配製成塗覆液待用。薄膜製備工藝同實施例1。性能對比:以上實施例與普通厚度是188 U m的薄膜進行對比
權利要求
1.一種雙向拉伸在線塗覆光學基膜，其特徵在於:包括三層共擠聚酯基膜和塗覆在聚酯基膜至少一個表面上的厚度為1-10 μ m的塗層；所述三層共擠聚酯薄膜為A/B/A結構由共擠的兩表層和位於兩表層之間的芯層構成；表層及芯層組分為100%的聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂，其特性黏度為0.68±0.02dL/g，色度b值為_3、2，表層及芯層均不含抗粘連劑。
2.根據權利要求1所述的一種雙向拉伸在線塗覆光學基膜，其特徵在於:所述三層共擠聚酯薄膜總厚度在0.10-0.20mm，表層厚度在0.010-0.025mm，其兩表層厚度相等。
3.根據權利要求1所述的一種雙向拉伸在線塗覆光學基膜，其特徵在於:所述塗層採用聚氨酯類水性塗覆液，包含平均粒徑在4(T50nm的膠體二氧化矽，以及粒徑f 6 μ m的微米級二氧化矽。
4.根據權利要求3所述的一種雙向拉伸在線塗覆光學基膜，其特徵在於:所述聚氨酯類水性塗覆液由如下方法製成，將聚氨酯類聚合物用水稀釋後，向其中添加納米級膠體二氧化矽及微米級二氧化矽，並添加乙二醇單丁醚、表面活性劑和固化劑，並用酸鹼調節劑調劑塗覆液的PH值為7.2^8.0 ;所獲得塗覆液中各組分質量百分比如下:聚氨酯類聚合物20-35%、納米級膠體二氧化矽0.1%、微米級二氧化矽0.02、.5%、乙二醇單丁醚0.5-3%,表面活性劑0.01-0.2%、固化劑5-15%，少量酸鹼調和劑餘量為純水。
5.一種雙向拉伸在線塗覆光學基膜的製備方法，包括如下步驟: 1)將芯層及表層PET原料在12(T18(TC溫度下進行乾燥2 4h，由於聚酯在高溫下易發生水解反映，使用前須經乾燥，水含量應< 45ppm ； 2)將芯層PET原料送入雙螺杆出機內熔融，同時，將表層PET原料送入另一臺雙螺杆擠出機內熔融，芯層熔體和表層熔體在兩擠出機中熔融擠出，經熔體管、計量泵、過濾器至共擠模塊，通過T模頭3層口模內芯層熔體表層熔體經過三層分配器後從模頭擠出厚片，模頭溫度控制在278-282°C，厚片擠出時線速度控制在8-15m/min，用通入低於20°C溫度水的鑄片輥和冷風對厚片進行冷卻鑄片； 3)將厚片進行縱向拉伸，即在薄膜運動方向，先通過60-80°C溫度的輥筒進行預熱，進行110-150°C的紅外線加熱器加熱，並在0.2m/s-l.lm/s的線速度、3.0-3.4:1的縱拉伸倍率下進行縱向拉伸，拉伸時間小於0.2s ； 4)經縱向拉伸後的厚片，通過塗覆機對其至少一個表面進行塗覆； 5)進行橫向拉伸，即與薄膜運動垂直的方向，送入加熱箱內以100-120°C的溫度下進行預熱，時間控制在10-60s，再在110-160°C的溫度3.0-3.5:1的橫向拉伸倍率下進行橫向拉伸，時間控制在10-60s，然後在190-230°C的條件下進行熱定型處理，處理時間為10_60s，對薄膜進行鬆弛冷卻，溫度在25 160°C ； 6)收卷，製得製得聚酯薄膜，薄膜總厚度在0.10-0.20mm。
全文摘要
本發明涉及一種雙向拉伸在線塗覆光學基膜及其製備方法，該光學基膜包括三層共擠雙向拉伸聚酯薄膜和塗覆在聚酯薄膜至少一個表面上的厚度在1-10μm的塗層。所述三層共擠聚酯基膜為A/B/A結構由共擠的兩表層(A層)和位於兩表層之間的芯層(B層)構成。所述塗層採用聚氨酯類水性塗覆液，其中包含粒徑在40~50nm的二氧化矽膠體,以及粒徑1~6μm的微米級二氧化矽。上述結構組成的光學基膜具有高透光率、低霧度、抗粘連性良好等特點，適合應用於光學用途的擴散膜、增亮膜、保護膜等光學膜。
文檔編號B32B27/08GK103171223SQ20131007490
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月11日 優先權日2013年3月11日
發明者茹正偉, 周涵俊 申請人:常州百佳薄膜科技有限公司