一種光學用雙向拉伸聚酯基膜及其製作方法
2023-12-03 11:14:01 2
專利名稱：一種光學用雙向拉伸聚酯基膜及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光學用雙向拉伸聚酯基膜及其製作方法，更具體地說是一種低霧度、高透明度的光學級聚酯基膜，用於光學功能薄膜如光擴散膜、增亮膜、稜鏡膜等的製造。
背景技術：
LCD、PDP顯示對光學薄膜的需求很高，要求薄膜具有很高透明度以降低能耗，同時薄膜不能有異物劃痕擦痕。通常在一張液晶顯示屏要用到71張不同功能的光學薄膜(主要包括放射膜、增亮膜、擴散膜、廣視角膜、防反射膜、離型膜和保護膜)，這些功能膜基本都是以光學用雙向拉伸聚酯薄膜為基膜經塗布特殊塗層來實現的。因此基膜的質量決定了液晶顯示的質量。現有的雙向拉伸聚酯薄膜是採用有輥式的異步拉伸方式生產的，靠拉伸輥的速比不同產生拉伸，這樣薄膜會與輥面摩擦產生細小的擦痕劃痕，若用於光學薄膜則嚴重影響顯示器的光學顯示。
發明內容
針對上述現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種光學用雙向拉伸聚酯基膜，其適合製作光學功能薄膜，如光擴散膜、增亮膜、光稜鏡膜等，用作LCD、PDP等光學顯示時，其光學性能提高，畫面亮度均勻，降低能耗，畫面顯示質量高。本發明為實現其目的所採取的技術方案為一種光學用雙向拉伸聚酯基膜，由上表層、芯層和下表層三層結構構成，其中芯層的組份為光學級聚酯，上、下表層的組份均由聚酯母料，或聚酯母料和光學級聚酯構成；該基膜霧度為(Tl. 0%，透明度> 95%。所述上、下表層組份，按重量百分比計聚酯母料為40-100%wt，光學級聚酯為 0-60%wto所述聚酯母料採用光學級PET聚酯母料。所述聚酯母料，其有效成分含有圓形SiO2微粒、聚甲基丙烯酸甲酯微粒、交聯聚苯乙烯微粒的一種或幾種，濃度為30000ppnTl00000ppm。所述上表層、下表層厚度為25 50 μ m,芯層厚度為20(Γ250 μ m。該基膜的一面或兩面進行電暈處理，或者兩面都不進行電暈處理。本發明的另一目的是提供製作光學用雙向拉伸聚酯基膜的方法，按如下步驟進
a、聚酯切片經過流化床以140 160°C的溫度乾燥4 5小時得乾燥原料；所述乾燥原料在熔融擠出機中加熱成熔融狀態，經過濾後進入進入計量擠出機，精過濾後得到無氣泡高質量熔體，作為芯層熔體。
兩臺輔助雙螺杆擠出機中將聚酯母料，或聚酯母料和聚酯切片經過熔融、抽真空處理後，過濾除去原料中的水份與雜質得到分別作為上表層和下表層的輔擠熔體；芯層熔體與輔擠熔體在三層模頭中匯合擠出，匯合擠出溫度為270 290°C ；
b、對於所述步驟a中擠出的混合熔體，經過第一、第二急冷輥兩面冷卻形成鑄片，再將鑄片冷卻到60 65°C ;
C、鑄片經過縱拉機進行縱向拉伸，經紅外線加熱後115 125°C進行採用無輥式拉伸。d、經過縱向拉伸的厚片進入橫向拉伸機，採用懸浮式熱空氣電加熱，加熱到 130 140°C進行橫向拉伸；拉伸後在橫拉機以80 120°C進行熱定型。e、經過d步驟的薄膜經修邊後進入牽引機，薄膜經牽引輥展平進行電暈處理。f、電暈處理後的薄膜進入在線分切機進行分切、卷取、製成成品。該製作方法在牽引機第一根輥子前設置有一清潔輥。上述各步驟均在潔淨車間中進行，車間潔淨度為100000級，在車間的生產設備獨立空間內，其潔淨度為10000級。本發明採用無輥式縱向拉伸工藝和懸浮式橫向拉伸工藝，薄膜在熱定型之前不與任何機械物體接觸，確保薄膜表面無細小劃痕、擦痕等。另一方面，用作光學薄膜的基膜需經過精密塗布上光學功能層，為確保光學功能層塗布均勻，塗層不脫落，薄膜表面的直徑彡5 μ m灰塵個數小於10個/m2，因此必須在潔淨車間內生產。縱向機不是普通的輥式拉伸，靠拉伸輥的速比不同進行拉伸，而是採用無輥的紅外加熱拉伸，膜面不與任何輥面接觸，膜面避免產生細微的劃痕、擦痕。由上述技術方案可知本發明採用無輥式縱向拉伸工藝和懸浮橫拉工藝，薄膜在生產中在熱定型之前不與任何機械物體接觸，確保薄膜表面無細小劃痕、擦痕等。同時在潔淨車間內生產有效控制薄膜表面的細小灰塵。本發明的基膜適合製作光學功能薄膜，如光擴散膜、增亮膜、光稜鏡膜等，用作LCD、PDP等光學顯示時，其光學性能提高，畫面亮度均勻，降低能耗，畫面顯示質量高。
具體實施例方式實施例I
上表層由聚酯母料和光學級聚酯切片構成，按重量百分比計，其中聚酯母料為 40%wt，餘量為光學級聚酯切片；下表層由聚酯母料和光學級聚酯切片構成，按重量百分比計，其中聚酯母料為40%wt，餘量為光學級聚酯切片；芯層為100%光學級聚酯切片。聚酯母料的有效成分為SiO2微粒，有效濃度為30000ppm。該薄膜按下列方法進行
a、光學級聚酯切片經過流化床以140 160°C的溫度乾燥4 5小時得乾燥原料；所述乾燥原料在熔融擠出機中加熱成熔融狀態，經過濾後進入進入計量擠出機，精過濾後得到無氣泡高質量熔體,作為芯層熔體。兩臺輔助雙螺杆擠出機中將聚酯母料，或聚酯母料和光學級聚酯切片經過熔融、 抽真空處理後，過濾除去原料中的水份與雜質得到分別作為上表層和下表層的輔擠熔體; 芯層熔體與輔擠熔體在三層模頭中匯合擠出，匯合擠出溫度為270 290°C ；b、對於所述步驟a中擠出的混合熔體，經過第一、第二急冷輥兩面冷卻形成鑄片，再將鑄片冷卻到60 65°C ;
C、鑄片經過縱拉機進行縱向拉伸，經紅外線加熱後115 125°C進行採用無輥式拉伸；
d、經過縱向拉伸的厚片進入橫向拉伸機，採用懸浮式熱空氣電加熱，加熱到130 140°C進行橫向拉伸；拉伸後在橫拉機以80 120°C進行熱定型；
e、經過d步驟的薄膜經修邊後進入牽引機，薄膜經牽引輥展平進行一面或二面電暈處理(根據實際需要也可不進行電暈處理)；
f、電暈處理後的薄膜進入在線分切機進行分切、卷取、製成成品。實施例2
上表層由聚酯母料和光學級聚酯切片構成，按重量百分比計，其中聚酯母料為 60%wt，餘量為光學級聚酯切片；下表層由聚酯母料和光學級聚酯切片構成，按重量百分比計，其中聚酯母料為60%wt，餘量為光學級聚酯切片；芯層為100%光學級聚酯切片。聚酯母料的有效成分為聚甲基丙烯酸甲酯微粒，有效濃度為50000ppm。生產方法與實施例I同。實施例3
上、下表層由100%wt聚酯母料構成；芯層為100%光學級聚酯切片。聚酯母料的有效成分為交聯聚苯乙烯微粒，有效濃度為lOOOOOppm。生產方法與實施例I同。上述實施方案，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式的限制。 凡是依據本發明的技術和方法實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾， 均仍屬於本發明的技術和方法方案的範圍內。
權利要求
1.一種光學用雙向拉伸聚酯基膜，其特徵在於該基膜為三層結構，由上表層、芯層和下表層構成，其中芯層的組份為光學級聚酯，上、下表層的組份均由聚酯母料，或聚酯母料和光學級聚酯構成；該基膜霧度為(Tl. 0%，透明度> 95%。
2.根據權利要求I所述的光學用雙向拉伸聚酯基膜，其特徵在於所述上、下表層組份，按重量百分比計聚酯母料為40-100%wt，光學級聚酯為0-60%wt。
3.根據權利要求I所述的光學用雙向拉伸聚酯基膜，其特徵在於所述聚酯母料採用光學級PET聚酯母料。
4.根據權利要求3所述的光學用雙向拉伸聚酯基膜，其特徵在於所述聚酯母料，其有效成分含有圓形SiO2微粒、聚甲基丙烯酸甲酯微粒、交聯聚苯乙烯微粒的一種或幾種，濃度為 30000ppm 100000ppm。
5.根據權利要求I所述的光學用雙向拉伸聚酯基膜，其特徵在於所述上表層、下表層厚度為25 50 μ m,芯層厚度為200 250 μ m。
6.根據權利要求I所述的光學用雙向拉伸聚酯基膜，其特徵在於該基膜的一面或兩面進行電暈處理，或者兩面都不進行電暈處理。
7.製作權利要求1-6任一項所述的光學用雙向拉伸聚酯基膜的方法，其特徵在於包括如下步驟a、光學級聚酯經過流化床以140 160°C的溫度乾燥4 5小時得乾燥原料；所述乾燥原料在熔融擠出機中加熱成熔融狀態，經過濾後進入計量擠出機，精過濾後得到無氣泡高質量熔體，作為芯層熔體；兩臺輔助雙螺杆擠出機將聚酯母料，或聚酯母料和光學級聚酯切片經過熔融、抽真空處理後，過濾除去原料中的水份與雜質得到分別作為上表層和下表層的輔擠熔體；芯層熔體與輔擠熔體在三層模頭中匯合擠出混合熔體，匯合擠出溫度為 270 290。。；b、將步驟a中所得的混合熔體經過急冷輥兩面冷卻形成鑄片，將鑄片冷卻到60 65 0C ；C、無棍紅外加熱拉伸,鑄片經紅外線加熱至115 125°C,進行無棍式拉伸；d、經過縱向拉伸的厚片進入橫向拉伸機，採用懸浮式熱空氣電加熱，加熱到130 140°C進行橫向拉伸成薄膜，並在橫拉機上以80 120°C進行熱定型；e、將步驟d中所得的薄膜經修邊後進入牽引機，薄膜經牽引輥冷卻展平；f、冷卻展平後的薄膜進入在線分切機進行分切、卷取、製成成品。
8.根據權利要求7所述的光學用雙向拉伸聚酯基膜的製作方法，其特徵在於步驟e 中所述薄膜經牽引輥冷卻展平並進行電暈處理。
9.根據權利要求7所述的光學用雙向拉伸聚酯基膜的製作方法，其特徵在於步驟e 中在牽引機的第一根輥子前設置一清潔輥。
10.根據權利要求7所述的光學用雙向拉伸聚酯基膜的製作方法，其特徵在於該方法中各步驟均在潔淨車間中進行，車間潔淨度為100000級，在車間的生產設備獨立空間內， 其潔淨度為10000級。
全文摘要
本發明公開了一種光學用雙向拉伸聚酯基膜及其製作方法，該基膜是以聚酯為主要成分的雙向拉伸聚酯薄膜，由上表層、芯層和下表層構成，其霧度為0~1.0%，高透明度≥95%，薄膜不含任何氣泡、魚眼，表面無劃痕、擦痕、異物。這樣的雙向拉伸聚酯薄膜，其高透明性、低霧度、光學均勻度等光學性能優異，且易於塗布。本發明的基膜適合製作光學功能薄膜，如光擴散膜、增亮膜、稜鏡膜等，用作LCD、PDP等光學顯示時，其光學性能提高，畫面亮度均勻，降低能耗，畫面顯示質量提高。
文檔編號B29C47/04GK102582190SQ201210063359
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月12日 優先權日2012年3月12日
發明者孫善衛, 李永荃, 汪中祥, 胡愛華, 陳鑄紅 申請人:安徽國風塑業股份有限公司