一種光學用聚酯離型膜的製作方法

2023-12-03 05:53:21

專利名稱：一種光學用聚酯離型膜的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種薄膜材料技術，特別涉及一種光學用聚酯離型膜。
背景技術：
聚酯離型膜現已被廣泛應用於包裝、印刷、絲印、移印、銘板、薄膜開關、柔性線路、絕緣製品、線路板、雷射防偽、貼合、電子、密封材料用膜、反光材料、防水材料、醫藥(膏藥用紙)、衛生用紙、膠粘製品、模切衝型加工等行業領域。光學用聚酯離型膜因其優異的特性而被用於平板顯示器用的偏光板、偏光板保護膜、有機EL等各種顯示器的構成部件。隨著平板顯示器的大尺寸化，對平板顯示器用的偏 光板、偏光板保護膜、有機EL等構成部件的表觀質量要求越來越高，由於現有離型膜產品普遍存在霧度值、透光率低的缺點，很難發現偏光板等產品表面存在的瑕疵，影響了平板顯示器的質量。就生產方式而言，現有的離型膜產品通常採用離線塗布方式進行生產，即先製備基材，然後在基材的表面塗布離型層，這種製備方法存在如下缺陷(1)工藝複雜，導致產品成本上升；(2)塗布液中使用大量有機溶劑，容易汙染環境和影響人身健康；(3)塗布精度低，塗層的厚度均勻度差，離型膜產品彩虹紋較為嚴重，影響產品的使用範圍。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的上述問題，提供一種光學用聚酯離型膜。為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案
一種光學用聚酯離型膜，所述離型膜經雙向拉伸得到，並按如下方法操作將聚酯切片熔融擠出到鑄片輥上，冷卻得到聚酯厚片；聚酯厚片經縱向拉伸後，在其至少一個表面在線塗布固體質量含量為5% 10%的水性有機矽彈性體塗料；預熱後再橫向拉伸，經熱定型，收卷，得到光學用聚酯離型膜。上述光學用聚酯離型膜，所述有機矽彈性體選自二甲基矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、乙烯基端基有機矽聚合物、乙烯基乙酸鹽的乙烯基醇聚合物中的一種或幾種。上述光學用聚酯離型膜，所述水性有機矽彈性體塗料的塗層厚度為O. 05 LOym,優選 O. 06 O. 50 μ m。上述光學用聚酯離型膜，所述離型膜的霧度值小於3%，透光率90%以上。與現有技術相比，本發明通過雙向拉伸和在線塗布，簡化了生產工藝，提高生產效率，降低了生產成本；提高了塗布精度，保證了塗層的塗布平整度，減少了彩虹紋現象；採用水性有機矽彈性體塗布液，減少了環境汙染，降低了產品的霧度，提高了產品的透光率，同時保證了產品的剝離力和殘餘附著率滿足使用要求；避免了離線塗布工藝對產品造成的二次汙染。
具體實施方式
本發明所述聚酯切片主要為二元酸和二元醇的聚合物做成的聚酯切片，其中二元酸主要是芳香族二酸，如對苯二甲酸(TPA)、間苯二甲酸(IPA)、2，6-萘二甲酸等，優選對苯二甲酸；二元醇主要是乙二醇(EG)、二甘醇(DEG)等，優選乙二醇。適合本發明的聚酯切片為特性粘度為O. 60dL/g O. 70dL/g的聚對苯二甲酸與乙二醇的縮聚物。在進行雙向拉伸之前需要對聚酯切片進行預結晶和乾燥處理，提高聚合物的軟化點，避免其在乾燥和熔融擠出過程中樹脂粒子互相粘連、結塊，防止含有酯基的聚合物在熔融擠出過程中發生水解降解和產生氣泡。一般情況下，預結晶和乾燥溫度在160 180°C左右，結晶時間10 20 分鐘，乾燥時間4 6小時。
經過結晶和乾燥處理的聚酯切片進入雙螺杆擠出機進行加熱熔融擠出到鑄片輥上，冷卻得到聚酯厚片，擠出機溫度為210°C _280°C，鑄片冷至60°C以下。
將來自鑄片輥上的聚酯厚片在加熱狀態下進行3. O 3. 8倍數的縱向拉伸。然後使用凹版輥塗、條縫塗、氣動刮塗、浸塗等任何一種塗布方式，在縱向拉伸後聚酯厚片的表面在線塗布(In-line coating)固體質量含量為5% 10%的水性有機娃彈性體塗料,塗料的塗層厚度控制在O. 05 1. O μ m,最後控制在O. 06 O. 50 μ m。有機娃化合物指氧、硫、 氮等至少有一個有機基是直接與矽原子相連的化合物，以矽氧鍵(-S1-O-S1-)為骨架組成的聚矽氧烷，是有機矽化合物中為數最多應用最廣的一類，S1-O鍵長較長、S1-O-Si鍵鍵角大、S1-O鍵是具有50%離子鍵特徵的共價鍵、Si原子上充足的甲基將高能量的聚矽氧烷主鏈屏蔽起來，機矽獨特的結構兼備了無機材料與有機材料的性能，具有耐高低溫、 耐氧化穩定性、耐候性、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優異特性。本發明選自二甲基矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、乙烯基端基有機矽聚合物、乙烯基乙酸鹽的乙烯基醇聚合物中的一種或幾種，如美國道康寧公司生產的乳液型乙烯基端基有機矽聚合物DOW 7935,DOff 7950,7D0W 7980等；竹本油脂株式會社生產的水性有機矽彈性體乳液XC 107,XC 109等。根據生產車速和線速比對水性有機矽彈性體塗料的固體含量進行調整，本發明將水性有機矽彈性體塗料的固體含量控制在5% 10%範圍內，因為當固含量低於5%時會造成塗層太薄離型力達不到設計值，當固體含量高於10%時會造成塗布表面流平性不好、表觀性能變差，彩虹紋現象嚴重。
對在線塗布後厚膜再進行3. O 4. O倍數的橫向拉伸，然後在190°C 210°C進行熱定型，牽引收卷，得到光學用聚酯離型膜。
以下用具體實施例詳細說明本發明，但以下實施例並非用來限定本發明的專利保護範圍。
實施例1取水性有機矽彈性體乳液DC 7935 (DOW CORNING) 18份；交聯劑DC 7975 (DOW CORNING) 2份；去離子水110份；上述材料利用高剪切乳化機分散均勻，得到固含量為5% 的水性有機矽彈性體塗料。
聚對苯二甲酸乙二醇酯切片預結晶和乾燥溫度在160 180°C左右，結晶時間 10 20min,乾燥時間4 6 h。乾燥後的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片，預結晶度達35% 42% ;含溼量W(H2O) <30ppm。經過結晶和乾燥處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片進入雙螺杆擠出機進行加熱熔融塑化，擠出機溫度為210°C-280°C。直接決定鑄片的外形和厚度的均勻性是流延鑄片的關鍵，模頭溫度控制在260°C 280°C，鑄片輥內通25°C 30°C左右的冷卻水，以保證鑄片冷至60°C以下，要求急冷輥轉速均勻而穩定表面溫度要均勻，熔體在鑄片輥上冷卻成聚酯基膜厚片；將來自鑄片機的聚酯基膜厚片在加熱狀態下通過慢拉輥與快拉輥之間的速度差進行3. O 3. 8倍數的縱向拉伸(MDO);將縱向拉伸聚酯基膜厚片使用凹版輥在線塗布，至少在一個表面塗布上述配製而成的塗料；將縱向拉伸塗布後的膜片預熱後，橫向拉伸4. O倍，再熱定型，熱定型溫度190°C -210°C，然後收卷，得到離型塗層厚度為O. 06 μ m的光學用離型膜，測其性能(見表I)。實施例2
取水性有機矽彈性體乳液DC 7950 (DOW CORNING) 27份；交聯劑DC 7975 (DOWCORNING) 3份；去離子水116份；上述材料利用高剪切乳化機分散均勻，得到固含量為8%
的水性有機矽彈性體塗料。聚對苯二甲酸乙二醇酯切片預結晶和乾燥溫度在160 180°C左右，結晶時間10 20min,乾燥時間4 6 h。乾燥後的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片，預結晶度達35% 42% ;含溼量W(H2O) <30ppm。經過結晶和乾燥處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片進入雙螺杆擠出機進行加熱熔融塑化，擠出機溫度為210°C-280°C。直接決定鑄片的外形和厚度的均勻性是流延鑄片的關鍵，模頭溫度控制在260°C 280°C，鑄片輥內通25°C 30°C左右的冷卻水，以保證鑄片冷至60°C以下，要求急冷輥轉速均勻而穩定表面溫度要均勻，熔體在鑄片輥上冷卻成聚酯基膜厚片；將來自鑄片機的聚酯基膜厚片在加熱狀態下通過慢拉輥與快拉輥之間的速度差進行3. O 3. 8倍數的縱向拉伸(MD0);將縱向拉伸聚酯基膜厚片使用凹版輥在線塗布，至少在一個表面塗布上述配製而成的塗料；將縱向拉伸塗布後的膜片預熱後，橫向拉伸4. O倍，再熱定型，熱定型溫度190°C -210°C，然後收卷，得到離型塗層的厚度為Ι.Ομπι的光學用離型膜。測其性能(見表I)。實施例3
取水性有機矽彈性體乳液DC 7980 (DOW CORNING) 36份；交聯劑DC 7975 (DOWCORNING) 4份；去離子水116份；上述材料利用高剪切乳化機分散均勻，固含量為10%的水性有機矽彈性體塗料。聚對苯二甲酸乙二醇酯切片預結晶和乾燥溫度在160 180°C左右，結晶時間10 20min,乾燥時間4 6 h。乾燥後的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片，預結晶度達35% 42% ;含溼量W(H2O) <30ppm。經過結晶和乾燥處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片進入雙螺杆擠出機進行加熱熔融塑化，擠出機溫度為210°C-280°C。直接決定鑄片的外形和厚度的均勻性是流延鑄片的關鍵，模頭溫度控制在260°C 280°C，鑄片輥內通25°C 30°C左右的冷卻水，以保證鑄片冷至60°C以下，要求急冷輥轉速均勻而穩定表面溫度要均勻，熔體在鑄片輥上冷卻成聚酯基膜厚片；將來自鑄片機的聚酯基膜厚片在加熱狀態下通過慢拉輥與快拉輥之間的速度差進行3. O 3. 8倍數的縱向拉伸(MD0);將縱向拉伸聚酯基膜厚片使用凹版輥在線塗布，至少在一個表面塗布上述配製而成的塗料；將縱向拉伸塗布後的膜片預熱後，橫向拉伸4. O倍，再熱定型，熱定型溫度190°C -210°C，然後收卷，得到離型塗層的厚度為0.20 μ m的光學用離型膜。測其性能(見表I)。實施例4
取水性有機矽彈性體乳液XC 107 (竹本油脂株式會社)27份；交聯劑WS-500 (長瀨化學)3份；去離子水50份；上述材料利用高剪切乳化機分散均勻，固含量為7%的水性有機矽彈性體塗料。
聚對苯二甲酸乙二醇酯切片預結晶和乾燥溫度在160 180°C左右，結晶時間 10 20min,乾燥時間4 6 h。乾燥後的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片，預結晶度達35% 42% ;含溼量W(H2O) <30ppm。經過結晶和乾燥處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片進入雙螺杆擠出機進行加熱熔融塑化，擠出機溫度為210°C-280°C。直接決定鑄片的外形和厚度的均勻性是流延鑄片的關鍵，模頭溫度控制在260°C 280°C，鑄片輥內通25°C 30°C左右的冷卻水，以保證鑄片冷至60°C以下，要求急冷輥轉速均勻而穩定表面溫度要均勻，熔體在鑄片輥上冷卻成聚酯基膜厚片；將來自鑄片機的聚酯基膜厚片在加熱狀態下通過慢拉輥與快拉輥之間的速度差進行3. O 3. 8倍數的縱向拉伸(MD0);將縱向拉伸聚酯基膜厚片使用凹版輥在線塗布，至少在一個表面塗布上述配製而成的塗料；將縱向拉伸塗布後的膜片預熱後，橫向拉伸4. O倍，再熱定型，熱定型溫度190°C-210°C，然後收卷，得到離型塗層的厚度為O. 052 μ m的光學用離型膜。測其性能(見表I)。·
實施例5取水性有機矽彈性體乳液XC 109 (竹本油脂株式會社)45份；交聯劑WS-500 (長瀨化學)5份；去離子水50份；上述材料利用高剪切乳化機分散均勻，固含量為10%的水性有機矽彈性體塗料。
聚對苯二甲酸乙二醇酯切片預結晶和乾燥溫度在160 180°C左右，結晶時間 10 20min,乾燥時間4 6 h。乾燥後的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片，預結晶度達35% 42% ;含溼量W(H2O) <30ppm。經過結晶和乾燥處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片進入雙螺杆擠出機進行加熱熔融塑化，擠出機溫度為210°C-280°C。直接決定鑄片的外形和厚度的均勻性是流延鑄片的關鍵，模頭溫度控制在260°C 280°C，鑄片輥內通25°C 30°C左右的冷卻水，以保證鑄片冷至60°C以下，要求急冷輥轉速均勻而穩定表面溫度要均勻，熔體在鑄片輥上冷卻成聚酯基膜厚片；將來自鑄片機的聚酯基膜厚片在加熱狀態下通過慢拉輥與快拉輥之間的速度差進行3. O 3. 8倍數的縱向拉伸(MD0);將縱向拉伸聚酯基膜厚片使用凹版輥在線塗布，至少在一個表面塗布上述配製而成的塗料；將縱向拉伸塗布後的膜片預熱後，橫向拉伸4. O倍，再熱定型，熱定型溫度190°C -210°C，然後收卷，得到離型塗層的厚度為0.5μπι的光學用離型膜。測其性能(見表I)。
比較例I取溶劑型矽酮KS-3601 (信越化學株式會社)67份，KNS-3002 (信越化學株式會社)10 份，HMS-991 (Gelest公司)2. 4份，含鉬催化劑cat PL-50T (信越化學株式會社)I份，用甲苯、丁酮、異辛烷混合溶劑稀釋固含量為2%的塗布液，在38 μ m雙向拉伸的聚酯薄膜(世韓東麗XG533)上，以使塗布量(乾燥後)為O.1Oym0得到厚度為38um的聚酯離型膜，測其性能(見表I)。
比較例2取溶劑型矽酮KS-3601 (信越化學株式會社)70份，KNS-3002 (信越化學株式會社)7. 5 份，反應型剝離調節劑KS-3800 (信越化學株式會社)5份，含鉬催化劑cat PL_50T(信越化學株式會社)I份，用甲苯、丁酮、異辛烷混合溶劑稀釋固含量為2%的塗布液，在38 μ m雙向拉伸的聚酯薄膜(世韓東麗XG533)上，以使塗布量(乾燥後)為O. 10 μ m。得到厚度為38um的聚酯離型膜，測其性能(見表I)。
表1:各實施例的性能數據表。
權利要求
1.一種光學用聚酯離型膜，其特徵在於，所述離型膜經雙向拉伸而得到，並按如下方法操作將聚酯切片熔融擠出到鑄片輥上，冷卻得到聚酯厚片；聚酯厚片經縱向拉伸後，在其至少一個表面在線塗布固體質量含量為5% 10%的水性有機矽彈性體塗料；預熱後再橫向拉伸，經熱定型，收卷，得到光學用聚酯離型膜。
2.根據權利要求1所述光學用聚酯離型膜，其特徵在於，所述有機矽彈性體選自二甲基矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、乙烯基端基有機矽聚合物、乙烯基乙酸鹽的乙烯基醇聚合物中的一種或幾種。
3.根據權利要求2所述光學用聚酯離型膜，其特徵在於，所述水性有機矽彈性體塗料的塗層厚度為O. 05 1.0 μ m。
4.根據權利要求3所述光學用聚酯離型膜，其特徵在於，所述水性有機矽彈性體塗料的塗層厚度優選為O. 06 O. 50 μ m。
5.根據權利要求4所述光學用聚酯離型膜，其特徵在於，所述離型膜的霧度值小於3%， 透光率90%以上,所述離型膜的剝離力為4 10 g/inch，殘餘附著率大於95%。
全文摘要
一種光學用聚酯離型膜，所述離型膜經雙向拉伸而得到，並按如下方法操作將聚酯切片熔融擠出到鑄片輥上，冷卻得到聚酯厚片；聚酯厚片經縱向拉伸後，在其至少一個表面在線塗布固體質量含量為5%～10%的水性有機矽彈性體塗料；預熱後再橫向拉伸，經熱定型，收卷，得到光學用聚酯離型膜。本發明離型膜的塗層平整度高，幹涉彩虹紋低，霧度低，透光率高，可廣泛用於平板顯示器用的偏光板、偏光板保護膜、有機EL等各種顯示器的構成部件。
文檔編號B29L7/00GK102990936SQ201210430108
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月1日 優先權日2012年11月1日
發明者李超, 熊躍斌, 張銳, 孫月, 姚燁 申請人:合肥樂凱科技產業有限公司, 保定樂凱薄膜有限責任公司, 天津樂凱薄膜有限公司