專利名稱：一種雙向拉伸在線涂覆光學(xué)基膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)膜領(lǐng)域，具體涉及一種雙向拉伸在線涂覆光學(xué)基膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
雙向拉伸聚酯薄膜具有優(yōu)異的具有優(yōu)異的光學(xué)性能、良好的機(jī)械性能和耐熱性能，在近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用。雙向拉伸光學(xué)聚酯薄膜由于相對(duì)于其他塑料薄膜具有良好的尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)性、高透明性及良好的加工性而被作為光學(xué)基膜大量應(yīng)用于LCD、CRT、rop、EL等顯示裝置領(lǐng)域。在聚酯薄膜生產(chǎn)時(shí)，光滑表面使得薄膜收卷時(shí)容易粘連在一起，對(duì)之后的分切、包裝、深加工造成困難，并且會(huì)在薄膜表面形成細(xì)微的麻點(diǎn)、縱向條紋等缺陷，從而影響薄膜的表觀質(zhì)量。為了改善聚酯薄膜的抗粘連性，在薄膜內(nèi)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?？諝鈱拥拇嬖诮档土吮∧づc薄膜間的摩擦系數(shù)，使得薄膜收卷順暢。放卷、分切及下游深加工更加容易。普通聚酯薄膜采用二氧化硅做為抗粘連劑。由于無(wú)機(jī)粒子易于團(tuán)聚，而且聚酯與無(wú)機(jī)粒子間沒(méi)有足夠的親和性，會(huì)造成無(wú)機(jī)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(guò)程中，無(wú)機(jī)粒子與聚酯周圍會(huì)形成空隙。聚集的大尺寸顆粒以及拉伸形成的空隙會(huì)嚴(yán)重影響薄膜的光學(xué)性能，導(dǎo)致薄膜透光率降低、霧度變大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在薄膜內(nèi)不使用抗粘連劑的光學(xué)基膜，并且提供利用在線涂覆制備光學(xué)基膜的方法。本發(fā)明為了到達(dá)上述目的采用的具體技術(shù)方案是:一種雙向拉伸在線涂覆光學(xué)基膜，包括三層共擠聚酯基膜和涂覆在聚酯基膜至少一個(gè)表面上的厚度在1-1Oym的涂層。所述三層共擠聚酯薄膜為A/B/A結(jié)構(gòu)由共擠的兩表層(A層)和位于兩表層之間的芯層(B層)構(gòu)成。表層及芯層組分為100%的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹(shù)脂(PET)，其特性黏度為0.68±0.02dL/g，色度b值為_(kāi)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。所述涂層采用聚氨酯類水性涂覆液，包含平均粒徑在4(T50nm的膠體二氧化硅，以及粒徑I飛u m的微米級(jí)二氧化硅。所述涂覆液制備方法如下:將聚氨酯類聚合物用水稀釋后，向其中添加納米級(jí)膠體二氧化硅及微米級(jí)二氧化硅，并添加乙二醇單丁醚、表面活性劑和固化劑，并用酸堿調(diào)節(jié)劑調(diào)劑涂覆液的PH值7.2 8.0。
所述涂布液中各組分質(zhì)量百分比如下:聚氨酯類聚合物20-35%、納米級(jí)膠體二氧化硅0.1 1%、微米級(jí)二氧化硅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%，少量酸堿調(diào)和劑余量為純水。一種雙向拉伸在線涂覆光學(xué)基膜及其制備方法，具體如下:1、將芯層及表層PET原料在12(T18(TC溫度下進(jìn)行干燥2 4h，由于聚酯在高溫下易發(fā)生水解反映，使用前須經(jīng)干燥，水含量應(yīng)< 45ppm (壓差法微量水份測(cè)定)。2、將芯層PET原料送入雙螺桿出機(jī)內(nèi)熔融，同時(shí)，將表層PET原料送入另一臺(tái)雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)熔融，芯層熔體和表層熔體在兩擠出機(jī)中熔融擠出，經(jīng)熔體管、計(jì)量泵、過(guò)濾器至共擠模塊，通過(guò)T模頭3層口模內(nèi)芯層熔體表層熔體經(jīng)過(guò)三層分配器后從模頭擠出厚片，模頭溫度控制在278-282°C，厚片擠出時(shí)線速度控制在8-15m/min，用通入低于20°C溫度水的鑄片輥和冷風(fēng)對(duì)厚片進(jìn)行冷卻鑄片。3、將厚片進(jìn)行縱向拉伸，即在薄膜運(yùn)動(dòng)方向，先通過(guò)60-80°C溫度的輥筒進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)行110-150°C的紅外線加熱器加熱，并在0.2m/s-l.lm/s的線速度、3.0-3.4:1的縱拉伸倍率下進(jìn)行縱向拉伸，拉伸時(shí)間小于0.2s。4、經(jīng)縱向拉伸后的厚片，通過(guò)涂覆機(jī)對(duì)其至少一個(gè)表面進(jìn)行涂覆。5、進(jìn)行橫向拉伸，即與薄膜運(yùn)動(dòng)垂直的方向，送入加熱箱內(nèi)以100_120°C的溫度下進(jìn)行預(yù)熱，時(shí)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(jìn)行橫向拉伸，時(shí)間控制在10-60S，然后在190-230°C的條件下進(jìn)行熱定型處理，處理時(shí)間為10-60s，對(duì)薄膜進(jìn)行松弛冷卻，溫度在25 160°C。6、收卷，制得制得聚酯薄膜，薄膜總厚度在0.10-0.20mm。本發(fā)明具采用上舉技術(shù)方案后具有以下有益效果:1、在聚酯薄膜中未使用抗粘連齊U，消除了使用內(nèi)添加抗粘連劑帶來(lái)的薄膜透光率降低、霧度增大的問(wèn)題。2、本發(fā)明利用在線涂覆方法，在薄膜表面形成抗粘連涂層，制得的薄膜具有較好的抗粘連性、爽滑性，放卷、分切及下游深加工更加容易。3、采用水性涂覆液，利用橫拉工藝對(duì)在線涂覆層進(jìn)行固化干燥，減少了工序，節(jié)能環(huán)保。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:按質(zhì)量百分比:聚氨酯類聚合物30%、納米級(jí)膠體二氧化硅0.8%、微米級(jí)二氧化硅
0.4%、乙二醇單丁醚1%、表面活性劑0.03%、固化劑9.4%，少量酸堿調(diào)和劑余量為純水。配制成涂覆液待用。薄膜制備: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(jìn)行干燥3.5h,由于聚酯在高溫下易發(fā)生水解反映,使用前須經(jīng)干燥,水含量應(yīng)< 45ppm (壓差法微量水份測(cè)定);2、將芯層PET原料送入雙螺桿出機(jī)內(nèi)熔融，同時(shí)，將表層PET原料送入另一臺(tái)雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)熔融，芯層熔體和表層熔體在兩擠出機(jī)中熔融擠出，經(jīng)熔體管、計(jì)量泵、過(guò)濾器至共擠模塊，通過(guò)T模頭3層口模內(nèi)芯層熔體表層熔體經(jīng)過(guò)三層分配器后從模頭擠出厚片，模頭溫度控制在278-282°C，厚片擠出時(shí)線速度控制在9.3m/min，用通入低于20°C溫度水的鑄片輥和冷風(fēng)對(duì)厚片進(jìn)行冷卻鑄片；3、將厚片進(jìn)行縱向拉伸，即在薄膜運(yùn)動(dòng)方向，先通過(guò)60-80°C溫度的輥筒進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)行110-150°C的紅外線加熱器加熱，并在0.2m/s-l.lm/s的線速度、3.2:1的縱拉伸倍率下進(jìn)行縱向拉伸，拉伸時(shí)間小于0.2s ；4、經(jīng)縱向拉伸后的厚片，通過(guò)涂覆機(jī)對(duì)其至少一個(gè)表面進(jìn)行涂覆；5、進(jìn)行橫向拉伸，即與薄膜運(yùn)動(dòng)垂直的方向，送入加熱箱內(nèi)以112°C的溫度下進(jìn)行預(yù)熱，時(shí)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(jìn)行橫向拉伸，時(shí)間控制在10-60S，然后在210-230°C的條件下進(jìn)行熱定型處理，處理時(shí)間為10_60s，對(duì)薄膜進(jìn)行松弛冷卻，溫度在25 160°C ；6、收卷，制得制得聚酯薄膜，薄膜總厚度在0.188mm。實(shí)施例2:按質(zhì)量百分比:聚氨酯類聚合物30%、納米級(jí)膠體二氧化硅0.80%、微米級(jí)二氧化硅0.20%、乙二醇單丁醚1%、表面活性劑0.03%、固化劑9.4%，少量酸堿調(diào)和劑余量為純水。配制成涂覆液待用。薄膜制備工藝同實(shí)施例1。實(shí)施例3:按質(zhì)量百分比:聚氨酯類聚合物30%、納米級(jí)膠體二氧化硅1.00%、微米級(jí)二氧化硅0.10%、乙二醇單丁醚1%、表面活性劑0.03%、固化劑9.4%，少量酸堿調(diào)和劑余量為純水。配制成涂覆液待用。薄膜制備工藝同實(shí)施例1。性能對(duì)比:以上實(shí)施例與普通厚度是188 U m的薄膜進(jìn)行對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種雙向拉伸在線涂覆光學(xué)基膜，其特征在于:包括三層共擠聚酯基膜和涂覆在聚酯基膜至少一個(gè)表面上的厚度為1-10 μ m的涂層；所述三層共擠聚酯薄膜為A/B/A結(jié)構(gòu)由共擠的兩表層和位于兩表層之間的芯層構(gòu)成；表層及芯層組分為100%的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹(shù)脂，其特性黏度為0.68±0.02dL/g，色度b值為_(kāi)3、2，表層及芯層均不含抗粘連劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向拉伸在線涂覆光學(xué)基膜，其特征在于: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(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向拉伸在線涂覆光學(xué)基膜，其特征在于:所述涂層采用聚氨酯類水性涂覆液，包含平均粒徑在4(T50nm的膠體二氧化硅，以及粒徑f 6 μ m的微米級(jí)二氧化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙向拉伸在線涂覆光學(xué)基膜，其特征在于:所述聚氨酯類水性涂覆液由如下方法制成，將聚氨酯類聚合物用水稀釋后，向其中添加納米級(jí)膠體二氧化硅及微米級(jí)二氧化硅，并添加乙二醇單丁醚、表面活性劑和固化劑，并用酸堿調(diào)節(jié)劑調(diào)劑涂覆液的PH值為7.2^8.0 ;所獲得涂覆液中各組分質(zhì)量百分比如下:聚氨酯類聚合物20-35%、納米級(jí)膠體二氧化硅0.1%、微米級(jí)二氧化硅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%，少量酸堿調(diào)和劑余量為純水。
5.一種雙向拉伸在線涂覆光學(xué)基膜的制備方法，包括如下步驟: 1)將芯層及表層PET原料在12(T18(TC溫度下進(jìn)行干燥2 4h，由于聚酯在高溫下易發(fā)生水解反映，使用前須經(jīng)干燥，水含量應(yīng)< 45ppm ； 2)將芯層PET原料送入雙螺桿出機(jī)內(nèi)熔融，同時(shí)，將表層PET原料送入另一臺(tái)雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)熔融，芯層熔體和表層熔體在兩擠出機(jī)中熔融擠出，經(jīng)熔體管、計(jì)量泵、過(guò)濾器至共擠模塊，通過(guò)T模頭3層口模內(nèi)芯層熔體表層熔體經(jīng)過(guò)三層分配器后從模頭擠出厚片，模頭溫度控制在278-282°C，厚片擠出時(shí)線速度控制在8-15m/min，用通入低于20°C溫度水的鑄片輥和冷風(fēng)對(duì)厚片進(jìn)行冷卻鑄片； 3)將厚片進(jìn)行縱向拉伸，即在薄膜運(yùn)動(dòng)方向，先通過(guò)60-80°C溫度的輥筒進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)行110-150°C的紅外線加熱器加熱，并在0.2m/s-l.lm/s的線速度、3.0-3.4:1的縱拉伸倍率下進(jìn)行縱向拉伸，拉伸時(shí)間小于0.2s ； 4)經(jīng)縱向拉伸后的厚片，通過(guò)涂覆機(jī)對(duì)其至少一個(gè)表面進(jìn)行涂覆； 5)進(jìn)行橫向拉伸，即與薄膜運(yùn)動(dòng)垂直的方向，送入加熱箱內(nèi)以100-120°C的溫度下進(jìn)行預(yù)熱，時(shí)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(jìn)行橫向拉伸，時(shí)間控制在10-60s，然后在190-230°C的條件下進(jìn)行熱定型處理，處理時(shí)間為10_60s，對(duì)薄膜進(jìn)行松弛冷卻，溫度在25 160°C ； 6)收卷，制得制得聚酯薄膜，薄膜總厚度在0.10-0.20mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙向拉伸在線涂覆光學(xué)基膜及其制備方法，該光學(xué)基膜包括三層共擠雙向拉伸聚酯薄膜和涂覆在聚酯薄膜至少一個(gè)表面上的厚度在1-10μm的涂層。所述三層共擠聚酯基膜為A/B/A結(jié)構(gòu)由共擠的兩表層(A層)和位于兩表層之間的芯層(B層)構(gòu)成。所述涂層采用聚氨酯類水性涂覆液，其中包含粒徑在40~50nm的二氧化硅膠體,以及粒徑1~6μm的微米級(jí)二氧化硅。上述結(jié)構(gòu)組成的光學(xué)基膜具有高透光率、低霧度、抗粘連性良好等特點(diǎn)，適合應(yīng)用于光學(xué)用途的擴(kuò)散膜、增亮膜、保護(hù)膜等光學(xué)膜。
文檔編號(hào)B32B27/08GK103171223SQ20131007490
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月11日
發(fā)明者茹正偉, 周涵俊 申請(qǐng)人:常州百佳薄膜科技有限公司