CN102990936B

CN102990936B - 一种光学用聚酯离型膜

Info

Publication number: CN102990936B
Application number: CN201210430108.5A
Authority: CN
Inventors: 李超; 熊跃斌; 张锐; 孙月; 姚烨
Original assignee: BAODING LUCKY FILM Co Ltd; Tianjin Lucky Bopet Co Ltd; Hefei Lucky Science and Technology Industry Co Ltd
Current assignee: Lucky Healthcare Co ltd; Tianjin Lekai Film Technology Co ltd; Hefei Lucky Science and Technology Industry Co Ltd
Priority date: 2012-11-01
Filing date: 2012-11-01
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2032-11-01
Also published as: CN102990936A

Abstract

一种光学用聚酯离型膜，所述离型膜经双向拉伸而得到，并按如下方法操作：将聚酯切片熔融挤出到铸片辊上，冷却得到聚酯厚片；聚酯厚片经纵向拉伸后，在其至少一个表面在线涂布固体质量含量为5%～10%的水性有机硅弹性体涂料；预热后再横向拉伸，经热定型，收卷，得到光学用聚酯离型膜。本发明离型膜的涂层平整度高，干涉彩虹纹低，雾度低，透光率高，可广泛用于平板显示器用的偏光板、偏光板保护膜、有机EL等各种显示器的构成部件。

Description

一种光学用聚酯离型膜

技术领域

本发明涉及一种薄膜材料技术，特别涉及一种光学用聚酯离型膜。

背景技术

聚酯离型膜现已被广泛应用于包装、印刷、丝印、移印、铭板、薄膜开关、柔性线路、绝缘制品、线路板、激光防伪、贴合、电子、密封材料用膜、反光材料、防水材料、医药（膏药用纸）、卫生用纸、胶粘制品、模切冲型加工等行业领域。

光学用聚酯离型膜因其优异的特性而被用于平板显示器用的偏光板、偏光板保护膜、有机EL等各种显示器的构成部件。随着平板显示器的大尺寸化，对平板显示器用的偏光板、偏光板保护膜、有机EL等构成部件的表观质量要求越来越高，由于现有离型膜产品普遍存在雾度值、透光率低的缺点，很难发现偏光板等产品表面存在的瑕疵，影响了平板显示器的质量。

就生产方式而言，现有的离型膜产品通常采用离线涂布方式进行生产，即：先制备基材，然后在基材的表面涂布离型层，这种制备方法存在如下缺陷：（1）工艺复杂，导致产品成本上升；（2）涂布液中使用大量有机溶剂，容易污染环境和影响人身健康；（3）涂布精度低，涂层的厚度均匀度差，离型膜产品彩虹纹较为严重，影响产品的使用范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述问题，提供一种光学用聚酯离型膜。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种光学用聚酯离型膜，所述离型膜经双向拉伸得到，并按如下方法操作：将聚酯切片熔融挤出到铸片辊上，冷却得到聚酯厚片；聚酯厚片经纵向拉伸后，在其至少一个表面在线涂布固体质量含量为5%～10%的水性有机硅弹性体涂料；预热后再横向拉伸，经热定型，收卷，得到光学用聚酯离型膜。

上述光学用聚酯离型膜，所述有机硅弹性体选自二甲基硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、乙烯基端基有机硅聚合物、乙烯基乙酸盐的乙烯基醇聚合物中的一种或几种。

上述光学用聚酯离型膜，所述水性有机硅弹性体涂料的涂层厚度为0.05～1.0μm，优选0.06～0.50μm。

上述光学用聚酯离型膜，所述离型膜的雾度值小于3%，透光率90%以上。

与现有技术相比，本发明通过双向拉伸和在线涂布，简化了生产工艺，提高生产效率，降低了生产成本；提高了涂布精度，保证了涂层的涂布平整度，减少了彩虹纹现象；采用水性有机硅弹性体涂布液，减少了环境污染，降低了产品的雾度，提高了产品的透光率，同时保证了产品的剥离力和残余附着率满足使用要求；避免了离线涂布工艺对产品造成的二次污染。

具体实施方式

本发明所述聚酯切片主要为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，如对苯二甲酸（TPA）、间苯二甲酸（IPA）、2,6-萘二甲酸等，优选对苯二甲酸；二元醇主要是乙二醇(EG)、二甘醇（DEG）等，优选乙二醇。适合本发明的聚酯切片为特性粘度为0.60dL/g～0.70dL/g的聚对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物。在进行双向拉伸之前需要对聚酯切片进行预结晶和干燥处理，提高聚合物的软化点，避免其在干燥和熔融挤出过程中树脂粒子互相粘连、结块，防止含有酯基的聚合物在熔融挤出过程中发生水解降解和产生气泡。一般情况下，预结晶和干燥温度在160～180℃左右，结晶时间10～20分钟，干燥时间4～6小时。

经过结晶和干燥处理的聚酯切片进入双螺杆挤出机进行加热熔融挤出到铸片辊上，冷却得到聚酯厚片，挤出机温度为210℃-280℃，铸片冷至60℃以下。

将来自铸片辊上的聚酯厚片在加热状态下进行3.0～3.8倍数的纵向拉伸。然后使用凹版辊涂、条缝涂、气动刮涂、浸涂等任何一种涂布方式，在纵向拉伸后聚酯厚片的表面在线涂布（In-line coating）固体质量含量为5%～10%的水性有机硅弹性体涂料，涂料的涂层厚度控制在0.05～1.0μm，最后控制在0.06～0.50μm。有机硅化合物指氧、硫、氮等至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，以硅氧键（-Si-0-Si-）为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多应用最广的一类，Si-O键长较长、Si-O-Si键键角大、Si-O键是具有50%离子键特征的共价键、Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来，机硅独特的结构兼备了无机材料与有机材料的性能，具有耐高低温、耐氧化稳定性、耐候性、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性。本发明选自二甲基硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、乙烯基端基有机硅聚合物、乙烯基乙酸盐的乙烯基醇聚合物中的一种或几种,如：美国道康宁公司生产的乳液型乙烯基端基有机硅聚合物DOW 7935、DOW 7950、7DOW 7980等；竹本油脂株式会社生产的水性有机硅弹性体乳液XC 107、XC 109等。根据生产车速和线速比对水性有机硅弹性体涂料的固体含量进行调整，本发明将水性有机硅弹性体涂料的固体含量控制在5%～10%范围内，因为当固含量低于5%时会造成涂层太薄离型力达不到设计值，当固体含量高于10%时会造成涂布表面流平性不好、表观性能变差，彩虹纹现象严重。

对在线涂布后厚膜再进行3.0～4.0倍数的横向拉伸，然后在190℃～210℃进行热定型，牵引收卷，得到光学用聚酯离型膜。

以下用具体实施例详细说明本发明，但以下实施例并非用来限定本发明的专利保护范围。

实施例1

取水性有机硅弹性体乳液DC 7935（DOW CORNING）18份；交联剂DC 7975 (DOW CORNING) 2份；去离子水110份；上述材料利用高剪切乳化机分散均匀，得到固含量为5%的水性有机硅弹性体涂料。

聚对苯二甲酸乙二醇酯切片预结晶和干燥温度在160～180℃左右，结晶时间10～20min，干燥时间4～6 h。干燥后的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片, 预结晶度达35％～42％；含湿量W(H₂O)＜30ppm。经过结晶和干燥处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片进入双螺杆挤出机进行加热熔融塑化,挤出机温度为210℃-280℃。直接决定铸片的外形和厚度的均匀性是流延铸片的关键，模头温度控制在260℃～280℃，铸片辊内通25℃～30℃左右的冷却水，以保证铸片冷至60℃以下，要求急冷辊转速均匀而稳定表面温度要均匀，熔体在铸片辊上冷却成聚酯基膜厚片；将来自铸片机的聚酯基膜厚片在加热状态下通过慢拉辊与快拉辊之间的速度差进行3.0～3.8倍数的纵向拉伸（MDO）；将纵向拉伸聚酯基膜厚片使用凹版辊在线涂布，至少在一个表面涂布上述配制而成的涂料；将纵向拉伸涂布后的膜片预热后，横向拉伸4.0倍，再热定型，热定型温度190℃-210℃，然后收卷，得到离型涂层厚度为0.06μm的光学用离型膜，测其性能（见表1）。

实施例2

取水性有机硅弹性体乳液DC 7950（DOW CORNING）27份；交联剂DC 7975 (DOW CORNING) 3份；去离子水116份；上述材料利用高剪切乳化机分散均匀，得到固含量为8%的水性有机硅弹性体涂料。

聚对苯二甲酸乙二醇酯切片预结晶和干燥温度在160～180℃左右，结晶时间10～20min，干燥时间4～6 h。干燥后的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片, 预结晶度达35％～42％；含湿量W(H₂O)＜30ppm。经过结晶和干燥处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片进入双螺杆挤出机进行加热熔融塑化,挤出机温度为210℃-280℃。直接决定铸片的外形和厚度的均匀性是流延铸片的关键，模头温度控制在260℃～280℃，铸片辊内通25℃～30℃左右的冷却水，以保证铸片冷至60℃以下，要求急冷辊转速均匀而稳定表面温度要均匀，熔体在铸片辊上冷却成聚酯基膜厚片；将来自铸片机的聚酯基膜厚片在加热状态下通过慢拉辊与快拉辊之间的速度差进行3.0～3.8倍数的纵向拉伸（MDO）；将纵向拉伸聚酯基膜厚片使用凹版辊在线涂布，至少在一个表面涂布上述配制而成的涂料；将纵向拉伸涂布后的膜片预热后，横向拉伸4.0倍，再热定型，热定型温度190℃-210℃，然后收卷，得到离型涂层的厚度为1.0μm的光学用离型膜。测其性能（见表1）。

实施例3

取水性有机硅弹性体乳液DC 7980（DOW CORNING）36份；交联剂DC 7975 (DOW CORNING) 4份；去离子水116份；上述材料利用高剪切乳化机分散均匀，固含量为10%的水性有机硅弹性体涂料。

聚对苯二甲酸乙二醇酯切片预结晶和干燥温度在160～180℃左右，结晶时间10～20min，干燥时间4～6 h。干燥后的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片, 预结晶度达35％～42％；含湿量W(H₂O)＜30ppm。经过结晶和干燥处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片进入双螺杆挤出机进行加热熔融塑化,挤出机温度为210℃-280℃。直接决定铸片的外形和厚度的均匀性是流延铸片的关键，模头温度控制在260℃～280℃，铸片辊内通25℃～30℃左右的冷却水，以保证铸片冷至60℃以下，要求急冷辊转速均匀而稳定表面温度要均匀，熔体在铸片辊上冷却成聚酯基膜厚片；将来自铸片机的聚酯基膜厚片在加热状态下通过慢拉辊与快拉辊之间的速度差进行3.0～3.8倍数的纵向拉伸（MDO）；将纵向拉伸聚酯基膜厚片使用凹版辊在线涂布，至少在一个表面涂布上述配制而成的涂料；将纵向拉伸涂布后的膜片预热后，横向拉伸4.0倍，再热定型，热定型温度190℃-210℃，然后收卷，得到离型涂层的厚度为0.20μm的光学用离型膜。测其性能（见表1）。

实施例4

取水性有机硅弹性体乳液XC 107（竹本油脂株式会社）27份；交联剂WS-500 (长濑化学) 3份；去离子水50份；上述材料利用高剪切乳化机分散均匀，固含量为7%的水性有机硅弹性体涂料。

聚对苯二甲酸乙二醇酯切片预结晶和干燥温度在160～180℃左右，结晶时间10～20min，干燥时间4～6 h。干燥后的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片, 预结晶度达35％～42％；含湿量W(H₂O)＜30ppm。经过结晶和干燥处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片进入双螺杆挤出机进行加热熔融塑化,挤出机温度为210℃-280℃。直接决定铸片的外形和厚度的均匀性是流延铸片的关键，模头温度控制在260℃～280℃，铸片辊内通25℃～30℃左右的冷却水，以保证铸片冷至60℃以下，要求急冷辊转速均匀而稳定表面温度要均匀，熔体在铸片辊上冷却成聚酯基膜厚片；将来自铸片机的聚酯基膜厚片在加热状态下通过慢拉辊与快拉辊之间的速度差进行3.0～3.8倍数的纵向拉伸（MDO）；将纵向拉伸聚酯基膜厚片使用凹版辊在线涂布，至少在一个表面涂布上述配制而成的涂料；将纵向拉伸涂布后的膜片预热后，横向拉伸4.0倍，再热定型，热定型温度190℃-210℃，然后收卷，得到离型涂层的厚度为0.052μm的光学用离型膜。测其性能（见表1）。

实施例5

取水性有机硅弹性体乳液XC 109（竹本油脂株式会社）45份；交联剂WS-500 (长濑化学) 5份；去离子水50份；上述材料利用高剪切乳化机分散均匀，固含量为10%的水性有机硅弹性体涂料。

聚对苯二甲酸乙二醇酯切片预结晶和干燥温度在160～180℃左右，结晶时间10～20min，干燥时间4～6 h。干燥后的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片, 预结晶度达35％～42％；含湿量W(H₂O)＜30ppm。经过结晶和干燥处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片进入双螺杆挤出机进行加热熔融塑化,挤出机温度为210℃-280℃。直接决定铸片的外形和厚度的均匀性是流延铸片的关键，模头温度控制在260℃～280℃，铸片辊内通25℃～30℃左右的冷却水，以保证铸片冷至60℃以下，要求急冷辊转速均匀而稳定表面温度要均匀，熔体在铸片辊上冷却成聚酯基膜厚片；将来自铸片机的聚酯基膜厚片在加热状态下通过慢拉辊与快拉辊之间的速度差进行3.0～3.8倍数的纵向拉伸（MDO）；将纵向拉伸聚酯基膜厚片使用凹版辊在线涂布，至少在一个表面涂布上述配制而成的涂料；将纵向拉伸涂布后的膜片预热后，横向拉伸4.0倍，再热定型，热定型温度190℃-210℃，然后收卷，得到离型涂层的厚度为0.5μm的光学用离型膜。测其性能（见表1）。

比较例1

取溶剂型硅酮KS-3601（信越化学株式会社）67份，KNS-3002（信越化学株式会社）10份，HMS-991(Gelest公司)2.4份，含铂催化剂cat PL-50T（信越化学株式会社）1份,用甲苯、丁酮、异辛烷混合溶剂稀释固含量为2%的涂布液，在38μm双向拉伸的聚酯薄膜（世韩东丽XG533）上，以使涂布量（干燥后）为0.10μm。得到厚度为38um的聚酯离型膜，测其性能（见表1）。

比较例2

取溶剂型硅酮KS-3601（信越化学株式会社）70份，KNS-3002（信越化学株式会社）7.5份，反应型剥离调节剂KS-3800(信越化学株式会社)5份，含铂催化剂cat PL-50T（信越化学株式会社）1份,用甲苯、丁酮、异辛烷混合溶剂稀释固含量为2%的涂布液，在38μm双向拉伸的聚酯薄膜（世韩东丽XG533）上，以使涂布量（干燥后）为0.10μm。得到厚度为38um的聚酯离型膜，测其性能（见表1）。

表1：各实施例的性能数据表。

表中相关性能的测试方法如下：

1．厚度

取整幅薄膜从距片边30cm处开始，沿薄膜横向每10cm间距取一个点，直至距另一边30cm为止，等间距间隔测量并记录各点的厚度，以μm为单位记录平均值。

2．透光率、雾度

Denshoku NDH-4000 按ASTM D1003规定方法进行测试。

3．剥离力

使日东电工NITTO 31B胶带，将胶带平整覆于离型膜离型层上面，用2kg标准压辊来回滚压3次，在2kg压力下恒温恒湿条件（25℃,65%RH）放置2小时，用日本岛津电子拉伸试验机型号AGS-1KN, 以300mm/min剥离速度进行180度剥离测试，记录剥离力数值，每组试样不少于3条，取平均值。

4．残余粘着力

（1）将日东电工NITTO 31B胶带平整覆于离型膜离型层上面，用2kg标准压辊来回滚压3次，放在70℃烘箱，2kg标准砝码压力下老化20小时，取出老化样品恒温恒湿条件（25℃,65%RH）放置2小时，以300mm/min剥离速度，180度剥离，每组试样不少于3条；（2）将步骤1中剥下来的标准胶带再贴于标准不锈钢板或洁净聚酯膜上，用2kg标准压辊来回滚压3次，在2kg压力恒温恒湿条件（25℃,65%RH）放置2小时，以300mm/min剥离速度进行180度剥离，得到测试值L1，取平均值；（3）将NITTO 31B标准胶带再贴于标准不锈钢板或洁净聚酯膜上（和步骤材料必须相同），用2kg标准压辊来回滚压3次，在2kg压力恒温恒湿条件（25℃,65%RH）放置2小时，以300mm/min剥离速度进行180度剥离，得到测试值L0，取平均值；（4）计算数值(L1/ L0)×100%，即为残余粘着力。

5．干涉彩虹纹

采用FNA-35检查灯观测表面干涉彩虹纹，波长为550～600nm，反射目视，分A、B、C三个等级。A表示无彩虹纹、B表示轻微彩虹纹、C表示严重彩虹纹。

Claims

1.一种光学用聚酯离型膜，其特征在于，所述离型膜经双向拉伸而得到，并按如下方法操作：将聚酯切片熔融挤出到铸片辊上，冷却得到聚酯厚片；聚酯厚片经纵向拉伸后，在其至少一个表面在线涂布固体质量含量为5%～10%的水性有机硅弹性体涂料；预热后再横向拉伸，经热定型，收卷，得到光学用聚酯离型膜；

所述有机硅弹性体选自二甲基硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、乙烯基端基有机硅聚合物、乙烯基乙酸盐的乙烯基醇聚合物中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述光学用聚酯离型膜，其特征在于，所述水性有机硅弹性体涂料的涂层厚度为0.05～1.0μm。

3.根据权利要求2所述光学用聚酯离型膜，其特征在于，所述水性有机硅弹性体涂料的涂层厚度优选为0.06～0.50μm。

4.根据权利要求3所述光学用聚酯离型膜，其特征在于，所述离型膜的雾度值小于3%，透光率90%以上，所述离型膜的剥离力为4～10 g/inch，残余附着率大于95%。