CN109249659B - 改性bopp复合薄膜及其复合膜和光学胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性BOPP复合薄膜及其复合膜和光学胶的制备方法,其包括上保护层、使用层、上光学胶层、BOPP复合膜、下光学胶层和下保护层,所述上保护层、使用层、上光学胶层、BOPP复合膜、下光学胶层和下保护层按照从上至下的顺序依次叠置;本发明改性BOPP复合薄膜的结构设计巧妙、合理,透光率达到90~97%,雾度低,其透光率可调节性能强,耐弯曲,柔韧性好,不易产生折印,综合性能好,能满足各种不同液晶显示屏的功能要求,有利于柔性固定弯曲显示屏、柔性卷曲显示屏、柔性折叠显示屏和全柔显示屏的生产,适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域,特别涉及一种改性BOPP复合薄膜及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展,液晶显示器(LCD)广泛运用于平板电脑、液晶手表、智能手机等高科技先进电子产品中。偏光片是液晶显示器重要材料之一, 是将聚乙烯醇(PVA)拉伸膜和醋酸纤维素膜(TAC)经多次复合、拉伸、涂布等工艺制成的一种复合材料,可实现液晶显示高亮度、高对比度特性。偏光片约占TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)面板成本的10%左右。由于其生产技术汇集了高分子材料、微电子、光电子、薄膜、高纯化学及计算机控制等多种技术,因此,偏光片具有较高的技术含量。
偏光片的生产研发涉及化学、高分子材料、光学、液晶物理等多学科专业知识。早期的偏光片主要由中间能产生偏振光线的PVA膜,再在两面复合上TAV保护膜组成。为了方便使用和得到不同的光学效果,偏光片供应商应液晶显示器制造商要求,又在两面涂覆上压敏胶,再覆上离型膜,这种偏光片是我们最常见到的TN普通全透射偏光片。如果去掉一层离型膜,再复合一层反射膜,就是最普通的反射偏光片。同时也可以复合一层扩散膜、增光膜 。使用的压敏胶为耐高温防潮压敏胶,并对PVA进行特殊浸胶处理(染料系列产品),所制成的偏光片即为宽温类型偏光片;在使用的压敏胶中加入阻止紫外线通过的成份,则可制成防紫外线偏光片;在透射原片上再复合上双折射光学补偿膜,则可制成STN用偏光片;在透射原片上再复合上光线转向膜,则可制成宽视角偏光片或窄视角偏光片;对使用的压敏胶、PVA膜或TAC膜着色,即为彩色偏光片。实际上随着新型的液晶显示器产品不断开发出来,偏光片的类型也愈来愈多。
但在生产过程中,也存在许多问题。现如今采用醋酸纤维素膜(TAC)作为偏光片的主材之一,技术掌握在美国和日本以及韩国的企业,成本高,供货紧张,且短时间国内企业暂无法复制其先进的制备方法,品质无法保证,找到一种可以代替醋酸纤维素膜(TAC)的材料是现今的各大公司和研发机构的一个攻克的主题和方向。
BOPP材料为双向拉伸聚丙烯薄膜,其最早运用于包装材料,具体为烟草盒的外包装,橡胶材料的保护膜,同时可以制备BOPP封箱胶带 、BOPP胶带母卷、 BOPP防雾膜 胶带生产BOPP膜、BOPP镭射膜 等保护和防尘防静电为一体化的功能性薄膜。BOPP薄膜具有良好的拉伸性能,相对于PE材料更耐磨、柔性适合高性能柔性薄膜的制备要求,挺度相对应PET材料更低,透光率达90-95%,满足光学级复合材料的制备要求,且本身为可降解材料,环保清洁,符合国家的绿色材料的理念,故改性BOPP薄膜代替醋酸纤维素膜(TAC)具有实际的经济和环保效益,是研发试验的一个可行性方向和课题。
同时改性的柔性BOPP薄膜可配合全柔AMOLED的生产,带动着我国在全柔AMOLED产业化发展,能够满足持续产出“柔性固定弯曲显示屏、柔性卷曲显示屏、柔性折叠显示屏、全柔显示屏等迭代型柔性AMOLED显示产品”,不仅打破了显示产业固有的产品形态,也将为诸如消费电子、物联网、互联网、人工智能、大数据等产业链的显示应用提供定制化的解决方案,进而重塑全产业创新格局,开启新型显示产业集群、乃至我国整体新型显示产业化新纪元。
发明内容
针对上述不足,本发明目的之一在于提供一种结构设计巧妙、合理,透光率高,雾度低,耐弯曲,柔韧性好,适用于各种液晶显示屏的改性BOPP复合薄膜。
本明的目的之二在于提供一种上述改性BOPP复合薄膜中的BOPP复合膜的制备方法,该制备方法简易,能快速制备出BOPP复合膜。
本明的目的之三在于提供一种上述改性BOPP复合薄膜中的BOPP复合膜的制备方法,该制备方法简易,能快速制备出光学胶。
本发明为实现上述目的,所提供的技术方案是:一种改性BOPP复合薄膜,其包括上保护层、使用层、上光学胶层、BOPP复合膜、下光学胶层和下保护层,所述上保护层、使用层、上光学胶层、BOPP复合膜、下光学胶层和下保护层按照从上至下的顺序依次叠置;所述BOPP复合膜的成分按重量份数比为:双向拉伸聚丙烯1000~1500份;碳纤维200~450份;尼龙纤维100~150份;溶剂400~650份;静电剂50~120份。
作为本发明的一种改进,所述上保护层和下保护层为PET氟素膜或BOPP氟素膜。
作为本发明的一种改进,所述使用层为PC膜、聚乙烯醇膜膜或钢化玻璃层。
作为本发明的一种改进,所述双向拉伸聚丙烯的分子量为10000~12000。
作为本发明的一种改进,所述溶剂为丁酯与异丙醇按照3:1的比例混合而成。
作为本发明的一种改进,所述静电剂为二甲基吡咯烷酮与聚二乙烯基噻吩按照1:4或2:3的比例混合而成。
作为本发明的一种改进,所述上光学胶层和下光学胶层的成分按重量份数比为:丙烯酸乙酯1000~1500份;甲基丙烯酸丁酯200~450份;环氧树脂100~150份;溶剂400~650份;交联剂50~120份;分散剂100~150份;导电颗粒400~650份。所述溶剂为正丁醇、丙酮和环己烷按照2:3:1的比例混合而成;所述交联剂为苯胺甲基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种混合;所述分散剂为聚乙二醇,分子量是350-400;所述导电颗粒为纳米氧化铬、纳米石墨烯中的一种或两种混合。
一种BOPP复合膜的制备方法,其包括以下步骤:
(1)预备原料,原料按重量份数比为:双向拉伸聚丙烯1000~1500份;碳纤维200~450份;尼龙纤维100~150份;溶剂400~650份;静电剂50~120份;
(2)在反应釜中充入氮气的保护下,加入双向拉伸聚丙烯,搅拌3-5min,再加入碳纤维和尼龙纤维,搅拌速度为500-800r/min,温度设置为70-90℃;
(3)加入溶剂,继续搅拌10-15min,设置温度为90-120℃,搅拌速度为1000-1200r/min,接着加入静电剂 ,搅拌20-25min,获得均匀混合的复合物;
(4)对复合物进行抽真空处理,真空度为-85至-100MPa之间,处理时间为2-3h,设置温度为60-80℃,直至干燥度达95%以上;
(5)将干燥后的复合物送入挤出成型设备,设置温度为120-140℃,通过双向拉伸,制得BOPP复合膜。
一种光学胶的制备方法,其包括以下步骤:
(1)预备原料,原料按重量份数比为:丙烯酸乙酯1000~1500份;甲基丙烯酸丁酯200~450份;环氧树脂100~150份;溶剂400~650份;交联剂50~120份;分散剂100~150份;导电颗粒400~650份;
(2)在反应釜中加入丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和环氧树脂,搅拌7-15min,搅拌速度为600-800r/min,并保持室温;
(3)加入溶剂,继续搅拌3-5min,接着倒入交联剂,温度设置为40-60℃,再搅拌3-5min;
(4)加入导电颗粒,同时加入分散剂,搅拌速度为800-900r/min,处理时间为10-15min,温度设置为30-50℃,制得光学胶。
本发明的有益效果为:本发明改性BOPP复合薄膜的结构设计巧妙、合理,透光率达到90~97%,雾度低,其透光率可调节性能强,能满足各种不同液晶显示屏的功能要求,耐弯曲,柔韧性好,不易产生折印,有利于柔性固定弯曲显示屏、柔性卷曲显示屏、柔性折叠显示屏和全柔显示屏的生产。碳纤维能够增强BOPP复合膜的拉伸强度,提高20-30%,满足BOPP复合膜与使用层的复合效果和拉伸稳定性,防止材料破膜和撕拉;静电剂提高了BOPP复合膜与上、下光学胶层的贴合稳定性,避免了因静电聚集而凹凸不平。导电颗粒的添加能增强整体材料的平滑性和导电性,减少气泡的产生,避免打折和印痕,提升产品质量,利于操作和加工。
附图说明
图1是本发明的截面结构示意图。
具体实施方式
实施例1:参见图1,本发明实施例提供一种改性BOPP复合薄膜,其包括上保护层1、使用层2、上光学胶层3、BOPP复合膜4、下光学胶层5和下保护层6,所述上保护层1、使用层2、上光学胶层3、BOPP复合膜4、下光学胶层5和下保护层6按照从上至下的顺序依次叠置。
一种BOPP复合膜的制备方法,其包括以下步骤:
(1)预备原料,原料按重量份数比为:双向拉伸聚丙烯1300份;碳纤维200份;尼龙纤维150份;溶剂500份;静电剂80份;碳纤维和尼龙纤维能够增强BOPP复合膜4的拉伸强度,提高20-30%,满足BOPP复合膜4与使用层2的复合效果和拉伸稳定性,防止材料破膜和撕拉;较佳的,所述双向拉伸聚丙烯的分子量优选为10000~12000。所述溶剂优选为丁酯与异丙醇按照3:1的比例混合而成。所述静电剂优选为二甲基吡咯烷酮与聚二乙烯基噻吩按照1:4或2:3的比例混合而成。静电剂能提高了BOPP复合膜4与上、下光学胶层5的贴合稳定性,避免了因静电聚集而凹凸不平。所述上保护层1优选为PET氟素膜或BOPP氟素膜。
所述下保护层6优选为PET氟素膜或BOPP氟素膜。上保护层1和下保护层6的厚度为25-75微米,剥离力范围是5-25g,透光率为90-93%。
所述使用层2优选为PC膜、聚乙烯醇膜膜或钢化玻璃层;其中使用层2优选为PC膜时,其厚度为75-125微米;使用层2优选为聚乙烯醇膜膜时,其厚度为25-50微米;使用层2优选为钢化玻璃层膜时,其厚度为120-480微米。
(2)在反应釜中充入氮气的保护下,加入双向拉伸聚丙烯,搅拌3-5min,再加入碳纤维和尼龙纤维,搅拌速度为500-800r/min,温度设置为70-90℃;
(3)加入溶剂,继续搅拌10-15min,设置温度为90-120℃,搅拌速度为1000-1200r/min,接着加入静电剂 ,搅拌20-25min,获得均匀混合的复合物;
(4)对复合物进行抽真空处理,真空度为-85至-100MPa之间,处理时间为2-3h,设置温度为60-80℃,直至干燥度达95%以上;
(5)将干燥后的复合物送入挤出成型设备,设置温度为120-140℃,通过双向拉伸,制得BOPP复合膜4。BOPP复合膜4的厚度为25-125微米,电阻值107-109Ω,拉伸强度220-280MPa,断裂伸长率120-160%。
一种光学胶的制备方法,其包括以下步骤:
(1)预备原料,原料按重量份数比为:丙烯酸乙酯1000份;甲基丙烯酸丁酯300份;环氧树脂150份;溶剂650份;交联剂80份;分散剂130份;导电颗粒500份;所述溶剂优选为正丁醇、丙酮和环己烷按照2:3:1的比例混合而成;所述交联剂为苯胺甲基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷(A-1110)中的一种或两种混合;所述分散剂为聚乙二醇,分子量是350-400;所述导电颗粒为纳米氧化铬、纳米石墨烯中的一种或两种混合。纳米氧化铬和纳米石墨烯的添加能增强整体材料的平滑性和导电性,减少气泡的产生,避免打折和印痕,提升产品质量,利于操作和加工;
(2)在反应釜中加入丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和环氧树脂,搅拌7-15min,搅拌速度为600-800r/min,并保持室温;
(3)加入溶剂,继续搅拌3-5min,接着倒入交联剂,温度设置为40-60℃,再搅拌3-5min;
(4)加入导电颗粒,同时加入分散剂,搅拌速度为800-900r/min,处理时间为10-15min,温度设置为30-50℃,制得光学胶。通过涂布设备将光学胶覆于BOPP复合膜4的上表面形成上光学胶层3;通过涂布设备将光学胶覆于BOPP复合膜4的下表面形成下光学胶层5。光学胶的涂布厚度为2-4微米,电阻值105-108Ω,透光率为92-94%。
实施例2:本实施例提供的一种改性BOPP复合薄膜及其BOPP复合膜和光学胶的制备方法,其与实施1基本一致,区别点在于:
BOPP复合膜4的成分按重量份数比为:双向拉伸聚丙烯1000份;碳纤维450份;尼龙纤维100份;溶剂400份;静电剂120份。
光学胶的成分按重量份数比为:丙烯酸乙酯1100份;甲基丙烯酸丁酯250份;环氧树脂130份;溶剂400份;交联剂50份;分散剂100份;导电颗粒400份。
实施例3:本实施例提供的一种改性BOPP复合薄膜及其BOPP复合膜和光学胶的制备方法,其与实施1基本一致,区别点在于:
BOPP复合膜4的成分按重量份数比为:双向拉伸聚丙烯1500份;碳纤维350份;尼龙纤维130份;溶剂600份;静电剂50份。
光学胶的成分按重量份数比为:丙烯酸乙酯1500份;甲基丙烯酸丁酯200份;环氧树脂100份;溶剂500份;交联剂120份;分散剂120份;导电颗粒650份。
实施例4:本实施例提供的一种改性BOPP复合薄膜及其BOPP复合膜和光学胶的制备方法,其与实施1基本一致,区别点在于:
BOPP复合膜4的成分按重量份数比为:双向拉伸聚丙烯1500份;碳纤维350份;尼龙纤维1200份;溶剂300份;静电剂120份。
光学胶的成分按重量份数比为:丙烯酸乙酯1300份;甲基丙烯酸丁酯450份;环氧树脂120份;溶剂550份;交联剂110份;分散剂150份;导电颗粒500份。
实施例5:本实施例提供的一种改性BOPP复合薄膜及其BOPP复合膜和光学胶的制备方法,其与实施1基本一致,区别点在于:
BOPP复合膜4的成分按重量份数比为:双向拉伸聚丙烯1400份;碳纤维400份;尼龙纤维110份;溶剂550份;静电剂100份。
光学胶的成分按重量份数比为:丙烯酸乙酯1200份;甲基丙烯酸丁酯400份;环氧树脂140份;溶剂450份;交联剂60份;分散剂140份;导电颗粒580份。
实施例6:本实施例提供的一种改性BOPP复合薄膜及其BOPP复合膜和光学胶的制备方法,其与实施1基本一致,区别点在于:
BOPP复合膜4的成分按重量份数比为:双向拉伸聚丙烯1300份;碳纤维300份;尼龙纤维120份;溶剂500份;静电剂80份。
光学胶的成分按重量份数比为:丙烯酸乙酯1300份;甲基丙烯酸丁酯300份;环氧树脂130份;溶剂400份;交联剂70份;分散剂130份;导电颗粒600份。
上述实施例仅为本发明较好的实施方式,本发明不能一一列举出全部的实施方式,凡采用上述实施例之一的技术方案,或根据上述实施例所做的等同变化,均在本发明保护范围内。
本发明改性BOPP复合薄膜的结构设计巧妙、合理,透光率达到90~97%,雾度低,其透光率可调节性能强,耐弯曲,柔韧性好,不易产生折印,综合性能好,能满足各种不同液晶显示屏的功能要求,有利于柔性固定弯曲显示屏、柔性卷曲显示屏、柔性折叠显示屏和全柔显示屏的生产,适用范围广。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制,采用与其相同或相似的其它膜体,均在本发明保护范围内。
Claims (9)
1.一种改性BOPP复合薄膜,其特征在于,其包括上保护层、使用层、上光学胶层、BOPP复合膜、下光学胶层和下保护层,所述上保护层、使用层、上光学胶层、BOPP复合膜、下光学胶层和下保护层按照从上至下的顺序依次叠置;所述BOPP复合膜的成分按重量份数比为:双向拉伸聚丙烯1000~1500份;碳纤维200~450份;尼龙纤维100~150份;溶剂400~650份;静电剂50~120份;
所述上光学胶层和下光学胶层的成分按重量份数比为:丙烯酸乙酯1000~1500份;甲基丙烯酸丁酯200~450份;环氧树脂100~150份;溶剂400~650份;交联剂50~120份;分散剂100~150份;导电颗粒400~650份。
2.根据权利要求1所述的改性BOPP复合薄膜,其特征在于,所述上保护层和下保护层为PET氟素膜或BOPP氟素膜。
3.根据权利要求2所述的改性BOPP复合薄膜,其特征在于,所述使用层为PC膜、聚乙烯醇膜膜或钢化玻璃层。
4.根据权利要求1所述的改性BOPP复合薄膜,其特征在于,所述双向拉伸聚丙烯的分子量为10000~12000。
5.根据权利要求1所述的改性BOPP复合薄膜,其特征在于,所述溶剂为丁酯与异丙醇按照3:1的比例混合而成。
6.根据权利要求1所述的改性BOPP复合薄膜,其特征在于,所述静电剂为二甲基吡咯烷酮与聚二乙烯基噻吩按照1:4或2:3的比例混合而成。
7.根据权利要求1所述的改性BOPP复合薄膜,其特征在于,所述溶剂为正丁醇、丙酮和环己烷按照2:3:1的比例混合而成;所述交联剂为苯胺甲基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种混合;所述分散剂为聚乙二醇,分子量是350-400;所述导电颗粒为纳米氧化铬、纳米石墨烯中的一种或两种混合。
8.一种BOPP复合膜的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:
(1)预备原料,原料按重量份数比为:双向拉伸聚丙烯1000~1500份;碳纤维200~450份;尼龙纤维100~150份;溶剂400~650份;静电剂50~120份;
(2)在反应釜中充入氮气的保护下,加入双向拉伸聚丙烯,搅拌3-5min,再加入碳纤维和尼龙纤维,搅拌速度为500-800r/min,温度设置为70-90℃;
(3)加入溶剂,继续搅拌10-15min,设置温度为90-120℃,搅拌速度为1000-1200r/min,接着加入静电剂 ,搅拌20-25min,获得均匀混合的复合物;
(4)对复合物进行抽真空处理,真空度为-85至-100MPa之间,处理时间为2-3h,设置温度为60-80℃,直至干燥度达95%以上;
(5)将干燥后的复合物送入挤出成型设备,设置温度为120-140℃,通过双向拉伸,制得BOPP复合膜。
9.一种光学胶的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:
(1)预备原料,原料按重量份数比为:丙烯酸乙酯1000~1500份;甲基丙烯酸丁酯200~450份;环氧树脂100~150份;溶剂400~650份;交联剂50~120份;分散剂100~150份;导电颗粒400~650份;
(2)在反应釜中加入丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和环氧树脂,搅拌7-15min,搅拌速度为600-800r/min,并保持室温;
(3)加入溶剂,继续搅拌3-5min,接着倒入交联剂,温度设置为40-60℃,再搅拌3-5min;
(4)加入导电颗粒,同时加入分散剂,搅拌速度为800-900r/min,处理时间为10-15min,温度设置为30-50℃,制得光学胶。
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