专利名称：一种平板显示用光学双向拉伸聚酯基膜及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平板显示用光学双向拉伸聚酯基膜及其制作方法，更具体地说是一种用于制造大尺寸平板显示器中的光学功能薄膜，具有低雾度、高透明度、尺寸稳定，在自重下不易变形等特点。
背景技术：
聚酯薄膜的制作通常采用异步拉伸，即先进行纵向拉伸再进行横向拉伸，分子链纵向取向后再进行横向取向，这种制作工艺会破坏分子链的取向，特别是薄膜的边部两侧， 导致薄膜性能不均衡，产生性能“弓形”即在横剖面上两侧性能与中间区域性能不均衡，特别是光学性能，导致薄膜两侧不可用，造成极大的浪费，用于大尺寸的平板显示时(37吋及以上)更是如此，造成材料浪费。此外，采用异步拉伸法，薄膜表面有划痕、擦痕。而光学级薄膜对薄膜的光学性能要求非常严格，在生产工艺上要求薄膜表面无划痕、擦痕，对薄膜的颜料要求也非常严格。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种平板显示用光学双向拉伸聚酯基膜及其制作方法，其可克服两步拉伸法在纵向拉伸后，再横向拉伸时破坏定向的缺点，可确保薄膜表面无细小划痕、擦痕等，同时薄膜尺寸极为稳定，性能均衡。本发明为实现其目的所采取的技术方案为一种平板显示用光学双向拉伸聚酯基膜，其为三层结构，由上表层、芯层和下表层构成，基膜中芯层的组份为光学级聚酯，上、 下表层的组份均由聚酯母料，或聚酯母料和光学级聚酯构成；基膜雾度为(Ti. 0%，透明度彡95%，热收率彡O. 5%ο所述上、下表层组份，按重量百分比计聚酯母料为40_100%wt，光学级聚酯为 0-60%wto所述光学级聚酯特性粘度为O. 68±0. 01dL/g,色度b值为-Γ+2，更为优化的色度 b值为-3 +1。所述聚酯母料有效成分含有透明的圆形SiO2微粒、聚甲基丙烯酸甲酯微粒或交联聚苯乙烯微粒的一种或几种,浓度为30000ppnTl00000ppm。该基膜一面或两面进行电晕处理，或者两面都不进行电晕处理。制作平板显示用光学双向拉伸聚酯基膜的方法，包括如下步骤
a、光学级聚酯经过流化床以140 160°C的温度干燥4 5小时得干燥原料；所述干燥原料在熔融挤出机中加热成熔融状态，经过滤后进入计量挤出机，得芯层熔体；
两台辅助双螺杆挤出机中将聚酯母料，或聚酯母料和聚酯切片经过熔融、抽真空处理后，过滤除去原料中的水份与杂质得到分别作为上表层和下表层的辅挤熔体；芯层熔体与辅挤熔体在三层模头中汇合挤出混合熔体，汇合挤出温度为270 290°C ；
b、对于所述步骤a中挤出的混合熔体，经过双面冷却形成铸片，再将铸片冷却到60 65 0C ；
C、将铸片同步进行纵向拉伸和横向拉伸为薄膜，同步拉伸的预热段温度为80 100°C，辅以红外加热，拉伸段温度为120 130°C，热定型温度为90 130°C ；
d、将步骤c中的所得薄膜经修边后进入牵引机，薄膜经牵引辊冷却展平；
e、冷却展平的薄膜进入在线分切机进行分切、卷取、制成成品。作为优化方案可将来自步骤d修边边料进入再生料双螺杆挤出机熔融后的熔体，与光学级聚酯的干燥原料在熔融挤出机中加热成熔融熔体，两者在熔体管中汇合后经过滤后进入进入计量挤出机，精过滤后得芯层熔体。作为优化方案步骤d中在所述牵引机第一根辊子前设置有一清洁辊。作为优化方案所述芯层熔体为无气泡熔体，其凝聚粒子小于10 μ m。作为优化方案步骤d中所述薄膜经牵引辊冷却展平并进行电晕处理。作为优化方案上述方法中各步骤均在洁净车间中进行，车间洁净度为100000 级，在车间的生产设备独立空间内，其洁净度为10000级。由上述技术方案可知本发明采用同步拉伸工艺，薄膜在生产中在热定型之前不与辊筒接触，确保薄膜表面无细小划痕、擦痕等。同时在洁净车间内生产有效控制薄膜表面的细小灰尘。
具体实施例方式本发明采用同步拉伸法克服了两步拉伸法在纵向拉伸后，再横向拉伸时破坏定向的缺点，同时进行纵、横向拉伸，薄膜尺寸极为稳定，性能非常均衡。同步拉伸线的特点是， 将经过预处理的挤出铸片在双向拉伸机内部同时完成纵横两个方向上的拉伸、热定型处理及冷却处理，以制成所需要的薄膜。在这个过程中，铸片在双拉机的进口处被高效膜夹夹住，然后借助夹具同向、同步的运行，使铸片在双拉机的两个预热段充分的预热；紧接着预热段的是双向拉伸段，在拉伸温度200°C下，铸片借助于夹具的扩幅及有规律的逐渐增大夹具间距的运动，实现薄膜同步的纵向、横向拉伸取向；然后由五个高温热定型区完成薄膜的晶型的转变(Y晶型一α晶型)及加速结晶过程、消除薄膜的内应力，提高结晶度，使晶体结构趋于完善，比两步拉伸大大降低了薄膜的热收缩率。从薄膜成型的过程中可以看到，在同步双向拉伸取向的方法中，薄膜在拉伸时是不与任何辊筒接触的，因此它不受辊面质量的影响，可以制得高透明度、无划痕、擦痕的薄膜。用这种方法，铸片受到夹具的限位作用， 铸片不会产生颈缩，大大提高了薄膜厚度均匀性。本发明采用的光学级聚酯特性粘度为O. 68±0. 01dL/g，色值色度b值为-Γ+2，更为优化的是_3、1。特性粘度越大，薄膜的挺度越大，这在大尺寸的平板显示中非常有意义， 因为光学薄膜比较厚(180 μ πΓ250 μ m)大尺寸的薄膜自重较大。薄膜挺度高在自重下不易变形。b值越大，薄膜颜色越黄，b值大于3通常不适合光学膜制造，b值越小对生产光学薄膜更有利，但是b值小于5，聚酯聚合时催化剂、添加剂会存在渗出的问题，对薄膜的长期使用的可靠性有较大的影响。以下为
具体实施例方式实施例I
上表层由聚酯母料和光学级聚酯切片构成，按重量百分比计，其中聚酯母料为 40%wt，余量为光学级聚酯切片；下表层由聚酯母料和光学级聚酯切片构成，按重量百分比计，其中聚酯母料为40%wt，余量为光学级聚酯切片；芯层为100%光学级聚酯切片。光学级聚酯特性粘度为O. 68±0. 01dL/g,色度b值为-3 ±1，聚酯母料的有效成分为SiO2微粒， 有效浓度为30000ppm。该薄膜按下列方法进行
a、聚酯切片经过流化床以140 160°C的温度干燥4 5小时得干燥原料；所述干燥原料在熔融挤出机中加热成熔融状态，经过滤后进入进入计量挤出机，精过滤后得到无气泡、无大于10 μ m凝聚粒子的高质量熔体，作为芯层熔体；或将来自步骤d修边边料进入再生料双螺杆挤出机熔融后的熔体，与光学级聚酯切片的干燥原料在熔融挤出机中加热成熔融熔体，两者在熔体管中汇合后经过滤后进入进入计量挤出机，精过滤后得到无气泡、无大于10 μ m凝聚粒子的高质量熔体，作为芯层熔体。两台辅助双螺杆挤出机中将聚酯母料，或聚酯母料和聚酯切片经过熔融、抽真空处理后，过滤除去原料中的水份与杂质得到分别作为上表层和下表层的辅挤熔体；芯层熔体与辅挤熔体在三层模头中汇合挤出，汇合挤出温度为270 290°C ；
b、对于所述步骤a中挤出的混合熔体，经过第一、第二激冷辊两面冷却形成铸片，将铸片冷却到60 65°C，其中第一激冷辊设置有风淋冷却装置；
C、铸片采用同步拉伸，同时进行纵拉拉伸和横向拉伸，预热段温度为80 100°C，辅以红外加热，拉伸段温度为120 130°C，热定型温度为90 130°C。d、经过c步骤的薄膜经修边后进入牵引机，薄膜经牵引辊展平进行一面或两面电晕处理(也可根据实际需要不进行电晕处理)。e、电晕处理后的薄膜进入在线分切机进行分切、卷取、制成成品。
实施例2
上表层由聚酯母料和光学级聚酯切片构成，按重量百分比计，其中聚酯母料为 60%wt，余量为光学级聚酯切片；下表层由聚酯母料和光学级聚酯切片构成，按重量百分比计，其中聚酯母料为60%wt，余量为光学级聚酯切片；芯层为100%光学级聚酯切片。光学级聚酯特性粘度为O. 68±0. 01dL/g,色度b值为_广± I聚酯母料的有效成分为聚甲基丙烯酸甲酯微粒，有效浓度为50000ppm。生产方法与实施例I同。
实施例3
上表层由聚酯母料和光学级聚酯切片构成，按重量百分比计，其中聚酯母料为 100%wt ;下表层由聚酯母料和光学级聚酯切片构成，按重量百分比计，其中聚酯母料为 100%wt,;芯层为100%光学级聚酯切片。光学级聚酯特性粘度为0.68±0.01dL/g，色度b 值为(Γ± I聚酯母料的有效成分为交联聚苯乙烯微粒，有效浓度为lOOOOOppm。生产方法与实施例I同。上述实施方案，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式的限制。凡是依据本发明的技术和方法实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰， 均仍属于本发明的技术和方法方案的范围内。
权利要求
1.一种平板显示用光学双向拉伸聚酯基膜，其特征在于该基膜为三层结构，由上表层、芯层和下表层构成，其中芯层的组份为光学级聚酯，上、下表层的组份均由聚酯母料，或聚酯母料和光学级聚酯构成；基膜雾度为(Tl. 0%，透明度> 95%，热收率< O. 5%。
2.根据权利要求I所述的平板显示用光学双向拉伸聚酯基膜，其特征在于所述上、下表层组份，按重量百分比计聚酯母料为40-100%wt，光学级聚酯为0-60%wt。
3.根据权利要求I所述的平板显示用光学双向拉伸聚酯基膜，其特征在于所述光学级聚酯特性粘度为O. 68±0. 01dL/g,色度b值为-Γ+2，更为优化的色度b值为_3、1。
4.根据权利要求2所述的平板显示用光学双向拉伸聚酯基膜，其特征在于所述聚酯母料有效成分含有透明的圆形SiO2微粒、聚甲基丙烯酸甲酯微粒或交联聚苯乙烯微粒的一种或几种，浓度为30000ppnTl00000ppm。
5.根据权利要求I所述的平板显示用光学双向拉伸聚酯基膜，其特征在于该基膜一面或两面进行电晕处理，或者两面都不进行电晕处理。
6.制作权利要求1-5任一项所述的平板显示用光学双向拉伸聚酯基膜的方法，其特征在于按如下步骤进行a、光学级聚酯经过流化床以140 160°C的温度干燥4 5小时得干燥原料；所述干燥原料在熔融挤出机中加热成熔融状态，经过滤后进入计量挤出机，得芯层熔体；两台辅助双螺杆挤出机中将聚酯母料，或聚酯母料和聚酯切片经过熔融、抽真空处理后，过滤除去原料中的水份与杂质得到分别作为上表层和下表层的辅挤熔体；芯层熔体与辅挤熔体在三层模头中汇合挤出混合熔体，汇合挤出温度为270 290°C ；b、对于所述步骤a中挤出的混合熔体，经过双面冷却形成铸片，再将铸片冷却到60 65 0C ；C、将铸片同步进行纵向拉伸和横向拉伸为薄膜，同步拉伸的预热段温度为80 100°C，辅以红外加热，拉伸段温度为120 130°C，热定型温度为90 130°C ；d、将步骤c中的所得薄膜经修边后进入牵引机，薄膜经牵引辊冷却展平；e、冷却展平的薄膜进入在线分切机进行分切、卷取、制成成品。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于来自步骤d修边边料进入再生料双螺杆挤出机熔融后的熔体，与光学级聚酯的干燥原料在熔融挤出机中加热成熔融熔体，两者在熔体管中汇合后经过滤后进入进入计量挤出机，精过滤后得芯层熔体。
8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于步骤d中在所述牵引机第一根辊子前设置有一清洁棍。
9.根据权利要求6或7所述的制作方法，其特征在于所述芯层熔体为无气泡熔体，其凝聚粒子小于10 μ m。
10.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于步骤d中所述薄膜经牵引辊冷却展平并进行电晕处理。
11.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于该方法中各步骤均在洁净车间中进行，车间洁净度为100000级，在车间的生产设备独立空间内，其洁净度为10000级。
全文摘要
本发明公开了一种平板显示用光学双向拉伸聚酯基膜及其制作方法，基膜是以聚酯为主要成分的同步双向拉伸聚酯薄膜，由上表层、芯层和下表层构成，其中芯层的组份为光学级聚酯，上、下表层的组份均由聚酯母料，或聚酯母料和光学级聚酯构成；基膜雾度为0~1.0%，透明度≥95%，热收率≤0.5%。本发明的基膜具有全光线透过率高，雾度低的特点，用于制造大尺寸平板显示器中的光学功能薄膜，具有尺寸稳定，在自重下不易变形等特点。
文档编号B29L7/00GK102582180SQ201210063358
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月12日 优先权日2012年3月12日
发明者孙善卫, 李永荃, 汪中祥, 胡爱华, 陈铸红 申请人:安徽国风塑业股份有限公司