一种防蓝光、抗紫外聚酯薄膜及其制备方法与应用与流程

文档序号:42981680发布日期:2025-09-15 11:52阅读:20来源:国知局

本发明涉及由聚酯组成的层状产品,尤其涉及一种防蓝光、抗紫外聚酯薄膜及其制备方法与应用。


背景技术:

1、聚酯薄膜是由聚对苯二甲酸乙二醇酯经双向拉伸制成的薄膜材料,具有高强度、高韧性、尺寸稳定、轻薄透明、耐化学腐蚀、耐水、耐高温、高绝缘性等性能。主要涉及包装行业、电子电气领域、光学与影像领域、工业与复合材料以及农业、绝缘胶带等其他领域。防蓝光和抗紫外线聚酯薄膜是在普通聚酯薄膜基础上通过添加特定功能助剂制成的功能型薄膜,其防蓝光原理为通过吸收剂选择性吸收或折射蓝光,抗紫外线原理为吸收或反射紫外线并转化能量,从而起到对蓝光和紫外线阻隔和屏蔽;可减少蓝光对眼睛的伤害、防止聚酯薄膜紫外线老化。

2、在现有技术中,为同时提高防蓝光和防紫外线老化能力,可以在在原料上中添加特定的蓝光吸收剂与紫外线吸收剂来实现功能提升。还可以在薄膜制备过程添加助剂,通过改善成膜体系的相容性、分散性与均匀性,有效提升薄膜成膜的稳定性,进而间接增强其防蓝光与防紫外作用。可体现为促进蓝光吸收剂、紫外吸收剂等功能助剂在基体中均匀分散,避免因助剂团聚或分布不均导致的防护性能短板;提升薄膜结构的致密性与完整性,减少成膜过程中针孔、气泡等缺陷的产生,使功能助剂更充分地发挥吸收、阻隔光线的作用,最终实现防蓝光与防紫外效果的协同提升。

3、cn112959784a公开了一种高透光隔热隔紫外线聚酯薄膜及其制备方法,由上表层、中间层、下表层组成。上表层和下表层由聚酯切片、光学级开口剂、隔热母粒、紫外线吸收剂组成;中间层由聚酯切片、隔热母粒,紫外线吸收剂、蓝光吸收剂组成。该发明能有效提高红外线阻隔率和可见光透过率,并不能降低紫外老化对拉伸强度的影响。

4、cn104015438a公开了一种防蓝光耐指纹薄膜及其制备方法,由耐指纹涂层、薄膜基材层、蓝光阻隔层和离型膜层构成。耐指纹涂层、蓝光阻隔层分别涂布于基材层两面,离型膜层覆贴于蓝光阻隔层外侧。该发明能够有效阻隔380-480nm蓝光,减少视网膜损害,同时具备耐指纹性能,提升显示器可视性与操作性,但并不同时提高抗紫外性能。


技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题提高聚酯薄膜的防蓝光、抗紫外性能。

2、为实现上述目的,本发明提供了一种防蓝光、抗紫外聚酯薄膜及其制备方法与应用。

3、一种防蓝光、抗紫外聚酯薄膜的制备方法,包括以下步骤,以重量份计:

4、(1)将45-55份聚对苯二甲酸乙二醇酯、25-35份增效树脂、10-15份开口剂通过双螺杆挤出机熔融造粒,冷却至50-60℃切粒得到a层母粒,备用;

5、(2)将60-80份聚对苯二甲酸乙二醇酯、10-15份紫外线吸收剂、15-20份蓝光吸收剂以2500-3500r/min的速度剪切混合10-30分钟,通过单螺杆挤出机熔融造粒,冷却至50-60℃切粒得到b层母粒,备用;

6、(3)将35-45份聚对苯二甲酸乙二醇酯、25-35份增效树脂、25-35份聚萘二甲酸乙二醇酯通过双螺杆挤出机熔融造粒,冷却至50-60℃切粒得到c层母粒,备用;

7、(4)将a层母粒、b层母粒、c层母粒分别升温至100℃恒温保持0.5-1.5小时,升温至120-140℃恒温保持0.5-1.5小时,升温至150-170℃恒温保持4-6小时使其充分结晶;在三个挤出机中分别熔融,经共同模头将三个熔融流混合,通过模头挤出得到薄膜再进行拉伸;纵向和横向同时拉伸;冷却至50-60℃收卷,得到所述防蓝光、抗紫外聚酯薄膜。

8、所述增效树脂的制备方法如下,以重量份计:

9、将1-3份单宁酸加到15-25份tris缓冲液中搅拌0.5-1小时,加入8-12份聚对苯二甲酸乙二醇酯继续搅拌0.5-1小时;过滤,55-65℃干燥20-25小时得到增效树脂。

10、或,将1-3份单宁酸加到15-25份tris缓冲液中搅拌0.5-1小时,加入0.5-1.5份无机盐、8-12份聚对苯二甲酸乙二醇酯继续搅拌0.5-1小时;过滤,55-65℃干燥20-25小时得到增效树脂。

11、或,将1-3份单宁酸加到15-25份tris缓冲液中搅拌0.5-1小时,加入0.5-1.5份无机盐、8-12份聚对苯二甲酸乙二醇酯继续搅拌0.5-1小时;加入0.1-0.5份ε-聚赖氨酸酯搅拌10-15小时继续表面改性,过滤,55-65℃干燥20-25小时得到增效树脂。

12、所述无机盐为中氯化锌、氯化铜、氯化镁中的一种。

13、所述步骤(1)中开口剂为无定型二氧化硅。

14、所述步骤(2)中紫外线吸收剂为uv-320、uv-326、uv-327、uv-328、uv-350中的一种。

15、所述步骤(2)中蓝光吸收剂为lotsorb®b-30、lotsorb®b-60、lotsorb®b-100中的一种。

16、所述步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)中a层母粒、b层母粒、c层母粒的粒径为3-4mm。

17、所述步骤(1)、(2)、(3)中熔融造粒的熔融温度为260-280℃。

18、所述步骤(4)中熔融温度为270-290℃。

19、所述步骤(4)中纵向和横向同时拉伸的拉伸比为3.0-4.0。

20、所述步骤(4)中纵向和横向同时拉伸的拉伸温度为80-120℃。

21、所述步骤(4)中纵向和横向同时拉伸的拉伸时间为30-60秒。

22、所述防蓝光、抗紫外聚酯薄膜可应用于制备手机贴膜、汽车贴膜、显示屏贴膜、装饰品中的一种。

23、本发明的防蓝光、抗紫外聚酯薄膜由a、b、c三层母粒材料通过熔融、铸片和拉伸等步骤得到,其中a层母粒材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、增效树脂、开口剂,b层母粒材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、紫外线吸收剂、蓝光吸收剂,c层母粒材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、增效树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯。a层材料中的聚对苯二甲酸乙二醇酯提供基础力学强度和成膜性能,开口剂通过形成微观粗糙结构降低表面摩擦系数,避免收卷粘连,增效树脂的加入增强了a层内聚强度及与b层的界面结合稳定性,同时优化结构致密性,防止层间剥离。b层以聚对苯二甲酸乙二醇酯为成膜载体,添加紫外线吸收剂通过共轭体系吸收紫外光并转化为能量,添加蓝光吸收剂选择性捕获短波蓝光,通过电子跃迁消耗能量达到平衡。c层采用聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚萘二甲酸乙二醇酯的共混体系,再添加增效树脂。聚萘二甲酸乙二醇酯的萘环结构赋予c层更好的耐热性,提升薄膜在高温环境下的尺寸稳定性,适用于电子封装等场景;而增效树脂通过强化c层与b层的界面结合,结合聚萘二甲酸乙二醇酯刚性链与聚对苯二甲酸乙二醇酯柔性链的“刚柔互补”特性,增强薄膜抗拉伸与抗冲击等物理性能。最后c层与a层形成对称结构,平衡双向拉伸应力,能减少翘曲风险,同时通过两侧增效树脂的协同作用,进一步优化层间粘结与整体力学均一性。本发明还加入增效树脂改善薄膜内部结构的致密性、均匀性,提升功能助剂分散性与稳定性,减少缺陷,最终实现防蓝光、抗紫外性能的协同提升,同时保障薄膜力学性能。

24、本发明的有益效果:

25、与现有技术相比,本发明的防蓝光、抗紫外聚酯薄膜由a、b、c三层母粒材料通过熔融、铸片和拉伸等步骤得到,其中a层母粒材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、增效树脂、开口剂,b层母粒材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、紫外线吸收剂、蓝光吸收剂,c层母粒材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、增效树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯。本发明还加入增效树脂改善薄膜内部结构的致密性、均匀性,提升功能助剂分散性与稳定性,减少缺陷,最终实现防蓝光、抗紫外性能的协同提升,同时保障薄膜力学性能。

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