一种高刚性薄型光学聚酯薄膜及其制备方法与流程

本发明属于聚酯薄膜，涉及一种高刚性薄型光学聚酯薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称pet)为热塑性聚酯中的一种，具有较好的耐磨性、高透光性和电绝缘性，通过不同方式进行加工，可用于不同领域，如纺丝、工程塑料、薄膜等。聚酯薄膜，是聚对苯二甲酸乙二醇酯材料通过熔融共挤双向拉伸制得，由于其有着良好的机械性能、热性能、电绝缘性和光学性能，被广泛用于电子、显示、保护等领域。伴随着电子、显示、保护等领域产品对产品厚度不断减薄和轻量化的要求，近年来，光学聚酯薄膜的轻量化、薄型化技术和产品的开发受到重视。

2、薄型光学聚酯薄膜的一个重要特性就是要求具有高透光率和低雾度，为了保证产品的高透光率和低雾度，通常需要在生产过程中在聚酯薄膜的芯层中不添加影响透光率和雾度的无机粒子。由此带来的影响是：聚酯薄膜内部缺少可以充当成核剂的无机粒子，经过双向拉伸后形成的薄膜结晶度不足，表现为薄膜的刚性不足，下游加工再次受热时，聚酯薄膜容易产生翘曲、不平整、不耐温等问题，影响产品使用，尤其是在小于30微米的薄型光学聚酯薄膜上表现的尤为明显。

3、针对薄型光学聚酯薄膜刚性不足的问题，目前技术人员现有的解决问题的技术方案有：1、通过提升双向拉伸过程中的工艺温度增加pet材料自身的结晶度，提升产品刚性。2、在聚酯薄膜表面进行功能性涂布处理，利用涂布的材料本身自有的高刚性的特点，提升薄膜整体的刚性。

4、虽然技术人员对提升薄型光学聚酯薄膜刚性进行了大量研究，但是目前现有的解决薄型光学聚酯薄膜刚性不足问题的技术方案还存在很多不足：1、通过提升双向拉伸过程中的工艺温度可以增加一定的结晶度，但增加幅度有限，达不到提高产品刚性的要求，且增加工艺温度也容易造成薄膜因温度过高导致的膜面不平整现象的出现。2、聚酯薄膜表面进行功能性涂布处理，对于薄膜刚性提升有限，且涂布过程中易出现涂布表观不良、良率下降、成本上升、通用性下降等问题。

技术实现思路

1、本发明为克服现有技术弊端，提供一种高刚性薄型光学聚酯薄膜及其制备方法，制备的高刚性薄型光学聚酯薄膜具有透光率高、雾度低、刚性高等特点。大大降低了薄型光学聚酯薄膜在下游加工使用过程中的翘曲、不平整、不耐温等问题，产品可广泛应用于高端保护/离型、窗膜、mlcc离型膜等领域。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高刚性薄型光学聚酯薄膜，包括b层和位于b层两侧的a层，整体呈aba叠加结构；

3、其中，所述b层的制备原料包括：质量百分数为5-10％的改性共聚酯，余量为纯净聚酯；

4、所述a层的制备原料包括：质量百分数3-5％的uv阻隔母料、质量百分数5-10％的开口剂母料，余量为纯净聚酯；

5、所述改性共聚酯为二醇混合物和二元酸通过酯化缩聚反应制成；二醇混合物和二元酸摩尔比为(1.2-1.28)：1；

6、所述二醇混合物由含有蒽基团的二醇和乙二醇组成，所述含有蒽基团的二醇与所述乙二醇的摩尔比为(1:9)-(3:7)。

7、作为本申请改进的技术方案，所述二元酸为芳香族二酸。

8、作为本申请改进的技术方案，所述含有蒽基团的二醇为1,4蒽二醇、9-蒽甲醇或2-戊基-9,10-蒽二醇中的一种。

9、作为本申请改进的技术方案，所述uv阻隔母料为可以阻隔350nm以下波段同时透过350nm以上波段的uv阻隔母料。

10、作为本申请改进的技术方案，所述开口剂母料由纯净聚酯和二氧化硅粒子组成，二氧化硅粒子的含量为开口剂母料重量的0.3％-1.5％，所述二氧化硅粒径为：1.0-2.0μm。

11、作为本申请改进的技术方案，所述聚酯薄膜的厚度为6-50μm。

12、作为本申请改进的技术方案，所述聚酯薄膜的所述a层的厚度独立的为1-2μm。

13、本申请的另一目的是提供一种高刚性薄型光学聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：

14、步骤1：在挤出机i中按配比量加入纯净聚酯、uv阻隔母料、开口剂母料进行熔融挤出；在挤出机ii中按配比量加入纯净聚酯、改性共聚酯进行熔融挤出；

15、步骤2：将挤出机i挤出的熔体送入aba结构的三层模头中的a层；将挤出机ii挤出的熔体送入aba结构的三层模头中的b层；将a层、b层熔体按照所占厚度比例一同流出；经铸片、纵拉、横拉、定型、冷却、uv照射、收卷、得到所述高刚性薄型光学聚酯薄膜。

16、作为本申请改进的技术方案，所述uv照射的波长为365nm，所述uv照射功率为160-200w，所述uv照射时间为2-5秒。

17、有益效果是：

18、1、本发明采用在薄型光学聚酯薄膜主要厚度层：b层中添加含有蒽基团的改性共聚酯，利用改性共聚酯与纯净聚酯良好的共溶性，均匀的分布，在经过双向拉伸及冷却后通过特定波长的uv照射，使得改性共聚酯中的蒽基团发生成环反应，在b层材料中形成均匀细密的三维网络结构，提高了薄型光学聚酯薄膜的刚性。

19、2、本发明采用在薄型光学聚酯薄膜主要厚度层：b层中不添加有利于提供结晶成核剂的无机粒子，避免了因无机粒子对透过光线的反射、折射、散射等造成的薄膜透光率下降和雾度增加，在保证良好刚性的同时也拥有优秀的光学性能。

20、3、本发明采用在薄型光学聚酯薄膜外表层层：a层中添加可以阻隔350nm以下波段同时透过350nm以上波段的uv阻隔母料，可以避免已经成环的蒽基团因自然光线中小于350nm波段的uv照射发生解环。

21、综上，本发明大大提高了聚酯薄膜的刚性，提升了聚酯薄膜下游加工时的便捷性和再次受热时的抗形变能力，有效减轻了翘曲、不平整、不耐温等问题。

技术特征：

1.一种高刚性薄型光学聚酯薄膜，其特征在于，包括b层和位于b层两侧的a层，整体呈aba叠加结构；

2.根据权利要求1所述的一种高刚性薄型光学聚酯薄膜，其特征在于，所述二元酸为芳香族二酸。

3.根据权利要求1所述的一种高刚性薄型光学聚酯薄膜，其特征在于，所述含有蒽基团的二醇为1,4蒽二醇、9-蒽甲醇或2-戊基-9,10-蒽二醇中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种高刚性薄型光学聚酯薄膜，其特征在于，所述uv阻隔母料为可以阻隔350nm以下波段同时透过350nm以上波段的uv阻隔母料。

5.根据权利要求1所述的一种高刚性薄型光学聚酯薄膜，其特征在于，所述开口剂母料由纯净聚酯和二氧化硅粒子组成，二氧化硅粒子的含量为开口剂母料重量的0.3％-1.5％，所述二氧化硅粒径为：1.0-2.0μm。

6.根据权利要求1所述的一种高刚性薄型光学聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯薄膜的厚度为6-50μm。

7.根据权利要求1所述的一种高刚性薄型光学聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯薄膜的所述a层的厚度独立的为1-2μm。

8.一种权利要求1-7任一所述高刚性薄型光学聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种高刚性薄型光学聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述uv照射的波长为365nm，所述uv照射功率为160-200w，所述uv照射时间为2-5秒。

技术总结
本发明属于聚酯薄膜技术领域，涉及一种高刚性薄型光学聚酯薄膜及其制备方法，包括B层和位于B层两侧的A层，整体呈ABA叠加结构；其中，所述B层的制备原料包括：质量百分数为5‑10％的改性共聚酯，余量为纯净聚酯；所述A层的制备原料包括：质量百分数3‑5％的UV阻隔母料、质量百分数5‑10％的开口剂母料，余量为纯净聚酯；所述改性共聚酯为二醇混合物和二元酸通过酯化缩聚反应制成；二醇混合物和二元酸摩尔比(1.2‑1.28):1；所述二醇混合物由含有蒽基团的二醇和乙二醇组成，所述含有蒽基团的二醇与所述乙二醇的摩尔比为(1:9)‑(3:7)。本申请所制备的高刚性薄型光学聚酯薄膜具有透光率高、雾度低、刚性高等特点。

技术研发人员：程龙宝,刘长丰,鲍时萍,宋瑞然,王钦,杜坤,严志雄
受保护的技术使用者：合肥乐凯科技产业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29