一种lcd显示屏用硬化聚酯薄膜的制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种IXD显示屏用硬化聚酯薄膜的制备方法。
【背景技术】
[0002] LCD (Liquid Crystal Display)液晶显示屏，为平面超薄的显示设备，它由一定 数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。它的主要原理是以电流刺激液 晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。LCD显示屏功耗很低，因此倍受工程师青睐， 适用于使用电池的电子设备。
[0003] 近年来，IXD显示技术和产品发展迅速，IXD显示屏已经成为信息产业的重要组成 部分。IXD显示屏多采用透明的合成高分子材料，如:PC(聚碳酸酯）、PMMA(聚甲基丙烯酸甲 酯）、PET(聚酯)等。在实际应用过程中会造成表面的划伤、磨损，传统方法为在表面涂覆一 层无色透明的油漆，以提高表面的硬度、耐磨、抗划痕等方面的性能，达到保护表面的作用。 但是，一方面表面的油漆层容易脱落，不能长时间有效地保护基体材料；另一方面，油漆层 的涂覆和干燥使显示屏的制作变得繁琐，从而增加了生产成本。
[0004] 紫外光固化(UV固化)涂料是20世纪60年代开发的一种环保节能型涂料，70年代我 国开始涉足该技术领域，90年代后才得到长足发展。紫外光固化涂料在紫外光照射下即可 快速固化，不仅固化速度快，而且与热固化涂料相比还能节省能源。目前，它不仅在木材、金 属、塑料、纸张、皮革上大量应用，而且还在光纤、印刷线路板、电子元器件封装等材料上成 功应用。但是，常规的紫外光固化涂层硬度较差，因而不耐摩擦，易划伤。
[0005] 且现有技术多采用离线涂布，工艺复杂，效率低、成本高。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种在线涂布硬化树脂涂 层的聚酯薄膜的生产方法，制得硬化聚酯薄膜硬度高、抗划伤性能良好，适用于LCD显示屏。
[0007] 为了达到上述目的，本发明提供了一种LCD显示屏用硬化聚酯薄膜的制备方法，其 特征在于:包括以下步骤： (1) 硬化树脂涂布液的制备:取溶剂总量的1/3加入紫外光固化树脂混合均匀得到树脂 成分浆液，另取溶剂总量的1/3加入光引发剂混合均匀得到含有光引发剂的溶液，剩余部分 溶剂与助剂混合均匀得到含助剂的溶液，将树脂成分浆液、含有光引发剂的溶液和含助剂 的溶液混合均匀，得到硬化涂布液备用;所述硬化涂布液中各组分的重量配比如下：紫外光 固化树脂50-75份、溶剂30-65份、光引发剂0.5-2份、助剂1-3份;所述紫外光固化树脂包括 高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂;所 述高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂的 重量比为2 -3:3_4:1; (2) A层膜混合料制备：按99.88%~99.935 %聚对苯二甲酸乙二醇酯切片、0.015 %~ 0.02 %的粒径为30~100nm二氧化硅、0.05 %~0.1 %热稳定剂的质量百分比组成取各原 料，投入料仓中混合均匀，经除水干燥后，通过双螺杆挤出机在265 °C~285 °C温度下熔融挤 出、造粒，即制得A层膜混合料，备用； (3) B层膜混合料制备：按99.9%~99.95 %聚对苯二甲酸乙二醇酯切片、0.05 %~ 0.1%热稳定剂的质量百分比组成取各原料，投入料仓中混合均匀，除水干燥后，通过双螺 杆挤出机265°C~285°C温度下熔融挤出、造粒，即制得B层膜混合料，备用； (4) 硬化聚酯薄膜制备:将步骤(2)制得的A层膜混合料和步骤(3)制得的B层膜混合料 分别经1号单螺杆挤出机和2号单螺杆挤出机在285°C温度下融熔后，由A、B两层的共挤模头 挤出，在温度12~20°C冷鼓上冷却形成复合铸片，以10~30m/分钟的速度进入3~5m长、温 度65~95°C的纵向拉伸段拉伸2.2~3.8倍后，将经纵向拉伸的复合薄还片以22~114m/分 钟的速度进入冷却电晕段，用1~3秒钟冷却至15~45°C，进行电晕处理，经纵向拉伸和电晕 处理的复合薄坯片进入在线涂布装置，采用凹版或条缝或气刀的涂布方式将步骤（1)制得 的硬化树脂涂布液对其进行单面涂布，将涂布后的复合薄坯片进入5~9m长、温度100~135 °C的预热段除去水分，然后在8~12m长、温度135~155°C的横向拉伸段拉伸2.2~3.8倍，再 经温度在10~16m长、温度225~245°C的热定型段定型0.1~0.8分钟，得到基膜，然后再将 基膜表面的硬化树脂涂布液涂层经紫外光交联固化形成致密的硬化树脂涂层，再经温度60 ~80°C、0.1~1分钟和在室温下两个阶段的冷却后收卷，即制得所述硬化聚酯薄膜。
[0008] 上述硬化树脂涂布液中，助剂包括消泡剂和流平剂；消泡剂占 UV固化树脂涂料总 重量的〇. 5%-1%;流平剂占 UV固化树脂涂料总重量的1%-1.5%。其中，消泡剂优选聚醚改性 硅;流平剂优选丙烯酸酯类流平剂。溶剂采用有机溶剂，优选甲苯和丙二醇甲基醚以质量比 1:1混合的混合溶剂。光引发剂优选1-羟基环己基苯酮。
[0009] 上述硬化树脂涂布液优选组分的重量配比为：紫外光固化树脂70份、溶剂45份、光 引发剂1份、消泡剂1份、流平剂1份;紫外光固化树脂包括高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官 能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂;高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能 度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂的重量比为2:4:1。
[0010] 本发明相比现有技术具有以下优点:本发明采用的硬化树脂涂布液中通过对紫外 固化树脂的优选配比，更好的提高了UV固化树脂涂料所形成涂层的硬度;利用消泡剂减少 涂料中的气泡，利用流平剂改善了涂料固化后涂膜层的流平性能，增加涂膜层的平滑度和 手感；同时在硬化树脂涂布液的制备过程中，分批溶解，更加充分。本发明采用在线涂布的 生产方法，简化了生产工艺、提高了生产效率和涂布精度，减少环境污染，工序简单，容易操 作，使用性能，且制备得到的硬化聚酯薄膜抗划伤能力强、硬度高，耐磨性能良好。
【具体实施方式】
[0011]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[0012] 实施例1 硬化树脂涂布液组成(重量份数）： 高官能度聚氨酯丙烯酸树脂(SART0MER公司的CN9013) 20份 中官能度聚氨酯丙烯酸树脂(SART0MER公司的CN983) 40份 有机硅改性丙烯酸酯树脂（比利时UCB公司的EB1360) 10份 光引发剂（1-羟基环己基苯酮）1份 甲苯和丙二醇甲基醚混合溶剂(质量比1:1) 45份 消泡剂(聚醚改性硅）1份 流平剂(丙烯酸酯类）1份 (1) 硬化树脂涂布液的制备:将高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树 脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂加入1/3的混合溶剂中混合均匀得到树脂成分浆液，光引发 剂加入另外1/3的混合溶剂中混合均匀得到含有光引发剂的溶液，剩余1/3部分的混合溶剂 与消泡剂和流平剂混合均匀得到含助剂的溶液，将树脂成分浆液、含有光引发剂的溶液和 含助剂的溶液混合均匀即得硬化树脂涂布液，备用； (2) A层膜混合料制备：按99.88%~99.935 %聚对苯二甲酸乙二醇酯切片、0.015 %~ 0.02 %的粒径为30~100nm二氧化硅、0.05 %~0.1 %热稳定剂的质量百分比组成取各原 料，投入料仓中混合均匀，经除水干燥后，通过双螺杆挤出机在265 °C~285 °C温度下熔融挤 出、造粒，即制得A层膜混合料，备用； (3) B层膜混合料制备：按99.9%~99.95 %聚对苯二甲酸乙二醇酯切片、0.05 %~ 0.1%热稳定剂的质量百分比组成取各原料，投入料仓中混合均匀，除水干燥后，通过双螺 杆挤出机265°C~285°C温度下熔融挤出、造粒，即制得B层膜混合料，备用； (4) 硬化聚酯薄膜制备:将步骤(2)制得的A层膜混合料和步骤(3)制得的B层膜混合料 分别经1号单螺杆挤出机和2号单螺杆挤出机在285°C温度下融熔后，由A、B两层的共挤模头 挤出，在温度12~20°C冷鼓上冷却形成复合铸片，以10~30m/分钟的速度进入3~5m长、温 度65~95°C的纵向拉伸段拉伸2.2~3.8倍后，将经纵向拉伸的复合薄还片以22~114m/分 钟的速度进入冷却电晕段，用1~3秒钟冷却至15~45°C，进行电晕处理，经纵向拉伸和电晕 处理的复合薄坯片进入在线涂布装置，采用凹版或条缝或气刀的涂布方式将步骤（1)制得 的硬化树脂涂布液对其进行单面涂布，将涂布后的复合薄坯片进入5~9m长、温度100~135 °C的预热段除去水分，然后在8~12m长、温度135~155°C的横向拉伸段拉伸2.2~3.8倍，再 经温度在10~16m长、温度225~245°C的热定型段定型0.1~0.8分钟，得到基膜，然后再将 基膜表面的硬化树脂涂布液涂层经紫外光交联固化形成致密的硬化树脂涂层，再经温度60 ~80°C、0.1~1分钟和在室温下两个阶段的冷却后收卷，即制得本发明硬化聚酯薄膜。 [0013] 实施例2 硬化树脂涂布液组成(重量份数）： 高官能度聚氨酯丙烯酸树脂(SART0MER公司的CN9013) 16份 中官能度聚氨酯丙烯酸树脂(SART0MER公司的CN983) 26份 有机硅改性丙烯酸酯树脂（比利时UCB公司的EB1360) 8份 光引发剂（1-羟基环己基苯酮）0.5份 甲苯和丙二醇甲基醚混合溶剂(质量比1:1) 30份 消泡剂(聚醚改性硅）0.4份 流平剂(丙烯酸酯类）1份 (1)硬化树脂涂布液的制备:将高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树 脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂加入1/3的混合溶剂中混合均匀得到树脂成分浆液，光引发 剂加入另外1/3的混合溶剂中混合均匀得到含有光引发剂的溶液，剩余1/3部分的混合溶剂 与消泡剂和流平剂混合均匀得到含助剂的溶液，将树脂成分浆液、含有光引发剂的溶液和 含助剂的溶液混合均匀即得硬化树脂涂布液，备用。
[0014] ( 2)A层膜混合料制备：按99.88 %~99.935 %聚对苯二甲酸乙二醇酯切片、 0.015%~0.02%的粒径为30~100nm二氧化硅、0.05%~0.1 %热稳定剂的质量百分比组 成取各原料，投入料仓中混合均匀，经除水干燥后，通过双螺杆挤出机在265°C~285°C温度 下熔融挤出、造粒，即制得A层膜混合料，备用； (3) B层膜混合料制备：按99.9%~99.95 %聚对苯二甲酸乙二醇酯切片、0.05 %~ 0.