在線涂布制備聚酯薄膜的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在線涂布制備聚酯薄膜的方法，按質(zhì)量百分比，將0.1-0.3%固化劑加入到0.2-0.9%純水或離子水中攪拌均勻，再加入2.4-12.5%粘合劑、0.4-3.8%硅溶膠、0.02-0.1%表面活性劑和0.5-2.0%有機(jī)溶劑，攪拌均勻后加入剩余量的純水或離子水制得粘度低于10Cp.s、固含量在3-12%的水性涂布液待用，將芯層聚酯切片及表層混料送至主、輔擠出機(jī)內(nèi)熔融、擠出三層結(jié)構(gòu)的鑄片，經(jīng)加熱、縱向拉伸形成膜片，將水性涂布液均勻涂覆在膜片上，將涂布后的膜片進(jìn)行橫向拉伸、熱定型和烘干固化，牽引收卷制得聚酯薄膜。本發(fā)明具有高透光率，低霧度，而且表觀缺陷少、表面附著性良好，便于加工。
【專利說明】在線涂布制備聚酯薄膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在線涂布制備聚酯薄膜的方法，屬于聚酯薄膜【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]雙向拉伸聚酯薄膜因其具有優(yōu)異的光學(xué)性能、良好的尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)異的機(jī)械加工性能及耐熱性能等在許多領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用，特別是近年來蓬勃發(fā)展的LED、ICUMD及Touch面板等領(lǐng)域。隨著行業(yè)的不斷發(fā)展及激烈的行業(yè)競爭，越來越需要聚酯薄膜生產(chǎn)廠家走功能化、差異化的技術(shù)路線，提高聚酯薄膜的再加工性能。
[0003]具有在線涂布功能的聚酯薄膜生產(chǎn)線與傳統(tǒng)的聚酯薄膜生產(chǎn)線相比，是在縱拉設(shè)備入口與橫拉設(shè)備出口間通過涂布設(shè)備將化學(xué)品同步涂覆在運(yùn)行中的聚酯薄膜上，以此來改善、提高薄膜的表面特性，從而使聚酯薄膜具有特殊的物化指標(biāo)，達(dá)到特殊產(chǎn)品的使用要求。傳統(tǒng)的涂布型聚酯薄膜是通過離線涂布的方式制成，即聚酯薄膜廠家先生產(chǎn)雙向拉伸聚酯薄膜，下游客戶將分切好的聚酯薄膜通過放卷、涂布、收卷的方式來完成。離線涂布因聚酯薄膜基材在反復(fù)收卷、放卷、分切、搬運(yùn)等過程中的機(jī)械、環(huán)境接觸易造成擦傷、污染等的表觀缺陷。同時，離線涂布產(chǎn)品涂布不均，涂層較厚，無法達(dá)到某些特殊產(chǎn)品的性能需求。而在線涂布聚酯薄膜是雙向拉伸薄膜與涂布同步進(jìn)行，經(jīng)過拉伸加熱后可以達(dá)到更薄、更均勻、附著力更好的涂層，同時又避免了因一些中間反復(fù)收卷、放卷等過程造成的表觀刮傷、灰塵污染等缺陷。所以在線涂布聚酯薄膜因其具有生產(chǎn)速度快，效率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)受到越來越多的聚酯薄膜生產(chǎn)廠家的青睞。
[0004]聚酯薄膜在涂布過程中常因涂布液中夾雜有空氣形成氣泡，涂布時又不能及時將氣泡趕出，從而在氣泡處形成涂層不均或漏涂現(xiàn)象，涂層經(jīng)干燥固化完全后由此形成嚴(yán)重的表觀缺陷，而相關(guān)的發(fā)明專利中卻鮮有提及改善或解決此缺陷的方法。
[0005]在生產(chǎn)雙向拉伸聚酯薄膜的過程中，為防止薄膜與輥筒接觸及收卷過程中產(chǎn)生擦傷同時防止薄膜收卷后發(fā)生粘連，往往在薄膜中添加無機(jī)或有機(jī)填料，以增加薄膜與薄膜間的爽滑性，以此來防止上述現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種方法在一定程度上因填料與聚酯材料折光系數(shù)的差異使薄膜在光學(xué)性能上受到一定影響，產(chǎn)品霧度普遍偏高。目前公開的“一種光學(xué)用聚酯薄膜及其制備方法”，涂布基膜中整個厚度方向添加有填料，雖有利于避免涂布前因基材與縱拉輥筒間接觸可能造成的刮傷，但此方法相比僅在三層共擠基材的表層添加填料對薄膜光學(xué)性能的影響要大。為了提高聚酯薄膜的在光學(xué)方面的性能，有人選用不使用填料，這在涂布前不可避免的會在縱拉處造成劃傷，影響最終成品的表觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種不僅具有高透光率，低霧度，而且表觀缺陷少、表面附著性良好，便于加工的在線涂布制備聚酯薄膜的方法。
[0007]本發(fā)明為達(dá)到上述目的的技術(shù)方案是:一種在線涂布制備聚酯薄膜的方法，其特征在于:按以下步驟進(jìn)行，[0008]⑴、其組分按質(zhì)量百分比計(jì)，將0.1-0.3%的固化劑緩慢加入到0.2-0.9%的純水或離子水中攪拌均勻，再加入2.4-12.5%的粘合劑、0.4-3.8%的硅溶膠、0.02-0.1%的表面活性劑和0.5-2.0%的有機(jī)溶劑，攪拌均勻后加入剩余量的純水或離子水，制得粘度低于IOCp.S、固含量在3-12%的水性涂布液待用，所述硅溶膠為粒徑在30-110nm之間；
[0009]⑵、將干燥后的芯層100%的聚酯切片及表層混料送至主、輔擠出機(jī)內(nèi)，在260-295°C下熔融、擠出，經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后由三層模頭擠出三層結(jié)構(gòu)的鑄片，其中表層混料按質(zhì)量百分比為90-97%聚酯切片與3-10%的聚酯母料的混合料，且聚酯母料含有0.3%的無機(jī)填料或有機(jī)填料，無機(jī)填料或有機(jī)填料的粒徑在30-50nm ；
[0010]⑶、將制得的厚片經(jīng)60?80°C溫度的輥筒進(jìn)行預(yù)熱，再進(jìn)入60-80%的紅外線加熱器內(nèi)進(jìn)行加熱，以25-75m/min的線速度、2.8-3.5倍的縱向拉伸倍率下進(jìn)行縱向拉伸形成膜片；
[0011]⑷、用涂布機(jī)將配置好的水性涂布液涂覆在膜片的其中一個面或兩面，并用擠壓式線棒進(jìn)行刮涂，將水性涂布液均勻涂覆在膜片上，且單面涂層的濕膜厚度在2.0-7.0um;
[0012](5)、將涂布后的膜片在100-130°C的溫度下橫拉預(yù)熱后，再經(jīng)110_1501:溫度、3-5倍的橫向拉伸倍率下進(jìn)行橫向拉伸，膜片經(jīng)200-240°C的條件下進(jìn)行熱定型處理后和烘干固化，經(jīng)50-150°C冷卻后牽引收卷，制得聚酯薄膜。
[0013]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、本發(fā)明聚酯薄膜采用三層結(jié)構(gòu)聚酯薄膜基材，而聚酯薄膜基材的芯層內(nèi)無填料，表層內(nèi)添加無機(jī)填料或有機(jī)填料，有效避免了聚酯薄膜在涂布前經(jīng)過縱拉伸因縱拉輥筒高速運(yùn)轉(zhuǎn)可能對薄膜表觀造成的擦傷。同時本發(fā)明僅在表層內(nèi)添加無機(jī)填料或有機(jī)填料，而無機(jī)填料或有機(jī)填料用量少、粒徑小，在一定程度上減少了因基材中添加填料對薄膜光學(xué)性能方面造成的影響。
[0015]2、本發(fā)明的水性涂布液中采用含有30_110nm粒徑的硅溶膠作為填料，干燥后的涂層在聚酯薄膜表面形成一層微小凸起，有效解決了收卷過程中薄膜可發(fā)發(fā)生粘連現(xiàn)象，而且加入適量的硅溶膠，也避免了因填料的添加導(dǎo)致涂層附著力不佳的現(xiàn)象。
[0016]3、本發(fā)明的涂布液屬于水性體系，由于粘度低，在配制過程中不易產(chǎn)生氣泡，同時涂布過程中，通過擠壓式線棒進(jìn)行刮涂，將水性涂布液均勻涂覆在膜片上，涂布方式能夠很好的將過程中產(chǎn)生的氣泡及時消除，不會帶入到涂層中，從而減少了聚酯薄膜涂層的表觀缺陷。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明的在線涂布制備聚酯薄膜的方法，按以下步驟進(jìn)行，
[0018]⑴、組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)將0.1-0.3%的固化劑緩慢加入到0.2-0.9%的純水或離子水中攪拌均勻，再加入2.4-12.5%的粘合劑、0.4-3.8%的硅溶膠、0.02-0.1%的表面活性劑和0.5-2.0%的有機(jī)溶劑，攪拌均勻后加入剩余量的純水或離子水，制得粘度低于IOCp.S、固含量在3-12%的水性涂布液待用，該硅溶膠為粒徑在30-110nm之間的兩種以上不同粒徑的硅溶膠。本發(fā)明的固化劑為三聚氰胺樹脂及聚異氰酸酯樹脂中的其中一種，或三聚氰胺樹脂和聚異氰酸酯樹脂的混合物；本發(fā)明粘合劑為聚氨酯樹脂、共聚酯樹脂及聚丙烯酸樹脂中的一種或任意兩種以上的混合物，當(dāng)采用兩種以上的混合物時比例不限，本發(fā)明的表面活性劑為烷芳基聚醚醇、改性聚硅氧烷、有機(jī)氟碳化合物、聚環(huán)氧烷基醚化合物中的其中一種或任意兩種以上的混合物，可通過不同本發(fā)明的有機(jī)溶劑為異丙醇、N-甲基吡咯烷酮、丁基溶纖劑、無水乙醇中的一種或兩種以上的混合物。
[0019]本發(fā)明的水性涂布液的具體組分及質(zhì)量百分比見表1。
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種在線涂布制備聚酯薄膜的方法，其特征在于:按以下步驟進(jìn)行， ⑴、其組分按質(zhì)量百分比計(jì)，將0.1-0.3%的固化劑緩慢加入到0.2-0.9%的純水或離子水中攪拌均勻，再加入2.4-12.5%的粘合劑、0.4-3.8%的硅溶膠、0.02-0.1%的表面活性劑和0.5-2.0%的有機(jī)溶劑，攪拌均勻后加入剩余量的純水或離子水，制得粘度低于IOCp.S、固含量在3-12%的水性涂布液待用，所述硅溶膠為粒徑在30-110nm之間； ⑵、將干燥后的芯層100%的聚酯切片及表層混料送至主、輔擠出機(jī)內(nèi)，在260-295°C下熔融、擠出，經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后由三層模頭擠出三層結(jié)構(gòu)的鑄片，其中表層混料按質(zhì)量百分比為90-97%聚酯切片與3-10%的聚酯母料的混合料，且聚酯母料含有0.3%的無機(jī)填料或有機(jī)填料，無機(jī)填料或有機(jī)填料的粒徑在30-50nm ； ⑶、將制得的厚片經(jīng)60?80°C溫度的輥筒進(jìn)行預(yù)熱，再進(jìn)入60-80%的紅外線加熱器內(nèi)進(jìn)行加熱，以25-75m/min的線速度、2.8-3.5倍的縱向拉伸倍率下進(jìn)行縱向拉伸形成膜片； ⑷、用涂布機(jī)將配置好的水性涂布液涂覆在膜片的其中一個面或兩面，并用擠壓式線棒進(jìn)行刮涂，將水性涂布液均勻涂覆在膜片上，且單面涂層的濕膜厚度在2.0-7.0 μ m ; (5)、將涂布后的膜片在100-130°C的溫度下橫拉預(yù)熱后，再經(jīng)110-150°C溫度、3-5倍的橫向拉伸倍率下進(jìn)行橫向拉伸，膜片經(jīng)200-240°C的條件下進(jìn)行熱定型處理后和烘干固化，經(jīng)50-150°C冷卻后牽引收卷，制得聚酯薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線涂布制備聚酯薄膜的方法，其特征在于:所述的固化劑為三聚氰胺樹脂及聚異氰酸酯樹脂中的其中一種或兩種混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線涂布制備聚酯薄膜的方法，其特征在于:所述的粘合劑為聚氨酯樹脂、共聚酯樹脂及聚丙烯酸樹脂中的一種或任意兩種以上的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線涂布制備聚酯薄膜的方法，其特征在于:所述的表面活性劑為烷芳基聚醚醇、改性聚硅氧烷、有機(jī)氟碳化合物、聚環(huán)氧烷基醚化合物中的其中一種或任意兩種以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線涂布制備聚酯薄膜的方法，其特征在于:所述的有機(jī)溶劑為異丙醇、N-甲基吡咯烷酮、丁基溶纖劑、無水乙醇中的一種或兩種以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線涂布制備聚酯薄膜的方法，其特征在于:所述聚酯薄膜的基材厚度在0.075-0.350mm之間，涂層厚度在0.02-0.3 μ m。
【文檔編號】B29D7/01GK103612405SQ201310576381
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】繆敬昌, 劉全, 秦志鳳, 吉濤, 張一丹 申請人:江蘇裕興薄膜科技股份有限公司