專利名稱：一種平板顯示用光學(xué)雙向拉伸聚酯基膜及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平板顯示用光學(xué)雙向拉伸聚酯基膜及其制作方法，更具體地說(shuō)是一種用于制造大尺寸平板顯示器中的光學(xué)功能薄膜，具有低霧度、高透明度、尺寸穩(wěn)定，在自重下不易變形等特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
聚酯薄膜的制作通常采用異步拉伸，即先進(jìn)行縱向拉伸再進(jìn)行橫向拉伸，分子鏈縱向取向后再進(jìn)行橫向取向，這種制作工藝會(huì)破壞分子鏈的取向，特別是薄膜的邊部?jī)蓚?cè)， 導(dǎo)致薄膜性能不均衡，產(chǎn)生性能“弓形”即在橫剖面上兩側(cè)性能與中間區(qū)域性能不均衡，特別是光學(xué)性能，導(dǎo)致薄膜兩側(cè)不可用，造成極大的浪費(fèi)，用于大尺寸的平板顯示時(shí)(37吋及以上)更是如此，造成材料浪費(fèi)。此外，采用異步拉伸法，薄膜表面有劃痕、擦痕。而光學(xué)級(jí)薄膜對(duì)薄膜的光學(xué)性能要求非常嚴(yán)格，在生產(chǎn)工藝上要求薄膜表面無(wú)劃痕、擦痕，對(duì)薄膜的顏料要求也非常嚴(yán)格。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種平板顯示用光學(xué)雙向拉伸聚酯基膜及其制作方法，其可克服兩步拉伸法在縱向拉伸后，再橫向拉伸時(shí)破壞定向的缺點(diǎn)，可確保薄膜表面無(wú)細(xì)小劃痕、擦痕等，同時(shí)薄膜尺寸極為穩(wěn)定，性能均衡。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案為一種平板顯示用光學(xué)雙向拉伸聚酯基膜，其為三層結(jié)構(gòu)，由上表層、芯層和下表層構(gòu)成，基膜中芯層的組份為光學(xué)級(jí)聚酯，上、 下表層的組份均由聚酯母料，或聚酯母料和光學(xué)級(jí)聚酯構(gòu)成；基膜霧度為(Ti. 0%，透明度彡95%，熱收率彡O. 5%ο所述上、下表層組份，按重量百分比計(jì)聚酯母料為40_100%wt，光學(xué)級(jí)聚酯為 0-60%wto所述光學(xué)級(jí)聚酯特性粘度為O. 68±0. 01dL/g,色度b值為-Γ+2，更為優(yōu)化的色度 b值為-3 +1。所述聚酯母料有效成分含有透明的圓形SiO2微粒、聚甲基丙烯酸甲酯微?；蚪宦?lián)聚苯乙烯微粒的一種或幾種,濃度為30000ppnTl00000ppm。該基膜一面或兩面進(jìn)行電暈處理，或者兩面都不進(jìn)行電暈處理。制作平板顯示用光學(xué)雙向拉伸聚酯基膜的方法，包括如下步驟
a、光學(xué)級(jí)聚酯經(jīng)過(guò)流化床以140 160°C的溫度干燥4 5小時(shí)得干燥原料；所述干燥原料在熔融擠出機(jī)中加熱成熔融狀態(tài)，經(jīng)過(guò)濾后進(jìn)入計(jì)量擠出機(jī)，得芯層熔體；
兩臺(tái)輔助雙螺桿擠出機(jī)中將聚酯母料，或聚酯母料和聚酯切片經(jīng)過(guò)熔融、抽真空處理后，過(guò)濾除去原料中的水份與雜質(zhì)得到分別作為上表層和下表層的輔擠熔體；芯層熔體與輔擠熔體在三層模頭中匯合擠出混合熔體，匯合擠出溫度為270 290°C ；
b、對(duì)于所述步驟a中擠出的混合熔體，經(jīng)過(guò)雙面冷卻形成鑄片，再將鑄片冷卻到60 65 0C ；
C、將鑄片同步進(jìn)行縱向拉伸和橫向拉伸為薄膜，同步拉伸的預(yù)熱段溫度為80 100°C，輔以紅外加熱，拉伸段溫度為120 130°C，熱定型溫度為90 130°C ；
d、將步驟c中的所得薄膜經(jīng)修邊后進(jìn)入牽引機(jī)，薄膜經(jīng)牽引輥冷卻展平；
e、冷卻展平的薄膜進(jìn)入在線分切機(jī)進(jìn)行分切、卷取、制成成品。作為優(yōu)化方案可將來(lái)自步驟d修邊邊料進(jìn)入再生料雙螺桿擠出機(jī)熔融后的熔體，與光學(xué)級(jí)聚酯的干燥原料在熔融擠出機(jī)中加熱成熔融熔體，兩者在熔體管中匯合后經(jīng)過(guò)濾后進(jìn)入進(jìn)入計(jì)量擠出機(jī)，精過(guò)濾后得芯層熔體。作為優(yōu)化方案步驟d中在所述牽引機(jī)第一根輥?zhàn)忧霸O(shè)置有一清潔輥。作為優(yōu)化方案所述芯層熔體為無(wú)氣泡熔體，其凝聚粒子小于10 μ m。作為優(yōu)化方案步驟d中所述薄膜經(jīng)牽引輥冷卻展平并進(jìn)行電暈處理。作為優(yōu)化方案上述方法中各步驟均在潔凈車間中進(jìn)行，車間潔凈度為100000 級(jí)，在車間的生產(chǎn)設(shè)備獨(dú)立空間內(nèi)，其潔凈度為10000級(jí)。由上述技術(shù)方案可知本發(fā)明采用同步拉伸工藝，薄膜在生產(chǎn)中在熱定型之前不與輥筒接觸，確保薄膜表面無(wú)細(xì)小劃痕、擦痕等。同時(shí)在潔凈車間內(nèi)生產(chǎn)有效控制薄膜表面的細(xì)小灰塵。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用同步拉伸法克服了兩步拉伸法在縱向拉伸后，再橫向拉伸時(shí)破壞定向的缺點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行縱、橫向拉伸，薄膜尺寸極為穩(wěn)定，性能非常均衡。同步拉伸線的特點(diǎn)是， 將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的擠出鑄片在雙向拉伸機(jī)內(nèi)部同時(shí)完成縱橫兩個(gè)方向上的拉伸、熱定型處理及冷卻處理，以制成所需要的薄膜。在這個(gè)過(guò)程中，鑄片在雙拉機(jī)的進(jìn)口處被高效膜夾夾住，然后借助夾具同向、同步的運(yùn)行，使鑄片在雙拉機(jī)的兩個(gè)預(yù)熱段充分的預(yù)熱；緊接著預(yù)熱段的是雙向拉伸段，在拉伸溫度200°C下，鑄片借助于夾具的擴(kuò)幅及有規(guī)律的逐漸增大夾具間距的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)薄膜同步的縱向、橫向拉伸取向；然后由五個(gè)高溫?zé)岫ㄐ蛥^(qū)完成薄膜的晶型的轉(zhuǎn)變(Y晶型一α晶型)及加速結(jié)晶過(guò)程、消除薄膜的內(nèi)應(yīng)力，提高結(jié)晶度，使晶體結(jié)構(gòu)趨于完善，比兩步拉伸大大降低了薄膜的熱收縮率。從薄膜成型的過(guò)程中可以看到，在同步雙向拉伸取向的方法中，薄膜在拉伸時(shí)是不與任何輥筒接觸的，因此它不受輥面質(zhì)量的影響，可以制得高透明度、無(wú)劃痕、擦痕的薄膜。用這種方法，鑄片受到夾具的限位作用， 鑄片不會(huì)產(chǎn)生頸縮，大大提高了薄膜厚度均勻性。本發(fā)明采用的光學(xué)級(jí)聚酯特性粘度為O. 68±0. 01dL/g，色值色度b值為-Γ+2，更為優(yōu)化的是_3、1。特性粘度越大，薄膜的挺度越大，這在大尺寸的平板顯示中非常有意義， 因?yàn)楣鈱W(xué)薄膜比較厚(180 μ πΓ250 μ m)大尺寸的薄膜自重較大。薄膜挺度高在自重下不易變形。b值越大，薄膜顏色越黃，b值大于3通常不適合光學(xué)膜制造，b值越小對(duì)生產(chǎn)光學(xué)薄膜更有利，但是b值小于5，聚酯聚合時(shí)催化劑、添加劑會(huì)存在滲出的問(wèn)題，對(duì)薄膜的長(zhǎng)期使用的可靠性有較大的影響。以下為
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
上表層由聚酯母料和光學(xué)級(jí)聚酯切片構(gòu)成，按重量百分比計(jì)，其中聚酯母料為 40%wt，余量為光學(xué)級(jí)聚酯切片；下表層由聚酯母料和光學(xué)級(jí)聚酯切片構(gòu)成，按重量百分比計(jì)，其中聚酯母料為40%wt，余量為光學(xué)級(jí)聚酯切片；芯層為100%光學(xué)級(jí)聚酯切片。光學(xué)級(jí)聚酯特性粘度為O. 68±0. 01dL/g,色度b值為-3 ±1，聚酯母料的有效成分為SiO2微粒， 有效濃度為30000ppm。該薄膜按下列方法進(jìn)行
a、聚酯切片經(jīng)過(guò)流化床以140 160°C的溫度干燥4 5小時(shí)得干燥原料；所述干燥原料在熔融擠出機(jī)中加熱成熔融狀態(tài)，經(jīng)過(guò)濾后進(jìn)入進(jìn)入計(jì)量擠出機(jī)，精過(guò)濾后得到無(wú)氣泡、無(wú)大于10 μ m凝聚粒子的高質(zhì)量熔體，作為芯層熔體；或?qū)?lái)自步驟d修邊邊料進(jìn)入再生料雙螺桿擠出機(jī)熔融后的熔體，與光學(xué)級(jí)聚酯切片的干燥原料在熔融擠出機(jī)中加熱成熔融熔體，兩者在熔體管中匯合后經(jīng)過(guò)濾后進(jìn)入進(jìn)入計(jì)量擠出機(jī)，精過(guò)濾后得到無(wú)氣泡、無(wú)大于10 μ m凝聚粒子的高質(zhì)量熔體，作為芯層熔體。兩臺(tái)輔助雙螺桿擠出機(jī)中將聚酯母料，或聚酯母料和聚酯切片經(jīng)過(guò)熔融、抽真空處理后，過(guò)濾除去原料中的水份與雜質(zhì)得到分別作為上表層和下表層的輔擠熔體；芯層熔體與輔擠熔體在三層模頭中匯合擠出，匯合擠出溫度為270 290°C ；
b、對(duì)于所述步驟a中擠出的混合熔體，經(jīng)過(guò)第一、第二激冷輥兩面冷卻形成鑄片，將鑄片冷卻到60 65°C，其中第一激冷輥設(shè)置有風(fēng)淋冷卻裝置；
C、鑄片采用同步拉伸，同時(shí)進(jìn)行縱拉拉伸和橫向拉伸，預(yù)熱段溫度為80 100°C，輔以紅外加熱，拉伸段溫度為120 130°C，熱定型溫度為90 130°C。d、經(jīng)過(guò)c步驟的薄膜經(jīng)修邊后進(jìn)入牽引機(jī)，薄膜經(jīng)牽引輥展平進(jìn)行一面或兩面電暈處理(也可根據(jù)實(shí)際需要不進(jìn)行電暈處理)。e、電暈處理后的薄膜進(jìn)入在線分切機(jī)進(jìn)行分切、卷取、制成成品。
實(shí)施例2
上表層由聚酯母料和光學(xué)級(jí)聚酯切片構(gòu)成，按重量百分比計(jì)，其中聚酯母料為 60%wt，余量為光學(xué)級(jí)聚酯切片；下表層由聚酯母料和光學(xué)級(jí)聚酯切片構(gòu)成，按重量百分比計(jì)，其中聚酯母料為60%wt，余量為光學(xué)級(jí)聚酯切片；芯層為100%光學(xué)級(jí)聚酯切片。光學(xué)級(jí)聚酯特性粘度為O. 68±0. 01dL/g,色度b值為_(kāi)廣± I聚酯母料的有效成分為聚甲基丙烯酸甲酯微粒，有效濃度為50000ppm。生產(chǎn)方法與實(shí)施例I同。
實(shí)施例3
上表層由聚酯母料和光學(xué)級(jí)聚酯切片構(gòu)成，按重量百分比計(jì)，其中聚酯母料為 100%wt ;下表層由聚酯母料和光學(xué)級(jí)聚酯切片構(gòu)成，按重量百分比計(jì)，其中聚酯母料為 100%wt,;芯層為100%光學(xué)級(jí)聚酯切片。光學(xué)級(jí)聚酯特性粘度為0.68±0.01dL/g，色度b 值為(?！?I聚酯母料的有效成分為交聯(lián)聚苯乙烯微粒，有效濃度為lOOOOOppm。生產(chǎn)方法與實(shí)施例I同。上述實(shí)施方案，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)和方法實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾， 均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)和方法方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種平板顯示用光學(xué)雙向拉伸聚酯基膜，其特征在于該基膜為三層結(jié)構(gòu)，由上表層、芯層和下表層構(gòu)成，其中芯層的組份為光學(xué)級(jí)聚酯，上、下表層的組份均由聚酯母料，或聚酯母料和光學(xué)級(jí)聚酯構(gòu)成；基膜霧度為(Tl. 0%，透明度> 95%，熱收率< O. 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平板顯示用光學(xué)雙向拉伸聚酯基膜，其特征在于所述上、下表層組份，按重量百分比計(jì)聚酯母料為40-100%wt，光學(xué)級(jí)聚酯為0-60%wt。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平板顯示用光學(xué)雙向拉伸聚酯基膜，其特征在于所述光學(xué)級(jí)聚酯特性粘度為O. 68±0. 01dL/g,色度b值為-Γ+2，更為優(yōu)化的色度b值為_(kāi)3、1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平板顯示用光學(xué)雙向拉伸聚酯基膜，其特征在于所述聚酯母料有效成分含有透明的圓形SiO2微粒、聚甲基丙烯酸甲酯微?；蚪宦?lián)聚苯乙烯微粒的一種或幾種，濃度為30000ppnTl00000ppm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平板顯示用光學(xué)雙向拉伸聚酯基膜，其特征在于該基膜一面或兩面進(jìn)行電暈處理，或者兩面都不進(jìn)行電暈處理。
6.制作權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的平板顯示用光學(xué)雙向拉伸聚酯基膜的方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行a、光學(xué)級(jí)聚酯經(jīng)過(guò)流化床以140 160°C的溫度干燥4 5小時(shí)得干燥原料；所述干燥原料在熔融擠出機(jī)中加熱成熔融狀態(tài)，經(jīng)過(guò)濾后進(jìn)入計(jì)量擠出機(jī)，得芯層熔體；兩臺(tái)輔助雙螺桿擠出機(jī)中將聚酯母料，或聚酯母料和聚酯切片經(jīng)過(guò)熔融、抽真空處理后，過(guò)濾除去原料中的水份與雜質(zhì)得到分別作為上表層和下表層的輔擠熔體；芯層熔體與輔擠熔體在三層模頭中匯合擠出混合熔體，匯合擠出溫度為270 290°C ；b、對(duì)于所述步驟a中擠出的混合熔體，經(jīng)過(guò)雙面冷卻形成鑄片，再將鑄片冷卻到60 65 0C ；C、將鑄片同步進(jìn)行縱向拉伸和橫向拉伸為薄膜，同步拉伸的預(yù)熱段溫度為80 100°C，輔以紅外加熱，拉伸段溫度為120 130°C，熱定型溫度為90 130°C ；d、將步驟c中的所得薄膜經(jīng)修邊后進(jìn)入牽引機(jī)，薄膜經(jīng)牽引輥冷卻展平；e、冷卻展平的薄膜進(jìn)入在線分切機(jī)進(jìn)行分切、卷取、制成成品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于來(lái)自步驟d修邊邊料進(jìn)入再生料雙螺桿擠出機(jī)熔融后的熔體，與光學(xué)級(jí)聚酯的干燥原料在熔融擠出機(jī)中加熱成熔融熔體，兩者在熔體管中匯合后經(jīng)過(guò)濾后進(jìn)入進(jìn)入計(jì)量擠出機(jī)，精過(guò)濾后得芯層熔體。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于步驟d中在所述牽引機(jī)第一根輥?zhàn)忧霸O(shè)置有一清潔棍。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制作方法，其特征在于所述芯層熔體為無(wú)氣泡熔體，其凝聚粒子小于10 μ m。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于步驟d中所述薄膜經(jīng)牽引輥冷卻展平并進(jìn)行電暈處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于該方法中各步驟均在潔凈車間中進(jìn)行，車間潔凈度為100000級(jí)，在車間的生產(chǎn)設(shè)備獨(dú)立空間內(nèi)，其潔凈度為10000級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種平板顯示用光學(xué)雙向拉伸聚酯基膜及其制作方法，基膜是以聚酯為主要成分的同步雙向拉伸聚酯薄膜，由上表層、芯層和下表層構(gòu)成，其中芯層的組份為光學(xué)級(jí)聚酯，上、下表層的組份均由聚酯母料，或聚酯母料和光學(xué)級(jí)聚酯構(gòu)成；基膜霧度為0~1.0%，透明度≥95%，熱收率≤0.5%。本發(fā)明的基膜具有全光線透過(guò)率高，霧度低的特點(diǎn)，用于制造大尺寸平板顯示器中的光學(xué)功能薄膜，具有尺寸穩(wěn)定，在自重下不易變形等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B29L7/00GK102582180SQ201210063358
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者孫善衛(wèi), 李永荃, 汪中祥, 胡愛(ài)華, 陳鑄紅 申請(qǐng)人:安徽國(guó)風(fēng)塑業(yè)股份有限公司