一种光学聚酯薄膜及其制备方法与流程

本发明属于光学膜领域，尤其是一种光学聚酯薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、双向拉伸光学聚酯薄膜，因其具有良好的尺寸稳定性、耐化学性、高透明性和加工性，在液晶显示领域有广泛的应用。在液晶显示背光模组中，光学聚酯薄膜用于制作各种光学功能膜材料，如扩散膜、增亮膜等。随着液晶模组的超清、薄型化，光学功能膜材料也向着薄型化，多功能化的方向不断进化。

2、目前，多层复合光学膜已经取代了传统的单层功能膜，它的优点是可以将两种或多种光学功能集成在一张薄膜上，减少了单一功能光学膜的使用量和厚度，例如常见的增亮复合膜有扩散-棱镜复合膜(dop)、棱镜-棱镜复合膜(pop)、微透镜-棱镜复合膜(mop)等。

3、用于液晶显示的光学聚酯薄膜，一般会在薄膜的表面制备附着力增强的预涂层，以提高对各种功能涂层的附着力；而多层复合光学膜生成过程中，需要对光学聚酯薄膜进行多次涂布、uv固化加工，这就要求聚酯薄膜的预涂层要经过多次uv固化后，仍具有良好的附着力。

4、因此，如何提高底涂层和uv固化光学功能层之间的附着力，并且在多次uv照射后保持其附着力，是业界普遍面临的难点问题。中国专利cn114316330a采用两种聚氨酯，搭配多种不同反应温度的固化剂来实现预涂层的耐uv能力。然而，多种固化剂虽然可以增加涂层中极性集团的数量，依靠极性集团的数量增加其耐uv效果；然而，这种方法也存在表面极性过高，容易吸附水汽、诱导薄膜低聚物析出的风险，导致薄膜表观变差。

5、中国专利cn114605920a采用磺酸树脂、抗氧化剂、异氰酸酯固化剂的方法实现涂层附着力和耐uv能力，然而也存在涂层亲水性强，耐湿热老化能力不足的风险。

6、纳米二氧化钛的抗紫外性能已经被人熟知，在薄膜领域，广泛的应用在聚酯切片添加剂中，然而，普通纳米二氧化钛作为涂布配方中抗紫外添加剂时，因其特有的白色属性，以及纳米级二氧化钛在较高的团聚倾向，使得纳米二氧化钛在涂层中分布不均匀，导致涂层发白，雾度上升，表观变差，影响下游使用。

7、因此，在涂布配方体系中，如何利用好纳米二氧化钛的抗紫外性能，同时回避掉纳米二氧化钛导致涂层发白，雾度上升的问题，是业内的一个普遍的难点问题。

技术实现思路

1、基于以上原因，本发明的目的是提供一种光学聚酯薄膜及其制备方法，其为含有改性纳米二氧化钛的高附着涂层的光学聚酯薄膜，该薄膜不仅与uv固化光学功能层粘合牢固，而且经受uv光照射后仍能保持高度附着力。

2、本发明的技术方案如下：一种光学聚酯薄膜，包括基膜与涂覆于基膜至少一面的底涂层；

3、所述底涂层由如下重量份的各物质组成：

4、水性树脂50-92份

5、水性交联剂2-20份

6、改性二氧化钛颗粒5-25份

7、碳纳米管1-5份；

8、其中，所述水性树脂为阴离子性聚氨酯和非离子型聚氨酯的任意一种或者两者按任意重量比的混合物

9、所述改性二氧化钛颗粒硅烷偶联剂法改性处理的纳米粒子。

10、作为本申请改进的技术方案，所述改性二氧化钛颗粒的平均粒径为25-50nm。

11、作为本申请改进的技术方案，所述水性交联剂采用异氰酸酯类、氮吡啶类、三聚氰胺类、恶唑啉类、碳化二亚胺类中的一种或任意重量比的几种组成。

12、作为本申请改进的技术方案，所述的碳纳米管的长度范围为200nm-500nm之间。

13、作为本申请改进的技术方案，所述底涂层是在基膜纵向拉伸之后、横向拉伸之前涂覆。

14、作为本申请改进的技术方案，所述基膜的厚度为12μm-350μm。

15、本申请的另一目的是提供一种制备前述的光学聚酯薄膜的方法，包括步骤如下：

16、a.将透明基膜的原料送入相应挤出系统熔融挤出，熔融挤出温度为260℃-285℃；

17、b.基膜熔体经模头在转动的冷却辊上形成未取向的铸塑厚片；

18、c.将冷却后的铸塑厚片预热后纵向拉伸3.0倍-3.8倍，形成膜片；

19、d.将底涂层的涂覆液涂覆在纵向拉伸后的膜片的至少一个面上；

20、e.将涂有底涂层的膜片用夹子把持导入横向拉伸的预热区，经预热干燥后，横向拉伸2.5倍-4.5倍；

21、f.将拉伸后的薄膜热定型,冷却后收卷，得到光学聚酯薄膜。

22、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

23、本发明的光学聚酯薄膜，在其表面具有一层含有改性纳米二氧化钛的高附着力涂层，该涂层由以下步骤制备：

24、采用硅烷偶联剂法对纳米二氧化钛进行表面改性，使其表面接枝疏水长链并包覆有机层，降低了纳米二氧化钛的表面能，提高了其在水溶液中的分散性和成膜后涂层的分散性。

25、将改性后的纳米二氧化钛与水性聚氨酯、固化剂、碳纳米管混合，制备出具有高附着力的预涂层配方。

26、改性纳米二氧化钛在水溶液中和干燥成膜的过程中，保持了良好的分散性，不会发生聚集导致雾度上升；碳纳米管为淡黑色纳米材料，少量的碳纳米管可以平衡改性纳米二氧化钛会引起涂层发白问题，使得聚酯薄膜保持适中的色度。

27、本发明制得的光学聚酯薄膜不仅对uv功能层有很好的附着力，而且经uv光照射后与uv固化的功能层仍然保持良好的附着力。本发明的优点是能够有效地提高纳米二氧化钛的分散性，同时避免了涂层发白发雾的现象，提高了产品质量和美观度。

技术特征：

1.一种光学聚酯薄膜，其特征在于，包括基膜与涂覆于基膜至少一面的底涂层；

2.根据权利要求1所述的一种光学聚酯薄膜，其特征在于，所述改性二氧化钛颗粒的平均粒径范围为25-50nm。

3.根据权利要求1所述的一种光学聚酯薄膜，其特征在于，所述水性交联剂采用异氰酸酯类、氮吡啶类、三聚氰胺类、恶唑啉类、碳化二亚胺类中的一种或任意重量比的几种组成。

4.根据权利要求1所述的一种光学聚酯薄膜，其特征在于，所述的碳纳米管的长度范围为200nm-500nm之间。

5.根据权利要求1所述的一种光学聚酯薄膜，其特征在于，所述底涂层是在基膜纵向拉伸之后、横向拉伸之前涂覆。

6.根据权利要求1所述的一种光学聚酯薄膜，其特征在于，所述基膜的厚度为12μm-350μm。

7.一种制备如权利要求1-6任一所述的光学聚酯薄膜的方法，其特征在于，包括步骤如下：

技术总结
本发明属于薄膜领域，涉及一种光学聚酯薄膜及其制备方法，包括基膜与涂覆于基膜至少一面的底涂层；所述底涂层包括如下重量份的各物质：水性树脂50‑92份、水性交联剂2‑20份、改性二氧化钛颗粒5‑25份、碳纳米管1‑5份；其中，改性二氧化钛粒子颗粒经过改性处理后，具有良好的相容性，形成涂层后有良好的光学品质，同时，改性二氧化钛颗粒具有抗紫外功效、可以使得涂层经过多次UV照射时，仍然具有良好的附着力。

技术研发人员：姚晔,刘保军,孙月,李超,郑云霞,张锐,刘洋,胡鑫,赵俊
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：2024/6/20