一種lcd顯示屏用硬化聚酯薄膜的制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種IXD顯示屏用硬化聚酯薄膜的制備方法。
【背景技術】
[0002] LCD (Liquid Crystal Display)液晶顯示屏，為平面超薄的顯示設備，它由一定 數量的彩色或黑白像素組成，放置于光源或者反射面前方。它的主要原理是以電流刺激液 晶分子產生點、線、面配合背部燈管構成畫面。LCD顯示屏功耗很低，因此倍受工程師青睞， 適用于使用電池的電子設備。
[0003] 近年來，IXD顯示技術和產品發展迅速，IXD顯示屏已經成為信息產業的重要組成 部分。IXD顯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。在實際應用過程中會造成表面的劃傷、磨損，傳統方法為在表面涂覆一 層無色透明的油漆，以提高表面的硬度、耐磨、抗劃痕等方面的性能，達到保護表面的作用。 但是，一方面表面的油漆層容易脫落，不能長時間有效地保護基體材料；另一方面，油漆層 的涂覆和干燥使顯示屏的制作變得繁瑣，從而增加了生產成本。
[0004] 紫外光固化(UV固化)涂料是20世紀60年代開發的一種環保節能型涂料，70年代我 國開始涉足該技術領域，90年代后才得到長足發展。紫外光固化涂料在紫外光照射下即可 快速固化，不僅固化速度快，而且與熱固化涂料相比還能節省能源。目前，它不僅在木材、金 屬、塑料、紙張、皮革上大量應用，而且還在光纖、印刷線路板、電子元器件封裝等材料上成 功應用。但是，常規的紫外光固化涂層硬度較差，因而不耐摩擦，易劃傷。
[0005] 且現有技術多采用離線涂布，工藝復雜，效率低、成本高。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，提供一種在線涂布硬化樹脂涂 層的聚酯薄膜的生產方法，制得硬化聚酯薄膜硬度高、抗劃傷性能良好，適用于LCD顯示屏。
[0007] 為了達到上述目的，本發明提供了一種LCD顯示屏用硬化聚酯薄膜的制備方法，其 特征在于:包括以下步驟： (1) 硬化樹脂涂布液的制備:取溶劑總量的1/3加入紫外光固化樹脂混合均勻得到樹脂 成分漿液，另取溶劑總量的1/3加入光引發劑混合均勻得到含有光引發劑的溶液，剩余部分 溶劑與助劑混合均勻得到含助劑的溶液，將樹脂成分漿液、含有光引發劑的溶液和含助劑 的溶液混合均勻，得到硬化涂布液備用;所述硬化涂布液中各組分的重量配比如下：紫外光 固化樹脂50-75份、溶劑30-65份、光引發劑0.5-2份、助劑1-3份;所述紫外光固化樹脂包括 高官能度聚氨酯丙烯酸樹脂、中官能度聚氨酯丙烯酸樹脂和有機硅改性丙烯酸酯樹脂;所 述高官能度聚氨酯丙烯酸樹脂、中官能度聚氨酯丙烯酸樹脂和有機硅改性丙烯酸酯樹脂的 重量比為2 -3:3_4:1; (2) A層膜混合料制備：按99.88%~99.935 %聚對苯二甲酸乙二醇酯切片、0.015 %~ 0.02 %的粒徑為30~100nm二氧化硅、0.05 %~0.1 %熱穩定劑的質量百分比組成取各原 料，投入料倉中混合均勻，經除水干燥后，通過雙螺桿擠出機在265 °C~285 °C溫度下熔融擠 出、造粒，即制得A層膜混合料，備用； (3) B層膜混合料制備：按99.9%~99.95 %聚對苯二甲酸乙二醇酯切片、0.05 %~ 0.1%熱穩定劑的質量百分比組成取各原料，投入料倉中混合均勻，除水干燥后，通過雙螺 桿擠出機265°C~285°C溫度下熔融擠出、造粒，即制得B層膜混合料，備用； (4) 硬化聚酯薄膜制備:將步驟(2)制得的A層膜混合料和步驟(3)制得的B層膜混合料 分別經1號單螺桿擠出機和2號單螺桿擠出機在285°C溫度下融熔后，由A、B兩層的共擠模頭 擠出，在溫度12~20°C冷鼓上冷卻形成復合鑄片，以10~30m/分鐘的速度進入3~5m長、溫 度65~95°C的縱向拉伸段拉伸2.2~3.8倍后，將經縱向拉伸的復合薄還片以22~114m/分 鐘的速度進入冷卻電暈段，用1~3秒鐘冷卻至15~45°C，進行電暈處理，經縱向拉伸和電暈 處理的復合薄坯片進入在線涂布裝置，采用凹版或條縫或氣刀的涂布方式將步驟（1)制得 的硬化樹脂涂布液對其進行單面涂布，將涂布后的復合薄坯片進入5~9m長、溫度100~135 °C的預熱段除去水分，然后在8~12m長、溫度135~155°C的橫向拉伸段拉伸2.2~3.8倍，再 經溫度在10~16m長、溫度225~245°C的熱定型段定型0.1~0.8分鐘，得到基膜，然后再將 基膜表面的硬化樹脂涂布液涂層經紫外光交聯固化形成致密的硬化樹脂涂層，再經溫度60 ~80°C、0.1~1分鐘和在室溫下兩個階段的冷卻后收卷，即制得所述硬化聚酯薄膜。
[0008] 上述硬化樹脂涂布液中，助劑包括消泡劑和流平劑；消泡劑占 UV固化樹脂涂料總 重量的〇. 5%-1%;流平劑占 UV固化樹脂涂料總重量的1%-1.5%。其中，消泡劑優選聚醚改性 硅;流平劑優選丙烯酸酯類流平劑。溶劑采用有機溶劑，優選甲苯和丙二醇甲基醚以質量比 1:1混合的混合溶劑。光引發劑優選1-羥基環己基苯酮。
[0009] 上述硬化樹脂涂布液優選組分的重量配比為：紫外光固化樹脂70份、溶劑45份、光 引發劑1份、消泡劑1份、流平劑1份;紫外光固化樹脂包括高官能度聚氨酯丙烯酸樹脂、中官 能度聚氨酯丙烯酸樹脂和有機硅改性丙烯酸酯樹脂;高官能度聚氨酯丙烯酸樹脂、中官能 度聚氨酯丙烯酸樹脂和有機硅改性丙烯酸酯樹脂的重量比為2:4:1。
[0010] 本發明相比現有技術具有以下優點:本發明采用的硬化樹脂涂布液中通過對紫外 固化樹脂的優選配比，更好的提高了UV固化樹脂涂料所形成涂層的硬度;利用消泡劑減少 涂料中的氣泡，利用流平劑改善了涂料固化后涂膜層的流平性能，增加涂膜層的平滑度和 手感；同時在硬化樹脂涂布液的制備過程中，分批溶解，更加充分。本發明采用在線涂布的 生產方法，簡化了生產工藝、提高了生產效率和涂布精度，減少環境污染，工序簡單，容易操 作，使用性能，且制備得到的硬化聚酯薄膜抗劃傷能力強、硬度高，耐磨性能良好。
【具體實施方式】
[0011]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0012] 實施例1 硬化樹脂涂布液組成(重量份數）： 高官能度聚氨酯丙烯酸樹脂(SART0MER公司的CN9013) 20份 中官能度聚氨酯丙烯酸樹脂(SART0MER公司的CN983) 40份 有機硅改性丙烯酸酯樹脂（比利時UCB公司的EB1360) 10份 光引發劑（1-羥基環己基苯酮）1份 甲苯和丙二醇甲基醚混合溶劑(質量比1:1) 45份 消泡劑(聚醚改性硅）1份 流平劑(丙烯酸酯類）1份 (1) 硬化樹脂涂布液的制備:將高官能度聚氨酯丙烯酸樹脂、中官能度聚氨酯丙烯酸樹 脂和有機硅改性丙烯酸酯樹脂加入1/3的混合溶劑中混合均勻得到樹脂成分漿液，光引發 劑加入另外1/3的混合溶劑中混合均勻得到含有光引發劑的溶液，剩余1/3部分的混合溶劑 與消泡劑和流平劑混合均勻得到含助劑的溶液，將樹脂成分漿液、含有光引發劑的溶液和 含助劑的溶液混合均勻即得硬化樹脂涂布液，備用； (2) A層膜混合料制備：按99.88%~99.935 %聚對苯二甲酸乙二醇酯切片、0.015 %~ 0.02 %的粒徑為30~100nm二氧化硅、0.05 %~0.1 %熱穩定劑的質量百分比組成取各原 料，投入料倉中混合均勻，經除水干燥后，通過雙螺桿擠出機在265 °C~285 °C溫度下熔融擠 出、造粒，即制得A層膜混合料，備用； (3) B層膜混合料制備：按99.9%~99.95 %聚對苯二甲酸乙二醇酯切片、0.05 %~ 0.1%熱穩定劑的質量百分比組成取各原料，投入料倉中混合均勻，除水干燥后，通過雙螺 桿擠出機265°C~285°C溫度下熔融擠出、造粒，即制得B層膜混合料，備用； (4) 硬化聚酯薄膜制備:將步驟(2)制得的A層膜混合料和步驟(3)制得的B層膜混合料 分別經1號單螺桿擠出機和2號單螺桿擠出機在285°C溫度下融熔后，由A、B兩層的共擠模頭 擠出，在溫度12~20°C冷鼓上冷卻形成復合鑄片，以10~30m/分鐘的速度進入3~5m長、溫 度65~95°C的縱向拉伸段拉伸2.2~3.8倍后，將經縱向拉伸的復合薄還片以22~114m/分 鐘的速度進入冷卻電暈段，用1~3秒鐘冷卻至15~45°C，進行電暈處理，經縱向拉伸和電暈 處理的復合薄坯片進入在線涂布裝置，采用凹版或條縫或氣刀的涂布方式將步驟（1)制得 的硬化樹脂涂布液對其進行單面涂布，將涂布后的復合薄坯片進入5~9m長、溫度100~135 °C的預熱段除去水分，然后在8~12m長、溫度135~155°C的橫向拉伸段拉伸2.2~3.8倍，再 經溫度在10~16m長、溫度225~245°C的熱定型段定型0.1~0.8分鐘，得到基膜，然后再將 基膜表面的硬化樹脂涂布液涂層經紫外光交聯固化形成致密的硬化樹脂涂層，再經溫度60 ~80°C、0.1~1分鐘和在室溫下兩個階段的冷卻后收卷，即制得本發明硬化聚酯薄膜。 [0013] 實施例2 硬化樹脂涂布液組成(重量份數）： 高官能度聚氨酯丙烯酸樹脂(SART0MER公司的CN9013) 16份 中官能度聚氨酯丙烯酸樹脂(SART0MER公司的CN983) 26份 有機硅改性丙烯酸酯樹脂（比利時UCB公司的EB1360) 8份 光引發劑（1-羥基環己基苯酮）0.5份 甲苯和丙二醇甲基醚混合溶劑(質量比1:1) 30份 消泡劑(聚醚改性硅）0.4份 流平劑(丙烯酸酯類）1份 (1)硬化樹脂涂布液的制備:將高官能度聚氨酯丙烯酸樹脂、中官能度聚氨酯丙烯酸樹 脂和有機硅改性丙烯酸酯樹脂加入1/3的混合溶劑中混合均勻得到樹脂成分漿液，光引發 劑加入另外1/3的混合溶劑中混合均勻得到含有光引發劑的溶液，剩余1/3部分的混合溶劑 與消泡劑和流平劑混合均勻得到含助劑的溶液，將樹脂成分漿液、含有光引發劑的溶液和 含助劑的溶液混合均勻即得硬化樹脂涂布液，備用。
[0014] ( 2)A層膜混合料制備：按99.88 %~99.935 %聚對苯二甲酸乙二醇酯切片、 0.015%~0.02%的粒徑為30~100nm二氧化硅、0.05%~0.1 %熱穩定劑的質量百分比組 成取各原料，投入料倉中混合均勻，經除水干燥后，通過雙螺桿擠出機在265°C~285°C溫度 下熔融擠出、造粒，即制得A層膜混合料，備用； (3) B層膜混合料制備：按99.9%~99.95 %聚對苯二甲酸乙二醇酯切片、0.05 %~ 0.