一種超高阻隔光學(xué)聚酯膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光學(xué)薄膜，尤其涉及一種超高阻隔光學(xué)聚酯膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在目前的光伏產(chǎn)業(yè)中，例如在液晶顯示元件、有機(jī)太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能背板、有機(jī) 電致發(fā)光元件等應(yīng)用中，需要采用高阻水阻氧性能的高阻隔膜，使其滿足透水、透氧等性能 的要求。例如，柔性O(shè)LED對(duì)于水汽、氧氣非常敏感，其有機(jī)發(fā)光材料和活潑金屬陰極都很 容易和水汽、氧氣發(fā)生反應(yīng)而使器件遭到損壞，柔性O(shè)LED常使用的襯底是塑料襯底，包括 PET、PEN等，也有使用金屬箔襯底的，其它還有超薄玻璃及紙襯底。選擇襯底材料的一般原 則如下：
[0003] (1)襯底材料的透明性要好（可見(jiàn)光透過(guò)率超過(guò)90% );
[0004] (2)襯底材料和薄膜材料間要有一定的附著性；
[0005] (3)襯底材料對(duì)水汽的阻隔能力需達(dá)到l(T6g/m2 · d，而阻隔氧氣的能力需達(dá)到 lCT4ml/m2 · d · pa ;
[0006] 現(xiàn)在最新的廣色域顯示技術(shù)，量子點(diǎn)薄膜在液晶顯示器中的運(yùn)用，如3M的QDEF產(chǎn) 品，就要求使用3M的PET阻隔產(chǎn)品，要求高透高阻隔.
[0007] 目前的解決技術(shù)方案是：用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法（PECVD)、真空濺射或 者蒸發(fā)在塑料基材上沉積某種無(wú)機(jī)物鍍層，再在無(wú)機(jī)物鍍層上沉積另一層不同性質(zhì)的無(wú)機(jī) 物鍍層，如此類推直至形成多層疊體。
[0008] 雖然技術(shù)人員對(duì)阻隔膜進(jìn)行了大量的研宄，但是目前的阻隔膜技術(shù)還存在很多問(wèn) 題：第一、沉積無(wú)機(jī)物鍍層的時(shí)候，容易導(dǎo)致沉積的無(wú)機(jī)物鍍層表面粗糙、不平坦、不密實(shí)， 并且容易出現(xiàn)針孔、裂縫等弊病，導(dǎo)致生產(chǎn)的無(wú)機(jī)物鍍層阻隔性下降，最終導(dǎo)致高阻隔薄膜 的質(zhì)量下降；第二、上述阻隔膜是通過(guò)多層復(fù)合，真空濺射、蒸發(fā)等工藝制備而成，從而增加 了生產(chǎn)時(shí)間和原材料消耗，并增加了其生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為了解決現(xiàn)有阻隔薄膜的阻水阻氧性能較差的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種超高阻隔光 學(xué)聚酯膜及其制備方法。該超高阻隔光學(xué)聚酯膜具有較好的阻水阻氧性能。
[0010] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0011] 本發(fā)明提供一種超高阻隔光學(xué)聚酯膜，所述光學(xué)聚酯膜包括芯層和表層，所述芯 層的兩側(cè)設(shè)置表層；所述表層的材料包括高阻隔聚酯切片。
[0012] 進(jìn)一步的，所述芯層與表層的厚度比為0-10:1。
[0013] 進(jìn)一步的，所述芯層與表層的厚度比為1-10:1。
[0014] 進(jìn)一步的，所述芯層與表層的厚度比為3-5:1。
[0015] 上述厚度比是指芯層（A層）的厚度與兩個(gè)表層（B層）的厚度之和的比。
[0016] 進(jìn)一步的，所述光學(xué)聚酯膜還包括納米層狀阻隔層，所述表層的外側(cè)設(shè)置所述納 米層狀阻隔層。進(jìn)一步的，所述光學(xué)聚酯膜由五層結(jié)構(gòu)復(fù)合而成，所述五層結(jié)構(gòu)的順序是： 納米層狀阻隔層、表層、芯層、表層、納米層狀阻隔層。
[0017] 所述納米層狀阻隔層也稱為ILC納米層阻隔結(jié)構(gòu)。
[0018] 進(jìn)一步的，所述超高阻隔光學(xué)聚酯膜中，所述芯層簡(jiǎn)稱為A層，所述表層簡(jiǎn)稱為B 層，所述納米層狀阻隔層簡(jiǎn)稱為C層；所述光學(xué)聚酯膜由五層結(jié)構(gòu)復(fù)合而成，所述五層結(jié)構(gòu) 的順序是：C/B/A/B/C。
[0019] 進(jìn)一步的，在所述超高阻隔光學(xué)聚酯膜中，所述芯層和表層為B/A/B三層共擠復(fù) 合結(jié)構(gòu)。
[0020] 進(jìn)一步的，在所述C層是通過(guò)ILC(在線涂布）技術(shù)做出的涂層結(jié)構(gòu)層。
[0021] 進(jìn)一步的，在所述超高阻隔光學(xué)聚酯膜中，所述芯層是普通聚酯層，所述表層為高 阻隔聚酯層。
[0022] 進(jìn)一步的，所述超高阻隔光學(xué)聚酯膜的厚度是30-300微米。進(jìn)一步的，所述超高 阻隔光學(xué)聚酯膜的厚度是75-188微米。
[0023] 進(jìn)一步的，所述A層的厚度是0-100微米。進(jìn)一步的，所述A層的厚度是25-63微 米。
[0024] 進(jìn)一步的，所述C層的厚度是0.05-0. 15微米。進(jìn)一步的，所述C層的厚度是 0. 08-0. 1 微米。
[0025] 進(jìn)一步的，所述表層的材料包括含有吸氧劑的高阻隔聚酯切片。
[0026] 進(jìn)一步的，所述超高阻隔光學(xué)聚酯膜中，所述的表層（B層）的材料為含有吸氧劑 的高阻隔聚酯切片。
[0027] 進(jìn)一步的，所述的高阻隔聚酯切片選自PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯）、PBN(聚萘 二甲酸丁二酯）、PCT(聚對(duì)苯二甲酸1，4-環(huán)己烷二甲酯）、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯）、 PTN(聚萘二酸丙二醇酯）、或PTT (聚對(duì)苯二甲酸1，3丙二醇酯）中的一種或至少兩種的共 混物。
[0028] 進(jìn)一步的，在所述超高阻隔光學(xué)聚酯膜中，所述高阻隔聚酯為PTN。
[0029] 進(jìn)一步的，在所述超高阻隔光學(xué)聚酯膜中，所述的吸氧劑選自聚合物基型吸氧樹(shù) 脂類，鐵鹽基添加劑型吸氧材料，乙烯-丙烯酸甲酯-丙烯酸環(huán)己烯基三元共聚物，非金屬 的吸氧活性成分，基于EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物）的吸氧材料中的一種或其中至少兩種 的組合。
[0030] 進(jìn)一步的，在所述超高阻隔光學(xué)聚酯膜中，所述的吸氧劑為聚合物基型吸氧樹(shù)脂 類，所述聚合物基型吸氧樹(shù)脂為共混改性聚合物樹(shù)脂。
[0031] 進(jìn)一步的，所述超高阻隔光學(xué)聚酯膜中，所述表層（B層）的原料包括：高阻隔聚酯 切片67. 5-94. 9%，MXD6 5-30% ;鈷鹽0. 1 %-2. 5%，所述百分比為重量百分比。
[0032] 進(jìn)一步的，所述超高阻隔光學(xué)聚酯膜中，所述表層（B層）的原料包括：PTN 83. 5-89%，MXD6 10-15%，鈷鹽 1-2%。
[0033] 進(jìn)一步的，所述的鉆鹽為無(wú)機(jī)鉆鹽或有機(jī)鉆鹽，無(wú)機(jī)類鉆鹽如氣化鉆、硫酸鉆等； 有機(jī)類鈷鹽如環(huán)烷酸鈷、異辛酸鈷等。其中，優(yōu)選為有機(jī)類鈷鹽。
[0034] 進(jìn)一步的，所述超高阻隔光學(xué)聚酯膜中，所述納米層狀阻隔層（C層）的成份如下： 膠黏劑86. 6-98. 5%、無(wú)機(jī)層狀納米物質(zhì)1-10%、交聯(lián)劑0. 5-5%。上述百分比為重量百分 比，指的是在納米層狀阻隔涂層干了以后的物質(zhì)的比重。
[0035] 進(jìn)一步的，所述超高阻隔光學(xué)聚酯膜中，所述納米層狀阻隔層（C層）的成份如下： 膠黏劑86. 6-87. 19%、無(wú)機(jī)層狀納米物質(zhì)7. 81-10%、交聯(lián)劑3. 4-5%。
[0036] 所述芯層（A層）的材料為高粘度的聚酯切片，所述的高粘度聚酯切片選自PBT、 PET中的一種或其共混物。
[0037] 進(jìn)一步的，所述高粘度聚酯切片為PET切片。
[0038] 進(jìn)一步的，所述高粘度聚酯切片的粘度為0.7-2. 0。其中，所述高粘度聚酯切片的 粘度優(yōu)選為〇. 8-1. 2。所述高粘度聚酯切片的粘度利用烏氏粘度計(jì)測(cè)量。
[0039] 所述無(wú)機(jī)層狀納米物質(zhì)選自層狀納米的天然或人工合成的硅酸鹽，層狀金屬氧 化物，管狀金屬二硫化物，層狀金屬鹽類化合物，層狀雙金屬氫氧化合物（Layered double hydroxides，LDH)中的一種或兩種。
[0040] 進(jìn)一步的，所述膠黏劑為聚乙烯醇。
[0041] 進(jìn)一步的，所述無(wú)機(jī)層狀納米物質(zhì)為納米的天然或者人工合成的硅酸鹽。
[0042] 所述管狀金屬二硫化物是過(guò)渡金屬化合物，通式為MX2，M代表金屬，選自Ti、V、Cr、 Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Cd ;X 選自 S 或 Se。
[0043] 本發(fā)明還提供制備上述超高阻隔光學(xué)聚酯膜的方法，所述芯層和表層的材料采用 三層共擠、經(jīng)過(guò)擠出鑄片、縱向拉伸，通過(guò)ILC技術(shù)涂布納米層狀阻隔層、橫向拉伸、收卷分 切，制得所述超高阻隔聚酯薄膜。
[0044] 進(jìn)一步的，所述制備超高阻隔光學(xué)聚酯膜的方法中，所述納米層狀阻隔層在涂布 之前先配制成涂布液，所述涂布液包括下述成分：膠黏劑、去離子水、無(wú)機(jī)層狀納米物質(zhì)、交 聯(lián)劑。所述膠黏劑先配制成水性乳液，所述的水性乳液選自水性丙烯酸乳液、水性聚酯乳 液、水性聚氨酯乳液、水性聚乙烯醇乳液中的一種。
[0045] 進(jìn)一步的，所述膠黏劑為聚乙烯醇。
[0046] 進(jìn)一步的，所述涂布液中的膠黏劑為水性聚乙烯醇乳液。
[0047] 進(jìn)一步的，所述聚乙烯醇（PVA)的醇解度為85-100%。
[0048] 進(jìn)一步的，所述聚乙烯醇的醇解度為99-100% ;
[0049] 進(jìn)一步的，所述涂布液包括下述成分：聚乙烯醇、去離子水、無(wú)機(jī)層狀納米物質(zhì)、交 聯(lián)劑。所述交聯(lián)劑選自四硼酸鈉、戊二醛、異氰酸酯類固化劑、惡唑啉類固化劑、氮丙啶類固 化劑、碳化二亞胺類固化劑、有機(jī)硅類固化劑中的一種。
[0050] 進(jìn)一步的，所述交聯(lián)劑為有機(jī)硅類固化劑。進(jìn)一步的，所述有機(jī)硅固化劑為 XR-500〇
[0051] 進(jìn)一步的，所述無(wú)機(jī)層狀納米物質(zhì)為有機(jī)納米硅酸鹽。
[0052] 進(jìn)一步的，所述涂布液經(jīng)過(guò)ILC的涂布技術(shù)施工到超高阻隔光學(xué)聚酯膜的表層的 表面。
[0053] 進(jìn)一步的，上述制備超高阻隔光學(xué)聚酯膜的方法包括下述步驟：
[0054] 1、超高阻隔光學(xué)聚酯膜所用原料的制備
[0055] (I)、B層原料：含有吸氧劑的高阻隔聚酯切片的制備（采用共混改性擠出造粒的 方法）
[0056] 首先稱取配方設(shè)計(jì)重量比的PTN切片，MXD6、異辛酸鈷鹽，然后加入到高混機(jī)中， 并加入一定量的甲基硅油，開(kāi)啟高混機(jī)至混合均勻；然后將攪拌均勻的混合料加入到雙螺 桿擠出機(jī)中進(jìn)行造粒，從而得到高阻隔吸氧型聚酯切片（也稱為含有吸氧劑的高阻隔聚酯 切片）。
[0057] (2)、C層原料：阻隔層涂布液的制