爱集微APP · 5月12日

【专利解密】消除彩虹纹干扰 双星新材发明抗彩虹纹聚酯薄膜方案

【嘉勤点评】双星新材发明的抗彩虹纹聚酯薄膜方案,采用了不含不相容物质的方案,在线涂布时的拉伸固化对涂层厚度均匀性的影响相对较低。不仅保持了较好的平整度,而且具有良好的涂层的粘接性。

集微网消息,聚酯薄膜具有优异的光学、机械、电学、热、力学性能,在光电领域有着广泛的应用。用于光电领域的聚酯薄膜,常以聚酯薄膜为基膜在表面涂上UV树脂进行硬化,来提高聚酯薄膜的耐磨性。

但是由于基膜和硬化层的厚度差异、涂层成分偏差、折射率不匹配等因素,硬化后的聚酯薄膜容易出现反射光干涉的现象,即彩虹纹。彩虹纹的存在会影响产品的透光度和视觉效果。

现有技术中,通常在聚酯基膜拉伸之前涂布底涂液,然后再进行双向拉伸。由于底涂液的涂覆厚度经过双向拉伸之后会降低非常多,此时分布于底涂液中的固体氧化物颗粒在双向拉伸过程中很容易划伤表面。同时如果颗粒聚集或者粒径过大,在拉伸过程中将会在颗粒周围形成气泡,进一步导致底涂层的厚度不均匀,并且会严重影响底涂层的透明性。

因此,要降低固体氧化物带来的不利影响,就需要对固体成分的分散度、涂布设备、工艺进行严格控制,但这会严重增加在线涂布的成本和生产效率。为此,双星新材在2021年8月31日申请了一项名为“一种抗彩虹纹聚酯薄膜”的发明专利(申请号:202111010579.6),申请人为江苏双星彩塑新材料股份有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料,让我们一起来看看这项技术方案吧。

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如上图,为该专利中发明的抗彩虹纹聚酯薄膜的结构示意图,该聚酯薄膜的主体部分由折射率为1.63-1.65的聚酯基膜1构成。聚酯基膜的表面覆盖有一层折射率为1.55-1.60的在线涂层2,在线涂层的外侧形成有一层折射率为1.40-1.50的硬化层3。从上图中可以看到,在聚酯基膜的两侧表面均通过在线涂布的方式形成了一层在线涂层。

该方案的基本构思是设置一层位于聚酯基膜和硬化层之间在线涂层,其折射率刚好介于聚酯基膜和硬化层之间,通过折射率的梯度匹配获得消除彩虹纹的技术效果。在线涂层可以由丙烯酸胶粘剂、聚碳酸酯、丙烯酸乙酯、聚环氧乙烷、四氢呋喃、乙烯‑醋酸乙烯共聚物通过在线涂布固化形成。

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如上图,分别为现有技术(左侧)和该方案(右侧)中的聚酯薄膜的光反射率曲线示意图。其中可以明显看出,对于该没有设置在线涂层的现有技术的聚酯薄膜来说,其对于不同波长的光线的反射率都是不同的。而该方案申请的聚酯薄膜由于设置有折射率梯度匹配后的结构,因而在500nm-700nm波长范围内的光线的反射率基本一致。由此,在肉眼敏感区域消除了不同波长光线的相互干涉问题,从而可以获得抗彩虹纹的技术效果。

同时,该方案采用了中间折射率的方案,不需要添加高折射率的固体颗粒物,避免了透光率下降的问题。并且,这种采用不含不相容物质的方案,在线涂布时的拉伸固化对涂层厚度均匀性的影响相对较低,保持了较好的平整度,而且涂层的粘接性也相对要好很多。
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最后,如上图,为该专利中发明的抗彩虹纹聚酯薄膜的制造设备的结构示意图,该工艺流程依次包括混合料仓100、喂料机201、双螺杆挤出机202、纵向拉伸机构203、横向拉伸机构204以及薄膜收卷机构205。

纵向拉伸机构和横向拉伸机构之间设置有在线涂布机构300,在线涂布机构包括用于在纵向拉伸机构形成的拉伸片的两侧涂布形成在线涂层的一对涂布辊301。另外,线涂布机构还具有通过管路分别向一对涂布辊输送底凃液的共用的液槽303。

以上就是双星新材发明的抗彩虹纹聚酯薄膜方案,该方案采用了不含不相容物质的方案,在线涂布时的拉伸固化对涂层厚度均匀性的影响相对较低。不仅保持了较好的平整度,而且具有良好的涂层的粘接性。

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