一种偏光片用抗静电光学离型膜及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及离型膜的技术领域，特别是偏光片用抗静电光学离型膜及其制备方法的技术领域。

【背景技术】

偏光片全称是偏正光片，一般由保护膜层、TAC薄膜层、PVA薄膜层、TAC 薄膜层、压敏胶层、离型膜层组成，是液晶显示成像的重要组成部分，为了保护偏光片中压敏胶层在产品运输过程和制成过程中不被污染，需要贴合上一层合适的光学离型膜以保护好偏光片产品中的压敏胶层；这层光学离型膜要求离型力稳定、PSA适配性强、高残余接着率、平整度高、抗静电性、大宽幅等特点；且需要离型膜对偏光片压敏胶层能够满足快速剥离制成要求，目前国内的一些偏光片企业需求的偏光片用离型膜宽幅都已经达到2200mm，由于国内的离型膜公司开发偏光片类产品用光学离型膜起步较晚，以及涂布线的宽幅和精密性问题，偏光片企业目前使用离型膜大部分依赖日韩企业，极大增加了国内偏光片企业产品的成本，进行国产化偏光片用抗静电光学离型膜的制备和研究具有重要意义。

现有的偏光片用抗静电光学离型膜具有离型力不够稳定、快速剥离力过高、抗静电性能低的缺陷。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种偏光片用抗静电光学离型膜及其制备方法，能使离型膜的离型力稳定、快速剥离力低、抗静电性能强。

为实现上述目的，本发明提出了一种偏光片用抗静电光学离型膜，自上而下包括离型层、基材层和抗静电层，所述离型层包括以下重量份的组分：乙烯基聚二甲基硅氧烷20-40份，含氢聚硅氧烷3-8份，锚固剂0.5-1.5份，化学改性无机粒子0.05-0.2份，氟改性有机硅树脂3-8份，铂催化剂2-4份，有机溶剂130份；所述化学改性无机粒子的径粒范围为50-400nm；所述化学改性无机粒子为硅烷偶联剂KH-570改性的二氧化硅、氧化铝、二氧化钛中的一种或者多种。

作为优选，所述离型层包括以下重量份的组分：乙烯基聚二甲基硅氧烷30 份，含氢聚硅氧烷5份，锚固剂1份，化学改性无机粒子0.1份，氟改性有机硅树脂5份，铂催化剂3份，有机溶剂130份；所述化学改性无机粒子的径粒为200nm；所述化学改性无机粒子为硅烷偶联剂KH-570改性的二氧化硅。

作为优选，所述氟改性有机硅树脂制备方法如下：室温下将20份,1,3,5- 三(3,3,3-三氟丙基)-1,3,5-三甲基环三硅氧烷和3份碳酸钙，投入搅拌釜中，升温至90-130℃，搅拌均匀，抽真空除去体系水分，冷却至室温得到基础胶料；然后将所述基础胶料、8份甲基三甲氧基硅烷和6份N-(β-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷投入在高速分散搅拌机中，搅拌时间10-30min，搅拌速率为 2000-3500r/min；接着通氮气，搅拌下加入0.01份二硫醇甲基锡，搅拌时间 30-50min，搅拌速率为1500-2500r/min，抽真空脱气泡，最后得到所述氟改性有机硅树脂。

作为优选，所述含氢聚硅氧烷为甲基含氢聚硅氧烷、乙基含氢聚硅氧烷、苯基含氢聚硅氧烷中的一种或者多种。

作为优选，所述锚固剂为硅烷偶联剂KH-560。

作为优选，所述铂催化剂为质量分数为5％的Karstedt催化剂。

作为优选，所述有机溶剂包括甲苯和乙酸乙酯，甲苯和乙酸乙酯的质量比为10:3。

作为优选，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷的重均分子量为30-100万，所述含氢聚硅氧烷的重均分子量为1.5-2.5万。

本发明还提出一种偏光片用抗静电光学离型膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硅烷偶联剂KH-570、粒径为50-400nm的无机粒子、乙酸乙酯按照重量份比例为1:10:100依次加入到反应釜中，在40-60℃的反应温度下，超声分散反应4-6h，经过干燥后得到化学改性无机粒子；

(2)在厚度为25-250um的基材层的背面涂布一层厚度为0.2-2um抗静电层，涂布后在90-120℃的温度下烘烤10-30s；所述基材层的材料为PET、PP、 PI、PVC、TPX中的一种；所述抗静电层的涂料为水溶性聚噻吩体系，水溶液的固含为5％；

(3)按照所述的配方称取原料加入搅拌釜中，进行搅拌分散20-40min，得到离型层涂料；

(4)将离型层涂料采用微凹涂布方式涂布在基材层非抗静电层的正面上，涂布厚度为5um，涂布后在90-120℃的温度下烘烤10-30s；

(5)收卷制备得到的偏光片用光学抗静电离型膜产品。

作为优选，所述步骤(1)中无机粒子的径粒为200nm，反应温度为50℃，超声分散反应时间为5h；所述步骤(2)中，基材层为38um厚度的PET，抗静电层的厚度为0.5um，烘烤温度为110℃，烘烤时间为20s；所述步骤(3)中搅拌分散的时间为30min；所述步骤(4)中烘烤温度为110℃，烘烤时间为20s。

本发明的有益效果：

1、本发明具有离型力稳定、快速剥离力低、抗静电性、高透光率、高残余接着率等特点，主要用于偏光片类产品的压敏胶层保护和运输使用，不会在偏光片运输和下游制成中产生静电吸附灰尘，不会在使用中产生气泡不良，也不会在下游制成过程中快速剥离离型膜产生剥离不良，影响良率；

2、本发明在通过在离型层中添加化学改性无机粒子，这样的结构让离型层表面形成微小的凹凸面，使得离型层对贴合压敏胶的贴合面积变小，所以对压敏胶的快速剥开力变低，残余接着率变高；

3、本发明通过偶联剂对无机粒子进行化学改性，化学改性后的无机粒子由于表面游离羟基进行了化学改性，团聚现象减弱，分散性比未改性无机粒子提高，且无机粒子表面接枝了偶联剂，有效改善无机粒子在聚合物或有机溶剂中的分散性，偶联剂既能抑制颗粒本身的团聚，又能增强无机粒子在有机溶剂中的可溶性，使无机粒子更均匀地分散到有机硅体系中。

4、本发明优选硅烷偶联剂KH-570化学改性的200nm径粒二氧化硅，粒径合适，可以很好的均匀分布在离型涂层表面，且附着力较强，平整度佳；

5、本发明加入氟改性有机硅树脂，让离型涂层引入了低表面能的氟元素，进一步降低了离型涂层表面能，让离型力爬升进一步降低。

本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。

【具体实施方式】

实施例1：

一种偏光片用抗静电光学离型膜，自上而下包括离型层、基材层和抗静电层，所述离型层包括以下重量份的组分：甲苯100份，乙酸乙酯30份，乙烯基聚二甲基硅氧烷20份，乙基含氢聚硅氧烷3份，硅烷偶联剂KH-560 0.5份，硅烷偶联剂KH-570改性的50nm径粒二氧化钛0.05份，氟改性有机硅树脂3份，质量分数为5％的Karstedt催化剂2份；所述乙烯基聚二甲基硅氧烷的重均分子量为30万，所述乙基含氢聚硅氧烷的重均分子量为1.5万；所述氟改性有机硅树脂制备方法如下：室温下将20份,1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-1,3,5-三甲基环三硅氧烷和3份碳酸钙，投入搅拌釜中，升温至90℃，搅拌均匀，抽真空除去体系水分，冷却至室温得到基础胶料；然后将所述基础胶料、8份甲基三甲氧基硅烷和6份N-(β-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷投入在高速分散搅拌机中，搅拌时间10min，搅拌速率为2000r/min；接着通氮气，搅拌下加入0.01份二硫醇甲基锡，搅拌时间30min，搅拌速率为1500r/min，抽真空脱气泡，最后得到所述氟改性有机硅树脂。

所述偏光片用抗静电光学离型膜的制备方法为：

(1)将硅烷偶联剂KH-570、粒径为50nm的二氧化钛粒子、乙酸乙酯按照重量份比例为1:10:100依次加入到反应釜中，在40℃的反应温度下，超声分散反应4h，经过干燥后得到化学改性无机粒子；

(2)在厚度为25um的PET基材层的背面涂布一层厚度为0.2um抗静电层，涂布后在90℃的温度下烘烤30s；所述抗静电层的涂料为水溶性聚噻吩体系，水溶液的固含为5％；

(3)按照所述的配方称取原料加入搅拌釜中，进行搅拌分散20min，得到离型层涂料；

(4)将离型层涂料采用微凹涂布方式涂布在基材层非抗静电层的正面上，涂布厚度为5um，涂布后在90℃的温度下烘烤30s；

(5)收卷制备得到的偏光片用光学抗静电离型膜产品。

实施例2：

一种偏光片用抗静电光学离型膜，自上而下包括离型层、基材层和抗静电层，所述离型层包括以下重量份的组分：甲苯100份，乙酸乙酯30份，乙烯基聚二甲基硅氧烷40份，苯基含氢聚硅氧烷8份，硅烷偶联剂KH-560 1.5份，硅烷偶联剂KH-570改性的100nm径粒氧化铝0.2份，氟改性有机硅树脂8份，质量分数为5％的Karstedt催化剂4份；所述乙烯基聚二甲基硅氧烷的重均分子量为100万，所述苯基含氢聚硅氧烷的重均分子量为2.5万；所述氟改性有机硅树脂制备方法如下：室温下将20份,1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-1,3,5-三甲基环三硅氧烷和3份碳酸钙，投入搅拌釜中，升温至130℃，搅拌均匀，抽真空除去体系水分，冷却至室温得到基础胶料；然后将所述基础胶料、8份甲基三甲氧基硅烷和6份N-(β-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷投入在高速分散搅拌机中，搅拌时间30min，搅拌速率为3500r/min；接着通氮气，搅拌下加入0.01 份二硫醇甲基锡，搅拌时间50min，搅拌速率为2500r/min，抽真空脱气泡，最后得到所述氟改性有机硅树脂。

所述偏光片用抗静电光学离型膜的制备方法为：

(1)将硅烷偶联剂KH-570、粒径为100nm的氧化铝粒子、乙酸乙酯按照重量份比例为1:10:100依次加入到反应釜中，在60℃的反应温度下，超声分散反应6h，经过干燥后得到化学改性无机粒子；

(2)在厚度为250um的PET基材层的背面涂布一层厚度为2um抗静电层，涂布后在120℃的温度下烘烤10s；所述抗静电层的涂料为水溶性聚噻吩体系，水溶液的固含为5％；

(3)按照所述的配方称取原料加入搅拌釜中，进行搅拌分散40min，得到离型层涂料；

(4)将离型层涂料采用微凹涂布方式涂布在基材层非抗静电层的正面上，涂布厚度为5um，涂布后在120℃的温度下烘烤10s；

(5)收卷制备得到的偏光片用光学抗静电离型膜产品。

实施例3：

一种偏光片用抗静电光学离型膜，自上而下包括离型层、基材层和抗静电层，所述离型层包括以下重量份的组分：甲苯100份，乙酸乙酯30份，乙烯基聚二甲基硅氧烷30份，甲基含氢聚硅氧烷5份，硅烷偶联剂KH-560 1份，硅烷偶联剂KH-570改性的150nm径粒二氧化硅0.1份，氟改性有机硅树脂5份，质量分数为5％的Karstedt催化剂3份；所述乙烯基聚二甲基硅氧烷的重均分子量为60万，所述甲基含氢聚硅氧烷的重均分子量为2万；所述氟改性有机硅树脂制备方法如下：室温下将20份,1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-1,3,5-三甲基环三硅氧烷和3份碳酸钙，投入搅拌釜中，升温至110℃，搅拌均匀，抽真空除去体系水分，冷却至室温得到基础胶料；然后将所述基础胶料、8份甲基三甲氧基硅烷和6份N-(β-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷投入在高速分散搅拌机中，搅拌时间20min，搅拌速率为2500r/min；接着通氮气，搅拌下加入0.01份二硫醇甲基锡，搅拌时间40min，搅拌速率为2000r/min，抽真空脱气泡，最后得到所述氟改性有机硅树脂。

所述偏光片用抗静电光学离型膜的制备方法为：

(1)将硅烷偶联剂KH-570、粒径为150nm的二氧化硅粒子、乙酸乙酯按照重量份比例为1:10:100依次加入到反应釜中，在50℃的反应温度下，超声分散反应5h，经过干燥后得到化学改性无机粒子；

(2)在厚度为100um的PET基材层的背面涂布一层厚度为1um抗静电层，涂布后在110℃的温度下烘烤20s；所述抗静电层的涂料为水溶性聚噻吩体系，水溶液的固含为5％；

(3)按照所述的配方称取原料加入搅拌釜中，进行搅拌分散30min，得到离型层涂料；

(4)将离型层涂料采用微凹涂布方式涂布在基材层非抗静电层的正面上，涂布厚度为5um，涂布后在110℃的温度下烘烤20s；

(5)收卷制备得到的偏光片用光学抗静电离型膜产品。

实施例4：

一种偏光片用抗静电光学离型膜，自上而下包括离型层、基材层和抗静电层，所述离型层包括以下重量份的组分：甲苯100份，乙酸乙酯30份，乙烯基聚二甲基硅氧烷30份，甲基含氢聚硅氧烷5份，硅烷偶联剂KH-560 1份，硅烷偶联剂KH-570改性的200nm径粒二氧化硅0.1份，氟改性有机硅树脂5份，质量分数为5％的Karstedt催化剂3份；所述乙烯基聚二甲基硅氧烷的重均分子量为60万，所述甲基含氢聚硅氧烷的重均分子量为2万；所述氟改性有机硅树脂制备方法如下：室温下将20份,1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-1,3,5-三甲基环三硅氧烷和3份碳酸钙，投入搅拌釜中，升温至110℃，搅拌均匀，抽真空除去体系水分，冷却至室温得到基础胶料；然后将所述基础胶料、8份甲基三甲氧基硅烷和6份N-(β-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷投入在高速分散搅拌机中，搅拌时间20min，搅拌速率为2500r/min；接着通氮气，搅拌下加入0.01份二硫醇甲基锡，搅拌时间40min，搅拌速率为2000r/min，抽真空脱气泡，最后得到所述氟改性有机硅树脂。

所述偏光片用抗静电光学离型膜的制备方法为：

(1)将硅烷偶联剂KH-570、粒径为200nm的二氧化硅粒子、乙酸乙酯按照重量份比例为1:10:100依次加入到反应釜中，在50℃的反应温度下，超声分散反应5h，经过干燥后得到化学改性无机粒子；

(2)在厚度为38um的PET基材层的背面涂布一层厚度为0.5um抗静电层，涂布后在110℃的温度下烘烤20s；所述抗静电层的涂料为水溶性聚噻吩体系，水溶液的固含为5％；

(3)按照所述的配方称取原料加入搅拌釜中，进行搅拌分散30min，得到离型层涂料；

(4)将离型层涂料采用微凹涂布方式涂布在基材层非抗静电层的正面上，涂布厚度为5um，涂布后在110℃的温度下烘烤20s；

(5)收卷制备得到的偏光片用光学抗静电离型膜产品。

实施例5：

一种偏光片用抗静电光学离型膜，自上而下包括离型层、基材层和抗静电层，所述离型层包括以下重量份的组分：甲苯100份，乙酸乙酯30份，乙烯基聚二甲基硅氧烷30份，甲基含氢聚硅氧烷5份，硅烷偶联剂KH-560 1份，硅烷偶联剂KH-570改性的400nm径粒二氧化硅0.1份，氟改性有机硅树脂5份，质量分数为5％的Karstedt催化剂3份；所述乙烯基聚二甲基硅氧烷的重均分子量为60万，所述甲基含氢聚硅氧烷的重均分子量为2万；；所述氟改性有机硅树脂制备方法如下：室温下将20份,1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-1,3,5-三甲基环三硅氧烷和3份碳酸钙，投入搅拌釜中，升温至110℃，搅拌均匀，抽真空除去体系水分，冷却至室温得到基础胶料；然后将所述基础胶料、8份甲基三甲氧基硅烷和6份N-(β-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷投入在高速分散搅拌机中，搅拌时间20min，搅拌速率为2500r/min；接着通氮气，搅拌下加入0.01份二硫醇甲基锡，搅拌时间40min，搅拌速率为2000r/min，抽真空脱气泡，最后得到所述氟改性有机硅树脂。

所述偏光片用抗静电光学离型膜的制备方法为：

(1)将硅烷偶联剂KH-570、粒径为400nm的二氧化硅粒子、乙酸乙酯按照重量份比例为1:10:100依次加入到反应釜中，在50℃的反应温度下，超声分散反应5h，经过干燥后得到化学改性无机粒子；

(2)在厚度为38um的PET基材层的背面涂布一层厚度为0.5um抗静电层，涂布后在110℃的温度下烘烤20s；所述抗静电层的涂料为水溶性聚噻吩体系，水溶液的固含为5％；

(3)按照所述的配方称取原料加入搅拌釜中，进行搅拌分散30min，得到离型层涂料；

(4)将离型层涂料采用微凹涂布方式涂布在基材层非抗静电层的正面上，涂布厚度为5um，涂布后在110℃的温度下烘烤20s；

(5)收卷制备得到的偏光片用光学抗静电离型膜产品。

对比例1：

一种偏光片用抗静电光学离型膜，自上而下包括离型层、基材层和抗静电层，所述离型层包括以下重量份的组分：甲苯100份，乙酸乙酯30份，乙烯基聚二甲基硅氧烷30份，甲基含氢聚硅氧烷5份，硅烷偶联剂KH-560 1份，氟改性有机硅树脂5份，质量分数为5％的Karstedt催化剂3份；所述乙烯基聚二甲基硅氧烷的重均分子量为60万，所述甲基含氢聚硅氧烷的重均分子量为2万。

所述偏光片用抗静电光学离型膜的制备方法与所述实施例4相同。

对比例2：

一种偏光片用抗静电光学离型膜，自上而下包括离型层、基材层和抗静电层，所述离型层包括以下重量份的组分：甲苯100份，乙酸乙酯30份，乙烯基聚二甲基硅氧烷30份，甲基含氢聚硅氧烷5份，硅烷偶联剂KH-560 1份，200nm 径粒未改性的二氧化硅0.1份，氟改性有机硅树脂5份，质量分数为5％的 Karstedt催化剂3份；所述乙烯基聚二甲基硅氧烷的重均分子量为60万，所述甲基含氢聚硅氧烷的重均分子量为2万。

所述偏光片用抗静电光学离型膜的制备方法如下：

(1)在厚度为38um的PET基材层的背面涂布一层厚度为0.5um抗静电层，涂布后在110℃的温度下烘烤20s；所述抗静电层的涂料为水溶性聚噻吩体系，水溶液的固含为5％；

(2)按照所述的配方称取原料加入搅拌釜中，进行搅拌分散30min，得到离型层涂料；

(3)将离型层涂料采用微凹涂布方式涂布在基材层非抗静电层的正面上，涂布厚度为5um，涂布后在110℃的温度下烘烤20s；

(4)收卷制备得到的偏光片用光学抗静电离型膜产品。

对比例3：

一种偏光片用抗静电光学离型膜，自上而下包括离型层、基材层和抗静电层，所述离型层包括以下重量份的组分：甲苯100份，乙酸乙酯30份，乙烯基聚二甲基硅氧烷30份，甲基含氢聚硅氧烷5份，硅烷偶联剂KH-560 1份，200nm 径粒二氧化硅0.1份，质量分数为5％的Karstedt催化剂3份；所述乙烯基聚二甲基硅氧烷的重均分子量为60万，所述甲基含氢聚硅氧烷的重均分子量为2万。

所述偏光片用抗静电光学离型膜的制备方法与所述实施例4相同。

对比例4：

一种偏光片用抗静电光学离型膜，自上而下包括离型层、基材层和抗静电层，所述离型层包括以下重量份的组分：甲苯100份，乙酸乙酯30份，乙烯基聚二甲基硅氧烷30份，甲基含氢聚硅氧烷5份，硅烷偶联剂KH-560 1份，质量分数为5％的Karstedt催化剂3份；所述乙烯基聚二甲基硅氧烷的重均分子量为60万，所述甲基含氢聚硅氧烷的重均分子量为2万。

所述偏光片用抗静电光学离型膜的制备方法与所述实施例4相同。

对实施例1-5和对比例1-4的得到的离型膜进行性能测试，测试结果如下表：

表1

20min离型力将TESA 7475胶带按标准方法贴于被测试离型膜上,按胶带形状切成长条,用标准不锈钢压20min，用科建牌拉力机按照300mm/min剥离速度测试；

72h离型力将TESA 7475胶带按标准方法贴于被测试离型膜上,按胶带形状切成长条,用标准不锈钢压72h，用科建牌拉力机按照300mm/min剥离速度测试；

72h快速离型力将TESA 7475胶带按标准方法贴于被测试离型膜上,按胶带形状切成长条,用标准不锈钢压72h，用科建牌拉力机按照600mm/min剥离速度测试；

残余接着率采用NITTO 31B胶带通过标准方法进行测试；

透光率采用透光率仪器测试；

粗糙度测试为日本三丰SH-210粗糙度测试仪测试值；

表1中所有的测试值均为三次数值的平均值。

由测试结果可知，通过添加化学改性无机粒子和氟改性有机硅树脂显著降低了离型膜的离型力，且在选用200nm的化学改性二氧化硅粒子时，离型力和残余接着率的综合改善效果最佳。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。