[發明專利]一種黑色光屏蔽母粒、黑色光屏蔽聚酯膜及制備方法

有效

• 申請號: 202011462466.5
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112574537B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 胡培隆;周箭;顏孫賽;歐陽南平
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學;浙江強盟實業股份有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08K3/04;C08K7/06;C08K9/06;C08J3/22;C08J5/18
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明涉及高分子材料技術領域，公開一種黑色光屏蔽母粒、黑色光屏蔽聚酯膜及其制備方法，所述黑色光屏蔽母粒按照總質量百分比100％計，包括原料組分：60～80％聚酯和20～40％改性黑色添加劑；所述改性黑色添加劑按照總質量百分比100％計，包括如下原料組分：炭黑84.9～94.92％；碳纖維5～15％；偶聯劑0.08～0.1％；通過熔融共混得到母粒，再于聚酯熔融共混、模頭鑄片、縱拉、橫拉、收卷成型，制得黑色光屏蔽聚酯膜，利用炭黑、碳纖維與偶聯劑的協同作用，獲得光學性能均一、抗拉強度高、尺寸穩定性好的黑色光屏蔽聚酯膜，且制備方法都操作簡單，易于控制，生產效率高，適于工業化生產。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種黑色光屏蔽母粒、黑色光屏蔽聚酯膜及其制備方法。

背景技術

聚酯薄膜經雙向拉伸后具有拉伸強度高、氣體阻隔性優良、尺寸穩定性及耐熱性能好等優點，可廣泛地應用于光伏材料、液晶顯示、食品包裝、玻璃防護等諸多領域。其中，光學級的聚酯薄膜是在各項性能指標要求中最高的一類產品。液晶顯示屏因顯示使用和設計需求，會在顯示光源前端要求光屏蔽區域貼附一層黑色光屏蔽聚酯膜，以防止邊緣及局部區域漏光。這種光屏蔽膜的透光率為零且具有在一定溫度范圍內(-20～50℃)良好的尺寸穩定性，厚度僅為16～50微米。隨著液晶顯示系列產品的高速發展，與之相配套的黑色光屏蔽膜的需求量也大幅遞增。

為制備這種絕對光屏蔽的聚酯薄膜，目前主要采用兩種制造方案：

(1)通過在線或離線涂布的方式，在單一聚酯薄膜表面涂敷一層含有黑色顏料的有機或無機涂層。該制造方法的核心技術在于增強涂覆層與聚酯材料兩相界面之間的結合力，通過化學氧化、電暈放電等方式處理聚酯材料表面，采用與聚酯材料極性相近或能產生分子間作用力的材料作為涂料基材，使得含黑色顏料的涂料能浸潤于聚酯材料表面，經固化成型后得到具有光屏蔽效果的涂層。

然而，這種涂層在固化或干燥成型過程中易發生橘皮或縮孔現象，導致黑色顏料粒子發生無規則聚集，致使最終薄膜的光屏蔽性能不夠均一，并且薄膜的光澤度和平整度也受到影響；另一方面，也需要解決黑色顏料在涂料基材中均勻分散的問題。

(2)將黑色顏料與聚酯進行共混熔融擠出制備聚酯黑色母粒，再把母粒與聚酯再進一步熔融共混擠出，通過流延或吹塑方式成粗膜，粗膜經過雙向拉伸定型后達到一定厚度。該方法適用于批量化生產，工藝參數便于調控，成品率高，膜厚可精確控制。目前，上述的黑色顏料主要為炭黑和氧化鐵黑兩種，炭黑具有優良的耐光性、耐化學品和熱穩定性能，還有一定的補強功能；氧化鐵黑比重大，著色力和遮蓋力性能好。兩種黑色顏料與聚酯之間的極性有一定差異，采用第2種方案時需要解決它們與聚酯之間的相容性，核心技術是要解決黑色顏料在聚酯中的均勻分散，實現黑色顏料在聚酯材料中均勻分散，從而得到性能均一的黑色光屏蔽膜。

上述方法制備的黑色光屏蔽聚酯膜均有各自的優勢和其工藝局限性，相比較而言，通過母粒法制備黑色光屏蔽膜是適應規?；a的一個重點發展方向。為了克服并解決黑色顏料在聚酯膜中均勻分散問題，因此有必要在其材料配方設計和和工藝研制上進行進一步研發，以較低的成本制備出性能均一的光學級黑色光屏蔽聚酯膜，以滿足液晶顯示屏用材料對光屏蔽功能方向的應用需求。

發明內容

本發明旨在解決母粒法中黑色顏料的分散問題，提供一種黑色光屏蔽聚酯膜，利用炭黑、碳纖維與偶聯劑的協同作用，獲得光學性能均一、抗拉強度高、尺寸穩定性好的黑色光屏蔽聚酯膜。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種黑色光屏蔽母粒，按照總質量百分比100％計，包括原料組分：60～80％聚酯和20～40％改性黑色添加劑；

所述改性黑色添加劑按照總質量百分比100％計，包括如下原料組分：

炭黑 84.9～94.92％；