本发明属于复合薄膜技术领域， 具体涉及一种可吸收并转化紫外光及短 波蓝光的 PET薄膜及其制备方法。 背景技术

目前世面上很多隔紫外线的薄膜产品需要通过 后道涂胶工序， 多次深加 工后才能达到吸收并转化紫外光及短波蓝光的 功能， 且在每道涂胶工序中由 于涂布工艺的不完善、 生产环境的洁净度未达标等原因， 均会造成不同程度 的材料浪费。 发明内容

发明目的： 针对现有技术的不足， 本发明的第一个目的是提供一种可吸 收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜。

本发明的第二个目的是提供该 PET薄膜的制备方法。

技术方案： 为了解决上述问题， 本发明的技术方案是提供一种可吸收并 转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜， 按重量份数， 所述 PET薄膜由以下原料 制成： PET聚酯切片 20 ~ 95份、 紫外发光材料 1 ~ 15份、 紫外线吸收剂 0.5 ~ 12份、 助剂 0.1 ~ 10份。 所述 PET聚酯切片为有光或是消光、 半消光的各类 PET聚酯切片。

所述 PET聚酯切片为均聚酯或共聚聚酯。 所述均聚酯为芳香族二元羧酸 和脂肪族二元醇缩聚得到的聚酯或聚对苯二曱 酸乙二醇酯形成的均聚酯， 所 述芳香族二元羧酸为对苯二曱酸， 所述脂肪族二元醇为乙二醇。 所述共聚聚 酯为二元羧酸与二元醇聚合而成， 所述二元羧酸为间苯二曱酸、 邻苯二曱酸、 对苯二曱酸、 己二酸等中的一种或几种混合而成， 所述二元醇为乙二醇、 一 缩二乙二醇、 丙二醇、 一缩二丙二醇等中的一种或几种混合而成。 所述紫外发光材料为无机或有机紫外发光材料 ， 所述无机紫外发光材料 为 3Ca ₃ (P0 ₄ ) ₂ .Ca(F, Cl) ₂ :Sb, Mn、 铕激活的氧化钇 (Y ₂ 0 ₃ :Eu)、 铈、 铽激活的 铝酸盐 (MgAluO^Ce, Tb), 低价铕激活的铝酸钡镁 (BaM _g2 All ₆ 0 ₂₇ :Eu；)、 锰激 活的氟锗酸镁或锡激活的磷酸辞锶粉、 YV0 ₄ :Eu、 Y(PV)0 ₄ :Eu、 （BaSi ₂ 0 ₃ ):Pb、 〔（Ca, Ζη) ₃ (Ρ04)2:Τ1〕、 焦磷酸锶 (Sr ₂ P ₂ 0 ₇ :Eu)、 镓酸镁 (M _g Ga ₂ 0 ₄ :Mn)和硅酸 辞 (Zn ₂ Si0 ₄ :Mn)中的任意一种或几种混合而成，上述� �机紫外发光材料通过砂 磨工艺使其粒径分散至纳米级； 或通过偶联剂将各类有机无机紫外线吸收剂 偶合在无机紫外发光材料表面。 经改性后的无机紫外发光材料可以在聚酯切 片各个熔融阶段添加， 优选在聚酯切片初融的混合阶段添加；

所述有机紫外发光材料为经接枝、 镶嵌处理过的二苯乙烯联苯二磺酸 钠、 2, 5-双 - ( 5-叔丁基 -2-苯并恶唑基）噻吩、 1-对磺酰氨基苯基 -3-对氯苯基 -2-吡唑啉、 苯二曱酰亚胺中的任意一种或几种混合而成。 有机紫外发光材料 通过在异氰酸酯化合物、 噁唑啉化合物、 六曱氧基曱基三聚氰胺、 碱金属等 作为催化剂的催化作用下， 将各类有机紫外线吸收剂与有机紫外发光材料 中 相匹配的树脂基团进行接枝、 镶嵌处理， 或将有机紫外发光材料偶合在无机 紫外吸收剂上， 从而做到对有机紫外发光材料进行改性。 其中这种偶合是通 过硅烷偶联剂偶合， 因为这种偶联剂自身就有这种功能， 偶合是通过它自身 具有的两种基团， 一种是和无机物反应的， 另一种基团是和有机物反应的， 通过搅拌就能进行反应。 经改性后的有机紫外发光材料可以在聚酯切片 各个 熔融阶段添加， 优选在聚酯切片初融的混合阶段添加。

所述紫外线吸收剂为有机紫外线吸收剂或无机 紫外线吸收剂， 有机、 无 机紫外吸收剂， 其添加的主要目的是为了提高膜的耐候性， 可以在聚酯切片 熔融的任意生产工序中添加各类紫外线吸收剂 。 从透明性和耐久性的观点出 发， 优选有机紫外线吸收剂， 所述有机紫外线吸收剂为 2-(2， -羟基 -3，， 5， - 二叔丁基苯基 )-5-氯代苯并三唑、 2-羟基 -4-正辛氧基二苯曱酮、（2-羟基 -4-曱氧 苯基)苯基酮、 2-[2-羟基 -5-(1 , 1 , 3 , 3-四曱丁基)苯基]苯并三唑、 2-(2， -羟基 -3，， 5， -二特戊基苯基)苯骈三唑中的任意一种或几种� �� 从高效性和长久性的 观点出发， 优选无机紫外线吸收剂， 所述无机紫外线吸收剂为纳米氧化辞、 纳米氧化锡、 纳米氧化铟锡、 纳米氧化锡锑中的任意一种或几种混合而成。

所述助剂为防刮伤、 防粘连添加剂， 防刮伤、 防粘连添加剂添加的主要 目的是为了在拉伸聚酯膜的生产过程中， 膜层与膜层之间需要进行收卷操作， 以赋予膜层与膜层之间滑动性和防止在各生产 工序中发生擦伤为主要目的， 以增加成型后薄膜表面的微观粗糙度， 在收卷工序中保证膜层与膜层中间混 入适当的空气， 以确保薄膜层与层之间没有粘连。 所述防刮伤、 防粘连添加 剂为二氧化硅、 碳酸钙、 碳酸镁、 碳酸钡， 硫酸钙、 硫酸镁、 高岭土、 氧化 铝、 氧化钛中的任意一种或几种混合而成。 另外， 使用的颗粒的平均粒径通 常为 0.005 ~ 5μπι, 优选为 0.05 ~ 1μπι的范围。 平均粒径小于 0.05μπι时， 又 是不能充分赋予滑动性， 或颗粒凝集， 分散性变得不充分， 使膜的透明性下 降。 另一方面， 在大于 Ιμπι时， 膜的表面粗糙度变得过粗， 在薄膜成型后涂 布深加工时在透光性方面会造成视觉影响。 另外， 上述防刮伤、 防粘连添加 剂含量通常为聚酯薄膜的 0.0005 ~ 8%, 优选为 0.001 ~ 1%的范围。 在上述防 刮伤、 防粘连添加剂含量小于 0.001%时， 有时薄膜层与层之间的滑动性不充 分， 会造成刮伤、 粘连的问题； 另一方面， 在上述防刮伤、 防粘连添加剂含 量大于 1%添加量时， 会造成膜的透明性不充分。 上述防刮伤、 防粘连添加剂 可以在聚酯切片各个熔融阶段添加， 优选在聚酯切片初融的混合阶段添加。

所述的 PET薄膜的制备方法， 包括以下步骤：

1 )将上述质量份数的 PET聚酯切片、 紫外发光材料、 紫外线吸收剂和 助剂投入高速混合机中进行高速搅拌混合， 再控制混合机将物料打散成颗粒 状完成物料的初步熔融混合得到物料 A, 混合温度为 85 ~ 100°C , 混合时间为 1 ~ 6h, 搅拌速度为 500 ~ 2000转 /min, 以达到将原材料混合均勾的目的；

2 )将物料 A进行预结晶和干燥操作的得到物料 B, 预结晶和干燥温度 控制在 150 ~ 170°C , 干燥时间控制在 2 ~ 5h, 干燥后的物料 B中水的质量分 数控制在 5* 10· ⁷ 以下；

3 )将物料 Β投入双螺杆机进行进一步的熔融共混得到物� �� C, 熔融温 度控制在 200 ~ 300 °C , 螺杆转速为 100 ~ 1500r/min, 搅拌时间控制在 1 ~ 6h; 使紫外发光材料、 紫外线吸收剂和助剂在主体聚酯中彻底分散均 匀；

4 )将熔融好的物料 C经挤出机挤出得到片材， 再进行分步拉伸片材或 同时双向拉伸片材即得到可吸收并转化紫外光 及短波蓝光的 PET薄膜。

上述经拉伸出来的 PET薄膜厚度优选为 5 ~ 500μπι之间。

所述分步拉伸包括以下步骤： 第一步， 利用拉伸机向一个方向上拉伸片 材， 所述第一步拉伸温度为 60 ~ 130°C , 优选为 85 ~ 100 °C , 第一步拉伸倍 率为 2.5 ~ 7.5倍， 优选为 4.0 ~ 6倍； 第二步， 向与第一阶段的拉伸方向正交 的方向进行拉伸片材， 所述第二步拉伸温度为 90 ~ 180°C , 第二步拉伸倍率为 2.0 ~ 8倍， 优选为 4 ~ 6倍； 第三步， 以 180 ~ 300 °C的温度在紧拉下进行热处 理即得到可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜。

所述同时双向拉伸是以拉伸温度为 60 ~ 130°C , 优选 85 ~ 100 °C ,拉伸倍 率以面积倍率计为 2 ~ 60倍， 优选为 10 ~ 25倍， 在长度方向和宽度方向同时 被拉伸片材， 并继续在 180 ~ 300°C的温度紧拉状态下进行热处理即得到可吸 收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜。 关于釆用上述拉伸方式的同时双向 拉伸装置， 可釆用螺旋方式， 缩放方式， 线性驱动方式等现有公知的拉伸方 式。

有益效果：本发明所述的一种可吸收并转化紫 外光及短波蓝光的 PET薄 膜， 具有紫外线激发发光并反射蓝光的功能， 可以吸收不可见的紫外光， 转 化为波长较长的蓝光或紫色的可见光，该功能 型薄膜可以吸收波长为 360nm ~ 420nm对人体眼睛有极大伤害性的高能量短波蓝� ��， 反射出波长为 450nm以 上的长波蓝色可见光， 利用这种特性， 可以广泛用于制作各类隔蓝光液晶屏 幕保护膜、 隔紫外太阳能隔热膜等产品， 可以有效阻挡曰常生活中遇到的有 害紫外光及短波蓝光对人体造成的伤害。 本发明由于釆用聚酯切片高温熔融 后直接拉膜成型， 不但可以长久有效具有防紫外线隔蓝光功能， 而且其在生 产使用过程中减少了各道涂胶工序， 节省了大量的生产成本， 因此有着广阔 的市场应用前景。 具体实施方式

下面结合具体实施方式， 进一步阐述本发明。

实施例 1 :

一种可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET 薄膜， 按重量份数， 所述 PET薄膜由以下原料制成： PET聚酯切片 20份、 紫外发光材料 1份、 紫外线 吸^:剂 0.5 、 助剂 0.1 。

所述 PET聚酯切片为均聚酯。

所述均聚酯为芳香族二元羧酸和脂肪族二元醇 缩聚得到的聚酯， 所述芳 香族二元羧酸为对苯二曱酸， 所述脂肪族二元醇为乙二醇。

所述紫外发光材料为无机紫外发光材料， 所述无机紫外发光材料为 3Ca ₃ (P04) ₂ -Ca(F, Cl) ₂ :Sb, Mn、 Y ₂ 0 ₃ :Eu和 MgAl„0 ₁₉ :Ce, Tb混合而成。

所述紫外线吸收剂为有机紫外线吸收剂， 所述有机类紫外线吸收剂为 2-(2' -羟基 -3，， 5， -二叔丁基苯基) -5-氯代苯并三唑和 2-羟基 -4-正辛氧基二 苯曱酮混合而成。

所述助剂为防刮伤、 防粘连添加剂， 所述防刮伤、 防粘连添加剂为二氧 化硅和碳酸钙混合而成。

所述的 PET薄膜的制备方法， 包括以下步骤： 1 )将上述质量份数的 PET聚酯切片、 紫外发光材料、 紫外线吸收剂和助 剂投入高速混合机中进行高速搅拌混合， 再控制混合机将物料打散成颗粒状 完成物料的初步熔融混合得到物料 A, 混合温度为 85°C , 混合时间为 lh, 搅 拌速度为 500转 /min;

2 )将物料 A进行预结晶和干燥操作的得到物料 B,预结晶和干燥温度控 制在 150°C ,干燥时间控制在 2h,干燥后的物料 B中水的质量分数控制在 5*10_ ⁷ 以下；

3 )将物料 B投入双螺杆机进行进一步的熔融共混得到物� � C,熔融温度 控制在 200 °C , 螺杆转速为 100r/min, 搅拌时间控制在 lh;

4 )将熔融好的物料 C经挤出机挤出得到片材， 再进行分步拉伸片材即 得到可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜。

所述分步拉伸包括以下步骤： 第一步， 利用拉伸机向一个方向上拉伸片 材， 所述第一步拉伸温度为 60°C , 第一步拉伸倍率为 2.5倍； 第二步， 向与 第一阶段的拉伸方向正交的方向进行拉伸片材 ，所述第二步拉伸温度为 90 °C , 第二步拉伸倍率为 2.0倍； 第三步， 以 180°C的温度在紧拉下进行热处理即得 到可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜。

上述经拉伸出来的 PET薄膜厚度为 500μπι之间。

实施例 1所述的可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜进行性能测 试， 其结果如下：

MD 3820 弹性模量 Mpa

TD 3750

MD 1.2

热收缩 %

TD 0.1

0.45

摩擦系数

0.45 透光率 % 90 雾度 % 1.0 实施例 2

一种可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜， 按重量份数， 所述 PET薄膜由以下原料制成： PET聚酯切片 95份、 紫外发光材料 15份、 紫外 线吸收剂 12份、 助剂 10份。

所述 PET聚酯切片为共聚聚酯。 所述共聚聚酯为二元羧酸与二元醇聚合 而成， 所述二元羧酸为间苯二曱酸， 所述二元醇为一缩二乙二醇。

所述紫外发光材料为有机紫外发光材料， 所述有机紫外发光材料为经接 枝、 镶嵌处理过的二苯乙烯联苯二横酸钠和 2, 5-双 - ( 5-叔丁基 -2-苯并恶唑 基）噻吩混合而成。 所述紫外线吸收剂为无机紫外线吸收剂， 所述无机紫外线吸收剂为纳米 氧化辞、 纳米氧化锡混合而成。

所述助剂为防刮伤、 防粘连添加剂， 所述防刮伤、 防粘连添加剂为碳酸 镁、 碳酸钡， 硫酸钙、 硫酸镁混合而成。

所述的 PET薄膜的制备方法， 包括以下步骤：

1 )将上述质量份数的 PET聚酯切片、 紫外发光材料、 紫外线吸收剂和助 剂投入高速混合机中进行高速搅拌混合， 再控制混合机将物料打散成颗粒状 完成物料的初步熔融混合得到物料 A, 混合温度为 100°C , 混合时间为 6h, 搅拌速度为 2000转 /min;

2 )将物料 A进行预结晶和干燥操作的得到物料 B, 预结晶和干燥温度控 制在 170°C，干燥时间控制在 5h,干燥后的物料 B中水的质量分数控制在 5*10— ⁷ 以下；

3 )将物料 B投入双螺杆机进行进一步的熔融共混得到物� � C, 熔融温度 控制在 300°C , 螺杆转速为 1500r/min, 搅拌时间控制在 6h;

4 )将熔融好的物料 C经挤出机挤出得到片材， 再进行同时双向拉伸片材 即得到可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜。

所述同时双向拉伸是以拉伸温度为 130°C , 拉伸倍率以面积倍率计为 60 倍， 在长度方向和宽度方向同时被拉伸片材， 并继续在 300 °C的温度紧拉状态 下进行热处理即得到可吸收并转化紫外光及短 波蓝光的 PET薄膜。

上述经拉伸出来的 PET薄膜厚度为 5μπι之间。

实施例 1所述的可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜进行性能测 试， 其结果如下：

0.36

透光率 % 92

雾度 % 0.8

实施例 3

一种可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜，按重量份数，所述 PET 薄膜由以下原料制成： PET聚酯切片 55份、 紫外发光材料 8份、 紫外线吸收 剂 6份、 助剂 5 。

所述 PET聚酯切片为均聚酯。 所述均聚酯为聚对苯二曱酸乙二醇酯形成 的均聚酯。

所述紫外发光材料为无机紫外发光材料， 所述无机紫外发光材料为 BaM _g2 A1160 ₂₇ :Eu、 锰激活的氟锗酸镁或锡激活的磷酸辞锶粉和 YV0 ₄ :Eu 混 合而成。

所述紫外线吸收剂为无机紫外线吸收剂， 所述无机紫外线吸收剂为纳米 氧化锡锑。

所述助剂为防刮伤、 防粘连添加剂， 所述防刮伤、 防粘连添加剂为^ 酸 钙、 硫酸镁、 高岭土、 氧化铝、 氧化钛混合而成。

所述的 PET薄膜的制备方法， 包括以下步骤：

1 )将上述质量份数的 PET聚酯切片、 紫外发光材料、 紫外线吸收剂和 助剂投入高速混合机中进行高速搅拌混合， 再控制混合机将物料打散成颗粒 状完成物料的初步熔融混合得到物料 A, 混合温度为 95 °C , 混合时间为 3.5h, 搅拌速度为 1250转 /min;

2 )将物料 A进行预结晶和干燥操作的得到物料 B, 预结晶和干燥温度 控制在 160°C , 干燥时间控制在 3h, 干燥后的物料 B中水的质量分数控制在 5* 10_ ⁷ 以下；

3 )将物料 B投入双螺杆机进行进一步的熔融共混得到物� � C, 熔融温 度控制在 250°C , 螺杆转速为 800r/min, 搅拌时间控制在 3h

4 )将熔融好的物料 C经挤出机挤出得到片材， 再进行分步拉伸片材 即得到可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜。

所述分步拉伸包括以下步骤： 第一步， 利用拉伸机向一个方向上拉伸 片材， 所述第一步拉伸温度为 85°C , 第一步拉伸倍率为 4倍； 第二步， 向与 第一阶段的拉伸方向正交的方向进行拉伸片材 ， 所述第二步拉伸温度为 150

°C , 第二步拉伸倍率为 4倍； 第三步， 以 240°C的温度在紧拉下进行热处理即 得到可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜。

上述经拉伸出来的 PET薄膜厚度为 250μπι之间。

实施例 3所述的可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜进行性能 测试， 其结果如下：

实施例 4

与实施例 1基本相同， 所不同的在于， 所述无机紫外发光材料为

Y(PV)04:Eu、 （BaSi203):Pl^o〔（Ca, Ζη)3(Ρ04)2:Τ1〕的混合物。 所述有机类 紫外线吸收剂为 2-羟基 -4-正辛氧基二苯曱酮和 (2-羟基 -4-曱氧苯基)苯基酮的 混合物。 所述防刮伤、 防粘连添加剂为高岭土和氧化铝的混合物。 经拉伸出 来的 PET薄膜厚度为 300μπι之间。

实施例 4所述的可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜进行性能测 试， 其结果如下：

实施例

与实施例 2基本相同， 所不同的在于， 所述二元羧酸为邻苯二曱酸， 所述 二元醇为丙二醇。 所述有机紫外发光材料经接枝、 镶嵌处理过的 1-对磺酰氨 基苯基 -3-对氯苯基 -2-吡唑啉和苯二曱酰亚胺的混合物。 所述紫外线吸收剂为 有机紫外线吸收剂， 所述有机紫外吸收剂为 2-[2-羟基 -5-(1 , 1 , 3 , 3-四曱丁 基)苯基]苯并三唑、 2-(2， -羟基 -3，， 5， -二特戊基苯基)苯骈三唑的混合物。 所述防刮伤、 防粘连添加剂为氧化铝和氧化钛的混合物。 经拉伸出来的 PET 薄膜厚度为 350μπι之间。

实施例 5所述的可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜进行性能测 试， 其结果如下：

实施例 6

与实施例 3基本相同， 所不同的在于， 所述无机紫外发光材料为焦磷酸 锶 (Sr ₂ P ₂ 0 ₇ :Eu)、 镓酸镁 (MgGa ₂ 0 ₄ :Mn)和硅酸锌 (Zn ₂ Si0 ₄ :Mn)的混合物。 所述 无机紫外吸收剂为纳米氧化锡、 纳米氧化铟锡的混合物。 所述防刮伤、 防粘 连添加剂为碳酸钡， 硫酸钙、 硫酸镁、 高岭土的混合物。 经拉伸出来的 PET 薄膜厚度为 400μπι之间。

实施例 6所述的可吸收并转化紫外光及短波蓝光的 PET薄膜进行性能测

以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出： 对于本技术领域的普 通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润 饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。