透明膜材用高耐热蓝光阻隔剂Eversorb®BL3

随着科技的进步，手持电子装置与显示器的背光源几乎已全面更换为 LED灯源，而 LED 灯会放射出能量较强的可见光蓝光。根据国际标准化组织ISO(International Organization for Standard)提出的定义，蓝光属于可见光的一部分，波长介于 380~530nm。研究报导指出，蓝光可穿透人眼的角膜及水晶体，直射入视网膜的黄斑部，造成黄斑部感光细胞损伤。为了避免眼睛受到蓝光的伤害，除了本身需养成良好的用眼习惯外，市场上目前也已有许多可降低蓝光透过率的保护膜供消费者选择。

一般蓝光保护膜的结构为：表面涂层╱PET基材膜╱胶黏层╱离型膜。常见的保护膜制作方式为在胶黏层内使用添加剂，或表面涂层使用溅镀、蒸镀或化学气相沈积等工艺而成。由于胶黏层厚度都要求在10μm以下，添加剂的添加量需加到很高才会有明显效果，造成移行(Migration)或相分离(Phase Separation)的风险提升许多;而溅镀等操作难度、环境及设备要求相较于湿式涂布高出许多，大幅增加生产成本。近来有厂商开始发展在PET基材膜内加入紫外光或可见光蓝光阻隔剂的技术，一方面由于基材厚度相对较厚，可降低添加剂使用量;另一方面功能性PET基材膜生产门槛高，大幅提高产品附加值。

阻隔剂的选择

应用于PET基材膜的蓝光阻隔剂需具备几项特点：(1)与PET树脂兼容性佳;(2)蓝光位置有吸收，颜色不宜太深;(3)5%热重损失温度高;(4)固态为佳。一般PET基材膜的加工温度都在摄氏280度以上，因此适用于加工制程的添加剂，其 5%热重损失温度需高于 280 度，避免添加剂在加工过程中挥发损耗。本文选用市面上常用于PET基材膜的固态紫外光阻隔剂进行讨论，并加入台湾永光化学工业公司生产的Eversorb® BL3 (简称BL3)进行探讨，其详细数据列于表1。

使用紫外光-可见光光谱仪 (型号Shimadzu UV-2600) 测量各阻隔剂的穿透光谱，将固体分别溶解于四氢弗喃(THF)，浓度为100mg/L，宽度1cm;但UV-3638在THF中无法完全溶解，故将溶剂改为二甲基甲酰胺(DMF)，浓度相同。穿透光谱图如图1所示，横轴为波长，纵轴为相对于空气的穿透度，穿透度值越低，代表该波长穿透的量越少，被阻隔的程度越高。表2列出图一曲线在不同波长的穿透度数值，BL3在380-440nm的阻隔效果优于其他的紫外光阻隔剂，即在相同成品膜厚中，欲达到相同的阻隔效果，BL3需要的添加量最低。

蓝光阻隔剂应用于PET基材膜

将Eversorb BL3以10%重量百分浓度与PET塑料粒进行造粒，造粒完成的蓝光PET母粒与PET塑料粒混合以机台进行押出延伸成膜，押出制程段高温达摄氏260-300度，得到厚度 35μm的PET膜材，蓝光阻隔剂BL3占PET膜浓度为3%。将得到的蓝光 PET 膜以紫外光-可见光光谱仪测量穿透度，得到的穿透光谱图如图2所示。

市场上测试蓝光阻隔效果，除了观察单一特定波长的穿透度外，有些产品会计算蓝光区域的光通量，一般常见方法为计算380nm-495nm区域的面积换算平均穿透度，若小于75%则认为具有蓝光阻隔效果。将各项数据列于上表3。

BL3的5%热重损失温度超过摄氏380度，适合高温制程的透明树脂加工，依据表3实际测得的数据，含3%BL3的35μm厚PET膜材，在400nm穿透度为12.3%，蓝光区域380-495nm的平均穿透度为63.8%，都证明了此PET膜材具有蓝光阻隔效果。

结 语

现代人因长时间使用3C产品，眼睛视力有部分因3C产品放出的蓝光而受到伤害，使得显示器的抗蓝光产品需求大幅提高。本文中的Eversorb® BL3产品在400nm阻隔较常见的PET膜内阻隔剂更强，且5%热重损失温度超过摄氏380度，适合应用于高温透明膜材中。实际添加于PET膜材生产制程，而得到的抗蓝光PET基材膜，其400nm穿透度为12.3%，蓝光区域平均穿透度为63.8%。目前BL3成品颜色与纯度还有进步空间，永光研发人员也正积极进行制程质量改善，以提供在 PET 膜材内更好的解决方案，以达成永光化学追求“Better Chemistry,Better Life”的目标。