专利名称：单层双向拉伸光反射聚酯薄膜及其制造方法
技术领域：
本发明涉及光反射板用泡中泡结构聚酯薄膜材料及其制备，特别涉及一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜及其制造方法，本发明单层双向拉伸光反射聚酯薄膜特别适用于在液晶显示装置中使用。
背景技术：
现有技术中，光反射板材料具有广泛的用途，普通日光照明、LED照明、广告招牌灯箱照明都会用到它。为实现高反射率，中国专利申请200780032366. 5中采用不相容的聚合物与聚酯共混，经双向拉伸制得光反射板用薄膜，该薄膜的材料结构中形成了对光线产生反射作用的大量微泡，从而提高了光的反射效率。中国专利200680031793. 7中公开一种将聚酯挤出薄片浸入二氧化碳气体，而使聚酯薄膜加热发泡，制得内部气泡直径为50nm 50 μ m的发泡光反射片。与普通日光照明、广告招牌灯箱照明相比，LED照明、液晶显示装置需要更高光反射率(95%-97%)和散射效果好的光反射板，以便解决不论是侧入式还是直下式入光，都能提高正面光源的利用率；这种光反射板还要求厚度薄而重量轻，但现有技术难以满足需要。发明内容
本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜及其制造方法。本发明利用不同的共混工艺制造一种具有泡中泡结构的反射率> 97%的光反射体，其内部大气泡直径< 20 μ m，小气泡直径< 10 μ m ;可以通过双向拉伸方式加工成发泡光反射聚酯薄膜，特别适用于液晶显示装置。
本发明的内容是一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是由30质量份甲组分、60 80质量份乙组分和I 5质量份丙组分混合通过挤出双向拉伸成型制得；所述的甲组分由3 48质量份无机粒子和5 50质量份A树脂混合组成；所述的乙组分由50 70质量份聚酯树脂和I 20质量份相容剂混合组成；所述的丙组分由O. 05 I质量份有机类紫外吸收剂和O. 5 5质量份抗静电剂混合组成；所述的无机粒子为二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、氧化锌、氧化铈、硫酸钡、硫酸镁中的一种或两种以上的混合物；该无机粒子结构为球状，其中质量比大粒径小粒径=1 :2 3 ; 大粒径粒子直径为10 30 μ m,其均径(即平均直径)为13 22 μ m ;小粒径粒子直径为 O.1 9 μ m，其均径为O. 3 7 μ m ;所述的A树脂为聚偏二氟乙烯或熔程 为150 180°C的聚二甲基硅氧烷；所述的相容剂是聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚1，4_ 丁二醇、聚丙二醇、或聚四亚甲基乙二醇醚的共聚物；所述的有机类紫外吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类中的一种；为邻羟基苯甲酸甲酯、2-(2 '-羟基-5 z -甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；所述的抗静电剂为四烷基铵盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、聚醚酯酰胺、或聚醚酰胺酰亚胺；或甲氧基聚乙二醇与甲基丙烯酸酯的共聚物。
本发明的内容中所述单层双向拉伸光反射聚酯薄膜的厚度范围为O.1mm O. 35mm0
本发明的内容中所述的甲组分较好的为10 30质量份无机粒子和10 20质量份A树脂混合组成。
本发明的内容中所述的乙组分较好的为50 70质量份聚酯树脂和3 10质量份相容剂混合组成。
本发明的内容中所述的无机粒子较好的为二氧化钛、二氧化硅或硫酸钡(粒子)。
本发明的内容中所述的相容剂较好的为聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚1，4_ 丁二醇的共聚物。
本发明的内容中所述的有机类紫外吸收剂较好的为邻羟基苯甲酸甲酯。
本发明的内容中所述的抗静电剂较好的为甲氧基聚乙二醇与甲基丙烯酸酯的共聚物。
本发明的另一内容是单层双向拉伸光反射聚酯薄膜的制造方法，其特征是包括下列步骤(1)制备甲组分、乙组分和丙组分制备甲组分将甲组分即3 48质量份无机粒子和5 50质量份A树脂在料仓中混合均匀，经双螺杆挤出机，在170 180°C温度下进行熔融共混挤出造粒，干燥去除水分后备用;制备乙组分将乙组分即50 70质量份聚酯树脂和I 20质量份相容剂干混均匀备用；制备丙组分将丙组分即O. 05 I份有机类紫外吸收剂和O. 5 5份抗静电剂干混均勾备用；(2)制备单层双向拉伸光反射聚酯薄膜按30质量份甲组分、60 80质量份乙组分和I 5质量份丙组分干混均匀，使用长径比大于40的单螺杆挤出机在285°C温度下熔融混合后，经单层T字型模头挤出单层厚片，经过通有温度为19°C冷冻水的辊筒冷却至30 60°C，经80°C 160°C温度下预热后进行纵向拉伸，拉伸倍率为2 5倍，再经80°C 180°C温度的横拉预热箱预热后进行横向拉伸， 拉伸倍率为2 5倍，经双向拉伸的聚酯薄膜进入电热通道热定型区，其中一区为200°C 250°C、二区为190°C 220°C、三区为100°C 180°C，经过热定型区的聚酯薄膜再经60°C 80°C,O.1 I分钟和在室温下两个阶段的冷却后，收卷即制得单层双向拉伸光反射聚酯薄膜；所述的无机粒子为二氧化钛 、二氧化硅、碳酸钙、氧化锌、氧化铈、硫酸钡、硫酸镁中的一种或两种以上的混合物；该无机粒子结构为球状，其中质量比大粒径小粒径=1 :2 3 ; 大粒径粒子直径为10 30 μ m,其均径(即平均直径)为13 22 μ m ;小粒径粒子直径为 O.1 9 μ m，其均径为O. 3 7 μ m ;所述的A树脂为聚偏二氟乙烯或熔程为150 180°C的聚二甲基硅氧烷；所述的相容剂是聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚1，4_ 丁二醇、聚丙二醇、或聚四亚甲基乙二醇醚的共聚物；所述的有机类紫外吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类中的一种；为邻羟基苯甲酸甲酯、2-(2 '-羟基-5 z -甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；所述的抗静电剂为四烷基铵盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、聚醚酯酰胺、或聚醚酰胺酰亚胺；或甲氧基聚乙二醇与甲基丙烯酸酯的共聚物。
本发明的另一内容中所述单层双向拉伸光反射聚酯薄膜的厚度范围为O.1mm O. 35mm0
本发明的另一内容中所述的甲组分较好的为10 30质量份无机粒子和10 20 质量份A树脂混合组成。
本发明的另一内容中所述的乙组分较好的为50 70质量份聚酯树脂和3 10 质量份相容剂混合组成。
本发明的另一内容中所述的无机粒子较好的为二氧化钛、二氧化硅或硫酸钡(粒子)。
本发明的另一内容中所述的相容剂较好的为聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚 1,4-丁二醇的共聚物。
本发明的另一内容中所述的有机类紫外吸收剂较好的为邻羟基苯甲酸甲酯。
本发明的另一内容中所述的抗静电剂较好的为甲氧基聚乙二醇与甲基丙烯酸酯的共聚物。
与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果(I)采用本发明，无机粒子及A树脂在基体中的特定分散结构是泡中泡结构形成的关键；首先将无机粒子和A树脂预混合均匀，然后使用剪切力及分散力较强的双螺杆挤出机进行熔融挤出，将无机粒子“石”均匀地分散在A树脂“岛”中形成甲混合组分，具有“岛石” 结构的甲组分要均匀的分散在基体树脂“海”中，必须采用弱剪切分散技术，可使用长径比大于40的单螺杆挤出机或具有弱剪切分散作用的双螺杆挤出机熔融混合，此时甲组分将均匀的分散在树脂基体中，形成“海岛”结构，基体树脂为“海”、甲组分为“岛”，而此种弱的混合力不足以破坏由无机粒子与A树脂组成的“岛石”结构，每一颗无机物粒子即为一颗 “石”;若此时的混合作用过强，则“石”会脱离“岛”进入“海”中，无法形成泡中泡结构；(2 )本发明中，基体树脂、A树脂及无机粒子的表面张力各不相同，使基体树脂与A树脂界面之间、A树脂与无机粒子界面之间存在一定间隙，经过拉伸后间隙扩大，从而形成了泡中泡的结构；本发明方法所制造出的片材含有大量泡径< 20 μ m的泡中泡结构，光线可以通过泡壁及无机粒子表面进行反射，实现以漫反射为主的高反射率；在相同的体积中，泡中泡结构相对于单泡结构增加了光线的反射面积，从而更加有效的提高了材料的反射率；(3)本发明制备工艺简单，工序简便，容易操作，实用性强。
具体实施方式
下面给出的实施例 拟以对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
第一部分甲、乙和丙组分的制备实施例1-1 :甲组分制备将6份二氧化硅(均径13 μ m)、10份二氧化钛(均径7 μ m)和8份硫酸钡 (均径7 μ m)和35份聚偏二氟乙烯在料仓中混合均匀，经双螺杆挤出机，在170°C下进行熔融共混挤出造粒，干燥去除水分后备用。
乙组分制备将50份聚酯树脂和3份相容剂聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚1，4- 丁二醇的共聚物干混均匀备用。
丙组分制备将O. 05份有机类紫外吸收剂邻羟基苯甲酸甲酯和O. 5份抗静电剂聚醚酯酰胺干混均匀备用。
实施例1-2 甲组分制备将5份无机粒子二氧化钛(均径22 μ m)、15份硫酸镁(均径6 μ m)和20份聚偏二氟乙烯在料仓中混合均匀，经双螺杆挤出机，在175°C下进行熔融共混挤出造粒，干燥去除水分后备用。
乙组分制备将60份聚酯树脂和10份相容剂聚对苯二甲酸丁二醇酯与甲氧基聚乙二醇的共聚物干混均匀备用。
丙组分制备将O. 35份有机类紫外吸收剂2，4- 二羟基二苯甲酮和2. 5份抗静电剂甲氧基聚乙二醇干混均匀备用。
实施例1-3
甲组分制备将11份二氧化硅(均径14 μ m)、15份硫酸钡(均径4 μ m)和35份聚偏二氟乙烯在料仓中混合均匀，经双螺杆挤出机，在180°C下进行熔融共混挤出造粒，干燥去除水分后备用。
乙组分制备将70份聚酯树脂和15份相容剂聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚1，4- 丁二醇的共聚物干混均匀备用。
丙组分制备将O. 85份有机类紫外吸收剂2- (2、羟基-5 z -甲基苯基)苯并三氮唑和4. 5份抗静电剂甲氧基聚乙二醇干混均匀备用。
实施例1-4:甲组分制备将I份二氧化钛(均径19 μ m)、I份二氧化娃(均径6 μ m)、I份氧化锌(均径2μπι)和5份熔程为150 180°C的聚二甲基硅氧烷在料仓中混合均匀，经双螺杆挤出机，在177°C下进行熔融共混挤出造粒，干燥去除水分后备用。
乙组分制备将50份聚酯树脂和I份相容剂聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚丙二醇的共聚物干混均匀备用。
丙组分制备将I份有机类紫外吸收剂2- (2、羟基-5 z -甲基苯基)苯并三氮唑、和I份抗静电剂甲氧基聚乙二醇干混均匀备用。
实施例1-5 甲组分制备将12份无机粒子二氧化钛(均径O. 5 μ m)、6份二氧化硅(均径7 μ m)和50 份熔程为150 180°C的聚二甲基硅氧烷在料仓中混合均匀，经双螺杆挤出机，在174°C下进行熔融共混挤出造粒，干燥去除水分后备用。
乙组分制备将65份聚酯树脂和20份相容剂聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚四亚甲基乙二醇醚的共聚物干混均匀备用。
丙组分制备将O. 75份有机类紫外吸收剂邻羟基苯甲酸甲酯和3. 5份抗静电剂甲氧基聚乙二醇干混均匀备用。
实施例1-6 甲组分制备将4份二氧化娃(均径22 μ m)、8份二氧化钛(均径5 μ m)和10份熔程为 150 180°C的聚二甲基硅氧烷在料仓中混合均匀，经双螺杆挤出机，在172°C下进行熔融共混挤出造粒，干燥去除水分后备用。
乙组分制备将55份聚酯树脂和5份相容剂聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚1，4- 丁二醇的共聚物干混均匀备用。
丙组分制备将O. 45 I份有机类紫外吸收剂邻羟基苯甲酸甲酯和1. 5份抗静电剂聚醚酯酰胺干混均匀备用。
第二部分单层双向拉伸光反射聚酯薄膜的制备实施例2-1 2-6 A、基本工艺过程以甲组分乙组分丙组分=30 :60 80 :1 5的比例干混均匀，使用长径比大于40 的单螺杆挤出机在285°C下熔融混合后，经单层T字型模头挤出单层厚片，经过通有19°C冷冻水的辊筒冷却至30 60°C，经80°C 160°C下预热后进行纵向拉伸，拉伸倍率为2 5 倍，再经80°C 180°C的横拉预热箱预热后进行横向拉伸，拉伸倍率为2 5倍，经双向拉伸的聚酯薄膜进入电热通道热定型区，其中一区为160°C 250°C，二区为130°C 220°C， 三区为90°C 180°C，经过热定型区的聚酯薄膜再经60°C 80°C、0.1 I分钟和在室温下两个阶段的冷却后，收卷得到单层双向拉伸光反射聚酯薄膜。
B、实施例2-1 2-6的工艺参数与结果
权利要求
1.一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是由30质量份甲组分、60 80质量份乙组分和I 5质量份丙组分混合通过挤出双向拉伸成型制得； 所述的甲组分由3 48质量份无机粒子和5 50质量份A树脂混合组成； 所述的乙组分由50 70质量份聚酯树脂和I 20质量份相容剂混合组成； 所述的丙组分由O. 05 I质量份有机类紫外吸收剂和O. 5 5质量份抗静电剂混合组成； 所述的无机粒子为二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、氧化锌、氧化铈、硫酸钡、硫酸镁中的一种或两种以上的混合物； 所述的A树脂为聚偏二氟乙烯或熔程为150 180°C的聚二甲基硅氧烷； 所述的相容剂是聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚1，4_ 丁二醇、聚丙二醇、或聚四亚甲基乙二醇醚的共聚物； 所述的有机类紫外吸收剂为邻羟基苯甲酸甲酯、2- (2 y -羟基-5 y -甲基苯基)苯并三氮唑、2，4- 二羟基二苯甲酮、或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮； 所述的抗静电剂为四烷基铵盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、聚醚酯酰胺、或聚醚酰胺酰亚胺；或甲氧基聚乙二醇与甲基丙烯酸酯的共聚物。
2.按权利要求1所述的单层双向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述单层双向拉伸光反射聚酯薄膜的厚度范围为O.1mm O. 35mm。
3.按权利要求1所述的单层双向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述的甲组分为10 30质量份无机粒子和10 20质量份A树脂混合组成。
4.按权利要求1所述的单层双向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述的乙组分为50 70质量份聚酯树脂和3 10质量份相容剂混合组成。
5.按权利要求1所述的单层双向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述的无机粒子为二氧化钛、二氧化硅或硫酸钡。
6.按权利要求1所述的单层双向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述的相容剂为聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚1，4-丁二醇的共聚物。
7.按权利要求1所述的单层双向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述的有机类紫外吸收剂为邻羟基苯甲酸甲酯。
8.按权利要求1所述的单层双向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述的抗静电剂为甲氧基聚乙二醇与甲基丙烯酸酯的共聚物。
9.按权利要求1所述的单层双向拉伸光反射聚酯薄膜的制造方法，其特征是包括下列步骤 (I)制备甲组分、乙组分和丙组分 制备甲组分将甲组分即3 48质量份无机粒子、5 50质量份A树脂在料仓中混合均匀，经双螺杆挤出机，在170 180°C温度下进行熔融共混挤出造粒，干燥去除水分后备用； 制备乙组分将乙组分即50 70质量份聚酯树脂和I 20质量份相容剂干混均匀备用； 制备丙组分将丙组分即O. 05 I份有机类紫外吸收剂和O. 5 5份抗静电剂干混均勾备用；(2)制备单层双向拉伸光反射聚酯薄膜 按30质量份甲组分、60 80质量份乙组分和I 5质量份丙组分干混均匀，使用长径比大于40的单螺杆挤出机在285°C温度下熔融混合后，经单层T字型模头挤出单层厚片，经过通有温度为19°C冷冻水的辊筒冷却至30 60°C，经80°C 160°C温度下预热后进行纵向拉伸，拉伸倍率为2 5倍，再经80°C 180°C温度的横拉预热箱预热后进行横向拉伸，拉伸倍率为2 5倍，经双向拉伸的聚酯薄膜进入电热通道热定型区，其中一区为200°C 250°C、二区为190°C 220°C、三区为100°C 180°C，经过热定型区的聚酯薄膜再经60°C 80°C,O.1 I分钟和在室温下两个阶段的冷却后，收卷即制得单层双向拉伸光反射聚酯薄膜； 所述的无机粒子为二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、氧化锌、氧化铈、硫酸钡、硫酸镁中的一种或两种以上的混合物； 所述的A树脂为聚偏二氟乙烯或熔程为150 180°C的聚二甲基硅氧烷； 所述的相容剂是聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚1，4_ 丁二醇、聚丙二醇、或聚四亚甲基乙二醇醚的共聚物； 所述的有机类紫外吸收剂为邻羟基苯甲酸甲酯、2- (2 y -羟基-5 y -甲基苯基)苯并三氮唑、2，4- 二羟基二苯甲酮、或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮； 所述的抗静电剂为四烷基铵盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、聚醚酯酰胺、或聚醚酰胺酰亚胺；或甲氧基聚乙二醇与甲基丙烯酸酯的共聚物。
10.按权利要求9所述的单层双向拉伸光反射聚酯薄膜的制造方法，其特征是所述单层双向拉伸光反射聚酯薄膜的厚度范围为O.1mm O. 35mm。
全文摘要
本发明公开了一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是由30质量份甲组分、60～80质量份乙组分和1～5质量份丙组分混合通过挤出双向拉伸成型制得；所述的甲组分由3～48质量份无机粒子和5～50质量份A树脂混合组成；所述的乙组分由50～70质量份聚酯树脂和1～20质量份相容剂混合组成；所述的丙组分由0.05～1质量份有机类紫外吸收剂和0.5～5质量份抗静电剂混合组成。该薄膜的厚度0.1mm～0.3mm，经挤出机挤出、双向拉伸及其热定型而制造。本发明单层双向拉伸光反射聚酯薄膜特别适用于液晶显示装置中的光反射构件的制造。
文档编号C08K3/26GK103030937SQ201210588650
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者马雅琳, 胡俊祥, 罗春明, 周柯 申请人:四川东方绝缘材料股份有限公司