专利名称：一种阻燃发泡型反射用聚酯薄膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及聚酯薄膜技术领域，具体涉及一种阻燃发泡型反射用聚酯薄膜及其制备方法。
背景技术：
液晶显示(IXD)是当今最普遍的显示技术，根据IXD的种类，在IXD装置中有将光源置于背光光源的背面的背光方式和将光源置于背光光源的侧面的侧光方式。作为这两种方式的背光源用反射膜，一般使用通过气泡形成多孔质的白色聚酯薄膜。然而这类反射膜是一种可燃性材料，如果不加以改性，这类反射膜将在一些对阻燃性能有要求的领域受到限制。如何在提高反射率同时提高阻燃性能，是目前液晶显示领域亟待解决的重要课题。
发明内容
为了提高现有发泡型反射用聚酯薄膜的阻燃性能，并且不降低反射率及其它性能，本发明提供一种阻燃发泡型反射用聚酯薄膜(简称反射膜)及其制备方法。本发明提供的反射膜具有极高的反射率、优秀的耐热性和阻燃性。为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案:本发明提供一种阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，所述聚酯薄膜包括聚酯切片、发泡剂、阻燃剂、增韧剂、扩链剂、无机填料；所述聚酯薄膜中，聚酯切片占35-65%，发泡剂占
2-10%，阻燃剂占5-20%，增韧剂占1_6%，扩链剂占1_3%，无机填料占5-30% (所述百分比为
重量百分比)。进一步的，所述聚酯薄膜中，聚酯切片占40%，45%，50%, 55%，或60%。所述发泡剂占4%, 5%, 6%, 8%,或 9%ο 所述阻燃剂占 8%, 10%, 12%, 14%,或 18%。所述增韧剂占 3 %，4 %，5%，或6%。所述扩链剂占1-2%。所述无机填料占10 %，15%，20%,或25%。进一步的，所述聚酯薄膜中，聚酯切片占45%_50%，发泡剂占4%_5%，阻燃剂占10%-20%，增韧剂占5%-6%，扩链剂占1%-2%，无机填料占20%-29%。进一步的，所述聚酯切片材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)中的一种。进一步的，所述聚酯切片优选PET切片，所述聚酯切片的特性粘度为
0.60-0.80dL/g。进一步的，所述发泡剂采用高温发泡剂，包括偶氮化合物、磺酰肼类化合物或亚硝基类化合物。所述发泡剂具体选自偶氮二甲酰胺、3，3-二磺酰肼二苯砜、或N，N二亚硝基五次甲基四胺。
进一步的，所述阻燃剂选自磷氮系阻燃剂或卤系阻燃剂中的一种或几种。所述磷氮系阻燃剂包括羟基苯基磷酰乙酸、羟基苯基磷酰丙酸、磷酸三苯酯、聚磷酸铵、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯(TDCPP)、三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)、氰尿酸三聚氰胺(MCA)。所述卤系阻燃剂包括十溴二苯乙烷、十溴二苯醚。
进一步的，所述的增韧剂选自丙烯酸酯接枝POE、缩水甘油酯接枝POE、马来酸酐接枝Ρ0Ε、缩水甘油酯接枝SEBS中的一种或几种。进一步的，所述的增韧剂选自丙烯酸酯接枝POE (接枝率> 0.5%)、缩水甘油酯接枝POE (接枝率> 0.5%)、马来酸酐接枝POE (接枝率> 0.5%)、缩水甘油酯接枝SEBS (接枝率彡0.5%)中的一种或几种。进一步的，所述的扩链剂选自邻苯二甲酸、碳化二亚胺、或聚碳化二亚胺中的一种或几种。扩链剂在本发明中起到连接聚酯分子的作用，抵消发泡过程导致的聚酯降解，增加材料的熔体强度。进一步的，所述的无机填料选自金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、立德粉、硫酸钡、或硫化锌中的一种或几种。所述无机填料的粒径为0.3-1 μ m。进一步的，所述聚酯切片为PET切片，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺或3，3- 二磺酰肼二苯砜，所述阻燃剂包括羟基苯磷酰乙酸和十溴二苯乙烷，所述增韧剂为丙烯酸酯接枝POE或缩水甘油酯接枝Ρ0Ε，所述扩链剂为邻苯二甲酸或碳化二亚胺，所述无机填料为金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉。进一步的，所述羟基苯磷酰乙酸和十溴二苯乙烷的质量比为
I: 1进一步的，所述聚酯切片为PET切片，所述发泡剂为N，N 二亚硝基五次甲基四胺，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷和磷酸三苯酯/聚磷酸铵，所述增韧剂为缩水甘油酯接枝Ρ0Ε、所述扩链剂为聚碳化二亚胺或碳化二亚胺、所述无机填料为立德粉。进一步的，所述十溴二苯乙烷和磷酸三苯酯/聚磷酸铵的质量比为1:1。进一步的，所述聚酯切片为PBT切片，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、所述阻燃剂为TDCPP和十溴二苯醚，所述增韧剂为马来酸酐接枝Ρ0Ε、所述扩链剂为聚碳化二亚胺、所述无机填料为硫酸钡 。进一步的，所述TDCPP和十溴二苯醚的质量比为1:1。进一步的，所述聚酯切片为PEN切片，所述发泡剂为3，3-二磺酰肼二苯砜、所述阻燃剂为MPP和十溴二苯乙烷，所述增韧剂为缩水甘油酯接枝SEBS，所述扩链剂为邻苯二甲酸；所述无机填料为硫化锌。进一步的,所述MPP和十溴二苯乙烧的质量比为1:1。进一步的，在本发明提供的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜的实施方式中，所述聚酯切片为55%PET切片，特性粘度为0.68dL/g，所述发泡剂为5%偶氮二甲酰胺，所述阻燃剂为6%羟基苯磷酰乙酸和6%十溴二苯乙烷，所述增韧剂为5%丙烯酸酯接枝POE (接枝率彡0.5%)，所述扩链剂为2%邻苯二甲酸，所述无机填料为21%金红石型钛白粉。在本发明提供的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜的其它实施方式中，所述聚酯切片为48%PET切片，特性粘度为0.70dL/g，所述发泡剂为8%3，3- 二磺酰肼二苯砜、所述阻燃剂为6%羟基苯磷酰丙酸、6%十溴二苯乙烷、所述增韧剂为5%缩水甘油酯接枝POE (接枝率^ 0.5%)、所述扩链剂为1%碳化二亚胺、所述无机填料为26%锐钛型钛白粉。在本发明提供的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜的其它实施方式中，所述聚酯切片为55%PET切片，特性粘度为0.70dL/g,所述发泡剂为5%N，N 二亚硝基五次甲基四胺，所述阻燃剂为5%磷酸三苯酯和5%十溴二苯乙烷，所述增韧剂为5%缩水甘油酯接枝POE (接枝率^ 0.5%)，所述扩链剂为1%聚碳化二亚胺，所述无机填料为24%锐钛型钛白粉。在本发明提供的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜的其它实施方式中，所述聚酯切片为55%PET切片，特性粘度为0.70dL/g,所述发泡剂为4%N，N 二亚硝基五次甲基四胺，所述阻燃剂为6%聚磷酸铵和6%十溴二苯乙烷，所述增韧剂为5%缩水甘油酯接枝POE (接枝率^ 0.5%)，所述扩链剂为2%碳化二亚胺，所述无机填料为22%立德粉。在本发明提供的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜的其它实施方式中，所述聚酯切片为54%PBT切片，所述发泡剂为5%偶氮二甲酰胺，所述阻燃剂为4%TDCPP和4%十溴二苯醚，所述增韧剂为5%马来酸酐接枝POE (接枝率> 0.5%)，所述扩链剂为2%聚碳化二亚胺，所述无机填料为26%硫酸钡。在本发明提供的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜的其它实施方式中，所述聚酯切片为45%PEN切片，所述发泡剂为5%3，3- 二磺酰肼二苯砜，所述阻燃剂为7%MPP和7%十溴二苯乙烷，所述增韧剂为5.5%缩水甘油酯接枝SEBS (接枝率> 0.5%)，所述扩链剂为1.5%邻苯二甲酸，所述无机填料为29%硫化锌。进一步的，所述薄膜内具有微泡，所述微泡的密度为5X 106-5X IO7个/cm3。进一步的，所述微泡呈椭圆状。所述微泡的直径为0.1-8 μ m，进一步的，所述微泡直径为0.1-5 μ m。进一步的，所述阻燃发泡型反射用 聚酯薄膜的厚度为50-350 μ m。进一步的，所述聚酯薄膜还包括抗氧剂。所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。另一方面，本发明还提供上述阻燃发泡型反射用聚酯薄膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤:(I)将聚酯切片、发泡剂、阻燃剂、增韧剂、扩链剂、抗氧剂预混均匀后通过双螺杆挤出机造粒得到发泡阻燃母粒；(2)将聚酯切片，无机填料、抗氧剂预混均匀后通过双螺杆挤出机造粒得到白色母粒;( 3 )将聚酯切片、步骤(I)所得的发泡阻燃母粒、步骤(2 )所得的白色母粒按配比进行干燥结晶、熔融塑化、流延铸片；所述配比可以是1-10:1-10:1-10 (重量比)；(4)将铸片进行纵向拉伸、横向拉伸、热定型、收卷和包装，得到所述阻燃发泡型反射用聚酯薄膜。进一步的，所述制备方法包括如下步骤:(I)将30-55%聚酯切片、5-22%发泡剂、10-32%阻燃剂、5-15%增韧剂、3-10%扩链齐IJ、0.5-2%抗氧剂(所述百分比为重量百分比)预混均匀后通过双螺杆挤出机造粒得到发泡阻燃母粒；(2)将30-58%聚酯切片，40-69%无机填料、0.5-2%抗氧剂(所述百分比为重量百分t匕)预混均匀后通过双螺杆挤出机造粒得到白色母粒；(3)将聚酯切片、步骤(I)所得的发泡阻燃母粒、步骤(2)所得的白色母粒按配比1-10:1-10:1-10 (重量比)进行干燥结晶、熔融塑化、流延铸片；(4)将铸片进行纵向拉伸、横向拉伸、热定型、收卷和包装，得到所述阻燃发泡型反射用聚酯薄膜。进一步的，所述步骤(I)和步骤(2)中的双螺杆挤出机各区温度为250_320°C，主机转速为200-800rpm，过滤器滤网孔径为20-100 μ m。
进一步的，所述步骤(3)中的干燥温度为140_170°C，干燥时间为4_6h，挤出机各区温度为250-320°C，冷却铸片温度为15-20°C。所述步骤(4)中的纵向拉伸温度为80-95°C，纵向拉伸比为2.5-3.2:1 ;横向拉伸温度为100_125°C，横向拉伸比为2.8-3.2:1 ；热定型温度为250-280°C，热定型时间为0.5-2min。与现有技术相比，本发明提供的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜具有优秀的阻燃性和反射性，其制备方法工艺简单，易于操作。
具体实施例方式本发明提供的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜的制备方法包括如下步骤:(I)将30-55%聚酯切片、5-22%发泡剂、10-32%阻燃剂、5-15%增韧剂、3-10%扩链齐IJ、0.5-2%抗氧剂(所述百分比为重量百分比)预混均匀后通过双螺杆挤出机造粒得到发泡阻燃母粒；(2)将30-58%聚酯切片，40-69%无机填料、0.5-2%抗氧剂(所述百分比为重量百分t匕)预混均匀后通过双螺杆挤出机造粒得到白色母粒；(3)将聚酯切片、步骤(I)所得的发泡阻燃母粒、步骤(2)所得的白色母粒按配比1-10:1-10:1-10 (重量比)进行干燥结晶、熔融塑化、流延铸片；(4)将铸片进行纵向拉伸、横向拉伸、热定型、收卷和包装，得到所述阻燃发泡型反射用聚酯薄膜。按照 上述方法制备得到阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，其各项性能测试方法如下:拉伸强度 和断裂伸长率:按照GB/T1040-2006标准，采用美国英斯特朗公司生产的INSTR0N万能材料试验机，测试反射膜的拉伸强度和断裂伸长率。热收缩率:将样品放置在150°C烘箱内半小时，测定反射膜的热收缩率。垂直燃烧:按ANSL-UL94-2009标准，采用南京市江宁区仪器分析厂生产的CZF-5型水平垂直燃烧测定仪，测试背膜的阻燃等级。氧指数:按照GB/T2406-2009标准，采用南京市江宁区仪器分析厂生产的JF_3氧指数测定仪，测试背膜的氧指数。反射率:按照GB/T3979-2008 标准，采用 ColorQuest XE 分光测色仪(Hunterlab公司制)，在D65光源条件下，通过积分球d/8°结构测试其反射率，反射率数据为400-700nm每隔IOnm波长的反射率的加权平均值，权值对应D65光源的能量分布曲线。通过显微镜观察聚酯薄膜内的微泡呈椭圆形，微泡的直径为0.1_8μπι，微泡的密度为 5Χ106-5Χ107 个/cm3。实施例1按照上述方法制备阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，所述薄膜的配比为55%PET切片，特性粘度为0.68dL/g，5%偶氮二甲酰胺，6%羟基苯磷酰乙酸和6%十溴二苯乙烷，5%丙烯酸酯接枝POE (接枝率> 0.5%)，2%邻苯二甲酸，21%金红石型钛白粉。所得反射膜相关性能见表I。实施例2按照上述方法制备阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，所述薄膜的配比为48%PET切片，特性粘度为0.70dL/g, 8%3，3- 二磺酰肼二苯砜，6%羟基苯磷酰丙酸和6%十溴二苯乙烷，5%缩水甘油酯接枝POE (接枝率> 0.5%)，1%碳化二亚胺，26%锐钛型钛白粉。所得反射膜相关性能见表I。实施例3按照上述方法制备阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，所述薄膜的配比为55%PET切片，特性粘度为0.70dL/g, 5%N, N 二亚硝基五次甲基四胺，5%磷酸三苯酯和5%十溴二苯乙烷，5%缩水甘油酯接枝POE (接枝率> 0.5%)，1%聚碳化二亚胺，24%锐钛型钛白粉。所得反射膜相关性能见表I。实施例4按照上述方法制备阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，所述薄膜的配比为55%PET切片，特性粘度为0.70dL/g,4%N, N 二亚硝基五次甲基四胺，6%聚磷酸铵和6%十溴二苯乙烷，5%缩水甘油酯接枝POE (接枝率> 0.5%)，2%碳化二亚胺，22%立德粉。所得反射膜相关性能见表I。实施例5按照上述方法制备阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，所述薄膜的配比为54%PBT切片，5%偶氮二甲酰胺，4%TDCPP和4%十溴二苯醚，5%马来酸酐接枝POE (接枝率> 0.5%)，2%聚碳化二亚胺，26%硫酸钡。所得反射膜相关性能见表I。实施例6按照上述方法制备阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，配比为45%PEN切片，5%3，3_ 二磺酰肼二苯砜，7%MPP和7%十溴二苯乙烷，5.5%缩水甘油酯接枝SEBS (接枝率> 0.5%)，1.5%邻苯二甲酸，29%硫化锌。所得反射膜相关性能见表I。表I实施例1-6所得阻燃发泡型反射用聚酯薄膜性能测试表
权利要求
1.一种阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯薄膜包括聚酯切片、发泡齐U、阻燃剂、增韧剂、扩链剂、无机填料；所述聚酯薄膜中，聚酯切片占35-65%，发泡剂占2-10%,阻燃剂占5-20%，增韧剂占1-6%，扩链剂占1-3%，无机填料占5-30% (所述百分比为重量百分比)。
2.根据权利要求1所述的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯薄膜中，聚酯切片占45%-50%，发泡剂占4%-5%，阻燃剂占10%-20%，增韧剂占5%_6%，扩链剂占1%_2%，无机填料占20%-30%。
3.根据权利要求1所述的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯切片为PET切片，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺或3，3- 二磺酰肼二苯砜，所述阻燃剂包括羟基苯磷酰乙酸和十溴二苯乙烷，所述增韧剂为丙烯酸酯接枝POE或缩水甘油酯接枝Ρ0Ε，所述扩链剂为邻苯二甲酸或碳化二亚胺，所述无机填料为金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉。
4.根据权利要求1所述的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯切片为PET切片，所述发泡剂为N，N 二亚硝基五次甲基四胺，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷和磷酸三苯酯/聚磷酸铵，所述增韧剂为缩水甘油酯接枝Ρ0Ε、所述扩链剂为聚碳化二亚胺或碳化二亚胺、所述无机填料为立德粉。
5.根据权利要求1所述的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯切片为PBT切片，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、所述阻燃剂为TDCPP和十溴二苯醚，所述增韧剂为马来酸酐接枝Ρ0Ε、所述扩链剂为聚碳化二亚胺、所述无机填料为硫酸钡。
6.根据权利要求1所述的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯切片为PEN切片，所述发泡剂为3，3- 二磺酰肼二苯砜、所述阻燃剂为MPP和十溴二苯乙烷，所述增韧剂为缩水甘油酯接枝SEBS，所述扩链剂为邻苯二甲酸；所述无机填料为硫化锌。
7.根据权利要 求1所述的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，其特征在于，所述薄膜内具有微泡，所述微泡的 密度为5X 106-5X IO7个/cm3。
8.根据权利要求1所述的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜，其特征在于，所述聚酯薄膜还包括抗氧剂。所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。
9.根据权利要求1至8之一所述的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤: (1)将聚酯切片、发泡剂、阻燃剂、增韧剂、扩链剂、抗氧剂预混均匀后通过双螺杆挤出机造粒得到发泡阻燃母粒； (2)将聚酯切片，无机填料、抗氧剂预混均匀后通过双螺杆挤出机造粒得到白色母粒； (3)将聚酯切片、步骤(I)所得的发泡阻燃母粒、步骤(2)所得的白色母粒按配比进行干燥结晶、熔融塑化、流延铸片； (4)将铸片进行纵向拉伸、横向拉伸、热定型、收卷和包装，得到所述阻燃发泡型反射用聚酯薄膜。
10.根据权利要求9所述的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤: Cl)将30-55%聚酯切片、5-22%发泡剂、10-32%阻燃剂、5-15%增韧剂、3-10%扩链剂、0.5-2%抗氧剂(所述百分比为重量百分比)预混均匀后通过双螺杆挤出机造粒得到发泡阻燃母粒；(2)将30-58%聚酯切片，40-69%无机填料、0.5_2%抗氧剂(所述百分比为重量百分比)预混均匀后通过双螺杆挤出机造粒得到白色母粒； (3)将聚酯切片、步骤(I)所得的发泡阻燃母粒、步骤(2)所得的白色母粒按配比1-10:1-10:1-10 (重量比)进行干燥结晶、熔融塑化、流延铸片； (4)将铸片进行纵向拉伸、横向拉伸、热定型、收卷和包装，得到所述阻燃发泡型反射用聚酯薄膜。
全文摘要
本发明涉及聚酯薄膜技术领域，具体涉及一种阻燃发泡型反射用聚酯薄膜及其制备方法。为了提高现有发泡型反射用聚酯薄膜的阻燃性能，并且不降低反射率及其它性能，本发明提供一种阻燃发泡型反射用聚酯薄膜及其制备方法。所述聚酯薄膜包括聚酯切片、发泡剂、阻燃剂、增韧剂、扩链剂、无机填料；所述聚酯薄膜中，聚酯切片占35-65%，发泡剂占2-10%，阻燃剂占5-20%，增韧剂占1-6%，扩链剂占1-3%，无机填料占5-30%(所述百分比为重量百分比)。本发明提供的阻燃发泡型反射用聚酯薄膜具有极高的反射率、优秀的耐热性和阻燃性。该反射膜制备工艺简单，易于操作。
文档编号C08K5/29GK103073850SQ20131000574
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者不公告发明人 申请人:宁波长阳科技有限公司