用于聚酯反射膜辅层的复合母粒及其制备方法与流程

文档序号:13928844阅读:111来源:国知局

本发明涉及聚酯材料技术领域,具体的,涉及一种用于聚酯反射膜辅层的复合母粒及其制备方法。



背景技术:

现有技术中,液晶显示技术(lcd)依旧是最为普遍的显示技术之一,液晶分子本身并不发光,它显示的图像或是字符是其对背光源发出的光线进行调制的结果,背光源是决定液晶显示性能的重要组件,背光源的亮度直接决定了lcd表面的显示亮度。液晶背光源体系主要由广元、导光板和各类光学膜片组成,其中,用于背光源最底部的反射膜是较为重要的光学膜片,将光源发出的光线高效而尽量不损失的反射至背光源的出光方向,从而降低光损耗,达到提高背光亮度,或者减少耗电量的目的。

现有的反射膜大多为aba或ab的共挤出结构,包括主层和设置在主层两侧或单侧的辅层构成,主层的厚度往往占到总厚度的75-90%,其余为辅层;所述的主层为功能层,主要起到反射光线的作用,而辅层,主要起到保护主层的目的,在成型的过程中,通过在辅层中添加抗粘连母粒或抗静电母粒等起到特定的目的,如抗吸附、抗粘连、抗静电亦或是提高反射效率等多种作用,现有的辅层配方,多为单一的功能或是需要通过多个料仓同时的向辅层的挤出机中进行单一功能性母粒的下料,这对于稳定生产的控制提出了较高的需求,同时,所述的料仓将原料放入辅挤的时候需要进行干燥处理,而多个料仓的原料干燥及均匀混合的要求也较高,而这些也都成为了稳定生产的影响因素。

还有的聚酯反射膜,通过后期处理实现特定的目的,如通过在聚酯反射膜的表面涂覆具有弹性的球状粒子,例如具有弹性的聚丙烯酸树脂,平均粒径在5-40μm左右,对于外部的冲击进行缓冲,同时避免反射膜在应用的过程中与上层的膜片或是导光板等发生干涉,影响最终的成像效果。但是这种弹性的聚丙烯酸树脂的耐候性能较差,容易发生脱落且在需要进行后期成型处理,提高了生产成本。



技术实现要素:

针对现有技术中的问题,本发明的目的之一在于提供一种用于聚酯反射膜辅层的复合母粒,所述的复合母粒集合了抗静电、抗粘连和抗吸附的功能,同时确保所述的复合母粒用于聚酯反射膜的拉伸成型时能稳定成膜。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:一种用于聚酯反射膜辅层的复合母粒,包括以下重量份的物质组成:聚酯切片100-120份、氧化石墨烯20-40份、无机填充粒子3-10份、抗氧剂0.5-2份、光稳定剂0.1-2份、紫外光吸收剂0.2-1份;

所述的无机填充粒子包括粒径范围为1-5μm的sio2粒子和粒径范围为5-15μm的al2o3粒子,所述的sio2粒子与al2o3粒子的质量比为1:(0.1-0.3)。

本发明所述的复合母粒中包含有氧化石墨烯和无机填充粒子的混合物,所述的氧化石墨烯表面含有大量的官能团,如羧基、羟基、环氧基,这使得它容易的与聚酯结合反应,提高了相容性能;所述的石墨烯结构非常稳定,其各个碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面可以发生弯曲变形,从而使得碳原子不必重新排列来适应外力,保持了结构稳定,在聚酯薄膜的双向拉伸成型过程中,该石墨烯的存在确保了聚酯薄膜不易破膜,提高了聚酯薄膜成型的连续性;同时,该石墨烯的存在使得聚酯薄膜的表层具有优秀的导电性能,避免了电荷的积累,提高了抗静电性能。

所述的无机填充粒子包含有大粒径的al2o3粒子和小粒径的sio2粒子,小粒径的sio2粒子确保聚酯反射膜在生产成型收卷的过程中不致于发生粘连,大粒径的al2o3确保了聚酯反射膜在后续使用过程中不致于发生吸附导光板等现象,同时,该大小粒径的粒子匹配可以促使光线在聚酯反射膜的表面发生多重折射和反射,进一步的提高了聚酯反射膜的反射性能。

进一步的,根据本发明,所述的复合母粒包括以下重量份的物质:聚酯切片110份、氧化石墨烯30份、无机填充粒子6份、抗氧剂1份、光稳定剂1份、紫外光吸收剂0.5份;所述的无机填充粒子包括粒径为3μm的sio2粒子和粒径为10μm的al2o3粒子,所述的sio2粒子与al2o3粒子的质量比为1:0.2。

进一步的,根据本发明,所述的复合母粒包括以下重量份的物质:聚酯切片105份、氧化石墨烯32份、无机填充粒子8份、抗氧剂1.2份、光稳定剂1.2份、紫外光吸收剂0.6份;所述的无机填充粒子包括粒径为4μm的sio2粒子和粒径为12μm的al2o3粒子,所述的sio2粒子与al2o3粒子的质量比为1:0.2。

进一步的,根据本发明,所述的光稳定剂为受阻胺类光稳定剂,具体的,所述的受阻胺类光稳定剂为聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯,聚﹛[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)-胺基]1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-亚胺基]-1,6-己烷二基-(,2,6,6-四甲基哌啶基)-亚胺基﹜(商品名称为ch944,由巴斯夫公司生产),或双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯,或其中至少两种的组合。

进一步的,根据本发明,所述的紫外光吸收剂为苯丙三唑类紫外光吸收剂。

进一步的,根据本发明,所述的抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]中的一种或至少两种组合物。

根据本发明,在所述的聚酯反射膜的辅层中,复合母粒的用量过少时,其性能表现差,无法满足抗静电、抗粘连和抗吸附的效果,而复合母粒的用量过多时,其性能过剩,性价比较低。以聚酯反射膜的辅层的总重量为100重量份计,复合母粒的用量为30-50重量份。

根据本发明,本发明所述的聚酯反射膜包括aba三层结构,即主层(b层)及设置在主层(b层)两侧的辅层(a层),所述的聚酯反射膜中辅层厚度占聚酯反射膜总厚度的10-15%,若辅层的厚度过厚,会影响到最终聚酯反射膜的反射性能,而辅层的厚度过薄时,其抗静电性能和抗吸附的效果较差,且因粒子的添加,其成膜性能变差。

根据本发明,本发明中所述的聚酯切片选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的一种。

本发明还提供了一种用于聚酯反射膜辅层的复合母粒的制备方法,包括以下步骤:

(1)以重量份数计,将计量的聚酯切片、氧化石墨烯、无机填充粒子、抗氧剂、光稳定剂和紫外光吸收剂通过失重称加入到双螺杆挤出机中熔融、混炼、均化和脱挥后,制得熔融混合物;

(2)将步骤(1)中所得的熔融混合物通过溶体泵增加和过滤器过滤后经过模头挤压得到条形的熔融物,将熔融物拉条并水冷,接着连续通过除水器和热风干燥除水,切粒,得到所述的复合母粒;

上述制备方法中,所述的双螺杆挤出机各区的温度为200-300℃,主机转速为200-800rpm,过滤器的网孔孔径为20-100μm,所述水冷的水温为15-25℃,热风干燥的温度为80-150℃。

与现有技术相比,本发明具有以下技术效果:

1、本发明提供的用于聚酯反射膜辅层的复合母粒,其中的氧化石墨烯与聚酯切片之间具有良好的相容性,且所述的氧化石墨烯具有优异的导电性能,能有效的防止聚酯反射膜表面的电荷积累,防止静电过大,同时,所述的氧化石墨烯非常柔韧,填充在聚酯反射膜的表层,使聚酯反射膜在拉伸成型的过程中不易破膜,提高了拉伸成型的稳定性;

2、本发明提供的用于聚酯反射膜辅层的复合母粒,其中含有大小粒径的无机填充粒子,兼具了生产成型过程中抗粘连和后续使用过程中抗吸附的能力;

3、本发明提供的用于聚酯反射膜辅层的复合母粒,将抗静电、抗吸附、抗粘连的性能集成在一起,避免了用于聚酯反射膜生产加工时过多的料仓投入导致混料不均引起的生产不稳定,提高了聚酯反射膜生产的稳定性。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐明本发明。

实施例1

一种用于聚酯反射膜辅层的复合母粒,包括以下重量份的物质组成:聚对苯二甲酸乙二醇酯105份、氧化石墨烯32份、无机填充粒子8份、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯1.2份、光稳定剂聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯1.2份、苯丙三唑类紫外光吸收剂0.6份;

所述的无机填充粒子包括粒径为4μm的sio2粒子和粒径为12μm的al2o3粒子,所述的sio2粒子与al2o3粒子的质量比为1:0.2。上述复合母粒的制备方法包括:

(1)以重量份数计,将计量的聚对苯二甲酸乙二醇酯、氧化石墨烯、无机填充粒子、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、光稳定剂聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和苯丙三唑类紫外光吸收剂通过失重称加入到双螺杆挤出机中熔融、混炼、均化和脱挥后,制得熔融混合物;

(2)将步骤(1)中所得的熔融混合物通过溶体泵增加和过滤器过滤后经过模头挤压得到条形的熔融物,将熔融物拉条并水冷,接着连续通过除水器和热风干燥除水,切粒,得到所述的复合母粒;

上述制备方法中,所述的双螺杆挤出机各区的温度为200-300℃,主机转速为600rpm,过滤器的网孔孔径为50μm,所述水冷的水温为20℃,热风干燥的温度为100℃。

实施例2

一种用于聚酯反射膜辅层的复合母粒,包括以下重量份的物质组成:聚对苯二甲酸丁二醇酯110份、氧化石墨烯30份、无机填充粒子6份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1份、光稳定剂ch9441份、苯丙三唑类紫外光吸收剂0.5份;

所述的无机填充粒子包括粒径为3μm的sio2粒子和粒径为10μm的al2o3粒子,所述的sio2粒子与al2o3粒子的质量比为1:0.2。

上述复合母粒的制备方法包括:

(1)以重量份数计,将计量的聚对苯二甲酸丁二醇酯、氧化石墨烯、无机填充粒子、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、光稳定剂ch944和苯丙三唑类紫外光吸收剂通过失重称加入到双螺杆挤出机中熔融、混炼、均化和脱挥后,制得熔融混合物;

(2)将步骤(1)中所得的熔融混合物通过溶体泵增加和过滤器过滤后经过模头挤压得到条形的熔融物,将熔融物拉条并水冷,接着连续通过除水器和热风干燥除水,切粒,得到所述的复合母粒;

上述制备方法中,所述的双螺杆挤出机各区的温度为200-300℃,主机转速为600rpm,过滤器的网孔孔径为50μm,所述水冷的水温为20℃,热风干燥的温度为100℃。

实施例3

一种用于聚酯反射膜辅层的复合母粒,包括以下重量份的物质组成:聚对苯二甲酸乙二醇酯100份、氧化石墨烯20份、无机填充粒子3份、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯0.5份、光稳定剂聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯0.1份、苯丙三唑类紫外光吸收剂0.2份;

所述的无机填充粒子包括粒径范围为1μm的sio2粒子和粒径范围为5μm的al2o3粒子,所述的sio2粒子与al2o3粒子的质量比为1:0.1。

上述复合母粒的制备方法包括:

(1)以重量份数计,将计量的聚对苯二甲酸乙二醇酯、氧化石墨烯、无机填充粒子、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、光稳定剂聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和苯丙三唑类紫外光吸收剂通过失重称加入到双螺杆挤出机中熔融、混炼、均化和脱挥后,制得熔融混合物;

(2)将步骤(1)中所得的熔融混合物通过溶体泵增加和过滤器过滤后经过模头挤压得到条形的熔融物,将熔融物拉条并水冷,接着连续通过除水器和热风干燥除水,切粒,得到所述的复合母粒;

上述制备方法中,所述的双螺杆挤出机各区的温度为200-300℃,主机转速为200rpm,过滤器的网孔孔径为100μm,所述水冷的水温为15℃,热风干燥的温度为150℃。

实施例4

一种用于聚酯反射膜辅层的复合母粒,包括以下重量份的物质组成:聚对苯二甲酸乙二醇酯120份、氧化石墨烯40份、无机填充粒子10份、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯2份、光稳定剂聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯2份、苯丙三唑类紫外光吸收剂1份;

所述的无机填充粒子包括粒径范围为5μm的sio2粒子和粒径范围为15μm的al2o3粒子,所述的sio2粒子与al2o3粒子的质量比为1:0.3。

上述复合母粒的制备方法包括:

(1)以重量份数计,将计量的聚对苯二甲酸乙二醇酯、氧化石墨烯、无机填充粒子、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、光稳定剂聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯和苯丙三唑类紫外光吸收剂通过失重称加入到双螺杆挤出机中熔融、混炼、均化和脱挥后,制得熔融混合物;

(2)将步骤(1)中所得的熔融混合物通过溶体泵增加和过滤器过滤后经过模头挤压得到条形的熔融物,将熔融物拉条并水冷,接着连续通过除水器和热风干燥除水,切粒,得到所述的复合母粒;

上述制备方法中,所述的双螺杆挤出机各区的温度为200-300℃,主机转速为800rpm,过滤器的网孔孔径为20μm,所述水冷的水温为25℃,热风干燥的温度为80℃。

对比例1

本实施例为将实施例1中的氧化石墨烯的含量变为10份,其余不变。

对比例2

本实施例为将实施例1中的无机填充粒子的含量变为2份,其余不变。

对比例3

本实施例为将实施例1中的无机填充粒子调整为仅有sio2粒子,且所述的sio2粒子的含量为8份,其余不变。

对比例4

本实施例为将实施例1中的无机填充粒子调整为仅有al2o3粒子,且所述的al2o3粒子的含量为8份,其余不变。

对比例5

本实施例将实施例1中的sio2粒子的粒径调整为12μm,及所述的sio2粒子与al2o3的粒径一致,其余不变。

对比例6

本实施例将实施例1中的al2o3粒子的粒径调整为4μm,及所述的al2o3粒子与sio2的粒径一致,其余不变。

对比例7

本实施例将实施例1中的sio2粒子与al2o3粒子的质量比调整为1:1。

使用上述实施例1-4、对比例1-7得到的复合母粒用于总厚度为188μm的聚酯反射膜的制备,对制备得到的聚酯反射膜的性能指标进行测试,相关的测试方法简述如下:

1、厚度

使用日本日立制作所所制的s-4700型电场反射性扫描电子显微镜,以倍率500倍观察制备的聚酯反射膜的剖面,以测定5点的平均值求出聚酯反射膜辅层的厚度。

2、抗静电性能

制备的复合母粒用于制备所得的聚酯薄膜的抗静电性能通过测试薄膜的表面电阻率来评价,使用上海第六电表厂的zc36高阻计进行测试,测试标准为gb/t12802.2-2004,表面电阻越大,表明其抗静电性能越弱。

3、抗吸附性能

实施例中得到的复合母粒用于制备得到的聚酯薄膜,放置于侧入式背光模组中,点亮后观察整体画面是否有因导光板与反射膜吸附产生的暗影的不良外观现象,按下述标准对抗吸附性能进行评价。其中,lev.0、lev.1可以正常使用。

lev.0表示外观良好,无暗影现象;

lev.1表示有少量暗影,不多于3处;

lev.2表示暗影较多,多于3处。

4、制膜稳定性

制备的复合母粒用于制备聚酯薄膜时,观察能够稳定的进行制膜,基于以下几点进行评价:

a:可稳定地制膜2小时以上;

b:可稳定地制膜1小时以上且小于2小时;

c:小于1小时时产生破膜,不能稳定的制膜。

将上述测试数据记录到表1中。

表1:

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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