專利名稱：復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜及其制造方法
技術領域：
本發明涉及光反射板用泡中泡結構聚酯薄膜材料，特別涉及一種復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜及其制造方法。本發明復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜適用作液晶顯示裝置中使用的光反射構件(光反射聚酯薄膜)。
背景技術：
現有技術中，光光反射板材料具有廣泛的用途，普通日光照明、LED照明、廣告招牌燈箱照明都會用到它。為實現高反射率，中國專利申請號200780032366. 5中采用不相容的聚合物與聚酯共混，經雙向拉伸制得光反射板用薄膜，該薄膜的材料結構中形成了對光線產生反射作用的大量微泡，從而提高了光的反射效率。中國專利申請號200680031793. 7 中公開一種將聚酯擠出薄片浸入二氧化碳氣體，而使聚酯薄膜加熱發泡，制得內部氣泡直徑為50nm 50μπι的發泡光反射片；與普通日光照明、廣告招牌燈箱照明相比，LED照明、 液晶顯示裝置需要更高光反射率(95%-97%)和散射效果好的光反射板，以便解決不論是側入式還是直下式入光，都能提高正面光源的利用率。這種光反射板還要求厚度薄而重量輕， 現有技術中難以達到需求。發明內容
本發明的目的旨在克服上述現有技術中的不足，提供一種復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜及其制造方法。本發明利用不同的共混工藝制造一種具有泡中泡結構的反射率> 97%的光反射體，其內部大氣泡直徑< 20 μ m，小氣泡直徑< 10 μ m ;可以通過雙向拉伸方式加工成發泡光反射聚酯薄膜，特別適用于液晶顯示裝置中。
本發明的內容是一種復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是依次由防紫外抗靜電混合上層、泡中泡層和防紫外抗靜電混合下層組成，通過三層共擠雙向拉伸成型制得;所述泡中泡層由30質量份甲組分和60 80質量份乙組分混合組成；所述防紫外抗靜電混合上層和防紫外抗靜電混合下層均由丙組分組成；所述甲組分由3 48質量份無機粒子和5 50質量份A樹脂混合組成；所述乙組分由50 70質量份聚酯樹脂和I 20質量份相容劑混合組成；所述丙組分由I 5質量份丁組分和95 99質量份聚酯樹脂混合組成；所述丁組分由O. 05 I質量份有機類紫外吸收劑和O. 5 5質量份抗靜電劑混合組成；所述的無機粒子為二氧化鈦、二氧化硅、碳酸鈣、氧化鋅、氧化鈰、硫酸鋇、硫酸鎂中的一種或兩種以上的混合物；該無機粒子結構為球狀，其中質量 比為大粒徑小粒徑=1 2 3 ;大粒徑粒子直徑為10 30 μ m，其均徑(即平均直徑)13 22 μ m，小粒徑粒子直徑為 O. 5 9 μ m,其均徑O. 3 7 μ m ;所述的A樹脂為聚偏二氟乙烯或熔程為150 180°C的聚二甲基硅氧烷；所述的相容劑是聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚1，4_ 丁二醇、聚丙二醇、或聚四亞甲基乙二醇醚的共聚物；所述的有機類紫外吸收劑為水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類中的一種；如鄰羥基苯甲酸甲酯、2-(2 '-羥基-5 z -甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羥基二苯甲酮、或2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮；所述的抗靜電劑為四烷基銨鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、聚醚酯酰胺、或聚醚酰胺酰亞胺；或甲氧基聚乙二醇與甲基丙烯酸酯的共聚物。
本發明的內容中所述復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜的厚度范圍為O.1mm O. 35mm0
本發明的內容中所述的甲組分較好的是由10 30質量份無機粒子和10 20 質量份A樹脂混合組成。
本發明的內容中所述的乙組分較好的是由50 70份聚酯樹脂和3 10份相容劑混合組成。
本發明的內容中所述的機粒子較好的是二氧化鈦、二氧化硅或硫酸鋇(粒子)。
本發明的內容中所述相容劑較好的是聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚1，4_ 丁二醇的共聚物。
本發明的內容中所述的有機類紫外吸收劑較好的是鄰羥基苯甲酸甲酯。
本發明的內容中所述抗靜電劑較好的是甲氧基聚乙二醇與甲基丙烯酸酯的共聚物。
本發明的另一內容是復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜的制造方法，其特征是包括下列步驟Ca)制備甲組分、乙組分、丙組分和丁組分制備甲組分將甲組分即3 48質·量份無機粒子和5 50質量份A樹脂在料倉中混合均勻，經雙螺桿擠出機，在170 180°C下進行熔融共混擠出造粒，干燥去除水分后備用； 制備乙組分將乙組分即50 70質量份聚酯樹脂和I 20質量份相容劑干混均勻備用；制備丙組分將丙組分即I 5質量份丁組分和95 99質量份聚酯樹脂干混均勻備用。
制備丁組分將丁組分即O. 05 I質量份有機類紫外吸收劑和O. 5 5質量份抗靜電劑干混均勻備用；所述的無機粒子為二氧化鈦、二氧化硅、碳酸鈣、氧化鋅、氧化鈰、硫酸鋇、硫酸鎂中的一種或兩種以上的混合物；該無機粒子結構為球狀，其中質量比為大粒徑小粒徑=1 2 3 ;大粒徑粒子直徑為10 30 μ m，其均徑(即平均直徑)13 22 μ m，小粒徑粒子直徑為 O. 5 9 μ m,其均徑O. 3 7 μ m ;所述的A樹脂為聚偏二氟乙烯或熔程為150 180°C的聚二甲基硅氧烷；所述的相容劑是聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚1，4_ 丁二醇、聚丙二醇、或聚四亞甲基乙二醇醚的共聚物；所述的有機類紫外吸收劑為水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類中的一種；如鄰羥基苯甲酸甲酯、2-(2 '-羥基-5 z -甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羥基二苯甲酮、或2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮；所述的抗靜電劑為四烷基銨鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、聚醚酯酰胺、或聚醚酰胺酰亞胺；或甲氧基聚乙二醇與甲基丙烯酸酯的共聚物；(b)制備復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜按30質量份甲組分和60 80質量份乙組分取各組分、干混均勻，投入I號單螺桿擠出機；將丙組分投入2號單螺桿擠出機；1單螺桿擠出機、2號單螺桿擠出機長徑比均大于 40，物料分別經I單螺桿擠出機、2號單螺桿擠出機在285°C溫度下熔融混合后，經三層復合 T字型模頭擠出三層復合厚片，經過通有19°C冷凍水的輥筒冷卻至30 60°C，經80°C 160°C溫度下預熱后進行縱向拉伸，拉伸倍率為2 5倍，再經80°C 180°C的橫拉預熱箱預熱后進行橫向拉伸，拉伸倍率為2 5倍，經雙向拉伸的聚酯薄膜進入電熱通道熱定型區，其中一區為200°C 250°C、二區為190°C 220°C、三區為100°C 180°C，經過熱定型區的聚酯薄膜再經60°C 80°C、0.1 I分鐘和在室溫下兩個階段的冷卻后，收卷，即制得三層的復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜。
本發明的另一內容中所述復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜的厚度范圍為O.1mm O.35mm0
本發明的另一內容中所述的機粒子較好的是二氧化鈦、二氧化硅或硫酸鋇。
本發明的另一內容中所述相容劑較好的是聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚1，4_ 丁二醇的共聚物。
本發明的另一內容中所述的有機類紫外吸收劑較好的是鄰羥基苯甲酸甲酯。
本發明的另一內容中所述抗靜電劑較好的是甲氧基聚乙二醇與甲基丙烯酸酯的共聚物。
與現有技術相比，本發明具有下列特點和有益效果(I)采用本發明，無機粒子及A樹脂在基體中的特定分散結構是泡中泡結構形成的關鍵；首先將無機粒子和A樹脂預混合均勻，然后使用剪切力及分散力較強的雙螺桿擠出機進行熔融擠出，將無機粒子“石”均勻地分散在A樹脂“島”中形成甲混合組分，具有“島石” 結構的甲組分要均勻的分散在基體樹脂“海”中，必須采用弱剪切分散技術，可使用長徑比大于40的單螺桿擠出機或具有弱剪切分散作用的雙螺桿擠出機熔融混合，此時甲組分將均勻的分散在樹脂基體中，形成“海島”結構，基體樹脂為“海”、甲組分為“島”，而此種弱的混合力不足以破壞由無機粒子與A樹脂組成的“島石”結構，每一顆無機物粒子即為一顆 “石”;若此時的混合作用過強，則“石”會脫離“島”進入“海”中，無法形成泡中泡結構；(2 )本發明中，基體樹脂、A樹脂及無機粒子的表面張力各不相同，使基體樹脂與A樹脂界面之間、A樹脂與無機粒子界面之間存在一定間隙，經過拉伸 后間隙擴大，從而形成了泡中泡的結構。此方法所制造出的片材含有大量泡徑< 20μπι的泡中泡結構，光線可以通過泡壁及無機粒子表面進行反射，實現以漫反射為主的高反射率；在相同的體積中，泡中泡結構相對于單泡結構增加了光線的反射面積，從而更加有效的提高了材料的反射率；(3)本發明產品制備工藝簡單，工序簡便，容易操作，實用性強。


圖1是本發明實施例制備的三層復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜斷面結構示意圖中I一防紫外抗靜電混合上層、2—泡中泡層、3—防紫外抗靜電混合下層。
具體實施方式
下面給出的實施例擬以對本發明作進一步說明，但不能理解為是對本發明保護范圍的限制，該領域的技術人員根據上述本發明的內容對本發明作出的一些非本質的改進和調整，仍屬于本發明的保護范圍。
第一部分甲、乙、丙和丁組分的制備實施例1-1 :甲組分制備將6份二氧化硅(均徑13 μ m)、10份二氧化鈦(均徑7 μ m)和8份硫酸鋇 (均徑7 μ m)和35份聚偏二氟乙烯在料倉中混合均勻，經雙螺桿擠出機，在170°C下進行熔融共混擠出造粒，干燥去除水分后備用。
乙組分制備將50份聚酯樹脂和3份相容劑聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚1，4- 丁二醇的共聚物干混均勻備用。
丁組分制備將O. 05份有機類紫外吸收劑鄰羥基苯甲酸甲酯和O. 5份抗靜電劑聚醚酯酰胺干混均勻備用。
丙組分制備將I份丁組分和100份聚酯樹脂干混均勻備用。
實施例1-2 甲組分制備將5份無機粒子二氧化鈦(均徑22 μ m)、15份硫酸鎂(均徑6 μ m)和20份聚偏二氟乙烯在料倉中混合均勻，經雙螺桿擠出機，在175°C下進行熔融共混擠出造粒，干燥去除水分后備用。
乙組分制備將60份聚酯樹脂和10份相容劑聚對苯二甲酸丁二醇酯與甲氧基聚乙二醇的共聚物干混均勻備用。
丁組分制備將O. 35份有機類紫外吸收劑2，4- 二羥基二苯甲酮和2. 5份抗靜電劑甲氧基聚乙二醇干混均勻備用。
丙組分制備將5份丁組分和100份聚酯樹脂干混均勻備用。
實施例1-3 甲組分制備將11份二氧化硅(均徑14 μ m)、15份硫酸鋇(均徑4 μ m)和35份聚偏二氟乙烯在料倉中混合均勻，經雙螺桿擠出機，在180°C下進行熔融共混擠出造粒，干燥去除水分后備用。
乙組分制備將70份聚酯樹脂和15份相容劑聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚1，4-丁二醇的共聚物干混均勻備用。
丁組分制備將O. 85份有機類紫外吸收劑2- (2 z -羥基-5 z -甲基苯基)苯并三氮唑和4. 5份抗靜電劑甲氧基聚乙二醇干混均勻備用。
丙組分制備將4. 5份丁組分和100份聚酯樹脂干混均勻備用。
實施例1-4 甲組分制備將I份二氧化鈦(均徑19 μ m)、I份二氧化娃(均徑6 μ m)、I份氧化鋅(均徑2μπι)和5份熔程為150 180°C的聚二甲基硅氧烷在料倉中混合均勻，經雙螺桿擠出機，在177°C下進行熔融共混擠出造粒，干燥去除水分后備用。
乙組分制備將50份聚酯樹脂和I份相容劑聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚丙二醇的共聚物干混均勻備用。
丁組分制備將I份有機類紫外吸收劑2- (2、羥基-5 z -甲基苯基)苯并三氮唑、和I份抗靜電劑甲氧基聚乙二醇干混均勻備用。
丙組分制備將5份丁組分和100份聚酯樹脂干混均勻備用。
實施例1-5 甲組分制備將12份無機粒子二氧化鈦(均徑O. 5 μ m)、6份二氧化硅(均徑7 μ m)和50 份熔程為150 180°C的聚二甲基硅氧烷在料倉中混合均勻，經雙螺桿擠出機，在174°C下進行熔融共混擠出造粒，干燥去除水分后備用。
乙組分制備將65份聚酯樹脂和20份相容劑聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚四亞甲基乙二醇醚的共聚物干混均勻備用。
丁組分制備將O. 75份有機類紫外吸收劑鄰羥基苯甲酸甲酯和3. 5份抗靜電劑甲氧基聚乙二醇干混均勻備用。
丙組分制備將1. 5份丁組分和100份聚酯樹脂干混均勻備用。
實施例1-6 甲組分制備將4份二氧化娃(均徑22 μ m)、8份二氧化鈦(均徑5 μ m)和10份熔程為 150 180°C的聚二甲基硅氧烷在料倉中混合均勻，經雙螺桿擠出機，在172°C下進行熔融共混擠出造粒，干燥去除水分后備用。
乙組分制備將55份聚酯樹脂和5份相容劑聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚1，4- 丁二醇的共聚物干混均勻備用。
丁組分制備將O. 45 I份有機類紫外吸收劑鄰羥基苯甲酸甲酯和1. 5份抗靜電劑聚醚酯酰胺干混均勻備用。
丙組分制備將4. 5份丁組分和100份聚酯樹脂干混均勻備用。
第二部分復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜的制備實施例2-1 2-6 A、基本工藝過程以甲組分乙組分=30 60 80的比例干混均勻，投入I號單螺桿擠出機，將丙組分投入2號單螺桿擠出機，1、2號單螺桿擠出機長徑比均大于40，物料分別經1、2號單螺桿擠出機在285°C下熔融混合后，經三層復合T字型模頭擠出三層復合厚片，經過通有19°C冷凍水的輥筒冷卻至30 60°C，經80°C 160°C下預熱后進行縱向拉伸，拉伸倍率為2 5倍，再經80°C 180°C的橫拉預熱箱預熱后進行橫向拉伸，拉伸倍率為2 5倍，經雙向拉伸的聚酯薄膜進入電熱通道熱定型區，其中一區為160°C 250°C，二區為130°C 220°C，三區為 90°C 180°C，經過熱定型區的聚酯薄膜再經60°C 80°C、0.1 I分鐘和在室溫下兩個階段的冷卻后，收卷得到三層的復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜。
B、實施例2- 1 2-6的工藝參數與結果
權利要求
1.一種復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是依次由防紫外抗靜電混合上層、泡中泡層和防紫外抗靜電混合下層組成，通過三層共擠雙向拉伸成型制得； 所述泡中泡層由30質量份甲組分和60 80質量份乙組分混合組成； 所述防紫外抗靜電混合上層和防紫外抗靜電混合下層均由丙組分組成； 所述甲組分由3 48質量份無機粒子和5 50質量份A樹脂混合組成； 所述乙組分由50 70質量份聚酯樹脂和I 20質量份相容劑混合組成； 所述丙組分由I 5質量份丁組分和95 99質量份聚酯樹脂混合組成； 所述丁組分由O. 05 I質量份有機類紫外吸收劑和O. 5 5質量份抗靜電劑混合組成； 所述的無機粒子為二氧化鈦、二氧化硅、碳酸鈣、氧化鋅、氧化鈰、硫酸鋇、硫酸鎂中的一種或兩種以上的混合物； 所述的A樹脂為聚偏二氟乙烯或熔程為150 180°C的聚二甲基硅氧烷； 所述的相容劑是聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚1，4_ 丁二醇、聚丙二醇、或聚四亞甲基乙二醇醚的共聚物； 所述的有機類紫外吸收劑為鄰羥基苯甲酸甲酯、2- (2 y -羥基-5 y -甲基苯基)苯并三氮唑、2，4- 二羥基二苯甲酮、或2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮； 所述的抗靜電劑為四烷基銨鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、聚醚酯酰胺、或聚醚酰胺酰亞胺；或甲氧基聚乙二醇與甲基丙烯酸酯的共聚物。
2.按權利要求1所述的復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜的厚度范圍為O.1mm O. 35mm。
3.按權利要求1所述的復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述的甲組分由10 30質量份無機粒子和10 20質量份A樹脂混合組成。
4.按權利要求1所述的復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述的乙組分由50 70份聚酯樹脂和3 10份相容劑混合組成。
5.按權利要求1所述的復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述的機粒子是二氧化鈦、二氧化硅或硫酸鋇。
6.按權利要求1所述的復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述相容劑是聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚1，4-丁二醇的共聚物。
7.按權利要求1所述的復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述的有機類紫外吸收劑是鄰羥基苯甲酸甲酯。
8.按權利要求1所述的復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是所述抗靜電劑甲氧基聚乙二醇與甲基丙烯酸酯的共聚物。
9.按權利要求1所述的復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜的制造方法，其特征是包括下列步驟 (a)制備甲組分、乙組分、丙組分和丁組分制備甲組分將甲組分即3 48質量份無機粒子和5 50質量份A樹脂在料倉中混合均勻，經雙螺桿擠出機，在170 180°C下進行熔融共混擠出造粒，干燥去除水分后備用；制備乙組分將乙組分即50 70質量份聚酯樹脂和I 20質量份相容劑干混均勻備用；制備丙組分將丙組分即I 5質量份丁組分和95 99質量份聚酯樹脂干混均勻備用； 制備丁組分將丁組分即O. 05 I質量份有機類紫外吸收劑和O. 5 5質量份抗靜電劑干混均勻備用； 所述的無機粒子為二氧化鈦、二氧化硅、碳酸鈣、氧化鋅、氧化鈰、硫酸鋇、硫酸鎂中的一種或兩種以上的混合物； 所述的A樹脂為聚偏二氟乙烯或熔程為150 180°C的聚二甲基硅氧烷； 所述的相容劑是聚對苯二甲酸丁二醇酯與聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚1，4_ 丁二醇、聚丙二醇、或聚四亞甲基乙二醇醚的共聚物； 所述的有機類紫外吸收劑為水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類中的一種；如鄰羥基苯甲酸甲酯、2-(2 '-羥基-5 z -甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羥基二苯甲酮、或2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮； 所述的抗靜電劑為四烷基銨鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、聚醚酯酰胺、或聚醚酰胺酰亞胺；或甲氧基聚乙二醇與甲基丙烯酸酯的共聚物； (b)制備復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜 按30質量份甲組分和60 80質量份乙組分取各組分、干混均勻，投入I號單螺桿擠出機；將丙組分投入2號單螺桿擠出機；1單螺桿擠出機、2號單螺桿擠出機長徑比均大于·40，物料分別經I單螺桿擠出機、2號單螺桿擠出機在285°C溫度下熔融混合后，經三層復合T字型模頭擠出三層復合厚片，經過通有19°C冷凍水的輥筒冷卻至30 60°C，經80°C ·160°C溫度下預熱后進行縱向拉伸，拉伸倍率為2 5倍，再經80°C 180°C的橫拉預熱箱預熱后進行橫向拉伸，拉伸倍率為2 5倍，經雙向拉伸的聚酯薄膜進入電熱通道熱定型區，其中一區為200°C 250°C、二區為190°C 220°C、三區為100°C 180°C，經過熱定型區的聚酯薄膜再經60°C 80°C、0.1 I分鐘和在室溫下兩個階段的冷卻后，收卷，即制得三層的復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜。
10.按權利要求9所述的復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜的制造方法，其特征是所述復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜的厚度范圍為O.1mm O. 35mm。
全文摘要
本發明公開了一種復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜，其特征是依次由防紫外抗靜電混合上層、泡中泡層和防紫外抗靜電混合下層組成；泡中泡層由30質量份甲組分和60～80質量份乙組分混合組成；防紫外抗靜電混合上層和防紫外抗靜電混合下層均由丙組分組成；甲組分由3～48質量份無機粒子和5～50質量份A樹脂混合組成；乙組分由50～70質量份聚酯樹脂和1～20質量份相容劑混合組成；丙組分由1～5質量份丁組分和95～99質量份聚酯樹脂混合組成；丁組分由有機類紫外吸收劑和抗靜電劑混合組成；經擠出機通過三層擠出、雙向拉伸及其熱定型而制得。該復合雙向拉伸光反射聚酯薄膜特別適用于液晶顯示裝置中的光反射構件。
文檔編號B29L7/00GK103029391SQ201210588689
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月29日 優先權日2012年12月29日
發明者馬雅琳, 胡俊祥, 羅春明, 周柯 申請人:四川東方絕緣材料股份有限公司