CN106908868A - 一种耐折伤聚酯反射膜及其制备方法 - Google Patents
一种耐折伤聚酯反射膜及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种光学反射膜，特别涉及一种耐折伤聚酯反射膜及其制备方法。为了解决现有聚酯反射膜在裁切和安装过程中易于折伤的问题，本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜及其制备方法。所述聚酯反射膜具有ABA三层共挤结构，所述B层的材料包括聚酯树脂、无机粒子β、无机粒子γ、增韧树脂、扩链剂、成核剂，聚酯树脂的含量是55‑72％、无机粒子β的含量是5‑30％、无机粒子γ的含量是5‑30％、增韧树脂的含量是0.5‑5％、扩链剂的含量是1‑3％、成核剂的含量是0.5‑2％；所述无机粒子β的粒径为0.2‑0.9μm，所述无机粒子γ的粒径为1‑2μm。本发明提供的反射膜具有优秀的耐折伤性、高反射率和高挺度。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学反射膜，特别涉及一种耐折伤聚酯反射膜及其制备方法。
背景技术
平板显示技术主要包括液晶显示(LCD)、等离子显示(PDP)、数码光显背投电视(DLP)、反射式投影显示(LCOS)、有机电致发光显示(OLED)以及表面传导电子发射显示(SED)等多种技术类型的电视产品，其中液晶显示屏LCD(Liquid Crystal Display)，因具有薄型平面、轻量、低耗电、低压下工作、无辐射等一系列优点，将成为今后较长时间内平板显示主流技术。
液晶本身并不发光，需要背光源提供光源。作为液晶显示用的背光源，为了确保显示画面的质量，它应具有亮度高、发光均匀、照明角度大、可调、高效率、低功耗、寿命长、轻且薄等性能。与传统CCFL背光源相比，LED背光源因为具有亮度高、色纯度高、寿命长、适应性强、可靠性好、成本低、易于产业化等多种优点，目前已经成为LCD背光源主流技术。
反射膜是光学模组中很重要的光学膜，其作用就是将漏出导光板底部的光线高效率且无损耗的反射，从而降低光损耗，降低能耗。反射膜通过双向拉伸形成空穴结构，密度往往较小，易于在裁切和安装过程在发生折伤现象。因此高反射率耐折伤的反射膜制备是十分重要的课题。
发明内容
为了解决现有聚酯反射膜在裁切和安装过程中易于折伤的问题，本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜及其制备方法。本发明提供的反射膜具有优秀的耐折伤性、高反射率和高挺度。
为了解决上述技术问题，本发明提供下述技术方案：
本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜，所述聚酯反射膜具有ABA三层共挤结构，一个A层结构的厚度占总厚度的4-10％，B层结构的厚度占总厚度的80-92％；所述A层的材料包括聚酯树脂和无机粒子α，聚酯树脂的含量是70-98％；无机粒子α的含量是2-30％；所述B层的材料包括聚酯树脂、无机粒子β、无机粒子γ、增韧树脂、扩链剂、成核剂，聚酯树脂的含量是55-72％、无机粒子β的含量是5-30％、无机粒子γ的含量是5-30％、增韧树脂的含量是0.5-5％、扩链剂的含量是1-3％、成核剂的含量是0.5-2％；所述百分含量为重量百分含量；所述无机粒子β的粒径为0.2-0.9μm，所述无机粒子γ的粒径为1-2μm。
所述总厚度是指ABA三层共挤结构的总厚度。
所述B层中，在无机粒子周围形成空穴结构；所述无机粒子β形成的空穴结构为椭圆形，椭圆形长轴为0.3-1.3μm，短轴为0.2-0.9μm；所述无机粒子γ形成的空穴结构为椭圆形，椭圆形长轴为1.5-2.5μm，短轴为1-2μm。
进一步的，所述聚酯反射膜的厚度为50-350μm。
进一步的，在所述的耐折伤聚酯反射膜中，所述聚酯树脂选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中的一种。
进一步的，所述聚酯树脂为PET。
进一步的，所述的无机粒子α为二氧化硅，粒径为2-4μm。
进一步的，在所述的耐折伤聚酯反射膜中，所述无机粒子β选自碳酸钙、氧化锌、硫酸钡、金红石型二氧化钛、锐钛型钛白粉、或氧化铝中的一种或至少两种的组合。
进一步的，无机粒子β经过表面处理。
进一步的，在所述的耐折伤聚酯反射膜中，所述无机粒子γ选自碳酸钙、氧化锌、硫酸钡、金红石型二氧化钛、锐钛型钛白粉、或氧化铝中的一种或至少两种的组合。
进一步的，无机粒子γ经过表面处理。
进一步的，在所述的耐折伤聚酯反射膜中，所述无机粒子β的粒径为0.25-0.8μm；所述无机粒子γ的粒径为1.3-2μm。
进一步的，在所述的耐折伤聚酯反射膜中，所述增韧树脂选自马来酸酐(MAH)接枝聚乙烯(PE)(接枝率≥0.5)、MAH接枝乙烯辛烯共聚物(POE)(接枝率≥0.5)、MAH接枝聚丙烯(PP)(接枝率≥0.5)、或MAH接枝乙烯-丁烯共聚物(SEBS)(接枝率≥0.5)中的一种或至少两种的组合。
进一步的，增韧树脂为MAH接枝PP(接枝率≥0.5)。所述的增韧树脂用来增加反射膜的韧性。
进一步的，在所述的耐折伤聚酯反射膜中，所述扩链剂选自2,2’-双(2-噁唑啉)(BOZ)、2,2’-(1,3-苯撑)双(2-噁唑啉)(PBO)、或2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)(BNZ)中的一种。
扩链剂又称链增长剂，是能与线型聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大的物质。常用于提高聚氨酯、聚酯等产品的力学性能和工艺性能。
进一步的，在所述的耐折伤聚酯反射膜中，所述成核剂选自苯甲酸钠、硬脂酸钠、对苯酚磺酸钙、或苯酚钠中的一种。
所述成核剂优选为苯甲酸钠或硬脂酸钠。成核剂适用于不完全结晶塑料，通过改变树脂的结晶行为，加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能的功能助剂。
进一步的，在所述的耐折伤聚酯反射膜中，所述聚酯反射膜具有ABA三层共挤结构，一个A层结构的厚度占总厚度的6-8％，B层结构的厚度占总厚度的84-88％；所述A层的材料包括聚酯树脂和无机粒子α，聚酯树脂的含量是85-98％；无机粒子α的含量是2-15％；所述B层的材料包括聚酯树脂、无机粒子β、无机粒子γ、增韧树脂、扩链剂、成核剂，聚酯树脂的含量是57-72％、无机粒子β的含量是8-15％、无机粒子γ的含量是8-25％、增韧树脂的含量是5％、扩链剂的含量是2％、成核剂的含量是1％。
进一步的，本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜，A层配比为90-95％PET切片，5-10％二氧化硅粒子；B层配比为62-67％PET切片，特性粘度0.68dL/g-0.74dL/g，10-15％无机粒子β，所述无机粒子β为锐钛型钛白粉或硫酸钡，15％无机粒子γ，所述无机粒子γ为硫酸钡或氧化铝、5％MAH接枝PP(接枝率≥0.5％)、2％PBO或BNZ、1％苯甲酸钠或硬酯酸钠，所述百分比为重量百分比。A层占总厚度6-7％，B层占总厚度86-88％。进一步的，所述无机粒子β的粒径为0.3-0.6μm；所述无机粒子γ的粒径为1.5-1.6μm。
本发明还提供一种所述耐折伤聚酯反射膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)造粒：将聚酯树脂，和无机粒子β、无机粒子γ、增韧树脂、扩链剂或成核剂中的一种或至少两种的组合混合均匀，并进行双螺杆混炼造粒得到聚酯功能母粒；
(2)铸片：将聚酯树脂和步骤(1)得到的聚酯功能母粒按配比混合得到B层原料，B层原料与A层原料分别进行熔融塑化、三层共挤、流延铸片；
(3)拉伸成膜：将铸片进行纵向拉伸、横向拉伸、热定型、收卷和包装，得到耐折伤聚酯反射膜。
进一步的，在步骤(1)中，可以将各原料或各原料的组合分别造粒。例如，将聚酯树脂、增韧树脂、扩链剂和成核剂混合造粒；将聚酯树脂和无机粒子β混合造粒；将聚酯树脂和无机粒子γ混合造粒。
进一步的，制备聚酯功能母粒所用的双螺杆挤出机各区温度为220-280℃，双螺杆挤出机可分为9个加热区，从投料口到熔体泵依次1-9区温度分别为220℃，225℃，240℃，250℃，260℃，270℃，280℃，270℃，265℃。主机转速200-800rpm，过滤器滤网孔径为20-100μm。
进一步的，在所述铸片步骤中，干燥温度为140-170℃，干燥时间为4-6h，冷却铸片温度为15-20℃。
进一步的，在拉伸成膜步骤中，纵向拉伸温度为80-95℃，纵向拉伸比为2.5-3.2，横向拉伸温度为100-125℃，横向拉伸比为2.8-3.2，热定型温度为250-280℃，热定型时间为0.5-2min。
与现有用于显示屏中背光源的反射膜相比，本发明制备的耐折伤聚酯反射膜具有优秀的耐折伤性、反射率和挺度。该聚酯反射膜适合作为面光源用反射部件的白色反射薄膜。
附图说明
图1为本发明提供的耐折伤聚酯反射膜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的说明。
如图1所示，本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜，所述聚酯反射膜具有ABA三层共挤结构，一个A层结构的厚度占总厚度的4-10％，B层结构的厚度占总厚度的80-92％；所述A层的材料包括聚酯树脂和无机粒子α，聚酯树脂的含量是70-98％；无机粒子α的含量是2-30％；所述B层的材料包括聚酯树脂、无机粒子β、无机粒子γ、增韧树脂、扩链剂、成核剂，聚酯树脂的含量是55-72％、无机粒子β的含量是5-30％、无机粒子γ的含量是5-30％、增韧树脂的含量是0.5-5％、扩链剂的含量是1-3％、成核剂的含量是0.5-2％；所述百分含量为重量百分含量；所述无机粒子β的粒径为0.2-0.9μm，所述无机粒子γ的粒径为1-2μm。
所述B层中，在无机粒子周围形成空穴结构；所述无机粒子β形成的空穴结构2为椭圆形，椭圆形长轴为0.3-1.3μm，短轴为0.2-0.9μm；所述无机粒子γ形成的空穴结构3为椭圆形，椭圆形长轴为1.5-2.5μm，短轴为1-2μm。
所述反射膜的厚度为50-350μm。
本发明提供的耐折伤聚酯反射膜，按照下述方法进行测试。
耐折性：裁切3条5cm×40cm试样，针对每一条试样，用两个直径为1cm的圆柱体紧贴试样拉伸测试，然后评价每厘米范围内的折痕数，作为评价耐折伤性能的依据。折痕数越多说明耐折伤性越差。
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10nm波长的光波的反射率的加权平均值，权值对应D65光源的能量分布曲线。
挺度：取长30cm，宽1cm的反射膜，在85℃，热定型5min后，将5kg砝码压住反射膜的一端，另外一端(长度为20cm)悬挂于水平桌面的一侧，量取膜末端与垂直桌面的水平距离即为挺度。测量得到的水平距离越长，即数值越高，说明反射膜的挺度越好。
实施例1
本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜，A层配比为98％PET切片，2％二氧化硅粒子。B层配比为67％PET切片，特性粘度0.68dL/g，15％金红石型钛白粉(粒径0.25μm)、10％碳酸钙(粒径1.3μm)、5％MAH接枝PE(接枝率≥0.5％)、2％BOZ、1％苯甲酸钠，所述百分比为重量百分比。一个A层的厚度占总厚度的6％，B层的厚度占总厚度的88％。所得反射膜总厚度为188μm，相关性能见表1。
实施例2
本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜，A层配比为95％PBT切片，5％二氧化硅粒子。B层配比为66％PET切片，特性粘度0.68dL/g，8％金红石型钛白粉(粒径0.4μm)、18％硫酸钡(粒径1.5μm)、5％MAH接枝PE(接枝率≥0.5％)、2％BOZ、1％苯甲酸钠，所述百分比为重量百分比。A层占总厚度6％，B层占总厚度88％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表1。
实施例3
本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜，A层配比为95％PET切片，5％二氧化硅粒子。B层配比为67％PET切片，特性粘度0.74dL/g，10％锐钛型钛白粉(粒径0.3μm)、15％硫酸钡(粒径1.6μm)、5％MAH接枝PP(接枝率≥0.5％)、2％PBO、1％苯甲酸钠，所述百分比为重量百分比。A层占总厚度7％，B层占总厚度86％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表1。
实施例4
本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜，A层配比为90％PET切片，10％二氧化硅粒子。B层配比为62％PET切片，特性粘度0.68dL/g，15％硫酸钡(粒径0.6μm)、15％氧化铝(粒径1.5μm)、5％MAH接枝PP(接枝率≥0.5％)、2％BNZ、1％硬酯酸钠，所述百分比为重量百分比。A层占总厚度6％，B层占总厚度88％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表1。
实施例5
本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜，A层配比为90％PET切片，10％二氧化硅粒子。B层配比为72％PET切片，特性粘度0.74dL/g，12％金红石型钛白粉(粒径0.25μm)、8％氧化铝(粒径1.3μm)、5％MAH接枝POE(接枝率≥0.5％)、2％PBO、1％对苯酚磺酸钙，所述百分比为重量百分比。A层占总厚度6％，B层占总厚度88％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表1。
实施例6
本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜，A层配比为85％PET切片，15％二氧化硅粒子。B层配比为57％PET切片，特性粘度0.74dL/g，10％碳酸钙(粒径0.8μm)、25％硫酸钡(粒径1.6μm)、5％MAH接枝SEBS(接枝率≥0.5％)、2％BOZ、1％对苯酚钠，所述百分比为重量百分比。A层占总厚度6％，B层占总厚度88％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表1。
实施例7
本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜，A层配比为90％PET切片，10％二氧化硅粒子。B层配比为57％PET切片，特性粘度0.74dL/g，15％金红石型钛白粉(粒径0.35μm)、20％硫酸钡(粒径2μm)、5％MAH接枝SEBS(接枝率≥0.5％)、2％BNZ、1％苯甲酸钠，所述百分比为重量百分比。A层占总厚度8％，B层占总厚度84％。所得反射膜厚度为188μm，相关性能见表1。
实施例8
本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜，所述聚酯反射膜具有ABA三层共挤结构，一个A层结构的厚度占总厚度的4％，B层结构的厚度占总厚度的92％。所述A层的材料包括聚酯树脂和无机粒子α，聚酯树脂的含量是70％；无机粒子α的含量是30％；所述B层的材料包括聚酯树脂、无机粒子β、无机粒子γ、增韧树脂、扩链剂、成核剂，聚酯树脂的含量是63％、无机粒子β的含量是5％、无机粒子γ的含量是30％、增韧树脂的含量是0.5％、扩链剂的含量是1％、成核剂的含量是0.5％；所述百分含量为重量百分含量；所述无机粒子β的粒径为0.2μm，所述无机粒子γ的粒径为1μm。
实施例9
本发明提供一种耐折伤聚酯反射膜，所述聚酯反射膜具有ABA三层共挤结构，一个A层结构的厚度占总厚度的10％，B层结构的厚度占总厚度的80％。所述A层的材料包括聚酯树脂和无机粒子α，聚酯树脂的含量是80％；无机粒子α的含量是20％；所述B层的材料包括聚酯树脂、无机粒子β、无机粒子γ、增韧树脂、扩链剂、成核剂，聚酯树脂的含量是55％、无机粒子β的含量是30％、无机粒子γ的含量是5％、增韧树脂的含量是5％、扩链剂的含量是3％、成核剂的含量是2％；所述百分含量为重量百分含量；所述无机粒子β的粒径为0.9μm，所述无机粒子γ的粒径为1.3μm。
对比例1东丽产品，反射膜型号为E6SR188，反射膜厚度为188μm。
表1实施例1-7和对比例1所得反射膜的性能测试表
表2实施例8-9所得反射膜的性能测试表
由上述表1和表2所示的数据可以得出，利用本发明提供的制备方法制得的耐折伤聚酯反射膜同时具有很好的耐折伤性、较高的反射率和挺度，综合性能较好，适用范围广。其中，实施例1-7提供的耐折伤反射膜的综合性能更好。特别的，实施例3和4提供的耐折伤聚酯反射膜的综合性能最好。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (10)
1.一种耐折伤聚酯反射膜，其特征在于，所述聚酯反射膜具有ABA三层共挤结构，一个A层结构的厚度占总厚度的4-10％，B层结构的厚度占总厚度的80-92％；所述A层的材料包括聚酯树脂和无机粒子α，聚酯树脂的含量是70-98％；无机粒子α的含量是2-30％；所述B层的材料包括聚酯树脂、无机粒子β、无机粒子γ、增韧树脂、扩链剂、成核剂，聚酯树脂的含量是55-72％、无机粒子β的含量是5-30％、无机粒子γ的含量是5-30％、增韧树脂的含量是0.5-5％、扩链剂的含量是1-3％、成核剂的含量是0.5-2％；所述百分含量为重量百分含量；所述无机粒子β的粒径为0.2-0.9μm，所述无机粒子γ的粒径为1-2μm。
2.根据权利要求1所述的耐折伤聚酯反射膜，其特征在于，所述聚酯树脂选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中的一种。
3.根据权利要求1所述的耐折伤聚酯反射膜，其特征在于，所述无机粒子β选自碳酸钙、氧化锌、硫酸钡、金红石型二氧化钛、锐钛型钛白粉、或氧化铝中的一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1所述的耐折伤聚酯反射膜，其特征在于，所述无机粒子γ选自碳酸钙、氧化锌、硫酸钡、金红石型二氧化钛、锐钛型钛白粉、或氧化铝中的一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1所述的耐折伤聚酯反射膜，其特征在于，所述无机粒子β的粒径为0.25-0.8μm；所述无机粒子γ的粒径为1.3-2μm。
6.根据权利要求1所述的耐折伤聚酯反射膜，其特征在于，所述增韧树脂选自马来酸酐(MAH)接枝聚乙烯(PE)(接枝率≥0.5)、MAH接枝乙烯辛烯共聚物(POE)(接枝率≥0.5)、MAH接枝聚丙烯(PP)(接枝率≥0.5)、或MAH接枝乙烯-丁烯共聚物(SEBS)(接枝率≥0.5)中的一种或至少两种的组合。
7.根据权利要求1所述的耐折伤聚酯反射膜，其特征在于，所述扩链剂选自2,2’-双(2-噁唑啉)(BOZ)、2,2’-(1,3-苯撑)双(2-噁唑啉)(PBO)、或2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)(BNZ)中的一种。
8.根据权利要求1所述的耐折伤聚酯反射膜，其特征在于，所述成核剂选自苯甲酸钠、硬脂酸钠、对苯酚磺酸钙、或苯酚钠中的一种。
9.根据权利要求1所述的耐折伤聚酯反射膜，其特征在于，所述聚酯反射膜具有ABA三层共挤结构，一个A层结构的厚度占总厚度的6-8％，B层结构的厚度占总厚度的84-88％；所述A层的材料包括聚酯树脂和无机粒子α，聚酯树脂的含量是85-98％；无机粒子α的含量是2-15％；所述B层的材料包括聚酯树脂、无机粒子β、无机粒子γ、增韧树脂、扩链剂、成核剂，聚酯树脂的含量是57-72％、无机粒子β的含量是8-15％、无机粒子γ的含量是8-25％、增韧树脂的含量是5％、扩链剂的含量是2％、成核剂的含量是1％。
10.一种根据权利要求1所述耐折伤聚酯反射膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)造粒：将聚酯树脂，和无机粒子β、无机粒子γ、增韧树脂、扩链剂或成核剂中的一种或至少两种的组合混合均匀，并进行双螺杆混炼造粒得到聚酯功能母粒；
(2)铸片：将聚酯树脂和步骤(1)得到的聚酯功能母粒按配比混合得到B层原料，B层原料与A层原料分别进行熔融塑化、三层共挤、流延铸片；
(3)拉伸成膜：将铸片进行纵向拉伸、横向拉伸、热定型、收卷和包装，得到耐折伤聚酯反射膜。
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