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<20μm,小气泡直径<10μm;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;
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10~30μm,其均径(即平均直径)为13~22μm;小粒径粒子直径为0.1~9μm,其均径为0.3~7μm;
所述的A树脂为聚偏二氟乙烯或熔程为150~180℃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***类中的一种;为邻羟基苯甲酸甲酯、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-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0.1mm~0.35mm。
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℃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1~20质量份相容剂干混均匀备用;
制备丙组分:将丙组分即0.05~1份有机类紫外吸收剂和0.5~5份抗静电剂干混均匀备用;
(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1~5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℃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℃冷冻水的辊筒冷却至30~60℃,经80℃~160℃温度下预热后进行纵向拉伸,拉伸倍率为2~5倍,再经80℃~180℃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℃~250℃、二区为190℃~220℃、三区为100℃~180℃,经过热定型区的聚酯薄膜再经60℃~80℃、0.1~1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10~30μm,其均径(即平均直径)为13~22μm;小粒径粒子直径为0.1~9μm,其均径为0.3~7μm;
所述的A树脂为聚偏二氟乙烯或熔程为150~180℃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***类中的一种;为邻羟基苯甲酸甲酯、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-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0.1mm~0.35mm。
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:
(1)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<20μm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13μm)、10份二氧化钛(均径7μm)和8份硫酸钡(均径7μm)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℃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0.05份有机类紫外吸收剂邻羟基苯甲酸甲酯和0.5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22μm)、15份硫酸镁(均径6μm)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℃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0.35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14μm)、15份硫酸钡(均径4μm)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℃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0.85份有机类紫外吸收剂2-(2ˊ-羟基-5ˊ-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1份二氧化钛(均径19μm)、1份二氧化硅(均径6μm)、1份氧化锌(均径2μm)和5份熔程为150~180℃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℃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1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1份有机类紫外吸收剂2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、和1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0.5μm)、6份二氧化硅(均径7μm)和50份熔程为150~180℃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℃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0.75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份二氧化硅(均径22μm)、8份二氧化钛(均径5μm)和10份熔程为150~180℃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℃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0.45~1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℃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℃冷冻水的辊筒冷却至30~60℃,经80℃~160℃下预热后进行纵向拉伸,拉伸倍率为2~5倍,再经80℃~180℃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℃~250℃,二区为130℃~220℃,三区为90℃~180℃,经过热定型区的聚酯薄膜再经60℃~80℃、0.1~1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:
*注:括号内的“1-1”表示采用实施例1-1制备的甲、乙、丙组分为原料。
实施例3:
一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜,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、0.5~5质量份抗静电剂组成。
实施例4:
一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜,由30质量份甲组分、70质量份乙组分和2.5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25质量份无机粒子和27质量份A树脂混合组成;
所述的乙组分由60质量份聚酯树脂和10质量份相容剂混合组成;
所述的丙组分由0.5质量份有机类紫外吸收剂、2.5质量份抗静电剂组成。
实施例5:
一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜,由30质量份甲组分、60质量份乙组分和1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质量份无机粒子和5质量份A树脂混合组成;
所述的乙组分由50质量份聚酯树脂和1质量份相容剂混合组成;
所述的丙组分由0.05质量份有机类紫外吸收剂和0.5质量份抗静电剂组成。
实施例6:
一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜,由30质量份甲组分、80质量份乙组分和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48质量份无机粒子和50质量份A树脂混合组成;
所述的乙组分由70质量份聚酯树脂和20质量份相容剂混合组成;
所述的丙组分由1质量份有机类紫外吸收剂和5质量份抗静电剂混合组成。
实施例7:
一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜,由30质量份甲组分、70质量份乙组分和3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20质量份无机粒子和15质量份A树脂混合组成;
所述的乙组分由60质量份 聚酯树脂和6质量份相容剂混合组成;
所述的丙组分由0.55质量份有机类紫外吸收剂和2.55质量份抗静电剂混合组成。
实施例8:
一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜,由30质量份甲组分、60质量份乙组分和1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10质量份无机粒子和10质量份A树脂混合组成;
所述的乙组分由50质量份 聚酯树脂和3质量份相容剂混合组成;
所述的丙组分由0.05质量份有机类紫外吸收剂和0.5质量份抗静电剂混合组成。
实施例9:
一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜,由30质量份甲组分、80质量份乙组分和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30质量份无机粒子和20质量份A树脂混合组成;
所述的乙组分由70质量份 聚酯树脂和10质量份相容剂混合组成;
所述的丙组分由1质量份有机类紫外吸收剂和5质量份抗静电剂混合组成。
实施例10—15:
一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜,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;
各实施例中各原料组分的组成和具体质量份用量见下表:
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;各实施例中各原料组分的组成和具体质量份用量见下表:
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;各实施例中各原料组分的组成和具体质量份用量见下表:
所述的丙组分由0.05~1质量份有机类紫外吸收剂、0.5~5质量份抗静电剂混合组成;各实施例中各原料组分的组成和具体质量份用量见下表:
上述实施例3—15中: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10~30μm,其均径(即平均直径)为13~22μm;小粒径粒子直径为0.1~9μm,其均径为0.3~7μm;
上述实施例3—15中:所述的A树脂为聚偏二氟乙烯或熔程为150~180℃的聚二甲基硅氧烷;
上述实施例3—15中: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;
上述实施例3—15中:所述的有机类紫外吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并***类中的一种;为邻羟基苯甲酸甲酯、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-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;
上述实施例3—15中: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。
上述实施例3—15中:所述单层双向拉伸光反射聚酯薄膜的厚度范围为0.1mm~0.35mm。
上述实施例3—15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)。
上述实施例3—15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。
上述实施例3—15中:所述的有机类紫外吸收剂较好的为邻羟基苯甲酸甲酯。
上述实施例3—15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。
实施例16:
一种单层双向拉伸光反射聚酯薄膜的制造方法,包括下列步骤:
a、制备甲组分、乙组分和丙组分:原料组分及具体用量同实施例3—15中任一:
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℃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1~20质量份相容剂干混均匀备用;
制备丙组分:将丙组分即0.05~1份有机类紫外吸收剂和0.5~5份抗静电剂干混均匀备用;
b、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1~5质量份丙组分取各组分、具体用量同实施例3—15中任一并与步骤a实施例对应,干混均匀,使用长径比大于40的单螺杆挤出机在285℃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℃冷冻水的辊筒冷却至30~60℃,经80℃~160℃温度下预热后进行纵向拉伸,拉伸倍率为2~5倍,再经80℃~180℃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℃~250℃、二区为190℃~220℃、三区为100℃~180℃,经过热定型区的聚酯薄膜再经60℃~80℃、0.1~1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。
所述制得的单层双向拉伸光反射聚酯薄膜的厚度范围为0.1mm~0.35mm。
上述实施例中:所采用的百分比例中,未特别注明的,均为质量(重量)百分比例;所述质量(重量)份可以均是克或千克。
上述实施例中:各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度等)和各组分用量数值等为范围的,任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术,所述原材料均为市售产品。
本发明不限于上述实施例,本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。