CN102241100A - 一种用于反射膜产生微孔和气泡的热压机及方法 - Google Patents

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本发明公开了一种用于反射膜产生微孔和气泡的热压机，包括传动系统、控温系统和热压成型系统，其中热压成型系统包括上热压模板和下热压模板，所述上热压模板或/和下热压模板上设有带微孔的气室。本发明通过在一般热压机的上热压模板或/和下热压模板上加设带微孔的气室，并往气室内注入高压气体，使高压气体由气室上的微孔进入处于玻璃化温度以上的高分子膜片内形成微孔气泡，从而实现反射膜产生微孔和气泡，制造所用设备简单，投入低，工艺简单且易于操作，易于控制工艺条件和产品质量，生产效率高，良品率高。适用于反射膜。

Description

一种用于反射膜产生微孔和气泡的热压机及方法
技术领域
本发明涉及液晶显示器等使用的背光源的反射膜，特别是涉及一种用于反射膜产生微孔和气泡的热压机及方法。
背景技术
液晶显示器广泛应用于手机、GPS导航仪、电脑、电视等中作为显示装置。而液晶显示器本身不发光，需要通过背光源来提供照射光。一般情况下，背光源中会装配反射膜，以减少光从侧面和背面的泄漏而造成的光损耗，从而提高显示器的亮度，同时反射膜产生的反射光要求很均匀，从而提供亮且均匀的高质量画面。通常所用反射膜为添加白色无机微粒或有机粒子等达到反射的目的，在此基础上，发展出通过各种方法使反射膜产生微孔或气泡，利用膜的基体树脂与微孔或气泡的折射率差异来提高反射率，这种方法有效地提高了反射率，而且通常微孔或气泡含量高，微孔孔径小、微孔气泡密集，效果就好。
目前，反射膜产生微孔和气泡的方法主要有拉伸致孔法和发泡法。拉伸致孔法是通过在基体树脂中加入无机粒子或不相容物质，通过单轴拉伸或双轴拉伸，使添加物与基体树脂之间因界面张力差异而分离产生微孔。该方法生产工艺操作复杂，控制环节多、难度大，尤其是难于控制微孔的分布和大小，对生产设备和生产者要求很高。
发泡法目前主要有三种：一种是采用配有树脂和气体均一混炼扩散能力的专用螺杆、耐压气缸、专用模具和流体分散喷嘴的挤出机，加入树脂原料，同时在可塑化部分下游和流体分散喷嘴注入惰性气体，树脂和气体混炼均匀，之后经的冷却区后从专用模具中以片状发泡体挤出，经多个冷却辊冷却定型。或者采用两台挤出前后串联方式进行。即在第一台挤出机中进行原料的熔融以及与惰性气体的混合，然后采用第二台挤出机作为冷却区，调整已经注入气体的熔融树脂的温度为发泡温度。这种方式将熔融混炼和冷却发泡分在两个挤出机中进行，所以运转条件的可调范围较宽，且可使树脂充分冷却，适于高气泡体积率的发泡树脂的制备。该方法对挤出机和相关配套部件要求较高，且制得的膜片尺寸(尤其是厚度)不易控制。
另一种是在基材树脂中添加金属氧化物或热塑性树脂，混炼后以片状挤出并经多个冷却铸片辊制成薄片。之后将薄片与不织布重叠，使树脂薄片在相互之间不接触的情况下而弯成辊状。将辊状薄片放入压力容器内，在加压条件下使惰性气体渗入热塑性树脂中或者使薄片含有有机溶剂之后再加压。解除压力之后，取出辊状薄片，除去不织布，将薄片放入热风循环式发泡炉中，使之发泡。该方法程序复杂，分段步骤多，生产效率相对较低。
再一种是在原料树脂中加入发泡剂，经熔融加工后以片状挤出发泡。这种方法控制难度较大，对发泡剂的选择较严格。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种用于反射膜产生微孔和气泡的热压机及方法。
为了实现以上目的，本发明提供的一种用于反射膜产生微孔和气泡的热压机，包括传动系统、控温系统和热压成型系统，其中热压成型系统包括上热压模板和下热压模板，所述上热压模板或/和下热压模板上设有带微孔的气室。
在上述方案中，所述微孔的直径为0.008mm～0.012mm，这样，反射膜产生微孔和气泡的效果更好。
一种用于反射膜产生微孔和气泡的方法，它包括下列步骤：
(1)将热压机升温至80～130℃，并将高分子膜片置于该热压机中保压；
(2)往所述热压机的气室内注入10～15MPa高压气体，保压4～6分钟；
(3)停止注入高压气体，所述高分子膜片在热压机中继续保压28～32分钟；
(4)卸压，取出高分子膜片，冷却至室温。
在上述方案中，所述高压气体选自二氧化碳、氩气、空气、氮气、氦气中的一种或几种，优选廉价而环保的氮气。
在上述方案中，所述高分子膜片的原材料选自聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮中的一种或者几种，这样的高分子膜片成膜性好，且光学性能和机械性能良好，较高耐热性。其中，聚酯选自聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲基酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等中至少一种或其共混物合金。优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及其改性物或合金。
在上述方案中，所述高分子膜片内部含有粒子和/或不相容聚合物，这样有助于在反射膜中形成大量均匀分布的空隙。所述粒子优选高折率切且不吸光的粒子，包括有机微粒和无机微粒。其中，无机微粒选自二氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、碳酸镁、硅酸镁，优选二氧化钛、氧化锌、硫酸钡；有机微粒选自聚苯乙烯树脂粒子、有机硅树脂粒子、丙烯酸树脂粒子、尼龙树脂粒子、聚氨酯树脂粒子，优选聚苯乙烯树脂粒子、有机硅树脂粒子、丙烯酸树脂粒子。其中，不相容聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚环戊二烯、聚甲基戊烯等聚烯烃系树脂以及聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯等，这些树脂可以是均聚物，也可以是共聚物，优选聚烯烃系树脂。
本发明中的高分子膜片和反射膜可以按照实际需要添加各种添加剂，例如抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外吸收剂、抗静电剂、有机微粒、无机微粒、成核剂、塑化剂等。
本发明中的反射膜，可以是一种未经拉伸或单轴拉伸或双轴拉伸膜片。为提高反射膜的耐热性和机械性能，优选经过拉伸的膜片，以获得更佳的耐热性能和机械性能，同时可以调整微孔气泡的形状和大小及分布。
本发明中的反射膜可用于直下型背光源和侧光型背光源。
本发明通过在一般热压机的上热压模板或/和下热压模板上加设带微孔的气室，并往气室内注入高压气体，使高压气体由气室上的微孔进入处于玻璃化温度以上的高分子膜片内形成微孔气泡，从而实现反射膜产生微孔和气泡，制造所用设备简单，投入低，工艺简单且易于操作，易于控制工艺条件和产品质量，生产效率高，良品率高。
本发明与现有技术对比，充分显示其优越性在于：设备简单，投入低，工艺简单且易于操作，易于控制工艺条件和产品质量，生产效率高，良品率高。
附图说明
图1为本发明中热压机的上热压模板和下热压模板的结构示意图。
图2为上热压模板的结构示意图。
图中：上热压模板1  下热压模板2  气室3  微孔4。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
本发明提供的一种用于反射膜产生微孔和气泡的热压机，包括传动系统、控温系统和热压成型系统，其中热压成型系统包括上热压模板1和下热压模板2，所述上热压模板1和下热压模板2上分别设有带微孔4的气室3。
上述微孔4的直径为0.008mm～0.012mm，这样，反射膜产生微孔和气泡的效果更好。
一种用于反射膜产生微孔和气泡的方法，它包括下列步骤：
(1)将热压机升温至80～130℃，并将高分子膜片置于该热压机中保压；
(2)往所述热压机的气室3内注入10～15MPa高压气体，保压4～6分钟；
(3)停止注入高压气体，所述高分子膜片在热压机中继续保压28～32分钟；
(4)卸压，取出高分子膜片，冷却至室温。
上述高压气体选自二氧化碳、氩气、空气、氮气、氦气中的一种或几种。所述高分子膜片的原材料选自聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮中的一种或者几种。所述高分子膜片内部含有粒子和/或不相容聚合物。
实施例中所示的测定值和评价如下所述进行。
(1)反射率
将反射膜样品，置于带φ60的紫外-可见光分光光度计(如日立U-3900)中测试九个点在560nm波长处的平均反射率R1。
(2)微孔直径
用冷冻切片机(如德国莱卡超薄冷冻切片机)对薄膜进行冷冻切取截面样品，经离子溅射仪喷金处理后，用扫描电镜在20000倍下进行截面拍照。
然后用扫描电镜的专业软件量测出100个微孔的最大直径和最小直径，最大直径和最小直径的平均值即为每个孔的平均直径，100个微孔的平均直径的平均值即为该膜片微孔的平均直径。
(3)微孔含量
分别用称重法测得发泡前的塑料膜片密度ρ0和发泡后反射膜样品的密度ρ1。
则该反射膜的微孔含量为(ρ0-ρ1/ρ0)×100％。
实施例1
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为80℃的热压机中保压，热压机与膜片的下接触面上设置有一个气室3，气室3与膜片接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，注入压力10MPa，保压5min，停止注入气体，热压机保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例2
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为80℃的热压机中保压，热压机与膜片的下接触面上设置有一个气室3，气室3与膜片接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，注入压力12MPa，保压5min，停止注入气体，热压机保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例3
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为80℃的热压机中保压，热压机与膜片的下接触面上设置有一个气室3，气室3与膜片接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，注入压力15MPa，保压5min，停止注入气体，热压机保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例1-3的评价结果见表1。
实施例4
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为100℃的热压机中保压，热压机与膜片的下接触面上设置有一个气室3，气室3与片材接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，注入压力10MPa，保压5min，停止注入气体，热压机保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例5
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为100℃的热压机中保压，热压机与膜片的下接触面上设置有一个气室3，气室3与膜片接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，注入压力12MPa，保压5min，停止注入气体，热压机保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例6
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为100℃的热压机中保压，热压机与膜片的下接触面上设置有一个气室3，气室3与膜片接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，注入压力15MPa，保压5min，停止注入气体，热压机保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例4-6的评价结果见表2。
实施例7
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为120℃的热压机中保压，热压机与膜片的下接触面上设置有一个气室3，气室3与膜片接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，注入压力10MPa，保压5min，停止注入气体，热压机保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例8
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为120℃的热压机中保压，热压机与膜片的下接触面上设置有一个气室3，气室3与膜片接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，注入压力12MPa，保压5min，停止注入气体，热压机保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例9
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为120℃的热压机中保压，热压机与膜片的下接触面上设置有一个气室3，气室3与膜片接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，注入压力15MPa，保压5min，停止注入气体，热压机保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例7-9的评价结果见表3。
实施例10
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为130℃的热压机中保压，热压机与膜片的下接触面上设置有一个气室3，气室3与膜片接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，注入压力10MPa，保压5min，停止注入气体，热压机继续保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例11
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为130℃的热压机中保压，热压机与膜片的下接触面上设置有一个气室3，气室3与膜片接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，注入压力12MPa，保压5min，停止注入气体，热压机继续保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例12
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为130℃的热压机中保压，热压机与膜片的下接触面上设置有一个气室3，气室3与膜片接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，注入压力15MPa，保压5min，停止注入气体，热压机继续保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例10-12的评价结果见表4。
实施例13
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为120℃的热压机中保压，热压机与膜片的上下两个接触面上分别各设置有一个气室3，气室3与膜片接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，注入压力12MPa，保压5min，停止注入气体，热压机继续保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例14
将制得的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片置于在温度为120℃的热压机中保压，热压机与膜片的上下两个接触面上分别各设置有一个气室3，气室3与膜片接触的一面有致密微孔4，通过往气室3内注入N2，上层气室3注入压力12MPa，下层气室3注入压力12.5MPa，保压10min，停止注入气体，热压机继续保持压力30min，卸压，取出膜片，冷却至室温。
实施例13-14的评价结果见表5。
表1
Figure BDA0000060361400000101
表2
表3
Figure BDA0000060361400000103
表4
Figure BDA0000060361400000104
表5
Figure BDA0000060361400000111
通过以上实施例可知，本发明的反射膜制造方法可以生产出微孔直径小、微孔含量高、反射率高的反射膜，且易于控制微孔气泡的直径和分布，从而可以有效提高反射效果。同时，本发明的反射膜制造所用的设备简单，投入低，工艺简单且易于操作，易于控制工艺条件和产品质量，生产效率高，良品率高。本发明的反射膜微孔气泡含量高，分布均匀，反射效果好，适合用于液晶显示装置内的背光源中，还可用于直下型背光源和侧光型背光源。

Claims (6)

1.一种用于反射膜产生微孔和气泡的热压机，包括传动系统、控温系统和热压成型系统，其中热压成型系统包括上热压模板和下热压模板，其特征在于：所述上热压模板或/和下热压模板上设有带微孔的气室。
2.如权利要求1所述的一种用于反射膜产生微孔和气泡的热压机，其特征在于：所述微孔的直径为0.008mm～0.012mm。
3.一种用于反射膜产生微孔和气泡的方法，其特征在于：它包括下列步骤：
(1)将热压机升温至80～130℃，并将高分子膜片置于该热压机中保压；
(2)往所述热压机的气室内注入10～15MPa高压气体，保压4～6分钟；
(3)停止注入高压气体，所述高分子膜片在热压机中继续保压28～32分钟；
(4)卸压，取出高分子膜片，冷却至室温。
4.如权利要求3所述的一种用于反射膜产生微孔和气泡的方法，其特征在于：所述高压气体选自二氧化碳、氩气、空气、氮气、氦气中的一种或几种。
5.如权利要求3所述的一种用于反射膜产生微孔和气泡的方法，其特征在于：所述高分子膜片的原材料选自聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮中的一种或者几种。
6.如权利要求3所述的一种用于反射膜产生微孔和气泡的方法，其特征在于：所述高分子膜片内部含有粒子和/或不相容聚合物。
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