CN103777261A

CN103777261A - 一种反射膜

Info

Publication number: CN103777261A
Application number: CN201410046312.6A
Authority: CN
Inventors: 仇植
Original assignee: Zhangjiagang Kangdexin Optronics Material Co Ltd
Current assignee: Zhangjiagang Kangdexin Optronics Material Co Ltd
Priority date: 2014-02-10
Filing date: 2014-02-10
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2034-02-10
Also published as: CN103777261B

Abstract

本发明公开了一种三层结构的反射膜，两侧表层为接枝改性的聚合物，芯层为脂肪族聚酯和无机粒子的混合物；所述接枝改性的聚合物为接枝改性的聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚丙烯或聚乙烯，接枝改性基团为丙烯酸、丙烯腈、缩水甘油酯或马来酸酐；所述脂肪族聚酯为聚乳酸、聚己内酯或聚羟基烷基酸酯；所述无机粒子为碳酸钙、二氧化钛、氧化锆、氧化锌、硫化锌、碳酸铅、硫酸钡中的一种或两种以上；表层接枝改性的聚合物起着支撑作用，防止膜片破裂和折叠，还因为具有高水汽阻隔性，防止脂肪族聚酯吸水降解，使膜反射性能稳定。

Description

一种反射膜

技术领域

本发明涉及反射膜技术领域，具体地涉及一种用于液晶显示装置、照明器具、照明广告牌等的反射板等的反射膜。

背景技术

液晶显示器背光装置是为液晶层提供光亮的装置，该装置包括冷阴极荧光灯、反射膜、导光板、扩散膜、棱镜等。其中反射膜与导光板接触，反射冷阴极荧光灯产生的光线，是一种必不可少的、能节约能量的光学膜片。

目前，经国内外研发人员的共同努力，已初步总结出反射膜的反射原理，当光线从一种折射率的物质入射到另一种折射率的物质时，界面将产生反射，如果两种物质折射率差越大，反射率就越高。反射膜制造商共混低折射率的聚对苯二甲酸乙二醇酯和高折射率的二氧化钛，采用多层共挤双向拉伸工艺制备出高反射率的聚酯白色反射膜。但众所周知，聚对苯二甲酸乙二醇酯与二氧化钛的折射率差并不是最大的，这从根本上限制了聚酯反射膜的高反射性。因此，选择一种低折射率的聚合物来取代聚对苯二甲酸乙二醇酯，使与二氧化钛折射率差最大，成为研究者的出发点。

中国专利CN101346227提供一种能够表现出优异的反射性能和良好亮度的反射膜。该反射膜具三层结构：A层为反射层，由脂肪族聚酯类树脂和粉末状填充剂构成，该树脂具有低折射率，粉末填充剂具有高折射率。B层为最外层。该方法制备的反射膜的反射率能明显高于聚对苯二甲酸乙二醇酯制备的反射膜，但是脂肪族聚酯的吸水性强，会存在自我降解的过程，使分子链减小，降低反射膜的力学性能。因此，该反射膜的反射率会随着时间的推移而不断降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是在现有专利技术的基础上进行改进，提供一种具有高水汽阻隔性，能防止脂肪族聚酯吸水降解，性能稳定的反射膜。

为实现上述目的，本发明共混折射率差别很大的脂肪族聚酯与无机粒子，制备具有三明治式的三层结构的反射膜，所述的反射膜，两侧表层为接枝改性的聚合物，芯层为脂肪族聚酯和无机粒子的混合物；所述接枝改性的聚合物为接枝改性的聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚丙烯或聚乙烯，接枝改性基团为丙烯酸、丙烯腈、缩水甘油酯或马来酸酐；所述脂肪族聚酯为聚乳酸、聚己内酯或聚羟基烷基酸酯；所述无机粒子为碳酸钙、二氧化钛、氧化锆、氧化锌、硫化锌、碳酸铅、硫酸钡中的一种或两种以上。

进一步的，所述的反射膜还包括镀在一侧表层表面的金属层；

优选的，所述的金属层为铝、铜、银、铅、锡、金或不锈钢。

优选的，所述接枝改性的聚合物中添加二氧化硅、二氧化钛、硫酸钡、硫酸钙、碳酸钙、氧化锌、氧化铝、硅酸钙、硅酸铝、硅酸钙中的一种或两种以上。

优选的，所述接枝改性的聚合物为接枝改性的聚乙烯；

进一步的，所述接枝改性的聚乙烯中的聚乙烯为线性低密度聚乙烯；

更进一步的，所述聚乙烯为分子量双峰分布的线性低密度聚乙烯。

优选的，所述聚乳酸的分子量为10～30万；

优选的，所述聚乳酸的水分含量低于0.02%。

优选的，所述无机粒子为金红石型二氧化钛。

本发明也提供了一种具有上述反射膜的反射板。

脂肪族聚酯和接枝改性的聚合物都不含有吸收紫外线的芳香环，因此反射膜的耐光性好；表层聚合物经过接枝改性，与芯层脂肪族聚酯存在化学反应，增加了与芯层的粘结力，不存在剥离现象；表层接枝改性的聚合物起着支撑作用，防止膜片破裂和折叠，还因为具有高水汽阻隔性，防止脂肪族聚酯吸水降解，使膜反射性能稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1所得的反射膜的结构图；

图2是本发明实施例4所得的反射膜的结构图。

具体实施方式

本发明所述芯层使用低折射率的脂肪族聚酯，包括但不局限于聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、聚羟基烷基酸酯（PHA）等，从耐热性和成膜性考虑，优选聚乳酸。聚乳酸是以乳酸为结构单元的聚合物，乳酸存在两种光学异构体：D-乳酸或L-乳酸，如果以D-乳酸或者L-乳酸单体为原料合成聚乳酸，将获得结晶高的均聚物，该类聚乳酸熔点高，耐热性好。分子量大小对聚合物力学性能和热性能有明显影响，因此，优选分子量10～30万的聚乳酸，如果分子量较小，几乎不显示机械性或耐热性等实用物性。如果分子量太大，熔体粘度过高，成形加工性差。聚乳酸是一种极易吸水的聚合物，使用时需保证水分含量低于0.02%。

聚乳酸熔融挤出时，为防止分子链的降解，可以添加耐水解剂、交联剂、热稳定剂等，还可以加入紫外线吸收剂、光稳定剂、抗静电剂等。

反射膜的反射率与组合物的折射率没有直接关系，而与组合物折射率之差存在关系，如果组合物折射率之差越大，反射率就越高。聚乳酸是一种低折射率的聚合物，因此需选择一种高折射率的无机粒子，例如：碳酸钙、二氧化钛、氧化锆、氧化锌、硫化锌、碳酸铅、硫酸钡等，从反射特性、隐蔽性、制造成本等观点考虑，优选二氧化钛。其中，二氧化钛有金红石型和锐钛型两种，由于金红石型二氧化钛结晶构造致密，折射率高，与脂肪族聚酯树脂折射率差大，可以得到高反射的界面，因此进一步优选金红石型二氧化钛。

本发明制备的三层结构的反射膜，因芯层聚乳酸极易吸水，发生自身降解，造成反射率随时间的变化。鉴于此，本发明添加表层，作为水汽阻隔层。具有水汽阻隔能力的聚合物，包括聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚丙烯或聚乙烯，从制造成本和成膜性考虑，优选聚乙烯，聚乙烯包括但不限于高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯。从成膜性、透明性和穿刺性考虑，进一步选线性低密度聚乙烯，更一步优选分子量双峰分布的线性低密度聚乙烯。接枝改性基团包括但不限于丙烯酸基团、丙烯腈基团、缩水甘油酯基团、马来酸酐基团等。从表层与芯层之间粘结性、成膜稳定性和成本来考虑，优选马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯，进一步优选马来酸酐接枝改性的分子量双峰分布的线性低密度聚乙烯。至于它们接枝方法，可以是辐照接枝法、熔融挤出接枝法、共聚合成接枝方法。

为增加亚光效果，可以添加无机粒子，如：二氧化硅、二氧化钛、硫酸钡、硫酸钙、碳酸钙、氧化锌、氧化铝、硅酸钙、硅酸铝、硅酸钙等。

本发明中，为了进一步增强从导光板射出的光的亮度，提高反射膜的掩蔽能力，可以在支撑层的一面镀金属层，镀金层包括铝、银、铅、锡、金、黄铜、青铜、不锈钢等。

下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

结合图1和2，芯层2配料包含以下重量百分比的成分：PLA79％、二氧化钛15％、耐水剂6％；表层1配料包含以下重量百分比的成分：马来酸酐接枝改性分子量双峰分布聚乙烯90%、二氧化硅母粒10%。将配料分别加入相应的挤出机再进行熔融、塑化，熔体经过滤和计量，在模头（T型或衣架型）里复合，均匀分配到膜唇各点，形成熔体膜，模头温度220℃。熔体膜在25℃的激冷辊表面进行冷却，形成膜片；膜片经68℃预热，在70℃纵向拉伸，拉伸倍数为3倍，在25℃进行冷却，得到单向拉伸膜片。纵向拉伸膜片经90℃预热，横向拉伸3.2倍，在210℃热定型，宽度方向松弛4％，均匀缓慢冷却，收卷。其中芯层：80μm，表层：10μm。在表层一面镀Al层3，厚度

实施例2

芯层配料包含以下重量百分比的成分：PLA79％、二氧化钛15％、耐水剂6％；表层配料包含以下重量百分比的成分：缩水甘油酯接枝改性分子量双峰分布聚乙烯90%、二氧化硅母粒10%。将配料分别加入相应的挤出机再进行熔融、塑化，熔体经过滤和计量，在模头（T型或衣架型）里复合，均匀分配到膜唇各点，形成熔体膜，模头温度220℃。熔体膜在25℃的激冷辊表面进行冷却，形成膜片；膜片经68℃预热，在70℃纵向拉伸，拉伸倍数为3倍，在25℃进行冷却，得到单向拉伸膜片。纵向拉伸膜片经90℃预热，横向拉伸3.2倍，在210℃热定型，宽度方向松弛4％，均匀缓慢冷却，收卷。其中芯层：80μm，表层：10μm。在表层一面镀Al，厚度

实施例3

芯层配料包含以下重量百分比的成分：PLA79％、二氧化钛15％、耐水剂6％；表层配料包含以下重量百分比的成分：丙烯酸接枝改性分子量双峰分布聚乙烯90%、二氧化硅母粒10%。将配料分别加入相应的挤出机再进行熔融、塑化，熔体经过滤和计量，在模头（T型或衣架型）里复合，均匀分配到膜唇各点，形成熔体膜，模头温度220℃。熔体膜在25℃的激冷辊表面进行冷却，形成膜片；膜片经68℃预热，在70℃纵向拉伸，拉伸倍数为3倍，在25℃进行冷却，得到单向拉伸膜片。纵向拉伸膜片经90℃预热，横向拉伸3.2倍，在210℃热定型，宽度方向松弛4％，均匀缓慢冷却，收卷。其中芯层：80μm，表层：10μm。在表层一面镀Al，厚度

实施例4

芯层配料包含以下重量百分比的成分：PLA79％、二氧化钛15％、耐水剂6％；表层配料包含以下重量百分比的成分：丙烯腈接枝改性分子量双峰分布聚乙烯90%、二氧化硅母粒10%。将配料分别加入相应的挤出机再进行熔融、塑化，熔体经过滤和计量，在模头（T型或衣架型）里复合，均匀分配到膜唇各点，形成熔体膜，模头温度220℃。熔体膜在25℃的激冷辊表面进行冷却，形成膜片；膜片经68℃预热，在70℃纵向拉伸，拉伸倍数为3倍，在25℃进行冷却，得到单向拉伸膜片。纵向拉伸膜片经90℃预热，横向拉伸3.2倍，在210℃热定型，宽度方向松弛4％，均匀缓慢冷却，收卷。其中芯层：80μm，表层：10μm。在表层一面镀Al，厚度

以BaSO₄反射板为参照，将所有反射膜存放湿热老化箱中，条件为：65℃、95%RH，测量反射膜的辉度随时间变化，结果见表1。

表1湿热老化反射率测试结果

从表1中可以看出，无表层的聚乳酸反射膜经过湿热老化后，反射率随时间变化较大，500h时，反射率变为96.1%，下降了0.7%；1000h时，反射率变为92.3%，下降了4.7%，在1200h时，膜片碎裂，没有反射率。而各实施例反射膜反射率随时间变化较小，1200h时，仅下降了0.1%～0.3%。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种反射膜，具有三明治式的三层结构，其特征在于：

两侧表层为接枝改性的聚合物，芯层为脂肪族聚酯和无机粒子的混合物；所述接枝改性的聚合物为接枝改性的聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚丙烯或聚乙烯，接枝改性基团为丙烯酸、丙烯腈、缩水甘油酯或马来酸酐；所述脂肪族聚酯为聚乳酸、聚己内酯或聚羟基烷基酸酯；所述无机粒子为碳酸钙、二氧化钛、氧化锆、氧化锌、硫化锌、碳酸铅、硫酸钡中的一种或两种以上。

2.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于：还包括镀在一侧表层表面的金属层。

3.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于：所述的金属层为铝、铜、银、铅、锡、金或不锈钢。

4.根据权利要求1或2所述的反射膜，其特征在于：所述接枝改性的聚合物中添加二氧化硅、二氧化钛、硫酸钡、硫酸钙、碳酸钙、氧化锌、氧化铝、硅酸钙、硅酸铝、硅酸钙中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于：所述接枝改性的聚合物为接枝改性的聚乙烯。

6.根据权利要求5所述的反射膜，其特征在于：所述接枝改性的聚乙烯中的聚乙烯为线性低密度聚乙烯。

7.根据权利要求6所述的反射膜，其特征在于：所述聚乙烯为分子量双峰分布的线性低密度聚乙烯。

8.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于：所述聚乳酸的分子量为10～30万。

9.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于：所述聚乳酸的水分含量低于0.02%。

10.根据权利要求1所述的反射膜，其特征在于：所述无机粒子为金红石型二氧化钛。

11.一种反射板，其特征在于：具有权利要求1～10任一项所述的反射膜。