CN104302700A - 热塑性树脂组合物以及使用其的反射膜 - Google Patents

热塑性树脂组合物以及使用其的反射膜 Download PDF

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Abstract

提供热塑性树脂组合物以及使用其的反射膜，该热塑性树脂组合物的特征在于，包含聚酯(A)、含游离硫的化合物(B)以及比表面积为15m2/g以上的氧化锌(C)。该热塑性树脂组合物可以用于液晶显示装置的背光单元的反射膜，能够防止液晶显示装置内的金属端子的腐蚀或变色。特别是在使用前述化合物(B)为硫酸钡的热塑性树脂组合物时，能够提高防止该热塑性树脂组合物的金属端子的腐蚀或变色的效果，此外，相对于前述化合物(B)100质量份，前述氧化锌(C)的配混量为0.05～15质量份的范围时，能够进一步提高防止金属端子的腐蚀或变色的效果。

Description

热塑性树脂组合物以及使用其的反射膜
技术领域
本发明涉及热塑性树脂以及使用其的反射膜，该热塑性树脂具有可用于液晶显示装置的背光单元的反射膜的白色度，能够防止液晶显示装置内的金属端子的腐蚀或变色。
背景技术
对于液晶显示装置的背光单元，为了高效地将光源的光向显示前面引导，在其背面设置有反射膜。作为该反射膜，例如已知有：下述树脂组合物膜化时进行拉伸而使膜的内部产生微细气泡的、反射率更高的反射膜，其中，所述树脂组合物以含有硫酸钡的聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基础树脂(例如参见专利文献1。)。
然而，硫酸钡中含有游离硫，因此，存在使液晶显示装置内的金属端子腐蚀或变色，电子电路无法正常运作的问题。
作为解决该问题的方法，考虑到在热塑性树脂中不配混如硫酸钡这样的含游离硫的化合物的方法，但存在无法得到所期望的反射率的问题。此外，也考虑到从硫酸钡去除游离硫的方法，但存在操作困难、成本高的问题。
另外，为了防止金属腐蚀，提出了在金属的表面设置固化性有机聚硅氧烷组合物的保护层的方法(例如参见专利文献2。)。然而，该方法必须另行在金属的表面设置保护层，存在制造复杂化、成本增加的问题。
因此，谋求一种材料，该材料即使在将由配混含游离硫的化合物的热塑性树脂形成的成形品以与金属接触、或存在于金属附近的状态使用，也不会使金属腐蚀、变色。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-37835号公报
专利文献2：日本特开2007-314587号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明要解决的课题在于提供热塑性树脂以及使用其的反射膜，该热塑性树脂能够用于液晶显示装置的背光单元的反射膜，能够防止液晶显示装置内的金属端子的腐蚀或变色。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题，进行了潜心研究，结果发现：相对于含游离硫的化合物，通过向含有硫酸钡等含游离硫的化合物的热塑性树脂组合物配混具有特定比表面积的氧化锌，能够防止与该树脂组合物接触或存在于该树脂组合物附近的金属的腐蚀、变色，且具有高白色度，因此能够用于液晶显示装置的背光单元的反射膜，从而完成本发明。
即，本发明涉及热塑性树脂组合物以及使用其的反射膜，该热塑性树脂组合物包含聚酯(A)、含游离硫的化合物(B)以及比表面积为15m2/g以上的氧化锌(C)。
发明的效果
本发明的热塑性树脂组合物为含有硫酸钡等含游离硫的化合物的热塑性树脂组合物，能够抑制接触或存在于其附近的游离硫引起的具有腐蚀性的金属制的电极、电线、蒸镀膜的腐蚀、变色，且具有高白色度。因此，本发明的热塑性树脂组合物可以用于具备金属制的电极、电线、蒸镀膜的液晶显示装置的背光单元的反射膜。
具体实施方式
本发明的热塑性树脂组合物包含聚酯(A)、含游离硫的化合物(B)、以及比表面积为15m2/g以上的氧化锌(C)。
对前述聚酯(A)进行说明。作为前述聚酯(A)，可以举出：例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等，也可以举出这些树脂的改性品、多个树脂种类的共聚物、聚合物合金、混合树脂等。其中，从廉价且形成反射膜时作为膜的机械物性优异方面考虑，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。
接着，对前述化合物(B)进行说明。前述化合物(B)为含游离硫的化合物，其原料或在制造过程等中微量地含游离硫。作为该化合物(B)，可以举出：例如如硫酸钡这样的白色颜料、表面处理剂等各种添加剂等。
对于前述化合物(B)，为了高效地反射光，优选小粒径的物质，其平均粒径优选为0.001～20μm以下、更优选为0.05～10μm的范围。需要说明的是，前述化合物(B)的平均粒径通过激光衍射散射法测得。
另外，对前述氧化锌(C)进行说明。前述氧化锌(C)的比表面积为15m2/g以上。由于该比表面积为15m2/g以上，因此即使少量也能够有效地防止金属的腐蚀、变色。此外，对于前述比表面积的上限没有特别的限制，但从制造的容易性、颗粒的聚集性等方面考虑，优选为15～150m2/g的范围、更优选为30～100m2/g的范围。需要说明的是，前述氧化锌(C)的比表面积通过将氮气作为吸附气体的BET法测得。
对于前述氧化锌(C)的粒径没有特别的限制，例如可以使用平均粒径为10(nm)～10(μm)的物质，特别是从金属的腐蚀或变色的防止效果优异的方面来考虑优选具有20(nm)～100(nm)的平均粒径的物质，或者优选使用粒径为1(μm)～10(μm)且表面为多孔的物质，另外，从表面外观性优异的方面考虑特别优选具有20(nm)～100(nm)的平均粒径的物质。此外，只要具有前述BET比表面积，则也可以使用通过有机硅、硅等表面处理剂对氧化锌表面进行处理而成的物质，但优选使用未处理的物质。需要说明的是，对于前述氧化锌(C)的平均粒径，使粉末分散成一次颗粒后，通过透射型电子显微镜进行拍摄(拍摄个数为1000个以上)，并通过图像解析式粒度分布测定装置将拍摄的各个颗粒进行图像处理，测得等效圆直径。
对于前述氧化锌(C)的用量，从能够充分得到金属的腐蚀或变色的防止效果、得到优异的成形性方面考虑，相对于前述化合物(B)100质量份，优选为0.05～15质量份的范围、更优选为0.1～10质量份的范围、进一步优选为0.2～9质量份的范围。
另外，前述氧化锌(C)可以用任意方式添加至本发明的热塑性树脂组合物，除直接添加前述氧化锌(C)的粉末的方法以外，也可以将碳酸锌、氢氧化锌、氯化锌等锌化合物添加至本发明的热塑性树脂组合物后，根据温度条件等改性成氧化锌。
本发明的热塑性树脂组合物的制造可以通过使用通常的双螺杆挤出机的熔融混炼法来进行。此外，对于本发明的热塑性树脂组合物，可以以能够直接用于成形品的混合物的形态利用、也可以以作为高浓度品的母料的形态利用。
本发明的反射膜是将本发明的热塑性树脂组合物成形而得到的。作为其成形方法，可以举出使用T模具等的熔融挤出成形法等。此外，也可以在通过熔融挤出成形法等成形为膜状或片状后，进行单轴或双轴拉伸。特别是经过双轴拉伸的物质能够赋予高反射率，故优选。
以下，举出一个示例对本发明的反射膜的制造方法进行说明，但并不对下述制造法作任何限制。
首先，制备如下的热塑性树脂组合物：根据需要，向聚酯(A)配混含游离硫的化合物(B)、以及比表面积为15m2/g以上的氧化锌(C)、其他水解抑制剂等公知的添加剂。具体而言，根据需要，向聚酯(A)添加含游离硫的化合物(B)、以及比表面积为15m2/g以上的氧化锌(C)、其他的水解抑制剂等公知的添加剂，利用螺带式混合机、滚筒、亨舍尔混合机等进行混合后，再使用班伯里密炼机、单螺杆或双螺杆挤出机等在树脂的熔点以上的温度(例如170℃～230℃)下进行混炼从而能得到热塑性树脂组合物。此外，以高浓度向聚酯(A)配混含游离硫的化合物(B)、以及比表面积为15m2/g以上的氧化锌(C)、其他水解抑制剂等公知的添加剂，制作所谓的母料，再将该母料和聚酯(A)混合从而可形成期望浓度的热塑性树脂组合物。
接着，对这样得到的热塑性树脂组合物进行熔融，形成膜状。例如，在对热塑性树脂组合物进行干燥后，将其供给于挤出机，加热至树脂的熔点以上的温度来进行熔融。或者，也可以不使热塑性树脂组合物干燥而供给于挤出机，但不使其干燥时优选在熔融挤出时使用真空排气口。对于挤出温度等条件，需要考虑因分解而导致的分子量降低的因素等而设定，例如优选挤出温度为170℃～230℃的范围。其后，将熔融的热塑性树脂组合物从T模具的狭缝状的排出口挤出，使其粘合固化于冷却辊从而形成浇铸片。
对于使用本发明的热塑性树脂组合物而成的反射膜，优选以面积倍率成为1.1～10倍范围的方式至少在单轴方向上拉伸，更优选在双轴方向上拉伸。拉伸浇铸板时的拉伸温度可以在公知的范围内，优选为例如50℃以上、90℃以下。需要说明的是，进行双轴拉伸时，其拉伸顺序没有特别的限制，例如可以同时双轴拉伸，也可以依次拉伸。可以使用拉伸设备在熔融制膜后利用辊拉伸沿MD方向拉伸后，通过拉幅拉伸沿TD方向拉伸，也可以通过管膜拉伸等进行双轴拉伸。
在本发明中，为了对使用热塑性树脂组合物而成的反射膜赋予耐热性和尺寸稳定性，优选在拉伸后例如在90～160℃下进行热固定。对于拉伸设备等没有特别的限制，优选在拉伸后进行可以实施热固定处理的拉幅拉伸。
对于使用本发明的热塑性树脂组合物而成的反射膜的厚度没有特别的限制，通常为30μm～500μm，从实际使用中的操作性方面考虑，优选在50μm～500μm左右的范围内。特别是，作为小型、薄型的反射板用途的反射膜，优选厚度为30μm～100μm。若使用上述厚度的反射膜，则也可以在例如笔记本电脑、移动电话等的小型、薄型的液晶显示器等中使用。此外，本发明的反射膜可以为单层构成，也可以为2层以上层叠而成的多层构成。
另外，使用采用本发明的热塑性树脂组合物而成的反射膜，可以形成用于液晶显示器等的反射板。例如，将采用热塑性树脂组合物而成的反射膜被覆于金属板或树脂板，从而可以形成反射板。该反射板可用作液晶显示装置、照明器具、照明广告牌等中使用的反射板。以下，举出一个示例对该反射板的制造方法进行说明，但并不限制于这些。
作为将反射膜被覆于金属板或树脂板的方法，具有：使用粘接剂的方法、不使用粘接剂而进行热熔接的方法、通过粘接片粘接的方法、挤出涂敷的方法等，没有特别的限制。例如，可以通过在金属板或树脂板的要贴合反射膜一侧的面上涂布聚酯系、聚氨酯系、环氧系等粘接剂，贴合反射膜。在该方法中，使用逆辊式涂布机、辊舔式涂布机等通常使用的涂敷设备，在要贴合反射膜的金属板等表面上以干燥后的粘接剂膜厚为2～4μm左右的方式涂布粘接剂。接着，可以通过红外线加热器和热风加热炉对涂布面进行干燥和加热，将板的表面保持规定的温度的同时，立即使用辊式层压机被覆反射膜，再进行冷却，从而得到反射板。此时，若将金属板等的表面保持在210℃以下，则可以较高地维持反射板的光反射性，是优选的。
需要说明的是，一般来说，片和膜的定义没有明确的界限，难以明确地进行区分，因此，在本发明中，可以将膜和片统称为膜。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行具体地说明。
(实施例1)
预混合64.95质量份聚对苯二甲酸乙二醇酯(Indorama Corporation制造“RAMAPET”，以下简称为“PET”。)、35质量份硫酸钡(堺化学工业株式会社制造“Baryace B-55”，平均粒径：0.3μm)、以及0.05质量份氧化锌(TaycaCorporation制造“MZ-500”，比表面积：50m2/g，平均粒径：25nm)，接着，将其混合物投入到双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造“TEM-37BS”)，在270～300℃下进行熔融混炼，从而得到颗粒状的树脂组合物(1)。对于得到的树脂组合物(1)，进行下述的银腐蚀促进试验、成形性试验和亮度的测定，对银腐蚀、成形性和白色度进行评价。
[银腐蚀促进试验]
以纯银箔与树脂组合物(1)的颗粒不接触的方式，将上述得到的树脂组合物(1)的颗粒10g、贴附于玻璃板的纯银箔(10mm×10mm)、和放有10ml水的20ml玻璃瓶装入500ml密封瓶中，在85℃下静置48小时后，用目视确认纯银箔是否变色。按照下述基准，通过变色的状况对银腐蚀进行评价。
◎：无腐蚀(无变色)。
○：在纯银箔的边缘有宽度小于1mm的腐蚀(有着色)。
△：在纯银箔的边缘有宽度为1mm以上且小于5mm的腐蚀(有着色)。
×：在纯银箔的边缘有宽度为5mm以上的腐蚀(有着色)。
[成形性的评价]
通过双螺杆挤出机对上述得到的树脂组合物(1)的颗粒进行熔融混炼后，利用设定为280℃的挤出机(株式会社东洋精机制作所制造“Labplastomill型号：50M”)和宽度为120mm的T模具(株式会社东洋精机制作所制造)进行成形，制作厚度为100μm的膜。利用目视对制作的膜的外观进行观察，按照下述基准，对成形性进行评价。
○：膜的外观良好。
△：膜表面出现气泡、破裂。
×：膜表面出现大量气泡、破裂，难以成形。
(实施例2)
预混合64.9质量份PET、35质量份硫酸钡、以及0.1质量份氧化锌(TaycaCorporation制造“MZ-500”，比表面积：50m2/g，平均粒径：25nm)，接着，将其混合物投入到双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造“TEM-37BS”)中，在270～300℃下进行熔融混炼，从而得到颗粒状的树脂组合物(2)。对于得到的树脂组合物(2)，与实施例1同样地进行银腐蚀促进试验、成形性试验并进行评价。
(实施例3)
预混合60质量份PET、35质量份硫酸钡、以及3质量份氧化锌(TaycaCorporation制造“MZ-500”，比表面积：50m2/g，平均粒径：25nm)，接着，将其混合物投入到双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造“TEM-37BS”)中，在270～300℃下进行熔融混炼，从而得到颗粒状的树脂组合物(3)。对于得到的树脂组合物(3)，与实施例1同样地进行银腐蚀促进试验、成形性试验并进行评价。
(实施例4)
预混合64.9质量份PET、35质量份硫酸钡、以及0.1质量份氧化锌(TaycaCorporation制造“MZ-150”，比表面积：15m2/g，平均粒径：70nm)，接着，将其混合物投入到双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造“TEM-37BS”)中，在270～300℃下进行熔融混炼，从而得到颗粒状的树脂组合物(4)。对于得到的树脂组合物(3)，与实施例1同样地进行银腐蚀促进试验、成形性试验并进行评价。
(实施例5)
预混合64.9质量份PET、35质量份硫酸钡、以及0.1质量份氧化锌(TaycaCorporation制造“MZ-300”，比表面积：30m2/g，平均粒径：35nm)，接着，将其混合物投入到双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造“TEM-37BS”)中，在270～300℃下进行熔融混炼，从而得到颗粒状的树脂组合物(5)。对于得到的树脂组合物(5)，与实施例1同样地进行银腐蚀促进试验、成形性试验并进行评价。
(实施例6)
预混合64.9质量份PET、35质量份硫酸钡、以及0.1质量份活性锌白(Honjochemical Corporation制造“活性锌白”，比表面积：60m2/g，多孔，平均粒径：4000nm)，接着，将其混合物投入到双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造“TEM-37BS”)中，在270～300℃下进行熔融混炼，从而得到颗粒状的树脂组合物(6)。对于得到的树脂组合物(6)，与实施例1同样地进行银腐蚀促进试验、成形性试验并进行评价。
(比较例1)
预混合65质量份PET、以及35质量份硫酸钡，接着，将其混合物投入到双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造“TEM-37BS”)中，在270～300℃下进行熔融混炼，从而得到颗粒状的树脂组合物(R1)。对于得到的树脂组合物(R1)，与实施例1同样地进行银腐蚀促进试验、成形性试验并进行评价。
(比较例2)
预混合64.9质量份PET、35质量份硫酸钡、以及0.1质量份氧化锌(堺化学工业株式会社制造“氧化锌2种”，比表面积：3.5m2/g，平均粒径：200nm)，接着，将其混合物投入到双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造“TEM-37BS”)中，在270～300℃下进行熔融混炼，从而得到颗粒状的树脂组合物(R2)。对于得到的树脂组合物(R2)，与实施例1同样地进行银腐蚀促进试验、成形性试验并进行评价。
(比较例3)
预混合55质量份PET、35质量份硫酸钡、以及10质量份氧化锌(堺化学工业株式会社制造“氧化锌2种”，比表面积：3.5m2/g，平均粒径：200nm)，接着，将其混合物投入到双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造“TEM-37BS”)中，在270～300℃下进行熔融混炼，从而得到颗粒状的树脂组合物(R3)。对于得到的树脂组合物(R3)，与实施例1同样地进行银腐蚀促进试验、成形性试验并进行评价。
(比较例4)
预混合64.9质量份PET、35质量份硫酸钡、以及0.1质量份氧化锌(堺化学工业株式会社制造“微细氧化锌”，比表面积：10m2/g，平均粒径：110nm)，接着，将其混合物投入到双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造“TEM-37BS”)中，在270～300℃下进行熔融混炼，从而得到颗粒状的树脂组合物(R4)。对于得到的树脂组合物(R4)，与实施例1同样地进行银腐蚀促进试验、成形性试验并进行评价。
(比较例5)
预混合55质量份PET、35质量份硫酸钡、以及10质量份氧化锌(TaycaCorporation制造“MZ-500”，比表面积：50m2/g，平均粒径：25nm)，接着，将其混合物投入到双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造“TEM-37BS”)中，在270～300℃下进行熔融混炼，从而得到颗粒状的树脂组合物(R5)。对于得到的树脂组合物(R5)，与实施例1同样地进行银腐蚀促进试验、成形性试验并进行评价。
(比较例6)
预混合64质量份PET、35质量份硫酸钡、以及1质量份碱式碳酸锌(堺化学工业株式会社制造“透明性锌白”，比表面积：25m2/g)，接着，将其混合物投入到双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造“TEM-37BS”)中，在270～300℃下进行熔融混炼，从而得到颗粒状的树脂组合物(R6)。对于得到的树脂组合物(R6)，与实施例1同样地进行银腐蚀促进试验、成形性试验并进行评价。
将由上述实施例1～6和比较例1～6制备的树脂组合物(1)～(6)和(R1)～(R6)的组成和其评价结果示于表1和表2。
表1
表2
根据表1所示的结果可知，在本发明的树脂组合物即实施例1～6的树脂组合物(1)～(6)中，没有银腐蚀(变色)，另外，成形性也良好。
另一方面，根据表2所示的结果可知以下内容。
比较例1为未使用氧化锌的例子。可知：该比较例1的物质虽然成形性良好，但存在银腐蚀大的问题。
比较例2和3是使用比表面积为小于15m2/g的3.5m2/g的氧化锌的例子。可知：该比较例2和3的物质虽然成形性良好，但存在银腐蚀大的问题。
比较例4是使用比表面积为小于15m2/g的10m2/g的氧化锌的例子。该比较例4的物质虽然成形性良好，但存在银腐蚀大的问题。
比较例5为使用相对于(B)100质量份，比表面积为15m2/g以上的氧化锌15质量份以上的例子。可知：该比较例5的物质虽然没有银腐蚀，但成形性稍稍不充分。
比较例6为使用相对于(B)100质量份，比表面积为25m2/g的碱式碳酸锌1质量份的例子。可知：该比较例6的物质虽然能够防止银的腐蚀，但成形性不充分。

Claims (6)

1.一种热塑性树脂组合物，其特征在于，其包含聚酯(A)、含游离硫的化合物(B)以及比表面积为15m2/g以上的氧化锌(C)。
2.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物，其中，所述化合物(B)为硫酸钡。
3.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物，其中，相对于所述化合物(B)100质量份，所述氧化锌(C)的配混量为0.05～15质量份的范围。
4.一种反射膜，其特征在于，其由权利要求1～3中任一项所述的热塑性树脂组合物形成。
5.一种液晶显示器用反射板，其特征在于，其使用权利要求4所述的反射膜。
6.一种液晶显示器，其特征在于，其使用权利要求5所述的液晶显示器用反射板。
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