TW201350534A - 熱可塑性樹脂組成物、使用其的反射膜、液晶顯示器用反射板及液晶顯示器 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物、使用其的反射膜、液晶顯示器用反射板及液晶顯示器 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種熱可塑性樹脂組成物及使用其的反射膜，熱可塑性樹脂組成物的特徵在於包含：聚酯(A)、含有游離硫的化合物(B)及比表面積為15m2/g以上的氧化鋅(C)。熱可塑性樹脂組成物可用於液晶顯示裝置的背光單元的反射膜，並可防止液晶顯示裝置內的金屬端子的腐蝕或變色。特別是在使用化合物(B)為硫酸鋇的熱可塑性樹脂組成物時，熱可塑性樹脂組成物的防止金屬端子的腐蝕或變色的效果高，並且相對於化合物(B)100質量份，氧化鋅(C)的調配量為0.05質量份~15質量份的範圍時，防止金屬端子的腐蝕或變色的效果更高。

Description

熱可塑性樹脂組成物及使用其的反射膜
本發明是有關於一種熱可塑性樹脂及使用其的反射膜，該熱可塑性樹脂具有可用於液晶顯示裝置的背光單元的反射膜的白色度，且可防止液晶顯示裝置內的金屬端子的腐蝕或變色。
液晶顯示裝置的背光單元中，為了將光源的光效率佳地導入至顯示面前，而在其背面設置反射膜。作為該反射膜，例如已知如下的反射膜，其在將以含有硫酸鋇的聚對苯二甲酸乙二酯為基礎樹脂的樹脂組成物進行膜化時，藉由進行延伸而在膜的內部產生微細的氣泡，且反射率更高(例如參照專利文獻1)。
然而，硫酸鋇含有游離硫，因此存在使液晶顯示裝置內的金屬端子腐蝕或變色、而電子電路無法正常運作的問題。
作為解決該問題的方法，一般認為不在熱可塑性樹脂中調配如硫酸鋇般的含有游離硫的化合物，但存在無法獲得所期望的反射率的問題。另外，亦考慮自硫酸鋇除去游離硫的方法，但存在困難、或伴隨著成本高的問題。
另外，為了防止金屬腐蝕，而提出在金屬的表面設置硬化性有機聚矽氧烷組成物的保護層的方法(例如參照專利文獻2)。然而，該方法中，存在必須另外在金屬的表面設置保護層，而製造繁雜化、或成本變高的問題。
因此，要求如下的材料，其在使包含熱可塑性樹脂且其中熱可塑性樹脂調配了含有游離硫的化合物的成形品與金屬接觸、或存在於金屬的附近的狀態下使用，亦不會使金屬腐蝕、變色。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2000-37835號公報
[專利文獻2]日本專利特開2007-314587號公報
本發明所欲解決的課題是提供一種可用於液晶顯示裝置的背光單元的反射膜、並可防止液晶顯示裝置內的金屬端子的腐蝕或變色的熱可塑性樹脂及使用其的反射膜。
本發明者等人為了解決上述課題，而反覆進行努力研究，結果發現：藉由在包含硫酸鋇等含有游離硫的化合物的熱可塑性樹脂組成物中，調配相對於含有游離硫的化合物而具有特定的比表面積的氧化鋅，而可防止與該樹脂組成物接觸或存在於附近的金屬的腐蝕、變色，且具有高的白色度，因此可用於液晶顯 示裝置的背光單元的反射膜，從而完成了本發明。
即，本發明是有關於一種包含聚酯(A)、含有游離硫的化合物(B)、及比表面積為15m2/g以上的氧化鋅(C)的熱可塑性樹脂組成物及使用其的反射膜。
本發明的熱可塑性樹脂組成物雖包含硫酸鋇等含有游離硫的化合物，但亦可抑制由於所接觸的或存在於附近的游離硫而具有腐蝕性的金屬製電極、電線、蒸鍍膜的腐蝕或變色，且具有高的白色度。因此，本發明的熱可塑性樹脂組成物可用於具備金屬製電極、電線、蒸鍍膜的液晶顯示裝置的背光單元的反射膜。
本發明的熱可塑性樹脂組成物包含：聚酯(A)、含有游離硫的化合物(B)、及比表面積為15m2/g以上的氧化鋅(C)。
對上述聚酯(A)進行說明。作為上述聚酯(A)，例如可列舉：聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等，亦可列舉：這些樹脂的改質品、多種樹脂種類的共聚物、聚合物合金、混合樹脂等。這些中，就廉價且製成反射膜時的作為膜的機械物性優異而言，較佳為聚對苯二甲酸乙二酯。
接著，對上述化合物(B)進行說明。上述化合物(B) 是含有游離硫的化合物，是在其原料或製造過程等中含有微量的游離硫者。作為該化合物(B)，例如可列舉：如硫酸鋇般的白色顏料、表面處理劑等各種添加劑等。
上述化合物(B)中，為了有效地將光反射，較佳為小粒徑者，作為其平均粒徑，較佳為0.001μm~20μm以下的範圍，更佳為0.05μm~10μm的範圍。另外，上述化合物(B)的平均粒徑是藉由雷射繞射散射法而測定者。
接著，對上述氧化鋅(C)進行說明。上述氧化鋅(C)的比表面積為15m2/g以上。藉由該比表面積為15m2/g以上，而即便是少量亦可有效地防止金屬的腐蝕或變色。另外，作為上述比表面積，上限並無特別，若考慮到製造的容易性或粒子的凝聚性等，較佳為15m2/g~150m2/g的範圍，更佳為30m2/g~100m2/g質量份的範圍。另外，上述氧化鋅(C)的比表面積是藉由以氮氣為吸附氣體的布魯諾爾-艾梅特-特勒(Brunauer-Emmett-Teller，BET)法而測定者。
上述氧化鋅(C)的粒徑並無特別限定，例如可使用平均粒徑為10[nm]~10[μm]者，特別是就金屬的腐蝕或變色的防止效果優異而言，較佳為使用：具有20[nm]~100[nm]的平均粒徑者、或1[μm]~10[μm]且表面為多孔質者，進而就表面外觀性優異而言，特佳為具有20[nm]~100[nm]的平均粒徑者。另外，若為具有上述BET比表面積者，則亦可使用矽酮或Si等表面處理劑將氧 化鋅表面處理者，但較佳為使用未處理者。另外，上述氧化鋅(C)的平均粒徑是將粉體分散至一次粒子後，藉由穿透型電子顯微鏡進行攝影(攝影個數為1,000個以上)，將經攝影的各粒子藉由圖像解析式粒度分布測定裝置進行圖像處理，並測定等效圓直徑而得者。
就充分獲得金屬的腐蝕或變色的防止效果、並獲得優異的成形性而言，相對於上述化合物(B)100質量份，上述氧化鋅(C)的使用量較佳為0.05質量份~15質量份的範圍，更佳為0.1質量份~10質量份的範圍，尤佳為0.2質量份~9質量份的範圍。
另外，上述氧化鋅(C)能以任意方式添加於本發明的熱可塑性樹脂組成物中，除了直接添加上述氧化鋅(C)的粉體的方法外，亦可在將碳酸鋅、氫氧化鋅、氯化鋅等鋅化合物添加於本發明的熱可塑性樹脂組成物中後，藉由溫度條件等而變質為氧化鋅。
本發明的熱可塑性樹脂組成物的製造可藉由使用通常的雙軸擠出機的熔融混練法進行。另外，本發明的熱可塑性樹脂組成物能以可直接用於成形品的混合物的形態加以利用，亦能以作為高濃度品的母料(masterbatch)的形態加以利用。
本發明的反射膜是將本發明的熱可塑性樹脂組成物成形者。作為其成形方法，可列舉：使用T模等的熔融擠出成形法等。另外，亦可藉由熔融擠出成形法等成形為膜或片狀後，進行 單軸延伸或雙軸延伸。特別是雙軸延伸者可賦予高的反射率，因此較佳。
以下，列舉一例對本發明的反射膜的製造方法進行說明，但並不受下述製造法的任何限定。
首先，製作熱可塑性樹脂組成物，其是在聚酯(A)中調配含有游離硫的化合物(B)、及比表面積為15m2/g以上的氧化鋅(C)、以及根據需要而調配的其他防水解劑等公知的添加劑而成。具體而言，在聚酯(A)中添加含有游離硫的化合物(B)、及比表面積為15m2/g以上的氧化鋅(C)、以及根據需要而添加的其他防水解劑等公知的添加劑，藉由帶型攪拌機、滾筒、亨舍爾混合機(Henschel mixer)等混合後，使用班伯里混合機(Banbury mixer)、單軸或雙軸擠出機等，在樹脂的熔點以上的溫度(例如170℃~230℃)下混練，藉此可獲得熱可塑性樹脂組成物。另外，亦可預先製作所謂的母料，其是在聚酯(A)中高濃度地調配含有游離硫的化合物(B)、及比表面積為15m2/g以上的氧化鋅(C)、其他防水解劑等公知的添加劑而成，將該母料與聚酯(A)混合而製成所期望的濃度的熱可塑性樹脂組成物。
接著，將以上述方式獲得的熱可塑性樹脂組成物熔融而形成為膜狀。例如，將熱可塑性樹脂組成物乾燥後，供給至擠出機，加熱至樹脂的熔點以上的溫度進行熔融。或者亦可不將熱可塑性樹脂組成物乾燥而供給至擠出機，但在不乾燥時，較佳為在 熔融擠出時使用真空抽氣(vacuum vent)。擠出溫度等條件需要考慮因分解而分子量降低等而設定，例如擠出溫度較佳為170℃~230℃的範圍。然後，將熔融的熱可塑性樹脂組成物自T模的狹縫狀噴出口擠出，使其與冷卻輥密接固化而形成澆鑄片。
使用本發明的熱可塑性樹脂組成物的反射膜，較佳為以面積倍率為1.1倍~10倍的範圍的方式至少向單軸方向延伸，更佳為向雙軸方向延伸。將澆鑄片延伸時的延伸溫度可為公知的範圍，較佳為例如50℃以上、90℃以下。另外在進行雙軸延伸時，其延伸順序並無特別限制，例如可為同時雙軸延伸亦可為逐次延伸。使用延伸設備製成熔融製膜後，可藉由輥延伸向縱方向(Machine Direction，MD)方向延伸後，藉由拉幅機延伸向橫方向(Transverse Direction，TD)方向延伸，亦可藉由管式延伸等進行雙軸延伸。
本發明中，為了對使用熱可塑性樹脂組成物的反射膜賦予耐熱性及尺寸穩定性，較佳為在延伸後在例如90℃~160℃下進行熱固定。延伸設備等並無特別限定，較佳為可在延伸後進行熱固定處理的拉幅機延伸。
使用本發明的熱可塑性樹脂組成物的反射膜的厚度並無特別限定，通常為30μm~500μm，若考慮到實用面的操作性，則較佳為50μm~500μm左右的範圍內。特別是作為小型、薄型的反射板用途的反射膜，厚度較佳為30μm~100μm。若使用該 厚度的反射膜，則亦可用於例如筆記型電腦或行動電話等小型、薄型的液晶顯示器等中。另外，本發明的反射膜可為單層構成，但亦可製成積層2層以上的多層構成。
另外，可使用利用本發明的熱可塑性樹脂組成物的反射膜，而形成可用於液晶顯示器等的反射板。例如，將使用熱可塑性樹脂組成物的反射膜被覆於金屬板或樹脂板上形成反射板。該反射板可用作液晶顯示裝置、照明器具、照明看板等所用的反射板。以下，列舉一例對此種反射板的製造方法進行說明，但並不限定於這些例子。
作為將反射膜被覆於金屬板或樹脂板的方法，有使用黏接劑的方法、不使用黏接劑而熱融接的方法、經由黏接性片而黏接的方法、進行擠出塗佈的方法等，並無特別限定。例如可在金屬板或樹脂板的貼合反射膜之側的面上，塗佈聚酯系、聚胺基甲酸酯系、環氧系等黏接劑，並貼合反射膜。在該方法中，使用逆輥塗佈機(reverse roll coater)、接觸輥塗佈機(kiss roll coater)等通常所用的塗佈設備，在貼合反射膜的金屬板等的表面，以乾燥後的黏接劑膜厚為2μm~4μm左右的方式塗佈黏接劑。接著，藉由紅外線加熱器及熱風加熱爐進行塗佈面的乾燥及加熱，並將板的表面保持為特定的溫度，且直接使用輥貼合機(roll laminate)，被覆反射膜並冷卻，藉此可獲得反射板。此時，若將金屬板等的表面保持為210℃以下，則可維持高的反射板的光反射 性而較佳。
另外，通常片與膜的定義的界限並不明確，由於難以明確地區別，因此本發明中，將膜及片總稱為膜。
[實施例]
以下，藉由實施例對本發明具體地進行說明。
(實施例1)
將聚對苯二甲酸乙二酯(因多拉瑪(Indorama)公司製造的「RAMAPET」；以下簡記為「PET」)64.95質量份、硫酸鋇(堺化學工業股份有限公司製造的「BARYACE B-55」、平均粒徑：0.3μm)35質量份、及氧化鋅(帝國化工(Tayca)股份有限公司製造的「MZ-500」、比表面積為50m2/g、平均粒徑為25nm)0.05質量份預混合，接著將該混合物投入至雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造的「TEM-37BS」)，在270℃~300℃下熔融混練，而獲得顆粒狀樹脂組成物(1)。對所得的樹脂組成物(1)進行下述的銀腐蝕促進試驗、成形性試驗及亮度的測定，並評價銀腐蝕、成形性及白色度。
[銀腐蝕促進試驗]
將上述所得的樹脂組成物(1)的顆粒10g、與貼附於玻璃板的純銀箔(10mm×10 mm)、及加入了水10ml的20ml玻璃瓶，以純銀箔不與樹脂組成物(1)的顆粒接觸的方式，加入至500ml密封瓶中，在85℃中靜置48小時後，目視確認純銀箔有無變色。 根據變色的狀況，依據下述基準，評價銀腐蝕。
◎：無腐蝕(無變色)。
○：在純銀箔的邊緣有寬度小於1mm的腐蝕(有著色)。
△：在純銀箔的邊緣有寬度為1mm以上且小於5mm的腐蝕(有著色)。
×：在純銀箔的邊緣有寬度為5mm以上的腐蝕(有著色)。
[成形性的評價]
藉由雙軸擠出機將上述所得的樹脂組成物(1)的顆粒熔融混練後，藉由設定為280℃的擠出機(東洋精機製作所股份有限公司製造的「LABO PLASTOMILL型號：50M」)及120mm寬度的T模(東洋精機製作所股份有限公司製造)進行成形，而製作厚度100μm的膜。目視觀察所製作的膜的外觀，根據下述基準，評價成形性。
○：膜的外觀良好。
△：膜表面有氣泡或破裂。
×：膜表面有大量的氣泡或破裂，難以成形。
(實施例2)
將PET 64.9質量份、硫酸鋇35質量份、及氧化鋅(帝國化工股份有限公司製造的「MZ-500」、比表面積為50m2/g、平均粒徑為25nm)0.1質量份預混合，接著將該混合物投入至雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造的「TEM-37BS」)，在270℃~300℃ 下熔融混練，而獲得顆粒狀樹脂組成物(2)。對所得的樹脂組成物(2)以與實施例1相同的方式進行銀腐蝕促進試驗、成形性試驗並評價。
(實施例3)
將PET 60質量份、硫酸鋇35質量份、及氧化鋅(帝國化工股份有限公司製造的「MZ-500」、比表面積為50m2/g、平均粒徑為25nm)3質量份預混合，接著將該混合物投入至雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造的「TEM-37BS」)，在270℃~300℃下熔融混練，而獲得顆粒狀樹脂組成物(3)。對所得的樹脂組成物(3)以與實施例1相同的方式進行銀腐蝕促進試驗、成形性試驗並評價。
(實施例4)
將PET 64.9質量份、硫酸鋇35質量份、及氧化鋅(帝國化工股份有限公司製造的「MZ-150」、比表面積為15m2/g、平均粒徑為70nm)0.1質量份預混合，接著將該混合物投入至雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造的「TEM-37BS」)，在270℃~300℃下熔融混練，而獲得顆粒狀樹脂組成物(4)。對所得的樹脂組成物(4)以與實施例1相同的方式進行銀腐蝕促進試驗、成形性試驗並評價。
(實施例5)
將PET 64.9質量份、硫酸鋇35質量份、及氧化鋅(帝國化工 股份有限公司製造的「MZ-300」、比表面積為30m2/g、平均粒徑為35nm)0.1質量份預混合，接著將該混合物投入至雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造的「TEM-37BS」)中，在270℃~300℃下熔融混練，而獲得顆粒狀樹脂組成物(5)。對所得的樹脂組成物(5)以與實施例1相同的方式進行銀腐蝕促進試驗、成形性試驗並評價。
(實施例6)
將PET 64.9質量份、硫酸鋇35質量份、及活性鋅白(本莊化學(HONJO CHEMICAL)股份有限公司製造的「活性鋅白」、比表面積為60m2/g、多孔質、平均粒徑為4000nm)0.1質量份預混合，接著將該混合物投入至雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造的「TEM-37Bs」)中，在270℃~300℃下熔融混練，而獲得顆粒狀樹脂組成物(6)。對所得的樹脂組成物(6)以與實施例1相同的方式進行銀腐蝕促進試驗、成形性試驗並評價。
(比較例1)
將PET 65質量份、及硫酸鋇35質量份預混合，接著將該混合物投入至雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造的「TEM-37BS」)，在270℃~300℃下熔融混練，而獲得顆粒狀樹脂組成物(R1)。對所得的樹脂組成物(R1)以與實施例1相同的方式進行銀腐蝕促進試驗、成形性試驗並評價。
(比較例2)
將PET 64.9質量份、硫酸鋇35質量份、及氧化鋅(堺化學工業股份有限公司製造的「氧化鋅2種」、比表面積為3.5m2/g、平均粒徑為200nm)0.1質量份預混合，接著將該混合物投入至雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造的「TEM-37BS」)中，在270℃~300℃下熔融混練，而獲得顆粒狀樹脂組成物(R2)。對所得的樹脂組成物(R2)以與實施例1相同的方式進行銀腐蝕促進試驗、成形性試驗並評價。
(比較例3)
將PET 55質量份、硫酸鋇35質量份、及氧化鋅(堺化學工業股份有限公司製造的「氧化鋅2種」、比表面積為3.5m2/g、平均粒徑為200nm)10質量份預混合，接著將該混合物投入至雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造的「TEM-37BS」)中，在270℃~300℃下熔融混練，而獲得顆粒狀樹脂組成物(R3)。對所得的樹脂組成物(R3)以與實施例1相同的方式進行銀腐蝕促進試驗、成形性試驗並評價。
(比較例4)
將PET 64.9質量份、硫酸鋇35質量份、及氧化鋅(堺化學工業股份有限公司製造的「微細氧化鋅」、比表面積為10m2/g、平均粒徑為110nm)0.1質量份預混合，接著將該混合物投入至雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造的「TEM-37BS」)中，在270℃~300℃下熔融混練，而獲得顆粒狀樹脂組成物(R4)。對所得的 樹脂組成物(R4)以與實施例1相同的方式進行銀腐蝕促進試驗、成形性試驗並評價。
(比較例5)
將PET 55質量份、硫酸鋇35質量份、及氧化鋅(帝國化工股份有限公司製造的「MZ-500」、比表面積為50m2/g、平均粒徑為25nm)10質量份預混合，接著將該混合物投入至雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造的「TEM-37BS」)中，在270℃~300℃下熔融混練，而獲得顆粒狀樹脂組成物(R5)。對所得的樹脂組成物(R5)以與實施例1相同的方式進行銀腐蝕促進試驗、成形性試驗並評價。
(比較例6)
將PET 64質量份、硫酸鋇35質量份、及鹼性碳酸鋅(堺化學工業股份有限公司製造的「透明性鋅白」、比表面積為25m2/g)1質量份預混合，接著將該混合物投入至雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造的「TEM-37BS」)中，在270℃~300℃下熔融混練，而獲得顆粒狀樹脂組成物(R6)。對所得的樹脂組成物(R6)以與實施例1相同的方式進行銀腐蝕促進試驗、成形性試驗並評價。
將上述實施例1~實施例6及比較例1~比較例6中所製備的樹脂組成物(1)~樹脂組成物(6)及樹脂組成物(R1)~樹脂組成物(R6)的組成、及其評價結果表示於表1及表2。
根據表1所示的結果可知，作為本發明的樹脂組成物的實施例1~實施例6的樹脂組成物(1)~樹脂組成物(6)中，不會使銀腐蝕(變色)，並且成形性亦良好。
另一方面，根據表2所示的結果可知下述內容。
比較例1是未使用氧化鋅的例子。可知該比較例1的樹脂組成物雖然成形性良好，但存在將銀大幅腐蝕的問題。
比較例2及比較例3是使用比表面積小於15m2/g的3.5m2/g的氧化鋅的例子。可知該比較例2及比較例3的樹脂組成物雖然成形性良好，但存在將銀大幅腐蝕的問題。
比較例4是使用比表面積小於15m2/g的10m2/g的氧化鋅的例子。可知該比較例4的樹脂組成物雖然成形性良好，但 存在將銀大幅腐蝕的問題。
比較例5是相對於(B)100質量份而使用15質量份以上的比表面積為15m2/g以上的氧化鋅的例子。可知該比較例5的樹脂組成物雖然未將銀腐蝕，但成形性稍顯不充分。
比較例6是相對於(B)100質量份而使用1質量份的比表面積為25m2/g的鹼性碳酸鋅的例子。可知該比較例6的樹脂組成物雖然可防止銀的腐蝕，但成形性不充分。

Claims (6)

  1. 一種熱可塑性樹脂組成物，其特徵在於包含：聚酯(A)、含有游離硫的化合物(B)及比表面積為15m2/g以上的氧化鋅(C)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的熱可塑性樹脂組成物，其中上述化合物(B)為硫酸鋇。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的熱可塑性樹脂組成物，其中相對於上述化合物(B)100質量份，上述氧化鋅(C)的調配量為0.05質量份~15質量份的範圍。
  4. 一種反射膜，其特徵在於：包含如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的熱可塑性樹脂組成物。
  5. 一種液晶顯示器用反射板，其特徵在於：使用如申請專利範圍第4項所述的反射膜。
  6. 一種液晶顯示器，其特徵在於：使用如申請專利範圍第5項所述的液晶顯示器用反射板。
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