一種高光反射pc薄膜材料及其制備方法
【專利摘要】一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，涉及高分子化合物材料領(lǐng)域。本發(fā)明包括以下步驟：（1）二氧化鈦復(fù)配物的制備：將25%—75%的平均直徑為5—30μm，平均厚度為0.1—1.5μm的片狀二氧化鈦與25%—75%的平均粒徑為0.1—0.8μm的球狀二氧化鈦用高速混合機混合均勻，制備得到二氧化鈦復(fù)配物；（2）光反射PC薄膜材料的制備：將16%—32%步驟（1）制備的二氧化鈦復(fù)配物、67—83%的PC和1%的二甲基硅油混合，用雙螺桿擠出機擠出、造粒、烘干，制備得到光反射PC薄膜材料。該光反射PC薄膜材料由于使用了部分片狀二氧化鈦與球狀二氧化鈦復(fù)配作為光反射填料，與單純使用球狀二氧化鈦顆粒相比，反射膜的光反射率更高，PC薄膜材料的力學性能更好，且提高了二氧化鈦的利用率，減少了二氧化鈦的使用量，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，屬于高分子化合物材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，液晶顯示器因其具有高畫質(zhì)、低能耗、高空間利用率等優(yōu)點，逐漸取代原有的陰極射線顯示器而成為市場主流。但要在眾多的顯示器中脫穎而出，必須進一步提高液晶顯示器的顯示效果，尤其是亮度及均勻性。事實上，液晶本身不發(fā)光，因此提高其背光源的亮度，降低光損耗是液晶及背光源產(chǎn)業(yè)的迫切需求。反射膜是液晶顯示器背光源的一個重要組件，其主要作用是將漏出導(dǎo)光板底部的光線高效地反射，從而降低光損耗，減少用電量，提供給液晶顯示面光飽和度。由于液晶顯示裝置的大畫面化及顯示性能的高度化要求，需要高反射率的反射膜。如何提高反射膜的光學性能，提高反射率，減少光損耗，從而使得從光源發(fā)出的光線能被最大程度利用，是現(xiàn)在液晶顯示領(lǐng)域亟待解決的一個重要問題。
[0003]目前，國內(nèi)外出現(xiàn)了許多光反射膜材料的發(fā)明，其膜材料種類主要有:聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸酯(PC)等，例如:中國專利CN201110077909.3公開了一種PP微發(fā)泡反射膜，該反射膜是以PP、馬來酸酐和復(fù)合發(fā)泡劑為主要原料；中國專利CN 201120406203.2公開了一種具有抗紫外線皮層的PP微發(fā)泡反射膜；中國專利CN 20078002 3645.5公開了一種白色反射膜，是將PET膜進行雙軸拉伸形成微孔，再在該反射膜的至少一個面上涂上一層球狀粒子而成的PET反射膜；中國專利CN201010589161.0所述的反射膜片是以PET為基材，再添加有機發(fā)泡劑和無機顆粒制備而成的一種具有高反射率的PET反射片；中國專利CN 201120406619.2公開了一種PET微發(fā)泡反射膜，該反射膜帶有抗紫外線皮層。
[0004]與PP和PET相比，PC光反射膜具有更高的耐熱性、可在液晶顯示器中長期使用而不變形，近年來受到越來越多的關(guān)注。目前制備PC光反射膜的方法主要是通過添加光反射粒子或使反射膜產(chǎn)生微孔或氣泡，利用光反射粒子的折射或膜的基材樹脂與微孔或氣泡之間的折射率差異來提高反射率。
[0005]目前，PC光反射膜最主要的制備方法是添加光反射粒子法，其光反射粒子主要是二氧化鈦，其添加方法主要是二氧化鈦和其他添加劑與PC直接共混，如中國專利CN 200580031123.0將PC — PDMS共聚物、PC、二氧化鈦、聚四氟乙烯以及有機硅氧烷共混，得到了高反射性、高遮光性的PC反射膜；中國專利CN 200580050285.9公開的PC反射膜是將PC、顆粒狀二氧化鈦、橡膠改性的乙烯接枝共聚物等共混得到的；中國專利CN200680048674.2所述的光反射膜是具有A、B層樹脂組合物層疊結(jié)構(gòu)的光反射膜；中國專利CN 200710164110.1將PC、含溴化PC、丙烯酸殼核共聚物、顆粒狀二氧化鈦、抗氧劑、潤滑劑以及PTFE微粉共混，制備了一種高光反射性的PC反射膜；中國專利CN 200880100808.X所述的PC反射膜包含有PC共聚物、二氧化鈦、阻燃劑；中國專利CN 200910003074.X將甲基丙烯酸五溴苯基酯、PC、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚乙烯中至少兩個具有不同折射率的物質(zhì)以及無機粉體(球狀二氧化鈦、氧化鋅、碳酸鈣、二氧化硅等或其組合)共混，得到光反射材料；中國專利CN 200910146519.x所述的阻燃性PC反射膜包含有芳香族PC樹脂(含有高流動PC共聚物或PC—聚二甲基硅氧烷共聚物)、球狀二氧化鈦、阻燃劑、堿中和處理以及硅氧烷偶聯(lián)劑表面處理過的滑石；中國專利CN 201110208729.4將PC以及顆粒狀二氧化鈦、二氧化鋁混合制成反射膜原料，經(jīng)過干燥擠出成型，自然冷卻得到一種PC反射膜；日本專利JP 1995242810通過添加二氧化鈦及其他填料，制備了一種具有高反射率的PC光反射膜；日本專利JP 2004149623公開了一種具有阻燃性，高反射性、高遮光性的PC反射膜，該反射膜是將PC系組合物與二氧化鈦通過共混制備而成；美國專利US7964273B2介紹的PC反射膜包含有70— 95%PC聚合物和5 — 30% 二氧化鈦；美國專利US20060159926A1將PC — PDMS共聚物、球狀二氧化鈦共混，該片材至少一個表面有阻斷或吸收紫外線的耐光層。
[0006]綜上所述，由于PC耐熱性較高，在液晶顯示器中能夠長期使用，因此，PC反射膜成為一個發(fā)展方向。如何進一步提高PC反射膜的反射率，從而使光源發(fā)出的光線被最大程度利用，是現(xiàn)在液晶顯示領(lǐng)域亟待解決的一個重要問題。
[0007]目前PC光反射膜中的光反射填料為球狀或不規(guī)則顆粒狀二氧化鈦，反射率相對較低，二氧化鈦的添加量相對較高。隨著液晶顯示器對亮度要求的提高，PC反射膜的反射率有待進一步提聞。
[0008]本專利采用片狀二氧化鈦與球狀二氧化鈦復(fù)配作為光反射填料，與PC共混形成高光反射PC薄膜材料，與單純使用球狀二氧化鈦相比，光反射率更高，目前還未見相關(guān)報
道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中PC光反射膜存在的光反射率相對較低、二氧化鈦使用量較高的缺陷，通過使用片狀二氧化鈦替代部分球狀二氧化鈦，并將片狀二氧化鈦與球狀二氧化鈦復(fù)配共混使用，制備了高光反射PC薄膜材料。本發(fā)明一方面進一步提高了 PC光反射膜的光反射率，提高了力學強度，滿足了液晶顯示器對光反射PC薄膜材料的要求；另一方面提高了二氧化鈦的利用率，減少了二氧化鈦的使用量，降低了生產(chǎn)成本。
[0010]本發(fā)明的原理是:當光照射到PC基材中的二氧化鈦時，對于球狀或不規(guī)則顆粒狀二氧化鈦，光向各個方向發(fā)生散射，這樣就減少了與入射光方向相反的反射光的強度，而片狀二氧化鈦因其表面為平面，當光線照射在其表面時，其光主要是向入射光的反方向散射，這樣就增加了反射光，從而提高了反射膜的反射率。但是過量使用片狀二氧化鈦，由于反射光的定向性，使整體反射光不均勻，需要添加球狀二氧化鈦得到均勻的反射光。使用片狀二氧化鈦和球狀二氧化鈦復(fù)配可以得到反射強度高且均勻的反射光。
[0011]本發(fā)明的內(nèi)容是:一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，其特征在于它由二氧化鈦復(fù)配物、聚碳酸酯(PC)和二甲基硅油原料組成；所述的各原料所占質(zhì)量百分數(shù)為:二氧化鈦復(fù)配物16% — 32%、PC 67% — 83%、二甲基硅油1%，優(yōu)選為:二氧化鈦復(fù)配物20% — 28%、PC 71% — 79%、二甲基硅油1%，各原料所占質(zhì)量百分數(shù)之和為100%。
[0012]所述的一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，其特征在于所述的二氧化鈦復(fù)配物由片狀二氧化鈦和球狀二氧化鈦原料組成，片狀和球狀二氧化鈦晶型均為金紅石型；所述的片狀二氧化鈦的平均直徑為5 — 30 μ m,優(yōu)選為15 — 25 μ m ;平均厚度為0.1—1.5 μ m，優(yōu)選為0.2—0.5μπι;平均徑厚比為13—200，優(yōu)選為40— 120 ;所述的球狀二氧化鈦的平均粒徑為0.1 — 0.8 μ m，優(yōu)選為0.2 —0.4μπι ;所述的二氧化鈦復(fù)配物中，片狀二氧化鈦比例為25% — 75%、球狀二氧化鈦比例為25% — 75%，優(yōu)選為:片狀二氧化鈦50% — 75%、球狀二氧化鈦25% — 50%,球狀二氧化鈦和片狀二氧化鈦所占質(zhì)量百分數(shù)之和為100%。
[0013]所述的一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，其特征在于它包括以下步驟: Cl) 二氧化鈦復(fù)配物的制備:將25% — 75%的平均直徑為5 — 30 μ m、平均厚度為0.1—
1.5 μ m的片狀二氧化鈦與25% — 75%的平均粒徑為0.1—0.8ym的球狀二氧化鈦用高速混合機混合均勻，制備得到二氧化鈦復(fù)配物；
(2)光反射PC顆粒的制備:將16% — 32%步驟(1)制備的二氧化鈦復(fù)配物、67% — 83%的PC和1%的二甲基硅油混合，用雙螺桿擠出機擠出、造粒、烘干，制備得到光反射PC薄膜材料。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列特點和有益效果:
(1)通過使用片狀二氧化鈦替代部分球狀二氧化鈦，將片狀二氧化鈦與球狀二氧化鈦復(fù)配共混使用，與單純使用球狀二氧化鈦相比，制備的光反射PC薄膜的光反射率更高，進一步滿足液晶顯示器對光反射PC薄膜材料的要求；
(2)片狀二氧化鈦的添加，與單純使用球狀二氧化鈦相比，一方面提高了反射膜的機械強度，另一方面提高了二氧 化鈦的利用率，減少了二氧化鈦的使用量，降低了生產(chǎn)成本。
【具體實施方式】
[0015]下面通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)特點加以進一步闡明。這些實施例僅用于幫助對本發(fā)明技術(shù)的理解的目的，不得以此作為對本發(fā)明保護范圍的進一步限制。
[0016]為便于理解實施例的實施效果，將實施例制備的光反射PC薄膜材料用單螺桿擠出流涎機制備成厚度均為250 μ m的PC薄膜，測試薄膜的光反射率。
[0017]對比實施例1
一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，其特征是包括以下步驟:
將16%平均粒徑為0.4 μ m的球狀二氧化鈦、83%的PC和1%的二甲基硅油混合，用雙螺桿擠出機擠出、造粒、烘干，制備得到光反射PC薄膜材料。用其制備的250 μ m厚PC薄膜的反射率測試結(jié)果如表1所示。
[0018]對比實施例2
一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，其特征是包括以下步驟:
將24%平均粒徑為0.2 μ m的球狀二氧化鈦、83%的PC和1%的二甲基硅油混合，用雙螺桿擠出機擠出、造粒、烘干，制備得到光反射PC薄膜材料。用其制備的250 μ m厚PC薄膜的反射率測試結(jié)果如表5所示。
[0019]實施例1
一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，其特征是包括以下步驟:
將16%的平均厚度為1.0 μ m、平均直徑為5 μ m的片狀二氧化鈦、83%的PC和1%的二甲基硅油混合，用雙螺桿擠出機擠出、造粒、烘干，制備得到光反射PC薄膜材料。用其制備的250 μ m厚PC薄膜的反射率測試結(jié)果如表1所示。[0020]實施例2
一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，其特征是包括以下步驟:
將16%的平均厚度為1.0 μ m、平均直徑為10 μ m的片狀二氧化鈦、83%的PC和1%的二甲基硅油混合，用雙螺桿擠出機擠出、造粒、烘干，制備得到光反射PC薄膜材料。用其制備的250 μ m厚PC薄膜的反射率測試結(jié)果如表1所示。
[0021]實施例3
一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，其特征是包括以下步驟:
將16%的平均厚度為1.0 μ m、平均直徑為15 μ m的片狀二氧化鈦、83%的PC和1%的二甲基硅油混合，用雙螺桿擠出機擠出、造粒、烘干，制備得到光反射PC薄膜材料。用其制備的250 μ m厚PC薄膜的反射率測試結(jié)果如表1所示。
[0022]實施例4
一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，其特征是包括以下步驟:
將16%的平均厚度為1.0 μ m、平均直徑為20 μ m的片狀二氧化鈦、83%的PC和1%的二甲基硅油混合，用雙螺桿擠出機擠出、造粒、烘干，制備得到光反射PC薄膜材料。用其制備的250 μ m厚PC薄膜的反射率測試結(jié)果如表1所示。
[0023]實施例5
一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，其特征是包括以下步驟:
將16%的平均厚度為1.0 μ m、平均直徑為30 μ m的片狀二氧化鈦、83%的PC和1%的二甲基硅油混合，用雙螺桿擠出機擠出、造粒、烘干，制備得到光反射PC薄膜材料。用其制備的250 μ m厚PC薄膜的反射率測試結(jié)果如表1所示。
[0024]表1片狀二氧化鈦平均直徑對PC反射膜反射率的影響
【權(quán)利要求】
1.一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，其特征在于它由二氧化鈦復(fù)配物、聚碳酸酯(PC)和二甲基硅油原料組成；所述的各原料所占質(zhì)量百分數(shù)為:二氧化鈦復(fù)配物16%—.32%、PC 67% — 83%、二甲基硅油1%，優(yōu)選為:二氧化鈦復(fù)配物20% — 28%、PC 71% — 79%、二甲基硅油1%，各原料所占質(zhì)量百分數(shù)之和為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，其特征在于所述的二氧化鈦復(fù)配物由片狀二氧化鈦和球狀二氧化鈦原料組成，片狀和球狀二氧化鈦晶型均為金紅石型；所述的片狀二氧化鈦的平均直徑為5—30 μ m,優(yōu)選為15—25 μ m ;平均厚度為.0.1 一 1.5 μ m，優(yōu)選為0.2 —0.5μ-- ;平均徑厚比為13— 200，優(yōu)選為40—120 ;所述的球狀二氧化鈦的平均粒徑為0.1—0.8 μ m，優(yōu)選為0.2 — 0.4μ-- ;所述的二氧化鈦復(fù)配物中，片狀二氧化鈦比例為25% — 75%、球狀二氧化鈦比例為25% — 75%，優(yōu)選為:片狀二氧化鈦50%—.75%、球狀二氧化鈦25% — 50%,球狀二氧化鈦和片狀二氧化鈦所占質(zhì)量百分數(shù)之和為100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種高光反射PC薄膜材料及其制備方法，其特征在于它包括以下步驟: Cl) 二氧化鈦復(fù)配物的制備:將25% — 75%的平均直徑為5 — 30 μ m、平均厚度為0.1—.1.5 μ m的片狀二氧化鈦與25% — 75%的平均粒徑為0.1—0.8ym的球狀二氧化鈦用高速混合機混合均勻，制備得到二氧化鈦復(fù)配物； . 2)光反射PC薄膜材料的制備:將16% — 32%步驟(1)制備的二氧化鈦復(fù)配物、67% — 83%的PC和1%的二甲基硅油混合，用雙螺桿擠出機擠出、造粒、烘干，制備得到光反射PC薄膜材料。
【文檔編號】C08L83/04GK103724974SQ201410010095
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】李晶, 陳燕燕, 馬寒冰, 馮欣然, 鄧銀潔 申請人:西南科技大學, 馬寒冰