一种微发泡光反射pc膜材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种微发泡光反射PC膜材料及其制备方法，属于高分子化合物材料 领域。
【背景技术】
[0002] 光反射膜是液晶显示器背光源模组的重要组成部分，其作用是将漏出导光板的光 线高效地反射至出光方向，给液晶提供亮度。根据背光模组的技术要求，光反射膜应该具备 高光反射率、高耐热、高挺度、耐老化等特殊性能。
[0003] PC(聚碳酸醋）树脂具有高耐热、高挺度、耐候性好、尺寸稳定等特点，已被用于制 备光反射薄膜的基材。与目前光反射膜使用的PET和PP基材相比，PC光反射膜具有更高 的耐热性和耐候性，可在液晶显示器中长期受光照而不变形，近年来受到越来越多的关注。
[0004] 目前，国内外制备光反射膜的方法主要有涂覆法、共混法、微泡法、多层膜法等。主 要原理是通过添加光反射颗粒或在光反射膜中生成微孔或气泡，利用光在不同折射率的材 料之间的多次折射和反射来提高膜的光反射率。 阳〇化]涂覆法是指在树脂基材上锻附或涂布一层金属、无机粒子或有机粒子作为光反射 层。文献中已报道的可用作光反射颗粒的材料主要有二氧化娃、氧化侣、氧化锋、碳酸巧、 硫酸巧、硫酸领、二氧化铁、滑石粉及交联微球等。如：中国专利CN201410111799. 1通过将 阳T膜涂布上玻璃微珠后，再经真空锻膜一层金属反射层，最后再与涂布有聚氨醋粒子与铁 白粉的PET膜进行贴合，制备成蜂窝状反射膜；中国专利CN200410029981. 9 W PET为基材， 在其表面涂布有无机粒子颗粒，如氧化锋、二氧化铁、二氧化娃等，使其具有较高的反射率； 中国专利CN200880000210. 3通过在基材树脂上涂布球状无孔质的粒子，使薄膜具有高的 反射率。涂覆法制备的光反射膜反射率高，但粒子在涂布液中分散不均匀，容易聚集，导致 涂布式反射膜容易出现掉粉、掉渣、划痕等现象，大量使用的有机溶剂，对环境造成污染，且 要求高精密涂布度技术和设备，生产成本高。
[0006] 共混法是指将光反射粒子直接添加到基材中，用挤出机进行烙融挤出并流诞成膜 的方法。如：中国专利CN200480026336. X将共聚聚醋与无机粒子，如二氧化铁、硫酸领、碳 酸巧等，进行共混，经烙融挤出、流诞制成白色光反射膜；中国专利CN201410010095. 5 W 球状和片状二氧化铁为复合配料，再与二甲基硅油、PC树脂共混、挤出、流诞制成光反射 膜；中国专利CN201410010943. 2通过使用热收缩性树脂与二氧化铁形成中空结构的反射 粒子，再将反射粒子与PC共混、挤出、流诞制成光反射膜；欧洲专利W02/14017367A1公开 了一种聚苯乙締系树脂发泡片构成的光反射片，该发泡反射片含有二氧化铁和1~50 y m 的微细气泡，在450nm~750nm的整个可见光波长区域都具有较高的光反射率；日本专利 JP2010145908公开了一种发泡型树脂反射片，该反射片是添加一种折射率高、光隐蔽性好 的二氧化铁无机填料，与泡孔一起来提高反射率；中国专利CN201310610562. 3将PC、阳T、 Ti02光反射母粒、相容分散助剂经挤出、流诞制成光反射膜。共混法工艺简单，对设备要求 低，但不足之处在于必须添加大量的光反射颗粒才能使薄膜具有高的反射率，光反射颗粒 分散均匀性差。同时大量无机颗粒增加了薄膜的密度，增加了薄膜的成本，且严重影响薄膜 的力学性能。
[0007] 多层膜法是指在基材上涂覆或锻制两层W上的光反射层，使入射光经过多层叠加 的反射薄膜时，在其内部进行多次的折射和反射，只有极少数光线穿透过，绝大多数入射光 最终被反射回来。如：中国专利CN201380009098. 0公开了一种反射膜，该反射膜由200层 W上相互叠加的糞烧酸共聚聚醋、阳T和无机颗粒组成。多层膜法可W得到很高的反射率 和亮度，但对加工设备和工艺技术要求非常高，工艺流程复杂，成本高。
[0008] 微泡法是指在树脂基体内部形成孔隙或者气泡，利用基体树脂与孔隙或气泡的 界面进行光反射。主要采用的方式有：添加不相容物再拉伸成孔、添加化学发泡剂、添加 气体发泡剂。拉伸成孔法是指添加与基材树脂相容性差的分散相材料，利用分散相材料 形成微孔隙界面，甚至进一步拉伸处理薄膜W扩大孔隙；如：中国专利CN200880108851. 0 用结晶性树脂、与树脂不相容的颗粒进行烙融共混，最后经过拉伸成孔，形成白色的反射 膜；张艳等将Ti〇2、BaS〇4、PET等共混流延成膜后，对薄膜进行拉伸处理，使之产生空隙，审U 得光反射PET薄膜；邓银洁等选用与基体树脂相容性较差的聚合物，如PP、TPX与PET共 混流延成膜，再对薄膜进行拉伸处理，使之产生较多孔隙，制得光反射PET薄膜；中国专利 CN201010164405. 0将非结晶性高分子材料如PC与LLD阳、Ti化按一定比例共混后经押板机 押制成光学膜片，因其在基材与第一微粒之间有细微的间隙，使膜片的反射率提高。
[0009] 添加化学发泡剂，利用化学分解所产生的气体形成微气泡，主要的化学发泡剂有 偶氮二甲酯胺、偶氮二甲酸领、联二脈、对甲苯横酷氨基脈、碳酸氨钢、巧樣酸=钢、=阱基 均S嗦、N-硝基脈等。如：中国专利CN201110077909. 3公开了一种微发泡PP反射膜，该反 射膜是W PP、马来酸酢和化学发泡剂为原料，通过烙融共混，挤出，最后流延成膜；中国专 利CN200680011686. 8公开了一种发泡型反射板，该反射板是将聚丙締系树脂、金红石Ti〇2 W及碳酸氨钢与巧樣酸组成的化学发泡剂通过共挤出机挤出成膜。
[0010] 添加气体发泡剂，利用气体在不同溫度和气压下的体积不同，形成微气泡，常常 用的物理发泡剂有二氧化碳、空气、氨气、氮气、氣气、丙烷、下烧、五氣下烧、戊烧等。如： 中国专利CN200680025603. 0用PC与物理发泡剂进行发泡处理，然后经挤出机烙融挤出、 流延成单层膜；中国专利CN200680043975. 6将聚碳酸醋和氣化聚碳酸醋薄片含浸惰性气 体，然后在常压下使其发泡；中国专利CN02819923. 5将100份聚碳酸醋-聚硅氧烷共聚 物、2份PTFE经混炼、压制模塑成型，再将压制过的薄膜在高压蓋中含浸二氧化碳制成发 泡体；中国专利CN200880013586. 8将聚丙締、氨氧化儀挤出造粒，向加有粒料的单螺杆挤 出机中注入0)2,最后经挤出发泡成型，该反射板具有优异的反射率、冲击吸收性、轻量性特 点；日本专利2925745将聚醋树脂含浸惰性气体，在常压下加热使之成为内部含有微小气 泡的白色反射片；中国专利CN201180004043. 1将100份阳T、0. 5份烙融型结晶成核剂含 浸C〇2,最后由热风循环式发泡炉制得，因其析出的烙融型结晶成核剂成为气泡核形成起 点，得到内部均匀地具有平均气泡径小于1 y m的微细孔，该发泡体具有高的反射率。中国 专利CN200780015702. 5将二氧化碳渗透到PET薄片中，然后通过发泡炉进行发泡处理，使 用切片机切去发泡体一部分，使其表面呈现凹凸结构，特殊的结构更耐紫外线；中国专利 CN201380003151.6制备的反射片由发泡层和非发泡层组成，该反射片通过渗透C〇2气体经 发泡来制备。
[0011] 在目前制备光反射膜的方法中，相对于涂覆法、共混法及多层膜法，微泡法法制备 的反射膜薄膜密度小，同样重量的薄膜材料制成的薄膜面积大，因而薄膜成本低，且污染 小，制备工艺相对简单。在微泡法中，拉伸成孔法主要用于可拉伸的结晶性聚合物，如PP、 PET，对于刚性较强的非结晶性聚合物PC则难W拉伸成孔；添加化学发泡剂法虽然工艺简 单，但化学发泡剂经分解后，有部分不分解残留物留在薄膜基材中，影响薄膜性能，且化学 发泡剂价格相对较高，薄膜成本增加；在运些方法中，添加气体发泡剂法相对价格低廉、环 境污染小，薄膜力学性能好，是制备PC光反射薄膜的较优方法。
[0012] 本专利综合现有技术的优点和不足，先将热塑性树脂颗粒添加气体发泡剂进行预 处理，然后将预处理颗粒与PC树脂共混、挤出，制备成PC光发射膜材料。制备的光反射膜 不但光反射率高，且密度小、成本低，制备过程工艺简单、设备要求低，绿色环保。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺陷：提供一种反射率高、质轻、成 本低、制备工艺简单的一种反射PC膜材料及其制备方法。
[0014] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
[0015] (1)将热塑性树脂颗粒投入高压蓋中，通入气体发泡剂，在高压下含浸一段时间， 制得预发泡热塑性树脂颗粒；
[0016] (2)将步骤（1)制备的预发泡热塑性树脂颗粒、PC树脂颗粒按一定比例混合均匀， 经双螺杆挤出机烙融挤出、造粒，制备得到光反射PC膜材料。
[0017] 本发明的原理是：气体发泡剂在高压下逐渐渗入热塑性树脂颗粒中，即便树脂颗 粒重新进入常压状态，其进入的气体也需要一段时间才能重新迁移出来，运段时间根据含 浸气体种类、含浸压力、含浸时间的不同而不同。在运段时间内，将含有气体发泡剂的预发 泡热塑性树脂颗粒与PC树脂用高速混合机共混均匀，投