反射板及其制备方法转让专利

申请号 : CN200580010811.9

文献号 : CN1938614B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 明石和男

申请人 : 旭化成电子材料株式会社

摘要 :

公开了一种含有一种树脂组合物的反射板,所述树脂组合物含有不少于50体积%且少于80体积%的聚丙烯树脂(A)和不少于20体积%且少于50体积%的在聚丙烯树脂可被拉伸的温度下引起与聚丙烯树脂的相分离的树脂(B),并且内部具有孔,其特征是,在厚度方向上的反射板横截面上,树脂(B)相在水平方向上的长度(X)与在厚度方向上的长度(Z)之间的比值(X/Z)的标准偏差不小于0.2。

权利要求 :

1.一种含有树脂组合物的反射板,所述树脂组合物含有不少于50体积%且少于65体积%的聚丙烯树脂(A)和不少于35体积%且少于50体积%的聚碳酸酯树脂(B),并且内部具有孔,其特征是,在厚度方向上的反射板横截面上,聚碳酸酯树脂(B)相在水平方向上的长度(X)与在厚度方向上的长度(Z)之间的比值(X/Z)的标准偏差不小于0.2。

2.根据权利要求1的反射板,其中所述比值(X/Z)的标准偏差不大于5。

3.根据权利要求1的反射板,其中所述比值(X/Z)的标准偏差不大于1.4。

4.根据权利要求1的反射板,其中树脂组合物还含有聚苯乙烯树脂,聚碳酸酯树脂(B)和聚苯乙烯树脂的总和不少于20体积%且少于50体积%,并且含有不多于5体积%的聚苯乙烯树脂。

5.根据权利要求2的反射板,其中树脂组合物还含有聚苯乙烯树脂,聚碳酸酯树脂(B)和聚苯乙烯树脂的总和不少于20体积%且少于50体积%,并且含有不多于5体积%的聚苯乙烯树脂。

6.根据权利要求3的反射板,其中树脂组合物还含有聚苯乙烯树脂,聚碳酸酯树脂(B)和聚苯乙烯树脂的总和不少于20体积%且少于50体积%,并且含有不多于5体积%的聚苯乙烯树脂。

7.根据权利要求1至6中任意一项的反射板,其反射率不低于90%。

8.根据权利要求1至6中任意一项的反射板,其在不超过18倍的面积拉伸比下被拉伸。

9.根据权利要求7的反射板,其在不超过18倍的面积拉伸比下被拉伸。

10.一种生产反射板的方法,在厚度方向上的反射板横截面上聚碳酸酯树脂(B)相在水平方向上的长度(X)与在厚度方向上的长度(Z)之间的比值(X/Z)的标准偏差不小于0.2,所述方法包括拉伸含有不少于50体积%且少于65体积%的聚丙烯树脂(A)和不少于35体积%且少于50体积%的聚碳酸酯树脂(B)的树脂组合物,并且在其内部形成孔。

11.根据权利要求10的方法,其中比值(X/Z)的标准偏差不大于5。

12.根据权利要求10的方法,其中比值(X/Z)的标准偏差不大于1.4。

13.根据权利要求11或12的方法,其中在不超过18倍的面积拉伸比下进行拉伸。

说明书 :

技术领域

本发明涉及内部有孔的树脂的组合物的反射板,尤其涉及到一种反射板,它适合用作用于背光或液晶显示设备等的反射材料。

技术背景

由于液晶自身不发光,需要光源以便使用液晶作为显示设备。液晶显示设备是由液晶面板(由液晶所组成)、定位板、电极、偏振化板等,以及将光线照射到面板上去的装置,如通常所说的“背光”照明系统所组成的。反射板用来将灯发出的光线有效地反射回屏幕等上。

液晶显示设备所用的背光通常可大致分成两类:边缘照明背光和直接背光。

边缘照明背光通常被用在小型液晶显示设备(它们常被用于移动电话或个人数字助理)。边缘照明背光通常是由光源,如发光二极管或冷阴极荧光灯,光路(由透明树脂如丙烯酸树脂并被制成楔形,常被称作光导向板)以及被装在光导向板侧面上的反射材料,光导向板面对着液晶面板。

在边缘照明背光中,一般将光源如发光二极管或冷阴极荧光灯放在与光导向板边缘相邻的位置,从而使得光源发出的光从光导向板边缘射入。在通过光导向板期间,射入光导向板的光线从光导向板侧面离开光导向板。从在液晶面板侧的光导向板侧面离开的光线照亮了液晶面板。然而由于从液晶面板背侧的光导向板侧面离开的光不能照亮液晶面板,通常就将用于反射光的反射板安装在面对液晶显示面板侧的光导向板的侧面上,从而从光导向板侧面出来的光被反射到液晶面板侧上,因而可以有效地用从光源来的光照亮液晶面板。

由于如移动电话和个人数字助理的设备经常在户外使用,在液晶显示设备用比液晶显示光源更强的、从太阳等外部光来照亮的情形中,液晶显示设备的屏幕将很难看清楚。这样,通常在液晶面板的后面装有具有高反射率的反射板以使得被射入到液晶显示设备的强光如太阳光被反射,使得液晶显示屏幕更容易观看。

直接背光具有多个光源灯,如冷阴极荧光灯,定位在面对液晶面板显示屏的一侧,并常被用于大屏幕电视等所用的大屏幕液晶显示设备上。由于在光源灯(用于给边缘照明背光增加亮度到满意的程度)的亮度上有限制,大屏幕液晶显示设备一般采用使用多个光源灯的直接背光。由于从光源灯发出的光同样也照射到面对液晶侧的侧面上,在直接背光中,反射板通常被装在光源灯侧液晶的对面,这样从光源而来的光可以被有效地照射到液晶面板上。

最近在电视机和计算机上更多地被用来播放动态画面,因此需要更亮的液晶显示设备。从而,对于液晶显示设备所用的背光,经常需要使用反射率不低于90%的反射板或膜。

为了提高液晶显示设备的亮度,光源如冷阴极荧光灯的输出有提高的趋势,也就意味着在用背光的温度将变得更高.为了这个原因,要求反射板中所用的树脂能耐热约80℃,这大致是液晶材料的温度上限.因此,对于液晶显示设备中背光所用的反射板,要求易于模制成板同时还具有优秀的耐热性的一个组合物.

此外,对于大屏幕电视等的液晶显示设备中所用的背光,具有大表面积的反射板受强光长时间轰击。因此,对于反射板,要求它不能退色或损坏,而且不能由于升高温度或长时间里的水分吸收而发生翘曲或变形。

众所周知的是,当被反射回来的光照射时,里面含有孔或气泡的树脂板看起来呈现白色并有珍珠状的光泽。

在其内部有孔或气泡的树脂组合物板的已知例子包括(1)通过拉伸结合有无机粉末的树脂并将树脂和无机粉末之间的界面分开来在树脂内部形成孔的板;和(2)通过在压力下将惰性气体溶解到树脂中,然后降低压力以产生气泡,从而在树脂内部形成气泡的板。

树脂板(1)的例子包括,例如在专利文献1中所披露的,白色的聚对苯二甲酸乙二醇酯板,按密度计算它的空洞比例是7到30%,通过将含有5到30重量%碳酸钙微粒的熔融态聚对苯二甲酸乙二醇酯挤出,然后将挤出后的产物经过双轴伸长而生产出来。

树脂板(2)的例子包括,例如在专利文献2中所披露的,在其内部具有微小气泡的光反射板,通过在加压环境下将惰性气体,如二氧化碳,溶解到热塑性聚酯中,然后在常压下加热以产生气泡而生产出来。

为什么在其内部含有孔或气泡能良好地反射光的原因将在下面进行分析。

树脂的折光指数约为1.4到1.6。空气的折光指数约为1。因此,每次反射由于树脂和空气之间的折光指数差异所引起的光反射仅约为4%。然而,在内部含有许多孔或气泡的树脂板中,照射到板上的光在板的内部被反射多次,因为内部存在许多树脂和空气之间的界面。结果,在内部含有许多孔或气泡的树脂板中,大部分的照射光被反射到树脂的内部,因而认为整个板的反射率提高了。

此外,在其内部含有许多孔或气泡的树脂板中,在很多情况下,孔或气泡的形状或尺寸各异,因此在孔或气泡的界面处被反射的光很少被一起反射到同一方向上。这意味着对于每一个孔或气泡,被反射的光的方向是不同的。因而当光被照射到在其内部含有许多孔或气泡的树脂板上时,反射容易变成入射光被反射到各个方向上的漫反射。

与漫反射相比,其中光照射到反射表面的入射角和光从反射表面被反射的反射角相对称的反射称之为“镜面反射”。镜面反射板的反射表面具有类似镜子的表面。展现出镜面反射的树脂板例子有具有聚酯树脂板表面的板,它被反射率高的物质如银通过气相沉积所覆盖;或其中几百层具有不同折光指数的树脂被层压成厚度小于可见光波长的反射板。

具有大光反射率的树脂板可用作投影机、前灯或其他类似灯的反射体的反射材料,或作为液晶显示设备背光的反射材料。

满足这些条件的树脂的反射板由聚酯树脂或聚丙烯树脂所构成,例如通过将无机粉末添加到树脂中然后拉伸使其内部含有孔的上述(1)的反射板;例如通过将惰性气体溶解到树脂中形成气泡使其内部含有气泡孔的上述(2)的反射板;以及通过将银等涂到树脂板上而形成的反射板(3)。

对于反射板(1),由于无机粉末如碳酸钙或硫酸钡以占整个反射板的几十体积百分比的大比例被混入,在许多情况下一些无机粉末从反射板的表面突出.当这样的板被用在边缘照明背光中时,在将反射板和光导向板粘在一起的步骤中,光导向板表面将易于被一些从反射板表面突出的无机粉末所损坏.此外,无机粉末可从反射板的表面或边缘脱落,并附着到反射板表面或背光表面,从而在液晶屏幕上出现点,它将导致显示屏幕画面质量的下降.

反射板(2)是由不含无机粉末的树脂所构成的反射板。然而,为了将惰性气体溶解到树脂板中,需要在有压力的环境中放置一段时间,同时也需要一个通过将已经溶解有惰性气体的板恢复到常压,然后加热以形成气泡的步骤。

除了挤出树脂成板状的典型树脂板并用拉伸机拉伸的制备步骤外,有必要实施上述的溶解气体和形成气泡的步骤,它们很容易导致生产工艺变得长和复杂。

反射板(3)容易带有覆在树脂板表面的金属颗粒如银的团聚物,这归咎于使用过程中从光源灯散发的热,或空气中所含的微量酸性气体成分的氧化,已知将使银或这样的金属变色或使反射率下降。从这点来看,树脂在被银等金属颗粒以上具有涂层以防止它们与空气接触(在那里颗粒覆盖了板的表面)。因为在树脂板的表面上多次涂上薄薄的金属和树脂的步骤很有必要,生产工艺有可能变长了和复杂了。

此外,如果如(3)的镜面反射板(它能产生镜面反射),被用在用于大屏幕液晶显示设备如大屏幕电视等的直接背光上,已知从置于其中的许多光源灯发出的光波之间会发生干涉,从而很可能在液晶屏幕的亮度上出现不均匀。为了这个原因,会发生漫发射的反射板常常被用于直接背光中。

虽然上述的反射板(1)和(2)是会产生漫反射的反射板,希望这样的反射板,即其产生可以克服被大量添加到反射板中的无机颗粒所带来的光导向板危害的上述问题或克服无机颗粒的脱离或生产工艺等的复杂性的漫反射。

在专利文献3中披露了不通过添加无机颗粒在内部形成孔的白色树脂膜的例子,它描述了一个含有65到93重量%聚丙烯和与其不相容的5到20重量%的树脂的白色双轴拉伸聚烯烃膜。然而,尽管可将它用作打印纸、标签等所用的白色膜时,很难获得高到足以用于液晶显示设备等的背光的反射率。

专利文献1:JP-B-6-89160

专利文献2:日本专利2925745

专利文献3:日本专利3139510

发明的内容

本发明要解决的问题

本发明的目标是要提供一种具有高反射率并由不含大量无机粉末的树脂组合物所组成的漫反射板。

解决问题的手段

经过对解决上述问题进行深入地调查研究,本发明人得出了本发明,其中通过发现一种板,其内部带有通过拉伸树脂组合物得到的孔,所述树脂组合物至少一半由聚丙烯树脂(A)组成、其余由导致在聚丙烯树脂可以拉伸的温度下与聚丙烯树脂发生相分离树脂(B)组成,所述板的树脂(B)相在平面方向上的长度与在厚度方向上的长度之间的比例具有分布,这种板式这样的一种板,其由于内部的孔而产生漫反射现象,展现出高漫反射率而不含大量的无机粉末,并且可以通过常规而简单的拉伸树脂板或膜生产装置获得,其中原料树脂被熔化并被挤出,并将所得到的板拉伸.

更确切地说,本发明如下。

(1)一种含有一种树脂组合物的反射板,所述树脂组合物含有不少于50体积%且少于80体积%的聚丙烯树脂(A)和不少于20体积%且少于50体积%的在聚丙烯树脂可被拉伸的温度下引起与聚丙烯树脂的相分离的树脂(B),并且内部具有孔,其特征是,在厚度方向上的反射板横截面上,树脂(B)相在水平方向上的长度(X)与在厚度方向上的长度(Z)之间的比值(X/Z)的标准偏差不小于0.2。

(2)根据(1)的反射板,其中树脂(B)在可将聚丙烯树脂拉伸的温度下具有比聚丙烯树脂更高的弹性模量。

(3)根据(1)或(2)的反射板,其中树脂(B)是聚碳酸酯树脂。

(4)根据(1)至(3)中任意一项的反射板,其中树脂组合物含有不少于50体积%且少于65体积%的聚丙烯树脂(A)和不少于35体积%且少于50体积%的在聚丙烯树脂可被拉伸的温度下引起与聚丙烯树脂的相分离的树脂(B)。

(5)根据(1)至(4)中任意一项的反射板,其中树脂组合物还含有聚苯乙烯树脂,在聚丙烯树脂可被拉伸的温度下引起与聚丙烯树脂的相分离的树脂(B)和聚苯乙烯树脂的总和不少于20体积%且少于50体积%,并且含有不少于5体积%的聚苯乙烯树脂。

(6)根据权利要求1至5中任意一项的反射板,其反射率不低于90%。

(7)根据权利要求1至6中任意一项的反射板,其在不超过18倍的面积拉伸比下被拉伸。

(8)一种生产反射板的方法,其中在厚度方向上的反射板横截面上树脂(B)相在水平方向上的长度(X)与在厚度方向上的长度(Z)之间的比值(X/Z)的标准偏差不小于0.2,所述方法包括拉伸含有不少于50体积%且少于80体积%的聚丙烯树脂(A)和不少于20体积%且少于50体积%的在聚丙烯树脂可被拉伸的温度下引起与聚丙烯树脂的相分离的树脂(B)的树脂组合物,并且在其中形成孔。

(9)根据(8)的方法,其中树脂(B)在可将聚丙烯树脂拉伸的温度下具有比聚丙烯树脂更高的弹性模量。

(10)根据(8)或(9)的方法,其中树脂(B)是聚碳酸酯树脂。

(11)根据(8)至(10)中任意一项的方法,其中树脂组合物含有不少于50体积%且少于65体积%的聚丙烯树脂(A)和不少于35体积%且少于50体积%的树脂(B)。

(12)根据(8)至(11)中任意一项的方法,其中在不超过18倍的面积拉伸比下进行拉伸。

发明的优点

依照本发明可以提供不含有大量无机粉末并且产生漫反射的反射板,这个反射板具有不低于90%高反射率,它可以通过使用用于拉伸树脂板或膜的常见和简单的生产设备来获得。

实施本发明的最佳模式

下面将对本发明进行更详细的说明。

本发明的反射板是个含有树脂组合物的反射板,含有不少于50体积%和低于80体积%的聚丙烯树脂(A)以及不少于20体积%和低于50体积%的树脂(B)(在聚丙烯树脂可以被拉伸的温度,它导致与聚丙烯树脂发生相分离),它的内部含有孔,其特征是在树脂(B)相水平方向上的长度(X)和厚度方向上的长度(Z)之间的比例(X/Z)的标准偏差不低于0.2.

用于本发明的聚丙烯树脂(A)是为丙烯均聚物或能够和丙烯共聚化的单体如乙烯的共聚物的丙烯树脂。优选聚丙烯树脂(A)是按照JIS K7210方法在230℃和21.0N载荷时熔体流动速率为0.1到10g/min的聚丙烯树脂。从在聚丙烯树脂加工的过程中由于挤出机负荷和树脂组合物的热导致的变色的角度来看,熔体流动速率优选不小于0.1g/min,而从树脂的粘度和易加工性的角度来看,优选熔体流动速率不大于10g/min。

从在树脂挤出过程的张力的角度来看,在总树脂组合物中,优选聚丙烯树脂(A)占据的比例不低于50体积%。

另一方面,为了通过拉伸挤出的树脂组合物以在板的内部形成孔以获得不低于90%高反射率的反射板,在总树脂组合物中,优选聚丙烯树脂(A)占据的比例低于80体积%。

在聚丙烯树脂可被拉伸的温度下导致与聚丙烯树脂发生相分离的树脂(B)的例子包括聚环烯树脂,如聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚甲基戊烯树脂、聚降冰片烯树脂等;聚酯树脂;聚酰胺树脂等。在这些树脂当中,更优选的是在聚丙烯树脂可被拉伸的温度下弹性模量高于聚丙烯树脂的树脂。其例子包括聚环烯树脂如聚碳酸酯树脂、聚甲基戊烯树脂和聚降冰片烯树脂;聚酯树脂;聚酰胺树脂等。优选使用一种混合物,在这个混合物中至少一种这些树脂已经和聚丙烯树脂熔融混合,且最优选这样的树脂为聚碳酸酯树脂。

在本发明中,树脂(B)占总树脂组合物的体积不低于20%且低于50%。从使定向张力更小的观点,树脂(B)占总树脂组合物的体积应低于50%。从增加板中孔的数目和体积以及获得高反射率的观点,优选树脂(B)占总树脂组合物的体积应不低于20%。从拉伸树脂时的张力的角度来看,优选树脂(B)占总树脂组合物的体积应低于50%。

在本发明中,不将用于在树脂组合物内部形成孔的无机颗粒添加到树脂组合物中。然而,需要注意的是约1000ppm的极少量硅石微粒等作为润滑剂被添加以使得反射板更容易和装配设备的辊子或导轨滑动。

可通过将不低于50体积%且低于80体积%的聚丙烯树脂(A)和不低于20体积%且低于50体积%的树脂(B)熔融混合,将所得到的树脂组合物挤出成板状,其中将“岛状”树脂(B)分散于聚丙烯树脂的“海”里(即所谓的“海-岛结构”),然后将其拉伸来获得本发明的反射板。

在厚度方向上的反射板横截面上,本发明的反射板所含的树脂(B)相在水平方向上的长度(X)与在厚度方向上的长度(Z)之间的比值不固定,而是有一个分布。特别是X与Z之间比值X/Z的标准偏差不小于0.2。

当X/Z标准偏差太大时,更可能产生这样的问题,例如过大的树脂(B)相的增加,它常常会导致板在拉伸时发生断裂,或过小的树脂(B)相的增加,当将它拉伸时,很难起到形成孔起因的作用。因此X/Z标准偏差不能太大,以不超过约5为宜。

可以如下描述树脂(B)相在水平方向上的长度(X)与在厚度方向上的长度(Z)之间的比值存在分布的优点.当固定形状的树脂(B)相,例如球形,被分散在聚丙烯树脂的海相中时,树脂(B)相容易相互之间接触并形成团聚体.如果不同形状的树脂(B)相被分散在聚丙烯树脂的海相中,树脂(B)之间更难形成团聚体.因而,与固定形状分散相比,在整个树脂中可能含有更大数目的树脂(B)相.结果,当树脂(B)以各种形状被分散时,拉伸树脂时所形成的孔的数目就越大,从而增加了反射入射光到反射板的孔界面的数量,从而可以想到更容易获得高反射率的反射板.

当用例如挤出机,双螺杆挤出机熔化和挤出聚丙烯树脂(A)和树脂(B)颗粒时,在通过挤出机料筒和螺杆之间的缝隙或挤出机中螺杆之间的缝隙时,通过螺杆的旋转所产生的剪力,将比聚丙烯树脂(A)更硬的树脂(B)从尺寸约为几毫米的树脂颗粒中被分成尺寸为约几微米的分散相。通过适当设定挤出机螺杆的形状、料筒温度和螺杆的转速,就可以控制树脂(B)分离的平均尺寸和尺寸分布。例如,如果将挤出机螺杆的转速定在低速,由于机械力所导致的原材料树脂分离的程度就很温和,因此树脂(B)相的形状分布就很宽,从而上述的X/Z标准偏差就增大了。

在树脂(B)的例子中,优选在可将聚丙烯树脂拉伸的温度下弹性模量大于聚丙烯树脂的树脂,其理由如下。

本发明在聚丙烯树脂可被拉伸的温度下拉伸树脂组合物,然后劈开树脂组合物中树脂(B)相和聚丙烯树脂(A)相之间的界面,以便在树脂的内部形成孔。在拉伸板的温度下,如果树脂(B)的弹性模量大于聚丙烯树脂(A)的弹性模量,拉伸树脂(B)相产生的形变量小于聚丙烯树脂(A)相的形变量,因此可以想到树脂(B)相和聚丙烯树脂(A)相之间的界面更容易被劈开。

根据本发明,被列举作为树脂(B)优选例子的聚碳酸酯树脂可以是选自下列的一种:芳香碳酸酯、直链碳酸酯和支化碳酸酯,或可将这些一起使用。按照JIS K7210方法,在300℃的温度和11.8N的载荷下所测得的聚碳酸酯树脂的熔体流动速率,优选为0.1到50g/10min。从与聚丙烯树脂均匀混合的观点,熔体流动速率优选优选不小于0.1g/10min。从拉伸时容易形成孔的观点,熔体流动速率优选优选不大于50g/10min。

除了碳酸酯的树脂(B)的例子包括聚酰胺树脂。可以使用的聚酰胺树脂是选自下列的一种:聚酰胺66、聚酰胺6、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺11、聚酰胺12或芳香聚酰胺,或可将这些一起使用。从用挤出机挤出时的分散性的观点,优选熔点不高于300℃的聚酰胺树脂。

在本发明中,除了聚丙烯树脂(A)和树脂(B)之外,还可以使用聚苯乙烯树脂。按照JIS K7210方法,在200℃的温度和49N的载荷下所测得的聚苯乙烯树脂的熔体流动速率,优选为0.1到20g/10min。混入不超过5体积%的聚苯乙烯树脂(以总树脂组合物计)赋予能够简化生产反射板的装置和工艺的优点,例如通过减小用于熔混整个树脂组合物的挤出机的旋转扭矩并降低板拉伸以便在板内部形成孔期间的张力,而不会对整个树脂组合物的透明度产生任何大的影响。从减小挤出机的旋转扭矩并降低板的取向张力以及制造一种光学均匀板的角度来看,聚苯乙烯占总的树脂组合物的量比不超过5体积%。

在本发明中,在使用一种树脂组合物(其中根据需要将聚丙烯树脂(A),树脂(B),和聚苯乙烯混合在一起)时,根据需要,也可将紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、成核剂、防静电剂等添加到树脂组合物中。

根据本发明,对反射板的厚度没有特殊限制.优选的厚度为10到500微米,更优选的厚度为30到300微米.

根据本发明,对反射板的反射率没有特殊限制。当用作要用于液晶显示设备背光所用的反射板时,当被用于液晶显示设备所用的背光时,从屏幕亮度的角度来看,反射率优选不低于90%。当反射率处于上面的范围时,当作为液晶显示设备光源的发光二极管或冷阴极荧光灯的亮度可以得到高效利用,从而可以将屏幕亮度提到上面所要求的水平,而这是从耗能、光源产热等的角度来看是优选的。

在本发明的反射板中,对孔隙比没有特别限制。当它被用在主要在户外使用的仪器如手机的液晶显示设备时,孔隙比优选不低于30%以减轻重量。

根据本发明,优选的生产反射板的方法是将树脂组合物熔化,所述树脂组合物含有不少于50体积%且少于80体积%的聚丙烯树脂(A)和不少于20体积%且少于50体积%的可引起与聚丙烯树脂的相分离的树脂(B),然后拉伸所得到的熔融物。更优选使用的树脂组合物含有不少于50体积%且少于65体积%的聚丙烯树脂(A)和不少于35体积%且少于50体积%的树脂(B)。

在本发明中,优选利用挤出机来混合和熔融树脂组合物。挤出机优选为同向旋转双螺杆挤出机,这样的设备可以高效地熔融和混合树脂原料。如果利用的是单螺杆挤出机,优选在挤出机螺杆上装备有混合功能的单螺杆挤出机,如针式混合器或Dulmage,或临时使用双螺杆挤出机来熔融混合树脂原料以加工成粒状。

在本发明中,使用挤出机,从位于挤出机末端的口模,优选将熔融混合的树脂原料挤出成片状。为了稳定被挤出的树脂组合物的量,在挤出机和口模之间可使用齿轮泵。在本发明中,使用板状成型口模,如T型口模或鱼尾口模。口模可以是单层口模或叠层口模。如果使用叠层口模,在中心层和表层之间,聚丙烯树脂(A)和引起与聚丙烯树脂的相分离的树脂(B)之间的比例各异,或被添加的聚苯乙烯树脂比例各异。

例如,通过增加中心层树脂(B)的比例并降低表层树脂(B)的比例,更容易获得更易于被拉伸的板,而且板的反射率高。另外,通过添加聚苯乙烯树脂到表层,更容易获得拉伸加工性好和反射率高的板。

在本发明中,通过适当控制口模温度,从口模被挤出的板中的树脂(B)沿着流动方向延展,从而可以获得海-岛结构,其中树脂(B)以长而薄的岛被分散在聚丙烯树脂海中。如上所述的通过拉伸板在内部形成孔的板被赋予这样的特性,即被反射的光量随着板的方向而不同,一个在常规反射板没看到的特性。

在本发明中,优选从口模中被挤出的板被冷的滚筒等冷却而固化,然后用拉伸机拉伸。在本发明中,优选设定挤出机和口模的操作条件以使得被挤出的树脂温度在200到300℃的范围里。优选设定冷滚筒的温度和速度以使得挤出树脂的温度在20到150℃的范围里。通过拉伸板,不仅板内部的树脂(B)相和聚丙烯树脂(A)相之间的界面被分开从而在板的内部形成孔,而且板厚也可以制成所需要的更薄厚度。

从孔在总板中所占据的体积比例观点,拉伸比优选不超过18倍。通过适当设定拉伸比,拉伸后板的反射率就可以尽可能高。

在本发明中,通过组合或单独完成以下的步骤来实施拉伸:纵向拉伸,其中让板通过多个以不同速度旋转的滚筒以在流动方向上拉伸板;以及横向拉伸,其中使用拉伸机等在宽度方向上拉伸.或者,可以使用同向旋转的双螺杆挤出机,如比例拉伸机,在流动方向上和宽度方向上同时拉伸.

根据本发明,在拉伸步骤中,为了在板的内部形成孔,优选在尽可能低的温度下实施拉伸。当在高温下进行拉伸时,与在低温下进行拉伸相比,不容易形成孔。因而,对于高温拉伸,优选设定拉伸比高于低温拉伸时的拉伸比。

此外,通过改变拉伸温度和拉伸比,本发明拥有能够从透明板生产出高反射率高光屏蔽板,以及能够自由地设定反射光和透射光比例的特性。例如,当在155℃下拉伸树脂组合物(它是聚丙烯树脂(A)和聚碳酸酯树脂(B)的组合)时,可以获得反射率不低于90%的高光屏蔽板,而当在160℃下拉伸时,可以获得反射率为百分之几的低透射率板。当在155℃和160℃之间适当的温度下拉伸时,可以获得一半的入射光被反射而一半被透射的板。还有,当在157℃以及面积拉伸比被设定在1到10倍的范围下拉伸时,可以制得有不同反射率和透射率的板;例如高透射率、低反射率的板;以及高光屏蔽、大反射率的板。

实施例

现在参照实施例和对比实施例,对本发明进行解释。

首先,将对本发明中所要测量的每个物理特性进行解释。

(1)厚度

使用Peacock&Co.,Ltd的厚度计来测量板厚。

(2)孔隙比

使用下列公式,从每一个所使用的树脂的比重和重量比计算得到的真实比重,以及用从板的厚度和表面积所得到的体积除样品重量所得到的表观比重,来决定板孔隙比。

孔隙比(%)=100×(1-表观比重/真实比重)

(3)反射率

使用结合有分光光度计的反射率测量设备(由JASCO Corporation制造)和一体化球样品底座,通过测量由聚四氟乙烯制成的标准白板(“Spectralon”,由Labsphere Inc.制造)(已知波长为550nm的光反射率为100%)的相对反射率来决定板发射率。

(4)熔体流动速率

按照JIS K7210方法,对于聚丙烯树脂,条件为230℃和21.2N载荷,对于聚碳酸酯树脂,条件为300℃和11.8N载荷,以及对于聚苯乙烯树脂,条件为200℃和49N载荷,测量熔体流动速率。

(5)拉伸应力

在用双轴向拉伸机(由Iwamoto Seisakusho Co.,Ltd.制造)拉伸树脂组合物的过程中,读出被施加到双轴向拉伸机宽度方向上的夹紧厚度已经经过测量的树脂组合物板的1cm的卡盘上的载荷值。记录在拉伸树脂组合物板过程中的最大载荷值。用这个最大载荷值除以拉伸之前所测得的树脂组合物板的厚度值(单位为cm),就可以得到拉伸应力。

(6)X/Z标准偏差

使用切片机或类似设备,沿垂直方向将反射板表面切割,用放大倍数设定在1000到10000倍的电子扫描显微镜给横截面拍摄放大的图像.设定电子扫描显微镜的放大倍数以使得通过肉眼观察照片可以确定0.5微米尺寸的最小的树脂(B)相.存在于孔内的树脂(B)相是从被拍摄的反射板横截面上的树脂(B)相中选出的,从而从所测到的照片的长度和照片的放大比例来确定0.1微米单元里反射板树脂(B)相在厚度方向上的最大长度和在水平方向上的最大长度.

从照片中选出在厚度方向上的最大长度和在水平方向上的最大长度均不小于0.5微米的50个不连续树脂(B)相,并且对各自的相,纪录其水平方向上的最大长度(X)和厚度方向上的最大长度(Z)。当在一张照片中,在厚度方向上的最大长度和在水平方向上的最大长度均不小于0.5微米的树脂(B)相的数目小于50时,用电子扫描显微镜给反射板的不同位置拍照以确定50对X和Z的测量值。

从所获得的50对X和Z中计算出50个X/Z比例,从而可计算出标准偏差。

实施例1

使用轴颈尺寸为30mm以及L/D为48的同向旋转双螺杆挤出机,在挤出机料桶温度为230℃和螺杆转速为100rpm条件下,将熔体流动速率为0.5g/10min,52体积%的均聚丙烯作为(A)以及熔体流动速率为5g/10min,48体积%的聚碳酸酯作为(B)的混合物原料熔融混合。从300mm宽、位于挤出机顶端、温度在230℃的T型口模将所得到的产物挤成0.8mm厚的板。接收挤出好的板同时让它被水冷却的滚筒夹着。在这个阶段挤出机螺杆的旋转扭矩为电机全容量的45%。

使用比例双轴拉伸机(由Iwamoto Seisakusho Co.,Ltd.制造),在155℃挤出温度和10mm/s挤出速度下,将接收的板在板的挤出方向上拉伸3倍和在板的宽度方向上拉伸3倍。在这个阶段,可从每1cm板宽度所施加的张力(通过装在拉伸机卡盘上的张力计来测量)和拉伸之前的板厚度计算出来的每板单位横截面的拉伸应力,其最大值为590N/cm2。

在拉伸下板变白。拉伸过的板厚度为208微米,孔隙比为38%,反射率为96%。

发光二极管点光源正好从所获得的板上方照射,如此确认反射光被分散。

将已经过这些测量后的板的中心部位切下,用放大倍数为3000倍的电子扫描显微镜给切开的横截面拍照。从所获得的照片中计算所得的聚碳酸酯树脂相X/Z标准偏差为0.9。

实施例2

在与实施例1相同的条件下,用与实施例1同样的挤出机和口模,使用熔体流动速率为0.5g/10min、80体积%的均聚丙烯作为(A)和熔体流动速率为5g/10min、20体积%的聚碳酸酯作为(B)所组成的混合物原料制成板。在153℃下将所获得的板纵向拉伸3倍以及横向拉伸4倍。拉伸下板变白,厚度为190微米,孔隙比为33%,反射率为93%。

发光二极管点光源正好从所获得的板上方照射,如此确认反射光被分散。按与实施例1相同的方法所计算出的X/Z标准偏差为1.6。

实施例3

在与实施例1相同的条件下,用与实施例1同样的挤出机和口模,使用熔体流动速率为0.5g/10min、52体积%的均聚丙烯作为(A)和熔体流动速率为5g/10min、43体积%的聚碳酸酯作为(B)以及熔体流动速率为1.3g/10min、5体积%的聚苯乙稀所组成的混合物原料制成板。在这个阶段,挤出机螺杆的旋转扭矩为27%电机容量,它是实施例1(不合聚苯乙烯)中旋转扭矩的60%。在154℃下将所获得的板纵向拉伸3倍以及横向拉伸3倍。在这个阶段,拉伸应力为420N/cm2,它是实施例1(不含有聚苯乙烯)拉伸应力的71%。拉伸下板变白,厚度为190微米,孔隙比为36%,反射率为97%。

发光二极管点光源正好从所获得的板上方照射,如此确认反射光被分散。按与实施例1相同的方法所计算出的X/Z标准偏差为1.4。

对比实施例1

尝试拉伸这样一种板,使用与实施例1相同的设备,在与实施例1相同的条件下被挤出,其中使用熔体流动速率为0.5g/10min、48体积%的均聚丙烯作为(A)和熔体流动速率为5g/10min、52体积%的聚碳酸酯作为(B)所组成的混合物原料;然而板破裂了。另外尝试以1℃的幅度提高拉伸温度,但是所得到的产物破裂了,不能被拉伸。当升到160℃,板熔化了。因此不可能找出可能进行拉伸的拉伸温度。

对比实施例2

用与实施例1相同的设备,在与实施例1相同的条件下拉伸这样一种板,其中使用熔体流动速率为0.5g/10min、82体积%的均聚丙烯作为(A)和熔体流动速率为5g/10min、18体积%的聚碳酸酯作为(B)所组成的混合物原料。在155℃下将所获得的板纵向拉伸3倍以及横向拉伸3倍。拉伸过的板没有变白。另外尝试以1℃的幅度提高拉伸温度,但是没有找出板变白的温度。

对比实施例3

用与实施例1相同的挤出机和口模,在与实施例1相同的条件下制得一种板,其中使用熔体流动速率为0.5g/10min、52体积%的均聚丙烯作为(A),熔体流动速率为5g/10min、38体积%的聚碳酸酯作为(B)以及熔体流动速率为1.3g/10min、10体积%的聚苯乙烯所组成的原料混合物。在154℃下将所获得的板纵向拉伸3倍以及横向拉伸3倍。

通过拉伸所获得的板是不均匀的板,其中白色部分和半透明部分被混在一起。

在实施例和对比实施例中所获得的板的物理特性被列于表1中。

工业实用性

本发明的反射板适用于液晶显示设备等背光所用的反射材料。