一种多层共挤低密度白色复合膜结构的制作方法

本发明涉及高分子薄膜，具体为一种多层共挤低密度白色复合膜结构。

背景技术：

1、在液晶显示器的背光模组中，反射膜是位于导光板或扩散板下方、将漏向背面的光线重新反射回显示方向的关键光学元件。反射膜的反射率直接决定背光模组的光利用率，每提升百分之一的反射率，即可为终端显示模组带来可观的亮度增益。现代高端背光模组对反射膜的要求已经从单纯的高反射率扩展到高反射率、轻量化和高机械稳定性的综合性能均衡。尤其是在平板电脑和车载显示屏等对厚度和重量极为敏感的应用场景，低面密度的反射膜可以显著降低模组整体重量，有利于便携设备的轻薄化设计。

2、目前行业内的白色反射膜主要采用两种技术路线。第一种是实心填充型反射膜，以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基材，通过添加高浓度的二氧化钛、硫酸钡或碳酸钙等无机白色颜料来实现光散射和反射。美国专利us6517911b2公开了此类典型方案。该类反射膜的优点在于生产工艺成熟、反射率可达百分之九十五以上，但其致命缺陷是密度过高：大量高密度无机填料的加入使薄膜的面密度远超纯pet基膜，在同样厚度下重量增加百分之三十至百分之六十，严重制约了其在轻薄化产品中的应用。同时，高填充比的无机粒子与pet基体之间的界面相容性差，在终端模组组装过程中经历静压吸附、振动测试等物理应力后，粒子与基体之间的界面容易发生微裂纹扩展，宏观上表现为点亮测试时的局部亮度衰减——即行业所称的反射膜白点不良。

3、第二种是微孔化反射膜，以不相容聚合物在pet基体中形成分散相，在双向拉伸过程中利用两相界面脱粘产生大量微米至亚微米级的微孔，利用微孔与pet基体之间的折射率差实现光散射和反射。日本专利jp2005041205a公开了以聚丙烯或聚甲基戊烯为微孔形成剂的相关技术。微孔化路线的最大优势在于可以在不大量添加高密度无机填料的情况下实现较高反射率，薄膜密度显著降低。然而，单纯的微孔化路线面临两个技术难题：一是微孔尺寸和分布的控制难度大，拉伸工艺窗口窄，生产过程中微孔容易过度扩孔导致薄膜力学强度急剧下降，在终端组装的静压测试中膜面产生不可恢复的凹陷变形；二是单层微孔膜的表层微孔在薄膜表面开放后形成粗糙的微观形貌，虽然有利于离型膜的应用场景，但对于需要高平滑反射界面的光学反射膜而言，表面开放微孔会造成光线漫反射损失，为此，我们提出一种多层共挤低密度白色复合膜结构。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种多层共挤低密度白色复合膜结构，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现、一种多层共挤低密度白色复合膜结构，包括上表层、芯层和下表层，所述上表层、芯层和下表层通过多层共挤工艺一次熔融挤出后经双向拉伸成型为一体化三层复合膜，所述芯层为微孔化反射层，由pet树脂、不相容聚合物微球和二氧化钛粒子组成，所述不相容聚合物微球在双向拉伸过程中与pet基体界面脱粘形成微孔结构，所述上表层和下表层为微孔封闭型pet表层，由pet树脂和纳米级无机抗粘连剂组成，不含有不相容聚合物微球。

3、进一步的，所述芯层中不相容聚合物微球的材质为环烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯中的任意一种，微球的添加量为芯层总质量的百分之三至百分之十二。

4、进一步的，所述芯层中二氧化钛粒子的添加量为芯层总质量的百分之零点五至百分之五，所述二氧化钛粒子经表面有机包覆处理后在pet基体中均匀分散。

5、进一步的，所述纳米级无机抗粘连剂为纳米二氧化硅或纳米碳酸钙添加量为对应表层总质量的百分之零点零五至百分之零点五。

6、进一步的，所述上表层和下表层的厚度各自独立地为三微米至十五微米，芯层的厚度为三十微米至二百微米，三层复合膜的总厚度为三十六微米至二百三十微米。

7、进一步的，所述芯层在双向拉伸后的微孔体积孔隙率为百分之十五至百分之四十五，微孔的平均孔径为零点八微米至十微米，芯层的表观密度为每立方厘米零点七克至一点二克。

8、进一步的，所述上表层和下表层不含有孔隙率超过百分之一的开放微孔，上表层和下表层的算术平均表面粗糙度ra均为零点零五微米至零点三微米。

9、进一步的，所述三层复合膜在波长五百五十纳米处的光反射率为百分之九十三至百分之九十八，全光线透过率低于百分之五。

10、进一步的，所述芯层中不相容聚合物微球与pet树脂的折射率差值的绝对值为零点零五至零点二零，微孔内部填充空气，空气与pet树脂之间的折射率差值约为零点五八，微孔的界面光散射与二氧化钛粒子的体光散射在芯层内协同叠加。

11、本发明提供了一种多层共挤低密度白色复合膜结构，具备以下有益效果：该多层共挤低密度白色复合膜结构：

12、第一，通过a/b/a三层共挤结构将微孔化反射功能层封装在两表层之间，从根本上解决了单层微孔膜表面微孔开放导致的光学粗糙度问题。上表层和下表层为不含不相容聚合物微球的致密pet层，表面平滑无开放微孔，算术平均表面粗糙度ra可控制在零点三微米以下，在反射膜应用中避免了表面漫反射损失，使薄膜在保持微孔化低密度优势的同时反射率达到百分之九十五以上。

13、第二，芯层通过不相容聚合物微球界面脱粘形成微孔与二氧化钛粒子的光散射协同效应实现了高反射率。微孔中空气与pet的折射率差值高达零点五八，产生强烈的界面光散射；二氧化钛粒子具有高达二点七的折射率，进一步增强对可见光的散射能力。两种散射机制在空间上叠加，使得芯层仅需较低的二氧化钛添加量即可达到甚至超过传统高填充型反射膜的反射率水平，避免了过量无机填料带来的密度增加和界面相容性恶化问题。

14、第三，芯层的微孔体积孔隙率可达百分之十五至百分之四十五，大量空气取代了pet树脂和无机填料的质量，使芯层表观密度降至每立方厘米零点七克至一点二克，仅为纯pet密度的百分之五十至百分之八十五。在总厚度相同的情况下，薄膜面密度相比实心填充型反射膜降低百分之二十五至百分之四十五，显著满足了便携电子设备对轻量化的刚性需求。

15、第四，三层共挤一次成型工艺使芯层与表层之间的界面为熔融态分子链相互缠结的连续过渡层，不存在胶粘剂界面或物理分层风险。在终端组装经历的静压、振动和坠落测试中，层间不会发生分离或剥离，为反射膜的长期可靠性提供了结构保障。同时，表层中纳米无机抗粘连剂的加入赋予薄膜良好的收卷和后续裁切加工性能，避免了薄膜之间的粘连问题。

1.一种多层共挤低密度白色复合膜结构，其特征在于，包括上表层、芯层和下表层，所述上表层、芯层和下表层通过多层共挤工艺一次熔融挤出后经双向拉伸成型为一体化三层复合膜，所述芯层为微孔化反射层，由pet树脂、不相容聚合物微球和二氧化钛粒子组成，所述不相容聚合物微球在双向拉伸过程中与pet基体界面脱粘形成微孔结构，所述上表层和下表层为微孔封闭型pet表层，由pet树脂和纳米级无机抗粘连剂组成，不含有不相容聚合物微球。

2.根据权利要求1所述的多层共挤低密度白色复合膜结构，其特征在于，所述芯层中不相容聚合物微球的材质为环烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯中的任意一种，微球的添加量为芯层总质量的百分之三至百分之十二。

3.根据权利要求1所述的多层共挤低密度白色复合膜结构，其特征在于，所述芯层中二氧化钛粒子的添加量为芯层总质量的百分之零点五至百分之五，所述二氧化钛粒子经表面有机包覆处理后在pet基体中均匀分散。

4.根据权利要求1所述的多层共挤低密度白色复合膜结构，其特征在于，所述纳米级无机抗粘连剂为纳米二氧化硅或纳米碳酸钙添加量为对应表层总质量的百分之零点零五至百分之零点五。

5.根据权利要求1所述的多层共挤低密度白色复合膜结构，其特征在于，所述上表层和下表层的厚度各自独立地为三微米至十五微米，芯层的厚度为三十微米至二百微米，三层复合膜的总厚度为三十六微米至二百三十微米。

6.根据权利要求1所述的多层共挤低密度白色复合膜结构，其特征在于，所述芯层在双向拉伸后的微孔体积孔隙率为百分之十五至百分之四十五，微孔的平均孔径为零点八微米至十微米，芯层的表观密度为每立方厘米零点七克至一点二克。

7.根据权利要求1所述的多层共挤低密度白色复合膜结构，其特征在于，所述上表层和下表层不含有孔隙率超过百分之一的开放微孔，上表层和下表层的算术平均表面粗糙度ra均为零点零五微米至零点三微米。

8.根据权利要求1所述的多层共挤低密度白色复合膜结构，其特征在于，所述三层复合膜在波长五百五十纳米处的光反射率为百分之九十三至百分之九十八，全光线透过率低于百分之五。

9.根据权利要求1所述的多层共挤低密度白色复合膜结构，其特征在于，所述芯层中不相容聚合物微球与pet树脂的折射率差值的绝对值为零点零五至零点二零，微孔内部填充空气，空气与pet树脂之间的折射率差值约为零点五八，微孔的界面光散射与二氧化钛粒子的体光散射在芯层内协同叠加。