含有中空玻璃球的透明热塑性组合物制造技术

本发明专利技术涉及包括（甲基）丙烯酸类（共）聚合物和中空玻璃球颗粒，或者中空玻璃球颗粒与无机和／或有机化合物颗粒的热塑性组合物。根据本发明专利技术，所述光散射颗粒：具有０．５～２００μｍ的平均尺寸；具有与热塑性透明塑料差至少±０．０５的折光指数；相对于组合物整体的用量为５～１０００ｐｐｍ。本发明专利技术也涉及相应的成形制品，特别是用于背光单元的板。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的目的是含有中空玻璃球的颗粒的透明塑性物质的组合物，它可用来制造成形制品，特别用来制造光散射板(或片)。这样的板更特别适合于制造用于微型计算机显示系统，特别是液晶显示器平面光屏。用来制造微型计算机屏的光散射板是众所周知的。这样的板是比如由透明的塑料，比如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)构成的，在其一个表面上涂布上由比如丝网印刷技术印上的适当尺寸的点。在其作为微型计算机显示系统使用的过程中，这样的一般呈矩形的板被光源照亮，此光源一般是一个或几个放置在片的一个或几个边缘附近的荧光管(特别与这些板平行)，以使此(或这些)荧光管通过侧边发光(也用术语“侧面”表示)。光源发出的光线穿过板本体中的透明材料，因此其作用是引导光线。然而，这些光线的一部分被印刷的点反射和散射，从该板面对着使用者的表面就能够观察到这部分光线。正是这些反射和散射的光线具有提供发光板的效果。在微型计算机的显示系统中，这样的散射板一般安装在液晶显示装置的后面，如此就通过该液晶显示装置将这样的光线转换成要显示的信息。此散射板、与之相连的一个或几个光源、在其中进行组装的框架和任选的附件(比如有助于使散射光线更均匀的薄膜、棱镜薄膜和/或一种或几种保护膜)就构成了微型计算机平面显示器装配领域中使用的单元，在先有技术中经常用英语称之为“背光单元”(back lighunit)。在本文中就采用这个术语“背光单元”(unité de rétro-éclairage)来表示它。为了微型计算机屏幕使用者视觉舒适性，重要的是不仅要放置散射板，以保证很高的照明度(大约2000lux)，这是假设在光线透过板本体上有适当的效率，而且还要使对着使用者的散射光线的强度在整个板面上是均匀的。另外，按照背光单元最常用的结构，散射板比如被与相应于相对的两边的侧边平行放置的两个荧光管照射。在这样的结构中，散射光的强度可能会从这些边中的一个向另一个边显示出某些变化，在板的中心部分会降低。为了使用者视觉的舒适度，希望在板的中心部分观察到的光强降低的现象尽可能地受到限制。带有丝网印刷点的散射板具有来自其制造难度的缺点，这伴随着很大的不合规则的废品率。这些板是比较易碎的，特别是由于点与板的粘接问题，或者在操作所述板时划伤的可能性。另外还知道，此类散射光线的板可用于具有广告或信号目的的光显示系统中。这些安装在适当的框架中的显示系统，一般包括带透明塑料板(或片)的组件，在塑料板中含有能够散射光线材料的颗粒。这些板可以被放置在一个或多个边缘附近的光源照射。这样，专利申请EP 0893481叙述了一种透明塑料组合物，含有可用于光显示系统中的聚酰胺颗粒。这个系统允许的照明水平为大约几百个lux，但对于保证微型计算机屏幕的照明这是不够的。国际申请WO 01/66644叙述了一种透明塑料组合物，包括聚四氟乙烯(PTFE)颗粒，特别可用于平面显示屏。当然，对于一定厚度的板，PTFE颗粒能够得到很大的散射光线强度，可是在屏幕的中心部分，光强太低。日本专利申请JP 50-002180公开了一种热塑性树脂组合物，这是由来源于甲基丙烯酸甲酯的单体聚合而得到的，它含有0.2～20wt％的玻璃粒子。通过拉伸浇铸板，这种组合物可用于制造模塑制品，由于其表面粗糙度，所述产品赋予了在采光结构制造中有利的光学性能。本申请的目的是改善用来散射光线的成形制品的光学性能，特别是用来组装微型计算机用平面显示屏的背光单元所需板的光学性能。因此，本专利技术的目的是保证高的散射光强度，同时保持此强度在板的平面组合件上，特别是在中心部分的均匀特征。为此，本专利技术的目的是用于散射光线的成形制品的热塑性组合物，一方面此组合物基于由(甲基)丙烯酸类(共)聚合物形成的热塑性透明塑料，另一方面基于散射光的颗粒，所述组合物的特征在于，它含有中空玻璃球颗粒或中空玻璃球与无机和/或有机化合物颗粒的混合物作为散射光的颗粒，所述散射光的颗粒—具有0.5～200μm的平均尺寸；—具有与热塑性透明塑料差至少±0.05的折光指数；—相对于组合物整体的用量为5～1000ppm。散射光的颗粒具有的平均尺寸优选为2～100μm，更优选为10～50μm。按照本专利技术的组合物优选含有以重量计50～700ppm，特别合有100～500ppm的散射光的颗粒。在本文中，如无相反说明，成份的相对量都以重量百分数表示。散射光的颗粒的折光指数与热塑性塑料折光指数的差优选为至少±0.1。按照本专利技术的组合物还可以含有比如着色剂、润滑剂或紫外线稳定剂等添加剂。(甲基)丙烯酸类热塑性(共)聚合物特别可以由(甲基)丙烯酸烷基酯均聚物，或者由来自(甲基)丙烯酸烷基酯和至少一种可以与(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的乙烯类不饱和单体的共聚物构成。术语“(甲基)丙烯酸类”指的是丙烯酸或甲基丙烯酸衍生物，而“(甲基)丙烯酸酯类”指的是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。优选使用甲基丙烯酸类热塑性(共)聚合物。作为甲基丙烯酸烷基酯，特别可以举出其中烷基具有1～10个碳原子的化合物，比如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸异冰片酯。特别有利的单体是甲基丙烯酸甲酯，由其聚合得到聚(甲基丙烯酸甲酯)，它作为适合于本专利技术的热塑性聚合物是特别优选的，特别是由于其有利的光学性能。(甲基)丙烯酸类(共)聚合物优选含有70～100wt％的主单体(比如甲基丙烯酸烷基酯)和0～30wt％的可以与甲基丙烯酸烷基酯共聚的乙烯类不饱和单体。这(些)乙烯类不饱和单体选自比如丙烯酸C1～C10烷基酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、与主单体不同的甲基丙烯酸C1～C10烷基酯、丙烯酸和甲基丙烯酸的羟基烷基酯、丙烯酸和甲基丙烯酸的烷氧基烷基酯或芳氧基烷基酯，其中的烷基具有1～4个碳原子，丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酰亚胺和二甲基丙烯酸亚烷基二醇酯，其中亚烷基具有1～4个碳原子。可以通过各种已知的方法得到(甲基)丙烯酸类(共)聚合物，比如悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合或在溶剂中的溶液聚合。散射光的颗粒优选只由中空玻璃球构成。各种中空玻璃球都是商品。比如已知牌号为Scotchlite_的玻璃球是购自Minnesota Mining and Manufacturing公司(3M公司)，St Paul，Minnesota，USA的。此类玻璃球是通过已知的方法得到的。按照EP1172341，可以比如在含有适合于制备玻璃的组分以及膨胀剂的混合物中添加易燃的液体，然后让组合物整体进行湿研磨，得到具有3μm平均尺寸的颗粒分散液。此时以0.2～2Mpa的压力，借助于双流体喷嘴将此浆液雾化，形成液滴。将此液滴加热就形成了中空的玻璃球或微球。作为适合于制备玻璃的组分，可以举出石英砂、火山灰、珍珠岩、黑曜岩、二氧化硅凝胶、沸石、膨润土、硼砂、硼酸、磷酸钙、硫酸钠、Ma4P2O7、Al2O3、来自SiO2、B2O3或Na2O的化合物。优选使用基于硼硅酸盐的玻璃，特别是基于苏打和石灰的玻璃。当由加热使制造玻璃的混合组分玻璃化时，膨胀剂产生气体，实际上就得到了由熔融而且玻璃化了的玻璃构成的基本上球形和中空的颗粒。膨胀剂可以是比如钠、钾、锂、钙、镁、钡、铝或锌的硫酸盐、碳酸盐、硝酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于散射光的成形制品的热塑性组合物，该组合物一方面基于由（甲基）丙烯酸类（共）聚合物形成的热塑性透明塑料，另一方面基于散射光的颗粒，所述组合物的特征在于，它含有中空玻璃球颗粒，或者中空玻璃球颗粒与无机和／或有机化合物颗粒的混合物作为散射光的颗粒，所述散射光的颗粒：－具有０．５～２００μｍ的平均尺寸；－具有与热塑性透明塑料差至少±０．０５的折光指数；－相对于组合物整体的用量为５～１０００ｐｐｍ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：Y埃德勒，JM布吕诺，
申请(专利权)人：阿托菲纳公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]