聚丙烯复合树脂光漫射板制造技术

本发明专利技术涉及一种聚丙烯复合树脂光漫射板。将由无机材料制成的中空球体与环保、廉价、低比重的聚丙烯复合树脂混合而获得的聚丙烯复合树脂光漫射板可以将热膨胀特性(面积膨胀率)提高到等于或优于聚碳酸酯(PC)和聚苯乙烯(PS)的水平，增强光学特性(透射率、屏蔽率)，并降低制造成本。根据本发明专利技术的聚丙烯复合树脂光漫射板通过将多个中空球体与包含聚丙烯(PP)树脂的聚合物树脂混合以平板状制成，由于聚丙烯(PP)树脂和多个中空球体通过它们之间的共价键合而相互结合，所以相对于室温下的面积，在60℃时的面积膨胀率为0.4％至0.7％。在60℃时的面积膨胀率为0.4％至0.7％。在60℃时的面积膨胀率为0.4％至0.7％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚丙烯复合树脂光漫射板


[0001]本专利技术涉及一种光漫射板，更具体地，涉及一种聚丙烯复合树脂光漫射板，其可以通过与中空球体的共价键合改善高热膨胀特性(即，聚丙烯树脂的最大缺点)并且可以提高光学性能。

技术介绍

[0002]光漫射板是在通过添加将光扩散剂添加到塑料材料中之后通过挤压制造的板。光漫射板是一种光学元件材料，其主要功能包括屏蔽LED的点光源和用作面光源，光漫射板用于例如LED照明或广告频道标志、显示器等多种方式。
[0003]用于光漫射板的主要材料包括聚碳酸酯(PC)和聚苯乙烯(PS)。
[0004]聚碳酸酯(PC)和聚苯乙烯(PS)是在现有的光漫射板中使用的材料，聚碳酸酯(PC)和聚苯乙烯(PS)是具有链状结构的非结晶材料，其具有7/1000％以下的收缩率，70
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‑6/K至75
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‑6/K的低线膨胀系数，其中聚合物排列呈链状结构，并且尺寸稳定。聚苯乙烯(PS)比聚碳酸酯(PC)便宜，但它的缺点是由于其低冲击强度而容易破碎(易碎)，并且尽管其使用苯(即，芳香族化合物)制造并因此是碳氢化合物，例如聚丙烯(PP)，但不环保。聚碳酸酯(PC)几乎在所有的机械性能中都是最好的，但它的缺点是它使用双酚A(即，环境激素)和光气(即，代表性的有毒气体)制造，因此也不环保并且其成本是最高的。
[0005]聚丙烯(分类为均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物并称为PP)材料，与其他材料相比，比重较低，材料价格最便宜，纯粹是碳和氢的共轭物，因此被认为是环保的，并且具有优异的机械性能。PP是非极性材料、结晶、疏水，不能与其他材料粘接。例如，在使用LED作为光源的标牌产品的情况下，根据需要和目的，存在各种颜色的片材可能粘接到板的上表面的情况，而在PP的情况下，由于疏水性导致的粘合强度较低，容易与片材分离，由此使其不适合使用。相比之下，在使用LED作为光源的照明或显示器的情况下，这些疏水特性具有当长时间使用时与其他材料相比相对地没有灰尘或污染的优点。
[0006]PP为半透明、非极性、疏水性的，是塑料中具有最高的线膨胀系数100
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‑6/K至200
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‑6/K的塑料材料。
[0007]同时，为了由诸如聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)或聚丙烯(PP)的材料制造光漫射板，通过挤压工艺制造光漫射板。由于机器方向(MD)和横向方向(TD)作用于挤压工艺，因此应用测量挤压的光漫射板的成品的面积变化的热膨胀特性(面积膨胀率)而不是应用材料的线膨胀系数的标准。
[0008]然而，PP材料制成的光漫射板的热膨胀特性(面积膨胀率)在60℃的环境条件下进行的可靠性测试中接近现有的PC和PS光漫射板的热膨胀特性的两倍。因此，存在难以应用PP材料制成的光漫射板以用作使用LED作为光源的装置(例如频道标志和显示产品)的光漫射板的问题。
[0009]因此，以往，为了改进使用PP材料制造的光漫射板的高热膨胀特性，提出了在PP树脂中填充诸如玻璃纤维、云母、滑石、碳酸钙和空心珠的无机材料的方法。然而，当仅将无机
材料填充到PP树脂中时，存在无机材料和PP树脂不能相互结合的问题，因此改善热膨胀特性的效果显著降低，其机械强度也降低。

技术实现思路

[0010]技术问题
[0011]本专利技术是为了解决上述问题而做出的，并且本专利技术的目的是通过将无机材料制成的中空球体与环保、廉价、低比重的聚丙烯复合树脂混合来提供一种聚丙烯复合树脂光漫射板，其可以将热膨胀特性(面积膨胀率)提高到等于或优于聚碳酸酯(PC)和聚苯乙烯(PS)的水平，增强光学特性(透射率、屏蔽率)，并降低制造成本。
[0012]技术方案
[0013]为了实现上述目的，通过将多个中空球体与包含聚丙烯(PP)树脂的聚合物树脂混合而以平板形状制造根据本专利技术的聚丙烯复合树脂光漫射板，其中聚丙烯(PP)树脂与多个中空球体通过共价键合而相互结合，从而所得物相对于室温下的面积在60℃下的面积膨胀率为0.4％至0.7％。
[0014]聚合物树脂的体积比(vol％)为82vol％至96vol％，中空球体的体积比(vol％)为4vol％至18vol％。
[0015]对于中空球体，可以使用密度为0.3至0.9g/cm3、平均外径为1至300μm的玻璃珠。
[0016]聚合物树脂和中空球体可以通过与增容剂混合而共价键合。
[0017]特别地，增容剂可以是改性丙烯，其中选自由马来酸酐、丙烯酸和甲基丙烯酸组成的组中的一种或多种被接枝到聚丙烯树脂上并且具有0.3％至1.0％的接枝率，并且可以基于100wt％的构成整个光漫射板的组合物以0.2wt％至5wt％的量使用增容剂。
[0018]另外，对于聚合物树脂和中空球体之间的共价键合，可以通过水解氨基硅烷偶联剂对中空球体进行表面处理。
[0019]特别地，增容剂可以进一步混合到聚合物树脂中。
[0020]氨基硅烷偶联剂优选地在水解过程中以0.1wt％至0.7wt％使用。
[0021]或者，对于聚合物树脂和中空球体之间的共价键合，可以使用等离子体表面处理后的中空球体作为中空球体。
[0022]有益效果
[0023]根据本专利技术，聚合物树脂的聚丙烯(PP)树脂通过共价键与中空球体相互键合，以具有高拉伸强度，同时具有与PC光漫射板的面积膨胀率相当的面积膨胀率。
[0024]此外，所得物满足光学性能，即92％至99％的屏蔽率(雾度)和35％至70％的总透光率(TT)，因此具有适合作为光漫射板的产品的性能。
附图说明
[0025]图1是示意性地示出根据本专利技术的实施例的光漫射板的配置的剖视图和放大剖视图。
[0026]图2是用于说明光漫射板的面积膨胀率的图。
[0027]图3和图4分别示出了玻璃纤维与聚丙烯树脂共价键合的光漫射板的扫描电子显微镜(SEM)图像。
[0028]图5和图6分别示出了示通过将增容剂和中空球体与聚丙烯树脂混合而制备的光漫射板的SEM图像。
[0029]图7示出了通过将聚丙烯树脂和增容剂与涂有硅烷的中空球体混合而制备的光漫射板的SEM图像。
[0030]图8示出了聚丙烯树脂和涂有硅烷的中空球体混合而成的光漫射板的SEM图像。
[0031]图9和图10分别示出了光漫射板的SEM图像，在该光漫射板仅通过向其添加增容剂来实现聚丙烯树脂和中空球体之间的共价键合。
[0032]图11和12分别示出了通过混合聚丙烯树脂、增容剂和等离子体涂覆的中空球体制备的光漫射板的SEM图像。
[0033]图13示出了聚丙烯树脂和等离子体涂覆的中空球体共价键合的光漫射板的SEM图像。
[0034]图14和图15分别示出了通过光漫射板(比较例)的横截面的SEM观察到的图像，其中在聚丙烯树脂中使用中空球体(未被表面改性)而未向其中添加增容剂。
[0035本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚丙烯复合树脂光漫射板，通过将多个中空球体与包含聚丙烯(PP)树脂和增容剂的聚合物树脂混合而以平板形状制造所述聚丙烯复合树脂光漫射板，其中，所述聚丙烯(PP)树脂与所述多个中空球体通过所述增容剂而共价键合，从而所述聚丙烯复合树脂光漫射板相对于在室温下的面积在60℃下的面积膨胀率为0.4％至0.7％，其中，所述增容剂为改性丙烯，其中选自由马来酸酐、丙烯酸和甲基丙烯酸组成的组中的一种或多种被接枝到聚丙烯树脂上并且具有0.3％至1.0％的接枝率。2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合树脂光漫射板，其中，所述聚合物树脂的体积...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄天男，
申请(专利权)人：黄天男，
类型：发明
国别省市：