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光散射性聚碳酸酯复合物及其制备的光散射材料(膜、片、板等)制造技术

技术编号:7834262 阅读:225 留言:0更新日期:2012-10-11 18:16
本发明专利技术提供一种光散射性聚碳酸酯复合物以及通过该复合物制备得到的光散射材料(膜、片、板等),该复合物包括:(A)基体材料,聚碳酸酯树脂;和(B)散射体材料:在聚碳酸酯加工成型过程中可熔融变形的聚合物,如丙烯腈类共聚物。采用该复合材料可制备得到光散射性能呈各向同性散射或各向异性(如线形)散射的光散射材料(膜、片、板等),且可满足高透光率和高雾度的要求,适用于液晶显示器领域的光扩散膜、片、板等,以及导光板、灯罩或者广告灯箱、展示橱窗等照明领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光散射性聚碳酸酯复合物及其制备的光散射材料(膜、片、板等),如需要,所述的聚碳酸酯光散射材料(膜、片、板等)可满足高透光率和高雾度的要求,且根据成型方式的不同,采用所述的聚碳酸酯复合材料可制备得到光散射性能呈各向同性散射或各向异性(如线形)散射的光散射材料(膜、片、板等)。适用于液晶显示器领域的光扩散膜、片、板等,以及导光板、灯罩或者广告灯箱、展示橱窗等照明领域。
技术介绍
聚合物光散射材料是指既能使光通过同时又能有效地散射光的一类聚合物基复合材料,具有一定的透明度和较强的光散射性,是ー种较好的背光源材料。它质轻,对光线的散射角大,导光性好,透射光均匀,能够将点、线光源转化成线、面光源,可广泛与LED等光源相结合,作为面光源材料应用于照明、指示标牌、投影壁墙、展示橱窗等,使照明与显示系统达到高功效与视觉均匀性相统一,并可以和液晶元件复合后制备高分子分散型扩散器件,成功解决液晶显示器固有的视角不対称性问题,成为材料领域研究的热点之一。通常的实现方法是在聚合物基体中加入折射率与基体有区别的另外至少ー种物质作为扩散剤。聚合物基体常用透明的热塑性聚合物,如聚こ烯、聚丙烯、聚对苯ニ甲酸こニ醇酷、聚对苯ニ甲酸丁ニ醇酯、聚甲基丙烯酸甲酷、聚碳酸酷、聚苯こ烯、丙烯酸树脂等等。其中由于聚碳酸酯具有无色透明,耐热,抗冲击,折射率高,加工性能好,不需要添加剂就具有UL94 V-O级阻燃性能等优点,大量用于建筑或照明等对透光率和雾度要求不高的领域,如天幕、天窗、拱廊、墙板、普通灯罩等。常用的光散射剂可以是无机颗粒,如玻璃、ニ氧化硅、碳酸钙、ニ氧化钛、云母、滑石、硫酸钡等,也可以是有机散射体粒子,如丙烯酸酯树月旨、有机娃树月旨、苯こ稀树脂等。现有技术中已知有由聚碳酸酯和不同的光散射粒子共混制得的半透明产品。如,JP03078701采用碳酸钙和ニ氧化钛作为散射粒子制得聚碳酸酯光散射板,透光率约40%。JP05257002记载了由ニ氧化硅构成散射颜料的散光聚碳酸酷板。JP10046022报道了由聚有机硅氧烷作为散射颜料的聚碳酸酯板。US0066645报道了光散射聚碳酸酯膜在平板显示屏中的应用,其散射体有聚丙烯酸酷、PMMA、聚四氟こ烯、聚烷基三烷氧基硅氧烷和由这些成分组成的混合物。CN101316895A记载了采用相对于粘均分子量为12000以上且小于15000、并且分子量小于1000的低分子量含量为2. 5%以下的芳香族聚碳酸酯制备的光散射板。然而,无机颗粒在作为光散射粒子时,具有以下几个弱点 ①在提高材料雾度的同时会使透光率较大幅度下降。②与基体材料的相容性差,不易均匀分散于基体材料中。③较大添加量的无机粒子将会导致材料的力学性能变差。④无机粒子硬度较大,会对设备造成一定的磨损。⑤某些无机粒子对一定波段的光有较强的吸收,不利于产生散射,且有些粒子对热、氧和紫外光敏感,不利于光散射性能的稳定性。有机散射体粒子,和高分子基体的相容性较好,制备得到的光散射材料可兼具较高的透光率和雾度。但常规有机散射体粒子制备成本较高,且和无机粒子一祥,在提高材料雾度的同时会使其透光率下降,同时在成型过程中不可变形,制得的均为各向同性光散射材料,这在一定程度上对能源造成了浪费且限制了其应用。故常规聚合物材料作为光散射体是ー种较好的取代方式。常规聚合物作为光散射体具有以下一些优点①可制得高透光率和高雾度的光散射材料散射体形态和取向程度可根据成型方式进行调控,进而对光散射的各向同异性进行调控;③散射体粒径可通过其组分比进行调控;④来源广泛,成本较低;⑤生产制备过程中不对设备造成损害可和基体材料产生协同作用,对基体材料某些缺陷进行互补,对材料性能的改善有着重要作用,具有重要的理论和实用价值。
技术实现思路
本专利技术是基于上述想法而进行的,本专利技术的目的是①提供一种生产成本较低、制备方法简单、安全可靠的光散射聚合物复合物采用该聚合物复合材料可制备得到可同时满足显示和照明领域的高透光率、高雾度等要求的各向同性光散射材料(膜、片、板等)或各向异性光散射材料(膜、片、板等)。为了实现上述目的,本专利技术的专利技术人进行了无数次的探索性实验和深入的研究,开发了ー种新的、可满足上述目的的光散射树脂复合材料,该复合材料包含以脂肪族聚碳酸酷、芳香族聚碳酸酯或脂肪族-芳香族聚碳酸酯为基体材料,以在基体材料加工成型过程中可熔融变形的丙烯腈类共聚物为光散射体,从而可克服常规制备光散射板的树脂复合材料的缺陷,达到上述目的,并据此完成了本专利技术。S卩,本专利技术提供光散射性聚碳酸酯复合物及其制备的光散射材料(膜、片、板等)。该光散射性聚碳酸酯复合物是相对于100质量份(A)聚碳酸酯(脂肪族、芳香族或脂肪族-芳香族)添加(B)光散射剂(O. 0Γ70质量份):在基体材料加工成型过程中可熔融变形且形态可调控的聚合物材料和(C)添加剂共混复合而成的。采用该聚碳酸酯复合材料可通过熔融共混后加工成型(如模压成型、注塑成型、挤出成型、浇注成型等)得到各向同性光散射材料(膜、片、板等)或各向异性光散射材料(膜、片、板等)。通过上述说明和描述,本专利技术的优点是显而易见的 I.本专利技术提供的光散射性聚碳酸酯复合物,其光散射体在成型过程中可熔融变形,能均匀的添加到基体树脂中,且其粒径、形态可调控。2.本专利技术提供的光散射性聚碳酸酯复合物,各种原料均来源广泛,成本较低。3.本专利技术可制得光散射性能优异、表面光洁的光散射材料(膜、片、板等),制得的光散射材料具有较好的光稳定性。4.本专利技术提供的光散射材料(膜、片、板等),其在生产制备过程中不会对设备造成损害。5.本专利技术提供的光散射材料(膜、片、板等),适用于多种成型方式,如模压成型、注塑成型、挤出成型、浇注成型等加工方式,操作简单易行、安全可靠,适于大規模生产。附图说明图I是对比实施例中制得的纯聚碳酸酯光散射片对点状光源的散射效果照片。图2是实施例I中制得的聚碳酸酯光散射片对点状光源的散射效果照片。图3是实施例2中制得的聚碳酸酯光散射片对点状光源的散射效果照片。图4是实施例3中制得的聚碳酸酯光散射片对点状光源的散射效果照片。 图5是实施例4中制得的聚碳酸酯光散射片对点状光源的散射效果照片。具体实施例方式本专利技术的主要特征是采用在基体材料加工成型过程中可熔融变形的聚合物材料作为散射体,相对于传统无机材料或有机散射粒子,显示出优越的光学性能和稳定性。且其来源广泛,制造成本大幅度降低。本专利技术提供的光散射性聚碳酸酯复合物及其制备的光散射材料(膜、片、板等)在以下详细描述 (A)基体材料 本专利技术中采用聚碳酸酯作为基体材料,该聚碳酸酯可选用脂肪族聚碳酸酷、芳香族聚碳酸、脂肪族-芳香族聚碳酸酯或其它类型的聚碳酸酷,但芳香族聚碳酸酷的机械性能较优,在工程塑料方面具有广泛的应用,故优先选用,更加优先选用具有高透光率的双酚A型聚碳酸酷。由于聚碳酸酯耐水解稳定性不够高,故在加工成型前最好将其进行干燥处理,优选干燥温度为100°C 140°C,更优选温度为110°C 130°C。(B)散射体材料 本专利技术选用的是在基体材料聚碳酸酯的加工成型过程中可熔融变形的聚合物作为散射体材料。经多次试验和深入的研究表明丙烯腈类共聚物作为散射体时,可得到高透光率和高雾度的光散射材料(膜、片本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光散射性聚碳酸酯复合物及其制备的光散射复合材料(膜、片、板等),该光散射性复合物包括(A)基体材料,聚碳酸酯树脂;和(B)散射体材料在聚碳酸酯加工成型过程中可熔融变形的聚合物;以及可根据是否需要添加(C)添加剂。2.如权利I要求的光散射性聚碳酸酯复合物,其中所述的聚碳酸酯树脂优先芳香族聚碳酸酯,更优先选用双酚A型聚碳酸酯。3.如权利I要求的光散射性聚碳酸酯复合物,其中所述的散射体材料,优先选用丙烯腈类共聚物树脂。4.如权利3要求的光散射性聚碳酸酯复合物,其中所述的丙烯腈类共聚物树脂,优先选用丙烯腈含量为109^80%的共聚物,更加优先选用丙烯腈含量为159^50%的共聚物,尤其优先选用丙烯腈含量为209^40%的共聚物。5.如权利I要求的光散射性聚碳酸酯复合物,其中所述的散射体材料含量,相对于100质量份的聚碳酸酯树脂,选用0. Of 70质量份,更优先选用1(T60质量份;但具体的添加量依赖于制备光散射材料(膜、片、板)的厚度以及对透光率和雾度的要求。6.如权利I要求的光散射性聚碳酸酯复合物,其中所述的添加剂除根据需要掺混常规添加剂(如抗氧化剂、紫外光吸收剂、脱模剂、抗静电剂...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭少云熊英董现明
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:

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