專利名稱：一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光擴(kuò)散片，具體是一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的日新月異，再加上通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，液晶顯示(IXD)在電腦、手機(jī)、多媒體播放器等各種各樣的電子產(chǎn)品中變得越來越重要。背光模組是LCD的重要組成部分，在LCD的背光模組中，擴(kuò)散片的作用是使LCD背光源發(fā)出的光進(jìn)行折射和漫反射，提高光的亮度，并且使射出的光分布更加均勻，還起到遮蓋背光源組件圖案的作用，即從正面看不到反射點(diǎn)的影子。LCD背光源的擴(kuò)散片基材是不同厚度的透光性好的薄膜，上面涂以具有光擴(kuò)散性能的高分子材料及無機(jī)材料，這是目前商業(yè)上制備擴(kuò)散片的主要方法。將光擴(kuò)散性材料涂布在薄膜上有多種途徑，分散介質(zhì)可以選用高分子乳液、熱塑性樹脂或光聚合樹脂等，采用光聚合技術(shù)，將光擴(kuò)散性材料分散在可紫外線聚合的樹脂和活性稀釋劑組成的透明涂料中，涂布固化得到擴(kuò)散片。擴(kuò)散片的光漫射性能是由光擴(kuò)散性材料的性能和作為介質(zhì)的成膜樹脂等的光學(xué)性能決定，光聚合涂層體系中樹脂和光擴(kuò)散性材料的不同配合，可以制作出不同漫射性能的擴(kuò)散片。這類制備方法得到的擴(kuò)散片在光亮度、可視角度等關(guān)鍵性能方面還有較大的改善空間，在大面積制備時(shí)有很大局限性。除以上方法，近年也發(fā)展了一些新型的光擴(kuò)散片制備原理，如有專利報(bào)導(dǎo)了在基材表面上涂布含有珠粒的粘結(jié)樹脂形成含有珠粒的光擴(kuò)散片，具有很好的光學(xué)效果，但該方法的缺點(diǎn)在于，在光擴(kuò)散片切割過程中，珠粒傾向于從光擴(kuò)散片中退出，這會(huì)在包括光擴(kuò)散片的顯示屏幕上造成缺陷。專利200810020793. 8中提出一種在模具壓印得到凹形結(jié)構(gòu)，在基材上形成特定的印花，該方法要求使用其表面上具有壓花的模具，且需要計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)控制，并且難于制作可以獲得所需擴(kuò)散效果的壓花模具。專利200880110057. X提出由兩種或者多種不同折射率物質(zhì)能使光通過多次折射達(dá)到擴(kuò)散的過程，但是其不同折射區(qū)域的形狀和大小都需要有特定設(shè)計(jì)關(guān)系，計(jì)算復(fù)雜，成本較高。環(huán)氧樹脂是一種重要的熱固性樹脂，具有良好的物理、化學(xué)性能，因而廣泛應(yīng)用于國防、國民經(jīng)濟(jì)各部門，常作澆注、浸潰、層壓料、粘接劑、涂料以及先進(jìn)復(fù)合材料基體等用途。在環(huán)氧樹脂的應(yīng)用研究中，相關(guān)報(bào)道了用耐熱性高、力學(xué)性能良好的熱塑性工程塑料，如聚醚砜、聚砜、聚醚醚酮和聚醚酰亞胺等增韌環(huán)氧樹脂的研究吸引了越來越多的關(guān)注，在不降低體系的玻璃化溫度、強(qiáng)度的情況下改善高交聯(lián)環(huán)氧體系的韌性。這些熱塑性塑料在環(huán)氧齊聚物中具有良好的溶解性能，隨著環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)的進(jìn)行，體系發(fā)生固化反應(yīng)誘導(dǎo)的相分離過程對(duì)改性體系的相結(jié)構(gòu)研究表明體系會(huì)形成“雙連續(xù)相”結(jié)構(gòu)，并且在一定條件下可以發(fā)生“相反轉(zhuǎn)”的現(xiàn)象，在體系中形成特殊的微相結(jié)構(gòu)。當(dāng)然從目前的研究來看，人們普遍關(guān)注的是體系的機(jī)械性能、熱性能等，但對(duì)該體系特殊的光學(xué)性能還未見相關(guān)的研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片及其制備方法。該光擴(kuò)散片具有光亮度高、可視角度大、可制備延續(xù)性大面積膜、加工工藝簡(jiǎn)單方便、成本低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是將熱塑性樹脂、溶劑和環(huán)氧樹脂采用“一步法”或“分步法”混合均勻，再與室溫型胺類固化劑混合均勻后，噴涂或流延到合適的基材上，然后放置于室溫下固化，即可制得具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片。其環(huán)氧樹脂和熱塑性樹脂發(fā)生相分離，體系中形成的微結(jié)構(gòu)能夠?qū)獍l(fā)生折射，從而提高光的利用率和強(qiáng)度。由于環(huán)氧樹脂為基體，且為熱固性樹脂，占復(fù)合材料總重量的80%以上，能夠滿足高耐熱、高強(qiáng)度、高化學(xué)穩(wěn)定性等要求，也可以進(jìn)行澆注、涂刷、噴涂等靈活的加工成型工藝。一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片的制備方法，包括如下步驟
(O首先將1(Γ30質(zhì)量份熱塑性樹脂、5(Γ200質(zhì)量份的溶劑和100質(zhì)量份環(huán)氧樹脂采用“一步法”或“分步法”混合均勻成溶液；
(2)再將1(Γ30質(zhì)量份的室溫型胺類固化劑與上述溶液混合均勻后，在適用期內(nèi)噴涂或流延到基材上，形成厚度為40-60 μ m的膜；
(3)將步驟(2)的制品 在室溫下固化O.5 2h，再在80°C的溫度下固化4h，即可制得具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片。步驟(I)所述的熱塑性樹脂為聚苯乙烯、聚醚酰亞胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜中的至少一種；
步驟(I)所述的溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、三氯甲烷中的至少一種；
步驟(I)所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂，環(huán)氧當(dāng)量為15(T250g/mol ；
步驟(2)所述的室溫胺類固化劑為淺色或無色透明的改性胺類固化劑，固化劑的色度彡2。步驟(2)所述的基材為聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯薄膜或片材。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
(I)本發(fā)明光擴(kuò)散片是以環(huán)氧樹脂為基體，它是一種熱固性樹脂，占有復(fù)合材料總重量的70%以上，保證了能夠滿足高耐熱、高強(qiáng)度、高化學(xué)穩(wěn)定性等要求，同時(shí)也可以采用澆注、涂刷、噴涂等靈活的加工成型工藝。另添加少量的熱塑性樹脂，使其在合適條件下與環(huán)氧樹脂形成相分離結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)能對(duì)光進(jìn)行折射，從而得到一種性能良好的光擴(kuò)散復(fù)合涂層材料。(2)環(huán)氧樹脂和熱塑性樹脂的共混物經(jīng)固化反應(yīng)發(fā)生相分離，得到了一種特殊結(jié)構(gòu)的微相結(jié)構(gòu)涂層，不但可以將光源均勻?qū)С觯€能增加亮度，增加可視角度，并且加工工藝簡(jiǎn)單，成型容易，穩(wěn)定性好。


圖1是該材料實(shí)施案例樣品試樣的顯微結(jié)構(gòu)圖，該圖呈現(xiàn)出表面凸起小球結(jié)構(gòu)，對(duì)光的傳輸折射效果明顯，能增加該擴(kuò)散片的霧度，起到遮住背光模組中導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)的功能。圖2是該材料小球間隙部分放大圖，其仍然不止一相結(jié)構(gòu)，這種分相結(jié)構(gòu)使得其折射率不同，從而提高出光率，增加光的亮度。
具體實(shí)施例方式 以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的具體描述。有必要在此指出的是以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1 :
一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片的制備方法，包括如下步
驟
(1)將10質(zhì)量份的聚醚酰亞胺溶于90質(zhì)量份三氯甲烷溶劑，再將其與100質(zhì)量份的環(huán)氧樹脂混合均勻，得混合物；
(2)將20份固化劑聚醚胺(牌號(hào)5025B)與步驟(I)的混合物混合均勻，并在3 10分鐘內(nèi)在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯片上噴涂成膜，厚度為50Mm左右；
(3)將步驟(2)得到的膜在室溫固化2h，然后再放入烘箱80°C固化4h即制得一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片。實(shí)施例2:
一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片的制備方法，包括如下步
驟
(1)將20質(zhì)量份的聚苯乙烯溶于90質(zhì)量份三氯甲烷溶劑，再將其與100質(zhì)量份的環(huán)氧樹脂混合均勻；
(2)將30份固化劑593與步驟(I)得到的混合物混合均勻，并在3 10分鐘內(nèi)在聚甲基丙烯酸甲酯片上流延成厚度為50Mm的涂層；
(3)將步驟(2)得到的樣品在室溫固化2h，然后再放入烘箱80°C固化4h即制得一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片。實(shí)施例3:
一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片的制備方法，包括如下步
驟
(1)將20質(zhì)量份的聚醚砜溶于90質(zhì)量份二氯甲烷溶劑，再將其與100質(zhì)量份的環(huán)氧樹脂混合均勻；
(2)將30份固化劑593與步驟(I)得到的混合物混合均勻，并在3 10分鐘內(nèi)在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯片上流延成厚度為50Mm的涂層；
(3)將步驟(2)得到的樣品在室溫固化2h，然后再放入烘箱80°C固化4h即制得一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片。實(shí)施例4:
一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片的制備方法，包括如下步
驟
(I)將20質(zhì)量份的聚甲基丙烯酸甲酯溶于90質(zhì)量份四氫呋喃溶劑，再將其與100質(zhì)量份的環(huán)氧樹脂混合均勻；
(2)將25份固化劑聚醚胺(牌號(hào)5010B)與步驟(I)得到的混合物混合均勻，并在3 10分鐘內(nèi)在聚碳酸酯薄片上噴涂成50Mm厚的涂層；
(3)將步驟(2)得到的樣品在室溫固化2h，然后再放入烘箱80°C固化4h即制得一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片。所得產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)產(chǎn)品呈現(xiàn)出表面凸起小球結(jié)構(gòu)，對(duì)光的傳輸折射效果明顯，能增加該擴(kuò)散片的霧度，起到遮住背光模組中導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)的功能。(如圖1所示)。對(duì)小球間隙部分放大顯現(xiàn)，其不止一相結(jié)構(gòu)，這種分相結(jié)構(gòu)使得其折射率不同，從而提高出光率，增加光的亮度。(如圖2所示)
權(quán)利要求
1.一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片的制備方法，其特征在于包括下述步驟 (O首先將1(Γ30質(zhì)量份熱塑性樹脂、5(Γ200質(zhì)量份的溶劑和100質(zhì)量份環(huán)氧樹脂采用“一步法”或“分步法”混合均勻成溶液； (2)再將1(Γ30質(zhì)量份的室溫型胺類固化劑與上述溶液混合均勻，在適用期內(nèi)將上述混合物噴涂或流延到基材上，形成厚度為40-60 μ m的膜； (3)將經(jīng)步驟(2)涂膜后的制品在室溫下固化O.5^2h,再在80°C的溫度下固化4h，即得到具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是步驟(I)所述的熱塑性樹脂為聚苯乙烯、聚醚酰亞胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是步驟(I)所述的溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、三氯甲烷中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是步驟(I)所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂，環(huán)氧當(dāng)量15(T250g/mol。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是步驟(2)所述的室溫型胺類固化劑為淺色或無色透明的胺類固化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是步驟(2)所述的基材為聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯薄膜或片材中的任意一種。
7.用權(quán)利要求1-6之一所述制備方法制備的對(duì)光的傳輸具有擴(kuò)散作用的、具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片及其制備方法，該制備方法是首先將10~30質(zhì)量份熱塑性樹脂、50~200質(zhì)量份的適當(dāng)溶劑和100質(zhì)量份環(huán)氧樹脂采用“一步法”或“分步法”混合成均勻溶液；再將10~30質(zhì)量份的室溫型胺類固化劑與上述溶液混合均勻，在適用期內(nèi)將上述混合物噴涂或流延到基材上，最后放置于室溫下固化0.5~2h，再在80℃的溫度下固化4h，即可制得具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片。本發(fā)明所提供的具有特殊微相結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的光擴(kuò)散片具有光亮度高、可視角度大、可制備延續(xù)性大面積膜、加工工藝簡(jiǎn)單方便、成本低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B29K63/00GK103057024SQ20131002195
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者馬傳國, 石銳 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)