專利名稱：：多層屏幕復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用作屏幕的多層復(fù)合材料，這些復(fù)合材料具有至少三個(gè)層，具有一個(gè)內(nèi)漫射層以及在每側(cè)各有至少一個(gè)基片層。該漫射層包含具有窄粒徑分布的小顆粒，它們與聚合物母體在折光率上是不匹配。該多層丙烯酸組合物作為投影屏是有用的。
背景技術(shù)：
：投影屏被用于顯示投影到它們上面的圖像。在正面投影屏中，在與投影儀相同的一側(cè)觀看圖像，而在背面投影屏中，相對于投影儀在屏幕的相反側(cè)觀看圖像。投影屏利用一種漫射機(jī)理(例如漫射顆粒)來散布投影圖像，以允許從廣泛變化的角度觀看圖像。對投影屏來說，圖像的質(zhì)量、以及可以看到圖像的角度是重要的參數(shù)。該屏幕還應(yīng)該具有物理完整性以便不使投影圖像發(fā)生變形。對比率、增益、圖像清晰度、亮度、以及'屏幕均勻性也是投影屏的重要特征。在US5,237,004中描述了具有球形的、2-15微米的核-殼顆粒的漫射層，這些核-殼顆粒是折光率不匹配的。US5,307,205描述了包括一個(gè)雙層片的物品，該物品被用作具有2-15微米的核-殼顆粒的背面投影屏。漫射層面向觀看者。在US6,878,436中描述了用于帶有LED照明用途的一種多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)是由具有一個(gè)漫射層以及至少一個(gè)基片層的共擠出片生產(chǎn)的。該多層的擠出片具有非常低的對比率和差的圖像質(zhì)量。當(dāng)漫射層是在屏幕之外時(shí)，在生產(chǎn)和使用迓程中.更百-可'能舌'J^灰。使，豐幼漫射屏幕上的刮痕是非常有害的，因此已經(jīng)發(fā)展了一些方法來消除或覆蓋刮痕(即,如在US5,170,287中所描述)。發(fā)現(xiàn)通過將漫射層安置在基片層的內(nèi)部，多層屏幕的整體性能(例如圖像清晰度、亮度等等)不受表面刮痕或在屏幕操作過程中產(chǎn)生的缺陷所影響，如典型地這在可商購的屏幕系統(tǒng)中可觀察到。將圖像捕獲層從該片的表面分離出有助于保護(hù)圖像質(zhì)量并且防止由于表面刮痕而引起的下降。就由于刮痕而引起的變壞的圖像質(zhì)量而言，這種減小的易損性還使投影屏系統(tǒng)的整體制造和操作更容易。另外，發(fā)現(xiàn)當(dāng)與具有外漫射層的屏幕相比時(shí)，具有內(nèi)漫射層的多層屏幕提供了更好的圖像質(zhì)量以及增加的視角。另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的多層屏幕能夠在一個(gè)單一的共擠出過程中形成。發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種多層屏幕，包括a)—個(gè)漫射層，包括1)40-90重量百分比的一種母體聚合物，以及2)10-60重量百分比的漫射顆粒，這些漫射顆粒具有從l微米至100微米的平均粒徑，其中，按重量計(jì)90%的所述顆粒具有在重量平均粒徑的±55%之內(nèi)的平均粒徑，其中，所述漫射顆粒以及所述漫射層母體在折光率上的差別為0.02或更多，以及b)至少兩個(gè)基片層，在該漫射層的每側(cè)各有一個(gè)。本發(fā)明還涉及包含多層屏幕的顯示器，并且這些顯示器對正面投影、背面投影、或正面和背面投影的一個(gè)組合是有用的。附風(fēng)簡要說明圖1:是本發(fā)明的典型的多層片的圖，該多層片具有一個(gè)內(nèi)漫射層，在每側(cè)都具有基片層。圖2:是示出了平均粒徑對漫射特性的影響的圖。圖3:是將2層結(jié)構(gòu)(對比)與本發(fā)明的3層結(jié)構(gòu)的光漫射進(jìn)行比較的圖。圖4:展示了用于測量屏幕均勻性以及投影性能的測試方法。發(fā)明詳細(xì)說明本發(fā)明涉及用作投影屏的多層復(fù)合材料，這些多層復(fù)合材料具有至少三個(gè)層，具有一個(gè)內(nèi)漫射層以及在漫射層的每側(cè)各有至少一個(gè)基片層。在厚度上，該多層屏幕的范圍是從O.l毫米至IO毫米，并且優(yōu)選從l毫米至6.4毫米(0.039-0.25英寸)。該屏幕的厚度被選擇為使這些特性達(dá)到最好的平衡。總體而言，屏幕越厚所實(shí)現(xiàn)的對比度越好，但是透光度也就越少。內(nèi)漫射層具有從0.0254-1.27毫米(0.001-0.50英寸)、優(yōu)選從0.127-0.635毫米(0.005-0.025英寸)、并且最優(yōu)選從0.254-0.508毫米(0.010-0.020英寸)的厚度。對6mm(0.236英寸)厚的屏幕來說，漫射層的最優(yōu)值是大約0.381mm(0.015英寸)。內(nèi)層厚度可以對其他屏幕厚度進(jìn)行優(yōu)化。總體而言，內(nèi)漫射層厚度將限定投影屏的性能。內(nèi)漫射層是由包含一種或多種類型的漫射顆粒的聚合物母體組成的。該聚合物母體可以是任何熱固性的或熱塑性的聚合物或共聚物。術(shù)語"共聚物，，意思是包括具有兩種或多種不同單體單元的聚合物類。在漫射層中所使用的聚合物母體具有與目前使用的顆粒的折光率相比相差大于0.02個(gè)單位的折光率。作為漫射層的母體有用的聚合物類的例子包括但不限于聚碳酸酯(PC);乙二乙烯(PVC);抗沖擊改性的PVC;聚酯類(PET、PBT、APET等等)；苯乙烯丙烯腈(SAN);丙烯腈-丙烯酸酯共聚物；丙烯腈-甲基丙烯酸曱酯共聚物；曱基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物；曱基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯三聚物；丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)三聚物；丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)三聚物；聚苯乙烯(PS);高抗沖聚苯乙烯(HIPS);聚烯烴類，包括沖擊改性的聚烯烴類、聚環(huán)己基乙烯、環(huán)烯烴共聚物(COC);氟聚合物類，包括聚偏氟乙烯(PVdF)的聚合物類、共聚物類、以及三聚物類，聚四氟乙烯(PTFE)聚合物類以及共聚物類，氟化的乙烯-丙烯共聚物(FEP),PVdF-丙烯酸類共聚物類；丙烯酸類聚合物類，包括酰亞胺化的丙烯酸類聚合物、以及沖擊改性的丙烯酸類聚合物類；聚環(huán)己基乙烯、以及它們的混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，該母體是一種丙烯酸類聚合物，該丙烯酸類聚合物包括由甲基丙烯酸烷基酯以及丙烯酸烷基酯的單體、以及它們的混合物所形成的聚合物類、共聚物類以及三聚物類。甲基丙烯酸烷基酯單體優(yōu)選是甲基丙烯酸曱酯，它可以占該單體混合物的/人60至100重量百分比。0至40重量百分比的其他丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯單體也可能存在于該單體混合物中。在該單體混合物中有用的其他曱基丙烯酸酯和丙烯酸酯單體包括，但不限于丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯以及曱基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯以及曱基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異辛酯以及丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯以及甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯以及甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸異冰片酯以及曱基丙烯酸異水片酯、丙烯酸曱氧乙酯以及曱基丙烯酸曱氧乙酯、丙烯酸-2-乙氧乙酯以及曱基丙烯酸-2-乙氧乙酯、丙烯酸二曱氨基乙酯以及曱基丙烯酸二甲氨基乙酯的單體。烷基(甲基)丙烯酸類例如,曱基丙烯酸以及丙烯酸可以用于該單體混合物。還可以使用少量的多官能的單體，如交聯(lián)劑類。適合的交聯(lián)單體包括但不限于，例如，曱基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸烯丙酯、二乙烯基苯、二曱基丙烯酸乙二醇酯以及二丙烯酸乙二醇酯、三丙烯酸乙二醇酯以及三曱基丙烯酸乙二醇酯、二曱基丙烯酸丁二醇酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、異氰尿酸三烯丙酯、N-羥曱基丙烯酰胺、N,N-亞曱基雙丙烯酰胺以及N,N-亞曱基二曱基丙烯酰胺、檸檬酸三烯丙酯、三羥曱基丙烷三丙烯酸酯、三羥曱基丙烷三曱基丙烯酸酯、二乙二醇二乙烯基醚、以及諸如此類。苯乙烯類單體例如苯乙烯以及a-甲基苯乙烯也可以摻入該聚合物。一種優(yōu)選的母體是曱基丙烯酸曱酯和從0.5重量百分比至30重量百分比的丙烯酸C2-8酯類或曱基丙烯酸Cw酯類的共聚物。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該母體是甲基丙烯酸甲酯和從0.5重量百分比至6重量百分比的丙烯酸乙酯的共聚物。該母體聚合物的分子量可以在從50,000g/mol至300,000g/mo1、并且優(yōu)選從70,000g/mo1至200,000g/mo1的范圍內(nèi)。該母體聚合物占該漫射層的從40重量百分比至90重量百分比。該內(nèi)層的漫射顆粒占該漫射層的從IO重量百分比至60重量百分比。這些顆粒具有與該母體不匹配的折光率，具與母體聚合物有0.02或更不同的折光率。折光率可以通過本領(lǐng)域眾所周知的方法進(jìn)行測量，例如按照ASTMD542。可以使用一種或多種不同類型的漫射顆粒。若使用不止一種類型和尺寸的漫射顆粒，則至少一種需要具有一個(gè)窄的粒徑分布。-這些漫射顆?？梢允怯袡C(jī)的、無機(jī)的或它們的混合物。這些顆粒具有在1-100微米，優(yōu)選1-40微米、更優(yōu)選1-25微米、并且最優(yōu)選從2-15微米的范圍內(nèi)的平均粒徑。在漫射層中所使用的至少一種類型的顆粒具有一個(gè)窄的粒徑分布，其中按重量計(jì)90%的顆粒具有在重量平均粒徑的±98%之內(nèi)、優(yōu)選重量平均粒徑的±55%之內(nèi)、更優(yōu)選重量平均粒徑的±40%之內(nèi)、并且在一個(gè)實(shí)施方案中重量平均粒徑的±20%之內(nèi)的平均粒徑?？傮w而言，發(fā)現(xiàn)更小的粒徑產(chǎn)生更好的圖像質(zhì)量。有用的顆粒的例子包括無機(jī)顆粒，例如BaSO"Ti02、CaC03;氟聚合物顆粒，例如聚(四氟乙烯)(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚(偏氟乙烯)(PVDF)、乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)、以及它們的共聚物類；疏水聚合物類，例如聚烷基氧化物類；聚苯乙烯；核/殼聚合物顆粒；交聯(lián)的丙烯酸珠粒，優(yōu)選是由懸浮液法制備的，該懸浮液法具有的組成為0-99.99%的苯乙烯、0-99.99%的甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯、或兩者的混合物，以及0.01-5%的交聯(lián)劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，交聯(lián)的丙烯酸顆粒是由0-99.9%的苯乙烯、0-99.9%的曱基丙烯酸甲酯、0-20%(優(yōu)選1-5%)的丙烯酸(d-,o)烷基酯(例如丙烯酸甲酯(MA)和丙烯酸乙酯(EA))、以及0.1-2.5。/。的交聯(lián)劑組成的。在另一個(gè)實(shí)施方案中，這些顆粒具有一個(gè)核-殼結(jié)構(gòu)，該核-殼結(jié)構(gòu)在核內(nèi)具有似橡膠的丙烯酸烷基酯聚合物類以及至少一個(gè)聚合物殼，該核-殼結(jié)構(gòu)是與聚合物母體相容的。該外殼僅表示總顆粒重量的一部分。似橡膠的核典型地包括一種丙烯酸烷基酯聚合物，該聚合物具有與母體聚合物相差至少0.02或更多單位的折光率。而且，具有不同尺寸、形狀、以及來源(有機(jī)或無機(jī))的不同漫射顆粒的組合還可以用于生產(chǎn)漫射內(nèi)層，這些漫射內(nèi)層可以潛在地應(yīng)用于和在本發(fā)明的最好模式中所描述的類似的多層結(jié)構(gòu)。除母體聚合物以及漫射顆粒之外，該漫射層還可以包括本領(lǐng)域眾所周知的其他改性劑或添加劑。例如，該組合物可以包含著色劑、抗沖擊改性劑、外部潤滑劑、抗氧化劑、阻燃劑或諸如此類。若希望的話，則也可以添加紫外光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、流動(dòng)助劑、以及抗靜電劑。該多層屏幕包括至少兩個(gè)基片層，至少一個(gè)基片層位于該漫射層的每一側(cè)。這些基片層可以是對稱的或不對稱的，具有相同或不同的組成、以及相同或不同的厚度。在一個(gè)實(shí)施方案中，這些基片層是對稱的，這允許將它定位在最終應(yīng)用的每個(gè)方向上。對于背面投影屏幕而言，這兩個(gè)基片層都是透光的，意味著它們具有小于30%的霧度以及大于0的透光度。這些基片層不是半透明的。典型地，在漫射層的母體和這些基片層之間的折光率之差是在0.19個(gè)單位之內(nèi)。這些值甚至可以是匹配的，這樣，漫射層的母體和每個(gè)基片層的折光率之間不存在差別。對于正面投影屏幕而言，正面層(面向觀看者和投影儀)是透光的，然而背面基片層是半透明的或不透明的。該基片層可以是玻璃的，但是優(yōu)選的是一種聚合物，并且確切地說是一種熱塑性塑料。有用的熱塑性塑料是和描述為用于漫射層母體的那些相同的。在一個(gè)實(shí)施方案中，這些基片層是由一種丙烯酸類共聚物構(gòu)成的，主要是由具有至少一個(gè)C^直鏈的曱基丙烯酸曱酯或支鏈的丙烯酸烷基酯類或甲基丙烯酸烷基酯類構(gòu)成的。一種特別有用的基片是由甲基丙烯酸甲酯樹脂類制成的，該樹脂舍0.6%到5%之間的丙烯酸乙酯并且分子量在75，000g/mol和130,000g/mol之間。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，用一種或多種無機(jī)或有機(jī)顏料或傳統(tǒng)地用來賦予所希望的顏色的顆粒來將面向觀看者的基片層染色。這些化合物的濃度取決于所希望的顏色并且可以潛在地包括不止一種類型的化學(xué)物質(zhì)。經(jīng)染色的基片提供了更好的圖像對比度。若該屏幕打算用于從兩側(cè)進(jìn)行觀看的話，則可以對兩個(gè)基片層都進(jìn)行染色。在基片層中染料要優(yōu)于顏料，然而，也可以使用一類染料，例如Ti02、BaS04、ZnO、以及其他無機(jī)化合物。尤其有用的色澤是灰色的色澤，例如發(fā)展為用于CRT防炫屏的那些。除母體聚合物以及漫射顆粒之外，該漫射層還可以包括本領(lǐng)域眾所周知的其他改性劑或添加劑。例如，該組合物可以包含著色劑、抗沖擊改性劑、外部潤滑劑、抗氧化劑、阻燃劑或諸如此類。若希望的話，則也可以添加紫外光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、流動(dòng)助劑、以及抗靜電劑。除漫射層和這些基片層之外，其他層可以是多層屏幕的一部分。在一種不對稱的復(fù)合材料中，一種薄的防炫層可以用作面向觀看者的一個(gè)或多個(gè)外部層。一個(gè)典型的防炫層將是具有1-18重量百分比顆粒的薄層，該顆粒裝載有平均直徑為17-25nm的顆粒，這些顆粒是與RI匹配的(<母體的0.02)。當(dāng)一個(gè)基片層的折光率具有與漫射層相比差異太大的折光率時(shí)，可以換作使用多重基片層。一個(gè)例子是與一個(gè)聚甲基丙烯酸曱酯層相接觸的丙烯酸類母體漫射層，跟隨有一個(gè)聚苯乙烯層?？赡苡啥鄬悠聊坏囊徊糠謽?gòu)成的其他有用的層包括一個(gè)或多個(gè)粘合層(若該多層屏幕是疊層的話)；在表面上的一個(gè)耐磨層，以及一個(gè)抗靜電表面層。任何以及所有的層均能以0-60%的水平包括抗沖擊改性劑。該多層屏幕是通過本領(lǐng)域中已知的方法形成的，主要是通過共擠出法、疊層法、或它們的組合。疊層法可以包括一個(gè)粘合層、或可以按加熱疊層的形式。重要的是為了避免在這些層之間的任何夾有的空氣，無論使用何種方法均應(yīng)小心。漫射層可以通過在1%至60%、優(yōu)選10%至50%的載荷下將這些顆粒與熱塑性母體進(jìn)行熔融共混而生產(chǎn)。'雖然在工業(yè)中熔融共混是眾所周知的，用于生產(chǎn)本發(fā)明的物品的方法的一個(gè)例子為如下所述將熱塑性母體樹脂與交聯(lián)的顆?；旌现巴ㄟ^例如裝備有2級、中等強(qiáng)度的螺桿(mediumworkscrew)以及真空式通風(fēng)系統(tǒng)的單螺桿擠出機(jī)，將熱塑性母體樹脂在一個(gè)除濕的、強(qiáng)制的熱風(fēng)爐中進(jìn)行干燥。也可以使用裝備有真空式通風(fēng)系統(tǒng)的雙螺桿擠出機(jī)來進(jìn)行混合。使用分路送料器將這些顆粒、母體樹脂、以及添加劑加入擠出機(jī)的進(jìn)料斗。用于珠粒的傳送機(jī)系統(tǒng)應(yīng)是一個(gè)封閉系統(tǒng)以避免安全和粉塵危害。使用裝備有螺絲鉆螺桿的送料器，通過重量控制或通過體積進(jìn)料控制將這些顆粒計(jì)量送入擠出機(jī)的進(jìn)料斗。當(dāng)組合物包含10-60%的懸浮珠粒以及40-90%的熱塑性塑料、優(yōu)選通過自由基聚合法制造的丙烯酸類樹脂時(shí)，可以用于制造漫射層樹脂的溫度分布曲線可以為如下所述對于一個(gè)單螺桿混合擠出機(jī)而言，典型的加工條件為以下所列出擠出機(jī)條件條件機(jī)筒區(qū)I:225-240°C機(jī)筒區(qū)2:235-255°C機(jī)筒區(qū)3:245-260°C螺桿速度60-100RPM(轉(zhuǎn)/分鐘)通過使聚合物鑄帶條穿過一個(gè)水浴將連續(xù)生產(chǎn)的擠出物進(jìn)行冷卻，并且隨后將它切成顆粒層樹脂小粒。在進(jìn)一步使用之前，將該顆粒層樹脂烘干。共擠出的產(chǎn)物可以通過共擠出法進(jìn)行生產(chǎn)，該方法用兩個(gè)或更多的擠出機(jī)將塑性樹脂材料轉(zhuǎn)化成熔融塑料。典型地，最少有一個(gè)第一擠出機(jī)和一個(gè)第二擠出機(jī)，但還有可能存在另外的擠出機(jī)，例如一個(gè)第三擠出機(jī)等等。該第一擠出機(jī)通常是最大的擠出機(jī)并且具有與其他單獨(dú)的一個(gè)或多個(gè)擠出機(jī)相比最高的流通量。因此，例如，在2層片構(gòu)型中，當(dāng)使用包括2個(gè)擠出機(jī)的共擠出裝備時(shí)，將用于包括基片層的樹脂典型地進(jìn)料給第一擠出機(jī)，并且將用于包括漫射層的漫射層樹脂典型地進(jìn)料給第二擠出機(jī)。這些擠出機(jī)分開地將進(jìn)料至其中樹脂轉(zhuǎn)化成熔融聚合物。然后，將熔融流典型地結(jié)合入進(jìn)料塊系統(tǒng)或多流道壓模裝備。在該進(jìn)料塊系統(tǒng)中，存在一個(gè)已裝入的、確定這2種熔融塑料將如何在最終片上成層的栓塞。因此，聚合物熔融流分開地進(jìn)入該進(jìn)料塊并且選擇性地結(jié)合在進(jìn)料塊內(nèi)。對于2層片構(gòu)型而言，顆粒層可以位于該基片層的頂側(cè)或底側(cè)。對于3層片構(gòu)型而言，該顆粒層可以位于除外部表面之外的任<可地方(即，一個(gè)夾層或在面向光源的表面上)。一旦使該塑性熔融流選擇性地成層并且在進(jìn)料塊中共混合，就使所結(jié)合的熔融流退出該進(jìn)料塊并且進(jìn)入該壓模，在該壓模中將所結(jié)合的溶融流鋪展成壓模的寬度。然后，將熔融塑性擠出物在高度拋光的鍍鉻的、溫度受控的多個(gè)輥之間進(jìn)行拋光。這些輥對該片進(jìn)行拋光并且將其冷卻至所希望的總厚度。注意到多流道壓模也可以用來代替一個(gè)進(jìn)料塊系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)一個(gè)成層的片。該聚合物熔融流分開地進(jìn)入多流道壓模并且被選擇性地結(jié)合并且全部在多流道壓模之內(nèi)鋪展成壓模的寬度。本發(fā)明的屏幕可以用于包括一個(gè)屏幕的顯示器的正面投影和背面投影。在某些情況下，該屏幕可以用于在該屏幕的兩側(cè)同時(shí)顯示圖像。本發(fā)明的屏幕提供了優(yōu)異的圖像清晰度、亮度、大的視角、以及抗刮性。光漫射特性是通過使用測角光度術(shù)來分析角度依賴性的透射而獲得的。從這些結(jié)果中可知，對于在此描述的所有樣品而言，遮蓋力、半增益角、以及漫射因數(shù)的值已經(jīng)被定量。遮蓋力的值是根據(jù)以下表達(dá)式進(jìn)行評估的r(。。)其中H.P.是遮蓋力，T("表示在2。視角下的透射值并且T們是在0。視角下的透射值。此外，半增益角被定義為對于在給定的測量過程中獲得的最大透射值而言其中透射值降低50%的幅度時(shí)的視角(典型地是以接近0。的視角觀測)。最后，使用以下表達(dá)式對漫射因數(shù)進(jìn)行評估一石20')+巧70。)2.r(5。)其中D.F.是漫射因數(shù)并且T(20。)、T(70。)、T。分別表示在20°、70°、5。視角下的透射值。本發(fā)明的多層屏幕可任選地在一個(gè)或多個(gè)外表面上具有另外的層，這些另外的層可以通過本領(lǐng)域已知的方法添加，例如通過涂覆、疊層以及共擠出的方法。所添加的層可以包括不炫目、減反射和/或耐擦傷性表面以便當(dāng)觀看投影在這些表面上或通過這些材料保護(hù)的圖像時(shí)避免來自不同光源的反射(頂光照明、環(huán)境狀態(tài)、日光等等)。這些效果典型地在有光澤的材料中觀察到，并且為了克服它們，玻璃以及丙烯酸類樹脂的制造廠家典型的是在該材料的外部表面上賦予一種非常精細(xì)的圖案。以圖案裝飾的表面減小了由光散射所引起的鏡面反射或光澤，而減少了在屏幕、顯示器、畫框、標(biāo)志牌等等上的炫光。盡管玻璃以及丙烯酸類樹脂制造廠家共用了在表面上賦予一個(gè)圖案來實(shí)現(xiàn)不炫目的最終處理的構(gòu)思，但實(shí)現(xiàn)它的方法卻大為不同。典型地，玻璃制造廠家用腐蝕性酸來蝕刻玻璃表面以便荻得所希望的構(gòu)造。相比之下，用于制造不炫目的塑性表面的現(xiàn)有工藝包括塑性擠出法和壓花法的組合或?qū)ｉT設(shè)計(jì)的聚合物組合物的直接共擠出以賦予所希望的表面特性。壓花技術(shù)典型地包括經(jīng)由片擠出法來生產(chǎn)塑性不炫目表面，在該方法中當(dāng)熔融聚合物擠出物被拋光并冷卻成片時(shí)，使用一個(gè)壓花輥賦予它一個(gè)不炫目的圖案。這種方法的例子以及對這種技術(shù)的缺點(diǎn)的分析描述在US6,861,129B2中。共擠出技術(shù)使得能夠用一種經(jīng)濟(jì)的方法來生產(chǎn)不炫目的塑性表面。在這種情況下，是通過全部表面特性均受控的多個(gè)共擠出的層的特定的組成來提供一種直接的途徑用于生產(chǎn)不炫目以及耐擦傷性的表面。這還更加詳細(xì)地描述在US6,861,129B2中。總體而言，該方法允許更容易地生產(chǎn)防炫片產(chǎn)品，其中，不必使該生產(chǎn)線停工以從一種高度拋光的片產(chǎn)品變化成一種特別的防炫片產(chǎn)品。而且，當(dāng)與使用壓花技術(shù)生產(chǎn)的片相比時(shí)，處于不同厚度的這些所得的片的光澤特性更加一致。并且最后，經(jīng)由共擠出，與典型地全部在一個(gè)加工步驟中擠出的片產(chǎn)物相比，所得的片的耐擦傷特性得到了改進(jìn)?？梢园凑找陨厦枋龅乃蟹椒▉砩a(chǎn)投影屏、電視以及計(jì)算機(jī)屏幕、顯示器以及其他應(yīng)用，例如具有不炫目、抗刮性或耐磨特性以及耐擦傷性的畫框以及標(biāo)志牌。除以上提及的特性之外，本發(fā)明的屏幕還可以顯示抗靜電特性。例如在US6,525J34中描述的，在大多數(shù)塑料表面形成和保持靜電荷是已知的。靜電在保護(hù)性膜上的存在可以引起粉塵在待保護(hù)的物體上累積并且因此限制了它們的使用。靜電引起粉塵在這些物體表面上的累積，改變了整體的透明度以及總體而言這些物體的光學(xué)特性。就抗靜電聚合物來說，一種通常的方法包括添加抗靜電劑，例如在特殊條件下向聚合物中加入磺酸鹽或乙氧基化的胺類型的離子表面活性劑。然而，由該方得到的聚合物的抗靜電特性取決于環(huán)境濕度并且由于這些試劑遷移至這些聚合物的表面并且消失，所以抗靜電特性不是永久的。因此，包含聚酰胺嵌段以及親水聚醚嵌段的聚合物類已經(jīng)被提出作為抗靜電劑，這些試劑具有不遷移并且因此提供更不依賴于環(huán)境濕度的永久的抗靜電特性的優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)特別的例子描述在US6,525,134中，其中通過使用包括一種丙烯酸類聚合物(A)、包含聚酰胺嵌段以及聚醚嵌段(實(shí)質(zhì)上包括氧化乙烯(C2H40)單元)的一種共聚物(B)、以及選自丙烯酸抗沖擊改性劑和/或官能聚合物類的一種聚合物(C)的組合物，為可商購的丙烯酸樹脂類提供了永久抗靜電性質(zhì)。這種方法為實(shí)質(zhì)上僅由丙烯酸類聚合物構(gòu)成的丙烯酸樹脂類、或由丙烯酸類聚合物與抗沖擊改性劑的混合物構(gòu)成的樹脂類提供了抗靜電特性。如在US6,525,134中描述的，對于PMMA的情況而言，該方法為沖擊行為、特別是多向沖擊行為提供了額外的改進(jìn)，而沒有不利地影響透明度。此外，還有可能將上述方法進(jìn)行結(jié)合以不炫目和抗靜電特性均得以實(shí)現(xiàn)。這可以使用共擠出或薄膜疊層法來完成，其中一個(gè)或多個(gè)外層包括在US6,861,129B2中描述的防炫法并且此外它還由在US6,525,134中描述的活性抗靜電劑組成。因此，這個(gè)或這些表面層使所生成的屏幕具有不炫目、耐擦傷性以及抗靜電的特性。本發(fā)明的多層屏幕可以是硬質(zhì)的或柔性的。在一個(gè)實(shí)施方案中，多層屏幕可以向上縮回(巻曲)至天花板，并且降下(未巻曲)以用作屏幕。本發(fā)明的多層屏幕可以用在平坦位置、或可以用在不平坦的構(gòu)型中。在一個(gè)實(shí)施方案中，多層屏幕可以纏繞在任何形狀的柱(例如，建筑物中的一個(gè)支撐柱)周圍。在另一個(gè)實(shí)施方案中，多層屏幕可以熱成型為任何形狀。實(shí)例實(shí)例1粒徑效應(yīng)漫射顆粒尺寸的影響是通過比較使用不同尺寸的顆粒通過共擠出法制備的多層結(jié)構(gòu)而進(jìn)行分析的。結(jié)果呈現(xiàn)在圖2中，其中將包含由丙烯酸類顆粒(重量平均粒徑=7微米，折光率是1.46)組成的一個(gè)內(nèi)層的一個(gè)三層疊層體的性能與在一種可商購的丙烯酸酯-苯乙烯共聚物顆粒(粒徑=60微米，折光率1.516)中測得的性能進(jìn)行比較。在這兩種情況下，內(nèi)層的組成(聚甲基丙烯酸曱S旨/丙烯酸乙酯共聚物中40%的顆粒具有1.492的折光率)連同厚度(1(M5密耳)都是類似的，這允許清楚地理解粒徑對漫射行為的影響。對通過測角光度術(shù)獲得的漫射特性的計(jì)算表明了粒徑的一個(gè)清楚的促成作用。'這在以下表l中示出。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>實(shí)例2:通過在各層之間施用甘油以除去夾氣，制備了兩層的和三層的結(jié)構(gòu)，它們各自具有相同厚度(15密耳)的一個(gè)漫射層以及236密耳的總基片厚度。在該研究中所使用的甘油是從AldrichChemicalCompany,Inc.可商購的(目錄#13,487-2,化學(xué)文摘服務(wù)社登記號56-81-5)。制造廠家報(bào)告了對一個(gè)樣品(取自與在我們的測試中所使用的樣品同一批)測量出的1.473的折光率值。在3層結(jié)構(gòu)的情況下，基片層是具有1.492的折光率的聚曱基丙烯酸曱酯/丙烯酸乙酯共聚物(96/4)的兩個(gè)相等(118密耳)的層。當(dāng)按照ASTMD1238在230。C/3.8kg的條件下用程序A進(jìn)行測量時(shí)，以上共聚物的熔融流率是大約2g/10分鐘。漫射行為在圖3中示出。它表明，三層材料提供了更好的透光度同時(shí)通過限制漫射層的表面粗糙度的促成作用而保持了良好的漫射特性。在不同的漫射層厚度(5-20密耳)下再現(xiàn)了該行為，觀察到了相同的回應(yīng)。實(shí)例3:在基片層中使用兩種不同的灰顏色生產(chǎn)了一些灰色的三層結(jié)構(gòu)(基片/漫射層/基片)的0.118"和0.236"厚度的樣品。漫射層樹脂的混合包括制備一種共混物，該共混物包含按重量計(jì)40%的具有大約7微米的重量平均粒徑以及大約1.46的折光率的核-殼丙烯酸基改性劑(從Rohm和Haas公司可商購的EXL-5136)，該核-殼丙烯酸基改性劑是在當(dāng)按照ASTMD1238在230。C/3.8kg條件下用程序A進(jìn)行測量時(shí)具有大約8g/10分鐘的熔融流率的曱基丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯共聚物中。一種典型的樹脂的例子是從ArkemaInc.可商購的Plexiglas⑧V920。該共混物是在一個(gè)WP雙螺桿摻混機(jī)中生產(chǎn)的，使用了一個(gè)額外的粉末送料器來引入漫射顆粒。該共混物被用于在最終的共擠出結(jié)構(gòu)上引入一個(gè)15密耳的內(nèi)層?；疑闹苽浒ㄔ诰哂写蠹s2g/10分鐘的熔融流率(當(dāng)按照ASTMD1238在230。C/3.8kg的條件下用程序A進(jìn)行測量時(shí))的MMA/EA共聚物中相應(yīng)的灰色濃縮劑的一些干混物。一種典型的樹脂的例子是從ArkemaInc.可商購的Plexiglas⑧V045。這些干混料是通過在丙烯酸類共聚物母體中以一個(gè)特殊的兌稀比來稀釋一種色彩濃縮劑而生產(chǎn)的，該比例被優(yōu)化為材料的最終厚度)。在與典型地用于生產(chǎn)一般丙烯酸片材的條件相似的條件下對這些材料進(jìn)行共擠出加工。這些條件包括例如在第二擠出機(jī)中以200rpm的速度以在最終共擠出結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生所要求的15密耳的內(nèi)層。如通過測角光度術(shù)測量的漫射特性在表2中示出。表2.通過共擠出生產(chǎn)的多層投影屏材料的漫射特性<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>如之前所提及的，這些特性與在目前可商購的體系中觀察到的特性類似，并且在某些情況下優(yōu)于典型的性能。這對于0.236"的共擠出結(jié)構(gòu)的情況下可以觀察到，該共擠出結(jié)構(gòu)顯示出改進(jìn)了的漫射因數(shù)(大約0.4)以及半增益角(大約30度)、維持了非常高的遮蓋力。這些數(shù)據(jù)表明，當(dāng)與可比較的整體的可商購體系相比時(shí)本發(fā)明的共擠出屏幕的性能有所增強(qiáng)。實(shí)例4投影性能實(shí)例3中的材料的投影性能通過多種技術(shù)進(jìn)行了分析。對開發(fā)的和商品化的樣品都進(jìn)行了圖像清晰度以及對比率評估。在我們實(shí)驗(yàn)室中設(shè)計(jì)了這些方法來按照ANSI和ISO推薦標(biāo)準(zhǔn)(開-關(guān)以及棋盤測試)評估對比率。在棋盤法中，通過在屏幕表面上投影一個(gè)黑白圖案并且通過測量在黑暗中的比光照度以及在屏幕的不同位置的照亮區(qū)域?qū)υ摬牧线M(jìn)行了測試。該測試提供了關(guān)于對比率、圖像清晰度、以及屏幕均勻性的信息。對比率是例如以在暗區(qū)和亮區(qū)獲得的光照度的統(tǒng)計(jì)平均的比率而獲得的。對比率的總體描述是:值'v『_5_〃『考比—舉=乂nS、其中W和B是在棋盤測試過程中在白色區(qū)域和黑色區(qū)域觀測到的光照度屏幕中的白色區(qū)域和黑色區(qū)域的數(shù)目分別是由nW和nB表示的。類似地，屏幕均勻性的值可以通過使用以下通用的表達(dá)式進(jìn)行棋盤測試而獲^曰傳對白色區(qū)域而言,wO、，s環(huán)，_2_77(9岸,—i^夕—冷感=〉"c'(轉(zhuǎn)_g_。乂乂？fr.c/該表達(dá)式中的分子定義了在屏幕外部區(qū)域(典型地是在遠(yuǎn)離中心處測量)獲得的平均光照度。類似地，分母定義了在屏幕中心的平均光照度。在該表達(dá)式中，W是該屏幕的不同區(qū)域的光照度并且nO和nC對應(yīng)地定義了在屏幕的外部區(qū)域和中心區(qū)域的測量次數(shù)。類似地，就黑色區(qū)域而言可以使用<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>其中W和B是按照由開/關(guān)測試所描述的在分別投影一個(gè)完全白和一個(gè)完全黑的圖像之后在屏幕上觀測到的光照度值。表3描述了按照這些方法在這些系統(tǒng)中測量的投影性能。表3.屏幕材料的投影性能。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>如在該表中所描述的，本發(fā)明的共擠出結(jié)構(gòu)顯示了優(yōu)越的投影性能，表現(xiàn)出如通過之前所描述的技術(shù)而測量的高的對比率值。圖像清晰度以及亮度也是優(yōu)異的。如通過棋盤測試所獲得的屏幕均勻性表明了與在目前可得的商業(yè)化系統(tǒng)中觀測到的值相似的值并且暗示出在這些應(yīng)用上有足夠的性能。實(shí)例確定通過共擠出生產(chǎn)的屏幕材料的性能的關(guān)鍵因素是與在一個(gè)給定的樣品中所觀測到的特性的一致性相關(guān)的。對于實(shí)例3的材料而言，屏幕均勻性是通過多種技術(shù)定量的，顯示出始終非常正面的結(jié)果。對屏幕均勻性的詳細(xì)分析是通過在該片的不同位置處的行為的分析而進(jìn)行的。鑒于此，根據(jù)圖4中的圖表對該片的表面的9個(gè)不同區(qū)域進(jìn)行了分析。屏幕均勻性的結(jié)果表明了遍及該片表面的始終如一的性能。關(guān)于光漫射特性沿著該片的分布的數(shù)據(jù)包括在表4中。該表提供了本發(fā)明的兩種共擠出的屏幕的特殊性能的一個(gè)實(shí)例。表4.通過共擠出制備的多層投影屏的漫射特性。PS2094的屏幕均勻性的分析。(a)<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>(b)<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>如在該表中示出的，這些特性遍及該屏幕表面是始終如一的并且總體而言暗示出該屏幕的非常均一的性能。這些結(jié)果暗示出可以通過共擠出來生產(chǎn)界線分明的多層結(jié)構(gòu)。實(shí)例6按照與實(shí)例5類似的方式，對實(shí)例3的這些片的性能以及它們的均勻性在透光度方面進(jìn)行分析。這些結(jié)果的一個(gè)例子描述于以下表5中。與漫射特性的情況相同，透射特性遍及屏幕表面是始終如一的，并且暗示出通過共擠出生產(chǎn)的一種非常均勻的并且界線分明的多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)在屏幕應(yīng)用中具有優(yōu)越的性能。表5.通過共擠出生產(chǎn)的多層投影屏的透光度，分析PS2514(0.236英寸)的屏幕均勻性。<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>權(quán)利要求1.一種多層屏幕，包括a)一個(gè)漫射層，包括1)40-90重量百分比的一種母體聚合物，以及2)10-60重量百分比的漫射顆粒，這些漫射顆粒具有從1微米至100微米的平均粒徑，其中，按重量計(jì)90％的所述顆粒具有在重量平均粒徑的±55％之內(nèi)的平均粒徑，其中，所述漫射顆粒以及所述漫射層母體在折光率上的差別為0.02或更多，以及b)至少兩個(gè)基片層，在該漫射層的每側(cè)各有一個(gè)。2.如權(quán)利要求i所述的多層屏幕，其中所述多層屏幕具有從1.5毫米至10毫米的厚度。3.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，其中所述漫射層具有從0.0254毫米至1.27毫米的厚度。4.如權(quán)利要求3所述的多層屏幕，其中所述漫射層具有從0.254毫米至0.508毫米的厚度。5.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，其中，所述漫射層母體是一種丙烯酸類的聚合物或共聚物。6.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，其中，所述漫射顆粒具有l(wèi)-40微米的平均粒徑。7.如權(quán)利要求6所述的多層屏幕，其中，所述漫射顆粒具有l(wèi)-25微米的平均粒徑。8.如權(quán)利要求7所述的多層屏幕，其中，所迷漫射顆粒具有5-9微米的平均粒徑。9.如權(quán)利要求1所述的多層屏幕，其中，按重量計(jì)90%的所述漫射顆粒具有的平均粒徑是在該平均粒徑的±40%之內(nèi)。10.如權(quán)利要求9所述的多層屏幕，其中，按重量計(jì)90%的所述漫射顆粒具有的平均粒徑是在該平均粒徑的±20%之內(nèi)。11.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，其中，所述漫射顆粒是基于丙烯酸的核-殼顆粒。12.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，其中，所述基片層在厚度和組成上是相當(dāng)?shù)?，從而提供一個(gè)對稱的復(fù)合屏幕。13.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，其中，所述基片層是不對稱的。14.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，其中，所述基片層包括熱塑性聚合物類。15.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，其中，所述屏幕包括三個(gè)或更多的層。16.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，其中，至少一個(gè)基片層是一種丙烯酸類共聚物。17.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，其中，在該漫射層的觀看者一側(cè)的至少一個(gè)基片層被染色。18.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，進(jìn)一步包括選自下組的一個(gè)外層，該組的構(gòu)成為一個(gè)耐磨層、一個(gè)抗靜電層、以及防炫層、以及它們的一種混合物。19.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，其中，所述屏幕是通過共擠出或疊層來形成的。20.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，其中這些基片層的折光率是在該漫射層母體聚合物的折光率的0.19之內(nèi)。21.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，包括一個(gè)顯示器，該顯示器對于正面投影、背面投影、或正面和背面投影的一個(gè)組合是有用的。22.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，進(jìn)一步包括在這個(gè)或這些基片層中和/或在該漫射層中的多種抗沖擊改性劑。23.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)外層，這個(gè)或這些外層包括具有大約1微米至60微米的平均粒徑的顆粒，其中這些顆粒的90%是小于70微米，在0.1%至18%的載荷下，與一種丙烯酸母體進(jìn)行熔融共混，其中當(dāng)按照ASTMD542進(jìn)行測量時(shí)，該顆粒和母體具有在0.020單位之內(nèi)的折光率。24.如權(quán)利要求l所述的多層屏幕，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)層，這個(gè)或這些層提供了選自下組的一種或多種特性，該組的構(gòu)成為不炫目、抗靜電、抗刮性或耐磨性、減反射、以及耐擦傷性。25.—種多層屏幕，包括至少三個(gè)熱塑性層，該至少三個(gè)熱塑性層包括一個(gè)漫射層以及在所述漫射層每側(cè)的至少一個(gè)基片層，其中所有的基片層都是透明的并且不染色的，并且其中所述屏幕具有大于0.03的一個(gè)漫射因數(shù)以及當(dāng)在一個(gè)236密耳(厚的)3層屏幕上通過測角光度術(shù)進(jìn)行測量時(shí)大于7.3°的一個(gè)半增益角。26.—種多層屏幕，包括至少三個(gè)熱塑性層，該至少三個(gè)熱塑性層包括一個(gè)漫射層以及在所述漫射層每側(cè)的至少一個(gè)基片層，其中至少一個(gè)基片層是染色的，并且其中所述屏幕具有大于0.1的一個(gè)漫射因數(shù)以及當(dāng)在一個(gè)236密耳(厚的)3層屏幕上通過測角光度術(shù)進(jìn)行測量時(shí)大于10。的一個(gè)半增益角。全文摘要本發(fā)明涉及用作屏幕的多層復(fù)合材料，這些復(fù)合材料具有至少三個(gè)層，具有一個(gè)內(nèi)漫射層以及每側(cè)各有至少一個(gè)基片層。該漫射層包含具有窄粒徑分布的小顆粒，它們與聚合物母體在折光率上是不匹配的。這種多層丙烯酸組合物作為投影屏是有用的。文檔編號B32B5/16GK101646557SQ200880006692公開日2010年2月10日申請日期2008年1月25日優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日發(fā)明者J·J·雷利,M·A·加西亞-萊納申請人:阿科瑪法國公司