專利名稱：一種高透光率擴散型薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)薄膜及其成型工藝，具體來說就是一種用于如LED背光源等冷光源起擴散作用的高透光率擴散型薄膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著LED等冷光源的技術(shù)發(fā)展和普及，相配套的光學(xué)薄膜也不斷改良升級。為解決此類光源發(fā)光點集中引發(fā)的諸多弊端，擴散膜得到進(jìn)一步的發(fā)展及應(yīng)用。市場上有的擴散膜利用無機粒料或其它光擴散劑通過涂布工藝而制成，但因其透光率低、擴散度低和均勻性差的原因，在高端的使用場合上難以應(yīng)用。而本發(fā)明利用精密加工技術(shù)，制作出雕刻有一定規(guī)則圖案的模具，通過擠出、壓延的方式實現(xiàn)連續(xù)性生產(chǎn)，制備出高透光率、高擴散度和表面均勻的光學(xué)薄膜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種一種高透光率擴散型薄膜及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案的一種高透光率擴散型光學(xué)薄膜，由單層PC或單層PMMA 或雙層PMMA/PC材料三種材質(zhì)作為主體，通過擠出、壓延的方式成型，所述薄膜總厚度在 0. 05-0. 90mm 之間，幅寬在 100_1500mm 之間。所述的光學(xué)薄膜的制備方法，有以下幾個步驟
A、加工的材料——PC粒料和助劑混合物，PMMA粒料和助劑、顏料混合物，從喂料口進(jìn)入擠出機，并加熱至熔融狀態(tài)，經(jīng)模具唇口擠出；
B、A步驟所得的熔融狀態(tài)下的材料，經(jīng)超鏡面的、高精度的、無振動的、且可多向微調(diào)的輥體設(shè)備在120-150kgf/cm2壓力下壓光、雕刻有精細(xì)表面圖案的模具鋼帶的圖形成型設(shè)備進(jìn)行壓延、熱切邊處理，并進(jìn)行收卷。所述的表面雕刻有精密圖案的模具鋼帶，其單位圖案是規(guī)則的幾何圖形，包括正多邊形、圓形，單位圖形直徑在20-1000目之間，深度在10-80微米之間。本發(fā)明所采用的方式為紅外加熱、遠(yuǎn)紅外加熱或高頻加熱。所述的生產(chǎn)線速度在1-80米/分鐘之間。本發(fā)明也可以由以下的內(nèi)容概括
1、單層聚碳酸酯(PC);
2、單層聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；
3、PC/PMMA雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)(PC層占40-90%的總厚度，PMMA占10-60%的總厚度)； 本發(fā)明的擴散薄膜厚度范圍在0. 05、. 9mm，幅寬范圍為10(Tl500mm。本發(fā)明制造方法也可以概括為以下步驟
A、薄膜基材——PC/PMMA,通過平行雙螺桿擠出機選擇單種(PC或PMMA)和雙層材料擠出。
所述PMMA與PC粒料經(jīng)各自喂料機進(jìn)入模具(此處的喂料機、模具，為擠出機設(shè)備的配套——南京橡膠機械廠有限公司，型號HT30)，并在各自流道里發(fā)生混塑熔化，通過同向平行雙螺桿擠出機，通過換網(wǎng)器、熔體管及熔體泵，進(jìn)入模具匯合區(qū)，雙層材料時實施模內(nèi)熱復(fù)合；其中，模頭熔體溫度為200°C 310°C，模頭熔體壓力為廣10 MPa，溫度差異度為 10 50 0C ；
B、A步驟所得的熔融狀態(tài)基材材料，從模具唇口流出，經(jīng)惰性氣體隔離，利用壓光、圖形成型設(shè)備進(jìn)行表面加工。經(jīng)超鏡面的、高精度的、無振動的、且可多向微調(diào)的輥體設(shè)備在 120-150kgf/cm2壓力下壓光、雕刻有精細(xì)表面圖案的模具鋼帶的圖形成型設(shè)備進(jìn)行壓延、 熱切邊處理，并在收卷機上進(jìn)行收卷。C、B步驟所用到的精密圖案，是規(guī)則的圓形、多邊形。經(jīng)壓延處理后得到的擴散膜表面呈凸出的半球面，單個圖形的直徑在20-1000微米之間，深度在10-80微米之間，成型后的效果圖見圖1、圖2所示
D、以上發(fā)明的C步驟所得的高透光率擴散型薄膜，進(jìn)行加熱切邊，必要時復(fù)合保護(hù)膜，收卷成卷狀材料。所采用加熱切邊整理的方式為紅外加熱、遠(yuǎn)紅外加熱或高頻加熱。產(chǎn)品制造步驟說明
1、按照設(shè)定的配方配制相應(yīng)原材料粒料混合物(包括以PC或PMMA粒料為主體，加入適當(dāng)?shù)闹鷦?，必要時加入顏料)。2、將配制好的原材料粒料分別加入擠出機兩個通道的喂料口，通過擠出機把材料升溫至20(T28(TC度時塑化，通過同向平行雙螺桿擠出機，材料從同向平行雙螺桿、換網(wǎng)器、溶體管、溶體泵，進(jìn)入模具的流道。3、當(dāng)制備PC/PMMA雙層材料時，PMMA與PC兩層材料在流體溫度23(T310°C狀態(tài)下，通過壓力在模具各自流道流至模具唇口處實施模內(nèi)溫度差異化熱復(fù)合，溫度差異度為 1(T 50°C。當(dāng)制備PC或PMMA單層材料時，只有相對應(yīng)的流道會擠出材料，沒有出現(xiàn)兩種材料的熱復(fù)合情況。4、材料經(jīng)升溫至熔融狀態(tài)，從模具唇口擠出，經(jīng)壓光、圖形成型設(shè)備，通過壓延加工成型，在模具唇口與壓光輥之間設(shè)有惰性氣體隔離，阻止外界氣體進(jìn)入。5、高透光率擴散型薄膜成型后采用紅外加熱、遠(yuǎn)紅外加熱或高頻加熱的方式切邊整理，復(fù)合保護(hù)膜。本發(fā)明的積極效果在于
1、PC.PMMA的透過率都很高，都能達(dá)到90%以上，利用壓延方式做出有表面圖形的擴散膜，在透過率上能比用無機粒料或其它光擴散劑通過涂布工藝而制成的擴散膜，至少高出 20% ；
2、利用此方式做出的擴散膜，因為圖形是通過精密工藝加工的，在均勻性和準(zhǔn)確性上，都比用無機粒料或其它光擴散劑所做出的擴散膜高，體現(xiàn)在成品膜上的表面平整度、透過率、霧度等參數(shù)的高均勻度；
3、生產(chǎn)速度可以達(dá)到更高，生產(chǎn)速度可以在1-80米/分鐘內(nèi)進(jìn)行設(shè)定。產(chǎn)品寬度可以達(dá)到 1000-1500mm。


圖1是本發(fā)明在圓形模具加工后的表面圖形； 圖2是本發(fā)明在多邊形模具加工后的表面圖形。
具體實施例方式
(一)實施例中的原料
實施例中使用的原料僅僅是舉例而已，不應(yīng)該認(rèn)為限制本發(fā)明的范圍。在實施例中 將PMMA為聚甲基丙烯酸甲酯(如品牌奇美CM-211)，PC為聚碳酸酯(如品牌 TEIJIN，型號:AD5503)(制造雙層產(chǎn)品時，PMMA =PC = 1 :9 6 4)
高透明顏料(德國拜耳，日本DIC，瑞士汽巴的耐高溫透明顏料——如汽巴114透明黃， 用量在占總重量百分比的3%-20%)
助劑(抗氧化劑、增韌劑，用量在占總重量百分比的3%-20%)。(二)以下各實施例的光學(xué)薄膜的性能和測試方法
1、透明度(利用WGT-S透光率霧度測定儀進(jìn)行檢測，透明薄膜的透光率>90%);(檢測方法有否國標(biāo)？有則提供國標(biāo)號，如沒有請?zhí)峁z測步驟)
2、霧度(利用NDH-2000濁度儀進(jìn)行檢測，擴散膜的霧度>80%);(檢測方法有否國標(biāo)？ 有則提供國標(biāo)號，如沒有請?zhí)峁z測步驟)
具體實施例方式
產(chǎn)品實施例1
根據(jù)圖1或圖2所示，單層PC作為主體，通過擠出、壓延的方式成型，所述薄膜總厚度在0. 5mm之間，幅寬在800mm之間。產(chǎn)品實施例2:
單層PMMA材料作為主體，通過擠出、壓延的方式成型，所述薄膜總厚度在0. 05mm之間， 幅寬在IOOmm之間。產(chǎn)品實施例3:
雙層PMMA/PC材料作為主體(PC層占40%的總厚度，PMMA占60%的總厚度)，通過擠出、 壓延的方式成型，所述薄膜總厚度在0. 90mm之間，幅寬在1500mm之間。產(chǎn)品實施例4:
雙層PMMA/PC材料作為主體(PC層占90%的總厚度，PMMA占10%的總厚度)，通過擠出、 壓延的方式成型，所述薄膜總厚度在0. 45mm之間，幅寬在60000mm之間。產(chǎn)品實施例5:
雙層PMMA/PC材料作為主體(PC層占50%的總厚度，PMMA占50%的總厚度)，通過擠出、 壓延的方式成型，所述薄膜總厚度在0. 09mm之間，幅寬在300mm之間。方法實施例1
將5000克PC粒料和200克抗氧化劑，通過高速攪拌進(jìn)行混合，使材料充分均勻。加入擠出機喂料口，通過同向平行雙螺桿擠出機的PC模具流道，流道溫度置于250°C，壓力置于 1.5MPa，材料從同向平行雙螺桿、換網(wǎng)器、熔體管、熔體泵(此處的同向平行雙螺桿、換網(wǎng)器、 熔體管、熔體泵，為擠出機設(shè)備的配套一南京橡膠機械廠有限公司，型號HT30)，進(jìn)入模具唇口。熔融狀態(tài)下的材料從唇口擠出，經(jīng)壓光、圖形成型設(shè)備進(jìn)行表面加工，微調(diào)間隙至 0. 30mm，材料熔體隨即硬化，形成均勻的PC基材高透光率擴散型薄膜，在表面圖形的作用下，薄膜呈現(xiàn)白色霧狀，經(jīng)遠(yuǎn)紅外熱刀切邊整理，高透光率擴散型薄膜產(chǎn)品完成。所述的表面雕刻有精密圖案的模具鋼帶，其單位圖案是規(guī)則的幾何圖形，包括正多邊形、圓形，單位圖形直徑為20目，深度為10微米。方法實施例2
將6000克PMMA粒料、150克增韌劑和250克抗氧化劑，通過高速攪拌進(jìn)行混合，使材料充分均勻。加入擠出機喂料口，通過同向平行雙螺桿擠出機的PMMA模具流道，流道溫度置于220°C，壓力置于1.5MPa，材料從同向平行雙螺桿、換網(wǎng)器、熔體管、熔體泵(此處的同向平行雙螺桿、換網(wǎng)器、熔體管、熔體泵，為擠出機設(shè)備的配套——南京橡膠機械廠有限公司， 型號HT30)，進(jìn)入模具唇口。熔融狀態(tài)下的材料從唇口擠出，經(jīng)壓光、圖形成型設(shè)備進(jìn)行表面加工，微調(diào)間隙至 0. 15mm，材料熔體隨即硬化，形成均勻的PMMA基材高透光率擴散型薄膜，在表面圖形的作用下，薄膜呈現(xiàn)白色霧狀，經(jīng)遠(yuǎn)紅外熱刀切邊整理，高透光率擴散型薄膜產(chǎn)品完成。所述的表面雕刻有精密圖案的模具鋼帶，其單位圖案是規(guī)則的幾何圖形，包括正多邊形、圓形，單位圖形直徑為1000目之間，深度為80微米。方法實施例3
將透明熒光黃顏料1000克，PMMA粒料3000克混合，加入助劑，進(jìn)行高速攪拌，并塑化為熒光黃顏料色種。將熒光黃顏料色種100克，透明PMMA粒料3000克混合均勻，通過高速攪拌進(jìn)行混合，使材料充分均勻。加入擠出機喂料口，通過同向平行雙螺桿擠出機的PMMA模具流道，流道溫度置于230°C，壓力置于l.SMPa，材料從同向平行雙螺桿、換網(wǎng)器、熔體管、熔體泵(此處的同向平行雙螺桿、換網(wǎng)器、熔體管、熔體泵，為擠出機設(shè)備的配套——南京橡膠機械廠有限公司，型號HT30)，進(jìn)入模具唇口。將3500克PC粒料和200克抗氧化劑，通過高速攪拌進(jìn)行混合，使材料充分均勻。 加入擠出機喂料口，通過同向平行雙螺桿擠出機的PC模具流道，流道溫度置于250°C，壓力置于材料從同向平行雙螺桿、換網(wǎng)器、熔體管、熔體泵(此處的同向平行雙螺桿、換網(wǎng)器、熔體管、熔體泵，為擠出機設(shè)備的配套一南京橡膠機械廠有限公司，型號HT30)，進(jìn)入模具唇兩種材料在模具唇口發(fā)生模內(nèi)溫度差異化熱復(fù)合，經(jīng)壓光、圖形成型設(shè)備進(jìn)行表面加工，微調(diào)間隙至0. 20mm，材料熔體隨即硬化，形成均勻的熒光黃高透光率擴散型薄膜， 在表面圖形的作用下，薄膜呈現(xiàn)霧狀效果，經(jīng)遠(yuǎn)紅外熱刀切邊整理，熒光黃高透光率擴散型薄膜產(chǎn)品完成。所述的表面雕刻有精密圖案的模具鋼帶，其單位圖案是規(guī)則的幾何圖形，包括正多邊形、圓形，單位圖形直徑在500目，深度在45微米。
權(quán)利要求
1.一種高透光率擴散型光學(xué)薄膜，其特征在于由單層PC或單層PMMA或雙層PMMA/ PC材料三種材質(zhì)作為主體，通過擠出、壓延的方式成型，所述薄膜總厚度在0. 05-0. 90mm之間，幅寬在100-1500mm之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的光學(xué)薄膜的制備方法，其特征有以下幾個步驟加工的材料——PC粒料和助劑混合物，PMMA粒料和助劑、顏料混合物，從喂料口進(jìn)入擠出機，并加熱至熔融狀態(tài)，經(jīng)模具唇口擠出；A步驟所得的熔融狀態(tài)下的材料，經(jīng)超鏡面的、高精度的、無振動的、且可多向微調(diào)的輥體設(shè)備在120-150kgf/cm2壓力下壓光、雕刻有精細(xì)表面圖案的模具鋼帶的圖形成型設(shè)備進(jìn)行壓延、熱切邊處理，并進(jìn)行收卷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高透光率擴散型光學(xué)薄膜的制備方法，其特征在于所述的表面雕刻有精密圖案的模具鋼帶，其單位圖案是規(guī)則的幾何圖形，包括正多邊形、圓形， 單位圖形直徑在20-1000目之間，深度在10-80微米之間。
4.權(quán)利要求書2所述的制備方法，其特征是所采用的方式為紅外加熱、遠(yuǎn)紅外加熱或高頻加熱。
5.權(quán)利要求書2所述的制備方法，其特征是生產(chǎn)線速度在1-80米/分鐘之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高透光率擴散型薄膜及其制造方法，具體地說是一種具體來說就是一種用于如LED光源等冷光源起擴散作用的高透光率擴散型薄膜及其制備方法。它公開了高透光率擴散型薄膜包括有單層PC、單層PMMA和雙層PMMA/PC材料。它將精密模具加工技術(shù)、熱塑性聚酯材料的壓延技術(shù)和PC、PMMA材料的高透光率特性完美結(jié)合，解決舊有方案——利用無機粒料或其它光擴散劑和涂布工藝制成的產(chǎn)品的工藝繁瑣、均勻度差的問題，并采用同向平行雙螺桿模頭共擠的工藝進(jìn)行生產(chǎn)制備，便于規(guī)?；a(chǎn)及推廣應(yīng)用。
文檔編號G02B5/02GK102540288SQ20111044875
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者盧思堯 申請人:廣州市白云信達(dá)反光材料有限公司