擴(kuò)散膜涂料組合物的制備方法、擴(kuò)散膜的制備方法、以及相應(yīng)的擴(kuò)散膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于在透明基材表面形成擴(kuò)散膜的涂料組合物的制備方法，其包括如下步驟：(1)粒子核、溶劑形成粒子核分散相A；(2)向步驟(1)所述的粒子核分散相A中添加反應(yīng)性單體與引發(fā)劑，通過原位反應(yīng)形成粒子核殼結(jié)構(gòu)，制備擴(kuò)散粒子分散液B；(3)向步驟(2)所述的擴(kuò)散粒子分散液B中添加樹脂、單體、引發(fā)劑、助劑，配制成為擴(kuò)散膜涂料組合。本發(fā)明中，首先使粒子核在溶液中分散均勻，制備擴(kuò)散粒子分散液；然后在擴(kuò)散粒子分散液中添加硬化劑，直接配置涂布液。粒子核經(jīng)過原位反應(yīng)后形成的擴(kuò)散粒子達(dá)到平均密度可控，有利于改善擴(kuò)散粒子沉降的問題；擴(kuò)散粒子在原位反應(yīng)后已均勻分散在分散液中，且分散液本身的粘度較低，利于擴(kuò)散粒子的分散。
【專利說明】擴(kuò)散膜涂料組合物的制備方法、擴(kuò)散膜的制備方法、以及相 應(yīng)的擴(kuò)散膜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種擴(kuò)散膜涂料組合物的制備方法、擴(kuò)散膜的制備方法、以及相應(yīng)的 擴(kuò)散膜。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，各種液晶平板顯示技術(shù)快速發(fā)展。擴(kuò)散膜為背光模組裝置的結(jié)構(gòu)之一，其 功能是經(jīng)過材料的光擴(kuò)散作用，實(shí)現(xiàn)修正擴(kuò)散角度，使光輻射面積增大，以對(duì)平板顯示器提 供均勻的面光源。
[0003] 中國(guó)專利申請(qǐng)201210430200. 1提供了一種能用于平板顯示背光模組的光學(xué)擴(kuò)散 膜，該發(fā)明中在涂布液中調(diào)整樹脂和擴(kuò)散粒子配比，并添加流平劑，經(jīng)過紫外線（UV)固化 后，從掃描電鏡測(cè)試可以觀察到，擴(kuò)散膜的外觀不均勻，并有粒子的團(tuán)聚現(xiàn)象，導(dǎo)致以上現(xiàn) 象的原因是由于擴(kuò)散粒子與聚合物之間有明顯地相容性和分散性問題，且在擴(kuò)散膜制備工 藝中粒子存在沉降問題，使降低擴(kuò)散膜的霧度，增大了膜層的透光率，影響產(chǎn)品的均勻性和 產(chǎn)品合格率。
[0004] 另外，該技術(shù)方案在涂布液中分散擴(kuò)散粒子，導(dǎo)致擴(kuò)散粒子難以分散均勻，并出現(xiàn) 沉降現(xiàn)象，從而降低擴(kuò)散膜外觀的均勻性，增加涂布工藝難度，降低擴(kuò)散膜的霧度，容易在 生產(chǎn)過程中成本增加，在成品中發(fā)生光學(xué)性能不均勻等嚴(yán)重問題，影響產(chǎn)品的均勻性和產(chǎn) 品合格率。其原因是由于將樹脂采用溶劑分散后，混合液的整體粘度大大提高，擴(kuò)散粒子在 這種高粘度的混合液中運(yùn)動(dòng)能力較差，導(dǎo)致擴(kuò)散粒子在體系中不易分散，出現(xiàn)粒子的團(tuán)聚 現(xiàn)象，團(tuán)聚的粒子由于平均密度比涂布液大，容易發(fā)生沉降現(xiàn)象。因此涂布后擴(kuò)散膜外觀不 均勻，且平均粒子密度降低，嚴(yán)重影響擴(kuò)散膜的光擴(kuò)散性能和光學(xué)性能的均勻性，導(dǎo)致產(chǎn)品 霧度偏低，影響擴(kuò)散膜的光學(xué)性能、耐候性、成品合格率，并增加了生產(chǎn)成本。
[0005] 中國(guó)專利申請(qǐng)201310185113. 9提供了一種擴(kuò)散膜的制備方法：將有機(jī)硅光擴(kuò)散 粒子分散至溶劑中得到混合液，再向此混合液加入涂布樹脂及固化劑，混合后制備得擴(kuò)散 膜涂布液體系。但此發(fā)明的制備方法存在的問題是：由于有機(jī)硅粒子與溶劑的相容性比涂 布樹脂差，因此在有機(jī)硅擴(kuò)散粒子分散至溶劑的過程中，擴(kuò)散粒子更容易形成團(tuán)聚的現(xiàn)象， 使其未能得到較好的分散，導(dǎo)致擴(kuò)散膜制品中粒子分散不均，影響其光學(xué)性能的均勻性及 穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種擴(kuò)散膜涂料組合物的制備方法， 其可使擴(kuò)散粒子分散均勻，不易發(fā)生團(tuán)聚，進(jìn)而使得到的擴(kuò)散膜具有高霧度、高透光率和持 久耐候性。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種用于在透明基材表面形成擴(kuò)散膜 的涂料組合物的制備方法，其包括如下步驟：
[0008] (1)粒子核、溶劑形成粒子核分散相A ;
[0009] (2)向步驟⑴的粒子核分散相A中添加反應(yīng)性單體與引發(fā)劑，通過原位反應(yīng)形成 粒子核殼結(jié)構(gòu)，制備擴(kuò)散粒子分散液B ;
[0010] ⑶向步驟⑵所述的擴(kuò)散粒子分散液B中添加樹脂、單體、引發(fā)劑、助劑，配制成 為擴(kuò)散膜涂料組合（涂布液）。
[0011] 本發(fā)明中，透明基材的材質(zhì)可為PET、PC、或者PS。
[0012] 本發(fā)明中，硬化劑的成分包括樹脂、引發(fā)劑、表面活性劑、流平劑。其中硬化劑中的 樹脂可為油性樹脂和/或水性樹脂。
[0013] 本發(fā)明中，擴(kuò)散粒子可僅僅包括粒子核，也可包括粒子核和包裹層。
[0014] 現(xiàn)有技術(shù)中，首先使硬化劑與溶劑混合形成混合液，然后向混合液中添加擴(kuò)散粒 子，這種方法容易造成擴(kuò)散粒子團(tuán)聚。原因是由于將硬化劑與溶劑混合后，混合液的整體粘 度大大提高，擴(kuò)散粒子在這種高粘度的混合液中運(yùn)動(dòng)能力較差，導(dǎo)致擴(kuò)散粒子在體系中不 易分散，出現(xiàn)粒子的團(tuán)聚現(xiàn)象。
[0015] 本發(fā)明中，首先使粒子核在溶液中分散均勻，制備擴(kuò)散粒子分散液；然后在擴(kuò)散粒 子分散液中添加硬化劑，直接配置涂布液。由于粒子核經(jīng)過原位反應(yīng)后形成的擴(kuò)散粒子達(dá) 到平均密度可控，有利于改善擴(kuò)散粒子沉降的問題；擴(kuò)散粒子在原位反應(yīng)后已均勻分散在 分散液中，且分散液本身的粘度較低，利于擴(kuò)散粒子的分散，因此本發(fā)明的工藝方法不但能 有效改善擴(kuò)散粒子分散不均造成的團(tuán)聚問題，而且減少了工藝流程。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，反應(yīng)性單體在粒子核的表面聚合，形成殼狀包裹 層，進(jìn)而形成包括粒子核和包裹層的擴(kuò)散粒子，粒子核和包裹層的材質(zhì)不相同。
[0017] 該方案中，使用兩種不同材質(zhì)分別制備粒子核和包裹層，其作用是：
[0018] 1)相比傳統(tǒng)的未經(jīng)包覆的擴(kuò)散粒子，本發(fā)明通過不同密度的材質(zhì)包覆構(gòu)成的擴(kuò)散 粒子，使擴(kuò)散粒子密度可調(diào)，進(jìn)而調(diào)節(jié)擴(kuò)散粒子的平均密度，使擴(kuò)散粒子的平均密度與涂布 液的液體部分相近，有效減輕擴(kuò)散粒子在涂布液中的沉降現(xiàn)象；
[0019] 2)相比傳統(tǒng)的未經(jīng)包覆的擴(kuò)散粒子，本發(fā)明通過不同折射率包覆構(gòu)成的擴(kuò)散粒 子，可使光線在通過粒子的過程中發(fā)生二次折射，以調(diào)節(jié)光線通過擴(kuò)散膜時(shí)的折射程度，從 而制備透光性優(yōu)良，高霧度的高功能性擴(kuò)散膜。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，擴(kuò)散粒子的平均密度為P 3,擴(kuò)散膜涂料組合物的 液體部分的平均密度為P 4,其中0. 8 < P 3/p 4 < 1. 2。
[0021] 如圖7所示，粒子核的材質(zhì)密度為P 1，粒子核半徑為rl，包裹層的材質(zhì)密度為 P 2,包裹后粒子總半徑為r2,包裹后粒子平均密度為P 3，
[0022] 其中，
[0023]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于在透明基材表面形成擴(kuò)散膜的涂料組合物的制備方法，其包括如下步驟： (1) 粒子核、溶劑形成粒子核分散相A ; (2) 向步驟（1)所述的粒子核分散相A中添加反應(yīng)性單體與引發(fā)劑，通過原位反應(yīng)形成 粒子核殼結(jié)構(gòu)，制備擴(kuò)散粒子分散液B ; (3) 向步驟⑵所述的擴(kuò)散粒子分散液B中添加樹脂、單體、引發(fā)劑、助劑，配制成為擴(kuò) 散膜涂料組合物。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述反應(yīng)性單體在所述粒子核的表面聚合，形 成殼狀包裹層，進(jìn)而形成包括粒子核和包裹層的擴(kuò)散粒子，所述粒子核和所述包裹層的材 質(zhì)不相同。
3. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其中，所述擴(kuò)散粒子的平均密度為P 3,所述擴(kuò)散膜 涂料組合物的液體部分的平均密度為P 4,其中0. 8 < P 3/p 4 < 1. 2。
4. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其中，所述粒子核的材質(zhì)為二氧化硅、碳酸鈣、二氧 化鈦、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、或者聚有機(jī)娃氧烷； 所述反應(yīng)性單體為甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、碳酸酯、有機(jī)硅氧烷中的一種或多種；相 對(duì)應(yīng)地，所述包裹層的材質(zhì)為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚有機(jī)硅氧烷中的 一種或多種。
5. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述硬化劑為光固化樹脂、或者熱固化樹脂。
6. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述樹脂為油性固化樹脂、或者水性固化樹 脂。
7. -種擴(kuò)散膜，其包括透明基材和擴(kuò)散層，其中， 所述擴(kuò)散層由擴(kuò)散膜涂料組合物涂布于所述透明基材表面形成； 所述擴(kuò)散膜涂料組合物由權(quán)利要求1-6中之一所述的擴(kuò)散膜涂料組合物制備方法制 備得到。
8. -種擴(kuò)散膜制備方法，其包括如下步驟： I、 在透明基材的表面涂布由權(quán)利要求1-6之一所述的制備方法得到的的擴(kuò)散膜涂料 組合物； II、 使步驟I所涂布的擴(kuò)散膜涂料組合物干燥并固化。
9. 如權(quán)利要求8所述的擴(kuò)散膜制備方法，其中，步驟II中，通過光照或者加熱，使步驟 I所涂布的擴(kuò)散膜涂料組合物固化。
10. 由權(quán)利要求8-9之一所述的擴(kuò)散膜制備方法制備得到的擴(kuò)散膜。
【文檔編號(hào)】G02B5/02GK104231830SQ201410389796
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】周錳, 梁佩茵 申請(qǐng)人:佛山佛塑科技集團(tuán)股份有限公司