專利名稱：：一種光擴散聚碳酸酯薄膜或片材以及制造方法
技術領域：
：本發明涉及一種聚碳酸酯薄膜或片材以及制造方法，尤其涉及一種光擴散聚碳酸酯薄膜或片材以及制造方法。
背景技術：
：隨著科技日益地進步，近來背面投影屏已廣泛地應用于背投電視顯示屏、終端機屏幕、多媒體展示幕等。一般背面投影屏主要包括一菲涅耳透鏡和一光擴散板，所述菲涅耳透鏡用于提高光線的亮度與均勻度，以使視域內的光線能良好地運用，所述光擴散板設于所述菲涅耳透鏡的一側，具有提供影像成像的功能。所述背面投影屏還可外加一雙凸透鏡于所述光擴散板的另一側，以使所述背面投影屏能提供不同水平與垂直方向的視角。所述光擴散板一般由甲基丙烯酸甲酯、偶氮二異丁晴、擴散粉末及染料等擴散材料制成。所述擴散材料還可包括雙凸透鏡材料，亦即是將雙凸透鏡材料摻入擴散材料中制成光擴散板，制得的光擴散板便具備雙凸透鏡的功效，以省去制作雙凸透鏡的成本。現有光擴散板制造方法是采取熱處理鑄模法，其主要包括以下步驟首先，將軟管用多條細線如珠寶線固定在一玻璃上；接著，將該玻璃與另一玻璃以夾具固定住，再將其中一條細線拉起，以便將液態的擴散材料注于其中；最后，將模具及注入其中的擴散材料置入7(TC的熱風循環式烘箱固化3小時后，再置入IO(TC的熱風循環式烘箱固化1小時，取出冷卻后進行脫模，即制得固化的光擴散板。現有光擴散板制造方法具有以下不足一、由于以熱處理鑄模法來制作光擴散板必須借助烘箱以使液態的擴散材料固化，因此，就這種光擴散板制作方式而言，該光擴散板的尺寸必會受限于烘箱的大小，換言之，若欲制造大型的光擴散板，則必須有足以配合其尺寸的烘箱，這個局限性導致制造大型光擴散板的不易性；二、擴散材料固化的時間需長達4小時8小時的時間，因此，現有光擴散板的制造方式是相當費時的；三、由于該光擴散板一般由甲基丙烯酸甲酯、偶氮二異丁晴、擴散粉末及染料等擴散材料制成，這些擴散材料的成本很高致使制得的光擴散板成本很高。
發明內容本發明針對現有光擴散板及其制造方法存在的上述不足，提供一種光擴散聚碳酸酯薄膜或片材以及制造方法。本發明解決上述技術問題的技術方案如下一種光擴散聚碳酸酯薄膜或片材，具有第一表面和第二表面，所述第一表面為具有粗糙度的鵬光面，所述第二表面為不具有粗糙度的拋光面，所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材按重量百分比計包括79.5%93.5%的聚碳酸酯、5%15%的光擴散劑、1%5%的硅粉和0.5%的助劑。本發明的有益效果是本發明光擴散聚碳酸酯薄膜或片材通過添加一定量的光擴散劑與硅粉能有效的提高聚碳酸酯材料的光擴散率，增強薄膜或片材的光擴散程度，同時，在材料的表面形成規則的粗造度一方面可以得薄膜或片材的抗劃傷性能，另一方面也對光的擴射起到一定的作用，而且可以制成任意尺寸的聚碳酸酯薄膜或片材，不再受到現有技術中烘箱尺寸的限制，而且使用的光擴散劑價格不高，從而可以降低碳酸酯薄膜或片材的制造成本。所述光擴散劑包括聚甲基丙烯酸酯、二氧化硅、硅氧烷、二氧化鈦和氧化鎂中的一種或幾種。進一步，所述光擴散劑以等球狀散射顆粒或非等球狀散射顆粒的形式存在。進一步，所述助劑包括熱穩定劑和分散劑中的一種或兩種。進一步，所述熱穩定劑包括磷酸酯、亞磷酸酯和季戊四醇酯中的一種或幾種；所述分散劑包括己烯基雙硬脂酰胺、三乙基己基磷酸和乙撐基雙硬脂酰胺中的一種或幾種。進一步，所述第一表面的粗糙度為0.5微米3.5微米。進一步，所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的厚度為0.175毫米2.5毫米。進一步，所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材還包括一厚度為30微米50微米的聚乙烯保護層，所述聚乙烯保護層設置于所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的第二表面上。本發明為解決上述技術問題還提供一種技術方案如下一種光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的制造方法，包括以下步驟步驟一、按重量百分比計取79.5%93.5%的粉狀聚碳酸酯、5%15%的光擴散劑、1%5%的硅粉和0.5%的助劑放入高速混料裝置中進行混合，其中混合的時間為5分鐘10分鐘；步驟二、將混合均勻的混合物放入雙螺桿擠出裝置，經加熱熔融后擠出，其中雙螺桿擠出裝置的溫度控制在220°C30(TC，螺桿轉速控制在15轉/分45轉/分；步驟三、將擠出后的熔融共混物經水浴冷卻后進行切粒，其中水浴的溫度控在40°C60°C;步驟四、將制得的粒子干燥后放入一成型裝置進行制膜，所述成型裝置包括一個具有粗糙度的內表面和一個不具有粗糙度的內表面，即可制得所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材，該光擴散聚碳酸酯薄膜或片材具有第一表面和第二表面，所述第一表面為具有粗糙度的鵬光面，所述第二表面為不具有粗糙度的拋光面。所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的制造方法還包括在所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的第二表面上涂敷一厚度為30微米50微米的聚乙烯保護層的步驟。圖1為本發明光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的制造方法的流程示意圖。具體實施例方式以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。本發明的光擴散聚碳酸酯薄膜或片材具有第一表面和第二表面。所述第一表面為具有粗糙度的鵬光面，所述第一表面的粗糙度為0.5微米3.5微米，優選地，所述第一表面的粗糙度為0.9微米2.0微米；所述第二表面為不具有粗糙度的拋光面。所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材按重量百分比計包括79.5%93.5%的聚碳酸酯、5%15%的光擴散劑、1%5%的硅粉和0.5%的助劑。所述光擴散劑為有機高分子材料或者無機材料，其可以包括聚甲基丙烯酸酯、二氧化硅、硅氧烷、二氧化鈦和氧化鎂中的一種或幾種。所述光擴散劑以等球狀散射顆粒或非等球狀散射顆粒的形式存在。所述非等球狀散射顆粒是經研磨后的散射顆粒，其形狀為不規則的形狀，如紡錘形、橢圓形、鋸齒狀、波浪狀、或多邊形等。所述非等球狀散射顆粒的粒徑大小是小于或等于等球狀散射顆粒的粒徑大小，或可為含有較該等球狀散射顆粒小的雙粒徑分布粒子。具體地，所述光擴散劑為球形或半球形顆粒狀，或者接近球狀或接近半球形顆粒狀為合適的。這是因為這種呈球形或半球形顆粒狀，或者至接近球形或接近半球形顆粒狀的光擴散劑的光擴散能力比較強。本發明的光擴散聚碳酸酯薄膜或片材內部可籍由等球狀散射顆粒及非等球狀散射顆粒的堆疊，以提高薄膜或片材單位體積內的堆疊密度，從而增加光線的折射、反射次數，進而能夠達到更好的光線擴散效果。所述助劑包括熱穩定劑和分散劑中的一種或兩種。所述熱穩定劑包括磷酸酯、亞磷酸酯和季戊四醇酯中的一種或幾種；所述分散劑包括己烯基雙硬脂酰胺、三乙基己基磷酸和乙撐基雙硬脂酰胺中的一種或幾種。所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的厚度為0.175毫米2.5毫米。所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材還包括一厚度為30微米50微米的聚乙烯保護層，所述聚乙烯保護層設置于所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的第二表面上。圖1為本發明光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的制造方法的流程示意圖。如圖1所示，所述制造方法包括以下步驟步驟10、按重量百分比計取79.5%93.5%的粉狀聚碳酸酯、5%15%的光擴散劑、1%5%的硅粉和0.5%的助劑放入高速混料裝置中進行混合，其中混合的時間為5分鐘IO分鐘。所述粉狀聚碳酸酯、光擴散劑、硅粉和助劑的混合方式與時間直接影響了粒子的質量以及由粒子生產的薄膜或片材的表面質量。在本實施例中，混合的方式采用低混-高混_低混交替進行，以便粉狀聚碳酸酯與光擴散劑、硅粉及助劑能均勻有效的混合與分散。步驟20、將混合均勻的混合物放入雙螺桿擠出裝置，經加熱熔融后擠出，其中雙螺桿擠出裝置的溫度控制在220°C30(TC，螺桿轉速控制在15轉/分45轉/分。所述雙螺桿擠出裝置的溫度對于原料粒子的質量至關重要，溫度太高會導致粒子發黃，溫度太低會導致原料粒子在生產薄膜時產生大量的晶點，影響生產率與產品質量。同時，在生產過程中控制雙螺桿擠出裝置的抽真空系統，抽真空的目的在于抽出熔融塑化粒子中的低分子揮發性物質，低分子揮發性物質的存在會導致薄膜生產過程中在生產模具表面析出，大量積累后影響最終薄膜或片材的表面質量。步驟30、將擠出后的熔融共混物經水浴冷卻后進行切粒，其中水浴的溫度控在40°C60°C。步驟40、將制得的粒子干燥后放入一成型裝置進行制膜，所述成型裝置包括一個具有粗糙度的內表面和一個不具有粗糙度的內表面，即可制得所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材，該光擴散聚碳酸酯薄膜或片材具有第一表面和第二表面，所述第一表面為具有粗糙度的鵬光面，所述第二表面為不具有粗糙度的拋光面。將上述方法制得的粒子投入成型裝置進行制膜，制膜前必須對粒子進行預干燥，以消除粒子本身含有的水份，提高制膜的表面質量。制膜工序中成膜優先能在薄膜表面形成粗化的模具以進一步提高薄膜的光擴散效果，粗化的模具表面的粗糙度為0.5微米3.5微米，優選地，粗糙度為0.9微米2.0微米。制膜必須在高凈化車間進行，凈化的等級在1萬級以上，以防止由于環境塵埃污染到薄膜表面而導致影響到產品的光學特性。本發明光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的制造方法簡單，容易實施，制得的碳酸酯薄膜或片材的尺寸不受限制，可以制造任意尺寸的碳酸酯薄膜或片材，而且制造過程時間短，相較于現有技術，節約了很多時間，可以降低制得的碳酸酯薄膜或片材的成本。所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的制造方法還包括在所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的第二表面上涂敷一厚度為30微米50微米的聚乙烯保護層的步驟。由于聚碳酸酯材料自身的缺陷，加工成雙面拋光的薄膜后，材料的表面硬度非常的低，在2BB之間，很容易劃傷，影響到產品的使用，通過添加光擴散劑與形成表面有粗糙的花紋，即起到了光擴散的效果，同時也在一定程度上提高了薄膜表面的耐劃傷能力。但對于拋光的表面，耐劃性能無法有效提高，因此會在其表面覆上一層具有高防劃性能的保護層，通常的保護層優選厚度為30微米50微米的聚乙烯保護層，以防止聚碳酸酯薄膜或片被劃傷。為了考察本發明光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的光學特性，下面以通過上述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的制造方法制得的兩個對比實施例和五個實施例對本發明光擴散聚碳酸酯薄膜作進一步詳細的描述。對比實施例1:在本實施例的聚碳酸酯薄膜按重量百分比計包括99.5%的粉狀聚碳酸酯和0.5%的熱穩定劑，所述熱穩定劑為季戊四醇酯。對比實施例2:在本實施例的聚碳酸酯薄膜按重量百分比計包括94.5%的粉狀聚碳酸酯、5%的硅粉和0.5%的熱穩定劑，所述熱穩定劑為季戊四醇酯。實施例1:在本實施例的聚碳酸酯薄膜按重量百分比計包括93.5%的粉狀聚碳酸酯、5%的光擴散劑、1%的硅粉和0.5%的熱穩定劑，所述熱穩定劑為季戊四醇酯。實施例2:在本實施例的聚碳酸酯薄膜按重量百分比計包括88.5%的粉狀聚碳酸酯、10%的光擴散劑、1%的硅粉和0.5%的熱穩定劑，所述光擴散劑為二氧化硅與微珠狀聚甲基丙烯酸酯的混合體，所述熱穩定劑為季戊四醇酯。實施例3:在本實施例的聚碳酸酯薄膜按重量百分比計包括83.5%的粉狀聚碳酸酯、15%的光擴散劑、1%的硅粉和0.5%的熱穩定劑，所述光擴散劑為二氧化硅與微珠狀聚甲基丙烯酸酯的混合體，所述熱穩定劑為季戊四醇酯。實施例4:在本實施例的聚碳酸酯薄膜按重量百分比計包括82%的粉狀聚碳酸酯、15%的光擴散劑、2.5%的硅粉和0.5%的熱穩定劑，所述光擴散劑為二氧化硅與微珠狀聚甲基丙烯酸酯的混合體，所述熱穩定劑為季戊四醇酯。實施例5:在本實施例的聚碳酸酯薄膜按重量百分比計包括79.5%的粉狀聚碳酸酯、15%的光擴散劑、5%的硅粉和0.5%的熱穩定劑，所述光擴散劑為二氧化硅與微珠狀聚甲基丙烯酸酯的混合體，所述熱穩定劑為季戊四醇酯。上述對比實施例1、2和實施例15制得的聚碳酸酯薄膜的厚度為0.5毫米，對比測試結果如表1所示，對這7個聚碳酸酯薄膜進行光學特性的測試，所測試的參數以使用的測試儀器如下1.全光線透過率NDH-2000(日本電色工業株式會社)2.霧度(BM-7)3.擴散率GC5000L(日本電色工業株式會社)4.表面粗糙度TR-200(北京時代公司)表1實施例1、2和實施例15對比測試結果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>通過以上的測試數據可以看出，添加一定量的光擴散劑與硅粉能有效的提高聚碳酸酯材料的光擴散率，增強薄膜的光擴散程度。同時，在材料的表面形成規則的粗造度一方面可以得薄膜或片材的抗劃傷性能，另一方面也對光的擴射起到一定的作用。硅粉的添加可以有效補嘗光擴散劑的不足，但不宜加多，過多的硅粉會導致聚碳酸酯薄膜或片材的全光線透過率下降，影響到光透的亮度。以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。權利要求一種光擴散聚碳酸酯薄膜或片材，具有第一表面和第二表面，所述第一表面為具有粗糙度的啞光面，所述第二表面為不具有粗糙度的拋光面，其特征在于所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材按重量百分比計包括79.5％～93.5％的聚碳酸酯、5％～15％的光擴散劑、1％～5％的硅粉和0.5％的助劑。2.根據權利要求1所述的光擴散聚碳酸酯薄膜或片材，其特征在于所述光擴散劑包括聚甲基丙烯酸酯、二氧化硅、硅氧烷、二氧化鈦和氧化鎂中的一種或幾種。3.根據權利要求2所述的光擴散聚碳酸酯薄膜或片材，其特征在于所述光擴散劑以等球狀散射顆粒或非等球狀散射顆粒的形式存在。4.根據權利要求1所述的光擴散聚碳酸酯薄膜或片材，其特征在于所述助劑包括熱穩定劑和分散劑中的一種或兩種。5.根據權利要求4所述的光擴散聚碳酸酯薄膜或片材，其特征在于所述熱穩定劑包括磷酸酯、亞磷酸酯和季戊四醇酯中的一種或幾種；所述分散劑包括己烯基雙硬脂酰胺、三乙基己基磷酸和乙撐基雙硬脂酰胺中的一種或幾種。6.根據權利要求1所述的光擴散聚碳酸酯薄膜或片材，其特征在于所述第一表面的粗糙度為0.5微米3.5微米。7.根據權利要求1所述的光擴散聚碳酸酯薄膜或片材，其特征在于所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的厚度為0.175毫米2.5毫米。8.根據權利要求1至7任一所述的光擴散聚碳酸酯薄膜或片材，其特征在于還包括一厚度為30微米50微米的聚乙烯保護層，所述聚乙烯保護層設置于所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的第二表面上。9.一種光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的制造方法，其特征在于，該制造方法包括以下步驟步驟一、按重量百分比計取79.5%93.5%的粉狀聚碳酸酯、5%15%的光擴散劑、1%5%的硅粉和0.5%的助劑放入高速混料裝置中進行混合，其中混合的時間為5分鐘10分鐘；步驟二、將混合均勻的混合物放入雙螺桿擠出裝置，經加熱熔融后擠出，其中雙螺桿擠出裝置的溫度控制在220°C300°C，螺桿轉速控制在15轉/分45轉/分；步驟三、將擠出后的熔融共混物經水浴冷卻后進行切粒，其中水浴的溫度控在40°C60°C;步驟四、將制得的粒子干燥后放入一成型裝置進行制膜，所述成型裝置包括一個具有粗糙度的內表面和一個不具有粗糙度的內表面，即可制得所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材，該光擴散聚碳酸酯薄膜或片材具有第一表面和第二表面，所述第一表面為具有粗糙度的鵬光面，所述第二表面為不具有粗糙度的拋光面。10.根據權利要求9所述的光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的制造方法，其特征在于還包括在所述光擴散聚碳酸酯薄膜或片材的第二表面上涂敷一厚度為30微米50微米的聚乙烯保護層的步驟。全文摘要本發明涉及一種光擴散聚碳酸酯薄膜或片材以及制造方法。所述制造方法包括取粉狀聚碳酸酯、光擴散劑、硅粉和助劑放入高速混料裝置中進行混合；放入雙螺桿擠出裝置經加熱熔融后擠出；經水浴冷卻后進行切粒；粒子干燥后放入一成型裝置進行制膜，制得的光擴散聚碳酸酯薄膜或片材具有第一表面和第二表面，所述第一表面為具有粗糙度的啞光面，所述第二表面為不具有粗糙度的拋光面。本發明通過添加一定量的光擴散劑與硅粉能有效的提高聚碳酸酯材料的光擴散率，增強薄膜或片材的光擴散程度，同時，在材料的表面形成規則的粗糙度一方面可以得到薄膜或片材的抗劃傷性能，另一方面也對光的擴射起到一定的作用。文檔編號C08K13/02GK101776777SQ200910181620公開日2010年7月14日申請日期2009年7月24日優先權日2009年7月24日發明者任月璋,羅偉申請人:蘇州奧美光學材料有限公司