CN102565893A - 一种光学扩散膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种光学扩散膜，包括透明片状光学基材及在光学基材两面形成的光学扩散层和扩散防粘接层；光学扩散层是由重量份为10～30份粘合剂、10～30份扩散粒子、1～5份交联剂、0.5～3份分散剂、40～70份稀释剂混合制成的涂布液，涂布固定于光学基材表面，干燥固化成膜；扩散防粘接层是由含有重量份为30～60份粘合剂、0.5～5份扩散粒子、0.5～5份抗静电剂、1～10份交联剂、30～60份稀释剂混合制成的涂布液，涂布固定于光学基材表面，干燥固化成膜；粘合剂包括聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇；扩散粒子为高聚物树脂微珠；交联剂是脂肪类聚异氰酸酯；稀释剂是高挥发速度、中等挥发速度和低挥发速度的稀释剂。本发明涂膜硬度、透明性与耐擦划性的协调性良好。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于平板显示器背光模组所用的光学扩散膜及其制备方法。
背景技术
近年来，各种新型平板显示(FPD，例如LCD、PDP等)技术和产品迅速发展，平板显示产业已经成为信息产业的重要组成部分，FPD行业和市场正在全球范围内快速增长。平板显示器广泛应用于大尺寸显示器市场，例如电视、电脑显示器、笔记本电脑，以及中小尺寸显示器市场，例如手机、MP3、MP4、MP5、车载DSC/DV、数码机框、GPS、PDA、汽车电子等。由于FPD本身无法发光，需要背光模组(BLU)提供充足的亮度与均匀的光源，使其能正常显示影像，背光模组已成为FPD关键技术零组件。背光模组主要由扩散膜/板、增光片(BEF/DBEF)、导光板、反射片、冷阴极管(或LED点光源)、反射照与外框架所组成，其中光学模片与导光板为最主要的技术与成本所在。
背光模组(BLU)用扩散膜，其功能是将线光源(CCFL)或是点光源(LED)分布成均匀的面光源，从而提供平板显示器一个均匀的面光源。光线在经过扩散层时，会不断于2个折射率相异的介质中穿过，故光线就会发生许多折射、反射与散射的现象，如此便造成了光学扩散的效果。
一般的光学扩散膜设有透明片状光学基材、光学扩散层和扩散防粘接层。其中光学扩散层形成于光学基材的一面，扩散防粘接层形成于光学基材的另一面。光学扩散层中含有扩散粒子和树脂粘合剂，扩散防粘接层含有扩散粒子、树脂粘合剂和抗静电剂。在形成光学扩散层和扩散防粘接层涂膜时，还需要硬化交联剂。
但是，已有的光学扩散膜中，在使用中存在光学扩散层和扩散防粘接层的硬度、透明性与耐擦划性的协调性问题。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术之缺点，提供一种涂膜硬度、透明性与耐擦划性的协调性良好，并且具有充分的光学扩散性、其透过率和雾度的协调性良好的光学扩散膜。
本发明的目的还在于提供上述光学扩散膜的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种光学扩散膜，它包括透明片状光学基材及在光学基材两面形成的光学扩散层和扩散防粘接层。
所述光学扩散层是由重量份为10～30份粘合剂、10～30份扩散粒子、1～5份交联剂、0.5～3份分散剂、40～70份稀释剂混合制成的涂布液，涂布固定于光学基材表面，干燥固化成膜。
所述扩散防粘接层是由含有重量份为30～60份粘合剂、0.5～5份扩散粒子、0.5～5份抗静电剂、1～10份交联剂、30～60份稀释剂混合制成的涂布液，涂布固定于光学基材表面，干燥固化成膜。
所述粘合剂包括聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇。
所述扩散粒子为高聚物树脂微珠。
所述交联剂是脂肪类聚异氰酸酯。
所述稀释剂是高挥发速度、中等挥发速度和低挥发速度的稀释剂。
所述光学扩散层和扩散防粘接层的粘合剂是聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇质量比例为1∶1～10∶1所组成的混合树脂，聚丙烯酸酯多元醇的平均分子量在2000～100000；聚酯多元醇的平均分子量在500～10000。
所述聚丙烯酸酯多元醇为甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-乙烯基吡咯烷酮中的一种或两种聚合得到的高分子聚合物。例如DIC公司产品WDU-938。
所述聚酯多元醇为二元醇和二元酸酯化合成的高分子聚合物，其中二元醇为二甘醇、新戊二醇、乙二醇中的一种或几种；二元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸中的一种或几种例如拜耳公司产品RD181X、Stepan公司产品PD110LV。
本发明中使用的粘合剂为聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇混合树脂，这是基于本身粘接性、折射率、老化性能、加工性能和成本的优劣等方面考察优选结果，并且结合了聚丙烯酸酯和聚酯树脂的各自优点。其中聚丙烯酸酯树脂可以提供很高的涂膜硬度和透明性，聚酯树脂可以提高涂膜韧性和扩散膜表面的耐擦划性。
聚丙烯酸酯多元醇的平均分子量优选5000～50000。聚酯多元醇的平均分子量优选1000～6000。聚酯多元醇的比例增加，对PET基材附着力增加，但涂膜韧性增加，硬度降低。聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇的羟值优选为25～300。在羟值小于25时，因为交联密度过低，光扩散层的硬度和耐溶剂性容易偏低。羟值大于300时，因为交联密度过高，涂膜容易变脆，易产生破裂等缺陷情况。
所述脂肪类聚异氰酸酯中的异氰酸酯基相对于聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇中的羟基之和的当量比优选范围是1.0～4.0。
聚异氰酸酯中的异氰酸酯相对于聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇中的羟基之和的当量比。当量比小于0.5时，交联密度容易变低，涂膜的耐擦性和耐溶剂性不充分，并且容易产生树脂粒子的脱落。当量比大于4.0时，聚异氰酸酯分子间会进行交联，涂膜容易变脆。
交联剂可以根据对涂层硬度和透明性的要求进行选取，通常情况下，上述聚合物组成物中的交联剂可添加脂肪类异氰酸酯。聚合物组成物中的硬化剂采用脂肪类异氰酸酯，可防止光扩散层或粘接防止层黄化。所述脂肪类聚异氰酸酯为1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、HDI三聚体、HDI缩二脲、IPDI三聚体中的一种。
所述扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯微珠、聚苯乙烯微珠、聚氨酯微珠、无机氧化硅、氧化铝微粒中的一种或一种以上的混合物；光学扩散层和扩散防粘接层使用的扩散粒子为高聚物树脂微珠，优选聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微珠。扩散粒子的形状并无特殊限制，例如，球状、针状、棒状、纺锤状、板状、纤维状等。其中，优选光扩散性优异的球状。
所述光学扩散层的扩散粒子为粗、中、细三种粒径的扩散粒子：粗粒径扩散粒子的平均粒径为20～50μm，中粒径扩散粒子的平均粒径为8～20μm，细粒径扩散粒子的平均粒径为1～8μm；扩散防粘接层的扩散粒子的平均粒径为5μm。
光学扩散层扩散粒子的添加量，相对树脂粘合剂100重量份为50～200重量份程度。扩散防粘接层扩散粒子的添加量，相对树脂粘合剂100重量份为1～10重量份程度。
扩散粒子的平均粒子径的下限以1μm，上限以50μm为佳。本发明中光学扩散层同时混合使用粗、中、细三种扩散粒子，粗粒径扩散粒子占使用的全部扩散粒子的重量百分比为10～40％，中粒径扩散粒子占使用的全部扩散粒子的重量百分比为30～70％，粗粒径扩散粒子占使用的全部扩散粒子的重量百分比为5～30％。三种不同尺寸规格的粒子，使本发明的雾度和全光线透过率协调性良好，体现了不同尺寸规格的扩散粒子的协同效应。
所述抗静电剂为阳离子季铵盐抗静电剂或季化聚醚多元醇抗静电剂。
所述高挥发速度稀释剂为丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、丁酮、乙酸甲酯。
所述中等挥发速度稀释剂为乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲苯、二甲苯、乙酸戊酯或乙酸异己酯。
所述低挥发速度稀释剂为丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚或丙二醇单甲基醚。
所述的光学扩散层和扩散防粘接层涂布液选用高挥发速度、中等挥发速度和低挥发速度的三种不同类型稀释剂混配。涂布液涂布后，涂层干燥采用温度梯度的形式。采用不同挥发度稀释剂混配后，光学扩散层和扩散防粘接层湿膜在干燥过程中表面流平效果良好，扩散粒子规律排列在扩散膜表面，具有充分的光学扩散性。
所述分散剂为含羧基聚酯分散剂、不饱和多元酸的多元酰胺分散剂、改性丙烯酸共聚物分散剂、多元酸的烷基铵盐分散剂、多元酸低聚合物的醇铵盐分散剂或改性聚硅氧烷分散剂。
光学扩散层含有分散剂能使扩散粒子更均匀、稳定分散在扩散层涂布液中，提高涂布后扩散涂层的光学均匀性。
所述的光学扩散膜的制备方法：在透明片状光学基材的一面涂布上述光学扩散层涂布液，湿涂膜经过热风干燥成膜，热风温度设计为梯度形式即依次经过中温(60～90℃，时间5～20S)、高温(90～150℃，时间5～20S)、中温(60～90℃，时间5～20S)三个温度区域；然后在该透明片状光学基材的另一面涂布扩散防粘接层涂布液，湿涂膜经过热风干燥成膜，热风温度设计为梯度形式即依次经过中温(60～90℃，时间5～20S)、高温(90～150℃，时间5～20S)、中温(60～90℃，时间5～20S)三个温度区域；涂层干燥成膜后，在40℃恒温下保存48小时制成光学扩散膜。
涂布液的涂布方法没有特别的限制，可以使用常规的方法，例如棒涂、刮刀涂布、刮板涂布、辊涂、反向辊涂、接触辊、凹版涂布、浸涂、帘式、旋涂、吻合涂布等方式来形成涂层。可以利用一般的干燥方式来进行涂膜的干燥。例如可以利用热风、红外线、微波加热、导热加热等干燥方式。优选热风干燥的方式。干燥温度设计为梯度的形式，使涂层溶剂呈梯度挥发，涂层表面不易因表层溶剂挥发结皮，因而溶剂挥发更完全，也使扩散粒子更加均匀规律地排列在扩散膜表面，具有充分的均匀光学扩散性。干燥后，根据需要，使用设定的温度和时间进行加热处理。
本发明中的透明薄膜基材没有特别的限定，可以从作为现有的光学使用的塑料薄膜中选择使用。透明塑料薄膜基材优选可见光的透光率出色(优选透光率为90％以上)且透明性出色的材料(优选薄膜雾度值为1％以下)。作为这种塑料薄膜的例子包括：如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙酰纤维素薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚醚醚酮薄膜、聚醚酰亚胺薄膜、聚酰亚胺薄膜、氟树脂薄膜、聚酰胺薄膜。其中，从优越的机械强度及尺寸稳定性等观点来看，优选经拉伸加工、特别是双轴拉伸加工的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
对薄膜基材的厚度没有特别的限制，可根据情况进行适当选择。通常所述厚度在10～500微米之间，优选在20～300微米的范围内，最优选在30～200微米的范围内。如果基材的厚度过薄，那么其耐热尺寸稳定性下降，容易形成卷曲，影响光学扩散膜的生产制造、装配加工及耐热使用特性。如果基材的厚度过厚，那么其本身的透过率降低，容易影响背光模组的正面亮度。
为提高基材表面与涂布液的润湿铺展特性、改善基材表面与涂布层的接着性，基材可以通过表面处理。例如利用电晕放电处理、设置易于粘接的预处理层、等离子处理、利用铬酸的处理(湿法)、利用火焰的处理、利用加热空气的处理、或在臭氧存在下利用紫外线的照射处理。表面处理根据薄膜基材的种类进行适当的选择，通常，从作用和可操作性考虑，优选使用在表面施行电晕放电处理，或者设置有易粘接层的基材。
本发明通过使用不同粒径扩散粒子，利用其同粒径扩散粒子协同效应，以及通过使用不同挥发度稀释剂及采用合适的涂膜干燥工艺，来提高光学扩散膜的透过率和雾度的协调性。通过实施本发明提供的技术方案，得到涂膜硬度、透明性与耐擦划性的协调性良好，具有充分的光学扩散性、其透过率和雾度协调性良好的光学扩散膜。
具体实施方式
下面采用实施例的方式对本发明进行进一步详细地描述。
实施例1
光学扩散层涂布液的配制：
丁酮 25质量份
甲苯 25质量份
丙二醇单甲基醚 5质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-40，积水化成公司产品，粒子平均粒径40μm) 2质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-15，积水化成公司产品，粒子平均粒径15μm) 8质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-5，积水化成公司产品，粒子平均粒径5μm) 10质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 18质量份
聚酯多元醇(PD110LV，Stepan公司，羟值115mgKOH/g) 2质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，NCO含量23％) 4质量份
改性聚硅氧烷分散剂(Disponer 931，海名斯特殊化学) 0.5质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得光学扩散层涂布液。
扩散防粘接层涂布液的配制：
丁酮 25质量份
甲苯 25质量份
丙二醇单甲基醚 4质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-5，积水化成公司产品，粒子平均粒径5μm) 1质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 30质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 10质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 4质量份
阳离子季铵盐抗静电剂(EA-87，海名斯特殊化学公司) 1质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得扩散防粘接层涂布液。
使用厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜作为基材，在PET膜的一面涂布光学扩散层涂布液，湿涂膜经过热风干燥，热风温度设计为梯度形式，即涂布基材依次经过中温(60～90℃，时间5～20S)、高温(90～150℃，时间5～20S)、中温(60～90℃，时间5～20S)三个温度区域。热风干燥后使其干膜厚度约为20μm，然后在该PET膜的另一面涂布扩散防粘接层涂布液，湿涂膜经过热风干燥，热风温度设计为梯度形式，即涂布基材依次经过中温(60～90℃，时间5～20S)、高温(90～150℃，时间5～20S)、中温(60～90℃，时间5～20S)三个温度区域。热风干燥后使其干膜厚度约为3μm。完成涂布后，在40℃恒温下保存48小时制成光学扩散膜，测其性能，结果列于表1。
实施例2
光学扩散层涂布液的配制：
丁酮 20质量份
乙酸乙酯 15质量份
丙二醇丁醚 5质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-30，积水化成公司产品，粒子平均粒径30μm) 2质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-15，积水化成公司产品，粒子平均粒径15μm) 20质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-5，积水化成公司产品，粒子平均粒径5μm) 13质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 15质量份
聚酯多元醇(PD110LV，Stepan公司，羟值115mgKOH/g) 5质量份
HDI缩二脲(N100，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量22％) 4质量份
含羧基聚酯分散剂(BYK-W985，德国BYK化学公司) 1质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得光学扩散层涂布液。
扩散防粘接层涂布液的配制：
丁酮 20质量份
乙酸乙酯 10质量份
丙二醇丁醚 5质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-5，积水化成公司产品，粒子平均粒径5μm) 5质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 40质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 10质量份
HDI缩二脲(N100，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量22％) 3质量份
季化聚醚多元醇抗静电剂(Niax AT-21，美国GE公司) 1质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得扩散防粘接层涂布液。
实施方法同实施例1，测其性能，结果列于表1。
实施例3
光学扩散层涂布液的配制：
丙酮 10质量份
甲苯 30质量份
丙二醇单甲基醚 10质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-20，积水化成公司产品，粒子平均粒径20μm) 10质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-10，积水化成公司产品，粒子平均粒径10μm) 5质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-8，积水化成公司产品，粒子平均粒径8μm) 5质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 10质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 5质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 2质量份
改性聚硅氧烷分散剂(Disponer 931，海名斯特殊化学) 1质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得光学扩散层涂布液。
扩散防粘接层涂布液的配制：
丙酮 10质量份
甲苯 30质量份
丙二醇丁醚 5质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-5，积水化成公司产品，粒子平均粒径5μm) 3质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 25质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 20质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 5质量份
阳离子季铵盐抗静电剂(Larostar 377DPG，BASF公司) 2质量份
实施方法同实施例1，测其性能，结果列于表1。
实施例4
光学扩散层涂布液的配制：
丁酮 25质量份
甲苯 15质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-30，积水化成公司产品，粒子平均粒径30μm) 10质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-15，积水化成公司产品，粒子平均粒径15μm) 5质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-5，积水化成公司产品，粒子平均粒径5μm) 10质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 20质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 7质量份
IPDI三聚体(Z4470MPA/X，拜耳公司产品，固含量70％，NCO含量12％) 6质量份
多元酸的烷基铵盐分散剂(Disponer 923，海名斯特殊化学) 2质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得光学扩散层涂布液。
扩散防粘接层涂布液的配制：
丁酮 30质量份
甲苯 20质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-5，积水化成公司产品，粒子平均粒径5μm) 1质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 30质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 10质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 4质量份
阳离子季铵盐抗静电剂(EA-87，海名斯特殊化学公司) 5质量份
实施方法同实施例1，测其性能，结果列于表1。
实施例5
光学扩散层涂布液的配制：
丁酮 25质量份
乙酸正丁酯 15质量份
丙二醇单甲基醚 3质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-30，积水化成公司产品，粒子平均粒径30μm) 3质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-15，积水化成公司产品，粒子平均粒径15μm) 10质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-6，积水化成公司产品，粒子平均粒径6μm) 15质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 18质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 5质量份
HDI三聚体交联剂(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 4质量份
改性聚硅氧烷分散剂(Disponer 931，海名斯特殊化学) 2质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得光学扩散层涂布液。
扩散防粘接层涂布液的配制：
丁酮 20质量份
乙酸正丁酯 20质量份
丙二醇单甲基醚 5质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-5，积水化成公司产品，粒子平均粒径5μm) 5质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 35质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 8质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 5质量份
阳离子季铵盐抗静电剂(EA-87，海名斯特殊化学公司) 2质量份
实施方法同实施例1，测其性能，结果列于表1。
实施例6
光学扩散层涂布液的配制：
丁酮 15质量份
二甲苯 25质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-20，积水化成公司产品，粒子平均粒径20μm) 6质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-10，积水化成公司产品，粒子平均粒径10μm) 20质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-8，积水化成公司产品，粒子平均粒径8μm) 4质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 20质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 4质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 4质量份
含羧基聚酯分散剂(BYK-W985，德国BYK化学公司) 2质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得光学扩散层涂布液。
扩散防粘接层涂布液的配制：
丁酮 20质量份
二甲苯 30质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-5，积水化成公司产品，粒子平均粒径5μm) 5质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 20质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 20质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 4质量份
阳离子季铵盐抗静电剂(EA-71，海名斯特殊化学公司) 1质量份
实施方法同实施例1，测其性能，结果列于表1。
实施例7
光学扩散层涂布液的配制：
丁酮 60质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-10，积水化成公司产品，粒子平均粒径10μm) 20质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 10质量份
聚酯多元醇(VPLS-2329，拜耳公司产品，羟值240mgKOH/g) 4质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 4质量份
含羧基聚酯分散剂(BYK-W985，德国BYK化学公司) 2质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得光学扩散层涂布液。
扩散防粘接层涂布液的配制：同实施例1。
实施方法同实施例1，测其性能，结果列于表1。
实施例8
光学扩散层涂布液的配制：
乙酸乙酯 35质量份
甲苯 35质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-15，积水化成公司产品，粒子平均粒径15μm) 10质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-5，积水化成公司产品，粒子平均粒径5μm) 5质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 10质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 2质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 1质量份
改性聚硅氧烷分散剂(Disponer 931，海名斯特殊化学) 2质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得光学扩散层涂布液。
扩散防粘接层涂布液的配制：同实施例1。
实施方法同实施例1，测其性能，结果列于表1。
实施例9
光学扩散层涂布液的配制：
甲苯 50质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-30，积水化成公司产品，粒子平均粒径30μm) 5质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-15，积水化成公司产品，粒子平均粒径15μm) 10质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-5，积水化成公司产品，粒子平均粒径5μm) 10质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 10质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 10质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 4质量份
多元酸的烷基铵盐分散剂(Disponer 923，海名斯特殊化学) 1质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得光学扩散层涂布液。
扩散防粘接层涂布液的配制：同实施例1。
实施方法同实施例1，测其性能，结果列于表1。
实施例10
光学扩散层涂布液的配制：
乙酸乙酯 10质量份
甲苯 40质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-30，积水化成公司产品，粒子平均粒径30μm) 5质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-15，积水化成公司产品，粒子平均粒径15μm) 5质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-5，积水化成公司产品，粒子平均粒径5μm) 10质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 10质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 10质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 5质量份
多元酸的烷基铵盐分散剂(Disponer 923，海名斯特殊化学) 1质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得光学扩散层涂布液。
扩散防粘接层涂布液的配制：同实施例1。
实施方法同实施例1，测其性能，结果列于表1。
实施例11
光学扩散层涂布液的配制：
丁酮 25质量份
甲苯 30质量份
聚苯乙烯微珠(SBX-17，积水化成公司产品，粒子平均粒径17μm) 5质量份
聚苯乙烯微珠(SBX-12，积水化成公司产品，粒子平均粒径12μm) 10质量份
聚苯乙烯微珠(SBX-6，积水化成公司产品，粒子平均粒径6μm) 5质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 15质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 5质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 4质量份
含羧基聚酯分散剂(BYK-W985，德国BYK化学公司) 1质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得光学扩散层涂布液。
扩散防粘接层涂布液的配制：同实施例1。
实施方法同实施例1，测其性能，结果列于表1。
对比例1
光学扩散层涂布液的配制：
丁酮 30质量份
甲苯 30质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-15，积水化成公司产品，粒子平均粒径15μm) 20质量份
聚酯多元醇(RD181X，拜耳公司产品，固含量75％，羟值122mgKOH/g) 15质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 4质量份
含羧基聚酯分散剂(BYK-W985，德国BYK化学公司) 1质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得光学扩散层涂布液。
扩散防粘接层涂布液的配制：同实施例1。
实施方法同实施例1，测其性能，结果列于表1。
对比例2
光学扩散层涂布液的配制：
甲苯 50质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-30，积水化成公司产品，粒子平均粒径30μm) 3质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MBX-15，积水化成公司产品，粒子平均粒径15μm) 10质量份
聚甲基丙烯酸甲酯微珠(MB20X-5，积水化成公司产品，粒子平均粒径5μm) 15质量份
聚丙烯酸酯多元醇(WDU-938，DIC公司产品，固含量50％，羟值50mgKOH/g) 15质量份
HDI三聚体(N3600，拜耳公司产品，固含量100％，NCO含量23％) 5质量份
改性聚硅氧烷分散剂(Disponer 931，海名斯特殊化学) 2质量份
将上述物料搅拌混合均匀，制得光学扩散层涂布液。
扩散防粘接层涂布液的配制：同实施例1。
实施方法同实施例1，测其性能，结果列于表1。
对比例3
光学扩散层和扩散防粘接层涂布液的配制：同实施例1。
涂布方案为：使用厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜作为基材，在PET膜的一面涂布光学扩散层涂布液，湿涂膜经过一个高温区域(90～150℃，10～50S)热风干燥后使其干膜厚度约为20μm，然后在该PET膜的另一面涂布扩散防粘接层涂布液，湿涂膜经过一个高温区域(90～150℃，10～50S)热风干燥后使其干膜厚度约为3μm。完成涂布后，在40℃恒温下保存48小时来制成光学扩散膜，测其性能，结果列于表1。
扩散膜各项性能的测试方法如下：
(1)铅笔硬度测试
按照标准GB/6739T中第四章规定执行，利用通过铅笔刮擦的涂膜硬度试验仪(由天津市精科材料试验机厂制造，型号：便携式铅笔硬度计QHQ-A)。
(2)光学扩散层耐擦伤性能测试
通过耐划伤测试仪Sheen705，采用20gf荷重、移动速度为60mm/s的条件下，往复50次擦拭光学扩散层涂膜。在擦拭后，将光扩散面朝上，从其背面照射荧光灯的光，对透射光进行目测观察，进行光学扩散层耐擦伤性能评价。耐擦伤性能指标如下：
(3)透光率和雾度
按照标准ASTM-1003，利用透光率雾度仪NDH-5000，测量实施例中光学扩散膜的全光线透光率和雾度。
(4)光学扩散膜表面电阻测试
通过EST 121型数字超高电阻、微电流测量仪，测定光学扩散膜的表面电阻。
表1光学扩散膜性能测试结果
注：O：未观察到损伤；X：观察到损伤。
由表1所示的结果可以看出，本发明所提供的光学扩散膜，涂膜硬度、透明性与耐擦划性的协调性良好，并且具有充分的光学扩散性、其透过率和雾度的协调性良好。
Claims (10)
1.一种光学扩散膜，它包括透明片状光学基材及在光学基材两面形成的光学扩散层和扩散防粘接层；
所述光学扩散层是由重量份为10～30份粘合剂、10～30份扩散粒子、1～5份交联剂、0.5～3份分散剂、40～70份稀释剂混合制成的涂布液，涂布固定于光学基材表面，干燥固化成膜；
所述扩散防粘接层是由含有重量份为30～60份粘合剂、0.5～5份扩散粒子、0.5～5份抗静电剂、1～10份交联剂、30～60份稀释剂混合制成的涂布液，涂布固定于光学基材表面，干燥固化成膜；
所述粘合剂包括聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇；
所述扩散粒子为高聚物树脂微珠；
所述交联剂是脂肪类聚异氰酸酯；
所述稀释剂是高挥发速度、中等挥发速度和低挥发速度的稀释剂。
2.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其特征在于：所述光学扩散层和扩散防粘接层的粘合剂是聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇质量比例为1∶1～10∶1所组成的混合树脂，聚丙烯酸酯多元醇的平均分子量在2000～100000；聚酯多元醇的平均分子量在500～10000。
3.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其特征在于：所述脂肪类聚异氰酸酯中的异氰酸酯基相对于聚丙烯酸酯多元醇和聚酯多元醇中的羟基之和的当量比优选范围是1.0～4.0；
4.根据权利要求1或3所述的光学扩散膜，其特征在于：所述脂肪类聚异氰酸酯为1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、HDI三聚体、HDI缩二脲、IPDI三聚体中的一种。
5.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其特征在于：所述扩散粒子为聚甲基丙烯酸甲酯微珠、聚苯乙烯微珠、聚氨酯微珠、无机氧化硅、氧化铝微粒中的一种或一种以上的混合物；所述光学扩散层的扩散粒子为粗、中、细三种粒径的扩散粒子：粗粒径扩散粒子的平均粒径为20～50μm，中粒径扩散粒子的平均粒径为8～20μm，细粒径扩散粒子的平均粒径为1～8μm；扩散防粘接层的扩散粒子的平均粒径为5μm。
6.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其特征在于：所述抗静电剂为阳离子季铵盐抗静电剂或季化聚醚多元醇抗静电剂。
7.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其特征在于：所述高挥发速度稀释剂为丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、丁酮；
所述中等挥发速度稀释剂为乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲苯、二甲苯、乙酸戊酯或乙酸异己酯；
所述低挥发速度稀释剂为丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚或丙二醇单甲基醚。
8.根据权利要求1所述的光学扩散膜，其特征在于：所述分散剂为含羧基聚酯分散剂、不饱和多元酸的多元酰胺分散剂、改性丙烯酸共聚物分散剂、多元酸的烷基铵盐分散剂、多元酸低聚合物的醇铵盐分散剂或改性聚硅氧烷分散剂。
9.一种权利要求1所述的光学扩散膜的制备方法，其特征在于：在透明片状光学基材的一面涂布上述光学扩散层涂布液，湿涂膜经过热风干燥成膜，热风温度设计为梯度形式即依次经过中温5～20秒、高温5～20秒、中温5～20秒三个温度区域；然后在该透明片状光学基材的另一面涂布扩散防粘接层涂布液，湿涂膜经过热风干燥成膜，热风温度设计为梯度形式即依次经过中温5～20秒、高温5～20秒、中温5～20秒三个温度区域；涂层干燥成膜后，在40℃恒温下保存48小时制成光学扩散膜。
10.根据权利要求9所述的光学扩散膜的制备方法，其特征在于：所述中温为60～90℃；所述高温为90～150℃。
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