CN103057024A - 一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片及其制备方法，该制备方法是：首先将10~30质量份热塑性树脂、50~200质量份的适当溶剂和100质量份环氧树脂采用“一步法”或“分步法”混合成均匀溶液；再将10~30质量份的室温型胺类固化剂与上述溶液混合均匀，在适用期内将上述混合物喷涂或流延到基材上，最后放置于室温下固化0.5~2h，再在80℃的温度下固化4h，即可制得具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片。本发明所提供的具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片具有光亮度高、可视角度大、可制备延续性大面积膜、加工工艺简单方便、成本低、稳定性好等优点。

Description

一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片及其制备方法

技术领域

本发明涉及光扩散片，具体是一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片及其制备方法。

背景技术

随着科技的日新月异，再加上通信网络技术的蓬勃发展，液晶显示（LCD）在电脑、手机、多媒体播放器等各种各样的电子产品中变得越来越重要。背光模组是LCD的重要组成部分，在LCD的背光模组中，扩散片的作用是使LCD背光源发出的光进行折射和漫反射，提高光的亮度，并且使射出的光分布更加均匀，还起到遮盖背光源组件图案的作用，即从正面看不到反射点的影子。

LCD背光源的扩散片基材是不同厚度的透光性好的薄膜，上面涂以具有光扩散性能的高分子材料及无机材料，这是目前商业上制备扩散片的主要方法。将光扩散性材料涂布在薄膜上有多种途径，分散介质可以选用高分子乳液、热塑性树脂或光聚合树脂等，采用光聚合技术，将光扩散性材料分散在可紫外线聚合的树脂和活性稀释剂组成的透明涂料中，涂布固化得到扩散片。扩散片的光漫射性能是由光扩散性材料的性能和作为介质的成膜树脂等的光学性能决定，光聚合涂层体系中树脂和光扩散性材料的不同配合，可以制作出不同漫射性能的扩散片。这类制备方法得到的扩散片在光亮度、可视角度等关键性能方面还有较大的改善空间，在大面积制备时有很大局限性。除以上方法，近年也发展了一些新型的光扩散片制备原理，如有专利报导了在基材表面上涂布含有珠粒的粘结树脂形成含有珠粒的光扩散片，具有很好的光学效果，但该方法的缺点在于，在光扩散片切割过程中，珠粒倾向于从光扩散片中退出，这会在包括光扩散片的显示屏幕上造成缺陷。专利200810020793.8中提出一种在模具压印得到凹形结构，在基材上形成特定的印花，该方法要求使用其表面上具有压花的模具，且需要计算机设计控制，并且难于制作可以获得所需扩散效果的压花模具。专利200880110057.X提出由两种或者多种不同折射率物质能使光通过多次折射达到扩散的过程，但是其不同折射区域的形状和大小都需要有特定设计关系，计算复杂，成本较高。

环氧树脂是一种重要的热固性树脂，具有良好的物理、化学性能，因而广泛应用于国防、国民经济各部门，常作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料以及先进复合材料基体等用途。在环氧树脂的应用研究中，相关报道了用耐热性高、力学性能良好的热塑性工程塑料,如聚醚砜、聚砜、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺等增韧环氧树脂的研究吸引了越来越多的关注，在不降低体系的玻璃化温度、强度的情况下改善高交联环氧体系的韧性。这些热塑性塑料在环氧齐聚物中具有良好的溶解性能，随着环氧树脂固化反应的进行，体系发生固化反应诱导的相分离过程对改性体系的相结构研究表明体系会形成“双连续相”结构，并且在一定条件下可以发生“相反转”的现象，在体系中形成特殊的微相结构。当然从目前的研究来看，人们普遍关注的是体系的机械性能、热性能等，但对该体系特殊的光学性能还未见相关的研究报道。

发明内容

本发明提供了一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片及其制备方法。该光扩散片具有光亮度高、可视角度大、可制备延续性大面积膜、加工工艺简单方便、成本低、稳定性好等优点。

实现本发明目的的技术方案是：将热塑性树脂、溶剂和环氧树脂采用“一步法”或“分步法”混合均匀，再与室温型胺类固化剂混合均匀后，喷涂或流延到合适的基材上，然后放置于室温下固化，即可制得具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片。其环氧树脂和热塑性树脂发生相分离，体系中形成的微结构能够对光发生折射，从而提高光的利用率和强度。由于环氧树脂为基体，且为热固性树脂，占复合材料总重量的80%以上，能够满足高耐热、高强度、高化学稳定性等要求，也可以进行浇注、涂刷、喷涂等灵活的加工成型工艺。

一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片的制备方法，包括如下步骤：

（1）首先将10~30质量份热塑性树脂、50~200质量份的溶剂和100质量份环氧树脂采用“一步法”或“分步法”混合均匀成溶液；

（2）再将10~30质量份的室温型胺类固化剂与上述溶液混合均匀后，在适用期内喷涂或流延到基材上，形成厚度为40-60μm的膜；

（3）将步骤（2）的制品在室温下固化0.5~2h，再在80℃的温度下固化4h，即可制得具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片。

步骤（1）所述的热塑性树脂为聚苯乙烯、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜中的至少一种；

步骤（1）所述的溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、三氯甲烷中的至少一种；

步骤（1）所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，环氧当量为150~250g/mol；

步骤（2）所述的室温胺类固化剂为浅色或无色透明的改性胺类固化剂，固化剂的色度≤2。

步骤（2）所述的基材为聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯薄膜或片材。

本发明的优点是：

（1）本发明光扩散片是以环氧树脂为基体，它是一种热固性树脂，占有复合材料总重量的70%以上，保证了能够满足高耐热、高强度、高化学稳定性等要求，同时也可以采用浇注、涂刷、喷涂等灵活的加工成型工艺。另添加少量的热塑性树脂，使其在合适条件下与环氧树脂形成相分离结构，此结构能对光进行折射，从而得到一种性能良好的光扩散复合涂层材料。

（2）环氧树脂和热塑性树脂的共混物经固化反应发生相分离，得到了一种特殊结构的微相结构涂层，不但可以将光源均匀导出，还能增加亮度，增加可视角度，并且加工工艺简单，成型容易，稳定性好。

附图说明

图1是该材料实施案例样品试样的显微结构图，该图呈现出表面凸起小球结构，对光的传输折射效果明显，能增加该扩散片的雾度，起到遮住背光模组中导光网点的功能。

图2是该材料小球间隙部分放大图，其仍然不止一相结构，这种分相结构使得其折射率不同，从而提高出光率，增加光的亮度。

具体实施方式：

以下通过实施例对本发明进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。

实施例1：

一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片的制备方法，包括如下步骤：

（1）将10质量份的聚醚酰亚胺溶于90质量份三氯甲烷溶剂，再将其与100质量份的环氧树脂混合均匀，得混合物；

（2）将20份固化剂聚醚胺（牌号5025B）与步骤（1）的混合物混合均匀，并在3~10分钟内在聚对苯二甲酸乙二醇酯片上喷涂成膜，厚度为50μm左右；

（3）将步骤（2）得到的膜在室温固化2h，然后再放入烘箱80℃固化4h即制得一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片。

实施例2：

一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片的制备方法，包括如下步骤：

（1）将20质量份的聚苯乙烯溶于90质量份三氯甲烷溶剂，再将其与100质量份的环氧树脂混合均匀；

（2）将30份固化剂593与步骤（1）得到的混合物混合均匀，并在3~10分钟内在聚甲基丙烯酸甲酯片上流延成厚度为50μm的涂层；

（3）将步骤（2）得到的样品在室温固化2h，然后再放入烘箱80℃固化4h即制得一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片。

实施例3：

一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片的制备方法，包括如下步骤：

（1）将20质量份的聚醚砜溶于90质量份二氯甲烷溶剂，再将其与100质量份的环氧树脂混合均匀；

（2）将30份固化剂593与步骤（1）得到的混合物混合均匀，并在3~10分钟内在聚对苯二甲酸乙二醇酯片上流延成厚度为50μm的涂层；

（3）将步骤（2）得到的样品在室温固化2h，然后再放入烘箱80℃固化4h即制得一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片。

实施例4：

一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片的制备方法，包括如下步骤：

（1）将20质量份的聚甲基丙烯酸甲酯溶于90质量份四氢呋喃溶剂，再将其与100质量份的环氧树脂混合均匀；

（2）将25份固化剂聚醚胺（牌号5010B）与步骤（1）得到的混合物混合均匀，并在3~10分钟内在聚碳酸酯薄片上喷涂成50μm厚的涂层；

（3）将步骤（2）得到的样品在室温固化2h，然后再放入烘箱80℃固化4h即制得一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片。

所得产品经检测：产品呈现出表面凸起小球结构，对光的传输折射效果明显，能增加该扩散片的雾度，起到遮住背光模组中导光网点的功能。（如图1所示）。对小球间隙部分放大显现，其不止一相结构，这种分相结构使得其折射率不同，从而提高出光率，增加光的亮度。（如图2所示）

Claims (7)

1.一种具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：

（1）首先将10~30质量份热塑性树脂、50~200质量份的溶剂和100质量份环氧树脂采用“一步法”或“分步法”混合均匀成溶液；

（2）再将10~30质量份的室温型胺类固化剂与上述溶液混合均匀，在适用期内将上述混合物喷涂或流延到基材上，形成厚度为40-60μm的膜；

（3）将经步骤（2）涂膜后的制品在室温下固化0.5~2h，再在80℃的温度下固化4h，即得到具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（1）所述的热塑性树脂为聚苯乙烯、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（1）所述的溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、三氯甲烷中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（1）所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，环氧当量150~250g/mol。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（2）所述的室温型胺类固化剂为浅色或无色透明的胺类固化剂。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（2）所述的基材为聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯薄膜或片材中的任意一种。

7.用权利要求1-6之一所述制备方法制备的对光的传输具有扩散作用的、具有特殊微相结构的环氧树脂基复合涂层的光扩散片。

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