CN105037986A - 母粒、树脂组合物、扩散板及扩散板的制备方法 - Google Patents

母粒、树脂组合物、扩散板及扩散板的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种母粒、树脂组合物、扩散板及扩散板的制备方法，其中，所述树脂组合物，包括组分及各组分含量(以质量单位计)如下：通用级聚苯乙烯100份；母粒18-30份；高抗冲聚苯乙烯5-10份；聚丙烯2-3份；矿物油0.02-0.025份；所述母粒包括组分及各组分含量(以质量单位计)如下：通用级聚苯乙烯100份；有机硅树脂3-8份；抗氧化剂0.5-1.2份；紫外线吸收剂0.4-0.8份；光稳定剂0.5-0.8份；矿物油0.015-0.03份；增亮剂0.015-0.035份。使用所述树脂组合物制得的扩散板光源利用率高，产品抗折弯、遮蔽性好，具有高辉度和较好的遮蔽效果。

Description

母粒、树脂组合物、扩散板及扩散板的制备方法
技术领域
本发明涉及树脂制品领域，特别涉及一种母粒、树脂组合物、扩散板及扩散板的制备方法。
背景技术
通常，显示装置的背光模块主要包括光源、导光板、光反射板、扩散板、亮度增强膜。其中，扩散板同时具有使来自光源灯发射光的亮度均匀，以及遮蔽亮纹等功能。
所述扩散板由树脂组合物作为原料制备得到，评价扩散板的两项主要技术指标是透过率和雾度，通常材料的雾度和透过率是相互矛盾的，传统扩散板增加光散射能力通常采取增加光扩散剂的方法，而光扩散剂对光的吸收和遮盖等会引起透过率的下降。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种母粒，旨在用于树脂制品中使树脂组制品保持高辉度和较好的遮蔽效果。
为实现上述目的，本发明提出的一种母粒，包括组分及各组分含量如下：
优选地，所述通用级聚苯乙烯以质量单位计为100份；所述有机硅树脂以质量单位计为5-6份；所述抗氧化剂以质量单位计为0.8-1.2份；所述紫外线吸收剂以质量单位计为0.5-0.8份；所述光稳定剂以质量单位计为0.6-0.8份；所述增亮剂以质量单位计为0.02-0.03份。
优选地，所述通用级聚苯乙烯以质量单位计为100份；所述有机硅树脂以质量单位计为5份；所述抗氧化剂以质量单位计为1.15-1.18份；所述紫外线吸收剂以质量单位计为0.7-0.76份；所述光稳定剂以质量单位计为0.7-0.75份；所述增亮剂以质量单位计为0.03份。
优选地，还包括以质量单位计的0.015-0.03份矿物油。
优选地，所述抗氧化剂为抗氧剂CA、抗氧剂1010或抗氧剂1076中的至少一种；或/和，
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-329或紫外线吸收剂UV-531中的至少一种；或/和，
所述光稳定剂为光稳定剂770或光稳定剂622中的至少一种；或/和，
所述增亮剂为荧光增白剂CBS-127。
本发明还提供一种树脂组合物，包括组分及各组分含量如下：
所述母粒为上述的母粒。
优选地，所述通用级聚苯乙烯以质量单位计为100份；所述母粒以质量单位计为20-25份；所述高抗冲聚苯乙烯以质量单位计为7-8份；所述聚丙烯以质量单位计为2.6份。
优选地，还包括以质量单位计的0.02-0.025份矿物油。
本发明还提供一种扩散板，使用上述的树脂组合物作为原料制备得到。
本发明还提供一种上述扩散板的制备方法，包括：
将所述母粒各组分按比例混合均匀后加入双螺杆挤出机中挤出造粒，冷却后制得所述母粒；
将所述树脂组合物各组分按比例混合均匀后加入单螺杆挤出机中挤出造粒制得树脂组合物粒料；
将所述树脂组合物粒料压印成型，制得所述扩散板。
本发明技术方案通过在所述树脂组合物中使用合理用量的高抗冲聚苯乙烯，使得所述扩散板能够有更好的力学性能，在所述树脂组合物中使用合理用量的聚丙烯，使得所述扩散板的表面能够有更好的光学性能同时提升了扩散板韧性，在所述树脂组合物中使用合理用量、合理组分的母粒，在母粒中添加扩散剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、增亮剂等助剂，使得所述扩散板够具有更好的雾度、抗热氧老化性能、抗光氧老化性能和亮度；本发明的扩散板集光高辉度、高遮蔽性及较好的力学性能于一体。
附图说明
图1为本发明扩散板的制备方法的流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例就本发明的技术方案做进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明具体实施例提供一种扩散板，由一种树脂组合物作为原料制备得到。
该树脂组合物包括组分及各组分含量如下：
以质量单位计的通用级聚苯乙烯100份；
所述通用级聚苯乙烯具有较好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及微小的吸湿倾向，因此作为所述树脂组合物的主体树脂；
以质量单位计的母粒18-30份；
所述母粒包含有机硅树脂，使得所述树脂组合物的制品能够有更好的雾度，所述母粒包含所述抗氧化剂，使得所述树脂组合物的制品能够有更好的抗热氧老化性能，所述母粒包含紫外线吸收剂和光稳定剂，使得所述树脂组合物的制品能够具有更好的抗光氧老化性能，所述母粒包含增亮剂，使得所述树脂组合物的制品能够有更好的亮度；
以质量单位计的高抗冲聚苯乙烯5-10份；
所述高抗冲聚苯乙烯是由弹性体改性聚苯乙烯制成的热塑性材料；具有较好的冲击强度和刚性，用于改善所述树脂组合物的制品的冲击强度和刚性；
以质量单位计的聚丙烯2-3份；
所述聚丙烯的结晶度较高，表面刚度和抗划痕特性很好，同时能够改善所述树脂组合物的制品的表面的光泽，提升扩散板韧性，提高雾度，为了改善所述树脂组合物的加工性能，可以添加以质量单位计的0.02-0.025份矿物油；所述矿物油可以为硅油(环状聚二甲基硅氧烷)或者液体石蜡，其在树脂组合物的加工过程中在相与相之间发生迁移，可以提高加工润滑性，且还可以较均匀的分布在相界面上。
所述的树脂组合物的各组分含量优选如下：
以质量单位计的通用级聚苯乙烯100份；以质量单位计的母粒20-25份；以质量单位计的高抗冲聚苯乙烯7-8份；以质量单位计的聚丙烯2.6份；以质量单位计的矿物油0.025份。通过对所述树脂组合物中矿物油含量进行合理选择，所述树脂组合物能够有更好的加工性能，通过对所述高抗冲聚苯乙烯的含量进行合理选择，所述树脂组合物的制品能够有更好的力学性能，通过对所述聚丙烯的含量进行合理选择，所述树脂组合物的制品的表面能够有更好的光学性能，通过对所述母粒的用量进行合理的选择，所述树脂组合物的制品能够具有更好的雾度、抗热氧老化性能、抗光氧老化性能和亮度。
其中，所述母粒包括组分及各组分含量如下：
以质量单位计的通用级聚苯乙烯100份；
所述通用级聚苯乙烯具有较好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及微小的吸湿倾向，因此作为主体树脂；
以质量单位计的有机硅树脂3-8份；
所述有机硅树脂作为扩散剂，能够提高树脂制品的雾度；具体地，所述有机硅树脂可以选用日本信越牌号KMP-590、日本信越牌号KMP-7056A、长兴牌号DF20A0的有机硅树脂，优选日本信越牌号KMP-7056A的有机硅树脂；
以质量单位计的抗氧化剂0.5-1.2份；
所述抗氧化剂可以防止树脂制品的热氧老化；优选地，所述抗氧化剂可以是抗氧剂CA、抗氧剂1010或抗氧剂1076中的至少一种；具体地，所述抗氧化剂可以选用博纳化工TINOX1010/博纳化工TINOX1076/博纳化工TINOX1024，优选博纳化工TINOX1010；
以质量单位计的紫外线吸收剂0.4-0.8份；
所述紫外线吸收剂可以防止树脂制品的光氧老化；优选地，所述紫外线吸收剂可以是紫外线吸收剂UV-329或紫外线吸收剂UV-531中的至少一种；更优选地，所述紫外线吸收剂为UV-329。
以质量单位计的光稳定剂0.5-0.8份；
所述光稳定剂能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程；优选地，所述光稳定剂可以是光稳定剂770或光稳定剂622中的至少一种；
以质量单位计的增亮剂0.015-0.035份；
所述增亮剂可以增白产品颜色以使得树脂制品的亮度更亮，优选地，所述增亮剂可以是荧光增白剂CBS-127。
还可以在所述母粒组分中增加以质量单位计的0.015-0.03份的矿物油，所述矿物油可以为硅油(环状聚二甲基硅氧烷)或者液体石蜡，在母粒的加工过程中在相与相之间发生迁移，可以提高加工润滑性，且还可以较均匀的分布在相界面上。
优选地，所述母粒各组分含量如下：以质量单位计的通用级聚苯乙烯100份；以质量单位计的有机硅树脂5-6份；以质量单位计的抗氧化剂0.8-1.2份；以质量单位计的紫外线吸收剂0.5-0.8份；以质量单位计的光稳定剂0.6-0.8份；以质量单位计的增亮剂0.02-0.03份。更优选地，所述母粒包括组分及各组分含量如下：以质量单位计的通用级聚苯乙烯100份；以质量单位计的有机硅树脂5份；以质量单位计的抗氧化剂1.15-1.18份；以质量单位计的紫外线吸收剂0.7-0.76份；以质量单位计的光稳定剂0.7-0.75份；以质量单位计的增亮剂0.03份。通过对所述有机硅树脂的含量进行合理选择，树脂制品能够有更好的雾度，通过对所述抗氧化剂的含量进行合理选择，树脂制品能够有更好的抗热氧老化性能，通过对所述紫外线吸收剂和光稳定剂用量进行合理的选择，树脂制品能够具有更好的抗光氧老化性能，通过对所述增亮剂的含量进行合理选择，树脂制品能够有更好的亮度。
所述扩散板的穿透率达到(35-50)％±2％，雾度达到92％±3％。其中，所述通用级聚苯乙烯具有较好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及微小的吸湿倾向，因此作为扩散板的主体树脂；高抗冲聚苯乙烯所述聚丙烯的结晶度较高，表面刚度和抗划痕特性很好，同时能够改善所述扩散板的表面的光泽，提高透光率和雾度；所述矿物油在母粒和树脂组合物的加工过程中在相与相之间易发生迁移，可以提高加工润滑性，且还可以较均匀的分布在相界面上；在母粒中添加扩散剂、光稳定剂、抗UV剂、增白剂等助剂，从而使光在扩散板中发生了折射、反射、扩散等功效，不但具有很高的光扩散性以及出射光均匀性，而且光源利用率高，使扩散板保持高辉度及较好的遮蔽效果。由于使用了上述组分及含量的组合物，所述扩散板具有较好的穿透率、雾度、抗热氧老化性能、抗光氧老化性能和亮度。
请参阅图1，本发明还提供上述扩散板的制备方法，包括：
S10：将所述母粒各组分按比例混合均匀后加入双螺杆挤出机中挤出造粒，冷却后制得所述母粒。
通过双螺杆挤出机挤出造粒，能够将所述母粒的各组分混合均匀，制得的母粒更容易取料和保存。在本步骤中，所述双螺杆挤出机为七温区双螺杆挤出机，各区温度和模头温度分别为：一区温度为173-178℃；二区温度为183-188℃；三区温度为195-200℃；四区温度为210-220℃；五区温度为225-230℃；六区温度为215-220℃；七区温度为210-215℃；模头温度为：200-220℃；通过设置合理的温度保证母粒混合更均匀。
所述双螺杆挤出机的产速为200-240Kg/h，优选产速为220Kg/h。通过设置合理的生产速度保证母粒混合更均匀，且防止母粒过炼。从而制得所需母粒。
S20：将所述树脂组合物各组分按比例混合均匀后加入单螺杆挤出机中挤出造粒制得树脂组合物粒料。通过单螺杆挤出机挤出造粒，能够将所述树脂组合物的各组分混合均匀，制得树脂组合物粒料。在本步骤中，所述单螺杆挤出机为七温区单螺杆挤出机，各区温度和模头温度分别为：一区温度为173-178℃；二区温度为183-188℃；三区温度为195-200℃；四区温度为210-220℃；五区温度为225-230℃；六区温度为215-220℃；七区温度为210-215℃；模头温度为：200-220℃；通过设置合理的温度保证树脂组合物混合更均匀。
所述单螺杆挤出机的产速为320-340Kg/h，优选产速为330Kg/h。通过设置合理的生产速度保证树脂组合物粒料混合更均匀，且防止树脂组合物粒料过炼。
S30：将所述树脂组合物粒料压印成型，制得所述扩散板。
兹将本发明实施例详细说明如下，但本发明并非局限在实施例范围。
实施例1；
将100Kg通用级聚苯乙烯，5Kg有机硅树脂，1.1Kg抗氧化剂，0.6Kg紫外线吸收剂，0.6Kg光稳定剂，0.025Kg矿物油，0.03Kg增亮剂混合均匀后，在双螺杆挤出机中挤出造粒自然冷却3.5-3.5小时后所得母粒。所述双螺杆挤出机一区温度为175℃，二区温度为185℃，三区温度为195℃，四区温度为215℃，五区温度为230℃，六区温度为220℃，七区温度为215℃，模头温度为：210℃；产速为220Kg/h。
将100Kg通用级聚苯乙烯，25Kg母粒，8Kg高抗冲聚苯乙烯，2.6Kg聚丙烯，0.025Kg矿物油混合均匀，在单螺杆挤出机中挤出造粒得到树脂组合物粒料，所述单螺杆挤出机一区温度为175℃，二区温度为185℃，三区温度为195℃，四区温度为215℃，五区温度为230℃，六区温度为220℃，七区温度为215℃，模头温度为：210℃；产速为330Kg/h；将所述树脂组合物粒料压印成型，获得扩散板。
实施例2；
将100Kg通用级聚苯乙烯，5Kg有机硅树脂，1.1Kg抗氧化剂，0.6Kg紫外线吸收剂，0.6Kg光稳定剂，0.025Kg矿物油，0.03Kg增亮剂混合均匀后，在双螺杆挤出机中挤出造粒自然冷却3.5-3.5小时后所得母粒。所述双螺杆挤出机一区温度为175℃，二区温度为185℃，三区温度为195℃，四区温度为215℃，五区温度为230℃，六区温度为220℃，七区温度为215℃，模头温度为：210℃；产速为220Kg/h。
将100Kg通用级聚苯乙烯，25Kg母粒，6Kg高抗冲聚苯乙烯，3.2Kg聚丙烯，0.025Kg矿物油混合均匀，在单螺杆挤出机中挤出造粒得到树脂组合物粒料，所述单螺杆挤出机一区温度为175℃，二区温度为185℃，三区温度为195℃，四区温度为215℃，五区温度为230℃，六区温度为220℃，七区温度为215℃，模头温度为：210℃；产速为330Kg/h；将所述树脂组合物粒料压印成型，获得扩散板。
实施例3；
将100Kg通用级聚苯乙烯，5Kg有机硅树脂，1.1Kg抗氧化剂，0.6Kg紫外线吸收剂，0.6Kg光稳定剂，0.025Kg矿物油，0.03Kg增亮剂混合均匀后，在双螺杆挤出机中挤出造粒自然冷却3.5-3.5小时后所得母粒。所述双螺杆挤出机一区温度为175℃，二区温度为185℃，三区温度为195℃，四区温度为215℃，五区温度为230℃，六区温度为220℃，七区温度为215℃，模头温度为：210℃；产速为220Kg/h。
将100Kg通用级聚苯乙烯，25Kg母粒，8Kg高抗冲聚苯乙烯，1.5Kg聚丙烯，0.025Kg矿物油混合均匀，在单螺杆挤出机中挤出造粒得到树脂组合物粒料，所述单螺杆挤出机一区温度为175℃，二区温度为185℃，三区温度为195℃，四区温度为215℃，五区温度为230℃，六区温度为220℃，七区温度为215℃，模头温度为：210℃；产速为330Kg/h；将所述树脂组合物粒料压印成型，获得扩散板。
对比例1；
将100Kg通用级聚苯乙烯，1Kg有机硅树脂，0.3Kg抗氧化剂，0.16Kg紫外线吸收剂，0.16Kg光稳定剂，0.005Kg矿物油，0.006Kg增亮剂混合均匀后，在单螺杆挤出机中挤出造粒得到树脂组合物粒料，所述单螺杆挤出机一区温度为175℃，二区温度为185℃，三区温度为195℃，四区温度为215℃，五区温度为230℃，六区温度为220℃，七区温度为215℃，模头温度为：210℃；产速为330Kg/h；将所述树脂组合物粒料压印成型，获得扩散板。
上述实施例和对比例的扩散板，在“LED灯条3*7+扩散板1.2+扩散片”的光学架构下，按照表1所示的测试条件和标准进行光学性能测试，测试结果如表2所示。
表1
表2
由表2的测试数据可以知道，本发明的树脂组合物制备的扩散板的穿透率达到(35-50)％±2％，雾度达到92％±3％，能够兼具高穿透率与高雾度的性能，并且具有较高的中心亮度和平均亮度。
将实施例和对比例的扩散板，按表3中所示测试标准进行力学性能测试，测试结果请参阅表3。
表3
特性 实例一 实例二 实例三 对比例一 测试方法
拉伸强度 36MPa 38MPa 36MPa 30MPa ISO527
抗弯强度 40MPa 43MPa 40MPa 36MPa ISO178
由表3的测试数据可以知道，和常规的扩散板相比，本发明的树脂组合物制备的扩散板的拉伸强度/抗弯强度明显增强。
应当说明的是，本发明的各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域的技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种母粒，其特征在于，包括组分及各组分含量如下：
2.如权利要求1所述的母粒，其特征在于，所述通用级聚苯乙烯以质量单位计为100份；所述有机硅树脂以质量单位计为5-6份；所述抗氧化剂以质量单位计为0.8-1.2份；所述紫外线吸收剂以质量单位计为0.5-0.8份；所述光稳定剂以质量单位计为0.6-0.8份；所述增亮剂以质量单位计为0.02-0.03份。
3.如权利要求2所述的母粒，其特征在于，所述通用级聚苯乙烯以质量单位计为100份；所述有机硅树脂以质量单位计为5份；所述抗氧化剂以质量单位计为1.15-1.18份；所述紫外线吸收剂以质量单位计为0.7-0.76份；所述光稳定剂以质量单位计为0.7-0.75份；所述增亮剂以质量单位计为0.03份。
4.如权利要求1所述的母粒，其特征在于，还包括以质量单位计的0.015-0.03份矿物油。
5.如权利要求1至4任一项所述的母粒，其特征在于，
所述抗氧化剂为抗氧剂CA、抗氧剂1010或抗氧剂1076中的至少一种；或/和，
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-329或紫外线吸收剂UV-531中的至少一种；或/和，
所述光稳定剂为光稳定剂770或光稳定剂622中的至少一种；或/和，
所述增亮剂为荧光增白剂CBS-127。
6.一种树脂组合物，其特征在于，
包括组分及各组分含量如下：
所述母粒为如权利要求1至5中任一项所述的母粒。
7.如权利要求6所述的树脂组合物，其特征在于，所述通用级聚苯乙烯以质量单位计为100份；所述母粒以质量单位计为20-25份；所述高抗冲聚苯乙烯以质量单位计为7-8份；所述聚丙烯以质量单位计为2.6份。
8.如权利要求6或7所述的树脂组合物，其特征在于，还包括以质量单位计的0.02-0.025份矿物油。
9.一种扩散板，其特征在于，使用如权利要求6至8任一项所述的树脂组合物作为原料制备得到。
10.一种如权利要求9所述扩散板的制备方法，其特征在于，包括：
将所述母粒各组分按比例混合均匀后加入双螺杆挤出机中挤出造粒，冷却后制得所述母粒；
将所述树脂组合物各组分按比例混合均匀后加入单螺杆挤出机中挤出造粒制得树脂组合物粒料；
将所述树脂组合物粒料压印成型，制得所述扩散板。
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