CN108196328B - 一种环保型扩散膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学薄膜领域，更具体的涉及一种环保型扩散膜及其制备方法。为了解决目前行业扩散膜采用溶剂型胶水生产过程中产生较高的VOC的问题，本发明提供一种环保型扩散膜及其制备方法。所述扩散膜包括透明基材层、扩散层和保护层，透明基材层的上表面设有扩散层，透明基材层的下表面设有保护层；所述扩散层包括改性扩散微珠，所述保护层包括改性抗吸附粒子，所述扩散层含有酸性催化剂，所述保护层含有酸性催化剂。本发明提供的环保型扩散在生产中不会产生VOC以及有机溶剂排放的问题，并且克服了目前水性胶水体系在扩散膜上应用时的固化速率慢和扩散微粒在水性胶水体系中分散不均匀的技术难题。

Description

一种环保型扩散膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及光学薄膜领域，更具体的涉及一种环保型扩散膜及其制备方法。

背景技术

光学薄膜是一种将点、线光源转换成线、面光源的具备光学功能的薄膜。当光线在经过光学薄膜时，光线就会发生许多折射、反射及散射的现象，如此便造成了相应的光学效果，属于光学显示领域。光学薄膜广泛应用于平板显示器的背光模组以及新型照明光源中，如电视、电脑显示器、笔记本电脑、手机、数码相机、MP4播放器、GPS导航仪及各种日常及工业用照明光源等。

随着平板显示在生活中的应用越来越广，市场对光学薄膜的需求量也在不断上升。而目前行业内生产制造光学薄膜时采用的均为溶剂型胶水进行生产，但使用溶剂型胶水生产过程中会使用到大量有机溶剂进行溶解、分散和清洁，从而使生产车间具有较高的挥发性有机化合物(VOC)和产生大量的有机溶剂尾气排放。操作车间具有较高的VOC不仅危害一线作业人员的身体健康，也存在易燃易爆的安全隐患；大量有机溶剂的尾气的处理给企业带来巨大的成本压力，同时VOC的排放对空气环境也会造成严重污染。

扩散膜作为光学薄膜中的一种，在背光模组中的使用非常普遍，具有非常大的市场应用。目前扩散膜生产时的配方中主要包括溶剂型胶水，扩散微珠，有机溶剂和助剂。溶剂型胶水的作用是将扩散微粒均匀分散粘附在基材表面形成光学功能层；扩散微珠的作用是对光线进行折射和散射得到所需的光学效果；有机溶剂的主要作用是溶解溶剂型胶水和分散扩散微珠，使溶剂型胶水和扩散微珠混合均匀。

为了响应国家对“绿色化工”的号召，开发一种环保的扩散膜及其制备方法成为了本行业的一个重要课题和必然趋势。而水性胶水体系是一种环境友好的绿色材料，目前广泛应用在建筑、包装、汽车、黏合胶和胶带等低VOC要求的领域。但是水性胶水体系存在的最大的缺陷是固化速率慢和耐水性能差等问题。较慢的固化速率在实际的生产时，就需要更长的固化时间，这样就导致生产效率比较低下，不符合企业精益生产的要求。所以，提高水性胶水体系固化速率成为其应用在扩散膜领域的必须解决的一大难题。

目前的应用于扩散膜中的扩散微珠均为有机高分子聚合物微珠，在有机溶剂中分散性能较好，但是在水中的分散较差，容易出现团聚问题，从而导致涂布后的扩散膜的外观存在涂布不均匀和白点等缺陷。使扩散微粒能够均匀的分散于水性胶水体系中是急需解决的另一个技术难题。

综上可知，在开发水性胶水体系的环保型扩散膜时，提高水性胶水体系的固化速率和解决扩散微粒在水性胶水体系中的均匀分散已经成为本技术领域急需解决的两大难题。

发明内容

为了解决目前行业扩散膜采用溶剂型胶水生产过程中产生较高的VOC的问题，本发明提供一种环保型扩散膜及其制备方法。本发明提供的环保型扩散膜由扩散层水性胶水涂布液和保护层水性胶水涂布液分别涂布在透明基材的上下表面而制成，在生产中不会产生VOC以及有机溶剂排放的问题。并且本发明提供的环保型扩散膜克服了目前水性胶水体系在扩散膜上应用时的固化速率慢和扩散微粒在水性胶水体系中分散不均匀的技术难题。本发明提供的环保型扩散膜的制备方法工艺简单，易于操作，适合工业化生产。

为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种扩散膜，所述扩散膜包括透明基材层、扩散层和保护层，透明基材层的上表面设有扩散层，透明基材层的下表面设有保护层；所述扩散层包括改性扩散微珠，所述保护层包括改性抗吸附粒子。

上述扩散膜也称为环保型扩散膜。

改性扩散微珠能在水性胶水体系中均匀分散。

改性抗吸附粒子能在水性胶水体系中均匀分散。

进一步的，所述的扩散层中的改性扩散微珠的材质选自改性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、改性聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)或改性聚苯乙烯(PS)中的一种或至少两种的混合。

进一步的，所述的保护层中的改性抗吸附粒子的材质选自改性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、改性聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)或改性聚苯乙烯(PS)中的一种或至少两种的混合。

进一步的，所述的透明基材层的材质选自聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺树脂(PA)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一种。

进一步的，所述保护层的厚度为最大改性扩散微珠的1/10-2/3。

进一步的，所述透明基材层的厚度为10-300μm，所述扩散层的厚度为5-30μm，所述保护层的厚度为3-12μm。

扩散层的厚度指的是涂层干膜的厚度。

保护层的厚度指的是涂层干膜的厚度。

进一步的，在所述环保型扩散膜中，所述扩散层含有酸性催化剂，所述保护层含有酸性催化剂。

进一步的，在所述环保型扩散膜中，所述酸性催化剂选自质子酸或路易斯酸。

进一步的，在制备过程中，所述扩散层先配置成扩散层水性胶水涂布液，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份、改性扩散微珠60-150重量份、去离子水50-100重量份。

进一步的，在制备过程中，所述保护层先配置成保护层水性胶水涂布液，所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份、改性抗吸附粒子0.2-2重量份、去离子水30-40重量份。

去离子水在扩散层和保护层水性胶水涂布液中的主要作用为溶解和分散原料和调整涂布液的粘度到适合的施工粘度，所以去离子水添加量根据配方中的组分进行调整。

进一步的，在制备过程中，所述水性胶水体系包括以下组分：水性多元醇低聚物：80-90重量份；水性固化剂：6-16重量份；酸性催化剂：0.5-5重量份。

进一步的，所述水性胶水体系包括水性多元醇低聚物：85-87重量份；水性固化剂：9-10重量份；酸性催化剂：2-2.5重量份。

进一步的，所述水性胶水体系包括水性多元醇低聚物：84-90重量份；水性固化剂：7.5-12重量份；酸性催化剂：1.5-2.5重量份。

进一步的，在制备过程中，所述水性胶水体系包括以下组分：水性多元醇低聚物：80-90重量份；水性固化剂：6-16重量份；酸性催化剂：0.5-5重量份；水性消泡剂：0.1-1重量份；水性润湿剂：0.1-1重量份；pH调节剂：0.1-1重量份，所述水性胶水体系的总重量份数为100。

进一步的，所述水性胶水体系中的水性多元醇低聚物和水性固化剂的重量份之比为5-15：1。

进一步的，所述水性胶水体系中的水性多元醇低聚物和水性固化剂重量份之比优选为7-12：1。

进一步的，所述水性胶水体系中的水性多元醇低聚物和水性固化剂重量份之比优选为8.5-9.7：1。

进一步的，所述水性胶水体系中的水性多元醇低聚物选自聚醚二醇、聚酯二醇、聚醚三醇、聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚丁二烯二醇、或丙烯酸酯多元醇中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的水性多元醇低聚物优选为聚醚二醇、聚酯二醇、或丙烯酸酯多元醇中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的水性多元醇低聚物最优选为丙烯酸酯多元醇。

进一步的，所述水性胶水体系中的水性固化剂选自改性的脂肪族多异氰酸酯和芳香族多异氰酸酯。

进一步的，所述改性的脂肪族多异氰酸酯和芳香族多异氰酸酯的分子链上带有亲水基团；所述亲水基团选自羧基、磺酸基、氨基、羧酸盐、磺酸盐或磷酸盐中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的水性固化剂优选为改性的脂肪族多异氰酸酯；所述改性的脂肪族多异氰酸酯分子链上带有的亲水基团优选为羧酸盐、磺酸盐、氨基、或磷酸盐中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的水性固化剂最优选为亲水基团为羧酸盐或磷酸盐的改性的脂肪族多异氰酸酯。

进一步的，所述水性胶水体系中的消泡剂选自聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚或聚二甲基硅氧烷中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的消泡剂选自BYK-011、BYK-019、BYK-023、BYK-024、BYK-044、BYK-1640、TEGO-810、TEGO-901W、TEGO-902W、或TEGO-904W中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的消泡剂优选为BYK-011、BYK-023或BYK-044、中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的消泡剂最优选为BYK-023或BYK-044中的一种或这两者的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的水性润湿剂选自磺化油、拉开粉、硫醇类或硫醇缩醛类中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的水性润湿剂选自BYK-3560、TEGO-240、SAGO-3616、SAGO-3618、或SAGO-3646中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的水性润湿剂优选为BYK-3560、TEGO-240中的一种或这两者的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的pH调节剂选自碱性化合物。

进一步的，所述水性胶水体系中的pH调节剂选自乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙胺、γ-丁内酰胺、或己内酰胺中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的pH调节剂优选为乙醇胺、或二甲基乙醇胺中的一种或这两者的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的pH调节剂最优选为二甲基乙醇胺。

进一步的，在制备过程中，所述水性胶水体系中的酸性催化剂选自质子酸或路易斯酸。

进一步的，所述的质子酸选自对甲苯磺酸、苯磺酸或其组合；所述的路易斯酸选自磷酸铵、三氟甲磺酸钠或其组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的酸性催化剂优选为对甲苯磺酸或磷酸铵或这两者的组合。

进一步的，所述水性胶水体系中的酸性催化剂最优选为对甲苯磺酸。

进一步的，所述扩散层中改性扩散微珠的粒径为1-40μm；所述保护层中改性抗吸附粒子的粒径为1-30μm。

进一步的，在制备过程中，所述扩散层水性胶水涂布液中改性扩散微珠的粒径为1-40μm；所述保护层水性胶水涂布液中改性抗吸附粒子的粒径为1-30μm。

进一步的，在制备过程中，所述扩散层水性胶水涂布液的粘度为15-20s；所述保护层水性胶水涂布液的粘度为15-20s。进一步的，所述的粘度为涂四杯测试的粘度值。

进一步的，在制备过程中，所述扩散层水性胶水涂布液的pH值为6-7；所述保护层水性胶水涂布液的pH值为6-7。

本发明还提供一种制备述的环保型扩散膜的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)采用双向拉伸工艺制得透明基材层；

(2)配制扩散层水性胶水涂布液；

(3)将扩散层水性胶水涂布液涂布在透明基材层的上表面，放入烘箱中，扩散层水性胶水涂布液固化形成扩散层；

(4)配制保护层水性胶水涂布液；

(5)将保护层水性胶水涂布液涂布在透明基材的下表面，放入烘箱中，保护层水性胶水涂布液固化形成保护层。

进一步的，步骤(2)中将改性扩散微珠加入到水性多元醇低聚物中，并加入水，搅拌半个小时后，再加入水性固化剂、酸性催化剂、水性消泡剂、水性润湿剂和pH调节剂搅拌半个小时。

进一步的，步骤(3)中所述烘箱的温度为100℃-120℃的，烘烤时间为1-2分钟。

进一步的，步骤(4)中改性抗吸附粒子加入到水性多元醇低聚物中，并加入水，搅拌半个小时后，再加入水性固化剂、酸性催化剂、水性消泡剂、水性润湿剂和pH调节剂搅拌半个小时

进一步的，步骤(5)中所述烘箱的温度为100℃-120℃的，烘烤时间为1-2分钟。

进一步的，所述透明基材层的厚度为38-250μm。所述扩散层的厚度为12-20μm。所述保护层的厚度为6-10μm。所述透明基材层的材质选自PET、PC或PA中的一种。所述扩散层中的改性扩散微珠的粒径大小为10-30μm，所述扩散层中的改性扩散微珠的材质选自PMMA、PBMA中的一种或这两者的组合，所述扩散层的厚度为最大改性扩散微珠粒径的1/2-2/3；所述保护层中的改性抗吸附粒子的粒径大小为3-20μm，所述保护层中的改性抗吸附粒子的材质选自PMMA、PBMA中的一种或这两者的组合，所述保护层的厚度为最大改性抗吸附粒子粒径的1/2-2/3。上述技术方案包括实施例3-4、6-7和实施例10。

进一步的，所述透明基材层的厚度为125-250μm。所述扩散层的厚度为15-20μm。所述保护层的厚度为7-8μm。所述透明基材层的材质选自PET。所述扩散层中的改性扩散微珠的粒径大小为10-30μm，所述扩散层中的改性扩散微珠的材质选自PMMA，所述扩散层的厚度为最大改性扩散微珠粒径的1/2-3/5；所述保护层中的改性抗吸附粒子的粒径大小为5-16μm，所述保护层中的改性抗吸附粒子的材质选自PMMA，所述保护层的厚度为最大改性抗吸附粒子粒径的1/2。上述技术方案包括实施例6和实施例10。

进一步的，所述的扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份、改性扩散微珠80-120重量份、去离子水60-85重量份；所述的保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份、改性抗吸附粒子0.5-1重量份、去离子水30-38重量份。所述水性胶水体系包括水性多元醇低聚物：84-90重量份；水性固化剂：7.5-12重量份；酸性催化剂：1.5-2.5重量份；水性消泡剂：0.3-1重量份；水性润湿剂：0.3-1重量份；pH调节剂：0.4-1重量份。

进一步的，所述的扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份、改性扩散微珠100-110重量份、去离子水80-85重量份；所述的保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份、改性抗吸附粒子0.5-0.75重量份、去离子水30重量份。所述水性胶水体系包括水性多元醇低聚物：85-87重量份；水性固化剂：9-10重量份；酸性催化剂：2-2.5重量份；水性消泡剂：0.5-1重量份；水性润湿剂：0.5-1重量份；pH调节剂：0.5-1重量份。上述技术方案包括实施例6和实施例10。

进一步的，所述水性胶水体系中的水性多元醇低聚物分子结构上带有亲水的醇羟基，使其能够很好的分散在水中，形成水性乳液；水性胶水体系中的酸性催化剂的主要作用为增加水性胶水体系的固化反应速率，有效的缩短了达到一定性能所需要的固化时间；所述水性胶水体系中的水性消泡剂的主要作用是降低表面张力，从而抑制泡沫产生或消除已产生泡沫；所述水性胶水体系中的水性润湿剂是通过降低其表面张力或界面张力，增加涂布液和基材之间的润湿性能；所述水性胶水体系中的pH调节剂为调整或维持水性胶水体系酸碱度的物质，主要目的为增加水性胶水的稳定性，增加该水性胶水体系的活化期。

所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠在水溶液中很好的分散均匀，从而避免了扩散微珠分散不均，从而导致团聚，造成涂布不良的问题。

所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子在水溶液中很好的分散均匀，从而避免了抗吸附粒子分散不均，从而导致团聚，造成涂布不良的问题。

改性扩散微珠或改性抗吸附粒子(改性抗吸附粒子也可称为改性扩散微珠，二者制备方法相同)通过亲水性单体和亲油性单体通过水性乳液聚合方法进行自由基共聚合得到。

进一步的，本发明提供的保护层水性胶水涂布液和扩散层水性胶水涂布液采用相同的水性胶水体系和配比组成；保护层水性胶水涂布液和扩散层水性胶水涂布液的主要区别在改性扩散微珠与改性抗吸附粒子的添加量和粒径要求不同。

所述的改性扩散微珠及改性抗吸附粒子的制备方法可参考申请号为201610993978.1和201610951544.5的中国专利申请。

所述改性扩散微珠、改性抗吸附粒子可以采用下述方法制备。

所述扩散微粒的原材料包括混合单体；所述混合单体包括N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和另一种油性单体；所述另一种油性单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或苯乙烯中的一种；所述N-乙烯基吡咯烷酮和另一种油性单体的质量份数之比是50:50—4:96，所述混合单体的总质量份数是100份。

上述扩散微粒是一种水油平衡的扩散微粒。

所述扩散微粒通过水性乳液聚合方法制得。

进一步的，所述扩散微粒的原材料还包括偶联剂，所述偶联剂的添加量为混合单体重量的1％-20％。

进一步的，所述扩散微粒的原材料还包括引发剂，所述引发剂的添加量为混合单体重量的2％-10％。

所述引发剂为自由基引发剂。

进一步的，所述扩散微粒的原材料还包括表面活性剂和去离子水，所述的去离子水的添加量为混合溶剂重量的1-5倍；所述表面活性剂的添加量为混合单体重量的1％-10％。

进一步的，所述的表面活性剂选自非离子表面活性剂、和/或阴离子表面活性剂中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述非离子表面活性剂选自吐温20、吐温80、AEO9、AEO12、曲拉通X-100、曲拉通X-165或OP-10中的一种或至少两种的组合；所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的一种或至少两种的组合。

所述表面活性剂的作用为形成乳胶束，提供聚合反应的场所。通过控制表面活性剂的浓度可以有效控制乳胶束的大小，从而调控合成制备的扩散微粒的粒径大小。

进一步的，所述偶联剂选自乙二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯或二丙二醇二丙烯酸酯中的一种。

进一步的，所述引发剂选自偶氮类或过氧类引发剂中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述偶氮类引发剂选自偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、或偶氮二异丙基咪唑啉中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述过氧类引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、或过硫酸钠中的一种或至少两种的组合。

进一步的，NVP和另一种油性单体的质量份数之比是15:85—4:96，所述混合单体的总质量份数是100份；所述引发剂的添加量为混合单体重量的4％-7.5％；所述偶联剂的添加量为混合单体重量的4％-20％。

进一步的，所述扩散微粒的平均粒径为1－35μm。进一步的，所述扩散微粒的平均粒径为5－25μm。

进一步的，NVP和另一种油性单体的质量份数之比是15:85—5:95。

NVP和油性单体的质量比可以为40:60、30:70、25:75、20:80和10:90等。

进一步的，所述引发剂的添加量为混合单体重量的4％-6％。引发剂的添加量优选为混合单体重量的5％。

进一步的，所述偶联剂的添加量为混合单体重量的4％-10％。偶联剂的添加量优选为10％。

进一步的，所述表面活性剂的添加量为混合单体重量的1.5％-10％。进一步的，所述表面活性剂的添加量为混合单体重量的4％。

进一步的，所述去离子水的添加量为混合溶剂重量的2.5-5倍。

本发明还提供一种制备所述的扩散微粒的方法，所述扩散微粒通过水性乳液聚合方法制得，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将表面活性剂加入到去离子水中，通过机械搅拌得到均匀分散的乳化体系；

(2)将混合单体和偶联剂加入到步骤(1)的均匀分散的乳化体系中，继续搅拌得到水包油的乳液；

(3)将自由基引发剂加入到步骤(2)的水包油乳液中，边搅拌边加热到反应温度，引发聚合反应，反应充分后停止反应，冷却至室温；

(4)将(3)中得到的反应产物经过滤后，用纯水洗涤，然后干燥，干燥完毕后即制得扩散微粒。

进一步的，上述步骤(4)中，反应产物经过滤纸过滤后，用纯水洗涤三次，然后在真空干燥箱内抽真空干燥，干燥完毕后即制得扩散微粒。

进一步的，在所述的扩散微粒的制备方法中，所述步骤(3)中的聚合反应温度为40-90℃，聚合反应时间为4-8h。

进一步的，所述步骤(3)中的聚合反应温度为40-80℃，聚合反应时间为4-8h。进一步的，所述步骤(3)中的聚合反应温度为75-80℃，聚合反应时间为6-8h。

本发明中，通过红外光谱仪监测碳碳双键含量来判定反应是否完全。代表碳碳双键吸收的1636cm处的峰消失，可判定为反应完全。

进一步的，所述的扩散微粒的制备方法中，所述步骤(4)中的滤纸为孔径0.5-10μm的水性滤纸；所述的烘干条件为真空压力0.1MPa，温度80℃，烘干24h。

制得的所述扩散微粒的粒径为1－35μm。

制备得到的扩散微粒具有较好的水油平衡，在水性胶体系中具有较好的分散性能，特别适于用水性胶体系生产的光学薄膜的制成。

所制备的扩散微粒微观形貌为球形，通过控制乳液聚合中的乳化剂(即表面活性剂)的添加量可以有效控制制备的扩散微粒的粒径大小，制备的扩散微粒的粒径分布为1—35μm。

制备的扩散微粒同时具有亲水性基团和亲油性基团，可以实现较好的水油平衡。所述扩散微粒由N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯或苯乙烯通过水性乳液乳液聚合方法制得。制备的扩散微粒(聚合产物)结构上的酰胺键是亲水基团，为扩散微粒提供亲水性；酯键或者苯环结构为亲油性基团，为扩散微粒提供亲油性。

进一步的，所述的扩散微粒的制备方法中的搅拌方式为机械搅拌，搅拌速率为200-2000r/min，优选为800-1500r/min。

所述的制备的扩散微粒微观形貌为球形，或者椭圆形，粒径为1—35μm；扩散微粒的平均粒径越大，能够提供的亮度更高。

所述的制备的扩散微粒其折射率为1.40-1.60。

水性胶体系即水性胶粘剂体系。

所述改性扩散微粒或改性抗吸附粒子还可采用下述方法制备。所述改性扩散微粒或改性抗吸附粒子的原材料包括混合单体；所述混合单体包括丙烯酸羟酯和另一种油性单体；所述丙烯酸羟酯选自(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯和(甲基)丙烯酸羟丁酯中的一种，所述另一种油性单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或苯乙烯中的一种；所述丙烯酸羟酯和另一种油性单体的质量份数之比是50:50-2:98，所述混合单体的总质量份数是100份。

上述扩散微粒是一种水油平衡的扩散微粒。

上述扩散微粒是一种适用于水性胶体系的扩散微粒。

所述扩散微粒通过水性乳液聚合方法制得。

所述扩散微粒表面带有羟基基团。

进一步的，所述扩散微粒的原材料还包括偶联剂，所述偶联剂的添加量为混合单体重量的5％-20％。

进一步的，所述扩散微粒的原材料还包括引发剂，所述引发剂的添加量为混合单体重量的0.5％-10％。

进一步的，所述扩散微粒的原材料还包括表面活性剂和去离子水，所述的去离子水的添加量为混合单体重量的1-5倍；所述表面活性剂的添加量为混合单体重量的0.1％-5％。

进一步的，所述的表面活性剂选自非离子表面活性剂、和/或阴离子表面活性剂中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述非离子表面活性剂选自吐温20、吐温80、AEO9、AEO12、曲拉通X-100、曲拉通X-165或OP-10中的一种或至少两种的组合；所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的一种或至少两种的组合。

所述表面活性剂的作用为形成乳胶束，提供聚合反应的场所。通过控制表面活性剂的浓度可以有效控制乳胶束的大小，从而调控合成制备的扩散微粒的粒径大小。

进一步的，所述偶联剂选自乙二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯或二丙二醇二丙烯酸酯中的一种。

所述引发剂为自由基引发剂。

进一步的，所述引发剂选自偶氮类或过氧类引发剂中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述偶氮类引发剂选自偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、或偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐中的一种或至少两种的组合。

进一步的，所述过氧类引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、或过硫酸钠中的一种或至少两种的组合。

进一步的，丙烯酸羟酯和另一种油性单体的质量份数之比是15:85-2:98，所述混合单体的总质量份数是100份；所述引发剂的添加量为混合单体重量的0.5％-5％；所述偶联剂的添加量为混合单体重量的5％-10％；所述表面活性剂的添加量为混合单体重量的1.5％-5％。

进一步的，所述扩散微粒的平均粒径为1-40μm。进一步的，所述扩散微粒的平均粒径为10-25μm。

进一步的，丙烯酸羟酯和另一种油性单体的质量份数之比是15:85-5:95。

丙烯酸羟酯和油性单体的质量比可以为40:60、30:70、25:75、20:80、15:85和10:90等。

进一步的，所述引发剂的添加量为混合单体重量的0.5％-5％。引发剂的添加量优选为混合单体重量的5％。

进一步的，所述偶联剂的添加量为混合单体重量的5％-10％。偶联剂的添加量优选为10％。

进一步的，所述表面活性剂的添加量为混合单体重量的1.5％-5％。进一步的，所述表面活性剂的添加量为混合单体重量的2％。

进一步的，所述去离子水的添加量为混合单体重量的1-5倍。所述的去离子水的添加量为混合单体重量的2.5-3倍。

本发明提供的环保型扩散膜由扩散层水性胶水涂布液和保护层水性胶水涂布液分别涂布在透明基材的上下表面而制成。本发明提供的环保型扩散膜在100-120℃下，仅需要烘烤1-2分钟即可固化反应完全，制得性能稳定达标(附着力≥4B)，硬度≥HB))的产品。而现有技术中的水性胶水体系应用在涂料或者建筑行业时固化速率较慢，需要十几分钟的固化，甚至需要几十个小时的后熟化过程才能达到基本性能的要求。本发明提供的水性胶水体系均添加有酸性催化剂，该酸性催化剂能够明显提高水性胶水体系的固化反应速率，可以在较短的固化时间完成固化反应，解决了水性胶水体系固化速率慢，大大提高了水性胶体系在实际扩散膜生产中的生产效率。另外，本发明提供的扩散层水性涂布液和保护层水性涂布液中使用了改性的扩散微珠或改性抗吸附粒子，由于该改性的扩散微珠或改性抗吸附粒子的表面具有亲水的基团，使该改性的扩散微珠及改性抗吸附粒子能够很好的分散在水中，解决了目前市场上的扩散微珠不能均匀在水性胶水体系中分散的难题。本发明对以上两点技术问题的解决，使水性胶水体系应用到扩散膜生产中具有了产业化的价值。

与现有溶剂型胶水生产扩散膜的技术相比，本发明提供的环保型扩散膜在生产过程中采用水性胶水体系作为胶黏剂，使用水为分散溶剂，在生产过程中不会产生VOC污染，即有利于车间操作工的身体健康，又不会产生环境污染，同时也可以为企业减轻尾气处理的巨大压力，具有明显的环保和经济价值。

本发明提供的扩散膜是一种采用水性胶水体系生产的环保型扩散膜，该制备方法特别适于用水性胶水体系生产的光学薄膜的制成领域，适用于光学薄膜中的扩散膜，增亮膜，匀光膜、雾化膜，保护膜，量子点膜等，但不限于以上列举产品。

附图说明

图1为本发明提供的环保型扩散膜的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的阐述，以下实施例只是对本发明的详细说明，不是对本发明所请求保护范围的限定。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均为市售产品。

图1为本发明提供的环保型扩散膜的结构示意图，如图所示本发明提供的环保型扩散膜包括基材层1、扩散层2和保护层3。

本发明提供一种环保型扩散膜，所述环保型扩散膜由扩散层水性胶水涂布液和保护层水性胶水涂布液涂布在透明基材层上下表面制得。所述的扩散层水性胶水涂布液由水性胶水体系、改性扩散微珠和去离子水组成；所述保护层水性胶水涂布液由水性胶水体系、改性抗吸附粒子和去离子水组成。

本发明还提供一种制备环保型扩散膜的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)采用双向拉伸工艺制得透明基材层；

(2)配制扩散层水性胶水涂布液；

(3)将扩散层水性胶水涂布液涂布在透明基材层的上表面，放入烘箱中，扩散层水性胶水涂布液固化形成扩散层；

(4)配制保护层水性胶水涂布液；

(5)将保护层水性胶水涂布液涂布在透明基材的下表面，放入烘箱中，保护层水性胶水涂布液固化形成保护层。

进一步的，步骤(2)中将改性扩散微珠加入到水性多元醇低聚物中，并加入水，搅拌半个小时后，再加入水性固化剂、酸性催化剂、水性消泡剂、水性润湿剂和pH调节剂搅拌半个小时。

进一步的，步骤(3)中所述烘箱的温度为100℃-120℃的，烘烤时间为1-2分钟。

进一步的，步骤(4)中改性抗吸附粒子加入到水性多元醇低聚物中，并加入水，搅拌半个小时后，再加入水性固化剂、酸性催化剂、水性消泡剂、水性润湿剂和pH调节剂搅拌半个小时

进一步的，步骤(5)中所述烘箱的温度为100℃-120℃的，烘烤时间为1-2分钟。

改性扩散微粒或改性抗吸附粒子采用下述方法制备，所述扩散微粒或改性抗吸附粒子的原材料包括混合单体；所述混合单体包括N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和另一种油性单体；所述另一种油性单体为甲基丙烯酸甲酯；所述N-乙烯基吡咯烷酮和另一种油性单体的质量份数之比是10:90，所述混合单体的总质量份数是100份。

所述扩散微粒的原材料还包括偶联剂，所述偶联剂的添加量为混合单体重量的10％。

所述扩散微粒的原材料还包括引发剂，所述引发剂的添加量为混合单体重量的5％。

所述扩散微粒的原材料还包括表面活性剂和去离子水，所述的去离子水的添加量为混合单体重量的2.5倍；所述表面活性剂的添加量为混合单体重量的4％。

具体的，上述扩散微粒通过下述方法制备：

在室温下，将8g表面活性剂十二烷基硫酸铵和500g去离子水加入1L的三口烧瓶中，800r/min速率下机械搅拌5min，然后加入20g N-乙烯基吡咯烷酮和180g甲基丙烯酸甲酯的混合单体和20g偶联剂二缩三丙二醇二丙烯酸酯，再加入10g引发剂过硫酸钾，搅拌10min后混合均匀，得到稳定乳液，升温至80℃，开始聚合反应，反应6h后，停止加热，冷却至室温。用孔径为5μm的水性滤纸过滤，并用去离子水洗涤3次，得到白色粉末状颗粒。将白色粉末状颗粒放在真空干燥箱内抽真空干燥，设置烘干条件为真空压力0.1MPa，温度80℃，烘干24h。

改性扩散微粒或改性抗吸附粒子还可以采用下述方法制备，所述扩散微粒的原材料包括混合单体；所述混合单体包括丙烯酸羟酯和另一种油性单体；所述丙烯酸羟酯为丙烯酸羟丙酯，所述另一种油性单体为甲基丙烯酸丁酯；所述丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸丁酯的质量份数之比是15:85，所述混合单体的总质量份数是100份。

所述扩散微粒的原材料还包括偶联剂，所述偶联剂的添加量为混合单体重量的10％。

所述扩散微粒的原材料还包括引发剂，所述引发剂的添加量为混合单体重量的5％。

所述扩散微粒的原材料还包括表面活性剂和去离子水，所述的去离子水的添加量为混合单体重量的3倍；所述表面活性剂的添加量为混合单体重量的2％。

具体的，上述扩散微粒通过下述方法制备：

在室温下，将4g表面活性剂十二烷基硫酸铵和600g去离子水加入2L的三口烧瓶中，1000r/min速率下机械搅拌5min，然后加入30g丙烯酸羟丙酯和170g甲基丙烯酸丁酯的混合单体和20g偶联剂二缩三丙二醇二丙烯酸酯，再加入10g引发剂过硫酸钠，搅拌10min后混合均匀，得到稳定乳液，升温至75℃，开始聚合反应，反应6h后，停止加热，冷却至室温。用孔径为0.5μm的水性滤纸过滤，并用去离子水洗涤3次，得到白色粉末状颗粒。将白色粉末状颗粒放在真空干燥箱内抽真空干燥，设置烘干条件为真空压力0.1MPa，温度80℃，烘干24h。

本发明涉及到对环保型扩散膜基本物理性能的评价和光学性能的评价。所需的材料和设备均为现有材料和设备。

其中环保型扩散膜的物理性能评价包括：

(1)附着力测试：按照国家标准方法GB/T9286-1988对制备的环保型扩散膜进行附着力测试。其中附着力测试结果分为5个等级，1B-5B，其中1B最差，5B最好。分别测试扩散层对基材层的附着力和保护层对基材层的附着力，扩散膜产品要求扩散层对基材层的附着力和保护层对基材层的附着力在4B以上为达标，附着力越高越好。

(2)硬度测试：依据国家标准方法GB/T6739-1996，采用铅笔硬度计测试制备的环保型扩散膜的表面硬度。从软到硬的铅笔硬度等级分别为：6B、5B、4B、3B、2B、B、HB、H、2H、3H、4H、5H、6H。分别测试扩散膜中扩散层和保护层的硬度。扩散膜产品要求铅笔硬度在HB以上为达标，硬度越高越好。

(3)水煮测试：取一张A4大小的环保型扩散膜样品放在沸腾的开水中连续水煮1个小时，然后取出样品晾干，测试其附着力。分别测试扩散层对基材层的附着力和保护层对基材层的附着力；如果水煮后扩散层对基材层的附着力和保护层对基材层的附着力没有降低，说明其环保型扩散膜的耐水性达标；如果水煮后扩散层对基材层的附着力和保护层对基材层的附着力有降低，说明其环保型扩散膜的耐水性较差；附着力降低的越多，说明其耐水性越差。

(4)VOC含量测试：按照国家标准方法GB/T23986-2009对环保型扩散膜制成过程进行VOC含量测试。

其中环保型扩散膜的光学性能评价包括：

(1)透光率和雾度测试：取一张A4的待测环保型扩散膜，放入透光率雾度测试仪(NDH7000)中测得其透光率或雾度值。

(2)亮度/辉度测试：取一张A4大小的环保型扩散膜，按照测试架构放入20寸背光模组中，在24V的电压下点亮，用辉度仪(BH-7)测试其亮度/辉度。

实施例1

本发明提供的环保型扩散膜，所述环保型扩散膜包括透明基材层、扩散层和保护层，透明基材层的上表面设有扩散层，透明基材层的下表面设有保护层；所述扩散层包括改性扩散微珠，所述保护层包括改性抗吸附粒子。在制备过程中，所述扩散层和保护层分别先配置成扩散层水性胶水涂布液和保护层水性胶水涂布液。

所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠60重量份和去离子水50重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子1重量份和去离子水30重量份。

其中水性胶水体系的配比组成为：水性多元醇低聚物聚酯二醇：80重量份；水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯：16重量份；酸性催化剂对甲苯磺酸：2重量份；水性消泡剂TEGO-902W：0.1重量份；水性润湿剂BYK-3560：0.9重量份；pH调节剂乙醇胺：1重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有氨基亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为15s，pH为7.0；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为16s，pH为7.0。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PMMA，粒径为5-15μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在100℃下固化2分钟；制得的扩散层的厚度为10μm，是最大改性扩散微珠粒径的2/3；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PBMA，粒径为8-10μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在100℃下固化2分钟，制得的保护层的厚度为5μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的1/2。

其中，所述的透明基材的材质为PC材质，厚度为188μm。

实施例2

如实施例1提供的环保型扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠150重量份和去离子水100重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子1.5重量份和去离子水40重量份。

其中水性胶水体系的配比为：水性多元醇低聚物聚醚三醇：90重量份；水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯：6重量份；酸性催化剂对甲苯磺酸：2重量份；水性消泡剂BYK-023：0.2重量份；水性润湿剂BYK-3560：1重量份；pH调节剂γ-丁内酰胺：0.8重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有羧基亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为20s，pH为6.4；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为17s，pH为6.4。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PBMA，粒径为5-10μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在110℃下固化2分钟；制得的扩散层的厚度为5μm，是最大改性扩散微珠粒径的1/2；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PMMA，粒径为1-12μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在110℃下固化2分钟，制得的保护层的厚度为8μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的2/3。

其中，所述的透明基材的材质为PS材质，厚度为150μm。

实施例3

如实施例1提供的环保型扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠80重量份和去离子水60重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子0.5重量份和去离子水38重量份。

其中水性胶水体系的配比为：水性多元醇低聚物聚醚二醇：90重量份；水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯：7.5重量份；酸性催化剂磷酸铵：1.5重量份；水性消泡剂BYK-011：0.3重量份；水性润湿剂TEGO-240：0.3重量份；pH调节剂乙醇胺：0.4重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有羧酸盐亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为18s，pH为6.5；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为18s，pH为6.5。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PBMA，粒径为20-30μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在110℃下固化2分钟；制得的扩散层的厚度为15μm，是最大改性扩散微珠粒径的1/2；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PBMA，粒径为10-20μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在110℃下固化2分钟，制得的保护层的厚度为10μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的1/2。

其中，所述的透明基材的材质为PA材质，厚度为250μm。

实施例4

如实施例1提供的环保型扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠90重量份和去离子水50重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子1重量份和去离子水30重量份。

其中水性胶水体系的配比为：水性多元醇低聚物丙烯酸酯多元醇：84重量份；水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯：12重量份；酸性催化剂对甲苯磺酸：2重量份；水性消泡剂BYK-044：0.5重量份；水性润湿剂BYK-3560：0.5重量份；pH调节剂二甲基乙醇胺：1重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有磺酸盐亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为17s，pH为6.6；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为17s，pH为6.6。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PMMA，粒径为10-30μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在120℃下固化1分钟；制得的扩散层的厚度为20μm，是最大改性扩散微珠粒径的2/3；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PBMA，粒径为3-9μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在120℃下固化1分钟，制得的保护层的厚度为6μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的2/3。

其中，所述的透明基材的材质为PC材质，厚度为50μm。

实施例5

如实施例1提供的环保型扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠70重量份和去离子水55重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子0.2重量份和去离子水30重量份。

其中水性胶水体系配比为：水性多元醇低聚物聚醚三醇：80重量份；水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯：14重量份；酸性催化剂苯磺酸：5重量份；水性消泡剂BYK-044：0.2重量份；水性润湿剂BYK-3560：0.5重量份；pH调节剂乙醇胺：0.3重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有磺酸盐亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为16s，pH为7.0；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为16s，pH为7.0。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PBMA，粒径为30-50μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在100℃下固化1分钟；制得的扩散层的厚度为5μm，是最大改性扩散微珠粒径的1/10；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PS，粒径为10-20μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在100℃下固化1分钟，制得的保护层的厚度为2μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的1/10。

其中，所述的透明基材的材质为PA材质，厚度为100μm。

实施例6

如实施例1提供的环保型扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠100重量份和去离子水80重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子0.5重量份和去离子水30重量份。

其中水性胶水体系的配比为：水性多元醇低聚物丙烯酸酯多元醇：85重量份；水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯：10重量份；酸性催化剂对甲苯磺酸：2重量份；水性消泡剂BYK-044：1重量份；水性润湿剂TEGO-240：1重量份；pH调节剂二甲基乙醇胺：1重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有羧酸盐亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为17s，pH为7.0；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为17s，pH为7.0。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PMMA，粒径为10-25μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在110℃下固化1分钟；制得的扩散层的厚度为15μm，是最大改性扩散微珠粒径的3/5；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PMMA，粒径为5-14μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在110℃下固化1分钟，制得的保护层的厚度为7μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的1/2。

其中，所述的透明基材的材质为PET材质，厚度为125μm。

实施例7

如实施例1提供的环保型扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠120重量份和去离子水85重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子1重量份和去离子水35重量份。

其中水性胶水体系的配比为：水性多元醇低聚物丙烯酸酯多元醇：88重量份；水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯：8重量份；酸性催化剂磷酸铵：2.5重量份；水性消泡剂BYK-023：0.5重量份；水性润湿剂BYK-3560：0.5重量份；pH调节剂乙醇胺：0.5重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有氨基亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为16s，pH为6.8；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为16s，pH为6.8。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PMMA，粒径为15-30μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在120℃下固化1分钟；制得的扩散层的厚度为12μm，是最大改性扩散微珠粒径的2/5；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PBMA，粒径为5-15μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在120℃下固化1分钟，制得的保护层的厚度为6μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的2/5。

其中，所述的透明基材的材质为PC材质，厚度为100μm。

实施例8

如实施例1提供的环保型扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠130重量份和去离子水90重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子2重量份和去离子水30重量份。

其中水性胶水体系配比为：水性多元醇低聚物聚碳酸酯二醇：81重量份；水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯：14重量份；酸性催化剂苯磺酸：3重量份；水性消泡剂BYK-1640：0.8重量份；水性润湿剂SAGO-3618：0.7重量份；pH调节剂三乙胺：0.5重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有羧基亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为15s，pH为6.8；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为16s，pH为6.8。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PS，粒径为10-30μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在100℃下固化1分钟；制得的扩散层的厚度为5μm，是最大改性扩散微珠粒径的1/6；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PMMA，粒径为15-21μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在100℃下固化1分钟，制得的保护层的厚度为3μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的1/7。

其中，所述的透明基材的材质为PET材质，厚度为50μm。

实施例9

如实施例1提供的环保型扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠140重量份和去离子水95重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子0.3重量份和去离子水40重量份。

其中水性胶水体系的配比为：水性多元醇低聚物聚碳酸酯二醇：90重量份；水性固化剂改性芳香族多异氰酸酯：7重量份；酸性催化剂三氟甲磺酸钠：2重量份；水性消泡剂BYK-1640：0.4重量份；水性润湿剂SAGO-3618：0.4重量份；pH调节剂己内酰胺：0.2重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有磺酸盐亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为19s，pH为6.3；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为15s，pH为6.3。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PS，粒径为10-20μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在120℃下固化1分钟；制得的扩散层的厚度为10μm，是最大改性扩散微珠粒径的1/2；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PS，粒径为7-18μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在120℃下固化1分钟，制得的保护层的厚度为6μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的1/2。

其中，所述的透明基材的材质为PMMA材质，厚度为10μm。

实施例10

如实施例1提供的环保型扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠110重量份和去离子水85重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子0.75重量份和去离子水30重量份。

其中水性胶水体系的配比为：水性多元醇低聚物聚乙二醇：87重量份；水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯：9重量份；酸性催化剂对甲苯磺酸：2.5重量份；水性消泡剂BYK-023：0.5重量份；水性润湿剂BYK-3560：0.5重量份；pH调节剂二甲基乙醇胺：0.5重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有磷酸盐亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为17s，pH为6.7；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为17s，pH为6.7。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PMMA，粒径为10-30μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在110℃下固化2分钟；制得的扩散层的厚度为15μm，是最大改性扩散微珠粒径的1/2；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PMMA，粒径为6-16μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在110℃下固化2分钟，制得的保护层的厚度为8μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的1/2。

其中，所述的透明基材的材质为PET材质，厚度为150μm。

实施例11

如实施例1提供的环保型扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠100重量份和去离子水80重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子1.5重量份和去离子水35重量份。

其中水性胶水体系的配比为：水性多元醇低聚物聚碳酸酯二醇：88重量份；水性固化剂改性芳香族多异氰酸酯：10重量份；酸性催化剂对甲苯磺酸：0.5重量份；水性消泡剂TEGO-902W：0.5重量份；水性润湿剂SAGO-3646：0.5重量份；pH调节剂己内酰胺：0.5重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有羧酸盐亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为17s，pH为6.5；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为17s，pH为6.5。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PBMA，粒径为1-10μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在120℃下固化1分钟；制得的扩散层的厚度为6μm，是最大改性扩散微珠粒径的3/5；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PBMA，粒径为1-10μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在120℃下固化1分钟，制得的保护层的厚度为6μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的3/5。

其中，所述的透明基材的材质为PP材质，厚度为100μm。

实施例12

如实施例1提供的环保型扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠150重量份和去离子水98重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子1.5重量份和去离子水30重量份。

其中水性胶水体系的配比为：水性多元醇低聚物聚丁二烯二醇：85重量份；水性固化剂改性芳香族多异氰酸酯：10重量份；酸性催化剂三氟甲磺酸钠：4.5重量份；水性消泡剂TEGO-904W：0.3重量份；水性润湿剂SAGO-3646：0.1重量份；pH调节剂己内酰胺：0.1重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有羧酸盐亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为18s，pH为6.0；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为18s，pH为6.0。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PMMA，粒径为15-30μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在110℃下固化2分钟；制得的扩散层的厚度为10μm，是最大改性扩散微珠粒径的1/3；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PBMA，粒径为5-16μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在110℃下固化4分钟，制得的保护层的厚度为4μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的1/4。

其中，所述的透明基材的材质为PC材质，厚度为300μm。

对比例1

如实施例1提供的扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠50重量份和去离子水40重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子0.5重量份和去离子水30重量份。

其中水性胶水体系的配比为：水性多元醇低聚物丙烯酸酯多元醇：85重量份；水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯：10重量份；酸性催化剂对甲苯磺酸：2重量份；水性消泡剂BYK-044：1重量份；水性润湿剂TEGO-240：1重量份；pH调节剂二甲基乙醇胺：1重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有羧酸盐亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为17s，pH为7.0；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为17s，pH为7.0。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PMMA，粒径为10-25μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在110℃下固化1分钟；制得的扩散层的厚度为15μm，是最大改性扩散微珠粒径的3/5；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PMMA，粒径为5-14μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在110℃下固化1分钟，制得的保护层的厚度为7μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的1/2。

其中，所述的透明基材的材质为PET材质，厚度为125μm。

对比例2

如实施例1提供的扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠110重量份和去离子水85重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子0.75重量份和去离子水40重量份。

其中水性胶水体系的配比为：水性多元醇低聚物聚酯二醇：87重量份；水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯：10重量份；酸性催化剂对甲苯磺酸：0重量份；水性消泡剂BYK-023：1重量份；水性润湿剂BYK-3560：1重量份；pH调节剂二甲基乙醇胺：1重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有磷酸盐亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为17s，pH为6.7；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为17s，pH为6.7。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PMMA，粒径为10-30μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在110℃下固化2分钟；制得的扩散层的厚度为15μm，是最大改性扩散微珠粒径的1/2；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PMMA，粒径为6-16μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在110℃下固化2分钟，制得的保护层的厚度为8μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的1/2。

其中，所述的透明基材的材质为PET材质，厚度为150μm。

对比例3

如实施例1提供的环保型扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠68重量份和去离子水50重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子0.8重量份和去离子水40重量份。

其中水性胶水体系的配比为：水性多元醇低聚物聚丁二烯二醇：68重量份；水性固化剂改性芳香族多异氰酸酯：30重量份；酸性催化剂三氟甲磺酸钠：0.2重量份；水性消泡剂TEGO-904W：0.3重量份；水性润湿剂SAGO-3646：0.75重量份；pH调节剂己内酰胺：0.75重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有羧酸盐亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为15s，pH为6.8；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为15s，pH为6.8。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PBMA，粒径为15-30μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在90℃下固化2分钟；制得的扩散层的厚度为6μm，是最大改性扩散微珠粒径的1/5；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PBMA，粒径为15-30μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在90℃下固化2分钟，制得的保护层的厚度为3μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的1/10。

其中，所述的透明基材的材质为PC材质，厚度为300μm。

对比例4

如实施例1提供的环保型扩散膜，其中，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性扩散微珠70重量份和去离子水55重量份。所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份；改性抗吸附粒子1重量份和去离子水40重量份。

其中水性胶水体系的配比为：水性多元醇低聚物聚碳酸酯二醇：95重量份；水性固化剂改性芳香族多异氰酸酯：3重量份；酸性催化剂对甲苯磺酸：0.5重量份；水性消泡剂TEGO-902W：0.5重量份；水性润湿剂SAGO-3646：0.5重量份；pH调节剂己内酰胺：0.5重量份。其中水性固化剂改性脂肪族多异氰酸酯分子链上带有羧酸盐亲水基团。

其中所述的扩散层水性胶水涂布液的粘度为18s，pH为6.5；其中所述的保护层水性胶水涂布液的粘度为16s，pH为6.5。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的改性扩散微珠的材质为PBMA，粒径为1-20μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在120℃下固化1分钟；制得的扩散层的厚度为12μm，是最大改性扩散微珠粒径的3/5；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的改性抗吸附粒子的材质为PBMA，粒径为1-10μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在120℃下固化1分钟，制得的保护层的厚度为6μm，是最大改性抗吸附粒子粒径的3/5。

其中，所述的透明基材的材质为PP材质，厚度为100μm。

对比例5

提供一种目前市售的扩散膜，其扩散层涂布液和保护层涂布液采均用溶剂型胶水体系。其中，所述扩散层溶剂型胶水涂布液包括溶剂型胶水体系100重量份；正常扩散微珠100重量份和乙酸乙酯105重量份。所述保护层溶剂型胶水涂布液包括溶剂型胶水体系100重量份；正常抗吸附粒子1重量份和乙酸乙酯55重量份。

其中溶剂型胶水的配比为：溶剂型多元醇低聚物EQC-1172(日本，DIC公司生产)：85重量份；溶剂型固化剂改性N3390(德国，Bayer公司生产)：14重量份；pH调节剂二甲基乙醇胺：1重量份。

其中所述的扩散层溶剂型胶水涂布液的粘度为17s，pH为7.0；其中所述的保护层溶剂型胶水涂布液的粘度为17s，pH为7.0。

其中，所述的扩散层水性胶水涂布液中的扩散微珠的材质为PMMA，粒径为10-25μm；扩散层水性胶水涂布液涂布基材上后在110℃下固化1分钟；制得的扩散层的厚度为15μm，是最大扩散微珠粒径的3/5；其中，所述的保护层水性胶水涂布液中的抗吸附粒子的材质为PMMA，粒径为5-14μm；保护层水性胶水涂布液涂布基材后在110℃下固化1分钟，制得的保护层的厚度为7μm，是最大抗吸附粒子粒径的1/2。

其中，所述的透明基材的材质为PET材质，厚度为125μm。

表1本发明实施例及对比例提供的环保型扩散膜的物理性能及光学性能测试结果

从表1所示的实施例及对比例的测试结果可以得出，在100-120℃温度条件下，本发明提供的环保型水性胶水体系能够在1-2分钟非常短的时间内快速固化，从而制得较好的附着力、硬度表现和较好的耐水性能的环保型扩散膜，能够同时满足实际生产时性能和效率的要求。采用水性胶水体系生产环保型扩散膜制成过程中产生的VOC仅为0.1％，远远低于目前溶剂型胶水生产扩散膜过程中25％的VOC含量，在避免了环境污染的同时提高了生产的安全性。本发明在使用水性胶水体系的改性扩散微珠的同时，对其粒径范围和添加量范围进行了优化，从而制备出兼具较高透光率和雾度和较好辉度表现的环保型扩散膜。

其中，本发明的实施例3、实施例4、实施例6、实施例7和实施例10提供的环保型扩散膜中的扩散层的附着力至少为5B、硬度至少为H，水煮后的附着力至少为5B，耐水性达标；保护层的附着力至少为5B、硬度至少为H，水煮后的附着力至少为5B，耐水性达标；同时环保型扩散膜的透光率至少为88.35％、雾度至少为85.29％和亮度至少为2506cd/m²，综合性能较好。特别的，实施例6和实施例10提供的环保型扩散膜的综合性能更好，扩散层的附着力至少为5B、硬度至少为H，水煮后的附着力至少为5B，耐水性达标；保护层的附着力至少为5B、硬度至少为H，水煮后的附着力至少为5B，耐水性达标；同时环保型扩散膜的透光率至少为90.56％、雾度至少为90.03％和亮度至少为2584cd/m²。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围。

Claims (8)

1.一种扩散膜，其特征在于，所述扩散膜包括透明基材层、扩散层和保护层，透明基材层的上表面设有扩散层，透明基材层的下表面设有保护层；所述扩散层包括改性扩散微珠，所述保护层包括改性抗吸附粒子；

在制备过程中，所述扩散层先配置成扩散层水性胶水涂布液，所述扩散层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份、改性扩散微珠60-150重量份、去离子水50-100重量份；所述的扩散层中的改性扩散微珠的材质选自改性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、改性聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)或改性聚苯乙烯(PS)中的一种或至少两种的混合；所述的改性扩散微珠在水溶液中能很好的分散均匀；

在制备过程中，所述保护层先配置成保护层水性胶水涂布液，所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份、改性抗吸附粒子0.2-2重量份、去离子水30-40重量份；所述的保护层中的改性抗吸附粒子的材质选自改性聚甲基丙烯酸甲酯、改性聚甲基丙烯酸丁酯或改性聚苯乙烯中的一种或至少两种的混合；所述的改性抗吸附粒子在水溶液中能很好的分散均匀；

所述水性胶水体系包括以下组分：水性多元醇低聚物：80-90重量份；水性固化剂：6-16重量份；酸性催化剂：0.5-5重量份；

所述水性胶水体系中的水性多元醇低聚物选自聚醚二醇、聚酯二醇、聚醚三醇、聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚丁二烯二醇、或丙烯酸酯多元醇中的一种或至少两种的组合；

所述扩散层含有酸性催化剂，所述保护层含有酸性催化剂；所述酸性催化剂选自质子酸或路易斯酸；所述的质子酸选自对甲苯磺酸、苯磺酸或其组合；所述的路易斯酸选自磷酸铵、三氟甲磺酸钠或其组合。

2.根据权利要求1所述的扩散膜，其特征在于，所述水性胶水体系中的水性多元醇低聚物和水性固化剂的重量份之比为5-15：1。

3.根据权利要求1所述的扩散膜，其特征在于，所述水性胶水体系中的水性多元醇低聚物和水性固化剂重量份之比为7-12：1。

4.根据权利要求1所述的扩散膜，其特征在于，所述水性胶水体系中的水性多元醇低聚物和水性固化剂重量份之比为8.5-9.7：1。

5.根据权利要求1所述的扩散膜，其特征在于，在制备过程中，所述保护层先配置成保护层水性胶水涂布液，所述保护层水性胶水涂布液包括水性胶水体系100重量份、改性抗吸附粒子0.2-2重量份、去离子水30-40重量份。

6.根据权利要求1所述的扩散膜，其特征在于，所述水性胶水体系包括以下组分：水性多元醇低聚物：80-90重量份；水性固化剂：6-16重量份；酸性催化剂：0.5-5重量份；水性消泡剂：0.1-1重量份；水性润湿剂：0.1-1重量份；pH调节剂：0.1-1重量份，所述水性胶水体系的总重量份数为100。

7.根据权利要求1所述的扩散膜，其特征在于，所述扩散层中改性扩散微珠的粒径为1-40μm；所述保护层中改性抗吸附粒子的粒径为1-30μm。

8.一种制备权利要求1所述的扩散膜的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)采用双向拉伸工艺制得透明基材层；

(2)配制扩散层水性胶水涂布液；

(3)将扩散层水性胶水涂布液涂布在透明基材层的上表面，放入烘箱中，扩散层水性胶水涂布液固化形成扩散层；

(4)配制保护层水性胶水涂布液；

(5)将保护层水性胶水涂布液涂布在透明基材的下表面，放入烘箱中，保护层水性胶水涂布液固化形成保护层。

Images