CN110161601B - 一种透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜及其制备方法 - Google Patents

一种透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜，包括基材层、设置在基材层上表面的光扩散层、设置在基材层下表面的防粘连层，所述光扩散层包括以下原料：丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯、聚甲基苯基硅氧烷、聚氨酯微珠、纳米氯化镉、二苯甲酮、二甲基乙酰胺；所述防粘连层包括以下原料：丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯、聚苯乙烯、聚氨酯微珠、二苯甲酮、烷基磺酸钠。本发明还公开了所述透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜的制备方法。本发明制备的光扩散膜不但具有良好的透光率，而且具有较强的屏蔽紫外辐射的作用，减少液晶显示装置对人体的短波辐射，符合健康环保的发展潮流，具有广阔的市场前景。

Description

一种透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及光学薄膜技术领域，具体是一种透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜及其制备方法。
背景技术
光学扩散膜(简称扩散膜)作为一种新材料、新技术广泛应用于液晶显示器、广告背景灯、照明灯箱等领域。尤其是在液晶显示装置中，扩散膜是背光模组中的关键部件。光学扩散膜的主要作用是改变光线角度，将背光灯所发出的光线雾化，为液晶面板提供一个均匀的面光源。
不论是现在应用较多的LED背光源还是传统的CCFL背光源，其所发出的光或为点光源或为线光源，都不是面光源。但经过背光模组(BLU)用扩散膜，能够将其分布成一个均匀的面光源。光线经过扩散层时，通过在两种折射率不同的介质中不断发生的折射、反射等光学现象，从而得到光学扩散的结果。
随着生活质量水平的提高，人们对健康也越来越重视，让电脑减少对人的辐射也是今后科研的方向。实现光扩散膜的多功能化是目前很多公司一直来致力于的方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜，包括基材层、设置在基材层上表面的光扩散层、设置在基材层下表面的防粘连层，所述光扩散层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂40-50份、乙酸正丁酯65-70份、聚甲基苯基硅氧烷1-2份、聚氨酯微珠18-22份、纳米氯化镉2-3份、二苯甲酮3-5份、二甲基乙酰胺0.7-1.1份；所述防粘连层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂55-60份、乙酸正丁酯70-75份、聚苯乙烯21-25份、聚氨酯微珠15-19份、二苯甲酮3-5份、烷基磺酸钠1-2份。
作为本发明进一步的方案：所述光扩散层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂43-47份、乙酸正丁酯66-69份、聚甲基苯基硅氧烷1.2-1.8份、聚氨酯微珠19-21份、纳米氯化镉2.4-2.8份、二苯甲酮3.5-4.5份、二甲基乙酰胺0.8-1.0份；所述防粘连层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂56-59份、乙酸正丁酯71-74份、聚苯乙烯22-24份、聚氨酯微珠16-18份、二苯甲酮3.5-4.5份、烷基磺酸钠1.2-1.7份。
作为本发明再进一步的方案：所述光扩散层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂45份、乙酸正丁酯67份、聚甲基苯基硅氧烷1.6份、聚氨酯微珠20份、纳米氯化镉2.7份、二苯甲酮4份、二甲基乙酰胺0.9份；所述防粘连层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂58份、乙酸正丁酯73份、聚苯乙烯23份、聚氨酯微珠17份、二苯甲酮4份、烷基磺酸钠1.4份。
作为本发明再进一步的方案：所述丙烯酸酯树脂为聚丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯。
作为本发明再进一步的方案：所述基材层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜的制备方法，步骤如下：
1)准备基材层，备用；
2)按照光扩散层的配比，称取聚甲基苯基硅氧烷、纳米氯化镉、二苯甲酮和二甲基乙酰胺，合并后，在800-1000rpm下搅拌混合1-2h，然后送入超声处理器中，超声处理50-60min，出料，获得混合物A；
3)按照光扩散层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物B；
4)将混合物A投入至混合物B中，搅拌混合均匀后，获得混合物C；
5)将混合物C涂布在基材层上表面，在90-110℃下烘干处理45-55min，即可在基材层上表面形成光扩散层；
6)按照防粘连层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯、聚苯乙烯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物D；
7)按照防粘连层的配比，称取二苯甲酮和烷基磺酸钠，投入至混合物D中，搅拌混合后，获得混合物E；
8)将混合物E涂布在基材层下表面，在90-110℃下烘干处理45-55min，即可在基材层下表面形成防粘连层。
作为本发明再进一步的方案：步骤2)中，所述超声处理频率为30-50kHz。
作为本发明再进一步的方案：步骤2)中，所述超声处理的水浴温度为60℃。
所述的光扩散膜在制备光扩散膜产品中的用途。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的光扩散膜，不但具有良好的透光率，而且具有较强的屏蔽紫外辐射的作用，减少液晶显示装置对人体的短波辐射，符合健康环保的发展潮流，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜，包括基材层、设置在基材层上表面的光扩散层、设置在基材层下表面的防粘连层，所述光扩散层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂40份、乙酸正丁酯65份、聚甲基苯基硅氧烷1份、聚氨酯微珠18份、纳米氯化镉2份、二苯甲酮3份、二甲基乙酰胺0.7份；所述防粘连层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂55份、乙酸正丁酯70份、聚苯乙烯21份、聚氨酯微珠15份、二苯甲酮3份、烷基磺酸钠1份。
其中，所述丙烯酸酯树脂为聚丙烯酸酯；所述基材层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
本实施例中，所述透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜的制备方法，步骤如下：
1)准备基材层，备用；
2)按照光扩散层的配比，称取聚甲基苯基硅氧烷、纳米氯化镉、二苯甲酮和二甲基乙酰胺，合并后，在800rpm下搅拌混合1h，然后送入超声处理器中，超声处理50min，出料，获得混合物A，其中，所述超声处理频率为30kHz，所述超声处理的水浴温度为60℃；
3)按照光扩散层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物B；
4)将混合物A投入至混合物B中，搅拌混合均匀后，获得混合物C；
5)将混合物C涂布在基材层上表面，在90℃下烘干处理55min，即可在基材层上表面形成光扩散层；
6)按照防粘连层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯、聚苯乙烯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物D；
7)按照防粘连层的配比，称取二苯甲酮和烷基磺酸钠，投入至混合物D中，搅拌混合后，获得混合物E；
8)将混合物E涂布在基材层下表面，在90℃下烘干处理55min，即可在基材层下表面形成防粘连层。
实施例2
一种透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜，包括基材层、设置在基材层上表面的光扩散层、设置在基材层下表面的防粘连层，所述光扩散层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂43份、乙酸正丁酯69份、聚甲基苯基硅氧烷1.2份、聚氨酯微珠19份、纳米氯化镉2.8份、二苯甲酮4.5份、二甲基乙酰胺0.8份；所述防粘连层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂56份、乙酸正丁酯74份、聚苯乙烯22份、聚氨酯微珠16份、二苯甲酮4.5份、烷基磺酸钠1.7份。
其中，所述丙烯酸酯树脂为环氧丙烯酸酯；所述基材层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
本实施例中，所述透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜的制备方法，步骤如下：
1)准备基材层，备用；
2)按照光扩散层的配比，称取聚甲基苯基硅氧烷、纳米氯化镉、二苯甲酮和二甲基乙酰胺，合并后，在900rpm下搅拌混合1h，然后送入超声处理器中，超声处理52min，出料，获得混合物A，其中，所述超声处理频率为40kHz，所述超声处理的水浴温度为60℃；
3)按照光扩散层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物B；
4)将混合物A投入至混合物B中，搅拌混合均匀后，获得混合物C；
5)将混合物C涂布在基材层上表面，在100℃下烘干处理50min，即可在基材层上表面形成光扩散层；
6)按照防粘连层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯、聚苯乙烯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物D；
7)按照防粘连层的配比，称取二苯甲酮和烷基磺酸钠，投入至混合物D中，搅拌混合后，获得混合物E；
8)将混合物E涂布在基材层下表面，在100℃下烘干处理48min，即可在基材层下表面形成防粘连层。
实施例3
一种透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜，包括基材层、设置在基材层上表面的光扩散层、设置在基材层下表面的防粘连层，所述光扩散层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂45份、乙酸正丁酯67份、聚甲基苯基硅氧烷1.6份、聚氨酯微珠20份、纳米氯化镉2.7份、二苯甲酮4份、二甲基乙酰胺0.9份；所述防粘连层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂58份、乙酸正丁酯73份、聚苯乙烯23份、聚氨酯微珠17份、二苯甲酮4份、烷基磺酸钠1.4份。
其中，所述丙烯酸酯树脂为环氧丙烯酸酯；所述基材层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
本实施例中，所述透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜的制备方法，步骤如下：
1)准备基材层，备用；
2)按照光扩散层的配比，称取聚甲基苯基硅氧烷、纳米氯化镉、二苯甲酮和二甲基乙酰胺，合并后，在900rpm下搅拌混合1.5h，然后送入超声处理器中，超声处理55min，出料，获得混合物A，其中，所述超声处理频率为40kHz，所述超声处理的水浴温度为60℃；
3)按照光扩散层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物B；
4)将混合物A投入至混合物B中，搅拌混合均匀后，获得混合物C；
5)将混合物C涂布在基材层上表面，在100℃下烘干处理50min，即可在基材层上表面形成光扩散层；
6)按照防粘连层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯、聚苯乙烯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物D；
7)按照防粘连层的配比，称取二苯甲酮和烷基磺酸钠，投入至混合物D中，搅拌混合后，获得混合物E；
8)将混合物E涂布在基材层下表面，在100℃下烘干处理50min，即可在基材层下表面形成防粘连层。
实施例4
一种透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜，包括基材层、设置在基材层上表面的光扩散层、设置在基材层下表面的防粘连层，所述光扩散层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂47份、乙酸正丁酯66份、聚甲基苯基硅氧烷1.8份、聚氨酯微珠21份、纳米氯化镉2.4份、二苯甲酮3.5份、二甲基乙酰胺1.0份；所述防粘连层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂59份、乙酸正丁酯71份、聚苯乙烯24份、聚氨酯微珠18份、二苯甲酮3.5份、烷基磺酸钠1.2份。
其中，所述丙烯酸酯树脂为聚丙烯酸酯；所述基材层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
本实施例中，所述透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜的制备方法，步骤如下：
1)准备基材层，备用；
2)按照光扩散层的配比，称取聚甲基苯基硅氧烷、纳米氯化镉、二苯甲酮和二甲基乙酰胺，合并后，在900rpm下搅拌混合2h，然后送入超声处理器中，超声处理57min，出料，获得混合物A，其中，所述超声处理频率为50kHz，所述超声处理的水浴温度为60℃；
3)按照光扩散层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物B；
4)将混合物A投入至混合物B中，搅拌混合均匀后，获得混合物C；
5)将混合物C涂布在基材层上表面，在110℃下烘干处理46min，即可在基材层上表面形成光扩散层；
6)按照防粘连层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯、聚苯乙烯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物D；
7)按照防粘连层的配比，称取二苯甲酮和烷基磺酸钠，投入至混合物D中，搅拌混合后，获得混合物E；
8)将混合物E涂布在基材层下表面，在110℃下烘干处理45min，即可在基材层下表面形成防粘连层。
实施例5
一种透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜，包括基材层、设置在基材层上表面的光扩散层、设置在基材层下表面的防粘连层，所述光扩散层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂50份、乙酸正丁酯70份、聚甲基苯基硅氧烷2份、聚氨酯微珠22份、纳米氯化镉3份、二苯甲酮5份、二甲基乙酰胺1.1份；所述防粘连层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂60份、乙酸正丁酯75份、聚苯乙烯25份、聚氨酯微珠19份、二苯甲酮5份、烷基磺酸钠2份。
其中，所述丙烯酸酯树脂为聚丙烯酸酯；所述基材层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
本实施例中，所述透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜的制备方法，步骤如下：
1)准备基材层，备用；
2)按照光扩散层的配比，称取聚甲基苯基硅氧烷、纳米氯化镉、二苯甲酮和二甲基乙酰胺，合并后，在1000rpm下搅拌混合2h，然后送入超声处理器中，超声处理60min，出料，获得混合物A，其中，所述超声处理频率为50kHz，所述超声处理的水浴温度为60℃；
3)按照光扩散层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物B；
4)将混合物A投入至混合物B中，搅拌混合均匀后，获得混合物C；
5)将混合物C涂布在基材层上表面，在110℃下烘干处理45min，即可在基材层上表面形成光扩散层；
6)按照防粘连层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯、聚苯乙烯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物D；
7)按照防粘连层的配比，称取二苯甲酮和烷基磺酸钠，投入至混合物D中，搅拌混合后，获得混合物E；
8)将混合物E涂布在基材层下表面，在110℃下烘干处理45min，即可在基材层下表面形成防粘连层。
对比例1
与实施例3相比，不含纳米氯化镉，其他与实施例3相同。
对比例2
与实施例3相比，不含二甲基乙酰胺，其他与实施例3相同。
对比例3
与实施例3相比，不含纳米氯化镉和二甲基乙酰胺，其他与实施例3相同。
对实施例3及对比例1-3进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1性能测试结果表
组别 可见光透过率(％) 紫外光透过率(％) 实施例3 92.5 5.5 对比例1 93.629.2 对比例2 92.7 18.5 对比例3 93.9 35.8
从以上结果中可以看出，本发明制备的光扩散膜，不但具有良好的透光率，而且具有较强的屏蔽紫外辐射的作用，减少液晶显示装置对人体的短波辐射，符合健康环保的发展潮流，具有广阔的市场前景。
另外，实施例3与对比例1-3的数据对比，实施例3与对比例1-3在可见光透过率方面性能相当，实施例3对紫外光的透过率低于对比例1-3，因此，可以看出，本发明通过加入纳米氯化镉和二甲基乙酰胺，有利于提高对紫外线的屏蔽效果。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜，其特征在于，包括基材层、设置在基材层上表面的光扩散层、设置在基材层下表面的防粘连层，所述光扩散层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂40-50份、乙酸正丁酯65-70份、聚甲基苯基硅氧烷1-2份、聚氨酯微珠18-22份、纳米氯化镉2-3份、二苯甲酮3-5份、二甲基乙酰胺0.7-1.1份；所述防粘连层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂55-60份、乙酸正丁酯70-75份、聚苯乙烯21-25份、聚氨酯微珠15-19份、二苯甲酮3-5份、烷基磺酸钠1-2份。
2.根据权利要求1所述的透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜，其特征在于，所述光扩散层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂43-47份、乙酸正丁酯66-69份、聚甲基苯基硅氧烷1.2-1.8份、聚氨酯微珠19-21份、纳米氯化镉2.4-2.8份、二苯甲酮3.5-4.5份、二甲基乙酰胺0.8-1.0份；所述防粘连层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂56-59份、乙酸正丁酯71-74份、聚苯乙烯22-24份、聚氨酯微珠16-18份、二苯甲酮3.5-4.5份、烷基磺酸钠1.2-1.7份。
3.根据权利要求2所述的透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜，其特征在于，所述光扩散层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂45份、乙酸正丁酯67份、聚甲基苯基硅氧烷1.6份、聚氨酯微珠20份、纳米氯化镉2.7份、二苯甲酮4份、二甲基乙酰胺0.9份；所述防粘连层包括以下按照重量份的原料：丙烯酸酯树脂58份、乙酸正丁酯73份、聚苯乙烯23份、聚氨酯微珠17份、二苯甲酮4份、烷基磺酸钠1.4份。
4.根据权利要求1所述的透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜，其特征在于，所述丙烯酸酯树脂为聚丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜，其特征在于，所述基材层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
6.一种如权利要求1-5任一所述的透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1)准备基材层，备用；
2)按照光扩散层的配比，称取聚甲基苯基硅氧烷、纳米氯化镉、二苯甲酮和二甲基乙酰胺，合并后，在800-1000rpm下搅拌混合1-2h，然后送入超声处理器中，超声处理50-60min，出料，获得混合物A；
3)按照光扩散层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物B；
4)将混合物A投入至混合物B中，搅拌混合均匀后，获得混合物C；
5)将混合物C涂布在基材层上表面，在90-110℃下烘干处理45-55min，即可在基材层上表面形成光扩散层；
6)按照防粘连层的配比，称取丙烯酸酯树脂、乙酸正丁酯、聚苯乙烯和聚氨酯微珠，投入至反应釜中，搅拌混合后，获得混合物D；
7)按照防粘连层的配比，称取二苯甲酮和烷基磺酸钠，投入至混合物D中，搅拌混合后，获得混合物E；
8)将混合物E涂布在基材层下表面，在90-110℃下烘干处理45-55min，即可在基材层下表面形成防粘连层。
7.根据权利要求6所述的透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述超声处理频率为30-50kHz。
8.根据权利要求6所述的透光率高且屏蔽紫外辐射的光扩散膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述超声处理的水浴温度为60℃。
9.一种光扩散膜在制备光扩散膜产品中的应用，其特征在于，所述光扩散膜为权利要求1-5任一项权利要求所述的光扩散膜。
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