[发明专利]光散射性聚碳酸酯复合物及其制备的光散射材料（膜、片、板等）

说明书

技术领域

本发明涉及光散射性聚碳酸酯复合物及其制备的光散射材料（膜、片、板等），如需要，所述的聚碳酸酯光散射材料（膜、片、板等）可满足高透光率和高雾度的要求，且根据成型方式的不同，采用所述的聚碳酸酯复合材料可制备得到光散射性能呈各向同性散射或各向异性（如线形）散射的光散射材料（膜、片、板等）。适用于液晶显示器领域的光扩散膜、片、板等，以及导光板、灯罩或者广告灯箱、展示橱窗等照明领域。 

  

背景技术

聚合物光散射材料是指既能使光通过同时又能有效地散射光的一类聚合物基复合材料，具有一定的透明度和较强的光散射性，是一种较好的背光源材料。它质轻，对光线的散射角大，导光性好，透射光均匀，能够将点、线光源转化成线、面光源，可广泛与LED等光源相结合，作为面光源材料应用于照明、指示标牌、投影壁墙、展示橱窗等，使照明与显示系统达到高功效与视觉均匀性相统一，并可以和液晶元件复合后制备高分子分散型扩散器件，成功解决液晶显示器固有的视角不对称性问题，成为材料领域研究的热点之一。 

通常的实现方法是在聚合物基体中加入折射率与基体有区别的另外至少一种物质作为扩散剂。聚合物基体常用透明的热塑性聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂等等。其中由于聚碳酸酯具有无色透明，耐热，抗冲击，折射率高，加工性能好，不需要添加剂就具有UL94 V-0级阻燃性能等优点，大量用于建筑或照明等对透光率和雾度要求不高的领域，如天幕、天窗、拱廊、墙板、普通灯罩等。常用的光散射剂可以是无机颗粒，如玻璃、二氧化硅、碳酸钙、二氧化钛、云母、滑石、硫酸钡等，也可以是有机散射体粒子，如丙烯酸酯树脂、有机硅树脂、苯乙烯树脂等。 

现有技术中已知有由聚碳酸酯和不同的光散射粒子共混制得的半透明产品。 

如，JP03078701采用碳酸钙和二氧化钛作为散射粒子制得聚碳酸酯光散射板，透光率约40%。 

JP05257002记载了由二氧化硅构成散射颜料的散光聚碳酸酯板。 

JP10046022报道了由聚有机硅氧烷作为散射颜料的聚碳酸酯板。 

US0066645报道了光散射聚碳酸酯膜在平板显示屏中的应用，其散射体有聚丙烯酸酯、PMMA、聚四氟乙烯、聚烷基三烷氧基硅氧烷和由这些成分组成的混合物。 

CN101316895A记载了采用相对于粘均分子量为12000以上且小于15000、并且分子量小于1000的低分子量含量为2.5%以下的芳香族聚碳酸酯制备的光散射板。 

然而，无机颗粒在作为光散射粒子时，具有以下几个弱点：① 在提高材料雾度的同时会使透光率较大幅度下降。②与基体材料的相容性差，不易均匀分散于基体材料中。③ 较大添加量的无机粒子将会导致材料的力学性能变差。④无机粒子硬度较大，会对设备造成一定的磨损。⑤ 某些无机粒子对一定波段的光有较强的吸收，不利于产生散射， 且有些粒子对热、氧和紫外光敏感，不利于光散射性能的稳定性。 

有机散射体粒子，和高分子基体的相容性较好，制备得到的光散射材料可兼具较高的透光率和雾度。但常规有机散射体粒子制备成本较高，且和无机粒子一样，在提高材料雾度的同时会使其透光率下降，同时在成型过程中不可变形，制得的均为各向同性光散射材料，这在一定程度上对能源造成了浪费且限制了其应用。故常规聚合物材料作为光散射体是一种较好的取代方式。 

常规聚合物作为光散射体具有以下一些优点：① 可制得高透光率和高雾度的光散射材料；② 散射体形态和取向程度可根据成型方式进行调控，进而对光散射的各向同异性进行调控；③ 散射体粒径可通过其组分比进行调控；④ 来源广泛，成本较低；⑤ 生产制备过程中不对设备造成损害；⑥ 可和基体材料产生协同作用，对基体材料某些缺陷进行互补，对材料性能的改善有着重要作用，具有重要的理论和实用价值。 

发明内容

本发明是基于上述想法而进行的，本发明的目的是：① 提供一种生产成本较低、制备方法简单、安全可靠的光散射聚合物复合物；② 采用该聚合物复合材料可制备得到可同时满足显示和照明领域的高透光率、高雾度等要求的各向同性光散射材料（膜、片、板等）或各向异性光散射材料（膜、片、板等）。