[發明專利]一種用于光擴散塑料的粉狀組合物的表面處理方法

無效

• 申請號: 200910213634.4
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN101824238A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 鄧招明
• 申請（專利權）人: 廣州市創至峰塑料制品科技有限公司
• 主分類號: C09C3/00
• 分類號: C09C3/00;C09C3/12;C09C3/10;C09C1/02;C09C1/28;C09C1/40;C08K9/10;C08K9/06;C08K3/26;C08K3/36;C08K3/30;C08K7/20;C08K3/22;C08F120/
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技術領域

本發明涉及一種用于光擴散塑料的粉狀組合物的表面處理方法。

背景技術

隨著通訊和家電行業的迅速發展液晶顯示器日益受到矚目，國內廠商相繼投入液晶顯示器相關產業的研發。液晶顯示器與其它顯示系統相比，不但具有體積小、重量輕等優點外，還具有低電力消耗與低操作電壓的特征，而且具有顏色顯示多樣化的可能性。液晶顯示器中的背光模組一般包含光源、反射板、導光板、擴散板以及集光板等部分，其中擴散板的功能是為液晶顯示器提供一個均勻的面光源。目前光擴散機制的產生主要是通過表面結構和內部填充擴散粒子兩種方式，其中大多數新型光擴散材料是透明的聚合物基體和擴散劑粒子共混制備。作為光擴散劑的微粒主要為無機納米微粒，如玻璃微珠、二氧化硅等物質，這些無機納米粒子的粒徑很小，表面積較大，容易發生團聚，并且和透明聚合物基體的相容性較差，從而影響光擴散材料的透光率。此外由于透明高分子材料的折射率與無機納米填料的折射率一般都不匹配，所制備的無機納米粒子/高分子復合材料不可避免的都存在光散射作用，很難制備具有高透明性的無機納米粒子/高分子復合材料。

在無機納米粒子表面包覆高分子形成核殼結構的復合粒子，可以改變無機納米粒子的光、磁、熱、電學性能和表面活性等性能。如果將無機光擴散劑進行表面處理，用(甲基)丙烯酸及其酯類化合物進行原位聚合復合，形成一定厚度的殼層，制備成具有核殼結構的復合粒子，通過調節核殼各組分的含量達到調節材料折射率的目的，這就從根本上來講有可能制得具有高透明性的高分子基光擴散材料。

核殼結構化合物在膠黏劑、涂料和聚合物基復合材料領域已得到廣泛應用。中國發明專利200610016261.8報道了一種壓敏膠黏劑用的聚丙烯酸酯復合乳液及其制備和應用方法，組成這種復合乳液的乳膠粒子以表面經硅烷偶聯劑改性的納米二氧化硅為核，以丙烯酸酯與丙烯酸單體的共聚物為殼，納米二氧化硅在聚丙烯酸酯壓敏膠基體中分散均勻，乳膠粒子殼層和殼層厚度可以控制。專利200910020490.0報道了一種單分散核殼結構復合納米粒子的制備方法，以納米二氧化硅為核，通過半連續無皂乳液聚合制備得到單分散性好的二氧化硅/高聚物復合納米粒子。這些都是通過乳液聚合的方法，反應體系中乳化劑、表面活性劑等添加劑難以除去，殘留在體系中會影響最終產物的光學性能。利用原位聚合方法是制備核殼結構化合物更為簡便更易實現產業化的方法。有報道采用界面原位聚合方法，制備以硫酸鈣粒子為核，甲基丙烯酸甲酯為殼的核殼結構化合物用于聚氯乙烯復合材料中具有更好的分散性(化工新型材料，2008，36(1)：77)；用甲基丙烯酸對納米二氧化硅表面進行原位聚合改性可以提高納米二氧化硅的親油性(應用化學，2003，(20)10：1003)；將偶氮二氰基戊酸整合到納米碳酸鈣表面，引發甲基丙烯酸甲酯非均相聚合，聚合過程中，粒子團聚體會有一定程度的剝離，粒子尺寸減小(化學反應工程與工藝，2005，21(3)：234)。但利用原位聚合的方法用聚(甲基)丙烯酸及其酯類化合物包覆無機光擴散粒子用于光擴散塑料領域還未見報道。

發明內容

本發明的目的是為了解決以上技術問題，提供一種用于光擴散塑料的粉狀組合物的表面處理方法，該組合物比其他光擴散劑組合物相比，與透明塑料基體共混后具有更好的相容性和光學性能。

本發明采取的技術方案是采用原位聚合的方法，先將無機光擴散粒子用硅烷偶聯劑表面改性后，超聲分散在有機溶劑中，在一定溫度下，慢慢滴加引發劑和(甲基)丙烯酸及其酯類單體的混合溶液聚合得到產物。原位實現與無機粒子的復合制得具有核殼結構的化合物，在提高粉狀組合物與透明塑料基體相容性的同時，光學性能變化不大。

本發明中用于無機光擴散劑粒子表面改性的硅烷偶聯劑為乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷中的至少一種。具體步驟為將一定質量的無機光擴散劑粒子在100℃高速攪拌器中用粉體質量分數為1～5％的硅烷偶聯劑改性，改性后粉體裝入丁酮、甲苯等有機溶劑中，超聲分散30min～2h，再慢慢滴加預先配好的(甲基)丙烯酸及其酯類單體和引發劑的混合溶液。溫度控制在60～90℃左右，反應2～5h，制得以無機光擴散劑粒子為核，聚(甲基)丙烯酸及其酯類化合物為殼的核殼粒子結構。其中引發劑為過氧化物引發劑和偶氮化合物引發劑中的一種。

本發明所述的(甲基)丙烯酸及其酯類化合物為(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯中的至少一種。