CN110684331A - 一种防眩光扩散板及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

提供了一种防眩光扩散板，包括以下按质量百分数计的成分：聚碳酸酯：99.7％‑99.95％；全氟丁基磺酸钾阻燃剂：0.05％‑0.3％，其中聚碳酸酯为自带B1级阻燃性能的聚碳酸酯；防眩光扩散板的表面由连续设置的多个凸半圆或凸正棱锥组成。该防眩光扩散板的制备工艺，包括：将阻燃剂与部分聚碳酸酯树脂原料混合、在色母粒机中高温熔融制作成色母粒；然后将色母粒与另一部分聚碳酸酯原料经V型混料机混合均匀后进行熔融；再将熔融料流入表面具有凹半圆形或凹四棱锥体的压延辊组，压成厚度均匀的扩散板，最后进行降温等常规处理，得到防眩光扩散板。

Description

一种防眩光扩散板及其制备工艺
技术领域
本发明总体地属于光学扩散板技术领域，具体涉及一种防眩光扩散板及其成型工艺。
背景技术
UGR(Unified Glare Rating，又称统一眩光值，是度量室内视觉环境中的照明装置发出的光对人眼造成不舒适感主观反应的心理参量)扩散板是一款辅助控制UGR＜19的防眩光扩散板，区别于传统的扩散板，其低光泽处理方式与配方工艺，使其扩散性能更佳，增强了扩散板的匀光性能，是一种有效防止眩光的一种理想解决方案。
UGR在灯具照明应用中，UGR值不同，其照明效果差异明显，视觉和心理的差异也较大。随着生活品质的提高，人们追求更加舒适、环境友好型生活，照明行业同样面临着从之前关注亮度到现在越远越关注照明的舒适性，UGR扩散板就是在这种背景下应运而生。
目前，市场上大部分的UGR扩散板主材大多使用PMMA、PS制成，阻燃效果不佳，并没有市场前景。
发明内容
为了克服现有技术中防眩光扩散板光学性能不好、尺寸稳定性差、阻燃性能不能满足要求的缺陷，本发明提供了一种防眩光扩散板，采用自带B1级阻燃性能的聚碳酸酯(PC)原材料，添加高效阻燃剂进行改性，经高温熔融、挤出等工艺生产出满足TP(a)阻燃要求的防眩光(UGR)扩散板，并提供了该防眩光扩散板的制备工艺。
本发明技术方案是，一种防眩光扩散板，包括以下按质量百分数计的成分：聚碳酸酯：99.7％-99.95％；全氟丁基磺酸钾阻燃剂：0.05％-0.3％，所述聚碳酸酯为自带B1级阻燃性能的聚碳酸酯，与阻燃剂通过共混工艺处理达到燃烧TP (a)的标准；所述防眩光扩散板的表面由连续设置的多个光学微结构组成，所述光学微结构为凸半圆状状或者凸四棱锥体状。
本发明还提供一种制备上述防眩光扩散板的工艺，包括以下步骤：
(1)制作色母粒：将阻燃剂与部分聚碳酸酯树脂充分混合，进入色母机，将其高温熔融，再经过融通管道挤出冷却并切成色母粒，作为制作扩散板的辅助原料；
(2)共混：将步骤(1)所得的色母粒与剩余部分的聚碳酸酯原料通过V 型混料机混合均匀；
(3)熔融：将步骤(2)所得的混合料按预定速度加入设备的熔料腔内，熔融；
(4)流延：将已经熔融的原材料沿着挤出模道按一定的量挤出，通过调整好厚度的模唇流出，模唇的作用是获得一定厚度的流体；
(5)压延：使模唇流出的熔融原材料流入压延辊组，通过调整好间隙的压延对辊压成厚度均匀的扩散板；其中压延对辊为表面具有预定结构的辊组，所述预定结构为凹形蜂巢状或者凹形四棱锥体，在压延过程中通过热成型或紫外成型工艺使熔融原材料在压延过程中其表面形成与压延对辊表面的预定结构对应的凸形蜂巢状或者凸形四棱锥体；
(6)冷却：经过冷却辊对温度尚未消退的扩散板予以冷却到常温；
(7)复保护膜：为了确保扩散板的洁净度，复合保护膜；
(8)切边：将产品按规定宽幅切边；
(9)检验：进行产品质量检验；
(10)包装：将检验合格的产品按照用户需求进行成品化包装；
(11)入库。
进一步的，上述步骤(1)中的部分聚碳酸酯树脂占防眩光扩散板中聚碳酸酯树脂总重量的5.55％-33.23％范围内。
进一步的，上述步骤(1)中的高温熔融的温度为约275℃。
进一步的，上述步骤(3)中的熔融是在约265℃进行。
本发明的防眩光扩散板使用光学性能优异，尺寸稳定性更好的聚碳酸酯(PC) 作为主材料、采用全氟丁基磺酸钾阻燃剂对聚碳酸酯PC进行改性，获得的防眩光扩散板具备防眩光性能、并通过在制备工艺中使用蜂窝状凹半圆和椎体结构的辊，使压出的防眩光扩散板表面呈现出无数结构一致的凸半圆形蜂巢状、凸四棱锥形，将进入扩散板辐射大于120°角的光减弱，减少灯具产生的眩光，从而达到防眩光的效果；在防眩光扩散板的制备工艺中，通过设定挤出机工艺(流道温度、辊的温度等)，使辊表面的光学结构最大化的复制到扩散板。
本发明的先进点如下：
1.本发明的防眩光扩散板区别于现有技术中的采用PMMA、PS作为原材料，我司采用光学性能优异、尺寸稳定性更好的聚碳酸酯(PC)作为原材料；
2.本发明的很好地解决了阻燃问题：一是使用阻燃性能更加优异的聚碳酸酯PC作为主材料，二是添加全氟丁基磺酸钾阻燃剂制成色母粒，通过共混工艺再次对PC阻燃进行改良使产品的燃烧等级达到了TP(a)；
3.本发明设计加工具备UGR功能的模具，UGR功能的模具有两种结构，凹半圆形结构和四棱锥结构，两者加工难度不一样，目前凹半圆形结构能加工60-700 目的结构，而四棱锥结构受设备工艺影响，只能加工30-200目的结构，因此生产不同板片材厚度对应加工模具的结构选择是不同的；最终使压延对辊压制扩散板的过程中将扩散板表面形成凸半圆蜂巢状或者凸形四棱锥体形状；
4、本发明解决了扩散与防眩光矛盾问题：防眩光是聚光，扩散是散光，两者互为矛盾，添加阻燃剂会提高扩散效果，阻燃剂添加量越多，扩散效果越好，防眩光效果就越差，因此选取阻燃剂全氟丁基磺酸钾，少量的含量就能使PC板片材达到TP(a)的燃烧等级，提高防眩光效果；
5.本发明工艺通过热成型或紫外成型将模具上的微结构复制到板片材：发明工艺中对挤出机工艺即压延工艺(流道温度、辊温以及模具采用机械限位等) 调整，将压延对辊表面上的结构复制到板片材上。
附图说明
从下面结合附图对本发明实施例的详细描述中，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：
图1为本发明实施例的防眩光扩散板表面的透镜结构形状结构示意图；
图2为本发明实施例的防眩光扩散板表面的正四棱锥结构形状结构示意图。
图3为本发明实施例制备防眩光扩散板的工艺流程示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种表面由连续的凸半圆形组成的防眩光扩散板的制备工艺，按照如图3 所示的工艺流程示意图，包括以下步骤：
(1)制作色母粒：将占原料总质量0.3％的阻燃剂全氟丁基磺酸钾与占聚碳酸酯树脂总量33.23％的聚碳酸酯树脂充分混合，进入色母粒机，将其高温275℃熔融，再经过融通管道挤出冷却并切成色母粒，作为制作扩散板的辅助原料；
(2)共混：将步骤(1)所得的色母粒与剩余的聚碳酸酯原料通过V型混料机混合均匀；
(3)熔融：将步骤(2)所得的混合料按预定速度加入设备的熔料腔内，在265℃下熔融；
(4)流延：将已经熔融的原材料沿着挤出模道按一定的量挤出，通过调整好厚度的模唇流出，其中模唇的作用是获得一定厚度的流体；
(5)压延：使模唇流出的熔融原材料流入压延辊组，通过调整好间隙的压延对辊压成厚度均匀的扩散板；其中压延对辊为表面具有预定微结构的辊组，所述预定微结构为凹型半圆蜂巢状，每个凹半圆直径为254微米，深度127微米，在压延过程中通过热成型或紫外成型工艺使熔融原材料在压延过程中其表面形成与压延对辊表面的预定结构对应的凸型半圆蜂巢状；形成的结构凸半圆直径254微米，高度63.5-127微米；
(6)冷却：经过冷却辊对温度尚未消退的扩散板予以冷却到常温；
(7)复保护膜：为了确保扩散板的洁净度，复合保护膜；
(8)切边：将产品按规定宽幅切边；
(9)检验：进行产品质量检验；
(10)包装：将检验合格的产品按照用户需求进行成品化包装；
(11)入库。
该工艺方法得到的防眩光扩散板的结构示意图如图1所示，可以看出，扩散板表面，该表面为凸半圆形，该凸半圆直径254微米，高度63.5-127微米。
实施例2
一种表面由连续的凸正四棱锥组成的防眩光扩散板的制备工艺，按照如图3 所示的工艺流程示意图，包括以下步骤：
(1)制作色母粒：将占原料总质量0.05％的阻燃剂全氟丁基磺酸钾与占聚碳酸酯树脂总量5.56％聚碳酸酯树脂充分混合，进入色母粒机，将其高温275℃熔融，再经过融通管道挤出冷却并切成色母粒，作为制作扩散板的辅助原料；
(2)共混：将步骤(1)所得的色母粒与剩余部分的聚碳酸酯原料通过V 型混料机混合均匀；
(3)熔融：将步骤(2)所得的混合料按预定速度加入设备的熔料腔内，在预定的温度265℃下熔融；
(4)流延：将已经熔融的原材料沿着挤出模道按一定的量挤出，通过调整好厚度的模唇流出，其中模唇的作用是获得一定厚度的流体；
(5)压延：使模唇流出的熔融原材料流入压延辊组，通过调整好间隙的压延对辊压成厚度均匀的扩散板；其中压延对辊为表面具有预定结构的辊组，所述预定结构为凹形四棱锥体，在压延过程中通过热成型或紫外成型工艺使熔融原材料在压延过程中其表面形成与压延对辊表面的预定结构对应的凸形四棱锥体；
(6)冷却：经过冷却辊对温度尚未消退的扩散板予以冷却到常温；
(7)复保护膜：为了确保扩散板的洁净度，复合保护膜；
(8)切边：将产品按规定宽幅切边；
(9)检验：进行产品质量检验；
(10)包装：将检验合格的产品按照用户需求进行成品化包装；
(11)入库。
该工艺方法得到的防眩光扩散板的结构示意图如图2所示，可以看出，扩散板表面由连续的凸正四棱锥组成。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种防眩光扩散板，其特征在于，包括以下按质量百分数计的组分：
聚碳酸酯：99.7％-99.95％；
全氟丁基磺酸钾阻燃剂：0.05％-0.3％，
所述聚碳酸酯为自带B1级阻燃性能的聚碳酸酯；
所述防眩光扩散板的表面由连续设置的多个光学微结构组成，所述光学微结构为凸形蜂巢状或者凸形四棱锥体状。
2.一种如权利要求1所述的防眩光扩散板的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制作色母粒：将阻燃剂与部分聚碳酸酯树脂充分混合，进入色母粒机，将高温熔融，再经过融通管道挤出冷却并切成色母粒，作为制作扩散板的辅助原料；
(2)共混：将步骤(1)所得的色母粒与剩余部分的聚碳酸酯原料通过V型混料机混合均匀；
(3)熔融：将步骤(2)所得的混合料按预定速度加入设备的熔料腔内，熔融；
(4)流延：将已经熔融的原材料沿着挤出模道按一定的量挤出，通过调整好厚度的模唇流出；
(5)压延：使模唇流出的熔融原材料流入压延辊组，通过调整好间隙的压延对辊压成厚度均匀的扩散板；其中压延对辊为表面具有预定结构的辊组，所述预定结构为凹形蜂巢状或者凹形四棱锥体，在压延过程中通过热成型或紫外成型工艺使熔融原材料的表面在压延过程中形成与压延对辊表面的预定结构对应的凸形蜂巢状或者凸形四棱锥体；
(6)冷却：经过冷却辊将温度尚未消退的扩散板冷却到常温；
(7)复保护膜：为了确保扩散板的洁净度，复合保护膜；
(8)切边：将产品按规定宽幅切边；
(9)检验：进行产品质量检验；
(10)包装：将检验合格的产品按照用户需求进行成品化包装；
(11)入库。
3.如权利要求2所述的防眩光扩散板的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)中的部分聚碳酸酯树脂占防眩光扩散板中聚碳酸酯树脂总重量的5.55％-33.23％范围内。
4.如权利要求2所述的防眩光扩散板的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)中的高温熔融的温度为约275℃。
5.如权利要求2所述的防眩光扩散板的制备工艺，其特征在于，所述步骤(3)中的熔融是在约265℃进行。
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