水性光扩散涂料、水性低光损光扩散膜及制备方法和应用.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810528898.8 (22)申请日 2018.05.29 (71)申请人 广州旭福光电科技有限公司 地址 511430 广东省广州市番禺区大石街 石北工业大道丰晟工业园D602 (72)发明人 叶峰叶匡政 (74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 44245 代理人 雷月华 (51)Int.Cl. C09D 183/04(2006.01) C09D 175/04(2006.01) C09D 133/12(2006.01) C09D 125/06(2006.

2、01) C09D 7/61(2018.01) G02B 5/02(2006.01) (54)发明名称 水性光扩散涂料、 水性低光损光扩散膜及制 备方法和应用 (57)摘要 本发明属于光学技术领域， 具体涉及水性光 扩散涂料、 水性低光损光扩散膜及制备方法和应 用。 所述水性光扩散涂料包括适量水性聚氨酯乳 液(或分散体)、 有机和无机光扩散粒子、 水性涂 料表面活性助剂、 水性涂料成膜助剂及溶剂。 所 述水性低光损光扩散膜组分包括水性光扩散涂 料和密着剂， 附着于所述LED灯具的玻璃基材上。 本发明优化了水性光扩散涂料的配方及工艺， 特 别是关键的成膜树脂种类及其搭配使用方案， 光 扩散粒子、

3、密着剂和其他助剂的种类和比例， 以 及膜层的生产工艺； 由此， 本发明实现了成膜树 脂、 光扩散粒子、 基材玻璃之间的最佳光学匹配， 得到了低光损高扩散可剥离微米级光学膜微结 构， 实现了LED照明玻璃灯具高透光高扩散率的 兼容。 权利要求书2页 说明书11页 附图2页 CN 108690496 A 2018.10.23 CN 108690496 A 1.一种水性光扩散涂料， 其特征在于， 包括如下组分： 水性成膜树脂乳液或分散体30.0 56.0质量份、 水性有机光扩散微粒子10.030.0质量份、 无机光扩散微粒子3.015.0质 量份、 水性涂料表面活性助剂4.08.0质量份、 水性涂料

4、成膜助剂2.05.0质量份、 水15.0 20.0质量份； 所述水性成膜树脂乳液或分散体透光率98.0， 相对折射率为1.410-1.450； 所述水性有机光扩散粒子与所述水性成膜树脂乳液或分散体的相对折射率之差， 以及 所述无机光扩散粒子与所述水性成膜树脂乳液或分散体的相对折射率之差均为0.10 0.30； 所述水性涂料成膜助剂折射率1.450， 沸点220。 2.根据权利要求1所述的一种水性光扩散涂料， 其特征在于， 所述水性成膜树脂乳液或 分散体包括脂肪族聚酯型水性聚氨酯乳液或分散体、 聚碳酸酯型水性聚氨酯乳液或分散体 以及丙烯酸改性水性聚氨酯乳液或分散体中的至少一种。 3.根据权利要求

5、1所述的一种水性光扩散涂料， 其特征在于， 所述水性有机光扩散微粒 子为水分散型有机树脂微球， 其D502.5 m， 粒径范围为1.0-4.0 m， 形貌为球形形貌， 不含 卤素， 具体包括有机硅树脂微球、 聚甲基丙烯酸甲酯微球、 聚苯乙烯微球中的至少一种。 4.根据权利要求1所述的一种水性光扩散涂料， 其特征在于， 所述无机光扩散微粒子 D501.5 m， 粒径分布范围为0.54.0 m， 纯度为分析纯以上， 具体包括微米级碳酸钙微粒 子和微米级氧化铝微粒子中的至少一种。 5.根据权利要求1所述的一种水性光扩散涂料， 其特征在于， 所述水性涂料表面活性助 剂包括以下组分： 水性润湿分散剂1.

6、0-3.0质量份、 水性消泡剂0.3-1.5质量份、 水性流平剂 0.3-1.5质量份和水性增稠剂0.5-5.0质量份。 6.根据权利要求1所述的一种水性光扩散涂料， 其特征在于， 所述水性涂料成膜助剂具 体包括TPNB、 EPH、 PPH、 DPNB和DALPAD中的至少一种。 7.一种水性低光损光扩散膜， 其特征在于， 所述水性低光损光扩散膜是由权利要求1 6任一项所述水性光扩散涂料与密着剂混合， 再涂布在玻璃表面烘干后制得的涂层； 所述密 着剂与所述水性光扩散涂料中水性成膜树脂的质量比为(0.51.5)： (30.056.0)； 所述 水性低光损光扩散膜的干膜厚度为5.050 m。 8.

7、根据权利要求7所述的一种水性低光损光扩散膜， 其特征在于， 所述水性低光损光扩 散膜的干膜厚度为8.0-19.0 m。 9.根据权利要求7所述的一种水性低光损光扩散膜， 其特征在于， 所述水性低光损光扩 散膜在强碱溶液中浸泡48小时能剥离为完好的微米级薄膜； 所述的水性低光损光扩散膜 剥离后在4000K下透光率90， 扩散率96。 10.根据权利要求7所述的一种水性低光损光扩散膜， 其特征在于， 所述的密着剂包括 硅烷偶联剂， 折射率1.430， 沸点280。 11.权利要求710任一项所述的一种水性低光损光扩散膜的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 将密着剂和所述水性光扩散涂料混合后进

8、行分散， 然后涂布在玻璃基材上， 使涂料流 平并采用热风定形， 再烘干形成所述低光损光扩散膜； 其中涂层定型速度为5.015.0mm/ s。 权利要求书 1/2 页 2 CN 108690496 A 2 12.根据权利要求11所述的一种水性低光损光扩散膜的制备方法， 其特征在于， 具体包 括以下步骤： (A)向所述水性光扩散涂料添加密着剂并在500-800rpm的转速下分散15-30min， 用300 目滤网过滤； (B)采用淋涂、 喷涂、 吸涂或流延涂方法涂布在玻璃表面涂布步骤(A)制得的涂料， 然后 在玻璃基材表面垂直或75 角流平、 热风定型， 涂层定型速度为5.015.0mm/s； (

9、C)烘干涂层。 13.根据权利要求12所述的一种水性低光损光扩散膜的制备方法， 其特征在于， 步骤 (B)中热风定型的条件为： 热风温度65115， 风速0.33.0m/s， 风压1.03.0KPa,时间 10min， 由上而下垂直吹风涂层定型。 14.根据权利要求12所述的一种水性低光损光扩散膜的制备方法， 其特征在于， 步骤 (C)中， 所述烘干为热风烘干或热辐射烘干； 所述热风烘干条件为： 温度125-145， 风速 4.0-6.0m/s， 风压3.0-5.0KPa， 时间10min； 所述热辐射烘干条件为： 温度125-145， 时间5 10min。 15.一种LED玻璃光扩散灯具，

10、其特征在于， 所述灯具具体包括LED灯板、 底板、 玻璃基材 及涂布于玻璃基材上的权利要求710任一项所述的水性低光损光扩散膜。 16.根据权利要求15所述的一种LED玻璃光扩散灯具， 其特征在于， 所述LED灯板、 底板 涂覆有漫反射率95.0的漫反射膜， 其组分包括PTFE纳米漫反射材料。 权利要求书 2/2 页 3 CN 108690496 A 3 水性光扩散涂料、 水性低光损光扩散膜及制备方法和应用 技术领域 0001 本发明属于光学技术领域， 具体涉及水性光扩散涂料、 水性低光损光扩散膜及制 备方法和应用。 背景技术 0002 随着LED照明的普及， 人们对LED照明灯具的光效、 光

11、扩散率、 显色性等的要求越来 越高。 但光效与光扩散率相互制约、 此消彼涨， 要实现高光效高扩散率兼顾十分困难。 对于 普通LED照明灯具， 当灯珠、 驱动、 灯罩基材材质(通常是玻璃或PC)确定后， 光扩散膜对光效 与光扩散率起决定作用， 光扩散膜透光率的高低决定了LED照明灯具光效高低。 因此， 如何 获得高扩散率和高透光率兼顾的光扩散膜， 成为LED照明灯具的一个主要的技术热点。 0003 灯罩基材为玻璃的LED照明灯具(LED玻璃灯管/LED玻璃灯泡/LED玻璃平板灯)， 光 能量损失来源于以下几个方面： 光扩散剂的反向散射， 玻璃薄片前后两个表面的反射， 材料 中存在的光吸收(如光扩

12、散剂、 玻璃、 LED灯板本身、 灯具底板等均存在光吸收)。 因此LED照 明灯具存在光能量损失是不可避免的， 尤其是使用了光扩散剂的灯具， 光扩散剂的浓度越 大， 光学反射过程越复杂， 光行进的路径越长， 光能量损失越多。 0004 现有技术中， 用光扩散粒子制备水性光扩散涂料的方法主要有以下几种： (1)使用 无机光扩散粒子； (2)钛白粉、 硫酸钡、 立德粉、 滑石粉等无机颜料与有机硅树脂类、 胶联苯 乙烯类粒子、 胶联丙烯酸类等有机类光扩散粒子混合使用； (3)使用含有极性基团的有机硅 弹性体光扩散粒子和表面包覆硅树脂层并且硅树脂层含有羟基的有机硅弹性体光扩散粒 子的一种或两种。 但是

13、发明人在实施过程中发现， 第一种原料制备的水性光扩散涂料具有 以下不足： 光学不匹配， 透光率低， 树脂对无机粒子包裹性差， 高温高湿涂层易开裂， 且涂层 耐碱性差， 在10-20NaOH溶液中浸泡溶解脱落； 第二种原料制备的水性光扩散涂料具有以 下不足： 钛白粉和立德粉折射率大、 遮光(吸光)严重、 透光低， 立德粉光照(紫外)变色， 硫酸 钡、 立德粉、 滑石粉高温高湿(双85实验， 即85和85湿度)变色， 制得的光扩散膜透光率 低、 长期使用稳定性可靠性较差； 第三种原料制备的水性光扩散涂料具有以下不足： 光扩散 粒子与有机树脂的折射率之差仅为0.03-0.08， 差距太小， 这一区间

14、透光率很好， 而光扩散 能力较低， 不能实现较佳光学匹配， 并且该配比中未加入成膜助剂、 密着剂， 膜层与玻璃之 间微观会出现微小 “缝隙” ， 高温高湿(例如双85实验)下水蒸气会浸入玻璃和涂层界面引起 局部溶胀、 剥落等。 0005 另外， 现有技术制造的涂层没有找到合适的树脂和方法， 不能得到可剥离、 可测量 和可验证的微米级薄膜； 也未找到涂料表面张力、 流平速度与涂层定型速度的匹配关系， 不 能形成薄厚一致均匀排列的膜层。 0006 值得注意的是， 现有技术所报告的LED水性光扩散涂料侧重于涂料理论技术， 对涂 料的配方、 涂层的常规性能等研究较多。 尽管现有技术中较多使用了有机、

15、无机光扩散剂、 水性树脂等， 但对扩散膜的光学匹配的探究， 特别是对其光学膜层微结构、 光束角等研究甚 少， 对光扩散微粒子的结构、 形貌、 纯度等未进行研究， 对粒径要求仅仅基于涂料的要求， 达 说明书 1/11 页 4 CN 108690496 A 4 不到最佳光学要求。 按照现有技术制造的LED玻璃灯管/LED玻璃灯泡/LED玻璃平板灯， 若透 光率高， 扩散率就低； 若扩散率高， 透光率就低； 无法达到高透光高扩散率兼容。 另外， 现有 技术中的涂层双85测试、 DLC标准测试， 可靠性较低。 0007 因此， 提供一种水性低光损光扩散膜解决现有技术的缺点和不足具有重要意义。 发明内容

16、 0008 为解决现有技术中不能实现高光效和高扩散率兼容的问题， 本发明的首要目的在 于提供一种水性光扩散涂料。 0009 本发明的另一目的在于提供一种水性低光损光扩散膜及制备方法。 0010 本发明的再一目的在于提供上述水性低光损光扩散膜在LED玻璃灯具中的应用。 0011 本发明的目的通过下述技术方案实现： 0012 一种水性光扩散涂料， 按质量份数计， 包括如下组分： 水性成膜树脂乳液或分散体 30.056.0质量份、 水性有机光扩散微粒子10.030.0质量份、 无机光扩散微粒子3.0 15.0质量份、 水性涂料表面活性助剂4.08.0质量份、 水性涂料成膜助剂2.05.0质量份、 水

17、15.020.0质量份； 0013 所述水性成膜树脂乳液或分散体透光率98.0， 相对折射率为1.410-1.450； 0014 所述水性有机光扩散粒子与所述水性成膜树脂乳液或分散体的相对折射率之差， 以及所述无机光扩散粒子与所述水性成膜树脂乳液或分散体的相对折射率之差均为0.10 0.30； 0015 所述水性涂料成膜助剂折射率1.450， 沸点220。 0016 光扩散膜内的掺杂粒子相对成膜树脂的折射率是扩散膜设计的关键参数。 折射率 之差越大， 反向散射光强的占比越大， 透过率越低； 而要想获得高扩散率则需要折射率之差 不能太小。 本发明将有机光扩散粒子与成膜树脂乳液或分散体， 即有机光

18、扩散粒子与水性 聚氨酯乳液或分散体的相对折射率之差， 以及无机光扩散粒子与水性聚氨酯乳液或分散体 的相对折射率之差控制在0.10-0.30的范围内， 能够最大限度地同时保证高透过率和折射 率。 0017 所述水性成膜树脂乳液或分散体包括不同折射率、 性能及相容性良好的脂肪族聚 酯型水性聚氨酯乳液或分散体、 聚碳酸酯型水性聚氨酯乳液或分散体和丙烯酸改性水性聚 氨酯乳液或分散体中的至少一种。 0018 优选的， 所述水性有机光扩散微粒子为水分散型有机树脂微球， 其D502.5 m， 粒 径范围为1.0-4.0 m， 形貌为标准的球形形貌， 不含卤素， 具体包括有机硅树脂微球、 聚甲基 丙烯酸甲酯微

19、球、 聚苯乙烯微球中的至少一种。 0019 优选的， 所述无机光扩散微粒子D501.5 m， 粒径分布范围为0.54.0 m， 纯度为 分析纯以上， 具体包括微米级碳酸钙微粒子和微米级氧化铝微粒子中的至少一种。 0020 光扩散膜内的掺杂粒子材质、 结构、 粒径、 形貌、 对透射(光)率和扩散率都有影响。 不同材质折射率不同， 扩散率不同； 不同结构(比如核壳结构)光路不同， 扩散率不同。 粒子 粒径越大， 光波偏转的角度越小， 扩散率越小； 粒子粒径越小， 光波偏转角度越大， 扩散率越 大。 且由于同一材料对不同波长反射率(折射率)呈波浪形变化， 在某一波长反射率大， 另一 波长反射率小。

20、因此本发明采用不同材质、 不同粒径的微粒子混合， 可以实现不同波长下的 说明书 2/11 页 5 CN 108690496 A 5 “填平补齐” 得到 “最佳的有效折射率” ， 实现最佳的透过率、 扩散率。 此外由于无机光扩散微 粒子折射率较高， 化学性能稳定、 耐候性能等优异， 所以引入了无机光扩散微粒子。 0021 优选的， 所述水性涂料表面活性助剂包括以下组分： 水性润湿分散剂1.0-3.0质量 份、 水性消泡剂0.3-1.5质量份、 水性流平剂0.3-1.5质量份和水性增稠剂0.5-5.0质量份。 本发明所述的水性润湿分散剂、 水性消泡剂、 水性流平剂、 水性增稠剂均为本领域常规的水

21、性助剂， 在实际使用中可以按常规技术进行选择。 例如， 润湿分散剂可以为FX365、 消泡剂可 以为TEGO 902、 流平剂可以为Surfynol 440、 增稠剂可以为RM8W。 0022 优选的， 所述水性涂料成膜助剂具体包括TPNB(三丙二醇丁醚)、 EPH(乙二醇苯 醚)、 PPH(丙二醇苯醚)、 DPNB(二丙二醇丁醚)和DALPAD(三丙二醇丁醚)中的至少一种。 0023 本发明所述的水性光扩散涂料可按照本领域常规技术， 在高速分散中进行制备。 具体的， 所述水性光扩散涂料的制备方法包括有以下步骤： 0024 (1)将水性成膜树脂、 部分水性涂料表面活性助剂加入溶剂中在1500r

22、pm的转速下 分散1015min； 0025 (2)加入水性有机光扩散微粒子和无机光扩散微粒子， 在1600rpm的转速下分散 15min； 在25003500rpm的转速下分散60min； 0026 (3)加入水性涂料成膜助剂在1500rpm的转速下分散20min； 0027 (4)利用增稠剂和溶剂调整涂料的粘度和密度， 然后过滤即得所述性光扩散涂料。 0028 一种水性低光损光扩散膜， 是由上述水性光扩散涂料与密着剂混合， 再涂布在玻 璃表面烘干后制得的涂层， 所述密着剂与所述水性光扩散涂料中水性成膜树脂的质量比为 (0.51.5)： (30.056.0)。 0029 所述的水性低光损光扩

23、散膜的厚度(干膜)为5.050 m， 更为优选的为8.0-19.0 m。 水性低光损光扩散膜的微结构为树脂包裹光扩散剂附着在玻璃表面， 更为具体的可参见 水性低光损光扩散膜膜层正面、 断面SEM图(图1、 图2)。 0030 所述的水性低光损光扩散膜在强碱溶液(例如1520wt的NaOH溶液)中浸泡不 溶解， 浸泡48小时可在水中剥离为完好的微米级薄膜。 因为该水性低光损光扩散膜具有 良好的柔韧性和致密性， 但树脂与玻璃分子的键合力较弱， 在强碱的作用下可使膜层与玻 璃分离。 0031 经检测， 本发明所述的水性低光损光扩散膜双85实验2000小时稳定不变色， 附着 在玻璃表面不脱落、 不起泡

24、； 所述的水性低光损光扩散膜在封闭灯具的使用寿命可达10万 小时； 所述的水性低光损光扩散膜剥离后单独采用积分球测试， 4000K LED灯珠透光率可达 90； 扩散率96(光电雾度计测试)。 更为具体的可参见表6的水性低光损光扩散膜技 术参数及性能检测结果。 0032 优选的， 所述的密着剂包括硅烷偶联剂， 折射率1.430， 沸点280， 且稳泡性 低。 0033 一种水性低光损光扩散膜的制备方法， 包括以下步骤： 0034 将密着剂和所述水性光扩散涂料混合后进行分散， 然后涂布在玻璃基材上， 使涂 料流平并采用热风定形， 再烘干形成所述低光损光扩散膜； 其中涂层定型速度为5.0 15.0

25、mm/s， 从而保证涂层的均匀一致。 0035 优选的， 所述水性低光损光扩散膜的制备包括以下步骤： 说明书 3/11 页 6 CN 108690496 A 6 0036 (A)向所述水性光扩散涂料添加密着剂并在500-800rpm的转速下分散15-30min， 用300目滤网过滤； 0037 在此步骤中， 若涂料制备和扩散膜制备不连续进行， 则步骤(A)中可以先使所述水 性光扩散涂料在1500-2500rpm下高速分散30-60min再加入密着剂， 并且最后使用溶剂或增 稠剂调配合适的涂料粘度和密度。 如果涂料制备和扩散膜制备连续(不间断)进行， 则无需 进行高速分散， 也无需使用溶剂或增稠

26、剂调配合适的涂料粘度和密度， 直接添加密着剂进 行后续步骤即可； 0038 所述密度为1.03-1.25g/cm3， 粘度(涂4杯)为14.0-22.0秒。 0039 (B)采用淋涂、 喷涂、 吸涂或流延涂方法涂布在玻璃表面涂布步骤(A)制得的涂料， 然后在玻璃基材表面垂直或75 角流平、 热风定型， 涂层定型速度为5.015.0mm/s， 保证涂 层的均匀一致； 0040 (C)烘干涂层。 0041 更为具体的， 步骤(B)中热风定型的条件为： 热风温度65115， 风速0.33.0m/ s， 风压1.03.0KPa,时间10min， 由上而下垂直吹风涂层定型， 使得风力稳定、 均匀。 00

27、42 优选的， 步骤(C)中， 步骤(C)中， 所述烘干为热风烘干或热辐射烘干； 所述热风烘 干条件为： 温度125-145， 风速4.0-6.0m/s， 风压3.0-5.0KPa， 时间10min； 所述热辐射烘干 条件为： 温度125-145， 时间510min。 0043 本发明提供的水性低光损光扩散膜可应用于制备LED玻璃光扩散灯具， 所述灯具 具体包括LED光源(灯板)， 底板， 玻璃基材及涂布于玻璃基材上的所述水性低光损光扩散 膜。 0044 所述玻璃基材包括但不限于玻璃灯管(泡)、 玻璃平板(片)或玻璃灯罩。 0045 优选的， 将水性低光损光扩散膜应用于制备LED玻璃光扩散膜灯

28、具时， 为实现高透 光、 高扩散率(大光束角)的最佳效果， 须减少灯板、 底板的光吸收。 LED灯板、 底板需要涂覆 漫反射率95.0的高性能漫反射膜， 其组分包括但不限于PTFE纳米漫反射材料。 0046 总的来说， 本发明获得高透光率、 高扩散率的光扩散膜的设计要点如下： 0047 1、 光扩散膜采用纯净的原材料(包括玻璃基材)， 减少吸光和色散。 0048 2、 成膜树脂、 光扩散剂、 玻璃基材的光学折射率应匹配。 光学是否匹配决定了光扩 散膜性能。 0049 3、 光扩散膜涂覆均匀， 厚度一致， 保持膜最佳厚度； 光扩散粒子排列整齐规则； 膜 固化后不产生数量不可忽略的气泡(空穴或缝隙

29、)。 0050 4、 光扩散微粒子的材质、 形貌、 粒径应优化。 0051 5、 优选的成膜树脂有增透的作用(光减反原理)。 0052 实际的玻璃管(泡)灯具是封闭的腔体， 光扩散微粒子反向散射光与前后玻璃表面 的反射光从灯具背向射出， 或管内反射后前向射出。 经过腔体N次反射， 这样玻璃管(泡/片) 外表面可以达到95以上的复合透光率(射出)。 0053 6、 灯珠的亮度、 玻璃的厚度、 灯珠间间距、 光扩散膜与灯珠的距离(空间)对透光率 和扩散率都有影响,同样需要加以优化。 0054 其中， 本发明主要对第25点进行了优化改进。 0055 本发明相对于现有技术具有如下的优点及有益效果： 说

30、明书 4/11 页 7 CN 108690496 A 7 0056 (1)本发明研究了光扩散微粒子结构、 纯度、 形貌、 粒径、 膜层厚度等微观结构； 找 到了一种光扩散膜生产配方及生产工艺， 特别是关键的光扩散微粒子、 成膜树脂的种类及 其搭配使用方案， 以及表面活性助剂、 成膜助剂、 密着剂、 溶剂的种类和使用比例， 以及膜层 的独特生产工艺， 实现了成膜树脂、 光扩散微粒子、 基材玻璃之间的最佳光学匹配， 得到了 一种水性低光损光扩散膜。 实现了LED照明灯具高透光高扩散率的兼容。 0057 用该方法制得的T8 4FT 4000K LED灯管， 透光率96.0， 光束角(C0/180 )

31、 230 ； 灯燃点1万小时光衰低于3。 0058 (2)本发明制备的光扩散膜对LED光源的色温、 显色指数、 色容差没有影响。 0059 (3)本发明制备光扩散膜在15-20的NaOH溶液中浸泡4-8小时在水中可剥离为完 好的微米级薄膜。 0060 (4)水性聚氨酯乳液相对水性丙烯酸树脂等本身具有优异的稳定性。 本发明制备 光扩散膜所优选的乳液更环保更安全， VOC排量低， 符合欧盟REACH法规、 美国、 欧盟VOC排放 标准。 0061 (5)因为有机微粒子比重轻， 有机无机粒子均很小， 且涂料粘度较大， 制备光扩散 膜的涂料在常温下不会产生沉淀、 分层； 另外优选的聚氨酯乳液非常稳定，

32、 不会增稠或胶 联； 本发明工艺简单实用， 涂料可在中高速荧光灯、 灯泡等涂粉机上循环淋涂、 喷涂， 吸涂； 以及平板玻璃上辊涂、 流延涂， 可实现24小时连续生产。 附图说明 0062 图1为水性低光损光扩散膜膜层正面SEM图谱。 0063 图2为水性低光损光扩散膜膜层断面SEM图谱。 0064 图3为水性光扩散涂料生产工艺流程图。 0065 图4为于玻璃基材上用水性光扩散涂料涂膜工艺流程图。 具体实施方式 0066 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述， 但本发明的实施方式不限于此。 0067 对于普通照明N颗LED灯珠及管型或球形曲面灯具的扩散率是不易测试的， 也是没 有意义的。 当

33、然， 可剥离光扩散膜进行测试， 但通常LED照明灯具不测试扩散率， 而是测试灯 具的C0/180 的光束角来表征照明的均匀程度。 扩散率高光束角大， 扩散率低光束角小。 光 束角大灯具背向(反向)光强大， 空间光强分布较均匀， 不会露灯珠， 背向底板的方向不会发 黑(有天花、 墙壁的反光， 整个房间感觉 “亮堂堂” )。 所以， 本发明常用光束角替代表征光扩 散率。 0068 以下实施例中用到的各类原料具体如下： 0069万华化学生产的商品号为的水性聚氨酯产品， 下面简称4210； 拜耳 (BAYHYDROL)生产的商品号分别为Bayhydrol XP 2558、 UH 2952/1和UH 2

34、593/1的水性聚氨 酯产品， 下面分别简称为2558、 2952/1和2593/1； 0070 欧宝迪宝莱(AlberdingkBoley GmbH)生产的商品号为U6150的水性聚氨酯产品， 下面简称6150； 0071 日本积水化学工业株式会社(SEKISUI)生产的牌号为MBX30-2的聚甲基丙烯酸甲 说明书 5/11 页 8 CN 108690496 A 8 酯； 日本积水化学工业株式会社(SEKISUI)生产的牌号为SBX-2的聚苯乙烯微球； 迈图 (MOMENTIVE)生产的牌号为TOSPEARL EW-120的有机硅树脂微球； 陶氏化学生产的TPNB(三 丙二醇丁醚)、 EPH

35、(乙二醇苯醚)和PPH(丙二醇苯醚)； 南京创世化工生产的密着剂CS-555、 广州市锐聚化工生产的密着剂SE-3； 德谦生产的润湿分散剂FX365， 德国迪高生产的消泡剂 TEGO 902、 美国空气化工生产的流平剂Surfynol 440、 美国罗门哈斯生产的增稠剂RM8W。 0072 以下实施例中使用的微米级氧化铝微粒子和微米级碳酸钙微粒子D50为1.5 m， 粒 径分布范围为1-3 m， 形貌为柱型或准椭球形， 纯度为分析纯， 可向厂家定制购得。 0073 市售涂料1配方的主要成分为： 水性聚氨酯树脂30质量份、 有机硅弹性体光扩散剂 粒子30质量份及适量助剂(无密着剂)和水。 007

36、4 市售涂料2配方的主要成分为： 丙烯酸酯乳液63质量份、 钛白粉4质量份、 消光粉8 质量份及适量助剂(无密着剂)和水。 0075 实施例14中分别用到的原料及其质量比例如下表所示： 0076 表1实施例14中分别用到的原料及其质量比例 0077 0078 0079 实施例1 0080 本实施例提供一种水性光扩散涂料、 水性低光损光扩散膜及其制备方法。 所述水 性光扩散涂料、 水性低光损光扩散膜的原料配比见表1， 制备工艺流程如图3、 4所示。 0081 (一)制备水性光扩散涂料 0082 (1)在室温条件下将所述水性聚氨酯树脂的乳液、 润湿分散剂FX365、 消泡剂TEGO 说明书 6/1

37、1 页 9 CN 108690496 A 9 902和流平剂Surfynol 440缓慢倒入盛工业纯水的缸中， 在1500rpm的转速下分散10 15min； 0083 (2)在室温条件下再加入所述水性有机光扩散微粒子和无机光扩散微粒子， 在 1600rpm的转速下分散15min， 再在3500rpm的转速下分散60min； 0084 (3)将成膜助剂TPNB缓慢加入缸中， 在1500rpm的转速下分散20min； 0085 (4)将增稠剂RM8W缓慢加入到(3)中搅拌均匀， 得到水性光扩散涂料。 0086 (二)制备水性低光损光扩散膜 0087 (A)将密着剂CS-555和步骤(一)制备的水

38、性光扩散涂料混合， 搅拌均匀， 在800rpm 的转速下分散15min， 用300目滤网过滤涂料； 0088 (B)将过滤后的涂料用淋涂(或喷涂或吸涂等)涂布在T8 4ft LED玻璃管内壁； 0089 (C)涂膜后涂料在玻璃内壁垂直流平， 同时垂直由上而下向内壁吹热风10min使膜 层定型， 膜层定型速度为8mm/s， 风力稳定、 均匀， 所述热风温度为105-115， 风速为0.3- 0.6m/s， 风压为1.0-3.0KPa； 0090 (D)垂直地由上而下向内壁吹热风10min以烘干膜层； 所述热风温度为125-145， 风速为4.0-6.0m/s， 风压为3.0-5.0KPa。 00

39、91 参照上述步骤， 在另外2支T8 4ft LED玻璃管上分别涂覆市售涂料1和涂料2。 0092 最后将分别涂覆有所述水性低光损光扩散膜、 市售涂料1和市售涂料2的3支T8 4ft LED玻璃管分别与LED灯板和灯附件组装成LED灯， 并记为样品1、 对比1和对比2； 其中 LED灯板、 底板涂覆PTFE(聚四氟乙烯)漫反射膜， 其漫反射率95.0。 0093 表2包括涂膜后T8 4ft LED玻璃管的LED灯的性能对比 0094 0095 实施例2 0096 本实施例提供一种水性光扩散涂料、 水性低光损光扩散膜及其制备方法。 所述水 说明书 7/11 页 10 CN 108690496 A

40、 10 性光扩散涂料、 水性低光损光扩散膜的原料配比见表1， 制备工艺流程如图3、 4所示。 0097 (一)制备水性光扩散涂料 0098 原料的种类和质量比例见表1， 制备过程同实施例1。 0099 (二)制备水性低光损光扩散膜 0100 (A)将密着剂CS-555和步骤(一)制备的水性光扩散涂料混合， 搅拌均匀， 在800rpm 的转速下分散15min， 用300目滤网过滤涂料； 0101 (B)将过滤后的涂料用淋涂(或喷涂或吸涂等)涂布在T5 4ft LED玻璃管内壁； 0102 (C)涂膜后涂料在玻璃内壁垂直流平， 同时垂直地由上而下向内壁先吹热风2min， 室温自然流平3min(无热

41、风)， 再向内壁吹热风3min， 使膜层定型， 膜层定型速度为10mm/s， 风力稳定、 均匀； 所述热风温度为105-115， 风速为0.7-3.0m/s， 风压为1.0-3.0KPa； 0103 (D)垂直地由上而下向内壁吹热风10min以烘干膜层； 所述热风温度为125-145， 风速为4.0-6.0m/s， 风压为3.0-5.0KPa。 0104 参见上述步骤， 在新的2支T5 4ft LED玻璃管上分别涂覆市售涂料1和涂料2。 0105 最后将分别涂覆有所述水性低光损光扩散膜、 市售涂料1和市售涂料2的3支T5 4ft LED玻璃管分别与LED灯板和灯附件组装成LED灯， 并记为样品

42、2、 对比3和对比4； 其中 LED灯板、 底板涂覆PTFE(聚四氟乙烯)漫反射膜， 其漫反射率95.0。 0106 表3包括涂膜后T5 4ft玻璃管的LED灯的性能对比 0107 0108 0109 实施例3 0110 本实施例提供一种水性光扩散涂料、 水性低光损光扩散膜及其制备方法。 所述水 性光扩散涂料、 水性低光损光扩散膜的原料配比见表1， 制备工艺流程如图3、 4所示。 0111 (一)制备水性光扩散涂料 0112 原料的种类和质量比例见表1， 制备过程同实施例1。 说明书 8/11 页 11 CN 108690496 A 11 0113 (二)制备水性低光损光扩散膜 0114 (A

43、)将密着剂CS-555和步骤(一)制备的水性光扩散涂料混合， 搅拌均匀， 在800rpm 的转速下分散15min， 用300目滤网过滤涂料； 0115 (B)将过滤后的涂料灌注在玻管内或喷注(压涂)到玻管内， 注满即可； 0116 (C)将玻璃管挂在吊钩上， 让涂料自然流出淋干10-20秒后， 迅速进入烘炉； 0117 (D)在玻璃管外部顶端、 两侧面， 用热风由玻璃管顶部对称、 均匀地由上而下吹风 加热外壁使膜层定型， 膜层定型速度为10mm/s， 风速为2.5m/s、 风温为65-110， 时间为10 分钟； 同时在型玻璃管的其中一个管口处每隔10-20秒暂短送入风速为1.5-3.5m/s

44、、 温度 为30-45的空气， 以驱赶管内湿气。 0118 (E)烘炉内用热辐射方式烘干膜层， 温度为125-145， 时间为5-10分钟。 0119 参见上述步骤， 在新的2支T6 2ft型玻璃管上分别涂覆市售涂料1和涂料2。 0120 最后将分别涂覆有所述水性低光损光扩散膜、 市售涂料1和市售涂料2的3支T6 2ft型玻璃管分别与LED灯板和灯附件组装成LED灯， 并记为样品3、 对比5和对比6； 其中 LED灯板、 底板涂覆PTFE(聚四氟乙烯)漫反射膜， 其漫反射率95.0。 0121 表4包括涂膜后T6 2ft型玻璃管的LED灯的性能对比 0122 0123 实施例4 0124 本实

45、施例提供一种水性光扩散涂料、 水性低光损光扩散膜及其制备方法。 所述水 性光扩散涂料、 水性低光损光扩散膜的原料配比见表1， 制备工艺流程如图3、 4所示。 0125 (一)制备水性光扩散涂料 0126 原料的种类和质量比例见表1， 制备过程同实施例1。 说明书 9/11 页 12 CN 108690496 A 12 0127 (二)制备水性低光损光扩散膜 0128 (A)将密着剂SE-3和步骤(一)制备的水性光扩散涂料混合， 搅拌均匀， 在800rpm的 转速下分散15min， 用300目滤网过滤涂料； 0129 (B)将干净的平板玻璃放置在专用的夹具上(玻璃板倾斜75 )， 用水槽式流延涂

46、喷 头将涂料沿玻璃板上边沿自然流下， 直至涂料涂满整块玻璃板； 0130 (C)迅速将涂好的玻璃板送入隧道炉内1区使涂料淋干， 1区炉温设置为40-60， 时间为7-9分钟(基本没有流滴为准)； 0131 (D)继续自动将玻璃板送入隧道炉内2区使膜层定型， 膜层定型速度为12mm/s， 2区 炉温设置为90-110， 时间为5-7分钟； 0132 (E)再继续将玻璃板推进送入隧道炉内3区使膜层烘干固化， 3区炉温设置为125- 145， 时间为13-15分钟。 0133 参见上述步骤， 在新的2块1200*600*2.5平板玻璃上分别涂覆市售涂料1和涂料2。 0134 最后将分别涂覆有所述水性

47、低光损光扩散膜、 市售涂料1和市售涂料2的3块1200* 600*2.5平板玻璃分别与LED灯板和灯附件组装成LED灯， 并记为样品4、 对比7和对比8； 其中 LED灯板、 底板涂覆PTFE(聚四氟乙烯)漫反射膜， 其漫反射率95.0。 0135 表5包括涂膜后的1200*600*2.5平板玻璃的LED灯的性能对比 0136 0137 最后， 剥离实施例14中所述水性低光损光扩散膜并进行单独测试， 图1和图2分 别为水性低光损光扩散膜膜层的正面SEM图谱和断面SEM图谱。 其中从图1可以看到： 0138 1.呈凹凸状的球形或非球形微粒子为光扩散微粒子， 其被成膜树脂所包裹； 0139 2.膜

48、层具有凹凸不平的表面及排列， 该微结构使得膜层可以产生光漫反射； 说明书 10/11 页 13 CN 108690496 A 13 0140 3.膜层与玻璃基材的接触面为光滑表面， 而非接触面为凹凸平面。 0141 从图2可以看到： 0142 1.图中规则的圆球为有机光扩散剂微粒子， 不规则的粒子为无机扩散微粒子， 粒 子被成膜树脂所包裹； 0143 2.孔穴为断面剥落的光扩散微粒子形成的空位； 0144 3.膜层的厚度尺寸在本发明限定的厚度范围之内。 0145 具体的， 膜层各项性质见表6： 0146 表6实施例14中水性低光损光扩散膜的性能 0147 0148 所述实施例为本发明较佳的实施方式， 但本发明的实施方式并不受所述实施例的 限制， 其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化， 均应为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。 说明书 11/11 页 14 CN 108690496 A 14 图1 图2 说明书附图 1/2 页 15 CN 108690496 A 15 图3 图4 说明书附图 2/2 页 16 CN 108690496 A 16