专利名称：以聚碳酸酯为基材的边缘融合用背投硬幕的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种背投屏幕，尤其是一种加工工艺简单、运输方便、安装容易，具有最佳的增益和扩散角度，可以满足由多台投影机以边缘融合方式工作的以聚碳酸酯为基材的边缘融合用背投硬幕。
背景技术：
因背投影(背投)具有抗环境光能力强、色彩鲜艳、对比度高等优点，已广泛用于各类指挥调度中心、视频会议室及展厅等高端场合。背投屏幕按照工作原理分为光学屏幕及散射屏幕两种光学屏幕所采用的是菲涅尔透镜工作原理，是在屏幕的内部包含一个或多个光学镜头系统，通过镜头几何尺寸的变化使光线的方向发生改变，使投影机图像以平 行光的形式均匀地呈现于人眼，优点是屏幕增益高，可充分利用投影机的光线，缺点是屏幕的焦距必须和投影机的焦距相匹配，加工工艺复杂且成本高。散射屏幕是利用散射粒子折射率的差异，使投影机光线发生方向改变而实现成像，按照构成散射屏幕基材的不同，背投散射屏幕又分为软幕和硬幕。软幕是由带有散射因子的Pvc薄膜制作，其优点是重量轻、移动方便，可通过高周波焊接成超大幅面，显示高度不受限制；缺点是使用时易出现幅面波动，影响显示效果，耐久性差，需经常性维护。硬幕是采用聚碳酸酯(PC)或亚克力(PMMA)制作，通常厚度为f 5_，可较好地克服软幕所存在的上述缺点，尤其是采用聚碳酸酯(PC)为基材制作的硬幕，还具有耐冲击强度高、抗蠕变性和尺寸稳定性好等优点，可保证屏幕有极好的韧性及冷弯半径，加工工艺简单、运输方便(例如厚度为2. r2. 5mm的屏幕可卷成300飞00_直径的圆筒运输)、安装容易。但是，现有的聚碳酸酯(PC)背投硬幕由于光扩散剂的选型和配方问题并没有达到足够的光扩散能力，其产品的半增益视角只有15 25度，工作时屏幕上存在较强的热点(太阳效应)，当多台投影机以边缘融合方式工作时，不能保证融合带正常工作，而不能用于边缘融合的背投影屏幕。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种加工工艺简单、运输方便、安装容易，具有最佳的增益和超大的扩散角度，可以满足由多台投影机以边缘融合方式工作的以聚碳酸酯为基材的边缘融合用背投硬幕。本发明的技术解决方案是一种以聚碳酸酯为基材的边缘融合用背投硬幕，以芳香族聚碳酸酯、光扩散剂粒子及透明黑色色母粒为原料，由塑料挤出工艺加工而成，其特征在于所用轧辊表面粗糙度为lOiinTlOOiim，光扩散因子FD彡0. 95。所述FD= (no_n) *Dp*h/d,式中
no-n :光扩散剂的光折射率no与芳香族聚碳酸酯的光折射率n之差，为±0. 03 ±0. 09，公式中用绝对值计算；
Dp :光扩散剂质量百分比，为I. 5 3. 5% ； h :屏幕厚度，为I. 0^3. 0 mm ；d :光扩散剂粒子平均粒径，为r5 u m。各原料的质量百分比如下芳香族聚碳酸酯94. 5^98. 4%、光扩散剂I. 5^3. 5%、透明黑色色母粒0.广2%，所述光扩散剂为交联型聚甲基丙烯酸甲酯颗粒或或聚苯乙烯颗粒与二氧化硅陶瓷微粒的混合物，聚苯乙烯颗粒的质量百分比为90%、二氧化硅陶瓷微粒的质量百分比为10%。本发明与现有技术相比，不但仍具有加工工艺简单、运输方便及安装容易等优点，更主要的是采用光折射率与基材(芳香族聚碳酸酯)之差为±0. 03 ±0. 09的光扩散剂并确定其合理用量，使得本发明具有最佳的增益和更大的扩散角度，支持多台投影机以边缘融合方式工作，构成整屏无缝的图像。
具体实施方式
实施例I :
以芳香族聚碳酸酯、光扩散剂粒子及透明黑色色母粒为原料，由塑料挤出工艺加工而成，其特征在于所用轧辊表面粗糙度为10 u nTlOO u m,光扩散因子FD ^ 0. 95,扩散因子FD数值越大，则代表扩散能力越强，越适合高流明短焦距投影机以融合的方式投射出无缝超大的图像，即屏幕的半增益视角只有达到55度以上才能供边缘融合使用。所述FD= (no_n) *Dp*h/d,式中
no-n :光扩散剂的光折射率no与芳香族聚碳酸酯的光折射率n之差，为±0. 03 ±0. 09，公式中用绝对值计算；Dp :光扩散剂质量百分比，为I. 5 3. 5% ； h :屏幕厚度，为I. 0^3. 0 mm ； d :光扩散剂粒子平均粒径，为1 5 u m。芳香族聚碳酸酯可采用基于双酚A的均聚碳酸酯、基于1，I-双(4-羟基苯基)_3，3，5-三甲基环已烷的均聚碳酸酯、基子两种单体机双酚A和1，I-双-(4-羟基苯基)-3，3，5-三甲基环已烷的共聚碳酸酯、基子两种单体双酚A和4，4’ - 二羟基联苯(DOD)的共聚碳酸酯。如基材采用折射率为I. 58的德国拜耳公司产Macrolon 3208聚碳酸脂，扩散剂采用综研化学(苏州)有限公司所生产的型号为KMR - 3TA的聚甲基丙烯酸甲脂颗粒，其折射率为I. 49，平均粒径3 ym。透明黑色色母采用苏州松柏塑胶有限公司的产品(着色剂与母料按I :30的配比混炼造粒生产)。各原料的质量百分比如下芳香族聚碳酸酯98. 4%、光扩散剂I. 5%、透明黑色色母粒0. 1%。塑料挤出法生产流程将所用原料在进料机或搅拌机内均匀共混后，进入挤出机且在挤出机塑炼体系中熔融。熔融物通过挤出螺杆的挤压从宽缝式喷嘴压出，从轧辊表面通过，如果轧辊表面光面则会导致制成物明显反射光而影响投射影像，因此其轧辊表面(至少一面)为磨砂面或细颗粒面，通常表面粗糙度Ra=IOii nTlOO iim。挤出制作物厚度为
I.(T3. Omm的连续长度实心板，实心板宽I. 2^2. 6m，亦可采用多层共挤工艺形成，形成复合板或多层实心板。本发明实施例I所生产的样板厚度为2. 1mm，板宽2. 3 m。按照公式FD= (no-n)*Dp*h/d计算，扩散因子FD为0. 945，经测试所得产品的增益I. 25，半增益视角(扩散角度)55度，此屏幕适合于亮度在2000流明以下的投影机以融合方式工作使用。实施例2:
原料同实施例I。各组分的质量百分比如下芳香族聚碳酸酯94. 5%、光扩散剂3. 5%、透明黑色色母粒2%，其中的光扩散剂的光折射率与芳香族聚碳酸酯的光折射率之差为0. 09。生产方法同实施例1，挤出工艺生产的产品厚度为I. 0mm，板宽2. 3 m。按照公式FD= (no-n) *Dp*h/d计算，扩散因子FD为I. 05，经测试所得产品的增 益0. 70，半增益视角(扩散角度)60度，此屏幕适合于亮度在2500-4000流明之间的投影机以融合方式工作使用。实施例3:
原料同实施例I。各组分的质量百分比如下芳香族聚碳酸酯96. 0 %、光扩散剂2. 6%、透明黑色色母粒I. 4 %。生产方法同实施例1，挤出工艺生产的产品厚度为2. 1mm，板宽2. 3 m。按照公式FD= (no_n)*Dp*h/d计算，扩散因子FD为I. 638，经测试所得产品的增益0. 55，半增益视角(扩散角度)70度，此屏幕适合于亮度在6500、000流明之间的投影机以融合方式工作使用。实施例4
原料同实施例I。各组分的质量百分比如下芳香族聚碳酸酯95. 6 %、光扩散剂3. 0 %、透明黑色色母粒I. 4 %。生产方法同实施例1，挤出工艺生产的产品厚度为2. 1mm，板宽2. 3 m。按照公式FD= (no-n) *Dp*h/d计算，扩散因子FD为I. 89，经测试所得产品的增益0. 50，半增益视角(扩散角度)72. 5度，此屏幕适合于亮度在1200(Tl8000流明之间的投影机以融合方式工作使用。实施例5
原料同实施例I。各组分的质量百分比如下芳香族聚碳酸酯95. 2 %、光扩散剂3. 5 %、透明黑色色母粒I. 3 %。生产方法同实施例1，挤出工艺生产的产品厚度为2. 1mm，板宽2. 3 m。按照公式FD= (no-n)*Dp*h/d计算，扩散因子FD为2. 205，经测试所得产品的增益0. 35，半增益视角(扩散角度)80度，此屏幕适合于亮度在20000流明以上的投影机以融合方式工作使用。实施例6:
基材采用折射率为I. 58的德国拜耳公司产Macrolon 3208聚碳酸脂，扩散剂采用综研化学(苏州)有限公司所生生产的型号为KSR - 3的聚苯乙烯颗粒与二氧化硅陶瓷微粒的混合物，其中聚苯乙烯颗粒占扩散剂总质量的90%，与二氧化硅陶瓷微粒占扩散剂总质量的10%的混合物。扩散剂其折射率为I. 55，平均粒径2. 17 u m0透明黑色色母采用苏州松柏塑胶有限公司的产品(着色剂与母料按I :30的配比混炼造粒生产)。各组分的质量百分比如下芳香族聚碳酸酯96. 7 %、光扩散剂2. 3 %、透明黑色色母粒I. 0 %。生产方法同实施例1，挤出工艺生产的产品厚度为3. 0mm，板宽2. 3 m。按照公式FD= (no_n)*Dp*h/d计算，扩散因子FD为0. 954，经测试所得产品的增益0. 825，半增益视角(扩散角度)53. 5度，此屏幕适合于亮度在2000流明以下的投影机以融合方式工作使用。实施例7
原料同实施例6。各组分的质量百分比如下芳香族聚碳酸酯95. 5 %、光扩散剂3. 5 %、透明黑色色 母粒I. 0 %。生产方法同实施例1，挤出工艺生产的产品厚度为3. 0mm，板宽2. 3 m。按照公式FD= (no-n) *Dp*h/d计算，扩散因子FD为I. 45，经测试所得产品的增益0. 72，半增益视角(扩散角度)65度，此屏幕适合于亮度在25001000流明之间的投影机以融合方式工作使用。
权利要求
1.一种以聚碳酸酯为基材的边缘融合用背投硬幕，以芳香族聚碳酸酯、光扩散剂粒子及透明黑色色母粒为原料，由塑料挤出工艺加工而成，其特征在于所用轧辊表面粗糙度为ΙΟμπΓ ΟΟμ ，光扩散因子 FD 彡 O. 95。
2.根据权利要求I所述的以聚碳酸酯为基材的边缘融合用背投硬幕，其特征在于所述 FD= (no_n) *Dp*h/d,式中 no-n :光扩散剂的光折射率no与芳香族聚碳酸酯的光折射率η之差，为±0. 03 ±0. 09，公式中用绝对值计算； Dp :光扩散剂质量百分比，为I. 5 3. 5% ； h :屏幕厚度，为I. 0^3. O mm ； d :光扩散剂粒子平均粒径，为Γ5 μ m。
3.根据权利要求I或2所述的以聚碳酸酯为基材的边缘融合用背投硬幕，其特征在于各原料的质量百分比如下芳香族聚碳酸酯94. 5^98. 4%、光扩散剂I. 5^3. 5%、透明黑色色母粒0.广2%，所述光扩散剂为交联型聚甲基丙烯酸甲酯颗粒或聚苯乙烯颗粒与二氧化硅陶瓷微粒的混合物，聚苯乙烯颗粒的质量百分比为90%、二氧化硅陶瓷微粒的质量百分比为10%。
全文摘要
本发明公开一种以聚碳酸酯为基材的边缘融合用背投硬幕，以芳香族聚碳酸酯、光扩散剂粒子及透明黑色色母粒为原料，由塑料挤出工艺加工而成，所用轧辊表面粗糙度为10μm~100μm，光扩散因子FD≥0.95。与现有技术相比，不但仍具有加工工艺简单、运输方便及安装容易等优点，更主要的是采用光折射率与基材(芳香族聚碳酸酯)之差为±0.03~±0.09的光扩散剂并确定其合理用量，使得本发明具有最佳的增益和更大的扩散角度，支持多台投影机以边缘融合方式工作，构成整屏无缝的图像。
文档编号C08K3/36GK102702711SQ201210073959
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月20日 优先权日2012年3月20日
发明者李澄, 李黎, 赵童 申请人:李澄, 李黎, 赵童