专利名称：使用复合材料的反射板制备方法
技术领域：
本发明涉及一种反射板制备方法，特别涉及一种利用有机改质反射材料与塑料材料结合形成的复合材料，以形成具有高反射率的反射板制备方法。
背景技术：
照明器具、移动式机器、等离子显示面板及液晶电视等通过发出可见光线而具有照亮周围、传送光信号或映出光影像等机能。这种机器设有反射板，再使光反射到反射板， 由此提高光的亮度或改变光的方向等。因此，为避免光反射到反射板时光量降低，而要求反射板表面具高度可见光线反射率。迄今为止，作为提高反射板表面的反射率的手段，可以列举出进行研磨金属使其成为镜面或涂布高反射率的白色系涂料等。参照美国专利第7，416，774号，其标题为“反射板用预涂覆金属板，Precoated metal sheet for light reflectors”。该专利提供一种于可见光具有高扩散及高反射率的反射板，其将反射薄膜预涂覆于金属板的一面或已镀敷的金属板的一面上，使其于波长400 至700nm的可见光下扩散反射率达到70%以上。该专利利用涂布技术及材料使可见光反射增加光的利用性，但此技术增加了制作步骤，并提高了制作上的成本。另外，参照美国专利第7，413，799号，其标题为“反射薄膜及其反射板，Reflective film and reflective plate”，该专利利用折射率低于1. 52的树脂加上折射率2. 5的二氧化钛制作成反射薄膜并涂布于基板上形成反射板，使其于波长^Onm时可反射95%以上的光源。但反射板的制作需在反射基板制作完毕后再予以涂布反射薄膜，增加其制作步骤，亦相对的提高其产品的成本。有鉴于此，本发明的发明人通过细心研究，提出一种复合材料的反射板制备方法， 更特别是有关于一种利用具有高反射率的复合材料直接形成具有高反射率的反射板的制作方法，以解决传统制作反射板需经由一道涂布反射层的步骤，由此减少制作上的成本及时间。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种使用复合材料的反射板制备方法，其具有高反射可见光的功效，并可减少反射板的制作步骤。为达上述主要目的，本发明提出一种使用复合材料的反射板制备方法，其主要包含下列步骤提供塑料材料；提供有机改质反射材料；熔融该塑料材料后与该有机改质反射材料混合而形成一熔融混合物；冷却熔融混合物而形成复合材料；以及将复合材料形成预定形状的反射板；其中，复合材料由90至99重量百分比(wt%)的塑料材料以及1至10 重量百分比的有机改质反射材料所组成。本发明所述的使用复合材料的反射板制备方法，其中该塑料材料选自聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物、聚脂、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚酰胺、聚缩醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙丁二醇酯、热可塑性弹性体、聚碳酸酯、聚苯硫醚、液晶聚酯、聚二醚酮、聚芳香酯或聚酰亚胺。本发明所述的使用复合材料的反射板制备方法，其中还包含下列步骤混合一溶剂与一硅烷偶合剂并搅拌至该硅烷偶合剂水解完成，然后加入一反射材料，再经由搅拌、离心及干燥等而形成该有机改质反射材料。本发明所述的使用复合材料的反射板制备方法，其中该溶剂为甲醇与水混合的甲醇溶液。本发明所述的使用复合材料的反射板制备方法，其中该反射材料的折射率为1. 6 以上。本发明所述的使用复合材料的反射板制备方法，其中该反射材料选自二氧化钛、 氧化锌、氧化锆、碳酸钙、硫酸钡、氧化铝、高岭土或氧化铁。本发明所述的使用复合材料的反射板制备方法，其中该反射材料选自二氧化钛。本发明所述的使用复合材料的反射板制备方法，其中该反射材料选自金红石相的
二氧化钛。本发明所述的使用复合材料的反射板制备方法，其中该硅烷偶合剂选自胺基丙基硅烷、三甲氧基硅烷、含环氧基的硅烷及其组合。本发明所述的使用复合材料的反射板制备方法，其中该反射板的表面粗糙度Ra 介于0. 05μπι至1. 8 μ m之间。本发明所述的使用复合材料的反射板制备方法具有以下功效1、本发明所公开的方法公开了一有机改质反射材料，其将溶剂与硅烷偶合剂混合，并搅拌至硅烷偶合剂水解完成，再加入反射材料经由搅拌、离心及干燥后即得有机改质反射材料，由此方法将使反射材料与塑料材料达到均勻混合的功效。2、本发明的复合材料可由反射材料与塑料材料所组成，因此复合材料具有反射可见光的特性。3、本发明的反射板制备方法直接经由具有高反射性的复合材料所形成，可减少制作步骤，提高生产工作效率以及制作成本。为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下面结合具体实施例，作进一步详细说明。
图1为本发明的复合材料的反射板制备方法流程图。图2为本发明的有机改质反射材料制备方法流程图。
具体实施例方式请参阅图1，其为本发明的复合材料的反射板制备方法流程图，包含下列步骤步骤SOl 提供塑料材料。步骤S02 提供有机改质反射材料。步骤S03 形成熔融混合物。本步骤将塑料材料投入双螺杆押出机的进料口，待其熔融后，将有机改质反射材料与熔融的塑料材料混合而形成熔融混合物，此外，熔融混合物可再经由一道滤网过滤手续。步骤S04 冷却熔融混合物。步骤S05:形成反射板。将前一步骤所得的熔融混合物后予以冷却而形成复合材料，再将复合材料形成预定形状的反射板；其中，反射板由90至99重量百分比(wt%)的塑料材料以及1至10重量百分比)的反射材料所组成。虽然反射材料的组成较佳介于1至10重量百分比
之间，然而增加或减少反射材料的组成重量百分比亦可以达到相同的效果。更佳地，反射材料的组成介于2. 5至3. 5重量百分比(wt% )之间。于步骤S05中，预定形状的反射板较佳地通过射出成型的方式来形成。本发明的该反射板以该塑料材料为主体制备而成，该塑料材料可为PE(聚乙烯)、 PMMA (聚甲基丙烯酸酯)、ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物)、PET (聚脂)、PC (聚碳酸酯)、PVC (聚氯乙烯)、PP (聚丙烯)、PS (聚苯乙烯)、LDPE (低密度聚乙烯)及一工程塑料之一。其中该工程塑料选自PA (聚酰胺)、POM (聚缩醛)、PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT (聚对苯二甲酸乙丁二醇酯)、TPE (热可塑性弹性体)、PC (聚碳酸酯)、PPS (聚苯硫醚)、LCP (液晶聚酯)、PEEK (聚二醚酮)、PAR (聚芳香酯)以及PI (聚酰亚胺)之一。请参阅图2，其为本发明的有机改质反射材料制备方法流程图，包含下列步骤步骤Sll 调配硅烷偶合剂溶液。将溶剂以及硅烷偶合剂予以混合，并搅拌至硅烷偶合剂水解完成而成为硅烷偶合剂溶液。本步骤中，硅烷偶合剂作为反射材料与塑料材料的结合剂，其选自胺基丙基硅烷、 三甲氧基硅烷、含环氧基的硅烷及其组合。步骤S12 将反射材料置入硅烷偶合剂溶液。将反射材料置入步骤Sll所得的硅烷偶合剂溶液中。反射材料具体而言以使用折射率高于1. 6以上的材料为最佳，其选自二氧化钛(TiO2)、氧化锌(SiO)、氧化锆(ZrO2)、碳酸钙(CaCO3)、硫酸钡(BaSO4)、氧化铝(Al2O3)、高岭土及氧化铁(Fe2O3)之一。其中，又以使用二氧化钛为较佳。所使用的二氧化钛依结晶型态可分为锐钛矿型及金红石型，为了增大与塑料材料的折射率差异，可选择折射率高于2. 7以上的金红石结构的二氧化钛为最佳。步骤S13 搅拌后，清洗、离心及干燥反射材料。反射材料的搅拌时间最佳介于30分钟至1小时之间，搅拌后再经清洗、离心以及干燥手续即可得到有机改质反射材料，本步骤中，最佳干燥时间介于M小时至36小时之间。在有机改质反射材料较佳实施例中，将甲醇和去离子水以体积比1 1配成甲醇水溶液，添加醋酸将甲醇水溶液的PH值调控至4左右，再加入适量的硅烷偶合剂(lwt % )， 搅拌至偶合剂水解完成(溶液呈现透明相)。此时，加入适量的反射材料TiO2粉体并搅拌 30分钟，离心后倒掉上层溶液，将下层残存物以甲醇清洗二次，再离心，置于室温下干燥M 小时，即得有机改质反射材料Ti02。然而，在形成反射板之前步骤中，熔融混合物的过滤有许多方式或系统可采用，例如砂滤器或连续熔体过滤器等。在后者的过滤器中，使用设置在活塞上的线网(滤网)，可通过液压推动进入熔融体流中，最好是同时使用至少两个过滤器，如此，可实现连续操作。 在正常的操作中，线网过滤器设在熔融体流中，要更换过滤器时，将活塞连带过滤器自熔融体中抽出，即可进行滤网的更换。第二个过滤器的滤网也以相似的方法更换。按此线网过滤器的网目宽最好是不超过200 μ m，而以50 IOOym为佳。用于形成步骤S04所述的复合材料的设备可以采用双螺杆押出机，但并不限于此，任何可以使塑料材料熔融后与有机改质反射材料混合而形成熔融混合物并冷却的设备皆可以用于形成本发明所述的复合材料，本发明仅以双螺杆押出机作为一实施例。用于形成复合材料的双螺杆押出机，其各种参数(如低温截面、转速、产量)及螺旋的形状最好能够具有高剪力特性。螺旋的旋转速度在一实施例中最好是200rpm以上，更佳为300rpm以上，而最佳为400rpm。对使用双螺杆押出机而言，配合使用本发明的成分配方时，最高可达20kg/小时生产量。一般操作应该经常在所使用挤制机的生产能量的四分之一上限及速率范围内进行，最好在最高生产率及速率上限内。生产率上限是由在所要低温下的最大可能转矩来决定。其中，双螺杆押出机的螺旋的形状也是非常重要的。在加入有机改质反射材料进行混合之前，塑料材料需经由揉捏块揉捏以确保良好的熔融状态。于熔融完毕形成熔融混合物后也必须要有良好的熔融作用，以确保在进入射出机的射出管前不会产生硬化。当熔融混合物经由热押成型、射出成型或模具成型等方式，使反射板能达到预定形状的灯管反射结构，该预定形状例如为U形、π形、L形及半圆形等形状，以提供发光源容纳其中，进行光线反射效果，可避免光线漏光现象。再者，若反射板表面的粗度以Ra计为0.05 1.8 μ m，则可使扩散反射率更高，更为适宜。可见光入射至可见光反射性膜表面时，以可见光反射性膜未能完全反射而穿透的可见光线将于该反射板表面被反射。于此，发现到若反射板的表面粗度较可见光线的波长 (一般而言，可见光线的波长领域被称作380nm 780nm)小许多时，入射至反射板表面的可见光线难以扩散反射而易于正反射。另一方面，反射板的表面粗度较可见光线的波长大许多时，入射至反射板表面的入射光线将侵入反射板表面的凹凸缝隙，而易于被反射板吸收。 因此，反射板的Ra若未满0. 05 μ m,可见光线将难以扩散反射，并不合宜。反之，若Ra超过 1. 8 μ m，则未于可见光反射性膜反射而穿透的可见光线于到达反射板时，可见光线易于该反射板表面被吸收，亦不合适。此外，依本发明的反射板用途区分，有时反射板的可见光正反射率宜低。若反射板的正反射率高，则反射的光将不扩散而仅有特定处变亮，或是于反射板表面映出灯泡或荧光灯等光源的影像。举例言之，液晶电视等的反射板若未能使光更平均地扩散反射后再传到液晶显示器，则液晶画面的影像恐有发生亮度浓淡之虞，故此种用途的反射板有时将要求较低的可见光正反射率。已知可见光的正反射率与反射板表面的光泽具逆相关的关系， 光泽越低则正反射率越低。因此，作为使反射板反射率降低的手段，若于反射板添加消光剂则更为合宜。消光剂可使用一般公知的消光剂，二氧化硅或二氧化硅颜料甚有效果。于二氧化硅系颜料中，若使用附着有金属离子的二氧化硅等，则耐蚀性亦提高而更为适宜。综上所述，本发明的功效为1、本发明所公开的方法公开了一有机改质反射材料，其将溶剂与硅烷偶合剂混合，并搅拌至硅烷偶合剂水解完成，再加入反射材料经由搅拌、离心及干燥后即得有机改质反射材料，由此方法将使反射材料与塑料材料达到均勻混合的功效；
2、本发明的复合材料由反射材料与塑料材料所组成，因此该复合材料具有反射可见光的特性；以及3、本发明的反射板制备方法直接经由具有高反射性的复合材料所形成，可减少制作步骤，提高生产工作效率以及制作上的成本。虽然本发明已以前述较佳实施例公开，但其并非用以限定本发明，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与修改。
权利要求
1.一种使用复合材料的反射板制备方法，主要包含下列步骤 提供一塑料材料；提供一有机改质反射材料；熔融该塑料材料后与该有机改质反射材料混合而形成一熔融混合物； 冷却该熔融混合物而形成一复合材料；以及将该复合材料形成一预定形状的反射板；其特征在于，该复合材料由90至99重量百分比(wt% )的该塑料材料以及1至10重量百分比)的该有机改质反射材料所组成。
2.如权利要求1所述的使用复合材料的反射板制备方法，其特征在于该塑料材料选自聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物、聚脂、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚酰胺、聚缩醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙丁二醇酯、热可塑性弹性体、聚碳酸酯、聚苯硫醚、液晶聚酯、聚二醚酮、聚芳香酯或聚酰亚胺。
3.如权利要求1所述的使用复合材料的反射板制备方法，其特征在于还包含下列步骤混合一溶剂与一硅烷偶合剂并搅拌至该硅烷偶合剂水解完成，然后加入一反射材料， 再经由搅拌、离心及干燥等而形成该有机改质反射材料。
4.如权利要求3所述的使用复合材料的反射板制备方法，其特征在于该溶剂为甲醇与水混合的甲醇溶液。
5.如权利要求3所述的使用复合材料的反射板制备方法，其特征在于该反射材料的折射率为1.6以上。
6.如权利要求5所述的使用复合材料的反射板制备方法，其特征在于该反射材料选自二氧化钛、氧化锌、氧化锆、碳酸钙、硫酸钡、氧化铝、高岭土或氧化铁。
7.如权利要求6所述的使用复合材料的反射板制备方法，其特征在于该反射材料选自二氧化钛。
8.如权利要求7所述的使用复合材料的反射板制备方法，其特征在于该反射材料选自金红石相的二氧化钛。
9.如权利要求3所述的使用复合材料的反射板制备方法，其特征在于该硅烷偶合剂选自胺基丙基硅烷、三甲氧基硅烷、含环氧基的硅烷及其组合。
10.如权利要求1所述的使用复合材料的反射板制备方法，其特征在于该反射板的表面粗糙度Ra介于0. 05 μ m至1. 8 μ m之间。
全文摘要
本发明公开了一种使用复合材料的反射板制备方法，该方法首先将塑料材料与有机改质反射材料予以熔融混合而形成熔融混合物，熔融混合物冷却后即形成一复合材料，最后通过射出成型方式将所述复合材料形成预定形状的反射板。其中，复合材料由90至99重量百分比(wt％)的塑料材料以及1至10重量百分比(wt％)的有机改质反射材料所组成。本发明可解决传统制作反射板时需经由一道涂布反射层的步骤，由此达到减少制作成本及时间的功效。
文档编号C08K3/30GK102453339SQ20101052637
公开日2012年5月16日 申请日期2010年11月1日 优先权日2010年11月1日
发明者张贵芳, 杨茹媛, 陈宏毅 申请人:宝纬科技有限公司