一种高透高雾防眩光涂料的制作方法

1.本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种高透光率、高雾度、防眩光的涂料。


背景技术：

2.眩光是指在视野内有光亮度范围不适宜，在空间或时间上存在着极端的光亮度对比，以致引起不舒服或降低可见度的视觉现象，眩光在一定程度上会直接影响到工人劳动效率以及人体视觉健康，严重时还会引发眼睛疾病等问题。因此采取有效的措施来防治眩光，以提高人们的视觉健康和提高生活质量意义十分重大。
3.防眩光可以通过对光源的控制实现，也可以在光的传播过程中对其进行控制，而通过防眩光膜把光线的镜面反射变成漫反射，能有效减弱过亮的光线反射进入人眼，从而起到防眩光的作用是一种最为简洁有效的方法。其原理为在光学薄膜表面涂上一层防眩光涂料，改变光路，减弱光线的相互干扰，减少眩光的形成。
4.防眩光膜由于其独特的光散射性能，能将来自显示器内部光源射出的光线扩散，同时使外部入射光线的正反射降低，在液晶显示屏领域被广泛使用。目前，大规模制备防眩光膜的常用方法是在透明基材表面通过湿法涂布工艺涂布含有无机或有机散射粒子的涂层材料，利用粒子在涂层表面形成的凹凸结构，对入射光形成“漫反射”和对透射光形成的“散射”减少“眩光”刺激，从而提高显示图像的可视性，如专利cn100538405、cn102963055、cn104133257、cn202390356等均采用的是类似的方法实现防眩光功能。但是这类防眩光膜，要达到高雾度，涂层中必须多添加光散射的粒子，通过更多光散射粒子的堆积和叠加，造成光的折射和散射，增加雾度，其必然会造成光的透射率的下降。而且会遇到外界强光线及内部光源产生的光线在其表面凹凸处发生光散射的情况，使防眩层看起来发白，导致薄膜透光度下降，显示的对比度降低。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高透高雾防眩光涂料，以解决现有防眩光涂层防眩层发白，透光度差，显示时的对比度低等问题，保证产品具有良好防眩光能力的同时保持优异的透光度，且具有良好的雾度。
6.为了达到上述目的，本发明具体通过以下技术方案实现：
7.一种高透高雾防眩光涂料，包括可uv固化的含硼硅树脂(b
‑
mdt)、可uv光固化丙烯酸树脂、活性稀释剂、光引发剂和助剂，按照重量百分比为：含硼硅树脂10～70％、丙烯酸树脂10～50％、活性稀释剂10～70％、光引发剂1～5％、助剂5～9％。
8.所述的含硼硅树脂为自主设计合成，具有以下结构式：
[0009][0010]
所述的丙烯酸树脂选自聚酯丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂或环氧丙烯酸酯树脂。
[0011]
所述的活性稀释剂选自聚酯丙烯酸酯单体、聚氨酯丙烯酸酯单体或环氧丙烯酸酯树脂单体。
[0012]
所述的光引发剂为自由基型光引发剂或阳离子类引发剂，自由基型光引发剂选自alpha羟基酮类、苯甲酰类、alpha氨基酮类、磷氧化物类、二苯甲酮类或硫杂蒽酮类化合物。
[0013]
所述的助剂为通用流平剂、润湿剂、消泡剂。
[0014]
本发明涂料在使用时，按照5～100％wt涂料、95～0％wt溶剂配置涂布液。
[0015]
所述的溶剂选自异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯或甲基异丁基酮。
[0016]
本发明涂料的使用条件为：涂布后在80～100℃条件下干燥5～10分钟，进入uv曝光机辐射固化，辐射剂量400～2000mj/cm2。
[0017]
本发明的技术原理为：
[0018]
本发明涂料体系中选用可uv固化的含硼硅树脂和丙烯酸树脂，硼硅树脂和丙烯酸树脂为有限相容体系，可以完全溶解于共溶剂组成共溶剂体系，或同时溶解于活性稀释剂中。对于共溶剂体系，在溶剂挥发过程中，随着有机溶剂的挥发量增加，树脂从溶剂中不断析出，由于b
‑
mdt和丙烯酸树脂不相容，因此两者会产生相分离，由于b
‑
mdt具有更大的表面能，因此倾向于自身团聚，最终与丙烯酸酯树脂在涂层内部和表面形成如图1所示的不同粒径尺度的海岛结构，且b
‑
mdt形成的岛状结构将高于丙烯酸树脂形成的海状结构而产生表面凹凸不平的效果，从而构成不同层次的结构，光线在界面处将产生漫射和散射，实现防眩光功能和高雾度的效果。与粒子型眩光膜相比，粒子型只能在粒子所在界面产生折射和散射，所以相分离型能在更薄的涂层厚度中实现更高的雾度，同时还具有较高的透光率。同时，由于b
‑
mdt和丙烯酸树脂均为光学透明树脂，因此涂层的透光率可以基本保持不变；对于b
‑
mdt、丙烯酸树脂、活性稀释剂体系，其相分离过程则发生在uv固化阶段，在固化过程中，由于b
‑
mdt与丙烯酸树脂只具有有限相容性，在两者的界面处存在微相分离，并且随着固化程度的提高相分离速度加剧，最终在表层形成微观的不平整结构，其形态结构如图2所
示。
[0019]
本发明的有益效果为：
[0020]
本发明涂料在保证产品具有防眩光效果的基础上，保证了高透光度和高雾度，涂布于薄膜上透光率可以达到90％以上，雾度为60％～85％；传统粒子型的薄膜在保持透光率90％以上，雾度很难达到75％以上。
[0021]
本发明利用聚合物的相容性差异，在固化过程中将产生相分离而形成界面清晰的两相结构，并利用表面能差异所形成的颗粒大小差异构成不同层次的结构。其中，b
‑
mdt具有更大的表面能，倾向于自身团聚且团聚颗粒尺度较大，最终与丙烯酸酯树脂将形成如图1所示的界面明显的海岛结构，且b
‑
mdt形成的岛状结构将高于丙烯酸树脂形成的海状结构而产生表面凹凸不平的效果，最终在表层形成微观的不平整结构，最后通过uv曝光的方法将涂层结构固化下来，从而达到降低眩光的目的，并同时实现高雾度效果，且不会对产品的透明度产生影响。
[0022]
本发明涂料具有生产过程可控，薄膜表面性能可调，而且适合于卷对卷方式的连续生产，效率高，成品率高。
附图说明
[0023]
图1本发明b
‑
mdt/丙烯酸树脂共溶剂体系形貌图；
[0024]
图2是本发明b
‑
mdt/丙烯酸树脂/活性稀释剂体系形貌图。
具体实施方式
[0025]
下面将结合本发明具体的实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]
实施例1含硼硅树脂
[0027]
本发明含硼硅树脂为自主设计合成，由硅烷偶联剂kh570,硼硅氧烷树脂，四苯基二甲基二硅烷反应构成，其聚合度为2
‑
50，每个链节含有3个丙烯酸酯及2个硼分子，其反应通式为：
[0028][0029]
实施例2
[0030]
本实施例高透高雾防眩光薄膜制备按如下步骤进行：取b
‑
mdt45wt％、光固化树脂45wt％、光引发剂和助剂10wt％，将b
‑
mdt、光固化树脂、光引发剂和有机溶剂混合，高速分散15分钟，分散转速1000
‑
2000rpm，然后加入助剂，继续高速分散15分钟，得到涂布液；以微凹涂布或刮涂涂布方式将涂布液涂布于光学pet薄膜表面，涂层厚度1～20微米，在80～100℃条件下干燥5～10分钟，进入uv曝光机辐射固化，辐射剂量400
‑
2000mj/cm2，涂布速度5～20米/min，获得高透高雾防眩光薄膜。
[0031]
其中，b
‑
mdt通过实施例1方法获得；光固化树脂为脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯树脂，沙多玛，型号cn9013，简称9013；光引发剂可以为alpha羟基酮类、苯甲酰类、alpha氨基酮类、磷氧化物类、二苯甲酮类、硫杂蒽酮类化合物或阳离子类引发剂；溶剂选自乙酸乙酯或乙酸丁酯。
[0032]
薄膜采用188微米透明pet光学薄膜，光源为uv汞灯，中心波长365nm，所得产品的性能如表1所示。
[0033]
实施例3
[0034]
本实施例高透高雾防眩光薄膜制备按如下步骤进行：取b
‑
mdt20wt％、光固化树脂20wt％、活性稀释剂50wt％、光引发剂和助剂10wt％，将b
‑
mdt、光固化树脂、活性稀释剂、光引发剂和有机溶剂混合，高速分散15分钟，分散转速1000
‑
2000rpm，然后加入助剂，继续高速分散15分钟，得到涂布液；以微凹涂布或刮涂涂布方式将涂布液涂布于光学pet薄膜表面，涂层厚度1～20微米，在80～100℃条件下干燥5～10分钟，进入uv曝光机辐射固化，辐射
剂量400
‑
2000mj/cm2，涂布速度5～20米/min，获得高透高雾防眩光薄膜。
[0035]
其中，b
‑
mdt通过实施例1方法获得；光固化树脂为脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯树脂，沙多玛，型号cn9013，简称9013；活性稀释剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯，沙多玛，型号sr206，简称206；光引发剂可以为alpha羟基酮类、苯甲酰类、alpha氨基酮类、磷氧化物类、二苯甲酮类、硫杂蒽酮类化合物或阳离子类引发剂；溶剂选自乙酸乙酯或乙酸丁酯。
[0036]
薄膜采用188微米透明pet光学薄膜，光源为uv汞灯，中心波长365nm，所得产品的性能如表1所示。
[0037]
实施例4
[0038]
本实施例高透高雾防眩光薄膜制备按如下步骤进行：取b
‑
mdt70wt％、光固化树脂20wt％、光引发剂和助剂10wt％，将b
‑
mdt、光固化树脂、光引发剂和有机溶剂混合，高速分散15分钟，分散转速1000
‑
2000rpm，然后加入助剂，继续高速分散15分钟，得到涂布液；以微凹涂布或刮涂涂布方式将涂布液涂布于光学pet薄膜表面，涂层厚度1～20微米，在80～100℃条件下干燥5～10分钟，进入uv曝光机辐射固化，辐射剂量400
‑
2000mj/cm2，涂布速度5～20米/min，获得高透高雾防眩光薄膜。
[0039]
其中，b
‑
mdt通过实施例1方法获得；光固化树脂为脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯树脂，沙多玛，型号cn9013，简称9013；光引发剂可以为alpha羟基酮类、苯甲酰类、alpha氨基酮类、磷氧化物类、二苯甲酮类、硫杂蒽酮类化合物或阳离子类引发剂；溶剂选自乙酸乙酯或乙酸丁酯。
[0040]
薄膜采用188微米透明pet光学薄膜，光源为uv汞灯，中心波长365nm，所得产品的性能如表1所示。
[0041]
实施例5
[0042]
本实施例高透高雾防眩光薄膜制备按如下步骤进行：取b
‑
mdt20wt％、光固化树脂70wt％、光引发剂和助剂10wt％，将b
‑
mdt、光固化树脂、光引发剂和有机溶剂混合，高速分散15分钟，分散转速1000
‑
2000rpm，然后加入助剂，继续高速分散15分钟，得到涂布液；以微凹涂布或刮涂涂布方式将涂布液涂布于光学pet薄膜表面，涂层厚度1～20微米，在80～100℃条件下干燥5～10分钟，进入uv曝光机辐射固化，辐射剂量400
‑
2000mj/cm2，涂布速度5～20米/min，获得高透高雾防眩光薄膜。
[0043]
其中，b
‑
mdt通过实施例1方法获得；光固化树脂为脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯树脂，沙多玛，型号cn9013，简称9013；光引发剂可以为alpha羟基酮类、苯甲酰类、alpha氨基酮类、磷氧化物类、二苯甲酮类、硫杂蒽酮类化合物或阳离子类引发剂；溶剂选自乙酸乙酯或乙酸丁酯。
[0044]
薄膜采用188微米透明pet光学薄膜，光源为uv汞灯，中心波长365nm，所得产品的性能如表1所示。
[0045]
实施例6
[0046]
本实施例高透高雾防眩光薄膜制备按如下步骤进行：取b
‑
mdt40wt％、光固化树脂40wt％、活性稀释剂10wt％、光引发剂和助剂10wt％，将b
‑
mdt、光固化树脂、光引发剂和有机溶剂混合，高速分散15分钟，分散转速1000
‑
2000rpm，然后加入助剂，继续高速分散15分钟，得到涂布液；以微凹涂布或刮涂涂布方式将涂布液涂布于光学pet薄膜表面，涂层厚度1～20微米，在80～100℃条件下干燥5～10分钟，进入uv曝光机辐射固化，辐射剂量400
‑
2000mj/cm2，涂布速度5～20米/min，获得高透高雾防眩光薄膜。
[0047]
其中，b
‑
mdt通过实施例1方法获得；光固化树脂为脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯树脂，沙多玛，型号cn9013，简称9013；活性稀释剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯，沙多玛，型号sr206，简称206；光引发剂可以为alpha羟基酮类、苯甲酰类、alpha氨基酮类、磷氧化物类、二苯甲酮类、硫杂蒽酮类化合物或阳离子类引发剂；溶剂选自乙酸乙酯或乙酸丁酯。
[0048]
薄膜采用188微米透明pet光学薄膜，光源为uv汞灯，中心波长365nm，所得产品的性能如表1所示。
[0049]
表1实施例2～6
[0050][0051]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。