一种低雾度高粘接力的调光膜及其制备方法与流程

1.本发明涉及调光膜技术领域，更具体地，涉及一种低雾度高粘接力的调光膜及其制备方法。


背景技术：

2.聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal，简称pdlc)是液晶以微米量级的小微滴分散在有机固态聚合物基体内。由于由液晶分子构成的小微滴的光轴为自由取向，其折射率与基体的折射率不匹配，当光通过基体时被微滴强烈散射而呈不透明的乳白状态或半透明状态。施加电场可调节液晶微滴的光轴取向，当微滴与基体的折射率相匹配时，pdlc呈现透明态。撤去电场，液晶微滴又恢复最初的散光状态，从而可实现两种状态的转换。因此，pdlc是一种具有电光响应特性的材料。
3.pdlc材料可以用于制备调光膜、智能调光玻璃、电子价签、显示器等产品，尤其是调光膜，已经在建筑领域广泛应用。调光膜又可分为正性调光膜和反向调光膜。不加电时呈雾态，通电时呈透明态的调光膜称为正性调光膜。相对于正性调光膜，反向调光膜在不加电时为透明态，通电时为雾态。
4.目前市售的pdlc调光膜产品均为正向产品，在不通电的时候为雾态，且雾度较高，无法看到调光膜背后的视野。但是在某些特殊应用领域，例如半透明显示的电子产品、半透明电子橱窗等，对于pdlc调光膜产品提出了半透明态的要求。这就要求pdlc调光膜要在不通电的情况下雾度降低至20％
‑
60％。
5.现有的pdlc调光膜的雾度的下降通常是通过降低pdlc调光膜中聚合物的比例来实现。但是，当聚合物比例下降后，调光膜的粘接力也会随之大幅下降。在将这种调光膜应用于产品中时，极易出现膜层之间相互剥离的现象，造成产品的质量问题。
6.而且，半透明显示的电子产品、半透明电子橱窗等应用领域对于pdlc调光膜的透明状态下的雾度要求明显高于现有成熟pdlc调光膜产品。有半透明状态要求的pdlc调光膜的透明状态一般要求雾度≤3％，且视角≥150
°
，这样在使用时才不会有明显的模糊感。而现有的成熟pdlc调光膜产品在透明状态的雾度一般只能到5％，视角在120
°
左右，无法满足半透明显示的要求。
7.因此，如何提供一种能在大幅降低雾度的同时保持粘接力，且透明状态下具有较低的雾度和较高视角的pdlc调光膜成为本领域亟需解决的技术难题。


技术实现要素：

8.本发明的一个目的是提供一种能在大幅降低雾度的同时保持粘接力，且透明状态下具有较低的雾度和较高视角的低雾度高粘接力的调光膜的新技术方案。
9.根据本发明的第一方面，提供了一种低雾度高粘接力的调光膜。
10.该低雾度高粘接力的调光膜包括上柔性透明导电层、正性液晶层和下柔性透明导电层，所述上柔性透明导电层、所述正性液晶层和所述下柔性透明导电层顺次排布，且相邻
层粘结连接；
11.所述正性液晶层由液晶材料、uv胶水、稀释剂、光引发剂、间隔子和含磷添加剂组成；其中，
12.所述液晶材料的重量为所述正性液晶层的总重量的50％
‑
65％，所述液晶材料为正性液晶混合物，且所述液晶材料的双折射值δn为0.06
‑
0.12，n
o
为1.48
‑
1.51，所述uv胶水的重量为所述正性液晶层的总重量的20％
‑
35％，所述稀释剂的重量为所述正性液晶层的总重量的5％
‑
20％，所述光引发剂的重量为所述正性液晶层的总重量的0.1％
‑
5％，所述间隔子的重量为所述正性液晶层的总重量的1
‰‑5‰
，所述含磷添加剂的重量为所述正性液晶层的总重量的1％
‑
3％。
13.可选的，所述液晶材料的重量为所述正性液晶层的总重量的55％
‑
65％，所述uv胶水的重量为所述正性液晶层的总重量的25％
‑
35％。
14.可选的，所述低雾度高粘接力的调光膜的磨砂状态下的雾度为20％
‑
60％，透明状态下雾度≤3％，视角>150
°
，驱动电压<20v，粘接力>250n/cm2。
15.可选的，所述上柔性透明层导电层和/或所述下柔性透明导电层的基层的材质为pet或聚酰亚胺基膜，所述上柔性透明层导电层和/或所述下柔性透明导电层的导电层的材质为ito薄膜、高分子导电层、纳米银导电层和石墨烯导电层中的一种。
16.可选的，所述uv胶水为uv8720e。
17.可选的，所述稀释剂为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、3
‑
氯
‑2‑
羟基
‑
甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、1，6
‑
己二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙基苯氧基丙烯酸酯、乙基苯氧基甲基丙烯酸酯、3,3,5
‑
三甲基环己基丙烯酸酯、三丙烯酸丙烷三甲醇酯、三羟甲基丙烷三(3
‑
巯基丙酸)酯、丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸苄基酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、二环戊烯基丙烯酸酯、二环戊烯基甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、2，2，2
‑
三氟乙基丙烯酸酯、丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、2
‑
羟基乙基甲基丙烯酸酯、2
‑
羟基乙基丙烯酸酯、丙烯酸
‑2‑
乙基乙酯单体、2，2，2
‑
三氟乙基甲基丙烯酸酯、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯、环己烷丙烯酸酯、环己烷甲基丙烯酸酯和丙烯酸十二烷基酯中的至少一种；
18.所述光引发剂为有机过氧化物引发剂、无机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂和氧化还原引发剂中的至少一种；
19.所述间隔子为多个直径相同的刚性微珠，且所述刚性微珠的直径为10μm
‑
40μm；
20.所述含磷添加剂为含磷丙烯酸酯和磷酸酯中的至少一种。
21.可选的，所述正性液晶层的厚度为10μm
‑
40μm。
22.根据本发明的第二方面，提供了一种本公开所述的低雾度高粘接力的调光膜的制备方法。
23.该制备方法包括如下步骤：
24.步骤(1)：将一柔性透明导电层的基材置于涂布台上，涂布机速度设置为15
‑
40mm/s，将正性液晶材料滴在刮刀涂布头处，速度为1
‑
5滴/秒，保持滴加速度至胶槽加满后启动开始按钮，进行涂布；
25.步骤(2)：在涂布完成后，将另一柔性透明导电层的基材贴合在涂覆有正性液晶材
料的基材上；
26.步骤(3)：将两片贴合好的基材置于紫外固化机中进行固化处理，即得到低雾度高粘接力的调光膜。
27.可选的，所述步骤(1)具体如下：
28.将一柔性透明导电层的基材置于涂布台上，涂布机速度设置为20mm/s，将正性液晶材料滴在刮刀涂布头处，速度为1滴/秒，保持滴加速度至胶槽加满后启动开始按钮，进行涂布。
29.可选的，所述步骤(3)中的固化处理的参数如下：
30.温度为25
±
5℃，在2mw/cm2‑
40mw/cm2的能量下紫外灯固化10s
‑
300s。
31.本公开的低雾度高粘接力的调光膜在降低雾度至20％
‑
60％的情况下，保持了>250n/cm2的粘接力，不会出现膜层剥离的现象，弥补了市售pdlc调光膜产品在低雾度下无法保持高粘接力的空白。而且，本公开的低雾度高粘接力的调光膜的透明状态下具有较低的雾度和较高视角，使得该低雾度调光膜在一些特殊需求的产品(例如各类电子产品的半透明显示、半透明电子橱窗等)上有极大的应用价值。
32.此外，通过采用远小于常规液晶材料(δn＝0.12
‑
0.30，n
o
＝1.50
‑
1.52)的低双折射值δn和n
o
的液晶材料，因此在大角度下观看本公开的pdlc调光膜时，n
e
所对n
o
所产生的分量也会明显减小，使得在大角度下的折射率与聚合物的折射率n
p
相差较小，有利于达到较好的视角。而较小的n
o
与聚合物的折射率n
p
数值接近，因此透明状态下的雾度也明显改善。
33.本公开的低雾度高粘接力的调光膜的制备方法工艺简单，工艺参数的设置使得产品的良率极高，有利于降低生产成本低。
34.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
35.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
36.图1为本公开的低雾度高粘接力的调光膜实施例的结构示意图。
37.图中标示如下：
38.上柔性透明导电层
‑
1，正性液晶层
‑
2，下柔性透明导电层
‑
3。
具体实施方式
39.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
40.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
41.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
42.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
43.如图1所示，本公开的低雾度高粘接力的调光膜包括上柔性透明导电层1、正性液晶层2和下柔性透明导电层3。上柔性透明导电层1、正性液晶层2和下柔性透明导电层3顺次排布，且相邻层粘结连接。
44.该调光膜具有透明状态和磨砂状态。
45.在透明状态下，调光膜通电，正性液晶层3的液晶分子呈垂直排列分布；在磨砂状态下，调光膜未通电，正性液晶层3的液晶分子呈水平排列分布。
46.正性液晶层由液晶材料、uv胶水、稀释剂、光引发剂、间隔子和含磷添加剂组成。液晶材料的重量为正性液晶层的总重量的50％
‑
65％，液晶材料为正性液晶混合物，且液晶材料的双折射值δn为0.06
‑
0.12，n
o
为1.48
‑
1.51，uv胶水的重量为正性液晶层的总重量的20％
‑
35％，稀释剂的重量为正性液晶层的总重量的5％
‑
20％，光引发剂的重量为正性液晶层的总重量的0.1％
‑
5％，间隔子的重量为正性液晶层的总重量的1
‰‑5‰
，含磷添加剂的重量为正性液晶层的总重量的1％
‑
3％。
47.本公开的低雾度高粘接力的调光膜在降低雾度至20％
‑
60％的情况下，保持了>250n/cm2的粘接力，不会出现膜层剥离的现象，弥补了市售pdlc调光膜产品在低雾度下无法保持高粘接力的空白。而且，本公开的低雾度高粘接力的调光膜的透明状态下具有较低的雾度和较高视角，使得该低雾度调光膜在一些特殊需求的产品(例如各类电子产品的半透明显示、半透明电子橱窗等)上有极大的应用价值。
48.此外，通过采用远小于常规液晶材料(δn＝0.12
‑
0.30，n
o
＝1.50
‑
1.52)的低双折射值δn和n
o
的液晶材料，因此在大角度下观看本公开的pdlc调光膜时，n
e
所对n
o
所产生的分量也会明显减小，使得在大角度下的折射率与聚合物的折射率n
p
相差较小，有利于达到较好的视角。而较小的n
o
与聚合物的折射率n
p
数值接近，因此透明状态下的雾度也明显改善。
49.在本公开的低雾度高粘接力的调光膜的一种实施方式中，为了达到更好的半透明效果，液晶材料的重量为正性液晶层的总重量的55％
‑
65％，uv胶水的重量为正性液晶层的总重量的25％
‑
35％。
50.在本公开的低雾度高粘接力的调光膜的一种实施方式中，为了达到更好的半透明状态效果，低雾度高粘接力的调光膜的磨砂状态下的雾度为20％
‑
60％，透明状态下雾度≤3％，视角>150
°
，驱动电压<20v，粘接力>250n/cm2。
51.在本公开的低雾度高粘接力的调光膜的一种实施方式中，上柔性透明层导电层1和/或下柔性透明导电层3的基层的材质为pet或聚酰亚胺基膜。上柔性透明层导电层1和/或下柔性透明导电层3的导电层的材质为ito薄膜、高分子导电层、纳米银导电层和石墨烯导电层中的一种。
52.在本公开的低雾度高粘接力的调光膜的一种实施方式中，uv胶水为中国台湾冠联高分子材料有限公司生产的uv8720e。
53.在本公开的低雾度高粘接力的调光膜的一种实施方式中，稀释剂为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、3
‑
氯
‑2‑
羟基
‑
甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、1，6
‑
己二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯
酸酯、乙基苯氧基丙烯酸酯、乙基苯氧基甲基丙烯酸酯、3,3,5
‑
三甲基环己基丙烯酸酯、三丙烯酸丙烷三甲醇酯、三羟甲基丙烷三(3
‑
巯基丙酸)酯、丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸苄基酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、二环戊烯基丙烯酸酯、二环戊烯基甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、2，2，2
‑
三氟乙基丙烯酸酯、丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、2
‑
羟基乙基甲基丙烯酸酯、2
‑
羟基乙基丙烯酸酯、丙烯酸
‑2‑
乙基乙酯单体、2，2，2
‑
三氟乙基甲基丙烯酸酯、乙酰乙酸甲基丙烯酸乙二醇酯、环己烷丙烯酸酯、环己烷甲基丙烯酸酯和丙烯酸十二烷基酯中的至少一种；
54.光引发剂为有机过氧化物引发剂、无机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂和氧化还原引发剂中的至少一种；
55.间隔子为多个直径相同的刚性微珠，且刚性微珠的直径为10μm
‑
40μm；
56.含磷添加剂为含磷丙烯酸酯和磷酸酯中的至少一种。
57.在本公开的低雾度高粘接力的调光膜的一种实施方式中，正性液晶层2的厚度为10μm
‑
40μm。
58.本公开还提供了一种低雾度高粘接力的调光膜的制备方法，包括如下步骤：
59.步骤(1)：将一柔性透明导电层的基材置于涂布台上，涂布机速度设置为15
‑
40mm/s mm/s，将正性液晶材料滴在刮刀涂布头处，速度为1
‑
5滴/秒，保持滴加速度至胶槽加满后启动开始按钮，进行涂布；
60.步骤(2)：在涂布完成后，将另一柔性透明导电层的基材贴合在涂覆有正性液晶材料的基材上；
61.步骤(3)：将两片贴合好的基材置于紫外固化机中进行固化处理，即得到低雾度高粘接力的调光膜。
62.在本公开的低雾度高粘接力的调光膜的制备方法的一种实施方式中，步骤(1)可具体如下：
63.将一柔性透明导电层的基材置于涂布台上，涂布机速度设置为20mm/s，将正性液晶材料滴在刮刀涂布头处，速度为1滴/秒，保持滴加速度至胶槽加满后启动开始按钮，进行涂布。
64.在本公开的低雾度高粘接力的调光膜的制备方法的一种实施方式中，步骤(3)中的固化处理的参数如下：
65.温度为25
±
5℃，在2mw/cm2‑
40mw/cm2的能量下紫外灯固化10s
‑
300s。
66.下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的材料和试剂，如无特殊说明，均可从商业途径得到，实验中使用的设备如无特殊说明，均为本领域技术人员熟知的设备。
67.实施例1
68.1)将带有方阻为100ω/
□
的ito导电层，可见光透光率为82％，雾度0.7％pet基材平铺涂布台上，涂布机速度设置为20mm/s，将pdlc液晶liq1滴在刮刀涂布头处，启动开始按钮，进行涂布，其中，pdlc液晶liq1包括下述成分：30.57％uv胶水uv8720e(中国台湾冠联高分子材料有限公司，折射率n＝1.485)、7.72％甲基丙烯酸月桂酯、57.87％液晶材料p
‑
81(诚志永华显示材料有限公司，双折射值δn＝0.101，n
o
＝1.492)、0.77％光引发剂uv184、0.77％光引发剂tpo、0.3％间隔子(10um)、2％含磷添加剂pm1570(广州精德化学材料有限
公司)；
69.2)在涂布完成后，将另一相同大小的同样基材覆盖在贴合在有正性液晶的步骤1)所制得的膜片上；
70.3)放在紫外固化机中，25℃下采用6mw/cm2的能量固化30s，得到调光膜film
‑
1。
71.实施例2
72.1)将带有方阻为100ω/
□
的ito导电层，可见光透光率为82％，雾度0.7％pet基材平铺涂布台上，涂布机速度设置为20mm/s，将pdlc液晶liq2滴在刮刀涂布头处，启动开始按钮，进行涂布，其中，pdlc液晶liq2包括下述成分：25.00％uv胶水uv8720e(中国台湾冠联高分子材料有限公司，折射率n＝1.485)、6.08％丙烯酸羟丙酯、64.42％液晶材料slc099316(诚志永华显示材料有限公司，双折射值δn＝0.096，n
o
＝1.490)、0.60％光引发剂uv184、0.60％光引发剂tpo、0.3％间隔子(10um)、3％含磷添加剂pm1570(广州精德化学材料有限公司)；
73.2)在涂布完成后，将另一相同大小的同样基材覆盖在贴合在有正性液晶的步骤1)所制得的膜片上；
74.3)放在紫外固化机中，25℃下采用6mw/cm2的能量固化30s，得到调光膜film
‑
2。
75.对比例1
76.市售正向调光膜产品film
‑
3。
77.对pdlc调光膜进行性能检测的条件如下：
78.雾度、驱动电压、视角：wgt
‑
s透过率/雾度测试仪。
79.粘接力：ctm8000拉力计，取透过率为正面90
°
时透过率的70％为视角。
80.表1film
‑
1至film
‑
3的性能检测结果
[0081][0082]
所得pdlc调光膜film
‑
1至film
‑
3的性能检测结果如表1所示。由表1可知，调光膜film
‑
1、film
‑
2与市售的正向调光膜产品film
‑
3相比：
[0083]
(1)由于采用了低双折射值δn和n
o
的正性液晶材料，透明态明显更为透亮，雾度均达到了3％以下，且视角达到了150
°
以上，因此产品的视觉效果大幅提高；
[0084]
(2)驱动电压大幅降低，粘接力几乎为市售产品的两倍。针对目前市场上对于低雾度pdlc产品的缺乏的情况，调光膜film
‑
1和film
‑
2产品具有明显的更好的适用性，具有广泛的市场前景。通过对配方的调整，可以使产品的雾度在所需范围内可调。
[0085]
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。