柔性硬质涂层的制作方法

技术特征：
1.一种硬质涂层组合物，所述硬质涂层组合物包含：一种或多种多官能(甲基)丙烯酸酯单体；以及分散在所述一种或多种多官能(甲基)丙烯酸酯单体内的纳米粒子混合物，所述纳米粒子混合物包含：75重量％至99重量％的第一群半反应性纳米粒子，所述半反应性纳米粒子具有反应性官能团和非反应性官能团，所述第一群半反应性纳米粒子具有5nm至60nm范围内的平均粒径；以及25重量％至1重量％的第二群反应性纳米粒子，所述第二群反应性纳米粒子具有5nm至60nm范围内的平均粒径。2.一种硬质涂层组合物，所述硬质涂层组合物包含：一种或多种多官能(甲基)丙烯酸酯单体；以及分散在所述一种或多种多官能(甲基)丙烯酸酯单体内的纳米粒子混合物，所述纳米粒子混合物包含：75重量％至99重量％的第一群半反应性纳米粒子，所述半反应性纳米粒子具有反应性官能团和非反应性官能团，所述第一群半反应性纳米粒子具有5nm至60nm范围内的平均粒径；所述非反应性官能团通过用具有通式r-sir’m
(or”)
3-m
的化合物进行非反应性表面处理而形成，其中r为甲基或乙基，r’为(c
1-c4)烷基，r”为(c
1-c4)烷基，m为0至2的整数；并且所述反应性官能团通过用具有通式x
’‑
l
’‑
sir’m
(or”)
3-m
的化合物进行反应性表面处理而形成，其中x’为可自由基聚合的基团，l’为(c
1-c
12
)亚烷基，r’为(c
1-c4)烷基，r”为(c
1-c4)烷基，m为0至2的整数；25重量％至1重量％的第二群反应性纳米粒子，所述第二群反应性纳米粒子具有5nm至60nm范围内的平均粒径，所述反应性纳米粒子用具有通式x
’‑
l
’‑
sir’m
(or”)
3-m
的化合物进行反应性表面处理，其中x’为可自由基聚合的基团，l’为(c
1-c
12
)亚烷基，r’为(c
1-c4)烷基，r”为(c
1-c4)烷基，m为0至2的整数。3.根据权利要求2所述的硬质涂层组合物，其中用于所述第一群和所述第二群的所述非反应性表面处理是具有式r-sir’m
(or”)
3-m
的化合物，其中r为甲基，r’为(c
1-c2)烷基，r”为(c
1-c2)烷基，并且m为0至2的整数。4.根据权利要求2所述的硬质涂层组合物，其中用于所述第一群和所述第二群的所述非反应性表面处理是具有式r-sir’m
(or”)
3-m
的化合物，其中r为甲基，m为0，并且r”为乙基或甲基。5.根据权利要求2至4所述的硬质涂层组合物，其中所述反应性表面处理化合物具有通式x
’‑
l
’‑
sir’m
(or”)
3-m
，其中x’为(甲基)丙烯酰基或乙烯基基团，l’为(c3)亚烷基，m为0，并且r”为乙基或甲基。6.根据任一前述权利要求所述的硬质涂层组合物，其中所述纳米粒子混合物包含：99重量％至90重量％的第一群半反应性纳米粒子；以及1重量％至10重量％的第二群反应性纳米粒子。7.根据任一前述权利要求所述的硬质涂层组合物，其中所述纳米粒子混合物包含：99重量％至95重量％的第一群半反应性纳米粒子；以及
1重量％至5重量％的第二群反应性纳米粒子。8.根据任一前述权利要求所述的硬质涂层组合物，其中所述半反应性纳米粒子包含：5摩尔％至50摩尔％的反应性官能团；以及95摩尔％至50摩尔％的非反应性官能团。9.根据任一前述权利要求所述的硬质涂层组合物，其中所述半反应性纳米粒子包含：5摩尔％至30摩尔％的反应性官能团；以及95摩尔％至70摩尔％的非反应性官能团。10.根据任一前述权利要求所述的硬质涂层组合物，其中所述一种或多种多官能(甲基)丙烯酸酯单体形成所述硬质涂层组合物中的至少95重量％、或至少97重量％、或至少98重量％的单体，并且所述硬质涂层组合物含有少于5重量％、或少于3重量％、或少于2重量％、或少于1重量％的氨基甲酸酯。11.根据任一前述权利要求所述的硬质涂层组合物，其中所述第一群半反应性纳米粒子的平均粒径基本上等于所述第二群反应性纳米粒子的平均粒径。12.根据任一前述权利要求所述的硬质涂层组合物，其中所述纳米粒子混合物以按重量计30重量％至68重量％总固体范围内的载量存在于所述硬质涂层组合物中，并且所述纳米粒子混合物包含无机氧化物粒子。13.根据任一前述权利要求所述的硬质涂层组合物，其中所述纳米粒子混合物以按重量计40重量％至60重量％总固体或按重量计50重量％至60重量％总固体范围内的载量存在于所述硬质涂层组合物中，并且所述纳米粒子混合物包含无机氧化物粒子。14.根据任一前述权利要求所述的硬质涂层组合物，其中所述第一群半反应性纳米粒子具有10nm至40nm范围内的平均粒径，并且所述第二群反应性纳米粒子具有10nm至40nm范围内的平均粒径。15.根据任一前述权利要求所述的硬质涂层组合物，其中所述第一群半反应性纳米粒子具有10nm至30nm范围内的平均粒径，并且所述第二群反应性纳米粒子具有10nm至30nm范围内的平均粒径。16.根据任一前述权利要求所述的硬质涂层组合物，其中所述第一群半反应性纳米粒子和所述第二群反应性纳米粒子包含二氧化硅。17.一种硬质涂层，所述硬质涂层包含根据任一前述权利要求所述的硬质涂层组合物的反应产物。18.根据权利要求17所述的硬质涂层，其中所述硬质涂层具有1微米至10微米、1微米至7微米、2微米至6微米、或2.5微米至5微米范围内的均匀厚度。19.一种硬质涂膜，包括：基材；以及设置在所述基材上的根据权利要求17或18所述的硬质涂层。20.根据权利要求19所述的硬质涂膜，其中所述基材为可见光透明热塑性基材，所述可见光透明热塑性基材具有约20微米至约350微米、或20微米至150微米、或约20微米至100微米范围内的均匀厚度。21.根据权利要求19或20所述的硬质涂膜，其中所述硬质涂膜具有约20微米至160微米、或20微米至110微米、或30微米至90微米、或40微米至80微米范围内的均匀厚度。
22.根据权利要求19或21所述的硬质涂膜，其中所述基材或透明基材包括聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、tac或cop。23.根据权利要求19或21所述的硬质涂膜，其中所述基材或透明基材包括pet、pen或多层光学膜。24.根据权利要求19或21所述的硬质涂膜，其中所述基材或透明基材包括无色聚酰亚胺。25.根据权利要求19至24所述的硬质涂膜，其中所述硬质涂膜具有大于87％的透光率、小于2％的雾度和大于98％的清晰度。26.根据权利要求19至25所述的硬质涂膜，其中所述基材为75微米厚的pet，并且所述硬质涂膜在拉伸下在至少100,000次动态折叠循环或至少200,000次动态折叠循环(如上文实施例中的动态折叠测试方法中所定义)之后不断裂、开裂或分层。27.根据权利要求26所述的硬质涂膜，其中所述硬质涂膜在至少500次刮擦循环或至少1,000次刮擦循环(如上文实施例的磨损试验方法中所定义)之后未表现出可见的刮痕。28.根据权利要求19至27所述的硬质涂膜，其中所述硬质涂膜在3mm或更小的弯曲半径下在拉伸或压缩下或在拉伸和压缩两者下不断裂、开裂或分层。29.一种制品，所述制品包括：光学显示器；根据权利要求19至28所述的硬质涂膜；以及在所述硬质涂膜和所述光学显示器之间的光学粘合剂层。30.根据权利要求29所述的制品，其中所述光学显示器折叠在一起，使得所述硬质涂膜的部分彼此接触。31.根据权利要求29或30所述的制品，其中所述光学显示器包括oled。32.一种制品，所述制品包括：光学显示器；设置在所述光学显示器上的根据权利要求17或18所述的硬质涂层。33.根据权利要求32所述的制品，其中所述硬质涂层设置在所述光学显示器的玻璃层上。34.根据权利要求32或33所述的制品，其中所述光学显示器包括oled。

技术总结
本发明公开了一种硬质涂层组合物，该硬质涂层组合物包含一种或多种多官能(甲基)丙烯酸酯单体，以及分散在所述一种或多种多官能(甲基)丙烯酸酯单体内的纳米粒子混合物。该纳米粒子混合物包含具有5nm至60nm范围内的平均粒径的第一群半反应性纳米粒子，和具有5nm至60nm范围内的平均粒径的第二群反应性纳米粒子。子。子。


技术研发人员：彼得
受保护的技术使用者：3M创新有限公司
技术研发日：2020.05.04
技术公布日：2022/2/18