一种抗光幕布及其制备方法与流程

1.本发明属于投影屏幕技术领域，涉及一种抗光幕布及其制备方法。


背景技术：

2.抗光幕布的应用涉及电影、教育、家用、商务等多个领域，近年来随着激光电视越来越受到人们的青眯和关注，作为其他配套产品幕布的市场也越来越大。作为抗光投影幕布的一种，黒栅投影幕布主要是利用光学棱镜单元的物理结构，在棱镜面向环境光的一侧涂上吸光层，在棱镜面向投影光的一侧涂上反射层，从而抑制环境光的干扰。例如，专利cn201811502113.6提供了一种抗光幕布及其制备方法，基材层以及设于所述基材层正面的光学棱镜阵列，在棱镜的上侧面具有吸光的粗糙化微结构，在棱镜的下侧面涂覆有反光涂层。专利 cn201822061262.5提供了一种高对比度的投影银幕，在基材层的正面形成棱镜结构，在棱镜结构的上侧面设置具有吸光的粗糙化微结构，在棱镜结构的下侧面涂覆有反光涂层。
3.现有黒栅投影幕布的制造方法大部分是在光学棱镜结构的上下面分别赋予吸光层与反光层，然后制成抗光幕布固定在各种使用场景中，而抗光幕布本身是光学棱镜结构，其含有连续的微单元结构，长时间置于环境中，其微单元结构中容易落上灰尘或滴上水珠，特别是落在反光层，会导致反光效果差，从而影响投影效果。且抗光幕布微单元结构置于环境中，遇到极端环境，其反光层的使用寿命也会降低。
4.综上所述，如何提供一种抗光幕布及其制备方法，成为了本领域技术人员需要解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种抗光幕布及其制备方法，该抗光幕布具有优秀的防污性能，且在极端环境下具有优秀的耐候性。
6.为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种抗光幕布，包括反光层，所述反光层经由如下反光涂料固化而成，所述反光涂料包括如下重量份的各物质：
7.无机粒子40-60份
8.分散剂0.5-1.0份
9.润湿剂0.1-0.5份
10.消泡剂0.1-0.5份
11.流平剂0.5-1.0份
12.成膜物树脂20-40份
13.交联剂1.0-3.0份
14.去离子水10-20份；
15.其中，所述的无机粒子为二氧化硅与二氧化钛的混合物，二者比例为1： (2-10)。
16.作为本技术改进的技术方案，所述二氧化钛的粒径在200-700纳米，所述二氧化硅
的粒径在50-200纳米。
17.作为本技术改进的技术方案，所述的分散剂为聚酯类分散剂、低聚皂分散剂、高分子分散剂中的一种或任意重量比的几种；所述聚酯类分散剂为改性聚酯；所述低聚皂分散剂为聚羧酸钠盐、磷酸酯盐、多己内多酯多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物中的一种或任意重量比的多种；所述高分子分散剂为聚苯乙烯、聚乙二醇中的一种或任意重量比的两种。
18.作为本技术改进的技术方案，所述的润湿剂为烷基硫酸盐、磺酸盐、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚中的一种或任意重量比的几种。
19.作为本技术改进的技术方案，所述的消泡剂为高级醇类、脂肪酸及其盐类、磷酸酯类、烃油类、聚醚类、有机硅聚合物、酰胺类中的一种或任意重量比几种。
20.作为本技术改进的技术方案，所述的流平剂为聚二甲基改性硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷中的一种或任意重量比几种。
21.作为本技术改进的技术方案，所述成膜物树脂为水性丙烯酸树脂，所述交联剂为脂肪族多异氰酸酯。
22.作为本技术改进的技术方案，所述的基材层为光学棱镜阵列，所述光学棱镜阵列采用若干个棱镜紧密排布而成，所述棱镜沿水平方向的截面为三角形。
23.作为本技术改进的技术方案，包括基材层、反光层与吸光层，所述反光层涂布在基材层中的三角形棱镜的下侧面，所述吸光层涂布在基材层中的三角形棱镜的上侧面，所述吸光层为一种吸光材料。
24.作为本技术改进的技术方案，所述吸光层厚度小于反射层。
25.本技术的另一目的在于提供一种制备抗光幕布的制备方法，包括：
26.a制备基材层
27.将基材通过压印辊进行图案化处理，形成沿水平方向的截面为三角形的棱镜阵列，得到基材层；
28.b制备吸光层
29.选择黑色的tpu材料或者涂布炭黑、铁黑等吸光材料，得到吸光层或者吸光层涂料；
30.c制备反光层
31.按顺序分别加入配比量的去离子水、分散剂、润湿剂、无机粒子、消泡剂、成膜物树脂、流平剂、交联剂混合搅拌制成反光层涂料；
32.d获得抗光幕布
33.将吸光层与反光层分别涂布在三角形棱镜的上侧面与下侧面，得到抗光幕布。
34.有益效果：
35.1、由以上技术方案可知，本发明的技术方案提供了反光层涂料，所述反光层涂料包括无机粒子、分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂、成膜物树脂、交联剂、去离子水，其在固化后形成具有防污且具有优异耐候性结构的反光层，同时反光层涂料中的无机粒子与改性有机硅类流平剂成分能相互作用，发挥解决背景技术所提出技术问题的关键技术点。
36.2、本发明通过在反光层中添加二氧化硅粒子，且控制二氧化钛与二氧化硅的用量比例(2-10)：1，在二氧化钛为主体下混合一定量的二氧化硅，利用二氧化钛高白度提高反射效果，二氧化硅高流动性与小尺寸效应，使反光层表面更加致密细洁，在不影响反射效果
的前提下，使反射层涂料具有防污性能。
37.3、本发明提供了一种抗光幕布及其制备方法，通过在反光层中添加二氧化硅粒子，提高了反光层的耐候性，不会因为高温或者高湿度的环境中导致反光层的脱落及黄变。
38.4、本发明提供了一种抗光幕布及制备方法，通过在反光层里添加改性有机硅类流平剂，降低反光层涂布液的表面张力，控制表面流动能力，进一步提高反射层表面的滑爽性，从而进一步提高了防污性能。
39.应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。
40.结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
41.附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
42.图1绘示抗光幕布结构示意图；
43.图中，1、基材层；2、吸光层；3、反光层。
具体实施方式
44.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
45.一种抗光幕布，其包括基材层、吸光层、反光层；所述反光层涂料包括无机粒子、分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂、成膜物树脂、交联剂、去离子水，各组分含量为：40-60重量份的无机粒子，0.5-1重量份的分散剂，0.1-0.5重量份的润湿剂，0.1-0.5重量份的消泡剂，0.5-1重量份的流平剂，20-40重量份的成膜物树脂，1-3重量份的交联剂，10-20重量份的去离子水。
46.其中，所述的无机粒子为二氧化钛与二氧化硅的的混合物，二者比例为 (2-10)：1，示例二者的比例为2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、 10:1中的一种。优选的，所述二氧化钛与二氧化硅比例为4:1或者5:1，所述二氧化钛的粒径在200-700纳米，粒径过大会导致二氧化钛粒子出现团聚现象，所述二氧化硅的粒径在50-200纳米，粒径小于等于二氧化钛，能够均匀分散在二氧化钛涂布液中，从而使表面更加的致密细洁。
47.所述的分散剂为聚酯类分散剂、低聚皂分散剂、高分子分散剂中的一种或任意几种。所述聚酯类分散剂为改性聚酯，示例：hs-240、合盛元化工(聚酯类分散剂)；所述低聚皂分散剂为聚羧酸钠盐、磷酸酯盐、多己内多酯多元醇
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多乙烯亚胺嵌段共聚物中的一种或
任意重量比的多种，示例sn-5040、诺普科(低聚皂分散剂)；所述高分子分散剂为聚苯乙烯、聚乙二醇中的一种或任意重量比的几种，示例，byk-110、德国毕克(高分子型分散剂)、kp-110、德予得(高分子型分散剂)。由于无机粒子添加量较大，通过加入分散剂能够避免无机粒子相互聚集及沉降。
48.所述润湿剂为烷基硫酸盐、磺酸盐、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚中的一种或任意重量比的几种。示例：eac-70，丽臣化工(烷基硫酸盐)， 2a1，陶氏化学(磺酸盐)，op-10p，东荟化工(聚氧乙烯烷基酚醚)，ae0-7，巴夫斯(聚氧乙烯脂肪醇醚)；由于加入无机粒子的粒径较小，通过加入润湿剂降低其表面能，能使无机粒子更易被水浸湿。所述润湿剂需在无机粒子添加前加入，从而降低去离子水添加量，提高反光层涂料的固含量，所述反光层涂料固含量在60％-80％。
49.所述的消泡剂为高级醇类、脂肪酸及其盐类、磷酸酯类、烃油类、聚醚类、有机硅聚合物、酰胺类中的一种或任意重量比的几种。示例：d-80，大田化学 (高级醇类)，df-103，陶氏化学(聚醚类)，afe-1520，道康宁(有机硅聚合物)，kyc-713，科盈化学(酰胺类)。由于反光层是水性体系，通过消泡剂添加能够减少搅拌产生的气泡。优选地，所述消泡剂选择聚醚类、有机硅聚合物类具有更好的效果。
50.所述的流平剂为聚二甲基改性硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷中的一种或几种。示例：jf-203，善嘉化工(聚二甲基改性硅氧烷)，dc-57，道康宁(烷基改性有机硅氧烷)，byk-333，毕克化学(聚醚聚酯改性有机硅氧烷)，通过添加流平剂，能够降低反光层涂布液的表面张力，控制表面流动能力，所述流平剂均为改性有机硅类，能够提高成膜物表面的滑爽性。
51.所述成膜物树脂为水性丙烯酸树脂，所述交联剂为脂肪族多异氰酸酯。
52.所述的基材层为光学棱镜阵列，所述光学棱镜阵列采用若干个棱镜紧密排布而成，所述棱镜沿水平方向的截面为三角形。优选的，所述基材层的材质为黑色tpu膜。
53.如图1所示，所述抗光幕布包括基材层1、反光层2与吸光层3，所述反光层涂布在基材层中的三角形棱镜的下侧面，所述吸光层涂布在基材层中的三角形棱镜的上侧面，所述吸光层为一种吸光材料。所述吸光层厚度小于反光层，由于吸光层与反光层分别涂布于三角形棱镜的上、下边，吸光层起到抗外界杂光效果，反光层起到反射投影效果，为了达到更优的投影效果，吸光层厚度应小于反光层。
54.本技术的另一目的是提供一种保护膜的制备方法，包括：
55.a制备基材层
56.将基材通过压印辊进行图案化处理，形成沿水平方向的截面为三角形的棱镜阵列，得到基材层；
57.b制备吸光层
58.选择黑色的tpu材料或者涂布炭黑、铁黑等吸光材料，得到吸光层或者吸光层涂料。
59.c制备反光层
60.按顺序分别加入去离子水、分散剂、润湿剂、无机粒子、消泡剂、成膜物树脂、流平剂、交联剂混合搅拌制成反光层涂料；
61.d获得抗光幕布
62.将吸光层与反光层分别涂布在三角形棱镜的上侧面与下侧面，得到抗光幕布。
63.下面结合具体的实施对本技术的技术方案进行清楚完整的说明。
64.实施例1
65.首先制备反光层，称取去离子水10份，无机粒子(二氧化钛：二氧化硅＝4:1，二氧化钛粒径200纳米，二氧化硅粒径50纳米)40份，分散剂(hs-240、合盛元化工)0.5份，润湿剂(eac-70，丽臣化工)0.1份，消泡剂(d-80，大田化学)0.1份，流平剂(dc-57，道康宁)0.5份，成膜物树脂(水性丙烯酸树脂) 20份，交联剂(肪族多异氰酸酯)1份，加入顺序分别为去离子水、分散剂、润湿剂、无机粒子、消泡剂、成膜物树脂、流平剂、交联剂混合搅拌制成反光层涂料。
66.再制备基材层，将黑色tpu膜加热软化到熔融状态，通过压印辊进行图案化处理，形成沿水平方向的截面为三角形的棱镜阵列，得到基材层，最后将吸光层与反光层分别涂布在三角形棱镜的上侧面与下侧面，其中，吸光层厚度小于反光层，得到抗光幕布。
67.实施例2
68.首先制备反光层，称取去离子水15份，无机粒子(二氧化钛：二氧化硅＝2:1，二氧化钛粒径300纳米，二氧化硅粒径100纳米)50份，分散剂(sn-5040、诺普科)0.7份，润湿剂(2a1陶氏化学0.1份、eac-70丽臣化工0.2份)0.3 份，消泡剂(df-103，陶氏化学)0.25份，流平剂(jf-203，善嘉化工)0.6 份，成膜物树脂(水性丙烯酸树脂)30份，交联剂(肪族多异氰酸酯)2.1份，加入顺序分别为去离子水、分散剂、润湿剂、无机粒子、消泡剂、成膜物树脂、流平剂、交联剂混合搅拌制成反光层涂料。
69.再制备基材层，将黑色tpu膜加热软化到熔融状态，通过压印辊进行图案化处理，形成沿水平方向的截面为三角形的棱镜阵列，得到基材层，最后将吸光层与反光层分别涂布在三角形棱镜的上侧面与下侧面，其中，吸光层厚度小于反光层，得到抗光幕布。
70.实施例3
71.首先制备反光层，称取去离子水12份，无机粒子(二氧化钛：二氧化硅＝5:1，二氧化钛粒径400纳米，二氧化硅粒径150纳米)56份，分散剂(byk-110、德国毕克)0.7份，润湿剂(op-10p，东荟化工)0.2份，消泡剂(afe-1520道康宁 0.05份，df-103陶氏化学0.1份)0.15份，流平剂(byk-333毕克化学0.1份， jf-203善嘉化工0.55份)0.65份，成膜物树脂(水性丙烯酸树脂)26份，交联剂(肪族多异氰酸酯)1.7份，加入顺序分别为去离子水、分散剂、润湿剂、无机粒子、消泡剂、成膜物树脂、流平剂、交联剂混合搅拌制成反光层涂料。
72.再制备基材层，将黑色tpu膜加热软化到熔融状态，通过压印辊进行图案化处理，形成沿水平方向的截面为三角形的棱镜阵列，得到基材层，最后将吸光层与反光层分别涂布在三角形棱镜的上侧面与下侧面，其中，吸光层厚度小于反光层，得到抗光幕布。
73.实施例4
74.首先制备反光层，称取去离子水17份，无机粒子(二氧化钛：二氧化硅＝5:1，二氧化钛粒径500纳米，二氧化硅粒径150纳米)55份，分散剂(hs-240、合盛元化工)0.9份，润湿剂(ae0-7，巴夫斯)0.4份，消泡剂(kyc-713，科盈化学)0.35份，流平剂(dc-57，道康宁)0.8份，成膜物树脂(水性丙烯酸树脂) 35份，交联剂(肪族多异氰酸酯)2.5份，加入顺序分别为去离子水、分散剂、润湿剂、无机粒子、消泡剂、成膜物树脂、流平剂、交联剂混合搅拌制成反光层涂料。
75.再制备基材层，将黑色tpu膜加热软化到熔融状态，通过压印辊进行图案化处理，形成沿水平方向的截面为三角形的棱镜阵列，得到基材层，最后将吸光层与反光层分别涂布在三角形棱镜的上侧面与下侧面，其中，吸光层厚度小于反光层，得到抗光幕布。
76.实施例5
77.首先制备反光层，称取去离子水20份，无机粒子(二氧化钛：二氧化硅＝10:1，二氧化钛粒径700纳米，二氧化硅粒径200纳米)60份，分散剂(hs-240、合盛元化工)1份，润湿剂(eac-70，丽臣化工)0.5份，消泡剂(d-80，大田化学)0.5份，流平剂(dc-57，道康宁)1份，成膜物树脂(水性丙烯酸树脂) 40份，交联剂(肪族多异氰酸酯)3份，加入顺序分别为去离子水、分散剂、润湿剂、无机粒子、消泡剂、成膜物树脂、流平剂、交联剂混合搅拌制成反光层涂料。
78.再制备基材层，将黑色tpu膜加热软化到熔融状态，通过压印辊进行图案化处理，形成沿水平方向的截面为三角形的棱镜阵列，得到基材层，最后将吸光层与反光层分别涂布在三角形棱镜的上侧面与下侧面，其中，吸光层厚度小于反光层，得到抗光幕布。
79.对比例1
80.首先制备反光层，称取去离子水10份，无机粒子(二氧化钛，二氧化钛粒径200纳米)40份，分散剂(hs-240、合盛元化工)0.5份，润湿剂(eac-70，丽臣化工)0.1份，消泡剂(d-80，大田化学)0.1份，流平剂(dc-57，道康宁)0.5份，成膜物树脂(水性丙烯酸树脂)20份，交联剂(肪族多异氰酸酯) 1份，加入顺序分别为去离子水、分散剂、润湿剂、无机粒子、消泡剂、成膜物树脂、流平剂、交联剂混合搅拌制成反光层涂料。
81.再制备基材层，将黑色tpu膜加热软化到熔融状态，通过压印辊进行图案化处理，形成沿水平方向的截面为三角形的棱镜阵列，得到基材层，最后将吸光层与反光层分别涂布在三角形棱镜的上侧面与下侧面，其中，吸光层厚度小于反光层，得到抗光幕布。
82.对比例2
83.首先制备反光层，称取去离子水10份，无机粒子(二氧化钛：二氧化硅＝15:1，二氧化钛粒径200纳米，二氧化硅粒径50纳米)40份，分散剂(hs-240、合盛元化工)0.5份，润湿剂(eac-70，丽臣化工)0.1份，消泡剂(d-80，大田化学)0.1份，流平剂(dc-57，道康宁)0.5份，成膜物树脂(水性丙烯酸树脂) 20份，交联剂(肪族多异氰酸酯)1份，加入顺序分别为去离子水、分散剂、润湿剂、无机粒子、消泡剂、成膜物树脂、流平剂、交联剂混合搅拌制成反光层涂料。
84.再制备基材层，将黑色tpu膜加热软化到熔融状态，通过压印辊进行图案化处理，形成沿水平方向的截面为三角形的棱镜阵列，得到基材层，最后将吸光层与反光层分别涂布在三角形棱镜的上侧面与下侧面，其中，吸光层厚度小于反光层，得到抗光幕布。
85.对比例3
86.首先制备反光层，称取去离子水10份，无机粒子(二氧化钛：二氧化硅＝4:1，二氧化钛粒径1微米，二氧化硅粒径2微米)40份，分散剂(hs-240、合盛元化工)0.5份，润湿剂(eac-70，丽臣化工)0.1份，消泡剂(d-80，大田化学) 0.1份，流平剂(dc-57，道康宁)0.5份，成膜物树脂(水性丙烯酸树脂)20 份，交联剂(肪族多异氰酸酯)1份，加入顺序分别为去离子水、分散剂、润湿剂、无机粒子、消泡剂、成膜物树脂、流平剂、交联剂混合搅拌制成反光层涂料。
87.再制备基材层，将黑色tpu膜加热软化到熔融状态，通过压印辊进行图案化处理，形成沿水平方向的截面为三角形的棱镜阵列，得到基材层，最后将吸光层与反光层分别涂布在三角形棱镜的上侧面与下侧面，其中，吸光层厚度小于反光层，得到抗光幕布。
88.对比例4
89.首先制备反光层，称取去离子水10份，无机粒子(二氧化钛：二氧化硅＝4:1，二氧化钛粒径200纳米，二氧化硅粒径50纳米)40份，分散剂(hs-240、合盛元化工)0.5份，润湿剂(eac-70，丽臣化工)0.1份，消泡剂(d-80，大田化学)0.1份，流平剂(非改性有机硅类、丙烯酸改性共聚物、8090，日本积水) 0.5份，成膜物树脂(水性丙烯酸树脂)20份，交联剂(肪族多异氰酸酯)1份，加入顺序分别为去离子水、分散剂、润湿剂、无机粒子、消泡剂、成膜物树脂、流平剂、交联剂混合搅拌制成反光层涂料。
90.再制备基材层，将黑色tpu膜加热软化到熔融状态，通过压印辊进行图案化处理，形成沿水平方向的截面为三角形的棱镜阵列，得到基材层，最后将吸光层与反光层分别涂布在三角形棱镜的上侧面与下侧面，其中，吸光层厚度小于反光层，得到抗光幕布。
91.对比例5
92.取市场售卖的抗光幕布(中国台湾和诠黑栅幕布)。
93.评价方法：
94.防污性能：取实施例与对比例中制成的抗光幕布，分别向屏幕中撒上带颜色的粉末后，观察抗光幕布表面粉末残余，再使用激光投影仪进行投影，观察抗光幕布成像表观。
95.耐候性能：取实施例与对比例中制成的抗光幕布，分别放置在高温高湿箱内(85℃、85％rh)1000小时，取出后观察抗光幕布反光层表观。
96.评价数据如下表1：
97.表1
[0098][0099]
通过以上实施例与对比例结果显示，本发明制备的抗光幕布具有良好的防污性能，并且在高温高湿情况下具有良好的耐候性。
[0100]
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。