專利名稱：一種紫外光固化硬涂膜及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用作保護(hù)各類顯示器以及用作觸摸屏的紫外光固化硬涂膜。
背景技術(shù)：
近年來，各種新型平板顯示(IXD、OLED, EL、PDP)技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展迅速，平板顯示產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，平板顯示行業(yè)和市場正在全球范圍內(nèi)快速增長， 相關(guān)制造材料和零件市場也得到了快速發(fā)展，尤其是顯示技術(shù)中用到的光學(xué)薄膜材料處于快速增長態(tài)勢。各種光學(xué)薄膜材料，例如反射膜、增透膜、濾光膜、光學(xué)保護(hù)膜、偏振膜、分光膜和位相膜等在制造、使用過程中非常容易刮傷和玷污，因此需要進(jìn)行表面處理，以提高薄膜的防刮傷、耐磨和防污性能。防刮傷涂層的評價指標(biāo)主要包括(1)涂層硬度。最主要的性能指標(biāo)之一，一般用國標(biāo)鉛筆硬度法來測試；( 涂層耐磨損性。以0000鋼絲絨球國標(biāo)方法測試；C3)涂膜防污性。以涂膜的純水接觸角以及表面能來表征。防刮傷涂層主要是將涂布液通過各種濕法涂布方式涂布到塑料薄膜基材上，涂膜一般厚度在5 10 μ m，低于5 μ m,涂膜的硬度得不到保證，高于10 μ m,會影響總透光率。紫外光(UV)固化涂料是20世紀(jì)60年代開發(fā)的一種環(huán)保節(jié)能型涂料。紫外光固化體系由于具有較高的交聯(lián)密度，涂層可根據(jù)需要調(diào)節(jié)涂料組分以得到需要的性能，對無機(jī)納米金屬氧化物和有機(jī)聚合物微粒有良好的潤濕分散性能，經(jīng)紫外光照射后交聯(lián)密度高， 形成的涂膜透光性好，抗刮傷性能好，廣泛應(yīng)用于防刮傷涂層的制備。中國發(fā)明專利公開說明書CN 101205424A公開了一種硬涂膜，所述硬涂層的組分由紫外光固化丙烯酸酯、熱塑性樹脂、光引發(fā)劑、有機(jī)硅和溶劑組成，其特征在于，該硬涂層能夠抑制由于固化收縮引起的開裂或卷邊，抑制指印和灰塵等在膜表面的附著。但該涂膜硬度不夠高，抗刮傷和耐磨性能有限。中國發(fā)明專利公開說明書CN 101463222A公開了一種紫外光固化涂層，所述紫外光固化涂層的組分由主體樹脂、稀釋劑和光引發(fā)劑組成，主體樹脂含有聚氨酯丙烯酸酯樹脂和有機(jī)硅丙烯酸酯樹脂，其特征在于，紫外光固化涂層有較低的表面能，可以達(dá)到很好的防污效果，同時涂層有較高的硬度，因而有良好的耐擦劃性能。但該涂膜柔韌性較差，只是適用于硬質(zhì)塑料板材表面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種提高塑料薄膜的抗刮傷、耐磨性能和防污性能的紫外光固化硬涂膜。本發(fā)明的目的還在于上述紫外光固化硬涂膜在液晶顯示器件和其他顯示器件的保護(hù)以及觸摸屏等的應(yīng)用。本發(fā)明的技術(shù)方案在于它包括一個透明支持體以及涂在透明支持體上的防刮傷涂層，其防刮傷涂層的配方及含量按重量單位計(jì)為
光固化預(yù)聚物 5-90重量份稀釋劑5 90重量份光引發(fā)劑1 10重量份活性稀釋劑0 80重量份無機(jī)納米填料 0 20重量份助劑0 18重量份防刮傷涂層配方的優(yōu)選含量為光固化預(yù)聚物 10-70重量份稀釋劑10 70重量份光引發(fā)劑2 7重量份活性稀釋劑5 60重量份無機(jī)納米填料 2 10重量份助劑4 14重量份。本發(fā)明的防刮傷涂層配方中所述光固化預(yù)聚物含有聚氨酯丙烯酸酯樹脂，其中， 所述光固化預(yù)聚物同時還含有有機(jī)硅丙烯酸酯樹脂和聚酯丙烯酸酯樹脂，所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂的官能度為2 10，粘度為60°C下500 2500cP，硬度為3 8H。本發(fā)明的防刮傷涂層在優(yōu)選情況下，基于所述光固化預(yù)聚物的總重量，所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂的含量為10 90重量％、優(yōu)選為30 70重量％，所述有機(jī)硅丙烯酸酯樹脂的含量為5 60重量％、優(yōu)選為15 40重量％，所述聚酯丙烯酸酯樹脂的含量為5 60重量％，優(yōu)選為15 40重量％。本發(fā)明的防刮傷涂層所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂可以為滿足上述性能指標(biāo)范圍的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯樹脂、脂環(huán)族聚氨酯丙烯酸酯樹脂和芳香族聚氨酯丙烯酸酯樹脂中的一種或幾種，優(yōu)選脂肪族聚氨酯丙烯酸酯樹脂。所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂可以商購得到，例如，日本合成化學(xué)公司的7605、1700、3000 ；氰特公司的EB1290 ；臺灣長興公司的 6145-100 ；中山千葉合成公司的UV3600 ；沙多瑪公司的CN965、CN996，CN9006, CN9007, CN9013。本發(fā)明的防刮傷涂層所述有機(jī)硅丙烯酸酯樹脂可以為滿足上述性能指標(biāo)范圍的有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹脂中的一種或幾種。所述有機(jī)硅丙烯酸酯樹脂可以商購得到，例如，比利時優(yōu)西比(UCB)公司的有機(jī)硅丙烯酸酯樹脂EB350、六官能度有機(jī)硅丙烯酸酯樹脂 EB1360 ；美國沙多瑪公司的聚硅氧烷化脂肪族聚氨酯丙烯酸酯樹脂CN990 ；臺灣長興公司的有機(jī)硅聚醚丙烯酸酯樹脂6225。本發(fā)明的防刮傷涂層所述聚酯丙烯酸酯樹脂可以為滿足上述性能指標(biāo)范圍的聚酯丙烯酸酯樹脂中的一種或幾種。所述聚酯丙烯酸酯樹脂可以商購得到，例如，沙多瑪公司的CN2^1、CN2900、CN2295 ；拜爾公司的0U-740 ；臺灣長興公司的6311-100。本發(fā)明的防刮傷涂層，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，所述稀釋劑為有機(jī)溶劑，所述有機(jī)溶劑為己烷、庚烷、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸丙酯、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、異丁醇、正丁醇、環(huán)戊酮、丙酮、甲乙酮、丁酮、2-戊酮、環(huán)己酮、乙二醇丁醚、丙二醇甲基醚和丙二醇丁醚中的一種或幾種。本發(fā)明的所述的光引發(fā)劑種類和用量沒有特別的限定，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種光引發(fā)劑安息香、安息香甲基醚、安息香二甲醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香正丁基醚、安息香異丁基醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮(Darocur 1173)、 1-羥基環(huán)己基苯丙酮(IrgaCurel84)、苯乙酮、二甲基氨基苯乙酮、2，2- 二甲氨基-2-苯基苯乙酮、2，2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉-1-丙酮(IrgaCure907)、2_芐基_2_ 二甲氨基-1-(4-嗎啉芐基)_1_ 丁酮、4-(2-羥基乙氧基) 苯基-2-(羥基-2-丙基)酮、二苯甲酮、對苯基二苯甲酮、4，4’ - 二乙基氨基二苯甲酮、二氯代二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、異丙基硫雜蒽酮、2，4，6_三甲基苯甲酰二苯基氧化膦(TPO)中的一種或幾種。所述光引發(fā)劑可以選自國內(nèi)的IHF-PI185、 IHT-PI907 禾口瑞士汽巴公司的 Irgacure651 Irgacure 184> Irgacure369、Irgacure754、 Irgacure907、Irgacure2022、Darocurl 173、DarocurMBF 中的一種或幾種。本發(fā)明的防刮傷涂層，在優(yōu)選情況下，所述防刮傷涂層配方還含有活性稀釋劑，且基于所述涂料的總重量，所述活性稀釋劑的含量為O 80重量％。本發(fā)明的防刮傷涂層，采用所述活性稀釋劑可以提高本發(fā)明的防刮傷涂層配方中各種成分之間的相容性，使該配方中各成分混合更均勻，還可配合配方中的幾種樹脂能更好的交聯(lián)固化反應(yīng)，在固化的過程中提高涂層的交聯(lián)度，使得本發(fā)明的涂料所形成的漆膜具有優(yōu)良的硬度和附著力。本發(fā)明所提供的活性稀釋劑選自二季戊四醇五丙烯酸酯DPPA、 二季戊四醇六丙烯酸酯DPHA、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA、季戊四醇三丙烯酸酯PETA、 1,6己二醇丙烯酸酯HDDA、三丙二醇二丙烯酸酯TPGDA中的一種或幾種。本發(fā)明的防刮傷涂層中添加有無機(jī)納米填料。無機(jī)納米填料一方面降低樹脂固化帶來的收縮，另一方面增加涂層硬度。所述無機(jī)納米填料含量為O 20重量％，可以是納米二氧化硅、納米氧化鋁、納米氧化鈦，所述無機(jī)納米填料的粒徑在1 300納米，優(yōu)選5 100納米，例如可以選用商購的Degussa公司的納米二氧化硅R972，BI公司的納米氧化鋁 NAN0BYK-3600,北京納辰公司的納米氧化鈦NP419。本發(fā)明的防刮傷涂層中，在優(yōu)選情況下還含有助劑，所述助劑的含量為O 18重量％。根據(jù)本發(fā)明提供的防刮傷涂層配方，所述助劑可以選用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種助劑，例如該助劑可以選用流平劑、消泡劑、分散劑、偶聯(lián)劑和表面活性劑中的一種或幾種。根據(jù)本發(fā)明提供的防刮傷涂層配方，所述各種助劑的含量為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，在優(yōu)選情況下，基于配方的總重量，所述流平劑含量為O 2重量％、優(yōu)選0. 2 1. 5重量％，所述消泡劑的含量為0 2重量％、優(yōu)選0. 2 1. 5重量％，所述分散劑的含量為0 2重量％、優(yōu)選0. 2 1. 5重量％，所述偶聯(lián)劑的含量為0 7重量％、優(yōu)選1 5重量％， 所述表面活性劑的含量為0 5重量％、優(yōu)選1 3重量％。本發(fā)明的防刮傷涂層，所述流平劑的種類為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的，可以選用氟系或硅系流平劑。例如，所述流平劑可以選用商購的荷蘭愛夫卡公司的EFKA-3883、 EFKA-3886 和 EFKA3600，BYK 公司的 BYK_;353、BYK-361 和 BYK-UV3570，德國迪高公司的 DEG0410，通用電氣東芝有機(jī)硅公司的CoatOSil 1211、CoatOSil MOO中的一種或幾種。本發(fā)明的防刮傷涂層，所述消泡劑的種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，可以選用硅類或聚醚改性硅類消泡劑。例如，所述消泡劑可以選用商購的荷蘭愛夫卡公司的EFKA2022、 EFKA2527 和 EFKA2040，BYK 公司的 BYK-053、BYK-055、BYK-057、BYK-060 和 BYK-066，通用電氣東芝有機(jī)硅公司的CoatOSil 3501, CoatOSil 7510中的一種或幾種。。
本發(fā)明的防刮傷涂層，所述分散劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種能夠改善所述主體樹脂在溶劑中分散狀態(tài)的物質(zhì)，可以選用聚氨酯類或接枝丙烯酸共聚物類。例如可以選用商購的美國Kerper公司的Kerper-602、Kerper-605、Kerper-630、法國CFC公司的 CFC-500HP、CFC-510、CFC-637、CFC-604S 中的一種或幾種。本發(fā)明的防刮傷涂層，所述偶聯(lián)劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的硅烷類偶聯(lián)劑和鈦酸酯類偶聯(lián)劑。例如硅烷類偶聯(lián)劑可以選用商購的道康寧公司的Z-6011、Z-6020和Z-6040 以及旭肖子公司的DP7192，鈦酸酯類偶聯(lián)劑可以選用商購美國Kenrich公司的的KR-41B， 優(yōu)選硅烷類偶聯(lián)劑，選用上述偶聯(lián)劑中的一種或幾種。本發(fā)明的防刮傷涂層，所述表面活性劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種非離子型表面活性劑，例如可以選用商購的杜邦公司的8857A、Zonyl FS0-100、旭肖子公司DP-10、 DP-20中的一種或幾種。本發(fā)明的防刮傷涂層，由于在主體樹脂中含有有機(jī)硅丙烯酸酯樹脂，可以很好地降低本發(fā)明的紫外光固化硬涂膜的表面能，因而可以達(dá)到很好的防污效果。本發(fā)明采用了 60°C下粘度為500 2500cP，官能度為2 10，硬度為3 8H的聚氨酯丙烯酸酯樹脂，可以提高由本發(fā)明的防刮傷涂層的硬度，具有較好的耐擦劃性能。由于在主體樹脂中還含有聚酯丙烯酸酯樹脂，可以很好的彌補(bǔ)高硬度聚氨酯丙烯酸酯樹脂固化時造成的柔韌性、附著力較差問題，特別是應(yīng)用于聚酯塑料薄膜表面，可以很好的提高涂層的附著力。在一定的條件下有機(jī)硅丙烯酸酯樹脂和聚氨酯丙烯酸酯樹脂配合使用，而使得本發(fā)明所得涂料所形成的涂膜有較好的耐水、耐油和自清潔性能，可以達(dá)到很好的防污效果。同時又有較高的硬度，從而使涂膜具有耐擦劃性能。另外，由于在本發(fā)明中采用了無機(jī)納米填料，因此進(jìn)一步提高了所形成的涂膜的抗劃傷性能本發(fā)明中使用的透明支持體沒有特別的限定，可以從作為現(xiàn)有的光學(xué)使用的塑料薄膜中選擇使用。透明支持體優(yōu)選可見光的透光率出色(優(yōu)選透光率為90%以上)且透明性出色的材料(優(yōu)選薄膜霧度值為以下)。作為這種塑料薄膜的例子包括如聚對苯二甲酸乙二酯，如聚對苯二甲酸丁二酯和聚萘二甲酸亞乙酯薄膜，聚乙烯薄膜，聚丙烯薄膜，玻璃紙，二乙酰基纖維素薄膜，三乙酰基纖維素薄膜，丁酸乙?；w維素薄膜，聚氯乙烯薄膜，聚偏氯乙烯薄膜，聚乙烯醇薄膜，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜，聚苯乙烯薄膜，聚碳酸酯薄膜，聚甲基戊烯薄膜，聚砜薄膜，聚醚醚酮薄膜，聚醚酰亞胺薄膜，聚酰亞胺薄膜，氟樹脂薄膜，聚酰胺薄膜。對透明支持體的厚度沒有特別的限制，可根據(jù)情況進(jìn)行適當(dāng)選擇。通常所述厚度在10 500微米之間，優(yōu)選在20 300微米的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在30 200微米的范圍內(nèi)。當(dāng)需要時，可以通過氧化的處理，對透明支持體的一個或兩個表面進(jìn)行處理，以便增強(qiáng)與表面上各層的粘著。例如利用電暈放電處理，等離子處理，利用鉻酸的處理(濕法)， 利用火焰的處理，利用加熱空氣的處理，或在臭氧存在下利用紫外線的照射處理。表面處理根據(jù)透明支持體的種類進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，通常，從作用和可操作性考慮，優(yōu)選電暈放電處理。本發(fā)明提供的防刮傷涂層的方法如下按照本發(fā)明所提供的防刮傷涂層配方中的各個組分按照其相應(yīng)得重量分?jǐn)?shù)加到容器中攪拌，得到涂布液，將涂布液涂布在透明支持體上，通過紫外光固化，得到紫外光固化硬涂膜。涂布液的涂布方法沒有特別的限制，可以使用常規(guī)的方法，例如棒涂法，刮刀涂布法，輥涂法，刮板涂布法和凹版涂布法來形成涂層。作為本發(fā)明防刮傷涂層中紫外光固化樹脂固化的紫外線可以從高壓汞燈獲得，通常，用于照射的紫外光劑量在100 500mj/cm2的范圍內(nèi)。本發(fā)明通過在透明支持體的一個或者兩個表面上涂布可紫外光固化的樹脂組合物來獲得硬質(zhì)涂層，所述樹脂組合物將聚酯丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯和有機(jī)硅丙烯酸酯合理組合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明的防刮傷涂層用于透明支持體上，提高塑料薄膜的抗刮傷、耐磨性能和防污性能，同時具有足夠的硬度、較低的表面能，良好的附著力、柔韌性能和透明性能。下面采用實(shí)施例的方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)地描述。然而，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。為便于比較，本發(fā)明選擇聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(韓國SKC產(chǎn)品)作為透明支持體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中一面經(jīng)過電暈處理。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1聚氨酯丙烯酸酯40份有機(jī)硅丙烯酸酯10份聚酯丙烯酸酯10份Irgacure 1843 份甲苯丙二醇甲基醚=1 1 40份向40重量份聚氨酯丙烯酸酯(美國沙多瑪產(chǎn)品，牌號為CN9006)、10重量份有機(jī)硅丙烯酸酯(美國沙多瑪產(chǎn)品，牌號為CN990)和10重量份聚酯丙烯酸酯(美國沙多瑪產(chǎn)品，牌號為CN2281)混合樹脂中，添加40重量份混合稀釋劑(甲苯丙二醇甲基醚= 1 1)，攪拌混合均勻。向混合液中添加3重量份光引發(fā)劑(Irgacure 184)，1.5重量份流平劑(BI-UV3570，BYK公司)，1. 5重量份消泡劑(BK53，BYK公司)，1. 5重量份分散劑 (Kerper-602，美國Kerper公司)，5重量份偶聯(lián)劑(KR-41B，美國Kenrich公司)和1. 5重量份氟表面活性劑(DP-10，旭肖子公司)，攪拌混合均勻，制得涂布液。將所制涂布液涂布到透明支持體厚度為100微米的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(韓國SKC產(chǎn)品)經(jīng)電暈處理一面，在60 80°C之間對形成的防刮傷涂層干燥1分鐘之后，以 250mj/cm2的紫外線照射劑量對干燥的防刮傷涂層進(jìn)行固化，并形成紫外光固化硬涂膜，防刮傷涂層的厚度為5微米。測其性能，結(jié)果列于表1。實(shí)施例2聚氨酯丙烯酸酯20份有機(jī)硅丙烯酸酯10份聚酯丙烯酸酯10份 二季戊四醇六丙烯酸酯DPHA 20份
Darocurl 1732 份丙醇20份向20重量份聚氨酯丙烯酸酯(美國沙多瑪產(chǎn)品，牌號為CN90i;3)、10重量份有機(jī)硅丙烯酸酯(美國沙多瑪產(chǎn)品，牌號為CN990)和10重量份聚酯丙烯酸酯(美國沙多瑪產(chǎn)品，牌號為CN22%)混合樹脂中，添加20重量份二季戊四醇六丙烯酸酯DPHA和20重量份稀釋劑丙醇，攪拌混合均勻。向混合液中添加2重量份光引發(fā)劑(Dar0CUrll73，瑞士汽巴公司)，1重量份流平劑(EFKA-3883，荷蘭愛夫卡公司)，2重量份消泡劑(EFKA2022，荷蘭愛夫卡公司)，1重量份分散劑(Kerper-630，美國Kerper公司)，3重量份偶聯(lián)劑(Z-6011，道康寧公司)和2重量份氟表面活性劑(8857A，杜邦公司)，攪拌混合均勻，制得涂布液。無機(jī)納米填料5份異丙醇50份向觀重量份聚氨酯丙烯酸酯(臺灣長興公司，牌號6145-100)、10重量份有機(jī)硅丙烯酸酯(臺灣長興公司，牌號6225)和10重量份聚酯丙烯酸酯(臺灣長興公司，牌號6311-100)混合樹脂中，添加20重量份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA和50重量份稀釋劑異丙醇，攪拌混合均勻。向混合液中添加5重量份無機(jī)納米填料(納米氧化鋁 NAN0BYK-3600，BYK 公司)，3 重量份光引發(fā)劑(Irgacure369 Irgacure907 = 1 1)，1. 5 重量份的流平劑(Bi公司，BI-UV3570)，1. 5重量份的消泡劑(Bi公司，BK53)，1. 5 重量份分散劑(美國Kerper公司，Kerper-602)，5重量份的偶聯(lián)劑(美國Kenrich公司， KR-41B)和1. 5重量份的氟表面活性劑(旭肖子公司，DP-10)，攪拌混合均勻，制得涂布液。


實(shí)施方法同實(shí)施例1，測其性能，結(jié)果列于表1。 實(shí)施例4 聚氨酯丙烯酸酯
30份 15份 15份 20份 7份 30份
向30重量份聚氨酯丙烯酸酯(日本合成化學(xué)公司，牌號為1700)、15重量份有機(jī)硅丙烯酸酯(比利時優(yōu)西比(UCB)公司，牌號為EB350)和15重量份聚酯丙烯酸酯(拜爾公司，牌號0U-740)混合樹脂中，添加20重量份季戊四醇三丙烯酸酯PETA和30重量份稀釋劑壞己酮，攪拌混合均勻。向混合液中添加7重量份光引發(fā)劑(IrgacUre2022，瑞士汽巴公司)，1重量份流平劑(EFKA-3883，荷蘭愛夫卡公司)，2重量份消泡劑(EFKA2022，荷蘭愛
有機(jī)硅丙烯酸酯
聚酯丙烯酸酯
季戊四醇三丙烯酸酯PETA
Irgacure2022
環(huán)己酮夫卡公司)，1重量份分散劑(美國Kerper公司，Kerper-630)，3重量份偶聯(lián)劑(道康寧公司，Z-6011)和2重量份氟表面活性劑(杜邦公司，8857A)，攪拌混合均勻，制得涂布液。實(shí)施方法同實(shí)施例1，測其性能，結(jié)果列于表1。實(shí)施例5向40重量份聚氨酯丙烯酸酯(臺灣長興公司，牌號6145-100)、15重量份有機(jī)硅丙烯酸酯(臺灣長興公司，牌號6225)和15重量份聚酯丙烯酸酯(臺灣長興公司，牌號 6311-100)混合樹脂中，添加40重量份三丙二醇二丙烯酸酯TPGDA和50重量份稀釋劑乙酸乙酯，攪拌混合均勻。向混合液中添加5重量份無機(jī)納米填料(北京納辰公司，納米氧化鈦 NP419)，7重量份光引發(fā)劑(Irgacure 184)，2重量份的流平劑(Bi公司，BI-361)，1重量份的消泡劑(通用電氣東芝有機(jī)硅公司，CoatOSil 3501)，4重量份分散劑(法國CFC公司， CFC-500HP)，4重量份的偶聯(lián)劑(旭肖子公司，DP7192)和4重量份的氟表面活性劑(旭肖子公司，DP-20)，攪拌混合均勻，制得涂布液。實(shí)施方法同實(shí)施例1，測其性能，結(jié)果列于表1。對比例1聚氨酯丙烯酸酯40份二季戊四醇六丙烯酸酯DPHA20份Irgacure 1843 份稀釋劑(甲苯丙二醇甲基醚=1 1)40份向40重量份聚氨酯丙烯酸酯(美國沙多瑪產(chǎn)品，牌號為CN9013)樹脂中，添加 20重量份二季戊四醇六丙烯酸酯DPHA和40重量份混合稀釋劑(甲苯丙二醇甲基醚= 1 1)，攪拌混合均勻。向混合液中添加3重量份光引發(fā)劑(Irgacure 184)，1.5重量份的流平劑(Bi公司，BYK-UV3570)，1. 5重量份的消泡劑(Bi公司，BYK-053)，1. 5重量份分散劑(美國Kerper公司，Kerper-602)，5重量份的偶聯(lián)劑(美國Kenrich公司，KR-41B)和 1. 5重量份的氟表面活性劑(旭肖子公司，DP-10)，攪拌混合均勻，制得涂布液。實(shí)施方法同實(shí)施例1，測其性能，結(jié)果列于表1。對比例2聚氨酯丙烯酸酯 20份有機(jī)硅丙烯酸酯 20份聚酯丙烯酸酯20份Darocurl 1735 份丙醇20份向20重量份聚氨酯丙烯酸酯(美國沙多瑪產(chǎn)品，牌號為CN996)、20重量份有機(jī)硅聚氨酯丙烯酸酯有機(jī)硅丙烯酸酯聚酯丙烯酸酯
份份份 份份份 O 5 5^110 4 114 7 5 5 三丙二醇二丙烯酸酯TPGDAIrgacure 184無機(jī)納米填料乙酸乙酯丙烯酸酯(美國沙多瑪產(chǎn)品，牌號為CN990)和20重量份聚酯丙烯酸酯(美國沙多瑪產(chǎn)品， 牌號為CN2281)混合樹脂中，添加20重量份稀釋劑丙醇，攪拌均勻，并添加5重量份光引發(fā)劑(Darocurl 173，瑞士汽巴公司)，1重量份流平劑(EFKA-3883，荷蘭愛夫卡公司)，2重量份消泡劑(EFKA2022，荷蘭愛夫卡公司)，1重量份分散劑(美國Kerper公司，Kerper-630)， 3重量份偶聯(lián)劑(道康寧公司，Z-6011)和2重量份氟表面活性劑(杜邦公司，8857A)，攪拌混合均勻，制得涂布液。實(shí)施方法同實(shí)施例1，測其性能，結(jié)果列于表1。對比例3聚氨酯丙烯酸酯30份有機(jī)硅丙烯酸酯10份二季戊四醇六丙烯酸酯DPHA 20份Irgacure9074 份異丙醇40份向30重量份聚氨酯丙烯酸酯(臺灣長興公司，牌號6145-100)和10重量份有機(jī)硅丙烯酸酯(美國沙多瑪產(chǎn)品，牌號為CN990)混合樹脂中，添加20重量份二季戊四醇六丙烯酸酯DPHA和40重量份稀釋劑異丙醇，攪拌混合均勻。向混合液中添加4重量份的光引發(fā)劑(Irgacure907)，1. 5重量份的流平劑(BYK公司，BHV3570)，1. 5重量份的消泡劑 (BYK公司，BI-053)，1. 5重量份分散劑(美國Kerper公司，Kerper-602)，5重量份的偶聯(lián)劑(美國Kenrich公司，KR-41B)和1. 5重量份的氟表面活性劑(旭肖子公司，DP-10)，攪拌混合均勻，制得涂布液。實(shí)施方法同實(shí)施例1，測其性能，結(jié)果列于表1。性能測試(1)附著力附著力測試用劃格器在紫外光固化硬涂膜表面上劃100個1毫米X 1毫米的正方形格。用美國3M公司塵產(chǎn)的型號為600的透明膠帶平整粘結(jié)在方格上，不留一絲空隙，然后以最快的速度60度角揭起，觀察劃痕邊緣處是否有脫層。如沒有任何脫層為5B，脫層量在0-5%之間為4B，5 15%之間為3B，15 之間為2B，35 65%之間為1B，65%以上為0B。(2)鉛筆硬度測試按照標(biāo)準(zhǔn)GB/6739T中第四章規(guī)定執(zhí)行，利用通過鉛筆刮擦的涂膜硬度試驗(yàn)儀(由天津市精科材料試驗(yàn)機(jī)廠制造，型號便攜式鉛筆硬度計(jì)QHQ-A)。(3)抗劃傷性能用鋼絲棉#0000擦拭紫外光固化硬涂膜表面，并用肉眼觀察表面狀況。當(dāng)在表面上沒有發(fā)現(xiàn)劃痕時，結(jié)果評估為良好。當(dāng)在表面上發(fā)現(xiàn)劃痕時，結(jié)果評估為差。(4)柔韌性能測試按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1731-93中規(guī)定執(zhí)行。(5)透光率利用透光率霧度儀(上海精密科學(xué)儀器公司制造，型號WGT_S)，測量實(shí)施例中紫外光固化硬涂膜的透光率。
(6)接觸角使用Data physics公司OCA系列接觸角測量儀測得與水的接觸角。(7)表面能使用Data physics公司OCA系列接觸角測量儀測得與水和二碘甲烷的接觸角，然后計(jì)算得到紫外光固化硬涂膜的表面能。表權(quán)利要求
1.一種紫外光固化硬涂膜，其特征在于它包括一個透明支持體以及涂在透明支持體上的防刮傷涂層，防刮傷涂層的配方及含量按重量單位計(jì)為光固化預(yù)聚物 5-90重量份稀釋劑5 90重量份光引發(fā)劑1 10重量份活性稀釋劑 0 80重量份無機(jī)納米填料 0 20重量份助劑0 18重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光固化硬涂膜，其特征在于所述防刮傷涂層配方的優(yōu)選含量為光固化預(yù)聚物 10-70重量份稀釋劑10 70重量份光引發(fā)劑2 7重量份活性稀釋劑5 60重量份無機(jī)納米填料 2 10重量份助劑4 14重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紫外光固化硬涂膜，其特征在于，所述光固化預(yù)聚物含有聚氨酯丙烯酸酯樹脂，同時含有有機(jī)硅丙烯酸酯樹脂和聚酯丙烯酸酯樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紫外光固化硬涂膜，其特征在于基于所述光固化預(yù)聚物的總重量，所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂的含量為10 90重量％，優(yōu)選為30 70重量％ ；所述有機(jī)硅丙烯酸酯樹脂的含量為5 60重量％，優(yōu)選為15 40重量％ ；所述聚酯丙烯酸酯樹脂的含量為5 60重量％，優(yōu)選為15 40重量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紫外光固化硬涂膜，其特征在于所述稀釋劑為己烷、庚烷、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸丙酯、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、異丁醇、正丁醇、環(huán)戊酮、丙酮、甲乙酮、2-戊酮、環(huán)己酮、乙二醇丁醚、丙二醇甲基醚和丙二醇丁醚中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紫外光固化硬涂膜，其特征在于所述光引發(fā)劑為安息香、安息香甲基醚、安息香二甲醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香正丁基醚、安息香異丁基醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環(huán)己基苯丙酮、苯乙酮、二甲基氨基苯乙酮、2，2_ 二甲氨基-2-苯基苯乙酮、2，2_ 二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-甲基_1_[4_(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉-1-丙酮、2-芐基-2- 二甲氨基-1- (4-嗎啉芐基)-1-丁酮、4- (2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)酮、二苯甲酮、對苯基二苯甲酮、4，4’_ 二乙基氨基二苯甲酮、二氯代二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、異丙基硫雜蒽酮、2，4， 6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紫外光固化硬涂膜，其特征在于所述無機(jī)納米填料是納米二氧化硅、納米氧化鋁、納米氧化鈦中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紫外光固化硬涂膜，其特征在于所述活性稀釋劑為二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、1，6-己二醇丙烯酸酯和三丙二醇二丙烯酸酯中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紫外光固化硬涂膜，其特征在于所述助劑為流平劑、消泡劑、分散劑、偶聯(lián)劑和表面活性劑中的一種或幾種，并且基于防刮傷涂層配方的總重量， 所述流平劑含量為0 2重量％，優(yōu)選0. 2 1. 5重量％ ；所述消泡劑的含量為0 2重量％，優(yōu)選0. 2 1. 5重量％ ；所述分散劑的含量為0 2重量％，優(yōu)選0. 2 1. 5重量％ ； 所述偶聯(lián)劑的含量為0 7重量％，優(yōu)選1 5重量所述表面活性劑的含量為0 5重量％，優(yōu)選1 3重量％。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的紫外光固化硬涂膜，其特征在于所述流平劑為氟系或硅系流平劑EFKA-3883、EFKA-3886、EFKA3600 ；BYK-353、BYK-361、BYK-UV3570 ；DEG0410 CoatOSil 1211、CoatOSil MOO中的一種或幾種；消泡劑為硅類或聚醚改性硅類消泡劑EFKA2022、EFKA2527、EFKA2040, BYK-053、BYK-055、BYK-057、BYK-060、BYK-066、 Coat0Sil350U CoatOSil 7510中的一種或幾種；分散劑為聚氨酯類或接枝丙烯酸共聚物類Kerper-602、Kerper-605、Kerper-630、CFC-500HP、CFC-510、CFC-637、CFC-604S 中的一種或幾種；偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑和鈦酸酯類偶聯(lián)劑Z-6011、Z-6020和Z-6040、DP7192、 KR-41B中的一種或幾種；所述表面活性劑為非離子型表面活性劑8857A、Zonyl FS0-100、 DP-IO或DP-20中的一種或幾種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10之一所述的紫外光固化硬涂膜，其特征在于所述透明支持體為聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯和聚萘二甲酸亞乙酯薄膜，聚乙烯薄膜，聚丙烯薄膜，玻璃紙，二乙酰基纖維素薄膜，三乙酰基纖維素薄膜，丁酸乙酰基纖維素薄膜，聚氯乙烯薄膜，聚偏氯乙烯薄膜，聚乙烯醇薄膜，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜，聚苯乙烯薄膜，聚碳酸酯薄膜，聚甲基戊烯薄膜，聚砜薄膜，聚醚醚酮薄膜，聚醚酰亞胺薄膜，聚酰亞胺薄膜，氟樹脂薄膜或聚酰胺薄膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 11之一所述的紫外光固化硬涂膜用于液晶顯示器件和顯示器件的保護(hù)以及觸摸屏。
全文摘要
一種紫外光固化硬涂膜及其應(yīng)用，它包括一個透明支持體以及涂在透明支持體上的防刮傷涂層，防刮傷涂層的配方及含量以重量份計(jì)為光固化預(yù)聚物5～90；稀釋劑5～90；光引發(fā)劑1～10；活性稀釋劑0～80；無機(jī)納米填料0～20；助劑0～18。本發(fā)明解決了現(xiàn)有硬涂膜存在的硬度不夠高、抗刮傷和耐磨性能有限及柔韌性較差等不足本發(fā)明有較低的表面能，具有較好的防污效果，硬度高，有較好的抗刮傷、耐磨性能，同時又具有良好的附著力、柔韌性能和透明性能。
文檔編號G02F1/13GK102236113SQ20101016539
公開日2011年11月9日 申請日期2010年5月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月1日
發(fā)明者劉振宇, 常征, 張宏元, 楊柱, 鄧康清 申請人:中國航天科技集團(tuán)公司第四研究院第四十二所