本發(fā)明涉及減反射膜材料領(lǐng)域,特別涉及一種雙抗uv減反射膜及其制備方法。
背景技術(shù):
1、近年來,聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)和聚碳酸酯(pc)等透明塑料因其成本較低在電子顯示屏上得到廣泛的應(yīng)用。盡管它們具有出色的光學(xué)性能,但通常需要涂上堅硬、耐刮擦的硬化涂層,以提高其抗沖擊性和耐磨性。此外,通常需要在基底上涂覆具有防指紋功能的減反射涂層,盡量減少來自基底的不必要反射。減反射膜利用薄膜涂層不同界面反射光之間的相消干涉來降低基底材料的整體反射率,減少外部光的反射和表面污染,提高電子顯示屏的對比度、可讀性和圖像質(zhì)量。
2、如今的人們越來越離不開電子產(chǎn)品,不可避免地會在室外經(jīng)常使用手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)電子設(shè)備,會大幅增加受到紫外線照射的總量。同時,長時間暴露在戶外會對電子顯示屏造成損害,導(dǎo)致顏色失真、褪色、黃變、開裂、脫落、脆化及分層,影響屏幕的清晰度和亮度。當(dāng)涂層或薄膜暴露在戶外時,水分、熱和紫外線輻射等影響因素會導(dǎo)致涂層和薄膜的降解。紫外線輻射和水分會使成膜樹脂發(fā)生化學(xué)降解,當(dāng)溫度升高時,這些降解反應(yīng)往往會加速。
3、專利cn109557604b公開了一種抗紫外線減反射膜層及其應(yīng)用,該膜層是將具有不同折射率的介質(zhì)材料層交替疊加而成,利用波長不同的光波在不同介質(zhì)材料層間界面的反射和折射效果的不同,使其對紫外光具有了優(yōu)異的反射效果;但其紫外光透射率仍高達(dá)5.9%。
4、所以,現(xiàn)在有必要對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),以提供更可靠的方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種雙抗uv減反射膜及其制備方法。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明的第一方面,提供一種雙抗uv減反射膜,包括抗uv光學(xué)薄膜、形成于所述抗uv光學(xué)薄膜表面的抗uv硬化涂層以及形成于所述抗uv硬化涂層表面的低折射率抗uv涂層;
3、所述抗uv硬化涂層通過在所述抗uv光學(xué)薄膜表面涂布抗uv硬化涂液后經(jīng)固化得到,所述抗uv硬化涂液包括按重量份計的以下原料組分:6~12重量份的丙烯酸酯類單體、15~30重量份的丙烯酸樹脂低聚物、3~6重量份的第一無機(jī)粒子、60~80重量份的溶劑、1~2重量份的紫外光吸收劑、1~2重量份的光穩(wěn)定劑和2~3重量份的光引發(fā)劑。
4、優(yōu)選的是,所述低折射率抗uv涂層通過在所述抗uv硬化涂層表面涂布低折射率抗uv涂液后經(jīng)固化得到,所述低折射率抗uv涂液包括按重量份計的以下原料組分:3~7重量份的丙烯酸酯類單體、5~11重量份的氟化改性丙烯酸樹酯低聚物、2~4重量份的第二無機(jī)粒子、100~200重量份的溶劑、1~2重量份的紫外光吸收劑、1~2重量份的光穩(wěn)定劑和2~3重量份的光引發(fā)劑。
5、優(yōu)選的是,所述丙烯酸樹脂低聚物為環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯中的一種或幾種組成的混合物。
6、優(yōu)選的是,所述第一無機(jī)粒子為氧化鋯或氧化鈦的一種或兩種的混合物。
7、優(yōu)選的是,所述丙烯酸酯類單體為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三縮三羥基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三丙二醇類二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯中的一種或幾種組成的混合物。
8、優(yōu)選的是,所述溶劑為乙酸乙酯、乙酸正丁酯、甲基異丁基酮和異丙醇的一種或幾種組成的混合物;
9、所述紫外光吸收劑為2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,4,6-三(2ˊ正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2ˊ-羥基-3ˊ,5ˊ-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑和2,4-二羥基二苯甲酮中的一種或幾種組成的混合物;
10、所述光穩(wěn)定劑為三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亞磷酸酯、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、六甲基磷酰三胺中的一種或幾種組成的混合物。
11、所述光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)已基苯基甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1,1'-(亞甲基二-4,1-亞苯基)雙[2-羥基-2-甲基-1-丙酮]中的一種或混合物。
12、優(yōu)選的是,所述第二無機(jī)粒子為中空介孔二氧化硅微球。
13、本發(fā)明的第二方面,提供一種如上所述的雙抗uv減反射膜的制備方法,包括以下步驟:
14、s1、制備抗uv硬化涂液:
15、將6~12重量份的丙烯酸酯類單體、15~30重量份的丙烯酸樹脂低聚物、3~6重量份的第一無機(jī)粒子、60~80重量份的溶劑、1~2重量份的紫外光吸收劑、1~2重量份的光穩(wěn)定劑和2~3重量份的光引發(fā)劑混合,攪拌均勻,得到抗uv硬化涂液;
16、s2、在抗uv光學(xué)薄膜上涂布步驟s1得到的抗uv硬化涂液,經(jīng)干燥和uv固化后在抗uv光學(xué)薄膜上形成抗uv硬化涂層;
17、s3、制備低折射率抗uv涂液:
18、將3~7重量份的丙烯酸酯類單體、5~11重量份的氟化改性丙烯酸樹酯低聚物、2~4重量份的第二無機(jī)粒子、100~200重量份的溶劑、1~2重量份的紫外光吸收劑、1~2重量份的光穩(wěn)定劑和2~3重量份的光引發(fā)劑混合,攪拌均勻,得到低折射率抗uv涂液;
19、s4、在步驟s2形成的抗uv硬化涂層上涂布步驟s3制備的低折射率抗uv涂液,經(jīng)干燥和uv固化后在抗uv硬化涂層上形成低折射率抗uv涂層,得到所述雙抗uv減反射膜。
20、優(yōu)選的是,所述抗uv光學(xué)薄膜選自具有抗uv功能的pet、pmma、pc、tac或srf膜;
21、抗uv硬化涂層的厚度為2~6μm,低折射率抗uv涂層厚度為90~110nm。
22、優(yōu)選的是,步驟s2和s4中的干燥溫度為90~110℃,干燥時間為1~3min。
23、本發(fā)明的有益效果是:
24、本發(fā)明通過在抗uv光學(xué)薄膜上依次疊層涂布抗uv硬化涂液和和低折射率抗uv涂液得到了一種雙抗uv減反射膜,其可以有效防止材料過快老化帶來的涂層脫落、機(jī)械性能下降等問題;其中抗uv硬化涂液中的紫外光吸收劑可以快速吸收環(huán)境中的紫外光,避免材料中的發(fā)色團(tuán)吸收紫外光能量,吸收的光能轉(zhuǎn)化為無害的熱量釋放出去;紫外光吸收劑可以防止紫外線射入樹脂聚合物內(nèi)部而引起樹脂內(nèi)部降解,使樹脂聚合物降解速度大大減緩;在光氧化過程中,光穩(wěn)定劑作為自由基捕捉劑可以切斷光氧化過程中的氧化鏈反應(yīng),能顯著降低樹脂聚合物的降解速率,防止材料因降解而劣化使得外觀及機(jī)械性能變差;涂液中添加的無機(jī)粒子也可以作為光屏蔽劑吸收或反射紫外線,使之不透入涂層內(nèi)部;抗uv光學(xué)薄膜可以進(jìn)一步遏制紫外線破壞樹脂聚合物,提高產(chǎn)品的抗老化性能,延長使用壽命;本發(fā)明的雙抗uv減反射膜可以增加透過率,減少反射率,從而減少圖像失真和炫光,使用戶享受更清晰的影像品質(zhì),其中添加的氟化改性樹脂可以提升耐摩擦性能,延長使用壽命。
25、本發(fā)明中,硬化涂液和減反射涂液中添加的多官能團(tuán)丙烯酸酯類單體具有高反應(yīng)活性,高交聯(lián)密度,固化膜硬度高,耐拉伸性能優(yōu)良,可提高硬化膜和減反射膜的光固化效率和交聯(lián)密度;紫外光吸收劑是紫外線的過濾器,把大部分能量高、對高聚物有害的輻射光吸收,再以熱能釋放出來,使樹脂聚合物降解速度大大減緩;聚合物受到光輻射離解產(chǎn)生自由基后,光穩(wěn)定劑將活性自由基捕獲,使其成為穩(wěn)定的化合物而極大地延緩了高分子材料的老化;紫外光吸收劑的缺點(diǎn)是不能保護(hù)整個厚度的涂層,它需要有限的路徑長度才能獲得顯著的吸光度,即越接近于涂層表面其防護(hù)能力越弱,而光穩(wěn)定劑的效果不隨涂層的厚度的減小而改變,通過復(fù)配紫外光吸收劑和光穩(wěn)定劑,紫外光吸收劑和光穩(wěn)定劑之間存在相互保護(hù)作用,呈現(xiàn)協(xié)同效應(yīng),從而取得更佳的防護(hù)效果;
26、本發(fā)明中,涂液中的無機(jī)粒子不僅可以提升涂層硬度,降低涂層反射率,還可以吸收或反射紫外線,減少光直接輻射到樹脂聚合物的內(nèi)部,減少紫外線的危害,進(jìn)一步抑制光氧化降解;
27、由于紫外光吸收劑可以吸收紫外線,會影響光引發(fā)劑的引發(fā)效率,本發(fā)明的光引發(fā)劑添加量占單體和低聚物的比例提升至6~9%,防止引發(fā)劑添加量太低導(dǎo)致涂層固化不完全而影響到涂層附著力和耐磨性能等問題,同時防止引發(fā)劑添加量太高可能導(dǎo)致反應(yīng)副產(chǎn)物的形成,從而影響光引發(fā)聚合或固化效果;
28、本發(fā)明中,氟化改性丙烯酸樹酯低聚物經(jīng)過固化后可以在涂層表面形成光滑的氟膜,不僅可以防止水和油的粘附,保持出色的爽滑性,還可保護(hù)表面免受劃痕,極大增強(qiáng)耐摩擦性能,延長產(chǎn)品的使用壽命。