一种高硬度涂层组合物及含有该组合物的聚酯薄膜 |
|||||||
| 申请号 | CN201611211833.8 | 申请日 | 2016-12-25 | 公开(公告)号 | CN106675134A | 公开(公告)日 | 2017-05-17 |
| 申请人 | 合肥乐凯科技产业有限公司; | 发明人 | 刘玉磊; 崔书海; 李恒; 万金龙; 张强; 程晓静; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种高硬度涂层组合物及含有该组合物的聚酯 薄膜 ，所述组合物的组分及其重量份为：UV 丙烯酸 树脂 15重量份～45重量份，丙烯酰胺衍 生物 7重量份～25重量份，光引发剂0.5重量份～5重量份， 流平剂 0.01重量份～0.5重量份，微粒子0.5重量份～5重量份，防静电剂0.05重量份～2重量份 有机 溶剂 20重量份～70重量份。本发明使用了含有了丙烯酰胺衍生物的涂层组合物制造防粘层，提高了防粘层在聚酯薄膜上的附着 力 ，减少了底涂层的使用，提高了成品率，降低了成本，可广泛应用于各种结构的增亮膜领域。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高硬度涂层组合物，其特征在于，所述组合物的组分及其重量份数为： |
||||||
| 说明书全文 | 一种高硬度涂层组合物及含有该组合物的聚酯薄膜技术领域[0001] 本发明涉及光学薄膜领域，特别涉及一种高硬度涂层组合物及聚酯薄膜。 背景技术[0002] 用于液晶显示器的背光模组由多种光学膜叠加而成，一般的架构中，自下而上(往液晶屏方向)依次包括反射膜、扩散膜、增亮膜、增亮膜、扩散膜，这些膜片组合起来的作用是最大效率地利用背光模组中的光能，将光线利用并以最大效率集中投射向使用者方向。常见的增亮膜是由一平板状基板和多个可以汇聚光线的棱镜组成。 [0003] 增亮膜在生产过程中为了能正常收卷，一般会在增亮膜所用的基膜上设防粘层。防粘层中含有微米粒子，用于减小增亮膜收卷时的摩擦力、提高收卷时的成品率；同时，防粘层还应有一定的雾度，用于掩盖整个背光模组的瑕疵、弊病。 [0004] 增亮膜用的防粘层，目前的技术基本上都是紫外固化涂料在聚酯薄膜上固化而成，由于聚酯薄膜表面是惰性的，一般的涂料很难在在聚酯薄膜上附着，所以，现有技术都是在聚酯薄膜上先涂覆一层底涂层，通过底涂层可以提高防粘层在聚酯薄膜上的附着力。底涂层可以解决附着力的问题，但是底涂层的使用，增加了聚酯薄膜的制造成本，降低了良品率。 发明内容[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为： [0007] 一种高硬度涂层组合物，所述组合物的组分及其重量份数为： [0008] [0009] [0013] 上述高硬度涂层组合物，所述微粒子的粒径是1～10μm。 [0015] 上述高硬度涂层组合物，所述接着层是由含有聚酯和丙烯酸酯的涂布液经热固化形成。 [0016] 上述高硬度涂层组合物，所述防粘层的厚度为0.5μm～8μm。 [0017] 与现有技术相比，本发明具有以下优点： [0018] 本发明使用了含有了丙烯酰胺衍生物的涂层组合物制造防粘层，提高了防粘层在聚酯薄膜上的附着力，减少了底涂层的使用，提高了成品率，降低了成本。 [0019] 本发明通过UV丙烯酸树脂和丙烯酰胺衍生物的搭配，可以使防粘层的硬度做到2H以上，提高了防粘层的抗划伤性。 [0021] 图1是本发明的结构示意图。 [0022] 图中各标号分别表示为：1:透明基材；2:接着层；3:防粘层；4:微粒子。 具体实施方式[0023] 本发明中，所述的接着层是由含有聚酯和丙烯酸酯的涂布液经热固化形成。聚酯和丙烯酸酯作为接着层的成膜物质，可以是溶剂型的，也可以是水性的，优选水性的，特别优选水性的聚酯和丙烯酸酯分散体乳液。 [0024] 本发明中，防粘层为了能在没有底涂层的透明基材上有很好的附着性，所述丙烯酰胺衍生物选自二甲基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、二乙基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、二甲氨基丙基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺。丙烯酰胺衍生物的量优选7重量份～25重量份。 [0025] 本发明中，为了使防粘层有足够的硬度和耐磨性，所述UV丙烯酸树脂选用市售官能度4～15的(甲基)丙烯酸酯预聚物、(甲基)丙烯酸酯单体或它们的组合物。具体涉及有：脂肪族聚氨酯四(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯五(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯六(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯九(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯十(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯十二(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯十五(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯四(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯五(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯六(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯九(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯十(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯十二(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯十五(甲基)丙烯酸酯、聚酯多元醇、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二-三羟(甲基)丙烷四丙烯酸酯等。UV丙烯酸树脂的量优选15重量份～45重量份。 [0026] 本发明中，所述微粒子在防粘层中起到防粘连和遮盖瑕疵的作用，适合本发明的微粒子可以是市售的二氧化硅、聚丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚丙烯酸丁酯或它们的组合物。微粒子的粒径选自1μm～10μm。为了起到遮盖瑕疵的作用，而且保证后期加工增亮膜的辉度，微粒子在涂层组合物中的添加量优选0.5重量份～5重量份。 [0027] 本发明中，为了在制程中防止薄膜吸附灰尘，高硬度涂层组合物中含有防静电剂。所述防静电剂是本领域常用的原料，适合本发明的防静电剂有羧酸盐、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐，胺盐、季铵盐、锂盐。举例的防静电剂有三氟甲烷磺酸锂、N-甲基三氟甲磺酰胺、双三氟甲基磺酰亚胺、N-苯基双三氟甲基磺酰亚胺、双三氟甲基磺酰亚胺锂、三氟甲磺酰胺、烷基磷酸酯、脂肪醇磺酸盐、N，N，N-三乙基-2-羟乙基氯化铵等。添加量优选0.05重量份～2重量份。 [0028] 本发明中，所述光引发剂是本领域常用的原料，适合本发明的光引发剂有自由基聚合光引发剂和阳离子聚合光引发剂两大类。例举的光引发剂有：自由基聚合光引发剂：2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、1-羟基环已基苯基酮(184)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(907)、安息香双甲醚(651)、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)、二甲苯酮(BP)、2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)等；阳离子聚合光引发剂：二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、烷基碘鎓盐、异丙苯茂铁六氟磷酸盐等。本发明优选自由基聚合光引发剂，如 2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)和1-羟基环已基苯基酮(184)。上述光引发剂优选0.5～ 5重量份。这些光固化剂可以单独使用，也可以将2种或其以上组合使用。 [0029] 本发明中，为了提高涂层的平整度，涂布液中含有流平剂，适合本发明的流平剂可以选自市售的有机硅氧烷或丙烯酸流平剂，如：BYK-307、BYK-377、BYK-354、BYK-306、BYK-333、Levaslip 407、Levaslip 410、Levaslip 411、Levaslip 432、Levaslip 466等。流平剂的量优选0.01～0.5重量份。 [0030] 根据需要，本发明中的涂层组合物中还加入有机溶剂，只要能够在基材上形成本发明的防粘层，可以使用常规的有机溶剂而没有任何限制，例如：酯族烃如己烷、庚烷和环己烷；芳烃如甲苯和二甲苯；卤代烃如二氯甲烷和二氯乙烷；醇类如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇；酮类如丙酮、丁酮、甲基乙基酮、2－戊酮和异佛尔酮；酯类如乙酸乙酯和醋酸丁酯；以及溶纤剂基溶剂如乙基溶纤剂。有机溶剂可以单独使用或以两种或多种组合使用。 [0031] 本发明中，防粘层是由涂层组合物涂覆在透明基材上，经紫外光(UV)固化形成，所述的涂覆方式可以采用常规的方法，如棒涂法、刮刀涂布法、Mayer棒涂法、辊涂法、刮板涂布法、条缝涂布法和微凹版涂布法来形成涂层。优选条缝和微凹版涂布法。 [0032] 作为用于使本发明涂层组合物中的树脂固化的紫外线可从高压汞灯、融合H灯或氙灯获得，通常，用于照射的光量在100mJ/cm2～500mJ/cm2的范围内，优选300mJ/cm2～2 500mJ/cm的范围。 [0033] 本发明的透明基材优选为塑料薄膜，塑料薄膜的例子包括：聚酯薄膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯薄膜(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜(PMMA)、ABS与PET复合薄膜、PC与PMMA的复合薄膜等，优选的是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。支持体的厚度没有特别的限制。通常，所述厚度在20μm～300μm，优选在25μm～250μm的范围内。 [0034] 以下结合附图和实施例对本发明作进一步详述，但本发明的保护范围并不局限于以下实施例。 [0035] 实施例1 [0036] (1)接着层的制备： [0037] 将聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融挤出；熔融体流延到铸片辊冷却成为无取向的铸塑厚片，随后纵向拉伸；然后在纵向拉伸片一个面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯类乳液Eastek 1200(Eastman)，然后横向拉伸，220℃下热定型收卷，得到接着层厚度为70nm总厚度为25μm的光学聚酯薄膜。 [0038] (2)涂层组合物的制备： [0039] [0040] [0041] 在容器中加入15克的丙烯酸酯预聚物6196-100[官能度15；长兴化学]、25克的二甲基丙烯酰胺[湖北康宝泰精细化工有限公司]、0.5克的光引发剂184[天津天骄化工有限公司]、0.01克的流平剂BYK-377[毕克]、0.5克的粒径为1μm的二氧化硅粒子[德固萨]、0.05克的防静电剂FC-4400[3M]和70克的甲基乙基酮，搅拌得到涂层组合物，待用。 [0042] (3)防粘层的制备 [0043] 在上面制备的光学聚酯薄膜的非接着层光学面上涂覆涂层组合物，在80℃对形成的涂层干燥2min之后，以400mJ/cm2的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为0.5μm的防粘层，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。 [0044] 实施例2 [0045] (1)接着层的制备： [0046] 将聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融挤出；熔融体流延到铸片辊冷却成为无取向的铸塑厚片，随后纵向拉伸；然后在纵向拉伸片一个面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯类乳液Eastek 1200(Eastman)，然后横向拉伸，220℃下热定型收卷，得到接着层厚度为70nm总厚度为75μm的光学聚酯薄膜。 [0047] (2)涂层组合物的制备： [0048] [0049] 在容器中加入23克的丙烯酸酯预聚物CN8000NS[官能度6；沙多玛]、11克的二乙基丙烯酰胺[日本兴人]、10克的丙烯酰吗啉[日本兴人]、1.5克的光引发剂TPO[天津天骄化工有限公司]、0.15克的流平剂BYK-307[毕克]、1.8克的粒径为3μm的聚丙烯酸甲酯粒子[积水化学]、0.5克的防静电剂L-18358A[3M]和58克的乙酸乙酯，搅拌得到涂层组合物，待用。 [0050] (3)防粘层的制备 [0051] 在上面制备的光学聚酯薄膜的非接着层光学面上涂覆涂层组合物，在80℃对形成2 的涂层干燥2min之后，以400mJ/cm 的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为2μm防粘层，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。 [0052] 实施例3 [0053] (1)接着层的制备： [0054] 将聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融挤出；熔融体流延到铸片辊冷却成为无取向的铸塑厚片，随后纵向拉伸；然后在纵向拉伸片一个面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯类乳液Eastek 1200(Eastman)，然后横向拉伸，220℃下热定型收卷，得到接着层厚度为70nm总厚度为125μm的光学聚酯薄膜。 [0055] (2)涂层组合物的制备： [0056] [0057] 在容器中加入30克的丙烯酸酯单体DPHA[官能度6；苏州三木]、10克的异丙基丙烯酰胺[上海源叶生物]、6克的二甲氨基丙基丙烯酰胺[百灵威科技]、2.75克的光引发剂184[天津天骄化工有限公司]、0.26克的流平剂Levaslip 410[德谦]、2.75克的粒径为5μm的聚丙烯酸丁酯粒子[日本爱克]、1克的防静电剂CHTA-402[CHEMTON]和45克的甲苯，搅拌得到涂层组合物，待用。 [0058] (3)防粘层的制备 [0059] 在上面制备的光学聚酯薄膜的非接着层光学面上涂覆涂层组合物，在80℃对形成的涂层干燥2min之后，以400mJ/cm2的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为4μm防粘层，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。 [0060] 实施例4 [0061] (1)接着层的制备： [0062] 将聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融挤出；熔融体流延到铸片辊冷却成为无取向的铸塑厚片，随后纵向拉伸；然后在纵向拉伸片一个面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯类乳液Eastek 1200(Eastman)，然后横向拉伸，220℃下热定型收卷，得到接着层厚度为70nm总厚度为188μm的光学聚酯薄膜。 [0063] (2)涂层组合物的制备： [0064] [0065] 在容器中加入37克的丙烯酸酯单体PETA[官能度4；苏州三木]、6克的羟乙基丙烯酰胺[上海聚瑞]、5克的双丙酮丙烯酰胺[梁溪精细化工]、3.7克的光引发剂907[巴斯夫]、0.38克的流平剂BYK-333[毕克]、3.9克的粒径为7μm的聚氨酯粒子[根上树脂]、1.5克的防静电剂LF-1010AE[台湾山珲]和33克的乙醇，搅拌得到涂层组合物，待用。 [0066] (3)防粘层的制备 [0067] 在上面制备的光学聚酯薄膜的非接着层光学面上涂覆涂层组合物，在80℃对形成的涂层干燥2min之后，以400mJ/cm2的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为6μm防粘层，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。 [0068] 实施例5 [0069] (1)接着层的制备： [0070] 将聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融挤出；熔融体流延到铸片辊冷却成为无取向的铸塑厚片，随后纵向拉伸；然后在纵向拉伸片一个面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯类乳液Eastek 1200(Eastman)，然后横向拉伸，220℃下热定型收卷，得到接着层厚度为70nm总厚度为250μm的光学聚酯薄膜。 [0071] (2)涂层组合物的制备： [0072] [0073] [0074] 在容器中加入45克的丙烯酸酯预聚物UX-5005[官能度9；撒比斯]、7克的羟乙基丙烯酰胺[上海聚瑞]、5克的光引发剂1173[天津天骄化工有限公司]、0.5克的流平剂Levaslip 432[德谦]、5克的粒径为10μm的聚碳酸酯粒子[美国GE]、2克的防静电剂L-18358A[3M]和20克的异丙醇，搅拌得到涂层组合物，待用。 [0075] (3)防粘层的制备 [0076] 在上面制备的光学聚酯薄膜的非接着层光学面上涂覆涂层组合物，在80℃对形成的涂层干燥2min之后，以400mJ/cm2的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为8μm防粘层，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。 [0077] 对比例1 [0078] (1)接着层的制备： [0079] 将聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融挤出；熔融体流延到铸片辊冷却成为无取向的铸塑厚片，随后纵向拉伸；然后在纵向拉伸片一个面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯类乳液Eastek 1200(Eastman)，然后横向拉伸，220℃下热定型收卷，得到接着层厚度为70nm总厚度为25μm的光学聚酯薄膜。 [0080] (2)涂层组合物的制备： [0081] [0082] 在容器中加入15克的丙烯酸酯预聚物6196-100[官能度15；长兴化学]、0.5克的光引发剂184[天津天骄化工有限公司]、0.01克的流平剂BYK-377[毕克]、0.5克的粒径为1μm的二氧化硅粒子[德固萨]、0.05克的防静电剂FC-4400[3M]和70克的甲基乙基酮，搅拌得到涂层组合物，待用。 [0083] (3)防粘层的制备 [0084] 在上面制备的光学聚酯薄膜的非接着层光学面上涂覆涂层组合物，在80℃对形成的涂层干燥2min之后，以400mJ/cm2的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为0.5μm的防粘层，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。与实施例1所不同的是，涂层组合物中没有添加丙烯酰胺衍生物。 [0085] 对比例2 [0086] (1)接着层的制备： [0087] 将聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融挤出；熔融体流延到铸片辊冷却成为无取向的铸塑厚片，随后纵向拉伸；然后在纵向拉伸片一个面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯类乳液Eastek 1200(Eastman)，然后横向拉伸，220℃下热定型收卷，得到接着层厚度为70nm总厚度为250μm的光学聚酯薄膜。 [0088] (2)涂层组合物的制备： [0089] [0090] 在容器中加入45克的丙烯酸酯预聚物UX-5005[官能度9；撒比斯]、2克的羟乙基丙烯酰胺[上海聚瑞]、5克的光引发剂1173[天津天骄化工有限公司]、0.5克的流平剂Levaslip432[德谦]、5克的粒径为10μm的聚碳酸酯粒子[美国GE]、2克的防静电剂L-18358A[3M]和20克的异丙醇，搅拌得到涂层组合物，待用。 [0091] (3)防粘层的制备 [0092] 在上面制备的光学聚酯薄膜的非接着层光学面上涂覆涂层组合物，在80℃对形成的涂层干燥2min之后，以400mJ/cm2的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为8μm防粘层，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。与实施例5所不同的是，涂层组合物中的羟乙基丙烯酰胺的量减少。 [0093] 表1：各实施例测试数据表 [0094] [0095] [0096] 表中各项性能的测试方法如下： [0097] (1)防粘层附着力的测试： [0098] 利用百格法测定，使用3M Scotch 600胶带进行测试。 [0099] (2)防粘层硬度测试： [0100] 根据标准GB/T6739-1996的方法，利用通过铅笔刮擦的涂膜硬度测试仪[上海普申化工机械有限公司；型号：“BY”]测量铅笔硬度。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈