CN103213365B - 一种用于光学显示屏幕的防刮伤pc薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于光学显示屏幕的防刮伤PC薄膜，它是以PC薄膜为基材，在PC薄膜表面具有一层1～5微米厚的紫外光固化丙烯酸酯涂层。它是将包含光引发剂1～20重量份、丙烯酸酯5～95重量份、稀释剂0～90重量份和无机纳米填料0～10重量份的涂料涂布在PC薄膜表面，再经紫外光固化得到。本发明解决了现有PC薄膜硬度差，耐摩性能和抗刮伤性能有限的问题，同时赋予薄膜良好的柔韧性和透明性能，使其适合在笔记本电脑、等离子体电视、手机、数码相机等高端光电产品中使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于光学显示屏幕的防刮伤PC薄膜及其制备方法。
背景技术
PC薄膜（聚碳酸酯薄膜）具有优异的光学性能、电气性能以及热性能等，可以广泛应用于各种电子显示屏幕，特别是近年来在离子体显示器（PDP）、薄膜液晶显示器（LCD）的屏幕中应用尤为突出。但是，受光电产品使用条件的影响，PC薄膜的使用寿命很短，其表面的抗划伤性能很难满足光电产品屏幕的要求。
发明内容
本发明的目的解决现有PC薄膜抗划伤性能差的问题，提供一种防刮伤的PC薄膜。
本发明实现上述目的所采用的技术方案如下：
一种用于光学显示屏幕的防刮伤PC薄膜，它以PC薄膜为基材，特点在于，在PC薄膜表面具有一层厚度为1～5微米的紫外光固化丙烯酸酯涂层。
制备用于光学显示屏幕的防刮伤PC薄膜的方法：将涂料涂布在PC薄膜表面，再经紫外光固化得到防刮伤PC薄膜，所述涂料包含以下原料：
光引发剂：1～20重量份；
丙烯酸酯：5～95重量份；
稀释剂：0～90重量份；
无机纳米填料：0～10重量份。
进一步，所述涂料包含以下原料：
光引发剂：5～10重量份；
丙烯酸酯：15～25重量份；
稀释剂：50～80重量份；
无机纳米填料：0～5重量份。
进一步，所述丙烯酸酯包括聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、异氰酸酯丙烯酸酯、多羟基醇丙烯酸酯和有机硅丙烯酸酯中的至少一种。
进一步，所述光引发剂包括苯偶姻类衍生物、苯偶酰类衍生物、烷基苯酮类衍生物、酰基磷氧化物、二苯甲酮类衍生物和硫杂蒽酮类衍生物中的至少一种。
进一步，所述苯偶姻类衍生物为安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚或安息香丁醚；所述苯偶酰类衍生物为二苯基乙酮或α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮；所述烷基苯酮类衍生物为α,α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮或α-胺烷基苯酮；所述酰基磷氧化物为芳酰基膦氧化物或双苯甲酰基苯基氧化膦；所述二苯甲酮类衍生物为二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮或米蚩酮；所述硫杂蒽酮类衍生物为硫代丙氧基硫杂蒽酮或异丙基硫杂蒽酮。
进一步，所述稀释剂为己烷、戊烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、乙酸甲酯、甲醇、乙醇、丙醇、异丁醇、异丙醇、环己醇、丙酮、环戊酮、环己酮、甲乙酮、乙二醇丁醚和丙二醇丁醚中的至少一种。
进一步，所述无机纳米填料为纳米二氧化硅或刚玉粉中一种或者两种混合物。
进一步，紫外光固化的时间为4～12秒。
通过UV固化PC薄膜表面抗刮伤涂层提高其抗刮伤性能，解决了现有PC薄膜硬度差，耐摩性能和抗刮伤性能有限的问题，同时赋予薄膜良好的柔韧性和透明性能，使其适合在笔记本电脑、等离子体电视、手机、数码相机等高端光电产品中使用。该方法具有固化速度快、节省能源、涂膜性能优良、对基材的适用范围广、不含挥发性大的溶剂等优点，消除了对环境的污染降低了生产费用，并且具有实施简单易于工业化生产的特点。
附图说明
图1为防刮伤PC薄膜的生产流程
图2为防刮伤PC薄膜示意图，A为紫外光固化丙烯酸酯涂层；B为PC薄膜基材。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明做进一步详细说明。
实施例1
聚氨酯丙烯酸酯20重量份
安息香5重量份
纳米二氧化硅4重量份
苯60重量份
涂料的组成按重量计：向20重量份聚氨酯丙烯酸酯（高健化工有限公司，型号：J516B-6)中，添加60重量份稀释剂苯，搅拌混合均匀。向混合液中添加5重量份安息香（南京瓦力化工科技有限公司，纯度≥99.5%），4重量份纳米二氧化硅（太仓市欣鸿化工有限公司，型号：200），搅拌混合均匀，制成涂布液。
将电晕处理过的20μmPC薄膜表面进行酒精清理，除去油污和杂质，热风烘干，以上配好的涂布液至于料槽，经涂布机涂布，涂布厚度3微米，UV固化，固化时间7s，固化温度80℃，收卷制得防刮伤PC薄膜。PC薄膜采用市售的光学级商品。
实施例2
环氧丙烯酸酯20重量份
安息香双甲醚5重量份
纳米二氧化硅4重量份
苯60重量份
涂料的组成按重量计：向20重量份环氧丙烯酸酯（高健化工有限公司，型号：ZV-26）中，添加60重量份稀释剂苯，搅拌混合均匀。向混合液中添加5重量份安息香双甲醚（温州炳森化工有限公司，纯度99.9%），4重量份纳米二氧化硅（太仓市欣鸿化工有限公司，型号：200），搅拌混合均匀，制成涂布液。
将电晕处理过的20μmPC薄膜表面进行酒精清理，除去油污和杂质，热风烘干，以上配好的涂布液至于料槽，经涂布机涂布，涂布厚度3微米，UV固化，固化时间7s，固化温度80℃，收卷制得防刮伤PC薄膜。PC薄膜采用市售的光学级商品。
实施例3
有机硅丙烯酸酯20重量份
二苯基乙酮5重量份
纳米二氧化硅4重量份
苯60重量份
涂料的组成按重量计：向20重量份有机硅丙烯酸酯（比利时优西比公司，型号：EB350）中，添加60重量份稀释剂苯，搅拌混合均匀。向混合液中添加5重量份二苯基乙酮（上海行州化工有限公司，纯度≥97%），4重量份纳米二氧化硅（太仓市欣鸿化工有限公司，型号：200），搅拌混合均匀，制成涂布液。
将电晕处理过得20μmPC薄膜表面进行酒精清理，除去油污和杂质，热风烘干，以上配好的涂布液至于料槽，经涂布机涂布，涂布厚度3微米，UV固化，固化时间7s，固化温度80℃，收卷制得防刮伤PC薄膜。PC薄膜采用市售的光学级商品。
实施例4
季戊四醇三丙烯酸酯20重量份
异丙基硫杂蒽酮5重量份
纳米二氧化硅4重量份
苯60重量份
涂料的组成按重量计：向20重量份季戊四醇三丙烯酸酯（四会市新达化工实业有限公司，型号：SDH）中，添加60重量份稀释剂苯，搅拌混合均匀。向混合液添加5重量份异丙基硫杂蒽酮（南京金鹿化工有限公司，型号：ITX(1105)），4重量份纳米二氧化硅（太仓市欣鸿化工有限公司，型号：200），搅拌混合均匀，制成涂布液。
将电晕处理过得20μmPC薄膜表面进行酒精清理，除去油污和杂质，热风烘干，以上配好的涂布液至于料槽，经涂布机涂布，涂布厚度3微米，UV固化，固化时间7s，固化温度80℃，收卷制得防刮伤PC薄膜。PC薄膜采用市售的光学级商品。
将得到实例产品和市售购买的产品进行耐刮伤测试
测试方法
铅笔硬度测试：按照GB/T6739-2006标准：铅笔硬度法（penciltest）B法（手动法）进行。具体实验方法为：将防刮伤PC薄膜平放在实验台表面上，涂膜面朝上固定。手持铅笔成45度角，以铅笔笔芯不折断为度，在涂膜上推压，向实验者前方以均匀的、约1cm/s的速度推压约10mm，在涂膜面上划痕。每刮划一道，要对铅笔芯的尖端进行重新研磨，对同一硬度标号的铅笔重复刮划五道。直至找出涂膜刮破两道或两道以上的铅笔。对于硬度标号相互邻近的两支铅笔，找出涂膜被刮破两道以上（包括二道）及未满两道的铅笔后，将未满两道的铅笔硬度标号作为涂膜的铅笔硬度。
抗刮伤测试
采用出现明显划痕的临界载荷方法来表征防刮伤PC薄膜表面的抗划伤性。测试时，将砂纸放在涂层表面，在砂纸上加载不同的载荷，以约为10mm/s的速度匀速拉动砂纸，以出现明显划痕的最小质量表示涂层的抗划伤性。
耐磨性测试
首先裁剪适当大小的防刮伤PC薄膜，并用分析天平称取其质量。将其固定在摩擦磨损实验机45#钢盘上，固定好防刮伤PC薄膜之后，设定实验载荷、实验转速等。而后将摩擦磨损实验机开启，20min后停止实验机，并称取在摩擦磨损后涂布好涂层的PC薄膜的质量，以磨损每1000转损失的平均质量作为涂层耐磨性的表征。描述了耐磨实验的实验条件。
摩擦磨损实验条件
。
透光率测试
利用透光雾度仪（上海精密度科学仪器公司制造，型号：WGT-S）测试透光率。
测试结果：
。
Claims (2)
1.一种用于光学显示屏幕的防刮伤PC薄膜的制备方法，所述防刮伤PC薄膜以PC薄膜为基材，在PC薄膜表面具有一层厚度为1～5微米的紫外光固化丙烯酸酯涂层，其特征在于，将涂料涂布在PC薄膜表面，再经紫外光固化得到防刮伤PC薄膜，所述涂料由以下原料组成：
配比1、
聚氨酯丙烯酸酯20重量份
安息香5重量份
纳米二氧化硅4重量份
苯60重量份
或者配比2、
环氧丙烯酸酯20重量份
安息香双甲醚5重量份
纳米二氧化硅4重量份
苯60重量份
或者配比3、
有机硅丙烯酸酯20重量份
二苯基乙酮5重量份
纳米二氧化硅4重量份
苯60重量份
或者配比4、
季戊四醇三丙烯酸酯20重量份
异丙基硫杂蒽酮5重量份
纳米二氧化硅4重量份
苯60重量份。
2.根据权利要求1所述用于光学显示屏幕的防刮伤PC薄膜的制备方法，其特征在于，紫外光固化的时间为4～12秒。
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