CN103952073A - 防眩光用涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防眩光用涂料及其制备方法，其中，该防眩光用涂料中各组分按重量份计为：高反应性单体或高反应性低聚物10～80份；低反应性单体或低反应性低聚物10～6份；防眩光粒子5～10份；光引发剂1～10份；流平助剂0.01～5份；润湿分散助剂0.1～1份；有机溶剂20～90份。本发明的防眩光用涂料涂布与产品表面后，可对产品起到保护作用，同时消除“眩光”污染。形成的涂层内部粒子分布均匀，不易发生沉降和聚集。涂层表面外观较为均一，不会出现条纹、发花、不均匀的问题。

Description

防眩光用涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学材料技术领域，尤其涉及一种防眩光用涂料及其制备方法。

背景技术

液晶显示器或等离子屏等的显示屏幕上，为保护屏幕被划伤，通常需要在显示屏幕上覆盖一层高光泽、透明型硬化膜来作为保护。但这种产品在有些场所，如户外及有灯光环境下使用时常常会由于板材表面反光而造成的“眩光”污染。“眩光”污染严重影响了屏幕的可视性以及产品的应用领域。

从而，为防止环境中的光线造成的眩目，在高分子透明膜上通常进行表面凹凸处理以起到防眩目作用。上述凹凸处理通常采用含有粒子的透明硬化涂层进行涂覆。上述透明硬化涂层由UV低聚物，UV单体，光起始剂，防眩粒子等组成。

但是，含有粒子的透明硬化涂层中的粒子容易发生沉降，不利于施工。如此涂覆到薄膜上以后，涂层的表面会出现涂布不均匀、条纹明显、颗粒点较多等问题

因此，针对上述问题，有必要提供一种改良的防眩光用涂料。

发明内容

为了克服上述问题，发明人通过研究认为，上述涂层表面之所以出现不均与、条纹明显、颗粒点较多的问题主要是由于粒子之间存在相互的作用力，该作用力会导致粒子的团聚，进而造成沉降。

有鉴于此，本发明通过不同的润湿分散助剂以及不同的聚合物体系来控制防眩粒子的沉降。

据此，本发明提供了一种防眩光用涂料的技术方案，该技术方案的防眩光用涂料中的各组分按重量份计为：

高反应性单体或高反应性低聚物10～80份；

低反应性单体或低反应性低聚物10～60份；

防眩光粒子5～10份；

光引发剂1～10份；

流平助剂0.01～5份；

润湿分散助剂0.1～1份；

有机溶剂20～90份。

作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述防眩光用涂料中各组分按重量份计为：

聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物10～80份；

聚氨酯丙烯酸类低反应活性单体10～60份；

防眩光粒子5～10份；

光引发剂1～10份；

流平助剂0.01～5份；

丙烯酸共聚物类润湿分散剂0.1～1份；

有机溶剂20～90份。

作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述防眩光用涂料中各组分按重量份计为：

聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物10～80份；

聚氨酯丙烯酸类低反应活性单体10～60份；

防眩光粒子5～10份；

光引发剂1～10份；

流平助剂0.01～5份；

含酸性颜料亲和基团高分子共聚物类润湿分散剂0.1～1份；

有机溶剂20～90份。

作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述防眩光用涂料中各组分按重量份计为：

聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物10～80份；

聚氨酯丙烯酸类低反应活性单体10～60份；

多孔性聚合物0.6份；

光引发剂4份；

流平助剂0.08份；

丙烯酸共聚物类润湿分散剂0.1～1份；

有机溶剂70份。

作为上述技术方案的一种具体实施方式，所述防眩光用涂料中各组分按重量份计为：

聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物10～80份；

聚氨酯丙烯酸类低反应活性单体10～60份；

多孔性聚合物0.6份；

光引发剂4份；

流平助剂0.08份；

含酸性颜料亲和基团高分子共聚物类润湿分散剂0.1～1份；

有机溶剂70份。

本发明还提供一种用于制备上述防眩光用涂料的方法，该方法包括如下步骤：

提供高反应性单体或高反应性低聚物、以及低反应性单体或低反应性低聚物，进行混合，向混合物中加入光引发剂、流平助剂；

加入有机溶剂进行稀释；

加入防眩光粒子和润湿分散助剂，在搅拌条件下分散均匀，得到防眩光用涂料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的防眩光用涂料涂布与产品表面后，可对产品起到保护作用，同时消除“眩光”污染。形成的涂层内部粒子分布均匀，不易发生沉降和聚集。涂层表面外观较为均一，不会出现条纹、发花、不均匀的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为对比例中的防眩光涂料形成的涂层微观结构图片；

图2为实施例5中的防眩光涂料形成的涂层微观结构图片。

具体实施方式

本发明公开一种防眩光用涂料的技术方案，该技术方案的防眩光用涂料中的各组分按重量份计为：

高反应性单体或高反应性低聚物10～80份，优选为20份；

低反应性单体或低反应性低聚物10～60份，优选为10份；

防眩光粒子5～10份；

光引发剂1～10份；

流平助剂0.01～5份；

润湿分散助剂0.1～1份；

有机溶剂20～90份。

为达到本发明的目的，上述高反应性单体可以为：季戊四醇四丙烯酸酯，乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯，二季戊四醇六丙烯酸酯等其中的一种或多种。高反应性单体可以为丙烯酸酯单体，丙烯酸酯单体可以采用二季戊四醇山梨糖醇六醋酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、五丙烯硫醇四丙烯酸酯、双五赤丁四醇五丙烯酸酯，或它们的混合物，但不仅限于上述材料。上述高反应活性的单体能够快速参与固化，从而能够很好的包裹防眩粒子，使其表面形成凹凸的结构。

高反应性低聚物可以为：脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯五丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯八丙烯酸酯、改性六官能团环氧丙烯酸酯、脂肪族改性聚酯六丙烯酸酯、超支化聚酯丙烯酸酯、或它们的混合物，但不仅限于上述材料。当本发明的防眩光用涂料涂布与产品后，高反应性低聚物的使用能够增加涂层表面的硬度和耐磨性，从而起到保护防眩光粒子的作用。

上述低反应性单体可以为：4-叔丁基环己基丙烯酸酯、双环戊烯基丙烯酸酯、双环戊烯基乙氧化丙烯酸、1,6-己二醇二丙烯酸酯、或它们的混合物，但不仅限于上述材料。上述低反应活性的单体能够起到对涂料的粘度进行稀释的作用，方便涂布施工，从而形成均一的涂层。

低反应性低聚物可以为：脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯、改性环氧二丙烯酸酯、胺改性聚酯二丙烯酸酯、或它们的混合物，但不仅限于上述材料。当本发明的防眩光用涂料涂布与产品后，低反应性低聚物的使用能够提高涂层的柔韧性，使得涂层表面不会因为太硬而出现脆裂。

防眩光粒子可以为：二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、二氧化钛、聚丙烯、氧化锆、硅树脂粒子、丙烯酸树脂粒子硬质塑料粒子等，也可以在这些当中选择一个或两个以上来使用。优选地使用其中的二氧化硅，特别是多孔的二氧化硅。

本发明中所使用的防眩光粒子平均直径为0.01～5μm。当本发明的防眩光用涂料涂布与产品后，防眩光粒子可在产品的表面形成若干凸起，该若干凸起有助于光形成漫反射，进而起到防眩光的作用。

光引发剂可以为：卜羟基一己烷基一苯基一酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮、苯甲酰甲酸乙酯、2-苯甲基-2-(二甲氨基)-1-[4-(4-吗啉)苯基]-1-丁酮、2-甲基-1-[4(甲硫)苯基]-2-(4-吗啉)-1-丙酮、双苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化磷、氧化磷双苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰)、二(乙醇胺5-2，4-环戊二烯基)二[2，6-二乙基草乙酸-3-(1氢一苯酚-1-基)苯基]钛、(4-甲基苯基)[4-(2-甲基丙基)苯基]一六氟磷酸，及其混合物。

流平助剂可以为：吸附有聚丙烯酸酯的二氧化硅、聚醚改性有机硅、聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液、聚酯改性含羟基官能团聚二甲基硅氧烷溶液、含羟基聚醚改性有机硅、丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸酯共聚物、氟改性丙烯酸共聚物中一种或两种以上。上述流平助剂能够改善防眩光用涂料的流平性。具体地，其能够在涂料涂布的过程中促进流平，防止出现缩孔、橘皮等外观缺陷，从而形成比较美观均一的涂层表面。

润湿分散助剂可以为：含酸性颜料亲和基团高分子共聚物、丙烯酸类共聚物、含颜料亲和基团高分子共聚物、酸性共聚体烷基铵盐、含颜料亲和基团高分子共聚物、含碱性颜料亲和基团高分子共聚物中的一种或两种以上。

上述润湿分散助剂能够提高涂料体系的稳定性。具体地，其能够吸附在防眩光粒子的表面，构成吸附层，产生电荷斥力和空间位阻效应，防止分散了的防眩光粒子再度形成有害的絮凝，可保持体系处于稳定的悬浮状态。因此，润湿分散助剂能够起到很好的储存稳定性，而且能够改善流平性，防止形成的涂层表面发花，使得涂层容易获得较均一的外观。

有机溶剂优选为：甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、甲氧基乙醇、乙氧基乙醇、丁氧基乙醇、甲基乙基甲酮、甲基异丁基甲酮、丙酮、二甲基甲酰胺、二丙酮醇、标准甲基吡咯烷酮、二甲苯、甲苯、或者它们的混合物。上述有机溶剂的使用可以降低涂料的粘度，从而方便涂料的涂布施工，而且能够改善流平性，使得涂层表面均一美观。

作为上述技术方案的第一种优选实施方式，所述防眩光用涂料中各组分按重量份计为：

聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物10～80份；

聚氨酯丙烯酸类低反应活性单体10～60份；

防眩光粒子5～10份；

光引发剂1～10份；

流平助剂0.01～5份；

丙烯酸共聚物类润湿分散剂0.1～1份；

有机溶剂20～90份。

本实施方式中，聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物官能度为：1～3。

丙烯酸共聚物类润湿分散剂可以为：Byk-116、Byk-2020、Byk-2050、Byk-2070中的一种或多种。

作为上述技术方案的第二种优选实施方式，所述防眩光用涂料中各组分按重量份计为：

聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物10～80份；

聚氨酯丙烯酸类低反应活性单体10～60份；

防眩光粒子5～10份；

光引发剂1～10份；

流平助剂0.01～5份；

含酸性颜料亲和基团高分子共聚物类润湿分散剂0.1～1份；

有机溶剂20～90份。

本实施方式中，聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物官能度为：5～15。

含酸性颜料亲和基团高分子共聚物类润湿分散剂可以为：Byk-110、Byk-111、Byk-112、Byk-2059中的一种或多种。

作为上述技术方案的第三种优选实施方式，所述防眩光用涂料中各组分按重量份计为：

聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物10～80份；

聚氨酯丙烯酸类低反应活性单体10～60份；

多孔性聚合物0.6份；

光引发剂4份；

流平助剂0.08份；

丙烯酸共聚物类润湿分散剂0.1～1份；

有机溶剂70份。

本实施方式中，聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物官能度为：5～15。

多孔性聚合物可以为：二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、二氧化钛、聚丙烯、氧化锆、硅树脂粒子、丙烯酸树脂粒子硬质塑料粒子中的一种或两种以上。

丙烯酸共聚物类润湿分散剂可以为：Byk-116、Byk-2020、Byk-2050、Byk-2070中的一种或多种。

作为上述技术方案的第四种优选实施方式，所述防眩光用涂料中各组分按重量份计为：

聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物10～80份；

聚氨酯丙烯酸类低反应活性单体10～60份；

多孔性聚合物0.6份；

光引发剂4份；

流平助剂0.08份；

含酸性颜料亲和基团高分子共聚物类润湿分散剂0.1～1份；

有机溶剂70份。

其中，聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物官能度为：5～15。

多孔性聚合物可以为：二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、二氧化钛、聚丙烯、氧化锆、硅树脂粒子、丙烯酸树脂粒子硬质塑料粒子中的一种或多种。

含酸性颜料亲和基团高分子共聚物类润湿分散剂可以为：Byk-110、Byk-111、Byk-112、Byk-2059中的一种或多种。

针对上述防眩光用涂料，本发明还提供一种制备方法，该制备方法包括如下步骤：

提供高反应性单体或高反应性低聚物、以及低反应性单体或低反应性低聚物，进行混合，向混合物中加入光引发剂、流平助剂；

加入有机溶剂进行稀释；

加入防眩光粒子和润湿分散助剂，在搅拌条件下分散均匀，得到防眩光用涂料。

下面结合具体的实施例和对比例对本发明的优选实施方案进行描述，但应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求范围的限制。

对比例

对比例中的一种防眩光涂料按重量份计包括如下组分：

本对比例中防眩光涂料通过如下方法获得：

向10份6195-100低聚物(长兴化学有限公司制造)和15份6333-100单体(长兴化学有限公司制造)中，加入2份光引发剂1173(天津久日化学有限公司制造)，1份流平助剂BKY-3591P(BYK制造)。用56份的丁酮溶剂稀释后得到混合物，然后加入3份TT600(赢创德固赛有限公司制造，粒径40nm)，5份AZ206(上海外电有限公司制造，粒径500nm)，2份3300(赢创德固赛有限公司制造，粒径9.5μm)和1份的分散剂BYK2070，用均质机高转速搅拌分散均匀，得到防眩硬涂层组合物。

将所得防眩硬涂层组合物用线棒涂布在PET薄膜的一个面上，在80℃下干燥2min后，用紫外光照强度为500mJ/cm²的紫外光进行照射1分钟，得到厚度为5微米的防眩硬化层。

实施例1

实施例1中的一种防眩光涂料按重量份计包括如下组分：

本实施例中防眩光涂料通过如下方法获得：

向15份EB1290N低聚物(沙多玛公司制造)和15份EB8701单体(Allnex公司制造)中，加入2份光引发剂184(天津天骄化工有限公司制造)，1份流平助剂BKY-365P(BYK制造)。用26份的乙酸乙酯和30份的乙酸丁酯混合溶剂稀释后得到混合物，然后加入3份TT600(赢创德固赛有限公司制造，粒径40nm)，5份ST-UP(日产化学有限公司制造，粒径100nm)，2份MX-180TA(综研化学有限公司制造，粒径1.8μm)和1份的分散剂BYK116，用均质机高转速搅拌分散均匀，得到防眩硬涂层组合物。

将所得防眩硬涂层组合物用线棒涂布在PET薄膜的一个面上，在80℃下干燥2min后，用紫外光照强度为500mJ/cm²的紫外光进行照射1分钟，得到厚度为5微米的防眩硬化层。

实施例2

实施例2中的一种防眩光涂料按重量份计包括如下组分：

本实施例中防眩光涂料通过如下方法获得：

向20份EB1290N低聚物(Allnex公司制造)和10份SR368单体(沙多玛公司制造)中，加入2份光引发剂184(天津天骄化工有限公司制造)，1份流平助剂BKY-363P(BYK制造)。用26份的异丙醇和30份的乙酸丁酯混合溶剂稀释后得到混合物，然后加入2份R972(赢创德固赛有限公司制造，粒径16nm)，5份ST-UP(日产化学有限公司制造，粒径100nm)，3份OK607(赢创德固赛有限公司制造，粒径4.4μm)和1份的分散剂BYK111，用均质机高转速搅拌分散均匀，得到防眩硬涂层组合物。

将所得防眩硬涂层组合物用线棒涂布在PET薄膜的一个面上，在80℃下干燥2min后，用紫外光照强度为500mJ/cm²的紫外光进行照射1分钟，得到厚度为5微米的防眩硬化层。

实施例3

实施例3中的一种防眩光涂料按重量份计包括如下组分：

本实施例中防眩光涂料通过如下方法获得：

向20份6196-100低聚物(长兴化学有限公司制造)和10份SR368单体(沙多玛化学有限公司制造)中，加入2份光引发剂1173(天津久日化学有限公司制造)，1份流平助剂BKY-3531P(BYK制造)。用26份的丁酮和30份的乙酸丁酯混合溶剂稀释后得到混合物，然后加入3份TT600(赢创德固赛有限公司制造，粒径60nm)，5份AZ206(上海外电有限公司制造，粒径500nm)，2份7000(格雷斯化学有限公司制造，粒径4.5μm)和1份的分散剂BYK2050，用均质机高转速搅拌分散均匀，得到防眩硬涂层组合物。

将所得防眩硬涂层组合物用线棒涂布在PET薄膜的一个面上，在80℃下干燥2min后，用紫外光照强度为500mJ/cm²的紫外光进行照射1分钟，得到厚度为5微米的防眩硬化层。

下面针对上述对比例、以及各实施例中的防眩光涂料进行测试实验，测试实验的测试项目包括：涂层透光率、涂层雾度、涂层厚度、粒子在胶水中沉降表现、涂层外观均匀程度。试实验结果如下表1所示：

实施例/对比例	对比例	实施例1	实施例2	实施例3
					涂层透光率	91.2	91.3	91.0	91.2
涂层雾度	4.57	4.56	4.58	4.55
					涂层厚度	3.64	3.72	3.63	3.62
粒子在胶水中沉降表现	X	O	O	◎
					涂层外观均匀程度	X	O	O	O

表1

表1中，X表示较差，O表示一般，◎表示较好。

表1中各相关性能测试方法如下：

(1)涂层厚度测试：采用脚踩膜厚测试仪(德国马尔制造，型号：MillimarC1216)测试涂层厚度。

(2)涂层透光率、雾度测试：利用透射雾影仪(德国BYK制造，型号：AT-4727)来测量涂层的总透过率(T)和雾度(H)。

(3)粒子在胶水中沉降表现：胶水静置24小时后，用肉眼观察胶水的分层情况。

(4)涂层外观均匀程度：采用肉眼观察的方法。

以上实施例以及对比例的测试数据表明，本发明的防眩光涂料能够稳定储存，并且涂膜后能够获得比较均一美观的涂层，且形成的涂层中的粒子在胶水中不易发生沉降。各实施例中，以实施例3中的防眩光涂料的性能为最佳。

进一步地，结合图1、图2，其中图1为对比例中的防眩光涂料形成的涂层微观结构图片，图2为实施例3中的防眩光涂料形成的涂层微观结构图片。由图可知，本发明的防眩光涂料形成的涂层外观均匀，其表面不存在条纹、发花、不均匀的缺陷。

综上所述，本发明的防眩光用涂料涂布与产品表面后，可对产品起到保护作用，同时消除“眩光”污染。形成的涂层内部粒子分布均匀，不易发生沉降和聚集。涂层表面外观较为均一，不会出现条纹、发花、不均匀的问题。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种防眩光用涂料，其特征在于，所述防眩光用涂料中各组分按重量份计为：

高反应性单体或高反应性低聚物10～80份；

低反应性单体或低反应性低聚物10～60份；

防眩光粒子5～10份；

光引发剂1～10份；

流平助剂0.01～5份；

润湿分散助剂0.1～1份；

有机溶剂20～90份。

2.根据权利要求1所述的防眩光用涂料，其特征在于，所述防眩光用涂料中各组分按重量份计为：

聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物10～80份；

聚氨酯丙烯酸类低反应活性单体10～60份；

防眩光粒子5～10份；

光引发剂1～10份；

流平助剂0.01～5份；

丙烯酸共聚物类润湿分散剂0.1～1份；

有机溶剂20～90份。

3.根据权利要求1所述的防眩光用涂料，其特征在于，所述防眩光用涂料中各组分按重量份计为：

聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物10～80份；

聚氨酯丙烯酸类低反应活性单体10～60份；

防眩光粒子5～10份；

光引发剂1～10份；

流平助剂0.01～5份；

含酸性颜料亲和基团高分子共聚物类润湿分散剂0.1～1份；

有机溶剂20～90份。

4.根据权利要求1所述的防眩光用涂料，其特征在于，所述防眩光用涂料中各组分按重量份计为：

聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物10～80份；

聚氨酯丙烯酸类低反应活性单体10～60份；

多孔性聚合物0.6份；

光引发剂4份；

流平助剂0.08份；

丙烯酸共聚物类润湿分散剂0.1～1份；

有机溶剂70份。

5.根据权利要求1所述的防眩光用涂料，其特征在于，所述防眩光用涂料中各组分按重量份计为：

聚氨酯丙烯酸类高反应活性低聚物10～80份；

聚氨酯丙烯酸类低反应活性单体10～60份；

多孔性聚合物0.6份；

光引发剂4份；

流平助剂0.08份；

含酸性颜料亲和基团高分子共聚物类润湿分散剂0.1～1份；

有机溶剂70份。

6.一种用于制备权利要求1～5任一项所述的防眩光用涂料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

提供高反应性单体或高反应性低聚物、以及低反应性单体或低反应性低聚物，进行混合，向混合物中加入光引发剂、流平助剂；

加入有机溶剂进行稀释；

加入防眩光粒子和润湿分散助剂，在搅拌条件下分散均匀，得到防眩光用涂料。