CN104152032A - 一种防刮伤加硬膜及其制备方法 - Google Patents

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金国华
黄强
杨乐
施燕
陈胜利
周明
许修安
韩州
叶建明
朱霆
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Abstract

本发明属于聚脂薄膜技术领域，具体涉及一种防刮伤加硬膜及其制备方法。所述防刮伤加硬膜，按重量份配比包括如下组分：光固化预聚物10-70份,稀释剂30-90份,光引发剂1-10份,纳米二氧化硅2-15份和助剂4-14份；所述纳米二氧化硅是通过溶胶-凝胶法镀膜获得。所述制备方法包括如下步骤：溶胶-凝胶的制备；涂布液的制备；涂布固化。本发明提供的技术方案通过溶胶-凝胶法使纳米二氧化硅可以均匀分散在涂布液内，从而保证了防刮伤加硬膜中功能填料的均布，通过紫外线固化，工艺简单，原料易得，抗刮伤性能优异。

Description

一种防刮伤加硬膜及其制备方法
技术领域
本发明属于聚脂薄膜技术领域，具体涉及一种防刮伤加硬膜及其制备方法。
背景技术
随着电子产品上触摸屏的普遍使用，触摸屏表面需要贴附功能性贴膜保护触摸屏的使用，而以上功能性贴膜在主膜基材上都会涂覆抗刮层。该抗刮层可以有效防止触摸屏被刮伤，保证触摸屏的清晰显示和延长使用寿命。
抗刮层涂层的耐磨性是指负荷和滑动速度对涂层摩擦系数和磨损量的影响，它与涂层的硬度、强度、柔韧性和粘着性等有密切关系。影响抗刮层耐磨性的因素有很多，其中填料是一个非常重要的原因，它们一般是一些高硬度的材料，如刚玉、碳化硼、二氧化硅和一些金属氧化物，由于填料的分布不均，会导致抗刮层性能不稳定。
发明内容
本发明提供了一种防刮伤加硬膜及其制备方法，用以解决填料分布不均的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述防刮伤加硬膜，按重量份配比包括如下组分：
所述纳米二氧化硅是通过溶胶-凝胶法镀膜获得。
优选地是，所述光固化预聚物包括聚氨酯丙烯酸酯树脂和聚酯丙烯酸酯树脂，且聚氨酯丙烯酸酯树脂和聚酯丙烯酸酯树脂的重量比为：2:1-1:1。
优选地是，所述稀释剂为己烷、庚烷、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、环己酮、丙二醇甲基醚或丙二醇丁醚。
优选地是，所述光引发剂选自安息香、安息香甲基醚、苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮。二苯甲酮、对苯二甲酮、2-甲基蒽醌或2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦。
优选地是，所述助剂为流平剂、分散剂、偶联剂和/或表面活性剂。
本发明还提供了以上防刮伤加硬膜的制备方法，包括以下步骤：
1)溶胶-凝胶的制备：向硅酸四乙酯的乙醇溶液中加入水，加入酸催化，水解5h，当溶液变清澈透明，加入5wt％的聚乙烯醇水溶液搅拌，继续水解1h，过滤获得pH值为2-3的二氧化硅先体溶液；
2)涂布液的制备：将步骤1)的二氧化硅先体溶液与光固化预聚物、稀释剂、光引发剂和助剂按各组分配比称重混合搅拌，得到涂布液；
3)涂布固化：将步骤2)涂布液涂布在基体上，通过紫外光固化，得到涂覆在基体上的防刮伤加硬膜。
优选地是，所述硅酸四乙酯、乙醇和水的质量比为10:9:1～20:22:3。
优选的是，通过棒涂法、刮刀涂布法、辊涂法或刮板涂布法将所述涂布液涂布在基体上形成涂层。
本发明提供的技术方案通过溶胶-凝胶法使纳米二氧化硅可以均匀分散在涂布液内，从而保证了防刮伤加硬膜中功能填料的均布，通过紫外线固化，工艺简单，原料易得，抗刮伤性能优异。
具体实施方式
实施例1
制备过程如下：
1)溶胶-凝胶的制备：向硅酸四乙酯(20g)的乙醇(18g)溶液中加入水(1g)，加入8滴浓盐酸催化，水解5h，当溶液变清澈透明，加入15ml 5wt％的聚乙烯醇水溶液搅拌，继续水解1h，过滤获得pH值为2-3的二氧化硅先体溶液；
2)将上步的二氧化硅先体溶液与聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、乙醇、对苯二甲酮和助剂按各组分配比称重混合搅拌，得到涂布液；
3)将上步涂布液涂布在100μm厚的PET基体经电晕处理面上，在80℃下干燥1min，以250mj/cm2紫外光照射剂量对涂层固化，形成5μm厚的防刮伤加硬膜。
性能测试数据如下：
铅笔硬度测试：4H
柔韧性能：良好
附着力：4B
实施例2
制备过程如下：
1)溶胶-凝胶的制备：向硅酸四乙酯(20g)的乙醇(22g)溶液中加入水(3g)，加入8滴浓盐酸催化，水解5h，当溶液变清澈透明，加入10ml 5wt％的聚乙烯醇水溶液搅拌，继续水解1h，过滤获得pH值为2-3的二氧化硅先体溶液；
2)将上步的二氧化硅先体溶液与聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、乙醇、对苯二甲酮和助剂按各组分配比称重混合搅拌，得到涂布液；
3)将上步涂布液涂布在100μm厚的PET基体经电晕处理面上，在80℃下干燥1min，以250mj/cm2紫外光照射剂量对涂层固化，形成5μm厚的防刮伤加硬膜。
性能测试数据如下：
铅笔硬度测试：4H
柔韧性能：良好
附着力：4B

Claims (8)

1.一种防刮伤加硬膜，其特征在于，按重量份配比包括如下组分：
所述纳米二氧化硅是通过溶胶-凝胶法镀膜获得。
2.根据权利要求1所述一种防刮伤加硬膜，其特征在于，所述光固化预聚物包括聚氨酯丙烯酸酯树脂和聚酯丙烯酸酯树脂，且聚氨酯丙烯酸酯树脂和聚酯丙烯酸酯树脂的重量比为：2:1-1:1。
3.根据权利要求1所述一种防刮伤加硬膜，其特征在于，所述稀释剂为己烷、庚烷、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、环己酮、丙二醇甲基醚或丙二醇丁醚。
4.根据权利要求1所述一种防刮伤加硬膜，其特征在于，所述光引发剂选自安息香、安息香甲基醚、苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮。二苯甲酮、对苯二甲酮、2-甲基蒽醌或2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦。
5.根据权利要求1所述一种防刮伤加硬膜，其特征在于，所述助剂为流平剂、分散剂、偶联剂和/或表面活性剂。
6.权利要求1-5任一所述防刮伤加硬膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)溶胶-凝胶的制备：向硅酸四乙酯的乙醇溶液中加入水，加入酸催化，水解5h，当溶液变清澈透明，加入5wt％的聚乙烯醇水溶液搅拌，继续水解1h，过滤获得pH值为2-3的二氧化硅先体溶液；
2)涂布液的制备：将步骤1)的二氧化硅先体溶液与光固化预聚物、稀释剂、光引发剂和助剂按各组分配比称重混合搅拌，得到涂布液；
3)涂布固化：将步骤2)涂布液涂布在基体上，通过紫外光固化，得到涂覆在基体上的防刮伤加硬膜。
7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述硅酸四乙酯、乙醇和水的质量比为10:9:1-20:22:3。
8.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，通过棒涂法、刮刀涂布法、辊涂法或刮板涂布法将所述涂布液涂布在基体上形成涂层。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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