CN104597530A - 一种减反射增透光学保护膜及制备方法 - Google Patents

一种减反射增透光学保护膜及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种减反射增透光学保护膜及制备方法，可以显著降低保护膜表面可见光的反射率，提高视觉效果。本发明包含有PET基材，PET基材表面之上引入高折射率UV胶涂层，高折射率UV胶涂层之上引入低折射率UV胶涂层，PET基材底面引入硅胶涂层，硅胶涂层底面之下设有PET剥离膜。本发明大大降低了工艺难度，使批量生产成为可能。

Description

一种减反射增透光学保护膜及制备方法
技术领域
本发明涉及一种光学保护膜，具体说，是特别涉及一种减反射增透光学的保护膜的制备方法。
背景技术
触摸屏在人们的日常生活中随处可见，触摸屏保护膜也越来越多的出现在我们的周围。随着光学保护膜的发展，越来越多的保护膜功能被开发出来。解决光学保护膜的反光率成为了一项技术难题。传统的镀膜工艺不仅技术要求大，不能批量生产；而且对材料要求高，不适于广泛应用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种减反射增透光学保护膜及其制备方法，使其应用到显示屏，可以显著降低保护膜表面可见光的反射率，手机触摸屏上能更好的保护性，提高视觉效果。
为达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种减反射增透光学保护膜，包含有PET基材，PET基材表面之上引入高折射率UV胶涂层，高折射率UV胶涂层之上引入低折射率UV胶涂层，低折射率UV胶涂层、高折射率UV胶涂层、PET基材组成保护膜整体结构；PET基材底面引入硅胶涂层，硅胶涂层底面之下设有PET剥离膜。
在其中一些实施例中，所述高折射率UV胶涂层的原料组成及重量份为：
丙烯酸单体包括2-苯硫基乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基)乙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯乙氧基丙基丙烯酸酯、乙氧化双酚茐(2EO)二丙烯酸酯中的一种及其组合；
纳米复配料包括纳米硫化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化锌中的一种及其组合；
光引发剂包括苯偶姻及衍生物、苯偶酰类、烷基苯酮类、硫杂蒽酮类中的一种及其组合；
阻聚剂包括对苯二酚、对苯醌、酚噻嗪、β－苯基萘胺、对叔丁基邻苯二酚中的一种及其组合。
在其中一些实施例中，所述低折射率UV胶涂层的原料组成及重量份为：
丙烯酸单体包括丙烯酸月桂酯(折射率1.445)、丙烯酸甲酯(折射率1.4)、甲基丙烯酸甲酯(折射率1.414)中的一种及其组合。
在其中一些实施例中，所述硅胶涂层采用反应硅胶(聚二甲基硅氧烷)或液态亚克力胶水(PMMA)。
在其中一些实施例中，所述丙烯酸单体采用：2-苯硫基乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基)乙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯乙氧基丙基丙烯酸酯、乙氧化双酚茐(2EO)二丙烯酸酯，按质量比为2：1：1：0.5，或1：2：2：1混合；
在其中一些实施例中，所述纳米复配料采用：纳米硫化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化锌，按质量比为2：1：1，或1：2：2混合。
在其中一些实施例中，所述丙烯酸单体采用：丙烯酸月桂酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯，按质量比为2：1：1，或1：2：2混合。
在其中一些实施例中，所述低折射率UV胶涂层的折射率n1：1.4～1.45，高折射率UV胶涂层的折射率n0：1.60～2.0，PET基材厚度为75～250μm，PET剥离膜厚度为25～50μm。
一种减反射增透光学保护膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)、采用高折射率的丙烯酸单体：2-苯硫基乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基)乙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯乙氧基丙基丙烯酸酯、乙氧化双酚茐(2EO)二丙烯酸酯中的一种或多种，与纳米复配料：纳米硫化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化锌一种或多种，按质量比0.5～1：1～1.5的比例混合，得到混合物45～79份，经超声波震荡1h，高速搅拌0.5h，取上清液，加入光引发剂1～4份、阻聚剂0.1～1份，加入溶剂(乙酸乙酯、乙酸正丁酯、异丙醇、丁酮中的一种或多种)20～80份，用溶剂调节固含量为20～40％，粘度10～50cps，制得高折射率UV涂料，备用，其折射率为1.60～2.0；
(2)、采用低折射率的丙烯酸单体：丙烯酸月桂酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种，质量15～31.6份，加入光引发剂1～4份、阻聚剂0.1～1份，加入溶剂(乙酸乙酯、乙酸正丁酯、异丙醇、丁酮中的一种或多种)20～50份，用溶剂调节涂料的固含量为5～10％，粘度10～50cps，40℃恒温搅拌0.5h，混合制成低折射率UV涂料，备用，其折射率为1.4～1.45；
(3)、涂布高折射率UV涂料：用步骤(1)制得的高折射率UV涂料，选用75～250μm的PET基材，在涂布机上经网纹辊(线数为60～800LPI)上料在PET基材表层涂覆，在烘箱加热烘干(温度设定在50～200℃)，使溶剂挥发，在UV灯照射下(紫外灯线功率80～100W/cm)照射1～6秒，使胶液固化，涂布机线速度在5～13m/min，形成使用涂层，得到高折射率UV胶涂层，硬化层厚度可调，厚度为3～10μm；
(4)、涂布低折射率UV涂料：用步骤(2)制得的低折射率UV涂料，选用线数为100～200LPI的网纹辊，直径50mm，调节涂布机线速5～13m/min，网纹辊转速30～60r/min，涂布在高折射率UV胶涂层之上，经烘箱干燥(温度设定在50～200℃)，使溶剂挥发，在UV灯照射下(紫外灯线功率80～100W/cm)，照射时间1～6秒，使胶液固化，得到低折射率UV胶涂层，此层厚度为0.1～0.2μm；
(5)、涂覆硅胶以及护膜层：将PET基材(使用层)下层涂覆20μm的液态加成型反应硅胶(聚二甲基硅氧烷)或液态亚克力胶水(PMMA)，涂布后，经过烘箱烘烤(130～200℃范围)，烘烤时间1～3分钟，得到硅胶涂层；使用(25～75μm)的PET剥离膜保护，贴合PET剥离膜(覆膜层)在硅胶涂层下面，成为二层保护膜。
本发明的优点是：
1、通过调节折射率可满足可见光不同波段的抗反射效果；
2、本发明有效降低了保护膜表面的反射光效果，对视觉效果有很大提高，特别是强光环境下的使用效果，不会因为周围强光导致屏幕模糊，增强用户体验；
3、涂布方式可大批量连续生产，解决了传统镀膜工艺条件苛刻的难题。
本发明通过涂布技术生产一种减反射增透光学保护膜，大大降低了工艺难度，使批量生产成为可能。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
附图标记说明：
低折射率UV胶涂层11，高折射率UV胶涂层12，PET基材13，硅胶涂层14，PET剥离膜15。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下通过实施例对本发明做进一步的阐述。
本发明实施例所使用的原料如下：
丙烯酸单体：2-苯硫基乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基)乙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯乙氧基丙基丙烯酸酯、乙氧化双酚茐(2EO)二丙烯酸酯，购自东莞市添益化工有限公司；
丙烯酸单体：丙烯酸月桂酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯，购自长兴(广州)精细涂布有限公司；
纳米复配料：纳米硫化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化锌，购自长兴(广州)精细涂布有限公司；
PET：聚乙烯塑料薄膜，购自东莞市添益化工有限公司；
硅胶：加成型液态硅氧烷聚合物，购自上海日之升新技术发展有限公司。
光引发剂：苯偶姻及衍生物、苯偶酰类、烷基苯酮类、硫杂蒽酮类，购自长兴(广州)精细涂布有限公司；
阻聚剂：对苯二酚、对苯醌、酚噻嗪、β－苯基萘胺、对叔丁基邻苯二酚，购自长兴(广州)精细涂布有限公司。
本发明在PET基材13表面涂布两层不同折射率的UV胶，精确控制涂布的厚度，实现减反射增透的功能，具体制备方法：
A、采用高折射率的丙烯酸单体：2-苯硫基乙基丙烯酸酯(折射率1.557)、2-(对-异丙苯基-苯氧基)乙基丙烯酸酯(折射率1.557)、2-羟基-3-苯乙氧基丙基丙烯酸酯(折射率1.58)、乙氧化双酚茐(2EO)二丙烯酸酯(折射率1.60)中一种或多种，与纳米复配料：纳米硫化锌(折射率2.35)、纳米二氧化钛(折射率2.6～2.9)、纳米氧化锌(折射率2.0)中一种或多种，按质量比0.5～1：1～1.5的比例混合，重量份为15～31.6份：30～47.4份，得到复配混合的光学涂料45～79份，加入光引发剂1～4份、阻聚剂0.1～1份、溶剂20～50份，混合制成高折射率UV涂料，使其折射率达到1.60～2.0；
B、采用低折射率的丙烯酸单体：丙烯酸月桂酯(折射率1.445)、丙烯酸甲酯(折射率1.4)、甲基丙烯酸甲酯(折射率1.414)中的一种或几种，质量15～31.6份，加入光引发剂1～4份、阻聚剂0.1～1份、溶剂20～50份，混合制成低折射率UV涂料，调节其折射率为1.4～1.45；
C、基材涂布通过调节涂料的固含量与湿膜厚度，控制涂层厚度。在PET基材13(光学保护膜)表面涂布一层高折射率UV涂料，使涂料胶液固化，得到高折射率UV胶涂层12；再涂布一层低折射率UV涂料，得到低折射率UV胶涂层(11)。控制厚度在1/4可见光波长。调节涂料的固含量为5～10％，线数调节为100～300LPI，涂布车速10m/min。
D、涂布硅胶，贴合PET剥离膜15(覆膜层)。
参数说明：空气折射率ns；低折射率UV胶涂层：折射率n1；高折射率UV胶涂层：折射率n0；PET基材(75～250μm)；PET剥离膜(25～50μm)。
折射率之间的关系(n1)2≈n0*ns；
高折射率UV涂层厚度为L＝1/4(0.40到0.76)μm。
在其中一个实施例中，进一步详细说明如下：
(1)、采用高折射率的丙烯酸单体：2-苯硫基乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基)乙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯乙氧基丙基丙烯酸酯、乙氧化双酚茐(2EO)二丙烯酸酯中的一种或多种，与纳米硫化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化锌中一种或多种，按质量0.5～1：1～1.5的比例混合，重量份45～79份，经超声波震荡1h，高速搅拌0.5h，取上清液，加入光引发剂1～4份、阻聚剂0.1～1份、溶剂(乙酸乙酯、乙酸正丁酯、异丙醇、丁酮中的一种或多种)20～80份，制得高折射率UV涂料，其折射率为1.60～2.0。
(2)、采用低折射率的丙烯酸单体15～31.6份：丙烯酸月桂酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种，加入光引发剂1～4份、阻聚剂0.1～1份、溶剂(乙酸乙酯、乙酸正丁酯、异丙醇、丁酮中的一种或多种)20～50份，40℃恒温搅拌0.5h，混合制成低折射率UV涂料，其折射率为1.4～1.45。
(3)、涂布高折射率UV涂料：用步骤(1)制得的高折射率UV涂料，涂料已用溶剂调节固含量为20～40％，粘度10～50cps；选用75～250μm的PET基材13，在涂布机上经网纹辊(线数为60～800LPI)上料涂覆，在烘箱加热烘干(温度设定在50～200℃)，使溶剂挥发；在UV灯照射下(紫外灯线功率80～100W/cm)，使胶液固化。涂布机线速度在5～13m/min，得到高折射率UV胶涂层12；高折射率UV胶涂层12(硬化层)厚度3～10μm。
(4)、涂布低折射率UV涂料：用步骤(2)制得的低折射率UV涂料，涂料已用溶剂调节固含量为5～10％，粘度10～50cps，选用线数为100～200LPI的网纹辊，直径50mm，调节涂布机线速5～13m/min，网纹辊转速30～60r/min，涂覆高折射率UV胶涂层12(硬化层)上，经烘箱干燥(温度设定在50～200℃)，使溶剂挥发；在UV灯照射下(紫外灯线功率80～100W/cm)，使胶液固化，得到低折射率UV胶涂层11；此层厚度为0.1～0.2μm。
(5)、涂覆硅胶以及护膜层：将PET基材13(使用层)下层涂覆20μm的液态加成型反应硅胶(聚二甲基硅氧烷)或液态亚克力胶水(PMMA)，经过烘箱烘烤(130～200℃范围)，得到硅胶涂层14，在硅胶涂层14下使用(25～75μm)的PET剥离膜15保护，成为二层保护膜。
本发明的保护膜参数如下：
透光率 96％
反射率 本发明保护膜2.0～2.5％，普通保护膜为4～6％
表面铅笔硬度 2H，三菱铅笔
耐磨性 0000#钢丝绒2kg/20次摩擦，无划伤
以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种减反射增透光学保护膜，包含有：PET基材(13)，其特征在于，所述PET基材(13)表面之上引入高折射率UV胶涂层(12)，所述高折射率UV胶涂层(12)之上引入低折射率UV胶涂层(11)，所述低折射率UV胶涂层(11)、高折射率UV胶涂层(12)、PET基材(13)组成保护膜整体结构；所述PET基材(13)底面引入硅胶涂层(14)，所述硅胶涂层(14)底面之下设有PET剥离膜(15)。
2.根据权利要求1所述的一种减反射增透光学保护膜，其特征在于，所述高折射率UV胶涂层(12)的原料组成及重量份为：
所述丙烯酸单体包括2-苯硫基乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基)乙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯乙氧基丙基丙烯酸酯、乙氧化双酚茐(2EO)二丙烯酸酯中的一种及其组合；
所述纳米复配料包括纳米硫化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化锌中的一种及其组合；
所述光引发剂包括：苯偶姻及衍生物、苯偶酰类、烷基苯酮类、硫杂蒽酮类中的一种及其组合；
所述阻聚剂包括：对苯二酚、对苯醌、酚噻嗪、β－苯基萘胺、对叔丁基邻苯二酚中的一种及其组合。
3.根据权利要求1所述的一种减反射增透光学保护膜，其特征在于，所述低折射率UV胶涂层(11)的原料组成及重量份为：
丙烯酸单体   15～31.6份，
光引发剂   1～4份，
阻聚剂   0.1～1份，
所述丙烯酸单体包括丙烯酸月桂酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种及其组合。
4.根据权利要求1所述的一种减反射增透光学保护膜，其特征在于，所述硅胶涂层(14)采用反应硅胶或液态亚克力胶水。
5.根据权利要求2所述的一种减反射增透光学保护膜，其特征在于，所述丙烯酸单体采用：2-苯硫基乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基)乙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯乙氧基丙基丙烯酸酯、乙氧化双酚茐(2EO)二丙烯酸酯，按质量比为2：1：1：0.5，或1：2：2：1混合。
6.根据权利要求2所述的一种减反射增透光学保护膜，其特征在于，所述纳米复配料采用：纳米硫化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化锌，按质量比为2：1：1，或1：2：2混合。
7.根据权利要求3所述的一种减反射增透光学保护膜，其特征在于，所述丙烯酸单体采用：丙烯酸月桂酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯，按质量比为2：1：1，或1：2：2混合。
8.根据权利要求1所述的一种减反射增透光学保护膜，其特征在于，所述低折射率UV胶涂层(11)的折射率n1：1.4～1.45，所述高折射率UV胶涂层(12)的折射率n0：1.60～2.0，所述PET基材(13)厚度为75～250μm，所述PET剥离膜(15)厚度为25～50μm。
9.一种如权利要求1～8任一项所述减反射增透光学保护膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、采用高折射率的丙烯酸单体与纳米复配料，按质量比15～31.6份：30～47.4份的比例混合，得到混合物重量份45～79份，经超声波震荡1h，高速搅拌0.5h，取上清液，加入光引发剂1～4份、阻聚剂0.1～1份，加入溶剂20～80份，溶剂包括乙酸乙酯、乙酸正丁酯、异丙醇、丁酮中的一种及其组合，用溶剂调节固含量为20～40％，粘度10～50cps，恒温搅拌，制得高折射率UV涂料，备用，其折射率n0为1.60～2.0；
(2)、采用低折射率的丙烯酸单体15～31.6份，加入光引发剂1～4份、阻聚剂0.1～1份，加入溶剂20～50份，用溶剂调节涂料的固含量为5～10％，粘度10～50cps，40℃恒温搅拌0.5h，混合制成低折射率UV涂料，备用，其折射率n1为1.4～1.45；
(3)、涂布高折射率UV涂料：用步骤(1)制得的高折射率UV涂料，选用75～250μm的PET基材(13)，在涂布机上经网纹辊上料涂覆在PET基材(13)表层，在烘箱加热烘干，温度设定在50～200℃，使溶剂挥发，在UV灯照射下，紫外灯线功率80～100W/cm，照射1～6秒，使涂料胶液固化，涂布机线速度在5～13m/min，形成使用涂层，得到高折射率UV胶涂层(12)，硬化层厚度可调，厚度为3～10μm；
(4)、涂布低折射率UV涂料：用步骤(2)制得的低折射率UV涂料，选用线数为100～200LPI的网纹辊，直径50mm，调节涂布机线速5～13m/min，网纹辊转速30～60r/min，涂布在固化的高折射率UV胶涂层(12)之上，经烘箱干燥，温度设定在50～200℃，使溶剂挥发，在UV灯照射下，紫外灯线功率80～100W/cm，照射1～6秒，使涂料胶液固化，得到低折射率UV胶涂层(11)，此层厚度为0.1～0.2μm；
(5)、涂覆硅胶以及护膜层：将PET基材(13)下层涂覆20μm的液态加成型反应硅胶或液态亚克力胶水，涂布后，经过烘箱烘烤，130～200℃范围，烘烤1～3分钟，得到硅胶涂层(14)；使用25～75μm的PET剥离膜(15)保护，贴合PET剥离膜(15)在硅胶涂层(14)下面，成为二层保护膜。
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