CN106397813A - 一种柔性书写投影膜及其制备方法 - Google Patents

一种柔性书写投影膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柔性书写投影膜及其制备方法。该柔性书写投影膜的制备方法包括下述步骤：将涂层组合物涂覆于基材上，经过紫外光固化，即可；该涂层组合物的原料配方包括粉料和有机溶剂，所述的粉料包括下述以重量份计的组分：紫外光固化树脂前体50～150份，微米级无机粉体5～20份，光引发剂1～5份、疏水剂0.2～1份。本发明直接通过单一涂层在常温条件下即可得到柔性书写投影膜，相比现有技术，工艺流程简单，耗能低。

Description

一种柔性书写投影膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工材料领域，尤其涉及一种柔性书写投影膜及其制备方法。
背景技术
在日常工作和生活中，投影仪被广泛应用于家庭娱乐、会议、展会以及广告等领域用来向人们展示信息。基于不同的投影原理(正投和背投)，市面上目前有很多不同种类的投影仪，相应地也有不同的投影幕产品，如珠光屏、金属幕、压纹塑料幕等。虽然各自的工作原理和投影效果不同，这些投影幕都有一个共同的缺点：只能用于投影，不能用于书写。因此，针对如会议、教学等场合，需要同时准备书写白板和投影幕以及相应的墙面，而且当投影幕置于书写白板前方时，只有闭合投影幕后，才能使用书写白板。
将投影和书写功能融合于一体可以解决投影幕在使用中的上述不便。CN200920003729.9通过在投影幕表面涂覆一层烤漆型树脂经过200～300度高温烘烤后得到表面可书写和擦拭的投影幕。CN201410378987.0则公开了一种基于丙烯酸树脂和三聚氰胺甲醛树脂的水性面漆，其经过高温烘烤后可以将书写面板转变为投影幕。烤漆型面漆的固化需要较高的反应温度，因此仅限于耐高温的基材，大多为刚性材料，如金属等。
为了进一步实现投影和书写功能的便携性，需要将投影和书写功能融合于柔性材料。常见的柔性基材多为高分子薄膜，如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，其不能承受高温。因此需要采用常温固化技术，如紫外光固化技术。US2007206281设计了含有多层结构(4至7层)的投影幕材料，通过将多种功能层(光扩散层、书写层和反射层)和高分子基体层以层层叠加的方式复合，实现了将投影和书写功能在柔性高分子膜上的融合。其中的书写层和光扩散层均采用了紫外光固化树脂体系，通过常温固化，以实现不同功能层在高分子基体表面的沉积。然而，由于不同的功能层需要不同的配方和工艺，因此整个制备流程较为复杂。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有技术存在的缺陷而提供一种柔性书写投影膜及其制备方法，既能够将投影和书写功能融合于柔性材料，又能够简化配方及制备流程。
为实现上述发明目的，本发明提出了一种柔性书写投影膜，包括基材和涂层组合物，所述涂层组合物涂覆在基材上，所述涂层组合物的原料配方包括粉料和有机溶剂，所述的粉料包括下述以重量份计的组分：紫外光固化树脂前体：50～150份，微米级无机粉体：5～20份，光引发剂：1～5份、疏水剂：0.2～1份。
作为优选，所述的紫外光固化树脂前体为丙烯酸酯类单体。
作为优选，所述的丙烯酸酯类单体包括丙烯酸酯单官能度单体、丙烯酸酯低聚物和丙烯酸酯交联单体。
作为优选，所述的丙烯酸酯单官能度单体为丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，优选为Sartomer公司的SR 217和/或巴斯夫公司的Laromer 8887；所述的丙烯酸酯低聚物为含有氨基甲酸乙酯基团的丙烯酸酯和/或氨基甲酸乙酯基团的甲基丙烯酸酯，优选为巴斯夫的Laromer UA 9089和/或Sartomer公司的SR 344；所述的丙烯酸酯交联单体为1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇三丙烯酸酯和三乙二醇三甲基丙烯酸酯中的一种或多种，优选为Sartomer公司的SR454。
作为优选，所述的微米级无机粉体为正四方晶型硫酸钡、无定形二氧化硅、金红石型二氧化钛和碳酸钙中的一种或多种；
和/或，所述的微米级无机粉体的粒径为1～10微米。
作为优选，所述的光引发剂包括ɑ-羟基酮类引发剂、ɑ-氨基酮型引发剂以及2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷中的一种或多种；所述的ɑ-羟基酮类引发剂较佳地为Irgacure 184,Irgacure 500和Darocur 1173中的一种或多种；所述的ɑ-氨基酮型引发剂较佳地为Irgacure 907、Irgacure 369和Irgacure 1300中的一种或多种；所述的2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷较佳地为Lucirin TPO；
和/或，所述的疏水剂为烷基硅烷，较佳地为辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷和十八烷基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
作为优选，所述的有机溶剂为乙醇、异丙醇、丙酮、甲乙酮、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯和醋酸乙酯中的一种或多种；
和/或，所述的粉料占所述的涂层组合物的质量百分比为20％～40％，较佳地为30％～35％。
作为优选，所述的基材的厚度为30微米～150微米；
和/或，所述的基材为高分子薄膜，较佳地为聚酯薄膜，更佳地为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜或聚碳酸酯薄膜。
为实现上述发明目的，本发明还提出了一种柔性书写投影膜的制备方法，将涂层组合物涂覆于基材上，经过紫外光固化，即可；
所述的涂层组合物的原料配方包括粉料和有机溶剂，所述的粉料包括下述以重量份计的组分：紫外光固化树脂前体50～150份，微米级无机粉体5～20份，光引发剂1～5份、疏水剂0.2～1份。
作为优选，将紫外光固化树脂前体溶解于有机溶剂中，搅拌条件下加入疏水剂和光引发剂，然后将微米级无机粉体分散均匀；
和/或，所述的基材的厚度为30微米～150微米；
和/或，所述的基材为高分子薄膜，较佳地为聚酯薄膜，更佳地为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜或聚碳酸酯薄膜；
和/或，所述的涂覆通过辊涂的方式实现；所述的辊涂的线速度较佳地为10～20米/分钟；
和/或，所述的紫外光固化的辐照强度为280～320毫焦/平方厘米。
本发明还提供了由上述制备方法制得的柔性书写投影膜。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
本发明通过将微米级无机粉体均匀分散至紫外光固化树脂得到可紫外固化的复合涂膜液。该涂膜液可以通过辊涂的方法涂覆于高分子薄膜表面，并通过紫外辐照在较低温度条件下(如室温)固化成膜，从而得到柔性的书写投影膜。本发明直接通过单一涂层在常温条件下即可得到柔性书写投影膜，相比现有技术，工艺流程简单，耗能低。此外，通过在配方中引入疏水剂，可以让书写投影膜具有易擦拭性。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
本发明的柔性书写投影膜是通过将微米级无机粉体(如四方晶型硫酸钡)均匀分散至光固化树脂中，通过紫外辐照即可在室温条件下在各种基材表面上沉积一层可书写投影的涂层。当该涂层沉积于柔性高分子薄膜表面后，即可得到便携式的书写投影膜，可以粘覆于建筑物任意表面将其转变为具有书写功能的投影幕墙
将微米级无机粉体(如四方晶型硫酸钡)均匀分散至光固化树脂中，通过紫外辐照即可在室温条件下在各种基材表面上形成一层可书写投影的涂层。
实施例1
制备方法为：将丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯交联剂、丙烯酸酯单体溶解于有机溶剂中，搅拌条件下加入疏水剂和光引发剂，然后将微米级无机粉体分散均匀即可得到涂层组合物。
固化能量为300毫焦/平方厘米(即紫外光辐照强度)
将上述涂层组合物涂布于基底膜为100微米白色PET薄膜上，涂布(辊涂)线速度为15米/分钟，所得涂层干膜厚度为15微米，附着力为1级，晨光水性白板笔(黑色)书写无障碍，字迹易擦除，投影图像清晰无明显反射光斑。
实施例2
制备方法为：将丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯交联剂、丙烯酸酯单体溶解于有机溶剂中，搅拌条件下加入疏水剂和光引发剂，然后将微米级无机粉体分散均匀即可得到涂层组合物。
固化能量为300毫焦/平方厘米
将上述涂层组合物涂布于基底膜为30微米透明PET薄膜上，涂布(辊涂)线速度为20米/分钟，所得涂层干膜厚度为10微米，附着力为1级，晨光水性白板笔(黑色)书写无障碍，字迹易擦除，投影图像清晰无明显反射光斑。
实施例3
制备方法为：将丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯单体溶解于有机溶剂中，搅拌条件下加入疏水剂和光引发剂，然后将微米级无机粉体分散均匀即可得到涂层组合物。
固化能量为300毫焦/平方厘米
将上述涂层组合物涂布于基底膜为150微米透明聚碳酸脂(PC)薄膜上，涂布(辊涂)线速度为10米/分钟，所得涂层干膜厚度为10微米，附着力为1级，晨光水性白板笔(黑色)书写无障碍，字迹易擦除，投影图像清晰无明显反射光斑。
实施例4
制备方法为：将丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯交联剂、丙烯酸酯单体溶解于有机溶剂中，搅拌条件下加入疏水剂和光引发剂，然后将微米级无机粉体分散均匀即可得到涂层组合物。
固化能量为280毫焦/平方厘米
将上述涂层组合物涂布于基底膜为60微米透明PET薄膜上，涂布(辊涂)线速度为20米/分钟，所得涂层干膜厚度为10微米，附着力为1级，晨光水性白板笔(黑色)书写无障碍，字迹易擦除，投影图像清晰无明显反射光斑。
实施例5
制备方法为：将丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯交联剂、丙烯酸酯单体溶解于有机溶剂中，搅拌条件下加入疏水剂和光引发剂，然后将微米级无机粉体分散均匀即可得到涂层组合物。
固化能量为320毫焦/平方厘米
将上述涂层组合物涂布于基底膜为140微米白色PET薄膜上，涂布(辊涂)线速度为15米/分钟，所得涂层干膜厚度为15微米，附着力为1级，晨光水性白板笔(黑色)书写无障碍，字迹易擦除，投影图像清晰无明显反射光斑。
对比例1不添加微米级无机粉体
制备方法为：将丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯交联剂、丙烯酸酯单体溶解于有机溶剂中，搅拌条件下加入疏水剂和光引发剂，搅拌均匀即可得到涂层组合物。
固化能量为300毫焦/平方厘米
将上述涂层组合物涂布于基底膜为150微米白色PET薄膜，涂布(辊涂)线速度为10米/分钟，所得涂层干膜厚度为10微米，附着力为1级，晨光水性白板笔(黑色)不易书写，书写时字迹极易收缩，字迹可擦除，投影图像不清晰且有明显反射光斑，无法作为投影膜使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性书写投影膜，其特征在于：包括基材和涂层组合物，所述涂层组合物涂覆在基材上，所述涂层组合物的原料配方包括粉料和有机溶剂，所述的粉料包括下述以重量份计的组分：紫外光固化树脂前体：50～150份，微米级无机粉体：5～20份，光引发剂：1～5份、疏水剂：0.2～1份。
2.如权利要求1所述的一种柔性书写投影膜，其特征在于：所述的紫外光固化树脂前体为丙烯酸酯类单体。
3.如权利要求2所述的一种柔性书写投影膜，其特征在于：所述的丙烯酸酯类单体包括丙烯酸酯单官能度单体、丙烯酸酯低聚物和丙烯酸酯交联单体。
4.如权利要求3所述的一种柔性书写投影膜，其特征在于：所述的丙烯酸酯单官能度单体为丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，优选为Sartomer公司的SR 217和/或巴斯夫公司的Laromer 8887；所述的丙烯酸酯低聚物为含有氨基甲酸乙酯基团的丙烯酸酯和/或氨基甲酸乙酯基团的甲基丙烯酸酯，优选为巴斯夫的Laromer UA 9089和/或Sartomer公司的SR344；所述的丙烯酸酯交联单体为1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇三丙烯酸酯和三乙二醇三甲基丙烯酸酯中的一种或多种，优选为Sartomer公司的SR 454。
5.如权利要求1所述的一种柔性书写投影膜，其特征在于：所述的微米级无机粉体为正四方晶型硫酸钡、无定形二氧化硅、金红石型二氧化钛和碳酸钙中的一种或多种；
和/或，所述的微米级无机粉体的粒径为1～10微米。
6.如权利要求1所述的一种柔性书写投影膜，其特征在于：所述的光引发剂包括ɑ-羟基酮类引发剂、ɑ-氨基酮型引发剂以及2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷中的一种或多种；所述的ɑ-羟基酮类引发剂较佳地为Irgacure 184,Irgacure 500和Darocur 1173中的一种或多种；所述的ɑ-氨基酮型引发剂较佳地为Irgacure 907、Irgacure 369和Irgacure1300中的一种或多种；所述的2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷较佳地为LucirinTPO；
和/或，所述的疏水剂为烷基硅烷，较佳地为辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷和十八烷基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的一种柔性书写投影膜，其特征在于：所述的有机溶剂为乙醇、异丙醇、丙酮、甲乙酮、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯和醋酸乙酯中的一种或多种；
和/或，所述的粉料占所述的涂层组合物的质量百分比为20％～40％，较佳地为30％～35％。
8.如权利要求1所述的一种柔性书写投影膜，其特征在于：所述的基材的厚度为30微米～150微米；
和/或，所述的基材为高分子薄膜，较佳地为聚酯薄膜，更佳地为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜或聚碳酸酯薄膜。
9.一种柔性书写投影膜的制备方法，其特征在于：将涂层组合物涂覆于基材上，经过紫外光固化，即可；
所述的涂层组合物的原料配方包括粉料和有机溶剂，所述的粉料包括下述以重量份计的组分：紫外光固化树脂前体50～150份，微米级无机粉体5～20份，光引发剂1～5份、疏水剂0.2～1份。
10.如权利要求9所述的一种柔性书写投影膜的制备方法，其特征在于：将紫外光固化树脂前体溶解于有机溶剂中，搅拌条件下加入疏水剂和光引发剂，然后将微米级无机粉体分散均匀；
和/或，所述的基材的厚度为30微米～150微米；
和/或，所述的基材为高分子薄膜，较佳地为聚酯薄膜，更佳地为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜或聚碳酸酯薄膜；
和/或，所述的涂覆通过辊涂的方式实现；所述的辊涂的线速度较佳地为10～20米/分钟；
和/或，所述的紫外光固化的辐照强度为280～320毫焦/平方厘米。
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