CN106750459A - 一种可印刷双面硬化膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可印刷双面硬化膜,包括支持体和涂覆在支持体上表面的防粘连硬化层及涂覆在支持体下表面的印刷硬化层,所述印刷硬化层中含有‑NCO基团,所述印刷硬化层是由UV固化涂布液经过紫外光照射而成。本发明利用‑NCO基团与油墨中的‑OH进行交联反应,提供了长期性的油墨附着力功能,大大改善了印刷油墨层的油墨附着力,同时,还满足了透明双面硬化膜应具备的抗刮性和耐磨性要求。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域,尤其涉及一种可印刷双面硬化膜。
背景技术
随着电子消费品的高速发展,触控面板在人们的生活中应用越来越广泛,如触控手机、触控电脑等。在各种光学机器或荧光屏、液晶显示器等显示装置领域,以聚酯薄膜为支持体的双面硬化膜应用广泛。其结构一般为,在聚酯薄膜的一面涂敷防粘连硬化层,在它的另一面涂布印刷硬化层,印刷硬化层上再次印刷一层油墨,以保护电路。目前这种技术最大难题就是印刷在硬化层的油墨脱落。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种印刷油墨性能持久,同时还具有常规抗刮性和抗磨性,用于保护表面如触板、显示器表面的透明双面硬化膜。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种可印刷双面硬化膜,包括支持体和涂覆在支持体上表面的防粘连硬化层及涂覆在支持体下表面的印刷硬化层,所述印刷硬化层是由UV固化涂布液经过紫外光照射而成。
所述UV固化涂布液的组成为:
所述含-NCO基团UV丙烯酸树脂低聚物是含有-NCO基团和双键的官能度2~6的聚氨酯丙烯酸脂、环氧丙烯酸脂或它们的组合物。
所述UV丙烯酸树脂为官能度3~10的丙烯酸酯单体、丙烯酸酯低聚物或它们的组合物。
所述印刷硬化层的厚度为1μm~5μm。
所述印刷硬化层的硬度大于2H。
所述防粘连硬化层的厚度为1μm~10μm。
与现有技术相比,本发明提供的含-NCO基团UV丙烯酸树脂低聚物的可印刷的双面硬化膜,利用-NCO基团与油墨中的-OH进行交联反应,提供了长期性的油墨附着力功能,大大改善了印刷油墨层的油墨附着力,使其具有优异的性能,解决了现有技术存在的因使用次数的增多而造成油墨脱落的缺点,同时,通过对印刷硬化层中各组分的用量的优选组合使用,在保证上述油墨附着力性能持久的同时,还满足了透明双面硬化膜应具备的抗刮性和耐磨性要求。
具体实施方式
本发明的双面硬化膜可借助在PET或TAC薄膜的一面上涂布防粘连硬化层和另一面涂布印刷硬化层,所述印刷硬化层包含(A)含-NCO基团UV丙烯酸树脂低聚物;(B)UV丙烯酸树脂。
用于形成本发明双面硬化膜的印刷硬化层的含-NCO基团UV丙烯酸树脂低聚物是为含有-NCO基团和双键的官能度2~6的聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯或它们的组合物。具体包括自由基引发聚合型预聚物和阳离子聚合型预聚物。自由基引发聚合型预聚物的例子包括聚酯丙烯酸酯预聚物,环氧丙烯酸酯预聚物,丙烯酸氨甲基酸酯预聚物和丙烯酸多元醇酯预聚物。含-NCO基团UV丙烯酸树脂低聚物的含量优选10~50重量份,当低于10重量份时,不能保证印刷油墨层的韧性,而高于50重量份时,由于UV丙烯酸树脂的相对减少,印刷油墨层交联点变少,印刷硬化层硬度就会降低,更优选15~50重量份。
用于形成本发明双面硬化膜的印刷硬化层的UV丙烯酸树脂为官能度3~10的丙烯酸酯单体、丙烯酸酯低聚物或它们的组合物,可以为以下物质中的一种或几种:三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯,三(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯,三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯,异氰脲酸三(丙烯酰氧乙基)酯,六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯。上述光可聚合单体可以单独使用或两种或多种组合使用。UV丙烯酸树酯的加入量优选5~25重量份,低于5重量份时,印刷硬化层的交联点变少,不能保证较高的印刷硬化层表面硬度,超过25重量份时,交联点过多,造成有效分子链段变短,使印刷硬化层偏脆和韧性变差,更优选10~25重量份。
适合本发明的流平剂可以是以下物质中一种或几种:有机硅氧烷或机硅改性的丙烯酸流平剂如:BYK-307、BYK-377、BYK-354、BYK-306、BYK-333、Levaslip 407、Levaslip410、Levaslip 411、Levaslip 432、Levaslip 466等。考虑到透明硬化膜的低雾度要求,流平剂用量0.01~0.5重量份。小于0.01重量份时,流平效果不明显,用量超过0.5时,同样会影响流平效果,并且会致使双面硬化膜的雾度会大幅度上升,降低双面硬化膜的品质。
本发明使用的光引发剂可以为以下物质中的一种或几种:裂解型引发剂:如:2-羟基-甲基苯基丙烷1-酮(1173)、1-羟基环己基苯基酮(184)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗琳基-1-丙酮(907)、安息香双甲醚(651)、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)等;光敏引发剂(夺氢型):如二甲苯酮(BP)、2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)等。优选:2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、1-羟基环己基苯基酮(184)。光引发剂的用量优选0.2~7重量份,小于0.2重量份时,影响涂布物料的固化速度,不利于涂布速度的提高,光引发剂的用量超过7重量份时,涂布物料的表层固化速度过快,不利于表层以下的物料充分固化,还会降低表面的耐磨性能。
在形成印刷硬化层的组分用溶剂稀释并溶解之后,可以涂布包含用于形成本发明印刷硬化层的组分的涂布液。只要能够在底材薄膜上形成本发明的印刷硬化层,可以使用常规的溶剂而没有任何限制。溶剂可以为以下物质中的一种或几种:脂族烃如己烷,庚烷和环己烷;芳烃如甲苯和二甲苯;卤代烃如二氯甲烷和二氯乙烷;醇类如甲醇,乙醇,丙醇和丁醇;酮类如丙酮,丁酮,甲基乙基酮,2-戊酮,和异佛尔酮;酯类如乙酸乙酯和醋酸丁酯。溶剂可以单独使用或以两种或多种组合使用。溶剂的加入量优选15~80重量份,溶剂加入量超过80重量份时,过多的溶剂会造能源的消耗增加,并且也不利于调整出合适的印刷硬化层厚度。溶剂低于15重量份时,体系的粘度太大,造成印刷硬化层的流平性欠佳,薄层涂布难以实现,鉴于对双面硬化膜较高的光学要求,又不适合加入太多的流平剂,所以采用15~80重量份的溶剂对涂布物料进行调整。更优选加入20~50重量份。
只要能够形成本发明中的印刷硬化层,对形成本发明中印刷硬化层的涂布方法没有特别的限制,并且可以使用常规的方法,如棒涂法,刮刀涂布法,Mayer棒涂法,辊涂法,刮板涂布法,口模涂布法和凹版涂布法来形成涂层。
作为用于本发明印刷硬化层中紫外光固化型树脂固化的紫外线可从高压汞灯,融合H灯或氙灯获得。通常,用于照射的光量在100~500mj/cm2的范围内。
就本发明透明硬化膜中印刷硬化层的硬度而论,当铅笔硬度为H或更高时,能够给印刷硬化膜提供足够的抗刮划性。优选的是,印刷硬化层的铅笔硬度为2H或者更高,以便更充分地显示出抗刮性。在1~5μm范围之内选择印刷硬化层的厚度。当厚度小于2μm时,印刷硬化层的抗刮性将不能充分显示出。当厚度超过5微米时,有时候将形成裂纹并且该厚度对于生产也是不利的。优选的是,印刷硬化层厚度在2~4微米的范围内。
用于双面硬化膜的底材薄膜可从常规的塑料薄膜中选择。
塑料薄膜的例子包括:聚脂薄膜,如聚对苯二甲酸乙二酯,聚对苯二甲酸丁二酯和聚萘二甲酸亚乙酯薄膜,聚乙烯薄膜,聚丙烯薄膜,玻璃纸,二乙酰基纤维素薄膜,三乙酰基纤维素薄膜,丁酸乙酰基纤维素薄膜,聚氯乙烯薄膜,聚偏氯乙烯薄膜,聚乙烯醇薄膜,乙烯一醋酸乙烯酯共聚物薄膜,聚苯乙烯薄膜,聚碳酸脂薄膜,聚甲基戊烯薄膜,聚砜薄膜,聚醚醚酮薄膜,聚醚砜薄膜,聚醚酰亚胺薄膜,氟树脂薄膜,聚酰胺薄膜,丙烯酸树脂薄膜,聚氨脂树脂薄膜,降冰片烯一基聚合物薄膜,环烯烃一基聚合物薄膜,环状共轭二烯一基聚合物薄膜和乙烯基酯环族烃聚合物薄膜。更为优选的是聚对苯二甲酸乙二酯薄膜,三乙酰基纤维素薄膜,聚碳酸醋薄。
对底材薄膜的厚度没有特别的限制。通常,所述厚度在20~300微米,优选在50~250微米的范围内。当该厚度小于20微米时,机械强度将不够,并且将有这样的可能性,即当透明硬化膜用于触板时,通过笔输入的变形将太大并且耐久性不够。当厚度超过300微米时,当透明硬化膜用于触板时,使薄膜变形所需的压力将增加。因此,在上述范围之外的厚度不可取。
如需要,底材薄膜的一个或两个表面可以用底涂层进行处理或进行表面处理,如氧化或形成粗糙表面,以便增强表面上布置的各层的附着力。通过氧化进行表面处理的例子包括:电晕放电处理,利用恪酸的处理(湿法),利用火焰的处理,利用加热空气的处理,或在臭氧存在下利用紫外线的照射处理。形成粗糙面处理的例子包括:喷砂处理和利用溶剂的处理。表面处理根据基质表面的种类进行适当选择。通常,从作用和可操作性考虑,电晕放电处理使优选。
下面结合具体实施例对本发明进行更为具体的描述,然而本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
向10g含有-NCO基团和双键的官能度4的聚氨酯丙烯酸酯PRO30685(沙多玛化学有限公司制造,官能度为4)和25g聚酯丙烯酸酯预聚物B-530UV(广州市博兴化工科技有限公司制造,官能度4)中,再添加7g光引发剂(由南京捷安化工有限责任公司制造;1173)和0.5g具有聚二甲基硅氧烷骨架结构的流平剂[由德谦(上海)化学有限公司制造;商品名:Levaslip432]。用20g的包含相对重量用量为1∶1的环己烷和乙基溶纤剂的混合溶剂稀释所得到的混合物,制得的涂布液施加至做为底材薄膜,厚度为250微米的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜[PG52,乐凯]的上表面上。在70℃对形成的涂层干燥1分钟之后,以250mJ/cm2的光量,通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化,并形成印刷硬化层,得到印刷硬化层厚度为3.0μm,在底材薄膜的下表面涂布由UV丙烯酸树脂、有机硅氧烷或机硅改性的丙烯酸流平剂、裂解型引发剂或者光敏引发剂以及常规的有机溶剂配置而成的防粘连硬化层,最终形成双面硬化膜。检测其性能。
在实施例1的油墨附着力性能的测试中,没有发现附着力掉落的情况。
实施例2
向15g含有-NCO基团和双键的官能度4的聚氨酯丙烯酸酯UVDC-2700(上海多森化工公司制造,官能度为2)和20g季戊四醇三丙烯酸酯PETA(由天津天骄化工有限公司制造,官能度3)中,再添加5g光引发剂[由南京捷安化工有限责任公司,制造;1173]和0.5g具有聚二甲基硅氧烷骨架结构的流平剂[由德谦(上海)化学有限公司制造;商品名:Levaslip433]。用42g的包含相对重量用量为1∶1的环己烷和乙基溶纤剂的混合溶剂稀释所得到的混合物,采用与实施例1相同的步骤,得到印刷硬化层为厚度为4.8μm,在底材薄膜的下表面涂布由UV丙烯酸树脂、有机硅氧烷或机硅改性的丙烯酸流平剂、裂解型引发剂或者光敏引发剂以及常规的有机溶剂配置而成的防粘连硬化层,最终形成双面硬化膜。检测其性能。
在实施例2的油墨附着力性能的测试中,没有发现附着力掉落的情况。
实施例3
向20g含有-NCO基团和双键的官能度4的聚氨酯丙烯酸酯LR-9000(巴斯夫股份公司制造,官能度为5)和15g聚氨酯丙烯酸酯低聚物CN929(由沙多玛化学有限公司制造,官能度为9)中,再添加5g光引发剂[由南京捷安化工有限责任公司,制造;184]和0.5g具有聚二甲基硅氧炕骨架结构的流平剂[由毕克化学制造;商品名:BYK-377]。用50.5g包含相对重量用量为1∶1的丁酮和甲基异丁基酮混合溶剂稀释所得到的混合物,采用与实施例1相同的步骤,得到印刷硬化层为厚度为2.8μm,在底材薄膜的下表面涂布由UV丙烯酸树脂、有机硅氧烷或机硅改性的丙烯酸流平剂、裂解型引发剂或者光敏引发剂以及常规的有机溶剂配置而成的防粘连硬化层,最终形成双面硬化膜。检测其性能。
在实施例3的油墨附着力性能的测试中,没有发现附着力掉落的情况。
实施例4
向35g含有-NCO基团和双键的官能度4的聚氨酯丙烯酸酯UA VP LS 2337(德国拜耳公司制造,官能度为6)和10g聚氨酯丙烯酸酯低聚物CN997(由沙多玛化学有限公司制造,官能度为6)中,再添加4g光引发剂[由南京捷安化工有限责任公司,制造;184]和0.3g具有聚二甲基硅氧炕骨架结构的流平剂[由德谦(上海)化学有限公司制造;商品名:Levaslip407]。用62.5g包含相对重量用量异丙醇溶剂稀释所得到的混合物,采用与实施例1相同的步骤,得到印刷硬化层为厚度为1.0μm,在底材薄膜的下表面涂布由UV丙烯酸树脂、有机硅氧烷或机硅改性的丙烯酸流平剂、裂解型引发剂或者光敏引发剂以及常规的有机溶剂配置而成的防粘连硬化层,最终形成双面硬化膜。检测其性能。
在实施例4的油墨附着力性能的测试中,没有发现附着力掉落的情况。
实施例5
向50g含有-NCO基团和双键的官能度4的聚氨酯丙烯酸酯PRO30685(沙多玛化学有限公司制造,官能度为4)和5g聚氨酯丙烯酸酯低聚物CN997(由沙多玛化学有限公司制造,官能度为6)中,再添加5g光引发剂[由南京捷安化工有限责任公司,制造;1173]和0.3g具有聚二甲基硅氧炕骨架结构的流平剂[由毕克化学制造;商品名:BYK-377]。用45g包含相对重量用量甲基异丁基酮溶剂稀释所得到的混合物,采用与实施例1相同的步骤,得到印刷硬化层为厚度为5.0μm,在底材薄膜的下表面涂布由UV丙烯酸树脂、有机硅氧烷或机硅改性的丙烯酸流平剂、裂解型引发剂或者光敏引发剂以及常规的有机溶剂配置而成的防粘连硬化层,最终形成双面硬化膜。检测其性能。
在实施例5的油墨附着力性能的测试中,没有发现附着力掉落的情况。
对比例1
根据与实施例1相同的步骤制备透明硬化膜,所不同的是,用不含有-NCO基团和双键的聚氨酯丙烯酸酯CN972(沙多玛化学有限公司制造)替代含有-NCO基团和双键的聚氨酯丙烯酸酯。所获得的透明硬化膜的评估结果见表1.
在油墨附着力性能的测试中,油墨出现脱落。
对比例2
根据与实施例4相同的步骤制备透明硬化膜,所不同的是,用不含有-NCO基团和双键的聚氨酯丙烯酸酯UA VP LS 2298(德国拜耳公司制造)替代含有-NCO基团和双键的聚氨酯丙烯酸酯UA VP LS 2337。
在油墨附着力性能的测试中,油墨出现脱落。
表1:性能测试数据表
实施例 | TT(%) | 油墨附着力 | 硬度(H) |
实施例1 | 91.8 | 100 | 3 |
实施例2 | 90.7 | 100 | 2 |
实施例3 | 90.2 | 100 | 2 |
实施例4 | 90.9 | 100 | 3 |
实施例5 | 91.2 | 100 | 3 |
对比例1 | 91.5 | 2 | 2 |
对比例2 | 91.1 | 5 | 2 |
表1中,各项性能的测试方法如下:
(1)透光率(TT)的测试:
利用紫外分光光度计[由日立公司制造;型号:“U3000”]测量总的透光率(TT)。
(2)油墨附着力的测试:
利用百格法测定,在印刷油墨层用百格刀划出11条横竖交叉的直线,形成一百个大小为1厘米的方格,使用3M Scotch 600胶带进行测试,印刷油墨层不脱落标为100,若脱落,剩余多少标为多少,例如印刷油墨层只剩2个方格没有脱落,标为2。
(3)硬度测试:
根据标准GB/T6739-1996的方法,利用通过铅笔刮擦的涂膜硬度测试仪[由上海普申化工机械有限公司;型号:“BY”测量铅笔硬度。
Claims (7)
1.一种可印刷双面硬化膜,包括支持体和涂覆在支持体上表面的防粘连硬化层及涂覆在支持体下表面的印刷硬化层,其特征在于,所述印刷硬化层中含有-NCO基团,所述印刷硬化层是由UV固化涂布液经过紫外光照射而成。
2.根据权利要求1所述的可印刷双面硬化膜,其特征在于,所述UV固化涂布液的成分为:
3.根据权利要求2所述的可印刷双面硬化膜,其特征在于,所述含-NCO基团UV丙烯酸树脂低聚物为含有-NCO基团和双键的官能度2~6的聚氨酯丙烯酸脂、环氧丙烯酸脂或它们的组合物。
4.根据权利要求3所述的可印刷双面硬化膜,其特征在于,所述UV丙烯酸树脂为官能度3~10的丙烯酸酯单体、丙烯酸酯低聚物或它们的组合物。
5.根据权利要求4所述的可印刷双面硬化膜,其特征在于,所述印刷硬化层的厚度为1μm~5μm。
6.根据权利要求5所述的可印刷双面硬化膜,其特征在于,所述印刷硬化层的硬度大于2H。
7.根据权利要求6所述的可印刷双面硬化膜,其特征在于,所述防粘连硬化层的厚度为1μm~10μm。
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- 2016-12-14 CN CN201611153785.1A patent/CN106750459A/zh active Pending
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