CN112574604B - 一种耐紫外湿热老化的透明pi硬化膜用预涂液及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于透明聚酰亚胺硬化膜用预涂液技术领域,具体涉及一种耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液及其应用,所述预涂液由如下重量份的各组分组成:低分子量树脂100份、强极性单体50‑100份、热引发剂1‑5份、流平剂0.05‑1份、溶剂1000‑1500份。本发明的预涂液中含有适量的低分子量树脂和强极性单体,二者相互配合,可以使预涂液渗入透明PI基材中,与透明PI基材穿插渗透咬蚀,经固化交联,预涂层牢牢附着在基材表面,提高硬化涂层与透明PI基层间的附着力,而且预涂液的组成决定了预涂层与硬化层之间也具有良好的结合力,进而提高PI硬化膜的耐紫外湿热性能,且不会影响硬化层的硬度、耐磨性等综合性能。
Description
技术领域
本发明属于透明聚酰亚胺硬化膜用预涂液技术领域,具体涉及一种耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液及其应用。
背景技术
曲屏技术近年来受到了消费者和产业界普遍的重视和追捧。未来随着固定曲率曲屏技术的不断发展和完善,能实现任意弯折的柔性触控屏必将成为一个重要的发展方向。柔性屏虽然可以实现弯折,但如果频繁弯折,就会出现如同金属纸张一样的疲劳问题。如果进行多次弯折加上长时间的使用,柔性屏在受到多次的压缩和拉伸应力后,屏幕中间可能会出现折痕损坏。此外,电路板、元器件在经受大量弯曲和非弯曲后,也可能导致折叠时受损或发生其他故障。现有的玻璃面板无法满足其高频率要求,而透明聚酰亚胺(CPI)薄膜因其本身具有不错的可折叠性而被用来代替现有的玻璃盖板,但是聚酰亚胺(PI)材料无法满足硬度要求,需要在PI基材表面增加硬化涂层来增强硬度。
但是,现有透明PI硬化膜产品中,透明PI一般是通过氟改性提高透明度,氟改性后会导致基材表面的硬化层更难附着,在测试紫外湿热老化试验后,硬化层会脱落。因此,有必要开发一种能够提高透明PI基材与硬化层之间附着力的预涂层,改善透明PI硬化膜的耐紫外湿热老化性能,同时不影响硬化涂层的硬度、耐磨性等综合性能。
发明内容
为了提供一种能够提高透明PI基材与硬化层之间附着力的预涂层,改善透明PI硬化膜的耐紫外湿热老化性能,同时不影响硬化涂层的硬度、耐磨性等综合性能,本发明公开了一种耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液及其应用,该预涂液可以有效改善透明PI基材与硬化层之间的附着力,从而改善PI硬化膜的耐紫外湿热老化性能,并且不会影响硬化膜的硬度和耐磨性。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液,由如下重量份的各组分组成:
作为优选,上述低分子量树脂为2官或3官酰胺丙烯酸酯、2官或3官季戊四醇丙烯酸酯、低聚己内酰胺、低聚己内酯、低聚丙交酯、四臂PEG乙烯砜、四臂PEG丙烯酸酯中的一种或几种。
作为优选,上述强极性单体为N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸聚己内酯、丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸3-(三甲氧硅基)丙酯、丙烯酸3-(三乙氧硅基)丙酯、吡啶基丙烯酸酯、丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸四氢糠基酯、咪唑基丙烯酸酯、呋喃基丙烯酸酯、丙烯酸-N-琥珀酰亚胺酯中的一种或几种。
作为优选,上述热引发剂为过氧化物类引发剂、偶氮类引发剂、氧化还原类引发剂中的一种或几种。
作为优选,上述流平剂为有机硅类流平剂、丙烯酸酯类流平剂、氟素类流平剂中的一种或几种。
作为优选,上述溶剂为酮类溶剂、酯类溶剂、苯类溶剂、醚类溶剂、醇类溶剂、酰胺类溶剂中的一种或几种。
一种耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液的应用,用于透明PI基材与硬化层之间。
作为优选,上述的耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液的应用,包括如下步骤:
(1)将预涂液均匀涂布在透明PI基材上,然后进行热固化,获得预涂层;
(2)在预涂层表面均匀涂布一层硬化液,然后进行固化,获得硬化层,待硬化层冷却后贴合保护膜即可。
作为优选,上述步骤(1)中热固化的条件为:60-80℃处理30-60s,80-100℃处理30-60s,100-120℃处理30-60s,80-100℃处理30-60s,烘道压力为1.01-1.05ATM。
作为优选,上述预涂层的厚度为50-200nm。
本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明的预涂液中含有适量的低分子量树脂和强极性单体,强极性单体与低分子量树脂相互配合,可以使预涂液渗入到透明PI基材中,与透明PI基材穿插渗透咬蚀,经过固化交联,预涂层牢牢附着在基材表面,提高硬化涂层与透明PI基层之间的附着力,而且预涂液的组成决定了预涂层与硬化层之间也具有良好的结合力,进而提高PI硬化膜的耐紫外湿热性能,由于预涂层除了可以提高透明PI基材与硬化层之间的结合力,不会影响硬化层的其他性能,因此预涂液的使用不会影响硬化层的硬度、耐磨性等综合性能;
(2)本发明的预涂液干燥过程中设置了特定的干燥梯度和固化条件,控制预涂层与透明PI基材相互渗透达到特定的浓度梯度和渗透深度,像树根扎入泥土中一样,使预涂层牢固地附着在透明PI基材表面,最终达到提高耐紫外湿热老化的目的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例和部分对比例的透明PI基材中不同深度氟含量的示意图;
图2是本发明预涂液向透明PI基材渗透过程的示意图。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
预涂液的制备方法:按比例称取低分子量树脂、强极性单体、热引发剂、流平剂、溶剂,混合均匀即可。
耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液的应用,包括如下步骤:
(1)将预涂液均匀涂布在透明PI基材上,然后进行热固化,获得预涂层;
(2)在预涂层表面均匀涂布一层硬化液,然后进行固化,获得硬化层,待硬化层冷却后贴合保护膜即可。
预涂液的干燥条件:
条件1:涂头到烘道距离2.5米,烘道16节,每节2.5米,车速10米/分钟,烘道压力:1.01-1.05ATM。
烘箱 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
T/℃ | 60 | 70 | 70 | 80 | 80 | 90 | 90 | 100 | 100 | 110 | 110 | 120 | 120 | 100 | 100 | 80 |
条件2:涂头到烘道距离2.5米,烘道16节,每节2.5米,车速10米/分钟,烘道压力:1.01-1.05ATM。
烘箱 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
T/℃ | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 | 105 | 110 | 120 | 110 | 100 | 90 | 80 |
条件3:涂头到烘道距离2.5米,烘道16节,每节2.5米,车速10米/分钟,烘道压力:1.01-1.05ATM。
烘箱 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
T/℃ | 60 | 60 | 70 | 70 | 80 | 80 | 90 | 90 | 100 | 100 | 90 | 90 | 80 | 80 | 60 | 60 |
硬化液可以直接选用市售PI硬化膜用硬化液,具体固化条件都以所选择市售硬化液的要求为准。
实施例1-5和对比例1-8所用的预涂液的各组分及其重量份用量以及固化条件详见表1。
表1
对比例9,对比例9与实施例4基本相同,不同之处在于,对比例9未在透明PI基材上涂布预涂液。
用实施例1-5和对比例1-8所制备预涂液制备的PI硬化膜以及对比例9的PI硬化膜的耐紫外湿热老化结果见表2。
表2
表2中的紫外湿热老化后百格中紫外湿热老化的条件是:强紫外,340nm,60℃,相对湿度90%,72小时。
由于预涂液是涂覆在透明PI基材与表面硬化层之间,所以不会对硬化膜的硬度、耐磨性、耐黄变性能等产生影响。
图1为本发明实施例和部分对比例的透明PI基材中不同深度氟含量的示意图,可以看出,实施例1-5的透明PI基材表层中氟含量均远低于对比例1-8,结合图2可知,实施例1-5的预涂液在涂布至透明PI基材表面之后,预涂液渗透至透明PI基材内部,与透明PI基材穿插渗透咬蚀,经过固化交联,预涂层牢牢附着在基材表面,提高了预涂层与透明PI基材之间的结合力,而且预涂层的组成决定了预涂层与硬化层之间也具有良好的结合力,进而提高了整个硬化膜的耐紫外湿热老化性能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液,其特征在于:由如下重量份的各组分组成:
低分子量树脂 100份
强极性单体 50-100份
热引发剂 1-5份
流平剂 0.05-1份
溶剂 1000-1500份;
所述低分子量树脂为2官或3官酰胺丙烯酸酯、2官或3官季戊四醇丙烯酸酯、低聚己内酰胺、低聚己内酯、低聚丙交酯、四臂PEG乙烯砜、四臂PEG丙烯酸酯中的一种或几种;
所述强极性单体为N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸聚己内酯、丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸3-(三甲氧硅基)丙酯、丙烯酸3-(三乙氧硅基)丙酯、吡啶基丙烯酸酯、丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸四氢糠基酯、咪唑基丙烯酸酯、呋喃基丙烯酸酯、丙烯酸-N-琥珀酰亚胺酯中的一种或几种;
所述预涂液用于透明PI基材与硬化层之间,包括如下步骤:
(1)将预涂液均匀涂布在透明PI基材上,然后进行热固化,获得预涂层;
(2)在预涂层表面均匀涂布一层硬化液,然后进行固化,获得硬化层,待硬化层冷却后贴合保护膜即可;
所述步骤(1)中热固化的条件为:60-80℃处理30-60s,80-100℃处理30-60s,100-120℃处理30-60s,80-100℃处理30-60s,烘道压力为1.01-1.05ATM。
2.如权利要求1所述的耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液,其特征在于:所述热引发剂为过氧化物类引发剂、偶氮类引发剂、氧化还原类引发剂中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液,其特征在于:所述流平剂为有机硅类流平剂、丙烯酸酯类流平剂、氟素类流平剂中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液,其特征在于:所述溶剂为酮类溶剂、酯类溶剂、苯类溶剂、醚类溶剂、醇类溶剂、酰胺类溶剂中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液,其特征在于:其特征在于:所述预涂层的厚度为50-200nm。
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