CN113667337B - 一种光学硬涂液及其制备方法、光学硬涂膜及其制备方法 - Google Patents

一种光学硬涂液及其制备方法、光学硬涂膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种光学硬涂液及其制备方法、光学硬涂膜及其制备方法，属于光学硬涂膜技术领域。该光学硬涂液包括：疏水性改性无机粒子、疏水性UV固化树脂和溶剂。疏水性改性无机粒子占疏水性UV固化树脂的质量百分数为1％～10％。其中，疏水性改性无机粒子为具有氨基的硅烷偶联剂改性的无机粒子；疏水性UV固化树脂包括低聚物和活性单体，低聚物包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯以及具有环氧基或/和羟基的丙烯酸脂。使用上述光学硬涂液制备光学硬涂膜以后，可以使光学硬涂膜具有防眩性的同时，降低了膜的闪点值，并且能够提高其耐摩擦性能。

Description

一种光学硬涂液及其制备方法、光学硬涂膜及其制备方法
技术领域
本申请涉及光学硬涂膜技术领域，且特别涉及一种光学硬涂液及其制备方法、光学硬涂膜及其制备方法。
背景技术
在外部光照较强的环境下使用显示器(例如：手机、笔记本电脑、IPAD、汽车上的液晶显示器或电致发光显示器)的时候，经过显示器表面反射入眼的光会产生“眩光”，使用者无法适应过强的镜面反射，而产生强烈的感官不适感。一般将这种不适感降低的主要途径是在显示器表面赋予一层带有防眩功能的硬涂膜，使强光的反射角度发生多方向改变，即这种具有防眩功能的硬涂膜需拥有凹凸的表面结构，才能使环境光源的反射光不会朝一个方向聚集。
通常在具有防眩功能的硬涂膜中，在其中添加防眩粒子(包括无机粒子、有机粒子或各类粒子的搭配组合)，使得硬涂膜表面的凸起部分相当于大小不同的“凸透镜”，使强光的反射角度发生多方向改变，大小不同的防眩粒子的添加虽弱化了外部光线对图像显示的干扰，但又使显示器显示的红绿蓝三种基色出现亮暗不均或颜色不均的现象，即产生闪烁的“闪点”(“sparkle”)，同样为显示器的人机交互使用带来困扰。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请实施例提供一种光学硬涂液及其制备方法、光学硬涂膜及其制备方法，可以使光学硬涂膜具有防眩性的同时，降低了膜的闪点值，并且能够提高其耐摩擦性能。
第一方面，本申请实施例提供了一种光学硬涂液，包括：疏水性改性无机粒子、疏水性UV固化树脂和溶剂。疏水性改性无机粒子占疏水性UV固化树脂的质量百分数为1％～10％。其中，疏水性改性无机粒子为具有氨基的硅烷偶联剂改性的无机粒子；疏水性UV固化树脂包括低聚物和活性单体，低聚物包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯以及具有环氧基或/和羟基的丙烯酸脂。
无机粒子经过改性以后，其具有疏水性，UV固化树脂也具有疏水性，无机粒子可以均匀分布在光学硬涂液形成的光学硬涂层内，可以改善无机粒子团聚的问题，在一定程度上使无机粒子的粒径分布更加均一，从而使光学硬涂层的表面凸起更加均匀，提高了显示屏的画质。并且硅烷偶联剂上有氨基，在光学硬涂液固化的过程中，可以与具有环氧基或/和羟基的丙烯酸脂中的环氧基或/和羟基发生反应，且丙烯酸脂中的烯键以及脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的烯键发生反应，从而使无机粒子与涂层本体之间形成化学键连接，以便提高光学硬涂膜的耐刮擦性能。
在本申请的部分实施例中，无机粒子为二氧化硅、氧化铝、氧化钛、二氧化钛、氧化锆和氧化锌中的一种或多种。
在本申请的部分实施例中，硅烷偶联剂为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷和N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
在本申请的部分实施例中，具有环氧基或羟基的丙烯酸脂为环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧丙基丙烯酸酯、脂肪酸改性环氧丙烯酸酯、改性双酚A环氧丙烯酸酯、环氧大豆油丙烯酸酯和改性六官能基环氧丙烯酸酯中的一种或多种。
第二方面，本申请实施例提供了一种光学硬涂液的制备方法，包括：将疏水性改性无机粒子、溶剂和疏水性UV固化树脂混合。
混合后可以得到光学硬涂液，且使用该硬涂液制备硬涂膜以后，得到的硬涂膜中的无机粒子分布更加均匀，粒径分布更加均一，且无机粒子与涂层本体之间形成化学键连接，以便提高硬涂层的耐刮擦性能。
在本申请的部分实施例中，将疏水性改性无机粒子分散在溶剂中得到改性分散液；其中，疏水性改性无机粒子在改性分散液中的二次平均粒径为1.0μm～4.5μm。将改性分散液与疏水性UV固化树脂混合。
疏水性改性无机粒子在改性分散液中的二次平均粒径限定在上述范围内，再和疏水性UV固化树脂进行混合，可以使该硬涂液制备得到的硬涂层的防眩效果更好，并且降低了闪点值。
在本申请的部分实施例中，疏水性改性无机粒子在改性分散液中的累计粒度D90<6.0μm。限定在上述范围内的疏水性改性无机粒子的大小更加均一，以便在硬涂层上形成的凸起大小较为均一。
在本申请的部分实施例中，疏水性改性无机粒子采用包括以下步骤的制备方法制备而成：先使具有氨基的硅烷偶联剂的一端部-Si-X水解成-Si-OH，然后使亲水性无机粒子表面的羟基与-Si-OH中的羟基发生脱水反应，使得亲水性无机粒子与硅烷偶联剂枝接，得到疏水性改性无机粒子。其中，亲水性无机粒子与硅烷偶联剂的质量比为1:(0.08～0.12)。
限定上述质量比并对亲水性无机粒子进行改性，可以使该亲水性无机粒子变成疏水性无机粒子，以便无机粒子可以均匀分布在疏水性UV固化树脂中，降低其团聚的可能性，并且，也有利于无机粒子通过化学键连接的方式和涂层本体进行连接。
在本申请的部分实施例中，具有氨基的硅烷偶联剂的水解条件为pH值为10～10.5。在碱性条件下进行改性，使硅烷偶联剂中的氨基能够保留，以便在后续固化的过程中，氨基和疏水性UV固化树脂之间发生化学反应。
第三方面，本申请实施例提供了一种光学硬涂膜，包括透明衬底以及附着于透明衬底至少一个表面上的光学硬涂层；光学硬涂层内均匀分布有无机粒子，光学硬涂层的十点平均粗糙度为0.5μm～3.5μm，光学硬涂层的厚度为2μm～6μm；光学硬涂层由上述光学硬涂液UV固化而成。
该光学硬涂膜中，光学硬涂层均分布均匀、均一的无机粒子，可以使光学硬涂层的表面凸起更加均匀，限定在上述范围内的光学硬涂层的十点平均粗糙度以及厚度，可以使光学硬涂膜的防眩效果更好，并且降低了膜的闪点值。同时，光学硬涂膜中，无机粒子并不仅仅是通过物理分布的方式设置在涂层内，而是在物理均匀分布的基础上，通过化学键连接的方式分布在涂层内，可以使无机粒子牢固地固定在涂层本体内，使硬涂膜的耐刮擦性能更佳。
在本申请的部分实施例中，光学硬涂层的十点平均粗糙度为0.5μm～2.5μm，光学硬涂层的厚度为2.5μm～5μm。
在本申请的部分实施例中，光学硬涂层的雾度为5％～40％，内雾度占总雾度的1/10～1/3。
在本申请的部分实施例中，光学硬涂层的闪点值≤10％。
第四方面，本申请实施例提供了一种光学硬涂膜的制备方法，在透明衬底的至少一个表面上涂覆上述光学硬涂液。先干燥涂覆后的光学硬涂液，使疏水性改性无机粒子中的氨基与具有环氧基的丙烯酸脂中的环氧基反应；或/和疏水性改性无机粒子中的氨基与具有羟基的丙烯酸脂中的羟基反应。然后对干燥后的光学硬涂液进行UV固化，使具有环氧基或/和羟基的丙烯酸脂中的烯键与脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的烯键反应，且脂肪族聚氨酯丙烯酸酯之间以及丙烯酸脂之间也发生交联反应。
疏水性改性无机粒子可以均匀分布在光学硬涂膜内，且疏水性改性无机粒子也不易团聚，分布更加均一。同时，在干燥光学硬涂液的过程中，疏水性改性无机粒子中的氨基和丙烯酸脂中的环氧基或/和羟基之间反应，从而使其与丙烯酸脂发生化学键连接，然后在UV固化的过程中，丙烯酸脂中的烯键和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的烯键反应，且脂肪族聚氨酯丙烯酸酯之间以及丙烯酸脂之间也发生交联反应，从而使无机粒子通过化学键连接的方式固定在涂层本体内，以便硬涂膜的耐刮擦性能更佳。
在本申请的部分实施例中，干燥光学硬涂液的步骤包括：将涂覆于透明衬底表面的光学硬涂液在90℃～120℃的环境下干燥2min～5min，以便使硅烷偶联剂中的氨基和丙烯酸脂中的环氧基或/和羟基之间反应。
对干燥后的光学硬涂液进行UV固化的步骤包括：将干燥后的光学硬涂液在光剂量为300mj/cm2～1000mj/cm2的条件下紫外照射。丙烯酸脂中的烯键和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的烯键反应，且脂肪族聚氨酯丙烯酸酯之间以及丙烯酸脂之间也发生交联反应。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的光学硬涂膜的制备方法的工艺流程图；
图2为本申请实施例1和实施例2提供的改性分散液的粒径分布图；
图3为本申请实施例3和实施例4提供的改性分散液的粒径分布图；
图4为本申请实施例5和实施例6提供的改性分散液的粒径分布图；
图5为本申请实施例7提供的改性分散液的粒径分布图；
图6为本申请实施例8提供的改性分散液的粒径分布图；
图7为对比例1提供的分散液的粒径分布图；
图8为对比例2提供的分散液的粒径分布图；
图9为对比例3提供的分散液的粒径分布图。
具体实施方式
现有技术中，在硬涂膜中设置微小粒子，可以使硬涂膜的表面形成凸起部分，凸起部分相当于“凸透镜”，“凸透镜”的形成，可以对光线进行多方向反射，从而使硬涂膜具有防眩的效果。但是，如果凸起部分的大小不同，分布不均，则会使显示器上产生“闪点”，为显示器的人机交互使用带来困扰。
而本申请中，可以使无机粒子均匀分布在光学硬涂层内，并且可以使无机粒子不易团聚，在一定程度上使无机粒子的粒径分布更加均一，从而使硬涂膜表面形成的凸起的分布更加均匀，凸起的大小更加均一，并且能够使无机粒子通过化学键连接的方式固定在涂层本体内，以便硬涂膜的耐刮擦性能更佳。
图1为本申请实施例提供的光学硬涂膜的制备方法的工艺流程图。请参阅图1，本申请提供的光学硬涂膜的制备方法，包括如下步骤：
S110，制备光学硬涂液。其中，光学硬涂液包括：疏水性改性无机粒子、疏水性UV固化树脂和溶剂。疏水性改性无机粒子占疏水性UV固化树脂的质量百分数为1％～10％。疏水性改性无机粒子为具有氨基的硅烷偶联剂改性的无机粒子；疏水性UV固化树脂包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯以及具有环氧基或/和羟基的丙烯酸脂。
将疏水性改性无机粒子、溶剂和疏水性UV固化树脂混合以后，可以制备得到光学硬涂液。作为示例性地，疏水性改性无机粒子占疏水性UV固化树脂的质量比为1％、3％、5％、7％、9％或10％。
S111，制备疏水性改性无机粒子。先使具有氨基的硅烷偶联剂的一端部-Si-X水解成-Si-OH，然后使亲水性无机粒子表面的羟基与-Si-OH中的羟基发生脱水反应，使得亲水性无机粒子与硅烷偶联剂枝接，得到疏水性改性无机粒子。
对亲水性无机粒子进行改性，可以使该亲水性无机粒子变成疏水性无机粒子，以便无机粒子可以均匀分布在疏水性UV固化树脂中，降低其团聚的可能性，并且，也有利于无机粒子通过化学键连接的方式和涂层本体进行连接。
其中，无机粒子的表面的羟基数量为4个/nm2～5个/nm2，其具有亲水性。亲水性无机粒子由于比表面体积大，处于热力学非稳定状态，具有较高活性，吸水性强且极易发生团聚，所以，其容易在涂层中分布不均匀，且无机粒子团聚以后，其粒径也容易出现不均一。所以，本申请中，对亲水性无机粒子进行改性得到疏水性无机粒子，可以使其不易发生团聚，在一定程度上使无机粒子的粒径分布更加均一，从而使其在涂层中分布均匀，且粒径也更加均一。
可选地，无机粒子为二氧化硅、氧化铝、氧化钛、二氧化钛、氧化锆和氧化锌中的一种或多种。亲水性无机粒子为亲水性二氧化硅、亲水性氧化铝、亲水性氧化钛、亲水性二氧化钛、亲水性氧化锆和亲水性氧化锌中的一种或多种。可选地，无机粒子的折射率为1.45～1.65，可以在一定程度上避免后续制备得到的光学硬涂膜整体泛白。
硅烷偶联剂为一端部具有易水解的活性基团，另一端部具有氨基。其中，硅烷偶联剂为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷和N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
上述的硅烷偶联剂的一端活性基团为甲氧基或乙氧基，其容易发生水解形成-Si-OH基团，以便与亲水性无机粒子表面的羟基发生脱水反应，亲水性无机粒子经过上述硅烷偶联剂的改性以后，其表面的羟基数量为0个/nm2～1个/nm2，改性无机粒子具有疏水性。硅烷偶联剂的另一端氨基，容易与丙烯酸脂中的环氧基或/和羟基发生反应。
可选地，将亲水性无机粒子和硅烷偶联剂置于溶剂中进行分散，并调节溶液的pH值为10～10.5，在温度为60℃～80℃的条件下反应4h以上，然后固液分离提取固体；其中，亲水性无机粒子与硅烷偶联剂的质量比为1:(0.08～0.12)。
在弱碱条件下，硅烷偶联剂容易水解形成-Si-OH基团，并且反应温度、反应时间以及原料比例控制在上述范围之内，可以使无机粒子表面的羟基基本全部枝接硅烷偶联剂，以改性成疏水性无机粒子，并且硅烷偶联剂中的氨基能够保留，以便在后续固化的过程中，氨基和丙烯酸脂中的环氧基或/和羟基发生化学反应。该反应式如下：
Figure BDA0003237165620000081
其中A为无机粒子。
本申请中，将亲水性无机粒子放入到定量的溶剂中，超声波分散以后，在溶剂中滴入碱液，调节溶液的pH值在10～10.5之间，升温至60℃～80℃，然后加入滴入具有氨基的硅烷偶联剂混合，在搅拌的条件下反应4h～6h。反应结束后，过滤的滤饼用甲苯及乙醇再分别清洗2次，然后在90℃～100℃的条件下真空干燥10h～12h，得到疏水性改性无机粒子。
其中，溶剂可以是有机溶剂；本申请不做限定，只要能够将亲水性无机粒子分散在其中即可。需要说明的是，采用溶剂分散的目的并不是将亲水性无机粒子溶解在溶剂中，而是为了将亲水性无机粒子分散在溶剂中。
碱液可以是氨水、氢氧化钠溶液、强氧化钾溶液等，本申请不做限定，只要能够调节分散液的pH值为10～10.5即可。作为示例性地，弱碱条件的分散液的pH值为10、10.1、10.2、10.3、10.4或10.5。
本申请中，水解后的硅烷偶联剂上的-Si-OH基团与亲水性无机粒子上的羟基发生脱水反应的条件可以是：反应温度为60℃、65℃、70℃、75℃或80℃，反应时间为4h、4.5h、5h、5.5h或6h。亲水性无机粒子和硅烷偶联剂的质量比为1:0.08、1:0.09、1:0.10、1:0.11或1:0.12。
S112，制备改性分散液。将疏水性改性无机粒子分散在溶剂中得到改性分散液；其中，疏水性改性无机粒子在改性分散液中的二次平均粒径为1.0μm～4.5μm。疏水性改性无机粒子在改性分散液中的二次平均粒径限定在上述范围内，可以使该硬涂液制备得到的硬涂层的防眩效果更好，并且降低了闪点值。
亲水性无机粒子的粒径为2.0μm～6μm，经过改性以后，疏水性无机粒子在改性分散液中的二次平均粒径为1.0μm～4.5μm，可以说明，亲水性无机粒子的分布更加均匀，与分散液中的溶剂的兼容性较好，其基本不存在团聚的现象。
可选地，疏水性改性无机粒子在改性分散液中的累计粒度D90<6.0μm。限定在上述范围内的疏水性改性无机粒子的大小更加均一，以便在硬涂层上形成的凸起大小较为均一。
溶剂可以是有机溶剂，有机溶剂的使用，可以使光学硬涂液的分散更加均匀。有机溶剂可以为醇类、酮类、酯类中的一种或多种；其中，醇类如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇中的一种或多种；酮类如丙酮、丁酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和环己酮中的一种或多种；酯类如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯中的一种或多种。如果有机溶剂为甲苯、丙二醇甲醚、丁酮、甲基异丁酮、乙酸正丁酯，可以光学硬涂液的分散效果更好。
可选地，将疏水性改性无机粒子加入到溶剂中，搅拌均匀以后，放入定量直径为3mm的玛瑙球，置入球磨机内，在400rpm～500rpm的条件下进行球磨分散1h～5h，形成改性分散液。
S113，制备光学硬涂液。将改性分散液与疏水性UV固化树脂混合。其中，疏水性UV固化树脂包括低聚物和活性单体，低聚物包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯以及具有环氧基或/和羟基的丙烯酸脂。本申请中，丙烯酸脂上具有环氧基，或丙烯酸脂上具有羟基，或一部分丙烯酸脂上具有环氧基，另一部分丙烯酸脂上具有羟基，本申请不做限定。
其中，具有环氧基或/和羟基的丙烯酸脂为环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧丙基丙烯酸酯、脂肪酸改性环氧丙烯酸酯、改性双酚A环氧丙烯酸酯、环氧大豆油丙烯酸酯和改性六官能基环氧丙烯酸酯中的一种或多种。
其中，具有环氧基或/和羟基的丙烯酸脂占疏水性UV固化树脂的质量百分数为10％～30％。作为示例性地，具有环氧基或/和羟基的丙烯酸脂占疏水性UV固化树脂的质量百分数为10％、15％、20％、25％或30％。。
本申请中，光学硬涂液中含有疏水性改性无机粒子和疏水性UV固化树脂，且疏水性改性无机粒子占疏水性UV固化树脂的质量百分数为1％～10％。疏水性无机粒子在在改性分散液中的二次平均粒径为1.0μm～4.5μm，疏水性改性无机粒子在改性分散液中的累计粒度D90<6.0μm。可以使后续形成的硬涂层的表面的凸起更加均匀和均一，其防眩效果更好，同时，闪点值也降低；并且，硬涂膜的透光性和清晰度更高。
可选地，活性单体的添加量占疏水性UV固化树脂的质量百分数为0％～40％，活性单体为双官能的(甲基)丙烯酸酯、3官能的(甲基)丙烯酸酯和4官能以上的(甲基)丙烯酸酯中的一种或多种。
其中，双官能的(甲基)丙烯酸酯为双季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、多乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯和三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯中的一种或多种。
3官能的(甲基)丙烯酸酯为三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯和二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯中的一种或多种。
4官能以上的(甲基)丙烯酸酯为季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷五(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷六(甲基)丙烯酸酯等。如果活性单体为二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯和/或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯中的一种或多种。
如果活性单体为双季戊四醇六丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯，可以使光学硬涂液在300mj/cm2～1000mj/cm2的紫外光固过程中的交联反应更加充分，并且有利于硬涂层的固化。
为了使光学硬涂液在光固过程中发生交联反应，需要在光学硬涂液中添加光引发剂，光引发剂的添加可以引发光学硬涂层的固化。可选地，光引发剂的添加量占疏水性UV固化树脂的质量百分数为3％～5％。光引发剂可以是裂解型引发剂和/或光敏引发剂(夺氢型)；其中，裂解型引发剂可以是1-羟基环已基苯基酮(184)、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(907)、安息香双甲醚(651)和2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)中的一种或多种。光敏引发剂(夺氢型)可以是二甲苯酮(BP)和2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)中的一种或两种。如果光引发剂为1-羟基环已基苯基酮(184)，可以促使交联的效果更好。
为了减少固化后的光学硬涂层的火山口、针孔等缺陷，光学硬涂液中还可以添加流平剂，流平剂可以是氟系流平剂、有机硅氧烷流平剂和有机硅改性的丙烯酸流平剂中的一种或多种。可选地，流平剂可以是毕克化学(BYK Additive&Instruments)的BYK-310、BYK-333、BYK UV-3535、BYK-377、BYK-378，德国迪高TEGO的Flow 300、Flow 375、Flow 425、Glide 100、Glide 410、Glide 415、Glide 432、Glide 435、Glide 440、Glide 450，德谦化学的LEVASLIP 835、LEVASLIP 837、LEVASLIP 867、LEVASLIP 879中的一种或多种。如果流平剂为BYK-310、BYK-333、BYK UV-3535及德国迪高TEGO Glide 432，可以使光学硬涂层的缺陷明显减少。
S120，制备光学硬涂膜。在透明衬底的至少一个表面上涂覆上述光学硬涂液。先干燥光学硬涂液，使疏水性改性无机粒子中的氨基与具有环氧基的丙烯酸脂中的环氧基反应；或/和疏水性改性无机粒子中的氨基与具有羟基的丙烯酸脂中的羟基反应。然后对干燥后的光学硬涂液进行UV固化，使具有环氧基或/和羟基的丙烯酸脂中的烯键与脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的烯键反应，且脂肪族聚氨酯丙烯酸酯之间以及丙烯酸脂之间也发生交联反应。
疏水性改性无机粒子可以均匀分布在光学硬涂膜内，且疏水性改性无机粒子也不易团聚，分布更加均一。同时，在干燥光学硬涂液的过程中，疏水性改性无机粒子中的氨基和丙烯酸脂中的环氧基之间反应，或/和疏水性改性无机粒子中的氨基和丙烯酸脂中的羟基之间反应，从而使其与丙烯酸脂发生化学键连接，然后在UV固化的过程中，丙烯酸脂中的烯键和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的烯键反应，且脂肪族聚氨酯丙烯酸酯之间以及丙烯酸脂之间也发生交联反应，从而使无机粒子通过化学键连接的方式固定在涂层本体内，以便硬涂膜的耐刮擦性能更佳。
本申请中，透明衬底可以为塑料薄膜；塑料薄膜选自聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET)、无色透明聚酰亚胺膜(CPI)、降冰片烯膜(COP)、三醋酸纤维素膜(TAC)、聚萘二甲酸乙二醇酯膜(PEN)、聚碳酸酯薄膜(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜(PMMA)、丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)的三元共聚物(ABS)、ABS与PET复合薄膜、PC与PMMA的复合薄膜、聚醚醚酮膜(PEEK)中的一种。如果透明衬底为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET)，无色透明聚酰亚胺膜(CPI)、降冰片烯膜(COP)和三醋酸纤维素膜(TAC)中的一种，透明衬底制备的光学硬涂膜的光学性能较为优异。
可选地，上述透明衬底的厚度为20μm～250μm。可选地，透明衬底的厚度为40μm～100μm。上述厚度的透明衬底可以满足制备光学硬涂膜的机械强度要求，在一定程度上也避免了硬涂膜发生变形，并且加工较为容易。作为示例性地，透明衬底的厚度为20μm、23μm、40μm、50μm、80μm、100μm、175μm或250μm。
透明衬底是指能够被光透过的薄膜，可选为在380nm～780nm波长范围内全光线透过率在85％以上的透明衬底；还可以是在380nm～780nm波长范围内全光线透过率在90％以上的透明衬底。
透明衬底的表面还可以进行表面处理，例如：通过喷砂或是蚀刻形成粗糙表面，以便增强硬涂层与透明衬底的附着力。通过氧化进行表面处理，例如：电晕放电处理、利用火焰的处理、利用等离子的处理、在臭氧存在下利用紫外线的照射处理等。还可以通过表面预涂处理的方式进行处理。
将光学硬涂液涂覆于透明衬底上，并进行固化得到光学硬涂膜。其中，可以通过如狭缝涂布法、微凹版涂布法、刮刀涂布法、Mayer棒涂法、辊涂法和刮板涂布法来形成涂层。如果涂覆的方式选择为微凹版涂布法和狭缝涂法，可以使涂布效果更好。
涂布完成以后，在90℃～120℃条件下干燥2min～5min，以便使疏水性改性无机粒子中的氨基和丙烯酸脂中的环氧基之间反应，或/和使疏水性改性无机粒子中的氨基和丙烯酸脂中的羟基之间反应。作为示例性地，涂布完成的光学硬涂液的干燥温度为90℃、100℃、110℃或120℃；干燥时间为2min、2.5min、3min、4min或5min。以无机粒子是二氧化硅为例，该反应式如下：
Figure BDA0003237165620000131
或/和，
Figure BDA0003237165620000132
其中，丙烯酸脂中的羟基也可以不连接在端部，而是连接在R2基团的任意位置上，本申请不做限定。
干燥后，在光剂量为300mj/cm2～1000mj/cm2(可选为400mj/cm2～600mj/cm2)的条件下紫外照射。通过紫外固化的方式，丙烯酸脂中的烯键和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的烯键反应，并且脂肪族聚氨酯丙烯酸酯之间以及丙烯酸脂之间也发生交联反应，从而使无机粒子牢固地连接在光学硬涂层本体内。作为示例性地，紫外固化的紫外光的光剂量为300mj/cm2、350mj/cm2、400mj/cm2、500mj/cm2、600mj/cm2、800mj/cm2或1000mj/cm2。
通过上述方法制备得到的光学硬涂膜包括透明衬底以及附着于透明衬底至少一个表面上的光学硬涂层。光学硬涂层内均匀分布有无机粒子，光学硬涂层的十点平均粗糙度为0.5μm～3.5μm，光学硬涂层的厚度为2μm～6μm；光学硬涂层由上述光学硬涂液UV固化而成。
固化完成以后，其结构式包括：
Figure BDA0003237165620000141
或/和
Figure BDA0003237165620000142
其中，A为无机粒子。
该光学硬涂膜中，光学硬涂层均分布均匀、均一的无机粒子，可以使光学硬涂层的表面凸起更加均匀，限定在上述范围内的光学硬涂层的十点平均粗糙度以及厚度，可以使光学硬涂膜的防眩效果更好，并且降低了膜的闪点值。同时，光学硬涂膜中，无机粒子并不仅仅是通过物理分布的方式设置在涂层内，而是在物理均匀分布的基础上，通过化学键连接的方式分布在涂层内，可以使无机粒子牢固地固定在涂层本体内，使硬涂膜的耐刮擦性能更佳。
光学硬涂层的厚度为2μm～6μm，疏水性改性无机粒子在改性分散液中的二次平均粒径为1.0μm～4.5μm，光学硬涂层的厚度大于二次平均粒径，可以使无机粒子均匀分布在光学硬涂层内。光学硬涂层的十点平均粗糙度为0.5μm～3.5μm，可以使光学硬涂层表面的凸起较为明显，从而使硬涂膜的防眩效果较好，并且可以使闪点值小于12％，清晰度更高。
可选地，光学硬涂层的十点平均粗糙度为0.5μm～2.5μm(其中，疏水性改性无机粒子在改性分散液中的二次平均粒径为2.0μm～4.0μm)，光学硬涂层的厚度为2.5μm～5μm。光学硬涂层的厚度与疏水性改性无机粒子的二次平均粒径进行配合，可以使光学硬涂层的十点平均粗糙度在上述范围之内，防眩效果更好，清晰度更高。
可选地，光学硬涂层的雾度为5％～40％，内雾度占总雾度的1/10～1/3。光学硬涂层的闪点值≤10％。
本申请实施例提供的光学硬涂膜的有益效果包括：亲水性无机粒子经过硅烷偶联剂的改性以后，形成疏水性改性无机粒子，其不易团聚，可以均匀分散在光学硬涂液中，制备得到的光学硬涂膜的表面形成的凸起分布较为均匀，凸起的大小较为均一，可以使得到的硬涂膜的防眩效果好，且闪点值低，提高显示屏的画质；无机粒子通过化学键连接的方式固定在涂层本体上，提高了硬涂膜的耐刮擦持久性。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
本实施例提供一种光学硬涂膜，包括从下至上依次层叠的透明衬底和涂敷于透明衬底上的光学硬涂层，其中，用于形成光学硬涂层的光学硬涂液的成分按重量份计如表1：
表1实施例1提供的光学硬涂液的成分表
Figure BDA0003237165620000151
Figure BDA0003237165620000161
一种光学硬涂膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)、制备疏水性改性无机粒子：将亲水性二氧化硅粉Sylysia 370(日本富士硅生产，激光法测定原生粒径为6.4μm)100重量份，放入到850重量份的甲苯溶剂中，采用超声波分散30min，在溶剂中滴入氨水，调节溶液的pH值在10～10.5之间，升温至60℃，将10重量份的氨基硅烷偶联剂KBM-903(日本信越化学生产)预先与50重量份的甲苯混合，缓慢滴入到亲水性硅粉Sylysia 370与甲苯的弱碱性混合溶液中，在搅拌的条件下反应6h。反应结束后，过滤的滤饼用甲苯及乙醇分别清洗2次，然后在100℃的条件下真空干燥12h，得到疏水性改性无机粒子。
(2)、配置改性分散液：将疏水性改性无机粒子45重量份，加入到180重量份的丙二醇甲醚溶剂中，手动搅拌均匀，放入110重量份直径为3mm的玛瑙球，置入行星湿式球磨机内(南京驰顺生产，型号为PMQW)，在500rpm的条件下进行球磨分散5h，得到改性分散液。
(3)、配置光学硬涂液：将表1中的组分比例混合，搅拌60min后制备得到光学硬涂液。
(4)、制备光学硬涂膜：将光学硬涂液涂覆在厚度为100μm的PET基膜(日本东丽生产，型号:U48)上，在100℃条件下干燥5min，再经过光剂量为500mj/cm2的高压汞灯紫外线照射，得到光学硬涂膜。
实施例2
实施例2与实施例1基本相同，其不同在于：改性分散液的添加量为11.5重量份。
实施例3
本实施例提供一种光学硬涂膜，包括从下至上依次层叠的透明衬底和涂敷于透明衬底上的光学硬涂层，其中，用于形成光学硬涂层的光学硬涂液的成分按重量份计如表2：
表2实施例3提供的光学硬涂液的成分表
Figure BDA0003237165620000171
一种光学硬涂膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)、制备疏水性改性无机粒子：将亲水性二氧化硅粉Sylysia 310p(日本富士硅生产，激光法测定原生粒径为2.7μm)100重量份，放入到850重量份的甲苯溶剂中，采用超声波分散30min，在溶剂中滴入氨水，调节溶液的pH值在10～10.5之间，升温至60℃，将10重量份的氨基硅烷偶联剂KBM-603(日本信越化学生产)预先与50重量份的甲苯混合，缓慢滴入到亲水性硅粉Sylysia 310p与甲苯的弱碱性混合溶液中，在搅拌的条件下反应6h。反应结束后，过滤的滤饼用甲苯及乙醇分别清洗2次，然后在100℃的条件下真空干燥12h，得到疏水性改性无机粒子。
(2)、配置改性分散液：将疏水性改性无机粒子45重量份，加入到180重量份的丙二醇甲醚溶剂中，手动搅拌均匀，放入110重量份直径为3mm的玛瑙球，置入行星湿式球磨机内(南京驰顺生产，型号为PMQW)，在500rpm的条件下进行球磨分散1h，得到改性分散液。
(3)、配置光学硬涂液：将表2中的组分比例混合，搅拌60min后制备得到光学硬涂液。
(4)、制备光学硬涂膜：将光学硬涂液涂覆在厚度为100μm的PET基膜(日本东丽生产，型号:U48)上，在100℃条件下干燥5min，再经过光剂量为500mj/cm2的高压汞灯紫外线照射，得到光学硬涂膜。
实施例4
实施例4与实施例3基本相同，其不同在于：改性分散液的添加量为10.93重量份。
实施例5
本实施例提供一种光学硬涂膜，包括从下至上依次层叠的透明衬底和涂敷于透明衬底上的光学硬涂层，其中，用于形成光学硬涂层的光学硬涂液的成分按重量份计如表3：
表3实施例5提供的光学硬涂液的成分表
Figure BDA0003237165620000181
一种光学硬涂膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)、制备疏水性改性无机粒子：将亲水性二氧化硅粉Sylysia 770(日本富士硅生产，激光法测定原生粒径为6.7μm)100重量份，放入到850重量份的甲苯溶剂中，采用超声波分散30min，在溶剂中滴入氨水，调节溶液的pH值在10～10.5之间，升温至60℃，将10重量份的氨基硅烷偶联剂SCA-A10T(南京能德新材料生产)预先与50重量份的甲苯混合，缓慢滴入到亲水性硅粉Sylysia 770与甲苯的弱碱性混合溶液中，在搅拌的条件下反应6h。反应结束后，过滤的滤饼用甲苯及乙醇分别清洗2次，然后在100℃的条件下真空干燥12h，得到疏水性改性无机粒子。
(2)、配置改性分散液：将疏水性改性无机粒子45重量份，加入到180重量份的丙二醇甲醚溶剂中，手动搅拌均匀，放入110重量份直径为3mm的玛瑙球，置入行星湿式球磨机内(南京驰顺生产，型号为PMQW)，在500rpm的条件下进行球磨分散5h，得到改性分散液。
(3)、配置光学硬涂液：将表3中的组分比例混合，搅拌60min后制备得到光学硬涂液。
(4)、制备光学硬涂液：将光学硬涂液涂覆在厚度为40μm的TAC基膜(韩国晓星生产，型号:PG401S)上，在100℃条件下干燥2min，再经过光剂量为500mj/cm2的高压汞灯紫外线照射，得到光学硬涂膜。
实施例6
实施例6与实施例5基本相同，其不同在于：改性分散液的添加量为8.6重量份。
实施例7
本实施例提供一种光学硬涂膜，包括从下至上依次层叠的透明衬底和涂敷于透明衬底上的光学硬涂层，其中，用于形成光学硬涂层的光学硬涂液的成分按重量份计如表4：
表4实施例7提供的光学硬涂液的成分表
Figure BDA0003237165620000191
Figure BDA0003237165620000201
一种光学硬涂膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)、制备疏水性改性无机粒子：将亲水性二氧化硅粉P-801(日本水泽化学生产，激光法测定原生粒径为6.0μm)100重量份，放入到850重量份的甲苯溶剂中，采用超声波分散30min，在溶剂中滴入氨水，调节溶液的pH值在10～10.5之间，升温至60℃，将10重量份的氨基硅烷偶联剂Silquest A-2120(迈图生产)预先与50重量份的甲苯混合，缓慢滴入到亲水性硅粉Sylysia 770与甲苯的弱碱性混合溶液中，在搅拌的条件下反应6h。反应结束后，过滤的滤饼用甲苯及乙醇分别清洗2次，然后在100℃的条件下真空干燥12h，得到疏水性改性无机粒子。
(2)、配置改性分散液：将疏水性改性无机粒子45重量份，加入到180重量份的丙二醇甲醚溶剂中，手动搅拌均匀，放入110重量份直径为3mm的玛瑙球，置入行星湿式球磨机内(南京驰顺生产，型号为PMQW)，在400rpm的条件下进行球磨分散3h，得到改性分散液。
(3)、配置光学硬涂液：将表4中的组分比例混合，搅拌60min后制备得到光学硬涂液。
(4)、制备光学硬涂膜：将光学硬涂液涂覆在厚度为80μm的COP基膜(日本瑞翁生产，型号:ZF16)上，在100℃条件下干燥5min，再经过光剂量为500mj/cm2的高压汞灯紫外线照射，得到光学硬涂膜。
实施例8
实施例8与实施例7基本相同，其不同在于：改性分散液的添加量为18.5重量份，制备配置改性分散液的过程中，球磨分散时间为6h。
对比例1
对比例1与实施例1基本相同，区别在于：本对比例中的光学硬涂液中亲水性二氧化硅粉Sylysia 370未枝接氨基硅烷偶联剂(未被改性)，光学硬涂液成分如表5：
表5对比例1提供的光学硬涂液的成分表
Figure BDA0003237165620000211
配置分散液：将亲水性二氧化硅粉Sylysia 370(日本富士硅生产，激光法测定原生粒径为6.4μm)45重量份，加入到180重量份的丙二醇甲醚溶剂中，手动搅拌均匀，放入110重量份直径为3mm的玛瑙球，置入行星湿式球磨机内(南京驰顺生产，型号为PMQW)，在500rpm的条件下进行球磨分散5h，得到分散液。
对比例2
对比例2与实施例1基本相同，区别在于：本对比例中的氨基硅烷偶联剂KBM-903(日本信越化学生产)添加量为2重量份，改性后得到的还是亲水性无机粒子，改性分散液添加量为21.8重量份。
对比例3
对比例3与实施例1基本相同，区别在于：将亲水性二氧化硅粉Sylysia370(日本富士硅生产，激光法测定原生粒径为6.4μm)100重量份，放入到850重量份的甲苯溶剂中，采用超声波分散30min，升温至60℃，将10重量份的氨基硅烷偶联剂KBM-903(日本信越化学生产)预先与50重量份的甲苯混合，缓慢滴入到亲水性硅粉Sylysia 370与甲苯的混合溶液中，在搅拌的条件下反应6h。反应结束后，过滤的滤饼用甲苯及乙醇分别清洗2次，然后在100℃的条件下真空干燥12h，得到改性无机粒子。
对比例4
对比例4与实施例1基本相同，区别在于：不添加带环氧基的丙烯酸酯。
对比例5
对比例5与实施例5基本相同，区别在于：不添加带羟基的丙烯酸酯。
试验例1
分别检测实施例1-实施例8以及对比例1-对比例5提供的光学硬涂膜的制备条件如表6，光学硬涂膜的性能如表7。其中，表6和表7中的各参数的测试或计算方法如下：
二次平均粒径(μm)和D90粒径(μm)：通过激光粒度分布仪(丹东市百特仪器有限公司，型号：BT-2600)，采用激光衍射法测试分散液中粒子的二次平均粒径和D90粒径。
粒子与疏水性UV固化树脂的质量比(％)：由实际添加无机粒子与疏水性UV固化树脂的重量比计算得到，无机粒子与疏水性UV固化树脂在膜的固化成型过程中，损失微乎其微，可忽略不计。
改性前亲水性无机粒子的表面羟基数量和改性后疏水性改性无机粒子的表面羟基数量(个/nm2)，皆可使用氢氧化钠滴定法测定羟基个数方法如下：
以测定疏水性改性无机粒子的表面羟基数量为例，取疏水性改性无机粒子2g置于200ml的烧杯中，加入25ml的无水乙醇，然后加入75ml重量浓度为20％的氯化钠溶液，用磁力搅拌机搅拌使其均匀分散，然后用0.1mol/L盐酸将此分散液的pH值调至4.0，然后逐滴加入0.1mol/L氢氧化钠溶液，使pH值上升到9.0，此时pH值保持20s不变，记录所耗用的氢氧化钠溶液体积，疏水性改性无机粒子表面羟基数计算N(个/nm2)如下：
N＝(cV1Na×10-3)/(S×m)
c：为氢氧化钠的浓度，mol/L
V1：为pH值从4.0升至9.0所耗用的氢氧化钠体积，mL
Na：阿伏伽德罗常数
S：疏水性改性无机粒子的比表面积，nm2/g
M：疏水性改性无机粒子的重量，g
涂层厚度测试(μm)：使用日本Fujiwork FilmTester Handy-0.1-B型接触式测厚仪，先测定基膜厚度，再测光学硬涂层加基膜的总厚度，两者厚度差值即为光学硬涂层厚度。
十点平均粗糙度Rz(μm)：依照标准JIS B 0601-1994规定，使用日本小坂研究所(Kosaka Laboratory Ltd.)制造的ET4000A型微细形状测定仪，在扫描范围为0.8mm，扫描速度为0.1mm/s的条件下，测定十点平均粗糙度Rz(μm)。
透过率(％)、雾度(％)：依照JIS K-7105标准，使用日本电色NDH 2000N型雾度测定仪，利用透射光法测定光学硬涂膜的透过率和雾度。
铅笔硬度：依照JIS K-5600标准，使用Elcometer 3086铅笔硬度计，测量制品铅笔硬度。测量手法：使用硬度为H～3H三菱铅笔，在750g荷重下，划出5条线，然后观察光学硬涂膜涂层有无划伤，并根据以下标准进行判定。
【判定标准】
划伤0～2条 判定“Pass”
划伤3～5条 判定“NG”。
耐刮擦性：使用深圳致佳仪器ZJ-339-GSR耐磨擦试验机，使用#0000钢丝绒，2×2cm压头，500g的荷重，以每分钟60次速度，40mm的行程，在硬涂膜的表面上来回摩擦100次，确认涂层表面有无产生划伤。
【判定标准】
◎无划伤
△产生划伤条数≤10条
×产生划伤条数＞10条。
防眩性：取A4大小的低闪点防眩硬涂膜样品，贴在黑色亚克力板上，经过在三波长灯管进行反射检查，低闪点防眩硬涂膜面上的灯管轮廓越清晰，低闪点防眩硬涂膜的防眩性越差，反之，其防眩性越好。
【判定标准】
◎灯管影像均匀扩散，防眩性优
△灯管影像隐约可见，防眩性较差
×灯管影像清晰，防眩性差。
清晰度：取A4大小的低闪点防眩硬涂膜，在暗室里朝向三波长灯管进行透射检查，灯管的轮廓越清晰，低闪点防眩硬涂膜的视觉颗粒感越小，清晰度越高，反之，清晰度越低。
【判定标准】
◎灯管影像轮廓清晰可见，清晰度高
△灯管影像轮廓隐约可见，清晰度较差
×灯管影像轮廓未可见，清晰度差。
闪点值：使用德国DM&S的SMS-1000影像亮度测定仪，将低闪点防眩硬涂膜贴附于图像发生器(分辨率为326ppi)上，以绿光为光源，SMS-1000测定仪测试的闪点值以过滤图像的灰度标准差除以平均值得到闪点值，比值越大，闪点现象越严重。
本申请中，图2为本申请实施例1和实施例2提供的改性分散液的粒径分布图；图3为本申请实施例3和实施例4提供的改性分散液的粒径分布图；图4为本申请实施例5和实施例6提供的改性分散液的粒径分布图；图5为本申请实施例7提供的改性分散液的粒径分布图；图6为本申请实施例8提供的改性分散液的粒径分布图；图7为对比例1提供的分散液的粒径分布图；图8为对比例2提供的分散液的粒径分布图；图9为对比例3提供的分散液的粒径分布图。
表6光学硬涂液特点
Figure BDA0003237165620000251
表7光学硬涂膜的性能
Figure BDA0003237165620000252
Figure BDA0003237165620000261
从表7可以看出，本申请实施例提供的光学硬涂膜，具有防眩性好、闪点值低、且耐刮擦性强、硬度高、清晰度高等特点。
对比例1的亲水性二氧化硅未被改性，在疏水性UV树脂内兼容性差，亲水性粒子表面的羟基，因为氢键关系造成粒子容易团聚，无法有效分散，二次平均粒径与D90粒径都偏大，虽然制成的防眩硬涂膜防眩性好，但涂膜清晰度差，闪点严重。对比例2中的具有氨基的硅烷偶联剂添加量较少，亲水性二氧化硅的改性效果不好，改性以后，其依然具有亲水性，平均粒径与D90粒径相较仍然偏大，防眩硬涂膜防眩性好，但涂膜清晰度差，闪点严重，无法满足显示屏的画质需求。
实施例1-8中，无机粒子经过改性后具有疏水性，疏水性无机粒子与疏水性UV固化反应基质兼容，使无机粒子容易均匀分布在涂层中，且无机粒子也不易发生团聚，粒径更加均一，从而使其防眩效果较好的同时，闪点值也较低。同时，无机粒子与疏水性UV固化反应基质化学键连接，可以使亲水性无机粒子牢固连接在硬涂层本体上，使硬涂膜能够长时间保持耐刮擦性能。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种光学硬涂液，其特征在于，包括：疏水性改性无机粒子、疏水性UV固化树脂和溶剂；所述疏水性改性无机粒子占所述疏水性UV固化树脂的质量百分数为1%~10%；
其中，所述疏水性改性无机粒子为硅烷偶联剂改性的无机粒子，所述硅烷偶联剂为具有氨基的硅烷偶联剂，且硅烷偶联剂上的氨基未参与改性；所述疏水性UV固化树脂包括低聚物和活性单体，所述低聚物包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯以及具有环氧基的丙烯酸脂。
2.根据权利要求1所述的光学硬涂液，其特征在于，所述无机粒子为二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆和氧化锌中的一种或多种；
或/和，所述硅烷偶联剂为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷和N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种；
或/和，所述具有环氧基的丙烯酸脂为环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、脂肪酸改性环氧丙烯酸酯、改性双酚A环氧丙烯酸酯、环氧大豆油丙烯酸酯和改性六官能基环氧丙烯酸酯中的一种或多种。
3.一种如权利要求1或2所述的光学硬涂液的制备方法，其特征在于，包括：将所述疏水性改性无机粒子、所述溶剂和所述疏水性UV固化树脂混合。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，将所述疏水性改性无机粒子、所述溶剂和所述疏水性UV固化树脂混合的步骤包括：
先将所述疏水性改性无机粒子分散在所述溶剂中得到改性分散液；其中，所述疏水性改性无机粒子在所述改性分散液中的二次平均粒径为1.0 μm~4.5 μm；
再将所述改性分散液与所述疏水性UV固化树脂混合；
或/和，所述疏水性改性无机粒子在所述改性分散液中的累计粒度D90<6.0 mm。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述疏水性改性无机粒子采用包括以下步骤的制备方法制备而成：
先使具有氨基的硅烷偶联剂的一端部-Si-X水解成-Si-OH，然后使亲水性无机粒子表面的羟基与-Si-OH中的羟基发生脱水反应，使得所述亲水性无机粒子与硅烷偶联剂枝接，得到所述疏水性改性无机粒子；
其中，所述亲水性无机粒子与所述硅烷偶联剂的质量比为1:(0.08~0.12)。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述具有氨基的硅烷偶联剂的水解条件为：pH值为10~10.5。
7.一种光学硬涂膜，其特征在于，包括透明衬底以及附着于所述透明衬底至少一个表面上的光学硬涂层；所述光学硬涂层内均匀分布有无机粒子，所述光学硬涂层的十点平均粗糙度为0.5 μm~3.5 μm，所述光学硬涂层的厚度为2 μm~6 μm；所述光学硬涂层由权利要求1或2所述的光学硬涂液UV固化而成。
8.根据权利要求7所述的光学硬涂膜，其特征在于，所述光学硬涂层的十点平均粗糙度为0.5 μm~2.5 μm，所述光学硬涂层的厚度为2.5 μm~5 μm；
或/和，所述光学硬涂层的雾度为5%~40%，内雾度占总雾度的1/10~1/3；
或/和，所述光学硬涂层的闪点值≤10%。
9.一种如权利要求7或8所述的光学硬涂膜的制备方法，其特征在于，在透明衬底的至少一个表面上涂覆所述光学硬涂液；
先干燥涂覆后的所述光学硬涂液，使所述疏水性改性无机粒子中的氨基与具有环氧基的所述丙烯酸脂中的环氧基反应；
然后对干燥后的所述光学硬涂液进行UV固化。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，干燥所述光学硬涂液的步骤包括：将涂覆于透明衬底表面的所述光学硬涂液在90℃~120℃的环境下干燥2 min~5 min；
对干燥后的所述光学硬涂液进行UV固化的步骤包括：将干燥后的所述光学硬涂液在光剂量为300 mj/cm2~1000 mj/cm2的条件下紫外照射。
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