CN115851111A - 一种保护层涂料及保护膜 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种保护层涂料及保护膜，涉及光学膜领域。保护层涂料的组分按质量分数计，包括15～40份丙烯酸酯类聚合物、1～10份防眩粒子、4～8份紫外光吸收剂、50～80份有机溶剂；紫外光吸收剂包括水杨酸酯类光吸收剂、苯并三唑类光吸收剂、三嗪类光吸收剂、受阻胺类光吸收剂中的至少两种。本申请实施例中的保护膜不仅能阻挡的紫外线的波段较宽，还具有较低的黄度值，用于显示器表面时，能更好地延长显示器的使用寿命，同时也有利于分辨显示器上显示的颜色以及图案。
Description
技术领域
本申请涉及光学膜领域，具体而言，涉及一种保护层涂料及保护膜。
背景技术
在诸如液晶显示器、等离子显示器、LED显示器、车载导航仪等诸多显示器中，通常需要在其表面贴附一层盖板膜、保护膜等，以对紫外线进行阻隔，延长显示器的使用寿命。
但是现有的保护膜能阻挡的紫外线的波段较窄，不能起到很好地保护作用，这导致显示器的使用寿命较短；而且现有的保护膜即使具有较好的阻隔紫外线的效果，但是通常使膜面黄度值也较高，这会影响对于显示器中的颜色以及图案的分辨。
发明内容
本申请实施例提供一种保护层涂料及保护膜，保护膜不仅能阻挡的紫外线的波段较宽，还具有较低的黄度值，用于显示器表面时，能更好地延长显示器的使用寿命，同时也有利于分辨显示器上显示的颜色以及图案。
第一方面，本申请实施例提供了一种保护层涂料，其组分按质量分数计，包括15～40份丙烯酸酯类聚合物、1～10份防眩粒子、4～8份紫外光吸收剂、50～80份有机溶剂；紫外光吸收剂包括水杨酸酯类光吸收剂、苯并三唑类光吸收剂、三嗪类光吸收剂、受阻胺类光吸收剂中的至少两种。
在上述技术方案中，申请人发现，当两种甚至是两种以上的紫外光吸收剂搭配使用时，其紫外线吸收波段能够得到明显的拓展，而且在防眩涂料存在的情况下，紫外光吸收剂可以和防眩涂料协同作用，不仅能使固化成膜后的涂膜具有优异的防眩性能，还具有较低的黄度值。将该涂料制成的膜结构用于显示器表面时，能很好地提升显示器的使用寿命，同时也有利于分辨显示器上显示的颜色以及图案。另外，丙烯酸酯类聚合物在后期会固化成型，而且丙烯酸酯类聚合物与防眩粒子、紫外光吸收剂也具有良好的相容性。
保护层涂料中的有机溶剂能起到分散防眩粒子和紫外光吸收剂的作用，保证防眩粒子以及紫外光吸收剂均匀的分布在体系中，以便于后期固化成型的层结构具有良好的均一性。
在一种可能的实现方式中，按质量分数计，防眩粒子为1～3份，紫外光吸收剂为5～7份。
在上述技术方案中，申请人发现，将防眩粒子和紫外光吸收剂设置在特定的范围内，会更有利于降低固化形成的涂膜的黄度值。
在一种可能的实现方式中，水杨酸酯类光吸收剂包括UV-TBS(即水杨酸对叔丁基苯酯)，UV-BAD(即双水杨酸双酚A酯)，UV-OPS(即水杨酸对辛基苯基酯)中的至少一种；和/或，苯并三唑类光吸收剂包括UV-P(即(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑)，UV-320(即2-(3,5-叔丁基-2-羟基苯)-2H-苯并三唑)，UV-326(即2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑)，UV-327(即2-(3,5-二叔丁基-2-羟苯基)-5-氯苯并三唑)，UV-5411(即2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑)中的至少一种；和/或，三嗪类光吸收剂包括Tinuvin 478，Tinuvin 479，Tinuvin 400，Tinuvin928中的至少一种；和/或，受阻胺类光吸收剂包括Chiguard@KB403，Tinuvin 770，Tinuvin 144，Chiguard 228，UV-770中的至少一种。
在一种可能的实现方式中，防眩粒子包括二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、二氧化钛中的至少一种；和/或，有机溶剂包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲醚、丙二醇甲醚、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基异丁酮、丁酮、甲苯、甲醛、二甲苯和环己酮中的至少一种。
在上述技术方案中，上述的紫外光吸收剂搭配防眩粒子使用，能更好地降低固化形成的涂膜的黄度值。
在一种可能的实现方式中，丙烯酸酯类聚合物包括聚酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、改性丙烯酸树脂中的至少一种；和/或，丙烯酸酯类聚合物的官能度为3～10；和/或，丙烯酸酯类聚合物的分子量为100～10000。
在一种可能的实现方式中，防眩粒子的平均粒径为1～4μm。
在一种可能的实现方式中，保护层涂料按重量份数计，还包括1～5份光引发剂，0.01～1份流平剂，0.01～1份分散剂。
在上述技术方案中，光引发剂能在紫外或可见光的作用下，产生自由基、阳离子等，诱导丙烯酸酯类聚合物固化成型；流平剂能有效地降低保护层涂料的表面张力，提高其流平性和均匀性，有利于保护层涂料固化时形成一个平整、光滑、均匀的层结构；分散剂能防止涂料中发生沉降，能增强涂料的稳定性。
在一种可能的实现方式中，光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、2甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、安息香双甲醚、二甲苯酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、光引发剂184、光引发剂TPO，光引发剂2595，光引发剂819中的至少一种；和/或，流平剂为有机硅类流平剂；可选地，有机硅类流平剂包括硅氧烷聚醚共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、端基改性有机硅中的至少一种；和/或，分散剂包括阴离子型润湿分散剂、阳离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂、两性型润湿分散剂、电中性型润湿分散剂、高分子型超分散剂、受控自由基型超分散剂中至少一种。
第二方面，本申请实施例提供了一种保护膜，其包括基膜层，以及位于基膜层表面的保护层，保护层由上述的保护层涂料固化形成。
在上述技术方案中，保护膜中的保护层能阻挡的紫外线的波段较宽，而且还具有较低的黄度值和良好的防眩目效果。
在一种可能的实现方式中，基膜层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、三醋酸纤维素中的任一种；和/或，基膜层的厚度为50～200μm；和/或，保护层的厚度为2～5μm。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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保护膜的结构示意图。
具体实施方式
现有的保护膜的结构中一般含有抗紫外层、防眩目层，抗紫外层的材质中主要含有紫外光吸收剂，防眩目层的材质中含有防眩粒子；这两个功能层共同作用，使得保护膜具有抗紫外、防眩目的效果。但是现有的保护膜能抵御的紫外线的波段较窄，而且由于含有多个层结构，整个保护膜的黄度值较高，贴附在显示器表面时，容易使得显示器的颜色失真。
申请人发现，如果将紫外光吸收剂和防眩粒子混合，作为保护层涂料，然后使用保护层涂料制备一层保护层，该保护层不仅同时具有抗紫外和防眩目的效果，而且还能降低保护膜的黄度值；另外，申请人还发现，若有两种或两种以上的紫外光吸收剂连用，则可以起到协同增效的作用，能拓宽紫外光吸收剂的吸收光谱，使得保护膜的紫外线阻隔性能更强。
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。
下面对本申请实施例的保护层涂料及保护膜进行具体说明。
本申请实施例的保护层涂料的组分按照重量份数计，包括1～10份防眩粒子、4～8份紫外光吸收剂、15～40份丙烯酸酯类聚合物、50～80份有机溶剂、1～5份光引发剂，0.01～1份流平剂，0.01～1份分散剂。具体例如：按重量份数计，防眩粒子为1～3份，紫外光吸收剂为5～7份，其中紫外光吸收剂包括水杨酸酯类光吸收剂、苯并三唑类光吸收剂、三嗪类光吸收剂、受阻胺类光吸收剂中的至少两种。
在本申请实施例中，当特定量的防眩粒子和特定量的紫外光吸收剂配合制备涂料时，能降低保护膜的黄度值，减小显示器的失真程度。另外，在本实施例中，当两种甚至是两种以上的紫外光吸收剂组合时，彼此之间具有协同作用，能拓宽紫外线的吸收光谱。
作为示例性的，本申请实施例中，水杨酸酯类光吸收剂包括UV-TBS，UV-BAD，UV-OPS中的至少一种；和/或，苯并三唑类光吸收剂包括UV-P，UV-320，UV-326，UV-327，UV-5411中的至少一种；和/或，三嗪类光吸收剂包括Tinuvin 478，Tinuvin 479，Tinuvin 400，Tinuvin928中的至少一种；和/或，受阻胺类光吸收剂包括Chiguard@KB403，Tinuvin 770，Tinuvin 144，Chiguard 228，UV-770中的至少一种。作为示例性的，本实施例中的紫外光吸收剂为Chiguard@KB403和Tinuvin 478。
本申请实施例中的防眩粒子包括二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、二氧化钛中的至少一种。而且作为示例性的，防眩粒子的平均粒径一般在1～4μm；例如，平均粒径可以是1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm等。
在本申请的实施例中，丙烯酸酯类聚合物能保证涂料后续固化成型，而且丙烯酸酯类聚合物与防眩粒子、紫外线阻隔剂也具有良好的相容性。本实施例中的丙烯酸酯类聚合物包括聚酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、改性丙烯酸树脂中的至少一种；官能度一般在3～10之间，分子量一般为100～10000。
另外，保护层涂料中的有机溶剂能起到分散防眩粒子和紫外线阻隔剂的作用，保证紫外线阻隔剂和防眩粒子能均匀的分布在体系中，以便于后期固化成型的层结构具有良好的均一性；而且有机溶剂也能溶解诸如光引发剂、流平剂、分散剂之类的助剂。作为示例性的，有机溶剂一般包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲醚、丙二醇甲醚、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基异丁酮、丁酮、甲苯、甲醛、二甲苯和环己酮中的至少一种。
光引发剂包括1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、2甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、安息香双甲醚、二甲苯酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、光引发剂184、光引发剂TPO，光引发剂2595，光引发剂819中的至少一种，光引发剂能在紫外或可见光的作用下，产生自由基、阳离子等，诱导丙烯酸酯类聚合物固化成型。
流平剂一般为有机硅类流平剂，其能有效地降低保护层涂料的表面张力，提高其流平性和均匀性，有利于保护层涂料固化时形成一个平整、光滑、均匀的层结构。具体地，有机硅类流平剂一般包括硅氧烷聚醚共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、端基改性有机硅中的至少一种。
分散剂能防止涂料中发生沉降，增强涂料的稳定性。具体地，分散剂包括阴离子型润湿分散剂、阳离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂、两性型润湿分散剂、电中性型润湿分散剂、高分子型超分散剂、受控自由基型超分散剂中的至少一种。
如图1所示，本申请实施例中的保护膜包括基膜层和附着于基膜层表面的保护层，其中保护层就是上述的保护层涂料固化形成的。在制作保护膜时，将保护层涂料涂布于基膜层的表面，然后烘干和光照以使得保护层涂料固化即可，形成的保护层厚度一般在2～5μm之间，烘干温度一般在70～100℃之间。
其中基膜层的材质一般为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、三醋酸纤维素中的任一种，厚度一般在50～200μm之间。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1～5
实施例1～5分别提供了一种保护膜，其包括125.0μm的基膜层、以及位于基膜层表面3.5μm的保护层，其中基膜层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯，保护层是由保护层涂料固化得到的。实施例1～5的主要区别就是在于保护层涂料的组分有所不同，具体如下表所示：
表1实施例1～5中的保护层涂料组成成分及涂布温度
在实施例1～5中，聚氨酯丙烯酸树脂的官能度都是9，分子量都是5500，防眩粒子二氧化硅的平均粒径都是2μm。当然，在其它一些实施例中，也可以是多种官能度的聚氨酯丙烯酸树脂混合使用。
实施例1～5中的保护膜的制备过程如下：
将各组分混合并搅拌均匀以形成保护层涂料，随后将保护层涂料涂布于基膜层的表面，之后将涂覆有保护层的基膜层放置于烘箱中，在光照的条件下使保护层涂料固化，烘箱温度详见表1。
对比例1～3
对比例1～3分别提供了一种保护膜，其包括125μm的基膜层、以及位于基膜层表面3.5μm的保护层，其中基膜层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯，保护层是由保护层涂料固化得到的。对比例1～3中的保护层涂料的组分具体如下表所示：
表2对比例1～3中的保护层涂料组成成分及涂布温度
在对比例1～3中，丙烯酸酯类聚合物以及防眩粒子的具体参数和实施例1的相同。
应用例
对实施例和对比例中的保护膜进行附着力、防眩效果、透光率和雾度、紫外透过率方面进行测试，具体测试方式如下：
附着力测试方法：先使用百格刀划保护膜，然后用高温胶带拉取。
附着力判定标准：5B：涂层完全未脱落；4B：保护层脱落面积<5％；3B：保护层脱落面积5％-15％；2B：保护层脱落面积15％-35％；1B：保护层脱落面积35％-65％；0B：保护层脱落面积>65％。
防眩效果测试方法：将制备好的保护膜贴在黑色亚克力板上，保护层朝上，经过在三波长灯管进行反复检查。膜面上的灯管轮廓越清晰，则防眩性越差；反之，其防眩性越好。
防眩效果判定标准：灯管轮廓均匀扩散，防眩性优，记为“◎”；灯管轮廓隐约可见，防眩性一般，记为“△”；灯管轮廓清晰可见，防眩性差，记为“×”。
黄度值测定：使用分光测色仪测量保护膜的黄度值，数值越大代表膜面越黄，颜色越容易失真。
透光率和雾度测试方法：使用日本电色NDH 2000N型雾度仪进行测试。
紫外透过率测试方法：使用分光光度计对固化后的抗UV防眩硬化膜在360nm-390nm的波长范围内进行透光率的测量。
实施例1～5的测试结果如下表所示：
表3实施例1～5的测试结果
| 测试内容 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 附着力 | 5B | 5B | 5B | 5B | 5B |
| 防眩效果 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 雾度(％) | 25.4 | 23.32 | 24.18 | 24.3 | 23.18 |
| 透光率(％) | 89.9 | 89.75 | 89.21 | 89.7 | 89.78 |
| 黄度值b*(D65) | 2.02 | 2.11 | 2.43 | 2.22 | 2.25 |
| 360nm透过率(％) | 0.42 | 0.35 | 0.40 | 0.5 | 0.38 |
| 370nm透过率(％) | 0.28 | 0.26 | 0.24 | 0.42 | 0.25 |
| 380nm透过率(％) | 0.12 | 0 | 0.14 | 0.19 | 0.1 |
| 390nm透过率(％) | 0.47 | 0.41 | 0.63 | 0.81 | 0.47 |
对比例1～3的测试结果如下表所示：
表4对比例1～3的测试结果
对比例1～2中的保护层涂料并不能通过紫外-可见光固化，推测可能是由于对比例1和对比例2中仅使用了单一的紫外光吸收剂，单一的紫外光吸收剂过多会在特定的窄光谱的范围内吸收大量的光波，导致保护层涂料无法顺利固化，若想要使得对比例1和对比例2中的保护层涂料固化，必须降低紫外光吸收剂的用量。实施例1中的紫外光吸收剂的总重量虽然与对比例1～2的相同，但是由于实施例1是搭配使用两种紫外光吸收剂，两种紫外光吸收剂协同作用，会在较宽的光谱范围内吸收合适量的紫外光，这样既能保证保护层涂料固化，又能表现出优异的紫外线吸收效果。
综上可知，本申请实施例的特定量的紫外光吸收剂和特定量的防眩粒子联用，其紫外吸收光谱的范围可以得到明显的扩大，而且使用含有紫外光吸收剂和防眩粒子的保护层涂料制得的保护膜，具有较低的黄度值和较好的附着力。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种保护层涂料，其特征在于，其组分按质量分数计，包括15～40份丙烯酸酯类聚合物、1～10份防眩粒子、4～8份紫外光吸收剂、50～80份有机溶剂；
所述紫外光吸收剂包括水杨酸酯类光吸收剂、苯并三唑类光吸收剂、三嗪类光吸收剂、受阻胺类光吸收剂中的至少两种。
2.根据权利要求1所述的保护层涂料，其特征在于，按质量分数计，所述防眩粒子为1～3份，所述紫外光吸收剂为5～7份。
3.根据权利要求1或2所述的保护层涂料，其特征在于，所述水杨酸酯类光吸收剂包括UV-TBS,UV-BAD,UV-OPS中的至少一种；
和/或，所述苯并三唑类光吸收剂包括UV-P,UV-320,UV-326,UV-327,UV-5411中的至少一种；
和/或，所述三嗪类光吸收剂包括Tinuvin 478，Tinuvin 479，Tinuvin 400，Tinuvin928中的至少一种；
和/或，所述受阻胺类光吸收剂包括Chiguard@KB403，Tinuvin 770，Tinuvin 144，Chiguard 228，UV-770中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的保护层涂料，其特征在于，所述防眩粒子包括二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、二氧化钛中的至少一种；
和/或，所述有机溶剂包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲醚、丙二醇甲醚、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基异丁酮、丁酮、甲苯、甲醛、二甲苯和环己酮中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的保护层涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯类聚合物包括聚酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、改性丙烯酸树脂中的至少一种；
和/或，所述丙烯酸酯类聚合物的官能度为3～10；
和/或，所述丙烯酸酯类聚合物的分子量为100～10000。
6.根据权利要求1所述的保护层涂料，其特征在于，所述防眩粒子的平均粒径为1～4μm。
7.根据权利要求1所述的保护层涂料，其特征在于，其按重量份数计，还包括1～5份光引发剂，0.01～1份流平剂，0.01～1份分散剂。
8.根据权利要求7所述的保护层涂料，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、2甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、安息香双甲醚、二甲苯酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2，4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、光引发剂184、光引发剂TPO，光引发剂2595，光引发剂819中的至少一种；
和/或，所述流平剂为有机硅类流平剂；可选地，所述有机硅类流平剂包括硅氧烷聚醚共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、端基改性有机硅中的至少一种；
和/或，所述分散剂包括阴离子型润湿分散剂、阳离子型润湿分散剂、非离子型润湿分散剂、两性型润湿分散剂、电中性型润湿分散剂、高分子型超分散剂、受控自由基型超分散剂中的至少一种。
9.一种保护膜，其特征在于，其包括基膜层，以及位于所述基膜层表面的保护层，所述保护层由权利要求1～8任一项所述的保护层涂料固化形成。
10.根据权利要求9所述的保护膜，其特征在于，所述基膜层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、三醋酸纤维素中的任一种；
和/或，所述基膜层的厚度为50～200μm；
和/或，所述保护层的厚度为2～5μm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20230328 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |