CN115873461A - 耐弯折涂料及耐弯折薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了本发明提供了一种耐弯折涂料及耐弯折薄膜，该耐弯折涂料包括以下原料组分按重量份组成：丙烯酸树脂40～80份；改性纳米粒子5～30份；流平剂0.01～1份；光引发剂1～6份；稀释溶剂50～100份。本发明提供的耐弯折涂料，通过改性纳米粒子的加入，能够提升涂层的耐弯折性能，而且具有良好的透光性能和较高的反射率，适用于曲面显示屏、柔性显示屏、折叠显示屏等应用领域。
Description
技术领域
本发明是关于材料技术领域，特别是关于一种耐弯折涂料及耐弯折薄膜。
背景技术
目前常见的涂料固化方式有两类：一类是热固化型的涂料，另一类是光固化型的涂料。热固化型涂料需要在一定的温度下固化成膜，为了达到较好的效果，有的还需要在较高的温度下固化才行，这就意味着没法在一些耐热性不好的薄膜表面应用，由于有些薄膜材料在高温下也容易变形，尤其是一些很薄的材料，这就意味着这类材料不适用于热固化。光固化型涂料利用紫外光引发交联反应，最终在薄膜表面获得固化膜层，该技术对于热敏性的高分子材料、很薄的薄膜材料都适用。
然而，现有的光固化型涂料也存在一些不足之处，大多在弯折过程涂层容易开裂，极难适用于柔性类产品。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种耐弯折涂料及耐弯折薄膜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐弯折涂料及耐弯折薄膜，其具有良好的耐弯折性能，能够适用于柔性类产品。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种耐弯折涂料，其包括以下原料组分按重量份组成：
在一个或多个实施方式中，所述耐弯折涂料包括以下原料组分按重量份组成：
在一个或多个实施方式中，所述改性纳米粒子通过以下方法制得：
向粒径为1～2μm的原料粒子中加入硅烷偶联剂、甲基丙烯酸甲脂和乙醇；
搅拌混匀，并球磨15～60min，即制得所述改性纳米粒子。
在一个或多个实施方式中，所述改性纳米粒子的粒径为1～150nm。
在一个或多个实施方式中，所述改性纳米粒子包括改性氧化铌粒子、改性二氧化钛粒子、改性氧化锆粒子、改性氧化铝粒子、改性氧化锌粒子、改性二氧化硅粒子中的一种或多种。
在一个或多个实施方式中，所述流平剂为BYK-310、BYK-3700、BYK-354、BYK-3510和BYK-307中的一种或多种。
在一个或多个实施方式中，所述光引发剂为光引发剂1024、光引发剂379、光引发剂819、光引发剂784和光引发剂1173中的一种或多种。
在一个或多个实施方式中，所述稀释溶剂为乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮和甲基异丁基酮中的一种或多种。
第二方面，本发明提供了一种耐弯折薄膜，其包括基材层以及形成于所述基材层上的耐弯折涂层，所述耐弯折涂层由如前所述的耐弯折涂料固化形成。
在一个或多个实施方式中，所述基材层为PET薄膜或TAC薄膜。
与现有技术相比，本发明提供的耐弯折涂料，通过改性纳米粒子的加入，能够提升涂层的耐弯折性能，而且具有良好的透光性能和较高的反射率，适用于曲面显示屏、柔性显示屏、折叠显示屏等应用领域。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
需要说明的是，以下的说明中，表示量的“％”和“份”只要无特别说明，则为重量基准。除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语“约”来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.2、1.4、1.55、2、2.75、3、3.80、4和5等等。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素；术语“优选”指的是较优的选择方案，但不只限于所选方案。
本发明一实施方式中的耐弯折涂料，其包括以下原料组分按重量份组成：丙烯酸树脂40～80份；改性纳米粒子5～30份；流平剂0.01～1份；光引发剂1～6份；稀释溶剂50～100份。
优选地，耐弯折涂料包括以下原料组分按重量份组成：丙烯酸树脂50～60份；改性纳米粒子5～30份；流平剂0.01～1份；光引发剂1～6份；稀释溶剂50～100份。
一示例性的实施例中，纳米粒子的粒径优选为1～150nm。例如，改性纳米粒子的粒径可以是1nm、10nm、20.5nm、50nm、103.1nm、150nm等。
具体地，改性纳米粒子包括改性氧化铌粒子、改性二氧化钛粒子、改性氧化锆粒子、改性氧化铝粒子、改性氧化锌粒子、改性二氧化硅粒子中的一种或多种。例如，改性纳米粒子可以是改性氧化铌粒子，也可以是改性二氧化钛粒子和改性氧化锆粒子的混合粒子。
具体地，改性纳米粒子通过以下方法制得：向粒径为1～2μm的原料粒子中加入硅烷偶联剂、甲基丙烯酸甲脂和乙醇；搅拌混匀，并球磨15～60min，即制得所述改性纳米粒子。其中，硅烷偶联剂为KH550。
经过前述改性方法制得的纳米粒子，通过研磨细化得到，既有相的强化的作用，能够明显提升纳米粒子力学性能，纳米粒子与甲基丙烯酸甲脂经过强机械力作用下，产生原子间的碰撞，形成碰撞级联，产生原子混合，同时在硅烷偶联剂的作用下形成增强体，从而使得该改性纳米粒子，对于耐弯折涂料形成的涂层的界面结合力、耐热性、尺寸稳定性有优化作用。
一示例性的实施例中，流平剂为BYK-310、BYK-3700、BYK-354、BYK-3510和BYK-307中的一种或多种。
一示例性的实施例中，光引发剂为光引发剂1024、光引发剂379、光引发剂819、光引发剂784和光引发剂1173中的一种或多种。
一示例性的实施例中，稀释溶剂为乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮和甲基异丁基酮中的一种或多种。
本发明一实施方式中还提供了一种耐弯折薄膜，该耐弯折薄膜基材层以及形成于所述基材层上的耐弯折涂层，所述耐弯折涂层由前述任一实施例中的耐弯折涂料固化形成。
具体地，基材层为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜或TAC(三醋酸纤维)薄膜。
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
改性纳米粒子的制备
取粒径为1～2μm氧化铌粒子30份，加入硅烷偶联剂(KH550)0.5份、甲基丙烯酸甲脂20份、乙醇30份；搅拌混匀后，球磨30min，即制得改性氧化铌粒子。
耐弯折薄膜的制备
称取丙烯酸树脂50份、改性纳米粒子(改性氧化铌粒子)15份、流平剂(BYK-310)0.5份、光引发剂(光引发剂1024)2份、稀释溶剂(乙醇)65份。将丙烯酸树脂、纳米粒子、流平剂加入到稀释溶剂中，搅拌均匀，得到混合液。然后，将光引发剂加入到混合液中，搅拌均匀得到耐弯折涂料。
将耐弯折涂料涂布于厚度为30μm的PET薄膜上，涂布厚度为2μm，在紫外光的照射下进行固化，得到耐弯折薄膜。
实施例2
改性纳米粒子的制备
取粒径为1～2μm二氧化钛粒子30份，加入硅烷偶联剂(KH550)0.5份、甲基丙烯酸甲脂20份、乙醇30份；搅拌混匀后，球磨30min，即制得改性氧化铌粒子。
耐弯折薄膜的制备
称取丙烯酸树脂40份、改性纳米粒子(改性二氧化钛粒子)5份、流平剂(BYK-310)0.5份、光引发剂(光引发剂1024)2份、稀释溶剂(乙醇)50份。将丙烯酸树脂、纳米粒子、流平剂加入到稀释溶剂中，搅拌均匀，得到混合液。然后，将光引发剂加入到混合液中，搅拌均匀得到耐弯折涂料。
将耐弯折涂料涂布于厚度为30μm的PET薄膜上，涂布厚度为2μm，在紫外光的照射下进行固化，得到耐弯折薄膜。
实施例3
改性纳米粒子的制备
取粒径为1～2μm二氧化硅粒子30份，加入硅烷偶联剂(KH550)0.5份、甲基丙烯酸甲脂20份、乙醇30份；搅拌混匀后，球磨30min，即制得改性氧化铌粒子。
耐弯折薄膜的制备
称取丙烯酸树脂60份、改性纳米粒子(改性二氧化硅粒子)10份、流平剂(BYK-310)0.5份、光引发剂(光引发剂1024)2份、稀释溶剂(乙醇)80份。将丙烯酸树脂、纳米粒子、流平剂加入到稀释溶剂中，搅拌均匀，得到混合液。然后，将光引发剂加入到混合液中，搅拌均匀得到耐弯折涂料。
将耐弯折涂料涂布于厚度为30μm的PET薄膜上，涂布厚度为2μm，在紫外光的照射下进行固化，得到耐弯折薄膜。
实施例4
改性纳米粒子的制备
取粒径为1～2μm二氧化硅粒子30份，加入硅烷偶联剂(KH550)0.5份、甲基丙烯酸甲脂20份、乙醇30份；搅拌混匀后，球磨30min，即制得改性氧化铌粒子。
耐弯折薄膜的制备
称取丙烯酸树脂70份、改性纳米粒子(改性二氧化硅粒子)10份、流平剂(BYK-310)0.7份、光引发剂(光引发剂1024)3份、稀释溶剂(乙醇)80份。将丙烯酸树脂、纳米粒子、流平剂加入到稀释溶剂中，搅拌均匀，得到混合液。然后，将光引发剂加入到混合液中，搅拌均匀得到耐弯折涂料。
将耐弯折涂料涂布于厚度为30μm的PET薄膜上，涂布厚度为2μm，在紫外光的照射下进行固化，得到耐弯折薄膜。
实施例5
改性纳米粒子的制备
取粒径为1～2μm二氧化硅粒子30份，加入硅烷偶联剂(KH550)0.5份、甲基丙烯酸甲脂20份、乙醇30份；搅拌混匀后，球磨30min，即制得改性氧化铌粒子。
耐弯折薄膜的制备
称取丙烯酸树脂80份、改性纳米粒子(改性二氧化硅粒子)20份、流平剂(BYK-310)1份、光引发剂(光引发剂1024)5份、稀释溶剂(乙醇)100份。将丙烯酸树脂、纳米粒子、流平剂加入到稀释溶剂中，搅拌均匀，得到混合液。然后，将光引发剂加入到混合液中，搅拌均匀得到耐弯折涂料。
将耐弯折涂料涂布于厚度为30μm的PET薄膜上，涂布厚度为2μm，在紫外光的照射下进行固化，得到耐弯折薄膜。
实施例6
改性纳米粒子的制备
取粒径为1～2μm氧化铝粒子30份，加入硅烷偶联剂(KH550)0.5份、甲基丙烯酸甲脂20份、乙醇30份；搅拌混匀后，球磨30min，即制得改性氧化铌粒子。
耐弯折薄膜的制备
称取丙烯酸树脂50份、改性纳米粒子(改性氧化铝粒子)15份、流平剂(BYK-310)0.5份、光引发剂(光引发剂1024)2份、稀释溶剂(乙醇)65份。将丙烯酸树脂、纳米粒子、流平剂加入到稀释溶剂中，搅拌均匀，得到混合液。然后，将光引发剂加入到混合液中，搅拌均匀得到耐弯折涂料。
将耐弯折涂料涂布于厚度为30μm的PET薄膜上，涂布厚度为2μm，在紫外光的照射下进行固化，得到耐弯折薄膜。
对比例1
称取丙烯酸树脂50份、流平剂(BYK-310)0.5份、光引发剂(光引发剂1024)2份、稀释溶剂(乙醇)65份。将丙烯酸树脂、纳米粒子、流平剂加入到稀释溶剂中，搅拌均匀，得到混合液。然后，将光引发剂加入到混合液中，搅拌均匀得到对比样涂料。
将该对比样涂料涂布于厚度为30μm的PET薄膜上，涂布厚度为2μm，在紫外光的照射下进行固化，得到对比样薄膜。
对比例2
改性纳米粒子的制备
取粒径为1～2μm氧化铌粒子30份，加入硅烷偶联剂(KH550)0.5份、甲基丙烯酸甲脂20份、乙醇30份；搅拌混匀后，球磨30min，即制得改性氧化铌粒子。
耐弯折薄膜的制备
称取丙烯酸树脂50份、改性纳米粒子(改性氧化铌粒子)40份、流平剂(BYK-310)0.5份、光引发剂(光引发剂1024)2份、稀释溶剂(乙醇)65份。将丙烯酸树脂、纳米粒子、流平剂加入到稀释溶剂中，搅拌均匀，得到混合液。然后，将光引发剂加入到混合液中，搅拌均匀得到耐弯折涂料。
将耐弯折涂料涂布于厚度为30μm的PET薄膜上，涂布厚度为2μm，在紫外光的照射下进行固化，得到耐弯折薄膜。
各实施例和对比例制得的耐弯折薄膜性能测试结果如下表：
| 耐弯折性 | 透光率 | 反射率 | |
| 实施例1 | 弯折20万次涂层无开裂 | 91.56％ | 6.2％ |
| 实施例2 | 弯折20万次涂层无开裂 | 90.89％ | 6.1％ |
| 实施例3 | 弯折20万次涂层无开裂 | 92.45％ | 5.6％ |
| 实施例4 | 弯折20万次涂层无开裂 | 92.5％ | 5.59％ |
| 实施例5 | 弯折20万次涂层无开裂 | 92.66％ | 5.45％ |
| 实施例6 | 弯折20万次涂层无开裂 | 91.03％ | 6.14％ |
| 对比例1 | 弯折12万次涂层开裂 | 91.15％ | 6.3％ |
| 对比例2 | 弯折15万次涂层开裂 | 91.1％ | 6.08％ |
其中，耐弯折性能的测试方法如下：
在自动弯折实验机上做测试面朝内往复弯折20万次，其中每弯折1万次记录一次实验数据以及测试样品性能。
由上述性能测试表，结合实施例1和对比例1可知，本发明提供的耐弯折涂料，通过改性纳米粒子的加入，能够提升涂层的耐弯折性能。结合实施例1和对比例2可知，改性纳米粒子的过量加入会使涂层的耐弯折性能变劣。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种耐弯折涂料，其特征在于，包括以下原料组分按重量份组成：
2.如权利要求1所述的耐弯折涂料，其特征在于，所述耐弯折涂料包括以下原料组分按重量份组成：
3.如权利要求1所述的耐弯折涂料，其特征在于，所述改性纳米粒子通过以下方法制得：
向粒径为1～2μm的原料粒子中加入硅烷偶联剂、甲基丙烯酸甲脂和乙醇；
搅拌混匀，并球磨15～60min，即制得所述改性纳米粒子。
4.如权利要求3所述的耐弯折涂料，其特征在于，所述改性纳米粒子的粒径为1～150nm。
5.如权利要求4所述的耐弯折涂料，其特征在于，所述改性纳米粒子包括改性氧化铌粒子、改性二氧化钛粒子、改性氧化锆粒子、改性氧化铝粒子、改性氧化锌粒子、改性二氧化硅粒子中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的耐弯折涂料，其特征在于，所述流平剂为BYK-310、BYK-3700、BYK-354、BYK-3510和BYK-307中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的耐弯折涂料，其特征在于，所述光引发剂为光引发剂1024、光引发剂379、光引发剂819、光引发剂784和光引发剂1173中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的耐弯折涂料，其特征在于，所述稀释溶剂为乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮和甲基异丁基酮中的一种或多种。
9.一种耐弯折薄膜，其特征在于，包括基材层以及形成于所述基材层上的耐弯折涂层，所述耐弯折涂层由权利要求1～8中任一项所述的耐弯折涂料固化形成。
10.如权利要求9所述的耐弯折薄膜，其特征在于，所述基材层为PET薄膜或TAC薄膜。
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