CN116640343A - 一种防眩硬化膜及其制备方法和应用 - Google Patents

一种防眩硬化膜及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防眩硬化膜及其制备方法和应用，其包括如下步骤：S1、第一次涂布：将防眩溶液涂布在基材的表面，进行固化，得到防眩微结构；S2、将步骤S1固化后的基材表面进行粗化处理；S3、第二次涂布：将光固化溶液涂布在粗化后的基材表面，进行光固化，即得防眩硬化膜；所述防眩溶液与光固化溶液的折射率的差值绝对值大于等于0.03。本发明首先在基材上第一次涂布防眩溶液并进行固化，将固化后的基材粗化处理，再进行第二次光固化溶液涂布并固化得到防眩硬化膜，使得该膜不仅具有优秀的光学性能，而且还有高硬度。其中本发明通过粗化步骤使得溶液更容易附着，光固化溶液形成的光固化膜可以提升防眩膜的硬度。

Description

一种防眩硬化膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及光学膜技术领域，尤其是涉及一种防眩硬化膜及其制备方法和应用。
背景技术
防眩膜(antiglare，AG)，也叫AG膜，一般是在柔性基材上的硬化层中添加微粒子形成，利用光散射的原理减少表面的反射光。在显示屏表面制备防眩膜有利于降低环境光反射，在室外或者环境光影响较大的场景使用，能够明显提高显示清晰度。一般是在可固化的树脂体系中加入无机粒子或者有机粒子来制备防眩膜。
相关技术中公开了一种纳米抗指纹防眩膜及其制备工艺，选择引入磁性二氧化硅，通过分散剂对磁性二氧化硅进行分散改进，得到磁性填料，分散剂为吐温-20，吐温-20的端羟基可以与二氧化硅表面的羟基键合，并通过氢键吸附，以提高磁性二氧化硅的分散性能，得到分散性优异的磁性填料。将磁性填料添加至涂层中，基材选择PET材料，在PET基材表面涂覆涂层时，整体操作处于均匀的磁场环境下，此时由于磁性填料具有磁性，可在磁场作用下在PET基材表面定向排布，排布方向与PET基材平面方向一致，此时无机粒子能够在基材表面分散均匀。该配方中引入过于复杂的分散体系，另外在涂布过程中还需要均匀磁场控制，需要改造普通的涂布产线，不利于生产发展。
因此，有必要开发一种新的防眩硬化膜的制备方法。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面提出一种防眩硬化膜的制备方法，能够有效提高防眩效果和硬度。
本发明第二方面还提供一种防眩硬化膜。
本发明第三方面还提供一种防眩硬化膜的应用。
根据本发明的第一方面实施例提供一种防眩硬化膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、第一次涂布：将防眩溶液涂布在基材的表面，进行固化，得到防眩微结构；
S2、将步骤S1固化后的基材表面进行粗化处理；
S3、第二次涂布：将光固化溶液涂布在粗化后的基材表面，进行光固化，即得防眩硬化膜；
所述防眩溶液包括透明有机材料和/或无机材料；
所述防眩溶液与光固化溶液的折射率差值的绝对值大于等于0.03。
根据本发明实施例的防眩硬化膜的制备方法，至少具有如下有益效果：
本发明首先在基材上第一次涂布防眩溶液并进行固化，将固化后的基材粗化处理，再进行第二次光固化溶液涂布固化成膜得到防眩硬化膜，限定防眩溶液与光固化溶液的折射率差值的绝对值大于等于0.03。使得该膜不仅具有优秀的光学性能，而且还有高硬度。其中本发明通过粗化步骤的作用是改变表面亲疏水性质，使得溶液更容易附着，光固化溶液形成的光固化膜可以提升防眩膜的硬度。
根据本发明的一些实施例，所述防眩溶液与光固化溶液的折射率的差值的绝对值小于等于1。
根据本发明的一些实施例，所述透明有机材料中的透明是指在380nm～780nm波长范围，可见光平均透过率大于90％。
根据本发明的一些实施例，所述透明有机材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮或丙烯酸UV树脂中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述无机材料为氧化锌、氧化铝、二氧化硅中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述透明有机材料固化后不会溶于后涂敷材料溶剂中。
根据本发明的一些实施例，所述防眩溶液固化后形成的防眩粒子的平均粒径为1～15μm。
根据本发明的一些实施例，所述防眩溶液的粘度为0.1～20cp。粘度影响涂膜加工过程工艺，粘度太大容易拉丝。
根据本发明的一些实施例，粘度测试方法采用旋转粘度计测试得到。
根据本发明的一些实施例，所述防眩溶液通过电喷雾或喷涂的方式涂布在基材上。由此，用电喷雾或喷涂的方式得到的分散的散射结构分布均匀，薄膜厚度均匀。
根据本发明的一些实施例，所述防眩溶液在基板上铺展固化后的直径为3～30μm。由此，防眩膜雾度值较好。
根据本发明的一些实施例，所述防眩溶液在基板上铺展固化后的高度为3～15μm。若高度过高材料成本较高，过低则防眩膜性能较差；因此，在3～15μm时具有较好的防眩性能。
根据本发明的一些实施例，所述基材包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰亚胺(PI)或三醋酸纤维酯(TAC)中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述粗化处理等离子体处理。由此，可将固化后的基材表面脏污清洗掉，改变表面亲疏水性质，使光固化溶液更容易附着。提高溶液的铺展性。
根据本发明的一些实施例，所述固化包括光固化或热固化。
根据本发明的一些实施例，所述热固化的条件之一为：温度为45～80℃；时间为5～15min。
根据本发明的一些实施例，所述光固化溶液包括聚氨酯丙烯酸树脂、光引发剂、乙酸乙酯和丁酮。
根据本发明的一些实施例，所述光固化溶液包括聚氨酯丙烯酸树脂5～10g、光引发剂200～500mg、乙酸乙酯2～6mL、丁酮5～10mL。
根据本发明的一些实施例，所述光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮(184)、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、安息香双甲醚(651)、2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述光固化溶液经过光固化后形成的厚度为3～20μm。
根据本发明的第二方面实施例提供一种防眩硬化膜，由上述所述的方法制备得到。
本发明第三方面实施例提供上述所述的防眩硬化膜，或由上述所述方法制备得到的防眩硬化膜在显示屏中的应用。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是实施例1制备的防眩溶液在基材表面固化后的微观光学图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
实施例1提供一种防眩硬化膜的制备方法，包括如下步骤：
防眩溶液配制：将20mg PVP聚乙烯吡咯烷酮溶于4ml乙醇溶剂中，搅拌4h得到防眩溶液。
S1、将180微米厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜除去两侧离型膜，将前述防眩溶液通过电喷雾的方式涂布于PET薄膜上，然后放置于50摄氏度热台上加热10分钟，待其固化；其固化后的高度3.1～9.8微米，直径3～18微米，固化后形成的防眩粒子的平均粒径为9.6微米；
S2、将固化后的基材放入氧气等离子体处理机中处理10分钟；
S3、将光固化溶液涂布于基材上，控制厚度约为10微米，光固化处理：将涂有硬化膜的柔性基材平放至紫外灯箱中照射3分钟即可得到防眩硬化膜。
其中，光固化溶液的组分为聚氨酯丙烯酸树脂7g：光引发剂400mg：乙酸乙酯4mL：丁酮6mL。
防眩溶液的折射率为1.52；光固化溶液的折射率为1.55。
如图1所示，防眩溶液固化后形成的散射粒子的平均直径为12.6μm。
实施例2
实施例2提供一种防眩硬化膜的制备方法，包括如下步骤：
防眩溶液配制：将20mg PVP聚乙烯吡咯烷酮溶于2ml乙醇溶剂中，搅拌4h，再在其中加入20mg/ml的氧化锌ZnO纳米颗粒乙醇溶液2mL(氧化锌ZnO纳米颗粒粒径5nm)得到防眩溶液；
S1、将180微米厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜除去两侧离型膜，将前述防眩溶液通过电喷雾的方式涂布于PET薄膜上，然后放置于50摄氏度热台上加热10分钟，待其固化；其固化后的高度3.1～9.8微米，直径3～18微米，固化后形成的防眩粒子的平均粒径为9.6微米；
S2、将固化后的基材放入氧气等离子体处理机中处理10分钟；
S3、将光固化溶液涂布于基材上，控制厚度约为10微米，光固化处理：将涂有硬化膜的柔性基材平放至紫外灯箱中照射3分钟即可得到防眩硬化膜。
其中，光固化溶液的组分为聚氨酯丙烯酸树脂7g：光引发剂400mg：乙酸乙酯4mL：丁酮6mL。
防眩溶液的折射率为1.62；光固化溶液的折射率为1.55。
实施例3
实施例3提供一种防眩硬化膜的制备方法，包括如下步骤：
防眩溶液配制：将20mg PVP聚乙烯吡咯烷酮溶于2ml乙醇溶剂中，搅拌4h，再在其中加入20mg/ml的氧化铝Al2O3前驱体乙醇溶液2ml得到防眩溶液。
S1、将180微米厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜除去两侧离型膜，将前述防眩溶液通过电喷雾的方式涂布于PET薄膜上，然后放置于50摄氏度热台上加热10分钟，待其固化；其固化后的高度3.1～9.8微米，直径3～18微米，固化后形成的防眩粒子的平均粒径为9.6微米；
S2、将固化后的基材放入氧气等离子体处理机中处理10分钟；
S3、将光固化溶液涂布于基材上，控制厚度约为10微米，光固化处理：将涂有硬化膜的柔性基材平放至紫外灯箱中照射3分钟即可得到防眩硬化膜。
其中，光固化溶液的组分为聚氨酯丙烯酸树脂7g：光引发剂400mg：乙酸乙酯4mL：丁酮6mL。
防眩溶液的折射率为1.60；光固化溶液的折射率为1.55。
实施例4
实施例4提供一种防眩硬化膜的制备方法，包括如下步骤：
防眩溶液配制：将20mg PVP聚乙烯吡咯烷酮溶于2ml乙醇溶剂中，搅拌4h，再在其中加入20mg/ml的二氧化硅SiO2前驱体乙醇溶液2ml得到防眩溶液。
S1、将180微米厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜除去两侧离型膜，将前述防眩溶液通过电喷雾的方式涂布于PET薄膜上，然后放置于50摄氏度热台上加热10分钟，待其固化；其固化后的高度3.1～9.8微米，直径3～18微米，固化后形成的防眩粒子的平均粒径为9.6微米；
S2、将固化后的基材放入氧气等离子体处理机中处理10分钟；
S3、将光固化溶液涂布于基材上，控制厚度约为10微米，光固化处理：将涂有硬化膜的柔性基材平放至紫外灯箱中照射3分钟即可得到防眩硬化膜。
其中，光固化溶液的组分为聚氨酯丙烯酸树脂7g：光引发剂400mg：乙酸乙酯4mL：丁酮6mL。
防眩溶液的折射率为1.48；光固化溶液的折射率为1.55。
对比例1
对比例1提供一种防眩硬化膜的制备方法，其123步骤和实施例1基本相同，其区别在于，对比例1没有步骤S2与S3。
对比例2
对比例2提供一种防眩硬化膜的制备方法，其步骤和实施例5基本相同，其区别在于，对比例2没有步骤S3。
对比例3
对比例3提供一种防眩硬化膜的制备方法，包括如下步骤：
防眩溶液配制：将1mL丙烯酸UV树脂分散于3mL乙酸乙酯溶剂中，搅拌2h得到防眩溶液。
S1、将180微米厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜除去两侧离型膜，将前述防眩溶液通过喷涂的方式涂布于PET薄膜上，然后放置于UV固化箱中照射3分钟，待其固化；固化后的防眩溶液的高度3.1～8.4微米，直径3～10微米，固化后形成的防眩粒子的平均粒径为7.6微米；
S2、将固化后的基材放入氧气等离子体中处理10分钟；
S3、将光固化溶液涂布于基材上，控制厚度约为20微米；固化处理：将涂有硬化膜的柔性基材平放至紫外灯箱中照射3分钟即可得到防眩硬化膜。
其中，光固化溶液的组分为聚氨酯丙烯酸树脂7g：光引发剂400mg：乙酸乙酯4mL：丁酮6mL。
防眩溶液的折射率为1.56；光固化溶液的折射率为1.55。
性能测试
将上述实施例1～4和对比例1～3制备的防眩硬化膜进行测试。结果见表1。
雾度、透过率测试标准：GB/T 2410-2008；
硬度测试标准：JIS K-5600-5-4:1999。
表1实施例1～4和对比例1～3的数据
从上述表中可以看到，对比例1和对比例2的铅笔硬度不达标，对比例3的雾度不合格。
上面结合本发明实施例作了详细说明，但本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种防眩硬化膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、第一次涂布：将防眩溶液涂布在基材的表面，进行固化，得到防眩微结构；
S2、将步骤S1固化后的基材表面进行粗化处理；
S3、第二次涂布：将光固化溶液涂布在粗化后的基材表面，进行光固化，即得防眩硬化膜；
所述防眩溶液包括透明有机材料和/或无机材料；
所述防眩溶液与光固化溶液的折射率的差值的绝对值大于等于0.03。
2.根据权利要求1所述的防眩硬化膜的制备方法，其特征在于，所述透明有机材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮或丙烯酸UV树脂中的至少一种；优选地，所述无机材料包括氧化锌、氧化铝、二氧化硅中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的防眩硬化膜的制备方法，其特征在于，所述防眩溶液的粘度为0.1～20cp。
4.根据权利要求1所述的防眩硬化膜的制备方法，其特征在于，所述防眩溶液在基板上铺展固化后的高度为3～15μm。
5.根据权利要求1所述的防眩硬化膜的制备方法，其特征在于，所述基材包括PET、PC、PMMA、PI或TAC中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的防眩硬化膜的制备方法，其特征在于，所述粗化处理为等离子体处理。
7.根据权利要求1所述的防眩硬化膜的制备方法，其特征在于，所述固化包括光固化或热固化。
8.根据权利要求1所述的防眩硬化膜的制备方法，其特征在于，所述光固化溶液包括聚氨酯丙烯酸树脂、光引发剂、乙酸乙酯和丁酮。
9.一种防眩硬化膜，其特征在于，由权利要求1～8任一项所述的方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的防眩硬化膜，或由权利要求1～8任一项所述方法制备得到的防眩硬化膜在车载显示屏中的应用。
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