CN116804123A - 一种折叠屏用pet膜紫外光固化(uv)硬化液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种折叠屏用PET膜紫外光固化(UV)硬化液。该硬化液组成为四官能度单体季戊四醇四丙烯酸酯、二官能度单体脂肪族二氨基甲酸酯乙基二丙烯酸酯，单功能基单体三乙氧基硅丙基丙烯酸酯，光引发剂和溶剂。该硬化液光固化后柔韧性好、硬度高、附着性优异、耐污性优良。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于电子产品显示折叠屏用PET膜紫外光固化(UV)硬化液。
背景技术
随着可穿戴电子设备的发展，电子显示屏朝着可卷曲甚至可折叠的趋势发展，PET膜因其具有良好的透光性、耐热性和柔韧性而作为玻璃显示屏的替代品，但是因其线性分子结构，其硬度、耐划伤性较差，容易在日常使用中被指甲等硬物划伤，因此需要在PET膜表面覆涂硬化涂层来提升表面性能，涂层所用液体称为硬化液。作为折叠屏硬化涂层需要具有如下性能：首先涂层厚度5-10μm，薄涂层与基底PET优异的附着性，其次提高PET膜表面硬度,提高其耐划伤性，但同时保持PET膜的柔韧性，即弯折半径1mm，数万次不留痕。硬度和柔韧性是一对矛盾体，本发明旨在提供一种硬化液，其固化涂层提升PET薄膜硬度和抗划痕性的同时不影响柔韧性。
发明内容
本发明旨在解决添加硬化涂层后PET薄膜柔韧性、弯折性下降的问题，提供一种有良好附着力，提升PET薄膜硬度和抗划痕性的同时不影响柔韧性，可作为折叠电子屏保护膜使用的UV硬化液。
本发明为实现上述目的，采用交联结构改善PET膜线性分子结构受外力易变形的缺陷，因此选用多丙烯酸酯单体：季戊四醇四丙烯酸酯和脂肪族二氨基甲酸酯乙基二丙烯酸酯为主要聚合单体，通过聚合交联形成网状结构，使分子链运动受到限制，从而提高膜表面硬度和耐划伤性。
但是过高的交联密度将会引起膜脆性增加，柔韧性下降，季戊四醇四丙烯酸酯是多丙烯酸酯聚合交联密度最高的单体，因此为了调节交联密度，同时增加柔韧性，本发明优选了脂肪族二氨基甲酸酯乙基二丙烯酸酯单体，其结构式为其中n＝1-3。该结构中包含了氨基甲酸酯结构，由于氨基与PET酯基形成氢键从而提高UV固化涂层与PET基膜的附着力；连接两个丙烯酸酯键的-CH2CH2-因σ键旋转性，为固化涂层提供柔韧性。但是如果连接-CH2CH2-过多，受到外力也容易变形，比如易划伤和磨损，因此优选n＝1-3。
同时考虑现在全是触摸屏，防污性的需要而引入有机硅结构，优选可光固化的三乙氧基硅丙基丙烯酸酯单体，由于其单官能度，其用量会影响交联密度从而影响涂层的硬度和耐划伤性，其用量优选3％-5％，涂层水接触角大于90度。
由于PET基膜较薄(50μm)，不适宜加热，因此硬化液固化采取常温光引发固化，光引发剂优选1-羟基环己基苯基甲酮(光引发剂184)。
由于涂层要求厚度只有5-10μm，而多丙烯酸酯本身粘度较大，不易涂均匀，需添加挥发度适宜的溶剂，优选3-甲基丁酮。
基于以上分析，一种基于折叠屏用PET膜UV硬化液，包括以下成分：
四官能度单体：季戊四醇四丙烯酸酯，含量10％-15％；
二官能度单体：脂肪族二氨基甲酸酯乙基二丙烯酸酯，结构为
其中n＝1-3；含量30％-35％；
单功能基单体：三乙氧基硅丙基丙烯酸酯，含量3％-5％；
以及含量3％-5％的光引发剂和含量40％-50％的溶剂。
具体实施实例
以下对本发明的优选实施例进行说明，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
选用厚度为50μm的PET薄膜，用乙醇和去离子水清洁表面并烘干，将硬化液用四面体涂膜器覆涂于PET膜表面，在50℃烘箱内烘干30min，然后使用波长为395nm的紫外灯进行15秒光固化，得到折叠屏用PET膜UV涂层，厚度为5-10μm。
铅笔硬度测试(H)：采用QHQ-A型便携式铅笔划痕试验机和中华101硬度测试铅笔，硬度从小到大为6B-6H。依照GB/T6739-2006的测试方法，从硬度最小的铅笔开始，倾斜45°插入划痕试验机内固定后匀速划过涂层表面，观察是否留下划痕。以表面刚好不出现划痕时的铅笔硬度为该涂层的铅笔硬度。
附着力测试(B)：采用QFH-A型百格刀，依照GB/T9286-1998进行测试，多刃切割刀间距选择1mm。
透光率测试(％)：采用单光束紫外可见分光光度计测试，光线波长为550nm。
弯折性能测试：采用弯折测试机进行测试，弯折次数为20万次，弯折内径为1mm，弯折后使用放大镜观察涂层状态。
钢丝绒耐磨性测试：采用多功能耐磨试验机进行测试，钢丝绒型号为0000#，负载为1000g，负载面积为2cm×2cm，摩擦速度为40次/min，摩擦次数为6000次，摩擦后使用放大镜观察表面是否出现划痕。
实施例1
选用厚度为50μm的PET薄膜，用乙醇和去离子水清洁表面并烘干。将1.5g季戊四醇四丙烯酸酯、3.5g亚乙基二氨基甲酸酯乙基二丙烯酸酯0.5g三乙氧基硅丙基丙烯酸酯、0.5g光引发剂184、4.0g 3-甲基丁酮混合均匀，配置为硬化液。使用四面体涂膜器将硬化液覆涂于PET膜表面，在烘箱内50℃烘干30min，然后使用波长为395nm的紫外光固化灯进行15秒光固化并测量厚度，得到折叠屏用PET膜UV涂层。
实施例2
选用厚度为50μm的PET薄膜，用乙醇和去离子水清洁表面并烘干。将1.5g季戊四醇四丙烯酸酯、3.5g亚丁基二氨基甲酸酯乙基二丙烯酸酯0.5g三乙氧基硅丙基丙烯酸酯、0.5g光引发剂184、4.0g 3-甲基丁酮混合均匀，配置为硬化液。使用四面体涂膜器将硬化液覆涂于PET膜表面，在烘箱内50℃烘干30min，然后使用波长为395nm的紫外光固化灯进行15秒光固化并测量厚度，得到折叠屏用PET膜UV涂层。
实施例3
选用厚度为50μm的PET薄膜，用乙醇和去离子水清洁表面并烘干。将1.5g季戊四醇四丙烯酸酯、3.5g亚己基二氨基甲酸酯乙基二丙烯酸酯0.5g三乙氧基硅丙基丙烯酸酯、0.5g光引发剂184、4g 3-甲基丁酮混合均匀，配置为硬化液。使用四面体涂膜器将硬化液覆涂于PET膜表面，在烘箱内50℃烘干30min，然后使用波长为395nm的紫外光固化灯进行15秒光固化并测量厚度，得到折叠屏用PET膜UV涂层。
实施例4
选用厚度为50μm的PET薄膜，用乙醇和去离子水清洁表面并烘干。将1.0g季戊四醇四丙烯酸酯、3.5g亚乙基二氨基甲酸酯乙基二丙烯酸酯0.5g三乙氧基硅丙基丙烯酸酯、0.5g光引发剂184、4.5g 3-甲基丁酮混合均匀，配置为硬化液。使用四面体涂膜器将硬化液覆涂于PET膜表面，在烘箱内50℃烘干30min，然后使用波长为395nm的紫外光固化灯进行15秒光固化并测量厚度，得到折叠屏用PET膜UV涂层。
实施例5
选用厚度为50μm的PET薄膜，用乙醇和去离子水清洁表面并烘干。将1.5g季戊四醇四丙烯酸酯、3.0g亚乙基二氨基甲酸酯乙基二丙烯酸酯0.5g三乙氧基硅丙基丙烯酸酯、0.5g光引发剂184、4.5g 3-甲基丁酮混合均匀，配置为硬化液。使用四面体涂膜器将硬化液覆涂于PET膜表面，在烘箱内50℃烘干30min，然后使用波长为395nm的紫外光固化灯进行15秒光固化并测量厚度，得到折叠屏用PET膜UV涂层。
表1为实施例1至5的性能测试结果
本发明提供的折叠屏用PET膜UV硬化液，将四官能度的季戊四醇四丙烯酸酯、二官能度的脂肪族二氨基甲酸酯乙基二丙烯酸酯、单功能基单体三乙氧基硅丙基丙烯酸酯混合加入到UV硬化液体系中，再使用涂膜器进行涂膜，紫外灯进行光固化制备涂层。实例证明当硬化液中季戊四醇四丙烯酸酯占比为15％、亚乙基二氨基甲酸酯乙基二丙烯酸酯占比为35％时，制备的涂层中的硬度和柔韧性达到平衡，有着优异的附着力、硬度和弯折性能以及耐磨性。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围，凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (4)
1.一种基于折叠屏用PET膜紫外光固化(UV)硬化液，其特征在于，主要包括以下成分：
四官能度单体：季戊四醇四丙烯酸酯；
二官能度单体：脂肪族二氨基甲酸酯乙基二丙烯酸酯，结构为
其中n＝1-3；
单功能基单体：三乙氧基硅丙基丙烯酸酯；
以及光引发剂和溶剂。
2.根据权利要求1所述的基于折叠屏用PET膜UV硬化液，其特征在于：包括以下质量百分比的原料，季戊四醇四丙烯酸酯10％-15％，脂肪族二氨基甲酸酯乙基二丙烯酸酯30％-35％，三乙氧基硅丙基丙烯酸酯3-5％，光引发剂3％-5％，溶剂40％-50％。
3.根据权利要求1所述的基于折叠屏用PET膜UV硬化液，其特征在于：所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮(光引发剂184)。
4.根据权利要求1所述的基于折叠屏用PET膜UV硬化液，其特征在于：所述溶剂为3-甲基丁酮。
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