用于pet的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物；所述组合物包括如下重量份数的各组分：丙烯酸树脂35～50，单体15～25，光引发剂5～9，溶剂115～120，流平剂0.05～0.5，消光剂7～15。所述丙烯酸酯树脂为高官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、脂肪族聚酯丙烯酸酯树脂、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂、脂肪族聚酯甲基丙烯酸酯树脂中的一种或几种；所述消光剂为纯聚酯消光粒子、气相二氧化硅微粉、蜡粉、聚甲基脲树脂微粉、氧化铝、聚甲基丙烯酸甲酯、白炭黑中的一种或几种，粒径为微米级。与现有技术相比，本发明节省能源、高效、雾度可调性高，且耐磨可提高至10次/1000g，实用性更高。
【专利说明】用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物
【技术领域】
[0001] 本发明属于紫外光固化涂料领域，具体涉及一种用于PET的高耐磨紫外光固化扩 散膜涂料组合物。
【背景技术】
[0002] 紫外光固化涂料（UV涂料）具有高效、节能、适用性广、常温固化等优点，已广泛应 用到电子、通讯、化工、机械、家具、油墨等领域。
[0003] 在液晶显示器的背光装置上，为了不出现导光膜的光扩散图案，提高向正面方向 的亮度，从而使用光扩散膜。光扩散膜是在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯）基材的一面涂有 由清漆形成的光扩散涂层。通常情况下，以热固性涂料作为光固化涂层，并通过辊涂、丝网 印刷等涂布方式涂布在基材上，经加热固化形成扩散膜。
[0004] 然而采用热固化涂料制备的扩散膜存在如下缺点：能耗大，固化速度慢，耐刮性 差；目前还有一类扩散膜采用无溶剂紫外光固化（无消光剂），表面的雾度效果采用模板压 印，该方法的缺点：雾度可调性差，表面效果不理想。本发明采用加入消光剂的光固化方法， 相对于热固体系涂料，耐刮可以提高至10次/lOOOg，且铅笔硬度提高两个等级；对于光固 化压板工艺，本发明可以实现雾度透光率可调性高，不受工艺控制等优势。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种用于PET的高耐磨紫 外光固化扩散膜涂料组合物。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0007] 本发明涉及一种用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，包括如下重量 份数的各组分：
[0008] 丙烯酸酯树脂 35?50份，
[0009] 单体 15?25份，
[0010] 光引发剂 5?9份，
[0011] 溶剂 115 ?120 份，
[0012] 流平剂 0.05?0.5份，
[0013] 消光剂 7?15份。
[0014] 优选地，所述丙烯酸酯树脂包括高官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、脂肪族 聚酯丙烯酸酯树脂、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂、脂肪族聚酯甲基丙烯酸酯树脂中的 一种或几种。
[0015] 优选地，所述高官能度的丙烯酸酯树脂官能度为6或9。
[0016] 优选地，所述单体包括1，6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇 二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙 烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸 酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的 一种或几种。
[0017] 优选地，所述单体包括三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇 三丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或几种。
[0018] 优选地，所述光引发剂包括二苯甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲 基-1-苯基-1-丙酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、异丙基硫杂蒽酮中的一种或 几种。
[0019] 优选地，所述光引发剂包括1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯 基-1-丙酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、异丙基硫杂蒽酮中的一种或几种。
[0020] 优选地，所述溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯、丙酮、丁酮、异丙醇、正丁 醇、乙醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。
[0021] 优选地，所述溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丙醇、正丁醇、丙二醇甲醚、乙二醇 乙醚中的一种或几种。
[0022] 优选地，所述流平剂包括聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅、聚二甲基硅氧烷、氟 改性丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物中的一种或几种。
[0023] 优选地，所述流平剂包括聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅、聚二甲基硅氧烷、氟 改性丙烯酸酯中的一种或几种。
[0024] 优选地，所述消光剂为纯聚酯消光粒子、气相二氧化硅、蜡粉、聚甲基脲树脂微粉、 氧化铝、聚甲基丙烯酸甲酯、白炭黑中的一种或几种，粒径为1?10微米。
[0025] 优选地，所述消光剂包括气相二氧化硅、白炭黑、聚甲基丙烯酸甲酯、氧化铝中的 一种或几种，粒径为5?7. 5微米。
[0026] 优选地，所述用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，组合物的雾度具 有可调性，制备工艺无需更换模板。
[0027] 与现有技术相比，本发明具如下有益效果：
[0028] (1)相对于热固体系，光固化涂料耐磨更好，在本发明中耐磨更是可以提高至10 次/IOOOg ;硬度明显增强；
[0029] (2)传统热固涂料，固化需要200?400°C，耗费大量电能，而本发明无需如此高的 温度，仅需65°C，并且固化时间只需30s，不仅节省了大量能源，而且提高了生产效率，缩短 了生产时间，具有巨大的环境效益和经济效益；
[0030] (3)对于光固化压板扩散膜工艺，每一个模板对应一个雾度和透光率，若要制备其 他雾度要求的产品，必须更换模板，而本工艺则避免了这个缺陷，通过控制添加消光剂的量 就可实现雾度的可调性。
[0031] (4)本发明通过加入消光剂，不但实现了雾度可调性，还明显提高了组合物的硬 度、耐磨性，通过消光剂与各组分的互相促进作用，提高了组合物整体性能。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干修改。这些都属于本发明的保护 范围。
[0033] 件能检测丨
[0034] 分别对实施例1?5以及对比例制得的涂料组合物进行性能检测，测定涂料的硬 度、附着力、雾度、透光率、耐磨的性能参数。
[0035] 具体性能检测项目及对应的方法如下：
[0036] 一、硬度
[0037] 采用QHQ手摇铅笔硬度计对样张进行测试。
[0038] 评估方法：在样张上划5条5cm铅笔痕迹，观察是否划伤，伤2条以内认为通过测 试。
[0039] 二、附着力
[0040] 采用3M 610胶带，百格法对样张附着力进行测试。
[0041] 评估方法：
[0042] 5B -划线边缘光滑，在划线的边缘及交叉点处均无油漆脱落；
[0043] 4B -在划线的交叉点处有小片的油漆脱落，并且脱落总面积小于5% ;
[0044] 3B -在划线的边缘及交叉点处有小片的油漆脱落，并且脱落总面积在5-15%之 间；
[0045] 2B -在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落，并且脱落总面积在15-35%之 间；
[0046] IB -在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落，并且脱落总面积在35-65%之 间；
[0047] OB-在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落，并且脱落总面积大于65%。
[0048] 三、雾度、透光率
[0049] 采用上海精科WGT-S透光率雾度测试仪对样张进行测试。
[0050] 评估方法：将固化好的样张放在测试台，记录显示的读数。
[0051] 四、耐磨
[0052] 将样张放于耐磨耗试验机339的台面上，加不同重量的砝码，调节磨耗次数进行 测试。
[0053] 评估方法：观察涂层是否损伤，无损伤痕迹为通过。
[0054] 实施例1
[0055] 本实施例涉及一种用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，包括表1 所示的组分及重量份数。制备时，先将除消光剂外的组分加入搅拌均匀，之后在高速搅拌 (4000r/min)的情况下逐渐加入消光剂，继续搅拌30min。
[0056] 该涂料用6号线棒涂布在PET薄膜上，烘箱烘干1分钟（60°C )后经700mJ/cm2的 能量固化，性能如下：硬度3H，500g ;耐磨10次/IOOOg ;附着5B ;雾度11. 5,透光率92. 6 %。
[0057] 实施例2
[0058] 本实施例涉及一种用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，包括表1所 示的组分及重量份数。具体制备同实施例1。
[0059] 该涂料用6号线棒涂布在PET薄膜上，红外烘干1分钟（60°C )后经700mJ/cm2的 能量固化，性能如下：硬度3H，500g ;耐磨15次/IOOOg ;附着5B ;雾度12. 7,透光率92. 5%。
[0060] 实施例3
[0061] 本实施例涉及一种用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，包括表1所 示的组分及重量份数。具体制备同实施例1。
[0062] 该涂料用6号线棒涂布在PET薄膜上，红外烘干1分钟（60°C )后经700mJ/cm2的 能量固化，性能如下：硬度3H，500g ;耐磨13次/IOOOg ;附着5B ;雾度8. 9,透光率93. 1 %。
[0063] 实施例4
[0064] 本实施例涉及一种用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，包括表1所 示的组分及重量份数。具体制备同实施例1。
[0065] 该涂料用6号线棒涂布在PET薄膜上，红外烘干1分钟（60°C )后经700mJ/cm2的 能量固化，性能如下：硬度3H，500g ;耐磨7次/IOOOg ;附着5B ;雾度32. 4,透光率91. 5%。
[0066] 实施例5
[0067] 本实施例涉及一种用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，包括表1所 示的组分及重量份数。具体制备同实施例1。
[0068] 该涂料用6号线棒涂布在PET薄膜上，红外烘干1分钟（60°C )后经700mJ/cm2的 能量固化，性能如下：硬度3H，500g ;耐磨10次/IOOOg ;附着5B ;雾度17. 8,透光率92. 8%。
[0069] 实施例6
[0070] 本实施例涉及一种用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，包括表1所 示的组分及重量份数。具体制备同实施例1。
[0071 ] 该涂料用6号线棒涂布在PET薄膜上，红外烘干1分钟（60°C )后经700mJ/cm2的 能量固化，性能如下：硬度3H，500g ;耐磨11次/IOOOg ;附着5B ;雾度22. 4,透光率93. 3 %。
[0072] 对比例1
[0073] 本对比例与实施例4形成对照，具体涉及一种用于PET的高耐磨紫外光固化扩散 膜涂料组合物，包括如表1所述的组分及重量份数，与实施例4不同的是对比例1不含消光 齐U。具体制备同实施例1。
[0074] 该涂料用6号线棒涂布在PET薄膜上，红外烘干1分钟（60°C )后经700mJ/cm2的 能量固化，性能如下：硬度H，500g ;耐磨4次/IOOOg ;附着5B ;雾度30. 9,透光率92%。意 外的发现，消光剂的加入还可以提高组合物的硬度和耐磨度。
[0075] 对比例2
[0076] 本对比例与实施例2形成对照，具体涉及一种用于PET的高耐磨紫外光固化扩散 膜涂料组合物，包括如表1所述的组分及重量份数，与实施例2不同的是对比例2所含消光 剂PMM的粒径为40微米。具体制备同实施例1。
[0077] 该涂料用6号线棒涂布在PET薄膜上，红外烘干1分钟（60°C )后经700mJ/cm2的 能量固化，性能如下：硬度H，500g ;耐磨5次/IOOOg ;附着4B ;雾度10. 0,透光率90%，说明 消光剂的粒径对组合物的整体性能具有明显的影响。
[0078] 对比例3
[0079] 本对比例包括表2所示的组分及重量份数。
[0080] 该涂料制备方法：首先将聚丙烯酸酯树脂加入到由丁酮和甲苯组成的混合溶剂中 分散均匀，再加入醋酸丁酸纤维素和乙酸丙酸纤维素，高速搅拌分散均匀后再加入流平剂 BYK 307与扩散粒子丙烯酸树脂微珠，最后加入异氰酸酯交联剂IPDI，搅匀后得到涂层组 合物。固化涂层性能：硬度H，750g ;耐磨5次/250g ;附着4B ;雾度11. 5,透光率92. 1%。
[0081] 表1实施例中各组分及其重量份数
[0082]
【权利要求】
1. 一种用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，其特征在于，包括如下重量 份数的各组分： 丙烯酸酯树脂 35?50份， 单体 15?25份， 光引发剂 5?9份， 溶剂 115?120份， 流平剂 0. 05?0. 5份， 消光剂 7?15份。
2. 根据权利要求1所述的用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，其特征在 于，所述丙烯酸酯树脂包括高官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、脂肪族聚酯丙烯酸酯 树脂、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂、脂肪族聚酯甲基丙烯酸酯树脂中的一种或几种。
3. 根据权利要求1所述的用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，其特征在 于，所述单体包括1，6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三 羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、 丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊 四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种。
4. 根据权利要求3所述的用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，其特征在 于，所述单体包括三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸 酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或几种。
5. 根据权利要求1所述的用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，其特征在 于，所述光引发剂包括二苯甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1 丙酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、异丙基硫杂蒽酮中的一种或几种。
6. 根据权利要求1所述的用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，其特征在 于，所述溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯、丙酮、丁酮、异丙醇、正丁醇、乙醇、丙二醇 甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。
7. 根据权利要求1所述的用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，其特征在 于，所述流平剂包括聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅、聚二甲基硅氧烷、氟改性丙烯酸酯、 丙烯酸酯共聚物中的一种或几种。
8. 根据权利要求1所述的用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，其特征 在于，所述消光剂包括纯聚酯消光粒子、气相二氧化硅微粉、蜡粉、聚甲基脲树脂微粉、氧化 铝、聚甲基丙烯酸甲酯、白炭黑中的一种或几种；所述消光剂粒径为1?10微米。
9. 根据权利要求1所述的用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物，其特征在 于，所述用于PET的高耐磨紫外光固化扩散膜涂料组合物的雾度具有可调性、制备工艺无 需更换模板。
【文档编号】C08J7/04GK104312415SQ201410509590
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】虞明东, 李桐, 缪慧 申请人:上海维凯光电新材料有限公司, 上海乘鹰新材料有限公司