一种uv隔断防污涂覆组合物、硬化膜及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及硬化膜领域，尤其涉及一种UV隔断防污涂覆组合物、硬化膜及制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着智能手机、个人平板电脑、液晶电视、数码相机等产品的快速发展，触摸屏技 术获得广泛应用。触摸屏一般由透明的复合薄膜层、玻璃或有机玻璃层和外层塑料层等复 合而成，一方面，硬化膜作为一种重要的光学基材被广泛用于制作ΙΤ0导电膜、防爆膜等而 用于触摸屏内部的光学器件全贴合或框贴使用。另一方面，在触摸屏的外部，随着国家对大 尺寸玻璃运输与使用过程中安全性的强制要求，硬化薄膜被广泛用于各类玻璃的防爆、防 飞溅保护而用于外屏的防护。此外，鉴于各类数码产品、家电、汽车外层表面玻璃或塑料容 易划伤等问题以及外观美化装饰的考虑，也常在其表面贴合一层加硬保护膜或注塑一层加 硬膜来改善上述问题，同时硬化薄膜还被大量用于视听设备或家电制品的显示面板或按钮 开关等领域。
[0003] 随着硬化膜的广泛应用，对其性能要求也越来越高，单一性能的硬化膜已经不能 满足市场的需求，如申请号为201110334402. 1(申请公布号为CN102504625A)的中国发 明专利中公开了一种具有防指纹污染的硬化膜。
[0004] 紫外线是指阳光中波长10至400nm的光线，可分为UVA(紫外线A，波长320~ 400nm，长波）、UVB(波长280~320nm，中波）、UVC(波长100~290nm，短波），其中UVB致 癌性最强，晒红及晒伤作用为UVA的1000倍。320~340nm之间的紫外线对眼部晶体损伤 最大，易被蛋白质吸收广生氧化反应而发生白内障，此外，视网I旲对350nm左右的紫外线有 很高的敏感性，通过化学左右，可导致视网膜色素上皮老化而产生老年性黄斑病变，尤其对 于白内障术后的无晶体眼，由于紫外线到达视网膜的量可达60%左右，极易发生老年性黄 斑病变。专利号为ZL201010512686.4(授权公告号为CN101955699B)的中国发明专利 《一种模内装饰用防紫外线透明硬化膜》公开了一种具有防紫外线功能的硬化膜，通过紫外 吸收前体吸收能量后与氢质子供体反应形成紫外吸收剂，在不影响固化成膜的同时使得硬 化层具有防紫外功能。然而，该专利中的防紫外线功能针对的是紫外线对膜产品本身结构 和性能的影响，避免因紫外线长时间照射而造成的MD产品的老化变黄甚至发生脆化等问 题。
[0005] 由上可见，为适应市场需求，现有的硬化膜亟待改进，使其在防污的基础上能隔断 紫外线从而最大程度地减弱紫外线对眼部的伤害。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术而提供一种能有效隔断紫外 线而减弱紫外线对人体伤害的UV隔断防污涂覆组合物。
[0007] 本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术而提供一种上述涂覆组合物 的制备方法。
[0008] 本发明所要解决的第三个技术问题是针对现有技术而提供一种使用上述涂覆组 合物的硬化膜。
[0009] 本发明所要解决的第四个技术问题是针对现有技术而提供一种上述硬化膜的制 备方法。
[0010] 本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种UV隔断防污涂覆组合物， 所述涂覆组合物的组分及重量份数为：
[0011]
[0012] 其中，所述多官能丙烯酸酯预聚物为官能度多3的聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸 酯中的至少一种；
[0013] 所述UV活性单体选自甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、二甲基丙烯酸-1，6-己二醇酯、 二丙烯酸-1，6-己二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸对戊二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯 酸酯、三羟甲基戊烷三甲基丙烯酸酯、1，3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、 二季戊三醇丙烯酸酯和2-乙基季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种；
[0014] 紫外吸收剂是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又 不发生变化，具体在本发明中其需要满足以下条件：（1)能有效阻隔360nm以下的波段；（2) 对450nm以上波段具有较好的透过率，不影响光引发剂的反应波长，从而不干扰硬化膜的 紫外固化过程；（3)需保证成品硬化膜的外观无色或近无色。本发明中选择纳米氧化铈溶 胶0C-T20K作为紫外吸收剂，并与涂覆组合物的其他组分合理组配，从而使其达到以上要 求。
[0015] 作为优选，所述含氟防污剂为含有不饱和双键的改性全氟聚醚，除起防污作用外， 与树脂体系具有良好的相容性，可降低硬化膜的表面能。
[0016] 作为优选，所述光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基 苯基）-2-吗啉基-1-丙酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基）二苯基氧化膦、二甲苯酮和2-羟 基-2-甲基苯基丙烷-1-酮中的一种或两种。
[0017] 作为优选，所述流平剂为市售有机硅聚醚添加剂，流平剂用量小于0. 1份时流平 效果不明显，用量大于0.5份时易出现薄膜雾度上升，本发明中添加的流平剂能很好地改 善紫外吸收剂和含氟防污剂在体系中的分散效果，改善和促进加硬液的流平性，获得较好 地涂布外观。
[0018] 作为优选，所述有机溶剂选自丁酮、甲基乙基酮、环己酮、乙酸乙酯、醋酸丁酯、丙 二醇甲醚、丁酮、甲基异丁酮、甲苯和二甲苯中的至少一种。
[0019] 本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：在避免日光或紫外光照射下， 在空气相对湿度< 60%的条件下，将多官能度丙烯酸酯预聚物和UV活性单体混合均匀，然 后向该混合物中加入含氟防污剂、流平剂和有机溶剂，搅拌均匀后再加入UV吸收剂，继续 搅拌均匀后再加入所述光引发剂，搅拌均匀，然后用孔径为1ym的过滤器过滤去掉杂质， 即得防污抗UV涂覆组合物。
[0020] 本发明解决第三个技术问题所采用的技术方案为：一种上述UV隔断防污涂覆组 合物的硬化膜，其特征在于，将所述UV隔断防污涂覆组合物涂覆在基材上，涂覆厚度为2~ 10um，所述基材为PET薄膜、PC薄膜或ΡΜΜΑ薄膜，所述基材的厚度为0· 05~0· 25mm。
[0021] 本发明解决第四个技术问题所采用的技术方案为：一种上述硬化膜的制备方法， 其特征在于，将所述UV隔断防污涂覆组合物均匀涂覆在所述基材上，60~KKTC下加热 30~100秒，然后用高压水银灯对涂覆层进行UV照射，照射强度为150~30〇W/cm，能量为 200~400mj/cm2,即得到UV隔断防污硬化膜。
[0022] 与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明在涂覆组合物中加入含氟防污剂和 紫外吸收剂，并与涂覆组合物的其他组分合理组配，使得由该涂覆组合物制成的硬化膜除 具有常规硬化膜所具备的高硬度和光学性能外，还具有UV阻隔性能、疏水疏油的抗污性能 以及优异耐划伤性能；其中本发明中使用的紫外吸收剂能较好地阻隔360nm以下波段的 紫外线，从而避免紫外线对人体的伤害，尤其是对眼部的伤害，同时该紫外吸收剂又能对 460nm以上波段的紫外线有较好地透过性，从而保证硬化膜的固化成型并保证固化成型后 的硬化膜外观无色或接近无色。本发明中的硬化膜可广泛应用于显示外屏、玻璃外墙及注 塑等领域，起到阻隔紫外线、防污易清洁与防划伤的效果。
【具体实施方式】
[0023] 以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0024] 实施例1 :
[0025] 本实施例中的UV隔断防污涂覆组合物的组分及重量份数为：
[0026]
[0027] 在避免日光或紫外光照射、空气相对湿度小于60%的条件下，向40份聚酯丙烯酸 酯预聚物CN2254NS(美国沙多玛制造，官能度2)和12份二季戊四醇六丙烯酸酯DPHA(宁波 金腾化工有限公司制造，官能度6)加入1.0份改性全氟聚醚DAC-HP(日本大金公司制造， 固含量为20% )，0. 3份流平剂401LS(道康宁公司制造），50份甲基异丁基酮，充分搅拌均 匀后再加入5份UV吸收剂0C-T20K(日产化学制造，固含量为20% )继续搅拌后加入7份 184光引发剂（巴斯夫制造）搅拌均勾，并用lum过滤器去掉杂质，得到光硬化涂覆组合物。
[0028] 将以上配制的光固化涂覆组合物用线棒涂布于基材上，经过80°C*60S加热干燥， 后经高压水银灯UV照射（强度：30〇W/cm，能量为300mj/cm2)，形成厚度约5um的硬化膜， 其测试性能见表1。
[0029] 实施例2 :
[0030] 本实施例中的UV隔断防污涂覆组合物的组分及重量份数为：
[0031]
[0032] 在避免日光或紫外光照射、空气相对湿度小于60%的条件下，向40份聚酯丙烯酸 酯预聚物CN2254NS(美国沙多玛制造，官能度2)和12份二季戊四醇六丙烯酸酯DPHA(宁波 金腾化工有限公司制造，官能度6)加入1.0份改性全氟聚醚DAC-HP(日本大金公司制造， 固含量为20% )，0. 2份流平剂401LS(道康宁公司制造），50份甲基异丁基酮，充分搅拌均 匀后再加入2份UV吸收剂0C-T20K(日产化学制造，固含量为20% )继续搅拌后加入7份 184光引发剂（巴斯夫制造）搅拌均匀，并用lum过滤器去掉杂质，得到UV隔断防污涂覆组 合物。
[0033] 将以上配制的光固化涂覆组合物用线棒涂布于基材上，经过80°C*60S加热干燥， 后经高压水银灯UV照射（强度：30〇W/cm，能量为300mj/cm2)，形成厚度约5um的硬化膜， 其测试性能见表1。
[0034] 实施例3 :
[0035] 本实施例中的UV隔断防污涂覆组合物的组分及重量份数为：
[0036]
[0037] 在避免日光或紫外光照射、空气相对湿度小于60 %的条件下，向25份脂肪族聚 氨酯