一种软触感硬化膜的制作方法

本发明属于光学膜领域，特别涉及一种软触感硬化膜。

背景技术：

随着平板电脑和大屏智能手机的普及，硬化膜被广泛的使用于各个领域。硬化膜贴在屏幕表面，起到防划伤的作用；硬化膜被注塑到平板电脑、手机或者笔记本的外壳中，也可以起到防划伤的作用。硬化膜表面硬度一般都在2H以上，硬度很高，这就出现一个问题。这种硬化膜贴在屏幕上，只能起到防划伤的作用，却不能防止屏幕碎裂；这种硬化膜用于电子产品的外壳，表面很硬，影响手感。所以目前技术上采用软触感硬化膜来解决这些问题。

现有的技术中，软性触感硬化膜是由弹性树脂和粒子组成的。弹性树脂提供了软触感硬化膜的弹性手感，粒子保证了软触感硬化膜的爽滑性能和收卷性能。弹性树脂的厚度越大，硬化膜的弹性越好。但是为了保证硬化膜的爽滑性，弹性树脂越厚，需要加入的粒子就越多，这就造成了硬化膜的透光率下降，影响视觉效果。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种软触感硬化膜。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种软触感硬化膜，所述硬化膜包括透明支持体，在透明支持体的一个光学表面上依次设置厚度为10μm～30μm的手感层和厚度为0.5μm～3μm磨砂层，手感层和磨砂层是由涂布液经紫外光固化形成，涂布液含有的组分及其重量份为：UV弹性树脂15重量份～45重量份，光引发剂0.5重量份～5重量份，流平剂0.01重量份～0.5重量份，有机溶剂20重量份～75重量份。并且形成磨砂层的涂布液中还分散有粒径为1μm～5μm的爽滑粒子。

上述软触感硬化膜，所述爽滑粒子在涂布液中的重量份为9重量份～36重量份。

上述软触感硬化膜，所述UV弹性树脂是线性聚氨酯丙烯酸酯。

上述软触感硬化膜，所述手感层涂布液中的流平剂是丙烯酸酯流平剂；所述磨砂层涂布液中的流平剂是有机硅流平剂。

上述软触感硬化膜，所述爽滑粒子选自纳米二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、聚甲基丙烯酸甲酯粒子或它们的组合物。

上述软触感硬化膜，所述透明支持体的厚度为25～250μm。

本发明的有益效果为：本发明采用了双层结构，手感层很厚，而且不含粒子，可以提高硬化膜的弹性；磨砂层很薄，添加爽滑粒子对透光率影响较小，在保证爽滑手感的同时，透光率高；本发明利用手感层和磨砂层的搭配，可以实现兼具弹性和爽滑性手感的硬化膜。

本发明可广泛应用于屏幕保护领域和模内装饰领域。

附图说明

图1是本发明的层结构示意图。

图中各标号分别表示为：1、透明支持体；2、手感层，3、磨砂层，4、爽滑粒子。

具体实施方式

本发明中为了达到弹性手感，手感层和磨砂层都使用了UV弹性树脂，并且手感层的厚度控制在10～30μm。而为了达到爽滑的手感以及良好的透光率，磨砂层的厚度控制在0.5～3μm。所述UV弹性树脂是线性聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂、带羟基直链聚酯树脂。优选线性聚氨酯丙烯酸酯。

本发明中，所述爽滑粒子在磨砂层中起到爽滑手感和防粘连的作用，适合本发明的爽滑粒子可以是市售的二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、聚丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙稀、聚氨酯、聚丙烯酸丁酯等。更优选二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、聚甲基丙烯酸甲酯。爽滑粒子的粒径选自1μm～5μm。爽滑粒子在涂布液中的量为20重量份～50重量份。

本发明中，所述光引发剂是本领域常用的原料，适合本发明的光引发剂有自由基聚合光引发剂和阳离子聚合光引发剂两大类。例举的光引发剂有：自由基聚合光引发剂：2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、1-羟基环已基苯基酮(184)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(907)、安息香双甲醚(651)、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)、二甲苯酮(BP)、2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)等；阳离子聚合光引发剂：二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、烷基碘鎓盐、异丙苯茂铁六氟磷酸盐等。本发明优选自由基聚合光引发剂，如2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)和1-羟基环已基苯基酮(184)。上述光引发剂优选0.5～5重量份。这些光固化剂可以单独使用，也可以将2种或其以上组合使用。

本发明中，为了提高涂层的平整度，涂布液中含有流平剂，适合本发明的流平剂可以选自市售的有机硅氧烷或丙烯酸流平剂，为了能使磨砂层在手感层上有好的铺展，手感层中使用丙烯酸脂流平剂，如：BYK-350、BYK-354、BYK-355、BYK-3560、BYK-358N、BYK-392、BYK-394、Levaslip-835、Levaslip-495、Levaslip-837；而磨砂层使用有机硅流平剂。如：BYK-300、BYK-302、BYK-306、BYK-307、BYK-310、BYK-315、BYK-320、BYK-325、BYK-330、BYK-331、BYK-333、BYK-377、BYK-378、Tech-206、Tech-206、Tech-225、Tech-226、Tego-410、Tego-2100、Tego-420、Tego-415、Levaslip-836、Levaslip-466、Levaslip-435、DC-54、DC-57。流平剂的量优选0.01～0.5重量份。

根据需要，本发明中的涂层组合物中还加入有机溶剂，只要能够在基材上形成本发明的手感层和磨砂层，可以使用常规的有机溶剂而没有任何限制，例如：酯族烃如己烷、庚烷和环己烷；芳烃如甲苯和二甲苯；卤代烃如二氯甲烷和二氯乙烷；醇类如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇；酮类如丙酮、丁酮、甲基乙基酮、2－戊酮和异佛尔酮；酯类如乙酸乙酯和醋酸丁酯。有机溶剂可以单独使用或以两种或多种组合使用。

本发明中，手感层是由涂层组合物涂覆在透明基材上，经紫外光(UV)固化形成，所述的涂覆方式可以采用常规的方法，如棒涂法、刮刀涂布法、Mayer棒涂法、辊涂法、刮板涂布法、条缝涂布法和微凹版涂布法来形成涂层。优选条缝和微凹版涂布法。

作为用于使本发明涂布液中的树脂固化的紫外线可从高压汞灯、融合H灯或氙灯获得，通常，用于照射的光量在100mJ/cm²～500mJ/cm²的范围内，优选300mJ/cm²～500mJ/cm²的范围。

本发明的透明支持体优选为塑料薄膜，塑料薄膜的例子包括：聚酯薄膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯薄膜(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜(PMMA)、ABS与PET复合薄膜、PC与PMMA的复合薄膜等，优选的是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。支持体的厚度没有特别的限制。通常，所述厚度在20μm～300μm，优选在25μm～250μm的范围内。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详述，但本发明的保护范围并不局限于以下实施例。

实施例1

1.手感层涂布液的制备

在容器中加入45克的UV弹性树脂DR-U029-1[长兴化学]、5克的光引发剂184[天津天骄化工有限公司]、0.5克的流平剂BYK-350[毕克]、20克的甲基乙基酮，搅拌得到涂层组合物，待用。

2.磨砂层涂布液的制备：

在容器中加入15克的UV弹性树脂DR-U029-1[长兴化学]、0.5克的光引发剂184[天津天骄化工有限公司]、0.01克的流平剂BYK-300[毕克]、9克的粒径为1μm的二氧化硅粒子[德固萨]和75克的甲基乙基酮，搅拌得到涂层组合物，待用。

3.软触感硬化膜的制备

在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜[PG52；乐凯]的一个光学面上涂布手感层涂布液，在80℃温度下对形成的涂层干燥2min之后，以300mJ/cm²的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为30μm的手感层。

在手感层上涂布磨砂层涂布液，在80℃温度下对形成的涂层干燥2min之后，以500mJ/cm²的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为0.5μm的磨砂层，得到软触感硬化膜。

实施例2

1.手感层涂布液的制备

在容器中加入37.5克的UV弹性树脂CWD-52[公耀国际]、3.6克的光引发剂TPO[天津天骄化工有限公司]、0.3克的流平剂BYK-3560[毕克]、30克的乙酸乙酯，搅拌得到涂层组合物，待用。

2.磨砂层涂布液的制备：

在容器中加入22.5克的UV弹性树脂CWD-52[公耀国际]、1.3克的光引发剂TPO[天津天骄化工有限公司]、0.13克的流平剂BYK-331[毕克]、15克的粒径为2μm的PMMA粒子[积水化学]和67克的乙酸乙酯，搅拌得到涂层组合物，待用。

3.软触感硬化膜的制备

在厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜[PG52；乐凯]的一个光学面上涂布手感层涂布液，在80℃温度下对形成的涂层干燥2min之后，以300mJ/cm²的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为25μm的手感层。

在手感层上涂布磨砂层涂布液，在80℃温度下对形成的涂层干燥2min之后，以500mJ/cm²的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为1.1μm的磨砂层，得到软触感硬化膜。

实施例3

1.手感层涂布液的制备

在容器中加入30克的UV弹性树脂K-JA1553[致德化学]、2.25克的光引发剂1173[天津天骄化工有限公司]、0.25克的流平剂BYK-394[毕克]、40克的甲苯，搅拌得到涂层组合物，待用。

2.磨砂层涂布液的制备：

在容器中加入30克的UV弹性树脂K-JA1553[致德化学]、2.25克的光引发剂1173[天津天骄化工有限公司]、0.25克的流平剂Tech-206[泰格]、22.5克的粒径为3μm的二氧化钛[上海江户实业]和60克的甲苯，搅拌得到涂层组合物，待用。

3.软触感硬化膜的制备

在厚度为125μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜[PG52；乐凯]的一个光学面上涂布手感层涂布液，在80℃温度下对形成的涂层干燥2min之后，以300mJ/cm²的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为20μm的手感层。

在手感层上涂布磨砂层涂布液，在80℃温度下对形成的涂层干燥2min之后，以500mJ/cm²的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为1.75μm的磨砂层，得到软触感硬化膜。

实施例4

1.手感层涂布液的制备

在容器中加入22.5克的UV弹性树脂ZHU-1785-PI[DIC]、1.3克的光引发剂907[天津天骄化工有限公司]、0.13克的流平剂Levaslip-835[德谦]、50克的乙醇，搅拌得到涂层组合物，待用。

2.磨砂层涂布液的制备：

在容器中加入37.5克的UV弹性树脂ZHU-1785-PI[DIC]、3.6克的光引发剂907[天津天骄化工有限公司]、0.3克的流平剂Tego-2100[迪高]、29克的粒径为4μm的氧化铝粒子[德固萨]和55克的乙醇，搅拌得到涂层组合物，待用。

3.软触感硬化膜的制备

在厚度为188μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜[PG52；乐凯]的一个光学面上涂布手感层涂布液，在80℃温度下对形成的涂层干燥2min之后，以300mJ/cm²的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为15μm的手感层。

在手感层上涂布磨砂层涂布液，在80℃温度下对形成的涂层干燥2min之后，以500mJ/cm²的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为2.6μm的磨砂层，得到软触感硬化膜。

实施例5

1.手感层涂布液的制备

在容器中加入15克的UV弹性树脂W2513[广州五行]、0.5克的光引发剂184[天津天骄化工有限公司]、0.01克的流平剂Levaslip-837[德谦]、60克的异丙醇，搅拌得到涂层组合物，待用。

2.磨砂层涂布液的制备：

在容器中加入45克的UV弹性树脂W2513[广州五行]、5克的光引发剂184[天津天骄化工有限公司]、0.5克的流平剂Levaslip-435[德谦]、36克的粒径为5μm的氧化锆[湖北精圭锆业有限公司]和50克的异丙醇，搅拌得到涂层组合物，待用。

3.软触感硬化膜的制备

在厚度为250μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜[PG52；乐凯]的一个光学面上涂布手感层涂布液，在80℃温度下对形成的涂层干燥2min之后，以300mJ/cm²的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为10μm的手感层。

在手感层上涂布磨砂层涂布液，在80℃温度下对形成的涂层干燥2min之后，以500mJ/cm²的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为3μm的磨砂层，得到软触感硬化膜。

对比例1

1.磨砂层涂布液的制备：

在容器中加入45克的UV弹性树脂W2513[广州五行]、5克的光引发剂184[天津天骄化工有限公司]、0.5克的流平剂Levaslip-435[德谦]、36克的粒径为5μm的氧化锆[湖北精圭锆业有限公司]和50克的异丙醇，搅拌得到涂层组合物，待用。

2.软触感硬化膜的制备

在厚度为250μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜[PG52；乐凯]的一个光学面上涂布磨砂层涂布液，在80℃温度下对形成的涂层干燥2min之后，以500mJ/cm²的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为3μm的磨砂层，得到软触感硬化膜。与实施例5所不同的是，在薄膜上直接涂布磨砂层，没有涂布手感层。

对比例2

1.手感层涂布液的制备

在容器中加入45克的UV弹性树脂DR-U029-1[长兴化学]、5克的光引发剂184[天津天骄化工有限公司]、0.5克的流平剂BYK-350[毕克]、20克的甲基乙基酮，搅拌得到涂层组合物，待用。

2.软触感硬化膜的制备

在厚度为25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜[PG52；乐凯]的一个光学面上涂布手感层涂布液，在80℃温度下对形成的涂层干燥2min之后，以300mJ/cm²的光量，通过紫外线照射对干燥的涂层进行固化，形成厚度为30μm的手感层，得到软触感硬化膜。与实施例1所不同的是，在薄膜上涂布手感层，没有涂布磨砂层。

表1：各实施例测试数据表

表中各项性能的测试方法如下：

(1)厚度测试

使用干涉型膜厚仪器测试仪[美国FILMETRICS公司；型号：F20-UV]测量手感层和磨砂层厚度。

(2)弹性手感和爽滑手感测试：

取1张硬化膜，随机选取10个人，让他们触摸这张硬化膜的表面，感受硬化膜的弹性手感和爽滑手感。手感好的标记“○”，手感差的标记“×”，不确定的标记“△”，统计这些标记的数量，数量最多的标记就记为这张硬化膜的手感标记。

(3)透光率测试

使用透光率雾度计[日本电色公司；型号：NDH2000N]测量透光率。