一种加硬薄膜及其制备方法与流程

本发明属于薄膜加硬的技术领域，尤其涉及一种加硬薄膜及其制备方法。

背景技术：

目前，市场上几乎所有的具备大弧度、大弯角功能的电子产品的塑料外壳表面的加硬技术都是先成型，再在成型后的塑料外壳表面采用“淋涂”的工艺进行表面加硬处理。但“淋涂”的工艺存在以下的缺点无法克服，一个就是“淋涂”工艺对产品表面外观上的“点缺”无法控制，产品由于外观不良造成的产品问题无法避免；另一个就是“淋涂”工艺存在局部涂布厚度不均匀的问题，从而会造成产品表面局部耐磨和硬度不一，产品总体的良品率也会受到影响。

因此，研究出一种能够保证薄膜表面硬度且耐磨的薄膜的制备方法是一个热点问题。

技术实现要素：

本发明提供一种表面硬度高、耐磨的加硬薄膜及该加硬薄膜的制备方法。

为解决上述现有技术问题，本发明提供一种加硬薄膜，所述加硬薄膜包括薄膜基材和附着在所述薄膜基材上的加硬涂层，所述薄膜基材为光学基材，所述加硬涂层的厚度为3-20µm。

在第一种可能的实现方式中，所述薄膜基材采用pet、pc、pmma、tac、srf、pp、cop、tpu中的一种。

本发明还提供了一种加硬薄膜的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤一、将加硬配方胶液涂布在光学基材上，并进行加热固化处理后形成3-20µm厚度的加硬涂层，此时加硬涂层的表面硬度小于1h；

步骤二、对加硬涂层进行高压成型；

步骤三、对成型后的加硬涂层进行uv固化，通过高压水银灯照射使涂层硬化，使材料硬度提升至7h~9h。

进一步地，所述步骤一中的加热温度控制在100-150摄氏度之间，加热时间控制在50-300秒之间。

进一步地，所述步骤三中的高压水银灯的固化条件控制在800mj/cm²、400mw/s。

进一步地，所述步骤一中的加硬配方胶液的配方组成包括重量份为10~90份的丙烯酸树脂、重量份为10~70份的uv稀释单体、重量份为1~20份的光引发剂、重量份为1~10份的有机硅流平剂、重量份为1~10份的氟硅助剂、重量份为1~10份的消泡剂、重量份为1~10份的异氰酸酯固化剂、重量份为1~20份的催化剂、重量份为5~80份的有机溶剂。

进一步地，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、氨基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸树脂中的一种。

本发明的有益效果在于，通过上述技术方案中在薄膜基材上涂布一层加硬涂层，然后对所述加硬涂层进行固化成型操作，使得薄膜的硬度达到7h-9h，几乎可以达到玻璃表面的硬度，而且加硬涂层的表面耐磨可达10000次以上无划痕，从而提供一种硬度高、耐磨的加硬薄膜。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明具体实施例中所需要使用的附图作简单说明，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出任何创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例一提供的一种加硬薄膜的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明具体实施例中的附图，对本发明具体实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的具体实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中提供的具体实施例，本领域技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施例一：

本实施例提供了一种加硬薄膜，具体结构如图1所示，包括薄膜基材1和附着在所述薄膜基材1上的加硬涂层2，其中，所述薄膜基材1为光学基材，所述加硬涂层2的厚度为3-20µm。

所述薄膜基材1采用pet、pc、pmma、tac、srf、pp、cop、tpu中的一种。

本实施例中的薄膜基材1选用pet材质，所述pet薄膜上附着的加硬涂层2的厚度为15µm。

本实施例还提供了一种加硬薄膜的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将加硬配方胶液涂布在pet光学薄膜基材1上，并经过加热固化（温度控制在100-150摄氏度之间，加热时间控制在50-300秒之间）处理后形成3-20µm厚度的加硬涂层2，此时的加硬涂层2的表面硬度小于1h（500g）。

本实施例中步骤一的固化温度为120摄氏度、加热时间为125秒，形成厚度为15µm的加硬涂层2，此时的加硬涂层2的表面硬度小、干洁、无粘性。

步骤二：对加硬涂层2进行高压成型。

此时的加硬涂层2适合高压成型，进行高压成型后的加硬涂层2可进行大角度的弯折而在该涂层表面不形成开裂纹。

步骤三：对成型后的加硬涂层2进行uv固化（uv固化条件：高压水银灯800mj/cm²,400mw/s）。

经过固化后的涂层表面硬度可达7h-9h，几乎可以达到玻璃表面的硬度，且所述加硬涂层2的表面耐磨度可达10000次以上无划痕（1000g-0000#钢丝绒测试）。

此外，本实施例还提供了所述制备加硬薄膜方法中的加硬配方胶液的配方组成，具体包括重量份为10~90份的丙烯酸树脂、重量份为10~70份的uv稀释单体、重量份为1~20份的光引发剂、重量份为1~10份的有机硅流平剂、重量份为1~10份的氟硅助剂、重量份为1~10份的消泡剂、重量份为1~10份的异氰酸酯固化剂、重量份为1~20份的催化剂、重量份为5~80份的有机溶剂。

其中，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、氨基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸树脂中的一种。

所述uv稀释单体为pmpta、peta、dpha中的一种。

所述光引发剂为184、1173、tpo、903中的一种。

所述有机硅流平剂为巴斯夫、byke中的一种。

所述氟硅助剂为巴斯夫、大金、信越、dic中的一种。

所述消泡剂为巴斯夫、byke中的一种。

所述异氰酸酯固化剂为拜耳、信越中的一种。

所述催化剂为巴斯夫、贺利氏中的一种。

所述有机溶剂为mibk、pm、pma、mek、bac、eac、tol、乙醇、烷烃类溶剂中的一种。

本实施例中提供的加硬配方胶液的组成包括：65g的环氧丙烯酸树脂、50g的uv稀释单体pmpta、10g的光引发剂184、5g的有机硅流平剂巴斯夫、5g的氟硅助剂大金、5g的消泡剂byke、6g的异氰酸酯固化剂拜耳、12g的催化剂贺利氏、70g的有机溶剂乙醇。

具体实施例二：

本实施例与具体实施例一的区别在于加硬配方胶液的组分比不同，本实施例提供的加硬配方胶液的组分具体包括：10g的聚酯丙烯酸树脂、10g的uv稀释单体peta、1g的光引发剂1173、1g的有机硅流平剂byke、1g的氟硅助剂信越、1g的消泡剂巴斯夫、1g的异氰酸酯固化剂拜耳、1g的催化剂巴斯夫、5g的有机溶剂pma。

具体实施例三：

本实施例与具体实施例一和二的区别在于加硬配方胶液的组分比不同，本实施例提供的加硬配方胶液的组分具体包括：90g的醇酸树脂、70g的uv稀释单体dpha、20g的光引发剂tpo、10g的有机硅流平剂巴斯夫、10g的氟硅助剂dic、10g的消泡剂byke、10g的异氰酸酯固化剂拜耳、20g的催化剂贺利氏、80g的有机溶剂tol。

通过上述技术方案中的配方胶液在薄膜基材上涂布，形成一层加硬涂层，然后对所述加硬涂层进行固化成型操作，使得薄膜的硬度达到7h-9h，几乎可以达到玻璃表面的硬度，而且加硬涂层的表面耐磨可达10000次以上无划痕，从而提供一种硬度高、耐磨的加硬薄膜。

以上对本发明具体实施例所提供的一种加硬薄膜及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明提供的技术方案进行了详细阐述，以上实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围，对于本领域的一般技术人员来说，在本发明的技术范围内所能想到的变化或改进，都应涵盖在本发明的保护范围内。