高耐磨、低色差、可弯折防反射膜及其制备方法与流程

本发明涉及反射膜材料领域，特别涉及一种高耐磨、低色差、可弯折防反射膜及其制备方法。

背景技术：

1、液晶显示器表面在阳光或外界灯光照射时会发生镜面反射而产生映入的现象，显示屏显示的画面会和由外界映入的光和景观等重叠，使得显示图像清晰性下降，进而影响显示画面的观赏效果。为解决这一现象，需对显示屏进行防反射处理或者在屏幕外侧使用防反射膜，利用光干涉的原理来减少镜面表面多余的反射光，提高透光率，保证显示屏画面的观赏效果。

2、目前，防反射膜可采用干法或湿法工艺来生产，干法主要是将不同的金属或氧化物材料通过溅射或化学气相沉积工艺在薄膜上形成表面硬化层和具有不同折射率的多层结构，其制备设备精度要求高、条件复杂、效率低、成本高。此外，干法制备的薄膜，其弯折性能差。为减少这些弊端，可采用湿法涂布工艺来取代干法工艺制备防反射膜。湿法涂布工艺生产防反射膜一般至少由3个涂层组成，基材选用透明的光学级pet或tac薄膜，基材层上面依次为硬涂层、高折射率层、低折射率层等。由于防反射薄膜被用于显示器的最外端，易与外物或人接触，防反射膜表面容易造成污染和划伤等缺陷，为避免产生此类缺陷，可在低折射率等中添加含有防污、耐刮的特殊基团的树脂材料或无机纳米材料。但采用3层结构制备的防反射膜容易出现红紫相间的情况，整体看起来呈现为不太均匀的蓝色，且透光率越高，蓝色越鲜艳亮丽，造成现有显示器表面容易产生色差大和炫目等难题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高耐磨、低色差、可弯折防反射膜及其制备方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高耐磨、低色差、可弯折防反射膜，包括基膜、形成在所述基膜上的高折射率层和形成在所述高折射率层上的低折射率层；

3、所述低折射率层由低折射率涂料的固化物形成，所述低折射率涂料包括以下原料组分：低折射率树脂、活性稀释单体、改性中空二氧化硅纳米粒子、含氟丙烯酸酯改性实心纳米耐磨粒子、第一光引发剂和第一助剂；

4、所述低折射率树脂、活性稀释单体、改性中空二氧化硅纳米粒子、含氟丙烯酸酯改性实心纳米耐磨粒子的添加量依次为低折射率涂料固体组分总质量的30-50％、5-15％、30-50％、10-25％，所述低折射率涂料固体组分为低折射率树脂、活性稀释单体、改性中空二氧化硅纳米粒子、含氟丙烯酸酯改性实心纳米耐磨粒子的总和。

5、优选的是，所述含氟丙烯酸酯改性实心纳米耐磨粒子通过以下方法制备得到：

6、1-1)将纳米粒子加入无水乙醇中，超声分散，得到纳米粒子溶胶，然后加入硅烷偶联剂，搅拌反应，用无水乙醇离心洗涤后超声分散于丙酮中，制得硅烷改性纳米粒子分散液；

7、1-2)将ipdi、羟基含氟丙烯酸酯混合，于搅拌下向所得混合物中滴加第一催化剂，恒温搅拌下反应，反应结束后得到封端低聚物fpa-ipdi；

8、1-3)取步骤1-2)得到的封端低聚物fpa-ipdi加入步骤1-1)得到的硅烷改性纳米粒子分散液中，搅拌反应，反应结束后用丙酮离心洗涤，所得固体产物即为含氟丙烯酸酯改性实心纳米耐磨粒子。

9、优选的是，所述纳米粒子为纳米二氧化硅或纳米氧化铝，所述含氟丙烯酸酯改性实心纳米耐磨粒子的粒径为20-60nm；

10、所述低折射率层的厚度为85-110nm，所述改性中空二氧化硅纳米粒子的的粒径为30-70nm。

11、优选的是，所述低折射率光固化树脂为氟碳改性聚氨酯丙烯酸酯、氟硅改性聚氨酯丙烯酸酯、氟碳改性聚酯丙烯酸酯、氟硅改性聚酯丙烯酸酯的一种或几种；

12、所述活性单体为多官能度活性单体，季戊四醇三丙烯酸酯(peta)、季戊四醇四丙烯酸酯(petta)、二季戊四醇五丙烯酸酯(dppa)、二季戊四醇六丙烯酸酯(dpha)的一种或几种。

13、优选的是，所述高折射率层由高折射率涂料的固化物形成，所述高折射率涂料包括以下原料组分：高折射率光固化树脂、高韧性树脂、改性高折射纳米粒子、第二光引发剂、溶剂和第二助剂。

14、优选的是，所述高折射率光固化树脂的添加量为高折射率涂料固体组分总质量的45-70％，高韧性树脂的添加量为高折射率涂料固体组分总质量的5-10％，改性高折射纳米粒子的添加量为高折射率涂料固体组分总质量的25-50％；

15、所述高折射率涂料固体组分为高折射率光固化树脂、高韧性树脂、改性高折射纳米粒子的总和。

16、优选的是，所述高折射率光固化树脂通过以下方法制备得到：

17、2-1)在氮气保护、避光条件下，将异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸酯、第二催化剂混合加热搅拌，制得异氰酸酯改性的丙烯酸酯；

18、2-2)然后将9,9-二[(4-羟基乙氧基)苯基]芴溶解于有机溶剂中，搅拌至完全溶解制得混合溶液；

19、2-3)将步骤2-1)制得的异氰酸酯改性的丙烯酸酯、第二催化剂、阻聚剂与步骤2-2)制得的混合溶液混合，加热反应，反应结束后加入活性稀释剂稀释，减压蒸馏除去产物中的溶剂，得到所述的高折射率光固化树脂。

20、优选的是，所述改性高折射纳米粒子为改性纳米氧化锆、改性纳米氧化钛、改性纳米氧化锌中的一种或多种.

21、优选的是，所述改性高折射纳米粒子的粒径为10-20nm，所述高折射率层的厚度为3-5μm。

22、本发明还提供一种如上所述的高耐磨、低色差、可弯折防反射膜的制备方法，包括以下步骤：

23、s1、将高折射率光固化树脂与高韧性树脂、改性高折射纳米粒子、第二光引发剂、第二助剂、溶剂按重量配比混合均匀，得到高折射率光学涂液；

24、s2、将高折射率光学涂液均匀涂布在基膜上，干燥后在100-400mj/cm2的uv能量下光固化，形成高折射率层；

25、s3、将含氟丙烯酸酯改性实心纳米耐磨粒子超声分散于有机溶剂中，得到改性实心纳米耐磨粒子分散液；然后按重量配比将低折射率光固化树脂、活性稀释单体、改性中空二氧化硅纳米粒子、改性实心纳米耐磨粒子分散液、第一光引发剂、第一助剂混合均匀，得到低折射率光学涂液；

26、s4、将低折射率光学涂液均匀涂布在高折射率层上，干燥后在800-1000mj/cm2的uv能量下光固化，形成低折射率层，即得所述高耐磨、低色差、可弯折防反射膜。

27、本发明的有益效果是：

28、本发明提供了一种高耐磨、低色差防反射膜，能够解决现有防反射膜制备中易出现红紫相间整体看起来呈现为不太均匀的蓝色等情况而造成现有显示器表面容易产生色差大和炫目的难题，该防反射膜的lab颜色空间中的b*值的绝对值为4或更小。

29、本发明的高折射率光学涂配方中，采用的高折射率树脂含有芴骨架的低聚物所具有的高耐热性、高透明性、高折射率等优异特性，同时由于低聚物具有氨酯键，可在高分子链间形成多种氢键，使固化膜具有优异的耐磨性、柔韧性，同时具有良好的耐高低温性能，较好的耐冲击性，附着力优异；将其与高韧性树脂、高折纳米粒子分散液、光引发剂、助剂、溶剂共混制备得到了高折射率光学涂层；

30、本发明的低折射率光学涂液配方中，采用含氟丙烯酸酯改性实心纳米耐磨粒子，粒子表面由于具有含氟丙烯酸酯，从而降低涂层的动摩擦系数，使其具有优异的爽滑性，同时，由于粒子表面含有可与低折射率层反应的化学键，可使改性实心纳米粒子与低折射率层的主体连接更加牢固，能提高制得的涂层的耐磨性。