一种光热双重固化型增亮膜涂料及其制备方法与流程

本发明涉及增亮膜涂料技术领域，具体涉及一种光热双重固化型增亮膜涂料及其制备方法。

背景技术：

增亮膜(bef，brightnessenhancementfilm)是显示器背光源模组中最重要的光学薄膜之一，可以汇聚发光设备所发出的光线以增加显示亮度。其作用原理是利用表面上特殊的棱形结构，收窄穿过散射板的光的视角来增加显示器用户看到的光的亮度，节约显示器电池设备能量，并且提高了发出光能的利用率。

目前市场上增亮膜材料通常采用uv固化工艺生产，这种工艺其实就是在一种双向拉伸后的塑料材料上一层或者多层的液体胶，经过花纹辊碾压形成增亮膜的结构花纹。但是光固化深度有限、在紫外光照射不到的阴影部分无法固化，使固化对象的形状受到限制，涂料与基膜附着不稳定，增亮涂层耐磨性差，严重降低了生产的成品合格率。

申请公布号为cn103555153a(申请号为201310454630.1)的中国发明专利申请公开了一种增亮膜涂料组合物，包括如下重量份数的各组分：光固化树脂5～80份、光聚合单体5～100份、光引发剂1～30份、稀释剂0～20份、助剂0～10份。该增亮膜涂料组合物形成的涂层易于模板分离，有利于提高所制作特殊的棱形结构复制在具有增亮膜涂料的基材上的精度；涂层成膜性好，耐老化性佳；但是该增亮膜涂料组合物形成的涂层仍存在涂料与基膜附着不稳定，增亮涂层耐磨性差等缺陷。

技术实现要素：

本发明提供了一种易于生产的光热双重固化型增亮膜涂料及其制备方法，该涂料能弥补了光固化的不足，赋予涂层优良的物理、机械性能，特别是能够提高涂层与基膜的附着力以及耐磨性。

一种光热双重固化型增亮膜涂料，由以下重量百分含量的组分构成：

本发明中，通过光固化树脂、热固型树脂、光聚合单体复合，配合光固化剂、潜伏性热固化剂，各组分能够相互作用，相互协同，赋予涂层优良的物理、机械性能，特别是在光固化树脂、光聚合单体、光固化剂的基础上，加入了热固型树脂和潜伏性热固化剂，能够显著提高涂层与基膜的附着力，也能够提高增亮膜涂层的耐磨性。并且，该增亮膜涂料制备出提高光能利用率、增强光源亮度的增亮膜。

所述功能助剂可选用偶联剂、流平剂、消泡剂、阻聚剂等。

以下作为本发明的优选技术方案：

所述的光热双重固化型增亮膜涂料，由以下重量百分含量的组分构成：

本发明中，采用偶联剂、流平剂、消泡剂和阻聚剂作为功能助剂，上述组分的功能助剂与光固化树脂、热固型树脂、光聚合单体、光固化剂、潜伏性热固化剂复合在一起，能够进一步提高涂层与基膜的附着力，也能够提高增亮膜涂层的耐磨性，能够赋予涂层更加优良的物理、机械性能。

更进一步优选，所述的光热双重固化型增亮膜涂料，由以下重量百分含量的组分构成：

所述的光固化树脂为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(美国氰特ebecryl8200)、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(ebecryl8405)、丙烯酸酯化丙烯酸酯(741)中的一种或两种以上(包括两种)。

所述的热固型树脂优选脂环族环氧树脂(如711、732)、缩水甘油酯型环氧树脂(如731、672、tde-85)、缩水甘油醚型环氧树脂(如680、f-76)、缩水甘油胺型环氧树脂(如ag-80)中的一种或两种以上(包括两种)。

所述的光聚合单体为二丙二醇二丙烯酸酯(如tpgda),单官能环氧丙烯酸酯(如ebecryl113)，聚醚丙烯酸酯(ebecryl140、ebecryl892)，双酚a二丙烯酸酯(如sr601、em2261、bp042，ebecryl150)，邻苯基苯乙氧基乙基丙烯酸酯(如em2105、pp-011、am611)，丙烯酸异冰片酯(如oda)，丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯(如ebecryl145)，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(如tmpta)中的一种或两种以上(包括两种)。

所述的光固化剂为苯偶酰双甲醚(如651)，二烷氧基苯乙酮(如1173)，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(如darocur1173)，苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化磷(如irgacure819)，α-羟烷基苯酮(如184)，α-氨烷基苯酮(如907、369)，安息香苯甲醚(如irgacure651)，酰基磷氧化物(如tp0、819)。

所述的潜伏性热固化剂由下列一种或者多种物质混合物组成：丁二酸二酰肼、己二酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、水杨酸酰肼中的一种或两种以上(包括两种)。

所述的稀释剂为醇醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、芳香族溶剂、石油系溶剂中的中的一种或两种以上(包括两种)。

所述的偶联剂由下列一种或者多种物质混合物组成：氨丙基三乙氧基硅烷(如kh550)，缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷(如kh560)，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(如kh570)，乙烯基三乙氧基硅烷(如a151)，乙烯基三乙氧基硅烷(如a171)，巯丙基三甲氧基硅烷(如kh580、kh590)，乙二胺丙基三乙氧基硅烷(如kh792)，乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷(如kbm602)。

所述的流平剂由下列一种或者多种物质混合物组成：聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷。

所述的阻聚剂由下列一种或者多种物质混合物组成：对苯二酚、对苯醌、对羟基苯甲醚、2-叔丁基对苯二酚。

所述的消泡剂由下列一种或者多种物质混合物组成：脂肪酸及其金属皂和酯类、丙二醇、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、二甲基硅油、2-乙基己醇。

一种光热双重固化型增亮膜涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)将光固化树脂、光聚合单体、热固性树脂混合均匀，形成混合物；

2)将流平剂，消泡剂、阻聚剂依次加入步骤1)中的混合物中，再将光固化剂、潜伏性热固化剂、偶联剂加入，制得光热双重固化型增亮膜涂料。

一种光热双重固化型增亮膜，包括增亮膜基材以及采用本发明光热双重固化型增亮膜涂料涂布在增亮膜基材上形成的锯齿结构涂层。

增亮膜基材具体为对苯二甲酸乙二醇酯材料。

所述的光热双重固化型增亮膜还包括设置在增亮膜基材和锯齿结构涂层外的两层保护膜。

一种光热双重固化型增亮膜的制备方法，包括以下步骤：

采用光热双重固化型增亮膜的生产装置，包括供卷单元、与供卷单元连接的清洁单元、与清洁单元连接的涂布单元、与涂布单元连接的压纹单元、与压纹单元连接的保护膜复合单元、与保护膜复合单元连接的收卷单元；

将增亮膜基材放置在供卷单元上，涂布单元将本发明光热双重固化型增亮膜涂料涂布在增亮膜基材，经过压纹单元，形成锯齿结构涂层，之后，通过保护膜复合单元复合两层保护膜，最后收卷完成，得到光热双重固化型增亮膜。

所述的锯齿结构涂层上的锯齿为等腰三角形。

所述的压纹单元包括依次连接的花纹辊、uv灯组、烘箱，所述的花纹辊包括辊体以及设置在所述辊体上的锯齿。

所述的保护膜复合单元包括保护膜供卷和保护膜供卷。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、提高涂层与基膜的附着力；

2、提高增亮膜涂层的耐磨性；

3、提高生产的成品合格率。

附图说明

图1为本发明中光热双重固化型增亮膜的结构示意图；

图2为本发明中光热双重固化型增亮膜的生产装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

按照下表1称取组分：

表1

将其中光固化树脂、光聚合单体、热固性树脂放入分散混合机中混合均匀，形成混合物；

将流平剂，消泡剂、阻聚剂依次加入上述混合物中；

将光固化剂、潜伏性热固化剂、偶联剂加入上述混合物中，制得光热双重固化型增亮膜涂料；

采用光热双重固化型增亮膜的生产装置，将光热双重固化型增亮膜涂料涂布在增亮膜基材100上，经过紫外光和热固化后干燥成膜，形成的膜即锯齿结构涂层。

将保护膜覆盖于锯齿结构涂层200上，即制得本发明光热双重固化型增亮膜。

图1为本发明提出的光热双重固化型增亮膜，包括增亮膜基材100以及采用本发明光热双重固化型增亮膜涂料涂布在增亮膜基材100上的锯齿结构涂层200。增亮膜基材100具体为对苯二甲酸乙二醇酯(pet)材料。

如图2所示，光热双重固化型增亮膜的生产装置，包括供卷单元1、与供卷单元1连接的清洁单元2、与清洁单元2连接的涂布单元3、与涂布单元3连接的压纹单元4、与压纹单元4连接的保护膜复合单元5、与保护膜复合单元5连接的收卷单元6，压纹单元4包括依次连接的花纹辊4.1、uv灯组4.2以及烘箱4.3，保护膜复合单元5包括保护膜供卷5.1和保护膜供卷5.2。

本制备实施例制得的增亮膜具有以下物化参数，如表2所示：

表2

实施例2

按照下表称取组分，如表3所示：

表3

将其中光固化树脂、光聚合单体、热固性树脂放入分散混合机中混合均匀，形成混合物；

将流平剂，消泡剂、阻聚剂依次加入上述混合物中；

将光固化剂、潜伏性热固化剂。偶联剂加入上述混合物中，制得光热双重固化型增亮膜涂料；

采用光热双重固化型增亮膜的生产装置，将光热双重固化型增亮膜涂料涂布在增亮膜基材100上，经过紫外光和热固化后干燥成膜，形成的膜即锯齿结构涂层。

将保护膜覆盖于锯齿结构涂层200上，即制得本发明光热双重固化型增亮膜。

本制备实施例制得的增亮膜具有以下物化参数，如表4所示：

表4

实施例3

按照下表5称取组分：

表5

将其中光固化树脂、光聚合单体、热固性树脂放入分散混合机中混合均匀，形成混合物；

将流平剂，消泡剂、阻聚剂依次加入上述混合物中；

将光固化剂、潜伏性热固化剂。偶联剂加入上述混合物中，制得光热双重固化型增亮膜涂料；

采用光热双重固化型增亮膜的生产装置，将光热双重固化型增亮膜涂料涂布在增亮膜基材100上，经过紫外光和热固化后干燥成膜，形成的膜即锯齿结构涂层。

将保护膜覆盖于锯齿结构涂层200上，即制得本发明光热双重固化型增亮膜。

本制备实施例制得的增亮膜具有以下物化参数，如表6所示：

表6

对比例1

按照下表7称取组分，相对于实施例1不采用潜伏性热固化剂，制备方法同实施例1：

表7

本制备实施例制得的增亮膜具有以下物化参数，如表8所示：

表8

对比例2

按照下表9称取组分，相对于实施例1不采用潜伏性热固化剂和光固化剂，制备方法同实施例1：

表9

本制备实施例制得的增亮膜具有以下物化参数，如表10所示：

表10

实施例1～3采用本发明光热双重固化型增亮膜涂料，得到的增亮膜，其性能较为优异，特别是实施例1，其相对于与实施例2和3，性能更为优异，特别是耐划伤、铅笔硬度指标，表现得更为优异，说明，实施例1的光热双重固化型增亮膜附着力和耐磨性更为优异。

对比例1相对于实施例1，没有添加潜伏性热固化剂，其性能明显下降，特别是耐划伤、铅笔硬度以及附着性的指标有了明显的下降，说明附着力和耐磨性下降了，可见，潜伏性热固化剂添加进去，对附着力和耐磨性提升有明显的作用。

对比例2相对于实施例1，没有添加潜伏性热固化剂和光固化剂，其性能进一步明显下降，特别是耐划伤、铅笔硬度以及附着性的指标进一步明显的下降，说明附着力和耐磨性进一步下降了，可见，潜伏性热固化剂和光固化剂添加进去，能够产生协同效果，对附着力和耐磨性提升有明显的作用。