一种消光涂料及其制备方法和光学仪器用遮光膜与流程

本发明涉及遮光膜，尤其是涉及一种消光涂料及其制备方法和光学仪器用遮光膜

背景技术：

1、随着智能数码产品日新月异的更新迭代和科学实验精密严谨度的更高要求，对光学镜头的遮光材料的需求越来越广，对遮光材料的性能要求越来越高。为了抑制外来光线对成像品质的影响，避免重影、晕影等摄像不良现象发生，需要提高在光学组件中表面涂料的消光作用。

2、为了提高遮光膜的遮光性和滑动性，需要在遮光油墨中添加大量的润滑剂和消光粉。目前现有技术中采用通过添加大量的炭黑、润滑剂和消光粉等微粒来提高遮光膜的滑动性和遮光性，但是由于添加大量微粒子造成遮光膜的油墨涂层在聚酯基膜上的附着力和耐磨性不良。还有通过使用大密度氟树脂粒子作为润滑剂来提高遮光膜的滑动性，但是氟树脂粒子不容易分散，在油墨涂层厚度较薄时，涂层外观较差，造成遮光性和滑动性不良。

3、因此，需提供一种耐强碱、耐摩擦且涂层附着力好的消光涂料以解决以上问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种消光涂料，能够有效地提高消光涂层的附着力和表面疏水性，提高遮光膜的耐摩擦性能和耐强碱性。

2、本发明还提供了上述消光涂料的制备方法。

3、本发明还提供了一种光学仪器用遮光膜。

4、本发明还提供了光学仪器用遮光膜的制备方法。

5、本发明的第一方面提供了一种消光涂料，按重量份数计，所述消光涂料的制备原料包括以下组分：

6、聚丙烯酸酯多元醇60～80份；

7、聚酯多元醇5-20份；

8、聚醚型多元醇5-20份；

9、消光粉：4～13份；所述消光粉的粒径为2～10微米；

10、炭黑6～18份；

11、固化剂15～50份；

12、荧光粉0.55～1.5份；

13、助剂0.2～5份。

14、根据本发明第一方面实施例的-消光涂料，至少具有如下有益效果：

15、本发明所述的消光涂料具有良好的光学性能，有效降低光学器件中由于杂光造成的眩光和重影等现象；

16、本发明所述的消光涂料具有良好的附着力和耐碱性，经过强碱处理后仍具有良好的附着性能和光学稳定性；

17、本发明所述的消光涂料形成的涂层流平性好，涂层表面动静摩擦系数小，耐磨性能良好。

18、本发明采用聚丙烯酸酯多元醇具有提高涂层耐碱性、耐磨性和耐候性的作用；聚酯多元醇能够提高涂层附着力；聚醚型多元醇能够提高涂层柔韧性。本发明采用聚丙烯酸酯多元醇对聚酯多元醇和聚醚型多元醇进行改性，各制备原料之间的协同作用，提高涂层的耐碱性、耐摩擦性能以及涂层的附着力。

19、本发明通过各物料之间的协同使用，满足消光腐蚀工艺，涂层热冲击不脱落，不变形，耐磨、耐高温高湿，还保证了反光率和光密度无变化，在消光腐蚀后，涂层表面疏水不粘连，有利于光学稳定。还采用单面添加荧光粉方便客户使用区分a、b面。

20、优选地，按重量份数计，所述消光涂料的制备原料包括以下组分：

21、聚丙烯酸酯多元醇65～76份；

22、聚酯多元醇7-15份；

23、聚醚型多元醇8-15份；

24、消光粉：4～10份；所述消光粉的粒径为4～6微米；

25、炭黑8～15份；

26、固化剂15～50份；

27、荧光粉0.8～1份；

28、助剂1～5份。

29、更优选地，按重量份数计，所述消光涂料的制备原料包括以下组分：

30、聚丙烯酸酯多元醇75份；

31、聚酯多元醇7份；

32、聚醚型多元醇8份；

33、消光粉：5份；所述消光粉的粒径为4～6微米；

34、炭黑10份；

35、固化剂18份；

36、荧光粉1份；

37、助剂5份。

38、根据本发明的一些实施方式，所述聚酯多元醇和聚醚型多元醇的质量比为1：(1～2)，例如具体可以约为1：1、1：1.5、1：2。

39、根据本发明的一些实施方式，所述聚丙烯酸酯多元醇的羟值含量为2％～4.5％；例如具体的可以约为2％、2.1％、2.5％、2.8％、3％、3.5％、4.2％、4.5％。

40、根据本发明的一些实施方式，所述聚丙烯酸酯多元醇可选用如湛新树脂有限公司的1184ss-51丙烯酸多元醇(羟值含量为2.0％)和1753丙烯酸多元醇(羟值含量为4.2％)，日本三井化学的olester q519丙烯酸多元醇(羟值含量约为2.8％)，basf公司的joncryl 911丙烯酸酯多元醇(羟值含量约为2.1％)。

41、采用的聚丙烯酸酯多元醇具有良好的性能平衡、高光泽潜力、改善外观的同时提高耐化学性、机械阻力、户外耐久性和耐刮擦性。

42、根据本发明的一些实施方式，所述聚酯多元醇的羟值含量为1.6％～3.5％；例如具体的可以约为1.6％、2％、2.5％、2.8％、3％、3.5％。

43、根据本发明的一些实施方式，所述聚酯多元醇可选用如科思创的desmophen 1652聚酯多元醇(羟值含量为1.6％)和desmophen 670聚酯多元醇(羟值含量为3.6％)等。

44、根据本发明的一些实施方式，所述聚醚型多元醇包括聚四氢呋喃多元醇，具体的可以为聚四氢呋喃二元醇。

45、根据本发明的一些实施方式，所述聚醚型多元醇的羟值含量为1.8％～3.6％；例如具体的可以约为1.8％、2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.6％。

46、根据本发明的一些实施方式，所述聚醚型多元醇的平均分子量为1000～2000。

47、如济宁华凯树脂有限公司的ptmeg1000聚四氢呋喃二元醇(羟值含量为3.2％～3.6％)和ptmeg2000聚四氢呋喃二元醇(羟值含量为(1.8％～2％)等。

48、一般的聚氨酯涂料是采用聚酯或聚醚型多元醇与异氰酸酯进行反应制备，而本发明在聚酯和聚醚型多元醇中引入聚丙烯酸酯多元醇，能够提高涂层的耐碱性能和耐摩擦性能。

49、根据本发明的一些实施方式，所述固化剂为脂肪族异氰酸酯类固化剂，例如烟台万华化学集团股份有限公司的ht-100，科思创的desmodur n 3300，山东蓝仕新材料有限公司的1,4-环己烷二异氰酸酯，山东同蓝化工有限公司的ipdi异佛尔酮二异氰酸酯等。

50、根据本发明的一些实施方式，所述消光粉为有机消光粉和无极消光粉中的至少一种。

51、本发明采用有机消光粉和无机消光粉的混合使用，保持消光效果的同时还改善了涂层的手感、硬度以及抗刮伤性能。

52、根据本发明的一些实施方式，所述消光粉的粒径为2～9.5微米；例如具体可以约为2微米、3微米、4微米4.5微米、5微米、6微米、7微米、8微米、9微米、9.5微米。

53、根据本发明的一些实施方式，所述有机消光粉的粒径为4～7微米，例如可以选用东莞市广悦新材料科技有限公司的m162有机消光粉(粒径为6微米)和东莞市圣源化工有限公司的s6有机消光粉(粒径为5微米)等。

54、根据本发明的一些实施方式，所述无机消光粉的粒径为3～9.5微米，例如可以选用赢创德固赛的acematt ts 100二氧化硅(粒径为9.5微米)和日本东曹株式会社e-1011无机消光粉(粒径为4微米)等。

55、根据本发明的一些实施方式，所述有机消光粉和无机消光粉的质量比为1：1～3，例如具体可以约为1：1、1：1.5、1：2、1：2.5、1：3等。

56、无机消光粉中氧化硅类消光粉易分散，可在生产过程中的任何阶段添加，具备消光效果极好、透明性极高、高纯度和低导电的特点，但其在研磨过程中可能会影响消光效果；有机消光粉具有独特结构的聚合物，分子中含有特殊基团可与涂料产生交联反应，能够提高涂层表面的耐划伤性能。在漆膜形成过程中所发生的反应从根本上改善了漆膜的弹性、手感、表面硬度、光泽保持力及抗刮伤性能，有机消光粉与无机消光粉配合使用，相互互补，效果好。

57、根据本发明的一些实施方式，所述炭黑为高色素炭黑和导电炭黑中的至少一种。

58、根据本发明的一些实施方式，所述炭黑的粒径为10～100纳米。

59、根据本发明的一些实施方式，所述炭黑的粒径为10～50纳米，例如具体的可以约为10纳米，20纳米，30纳米，40纳米，50纳米等。

60、根据本发明的一些实施方式，所述炭黑可选用cabot corporation的emperor1600高色素炭黑和日本三菱的高色素碳黑ma100，cabot corporation的vxc72r导电炭黑、天津正宁新材料科技有限公司的p100导电炭黑和天津天一世纪化工产品科技发展有限公司的tyt-5a导电炭黑等。

61、其中，导电炭黑可以降低表面电阻，提高抗静电性；高色素炭黑可以提高遮光性。

62、根据本发明的一些实施方式，所述助剂包括流平剂和分散剂中的至少一种。

63、根据本发明的一些实施方式，所述流平剂包括丙烯酸流平剂和聚氨酯流平剂中的至少一种，例如具体可以是佛山市科宁新材料有限公司的kmt-5519流平剂和kmt-5510流平剂中的至少一种。

64、优选地，所述流平剂为kmt-5519流平剂。

65、根据本发明的一些实施方式，所述分散剂包括广东三甲新材料科技有限公司的sdj8110分散剂和广州市敬益新材料有限公司的gs-2400分散剂中的至少一种。

66、优选地，所述分散剂为gs-2400分散剂。

67、根据本发明的一些实施方式，所述荧光粉为无色荧光粉。

68、根据本发明的一些实施方式，所述荧光粉的粒径为5～10微米。

69、根据本发明的一些实施方式，所述无色荧光粉为在200～300nm波长的紫外光照射下，可以显现亮光，离开紫外光源后颜色消失的荧光粉，如深圳市奥博安全防伪技术有限公司生产的隐形无色紫外激发颜料和深圳市耀德圣科技有限公司生产的紫外线无色变有色光变粉中的至少一种。

70、根据本发明的一些实施方式，所述消光涂料的制备原料还包括溶剂。

71、根据本发明的一些实施方式，所述溶剂包括丁酮、乙酸丁酯、甲苯中的至少一种。

72、优选地，所述溶剂为乙酸乙酯和丁酮。

73、根据本发明的一些实施方式，按按重量份数计，所述溶剂的含量为100～500份。

74、优选地，按按重量份数计，所述溶剂的含量为100～300份。

75、本发明的第二方面提供了一种消光涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

76、将所述消光涂料的制备原料按比例混合，进行搅拌和砂磨处理得所述消光涂料。

77、根据本发明的一些实施方式，所述制备方法具体的包括以下步骤：

78、1)将溶剂、助剂、消光粉和炭黑混合搅拌，得到组分a；

79、2)将聚丙烯酸酯多元醇、聚酯多元醇和聚四氢呋喃二元醇混合加入到组分a中；

80、3)将步骤2)中的物料进行砂磨，加入固化剂搅拌均匀即得所述消光涂料。

81、根据本发明的一些实施方式，步骤1)中，所述搅拌的时间为0.8～1.5h。

82、优选地，步骤1)中，所述搅拌的时间为1h。

83、根据本发明的一些实施方式，步骤3)中，所述砂磨步骤的机器选择为纳米分散砂磨机。

84、根据本发明的一些实施方式，步骤3)中，所述砂磨的时间为1～3h。

85、优选地，步骤3)中，所述砂磨的时间为2h。

86、本发明的第三方面提供了一种光学仪器用遮光膜，所述光学仪器用遮光膜包括载体基膜和设于所述载体基膜一侧的第一消光层，以及设于所述载体基膜另一个的第二消光层；所述消光层的制备原料包括上述消光涂料。

87、根据本发明的一些实施方式，所述载体基膜两相对表面上的消光层分别为第一消光层和第二消光层。

88、根据本发明的一些实施方式，所述荧光粉仅存在于所述第一消光层和第二消光层中的任一层中。

89、其中加入荧光粉能在使用时更方便快捷的区分遮光膜不同的两面。

90、根据本发明的一些实施方式，所述消光层单层的厚度为2～20微米。

91、根据本发明的一些实施方式，所述载体基膜的厚度为40～200微米，例如可以约为40微米、50微米、60微米、80微米、100微米、120微米、150微米、180微米、200微米等。

92、根据本发明的一些实施方式，所述载体基膜包括黑色聚酯膜、透明聚酯膜、黑色聚碳酸酯膜、透明聚碳酸酯膜、黑色聚酰亚胺膜、透明聚酰亚胺膜、茶色聚酰亚胺膜、黑色聚酰胺酰亚胺膜、透明聚酰胺酰亚胺膜中的至少一种。

93、优选地，所述载体基膜为黑色聚酯膜和透明聚酯膜中的至少一种。

94、根据本发明的一些实施方式，所述消光涂料的涂布方式为狭缝挤出涂布、微凹涂布、刮刀涂布和网辊涂布中的至少一种。

95、优选地，所述消光涂料的涂布方式为狭缝挤出涂布和微凹涂布中的至少一种。

96、更优选地，所述消光涂料的涂布方式为微凹涂布。

97、微凹涂布可以将很薄的涂层涂到很薄的材料上，微凹辊直径小、重量轻，涂布不同涂布量，更换微凹辊比较方便，同时反向涂布可以获得比较平整的涂布，涂布量均匀分布。

98、本发明的第四方面提供了上述光学仪器遮光膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

99、在所述载体基膜的其中一表面涂布所述消光涂料，烘干，形成第一消光层；然后在所述载体基膜的另一相对表面涂布所述消光涂料，烘干，形成第二消光层，熟化后，即得所述光学仪器用遮光膜。

100、根据本发明的一些实施方式，所述烘干的温度为60～160℃，例如可以约为60℃、100℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、160℃等。

101、根据本发明的一些实施方式，所述烘干的时间为2～5min，例如可以约为2min、3min、4min、5min等。

102、其中若烘烤时间短和温度过低，溶剂挥发不完全，造成收卷固化后涂层反粘，会影响外观和光学性能。

103、根据本发明的一些实施方式，所述熟化的温度为20～65℃，例如可以约为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、65℃等。

104、根据本发明的一些实施方式，所述熟化的时间为20～60h，例如可以约为20h、25h、30h、35h、40h、45h、50h、55h、60h等。

105、若无特殊说明，本发明的“约”实际表示的含义是允许误差在±2％的范围内，例如约100实际是100±2％×100。

106、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。