一种高耐刮自修复增亮涂料组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于紫外光固化涂料技术领域，具体涉及一种高耐刮自修复增亮涂料组合 物。
【背景技术】
[0002] 背光模组作为IXD显示的重要配件和亮°C来源，对液晶显示器的亮°C有非常重要 的作用。人们尝试多种方式从背光模组方面去改进LCD显示亮°C。在导光板和下层偏光片 之间加入增亮膜是其中的方法之一。
[0003] 通过模压工艺，将模具上特殊的棱形结构转移到基材上得到增亮膜。其中，增亮膜 涂料性能的好坏能够决定增亮膜性能的优劣，是制作增亮膜的关键。在流水线生产过程中， 尤其是在裁剪过程中增亮膜的尖角难免会刮伤表面的涂层，导致涂层上的棱镜结构有所损 伤而成为次品，影响生产效率和成品率，传统的工艺是在涂层上贴一层保护膜。这种工艺繁 杂且不能根本性的杜绝涂层受损的发生。
[0004] 而如果增亮涂料具有耐刮，而且弹性自修复的功能的话，就可以避免以上问题。即 不易产生划伤表面，而且不必贴保护膜。不但解决了工艺繁杂，提高成品率的优点，而且大 大价低了原材料成本和人工成本。
[0005] 通过对现有文献的检索发现，日本专利JP2009-144065提供了一种水性弹性UV光 固化涂料组合物，它包含一种聚氨酯丙烯酸酯水分散体、多官聚氨酯丙烯酸酯树脂和有机 粒子。但是，聚氨酯丙烯酸酯水分散体合成的预聚体合成阶段，需要完全无水，因此对工艺 控制要求比较高，反应设备及原料均要进行除水操作，造成工艺控制复杂，生产时间长的缺 点。另外，该涂料只适用于普通场合，并未提及适用于增亮膜涂料。
[0006] 中国专利CN102585575公开了 一种溶剂型由弹性树脂和无机二氧化硅弹性粒子 为主体的UV弹性涂料。由于使用无机粒子，体系存在分散稳定性问题。另外，该涂料组合 物的性能除了纸带耐磨性能外，并没有体现出弹性自修复性能和耐锐物划伤性能。而且该 组合物含有有机溶剂，存在环保、生产安全性、工艺复杂、成本高的缺点。另外，该涂料同样 只适用于普通场合，并未提及适用于增亮膜涂料。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种无溶剂的高耐刮自修 复增亮涂料组合物，经UV光固化后涂层具有优异的耐刮性能，同时具有极好的弹性自修 复和极好的附着力及耐磨性能。
[0008] 在背光模组的增亮膜制备中，相比传统的在涂层上贴保护膜的方法，本发明的组 合物经紫外光固化后形成的棱镜涂层结构具有优异的耐刮性能，同时具有极好的弹性自修 复和极好的附着力及耐磨性能，能够在短时间内回弹而修复划痕，抗刮耐磨提高成品率。
[0009] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0010] 本发明提供了一种UV光固化型弹性自修复增亮涂料组合物，其包括如下重量份 数的各组分：
[0011] 光固化树脂 10-70份， 光聚合单体 10~50份， 光引发剂 1~5份， 助剂 0.05~1份；
[0012] 其中，所述光固化树脂为聚己内酯二元醇与六亚甲基二异氰酸酯，二羟甲基丙酸， 端羟基丙烯酸酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯反应合成的侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙 烯酸酯低聚物，所述侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯低聚物的结构式为：
[0013]
[0014]m彡l，n彡1，2彡m+n彡30;R为C2~C6的烷基；所述聚己内酯二元醇是由二元 醇H0-R-0H为开始剂经开环聚合反应制得的；一般市售的聚己内酯二元醇的开始剂二元醇 为乙二醇（R=CH2CH2)，1，4- 丁二醇（R= (CH2) 4)，1，6-己二醇（R= (CH2) 6)，二乙二醇（R =(CH2)20(CH2)2，新戊二醇（R=CH2C(CH3)2CH2)等；所述光聚合单体为折射率高于1. 53以 上的单官丙烯酸酯类光聚合单体和/或双官丙烯酸酯类光聚合单体。
[0015] 由结构式可以看出，上述侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯低聚物具有软 硬段兼具的结构特征。软段来源于聚己内酯二元醇，硬段来源于六亚甲基二异氰酸酯和二 羟基甲基丙酸及端羟基丙烯酸酯形成的氨基甲酸酯链段组成，其中氨基甲酸酯结构可以形 成氢键。氢键形成的物理交联贡献增亮涂层的高耐刮性能。软段聚己内酯链段贡献增亮涂 层的弹性自修复和耐磨性能。另外，侧链含有羟基，使得该树脂具有对PET基材极佳的附着 力。
[0016] 作为优选方案，所述侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯低聚物的制备方法 包括如下步骤：
[0017] 将聚己内酯二元醇，六亚甲基二异氰酸酯及二羟甲基丙酸在75~80°C下进行反 应，得到侧链含羧基的端异氰酸酯基的聚氨酯树脂；
[0018] 降温至50-60°C，加入端羟基丙烯酸酯，反应得到侧链含羧基的双官聚氨酯丙烯酸 醋；
[0019] 加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，升温至90-100°C，进行开环加成反应，得到100%固 含量的侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯低聚物。
[0020] 作为进一步优选方案，所述聚己内酯二元醇、六亚甲基二异氰酸酯、二羟甲基丙 酸、端羟基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔用量之比为（0. 81-0. 99) : (2. 1-2. 5):( 0? 19-0. 01) : (2. 2-3. 3) : (0? 19-0. 01)，优选为 0? 96:2. 25:0. 04:2. 5:0. 04。
[0021] 作为更进一步优选方案，所述聚己内酯二元醇为聚己内酯二元醇500、聚己内酯二 元醇800、聚己内酯二元醇1000、聚己内酯二元醇2000或聚己内酯二元醇3000，优选为聚 己内酯二元醇500,聚己内酯二元醇800和聚己内酯二元醇1000 ;最优选为聚己内酯二元醇 500 〇
[0022] 作为优选方案，所述端羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸 羟丁酯和甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或两种，优选为丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丁酯，最优 选为丙烯酸羟乙酯。
[0023]作为优选方案，所述折射率高于1. 53的单官能丙烯酸酯包括2-苯氧基乙基丙烯 酸酯、苯硫基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、邻苯基苯乙氧基乙基丙烯酸酯、2_(对-异 丙苯基-苯氧基）-己基烯酸酯、2-羟基-3-苯基苯乙氧基丙基丙烯酸酯、苯氧基苄基丙稀 酸酯、苄基丙烯酸酯、苄基甲基丙烯酸酯中的一种或几种；所述折射率高于1. 53的双官丙 烯酸酯单体包括乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基二苯基芴二丙烯酸酯、乙氧化双酚S二丙 烯酸酯中的一种或几种。
[0024]作为优选方案，如权利要求1所述的UV光固化型弹性自修复增亮涂料组合物，其 特征在于，所述光聚合单体为折射率高于1. 53以上的双官丙烯酸酯类光聚合单体和单官 丙烯酸酯类光聚合单体的混合物，所述单官丙烯酸酯类光聚合单体和双官丙烯酸酯类光聚 合单体的摩尔比为：（1~2. 5) : 1。
[0025] 作为优选方案，所述光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲 基-1-苯基-1-丙酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯基双（2, 4, 6-三甲基苯甲 酰基）氧化膦、安息香苯甲醚中的一种或几种。
[0026]作为优选方案，所述助剂选自流平剂、消泡剂、阻聚剂中的一种或几种。
[0027]作为优选方案，所述流平剂选自二甲基聚硅氧烷共聚物、聚硅氧烷~聚醚共聚物 或聚醚改性聚硅氧烷；所述消泡剂选自聚硅氧烷高分子、矿物油消泡剂或聚醚改性二甲基 聚硅氧烷共聚物；所述阻聚剂选自对羟基苯甲醚、对苯二酚或2,6_二叔丁基对甲苯酚。
[0028]本发明的涂料组合物，在紫外光固化后能够形成兼具有软段和硬段区域的交联网 络。其中的弹性部分由侧链带有羟基的三官弹性聚氨