一种水性防眩uv涂料、硬化膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水性涂料技术领域，尤其涉及一种水性防眩UV涂料、硬化膜及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 液晶显示器或等离子显示屏的显示屏幕上，为保护屏幕不被划伤，需要在显示屏 幕上贴覆一层高透光型硬化膜。但是，一般的高透光型硬化膜在使用时，常常会出现由于板 材表面反光而造成的"炫光"现象。"炫光"不仅影响了屏幕的可视性，而且对人眼会造成一 定伤害。目前，可通过在硬化涂层中加入一定量的防眩粒子，使得从薄膜表面反射出来的光 线变得柔和，从而达到防眩效果。
[0003]由于紫外光固化涂料具有高效、适用广、经济、节能、环境友好的特点，现有的防眩 涂料大多为紫外光固化防眩涂料（防眩UV涂料）；防眩UV涂料粘度比较高，需要加入溶剂 或活性稀释剂进行稀释。现有技术中，公开号为CN102985500A的中国专利介绍了一种防 眩涂料组合物以及具有优异耐磨性及耐污性的防眩涂膜。该防眩涂料组合物包括：粘合剂 树脂、含有基于氟的UV可固化官能团的化合物、光引发剂、表面可固化光引发剂、表面具有 不平坦图案的粒子。其中，该防眩涂料主要使用甲基乙基甲酮和甲苯作为有机溶剂。甲基 乙基甲酮具有刺激性的气味，而甲苯为致癌性物质，对人体和环境伤害较大。公开号为CN 103952073A的中国专利介绍了一种防眩光用涂料及其制备方法，该防眩光用涂料中各组 分按照重量份计为：高反应性单体或高反应性低聚物10~80份；低反应性单体或低反应 性低聚物10~6份；防眩光粒子5~10份；光引发剂1~10份；流平助剂0. 01~5份； 润湿分散助剂〇. 1~1份；有机溶剂20~90份。该防眩涂料体系为溶剂型体系，需要使用 酯类或酮类溶剂，且溶剂的含量较高，对环境不友好。
[0004] 为了将挥发性有机物（V0C)的排放量降至最低，同时消除生产过程中对人体的危 害，水性防眩UV涂料成为一种较好的选择。水性涂料由于其粘度低，大大降低易挥发性稀 释剂的用量，或无需使用易挥发性稀释剂，从而达到环保性与性能的统一。但是，相对于传 统的溶剂型防眩UV涂料，水性防眩UV涂料的性能低于溶剂型防眩UV涂料，这主要是由水 性防眩UV涂料的成膜机理决定的，水性防眩UV涂料干燥成膜后，成膜的紧密度不如溶剂型 防眩UV涂料，从而使得固化后的涂膜的各项性能如硬度、耐磨性等不如溶剂型防眩UV涂 料。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种水性防眩UV涂料、硬化膜及其制备方法，本发明提供 的水性防眩UV涂料对环境友好，且具有较高的硬度和较好的耐磨性。
[0006] 本发明提供一种水性防眩UV涂料，包括以下重量份数的组分：
[0007] 水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物：30~90份；
[0008] 稀释单体：10~60份；
[0009] 防眩粒子：5~100份；
[0010] 水性润湿分散剂：〇? 05~10份；
[0011] 水性流平剂：0? 05~5份；
[0012] 水：1 ~20 份；
[0013] 水性光引发剂：0. 5~10份；
[0014] 水性异氰酸酯固化剂：1~30份。
[0015] 优选的，所述水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物为两官能度及以上的水性聚氨酯丙烯酸 酯预聚物；
[0016] 所述水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物的重量份数为40~80份。
[0017] 优选的，所述稀释单体包括丙烯酸酯类稀释单体；
[0018] 所述稀释单体的重量份数为15~50份。
[0019] 优选的，所述防眩粒子包括二氧化硅、氧化铝、硅酸镁、硅酸铝、硅酸镁铝、碳酸钙、 碳酸镁、氢氧化铝、二氧化钛、聚丙烯、氧化锆、球形硅树脂粒子和丙烯酸类树脂粒子中的一 种或几种；
[0020] 所述水性防眩粒子的重量份数为10~80份。
[0021] 优选的，所述水性润湿分散剂包括高分子量酸性聚合物的烷基醇胺盐、丙烯酸类 共聚物、低分子量多元羟酸聚合物的烷羟基胺盐、带酸性基团的高分子共聚酯的烷醇胺、多 官能基聚合体的烷基铵盐和含颜料亲和基团高分子共聚体中的一种或几种；
[0022] 所述水性润湿分散剂的重量份数为0. 1~5。
[0023] 优选的，所述水性流平剂包括非反应型的聚醚有机硅、反应型的聚醚改性有机硅 或反应型的聚酯改性有机硅、丙烯酸酯类流平剂、氟改性丙烯酸酯共聚物、磺酸盐型氟流平 剂、羧酸盐类氟碳表面活性剂；
[0024] 所述水性流平剂的重量份数为0. 1~2. 5份。
[0025] 优选的，所述水性光引发剂包括裂解型引发剂和/或夺氢型引发剂；
[0026] 所述裂解型引发剂包括2-羟基-4' _(2_羟乙氧基）-2-甲基苯丙酮、1，1'-(亚甲 基二-4, 1-亚苯基）双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮]、2-甲基-1-[-4-甲硫基）苯基]-2-吗 啉基-1-丙酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲 基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮和苯甲酰基衍生物中的一种或几种；
[0027] 所述夺氢型引发剂包括二苯甲酮、4-苯甲酰基-4'-甲基-二苯硫醚、2-苯甲酰基 苯甲酸甲酯、异丙基硫杂嗯酮和4-(N，N-二甲氨基）苯甲酸乙酯中的一种或几种；
[0028] 所述水性光引发剂的重量份数为2~8份。
[0029] 优选的，所述水性防眩UV涂料还包括水性溶剂；
[0030] 所述水性溶剂包括醇类溶剂、醇醚类溶剂和醚酯类溶剂中的一种或几种；
[0031] 所述水性溶剂的重量份数为5~80份。
[0032] 本发明提供一种硬化膜，由上述的水性防眩UV涂料制得。
[0033] 本发明提供一种硬化膜的制备方法，包括以下步骤：
[0034]A)以重量份数计，将30~90份水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物、10~60份稀释单体、 5~100份防眩粒子、0. 05~10份水性润湿分散剂、0. 05~5份水性流平剂、1~20份水、 0. 5~10份水性光引发剂和1~30份水性异氰酸酯固化剂混合，得到水性防眩UV涂料；
[0035]B)将所述步骤A)得到的水性防眩UV涂料涂覆在基体表面，进行紫外光照射，得到 硬化膜半成品；
[0036] C)将所述步骤B)得到的硬化膜半成品进行热固化，得到硬化膜。
[0037] 本发明提供一种水性防眩UV涂料，包括以下重量份数的组分：水性聚氨酯丙烯 酸酯预聚物：30~90份；稀释单体：10~60份；防眩粒子：5~100份；水性润湿分散剂： 0. 05~10份；水性流平剂：0. 05~5份；水：1~20份；水性光引发剂：0. 5~10份；水性 异氰酸酯固化剂：1~30份。本发明中的防眩UV涂料为水性涂料，对环境友好，且本发明 中的水性防眩UV涂料同时添加了水性光引发剂和水性异氰酸酯固化剂，水性异氰酸酯固 化剂搭配水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物和稀释单体，能够明显提高所述水性防眩UV涂料固 化后涂层的整体耐磨性，实验结果表明，本发明提供的涂料形成的硬化膜的硬度为3H，负载 1000g摩擦20次无划痕。
【具体实施方式】
[0038] 本发明提供一种水性防眩UV涂料，包括以下重量份数的组分：
[0039] 水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物：30~90份；
[0040] 稀释单体：10~60份；
[0041] 防眩粒子：5~100份；
[0042] 水性润湿分散剂：0? 05~10份；
[0043] 水性流平剂：0? 05~5份；
[0044] 水：1 ~20 份；
[0045] 水性光引发剂：0. 5~10份；
[0046] 水性异氰酸酯固化剂：1~30份。
[0047] 本发明提供的水性防眩UV涂料对环境友好，且具有较高的硬度和较好的耐磨性。
[0048] 本发明提供的水性防眩UV涂料包括水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物，所述水性聚氨 酯丙烯酸酯预聚物优选为具有两官能度及以上的水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物。本发明对 所述水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物的来源没有特殊的限制，可购买其市售商品，也可按照本 领域技术人员熟知的方法自行制备。在本发明中，所述水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物作为该 配方的主体树脂，用于改善树脂的硬度、耐磨、透光率、对粒子的润湿分散性、涂膜成膜后的 表面状况。在本发明中，所述水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物的重量份数为30~90份，优选为 40~80份，更优选为50~70份。
[0049] 在本发明中，所述稀释单体优选包括丙烯酸酯类稀释单体，更优选包括甲基丙烯 酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸