[发明专利]一种紫外光固化硬涂膜及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用作保护各类显示器以及用作触摸屏的紫外光固化硬涂膜。

背景技术

近年来，各种新型平板显示(LCD、OLED、EL、PDP)技术和产品发展迅速，平板显示产业已经成为信息产业的重要组成部分，平板显示行业和市场正在全球范围内快速增长，相关制造材料和零件市场也得到了快速发展，尤其是显示技术中用到的光学薄膜材料处于快速增长态势。各种光学薄膜材料，例如反射膜、增透膜、滤光膜、光学保护膜、偏振膜、分光膜和位相膜等在制造、使用过程中非常容易刮伤和玷污，因此需要进行表面处理，以提高薄膜的防刮伤、耐磨和防污性能。

防刮伤涂层的评价指标主要包括：(1)涂层硬度。最主要的性能指标之一，一般用国标铅笔硬度法来测试；(2)涂层耐磨损性。以0000 钢丝绒球国标方法测试；(3)涂膜防污性。以涂膜的纯水接触角以及表面能来表征。

防刮伤涂层主要是将涂布液通过各种湿法涂布方式涂布到塑料薄膜基材上，涂膜一般厚度在5～10μm，低于5μm，涂膜的硬度得不到保证，高于10μm，会影响总透光率。

紫外光(UV)固化涂料是20世纪60年代开发的一种环保节能型涂料。紫外光固化体系由于具有较高的交联密度，涂层可根据需要调节涂料组分以得到需要的性能，对无机纳米金属氧化物和有机聚合物微粒有良好的润湿分散性能，经紫外光照射后交联密度高，形成的涂膜透光性好，抗刮伤性能好，广泛应用于防刮伤涂层的制备。

中国发明专利公开说明书CN 101205424A公开了一种硬涂膜，所述硬涂层的组分由紫外光固化丙烯酸酯、热塑性树脂、光引发剂、有机硅和溶剂组成，其特征在于，该硬涂层能够抑制由于固化收缩引起的开裂或卷边，抑制指印和灰尘等在膜表面的附着。但该涂膜硬度不够高，抗刮伤和耐磨性能有限。

中国发明专利公开说明书CN 101463222A公开了一种紫外光固化涂层，所述紫外光固化涂层的组分由主体树脂、稀释剂和光引发剂组成，主体树脂含有聚氨酯丙烯酸酯树脂和有机硅丙烯酸酯树脂，其特征在于，紫外光固化涂层有较低的表面能，可以达到很好的防污效果，同时涂层有较高的硬度，因而有良好的耐擦划性能。但该涂膜柔韧性较差，只是适用于硬质塑料板材表面。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种提高塑料薄膜的抗刮伤、耐磨性能和防污性能的紫外光固化硬涂膜。

本发明的目的还在于上述紫外光固化硬涂膜在液晶显示器件和其他显示器件的保护以及触摸屏等的应用。

本发明的技术方案在于：它包括一个透明支持体以及涂在透明支持体上的防刮伤涂层，其防刮伤涂层的配方及含量按重量单位计为：

光固化预聚物    5-90重量份

稀释剂          5～90重量份

光引发剂        1～10重量份

活性稀释剂      0～80重量份

无机纳米填料    0～20重量份

助剂            0～18重量份

防刮伤涂层配方的优选含量为：

光固化预聚物      10-70重量份

稀释剂            10～70重量份

光引发剂          2～7重量份

活性稀释剂        5～60重量份

无机纳米填料      2～10重量份

助剂              4～14重量份。

本发明的防刮伤涂层配方中所述光固化预聚物含有聚氨酯丙烯酸酯树脂，其中，所述光固化预聚物同时还含有有机硅丙烯酸酯树脂和聚酯丙烯酸酯树脂，所述聚氨酯丙烯酸酯树脂的官能度为2～10，粘度为60℃下500～2500cP，硬度为3～8H。

本发明的防刮伤涂层在优选情况下，基于所述光固化预聚物的总重量，所述聚氨酯丙烯酸酯树脂的含量为10～90重量％、优选为30～70重量％，所述有机硅丙烯酸酯树脂的含量为5～60重量％、优选为15～40重量％，所述聚酯丙烯酸酯树脂的含量为5～60重量％，优选为15～40重量％。

本发明的防刮伤涂层所述聚氨酯丙烯酸酯树脂可以为满足上述性能指标范围的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、脂环族聚氨酯丙烯酸酯树脂和芳香族聚氨酯丙烯酸酯树脂中的一种或几种，优选脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂。所述聚氨酯丙烯酸酯树脂可以商购得到，例如，日本合成化学公司的7605、1700、3000；氰特公司的EB1290；台湾长兴公司的6145-100；中山千叶合成公司的UV3600；沙多玛公司的CN965、CN996，CN9006，CN9007，CN9013。