[发明专利]光固化型树脂涂布液、硬涂层及其制备方法、硬化膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种光固化型树脂涂布液，尤其涉及一种能够于基材表面形成高硬度的硬涂层的光固化型树脂涂布液。

背景技术

随着人机交互技术的发展，触摸屏作为一种代替或补充普通键盘和鼠标的输入设备已经在许多场合和领域得到了使用。触摸技术使得人们通过触摸手势和计算机等设备进行交互成为可能，操作者可以通过触摸笔或手指在触摸屏上画出特定的手势轨迹配合显示器来实现与计算机等设备的交互功能。因此，触摸屏被广泛应用于智能手机、个人平板电脑、液晶电视、数码相机等触控产品中。

目前，触摸屏一般为透明的复合薄膜屏，由玻璃或有机玻璃基材和外层塑料层复合而成，其中，外层塑料层的外表面通常需要经过硬化处理，使其光滑和防刮，而硬化处理的方式，通常是将光固化树脂组成物涂布于塑料层表面，经涂布、干燥、光照固化制程，形成高密度交联的硬涂层，且硬涂层具有较高的铅笔硬度，因而能够防止触摸屏刮伤。上述制备硬涂层的过程中，固化前的干燥条件对组成物固化速度的影响较显著，当溶剂干燥不完全时，固化速度较慢，组成物成膜性下降，固化形成的硬涂层与基体的附着力较低，且硬涂层的铅笔硬度也随之降低，进而不能满足防刮的需要。

为解决上述问题，现有技术中常通过提高干燥温度或/及延长干燥时间达到改善光固化型树脂组成物的成膜性以及硬涂层的附着力与铅笔硬度的目的。值得注意的是，提高干燥温度或/及延长干燥时间，必然要求基材具有更高的耐受性，而目前触控面板中需进行表面硬化处理的一般为厚度较薄的光学塑料基板，因此，当涂层需要在高温下长时间干燥时，容易造成塑料基板的翘曲变形。

此外，上述用于硬化处理的光固化型树脂组成物一般包括：主体树脂、活性单体、光引发剂、有机溶剂及助剂。其中，有机溶剂对光固化型树脂组成物起稀释和溶解作用，能够协助硬涂层的形成。在涂布组成物于基材表面时，部分溶剂挥发，主体树脂、活性单体及光引发剂附着在基材表面，干燥加热，组成物进一步流平，溶剂进一步挥发，此时主体树脂与活性单体形成未固化的涂膜，再经光照射固化，形成硬涂层。而在有机溶剂的诸多性质中，挥发速度是影响组成物固化前的干燥条件的关键因素之一，组成物干燥程度直接影响后续固化形成硬涂层的过程。现已知在组成物中使用挥发速度大的有机溶剂，其可以在较低的温度下及较短的时间内，快速的挥发离开组成物，使得组成物的光固化反应前的干燥过程能够在较低的温度下快速完成，以降低温度和干燥时间对基材的影响。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种光固化型树脂涂布液，在涂布制程后，光照固化制程前，能够在较低的温度下快速干燥，从而克服干燥温度及/或干燥时间对需采用光固化型树脂涂布液进行表面硬化处理的基材的影响。本发明的目的之二在于提供一种高硬度的硬涂层及其制备方法。本发明的目的之三在于还提供一种硬化膜。

本发明提供的一种光固化型树脂涂布液，包含：树脂组成物以及混合有机溶剂，其中，该树脂组成物包括：树脂低聚物、官能化单体及光引发剂，该树脂低聚物包含至少一种丙烯酸酯低聚物；该官能化单体包括至少一种单官能基或多官能基丙烯酸酯单体；该混合有机溶剂中至少含有酯类有机溶剂及酮类有机溶剂，且以该混合有机溶剂的总量为基准，该酯类有机溶剂的重量百分比为10%-90%。

作为可选的技术方案，该混合有机溶剂的总量为基准，该酯类有机溶剂的重量百分比为10%-80%。

作为可选的技术方案，该混合有机溶剂的总量为基准，该酯类有机溶剂的重量百分比为60%-80%。

作为可选的技术方案，该酯类有机溶剂选自甲酸乙酯、甲酸正丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯或上述任意组合。

作为可选的技术方案，该酮类有机溶剂选自丙酮、2-丁酮、甲基丙基酮、二乙基酮、甲基异丁基酮、二丙酮醇或上述任意组合。

作为可选的技术方案，以该树脂低聚物、该官能化单体及该光引发剂合计100重量份为基准，该树脂低聚物的重量百分比40%-80%；该官能化单体的重量百分比20%-40%；该光起始剂的重量百分比0.5%-5.0%。

作为可选的技术方案，以该树脂涂布液的总重量为基准，该混合有机溶剂的重量百分比为40%-60%。

作为可选的技术方案，该丙烯酸酯树脂低聚物为选自聚氨酯丙烯酸酯、硅酮丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯及多元醇丙烯酸酯中的一种或其任意组合。

本发明还提供一种硬涂层，该硬涂层是通过固化如上所述的光固化型组合物形成。

作为可选的技术方案，该硬涂层的厚度为3μm-20μm。