[发明专利]一种高硬度、低雾度UV硬化层涂布液

说明书

本发明公开了一种高硬度、低雾度UV硬化层涂布液，涂布液包括POSS多马来酰亚胺、丙烯酸酯预聚物、丙烯酸酯单体、光引发剂、流平剂和溶剂；其中，POSS多马来酰亚胺由氯丙基POSS和双马来酰亚胺基苯甲酸制备而成。采用本发明中的涂布液涂布光学薄膜后不会在膜的表面形成“晶点”，而且可显著提高薄膜的硬度，光学薄膜的力学性能得以提升；同时，不会对光学薄膜的光学性能造成影响，可以满足光学薄膜在特殊场合的使用要求。

技术领域

本发明属于功能涂料技术领域，具体涉及一种高硬度、低雾度UV硬化层涂布液。

背景技术

光学膜在生活中具有广泛的应用，比如触摸屏，显示屏。光学膜通常存在稳定性差、不耐摩擦等问题，对光学薄膜涂布硬化层是常见的加工方式，硬化层可以起到加硬、抗擦挂的保护作用。UV固化的丙烯酸树脂是一种最常见的硬化液组份，在硬度要求不高的场合可以直接使用UV固化的丙烯酸树脂。但为了进一步提高硬度，往往向树脂里面加入无机纳米粒子，尤其是硅纳米粒子。光学硬化膜往往要求在具备高透光率和低雾度的同时，膜的表面不能有“晶点”。无机纳米粒子的加入虽能提供硬度，但无机纳米粒子与树脂存在相容性不好的问题，由无机纳米粒子与树脂所组成的硬化液形成硬化膜后，硬度可达要求，但往往存在透明度低，雾度高等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足之处，提供一种硬化层涂布液，涂布该硬化层涂布液所形成的光学硬化膜，有较高的硬度(可达到6H)，同时具有较高的透光率和低雾度(≤1)。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种高硬度、低雾度UV硬化层涂布液，本发明中的涂布液包括如下质量份的组分：POSS多马来酰亚胺5～20份，丙烯酸酯预聚物20～60份，丙烯酸酯单体10～40份，光引发剂0.5～3份，流平剂0.1～2份，溶剂20～60份；其中，POSS多马来酰亚胺由氯丙基POSS和双马来酰亚胺基苯甲酸制备，原料氯丙基POSS和双马来酰亚胺基苯甲酸具有如下结构特征：

双马来酰亚胺基苯甲酸选自2,6-双马来酰亚胺基苯甲酸、2,5-双马来酰亚胺基苯甲酸、2,4-双马来酰亚胺基苯甲酸、2,3-双马来酰亚胺基苯甲酸、3,6-双马来酰亚胺基苯甲酸、3,5-双马来酰亚胺基苯甲酸、3,4-双马来酰亚胺基苯甲酸中的任意一种。

POSS多马来酰亚胺分子中引入的马来酰亚胺基的个数由双马来酰亚胺基苯甲酸与氯丙基POSS的摩尔比决定，理论上，1mol氯丙基POSS最多可与8mol双马来酰亚胺基苯甲酸反应，此时反应式如下：

POSS多马来酰亚胺的制备方法如下：将氯丙基POSS与双马来酰亚胺基苯甲酸按1:4～9的摩尔比溶解于适量溶剂中，加入无水碳酸钾，所加入的无水碳酸钾与氯丙基POSS的摩尔比为10:1，氮气保护，回流8h，冷却，过滤，减压蒸出溶剂，所得固体即为POSS多马来酰亚胺。溶剂选自甲苯、乙酸乙酯、二氯乙烷、二氧六环、无水乙醇中的任意一种。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，丙烯酸酯单体选自丙烯酸2-苯氧基乙基酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己醇酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、三丙二醇丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种。

进一步，丙烯酸酯预聚物为具有4～9个丙烯酸酯官能团的聚氨酯丙烯酸酯所构成的组合。

进一步，光引发剂选自Irgacure 184、Irgacure 1173、Irgacure 651、Irgacure500、Irgacure 819中的任意一种。

进一步，溶剂为甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮或2-丁酮，优选乙酸乙酯。