一种用于光学pet膜抗划伤的涂布液及其制造方法、应用
技术领域
1.本技术属于高分子功能薄膜技术领域，涉及一种光学pet膜用涂布液，具体涉及一种提升膜材抗划伤性能的涂布液及其制造方法、应用。
背景技术：
2.pet薄膜是指聚酯家族中的聚对苯二甲酸乙二醇酯材料，经过双向拉伸等方式制成的薄膜，bopet薄膜是双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。pet薄膜因具有高透光性、耐腐蚀、耐高温、化学性质和尺寸稳定等特点，适用于户外商品标签、包装和光学膜领域。pet薄膜的用量不断扩大，目前pet是全球产量最大、应用最广的热塑性聚酯材料之一。
3.光学级pet聚酯薄膜具有透光率高、雾度低、亮度高、不泛黄、附着力好、平整度好、无明暗纹、耐高温和紫外线照射、挺度佳、抗烧裂、不易破损等特点，近年来得到了广泛应用。特别是液晶显示(lcd)生产领域中，光学pet膜更是必不可少的原辅材料，例如制造液晶显示屏，最少需要用到7—8张具有不同功能的pet型光学膜，包括2张光扩散膜、l张增亮膜、2张相位差膜、l张防眩光膜和l张屏蔽导电膜。
4.然而，pet膜材料的抗划伤性较差，这对生产加工和使用过程有一定的不利影响。
技术实现要素：
5.有鉴于此，本技术提供一种用于pet光学膜抗划伤的涂布液及其制造方法、应用，本发明提供的涂布液具有良好的附着力和防刮伤性能，在pet型光学膜上应用涂覆该功能性涂层，能增强表面硬度，实现良好的抗划伤性能等。
6.本发明提供一种用于pet光学膜抗划伤的涂布液，包括如下重量份的组分：
7.15
‑
25份的聚氨酯丙烯酸树脂；10
‑
20份的n
‑
羟甲基丙烯酰胺；40
‑
55份的二季戊四醇六丙烯酸酯；3
‑
6份的光引发剂；0.1
‑
0.5份的润湿剂；0.1
‑
0.5份的消泡剂。
8.在本发明的优选实施例中，所述聚氨酯丙烯酸树脂为脂肪酸聚氨酯六官能团丙烯酸树脂；进一步优选地，所述聚氨酯丙烯酸树脂为cn8000ns型号的产品。
9.在本发明的优选实施例中，所述光引发剂为引发剂itx、edb、907和tpo中的一种或多种。
10.在本发明的优选实施例中，所述润湿剂为乙醇或炔二醇；进一步优选地，所述润湿剂为炔二醇。
11.在本发明的优选实施例中，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
12.本发明提供如前文所述的涂布液的制造方法，包括以下步骤：
13.在高速分散反应釜中，加入聚氨酯丙烯酸树脂15
‑
25份、n
‑
羟甲基丙烯酰胺10
‑
20份和二季戊四醇六丙烯酸酯40
‑
55份，升高温度至50
‑
70℃，搅拌后降至常温，加入光引发剂3
‑
6份、润湿剂0.1
‑
0.5份、消泡剂0.1
‑
0.5份，继续搅拌分散，得到所述用于pet光学膜抗划伤的涂布液。
14.在本发明的优选实施例中，所述升高温度至55
‑
65℃，转速为700
‑
800r/min条件下
搅拌20
‑
30min后，降至常温。
15.此外，本发明提供如前文所述的涂布液在制备抗划伤pet光学膜中的应用。
16.由于pet材料的表面硬度低、抗划伤性差，本发明实施例提供了一种抗划伤涂布液，可用于pet光学膜；该涂布液按100重量份计，原材料重量比组成如下：聚氨酯丙烯酸树脂15
‑
25份、n
‑
羟甲基丙烯酰胺10
‑
20份、二季戊四醇六丙烯酸酯40
‑
55份、光引发剂3
‑
6份、润湿剂0.1
‑
0.5份、消泡剂0.1
‑
0.5份。采用本发明整个配方的成分及比例，该涂布液具有良好的附着力和防刮伤性能，在pet型光学膜上涂覆该功能性涂层，能增强表面硬度，达到良好的抗划伤性能等。
具体实施方式
17.下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
18.本技术提供了一种用于pet光学膜抗划伤的涂布液，包括如下重量份的组分：
19.15
‑
25份的聚氨酯丙烯酸树脂；10
‑
20份的n
‑
羟甲基丙烯酰胺；40
‑
55份的二季戊四醇六丙烯酸酯；3
‑
6份的光引发剂；0.1
‑
0.5份的润湿剂；0.1
‑
0.5份的消泡剂。
20.本发明提供的光学pet膜用涂布液的性能良好，尤其防刮伤性能和附着力良好，利于应用。
21.按重量份计，本发明实施例所述的涂布液包括15
‑
25份的聚氨酯丙烯酸树脂，进一步包括16
‑
23质量份或17
‑
22质量份。聚氨酯丙烯酸树脂是聚氨酯结构改性丙烯酸树脂，在本发明的实施例中，所述聚氨酯丙烯酸树脂优选为脂肪酸聚氨酯六官能团丙烯酸树脂。本发明实施例采用市售的原材料即可；所述聚氨酯丙烯酸树脂具体可为上海凯茵化工有限公司的cn8000ns，固含为75％，粘度为14000厘泊。
22.并且，本发明实施例该涂布液包括：n—羟甲基丙烯酰胺10
‑
20份；二季戊四醇六丙烯酸酯40
‑
55份；光引发剂3
‑
6份。其中，所述n—羟甲基丙烯酰胺结构式参见下式，为常州中耀精细化工有限公司市售产品；n
‑
羟甲基丙烯酰胺的分子式为c4h7no2，分子量为101.11。所述n—羟甲基丙烯酰胺可为12
‑
18质量份；二季戊四醇六丙烯酸酯可为45
‑
50份。
23.n—羟甲基丙烯酰胺。
24.本发明的技术创新点主要在于：聚氨酯丙烯酸酯分子结构中含有氨酯键，使固化后的膜层有较好的柔韧性，能够赋予涂布液良好的韧性；n—羟甲基丙烯酰胺有较高的刚性，能够提供优良的硬度。二季戊四醇六丙烯酸酯是活性稀释剂，具有高交联密度，通过加入二季戊四醇六丙烯酸酯使交联密度变高，使聚氨酯丙烯酸酯的交联密度增大，形成了致密的星型空间结构，导致乳液中化学键不易扭转，结构呈刚性，形成的膜层硬度越高，从而能够获得优秀的附着力和抗划伤性能。
25.在本发明中，所述光引发剂的加入让涂布液在紫外光固化时能够充分的利用紫外光的能量，活性中心引发聚合反应，让涂布液固化更好。作为优选，所述的光引发剂为引发
剂itx、edb、907和tpo中的一种或多种；重量份可为3份、5份、6份等。
26.其中，引发剂itx的中文名称是2异丙基硫杂蒽酮(2、4异构体混合物)，分子式是c
15
h
13
os，分子量254.3。edb是光引发剂edb，为4
‑
二甲基氨基苯甲酸乙酯。光引发剂907的分子式是c
13
h
17
no2s，分子量251.3446；光引发剂tpo即二苯基
‑
(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰)氧磷。
27.本发明实施例所述的涂布液包括：0.1
‑
0.5质量份的润湿剂。所述润湿剂主要是降低涂布液的表面张力，使该涂布液能顺利的在pet基材上铺展，防止缩孔等弊病的产生。在本发明的优选实施例中，所述润湿剂为乙醇或炔二醇；进一步优选为炔二醇，例如赢创公司的dynol980。
28.此外，本发明实施例所述的涂布液包括：0.1
‑
0.5质量份的消泡剂，便于加工和性能提升。所述消泡剂优选为有机硅类消泡剂，例如byk公司的byk
‑
017。
29.相应地，本发明实施例提供了如前文所述的涂布液的制造方法，包括以下步骤：
30.在高速分散反应釜中，加入聚氨酯丙烯酸树脂15
‑
25份、n
‑
羟甲基丙烯酰胺10
‑
20份和二季戊四醇六丙烯酸酯40
‑
55份，升高温度至50
‑
70℃(优选为55
‑
65℃)，搅拌后降至常温，加入光引发剂3
‑
6份、润湿剂0.1
‑
0.5份、消泡剂0.1
‑
0.5份，继续搅拌分散，得到所述用于pet光学膜抗划伤的涂布液。
31.本发明实施例在常规的高速分散反应釜中，采用“一锅煮”方法进行制备：优选先加入聚氨酯丙烯酸树脂、n
‑
羟甲基丙烯酰胺和二季戊四醇六丙烯酸酯，升高温度至60℃，转速为700
‑
800r/min条件下搅拌20
‑
30min后，降至常温加入光引发剂、润湿剂、消泡剂，继续搅拌分散10min，过滤后即可。其中，各原材料的具体内容如前所述。本发明实施例制造方法简便，易于操作。
32.此外，本发明实施例还提供了如前文所述的涂布液在制备抗划伤pet光学膜中的应用。在现有的pet光学膜上，本发明实施例涂覆前文所述的抗划伤性能良好的涂布液，可提升膜材抗划伤性能。
33.为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
34.以下实施例中，所述聚氨酯丙烯酸树脂为cn8000 ns型号的产品；所述光引发剂为itx；所述润湿剂为炔二醇dynol 980；所述消泡剂为有机硅类消泡剂byk
‑
017。
35.实施例1
36.在高速分散反应釜中加入聚氨酯丙烯酸树脂20份、n
‑
羟甲基丙烯酰胺20份和二季戊四醇六丙烯酸酯55份，升高温度至60℃，转速为800r/min条件下搅拌30min后，降至常温加入光引发剂4份、润湿剂0.5份、消泡剂0.5份，继续搅拌分散10min，过滤后即得。
37.在pet光学膜上涂布湿重3g的该涂布液，95℃温度烘干后印刷，印刷后测试pet薄膜的抗划伤性和印刷附着力。
38.抗划伤性采用的测试方法是：以出现划痕的临界载荷的实验方法来表征抗划伤性。
39.测试时，将砂纸放在薄膜表面，在砂纸上加载0
‑
100g的载荷，以约为10mm/s的速度匀速拉动砂纸，以出现明显划痕的最小质量表示涂层的抗划伤性。测试抗划伤性为60g；附着力测试标准为gb/t5210
‑
1985，结果为1级。
40.对比例1
41.采用实施例1提供的制备方法，区别在于：不添加二季戊四醇六丙烯酸酯；测试抗
划伤性为40g，附着力为1级。
42.实施例2
43.在高速分散反应釜中加入聚氨酯丙烯酸树脂25份、n
‑
羟甲基丙烯酰胺19份和二季戊四醇六丙烯酸酯50份，升高温度至60℃，转速为800r/min条件下搅拌30min后，降至常温加入光引发剂5.5份、润湿剂0.3份、消泡剂0.2份，继续搅拌分散10min，过滤后即得。
44.将得到的涂布液测试抗划伤性及附着力，测试抗划伤性为60g；附着力测试标准为gb/t5210
‑
1985，结果为1级。
45.对比例2
46.采用实施例2提供的制备方法，区别在于：不添加聚氨酯丙烯酸树酯；测试抗划伤性为60g，附着力为2级。
47.由以上实施例可知，本发明提供的涂布液包括：15
‑
25份的聚氨酯丙烯酸树脂；10
‑
20份的n
‑
羟甲基丙烯酰胺；40
‑
55份的二季戊四醇六丙烯酸酯；3
‑
6份的光引发剂；0.1
‑
0.5份的润湿剂；0.1
‑
0.5份的消泡剂。采用本发明整个配方的成分及比例，该涂布液具有良好的附着力和防刮伤性能，在pet型光学膜上涂覆该功能性涂层，能增强表面硬度，达到良好的抗划伤性能等。
48.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
49.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。