專利名稱：一種窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種紫外線光固化耐刮涂料及其制備方法，尤其涉及一種窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料及其制備方法。
背景技術：
耐刮涂層是一種薄膜涂層，具有硬度高、耐磨、透光性好等特點，其制作方法是將耐刮涂料涂布于基體膜上，通過熱固化或紫外線固化等方法，進行成膜操作。其中，紫外線光固化方法有環保、節能、效率高等優點。耐刮涂層廣泛應用于汽車太陽膜、汽車防爆膜、 IXD顯示器保護膜、照相機鏡頭保護膜等。但是，目前市面上現有的耐刮涂料的硬度一般低于2H。有些耐刮涂料的硬度高于 2H，但是其透明度不高，不適合窗膜及光學顯示產品用的保護膜的要求。因此，開發一種能夠用于制備既具有較高的硬度，又具有較高的透明度的耐刮涂層的耐刮涂料是本領域亟待解決的問題。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供了一種紫外線光固化耐刮涂料，該涂料具有較高的穩定性，制備工藝簡單，利用該涂料制成的耐刮涂層既具有較高的硬度，又具有較高的透光性。本發明的目的還在于提供上述紫外線光固化耐刮涂料的制備方法。本發明的目的還在于提供一種具有上述紫外線光固化耐刮涂料制成的耐刮涂層的窗膜。本發明的目的還在于提供一種具有上述紫外線光固化耐刮涂料制成的耐刮涂層的保護膜。本發明首先提供了一種紫外線光固化耐刮涂料，其包括以下原料成分組成丙烯酸酯單體、10-40重量份；改性聚氨酯、20-50重量份；光引發劑、0. 5-10重量份；改性聚硅氧烷、0. 01-1重量份；流平劑、0. 01-1重量份。根據本發明的具體技術方案，優選地，上述紫外線光固化耐刮涂料包括以下原料成分組成丙烯酸酯單體、15-35重量份；改性聚氨酯、25-45重量份；光引發劑、1_8重量份；改性聚硅氧烷、0. 05-0. 8重量份；流平劑、0. 05-0. 8重量份。在本發明的紫外線光固化耐刮涂料中，優選地，所采用的丙烯酸酯單體組合物包括7-10重量份的單功能團丙烯酸單體和8-25重量份的多功能團丙烯酸單體，其中，單功能團丙烯酸單體包括丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸N，N 二甲基丙烯酰胺和2-苯氧基乙基丙烯酸酯等中的兩種或三種以上的組合；多功能丙烯酸單體包括三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四丙烯酸季戊四醇酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、2-[[2，2_雙[[(1-氧代-2-丙烯基]甲基]丁氧基]甲基]-2-乙基-1，3-丙烷二基-2-丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、甘油三羥丙基醚三丙烯酸酯、丙烯酸2-羥乙酯和二丙二醇二丙烯酸酯等中的兩種或三種以上的組合。通過采用多種丙烯酸單體的組合，可以提高涂料的涂布工藝性能，并降低產品成本。在本發明的紫外線光固化耐刮涂料中，優選地，所采用的改性聚氨酯包括丙烯酸改性聚氨酯、環氧樹脂改性聚氨酯和不飽和聚酯改性聚氨酯等中的一種或幾種的組合。上述改性聚氨酯可以采用市售的產品，例如德國拜耳公司的產品。在本發明的紫外線光固化耐刮涂料中，優選地，所采用的光引發劑包括二苯基_(2，4，6_三甲基苯甲酰)氧磷、4-苯基二苯甲酮、1-羥基環己基苯基酮、4-苯甲酰基-4'-甲基-二苯硫醚、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮、安息香二甲醚和2，4- 二乙基噻唑酮等中的一種或幾種的組合。在本發明的紫外線光固化耐刮涂料中，優選地，所采用的改性聚硅氧烷包括聚醚改性聚硅氧烷、聚醚-聚酯改性聚硅氧烷、氨基改性聚硅氧烷和聚酯改性聚硅氧烷等中的一種或幾種的組合。上述改性聚硅氧烷可以采用市售的產品，例如德國畢克化學公司的產品。在本發明的紫外線光固化耐刮涂料中，優選地，所采用的流平劑包括丙烯酸系流平劑和有機硅類流平劑等中的一種或幾種的組合。上述流平劑可以采用市售的產品，例如德國畢克化學公司的產品。本發明還提供了上述紫外線光固化耐刮涂料的制備方法，其包括以下步驟將丙烯酸酯單體和改性聚氨酯放入攪拌釜內，攪拌10-60分鐘；將光引發劑放入攪拌釜內，攪拌10-60分鐘；將改性聚硅氧烷和流平劑放入攪拌釜內，攪拌10-60分鐘，得到所述紫外線光固化耐刮涂料。本發明還提供了一種窗膜(剝離貼膜、耐刮窗膜)，其中，該窗膜具有上述紫外線光固化耐刮涂料制成的耐刮涂層。該窗膜可以通過將上述紫外線光固化耐刮涂料涂布在窗膜的基體上，然后利用紫外光進行照射使涂料固化得到。上述窗膜可以為汽車太陽膜、汽車防爆膜等。本發明還提供了一種保護膜(耐刮保護膜)，其中，該保護膜具有上述紫外線光固化耐刮涂料制成的耐刮涂層。該保護膜可以通過將上述紫外線光固化耐刮涂料涂布在窗膜的基體上，然后利用紫外光進行照射使涂料固化得到。上述保護膜是一種透光保護膜，例如 LCD顯示器保護膜、照相機鏡頭保護膜、照相機屏幕保護膜等。本發明提供的紫外線光固化耐刮涂料是一種良好的窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料，不僅原料來源方便，而且無論原材料本身還是涂料成品均具有優秀的穩定性， 便于工業化推廣和應用，并且，該涂料具有固化速度快、制備工藝簡單等特點，能夠大大降低生產成本。由該涂料制成的涂層具有硬度適中、透光性好等特點。
具體實施例方式為了對本發明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現在對本發明的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發明的可實施范圍的限定。實施例1本實施例提供了一種窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料，其是通過以下制備方法制備得到的將3重量份的丙烯酸2-羥乙酯、5重量份丙烯酸N，N 二甲基丙烯酰胺、5重量份的甘油三羥丙基醚三丙烯酸酯、5重量份的四丙烯酸季戊四醇酯和40重量份的丙烯酸改性聚氨酯(拜耳公司的Desmolux XP 2614)放入攪拌釜內，攪拌20分鐘；將5重量份的二苯基-(2，4，6-三甲基苯甲酰)氧磷放入攪拌釜內，攪拌20分鐘；將0. 05重量份的聚醚改性聚硅氧烷(畢克化學公司的BI-306)和0. 05重量份的丙烯酸系流平劑(畢克化學公司的BI-358N)放入攪拌釜內，攪拌20分鐘，獲得窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料成品。本實施例還提供了一種耐刮窗膜，其是通過以下方法制備的利用涂布輥的目數為140-180目的涂布機將上述耐刮涂料直接涂布在已經制備好的復合膜上，然后以能量為250-300mj/cm2的紫外光對涂布的耐刮涂料進行照射使其固化，獲得具有2-3 μ m厚的耐刮涂層的耐刮窗膜，涂布量約為2-3g/m2。實施例2本實施例提供了一種窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料，其是通過以下制備方法制備得到的將6重量份的丙烯酸2-羥乙酯、2重量份2-苯氧基乙基丙烯酸酯、10重量份的四丙烯酸季戊四醇酯、13重量份的1，6_己二醇二丙烯酸酯和40重量份的不飽和聚酯改性聚氨酯(拜耳公司的Desmolux U100)放入攪拌釜內，攪拌30分鐘；將6重量份的安息香二甲醚放入攪拌釜內，攪拌30分鐘；將0. 05重量份的聚酯改性聚硅氧烷(畢克化學公司的BI-375)和0. 05重量份的有機硅類流平劑(畢克化學公司的BI-310)放入攪拌釜里攪拌20分鐘，獲得窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料成品。本實施例還提供了一種耐刮保護膜，其是通過以下方法制備的利用涂布輥的目數為140-180目的涂布機將上述耐刮涂料直接涂布在PE、PET或 BOPP薄膜上，然后以能量為200-250mj/cm2的紫外光對涂布的耐刮涂料進行照射使其固化， 獲得具有2-3 μ m厚的耐刮涂層的耐刮保護膜，涂布量約為2-3g/m2。實施例3本實施例提供了一種窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料，其是通過以下制備方法制備得到的將7重量份的丙烯酸2-羥乙酯、2重量份的丙烯酸羥丙酯、9重量份的季戊四醇三丙烯酸酯、20重量份的2-[[2，2_雙[[(1-氧代-2-丙烯基]甲基]丁氧基]甲基]-2-乙基-1，3-丙烷二基-2-丙烯酸酯、和30重量份的丙烯酸改性聚氨酯(拜耳公司的Desmolux VP LS 2337)放入攪拌釜內，攪拌30分鐘；將7重量份的1-羥基環己基苯基酮放入攪拌釜內，攪拌30分鐘；將0. 05重量份的聚醚-聚酯改性聚硅氧烷(畢克化學公司的BI-377)和0. 05 重量份的有機硅類流平劑(畢克化學公司的BI-32;3)放入攪拌釜里攪拌20分鐘，獲得窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料成品。實施例4將7重量份的2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2重量份的丙烯酸羥丙酯、9重量份的甘油三羥丙基醚三丙烯酸酯、6重量份的2-[[2，2_雙[[(1-氧代-2-丙烯基]甲基]丁氧基] 甲基]-2-乙基-1，3-丙烷二基-2-丙烯酸酯和25重量份的丙烯酸改性聚氨酯(拜耳公司的Desmolux0 XP 2587)放入攪拌釜內，攪拌30分鐘；將7重量份的4-苯甲酰基-4'-甲基-二苯硫醚放入攪拌釜內，攪拌30分鐘；將0. 05重量份的聚酯改性聚硅氧烷(畢克化學公司的BI-370)和0. 05重量份的有機硅類流平劑(畢克化學公司的BI-358N)放入攪拌釜里攪拌20分鐘，獲得窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料成品。對比例將9重量份的2-苯氧基乙基丙烯酸酯、15重量份的甘油三羥丙基醚三丙烯酸酯和 25重量份的丙烯酸改性聚氨酯(拜耳公司的Desmolu/ XP 2587)放入攪拌釜內，攪拌30 分鐘；將7重量份的4-苯甲酰基-4'-甲基-二苯硫醚放入攪拌釜內，攪拌30分鐘；將0. 05重量份的聚酯改性聚硅氧烷(畢克化學公司的BI-370)和0. 05重量份的有機硅類流平劑(畢克化學公司的BI-358N)放入攪拌釜里攪拌20分鐘，獲得窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料成品。測試例采用如下方法對實施例1-4提供的窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料制成的耐刮涂層進行檢測硬度測試將實施例1-4提供的窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料涂布到 25 μ m厚的PET薄膜上，然后以能量為250mj/cm2的紫外光對涂布的耐刮涂料進行照射，使其固化，制成3μπι厚的耐刮涂層，涂布量約為3g/m2，然后采用鉛筆硬度計測試其硬度；透光度測試根據GBM10-80所規定的方法進行測試。檢測結果如表1所示表1
權利要求
1.一種紫外線光固化耐刮涂料，其包括以下原料成分組成丙烯酸酯單體、10-40重量份；改性聚氨酯、20-50重量份；光引發劑、0. 5-10重量份；改性聚硅氧烷、0. 01-1重量份； 流平劑、0.01-1重量份。
2.如權利要求1所述的紫外線光固化耐刮涂料，其中，該涂料包括以下原料成分組成 丙烯酸酯單體、15-35重量份；改性聚氨酯、25-45重量份；光引發劑、1_8重量份；改性聚硅氧烷、0. 05-0. 8重量份；流平劑、0. 05-0. 8重量份。
3.如權利要求2所述的紫外線光固化耐刮涂料，其中，所述丙烯酸酯單體包括7-10重量份的單功能團丙烯酸單體和8-25重量份的多功能團丙烯酸單體，其中，所述單功能團丙烯酸單體包括丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸N，N 二甲基丙烯酰胺和2-苯氧基乙基丙烯酸酯中的兩種或三種以上的組合，所述多功能丙烯酸單體包括三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四丙烯酸季戊四醇酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、2-[ [2，2-雙[[(1-氧代-2-丙烯基]甲基]丁氧基]甲基]-2-乙基-1，3-丙烷二基-2-丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、 甘油三羥丙基醚三丙烯酸酯、丙烯酸2-羥乙酯和二丙二醇二丙烯酸酯中的兩種或三種以上的組合。
4.如權利要求1或2所述的紫外線光固化耐刮涂料，其中，所述改性聚氨酯包括丙烯酸改性聚氨酯、環氧樹脂改性聚氨酯和不飽和聚酯改性聚氨酯中的一種或幾種的組合。
5.如權利要求1或2所述的紫外線光固化耐刮涂料，其中，所述光引發劑包括二苯基_(2，4，6_三甲基苯甲酰)氧磷、4-苯基二苯甲酮、1-羥基環己基苯基酮、4-苯甲酰基-4'-甲基-二苯硫醚、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮、安息香二甲醚和2，4- 二乙基噻唑酮中的一種或幾種的組合。
6.如權利要求1或2所述的紫外線光固化耐刮涂料，其中，所述改性聚硅氧烷包括聚醚改性聚硅氧烷、聚醚-聚酯改性聚硅氧烷、氨基改性聚硅氧烷和聚酯改性聚硅氧烷中的一種或幾種的組合。
7.如權利要求1或2所述的紫外線光固化耐刮涂料，其中，所述流平劑包括丙烯酸系流平劑和有機硅類流平劑中的一種或幾種的組合。
8.權利要求1-7任一項所述的紫外線光固化耐刮涂料的制備方法，其包括以下步驟將丙烯酸酯單體和改性聚氨酯放入攪拌釜內，攪拌10-60分鐘；將光引發劑放入攪拌釜內，攪拌10-60分鐘；將改性聚硅氧烷和流平劑放入攪拌釜內，攪拌10-60分鐘，得到所述紫外線光固化耐刮涂料。
9.一種窗膜，其中，該窗膜具有由權利要求1-7任一項所述的紫外線光固化耐刮涂料制成的耐刮涂層。
10.一種保護膜，其中，該保護膜具有由權利要求1-7任一項所述的紫外線光固化耐刮涂料制成的耐刮涂層。
全文摘要
本發明提供了一種窗膜及保護膜用紫外線光固化耐刮涂料及其制備方法。上述紫外線光固化耐刮涂料包括以下原料成分組成丙烯酸酯單體、10-40重量份；改性聚氨酯、20-50重量份；光引發劑、0.5-10重量份；改性聚硅氧烷、0.01-1重量份；流平劑、0.01-1重量份。上述涂料的制備方法，其包括以下步驟將丙烯酸酯單體和改性聚氨酯放入攪拌釜內，攪拌10-60分鐘；將光引發劑放入攪拌釜內，攪拌10-60分鐘；將改性聚硅氧烷和流平劑放入攪拌釜內，攪拌10-60分鐘，得到所述紫外線光固化耐刮涂料。本發明提供的紫外線光固化耐刮涂料不僅原料來源方便，而且具有優秀的穩定性，便于工業化推廣和應用，并且，該涂料具有固化速度快、制備工藝簡單等特點。
文檔編號C09D4/02GK102260453SQ201010587728
公開日2011年11月30日 申請日期2010年12月14日 優先權日2010年12月14日
發明者張憲峰, 李昕, 王清, 譚文倩, 金成日, 金長松, 金青松 申請人:上海凱鑫森產業投資控股有限公司