一种UV光固化型弹性自修复增亮涂料组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种UV光固化型弹性自修复增亮涂料组合物。该涂料组合物包括以下组分及重量份数：弹性光固化树脂10～70份，光聚合单体10～50份，光引发剂2～5份，助剂0.05～1份。本发明专利技术的UV光固化型弹性自修复增亮涂料组合物可涂覆于光学级PET塑料基材上；紫外光固化后涂层具有优异的弹性，同时具有极好的附着力、耐磨及耐刮性能。

【技术实现步骤摘要】
一种UV光固化型弹性自修复增亮涂料组合物
本专利技术属于紫外光固化涂料
，具体涉及一种UV光固化型弹性自修复增亮涂料组合物。
技术介绍
背光模组作为LCD显示的重要配件和亮度来源，对液晶显示器的亮度有非常重要的作用。人们尝试多种方式从背光模组方面去改进LCD显示亮度。在导光板和下层偏光片之间加入增亮膜是其中的方法之一。通过模压工艺，将模具上特殊的棱形结构转移到基材上得到增亮膜。其中，增亮膜涂料性能的好坏能够决定增亮膜性能的优劣，是制作增亮膜的关键。在流水线生产过程中，尤其是在裁剪过程中增亮膜的尖角难免会刮伤表面的涂层，导致涂层上的棱镜结构有所损伤而成为次品，影响生产效率和成品率，传统的工艺是在涂层上贴一层保护膜。这种工艺繁杂且不能根本性的杜绝涂层受损的发生。通过对现有文献的检索发现，日本专利JP2009-144065提供了一种水性弹性UV光固化涂料组合物，它包含一种聚氨酯丙烯酸酯水分散体、多官聚氨酯丙烯酸酯树脂和有机粒子。但是，聚氨酯丙烯酸酯水分散体合成的预聚体合成阶段，需要完全无水，因此对工艺控制要求比较高，反应设备及原料均要进行除水操作，造成工艺控制复杂，生产时间长的缺点。另外，该涂料只适用于普通场合，并未提及适用于增亮膜涂料。中国专利CN102585575公开了一种溶剂型由弹性树脂和无机二氧化硅弹性粒子为主体的UV弹性涂料。由于使用无机粒子，体系存在分散稳定性问题。另外，该涂料组合物的性能除了纸带耐磨性能外，并没有体现出弹性自修复性能和耐锐物划伤性能。而且该组合物含有有机溶剂，存在环保、生产安全性、工艺复杂、成本高的缺点。另外，该涂料同样只适用于普通场合，并未提及适用于增亮膜涂料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种无溶剂的UV光固化型弹性自修复增亮涂料组合物，经UV光固化后涂层具有优异的弹性，同时具有极好的附着力、耐磨及耐锐物划伤性能。在背光模组的增亮膜制备中，相比传统的在涂层上贴保护膜的方法，本专利技术的组合物经紫外光固化后形成的棱镜结构具有自修复功能的同时具有优异的耐磨耐刮性能及极其优异的基材附着力，能够在短时间内回弹而修复划痕，抗刮耐磨提高成品率。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种UV光固化型弹性自修复增亮涂料组合物，其包括如下重量份数的各组分：其中，所述弹性光固化树脂为聚丙二醇与六亚甲基二异氰酸酯，二羟甲基丙酸，端羟基丙烯酸酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯反应合成的侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯，所述侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯的结构式如下：1.4≤n≤16.9；由结构式可以看出，该树脂具有软硬段兼具的结构特征。软段来源于聚丙二醇，硬段来源于六亚甲基二异氰酸酯和二羟基甲基丙酸及端羟基丙烯酸酯形成的氨基甲酸酯链段组成，其中氨基甲酸酯结构可以形成氢键。正是因为这种结构，使所得树脂具有优异弹性和耐磨耐刮性能。另外，侧链含有羟基，使得该树脂具有对PET基材极佳的附着力。所述光聚合单体为折射率高于1.53的单官丙烯酸酯类光聚合单体和/或双官丙烯酸酯类光聚合单体，作为优选方案，所述光聚合单体选自折射率高于1.53的单官能丙烯酸酯，或双官丙烯酸酯单体与单官能丙烯酸酯的混合物。在本专利技术中，所述单官能丙烯酸酯主要起着活性稀释剂的效果，既可以降低粘度以便于涂布，还能提高涂膜对基材的附着力。所述双官丙烯酸酯单体主要提供涂层附着、耐磨、硬度等基础性能。作为优选方案，所述折光率高于1.53的单官能丙烯酸酯包括2-苯氧基乙基丙烯酸酯、苯硫基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、邻苯基苯乙氧基乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基)-己基烯酸酯、2-羟基-3-苯基苯乙氧基丙基丙烯酸酯、苯氧基苄基丙稀酸酯、苄基丙烯酸酯、苄基甲基丙烯酸酯中的一种或几种；所述折射率高于1.53的双官丙烯酸酯单体包括乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基二苯基芴二丙烯酸酯、乙氧化双酚S二丙烯酸酯中的一种或几种。作为优选方案，所述光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、安息香苯甲醚中的一种或几种；作为优选方案，所述助剂选自流平剂、消泡剂、阻聚剂中的一种或几种。作为优选方案，所述侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法包括如下步骤：将聚丙二醇，六亚甲基二异氰酸酯及二羟甲基丙酸在75～80℃下反应，得到侧链含羧基的端异氰酸酯基的聚氨酯树脂；降温至50～55℃，加入端羟基丙烯酸酯，反应后，得到侧链含羧基的双官聚氨酯丙烯酸酯；加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，升温至90～95℃，进行开环加成反应，得到100％固含量的侧链含有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯。作为优选方案，所述聚丙二醇、六亚甲基二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、端羟基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔用量之比为(0.81-0.99)：2：(0.19-0.01)：2：(0.19-0.01)，优选为0.9：2：0.1：2：0.1。作为优选方案，所述聚丙二醇(PPG)的分子量为100～2000，优选为200～1000，如PPG200、PPG400、PPG600、PPG800、PPG1000和PPG2000等中的任何一个，进一步优选为分子量300～800，如PPG400，PPG600，PPG800等中的任何一个，最优选为PPG600。作为优选方案，所述端羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丁酯和甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或两种，优选为丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丁酯；最优选为丙烯酸羟乙酯。作为优选方案，所述流平剂选自二甲基聚硅氧烷共聚物、聚硅氧烷～聚醚共聚物、聚醚改性聚硅氧烷；所述消泡剂选自聚硅氧烷高分子、矿物油消泡剂或聚醚改性二甲基聚硅氧烷共聚物；所述阻聚剂选自对羟基苯甲醚、对苯二酚或2，6-二叔丁基对甲苯酚。作为优选方案，所述光聚合单体为单官丙烯酸酯类光聚合单体和双官丙烯酸酯类光聚合单体的组合物，其中，双官丙烯酸酯单体和单官能丙烯酸酯的重量比为(1～2.5):1。本专利技术的涂料组合物，在紫外光固化后能够形成兼具有软段和硬段区域的交联网络。其中的弹性部分由三官弹性聚氨酯丙烯酸酯树脂中的聚丙二醇软段部分贡献，硬段区域由硬段来源于六亚甲基二异氰酸酯和二羟基甲基丙酸及端羟基丙烯酸酯形成的氨基甲酸酯链段部分、具有刚性骨架的折射率高于1.53的双官丙烯酸酯单体、及它们与三官弹性聚氨酯丙烯酸酯树脂及折射率高于1.53的单官丙烯酸酯单体UV光聚合后形成的交联网络结构来提供，来保证涂层具有很好的弹性自修复性能同时，还具有耐刮、耐磨性能。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、利用本专利技术制备的UV固化型弹性自修复增亮涂料组合物生产工艺简单，尤其是侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯的制备条件简单，不采用溶剂，本体条件下就可以得到室温粘度较低的产品，并可以直接作为原料配制涂料组合物，而省去了除溶剂的过程，节约了原料成本和动力成本。另外，从环保角度讲，也不会向大气中释放有机挥发物而影响环境。2、本专利技术的UV固化型弹性自修复增亮涂料组合物不含任何有机溶剂，节能环保，可降低工艺成本。3.本专利技术组合物可调配的折射率为1.53～1.58的自修复增亮涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UV光固化型弹性自修复增亮涂料组合物，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：其中，所述弹性光固化树脂为聚丙二醇与六亚甲基二异氰酸酯，二羟甲基丙酸，端羟基丙烯酸酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯反应合成的侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯，所述侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯的结构式如下：1.4≤n≤16.9；所述光聚合单体为折射率高于1.53的单官丙烯酸酯类光聚合单体和/或双官丙烯酸酯类光聚合单体。

【技术特征摘要】
1.一种UV光固化型弹性自修复增亮涂料组合物，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：其中，所述弹性光固化树脂为聚丙二醇与六亚甲基二异氰酸酯，二羟甲基丙酸，端羟基丙烯酸酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯反应合成的侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯，所述侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯的结构式如下：1.4≤n≤16.9；所述光聚合单体为折射率高于1.53的单官丙烯酸酯类光聚合单体和/或双官丙烯酸酯类光聚合单体；所述侧链带有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法包括如下步骤：将聚丙二醇，六亚甲基二异氰酸酯及二羟甲基丙酸在75～80℃下反应，得到侧链含羧基的端异氰酸酯基的聚氨酯树脂；降温至50～55℃，加入端羟基丙烯酸酯，反应后，得到侧链含羧基的双官聚氨酯丙烯酸酯；加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，升温至90～95℃，进行开环加成反应，得到100％固含量的侧链含有羟基的三官弹性聚氨酯丙烯酸酯。2.如权利要求1所述的一种UV光固化型弹性自修复增亮涂料组合物，其特征在于，所述折光率高于1.53的单官能丙烯酸酯包括2-苯氧基乙基丙烯酸酯、苯硫基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、邻苯基苯乙氧基乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基)-己基烯酸酯、2-羟基-3-苯基苯乙氧基丙基丙烯酸酯、苯氧基苄基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、苄基甲基丙烯酸酯中的一种或几种；所述折射率高于1.53的双官丙烯酸酯单体包括乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基二苯基芴二丙烯酸酯、乙氧化双酚S二丙烯酸酯中的一种或几种。3.如权利要求1所述的一种UV光固化型弹性自修复增亮涂料组合物，其特征在于，所述光引发剂选自...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞明东，王艳梅，牛辉楠，王晨，陈磊，
申请(专利权)人：上海维凯光电新材料有限公司，上海乘鹰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31