本發(fā)明涉及顯示器領(lǐng)域的防油污硬化膜，具體涉及一種低彩虹紋的防油污硬化膜。
技術(shù)背景
隨著平板電腦和智能手機的普及，觸摸屏被廣泛的使用在各種領(lǐng)域。而在經(jīng)常用手觸摸屏幕來操作屏幕時，很容易使屏幕沾上油污和劃傷屏幕?，F(xiàn)在常見的解決辦法是在觸摸屏外面貼上一層紫外固化的含氟硬化層來起到防油污和抗刮傷的作用。但是由于含氟涂層的折射率通常偏低，與透明基材的折射率不匹配，造成硬化膜有很重的彩虹紋，使屏幕不美觀，顯示效果下降而且影響人的視力。市面上大多數(shù)的低彩虹紋硬化膜的解決方案是采用東麗的U48基膜，該基膜的價格是普通基膜的2～4倍，這造成低彩虹紋防油污硬化膜的價格偏高，難以普及。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中硬化膜有很重的彩虹紋、屏幕不美觀、顯示效果差、低彩虹紋防油污硬化膜的價格偏高的問題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種低彩虹紋防油污硬化膜，由含有全氟烴改性納米粒子的涂布液經(jīng)紫外光固化形成。
優(yōu)選的，所述涂布液包括以下原料制成：丙烯酸樹脂20～70份，改性納米粒子10～20份，光引發(fā)劑2～7份，流平劑1～5份，溶劑20～80份。
優(yōu)選的,所述丙烯酸樹脂選用2官能度及其以上官能度的(甲基)丙烯酸酯預聚物、(甲基)丙烯酸酯單體或它們的組合物。適合本發(fā)明的2官能度及其以上官能度的(甲基)丙烯酸酯預聚物是指分子內(nèi)含有2個或2個以上(甲基)丙烯?；?甲基)丙烯酸酯，如：聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯，具體包括但不限于下述物質(zhì)：脂肪族聚氨酯二(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯三(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯二(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯三(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯四(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯(甲基)二丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯(甲基)三丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯(甲基)四丙烯酸酯、芳香族聚氨酯(甲基)二丙烯酸酯、芳香族聚氨酯(甲基)三丙烯酸酯、芳香族聚氨酯(甲基)四丙烯酸酯、酚醛環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧大豆油(甲基)丙烯酸酯；適合本發(fā)明的(甲基)丙烯酸酯單體，具體包括但不限于下述物質(zhì)：季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯等。
優(yōu)選的，所述高折射率納米粒子選自氧化鋁、二氧化鈦、五氧化三鈦、三氧化二鈦、氧化鋯、氧化鎂、氧化鋅或硫化鋅中的任意一種或多種。
優(yōu)選的，所述高折射率納米粒子優(yōu)選氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯的任意一種。
優(yōu)選的，所述的含氟單元為全氟烯烴，所述全氟烯烴選自十四氟-1-庚烯，全氟-1,7-辛二烯，全氟-1,5己二烯，全氟己乙烯，全氟癸基乙烯中的一種或幾種。
優(yōu)選的，所述的含氟單元為全氟酯烴，所述全氟酯烴選自(全氟環(huán)己基)甲基丙烯酸酯、全氟戊酸烯丙酯、1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯、2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯、1H,1H,11H-全氟十一烷基丙烯酸酯、2-全氟十二烷基乙基甲基丙烯酸酯的一種或幾種。
優(yōu)選的，所述光引發(fā)劑包括自由基聚合光引發(fā)劑和陽離子聚合光引發(fā)劑兩大類，所述自由基聚合光引發(fā)劑，如：1-羥基環(huán)己基苯基酮(184)、2-羥基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮(907)、2,4,6(三甲基苯甲?；交趸?TPO)、二甲苯酮(BP)、2-異丙基硫雜蒽酮(ITX)等；所述陽離子聚合光引發(fā)劑，如：異丙苯茂鐵六氟磷酸鹽、二芳基碘鎓鹽、三芳基碘鎓鹽、烷基碘鎓鹽等。上述光引發(fā)劑可以單獨使用，也可以2種或其以上組合使用。本發(fā)明優(yōu)選自由基聚合光引發(fā)劑，如1-羥基環(huán)己基苯基酮(184)和2,4,6(三甲基苯甲?；交趸?TPO)。
優(yōu)選的，所述流平劑選自市售的有機硅氧烷或丙烯酸流平劑，如BYK-3575、BYK-3576、BYK-180、BYK-3560、BYK333、BYK3700、BYK3505、tego Glide432、tego Glide435、tego Glide440、道康寧401LS、道康寧57、道康寧402LS其中的一種或幾種。
優(yōu)選的，所述溶劑為常用的有機溶劑，沒有任何限制，如：乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯類；乙醇、丙醇、丁醇等醇類；丙酮、丁酮、甲基異丁基酮等酮類；甲苯、二甲苯等芳烴類；乙二醇乙醚、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚等醚類。有機溶劑可以單獨使用或以兩種或多種組合使用。
優(yōu)選的，所述防油污硬化涂層的厚度為1～20um，優(yōu)選在2～10um，更優(yōu)選于4～6um。
優(yōu)選的，所述防油污硬化涂層表面的純水接觸角≥100°，正十六烷接觸角≥60°。
本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明用全氟烴改性過納米粉體后，粉體更易遷移到表面，并且粉體表面接枝有可與丙烯酸酯反應的基團，能固化在涂層表面，極大的提高了涂層的耐磨性。接枝的全氟烴有較大的氟碳比，有優(yōu)異的疏水疏油效果。所使用的納米粉體折射率都較高，改性后與基材折射率相近，從而極大的降低了硬化膜彩虹紋。有機改性納米粉體后，使得粉體有更好的相容性，不影響硬化膜的透光率和霧度。
具體實施方式
為了更好的理解本發(fā)明內(nèi)容，請參閱下述實施例。
實施例1
1.全氟烷烴改性二氧化鈦的制備
步驟一：含巰基硅烷偶聯(lián)劑改性納米二氧化鈦
稱取100份的納米二氧化鈦，加入50份的無水乙醇，常溫用超聲波清洗器超聲分散30min，得到均勻懸浮液，再向其中加入含巰基的硅烷偶聯(lián)劑30～60份，繼續(xù)超聲30～40min，轉(zhuǎn)移到四頸燒瓶中50℃～70℃攪拌反應4～6h。反應后的漿液用離心機以10000～12000r/min的速度常溫離心分離，得到改性納米二氧化鈦。改性納米二氧化鈦超聲分散、離心分離4～8次，再置于真空干燥箱中，常溫干燥6～8h，得到制備好的含巰基納米二氧化鈦白色粉末。
步驟二：全氟烷烴對含巰基納米二氧化鈦改性。
將10份步驟一制得的含巰基納米二氧化鈦白色粉末分散在90份乙酸丁酯中，再加入適量十四氟-1-庚烯攪拌充分，在紫外光照射下充分反應，得到全氟烴改性的納米二氧化鈦分散液。
2.硬化涂層涂布液的制備
將100重量份的9013[沙多瑪(廣州)化學有限公司]溶解在60重量份乙酸乙酯和20重量份乙酸丁酯的混合溶劑中，添加4重量份的光引發(fā)劑184和2重量份的光引發(fā)劑TPO，并添加1重量份的流平劑BYK-333，最后添加20重量份全氟烴改性納米二氧化鈦分散液[固形份10%]，攪拌分散均勻制得硬化涂層涂布液備用。
3.低彩虹紋防油污硬化膜的制備
將上述制備好的涂布液涂布在125um的PY2K[儀化東麗聚酯薄膜有限公司]光學級基膜上，在60℃～80℃下鼓風干燥1～2分鐘，以300～500mJ/cm3的光量經(jīng)紫外光輻射固化，得到涂層厚度5um～6um的的低彩虹紋防油污透明硬化膜，測試其性能。
實施例2
1.全氟烴改性二氧化鋯的制備
步驟一：含巰基硅烷偶聯(lián)劑改性納米二氧化鋯。
稱取100份的納米二氧化鋯，加入60份的無水乙醇，常溫用超聲波清洗器超聲分散30min，得到均勻懸浮液，再向其中加入含巰基的硅烷偶聯(lián)劑40～70份，繼續(xù)超聲40～50min，轉(zhuǎn)移到四頸燒瓶中50℃～70℃攪拌反應4～6h。反應后的漿液用離心機以10000～12000r/min的速度常溫離心分離，得到改性納米二氧化鋯。改性納米二氧化鋯超聲分散、離心分離4～8次，再置于真空干燥箱中，常溫干燥6～8h，得到制備好的含巰基納米二氧化鋯白色粉末。
步驟二：
將20份步驟一制得的含巰基納米二氧化鋯白色粉末分散在80份丁酮中，再加入適量全氟己乙烯攪拌充分，在紫外光照射下充分反應，得到全氟烴改性的納米二氧化鋯分散液。
2.硬化涂層涂布液的制備
將60重量份的9013[沙多瑪(廣州)化學有限公司]溶解在60重量份丁酮和20重量份乙酸丁酯的混合溶劑中，添加4重量份的光引發(fā)劑184和2重量份的光引發(fā)劑TPO，并添加2重量份的流平劑BYK-3560，最后添加30重量份全氟烴改性納米二氧化鋯分散液[固形份20%]，攪拌分散均勻制得硬化涂層涂布液備用。
3.低彩虹紋防油污硬化膜的制備
將上述制備好的涂布液涂布在125um的PY2Z[儀化東麗聚酯薄膜有限公司]光學級基膜上，在60℃～80℃下鼓風干燥1～2分鐘，以300～500mJ/cm3的光量經(jīng)紫外光輻射固化，得到涂層厚度2um～3um的的低彩虹紋防油污透明硬化膜，測試其性能。
實施例3
1.全氟烴改性二氧化鈦的制備
步驟一：含巰基硅烷偶聯(lián)劑改性納米二氧化鈦。
采用與實施例1中步驟一相同的方法，制得含巰基的納米二氧化鈦粉末。
步驟二：全氟烷烴對含巰基納米二氧化鈦改性。
將10份步驟一制得的含巰基納米二氧化鈦白色粉末分散在90份丁酮中，再加入適量十四氟-1-庚烯攪拌充分，在紫外光照射下充分反應，得到全氟烴改性的納米二氧化鈦分散液。
2.硬化涂層涂布液的制備。
將100重量份的1290[湛新]溶解在60重量份丁酮和20重量份乙酸丁酯的混合溶劑中，添加4重量份的光引發(fā)劑184和2重量份的光引發(fā)劑TPO，并添加2重量份的流平劑BYK-3560，最后添加30重量份全氟烴改性納米二氧化鋯分散液[固形份20%]，攪拌分散均勻制得硬化涂層涂布液備用。
3.低彩虹紋防油污硬化膜的制備
將上述制備好的涂布液涂布在125um的SH40[韓國SKC有限公司]光學級基膜上，在60℃～80℃下鼓風干燥3～5分鐘，以400～600mJ/cm3的光量經(jīng)紫外光輻射固化，得到涂層厚度5um～6um的的低彩虹紋防油污透明硬化膜，測試其性能。
實施例4
1.全氟烷烴改性二氧化鈦的制備
步驟一：含巰基硅烷偶聯(lián)劑改性納米二氧化鈦
采用與實施例1中步驟一相同的方法，制得含巰基的納米二氧化鈦粉末。
步驟二：全氟烷烴對含巰基納米二氧化鈦改性
將10份步驟一制得的含巰基納米二氧化鈦白色粉末分散在90份甲基異丁基酮中，再加入適量全氟癸基乙烯攪拌充分，在紫外光照射下充分反應，得到全氟烴改性的納米二氧化鈦分散液。
2.硬化涂層涂布液的制備
將100重量份的1290[湛新]溶解在60重量份甲基異丁基酮和20重量份丙二醇甲醚的混合溶劑中，添加4重量份的光引發(fā)劑184和2重量份的光引發(fā)劑TPO，并添加2重量份的流平劑BYK-3560，最后添加20重量份全氟烴改性納米二氧化鋯分散液[固形份20%]，攪拌分散均勻制得硬化涂層涂布液備用。
3.低彩虹紋防油污硬化膜的制備
將上述制備好的涂布液涂布在125um的A4300[日本東洋紡]光學級基膜上，在60℃～80℃下鼓風干燥1～2分鐘，以300～500mJ/cm3的光量經(jīng)紫外光輻射固化，得到涂層厚度5um～6um的的低彩虹紋防油污透明硬化膜，測試其性能。
實施例5
1.全氟烷烴改性二氧化鈦的制備
步驟一：含巰基硅烷偶聯(lián)劑改性納米二氧化鈦
采用與實施例1中步驟一相同的方法，制得含巰基的納米二氧化鈦粉末。
步驟二：全氟烷烴對含巰基納米二氧化鈦改性
將10份步驟一制得的含巰基納米二氧化鈦白色粉末分散在90份甲基異丁基酮中，再加入適量全氟-1，5己二烯攪拌充分，在紫外光照射下充分反應，得到全氟烴改性的納米二氧化鈦分散液。
2.硬化涂層涂布液的制備
將80重量份的DSP-545F[中山市杰事達精細化工有限公司]溶解在60重量份甲基異丁基酮和20重量份甲苯的混合溶劑中，添加5重量份的光引發(fā)劑184和2重量份的光引發(fā)劑TPO，并添加2重量份的流平劑BYK-3700，最后添加30重量份全氟烴改性納米二氧化鋯分散液[固形份10%]，攪拌分散均勻制得硬化涂層涂布液備用。
3.低彩虹紋防油污硬化膜的制備
將上述制備好的涂布液涂布在125um的UY34[儀化東麗聚酯薄膜有限公司]光學級基膜上，在60℃～80℃下鼓風干燥1～2分鐘，以300～500mJ/cm3的光量經(jīng)紫外光輻射固化，得到涂層厚度5um～6um的的低彩虹紋防油污透明硬化膜，測試其性能。
對比例1
1.硬化涂層涂布液的制備
將80重量份的DSP-545F[中山市杰事達精細化工有限公司]溶解在60重量份甲基異丁基酮和20重量份甲苯的混合溶劑中，添加5重量份的光引發(fā)劑184，并添加2重量份的流平劑BYK-3505，攪拌分散均勻制得硬化涂層涂布液備用。
3.低彩虹紋防油污硬化膜的制備
將上述制備好的涂布液涂布在125um的PY2K[儀化東麗聚酯薄膜有限公司]光學級基膜上，在60℃～80℃下鼓風干燥1～2分鐘，以300～500mJ/cm3的光量經(jīng)紫外光輻射固化，得到涂層厚度5um～6um的的低彩虹紋防油污透明硬化膜，測試其性能。
對比例2
1.硬化涂層涂布液的制備
將80重量份的DSP-545F[中山市杰事達精細化工有限公司]溶解在60重量份甲基異丁基酮和20重量份甲苯的混合溶劑中，添加5重量份的光引發(fā)劑184，并添加2重量份的流平劑BYK-3505，攪拌分散均勻制得硬化涂層涂布液備用。
3.低彩虹紋防油污硬化膜的制備。
將上述制備好的涂布液涂布在125um的U48[日本東麗]光學級基膜上，在60℃～80℃下鼓風干燥1～2分鐘，以300～500mJ/cm3的光量經(jīng)紫外光輻射固化，得到涂層厚度5um～6um的的低彩虹紋防油污透明硬化膜，測試其性能。
各實施例性能測試如下：
其中，上述表中各性能測試方法如下：
1.表面接觸角測試
使用光學接觸角儀，采用座滴法測量接觸角。方法是將2mm直徑的潔凈水或正十六烷滴在硬化涂層的表面，測量液滴和涂層表面的接觸角。
2.涂層折射率測試
用橢偏儀測試上述樣品涂層的折射率。
3.耐刮擦性能測試
根據(jù)標準HG/T 4303-2012表面硬化聚酯薄膜耐磨性測試方法，用耐磨試驗機測試，采用#0000鋼絲絨1KG負重測試條件。
4.彩虹紋程度的判定
黑色玻璃上散滿一層蒸餾水，將硬化膜緊貼在玻璃上，放在陽光下或者D65燈源的照射下觀看，記錄以下六個等級：
0級：整面無彩虹紋；
1級：整面彩虹紋較淡；
2級：局部嚴重，分布均勻；
3級：局部嚴重，分布集中；
4級：整體嚴重：分布均勻；
5級：整體嚴重。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。