一种具有高韧性和高耐磨性的硬化膜制造技术

本发明专利技术属于光学薄膜表面处理功能膜技术领域，特别涉及一种具有高韧性和高耐磨性能的硬化膜。为了解决现有TAC硬化膜不能同时具有较高的耐磨性和韧性的问题，本发明专利技术提供一种具有高韧性和高耐磨性的硬化膜。所述硬化膜包括三醋酸纤维素基膜和硬化层，所述硬化层涂布在三醋酸纤维素基膜的一个表面上。所述硬化层的原材料为紫外光固化涂液；所述紫外光固化涂液包括下述材料：多官能团树脂5％～40％、活性单体10％～30％、刚性无机粒子5％～30％、弹性有机粒子2％～8％、助剂0.1％～5％、和有机溶剂30％～60％。本发明专利技术提供的硬化膜同时具有高硬度、高韧性和高耐磨性，而且，具有优秀的耐酸碱性能。

A hardened film with high toughness and high wear resistance

The invention belongs to the technical field of optical film surface treatment functional film, in particular to a hardened film with high toughness and high wear resistance. In order to solve the problem that the existing TAC hardening film can not simultaneously have high wear resistance and toughness, the invention provides a hardening film with high toughness and high wear resistance. The hardening film comprises a cellulose triacetate base film and a hardening layer which is coated on one surface of the cellulose triacetate base film. The raw material of the hardening layer is a UV-curing coating liquid, which comprises the following materials: polyfunctional resin 5%-40%, active monomer 10%-30%, rigid inorganic particles 5%-30%, elastic organic particles 2%-8%, additives 0.1%-5%, and organic solvents 30%-60%. The hardening film provided by the invention has high hardness, high toughness and high wear resistance, and has excellent acid and alkali resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种具有高韧性和高耐磨性的硬化膜
本专利技术属于光学薄膜表面处理功能膜
，特别涉及一种具有高韧性和高耐磨性能的硬化膜。
技术介绍
随着近年来智能手机、平板电脑和大屏幕液晶电视等电子产品的迅速普及，偏光片广泛应用于现代液晶显示产品，如液晶电视、笔记本电脑、手机、电子词典、MP3、仪器仪表、投影仪等，也可用于时尚偏光眼镜。由PVA膜制成的偏光层易吸水、褪色而丧失偏光性能，因此需要在其两边用一层光学均匀性和透明性良好的三醋酸纤维素(TAC)膜来隔绝水分和空气，保护偏光层。此类三醋酸纤维素(TAC)保护膜还要有非常好的光学性能。对TAC基膜进行表面处理，对基膜表面进行加硬处理，使其具有防划和耐磨的功能是偏光片进年来的发展趋势。但目前市售的TAC硬化膜的硬度和耐磨性能有待提高来满足液晶显示屏对耐磨性能和表面硬度更高的要求。TAC硬化膜用作偏光膜的保护膜。目前提高TAC硬化膜的硬度和耐磨性能有两种方法：一种是增加涂层厚度，通过涂布的厚度来增加硬化膜的硬度和耐磨性能，但这种方法会消耗更多的树脂，增加成本。而且涂层增厚后，涂层整体的柔韧性下降明显，容易产生开裂，收卷困难等问题。第二种是提高涂液配方中多官能团树脂的比例，提高树脂的交联度，从而来达到提高硬化膜硬度和耐磨性能的目的，但该方法也存在一定的问题，增加多官能团树脂后使涂液对TAC基膜的润湿性下降，降低涂层的附着力。而且多官树脂的增加也会导致涂层整体的柔韧性下降。
技术实现思路
为了解决现有TAC硬化膜不能同时具有较高的耐磨性和韧性的问题，本专利技术提供一种具有高韧性和高耐磨性的硬化膜。本专利技术提供的硬化膜同时具有高硬度、高韧性和高耐磨性，而且，具有优秀的耐酸碱性能。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案。本专利技术提供一种具有高韧性和高耐磨性的硬化膜，所述硬化膜包括三醋酸纤维素(TAC)基膜和硬化层，所述硬化层涂布在三醋酸纤维素(TAC)基膜的一个表面上。进一步的，所述硬化层涂布在三醋酸纤维素(TAC)基膜的A面(正面)或B面(反面)。进一步的，所述硬化层包括紫外光固化树脂、刚性无机粒子和弹性有机粒子。进一步的，所述紫外光固化树脂的原材料包括多官能团树脂和活性单体。进一步的，在所述的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜中，所述硬化层的原材料为紫外光固化涂液；所述紫外光固化涂液包括下述材料：多官能团树脂5％～40％、活性单体10％～30％、刚性无机粒子5％～30％、弹性有机粒子2％～8％、助剂0.1％～5％、和有机溶剂30％～60％，所述百分含量为重量百分含量。进一步的，所述紫外光固化涂液经紫外光固化在基膜的表面上形成一层硬化层。进一步的，所述紫外光固化涂液中的多官能树脂是官能团数在4～10的反应性低聚物。进一步的，所述硬化层里含有刚性无机粒子和弹性有机粒子。进一步的，在所述的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜中，所述紫外光固化涂液中的多官能团树脂是官能团数在4～10的反应性低聚物，所述反应性低聚物选自聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、或多元醇丙烯酸酯中的一种或至少两种的组合。进一步的，所述反应性低聚物选自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。进一步的，所述反应性低聚物选自美国沙多玛公司生产的CN9010NS，或CN9013，或其组合。进一步的，所述紫外光固化涂液中的活性单体是官能团数为1～3的反应型单体。进一步的，在所述的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜中，所述紫外光固化涂液中的活性单体选自二甲基丙烯酸-1,6-己二醇酯，二丙烯酸-1,6-己二醇酯，甲基丙烯酸-2-羟基乙酯，二丙烯酸三丙二醇酯、或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或至少两种的组合物。进一步的，所述活性单体选自甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、或二丙烯酸-1,6-己二醇酯中的一种或其组合。进一步的，在所述的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜中，所述紫外光固化涂液中的刚性无机粒子选自粒径为10nm～50nm的二氧化硅或二氧化钛中的一种或它们的组合物。进一步的，所述紫外光固化涂液中的刚性无机粒子选自二氧化硅。进一步的，所述紫外光固化涂液中的刚性无机粒子的粒径为15nm～25nm。进一步的，在所述的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜中，所述紫外光固化涂液中的弹性有机粒子选自粒径为100～500nm的甲基丙烯酸酯聚合物微球、甲基丙烯酸甲酯聚合物微球、丙烯酸甲酯聚合物微球、或苯乙烯-丙烯酸甲酯聚合物微球中的一种或至少两种的组合。进一步的，所述紫外光固化涂液中的弹性有机粒子选自苯乙烯-丙烯酸甲酯聚合物微球。所述紫外光固化涂液中的弹性有机粒子的粒径为400～500nm。进一步的，在所述的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜中，所述紫外光固化涂液中的助剂选自有机硅氧烷或有机含氟聚合物中的一种或至少两种的组合物。进一步的，所述助剂包括流平剂和光引发剂。进一步的，所述流平剂的用量为0.5～1％。进一步的，所述光引发剂的用量为2～3％。进一步的，所述流平剂为德国毕克BYK3500流平剂。进一步的，所述光引发剂为德国毕克184光引发剂。进一步的，所述紫外光固化涂液中的溶剂选自酮类、醇类、酯类、或醚类溶剂。进一步的，所述紫外光固化涂液中的溶剂选自丁酮、异丙醇、甲醇、丙二醇甲醚、乙酯、或丁酯中的一种或至少两种的组合。进一步的，所述紫外光固化涂液中的溶剂为丁酮和异丙醇的组合物。进一步的，在丁酮和异丙醇的组合物中，丁酮的用量是20～27％，异丙醇的用量是17～23％。进一步的，在所述的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜中，所述紫外光固化涂液包括下述材料：多官能团树脂20％～25％、活性单体15％～20％、刚性无机粒子5％～10％、弹性有机粒子5％～7％、助剂2.8％～4％、和有机溶剂37％～50％，所述百分含量为重量百分含量。前述技术方案对应实施例5、实施例9～10。本专利技术还提供一种制备所述的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜的方法，所述方法包括下述步骤：(1)将紫外光固化涂液的原材料混合均匀，配制得到紫外光固化涂液，(2)将步骤(1)得到的涂液均匀的涂敷于TAC基膜的表面，(3)于80℃的烘箱中烘烤2～10min，在200～500mj/cm2紫外光条件下进行固化，涂液固化后形成硬化层，得到具有高韧性和高耐磨性的硬化膜。进一步的，在上述步骤(3)中，于80℃的烘箱中烘烤2～4min，在400～500mj/cm2紫外光条件下进行固化。进一步的，在上述步骤(3)中，于80℃的烘箱中烘烤2min，在500mj/cm2紫外光条件下进行固化，涂液固化后形成硬化层，得到具有高韧性和高耐磨性的硬化膜。进一步的，使用15#线棒将硬化层涂液涂布到TAC基膜的表面。进一步的，所述TAC基膜的厚度是40～80微米。所述TAC基膜的厚度为40、60或80微米。本专利技术还提供所述的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜的应用，其中，所述硬化膜用作偏光膜的保护膜。上述硬化膜中，所述涂液形成的硬化层(紫外光固化硬化涂层)具有含有弹性粒子和刚性粒子的结构，这种结构的特点是粒径小的刚性无机粒子团聚在弹性有机粒子周围，形成环岛结构，使硬化层具有高韧性和高耐磨性能。与现有硬化膜相比，本专利技术提供的硬化膜同时具有高硬度、高韧性和高耐磨性，而且，具有优秀的耐酸碱性能。本专利技术提供的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜，广泛用作偏光膜的保护膜。本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高韧性和高耐磨性的硬化膜，其特征在于，所述硬化膜包括三醋酸纤维素(TAC)基膜和硬化层，所述硬化层涂布在三醋酸纤维素(TAC)基膜的一个表面上。

【技术特征摘要】
1.一种具有高韧性和高耐磨性的硬化膜，其特征在于，所述硬化膜包括三醋酸纤维素(TAC)基膜和硬化层，所述硬化层涂布在三醋酸纤维素(TAC)基膜的一个表面上。2.根据权利要求1所述的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜，其特征在于，所述硬化层的原材料为紫外光固化涂液；所述紫外光固化涂液包括下述材料：多官能团树脂5％～40％、活性单体10％～30％、刚性无机粒子5％～30％、弹性有机粒子2％～8％、助剂0.1％～5％、和有机溶剂30％～60％，所述百分含量为重量百分含量。3.根据权利要求2所述的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜，其特征在于，所述紫外光固化涂液中的多官能团树脂是官能团数在4～10的反应性低聚物，所述反应性低聚物选自聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、或多元醇丙烯酸酯中的一种或至少两种的组合。4.根据权利要求2所述的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜，其特征在于，所述紫外光固化涂液中的活性单体选自二甲基丙烯酸-1,6-己二醇酯，二丙烯酸-1,6-己二醇酯，甲基丙烯酸-2-羟基乙酯，二丙烯酸三丙二醇酯、或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或至少两种的组合物。5.根据权利要求2所述的具有高韧性和高耐磨性的硬化膜，其特征在于，所述紫外光固化涂液中的刚性无机粒子选自粒径为10nm～50nm的二氧化硅或二氧化钛中的一种或它们的组合物。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭琰辉，董红星，陈捷，
申请(专利权)人：宁波惠之星新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33