本發(fā)明涉及涂料組合物，尤其是一種具有高達(dá)因值的硬化膜。

背景技術(shù)：

硬化膜是一種在PET支持體上進(jìn)行表面硬化處理所得到的膜產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有良好的光學(xué)性能、優(yōu)異的耐劃傷、耐熱性能及表觀質(zhì)量。主要用于觸摸屏行業(yè)，廣泛應(yīng)用于觸控面板、液晶顯示器、儀表面板、手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)及工業(yè)用顯示器等。目前市場(chǎng)上硬化膜產(chǎn)品種類(lèi)繁多，常見(jiàn)硬度1H～4H均有量產(chǎn)，在后續(xù)處理中，除了對(duì)基本性能的要求，還要求其表面硬化層對(duì)油墨有良好的附著性，以保證優(yōu)良的印刷效果，在ITO鍍膜用硬化膜產(chǎn)品中，為達(dá)到更好的ITO鍍膜效果，對(duì)其附著性能也有一定的要求。研究發(fā)現(xiàn)，硬化膜產(chǎn)品表面達(dá)因值越高，附著性能越好，后續(xù)油墨印刷及鍍膜效果也越好。市場(chǎng)上現(xiàn)有的硬化膜產(chǎn)品表面達(dá)因值大多在32Dyne～36Dyne左右，且其達(dá)因值會(huì)隨著時(shí)間及儲(chǔ)存條件的不同呈現(xiàn)不同程度的衰減，導(dǎo)致印刷及鍍膜效果變差，涂層易脫落，難以長(zhǎng)期滿(mǎn)足下游客戶(hù)的使用要求。

為了提高硬化膜的表面張力，使其具有穩(wěn)定的高達(dá)因值，以便更好的為下游客戶(hù)所使用，業(yè)內(nèi)迫切需要尋找合適的硬化配方及生產(chǎn)方法，做出一種具有高達(dá)因值的硬化膜產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一種高達(dá)因值硬化膜，達(dá)因值在38Dyne以上，以確保在油墨印刷及ITO鍍膜過(guò)程中有優(yōu)良的印刷性能及附著性能。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高達(dá)因值硬化膜，包括PET支持體、和PET支持體至少一面涂布有硬化層涂布液固化形成的硬化層,所述硬化層涂布液的組分及重量份數(shù)為：

主體樹(shù)脂15重量份～50重量份；

氧化物粒子2重量份～10重量份；

表面助劑0.05重量份～5.0重量份；

光引發(fā)劑0.05重量份～7.0重量份；

溶劑40重量份～80重量份；

所述硬化層涂布液的粘度、固含量與干燥固化工藝條件滿(mǎn)足以下公式：

其中：η為所述硬化層涂布液的粘度，單位mPa.s；P為所述硬化層涂布液的UV固化能量，單位J/cm2；SC為所述硬化層涂布液的固含量百分比；k為所述硬化層涂布液的調(diào)偏系數(shù)，n為經(jīng)過(guò)的n個(gè)干燥段；T為干燥溫度，單位K；T₁-T₂-T₃-...-T_n指分別依次為n個(gè)干燥段的干燥溫度；t為涂布產(chǎn)品經(jīng)過(guò)每個(gè)干燥溫度段的時(shí)間，單位s；對(duì)應(yīng)經(jīng)過(guò)每個(gè)溫度段的時(shí)間分別為t₁-t₂-t₃-...-t_n；T^θ為標(biāo)準(zhǔn)溫度，T^θ＝273.15K。

上述高達(dá)因值硬化膜，所述主體樹(shù)脂為聚酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯中的一種或幾種。

上述高達(dá)因值硬化膜，所述氧化物粒子為二氧化硅粒子或金屬氧化物粒子中的一種或幾種。

上述高達(dá)因值硬化膜，所述表面助劑為芳烷基·烷基改性有機(jī)硅、聚醚改性有機(jī)硅、有機(jī)硅聚合物改性聚丙烯酸酯、含丙烯酸官能基聚酯改性有機(jī)硅類(lèi)表面助劑中的一種或幾種。

上述高達(dá)因值硬化膜，所述光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一種或幾種。

上述高達(dá)因值硬化膜，所述溶劑為水-醇類(lèi)混合溶劑或酯類(lèi)-酮類(lèi)混合溶劑。

上述高達(dá)因值硬化膜，所述產(chǎn)品干燥固化采用分段干燥工藝，所分段數(shù)為3段～9段，每個(gè)干燥段設(shè)定不同溫度。

上述高達(dá)因值硬化膜，所述干燥段干燥溫度為293K～393K。

上述高達(dá)因值硬化膜，所述硬化層涂布液涂布方式為微型凹版涂布、逗號(hào)輥涂布或夾縫式擠壓型涂布。

上述高達(dá)因值硬化膜，所述PET支持體厚度為50μm～188μm，硬化層涂厚為0.8μm～3.5μm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，

1、本發(fā)明硬化層涂布液能夠在PET支持體表面形成高達(dá)因值、高硬度、耐磨、且具有優(yōu)異的光學(xué)性能、印刷性能及良好的ITO鍍膜性能的硬化層。

2、所制備的硬化膜達(dá)因值可達(dá)38Dyne～46Dyne，能夠滿(mǎn)足后續(xù)ITO鍍膜工藝、油墨印刷工藝的使用要求。

3、本發(fā)明采用分段干燥工藝，根據(jù)所述硬化層涂布液平均特性粘度及硬化層涂布液固含量，選擇不同UV固化能量及不同溫度段的干燥溫度、干燥時(shí)間。一方面控制所述硬化層干燥速率，通過(guò)變溫過(guò)程控制高分子化合物化學(xué)鍵間的反應(yīng)速率及反應(yīng)時(shí)間，使所述硬化層逐漸干燥。所述硬化層表面因化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度不同產(chǎn)生不同長(zhǎng)度的鏈狀聚合物，在所述硬化層表面產(chǎn)生細(xì)小的微觀結(jié)構(gòu)差異，保證所述硬化層有穩(wěn)定的高達(dá)因值，提高所述硬化層的表面接著性能。因采用這種方法是通過(guò)改變化學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)改變所述硬化層表觀性質(zhì)，化學(xué)結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，在后期存儲(chǔ)運(yùn)輸中均不會(huì)對(duì)其表面化學(xué)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，從而保證了所述硬化膜產(chǎn)品表面達(dá)因值的穩(wěn)定性。另一方面，采用分段干燥，溫度是漸變的，也保證了所述硬化膜產(chǎn)品不會(huì)在干燥過(guò)程中因溫度突變產(chǎn)生明顯翹曲，影響后續(xù)加工使用。

4、本發(fā)明提供的高達(dá)因值硬化膜在經(jīng)過(guò)高溫實(shí)驗(yàn)(85℃/500h)、高溫高濕實(shí)驗(yàn)(溫度60℃、濕度90RH/500h)、冷熱沖擊實(shí)驗(yàn)(溫度由-40℃至60℃循環(huán)100次，每個(gè)溫度停留1h)后，表面達(dá)因值依然能保持在38Dyne以上，且各項(xiàng)基本性能無(wú)明顯變化。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實(shí)施例1

硬化膜涂布液的各組分及重量份數(shù)為：

在14g脂肪族六丙烯酸酯樹(shù)脂[臺(tái)灣雙鍵化工股份有限公司制造，商品名：571]中加入7g雙酚A環(huán)氧丙烯酸樹(shù)脂[臺(tái)灣雙鍵化工股份有限公司制造，商品名：127-TP20]，攪拌均勻后加入5g二氧化硅納米添加劑[畢克化學(xué)制造，商品名：NANOBYK-3651]，再次攪拌均勻后加入0.05g表面助劑芳烷基·烷基改性有機(jī)硅[畢克化學(xué)制造，商品名：BYK-322]、2g光引發(fā)劑1-羥基環(huán)己基苯基甲酮[臺(tái)灣雙鍵化工股份有限公司制造，商品名：Doublecure 184]，攪拌均勻后加入49g甲基異丁酮及22.9g丁酮稀釋?zhuān)浞謹(jǐn)嚢韬箪o置1-2h，得到所述硬化層涂布液。

將所述硬化層涂布液涂布于PET支持體的雙面之上，所述PET支持體厚度為50微米，控制涂厚為0.8微米。經(jīng)測(cè)試涂布液粘度為2.31mPa.s，固含量為21％，經(jīng)293K-333K-358K分段干燥，通過(guò)每個(gè)干燥段的時(shí)間分別為90s-60s-120s，然后進(jìn)行UV固化，UV固化能量約0.43J/cm²，UV固化完全后得到所述高達(dá)因值硬化膜。

所述硬化層涂布液的粘度、固含量與干燥固化工藝條件滿(mǎn)足以下公式：

其中：η為所述硬化層涂布液的粘度，單位mPa.s；P為所述硬化層涂布液的UV固化能量，單位J/cm²；SC為所述硬化層涂布液的固含量百分比；k為所述硬化層涂布液的調(diào)偏系數(shù)，n為經(jīng)過(guò)的n個(gè)干燥段；T為干燥溫度，單位K；T₁-T₂-T₃-...-T_n指分別依次為n個(gè)干燥段的干燥溫度；t為涂布產(chǎn)品經(jīng)過(guò)每個(gè)干燥溫度段的時(shí)間，單位s；對(duì)應(yīng)經(jīng)過(guò)每個(gè)溫度段的時(shí)間分別為t₁-t₂-t₃-...-t_n；T^θ為標(biāo)準(zhǔn)溫度，T^θ＝273.15K。

所述高達(dá)因值硬化膜經(jīng)測(cè)試達(dá)因值為46Dyne，經(jīng)過(guò)高溫實(shí)驗(yàn)(85℃/500h)、高溫高濕實(shí)驗(yàn)(溫度60℃、濕度90％RH/500h)、冷熱沖擊實(shí)驗(yàn)(溫度由-40℃至60℃循環(huán)100次，每個(gè)循環(huán)-40℃和60℃各停留1h)后，所述高達(dá)因值硬化膜表面達(dá)因值依然能保持46Dyne，且各項(xiàng)基本性能無(wú)明顯變化。

實(shí)施例2

硬化膜涂布液的各組分及重量份數(shù)為：

在12g溶劑改性聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂[臺(tái)灣長(zhǎng)興化學(xué)工業(yè)股份有限公司制造，商品名：DR-U092]中加入3g環(huán)氧丙烯酸酯[沙多瑪亞洲有限公司制造，商品名：CN104NS]，攪拌均勻后加入2g二氧化硅納米添加劑[畢克化學(xué)制造，商品名：NANOBYK-3651]，再次攪拌均勻后加入3g表面助劑聚醚改性有機(jī)硅[畢克化學(xué)制造，商品名：BYK-325]、7.0g光引發(fā)劑1-羥基環(huán)己基苯基甲酮[臺(tái)灣雙鍵化工股份有限公司制造，商品名：Doublecure 184]，攪拌均勻后加入48.5g甲基異丁酮及31.5g丙二醇單甲醚稀釋?zhuān)浞謹(jǐn)嚢韬箪o置1-2h，得到所述硬化層涂布液。

將所述硬化層涂布液涂布于PET支持體的雙面之上，所述PET支持體厚度為188微米，控制涂厚為1.5微米。經(jīng)測(cè)試上述涂布液粘度為2.03mPa.s，固含量為15％，經(jīng)313K-333K-363K-348K分段干燥，通過(guò)每個(gè)干燥段的時(shí)間分別為60s-60s-60s-60s，然后進(jìn)行UV固化，UV固化能量約0.49J/cm²，UV固化完全后得到所述高達(dá)因值硬化膜。

所述硬化層涂布液的粘度、固含量與干燥固化工藝條件滿(mǎn)足以下公式：

其中：η為所述硬化層涂布液的粘度，單位mPa.s；P為所述硬化層涂布液的UV固化能量，單位J/cm²；SC為所述硬化層涂布液的固含量百分比；k為所述硬化層涂布液的調(diào)偏系數(shù)，n為經(jīng)過(guò)的n個(gè)干燥段；T為干燥溫度，單位K；T₁-T₂-T₃-...-T_n指分別依次為n個(gè)干燥段的干燥溫度；t為涂布產(chǎn)品經(jīng)過(guò)每個(gè)干燥溫度段的時(shí)間，單位s；對(duì)應(yīng)經(jīng)過(guò)每個(gè)溫度段的時(shí)間分別為t₁-t₂-t₃-...-t_n；T^θ為標(biāo)準(zhǔn)溫度，T^θ＝273.15K。

所述高達(dá)因值硬化膜經(jīng)測(cè)試達(dá)因值為44Dyne，經(jīng)過(guò)高溫實(shí)驗(yàn)(85℃/500h)、高溫高濕實(shí)驗(yàn)(溫度60℃、濕度90％RH/500h)、冷熱沖擊實(shí)驗(yàn)(溫度由-40℃至60℃循環(huán)100次，每個(gè)循環(huán)-40℃和60℃各停留1h)后，所述高達(dá)因值硬化膜表面達(dá)因值依然能保持44Dyne，且各項(xiàng)基本性能無(wú)明顯變化。

實(shí)施例3

硬化膜涂布液的各組分及重量份數(shù)為：

在30g聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂[沙多瑪亞洲有限公司制造，商品名：CN750]中加入9g氧化鋅納米添加劑[畢克化學(xué)制造，商品名：NANOBYK-3860]，攪拌均勻后加入1.5g表面助劑[海明斯特殊化學(xué)公司，商品名：Adherant ADK]、7g光引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮[臺(tái)灣雙鍵化工股份有限公司制造，商品名：Doublecure 1173]，攪拌均勻后加入52.5g異丙醇稀釋?zhuān)浞謹(jǐn)嚢韬箪o置1-2h，得到所述硬化層涂布液。

將所述硬化層涂布液涂布于PET支持體的雙面之上，所述PET支持體厚度為125微米，控制涂厚為3.5微米。經(jīng)測(cè)試上述涂布液粘度為3.4mPa.s，固含量為30％，經(jīng)293K-313K-328K-348K-368K-393K-358K-338K-323K分段干燥，通過(guò)每個(gè)干燥段的時(shí)間分別為30s-30s-60s-30s-45s-15s-45s-60s-60s，然后進(jìn)行UV固化，UV固化能量約0.38J/cm²，UV固化完全后得到所述高達(dá)因值硬化膜。

所述硬化層涂布液的粘度、固含量與干燥固化工藝條件滿(mǎn)足以下公式：

其中：η為所述硬化層涂布液的粘度，單位mPa.s；P為所述硬化層涂布液的UV固化能量，單位J/cm²；SC為所述硬化層涂布液的固含量百分比；k為所述硬化層涂布液的調(diào)偏系數(shù)，n為經(jīng)過(guò)的n個(gè)干燥段；T為干燥溫度，單位K；T₁-T₂-T₃-...-T_n指分別依次為n個(gè)干燥段的干燥溫度；t為涂布產(chǎn)品經(jīng)過(guò)每個(gè)干燥溫度段的時(shí)間，單位s；對(duì)應(yīng)經(jīng)過(guò)每個(gè)溫度段的時(shí)間分別為t₁-t₂-t₃-...-t_n；T^θ為標(biāo)準(zhǔn)溫度，T^θ＝273.15K。

所述高達(dá)因值硬化膜經(jīng)測(cè)試達(dá)因值為46Dyne，經(jīng)過(guò)高溫實(shí)驗(yàn)(85℃/500h)、高溫高濕實(shí)驗(yàn)(溫度60℃、濕度濕度90％RH/500h)、冷熱沖擊實(shí)驗(yàn)(溫度由-40℃至60℃循環(huán)100次，每個(gè)循環(huán)-40℃和60℃各停留1h)后，所述高達(dá)因值硬化膜表面達(dá)因值依然能保持在44Dyne以上，且各項(xiàng)基本性能無(wú)明顯變化。

實(shí)施例4

硬化膜涂布液的各組分及重量份數(shù)為：

在50g聚酯丙烯酸酯樹(shù)脂[臺(tái)灣長(zhǎng)興化學(xué)工業(yè)股份有限公司制造，商品名：DR-E582]中加入4.65g經(jīng)表面處理的氧化鋁納米添加劑[畢克化學(xué)制造，商品名：NANOBYK-3610]，攪拌均勻后加入5g表面助劑聚醚改性有機(jī)硅[畢克化學(xué)制造，商品名：BYK-325]、0.35g光引發(fā)劑1-羥基環(huán)己基苯基甲酮[臺(tái)灣雙鍵化工股份有限公司制造，商品名：Doublecure 184]，攪拌均勻后加入40g乙酸丁酯稀釋?zhuān)浞謹(jǐn)嚢韬箪o置1～2h，得到所述硬化層涂布液。

將所述硬化層涂布液涂布于PET支持體的雙面之上，所述PET支持體厚度為125微米，控制涂厚為2.0微米。經(jīng)測(cè)試上述涂布液粘度為4.22mPa.s，固含量為50％，經(jīng)303K-328K-363K-358K-318K分段干燥，通過(guò)每個(gè)干燥段的時(shí)間分別為60s-50s-45s-65s-60s，然后進(jìn)行UV固化，UV固化能量約0.37J/cm²，UV固化完全后得到所述高達(dá)因值硬化膜。

所述硬化層涂布液的粘度、固含量與干燥固化工藝條件滿(mǎn)足以下公式：

其中：η為所述硬化層涂布液的粘度，單位mPa.s；P為所述硬化層涂布液的UV固化能量，單位J/cm²；SC為所述硬化層涂布液的固含量百分比；k為所述硬化層涂布液的調(diào)偏系數(shù)，n為經(jīng)過(guò)的n個(gè)干燥段；T為干燥溫度，單位K；T₁-T₂-T₃-...-T_n指分別依次為n個(gè)干燥段的干燥溫度；t為涂布產(chǎn)品經(jīng)過(guò)每個(gè)干燥溫度段的時(shí)間，單位s；對(duì)應(yīng)經(jīng)過(guò)每個(gè)溫度段的時(shí)間分別為t₁-t₂-t₃-...-t_n；T^θ為標(biāo)準(zhǔn)溫度，T^θ＝273.15K。

所述高達(dá)因值硬化膜經(jīng)測(cè)試達(dá)因值為46Dyne，經(jīng)過(guò)高溫實(shí)驗(yàn)(85℃/500h)、高溫高濕實(shí)驗(yàn)(溫度60℃、濕度90％RH/500h)、冷熱沖擊實(shí)驗(yàn)(溫度由-40℃至60℃循環(huán)100次，每個(gè)循環(huán)-40℃和60℃各停留1h)后，所述高達(dá)因值硬化膜表面達(dá)因值依然能保持在44Dyne以上，且各項(xiàng)基本性能無(wú)明顯變化。

對(duì)比例1

采用實(shí)施例1所用硬化層涂布液配方。

將所述硬化層涂布液涂布于PET支持體的雙面之上，所述PET支持體厚度為50微米，控制涂厚為0.8微米，經(jīng)348K溫度干燥120s后進(jìn)行UV固化，UV固化能量約0.43J/cm²，UV固化完全后得到硬化膜產(chǎn)品。

所述硬化膜經(jīng)測(cè)試達(dá)因值為36Dyne，經(jīng)過(guò)高溫實(shí)驗(yàn)(85℃/500h)、高溫高濕實(shí)驗(yàn)(溫度60℃、濕度90％RH/500h)、冷熱沖擊實(shí)驗(yàn)(溫度由-40℃至60℃循環(huán)100次，每個(gè)循環(huán)-40℃和60℃各停留1h)后，所述硬化膜表面達(dá)因值為30Dyne。

對(duì)比例2

采用實(shí)施例3所用硬化層涂布液配方。

將所述硬化層涂布液涂布于PET支持體的雙面之上，所述PET支持體厚度為125微米，控制涂厚為3.5微米，經(jīng)368K溫度干燥180s后進(jìn)行UV固化，UV固化能量約0.37J/cm²，UV固化完全后得到硬化膜產(chǎn)品。

所述硬化膜經(jīng)測(cè)試達(dá)因值為36Dyne，經(jīng)過(guò)高溫實(shí)驗(yàn)(85℃/500h)、高溫高濕實(shí)驗(yàn)(溫度60℃、濕度90％RH/500h)、冷熱沖擊實(shí)驗(yàn)(溫度由-40℃至60℃循環(huán)100次，每個(gè)循環(huán)-40℃和60℃各停留1h)后，所述硬化膜表面達(dá)因值為30Dyne。

使用英國(guó)Sherman Treaters達(dá)因筆進(jìn)行測(cè)試。

測(cè)試結(jié)果：

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明其它實(shí)施方式的限定，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的等同改變、修改或替換，都應(yīng)落入本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍之內(nèi)。