一種光學(xué)bopet膜用增透防霧涂層材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種光學(xué)BOPET膜用增透防霧涂層材料，包括以下原料：反應(yīng)單體、無機(jī)納米粒子、硅烷偶聯(lián)劑和引發(fā)劑，其中，所述反應(yīng)單體由丙烯酸、甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯組成。涂布了本發(fā)明涂層材料的光學(xué)BOPET薄膜，總透光率≥96%，霧度≤1%，與BOPET基膜相比透光率有近7%的提高，霧度也有微小的下降，且涂布干燥時無VOC排放，對環(huán)境友好，與此同時，涂層對BOPET基膜的粘附力較高。
【專利說明】
一種光學(xué)BOPET膜用増透防霧涂層材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及到高分子涂料材料領(lǐng)域，更具體的說是一種用于光學(xué)Β0ΡΕΤ薄膜的增 透防霧涂層材料，以及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 雙向拉伸聚酯薄膜即Β0ΡΕΤ薄膜，由于具有優(yōu)異的絕緣性，機(jī)械性能，耐熱性以及 一定的透光性，不僅被廣泛應(yīng)用于包裝、印刷、窗膜等領(lǐng)域。還被當(dāng)做光學(xué)膜應(yīng)用于液晶顯 示器領(lǐng)域。
[0003] 光學(xué)類薄膜不僅要求薄膜有以上性能，還要求薄膜具有非常高的透光性以及較低 的霧度。
[0004] 傳統(tǒng)的Β0ΡΕΤ生產(chǎn)過程中需要加入微米級的開口劑，用來防止薄膜在收卷后產(chǎn)生 粘連，但與此同時，微米級的開口劑會對薄膜的光學(xué)性能產(chǎn)生不利影響，這嚴(yán)重的阻礙了我 國在光學(xué)膜行業(yè)的發(fā)展。
[0005] 為了消除開口劑對薄膜光學(xué)性能的不利影響，提高薄膜透光率，以及其防霧能力。 常用的做法是在薄膜表面涂布一層水性涂層，以減少薄膜表面對光波的反射，提高透過率。 與此同時，涂層親水性極佳，當(dāng)水汽遇到涂有該涂層材料的Β0ΡΕΤ時，會在薄膜表面瞬時鋪 展，以此達(dá)到防霧效果。
[0006] 因此發(fā)展具有增透防霧功能的涂層材料對光學(xué)膜行業(yè)具有非常顯著的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的提供了一種用于光學(xué)Β0ΡΕΤ薄膜的增透防霧涂層材料。
[0008] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案： 一種光學(xué)Β0ΡΕΤ膜用增透防霧涂層材料，包括以下原料:反應(yīng)單體、無機(jī)納米粒子、硅烷 偶聯(lián)劑和引發(fā)劑，其中，所述反應(yīng)單體由丙烯酸、甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥 甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯組成。
[0009] 優(yōu)選地，按重量百分含量計，所述反應(yīng)單體由20~60%丙烯酸、20~60%甲基丙烯酸 5~10%乙二醇二甲基丙烯酸酯、5~10%三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和5~10%季戊四醇四丙烯 酸酯組成。
[0010]優(yōu)選地，所述無機(jī)納米粒子的用量為反應(yīng)單體重量的30~80%。
[0011] 優(yōu)選地，所述無機(jī)納米粒子為Si〇2納米粒子和/或Ti〇2納米粒子。無機(jī)納米粒子的 粒徑優(yōu)選為5~100nm。
[0012] 優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑用于對無機(jī)納米粒子進(jìn)行改性，其用量為無機(jī)納米粒子 重量的0.5~2%。
[0013] 優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為過硫酸鉀，用量為反應(yīng)單體重量的0.5~1.5%。
[0014] 上述光學(xué)Β0ΡΕΤ膜用增透防霧涂層材料的制備方法，包括： 1)向無機(jī)納米粒子的分散液中加入硅烷偶聯(lián)劑，于50~70 °C反應(yīng)20~50min; 2)向步驟1)的體系中加入反應(yīng)單體和引發(fā)劑，于70±2°C反應(yīng)，待引發(fā)劑消耗完全后， 冷卻。
[0015] 一種光學(xué)Β0ΡΕΤ膜，在Β0ΡΕΤ薄膜表面涂布了如上所述的增透防霧涂層材料。
[0016]用稀釋劑將上述制備的增透防霧涂層材料濃度稀釋至5~10wt%后進(jìn)行涂布，稀釋 劑優(yōu)選為水與乙醇的混合液，水與乙醇的體積比為1:3~3:1。
[0017] 優(yōu)選地，所述增透防霧涂層材料干燥后的涂層厚度為0.3~3μπι。
[0018] 涂布了本發(fā)明涂層材料的光學(xué)Β0ΡΕΤ薄膜，總透光率彡96%，霧度彡1%，與Β0ΡΕΤ基 膜相比透光率有近7%的提高，霧度也有微小的下降，且涂布干燥時無 V0C排放，對環(huán)境友好， 與此同時，涂層材料還能起到開口劑的作用，且對Β0ΡΕΤ基膜具有較高的粘附力。
【具體實施方式】
[0019] 以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用 于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020] 本發(fā)明所用的檢測方法及儀器如下： WGT-2S型透光率霧度測試儀:測試薄膜霧度及透光率;鼓風(fēng)機(jī):在85°C，85%RH(相對濕 度)的條件下進(jìn)行薄膜防霧性能測試，定義在鼓風(fēng)機(jī)啟動后，無論在薄膜上任何區(qū)域出現(xiàn)霧 滴，即判定防霧失敗。
[0021] 本發(fā)明實施例中原料選用的廠家、規(guī)格及處理方法如下。在不影響本發(fā)明效果的 前提下，也可選用其它廠家生產(chǎn)的原料。
[0022] 丙烯酸(CAS:79-10-7):上海晶純生化科技股份有限公司，純度>99.0%;甲基丙烯 酸(CAS:79-41-4):上海晶純生化科技股份有限公司，純度>99.0%;乙二醇二甲基丙烯酸酯 (CAS: 97-90-5):上海晶純生化科技股份有限公司，純度>99.0%;三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 (CAS: 3290-92-4 ):上海晶純生化科技股份有限公司，純度>99.0%;季戊四醇四丙烯酸酯 (CAS: 60506-81-2):上海晶純生化科技股份有限公司，純度>99.0%; Si02納米粒子:阿法埃 莎化學(xué)有限公司，粒徑4nm;硅烷偶聯(lián)劑KH-570(CAS: 2530-85-0):上海晶純生化科技股份有 限公司，純度>99.0%;過硫酸鉀，上海晶純生化科技股份有限公司，純度>99.0%;乙醇，中 國石油錦州石化公司，純度>99.9%。
[0023] 實施例一 稱取3.00kg Si02納米粒子并分散在水中形成濃度為5wt%的二氧化硅分散液。將0.05 kg硅烷偶聯(lián)劑KH-570加入至二氧化硅分散體系，在70°C條件下啟動攪拌，反應(yīng)30min。
[0024] 在攪拌狀態(tài)下向上述體系滴加由3.70 kg丙烯酸、1.89 kg甲基丙烯酸、0.58 kg乙 二醇二甲基丙烯酸酯、0.58 kg三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和0.58 kg季戊四醇四丙烯酸酯的 混合溶液，與此同時滴加溶解了0.06 kg過硫酸鉀的水溶液，控制滴加時間在1.5h。
[0025] 滴加完畢后，繼續(xù)攪拌，加熱，在密封反應(yīng)裝置中保溫(70 ± 2 °C )反應(yīng)8h，冷卻出料 得到增透防霧涂布液。
[0026]用醇水體積比為3:1的稀釋劑將上述涂布液稀釋至濃度為10wt%的溶液。
[0027]采用網(wǎng)紋輥涂布法在B0PET基膜兩面涂布上述稀釋后的增透防霧涂布液，在90°C 下干燥3min，涂層厚度為1.5μπι，得到具有增透防霧效果的光學(xué)B0PET薄膜。
[0028] 實施例二 變更單體配比，加入2.64 kg丙烯酸，3.15 kg甲基丙烯酸，除此之外其他原料及反應(yīng)條 件與實施例一相同。得到具有增透防霧效果的光學(xué)BOPET薄膜。
[0029] 實施例三 變更單體配比，加入1.59 kg丙稀酸，4.41 kg甲基丙稀酸，除此之外其他原料及反應(yīng)條 件與實施例一相同，得到具有增透防霧效果的光學(xué)Β0ΡΕΤ薄膜。
[0030] 對比例一 變更單體種類，不使用丙烯酸，除此之外其他原料及反應(yīng)條件與實施例一相同，同樣得 到涂覆薄膜。
[0031] 對比例二 變更單體種類，不使用甲基丙烯酸，除此之外其他原料及反應(yīng)條件與實施例一相同，同 樣得到涂覆薄膜。
[0032] 對比例三 變更單體種類，不使用三羥甲基丙烷三丙烯酸酯與季戊四醇四丙烯酸酯，除此之外其 他原料及反應(yīng)條件與實施例一相同，同樣得到涂覆薄膜。
[0033] 對以上六例得到的涂覆薄膜進(jìn)行透光率霧度防霧性測試，以及采用劃格法對涂層 進(jìn)行粘附力測試，得到以下數(shù)據(jù)： 表1
以上數(shù)據(jù)充分說明本發(fā)明所提供的增透防霧涂層可以對Β0ΡΕΤ基膜產(chǎn)生較好的增透防 霧效果，使得到的光學(xué)薄膜具有優(yōu)秀的光學(xué)性能，且得到的涂層對Β0ΡΕΤ基膜具有較好的附 著力。
[0034] 最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可 以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種光學(xué)BOPET膜用增透防霧涂層材料，包括以下原料:反應(yīng)單體、無機(jī)納米粒子、硅 烷偶聯(lián)劑和引發(fā)劑，其中，所述反應(yīng)單體由丙烯酸、甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三 羥甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯組成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透防霧涂層材料，其特征在于：按重量百分含量計，所述反 應(yīng)單體由20~60%丙烯酸、20~60%甲基丙烯酸、5~10%乙二醇二甲基丙烯酸酯、5~10%三羥 甲基丙烷三丙烯酸酯和5~10%季戊四醇四丙烯酸酯組成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透防霧涂層材料，其特征在于:所述無機(jī)納米粒子的用量為 反應(yīng)單體重量的30~80%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透防霧涂層材料，其特征在于:所述無機(jī)納米粒子為SiO2納 米粒子和/或Ti〇2納米粒子。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的增透防霧涂層材料，其特征在于:所述硅烷偶聯(lián)劑的用量 為無機(jī)納米粒子重量的0.5~2%。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透防霧涂層材料，其特征在于:所述引發(fā)劑為過硫酸鉀。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的增透防霧涂層材料，其特征在于:所述引發(fā)劑的用量為反 應(yīng)單體重量的0.5~1.5%。8. 權(quán)利要求1所述光學(xué)BOPET膜用增透防霧涂層材料的制備方法，包括： 1) 向無機(jī)納米粒子的分散液中加入硅烷偶聯(lián)劑，于50~70 °C反應(yīng)20~50min; 2) 向步驟1)的體系中加入反應(yīng)單體和引發(fā)劑，于70±2°C反應(yīng)，待引發(fā)劑消耗完全后， 冷卻。9. 一種光學(xué)BOPET膜，在BOPET薄膜表面涂布了如權(quán)利要求1所述的增透防霧涂層材料。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)BOPET膜，其特征在于，所述增透防霧涂層材料干燥后的 涂層厚度為〇. 3~3μηι。
【文檔編號】C08L67/02GK105907212SQ201610463247
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】白楊, 白永平, 孟令輝, 李衛(wèi)東, 席丹, 殷曉芬
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)無錫新材料研究院, 無錫海特新材料研究院有限公司