本發(fā)明涉及光學(xué)薄膜領(lǐng)域，特別涉及一種高硬度涂層組合物及聚酯薄膜。
背景技術(shù)：
用于液晶顯示器的背光模組由多種光學(xué)膜疊加而成，一般的架構(gòu)中，自下而上(往液晶屏方向)依次包括反射膜、擴散膜、增亮膜、增亮膜、擴散膜，這些膜片組合起來的作用是最大效率地利用背光模組中的光能，將光線利用并以最大效率集中投射向使用者方向。常見的增亮膜是由一平板狀基板和多個可以匯聚光線的棱鏡組成。
增亮膜在生產(chǎn)過程中為了能正常收卷，一般會在增亮膜所用的基膜上設(shè)防粘層。防粘層中含有微米粒子，用于減小增亮膜收卷時的摩擦力、提高收卷時的成品率；同時，防粘層還應(yīng)有一定的霧度，用于掩蓋整個背光模組的瑕疵、弊病。
增亮膜用的防粘層，目前的技術(shù)基本上都是紫外固化涂料在聚酯薄膜上固化而成，由于聚酯薄膜表面是惰性的，一般的涂料很難在在聚酯薄膜上附著，所以，現(xiàn)有技術(shù)都是在聚酯薄膜上先涂覆一層底涂層，通過底涂層可以提高防粘層在聚酯薄膜上的附著力。底涂層可以解決附著力的問題，但是底涂層的使用，增加了聚酯薄膜的制造成本，降低了良品率。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種高硬度涂層組合物及聚酯薄膜。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種高硬度涂層組合物，所述組合物的組分及其重量份數(shù)為：
上述高硬度涂層組合物，所述UV丙烯酸樹脂為官能度4～15的(甲基)丙烯酸酯預(yù)聚物、(甲基)丙烯酸酯單體或它們的組合物。
上述高硬度涂層組合物，所述丙烯酰胺衍生物是二甲基丙烯酰胺、丙烯酰嗎啉、二乙基丙烯酰胺、異丙基丙烯酰胺、二甲氨基丙基丙烯酰胺、羥乙基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺或它們的組合物。
上述高硬度涂層組合物，所述微粒子選自二氧化硅、聚丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚丙烯酸丁酯或它們的組合物。
上述高硬度涂層組合物，所述微粒子的粒徑是1～10μm。
上述高硬度涂層組合物，一種聚酯薄膜，包括透明基材和涂覆在基材一個表面上的接著層，在基材另一個表面上設(shè)有防粘層，所述防粘層是由權(quán)利要求1所述的涂層組合物經(jīng)過紫外光固化形成。
上述高硬度涂層組合物，所述接著層是由含有聚酯和丙烯酸酯的涂布液經(jīng)熱固化形成。
上述高硬度涂層組合物，所述防粘層的厚度為0.5μm～8μm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
本發(fā)明使用了含有了丙烯酰胺衍生物的涂層組合物制造防粘層，提高了防粘層在聚酯薄膜上的附著力，減少了底涂層的使用，提高了成品率，降低了成本。
本發(fā)明通過UV丙烯酸樹脂和丙烯酰胺衍生物的搭配，可以使防粘層的硬度做到2H以上，提高了防粘層的抗劃傷性。
本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)的增亮膜領(lǐng)域。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各標號分別表示為：1:透明基材；2:接著層；3:防粘層；4:微粒子。
具體實施方式
本發(fā)明中，所述的接著層是由含有聚酯和丙烯酸酯的涂布液經(jīng)熱固化形成。聚酯和丙烯酸酯作為接著層的成膜物質(zhì)，可以是溶劑型的，也可以是水性的，優(yōu)選水性的，特別優(yōu)選水性的聚酯和丙烯酸酯分散體乳液。
本發(fā)明中，防粘層為了能在沒有底涂層的透明基材上有很好的附著性，所述丙烯酰胺衍生物選自二甲基丙烯酰胺、丙烯酰嗎啉、二乙基丙烯酰胺、異丙基丙烯酰胺、二甲氨基丙基丙烯酰胺、羥乙基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺。丙烯酰胺衍生物的量優(yōu)選7重量份～25重量份。
本發(fā)明中，為了使防粘層有足夠的硬度和耐磨性，所述UV丙烯酸樹脂選用市售官能度4～15的(甲基)丙烯酸酯預(yù)聚物、(甲基)丙烯酸酯單體或它們的組合物。具體涉及有：脂肪族聚氨酯四(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯五(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯六(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯九(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯十(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯十二(甲基)丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯十五(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯四(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯五(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯六(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯九(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯十(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯十二(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚氨酯十五(甲基)丙烯酸酯、聚酯多元醇、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二-三羥(甲基)丙烷四丙烯酸酯等。UV丙烯酸樹脂的量優(yōu)選15重量份～45重量份。
本發(fā)明中，所述微粒子在防粘層中起到防粘連和遮蓋瑕疵的作用，適合本發(fā)明的微粒子可以是市售的二氧化硅、聚丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚丙烯酸丁酯或它們的組合物。微粒子的粒徑選自1μm～10μm。為了起到遮蓋瑕疵的作用，而且保證后期加工增亮膜的輝度，微粒子在涂層組合物中的添加量優(yōu)選0.5重量份～5重量份。
本發(fā)明中，為了在制程中防止薄膜吸附灰塵，高硬度涂層組合物中含有防靜電劑。所述防靜電劑是本領(lǐng)域常用的原料，適合本發(fā)明的防靜電劑有羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽，胺鹽、季銨鹽、鋰鹽。舉例的防靜電劑有三氟甲烷磺酸鋰、N-甲基三氟甲磺酰胺、雙三氟甲基磺酰亞胺、N-苯基雙三氟甲基磺酰亞胺、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、三氟甲磺酰胺、烷基磷酸酯、脂肪醇磺酸鹽、N，N，N-三乙基-2-羥乙基氯化銨等。添加量優(yōu)選0.05重量份～2重量份。
本發(fā)明中，所述光引發(fā)劑是本領(lǐng)域常用的原料，適合本發(fā)明的光引發(fā)劑有自由基聚合光引發(fā)劑和陽離子聚合光引發(fā)劑兩大類。例舉的光引發(fā)劑有：自由基聚合光引發(fā)劑：2-羥基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、1-羥基環(huán)已基苯基酮(184)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮(907)、安息香雙甲醚(651)、2,4,6(三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦(TPO)、二甲苯酮(BP)、2-異丙基硫雜蒽酮(ITX)等；陽離子聚合光引發(fā)劑：二芳基碘鎓鹽、三芳基碘鎓鹽、烷基碘鎓鹽、異丙苯茂鐵六氟磷酸鹽等。本發(fā)明優(yōu)選自由基聚合光引發(fā)劑，如2-羥基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)和1-羥基環(huán)已基苯基酮(184)。上述光引發(fā)劑優(yōu)選0.5～5重量份。這些光固化劑可以單獨使用，也可以將2種或其以上組合使用。
本發(fā)明中，為了提高涂層的平整度，涂布液中含有流平劑，適合本發(fā)明的流平劑可以選自市售的有機硅氧烷或丙烯酸流平劑，如：BYK-307、BYK-377、BYK-354、BYK-306、BYK-333、Levaslip 407、Levaslip 410、Levaslip 411、Levaslip 432、Levaslip 466等。流平劑的量優(yōu)選0.01～0.5重量份。
根據(jù)需要，本發(fā)明中的涂層組合物中還加入有機溶劑，只要能夠在基材上形成本發(fā)明的防粘層，可以使用常規(guī)的有機溶劑而沒有任何限制，例如：酯族烴如己烷、庚烷和環(huán)己烷；芳烴如甲苯和二甲苯；鹵代烴如二氯甲烷和二氯乙烷；醇類如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇；酮類如丙酮、丁酮、甲基乙基酮、2－戊酮和異佛爾酮；酯類如乙酸乙酯和醋酸丁酯；以及溶纖劑基溶劑如乙基溶纖劑。有機溶劑可以單獨使用或以兩種或多種組合使用。
本發(fā)明中，防粘層是由涂層組合物涂覆在透明基材上，經(jīng)紫外光(UV)固化形成，所述的涂覆方式可以采用常規(guī)的方法，如棒涂法、刮刀涂布法、Mayer棒涂法、輥涂法、刮板涂布法、條縫涂布法和微凹版涂布法來形成涂層。優(yōu)選條縫和微凹版涂布法。
作為用于使本發(fā)明涂層組合物中的樹脂固化的紫外線可從高壓汞燈、融合H燈或氙燈獲得，通常，用于照射的光量在100mJ/cm2～500mJ/cm2的范圍內(nèi)，優(yōu)選300mJ/cm2～500mJ/cm2的范圍。
本發(fā)明的透明基材優(yōu)選為塑料薄膜，塑料薄膜的例子包括：聚酯薄膜，如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯薄膜(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜(PMMA)、ABS與PET復(fù)合薄膜、PC與PMMA的復(fù)合薄膜等，優(yōu)選的是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。支持體的厚度沒有特別的限制。通常，所述厚度在20μm～300μm，優(yōu)選在25μm～250μm的范圍內(nèi)。
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳述，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于以下實施例。
實施例1
(1)接著層的制備：
將聚對苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融擠出；熔融體流延到鑄片輥冷卻成為無取向的鑄塑厚片，隨后縱向拉伸；然后在縱向拉伸片一個面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯類乳液Eastek 1200(Eastman)，然后橫向拉伸，220℃下熱定型收卷，得到接著層厚度為70nm總厚度為25μm的光學(xué)聚酯薄膜。
(2)涂層組合物的制備：
在容器中加入15克的丙烯酸酯預(yù)聚物6196-100[官能度15；長興化學(xué)]、25克的二甲基丙烯酰胺[湖北康寶泰精細化工有限公司]、0.5克的光引發(fā)劑184[天津天驕化工有限公司]、0.01克的流平劑BYK-377[畢克]、0.5克的粒徑為1μm的二氧化硅粒子[德固薩]、0.05克的防靜電劑FC-4400[3M]和70克的甲基乙基酮，攪拌得到涂層組合物，待用。
(3)防粘層的制備
在上面制備的光學(xué)聚酯薄膜的非接著層光學(xué)面上涂覆涂層組合物，在80℃對形成的涂層干燥2min之后，以400mJ/cm2的光量，通過紫外線照射對干燥的涂層進行固化，形成厚度為0.5μm的防粘層，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。
實施例2
(1)接著層的制備：
將聚對苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融擠出；熔融體流延到鑄片輥冷卻成為無取向的鑄塑厚片，隨后縱向拉伸；然后在縱向拉伸片一個面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯類乳液Eastek 1200(Eastman)，然后橫向拉伸，220℃下熱定型收卷，得到接著層厚度為70nm總厚度為75μm的光學(xué)聚酯薄膜。
(2)涂層組合物的制備：
在容器中加入23克的丙烯酸酯預(yù)聚物CN8000NS[官能度6；沙多瑪]、11克的二乙基丙烯酰胺[日本興人]、10克的丙烯酰嗎啉[日本興人]、1.5克的光引發(fā)劑TPO[天津天驕化工有限公司]、0.15克的流平劑BYK-307[畢克]、1.8克的粒徑為3μm的聚丙烯酸甲酯粒子[積水化學(xué)]、0.5克的防靜電劑L-18358A[3M]和58克的乙酸乙酯，攪拌得到涂層組合物，待用。
(3)防粘層的制備
在上面制備的光學(xué)聚酯薄膜的非接著層光學(xué)面上涂覆涂層組合物，在80℃對形成的涂層干燥2min之后，以400mJ/cm2的光量，通過紫外線照射對干燥的涂層進行固化，形成厚度為2μm防粘層，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。
實施例3
(1)接著層的制備：
將聚對苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融擠出；熔融體流延到鑄片輥冷卻成為無取向的鑄塑厚片，隨后縱向拉伸；然后在縱向拉伸片一個面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯類乳液Eastek 1200(Eastman)，然后橫向拉伸，220℃下熱定型收卷，得到接著層厚度為70nm總厚度為125μm的光學(xué)聚酯薄膜。
(2)涂層組合物的制備：
在容器中加入30克的丙烯酸酯單體DPHA[官能度6；蘇州三木]、10克的異丙基丙烯酰胺[上海源葉生物]、6克的二甲氨基丙基丙烯酰胺[百靈威科技]、2.75克的光引發(fā)劑184[天津天驕化工有限公司]、0.26克的流平劑Levaslip 410[德謙]、2.75克的粒徑為5μm的聚丙烯酸丁酯粒子[日本愛克]、1克的防靜電劑CHTA-402[CHEMTON]和45克的甲苯，攪拌得到涂層組合物，待用。
(3)防粘層的制備
在上面制備的光學(xué)聚酯薄膜的非接著層光學(xué)面上涂覆涂層組合物，在80℃對形成的涂層干燥2min之后，以400mJ/cm2的光量，通過紫外線照射對干燥的涂層進行固化，形成厚度為4μm防粘層，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。
實施例4
(1)接著層的制備：
將聚對苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融擠出；熔融體流延到鑄片輥冷卻成為無取向的鑄塑厚片，隨后縱向拉伸；然后在縱向拉伸片一個面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯類乳液Eastek 1200(Eastman)，然后橫向拉伸，220℃下熱定型收卷，得到接著層厚度為70nm總厚度為188μm的光學(xué)聚酯薄膜。
(2)涂層組合物的制備：
在容器中加入37克的丙烯酸酯單體PETA[官能度4；蘇州三木]、6克的羥乙基丙烯酰胺[上海聚瑞]、5克的雙丙酮丙烯酰胺[梁溪精細化工]、3.7克的光引發(fā)劑907[巴斯夫]、0.38克的流平劑BYK-333[畢克]、3.9克的粒徑為7μm的聚氨酯粒子[根上樹脂]、1.5克的防靜電劑LF-1010AE[臺灣山琿]和33克的乙醇，攪拌得到涂層組合物，待用。
(3)防粘層的制備
在上面制備的光學(xué)聚酯薄膜的非接著層光學(xué)面上涂覆涂層組合物，在80℃對形成的涂層干燥2min之后，以400mJ/cm2的光量，通過紫外線照射對干燥的涂層進行固化，形成厚度為6μm防粘層，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。
實施例5
(1)接著層的制備：
將聚對苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融擠出；熔融體流延到鑄片輥冷卻成為無取向的鑄塑厚片，隨后縱向拉伸；然后在縱向拉伸片一個面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯類乳液Eastek 1200(Eastman)，然后橫向拉伸，220℃下熱定型收卷，得到接著層厚度為70nm總厚度為250μm的光學(xué)聚酯薄膜。
(2)涂層組合物的制備：
在容器中加入45克的丙烯酸酯預(yù)聚物UX-5005[官能度9；撒比斯]、7克的羥乙基丙烯酰胺[上海聚瑞]、5克的光引發(fā)劑1173[天津天驕化工有限公司]、0.5克的流平劑Levaslip 432[德謙]、5克的粒徑為10μm的聚碳酸酯粒子[美國GE]、2克的防靜電劑L-18358A[3M]和20克的異丙醇，攪拌得到涂層組合物，待用。
(3)防粘層的制備
在上面制備的光學(xué)聚酯薄膜的非接著層光學(xué)面上涂覆涂層組合物，在80℃對形成的涂層干燥2min之后，以400mJ/cm2的光量，通過紫外線照射對干燥的涂層進行固化，形成厚度為8μm防粘層，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。
對比例1
(1)接著層的制備：
將聚對苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融擠出；熔融體流延到鑄片輥冷卻成為無取向的鑄塑厚片，隨后縱向拉伸；然后在縱向拉伸片一個面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯類乳液Eastek 1200(Eastman)，然后橫向拉伸，220℃下熱定型收卷，得到接著層厚度為70nm總厚度為25μm的光學(xué)聚酯薄膜。
(2)涂層組合物的制備：
在容器中加入15克的丙烯酸酯預(yù)聚物6196-100[官能度15；長興化學(xué)]、0.5克的光引發(fā)劑184[天津天驕化工有限公司]、0.01克的流平劑BYK-377[畢克]、0.5克的粒徑為1μm的二氧化硅粒子[德固薩]、0.05克的防靜電劑FC-4400[3M]和70克的甲基乙基酮，攪拌得到涂層組合物，待用。
(3)防粘層的制備
在上面制備的光學(xué)聚酯薄膜的非接著層光學(xué)面上涂覆涂層組合物，在80℃對形成的涂層干燥2min之后，以400mJ/cm2的光量，通過紫外線照射對干燥的涂層進行固化，形成厚度為0.5μm的防粘層，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。與實施例1所不同的是，涂層組合物中沒有添加丙烯酰胺衍生物。
對比例2
(1)接著層的制備：
將聚對苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片熔融擠出；熔融體流延到鑄片輥冷卻成為無取向的鑄塑厚片，隨后縱向拉伸；然后在縱向拉伸片一個面上涂布水性聚酯和丙烯酸酯類乳液Eastek 1200(Eastman)，然后橫向拉伸，220℃下熱定型收卷，得到接著層厚度為70nm總厚度為250μm的光學(xué)聚酯薄膜。
(2)涂層組合物的制備：
在容器中加入45克的丙烯酸酯預(yù)聚物UX-5005[官能度9；撒比斯]、2克的羥乙基丙烯酰胺[上海聚瑞]、5克的光引發(fā)劑1173[天津天驕化工有限公司]、0.5克的流平劑Levaslip432[德謙]、5克的粒徑為10μm的聚碳酸酯粒子[美國GE]、2克的防靜電劑L-18358A[3M]和20克的異丙醇，攪拌得到涂層組合物，待用。
(3)防粘層的制備
在上面制備的光學(xué)聚酯薄膜的非接著層光學(xué)面上涂覆涂層組合物，在80℃對形成的涂層干燥2min之后，以400mJ/cm2的光量，通過紫外線照射對干燥的涂層進行固化，形成厚度為8μm防粘層，得到可用于增亮膜的聚酯薄膜。與實施例5所不同的是，涂層組合物中的羥乙基丙烯酰胺的量減少。
表1：各實施例測試數(shù)據(jù)表
表中各項性能的測試方法如下：
(1)防粘層附著力的測試：
利用百格法測定，使用3M Scotch 600膠帶進行測試。
(2)防粘層硬度測試：
根據(jù)標準GB/T6739-1996的方法，利用通過鉛筆刮擦的涂膜硬度測試儀[上海普申化工機械有限公司；型號：“BY”]測量鉛筆硬度。