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CN105505199B - 一种lcd显示屏用防眩uv固化树脂涂料 - Google Patents

一种lcd显示屏用防眩uv固化树脂涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种LCD显示屏用防眩UV固化树脂涂料，包括以下重量配比的组分：紫外光固化树脂50‑75份、溶剂30‑65份、光引发剂0.5‑2份、防眩粒子0.2‑0.5份、助剂1‑3份；紫外光固化树脂包括高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂；高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂的重量比为2‑3:3‑4:1。采用本发明涂料涂覆在LCD显示屏透明基材表面，经UV固化后形成的涂层抗划伤能力强、硬度高，耐磨性能良好，且具有较好的防眩光性能。

Description

一种LCD显示屏用防眩UV固化树脂涂料
技术领域
本发明涉及一种保护LCD显示屏的防眩UV固化树脂涂料。
背景技术
LCD (Liquid Crystal Display)液晶显示屏，为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。LCD显示屏功耗很低，因此倍受工程师青睐，适用于使用电池的电子设备。
近年来，LCD显示技术和产品发展迅速，LCD显示屏已经成为信息产业的重要组成部分。LCD显示屏多采用透明的合成高分子材料，如：PC（聚碳酸酯）、PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）、PET（聚酯）等。在实际应用过程中会造成表面的划伤、磨损，传统方法为在表面涂覆一层无色透明的油漆，以提高表面的硬度、耐磨、抗划痕等方面的性能，达到保护表面的作用。但是，一方面表面的油漆层容易脱落，不能长时间有效地保护基体材料；另一方面，油漆层的涂覆和干燥使显示屏的制作变得繁琐，从而增加了生产成本。
紫外光固化（UV固化）涂料是20世纪60年代开发的一种环保节能型涂料，70年代我国开始涉足该技术领域，90年代后才得到长足发展。紫外光固化涂料在紫外光照射下即可快速固化，不仅固化速度快，而且与热固化涂料相比还能节省能源。目前，它不仅在木材、金属、塑料、纸张、皮革上大量应用，而且还在光纤、印刷线路板、电子元器件封装等材料上成功应用。但是，常规的紫外光固化涂层硬度较差，因而不耐摩擦，易划伤。
同时LCD显示屏外表面反射周围强光或者内部产生的强光射入人眼，容易引起刺眼模糊，无法清晰显示屏幕内容，这种现象称为眩光。因此，提供一种同时具有防眩光和抗刮伤性能的UV固化树脂涂料，成为现有研究的重点。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种硬度高、防眩光，适用于LCD显示屏的UV固化涂料。
为了达到上述目的，本发明提供了一种LCD显示屏用防眩UV固化树脂涂料，包括以下重量配比的组分：紫外光固化树脂50-75份、溶剂30-65份、光引发剂0.5-2份、防眩粒子0.2-0.5份、助剂1-3份；紫外光固化树脂包括高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂；高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂的重量比为2-3:3-4:1。
其中，防眩粒子包括纳米二氧化硅和有机微粒；纳米二氧化硅和有机微粒的质量比为1:1。
有机微粒优选聚苯乙烯树脂微粒，粒径大小为1-6μm。
助剂包括消泡剂、分散剂和流平剂；消泡剂占树脂涂料总重量的0.5%-1%；分散剂占树脂涂料总重的0.5%-1%；流平剂占树脂涂料总重量的1%-1.5%。
消泡剂优选德国BYK公司的BYK088；分散剂优选德国BYK公司的ATU；流平剂优选德国BYK公司的BYK373。
本发明防眩UV固化树脂涂料优选组分的重量配比：紫外光固化树脂70份、溶剂45份、光引发剂1份、纳米二氧化硅0.15份，聚苯乙烯树脂微粒0.15份、分散剂0.5份、消泡剂1份、流平剂1份；紫外光固化树脂包括高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂；高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂的重量比为2:4:1；溶剂采用甲苯和丙二醇甲基醚混合溶液；甲苯和丙二醇甲基醚质量比为1:1；光引发剂采用1-羟基环己基苯酮。
本发明还提供了上述防眩UV固化树脂涂料的制备方法，包括以下步骤：将上述溶剂分为三个部分，一部分溶剂加入紫外光固化树脂混合均匀得到树脂成分浆液，另一部分溶剂加入光引发剂混合均匀得到含有光引发剂的溶液，剩余部分溶剂与防眩粒子助剂混合均匀得到含助剂的悬浮液，将树脂成分浆液、含有光引发剂的溶液和含助剂的悬浮液混合均匀即得本发明防眩UV固化树脂涂料。
本发明相比现有技术具有以下优点：通过对紫外固化树脂的优选配比，更好的提高了UV固化树脂涂料所形成涂层的硬度。通过对防眩粒子的选取，达到较好的防眩光作用。利用消泡剂减少涂料中的气泡，利用流平剂改善了涂料固化后涂膜层的流平性能，增加涂膜层的平滑度和手感，利用反散剂提高了涂料的稳定性。同时在制备过程中，分批溶解，更加充分。采用本发明涂料涂覆在LCD显示屏透明基材表面，经UV固化后形成的涂层抗划伤能力强、硬度高，耐磨性能良好，且具有较好的防眩光性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
涂料组成（重量份数）：
高官能度聚氨酯丙烯酸树脂（SARTOMER公司的CN9013） 20份
中官能度聚氨酯丙烯酸树脂（SARTOMER公司的CN983） 40份
有机硅改性丙烯酸酯树脂（比利时UCB公司的EB1360） 10份
光引发剂（1-羟基环己基苯酮） 1份
甲苯和丙二醇甲基醚混合溶剂（质量比1:1） 45份
纳米二氧化硅 0.15份
聚苯乙烯树脂微粒 0.15份
分散剂（德国BYK公司的ATU）0.5份
消泡剂（德国BYK公司的BYK088） 1份
流平剂（德国BYK公司的BYK373） 1份
制备方法：将高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂加入1/3的混合溶剂中混合均匀得到树脂成分浆液，光引发剂加入另外1/3的混合溶剂中混合均匀得到含有光引发剂的溶液，剩余1/3部分的混合溶剂与纳米二氧化硅、聚苯乙烯树脂微粒、分散剂、消泡剂和流平剂混合均匀得到含助剂的悬浮液，将树脂成分浆液、含有光引发剂的溶液和含助剂的悬浮液混合均匀即得本发明防眩光UV固化树脂涂料。
实施例2
涂料组成（重量份数）：
高官能度聚氨酯丙烯酸树脂（SARTOMER公司的CN9013） 16份
中官能度聚氨酯丙烯酸树脂（SARTOMER公司的CN983） 26份
有机硅改性丙烯酸酯树脂（比利时UCB公司的EB1360） 8份
光引发剂（1-羟基环己基苯酮） 0.5份
甲苯和丙二醇甲基醚混合溶剂（质量比1:1） 30份
纳米二氧化硅 0.1份
聚苯乙烯树脂微粒 0.1份
分散剂（德国BYK公司的ATU）0.5份
消泡剂（德国BYK公司的BYK088） 0.4份
流平剂（德国BYK公司的BYK373） 1份
制备方法：将高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂加入1/3的混合溶剂中混合均匀得到树脂成分浆液，光引发剂加入另外1/3的混合溶剂中混合均匀得到含有光引发剂的溶液，剩余1/3部分的混合溶剂与纳米二氧化硅、聚苯乙烯树脂微粒、分散剂、消泡剂和流平剂混合均匀得到含助剂的悬浮液，将树脂成分浆液、含有光引发剂的溶液和含助剂的悬浮液混合均匀即得本发明防眩光UV固化树脂涂料。
实施例3
涂料组成（重量份数）：
高官能度聚氨酯丙烯酸树脂（SARTOMER公司的CN9013） 30份
中官能度聚氨酯丙烯酸树脂（SARTOMER公司的CN983） 35份
有机硅改性丙烯酸酯树脂（比利时UCB公司的EB1360） 10份
光引发剂（1-羟基环己基苯酮） 2份
甲苯和丙二醇甲基醚混合溶剂（质量比1:1） 65份
纳米二氧化硅 0.2份
聚苯乙烯树脂微粒 0.2份
分散剂（德国BYK公司的ATU）1份
消泡剂（德国BYK公司的BYK088） 1份
流平剂（德国BYK公司的BYK373） 1.5份
制备方法：将高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂加入1/3的混合溶剂中混合均匀得到树脂成分浆液，光引发剂加入另外1/3的混合溶剂中混合均匀得到含有光引发剂的溶液，剩余1/3部分的混合溶剂与纳米二氧化硅、聚苯乙烯树脂微粒、分散剂、消泡剂和流平剂混合均匀得到含助剂的悬浮液，将树脂成分浆液、含有光引发剂的溶液和含助剂的悬浮液混合均匀即得本发明防眩光UV固化树脂涂料。
性能测试
将实施例1-3中制备得到的涂料分别喷涂在塑料板（60mm×60mm的透明PCDMX2415板）上，在60℃的温度下烘烤5分钟，然后经过紫外光（能量为1300毫焦/平方厘米）照射25秒，在塑料板上得到厚度为12微米的涂层。对所得到的涂层进行如下性能测试，结果如表1所示。
1、测试附着力
用划格器在涂层表面上划100个1毫米×1毫米的正方形格。用美国3M公司生产的型号为600的透明胶带平整粘结在方格上，不留一丝空隙，然后以60°的角度迅速揭起胶带，观察涂层划痕边缘处是否有脱落。
如没有任何脱落为5B，脱落面积在0-5%之间为4B，脱落面积在5%-15%之间为3B，脱落面积在15%-35%之间为2B，脱落面积在35%-65%之间为1B，脱落面积在65%以上为0B。
2、硬度测试
按照GB/6739T中第四章中规定的方法进行硬度测试。
依次用三菱（UNI）硬度为2H、3H、4H、5H和6H的铅笔，在样品上，以90°的角度施加1000克力、10毫米行程，每个硬度的铅笔在不同位置划3道，观察涂层外观是否有明显划痕，记录出现划痕的最低铅笔硬度。
3、抗划伤性能测试
采用BYK PH-5811/PH-5811配PH-5813测头，测头直径为0.75毫米，测试角度为90°，施加一定负荷（N）以1厘米/秒的速度在涂层表面划过，观察涂层表面是否有划痕，记录出现划痕的最低负荷力（N）。
4、在防眩光性能测试
在塑料板的背面贴合黑色丙烯酸板，制成无背面反射的实验片。涂层正面向上，水平放置在普通办公环境下，从与水平成30°的角度方向目视观察，判断防眩性能。具体标准如下：
（1）白色模糊：A-基本无白色模糊，可视性好；B-略有白色模糊，不影响清晰性；C-白色模糊，略有影响清晰性；D-白色模糊，影响清晰性。
（2）图像反射：A-基本无图像反射，可视性好；B-略有图像反射，不影响观察效果；C-图像反射，略有影响观察效果；D-图像反射，影响观察效果。
表1 各实施例制备涂层的性能测试
实施例 附着力 硬度 抗划伤性 防眩性能
1 5B 6H 9N A+A
2 5B 5H 8N A+B
3 5B 5H 8N B+A

Claims (6)

1.一种LCD显示屏用防眩UV固化树脂涂料，其特征在于：包括以下重量配比的组分：紫外光固化树脂50-75份、溶剂30-65份、光引发剂0.5-2份、防眩粒子0.2-0.5份、助剂1-3份；所述紫外光固化树脂包括高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂；所述高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂的重量比为2-3:3-4:1；所述防眩粒子包括纳米二氧化硅和有机微粒；所述纳米二氧化硅和有机微粒的质量比为1:1。
2.根据权利要求1所述的树脂涂料，其特征在于：所述有机微粒采用聚苯乙烯树脂微粒，粒径大小为1-6μm。
3.根据权利要求2所述的树脂涂料，其特征在于：所述助剂包括消泡剂、分散剂和流平剂；所述消泡剂占树脂涂料总重量的0.5%-1%；所述分散剂占树脂涂料总重的0.5%-1%；所述流平剂占树脂涂料总重量的1%-1.5%。
4.根据权利要求3所述的树脂涂料，其特征在于：所述消泡剂采用德国BYK公司的BYK088；所述分散剂采用德国BYK公司的ATU；所述流平剂采用德国BYK公司的BYK373。
5.根据权利要求4所述的树脂涂料，其特征在于：所述UV固化树脂涂料包括以下重量配比的组分：紫外光固化树脂70份、溶剂45份、光引发剂1份、纳米二氧化硅0.15份，聚苯乙烯树脂微粒0.15份、分散剂0.5份、消泡剂1份、流平剂1份；所述紫外光固化树脂包括高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂；所述高官能度聚氨酯丙烯酸树脂、中官能度聚氨酯丙烯酸树脂和有机硅改性丙烯酸酯树脂的重量比为2:4:1；所述溶剂采用甲苯和丙二醇甲基醚混合溶液；所述甲苯和丙二醇甲基醚质量比为1:1；所述光引发剂采用1-羟基环己基苯酮。
6.权利要求1至5任一所述树脂涂料的制备方法，其特征在于：将所述溶剂分为三个部分，一部分溶剂加入紫外光固化树脂混合均匀得到树脂成分浆液，另一部分溶剂加入光引发剂混合均匀得到含有光引发剂的溶液，剩余部分溶剂与防眩粒子助剂混合均匀得到含助剂的悬浮液，将树脂成分浆液、含有光引发剂的溶液和含助剂的悬浮液混合均匀即得所述树脂涂料。
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