CN105859148B - 一种玻璃表面防眩涂层材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于功能高分子涂层材料技术领域，公开了一种玻璃表面防眩涂层材料及其制备方法。本发明所述的防眩涂层材料可有效提高玻璃表面漫反射效果，从而消除炫光，提高视觉舒适性。该玻璃表面防眩涂层材料由以下质量份数计各组分制备得到：甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯(质量比3:1)0～3份；硅氧烷4～9.8份；正硅酸乙酯0～10份；盐酸溶液1～4份；偶氮二异丁腈0.005～0.015份；异丙醇100份；六亚甲基四胺适量。该涂层材料可在玻璃表面形成一层宏观结构匀整、较高硬度和附着强度的光漫反射透明涂层，具有耐擦洗、耐划伤、耐盐雾、耐冷热冲击等优点，且有效消除了透射和反射光对眼睛不适刺激，很好实现了显示玻璃的视觉舒适性。
Description
技术领域
本发明属于功能高分子涂层材料技术领域，特别涉及一种玻璃表面防眩涂层材料及其制备方法。本发明所述的防眩涂层材料可有效提高玻璃表面漫反射效果，从而消除炫光，提高视觉舒适性。
背景技术
玻璃是一种兼具透光性和光反射性的无机非金属材料，其应用领域十分广泛，既包括建筑、汽车、光伏电子等一般工业领域，也包括了正在快速发展的电子信息技术领域。例如，在电子信息领域，显示玻璃屏类的视频产品(如手机、电脑等)的广泛应用，极大地提升了人们工作、学习和日常生活的便利性和效率。
通常，光线作用于玻璃表面时，在产生透射光的同时，也往往产生强烈的反射光，即眩光性。这种光刺激作用长时间作用于人的眼睛和视觉***，会导致人的视觉疲劳，甚至视力下降，这种光视觉危害对于青少年群体尤为严重。因此，因视屏玻璃的适视性问题日益受到广泛重视。
在现有的提高视屏适视性的方法中，常用的一个办法是采用氢氟酸溶液对玻璃进行表面蚀刻，以产生“雾化”效果，这是一种化学“减薄”过程。其缺点是透光率不易控制、工艺效率低、良品率低、雾度值偏高以及残余“晶点”现象(残余晶点也易造成视觉疲劳和视力损伤)，其防眩光性和安全适视性的效果依然有较大的局限。
另一种消除玻璃眩光的方法就在玻璃表面贴膜，即防眩贴膜，这是一种物理“加厚”防眩光的方法，这种方法操作要求较为严格，且容易造成表面玷污，使用成本也相对较高。
基于以上，本发明提供一种玻璃表面防眩涂层材料，利用本发明提供的涂层材料，可在玻璃表面形成一层宏观结构匀整、较高硬度和附着强度的光漫反射透明涂层，这种涂层有效消除了透射和反射光对眼睛不适刺激，很好实现了显示玻璃的视觉舒适性。
本发明所涉及的防眩涂层，不仅具有耐擦洗、耐划伤、耐盐雾、耐冷热冲击等优点，满足了在视觉舒适性和视力保护的实际需要，并提供的一种经济、高效、方便的防眩技术方法。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种玻璃表面防眩光涂层材料。利用本发明提供的涂层材料，可在玻璃表面涂覆并固化一层光学漫反射层，实现视屏设备在视觉舒适性和视力保护性能方面的需要，提供了一种经济高效方便的视频保护技术方法。
本发明另一目的在于提供一种上述玻璃表面防眩涂层材料的制备方法。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种玻璃表面防眩涂层材料，由以下质量份数计各组分制备得到：
所述的盐酸溶液优选为5wt％的盐酸溶液。
所述的硅氧烷为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-α-氨丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种，优选为两种或两种以上混合得到。
所述的硅氧烷更优选为0.5～3质量份乙烯基三甲氧基硅烷、1.6～4质量份3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、1.8～3.5质量份γ-氨丙基三乙氧基硅烷和0.1～0.3质量份γ-巯丙基三甲氧基硅烷的混合物。
本发明还提供一种上述玻璃表面防眩涂层材料的制备方法，包括以下具体步骤：
(1)称取70质量份异丙醇，与0～5质量份MMA/ST(3:1)、4～10.8质量份硅氧烷和0～10质量份正硅酸乙酯及0.005～0.015质量份偶氮二异丁腈混合，搅拌升温至30～60℃；
(2)称取20质量份异丙醇，与1～4质量份盐酸溶液混合均匀，恒温反应30～120分钟，冷却降温结束反应；
(3)将10质量份异丙醇加入上述反应后体系混合均匀，并加入适量六亚甲基四胺调整pH，得到防眩涂层材料。
其中，步骤(3)中所述调整pH优选为调整至弱酸性，更优选为pH 4±0.5。
本发明的玻璃表面防眩涂层材料，可通过喷涂方法涂布于视频玻璃表面，控制15±3微米厚喷涂膜，并于150℃固化时间30分钟即形成防眩膜层。
如上所述，本发明所述的一种玻璃表面防眩涂层材料通过喷涂在玻璃的表面，经固化后得到膜层，具有漫反射的效果，从而显著减低了玻璃表面的反射眩光，从而实现良好的视觉舒适性和效果。
本发明提供一种玻璃表面防眩涂层材料，利用本发明提供的涂层材料，可在玻璃表面形成一层宏观结构匀整、较高硬度和附着强度的光漫反射透明涂层，这种涂层有效消除了透射和反射光对眼睛不适刺激，很好实现了显示玻璃的视觉舒适性。
本发明的防眩涂层，不仅具有耐擦洗、耐划伤、耐盐雾、耐冷热冲击等优点，满足了在视觉舒适性和视力保护的实际需要，并提供的一种经济、高效、方便的防眩技术方法。
所述的防眩液以及其固化膜，其主要性能、测试方法和测试结果，综合列于表1中。
表1 防眩液的性能指标及测试方法
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
(1)采用喷涂方式，工艺简单，容易操作；生产投资小，场地占用少；
(2)生产效率高，生产良品率高，可达95％以上；
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明所使用的原料皆为可通过市场途径正常购买到的试剂或工业品。
实施例1～5的具体物料配比和聚合工艺条件参数，列于下表2中。
表2 实施例1～5的物料配比及反应条件(计量单位：质量份)
实施例1
1)称取70wt％异丙醇，与4.9质量份硅氧烷混合物，10质量份正硅酸乙酯及0.005质量份偶氮二异丁腈加入反应器，搅拌均匀，于50℃恒温反应；
2)称取20wt％异丙醇，将1质量份5％的盐酸溶液加入其中，混匀成为溶液，匀速滴加入反应器中。从开始滴加起，计时恒温反应40分钟，得到无色透明的溶液，冷却降温结束反应。
3)将剩余异丙醇，与适量六亚甲基四胺混合溶解，加入反应器，调整pH＝3.5±0.5后结束，得到视屏玻璃表面漫反射涂层材料，也即防眩光液。
所得的防眩液及固化膜的相应技术指标和涂膜性能见表3。
实施例2
1)称取70wt％异丙醇，与3质量份MMA/ST(3:1)、5.6质量份硅氧烷混合物，8质量份正硅酸乙酯及0.008质量份偶氮二异丁腈加入反应器，搅拌均匀，于60℃恒温反应；
2)称取20wt％异丙醇，将2质量份5％的盐酸溶液加入其中，混匀成为溶液，匀速滴加入反应器中。从开始滴加起，计时恒温反应30分钟，得到无色透明的溶液，冷却降温结束反应。
3)将剩余异丙醇，与适量六亚甲基四胺混合溶解，加入反应器，调整pH＝4±0.5后结束，得到视屏玻璃表面漫反射涂层材料，也即防眩光液。
所得的防眩液及固化膜的相应技术指标和涂膜性能见表3。
实施例3
1)称取70wt％异丙醇，与1质量份MMA/ST(3:1)、6.1质量份硅氧烷混合物，5质量份正硅酸乙酯及0.01质量份偶氮二异丁腈加入反应器，搅拌均匀，于45℃恒温反应；
2)称取20wt％异丙醇，将2质量份5％的盐酸溶液加入其中，混匀成为溶液，匀速滴加入反应器中。从开始滴加起，计时恒温反应60分钟，得到无色透明的溶液，冷却降温结束反应。
3)将剩余异丙醇，与适量六亚甲基四胺混合溶解，加入反应器，调整pH＝4±0.5后结束，得到视屏玻璃表面漫反射涂层材料，也即防眩光液。
所得的防眩液及固化膜的相应技术指标和涂膜性能见表3。
实施例4
1)称取70wt％异丙醇，与2.1质量份MMA/ST(3:1)、9质量份硅氧烷混合物，3质量份正硅酸乙酯及0.015质量份偶氮二异丁腈加入反应器，搅拌均匀，于40℃恒温反应；
2)称取20wt％异丙醇，将1质量份5％的盐酸溶液加入其中，混匀成为溶液，匀速滴加入反应器中。从开始滴加起，计时恒温反应80分钟，得到无色透明的溶液，冷却降温结束反应。
3)将剩余异丙醇，与适量六亚甲基四胺混合溶解，加入反应器，调整pH＝3.5±0.5后结束，得到视屏玻璃表面漫反射涂层材料，也即防眩光液。
所得的防眩液及固化膜的相应技术指标和涂膜性能见表3。
实施例5
1)称取70wt％异丙醇，与2质量份MMA/ST(3:1)、9.8质量份硅氧烷混合物及0.012质量份偶氮二异丁腈加入反应器，搅拌均匀，于30℃恒温反应；
2)称取20wt％异丙醇，将4质量份5％的盐酸溶液加入其中，混匀成为溶液，匀速滴加入反应器中。从开始滴加起，计时恒温反应120分钟，得到无色透明的溶液，冷却降温结束反应。
3)将剩余异丙醇，与适量六亚甲基四胺混合溶解，加入反应器，调整pH＝4±0.5后结束，得到视屏玻璃表面漫反射涂层材料，也即防眩光液。
所得的防眩液及固化膜的相应技术指标和涂膜性能见表3。
将实施例1～5制备得到的玻璃表面防眩涂层材料通过喷涂方法涂布于视频玻璃表面，控制15±3微米厚喷涂膜，并于150℃固化时间30分钟即形成防眩膜层。
对实施例1～5制备得到的玻璃表面防眩涂层材料及其固化膜进行性能指标测定，结果见表3。
表3 实施例1～5的防眩液及其固化膜的技术特征和性能
由表3可见，本发明提供的视屏玻璃表面漫反射涂层材料的制备方法，具有方便、稳定、高效的特征，得到的视频玻璃防眩液，通过喷涂在玻璃的表面，经固化后得到膜层，具有漫反射的效果，从而显著减低了玻璃表面的反射眩光，从而实现良好的视觉舒适性和效果。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种玻璃表面防眩涂层材料，其特征在于由以下质量份数计各组分制备得到：
所述甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯中甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的质量比为3:1。
2.根据权利要求1所述的玻璃表面防眩涂层材料，其特征在于：所述的盐酸溶液为5wt％的盐酸溶液。
3.根据权利要求1所述的玻璃表面防眩涂层材料，其特征在于：所述的硅氧烷为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-α-氨丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的玻璃表面防眩涂层材料，其特征在于：所述的硅氧烷为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-α-氨丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的两种或两种以上混合得到。
5.根据权利要求1所述的玻璃表面防眩涂层材料，其特征在于：所述的硅氧烷为0.5～3质量份乙烯基三甲氧基硅烷、1.6～4质量份3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、1.8～3.5质量份γ-氨丙基三乙氧基硅烷和0.1～0.3质量份γ-巯丙基三甲氧基硅烷的混合物。
6.一种根据权利要求1～5任一项所述的玻璃表面防眩涂层材料的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：
(1)称取70质量份异丙醇，与0～3质量份甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯(质量比3:1)、4～9.8质量份硅氧烷和0～10质量份正硅酸乙酯及0.005～0.015质量份偶氮二异丁腈混合，搅拌升温至30～60℃；
(2)称取20质量份异丙醇，与1～4质量份盐酸溶液混合均匀，恒温反应30～120分钟，冷却降温结束反应；
(3)将10质量份异丙醇加入步骤(2)反应后体系混合均匀，并加入适量六亚甲基四胺调整pH，得到防眩涂层材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述调整pH指调整至弱酸性。
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