CN115851087B - 一种防蓝光光扩散涂料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光学涂料领域，公开了一种防蓝光光扩散涂料及其应用。以质量份计，所述涂料包含超支化丙烯酸酯100份，可聚合向列相液晶单体20～200份，手性剂0.4～50份，胆固醇酯液晶单体0.4～50份，丙烯酸酯类活性稀释剂10～100份，光扩散粒子5～50份，光引发剂5～20份，硅烷偶联剂1～5份，流平剂1～5份，消泡剂1～5份。将本发明的涂料涂布在PET，PC等光学膜表面可制成防蓝光光扩散膜应用于背光模组。将本发明涂料涂布于PC、PMMA等透明板上可制备成防蓝光灯罩。本发明工艺简单且无溶剂，不会对环境造成污染。且该光扩散膜同时具有防蓝光效果，不会增加背光模组的厚度。
Description
技术领域
本发明属于光学涂料领域，涉及一种同时具有防蓝光和光扩散功能的涂料。
背景技术
光扩散涂料涂布于PET、PC、PMMA等光学膜或板表面制成的光扩散膜或板可将点光源变成面光源，同时具有高透光率和高雾度，遮盖背光源形状。用于各种电子产品显示屏的背光模组和LED灯罩。而这些光源中含有大量的高能量短波长蓝光。短波长蓝光可穿透晶状体到达视网膜，对人眼有一定的损伤，容易造成视觉疲劳。尤其现代社会大量电子产品和LED灯光的使用对人们的视力造成了严重的损害。胆甾相液晶具有周期性螺旋结构。不同螺距长度可选择性反射对应波长的光。当其螺距长度在400～450nm时，可反射蓝光从而可应用于防蓝光领域。中国专利CN202111032891.5(申请号)采用金属络合染料来制备防蓝光光扩散膜。用防蓝光金属络合物增加水性扩散膜的防蓝光性能，大大提高对蓝光的阻隔率，减少蓝光对人的眼睛的伤害，防蓝光金属络合物的羧基配位基与水性光固化聚氨酯树脂进行羧基配位，提高相容性与透光率，但金属络合染料含有重金属，对环境和人体造成一定的危害。专利CN202110029896.6(申请号)公开了一种新型防蓝光涂料及应用其的导光板和加工设备及方法中采用了胆甾相防蓝光涂料，但为了降低体系的粘度方便施工，则需要添加大量的有机溶剂，而有机溶剂不参与反应，要挥发到空气中涂层才能固化，容易造成环境污染。
发明内容
本发明针对现有防蓝光技术存在的色偏失真和重金属、有机溶剂污染等情况，并结合光扩散功能，制成防蓝光光扩散涂料。一种涂料同时具有防蓝光和光扩散的功能。使用这种涂料制备的光扩散膜或板不会额外增加厚度体积。
本发明的技术方案如下：
一种防蓝光光扩散涂料，以质量份计，包含超支化丙烯酸酯100份，可聚合向列相液晶单体20～200份，手性剂0.4～50份，胆固醇酯液晶单体0.4～50份，丙烯酸酯类活性稀释剂10～100份，光扩散粒子5～50份，光引发剂5～20份，硅烷偶联剂1～5份，流平剂1～5份，消泡剂1～5份。
优选地，所述超支化丙烯酸酯为超支化聚酯丙烯酸酯或超支化聚氨酯丙烯酸酯。
优选地，所述超支化聚酯丙烯酸酯或超支化聚氨酯丙烯酸酯的官能度为4～20。
优选地，所述超支化聚酯丙烯酸酯或超支化聚氨酯丙烯酸酯的型号为长兴DR-E528，4219，博兴B574C，HC451F，HD2280。
优选地，所述可聚合向列相液晶单体含有1～2个丙烯酸酯可聚合端基。
优选地，所述可聚合向列相液晶单体为LC242，RM257，RM82。
优选地，所述手性剂为右旋手性剂R811，R5011，R1011，R6N或左旋手性剂S811，S5011，S1011，S6N其中的一种或几种复配使用，但左旋与右旋不能混用。
优选地，所述胆固醇酯液晶单体为胆固醇壬酸酯，胆固醇豆蔻酸酯，胆固醇油酸酯，胆固醇苯甲酸酯其中的一种或两种以上混合使用。
优选地，所述丙烯酸酯类活性稀释剂为甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸异冰片酯，HDDA，TEGDA，TPGDA，PDDA。
优选地，所述光扩散粒子为球形光扩散粒子。
优选地，所述光引发剂为184，TPO，1173，651，819，127其中的一种或两种以上复配使用。
优选地，所述硅烷偶联剂为环氧硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、苯基硅烷偶联剂或含双键硅烷偶联剂。
优选地，所述流平剂为丙烯酸酯流平剂、有机硅流平剂或有机氟流平剂中的一种，或两种以上复配使用。
优选地，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
优选地，所述光扩散粒子为球形有机硅光扩散粒子，球形聚甲基丙烯酸酯光扩散粒子，球形二氧化硅粒子中的一种；所述光扩散粒子的直径为1-15um。
优选地，所述所述硅烷偶联剂为KH550，KH560，KH570，A1121，A1160，6040。
优选地，所述流平剂为BYK333，BYK358N，BYK370。
优选地，所述消泡剂为德谦6800、赢创Tego900、道康宁AFE7610、陶氏DF103。
所述的防蓝光光扩散涂料在制备光扩散膜或光扩散板中应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明将胆甾相液晶的防蓝光作用结合到光扩散涂料中，均匀分布在涂层中的光扩散粒子可使点光源变成面光源，硅烷偶联剂起到连接光扩散粒子和树脂的作用。使用其制备光扩散膜或光扩散板工艺简单且无溶剂，不会对环境造成污染。且该光扩散膜同时具有防蓝光效果，不会增加背光模组的厚度。
(2)胆甾相液晶的引入使其具有防蓝光功能的同时不会引起色偏和失真，并且透光率高，不含重金属无污染。
(3)液晶体系混入不相容杂质易使胆甾相液晶显色失效。本发明添加了与液晶体系相容性好的超支化丙烯酸酯，不影响胆甾相液晶显色。同时提升了涂层的表面硬度和抗划伤性。
(4)本发明涂料不含重金属，不使用有机溶剂，而使用单官能或双官能丙烯酸酯作为活性稀释剂，带双键的低粘度丙烯酸单体可降低粘度，同时参与反应固化到膜中，是一种环境友好型涂料。
(5)本发明结合了防蓝光和光扩散功能于一种涂料中，一次涂布便可得到防蓝光光扩散涂层，工艺简单。制成的防蓝光光扩散膜可应用于电子产品的背光模组中，不会增加背光模组体积。制成的防蓝光光扩散板可应用于防蓝光灯罩。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
将本发明配方中的可聚合液晶单体、手性剂、胆固醇酯液晶单体加热熔融后冷却制成混晶。将此混晶与其他组分混合均匀即可。
实施例1
超支化聚酯丙烯酸酯DR-E528 100份，可聚合向列相液晶单体LC242 50份，手性剂R5011 10份，胆固醇油酸酯液晶单体20份，HDDA 10份，直径5um有机硅光扩散粒子5份，光引发剂TPO 5份，硅烷偶联剂KH550 2份，流平剂BYK370 1份，消泡剂德谦6800 1份。
实施例2
超支化聚氨酯丙烯酸酯4219 100份，可聚合向列相液晶单体RM82 100份，手性剂R811 25份，胆固醇壬酸酯液晶单体50份，丙烯酸羟乙酯20份，直径2um聚甲基丙烯酸酯光扩散粒子20份，光引发剂651 7份，硅烷偶联剂KH570 2份，流平剂BYK333 2份，消泡剂Tego9002份。
实施例3
超支化聚氨酯丙烯酸酯HC451F 100份，可聚合向列相液晶单体RM257 200份，手性剂S811 50份，胆固醇豆蔻酸酯液晶单体10份，甲基丙烯酸异冰片酯50份，2um球形二氧化硅50份，光引发剂184 20份，硅烷偶联剂6040 5份，流平剂BYK358N 3份，消泡剂DF103 3份。
实施例4
超支化聚酯丙烯酸酯DR-E528100份，可聚合向列相液晶单体LC242 100份，手性剂R5011 10份，胆固醇油酸酯液晶单体10份，丙烯酸酯HDDA 50份，直径5um有机硅光扩散粒子10份，光引发剂TPO 10份，硅烷偶联剂KH550 3份，流平剂BYK370 1份，消泡剂德谦6800 1份。
实施例5
超支化聚氨酯丙烯酸酯4219 100份，可聚合向列相液晶单体RM82 150份，手性剂R5011 5份，胆固醇壬酸酯液晶单体15份，丙烯酸羟乙酯20份，直径2um聚甲基丙烯酸酯光扩散粒子50份，光引发剂651 8份，硅烷偶联剂KH570 3份，流平剂BYK333 2份，消泡剂Tego9003份。
实施例6
超支化聚氨酯丙烯酸酯HD2280 100份，可聚合向列相液晶单体RM257 200份，手性剂S6N 50份，胆固醇豆蔻酸酯液晶单体5份，甲基丙烯酸异冰片酯50份，10um球形二氧化硅50份，光引发剂184 20份，硅烷偶联剂6040 5份，流平剂BYK358N 3份，消泡剂DF103 3份。
实施例7
超支化聚酯丙烯酸酯B574C 100份，可聚合向列相液晶单体LC242 100份，手性剂R5011 10份，胆固醇油酸酯液晶单体10份，HDDA 50份，直径5um有机硅光扩散粒子10份，光引发剂TPO 10份，硅烷偶联剂KH550 3份，流平剂BYK370 1份，消泡剂6800 1份。
实施例8
超支化聚氨酯丙烯酸酯HD2280 100份，可聚合向列相液晶单体RM82 150份，手性剂R5011 5份，胆固醇壬酸酯液晶单体15份，丙烯酸羟乙酯20份，直径2um聚甲基丙烯酸酯光扩散粒子20份，光引发剂651 8份，硅烷偶联剂KH5703份，流平剂BYK333 2份，消泡剂Tego900 3份。
实施例9
超支化聚氨酯丙烯酸酯4219 100份，可聚合向列相液晶单体RM82 50份，手性剂R811 25份，胆固醇壬酸酯液晶单体10份，TEGDA 30份，直径2um聚甲基丙烯酸酯光扩散粒子50份，光引发剂651 7份，硅烷偶联剂KH570 2份，流平剂BYK333 2份，消泡剂Tego900 2份。
实施例10
超支化聚酯丙烯酸酯DR-E528 100份，可聚合向列相液晶单体LC242 160份，手性剂R5011 10份，胆固醇苯甲酸酯液晶单体10份，PDDA 10份，直径5um有机硅光扩散粒子30份，光引发剂TPO 5份，硅烷偶联剂KH550 3份，流平剂BYK370 1份，消泡剂6800 2份。
对比例1
超支化聚酯丙烯酸酯DR-E528 100份，可聚合向列相液晶单体LC242 50份，手性剂R5011 10份，胆固醇油酸酯液晶单体20份，HDDA 10份，光引发剂TPO 5份，流平剂BYK370 1份，消泡剂德谦6800 1份。
对比例2
可聚合向列相液晶单体RM257 200份，手性剂S811 50份，胆固醇豆蔻酸酯液晶单体10份，甲基丙烯酸异冰片酯50份，2um球形二氧化硅50份，光引发剂184 20份，硅烷偶联剂6040 5份，流平剂BYK358N 3份，消泡剂DF103 3份。
对比例3
超支化聚氨酯丙烯酸酯4219 100份，可聚合向列相液晶单体RM82 100份，手性剂R811 25份，胆固醇壬酸酯液晶单体50份，丙烯酸羟乙酯20份，直径2um聚甲基丙烯酸酯光扩散粒子20份，光引发剂651 7份，流平剂BYK333 2份，消泡剂Tego900 2份。
本发明实施例1～10制得的涂层性能如下表1。
表1
| 实施例 | 透光率/％ | 雾度/％ | 蓝光阻隔率/％ | 涂层表面硬度 |
| 1 | 91.4 | 88.0 | 25 | 3H |
| 2 | 91.0 | 88.5 | 28 | 2H |
| 3 | 91.8 | 90.0 | 29 | H |
| 4 | 92.9 | 87.6 | 31 | 2H |
| 5 | 92.3 | 89.3 | 30 | H |
| 6 | 92.6 | 90.0 | 29 | H |
| 7 | 90.5 | 88.4 | 28 | 3H |
| 8 | 90.0 | 90.0 | 29 | 2H |
| 9 | 93.0 | 88.9 | 25 | 3H |
| 10 | 92.8 | 88.8 | 30 | 2H |
| 对比例1 | 90.0 | 3.0 | 24 | 2H |
| 对比例2 | 90.5 | 90.0 | 30 | HB |
| 对比例3 | 88.0 | 91.0 | 31 | 2H |
涂层透光率的测试方法：透光率雾度仪SGW-810，可见光波段。
涂层表面铅笔硬度测试方法：GB/T6739-2006。
蓝光阻隔率测试方法：紫外可见分光光度计。
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 (6)
1.一种防蓝光光扩散涂料，其特征在于，以质量份计，所述涂料包含超支化丙烯酸酯100份，可聚合向列相液晶单体20~200份，手性剂 0.4~50份，胆固醇酯液晶单体 0.4~50份，丙烯酸酯类活性稀释剂10~100份，光扩散粒子5~50份，光引发剂5~20份，硅烷偶联剂1~5份，流平剂1~5份，消泡剂1~5份；将上述配方中的可聚合液晶单体、手性剂、胆固醇酯液晶单体加热熔融后冷却制成混晶，再将此混晶与其他组分混合均匀即可；
所述超支化丙烯酸酯为超支化聚酯丙烯酸酯或超支化聚氨酯丙烯酸酯，官能度为4~20；
所述可聚合向列相液晶单体含有1~2个丙烯酸酯可聚合端基；所述可聚合向列相液晶单体为LC242，RM257，RM82；
所述手性剂为右旋手性剂R811，R5011，R1011，R6N或左旋手性剂S811，S5011，S1011，S6N其中的一种或几种复配使用，但左旋与右旋不能混用；
所述胆固醇酯液晶单体为胆固醇壬酸酯，胆固醇豆蔻酸酯，胆固醇油酸酯，胆固醇苯甲酸酯其中的一种或两种以上混合使用。
2.根据权利要求1所述的防蓝光光扩散涂料，其特征在于，所述超支化聚酯丙烯酸酯或超支化聚氨酯丙烯酸酯的型号为长兴DR-E528，4219，博兴B574C，HC451F，HD2280。
3.根据权利要求1或2所述的防蓝光光扩散涂料，其特征在于，
所述丙烯酸酯类活性稀释剂为甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸异冰片酯，HDDA，TEGDA，TPGDA，PDDA；
所述光扩散粒子为球形光扩散粒子；
所述光引发剂为184，TPO，1173，651，819，127其中的一种或两种以上复配使用；
所述硅烷偶联剂为环氧硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、苯基硅烷偶联剂或含双键硅烷偶联剂；
所述流平剂为丙烯酸酯流平剂、有机硅流平剂或有机氟流平剂中的一种，或两种以上复配使用；
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
4.根据权利要求3所述的防蓝光光扩散涂料，其特征在于，所述光扩散粒子为球形有机硅光扩散粒子，球形聚甲基丙烯酸酯光扩散粒子，球形二氧化硅粒子中的一种；所述光扩散粒子的直径为1-15um。
5.根据权利要求4所述的防蓝光光扩散涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH550，KH560，KH570，A1121，A1160，6040；
所述流平剂为BYK333，BYK358N，BYK370；
所述消泡剂为德谦6800、赢创Tego900、道康宁AFE7610、陶氏DF103。
6.根据权利要求1~5任意一项所述的防蓝光光扩散涂料在制备光扩散膜或光扩散板中应用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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