CN116694131B - 一种水性改性聚氨酯消光油墨、光学仪器用遮光膜及其制备方法 - Google Patents

一种水性改性聚氨酯消光油墨、光学仪器用遮光膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性改性聚氨酯消光油墨、光学仪器用遮光膜及其制备方法。本发明的水性改性聚氨酯消光油墨包含A组分和B组分；其中，所述A组分包含水性丙烯酸酯多元醇、交联剂、消光粉和炭黑，所述消光粉包括有机消光粉和无机消光粉，所述炭黑包括高色素炭黑和导电炭黑；所述B组分包含异氰酸酯固化剂。该消光油墨采用水性聚氨酯体系，环保无VOC排放，且采用该消光油墨制得的遮光膜具有遮光效果好、附着力高、抗划伤、耐高温高湿等优点，可广泛应用于摄像头模组等光学仪器遮光组件中，以提高遮光性避免重影、晕影等摄像不良现象发生。

Description

一种水性改性聚氨酯消光油墨、光学仪器用遮光膜及其制备 方法
技术领域
本发明涉及油墨技术领域，尤其是涉及一种水性改性聚氨酯消光油墨、光学仪器用遮光膜及其制备方法。
背景技术
近年来，随着经济的高速发展人们对光学仪器性能的要求逐渐提高，其中如何降低光学元件内部反射出来的杂散光引起的眩光和重影等现象成为亟待解决的技术问题。
相关技术中，为了减少这类散射光，提高遮光膜的性能成为主流研究方向。传统的一些摄影类的光学仪器中通常使用金属薄板作为遮光膜，例如传统照相机的镜头快门，但在使用金属薄板的遮光膜作为快门叶片、光圈叶片的情况下，开合叶片材时，金属板之间相互摩擦，会产生大的噪音。进一步地，为了解决上述问题，在光学元件表面使用非黑色无机细颗粒提高折射率并结合染料吸收光来减少内部反射逐渐成为主流选择，该方法还不仅能避免产生噪音还符合人们对光学仪器轻量化的选择，然而将这类具有高折射率的遮光涂层直接涂覆在光学元件的表面形成遮光膜时，从光学元件的侧面观察光学元件与遮光膜之间的界面时，通常可以看到白色的亮点(遮光性不佳)，且其耐磨性和附着效果也不是很好。
因此，亟需寻求一种遮光性能好、且具有优异耐磨性能的光学仪器用遮光膜。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种水性改性聚氨酯消光油墨、光学仪器用遮光膜及其制备方法，该消光油墨采用水性聚氨酯体系，环保无VOC排放，且采用该消光油墨制得的遮光膜具有遮光效果好、附着力高、抗划伤、耐高温高湿等优点，可广泛应用于摄像头模组等光学仪器遮光组件中，以提高遮光性避免重影、晕影等摄像不良现象发生。
本发明提出了一种水性改性聚氨酯消光油墨。
本发明还提出了一种水性改性聚氨酯消光油墨的制备方法。
本发明还提出了一种消光涂层。
本发明还提出了一种光学仪器用遮光膜。
本发明还提出了一种光学仪器用遮光膜的制备方法。
本发明的第一方面，提供一种水性改性聚氨酯消光油墨，所述水性改性聚氨酯消光油墨包含A组分和B组分；其中，
所述A组分的制备原料包含水性丙烯酸酯多元醇、交联剂、消光粉和炭黑，所述消光粉包括有机消光粉和无机消光粉；所述炭黑包括高色素炭黑和导电炭黑；
所述B组分的制备原料包含异氰酸酯固化剂。
根据本发明实施例的水性改性聚氨酯消光油墨，至少具有如下有益效果：
(1)本发明通过利用水性丙烯酸酯多元醇与异氰酸酯固化剂反应生成聚氨酯，再通过合理搭配消光粉和炭黑等成分有效提高了消光油墨的附着力和耐高温高湿性能。
(2)本发明的水性改性聚氨酯消光油墨中同时添加了有机消光粉和无机消光粉，有助于显著提高消光效果，这是由于采用有机消光粉聚合物微粒得到的涂层柔韧性好，但是耐磨性和抗刮伤性相对较差，而无机消光粉可以弥补该缺陷，因此两者同时添加时效果更优。
(3)本发明的水性改性聚氨酯消光油墨中还同时搭配了高色素炭黑和导电炭黑，两者搭配使用不仅能够有效降低表面电阻，提高抗静电性，而且能够增加消光性能。
在本发明的一些实施方式中，所述有机消光粉和无机消光粉添加的重量份数比为0.5～2：1。具体的，所述有机消光粉和无机消光粉添加的重量份数比可以为2：1。
在本发明的一些实施方式中，所述消光粉可以选用有机消光粉聚合物微粒和无机消光粉；具体的，所述有机消光粉聚合物微粒可以为AK-800TR(日本根上工业株式会社)，所述无机消光粉可以为二氧化硅，更具体的，所述二氧化硅可以为WE1011(东曹株式会社)或GS-402消光粉(佛山市上进诚展新材料科技有限公司)。
在本发明的一些实施方式中，所述炭黑包括高色素炭黑和导电炭黑。具体的，所述高色素炭黑可以为水性炭黑涂料高色素炭黑(济南德蓝化工有限公司)；所述导电炭黑可以为水溶性导电炭黑Super P(天津天一世纪化工产品科技发展有限公司)、高导电炭黑ZC800(天津华远化工科技有限公司)或Hi-Black 420B(欧励隆工程炭集团)。
导电炭黑主要用于降低表面电阻，提高抗静电性；高色素炭黑主要用于提高遮光性，导电炭黑足够量，高色素炭黑可以少量添加。
在本发明的一些实施方式中，所述高色素炭黑和导电炭黑的添加的重量份数比为0.2～1：1。具体的，所述高色素炭黑和导电炭黑的添加的重量份数比可以为0.4～1：1。
在本发明的一些实施方式中，所述炭黑的粒径为10-100nm。
在本发明的一些实施方式中，按照重量份数计，所述A组分包含60～120份水性丙烯酸酯多元醇、0.5～1.5份交联剂、10～20份消光粉和5～18份炭黑；
在本发明的一些实施方式中，按照重量份数计，所述B组分包含10～25份异氰酸酯固化剂。
在本发明的一些实施方式中，所述水性丙烯酸酯多元醇可以选用Bayhydrol A2695(科思创)、Bayhydrol A 2601(科思创)，JT-243(佛山市隽途新材料有限公司)、JT-219(佛山市隽途新材料有限公司)或SGR-2236W(广州市长浩贸易有限公司)中的至少一种。
水性丙烯酸酯多元醇有助于提高油墨的耐碱性、耐磨性和耐候性。
在本发明的一些实施方式中，所述水性丙烯酸酯多元醇的羟值含量为120-180之间，优选140-170之间。
羟值过低得到的涂层的交联密度小，涂层耐碱和耐高温高湿性能差；反之，高羟的交联密度大，涂层的柔韧性较差，在模切过程中容易掉粉，或者模切边缘不良。
在本发明的一些实施方式中，所述助剂包括流平剂、分散剂、附着力促进剂中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述流平剂为水性流平剂，具体的，可以为KMT-5510S流平剂(佛山市科宁新材料有限公司)。
在本发明的一些实施方式中，所述分散剂可以为DH-6601S(苏州青田新材料有限公司)或水性分散剂W1152(深圳市齐鸣化工助剂有限公司)。
在本发明的一些实施方式中，所述交联剂可以为氮丙啶交联剂HP-100(广州市荟普新材料有限公司)。
在本发明的一些实施方式中，所述附着力促进剂可以为A-830水性附着力促进剂(佛山市隽途新材料有限公司)。
在本发明的一些实施方式中，所述助剂还包括合成蜡微粉，具体的，所述合成蜡微粉可以为SGW-102合成蜡粉。添加一定含量的合成蜡粉有助于提高涂层的抗划性。
在本发明的一些实施方式中，按照重量份数计，所述A组分包含60～120份水性丙烯酸酯多元醇、0.5～1.5份交联剂、10～20份消光粉、5～18份炭黑和0.5～5份助剂。
在本发明的一些实施方式中，按照重量份数计，所述B组分包含10～25份异氰酸酯固化剂。
在本发明的一些实施方式中，所述异氰酸酯固化剂可以为Bayhydur XP 2547固化剂(科思创)、水溶性封闭型异氰酸酯固化剂H-125、YC-820(安徽远辰新材料科技有限公司)、F-70D(武汉仕全兴新材料科技股份有限公司)、CH100(广州市长浩贸易有限公司)中的至少一种。
具体的，所述异氰酸酯固化剂可以为水溶性封闭型异氰酸酯固化剂，其能够延长A组分和B组分混合后的操作时间。
在本发明的一些实施方式中，所述异氰酸酯固化剂的NCO含量为4％～24％，25℃下的粘度为50～800mPa·s。
具体的，所述异氰酸酯固化剂的NCO含量为15％～24％，25℃下的粘度为200～800mPa·s。
在本发明的一些实施方式中，所述A组分和所述B组分的重量份数比为10：1～3。
在本发明实施方式中，当B组分添加比例过少会造成固化反应不充分进而导致涂层的耐划伤性、耐摩擦性和高温高湿性能差，而当B组分添加比例过多，会使得涂层偏硬、附着力下降。
在本发明的一些实施方式中，所述水性改性聚氨酯消光油墨的pH值为7～8.5。
在本发明中油墨的pH值太低，油墨乳液不稳定，不利于储存；pH值过高，体系粘度太大不利于涂布作业。
本发明的第二方面，提供了一种水性改性聚氨酯消光油墨的制备方法，包括：将所述A组分和所述B组分混合后即得。
根据本发明实施例的制备方法，至少具有如下有益效果：本发明的水性改性聚氨酯消光油墨的制备方法简单，便于操作，适于工业化生产。
本发明的第三方面，提供了一种消光涂层，由水性改性聚氨酯消光油墨制备得到。
根据本发明实施例的消光涂层，至少具有如下有益效果：采用本发明制得的消光涂层具有优异的吸附性能和遮光性。
本发明的第四方面，提供一种光学仪器用遮光膜，由载体基膜和上述的消光涂层组成。
根据本发明实施例的光学仪器用遮光膜，至少具有如下有益效果：利用本发明水性改性聚氨酯消光油墨制备得到的光学仪器用遮光膜具有优异的遮光性、抗划伤性和耐高温高湿性等，其中遮光膜主要体现在其光学密度高和光泽度低。此外，本发明制得的光学仪器用遮光膜涂层表面疏水高，在消光腐蚀后，涂层表面疏水不粘连，有利于提高光学稳定。
在本发明的一些实施方式中，所述载体基膜为聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺酰亚胺膜中的任一种。
具体的，所述聚酯膜可以为黑色聚酯膜或透明聚酯膜；所述聚碳酸酯膜可以为黑色聚碳酸酯膜或透明聚碳酸酯膜；所述聚酰亚胺膜可以为黑色聚酰亚胺膜、透明聚酰亚胺膜或茶色聚酰亚胺膜；所述聚酰胺酰亚胺膜可以为黑色聚酰胺酰亚胺膜或透明聚酰胺酰亚胺膜。
在本发明的一些实施方式中，所述消光涂层包括第一消光涂层和第二消光涂层，所述第一消光涂层和第二消光涂层分别位于所述载体基膜两侧。
在本发明的一些实施方式中，所述载体基膜的厚度为6～200μm。
在本发明的一些实施方式中，所述消光涂层的单侧厚度为3～20μm。
本发明的第五方面，提供一种光学仪器用遮光膜的制备方法，包括：依次在所述载体基膜的两侧分别涂覆所述水性改性聚氨酯消光油墨并烘干，然后经熟化处理后即得。
根据本发明实施例遮光膜的制备方法，至少具有如下有益效果：
采用本发明制备方法制得的遮光膜具有良好的消光效果，有效降低光学器件使用过程中产生的杂散光造成的眩光和重影等不良现象。其次，该遮光膜能耐强碱性，经过强碱溶液处理仍具有良好的附着力和稳定的光学性能。
在本发明的一些实施方式中，所述光学仪器用遮光膜的制备方法具体包括以下步骤：
步骤S1、在所述载体基膜一侧涂覆所述水性改性聚氨酯消光油墨，烘干，形成所述第一消光涂层；
步骤S2、在所述载体基膜另一侧涂覆所述水性改性聚氨酯消光油墨，烘干，形成所述第二消光涂层，然后经熟化处理后即得。
在本发明的一些实施方式中，步骤S1中所述涂覆的方式选自狭缝挤出涂布、微凹涂布、刮刀涂布、网辊涂布中的一种。
在本发明的一些实施方式中，步骤S1中所述烘干的温度为60～120℃。
在本发明的一些实施方式中，步骤S1中所述烘干的时间为2～5min。
烘烤时间短或烘烤温度过低，易导致溶剂挥发不完全，造成收卷固化后涂层反粘，影响遮光膜的外观和光学性能。
在本发明的一些实施方式中，步骤S2中所述涂覆的方式选自狭缝挤出涂布、微凹涂布、刮刀涂布、网辊涂布中的一种。具体的，所述涂覆的方式优选为狭缝挤出涂布或微凹涂布。采用该涂覆方式有利于控制涂层厚度和精度。
在本发明的一些实施方式中，步骤S2中所述烘干的温度为60～120℃。
在本发明的一些实施方式中，步骤S3中所述烘干的时间为2～5min。
在本发明的一些实施方式中，步骤S3中所述熟化处理的温度为25～65℃；具体的，所述熟化处理的温度可以为55℃。
在本发明的一些实施方式中，步骤S3中所述熟化处理的时间为20～60h；具体的，所述熟化处理的时间可以为48h。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明遮光复合膜的制备工艺流程图；
图2为本发明光学仪器用遮光膜示意图。
图3为本发明采用实施例1消光油墨制得的遮光复合膜实物图。
图4为本发明采用实施例1消光油墨制得的遮光复合膜的消光效果图。
图5为本发明采用实施例4消光油墨制得的遮光复合膜的消光效果图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的实施方式中，部分制备原料的性能如下：
Bayhydrol A2695(科思创)：为羟基官能聚丙烯酸酯水性分散液，pH值为7.2～8.2，不挥发成分(1g/1h/125℃)40～43％，当量约830克/摩尔，羟基含量占固体树脂约为5.0％。羟值为165mgKOH/g。
JT-243(佛山市隽途新材料有限公司)：为水性羟基丙烯酸分散体，有机溶剂含量(计算值)小于8.5wt％，固含量(1g，150'C，30min)40～45wt％，羟值140mgKOH/g。
Bayhydrol XP 2547(科思创)：NCO含量为22.5±0.5％，粘度(23℃)为570-730mPa·s。
YC-820(安徽远辰新材料科技有限公司)：NCO含量约为4.5％，固含量40±1％，粘度(25℃)50-200mPa·s。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1：一种水性改性聚氨酯消光油墨
本实施例提供了一种水性改性聚氨酯消光油墨，由表1所示的A组分和B组分原料制备得到。
表1：本实施例的水性改性聚氨酯消光油墨的制备原料
本发明实施例的水性改性聚氨酯消光油墨的制备方法，包括以下步骤：按照上述重量份数将A组分混合，然后用调节pH值至7-8.5之间，并用磨砂机磨砂2小时，最后再与B组分混合均匀，即得，其中所用的pH调节剂为乙醇胺。
实施例2：一种水性改性聚氨酯消光油墨及其制备方法
本实施例提供了一种水性改性聚氨酯消光油墨，由表2所示的A组分和B组分原料制备得到。
表2：本实施例的水性改性聚氨酯消光油墨的制备原料
本发明实施例的水性改性聚氨酯消光油墨的制备方法，包括以下步骤：按照上述重量份数将A组分混合，然后用调节pH值至7-8.5之间，并用磨砂机磨砂2小时，最后再与B组分混合均匀，即得，其中所用的pH调节剂为乙醇胺。
实施例3：一种水性改性聚氨酯消光油墨及其制备方法
本实施例提供了一种水性改性聚氨酯消光油墨，由表3所示的A组分和B组分原料制备得到。
表3：本实施例的水性改性聚氨酯消光油墨的制备原料
本发明实施例的水性改性聚氨酯消光油墨的制备方法，包括以下步骤：按照上述重量份数将A组分混合，然后用调节pH值至7-8.5之间，并用磨砂机磨砂2小时，最后再与B组分混合均匀，即得，其中所用的pH调节剂为乙醇胺。
实施例4：一种水性改性聚氨酯消光油墨及其制备方法
本实施例提供了一种水性改性聚氨酯消光油墨，由表4所示的A组分和B组分原料制备得到。
表4：本实施例的水性改性聚氨酯消光油墨的制备原料
本发明实施例的水性改性聚氨酯消光油墨的制备方法，包括以下步骤：按照上述重量份数将A组分混合，然后用调节pH值至7-8.5之间，并用磨砂机磨砂2小时，最后再与B组分混合均匀，即得，其中所用的pH调节剂为乙醇胺。
实施例5：一种水性改性聚氨酯消光油墨及其制备方法
本实施例提供了一种水性改性聚氨酯消光油墨，由表5所示的A组分和B组分原料制备得到。
表5：本实施例的水性改性聚氨酯消光油墨的制备原料
本发明实施例的水性改性聚氨酯消光油墨的制备方法，包括以下步骤：按照上述重量份数将A组分混合，然后用调节pH值至7-8.5之间，并用磨砂机磨砂2小时，最后再与B组分混合均匀，即得，其中所用的pH调节剂为乙醇胺。
对比例1
本对比例提供了一种水性改性聚氨酯消光油墨及其制备方法，其与上述实施例1的区别在于：固化剂Bayhydrol XP 2547的添加量为8份，其余不变。
对比例2
本对比例提供了一种水性改性聚氨酯消光油墨及其制备方法，其与上述实施例1的区别在于：未添加导电炭黑，水性炭黑涂料高色素炭黑(济南德蓝化工有限公司)添加量为16份，其余不变。
对比例3
本对比例提供了一种水性改性聚氨酯消光油墨及其制备方法，其与上述实施例1的区别在于：未添加无机消光粉WE1011，有机消光粉聚合物微粒AK-800TR的添加量为15份，其余不变。
对比例4
本对比例提供了一种水性改性聚氨酯消光油墨及其制备方法，其与上述实施例1的区别在于：未添加氮丙啶交联剂HP-100，其余不变。
光学仪器用遮光膜
分别以上述实施例1～5和对比例1～4制得的水性改性聚氨酯消光油墨为原料制备光学仪器用遮光膜，其制备工艺如图1所示，具体包括以下步骤：
步骤S1、首先选取一张厚度为约15μm左右的黑色聚酯膜作为载体基膜，并采用狭缝挤出涂布方式在黑色聚酯膜的其中一面涂布一层厚度约为10μm的上述水性改性聚氨酯消光油墨，烘干处理，其中烘干时的温度为90℃，烘干时间为3min，处理完成后得到半成品遮光膜；
步骤S2、采用狭缝挤出涂布方式在上述半成品遮光膜的另一面再涂布一层厚度约为10μm的上述水性改性聚氨酯消光油墨，于90℃下烘干，烘干时间为3min，烘干后，再进行熟化处理，其中熟化的温度为55℃，时间为48h，熟化完成后即得遮光膜。
其制得的光学仪器用遮光膜示意图如图2所示，图3为采用实施例1水性改性聚氨酯消光油墨制得的遮光膜实物图。
检测例
1、检测方法
本检测例分别以上述实施例1～5和对比例1～4的水性改性聚氨酯消光油墨为原料，采用上述的光学仪器用遮光膜制备工艺制得相应的遮光膜，并对其光学密度、光泽度、表面电阻、表面粗糙度、涂层抗刮伤性、涂层附着力、高温高湿性等方面的性能进行检测，测试方法如下。
(1)光学密度检测
光学密度是物体吸收光线的特性量度，即入射光量与反射光量或透射光量之比，常用透射率或反射率倒数的十进对数表示，是表征遮光复合膜遮光性能的重要参数。将固化后的遮光复合膜采用Hitachi 4100光谱分析仪测试透射率进行计算得到。光学密度越大，光线透过率越小，遮光复合膜的遮光性越好。测试5个点取平均值。
(2)光泽度检测
光泽度用来表征遮光复合膜消光涂层表面对可见光的反射程度，是表征遮光复合膜消光效果的参数。根据GB/T9754-2007标准，测试可见光的入射角为60°时的遮光复合膜的表面光泽度，光泽度越低消光性越好，测试5个点取平均值。
(3)表面电阻检测
表面电阻是衡量遮光复合膜抗静电效果的重要参数，根据ASTM D-257标准，测试时只需把两个重锤放置在遮光复合膜表面及按下测试按键，仪器上会显示出所测物的表面电阻值，测试5个点取平均值。
(4)表面粗糙度检测
表面粗糙度是指遮光复合膜表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(在1mm以下)，它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。根据GB/T131-2006标准，测试前用标准测试片对测试探头进行校正后，把探头放在遮光复合膜表面进行测试表面粗糙度Ra，测试5个点取平均值。
(5)抗划伤性检测
遮光复合膜的表面抗划伤是表征遮光复合膜在模切、组装和光学器件使用过程中可靠性的重要参数。根据GB/T 9279-2015标准，采用圆环形划针，以5mm/s的速度，200g的载荷。
(6)接触角检测
遮光复合膜表面的疏水性不良会导致遮光复合膜在模切后清洗及碱液消光后清洗烘干后发生粘连，影响遮光复合膜的遮光效果和组装操作效率。根据GB/T 30693-2014标准，测试遮光复合膜表面的水接触角，测试10个点取平均值。
(7)润滑性检测
为了研究遮光复合膜的表面润滑性，根据GB/T 10006-2021标准测试遮光复合膜的表面动摩擦系数(μd)和静摩擦系数(μs)，
(8)涂层附着力检测
按照GB/T9286-2021准，采用白格刀方法测试遮光复合膜黑色消光层的初始附着力。为了研究遮光复合膜耐碱液消光后涂层的附着力，同时测试遮光复合膜在80℃条件下，浸泡50％浓度的NaOH溶液，30分钟后涂层的碱液消光后附着力。以遮光膜两面黑色消光涂层的白格刀试验切口的边缘光滑，格子边缘没有任何脱落为OK，否则为NG。
(9)高温高湿可靠性测试
将遮光复合膜放入温度为85℃、相对湿度为85％高温高湿箱中存储120小时，取出室温放置2小时。遮光复合膜表面无脱落、白点、黑点等不良为OK，否则为NG。
2、检测结果
以本发明实施例1～5和对比例1～4的水性改性聚氨酯消光油墨为原料制得的光学仪器用遮光膜的性能检测结果如表6所示。
表6：性能检测结果
根据上述检测结果可知表明：以上述实施例1～5的消光油墨为原料制得的遮光膜具有良好的综合性能，其中实施例1和实施例2分别采用了羟值为165mgKOH/g的水性羟基聚丙烯酸酯分散体Bayhydrol A2695和羟值为140mgKOH/g的水性羟基丙烯酸分散体JT-243，结果显示采用Bayhydrol A2695油墨制得的遮光膜光泽度更优，且摩擦系数更小、疏水性也更好，推测其主要原因在于Bayhydrol A2695的羟值较大，得到的涂层交联密度相对于Bayhydrol A2695较高，涂层表面消光粉分散更好，消光性能更优，接触角也较大。
实施例3与实施例1的主要区别在于固化剂的类型不同，实施例1采用的为科思创Bayhydrol XP 2547固化剂，NCO含量为22.5％左右，而实施例3采用的是安徽远辰新材料科技有限公司生产的固化剂YC-820，其NCO含量为4.5％左右，结果显示采用实施例3油墨制得的遮光膜光学密度和表明粗糙度均显著降低，且其疏水性也进一步降低，推测其主要原因在于实施例3的中NCO/OH的摩尔比低于实施例1中NCO/OH羟基的摩尔比，固化体系交联密度较低，表面含有较多的微反应的极性基团，疏水性相对较低。同时，由于交联不充分，光学性能也较低。
实施例4与实施例1的区别在于调整了无机消光粉WE1011与有机消光粉聚合物微粒AK-800TR的添加比例，从性能检测结果可以看出：与实施例1相比，实施例4制备的光学膜光学性能较低，表面粗糙度更低，耐摩擦性能提高，疏水性变差，推测其主要原因在于有机消光粉的与树脂体系更好的相容性，无机消光粉的量降低，消光性能变差。同时，表面粗糙度更小，疏水性差。其中以实施例1的消光油墨为原料制得的遮光膜的消光效果图如图4所示，以实施例4的消光油墨为原料制得的遮光膜的消光效果图如图5所示，从图中可以看出图5中的杂光相对于图4更多。由此可见在消光油墨制备过程中无机消光粉与有机消光粉的添加比例对消除杂光至关重要。
实施例5与实施例1的区别在于调整了导电炭黑与色素炭黑的添加比例，从性能检测结果可以看出：实施例5的光学膜，表面电阻相对于实施例1高了2个数量级，抗静电性能较差，推测其主要原因在于实施例5中导电炭黑的添加量减少，增加了表面电阻。
对比例1和对比例4的检测结果表明当固化剂或者交联的添加量不够时，由于油墨不能完全固化，油墨的附着力和耐高温高湿性能差。对比例2相对于实施例1其未添加导电炭黑，结果表明其遮光性能和导电性能显著降低，这主要是由于体系中炭黑的量降低，遮光性能变差，此外由于没有导电炭黑，表面电阻达到1012Ω/□，完全没有抗静电性。对比例3相对于实施例1未添加无机消光粉，结果显示其光学密度和抗划伤性能显著降低。可见在实际制备过程中需要考量多方面的因素才能制备出综合性能优异的水性改性聚氨酯消光油墨。
综上所述，本发明提供了一种水性改性聚氨酯消光油墨、光学仪器用遮光膜及其制备方法，本发明的水性改性聚氨酯消光油墨包含A组分和B组分；其中，A组分包含水性丙烯酸酯多元醇、消光粉、炭黑和助剂；B组分包含异氰酸酯固化剂。本发明通过利用水性丙烯酸酯多元醇与异氰酸酯固化剂反应生成聚氨酯，再通过合理搭配消光粉、炭黑和助剂等成分有效提高了消光油墨的附着力和耐高温高湿性能。
进一步的，本发明以水性改性聚氨酯消光油墨为原料成功制得了一种光学仪器用遮光膜，其具有优异的遮光性、抗划伤性和耐高温高湿性等，其中遮光膜主要体现在其光学密度高和光泽度低。此外，本发明制得的光学仪器用遮光膜涂层表面疏水高，在消光腐蚀后，涂层表面疏水不粘连，有利于提高光学稳定，可广泛应用于摄像头模组等光学仪器遮光组件中。
上面对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种水性改性聚氨酯消光油墨，其特征在于，所述水性改性聚氨酯消光油墨包含A组分和B组分；按照重量份数计，所述A组分包含60～120份水性丙烯酸酯多元醇、0.5～1.5份交联剂、10～20份消光粉、5～18份炭黑、0.5～5份助剂；所述B组分包含10～25份异氰酸酯固化剂；所述A组分和所述B组分的重量份数比为10：1～3；
其中，所述消光粉包括有机消光粉和无机消光粉，所述有机消光粉和无机消光粉添加的重量份数比为0.5～2：1；
所述炭黑包括高色素炭黑和导电炭黑，所述高色素炭黑和所述导电炭黑的添加的重量份数比为0.2～1：1。
2.根据权利要求1所述的水性改性聚氨酯消光油墨，其特征在于，所述水性丙烯酸酯多元醇的羟值含量为120～180。
3.根据权利要求1所述的水性改性聚氨酯消光油墨，其特征在于，所述异氰酸酯固化剂的NCO含量为4％～24％。
4.根据权利要求1所述的水性改性聚氨酯消光油墨，其特征在于，所述助剂包括流平剂、分散剂、附着力促进剂中的至少一种。
5.一种如权利要求1～4任一项所述的水性改性聚氨酯消光油墨的制备方法，其特征在于，包括：将所述A组分和所述B组分混合后即得。
6.一种消光涂层，其特征在于，由权利要求1～4任一项所述的水性改性聚氨酯消光油墨制备得到。
7.一种光学仪器用遮光膜，其特征在于，由载体基膜和权利要求6所述的消光涂层组成。
8.根据权利要求7所述的光学仪器用遮光膜，其特征在于，所述载体基膜为聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺酰亚胺膜中的任一种。
9.根据权利要求8所述的光学仪器用遮光膜，其特征在于，所述消光涂层包括第一消光涂层和第二消光涂层，所述第一消光涂层和第二消光涂层分别位于所述载体基膜两侧。
10.一种如权利要求9所述的光学仪器用遮光膜的制备方法，其特征在于，包括：依次在所述载体基膜的两侧分别涂覆所述水性改性聚氨酯消光油墨并烘干，然后经熟化处理后即得。
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