[发明专利]光学用含氟聚氨酯型丙烯酸酯UV固化单体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学薄膜领域，特别是涉及一种光学用含氟聚氨酯型丙烯酸酯UV固化单体及其制造方法。

背景技术

含氟聚合物因其具有优异的化学稳定性、耐热性、电绝缘性、自润滑性、不粘性、耐大气老化性等功能和特点，使其在工业生产的各个领域得到了广泛的应用。但也由于含氟聚合物的化学惰性及极低的表面能使得一般的涂料很难胜任含氟聚合物薄膜的涂覆。然而人们利用含氟聚合物的这种特殊性质，研发了很多具有自清洁性能的涂层材料，广泛应用于液晶显示器、手机和平板电脑屏幕的防指纹、防污、防刮伤领域。而在添加了含氟单体的聚合物薄膜，例如含氟改性PET双向拉伸薄膜中，由于其表面能较低，需要表面保护涂层具有极好的相容性才能确保涂层具有良好的粘附性。目前该类型的涂层材料主要是由丙烯酸类单体与含氟单体酯化，或由含氟丙烯酸与各类醇酯化得到的含氟功能单体经热固化或光引发聚合得到的。另外也有通过在丙烯酸酯类物质中添加含氟聚醚和功能含氟单体来完成含氟涂覆液制备的报道。

例如专利CN101541900B《包含具有环氧乙烷重复单元片段的全氟聚醚材料的可聚合组合物》公开了一种含氟可聚合组合物，该组合物是以至少一种全氟聚醚材料与一种非氟化粘结剂前体反应而成的，其中的全氟聚醚材料包含至少两个自由基聚合性基团和至少一个具有多于6个环氧乙烷重复性单元的片段。其缺点在于其最终组合物链段中存在大量醚键，导致涂层硬度不高。

专利CN102070767B《耐老化紫外光固化含氟丙烯酸聚氨酯树脂的制备方法》采用多元异氰酸酯与羟基丙烯酸酯在催化剂作用下合成前体物，而后与含氟多羟基丙烯酸酯树脂在催化剂作用下合成含氟丙烯酸聚氨酯树脂。其使用的异氰酸酯单体具有浓烈刺激气味，接触人体后会产生一定危害。

专利CN102504625A《一种防指纹污染透明硬化膜》公开了一种防指纹污染透明硬化膜，它包括透明支持体和涂布在支持体上的透明硬涂层，透明硬涂层的组分包括UV丙烯酸树脂低聚物、多官能度UV丙烯酸单体、光引发剂、改性全氟聚醚、流平剂及溶剂。该发明虽然具有一定的防指纹污染性能、抗刮性和耐磨性，但透光率仅能达到91.5%。

专利CN102675941A《一种UV固化超疏水耐指纹涂料及其制备方法》及专利CN 103540255A《具有可印刷性能的紫外光固化抗指纹涂料组合物》中分别使用了含氟活性单体和分子量大的氟改性丙烯酸树脂，但在后续使用过程中含氟丙烯酸单体都会发生迁移到涂层表面的情况，导致涂层光学性能下降。

专利US6496637B2《Low optical loss polymers》（低光损耗的聚合物）公开了一种用于制造平面光学器件的含氟聚合物，其组成包括至少一种氟化的亚烷基或氟代亚烷基醚基团，至少两个终端丙烯酸酯部分，通过酯键链接。其折射率与玻璃纤维相当，表现出低吸收损耗。例如采用双酚A双氯甲酸酯、六氟双酚双氯甲酸酯、六氟双酚A与二元酸反应得到交替聚合的聚酯，而后与丙烯酸类单体反应合成具有光引发功能的单体。但采用酰氯与二元醇反应会产生卤化氢，严重影响产品品质，后处理困难，并且会对反应容器产生腐蚀。采用六氟双酚A与二元醇、丙烯酸类单体合成的可光引发单体在固化后涂层较脆，附着力较低。

目前还没有具有六取代苯基六氟丙烷结构的含氟聚氨酯型丙烯酸酯UV固化单体应用于光学涂层的相关报道。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种光学用含氟聚氨酯型丙烯酸酯UV固化单体及其制造方法，耐热性、耐老化性、耐刮伤性好，光学性能优异，适用于含氟聚合物如含氟改性PET双向拉伸光学薄膜的表面涂覆。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光学用含氟聚氨酯型丙烯酸酯UV固化单体，它是具有如下化学结构通式的单体：

其中，R₁、R₄为羧基、环氧基和4-氨基苯基中的一种或几种；R₂、R₃、R₅、R₆为-H、-F、-Cl 、-Br、-CH₃、-C₂H₆、-NH₃、-NO₂中的一种或几种。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种光学用含氟聚氨酯型丙烯酸酯UV固化单体的制造方法，包括以下步骤：