[发明专利]一种耐刮擦光学防眩光膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐刮擦光学防眩光膜，包括透明载体层和涂覆在透明载体层上的防眩光层，该防眩光层由涂布液经紫外光固化得到，其防眩光功能由涂层中具有高比表面积的气凝胶微结构对光的漫反射来提供。本发明中的防眩光膜具有耐刮擦、硬度高、防指纹等显著特点，可以应用于触摸屏领域和平板等对涂层耐刮擦要求高的显示领域，具体应用在平板、手机屏幕保护贴、智能家电等产品领域。

技术领域

本发明涉及功能薄膜制备技术领域，具体涉及一种耐刮擦光学防眩光膜及其制备方法。

背景技术

在日常生活中，手机、平板电脑、智能家居等电子显示设备随处可见。这些显示设备，不论工作还是黑屏状态，由于屏幕本身的镜面效果，都会反射环境光，进而形成镜面反射，产生眩光。这些眩光会产生光污染，影响使用者的生活质量。更重要的是，这些显示设备大部分都是被近距离使用。在使用过程中，眩光会对使用者的视觉产生影响，短期引起不适，长期则影响视力健康。

人们采用了很多方法解决眩光问题。其中最简单、最高效的方法是在屏幕外面贴一层防眩光膜。因为这类显示设备具有使用频率高、近距离接触、更换频率低等特点，所以对防眩光膜的耐刮擦、闪点、硬度、透光率等方面都有高标准的要求。

常见的商品化防眩光膜一般是在薄膜基地上涂覆一层功能涂层制备而成，其功能涂层从功能上可以分为成膜物质(主要是树脂)和粒子两部分。成膜物质是涂层的骨架，主要是给涂层提供必须物理性能，例如硬度、附着力、强度。粒子主要是微纳米二氧化硅，在涂层有三个方面作用：1、粒子本身颗粒较小，比表面积大，对光形成散射；2、粒子与成膜物质由于在折射率上存在差异，因而在涂层中，形成两种相态，对光的传输路径产生影响，增强漫反射；3、粒子与成膜物质收缩率不同，在固化前，成膜物质是液态，粒子是固态，在固化过程中，成膜物质由于溶剂挥发和自身交联，逐步固化，收缩大，而粒子基本不会收缩，因而涂层表面会发生粒子富集，在涂层表面形成粗糙的微结构，进而提高对光的漫反射，降低镜面反射。

在制备防眩光膜的过程中，粒子的选择非常关键。选择粒径越大，比如2μm，涂层内部两相差异越大，同时涂层表面因暴露的粒子而产生的粗糙度越大，漫反射越强，防眩光效果越好。与此同时，涂层由于内部两相差异大，闪点高，透光率低，影响显示设备使用体验，另外，表面粗糙度大，表面暴露的大粒子容易被摩擦掉，降低了涂层的耐刮擦性能。与此相反，选用的粒子的粒径越小，比如20nm，涂层内部两相差异很低，近似均相，闪电低，透光率高，但是镜面反射强，防眩光功能差。为了保证防眩光功能，需要添加更多的粒子，这时，涂层内部粒子占比高，而粒径小的二氧化硅，数量上非常大，这些粒子会阻碍成膜物质的交联固化，降低涂层的硬度和耐刮擦，进而影响膜层的使用。

综上，同时具有高耐刮擦、低闪点、高硬度、高透光率的防眩光膜在技术上还存在一定的挑战性。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种高耐刮擦、低闪点、高硬度、高透光率的光学防眩光膜及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种耐刮擦光学防眩光膜，包括透明载体层和涂覆在透明载体层上的防眩光层，所述防眩光层由以下组分按重量份计组成并通过光固化得到：含氟低聚物25-40份，超支化高官低聚物1-4份，防眩光粒子分散液15-30份，光引发剂5-8份，润湿剂0.05-0.2份和溶剂30-45份。

所述的含氟低聚物为氟改性的聚丙烯酸酯、氟改性的聚酯丙烯酸酯、氟改性的聚氨酯丙烯酸酯的一种，其官能度为8-10，分子量为1500-3500；优选地，所述的含氟低聚物为氟改性的聚氨酯丙烯酸酯。

所述的超支化高官低聚物为聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯的一种。优选地，所述超支化高官低聚物为反应官能度为30的聚酯丙烯酸酯、反应官能度为15的聚氨酯丙烯酸酯和反应官能度为15的聚酯丙烯酸酯的一种。

所述的防眩光粒子分散液是二氧化硅气凝胶与丙二醇甲醚、分散剂等经纳米砂磨得到，固体有效含量8-12％。