导航：首页> 染料；涂料；抛光剂；天然树脂；黏合剂；其他类目不包含的组合物；其他类目不包含的材料的应用>一种保护膜

一种保护膜

文献发布时间：2024-04-18 19:59:31

技术领域

本发明涉及薄膜光学技术领域，特别涉及一种光稳定剂及一种保护膜。

背景技术

电子纸显示(EPD，Electronic Paper Display)是一种轻薄的特殊显示屏幕，又被称为“电子墨水屏幕”。区别于传统显示屏幕，电子墨水屏幕本身不发光，依靠反射环境光实现画面显示，因此不存在背光源或背光模组。电子墨水屏幕由于其低功耗、可视角大、护眼和可重复使用的特点而广泛应用。组成电子墨水屏幕的组件包括基板、电子纸、保护膜和电子元器件，其中保护膜为电子纸的防护起到至关重要的作用。

电子墨水屏幕在户外显示中使用时，例如公交站牌、广告牌等，太阳光中的紫外线对电子墨水和材料的老化十分严重，因此保护膜的贴合胶层就必须具备紫外截止的能力。对材料威胁较大的是来自太阳光中UV-A波段(315nm-380nm)和UV-B波段(280nm-315nm)。在保护膜中添加光稳定剂是行之有效的方法，保护膜吸收了来自太阳光中的紫外线，保护电子墨水和材料不受损伤。例如添加UV400光稳定剂就能达到上述目的，尽管这类光稳定剂侧链上的仲醇具备一定反应活性，但是不如伯醇的反应活性强。随着添加比例的增加，未反应部分的光稳定剂易从主树脂的分子网络中析出。现有的保护膜在高温高湿、或高温等条件下，光稳定剂可能缓慢地从分子链网络中迁移到表面，具有较高的析出风险，从而降低产品本身的性能。

发明内容

在满足紫外截止要求的前提下，解决光稳定剂在较大添加量下的析出问题显得尤为重要。本发明提供一种光稳定剂、贴合胶组合物及一种保护膜。本发明提供的贴合胶组合物包括主树脂和本发明的光稳定剂；本发明提供的保护膜包括本发明提供的贴合胶组合物形成的贴合胶层。该保护膜的光稳定剂不会从贴合胶层中析出。

本发明提供的光稳定剂具有可反应官能团，可反应官能团为异氰酸基团(-NCO)。本发明提供的贴合胶组合物形成贴合胶层，将水汽阻隔膜(市售i-components，TBF1016)和防眩光膜(市售DAICEL，AG08)粘接在一起，贴合胶层中的光稳定剂通过化学键与主树脂结合在一起，不会从贴合胶层中析出，解决了现有光稳定剂易从贴合胶层中析出的问题，同时需满足产品要求的紫外截止能力。本发明提供的保护膜与现有保护膜的水汽阻隔能力接近，防眩光能力接近，但光稳定剂不会从贴合胶层中析出，并能满足产品要求的紫外截止能力。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案。

本发明提供一种光稳定剂，光稳定剂具有可反应官能团。

进一步的，可反应官能团为异氰酸基团(-NCO)。

本发明提供一种光稳定剂，光稳定剂具有异氰酸基团(-NCO)。

本发明提供一种光稳定剂，该光稳定剂由异氰酸酯与4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚反应得到。该光稳定剂也称为改性光稳定剂。该光稳定剂是利用异氰酸酯为4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚改性。

异氰酸酯中的一部分“-NCO”与4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚中的酚羟基“-OH”发生合成反应。反应之后，光稳定剂具有活性异氰酸基团(-NCO)。

因为异氰酸酯上会有多个官能团，例如六亚甲基二异氰酸酯，其中一个异氰酸酯基团与三嗪发生反应，还可以剩余一个未反应的异氰酸基团(-NCO)。

4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚的主体上修饰异氰酸酯基，从而使得4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚具备与丙烯酸酯共聚物上羟基或羧基形成键合的能力。

改性光稳定剂由4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚和六亚甲基二异氰酸酯在有机溶剂中反应得到。所述有机溶剂包括乙酸乙酯和甲苯。

改性光稳定剂的制备方法如下：

将4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚溶于甲苯，将异氰酸酯溶于乙酸乙酯，将4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚的甲苯溶液滴加到异氰酸酯的乙酸乙酯溶液中，在60℃保温约1-3小时。此时的溶液称为改性光稳定剂溶液。溶液中的光稳定剂为4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚与异氰酸酯反应后的产物，带有异氰酸基团(-NCO)。酚羟基的物质的量小于异氰酸酯基的物质的量。

本发明还提供上述光稳定剂的制备方法，以异氰酸酯与4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚合成改性光稳定剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)称量m1g的4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚(市售TCI，98％纯度)加入到含有V1ml甲苯的烧杯中，充分溶解后配置得到澄清溶液；

(2)称量m2 g的异氰酸酯(w1％固含量，w2％NCO含量，官能度为n)加入含有V2ml乙酸乙酯的单口烧瓶中，随后将步骤(1)所得溶液逐滴加入到单口烧瓶中；

(3)等全部加入后，将上述溶液在60℃保温约1-3H后，通过FTIR光谱来检测反应进度；

(4)随着反应时间的延长，对应NCO官能团的特征红外峰(2273cm-1)强度逐渐下降，说明异氰酸酯已成功与4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚的酚羟基发生反应，合成具有反应型的改性光稳定剂及其溶液；

(5)一般地，优选酚羟基的物质的量小于异氰酸酯基(NCO-)的物质的量；

(m1×98％/341)mol<(m2×w1％×w2％/42)mol；

(6)在后续添加固化剂时需要考虑这部分异氰酸酯，避免过量加入异氰酸酯固化剂，影响贴合胶层的固化效果。

优选地，所述异氰酸酯可以是由三羟甲基丙烷与双官异氰酸酯化合物反应所得或自聚合形成的三聚体。所述异氰酸酯可选择脂肪族异氰酸酯类化合物、脂环族异氰酸酯类化合物或芳香族类异氰酸酯类化合物中的一种或几种。

其中，脂肪族异氰酸酯类化合物可选自六亚甲基二异氰酸酯、三甲基己基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、或1,2-亚丙基二异氰酸酯中的一种或几种。脂环族异氰酸酯类化合物可选自异佛尔酮二异氰酸酯、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)、1,4-环己烷二异氰酸酯、或甲基-2,6-环己烷二异氰酸酯中的一种或几种。芳香族类异氰酸酯类化合物可选自1,3-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯基二异氰酸酯、2,4-甲苯基二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、或二甲苯二异氰酸酯中的一种或几种。

进一步的，异氰酸酯为二异氰酸酯。

进一步的，异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯。

当异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯时，与4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚合成的改性光稳定剂结构式如下：

改性光稳定剂中未反应的“-NCO”可以与贴合胶层组合物中的丙烯酸酯共聚物中的羟基或羧基反应，使改性光稳定剂通过化学键与丙烯酸酯共聚物(即主树脂)相连接，不会从贴合胶层中析出。

本发明提供一种贴合胶层组合物，包括本发明提供的光稳定剂。

一种贴合胶层组合物，包括丙烯酸酯共聚物，六亚甲基二异氰酸酯和本发明提供的光稳定剂。丙烯酸酯共聚物为主树脂，起到分散光稳定剂以及将水汽阻隔膜(市售i-components，TBF1016)和防眩光膜(市售DAICEL，AG08)粘结在一起的作用。

进一步的，本发明提供一种贴合胶层组合物，包括(甲基)丙烯酸酯共聚物，六亚甲基二异氰酸酯，乙酸乙酯和改性光稳定剂溶液；改性光稳定剂溶液为4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚和六亚甲基二异氰酸酯在有机溶剂里反应后的溶液。所述有机溶剂包括乙酸乙酯和甲苯。

本发明提供的贴合胶层组合物包括如下重量百分含量的组分：(甲基)丙烯酸酯共聚物25.12％，六亚甲基二异氰酸酯2.13％，乙酸乙酯17.45％和改性光稳定剂溶液；改性光稳定剂溶液为4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚0.20％-0.60％和六亚甲基二异氰酸酯0.85％在乙酸乙酯38.33％和甲苯15.52-15.92％里反应后的溶液。

所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的共聚功能单体优选来自含羟基或羧基的(甲基)丙烯酸系单体。其中，含羟基的(甲基)丙烯酸系单体可以选自(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯或(甲基)丙烯酸6-羟基己酯中的一种或至少两种的组合。所述含羧基的(甲基)丙烯酸系单体为常用含乙烯基的不饱和羧酸，包含丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、衣康酸、柠康酸中的一种或至少两种的组合。

所述异氰酸酯固化剂选自由三羟甲基丙烷与双官异氰酸酯化合物反应所得。这类双官异氰酸酯可选择脂肪族异氰酸酯类化合物、脂环族异氰酸酯类化合物或芳香族类异氰酸酯类化合物中的一种或几种。

脂肪族异氰酸酯类化合物可选自六亚甲基二异氰酸酯、三甲基己基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、或1,2-亚丙基二异氰酸酯中的一种或几种。脂环族异氰酸酯类化合物可选自异佛尔酮二异氰酸酯、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)、1,4-环己烷二异氰酸酯、或甲基-2,6-环己烷二异氰酸酯中的一种或几种。芳香族类异氰酸酯类化合物可选自1,3-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯基二异氰酸酯、2,4-甲苯基二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、或二甲苯二异氰酸酯中的一种或几种。

本发明提供的保护膜，保护膜从上至下依次包括防眩光膜、贴合胶层、和阻隔膜。

进一步的，保护膜从上至下依次为防眩光膜、贴合胶层、和阻隔膜。

进一步的，防眩光膜可以是市售DAICEL，或AG08。阻隔膜可以是市售i-components，或TBF1016。

本发明提供一种保护膜，依次包括防眩光膜、贴合胶层和阻隔膜；贴合胶层由贴合胶层涂布液形成。

进一步的，所述贴合胶层涂布液包括丙烯酸酯共聚物、光稳定剂、异氰酸酯固化剂、和溶剂。

进一步的，所述贴合胶层涂布液包括15.072克丙烯酸酯共聚物、光稳定剂、1.278克异氰酸酯固化剂、和15克乙酸乙酯溶剂。

所述光稳定剂为本发明提供的上述光稳定剂。

进一步的，光稳定剂由4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚和异氰酸酯反应得到。异氰酸酯的官能度≥2。

进一步的，所述光稳定剂由0.120g-0.360克的4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚，和0.510g六亚甲基二异氰酸酯反应得到。4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚可以为0.120克、0.180克、0.240克、0.300克、或0.360克。

进一步的，六亚甲基二异氰酸酯的固含量为100％，NCO含量为21.25％。

另一方面，发明还提供保护膜的制备方法，所述方法包括如下步骤：

将4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚加入到甲苯中，搅拌至充分溶解后，逐滴加入至溶解了六亚甲基二异氰酸酯的乙酸乙酯溶液中；等全部加入后，将上述溶液在60℃保温约1-3H后，制备得到改性光稳定剂的溶液；

随后，将丙烯酸酯共聚物、异氰酸酯固化剂与上述改性光稳定剂溶液一同加入至乙酸乙酯，制备得到贴合胶层涂液(即贴合胶层涂布液、也称为贴合胶层组合物)。

将上述贴合胶层涂液涂布在防眩光膜表面，将涂布有贴合胶层涂液的防眩光膜片干燥，贴合胶层涂液形成贴合胶涂层，将阻隔膜盖在防眩光膜带贴合胶涂层的一侧，压合烘干，制备得到保护膜成品。

进一步的，本发明还提供保护膜的制备方法，所述方法包括如下步骤：

称量4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚(市售TCI，98％纯度)加入到含有甲苯的烧杯中，搅拌至充分溶解后，逐滴加入至溶解了六亚甲基二异氰酸酯(市售爱敬化学AH-2100，100％固含量，21.25％NCO含量)的乙酸乙酯溶液的单口烧瓶中；等全部加入后，将上述溶液在60℃保温约1-3H后，制备得到改性光稳定剂的溶液；

随后，称量丙烯酸酯共聚物(市售DICA807)、异氰酸酯固化剂与上述改性光稳定剂溶液一同加入至烧杯中，加入乙酸乙酯对胶液进行稀释，调节胶液至适合涂布的粘度范围，随后在500rpm/min转速下搅拌30分钟，制备得到贴合胶层涂液(贴合胶层组合物)。

将上述贴合胶层涂液涂布在防眩光膜表面，将涂布有贴合胶层涂液的防眩光膜片置于85℃烘箱中，停留3分钟后取出。将阻隔膜盖在防眩光膜带贴合胶涂层的一侧，放置在贴合压辊中间，贴合压辊压力为0.5MPa，膜片匀速通过贴合压辊，将贴合完成的膜片放置在60℃烘箱中，静置24小时，制备得到保护膜成品。

本发明提供的技术方案中，由于改性光稳定剂中修饰有异氰酸酯基(-NCO)，异氰酸酯基(-NCO)具有与丙烯酸酯中的活性基团(例如丙烯酸树脂中的羟基、羧基等)反应能力，改性光稳定剂通过酰胺键等与主树脂(丙烯酸酯共聚物)形成化学键合，进而直接参与整体反应。区分于传统的物理混合方式或UV400中活性较低的仲醇基，修饰了异氰酸酯基的改性光稳定剂可以通过酰胺键化学键合在主树脂的分子网络中，所以，保护膜的贴合胶层中的改性光稳定剂(即本发明提供的光稳定剂)不会发生析出或迁移。同时，贴合胶层中的光稳定剂可以用于吸收UV-A(315nm-380nm)和UV-B(280nm-315nm)范围内的紫外线，保护电子纸和其他材料不受损伤。

附图说明

如图1所示为04是本发明的保护膜，01是防眩光膜(市售DAICEL，AG08)，02是贴合胶层，03是阻隔膜(市售i-components，TBF1016)。

如图2所示，是4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚与六亚甲基二异氰酸酯反应后的FTIR图谱。具有对应NCO官能团的特征红外峰(2273cm

具体实施方式

为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明较佳的实施例，并配合图示做详细说明如下：

实施例1