本發(fā)明涉及光學(xué)材料，尤其涉及一種防眩光涂布液及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、眩光主要是由于環(huán)境中亮度極高的光源，經(jīng)反射而形成強(qiáng)烈的亮度對(duì)比，總體體現(xiàn)在讓人眼產(chǎn)生眩光。液晶顯示器（lcd）最初主要用于家用電視，現(xiàn)在也廣泛用于戶外應(yīng)用，如手機(jī)、汽車(chē)儀表盤(pán)、車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)和數(shù)字標(biāo)牌。液晶顯示器面板一旦有外來(lái)光照入其顯示面，則可見(jiàn)性易受損。例如在駕駛過(guò)程中，由于太陽(yáng)光照射等出現(xiàn)眩光，而導(dǎo)致航系統(tǒng)或儀表盤(pán)上的顯示器無(wú)法清晰觀看，這是一個(gè)嚴(yán)重的安全問(wèn)題，為此，因此通常在液晶顯示器上設(shè)置例如防眩光膜等材料進(jìn)行減少眩光和反射。
2、現(xiàn)有的防眩光膜大部分是通過(guò)壓印的方式將樹(shù)脂壓印出凹凸不平的結(jié)構(gòu)或通過(guò)添加微米粒子使其在樹(shù)脂表面產(chǎn)生凹凸結(jié)構(gòu)，達(dá)到防眩光的效果。其中通過(guò)壓印的方式將樹(shù)脂壓印出凹凸不平的結(jié)構(gòu)制備的防眩光膜表面硬度相對(duì)較低，容易被硬物劃傷或磨損，機(jī)械性能差，導(dǎo)致微結(jié)構(gòu)變形或破壞，從而降低防眩光效果；添加微米粒子使其在樹(shù)脂表面產(chǎn)生凹凸結(jié)構(gòu)的方式；易出現(xiàn)由于粒子聚集導(dǎo)致防眩光層厚度不均，因此，折射率不均，不同位置的反射光產(chǎn)生空間化光程差，在透過(guò)日光燈檢驗(yàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)彩虹狀光暈，不同角度下顏色差異大，影響后續(xù)產(chǎn)品的視覺(jué)效果的問(wèn)題。
3、因此，需要開(kāi)發(fā)一種光學(xué)性能、機(jī)械性能和防眩光性能優(yōu)異，同時(shí)能夠充分抑制彩虹狀光暈產(chǎn)生的防眩光膜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種防眩光涂布液及其制備方法和應(yīng)用，采用所述防眩光涂布液進(jìn)行涂布制備得到的防眩光膜具有優(yōu)異的光學(xué)性能、機(jī)械性能和防眩光性能，同時(shí)能夠充分抑制彩虹狀光暈產(chǎn)生。
2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
3、第一方面，本發(fā)明提供了一種防眩光涂布液的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：將主樹(shù)脂30~40重量份(例如31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份或39重量份等)、高官能度丙烯酸酯類(lèi)單體10~20重量份(例如11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份或19重量份等)、低官能度丙烯酸酯類(lèi)單體10~20重量份(例如11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份或19重量份等)、溶劑a?10~30重量份(例如12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份或28重量份等)、溶劑b?10~30重量份(例如12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份或28重量份等)、有機(jī)防眩光粒子0.5~1.5重量份(例如0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1.0重量份、1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份或1.4重量份等)、無(wú)機(jī)防眩光粒子0.1~0.5重量份(例如0.15重量份、0.2重量份、0.25重量份、0.3重量份、0.35重量份、0.4重量份或0.45重量份等)、光引發(fā)劑1~3重量份（例如1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份、1.8重量份、2.0重量份、2.2重量份、2.4重量份、2.6重量份或2.8重量份等）和流平劑3~5重量份（例如3.2重量份、3.4重量份、3.6重量份、3.8重量份、4.0重量份、4.2重量份、4.4重量份、4.6重量份或4.8重量份等）通過(guò)攪拌和超聲進(jìn)行混合，得到所述防眩光涂布液；所述溶劑a的沸點(diǎn)大于溶劑b的沸點(diǎn)。
4、本發(fā)明中，采用溶劑a和溶劑b結(jié)合，能使體系更穩(wěn)定，所述防眩光涂布液形成的防眩光層表面具有凸起的峰結(jié)構(gòu)，與峰結(jié)構(gòu)相鄰的谷結(jié)構(gòu)，以及位于谷結(jié)構(gòu)中凸起的嶼結(jié)構(gòu)；峰結(jié)構(gòu)的高度大于嶼結(jié)構(gòu)的高度，使防眩光層具有優(yōu)異的防眩光性能，優(yōu)異的硬度和耐磨性，同時(shí)又能抑制彩虹狀光暈的產(chǎn)生。
5、優(yōu)選地，所述主樹(shù)脂包括光敏樹(shù)脂。
6、優(yōu)選地，所述光敏樹(shù)脂包括聚氨酯丙烯酸酯。
7、優(yōu)選地，所述高官能度丙烯酸酯類(lèi)單體包括三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（tmpta）、季戊四醇三丙烯酸酯（peta）、二季戊四醇五丙烯酸酯或二季戊四醇六丙烯酸酯（dpha）中的任意一種或至少兩種的組合。
8、優(yōu)選地，所述低官能度丙烯酸酯類(lèi)單體包括2-羥基乙基丙烯酸酯（hea）、2-羥基乙基甲基丙烯酸酯（hema）、1,6-己二醇二丙烯酸酯（hdda）或丙烯酸羥丁酯（4-hba）中的任意一種或至少兩種的組合。
9、本發(fā)明中，所述高官能度丙烯酸酯類(lèi)單體意指官能度＞2的丙烯酸酯類(lèi)單體；所述低官能度丙烯酸酯類(lèi)單體意指官能度≤2的丙烯酸酯類(lèi)單體。
10、優(yōu)選地，所述溶劑a和溶劑b各自獨(dú)立地包括二丙酮醇（daa）、丙二醇甲醚醋酸酯（pgmea）、甲基異丁基酮（mibk）、丙二醇甲醚（pgme）、甲基乙基酮（mek）、異丙醇（ipa）、正丙醇（npa）或乙醇（etoh）中的任意一種或至少兩種的組合，溶劑a和溶劑b不相同。
11、優(yōu)選地，所述溶劑a的沸點(diǎn)≥100℃，例如110℃、120℃、130℃、140℃或150℃等。
12、優(yōu)選地，所述溶劑b的沸點(diǎn)＜100℃，例如50℃、60℃、70℃、80℃或90℃等。
13、優(yōu)選地，所述溶劑a的沸點(diǎn)比溶劑b的沸點(diǎn)高30~100℃，例如40℃、50℃、60℃、70℃、80℃或90℃等。
14、優(yōu)選地，所述溶劑a包括二丙酮醇、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁基酮或丙二醇甲醚中的任意一種或至少兩種的組合。
15、優(yōu)選地，所述溶劑b包括甲基乙基酮、異丙醇、正丙醇或乙醇中的任意一種或至少兩種的組合。
16、優(yōu)選地，所述有機(jī)防眩光粒子包括丙烯酸類(lèi)聚合物粒子。
17、優(yōu)選地，所述丙烯酸類(lèi)聚合物粒子包括亞克力粒子。
18、優(yōu)選地，所述有機(jī)防眩光粒子的平均粒徑為0.5~5?μm，例如1.0?μm、1.5?μm、2.0?μm、2.5?μm、3.0?μm、3.5?μm、4.0?μm或4.5?μm等。
19、優(yōu)選地，所述無(wú)機(jī)防眩光粒子包括二氧化硅粒子。
20、優(yōu)選地，所述無(wú)機(jī)防眩光粒子的平均粒徑為5~30?nm，例如8?nm、11?nm、14?nm、17nm、20?nm、23?nm、26?nm或29?nm等。
21、優(yōu)選地，所述光引發(fā)劑包括2-羥基-2-甲基苯丙酮（例如darocur?1173）、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮（例如irgacure?907）、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基)-丁酮（例如irgacure?369）或羥基環(huán)己基苯基甲酮（例如irgacure?184）中的任意一種或至少兩種的組合。
22、優(yōu)選地，所述通過(guò)攪拌和超聲進(jìn)行混合包括如下步驟：將有機(jī)防眩光粒子和溶劑a通過(guò)第一攪拌和第一超聲處理進(jìn)行混合，加入無(wú)機(jī)防眩光粒子通過(guò)第二攪拌和第二超聲處理進(jìn)行混合，加入溶劑b、主樹(shù)脂、高官能度丙烯酸酯類(lèi)單體、低官能度丙烯酸酯類(lèi)單體、光引發(fā)劑和流平劑通過(guò)第三攪拌和第三超聲處理進(jìn)行混合，得到所述防眩光涂布液。
23、優(yōu)選地，所述第一攪拌、第二攪拌和第三攪拌各自獨(dú)立地包括采用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌。
24、優(yōu)選地，所述第一攪拌、第二攪拌和第三攪拌的轉(zhuǎn)速各自獨(dú)立地≥500?r/min，例如550?r/min、600?r/min、650?r/min、700?r/min、750?r/min或800?r/min等。
25、優(yōu)選地，所述第一攪拌、第二攪拌和第三攪拌的攪拌時(shí)間各自獨(dú)立地≥20?min，例如25?min、30?min、35?min、40?min、45?min或50?min等。
26、優(yōu)選地，所述第一超聲處理、第二超聲處理和第三超聲處理的功率各自獨(dú)立地為500~700?w，例如520?w、540?w、560?w、580?w、600?w、620?w、640?w、660?w或680?w等。
27、優(yōu)選地，所述第一超聲處理、第二超聲處理和第三超聲處理的時(shí)間各自獨(dú)立地≥10?min，例如12?min、14?min、16?min、18?min或20?min等。
28、第二方面，本發(fā)明提供一種防眩光涂布液，所述防眩光涂布液采用如第一方面所述的制備方法制備得到。
29、第三方面，本發(fā)明提供一種防眩光膜，所述防眩光膜包括基材層和位于所述基材層上的防眩光層，所述防眩光層采用如第二方面所述的防眩光涂布液制備得到。
30、本發(fā)明中，所述防眩光膜具有光學(xué)性能優(yōu)異、機(jī)械性能優(yōu)異、防眩光性能優(yōu)異，同時(shí)能夠充分抑制彩虹狀光暈產(chǎn)生的防眩光膜的特點(diǎn)。
31、優(yōu)選地，所述基材層遠(yuǎn)離防眩光層的一側(cè)還包括底漆（primer）層。
32、本發(fā)明中，所述底漆層能使所述防眩光膜與偏光片偏振單元具有良好的貼附性，從而起到充當(dāng)“保護(hù)膜”的角色。
33、優(yōu)選地，所述基材層包括聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）膜。
34、優(yōu)選地，所述防眩光層一側(cè)的表面具有凸起的峰結(jié)構(gòu)，與峰結(jié)構(gòu)相鄰的谷結(jié)構(gòu)，以及位于谷結(jié)構(gòu)中凸起的嶼結(jié)構(gòu)；峰結(jié)構(gòu)的高度大于嶼結(jié)構(gòu)的高度。
35、本發(fā)明中，將防眩光層一側(cè)的表面上高度大于0.2?μm的凸起結(jié)構(gòu)稱為峰結(jié)構(gòu)，高度小于等于0.2?μm的凸起結(jié)構(gòu)稱為嶼結(jié)構(gòu)。所述峰結(jié)構(gòu)和嶼結(jié)構(gòu)是由有機(jī)防眩光粒子和無(wú)機(jī)防眩光粒子聚集形成，峰結(jié)構(gòu)的高度均大于嶼結(jié)構(gòu)的高度，形成“峰環(huán)圍谷，谷中嵌嶼”的表面結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
36、優(yōu)選地，所述峰結(jié)構(gòu)的平均高度＞0.2?μm且≤1?μm（例如0.3?μm、0.4?μm、0.5?μm、0.6?μm、0.7?μm、0.8?μm或0.9?μm等），進(jìn)一步優(yōu)選為0.3~0.5?μm。
37、優(yōu)選地，所述峰結(jié)構(gòu)的平均表面積為300~1500?μm2（例如500?μm2、700?μm2、900?μm2、1100?μm2或1300?μm2等），進(jìn)一步優(yōu)選為500~800?μm2。
38、優(yōu)選地，所述谷結(jié)構(gòu)的平均底面積為1000~3000?μm2（例如1200?μm2、1400?μm2、1600?μm2、1800?μm2、2000?μm2、2200?μm2、2400?μm2、2600?μm2或2800?μm2等），進(jìn)一步優(yōu)選為1000~2000?μm2。
39、優(yōu)選地，所述嶼結(jié)構(gòu)的平均高度≥0.05?μm且≤0.2?μm（例如0.07?μm、0.09?μm、0.11?μm、0.13?μm、0.15?μm、0.17?μm或0.19?μm等），進(jìn)一步優(yōu)選為0.1~0.15?μm。
40、優(yōu)選地，所述嶼結(jié)構(gòu)的平均表面積為10~100?μm2（例如20?μm2、30?μm2、40?μm2、50μm2、60?μm2、70?μm2、80?μm2或90?μm2等），進(jìn)一步優(yōu)選為20~50?μm2。
41、優(yōu)選地，所述谷結(jié)構(gòu)中嶼結(jié)構(gòu)的平均數(shù)量為5~50（例如10、15、20、25、30、35、40或45等），進(jìn)一步優(yōu)選為10~20。
42、本發(fā)明中，所述峰結(jié)構(gòu)、谷結(jié)構(gòu)和嶼結(jié)構(gòu)的平均高度、平均表面積、平均底面積以及谷結(jié)構(gòu)中嶼結(jié)構(gòu)的平均數(shù)量等特征采用輪廓測(cè)量顯微鏡進(jìn)行測(cè)試得到。
43、第四方面，本發(fā)明提供一種防眩光膜的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：在基材層上涂布如第二方面所述的防眩光涂布液，固化，得到所述防眩光膜。
44、優(yōu)選地，所述涂布量為24~50?ml/m2，例如27?ml/m2、30?ml/m2、33?ml/m2、36?ml/m2、39?ml/m2、42?ml/m2、45?ml/m2或48?ml/m2等。
45、優(yōu)選地，所述涂布包括采用涂布棒進(jìn)行涂布。
46、優(yōu)選地，所述涂布棒包括擠壓式工藝制備得到的涂布棒（osp系列涂布棒）或繞絲工藝制備得到的涂布棒（rds系列涂布棒）。
47、優(yōu)選地，所述固化包括依次進(jìn)行的熱固化和光固化。
48、優(yōu)選地，所述熱固化的溫度為70~90℃（例如72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃或88℃等），時(shí)間為1~5?min（例如1.5?min、2?min、2.5?min、3?min、3.5?min、4?min或4.5?min等）。
49、優(yōu)選地，所述光固化包括采用水銀燈進(jìn)行光固化。
50、優(yōu)選地，所述光固化的功率為1~5?kw，例如1.5?kw、2?kw、2.5?kw、3?kw、3.5?kw、4kw或4.5?kw等。
51、優(yōu)選地，所述光固化的時(shí)間為3~10?s，例如4?s、5?s、6?s、7?s、8?s或9?s等。
52、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：
53、本發(fā)明所述防眩光涂布液分散穩(wěn)定性好，采用其制備的防眩光膜中防眩光層一側(cè)表面具有凸起的峰結(jié)構(gòu)，與峰結(jié)構(gòu)相鄰的谷結(jié)構(gòu)，以及位于谷結(jié)構(gòu)中凸起的嶼結(jié)構(gòu)；峰結(jié)構(gòu)的高度大于嶼結(jié)構(gòu)的高度；制成的防眩光膜具有防眩光性能，優(yōu)異的硬度和耐磨性，光澤度高，同時(shí)又能抑制彩虹狀光暈的產(chǎn)生，光澤度≥88%，進(jìn)一步優(yōu)選為≥90%。