[发明专利]硬涂覆材料以及用该材料获得的膜

说明书

发明领域

本发明涉及透明的硬涂覆材料，该材料包含二氧化硅-氟化镁水合物复合胶体颗粒和UV可固化或热可固化的树脂，该材料适合用作减反射涂覆材料用于镜头、透明塑料、塑料膜和显示屏表面(如阴极射线管或液晶显示器)。更具体地说，本发明涉及用于赋予诸如聚酯、丙烯酸类、聚碳酸酯、TAC(三乙酸酯)的塑料膜或片材或玻璃表面防擦伤和耐化学物质、且形成高透明度、低折射性的硬涂覆材料。

发明背景

镜头、透明塑料、塑料膜的表面以及诸如阴极射线管或液晶显示器的显示器表面通常经过减反射处理，以减少诸如日光或电灯光的外部光的反射以及增加透光性。减反射处理通常靠真空沉积方法或涂布方法来实现，其中采用低反射性材料如氟化镁或二氧化硅作为最外层。在这种情况下，已知氟化镁溶胶和二氧化硅溶胶可以作为微填充剂那样有效地作为减反射涂布材料。

如下所述，氟化镁溶胶已有报道。JP64041149A中提出了一种赋予减反射性质的方法，该方法是用包含粒径为100-200埃的氟化镁微粒的溶胶液体来涂覆阴极射线管的显示屏面。然而，该文未描述该溶胶的制备方法。JP2026824A提出了一种透光性为50％或更高的水性和有机氟化镁溶胶，将所述溶胶施加到基材表面上并干燥而获得的有涂层的产品，以及制备水性氟化镁溶胶的方法，该方法包括下列步骤，即通过同时加入的方法使镁盐水溶液和氟化物水溶液反应，产生凝胶状沉淀，然后加热并使所得反应溶液老化，然后除去溶液中的电解质。该方法获得的氟化镁胶体颗粒具有100-120埃的非常小的粒径。然而，据报道，通过将氟化钾水溶液加入氯化镁水溶液中获得的溶胶呈不透明白色，胶体粒径为100-300埃，透光性为20％或更低。JP7069621A公开一种氟化镁水合物溶胶及其方法和作为减反射涂覆材料的用法。

关于二氧化硅溶胶已有很多建议。JP80122501A公开了折射率低的减反射膜，它包含粒径为5-30纳米的二氧化硅溶胶和烷氧基硅烷的水解产物。然而，至今还未报道过二氧化硅-氟化镁复合溶胶。

当采用上述氟化镁和氟化镁水合物胶体颗粒作为减反射涂覆材料时，需要用一种有机或无机粘合剂，因为涂覆材料的粘合强度很弱。氟化镁和氟化镁水合物溶胶的折射率低，但是它们与粘合剂结合的强度很低，因此得到的膜的强度不足。二氧化硅溶胶具有足够的粘合强度，但是它们的折射率不够低，因此通过将两者与有机粘合剂结合起来制得的膜具有高的强度，但其折射率也不低。因此，需要开发出一种复合材料来方便地提供折射率低、膜强度优良的减反射涂层。

发明公开

为解决上述问题，我们作了认真的研究，结果实现了本发明。因此，本发明涉及：

(1)一种透明的硬涂覆材料，它包含一个分子中有一个或多个(甲基)丙烯酰基的UV可固化树脂或可加热固化的树脂，以及二氧化硅-氟化镁水合物复合胶体颗粒，通过所述透明硬涂覆材料固化获得的透明的膜具有1.48或更低的折射率；

(2)如(1)中定义的透明的硬涂覆材料，其中二氧化硅-氟化镁水合物复合胶体颗粒的平均粒径为0.5微米或更小；

(3)如(1)或(2)中定义的透明的硬涂覆材料，其中二氧化硅-氟化镁水合物复合胶体颗粒从二氧化硅-氟化镁水合物复合胶体颗粒的溶胶获得，二氧化硅与氟化镁水合物(MgF₂·nH₂O中n为0.25-0.5)的重量比为0.01-5，主要粒径为5-50微米；

(4)如(3)中定义的透明的硬涂覆材料，其中二氧化硅-氟化镁水合物复合胶体颗粒溶胶是有机溶胶；

(5)如(4)中定义的透明的硬涂覆材料，其中二氧化硅-氟化镁水合物复合胶体颗粒的有机溶胶是用以下步骤获得的：

(a)按F/Mg摩尔比为1.9-2.1将氟化物水溶液加入主要粒径为3-20纳米的二氧化硅溶胶与镁盐水溶液的混合物中，产生包含二氧化硅-氟化镁水合物复合胶体颗粒聚集体的淤浆，

(b)除去步骤(a)所得淤浆中伴随产生的盐，和

(c)用有机溶剂代替步骤(b)所得水溶胶中的水；和

(6)一种膜，它具有通过施加(1)-(5)任一定义的透明硬涂覆材料并使其固化获得的硬涂层。

实施发明的最佳实施方案

下面更详细地说明本发明。