阅读说明：本技术 一种耐紫外湿热老化的透明pi硬化膜用预涂液及其应用 (Ultraviolet-damp-heat-aging-resistant pre-coating liquid for transparent PI (polyimide) hardened film and application thereof ) 是由 张毓浩 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明属于透明聚酰亚胺硬化膜用预涂液技术领域,具体涉及一种耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液及其应用,所述预涂液由如下重量份的各组分组成：低分子量树脂100份、强极性单体50-100份、热引发剂1-5份、流平剂0.05-1份、溶剂1000-1500份。本发明的预涂液中含有适量的低分子量树脂和强极性单体,二者相互配合,可以使预涂液渗入透明PI基材中,与透明PI基材穿插渗透咬蚀,经固化交联,预涂层牢牢附着在基材表面,提高硬化涂层与透明PI基层间的附着力,而且预涂液的组成决定了预涂层与硬化层之间也具有良好的结合力,进而提高PI硬化膜的耐紫外湿热性能,且不会影响硬化层的硬度、耐磨性等综合性能。(The invention belongs to the technical field of pre-coating liquid for transparent polyimide hardened films, and particularly relates to ultraviolet-humidity-heat-aging-resistant pre-coating liquid for transparent PI hardened films and application thereof, wherein the pre-coating liquid comprises the following components in parts by weight: 100 parts of low molecular weight resin, 50-100 parts of strong polar monomer, 1-5 parts of thermal initiator, 0.05-1 part of flatting agent and 1000-1500 parts of solvent. The precoating liquid contains a proper amount of low molecular weight resin and a strong polar monomer which are matched with each other, so that the precoating liquid can permeate into the transparent PI base material, penetrate and bite with the transparent PI base material, and the precoating layer is firmly attached to the surface of the base material through curing and crosslinking, so that the adhesive force between the hardened coating and the transparent PI base material is improved, and the composition of the precoating liquid determines that the precoating layer and the hardened layer also have good binding force, so that the ultraviolet and damp heat resistance of the PI hardened film is improved, and the comprehensive performances of hardness, wear resistance and the like of the hardened layer cannot be influenced.)

一种耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液及其应用

技术领域

本发明属于透明聚酰亚胺硬化膜用预涂液技术领域，具体涉及一种耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液及其应用。

背景技术

曲屏技术近年来受到了消费者和产业界普遍的重视和追捧。未来随着固定曲率曲屏技术的不断发展和完善，能实现任意弯折的柔性触控屏必将成为一个重要的发展方向。柔性屏虽然可以实现弯折，但如果频繁弯折，就会出现如同金属纸张一样的疲劳问题。如果进行多次弯折加上长时间的使用，柔性屏在受到多次的压缩和拉伸应力后，屏幕中间可能会出现折痕损坏。此外，电路板、元器件在经受大量弯曲和非弯曲后，也可能导致折叠时受损或发生其他故障。现有的玻璃面板无法满足其高频率要求，而透明聚酰亚胺(CPI)薄膜因其本身具有不错的可折叠性而被用来代替现有的玻璃盖板，但是聚酰亚胺(PI)材料无法满足硬度要求，需要在PI基材表面增加硬化涂层来增强硬度。

但是，现有透明PI硬化膜产品中，透明PI一般是通过氟改性提高透明度，氟改性后会导致基材表面的硬化层更难附着，在测试紫外湿热老化试验后，硬化层会脱落。因此，有必要开发一种能够提高透明PI基材与硬化层之间附着力的预涂层，改善透明PI硬化膜的耐紫外湿热老化性能，同时不影响硬化涂层的硬度、耐磨性等综合性能。

发明内容

为了提供一种能够提高透明PI基材与硬化层之间附着力的预涂层，改善透明PI硬化膜的耐紫外湿热老化性能，同时不影响硬化涂层的硬度、耐磨性等综合性能，本发明公开了一种耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液及其应用，该预涂液可以有效改善透明PI基材与硬化层之间的附着力，从而改善PI硬化膜的耐紫外湿热老化性能，并且不会影响硬化膜的硬度和耐磨性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液，由如下重量份的各组分组成：

作为优选，上述低分子量树脂为2官或3官酰胺丙烯酸酯、2官或3官季戊四醇丙烯酸酯、低聚己内酰胺、低聚己内酯、低聚丙交酯、四臂PEG乙烯砜、四臂PEG丙烯酸酯中的一种或几种。

作为优选，上述强极性单体为N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸聚己内酯、丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸3-(三甲氧硅基)丙酯、丙烯酸3-(三乙氧硅基)丙酯、吡啶基丙烯酸酯、丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸四氢糠基酯、咪唑基丙烯酸酯、呋喃基丙烯酸酯、丙烯酸-N-琥珀酰亚胺酯中的一种或几种。

作为优选，上述热引发剂为过氧化物类引发剂、偶氮类引发剂、氧化还原类引发剂中的一种或几种。

作为优选，上述流平剂为有机硅类流平剂、丙烯酸酯类流平剂、氟素类流平剂中的一种或几种。

作为优选，上述溶剂为酮类溶剂、酯类溶剂、苯类溶剂、醚类溶剂、醇类溶剂、酰胺类溶剂中的一种或几种。

一种耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液的应用，用于透明PI基材与硬化层之间。

作为优选，上述的耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液的应用，包括如下步骤：

(1)将预涂液均匀涂布在透明PI基材上，然后进行热固化，获得预涂层；

(2)在预涂层表面均匀涂布一层硬化液，然后进行固化，获得硬化层，待硬化层冷却后贴合保护膜即可。

作为优选，上述步骤(1)中热固化的条件为：60-80℃处理30-60s，80-100℃处理30-60s，100-120℃处理30-60s，80-100℃处理30-60s，烘道压力为1.01-1.05ATM。

作为优选，上述预涂层的厚度为50-200nm。

本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明的预涂液中含有适量的低分子量树脂和强极性单体，强极性单体与低分子量树脂相互配合，可以使预涂液渗入到透明PI基材中，与透明PI基材穿插渗透咬蚀，经过固化交联，预涂层牢牢附着在基材表面，提高硬化涂层与透明PI基层之间的附着力，而且预涂液的组成决定了预涂层与硬化层之间也具有良好的结合力，进而提高PI硬化膜的耐紫外湿热性能，由于预涂层除了可以提高透明PI基材与硬化层之间的结合力，不会影响硬化层的其他性能，因此预涂液的使用不会影响硬化层的硬度、耐磨性等综合性能；

(2)本发明的预涂液干燥过程中设置了特定的干燥梯度和固化条件，控制预涂层与透明PI基材相互渗透达到特定的浓度梯度和渗透深度，像树根扎入泥土中一样，使预涂层牢固地附着在透明PI基材表面，最终达到提高耐紫外湿热老化的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例和部分对比例的透明PI基材中不同深度氟含量的示意图；

图2是本发明预涂液向透明PI基材渗透过程的示意图。

具体实施方式

现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

预涂液的制备方法：按比例称取低分子量树脂、强极性单体、热引发剂、流平剂、溶剂，混合均匀即可。

耐紫外湿热老化的透明PI硬化膜用预涂液的应用，包括如下步骤：

(1)将预涂液均匀涂布在透明PI基材上，然后进行热固化，获得预涂层；

(2)在预涂层表面均匀涂布一层硬化液，然后进行固化，获得硬化层，待硬化层冷却后贴合保护膜即可。

预涂液的干燥条件：

条件1：涂头到烘道距离2.5米，烘道16节，每节2.5米，车速10米/分钟，烘道压力：1.01-1.05ATM。

烘箱	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
																	T/℃	60	70	70	80	80	90	90	100	100	110	110	120	120	100	100	80

条件2：涂头到烘道距离2.5米，烘道16节，每节2.5米，车速10米/分钟，烘道压力：1.01-1.05ATM。

烘箱	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
																	T/℃	60	65	70	75	80	85	90	95	100	105	110	120	110	100	90	80

条件3：涂头到烘道距离2.5米，烘道16节，每节2.5米，车速10米/分钟，烘道压力：1.01-1.05ATM。

烘箱	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
																	T/℃	60	60	70	70	80	80	90	90	100	100	90	90	80	80	60	60

硬化液可以直接选用市售PI硬化膜用硬化液，具体固化条件都以所选择市售硬化液的要求为准。

实施例1-5和对比例1-8所用的预涂液的各组分及其重量份用量以及固化条件详见表1。

表1

对比例9，对比例9与实施例4基本相同，不同之处在于，对比例9未在透明PI基材上涂布预涂液。

用实施例1-5和对比例1-8所制备预涂液制备的PI硬化膜以及对比例9的PI硬化膜的耐紫外湿热老化结果见表2。

表2

表2中的紫外湿热老化后百格中紫外湿热老化的条件是：强紫外，340nm，60℃，相对湿度90％，72小时。

由于预涂液是涂覆在透明PI基材与表面硬化层之间，所以不会对硬化膜的硬度、耐磨性、耐黄变性能等产生影响。

图1为本发明实施例和部分对比例的透明PI基材中不同深度氟含量的示意图，可以看出，实施例1-5的透明PI基材表层中氟含量均远低于对比例1-8，结合图2可知，实施例1-5的预涂液在涂布至透明PI基材表面之后，预涂液渗透至透明PI基材内部，与透明PI基材穿插渗透咬蚀，经过固化交联，预涂层牢牢附着在基材表面，提高了预涂层与透明PI基材之间的结合力，而且预涂层的组成决定了预涂层与硬化层之间也具有良好的结合力，进而提高了整个硬化膜的耐紫外湿热老化性能。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。