一种UV树脂组合物、PDLC调光膜及其制备方法与流程

本发明属于聚合物分散液晶技术领域，尤其涉及一种uv树脂组合物、pdlc调光膜及其制备方法。

背景技术：

聚合物分散液晶，又称为pdlc(polymerdispersedliquidcrystal)，是液晶以微米量级的小微滴分散在有机固态聚合物基体内得到的膜材料。由于由液晶分子构成的小微滴的光轴处于自由取向，其折射率与基体的折射率不匹配，当光通过基体时被微滴强烈散射而呈不透明的乳白或半透明的雾态。施加电场可调节液晶微滴的光轴取向，当液晶微滴与基体折射率相匹配时，pdlc呈现透明态。除去电场，液晶微滴又恢复最初的散光状态，pdlc恢复雾态。

尽管当前pdlc技术较为成熟，已经实现了产业化生产，但pdlc中有机固态聚合物基体对液晶分子有较强的锚定作用，需要施加高于60v的电压才能达到雾度小于5％的较好的透明态，存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

为解决现有pdlc所需驱动电压较高的问题，本发明提供了一种uv树脂组合物、pdlc调光膜及其制备方法。

本发明的技术方案：

一种uv树脂组合物，包括如下重量份数的组分：

聚氨酯丙烯酸酯预聚物30～70份、

单体稀释剂30～80份、

光引发剂1～10份。

进一步的，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物包括如下摩尔份数的组分：

异佛尔酮二异氰酸酯0.5～5份、

六亚甲基二异氰酸酯1～5份、

聚醚二元醇1～5份、

二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡0.001～0.002份、

丙烯酸羟乙酯和/或丙烯酸羟丙酯1～6份、

2,6-二叔丁基对甲酚0.01～0.05份。

进一步的，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法为：按摩尔份数将0.5～5份异佛尔酮二异氰酸酯、1～5份六亚甲基二异氰酸酯、1～5份聚醚二元醇和0.001～0.002份二月桂酸二丁基锡混合搅拌，升温至60～80℃反应4～5h，监测-nco含量，当-nco含量为50％时向反应体系依次按摩尔份数加入1～6份丙烯酸羟乙酯和/或丙烯酸羟丙酯、0.01～0.05份2,6-二叔丁基对甲酚，继续反应至-nco含量小于0.5％，得到高韧性高粘度的聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

进一步的，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物在50℃条件下粘度为4000～6000cp。

进一步的，所述单体稀释剂包括重量比为30～70:1～20:0～5的单官能团单体稀释剂、双官能团单体稀释剂和多官能团单体稀释剂，

所述单官能团单体稀释剂包括结构式如下的化合物中一种或几种的组合：

n为0～20的整数；

n为0～20的整数；

所述双官能团单体稀释剂包括结构式如下的化合物中的一种或几种的组合：

所述多官能团单体稀释剂为tmpta、eo3-tmpta或po3-tmpta中的一种或几种的组合。

进一步的，所述光引发剂为裂解型光引发剂和/或夺氢型光引发剂。

所述光引发剂包括tpo、819、1173、184、907、651、1110、1105、1101、1220、1046、1156、810、eha、mbz、ombb、pbz、tpo-l、1000或detx中的一种或几种的组合。

一种本发明提供的uv树脂组合物制备的pdlc调光膜，包括如下重量份的组分：

所述uv树脂组合物40～60份、

与所述uv树脂组合物折射率匹配的液晶40～60份、

隔垫物1.001-0.02份。

进一步的，所述隔垫物为粒径为5～20μm的不导电微球。

一种本发明提供的pdlc调光膜的制备方法，将所述uv树脂组合物、与所述uv树脂组合物折射率匹配的液晶和隔垫物搅拌混合均匀，涂覆于两层透明导电载体之间，挤压成薄膜后，uv固化得到pdlc调光膜。

进一步的，所述uv固化条件为20～60℃条件下，300～500mj/cm²·s紫外光强度下辐照1～10min。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种uv树脂组合物，以其作为有机固态聚合物基体制备pdlc调光膜时，能够降低pdlc从雾态向透明态转变时的驱动电压。本发明制备的pdlc调光膜在不加电状态下，雾度大于90％，在18v电压条件下雾度即可达到5％左右，既显著降低了pdlc调光膜驱动电压，也保证了pdlc调光膜使用的安全性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置，若未特别指明，本发明实施例中所用的原料等均可市售获得；若未具体指明，本发明实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

本实施例提供了一种uv树脂组合物及其制备方法。

本实施例uv树脂组合物由表1所示重量份的组分在常温常压下经搅拌混合制备而成：

表1

本实施例中使用的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法如下：

将0.5摩尔异佛尔酮二异氰酸酯、1.5摩尔六亚甲基二异氰酸酯、1摩尔聚醚二元醇和0.001摩尔二月桂酸二丁基锡混合搅拌，升温至60℃反应5h，监测-nco含量，当-nco含量为50％时向反应体系依次按摩尔份数加入2摩尔丙烯酸羟乙酯和0.01摩尔2,6-二叔丁基对甲酚，继续反应至-nco含量小于0.5％，得到50℃条件下粘度为4500～5000cp的聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

实施例2

本实施例提供了一种uv树脂组合物及其制备方法。

本实施例uv树脂组合物由表2所示重量份的组分在常温常压下经搅拌混合制备而成：

表2

本实施例中使用的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法如下：

将1摩尔异佛尔酮二异氰酸酯、1摩尔六亚甲基二异氰酸酯、1摩尔聚醚二元醇和0.001摩尔二月桂酸二丁基锡混合搅拌，升温至60℃反应5h，监测-nco含量，当-nco含量为50％时向反应体系依次按摩尔份数加入0.5摩尔丙烯酸羟乙酯、1.5摩尔丙烯酸羟丙酯和0.01摩尔2,6-二叔丁基对甲酚，继续反应至-nco含量小于0.5％，得到50℃条件下粘度为4500～5000cp的聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

实施例3

本实施例提供了一种uv树脂组合物及其制备方法。

本实施例uv树脂组合物由表3所示重量份的组分在常温常压下经搅拌混合制备而成：

表3

本实施例中使用的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法如下：

将1摩尔异佛尔酮二异氰酸酯、1摩尔六亚甲基二异氰酸酯、1摩尔聚醚二元醇和0.001摩尔二月桂酸二丁基锡混合搅拌，升温至60℃反应5h，监测-nco含量，当-nco含量为50％时向反应体系依次按摩尔份数加入2摩尔丙烯酸羟乙酯和0.01摩尔2,6-二叔丁基对甲酚，继续反应至-nco含量小于0.5％，得到50℃条件下粘度为4500～5000cp的聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

实施例4

本实施例提供了一种uv树脂组合物及其制备方法。

本实施例uv树脂组合物由表4所示重量份的组分在常温常压下经搅拌混合制备而成：

表4

本实施例中使用的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法如下：

将3摩尔异佛尔酮二异氰酸酯、1摩尔六亚甲基二异氰酸酯、2摩尔聚醚二元醇和0.002摩尔二月桂酸二丁基锡混合搅拌，升温至65℃反应5h，监测-nco含量，当-nco含量为50％时向反应体系依次按摩尔份数加入4摩尔丙烯酸羟丙酯和0.02摩尔2,6-二叔丁基对甲酚，继续反应至-nco含量小于0.5％，得到50℃条件下粘度为4500～5000cp的聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

实施例5

本实施例提供了一种uv树脂组合物及其制备方法。

本实施例uv树脂组合物由表5所示重量份的组分在常温常压下经搅拌混合制备而成：

表5

本实施例中使用的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法如下：

将2摩尔异佛尔酮二异氰酸酯、4摩尔六亚甲基二异氰酸酯、3摩尔聚醚二元醇和0.002摩尔二月桂酸二丁基锡混合搅拌，升温至70℃反应4.5h，监测-nco含量，当-nco含量为50％时向反应体系依次按摩尔份数加入3摩尔丙烯酸羟乙酯、3摩尔丙烯酸羟丙酯和0.03摩尔2,6-二叔丁基对甲酚，继续反应至-nco含量小于0.5％，得到50℃条件下粘度为4500～5000cp的聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

实施例6

本实施例提供了一种uv树脂组合物及其制备方法。

本实施例uv树脂组合物由表6所示重量份的组分在常温常压下经搅拌混合制备而成：

表6

本实施例中使用的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法如下：

将5摩尔异佛尔酮二异氰酸酯、5摩尔六亚甲基二异氰酸酯、5摩尔聚醚二元醇和0.002摩尔二月桂酸二丁基锡混合搅拌，升温至80℃反应4h，监测-nco含量，当-nco含量为50％时向反应体系依次按摩尔份数加入3摩尔丙烯酸羟乙酯、2摩尔丙烯酸羟丙酯和0.05摩尔2,6-二叔丁基对甲酚，继续反应至-nco含量小于0.5％，得到50℃条件下粘度为4500～5000cp的聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

实施例7

本实施例提供了一种pdlc调光膜及其制备方法。

本实施例pdlc调光膜包括如下重量份的组分：

实施例1制备的uv树脂组合物50份、与所使用的uv树脂组合物折射率相匹配的液晶50份、粒径为15μm的微球0.3份；

将uv树脂组合物、液晶和玻璃微珠搅拌混合均匀，涂覆于两层透明玻璃之间，用辊挤压成薄膜后，25℃条件下，300mj/cm²·s紫外光强度下辐照5min完成uv固化，得到厚度为15μm的pdlc调光膜t。

本实施例使用的液晶型号为sl-79，购自石家庄诚志永华液晶材料有限公司；隔垫物微球购自苏州纳微生物科技有限公司。

按本实施例提供的pdlc调光膜制备方法，分别以实施例2-6制备的uv树脂组合物为原料，制备了pdlc调光膜，并对所制备的调光膜进行了加电测试，结果如表7所示。

表7

由表7中数据可知，实施例1-实施例6制备的pdlc调光膜与现有商品相比，在施加12v电压时雾度就发生了明显降低，施加18v电压时雾度就降低至5％左右，满足了pdlc调光膜的使用要求。继续增加施加电压，雾度进一步降低，但变化不大。而现有商品施加36v电压时雾度降至6.07％，需要施加48v电压时雾度才能降至5％以下，与现有商品相比，本发明提供的uv树脂组合物制备的pdlc调光膜既显著降低了pdlc调光膜的驱动电压，也保证了pdlc调光膜使用的安全性。

本实施例使用的现有商品为国安奇纬光电新材料有限公司生产的pdlc调光膜。

实施例8

本实施例提供了一种pdlc调光膜及其制备方法。

本实施例pdlc调光膜包括如下重量份的组分：

实施例2制备的uv树脂组合物40份、与所使用的uv树脂组合物折射率相匹配的液晶60份、粒径为12μm的微球0.2份；

将uv树脂组合物、液晶和玻璃微珠搅拌混合均匀，涂覆于两层带ito的pet之间，用辊挤压成薄膜后，25℃条件下，500mj/cm²·s紫外光强度下辐照5min完成uv固化，得到厚度为20μm的pdlc调光膜。

本实施例使用的液晶型号为sl-79，购自石家庄诚志永华液晶材料有限公司；隔垫物微球购自苏州纳微生物科技有限公司。

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