CN117624689A - 高耐磨防指纹防眩膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于防眩膜技术领域，具体涉及一种高耐磨防指纹防眩膜及其制备方法，包括：塑料基材和设置在其上的高耐磨防指纹防眩涂层；其中所述高耐磨防指纹防眩涂层的涂料包括如下质量份组分：氟改性聚氨酯丙烯酸酯10～70份；聚氨酯丙烯酸树脂0～35份；丙烯酸单体0～45份；流平剂0.5～1份；光引发剂3～5份；溶剂60～120份；其中所述氟改性聚氨酯丙烯酸酯经低能量半固化与二次烘烤迁移固化在高耐磨防指纹防眩涂层表面且含氟链段舒展；通过设置一次烘烤‑低能量半固化‑二次烘烤，使得氟改性聚氨酯丙烯酸酯随溶剂挥发至表面并在涂层表面实现含氟链段舒展，最终实现转印方法制备的防眩膜具备防指纹性和抗污性的效果。
Description
技术领域
本发明属于防眩膜技术领域，具体涉及一种高耐磨防指纹防眩膜及其制备方法。
背景技术
消费电子产品、无粉化电子黑板、户外广告显示屏等屏幕显示在外部光反射下会发生显示重影，导致显示不清晰，方法之一是通过在屏幕的光学膜表面设计凹凸结构产生漫反射获得防眩膜以降低光的直线反射。现有技术获得防眩膜的方法有以下：
一、在涂料体系引入添加消光粉，在涂层溶剂挥发过程中消光粉部分裸露在表面并经过固化保持结构。中国专利CN114686078A公开了一种防眩光组合物、防眩膜及其制备方法和应用，该发明通过体系引入平均粒径1-5um的硅氧化物微粒，并通过引入纤维素化合物使得硅氧化物更均匀地分散于防眩层，具有优秀防眩性，防止干涉条纹、白浊、表面闪烁等优点。中国专利CN114806351A公开了一种防眩光组合物、防眩膜及其制备方法和应用。光固化体系通过引入平均粒径1-2um的小粒子和平均粒径3-5的大粒子的两种复合粒子，通过控制小粒子和大粒子的质量比例，得到具有适当的反射和特定范围外部雾度和内部雾度的比率的防眩层，具有防止干涉条纹、白浊、面晕等优点。中国专利CN114672057A公开了一种防眩膜及其制备方法和显示装置，光固化体系引入无机填料和防眩功能性粒子，其中防眩功能性粒子包括单分散小粒子和单分散大粒子，具有防眩性较好兼具高耐磨性、低闪点、高硬度。中国专利CN114479152A公开了一种高硬度防眩膜，该发明通过将5-20重量份无机纳米粒子，0.1-2.5重量份防指纹助剂引入体系，具有高防眩光，较高的硬度和较高的耐磨性。以上技术均是通过在涂料体系引入粉体成为两相体系，由于是固液两相体系，存在界面性能差异导致的相容性问题，最终可能产生粉体团聚导致的外观不均匀和储存稳定性差，另外粉体和树脂结合力差，防眩涂层摩擦时粉体容易脱落导致耐磨性差。
二、采用转印的方法，将模板结构复制转移被涂覆塑料基材。现有技术将光固化涂料涂覆在塑料基膜，覆合纹理结构离型转印模板，得到防眩膜。然而采用此工艺获得的防眩膜没有防指纹性，影响其应用。
因此，亟需解决采用转印方法制备得到的防眩膜不具备防指纹效果的问题。
发明内容
本发明提供了一种高耐磨防指纹防眩膜及其制备方法，以解决转印法制得的防眩膜不具备防指纹效果的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高耐磨防指纹防眩膜，包括：塑料基材和设置在其上的高耐磨防指纹防眩涂层；其中所述高耐磨防指纹防眩涂层的涂料包括如下质量份组分：氟改性聚氨酯丙烯酸酯10～70份；聚氨酯丙烯酸树脂0～35份；丙烯酸单体0～45份；流平剂0.5～1份；光引发剂3～5份；溶剂60～120份；其中所述氟改性聚氨酯丙烯酸酯经低能量半固化与二次烘烤迁移固化在高耐磨防指纹防眩涂层表面且含氟链段舒展。
又一方面，本发明还提供了一种如前所述的高耐磨防指纹防眩膜的制备方法，包括如下步骤：步骤S1，按质量份数混合搅拌，制备得到高耐磨防指纹防眩涂层的涂料；步骤S2，采用精密涂布法将高耐磨防指纹防眩涂层的涂料涂布在塑料基材上，涂层厚度4～15μm，经烘箱70～100℃一次烘烤1～3min将溶剂烘干；步骤S3，覆合结构纹理转印模板并经过LED395nm/LED365nm能量为80～150mJ/cm2低能量半固化表干；步骤S4，将结构纹理转印模板剥离收卷去除，再经烘箱80～120℃二次烘烤0.5～1min，由高压汞灯能量为300～800mJ/cm2完全固化，得到高耐磨防指纹防眩膜。
本发明的有益效果是，本发明的高耐磨防指纹防眩膜及其制备方法通过设置一次烘烤-低能量半固化-二次烘烤，使得氟改性聚氨酯丙烯酸酯随溶剂挥发至表面并在涂层表面实现含氟链段舒展，进而使高耐磨防指纹防眩涂层具备低表面能，最终实现转印方法制备的防眩膜具备防指纹性和抗污性的效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种高耐磨防指纹防眩膜，包括：塑料基材和设置在其上的高耐磨防指纹防眩涂层；其中所述高耐磨防指纹防眩涂层的涂料包括如下质量份组分：氟改性聚氨酯丙烯酸酯10～70份；聚氨酯丙烯酸树脂0～35份；丙烯酸单体0～45份；流平剂0.5～1份；光引发剂3～5份；溶剂60～120份；其中所述氟改性聚氨酯丙烯酸酯经低能量半固化与二次烘烤迁移固化在高耐磨防指纹防眩涂层表面且含氟链段舒展。
在本实施例中，具体的，所述塑料基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯酸酯(PMMA)、热塑性聚氨酯(TPU)、三醋酸纤维素(TAC)中的任意一种。
在本实施例中，具体的，所述氟改性聚氨酯丙烯酸酯的反应官能度≥6。
在本实施例中，具体的，所述聚氨酯丙烯酸树脂的反应官能度≥3。
在本实施例中，具体的，高官能度的氟改性聚氨酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸树脂可有效提高防眩膜的硬度和耐磨性。
在本实施例中，具体的，所述丙烯酸单体为季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种或多种的组合。
在本实施例中，具体的，所述流平剂为氟改性流平剂，硅改性流平剂中的任意一种。
在本实施例中，具体的，所述光引发剂为裂解型光引发剂和夺氢型光引发剂中的任意一种或多种的组合。
在本实施例中，具体的，所述溶剂为异丙醇、异丁醇、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚，丙二醇甲醚醋酸酯中的任意一种或多种的组合。
又一方面，本发明还提供了一种如前所述的高耐磨防指纹防眩膜的制备方法，包括如下步骤：步骤S1，按质量份数混合搅拌，制备得到高耐磨防指纹防眩涂层的涂料；步骤S2，采用精密涂布法将高耐磨防指纹防眩涂层的涂料涂布在塑料基材上，涂层厚度4～15μm，经烘箱70～100℃一次烘烤1～3min将溶剂烘干；步骤S3，覆合结构纹理转印模板并经过LED395nm/LED365nm能量为80～150mJ/cm2低能量半固化表干；步骤S4，将结构纹理转印模板剥离收卷去除，再经烘箱80～120℃二次烘烤0.5～1min，由高压汞灯能量为300～800mJ/cm2完全固化，得到高耐磨防指纹防眩膜。
在本实施例中，具体的，所述步骤S2中一次烘烤包括：所述氟改性聚氨酯丙烯酸酯随溶剂烘干迁移至涂层表面。
在本实施例中，具体的，所述步骤S4中二次烘烤包括：所述氟改性聚氨酯丙烯酸酯迁移至涂层表面表面且含氟链段舒展。
在本实施例中，具体的，通过转印方法制备防眩膜，可有效克服现有粉体技术所制备得到的防眩膜存在的储存稳定性差、涂布外观不均匀、耐磨性差等问题，而通过对氟改性聚氨酯丙烯酸酯的一次烘烤-低能量半固化-二次烘烤工艺可进一步解决转印方法制备的防眩膜的防指纹性缺陷。
实施例1
高耐磨防指纹防眩涂层的涂料制备：将氟改性聚氨酯丙烯酸酯UA-895(中山杰事达)质量份60份，流平剂BYK3505质量份0.5份，光引发剂184质量份2.5份和TPO质量份0.5份，乙酸乙酯质量份42份和乙酸丁酯质量份18份混合并搅拌均匀，制备得到高耐磨防指纹防眩涂层的涂料。
高耐磨防指纹防眩膜的制备：采用精密涂布方法，将高耐磨防指纹防眩涂料涂布在PET塑料基材，涂层干膜厚度约6um，经过烘箱80℃干燥时间1min将溶剂烘干，覆合结构纹理转印模板并经过LED395nm能量为80mJ/cm2低能量表干，将结构纹理转印模板剥离收卷去除，再将涂布防眩涂层表干的塑料基膜经过烘箱120℃烘烤0.5min，最后再高压汞灯能量为300J/cm2进行完全固化，得到高耐磨防指纹防眩膜。
实施例2
高耐磨防指纹防眩涂层的涂料制备：将氟改性聚氨酯丙烯酸酯UA-1020(中山杰事达)质量份50份，二季戊四醇六丙烯酸酯质量份20份，流平剂TEGO RAD2010质量份0.5份，光引发剂KIP160质量份3份和TPO质量份0.5份，甲基乙基酮质量份45份和甲基异丁基酮质量份20份混合并搅拌均匀，制备得到高耐磨防指纹防眩涂层的涂料。
高耐磨防指纹防眩膜的制备：采用精密涂布方法，将高耐磨防指纹防眩涂料涂布在PET塑料基材，涂层干膜厚度约10um，经过烘箱100℃干燥时间1min将溶剂烘干，覆合结构纹理转印模板并经过LED365nm能量为100mJ/cm2低能量表干，将结构纹理转印模板剥离收卷去除，再将涂布防眩涂层表干的塑料基膜经过烘箱100℃烘烤0.5min，最后再高压汞灯能量为500J/cm2进行完全固化，得到高耐磨防指纹防眩膜。
实施例3
高耐磨防指纹防眩涂层的涂料制备：将氟改性聚氨酯丙烯酸酯UA-895(中山杰事达)质量份35份，聚氨酯丙烯酸树BW-8099(广州八禾)脂质量份35份，季戊四醇四丙烯酸酯质量份10份，流平剂杜邦FS-3100质量份1份，光引发剂1173质量份2.5份，BP质量份1.5份和TPO质量份0.5份，甲乙酮质量份80份和乙酸丁酯质量份40份混合并搅拌均匀，制备得到高耐磨防指纹防眩涂层的涂料。
高耐磨防指纹防眩膜的制备：采用精密涂布方法，将高耐磨防指纹防眩涂料涂布在PMMA塑料基材，涂层干膜厚度约4um，经过烘箱80℃干燥时间1min将溶剂烘干，覆合结构纹理转印模板并经过LED365nm能量为100mJ/cm2低能量表干，将结构纹理转印模板剥离收卷去除，再将涂布防眩涂层表干的塑料基膜经过烘箱120℃烘烤0.5min，最后再高压汞灯能量为600J/cm2进行完全固化，得到高耐磨防指纹防眩膜。
实施例4
高耐磨防指纹防眩涂层的涂料制备：将氟改性聚氨酯丙烯酸酯UA-1020(中山杰事达)质量份70份，流平剂TEGO RAD2300质量份0.5份，光引发剂184质量份1.5份，BP质量份1.5份和TPO质量份0.5份，异丙醇质量份28份和丙二醇甲醚质量份12份混合并搅拌均匀，制备得到高耐磨防指纹防眩涂层的涂料。
高耐磨防指纹防眩膜的制备：采用精密涂布方法，将高耐磨防指纹防眩涂料涂布在PC塑料基材，涂层干膜厚度约15um，经过烘箱70℃干燥时间3min将溶剂烘干，覆合结构纹理转印模板并经过LED365nm能量为150mJ/cm2低能量表干，将结构纹理转印模板剥离收卷去除，再将涂布防眩涂层表干的塑料基膜经过烘箱80℃烘烤1min，最后再高压汞灯能量为600J/cm2进行完全固化，得到高耐磨防指纹防眩膜。
实施例5
高耐磨防指纹防眩涂层的涂料制备：将氟改性聚氨酯丙烯酸酯UA-1020(中山杰事达)质量份10份，聚氨酯丙烯酸树脂EB-225(湛新树脂)质量份35份，二季戊四醇五丙烯酸酯质量份45份，流平剂TEGO RAD2200质量份0.5份，光引发剂2959质量份2.5份，TZT质量份1.5份和TPO质量份0.5份，乙酸乙酯质量份63份和乙酸丁酯质量份27份混合并搅拌均匀，制备得到高耐磨防指纹防眩涂层的涂料。
高耐磨防指纹防眩膜的制备：采用精密涂布方法，将高耐磨防指纹防眩涂料涂布在PET塑料基材，涂层干膜厚度约8um，经过烘箱80℃干燥时间1.5min将溶剂烘干，覆合结构纹理转印模板并经过LED395nm能量为110mJ/cm2低能量表干，将结构纹理转印模板剥离收卷去除，再将涂布防眩涂层表干的塑料基膜经过烘箱100℃烘烤1min，最后再高压汞灯能量为800J/cm2进行完全固化，得到高耐磨防指纹防眩膜。
对比例6
高耐磨防指纹防眩涂层的涂料制备：将氟改性聚氨酯丙烯酸酯UA-895(中山杰事达)质量份60份，流平剂BYK3505质量份0.5份，光引发剂184质量份2.5份和TPO质量份0.5份，乙酸乙酯质量份42份和乙酸丁酯质量份18份混合并搅拌均匀，制备得到高耐磨防指纹防眩涂层的涂料。
高耐磨防眩膜的制备：采用精密涂布方法，将高耐磨防指纹防眩涂料涂布在PET塑料基材，涂层干膜厚度约6um，经过烘箱80℃干燥时间1min将溶剂烘干，覆合结构纹理转印模板并经过高压汞灯能量为400J/cm2进行完全固化，将结构纹理转印模板剥离收卷去除，得到高耐磨防眩膜。
上述实施例性能见表1。
表1
透光率和雾度：按ASTM D1003测试。
附着力：按ASTM D3359测试。
硬度：按GB/T6739-2006测试，750g负重。
耐磨性：日本Bonstar 0000#钢丝绒，负重1000g，摩擦头1cm×1cm，观察不产生划伤的最大往返次数。
水滴角：按ISO 15989-2004测试。
在本实施例中，具体的，通过对水的表面接触角数据可知，实施例1-5均≥90°，说明涂层表面是疏水的，即具有防指纹性和抗污性。
综上所述，本发明的高耐磨防指纹防眩膜及其制备方法通过设置一次烘烤-低能量半固化-二次烘烤，使得氟改性聚氨酯丙烯酸酯随溶剂挥发至表面并在涂层表面实现含氟链段舒展，进而使高耐磨防指纹防眩涂层具备低表面能，最终实现转印方法制备的防眩膜具备防指纹性和抗污性的效果。
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。
Claims (10)
1.一种高耐磨防指纹防眩膜，其特征在于，包括：
塑料基材和设置在其上的高耐磨防指纹防眩涂层；其中
所述高耐磨防指纹防眩涂层的涂料包括如下质量份组分：
其中
所述氟改性聚氨酯丙烯酸酯经低能量半固化与二次烘烤迁移固化在高耐磨防指纹防眩涂层表面且含氟链段舒展。
2.如权利要求1所述的高耐磨防指纹防眩膜，其特征在于，
所述塑料基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯酸酯(PMMA)、热塑性聚氨酯(TPU)、三醋酸纤维素(TAC)中的任意一种。
3.如权利要求1所述的高耐磨防指纹防眩膜，其特征在于，
所述氟改性聚氨酯丙烯酸酯的反应官能度≥6。
4.如权利要求1所述的高耐磨防指纹防眩膜，其特征在于，
所述聚氨酯丙烯酸树脂的反应官能度≥3。
5.如权利要求1所述的高耐磨防指纹防眩膜，其特征在于，
所述丙烯酸单体为季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种或多种的组合。
6.如权利要求1所述的高耐磨防指纹防眩膜，其特征在于，
所述流平剂为氟改性流平剂，硅改性流平剂中的任意一种。
7.如权利要求1所述的高耐磨防指纹防眩膜，其特征在于，
所述光引发剂为裂解型光引发剂和夺氢型光引发剂中的任意一种或多种的组合。
8.如权利要求1所述的高耐磨防指纹防眩膜，其特征在于，
所述溶剂为异丙醇、异丁醇、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚，丙二醇甲醚醋酸酯中的任意一种或多种的组合。
9.一种如权利要求1所述的高耐磨防指纹防眩膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，按质量份数混合搅拌，制备得到高耐磨防指纹防眩涂层的涂料；
步骤S2，采用精密涂布法将高耐磨防指纹防眩涂层的涂料涂布在塑料基材上，涂层厚度4～15μm，经烘箱70～100℃一次烘烤1～3min将溶剂烘干；
步骤S3，覆合结构纹理转印模板并经过LED395nm/LED365nm能量为80～150mJ/cm2低能量半固化表干；
步骤S4，将结构纹理转印模板剥离收卷去除，再经烘箱80～120℃二次烘烤0.5～1min，由高压汞灯能量为300～800mJ/cm2完全固化，得到高耐磨防指纹防眩膜。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，
所述步骤S2中一次烘烤包括：
所述氟改性聚氨酯丙烯酸酯随溶剂烘干迁移至涂层表面；
所述步骤S4中二次烘烤包括：
所述氟改性聚氨酯丙烯酸酯迁移至涂层表面表面且含氟链段舒展。
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