[發明專利]一種薄膜基材的環保耐指紋防刮涂層及其使用方法

有效

• 申請號: 201711447912.3
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108129971B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 趙燁;施信波;卓鵬;何嘉豪
• 申請（專利權）人: 中山大學;廣東德冠包裝材料有限公司;廣東德冠薄膜新材料股份有限公司
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D133/04;C09D5/16
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 潘雯瑛

本發明涉及一種環保耐指紋防刮涂層及其使用方法。所述環保耐指紋防刮涂層按質量百分比計包括如下組分：水性聚氨酯5～90％，有機硅改性丙烯酸5～90％，pH調節劑0.1～1％，潤濕流平劑0.1～0.8％，消泡劑0.1～1％，固化劑1～5％，助溶劑1～40％。本發明的涂層具有無氟環保、表面光澤度低、通透性優異、耐指紋性和防刮性良好、工藝簡單、對塑料薄膜基材適用廣泛的優點。

技術領域

本發明涉及涂層領域，尤其涉及一種薄膜基材的環保耐指紋防刮涂層及其使用方法。

背景技術

消費者在購買接觸產品時，往往會在包裝上留下指紋等污漬和輕微的刮痕，嚴重影響了產品外觀，隨著3C電子產品的普及以及我國的消費升級，業界對產品的包裝材料提出更高的耐指紋、防刮等性能要求。耐指紋防刮涂層是一種有機高分子組合而成的涂層，主要擁有疏水、疏油、抗劃傷等特性。目前，耐指紋性能主要通過兩種方式實現：一、采用低表面能化學材料，目前最優秀的為有機氟類物質，但體系中含氟組分的潛在毒性和昂貴價格嚴重影響了它在日用品包裝中的應用。二、利用物理結構，模仿荷葉效應，但這種結構往往存在制造加工困難，缺乏耐久度及透明性不佳等問題。近年來，單組份水性聚氨酯自消光樹脂由于具有優異的啞光性和通透性等性質，開始受到涂料界的關注。但目前水性自消光樹脂普遍存在成膜性不足、抗刮性差等缺陷。

發明內容

基于此，本發明的目的在于，提供一種薄膜基材的環保耐指紋防刮涂層，其具有良好的啞光效果、通透性、耐指紋性和防刮性。

本發明的另一目的在于，提供一種薄膜基材的環保耐指紋防刮涂層的使用方法，其具有簡單易行、在各類基材上附著性好、適用性廣的優點。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種薄膜基材的環保耐指紋防刮涂層，按質量百分比計包括如下組分：水性聚氨酯5～90％，有機硅改性丙烯酸5～90％，pH調節劑0.1～1％，潤濕流平劑0.1～0.8％，消泡劑0.1～1％，固化劑1～5％，助溶劑1～40％；所述水性聚氨酯中的聚氨酯微球粒徑為700nm～10μm，所述水性聚氨酯成膜后在材料的表面具有凹凸相間的微球結構；所述有機硅改性丙烯酸為有機硅改性自交聯丙烯酸，所述有機硅改性丙烯酸中的有機硅改性劑為含硅乙烯基化合物；所述固化劑是氮丙啶化合物。

人手指汗液的主要成分是水，約占總成分的98％，人手指汗液還包括少量尿素和油脂，約占總成分的1～2％。其中，油脂成分主要由40％三酸甘油酯(triglycerides)、25％單脂蠟(wax monoesters)、15％自由脂肪酸(free fatty acids)、12％鯊烯(squalene)及7％其它物質組成，這些都非常容易在產品表面留下指紋印痕，為了達到耐指紋的目的，必須使產品表面具有疏水、疏油的特點。

產品表面的表面能是決定耐指紋的關鍵因素，水的表面能(γ_w)為72mN/m，大部分油脂的表面能(γ_l)在20～40mN/m，當制備的產品的表面能(γ_a)低于汗液的表面能(γ_s)時，手指表面的汗液就不易附著于產品表面，從而達到耐指紋的效果。目前常用的低表面能材料為有機硅、有機氟類。有機氟類物質-CF3基團的表面能小至10mN/m，是目前最低表面能的耐指紋材料，但體系中含氟組分的潛在毒性和昂貴價格嚴重影響了它在日用品包裝中的應用。有機硅樹脂是分子鏈中含有Si-O-Si結構、硅原子上連接有機基團的高聚物，硅原子電負性較低，Si-O-Si鍵能、鍵角均比C-C鍵大，分子鏈柔順性高，這種特殊的價鍵結構使它具有許多不同于碳基聚合物的優異的物理、化學性質，如耐高溫、耐磨、耐腐蝕、表面能小、成膜能力強等特點，有機硅改性丙烯酸涂膜表面能約為23mN/m，且有機硅類物質不存在毒物的釋放損耗問題，具有良好的防污效果。