[发明专利]一种薄膜基材的环保耐指纹防刮涂层及其使用方法

说明书

本发明涉及一种环保耐指纹防刮涂层及其使用方法。所述环保耐指纹防刮涂层按质量百分比计包括如下组分：水性聚氨酯5～90％，有机硅改性丙烯酸5～90％，pH调节剂0.1～1％，润湿流平剂0.1～0.8％，消泡剂0.1～1％，固化剂1～5％，助溶剂1～40％。本发明的涂层具有无氟环保、表面光泽度低、通透性优异、耐指纹性和防刮性良好、工艺简单、对塑料薄膜基材适用广泛的优点。

技术领域

本发明涉及涂层领域，尤其涉及一种薄膜基材的环保耐指纹防刮涂层及其使用方法。

背景技术

消费者在购买接触产品时，往往会在包装上留下指纹等污渍和轻微的刮痕，严重影响了产品外观，随着3C电子产品的普及以及我国的消费升级，业界对产品的包装材料提出更高的耐指纹、防刮等性能要求。耐指纹防刮涂层是一种有机高分子组合而成的涂层，主要拥有疏水、疏油、抗划伤等特性。目前，耐指纹性能主要通过两种方式实现：一、采用低表面能化学材料，目前最优秀的为有机氟类物质，但体系中含氟组分的潜在毒性和昂贵价格严重影响了它在日用品包装中的应用。二、利用物理结构，模仿荷叶效应，但这种结构往往存在制造加工困难，缺乏耐久度及透明性不佳等问题。近年来，单组份水性聚氨酯自消光树脂由于具有优异的哑光性和通透性等性质，开始受到涂料界的关注。但目前水性自消光树脂普遍存在成膜性不足、抗刮性差等缺陷。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种薄膜基材的环保耐指纹防刮涂层，其具有良好的哑光效果、通透性、耐指纹性和防刮性。

本发明的另一目的在于，提供一种薄膜基材的环保耐指纹防刮涂层的使用方法，其具有简单易行、在各类基材上附着性好、适用性广的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种薄膜基材的环保耐指纹防刮涂层，按质量百分比计包括如下组分：水性聚氨酯5～90％，有机硅改性丙烯酸5～90％，pH调节剂0.1～1％，润湿流平剂0.1～0.8％，消泡剂0.1～1％，固化剂1～5％，助溶剂1～40％；所述水性聚氨酯中的聚氨酯微球粒径为700nm～10μm，所述水性聚氨酯成膜后在材料的表面具有凹凸相间的微球结构；所述有机硅改性丙烯酸为有机硅改性自交联丙烯酸，所述有机硅改性丙烯酸中的有机硅改性剂为含硅乙烯基化合物；所述固化剂是氮丙啶化合物。

人手指汗液的主要成分是水，约占总成分的98％，人手指汗液还包括少量尿素和油脂，约占总成分的1～2％。其中，油脂成分主要由40％三酸甘油酯(triglycerides)、25％单脂蜡(wax monoesters)、15％自由脂肪酸(free fatty acids)、12％鲨烯(squalene)及7％其它物质组成，这些都非常容易在产品表面留下指纹印痕，为了达到耐指纹的目的，必须使产品表面具有疏水、疏油的特点。

产品表面的表面能是决定耐指纹的关键因素，水的表面能(γ_w)为72mN/m，大部分油脂的表面能(γ_l)在20～40mN/m，当制备的产品的表面能(γ_a)低于汗液的表面能(γ_s)时，手指表面的汗液就不易附着于产品表面，从而达到耐指纹的效果。目前常用的低表面能材料为有机硅、有机氟类。有机氟类物质-CF3基团的表面能小至10mN/m，是目前最低表面能的耐指纹材料，但体系中含氟组分的潜在毒性和昂贵价格严重影响了它在日用品包装中的应用。有机硅树脂是分子链中含有Si-O-Si结构、硅原子上连接有机基团的高聚物，硅原子电负性较低，Si-O-Si键能、键角均比C-C键大，分子链柔顺性高，这种特殊的价键结构使它具有许多不同于碳基聚合物的优异的物理、化学性质，如耐高温、耐磨、耐腐蚀、表面能小、成膜能力强等特点，有机硅改性丙烯酸涂膜表面能约为23mN/m，且有机硅类物质不存在毒物的释放损耗问题，具有良好的防污效果。