一种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，其特征是：将5～15质量份的紫外光固化涂液、1～5质量份的氟树脂、30～40质量份的实心纳米硅溶胶和40～50质量份的中空纳米硅溶胶混合均匀，制得涂覆液；采用淋涂、喷涂或浸涂的方式，将涂覆液涂覆在塑料基材的表面；将涂覆涂覆液后的塑料基材在75～90℃的温度下烘干1～15 min，然后用紫外光照射即制得涂覆产品。采用本发明，所得涂覆产品膜层与基材结合牢固，在可见光区域反射率不高于5%、水滴接触角不低于110°，可广泛用于电子产品的显示面板、太阳能光伏组件、产品展示柜、广告箱等领域，具有广阔的市场前景。
【专利说明】
一种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于功能性薄膜的制备方法，涉及一种适合塑料基材的减反射、防指纹涂 覆膜的制备方法。本发明制得的有减反射、防指纹涂覆膜的塑料基材产品可广泛应用于电 子产品的视窗面板、太阳能光伏组件、产品展示柜、广告箱等领域。
【背景技术】
[0002] 随着电子产品的普及，以聚碳酸酯（简称PC)、聚甲基丙烯酸甲酯（简称PMMA)或聚 碳酸酯-聚甲基丙烯酸甲酯(简称PC-PMMA)复合材料为代表的光学塑料得到了广泛的应用。 市场对这些产品的功能性也提出了越来越多的需求，如耐磨、防指纹、防眩光、防雾、减反射 等。目前，在同一块PC、PMMA或PC-PMMA复合薄膜或板材上实现的功能性还较为单一，开发具 有多重功能的产品一直是人们追求的目标。
[0003]在上述功能需求中，防指纹功能可使产品不易附着指纹、汗渍、灰尘等污染物，易 于清洁，而减反射功能不仅能使产品在应用中具有更加舒适的视觉效果，当产品应用于太 阳能光伏组件时，还能增加光能的利用效率。现有技术中，防指纹功能的实现比较容易，可 通过添加含氟添加剂而获得；而在塑料基材上大面积地实现减反射功能仍然存在较大困 难，尚未实现大规模产业化。国内外对减反射膜的研究主要集中在玻璃或硅片等无机材质 的基体上，常见的制备方法有刻蚀法、溶胶-凝胶法、粒子沉积法、层层自组装法、纳米压印 法和真空蒸镀法等。中国专利申请CN103771728A公开了 "在可见光与近红外光区域具有增 透性质的涂层的制备方法及超疏水涂层"，制备了含有六甲基二硅胺(简称HMDS)修饰的纳 米二氧化硅空心球和PMMA的乙酸乙酯悬浊液，然后将玻璃片从悬浊液中提拉出来，空气干 燥后用全氟辛基三乙氧基硅烷对玻璃片表面的涂层进行疏水化修饰，获得了在可见光与近 红外光区域具有增透性质的超疏水涂层。但是，这些方法在应用于塑料材质的基体上时，存 在膜层附着力差、不能大面积生产、工艺复杂、重复性差、成本昂贵或须高温处理不适合塑 料基材等诸多问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种适合塑料基材的减反射、防 指纹涂覆膜的制备方法。采用本发明，提供一种适合在塑料基材上大面积制备同时具有减 反射和防指纹功能的涂覆膜的方法。
[0005] 本发明的内容是:一种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，其特征 是:将由紫外光固化涂液、氟树脂、实心纳米硅溶胶和中空纳米硅溶胶混合组成的涂覆液涂 覆于塑料基材表面后，再经烘干和紫外光照射使涂层固化，即制得适合塑料基材的减反射、 防指纹涂覆膜。
[0006] 本发明进一步的内容是:一种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法， 其特征是步骤为：
[0007] a、配制涂覆液:将5~15质量份的紫外光固化涂液、1~5质量份的氟树脂、30~40 质量份的实心纳米硅溶胶和40~50质量份的中空纳米硅溶胶混合均匀，制得涂覆液；
[0008] b、涂覆:采用淋涂、喷涂或浸涂的方式，将涂覆液涂覆在塑料基材的表面；
[0009] C、干燥和固化:将涂覆涂覆液后的塑料基材在75~90 °C的温度下烘干1~15min (较好的是烘干温度85~90°C、烘干时间1~5分钟），然后用紫外光照射(直至涂层完全固 化），即制得有减反射、防指纹涂覆膜的塑料基材。
[0010] 制得的涂覆产品（即有减反射、防指纹涂覆膜的塑料基材)在可见光区域反射率不 高于5%、雾度值不大于3%、水滴接触角不低于110°、百格测试附着力为5B。
[0011] 本发明的内容中：所述紫外光固化涂液为为市售商品，可以是深圳撒比科技有限 公司提供的HC-UVPCM-1、厦门茁耀科技有限公司提供的UV-8380、深圳市钟宏科技有限公司 提供的宏泰品牌的UV固化液、深圳凡高化工材料有限公司提供的FC-300、无锡惠星新材料 科技有限公司提供的晶钻品牌UV固化液、鹤山市励志门贸易有限公司提供的LE-6206X、苏 州安富新材料技术有限公司提供的韩国HND生产的DHCS-M182或DHCS-C127或东莞市贝特利 新材料有限公司提供的BTF系列的紫外光固化涂液。
[0012] 本发明的内容中：所述的氟树脂为氟硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物，为市售商品， 可以是深圳撒比科技有限公司公司提供的SPC-1487、东莞市摩能化工有限公司提供的SF-009、或广东省中山市杰事达精细化工有限公司提供的DSP系列氟树脂。
[0013] 本发明的内容中：所述实心纳米娃溶胶由下述的步骤制得:首先将5~15质量份的 正硅酸四乙酯与75~90质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用质量百分比浓度为 28%的氨水调节体系pH至8，放置5~10h后，加入5~10质量份的六甲基二硅胺(简称HMDS)， 再放置12~24h，即制得实心纳米硅溶胶。
[0014] 本发明的内容中：所述中空纳米硅溶胶由下述的步骤制得:首先将0.5~0.7质量 份的丙烯酸树脂(PAA)(较好的是Mw = 800~1000，Mw的含义是重均分子量)溶于3~5质量份 的质量百分比浓度为28%的氨水中，然后倒入90~95质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每 次0.2~0.4质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h再加入 〇. 5~5质量份的六甲基二硅胺(简称HMDS)，继续搅拌6h，即制得中空纳米硅溶胶。
[00?5]本发明的内容中：所述实心纳米娃溶胶的粒子粒径为10~50nm;该粒子粒径的尺 寸是适合本发明涂层雾度调节的尺寸范围。
[0016]本发明的内容中：所述中空纳米娃溶胶的粒子粒径为50~200nm;该粒子粒径的尺 寸是是适合本发明涂层反射率和雾度调节的尺寸范围。
[0017] 本发明的内容中：所述塑料基材是PC、PMMA或PC-PMMA复合材质的薄膜或板材;也 适用于其他材质（如PET、PS、PE、PP等）的透明或非透明塑料薄膜或板材。
[0018] 本发明的内容中：所述制得的有减反射、防指纹涂覆膜的塑料基材在可见光区域 的反射率不高于5%、雾度值不大于3%、水滴接触角不低于110°、百格测试附着力为5B。
[0019] 本发明的内容中：
[0020] 所述紫外光固化涂液用量为5~15质量份，其作用是粘结和固定硅溶胶纳米颗粒， 使涂覆层牢固地附着于塑料基材表面。如果紫外光固化涂液用量小于5质量份，则不能起到 良好的粘结附着效果，对涂覆的均匀性也会造成影响。如果紫外光固化涂液用量大于15质 量份，则涂覆膜表面会被大量树脂薄膜包覆，造成反射率升高；
[0021] 所述氟树脂用量为1~5质量份，其作用之一是降低涂覆膜表面能，使涂层具有防 指纹之功效;其另一作用是增加紫外光固化涂液与硅溶胶的相容性，使涂层具有更加优良 的质感和外观。若氟树脂含量小于1质量份，则涂层防指纹效果不明显，且涂层均匀性和质 感较差。若氟树脂含量大于5质量份，则对涂层水滴接触角提高和涂层质感的改善不具有明 显作用，造成成本的提高；
[0022]所述实心纳米硅溶胶用量为30~40质量份，其作用是调节涂层雾度，改善涂覆产 品透光清晰度。如果实心纳米硅溶胶用量少于30质量份，则涂层雾度较大，清晰度不高。如 果实心纳米硅溶胶用量多余40质量份，则涂层减反射效果不明显；
[0023]所述中空纳米硅溶胶用量为40~50质量份，其作用是降低涂层折射率，对减反射 效果起到关键作用。若中空纳米硅溶胶用量少于40质量份，则反射率降低不明显。若中空纳 米硅溶胶用量大于50质量份，则会使涂层雾度增大，清晰度下降；
[0024] 所述实心纳米硅溶胶和中空纳米硅溶胶均为六甲基二硅胺(简称HMDS)修饰后的 硅溶胶，HMDS修饰一方面可提高硅溶胶粒子在树脂相的分散性，另一方面有利于降低涂层 表面能，与氟树脂共同作用，利于涂层防指纹效果的体现。硅溶胶粒子的加入在一定程度上 还有利于涂层耐磨性能的提升；
[0025] 所述紫外光固化涂液和氟树脂可保证树脂和硅溶胶体系的相容性在工业生产允 许的范围内，同时可保证涂层与PC、PMMA或PC-PMMA复合基材形成牢固结合，进而获得性能 稳定的涂覆广品；
[0026]涂层的水滴接触角的测试执行标准为:GB/T 30693-2014;
[0027] 涂覆产品反射率的测试执行标准为:ASTM F1252-2010;
[0028] 涂覆产品雾度的测试执行标准为:ASTM D1003;
[0029]涂层的百格测试附着力的测试执行标准为:ASTM D3359。
[0030] 与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
[0031] (1)采用本发明，充分利用了光固化树脂的流动性将无机硅溶胶粒子均匀分散和 铺展于塑料基材表面，利用光固化树脂与基材良好的结合性，在光照条件下诱导光固化树 脂产生自由基聚合，进而将无机粒子与有机基体牢固结合，避免了无机粒子的脱落掉粉现 象;本发明方法通过使用实心纳米粒子和中空纳米粒子，构建了低折射率的表面涂层，使该 涂层具有良好的减反射功能;此外，本发明还通过HMDS对纳米粒子进行表面疏水修饰，并使 用氟树脂降低涂层表面能，进而达到良好的防指纹效果；
[0032] (2)采用本发明，获得同时具有减反射和防指纹功能的涂层，所得涂覆产品膜层与 基材结合牢固，所得涂层清晰度高且与基材结合紧密，雾度值不大于3%，百格测试附着力 为5B;所得涂覆产品在可见光区域反射率不高于5%、水滴接触角不低于110°;可广泛用于 电子产品的显示面板、太阳能光伏组件、产品展示柜、广告箱等领域；
[0033] (3)本发明适用于塑料基材，特别是PC、PMMA或PC-PMMA复合材质的光学塑料;开发 适合用于塑料基材的减反射、防指纹多功能涂覆膜的制备方法将越来越受到重视，本发明 等具有多重功能的光学塑料产品将具有更加广阔的市场前景；
[0034] (4)本发明制备工艺简单，操作容易，成本低廉，效果稳定，产品性能良好，适合大 规模工业化生产。
【附图说明】
[0035] 图1是本发明减反射、防指纹涂覆膜的结构示意图。
[0036] 图中：1 一塑料基体、2-粘结树脂、3-实心纳米氧化娃粒子、4一中空纳米氧化娃 粒子。
【具体实施方式】
[0037] 下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围 的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调 整，仍属于本发明的保护范围。
[0038] 实施例1:
[0039] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0040] 将10质量份的正硅酸四乙酯与80质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用氨 水(质量浓度28%)调节体系pH至8,放置8h后，加入10质量份的六甲基二硅胺，再放置24h后 制得粒子尺寸为20~40nm的实心纳米娃溶胶；
[00411 将0.6质量份的PAA(Mw = 800~1000)溶于3.2质量份的氨水(质量浓度28 % )中，然 后倒入90质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.3质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时 间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h加入5质量份的HMDS，继续搅拌6h即制得粒子尺寸为80~ 150nm的中空纳米娃溶胶；
[0042]按下述比例配制减反射、防指纹涂覆液：紫外光固化涂液5质量份，氟树脂5质量 份，实心纳米硅溶胶40质量份，中空纳米硅溶胶50质量份；
[0043]将上述涂覆液淋涂于透明PC板材表面，并将涂覆后的板材用90°C红外线烘烤1分 钟，然后在紫外光照射下固化涂层即得减反射、防指纹涂覆膜。所得涂覆产品在可见光区域 最大反射率为2%，雾度值为1%，水滴接触角为120°，百格测试附着力为5B。
[0044] 实施例2:
[0045] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0046]将10质量份的正硅酸四乙酯与80质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用氨 水(质量浓度28% )调节体系pH至8，放置8h后，加入10质量份的HMDS，再放置24h后制得粒子 尺寸为20~40nm的实心纳米娃溶胶。
[0047] 将0.6质量份的PAA(Mw = 800~1000)溶于3.2质量份的氨水(质量浓度28 % )中，然 后倒入90质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.3质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时 间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h加入5质量份的HMDS，继续搅拌6h即制得粒子尺寸为80~ 150nm的中空纳米娃溶胶。
[0048] 按下述比例配制减反射、防指纹涂覆液：紫外光固化涂液15质量份，氟树脂5质量 份，实心纳米硅溶胶30质量份，中空纳米硅溶胶50质量份。
[0049] 将上述涂覆液淋涂于透明PC板材表面，并将涂覆后的板材用90°C红外线烘烤1分 钟，然后在紫外光照射下固化涂层即得减反射、防指纹涂覆膜。所得涂覆产品在可见光区域 最大反射率为2%，雾度值为1.5%，水滴接触角为115°，百格测试附着力为5B。
[0050] 实施例3:
[0051] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0052]将10质量份的正硅酸四乙酯与80质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用氨 水(质量浓度28% )调节体系pH至8，放置8h后，加入10质量份的HMDS，再放置24h后制得粒子 尺寸为20~40nm的实心纳米娃溶胶。
[0053] 将0.6质量份的PAA(Mw = 800~1000)溶于3.2质量份的氨水(质量浓度28 % )中，然 后倒入90质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.3质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时 间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h加入5质量份的HMDS，继续搅拌6h即制得粒子尺寸为80~ 150nm的中空纳米娃溶胶。
[0054] 按下述比例配制减反射、防指纹涂覆液：紫外光固化涂液14质量份，氟树脂1质量 份，实心纳米硅溶胶35质量份，中空纳米硅溶胶50质量份。
[0055] 将上述涂覆液淋涂于透明PC板材表面，并将涂覆后的板材用90°C红外线烘烤1分 钟，然后在紫外光照射下固化涂层即得减反射、防指纹涂覆膜。所得涂覆产品在可见光区域 最大反射率为2%，雾度值为1.2%，水滴接触角为110°，百格测试附着力为5B。
[0056] 实施例4:
[0057] 一种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0058]将10质量份的正硅酸四乙酯与80质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用氨 水(质量浓度28% )调节体系pH至8，放置8h后，加入10质量份的HMDS，再放置24h后制得粒子 尺寸为20~40nm的实心纳米娃溶胶。
[0059] 将0.6质量份的PAA(Mw = 800~1000)溶于3.2质量份的氨水(质量浓度28 % )中，然 后倒入90质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.3质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时 间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h加入5质量份的HMDS，继续搅拌6h即制得粒子尺寸为80~ 150nm的中空纳米娃溶胶。
[0060] 按下述比例配制减反射、防指纹涂覆液：紫外光固化涂液10质量份，氟树脂2质量 份，实心纳米硅溶胶40质量份，中空纳米硅溶胶48质量份。
[0061] 将上述涂覆液淋涂于透明PC板材表面，并将涂覆后的板材用90°C红外线烘烤1分 钟，然后在紫外光照射下固化涂层即得减反射、防指纹涂覆膜。所得涂覆产品在可见光区域 最大反射率为3%，雾度值为1%，水滴接触角为113°，百格测试附着力为5B。
[0062] 实施例5:
[0063] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0064]将10质量份的正硅酸四乙酯与80质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用氨 水(质量浓度28% )调节体系pH至8，放置8h后，加入10质量份的HMDS，再放置24h后制得粒子 尺寸为20~40nm的实心纳米娃溶胶。
[0065] 将0.6质量份的PAA(Mw = 800~1000)溶于3.2质量份的氨水(质量浓度28 % )中，然 后倒入90质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.3质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时 间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h加入5质量份的HMDS，继续搅拌6h即制得粒子尺寸为80~ 150nm的中空纳米娃溶胶。
[0066 ]按下述比例配制减反射、防指纹涂覆液：紫外光固化涂液15质量份，氟树脂5质量 份，实心纳米硅溶胶40质量份，中空纳米硅溶胶40质量份。
[0067]将上述涂覆液淋涂于透明PC板材表面，并将涂覆后的板材用90°C红外线烘烤1分 钟，然后在紫外光照射下固化涂层即得减反射、防指纹涂覆膜。所得涂覆产品在可见光区域 最大反射率为5%，雾度值为1%，水滴接触角为115°，百格测试附着力为5B。
[0068] 实施例6:
[0069] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0070] 将10质量份的正硅酸四乙酯与80质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用氨 水(质量浓度28% )调节体系pH至8，放置8h后，加入10质量份的HMDS，再放置24h后制得粒子 尺寸为20~40nm的实心纳米娃溶胶。
[0071] 将0.6质量份的PAA(Mw = 800~1000)溶于3.2质量份的氨水(质量浓度28 % )中，然 后倒入90质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.3质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时 间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h加入5质量份的HMDS，继续搅拌6h即制得粒子尺寸为80~ 150nm的中空纳米娃溶胶。
[0072]按下述比例配制减反射、防指纹涂覆液：紫外光固化涂液12.5质量份，氟树脂2.5 质量份，实心纳米硅溶胶35质量份，中空纳米硅溶胶50质量份。
[0073]将上述涂覆液淋涂于透明PC薄膜表面，并将涂覆后的板材用75°C红外线烘烤15分 钟，然后在紫外光照射下固化涂层即得减反射、防指纹涂覆膜。所得涂覆产品在可见光区域 最大反射率为3%，雾度值为3%，水滴接触角为115°，百格测试附着力为5B。
[0074] 实施例7:
[0075] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0076] 将10质量份的正硅酸四乙酯与80质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用氨 水(质量浓度28% )调节体系pH至8，放置8h后，加入10质量份的HMDS，再放置24h后制得粒子 尺寸为20~40nm的实心纳米娃溶胶。
[0077] 将0.6质量份的PAA(Mw = 800~1000)溶于3.2质量份的氨水(质量浓度28 % )中，然 后倒入90质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.3质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时 间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h加入5质量份的HMDS，继续搅拌6h即制得粒子尺寸为80~ 150nm的中空纳米娃溶胶。
[0078]按下述比例配制减反射、防指纹涂覆液：紫外光固化涂液12.5质量份，氟树脂2.5 质量份，实心纳米硅溶胶35质量份，中空纳米硅溶胶50质量份。
[0079]将上述涂覆液喷涂于透明PC板材表面，并将涂覆后的板材用85°C红外线烘烤5分 钟，然后在紫外光照射下固化涂层即得减反射、防指纹涂覆膜。所得涂覆产品在可见光区域 最大反射率为4%，雾度值为0.7%，水滴接触角为115°，百格测试附着力为5B。
[0080] 实施例8:
[0081] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0082]将10质量份的正硅酸四乙酯与80质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用氨 水(质量浓度28% )调节体系pH至8，放置8h后，加入10质量份的HMDS，再放置24h后制得粒子 尺寸为20~40nm的实心纳米娃溶胶。
[0083] 将0.6质量份的PAA(Mw = 800~1000)溶于3.2质量份的氨水(质量浓度28 % )中，然 后倒入90质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.3质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时 间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h加入5质量份的HMDS，继续搅拌6h即制得粒子尺寸为80~ 150nm的中空纳米娃溶胶。
[0084]按下述比例配制减反射、防指纹涂覆液：紫外光固化涂液12.5质量份，氟树脂2.5 质量份，实心纳米硅溶胶35质量份，中空纳米硅溶胶50质量份。
[0085]将上述涂覆液浸涂于透明PC板材表面，并将涂覆后的板材用90°C红外线烘烤3分 钟，然后在紫外光照射下固化涂层即得减反射、防指纹涂覆膜。所得涂覆产品在可见光区域 最大反射率为2%，雾度值为0.5%，水滴接触角为115°，百格测试附着力为5B。
[0086] 实施例9:
[0087] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0088] 将10质量份的正硅酸四乙酯与80质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用氨 水(质量浓度28% )调节体系pH至8，放置8h后，加入10质量份的HMDS，再放置24h后制得粒子 尺寸为20~40nm的实心纳米娃溶胶。
[0089] 将0.6质量份的PAA(Mw = 800~1000)溶于3.2质量份的氨水(质量浓度28 % )中，然 后倒入90质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.3质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时 间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h加入5质量份的HMDS，继续搅拌6h即制得粒子尺寸为80~ 150nm的中空纳米娃溶胶。
[0090] 按下述比例配制减反射、防指纹涂覆液：紫外光固化涂液10质量份，氟树脂2质量 份，实心纳米硅溶胶38质量份，中空纳米硅溶胶50质量份。
[0091] 将上述涂覆液喷涂于透明PMMA板材表面，并将涂覆后的板材用90 °C红外线烘烤3 分钟，然后在紫外光照射下固化涂层即得减反射、防指纹涂覆膜。所得涂覆产品在可见光区 域最大反射率为1.5%，雾度值为0.5%，水滴接触角为110°，百格测试附着力为5B。
[0092] 实施例10:
[0093] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0094]将10质量份的正硅酸四乙酯与80质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用氨 水(质量浓度28% )调节体系pH至8，放置8h后，加入10质量份的HMDS，再放置24h后制得粒子 尺寸为20~40nm的实心纳米娃溶胶。
[0095] 将0.6质量份的PAA(Mw = 800~1000)溶于3.2质量份的氨水(质量浓度28 % )中，然 后倒入90质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.3质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时 间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h加入5质量份的HMDS，继续搅拌6h即制得粒子尺寸为80~ 150nm的中空纳米娃溶胶。
[0096]按下述比例配制减反射、防指纹涂覆液：紫外光固化涂液10质量份，氟树脂2质量 份，实心纳米硅溶胶38质量份，中空纳米硅溶胶50质量份。
[0097]将上述涂覆液浸涂于透明PC/PMMA复合薄膜表面，并将涂覆后的板材用85°C红外 线烘烤5分钟，然后在紫外光照射下固化涂层即得减反射、防指纹涂覆膜。所得涂覆产品在 可见光区域最大反射率为3%，雾度值为1%，水滴接触角为114°，百格测试附着力为5B。 [0098] 实施例11:
[0099] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0100] 将5质量份的正硅酸四乙酯与90质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用氨 水(质量浓度28% )调节体系pH至8，放置10h后，加入5质量份的HMDS，再放置24h后制得粒子 尺寸为1 〇~30nm的实心纳米娃溶胶。
[0101] 将0.7质量份的PAA(Mw = 800~1000)溶于5质量份的氨水(质量浓度28%)中，然后 倒入90质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.4质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时间 为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h加入2.7质量份的HMDS，继续搅拌6h即制得粒子尺寸为150~ 200nm的中空纳米娃溶胶。
[0102] 按下述比例配制减反射、防指纹涂覆液：紫外光固化涂液12.5质量份，氟树脂2.5 质量份，实心纳米硅溶胶35质量份，中空纳米硅溶胶50质量份。
[0103] 将上述涂覆液喷涂于透明PC/PMMA复合板材表面，并将涂覆后的板材用90°C红外 线烘烤1分钟，然后在紫外光照射下固化涂层即得减反射、防指纹涂覆膜。所得涂覆产品在 可见光区域最大反射率为1.5%，雾度值为2%，水滴接触角为115°，百格测试附着力为5B。
[0104] 实施例12:
[0105] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0106] 将15质量份的正硅酸四乙酯与75质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用氨 水(质量浓度28%)调节体系pH至8,放置5h后，加入10质量份的HMDS，再放置12h后制得粒子 尺寸为30~50nm的实心纳米娃溶胶。
[0107] 将0.5质量份的PAA(Mw = 800~1000)溶于3质量份的氨水(质量浓度28%)中，然后 倒入95质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.2质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时间 为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h加入0.7质量份的HMDS，继续搅拌6h即制得粒子尺寸为50~ 1 OOnm的中空纳米娃溶胶。
[0108] 按下述比例配制减反射、防指纹涂覆液：紫外光固化涂液12.5质量份，氟树脂2.5 质量份，实心纳米硅溶胶35质量份，中空纳米硅溶胶50质量份。
[0109] 将上述涂覆液浸涂于透明PMMA薄膜表面，并将涂覆后的板材用85 °C红外线烘烤5 分钟，然后在紫外光照射下固化涂层即得减反射、防指纹涂覆膜。所得涂覆产品在可见光区 域最大反射率为3%，雾度值为1%，水滴接触角为115°，百格测试附着力为5B。
[0110] 实施例13:
[0111] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0112]将5质量份的正硅酸四乙酯与90质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用氨 水(质量浓度28% )调节体系pH至8，放置10h后，加入5质量份的HMDS，再放置24h后制得粒子 尺寸为1 〇~30nm的实心纳米娃溶胶。
[0113] 将0.5质量份的PAA(Mw = 800~1000)溶于3质量份的氨水(质量浓度28%)中，然后 倒入94.4质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.4质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时 间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h加入0.5质量份的HMDS，继续搅拌6h即制得粒子尺寸为100 ~150nm的中空纳米娃溶胶。
[0114] 按下述比例配制减反射、防指纹涂覆液：紫外光固化涂液12.5质量份，氟树脂2.5 质量份，实心纳米硅溶胶35质量份，中空纳米硅溶胶50质量份。
[0115] 将上述涂覆液淋涂于透明PC/PMMA复合板材表面，并将涂覆后的板材用75°C红外 线烘烤15分钟，然后在紫外光照射下固化涂层即得减反射、防指纹涂覆膜。所得涂覆产品在 可见光区域最大反射率为2%，雾度值为3%，水滴接触角为115°，百格测试附着力为5B。
[0116] 实施例14:
[0117] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，是：将由紫外光固化涂 液、氟树脂、实心纳米硅溶胶和中空纳米硅溶胶混合组成的涂覆液涂覆于塑料基材表面后， 再经烘干和紫外光照射使涂层固化，即制得适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜。
[0118] 实施例15:
[0119] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0120 ] a、配制涂覆液:将5质量份的紫外光固化涂液、1质量份的氟树脂、30质量份的实心 纳米硅溶胶和40质量份的中空纳米硅溶胶混合均匀，制得涂覆液；
[0121] b、涂覆:采用淋涂、喷涂或浸涂的方式，将涂覆液涂覆在塑料基材的表面；
[0122] c、干燥和固化:将涂覆涂覆液后的塑料基材在75 °C的温度下烘干15min，然后用紫 外光照射(直至涂层完全固化），即制得有减反射、防指纹涂覆膜的塑料基材。
[0123] 实施例16:
[0124] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0125] a、配制涂覆液:将15质量份的紫外光固化涂液、5质量份的氟树脂、40质量份的实 心纳米娃溶胶和50质量份的中空纳米娃溶胶混合均勾，制得涂覆液；
[0126] b、涂覆:采用淋涂、喷涂或浸涂的方式，将涂覆液涂覆在塑料基材的表面；
[0127] c、干燥和固化:将涂覆涂覆液后的塑料基材在90 °C的温度下烘干lmin，然后用紫 外光照射(直至涂层完全固化），即制得有减反射、防指纹涂覆膜的塑料基材。
[0128] 实施例17:
[0129] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0130] a、配制涂覆液:将10质量份的紫外光固化涂液、3质量份的氟树脂、35质量份的实 心纳米娃溶胶和45质量份的中空纳米娃溶胶混合均勾，制得涂覆液；
[0131] b、涂覆:采用淋涂、喷涂或浸涂的方式，将涂覆液涂覆在塑料基材的表面；
[0132] c、干燥和固化:将涂覆涂覆液后的塑料基材在88°C的温度下烘干5min，然后用紫 外光照射(直至涂层完全固化），即制得有减反射、防指纹涂覆膜的塑料基材。
[0133] 实施例18~24:
[0134] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤为：
[0135] a、配制涂覆液:将5~15质量份的紫外光固化涂液、1~5质量份的氟树脂、30~40 质量份的实心纳米硅溶胶和40~50质量份的中空纳米硅溶胶混合均匀，制得涂覆液;各实 施例中各原料组分的具体质量份用量见下表：
[0136]
[0137] b、涂覆:采用淋涂、喷涂或浸涂的方式，将涂覆液涂覆在塑料基材的表面；
[0138] c、干燥和固化:将涂覆涂覆液后的塑料基材在75~90 °C的温度下烘干1~15min (较好的是烘干温度85~90°C、烘干时间1~5分钟），然后用紫外光照射(直至涂层完全固 化），即制得有减反射、防指纹涂覆膜的塑料基材。
[0139] 实施例25:
[0140] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤包括：
[0141]制备实心纳米硅溶胶，由下述的步骤制得:首先将5质量份的正硅酸四乙酯与75质 量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用质量百分比浓度为28%的氨水调节体系pH至8， 放置5h后，加入5质量份的六甲基二硅胺，再放置12h，即制得实心纳米硅溶胶；。
[0142] 其它同实施例14~24中任一，省略。
[0143] 实施例26:
[0144] 一种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤包括：
[0145] 制备实心纳米硅溶胶，由下述的步骤制得:首先将5~15质量份的正硅酸四乙酯与 75~90质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用质量百分比浓度为28%的氨水调节体 系pH至8，放置5~1 Oh后，加入5~10质量份的六甲基二硅胺，再放置12~24h，即制得实心纳 米娃溶胶；
[0146] 各实施例中各原料组分的具体质量份用量见下表：
[0147]
[0148] 其它同实施例14~24中任一，省略。
[0149] 实施例33:
[0150] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤包括：
[0151] 制备实心纳米硅溶胶，由下述的步骤制得:首先将15质量份的正硅酸四乙酯与90 质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用质量百分比浓度为28%的氨水调节体系pH至 8，放置10h后，加入10质量份的六甲基二硅胺，再放置24h，即制得实心纳米硅溶胶；
[0152] 其它同实施例14~24中任一，省略。
[0153] 实施例34:
[0154] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤包括：
[0155] 制备实心纳米硅溶胶，由下述的步骤制得：首先将10质量份的正硅酸四乙酯与83 质量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用质量百分比浓度为28%的氨水调节体系pH至 8,放置8h后，加入7.5质量份的六甲基二硅胺(简称HMDS)，再放置18h，即制得实心纳米硅溶 胶；
[0156] 其它同实施例14~24中任一，省略。
[0157] 实施例35:
[0158] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤包括：
[0159] 制备中空纳米硅溶胶：由下述的步骤制得:首先将0.5质量份的丙烯酸树脂(PAA) (较好的是Mw = 800~1000，Mw的含义是重均分子量)溶于3质量份的质量百分比浓度为28% 的氨水中，然后倒入90质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.2质量份加入正硅酸乙酯， 间隔加入时间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h再加入0.5质量份的六甲基二硅胺，继续搅拌 6h，即制得中空纳米硅溶胶；
[0160] 其它同实施例14~34中任一，省略。
[0161] 实施例36:
[0162] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤包括：
[0163] 制备中空纳米硅溶胶：由下述的步骤制得:首先将0.7质量份的丙烯酸树脂(PAA) (较好的是Mw = 800~1000，Mw的含义是重均分子量)溶于5质量份的质量百分比浓度为28% 的氨水中，然后倒入95质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.4质量份加入正硅酸乙酯， 间隔加入时间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h再加入5质量份的六甲基二硅胺，继续搅拌6h， 即制得中空纳米硅溶胶；
[0164] 其它同实施例14~34中任一，省略。
[0165] 实施例37~43:
[0166] -种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，步骤包括：
[0167] 制备中空纳米硅溶胶：由下述的步骤制得:首先将0.5~0.7质量份的丙烯酸树脂 (PAA)(较好的是Mw = 800~1000，Mw的含义是重均分子量)溶于3~5质量份的质量百分比浓 度为28%的氨水中，然后倒入90~95质量份的无水乙醇中，搅拌下分4次每次0.2~0.4质量 份加入正硅酸乙酯，间隔加入时间为lh，第4次加入乙酸乙酯后2h再加入0.5~5质量份的 HMDS，继续搅拌6h，即制得中空纳米硅溶胶；
[0168] 各实施例中各原料组分的具体质量份用量见下表：
[0169]
[0170] 其它同实施例14~34中任一，省略。
[0171] 上述实施例14~43中：所述紫外光固化涂液为为市售商品，可以是深圳撒比科技 有限公司提供的HC-UVPCM-1、厦门茁耀科技有限公司提供的UV-8380、深圳市钟宏科技有限 公司提供的宏泰品牌的UV固化液、深圳凡高化工材料有限公司提供的FC-300、无锡惠星新 材料科技有限公司提供的晶钻品牌UV固化液、鹤山市励志门贸易有限公司提供的LE-6206X、苏州安富新材料技术有限公司提供的韩国HND生产的DHCS-M182或DHCS-C127、或东 莞市贝特利新材料有限公司提供的BTF系列的紫外光固化涂液。
[0172]上述实施例14~43中：所述的氟树脂为氟硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物，为市售 商品，可以是深圳撒比科技有限公司公司提供的SPC-1487、东莞市摩能化工有限公司提供 的SF-009、或广东省中山市杰事达精细化工有限公司提供的DSP系列氟树脂。
[0173] 上述实施例14~43中：所述实心纳米娃溶胶的粒子粒径为10~50nm;该粒子粒径 的尺寸是适合本发明涂层雾度调节的尺寸范围。
[0174] 上述实施例14~43中：所述中空纳米娃溶胶的粒子粒径为50~200nm;该粒子粒径 的尺寸是是适合本发明涂层反射率和雾度调节的尺寸范围。
[0175] 上述实施例14~43中：所述塑料基材是PC、PMMA或PC-PMMA复合材质的薄膜或板 材;也适用于其他材质（如PET、PS、PE、PP等）的透明或非透明塑料薄膜或板材。
[0176] 上述实施例14~43中：所述制得的有减反射、防指纹涂覆膜的塑料基材在可见光 区域的反射率不高于5%、雾度值不大于3%、水滴接触角不低于110°、百格测试附着力为 5B〇
[0177] 上述实施例中:所采用的各原料均为市售产品。
[0178] 上述实施例中：所采用的百分比例中，未特别注明的，均为质量(重量)百分比例或 本领域技术人员公知的百分比例;所述质量(重量)份可以均是克或千克。
[0179] 上述实施例中：各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度、粒径等)和各组分用量数 值等为范围的，任一点均可适用。
[0180] 本
【发明内容】
及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
[0181] 本发明不限于上述实施例，本
【发明内容】
所述均可实施并具有所述良好效果。
【主权项】
1. 一种适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，其特征是:将由紫外光固化 涂液、氟树脂、实心纳米硅溶胶和中空纳米硅溶胶混合组成的涂覆液涂覆于塑料基材表面 后，再经烘干和紫外光照射使涂层固化，即制得适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜。2. 按权利要求1所述适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，其特征是步骤 为： a、 配制涂覆液:将5~15质量份的紫外光固化涂液、1~5质量份的氟树脂、30~40质量 份的实心纳米硅溶胶和40~50质量份的中空纳米硅溶胶混合均匀，制得涂覆液； b、 涂覆:采用淋涂、喷涂或浸涂的方式，将涂覆液涂覆在塑料基材的表面； c、 干燥和固化:将涂覆涂覆液后的塑料基材在75~90°C的温度下烘干1~15 min，然后 用紫外光照射，即制得有减反射、防指纹涂覆膜的塑料基材。3. 按权利要求1或2所述适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，其特征是： 所述紫外光固化涂液是深圳撒比科技有限公司提供的HC-UVPCM-1、厦门茁耀科技有限公司 提供的UV-8380、深圳市钟宏科技有限公司提供的宏泰品牌的UV固化液、深圳凡高化工材料 有限公司提供的FC-300、无锡惠星新材料科技有限公司提供的晶钻品牌UV固化液、鹤山市 励志门贸易有限公司提供的LE-6206X、苏州安富新材料技术有限公司提供的韩国HND生产 的DHCS-M182或DHCS - C127或东莞市贝特利新材料有限公司提供的BTF系列的紫外光固化 涂液。4. 按权利要求1或2所述适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，其特征是： 所述的氟树脂为官能度为氟硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物。5. 按权利要求1或2所述适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，其特征是： 所述实心纳米硅溶胶由下述的步骤制得:首先将5~15质量份的正硅酸四乙酯与75~90质 量份的无水乙醇混合均匀，然后在搅拌下用质量百分比浓度为28%的氨水调节体系pH至8， 放置5~10 h后，加入5~10质量份的六甲基二硅胺，再放置12~24 h，即制得实心纳米硅溶 胶。6. 按权利要求1或2所述适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，其特征是： 所述中空纳米硅溶胶由下述的步骤制得:首先将0.5~0.7质量份的丙烯酸树脂溶于3~5质 量份的质量百分比浓度为28%的氨水中，然后倒入90~95质量份的无水乙醇中，搅拌下分4 次每次0.2~0.4质量份加入正硅酸乙酯，间隔加入时间为1 h，第4次加入乙酸乙酯后2 h再 加入0.5~5质量份的六甲基二硅胺，继续搅拌6 h，即制得中空纳米硅溶胶。7. 按权利要求1或2所述适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，其特征是： 所述实心纳米娃溶胶的粒子粒径为1 〇~50 nm。8. 按权利要求1或2所述适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，其特征是： 所述中空纳米娃溶胶的粒子粒径为50~200 nm。9. 按权利要求1或2所述适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，其特征是： 所述塑料基材是聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯-聚甲基丙烯酸甲酯复合材质的 薄膜或板材。10. 按权利要求1或2所述适合塑料基材的减反射、防指纹涂覆膜的制备方法，其特征 是:所述制得的有减反射、防指纹涂覆膜的塑料基材在可见光区域的反射率不高于5%、雾度 值不大于3%、水滴接触角不低于110°、百格测试附着力为5B。
【文档编号】C08J7/04GK106009021SQ201610331441
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】雷洪
【申请人】西南科技大学