本发明涉及材料技术领域，具体而言，涉及一种防指纹涂布液及防指纹硬化膜。
背景技术：
当今社会，电子产品已被广泛应用，其显示外屏在使用的过程中表面很容易残留指纹，导致其表面脏污，并在划屏的同时，容易产生大量划伤，对电子产品的外观和正常使用会造成很大影响。针对上述问题常用的解决方法为在电子产品表面贴上一层防指纹保护膜，然而上述防指纹保护膜在贴合的过程中，很容易产生气泡，从而极大地影响了显示屏的外观和显示质量。
目前使用的电子产品的外屏主要为玻璃，但玻璃易碎，在外力作用下很容易发生碎屏，这不仅会影响其正常使用，更会危害身体健康；而且现在电子产品都在向轻、薄方向发展，而一般玻璃屏都很厚，也会影响其正常使用。并且，随着电子产品使用率的不断提高，人们每天面对这些产品的时间也就越来越长，而这些产品的LED、电脑背景光等光源中含有大量的短波长蓝光，长时间接受蓝光的照射会透过玻璃对眼睛造成极大伤害，导致出现多种眼科疾病。
在本发明出现之前，公开号为CN104291669A的专利申请公开了一种玻璃保护屏，可以防止触摸屏表面脏污和划伤，但其制造工艺复杂、制造困难，并且成本高，商业化难度大。公开号为CN204020139U的专利申请采用防指纹抗油渍涂层-抗刮涂层的组合，增加了保护膜的抗刮和防指纹的功能，使得指纹印、油渍印不易残留，但该方法仅说明硬度为3H，未表现其耐磨耗性，而在产品使用时耐磨耗性也是体现抗刮伤性的主要方法，并且该组合无防蓝光功能。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种防指纹涂布液及防指纹硬化膜，以解决现有技术中电子产品的显示屏在使用的过程中表面很容易残留指纹从而导致其表面脏污的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种防指纹涂布液，按重量百分比计包括20～50％的含氟丙烯酸预聚物、10～40％的基体树脂、1～5％的光引发剂以及30～50％的有机溶剂。
进一步地，防指纹涂布液中，含氟丙烯酸预聚物的重量百分比为25～45％，优选30％～40％；优选基体树脂的重量百分比为15～35％，更优选20％～30％；优选光引发剂的重量百分比为2～4％；优选有机溶剂的重量百分比为35～45％。
进一步地，含氟丙烯酸预聚物为含氟丙烯酸酯类预聚物，优选形成丙烯酸酯类预聚物的单体选自含氟丙烯酸甲酯、含氟丙烯酸乙酯、含氟丙烯酸正丁酯、含氟甲基丙烯酸甲酯和含氟甲基丙烯酸正丁酯中的任一种或多种。
进一步地，基体树脂为多官能团基体树脂，优选多官能团基体树脂为光固化树脂。
进一步地，多官能团基体树脂为丙烯酸树脂，丙烯酸树脂选自环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂和聚醚丙烯酸树脂中的任一种或多种。
进一步地，防指纹涂布液还包括0.5～2％的含氟助剂，优选含氟助剂包含含氟预聚体。
进一步地，含氟预聚体选自四氟乙烯聚合物、六氟丙烯聚合物、六氟环氧丙烷聚合物和二氟乙烯聚合物中的任一种或多种。
进一步地，光引发剂为裂解型光引发剂和/或光敏型光引发剂。
进一步地，有机溶剂选自丁酮、4-甲基-2-戊酮、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚、乙酸乙酯和醋酸丁酯中的任一种或多种。
根据本发明的另一方面，提供了一种防指纹硬化膜，包括层叠设置的基材层和防指纹涂层，防指纹涂层由上述的防指纹涂布液固化而成。
进一步地，防指纹涂层的厚度为2～6um，优选为3～5μm。
进一步地，基材层为防蓝光基材层。
进一步地，防指纹硬化膜还包括设置于基材与防指纹涂层之间的前处理层，形成前处理层的材料选自水性聚氨酯、聚氨酯、亚克力系中的任一种，优选前处理层的厚度为0.1～1μm。
应用本发明的技术方案，提供了一种防指纹涂布液，由于该防指纹涂布液按重量百分比计包括20～50％的含氟丙烯酸预聚物、10～40％的基体树脂、1～5％的光引发剂、0.5～2％的含氟助剂以及30～50％的有机溶剂，从而通过将该防指纹涂布液中的各组分限定在上述的含量范围内，能够使含氟丙烯酸预聚物在光引发剂的作用下经过UV光照会快速地发生聚合反应，从而使氟元素浮在基体树脂的表面，添加含氟助剂的目的是提升表面氟元素含量同时提高涂液的流平性，进而将上述防指纹涂布液固化形成防指纹涂层后，不仅能够提高防指纹涂层表面的光滑程度和耐磨性，还能够保证防指纹涂层具有较好的疏水性能。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明实施方式所提供的一种防指纹硬化膜的剖面结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、基材层；20、防指纹涂层；30、前处理层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中电子产品的显示屏在使用的过程中表面很容易残留指纹从而导致其表面脏污。本申请的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种防指纹涂布液，按重量百分比计包括20～50％的含氟丙烯酸预聚物、10～40％的基体树脂、1～5％的光引发剂以及30～50％的有机溶剂。
本发明的防指纹涂布液中由于按重量百分比计包括20～50％的含氟丙烯酸预聚物、10～40％的基体树脂、1～5％的光引发剂以及30～50％的有机溶剂，从而通过将该防指纹涂布液中的各组分限定在上述的含量范围内，能够使含氟丙烯酸预聚物在光引发剂的作用下经过UV光照会快速地发生聚合反应，从而使氟元素浮在基体树脂的表面，进而将上述防指纹涂布液固化形成防指纹涂层后，不仅能够提高防指纹涂层表面的光滑程度和耐磨性，还能够保证防指纹涂层具有较好的疏水性能。
在本发明提供的上述防指纹涂布液中，优选地，防指纹涂布液中含氟丙烯酸预聚物的重量百分比为25～45％，更优选为30％～40％；优选地，基体树脂的重量百分比为15～35％，更优选为20％～30％；优选地，光引发剂的重量百分比为2～4％；并且，优选地，有机溶剂的重量百分比为35～45％。将防指纹涂布液中各组分的含量限定在上述优选的参数范围内，能够进一步提高防指纹涂层表面的光滑程度和耐磨性，并进一步保证防指纹涂层具有较好的疏水性能。
本领域技术人员可以根据现有技术对含氟丙烯酸预聚物的种类进行合理选取，含氟丙烯酸预聚物中可以含有丙烯酸树脂、F、碳碳双键(C＝C)、羟基(—OH)、羧基(—COOH)、酯键(-COO-)等官能团。为了使含氟丙烯酸预聚物在光引发剂的作用下能够更为快速地发生聚合反应，优选地，光引发剂为裂解型光引发剂和/或光敏型光引发剂；并且，优选地，含氟丙烯酸预聚物为含氟丙烯酸酯类预聚物，更为优选地，形成丙烯酸酯类预聚物的单体选自含氟丙烯酸甲酯、含氟丙烯酸乙酯、含氟丙烯酸正丁酯、含氟甲基丙烯酸甲酯和含氟甲基丙烯酸丁酯中的任一种或多种。
在本发明提供的上述防指纹涂布液中，优选地，基体树脂为多官能团基体树脂，上述官能团包括羟基(—OH)、羧基(—COOH)等，上述多官能团基体树脂的由于包含羟基(—OH)、羧基(—COOH)等官能团，从而能够提高表面的聚合度，保证材料优良的耐磨性；更优选地，上述多官能团基体树脂为光固化树脂。并且，为了使氟元素能够更好地浮在基体树脂的表面，优选地，上述多官能团基体树脂为丙烯酸树脂，选自丙烯酸树脂为环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂和聚醚丙烯酸树脂中的任一种或多种。
在本发明提供的上述防指纹涂布液中，优选地，防指纹涂布液还包括0.5～2％的含氟助剂，优选含氟助剂包含含氟预聚体。使防指纹涂布液具有上述含量范围的含氟助剂能够降低材料的表面张力，从而保证较高的水接触角，提高材料的防指纹性能。本领域技术人员可以根据实际需求对上述含氟助剂的种类进行合理选取，为了更好地发挥含氟助剂在防指纹涂布液中的作用，优选地，上述含氟助剂中的含氟预聚体选自四氟乙烯聚合物、六氟丙烯聚合物、六氟环氧丙烷聚合物和二氟乙烯聚合物中的任一种或多种。
为了使防指纹涂布液能够更好地涂覆于基材层的表面，优选地，有机溶剂选自丁酮、4-甲基-2-戊酮、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚、乙酸乙酯和醋酸丁酯中的任一种或多种。但并不局限于上述优选的材料种类，本领域技术人员可以根据现有技术对有机溶剂的种类进行合理选取。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种防指纹硬化膜，如图1所示，包括层叠设置的基材层10和防指纹涂层20，该防指纹涂层20由上述的防指纹涂布液固化而成。由于该防指纹硬化膜中的防指纹涂层20由上述防指纹涂布液固化而成，且该防指纹涂布液按重量百分比计包括20～50％的含氟丙烯酸预聚物、10～40％的基体树脂、1～5％的光引发剂以及30～50％的有机溶剂，从而通过将该防指纹涂布液中的各组分限定在上述的含量范围内，能够使含氟丙烯酸预聚物在光引发剂的作用下经过UV光照会快速地发生聚合反应，从而使氟元素浮在基体树脂的表面，进而将上述防指纹涂布液固化形成防指纹涂层后，不仅能够提高防指纹涂层表面的光滑程度和耐磨性，还能够保证防指纹涂层具有较好的疏水性能，进而得到了一种高耐磨且防指纹的硬化膜。
在本发明提供的上述防指纹硬化膜中，优选地，防指纹涂层20的厚度为2～6um，优选为3～5μm，基材层10的厚度为25～300μm，优选为50～250μm。将防指纹硬化膜中防指纹涂层的厚度限定在上述优选的参数范围内，不仅能够保证防指纹涂层20的光滑程度、耐磨性和疏水性能，还能够使防指纹硬化膜具有较薄的厚度，从而方便使用。
在本发明提供的上述防指纹硬化膜中，本领域技术人员可以根据实际需求对基材层10的种类进行合理选取。为了使上述防指纹硬化膜还能够具有防蓝光的性能，优选地，上述基材层10为防蓝光基材层。通过设置有上述防蓝光基材，能够有效地预防蓝光对眼睛产生的伤害，从而得到了一种高耐磨、防指纹且防蓝光的硬化膜。
本发明的上述防指纹硬化膜的制备方法可以包括以下步骤：首先，将防指纹硬化膜涂布在基材表面，形成硬化涂层；然后，对上述硬化涂层进行光固化处理，得到上述防指纹硬化膜。上述涂布工艺和光固化处理的工艺条件本领域技术人员可以根据现有技术进行设定。在将防指纹硬化膜涂布在基材表面之前，上述制备方法还可以包括将防指纹涂布液稀释的步骤，稀释后防指纹涂布液的固含量为20～50％，优选为25～45％，更优选30～40％。将有机溶剂的含量限定在上述优选的参数范围，能够使防指纹涂布液更为均匀地涂覆于基材层的表面上。
优选地，上述防指纹硬化膜还包括设置于基材10与防指纹涂层20之间的前处理层30，形成上述前处理层30的材料选自水性聚氨酯、聚氨酯、亚克力系中的任一种，优选前处理层30的厚度为0.1～1μm。上述处理层30是在基材生产过程中将水性聚氨酯、聚氨酯、或亚克力系等材料进行底涂处理而形成的，用于提高基材10与防指纹涂层20的附着力。
下面将结合实施例进一步说明本发明提供的防指纹涂布液和防指纹硬化膜。
实施例1
本实施例提供的防指纹涂布液的制备方法包括：
将20重量份的含氟丙烯酸预聚物、25重量份的基体树脂、5重量份的光引发剂以及50重量份的有机溶剂混合，其中，含氟丙烯酸预聚物为含氟甲基丙烯酸丁酯，基体树脂为环氧丙烯酸树脂(长兴化学621A-80)，光引发剂为184(厂家为德国巴斯夫IRGACURE)，有机溶剂为乙酸乙酯。
实施例2
本实施例提供的防指纹涂布液的制备方法包括：
将50重量份的含氟丙烯酸预聚物、10重量份的基体树脂、1重量份的光引发剂以及39重量份的有机溶剂，其中，含氟丙烯酸预聚物为含氟甲基丙烯酸丁酯，基体树脂为环氧丙烯酸树脂，光引发剂为184(厂家为德国巴斯夫IRGACURE)，有机溶剂为乙酸乙酯。
实施例3
本实施例提供的防指纹涂布液的制备方法包括：
将25重量份的含氟丙烯酸预聚物、40重量份的基体树脂、5重量份的光引发剂以及30重量份的有机溶剂，其中，含氟丙烯酸预聚物为含氟甲基丙烯酸丁酯，基体树脂为环氧丙烯酸树脂，光引发剂为184(厂家为德国巴斯夫IRGACURE)，有机溶剂为乙酸乙酯。
实施例4
本实施例提供的防指纹涂布液的制备方法包括：
将45重量份的含氟丙烯酸预聚物、15重量份的基体树脂、5重量份的光引发剂以及35重量份的有机溶剂，其中，含氟丙烯酸预聚物为含氟甲基丙烯酸丁酯，基体树脂为环氧丙烯酸树脂，光引发剂为184(厂家为德国巴斯夫IRGACURE)，有机溶剂为乙酸乙酯。
实施例5
本实施例提供的防指纹涂布液的制备方法包括：
将25重量份的含氟丙烯酸预聚物、35重量份的基体树脂、4重量份的光引发剂以及36重量份的有机溶剂，其中，含氟丙烯酸预聚物为含氟甲基丙烯酸丁酯，基体树脂为环氧丙烯酸树脂，光引发剂为184(厂家为德国巴斯夫IRGACURE)，有机溶剂为乙酸乙酯。
实施例6
本实施例提供的防指纹涂布液的制备方法包括：
将30重量份的含氟丙烯酸预聚物、23重量份的基体树脂、2重量份的光引发剂以及45重量份的有机溶剂，其中，含氟丙烯酸预聚物为含氟甲基丙烯酸丁酯，基体树脂为环氧丙烯酸树脂，光引发剂为184(厂家为德国巴斯夫IRGACURE)，有机溶剂为乙酸乙酯。
实施例7
本实施例提供的防指纹涂布液的制备方法包括：
将40重量份的含氟丙烯酸预聚物、20重量份的基体树脂、3重量份的光引发剂以及37重量份的有机溶剂，其中，含氟丙烯酸预聚物为含氟甲基丙烯酸丁酯，基体树脂为环氧丙烯酸树脂，光引发剂为184(厂家为德国巴斯夫IRGACURE)，有机溶剂为乙酸乙酯。
实施例8
本实施例提供的防指纹涂布液的制备方法包括：
将30重量份的含氟丙烯酸预聚物、30重量份的基体树脂、3重量份的光引发剂、2重量份的含氟助剂以及35重量份的有机溶剂，其中，含氟丙烯酸预聚物为含氟甲基丙烯酸丁酯，基体树脂为环氧丙烯酸树脂，光引发剂为184(厂家为德国巴斯夫IRGACURE)，含氟助剂为六氟丙烯聚合物，有机溶剂为乙酸乙酯。
实施例9
本实施例提供的防指纹涂布液的制备方法包括：
将35重量份的含氟丙烯酸预聚物、25重量份的基体树脂、3重量份的光引发剂、0.5重量份的含氟助剂以及36.5重量份的有机溶剂，其中，含氟丙烯酸预聚物为含氟甲基丙烯酸丁酯，基体树脂为环氧丙烯酸树脂，光引发剂为184(厂家为德国巴斯夫IRGACURE)，含氟助剂为六氟丙烯聚合物，有机溶剂为乙酸乙酯。
实施例10
本实施例提供的防指纹硬化膜的制备方法包括：
将上述实施例1中的防指纹涂布液稀释至固含量为35％，并将防指纹涂布液涂布在防蓝光PET基材(三菱提供，型号为EKD-407)上，然后置于80℃的循环烘箱中干燥2分钟，之后经剂量为500mJ/cm2的紫外光照射，得到防指纹硬化膜，其中，防蓝光PET基材的厚度为100μm，防指纹涂层的厚度为4μm。
实施例11
本实施例提供的防指纹硬化膜的制备方法与实施例10的区别在于：
采用实施例2中的防指纹涂布液，且形成的防指纹涂层的厚度为6μm。
实施例12
本实施例提供的防指纹硬化膜的制备方法与实施例10的区别在于：
采用实施例3中的防指纹涂布液，且形成的防指纹涂层的厚度为2μm。
实施例13
本实施例提供的防指纹硬化膜的制备方法与实施例10的区别在于：
采用实施例4中的防指纹涂布液，且形成的防指纹涂层的厚度为5μm。
实施例14
本实施例提供的防指纹硬化膜的制备方法与实施例10的区别在于：
采用实施例5中的防指纹涂布液，且形成的防指纹涂层的厚度为4μm。
实施例15
本实施例提供的防指纹硬化膜的制备方法与实施例10的区别在于：
采用实施例6中的防指纹涂布液，且形成的防指纹涂层的厚度为3μm。
实施例16
本实施例提供的防指纹硬化膜的制备方法与实施例10的区别在于：
采用实施例7中的防指纹涂布液，且形成的防指纹涂层的厚度为6μm。
实施例17
本实施例提供的防指纹硬化膜的制备方法与实施例10的区别在于：
采用实施例8中的防指纹涂布液，且形成的防指纹涂层的厚度为5μm。
实施例18
本实施例提供的防指纹硬化膜的制备方法与实施例10的区别在于：
采用实施例9中的防指纹涂布液，且形成的防指纹涂层的厚度为4μm。
对比例1
本对比例提供的普通硬化涂布液的制备方法包括：
将32重量份的基体树脂、3重量份的光引发剂以及65重量份的有机溶剂混合，其中，基体树脂为环氧丙烯酸树脂(长兴化学621A-80)，光引发剂为184(厂家为德国巴斯夫IRGACURE)，有机溶剂为乙酸乙酯。
对比例2
本对比例提供的普通硬化膜的制备方法包括：
将上述对比例1中的普通硬化涂布液涂布在PET透明基材(仪化东丽提供，型号为UY42Y)上，然后置于80℃的循环烘箱中干燥2分钟，之后经剂量为500mJ/cm2的紫外光照射，得到防普通硬化膜，其中，PET基材的厚度为100μm，硬化涂层的厚度为4μm。
对比例3
本对比例提供的防指纹硬化膜的制备方法包括：
将上述对比例1中的普通硬化涂布液涂布在防蓝光PET基材(三菱提供，型号为EKD-407)上，然后置于80℃的循环烘箱中干燥2分钟，之后经剂量为500mJ/cm2的紫外光照射，得到防蓝光硬化膜，其中，防蓝光PET基材的厚度为100μm，硬化涂层的厚度为4μm。
分别对实施例10至18和对比例2、3中的防指纹硬化膜进行下述测试：按照JIS K7105-1981《塑料光学性能的测试方法》的标准，测试各防指纹硬化膜的全光线透过率和雾度；按照JISK5400-1990《粉末涂料涂膜附着性能的测定》的标准，测试各防指纹硬化膜的铅笔硬度；按照GB 1720-1979《漆膜附着力测定法》的标准，测试各防指纹硬化膜的HC附着力，其中100/100代表完全不脱膜，90/100代表脱落10％；按照HG/T 4303-2012《表面硬化聚酯薄膜耐磨性测定方法》测试各防指纹硬化膜的耐磨耗性能，采用0000#钢丝绒，1000gf/cm2负重，通过检测膜片表面无划伤的耐磨次数极限，来判定薄膜的耐磨效果；采用美国Hunterlab公司提供的UltraScan PRO全光谱分光光度计测试本发明薄膜的b*值和400nm处的透光率(TT)，b*表示薄膜的黄变值，其值越大，说明黄色越深；按照GB/T 30693-2014《塑料薄膜与水接触角的测量》的标准，测试各防指纹硬化膜的表面水接触角；并测试各防指纹硬化膜的防指纹性能，测试方法如下：在膜片上留下指纹，以200gf/cm2负重，将无尘布绑在耐磨耗仪上，往返擦拭膜片5次，看指纹残留情况。测试结果如下所示：
从上述测试结果可以看出，防指纹硬化膜的耐磨性能及防指纹性能与涂布的厚度无关，但铅笔硬度与厚度有关，固含越高，厚度越高，硬度越高；添加含氟助剂可以提高涂液的流平性，并且可以提升涂液的水接触角；实施例2基体树脂量太少，会降低表面的耐磨性；对比例2中具有普通基材的防指纹硬化膜无防蓝光性能，而实施例10至18和对比例3中设置有防蓝光基材的防指纹硬化膜能够具有防蓝光效果；相比于对比例2中采用现有技术中常规防指纹涂布液的防指纹硬化膜，实施例10至18中采用本申请防指纹涂布液的防指纹硬化膜能够具有更好的耐磨性和防指纹性。相比于对比例3，实施例10至18中使用的防指纹涂液有优良的防指纹和耐磨性能。因此，本发明所保护的防指纹硬化膜既能够保证薄膜表面良好的耐磨性和防指纹性，又能够赋予薄膜优异的防蓝光性能。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、将上述防指纹涂布液固化形成防指纹涂层后，不仅能够提高防指纹涂层表面的光滑程度和耐磨性，还能够保证防指纹涂层具有较好的疏水性能；
2、将上述防指纹涂层应用于防指纹硬化膜后，能够使形成的防指纹硬化膜兼具高透光性、低雾度、高附着性、高硬度和高耐磨性，并且，通过将上述防指纹涂层与防蓝光基材结合，还能够使得到的防指纹硬化膜具有良好的防蓝光性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。