Uv固化涂料、耐磨防污涂层及含耐磨防污涂层的手机保护膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及保护膜技术领域，具体而言，涉及一种UV固化涂料、耐磨防污涂层及 含耐磨防污涂层的手机保护膜。
【背景技术】
[0002] 随着科技的发展，人们对于各种电子设备的外观保护的要求越来越高。手机保护 膜作为一种常见的产品，需要具有一定的耐刮、耐磨、高透及耐污效果。一般而言，手机保护 膜需要在PET薄膜表面涂覆一层具有保护作用的硬质涂层，同时该涂层还不影响该薄膜的 表观及观赏性能。市面上常规的PET保护膜用硬涂层的耐钢丝绒#0000性一般低于500次 /lkg，且其水接触角一般低于95° (-般而言，水接触角越大，耐污性越好），硬度在2H左 右。高性能手机保护膜用硬涂层的耐钢丝绒#〇〇〇〇性需达到2000次/lkg，且其水接触角不 低于95°，硬度达到3H左右。
[0003] 现有技术介绍了一种耐钢丝绒的高硬度UV辐射固化涂料，该涂料由六官能团脂 肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、六官能团硅改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、三羟甲基丙烷三甲基丙 烯酸酯、聚醚改性聚二甲基硅氧烷等主体树脂与稀释单体组合而成。将该涂料涂覆于塑料 表面，经过UV固化后，其耐钢丝绒性可以达到100次/1000克左右。对于常规的产品来说， 这种耐磨性可以达到要求，但是对于耐磨性要求特别高的应用领域来说，其耐磨性远远没 有达到要求。此外，该UV涂料的耐沾污性并不突出，因而其应用也受到了一定的限制。
[0004] 已有文献介绍了一种具有良好耐沾污性与耐磨性的防眩涂膜，其水接触角可达到 109°，且具有较好的指纹可去除性和涂写可去除性，但是其耐钢丝绒性仅为10次/1000克 左右。在对膜的耐磨性有较高要求的领域里，上述耐磨性仍不能令人满意。
[0005] 由上述内容可知，当树脂表面具有较好的耐沾污性时，其耐钢丝绒性必然受到较 大的影响；而当树脂表面具有较好的耐钢丝绒摩擦时，其耐沾污性也会相应地受到一定的 影响。在此基础上，有必要提供一种UV固化涂料，使其形成的涂层兼具良好的耐沾污性与 耐磨性。
【发明内容】
[0006] 本发明的主要目的在于提供一种UV固化涂料、耐磨防污涂层及含耐磨防污涂层 的手机保护膜，以解决现有的UV固化涂料经固化后形成的涂层存在无法兼具良好耐沾污 性与良好的耐磨性的问题。
[0007] 为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种UV固化涂料，按重量份计，该涂料 包括10~95份的第一预聚物、5~60份的第二预聚物、0. 05~8份的聚硅氮烷基聚合物、 0.05~8份的含氟助剂、1~15份的光引发剂和100~300份的溶剂；其中，第一预聚物为 官能度4~8的聚氨酯丙烯酸酯预聚物；第二预聚物为官能度为9~18的丙烯酸酯预聚 物。
[0008] 进一步地，按重量份计，涂料包括30~80份的第一预聚物、10~40份的第二预聚 物、0. 1~5份的聚硅氮烷基聚合物、0. 1~5份的含氟助剂、3~10份的光引发剂和150~ 250份的溶剂；优选地，涂料包括50~70份的第一预聚物、15~30份的第二预聚物、0. 3~ 1份的聚硅氮烷基聚合物、〇. 5~2份的含氟助剂、4~6份的光引发剂和180~220份的溶 剂。
[0009] 进一步地，含氟助剂包括反应型含氟助剂和/或非反应型含氟助剂；其中，反应 型含氟助剂选自丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸 十三氟辛酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、2-全氟 十二烷基乙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟十二烷基）乙基丙烯酸酯、2-全氟辛基丙烯酸乙 酯、二十氟十一烷丙烯酰酯、（全氟环己基）甲基丙烯酸酯、N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙 基丙烯酸酯和UV反应型氟表面活性剂组成的组中的一种或多种；非反应型含氟助剂为 1，1，2, 2, 3, 3, 4-七氟环戊烷。
[0010] 进一步地，按重量份计，涂料还包括〇. 1~1份的氟硅助剂；优选地，氟硅助剂选自 十二氟烷基三甲氧基硅烷、十三氟三乙氧基硅烷、十三氟烷基丙基三甲氧基硅烷和十二氟 庚基丙基甲基二甲氧基硅烷组成的组中的一种或多种。
[0011] 进一步地，按重量份计，涂料还包括0. 05~5份的附着力促进剂、5~40份的活性 稀释剂和0. 05~4份的流平剂；优选地，按重量份计，涂料包括0. 1~2份的附着力促进剂、 8~30份的活性稀释剂和0. 1~2. 5份的流平剂；更优选地，按重量份计，涂料包括0. 3~ 1份的附着力促进剂、10~20份的活性稀释剂和0. 5~1. 5份的流平剂。
[0012] 进一步地，附着力促进剂的官能度为1~4 ;可选地，附着力促进剂选自含羧基基 团的丙烯酸酯促进剂和/或含磷酸酯基团的丙烯酸酯促进剂；可选地，丙烯酸酯类活性稀 释剂选自丙烯酸双环戊烯基酯、四氢化糠基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、邻苯基苯氧基乙 基丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三（2-羟乙酯）异氰酸酯三丙烯酸酯、三羟甲基 丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸 酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯和己内酯改性双季戊四醇六丙 烯酸酯组成的组中的一种或多种；可选地，流平剂选自聚醚改性有机硅、反应型聚酯改性有 机硅、丙烯酸酯流平剂、氟改性丙烯酸酯共聚物、磺酸盐型氟流平剂、全氟烷基乙氧基甲醚、 十三氟辛醇、全氟烷基乙氧基醚醇和羧酸盐型氟碳表面活性剂组成的组中的一种或多种。
[0013] 进一步地，第一预聚物选自官能度4~8的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物和/或 官能度4~8的芳香族聚氨酯丙烯酸酯预聚物；和/或第二预聚物选自官能度9~18的聚 氨酯丙烯酸酯预聚物和/或官能度9~18的聚酯丙烯酸酯预聚物；和/或聚硅氮烷基聚合 物选自聚二甲基聚硅氮烷、聚单甲基硅氮烷、乙烯基甲基聚硅氮烷聚合物和聚硅氧烷单体 改性硅氮烷聚合物组成的组中的一种或多种。
[0014] 进一步地，引发剂选自2-甲基-1-[-4-甲硫基）苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、 2, 4, 6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙 酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、苯甲酰基衍生物、二苯甲酮、4-苯甲酰基-4' -甲基-二苯 硫醚、2-苯甲酰基苯甲酸甲酯、异丙基硫杂蒽酮和4-(N，N-二甲氨基）苯甲酸乙酯组成的组 中的一种或多种。
[0015] 本发明另一方面提供了一种耐磨防污涂层，该耐磨防污涂层由上述UV固化涂料 经固化而成。
[0016] 本发明另一方面提供了一种手机保护膜，该手机保护膜包括设置于手机保护膜表 面的耐磨防污涂层，该耐磨防污涂层为上述耐磨防污涂层。
[0017] 应用本发明的技术方案，上述具有较高官能度的第一预聚物和第二预聚物使得该 UV固化涂料具有较高反应活性，因而能够提高上述UV固化涂料固化后形成的涂层的交联 密度，从而提升涂层的整体耐磨性。聚硅氮烷基聚合物与极性化合物具有较高的反应活性， 同时其与被涂覆基材具有较高的粘合力，因而该组分的加入有利于增强涂层的耐磨性和使 用寿命；含氟助剂能够降低涂层的油表面接触角，具有良好的耐沾污性，同时含氟助剂与涂 料中的各组分具有较强的氢键作用，这有利于在摩擦过程中降低含氟助剂的损失，从而能 够抑制涂层耐污性的下降。此外，将各组分的用量限定在上述范围内有利于本发明同时提 高UV固化涂料经光固化后形成的涂层的耐沾污性与耐磨性。上述几方面的原因使得本发 明制得的UV固化涂料经光固化后形成的涂层能够兼具良好的耐沾污性和良好的耐磨性。
【具体实施方式】
[0018] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
[0019] 正如【背景技术】部分所描述的，采用现有的UV固化涂料存在无法兼具良好的耐沾 污性与耐磨性的问题。为了解决这一问题，本发明提供了一种UV固化涂料，按重量份计，涂 料包括10~95份的第一预聚物、5~60份的第二预聚物、0. 05~8份的聚硅氮烷基聚合 物、0. 05~8份的含氟助剂、1~15份的光引发剂和100~300份的溶剂；其中，第一预聚 物为官能度4~8的聚氨酯丙烯酸酯预聚物；第二预聚物为官能度为9~18的丙烯酸酯预 聚物。
[0020] 上述具有较高官能度的第一预聚物和第二预聚物使得该UV固化涂料具有较高反 应活性，因而能够提高上述UV固化涂料固化后形成的涂层的交联密度，从而提升涂层的整