專利名稱：阻熱硬涂層、其組成物及其制造方法
阻熱硬涂層、其組成物及其制造方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明關(guān)于一種硬涂層，特別是關(guān)于一種阻熱硬涂層、其組成物及其制造方法，在 不影響硬涂層的光學特性下，可具有更良好的阻熱效果。
背景技術(shù)：
應用于顯示器(如液晶平面顯示器)最外層的偏光片，技術(shù)已驅(qū)于成熟，目前其應 用產(chǎn)品包括中小尺寸的手機、數(shù)字相機、數(shù)字相框等和大尺寸領(lǐng)域的電視、桌上型屏幕和筆 記型計算機的顯示屏幕等。隨著生活數(shù)字化的趨勢，偏光片除了應用產(chǎn)品越來越多元，在技 術(shù)發(fā)展上也因應市場需求不斷挑戰(zhàn)尺寸大型化、厚度薄型化、抗污性、高光學性、高耐候、增 亮膜、高硬度及環(huán)保材料等技術(shù)上的研發(fā)。
偏光片能將自然光轉(zhuǎn)換成直線偏光的組件，其機能是將入射光直交而將偏光的成 分加以分離，其中一部份是使其通過，另一部份則是通過吸收、反射和散射等作用使其遮 蔽。
圖1繪示一種偏光片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。偏光片10最主要是由聚乙烯醇 (Polyvinyl Alcohol, PVA)膜 101 及三醋酸纖維(Tartaric Acid, TAC)薄膜 103 材料所 組成。PVA在吸附碘系列或染料系列等原料后，再加以受力拉伸，成為具偏光特性的PVA膜 101。而PVA膜101在經(jīng)過延伸之后，通常機械性質(zhì)會降低，變得容易碎裂，在PVA膜101的 兩側(cè)設置TAC薄膜103 —方面可以保護PVA膜101，另一方面則可以防止PVA膜101的回 縮降低反射，提高對比度。偏光片10的結(jié)構(gòu)還包括，在兩TAC薄膜103外層再加上保護層 105、感壓膠(Pressure Sensitive Adhesives，PSA) 106和透明度高的聚對苯二甲酸乙二醇 酯(Polyethylene terephthalate, PET)離型膜107等保護膜，以作為保存及運送保護之 用。保護層105則為TAC薄膜103的保護。例如是丙烯(Acryl)系的感壓膠106可與液晶 顯示面板黏貼，PET離型膜107則為感壓膠106的保護。
除了如圖1所示的偏光片10的基本結(jié)構(gòu)，TAC薄膜為光穿透度佳，但仍屬表面硬 度較軟的材質(zhì)，因此有的偏光片會在TAC薄膜上再進行一些光學表面處理來補強其物性或 附加其它光學功能，常見的例如硬鍍層、抗眩膜與抗反射膜等光學膜層。以硬鍍層來說，除 了硬度補強之外，同時具有高透明性及達到阻熱功能是相關(guān)業(yè)者研發(fā)的一重要目標。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明有關(guān)于一種阻熱硬涂層(Thermoresistant Hard Coat Layer)、其組成物 及其制造方法。實施例的硬涂層不但不影響光學特性，亦具有硬度補強和良好的阻熱效果。
根據(jù)本發(fā)明，提出一種阻熱硬涂層的組成物，至少包括涂料樹脂、第一溶劑和第二 溶劑，第一溶劑具有第一揮發(fā)速率，第二溶劑具有第二揮發(fā)速率，且第二揮發(fā)速率和第一揮 發(fā)速率相差至少2。
作為可選的技術(shù)方案，該涂料樹脂為紫外光固化型有機樹脂。
作為可選的技術(shù)方案，該第一和該第二溶劑獨立地選自丙二醇甲醚、異丙醇、丙酮、丁酮、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸丙酯所組成的群組。
作為可選的技術(shù)方案，該第一溶劑和該第二溶劑的添加重量占該組成物的總重量 的20% 80%之間。
作為可選的技術(shù)方案，還包括流變劑。
作為可選的技術(shù)方案，該流變劑的添加重量占該組成物的總重量的10%至20%。
作為可選的技術(shù)方案，該流變劑選自聚羥基羧酸酰胺、高分子量脲改性聚酰胺、高 分子量脲改性非極性聚酰胺、多羥基羧酸酯和N-甲基砒咯烷酮所組成的群組。
作為可選的技術(shù)方案，還包括第三溶劑，具有第三揮發(fā)速率，而該第一揮發(fā)速率、 該第二揮發(fā)速率和該第三揮發(fā)速率至少其中兩者相差至少2。
根據(jù)本發(fā)明，提出一種阻熱硬涂層，內(nèi)部均勻分布有復數(shù)個納米級孔洞，該些納米 級孔洞內(nèi)含有空氣。
作為可選的技術(shù)方案，該些納米級孔洞的大小介于100nm-500nm之間。
根據(jù)本發(fā)明，提出一種阻熱硬涂層的制造方法。首先，提供組成物，該組成物至少 包括均勻混合的涂料樹脂、第一溶劑和第二溶劑，且兩溶劑的揮發(fā)速率相差至少2。接著，將 組成物涂布于基材上形成涂層，并進行干燥。干燥后，固化基材上的涂層，使涂層硬化后形 成阻熱硬涂層。
作為可選的技術(shù)方案，該涂料樹脂為丙烯酸脂系樹脂，該第一溶劑和該第二溶劑 獨立地選自丙二醇甲醚、異丙醇、丙酮、丁酮、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁酮、乙酸乙酯、乙 酸丁酯和乙酸丙酯所組成的群組。
作為可選的技術(shù)方案，該第一溶劑、該第二溶劑和流變劑均勻混合后，再添加入該 組成物的該涂料樹脂。
作為可選的技術(shù)方案，該流變劑的添加重量占該組成物的總重量的10%至20%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的阻熱硬涂層，其組成物至少由涂料樹脂和添加至少兩 種不同揮發(fā)速率的溶劑加以稀釋，利用溶劑揮發(fā)速率不同的特性在干燥過程中形成多個孔 洞(如納米級孔洞)，達到阻熱效果。且本發(fā)明的阻熱硬涂層可應用于偏光片或各種平面顯 示裝置(如計算機、電視、汽車用儀器或戶外顯示器等)的外層做為硬涂層薄膜，可應用的 產(chǎn)品十分廣泛，不但具有高光學特性(ex 高透明性)與硬度補強的功能，更具有良好的阻 熱效果。
為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式，作詳細 說明如下


圖1繪示一種偏光片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖2繪示依照本發(fā)明一實施例的阻熱硬涂層的示意圖。
圖3繪示依照本發(fā)明一實施例的阻熱硬涂層制造方法的流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明提出一種阻熱硬涂層(Thermoresistant Hard Coat Layer)、其組成物及 其制造方法。可應用于偏光片或各種平面顯示裝置(如計算機、電視、汽車用儀器或戶外顯示器等)的外層做為硬涂層薄膜，不但具有高透明性與硬度補強的功能，更具有良好的阻 熱效果。
—實施例中，阻熱硬涂層的組成物至少由涂料樹脂和添加兩種不同揮發(fā)速率的溶 劑加以稀釋，利用溶劑揮發(fā)速率不同的特性在干燥過程中形成多個孔洞，且較佳地可造成 復數(shù)個納米級孔洞，不影響其光學特性。揮發(fā)速率一般是指單位時間內(nèi)所揮發(fā)氣體的體積、 分子數(shù)或莫耳數(shù)。
請參照圖2，其繪示依照本發(fā)明一實施例的阻熱硬涂層的示意圖。形成于底板21 上的阻熱硬涂層22，阻熱硬涂層22包括涂料樹脂221和其內(nèi)部均勻分布的復數(shù)個孔洞 224，該些孔洞224內(nèi)含有空氣。底板21例如是三醋酸纖維板(TAC)。由于能量的轉(zhuǎn)移最可 能的原因是「碰撞」，當相鄰原子間因為振動所產(chǎn)生的能量傳遞，或者電子由一個原子移動 至另一個原子時，熱的傳導就發(fā)生。而熱傳導率的排列順序是固體 > 液體 >氣體，因為固體 內(nèi)的原子持續(xù)不斷的接觸，因此熱傳導是固體最主要的熱傳遞方式。而在液體與氣體中，分 子的距離較遠，其中又以氣體分子距離最遠，分子藉由碰撞傳遞熱能的機率最小，所以孔洞 224內(nèi)的空氣能有效地降低熱傳遞，使阻熱硬涂層22達到良好的阻熱效果。
在一實施例中，阻熱硬涂層22的熱傳導系數(shù)在約0. 12 0. 15(ff/mK)的范圍內(nèi)， 較佳地可達0.12 0. 14(ff/mK)的范圍內(nèi)。再者，在一實施例中，該些孔洞2 為納米級孔 洞，其大小可達約100nm-500nm的范圍內(nèi)。
在制造阻熱硬涂層的一實施例中，用以稀釋涂料樹脂的第一溶劑和第二溶劑，兩 者的揮發(fā)速率相差至少2，利用溶劑揮發(fā)速率的差異使其在干燥過程中形成孔洞。
在一實施例中，若選擇使用3種溶劑，則第一、第二和第三溶劑中至少其中兩者的 揮發(fā)速率相差至少2。
實施例中，可選用的溶劑例如是自丙二醇甲醚(Propylene glycol monomethyl ether, PM)、異丙醇(Isopropyl Alcohol, I PA)、丙酮(Acetone)、丁 酮(Methyl ethyl ketone，MEK)、丙二醇甲醚醋酸酯(Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate，PGMEA)、 甲基異丁酮(Methyl Isobutyl Ketone，MIBK)、乙酸乙酯(Ethyl Acetate，EAc)，乙酸丁酯 (Butyl Acetate,BAc)和乙酸丙酯(Propyl Acetate,PAc)中獨立地選出2種、3種或以上。 但實際應用時，并不限制于該些溶劑。
表一列舉實施例中幾種可供使用的溶劑，其沸點與揮發(fā)速率的各數(shù)值。其中，揮 發(fā)速率是指物質(zhì)在空氣中揮發(fā)的速度與正乙酸丁酯(Normal butyl acetate)在空氣中揮 發(fā)速率的比值，沒有單位。一般溶劑可區(qū)分大概三種快揮發(fā)速率(比值> 3)、中揮發(fā)速率 (比值在0. 8-3之間)和慢揮發(fā)速率(比值< 0. 8)。
表一
權(quán)利要求
1.一種阻熱硬涂層的組成物，其特征在于至少包括涂料樹脂；第一溶劑，具有第一揮發(fā)速率；和第二溶劑，具有第二揮發(fā)速率，且該第二揮發(fā)速率和該第一揮發(fā)速率相差至少2。
2.如權(quán)利要求1所述的組成物，其特征在于該涂料樹脂為紫外光固化型有機樹脂。
3.如權(quán)利要求1所述的組成物，其特征在于該第一和該第二溶劑獨立地選自丙二醇甲 醚、異丙醇、丙酮、丁酮、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸丙酯所 組成的群組。
4.如權(quán)利要求1所述的組成物，其特征在于該第一溶劑和該第二溶劑的添加重量占該 組成物的總重量的20% 80%之間。
5.如權(quán)利要求1所述的組成物，其特征在于還包括流變劑。
6.如權(quán)利要求5所述的組成物，其特征在于該流變劑的添加重量占該組成物的總重量 的 10%至 20%。
7.如權(quán)利要求5所述的組成物，其特征在于該流變劑選自聚羥基羧酸酰胺、高分子量 脲改性聚酰胺、高分子量脲改性非極性聚酰胺、多羥基羧酸酯和N-甲基砒咯烷酮所組成的 群組。
8.如權(quán)利要求1所述的組成物，其特征在于還包括第三溶劑，具有第三揮發(fā)速率，而該 第一揮發(fā)速率、該第二揮發(fā)速率和該第三揮發(fā)速率至少其中兩者相差至少2。
9.一種阻熱硬涂層，其特征在于該阻熱硬涂層內(nèi)部均勻分布有復數(shù)個納米級孔洞，該 些納米級孔洞內(nèi)含有空氣。
10.如權(quán)利要求9所述的阻熱硬涂層，其特征在于該些納米級孔洞的大小介于 100nm-500nm 之間。
11.一種阻熱硬涂層的制造方法，其特征在于該制造方法包括提供如權(quán)利要求1-8中任意一項所述的組成物；將該組成物涂布于基材上形成涂層，并進行干燥；以及固化該基材上的該涂層，使該涂層硬化后形成該阻熱硬涂層。
12.一種阻熱硬涂層的制造方法，其特征在于該制造方法包括提供如權(quán)利要求5-7中任意一項所述的組成物，其中該第一溶劑、該第二溶劑和該流 變劑均勻混合后，再添加入該組成物的該涂料樹脂；將該組成物涂布于基材上形成涂層，并進行干燥；以及固化該基材上的該涂層，使該涂層硬化后形成該阻熱硬涂層。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種阻熱硬涂層、其組成物及其制造方法，阻熱硬涂層的組成物至少包括涂料樹脂、第一溶劑和第二溶劑，第一溶劑具有第一揮發(fā)速率，第二溶劑具有第二揮發(fā)速率，且第二揮發(fā)速率和第一揮發(fā)速率相差至少2。制造時，將組成物涂布于基材上形成涂層，并進行干燥。干燥后，固化基材上的涂層，以形成阻熱硬涂層。所形成的阻熱硬涂層，其內(nèi)部均勻分布有復數(shù)個孔洞(如納米級孔洞)，該些孔洞內(nèi)含有空氣。本發(fā)明的阻熱硬涂層不但不影響光學特性，亦具有硬度補強和良好的阻熱效果。
文檔編號C09D201/00GK102040912SQ201010567589
公開日2011年5月4日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者廖麗美, 林士斌, 陳慶松, 陳銘慧 申請人:明基材料有限公司, 明基材料股份有限公司