专利名称：硬质涂层膜及制造硬质涂层膜的方法
技术领域：
本公开通常涉及硬质涂层膜。更特别地，本公开涉及通过在真空中将有机硬质涂层材料真空沉积在基底上来形成的硬质涂层膜。
背景技术：
在多种应用中所发现类型的硬质涂层膜传统上通过在表面上喷涂或者浇注溶液或者乳液，随后通过蒸发溶剂来制备。硬涂层(hard coat)或者硬质涂层(hardcoating)典型地涉及被施加至基底上从而提供抗磨损性、抗化学性或者其它的表面特性的保护性聚合物。目前的硬质涂 层的典型厚度范围为约Iym至约8μπι，其取决于聚合物和涂覆技术。典型地，硬质涂层用于保护图像显示装置(例如LCD (液晶显示器)、触控板、CRT (阴极射线管)、TOP (等离子显示板)、EL (电致发光显示器))、光盘以及其它的设备的表面。传统地，上文描述类型的硬质涂层使用溶剂或者水基配方来沉积从而在基底上首先形成湿涂层。这一湿涂层之后通过热去除水或者溶剂来固化和/或利用射线源例如UV或者电子束来固化该涂层。对于溶剂基硬质涂层的沉积以及随后的干燥或固化，存在着很多已知的问题。一些共有的缺点包括坑陷、刮痕、砂眼、翅曲、Benard-Marangoni孔、橘皮、画框(pictureframing)、气杆磨损(air bar rubs)、大龟裂、网状物、分层、浑池、斑点和干燥带。而且,从环境因素考虑，溶剂基硬质涂层会产生废弃物，其可能包括有害废物的照管和处置。此外，对于溶剂基硬质涂层，典型的大气处理包括清洁和灰尘控制，其需要清洁用于涂覆设备的机房环境。据此，需要一种硬质涂层以及形成该硬质涂层的方法，其改善现有技术的缺点和不足。发明概述如在本文中所述的，本发明的示例性实施方式克服了一种或多种现有技术中已知的缺点。本发明的一个方面涉及硬质涂层膜，包括聚合物膜基底，在该膜基底表面上形成的有机粘合层，以及在该粘合层表面上形成的有机硬质涂层。在一种实施方式中，该粘合层和硬质涂层分别单独地固化。该粘合层的厚度范围为约0.025 μ m至约20 μ m,并且该硬质涂层的厚度范围为约0.025 μ m至约20 μ m。任选地，该硬质涂层膜包括形成在粘合层和硬质涂层之间的无机层。本发明的另一方面涉及硬质涂层膜，包括聚合物膜基底，通过在该膜基底表面上在真空中沉积第一有机材料从而在该膜基底表面上形成的有机粘合层，以及通过在该粘合层上在真空中沉积第二有机材料从而在粘合层表面上形成的有机硬质涂层。该粘合层和硬质涂层在沉积工序中分别单独地固化。该粘合层的厚度范围为约0.025 μ m至约20 μ m，并且该硬质涂层的厚度范围为约0.1 μπι至约20 μπι。任选地，该硬质涂层膜包括在粘合层和硬质涂层之间形成的无机层。
本发明的这些和其它的方面和优点将通过下文与附图相结合的详细说明而变得显而易见。然而，应当理解，附图仅设计为用于解释说明的目的并且不作为对于本发明的限制，本发明应当参照所附加的权利要求进行限定。而且，附图并不必须按照比例绘制，并且除非另有说明，它们仅意图用于概念性地说明在本文中描述的结构和步骤。
在附图中:图1为根据本公开一种实施方式的硬质涂层膜的横截面视图；图2为根据本公开另一种实施方式的硬质涂层膜的横截面视图；图3为根据本公开另一种实施方式的硬质涂层膜的横截面视图；并且图4为根据本公开制备硬质涂层膜的方法的步骤图。
发明详述参照图1，示出根据本公开的一种实施方式的硬质涂层膜10的横截面视图，示意性地说明了其堆叠的层。硬质涂层膜10包括透明的聚合物膜基底2，其形成硬质涂层膜的基部。有机粘合层4形成在膜基底2的表面上。有机硬质涂层6形成在粘合层4的表面上，并且为硬质涂层膜10的多个堆叠层提供保护性表面。在一种应用中，硬质涂层膜10适用为显示设备以及类似物的保护性覆盖物。在优选的实施方式中，所揭示的硬质涂层膜10通过使用真空沉积涂覆工艺在膜基底2的一个或多个表面上沉积所选择材料的有机和/或无机层的多个不连续的层来形成。涂覆工艺以及硬质涂层膜10的多个层的固化将在下文中进一步讨论。聚合物膜基底2典型地为透明的聚合物膜，其透明性并不会随着时间的流逝而恶化，或者仅发生可以忽略的恶化。适用于硬质涂层膜10的不同应用的优选材料的例子包括:纤维素酯(例如三乙酰纤维素、双乙酰纤维素、丙酰纤维素、丁酰纤维素、乙酰丙酰纤维素、硝化纤维素)，聚酰胺，聚碳酸酯，聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸-1，4-环己二甲酯、聚亚乙基-1，2-二苯氧基乙烷_4，4’ - 二羧酸酯(polyethylene-1, 2-diphenoxyethane_4,4’ -dicarboxylate)、聚对苯二甲酸丁二醇酯)，聚苯乙烯(例如间规聚苯乙烯)，聚烯烃(例如聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯)，聚砜，聚(醚砜)，多芳基化合物，聚(醚酰亚胺)，聚(甲基丙烯酸甲酯)以及聚(醚酮)。三乙酰纤维素，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯。在硬质涂层膜10的一种优选实施方式中，膜基底2为双轴拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，其具有高机械强度(杨氏模量在20°C下为3-4GPa，并且在150°C下为约IGPa)和尺寸稳定性(小于约0.1%的纵向收缩以及约为20-50ppm/°C的热膨胀系数(CTE))。透明聚合物膜基底2的厚度根据所使用的材料和应用进行选择，但是其常用范围为约I μ m至约300 μ m。硬质涂层膜10的光滑度和连续性可以通过在将粘合层4沉积在膜基底2上之前对基底膜2进行预处理来增强。膜基底2的预处理能够帮助确保膜基底的表面对于接下来将要施加在其上的层更加易于接受。聚合物膜基底2的润湿性能和摩擦性能可以通过已知的等离子处理来改善，该等离子处理相对于气体类型以及基于膜基底聚合物的等离子条件进行调整。其它已知的预处理也可以用于准备用于施加包括本发明硬质涂层膜的多层的膜基底2的表面。该有机粘合层4被提供为部分地将硬质涂层6和/或其它的中间层粘结至膜基底
2。该有机粘合层4典型地为比膜基底2更软的材料，并且优选地被选择为润湿它所沉积的基底表面。在将粘合层4沉积在膜基底2上之前，膜基底的表面被预处理。该粘合层4还被用作整平层来填充任何空隙例如刮痕或者其它可能存在于膜基底2表面上的缺陷，从而为在其上沉积硬质涂层膜10的其它层提供光滑的、平整的和粘着的表面。粘合层4的厚度通过施加方法来控制。在硬质涂层膜10的不同的实施方式中，粘合层4的厚度范围为约0.025 μ m至约20 μ m。为了整平的目的，该粘合层4所施加的厚度范围可以是约0.025 μ m至约0.1 μ m，用于填充膜基底2中的空隙和缺陷。粘合层4还用于降低由于基底缺陷而在膜基底2的表面上所产生的光散射。光散射作用的消除可以通过雾度(haze)和反射的减弱进行测量，并且通过透过膜基底2和粘合层4的光传输的增加来测量。在硬质涂层膜10的优选实施方式中，有机整平和粘合层4包括衍生自(甲基)丙烯酸和/或其酯的组分。举例来说，该粘合层4可以包括如下的组分和/或其混合物:三丙二醇(甲基)丙烯酸酯，二(甲基)丙烯酸乙二醇酯，苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯，新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯，三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯，三乙二醇二乙烯基醚，1，6_己二醇二(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，四甘醇(甲基)丙烯酸酯，丙烯酸异癸酯，烷氧基化的二丙烯酸酯，乙氧基乙基丙烯酸酯，聚乙二醇二丙烯酸酯，二乙二醇二丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，四甘醇二丙烯酸酯，(单)丙烯酸氰基乙酯(cyano-ethyl (mono) -acrylate),丙烯酸十八烧基酯,二腈丙烯酸酯(dinitrile acrylate),硝基苯基丙烯酸酯，四氢化糠基丙烯酸酯，1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯，三羟甲 酸异冰片基酯，丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯，乙氧基化双酚二丙烯酸酯。仍然参照图1，硬质涂层膜10包括有机硬质涂层6，其沉积在粘合层4的上表面上并通过热或电离辐射固化来固化。硬质涂层6典型地为有机材料和反应性稀释剂的混合物，其被设计为提供硬质涂层膜10的合适的保护层。硬质涂层6的有机材料可以与粘合层4的有机材料相同或者不同。依赖于硬质涂层6的所需要的特性，反应性稀释剂可以包括树脂组分，其含有不同的单体、低聚物及其组合。硬质涂层6所需要的性能特性的例子为粘着性、耐化学性、抗划伤性、抗磨损性、透明性、抗污性(ant 1-smudge)、抗结垢性、抗反射性、抗菌性、氧气和水蒸汽阻隔性能、抗静电性、化学整平/平坦化、亲水性、疏水性和超疏水性。在硬质涂层膜10的优选实施方式中，硬质涂层6包括衍生自(甲基)丙烯酸和/或其酯的组分。举例来说，硬质涂层6可以包括如下的组分和/或其混合物:三丙二醇(甲基)丙烯酸酯，二(甲基)丙烯酸乙二醇酯，苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯，新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯，三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯，三乙二醇二乙烯基醚，1，6_己二醇二(甲基)丙烯酸酯，双季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，四甘醇(甲基)丙烯酸酯，丙烯酸异癸酯，烷氧基化的二丙烯酸酯，丙烯酸乙氧基乙酯，聚乙二醇二丙烯酸酯，二乙二醇二丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，四甘醇二丙烯酸酯，(单)丙烯酸氰基乙酯(cyano-ethyl (mono) -acrylate),丙烯酸十八酯,二腈丙烯酸酯，硝基苯基丙烯酸酯，四氢化糠基丙烯酸酯，1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三乙氧基(甲基)丙烯酸酯，三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯，丙烯酸异冰片基酯，丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯，乙氧基化双酚二丙烯酸酯。包括在硬质涂层6中的反应性稀释剂的例子包括双官能或者更高官能的单体或者低聚物，例如:1，6_己二醇二(甲基)丙烯酸酯，三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯，二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，己二醇二(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯及类似物。其所使用的例子还包括:丙烯酸酯，例如N-乙烯吡咯烷酮，丙烯酸乙酯和丙烯酸丙酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丙酯，甲基丙烯酸异丙酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸己酯，甲基丙烯酸异辛酯，甲基丙烯酸2-羟乙基酯，甲基丙烯酸环己酯，甲基丙烯酸壬基苯基酯，四氢化糠基甲基丙烯酸酯，己内酯，苯乙烯，α-甲基苯乙烯和丙烯酸。硬质涂层形成材料的固化可以通过热固化或者电离辐射固化例如紫外固化的来实现，并且可以使用不同种类的聚合引发剂来适应于相应的固化方法。已知的光聚合引发剂可以在紫外被用作为固化方法的情况中使用。合适的光聚合引发剂的例子包括:安息香类及其烷基醚，例如安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、N, N, N，N-四甲基-4，4’_ 二氨基二苯甲酮、苯甲基甲基缩酮；苯乙酮类，例如苯乙酮、3-甲基苯乙酮、4-氯代二苯甲酮、4，4’ - 二甲氧基二苯甲酮、2，2_ 二甲氧基-2-苯基苯乙酮和1-羟基环己基苯基酮；蒽醌类，例如甲基蒽醌、2-乙基蒽醌和2-戊基蒽醌；咕吨酮(xanthae);噻吨酮类(thioxanthanes),例如噻吨酮、2,4_ 二乙基噻吨酮、2,4_ 二异丙基噻吨酮；缩酮类，例如苯乙酮二甲基缩酮和苯甲基二甲基缩酮；二苯甲酮类，例如二苯甲酮和4，4_ 二甲基氨基二苯甲酮；和其它的，例如1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮。该所确定的光聚合引发剂化合物可以单独使用或者作为两种或多种的混合物来使用。光聚合引发剂的用量优选为约5重量份或更少，并且更优选的范围为I至4重量份，相对于形成硬质涂层6的材料的所有树脂组分来说。虽然硬质涂层6可以使用任意的方法来固化，但是电离辐射固化是优选的。尽管任意类 型的活化能量可以用于这样的固化，但是优选使用电子束。硬质涂层膜10的多个层的收缩和卷曲通过赋予形成硬质涂层膜的整个多层叠层以柔性和弹性而解决。这部分通过粘合层4的柔软材料来实现，其在固化阶段吸收了硬质涂层6强加在膜基底2上的应力，从而在刚性膜基底2和刚性硬质涂层6之间提供缓冲。具有高硬度和抗磨损特性的典型的无机和有机材料为非常脆的材料。当将这些材料沉积在柔性基底膜2上的时候，碎裂就成为一个问题。以相同的方式，该柔软的、弹性的粘合层4防止了由硬质涂层所产生的收缩和卷曲作用，硬质涂层6的碎裂也可以通过粘合层4的柔软的有机材料而极大程度地降低，该粘合层为形成在其上的脆性硬质涂层6提供了缓冲。依然参照图1，在一种实施方式中，硬质涂层膜10仅由膜基底2、粘合层4和硬质涂层6构成。用于整平膜基底2并且将硬质涂层6粘着至膜基底的有机粘合层4的厚度范围为约0.025 μ m至约0.1 μ m。由如上所述的有机材料或者有机材料和反应性稀释剂的混合物的不连续层构成的有机硬质涂层的厚度范围为约0.1 μ m至约20 μ m。图2示出一种硬质涂层膜20，包括如上所述涉及为硬质涂层膜10的膜基底2，粘合层4和硬质涂层6。无机层8在粘合层4和硬质涂层6之间形成。取决于其应用，无机层8可以是钙(Ca)、钛(Ti)、硅(Si)、铝(Al)、锌(Zn)、锡(Sn)、锆(Zr)或者铟(In)中任意元素的氧化物。无机层8赋予硬质涂层膜20的多层叠层以硬度和抗磨损性。无机层8的厚度通过施加工艺来控制，并且其范围为约5nm至约lOOnm。图3示出硬质涂层膜30，其包括如上所述的涉及为硬质涂层膜10，20的膜基底2，粘合层4和硬质涂层6。两个无机层8，8分别形成在粘合层4和硬质涂层6之间。取决于其应用，无机层8可以是钙(Ca)、钛(Ti)、硅(Si)、铝(Al)、锌(Zn)、锡(Sn)、锆(Zr)或者铟(In)中任意元素的氧化物。无机层8赋予硬质涂层膜30的多层叠层以硬度(vairhardness)和抗磨损性。硬质涂层膜10，20，30包括不连续的有机层，所述有机层包括粘合层4、硬质涂层6和无机层8，所述粘合层4、硬质涂层6和无机层8分别地沉积和固化从而避免粘着、收缩和卷曲的诸多缺陷，这些缺陷通常会存在于溶剂浇注硬质涂层中。硬质涂层膜10，20，30的独特的层和对于每一层来说所选择的大量有机和无机材料及其混合物的柔性以及其厚度允许在堆叠的硬质涂层膜的不连续层中提供所选择材料的功能。分别控制包括膜基底2、粘合层4、无机层8和硬质涂层6的每个单独层的组成和厚度，以使得本领域技术人员能够将硬质涂层膜10，20，30设计为对于硬质涂层膜的功能和性能来说是几乎无限定的能力。硬质涂层膜10，20，30的抗反射性能可以通过堆叠的硬质涂层膜的不连续层之间的相互作用而增强。举例来说，通过施加粘合层4来整平膜基底2，填充了基底表面的任意缺陷并获得平滑表面，其将会降低硬质涂层膜的堆叠层的入射光散射。抗反射性能还可以通过匹配堆叠的硬质涂层膜10，20，30的不同层之间的折射率来增强。例如，为了调节硬质涂层的表观折射率，优选使透明塑料膜基底2的折射率和硬质涂层6的折射率大致彼此相等。此外，抗反射层(未示出)可以是设置在硬质涂层6的上表面上的薄的光学膜，从而对光学膜的折射率和厚度及其反射性能严格控制。这一技术通过允许入射光和反射光的反向相位以通过光干涉原理相互消除来提供抗反射功能。
粘合层4、无机层8和硬质涂层6中的每个层的厚度范围都可选择为约0.025 μ m至约20 μ m，其通过优选的在真空中的蒸发、沉积和/或溅射工艺而精确地控制。将在下文中讨论的使用优选的工艺来在真空中施加涂层材料，确保了硬质涂层膜20的不同层能够以所需要的厚度在膜基底2的幅面(web)方向偏差+/-2%以内和在横跨膜基底2的幅面方向偏差+/-2%以内精确地施加。(膜方向是指膜基底2移动穿过将在下文讨论的棍_棍(roll-to-roll)蒸发器工艺的方向。)硬质涂层膜10，20，30的不连续层的精确厚度通过活性气体流的等离子体发射监控(PEM)来控制。由此，硬质涂层膜10，20，30的不同的实施方式适用于各种各样的应用以及广泛的工业和应用(例如用于电池和燃料电池应用的聚电解质膜，光电涂层，透明导电氧化物，以及许多其它的层)。图4为示出形成根据本公开的硬质涂层膜10，20，30的方法40的一种实施方式的步骤图。方法40提供了通过在真空室(未示出)中蒸发涂覆材料以高沉积速率对膜基底2的均一涂覆。真空泵(未示出)抽吸腔室至合适的压力。典型地，用于本公开方法的真空保持腔室内的压力范围在约2 X 10_4至约2 X 10_5托。在图4的实施方式中，蒸发器(未示出)包括动力驱动的展开辊(和重绕辊(unwind and rewind roller)42,44,其围绕鼓46并通过蒸发器的多个连续涂覆和固化站点(curing station)分别承载着膜基底2。聚合物膜基底由展开棍22供给至旋转鼓46上，其沿着箭头所示的方向旋转。聚合物膜基底2穿过若干站点并通过重绕辊44卷曲为涂覆的硬质涂层膜10，20，30。旋转鼓46被冷却至约-20°C至约50°C的范围，这依赖于涂覆工艺和材料。鼓温度典型地相应于所使用的特定材料进行控制从而帮助该材料从蒸汽蒸发状态冷凝为液体状态，以在膜基底2上形成涂层。典型地，该方法包括使鼓48以与膜在展开辊和重绕辊42，44之间移动的速度相等的速度进行旋转，并且在约0.1至约500米/每分钟之间。粘合层4、硬质涂层6和无机层8的厚度部分地由涂覆材料的蒸发速率以及膜基底2通过涂覆站点的移动速度而控制。在其它的实施方式中，该方法包括将涂覆材料施加至膜基底2的第二面，其中可以在腔室中提供第二鼓和额外的辊用于所述膜基底2的第二面的后续加工。在所示的实施方式中，涂敷方法40包括预处理膜基底2的第一步骤48。聚合物膜基底2的润湿和摩擦特性可以通过已知的等离子处理来改善，其相应于气体类型和取决于膜基底2的聚合物的等离子条件进行调整。该等离子预处理令将要被涂覆的膜基底2的表面暴露至等离子体以在将有机涂层沉积在该表面上之前移除吸附的水、氧、湿气以及任意的低分子量物质。典型地，在预处理步骤48中使用的等离子源可以是低频率DC、AC、RF或者高频率RF。等离子预处理可以任选地包括水蒸气和氮气。在步骤50A,使用源蒸发器(source evaporator)将有机前体沉积在聚合物膜基底2上，源蒸发器用于将有机材料的蒸汽传递至膜基底的表面，形成如上所述的硬质涂层膜10，20，30的粘合层4。在一种实施方式中，有机前体通过加热的供给有液体前体的蒸发器容器沉积在聚合物膜基底2上，其中该单体液体被即刻蒸发以由此防止在将其沉积在聚合物膜基底上之前的任何聚合。该蒸发的前体冷凝在聚合物膜基底2与冷却的鼓46相对的表面上，其形成用于形成硬质涂层膜10，20，30的粘合层4的薄的有机膜涂层。在步骤52A，有机前体通过辐射源固化以交联有机前体并聚合该材料。该冷凝的液体前体之后通过辐射固化法来辐射固化。该辐射固化可以是用于引发自由基的形成的已知方法的一种或组合；可使用的装置的例子包括发射电子束或者紫外射线的设备。一种优选的固化方法是通过使用电 子束枪。电子束枪控制电子流向有机层，固化该材料并形成交联的膜。固化受到基于聚合物膜厚度的导引至有机前体的电子束电压的影响。介于6至12KeV的电压能够固化高至，约I μ m厚度的有机前体的液体层。有机材料(例如粘合层4)的电子束固化几乎瞬间完成(典型地少于10ns)。通过本发明的方法的辐射固化获得的快速固化极大地降低了最终膜会出现的缺陷，例如针孔、裂缝、卷曲以及弱的粘着性，这些通常会存在于可能发生差分蒸发的溶剂涂覆方法中。在方法40接下来的步骤中，任选的步骤54包括用于沉积无机层(例如在粘合层4上的无机层8)的一个或多个站点。无机层8可以包括铝、钛、硅、锌、钙、锆以及它们各自的氧化物、氮化物和碳化物，其可以被沉积在固化的有机层上。典型地，该无机材料在真空室中使用溅射工艺来沉积，例如磁控溅射或者金属溅射工艺。可替换地，可以应用于无机材料的其它类型的蒸发工艺包括热和电子束蒸发工艺。任选地，方法40包括第二有机沉积过程50B以及相应的沉积设备，随后的第二辐射固化过程52B及其设备。该第二有机沉积和固化工艺典型地提供了如上所述的涉及为硬质涂层膜10，20，30的硬质涂层6。该第二有机沉积过程50B用于在硬质涂层膜10，20，30的多层叠层上施加另一个层。在第二有机沉积过程50B中使用的材料的组成可以与如上所述的第一有机沉积过程50A所涉及的材料相同或者不同。尽管如上所述方法的许多优点对于本领域技术人员来说将是显而易见的，但是一些主要的优点包括如下:a)沉积材料高于95%的化学利用率；由此，用于制造本文的硬质涂层膜的原材料的损耗最小化；b)具有如上所述的广泛的表面性能和功能；c)包含在真空室中的涂覆工艺不会对环境产生影响，特别是当与现有技术中的溶剂基涂覆工艺相比的时候；d)该沉积工艺提供了在蒸汽相中理想的分子水平的分散；e)该沉积工艺提供了特有的平滑性，并且有机沉积材料的表面整平提供了不具有针孔和其它缺陷的表面，其通常会存在于使用可替换方法形成的表面中。因此，在本发明主要的新颖性特征应用在本发明的示例性实施方式中的同时，将会理解，对于所述设备以及它们的操作的形式和细节上的不同的省略和替代以及变化可以被本领域技术人员在不脱离本发明精神的前提下做出。然而，应当清楚所有那些意图以基本上相同的方式实现基本上相同的功能从而获得相同的结果的部件和/或方法步骤的组合均落入本发明的范围。此外，应当认识到在本发明任何公开的形式或实施方式中所示的和/或所描述的结构和/或部件和/或方法步骤可以与任何其它公开的或者描述的或者建议的形式或实施方式相结合，其属于设计选择的通用方式。因此，仅意图通过所提交的权利要求的范围进行限制 。
权利要求
1.硬质涂层膜，该膜包含: 透明聚合物膜基底； 形成在膜基底表面上的有机粘合层，该粘合层的厚度范围为约0.025 μ m至约20.0ym ;和 形成在该粘合层表面上的有机硬质涂层，该硬质涂层的厚度范围为约0.025 μ m至约20.0 μ m。
2.根据权利要求1的硬质涂层膜，其中该透明膜基底的折射率约等于硬质涂层的折射率。
3.根据权利要求1的硬质涂层膜，进一步包含形成在所述粘合层和所述硬质涂层之间的无机层，该无机层的厚度范围为约5nm至约lOOnm。
4.根据权利要求1的硬质涂层膜，其中该粘合层的厚度范围为约0.025 μ m至约0.045 μ m。
5.根据权利要求1的硬质涂层膜，其中该粘合层的厚度为约0.025μπι+/-约2%。
6.根据权利要求1的硬质涂层膜，其中该硬质涂层的厚度范围为约0.025 μ m至约0.1 μ m。
7.根据权利要求1的硬质涂层膜，其中该硬质涂层的厚度范围为约0.025 μ m至约 0.045 μ m。
8.根据权利要求1的硬质涂层膜，其中该硬质涂层的厚度为约0.025μπι+/-约2%。
9.根据权利要求1的硬质涂层膜，其中该硬质涂层的厚度在横跨幅面的方向上是均匀的，在约+/_2 %的偏差之内。
10.根据权利要求1的硬质涂层膜，其中该硬质涂层的厚度在该幅面的方向上是均匀的，在约+/_2 %的偏差之内。
11.硬质涂层膜，所述膜包含: 透明聚合物膜基底； 形成在该膜基底表面上的有机粘合层，其通过在真空中将第一有机材料沉积在该膜基底表面上来形成； 形成在该粘合层表面上的有机硬质涂层，其通过在真空中将第二有机材料沉积在该粘合层上来形成；并且其中 该粘合层的厚度范围为约0.025μπι至约20μπι，以及该硬质涂层的厚度范围为约0.025 μ m 至约 20 μ m。
12.根据权利要求11的硬质涂层膜，其中该透明膜基底的折射率约等于该硬质涂层的折射率。
13.根据权利要求11的硬质涂层膜，进一步包括形成在该粘合层和该硬质涂层之间的无机层，该无机层的厚度范围为约5nm至约lOOnm。
14.根据权利要求11的硬质涂层膜，其中该粘合层的厚度范围为约0.025μπι至约0.045 μ m。
15.根据权利要求11的硬质涂层膜，其中该粘合层的厚度范围为约0.025μ m至约0.1 μ m。
16.根据权利要求11的硬质涂层膜，其中该硬质涂层的厚度范围为约0.025μπι至约.0.045 μ m。
17.根据权利要求11的硬质涂层膜，其中该硬质涂层的厚度在横跨幅面的方向上是均匀的，在约+/-2 %的偏差之内。
18.根据权利要求11的硬质涂层膜，其中该硬质涂层的厚度在幅面的方向上是均匀的，在约+/_2 %的偏差之内。
19.根据权利要求11的硬质涂层膜，其中该粘合层和该硬质涂层以单程在连续的沉积工序中施加在膜基底上，其中该膜基底的供给速率范围为约0.1米/分钟至约1000米/分钟。
20.根据权利要求11的硬质涂层膜，其中该粘合层和该硬质涂层以单程在连续的沉积工序中施加在膜基底上，其中该膜基底的供给速率范围为约200米/分钟至约1000米/分钟。
21.根据权 利要求11的硬质涂层膜，其中该粘合层和该硬质涂层以单程在连续的沉积工序中施加在膜基底上，其中该膜基底的供给速率范围为约500米/分钟至约1000米/分钟。
22.根据权利要求11的硬质涂层膜，其中该粘合层和该硬质涂层以单程在连续的沉积工序中施加在膜基底上，其中该膜基底的供给速率范围为约750米/分钟至约1000米/分钟。
全文摘要
本文公开了硬质涂层膜，包括聚合物膜基底，通过在真空中在膜基底表面上沉积第一有机材料从而在该膜基底表面上形成的有机粘合层，以及通过在粘合层上真空沉积第二有机材料从而在该粘合层表面上形成的有机硬质涂层。优选地，这些层在沉积过程中分别地固化。该粘合层具有的厚度范围为约0.025μm至约20μm，并且该硬质涂层具有的厚度范围为约0.025μm至约20μm。任选地，该硬质涂层膜包括形成在粘合层和硬质涂层之间的无机层。本发明还公开了用于在基底上真空沉积多层有机和/或无机材料来形成硬质涂层膜的方法。
文档编号C23C14/12GK103173722SQ20121054849
公开日2013年6月26日 申请日期2012年9月14日 优先权日2011年9月15日
发明者J·P·迪巴蒂斯塔, Y·杨 申请人:达利传统技艺公司