用于保护显示器玻璃的组合物及其使用方法_4

文档序号:9815853阅读:来源:国知局
高透射 率数值。在其它方面中,当涂料是约75微米厚时,本文所述的涂料的透射率可为约85%,约 86%,约87%,约88%,约89%,约90%,约91 %,约92%,约93%,约94%,或约95%。在另一 方面中,透射率数值可随本文所述的涂料的厚度而变化。在一方面中,高透射率数值可允许 当透过本文所述的涂料观看时识别玻璃表面上的对齐标记。
[0073] 在一方面中,本文所述的涂料的雾度数值较低。如本文所使用,"雾度"是物质的混 浊的外观。当光被例如颗粒物质、污染物和/或表面缺陷的因子散射时产生雾度。雾度通常 列为漫散射的光的百分比相对于通过样品传输的光的百分比。在另一方面中,本文所述的 涂料的雾度数值可为约40%,约45%,约50%,约55 %,约60%,约65%,约70%,约75%,约 80%,约85 %,约90%,或约95 %。在一方面中,当涂料厚度是约75微米时,雾度是97%。在另 一方面中,当涂料厚度是约75微米时,雾度是45%。在其它方面中,雾度数值可随本文所述 的涂料的厚度而变化。
[0074] 在另一方面中,保护性涂料具有较低的酸渗漏。如本文所使用,"酸渗漏"指在暴露 于酸之后,对玻璃的边缘和/或覆盖它们的涂料的损坏。在一方面中,酸渗漏以长度单位(例 如微米)进行测量。在另一方面中,酸渗漏可随着涂料的厚度而变化。在另一方面中,在相同 样品的不同边缘位置处的酸渗漏也可在样品之内变化。在一定时间段之后评估酸渗漏,在 该时间段中将具有连接的涂料的玻璃在酸中浸泡例如15分钟或30分钟。在其它方面中,用 来评估酸渗漏的酸是HC1。在另一方面中,用来评估酸渗漏的酸是HF。又在另一方面中,用来 评估酸渗漏的酸是HC1和HF的组合。在这个方面中,酸的浓度可为1.8M的HC1和4.37M的HF。 在一方面中,较低的酸渗漏是所需的。在其它方面中,使用较厚的涂料可得到较低的酸渗漏 数值。在这个方面中,约50微米,约55微米,约60微米,约65微米,约70微米,约75微米,或约 80微米的涂料厚度可将酸渗漏数值降低到可接受的水平。
[0075] 在一方面中,本文所述的保护性涂料可保护玻璃表面通过CNC边缘研磨和酸蚀刻 加工。如本文所使用,"酸蚀刻"是设计来改善已使用CNC边缘研磨加工的玻璃的边缘强度的 加工。在一方面中,在边缘研磨之后,CNC边缘研磨玻璃的边缘强度只有约200MPa。在这个方 面中,酸蚀刻可将边缘强度改善到高达500MPa或更高。在一方面中,使用例如HF、HC1和/或 其它矿物酸的酸来进行酸蚀刻。又在另一方面中,用来实施酸蚀刻的酸是HC1和HF的组合。 在这个方面中,酸的浓度可为1.8M的HC1和4.37M的HF。在一方面中,实施CNC边缘研磨,然后 在进行酸蚀刻之前,将耐酸的膜施加到玻璃。
[0076] 通过在将涂覆的玻璃在加热的碱性溶液中浸泡之后,进行刮擦测试、玻璃与涂料 一起s/b测试和划格(crosshatch)测试来评估"湿粘合"。在一方面中,涂覆的玻璃可浸泡10 分钟,20分钟,30分钟,40分钟,50分钟,60分钟,90分钟,或120分钟。在另一方面中,可在30 °C,35°C,40°C,45°C,50°C,55°C,60°C,65°C,70°C,75°C,80°C,85°C,90°C,或 95°C 下加热涂 覆的玻璃。又在另一方面中,浸泡溶液的pH可为约7.5,约8,约8.5,约9,约9.5,约10,约 10.5,约11,约11.5,约12,约12.5,约13,或约13.5。在其它方面中,浸泡溶液可为布鲁库尔 (BlueKool)溶液。在一方面中,在进行湿粘合测试之前,在约50°C下,将涂覆的玻璃在pH为 9.0的溶液中浸泡约60分钟。通过在固化(即,当涂层是干燥的时)之后,进行刮擦测试、玻璃 与涂料一起s/b测试和划格测试来评估"干粘合"。
[0077]本文所述的涂料组合物提供有效的方式来保护和生产具有极少缺陷的显示器玻 璃。在一方面中,提供一种用于制备显示器玻璃的方法。在这个方面中,实施下述步骤:(1) 将本文所述的涂料组合物施加到显示器玻璃的表面,(2)固化该涂料组合物来制备保护性 涂料,(3)将显示器玻璃切割到所需的形状和尺寸,(4)将显示器玻璃的边缘研磨成最终的 形状和尺寸,(5)对显示器玻璃的边缘进行酸蚀刻,和(6)从显示器玻璃除去保护性涂料。在 另一方面中,可任选地实施下述步骤中的任一种:(a)使用离子交换过程加工玻璃,(b)施加 触摸层,(c)施加一种或多种金属电极,(d)将装饰油墨或黑色基质油墨施加到显示器玻璃。 [0078]如上所述的这种方法参见图5b。这里,没有像现有技术(图5a)中那样施加或使用 耐酸的膜。在边缘研磨过程中不能清洁地除去耐酸的膜,并可撕裂或留下残留物。在另一方 面中,在边缘研磨过程中,膜的不良性能可导致在酸蚀刻步骤中对玻璃表面造成酸损坏。在 这个方面中,在边缘研磨之后,可施加具有耐酸性质的第二膜(图5a)。然而,必须将膜施加 到单个的玻璃工件(即,不能在施加膜之后切割玻璃)。本文所述的保护性涂料可减少材料 和加工成本,并从工业中现在使用的工艺(图5a)中省略一个或多个步骤。
[0079] 如上所述,涂料组合物具有多种有益的性质。本文所述的保护性涂料与CNC边缘研 磨加工完全兼容。在这个方面中,涂料具有高模量和硬度数值;这些使得在CNC加工过程中 能清洁地除去涂料,且不在玻璃的表面或边缘上留下任何残留物。在一方面中,涂料与酸蚀 刻完全兼容,且使用涂料得到较低的酸渗漏数值。在另一方面中,涂料呈现良好的透射率 和/或低雾度。在这个方面中,透射率和雾度数值可允许当透过该涂料观看时识别在玻璃表 面上的对齐标记。
[0080] 另一个优势是在CNC研磨和酸蚀刻之后,可轻易地除去本文所述的保护性涂料。在 一方面中,可将涂覆的玻璃浸泡在有机溶剂例如N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液中。在其它方面 中,可将NMP溶液从约30°C加热到约100°C,或从约50°C加热到约70°C,或加热到约60°C。在 另一方面中,还可超声NMP溶液。又在另一方面中,,可在约10分钟-约30分钟,或约15分钟-约25分钟中,或在约20分钟中除去涂料。又在另一方面中,涂料从玻璃表面脱离而不是溶 解。在这个方面中,因此可重复使用NMP溶液,得到更低的总成本,产生更少的化学废弃物。 实施例
[0081 ]下面给出实施例,以便为本领域的普通技术人员完整地披露和描述本文所描述和 要求专利保护的化合物、组合物和方法是如何实现和评价的,这些实施例完全是出于示例 的目的,不是为了限制本发明人视为其发明的内容的范围。已经进行了诸多努力,以确保数 值(例如数量、温度等)的精确性,但是必须考虑到存在一些误差和偏差。除非另外说明,几 分之几是按重量计算的,温度是按照°C或在室温下,以及压力是在大气压下或接近大气压。 例如组分浓度、所需溶剂、溶剂混合物、温度、压力之类的反应条件的多种变化和组合可用 来优化从所描述的过程获得的产物纯净度和产量的其它反应范围和条件。仅需要合理的和 常规的实验方法来优化这样的工艺和条件。
[0082] "刮擦测试"是用于评估涂料和玻璃基材的粘合的方法。在该测试中,将X形状切割 进入涂料。如果限定X的区域从基材弹出,则涂料不通过刮擦测试。在一方面中,切割进入涂 料的X形状是约1-2英寸高。
[0083] "玻璃与涂料一起s/b"测试是用来评估涂料和玻璃基材的粘合的另一种方法。在 该测试中,用玻璃切割工具划割涂覆的玻璃基材,然后沿着划割线粉碎玻璃。如果涂料与玻 璃一起清洁地粉碎,则它通过"玻璃与涂料一起s/b"测试。如果涂料撕裂,不粉碎,或剥离, 则它不通过该测试。
[0084] "划格"测试是通过胶带测试来测量涂料和基材的粘合的定量测试(ASTMD3359-09)。在一方面中,可使用IntertapeLA-26聚酯/绳纤维层压件胶带。这个测试的5B结果表明 在测试条件下的1 〇〇 %涂料粘合。
[0085]在一方面中,将刮擦测试、玻璃与涂料一起s/b测试和划格测试分别进行两次。在 一方面中,首先在处理之前进行测试。在另一方面中,在进行相同的处理之后再进行测试。 [0086]实施例1:涂料组合物
[0087] 表1显示根据本发明的权利要求制备的涂料组合物
[0088]
[0089] 涂料是可UV固化的。在连续的工艺中印刷和固化涂料。通过Fusion300W装置,D灯 泡来供应UV辐射,且带速度是4.5或5英尺/分钟;UV强度是5000m J/cm2,如通过 ILRadiometer390所测量。在一些情况下,在最终的UV固化步骤之后,施加在150°C下的15-30分钟热固化来增强涂料粘合。
[0090] 实施例2:用于涂料组合物的填料材料
[0091] 对于有些涂料组合物,使用滑石作为填料,通过阻止或减少在丝网印刷过程中透 过网的油墨(涂料)的滴落来改善丝网印刷能力。对于其它涂料组合物,将煅制氧化硅 (Aerosi 1 R 7200)用作填料。含10%或20%滑石的油墨仍然遭受滴落的问题,但使用更高 量的无机填料消除了这个问题。图1显示含10重量%,20重量%,和45%滑石的油墨的粘度 数值(随剪切速率的变化)。图2显示具有最佳组成的涂料的典型的粘度曲线;涂料1包含滑 石作为无机填料,涂料2包含Aerosil R 7200。
[0092] 实施例3:涂料组合物的雾度
[0093] 添加填料稍微降低透射率,但增加雾度,如表2所示。未涂覆的玻璃的雾度通常小 于1 %。
[0094]
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[0095] 在将徐料施加到玻璃表_之后,玻璃样品上的对芥标记必须可通过图象捕集系统 (例如,CCD照相机)来识别。图3显示用于未涂覆的玻璃样品(a)和涂覆的玻璃样品(照片b和 c)的捕集的对齐标记的图象的比较。虽然当样品进行涂覆时,对齐标记更不清楚,标记的图 象仍然能通过CCD照相机来捕集和识别。使用具有较低雾度数值的涂料时捕集到更清楚的 图象。
[0096]实施例4:涂料的性质
[0097]将涂料制备成具有较高模量数值,以允许在用于玻璃基材自身的边缘研磨加工 (CNC)过程中,清洁地除去涂料边缘。此外,涂料没有脆到在边缘研磨加工过程中碎裂。图4 显示在边缘研磨加工(CN
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