涂层的制造方法、叠层结构、及涂层组成物与流程

本发明涉及一种涂层的制造方法，特别是涉及一种具备抗刮性及耐挠曲性的涂层的制造方法、叠层结构、及涂层组成物。

背景技术：

1、近年来在显示器的技术发展上，具备轻薄及可挠曲特性的塑料基板逐渐取代了传统的玻璃基板。其中，透明的聚酰亚胺(colorless polyimide，cpi)软性材料备受市场关注。

2、为了保护塑料基板的材料表面，现有技术的解决方案之一是于塑料基板的材料表面涂布抗刮层，以达到耐刮及可挠曲特性，然而，现有的解决方案的成本昂贵，目前仅能应用于高阶产品。

3、再者，在现有技术中，塑料基板的表面涂布有具备耐刮、耐磨、或防眩等功能的处理剂做为面板材料或3c电子产品的功能性保护膜。然而，现有保护膜表面的铅笔硬度等级通常只能到达2h或3h。若保护膜表面的硬度太高，塑料基板的可挠曲性可能会受影响。

4、于是，本发明人有感上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种具备抗刮性及耐挠曲性的涂层的制造方法、叠层结构、及涂层组成物。

2、为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种具备抗刮性及耐挠曲性的涂层的制造方法，包括：将一涂层组成物涂布于一塑料基板上；其中，所述涂层组成物包含：一多面体寡聚倍半硅氧烷树脂(poss)、一多官能基环氧树脂、一阳离子型光固化起始剂、及一有机溶剂；其中，所述多面体寡聚倍半硅氧烷树脂具有笼型结构；以及对所述涂层组成物实施一固化作业，以形成一固化涂层；其中，所述固化作业的一烘烤温度是介于75℃至200℃、一烘烤时间是介于30秒至120秒、且一紫外线固化能量是介于250mj/cm2至1,250mj/cm2；其中，所述固化涂层具有不小于4h的一铅笔硬度、不大于3毫米的一弯曲半径、及不小于90％的一可见光穿透率。

3、优选地，所述多面体寡聚倍半硅氧烷树脂经过改质而具有脂环族(alicyclic)改质基团。

4、优选地，所述塑料基板的选用须符合以下条件：所述塑料基板依据耐热性评估，以介于150℃至250℃的一烘烤温度、及介于2小时至4小时的一烘烤时间进行烘烤，所述塑料基板的一纵向收缩率须不大于0.5，所述塑料基板的一横向收缩率须不大于0.3，并且所述塑料基板于烘烤前以及烘烤后之间的一雾度差异须不大于20％。

5、优选地，所述塑料基板是由一树脂材料所形成，并且所述树脂材料是选自由聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，pet)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride，pvc)、聚碳酸酯(polycarbonate，pc)、聚丙烯(polypropylene，pp)、及聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，pmma)，所组成的材料群组的至少其中之一。

6、优选地，所述有机溶剂是选自由甲乙酮(methyl ethyl ketone，mek)、丙二醇甲醚乙脂(propylene glycol methyl ether acetate，pma)、丙二醇甲醚(propylene glycolmonomethyl ether，pm)、乙酸乙酯(ethyl ethanoate，eac)、及甲基异丁基酮(methylisobutyl ketone，mibk)，所组成的材料群组的至少其中之一。

7、优选地，基于所述涂层组成物的总重为100wt％，所述多面体寡聚倍半硅氧烷树脂(poss)的含量介于6wt％至40wt％，所述多官能基环氧树脂的含量介于3wt％至35wt％，所述阳离子型光固化起始剂的含量介于1wt％至10wt％，并且所述有机溶剂的含量介于30wt％至70wt％。

8、优选地，所述涂层组成物进一步包含有一加工助剂，并且所述加工助剂的含量介于5wt％至至30wt％。

9、优选地，在所述涂层组成物涂布于所述塑料基板的步骤之前，所述制备方法进一步包括：对所述塑料基板的一涂布面实施一电晕处理及/或涂布一表面化学剂。

10、优选地，所述塑料基板的厚度是介于38微米至250微米之间，并且所述固化涂层的厚度是介于3微米至50微米之间。

11、为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种叠层结构，其包括：一塑料基板；以及一固化涂层，形成于所述塑料基板上；其中，所述固化涂层包含多面体寡聚倍半硅氧烷树脂(poss)及多官能基环氧树脂，所述多面体寡聚倍半硅氧烷树脂具有笼型结构；其中，所述固化涂层具有不小于4h的一铅笔硬度、不大于3毫米的一弯曲半径、及不小于90％的一可见光穿透率。

12、优选地，所述塑料基板的选用必须符合以下条件：所述塑料基板经过耐热性评估，以介于150℃至250℃的一烘烤温度、及介于2小时至4小时的一烘烤时间进行烘烤，所述塑料基板的一纵向收缩率须不大于0.5，所述塑料基板的一横向收缩率须不大于0.3，并且所述塑料基板于烘烤前及烘烤后之间的一雾度差异须不大于20％。

13、为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种涂层组成物，其特征在于，所述涂层组成物包括：一多面体寡聚倍半硅氧烷树脂(poss)、一多官能基环氧树脂、一阳离子型光固化起始剂、及一有机溶剂；其中，所述多面体寡聚倍半硅氧烷树脂具有笼型结构；其中，基于所述涂层组成物的总重为100wt％，所述多面体寡聚倍半硅氧烷树脂的含量介于6wt％至40wt％，所述多官能基环氧树脂的含量介于3wt％至35wt％，所述阳离子型光固化起始剂的含量介于1wt％至10wt％，并且所述有机溶剂的含量介于30wt％至70wt％。

14、本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的一种具备抗刮性及耐挠曲性的涂层的制造方法、叠层结构、及涂层组成物，其能通过“涂层组成物的材料选用”以及“固化作业的制程条件”的技术方案，以使得固化涂层具有高的抗刮性、耐挠曲性、及透明度，从而使得本发明的固化涂层相当具有潜力取代透明的聚酰亚胺(colorless polyimide，cpi)薄膜于面板材料或3c电子产品上的盖板或功能性保护膜的应用。再者，本发明实施例的固化涂层在成本价格上较透明的聚酰亚胺薄膜具备市场竞争力。

15、为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

技术特征：

1.一种涂层的制造方法，其特征在于，所述具备抗刮性及耐挠曲性的涂层的制造方法包括：

2.根据权利要求1所述的涂层的制造方法，其特征在于，所述多面体寡聚倍半硅氧烷树脂为经过改质而具有脂环族改质基团。

3.根据权利要求1所述的涂层的制造方法，其特征在于，所述塑料基板的选用须符合以下条件：所述塑料基板依据耐热性评估，以介于150℃至250℃的一烘烤温度、及介于2小时至4小时的一烘烤时间进行烘烤，所述塑料基板的一纵向收缩率须不大于0.5，所述塑料基板的一横向收缩率须不大于0.3，并且所述塑料基板于烘烤前及烘烤后之间的一雾度差异须不大于20％。

4.根据权利要求1所述的涂层的制造方法，其特征在于，所述塑料基板是由一树脂材料所形成，并且所述树脂材料是选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯，所组成的材料群组的至少其中之一。

5.根据权利要求1所述的涂层的制造方法，其特征在于，所述有机溶剂是选自由甲乙酮、丙二醇甲醚乙脂、丙二醇甲醚、乙酸乙酯、及甲基异丁基酮，所组成的材料群组的至少其中之一。

6.根据权利要求1所述的涂层的制造方法，其特征在于，基于所述涂层组成物的总重为100wt％，所述多面体寡聚倍半硅氧烷树脂的含量介于6wt％至40wt％，所述多官能基环氧树脂的含量介于3wt％至35wt％，所述阳离子型光固化起始剂的含量介于1wt％至10wt％，并且所述有机溶剂的含量介于30wt％至70wt％。

7.根据权利要求5所述的涂层的制造方法，其特征在于，所述涂层组成物进一步包含有一加工助剂，并且所述加工助剂的含量介于5wt％至至30wt％。

8.根据权利要求1所述的涂层的制造方法，其特征在于，在所述涂层组成物涂布于所述塑料基板的步骤之前，所述制备方法进一步包括：对所述塑料基板的一涂布面实施一电晕处理及/或涂布一表面化学剂。

9.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述塑料基板的厚度是介于38微米至250微米之间，并且所述固化涂层的厚度是介于3微米至50微米之间。

10.一种叠层结构，其特征在于，所述叠层结构包括：

11.根据权利要求10所述的叠层结构，其特征在于，所述塑料基板的选用必须符合以下条件：所述塑料基板经过耐热性评估，以介于150℃c至250℃的一烘烤温度、及介于2小时至4小时的一烘烤时间进行烘烤，所述塑料基板的一纵向收缩率须不大于0.5，所述塑料基板的一横向收缩率须不大于0.3，并且所述塑料基板于烘烤前及烘烤后之间的一雾度差异须不大于20％。

12.一种涂层组成物，其特征在于，所述涂层组成物包括：一多面体寡聚倍半硅氧烷树脂、一多官能基环氧树脂、一阳离子型光固化起始剂、及一有机溶剂；其中，所述多面体寡聚倍半硅氧烷树脂具有笼型结构；其中，基于所述涂层组成物的总重为100wt％，所述多面体寡聚倍半硅氧烷树脂的含量介于6wt％至40wt％，所述多官能基环氧树脂的含量介于3wt％至35wt％，所述阳离子型光固化起始剂的含量介于1wt％至10wt％，并且所述有机溶剂的含量介于30wt％至70wt％。

技术总结
本发明公开一种具备抗刮性及耐挠曲性的涂层的制造方法、叠层结构及涂层组成物。涂层的制造方法包含：将一涂层组成物涂布于一塑料基板上；及对涂层组成物实施一固化作业，以形成一固化涂层。涂层组成物包含：一多面体寡聚倍半硅氧烷树脂(POSS)、一多官能基环氧树脂、一阳离子型光固化起始剂、及一有机溶剂。多面体寡聚倍半硅氧烷树脂具有笼型结构。固化作业的一烘烤温度是介于75℃至200℃、一烘烤时间是介于30秒至120秒、且一紫外线固化能量是介于250mJ/cm<supgt;2</supgt;至1,250mJ/cm<supgt;2</supgt;。固化涂层具有不小于4H的一铅笔硬度、不大于3毫米的一弯曲半径、及不小于90％的一可见光穿透率。借此，固化涂层具有高的抗刮性、耐挠曲性、及透明度。

技术研发人员：廖德超,曹俊哲,周逸蓁
受保护的技术使用者：南亚塑胶工业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11