CN102582172A - 长效型自洁性光学板材 - Google Patents

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蔡献逸
胡家豪
张金凤
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Abstract

本发明有关于一种长效型自洁性光学板材，其主要包括有一基板、多个部分嵌设于基板顶面的光触媒粒子以及多个部分嵌设于基板顶面的抗刮耐磨粒子。由此，本发明的长效型自洁性光学板材的光触媒粒子以及抗刮耐磨粒子皆可裸露于外，因此具有较佳的自清洁性以及抗刮耐磨性，并且因镶嵌的特殊设计，部分粘着剂包覆在基板与光触媒粒子以及抗刮耐磨粒子之间，未直接接触大气环境，因此粘着层不易老化，使前述功能性粒子不易因长时间使用而脱落，有效延长该光学板材的自清洁性以及抗刮耐磨性。

Description

长效型自洁性光学板材
技术领域
本发明有关于一种光学板材，特别是指一种具有较佳的自清洁性以及抗刮耐磨性的长效型自洁性光学板材。
背景技术
户外用的板材，例如用于广告看板或灯箱的板材，因长时间与环境接触，以致污染物容易附着于其表面，降低其使用寿命。为解决此问题，通常会在板材的基板表面覆上一层以二氧化钛为主成分的光触媒层，使其使用于户外时，由雨水的冲刷就可清除附着于其表面的污染物，达到自清洁与抗污的效果，另外，为提升此板材的抗刮性，通常也会将以二氧化硅为主成分的抗刮耐磨层覆于基板表面。图1所示的即为一种现有的光学板材10，其具有一基板12、一光触媒层14以及一抗刮耐磨层16，其中光触媒层14包括有光触媒粒子141以及粘着剂18，抗刮耐磨层16包括有抗刮耐磨粒子161以及粘着剂18。然而，现有的光学板材10仅通过粘着剂18将光触媒层14以及抗刮耐磨层16依序层迭于基板12表面，致使光触媒层14容易完全被抗刮耐磨层16覆盖，而降低该光学板材10的自清洁性，此外，当该光学板材10长时间使用于户外，致使粘着剂长时间接触大气环境而老化时，就容易导致光触媒层14与抗刮耐磨层16脱落，使该光学板材10失去自清洁性与抗刮耐磨性。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种具有较佳的自清洁性以及抗刮耐磨性，且使用寿命较长的长效型自洁性光学板材。
为达成上述目的，本发明所提供的一种长效型自洁性光学板材，主要包括有一基板、多个部分嵌设于基板顶面的光触媒粒子、以及多个部分嵌设于基板顶面且并未完全遮盖住前述光触媒粒子的抗刮耐磨粒子。由于本发明的光学板材中，光触媒粒子以及抗刮耐磨粒子能够稳固地设置于基板，因此可有效延长该光学板材的自清洁性以及抗刮耐磨性，此外，光触媒粒子不会完全被抗刮耐磨粒子覆盖，因此具有较佳的自清洁性以及抗刮耐磨性。
在本发明所提供的光学板材中，光触媒粒子、抗刮耐磨粒子以及基板顶面之间还可具有粘着剂层。由此，粘着剂可被包覆于基板与光触媒粒子以及抗刮耐磨粒子之间，不易直接接触大气环境，因此可减缓粘着剂老化，使前述功能性粒子不易因长时间使用而脱落，可有效延长该光学板材的自清洁性以及抗刮耐磨性。
在本发明所提供的光学板材中，基板的材质可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)、聚丙烯(Polyproylene，PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、环烯烃共聚物(Cyclo-Olefin Copolymer，COC)或是甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(Methyl Methacrylate-StyreneCopolymer，MS)。
在本发明所提供的光学板材中，光触媒粒子可为二氧化钛(titaniumdioxide，TiO2)、氧化锌(zinc oxide，ZnO)、氧化钨(tungsten oxide，WO3)或氧化锆(zirconium dioxide，ZrO2)，较佳为二氧化钛。
在本发明所提供的光学板材中，抗刮耐磨粒子可为PMMA系列粒子(PMMA system beads)、PS系列粒子(PS system beads)、二氧化硅(silicondioxide，SiO2)或氧化铝(aluminum oxide，Al2O3)，较佳为二氧化硅。
在本发明所提供的光学板材中，光触媒粒子的粒径范围较佳为5至100nm，而抗刮耐磨粒子的粒径较佳为光触媒粒子的二十倍至一百倍之间。
在本发明所提供的光学板材中，光触媒粒子嵌入基板的深度为其粒径的15％至75％之间，而抗刮耐磨粒子嵌入基板的深度为其粒径的20％至90％之间。
附图说明
有关本发明所提供长效型自洁性光学板材的详细构造及其特征，以下将列举实施例并配合附图，在可使本发明领域中具有通常知识者能够简单实施本发明实施例的范围内进行说明，其中：
图1为一剖视示意图，显示一种现有的光学板材；以及
图2为一剖视示意图，显示依据本发明一较佳实施例所为的长效型自洁性光学板材。
具体实施方式
以下简单说明本发明配合实施例所采用的附图的内容，其中，图2为一剖视示意图，显示依据本发明一较佳实施例所为的长效型自洁性光学板材。
请参照图2，本发明一较佳实施例所提供的长效型自洁性光学板材20，主要包括有一基板30、多个光触媒粒子40、以及多个抗刮耐磨粒子50。
该基板30，是为一种热可塑性塑料板材，例如可为透明光学用板材，或是半透明/不透明光学用板材。前述半透明/不透明光学用板材是可通过在透明光学用板材内部添加扩散成分，或是将其与色母母粒混炼成型而得。该基板30的材质可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate，PET)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)、聚丙烯(Polyproylene，PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、环烯烃共聚物(Cyclo-Olefin Copolymer，COC)或是甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(Methyl Methacrylate-Styrene Copolymer，MS)。
所述光触媒粒子40，较佳为二氧化钛(titanium dioxide，TiO2)、氧化锌(zinc oxide，ZnO)、氧化钨(tungsten oxide，WO3)或氧化锆(zirconium dioxide，ZrO2)。其次，光触媒粒子40的粒径范围较佳为5至100nm。实际应用时，是可将多个光触媒粒子40与粘着剂、分散剂以及中性溶液混合，制成光触媒粒子涂布液，其中光触媒粒子40的含量较佳为0.1至5wt％。制造该光学板材20时，是将前述光触媒粒子涂布液涂敷于基板顶面31，再将光触媒粒子40部分嵌入基板顶面31，亦即，将光触媒粒子40底部部分镶嵌于达材料软化点的基板顶面31，利用软化的材料包覆光触媒粒子40底部，以确保光触媒粒子40的附着性。此外，光触媒粒子40嵌入基板30的深度较佳为其粒径的15％至75％之间。
所述抗刮耐磨粒子50，较佳为二氧化硅(silicon dioxide，SiO2)或氧化铝(aluminum oxide，Al2O3)。其次，抗刮耐磨粒子50的粒径较佳为光触媒粒子40的二十倍至一百倍之间，但是在二十倍至五十倍之间将会较好。实际应用时，是可将多个抗刮耐磨粒子50与粘着剂、分散剂以及中性溶液混合，制成抗刮耐磨粒子涂布液，其中抗刮耐磨粒子50的含量较佳为0.02至1wt％。制造该光学板材20时，是将前述抗刮耐磨粒子涂布液涂敷于基板顶面31，再将抗刮耐磨粒子50部分嵌入基板顶面31，亦即，将抗刮耐磨粒子50底部部分镶嵌于达材料软化点的基板顶面31，利用软化的材料包覆抗刮耐磨粒子50底部，以确保抗刮耐磨粒子50的附着性，此时所述抗刮耐磨粒子50仅有部分遮盖住所述光触媒粒子40，亦即，绝大部分的光触媒粒子40是显露于外。此外，抗刮耐磨粒子50嵌入基板30的深度较佳为其粒径的20％至90％之间。
承前所述，依据本发明该较佳实施例制得的长效型自洁性光学板材20，是如图2所示，所述光触媒粒子40与所述抗刮耐磨粒子50皆部分地嵌入该基板顶面31，且所述光触媒粒子40、所述抗刮耐磨粒子50以及该基板顶面31之间还存在有粘着剂层60。然而，前述的粘着剂是可为各种材料，包括非紫外光固化系的粘着剂及紫外光固化系的粘着剂。
综上所陈，由于本发明长效型自洁性光学板材的光触媒粒子以及抗刮耐磨粒子皆可裸露于外，因此具有较佳的自清洁性以及抗刮耐磨性，此外，包覆于基板、光触媒粒子以及抗刮耐磨粒子之间的粘着剂不会直接接触大气环境，因此不易老化，使光触媒粒子与抗刮耐磨粒子能更稳固地设置于基板上，因此能有效延长该光学板材的自清洁性以及抗刮耐磨性，进而延长该光学板材的使用寿命。

Claims (10)

1.一种长效型自洁性光学板材，包含有：
一基板，具有一顶面；
多个光触媒粒子，嵌设于该基板的顶面；以及
多个抗刮耐磨粒子，嵌设于该基板的顶面且并未完全遮盖所述光触媒粒子。
2.如权利要求1所述的长效型自洁性光学板材，其中该基板的材质选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、环烯烃共聚物以及甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物所构成的族群。
3.如权利要求1所述的长效型自洁性光学板材，其中该光触媒粒子选自二氧化钛、氧化锌、氧化钨以及氧化锆所构成的族群，该抗刮耐磨粒子为PMMA系列粒子、PS系列粒子、二氧化硅或氧化铝。
4.如权利要求1所述的长效型自洁性光学板材，其中该光触媒粒子的粒径范围为5至100nm。
5.如权利要求1或4所述的长效型自洁性光学板材，其中该抗刮耐磨粒子的粒径为该光触媒粒子的二十倍至一百倍之间。
6.如权利要求1所述的长效型自洁性光学板材，其中该光触媒粒子嵌入该基板的深度为其粒径的15％至75％之间。
7.如权利要求1或6所述的长效型自洁性光学板材，其中该抗刮耐磨粒子嵌入该基板的深度为其粒径的20％至90％之间。
8.如权利要求1所述的长效型自洁性光学板材，其中所述光触媒粒子与基板的顶面之间具有粘着剂层。
9.如权利要求8所述的长效型自洁性光学板材，其中该粘着剂层覆盖该基板的顶面而未覆盖所述光触媒粒子的顶部。
10.如权利要求1或8或9所述的长效型自洁性光学板材，其中所述抗刮耐磨粒子与部分光触媒粒子之间具有粘着剂层。
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