CN103131034B - 防雾结构、其形成方法与发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防雾结构,包括:基材;位于基材上的防雾层,其中防雾层实质上由第一单体、第二单体、第三单体、或上述的组合聚合而成。本发明还涉及所述防雾结构的形成方法与发光装置。
Description
技术领域
本发明涉及防雾结构,更特别地,本发明涉及其采用的防雾层的组成与形成方法。
背景技术
汽机车显示信号用的仪表表面多年来都朝向防雾机能特性上发展,以往使用白炽灯泡作为照明指示。由于灯泡温度较高,若仪表内部产生水气,皆能透过灯泡的高温通过排气孔将水分气化排出,较无此顾虑,近年来在节能减碳趋势下,以高强度气体放电(High-intensity discharge,HID)及发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)灯源取代白炽灯泡,由于整体的灯源替换,表镜内温度较低,因此较容易于镜面内部产生雾气。
目前透明塑料表镜的防雾材料常使用两液型热固化系统。此系统的制程耗时,并且仅物理附着于表面,经过使用后,易形成水膜,会溶解部分的防雾涂料,因此降低其防雾机能特性,无法维持功效。尤其外销商品经过海运货柜的高温高湿,到目的地时常无法合乎使用要求。
综上所述,目前亟需新的防雾涂层能有良好防雾机能以及加工性。
发明内容
本发明一实施例提供一种防雾结构,包括:基材;位于基材上的防雾层,其中防雾层实质上由第一单体、第二单体、第三单体、或上述的组合聚合而成,其中第一单体的结构如下:R1是H或C1-3的烷基,R2是C1-5的烷撑基或C6-12芳香基,每一R3各自独立,选自H或C1-5的烷基,且m约介于1-20之间;该第二单体的结构如下:R4是H或C1-3烷基,R5是C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且n约介于1至20之间;该第三单体的结构如下:R6是H或C1-3烷基,每一R7各自独立,选自C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且R8是C1-5烷基。
本发明一实施例提供一种亲水防雾结构的形成方法,包括:取第一单体、第二单体、第三单体、或上述的组合,与光起始剂混合后形成混合物,其中第一单体的结构如下:R1是H或C1-3烷基,R2是C1-5烷撑基或C6-12芳香基,每一R3各自独立,选自H或C1-5烷基,且m约介于1-20之间;第二单体的结构如下:R4是H或C1-3烷基,R5是C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且n约介于1至20之间;第三单体的结构如下:R6是H或C1-3烷基,每一R7各自独立,选自C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且R8是C1-5烷基;将混合物覆盖于基材的表面上;固化混合物,形成防雾层于基材的表面上。
本发明一实施例提供一种发光装置,包括:壳体,用以容置光源;透明灯罩,用以覆盖壳体;以及防雾层,位于透明灯罩上并夹设于透明灯罩与该光源之间;其中防雾层实质上由第一单体、第二单体、第三单体、或上述的组合聚合而成,其中第一单体的结构如下:R1是H或C1-3烷基,R2是C1-5烷撑基或C6-12芳香基,每一R3各自独立,选自H或C1-5烷基,且m约介于1-20之间;该第二单体的结构如下:R4是H或C1-3烷基,R5是C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且n约介于1至20之间;该第三单体的结构如下:R6是H或C1-3烷基,每一R7各自独立,选自C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且R8是C1-5烷基。
附图说明
图1-2是本发明一实施例中,亲水防雾结构的制程示意图;
图3是本发明一实施例中,发光装置的示意图;
图4是本发明一实施例中,发光装置于湿气环境下的示意图;以及
图5是现有技术中,发光装置于湿气环境下的示意图。
具体实施方式
本发明以特殊化学结构的丙烯酸系寡聚物和/或磷酸系化合物聚合,于基材上形成防雾层。
在本发明一实施例中,防雾结构包含上述基材以及防雾层,其中防雾层的厚度可例如约为1~1000μm,基材厚度可例如约为0.01~100mm,且防雾层与基材的厚度可视情况调整,不限于上述范围。
在本发明一实施例中,将第一单体、第二单体、第三单体、或上述的组合,与光起始剂混合后形成混合物。
第一单体为磷酸系化合物,其结构如下:
在式1中,R1是H或C1-3烷基,R2是C1-5烷撑基或C6-12芳香基,每一R3各自独立,选自H或C1-5烷基,且m约介于1-20之间,或介于1-5之间。
第二单体为具有聚烷撑二醇的丙烯酸,其结构如下:
在式2中,R4是H或C1-3烷基,R5是C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且n约介于1至20之间,或约介于5至15之间。
第三单体为具有烷撑二醇寡聚物的丙烯酸,其结构如下:
在式3中,R6是H或C1-3烷基,每一R7各自独立,选自C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且R8是C1-5烷基。
光起始剂的选择与射线种类(例如汞灯源、无极灯、LED灯源或氙灯)、波长(例如UV-A约为400~315nm、UV-B约为315-280nm、UV-C约为280-200nm)及能量强度(mJ/g)互相搭配,例如:以2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化磷(TPO,C22H21PO2)作为光起始剂,激发波长约为382nm,因此需选择UV-A的光源来作激发。光起始剂可为苯乙酮类,如2-甲基-1-(4-(甲基硫醇基)苯基-2-吗啉基丙基酮(2-methyl-1-(4-(methylthio)phenyl)-2-morpholino-propane)、1-羟基环己基苯基酮(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone)、二苯乙氧基酮(diethoxyacetophenone)、2-羟基2-甲基-1-苯基-1-丙基-1-酮(2-hydroxy-2-nethyl-1-phenyl-propane-1-one)、2-甲苯基-2-(二甲基胺基)-1-[4-(吗啉基)苯基]-1-丁基-1-酮(2-benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(morpholinyl)phenyl]-1-butanone)、其它合适的苯乙酮;安息香类,如安息香(benzoin)、安息香甲基醚(benzoin methyl ether)、安息香二甲醚(benzyl dimethyl ketal)、其它合适的安息香;二苯基酮类,如二苯基酮(benzophenone)、4-苯基二苯基酮(4-phenyl benzophenone)、羟基二苯基酮(hydroxyl benzophenone)或其它合适的二苯基酮;噻吨酮类如异丙基噻吨酮(isopropyl thioxanthone)、2-氯基噻吨酮(2-chlorothioxanthone)或其它合适的噻吨酮;蒽醌类,如2-乙基蒽醌(2-ethylanthraquinone)或其它合适的蒽醌。上述光起始剂除可单一使用外,亦可混合使用以得到较快的感光速度,例如异丙基噻吨酮混合2-甲苯基-2-(二甲基胺基)-1-[4-(吗啉基)苯基]-1-丁基-1-酮。
第一单体、第二单体、第三单体或上述的组合与光起始剂的重量比约介于100∶0.5至100∶7之间。若光起始剂的用量过多,则会残留较多不稳定的自由基等因子,影响成品的稳定度。若光起始剂的用量过少,则单体无法完全固化。
在本发明一实施例中,上述混合物的黏度约介于23至1700cps之间。若混合物的黏度过高,则无法进行喷涂,溶液会有流痕,黏度高者适合采用涂布等其它加工方式。
根据本发明一实施例,第一单体与第三单体的重量比约介于1∶99至99∶1之间或约介于30∶70至70∶30之间。根据本发明另一实施例,第一单体与第二单体的重量比约介于1∶99至99∶1之间或约介于30∶70至70∶30之间。根据本发明再一实施例,第二单体与第三单体的重量比约介于1∶99至99∶1之间或约介于30∶70至70∶30之间。根据本发明又一实施例,第一单体、第二单体与第三单体的重量比可约为20~60∶20~60∶20~60。在本发明一实施例中,可进一步向混合物中添加耐紫外光黄变剂、流平剂、黏度调整剂或上述的组合,且第一单体、第二单体、第三单体或上述的组合,与耐紫外光黄变剂、流平剂、黏度调整剂或上述的组合的重量比约介于100∶0.1至100∶5之间。若额外添加的助剂过多,则影响固有的亲水性。耐紫外光黄变剂可避免稍后形成的亲水防雾层在日光照射下黄化,其组成可为二苯甲酮类、水杨酸醋类、对氨基苯甲酸类、邻氨基苯甲酮类、苯并三唑类、草酰苯胺类、受阻胺类、肉桂酸醋类等、二氧化钛等无机粉体。流平剂可使混合物在成膜时形成平整、光滑、且均匀的薄膜,其组成可为醋丁纤维素类、聚丙烯酸酯类、有机硅树脂类、氟系类。接着将混合物11附着于基材10的表面上,如图1所示。在本发明一实施例中,附着方法可为涂布法,例如喷涂法、滚筒涂布法、旋转涂布法、浸润法或上述的组合。虽然在图1中,基材10的外观为片状结构,但在实际应用上可为其它构形,如弧状结构。基材10可为塑料基材,例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物或其它可与混合物形成化学键结的高分子。
接着以紫外线照射混合物,使混合物11于塑料基材10的表面上固化形成防雾层11’,如图2所示。紫外线的波长约介于200nm至400nm之间。其它固化混合物的方式可为热固化方式或其它自由基起始的固化方式。经上述固化制程后,防雾层11’与基材10的表面之间具有化学键结(化学键结包含氢键或碳碳化学键结),即完成防雾结构。此结构可应用于镜片、大楼帷幕或后述的发光装置如仪表板或灯具中。
以应用于发光装置为例,如图3所示,将光源31置于壳体30中,并以表面具有防雾层11’(例如是亲水材料)的基材10(例如是塑料基材)覆盖壳体30,即形成发光装置。壳体30的材质可为金属、陶瓷、塑料等常见基材,端视需要而定。如此一来,防雾层11’将夹设于基材10与光源31之间。当空气中湿气较重甚至下雨时,壳体30中的水气将均匀分布于防雾层11’上,形成水膜41,如图4所示。若基材10不具有亲水防雾层,水气将会于塑料基材10的表面上凝聚成大小不等的水珠51,如图5所示。这将令使用者难以辨识光源31所欲传达的信息,例如仪表板的变化。
为了使本发明的上述和其它目的、特征以及优点能更明显易懂,下文特举数个实施例配合附图,作详细说明如下。
【实施例】
为量化防雾层的效果,实施例以水膜(或水滴)与防雾层之间的接触角作为比较基准,防雾层具适当的亲水性会有良好的防雾效果。一般而言,水膜(或水滴)与防雾层之间的接触角需介于0.1°至35°之间。若接触角过大,表示水珠难以均匀的披覆在整个基材表面以形成水膜,无法有效改善发光装置的辨识度。
实施例1
取100g第一单体(见式1,R1为甲基、R2为乙撑基,R3为H,m为1.5(为m为1以及m为2的混合物),购自SIGMA-Aldrich的甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(Phosphoric acid 2-hydroxyethyl methacrylate ester)、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为1687cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为6.55°。
实施例2
取100g第二单体(见式2,R4为甲基,R5为乙撑基,n为9,购自SIGMA-Aldrich的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(Poly(ethylene glycol)methyl ethermethacrylate)、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为69.8cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为4.8°。
实施例3
取100g第三单体(见式3,R6为H,R7为乙撑基,R8为乙基,购自SIGMA-Aldrich的2-丙烯酸-2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯(Di(ethylene glycol)ethylether acrylate)、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为23.7cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为26.68°。
实施例4
取30g第一单体(见式1,R1为甲基、R2为乙撑基,R3为H,m为1.5(为m为1以及m为2的混合物),购自SIGMA-Aldrich的甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(Phosphoric acid 2-hydroxyethyl methacrylate ester)、70g第三单体(见式3,R6为H,R7为乙撑基,R8为乙基,购自SIGMA-Aldrich的2-丙烯酸-2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯(Di(ethylene glyc0l)ethyl ether acrylate)、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为39.9cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为23.3°。
实施例5
取50g第一单体(见式1,R1为甲基、R2为乙撑基,R3为H,m为1.5(为m为1以及m为2的混合物),购自SIGMA-Aldrich的甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(Phosphoric acid 2-hydroxyethyl methacrylate ester)、50g第三单体(见式3,R6为H,R7为乙撑基,R8为乙基,购自SIGMA-Aldrich的2-丙烯酸-2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯(Di(ethylene glycol)ethyl ether acrylate)、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为64.1cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为17.9°。
实施例6
取70g第一单体(见式1,R1为甲基、R2为乙撑基,R3为H,m为1.5(为m为1以及m为2的混合物),购自SIGMA-Aldrich的甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(Phosphoric acid 2-hydroxyethyl methacrylate ester)、30g的第三单体(见式3,R6为H,R7为乙撑基,R8为乙基,购自SIGMA-Aldrich的2-丙烯酸-2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯(Di(ethylene glycol)ethyl ether acrylate)、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为201cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为9.83°。
实施例7
取50g第一单体(见式1,R1为甲基、R2为乙撑基,R3为H,m为1.5(为m为1以及m为2的混合物),购自SIGMA-Aldrich的甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(Phosphoric acid 2-hydroxyethyl methacrylate ester)、50g第二单体(见式2,R4为甲基,R5为乙撑基,n为9,购自SIGMA-Aldrich的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(Poly(ethylene glycol)methyl ether methacrylate))、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为36cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为12°。
实施例8
取70g第一单体(见式1,R1为甲基、R2为乙撑基,R3为H,m为1.5(为m为1以及m为2的混合物),购自SIGMA-Aldrich的甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(Phosphoric acid 2-hydroxyethyl methacrylate ester)、30g第二单体(见式2,R4为甲基,R5为乙撑基,n为9,购自SIGMA-Aldrich的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(Poly(ethylene glycol)methyl ether methacrylate))、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为942cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为18.633°。
实施例9
取30g第一单体(见式1,R1为甲基、R2为乙撑基,R3为H,m为1.5(为m为1以及m为2的混合物),购自SIGMA-Aldrich的甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(Phosphoric acid 2-hydroxyethyl methacrylate ester)、70g第二单体(见式2,R4为甲基,R5为乙撑基,n为9,购自SIGMA-Aldrich的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(Poly(ethylene glycol)methyl ether methacrylate))、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为115.2cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为32.433°。
实施例10
取50g第二单体(见式2,R3为乙撑基,n为9,购自SIGMA-Aldrich的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(Poly(ethylene glycol)methyl ethermethacrylate)、50g的第三单体(见式3,R6为H,R7为乙撑基,R8为乙基,购自SIGMA-Aldrich的2-丙烯酸-2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯(Di(ethylene glycol)ethyl ether acrylate))、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为37.6cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为17.62°。
实施例11
取30g第二单体(见式2,R3为乙撑基,n为9,购自SIGMA-Aldrich的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(Poly(ethylene glycol)methyl ether methacrylate)、70g第三单体(见式3,R6为H,R7为乙撑基,R8为乙基,购自SIGMA-Aldrich的2-丙烯酸-2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯(Di(ethylene glycol)ethyl ether acrylate))、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为30.2cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为20.83°。
实施例12
取70g第二单体(见式2,R3为乙撑基,n为9,购自SIGMA-Aldrich的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(Poly(ethylene glycol)methyl ether methacrylate)、30g第三单体(见式3,R6为H,R7为乙撑基,R8为乙基,购自SIGMA-Aldrich的2-丙烯酸-2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯(Di(ethylene glycol)ethyl ether acrylate))、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为50cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为18.42°。
实施例13
取25g第一单体(见式1,R1为甲基、R2为乙撑基,R3为H,m为1.5(为m为1以及m为2的混合物),购自SIGMA-Aldrich的甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(Phosphoric acid 2-hydroxyethyl methacrylate ester)、50g第二单体(见式2,R4为甲基,R5为乙撑基,n为9,购自SIGMA-Aldrich的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(Poly(ethylene glycol)methyl ether methacrylate))、25g第三单体(见式3,R6为H,R7为乙撑基,R8为乙基,购自SIGMA-Aldrich的2-丙烯酸-2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯(Di(ethylene glycol)ethyl ether acrylate))、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成飞混合物的黏度为47.4cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为18°。
实施例14
取25g第一单体(见式1,R1为甲基、R2为乙撑基,R3为H,m为1.5(为m为1以及m为2的混合物),购自SIGMA-Aldrich的甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(Phosphoric acid 2-hydroxyethyl methacrylate ester)、25g第二单体(见式2,R4为甲基,R5为乙撑基,n为9,购自SIGMA-Aldrich的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(Poly(ethylene glycol)methyl ether methacrylate))、50g第三单体(见式3,R6为H,R7为乙撑基,R8为乙基,购自SIGMA-Aldrich的2-丙烯酸-2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯(Di(ethylene glycol)ethyl ether acrylate))、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为62.2cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为23°。
实施例15
取33.3g第一单体(见式1,R1为甲基、R2为乙撑基,R3为H,m为1.5(为m为1以及m为2的混合物),购自SIGMA-Aldrich的甲基丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯(Phosphoric acid 2-hydroxyethyl methacrylate ester)、33.3g第二单体(见式2,R4为甲基,R5为乙撑基,n为9,购自SIGMA-Aldrich的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(Poly(ethylene glycol)methyl ether methacrylate))、33.3g第三单体(见式3,R6为H,R7为乙撑基,R8为乙基,购自SIGMA-Aldrich的2-丙烯酸-2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯(Di(ethylene glycol)ethyl ether acrylate))、3g光起始剂ITX(购自DBC)与3g光起始剂907(购自Ciba)均匀搅拌混合,形成的混合物的黏度为89.5cps。以自动涂布机(购自Zehntner的ZAA 2300)将上述混合物涂布于聚甲基丙烯酸甲酯基材上(基材厚度3mm),之后以紫外线曝光设备(购自CHINEE的CNU-202)照射涂层5-8秒(曝光强度为1000mJ/cm2),形成厚度约6μm的薄膜。在上述薄膜上滴上纯水一滴,以动态接触角测试仪量得水滴与薄膜的接触角为21°。
上述实施例的薄膜,除了达到亲水性需求以外,其快速环保的光聚合制程,可将亲水防雾层以化学键结方式,例如透过UV使结构产生自由基,透过自由基碰撞于基材产生碳碳键结,另于配方组成中有羧基、羟基等结构,与基材产生氢键键结于塑料基材表面。
虽然本发明已以数个较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,可作任意修改与改变,因此本发明的保护范围视权利要求书所界定为准。
Claims (8)
1.一种防雾结构,包括:
一基材;
一防雾层,位于该基材上;
其中该防雾层实质上由第一单体、第二单体、与第三单体中至少两者的组合硬化聚合而成,
其中该第一单体的结构如下:
R1是H或C1-3烷基,R2是C1-5烷撑基或C6-12芳香基,每一R3各自独立地选自H或C1-5烷基,且m介于1-20之间;
该第二单体的结构如下:
R4是H或C1-3烷基,R5是C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且n介于1至20之间;
该第三单体的结构如下:
R6是H或C1-3烷基,每一R7各自独立地选自C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且R8是C1-5烷基;
当该防雾层实质上由第一单体与第二单体硬化聚合而成时,第一单体与第二单体的重量比介于30:70至70:30之间;
当该防雾层实质上由第一单体与第三单体硬化聚合而成时,第一单体与第三单体的重量比介于30:70至70:30之间;
当该防雾层实质上由第二单体与第三单体硬化聚合而成时,第二单体与第三单体的重量比介于30:70至70:30之间;
当该防雾层实质上由第一单体、第二单体、与第三单体硬化聚合而成时,第一单体、第二单体、与第三单体的重量比介于20~60:20~60:20~60之间。
2.如权利要求1所述的防雾结构,其中该基材包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、或苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。
3.如权利要求1所述的防雾结构,其中该防雾层还包括耐紫外光黄变剂、流平剂、黏度调整剂、或上述的组合。
4.如权利要求1所述的防雾结构,其中该基材的厚度为0.01~100mm,该防雾层的厚度为1~1000μm。
5.一种防雾结构的形成方法,包括:
取一第一单体、一第二单体、与一第三单体中至少两者的组合,与光起始剂混合后形成一混合物,
其中该第一单体的结构如下:
R1是H或C1-3烷基,R2是C1-5烷撑基或C6-12芳香基,每一R3各自独立地选自H或C1-5烷基,且m介于1-20之间;
该第二单体的结构如下:
R4是H或C1-3烷基,R5是C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且n介于1至20之间;
该第三单体的结构如下:
R6是H或C1-3烷基,每一R7各自独立,选自C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且R8是C1-5烷基;
将该混合物覆盖于一基材的表面上;
固化该混合物,于该基材的表面上形成一防雾层;
当该防雾层实质上由第一单体与第二单体硬化聚合而成时,第一单体与第二单体的重量比介于30:70至70:30之间;
当该防雾层实质上由第一单体与第三单体硬化聚合而成时,第一单体与第三单体的重量比介于30:70至70:30之间;
当该防雾层实质上由第二单体与第三单体硬化聚合而成时,第二单体与第三单体的重量比介于30:70至70:30之间;
当该防雾层实质上由第一单体、第二单体、与第三单体硬化聚合而成时,第一单体、第二单体、与第三单体的重量比介于20~60:20~60:20~60之间。
6.如权利要求5所述的防雾结构的形成方法,其中将该混合物覆盖于该塑料基材的表面上的步骤包括喷涂法、滚筒涂布法、旋转涂布法、浸润法、或上述的组合。
7.如权利要求5所述的防雾结构的形成方法,其中该混合物的黏度介于23至1700cps之间。
8.一种发光装置,包括:
一壳体,用以容置一光源;
一透明灯罩,用以覆盖该壳体;以及
一防雾层,位于该透明灯罩上并夹设于该透明灯罩与该光源之间;
其中该防雾层实质上由第一单体、第二单体、与第三单体中至少两者的组合聚合而成,
其中该第一单体的结构如下:
R1是H或C1-3烷基,R2是C1-5烷撑基或C6-12芳香基,每一R3各自独立,选自H或C1-5烷基,且m介于1-20之间;
该第二单体的结构如下:
R4是H或C1-3烷基,R5是C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且n介于1至20之间;
该第三单体的结构如下:
R6是H或C1-3烷基,每一R7各自独立,选自C1-5烷撑基或C6-12芳香基,且R8是C1-5烷基;
当该防雾层实质上由第一单体与第二单体硬化聚合而成时,第一单体与第二单体的重量比介于30:70至70:30之间;
当该防雾层实质上由第一单体与第三单体硬化聚合而成时,第一单体与第三单体的重量比介于30:70至70:30之间;
当该防雾层实质上由第二单体与第三单体硬化聚合而成时,第二单体与第三单体的重量比介于30:70至70:30之间;
当该防雾层实质上由第一单体、第二单体、与第三单体硬化聚合而成时,第一单体、第二单体、与第三单体的重量比介于20~60:20~60:20~60之间。
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