CN108027461A

CN108027461A - 低闪光哑光涂层及制备方法

Info

Publication number: CN108027461A
Application number: CN201680053692.3A
Authority: CN
Inventors: 托马斯·J·卢德曼; 大卫·T·阿斯克
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2016-09-15
Publication date: 2018-05-11
Anticipated expiration: 2036-09-15
Also published as: TW201727276A; CN108027461B; WO2017048957A9; JP7402609B2; WO2017048957A1; US10732331B2; US20180252848A1; KR20180053678A; EP3350631B1; JP2018533050A; US10845509B2; EP3350631A1; US20200326458A1

Abstract

本发明公开了一种具有第一主表面的哑光涂层，该哑光涂层包括第一层，该第一层限定哑光涂层的第一主面并且包含聚合物基体和夹带在其中的多个成形体，其中所述成形体的折射率类似于聚合物基体的折射率，并且第一主表面具有对应于夹带在内的成形体的多个突出部。另外，还公开了包括此类哑光涂层的光学组件和用于制备此类哑光涂层的方法。

Description

低闪光哑光涂层及制备方法

技术领域

本发明涉及哑光涂层(matte coat)(例如，诸如用于显示器等上的前表面膜中)、具体地涉及具有低闪光(sparkle)和低粒性(grain)的哑光涂层，以及制备此类涂层的方法。

背景技术

众所周知，将涂层结合入前表面膜中诸如用于显示器、触摸屏、窗户和其它光学装置上以保护该装置，并且可能赋予其它期望的益处(例如，私密膜等)。选择用于此类应用的许多材料产生具有平滑、有光泽表面的涂层或膜。由于从光学装置反射的外部光，此类表面往往产生不期望的眩光，这往往会干扰光学装置的期望用途和性能。

因此，当用于形成用于前表面膜的涂层时，使一些涂层材料经受表面粗糙化或雾度诱导处理以减少由所得涂层产生的眩光。在此类防眩膜中，利用由表面不平度引起的散射现象(表面漫射)。

在一些情况下，还已知防眩膜有时与表面处理相结合，其中将具有不同于粘合剂基体的折射率的折射率的颗粒混合到粘合剂基体中，以赋予穿过膜的光的内部散射(内部漫射)，这是由粘合剂基体和颗粒以及所得光学界面的折射率差异引起的。

美国专利第7,708,414号(Kameshima等人)公开了在粘合剂基体中包含颗粒的防眩膜的例示性示例。

许多用于减少眩光的常规处理(有时被称为防眩光(“AG”)处理或涂覆)产生的膜表现出小尺度的明暗变化，从而产生不期望的粒状闪耀效应。这种效应通常被称为“闪光”。观察到的效应是高度依赖于角度的，使得观看角度的微小变化产生被不同地描述为“闪耀”、“闪光”或“粒状噪点(grainy noise)”的效应。

虽然我们不希望受这个理论束缚，但是图1是示意图，其示出了被认为是由光学显示器上的常规AG膜引起的不期望闪光的机制。在这种典型的应用中，发光制品10(例如电子显示器)包括发射光线16a、16b、16c以及下列等等的发光像素14a、14b、14c以及下列等等的阵列12，这些光线通过覆盖玻璃18的面19从制品10发出。为了减少眩光，用粘合剂26将包括膜22与防眩表面24的防眩膜20附着至面19。虽然膜20用于减少原本由面19产生的眩光，但是其不是均匀地透射光线16a、16b、16c以及下列等等；而是分别从光线16a、16c相对直接地发射光线28a、28c，而其它光线诸如光线28b是以实质上偏离显示器发射光线16b的轴取向发射的。因此，对于观察者来说，光线28a、28c将被感知为图像的相对亮的部分，而光线28b将被感知为相对暗的。在视角的小变化内，影响将根据观看角度变化。这种变化的影响被认为是闪光。

在其最有利形式中，闪光可能仅仅是轻微的审美分心。然而，当更明显时，闪光会使所得图像质量降级，干扰光学装置的性能和效用。

虽然闪光的原因尚未完全理解，但是观察揭示，闪光的幅度可以取决于诸如主体涂层的表面纹理、主体膜和光学装置的下层部件(例如，显示器的像素)之间的距离以及显示器像素的大小的参数。一个成问题趋势是闪光往往随着下层显示器的像素大小的减小而增加。因此，通过减小组成像素的大小来增加显示分辨率的显示器往往表现出成问题的闪光。

需要改进的哑光涂层，这些哑光涂层提供期望的防眩性能，同时还提供期望的低闪光。

发明内容

本发明提供了新颖的哑光涂层，这些哑光涂层提供了透光性、低闪光、低粒性(即可见的并因此不期望的涂层属性和特征)和高度均匀性的令人惊讶的组合。如果需要，本发明的涂层可以制备成使得其表现出与这些特征结合的高硬度。本发明的方面包括此类哑光涂层、包括此类哑光涂层的光学组件，以及制备此类哑光涂层的方法。

本发明的哑光涂层具有第一主表面并且特征在于令人惊讶的特性组合。简而言之，本发明的哑光涂层包括以下项，并且可以基本上由以下项组成：限定哑光涂层的第一主面的第一层。第一层包含以下项，并且可以基本上由以下项组成：聚合物基体和夹带在其中的多个成形体。成形体具有折射率(n_b)和选定的平均主尺寸。第一层的聚合物基体具有折射率(n_m)，以及第一主表面和第二主表面。在第一主表面处的表面区中，存在对应于夹带在第一层内的成形体的多个突出部。根据本发明，n_b和n_m彼此是相对接近的(例如，通常在约0.1内)，优选是相同的。因此，本发明的哑光涂层可以提供光学特性的期望组合。

本发明的哑光涂层的新颖之处在于它们包含夹带在聚合物基体中的成形体；本发明的不同特征，包括突出部的存在以及多个成形体的相对Z轴位置。

简而言之，本发明的光学组件包括本发明的哑光涂层，该哑光涂层光学耦合到发光制品的发光表面。

使用已经发现提供令人惊讶的结果的新颖方法实现成形体在本发明涂层的表面区中夹带的、高的相对Z轴位置。

当涂料组合物包含在液体介质中的颗粒时，在颗粒具有比介质高的密度的情况下，颗粒具有下沉趋势。可以通过考虑斯托克斯定律(Stoke’s law)来理解这种现象，在数学上表述为：

F_d＝6πμR V

其中：

F_d是作用在流体和颗粒之间的界面上的摩擦力(“斯托克斯阻力”)；

μ是流体的动态粘度(kg/m*s)；

R是球形物体的半径(m)；以及

V是物体的流速(m/s)。

在颗粒在液体介质中(其中颗粒比介质密度大)的情况下，颗粒由于其重量和其相对浮力之间的差异而在介质中下沉的趋势是过剩力F_g的函数，表述为：

F_g＝(ρ_p-ρ_f)g 4/3πR³

其中：

分别地，ρ_p是颗粒的质量密度(kg/m³)；

ρ_f是流体的质量密度(kg/m³)；

g是重力加速度(m/s²)；以及

R是球形物体的半径(m)。

取力平衡F_d＝F_g来评价下沉速度，并且对速度V求解给出最终速度V_s。根据本发明，选择成形体并且配制成形组合物，使得当涂布时组合物可以在足够短的时间内固化，从而形成如本文所述的具有突出部的表面区。需注意，因为浮力随着R³增加并且斯托克斯阻力随着R增加，所以末端速度随着R²增加，并因此随颗粒尺寸变化很大。如果颗粒在其自身重量下落入粘性流体中，则末端速度或沉降速度在该摩擦力与浮力的组合恰好平衡重力时达到。

我们已经惊讶地发现，通过选择具有合适大小和密度的成形体外加选择具有合适粘度、密度、固体负载和固化速度的可固化液体组分，以下方法将产生具有如本文所述的表面区的哑光涂层。如果，此外，与聚合物基体的折射率相比，成形体具有合适的折射率，则此类所得哑光涂层将提供本文所述的令人惊讶的结果。

简而言之，本发明的方法包括用于制备低闪光哑光涂层的方法，其包括以下步骤：

制备如本文所述的包含成膜固化性混合物和多个成形体的成形组合物，

将成形组合物沉积为具有主表面的涂层；然后

固化涂层的固化性混合物。通过使用如本文所述的成形组合物，当涂层固化(即，去除溶剂并且反应性组分反应)以形成聚合物基体时，涂层往往收缩并在其主表面上形成对应于夹带在聚合物基体内的成形体的突出部。根据本发明，成膜固化性混合物具有粘度和密度，并且成形体具有密度和平均主尺寸，使得在被涂布之后，固化性组分可以干燥并反应以产生期望的含有有效数目的成形体的聚合物基体，这些成形体仅有限程度地下沉，使得它们位于主体层的第一主表面的近侧、具有聚合物基体的表层，从而形成向上隆起部分或突出部。

具有上述可用特性的令人惊讶的组合的本发明哑光涂层可以低成本制备。本发明的方法能够稳健、高速地制造，使其非常适合于工业应用。

附图说明

将结合附图对本发明作出进一步说明，其中：

图1是示出了由光学显示器上的常规AG膜引起的不期望闪光的示意图；

图2是本发明的哑光涂层的示例性实施方案的理想化剖视图；

图3是本发明的哑光涂层的另一个示例性实施方案的理想化剖视图；

图4是本发明方法的示例性实施方案的示意图；

图5a和5b是形成本发明的哑光涂层的实施方案的理想化剖视图；以及

图6-11是来自实施例的选定哑光涂层的扫描电子显微镜视图。

这些附图的意图仅为示例性的而非限制性的；图1-4、5a和5b未按比例绘制。

关键词和术语表

对于以下给出的术语定义，除非在权利要求中或在本说明书的其它地方给出了不同的定义，否则以这些定义为准。

术语“清晰度”用于意指样本传递通过它观看到的物体或图像的细节的能力。清晰度受到吸收和散射的负面影响。清晰度的定量值可以通过指定透射光的可接受(小)扩展角(spreading angle)来确定；那么，清晰度是在该扩展角内透射的所有透射光的百分比。

术语“雾度”用于意指由于前向散射而在穿过样本时偏离入射光束超过规定角度的透射光的百分比。雾度可以分解为两个分量；一个分量是“体雾度”(有时也称为“内部雾度”)，另一个是“表面雾度”。

术语“体雾度”用于意指由样本的本体(即内部)中的条件导致的雾度，所述条件诸如存在杂质、空隙、气泡、颗粒、内含物、具有不同折射率的区域，或其它光学不均匀性。

实际上，可以通过以下方式确定体雾度和表面雾度的值：首先通过适当的光学测试获得总雾度的值，然后用折射率匹配材料(通常是流体)的光滑涂层覆盖表面，再次测试以获得体雾度的值，然后将表面雾度确定为总雾度值和体雾度值之间的差值。

术语“透光性的”用于意指允许透射大部分入射光。因为所有的入射光必须被样品反射、吸收或透射，因此吸收、镜面反射和后向散射减少透射，但前向散射不会。

术语“聚合物”应理解为包括聚合物、共聚物(例如用两种或更多种不同的单体形成的聚合物)、低聚物和它们的组合以及可通过例如共挤出或者反应(包括酯交换反应)形成为可混溶的共混物的聚合物、低聚物或共聚物。除非另外指明，否则嵌段共聚物和无规共聚物都包括在内。

术语“闪光”用于意指与光学显示器有关的现象，其中所显示的图像看起来被小亮点覆盖，这些小亮点随显示器和观察者的相对移动而闪耀。

术语“表面雾度”用于意指与光学显示器有关的现象，其中所显示的图像看起来被小的有色亮点覆盖，这些小的有色亮点随显示器和观察者的相对移动而闪耀。

术语“Z-轴”用于指沿着从第一主面朝向哑光涂层的后部垂直延伸的轴、相对于哑光涂层的第一主面的位置。Z轴、“X轴”和“Y轴”相互垂直。当哑光涂层以平坦或平面构型布置时，X轴和Y轴由涂层的长度和宽度限定，并且其厚度在Z轴上限定。

除非另外指明，否则说明书和权利要求书中所用的表示成分的量、特性诸如分子量、反应条件等等的所有数字在所有情况下均应理解为被术语“约”所修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求中示出的数值参数均为近似值，这些近似值可随本领域的技术人员使用本发明的教导内容寻求获得的期望特性而变化。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到权利要求书的范围内的前提下，至少应当根据报告的数值的有效数位并通过应用惯常的四舍五入法来解释每个数值参数。虽然在本发明的广泛范围内所示的数值范围和参数为近似值，但在具体实施方案中所示的数值是尽可能准确地报告的。然而，任何数值都固有地包含一定的误差，这些误差必定是由在它们相应的试验测量中存在的标准偏差引起。

重量百分比、百分比按重量计、按重量计％、重量％等是同义词，是指物质的浓度为该物质的重量除以所述组合物的重量然后乘以100。

通过端点表述的数值范围包括包含在该范围内的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。如本说明书以及所附的权利要求中所用，除非所述内容另有明确规定，否则单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指代物。因此，例如，提及的含有“化合物”的组合物包括两种或更多种化合物的混合物。除非上下文另外清楚指明，否则如本说明和所附权利要求中使用的，术语“或”一般以包括“和/或”的意义使用。

具体实施方式

哑光涂层

图2是本发明的哑光涂层的例示性实施方案的一部分的剖视图。哑光涂层110包括含有聚合物基体113的第一层112，该第一层112具有第一主表面114和第二主表面116。哑光涂层110包括夹带在聚合物基体113中的多个成形体118。第一主表面114具有对应于成形体118的多个突出部120。在本实施方案中，哑光涂层110还包括在第二主表面116(即，聚合物基体112的背面)上的任选粘合剂层122。

图3是本发明的哑光涂层的另一个例示性实施方案的一部分的剖视图。哑光涂层210包括第一层212和第二层215。第一层212包括聚合物基体213，该第一层212具有第一主表面214和第二主表面216。第二层215位于聚合物基体212的第二主表面216上。哑光涂层210包括夹带在第一层213中的多个成形体218。第一主表面214具有对应于成形体218的多个突出部220。在本实施方案中，哑光涂层210还包括在第二层215的第二主面224上的粘合剂层222。

如果需要，可以根据本发明形成具有三个或更多个层的哑光涂层。

通常，本发明的哑光涂层具有小于5.0，在一些情况下小于3的闪光等级。通常认为3的闪光等级大约是人的肉眼所能感知的极限。

选择固化性组分以产生具有与所使用的成形体的折射率相对类似的折射率的聚合物基体，从而最小化光透过哑光涂层时的体雾度和其它效应。通常，聚合物基体的折射率(n_m)和成形体的折射率(n_b)之间的差值为约1.0以下，优选约0.05以下，最优选约0.03以下。根据折射率n_b与折射率n_m不同的程度，基体层往往表现出可能干扰透过哑光膜观看到的观看图像等的体雾度。

本发明的哑光涂层的特征在于存在具有多个突出部的表面区以及夹带在该层中的多个对应的成形体。表面区是第一层的在其第一主面处的一部分，其中多个成形体被布置成邻近第一主面，在该多个成形体上具有聚合物材料的表层以限定突出部。表层通常优选为具有约0.4微米至约0.8微米厚。

通常，第一层的厚度(即，从第二主面至第一主面上的突出部的最远部分)比成形体的平均主尺寸大至少0.7微米。

成形体优选间隔开以便在相邻的聚合物体之间具有聚合物基体，并且在一些情况下优选大致处于单层中。

本发明的哑光涂层提供了令人惊讶且迄今为止未达到的特性组合。

在典型的实施方案中，本发明哑光涂层的正面(即，第一层的第一主表面)具有约40％以下，并且在一些实施方案中约25％以下的表面雾度。在较低的雾度评级下，本发明提供的有利的闪光减少的益处往往更显著。

在一些实施方案中，本发明的哑光涂层具有约10％以下的体雾度。

在典型的实施方案中，本发明的哑光涂层具有小于约95，优选小于90，最优选小于80的清晰度。

根据合适材料的选择，本发明的哑光涂层可以制成期望的硬度。如果需要，它们可以制成具有根据ASTM D3363-00的至少约H的硬度。

在典型的实施方案中，本发明的哑光涂层具有约10微米以下的厚度。如将理解的，根据本发明可以制备具有更大厚度的哑光涂层的实施方案。

制备方法

令人惊讶地发现，可以通过固化如本文所述的材料的选定组合来形成具有第一主面的哑光涂层，该第一主面具有赋予期望的光学效应的选定形貌。因此，本发明提供了性能和便利性的令人惊讶的组合。

图4示出了本发明方法的例示性实施方案400，该方法包括以下步骤：

通过混合根据本发明的404组分(即，成膜固化性混合物406、成形体408、溶剂412和任选的致密化颗粒410)来制备成形组合物402；

将成形组合物402沉积414为具有主表面418的涂层416(例如，在基材420，诸如从辊卷绕的可重复使用的衬件上、到期望的表面上等)；然后

固化涂层416的固化性混合物，诸如通过暴露424于合适的光化辐射(例如，红外辐射、紫外线辐射等)以固化涂层(即，通过驱除溶剂来使该涂层干燥，并诱导组成材料之间的反应以致使固化性混合物聚合并形成具有突出部426的期望第一层424。根据本发明，成膜固化性混合物具有粘度和密度，并且成形体具有的密度和平均主尺寸使得在被涂布之后，固化性组分可以干燥并反应以产生期望的含有有效数目的成形体的聚合物基体，这些成形体仅有限程度地(例如，最多至其直径的约10％)下沉，使得它们位于主体层的第一主表面的近侧、具有聚合物基体的表层，从而形成向上隆起部分或突出部。

然后，可以将第一层卷绕成辊形式以便存储、运输、施加到期望的表面、将粘合剂施加到其背面等。

根据本发明，在固化步骤期间，将溶剂从涂层中除去并且使反应性组分反应以形成期望的聚合物基体。在这样做的过程中，涂层的水平面往往后退，在邻近第一表面的成形体之间下沉，由此使得所得的第一主面被纹理化为具有多个突出部。由于固化组合物的相对高的粘度，成形体未暴露，并且大致上全部的成形体被固化聚合物基体材料的薄层或表层的至少突出部所覆盖。所得的突出部(至少由表层的聚合物基体材料组成，并且在一些情况下由位于第一主表面周围部分的基线上方的夹带成形体的部分以及覆盖表层组成)。

已经令人惊讶地发现，在相对高粘度的组合物中包含相对高密度的成形体和固化性材料的成形组合物可用于形成具有如本文所述的纹理化表面的层。

根据本发明，成膜固化性混合物具有粘度和密度，并且成形体具有的密度和平均主尺寸使得在被涂布之后，固化性组分可以干燥并反应以产生期望的含有有效数目的成形体的聚合物基体，这些成形体仅有限程度地下沉，使得它们位于主体层的第一主表面的近侧、具有聚合物基体的表层，从而形成向上隆起部分或突出部。

图5a示出在表面504上的涂料组合物的沉积物502。沉积物502包括分散在液体涂料组合物的块体508中的成形体506。一些成形体506被定位成更靠近第一表面510。随着固化性组分被固化(即，溶剂被去除并且组分发生反应)，第一表面510的水平面往往后退，产生图5b所示的结构，其中哑光涂层520具有对应于夹带成形体506的多个突出部522。突出部522被第一表面510的平台部分(land portion)524隔开。每个突出部是覆盖夹带成形体506的聚合物基体的层合体526。在一些情况下，在突出部内，夹带成形体506的部分528(尽管被表层或薄层526覆盖)延伸超过平台部分524(以虚线524a示出)的水平面。在一些情况下，在突出部内，夹带成形体506未延伸超过水平面524a(例如，诸如成形体506a)，并且突出部530完全由薄层或表层组成。突出部提供如本文所述的期望哑光特性。位于第一层内的更深处的其它成形体506b不具有对应的突出部。

在例示性实施方案中，当沉积成涂层形式时，成膜组合物具有约75至约3,000cp，有时优选约150cp至约1,200cp的粘度。在涉及较长固化时间(例如通过选择此类固化性组分、使用较低强度的光化辐射、较慢的处理速度等)的情况下，通常优选使用较高粘度的组合物。

在例示性实施方案中，当沉积成涂层形式时，成膜组合物具有约0.95以上的密度。在涉及较长固化时间(例如通过选择此类固化性组分、使用较低强度的光化辐射、较慢的处理速度等)的情况下，通常优选使用较高密度的组合物。

在例示性实施方案中，成形体具有约1.1至约2.5的密度。在涉及较长固化时间(例如通过选择此类固化性组分、使用较低强度的光化辐射、较慢的处理速度等)的情况下，通常优选使用具有较低密度的成形体。

所得的层非常适合用作低闪光哑光涂层，提供迄今为止无法达到的特性组合。

成形组合物可以通过许多已知的涂布技术(例如狭缝式模头、辊涂等)以期望的方式(例如，在临时性载体诸如剥离衬件上，或在其永久性结合的基材构件上)沉积。在本发明的例示性实施方案中，本发明的涂层可以使用坡流涂布来制备。此类方法允许在单个施加步骤中形成多层涂层。根据本发明，利用高密度、高粘度流体进行坡流涂布，以防止成形体沉降和团聚。因此，通常，坡流涂布往往避免成形体的显著团聚和裸斑(bare spot)(有时称为“池(lake)”)的形成，正如在高成形体负载下使用的常规涂布技术所遇到的一样。

成膜固化性混合物包含一种或多种反应性聚合物材料和一种或多种溶剂。在一些实施方案中，混合物可以包含一种或多种与至少一种反应性聚合物材料反应的单体。

通常，增加单体和溶剂的相对量往往降低成形组合物的粘度，从而往往加速成形颗粒趋于在其中下沉的速率，并且缩短可以进行固化的时间窗。

反应性聚合物材料的例示性实例包括热固性或热塑性聚合物，诸如聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”))、聚烯烃(例如聚丙烯(“PP”))、聚氨酯、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、聚酰胺、聚酰亚胺、酚醛树脂、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、环氧树脂等。在一些实施方案中，优选的聚合物包括乙酸丁酸纤维素和乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。

选择的单体必须与所选溶剂(诸如丙烯酸酯)中的聚合物是相容的。

本领域的技术人员可选择合适的溶剂。例示性示例是丙二醇甲醚(例如，PM)，其是对许多合适的反应性聚合物和单体有效的溶剂并且也是相对高密度的。

本发明的方面在于根据需要使用相对高密度的涂布流体来实现成形体在所得第一层的表面区处的定位。在一些实施方案(例如，其中使用聚合物、溶剂和单体(如果有的话)的相对较小粘性的组合)中，可以将纳米颗粒诸如二氧化硅掺入到成膜组合物中以增加其有效密度或粘度，从而减缓在固化完成之前成形体远离第一主表面下沉的趋势。此类添加剂的优点是它们也可以向所得的哑光涂层赋予增加的硬度。

在一些实施方案中，可加入其它添加剂以加速固化(例如在UV固化性组分的情况下为光引发剂)。

在一些实施方案中，成形体将以约0.5重量％至约60重量％固体的负重存在于成形组合物中。如果负重太高，则成形体可能趋于团聚，从而在所得的哑光涂层中产生缺陷，诸如物理破裂部分、暴露且松散的成形体以及介入中间的裸斑或“池”，在这些缺陷中不能实现期望的不伴有闪光的眩光减少。另外，在高负重下，成形体可能往往不能被夹带在聚合物基体内，从而产生具有从第一层的第一主面突出的暴露的成形体的哑光涂层。这通常是不期望的，因为部分暴露的成形体易于在使用中分离，生成不希望的碎屑并且在哑光涂层中产生缺陷，这可能在美学上或功能上是不期望。不含暴露的成形体(并避免由此产生的有害效应)是本发明令人惊讶的结果之一。

成形体

在本发明中，成形体用于向哑光涂层的正面(即，聚合物基体的第一层的第一主面)赋予期望的纹理或突出部并且还与聚合物基体光学耦合，使得光可以透射过哑光涂层而没有不期望的效应。

在许多实施方案中，成形体呈圆形，并且在一些情况下呈大致球形。此类形状不是必需的，但是由于更容易使用并且往往产生更均匀的结果而有时候是优选的。

成形颗粒的特征在于大小(即平均主尺寸(在球的情况下是其直径))。

在一些情况下，哑光膜中使用的成形颗粒具有变化的尺寸和形状。在其它情况下，尺寸、形状或两者大致上是均匀的。

为了在本发明方法中使用它们以实现期望的突出部，有时优选成形体和液体树脂组合物之间的密度差小于约0.25。在使用密度差较大的材料(例如密度较大的成形体)的情况下，成形体可能趋于比期望更快速地下沉，从而减小固化过程中形成突出部的程度。

通常优选的是，成形体和聚合物基体至少相对于意图在其中使用哑光涂层的光的波段具有相同的颜色(即，在色度上类似)，并且还具有与如本文所述的聚合物基体类似的折射率。

在典型的实施方案中，对于哑光膜将被定位在距观察者大约臂长处的应用，成形体的平均主尺寸为约0.8微米至约10微米，其中约2微米至约5微米的成形体是优选的，并且通常约3微米的成形体是更优选的。在此类应用中，如果成形体具有大于约5微米的平均主尺寸，则所得的哑光膜可能经受不期望的闪光和不期望的粒性中的一者或两者。在此类应用中，人的肉眼可以检测到的成形体的阈值为约3微米。

粘合剂

在一些实施方案中，本发明的哑光涂层可以形成在与它们分离的临时性载体上，然后结合到期望的表面上(例如通过层压或用粘合剂结合)。

在一些实施方案中，将任选地覆盖有保护性剥离衬件的粘合剂提供在哑光涂层的背面上以将其粘合到期望的表面。用于光学应用的许多合适的粘合剂是已知的；本领域普通技术人员将能够容易地选择用于期望应用的合适粘合剂。

光学组件

本发明的哑光涂层的有利性能特征可用于多种发光表面上的有益效应，它们的组合在本文中称之为光学组件。例示性示例包括私密膜、窗膜、手机、平板电脑、笔记本电脑、监视器、电视机、标志显示器等。

实施例

参照以下示例性实施例可进一步理解本发明。除非另有说明，否则表示为“份”和“％”的量均基于重量。

材料

使用如下材料来制备用于实施例的涂层。

将25.25克3-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷(“A174”)和0.5克4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基(5重量％；“PROSTAB”)加入到450克1-甲氧基-2-丙醇，继而将其加入到在玻璃广口瓶中的400克SiO2溶胶(20nm；直径；以商品名“2327”得自纳尔科公司(Nalco Company))中，在室温下搅拌10分钟。密封该广口瓶并在80℃的烘箱中放置16小时。在60℃下用旋转蒸发仪从所得的溶液中去除水，直至溶液的固体重量％接近于45重量％。将200克1-甲氧基-2-丙醇投料到所得溶液中，然后通过使用旋转蒸发仪在60℃下除去剩余水。再次重复这个后面的步骤以进一步从溶液中除去水。通过加入1-甲氧基-2-丙醇将SiO2纳米颗粒的浓度调节至45重量％。这种溶胶在本文档中称之为Sol L。

涂布膜

为了制备如实施例中所述的涂布膜，将具有表1、3、5和7中所示组成的溶液通过坡流涂布施加在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的一个表面上(大体如美国专利6,214,111和6,576,296中所述的，不同的是使用如本文所述的选定材料)，在70℃下加热和干燥1.5分钟，然后暴露于UV光下1至2秒。所得的涂布膜的特性报告于表2、4、6和8中。

分析方法

闪光

使用来自Display-Messtechnik&Systeme(Display-Messtechnik&Systeme Gmbh&C.KG,Lenaustr.3-D72108罗滕堡/内卡河(Rottenburg/Neckar),德国(www.display-metrology.com))的SMS-1000进行对闪光的测量。SMS-1000将闪光量化为高频亮度变化。

如用SMS-1000测量的闪光水平与使用层次分析法(AHP)进行的视觉评估相关性良好，该层次分析法是基于由熟悉识别闪光的实验室人员完成的配对比较。闪光等级或数字本身是标准偏差除以图像中的用户定义的感兴趣区域中的亮度的平均值的比率。为了便于报告，将测量值乘以100以得出整数标度(例如，在没有闪光的情况下对光泽度显示的基线测量读取为0.030，但报告为3.0)。高频亮度变化的其它来源(来自显示器背光源和在使用照相机的情况下的摩尔纹(moire))都没有被完全滤除，因此在未观察到闪光的情况下在仪器上光泽度显示的读取不为零：最低水平是依赖于显示器的，并且通常在2和4之间。认为小于5的闪光水平是可接受的，认为5至6是勉强合格的，并且认为高于6是不可接受的。

雾度和清晰度

用BYK Gardner Haze-gard(马里兰州哥伦比亚的美国毕克加德纳公司(BYK-Gardner USA，Columbia，MD))测量雾度和清晰度。对于防眩特性，小于95的清晰度是勉强合格的。对于防眩特性，小于90的清晰度是可接受的。

实施例1-5

这五个实施例是以相同的干燥厚度和类似雾度运行的。每个实施例中涂层的配方在表1中指出，并且所得涂层的特性示于表2中。

随着制剂密度降低，在具有3微米和5微米颗粒的情况下闪光均降级。溶液密度和粘度越高，表面处残留的颗粒浓度越大。

表1：涂层配方

表2：涂层结果

Td是涂层的干燥厚度。

实施例6-11

进行这三组实施例以显示颗粒尺寸对闪光的影响。这些组的厚度和雾度是变化的。每个实施例中涂层的配方在表3中指出，并且所得涂层的特性示于表4中。

随着颗粒尺寸的增加，闪光降级。在三个实施例的每组内雾度、密度和厚度是类似的。

表3：涂层配方

表4：涂层结果

Td是涂层的干燥厚度。

实施例12-24

进行这三组实施例以显示干燥厚度对闪光的影响。使用具有在溶液中的低颗粒浓度(#12)的一组5微米颗粒和具有高水平(#13)的一组5微米颗粒。第三组和第四组分别是3微米和1.5微米的颗粒。每个实施例中涂层的配方在表5中指出，并且所得涂层的特性示于表6中。

对于所有实施例组，随着干燥厚度增加，闪光降级。在三个实施例的每组内雾度、密度和颗粒尺寸是类似的。

表5：涂层配方-指出组分的重量％

表6：涂层结果

Td是涂层的干燥厚度。使用表5配方12生成表6中实施例12-15的响应。使用表5配方13生成实施例16-18中的响应。使用表5配方14生成实施例19-21中的响应。使用表5配方15生成实施例22-24中的响应。

实施例25-29

进行这两组实施例以显示在具有颗粒的层下面添加第二层对闪光的影响。下面层具有相同配方，只是没有颗粒。涂层的总干燥厚度均是7微米。每个实施例中涂层的配方如表7所示，并且所得涂层的特性示于表8中。

该数据说明可以在较薄的颗粒厚度下实现较低的闪光。当期望增加干燥且固化的层的硬度时，较厚的层可能是重要的。

表7：涂层配方

表8：涂层结果

Td和TdNP分别是在含有和不含有颗粒的情况下所得涂层的干燥厚度。表7中的配方16是用于表8中的实施例25的配方。将表7中的配方17和18用作表8中实施例26至29的配方，其中配方17用于下面层。

图6-11是来自如下实施例的选择的哑光涂层的扫描电镜：

图	实施例	视图描述(放大倍率)
			6	1	来自25°倾斜的第一主表面的平面图(250X)
7	1	第一层的剖视图(1,000X)
			8	2	来自25°倾斜的第一主表面的平面图(250X)
9	2	第一层的剖视图(1,000X)
			10	3	来自25°倾斜的第一主表面的平面图(250X)
11	3	第一层的剖视图(1,000X)

在图6-11的每一个中，第一主表面S和突出部P是可见的(各自具有在聚合物基体内、在下面的夹带成形体)。在剖视图7和9中，成形体B和聚合物基体M是可见的。在剖视图11中，聚合物基体M是可见的，但是在这个视图中碰巧没有出现成形体。

本文引用的所有专利、专利文档和出版物的完整公开内容均以引用方式并入。前述详细描述和实施例仅为了清楚地理解本发明而给出。但它们不应被理解为不必要的限制。本发明不限于示出的和描述的具体细节，对本领域的技术人员而言显而易见的变型形式将包括在由权利要求书所限定的本发明中。

Claims

1.一种具有第一主表面的哑光涂层，所述哑光涂层包括限定所述哑光涂层的第一主面的第一层，所述第一层包含聚合物基体和夹带在其中的多个成形体，其中：

所述成形体具有折射率(n_b)和平均主尺寸，

所述第一层具有折射率(n_m)以及第一主表面和第二主表面，其中所述第一主表面具有对应于夹带在所述第一层内的成形体的多个突出部；以及

n_b在n_m的约0.1内。

2.根据权利要求1所述的哑光涂层，所述哑光涂层具有小于5的闪光等级。

3.根据权利要求1所述的哑光涂层，所述哑光涂层具有小于3的闪光等级。

4.根据权利要求1所述的哑光涂层，所述哑光涂层具有约10％以下的体雾度。

5.根据权利要求1所述的哑光涂层，所述哑光涂层具有小于约95的清晰度。

6.根据权利要求1所述的哑光涂层，所述哑光涂层具有根据ASTM D3363-00的至少约H的硬度。

7.根据权利要求1所述的哑光涂层，其中所述第一层具有约10微米以下的厚度。

8.根据权利要求1所述的哑光涂层，其中所述第一层的厚度为所述成形体的平均主尺寸的约1.5倍。

9.根据权利要求1所述的哑光涂层，其中所述成形体具有约1.1至约2.5的密度。

10.根据权利要求1所述的哑光涂层，其中所述成形体具有约1.35至约2.2的折射率(n_b)。

11.根据权利要求1所述的哑光涂层，其中所述成形体具有约50nm以上的平均主尺寸。

12.根据权利要求1所述的哑光涂层，所述哑光涂层还包括在所述第一层的所述第二主表面上的第二层，所述第二层包含固化的聚合物材料，其中所述第一层和所述第二层原位固化。

13.根据权利要求1所述的哑光涂层，所述哑光涂层具有与所述哑光涂层的所述第一主面相背对的第二主面并且还包括在所述第二主面上的粘合剂层。

14.根据权利要求1所述的哑光涂层，其中所述成形体的平均主尺寸为约0.8微米至约10微米。

15.根据权利要求1所述的哑光涂层，其中所述成形体为大致球形。

16.根据权利要求1所述的哑光涂层，其中n_b在n_m的约0.05内。

17.根据权利要求1所述的哑光涂层，其中n_b在n_m的约0.03内。

18.根据权利要求1所述的哑光涂层，其中所述聚合物基体和成形体在色度上是类似的。

19.一种光学组件，所述光学组件在发光表面上包括根据权利要求1所述的哑光涂层。

20.一种用于制备低闪光哑光涂层的方法，所述方法包括以下步骤：

制备包含成膜固化性混合物和多个成形体的成形组合物，其中所述成膜固化性混合物具有至少约75cp的粘度和至少约0.95的密度，并且所述成形体具有至少约1.1的密度、折射率(n_b)和平均主尺寸；

将所述成形组合物沉积为具有主表面的涂层；然后

固化所述涂层的固化性混合物，使得所述固化性混合物聚合并收缩以产生聚合物基体，所述聚合物基体在所述涂层的所述主表面上具有对应于夹带在所述聚合物基体内的成形体的多个突出部。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述成形组合物当沉积为涂层形式时具有约75cp至约3,000cp的粘度。

22.根据权利要求20所述的方法，其中所述成形组合物当沉积为涂层形式时具有约150cp至约1,200cp的粘度。

23.根据权利要求20所述的方法，其中所述成形组合物当沉积为涂层形式时具有约0.95以上的密度。

24.根据权利要求20所述的方法，其中所述成形体具有约1.1至约2.5的密度。

25.根据权利要求20所述的方法，其中所述成形体具有约1.35至约2.2的折射率(n_b)。

26.根据权利要求20所述的方法，其中所述成膜固化性混合物包含选自由热固性聚合物和热塑性聚合物组成的组的一种或多种反应性聚合物。

27.根据权利要求20所述的方法，其中所述成膜固化性混合物包含乙酸丁酸纤维素和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一者。

28.根据权利要求20所述的方法，其中所述成膜固化性混合物还包含纳米颗粒。

29.根据权利要求20所述的方法，其中所述第一层具有约10微米以下的厚度。

30.根据权利要求20所述的方法，其中所述膜样沉积物的厚度为所述成形体的平均主尺寸的约1.5倍。

31.根据权利要求20所述的方法，其中所述成形体的平均主尺寸为约0.8微米至约10微米。

32.根据权利要求20所述的方法，其中所述成形体为大致球形。