TW201610023A - 用於製造硬塗層之組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於形成一硬塗層之組合物，且更具體而言係關於用於形成一硬塗層之一組合物，該組合物包括具有在2,000至15,000範圍內之一重量平均分子量及在2.0至4.0範圍內之一多分散性指數(PDI)之一環氧矽氧烷樹脂，且因此其可形成具有顯著改善之硬度以及優異的撓性之一硬塗層，使得彎曲變形最小化。

Description

用於製造硬塗層之組合物 【優先權聲明】
本申請案主張於2014年7月25日提出申請之韓國專利申請案第2014-0094672號之優先權並主張其權益，其揭示內容以整體引用之方式併入本文中。
本發明係關於一種用於形成一硬塗層之組合物。
最近，使用平板顯示裝置之薄顯示裝置(例如液晶顯示裝置、有機發光二極體(organic light emitting diode)顯示裝置或諸如此類)已備受關注。特別地，該等薄顯示裝置係以一觸控螢幕面板(touch screen panel)之形式構建且廣泛地用於以可攜式為特徵之許多智慧裝置，例如智慧型手機、平板電腦(tablet)、個人電腦及多種多樣之可穿戴裝置。
基於一觸控螢幕面板之該等可攜式顯示裝置包括一顯示面板上用於保護顯示器之一窗基板(window substrate)以保護一顯示面板免於劃痕或外部衝擊。在大多數情況下，使用供顯示器用之強化玻璃(tempered glass)作為該窗基板。供顯示器用之強化玻璃比一般玻璃薄，但具有高強度及耐劃痕性。
然而，強化玻璃之一重的重量並不適於減小可攜式裝置之重量。而且，強化玻璃由於易受外部衝擊而損壞，因此難以實現不破裂特性。強化玻璃僅可彎曲至一有限程度，因此不適於作為用於可彎曲且可折疊之撓性顯示器(flexible display)之一材料。
最近，已針對確保撓性及耐衝擊性且強度或耐劃痕性與強化玻璃之彼等相等之光學塑膠基板(optical plastic substate)實施各種研究。一般地，比強化玻璃更具撓性之該等光學塑膠基板之例子包括聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚醚碸(polyethersulfone，PES)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚丙烯酸酯(polyacrylate，PAR)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚醯亞胺(polyimide，PI)等。然而，與作為用於保護顯示器之一窗基板之強化玻璃相比，該等聚合物塑膠基板展現之硬度及耐劃痕性之物理性質不足，且因此耐衝擊性不足。因此，一直在進行許多嘗試以藉由用一複合樹脂組合物塗覆該等塑膠基板來補足該等物理性質。
在一普通硬塗製程中，使用包括具有光可固化官能基(例如一丙烯酸酯基團(acrylate group)、一環氧基團或諸如此類)之一樹脂及一固化劑或一固化觸媒及一反應性添加劑之一組合物。特別地，當利用具有一高官能基之一複合樹脂塗覆該光學塑膠基礎材料膜時，該複合樹脂具有經改善之硬度及耐劃痕性並可用作一窗基板用於保護顯示器。
然而，在具有一丙烯酸酯或環氧基團之一高官能基之普通光可固化複合樹脂的情形中，難以實現與強化玻璃相同之高硬度，而且在樹脂固化時會由於收縮的發生而出現大的彎曲變形(捲曲)。撓性亦不足，因此該等樹脂並不適於作為用於保護顯示器之一窗基板施加至撓性顯示器。 一塑膠基板揭示於韓國專利申請案公開第2013-74167號中。
[專利文獻]
韓國專利申請案公開第2013-74167號
本發明係關於提供一種組合物，該組合物可形成具有顯著改善硬度之一硬塗層。
本發明係關於提供一種組合物，該組合物可形成具有優異的撓性之一硬塗層。
本發明係關於提供具有該硬塗層之一基礎材料。
根據本發明之一態樣，提供一種用於形成一硬塗層之組合物，該組合物包括具有在2,000至15,000範圍內之一重量平均分子量及在2.0至4.0範圍內之一多分散性指數(polydispersity index，PDI)之一環氧矽氧烷樹脂。
該矽氧烷樹脂可具有在5,000至15,000範圍內之一重量平均分子量。
該矽氧烷樹脂可具有在3.0毫莫耳/克至6.3毫莫耳/克範圍內之一環氧當量。
該矽氧烷樹脂可藉由由下式1代表之一烷氧基矽烷之一水解及縮合反應來製備：[式1] R1 nSi(OR2)4-n
(其中R1係為具有3個至6個碳原子之一環氧環烷基、或具有1個至6個碳原子且經一環氧乙烷基團(oxiranyl group)取代之一直鏈或具支鏈烷基，且可雜有氧，R2係為具有1個至7個碳原子之一直鏈或具支鏈烷基，且n係為在1至3範圍內之一整數)。
由式1代表之該烷氧基矽烷可為選自由以下組成之群組之至少一種類型：2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷以及3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)。
該矽氧烷樹脂可藉由由式1代表之該烷氧基矽烷及由下式2代表之一烷氧基矽烷之一水解及縮合反應製備：[式2]R3 mSi(OR4)4-m
(其中，R3包括選自由以下組成之群組中之至少一個官能基：具有1個至20個碳原子之一烷基、具有3個至8個碳原子之一環烷基、具有3個至20個碳原子之一烯基、具有2個至20個碳原子之一炔基、及具有6個至20個碳原子之一芳基、丙烯酸基(acrylic group)、甲基丙烯酸基(methacrylic group)、鹵基、胺基、巰基、醚基、酯基、羰基、羧基、乙烯基、硝基、碸基(sulfone group)及醇酸基(alkyd group)，R4係為具有1個至7個碳原子之一直鏈或具支鏈烷基，且m係為在0至3範圍內之一整數)。
用於形成一硬塗層之組合物可基於109重量份之該環氧矽氧烷樹脂計，更包括0.1重量份至10重量份之一聚合起始劑及20重量份至70重量份之一溶劑。
根據本發明之另一態樣，提供一種包括一基礎材料之硬塗膜，該基礎材料之至少一個表面具有由上述組合物形成之一硬塗層。
該基礎材料可係選自由以下組成之群組中之至少一種樹脂製得：一聚酯系樹脂、一纖維素系樹脂、一聚碳酸酯系樹脂、一丙烯酸樹脂、一苯乙烯系樹脂、一聚烯烴系樹脂、一聚醯亞胺系樹脂、一聚醚碸系樹脂及一碸系樹脂。
100‧‧‧硬塗膜
110‧‧‧基礎材料
120‧‧‧硬塗層
R1、R2‧‧‧底部半徑
藉由參照附圖詳細地闡述本發明之例示性實施態樣，本發明之以上及其他目標、特徵及優點對於此項技術領域具有通常技藝者將變得更加顯而易見，其中：第1圖係為一基礎材料之一示意性剖面圖，該基礎材料包括由根據本發明之一實施態樣用於形成一硬塗層之一組合物所形成的一硬塗層；第2圖示意性圖解說明針對一基礎材料實施一彎曲測試之一實施態樣，該基礎材料包括由根據本發明之實施態樣用於形成一硬塗層之一組合物所形成的一硬塗層；以及第3圖示意性圖解說明針對一基礎材料實施一彎曲測試之一實施態樣，該基礎材料包括由根據本發明之實施態樣用於形成一硬塗層之一組合物所形成的一硬塗層。
下文將參照附圖詳細地闡述本發明之例示性實施態樣。儘管本發明係結合其例示性實施態樣來顯示及闡述，但熟悉此項技術者應瞭解可在不背離本發明之精神及範圍之情形下作出各種修改。
本發明係關於用於形成一硬塗層之一組合物，該組合物可形成具有顯著改善之硬度以及優異的撓性使得彎曲變形(bending deformation)最小化之一硬塗層。
在下文，將詳細地闡述本發明。
用於形成硬塗層之組合物
根據本發明之一實施態樣，用於形成一硬塗層之組合物包括具有在2,000至15,000範圍內之一重量平均分子量且在2.0至4.0範圍內之一多分散性指數(PDI)之一環氧矽氧烷樹脂。
在本發明中，環氧矽氧烷樹脂係指具有一環氧基團之一矽氧烷樹脂，且該環氧基團可為一脂環族環氧基團、一脂肪族環氧基團、一芳香族環氧基團或其一混合物。
根據本發明之實施態樣，由於用於形成一硬塗層之組合物中使用具有特定範圍中之一重量平均分子量及一多分散性指數之環氧矽氧烷樹脂，因此可顯著改善硬塗層之硬度。此外，撓性有相當大地增強，因而可抑制彎曲改變(bend modification)。
該環氧矽氧烷樹脂具有在2,000至15,000範圍內之一重量平均分子量。當重量平均分子量小於2,000時，就無法實現硬塗層之期望硬度，且展現延展性。當重量平均分子量多於15,000時，可獲得一期望之物理性質，即，硬塗層之高硬度，但膜處理中所需之可加工性卻會變差。考量硬 塗層之硬度及可加工性，重量平均分子量較佳可在5,000至15,000之範圍內。
環氧矽氧烷樹脂具有在2.0至4.0範圍內之一多分散性指數(PDI)。當多分散性指數小於2.0時，難以滿足硬塗層之硬度及延展性二種物理性質。當多分散性指數多於4.0時，延展性這一物理性質會過度展現。
環氧矽氧烷樹脂之環氧當量並無特別限制，例如可在3.0毫莫耳/克至6.3毫莫耳/克之範圍內。當環氧當量係在上述範圍中時，可形成一緊湊交聯網路(cross-linking network)，並可顯著改善硬度。
根據本發明之實施態樣，環氧矽氧烷樹脂可藉由具有一環氧基團之一獨立式烷氧基矽烷之水解及縮合反應來製備，或可藉由具有一環氧基團之一烷氧基矽烷及一不同類型之一烷氧基矽烷在水之存在下之水解及縮合反應來製備。
以下反應式1至反應式3示意性顯示烷氧基矽烷在水及一觸媒之存在下的水解及縮合反應。
[反應式3]
在反應式1至反應式3中，R可為具有1個至7個碳原子之一直鏈或具支鏈烷基，且R'可包括選自由以下組成之群組中之至少一個官能基：具有1個至20個碳原子之一直鏈或具支鏈烷基、具有3個至8個碳原子之一環烷基、具有3個至20個碳原子之一烯基、具有2個至20個碳原子之一炔基、及一芳基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、鹵基、胺基、巰基、醚基、酯基、羰基、羧基、乙烯基、硝基、碸基及具有6個至20個碳原子之醇酸基(alkyd group)，其包括一環氧基團。
反應式1顯示起始材料烷氧基矽烷之一環氧烷基團藉由水來水解以形成一羥基。如自反應式2或反應式3可看出，如此形成之羥基藉助與另一矽烷之一羥基或一環氧烷基團之縮合反應形成一矽氧烷鍵。因此，當調整反應之速度時，可調整一最終所形成矽氧烷化合物之重量平均分子量及多分散性指數(PDI)。反應溫度、一觸媒之數量及類型、一溶劑及諸如此類亦係一主要因素。
使用一觸媒以藉助該反應式製備具有在2,000至15,000範圍內之一重量平均分子量且在2.0至4.0範圍內之一多分散性指數之環氧矽氧烷樹脂。可使用之該觸媒之例子包括一酸觸媒，例如鹽酸、乙酸、氟化氫、硝酸、硫酸、氯磺酸、碘酸、焦磷酸及諸如此類；一鹼觸媒，例如氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋇、咪唑、正丁基胺、二-正丁基胺、三-正丁基胺、高氯酸銨、四甲基氫氧化銨及諸如此類；一離子交換樹脂，例如Amberite IRA-400、IRA-67及諸如此類；及其混合物。
儘管觸媒之量並無特別限制，但基於約100重量份之烷氧基 矽烷計，該酸觸媒或鹼觸媒可以約0.0001重量份至0.01重量份添加，且該離子交換樹脂可以約1重量份至10重量份添加，但本發明並不僅限於此。
該水解及縮合反應可在攪拌的同時在室溫下實施約12小時至約7天，且可在約60℃至100℃小攪拌約2小時至72小時以促進反應，但並不僅限於此。
如自反應式1至反應式3可看出，當反應起始時，生成醇及水作為副產物。當將該等副產物移除時，在可誘導一正向反應(forward reaction)的同時可減少一逆反應(reverse reaction)，且由此可調整反應之速度。而且，當反應完成時，矽氧烷樹脂中剩餘之醇及水可藉由在減壓下經受約60℃至100℃範圍內之溫度的條件達約10分鐘至60分鐘來移除，但本發明並不僅限於此。
用於製備根據本發明實施態樣之環氧矽氧烷樹脂之具有一環氧基團之烷氧基矽烷可由下式1例示：[式1]R1 nSi(OR2)4-n
(其中R1係為具有3個至6個碳原子之一環氧環烷基、或具有1個至6個碳原子且經一環氧乙烷基團取代之一直鏈或具支鏈烷基，且R1可雜有氧，R2係為具有1個至7個碳原子之一直鏈或具支鏈烷基，且n係為在1至3範圍內之一整數)。
由式1代表之該烷氧基矽烷並無特別限制，舉例而言，可包括2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙 氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷等。可使用其一者或二種或更多種類型之混合物。
根據本發明之實施態樣，環氧矽氧烷樹脂可藉由具有一環氧基團之一獨立式烷氧基矽烷來製備，但亦可藉由具有一環氧基團之一烷氧基矽烷與一不同類型之一烷氧基矽烷之水解及縮合反應來製備，且並不僅限於此。
該不同類型之烷氧基矽烷可係為選自由下式2代表之烷氧基矽烷中之至少一者：[式2]R3 mSi(OR4)4-m
(其中，R3可包括選自由以下組成之群組中之至少一個官能基：具有1個至20個碳原子之一烷基、具有3個至8個碳原子之一環烷基、具有3個至20個碳原子之一烯基、具有2個至20個碳原子之一炔基、及具有6個至20個碳原子之一芳基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、鹵基、胺基、巰基、醚基、酯基、羰基、羧基、乙烯基、硝基、碸基及醇酸基，R4係為具有1個至7個碳原子之一直鏈或具支鏈烷基，且m係為在0至3範圍內之一整數)。
由式2代表之烷氧基矽烷並無特別限制，舉例而言，可包括四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三丙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二苯基二乙氧基 矽烷、三苯基甲氧基矽烷、三苯基乙氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、丙基乙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三丙氧基矽烷、N-(3-丙烯醯氧基-2-羥基丙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-3-丙烯醯氧基-2-羥基丙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(3-丙烯醯氧基-2-羥基丙基)-3-胺基丙基三丙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基甲基雙(三甲氧基)矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三丙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三丙氧基矽烷、N-(胺基乙基-3-胺基丙基)三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基-3-胺基丙基)三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、氯丙基三甲氧基矽烷、氯丙基三乙氧基矽烷、十七氟-癸基三甲氧基矽烷等。可使用其一者或二種或更多種類型之混合物。
根據本發明之實施態樣之用於形成一硬塗層之組合物可更包括一丙烯酸酯寡聚物以改善硬度。
根據本發明之實施態樣之丙烯酸酯寡聚物並無特別限制，且可包括一聚酯丙烯酸酯寡聚物、胺基甲酸酯丙烯酸酯(urethane acrylate)寡聚物、環氧丙烯酸酯寡聚物、聚醚丙烯酸酯寡聚物等。較佳地，可使用胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物。
在下文中，將詳細地闡述胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物之情形，但本發明並不僅限於此。
根據本發明之實施態樣之胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物可具有6個至9個官能基。當官能基之數量小於6時，改善硬度之效果較差，且當官能基之數量大於9時，可獲得優異的硬度，但黏度會增加。
在本文中可無限制地使用相關領域中已習知之胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物。較佳地，可使用藉由使在其分子中具有至少一個異氰酸酯基(isocyanate group)之化合物與在其分子中具有至少一個羥基之一(甲基)丙烯酸酯化合物反應而製備之胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物。
在其分子中具有至少一個異氰酸酯基之化合物之具體例子包括選自由以下組成之群組中之至少一者：4,4'-二環己基二異氰酸酯、六伸甲基二異氰酸酯三聚體、1,4-二異氰酸基丁烷(1,4-diisocyanato butane)、1,6-二異氰酸基己烷(1,6-diisocyanato hexane)、1,8-二異氰酸基辛烷、1,12-二異氰酸基癸烷、1,5-二異氰酸基-2-甲基戊烷、三甲基-1,6-二異氰酸基己烷、1,3-雙(異氰酸基甲基)環己烷、反-1,4-環己烯二異氰酸酯、4,4'-伸甲基雙(環己基異氰酸酯)、異佛爾酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate)、甲苯-2,4-二異氰酸酯、甲苯-2,6-二異氰酸酯、二甲苯-1,4-二異氰酸酯、四甲基二甲苯-1,3-二異氰酸酯、1-氯甲基-2,4-二異氰酸酯、4,4'-伸甲基-雙(2,6-二甲基-苯基異氰酸酯)、4,4'-氧基雙(苯基異氰酸酯)(4,4'-oxybis(phenyl isocyanate))、衍生自六伸甲基二異氰酸酯之三官能異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯與三羥甲基丙烷之加合物、丙烯醯基乙基異氰酸酯(acryloyl ethyl isocyanate)、甲基丙烯醯基乙基異氰酸酯(methacryloyl ethyl isocyanate)、衍生自異佛爾酮二異氰酸酯之三官能異氰酸酯、及六伸甲基二異氰酸酯縮二脲(hexamethylene diisocyanate biuret)。
在其分子中具有至少一個羥基之(甲基)丙烯酸酯化合物之一具體例子包括選自由以下組成之群組中之至少一者：(甲基)丙烯酸2-羥基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-異丙基酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁基酯、 經己內酯修飾之羥基丙烯酸酯、季戊四醇三/四(甲基)丙烯酸酯混合物、及二季戊四醇五/六(甲基)丙烯酸酯混合物。
根據本發明之實施態樣之丙烯酸酯寡聚物之分子量並無特別限制，舉例而言，可在500至100,000之範圍內。當重量平均分子量小於500時，改善硬度之效果較差，且當重量平均分子量大於100,000時，黏度會增加，且因此在塗覆期間之可加工性會降低。
根據本發明之實施態樣之丙烯酸酯寡聚物之含量並無特別限制，舉例而言，基於組合物之總重量計，可包括5重量%至70重量%的丙烯酸酯寡聚物。當丙烯酸酯寡聚物之含量小於5重量%時，對於固化期間所產生之收縮所致之裂紋及彎曲變形之改善效果較低，而當丙烯酸酯寡聚物之含量大於70重量%時，改善硬度之效果會被抑制。
根據本發明之實施態樣之用於形成一硬塗層之組合物，可更包括具有可與上述環氧矽氧烷樹脂交聯之一官能基的一反應性單體，以增加撓性。
根據本發明之實施態樣之反應性單體並無特別限制，且可使用通常用於相關領域中之一丙烯酸單體。較佳地，可使用一多官能(甲基)丙烯酸酯單體以改善一表面硬度。
反應性單體之具體例子包括：丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸異癸基酯、丙烯酸2-苯氧基乙基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯(behenyl acrylate)、甲基丙烯酸十三烷基酯、壬基苯酚乙氧基化物單丙烯酸酯(nonylphenol ethoxylate monoacrylate)、丙烯酸β-羧基乙基酯、丙烯酸異莰基酯(isobornyl acrylate)、 丙烯酸四氫糠基酯(tetrahydrofurfuryl acrylate)、甲基丙烯酸四氫糠基酯、丙烯酸4-丁基-環己基酯、丙烯酸二環戊烯基酯、丙烯酸二環戊烯基氧基乙基酯(dicyclopentenyl oxyethyl acrylate)、丙烯酸乙氧基乙氧基乙基酯(ethoxyethoxy ethyl acrylate)、乙氧基化單丙烯酸酯(ethoxylated monoacrylate)、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三苯基乙二醇二丙烯酸酯(triphenyl glycol diacrylate)、丁二醇二丙烯酸酯(butanediol diacrylate)、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化三丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯(tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate triacrylate)、二季戊四醇五丙烯酸酯、二(三羥甲基)丙烷四丙烯酸酯、烷氧基化四丙烯酸酯(alkoxylated tetraacrylate)、或諸如此類，且較佳地，季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等。可使用其一者或二種或更多種類型之混合物。
根據本發明之實施態樣之反應性單體之含量並無特別限制，舉例而言，基於組合物之總重量計，可包括1重量%至70重量%的反應性單體。當反應性單體之含量小於1重量%或大於70重量%時，難以獲得一足夠之改善撓性之效果。
根據本發明之實施態樣之用於形成一硬塗層之組合物更包括一聚合起始劑。
該聚合起始劑之例子包括通常使用之一光自由基聚合起始劑、一光-陽離子聚合起始劑、一熱聚合起始劑或諸如此類。可使用其一者或二種或更多種類型之混合物。
光自由基聚合起始劑之例子包括：1-羥基環己基苯基酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、氧葱酮(xanthone)、茀(fluorene)、茀酮(fluorenone)、苯甲醛、蒽醌(anthraquinone)、三苯胺、咔唑(carbazole)、3-甲基-苯乙酮、4-氯-二苯甲酮、4,4'-二甲氧基二苯甲酮、4,4'-二胺基二苯甲酮、蜜西拉酮(Mihira ketone)、苯甲醯基丙基醚、苯偶姻乙基醚(benzoin ethyl ether)、苄基二甲基縮酮(benzyl dimethyl ketal)、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、噻噸酮(thioxanthone)、二乙基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide)、2-苄基-1-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基丙-1-酮等。
光-陽離子聚合起始劑之例子包括：鎓鹽(onium salt)及/或有機金屬鹽、或諸如此類，但並不僅限於此。舉例而言，可使用二芳基碘鎓鹽(diaryl iodonium salt)、三芳基鋶鹽、芳基重氮鹽、鐵-芳烴錯合物或諸如此類。
更具體而言，光-陽離子聚合起始劑之例子包括：六氟銻酸芳基鋶鹽(aryl sulfonium hexafluoroantimonate salt)、六氟磷酸芳基鋶鹽(aryl sulfonium hexafluorophosphate salt)、六氟銻酸二苯基碘鎓鹽、六氟磷酸二苯基碘鎓鹽、六氟磷酸二甲苯基碘鎓鹽、六氟磷酸9-(4-羥基乙氧基苯基)噻蒽鎓鹽(9-(4-hydroxyethoxy phenyl)thianthrenium hexafluorophosphate salt)、或諸如此類，因為銻酸鹽會造成環境問題，所以較佳可使用六氟磷酸鹽系起始劑。可使用其一者或二種或更多種類型之混合物。
熱聚合起始劑之例子包括：六氟銻酸3-甲基-2-丁烯基四伸甲基鋶鹽、三氟甲烷磺酸鐿鹽、三氟甲烷磺酸釤鹽、三氟甲烷磺酸鉺鹽、三氟甲烷磺酸鏑鹽、三氟甲烷磺酸鑭鹽、甲烷磺酸四丁基鏻鹽、溴化乙基三苯基鏻鹽、苄基二甲基胺、二甲基胺基甲基苯酚、三乙醇胺、N-正丁基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等。可使用其一者或二種或更多種類型之混合物。
根據本發明之實施態樣之聚合起始劑之含量並無特別限制，舉例而言，基於100重量份之該環氧矽氧烷樹脂計，可包括0.1重量份至10重量份的聚合起始劑。當聚合起始劑之含量係在上述範圍中時，可維持組合物之優異的固化效率，且可防止固化後剩餘組份所致之物理性質劣化。
視需要，根據本發明之實施態樣之用於形成一硬塗層之組合物，可更包括用於抑制由該聚合起始劑引起之氧化反應之一抗氧化劑。
抗氧化劑並無特別限制，且抗氧化劑之例子包括酚類抗氧化劑、磷類抗氧化劑、胺類抗氧化劑、硫酯抗氧化劑等。
酚類抗氧化劑之具體例子包括：四[伸甲基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、1,2-雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基氫肉桂醯基)肼(1,2-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamoyl)hydrazine)、硫代二伸乙基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯](thiodiethylene bis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate])、3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯、3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸異十三烷基酯、N,N'-六伸甲基雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基氫肉桂醯胺)、苯丙酸、3,5-雙(1,1-二甲基乙基)-4-羥基苯丙酸硫代二-2,1-乙烷二基酯、C7-9-具支鏈烷基酯、2,2'-亞乙基雙(4,6-二-第三丁基苯酚)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯、4,6-雙(辛硫基甲基)-鄰甲酚、1,3,5-三(2,6-二甲基-3-羥基-4-第三丁基苄基)異氰脲酸酯、2,2'-伸甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、三乙二醇-雙-3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯、2,5-二-第三戊基-對苯二酚、六伸甲基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、三-(3,5-二-第三丁基羥基苄基)異氰脲酸酯、4,4'-硫代雙(6-第三丁基-間甲酚)、4,4'-伸丁基雙(6-第三丁基-3-甲基苯酚)等。
磷類抗氧化劑之具體例子包括：三(2,4-二-第三丁基苯基)壬基(tris(2,4-di-tert-butylphenyl)nonyl)、二硬脂醯基季戊四醇二壬基(distearyl pentaerythritol dinonyl)、雙(2,4-二-第三丁基苯基)季戊四醇二壬基、三苯基壬基、三異癸基壬基、二苯基異癸基壬基、2-乙基己基二苯基壬基、聚(二丙二醇)苯基壬基、三(壬基苯基)壬基等。
胺類抗氧化劑之一具體例子包括：2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉寡聚物(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline oligomer)，且硫酯抗氧化劑之具體例子包括季戊四醇基四(3-月桂基硫代丙酸酯)(pentaerythrityl tetrakis(3-laurylthiopropionate))、硫代二丙酸二(十八烷基)酯、硫代二丙酸二月桂基酯、硫代二丙酸二(十三烷基)酯等。
根據本發明之實施態樣之抗氧化劑之含量並無特別限制。舉例而言，基於100重量份之該環氧矽氧烷樹脂計，可包括0.1重量份至10重量 份、較佳1重量份至8重量份、且更佳3重量份至6重量份的抗氧化劑。當抗氧化劑之含量小於0.1重量份時，抗氧化之效果較低，且因此耐熱性會降低。當抗氧化劑之含量大於10重量份時，由於抗氧化劑之自氧化，耐熱性亦會降低。
根據本發明之實施例態樣之用於形成一硬塗層之組合物，更包括一溶劑。
根據本發明之實施例態樣之溶劑並無特別限制，且可使用相關領域中已知之一溶劑。溶劑之例子包括醇類，例如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、甲基賽珞蘇(methyl cellosolve)、乙基賽珞蘇或諸如此類；酮類，例如甲基乙基酮、甲基丁基酮、甲基異丁基酮、二乙基酮、二丙基酮、環己酮或諸如此類；己烷類，例如己烷、庚烷、辛烷、或諸如此類；苯類，例如苯、甲苯、二甲苯等。可使用其一者或二種或更多種類型之混合物。
根據本發明之實施態樣之溶劑含量並無特別限制，舉例而言，基於100重量份之該環氧矽氧烷樹脂計，可包括20重量份至70重量份的溶劑。當溶劑之含量小於20重量份時，黏度太高，且因此會降低可加工性。當溶劑之含量大於70重量份時，對於一厚膜而言在塗覆製程期間將難以調整一塗層之厚度，該塗覆製程之後之溶劑乾燥時間亦延長，且因此製程速度會降低，導致低經濟效率。
視需要，根據本發明之實施態樣，用於形成一硬塗層之組合物，可更包括一無機填料以改善硬度。
無機填料並無特別限制，且無機填料之例子包括金屬氧化物，例如氧化矽、氧化鋁、氧化鈦或諸如此類；氫氧化物，例如氫氧化鋁、 氫氧化鎂、氫氧化鉀或諸如此類；金屬粒子，例如金、銀、銅、鎳、其合金或諸如此類；導電粒子，例如碳、碳奈米管、富勒烯(fullerene)或諸如此類；玻璃；陶瓷或諸如此類，且較佳地，無機填料可為氧化矽。可使用其一者或二種或更多種類型之混合物。
無機填料之直徑並無特別限制，舉例而言，在1奈米至100奈米之範圍內。當平均直徑小於1奈米時，改善硬度之效果較低，且當平均直徑大於100奈米時，無機填料會成為硬塗層之雜質。較佳地，平均直徑可在10奈米至30奈米範圍內。
根據本發明之實施態樣之無機填料之含量並無特別限制，舉例而言，基於100重量份之該環氧矽氧烷樹脂計，可包括0.1重量份至5重量份的無機填料。當無機填料之含量小於0.1重量份時，改善硬度之效果較低，且當無機填料之含量大於5重量份時，黏度會增加，且由此會降低可塗覆性。
視需要，根據本發明之實施態樣，用於形成一硬塗層之組合物，可更包括一潤滑劑以改善捲繞效率、抗結塊性(blocking resistance)、耐磨性及耐劃痕性。
根據本發明之實施態樣之潤滑劑類型並無特別限制，且潤滑劑之例子包括蠟，例如一聚乙烯蠟、一石蠟、一合成蠟、一褐煤蠟(montan wax)或諸如此類；合成樹脂，例如一聚矽氧系樹脂、一氟系樹脂等。可使用其一者或二種或更多種類型之混合物。
根據本發明之實施態樣之潤滑劑之含量並無特別限制，舉例而言，基於100重量份之該環氧矽氧烷樹脂計，可包括0.1重量份至5重量份的潤滑劑。當潤滑劑之含量係在上述範圍中時，可提供優異的抗結塊性、 耐磨性及耐劃痕性，且亦可維持滿意的透明度。
此外，亦可視需要更包括添加劑，例如抗氧化劑、UV吸收劑、光穩定劑、熱聚合抑制劑、平整劑(leveling agent)、表面活性劑、潤滑劑、防汙劑或諸如此類。
硬塗膜
而且，本發明提供包括一基礎材料110之一硬塗膜100，基礎材料110的至少一個表面具有由用於形成一硬塗層之組合物形成之一硬塗層120。
較佳地，根據本發明實施態樣之基礎材料110具有優異的透明度、機械強度、熱穩定性、阻水性、各向同性(isotropy)等。基礎材料110之例子包括自以下製得之基礎材料：聚酯樹脂，例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚間苯二甲酸乙二酯(polyethylene isophthalate)、聚對苯二甲酸丁二酯或諸如此類；纖維素樹脂，例如二乙醯基纖維素、三乙醯基纖維素或諸如此類；聚碳酸酯樹脂；丙烯酸樹脂，例如聚(甲基)丙烯酸甲基酯、聚(甲基)丙烯酸乙基酯或諸如此類；苯乙烯樹脂，例如聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物或諸如此類；聚烯烴樹脂，例如聚乙烯、聚丙烯、具有一環或降莰烯(norbornene)結構之一聚烯烴系樹脂、一乙烯-丙烯共聚物或諸如此類；聚醯亞胺樹脂；聚醚碸樹脂；碸樹脂等。可使用其一者或二種或更多種類型之混合物。
基礎材料110之厚度並無特別限制，舉例而言，可為20微米至150微米之範圍內。
硬塗層120係藉由經用於形成一硬塗層之組合物塗覆並固化 來形成，且塗覆可使用習知方法實施，例如一模具式塗覆機法、一氣刀法、一反向輥法、一噴霧方法、一刮塗法、一澆注法、一凹版法(gravure method)、一旋塗法等。
硬塗層120之厚度並無特別限制，舉例而言，可為30微米至100微米之範圍內。當硬塗層120之厚度係在上述範圍中時，幾乎不發生一捲曲現象，且可獲得具有優異硬度之硬塗層120。
根據本發明實施態樣之硬塗層120係由用於形成一硬塗層之組合物形成，且因此具有顯著改善之硬度。儘管硬度可視各組成之含量、類型或諸如此類而有所變化，但硬塗層120之鉛筆硬度(pencil hardness)可為5H或更大，且當上述組合物中之每一者以預期的含量混合時，硬塗層120之最大鉛筆硬度可為9H或高於9H。
而且，撓性明顯增強，且因此彎曲變形小。
硬塗膜100具有高表面硬度，包括具有優異的撓性之硬塗層120，且因此與強化玻璃相比具有較輕且優異的耐衝擊性。因此，硬塗膜100可較佳用作顯示面板之最外表面處之一窗基板。
而且，本發明提供一種包括硬塗膜100之影像顯示裝置。
硬塗膜100可用作影像顯示裝置之最外表面處之一窗基板，且該影像顯示裝置可包括通常所用之各種影像顯示裝置，例如一液晶顯示裝置、一電致發光顯示裝置、一電漿顯示裝置、一場發射顯示裝置等。
在下文中，將結合實施例詳細地闡述本發明。
製備實施例1
將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane，ECTMS，由東京化成工業株式會社(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.)製造)及水(H2O，由西格瑪奧德裏奇公司(Sigma-Aldrich Corporation)製造)以24.64克：2.70克(0.1莫耳：0.15莫耳)之一比率混合，且接著放入一250毫升2頸燒瓶中。接著，將0.1毫升四甲基氫氧化銨作為一觸媒及100毫升甲基乙基酮(methyl ethyl ketone，MEK)添加至混合物，並於60℃下攪拌36小時。接著，使用一0.45微米鐵氟龍(Teflon)過濾器將該混合物過濾，且由此獲得一脂環族環氧矽氧烷樹脂。該脂環族環氧矽氧烷樹脂之分子量係使用凝膠滲透層析(gel permeation chromatography，GPC)量測。
製備實施例2
將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(ECTMS，由東京化成工業株式會社製造)及水(H2O，由西格瑪奧德裏奇公司製造)以24.64克：2.70克(0.1莫耳：0.15莫耳)之一比率混合，且接著放入一250毫升2頸燒瓶中。接著，將0.1毫升四甲基氫氧化銨作為一觸媒及50毫升MEK添加至混合物，並於70℃下攪拌24小時。接著，使用一0.45微米鐵氟龍過濾器將該混合物過濾，且由此獲得一脂環族環氧矽氧烷樹脂。該脂環族環氧矽氧烷樹脂之分子量係使用凝膠滲透層析(GPC)量測。
製備實施例3
將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(ECTMS，由東京化成工業株式會社製造)、苯基三甲氧基矽烷(PTMS，由西格瑪奧德裏奇公司製造)及水(H2O，由西格瑪奧德裏奇公司製造)以12.32克：12.02 克：2.70克(0.05莫耳：0.05莫耳：0.15莫耳)之一比率混合，且接著放入一250毫升2頸燒瓶中。接著，將0.1毫升四甲基氫氧化銨作為一觸媒及50毫升MEK添加至混合物，並於80℃下攪拌24小時。接著，使用一0.45微米鐵氟龍過濾器將該混合物過濾，且由此獲得一脂環族環氧矽氧烷樹脂。該脂環族環氧矽氧烷樹脂之分子量係使用凝膠滲透層析(GPC)量測。
製備實施例4
將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(ECTMS，由東京化成工業株式會社製造)、及水(H2O，由西格瑪奧德裏奇公司製造)以24.64克：2.70克(0.1莫耳：0.15莫耳)之一比率混合，且接著放入一100毫升2頸燒瓶中。接著，將0.1毫升四甲基氫氧化銨作為一觸媒添加至該混合物，並於60℃下攪拌24小時。接著，使用一0.45微米鐵氟龍過濾器將該混合物過濾，且由此獲得一脂環族環氧矽氧烷樹脂。該脂環族環氧矽氧烷樹脂之分子量係使用凝膠滲透層析(GPC)量測。
製備實施例5
將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(ECTMS，由東京化成工業株式會社製造)、及水(H2O，由西格瑪奧德裏奇公司製造)以24.64克：2.70克(0.1莫耳：0.15莫耳)之一比率混合，且接著放入一100毫升2頸燒瓶中。接著，將0.1毫升四甲基氫氧化銨作為一觸媒添加至該混合物，並於80℃下攪拌24小時。接著，使用一0.45微米鐵氟龍過濾器將該混合物過濾，且由此獲得一脂環族環氧矽氧烷樹脂。該脂環族環氧矽氧烷樹脂之分子量係使用凝膠滲透層析(GPC)量測。
製備實施例6
將3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane，GPTS，由西格瑪奧德裏奇公司製造)及蒸餾水以23.63克：2.70g(1莫耳：1.5莫耳)之一比率混合，並將0.02克氫氧化鈉作為促進該反應之一觸媒添加至該混合物，並於80℃下攪拌24小時。接著，將丙二醇甲基醚乙酸酯(propylene glycol methyl ether acetate，PGMEA，由西格瑪奧德裏奇公司製造)添加至該混合物，使用一真空蒸發器使該混合物與一揮發性材料在0.1MPa及60℃下反應30分鐘，移除樹脂中剩餘之水，且由此獲得樹脂。
製備實施例7
將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(ECTMS，由東京化成工業株式會社製造)、及水(H2O，由西格瑪奧德裏奇公司製造)以24.64克：2.70克(0.1莫耳：0.15莫耳)之一比率混合，且接著放入一100毫升2頸燒瓶中。接著，將0.05毫升四甲基氫氧化銨作為一觸媒及50毫升MEK添加至混合物，並於70℃下攪拌36小時。接著，使用一0.45微米鐵氟龍過濾器將該混合物過濾，且由此獲得一脂環族環氧矽氧烷樹脂。該脂環族環氧矽氧烷樹脂之分子量係使用凝膠滲透層析(GPC)量測。
製備實施例8
將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(ECTMS，由東京化成工業株式會社製造)、及水(H2O，由西格瑪奧德裏奇公司製造)以24.64克：2.70克(0.1莫耳：0.15莫耳)之一比率混合，且接著放入一100毫升2頸燒瓶中。接著，將0.5毫升四甲基氫氧化銨作為一觸媒及50毫升MEK添加至混合物，並於70℃下攪拌24小時。接著，使用一0.45微米鐵氟龍過濾器 將該混合物過濾，且由此獲得一脂環族環氧矽氧烷樹脂。該脂環族環氧矽氧烷樹脂之分子量係使用凝膠滲透層析(GPC)量測。
製備實施例9
將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(ECTMS，由東京化成工業株式會社製造)、苯基三甲氧基矽烷(phenyl trimethoxysilane，PTMS，由西格瑪奧德裏奇公司製造)及水(H2O，由西格瑪奧德裏奇公司製造)以11.09克：13.22克：2.70克(0.045莫耳：0.055莫耳：0.15莫耳)之一比率混合，且接著放入一250毫升2頸燒瓶中。接著，將0.1毫升四甲基氫氧化銨作為一觸媒及50毫升MEK添加至混合物，並於80℃下攪拌24小時。接著，使用一0.45微米鐵氟龍過濾器將該混合物過濾，且由此獲得一脂環族環氧矽氧烷樹脂。該脂環族環氧矽氧烷樹脂之分子量係使用凝膠滲透層析(GPC)量測。
製備實施例10
將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(ECTMS，由東京化成工業株式會社製造)、及水(H2O，由西格瑪奧德裏奇公司製造)以24.64克：2.70克(0.1莫耳：0.15莫耳)之一比率混合，且接著放入一100毫升2頸燒瓶中。接著，將0.1毫升四甲基氫氧化銨作為一觸媒及100毫升MEK添加至混合物，並於60℃下攪拌36小時。接著，使用一0.45微米鐵氟龍過濾器將該混合物過濾，且由此獲得一脂環族環氧矽氧烷樹脂。該脂環族環氧矽氧烷樹脂之分子量係使用凝膠滲透層析(GPC)量測。
製備實施例11
將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(ECTMS，由東 京化成工業株式會社製造)、及水(H2O，由西格瑪奧德裏奇公司製造)以24.64克：2.70克(0.1莫耳：0.15莫耳)之一比率混合，且接著放入一100毫升2頸燒瓶中。接著，將1.0毫升四甲基氫氧化銨作為一觸媒添加至該混合物，並於80℃下攪拌48小時。接著，使用一0.45微米鐵氟龍過濾器將該混合物過濾，且由此獲得一脂環族環氧矽氧烷樹脂。該脂環族環氧矽氧烷樹脂之分子量係使用凝膠滲透層析(GPC)量測。
製備實施例12
將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(ECTMS，由東京化成工業株式會社製造)、及水(H2O，由西格瑪奧德裏奇公司製造)以24.64克：2.70克(0.1莫耳：0.15莫耳)之一比率混合，且接著放入一100毫升2頸燒瓶中。接著，將0.5毫升四甲基氫氧化銨作為一觸媒添加至該混合物，並於80℃下攪拌36小時。接著，使用一0.45微米鐵氟龍過濾器將該混合物過濾，且由此獲得一脂環族環氧矽氧烷樹脂。該脂環族環氧矽氧烷樹脂之分子量係使用凝膠滲透層析(GPC)量測。
製備實施例13
將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(ECTMS，由東京化成工業株式會社製造)、及水(H2O，由西格瑪奧德裏奇公司製造)以24.64克：2.70克(0.1莫耳：0.15莫耳)之一比率混合，且接著放入一100毫升2頸燒瓶中。此後，將1.0毫升四甲基氫氧化銨作為一觸媒添加至該混合物，並於70℃下攪拌36小時。接著，使用一0.45微米鐵氟龍過濾器將該混合物過濾，且由此獲得一脂環族環氧矽氧烷樹脂。該脂環族環氧矽氧烷樹脂之分子量係使用凝膠滲透層析(GPC)量測。
製備實施例14
將2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(ECTMS，由東京化成工業株式會社製造)、及水(H2O，由西格瑪奧德裏奇公司製造)以24.64克：2.70克(0.1莫耳：0.15莫耳)之一比率混合，且接著放入一100毫升2頸燒瓶中。接著，將0.2毫升四甲基氫氧化銨作為一觸媒及50毫升MEK添加至混合物，並於60℃下攪拌36小時。接著，使用一0.45微米鐵氟龍過濾器將該混合物過濾，且由此獲得一脂環族環氧矽氧烷樹脂。該脂環族環氧矽氧烷樹脂之分子量係使用凝膠滲透層析(GPC)量測。
實施例及比較實施例
製備具有下表2中所列示組合物及含量之用於形成一硬塗層之組合物。
實驗實施例
(1)鉛筆硬度之量測
將實施例及比較實施例中所製備用於形成一硬塗層之組合物施加至一基礎材料上，該基礎材料係聚對苯二甲酸乙二酯且具有188微米之厚度，使用具有365奈米波長之一金屬鹵化物燈在300毫瓦/公分及1.2焦耳/平方公分的條件下將其固化，且由此形成具有50微米之厚度的一硬塗層。將所得硬塗層鋪放於130℃之烘箱中達30分鐘進行後固化，且由此獲得一最終產物。
根據JIS K5600使用一鉛筆硬度測試儀量測該硬塗層之硬度。
(2)撓性之評估
以其中硬塗層置於內側處之方式將實驗實施例1中所製備之基礎材料以180°之角度纏繞於具有一底部半徑R1之圓柱體上，並返回至起始點。接著，記錄其未觀察到硬塗層之彎曲變形(例如，折疊痕跡、應變(strain)、白化、裂紋或諸如此類)之圓柱體之最小R1。
而且，以其中硬塗層置於外側處之方式將基礎材料以180°之角度纏繞於具有一底部半徑R2之圓柱體上，並返回至起始點。接著，記錄其中未觀察到硬塗層之彎曲變形之圓柱體之最小R2。
參照表3，自實施例1至實施例9之組合物所製得之硬塗層具有高鉛筆硬度。而且，經測定該等硬塗層具有低R1及R2值，換言之，硬塗層具有優異的撓性。
然而，自比較實施例1至5及比較實施例7之組合物所製得之硬塗層具有顯著較低鉛筆硬度或降低之撓性。而且，比較實施例6之組合物膠凝，因此不可能製備成膜。
根據本發明實施態樣之組合物可形成具有顯著改善硬度之一硬塗層。
根據本發明實施態樣之組合物可形成具有優異的撓性之一硬塗層，使得彎曲變形最小化。因此，包括根據本發明實施態樣之包括硬 塗層之基礎材料可確保優異的撓性而無需單獨的彎曲變形阻抑層。
熟悉此項技術者應瞭解，可在不背離本發明之精神或範圍的情形下對上述本發明之例示性實施態樣作出各種修改。因此，本發明意欲涵蓋本發明之所有修改，只要該等修改在隨附申請專利範圍及其等效內容之範圍內即可。
100‧‧‧硬塗膜
110‧‧‧基礎材料
120‧‧‧硬塗層

Claims (9)

  1. 一種用於形成一硬塗層之組合物，包含一環氧矽氧烷樹脂，該環氧矽氧烷樹脂具有在2,000至15,000範圍內之一重量平均分子量及在2.0至4.0範圍內之一多分散性指數(polydispersity index，PDI)。
  2. 如請求項1所述之組合物，其中該矽氧烷樹脂具有在5,000至15,000範圍內之一重量平均分子量。
  3. 如請求項1所述之組合物，其中該矽氧烷樹脂具有在3.0毫莫耳/克至6.3毫莫耳/克範圍內之一環氧當量。
  4. 如請求項1所述之組合物，其中該矽氧烷樹脂係藉由由下式1代表之一烷氧基矽烷之一水解及縮合反應製備：[式1]R1 nSi(OR2)4-n(其中R1係為具有3個至6個碳原子之一環氧環烷基、或具有1個至6個碳原子且經一環氧乙烷基團(oxiranyl group)取代之一直鏈或具支鏈烷基，且R1可雜有氧，R2係為具有1個至7個碳原子之一直鏈或具支鏈烷基，且n係為在1至3範圍內之一整數)。
  5. 如請求項4所述之組合物，其中由式1代表之該烷氧基矽烷係為選自由以下組成之群組中之至少一者：2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷以及3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)。
  6. 如請求項4所述之組合物，其中該矽氧烷樹脂係藉由由式1代表之該烷氧基矽烷及由式2代表之一烷氧基矽烷之一水解及縮合反應製備： [式2]R3 mSi(OR4)4-m(其中，R3包括選自由以下組成之群組中之至少一個官能基：具有1個至20個碳原子之一烷基、具有3個至8個碳原子之一環烷基、具有3個至20個碳原子之一烯基、具有2個至20個碳原子之一炔基、及具有6個至20個碳原子之一芳基、丙烯酸基(acrylic group)、甲基丙烯酸基(methacrylic group)、鹵基、胺基、巰基、醚基、酯基、羰基、羧基、乙烯基、硝基、碸基(sulfone group)及醇酸基(alkyd group)，R4係為具有1個至7個碳原子之一直鏈或具支鏈烷基，且m係為0至3之一整數)。
  7. 如請求項1所述之組合物，，更包含，基於100重量份之該環氧矽氧烷樹脂計，0.1重量份至10重量份之一聚合起始劑及20重量份至70重量份之一溶劑。
  8. 一種硬塗膜(hard coating film)，包含一基礎材料，該基礎材料之至少一個表面具有由如請求項1至7中任一項所述之組合物形成之一硬塗層。
  9. 如請求項8所述之硬塗膜，其中該基礎材料係由選自由以下組成之群組中之至少一種樹脂製得：一聚酯系樹脂、一纖維素系樹脂、一聚碳酸酯系樹脂、一丙烯酸樹脂、一苯乙烯系樹脂、一聚烯烴系樹脂、一聚醯亞胺系樹脂、一聚醚碸系樹脂及一碸系樹脂。
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