TW201838784A

TW201838784A - 塗層材料及其製造方法

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Publication number: TW201838784A
Application number: TW106113925A
Authority: TW
Inventors: 林暉育; 簡思源; 葉志強; 黃婷芬
Original assignee: 伸昌光電材料股份有限公司
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2018-11-01
Also published as: TWI614106B

Abstract

本發明之提供一種塗層材料的製造方法，其包含以下步驟：提供包含具有預定重量比例的樹脂及助劑的混合溶液；將混合溶液塗佈於基材以形成塗層；固化塗層，而使塗層形成具有粗糙表面；以及將離型層設置於塗層的粗糙表面上，以使離型層藉由粗糙表面而被塑形出具有鏡像粗糙面，其中粗糙表面及鏡像粗糙面的粗糙度之Rz值係為1~20μm。本發明提供之塗層材料相較習知技術可達到更佳的抗沾黏效果。此外，根據本發明之內容亦簡化繁複的生產步驟以降低生產成本。

Description

塗層材料及其製造方法

本發明是關於一種塗層材料及其製造方法，具體而言是一種具有抗沾黏效果的塗層材料及其製造方法。

在工業技術高度發展的現在，織物除了美觀，更需具有各種機能性，例如防水、透濕或速乾等以符合各種使用需求。一般而言，具有防水透濕機能的織物係利用在織物上塗佈樹脂以達到功效，然而塗佈的樹脂具有平整的表面，因而容易沾黏於皮膚上。再者，將織物折疊時，樹脂易彼此沾黏導致織物使用不便或減短使用壽命。因此，亦發展出將樹脂表面粗糙化的技術，以減少樹脂彼此間或與皮膚間的接觸面積，進而降低沾黏現象。

現今製造具有粗糙性質之樹脂的技術主要分為兩種，一為在表面設置相互分離的樹脂塊，以形成粗糙表面後固化；另一者係在樹脂塗層未固化前的期間，以具有凹凸形狀之構件壓印樹脂塗層以形成粗糙表面後固化。然而，上述兩者為避免固化前之粗糙表面的突出部分相互沾黏而失去其功能，需將粗糙表面的突出部分相距一定距離設置並需設置以一定高度，因此，抗沾黏效果及產品厚度受到其限制。雖後續亦發展出事先將基材壓印為粗糙表面再塗佈樹脂進而固化的方式，但突出部分之間的距離亦受到壓印構件本身的限制。

承上述，目前降低織物沾黏現象的工法繁複且仍受到許多限制，因此，有必要解決時間成本及花費成本之問題，更應找出有效降低沾黏現象的改良方法。

鑒於上述需解決的問題，本發明之一目的係提供一種塗層材料的製造方法，其包含以下步驟：提供包含具有預定重量比例的樹脂及助劑的混合溶液；將混合溶液塗佈於基材以形成塗層；固化塗層，而使塗層形成並具有粗糙表面；以及將離型層設置於塗層的粗糙表面上，以使離型層藉由粗糙表面而被塑形出具有鏡像粗糙面。其中，粗糙表面及鏡像粗糙面的粗糙度之Rz值係為1~20μm。

較佳地，助劑係包含可分散於混合溶液之粒子。

較佳地，助劑之粒徑係為1~100μm。

較佳地，預定重量比例係為樹脂：助劑 = 1:1~50:1。

較佳地，粗糙表面及鏡像粗糙面的粗糙度之Ra值係為0.1~5μm。

較佳地，粗糙表面及鏡像粗糙面的粗糙度之Rq值係為0.1~5μm。

較佳地，塗層的溶劑係選自甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮及環己酮。

較佳地，固化的方法係包含UV固化或熱固化。

較佳地，樹脂係包含聚氨酯(PU)系樹脂、丙烯酸(Acrylic)系樹脂或其組合。

本發明之另一目的係提供由上述製造方法所製得的塗層材料。

本發明係提供不受上述習知問題限制的塗層材料，可僅藉由單一步驟即可固化樹脂並同時形成粗糙表面，更可用以製造有效降低沾黏現象且更為輕薄的成品。此外，本發明提供的塗層材料具有較佳的耐用性，可將基材及具有粗糙表面的塗層整體作為模具使用，有效降低生產成本。

為使上述目的、技術特徵及實際實施後之效益更易於使本領域具通常知識者理解，將於下文中以實施例更詳細地說明。

參見第1圖，其係為本發明之塗層材料的製造方法之一實施例的流程圖。在步驟S11中，提供包含具有預定重量比例的樹脂及助劑之混合溶液，其中樹脂及助劑的預定重量比可為1：1~50：1，較佳地可為2：1~40：1，更佳地可為5：1~20：1。

具有預定重量比例的樹脂及助劑可於有機溶劑中混合以形成混合溶液。有機溶劑可選自甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、丁酮及環己酮等。

在一實施例中，樹脂可為聚氨酯(PU)系樹脂、丙烯酸(Acrylic)系樹脂、其組合或其類似物。聚氨酯系樹脂可包含聚氨酯樹脂、丙烯酸改性聚氨酯樹脂或其組合，而丙烯酸系樹脂可包含丙烯酸樹脂、苯改性丙烯酸樹脂、有機矽改性丙烯酸樹脂、有機矽樹脂、聚氨酯改性丙烯酸樹脂或其組合。而所選用的助劑可為不和樹脂及前述有機溶劑反應的且可分散於該混合溶液之粒子，具體而言，助劑可為以矽或矽化物表面處理過後的粒子或其他經矽改性的高分子材料；或可為以氟或氟化物表面處理過後的粒子，或其他經氟改性的高分子材料。而上述兩者經表面處理的粒子可為例如：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(MMA-Styrene)、聚碳酸酯(PC)之粒子，或者本領域常用之消光粉粒子，如：碳酸鈣、氧化鋁等。再者，助劑更可為上述各種材料的組合。助劑的粒徑可為1~100 μm，較佳可為1~50 μm，更佳可為1~30 μm。

步驟S12中，將混合溶液塗佈於基材上以形成塗層。基材可為紙類、布類、塑膠類或其他類似物。較佳地，基材可為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。塗佈混合溶液至基材的方式可為濕式塗佈、浸染塗佈、滾輪塗佈、刮刀塗佈、印刷塗佈、微凹版塗佈、UV壓印等或其他本領域通常知識者所熟知的塗佈方式。

經由上述塗佈，助劑可分散或緊密排列於塗層的水平面上，且可部分突出塗層的水平面。

步驟S13中，形成的塗層可藉對應樹脂性質的任何習知方法固化。在一實施例中，樹脂為聚氨酯(PU)，則塗層可藉由熱固化方法固化。在另一實施例中，樹脂為丙烯酸樹脂(Acrylic)，則塗層可藉由UV固化方法固化。此外，塗層在固化前係先經加熱處理以移除溶劑。特別是，當塗層中的樹脂係為如聚氨酯(PU)的熱固化性樹脂的情況下，移除溶劑與塗層的固化可藉由單一加熱步驟達成。

如第2圖所示，固化後的塗層200可具有粗糙表面290，粗糙表面290的粗糙性質係來自塗層中的助劑220。如前述，當塗佈至基材100後，位於塗層200水平面的助劑220可部分突出塗層200之表面，較佳地，塗層200及助劑220可保持前述之相對位置而被固化，以形成粗糙表面290。

位於塗層200水平面的助劑220可相互間距0~100 μm、較佳地可相互間距0~10 μm、更佳地可相互間距0~1 μm、最佳地可相互緊密排列以達到無間隙。此外，助劑220突出塗層200水平面的最高點與塗層200水平面的高度差係為高度差H，高度差H可為0~1000μm、較佳地可為1~100μm、更佳地可為2~50μm、最佳地可為5~20 μm。然而，本發明並不受上述條件限制。

步驟S14中，係將離型層300設置於塗層200的粗糙表面290上，使離型層300藉由粗糙表面290而被塑形出具有鏡像粗糙面390，塗層材料900之整體結構如第3圖所示。離型層300的材料可為各種可塑形之樹脂，較佳地，離型層300可為未固化之聚氨酯(PU)系樹脂。步驟S15中，離型層300在設置後對應離型層300之材質藉由適當的方式固化。

在本發明的實施例中，粗糙表面290及粗糙表面390的十點平均粗糙度(Rz)可為1~50 μm、較佳地可為2~40 μm、更佳地可為3~30 μm、又更佳地可為4~20 μm。中心線平均粗糙度(Ra)可為0.1~5 μm、較佳地可為0.2~3 μm、更佳地可為0.3~2 μm。而最小平方和粗糙度(Rq)可為0.1~5 μm、較佳地可為0.2~3 μm、更佳地可為0.3~2 μm。

本發明提供之上述製造方法所製造的塗層材料。在一實施例中，具有鏡像粗糙面390的離型層300被剝離塗層200後，即可應用於各式表面上，以達到抗沾黏的機能效果，例如，設置於外套內襯以避免流汗或收納折疊後產生的產生的沾黏現象等。

此外，在將本發明之具有鏡像粗糙面390的離型層300剝離塗層200後，具有粗糙面290的塗層200及基材100整體可作為模具，其可多次重複使用以多次製造具有鏡像粗糙面390的離型層300。而且，因塗層200的助劑220及樹脂210一體成形，更可提升使用的耐久性。

根據上述實施例的一例子中，提供以丙烯酸改性聚氨酯樹脂為樹脂、以矽或矽化物表面處理過後的粒子作為助劑、且兩者重量比例為5：1並溶於丁酮的混合溶液。將混合溶液以滾輪塗佈方式塗佈於PET所製的基材上以形成塗層。待以80~110℃的條件加熱處理以去除塗層內的有機溶劑後，以300~800 mJ/cm² 條件的UV照射以固化塗層，進而生成粗糙表面，粗糙面放大照片如第4圖(A)部分所示。接著，設置以聚氨酯(PU)所製成之離型層於粗糙表面上，以產生具有鏡像粗糙面的聚氨酯(PU)離型層，並加熱以固化聚氨酯(PU)。最後，將聚氨酯(PU)離型層與粗糙表面分離，即可將其用於織物的內襯，其厚度為10 μm，相較於市面上同級物性規格品之常見厚度為15 μm的離型層更薄。

在上述例子中，生成的粗糙表面係以表面粗度測定儀量測粗糙度，得到之十點平均粗糙度(Rz)為4~20 μm、中心線平均粗糙度(Ra)為0.3~2 μm、而最小平方和粗糙度(Rq)為0.3~2 μm。另外，藉粗糙表面塑形的鏡像粗糙面亦具有相同的粗糙度數值。

在另一例子中，提供以聚氨酯改性丙烯酸樹脂為樹脂、以氟或氟化物表面處理過的粒子作為助劑、且兩者重量比例為10：1並溶於乙酸乙酯的混合溶液。將混合溶液以微凹版塗佈方式塗佈於PET所製的基材上以形成塗層。待以80~110 ℃的條件加熱處理以去除塗層內的有機溶劑，同時固化塗層，進而生成粗糙表面。粗糙面放大照片如第4圖(B)部分所示。接著，設置以聚氨酯(PU)所製成之離型層於粗糙表面上，以產生具有鏡像粗糙面的聚氨酯(PU)離型層，並加熱以固化聚氨酯(PU)。最後，將聚氨酯(PU)離型層與粗糙表面分離，即可將其用於織物的內襯，其厚度為10 μm，相較於市面上常見之厚度為15 μm 的離型層更薄。

承上述，本發明之塗層材料的製造方法係利用助劑的顆粒特性形成可降低沾黏現象的粗糙表面，且粗糙表面的形成可與塗層的固化同時達成，故可避免習知技術常見的粗糙表面失去功能的情形。因此，本發明不需特別為避免此情況而使粗糙表面的突出部之間留置足夠的距離，而可僅在突出部分之間留置較小間隙或甚至無間隙，進而達到較習知技術更佳的抗沾黏效果，更能在達成相同效果的前提下，製造更加輕薄的成品。

此外，本發明相較習知技術省去壓印基材以形成粗糙表面的步驟，亦省略了習知技術在塗層固化後外加接著層以與離型層結合之步驟。因此，本發明提供之塗層材料的製造方法，可有效壓低生產成本及時間。

雖然本發明已以上述實施例具體描述本發明之塗層材料及其製造方法，然而具本發明所屬技術領域之通常知識者應理解，可在不違背本發明之技術原理及精神下，對實施例作修改與變化。因此本發明之權利保護範圍應如後述之申請專利範圍所述。

S11、S12、S13、S14、S15‧‧‧步驟

100‧‧‧基材

200‧‧‧塗層

210‧‧‧樹脂

220‧‧‧助劑

290‧‧‧粗糙表面

300‧‧‧離型層

390‧‧‧鏡像粗糙面

900‧‧‧塗層材料

第1圖係本發明之塗層材料的製造方法之一實施例的流程圖。

第2圖係本發明之塗層材料之一實施例的塗層之結構示意圖。

第3圖係本發明之塗層材料之一實施例的結構示意圖。

第4圖係本發明之塗層材料之實例的粗糙表面放大照片。

Claims

一種塗層材料的製造方法，其包含：提供包含具有一預定重量比例的一樹脂及一助劑之一混合溶液；將該混合溶液塗佈於一基材，以形成一塗層；固化該塗層，而使該塗層形成具有一粗糙表面；以及將一離型層設置於該塗層的該粗糙表面上，使該離型層藉由該粗糙表面而被塑形出具有一鏡像粗糙面；其中該粗糙表面及該鏡像粗糙面的粗糙度之Rz值係為1~50 μm。
如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該助劑包含可分散於該混合溶液之粒子。
如申請專利範圍第2項所述之製造方法，其中該助劑之粒徑係為1~100μm。
如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該預定重量比例係為該樹脂：該助劑 = 1:1~50:1。
如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該粗糙表面及該鏡像粗糙面的粗糙度之Ra值係為0.1~5 μm。
如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該粗糙表面及該鏡像粗糙面的粗糙度之Rq值係為0.1~5 μm。
如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該塗層的溶劑係選自甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮及環己酮。
如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中固化的方法包含UV固化或熱固化。
如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該樹脂包含聚氨酯系樹脂、丙烯酸系樹脂或其組合。
一種塗層材料，其係由如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之製造方法所製得。