TWI513591B - 保護薄膜 - Google Patents

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TWI513591B TW100122911A TW100122911A TWI513591B TW I513591 B TWI513591 B TW I513591B TW 100122911 A TW100122911 A TW 100122911A TW 100122911 A TW100122911 A TW 100122911A TW I513591 B TWI513591 B TW I513591B
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Description

保護薄膜
以下揭露涉及一種保護薄膜,包括一功能性塗層,尤其係涉及一種具有卓越整體穿透性及低水滲透率的保護薄膜。
本發明還涉及一種用於觸控螢幕式電子書的保護薄膜。
一般而言,電子紙指的是具有非常類似於紙張特性的顯示器,且是一種下一代的顯示器,藉由它,除了簡單的訊息顯示之外,可自由地執行資料的寫入、刪除及儲存。
根據電子紙的原理,電子書已然得以發展。電子書主要包括形成在玻璃上的驅動薄膜、以及用於保護該驅動薄膜的保護薄膜。
此外,隨著電子書產業的不斷發展,電子書不僅需要顯示訊息,還需提供各種功能,例如自由地寫入、刪除及儲存資料、以在市場上具有競爭力。為了更簡易的應用這種功能,觸控螢幕已應用於電子書上。觸控螢幕式電子書需要一保護薄膜,以使電子書能夠穩定地且牢牢地操作即使在汙損的環境之下。
在這種情況下,用於電子書或觸控螢幕式電子書的保護薄膜就需要具有良好的物理特性,例如包括撞擊緩衝特性、防潮及防UV。因此,依然有需要開發這種保護薄膜。
在一個特性中,本發明提供一種用於電子書的保護薄膜,其具有高防潮及優良的UV防護能力。
在另一特性中,本發明提供一種具有抗摩擦及防眩光功能的保護薄膜。
在另一特性中,本發明提供一種保護薄膜,具有優越的整體光穿透率(在以下稱為「整體穿透率」)。
在另一特性中,本發明提供一種保護薄膜,包括一第三黏接層以及一脫模薄膜,可與如前面板式(front panel laminate,FPL)的基板結合而不需可選的黏著劑塗佈製程,且具有優良的黏度,使得可加工性能夠增進。
在另一特性中,本發明提供一種用於要求嚴格物理特性之觸控螢幕式產品的保護薄膜。
本發明的實施例涉及一種用於電子書的保護薄膜。
為了達到本發明的上述目的,本發明提供一種保護薄膜,其包括:一防眩光塗層、一第一透明塑膠基板、一第一黏接層、一第二透明塑膠基板、一第一氧化矽塗層(SiOx ,其中x的範圍從1.0至2.0)、一第二黏接層、一第二氧化矽塗層(SiOx ,其中x的範圍從1.0至2.0)、一第三透明塑膠基板、一丙烯酸樹脂塗層、一第三黏接層以及一脫模薄膜,按順序層疊,從而具有89%至91%的整體穿透率、0.02 g/m2 .day至0.06 g/m2 .day的潮濕蒸汽穿透率(moisture vapor transmission rate,MVTR)、以及6%至10%的霧度。
依據本發明的另一實施例,本發明提供一種保護薄膜,其包括:一防眩光塗層、一第一透明塑膠基板、一第一黏接層、一第二透明塑膠基板、一第一氧化矽塗層(SiOx ,其中x的範圍從1.0至2.0)、一第二黏接層、一第三透明塑膠基板、一第二氧化矽塗層(SiOx ,其中x的範圍從1.0至2.0)以及一丙烯酸樹脂塗層,按順序層疊,從而具有89%至91%的整體穿透率、0.01 g/m2 .day或更低的MVTR、以及6%至10%的霧度。
尤其,依據本發明一實施例的保護薄膜特徵在於藉由各個薄層層疊的次序,從而一防眩光塗層形成在最外側,以執行防眩光功能及防止刮痕產生。此外,第一氧化矽塗層可面對並黏附於第二氧化矽塗層,以減少透濕度,因此提供適用於電子書的保護薄膜。
此外,具有第一氧化矽塗層形成於其上的第二透明塑膠基板,透過第二黏接層,可與具有第二氧化矽塗層形成於其上之第三透明塑膠基板結合。進一步地,可見當按順序層疊第一氧化矽塗層(SiOx ,其中x的範圍從1.0至2.0)、第二黏接層、第三透明塑膠基板及第二氧化矽塗層(SiOx ,其中x的範圍從1.0至2.0)時,透濕度可出乎意料地減少。具體而言,當執行了依據本發明先前所述之層疊順序的疊層時,可達到出乎意料的效果,如0.01 g/m2 .day或更低的MVTR。由於電子書的驅動裝置,即當MVTR降低時電子墨水(e-ink)可製造接近黑色的顯示器,這種MVTR對於用於電子書的保護薄膜而言是重要參數。本發明可保持相對較低的MVTR,從而改進用於電子書之保護薄膜的性能。
而且,使用丙烯酸樹脂塗層可使具有優秀整體穿透率的保護薄膜得以製造。
依據另一實施例,提供了保護薄膜,藉由提供第三黏接層在丙烯酸樹脂塗層的頂部上,並且層疊脫模薄膜在第三黏接層的頂部上而製造,從而增進後處理的可加工性。脫模薄膜在後處理期間去除,並且在剝離脫模薄膜後,第三黏接層即黏附於基板。因此,保護薄膜可附著於基板而不需可選的黏著劑塗佈製程。具體而言,當含有具預先決定之特定成分的黏著性組合物用於製備第三黏接層時,與在60℃×95%相對濕度(R.H.)×168小時的條件下使用黏著劑的傳統黏接製程相較,多種有利效果接連顯著地提高可加工性,如在後處理對於FPL作為基板之增進的黏著性、沒有轉印至基板、對整體穿透率沒有影響、以及增進的收縮量。
已發現本發明的保護薄膜特徵在於其厚度以及層疊順序,並且藉由調整每一薄層至預先決定的厚度,可提供具有增進之透濕度的保護薄膜。本發明在前述發現之下已完全實現。在38±2℃及100%相對濕度(KS M 3088:2004)的條件下,以此處所述之層疊順序製造的保護薄膜,可具有0.5 g/m2 .day或更低的透濕度,2.0%或更低的UV穿透率,89%至91%的整體穿透率,0.06 g/m2 .day或更低的MVTR,以及6%至10%的霧度。
本發明的保護薄膜具有適用於電子書所需要的透濕度,並可造成電子墨水隨時間的微小改變,並且防止薄膜老化。
本發明的優點、特徵及其他特點,將會在以下參考附圖的具體實施例的說明中變得明顯,其並非對具體實施例進行限制。
如第1圖中所示,依據本發明一實施例的保護薄膜包括第一透明塑膠基板10、形成在第一透明塑膠基板10一表面上的防眩光塗層11、第二透明塑膠基板20、形成在第二透明塑膠基板一表面上的第一氧化矽塗層21(SiOx ,其中x係1.0至2.0)、第三透明塑膠基板30、形成在第三透明塑膠基板一表面上的第二氧化矽塗層31(SiOx ,其中x係1.0至2.0)、以及丙烯酸樹脂塗層32,形成在第二氧化矽塗層31(SiOx ,其中x係1.0至2.0)的相對側上,其中第一透明塑膠基板10及第二透明塑膠基板20彼此面對,並透過第一黏接層100而彼此黏附,而第一氧化矽塗層21及第二氧化矽塗層31彼此面對,並透過第二黏接層200而彼此黏附。而後,包含1至3重量份之環氧基硬化劑的黏著性組合物、0.01至1重量份的矽烷耦合劑及1至20重量份的溶劑,根據100重量份的丙烯基之二種成份可硬化黏著劑,塗敷於丙烯酸樹脂塗層32上部以形成第三黏接層,然後層疊脫模薄膜在第三黏接層上部,從而製造保護薄膜。
依據上述實施例的保護薄膜,在38±2℃及100% R.H(KS M 3088:2004)的條件下,具有0.5 g/m2 .day或更低的透濕度,並且較佳係0.01至0.4 g/m2 .day。此外,上述薄膜可具有2.0%或更低的UV穿透率,較佳係0.1%至1.8%,89%至91%的整體穿透率,0.02至0.06 g/m2 .day的MVTR以及6%至10%的霧度。
如第2圖中所示,依據本發明另一實施例的保護薄膜包括第一透明塑膠基板10、形成在第一透明塑膠基板一表面上的防眩光塗層11、第二透明塑膠基板20、形成在第二透明塑膠基板一表面上的第一氧化矽塗層21(SiOx ,其中x係1.0至2.0)、第三透明塑膠基板30、形成在第三透明塑膠基板一表面上的第二氧化矽塗層31(SiOx ,其中x係1.0至2.0)、以及形成在第二氧化矽塗層31(SiOx ,其中x係1.0至2.0)頂部上的丙烯酸樹脂塗層32,其中第一透明塑膠基板10及第二透明塑膠基板20彼此面對,並透過第一黏接層100而彼此黏附,而第一氧化矽塗層21及第三透明塑膠基板30彼此面對,並透過第二黏接層200而彼此黏附,從而製造具有增進透濕度的保護薄膜。
依據上述實施例的保護薄膜,在38±2℃及100% R.H(KS M 3088:2004)的條件下,具有0.5 g/m2 .day或更低的透濕度,較佳係0.01至0.4 g/m2 .day。此外,前述薄膜具有2.0%或更低的UV穿透率,並且較佳係0.1%至1.8%,89%至91%的整體穿透率,0.01 g/m2 .day或更低的MVTR,並且較佳係0.001至0.01 g/m2 .day,以及6%至10%的霧度。
以下將詳細描述本發明的技術結構。
在一實施例中,第一透明塑膠基板10、第二透明塑膠基板20或第三透明塑膠基板30可由具有90%或更高光穿透率的塑膠材料製成。例如,可使用聚對苯二甲酸乙二醇樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇樹脂、聚萘二甲酸乙二醇樹脂等,此外,也可使用其定向材料。
第一透明塑膠基板10用作支撐保護薄膜,並可具有50至250 μm的厚度,較佳係100至188 μm,無需特別限制。這樣的厚度足以使第一透明塑膠基板做為支撐,防止外觀的損壞,並使第一透明塑膠基板維持可撓性。
第二透明塑膠基板20及第三透明塑膠基板30分別做為氧化矽塗層的支撐,並可具有10至50 μm的厚度,較佳係12至30 μm,無需特別限制。這樣的厚度適合使基板做為氧化物沉積期間的支撐,並防止對外觀的損壞(即,產生褶皺)。
防眩光塗層11可包括硬樹脂,如丙烯酸胺基甲酸酯樹脂或矽氧烷樹脂,與矽樹脂顆粒結合,並提供防眩光效果與抗摩擦效果。然而,如果防眩光塗層11太薄,則無法獲得足夠的硬度。另一方面,如果防眩光塗層11太厚,則可能導致裂紋。防眩光塗層11可具有3至5 μm的厚度,以同時防止捲曲。
第一氧化矽塗層21或第二氧化矽塗層31可透過真空沉積而形成。當x係小於1.0時,氧化矽塗層(SiOx ,其中x係1.0至2.0)可具有低透明度,導致90%或更低的光穿透率。另一方面,當x大於2.0時,氧化矽塗層可能破裂。由於這些原因,x可界定在上述範圍。氧化矽塗層可具有300至1,000的厚度,較佳係400至800,以實現良好的防潮性及澄清的顏色。
第一黏接層100可為包括UV保護劑的丙烯酸樹脂黏著性組合物。第一黏接層100可具有90%或更高的光穿透率,1%或更低的霧度,以及103 -105 Pa的剪切儲存模數。如果黏接層具有90%或更低的透光率,或1%或更低的霧度,則使用具有這種黏接層之保護薄膜所製造的顯示器具有較差的清晰度。當黏接層具有小於103 Pa的剪切儲存模數時,在裝配顯示器時可能出現問題,因為在遮蔽之後黏接層從裝配的顯示器突出。另一方面,如果剪切儲存模數大於105 Pa,黏接層表現低黏著性,導致較差耐用度及較弱吸震特性。
此外,黏著性組合物可進一步包括,根據樹脂之固體成分0.5至5重量份的三唑基UV保護劑,以確保超過廣泛波長範圍的UV保護性。當使用三唑基UV保護劑少於0.5重量份時,UV穿透率在QUV測試後迅速增加,因而導致對於電子書驅動薄層的損害及響應速度的降低。另一方面,如果使用三唑基UV保護劑大於5重量份時,會導致在QUV測試後色彩索引改變。此處所使用的三唑基UV保護劑可為例如,苯並三唑、亞甲基雙(羥苯基苯並三唑)衍生物、羥苯基苯並三唑等。除了上述的UV保護劑,其他的三嗪基UV保護劑、抗氧化劑、熱安定劑、螢光增白劑等,如有需要可進一步加入。這些添加劑可以不造成塗佈薄膜的物理性能劣化的量加入。較佳地,它們根據樹脂固體成分0.5至5重量份的量加入。三嗪基UV保護劑可包括例如:羥苯基三嗪、2,4,6-參(二乙基-4’-胺基亞苄基丙二酸酯)-s-三嗪、2,4,6-參(二異丙基4’-胺基亞苄基丙二酸酯)-s-三嗪、2,4,6-參(二甲基4’-胺基亞苄基丙二酸酯)-s-三嗪、2,4,6-參(乙基α-氰基-4-胺基肉桂酸)-s-三嗪、2,4,6-參[(3’-苯並三唑-2-基-2’-羥基-5’-甲基)苯胺]-s-三嗪、2,4,6-參[(3’-苯並三唑-2-基-2’-羥基-5’-叔辛基)苯胺]-s-三嗪等。此外,此處所揭露的抗氧化劑,熱安定劑及/或螢光增白劑並不特別地限制,只要它們在現有技術中是經常可得的。第一黏接層所使用的黏著性組合物除了丙烯酸樹脂之外可進一步包括交聯劑。由於交聯劑的加入,樹脂可為交聯的,因此增進耐熱性及防水性。此處所使用的交聯劑可包括一個對於丙烯酸樹脂之官能基的反應性。交聯劑的特定示例包括過氧化物、異氰酸酯基交聯劑、環氧基交聯劑、金屬螯合基交聯劑、三聚氰胺基交聯劑、氮丙啶基交聯劑、金屬鹽等。這些交聯劑可單獨使用或結合其中二種或更多。其中,異氰酸基交聯劑較適宜使用以提供良好的黏著性。這種異氰酸酯基交聯劑的特定示例包括二異氰酸酯如甲伸苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯、以及各種多元醇修飾的二異氰酸酯加合物、具有異氰脲酸環、雙縮脲形式或脲基甲酸酯形式的聚異氰酸酯化合物等。此外,在需要透明度的應用中,脂肪族或脂環族的異氰酸酯化合物可用作異氰酸酯基交聯劑。這是因為芳香族異氰酸酯化合物在硬化後可造成黏接層的著色。交聯劑一般可以0.01至10.0重量份,較佳為0.05至5.0重量份的量來使用,根據丙烯酸黏接劑的100重量份。如果交聯劑的量超過10.0重量份,則過多的交聯劑可導致在乾燥後減少了膠黏性並且與透明塑膠基板層疊後降低了黏著性,導致較差的耐用性。另一方面,如果交聯劑的量少於0.01重量份,黏接劑不足夠地硬化了,導致防水性劣化。
黏接層100係透過在一支撐物上塗敷黏著性組合物然後乾燥而形成。由於黏接劑包括交聯劑,對黏接層的熱處理使它能夠交聯。當溫度處於使溶劑乾燥時,交聯可與乾燥同時進行。另外,可在乾燥之後執行交聯操作。可老化黏接層以調節黏接層的交聯。
在本發明的一個實施例中,第一黏接層100用以增進第一透明塑膠基板與第二透明塑膠基板之間的吸震特性。為了促進吸震功能,第一黏接層100可具有103 -105 Pa的剪切儲存模數。
第二黏接層200可使用具有對於氧化矽良好黏接性的胺基甲酸酯黏著劑而形成。
第一黏接層或第二黏接層所使用的黏著性組合物可以液態組合物的形式來使用。此處所使用之溶劑的特定示例包括甲基乙基酮、丙酮、乙酸乙酯、四氫呋喃、二氧陸圜、環己酮、正己烷、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、水等。這些溶劑可單獨使用或結合其中二種或更多。溶劑可為先前用於聚合的溶劑,或除了聚合溶劑以外加入至少一種溶劑以允許黏接層的均勻塗敷。
在本發明的一個實施例中,第三黏接層300用以黏接本發明的保護薄膜至基板。為了在後處理之後促進對於基板的黏著性,黏著性組合物包括1至3重量份的環氧基硬化劑,0.01至1重量份的矽烷基耦合劑及1至20重量份的溶劑,根據100重量份的丙烯基之二種成份可硬化黏著劑,可在基板上塗敷30至60 μm的乾燥塗佈厚度。
丙烯基之二種成份可硬化黏著劑可包括20至30 wt%的丙烯酸樹脂,1至5 wt% C1至C20的烷基丙烯酸以及溶劑。更具體而言,前述黏接劑可包括20至30 wt%的丙烯酸樹脂,1至5 wt%的丙烯酸正丁酯,以及包括20至30 wt%甲苯、20至30 wt%丙酮、10至20 wt%乙酸乙酯以及10至20 wt%甲基乙基酮的溶劑。作為一個應用示例,可使用EG 655(商品名,可由Toyo Ink Inc.獲得)。
環氧基硬化劑可以依照固體成分的1至3重量份的量來使用,以展現優秀的黏合度及防止對於基板的轉印。可實際使用BXX-5627(商品名,可由Toyo Ink Inc.獲得),不特別限制。
矽烷基耦合劑可用以增進黏合度,並且例如可使用Toyo Ink Inc.的BXX-320,不特別限制。矽烷基耦合劑的量範圍可從0.01至1重量份。
溶劑可為甲基乙基酮、乙酸乙酯等,並且以1至20重量份的量來使用,增進可塗佈性。
在本發明的一個實施例中,提供在第三透明塑膠基板30上的丙烯酸樹脂塗層32可增進整體穿透率。形成丙烯酸樹脂塗層的塗佈溶液可使用任一組合物來製備,對其構成組合物沒有特別限制,只要組合物可增進塗層的黏著性。更具體而而,塗佈溶液可為包括10至15 wt%的丙烯基黏合劑樹脂、0.01至1 wt%的潤濕劑、0.1至2 wt%的微粒、0.1至3 wt%的硬化催化劑、0.01至1 wt%的抗氧化劑、80至85 wt%的水以及1至5 wt%的有機溶劑之丙烯酸樹脂組合物。
丙烯基黏合劑樹脂可藉由聚合選自由丙烯酸、甲基丙烯酸丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、正丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯醯胺、丙烯酸丁酯、環氧丙基甲基丙烯酸酯等所組成之群組至少其中之一所製備的一種。丙烯酸樹脂在40至50℃可具有Tg ,即較佳硬化速度。此外,丙烯基黏合劑樹脂可具有1.4至4.5的折射率,較佳係1.44至1.45,因此較好地補償穿透率。
微粒可為無機或有機微粒,以藉由折射率的差值而增加光的漫射,從而導致整體穿透率的增進。此處所使用的微粒可包括例如:無機防阻塞微粒如硬化碳酸鈣(CaO)、矽酸膠微粒、硫酸鋇(BaSO4 )、氧化鈉(NaO2 )、硫酸鈉(Na2 SO4 )、高嶺土、滑石等、矽樹脂、交聯丙烯酸樹脂以及聚苯乙烯樹脂如交聯二乙烯苯聚甲基丙烯酸酯、交聯聚甲基丙烯酸酯等、有機微粒如苯胍胺-甲醛樹脂、苯胍胺-三聚氰胺-甲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂等。較佳的,微粒具有150至200 nm的平均直徑,以獲得優秀的可分散性及可塗佈性。
硬化催化劑可為環氧樹脂、異氰酸酯等。有機溶劑可增進可濕性,並且包括例如異丙醇、丙醇等。
在本發明的一個實施例中,丙烯基樹脂組合物可具有1至15 wt%的固體成分以及20 cps(25℃)或更低的黏度。如果固體成分少於1 wt%,濕塗佈量應增加,以具有想要的塗佈厚度,並且可能需要大量的能量以乾燥塗層,從而增加了生產成本。如果固體成分超過15 wt%,黏度會提高到15 cps(25℃)或更高,導致可塗佈性的降低。進一步而言,丙烯酸樹脂塗層32的乾燥塗佈厚度較佳範圍從70至90 nm,以使保護薄膜折射率的差異最小化。
在本發明的一個實施例中,脫模薄膜40可為在本技術中任何傳統的薄膜,無需對其特別限制。更具體而言,可使用透過在聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一個表面上塗敷矽脫模劑而形成的脫模薄膜,由於其易剝離及便於運輸。
如以上描述可清楚看出,依據本發明的保護薄膜具有低透濕度,當保護薄膜用做電子書的保護薄膜時,可最小化電子墨水隨時間的變化,並具有低UV穿透率以防止驅動薄膜的老化。
本發明的保護薄膜可提供具有至少89%之整體穿透率的保護薄膜。
本發明可透過移除脫模薄膜而提供保護薄膜,在後處理中無需可選擇的黏著劑塗佈製程,它具有多種優點,例如:對於基板的高度黏著性、增進的可加工性、基板沒有轉印、低收縮率以及保護薄膜的整體穿透率不減少。
此處所揭露的保護薄膜可不僅應用於電子書,也可應用於各種領域,包括家電用具、汽車、通訊器材、顯示裝置如PDA等。
現在對於示例與實驗進行描述。以下的示例與實驗僅是用於說明的目的,而非企圖對於所揭露的範圍進行限制。
在以下示例中,保護薄膜的物理特性如下計算。
1) 透水性
薄膜的透水性係依據KS M3088:2004(38±2℃,100% R.H.)
不合格:透水性>0.5
合格:透水性0.5
2) UV穿透率
薄膜的UV穿透率係使用Verian,Cary 5000紫外可見分光光度計所測量。
QUV之前的UV穿透率(%):UV穿透率是在製備保護薄膜之後,測量UV波長(200至300 nm)的整個範圍,並且第一透明塑膠基板的防眩光塗層被允許面對UV光源。從測量範圍中取最高的UV穿透率。
不合格:UV穿透率>2.0
合格:UV穿透率2.0
QUV之後的UV穿透率(%):在製備保護薄膜之後,第一透明塑膠基板的表面被允許面對在裝備有發射UVB波長光的燈泡的QUV腔室中的光源,然後保護薄膜經受100小時。然後,使用UV穿透率測量系統,測量200至300 nm之UV波長範圍以測量UV穿透率。從測量範圍中取最高的UV穿透率。
不合格:UV穿透率>2.0
合格:UV穿透率2.0
3) 剪切儲存模數
用於製造保護薄膜的黏著性組合物係溶解於溶劑之中,由此產生的溶液透過溶劑澆鑄製程而塗敷於鐵氟龍薄板,且溶劑允許蒸發以獲得1 mm厚的薄膜,做為黏接層。黏接薄膜藉由使用流變儀(Rheometrics,RMS)而負載於固定之下部平板與可旋轉之上部平板中間,且依據頻率測量在剪切力中的變化(上夾板每單位時間的旋轉角度)。此處,在1至100弧度/秒之範圍的5%拉伸狀態下獲得資料,且將在10弧度/秒的儲存模數做為參考值。
4) 塗佈厚度
厚度測量裝置用以測量塗層的厚度。
5) 外觀
薄膜外觀係由裸眼決定。薄膜沒有具體特徵則評價為「合格」,具有褶皺的薄膜則評價為「不合格」。
6) 保護薄膜的光穿透率及整體穿透率
光穿透率被視為整體穿透率,由Nippon Denshoku Co.可獲得的300A機型來測量。具有88%或更高之光穿透率的保護薄膜評價為「優秀」,具有60至88%之光穿透率的保護薄膜評價為「良好」,而具有少於60%之光穿透率的保護薄膜評價為「差」。
7) 霧度
霧度及光穿透率依據ASTM D1003,使用霧度計(TOYOSEIKI,Japan)在可視區域中測量。
8) MVTR
在38℃×100% R.H.條件下,24小時,藉由PERMATRAN-W型398(Mocon,United States)測量24小時的濕氣穿透量。
9) 可加工性
在示例及對照例中所製備的每個保護薄膜層疊在單元上。當損壞發生時,必須剝離保護薄膜。在此情況下,在此確定保護薄膜是否易於去除。進一步,在此確定第三黏接層的黏接殘留物在剝離保護薄膜之後是否殘留在FPL表面上。
10) 黏合度(n=5)
將薄膜裁剪成20 mm長×25 mm寬的小塊後,裁剪的小塊使用INSTRON 3365機型測量黏合度。
11) 收縮率
150 mm×150 mm的樣品層疊在玻璃上,並在60℃×95% R.H.×168小時的條件下進行可靠性測試,隨後測量第三黏接層的收縮長度。如果長度為1.5 mm或更少,則樣品評價為是優良的。
[示例1]
※具有防眩光塗層之第一透明塑膠基板的製造
提供具有188 μm厚度及1000 mm寬度的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(可由Kolon獲得的H11F)。然後,將5重量份的二氧化矽顆粒(Shinetsu Chemical,X-52-854)加入到100重量份的丙烯酸胺基甲酸酯樹脂(DAI NIPPON PRINTING,UNIDIK 17-824-9)並混合,以製備防眩光塗層的組合物。該組合物塗敷至聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一個表面,在100℃下3分鐘乾燥,並且立即使用二個臭氧型高壓水銀燈(80 W/cm,15 cm聚光型)以UV射線輻射。結果,形成具有5 μm厚度的防眩光層。
※具有第一氧化矽塗層之第二透明塑膠基板的製造
透過真空沉積法,提供具有500厚度的SiO1.5 塗層在具有12 μm厚度及1000 mm寬度的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Kolon,FQ00)上。
※具有第二氧化矽沉積層及丙烯酸樹脂塗層之第三透明塑膠基板的製造
經由真空沉積法,提供具有500厚度的SiO1.5 塗層在具有12 μm厚度及1000 mm寬度的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Kolon,FQ00)上。
將12.5g的丙烯基黏合劑(折射率:1.44,玻璃轉移溫度:48℃)、0.1g的矽基潤濕劑(TEGO Co.,矽氧烷聚酯共聚物)、0.4g具有200 nm的平均粒子直徑的矽酸膠微粒、0.83g的硬化催化劑(硫氰酸銨基)、0.2g的抗氧化劑(苯並三唑基)、80.97g的水及5g的異丙醇混合在一起,從而製備具有5%固體成分及30 cps黏度的丙烯酸樹脂組合物。
所製備的丙烯酸樹脂組成物,以80 nm的乾燥塗佈厚度塗敷於面對其上形成氧化矽塗層之另一表面的表面上。
※第一黏著性組合物的製備
首先,將0.3重量份的異氰酸酯交聯劑(Soken Chemistry,E-AX)加入到100重量份(基於固體成分)的丙烯酸酯黏合劑(Soken Chemistry,SK2094R)。然後,由此產生的混合物進一步與1重量份的苯並三唑(Ciba,Tinuvin 1130)混合而做為UV保護劑,且甲基乙基酮加入其中至該合成溶液中20%的固體成分的比例,從而製備黏著性組合物。
※第二黏著性組合物的製備
首先,將20重量份的異氰酸酯交聯劑(Kangnam Chemistry,Co. Ltd.,CL 100)加入100重量份(基於固體成分)的聚胺基甲酸樹脂(Kangnam Chemistry,Co. Ltd.,Neoforce 338)。然後,所產生的混合物用做為溶劑的甲苯稀釋,以提供具有10%固體成分的溶液。
※保護薄膜的製造
如第1圖中所示,具有第一氧化矽塗層形成其上的第二透明塑膠基板,與具有第二氧化矽塗層及丙烯酸樹脂塗層形成其上的第三透明塑膠基板,透過使用第二黏著性組合物而結合。然後,使用第一黏著性組合物,將所產生的層疊體黏接於具有防眩光塗層的第一透明塑膠基板。
具體而言,第二黏著性組合物塗佈於第二透明塑膠基板的表面上,即形成有第一氧化矽塗層的表面,並在100℃乾燥2分鐘,以形成具有3 μm乾燥塗佈厚度的第二黏接層。然後,第三透明塑膠基板的第二氧化矽塗層黏接於第二黏接層。
然後,第一黏著性組合物塗佈於第二透明塑膠基板的表面,即沒有形成第一氧化矽塗層的表面,並在100℃乾燥3分鐘,以形成具有50 μm厚度的第一黏接層。之後,第一透明塑膠基板沒有防眩光塗層的表面黏接於第一黏接層。如以上所描述所獲得的保護薄膜經過物理特性的測量,結果如表1所示。
同時,第三黏著性組合物以30μm的乾燥塗佈厚度塗敷於已製備之生產薄膜的丙烯酸樹脂塗層之上並乾燥,緊接著層疊脫模薄膜於其上,以完成依據本發明的保護薄膜。此處所使用的第三黏著性組合物係藉由混合1重量份的環氧基硬化劑(Toyo Ink Co.,BXX-5627)、0.01重量份的矽烷基耦合劑(Toyo Ink Co.,BXX-320)、15重量份的甲基乙基酮及5重量份的乙酸乙酯,與100重量份的丙烯基之二種成份可硬化黏著劑(Toyo Ink Co.,EG6555)而製備。所產生之保護薄膜的可加工性、黏度、整體穿透率及收縮度經過評定且其結果如表2所示。
[示例2]
重複示例1中的程序以製造保護薄膜,除了將3重量份的環氧基硬化劑加入至示例1中的第三黏著性組合物外。
所製造之保護薄膜的物理特性經過測量且其結果如表1及表2所示。
[示例3]
重複示例1中的程序以製造保護薄膜,除了製備丙烯酸樹脂塗層具有1.2 wt%的固體成分外。
所製造之保護薄膜的物理特性經過測量且其結果如表1及表2所示。
[示例4]
※具有防眩光塗層之第一透明塑膠基板的製造
提供具有188 μm厚度及1000 mm寬度的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(可由Kolon獲得的H11F)。然後,將5重量份的二氧化矽顆粒(Shinetsu Chemical,X-52-854)加入到100重量份的丙烯酸胺基甲酸酯樹脂(DAI NIPPON PRINTING,UNIDIK 17-824-9)並混合,以製備防眩光塗層的組合物。該組合物塗敷至聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一個表面,在100℃下3分鐘乾燥,並且立即使用二個臭氧型高壓水銀燈(80 W/cm,15 cm聚光型)以UV射線輻射。結果,形成具有5 μm厚度的防眩光層。
※具有第一氧化矽塗層之第二透明塑膠基板的製造
透過真空沉積法,提供具有500厚度的SiO1.5 塗層在具有12 μm厚度及1000 mm寬度的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Kolon,FQ00)上。
※具有第二氧化矽沉積層及丙烯酸樹脂塗層之第三透明塑膠基板的製造
經由真空沉積法,提供具有500厚度的SiO1.5 塗層在具有12 μm厚度及1000 mm寬度的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Kolon,FQ00)上。
將12.5g的丙烯基黏合劑(折射率:1.44,玻璃轉移溫度:48℃)、0.1g的矽基潤濕劑(TEGO Co.,矽氧烷聚酯共聚物)、0.4g具有200 nm的平均粒子直徑的矽酸膠微粒、0.83g的硬化催化劑(硫氰酸銨基)、0.2g的抗氧化劑(苯並三唑基)、80.97g的水及5g的異丙醇混合在一起,從而製備具有5%固體成分及30 cps黏度的丙烯酸樹脂組合物。
所製備的丙烯酸樹脂組成物塗敷於氧化矽塗層上部,以具有80 nm的乾燥塗佈厚度。
※第一黏著性組合物的製備
首先,將0.3重量份的異氰酸酯交聯劑(Soken Chemistry,E-AX)加入到100重量份(基於固體成分)的丙烯酸酯黏合劑(Soken Chemistry,SK2094R)。然後,由此產生的混合物進一步與1重量份的苯並三唑(Ciba,Tinuvin 1130)混合而做為UV保護劑,且甲基乙基酮加入其中至該合成溶液中20%的固體成分的比例,從而製備黏著性組合物。
※第二黏著性組合物的製備
首先,將20重量份的異氰酸酯硬化劑(Kangnam Chemistry,Co. Ltd.,CL 100)加入100重量份(基於固體成分)的聚胺基甲酸樹脂(Kangnam Chemistry,Co. Ltd.,Neoforce 338)。然後,所產生的混合物用做為溶劑的甲苯稀釋,以提供具有10%固體成分的溶液。
※保護薄膜的製造
如第2圖中所示,具有第一氧化矽塗層形成其上的第二透明塑膠基板與具有第二氧化矽塗層及丙烯酸樹脂塗層形成其上的第三透明塑膠基板,透過使用第二黏著性組合物而結合。然後,使用第一黏著性組合物,將所產生的層疊體黏接於具有防眩光塗層的第一透明塑膠基板。
具體而言,第二黏著性組合物塗佈於第二透明塑膠基板的表面上,即形成有第一氧化矽塗層的表面,並在100℃乾燥2分鐘,以形成具有3 μm乾燥塗佈厚度的第二黏接層。然後,具有第二氧化矽塗層的第三透明塑膠基板黏接於第二黏接層,從而第三透明塑膠基板的表面面對第二黏接層。
然後,第一黏著性組合物塗佈於第二透明塑膠基板的表面,即沒有形成第一氧化矽塗層的表面,並在100℃乾燥3分鐘,以形成具有50 μm厚度的第一黏接層。之後,沒有防眩光塗層之第一透明塑膠基板的表面黏接於第一黏接層。
如以上所描述所獲得的保護薄膜之物理特性經測量,且其結果如表3所示。
[示例5]
重複示例4中的製程以製造保護薄膜,除了製備丙烯酸樹脂塗層具有1.2 wt%的固體成分外。
所製造之保護薄膜的物理特性經過測量且其結果如表3所示。
[示例6]
重複示例4中的製程以製造保護薄膜,除了製備丙烯酸樹脂塗層具有1.0 wt%的固體成分外。
所製造之保護薄膜的物理特性經過測量且其結果如表3所示。
[對比示例1]
重複示例1中的製程以製造保護薄膜,除了將第三黏著性組合物塗敷於沒有丙烯酸樹脂塗層的第三透明塑膠基板上部之上,且5重量份的環氧基硬化劑添加至第三黏著性組合物外。
所製造之保護薄膜的物理特性經過測量且其結果如表1及表2所示。
[對比示例2]
重複示例4中的製程以製造保護薄膜,除了不提供丙烯酸樹脂塗層外。
所製造之保護薄膜的物理特性經過測量且其結果如表3所示。
如表1所示,依據本發明示例的保護薄膜具有低透濕度,實現了優秀的水汽阻障特性。
因此,可知具有依據本發明之層疊順序及厚度的保護薄膜可具有良好的水汽阻障特性及UV保護能力,從而有效地用作電子書的保護薄膜或其他應用。
與對比示例1中沒有丙烯酸樹脂塗層的保護薄膜比較,可知本發明的保護薄膜已增進了整體穿透率。
如表2所示,可確定當塗敷本發明的第三黏著性組合物時,保護薄膜對於FPL表面可具有優秀的黏著性、因為沒有轉印而增加了可加工性、且第三黏著性組合物對所需整體穿透率沒有影響、以及展現不超過1.5 mm之相對較低的收縮量。
如表3所示,與示例1至3中所製備的比較,可知示例4至6所製備的保護薄膜顯著地減少了透濕度。這是因為,當第一氧化矽塗層及第二氧化矽塗層使用聚胺基甲酸酯黏接劑而結合時,無機氧化物受到在黏接殘留物中溶劑部分的影響。可進一步確定透過修改薄層的結構,可實現0.01 g/m2 .day或更低的透濕度。
因此,可知具有依據本發明之層疊順序及厚度的保護薄膜可適於用作電子書的保護薄膜及其他應用。
此外,與對比示例2中所製備之沒有丙烯酸樹脂塗層的保護薄膜比較,可知本發明的保護薄膜已增進了整體穿透率。
以上已對於具體實施例描述了本發明。對於熟悉本領域的技術人員顯而易見的是,在不脫離本發明的精神或範圍內可對於本發明做出各種修飾或變更。
10...第一透明塑膠基板
11...防眩光塗層
20...第二透明塑膠基板
21...第一氧化矽塗層
30...第三透明塑膠基板
31...第二氧化矽塗層
32...丙烯酸樹脂塗層
40...脫膜薄膜
100...第一黏接層
200...第二黏接層
300...第三黏接層
藉由較佳實施例的描述結合所附圖式,本發明的其他目的、特徵及優點將變得更明顯,圖式中:
第1圖說明依據本發明一個實施例的保護薄膜;以及
第2圖說明依據本發明另一實施例的保護薄膜。
10...第一透明塑膠基板
11...防眩光塗層
20...第二透明塑膠基板
21...第一氧化矽塗層
30...第三透明塑膠基板
31...第二氧化矽塗層
32...脫膜薄膜
100...第一黏接層
200...第二黏接層
300...第三黏接層

Claims (9)

  1. 一種保護薄膜,包括:一防眩光塗層、一第一透明塑膠基板、一第一黏接層、一第二透明塑膠基板、一第一氧化矽塗層(SiOx ,其中x係1.0至2.0)、一第二黏接層、一第二氧化矽塗層(SiOx ,其中x係1.0至2.0)、一第三透明塑膠基板、一丙烯酸樹脂塗層、一第三黏接層以及一脫模薄膜,按順序層疊,其中該保護薄膜具有範圍從89%至91%的整體(光)穿透率、範圍從0.02g/m2 .day至0.06g/m2 .day的潮濕蒸汽穿透率(moisture vapor transmission rate,MVTR)、以及範圍從6%至10%的霧度,其中該丙烯酸樹脂塗層係藉由塗敷丙烯酸樹脂組合物而製備,該丙烯酸樹脂組合物包括:10至15wt%的丙烯基黏合劑樹脂,具有1.4至1.5的折射率及-10至20℃的玻璃轉移溫度;0.01至1wt%的潤濕劑;0.1至2wt%的微粒;0.1至3wt%的硬化催化劑;0.01至1wt%的抗氧化劑;80-85%的水以及1至5wt%的有機溶劑。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的保護薄膜,其中該第三黏接層係藉由塗敷黏著性組合物而製備,其基於100重量份的丙烯基之二種成份可硬化黏著劑,包括1至3重量份的環氧基硬化劑、0.01至1重量份的矽烷基耦合劑及1至20重量份的溶劑,以具有30至60μm的乾燥塗佈厚度。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述的保護薄膜,其中該丙烯酸樹脂塗層具有70至90nm的乾燥塗佈厚度。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述的保護薄膜,其中該氧化矽塗層係透過真空沉積法形成,以具有300至1,000Å的塗佈厚度。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述的保護薄膜,其中使用藉由添加矽樹脂顆粒至丙烯酸胺基甲酸酯樹脂而製備的組合物,形成該防眩光塗層以具有3至5μm的乾燥塗佈厚度,。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述的保護薄膜,其中該第一黏接層係使用含有UV保護劑的丙烯基黏著性組合物而形成,以具有30至60μm的乾燥塗佈厚度,同時該第二黏接層係使用胺基甲酸酯黏著性組合物而形成,以具有1至10μm的乾燥塗佈厚度。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述的保護薄膜,其中該第一黏接層具有90% 或更高的光穿透率、1%或更低的霧度、以及103 至105 Pa的剪切儲存模數。
  8. 依據申請專利範圍第1項所述的保護薄膜,其中該第一透明塑膠基板具有50至250μm的厚度,該第二透明塑膠基板具有10至50μm的厚度,而該第三透明塑膠基板具有10至50μm的厚度。
  9. 依據專利申請範圍第8項所述的保護薄膜,其中該第一透明塑膠基板、該第二透明塑膠基板或該第三透明塑膠基板係使用聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯而形成,具有90%或更高的光穿透率。
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