TWI732126B - 覆蓋膜 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種彎曲顯示器用之覆蓋膜，充分滿足耐彎曲性及耐擦傷性之兩者。
本發明之覆蓋膜係彎曲顯示器用之覆蓋膜，並且包括：透明基材膜；以及硬塗層，形成於前述透明基材膜的至少一面；前述硬塗層係由電離輻射硬化型樹脂形成，前述硬塗層的厚度為2μm以下。

Description

覆蓋膜
本發明係關於一種覆蓋膜。
近年來，業界提出有各種覆蓋膜，保護智慧型手機等的顯示器的表面。例如，專利文獻1、2中，提出有一種覆蓋膜，具有：膜基材；以及硬塗層，形成於該膜基材的表面。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特許特開2008-133352號公報。
專利文獻2：日本特許第6010992號公報。
[技術方案]
且說，近年來，提出有顯示器的表面彎曲(或屈曲)之彎曲顯示器。此種顯示器中，由於配置於表面之覆蓋膜亦彎曲，故而對於覆蓋膜，要求耐彎曲性。亦即，覆蓋膜彎曲時，尤其需要使硬塗層不會產生龜裂。另外，對於覆蓋膜，亦要求耐擦傷性，亦需要使表面不會簡單地產生傷痕。然而，上述專利文獻1、2 中所記載之硬塗膜並不具有充分的性能以滿足這些要求。本發明係為了解決上述問題而完成，目的在於提供一種彎曲顯示器用之覆蓋膜，充分滿足耐彎曲性及耐擦傷性之兩者。
項1.一種覆蓋膜，係彎曲顯示器用之覆蓋膜，並且包括：透明基材膜；以及硬塗層，形成於前述透明基材膜的至少一面；前述硬塗層係由電離輻射硬化型樹脂形成，前述硬塗層的厚度為2μm以下。
項2.一種覆蓋膜，係彎曲顯示器用之覆蓋膜，並且包括：透明基材膜；以及硬塗層，形成於前述透明基材膜的至少一面；前述基材膜的厚度為25μm至300μm，前述硬塗層係由電離輻射硬化型樹脂形成，前述硬塗層的厚度為0.5μm至1.0μm，前述硬塗層的馬氏硬度為500N/mm2以上，前述硬塗層的馬氏硬度相對於前述基材膜的馬氏硬度為0.83至2.6。
項3.一種覆蓋膜，係彎曲顯示器用之覆蓋膜，並且包括：透明基材膜；以及硬塗層，形成於前述透明基材膜的至少一面；前述基材膜的厚度為25μm至300μm，前述硬塗層係由電離輻射硬化型樹脂形成，前述硬塗層的厚度為2.0μm以下，前述硬塗層的馬氏硬度為500N/mm2以上，前述硬塗層的馬氏硬度相對於前述基材膜的馬氏硬度為0.83至2.6。
項4.如項1至3中任一項所記載之覆蓋膜，其中前述硬塗層含有氟系添加劑。
項5.如項1至4中任一項所記載之覆蓋膜，其中前述硬塗層藉由JIS K5006-5-1中所規定之圓筒形心軸法，於前述硬塗層產生龜裂之心軸的最小直徑未達6mm。
項6.如項1至5中任一項所記載之覆蓋膜，其中前述硬塗層以60gf/cm2之荷重使鋼絲絨#0000以3cm/sec往返1次以上時不產生傷痕。
根據本發明之覆蓋膜，可充分滿足耐彎曲性及耐擦傷性之兩者。
以下，對本發明之覆蓋膜的一實施形態進行說明。本發明之覆蓋膜包括：透明基材膜；以及硬塗層，積層於該基材膜的至少一面。以下，對各構件詳細地進行說明。
<1.基材膜>
本發明之基材膜可由透明的各種材料形成，例如可由以下之材料形成：醯化纖維素、環烯烴聚合物、聚碳酸酯、丙烯酸酯系聚合物、聚酯、聚醯亞胺等。尤其是，聚醯亞胺可耐彎曲，另外，即便彎曲亦不易產生瑕疵，故而較佳。另外，該基材膜中，可視需要添加各種添加劑。例如，亦可添加塑化劑、抗靜 電劑、紫外線吸收劑等各種添加劑。
基材膜的厚度例如較佳為25μm以上且300μm以下，進而較佳為75μm以上且250μm以下。原因在於，若厚度未達25μm，則於硬塗層的表面無法獲得充分的耐擦傷性，若大於300μm，則難以獲得充分的彎曲耐久性。
另外，基材膜較佳為於馬氏硬度試驗中具有200N/mm2至600N/mm2之硬度，更佳為250N/mm2至500N/mm2之硬度，尤佳為300N/mm2至450N/mm2之硬度。藉此，耐擦傷性提高。
馬氏硬度可利用動態超微小硬度計DUH-211(島津製作所股份有限公司)進行測定。可使用稜間夾角115度之三角錐壓頭作為壓頭，於壓入深度0.25μm、負載速度0.15mN/sec之條件下進行測定。並且，具體之馬氏硬度係藉由以下之式所算出之值。
馬氏硬度[N/mm2]=荷重[μN]/(24.5×(深度最大值hmax(μm)2)
<2.硬塗層>
其次，對硬塗層進行說明。硬塗層係使硬塗層形成用樹脂組成物硬化而成，該硬塗層形成用樹脂組成物含有電離輻射硬化型樹脂、光聚合起始劑等。另外，該組成物中，亦可視需要調配後述之添加劑。
<2-1.電離輻射硬化型樹脂>
所謂電離輻射硬化型樹脂，包含具有藉由電離輻射(紫外線 或電子束)而進行高分子化或交聯反應之自由基聚合性之化合物，例如可設為結構單元中包含至少1個以上之乙烯性不飽和鍵之化合物或這些之混合物。
作為包含1個不飽和鍵之單官能化合物，例如可列舉：(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸環己酯等。
另外，作為包含2個不飽和鍵之二官能化合物，例如可列舉：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羥基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等二(甲基)丙烯酸酯等。
另外，作為包含3個以上之不飽和鍵之多官能化合物，例如可列舉：三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸三(2-羥基乙基)酯三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯等三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等3官能之(甲基)丙烯酸酯化合物；或季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基) 丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷六(甲基)丙烯酸酯等3官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物；或這些(甲基)丙烯酸酯的一部分由烷基或ε-己內酯取代而成之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物等(甲基)丙烯酸酯化合物。
此外，上述(甲基)丙烯酸酯化合物中，可混合胺基甲酸酯系樹脂。作為胺基甲酸酯系樹脂，例如可使用(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯系樹脂。具體而言，作為(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯化合物，可使用季戊四醇三丙烯酸酯六亞甲基二異氰酸酯胺基甲酸酯預聚物、二季戊四醇五丙烯酸酯六亞甲基二異氰酸酯胺基甲酸酯預聚物、季戊四醇三丙烯酸酯甲苯二異氰酸酯胺基甲酸酯預聚物、二季戊四醇五丙烯酸酯、甲苯二異氰酸酯胺基甲酸酯預聚物、季戊四醇三丙烯酸酯異佛爾酮二異氰酸酯胺基甲酸酯預聚物、二季戊四醇五丙烯酸酯異佛爾酮二異氰酸酯胺基甲酸酯預聚物等。
胺基甲酸酯系樹脂的分子量較佳為1000至10000，進而較佳為2000至5000。另外，作為分子量的測定方法，可使用GPC(Gel Permeation Chromatography；凝膠滲透層析)法。
<2-2.光聚合起始劑>
作為聚合起始劑，可列舉：2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等苯偶醯甲基縮酮類、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等α-羥基酮類、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮-1等 α-胺基酮類、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦等雙醯基氧化膦類、2,2'-雙(鄰氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,1'-聯咪唑、雙(2,4,5-三苯基)咪唑等雙咪唑類、N-苯基甘胺酸等N-芳基甘胺酸類、4,4'-二疊氮查耳酮等有機疊氮類、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧羧基)二苯甲酮等有機過氧化物類、以及J.Photochem.Sci.Technol.,2,283(1987).中所記載之化合物。
具體而言，可列舉：芳茂鐵錯合物、三鹵素甲基取代均三嗪、鋶鹽、重氮鎓鹽、鏻鹽、硒鎓鹽、鉮鹽、錪鹽等。另外，作為錪鹽，可列舉：Macromolecules,10,1307(1977).中所記載之化合物，例如二苯基錪、二甲苯基錪、苯基(對茴香基)錪、雙(間硝基苯基)錪、雙(對第三丁基苯基)錪、雙(對氯苯基)錪等錪之氯化物、溴化物、硼氟化鹽、六氟磷酸酯鹽、六氟砷酸酯鹽、芳香族磺酸鹽等；或二苯基苯甲醯甲基鋶(正丁基)三苯基硼酸鹽等鋶有機硼錯合物類。
<2-3.添加劑>
硬塗層形成用樹脂組成物中，可視需要調配添加劑。例如可列舉：賦予調平性、表面滑澤性、低水接觸角性等之聚矽氧系、氟系之添加劑(例如調平劑)。藉由調配此種添加劑，可提高硬塗層的表面的耐擦傷性。另外，於光聚合時，利用紫外線之情形時，可藉由上述添加劑向空氣界面之滲出，而使因氧所致之樹脂之硬化阻礙降低。因此，即便於低照射強度條件下，亦可獲得有效之硬化程度。這些添加劑的調配量相對於硬塗層形成用樹脂組成物100重量份，可設為0.01重量份至0.5重量份。
<3.硬塗層的物性>
硬塗層的厚度大於0.25μm且未達3.0μm，較佳為0.5μm以上且1.5μm以下，進而較佳為0.75μm以上且1.25μm以下。原因在於，若為0.25μm以下，則無法獲得充分的耐擦傷性能，另外，若為3.0μm以上，則就彎曲性之方面而言欠佳。
硬塗層較佳為於馬氏硬度試驗中具有500N/mm2以上之硬度，更佳為650N/mm2以上之硬度，尤佳為700N/mm2以上之硬度。藉此，耐擦傷性提高。另一方面，硬塗層的馬氏硬度較佳為300N/mm2以上。藉此，耐擦傷性亦變得良好。馬氏硬度可利用上述之方法進行測定。
為了即便於硬塗層的膜厚薄之情形時，亦表現出高表面硬度，硬塗層需與基材膜的馬氏硬度同等。就該觀點而言，馬氏硬度之比(硬塗層的馬氏硬度/基材膜的馬氏硬度)較佳為0.83至2.6，更佳為1.0至2.5，進而較佳為1.2至2.4。
另外，藉由如上述之膜基材及硬塗層所形成之覆蓋膜較佳為基於圓筒形心軸法(JIS K5600-5-1)彎曲後，以直徑為6mm以上之圓筒之形態，硬塗層不產生龜裂。
<4.覆蓋膜的製造方法>
本發明之覆蓋膜的製造方法並無特別限定，例如，於上述基材膜，塗佈硬塗層形成用樹脂組成物，使該組成物乾燥後，藉由光聚合使之硬化，藉此可獲得覆蓋膜。
作為將硬塗層形成用樹脂組成物塗佈於基材膜之塗佈方法，例如可採用輥式塗佈機、逆輥塗佈機、凹版塗佈機、刀式塗佈機、棒式塗佈機等公知之方法。
使所塗佈之硬塗層形成用樹脂組成物乾燥之方法並無特別限定。例如可列舉：使塗佈有硬塗層形成用樹脂組成物之基材膜通過乾燥器內之方法。此時之乾燥溫度例如較佳為40℃至100℃。
另外，該塗膜之硬化較佳為使用紫外線作為電離輻射源，可利用高壓水銀燈、低壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、碳弧、氙弧等光源。
<5.特徵>
根據本實施形態之覆蓋膜，將硬塗層的厚度設為2.5μm以下，因此可提高彎曲耐久性。亦即，即便彎曲，亦可防止硬塗層產生龜裂。因此，可較佳地用作彎曲顯示器用之覆蓋膜。
[實施例]
其次，對本發明之實施例進行說明。但是，本發明並不限定於以下之實施例。
<1.實施例及比較例之製作>
以下，對實施例1至3及比較例1、2之覆蓋膜之製作進行說明。實施例1至3及比較例1、2除硬塗層的厚度不同以外，具有相同的構成。
首先，作為基材膜，準備50μm厚之PET(polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)膜(東麗股份有限公司製造之U483)。其次，準備硬塗層形成用樹脂組成物，該樹脂組成物係將硬塗塗料(荒川化學股份有限公司製造之BEAMSET 907)100重量份、與氟系添加劑(Evonik Industries股份有限公司製造之TEGOrad2300)1重量份混合而成。然後，以成為以下之厚度之方式，使用線棒塗佈機，將硬塗層形成用樹脂組成物塗敷於基材膜的一面。然後，將硬塗層形成用樹脂組成物利用80℃下2分鐘至5分鐘之熱處理使稀釋溶劑乾燥後，使用UV照射裝置(Heraeus股份有限公司製造)，以200mJ/cm2之累計光量，使之硬化。
Figure 107120754-A0305-02-0012-1
硬塗層的馬氏硬度為770N/mm2。馬氏硬度係於玻璃板上，塗佈厚度10μm之硬塗層形成用樹脂組成物，以上述方式形成硬塗層後，測定馬氏硬度。硬塗層的組成於實施例及比較例中相同，因此實施例及比較例的馬氏硬度全部相同。
<2.耐彎曲性評價試驗>
自以上述方式製作之實施例及比較例，使用雷射切割裝置(GCC公司製造之SpiritGX 30W)，切取2cm×10cm之小片，基於圓筒形心軸法(JIS K5600-5-1)彎曲後，以目視觀察硬塗層是否產生龜裂。所使用之圓筒的直徑為2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、10mm，將硬塗層未產生龜裂之試片設為A，將產生龜裂之試片設為B。
Figure 107120754-A0305-02-0013-2
<3.耐擦傷性評價試驗>
於實施例及比較例之硬塗層的表面，以施加60gf/cm2之荷重之方式配置鋼絲絨#0000，以3cm/sec之速度使之往返1次。將上述操作設為試驗1。然後，以目視確認供鋼絲絨往返之部位有無傷痕。並且，將未產生傷痕之試片設為A，將產生傷痕之試片設為B。另外，亦實施變更試驗條件之試驗2。試驗2中，於實施例及比較例之硬塗層的表面，以施加600gf/cm2之荷重之方式配置鋼絲絨#0000，以6cm/sec之速度使之往返1次。然後，與試驗1同樣地，以目視確認有無傷痕，進行評價。結果如以下所述。
Figure 107120754-A0305-02-0013-3
Figure 107120754-A0305-02-0014-4
<4.探討>
如上所述，於耐彎曲性評價試驗中，實施例於使用直徑為6mm以上之圓筒之試驗中硬塗層均未產生龜裂。因此，可知實施例之覆蓋膜亦可較佳地用於具有曲率半徑小之曲面之彎曲顯示器。尤其是，實施例2、3於使用直徑為2mm之圓筒之試驗中硬塗層亦未產生龜裂。因此，可知若硬塗層的厚度小，則耐彎曲性能變高。
另外，於耐擦傷性試驗之試驗1中，實施例均未產生傷痕。相對於此，硬塗層的厚度小而為0.25μm之比較例產生傷痕。因此，可知硬塗層的厚度為0.5μm至2.0μm之實施例係兼具耐彎曲性及耐擦傷性之兩者之覆蓋膜。另外，於為更嚴酷之條件之試驗2中，實施例1、2均未產生傷痕。對於假定於粉塵或沙粒等容易附著之屋外等使用之機器的表面保護用途而言，實施例3較佳。

Claims (9)

  1. 一種覆蓋膜，係彎曲顯示器用之覆蓋膜，並且包括：透明基材膜；以及單層的硬塗層，僅形成於前述透明基材膜的一面；前述基材膜的厚度為25μm至300μm；前述硬塗層係由電離輻射硬化型樹脂形成；前述硬塗層的厚度為0.5μm至1.0μm；前述硬塗層的馬氏硬度為500N/mm2以上；前述硬塗層的馬氏硬度相對於前述基材膜的馬氏硬度為0.83至2.6。
  2. 一種覆蓋膜，係彎曲顯示器用之覆蓋膜，並且包括：透明基材膜；以及單層的硬塗層，僅形成於前述透明基材膜的一面；前述基材膜的厚度為25μm至300μm；前述硬塗層係由電離輻射硬化型樹脂形成；前述硬塗層的厚度為2.0μm以下；前述硬塗層的馬氏硬度為500N/mm2以上；前述硬塗層的馬氏硬度相對於前述基材膜的馬氏硬度為0.83至2.6。
  3. 如請求項1或2所記載之覆蓋膜，其中前述硬塗層含有氟系添加劑。
  4. 如請求項1或2所記載之覆蓋膜，其中前述硬塗層藉由JIS K5006-5-1中所規定之圓筒形心軸法，於前述硬塗層產生龜裂之心軸的最小直徑未達6mm。
  5. 如請求項3所記載之覆蓋膜，其中前述硬塗層藉由JIS K5006-5-1中所規定之圓筒形心軸法，於前述硬塗層產生龜 裂之心軸的最小直徑未達6mm。
  6. 如請求項1或2所記載之覆蓋膜，其中前述硬塗層以60gf/cm2之荷重使鋼絲絨#0000以3cm/sec往返1次以上時不產生傷痕。
  7. 如請求項3所記載之覆蓋膜，其中前述硬塗層以60gf/cm2之荷重使鋼絲絨#0000以3cm/sec往返1次以上時不產生傷痕。
  8. 如請求項4所記載之覆蓋膜，其中前述硬塗層以60gf/cm2之荷重使鋼絲絨#0000以3cm/sec往返1次以上時不產生傷痕。
  9. 如請求項1或2所記載之覆蓋膜，其中前述硬塗層的馬氏硬度為650N/mm2以上；前述硬塗層的馬氏硬度相對於前述基材膜的馬氏硬度為1.084至2.6。
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