CN105209253A - 光学特性及耐划痕性优秀的防散射膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开光学特性及耐划痕性优秀的防散射膜及其制备方法。本发明的防散射膜，其特征在于，包括：透明膜；以及硬涂层，形成于上述透明膜的上部，在上述硬涂层中，相对于100重量份的固体成分，包含1～30重量份的无机纳米粒子、1～70重量份的紫外线固化型丙烯酸树脂、1～15重量份的光引发剂及0.2～5重量份的偶氮类染料。

Description

光学特性及耐划痕性优秀的防散射膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防散射膜，更详细地，涉及光学特性及耐划痕性优秀的防散射膜及其制备方法。
背景技术
适用于手机等的触摸屏面板结构趋于由现有的多层型转换为一体型。这起因于一体型触摸屏面板结构可以不使用成本比重高的透明电极(ITO)膜。
通过一体型触摸屏面板结构，可实现产品的超薄化，并提高可见光透射率。尽管具有这些优点，但由于落下冲击等原因而频繁发生显示面侧的防护玻璃破碎的问题。
由此，为强化便携设备的玻璃破损时产生的碎片的稳定性，在面板和防护玻璃之间***防散射膜来防止防护玻璃的散射。
这种防散射膜通常包括硬涂层/基材/粘结层的结构，其特性上，硬涂层要求耐划痕性和光学特性。
就现有防散射膜而言，通过在硬涂层使用导入了官能团高的丙烯酸酯树脂(Acrylateresin)的涂敷液，来试图提高硬度。但是，由于一部分硬涂层具有高雾度(Haze)值和高黄色度指数(YellowIndex)值，并产生皱褶(Curl)等问题，因而光学特性受阻碍。而且，由于硬涂层的高接触角(contactangle)而存在硬涂层与后续的涂敷层之间发生剥离的问题。
相关现有文献有韩国公开特许公报第2012-0069307号(2012年06月28日公开)，在上述文献中公开了光学特性以及电特性优秀的玻璃散射防止膜，上述玻璃散射防止膜包括含有无酸(acid-free)型的含有羟基(hydroxyl)的粘结剂的粘结层。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明的一个目的在于提供光学特性及耐划痕性优秀的防散射膜。
并且，本发明的再一个目的在于提供能够抑制与后续的涂敷层之间的剥离的防散射膜。
并且，本发明的另一个目的在于提供适合于上述防散射膜的制备方法。
技术方案
为达到上述目的，本发明的实施例提供一种防散射膜，其特征在于，包括：透明膜；以及硬涂层，形成于上述透明膜的上部，在上述硬涂层中，相对于100重量份的固体成分，包含1～30重量份的无机纳米粒子、1～70重量份的紫外线固化型丙烯酸树脂、1～15重量份的光引发剂及0.2～5重量份的偶氮(AZO)类染料(dyes)。
为达到上述目的，本发明的实施例提供防散射膜的制备方法，其特征在于，在透明膜的一面上涂敷硬涂液并干燥、固化，来形成硬涂层，在上述硬涂液中，相对于100重量份的固体成分，包含1～30重量份的无机纳米粒子、1～70重量份的紫外线固化型丙烯酸树脂、1～15重量份的光引发剂及0.2～5重量份的偶氮(AZO)类染料。
有益效果
本发明的防散射膜包括包含无机纳米粒子、紫外线固化型丙烯酸树脂、偶氮(AZO)类染料等的硬涂层，能够确保优秀的光学特性及耐划痕性。
而且，本发明的防散射膜通过包括接触角为70°以下的硬涂层，而具有抑制与后续的涂敷层之间的剥离的效果。
根据本发明，通过控制硬涂层的组成，能够容易地制备能确保光学特性和耐划痕性，而且与后续的涂敷层之间的剥离性低的防散射膜。
而且，根据本发明，通过上述的防散射膜，能够改善工序上的冲压问题，从而提高工序收率。
附图说明
图1是示出本发明的实施例的防散射膜的剖视图。
图2是简要示出本发明一实施例的防散射膜的制备方法的图。
图3是简要示出本发明另一实施例的防散射膜的制备方法的图。
图4是本发明的实施例1的防散射膜的硬涂层的表面的接触角的测定照片。
具体实施方式
以下参照附图详细说明的实施例会让本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法更加明确。但是，本发明不局限于以下所公开的实施例，能够以互不相同的各种方式实施，本实施例只用于使本发明的公开内容更加完整，有助于本发明所属技术领域的普通技术人员完整地理解本发明的范畴，本发明仅由发明要求保护范围而定义。在说明书全文中，相同的附图标记表示相同的结构要素。
以下，参照附图详细地说明本发明的光学特性及耐划痕性优秀的防散射膜及其制备方法。
图1是示出本发明的实施例的防散射膜的剖视图。
参照图1，本发明的实施例的防散射膜自上而下包括硬涂层120及透明膜110，并且还可包括在透明膜110的下部依次形成的粘结层130及离型膜140。
透明膜110可以是强度和透明性优秀的膜，通过优秀的强度，能够防止触摸屏面板(TouchScreenPanel)的钢化玻璃等玻璃的散射，而透明性方面，可见光透射率最少为90％以上，优选为90～100％，以不妨碍光学特性。
作为这种透明膜110，能够提出包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate，PEN)、聚醚砜(polyethersulfone，PES)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)等的一种以上的膜，更优选地，可提出可见光透射率为92％的光学用PET膜。
在本发明中，为了提高透明膜110的硬度，可利用固化后铅笔硬度为2H以上，优选为2H至9H的硬涂敷用组合物，来形成硬涂层120。而且，为了提高透明膜110的光特性，可利用固化后透射率为90％以上的优选为90～100％、雾度(Haze)值为0.8以下、黄色度指数(YellowIndex)值为0.8以下的硬涂敷用组合物，来形成硬涂层120。
就现有防散射膜而言，通过在硬涂层使用导入了官能团高的丙烯酸酯树脂(Acrylateresin)的涂敷液，来提高了硬度，在这种情况下，由于一部分硬涂层具有高雾度和高黄色度指数值，并产生皱褶等，因而光学特性受到阻碍。
但是，本发明中，形成具有以下组成的硬涂层120的结果，可确保光学特性及耐划痕性。
本发明的硬涂层120中，相对于100重量份的固体成分，包含1～30重量份的无机纳米粒子、1～70重量份的紫外线固化型丙烯酸树脂(Acrylateresin)、1～15重量份的光引发剂(Photoinitiator)及0.2～5重量份的偶氮(AZO)类染料。
上述无机纳米粒子贡献于提高硬度。在本发明中，优选地，相对于100重量份的固体成分，添加1～30重量份的无机纳米粒子。无机纳米粒子的含量小于1重量份的情况下，其添加效果将会不充分，相反，无机纳米粒子的含量大于30重量份的情况下，因雾度值和黄色度指数值的上升而妨碍光特性。
上述紫外线固化型丙烯酸树脂包含至少2个以上，优选为2～15个以上的官能团，来提高硬度及防止皱褶(Curl)。这时，若包含于紫外线固化型丙烯酸树脂官能团的数量小于2个，则其添加效果不充分，相反，若官能团的数量大于15个，则会导致皱褶的产生。
并且，在本发明中，优选地，相对于100重量份的固体成分，添加1～70重量份的紫外线固化型丙烯酸树脂。紫外线固化型丙烯酸树脂的含量小于1重量份的情况下，其添加效果可能不充分，相反，紫外线固化型丙烯酸树脂的含量大于70重量份的情况下，将不赋予涂敷液的功能性。
上述光引发剂被紫外线激发而起到引发光聚合的作用。在本发明中，优选地，相对于100重量份的固体成分，包含1～15重量份的光引发剂。若光引发剂的含量小于1重量份，则固化反应时间变长。相反，若光引发剂含量大于15重量份，未反应的光引发剂将以不纯物质形态残留。
作为这种光引发剂，可不受限制地利用二苯甲酮(Benzophenone)等公知的光引发剂。
在本发明中，可通过导入作为蓝色染料的偶氮(AZO)类染料，来降低作为蓝色的补色的黄色度指数值。在这里，偶氮类染料是指在分子内具有偶氮基－N＝N－来作为发色团的染料。这种偶氮类染料可溶解于有机溶剂。
在本发明中，优选地，相对于100重量份的固体成分，包含0.2～5重量份的偶氮类染料。这时，偶氮类染料的含量小于0.2重量份的情况下，其添加效果将会不充分。相反，偶氮类染料含量大于5重量份的情况下，由于雾度值上升反而妨碍光特性。
这种硬涂层120的厚度为1μm～10μm，更优选为3μm～5μm。若硬涂层120的厚度小于1μm，则很难得到充分的硬涂敷效果。而且，如果硬涂层120的厚度大于10μm，则导致硬涂敷的费用上升。
就现有防散射膜而言，由于硬涂层的高接触角(contactangle)而存在与后续的涂敷层之间发生剥离的问题。
本发明为防止上述问题，优选地，硬涂层120的表面的接触角为70°以下，即大于0°且70°以下的范围内。硬涂层120的接触角依赖于硬涂层120的组成成分，可根据要求在上述的范围内以多样的方式进行变化。
为了附着作为粘附面的触摸屏面板等，而可追加形成粘结层130，粘结层130形成于透明膜110的一面(以下，以图1为基准称作下部面)。
这种粘结层130可直接涂敷于透明膜110的下部面。与此不同，也可以预先在离型膜140的上部面涂敷粘结层130之后，在透明膜110的下部面粘合离型膜140。
粘结层130可不受限制地利用丙烯酸类粘结剂、硅酮类粘结剂、无酸型的含有羟基的粘结剂等公知的粘结剂。粘结层130可包含选自上述粘结剂中的一种以上。举一例，无酸型的包含羟基的粘结剂可包含丙烯酸-2-乙基己酯(2-ethylhexylacrylate)、丙烯酸羟乙酯(Hydroxyethylacrylate)及二苯甲酮等公知的光引发剂，还可包含添加剂。
添加剂用于提高粘结剂的物理性质，可不受限制地利用公知的固化促进剂、增塑剂、分散剂、表面活性剂、抗静电剂、消泡剂、均染剂等。
离型膜140位于粘结层130的一面(以图1为基准的下部面)，用于保护粘结层130。
作为这种离型膜140，可利用聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate，PET)膜等各种膜，更优选地，为容易地离型，而可利用离型力为10g/in左右的离型用PET膜。
图2是简要示出本发明一实施例的防散射膜的制备方法的图。
参照图2，防散射膜的制备方法如下。
首先，准备可见光透射率为90％以上的光学用PET膜等防散射用透明膜(步骤S210)。
其次，在透明膜上涂敷硬涂液并干燥、固化，来形成硬涂层(步骤S220)。
这时，优选地，硬涂层的铅笔硬度为2H以上，优选为2H～9H，以弥补透明膜的硬度。
而且，硬涂层的透射率为90％以上，优选为90～100％、雾度值为0.8以下、黄色度指数值为0.8以下，以弥补透明膜的光学特性。
为此，硬涂液可包含溶剂、相对于100重量份的固体成分为1～30重量的无机纳米粒子、1～70重量份的紫外线固化型丙烯酸树脂及1～15重量份的光引发剂及0.2～5重量份的偶氮类染料。
另一方面，作为硬涂液的溶剂，可利用酮(keton)类、醇(Alcohol)类等公知的有机溶剂中的一种以上。
而且，作为硬涂液，只要能够维持硬涂敷性，就可根据需要包含添加剂，例如，填充剂(filler)、增强剂、难燃剂、增塑剂、润滑剂、稳定剂(防氧化剂、紫外线吸水剂、热稳定剂等)、离型剂、抗静电剂、表面活性剂、分散剂、流动调节剂、均染剂、消泡剂、表面改性剂、低应力化剂(硅油(siliconeoil)、硅酮橡胶、各种塑料粉末等)、耐热性改良剂等。此类添加剂可单独利用或者可组合两种以上利用。
在形成硬涂层的步骤(步骤S220)中，作为将硬涂液涂敷于透明膜上的方法，可例举旋涂(spincoating)法、喷涂(spraycoating)法、铸造(cast)法、棒涂(barcoating)法、辊对辊涂敷(rolltorollcoating)法、凹版涂敷(gravurecoating)法、浸渍(dipping)法等。从生产率侧面考虑时，这些方法中优选的是辊对辊涂敷法。涂敷具有上述组成的硬涂液时，硬涂层表面的接触角可以为70°以下。由此，可抑制硬涂层和后续的涂敷层之间的剥离。
再次，准备形成有粘结层的离型膜(步骤S230)。
可通过在离型力为10g/in左右的离型PET膜等离型膜的上部面涂敷选自丙烯酸类粘结剂、硅酮类粘结剂及无酸型的含有羟基的粘结剂中的一种以上的粘结剂并干燥、固化，来形成粘结层。
然后，准备透明膜和离型膜之后，以使粘结层位于透明膜的下部面的方式，在透明膜粘合离型膜(步骤S240)。
在图2中，防散射膜只由透明膜和硬涂层构成的情况下，可省略准备形成有粘结层的离型膜步骤(步骤S230)和粘合离型膜和透明膜的步骤(步骤S240)。
图3是大致示出本发明的另一个实施例的防散射膜的制备方法的图。
图3所示的防散射膜的制备方法中，直接把粘结层涂敷于透明膜上，图示的制备方法如下。
首先，准备光学用PET膜等防散射用透明膜(步骤S310)。
其次，在透明膜的一面上涂敷硬涂液并干燥、固化，来形成硬涂层(步骤S320)。
形成硬涂层的步骤(步骤S320)与前述的形成硬涂层的步骤(步骤S220)相同，因此不予赘述。
再次，在透明膜的与一面相反的另一面上涂敷选自丙烯酸类粘结剂、硅酮类粘结剂及无酸型的含有羟基的粘结剂中的一种或者两种以上的粘结剂并干燥、固化，来形成粘结层(步骤S330)。
然后，为保护粘结层，在粘结层的下部面粘合离型膜(步骤S340)。
在图3中，防散射膜只由透明膜和硬涂层构成的情况下，可省略形成粘结层的步骤(步骤S330)和在粘结层下部面粘合离型膜的步骤(步骤S440)。
如此，根据图2和图3，可容易地制备出通过控制硬涂层的组成来确保光学特性和耐划痕性且与后续的涂敷层之间的剥离性低的防散射膜。
而且，根据本发明，通过上述防散射膜，可改善后续工序上的冲压问题，从而提高工序收率。
实施例
以下，通过本发明的优选地实施例，对本发明的结构及作用进行更加详细的说明。而这仅仅作为本发明的优选实施例，不管出于何种意义，都不能解释本发明局限于此。
关于未记载的内容，本领域的普通技术人员完全能够作出技术推导，因此不予赘述。
1.试片的制备
<实施例1>
准备自上而下包括硬涂层、透射率为92％的光学用PET膜、粘结层及离型力为10g/in的离型PET膜的防散射膜。之后，清除离型膜并附着于触摸屏面板面。
此时，通过辊对辊涂敷法，涂敷包含乙醇、相对于100重量份的固体成分为20重量份的无机纳米粒子、30重量份的紫外线固化型丙烯酸树脂及10重量份的二苯甲酮及2重量份的以下结构式1的偶氮类染料在内的硬涂液并干燥、固化，来形成黄色度指数(YellowIndex)值为1.0以下的硬涂层。而且，粘结层可利用丙烯酸(Acrylamide)粘结剂。
结构式1
<实施例2>
通过辊对辊涂敷法，涂敷包含乙醇、相对于100重量份的固体成分为20重量份的无机纳米粒子、30重量份的紫外线固化型丙烯酸树脂、10重量份的二苯甲酮及3重量份的上述结构式1的偶氮类染料并干燥、固化，来形成来硬涂层，除此之外，其他结构与实施例1相同。
<实施例3>
通过辊对辊涂敷法，涂敷包含乙醇、相对于100重量份的固体成分为20重量份的无机纳米粒子、30重量份的紫外线固化型丙烯酸树脂、10重量份的二苯甲酮及5重量份的上述结构式1的偶氮类染料并干燥、固化，来形成来硬涂层，除此之外，其他结构与实施例1相同。
<比较例1>
通过辊对辊涂敷法，涂敷包含乙醇、相对于100重量份的固体成分为20重量份的无机纳米粒子、30重量份的紫外线固化型丙烯酸树脂、10重量份的二苯甲酮并干燥、固化，来形成来硬涂层，除此之外，其他结构与实施例1相同。
<比较例2>
除了利用市场销售中的防散射膜用硬涂敷膜(日本3M社)之外，其他结构与实施例1相同。
2.物理性质评价
表1中示出了根据实施例1至实施例3及比较例1至比较例2制备的防散射膜的透射率、雾度值、黄色度指数值、铅笔硬度、接触角及剥离性评价结果。
铅笔硬度是根据JISK5600-5-4而测定的。
至于剥离性，根据实施例1至实施例3及比较例1至比较例2，在光学用PET膜上形成防散射用硬涂层之后，利用日本米其邦(NICHIBAN)株式会社的CT-24，用横切(crosscut)的方式形成100个单元(cell)，来评价其附着性。
剥离性评价-O：良好，X：不良
表1
区分 目标值 实施例1 实施例2 实施例3 比较例1 比较例2
透射率(％) ≥90 91 91 91 91 91
雾度 ≤0.8 0.26 0.2 0.76 0.3 0.84
黄色度指数 ≤0.8 0.59 0.55 0.17 0.64 0.63
铅笔硬度 ≥2H 2H 2H 2H 2H 2H
接触角 ≤70° 65° 65° 65° 65° 70°
剥离性 0 0 0 0 0 0
参考表1，实施例1至实施例3及比较例1至比较例2中黄色度指数值都满足了目标值，而雾度值是除了比较例2之外都满足了目标值。
尤其，实施例1至实施例3中，随着偶氮(AZO)类染料含量的增加，黄色度指数值持续降低，而在适当含量以上反而诱发了雾度。
由此，能够确认相对于比较例1至比较列例2，实施例1至实施例3的光特性优秀，尤其，相对于添加适当含量的实施例2比实施例1、实施例3，光特性更加优秀。
图4是本发明的实施例1的防散射膜硬涂层的表面的接触角的测定照片。
参考图4，能够确认本发明的实施例1的防散射膜的硬涂层表面的接触角θ为65°。
通过表1及图4能够证明，满足本发明的条件的防散射膜具有抑制与后续的涂敷层之间的剥离的效果。
以上，以本发明的实施例为中心进行了说明，但这仅仅为例示性的，只要是所属技术领域的普通技术人员就能理解能够由此进行各种变形及均等的其他实施例。因此，本发明的真正的技术保护范围应根据以下所记载的申请专利范围来判断。
附图标记的说明
110：透明膜120：硬涂层
130：粘结层140：离型膜

Claims (11)

1.一种防散射膜，其特征在于，包括：
透明膜；以及
硬涂层，形成于所述透明膜的上部，
在所述硬涂层中，相对于100重量份的固体成分，包含1～30重量份的无机纳米粒子、1～70重量份的紫外线固化型丙烯酸树脂、1～15重量份的光引发剂及0.2～5重量份的偶氮类染料。
2.根据权利要求1所述的防散射膜，其特征在于，所述硬涂层的铅笔硬度为2H至9H。
3.根据权利要求1所述的防散射膜，其特征在于，所述硬涂层的接触角为70°以下。
4.根据权利要求1所述的防散射膜，其特征在于，所述硬涂层的透射率为90～100％。
5.根据权利要求1所述的防散射膜，其特征在于，所述硬涂层的厚度为1μm～10μm。
6.根据权利要求1所述的防散射膜，其特征在于，所述透明膜包含选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚乙烯及聚丙烯中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的防散射膜，其特征在于，所述防散射膜还包括形成于所述透明膜的下部的粘结层。
8.根据权利要求7所述的防散射膜，其特征在于，所述粘结层包含选自丙烯酸类粘结剂、硅酮类粘结剂及无酸型的含有羟基的粘结剂中的一种以上。
9.一种防散射膜的制备方法，其特征在于，
在透明膜的一面上涂敷硬涂液并干燥、固化，来形成硬涂层，
在所述硬涂液中，相对于100重量份的固体成分，包含1～30重量份的无机纳米粒子、1～70重量份的紫外线固化型丙烯酸树脂、1～15重量份的光引发剂及0.2～5重量份的偶氮类染料。
10.根据权利要求9所述的防散射膜的制备方法，其特征在于，通过辊对辊涂敷方式，在所述透明膜的一面上涂敷所述硬涂液。
11.根据权利要求9所述的防散射膜的制备方法，其特征在于，在所述透明膜的另一面上还形成粘结层。
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