硬涂膜制造技术

本发明专利技术涉及一种硬涂膜，并且更具体而言，涉及一种表现出高硬度及优异性能的硬涂膜。根据本发明专利技术，硬涂膜表现出优异的硬度、耐污性、耐滑性、耐擦伤性、高透明度、耐久性、耐光性和透光性，因此可用于多个领域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硬涂膜专利技术背景专利
本专利技术涉及一种硬涂膜，更具体而言，本专利技术涉及一种具有高的耐污性、耐滑性、硬度和抗冲击性的硬涂膜。本申请要求于2012年8月23日提交的韩国专利申请第10-2012-0092529号、于2012年8月23日提交的韩国专利申请第10-2012-0092532号、于2012年8月23日提交的韩国专利申请第10-2012-0092533号以及于2013年7月26日提交的韩国专利申请第10-2013-0089108号的权益，其全部内容在此通过引证的方式纳入本申请。现有技术近来，随着移动设备如智能手机、平面电脑等的发展，需要显示器的基板变的更轻和更薄。这些移动设备的显示窗或前面板一般由具有优异的机械性能的玻璃或钢化玻璃制成。然而，玻璃具有重量重以及易因外界冲击而受损的缺点。作为玻璃的一种替代品，塑料树脂薄膜出现了。它们质轻且抗冲击，因而符合追求更轻和更薄的移动设备的趋势。具体而言，要求一种具有高硬度和耐磨性的薄膜。就此而言，人们提出使用基板上涂有硬涂层的结构。首先，考虑增加硬涂层的厚度作为提高硬涂层表面硬度的方法。实际上，硬度层的厚度应该为可以保证硬涂层的表面硬度的最小厚度。随着硬涂层厚度的增加，其表面硬度变高。然而，硬涂层越厚，尽管提高了表面硬度，但更易硬化收缩而导致起皱或卷曲并伴随有破裂或剥脱，因此厚的硬涂膜很难用于实际应用。近来，已提出几种赋予硬涂薄膜高硬度且未有破裂和因硬化收缩引起的卷曲问题的方法。韩国专利申请公开第2010-0041992号公开了一种不含单体的硬涂薄膜组合物，其包含一种基于紫外线-可固化的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的粘合剂树脂。然而，此硬涂膜的铅笔硬度为约3H，因此其强度不足以替代显示器的玻璃面板。
技术实现思路
因此，考虑到现有技术中出现的上述问题，做出了本专利技术，并且本专利技术的目的是提供一种硬涂膜，其在保留耐污性和耐滑性的同时表现出高的硬度和抗冲击性。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种硬涂膜，包含：支撑基板；第一硬涂层，形成于支撑基板的一面，具有第一表面能；以及第二硬涂层，形成于支撑基板的另一面，具有第二表面能，且第一和第二表面能之间的差设为3mN/m以上。其特征在于，本专利技术的硬涂膜具有高的硬度、抗冲击性、耐擦伤性和透明度，其可替代玻璃有用地应用于移动终端、智能手机或平面电脑的触控面板以及作为各种显示器的外壳或器件面板。优选实施方案本专利技术提出了一种硬涂膜，包含：支撑基板；第一硬涂层，形成于支撑基板的一面，具有第一表面能；以及第二硬涂层，形成于支撑基板的另一面，具有第二表面能，且第一和第二表面能之间的差设为3mN/m以上。本专利技术中使用的所有的术语只是用于阐明实施方案，并不意图限制本专利技术。如说明书中以及附加的权利要求书中使用的，除非上下文中另有清晰指示，单数形式“一”“一个”和“该”包括复数引用。此外，如在形成或构造一个元件的上下文中，所使用的术语“上”或“上方”意指关于一个元件直接形成或构造于另一个元件上，或一个元件额外地形成或构造于层之间或一个物体上或基板上。上面详细描述的本专利技术的实施方案并非详尽的或意图限制本专利技术至上述提出的精确形式。然而上面描述的本专利技术的具体的实施方案和实施例是用于说明性目的，在相关
中的普通技术人员将认可，在本专利技术的范围内做各种等价修饰是可行的。揭示的这些和其他非限制性的特征将在下面更具体地描述。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种硬涂膜，包含：支撑基板；第一硬涂层，形成于支撑基板的一面，具有第一表面能；以及第二硬涂层，形成于支撑基板的另一面，具有第二表面能，且第一和第二表面能之间的差设为3mN/m以上。本专利技术的硬涂膜包含分别形成于支撑基板的两面的第一和第二硬涂层。本专利技术的硬涂层的结构为在两层硬涂层之间夹着支撑基板，其中一层硬涂层具有低表面能以提供耐污性和耐滑性，另一层硬涂层具有相对高的表面能以提供对于下方层的粘合性，因此本专利技术的硬涂层同时表现出耐污性和对于另一基板的高的粘合性。在本专利技术的硬涂膜中，第一和第二硬涂层分别具有的第一和第二表面能彼此相差3mN/m以上。说明书和附加的权利要求书中，术语“表面能”意指根据杨氏方程式(Young’sequation)，由与表面上的水和二碘甲烷滴的静态接触角测定(使用Kruss的DSA100，通过静滴技术(Sessiledroptechnique)得到)计算的值。此处，静态接触角为液滴与固体表面在液/气与固体表面接触的界面处产生的角度。如上所述，本专利技术的硬涂膜包含夹在两层硬涂层之间的支撑基板，两层硬涂层分别具有表面能，且表面能之差设为3mM/m以上。第一硬涂层表面能较大，其粘附至其他基板上；而第二涂层表面能较小，其耐污且耐滑。此结构的硬涂膜以这样一种方式放置：具有较小表面能的第二硬涂层朝外指向，而具有较大表面能的第一硬涂层面向一个独立的物件，籍此在保护硬涂膜免于外界污染的同时使其充分地粘附于物件上。通常被用作移动设备等的显示窗的玻璃或者钢化玻璃，易受外界污染，使其需要额外的保护膜以抵抗污染和指纹。另一方面，塑料树脂膜或硬化树脂层的硬度不足。同样，可向它们提供一种额外的抗污或者抗指纹层，然而，这使得生产过程复杂化而且增加了生产成本。与之相比，本专利技术的硬涂膜表现出足够作为玻璃替代品的硬度，并且其不用提供额外的功能层便可耐污，因而比传统玻璃或塑料树脂膜更有利。另外，由夹在两层具有彼此不同的表面能的硬涂层之间的支撑基板组成的硬涂膜以这样一种方式放置：具有较小表面能的一层硬涂层朝外指向而具有较大表面能的另一硬涂层面向一个独立的物件，籍此在保护硬涂膜免于外界污染的同时使其充分地粘附到物件上。此外，具有较大表面能的第一硬涂层被赋予抗冲击性和抗弯曲性而具有较小表面能的第二硬涂层被给予高的物理强度如高硬度。因此，除了耐污性和粘合性之外，本专利技术的硬涂膜还表现出高的物理强度和优异的加工性能。在本专利技术的一个实施方案中，第一表面能可与第二表面能相差大约3mN/m以上，例如约3至30mN/m，约3.5至25mN/m，或约4至20mN/m。在本专利技术的一个实施方案中，第一表面能可为约26mN/m以上，例如在从约26至50mN/m，从约28至48mN/m，或从约30至45mN/m的范围内，而第二表面能可为约23mN/m以上，例如在从约1至23mN/m，从约3至20mN/m，或从约5至18mN/m的范围内。当第一和第二表面能处于该范围内并且它们之间的能差如上所述时，硬涂膜被赋予耐污性以及粘合性，而未劣化其他物理性能。根据本专利技术的一个实施方案，第一和第二硬涂层之间的水接触角的差别可为约10度以上，例如，近似约10至90度，或近似约20至85度，或近似约35至65度。根据本专利技术的一个实施方案，第一硬涂层的水接触角可为约80度以下，例如，在从约60至80度，从约66至76度，或从约63至73度的范围内，而第二硬涂层的水接触角可高至或高于约90度，例如，在从约90至170，从约100至150度，或从约110至130度的范围内。为满足第二表面能的条件，第二硬涂层的氟(F)含量为约12mol％以上，例如，在从约12至30mol％的范围内，基于其总的元素含量计，通过XPS在该面上或距离表面1mm深处测量。鉴于上面描述的氟含量，第二硬涂层可具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬涂膜，包含：支撑基板；第一硬涂层，形成于支撑基板的一面，具有第一表面能；以及第二硬涂层，形成于支撑基板的另一面，具有第二表面能，且第一和第二弹性模量之间的差值设为3mN/m以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.23 KR 10-2012-0092533;2012.08.23 KR 10-2011.一种硬涂膜，包含：支撑基板；第一硬涂层，形成于支撑基板的一面，具有第一表面能；以及第二硬涂层，形成于支撑基板的另一面，具有第二表面能，且第一和第二表面能之间的差值设为3mN/m以上，其中第一表面能为26mN/m以上且第二表面能为23mN/m以下，其中第一硬涂层的氟(F)含量为12mol％以下，第二硬涂层的氟(F)含量为12mol％以上，基于其总元素的含量计，通过XPS在其表面上或距离表面1mm深处测定，其中第一和第二硬涂层相同或不同，并独立地包含除了三至六官能的丙烯酸酯单体之外的可光固化的弹性聚合物的可光固化的交联共聚物，其中第一和第二硬涂层相同或者不同，并且厚度独立地为50至300μm，并且，所述硬涂膜表现出在载重为1kg下的铅笔硬度为7H以上。2.权利要求1的硬涂膜，其中第一硬涂层的表面用等离子体、电晕放电或碱性溶液处理。3.权利要求1的硬涂膜，其中可光固化的弹性聚合物根据ASTMD638测定的延伸率为15至200％。4.权利要求1的硬涂膜，其中可光固化的弹性聚合物选自聚己内酯、氨基甲酸乙酯丙烯酸酯聚合物、聚轮烷及其结合。5.权利要求4的硬涂膜，其中聚轮烷包含：环状部分(巨环)，其中具有与其末端共轭的(甲基)丙烯酸酯部分的内酯化合物彼此键合；固定于巨环内的穿插部分；以及位于穿插部分两端以阻止巨环脱离的阻止基。6.权利要求1的硬涂膜，其中第一和第二硬涂层相同或者不同，并且还独立地包含分散在可光固化的交联聚合物中...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜俊求，郑顺和，张影来，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR