專利名稱：三維納米多孔高分子薄膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種三維納米多孔高分子薄膜及其制造方法，特別關(guān)于一種具有海綿狀結(jié)構(gòu)(sponge structure)剖面且用具有抗反射及抗油污能力的三維納米多孔高分子薄膜。
背景技術(shù)：
在顯示裝置的制程中(例如光學(xué)鏡片、陰極射線顯示器、電漿顯示器、液晶顯示器、或是發(fā)光二極管顯示器)，為避免影像受眩光或反射光的干擾，會(huì)在該顯示裝置的最外層(例如液晶顯示器的透明基板)配置一抗反射層。
具有單層結(jié)構(gòu)的抗反射光學(xué)薄膜，由于具有極佳的加工便利性、高良率、高產(chǎn)量、及低設(shè)備成本等優(yōu)點(diǎn)，以逐漸成為抗反射技術(shù)上主要的研發(fā)趨勢(shì)。然而，已知用來(lái)形成復(fù)合抗反射光學(xué)薄膜的含氟無(wú)機(jī)材料，像是氟化鎂或氟化鈣，由于其包含了大量的氟原子，使得化合物本身不具有內(nèi)聚力(cohesion)，導(dǎo)致所形成的單層結(jié)構(gòu)抗反射光學(xué)薄膜的耐磨性(scratch resistance)無(wú)法達(dá)到適用的水準(zhǔn)，而必需再外加一硬化層(hard coat layer)。此外，該已知的抗反射光學(xué)薄膜僅能針對(duì)特定波段(520～570nm)具有較佳的抗反射能力，故需通過(guò)不同折射率的材料所構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)方可于可見(jiàn)光波段(400～780nm)達(dá)到抗反射目的，且含氟無(wú)機(jī)材料所構(gòu)成的組成配方其有效折射率(neff)無(wú)法再進(jìn)一步降低至1.40以下。
為有效降低單層結(jié)構(gòu)抗反射光學(xué)薄膜的有效折射率(neff)以降低整個(gè)顯示裝置的反射率，美國(guó)專利第6,605,229號(hào)揭示一種呈梯度(gradient)變化折射率的抗反射光學(xué)薄膜。形成該抗反射光學(xué)薄膜的方法是包括將兩種不相容的高分子聚合物溶于一相同溶劑中以形成一溶液，并將上述溶液涂覆于一基底上，最后再將其中一種高分子聚合物移除。其中，當(dāng)該溶液涂覆于該基底之上時(shí)，該兩種不兼容的高分子聚合物即產(chǎn)生相分離，所以形成一由二種互不兼容的高分子橫向交迭而成的薄膜。因此，當(dāng)利用一溶劑將其中一種高分子聚合物移除后，該遺留下來(lái)的高分子則形成一具有數(shù)個(gè)不同深度的垂直孔洞薄膜。請(qǐng)參照?qǐng)D1，是顯示該抗反射薄膜剖面結(jié)構(gòu)的示意圖。該方法所形成的薄膜由于具有數(shù)個(gè)不同深度的開(kāi)放式垂直孔洞，因此其具有呈梯度(gradient)變化的折射率，可進(jìn)一步降低薄膜反射率達(dá)到抗反射的目的。
然而，由于兩種不兼容的高分子聚合物相混合所導(dǎo)致的相分離機(jī)制，使得上述的抗反射薄膜的最大表面粗糙度(Rmax)幾乎等于該抗反射薄膜的厚度，導(dǎo)致該抗反射薄膜具有較差的機(jī)械強(qiáng)度與抗油污能力。
因此，發(fā)展出具有低折射率及抗油污能力的抗反射薄膜與制程，是目前顯示器技術(shù)上亟需研究的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種三維納米多孔高分子薄膜，其具有海綿狀結(jié)構(gòu)(sponge structure)的剖面，通過(guò)空氣填充于該高分子薄膜中均勻分布的納米孔洞，可大幅降低薄膜的有效折射率(neff)至1.45以下。
本發(fā)明的另一目的為提供一種三維納米多孔高分子薄膜的制造方法，以得到如本發(fā)明所述的具有低折射率的三維納米多孔高分子薄膜。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種具有抗反射及抗油污能力的光學(xué)高分子薄膜，具有抗反射(anti-reflection coatings)、防炫光(anti-glare)或抗油污(antifouling)的特性，可用于光學(xué)組件或顯示裝置之中。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜，其具有海綿狀結(jié)構(gòu)(sponge structure)剖面，是為經(jīng)下列步驟后所得的產(chǎn)物(a)形成由一三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層于一基底上，該基底具有預(yù)涂布面，并提供一能量于由三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層，以使在該基底的預(yù)涂布面上形成一高分子層，其中該三維納米多孔高分子涂覆組合物是包含在第一溶劑中，形式為均勻溶液45至95重量百分比的可聚合樹(shù)脂，其中該可聚合樹(shù)脂的平均反應(yīng)官能基數(shù)目是大于2.0；5至55重量百分比的模板材；以及1至10重量百分比的起始劑(initiator)，其中上述該重量百分比是以該可聚合樹(shù)脂和該模板材的總重量為基準(zhǔn)；以及(b)通過(guò)第二溶劑將該模板材由該高分子層中溶出，以形成一三維納米多孔高分子薄膜，其中該三維納米多孔高分子薄膜的膜厚是介于50nm至200nm之間，且該三維納米多孔高分子薄膜的孔洞尺寸是介于20nm至80nm之間。
根據(jù)本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜，由于其反射率是不大于3.0％、穿透度是不低于93％，且薄膜霧度是介于0.1％至35％之間，且展現(xiàn)大于90度的對(duì)水的接觸角，故非常適合作為光學(xué)組件或顯示裝置的抗反射薄膜。
根據(jù)本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中該第一溶劑為選自四氫呋喃、丙酮、丁酮、甲基異丁酮、苯、甲苯的之一的溶液。
根據(jù)本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中該第二溶劑為選自正己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醇、異丙醇的之一的溶液。
根據(jù)本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜，由于具有極佳的抗反射及抗油污能力，可配置于顯示裝置(例如光學(xué)鏡片、陰極射線顯示器、電漿顯示器、液晶顯示器、或是發(fā)光二極管顯示器)的最外層，以避免影像受炫光或反射光的干擾。
本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜其制造方式包含以下步驟(a)提供一基底，該基底具有預(yù)涂布面；(b)形成一由一三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層于該基底的預(yù)涂布面上，并加熱或以一光線照射該由三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層，以使在該基底的預(yù)涂布面上形成一高分子層，其中該三維納米多孔高分子涂覆組合物是包含在第一溶劑中，呈均勻溶液45至95重量百分比的可聚合樹(shù)脂，其中該可聚合樹(shù)脂的平均反應(yīng)官能基數(shù)目大于2.0；5至55重量百分比的模板材；以及1至10重量百分比的起始劑(initiator)，其中上述該重量百分比是以該可聚合樹(shù)脂和該模板材的總重量為基準(zhǔn)；(c)通過(guò)第二溶劑將該模板材由該高分子層中溶出，以形成一三維納米多孔高分子薄膜，其中該三維納米多孔高分子薄膜具有海綿狀結(jié)構(gòu)(sponge structure)剖面。
上述本發(fā)明的制造方法中，其中該第一溶劑為選自四氫呋喃、丙酮、丁酮、甲基異丁酮、苯、甲苯的之一的溶液。
上述本發(fā)明的制造方法中，其中該第二溶劑為選自正己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醇、異丙醇的之一的溶液。
上述本發(fā)明的制造方法中，可聚合樹(shù)脂是包含壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯、其他具有交聯(lián)(crosslinking)能力或其組合。
上述本發(fā)明的制造方法中，該可聚合樹(shù)脂的平均反應(yīng)官能基數(shù)目是大于2.0。
上述本發(fā)明的制造方法中，可聚合樹(shù)脂化合物是包含具有3至9反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯或其組合。
上述本發(fā)明的制造方法中，具有3至9反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或聚胺酯是包含二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙烯酸對(duì)新戊二醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯類衍生物、乙氧基季戊四醇四丙烯酸酯類衍生物、二季戊四醇五丙烯酸酯類衍生物、二季戊四醇六丙烯酸酯類衍生物、具多官能基的環(huán)氧樹(shù)脂、具多官能基的酰胺或其組合。
上述本發(fā)明的制造方法中，該可聚合樹(shù)脂化合物還包含具有1至2反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯、其他具有交聯(lián)(crosslinking)能力或其組合。
上述本發(fā)明的制造方法中，該具有1至2反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或聚胺酯是包含甲基丙烯酸酯類衍生物、乙基丙烯酸酯類衍生物、丁基丙烯酸酯類衍生物、異辛基丙烯酸酯類衍生物、甲基丙烯酸甲酯衍生物、丙烯酸-2-羥基乙酯衍生物、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯衍生物、丙烯酰胺、Y-甲基丙烯酰丙基三甲氧基硅烷、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯類衍生物、二甲基丙烯酸-1，6-己二醇酯、二丙烯酸-1，6-己二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、碳化二環(huán)己酰亞胺、二甲基二酰胺、1，3-雙過(guò)氧醋酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧苯甲酸三級(jí)丁酯、1，2-二過(guò)氧丁基三級(jí)戊酯、過(guò)氧馬來(lái)酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧異丁酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧六甲基三級(jí)戊酯、過(guò)氧三級(jí)丁基2-乙基己酮、過(guò)氧化苯或其組合。
上述本發(fā)明的制造方法中，該模板材是為非反應(yīng)型的有機(jī)化合物、寡聚物、聚合物或其混合物。
上述本發(fā)明的制造方法中，溶于該第一溶劑中的可聚合樹(shù)脂是具有一粘度范圍介于50CPS/25℃至18000CPS/25℃之間。
上述本發(fā)明的制造方法中，該可聚合樹(shù)脂與該模板材的重量比的范圍是介于20∶1至2∶1之間。
上述本發(fā)明的制造方法中，該三維納米多孔高分子薄膜其孔洞尺寸是介于20nm至80nm之間。
上述本發(fā)明的制造方法中，該三維納米多孔高分子涂覆組合物還包括重量百分比是為0.5至50的添加劑，上述重量百分比是以該可聚合樹(shù)脂和該模板材的總重量為基準(zhǔn)，其中該添加劑是包括平坦劑、均化劑、助粘劑、填料、除沫劑或其組合。
上述本發(fā)明的制造方法中，該基底是為一透明基材。
上述本發(fā)明的制造方法中，該透明基材是為玻璃、熱固性或熱塑性基材。
上述本發(fā)明的制造方法中，形成該三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層于該基材上的方法是為噴霧涂布法、浸漬涂布法、線棒涂布法、流動(dòng)涂布法、旋轉(zhuǎn)涂布法、網(wǎng)印法或卷帶式涂布法。
本發(fā)明提供另外一種三維納米多孔高分子薄膜，其具有海綿狀結(jié)構(gòu)剖面，是為經(jīng)下列步驟后所得的產(chǎn)物(a)形成由三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層于基底上，并加熱或以光線照射該由三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層，以使在該基底的預(yù)涂布面上形成一高分子層，其中該三維納米多孔高分子涂覆組合物是包含在一第一溶劑中均勻溶液形式的95至45重量百分比的可聚合樹(shù)脂，其中該可聚合樹(shù)脂的平均反應(yīng)官能基數(shù)目是大于2.0；5至55重量百分比的模板材；以及1至10重量百分比的起始劑，其中上述該重量百分比是以該可聚合樹(shù)脂及該模板材的重量為基準(zhǔn)；(b)通過(guò)第二溶劑將該模板材由該高分子層中溶出，以形成一三維納米多孔高分子薄膜，其中該三維納米多孔高分子薄膜的膜厚是介于50nm至200nm之間，且該三維納米多孔高分子薄膜的孔洞尺寸是介于20nm至80nm之間。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，該可聚合樹(shù)脂是包含壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯或其組合。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，該可聚合樹(shù)脂的平均反應(yīng)官能基數(shù)目是大于2.0。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，可聚合樹(shù)脂化合物是包含具有3至9反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯、其他具有交聯(lián)(crosslinking)能力或其組合。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，具有3至9反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或聚胺酯是包含二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙烯酸對(duì)新戊二醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯類衍生物、乙氧基季戊四醇四丙烯酸酯類衍生物、二季戊四醇五丙烯酸酯類衍生物、二季戊四醇六丙烯酸酯類衍生物、具多官能基的環(huán)氧樹(shù)脂、具多官能基的酰胺或其組合。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，該可聚合樹(shù)脂化合物還包含具有1至2反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯、其他具有交聯(lián)(crosslinking)能力或其組合。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，該具有1至2反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或聚胺酯是包含甲基丙烯酸酯類衍生物、乙基丙烯酸酯類衍生物、丁基丙烯酸酯類衍生物、異辛基丙烯酸酯類衍生物、甲基丙烯酸甲酯衍生物、丙烯酸-2-羥基乙酯衍生物、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯衍生物、丙烯酰胺、Y-甲基丙烯酰丙基三甲氧基硅烷、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯類衍生物、二甲基丙烯酸-1，6-己二醇酯、二丙烯酸-1，6-己二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、碳化二環(huán)己酰亞胺、二甲基二酰胺、1，3-雙過(guò)氧醋酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧苯甲酸三級(jí)丁酯、1，2-二過(guò)氧丁基三級(jí)戊酯、過(guò)氧馬來(lái)酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧異丁酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧六甲基三級(jí)戊酯、過(guò)氧三級(jí)丁基2-乙基己酮、過(guò)氧化苯或其組合。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，該模板材是為非反應(yīng)型的有機(jī)化合物、寡聚物、聚合物或其組合。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，溶于該第一溶劑中的可聚合樹(shù)脂是具有一粘度范圍介于50CPS/25℃至18000CPS/25℃之間。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，該可聚合樹(shù)脂與該模板材的重量比的范圍是介于20∶1至2∶1之間。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，該三維納米多孔高分子涂覆組合物還包括重量百分比是為0.5至50的添加劑，上述重量百分比是以該可聚合樹(shù)脂和該模板材的總重量為基準(zhǔn)，其中該添加劑是包括平坦劑、均化劑、助粘劑、填料、除沫劑或其組合。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，該基底是為一透明基材。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，該透明基材是為玻璃、熱固性或熱塑性基材。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，其中該第一溶劑為選自四氫呋喃、丙酮、丁酮、甲基異丁酮、苯、甲苯的之一的溶液。
上述本發(fā)明的多孔高分子薄膜中，其中該第二溶劑為選自正己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醇、異丙醇的之一的溶液。
本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜的制造方法，是利用聚合引發(fā)相分離(polymerization induced phase separation)的機(jī)制，與已知利用兩種不兼容的高分子聚合物相混合所導(dǎo)致的相分離機(jī)制完全不同。在本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜的制造過(guò)程中，模版材在樹(shù)脂的聚合反應(yīng)過(guò)程中隨著樹(shù)脂分子量迅速上升而相分離，并形成微滴均勻分布于樹(shù)脂基材中，而后利用溶劑將模板材選擇性溶出，而形成具有三維納米多孔高分子薄膜。值得注意的是，本發(fā)明進(jìn)一步通過(guò)對(duì)配方中樹(shù)脂單體的反應(yīng)速度、樹(shù)脂與模板材兼容性、樹(shù)脂與模板材的重量比率、以及模板材于涂覆組合物中的粘度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以控制三維納米多孔的大小、空間分布及孔洞于薄膜中的體積分率，獲致具有海綿狀結(jié)構(gòu)剖面的高分子薄膜。反觀傳統(tǒng)利用聚合引發(fā)相分離所形成的薄膜，由于沒(méi)有進(jìn)一步控制聚合反應(yīng)速度及分離相的粘度，延長(zhǎng)了相分離的過(guò)程，且加重因相排斥所造成的分界現(xiàn)象，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)因相排斥所造成的分界現(xiàn)象成為波浪狀的納米分布。
本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜，由于該數(shù)個(gè)納米孔洞是均勻分布于高分子薄膜中，使得該薄膜一具有海綿狀結(jié)構(gòu)的剖面，大幅增加高分子薄膜內(nèi)空氣，導(dǎo)致進(jìn)一步降低薄膜的有效折射率(neff)至1.4以下。
以下通過(guò)數(shù)個(gè)實(shí)施例及比較實(shí)施例并配合所附圖式，以更進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的方法、特征及優(yōu)點(diǎn)，但并非用來(lái)限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍應(yīng)以權(quán)利要求書(shū)限定的范圍為準(zhǔn)。


圖1是繪示已知的呈梯度(gradient)變化折射率的抗反射光學(xué)薄膜的剖面示意圖。
圖2a是繪示本發(fā)明所述三維納米多孔高分子薄膜的一較佳實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2b是繪示本發(fā)明圖2a的B部分的局部放大圖。
圖3是繪示本發(fā)明的實(shí)施例1所述的三維納米多孔高分子薄膜的SEM圖。
圖4是繪示本發(fā)明的實(shí)施例2所述的三維納米多孔高分子薄膜的SEM圖。
圖5是繪示本發(fā)明的實(shí)施例3所述的三維納米多孔高分子薄膜的SEM圖。
圖6是繪示本發(fā)明的實(shí)施例4所述的三維納米多孔高分子薄膜的SEM圖。
圖7是繪示本發(fā)明的比較實(shí)施例1所述的三維納米多孔高分子薄膜的SEM圖。
圖8是繪示本發(fā)明的實(shí)施例5所述的三維納米多孔高分子薄膜的SEM圖。
圖9是繪示本發(fā)明的實(shí)施例6所述的三維納米多孔高分子薄膜的SEM圖。
圖10是繪示本發(fā)明的比較實(shí)施例2所述的三維納米多孔高分子薄膜的SEM圖。
圖11是繪示本發(fā)明的實(shí)施例7所述的三維納米多孔高分子薄膜的SEM圖。
圖12是繪示本發(fā)明的實(shí)施例7所述的三維納米多孔高分子薄膜的平均反射率與波長(zhǎng)的關(guān)系。
圖13是繪示本發(fā)明的實(shí)施例7所述的三維納米多孔高分子薄膜的穿透率與波長(zhǎng)的關(guān)系。
圖14是繪示本發(fā)明的實(shí)施例7所述的三維納米多孔高分子薄膜的AFM圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是揭示一種三維納米多孔高分子薄膜，其具有海棉狀結(jié)構(gòu)(sponge structure)剖面，由于該數(shù)個(gè)納米孔洞是均勻分布于其中，使得該高分子薄膜的反射率是不大于3.0％、穿透度是不低于93％、薄膜霧度是介于0.1％至35％之間，且其展現(xiàn)大于90度的對(duì)水的接觸角，故非常適合作為抗反射或抗油污的涂層。
本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜的制程方法是將一三維納米多孔高分子涂覆組合物涂布于一基底的預(yù)涂布面上，以形成一由三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層，其中該三維納米多孔高分子涂覆組合物是包含在一第一溶劑中均勻溶液形式的45至95重量百分比的可聚合樹(shù)脂、5至55重量百分比的模板材及1至10重量百分比的起始劑(initiator)，上述該重量百分比是以該可聚合樹(shù)脂和該模板材的總重量為基準(zhǔn)。接著，提供一能量于由三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層，以使該可聚合樹(shù)脂以在該基材上形成一高分子層。最后，通過(guò)一第二溶劑將該模板材由該高分子層中溶出，以形成一三維納米多孔高分子薄膜。請(qǐng)參照?qǐng)D2a及圖2b，是為本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜一較佳實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，顯示一具有納米孔洞14的海棉狀結(jié)構(gòu)高分子薄膜12配置于一基底10上。
根據(jù)本發(fā)明，該基底是為一透明基材，可例如為玻璃、熱固性或熱塑性基材，像是光學(xué)組件玻璃。其中將該三維納米多孔高分子涂覆組合物涂布于該基底上的方法可為噴霧涂布法、浸漬涂布法、線棒涂布法、流動(dòng)涂布法、旋轉(zhuǎn)涂布法、網(wǎng)印法或卷帶式涂布法。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，該可聚合樹(shù)脂是為平均反應(yīng)官能基數(shù)目不小于2.0的光硬化樹(shù)脂，可例如為壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯或其組合。其中，該可聚合樹(shù)脂可包含具有3至9反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯或其組合，例如為季戊四醇四丙烯酸酯類衍生物、乙氧基季戊四醇四丙烯酸酯類衍生物、二季戊四醇五丙烯酸酯類衍生物、二季戊四醇六丙烯酸酯類衍生物、二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙烯酸對(duì)新戊二醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷季戊四醇三丙烯酸酯或其它具有多官能基的環(huán)氧樹(shù)脂與酰胺。再者，該可聚合樹(shù)脂可還包含具有1至2反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯或其組合，例如為甲基丙烯酸酯類衍生物、乙基丙烯酸酯類衍生物、丁基丙烯酸酯類衍生物、異辛基丙烯酸酯類衍生物、甲基丙烯酸甲酯衍生物、丙烯酸-2-羥基乙酯衍生物、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯衍生物、丙烯酰胺、Y-甲基丙烯酰丙基三甲氧基硅烷、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯類衍生物、二甲基丙烯酸-1，6-己二醇酯、二丙烯酸-1，6-己二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、碳化二環(huán)己酰亞胺、二甲基二酰胺、1，3-雙過(guò)氧醋酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧苯甲酸三級(jí)丁酯、1，2-二過(guò)氧丁基三級(jí)戊酯、過(guò)氧馬來(lái)酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧異丁酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧六甲基三級(jí)戊酯、過(guò)氧三級(jí)丁基2-乙基己酮、過(guò)氧化苯或其組合。
根據(jù)本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子涂覆組合物，該起始劑可例如為一光起始劑或一熱起始劑。該模板材是為非反應(yīng)型的有機(jī)化合物、寡聚物、聚合物或其混合物。而該第一溶劑是為可以均勻同時(shí)溶解可聚合樹(shù)脂、模板材、起始劑的單一有機(jī)溶劑或其數(shù)種有機(jī)溶劑的混合物。此外，該第二溶劑是為可均勻溶解模板材卻無(wú)法溶解可聚合樹(shù)脂聚合后的交聯(lián)網(wǎng)狀聚合物的單一有機(jī)溶劑數(shù)種有機(jī)溶劑的混合物。
在本發(fā)明中，為使模版材在可聚合樹(shù)脂進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)仍能均勻分散于所形成的高分子膜層中，而不會(huì)因異相排斥造成模版材集中，本發(fā)明進(jìn)一步對(duì)樹(shù)脂于涂覆組合物中的粘度及樹(shù)脂與模板材的重量比率等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以控制三維納米多孔的空間分布、及孔洞于薄膜中的體積分率，如此一來(lái)，可確保形成的納米多孔高分子薄膜具有海綿狀結(jié)構(gòu)的剖面。因此，根據(jù)本發(fā)明，溶于該第一溶劑中的樹(shù)脂的粘度范圍是控制于50CPS/25℃至18000CPS/25℃之間，較佳為3000CPS/25℃至8000CPS/25℃。此外，該可聚合樹(shù)脂與該模板的重量比的范圍是介于20∶1至1∶1之間，較佳是介于10∶1至2∶1之間。
根據(jù)本發(fā)明，該三維納米多孔高分子涂覆組合物視需要可還包括重量百分比是為0.5至50的添加劑，其中該添加劑是包括平坦劑、均化劑、填料、助粘劑、除沫劑或其組合。
上述本發(fā)明中，其中該第一溶劑為選自四氫呋喃、丙酮、丁酮、甲基異丁酮、苯、甲苯的之一的溶液。
上述本發(fā)明中，其中該第二溶劑為選自正己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醇、異丙醇的之一的溶液。
以下特舉實(shí)施例1～6，用以說(shuō)明本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜及其制備方法，并進(jìn)一步列出于本發(fā)明所述的準(zhǔn)備實(shí)施例中所使用的化合物其結(jié)構(gòu)、名稱及其代表符號(hào)，以期使本發(fā)明能更為清楚實(shí)施例1取一反應(yīng)瓶，于瓶?jī)?nèi)置入8g(26.82mmol)三丙烯酸異戊四醇(pentaerythritol triacrylate)作為多官能基反應(yīng)性樹(shù)脂，并在室溫25℃下以10g四氫呋喃(tetrahydrofuran；THF)溶解，固溶比為8wt％。接著，加入3.43g向列型液晶(nematic liquid crystal，購(gòu)自Merck公司，編號(hào)E7)作為模板材。攪拌至溶解后，加入0.24g三苯基三氟甲烷磺酸鹽(triphenyl triflate)作為光起始劑，至此完成三維納米多孔高分子涂覆組合物(A)的制備，其中樹(shù)脂與模版材的重量比為7∶3，三丙烯酸異戊四醇于該三維納米多孔高分子涂覆組合物(A)的粘度是為520CPS/25℃。接著，以旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)將該三維納米多孔高分子涂覆組合物(A)涂布于一玻璃基材上，轉(zhuǎn)速控制為2500rpm并旋轉(zhuǎn)涂布30秒。接著，在烘箱中以60℃烘烤3分鐘以將溶劑移除。接著于氮?dú)猸h(huán)境下利用紫外光曝光機(jī)曝光，讓三丙烯酸異戊四醇于氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行聚合反應(yīng)形成一高分子薄膜。接著，將該形成于玻璃基材上的高分子薄膜浸潤(rùn)于正己烷中，以選擇性地將模板材洗滌出來(lái)，形成具有三維納米多孔的高分子薄膜(A)，膜厚為150nm。
請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，是為實(shí)施例1所形成的三維納米多孔高分子薄膜在掃描式電子顯微器(Scanning Electron Microscope，SEM，型號(hào)為HITACHI S-4200)觀測(cè)下的SEM圖。
實(shí)施例2如實(shí)施例1的相同方式進(jìn)行，但將實(shí)施例1所述的三丙烯酸異戊四醇的量降低至5.6g，并加入2.4g的氨基甲酸丙烯酸酯(urethane acrylate)，使得多官能基壓克力樹(shù)脂與雙官能基壓克力樹(shù)脂的重量比為7/3。
請(qǐng)參照?qǐng)D3所示，是為實(shí)施例2所形成的三維納米多孔高分子薄膜在掃描式電子顯微器(Scanning Electron Microscope，SEM，型號(hào)為HITACHI S-4200)觀測(cè)下的SEM圖。
實(shí)施例3如實(shí)施例1的相同方式進(jìn)行，但將實(shí)施例1所述的三丙烯酸異戊四醇的量降低至4g，并加入4g的氨基甲酸丙烯酸酯(urethane acrylate)，使得多官能基壓克力樹(shù)脂與雙官能基壓克力樹(shù)脂的重量比為1/1。
請(qǐng)參照?qǐng)D5所示，是為實(shí)施例3所形成的三維納米多孔高分子薄膜在掃描式電子顯微器(Scanning Electron Microscope，SEM，型號(hào)為HITACHI S-4200)觀測(cè)下的SEM圖。
實(shí)施例4如實(shí)施例1的相同方式進(jìn)行，但將實(shí)施例1所述的三丙烯酸異戊四醇的量降低至2.4g，并加入5.6g的氨基甲酸丙烯酸酯(urethane acrylate)，使得多官能基壓克力樹(shù)脂與雙官能基壓克力樹(shù)脂的重量比為3/7。
請(qǐng)參照?qǐng)D6所示，是為實(shí)施例4所形成的三維納米多孔高分子薄膜在掃描式電子顯微器(Scanning Electron Microscope，SEM，型號(hào)為HITACHI S-4200)觀測(cè)下的SEM圖。
比較實(shí)施例1如實(shí)施例1的相同方式進(jìn)行，但以氨基甲酸丙烯酸酯(雙官能基壓克力樹(shù)脂)取代實(shí)施例1所述的三丙烯酸異戊四醇(多官能基壓克力樹(shù)脂)。
請(qǐng)參照?qǐng)D7所示，是為比較實(shí)施例1所形成的三維納米多孔高分子薄膜在掃描式電子顯微器(Scanning ElectronMicroscope，SEM，型號(hào)為HITACHI S-4200)觀測(cè)下的SEM圖。
表1是列出實(shí)施例1至4及比較實(shí)施例1的雙官能基樹(shù)脂及多官能基樹(shù)脂的比例，且圖3至圖7分別為實(shí)施例1至4及比較實(shí)施例1所制備出的三維納米多孔的高分子薄膜的SEM光譜圖(放大倍率為10萬(wàn)倍)。由于比較實(shí)施例1只使用雙官能基壓克力樹(shù)脂作為聚合樹(shù)脂的來(lái)源，如圖7所示，可知三維納米多孔的形成并不明顯。反觀實(shí)施例1，是使用三官能基壓克力樹(shù)脂作為聚合樹(shù)脂的來(lái)源，由圖3中可清楚看出該三維納米多孔的高分子薄膜為一海綿狀結(jié)構(gòu)。綜上所述，本發(fā)明所述的可聚合樹(shù)脂的平均反應(yīng)官能基數(shù)目需大于2.0，較佳是大于2.5，最佳是大于2.7，如此才可加快聚合反應(yīng)的速率，使得該模版材迅速被高分子所包覆而均勻分散于該高分子薄膜中。
表1

實(shí)施例5如實(shí)施例2的相同方式進(jìn)行，但將樹(shù)脂與模版材的重量比由7∶3調(diào)至9∶1。請(qǐng)參照?qǐng)D8所示，是為實(shí)施例5所形成的三維納米多孔高分子薄膜在掃描式電子顯微器(Scanning ElectronMicroscope，SEM，型號(hào)為HITACHI S-4200)觀測(cè)下的SEM圖。
實(shí)施例6如實(shí)施例2的相同方式進(jìn)行，但將樹(shù)脂與模版材的重量比由7∶3調(diào)至8∶2。請(qǐng)參照?qǐng)D9所示，是為實(shí)施例6所形成的三維納米多孔高分子薄膜在掃描式電子顯微器(Scanning ElectronMicroscope，SEM，型號(hào)為HITACHI S-4200)觀測(cè)下的SEM圖。
比較實(shí)施例2如實(shí)施例2的相同方式進(jìn)行，但將樹(shù)脂與模版材的重量比由7∶3調(diào)至6∶4。請(qǐng)參照?qǐng)D10所示，是為比較實(shí)施例2所形成的三維納米多孔高分子薄膜在掃描式電子顯微器(Scanning ElectronMicroscope，SEM，型號(hào)為HITACHI S-4200)觀測(cè)下的SEM圖。
表2是列出實(shí)施例2、5、6及比較實(shí)施例2的樹(shù)脂與模版材的重量比例，且圖4及圖8至10分別為實(shí)施例2、5、6及比較實(shí)施例2所制備出的三維納米多孔的高分子薄膜的SEM光譜圖(放大倍率為10萬(wàn)倍)。由于比較實(shí)施例2的樹(shù)脂與模版材重量比是為1.5，如圖10所示，可知所形成的孔洞尺寸差異較大，有的甚至已非納米尺寸。根據(jù)上述，本發(fā)明所述的可聚合樹(shù)脂與模版材的重量比例需大于2∶1，已確保形成具有三維納米多孔的高分子薄膜。
表2

實(shí)施例7取一反應(yīng)瓶，于瓶?jī)?nèi)置入9.8g三丙烯酸異戊四醇(pentaerythritol triacrylate)、18.9g三(2-羥基乙基)異氰尿酸三丙稀酸脂(Tris(2-hydroxyethyl)Isocyanurate Tri acrylate)、18.9g丙氧基化(6)三羥甲基丙烷三丙稀酸脂(Propoxylated(6)Trimethylolpropane Tri-acrylat)、18.9g丙烯酸氨基甲酸酯寡聚合物(Urethane Acrylate Oligomer)與3.5g助粘劑Y-甲丙烯氧基丙基-三甲氧基硅烷(Y-methacryloxypropyl trime thoxysilane)，并在室溫25℃下以900g四氫呋喃(tetrahydrofuran；THF)溶解，固溶比為10wt％。接著，加入30g向列型液晶作為模板材。攪拌至溶解后，加入3.5g三苯基三氟甲烷磺酸鹽(triphenyl triflate)作為光起始劑，其中樹(shù)脂與模版材的重量比為7∶3。其中，丙氧基化(6)三羥甲基丙烷三丙稀酸脂于該三維納米多孔高分子涂覆組合物的粘度是為125CPS/25℃、丙烯酸氨基甲酸酯寡聚合物的粘度是為18,000CPS/25℃，總平均粘度為7300CPS/25℃。接著，以旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)將該三維納米多孔高分子涂覆組合物(A)涂布于一玻璃基材上，轉(zhuǎn)速控制為2500rpm并旋轉(zhuǎn)涂布30秒。接著，在烘箱中以60℃烘烤3分鐘以將溶劑移除。接著，通入氮?dú)?，并利用紫外光曝光機(jī)曝光，讓反應(yīng)性樹(shù)脂于氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行聚合反應(yīng)形成一高分子薄膜。接著，將該形成于玻璃基材上的高分子薄膜浸潤(rùn)于正己烷中，以將模板材選擇性洗滌出來(lái)，形成一具有三維納米多孔的高分子薄膜，膜厚為120nm。
請(qǐng)參照?qǐng)D11所示，是為實(shí)施例7所形成的三維納米多孔高分子薄膜在掃描式電子顯微器(Scanning Electron Microscope，SEM，型號(hào)為HITACHI S-4200)觀測(cè)下的SEM圖(放大倍率為50萬(wàn)倍)。
依實(shí)施例7將該三維納米多孔高分子薄膜形成于一光學(xué)玻璃上，并測(cè)其可見(jiàn)光波段(400～700nm)的平均反射率(reflectivity，R％)為2％，如圖12所示，且其平均穿透率則為93％，如圖13所示。此外，針對(duì)該樣品進(jìn)行接觸角(contact angle)測(cè)試，樣品對(duì)水的接觸角為114°，故此類型高分子納米孔洞薄膜亦具有極佳的抗油污能力。
本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜，由于該數(shù)個(gè)納米孔洞是均勻分布于高分子薄膜中，使得該薄膜一具有海棉狀結(jié)構(gòu)的剖面，大幅增加高分子薄膜內(nèi)空氣，導(dǎo)致進(jìn)一步降低薄膜的有效折射率(neff)至1.4以下。請(qǐng)參照?qǐng)D14，是顯示實(shí)施例7所形成的三維納米多孔高分子薄膜的AFM圖(原子力顯微鏡)，由圖中的剖面分析(section analysis)可知該高分子薄膜的最大表面粗糙度(Rmax)為15.06nm，僅占總膜厚(120nm)的1/8。由此可知本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜是構(gòu)成一海棉狀結(jié)構(gòu)，其與已知具有波浪狀剖面的抗反射薄膜(Rmax與薄膜厚度比約為1∶1)不同。此外，本發(fā)明所述的三維納米多孔高分子薄膜由于具有較低的表面粗糙度，與已知具有波浪狀剖面的抗反射薄膜相比，具有較佳的抗油污能力。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。
符號(hào)說(shuō)明基底 10 三維納米多孔高分子薄膜 12納米孔洞 14 局部表面 B
權(quán)利要求
1.一種三維納米多孔高分子薄膜的制造方法，包括(a)提供基底，該基底具有預(yù)涂布面；(b)形成由一三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層于該基底的預(yù)涂布面上，并加熱或以一光線照射該由三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層，以使在該基底的預(yù)涂布面上形成一高分子層，其中該三維納米多孔高分子涂覆組合物是包含在第一溶劑中，形式為均勻溶液95至45重量百分比的可聚合樹(shù)脂，其中該可聚合樹(shù)脂的平均反應(yīng)官能基數(shù)目是大于2.0；5至55重量百分比的模板材；以及1至10重量百分比的起始劑，其中上述該重量百分比是以該可聚合樹(shù)脂和該模板材的總重量為基準(zhǔn)；(c)通過(guò)第二溶劑將該模板材由該高分子層中溶出，以形成一三維納米多孔高分子薄膜，其中該三維納米多孔高分子薄膜具有海綿狀結(jié)構(gòu)剖面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中該第一溶劑為選自四氫呋喃、丙酮、丁酮、甲基異丁酮、苯、甲苯的之一的溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中該第二溶劑為選自正己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醇、異丙醇的之一的溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中該可聚合樹(shù)脂是包含壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯、其他具有交聯(lián)能力的化合物或其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中該可聚合樹(shù)脂的平均反應(yīng)官能基數(shù)目是大于2.0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中可聚合樹(shù)脂化合物是包含具有3至9反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯、其他具有交聯(lián)能力的化合物或其組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其中具有3至9反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或聚胺酯是包含二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙烯酸對(duì)新戊二醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯類衍生物、乙氧基季戊四醇四丙烯酸酯類衍生物、二季戊四醇五丙烯酸酯類衍生物、二季戊四醇六丙烯酸酯類衍生物、具多官能基的環(huán)氧樹(shù)脂、具多官能基的酰胺或其組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其中該可聚合樹(shù)脂化合物還包含具有1至2反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯或其組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法，其中該具有1至2反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或聚胺酯是包含甲基丙烯酸酯類衍生物、乙基丙烯酸酯類衍生物、丁基丙烯酸酯類衍生物、異辛基丙烯酸酯類衍生物、甲基丙烯酸甲酯衍生物、丙烯酸-2-羥基乙酯衍生物、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯衍生物、丙烯酰胺、Y-甲基丙烯酰丙基三甲氧基硅烷、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯類衍生物、二甲基丙烯酸-1，6-己二醇酯、二丙烯酸-1，6-己二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、碳化二環(huán)己酰亞胺、二甲基二酰胺、1，3-雙過(guò)氧醋酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧苯甲酸三級(jí)丁酯、1，2-二過(guò)氧丁基三級(jí)戊酯、過(guò)氧馬來(lái)酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧異丁酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧六甲基三級(jí)戊酯、過(guò)氧三級(jí)丁基2-乙基己酮、過(guò)氧化苯或其組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中該模板材是為非反應(yīng)型的有機(jī)化合物、寡聚物、聚合物或其混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中溶于該第一溶劑中的可聚合樹(shù)脂是具有一粘度范圍介于50CPS/25℃至18000CPS/25℃之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中該可聚合樹(shù)脂與該模板材的重量比的范圍是介于20∶1至2∶1之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中該三維納米多孔高分子薄膜其孔洞尺寸是介于20nm至80nm之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中該三維納米多孔高分子涂覆組合物還包括重量百分比是為0.5至50的添加劑，上述重量百分比是以該可聚合樹(shù)脂和該模板材的總重量為基準(zhǔn)，其中該添加劑是包括平坦劑、均化劑、助粘劑、填料、除沫劑或其組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中該基底是為一透明基材。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造方法，其中該透明基材是為玻璃、熱固性或熱塑性基材。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中形成該三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層于該基材上的方法是為噴霧涂布法、浸漬涂布法、線棒涂布法、流動(dòng)涂布法、旋轉(zhuǎn)涂布法、網(wǎng)印法或卷帶式涂布法。
18.一種三維納米多孔高分子薄膜，其具有海綿狀結(jié)構(gòu)剖面，是為經(jīng)下列步驟后所得的產(chǎn)物(a)形成由三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層于基底上，并加熱或以光線照射該由三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層，以使在該基底的預(yù)涂布面上形成一高分子層，其中該三維納米多孔高分子涂覆組合物是包含在第一溶劑中均勻溶液形式的95至45重量百分比的可聚合樹(shù)脂，其中該可聚合樹(shù)脂的平均反應(yīng)官能基數(shù)目是大于2.0；5至55重量百分比的模板材；以及1至10重量百分比的起始劑，其中上述該重量百分比是以該可聚合樹(shù)脂及該模板材的重量為基準(zhǔn)；(b)通過(guò)第二溶劑將該模板材由該高分子層中溶出，以形成三維納米多孔高分子薄膜，其中該三維納米多孔高分子薄膜的膜厚是介于50nm至200nm之間，且該三維納米多孔高分子薄膜的孔洞尺寸是介于20nm至80nm之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中該可聚合樹(shù)脂是包含壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯或其組合。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中該可聚合樹(shù)脂的平均反應(yīng)官能基數(shù)目是大于2.5。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中可聚合樹(shù)脂化合物是包含具有3至9反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯或其組合。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中具有3至9反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或聚胺酯是包含二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙烯酸對(duì)新戊二醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯類衍生物、乙氧基季戊四醇四丙烯酸酯類衍生物、二季戊四醇五丙烯酸酯類衍生物、二季戊四醇六丙烯酸酯類衍生物、具多官能基的環(huán)氧樹(shù)脂、具多官能基的酰胺或其組合。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中該可聚合樹(shù)脂化合物還包含具有1至2反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚胺酯或其組合。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中該具有1至2反應(yīng)官能基的壓克力樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或聚胺酯是包含甲基丙烯酸酯類衍生物、乙基丙烯酸酯類衍生物、丁基丙烯酸酯類衍生物、異辛基丙烯酸酯類衍生物、甲基丙烯酸甲酯衍生物、丙烯酸-2-羥基乙酯衍生物、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯衍生物、丙烯酰胺、Y-甲基丙烯酰丙基三甲氧基硅烷、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯類衍生物、二甲基丙烯酸-1，6-己二醇酯、二丙烯酸-1，6-己二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、碳化二環(huán)己酰亞胺、二甲基二酰胺、1，3-雙過(guò)氧醋酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧苯甲酸三級(jí)丁酯、1，2-二過(guò)氧丁基三級(jí)戊酯、過(guò)氧馬來(lái)酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧異丁酸三級(jí)丁酯、過(guò)氧六甲基三級(jí)戊酯、過(guò)氧三級(jí)丁基2-乙基己酮、過(guò)氧化苯或其組合。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中該模板材是為非反應(yīng)型的有機(jī)化合物、寡聚物、聚合物或其組合。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中溶于該第一溶劑中的可聚合樹(shù)脂是具有一粘度范圍介于50CPS/25℃至18000CPS/25℃之間。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中該可聚合樹(shù)脂與該模板材的重量比的范圍是介于20∶1至2∶1之間。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中該三維納米多孔高分子涂覆組合物還包括重量百分比是為0.5至50的添加劑，上述重量百分比是以該可聚合樹(shù)脂和該模板材的總重量為基準(zhǔn)，其中該添加劑是包括平坦劑、均化劑、助粘劑、填料、除沫劑或其組合。
29.根據(jù)權(quán)利要求18所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中該基底是為一透明基材。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中該透明基材是為玻璃、熱固性或熱塑性基材。
31.根據(jù)權(quán)利要求18所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中該第一溶劑為選自四氫呋喃、丙酮、丁酮、甲基異丁酮、苯、甲苯的之一的溶液。
32.根據(jù)權(quán)利要求18所述的三維納米多孔高分子薄膜，其中該第二溶劑為選自正己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醇、異丙醇的之一的溶液。
33.一種抗反射光學(xué)高分子薄膜，其具有海綿狀結(jié)構(gòu)(spongestructure)剖面，是為經(jīng)下列步驟后所得的產(chǎn)物(a)形成由高分子涂覆組合物所組成的膜層于基底上，并加熱或以光線照射該由高分子涂覆組合物所組成的膜層，以使在該基底上形成一高分子層，其中該高分子涂覆組合物包含在第一溶劑中均勻溶液形式的45至95重量百分比的可聚合樹(shù)脂，其中該可聚合樹(shù)脂的平均反應(yīng)官能基數(shù)目是大于2.0；5至55重量百分比的模板材；以及1至10重量百分比的起始劑，其中上述該重量百分比是以該可聚合樹(shù)脂和該模板材的總重量為基準(zhǔn)；(b)通過(guò)第二溶劑將該模板材由該高分子層中溶出，以形成一抗反射光學(xué)高分子薄膜，其中該抗反射光學(xué)高分子薄膜的反射率是不大于3％、穿透度是不低于93％，且薄膜霧度是介于0.1％至35％之間。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的抗反射光學(xué)高分子薄膜，其中抗反射光學(xué)高分子薄膜展現(xiàn)大于90度的對(duì)水的接觸角。
全文摘要
本發(fā)明提供一種三維納米孔洞高分子薄膜，其具有海綿狀結(jié)構(gòu)的剖面，該薄膜的制備方法為(a)形成由三維納米多孔高分子涂覆組合物所組成的膜層于基底上，其中該三維納米多孔高分子涂覆組合物是包含在第一溶劑中，(b)通過(guò)第二溶劑將該模板材由該高分子層中溶出，以形成三維納米多孔高分子薄膜。通過(guò)空氣填充于該高分子薄膜中均勻分布的納米孔洞，可大幅降低薄膜的有效折射率至1.45以下，并使得該高分子薄膜的反射率是不大于3％，且其展現(xiàn)大于90度的對(duì)水的接觸角，故非常適合作為抗反射或抗油污的涂層。
文檔編號(hào)G02B1/10GK1869735SQ20051007188
公開(kāi)日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2005年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月26日
發(fā)明者王武敬, 王彥博, 陳重裕 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院