[发明专利]减反射涂料组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明关于一种含中空粒子的涂料组合物，特别是一种可用以制备减反射涂层的涂料组合物。本发明亦关于一种制备所述含中空粒子的涂料组合物的方法。

背景技术

当光线由空气进入另一介质时，由于两介质的折射率不同会使部分光线被反射同空气中，造成不欲的眩光或光损耗。因此，具有减反射特性的涂料及涂膜逐渐应用于各种领域，例如，显示器领域、太阳能领域或其它光电领域，以达到降低反射光线的目的。

传统减反射涂料是藉由在基材上形成一或多个涂层，使基材(以玻璃基材而言，其折射率约1.52)与空气(折射率约1)之间的折射率产生梯度变化，从而可降低因折射率差异过大所致的反射光损耗。过去涂层材料的选择以在树脂中添加实心粒子最广为业界使用，但实心粒子仍旧折射率偏高，因此，以实心粒子制作的减反射涂层效果有限。

中空粒子内部具有孔洞，可藉由孔洞中充填的空气层或树脂进一步降低粒子的折射率。因此，利用中空粒子制备具低折射率的减反射涂层已成为相关领域研究的重点之一。但是，相较于一般实心粒子的制备而言，中空粒子的制备方法复杂、成本高且难度较大，因此，难以达到工业化生产的目的。

目前，业界制造中空粒子的方法以模板法为主。模板法是藉由一模板作为核心，在所述模板表面由所需的粒子材料形成壳层，最后利用如蚀刻或高温煅烧等方法移除模板，从而制备中空粒子。例如美国专利公开号第2010/0015433A1号，是先制备一种含核-壳(core-shell)粒子的减反射涂料，将其涂布于基材上后，再藉由高温处理以移除进行核心材料。然而，这种在涂布后藉由高温加热移除核心材料或模板材料的技术，由于需使用高温处理，不适用于一般传统的塑料基材，例如PET、PC、PMMA等。

然而，以模板制造中空粒子的方法，不论是采用有机聚合物或无机物作为模板，所需的工艺不是水热法就是加热工艺，都需要以高温煅烧或是以强酸(例如氢氟酸)或强碱腐蚀的方式去除模板，不但工艺繁琐且成本高，不适合应用于工业化生产。

中国专利公开CN1931718A揭示了一种制备二氧化硅中空粒子的方法，所述方法利用溶胶-凝胶法使二氧化硅前驱物在聚电解质上聚合，最后藉由多次离心、洗涤使聚电解质与二氧化硅分离而制备中空粒子。但所述技术除工艺繁琐外，所采用的离心法也不利于工业量产。

一般制备减反射涂层的方法，例如，揭露于中国专利公开CN101312909A及CN1989070A中的方法，是先制备粉状中空粒子后，将其与黏着剂及溶剂混合制备减反射涂料，随后将其涂布于基材上以制备涂层。然而，所得中空粒子为纳米级粒子，在混合时这些中空粒子易因碰撞而产生凝聚，不易保持尺寸稳定性。此外，尚须使这些中空粒子在涂料中具有良好分散性，避免中空粒子于涂层中分布不均，影响减反射效果。

有鉴于此，本发明提供一种包含中空粒子的减反射涂料组合物及其制备方法，以解决前述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种减反射涂料组合物。

本发明的另一目的在于提供一种在常温下制备上述涂料组合物的方法。

一方面，本发明提供了一种减反射涂料组合物，其特征在于包含中空粒子、黏着剂及疏水性有机溶剂，其中所述中空粒子是分散于黏着剂中并与黏着剂产生化学键结，且所述中空粒子相对于黏着剂固形份的重量比例是介于1∶2至1∶20的范围。

另一方面，本发明提供了一种制备所述减反射涂料组合物的方法，所述方法包含下列步骤：

(a)将聚电解质与碱混合后，加入质子性溶剂中；

(b)于步骤(a)所得的溶液中缓慢加入无机氧化物前驱物，使无机氧化物包覆于聚电解质表面上形成复合粒子；

(c)于步骤(b)所得的溶液中加入黏着剂；

(d)于步骤(c)所得的溶液中加入疏水性有机溶剂，使聚电解质自复合粒子中心溶出以制得中空粒子并发生相分离，使得中空粒子、黏着剂及疏水性有机溶剂分布于上层液中，聚电解质、质子性溶剂及其余成分则分布于下层液中；及

(e)取出所述上层液以制得所述涂料组合物。

本发明的减反射涂料组合物具有良好分散性，可使中空粒子均匀分布在涂层中，发挥减反射功效以提高光线穿透率。此外，本发明的方法可在常温下操作，由于不需要以高温加热或强酸强碱处理以去除模板，因此可有效简化制备步骤、降低能源消耗、节省成本且有利于工业量产。

本发明的有益效果是：