[发明专利]具有包含非氟化交联剂的含氟弹性体抗反射涂层的复合结构

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及用于减少光学制品如显示器、光学透镜、窗户、偏 光器和透明膜表面反射的抗反射涂料领域。更具体地讲，本发明涉及 包含含有非氟化交联剂的含氟弹性体的抗反射涂层，其中所述涂层具 有较低折射率和良好粘附性能。

2.相关技术描述

光学材料的特点在于其折射率。每当光从一种材料传播到折射 率不同的另一材料，一些光会被反射。通过在光学制品表面上提供一 定厚度的抗反射涂层可显著减少不需要的反射。就折射率为n的光学 制品而言，为了达到最大效力，涂层的光学厚度(物理厚度乘以其本身 折射率)应为入射光波长的约四分之一而其折射率为n的平方根。大多 数光学制品的折射率为1.4-1.6。

已知用于抗反射膜的低反射率聚合物层可衍生自含氟聚合物。 氟化聚合物涂层的折射率可取决于层内所含氟的体积百分比。层中氟 含量的提高通常会降低涂层的折射率。因此，长期以来均致力于提高 抗反射涂层中的含氟聚合物含量。参见3M的美国专利申请公开 2005/0182199，所述申请公开描述了含有氟代烷基的多烯键的交联剂。

然而，含氟聚合物与常用基底如塑料和玻璃的粘附非常差。已 进行各种改性来改善其与基底的粘附性。例如，转让给3M的美国专 利申请2003/0068486公开了包括氟化材料层的抗反射涂层，所述涂层 赋予抗反射性能，并共价附着到硬质涂层表面。

但是，仍需要较低折射率的抗反射涂层，所述抗反射涂层具有 良好粘附性及良好抗刮痕性。

发明简述

本发明通过包含非氟化交联剂的抗反射含氟弹性体涂层克服了 现有技术所存在的问题。该抗反射涂层具有良好粘附性能、耐用且抗 刮痕。

出乎意料的是：在弹性体抗反射涂层中使用非氟化交联剂可提 供低折射率及抗刮痕性。此外，本发明抗反射涂层的含氟弹性体具有 可溶于有机溶剂的优点。这些优点使本发明特别可用于提供抗反射涂 层。

因此，本发明提供包括基底和施加到所述基底的抗反射涂层的 复合结构。一种复合结构，所述复合结构包括基底和施加到所述基底 的抗反射涂层，其中所述抗反射涂层包括：A)具有选自如下的固化部 位的含氟弹性体：溴原子、氯原子、碘原子、非共轭二烯烃和其中两 种或多种的混合物；和B)非氟化多烯键交联剂。

还出乎意料的是含氟弹性体涂层可获得良好的粘附作用。本发 明通过使用活性离子蚀刻法提高含氟弹性体的粘附作用，所述反应离 子蚀刻法在所述基底上形成微结构表面。该方法包括以下步骤：(a)用 第一气体轰击所述表面和(b)用第二气体蚀刻以形成该微结构表面。优 选所述第一气体为氩气，第二气体为氧气，氧气可化学蚀刻所述表面。 所述表面优选用这些气体同时轰击，得到密集、刷状不平表面。

详述

适合用作本发明抗反射涂层的含氟弹性体包括包含一种或多种 含氟单体及其它不含氟单体的共聚单元的含氟弹性体，所述含氟单体 如偏二氟乙烯、六氟丙烯、1-氢五氟丙烯、2-氢五氟丙烯、四氟乙烯、 氯三氟乙烯和全氟(烷基乙烯基醚)，所述不含氟单体如乙烯和丙烯。 这类弹性体已在Logothetis的Chemistry of Fluorocarbon Elastomers(氟碳弹性体化学)，Prog.Polym.Sci.(聚合物科学进展)，14卷，251-296 (1989)中描述。所述聚合物可通过自由基引发剂引发，由合适单体混 合物经本体聚合、惰性溶剂的溶液聚合、含水乳液聚合或含水悬浮液 聚合制备。所述聚合可以连续、分批或半分批法进行。通常的制备法 已在Logothetis的文章和以下美国专利中公开：4,281,092、3,682,872、 4,035,565、5,824,755、5,789,509、3,051,677和2,968,649。