CN100552475C - 防反射膜、偏光板和图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种防反射膜,其包括支撑物和通过涂布含有以下成分的涂料组合物制备的低折射率层:(A)含氟聚合物,其主链仅由碳原子制得并且含有至少一种含氟乙烯基单体聚合单元和至少一种含羟基乙烯基单体聚合单元,其中,假若该聚合物主链中没有聚硅氧烷结构,则含羟基乙烯基单体聚合单元的含量超过20摩尔%;(B)能够与羟基反应的交联剂;和(C)在一个分子中含有两个或多个(甲基)丙烯酰基的化合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种防反射膜、使用该防反射膜的偏光板以及将该防反射膜或偏光板用于显示器最外层表面的图像显示装置。
背景技术
通常,在图像显示器如阴极射线管显示装置(CRT)等离子显示器、(PDP)、电致发光显示器(ELD)、和液晶显示装置(LCD)中,为了防止由于外部光的反射所导致的对比度降低或图像反射,将防反射膜放置在显示器的最外层表面上以便利用光学干涉理论来降低反射。
通常,这样的防反射膜可以通过在支撑物上形成低折射率层来制备,所述低折射率层的折射率低于支撑物的折射率并且具有合适厚度。为了实现低折射率,对于该低折射率层尽可能使用低折射率的材料是合乎需要的。
此外,由于该防反射膜被用于显示器的最外层表面,其必须具有高耐划痕性。在厚度为约100nm的膜中,为了实现该高耐划痕性,该膜必须自身具有强度以及对下层的粘附力。
另外,由于该防反射膜被用于显示器的最外层表面,因此要求其具有优良的抵抗在展示或日常使用中附着聚集了各种污迹的手印的性能,或者甚至是在膜被污染的情况下,要求其具有优良的污迹清除性能(这两种性能在下文中将被共同称为“防污性”)。
为了降低材料的折射率,存在例如(1)引入氟原子和(2)降低密度(引入孔隙)的措施。然而,在所有的这些措施中,膜强度或界面处粘合性被降低,使得耐划痕性趋于被降低。这样,使低折射率和高耐划痕性相互之间相容是一个很难的问题。
另外,为了增加膜自身的硬度,使硬化反应充分进行很重要的。在日本专利第3498381号、JP-A-11-189621、JP-A-11-228631、JP-A-2004-307524和JP-A-2003-26732中提出了一种通过酸催化剂的作用使含氟聚合物的羟基与硬化剂反应来硬化防反射膜的低折射率层的方法。
另外,为了提高防污性能,在日本专利第3498381号、JP-A-11-189621、JP-A-11-228631、JP-A-2004-307524中描述了一种聚合物主链上引入硅的含氟聚合物的实例。
另一方面,JP-A-62-174276、JP-A-1-259071、JP-A-2-173172和JP-A-2-302477提出了使用磺酸的胺盐作为催化剂的可硬化组合物或涂料。
发明内容
对于硬化,根据日本专利第3498381号、JP-A-11-189621、JP-A-11-228631、JP-A-2004-307524和JP-A-2003-26732的技术,使用对甲苯磺酸作为酸催化剂。因为其硬化活性很高,在储存时部分地发生了硬化反应,涂料溶液的稳定不够,以至于涂布条件受到限制。这样,希望使硬化活性与涂料溶液的稳定性相互之间达到相容。
从提高防污性能的观点来看,在日本专利第3498381号、JP-A-11-189621、JP-A-11-228631、JP-A-2004-307524中所描述的将硅引入到聚合物主链的方法可能使膜不耐用。
另外,没有将JP-A62-174276、JP-A-1-259071、JP-A-2-173172和JP-A-2-302477所描述的技术应用到防反射膜实施例,并且没有显示对于基底的选择标准。
本发明的一个目的是提供具有优良的耐划痕性和防污性能、同时使涂料溶液的储存稳定性与硬化活性之间彼此相容的防反射膜。另外,本发明的另一个目的是提供一种使用这样的防反射膜的偏光板和图像显示装置。
为了克服前面的问题,本发明的发明人进行了广泛而深入的研究。结果是,发现了下面的构成能够解决前面的问题以达到上述目的,从而导致了本发明的完成。
也就是说,本发明是通过下面的构成达到上述目的的。
(1)一种防反射膜,其包括支撑物和通过涂布含有以下成分的涂料组合物制备的低折射率层:
(A)含氟聚合物,其主链仅由碳原子制得并且含有至少一种含氟乙烯基单体聚合单元和至少一种含羟基乙烯基单体聚合单元,其中,假若该聚合物主链中没有聚硅氧烷结构,则含羟基乙烯基单体聚合单元的含量超过20摩尔%;
(B)能够与羟基反应的交联剂;和
(C)在一个分子中含有两个或多个(甲基)丙烯酰基的化合物。
(2)一种防反射膜,其包括支撑物和通过涂布含有以下成分的涂料组合物制备的低折射率层:
(A)含氟聚合物,其主链仅由碳原子制得并且含有至少一种含氟乙烯基单体聚合单元和至少一种含羟基乙烯基单体聚合单元,其中,假若该聚合物主链中没有聚硅氧烷结构,则含羟基乙烯基单体聚合单元的含量超过20摩尔%;
(B)能够与羟基反应的交联剂;和
(D)有机硅烷化合物或含有该有机硅烷化合物的水解物和该有机硅烷的部分缩合物中至少一种的组合物。
(3)一种防反射膜,其包括支撑物和通过涂布含有以下成分的涂料组合物而制备的低折射率层:
(A)含氟聚合物,其主链仅由碳原子制得并且含有至少一种含氟乙烯基单体聚合单元和至少一种含羟基乙烯基单体聚合单元,其中,假若该聚合物主链中没有聚硅氧烷结构,则含羟基乙烯基单体聚合单元的含量超过20摩尔%;
(B)能够与羟基反应的交联剂;和
(E)粒径为1nm或更大并且不超过100nm的无机颗粒。
(4)如在上面(1)或(2)中所阐述的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步含有(E)粒径为1nm或更大并且不超过100nm的无机颗粒。
(5)如在上面(1)一(4)中任一项所阐述的防反射膜,其中所述含氟聚合物包含至少一个在它的侧链中含有下式(1)表示的聚硅氧烷重复单元的具有接枝点的聚合单元,
式(1)
在式(1)中,R1和R2可以是相同的或者不同的并且各自代表烷基或芳基;并且p代表10-500的整数。
(6)如在上面(1)-(5)中任一项所阐述的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步包含(F)具有羟基或能够与羟基反应形成键联的官能团的聚硅氧烷化合物。
(7)如在上面(1)-(6)中任一项所阐述的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步包含至少一种盐,该盐由其共轭酸的pKa为5.0-10.5的有机碱和酸形成。
(8)如在上面(1)-(6)中任一项所阐述的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步包含至少一种盐,该盐由沸点为35℃或更高并且不超过85℃的含氮有机碱和酸形成。
(9)如在上面(3)-(8)中任一项所阐述的防反射膜,其中所述无机颗粒是中空二氧化硅颗粒。
(10)如在上面(1)-(9)中任一项所阐述的防反射膜,其在支撑物与低折射率层之间具有至少一个折射率高于低折射率层的折射率的层,其中所述层包含一种有机硅烷化合物或含有有机硅烷化合物的水解产物和有机硅烷化合物的部分缩合物中至少一种的组合物。
(11)包含(1)-(10)中任一项所述的防反射膜的偏光板,其中所述防反射膜被提供作为用于偏光板中的偏光膜的两个保护膜中的一个膜。
(12)一种图像显示装置,其包括在(1)-(10)中任一项所述的防反射膜或者在上面的(11)中所阐述的偏光板,其中所述防反射膜或偏光板用于显示器的最外层表面。
然而本发明的防反射膜具有足够的防反射性能,其在耐划痕性和防污性能上都非常优异。此外,由于本发明的防反射膜是通过使用储存性能和硬化活性相互之间相容的涂料溶液生产的,因此其具有很高的生产适用性。另外,具有本发明的防反射膜的图像显示装置和具有使用本发明的防反射膜的偏光板的图像显示装置,受到外部光的反射以及背景反射较低并且清晰度极高。
附图说明
图1是示意性地显示了本发明的膜的优选技术方案的轮廓截面图。
图2是示意性地显示了本发明的膜的优选技术方案的轮廓截面图。
图3是示意性地显示了本发明的膜的优选技术方案的轮廓截面图。
图4是示意性地显示了本发明的膜的优选技术方案的轮廓截面图。
图5是示意性地显示了本发明的膜的优选技术方案的轮廓截面图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明。顺便提一句,在此说明书中,在数值表现物理性能值、特征值等的情况下,术语“从(数值1)到(数值2)”意味着“(数值1)或更多并且不超过(数值2)”。另外,在此说明书中,术语“(甲基)丙烯酸酯”意味着“丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一种”,这同样适合于“(甲基)丙烯酸”等。
1.本发明的防反射膜的构成
首先,将描述构成,例如能够在构成本发明防反射膜的支撑物和构成层中使用的各种化合物。
1-(1)作为单体加入的粘合剂成分
本发明膜的构成层可以通过电离辐射可硬化树脂的交联反应或聚合反应形成。也就是说,粘合剂层可以通过在透明支撑物上涂布含有电离辐射可硬化多官能单体或多官能低聚物的涂料组合物并且使所述多官能单体或多官能低聚物经过交联反应或聚合反应来形成。优选,作为单体加入的粘合剂成分包含在用于形成本发明的防反射膜的硬涂层和/或低折射率层的涂料组合物中,下面将对其进行解释
作为电离辐射可硬化多官能单体或多官能低聚物的官能团,光致聚合官能团、电子束可聚合官能团、和辐射可聚合官能团是优选的,光致聚合官能团是特别优选的。
光致聚合官能团的实例包括不饱和可聚合官能团,例如(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、和烯丙基,其中(甲基)丙烯酰基是优选的。特别是,下面的在一个分子中含有两个或多个(甲基)丙烯酰基的化合物可以被用作本发明中低折射率层的构成成分(C)。
可以使用的含有光致聚合官能团的光致聚合多官能单体的具体实例包括:
亚烷基二醇的(甲基)丙烯酸二酯,例如新戊二醇丙烯酸酯、1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、和丙二醇二(甲基)丙烯酸酯;
聚氧化亚烷基二醇的(甲基)丙烯酸二酯,例如三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯;
多元醇的(甲基)丙烯酸二酯,例如季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯;和
环氧乙烷或环氧丙烷加成物的(甲基)丙烯酸二酯,例如2,2-双{4-(丙烯酰氧基-二乙氧基)苯基}丙烷和2,2-双{4-(丙烯酰氧基-聚丙氧基)苯基}丙烷。
另外,也优选使用环氧(甲基)丙烯酸酯、尿烷(甲基)丙烯酸酯、和聚酯(甲基)丙烯酸酯作为光致聚合多官能单体。
尤其是,多元醇和(甲基)丙烯酸的酯是优选的;并且在一个分子中含有三个或更多(甲基)丙烯酰基的多官能单体是更优选的。它的具体的实例包括三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、1,2,4-环己烷四(甲基)丙烯酸酯、五丙三醇三丙烯酸酯(pentaglycerol triacrylate)、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、(二)季戊四醇三丙烯酸酯、(二)季戊四醇五丙烯酸酯、(二)季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、(二)季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇三丙烯酸酯、和三季戊四醇六三丙烯酸酯(tripentaerythritolhexatriacrylate)。在该说明书中,术语“(甲基)丙烯酸酯”,“(甲基)丙烯酸”和“(甲基)丙烯酰”分别意味着“丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯”,“丙烯酸或甲基丙烯酸”和“丙烯酰或甲基丙烯酰”。
为了控制每一层的折射率,就其聚合物而言具有不同折射率的单体可被使用为作为粘合剂的单体。具体地,高折射率单体的实例包括双(4-甲基丙烯酰苯硫基)硫醚、乙烯基萘、乙烯基苯硫醚、和4-甲基丙烯酰氧基苯基-4’-甲氧基苯基硫醚。
还可以使用如在JP-A-2005-76005和JP-A-2005-36105中描述的枝状聚合物和如在JP-2005-60425中描述的含降冰片烯环的单体。
多官能单体可以两种或多种结合使用。
这样的含烯属不饱和基团单体的聚合可以通过在光自由基引发剂或热自由基引发剂存在下用电离辐射或加热来通过辐照进行。
对于光致聚合多官能的单体的聚合反应,优选使用光致聚合引发剂。作为光致聚合引发剂,光自由基聚合引发剂和光阳离子聚合引发剂是优选的,特别优选光自由基聚合引发剂。
1-(2)作为聚合物加入的粘合剂成分
在本发明中,可以使用聚合物或交联聚合物作为构成层的粘合剂。优选所述交联聚合物含有阴离子基团。交联的含阴离子基团的聚合物具有含阴离子基团聚合物的主链被交联的结构。优选作为聚合物加入的粘合剂成分包含在用于形成下面将要解释的本发明的防反射膜的硬涂层和/或低折射率层的涂料组合物中。
聚合物主链的实例包括聚烯烃(饱和烃)、聚醚、聚氨基甲酸酯、聚酯、聚胺、聚酰胺、和蜜胺树脂。其中,聚烯烃主链、聚醚主链和聚脲主链是优选的;聚烯烃主链和聚醚主链是更加优选的;并且聚烯烃主链是最优选的。
聚烯烃主链是由饱和烃构成的。聚烯烃主链是通过例如不饱和可聚合基团的加成聚合反应获得的。在聚醚主链中,其重复单元通过醚键(-O-)联结。聚醚主链是通过例如环氧基团的开环聚合反应获得的。在聚脲主链中,它的重复单元是通过脲键(-NH-CO-NH-)联结的。聚脲主链是通过例如异氰酸酯基团和氨基的聚合反应获得的。在聚氨基甲酸酯主链中,它的重复单元是通过氨基甲酸酯键(-NH-CO-O-)联结的。聚氨基甲酸酯主链是通过例如异氰酸酯基团和羟基(包括N-羟甲基)的反应获得的。在聚酯主链中,它的重复单元是通过酯键(-CO-O-)联结的。聚酯主链是通过例如羧基(包括酰卤基)和羟基(包括N-羟甲基)之间的反应获得的。在聚胺主链中,它的重复单元是通过亚氨键(-NH-)联结的。该聚胺主链是通过例如乙撑亚胺的开环聚合反应获得的。在聚酰胺主链中,它的重复单元是通过酰胺键(-NH-CO-)联结的。聚酰胺主链是通过例如异氰酸酯基团和羧基(包括酰卤基)之间的反应获得的。蜜胺树脂的主链是通过例如三嗪基团(例如,蜜胺)与醛(例如,甲醛)之间的反应获得的。顺便提一下,在蜜胺树脂中,主链自身具有交联结构。
阴离子基团被直接结合到聚合物主链上或者通过连接基团联结到主链上。优选阴离子基团是作为侧链通过连接基团联结到主链上的。
阴离子基团的实例包括羧酸基(羧基)、磺酸基(磺基)、和磷酸基(膦酰基),其中磺酸基和磷酸基是优选的。
阴离子基团可以处于盐的状态。与阴离子基团一起形成盐的阳离子优选是碱金属离子。此外,阴离子基团的质子可以被解离。
优选将阴离子基团联结到主链上的连接基团是选自于-CO-、-O-、亚烷基、亚芳基以及它们的组合的二价基团。
交联结构具有两个或多个主链的化学键接(优选共价键)并且优选具有三个或更多个主链的共价键接。优选该交联结构是由选自于-CO-、-O-、-S-、氮原子、磷原子、脂族基、芳香基以及它们的组合的二价或多价基团。
优选交联的含有阴离子基团的聚合物是含有含阴离子基团的重复单元和具有交联结构的重复单元的共聚物。含阴离子基团重复单元在该共聚物中的比例优选为2-96重量%,更优选4-94重量%,最优选6-92重量%。所述重复单元可以含有两个或多个阴离子基团。具有交联结构的重复单元在所述共聚物中的比例优选为4-98重量%,更优选6-96重量%,并且最优选8-94重量%。
交联的含阴离子基团的聚合物的重复单元可以具有阴离子基团和交联结构。此外,可以含有其它重复单元(既不具有阴离子基团也不具有交联结构的重复单元)。
作为其它重复单元,含有氨基或季铵基的重复单元和含有苯环的重复单元是优选的。氨基或季铵基具有承载类似于阴离子基团的分散态无机颗粒的功能。顺便提一句,即使当含阴离子基团重复单元或具有交联结构的重复单元中包含氨基、季铵基或苯环的时候,也可以获得相同的效果。
在包含氨基或季铵基的重复单元中,氨基或季铵基是直接结合到聚合物主链上或者通过连接基团联结到主链上。优选氨基或季铵基是作为侧链通过连接基团联结到主链上的。氨基或季铵基优选是仲氨基、叔氨基、或季铵基,并且更优选是叔氨基或季铵基。在仲氨基、叔氨基、或季铵基中,联结到氮原子的基团优选是烷基,更优选是具有1-12个碳原子的烷基,并且最优选是具有1-6个碳原子的烷基。优选季铵基的平衡离子是卤离子。优选将仲氨基、叔氨基、或季铵基联结到主链上的连接基团是选自于-CO-、-NH-、-O-、亚烷基、亚芳基及它们的组合的二价基团。在交联的含阴离子基团的聚合物包含含氨基或季铵基的重复单元的情况下,重复单元的比例优选为0.06-32重量%,更优选0.08-30重量%,并且最优选0.1-28重量%。
1-(3)含氟聚合物粘合剂[本发明的低折射率层的构成成分(A)]:
在本发明中,在低折射率层中,使用了一种聚合物,该聚合物的主链仅由碳原子制得并且其含有至少一种含氟乙烯基单体聚合单元和至少一种含羟基乙烯基单体聚合单元,其中,假若该聚合物主链中没有聚硅氧烷结构,则含羟基乙烯基单体聚合单元的含量超过20摩尔%。
(含氟乙烯基单体聚合单元)
在本发明中,包含在用来形成低折射率层的含氟聚合物中的含氟乙烯基单体聚合单元的结构没有具体的限制,它的实例包括基于含氟烯烃、全氟烷基乙烯基醚、含有含氟烷基的乙烯基醚或(甲基)丙烯酸酯等的聚合单元。考虑到生产适用性和低折射率层中所要求的性能,例如低折射率和膜强度,该含氟聚合物优选是含氟烯烃与乙烯基醚的共聚物,更优选是全氟烯烃与乙烯基醚的共聚物。此外,为了降低折射率,可以包含全氟烷基乙烯基醚、含有含氟烷基乙烯基醚或(甲基)丙烯酸酯等作为共聚合成分。
作为全氟烯烃,具有3-7个碳原子的是优选的;从聚合反应活性来看,全氟丙烯和全氟丁烯是优选的;并且从获得的容易度上来看全氟丙烯是特别优选的。
全氟烯烃在该聚合物中的含量为25-75摩尔%。为了实现材料的低折射率,虽然增加全氟烯烃的引入率是合乎需要的,但是从聚合反应活性的观点来看50-70摩尔%的引入量是在基于通常溶液的自由基聚合反应中的极限,并且超过上述范围的引入是很难的。在本发明中,上述含量优选为30-70摩尔%,更优选30-60摩尔%,进一步优选35-60摩尔%,并且特别优选40-60摩尔%。
此外,在本发明中所用的含氟聚合物中,为了实现低折射率,可以共聚合由下面的M1表示的含氟乙烯基醚。所述共聚合成分可以以0-40摩尔%,优选0-30摩尔%,并且特别优选0-20摩尔%的范围引入到聚合物中。
在M1中,Rf111表示具有1-30个碳原子的含氟烷基,优选具有1-20个碳原子的含氟烷基,并且特别优选具有1-5个碳原子的含氟烷基;可以是线性的{例如,-CF2CF3、-CH2(CF2)aH、和-CH2CH2(CF2)aF(a:2-12的整数)};可以是支链结构{例如,-CH(CF3)2、-CH2CF(CF3)2、-CH(CH3)CF2CF3和-CH(CH3)(CF2)5CF2H};可以具有脂环结构(优选5元环或6元环,例如全氟环己基、全氟环戊基、和被这样的基团取代的烷基);并且可以含有醚键{例如,-CH2OCH2CF2CF3、,-CH2CH2OCH2(CF2)bH、-CH2CH2OCH2(CF2)bF(b:2-12的整数)、以及-CH2CH2OCF2CF2OCF2CF2H}。顺便提一下,不应该认为由Rf111表示的取代基仅仅限于在本文中所列举的取代基。
上述由M1表示的单体可以是通过以下方法合成的,例如,通过在Macromolecules,Vol.32(21),p.7122(1999),JP-A-2-721等中所描述的,在碱催化剂的存在下,使含氟的醇与被分裂基团取代的烷基乙烯基醚例如乙烯基氧烷基磺酸酯和乙烯基氧烷基氯化物反应的方法;在WO92/05135中描述的在钯催化剂的存在下使含氟的醇与乙烯基醚例如丁基乙烯基醚混合,从而进行乙烯基交换的方法;以及在US3,420,793中所描述的在氟化钾催化剂的存在下使含氟的酮和二溴乙烷相互之间反应然后通过碱性催化剂经过脱去溴化氢反应的方法。
下面将给出由M1表示的构成成分的优选实例,但是不应该认为本发明限于这些实例。
在本发明所使用的含氟聚合物中,为了实现低折射率,可以共聚合由下面的M2表示的全氟乙烯基醚。上述共聚合成分可以以0-40摩尔%,优选0-30摩尔%,并且特别优选0-20摩尔%的范围引入到该聚合物中。
在M2中,Rf112表示具有1-30个碳原子的含氟烷基,优选具有1-20个碳原子的含氟烷基,特别优选具有1-10个碳原子的含氟烷基,并且进一步优选具有1-10个碳原子的全氟烷基基团。此外,上述含氟烷基基团可以具有取代基。Rf112的具体实例包括-CF3{M2-(1)}、-CF2CF3{M2-(2)}、-CF2CF2CF3{M2-(3)}、和-CF2CF(OCF2CF2CF3)CF3{M3-(4)}。
(含羟基乙烯基单体聚合单元)
要求使用于本发明的含氟聚合物包含含羟基乙烯基单体聚合单元,其在聚合物中的含量超过20摩尔%。由于羟基具有在与交联剂反应时硬化的功能,因为能够形成硬膜优选羟基基团的含量是高的。其含量优选多于20摩尔%并且不超过70摩尔%,更优选多于20摩尔%但不超过60摩尔%,并且进一步优选25摩尔%或更多并且不超过55摩尔%。
只要含有羟基的乙烯基单体与前面的含氟乙烯基单体聚合单元是可以共聚合的,则其可以被使用而没有特定的限制,它的实例包括乙烯基醚、(甲基)丙烯酸酯、和苯乙烯。例如,在全氟烯烃(例如,六氟丙烯)被用作含氟乙烯基单体的情况下,优选使用具有优良的共聚合性的含羟基乙烯基醚。它的具体实例包括2-羟乙基乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚、6-羟己基乙烯基醚、8-羟辛基乙烯基醚、二甘醇乙烯基醚、三甘醇乙烯基醚、和4-(羟甲基)环己基甲基乙烯基醚。但是,不应该认为本发明限于此。
(具有聚硅氧烷结构的构成单元)
为了赋予防污性能,还优选在本发明中使用的含氟聚合物包含具有聚硅氧烷结构的构成单元。作为适合使用于本发明的具有聚硅氧烷结构的含氟聚合物,列举了包含(a)至少一种含氟乙烯基单体聚合单元,(b)至少一种含羟基乙烯基单体聚合单元和(c)至少一种在侧链上含有由下式(1)表示的聚硅氧烷重复单元的接枝点的聚合单元,并且其中它的主链是仅仅由碳原子制得。
式(1)
在式(1)中,R1和R2可以是相同的或不同的并且各自表示烷基或芳基。烷基优选具有1-4个碳原子,并且它的实例包括甲基、三氟甲基、和乙基。芳基优选具有6-20个碳原子,并且它的实例包括苯基和萘基。在这些中,甲基和苯基是优选的;并且甲基是特别优选的。p表示10-500、优选10-350、并且特别优选10-250的整数。
在侧链中具有由式(1)表示的聚硅氧烷结构的聚合物可以通过以下方法合成,其中对于含有反应性基团(例如,环氧基、羟基、羧基、和酸酐基)的聚合物,通过例如在J.Appl.Polym.Sci.,78,1995(2000)和JP-A-56-28219中所描述的聚合反应,将在一端含有相应的反应性基团(例如,对于环氧基或酸酐基的氨基、巯基、羧基和羟基)的聚硅氧烷(例如,SILAPLANE系列,由Chisso Corporation生产)引入;以及通过聚合含有聚硅氧烷的硅大单体的方法,并且这两种方法可以被优选应用。在本发明中,通过聚合硅的大单体的方法达成引入的方法是更优选的。
作为硅大单体,任何含有能够与含氟烯烃进行共聚合的可聚合基团的硅大单体都是适合使用的。由下式(2)-(5)中任一个表示的结构都是优选的。
式(2)
式(3)
式(4)
式(5)
在式(2)-(5)中,R1,R2和p具有与式(1)中相同的含义;并且它们的优选范围也相同。R3-R5各自独立地表示取代的或未被取代的单价有机基团或氢原子。其中,具有1-10个碳原子的烷基(例如,甲基,乙基,和辛基),具有1-10个碳原子的烷氧基(例如,甲氧基,乙氧基,和丙氧基),以及具有6-20个碳原子的芳基(例如,苯基和萘基)是优选的;并且具有1-5个碳原子的烷基是特别优选的。R6表示氢原子或甲基。L1表示具有1-20个碳原子的任意连接基团;并且它的实例包括取代的或未被取代的、线性支链的或脂环族亚烷基和取代的或未取代的亚芳基。其中,具有1-20个碳原子的未取代的线性亚烷基是优选的;并且亚乙基和亚丙基是特别优选的。这些化合物可以通过在例如JP-A-6-322053中描述的方法合成。
所有由式(2)-(5)表示的化合物都可以优选地使用于本发明中。其中,从与含氟烯烃共聚合的观点来看,具有由式(2),(3)或(4)表示的化合物是特别优选的。前述聚硅氧烷部位在接枝共聚物中优选占0.01-20重量%,更优选占0.05-15重量%,并且特别优选占0.5-10重量%。
相对于本发明整个含氟聚合物分子量,含聚硅氧烷结构构成单元的量优选为0.01-2摩尔%,更优选0.01-1摩尔%,进一步优选0.01-2摩尔%,并且特别优选0.05-2摩尔%。
下面将给出适合使用于本发明的在侧链中包含聚硅氧烷部位的聚合物接枝点的聚合单元的优选实例,但是不应该认为本发明局限于此。
S-(36)SILAPLANE FM-0711(由Chisso Corporation生产)
数均分子量:1000
S-(37)SILAPLANE FM-0721(由Chisso Corporation生产)
数均分子量:6000
S-(38)SILAPLANE FM-0725(由Chisso Corporation生产)
数均分子量:14000
通过引入聚硅氧烷结构,不仅赋予了膜防污性能和除尘性能,而且赋予了膜表面光滑性能。另外,这对于耐划痕性能也是有利的。
(其它聚合单元)
其它能够形成聚合单元的共聚合成份可以根从各种观点,例如,硬度、对于基底的粘合性、溶剂中的溶解性、和透明性适当地选择。它们的实例包括乙烯基醚、例如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、和异丙基乙烯基醚;和乙烯基酯,例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、和环己烷羧酸乙烯酯。这样的共聚合成分的引入量在0-40摩尔%,优选0-30摩尔%,并且特别优选0-20摩尔%的范围内。
(优选的含氟聚合物的构型)
本发明中特别优选的聚合物构型是由下式(7)表示的构型。
式(7)
在式(7)中,Rf11表示具有1-5个碳原子的全氟烷基。对于由-CF2CF(Rf11)表示的部位,前面关于作为实例的全氟烯烃的解释是适用的。在式(7)中,Rf12如上面对于含氟乙烯基醚(由前面的式M2表示的化合物中的Rf12)的定义相同;并且其优选的范围也是相同的。A11和B11各自表示含羟基乙烯基单体聚合单元或任意构成单元。A11如上面对含羟基乙烯基单体聚合单元的定义相同。虽然B11不受具体的限制,但是从共聚的观点来看,其优选为乙烯基醚或乙烯基酯。具体地,这里列举了前面列举的单体(其它聚合单元)和由前面的式M1表示的单体。
Y11表示具有聚硅氧烷结构的构成单元;并且其构型可以是在侧链上包含由式(1)表示的聚硅氧烷重复单元的接枝点的聚合单元。它的定义和优选范围与上面描述的(具有聚硅氧烷结构的构成单元)相同。
a-d各自代表每一种构成成分的摩尔分数(%);并且(a+b+c+d)是等于100。它们满足的关系式为:30≤a≤70(更优选30≤a≤60,并且进一步优选35≤a≤60),0≤b≤40(更优选0≤b≤30,并且进一步优选0≤b≤20),20≤c≤70(更优选20<c≤60,并且进一步优选25≤c≤55),并且0≤d≤40(更优选0≤d≤30)。
y表示含聚硅氧烷构成单元占整个含氟聚合物的分子量的重量分数。它们满足关系式:0.01≤y≤20(更优选0.05≤y≤15,并且进一步优选0.5≤y≤10)。
在本发明中,用来形成低折射率层的含氟聚合物(优选,由上面所示的式(7)表示的含氟聚合物)的数均分子量优选为5,000-1,000,000,更优选为8,000-500,000,并且特别优选为10,000-100,000。
在这里,数均分子量是通过使用TSKgel GMHxL,TSKgelG4000HxL和TSKgel G2000HxL(全部都是Tosoh Corporation的商品名)柱的GPC分析仪,在作为溶剂的THF中用差示折射计检测的方式折合成聚苯乙烯的分子量。
在本发明中一种特别优选的聚合物具有由式8表示的结构。
式8:
在上述式8中,a1,c1和d1各自代表每一种构成成分的摩尔分数(%),并且a1+b1+c1=100。各自分别优选满足下面的关系式:30≤a1≤70(更优选30≤a1≤60,并且更优选35≤a1≤60,并且最优选40≤a1≤55);20≤c1≤50(更优选20≤c1≤45,并且更优选25≤c1≤40,并且最优选30≤c1≤40);并且0≤d1≤30(更优选5≤d1≤30,并且更优选10≤d1≤25,并且最优选10≤d1≤20)。
在上述式8中,Y12表示具有由前述式2表示的聚硅氧烷结构的结构单元,并且优选具有1000-40000,更优选3000-20000,并且更优选5000-15000的数均分子量。作为Y12的优选的具体实例,可以提及S-(1)、S-(2)、S-(7)、S-(37)或S-(38)。在它们中,S-(1)、S-(2)、S-(37)或S-(38)是更加优选的,并且S-(2),S-(37)或S-(38)是进一步优选的。
y1表示含聚硅氧烷构成单元占含氟聚合物的整个分子量的重量分数(%),并且满足关系式:0.01≤y1≤20(更优选1≤y1≤15,进一步优选2≤y1≤10,最优选3≤y1≤7)。
由上述式8表示的含氟聚合物的数均分子量优选为5,000-500,000,更优选6,000-100,000,并且特别优选7,000-50,000。顺便提醒一下,该数均分子量与前面所述的被转化为聚苯乙烯的值是相同的。
在表1-5中,显示了本发明中含氟聚合物的具体实例。但是不应该认为本发明受这些聚合物的限制。表1-5显示了含氟聚合物的聚合单元的结合。
前述表1-5中所示的用于本发明的含氟聚合物具有含氟聚合物成分(含氟乙烯基单体聚合单元和含羟基乙烯基单体单元)和含有机硅成分(具有聚硅氧烷结构的成分)。分别地,含氟聚合物的成分表示每一种成分的摩尔分数(%),而含有机硅成分表示了含硅成分占含氟聚合物整个分子量的质量%。具有聚硅氧烷结构的成分(含有机硅成分)具有大的分子量,从而使得在含氟聚合物中的每一个单元的摩尔分数的贡献为2摩尔%那么小或更小。因此,摩尔分数是排除了含有机成分硅计算的。表中的缩写符号如下。
HFP:六氟丙烯
HEVE:2-羟乙基乙烯基醚
HBVE:4-羟丁基乙烯基醚
HOVE:8-羟辛基乙烯基醚
DEGVE:二甘醇乙烯基醚
HMcHVE:4-(羟甲基)环己基甲基乙烯基醚
EVE:乙基乙烯基醚
cHVE:环己基乙烯基醚
tBuVE:叔丁基乙烯基醚
Vac:乙酸乙烯酯
在本发明中,作为由前面的P1-P59表示的含氟聚合物,P2、P3、P10-P12、P14、P17、P18、P20、P22-P26、P29、P38、P39、P41、P42、P44、P45和P49-P59是优选的,P14、P17、P18、P20、P22-P24、P38、P39、P41、P42、P44、P45和P49-P59是更加优选的,并且P49-P59是进一步优选的。
本发明中所使用的前述含氟聚合物的合成可通过多种聚合方法实施,例如,溶液聚合、沉淀聚合、悬浮聚合、沉淀聚合、嵌段聚合、和乳液聚合。此外,该合成可以通过已知的操作例如分批操作、半连续操作、和连续操作来进行。
用于引发聚合的方法的实例包括使用自由基引发剂的方法和照射光或辐射的方法。这些聚合方法和用于引发聚合的方法描述于,例如,由Nikkan Kogyo Shibun Ltd.,1971出版的Teiji Tsuruta,KobunshiGosel Hoho(Polymer Synthesis Methods,修订版);和由Kagaku-dojinPublishing Company,Inc.,第124-125页(1972)出版的Takayuki Otsu andMasayoshi Kinoshita,Kobunshi Gosei no Jikkenho(聚合物合成的实验方法)。
在上述的聚合方法中,使用自由基引发剂的溶液聚合方法是特别优选的。使用于溶液聚合方法中的溶剂的实例包括多种溶剂例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、四氢呋喃、二噁烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、苯、甲苯、乙腈、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、和1-丁醇。这样的有机溶剂可以单独使用或者以它们中的两种或多种的混合物使用,或者可以作为与水的混合溶剂使用。
聚合温度必需根据所形成的聚合物的分子量,引发剂的种类等来设定。虽然聚合能够在不高于0℃或100℃或更高的温度下进行,但是优选在40-100℃的温度范围内进行聚合。
虽然反应压力可以合适地选择,但是反应压力通常为约0.01-10MPa,优选约0.05-5MPa,并且更优选约0.1-2Mpa是合乎需要的。反应时间为约5-30个小时。
关于所获得的聚合物,按照实际情况,反应溶液可以用于本发明的应用,或者其可以在通过再沉淀或液体分离操作净化之后使用。
1-(4)有机硅烷化合物[本发明膜的低折射率层的构成成分(D)]:
从耐划痕性的观点出发,优选在本发明的膜的低折射率层中包含有机硅烷化合物或者该有机硅烷化合物的水解产物和/或它的部分物(在下文中反应成分的溶液有时被称为“溶胶成分”)。
这样的化合物作为粘合剂,使得在涂布以后,前面所述的可硬化组合物在干燥和加热步骤中缩合形成硬化的材料。此外,在含有多官能丙烯酸酯聚合物的情况下,用放射性射线照射的时候形成了具有三维结构的粘合剂。
上述有机硅烷化合物优选是由下式[A]表示的化合物。
式[A]
(R10)m-Si(X)4-m
在前面的式[A]中,R10表示取代的或未取代的烷基或取代的或未取代的芳基。烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、己基、癸基、和十六烷基。该烷基优选具有1-30个碳原子,更优选1-16个碳原子,并且特别优选1-6个碳原子。芳基的实例包括苯基和萘基。在这些中,苯基是优选的。
X表示羟基或可水解的基团。可水解的基团的实例包括烷氧基(优选具有1-5个碳原子的烷氧基,例如甲氧基和乙氧基),卤原子(例如,Cl,Br,和I),和R2COO(其中R2优选是氢原子或具有1-5个碳原子的烷基;并且它的实例包括CH3COO和C2H5COO)。在它们中,烷氧基是优选的;并且甲氧基和乙氧基是特别优选的。
m表示1-3的整数,优选1或2,并且特别优选1。
当存在多个R10或X的时候,该多个R10或X可以是相同或不同的。
包含在R10中的取代基没有特别限制,并且它的实例包括卤原子(例如,氟、氯、和溴)、羟基、巯基、羧基、环氧基、烷基(例如,甲基、乙基、异丙基、丙基、和叔丁基),和芳基(例如,苯基和萘基),芳杂环基团(例如,呋喃基、吡唑基、和吡啶基),烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、异丙氧基、和己氧基),和芳氧基(例如苯硫基),烷基硫基(例如,甲基硫基和乙基硫基),和芳基硫基(例如,苯硫基),烯基(例如,乙烯基和1-丙烯基),酰氧基(例如,乙酰氧基、丙烯酰氧基、和甲基丙烯酰氧基),烷氧羰基(例如甲氧羰基和乙氧羰基),芳氧羰基(例如苯氧羰基),氨基甲酰基(例如,甲氨酰、N-甲基氨基甲酰基、N,N-二甲基氨基甲酰基、和N-甲基-N-辛基氨基甲酰基),和酰氨基(例如乙酰氨基、苯甲酰氨基、丙烯酰氨基、和甲基丙烯酰氨基)。这样的取代基可以被进一步取代。
在存在多个R10的情况下,优选它们中的至少一种是取代的烷基或取代的芳基。
在由前面的式[A]表示的有机硅烷化合物中,由下式[B]表示的含有乙烯基可聚合取代基的有机硅烷化合物是优选的。
式[B]
在前面的式[B]中,R1表示氢原子、甲基、甲氧基、烷氧基羰基、氰基、氟原子、或氯原子。烷氧基羰基的实例包括甲氧基羰基和乙氧基羰基。其中,氢原子、甲基、甲氧基、甲氧基羰基、氰基、氟原子、和氯原子是优选的;氢原子、甲基、甲氧基羰基、氟原子、和氯原子是更优选的;并且氢原子和甲基是特别优选的。
Y表示单键、*-COO-**、*-CONH-**、或*-O-**。在它们中,单键、*-COO-**、和*-CONH-**是优选的;单键和*-COO-**是更加优选的;并且*-COO-**是特别优选的。在这里,*表示与=C(R1)的键接位置;并且**表示与L的键接位置。
L表示二价连接链。它的具体的实例包括取代的或未取代的亚烷基,取代的或未取代的亚芳基,其中含有连接基团(例如,醚、酯、和酰胺)的取代的或未取代的亚烷基,以及其中含有连接基团的取代或未取代的亚芳基。在它们中,取代或未取代的亚烷基、取代的或未取代的亚芳基、和含有连接基团的亚烷基是优选的;并且未被取代的亚烷基、未被取代的亚芳基、和含有醚或酯连接基团的亚烷基是更优选的;并且,未被取代的亚烷基和含有醚或酯连接基团的亚烷基是特别优选的。取代基的实例包括卤素、羟基、巯基、羧基、环氧基、烷基、和芳基。这样的取代基可以被进一步取代。
n表示0或1并且优选0。
R10与式[A]中的R10是同义的,并且优选是取代的或未取代的烷基或取代的或未取代的芳基,并且更优选是未取代的烷基或未取代的芳基。
X与式[A]中的X是同义的。其中,卤原子、羟基、和未取代的烷氧基是优选的;氯原子、羟基、和具有1-6个碳原子的烷氧基是更优选的;羟基和具有1-3个碳原子的烷氧基是更加优选的;并且甲氧基是特别优选的。当存在多个X的时候,该多个X可以是相同或不同的。
式[A]或式[B]的化合物可以是以它们的两种或多种组合使用的。在化合物一起使用的情况下,优选一起使用含有可聚合基团例如乙烯基可聚合基团的化合物和不含有可聚合基团的化合物。下面将给出由式[A]或式[B]表示的化合物的具体实例,但是不应该认为本发明局限于此。
M-11 CH3-Si-(OCH3)3
在这些式中,(M-1)、(M-2)、(M5)和(M-11)是特别优选的。在化合物是一起使用的情况下,例如,优选含有乙烯基可聚合基团的化合物例如M-1与不含有可聚合基团的化合物如M11一起使用。
然后,通常,前述有机硅烷化合物的水解产物和/或它的部分缩合物是通过在催化剂的存在下处理前述有机硅烷化合物产生的。该催化剂的实例包括无机酸如盐酸、硫酸、和硝酸;有机酸如草酸、乙酸、甲酸、甲磺酸、和苯甲磺酸;无机碱例如氢氧化钠、氢氧化钾、和氨;有机碱例如三乙胺和吡啶;金属醇盐例如三异丙氧铝和四丁氧锆;和含有金属(例如,Zr、Ti、和Al)作为中心金属的金属螯合化合物。在本发明中,优选使用金属螯合化合物或酸催化剂例如无机酸和有机酸。盐酸和硫酸优选作为无机酸;并且在水中具有酸解离常数(pKa值(在25℃下))不超过4.5的酸优选作为有机酸。盐酸、硫酸、和在水中酸解离常数不超过3.0的有机酸是更加优选的;盐酸、硫酸、和在水中酸解离常数不超过2.5的有机酸是进一步优选的;并且在水中酸解离常数不超过2.5的有机酸是特别优选的。具体地,甲磺酸、草酸、酞酸、和丙二酸是优选的,其中草酸是特别优选的。
作为金属螯合化合物,含有选自于Zr、Ti、和Al的金属作为中心金属,其中由式R3OH(其中R3表示具有1-10个碳原子的烷基)表示的醇和由式R4COCH2COR5(其中R4表示具有1-10个碳原子的烷基;并且R5表示具有1-10个碳原子的烷基或具有1-10个碳原子的烷氧基)表示的化合物作为配体的金属螯合化合物可以适合使用而没有特定的限制。在该范围内两种或多种金属螯合化合物可以一起使用。使用于本发明的金属螯合化合物优选选自于以下组中:由式Zr(OR3)p1(R4COCHOR5)p2,Ti(OR3)q1(R4COCHOR5)q2和Al(OR3)r1(R4COCHOR5)r2表示的化合物,并且用来加速前述有机硅烷化合物的水解产物和/或其部分缩合物的缩合反应。
在前述金属螯合化合物中,R3和R4可以是相同的或不同的并且各自表示具有1-10个碳原子的烷基。该烷基的具体实例包括乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、和苯基。此外,R5表示与前述相同的具有1-10个碳原子的烷基或者具有1-10个碳原子的烷氧基。烷氧基的实例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、和叔丁氧基。此外,在前面所述的金属螯合化合物中,p1、p2、q1、q2、r1和r2各自表示通过满足关系式:(p1+p2)=4,(q1+q2)=4和(r1+r2)=3确定的整数。
这样的金属螯合化合物的具体实例包括锆螯合化合物例如三正丁氧基乙基乙酰乙酸酯锆,二正丁氧基双(乙基乙酰乙酸酯)锆、正丁氧基三(乙基乙酰乙酸酯)锆、四(正丙基乙酰乙酸酯)锆、四(乙酰基乙酰乙酸酯)锆、和四(乙基乙酰乙酸酯)锆;钛螯合化合物例如二异丙氧基-双(乙基乙酰乙酸酯)钛、二异丙氧-双(乙酰乙酸酯)钛、和二异丙氧基-双(乙酰丙酮)钛(titaniumdisopropoxy-bis(acetylcetone));和铝螯合化合物例如二异丙氧基乙基乙酰乙酸酯铝、二异丙氧基基乙酰乙酸酯铝、异丙氧基双(乙基乙酰乙酸酯)铝、异丙氧基二(乙酰丙酮酸酯)铝、三(乙基乙酰乙酸酯)铝、三(乙酰丙酮酸酯)铝、和单乙酰丙酮酸酯-双(乙基乙酰乙酸酯)铝。
在这些金属螯合化合物中,三正丁氧基乙基乙酰乙酸酯锆、二异丙氧基双(乙酰丙酮酸酯)钛、二异丙氧基乙基乙酰乙酸酯铝、和三(乙基乙酰乙酸酯)铝是优选的。这样的金属螯合化合物可以单独使用或者以它们的两种或多种的混合物使用。也可以使用这样的金属螯合物的部分水解产物。
此外,在本发明中,优选将β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物进一步加入到前述的可硬化组合物中。这将在下面进一步描述。
使用于本发明中的化合物是由式R4COCH2COR5表示的β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物并且作为本发明中所使用的可硬化组合物的稳定性改进剂。在这里,R4表示具有1-10个碳原子的烷基;并且R5表示具有1-10个碳原子的烷基或具有1-10个碳原子的烷氧基。也就是说,认为当该化合物与金属螯合物中的金属原子(例如,锆、钛和/或铝化合物)配位的时候,其表现出通过这样的金属螯合化合物加速了有机硅烷化合物的水解产物和/或其部分缩合物的缩合反应,从而用来提高所形成的组合物的储存稳定性。构成β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物R4和R5与构成前述金属螯合化合物的R4和R5相同。
该β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物的具体实例包括乙酰丙酮、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸正丙酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸正丁酯、乙酰乙酸仲丁酯、乙酰乙酸叔丁酯、2,3-己烷-二酮、2,4-庚烷-二酮、3,5-庚烷-二酮、2,4-辛烷-二酮、2,4-壬烷-二酮、和叔甲基己烷-二酮。在这些化合物中,乙酰乙酸乙酯和乙酰丙酮是优选的;并且乙酰丙酮是特别优选的。这样的β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物可以单独使用或者以它们的两种或多种的混合物使用。在本发明中,β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物优选是以每摩尔金属螯合物2摩尔或更多、更优选3-20摩尔的量使用的。当β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物的量少于2摩尔的时候,所形成的组合物的储存稳定性可能受到破坏,从而,这不是优选的。
前述有机硅烷化合物或其水解产物和/或它的部分缩合物的掺混量优选为低折射率层的整个固体的0.1-50重量%,更优选0.5-30重量%,并且最优选1-20重量%。
虽然前述有机硅烷化合物可以直接加入到可硬化组合物(例如,用于防眩层或低折射率层的涂料溶液)中,但是优选上述有机硅烷化合物是在催化剂的存在下被预先处理的,以制备前述有机硅烷化合物的水解产物和/或它的部分缩合物,并且上述可硬化组合物是通过使用所形成的反应溶液(溶胶溶液)制备的。在本发明中,优选首先制备含有前述有机硅烷化合物的水解产物和/或它的部分缩合物及金属螯合物的组合物,然后将在该组合物中加入β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物形成的溶液包含在用于抗眩层或低折射率层中至少一层的涂料溶液中,接下来进行涂布。
可以将在下面(a)、(b)或(c)中描述的含硅化合物进一步加入到组分(D)中。
(a)烷氧基硅
烷氧基硅是由RmSi(OR’)n表示的化合物,其中R和R’各自表示具有1-10个碳原子的烷基,并且m和n各自表示满足关系式:(m+n)=4的整数。烷氧基硅的实例包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷、四戊乙氧基硅烷、四戊异丙氧基硅烷、四戊正丙氧基硅烷、四戊正丁氧基硅烷、四戊仲丁氧基硅烷、四戊叔丁氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基乙氧基硅烷、二甲基甲氧基硅烷、二甲基丙氧基硅烷、二甲基丁氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、和己基三甲氧基硅烷。
(b)硅烷偶联剂
硅烷偶联剂的实例包括γ-(2-氨基-乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苯基氨基乙基)-γ-氨基丙基甲氧基硅烷氢氯化物、γ-甘氨酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氨基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、十八烷基二甲基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、甲基三氯硅烷、和二甲基二氯硅烷。
(c)电离辐射可硬化硅化合物
电离辐射可硬化硅化合物的实例包括分子量不超过5,000并且含有多个能够通过电离辐射引起反应和交联的基团、如可聚合双键基团、的有机硅化合物。这样的反应性有机硅化合物包括一端乙烯基官能聚硅烷、两端乙烯基官能聚硅烷、一端乙烯基官能聚硅氧烷、和两端乙烯基官能化聚硅氧烷;和由上述化合物反应所形成的乙烯基官能聚硅烷或乙烯基官能聚硅氧烷。
其它化合物的实例包括(甲基)丙烯酰氧基硅烷,例如3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷。
描述于例如JP-A-2003-39586中的下面的反应性有机硅化合物可以与前面的粘合剂一起使用。该反应性有机硅化合物是以基于电离辐射可硬化树脂与反应性有机硅化合物的总量为10-100重量%的量使用的。特别是,在使用前面的电离辐射可硬化有机硅化合物(c)的情况下,通过仅仅使用该化合物作为树脂成分有可能形成导电层。
1-(5)引发剂
各种含烯属不饱和基单体的聚合可以在光自由基引发剂或热自由基引发剂的存在下,通过用电离辐射或者加热来进行。
在本发明的膜的制备中,光引发剂和热引发剂可以一起使用。
<光引发剂>
光自由基聚合引发剂的实例包括苯乙酮、二苯乙醇酮、二苯甲酮、氧化膦、缩酮、蒽醌、噻吨酮、偶氮化合物、过氧化物(例如、在JP-A-2001-139663中描述的那些)、2,3-二烷基二酮化合物、二硫化物、氟胺化合物、芳香锍、洛粉碱二聚物、鎓盐、硼酸盐、活性酯、活性卤、无机络合物、和香豆素。
苯乙酮的实例包括2,2-二甲氧基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、对二甲基苯乙酮、1-羟基-二甲基苯基酮、1-羟基-二甲基-对异丙基苯基酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-4-甲硫基-2-吗啉代苯丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮、4-苯氧基二氯苯乙酮、和4-叔丁基-二氯苯乙酮。
二苯乙醇酮类的实例包括二苯乙醇酮、二苯乙醇酮甲基醚、二苯乙醇酮乙基醚、二苯乙醇酮异丙基醚、苄基二甲基缩酮、二苯乙醇酮苯磺酸酯、二苯乙醇酮甲苯磺酸酯、二苯乙醇酮甲基醚、二苯乙醇酮乙基醚、二苯乙醇酮异丙基醚。二苯甲酮类的实例包括二苯甲酮、羟基二苯甲酮、4-苯甲酰-4’-甲基二苯基硫醚、2,4-二氯二苯甲酮、4,4-二氯二苯甲酮、对-氯二苯甲酮、4,4’-二甲基氨基二苯甲酮(Michler酮)、和3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮。
硼酸盐的实例包括描述于日本专利第2764769号,JP-A-2002-116539,和Kunz及Martin的,Red Tech’98,Proceeding,April,第19-22页(1998),Chicago中的有机硼酸盐化合物。例如,在这里列举了前面所述的JP-A-2002-116539的第[0022]-[0027]段描述的化合物。此外,其它有机硼化合物的具体实例包括在JP-A-6-348011、JP-A-7-128785、JP-A-7-140589、JP-A-A7-306527、和JP-A-7-292014中描述的有机硼过渡金属配位络合物。它们的具体实例也包括具有阳离子染料的离子络合物。
氧化膦的实例包括2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦。
活性酯类的实例包括1,2-辛烷二酮、1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲酰肟)]、磺酸酯、和环状活性酯化合物。
具体地,在JP-A-2000-80068的实施例中描述的化合物1-21是特别优选的。
鎓盐的实例包括芳香族重氮盐、芳香族碘鎓盐、和芳香族锍盐。
作为活性卤化物,在这里具体列举了在Wakabayashi,et al.,BullChem.Soc.Japan,Vol.42,2924(1969)、US3,905,815、JP-A-5-27830和M.P.Hutt,Journal of Heterocyclic Chemistry,Vol.1(No.3),1970中所描述的化合物,并且特别是其上具有三卤甲基取代基的噁唑和s-三嗪化合物。更合适的,列举了至少一个单-、二-或三卤取代的甲基基团连接到s-三嗪环上的s-三嗪衍生物。作为具体的实例、存在已知的的s-三嗪或噁二唑化合物包括2-(p-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(p-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(p-苯乙烯基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(3-溴-4-二(乙酸乙酯)氨基)苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、和2-三卤甲基-5-(p-甲氧基苯基)-1,3,4,-噁二唑。具体地,描述于JP-A-58-15503第14-30页和JP-A-55-77742,第6-10页的化合物;和描述于JP-B-60-27673,第287页的化合物1-8/描述于JP-A-60-239736第443-444页的化合物1-17,和US4,701,399中的化合物1-19。
无机络合物的实例包括双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基)钛。
香豆素的实例包括3-酮基香豆素。
这样的引发剂可以单独使用或混合使用。
在由Technical Information Institute Co.,Ltd出版的Saishin UV KokaGijutsu(Latest UV Curing Technologies)的第159(1991)和由SogoGijutsu Center出版的,Kiyoshi Kato,Shigaisen Koka Shisutemu(Ultraviolet Ray Curing Systems)第65-148页(1998)描述了很多实例并且这些实例适合于本发明。
对于市场上可以购得的光自由基聚合引发剂,列举了由NipponKayaku Co.,Ltd生产的KAYACURE系列(例如,DETX-S、BP-100、BDMK、CTX、BMS、2-FAQ、ABQ、CPTX、EPD、ITX、QTX、BTC、和MCA),由Ciba Speciality Chemicals生产的IRGACURE系列(例如,651、184、500、819、907、369、1173、1870、2959、4265、和4263),由Sartmer Company Inc.生产的ESACURE系列(例如,KIP100F、KB1、EB3、BP、X33、KT046、KT37、KIP150、和TZT),以及它们的组合作为优选的实例。
相对于100重量份多官能单体,光聚合引发剂优选以0.1-15重量份的量使用,并且更优选的范围是1-10重量份。特别是,通过以0.1-5重量份将光聚合引发剂结合到本发明的低折射率层中,改进了低折射率层自身的交联以及界面的粘合性,从而能够提高耐划痕性。
<光敏剂>
除了光聚合引发剂外,可以使用光敏剂。光敏剂的具体实例包括正丁胺、三乙胺、三正丁基膦、Michler酮、和噻吨酮。
另外,可以结合并且使用至少一种辅助剂例如重氮化合物、硫脲化合物、和巯基化合物。
对于市场上可以购得的光敏剂,在这里列举了Nippon KayakuCo.,Ltd生产的KAYACURE系列(例如,DMBI和EPA)。
<热引发剂>
可以使用的热引发剂的实例包括有机或无机过氧化物,以及有机偶氮或重氮化合物。
具体地,有机过氧化物的实例包括苯甲酰过氧化物、卤苯甲酰过氧化物、月桂酰过氧化物、乙酰过氧化物、二丁基过氧化物、枯烯氢过氧化物、和丁基氢过氧化物;无机过氧化物的实例包括过氧化氢、过硫酸铵、和过硫酸钾;偶氮化合物的实例包括2,2’-偶氮双(异丁腈)、2,2’-偶氮二(丙腈)、和1,1’-偶氮双(环己烷腈);并且重氮化合物的实例包括重氮氨基苯和对硝基苯重氮化物(p-nitrobenzenediazonium)。
1-(6)交联化合物[本发明低折射率层的构成成分(B)]
[硬化剂]
在本发明中,优选低折射率层是通过使用含有含羟基含氟聚合物和能够与含氟聚合物中的羟基反应的化合物(硬化剂)的可硬化组合物、即所谓的可硬化树脂组合物形成的。该硬化剂优选含有两个或更多个,并且更优选四个或更多个能够与羟基反应的部位。
硬化剂的结构没有具体限定只要其含有上述数量的能够与羟基反应的官能团。它的实例包括多异氰酸酯、异氰酸酯化合物的部分缩合物或聚合物、与多元醇的加成物、低分子量聚酯膜等,通过嵌段试剂例如苯酚、氨基塑料和多元酸或它的酸酐嵌段的异氰酸酯基团的嵌段聚多异氰酸酯化合物。
其中,在本发明中,从使储存时的稳定性与交联反应活性相容的观点来看以及从所形成的膜的强度的观点来看,在酸性条件下能够引起与含羟基化合物的交联反应的氨基塑料是优选的。氨基塑料是具有能够与含氟聚合物中的羟基反应的氨基,即,羟基烷基氨基或烷氧基烷基氨基,或者邻接于氮原子上并且被烷氧基取代的碳原子的化合物。它的具体的实例包括基于蜜胺的化合物、基于脲的化合物、和基于苯并胍胺的化合物。
前述蜜胺的化合物是通常已知的具有氮原子结合到三嗪环骨架的化合物,并且它的具体实例包括蜜胺、烷基化蜜胺、羟甲基蜜胺、和烷氧基化的甲基蜜胺。其中,考虑到储存稳定性,通过使蜜胺在碱性条件下与甲醛反应获得的羟甲基化蜜胺、烷氧基化的甲基蜜胺、和它的衍生物是优选的;并且烷氧基化的甲基蜜胺和它的衍生物是特别优选的。此外,对于羟甲基化蜜胺和烷氧基化的甲基蜜胺,没有特别的限制,并且例如可以使用通过在Plastic Material Course[8]:Ureamelamine Resins(由Nikkan Kogyo Shimbun Ltd.出版)中描述的方法获得的各种树脂。
此外,作为前述脲化合物,除了脲以外,作为其衍生物的聚羟甲基化的脲和烷氧基化的甲基脲和具有二醇脲基骨架或者2-咪唑烷酮骨架作为环状脲结构的化合物也是优选的。对于氨基化合物例如前面所述的脲的衍生物,还可以使用前述Urea melamine Resins文献等中描述的多种树脂。
在本发明中,作为适合用作交联剂的化合物,考虑到与含氟共聚物的相容性,蜜胺化合物或二醇脲基化合物是特别优选的。其中,优选该交联剂是在它的分子内含有氮原子并且含有两个或多个与氮原子相邻并且被烷氧基取代的碳原子的化合物。特别优选的化合物的实例包括具有由下面的H-1或H-2表示的结构的化合物以及它的部分缩合物。在下式中,R代表具有1-6个碳原子的烷基或羟基。
基于100重量份共聚物,向含氟聚合物中加入氨基塑料的量为1-50重量份,优选3-40重量份,并且更优选5-30重量份。当氨基塑料的加入量是1重量份或更多的时侯,可能充分表现出作为膜的的持久性,这是本发明性能特征。当不超过50重量份时,在用于光学应用中,有可能保持低折射率,这是本发明低折射率层的性能特征,因此,这是优选的。从即使通过加入硬化剂来保持低折射率的观点来看,优选的硬化剂即使被加入,其量相对于折射率的增加也是很小的。根据该观点,在上述化合物中,具有由H-2表示的骨架的那些是更加优选的。
1-(7)硬化催化剂
在本发明的膜中,该膜是在加热的同时通过含氟聚合物的羟基与前述硬化剂的交联反应被硬化的。在该体系中,由于硬化是通过酸加速的,因此向该可硬化树脂组合物中加入酸性物质是合乎需要的。然而,当加入常用酸的时候,在涂料溶液中也进行了交联反应,导致了缺陷(例如,不平整和收缩)的产生。相应地,为了使储存稳定性和硬化活性在热硬化体系中相互相容,更优选加入能够通过加热产生酸的化合物作为硬化催化剂。
优选该硬化催化剂是由酸和有机碱制得的盐。酸的实例包括有机酸例如磺酸、膦酸、和羧酸;以及无机酸例如硫酸和磷酸。从与聚合物的相容性观点来看,有机酸是更优选的;磺酸和膦酸是进一步优选的;并且磺酸是最优选的。磺酸的优选实例包括对甲苯磺酸(PTS)、苯磺酸(BS)、对十二烷基苯磺酸(DBS)、对氯苯磺酸(CBS)、1,4-萘二磺酸(NDS)、甲磺酸(MsOH)、和九氟丁烷-1-磺酸(NFBS)。所有的这些化合物都可以优选使用。(在括号中的每一种表述都是缩写。)
硬化催化剂根据与酸结合的有机碱的碱性和沸点发生很大的变化。下面将从各个观点描述在本发明中优选使用的硬化催化剂。
关于有机碱的碱性解释如下。具有低碱性的有机碱在加热时产生酸的功效很高,从硬化活性的观点来看是优选的。然而,当碱性太低的时侯,贮存稳定性变得不足。相应地,优选使用具有合适碱性的有机碱。当将碱性以共轭酸的pKa作为指数表示的时侯,在本发明中使用的有机碱的pKa需要为5.0-10.5,更优选6.0-10.0,并且进一步优选6.5-10.0。对于该有机碱的pKa,由于在水性溶液中的值描述于TheChemical Handbook Basic Edition(修订版,第5版,由The ChemicalSociety of Japan编辑并且由Maruzen Co.,Ltd.,出版),Vol.2,II,第334-340页,因此,有可能在它们中选择具有合适pKa的有机碱。此外,有可能优选使用即使没有描述于上述参考文献但是考虑到结构具有合适pKa的化合物。在下面的表6中将给出在上述参考文献中描述的具有合适pKa的化合物,但是不应该认为本发明限于此。
表5
pKa
b-1 | N,N-二甲基苯胺 | 5.1 |
b-2 | 苯并咪唑 | 5.5 |
b-3 | 吡啶 | 5.7 |
b-4 | 3-甲基吡啶 | 5.8 |
b-5 | 2,9-二甲基-1,10-菲咯啉, | 5.9 |
b-6 | 4,7-二甲基-1,10-菲咯啉, | 5.9 |
b-7 | 2-甲基吡啶 | 6.1 |
b-8 | 4-甲基吡啶 | 6.1 |
b-9 | 3-(N,N-二甲基氨基)吡啶 | 6.5 |
b-10 | 2,6-二甲基吡啶 | 7.0 |
b-11 | 咪唑 | 7.0 |
b-12 | 2-甲基咪唑 | 7.6 |
b-13 | N-乙基吗啉 | 7.7 |
b-14 | N-甲基吗啉 | 7.8 |
b-15 | 双(2-甲氧基乙基)胺 | 8.9 |
b-16 | 2,2’-亚胺基二乙醇 | 9.1 |
b-17 | N,N-二甲基-氨基乙醇 | 9.5 |
b-18 | 三甲胺 | 9.9 |
b-19 | 三乙胺 | 10.7 |
关于有机碱的沸点解释如下。具有低沸点的有机碱在加热的时候产生酸的效率很高并且从硬化活性的观点来看是优选的。相应地,优选使用具有合适沸点的有机碱。该碱的沸点优选不高于120℃。
下面将给出可以优选用作本发明的有机碱的化合物的实例,但是不应该认为本发明受这些实例的限制。括号中的每一种表述都显示了沸点。
b-3:吡啶(115℃),b-14:4-甲基吗啉(115℃),b-20:二烯丙基甲胺(111℃),b-19:三乙胺(88.8℃),b-21:叔丁基甲胺(67-69℃),b-22:二甲基异丙胺(66℃),b-23:二乙基甲基胺(63-65℃),b-24:二甲基乙基胺(36-38℃),b-18:三甲胺(3-5℃)。
使用于本发明的有机碱的沸点特别优选为35℃或更高并且不高于85℃。使用具有特定范围沸点的有机碱,可得到良好的硬化性能、耐划痕性和涂料溶液的稳定性。该沸点更优选为45℃或更高并且不高于80℃,并且最优选55℃或更高并且不高于75℃。
当被用作本发明的酸催化剂的时候,前述由酸制得的盐和有机盐可以被分离并且供于使用。或者,可以使用通过混合酸和有机盐以在溶液中形成盐而获得的的溶液。此外,可以使用酸和有机碱中的一种,并且可以混合并且使用多种酸和多种有机碱。当酸和有机碱混合并且使用的时候,优选混合酸和有机碱以使当量比优选为1/0.9-1/1.5,更优选1/0.95-1/1.3,并且进一步优选1/1.0-1/1.1。
基于前述硬化树脂组合物中的100重量份含氟聚合物,所要使用的酸催化剂的比例优选为0.01-10重量份,更优选0.1-5重量份,并且进一步优选0.2-3重量份。
<光敏酸生成剂和光酸生成剂>
在本发明中,除了上述热酸生成剂以外,可以进一步加入能够在光照射的时候生成酸的化合物,即光敏酸生成剂。下面将详细地描述能够使用于本发明的光酸生成剂。
酸生成剂的实例包括已知的化合物例如光阳离子聚合的光引发剂,染料的光脱色剂,光脱色剂,和已知的用于微蚀刻的酸生成剂等,以及他们的混合物。光敏酸生成体是赋予上述可硬化树脂组合物构成的膜以光敏性并且能够使上述膜在用辐射例如光辐射的时侯发生光硬化的物质。作为该光敏酸生成体,可以列举并且适当地使用(1)各种鎓盐,例如碘鎓盐、锍盐、鏻盐、重氮盐、铵盐、亚铵盐、砷鎓盐、硒鎓盐、和吡啶盐;(2)砜化合物,例如β-酮酯、β-磺酰砜、和它的α-重氮化合物;(3)磺酸酯,例如烷基磺酸酯、卤烷基磺酸酯、芳基磺酸酯、和亚胺基磺酸酯;(4)磺酰亚胺化合物;(5)重氮甲烷化合物;和其它化合物。其中,考虑到对光聚合引发的光敏性,化合物的材料稳定性等,优选重氮盐、碘鎓盐、磺酸盐、和亚铵盐。例如,列举了JP-A-2002-29162的第[0058]-[0059]段中描述的化合物。
光敏酸生成体可以单独使用或以两种或多种的混合物使用。此外该光敏酸生成体还可以与前面的热酸生成体一起使用。基于硬化树脂组合物中的100重量份含氟聚合物,所要使用的光敏酸生成体的比例优选为0-20重量份,更优选0.1-10重量份。当光敏酸生成体的比例不高于前述上限值的时侯,所形成的硬化膜具有优良的强度和满意的透明性,从而这样是优选的。
光敏酸生成体也可以使用于前述低折射率层以外的其它层中,例如,硬涂层中。所用的比例是基于100重量份可硬化树脂组合物,优选为0.01-10重量份,并且更优选0.1-5重量份。
除此以外,例如在JP-A-2005-43876中描述的内容可以作为具体的化合物以及使用它的方法应用。
1-(8)半透明颗粒:
为了赋予本发明的膜、特别是防眩层或硬涂层以防眩性能(表面散射性能)或内部散射性能,可以使用各种半透明颗粒。
该半透明颗粒可以是有机颗粒或无机颗粒。当在颗粒大小内没有散射的时侯,散射性能中的散射变小以至于容易设计浊度值。塑料珠子适合作为该半透明颗粒。特别是,具有高透明性并且具有前述不同于粘合剂的折射率的数值的颗粒是优选的。
有机颗粒的实例包括聚甲基丙烯酸甲酯颗粒(折射率:1.49)、交联聚(丙烯-苯乙烯)共聚物颗粒(折射率:1.54)、蜜胺树脂颗粒(折射率:1.57)、聚碳酸酯颗粒(折射率:1.57)、聚苯乙烯颗粒(折射率:1.60)、交联聚苯乙烯颗粒(折射率:1.61)、聚氯乙烯颗粒(折射率:1.60)、和苯并胍胺-蜜胺甲醛颗粒(折射率:1.68)。
无机颗粒的实例包括二氧化硅颗粒(折射率:1.44)、氧化铝颗粒(折射率:1.63)、氧化锆颗粒、二氧化钛颗粒、和中空或多孔无机颗粒。
其中,优选使用交联的聚苯乙烯颗粒、交联的聚((甲基)丙烯酸酯)颗粒、和交联的聚(丙烯-苯乙烯)颗粒。通过调整粘合剂的折射率使其适用于从这些颗粒中选择的每一种半透明颗粒的折射率,有可能获得本发明的内浊度、表面浊度和中心线平均粗糙度。
另外,优选使用由作为主要成分的三官能或多官能(甲基)丙烯酸酯单体(硬化后的折射率:1.50-1.53)组成的粘合剂与由丙烯酰基含量为50-100重量%的交联的聚(甲基)丙烯酸酯聚合物制得的半透明颗粒的结合物。粘合剂与由交联的(苯乙烯-丙烯酰)共聚物(折射率:1.48-1.54)制得的半透明颗粒的结合是特别优选的。
在本发明中,粘合剂(半透明树脂)与半透明颗粒的结合物的折射率优选为1.45-1.70,并且更优选为1.48-1.65。为了使折射率落入上面的范围内,可以适当地选择粘合剂和半透明颗粒的种类和数量。如何选择种类和数量可以容易地提前试验得到。
此外,在本发明中,粘合剂与半透明颗粒的折射率之差[(半透明颗粒的折射率)-(粘合剂的折射率)]以其绝对值计优选为0.001-0.030,更优选0.001-0.020,并且进一步优选0.001-0.015。当该差超过0.030的时侯,出现了其所引起的问题例如膜上的文字模糊,降低了暗室对比度、和表面浑浊度。
在这里,粘合剂的折射率可以被定量确定,并且可以例如通过阿贝折射计直接测量或者谱反射光谱或谱椭圆光度计的测量计算得到。前述半透明颗粒的折射率是通过将当量半透明颗粒分散到通过改变两种具有不同折射率的溶剂的混合比而具有不同折射率的溶剂中,以测量浊度并且在浊度变为最小的时侯通过阿贝折射计测定溶剂的折射率。
在前述半透明颗粒的情况下,由于半透明颗粒即使在粘合剂中也趋于沉淀,可以加入无机填料例如二氧化硅来防止沉淀。顺便提一句,虽然增加无机填料的量对于防止半透明颗粒的沉淀是有效的,但是其不利地影响了膜的透明性。相应地,优选粒径不超过0.5μm的无机填料以少于0.1重量%的量包含在粘合剂中,以便膜的透明性没有受到阻碍。
该半透明颗粒优选具有0.5-10μm,并且优选2.0-6.0μm的平均粒径。当该半透明颗粒的平均粒径少于0.5μm的时侯,由于光的散射角分布扩散到很宽的角度,引起了显示器上的文字的模糊,从而,这不是优选的。另一方面,当其超过10μm的时侯,加入了半透明颗粒的层的厚度必定被增厚以至于出现了卷曲和成本增加的问题。
此外,具有不同粒径的两种或多种半透明颗粒可以一起使用。通过具有更大粒径的半透明颗粒有可能赋予防眩性能,并且通过具有更小粒径的半透明颗粒有可能降低表面的粗糙感。
掺混前述半透明颗粒,使得基于半透明颗粒所加入到的层的总固体,其优选是以3-30重量%的量,更优选5-20重量%的量被包含的。当半透明颗粒的掺混量少于3重量%的时侯,添加效果不充分,然而,当其超过30重量%的时侯,引起了例如图像模糊、表面混浊、和眩晕的问题。
此外,该半透明颗粒优选具有10-1,000mg/m2,更优选100-700mg/m2的密度。
<半透明颗粒的制备和分级方法>
用于生产本发明半透明颗粒的方法的实例包括悬浮聚合方法,乳液聚合方法,无皂乳液聚合方法,分散聚合物方法,和种子聚合方法。半透明颗粒可以通过这些方法中的任何一种来生产。这样的生产方法可以通过参照在例如Kobunshi Gosei no Jikkenho(聚合物合成的试验方法)(由Takayuki Otsu和Masayoshi Kinoshita撰写并且由Kagaku-dojin Publishing Company,Inc.出版),第130和146-147页,Gosei Kobunshi(合成聚合物),Vol.1,第146-290页,ibid.,Vol.3,第1-108页,日本专利第2543503、3508304、2746275、3521560和3580320号,JP-A-10-1561,JP-A-7-2908,JP-A-5-297506和JP-A-2002-145919中描述的方法进行。
对于半透明颗粒的粒径分布,考虑到浊度值和扩散率以及涂层表面性能的均匀度的控制,单分散的颗粒是优选的。例如,当粒径尺寸大于平均粒径的20%或更多的颗粒被定义为粗颗粒的时侯,该粗颗粒的比例优选不超过1%,更优选不超过0.1%,并且进一步优选不超过0.01%。为了获得具有这样的粒径分布的颗粒,有效的方式是在制备或合成反应之后进行分级。通过增加分级的数量或增强其等级,有可能获得具有希望的粒径分布的颗粒。
为了分级,优选使用诸如空气分级方法、离心分级方法、沉淀分级方法、过滤分级方法和静电分级方法的方法。
1-(9)无机颗粒
在本发明中,为了提高物理性能例如硬度和光学性能例如反射率和散射性能,可以使用多种无机颗粒。
无机颗粒的实例包括至少一种选自于硅、锆、钛、铝、铟、锌、锡和锑的金属氧化物。还包括成分(E)中所示的无机颗粒。它们的具体实例包括ZrO2、TiO2、Al2O3、In2O3、ZnO、SnO2、Sb2O3、和ITO。除此以外,还包括BaSO4、CaCO3、滑石、和高岭土。
关于本发明所使用的无机颗粒的粒径,优选无机颗粒被尽可能细地分散于分散介质中。就重均分子量而言,无机颗粒的粒径为1-200nm,优选5-150nm,更优选10-100nm,并且特别优选10-80nm。通过将无机颗粒细分成不超过100nm,有可能形成整个透明度都没有受到阻碍的膜。无机颗粒的粒径可以通过光散射方法或者根据电子显微镜照片测量。
无机颗粒优选具有10-400m2/g,更优选20-200m2/g,并且最优选30-150m2/g的比表面积。
优选使用于本发明的无机颗粒是以用于形成层的涂料溶液加入的,其被作为分散介质中的分散体。
优选使用沸点为60-170℃的液体作为无机颗粒的分散介质。分散介质的实例包括水、醇(例如,甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、和苄醇)、酮类(例如、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、和环己酮)、酯类(例如、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、和甲酸丁酯)、脂族烃(例如、己烷和环己烷)、卤代烃(例如、二氯甲烷、氯仿、和四氯化碳)、芳香烃(例如、苯、甲苯、和二甲苯)、酰胺(例如、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、和正甲基吡咯烷酮)、醚类(例如、二乙基醚、二噁烷、和四氢呋喃)、和醚醇类(例如、1-甲氧基-2-丙醇)。在这些中,甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、和丁醇是特别优选的。
最优选的分散介质是甲基乙基酮、甲基异丁基酮、或环己酮。
无机颗粒是通过使用分散机分散的。分散机的实例包括沙子碾磨机(例如,带销颗粒磨机)、高速转子磨机、球磨机、辊轧机、磨碎机、和胶体磨。在这些机器中,沙子碾磨机和高速转子磨机是特别优选的。此外,可以进行初步分散处理。用于初步分散处理的分散机的实例包括球磨机、三辊轧机、捏合机、和挤出机。
<高折射率颗粒>
为了实现构成本发明的层的高折射率,使用了将具有高折射率的无机颗粒分散在单体、引发剂和有机取代的硅化合物中的组合物构成的硬化材料。
在这种情况下,从折射率的观点来看,ZrO2和TiO2特别优选用作该无机颗粒。为了实现硬涂层的高折射率,ZrO2是最优选的;并且TiO2细颗粒最优选用作高折射率层或中折射率层的颗粒。
含有TiO2作为主要成分并且含有至少一种选自于钴、铝和锆的元素的无机颗粒特别适合用作前述的TiO2颗粒。在这里所称的“主要成分”意味着在构成颗粒的成分中具有最高的含量(重量%)。
在本发明中,由作为主要成分的TiO2构成的颗粒优选具有1.90-2.80,更优选2.10-2.80,并且最优选2.20-2.80的折射率。
由TiO2作为主要成分构成的该颗粒的初级粒子优选的重均分子量为1-200nm,更优选1-150nm,进一步优选1-100nm,并且特别优选1-80nm。
关于由TiO2作为主要成分构成的颗粒的晶体结构,优选该主要成分是金红石结构、金红石/锐钛矿混合晶体结构、锐钛矿结构、或无定形结构。其中,特别优选该主要成分具有金红石结构。在这里所称的“主要成分”意味着在构成颗粒的成分中具有最高的含量(重量%)。
通过将至少一种选自于Co(钴)、Al(铝)和Zr(锆)的元素包含在由TiO2作为主要成分构成的颗粒中,有可能抑制TiO2具有的光催化活性并且提高本发明膜的耐候性。
Co(钴)是特别优选的元素。此外,还优选使用两种或多种元素。
在本发明中,由TiO2作为主要成分构成的颗粒通过在JP-A-2001-166104中描述的表面处理可以具有核/壳结构。
加入到该层的单体或无机颗粒的量优选为粘合剂总重量的10-90重量%,并且更优选20-80重量%。在该层中可以使用两种或多种无机颗粒。
<低折射率颗粒>[本发明的低折射率层的构成成分(E)]
希望包含在低折射率层的无机颗粒具有低折射率。它的实例包括氟化镁和二氧化硅的细颗粒。考虑到折射率、分散稳定性和成本,二氧化硅细颗粒是特别优选的。
二氧化硅细颗粒的平均粒径优选为低折射率层的厚度的30%或更多并且不超过150%,更优选35%或更多并且不超过80%,并且进一步优选40%或更多并且不超过60%。也就是说,当低折射率层的厚度为100nm的时候,二氧化硅细颗粒的粒径优选为30nm或更大并且不超过150nm,更优选35nm或更大并且不超过80nm,并且进一步优选40nm或更大并且不超过60nm。
当二氧化硅细颗粒的粒径太小的时候,提高耐划痕性能的效果变低,然而当其太大的时候,在低折射率层的表面上形成了细的不规整物并且外观例如深黑和整体反射率受到破坏。该二氧化硅细颗粒可以是晶体或是无定形的;其可以是单分散的颗粒;并且只要满足规定的粒径,其可以是凝聚颗粒。虽然二氧化硅细颗粒的形状最优选是球状的,即使其是无定形的,也没有问题。
此外,优选使至少一种平均粒径小于低折射率层厚度25%的二氧化硅细颗粒(称为“小粒径二氧化硅细颗粒”)与具有上述粒径的二氧化硅细颗粒(被称为“大粒径二氧化硅细颗粒”)一起使用。由于小粒径二氧化硅细颗粒可以存在于大粒径二氧化硅细颗粒之间的间隙中,所以其能够作为大粒径二氧化硅细颗粒的保持剂。当低折射率层的厚度为100nm的时候,小粒径二氧化硅细颗粒的平均粒径优选为1nm或更大并且不超过20nm,更优选5nm或更大并且不超过15nm,并且特别优选10nm或更大并且不超过15nm。从原料成本和保持剂的效果的观点来看,使用这样的二氧化硅细颗粒是优选的。
低折射率颗粒的涂布量优选为1mg/m2-100mg/m2,更优选5mg/m2-80mg/m2,并且进一步优选10mg/m2-60mg/m2。当低折射率颗粒的涂布量太低的时候,提高耐划痕性能的效果变低,然而当其太高的时候,在低折射率层的表面上形成了细的不规整物并且外观例如深黑和整体反射率受到破坏。
<中空二氧化硅颗粒>
为了更加降低折射率,优选使用中空二氧化硅细颗粒。
中空二氧化硅细颗粒优选具有1.15-1.40,更优选1.17-1.35,并且最优选1.17-1.30的折射率。在本文中所指的折射率表示为整个颗粒的折射率,而不是表示为仅仅作为形成中空二氧化硅细颗粒的外壳的二氧化硅的折射率。此时,当将颗粒内的半径定义为“a”并且将颗粒外壳的半径定义为“b”时,由下面的数值表达式(VIII)表示的孔隙率x:
表达式(VIII)
x=(4πa3/3)/(4πb3/3)×100
优选为10-60%,更优选20-60%,并且最优选30-60%。当打算使该中空二氧化硅细颗粒具有较低折射率并且具有较大孔隙率的时候,仅仅外壳的厚度变薄,使得颗粒的强度被降低。相应地,从耐划痕性的观点来看,具有低于1.15的低折射率的颗粒不是优选的。
用于生产中空二氧化硅的方法描述于例如JP-A-2001-233611和JP-A-2002-79616中。在壳内具有孔隙的壳上的细孔被堵塞的颗粒,是特别优选的。顺便提一句,这样的中空二氧化硅颗粒的折射率可以通过JP-A-2002-79616中描述的方法计算。
中空二氧化硅颗粒的涂布量优选为1mg/m2-100mg/m2,更优选5mg/m2-80mg/m2,并且进一步优选10mg/m2-60mg/m2。当中空二氧化硅的涂布量太低的时候,用于实现低折射率的效果以及用于提高耐划痕性能的效果变低,而当其太高的时候,在低折射率层的表面上形成了细的不规整物,并且外观例如深黑和整体反射率受到破坏。
中空二氧化硅的平均粒径优选为低折射率层的厚度的30%或更多并且不超过150%,更优选35%或更多并且不超过80%,并且进一步优选40%或更多并且不超过60%。也就是说,当低折射率层的厚度为100nm的时候,中空二氧化硅的平均粒径优选为30nm或更大并且不超过150nm,更优选35nm或更大并且不超过80nm,并且进一步优选40nm或更大并且不超过65nm。
当二氧化硅细颗粒的粒径太小的时候,孔隙的比例被降低,从而不能预期降低折射率,然而当其太大的时候,在低折射率层的表面上形成了细的不规整物并且外观例如深黑和整体反射率受到破坏。该二氧化硅细颗粒可以是晶体或是无定形的并且其可以是单分散的颗粒。虽然二氧化硅细颗粒的形状最优选是球状的,即使其是无定形的,也没有问题。
此外,对于中空二氧化硅,可以一起使用两种或多种具有不同平均粒径的中空二氧化硅。在这里,中空二氧化硅的平均粒径可以通过电子显微镜照片测量。
在本发明中,中空二氧化硅优选具有20-300m2/g,更优选30-120m2/g,并且最优选40-90m2/g的比表面积。表面积可以使用氮气,通过BET方法确定。
在本发明中,有可能使用与中空二氧化硅一起使用没有孔隙的二氧化硅颗粒。没有孔隙的二氧化硅优选具有30nm或更大并且不超过150nm,更优选35nm或更大并且不超过100nm,并且最优选40nm或更大并且不超过80nm的粒径。
1-(10)导电性颗粒:
为了赋予本发明的膜以导电性,可以使用多种导电性颗粒。
优选该导电性颗粒是由金属氧化物或氮化物形成的。金属氧化物或金属氮化物的实例包括氧化锡、氧化铟、氧化锌、和氮化钛。在它们中,氧化锡和氧化铟是特别优选的。导电性无机颗粒包含作为主要成分的这样的金属氧化物或氮化物,并且可以进一步含有其它元素。在这里所称的“主要成分”意味着在构成颗粒的成分中具有最高含量(重量%)的成分。其它元素的实例包括Ti、Zr、Sn、Sb、Cu、Fe、Mn、Pb、Cd、As、Cr、Hg、Zn、Al、Mg、Si、P、S、B、Nb、In、V和卤原子。为了改进氧化锡和氧化铟的导电性,优选使用Sb、P、B、Nb、In、V或卤原子。含有Sb的氧化锡(ATO)和含有Sn的氧化铟(ITO)是特别优选的。Sb在ATO的比例优选为3-20重量%;并且Sn在ITO中的比例优选为5-20重量%。
用于抗静电层的导电性无机颗粒的初级粒子的平均粒径优选为1-150nm,更优选5-100nm,并且最优选5-70nm。在将要形成的抗静电层中的导电性无机颗粒的平均粒径为1-200nm,优选5-150nm,更优选10-100nm,并且最优选10-80nm。导电性无机颗粒的平均粒径是将颗粒的重量作为重量的平均粒径,并且可以通过光散射方法或通过电子显微镜照片测量。
导电性无机颗粒的比表面积优选为10-400m2/g,更优选20-200m2/g,并且最优选30-150m2/g。
该导电性无机颗粒可以经过表面处理。该表面处理是通过使用无机化合物或有机化合物进行的。用于表面处理的无机化合物的实例包括氧化铝和二氧化硅。二氧化硅处理是特别优选的。用于表面处理的有机化合物的实例包括多元醇、链烷醇胺、硬脂酸、硅烷偶联剂、和钛酸酯偶联剂。在它们中,硅烷偶联剂是最优选的。表面处理可以通过结合两种或多种表面处理来进行。
优选导电性无机颗粒的形状是米粒形、球形、立方形、纺锤形、或无定形。
在特定的层或膜中,两种或多种导电性颗粒可以一起使用。
导电性无机颗粒在抗静电层中的比例优选为20-90重量%,更优选25-85重量%,并且进一步优选30-80重量%。
导电性无机颗粒可以以分散体的状态使用来形成抗静电层。
1-(11)表面处理剂
为了设计达到分散稳定性或改进相容性或与悬浮液或涂料溶液中的粘合剂的粘接性能,使用于本发明的无机颗粒可以经过物理表面处理例如等离子放电处理和电晕放电处理,或用表面活性剂、偶联剂等进行的化学处理。
表面处理可以通过使用由无机化合物或有机化合物制得的表面处理剂进行。用于表面处理的无机化合物的实例包括含钴无机化合物(例如,CoO2、Co2O3、和Co3O4),含铝无机化合物(例如,Al2O3、和Al(OH)3)、含锆无机化合物(例如ZrO2和Zr(OH)4)、含硅无机化合物(例如、SiO2)、和含铁无机化合物(例如,Fe2O3)。
在这些化合物中,含钴无机化合物、含铝无机化合物、和含锆无机化合物是特别优选的;并且含钴无机化合物、Al(OH)3和Zr(OH)4是最优选的。
用于表面处理的有机化合物的实例包括多元醇、链烷醇胺、硬脂酸、硅烷偶联剂、和钛酸酯偶联剂。在它们中,硅烷偶联剂是最优选的。特别优选表面处理是通过使用硅烷偶联剂(例如,有机硅烷化合物)和它的部分水解产物或缩合物中的至少一种进行的。
钛酸酯偶联剂的实例包括金属醇盐例如四甲氧基钛、四乙氧基钛、和四异丙氧基钛;和PLENACT系列(例如,KR-TTS、KR-46B、KR-55、和KR-41B,它们都是由Ajinomoto Co.,Ind.生产的)。
作为用于表面处理的有机化合物,多元醇和链烷醇胺以及含阴离子基团的有机化合物是优选的;并且含有羧基、磺酸基或磷酸基的有机化合物是特别优选的。可以优选使用硬脂酸、月桂酸、油酸、亚油酸、亚油烯酸等。
优选用于表面处理的有机化合物进一步含有交联或可聚合官能团。交联或可聚合官能团的实例包括能够通过自由基种进行加成反应或聚合反应的烯属不饱和基团(例如,(甲基)丙烯酰基、烯丙基、硬脂酰基、和乙烯氧基)、阳离子聚合基团(例如、环氧基、oxatanyl基、和乙烯氧基)、缩聚反应基团(例如,可水解的甲硅烷基和N-羟甲基)。在这些基团中,含烯属不饱和基团的基团是优选的。
可以应用两种或多种这样的表面处理。含铝无机化合物与含锆无机化合物的结合物是特别优选的。
当无机颗粒是二氧化硅的时候,特别优选使用偶联剂。优选烷氧基金属化合物(例如,钛偶联剂和硅烷偶联剂)用作该偶联剂。其中,硅烷偶联剂处理是特别有效的。
前述偶联剂被用来在制备涂料溶液之前提前进行表面处理作为低折射率层中的无机填料的表面处理剂。优选在制备用于上述层的涂料溶液时,通过进一步作为添加剂加入来使该层中包含偶联剂。
为了降低表面处理的负担,优选在表面处理以前,将二氧化硅颗粒提前分散在媒介中。
可以优选用于本发明中的表面处理的表面处理剂和催化剂的具体实例包括例如描述于WO2004/017105中的有机硅烷化合物和催化剂。
1-(12)分散剂
多种分散剂可以用来分散使用于本发明中的颗粒。
优选该分散剂进一步含有交联或可聚合的官能团。交联或可聚合官能团的实例包括能够通过自由基种进行加成反应或聚合反应的烯属不饱和基团(例如,(甲基)丙烯酰基,烯丙基,硬脂酰基,和乙烯氧基),阳离子聚合基团(例如,环氧基,oxatanyl基,和乙烯氧基),以及缩聚反应基团(例如,可水解的甲硅烷基和N-羟甲基)。在这些基团中,含烯属不饱和基团的基团是优选的。
为了分散无机颗粒,特别是分散由TiO2作为主要成分构成的无机颗粒,优选使用含阴离子基团的分散剂。更优选该分散剂含有阴离子基和交联或可聚合官能团。特别优选所述的交联或可聚合官能团包含在该分散剂的侧链上。
作为阴离子基团,含酸性质子基团例如羧基、磺酸基(磺基)、磷酸基(膦酰基)、磺酰胺基、或它们的盐是有效的。其中,羧基、磺酸基、磷酸基、和它们的盐是优选的;并且羧基和磷酸基是特别优选的。关于包含在分散剂每个分子内的阴离子基团的数量,可以在一个分子中包含多个种类。阴离子基团的数量优选平均为2个或更多,更优选5个或更多,并且特别优选10个或更多。此外,包含于分散剂中的多种阴离子基团可以包含在一个分子中。
在侧链中含有阴离子基团的分散剂中,含阴离子重复单元的组合物是全部重复单元的10-4-100摩尔%,优选1-50摩尔%,并且特别优选5-20摩尔%。
优选该分散剂进一步含有交联或可聚合的官能团。交联或可聚合官能团的实例包括能够通过自由基种进行加成反应或聚合反应的烯属不饱和基团((例如,(甲基)丙烯酰基、烯丙基、硬脂酰基、和乙烯氧基)、阳离子聚合基团(例如、环氧基、oxatanyl基、和乙烯氧基)、缩聚反应基团(例如、可水解的甲硅烷基和N-羟甲基)。在这些基团中,包含烯属不饱和基团的基团是优选的。
包含在分散剂每个分子内的交联或可聚合官能团的数量,优选平均为2个或更多,更优选5个或更多,并且特别优选10个或更多。此外,将要包含到分散剂中的多种交联或可聚合官能团可以包含在一个分子内。
在使用于本发明众的优选的分散剂中,作为在侧链含有烯属不饱和基团的重复单元,可以利用连接特定自由基(在-COOR或-CONHR中的R)的聚-1,2-丁二烯或聚-1,2-异戊二烯结构或(甲基)丙烯酸酯或酰胺的重复单元。前述特定残基(R基)的实例包括-(CH2)n-CR21=CR22R23、-(CH2O)n-CH2CR21=CR22R23、-(CH2CH2O)n-CH2CR21=CR22R23、-(CH2)n-NH-CO-O-CH2CR21=CR22R23、-(CH2)n-O-CO-CR21=CR22R23、和-(CH2CH2O)2-X(其中R21-R23各自表示氢原子、卤原子、具有1-20个碳原子的烷基、芳基、烷氧基、或芳氧基;R21和R22或R23可以聚到一起形成环;n表示1-10的整数;并且X表示二环戊二烯基)。酯残基的R的具体实例包括-CH2CH=CH2(相当于JP-A-64-17047中描述的(甲基)丙烯酸烯丙酯的聚合物)、-CH2CH2O-CH2CH=CH2、-CH2CH2OCOCH=CH2、-CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、-CH2C(CH3)=CH2、-CH2CH=CH-C6H5、-CH2CH2OCOCH=CH-C6H5、-CH2CH2-NHCOO-CH2CH=CH2、和-CH2CH2O-X(其中X表示二环戊二烯基残基)。酰胺残基的R的具体实例包括-CH2CH=CH2、-CH2CH2-Y(其中Y表示1-环己烯基残基)、-CH2CH2-OCO-CH=CH2、和-CH2CH2-OCO-C(CH3)=CH2。
在前述含有烯属不饱和基团的分散剂中,自由基(可聚合化合物的聚合引发基或聚合过程中的增长基)被加入到该不饱和基团上,并且在分子之间直接或者通过可聚合化合物的聚合链引起了加成聚合,因此在分子之间形成了交联从而引起了硬化。可选地,通过自由基夺取分子中的原子(例如,邻接于不饱和连接基团的碳原子上的氢原子)从而形成聚合物基,然后这些基相互结合,从而在分子之间形成交联引起了硬化。
虽然包含阴离子基团和交联或可聚合官能团并且在侧链上含有上述交联或可聚合官能团的分散剂的重均分子量(Mw)没有具体的限制,但是优选1,000或更多。该分散剂的重均分子量(Mw)更优选为2,000-1,000,000,进一步优选5,000-200,000,并且特别优选10,000-100,000。
虽然含有交联或可聚合官能团的单元可以构成除含阴离子基团重复单元以外的所有重复单元,但是优选其占整个交联或重复单元的5-50摩尔%,并特别优选5-30摩尔%。
该分散剂可以是与除了含有交联或可聚合官能团和阴离子基团的单体以外的合适单体的共聚物。虽然共聚合成分没有特定的限制,但是其是从各种观点例如分散稳定性、与其它单体成分的相容性、和所形成的膜的强度选择的。它的优选的实例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、和苯乙烯。
虽然分散剂的形式没有特定的限制,但是其优选是嵌段共聚物或无规共聚物的形式。从容易合成的观点来看,其特别优选是无规共聚物。
使用到无机颗粒上的分散剂的使用量优选在1-50重量%的范围内,更优选在5-30重量%的范围内,并且最优选在5-20重量%的范围内。此外,两种或多种分散剂可以一起使用。
1-(13)防污剂
在本发明的膜中,特别是该膜的最上层中,为了赋予例如防污性能、防水性能、耐化学品性、和光滑性的特性,优选适当地加入已知的基于聚硅氧烷或基于氟的防污剂和滑动剂等。
当加入了这样的添加剂的时候,添加剂的加入量优选在低折射率层固体总量的0.01-20重量%的范围内,更优选在0.05-10重量%的范围内,并且特别优选在0.1-5重量%的范围内。
[具有聚硅氧烷结构的化合物][本发明膜的低折射率层的构成成分(F)]
接下来,将描述具有聚硅氧烷结构的化合物。
在本发明中,为了通过赋予光滑性及赋予防污性能来提高耐划痕性,使用了具有聚硅氧烷结构的化合物。该化合物的结构没有具体限制,并且它的实例包括含有多个二甲基甲硅烷氧基单元作为重复单元并且在其化学链的端部和/或侧链上含有取代基的结构。此外,在含有二甲基甲硅烷氧基的化学链中可以含有除了二甲基甲硅烷氧基以外的结构单元作为重复单元。
虽然具有聚硅氧烷结构的化合物的分子量没有具体限制,但是其优选不超过100,000,特别优选不超过50,000,并且最优选为3,000-30,000。
从防止发生转移的观点来看,优选包含羟基或能够与羟基反应形成连接的官能团。优选该形成连接的反应在加热条件和/或在催化剂的存在下快速进行。这样的取代基的实例包括环氧基和羧基。下面将给出该化合物的优选的实例,但是不应该认为本发明局限于此。
(含有羟基的化合物)
X-22-160AS、KF-6001、KF-6002、KF-6003、X-22-170DX、X-22-176DX、X-22-176D、和X-22-176F(所有这些都是由Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.生产的);FM-4411、FM-4421、FM-4425、FM-0411、FM-0421、FM-0425、FM-DA 11、FM-DA21、和FM-DA25(所有这些都是由Chisso Corporation生产的);和CMS-626和CMS-222(所有这些都是由Gelest,Inc.制造的)
(含有能够与羟基反应的官能团的化合物)
X-22-162C和KF-105(所有这些都是由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生产的);和FM-5511、FM-5521、FM-5525、FM-6611、FM-6621、和FM-6625(这些都是由Chisso Corporation生产的)
除了上述基于聚硅氧烷的化合物以外,可以一起使用其它基于聚硅氧烷的化合物。它的优选实例包括含有多个二甲基甲硅烷氧基单元作为重复单元并且在其化学链的端部和/或侧链上含有取代基的化合物。此外,在含有二甲基甲硅烷氧基的化学链中可以含有除了二甲基甲硅烷氧基以外的结构单元作为重复单元。取代基可以是相同或不同的,并且优选含有多个取代基。取代基的优选实例包括含有例如丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、芳基、肉桂酰基、oxetanyl基、氟烷基、聚氧亚烷基、羧基、或氨基的基团。虽然该基于聚硅氧烷的化合物的分子量没有具体限制,但是其优选不超过100,000,更优选不超过50,000,特别优选为3,000-30,000,并且最优选为10,000-20,000。虽然该基于有机硅的化合物的硅原子含量没有具体限制,但是其优选为18.0重量%或更多,特别优选25.0-37.0重量%,并且最优选为30.0-37.0重量%。该基于有机硅的化合物的优选实例包括X-22-174DX、X-22-2426、X-22-164B、X-22-164C、和X-22-1821(所有这些都是Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.的商品名);和FM-0725、FM-7725、FM-6621、和FM-1121(这些都是Chisso Corporation的商品名);以及DMS-U22、RMS-033、RMS-083、UMS-182、DMS-H21、DMS-H31、HMS-301、FMS121、FMS123、FMS131、FMS141、和FMS221(所有这些都是Gelest,Inc.的商品名)。
作为用作防污剂的基于氟的化合物,含有氟烷基的化合物是优选的。上述氟烷基优选具有1-20个碳原子,并且更优选1-10个碳原子。该氟烷基可以具有线性结构(例如,-CF2CF3、-CH2(CF2)4H、-CH2(CF2)8CF3、和CH2CH2(CF2)4H),支链结构(例如,CH(CF3)2、CH2CF(CF3)2,CH(CH3)CF2CF3、和CH(CH3)(CF2)5CF2H)、或脂环结构(优选5元环或六元环;例如全氟环己基、全氟环戊基、和被前述基团取代的烷基);并且可以含有醚键(例如,CH2OCH2CF2CF3、CH2CH2OCH2C4F8H、CH2CH2OCH2CH2C8F17、和CH2CH2OCF2CF2OCF2CF2H)。多个氟烷基可以包含在同一个分子内。
优选基于氟的化合物进一步含有有助于形成与低折射率层膜的键联或者有助于它们之间的相容性的取代基。上述取代基可以是相同或不同的,并且优选含有多个取代基。取代基的优选实例包括丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、芳基、肉桂酰基、环氧基、oxetanyl基、羟基、聚氧亚完基、羧基、和氨基的基团。该基于氟的化合物可以是与没有氟原子的化合物的聚合物或低聚物。它的分子量没有具体的限定。虽然该基于氟的化合物中的氟原子含量没有具体限制,但是其优选为20重量%或更多,特别优选30-70重量%,并且最优选为40-70重量%。基于氟的化合物的优选实例包括R-2020,M-2020,R-3833,和M-3833(所有这些都是Daikin Industries,Ltd.的商品名);和MEGAFACF-171,MEGAFAC F-172和MEGAFAC F-170A,以及DEFENSAMCF-300(所有这些都是Dainippon Ink and Chemical,Incorporated的商品名)。然而,不应该认为本发明仅仅限于此。
为了赋予例如除尘性能和抗静电性能的特性,还可以适当地加入除尘剂或抗静电剂,例如已知的阳离子表面活性剂和聚氧亚烷基化合物。对于这样的除尘剂或抗静电剂,它的结构单元可以作为官能团的一部分包含在前述的基于有机硅的化合物或基于氟的化合物内。当这样的除尘剂或抗静电剂被作为添加剂加入的时候,优选其是以低折射率层的总固体的0.01-20重量%,更优选0.05-10重量%,特别优选0.1-5重量%的量加入的。除尘剂或抗静电剂的优选实例包括MEGAFACF-1500(Dainippon Ink and Chemical,Incorporated的商品名)和SH-3748(Dow Corning Toray Co.,Ltd.的商品名)。然而,不应该认为本发明受到它的限制。
1-(14)表面活性剂
特别是,为了确保表面性能如涂布不均匀性、干燥不均匀性、和点缺陷的均匀性,优选在用于形成光致漫射层的涂料组合物中包含基于氟的表面活性剂和基于有机硅的表面活性剂中的任意一种或全部。特别是,可以优选使用基于氟的表面活性剂,这是因为其以较小的添加量表现出改进表面性能缺陷如涂布不均匀性、干燥不均匀性和点缺陷的功效。通过在增加了表面性能的均匀性的同时,带来了高速涂布适应性,有可能增加生产率。
基于氟的表面活性剂的优选实例包括含氟脂族基团的共聚物(有时简写为“基于氟的聚合物”)。作为基于氟的聚合物,特征在于含有相应于下面单体(i)的重复单元或含有相应于下面单体(ii)重复单元的丙烯酸树脂或甲基丙烯酸树脂,或者与可共聚乙烯基单体的共聚物是适用的。
(i)由下式(a)表示的含氟脂族基团的单体:
式(a)
在式(a)中,R11表示氢原子或甲基;X表示氧原子、硫原子、或-N(R12)-;m表示大于等于1并且不大于6的整数;并且n表示2-4的整数。R12表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基,特别是甲基、乙基、丙基或丁基,其中氢原子和甲基是优选的。X优选是氧原子。
(ii)由下式(b)表示的的单体,其能够与前述的(i)单体进行共聚合:
式(b)
在式(b)中,R13表示氢原子或甲基;Y表示氧原子、或硫原子、或-N(R15)-;R15表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基,特别是甲基、乙基、丙基或丁基,其中氢原子和甲基是优选的。Y优选是氧原子、-N(H)-、或-N(CH3)-。
R14表示任选被取代的具有4个或更多并且不超过20个碳原子的线性、支链或环状烷基。由R14表示的烷基的取代基实例包括羟基、烷羰基、芳羰基、羧基、烷醚基、芳醚基、卤原子(例如,氟原子、氯原子、和溴原子)、硝基、氰基、和氨基。然而,不应该认为本发明受它们的限制。作为具有4个或更多并且不超过20个碳原子的线性、支链或环烷基,适合使用丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十八烷基、和二十烷基,它们中的每一种都可以是线性的或直链的;单环环烷基例如环己基和环庚基;和多元环环烷基例如双环庚基、双环癸基、三环十一烷基、四环十二烷基、金刚烷基、降冰片烷基、和四环癸基。
以基于氟的聚合物中的每一种单体为基准,使用于本发明将使用的基于氟的聚合物中的由式(a)表示的含氟脂族基团的单体的量在10摩尔%或更多,优选15-70摩尔%,并且更优选20-60摩尔%的范围内。
使用于本发明的基于氟的聚合物优选具有3,000-100,000,并且更优选5,000-80,000的重均分子量。
另外,基于涂料溶液,使用于本发明的基于氟的聚合物的加入量优选在0.001-5重量%的范围内,更优选在0.005-3重量%的范围内,并且进一步优选在0.01-1重量%的范围内。当基于氟的聚合物的加入量少于0.001重量%的时候,效果不够,然而,当其超过5重量%的时候,膜的干燥没有得到充分进行,并且作为膜的性能(例如,反射能力和耐划痕性)受到负面影响。
1-(15)增稠剂
在本发明的膜中,为了调整涂料溶液的粘度可以使用增稠剂。
尤其是,对于包含散射颗粒的硬涂层,优选加入增稠剂。通过增加粘度,散射颗粒的表面处理和下降速度可被降低。
在这里所指的“增稠剂”意味着能够通过它的加入增加溶液的粘度的物质。通过加入增稠剂增加涂料溶液的粘度的程度优选为0.05-50cP(mPa·s),更优选为0.10-20cP(mPa·s),并且最优选0.10-10cP(mPa·s)。
下面将给出这样的增稠剂的实例,但是不应该认为本发明受其限制。
聚-ε-己内酯
聚-ε-己内酯二醇
聚-ε-己内酯三醇
聚乙酸乙烯酯
聚(己二酸亚乙基酯)
聚(己二酸1,4-亚丁基酯)
聚(戊二酸1,4-亚丁基酯)
聚(丁二酸1,4-亚丁基酯)
聚(对苯二甲酸1,4-亚丁基酯)
聚(对苯二甲酸乙二酯)
聚(己二酸2-甲基-1,3-亚丙基酯)
聚(戊二酸2-甲基-1,3-亚丙基酯)
聚(己二酸新戊二醇酯)
聚(癸二酸新戊二醇酯)
聚(己二酸1,3-亚丙基酯)
聚(戊二酸1,3-亚丙基酯)
聚乙烯醇缩丁醛
聚乙烯醇缩甲醛
聚乙烯醇缩乙醛
聚乙烯醇缩丙醛
聚乙烯醇缩己醛
聚乙烯基吡咯烷酮
聚丙烯酸酯类
聚甲基丙烯酸酯类
乙酸纤维素
丙酸纤维素
乙酸丁酸纤维素
除此之外,还有已知的粘度调节剂和触变剂,例如JP-A-8-325491中描述的绿石、氟四硅云母、膨润土、二氧化硅、蒙脱土、和聚(丙烯酸钠);和JP-A-10-219136中描述的乙基纤维素、聚丙烯酸、和有机粘土。
1-(16)涂布溶剂:
作为用于形成本发明每一层的涂料组合物中使用的溶剂,可以使用从以下观点选择的多种溶剂:每一种成分都可以溶解或分散在其内;在涂布步骤和干燥步骤能够获得均匀的表面性能;能够确保液体的保存性;并且具有合适的饱和蒸气压。
可以使用两种或多种溶剂的混合物。特别是,从干燥负荷的观点来看,优选在大气压力下在室温下沸点不高于100℃的溶剂作为主要成分,然而为了调整干燥速度,包含少量的沸点为100℃或更高的溶剂。
沸点不高于100℃的溶剂的实例包括烃类,例如己烷(沸点:68.7℃)、庚烷(沸点:98.4℃)、环己烷(沸点:80.7℃)、和苯(沸点:80.1℃),卤代烃类,例如二氯甲烷(沸点:39.8℃)、氯仿(沸点:61.2℃)、四氯化碳(沸点:76.8℃)、1,2-二氯乙烷(沸点:83.5℃),和三氯乙烯(沸点:87.2℃);醚类,例如二乙基醚(沸点:34.6℃)、二异丙基醚(沸点:68.5℃)、二丙基醚(沸点:90.5℃)、和四氢呋喃(沸点:66℃);酯类,例如甲酸乙酯(沸点:54.2℃)、乙酸甲酯(沸点:57.8℃)、乙酸乙酯(沸点:77.1℃)、和乙酸异丙酯(沸点:89℃);酮类,例如丙酮(沸点:56.1℃)和2-丁酮(与甲基乙基酮相同,沸点:79.6℃);醇类,例如甲醇(沸点:64.5℃)、乙醇(沸点:78.3℃)、2-丙醇(沸点:82.4℃)、和1-丙醇(沸点:97.2℃);氰化合物,例如乙腈(沸点:81.6℃)、和丙腈(沸点:97.4℃);和二硫化碳(沸点:46.2℃)。在这些化合物中,酮类和酯类是优选的;并且酮类是特别优选的。在这些酮中,2-丁醇是特别优选的。
沸点为100℃或更高的溶剂的实例包括辛烷(沸点:125.7℃)、、甲苯(沸点:110.6℃)、二甲苯(沸点:138℃)、四氯乙烯(沸点:121.2℃)、氯苯(沸点:131.7℃)、二噁烷(沸点:101.3℃)、二丁基醚(沸点:142.4℃)、乙酸异丁酯(沸点:118℃)、环己酮(沸点:155.7℃)、2-甲基-4-戊酮(与MIBK相同、沸点:115.9℃)、1-丁醇(沸点:117.7℃)、N,N-二甲基甲酰胺(沸点:153℃)、N,N-二甲基乙酰胺(沸点:166℃)、和二甲亚砜(沸点:189℃)。在这些化合物中,环己酮和2-甲基-4-戊酮是特别优选的。
1-(17)其它:
除了上述成分外,还可以将树脂、偶联剂、防着色剂、着色剂(例如、颜料和染料)、消泡剂、流平剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、粘性赋予剂、聚合抑制剂、抗氧剂、表面改性剂等加入到本发明的膜中。
1-(18)支撑物
本发明膜的支撑物没有具体的限制,并且它的实例包括透明树脂膜、透明树脂板、透明树脂片、和透明玻璃。透明树脂膜的实例包括乙酸纤维素膜(例如,三乙酸纤维素膜(折射率:1.48)、二乙酸纤维素膜、乙酸丁酸纤维素膜、和乙酸丙酸纤维素膜)、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚醚砜膜、聚丙烯酸树脂膜、聚氨基甲酸酯基膜、聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚砜膜、聚醚膜、聚甲基戊烯膜、聚醚酮膜、和(甲基)丙烯腈膜。
<乙酸纤维素膜>
其中,高透明性、低光学双折射率以及容易制造、并且通常用作偏光板的保护膜的乙酸纤维素膜是优选的,并且三乙酸纤维膜是特别优选的。此外,透明支撑物的厚度通常为约25μm-1,000μm。
在本发明中,优选使用乙酰化程度为59.0-61.5%的乙酸纤维素作为乙酸纤维素膜。
在这里所指的“乙酰化程度”意味着每纤维素单位重量上结合的乙酸的数量。乙酰化程度依照ASTM D-817-97测量和计算(测试乙酸纤维素等的测试方法)。
该乙酸纤维素优选具有250或更多,并且更优选290或更多的粘度平均聚合度(DP)。
此外,优选使用于本发明的乙酸纤维素具有通过溶胶渗透色谱柱测量的接近于1.0的Mw/Mn值(其中Mw表示重均分子量,并且Mn表示数均分子量),换句话来说,分子量分布很窄。具体地,Mw/Mn值优选为1.0-1.7,更优选1.3-1.65,并且最优选1.4-1.6。
通常,在乙酸纤维素2-、3-、和6-位置上的羟基并不是以总取代度的每1/3等量分布的,而是在6-位置上的羟基的取代度趋于变小。在本发明中,优选在6-位置上的羟基的取代度大于在2-或3-位置上的取代度。
在该位置上的羟基被酰基取代的比例优选为总取代度的32%或更大,更优选33%或更大,并且特别优选34%或更大。另外,在乙酸纤维素的6-位置的酰基的取代度为0.88或更多。除乙酰基以外,在6-位置的羟基可以被具有3或更多个碳原子的酰基(例如,丙酰基、丁酰基、戊酰基、苯甲酰基、和丙烯酰基)取代。在每一个位置上的取代度的测量可以通过NMR确定。
在本发明中,可以将通过在JP-A-11-5851,第[0043]-[0044]段[实施例][合成实施例1],第[0048]-[0049]段[合成实例2],和第[0051]-[0052]段[合成实例3]中描述的方法获得的乙酸纤维素用作该乙酸纤维素。
<聚对苯二甲酸乙二醇酯膜>
在本发明中,也优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,这不仅仅是因为其透明性、机械强度、平整度、耐化学品性和耐潮湿性都很优异,而且还因为它便宜。
为了更加提高透明塑料膜与将要提供在其上的硬涂层的粘合强度,更优选使该透明塑料膜经过容易粘合的处理。
作为市场上可以购得的带有光学易粘合层的PET膜,在这里列举由Toyobo Co.,Ltd.生产的COSMOSHINE A4100和A4300。
2.构成防反射膜的层
本发明的防反射膜是通过在上述支撑层上混合并且涂布前述各个层构成成分而获得的。接下来,将描述构成本发明防反射膜的层。
2-(1)防眩层:
由于在本发明中定义的表面散射,防眩层是为了赋予膜防眩性能,并且优选为了改进膜的耐划痕性的硬涂层性能而形成的。
作为形成防眩膜的方法,这里有已知的描述于JP-A-6-16851中的通过将具有细不规整物的席状膜层压在它表面上形成防眩层的方法;描述于JP-A-2000-206317中的通过根据电离辐射剂量的差异硬化和收缩电离辐射可硬化树脂形成防眩层的方法;描述于JP-A-2000-338310中的在干燥的时候通过利用良性溶剂与半透明树脂之间的重量比降低来凝胶的同时使半透明细颗粒和半透明树脂凝固,从而在膜表面上形成不规整物的形成防眩层的方法;以及在JP-A-2000-275404中描述的通过外部压力赋予表面不平整度来形成防眩膜的方法。这些已知的方法都可以使用。
在能够使用于本发明的防眩膜中,优选包含能够赋予硬涂层性能的粘合剂,用于赋予防眩性能的半透明颗粒和溶剂作为必要成分并且表面不规整物是通过半透明颗粒自身的突出物或者通过聚集多个颗粒形成的突出物形成的。
通过分散无光颗粒(mat particle)形成的防眩层是由粘合剂以及分散于粘合剂中的半透明颗粒制得的。优选具有防眩性能的防眩膜具有防眩性能和硬涂层性能。
适合使用的无光颗粒的具体实例包括无机化合物颗粒例如二氧化硅颗粒和TiO2颗粒;和树脂颗粒例如丙烯酸树脂颗粒、交联的丙烯酸树脂颗粒、聚苯乙烯颗粒、交联的苯乙烯树脂颗粒、蜜胺树脂颗粒、和苯基胍胺树脂颗粒。在这些颗粒中交联的苯乙烯树脂颗粒是优选的。
可以采用的无光颗粒的形状可以是球形的或无定形的。
无光颗粒的粒径分布是通过Coulter计数方法测定的,并且所测定的分布被换算成颗粒数分布。
通过调整半透明树脂的折射率使其与在这些颗粒中选择的每一种半透明颗粒的折射率相一致,有可能获得本发明的内混浊和表面混浊。具体地,以下半透明树脂和半透明颗粒的结合体是优选的,所述半透明树脂由三官能或多官能的(甲基)丙烯酸酯单体(硬化后的折射率:1.55-1.70)作为主要成分构成,优选使用于后面描述的本发明的防眩层中,所述半透明颗粒由苯乙烯含量为50-100重量%的交联的聚(甲基)丙烯酸甲酯聚合物和/或苯胍胺颗粒制得;并且前述半透明树脂与由苯乙烯含量为50-100重量%的交联的聚(苯乙烯-丙烯酸酯)共聚物(折射率:1.54-1.59)制得的半透明颗粒的结合体是特别优选的。
优选掺混该半透明颗粒以使其以所形成的防眩层总固体的3-30重量%的量包含在所形成的防眩层中。半透明颗粒的量更优选为5-20重量%。当半透明颗粒的量少于3重量%的时候,防眩性能不足,然而,当其超过30重量%的时候,引起了图像模糊、表面混浊、和闪光的问题。
此外,该半透明颗粒的密度优选为10-1,000mg/m2,更优选100-700mg/m2。
此外,半透明树脂的折射率与半透明颗粒的折射率之差的绝对值优选不超过0.04。半透明树脂的折射率与半透明颗粒的折射率之差的绝对值更优选为0.001-0.030,进一步优选0.001-0.020,特别优选0.001-0.015。当该差超过0.040的时侯,引起了例如膜上的文字模糊,降低了暗室对比度,和表面浑浊的问题。
在这里,上述半透明树脂的折射率可以被定量确定,并且例如通过阿贝折射计直接测量或者谱反射光谱或谱椭圆光度计的测量计算得到。前述半透明颗粒的折射率是通过将等量半透明颗粒分散到通过改变两种具有不同折射率的溶剂的混合比而具有不同折射率的溶剂中,以测量浊度并且在浊度变为最小的时侯通过阿贝折射计测定溶剂的折射率。
此外,具有不同粒径的两种或多种无光颗粒可以一起使用。具有较大粒径的无光颗粒有可能赋予防眩性能,并且具有较小粒径的无光颗粒有可能赋予其它光学性能。例如,在防反射膜被贴到具有133ppi或更高的高清晰度显示器上的情况下,有可能引起被称为“闪光”的显示图像质量的缺陷。“闪光”是由防眩防反射膜表面上的不规整物使得象素被扩大或缩小的问题引起的,以至于使亮度的均匀度丢失。通过一起使用比能够赋予防眩性能的无光颗粒具有较小粒径、并且具有不同于粘合剂的折射率的无光颗粒,有可能大大地改进闪光。
防眩层的厚度优选为1-10μm,并且更优选1.2-8μm。当防眩层太薄的时候,硬性不足,然而,当其太厚的时候,卷曲或脆性变坏,从而可能降低加工适用性。这样,优选防眩层的厚度落入上述范围内。
另一方面,防眩层的中心线平均粗糙度(Ra)优选在0.10-0.40μm的范围内。当防眩层的中心线平均粗糙度(Ra)超过0.40μm的时候,引起了当闪光或者反射外部光线时例如表面白化的问题。此外,透射的图像清晰度的值优选为5-60%。
根据铅笔硬度测试,防眩层的强度优选为H或更高,更优选2H或更高,并且最优选3H或更高。
2-(2)硬涂层
为了赋予膜物理强度,除了防眩层以外,可以在本发明的膜中提供硬涂层。
优选,在其上提供低折射率层;并且更优选,在硬涂层和低折射率层之间提供中折射率层和高折射率层,从而构成防反射膜。
硬涂层可以通过层叠两个或多个层构成。
在本发明中,根据用于获得防反射膜的光学设计,该硬涂层的折射率优选为1.48-2.00,更优选15.2-1.90,并且进一步优选1.55-1.80范围。在本发明中,由于在硬涂层上存在至少一个低折射率层,当折射率与该范围相比过低的时候,防反射性能被降低,然而,当其过高的时候,反射光色调变强。
从赋予膜足够的持久性和耐冲击性的角度来看,硬涂层的厚度通常为约0.5μm-50μm,优选1μm-20μm,更优选2μm-10μm,并且最优选3μm-7μm。
此外,根据铅笔硬度测试,硬涂层的强度优选为H或更高,更优选2H或更高,并且最优选3H或更高。
另外,优选在根据JIS K5400的垂片测试中,测试前和测试后试样的磨损量尽可能的小。
优选该硬涂层是通过电离辐射可硬化化合物的交联反应或聚合反应形成的。例如,有可能通过将含有电离辐射可硬化多官能单体或多官能低聚物的涂料组合物涂敷在透明支撑物上,并且使多官能单体或多官能低聚物进行交联反应或聚合反应来形成该硬涂层。
作为电离辐射可硬化多官能单体或多官能低聚物的官能团,光可聚合官能团、电子束可聚合官能团、和辐射可聚合官能团是优选的,其中,光可聚合官能团是特别优选的。
光可聚合官能团的实例包括不饱和的可聚合官能团例如(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、和烯丙基,其中(甲基)丙烯基是优选的。
为了赋予内部散射性能,可以在硬涂层中含有平均粒径为1.0-10.0μm、并且优选1.5-7.0μm的无光颗粒,例如无机化合物颗粒或树脂颗粒。
为了控制硬涂层的折射率,可以向硬涂层的粘合剂中加入高折射率的单体或无机颗粒或同时加入这两者。除了控制折射率的效果以外,无机颗粒还具有抑制硬化以及由于交联反应所导致的收缩的效果。在本发明中,包含通过前述多官能单体和/或高折射率单体等的聚合所形成的聚合物、以及在硬涂层形成后分散在其内的无机颗粒的物质被称为粘合剂。
为了保持图像清晰度,除了调整表面的不规整形状以外,优选调整透射图像的清晰度。清澈的防反射膜优选具有60%或更高的透射图像清晰度。透射图像清晰度通常是用来显示通过膜传送并且放映的图像的模糊状态。该值越大,通过膜所看到的图像的清晰度越好。透射图像清晰度优选为70%或更高,并且更优选80%或更高。
2-(3)高折射率层和中折射率层
在本发明的膜中,防反射性能可以通过提供高折射率层和中折射率层得到提高。
在本说明书中,有时高折射率层和中折射率层将被共同称为高折射率层。顺便提一句,在本发明中,高折射率层、中折射率层和低折射率层中的术语“高”、“中”和“低”表示这些层中相互之间相对大和小的关系。此外,只要考虑到了与透明支撑物的关系,优选折射率满足关系[(透明支撑物)>(低折射率层)],并且[(高折射率层)>(透明支撑层)]。
此外,在该说明书中,有时高折射率层、中折射率层和低折射率层共同被称为防反射层。
为了在高折射率层上构成低折射率层来制备防反射膜,该高折射率层的折射率优选为1.55-2.40,更优选1.60-2.20,进一步优选1.65-2.10,并且最优选1.80-2.00。
在支撑层上以中折射率层、高折射率层和低折射率层的顺序提供并且涂布这些层来制备防反射膜的时候,该高折射率层优选具有1.65-2.40、并且更优选1.70-2.20的折射率。调整中折射率层的折射率,使其具有在低折射率层的折射率和高折射率层的折射率之间的折射率。中间折射率层的折射率优选为1.55-1.80。
使用于高折射率层和中折射率层中的、以TiO2作为主要成分构成的无机颗粒是以用于形成高折射率层和中折射率层的悬浮液的状态使用的。
在无机颗粒的分散中,该无机颗粒是在分散剂的存在下分散到分散介质中的。
使用于本发明中的高折射率层和中折射率层优选是通过以下过程形成的:在分散介质中分散无机颗粒的分散体中,进一步加入对于形成基体(例如在后面所描述的电离辐射可硬化的多官能单体和多官能低聚物)所必需的粘合剂前体、光聚合引发剂等,从而制备用于形成高折射率层的涂料组合物和用于形成中折射率层的涂料组合物,将用于形成高折射率层的涂料组合物和用于形成中折射率层的涂料组合物涂布在透明支撑物上,然后进行电离辐射可硬化化合物(例如,多官能单体和多官能低聚物)的交联反应或聚合反应。
另外,优选在涂敷这些层的同时或之后,使高折射率层中的粘合剂与中折射率层中的粘合剂与分散剂进行交联反应或聚合反应。
在这样制得的高折射率层中的粘合剂与中折射率层中的粘合剂中,例如,上述优选的分散剂和电离辐射可硬化多官能单体或多官能低聚物进行交联反应或聚合反应,从而将分散剂的阴离子基团带入到每一种粘合剂中。另外,在高折射率层中的粘合剂与中折射率层中的粘合剂的每一种粘合剂中,阴离子基团具有保持分散状态的无机颗粒的功能,并且交联或聚合的结构赋予了粘合剂形成膜的能力,从而改进了分别含有无机颗粒的高折射率层和中折射率层的物理强度、耐化学品性和耐候性。
基于所述层的涂料组合物的固体含量,高折射率层中的粘合剂是以5-80重量%的量加入的。
基于高折射率层的重量,高折射率层中无机颗粒的含量优选为10-90重量%,更优选15-80重量%,并且特别优选15-75重量%。在高折射率层内可以一起使用两种或多种无机颗粒。
在低折射率层存在于高折射率层之上的情况下,优选高折射率层的折射率高于透明支撑物的折射率。
在高折射率层中,还可以优选使用通过交联或聚合反应可以获得的粘合剂,例如含芳环的电离辐射可硬化化合物,含除氟以外的卤原子(例如,Br、I和Cl)的电离辐射可硬化化合物,含例如S、N和P原子的电离辐射可硬化化合物。
高折射率层的厚度可以根据应用适当地设计。在高折射率层被用作在后面所描述的光学干涉层的时候,它的厚度优选为30-200nm,更优选50-170nm,并且特别优选60-150nm。
在高折射率层不含有能够赋予防眩功能的颗粒的情况下,优选该高折射率层的浊度尽可能地低。该浊度优选为不超过5%,更优选不超过3%,并且特别优选不超过1%。
优选高折射率层是直接构造或通过其它层构造在前述透明支撑物上的。
2-(4)低折射率层
为了降低本发明膜的反射率,需要使用低折射率层。
低折射率层优选具有1.20-1.46、更优选1.25-1.46、并且特别优选1.30-1.46的折射率。
该低折射率层优选具有50-200nm、并且更优选70-100nm的厚度。该低折射率层优选具有不超过3%、更优选不超过2%、并且最优选不超过1%的浊度。具体地,根据用500g的载荷做的铅笔硬度测试,低折射率层优选具有H或更高、更优选2H或更高、并且最优选3H或更高的强度。
此外,为了提高光学膜的防污性能,水在表面上的接触角优选为90°或更大,更优选95°或更大,并且特别优选100°或更大。
优选上述可硬化组合物含有(A)上述含氟聚合物,(B)无机颗粒,和(C)有机硅烷化合物。
为了分散和固定本发明的细颗粒,在低折射率层中使用了粘合剂。虽然在前面硬涂层中描述的粘合剂可以被用作该粘合剂,但是优选使用粘合剂自身具有低折射率的含氟聚合物或含氟溶胶-凝胶原料的粘合剂。该含氟聚合物或含氟溶胶-凝胶优选是通过加热或电离辐射交联的原料,并且所形成的低折射率层的表面具有0.03-0.30的静摩擦系数以及与水为85-120°的接触角。
2-(5)抗静电层和导电层:
在本发明中,优选从膜表面去静电的观点提供抗静电层。形成抗静电层的方法的实例包括通常已知的方法,例如涂布含有导电性细颗粒和反应性可硬化树脂的导电性涂料溶液的方法、以及通过蒸汽沉积或溅射能够形成透明膜的金属或金属氧化物的方法等。该导电层可以直接或者通过能够增强其与支撑物之间的附着力的底漆层形成于支撑物上。此外,该抗静电层可以用作为防反射膜的一部分。在这种情况下,在抗静电层用于接近于最外层的层中时候,即使当膜很薄的时候,也有可能充分地获得抗静电性能。
该抗静电层优选具有0.01-10μm、更优选0.03-7μm、并且进一步优选0.05-5μm的厚度。该抗静电层优选具有105-1012Ω/sq,更优选105-109Ω/sq,并且最优选105-108Ω/sq的表面电阻。表面电阻可以通过四探针方法测量。
优选该抗静电层是基本上透明的。具体地,该抗静电层的浊度优选不超过10%,更优选不超过5%,进一步优选不超过3%,并且最优选不超过1%。对于具有550nm波长的光,该抗静电层的透射率优选为50%或更多,更优选60%或更多,进一步优选65%或更多,并且最优选70%或更多。
本发明抗静电层强度优良。具体地,根据用1kg的载荷做的铅笔硬度测试,该抗静电层优选具有H或更高,更优选2H或更高,进一步优选3H或更高,并且最优选4H或更高的强度。
2-(6)防污层:
有可能在本发明的最外层上提供防污层。该防污层降低了防反射膜的表面能,从而使亲水或亲油性污迹几乎不能附着。
防污层可以通过使用含氟聚合物或防污剂形成。
该防污层优选具有2-100nm、并且更优选5-30nm的厚度。
2-(7)防止干涉不均匀(光谱不均匀)的层:
在透明支撑物与硬涂层之间或者透明支撑物与防眩层之间的折射率具有相当大的差异(折射率之差为0.3或更多)的时候,在透明支撑物与硬涂层之间或者透明支撑物与防眩层之间的界面上产生了反射光。该反射光有可能与防眩层上的反射光发生干涉,从而产生了由于硬涂层(或防眩层)厚度上的微弱不均匀所引起的干涉不均匀性。为了防止这样的干涉不均匀性,例如,可以在透明支撑物与硬涂层(或防眩层)之间提供用于防止干涉不均匀的层,该层具有中折射率np并且它的厚度dp满足下面的表达式。
数值表达式(d
p
)
dp=(2N-1)×λ/(4np)
在上述表达式中,λ表示可见光的波长并且其是在450-600nm范围内的任意值;并且N表示自然数。
此外,当防反射膜层粘到图像显示器等上面的时候,可能存在压敏粘合剂层层叠在透明支撑层没有层叠防反射膜的那一侧上的情况。在这样的技术方案中,当透明支撑物与压敏粘合剂层(或粘合剂层)之间的折射率存在相当大的差异(0.3或更多)的时候,可能存在在透明支撑物与压敏粘合剂层(或粘合剂层)之间产生反射光的情况,并且该反射光与防反射膜等表面上的反射光相互干涉,从而象前面的情况一样,产生了由于支撑层或硬涂层厚度上的微妙不均匀所引起的干涉不均匀性。为了防止这样的干涉不均匀性,可以在支撑物上没有叠合防反射膜的那一侧提供相似于上述用于防止干涉不均匀性的防止干涉不均匀的层。
顺便提一下,这样的用于防止干涉不均匀性的层详细描述于JP-A-2004-345333中,并且也可以将在该专利文献中存在的用于防止干涉不均匀性的层应用于本发明中。
2-(8)易粘合层
在本发明的膜中可以涂布并且提供易粘合层。在这里所指的“易粘合层”意味着,例如能够赋予用于偏光板的保护膜与其相邻层、或者硬涂层与支撑物相互容易粘结到一起的功能的层。
易粘合处理的实例包括通过由聚酯、丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯、聚乙烯亚胺、硅烷偶联剂、或类似物制得的易粘合剂在透明塑料膜上提供易粘合层的处理。
优选用于该技术中的易粘合层的实例包括含有含-COOM基(M表示氢原子或阳离子)的聚合物化合物的层。更优选的技术方案是在膜基底侧提供含有-COOM基的聚合物,并且与其相邻在偏光膜那一侧提供含亲水聚合物化合物为主要成分的层的技术方案。在本文中所指的含-COOM基的聚合物化合物的实例包括含-COOM基苯乙烯-马来酸共聚物和含-COOM基乙酸乙烯酯-马来酸共聚物或者乙酸乙烯酯-马来酸-马来酸酐共聚物。特别优选使用含-COOM基乙酸乙烯酯-马来酸共聚物。这样的聚合物化合物是单独使用或者以它们中的两种或多种的混合物使用,并且它的重均分子量优选为约500-500,000。作为含-COOM基的聚合物化合物特别优选的实例,在JP-A-6-094915、JP-A-7-333436中描述的那些是适合使用。
此外,亲水性聚合物化合物的优选实例包括亲水性纤维素衍生物(例如,甲基纤维素、羧甲基纤维素、和羟基纤维素),聚乙烯醇衍生物(例如,聚乙烯醇、乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯醇缩甲醛、和聚乙烯醇苯亚甲基(polyvinyl benzal),天然聚合物化合物(例如,明胶、酪蛋白、和阿拉伯胶),亲水性聚酯衍生物(例如,部分磺化的聚对苯二甲酸乙二醇酯),和亲水性聚乙烯基衍生物(例如,聚-N-乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚乙烯基吲唑、和聚乙烯基吡唑)。这样的亲水性聚合物化合物是单独使用的或者以它们中的两种或多种的混合物使用的。
易粘合层优选具有在0.05-1.0μm范围内的厚度。当易粘合层的厚度少于0.05μm的时候,很难获得足够的粘合性,然而当其超过1.0μm的时候,粘合效果被饱和。
2-(9)防卷曲层
可使该技术的膜经过防卷曲处理。在这里所指的“防卷曲处理”是指赋予进行了防卷曲处理的表面向里卷起的功能的处理。通过实施该处理,在向透明树脂膜的一个表面实施一些表面处理,从而对于两个表面实施了具有不同程度和种类的表面处理中,其起到了防止上述表面向里卷曲的现象发生的作用。
在这里列举了,在与具有防眩层或防反射膜那一侧相对的基底一侧上提供防卷曲层的技术方案;在透明树脂膜的一个表面上涂布并且提供易粘合层的技术方案;以及对相对表面应用防卷曲处理的技术方案。
防卷曲处理的具体实例包括用溶剂和涂料涂布,以及提供由溶剂和三乙酸纤维素、二乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素等制得的透明树脂层。具体地,在本文中所指的使用溶剂的方法,是通过涂布含有能够溶解或溶胀在这里被用作偏光板保护膜的乙酸纤维素膜的溶剂的组合物进行的。相应地,作为具有防止发生卷曲功能的层的涂料溶液,含有基于酮或基于酯的有机溶剂的溶液是优选的。基于酮的有机溶剂的优选实例包括丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、乳酸乙酯、乙酰丙酮、二丙酮醇、异佛尔酮、乙基正丁基酮、二异丙基酮、二乙基酮、二正丙基酮、甲基环己酮、甲基正丁基酮、甲基正丙基酮,甲基正己基酮、和甲基正庚基酮;并且基于酯的有机溶剂的优选实例包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯。然而,可能存在除了由能够溶解其中的酰化纤维素膜的溶剂和/或能够溶胀其中的酰化纤维素的溶剂组成的混合物以外,还包含不溶解其中的酰化纤维素的溶剂作为要使用的溶剂。防卷曲处理是根据透明树脂膜的卷曲程度和涂料量树脂的种类,通过使这些溶剂以合适的比例混合所获得的组合物进行的。此外,通过应用透明硬处理或抗静电处理也表现出了防卷曲功能。
2-(10)吸水层
吸水剂可以使用于本发明的膜中。该吸水剂可以在具有吸水功能同时以碱土金属为中心的化合物中选择。它们的实例包括BaO,SrO,CaO,和MgO。另外该吸水剂还可以在金属元素例如Ti,Mg,Ba,和Ca中选择。这样的吸水剂颗粒的粒径优选不超过100nm,并且更优选不超过50nm。
含有这样的吸水剂的层可通过象前面的阻隔层一样应用真空蒸汽沉积方法制备的,或者可以通过多种方法制备纳米颗粒。该层的厚度优选为1-100nm,并且更优选为1-10nm。含吸水剂的层可以加入在支撑物与叠层(阻隔层与有机层的叠层)之间、在叠层的最上层中、在叠层之间、或者座叠层的有机层或阻隔层之内。在加入到阻隔层内的情况下,优选进行共蒸汽沉积方法。
2-(11)底漆层或无机薄膜层
在本发明的膜中,可通过在支撑物和叠层之间放置已知的底漆层或无机薄膜层来提高气体阻隔性能。
对于底漆层,例如可以使用丙烯酸树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、和硅树脂。然而,在本发明中,有机/无机掺杂层优选作为该底漆层。此外,无机蒸汽沉积层或根据溶胶-凝胶方法的精密无机涂层薄膜优选作为该无机薄膜层。无机蒸汽沉积层可以通过真空蒸汽沉积法溅射法等形成。
3.膜的层构型
对于本发明的膜,可以采用已知的使用上述层的层构型。下面将给出它们的代表实例。
(a)支撑物/硬涂层
(b)支撑物/硬涂层/低折射率层(参见图1)
(c)支撑物/硬涂层/高折射率层/低折射率层(参见图2)
(d)支撑物/硬涂层/中折射率层/高折射率层/低折射率层(参见图3)
在(b)(图1)中,通过在涂敷于支撑物(1)上的硬涂层(2)上叠合低折射率层(5),可将该叠层合适地用作防反射膜。通过在硬涂层(2)上以接近1/4光波波长的厚度形成该低折射率层(5),可减少由于膜干涉因素所导致的表面反射。
此外,在(c)(图2)中,通过在涂敷于支撑物(1)上的硬涂层(2)上叠合高折射率层(4)和低折射率层(5),也可将该叠层合适地用作防反射膜。另外,在(d)(图3)中,通过按照支撑物(1)、硬涂层(2)、中折射率层(3)、高折射率层(4)、和低折射率层(5)的顺序设置层构型,有可能使反射率保持为不高于1%。
在构型(a)-(d)中,硬涂层(2)可以由具有防眩性能的防眩层制得。防眩性能可以如图4所示通过分散无光颗粒来提供,或者可以如图5中所示通过例如压花的方法成型表面来提供。通过分散无光颗粒形成的防眩层是由粘合剂和分散在该粘合剂中的半透明颗粒制得的。具有防眩性能的防眩层优选具有防眩性能和硬涂层性能,并且可以由多个层例如两层或四层构造。
此外,可以提供于透明支撑物和在表面一侧的或最外层表面的层之间的层的实例包括:防止干涉不均匀性(光谱不均匀性)的层、抗静电层(在存在从显示器侧降低表面电阻值的要求的情况下或表面上的污迹等成为问题的情况下)、其它硬涂层(在仅仅由单层制得的硬涂层或防眩层使得硬度不够的情况下)、气体阻隔层、吸水层(防潮层)、粘性改进层、和防污层(防污染层)。
优选构成本发明的具有防反射层的防眩防反射膜的各个层的折射率满足下面的关系。
(硬涂层的折射率)>(透明支撑物的折射率)>(低折射率层的折射率)
4.生产方法
本发明的膜可以以下面的方法形成,但是不应该认为本发明限于此。
4-(1)涂料溶液的制备
<制备>
首先,制备含有用来形成各层的成分的涂料溶液。在此情况下,通过使溶剂的挥发量最小,可抑制涂料溶液中水含量的增加。涂料溶液中的水含量优选不超过5%,并且更优选不超过2%。溶剂挥发量的抑制是通过以下过程来达到的,例如,在将各种原料倒入槽中之后搅拌的时候提高紧密度,并且在进行液体转移的时候使涂料溶液的空气接触面积最小。此外,可以提供在涂布过程中或在涂布之前或之后用于降低涂料溶液中含水量的措施。
<涂料溶液的物理性能>
在本发明的涂料体系中,由于可能涂布的上限速度大大地受到溶液物理性能的影响,因此有必要在涂布时控制溶液的物理性能,尤其是粘度和表面张力。
本发明中所用的低折射率层的粘度优选不超过2.0[mPa·s],更优选不超过1.5[mPa·s],并且最优选不超过1.0[mPa·s]。由于粘度依据涂料溶液随剪切速率改变,因此上述值显示了在涂布时的剪切速率下的粘度。通过向该涂料溶液中加入触变剂,在实施高剪切涂布的时候粘度变低,然而在基本不对涂料溶液施加剪切的干燥的时候粘度变高,以至于在干燥的时候几乎不产生不均匀性。因此,这样是优选的。
此外,除了溶液的物理性能以外,涂布于透明支撑物上的涂料溶液的量也影响了可能涂布的上限速度。涂布到透明支撑物上的涂料溶液的量优选为2.0-5.0[mL/m2]。通过增加涂布于透明支撑物上的涂料溶液的量,可提高涂布的上限速度,因此,这样是优选的。然而,当涂布于透明支撑物上的涂料溶液的量被过大地增加,实施干燥的负担变大。因此,优选通过溶液配方和工艺条件确定将要涂布于透明支撑物上的涂料溶液的量。
表面张力优选在15-36[mN/m]的范围内。优选通过加入流平剂或其它方式来降低表面张力,这是因为干燥时的不均匀性被控制。另一方面,当表面张力下降太多的时候,涂布的上限速度可降低。这样,表面张力更优选在17[mN/m]-32[mN/m]的范围内,并且进一步优选在19[mN/m]-26[mN/m]的范围内。
<过滤>
优选在涂布之前,对用于涂布的涂料溶液进行过滤。对于用于过滤的过滤器,优选使用在涂料溶液中的成分不被除去的范围内具有尽可能小孔径的过滤器。为了过滤,使用绝对过滤精度为0.1-10μm的过滤器,并且优选使用绝对过滤精度为0.1-5μm的过滤器。该过滤器优选具有0.1-10mm,并且更优选0.2-2mm的厚度。在那种情况下,过滤优选是在不超过1.5MPa下,更优选不超过1.0MPa,并且进一步优选不超过0.2MPa的过滤压下进行的。
过滤器元件没有特定限制只要其不影响涂料溶液。具体地,这里列举了与在前面描述的相同的无机化合物湿悬浮液的过滤元件。
此外,还优选在涂布前,超声分散被过滤的涂料溶液,从而有助于消泡和分散以及保持悬浮液。
4-(2)涂布前的处理:
优选在涂布前对使用于本发明的支持物进行表面处理。它的具体实例包括电晕放电处理、辉光放电处理、火焰处理、酸处理、碱处理、和紫外线辐射处理。此外,还优选如在JP-A-7-333433中描述的那样利用它来提供底涂层。
另外,在除尘过程中被作为涂布前的工艺的除尘方法的实例包括干式除尘方法,例如JP-A-59-150571中描述的将无纺织物、薄片等压到膜表面的方法;在JP-A-10-309553中描述的以高速度鼓吹高清洁度空气,以便由膜表面分离沉积物,并且通过相邻的抽吸开口来抽吸分离的沉积物的方法;以及在JP-A-7-333613中描述的鼓吹超声振动压缩空气来分离沉积物并且抽吸该沉积物的方法(例如,由Shinko Co.,Ltd.生产的NEW ULTRASONIC CLEANER)。
此外,还有可以应用的湿式除尘方法,例如,将膜引入到清洗槽并且通过超声振动器分离沉积物的方法;如在JP-B-49-13020中描述的向膜中填入清洗溶液,鼓吹高速空气并且进行抽吸的方法;如在JP-A-2001-38306中描述的通过液体润湿辊连续摩擦网膜并且然后将液体喷洒到摩擦表面上以达到清洁的方法。在这些除尘方法中,考虑到除尘的效果,通过超声除尘的方法以及通过湿式除尘的方法是特别优选的。
此外,考虑到增加除尘的效率并且抑制灰尘粘附,在除尘工艺之前除去膜支撑物上的静电是特别优选的。为了获得这样的除静电方法,有可能使用电晕放电系统的电离器,用光例如UV和软X-射线等的辐射系统的电离器。在除尘和涂布之前及之后,该膜支撑物优选具有不超过1,000V,更优选不超过300V,并且特别优选不超过100V的充电电压。
从保持膜平整度的观点来看,优选将酰化纤维素的温度在这些处理中控制在不高于Tg,特别是不超过150℃。
在将本发明的膜用作偏光板保护膜的情况下,在使酰化纤维素膜粘附到偏光膜上的情况下,从与偏光膜的粘附性的角度来看,特别优选进行酸处理或碱处理,即对酰化纤维素进行皂化处理。
从粘附性等来看,酰化纤维素膜优选具有55mN/m或更多,并且更优选60mN/m或更多并且不超过75mN/Md的表面能。该表面能可以通过上述表面处理来调整。
4-(3)涂布:
本发明膜的各个层都可以通过下面的涂布方法形成,但是不应该认为本发明受这些方法的限制。
这里有应用的已知的方法例如浸渍涂布法、空气刮浆涂布法、档板涂布法、辊涂法、线棒涂布法、刻花涂布法、和挤出涂布法(布模涂布法)(参见美国专利第2,681,294号)、以及微刻花涂布法。在这些方法中,微刻花涂布方法和布模涂布法是优选的。
在这里所指的应用于本发明的“微刻花涂布方法”是这样一种涂布方法,其特征在于:将直径为10-100mm、优选约20-50mm并且在它的整个外表面雕刻上刻花图案的刻花辊放置在支撑物下面,并且同时以与支持物的传送方向相反的方向旋转刻花辊,并且通过刮刀从所述刻花辊的表面上刮掉多余的涂料溶液,并且在支撑物的上表面处于自由状态的状态下将固定量的涂料溶液传送到支撑物的底面上,从而完成涂布。轧制状态下的透明支撑物被连续缠出,并且通过该微刻花涂布法,硬涂层和含有含基余氟涂料烯烃聚合物的低折射率层中的至少一层可以涂布在被缠出的支撑物的一面上。
对于微刻花涂布法的涂布条件,雕刻在刻花辊上的刻花图案的线条数优选为每英寸50-800条,并且更优选为每英寸100-300条;刻花图案的深度优选为1-600μm,并且更优选5-200μm;刻花辊的转数优选为3-800rpm,更优选为5-200rpm;并且支撑物的传送速度优选为0.5-100m/min,并且更优选1-50m/min。
为了以高生产率供给本发明的膜,优选应用挤出涂布法(布模涂布法)。特别是,公开于JP-A-2006-122889中的生产方法可以应用于具有小的湿涂布量(不超过20cc/m2)的区域、如硬涂层和防反射层中,从而能够提高膜的均匀性。
4-(4)<干燥>
优选在直接或者通过其它层涂布于支撑物上之后,本发明的膜被传送到加热以通过散热片来干燥溶剂的区域。
作为干燥溶剂的方法,可以使用各种知识。该知识的具体实例包括在JP-A-2001-286817,JP-A-2001-314798,JPA-2003-126768,JP-A-2003-315505,和JP-A-2004-34002中描述的方法。
干燥区的温度优选为25℃-140℃;并且优选第一半干燥区的温度相对低,而第二半干燥区的温度相对高。然而,优选该温度不高于包含于每一层的涂料组合物中的除溶剂以外的成分开始挥发的温度。例如,在市场上可以购得的与紫外线可硬化树脂一起使用的光自由基生成剂中,有一些光自由基生成剂在120℃的温暖空气中在几分钟之内它的百分之几十就被挥发。此外,在单官能或双官能丙烯酸酯单体中,具有在100℃的温暖空气发生挥发的单体。在这种情况下,优选干燥区的温度不高于除了包含在每一层的涂料组合物中的除溶剂以外的成分开始挥发的温度。
此外,关于在将每一层的涂料组合物涂布在支撑层上之后的干燥空气,优选当涂料组合物中固体含量为1-50%,为了防止发生干燥不均匀性,优选涂布膜表面上的空气速度在0.1-2m/sec的范围内。
此外,在将每一层的涂料组合物涂布在支撑物上之后,在干燥区,当使接触的传送辊与涂布表面相反的支撑物表面的温度差落入0℃-20℃的范围时,能够防止由于传送辊上的热传送不均匀导致的干燥不均匀发生,从而,这样是优选的。
4-(5)硬化:
在干燥溶剂之后,使本发明的膜经过能够通过电离辐射和/或通过散热片加热来使每一层涂布膜硬化的区段,从而能够使涂布膜被硬化。
优选在70℃或更高并且不高于130℃的温度下对本发明的膜加热5分钟-20分钟的时间,接下来通过以紫外线为代表的活性能射线(active energy rays)对其进行硬化。
加热硬化温度优选为70℃或更高但不高于120℃,并且最优选80℃或更高并且不高于115℃。
在本发明中,电离辐射的种类没有特定的限制,并且可以根据形成膜的可硬化组合物的种类,从紫外线、电子束、近紫外线、可见光、近红外线、红外线、和X-射线中适当地选择。其中,紫外线和电子束是优选的;并且从简单容易处理并且容易获得高能量的观点出发,紫外线是特别优选的。
作为用于光聚合紫外线活性化合物的紫外线的光源,只要其能发出紫外线,任何光源都是可以使用的。可以使用例如低压汞蒸汽灯、中压汞蒸汽灯、高压汞蒸汽灯、超高压汞蒸汽灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙灯等。此外,还可以使用ArF受激准分子激光器、KrF受激准分子激光器、受激准分子灯、同步加速辐射器等。在所有这些中,可以优选使用超高压汞蒸汽灯、高压汞蒸汽灯、低压汞蒸汽灯、碳弧灯、氙弧灯、和金属卤化物灯。
此外,可以相似地使用电子束。作为电子束,在这里可以列举从不同的电子束加速器例如Cockcroft-Walton型电子束加速器、van deGraaff型电子束加速器、谐振变换型电子束加速器、绝缘芯变压器型电子束加速器、线型电子束加速器、地那米型电子束加速器、和高频型电子束加速器发射的具有50-1,000keV,并且优选100-300keV的能量的电子束。
辐射条件根据各个灯而改变。辐射剂量的能量强度优选为10mJ/cm2或更多,更优选为50mJ/cm2-10,000mJ/cm2,并且特别优选为50mJ/cm2-2,000mJ/cm2。在此情况下,基于中心最大辐射剂量,在薄板(web)宽度方向上包括两端的的辐射剂量分布优选为50-100%,并且更优选80-100%。
在本发明中,优选通过以下步骤来使至少一个叠合在支撑物上的层硬化:在氧气浓度不超过10体积%的气氛中,在放射电离辐射的状态下放射电离辐射,并且在60℃或更高的膜表面温度下,在开始放射电离辐射之后加热0.5秒或更多的时间。
还优选加热是在放射电离辐射的同时或之后,在氧气浓度不超过3体积%的气氛中进行的。
特别是,优选作为最外层的并且具有薄的厚度的低折射率层是通过此方法硬化的。该硬化反应是通过加热加速的,从而能够形成具有优良的物理性能和耐化学品性能的膜。
用于放射电离辐射的时间优选为0.7秒或更多并且不超过60秒,并且优选0.7秒或更多并且不超过10秒。当用于放射电离辐射的时间不超过0.5秒的时候,不能完成硬化反应以至于不能彻底地达到硬化。此外,由于需要装置尺寸变大并且需要惰性气体的量增加,因此,长时间保持低氧条件不是优选的。
优选膜是在氧气浓度不超过6体积%的气氛下,通过电离辐射可硬化化合物的交联反应或聚合反应形成的。该气氛中的氧气浓度更优选不超过4体积%,特别优选不超过2体积%,并且最优选不超过1体积%。为了将氧气浓度减低到超过必要的浓度,需要大量的惰性气体例如氮气,因此,从生产成本的观点来看,这不是优选的。
作为将氧气浓度控制到不超过10体积%的措施,优选用其它气体代替空气(氮气浓度:约79体积%,氧气浓度:约21体积%)。特别优选用氮气代替(清洗)空气。
通过将惰性气体加入到电离辐射放射室并且设定将惰性气体轻轻地吹入到放射室薄板入口侧,不仅可排出跟随运送而夹带的空气并有效地降低反应室中氧气的浓度,而且可有效地降低在由于氧气而具有大硬化障碍的极曲面(polar surface)上的相当大的氧气浓度。放射室的薄板入口侧的惰性气体流的方向可以通过调整放射室的空气供应和消耗之间的平衡来控制。
关于排出夹带的空气的方法,优选采用直接将惰性气体吹在薄板表面的方法。
此外,通过提供在上述反应室之前的前室来提前除去薄板表面上的氧气,有可能使硬化进行的更加有效。此外,为了有效地利用惰性气体,构成电离辐射反应室或前室的薄板入口侧的侧面与薄板表面之间的间隙优选为0.2-15mm,更优选0.2-10mm,并且更优选0.2-5mm。然而,为了连续地生产薄板,有必要连接和接合该薄板。为了连接,广泛使用的方法是将其用连接带等粘贴。因此,当电离辐射反应室或前室的入口面与该薄板之间的间隙过窄,则引起了连接元件例如连接带被粘住的问题。因此,为了使该间隙变窄,优选使电离辐射反应室或前室的入口面的至少一部分是可以移动的,以至于当连接部件进入的时候,该间隙以相应于连接厚度的比例被加宽。为了实现这一点,可以应用的方法有:使电离辐射反应室或前室的入口面在移动的方向上可以前后移动并且当连接部件通过的时候,前后移动,从而使间隙变宽的方法;以及使电离辐射反应室或前室的入口面在垂直于薄板表面的方向上可以移动并且当连接部件从此通过的时候,上下移动,从而使间隙变宽的方法。
在硬化中,优选以60℃或更高并且不超过170℃的温度对膜表面加热。当加热温度低于60℃的时候,加热效果低,然而,当其超过170℃的时候,引起了例如基底变形的问题。加热温度更优选为60℃-100℃。在本文中所指的“膜表面”的温度意味着将被硬化的层的膜表面。此外,在开始UV照射之后,用来达到上述温度所需要的时间为0.1秒或更多并且不超过300秒,并且更优选不超过10秒。当将膜表面的温度保持在上述温度范围内的时间太短,则不能够加速能够形成膜的可硬化组合物的反应。另一方面,当其太长的时候,该膜的光学性能被降低,并且在这里引起了在生产中设备变大的问题。
虽然加热方法没有具体限制,并且它的优选的实例包括加热一个辊并且使其与该膜接触的方法;鼓吹加热的氮气的方法;用远红外线或红外线照射的方法。也可以使用在日本专利第2523574号中描述的在使介质例如热水、蒸汽和油流入旋转的金属辊的同时进行加热的方法。作为加热的措施,可以使用电介质加热辊等。
使用紫外线的辐射可以在每次向各个构成多层提供一个层的时候或者在层叠之后进行。可选地,辐射可以通过使它们结合来进行。从生产率的观点出发,优选紫外线是在层叠了多个层之后照射的。
在本发明中,可通过用电离辐射照射多次来使层叠在支撑物上的至少一层硬化。在这种情况下,优选电离辐射的照射在氧气浓度不超过3体积%的连续反应室中至少进行两次。通过在具有相同低氧浓度的反应室中进行电离辐射照射多次,可有效地保证用于硬化所必需的反应时间。
特别是,在为了高生产率而增加生产速度的情况下,为了确保硬化反应必需的电离辐射能,有必要进行电离辐射照射多次。
此外,在硬化率[100-(残留官能团含量)]为小于100%的值的情况下,在其上提供层并且通过电离辐射和/或加热硬化中,当下层的硬化率高于提供上层以前的硬化率的时候,该下层与该上层之间的粘附性被提高,从而,这是优选的。
4-(6)操作(handling):
为了连续地生产本发明的膜,进行了以下步骤:连续运输处于轧制状态的支承膜的步骤;用于涂布和干燥涂料溶液的步骤;用于硬化涂布膜的步骤;和卷起具有硬化层的支承膜的步骤。
膜支撑物是从处于轧制状态的膜支撑物连续运送到净化室的;在该净化室中通过除静电单元除去带在膜支撑物上的静电;并且接下来通过除尘单元将其它附着在膜支撑物上的物质除掉。接下来,在放置在净化室内的涂布部件中将涂料溶液涂布在膜支撑物上,并且将该被涂布的膜支撑物送到干燥室中并且进行干燥。
从干燥室将具有干燥的涂料层的膜支撑物运送到硬化室中,并且使包含在涂料层中的单体聚合和硬化。另外,将具有硬化层的膜支撑物送到硬化部分,从而完成硬化;并且将具有完全硬化层的膜支撑物卷起来并且成为轧制状态。
前述步骤可以在形成每个层的每一次进行。通过提供多个涂布部分/干燥室/硬化部分,还有可能进行每个层的形成。
为了制备本发明的膜,优选在上述涂料溶液的微过滤操作的同时,在高清洁度的空气气氛中进行在涂布部分中的涂布步骤和在干燥室中进行的干燥步骤,并且优选在进行涂布之前,膜上的污染物和灰尘都被完全除去。基于根据Federal Standard No.209E的空气清洁度,希望涂布步骤和干燥步骤中的空气清洁度为10级(0.5μm或更大的颗粒数不超过353/m3)或更高,并且更希望为1级(0.5μm或更大的颗粒数不超过35.5/m3)或更高。此外,还优选在除了涂布和干燥步骤以外的步骤例如运送和卷起步骤中空气清洁度是高的。
4-(7)皂化处理
在通过使用本发明的膜作为偏光膜的一个或两个表面保护膜制备偏光板中,优选通过使粘附偏光膜那一侧的表面亲水化来提高粘合表面的粘附力。
(a)在碱性溶液中浸渍的方法
该方法是将膜在碱性溶液中浸渍,从而皂化整个膜表面上与碱具有活性的所有表面的措施。由于该方法不需要特殊的设备,从成本角度来说是优选的。氢氧化钠水溶液优选作为该碱性溶液。碱性溶液的浓度优选为0.5-3摩尔/升,并且特别优选1-2摩尔/升;并且碱性溶液的液体温度优选为30-75℃,并且特别优选40-60℃。
虽然上述皂化条件的结合是相对适度条件的结合,但其可以通过原料以及膜的构型以及希望的接触角来设置。
在浸入碱性溶液之后,优选用水对该膜进行彻底地清洗或者优选将该膜浸入稀酸中,从而中和碱性成分以便碱性成分不残留在膜中。
通过皂化处理,与存在涂料层的表面相对的表面被亲水化处理。用于偏光板的保护膜是在使得透明支撑物的亲水化表面粘附到偏光膜上之后提供使用的。
该亲水化的表面对于提高与由聚乙烯醇作为主要成分制得的粘合剂表面的粘附性是有效的。
关于皂化处理,从与偏光膜的粘附力的观点来看,优选在与存在涂料层那一侧相对的侧中的透明支撑物的表面与水的接触角尽可能低。另一方面,在浸渍方法中,由于从存在涂料层的表面到膜里面,膜同时受到碱的破坏,因此应用必要的并且最低的条件是很重要的。在相对侧表面的透明支撑物与水的接触角被用来作为各个层受碱的破坏指数的时候,尤其是当透明支撑物是三乙酰纤维素的时候,该接触角优选为10°-50°,更优选为30°-50°,并且进一步优选为40°-50°。当该接触角超过50°的时候,引起了与偏光膜的粘附力的问题,因此,这不是优选的。另一方面,当其低于10°的时候,膜受到的破坏太大,物理强度受到阻碍,因此,这不是优选的。
(b)涂布碱性溶液的方法
作为在上述浸渍方法中避免每个层破坏的措施,优选采用以下涂布碱性溶液的方法:通过仅在与存在涂料层的表面那一侧相反的表面上涂布碱性溶液,接下来加热,用水清洗并且干燥。顺便提一下,在这种情况下,在这里所指的“涂布”意味着使碱性溶液等仅仅与进行皂化的表面接触。除了涂布以外,还包括喷涂,与含液体的带接触,或者其他方式。通过采用这样的方法,由于用于涂布碱性溶液的装置和步骤是单独要求的,因此从成本方面考虑,该方法不如浸渍方法(a)。另一方面,由于碱性溶液仅仅与应用了皂化处理的表面接触,因此在相反侧的表面上可提供使用不耐碱性溶液的原料的层。例如,在蒸汽沉积的膜或溶胶-凝胶膜中由于碱性溶液引起了很多影响例如腐蚀、溶解和剥离。相应地,虽然不希望通过浸渍方法提供这样的蒸汽沉积膜或溶胶-凝胶膜,但由于在这种方法中该膜不与溶液接触,因此有可能使用这样的沉积膜或溶胶-凝胶膜而不带来任何问题。
在所有的前述皂化方法(a)-(b)中,由于皂化能够在从支撑物上将轧制状态的膜卷起并且形成各个层之后进行,因此其可以被加在膜生产步骤之后并且达到连续的操作。另外,与一片一片进行相同操作的情况相比,通过对由相似地缠出支撑物共同制得的偏光板连续进行粘贴步骤,有可能更有效率地制备偏光板。
(c)通过层压膜保护达到皂化的方法
像前面的方法(b)一样,在涂料层不足以抵抗碱性溶液的情况下,在形成最后一层之后,通过将层压膜粘附到形成最后一层的表面上并且然后浸入到碱性溶液中,有可能仅仅使在与形成最后一层的表面上相反侧的三酰基纤维素表面亲水化,然后剥离该层压膜。根据这种方法,还有可能仅仅对与形成最后一层的表面上相反侧的三酰基纤维素表面应用足以作为偏光板保护膜的亲水化处理而不破坏涂料层。与前面的方法(b)相比,该方法包括的优点是虽然层压膜作为废物产生,但是不需要用来涂布碱性溶液的特殊装置。
(d)在形成中间层之后于碱性溶液中浸渍的方法:
在下层耐碱性溶液而上层不足以耐碱性溶液的情况下,在形成下层后,可将该膜浸渍在碱性溶液中,从而使它的两个表面亲水化并且然后形成上层。该生产工艺变得复杂。然而,例如,在由防眩层和由含氟溶胶-凝胶膜制得的低折射率层构成的膜中,在存在亲水层的情况下,带来了在防眩层与低折射率层之间的层间粘附力被提高的优点。
(e)在预先皂化的三乙酰纤维素膜膜上形成涂料层的方法:
涂料层可以被直接或通过其它层形成于通过浸入碱性溶液或其它方式而被预先皂化的三乙酰纤维素膜膜任一表面上。在三乙酰纤维素是通过浸入碱性溶液皂化的情况下,有可能破坏与通过该皂化被亲水化的三乙酰纤维素的表面的层间粘附力。在这种情况下,有可能通过在皂化之后使仅仅形成涂料层的表面经过电晕放电或者辉光放电处理或其它方式来解决该问题,从而除去被亲水化的表面。此外,在涂料层含有亲水基团的情况下,层间粘附力有可能变好。
4-(8)偏光膜的制备
通过将本发明的膜用作偏光膜和位于它的一侧或两侧上的保护膜,本发明的膜可以被用作偏光膜。
在使用常规的乙酸纤维素膜作为其它保护膜的时候,本发明的膜可以被用作保护膜。然而,优选使用通过上述溶液成膜方法生产的并且在宽度方向上以10-100%的拉伸比拉伸的处于轧制状态的乙酸纤维素膜。
另外,在本发明的偏光板中,优选它的一个表面是由防反射膜制得的,而其它保护膜是由液晶化合物制得的光学补偿膜。
偏光膜的实例包括碘基偏光膜、使用二向色染料的染料基偏光膜、和聚烯基偏光膜。碘基偏光膜和染料基偏光膜通常是通过使用聚乙烯醇基膜生产的。
防反射膜或乙酸纤维素膜的透明支撑物的慢轴与偏光膜的输送轴几乎相互平行布置。
对于偏光板的生产率,保护膜的湿气渗透率是很重要的。偏光膜与保护膜是通过水性粘合剂相互粘附到一起的,并且这种粘合剂的溶剂扩散到保护膜中,从而达到了干燥。当该保护膜的湿气渗透率高的时候,干燥变快,并且生产率被提高。然而,当湿气渗透率过高的时候,利用液晶显示装置的环境(在高湿度下),湿气进入该偏光膜,从而偏振能力被降低。
保护膜的湿气渗透率是通过透明支撑物或聚合物膜(和可聚合液晶化合物)的厚度、自由体积、亲水性或疏水性等确定的。
在本发明的膜被用作用于偏光板的保护膜的时候,湿气渗透率优选为100-1,000g/m2·24hrs,并且更优选300-700g/m2·24hrs。
在膜的形成中,透明支撑物的厚度可以通过浇口流动速度(lipflow rate)和线速度、或者拉伸或压缩来调整。由于湿气渗透率根据所要使用的主要原料而改变,因此有可能通过调整厚度来将该湿气渗透率设置到优选的范围内。
在膜的形成中,透明支撑物的自由体积可以通过干燥温度和时间来调整。
在这种情况下,由于湿气渗透率还根据所要使用的主要原料而改变,因此通过调节自由体积有可能将湿气渗透率设置到优选的范围内。
透明支撑物的亲水性或疏水性可以通过加入添加剂来调节。通过向前述自由体积中加入亲水性添加剂,湿气渗透率变高,而通过加入疏水性添加剂,可以使湿气渗透率降低。
通过独立地控制上述湿气渗透率,有可能便宜地以高生产率生产出具有光学补偿性能的偏光板。
作为偏光膜,可以使用已知的偏光膜和从吸收轴既不与轴向方向平行也不垂直的轴向偏光膜切出来的偏光膜。吸收轴既不与轴向方向平行也不垂直的轴向偏光膜是通过下面的方法制得的。
也就是说,该偏光膜是通过在用保持单元保持膜两端的同时通过施加牵引力来拉伸连续提供的聚合物膜而制得的偏光膜。该偏光膜可以在以下拉伸方法中生产:在至少在膜的宽度方向以1.1∶20.0倍的比率拉伸膜;膜两端的保持单元之间在轴向方向的移动速度之差在3%以内;并且在保持膜两端的状态下膜的移动方向卷曲,从而在保持膜两端的步骤的出口中膜的移动方向与膜的实际拉伸方向之间的角度以20°-70°倾斜。特别是,从生产率的观点来看,优选使用上述角度以45°倾斜的偏光膜。
聚合物膜的拉伸方法详细地描述于JP-A-2002-86554,第[0020]-[0030]段中。
还优选在偏光器的两个保护膜中,除了防反射膜以外的膜是具有包含光学各向异性层的光学补偿层的光学补偿膜。该光学补偿膜(延迟膜)能够改进液晶显示屏的视野角度性能。
已知的光学补偿膜可以被用作该光学补偿膜。从拓宽视野角度的观点来看,在JP-A-2001-100042中描述的光学补偿膜是优选的。
5.本发明的使用方案
本发明的膜被用于图像显示装置例如液晶显示装置(LCD)、等离子显示板(PDP)、电致发光显示装置(ELD)、和阴极射线管显示装置(CRT)中。根据本发明的滤光器可以使用于已知的显示器例如等离子显示板(PDP)上。
5-(1)液晶显示装置:
本发明的膜能够有利地使用于图像显示装置例如液晶显示装置上。优选在显示器的最外层使用本发明的膜。
液晶显示装置具有液晶元件和位于其两侧的两块偏光板,并且该液晶元件在两个电极基底之间支承液晶。另外,可以在液晶元件和偏光板中的一个偏光板之间布置一个光学各向异性层,或者可以在液晶元件与两个偏光板中的每一个之间布置两个光学各向异性层。
优选该液晶元件是TN型、VA型、OCB型、IPS型、或ECB型。
<TN型>
在TN型液晶元件中,在不施加电压的时候棒状液晶分子基本上水平排列并且进一步以60°-120°的扭曲状态排列。
TN型液晶元件最常用作彩色TFT液晶显示装置并且被描述于很多参考文献中。
<VA型>
在VA型液晶元件中,在不施加电压的时候棒状液晶分子基本上垂直状态排列。
VA型液晶元件包括,除了(1)在不施加电压的时候棒状液晶分子基本上垂直状态排列、而在施加电压的时候基本上水平排列的狭义上的VA型液晶元件(描述于JP-A-2-176625)以外,(2)用于扩大视角的多畴VA型(MVA型)液晶元件(描述于SID 97,Digest of Tech.Papers,28(1997),第845页),(3)在不施加电压的时候棒状液晶分子基本上垂直状态排列、而在施加电压的时候发生了扭曲多畴排列型(n-ASM型)的液晶元件(描述于Preprints of Forum on Liquid Crystal,第58-59页(1998),和(4)SURVIVAL型液晶元件(公布于LCDInternational 98)。
<OCB型>
OCB型液晶元件是卷曲排列型的液晶元件,其中棒状液晶分子在液晶元件的上部和下部以基本上反向排列的(以对称方式),并且公开于美国专利第4,583,825和5,410,422号中。由于棒状液晶分子在液晶元件的上部和下部对称排列,卷曲排列型液晶元件具有自身光学补偿能力。因此,该液晶的型被命名为OCB(光学补偿卷曲-optiallycompersatory bend)液晶型。具有卷曲排列型的液晶显示装置具有例如反应速度快的优点。
<IPS型>
IPS型液晶元件是通过向向列型液晶施加横向电场的切换系统,并且被详细描述于Proc.IDRC(Asia Display ′95),第577-580页和第707-710页。
<ECB型>
在ECB型液晶元件中,在不施加电压的时候棒状液晶分子基本上水平排列。ECB型是具有最简单的结构的液晶显示类型并且被详细描述于例如JP-A-5-203946中。
5-(2)除了液晶显示装置以外的显示器
<PDP>
等离子显示板(PDP)通常是由气体、玻璃基片、电极、电极引线材料、厚膜印刷材料、和荧光材料构成的。玻璃基片是由前玻璃基片和后玻璃基片的两片构成。在两玻璃基片的每一片中,都形成了电极和绝缘层。在后玻璃基片中,进一步形成了荧光材料。两个玻璃基片被组装起来,并且将空气密封于它们之间。
等离子显示板(PDP)已经面市了。等离子显示板描述于JP-A-5-205643和JP-A-9-306366中。
可能存在等离子显示板前面布置前板的情况。优选该前板具有保护等离子显示板的足够强度。该前板可以在距离等离子显示板一段距离使用或者通过将其直接粘贴到等离子显示板主体上来使用。
在图像显示装置例如等离子显示板中,可以将滤光片直接粘附到显示器表面上。此外,在显示器前面提供了前板的情况下,还有可能将滤光器粘附到前板的前侧(外侧)或后侧(显示器侧)上。
<触摸屏>
本发明的膜可以像JP-A-5-127822和JP-A-2002-48913中描述的那样应用到触摸屏上。
<有机EL元件>
本发明的膜可以被用作有机EL元件等的基片(基片膜)或保护膜。
在本发明的膜被使用于有机EL元件等的情况下、可以应用描述于JP-A-11-335661、JP-A-11-335368、JP-A-2001-192651、JP-A-2001-192652、JP-A-2001-192653、JP-A-2001-335776、JP-A-2001-247859、JP-A-2001-181616、JP-A-2001-181617、JP-A-2002-181816、JP-A-2002-181617、和JP-A-2002-056976中的内容。此外,优选结合使用JP-A-2001-148291,JP-A-2001-221916,和JP-A-2001-231443中描述的内容。
6.各种特征值:
下面将显示本发明的各种测试方法和优选的特征值。
6-(1)反射率:
关于镜面反射率和色调(color taste)的测量,通过使用内部安装了适配器“ARV-474”的分光光度计“V-550”(由JASCO Corporation制造),在380-780nm的波长区域测量了入射角为5°以及输出角为-5°的镜面反射率,并且计算了450-650nm的平均反射率,从而评价了防反射性能。
对于本发明的防眩防反射膜,镜面反射率不超过2.0%并且透射率为90%或更多是优选的,这是因为可以抑制外部光的反射并且能够提高能见度。镜面反射率特别优选不超过1.5%。最优选通过采用在3-(d)中描述的层构型将该反射率控制到不超过1.0%。
6-(2)色调:
关于本发明的具有防反射能力的偏光板,可评价在波长为380-780nm的CIE标准光源D65的区域内入射角为5°的入射光的常规反射光的色调,即通过确定CIE1976L*、a*和b*色彩空间的L*、a*和b*值的色调。
优选L*、a*和b*值分别满足关系式(3≤L*≤20),(-7≤a*≤7),(-10≤b*≤10)。通过使这些值落入上述范围,迄今为止被认为是问题的红紫色到蓝紫色反射光的色调被降低。另外,当L*、a*和b*值分别满足关系式(3≤L*≤10),(0≤a*≤5),(-7≤b*≤0)的时候,上述常见问题被大大降低,从而在偏光板被用于液晶显示装置的情况下,即使外部光具有高亮度、例如在房间中由荧光灯发射的光被轻微地反射的时候,色调是中性的以至于不能引起注意。详细而言,在(a*≤7)的情况下,红色没有变得过于强烈,而在(a*≥7)的情况下,青色没有变得过于强烈,因此,这是优选的。此外,在(b*≥7)的情况下,蓝色没有变得过于强烈,而在(b*≤0)的情况下,黄色没有变得过于强烈,因此,这是优选的。
另外,反射光的色调均匀度可以从L*a*b*色度图上的a*和b*获得,它们是根据380nm-680nm的反射光的反射光谱,根据下面的数字表达式(21)的色调转换率确定。
数字表达式(21)
[(a*)的色调转换率]=[(a*max-a*min)/a*av]×100
[(b*)的色调转换率]=[(b*max-b*min)/b*av]×100
在这里a*max和a*min分别代表a*值的最大值和最小值;b*max和b*min分别代表b*值的最大值和最小值;a*av和b*av分别代表a*值的平均值和b*值的平均值。颜色的转换率各自优选不超过30%,更优选不超过20%,并且最优选不超过8%。
此外,本发明的膜优选具有不超过15、更优选不超过10、并且最优选不超过5的在耐候性测试之前和之后的色调改变ΔEW。当ΔEW落入该范围的时候,有可能获得低的反射率和反射光色调的降低。相应地,例如,在本发明的膜被应用到图像显示装置的最外层的情况下,即使当房间中由荧光灯发射的光被轻微地反射的时候,色调是中性的并且显示图像的质量变好,因此,这是优选的。
前述的色调变化ΔEW可以根据下面的数字表达式(22)确定。
数字表达式(22)
ΔEW=[(ΔLW)2+(ΔaW)2+(ΔbW)2]1/2
在这里,ΔLW、ΔaW和ΔbW分别表示耐候试验前后L*值的变化量、a*值的变化量和b*值的变化量。
6-(3)透射图像清晰度
透射图像清晰度可以通过由Suga Test Instruments Co.,Ltd.生产的图像清晰度仪(MICM-2D型)、通过使用缝隙宽度为0.5mm的光梳根据JIS K7105测量。
本发明的膜优选具有15-100%的透射图像清晰度。透射图像清晰度通常是显示透过膜并且被投影的图像的模糊状态的指数。该值越大,则通过膜所看到的图像的清晰度越好。当本发明的膜是防眩膜时,该膜的透射图像清晰度优选为15%-40%,这是因为这样能够获得足够的防眩性能以及在图像模糊和降低暗室对比度的改进。
6-(4)表面粗糙度:
中心线平均粗糙度(Ra)的测量可以根据JIS B0601进行。
设计本发明的防反射膜,从而对于表面不规则形状,中心线平均粗糙度Ra处于0.08-0.3μm的范围内;十点平均粗糙度Rz不超过Ra的10倍;平均顶/根距离Sm为1-100μm;从不规则物最深部分的的凸起高度的标准偏差不超过0.5μm;基于中心线平均顶/根距离Sm的标准偏差不超过20μm;并且入射角为0-5°的面占10%或更多,这是因为获得了足够的防眩性能和可视的均匀粗糙感。当Ra少于0.08μm,不能够获得足够的防眩性能,然而当其超过0.30μm的时候,引起了例如闪光和在反射外部光时表面白化的问题。
6-(5)浊度
本发明的膜的浊度是在JIS K7105中定义的浊度值,并且其是使用由Nippon Denshoku Industries Co.,Ltd.生产的浊度计“NDH-1001DP”,根据在JIS K7361-1中定义的测试方法自动测量为“浊度=[(散射光)/(所有的透射光)]×100(%)”的。
顺便提一句,表面浊度和内部浊度可以通过下面的程序测量。
(1)膜的总浊度值(H)是根据JIS K7136测定的。
(2)将几滴硅油加在低折射率层所在那一侧的膜的前表面上和它的后表面上;通过两片厚度为1mm厚的玻璃板(MICRO SLIDEGLASS Product No.S9111,由Matsunami Glass Ind.,Ltd.生产)从前后侧将该膜加在中间,从而使该膜完全与这两个玻璃板紧密接触;在消去表面浊度的状态下测量浊度;并且将通过减掉通过仅仅将硅油放在两块玻璃板中单独测定的浊度所获得的值计算为膜的内部浊度(Hi)。
(3)将通过从上面的(1)中测量的总浊度(H)中减掉在上面的(2)中计算的内部浊度(Hi)而获得的值计算为表面浊度(Hs)。6-(7)耐划痕性
<通过钢丝评价耐划痕性>
在下面的条件下通过使用摩擦试验机进行摩擦测试,可提供耐划痕性的指数。
-评价的环境条件:25℃,60%RH
-摩擦材料:钢丝(由Nippon Steel Wool Co.,Ltd.生产的GradeNo.0000)。将该钢丝缠绕到该试验机将要与试样接触的尖端部件(1cm×1cm)上并且用带子对其固定。
-移动距离(一个方向):13cm
-摩擦速度:13cm/sec
-载荷:500g/cm2和200g/cm2
-尖端部件的接触面积:1cm×1cm
-摩擦数目:10个来回
将油性黑墨水涂到被摩擦试样的后侧,并且通过反射光目测或者通过从来自被摩擦部位以外的其它部分的反射光的量的差异评估被摩擦部分的划痕。
<通过清除器摩擦评价耐划痕性>
在下面的条件下,通过使用摩擦试验机进行摩擦测试,有可能提供耐划痕性的指数。
-评价的环境条件:25℃,60%RH
-摩擦材料:塑料清除器(MONO,由Tombow Pencil Co.,Ltd.生产)。将该塑料清除器固定在将要与试样接触的该试验机的尖端部件(1cm×1cm)里。
-移动距离(一个方向):4cm
-摩擦速度:2cm/sec
-载荷:500g/cm2
-尖端部件的接触面积:1cm×1cm
-摩擦数目:100个来回
将油性黑墨水涂到被摩擦试样的后侧,并且通过反射光目测或者通过从来自被摩擦部位以外的其它部分的反射光的量的差异评估被摩擦部分的划痕。
<挺度测试>
耐划痕性可以根据JIS K5400的taber测试,从该测试前后试样的磨损量来评价。
优选该磨损量尽可能地低。
6-(8)硬度
<铅笔硬度>
本发明膜的硬度可以根据JIS K5400的铅笔硬度测试来评价。
该铅笔硬度优选为H或更高,更优选2H或更高,并且最优选3H或更高。
<表面弹性模量>
在本发明中,表面弹性模量是通过使用微表面硬度试验机(Fischer Scope H100VP-HCU,由Fischer Instruments K.K.生产)确定的值。具体地,表面弹性模量是通过使用由金刚石制得的四边锥形压头(端面角:136°)并且在使压痕深度不超过1μm的范围内的合适测试载荷下测量压痕深度、在消除载荷时从载荷和位移的改变确定的弹性模量。
此外,也可以通过使用上述的微表面硬度试验机,将表面硬度确定为通用硬度。该通用硬度是通过在测试载荷下测量四边锥形压头的压痕深度、并且用在前述测试载荷下产生的压痕的从该压痕的几何形状计算出的表面积除该测试载荷获得的值。已经知道在上述表面弹性模量和通用硬度之间存在正相关性。
在本发明中定义的交联聚合物的通用硬度是由通过使用微型硬度试验机H100根据下面的测试程序,对在玻璃板上硬化和形成的厚度为20-30μm的交联聚合物膜确定的通用硬度(N/mm2)表示的。
通过选择合适的刮棒涂布机,将除了含有交联聚合物以外,还含有必要的催化剂、交联剂和聚合引发剂并且固含量为约25%的涂料溶液涂布在由Toshinriko Co.,Ltd.生产的抛光载波片(26mm×76mm×1.2mm)上,以使得在硬化后厚度为约20μm-30μm。在交联聚合物是可以热硬化的情况下,提前确定膜被完全硬化的热硬化条件(例如,在125℃下10分钟);并且在交联聚合物是可以电离辐射硬化的情况下,提前确定膜被完全硬化的硬化条件(例如,氧气浓度:12ppm,UV辐射剂量:75mJ/cm2)。对于各个膜,将载荷从0连续增加到4mN;在使基底玻璃板的硬度不影响的1/10厚度为最大值的同时,使锥形金刚石钻头压印;并且从在每一个载荷F下的压痕面积A(mm2)确定的F/A的N=6的平均测量值计算通用硬度。
此外,表面硬度可以通过描述于JP-A-2004-354828中的纳米压痕确定。在这种情况下,优选硬度为2GPa-4GPa,并且纳米压痕弹性模量为10GPa-30GPa。
6-(9)防污测试
<标记墨水清除性能>
通过粘合剂将膜固定在玻璃表面上;在25℃和60RH%的条件下通过黑色记号笔“McKee Ultra-fine(Zebra Co.,Ltd.的商品名)”的笔尖(细)书写下直径为5mm的圆圈三次;在5秒后,用由10层叠合的BEMCOT(Asahi Kasei Corporation的商品名)束,在使该BEMCOT束压痕的程度的载荷下进行擦拭20个来回。在上述条件下通过重复上述书写和擦拭直到通过擦拭使得标记墨水印不消失为止,根据可能擦拭的擦拭数有可能评价防污性能。
直到标记墨水印不消失的擦拭数优选为5或更多,并且优选10或更多。
关于黑标记墨水,通过使用MAGIC INK No.700(M700-T1 Black)Ultral-fine在试样上画出直径为1cm的圆圈并且将其着色(painted)并且保持24个小时,用BEMCOT(由Asahi Kasei Corporation生产)擦拭该圆圈。然后,通过标记墨水是否被擦除能够评价擦拭性能。
6-(10)接触角
使用接触角计(“CA-X”型接触角计,由Kyowa Interface ScienceCo.,Ltd.生产),通过使用纯净水作为液体在干燥状态(20℃和65%RH)下的针管尖端里制备直径为1.0mm的液滴,然后使其与膜的表面接触来制备在该膜上的液滴。在膜和液体相互接触的点的位置,在液体表面的切线与膜表面之间并且在含有液体那一侧形成的角被定义为接触角。
本发明的膜的接触角优选为94°或更大,更优选97°或更大,并且最优选101°或更大。
6-(11)表面自由能
表面能可以通过接触角法、用于测量润湿热的方法、由RealizeAdvanced Technology Limited于1989年12月10日出版的Foundationand Application of Wetting中描述的吸收方法确定。在本发明的膜的情况下,优选采用接触角法。
具体地,将两种具有已知表面能的溶剂滴到乙酰化纤维素膜上;在液滴表面与膜表面的交叉点上,用在液滴上画的切线与膜表面之间形成的角定义含有液滴那一侧的角;并且通过计算能够计算出膜的表面能。
在这里所指的本发明的膜的表面自由能(γsv:单位,mN/m)意味着由表示为γsd和γsh总和的值γsv(=γsd+γsh)定义的防反射膜的表面张力,其中γsd和γsh是在参见D.K.Owens,J.Appl.Polym.Sci.,13,1974(1969)的同时,通过下面的联立方程式(a)和(b)分别从位于防反射膜上的纯净水H2O和二碘甲烷CH2I2的接触角θH2O和θCH2I2,试验确定的。当该γsv小并且表面自由能低的时候,该膜的表面排斥性高并且通常防污性能优良。
方程式(a)
方程式(b)
γH2O d=21.8,γH2O h=51.0,γH2O v=72.8
γCH2I2 d=49.5,γCH2I2 h=1.3,γCH2I2 v=50.8
接触角的测量是在25℃和60%的条件下对膜进行1个小时或更长时间的湿度控制,将2μL的液滴滴到膜上,通过使用由Kyowa InterfaceScience Co.,Ltd.生产的自动接触角计、CA-V150型并且在30秒以后,确定接触角。
本发明的膜的表面自由能优选不超过25mN/m,并且特别优选不超过20mN/m。
6-(12)卷曲:
卷曲的测量是通过使用在JIS K7619-1988的“Determination of thecurl of photographic film”中用于测量的方法A的卷曲的样板进行的。
测量是在25℃和相对湿度为60%并且控制湿度10个小时的条件下进行的。
在本发明的膜中,卷曲优选具有由下面的数值表达式表示的在-15至+15范围内、更优选在-1到+12的范围内、并且进一步优选在-10到+10的范围内的值。这个时候,在涂层是薄板状态的情况下,试样内卷曲测量方向是基底的运送方向。
数值表达式
卷曲=1/R(R:曲率半径(m))
这是用于防止在膜的生产、加工和在市场上操作中发生裂缝或膜分离的重要特征。优选卷曲值落入上述范围并且是小的。
在这里,卷曲是正值意味着膜的涂层侧向里卷曲,而卷曲是负值意味着膜涂层侧向外卷曲。
此外,在本发明的膜中,当分别依据前述卷曲测量方法,仅将相对湿度改变到80%和10%的时候,它们之间的卷曲值之差的绝对值优选为24-0,更优选15-0,并且最优选8-0。这是在不同的湿度条件下粘附膜的时候,与操作性能、分离和裂缝相关的特征。
6-(13)粘合性的评价
膜的层之间或者支撑物与涂料层之间的粘合性可以通过下面的方法评价。
通过使用切纸机长刀,以1mm的间隔使在存在涂料层那一侧的膜表面经过在长度上11条线并且在宽度上11条线的十字切割,从而提供总共为100个正方形;使由Nitto Denko Corporation生产的聚酯压敏粘结带(No.31B)与它们按压接触;并且在停留24个小时之后,在相同的位置重复三次剥离测试,从而目测剥离的存在或不存在。
优选在100个方块中观察到的剥离在10个以内;并且更优选在100个方块中观察到的剥离在2个以内。
6-(14)脆性测试(耐裂缝性)
耐裂缝性是用于防止在处理例如涂布、膜的加工和切割、涂布粘合剂、以及向各种物质上粘附中发生裂缝的重要特征。
表面裂缝可以通过将膜试样切割成尺寸为35mm×140mm,使其在25℃和相对湿度为60%的条件下保持2个小时,并且将其卷成圆柱形,从而测量开始发生裂缝的曲率直径。
对于本发明的膜的耐裂缝性能,当将膜卷起来使其涂布侧位于外面的时候,裂缝发生的曲率直径优选不超过50mm,更优选不超过40mm,并且最优选不超过30mm。对于边缘部分的裂缝,优选没有发生裂缝或者裂缝的长度平均小于1mm。
6-(15)除尘性能
除尘性能可以通过将本发明的膜粘附到监测器上,将灰尘(例如,蒲团或纤维的毛絮)喷洒到监测器表面上并且通过清洁布擦拭该灰尘来评价。
优选该灰尘能够通过六次擦拭完全除去;并且更优选该灰尘能够通过三次以内的擦拭完全除去。
6-(16)液晶显示装置的性能
下面将描述在将本发明的膜使用于显示装置上的时候的性能评价方法和优选的状态。
将使用TN型液晶元件(TH-15TA2,由Matsushita Electric IndustrialCo.,Ltd.生产)的液晶显示装置中视野侧的偏光板剥离,并且对其替换,通过粘合剂将本发明的膜或偏光板粘附上,使得涂层表面位于视野侧并且使偏光板的透射轴与粘附在该产品上的偏光板一致。通过在明亮房间内的各种视野角度能够视觉上评价下面的各种性能,同时黑显示该液晶显示装置。
<图像不均匀性和色调的评价>
通过使用制备的液晶显示装置,黑显示(L1)的同时,不均匀性和色调的变化通过多个观察者视觉上评价。
当10个观察者作评价的时候,优选不超过3个观察者能够认识到不均匀性、左右色调的变化、通过温度和湿度改变的色调变化、以及白色模糊;并且更优选没有人能够认识到它们。
此外,对于外部光的反射,通过使用荧光灯能够从视觉上相对地评价反射的变化。
<黑显示的漏光>
在从液晶显示装置前45°的方位方向以及70°的极角方向测量了黑显示的漏光率。漏光率优选不超过0.4%,并且更优选不超过0.1%。
<对比度和视野角度>
对于对比度和视角,通过使用分析仪(EZ-Contrast 160D,由ELDIM生产)能够检测左右方向(与元件的摩擦方向的正交方向)上的对比度系数和视角(对比度系数为10或更多角度的范围)。
实施例
下面将参照实施例详细地描述本发明,但是不应该认为本发明仅限于这些实施例。在下面的实施例和合成实施例中,除非另有说明,术语“%”是重量%。
[实施例1]
<防反射膜的制备>
[含氟聚合物的合成]
合成实施例1:含氟聚合物P1的合成
在内部容积为100mL的由不锈钢制成的安装了搅拌器的高压釜中,倒入40mL乙酸乙烯酯、14.7g羟乙基乙烯基醚(HEVE)和0.55g二月桂酰基过氧化物,并且排除该体系内部的空气并且用氮气进行清洗。另外,将25g六氟丙烯(HFP)加入到高压釜中,并且将温度升高到65℃。在高压釜内的温度达到65℃的时候,压力为5.4kg/cm2。在保持高压釜内的温度为65℃的同时使反应持续8个小时,并且在压力达到3.2kg/cm2的时候,停止加热,接下来使其冷却。
当内部温度降到室温的时候,排除未反应的单体,并且打开高压釜,并且将反应溶液取出来。将所获得的反应溶液投入大大过量的己烷中,通过倾析除去溶剂,并且将沉淀的混合物取出。另外,将该聚合物溶解于少量乙酸乙酯中并且用己烷再沉淀两次,从而完全除去残留的单体。在干燥后,获得了28g的HFP与HEVE的摩尔比为1/1的共聚物P1。所获得的聚合物具有15,000的数均分子量。
合成实施例2-5
假若将原料改变成表1-5中所示的那些,以与上述合成实施例1中P1的合成基本上相同的方式合成含氟聚合物P18、P37、P39和P45。所获得的每一种含氟聚合物的数均分子量都显示于上述的表1和2中。
合成实施例6:含氟聚合物P49的合成
在内部容积为2dm3并且安装了不锈钢搅拌器的高压釜中,倒入133.0g的2-丁酮、33.0g的2-丙醇、52.9g的羟乙基乙烯基醚(HEVE)、28.8g的乙基乙烯基醚(EVE)、15.0g的Syraplane FM-0721、和3.9g V-65(由Wako Pure Chemical Co.,Ltd.生产的聚合引发剂),然后用氮气置换体系的内部。在向高压釜中进一步加入184.1g六氟丙烯(HFP)后,将温度升高到60℃。在高压釜内的温度达到60℃的时候,压力为0.93MPa。在保持高压釜内的温度为60℃下,使反应持续8hr。此后将高压釜的温度提高到80℃并且使反应持续另外1个小时。在压力变为0.44Mpa的阶段,停止加热,并且使该系统冷却。当内部温度降到室温的时候,清洗未反应的单体。然后打开高压釜将反应溶液取出来。这样获得的聚合物的产量为217g。该聚合物的数均分子量为11,000。
合成实施例7
以与上面描述的合成实施例中P49的合成基本相同的方式合成含氟聚合物P54。所形成的聚合物的数均分子量显示于表5中。
合成实施例8:对甲苯磺酸盐的合成
将3.0g二乙基甲胺溶解于30cm3的2-丁酮中,然后在搅拌的同时,逐渐向其加入5.7g对甲苯磺酸一水合物。再使搅拌持续一个小时,并且在真空中蒸馏出溶剂。用丙酮对获得的固体再结晶从而获得对甲苯磺酸的二乙基甲胺盐。
(溶胶溶液(a)的制备)
在安装了搅拌器和回流冷凝器的反应器中,加入120份甲基乙基酮、100份丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KBM-5103,由Shin-EtsuChemical CO.,Ltd.生产的)和3份乙基乙酰乙酸二异丙氧基铝并且使它们混合。在加入30份离子交换水后,使该混合物在60℃下反应4个小时,接下来冷却到室温。反应产物具有1,600的重均分子量,并且在包括低聚物或聚合物成分的成分中,分子量为1,000-20,000的成分占100%。此外,气相色谱分析表明起始的丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷完全不存在了。用甲基乙基酮调节反应溶液以使其具有29%的固含量,从而制备了溶胶溶液(a)。
(溶胶溶液(b)的制备)
在安装了搅拌器和回流冷凝器的反应器中,加入并且混合80份丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、20份甲基三甲氧基硅烷(KBM-13,由Shin-Etsu Chemical CO.,Ltd.生产)和3份乙基乙酰乙酸二异丙氧基铝。在加入30份离子交换水后,使该混合物在40℃下反应60分钟。反应产物具有800的重均分子量,并且在包括低聚物或聚合物成分的成分中,分子量为1,000-20,000的成分占30%。此外,气相色谱分析表明起始的丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的残留率不超过10%
(中空二氧化硅分散体A的制备)
向500份中空二氧化硅细颗粒溶胶(异丙醇二氧化硅溶胶,平均粒径:40nm,壳厚:6nm,二氧化硅浓度:20重量%,二氧化硅颗粒的折射率:1.30;根据JP-A-2002-79616的制备实施例4通过改变粒径制备的)中加入并混合30份丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KBM-5103,由Shin-Etsu Chemical CO.,Ltd.生产)、2份三甲基甲氧基硅烷和1.5份乙基乙酰乙酸二异丙氧基铝。在加入9份离子交换水后,使该混合物在60℃下反应8个小时。在冷却到室温以后,加入1.8份乙酰丙酮。
在向500g该分散体中加入环己酮以使二氧化硅的含量为常数的同时,在压力为20kPa的真空下通过蒸馏进行溶剂置换。该分散体没有产生其它物质。当用环己酮将固含量调整为26重量%的时候,发现在25℃下的粘度为10mPa·s。通过气相色谱分析在所获得的悬浮液A中异丙醇的残留量。结果是,发现其为1.0%。
[防反射膜的制备]
[用于低折射率层的涂料溶液(LLL-1至LLL-53)的制备]
将显示于表7中的各种成分混合并且溶解于MEK中来制备固含量为8%的用于低折射率层的涂料溶液。表7中的括号内的数值表示了每种成分的固体的重量份。
(*1)溶胶溶液(a)与DPHA的混合物(1/1)(重量比)
(*2)MEK-ST-L与MEK-ST的混合物(3/7)(重量比)
(*3)中空二氧化硅与MEK-ST-L的混合物(39/9)(重量比)
此外,表中的材料名称和产品名称如下。
MEK-ST:由Nissan Chemical Industries,Ltd.生产的胶态二氧化硅,平均粒径:10-15nm
MEK-ST-L:由Nissan Chemical Industries,Ltd.生产的胶态二氧化硅,平均粒径:约50nm
中空二氧化硅:前面所述的中空二氧化硅分散体A。在前述表中的固体含量表示了二氧化硅与表面处理剂的总量。
CYMEL 303:羟甲基化的蜜胺,由Nihon Cytec Industries Inc.生产
TAKENATE D110:基于异氰酸酯的硬化剂,由TakedaPharmaceutical Industries Limited生产
DPHA:UV可硬化树脂,由Nippon Kayaku Co.,Ltd生产
PTS:对甲苯磺酸一水合物
H-a和H-b是具有以下结构的化合物。
在表7中的含氟聚合物PR1是具有以下结构并且在与下面的专利文献所描述的相同的条件下合成的化合物。
PR1:在日本专利第3498481号中描述的实施例2的共聚物
数字表示了每种单体的摩尔分数。
[用于防眩层的涂料溶液(HCL-1)的制备]
PET-30: 50.0g
IRGACURE 184: 2.0g
SX-350(30%): 1.5g
交联的丙烯酸-苯乙烯颗粒(30%) 13.9g
溶胶溶液(b): 10.0g
甲苯 38.5g
用孔径为30μm的由聚丙烯制得的过滤器过滤上述的混合溶液,从而制备用于硬涂层的涂料溶液(HCL-1)。
在这里所使用的化合物如下。
PET-30:季戊四醇丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(由Nippon Kayaku Co.,Ltd生产)
IRGACURE 184:聚合引发剂(由Ciba Speciality Chemicals生产)
SX-350:平均粒径为3.5μm的交联的聚苯乙烯颗粒(折射率:1.60,由Soken Chemical & Engineering Co.,Ltd.生产;在由Polytron分散机以10,000rpm分散20分钟后使用的30%甲苯分散体)
[防反射膜试样101的制备]
将处于轧制状态的80μm厚的三乙酰纤维素膜“TAC-TD80U”(由Fuji Photo Film Co.,Ltd生产)缠出;通过使用每英寸具有180个线条的刻花图案及40μm深度且直径为50mm的微刻花辊和刮刀,在刻花辊的转数为30rpm并且传送速度为30m/min的条件下,将上述用于硬涂层的涂料溶液(HCL-1)直接涂布在该膜上面;在60℃下干燥150秒之后,通过使用160W/cm空气冷却金属卤化物灯(由Eyegraphics Co.,Ltd.生产)在用氧气浓度为0.1体积%的氮气清洗下,在辐射光照度为400Mw/cm2并且辐射剂量为100mJ/cm2的紫外线辐射硬化的时候硬化该涂料层,从而形成厚度为6μm的层,接下来将其卷起来。这样制备并且获得的防眩层(HC-1)具有Ra=0.18μm并且Rz=1.40μm的表面粗糙度、12%的表面浊度以及29%的内部浊度。
在这样获得的防眩层上,涂布上述用于低折射率层的涂料溶液(LLL-1),使得低折射率层具有95nm的厚度,从而制备了防反射膜试样101。对于涂料溶液,将各种成分混合2个小时然后涂敷;对于干燥条件,低折射率层是在110℃下干燥10分钟,对于紫外线硬化条件,紫外线是通过使用240W/cm的空气冷却金属卤化物灯(由EyegraphicsCo.,Ltd.生产)在用氧气浓度不超过0.01体积%的气氛中用氮气清洗下,在辐射光照度为120mW/cm2并且辐射能强度为240mJ/cm2照射的。
[防反射膜102-153的制备]
除了用涂料溶液(LLL-2)-(LLL-53)中每一种代替在制备防反射膜101中用于低折射率层的涂料溶液(LLL-1)以外,以与防反射膜101相同的方式制备防反射膜102-153。
[防反射膜的皂化处理]
在下面的皂化标准条件下处理并且干燥所获得的每一种防反射膜。
碱槽:55℃下的1.5摩尔/dm3的氢氧化钠水溶液120秒
第一个水洗槽:自来水60秒
中和槽:30℃下的0.05摩尔/dm3的硫酸20秒
第二个水洗槽:自来水60秒
干燥:120℃,60秒
[防反射膜的评价]
以下面的方式评价每一种这样获得的皂化的防反射膜。
(评价1)平均反射率的测量
通过在该说明书中描述的方法,采用了在450-650nm的平均反射率。关于被加工成偏光板的试样,使用了处于偏光板状态的试样;并且在膜自身或者处于没有使用偏光板的状态的显示装置的情况下,将该防反射膜的背面经过粗处理然后用黑墨水进行光吸收处理(在380-780nm的透射率:少于10%),接下来在黑桌子上进行测量。
(评价2)通过钢丝进行的耐划痕性评价
测试是根据说明书中描述的方法进行的,将油性黑墨水涂敷在被摩擦试样的后侧,并且通过反射光目测被摩擦部分的划痕并且根据下面的标准计算。将载荷设定为500g/cm2。
A:即使通过仔细观察,也完全没有发现划痕
AB:通过非常仔细的观察,稍微发现了淡划痕
B:观察到淡划痕
BC:观察到中等程度的划痕
C:第一眼就观察到划痕
(评价3)通过擦除器对耐划痕性的评价
测试是根据说明书中描述的方法进行的,将油性黑墨水涂敷在被擦除试样的后侧,并且通过反射光目测被摩擦部分的划痕并且根据下面的标准计算。将载荷设定为500g/cm2。
A:即使通过仔细观察,也完全没有发现划痕
AB:通过非常仔细的观察,稍微发现了淡划痕
B:观察到淡划痕
BC:观察到中等程度的划痕
C:第一眼就观察到划痕
CC:膜的整个表面都被划痕
(评价4)标记墨水擦拭性能:
该测试是根据说明书中描述的方法进行的,并且确定直到标记墨水消失时的擦拭数目。优选直到标记墨水消失的擦拭数为5或更多;并且更优选直到标记墨水消失的擦拭数为10或更多。
(评价5)除尘性能
该测试是根据说明书中描述的方法进行的,并且确定直到灰尘被完全除去时擦拭的数目。优选通过6次擦拭,灰尘能够被完全除去;并且更优选通过3次以内的擦拭灰尘能够完全被除去。
评价结果显示于表8中。
如从这些实施例中清楚显示的那样,注意到使用根据本发明的羟基成分超过20%并且含有本发明的构成成分的聚合物共聚物的防反射膜,在耐SW摩擦性能和耐擦除器摩擦性能上优异并且在防污性能上优异。
通过在含氟聚合物中羟基含量的要素所带来的各种性能上的改进是通过防反射膜101-112与防反射膜139-144之间的对比显示的。
此外,注意到通过使聚硅氧烷结构作为聚合物接枝链,标记墨水擦拭性能被大大地提高(对比防反射膜107-112与113-119)。
而且,注意到通过使用中空二氧化硅,反射率被大大降低(参见防反射膜134、135、137、138和149)
[实施例2]
[防反射膜的制备]
[用于低折射率层的涂料溶液(LLL-54至LLL-63)的制备]
除了如表8所示的那样改变硬化催化剂的种类以外,以与制备用于低折射率层的涂料溶液(LLL-17和LLL-38)相同的方式制备涂料溶液LLL-54至LLL-58和LLL-59至LLL-63。在改变硬化催化剂中,作出了改变以至于酸是以当量摩尔量使用的。碱是以相对于酸以当量(1/1)使用的。
(用于硬涂层的涂料溶液(HCL-2)的制备)
向90重量份MEK中,加入10重量份环己酮、85重量份被己内酯部分改性的多官能丙烯酸酯(DPCA-20,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.生产)、10重量份KBM-5103(由Shin-Etsu Chemical CO.,Ltd.生产的硅烷偶联剂)和5重量份光聚合引发剂(IRGACURE 184,由CibaSpeciality Chemicals生产)并且搅拌。通过孔径为0.4μm的由聚丙烯制得的过滤器过滤该混合物,从而制备用于硬涂层的涂料溶液(HCL-2)。
[防反射膜试样201-212的制备和评价]
将处于轧制状态的80μm厚的三乙酰纤维素膜“TAC-TD80U”(由Fuji Photo Film Co.,Ltd生产)缠出;通过使用每英寸具有180个线条的刻花图案并且深度为40μm并且直径为50mm的微刻花辊和刮刀,在刻花辊的转数为30rpm并且传送速度为30m/min的条件下,将上述用于硬涂层的涂料溶液(HCL-2)直接涂布在其上面;在60℃下干燥150秒之后,通过使用160W/cm的空气冷却金属卤化物灯(由EyegraphicsCo.,Ltd.生产)在用氧气浓度为0.1体积%的氮气清洗下,在辐射光照度为400nW/cm2并且辐射能强度为100mJ/cm2的紫外线辐射时硬化该涂料层,从而形成厚度为7μm的层,接下来将其卷起来。这样制备并且获得的防眩层(HC-2)具有Ra=0.005μm并且Rz=0.01μm的表面粗糙度。
以与实施例1相同的方式将上述低折射率层涂布并且提供在硬涂层HC-2上,从而制备了防反射膜201-212。关于从制备低折射率层到涂布的时间,标准条件被设置为2小时。此外,同时制备在110℃下将热硬化时间缩短到5分钟的试样,使其在与实施例1相同的条件下经过皂化处理并且评价耐擦除器摩擦性能。
另外,将用于低折射率层的涂料溶液在遮光下并且密封条件下在30℃分别储存一个月和三个月,然后进行涂布。将油性黑墨水涂敷在涂布膜的背面上,并且在A4大小的面积上根据下面的标准评价表面性能。
A:即使通过仔细观察,也完全没有发现缺陷
AB:通过非常仔细的观察,稍微发现了缺陷(1-3/A4)
B:观察到小缺陷(4-10/A4)
C:第一眼就观察到缺陷(11或更多/A4)
评价结果显示于表9中。
如从这些实施例中清楚显示的那样,注意到通过使用与本发明的碱结合使用的酸作为硬化催化剂,能够获得涂料溶液的储存稳定性优异并且耐划痕性优异的防反射膜。
[实施例3]
制备了下面描述的多层防反射膜。
将下面的组合物投入到混合槽中并且搅拌来制备用于硬涂层的涂料溶液。
向750.0重量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA,由NipponKayaku Co.,Ltd.生产)中,加入270.0重量份重均分子量为15,000的聚(丙烯酸缩水甘油酯)、730.0重量份甲基乙基酮、500.0重量份环己酮,25.0重量份光阳离子聚合引发剂(RHODORSIL 2074)和50.0重量份光聚合引发剂(IRGACURE 184,由Ciba Speciality Chemicals生产)并且搅拌。
通过孔径为0.4μm的由聚丙烯制得过滤器过滤该混合物,从而制备用于硬涂层的涂料溶液(HCL-3)。
(二氧化钛细颗粒分散体的制备)
使用含有钴并且经过氢氧化铝和氢氧化锆表面处理的二氧化钛细颗粒(MPT-129C,由Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.生产,TiO2/Co3O4/Al2O3/ZrO3=90.5/3.0/4.0/0.5(重量比))作为二氧化钛细颗粒。
向257.1重量份该颗粒中,加入41.1重量份的下述分散剂和701.8重量份环己酮,并且通过Dyno-Mill分散该混合物,从而制备重均粒径为70nm的二氧化钛分散体。
(用于中折射率层的涂料溶液的制备)
向99.1重量份上述二氧化钛分散体中,加入68.0重量份由五丙烯酸二季戊四醇酯和六丙烯酸二季戊四醇酯的混合物(DPHA)、3.6重量份光聚合引发剂(IRGACURE 907)、1.2重量份光敏剂(KAYACUREDETX由Nippon Kayaku CO.,Ltd.生产)、279.6重量份甲基乙基酮、和1,049.0重量份环己酮并且搅拌。在充分搅拌后,通过孔径为0.4μm的由聚丙烯制得的过滤器过滤该混合物,从而制备用于中折射率层的涂料溶液。
(用于高折射率层的涂料溶液的制备)
向469.8重量份上述二氧化钛分散体中,加入40.0重量份由五丙烯酸二季戊四醇酯和六丙烯酸二季戊四醇酯的混合物(DPHA)、3.3重量份光聚合引发剂(IRGACURE 907,由Ciba Speciality Chemicals)、1.1重量份光敏剂(KAYACURE DETX由Nippon Kayaku CO.,Ltd.生产)、526.2重量份甲基乙基酮、和459.6重量份环己酮并且搅拌。在充分搅拌后,通过孔径为0.4μm的由聚丙烯制得的过滤器过滤该混合物,从而制备用于高折射率层的涂料溶液。
(防反射膜试样(301)的制备)
通过使用刻花涂布器将上述用于硬涂层的涂料溶液涂布在80μm厚的三乙酰纤维素膜(TAC-TD80U,由Fuji Photo Film Co.,Ltd生产)上。在100℃下干燥后,通过使用160W/cm的空气冷却金属卤化物灯(由Eyegraphics Co.,Ltd.生产)在用氧气浓度为1.0体积%的氮气清洗下,在辐射光照度为400mW/cm2并且辐射能强度为300mJ/cm2的紫外线辐射来硬化该涂料层,从而形成厚度为8μm的硬涂层。
在硬涂层上,通过使用具有三个涂布站的刻花涂布机连续涂布用于中折射率层的涂料溶液、用于高折射率层的涂料溶液、和用于低折射率层的涂料溶液(LLL-1)。
关于干燥条件,中折射率层是在90℃下干燥30秒;并且关于紫外线硬化条件,紫外线是通过使用180W/cm空气冷却金属卤化物灯(由Eyegraphics Co.,Ltd.生产)在氧气浓度不超过0.1体积%的气氛中用氮气清洗下,在辐射光照度为400mW/cm2并且辐射能强度为400mJ/cm2下照射的。该中折射率层在硬化后具有1.630的折射率和67nm的厚度。
关于干燥条件,高折射率层是在90℃下干燥30秒;关于紫外线硬化条件,紫外线是通过使用240W/cm空气冷却金属卤化物灯(由Eyegraphics Co.,Ltd.生产)在氧气浓度不超过0.1体积%的气氛中用氮气清洗下,在辐射光照度为600mW/cm2并且辐射能强度为400mJ/cm2下照射的。
该高折射率层在硬化后具有1.905的折射率和107nm的厚度。
关于干燥条件,低折射率层是在110℃下干燥10分钟;关于紫外线硬化条件,紫外线是通过使用240W/cm空气冷却金属卤化物灯(由Eyegraphics Co.,Ltd.生产)在氧气浓度不超过0.01体积%的气氛中用氮气清洗下,在辐射光照度为120mW/cm2并且辐射能强度为480mJ/cm2下照射的。
该低折射率层在硬化后具有1.45的折射率和85nm的厚度。
除了分别将用于低折射率层的涂料溶液改变成(LLL-2)至(LLL-53)以外,以与获得试样301相同的方式制备试样302-352。作为皂化处理的结果以及根据实施例1的评价,通过提供中折射率层和高折射率层,在所有试样中反射率都被大大降低了。注意到根据本发明获得了具有低反射率并且具有优异的标记墨水擦拭性能和耐划痕性能的反射膜。
另外,通过基于高折射率层的总固体,以5重量%的量加入KBM-5103(由Shin-Etsu Chemical CO.,Ltd.生产的硅烷偶联剂)来制备试样并且对该试样进行评价。结果是,在使用羟基含量超过20摩尔%的含氟聚合物的情况下,特别提高了钢壁耐摩擦性能。
[实施例4]
(用于硬涂层的溶液(HCL-4)的制备)
将100重量份DeSolite Z7404(由JSR Corporation生产的包含氧化锆细颗粒的硬涂层组合物溶液)、31重量份DPHA(由Nippon KayakuCo.,Ltd生产的UV可硬化树脂)、10重量份KBM-5103(由Shin-EtsuChemical CO.,Ltd.生产的硅烷偶联剂)、8.9重量份KE-P150(由NipponShokubai Co.,Ltd.生产的1.5μm二氧化硅颗粒)、3.4重量份MXS-300(由Soken Chemical & Engineering Co.,Ltd.生产的3μm交联的PMMA颗粒)、29重量份MEK、和13重量份MIBK投入到混合槽中并且搅拌,从而制备用于硬涂层的涂料溶液。
(防反射膜的制备)
作为支撑物,将处于轧制状态的三乙酰纤维素膜(TD80U,由FujiPhoto Film Co.,Ltd生产)缠出;通过使用每英寸具有135个线条的刻花图案并且深度为60μm并且直径为50mm的微刻花辊和刮刀,在传送速度为10m/min的条件下,将上述用于硬涂层的涂料溶液直接涂布在其上面;在60℃下干燥150秒之后,通过使用160W/cm空气冷却金属卤化物灯(由Eyegraphics Co.,Ltd.生产)在氮气清洗下,在辐射光照度为400Mw/cm2并且辐射能强度为100mJ/cm2的紫外线辐射硬化的时候硬化该涂料层,从而形成硬涂层,接下来将其卷起来。通过调整刻花辊的转数制备硬涂层401以使得涂布后硬涂层具有4.0μm的厚度。这样获得的硬涂层具有Ra=0.02μm、PMS=0.03μm、并且Rz=0.25μm的表面粗糙度(Ra(中心线平均粗糙度),RMS(平方平均表面粗糙度)和Rz(n点平均粗糙度)是通过由Seiko Instruments Inc.生产的扫描探针显微系统SPI3800测量的)。
在硬涂层401上,涂布并且提供实施例1的低折射率层,并将所形成的防反射膜经过皂化处理并且根据实施例1对其评价。结果是,注意到根据该发明获得了具有低反射率并且具有优异的耐划痕性和标记墨水擦拭性能的防反射膜。
[实施例5]
(用于硬涂层的涂料溶液(HCL-5)的制备)
在搅拌下向40质量份MEK中加入15质量份的环己酮、28质量份由三丙烯酸季戊四醇酯和四丙烯酸季戊四醇酯的混合物(PET-30,Nippon Kayaku Co.,Ltd的产品)、12质量份由五丙烯酸二季戊四醇酯和六丙烯酸二季戊四醇酯的混合物(DPHA,Nippon Kayaku Co.,Ltd的产品)、和5质量份聚集二氧化硅(二级聚集直径:1.5μm,初级颗粒直径:几十nm,Nihon Silica Co.,Ltd.的产品)、1质量份光聚合引发剂(IRGACURE 184,Ciba Speciality Chemicals的产品)、0.2质量份光聚合引发剂(IRGACURE 907,Ciba Speciality Chemicals的产品)、和0.08质量份基于氟的表面改性剂(SP-13)来制备用于硬涂层的涂料溶液(HCL-5)。
·基于氟的表面改性剂FP-13:
(硬涂层501的涂布)
将处于轧制状态的80μm厚的三乙酰纤维素膜“TAC-TD80U”(由Fuji Photo Film Co.,Ltd生产)缠出;在传送速度为30m/min的条件下,通过使用安装了节流模子的涂布机挤出直接将上述用于硬涂层的涂料溶液(HCL-5)涂布在其上面。在30℃下干燥15秒、接下来在90℃下干燥20秒之后,通过使用160W/cm空气冷却金属卤化物灯(由Eyegraphics Co.,Ltd.生产)在用氮气清洗下,用辐射剂量为90mJ/cm2的紫外线辐射硬化的时候硬化该涂料层,从而形成具有防眩性能并且厚度为2.5μm的防眩层。通过卷起该膜获得了硬涂层501。该硬涂层501的表面浊度为6,并且内部浊度为1。
通过向实施例1中用于低折射率层的涂料溶液LLL-51和LLL-53中加入0.5质量份PM980M(光聚合引发剂,Wako Pure Chemical的产品)制备用于低折射率层的涂料溶液。在硬涂层501上,涂布这些用于低折射率层的涂料溶液。将涂布的产品经过皂化处理并且用实施例1中的方法评价均匀度。结果是,再次获得了表现出低反射率、优良的耐划痕性和标记墨水擦拭性能的防反射膜。
[实施例6]
<具有防反射膜的偏光板的制备>
将碘吸收到拉伸聚乙烯醇膜上来制备偏光膜。通过使用基于聚乙烯醇的粘合剂将实施例1的皂化处理的防反射膜粘附到该偏光膜的一侧上,使得防反射膜的支撑物(三乙酰纤维素)侧面对偏光膜侧。使具有光学补偿层的视角增大膜,“WIDE VIEW FILM SA12B”(由Fuji Photo Film Co.,Ltd.生产)经过皂化处理并且通过使用基于聚乙烯醇的粘合剂粘附到该偏光膜的另一侧上。这样就制备了偏光板。根据实施例1对该偏光板进行评价。结果是,使用本发明的低折射率层获得了相同的效果。
[实施例7]
能够肯定,其中安装了这样制得的本发明的偏光板的TN型透射型液晶显示装置的清晰度、耐划痕性和防污性能优良。
[实施例8]
通过粘合剂将实施例2的防反射膜试样粘附到有机EL显示装置表面的玻璃板上。结果是,玻璃表面的反射被抑制,从而获得了具有高清晰度的显示装置。
该申请基于2005年8月3日提交的日本专利申请JP2005-225478、和2006年4月14日提交的日本专利申请JP2006-112368,在此将这两件专利申请的全部内容引入作为参考,就像对其详细阐述一样。
Claims (29)
1、一种防反射膜,其包括支撑物和通过涂布含有以下成分的涂料组合物制备的低折射率层:
(A)含氟聚合物,其主链仅由碳原子制得并且其含有至少一种含氟乙烯基单体聚合单元和至少一种含羟基乙烯基单体聚合单元,其中,假若该聚合物主链中没有聚硅氧烷结构,则含羟基乙烯基单体聚合单元的含量超过20摩尔%;
(B)能够与羟基反应的交联剂;和
(C)在一个分子中含有两个或多个(甲基)丙烯酰基的化合物。
2、一种防反射膜,其包括支撑物和通过涂布含有以下成分的涂料组合物制备的低折射率层:
(A)含氟聚合物,其主链仅由碳原子制得并且含有至少一种含氟乙烯基单体聚合单元和至少一种含羟基乙烯基单体聚合单元,其中,假若该聚合物主链中没有聚硅氧烷结构,则含羟基乙烯基单体聚合单元的含量超过20摩尔%;
(B)能够与羟基反应的交联剂;和
(D)有机硅烷化合物或含有该有机硅烷化合物的水解物和该有机硅烷的部分缩合物中至少一种的组合物。
3、一种防反射膜,其包括支撑物和通过涂布含有以下成分的涂料组合物而制备的低折射率层:
(A)含氟聚合物,其主链仅由碳原子制得并且含有至少一种含氟乙烯基单体聚合单元和至少一种含羟基乙烯基单体聚合单元,其中,假若该聚合物主链中没有聚硅氧烷结构,则含羟基乙烯基单体聚合单元的含量超过20摩尔%;
(B)能够与羟基反应的交联剂;和
(E)粒径为1nm或更大并且不超过100nm的无机颗粒。
4、权利要求1的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步含有(E)粒径为1nm或更大并且不超过100nm的无机颗粒。
5、权利要求2的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步含有(E)粒径为1nm或更大并且不超过100nm的无机颗粒。
9、权利要求1的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步包含(F)具有羟基或能够与羟基反应形成键联的官能团的聚硅氧烷化合物。
10、权利要求2的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步包含(F)具有羟基或能够与羟基反应形成键联的官能团的聚硅氧烷化合物。
11、权利要求3的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步包含(F)具有羟基或能够与羟基反应形成键联的官能团的聚硅氧烷化合物。
12、权利要求1的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步包含至少一种盐,该盐由其共轭酸的pKa为5.0-10.5的有机碱和酸形成。
13、权利要求2的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步包含至少一种盐,该盐由其共轭酸的pKa为5.0-10.5的有机碱和酸形成。
14、权利要求3的防反射膜其中所述涂料组合物进一步包含至少一种盐,该盐由其共轭酸的pKa为5.0-10.5的有机碱和酸形成。
15、权利要求1的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步包含至少一种盐,该盐由沸点为35℃或更高并且不超过85℃的含氮有机碱和酸形成。
16、权利要求2的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步包含至少一种盐,该盐由沸点为35℃或更高并且不超过85℃的含氮有机碱和酸形成。
17、权利要求3的防反射膜,其中所述涂料组合物进一步包含至少一种盐,该盐由沸点为35℃或更高并且不超过85℃的含氮有机碱和酸形成。
18、权利要求3的防反射膜,其中所述无机颗粒是中空二氧化硅颗粒。
19、权利要求1的防反射膜,其在支撑物与低折射率层之间进一步包括折射率高于所述低折射率层折射率的至少一个层,其中所述至少一个层包含有机硅烷化合物或含有有机硅烷化合物的水解产物和有机硅烷化合物的部分缩合物中至少一种的组合物。
20、权利要求2的防反射膜,其在支撑物与低折射率层之间进一步包括折射率高于所述低折射率层折射率的至少一个层,其中所述至少一个层包含有机硅烷化合物或含有有机硅烷化合物的水解产物和有机硅烷化合物的部分缩合物中至少一种的组合物。
21、权利要求3的防反射膜,其在支撑物与低折射率层之间进一步包括折射率高于低折射率层折射率的至少一个层,其中所述至少一个层包含有机硅烷化合物或含有有机硅烷化合物的水解产物和有机硅烷化合物的部分缩合物中至少一种的组合物。
22、权利要求1-3之一的防反射膜,其中所述能够与羟基反应的交联剂是在每个分子中具有两个或多个部位与羟基反应的氨基塑料。
23、权利要求1-3之一的防反射膜,其中所述含羟基乙烯基单体聚合单元包括至少一种选自以下组中的聚合单元:2-羟乙基乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚、6-羟己基乙烯基醚、8-羟辛基乙烯基醚、二甘醇乙烯基醚、三甘醇乙烯基醚和4-(羟甲基)环己基甲基乙烯基醚。
24、一种偏光板,其包括偏光膜和权利要求1的防反射膜,其中所述防反射膜是作为用于偏光板中偏光膜的两个保护膜中的一个膜提供的。
25、一种偏光板,其包括偏光膜和权利要求2的防反射膜,其中所述防反射膜是作为用于偏光板中偏光膜的两个保护膜中的一个膜提供的。
26、一种偏光板,其包括偏光膜和权利要求3的防反射膜,其中所述防反射膜是作为用于偏光板中偏光膜的两个保护膜中的一个膜提供的。
27、一种图像显示装置,其包括权利要求1的防反射膜,其中所述防反射膜提供在显示器的最外层表面。
28、一种图像显示装置,其包括权利要求2的防反射膜,其中所述防反射膜提供在显示器的最外层表面。
29、一种图像显示装置,其包括权利要求3的防反射膜,其中所述防反射膜提供在显示器的最外层表面。
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