CN104718472A - 包含硬涂膜的偏光板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种偏光板，具体而言，涉及含有显示出高硬度和优异特性的硬涂膜的偏光板。根据本发明，所述偏光板显示出高硬度、耐刮性、高透明性、良好的耐久性、耐光性和透光性等，因此其可以应用于多种领域。
Description
技术领域
本发明涉及包含硬涂膜的偏光板，具体而言，涉及包含展现出高硬度和优异物理性质的硬涂膜的偏光板。
本申请要求于2012年9月3日提交的韩国专利申请10-2012-0097139和于2013年7月26日提交的韩国专利申请10-2013-0089106的优先权，它们的全文以引证的方式全部纳入本说明书。
背景技术
液晶显示器(LCD)是目前广泛可得的各种平板显示器中的一种。通常，LCD的配置应使得液晶层介于薄膜晶体管(TFT)阵列基板和彩色滤光片基板之间。当向该阵列基板和该彩色滤光片基板的电极施加电场时，介于它们之间的液晶层的液晶分子排列不同，从而显示图像。
同时，在该阵列基板和该彩色滤光片基板之外设有偏光板。该偏光板使得来自背光单元的光线中的沿特定方向的光线选择性透过并使光线穿过液晶层，从而控制光偏振。
所述偏光板包括用于使光沿预定方向偏振的偏光片和粘附至该偏光片上以承载并保护该偏光片的保护膜。
近年来，显示装置的制造趋于纤薄，故人们一直试图设计可以将其最外层暴露于外界的偏光板。在制造偏光板时，刮擦可能导致偏光板质量劣化，使得面板的不合格率增加，这是人们所不希望的。
为了得到具有高硬度和耐磨损性的薄膜，提出了用于硬涂层的涂膜。该硬涂层表面硬度的增强涉及该硬涂层厚度的增加。然而，较厚的硬涂层——尽管增强表面硬度——更易于发生导致起皱或卷曲并伴随产生破裂或剥落的固化收缩，所以厚的硬涂层难于实际应用。
近来，为了赋予硬涂膜高硬度，但不产生破裂和固化收缩引发的卷曲的问题，已经提出多种方法。
韩国专利申请公开号2010-0041992公开了使用粘合剂树脂的用于硬涂膜的组合物，所述粘合剂树脂含有紫外光可固化聚氨酯丙烯酸酯低聚物而不使用单体。但是，这种硬涂膜的铅笔硬度约为3H，因此强度不足。
此外，还设计形成厚度为20μm或更大的硬涂层以提高在其塑料基板上的铅笔硬度。虽然由此得到的硬涂膜的硬度得到了改善，但是其耐冲击性差，甚至在低冲击下都可能破裂或损伤，并且可能在制造过程期间严重卷曲，这使得难以借由常规技术来制造硬度高且物理性质良好的硬涂膜。因此，需要开发具有高硬度和耐冲击性的有用的硬涂膜。
发明内容
技术问题
据此，本发明考虑了现有技术中出现的以上问题，本发明的目的是提供一种包含硬涂膜的偏光板，所述硬涂膜展现出高硬度、耐刮性和透明性、并且因为其高度可加工性而不产生卷曲和破裂。
技术方案
为实现以上目的，本发明提供一种偏光板，其包括：
偏光片；和
硬涂膜，其在所述偏光片的至少一侧形成，该硬涂膜包括支撑基板和在支撑基板的至少一侧形成的硬涂层，该硬涂层包括三至六官能丙烯酸酯单体与可光固化弹性聚合物的可光固化交联共聚物、和分散在所述可光固化交联共聚物中的无机粒子。
技术效果
根据本发明，所述偏光板包含展现出高硬度、耐刮性和透明性、并且因为其高度可加工性而不产生卷曲和破裂的硬涂膜，并可被有效地应用于多种显示器。
具体实施方式
本发明涉及一种偏光板，其包括：
偏光片；和
在所述偏光片的至少一侧形成的硬涂膜，该硬涂膜包括支撑基板和在支撑基板的至少一侧形成的硬涂层，该硬涂层包括三至六官能丙烯酸酯单体与可光固化弹性聚合物的可光固化交联共聚物、和分散在所述可光固化交联共聚物中的无机粒子。
在以下说明中，术语“第一”和“第二”等是用于解释各个组成部分，并且这些术语仅用于区分某组成部分与其它组成部分。
本说明书中所使用的术语仅用于解释具体实施例而非限制本发明。正如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，除非上下文另有明确规定，否则“一(a)”、“一(an)”、和“所述(the)”包括复数含义。在本申请中，术语“包括(comprise)”、“含有(include)”或“具有(have)”用于指出在本说明书中所描述的特征、步骤、组成部分或它们的组合的存在，但应理解这并不排除一个或更多不同特征、步骤、组成部分或它们的组合的存在或其它可能。
对本发明实施方案的以上详细说明并非意图穷举或意图将本发明限定于上文公开的精确形式中。同时，如相关技术领域的普通技术人员意识到的，以上描述的本发明的实施方案和实施例是用于解释目的，在本发明范围内可以进行各种等价修改。
以下，将给出本发明的偏光板的详细描述。
根据本发明的一个实施方案，偏光板包括偏光片；和在偏光片的至少一侧形成的硬涂膜，该硬涂膜包括支撑基板和在支撑基板的至少一侧形成的硬涂层，该硬涂层包括三至六官能丙烯酸酯单体与可光固化弹性聚合物的可光固化交联共聚物、和分散在该可光固化交联共聚物中的无机粒子。
偏光片展现一种特性，使其能够从沿不同方向振动的入射光中仅提取沿一个方向振动的光。该特性可以通过在强劲的拉力下拉伸其中吸收有碘的聚乙烯醇(PVA)而实现。例如，具体而言，可以借由以下步骤来形成偏光片：使PVA膜在水溶液中溶胀、用二向色性材料将溶胀的PVA膜染色以赋予该膜偏光性能、拉伸该经染色的PVA膜以使二向色性材料平行于拉伸方向排列、并校正该经拉伸的PVA膜的颜色。但是，本发明的偏光板不限于此。
在本发明的一个实施方案中，可以在所述偏光片两面的每一面上都形成硬涂膜。
在本发明的另一实施方案中，可以在偏光片的一个面上形成硬涂膜，而在偏光片的另一个面上形成保护膜。任何用于该保护膜的树脂都可以使用，没有特别的限定，只要其为在保护所述偏光片方面所常用的透明的树脂。其具体实例可以包括聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、聚乙烯(如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA))、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚丙烯酸酯(PAC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、氟树脂、三乙酰基纤维素(TAC)等。作为保护膜，优选使用的是三乙酰基纤维素(TAC)膜。
所述偏光片与所述硬涂膜或保护膜可以通过粘合剂等方式层压，从而将它们粘合。对于可使用的粘合剂没有特别的限定，只要其为本领域已知的即可。该粘合剂的实例可以包括单组份或双组份PVA粘合剂，聚氨酯粘合剂、环氧化物粘合剂、丁苯橡胶(SBR)粘合剂、热熔融粘合剂等，但是本发明不限于这些粘合剂。
在本发明的偏光板的硬涂膜中，可将任何材料用于在其上形成硬涂层的所述支撑基板，只要其为常规的透明塑料树脂，对制造所述支撑基板的方法或材料(如拉伸薄膜或未拉伸薄膜)没有特别的限定。该支撑基板的具体实例可以包括聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、聚乙烯(如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA))、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚丙烯酸酯(PAC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、三乙酰基纤维素(TAC)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、氟树脂等。该支撑基板可以以单层结构的形式提供，或者，根据需要，以包括由相同或不同材料组成的2层或更多层的多层结构的形式提供，但是没有特别的限定。
根据本发明的一个实施方案，所述支撑基板可为包含聚丙烯酸酯或三乙酰基纤维素的基板。
虽然对所述支撑基板的厚度没有特别的限定，但是其可以落在约30至约1200μm或者约50至约800μm的范围内。
本发明的硬涂膜包括在所述支撑基板的至少一个面上形成的硬涂层，并且该硬涂层包括三至六官能丙烯酸酯单体与可光固化弹性聚合物的可光固化交联共聚物、和分散在该可光固化交联共聚物中的无机粒子。
这样，根据本发明的一个实施方案，所述支撑基板与所述硬涂层的厚度比可为约1:0.5至约1:2或者为约1:0.5至约1:1.5。当所述支撑基板与所述硬涂层的厚度比落在以上范围内时，所产生的硬涂膜不容易卷曲或破裂并且可以显示出高硬度。
包含在所述硬涂层中的可光固化交联共聚物为其中可光固化弹性聚合物与三至六官能丙烯酸酯单体相交联的共聚物。
如本文使用的，术语“丙烯酸酯”包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、及其带有各种取代基的衍生物。
如本文使用的，术语“可光固化弹性聚合物”指下述聚合物，其是弹性的并且含有进行UV光引发的交联聚合反应的官能团。
根据本发明的一个实施方案，根据ASTM D638所测定，所述可光固化弹性聚合物的伸长率为约15％或更多，例如，约15％至约200％、约20％至约200％、或约20％至约150％。
所述可光固化弹性聚合物与所述三至六官能丙烯酸酯单体交联聚合然后固化形成硬涂膜，赋予该硬涂膜柔性和耐冲击性。
根据本发明的一个实施方案，基于可光固化交联共聚物为100重量份计，所述可光固化交联共聚物可以包括5-20重量份的所述可光固化弹性聚合物和80-95重量份的所述三至六官能丙烯酸酯单体。在其中所述三至六官能丙烯酸酯单体与所述可光固化弹性聚合物按照以上重量比彼此交联聚合的可光固化交联共聚物的存在可产生足够的耐冲击性和良好的物理性质。
根据本发明的一个实施方案，所述可光固化弹性聚合物可以是重均分子量为约1000至约600000g/mol或者约10000至约600000g/mol的聚合物物或者低聚物。
所述可光固化弹性聚合物可以包括选自聚己内酯、聚氨酯丙烯酸酯聚合物和聚轮烷的至少一种。
在可以用作所述可光固化弹性聚合物的聚合物中，聚己内酯通过己内酯的开环聚合反应形成，并且其具有优异的物理性质，例如柔性、耐冲击性、和耐久性等。
聚氨酯丙烯酸酯聚合物因其中保留有氨基甲酸酯键(urethane bond)而具有优异的弹性和耐久性。
聚轮烷是轮烷的聚合物，轮烷是由穿过环状部分(大环)的哑铃型分子构成的机械互锁分子结构。轮烷的这两个组成部分是动力学受困的(kinetically trap)，因为哑铃的末端(终止基)大于环的内径，故而其阻碍这些组成部分分离，因为这些组成部分的分离需要共价键的严重扭曲。
根据一个实施方案，所述可光固化弹性聚合物可以包括含有以下部分的轮烷化合物：环状部分(大环)，其中具有缀合至末端的(甲基)丙烯酸酯部分的内酯化合物彼此键和；保持在大环内的线状部分；和位于线状部分两端以阻碍大环分离的终止基。
只要所述大环大至足够环绕所述线状部分，则对其没有特别的限定。所述大环可包括可以与其它聚合物或化合物反应的官能团，例如羟基、氨基、羧基、巯基、或醛基等。该大环的具体实例可包括α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精以及它们的混合物。
此外，线状部分只要其总体上为具有预定重量或更大重量的线型即可以使用，没有限定。优选地，可以将聚亚烷基化合物或聚内酯化合物用于该线状部分。具体而言，包含具有1-8个碳原子的氧亚烷基重复单元的聚氧亚烷基化合物或包含具有3-10个碳原子的内酯重复单元的聚内酯化合物可以用于该线状部分。
同时，所述终止基可以根据待制备的轮烷化合物的特征而适当调整。例如，该终止基可以包括至少一个选自以下的基团：二硝基苯基、环糊精基团、金刚烷基、三苯甲基、萤光黄基和芘基。
所述聚轮烷化合物具有优异的耐刮性，因此当受到刮擦或外来损伤时其可以自修复。
本发明的硬涂层通过将含有可光固化弹性聚合物的组合物光固化而形成，从而赋予了该硬涂膜高硬度和柔性，尤其是防止因外来冲击造成的损伤从而确保高耐冲击性。
三至六官能丙烯酸酯单体的实例可以包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPEOTA)、丙氧基化甘油三丙烯酸酯(GPTA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)、和二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)等。这些三至六官能丙烯酸酯单体可以单独使用或者组合使用。
所述硬涂层包括分散在可光固化交联共聚物中的无机粒子。
根据本发明的一个实施方案，所述无机粒子可为粒径约100nm或更少、约10至约100nm、或约10至约50nm的无机纳米粒子。该无机粒子的实例可以包括二氧化硅粒子、氧化铝粒子、氧化钛粒子和氧化锌粒子等。
硬涂层中的无机粒子进一步改善硬涂膜的硬度。
根据本发明的实施方案，基于所述硬涂层100重量份计，所述硬涂层可以含有约40至约90重量份的所述可光固化交联共聚物和约10至约60重量份的所述无机粒子，或者约50至约80重量份的所述可光固化交联共聚物和约20至约50重量份的所述无机粒子。如果所述可光固化交联共聚物和所述无机粒子的量在上述范围内，则所形成的硬涂膜具有优异的物理性质。
同时，除上述的可光固化交联共聚物和无机粒子之外，本发明的硬涂膜还可以包括表面活性剂、黄化抑制剂、流平剂(leveling agent)和防污剂等，这些是在本发明所属技术领域中经常使用的添加剂。在本说明书中，可以对添加剂的含量进行各种调节至不使本发明硬涂膜的物理性质变差的程度。虽然对添加剂的含量没有特别的限定，但是优选在约0.1至约10重量份的范围内，基于100重量份可光固化交联共聚物计。
根据本发明的一个实施方案，例如，所述硬涂层可以包含表面活性剂作为添加剂。所述表面活性剂可以为单或双官能氟丙烯酸酯、氟系表面活性剂或硅系表面活性剂。在本文中，所述表面活性剂可以是所述可光固化交联共聚物中的分散的或交联的形式。
此外，所述硬涂层可以包含黄化抑制剂作为添加剂。所述黄化抑制剂可以为二苯甲酮化合物或苯并三唑化合物。
所述硬涂层可以通过将包含以下组分的硬涂层组合物光固化而形成：用于可光固化交联共聚物的粘合剂单体、无机粒子、光引发剂、有机溶剂、和任选地添加剂。
所述光引发剂的实例可包括但是不限于，1-羟基-环己基-苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、2-苯甲酰基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦(diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphophine oxide)等。此外，所述光引发剂可以是可商购的，例如以商标名Irgacure 184、Irgacure 500、Irgacure 651、Irgacure 369、Irgacure 907、Darocur 1173、Darocur MBF、Irgacure 819、Darocur TPO、Irgacure 907、和EsacureKIP 100F销售的那些。这些光引发剂可以单独使用或者组合使用。
所述有机溶剂的实例可以包括：醇类，如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等；烷氧基醇类，如2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇等；酮类，如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基丙基酮、环己酮等；醚类，如丙二醇单丙醚、丙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丙醚、二甘醇单丁醚、二甘醇-2-乙基己基醚等；以及芳族溶剂，如苯、甲苯、二甲苯等。这些有机溶剂可以单独使用或者组合使用。
根据本发明的一个实施方案，所述硬涂膜可以通过以下步骤获得：将含有上述成分的硬涂层组合物施用在支撑基板的至少一个面上，然后将该硬涂层组合物光固化以形成硬涂层。这样，任何在本领域中可得的用于施用该硬涂层组合物的方法都可以使用，没有特别的限定。例如，可以通过棒涂法、刮涂法、辊涂法、刮刀涂布法、模具涂布法、微凹版印刷涂布法、间隔涂布法、缝隙模具涂布法、唇模涂布法(lip coating)、溶液浇铸等来施用该硬涂层组合物。
在完全固化之后，所述硬涂层的厚度为约50μm或更多，例如，约50至约300μm、约50至约200μm、约50至约150μm、或者约70至约150μm。根据本发明，即使该硬涂层形成至以上厚度，所制备的具有高硬度的硬涂膜也不会形成卷曲或破裂。
在本发明的一个实施方案中，可以仅在支撑基板的一个面上形成所述硬涂层。
在本发明的另一实施方案中，所述可以在支撑基板两面的每一面上形成所述硬涂层。
在支撑基板两面的每一面上的硬涂层的形成可以如下进行。
在本发明的一个实施方案中，可以通过两步形成所述硬涂膜，包括：将第一硬涂层组合物施用在支撑基板的一个面上并将其光固化，随后将第二硬涂层组合物施用在基板的另一个面上并将其光固化。在本文中，所述的第一和第二硬涂层组合物与上述的硬涂层组合物相同且仅因施用于基板的一面和另一面而名称不同。任何在本领域中可得的用于施用硬涂层组合物的方法都可以使用，没有特别的限定。例如，可以通过棒涂法、刮涂法、辊涂法、刮刀涂布法、模具涂布法、微凹版印刷涂布法、间隔涂布法、缝隙模具涂布法、唇模涂布法(lip coating)、溶液浇铸等来施用该硬涂层组合物。
于在后的光固化步骤中，紫外光辐射在涂布了第一硬涂层组合物的面的相反面上。从而抵消了因在先的光固化步骤中的固化收缩而可能产生的卷曲以提供平展的硬涂膜。这样不需要另外的平坦化过程。
在本发明的另一实施方案中，可以通过将硬涂层组合物以棒涂法同时施用在支撑基板的两面上然后将其固化而形成所述硬涂膜。
可以使用粘合剂等将所述硬涂膜层压在偏光片上，从而使其粘合。对可用的粘合剂没有特别的限定，只要其在本领域中已知。该粘合剂的实例可以包括单组份或双组份PVA粘合剂、聚氨酯粘合剂、环氧化物粘合剂、丁苯橡胶(SBR)粘合剂、热熔融粘合剂等，但是本发明不限于这些粘合剂。
根据本发明的实施方案，将所述硬涂膜暴露于50℃或更高的温度和80％或更高的湿度下达70小时或更长之后，在将其置于平板上时，该硬涂膜的各边或各侧与平板分离的最大距离可为约1.0mm或更少、约0.6mm或更少、或约0.3mm或更少。具体而言，将所述硬涂膜暴露于50-90℃的温度和80％-90％的湿度下达70-100小时之后，该硬涂膜的各边或各侧与平板最大分离约1.0mm或更少、约0.6mm或更少、或约0.3mm或更少。
因此，本发明的偏光板可以展现出高硬度、耐刮性、透明性、耐久性、耐光性、和透光性，因此可以有效地使用于多种领域中。
包含本发明的硬涂膜的偏光板可具有优异的耐冲击性。例如，当使22g的钢球从50cm高度自由降落至其上10次时，本发明的偏光板不会破裂。
此外，本发明的偏光板的硬涂膜在1kg负载下的铅笔硬度可以为7H或更高、8H或更高、或者9H或更高。
此外，在摩擦系数测定仪上在500g负载下用钢绒#0000往复摩擦400次，借此来测试本发明偏光板的硬涂膜之后，仅出现2条或更少的划痕。
此外，本发明的偏光板的透光度可以为41％或更高，并且雾度(haze)为1.0％或更低、0.5％或更低、或0.4％或更低。
此外，本发明偏光板的硬涂膜的初始b色值可以为1.0或更小。在将该硬涂膜在紫外灯下于UVB中曝光达72小时或更长之后，其b*色值与曝光前的b*色值之差为0.5或更低、或者0.4或更低。
包含本发明的硬涂膜的偏光板可以使用在多种领域中，例如移动终端机、智能手机、其它移动装置、显示装置、电子黑板、户外告示版、和各种显示零件。根据一个实施方案，本发明的偏光板可为用于TN(扭曲向列)和STN(超扭曲向列)液晶的偏光板、用于水平排列模式(如IPS(同平面切换)、超-IPS、FFS(广视角切换)等)的偏光板、或者用于竖直排列模式的偏光板。
对本发明的更好的理解可以通过以下实施例获得，这些实施例是为了阐述本发明，而不应理解为限定本发明。
实施例
制备实施例1
在反应器中，将50g的经己内酯接枝的聚轮烷聚合物[A1000,Advanced Soft Material INC]与4.53g的Karenz-AOI[2-丙烯酰基乙基异氰酸酯，Showadenko Inc.]、20mg的二月桂酸二丁锡[DBTDL,Merck]、110mg的氢醌单亚甲基醚和315g的甲基乙基酮混合。然后，使该混合物在70℃下反应5个小时以获得聚轮烷，其中，以具有缀合至末端的丙烯酸酯部分的聚内酯作为大环并以环糊精作为终止基。
该聚轮烷的重均分子量为600000g/mol，并且根据ASTM D638测定，其伸长率为20％。
将9g二氧化硅-二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)复合物(其中分散有40重量％的粒径20～30nm的二氧化硅纳米粒子)(二氧化硅3.6g，DPHA 5.4g)、1g制备实施例1的聚轮烷、0.2g光引发剂(商标名：Darocur TPO)、0.1g的苯并三唑类黄化抑制剂(商标名：Tinuvin 400)和0.05g的氟系表面活性剂(商标名：FC4430)混合而制备硬涂层组合物。
采用棒涂法将该硬涂层组合物施用在60μm厚的TAC基板的两面上。将两面上涂布有硬涂层组合物的基板在具有290～320nm波长的UV辐射器的上和下金属卤化物灯之间穿过以被光固化，这样，完成硬涂膜制造。
待完全固化之后，在基板两面的每一面上形成的硬涂层的厚度为100μm。
制备实施例2
以与制备实施例1相同的方式制造硬涂膜，但是使用1g聚氨酯丙烯酸酯聚合物(商标名:UA200PA，Shin Nakamura Chemical Co.Ltd.，重均分子量:2600g/mol，根据ASTM D638测定的伸长率:170％)代替1g聚轮烷。
制备实施例3
以与制备实施例1相同的方式制造硬涂膜，但是使用1g聚氨酯丙烯酸酯聚合物(商标名:UA340P，Shin Nakamura Chemical Co.Ltd.，重均分子量:13000g/mol，根据ASTM D638测定的伸长率:150％)代替1g聚轮烷。
制备实施例4
以与制备实施例1相同的方式制造硬涂膜，但是在制备实施例1的固化完全之后，在基板两面的每一面上形成的硬涂层的厚度为150μm。
比较制备实施例1
以与制备实施例1相同的方式制造硬涂膜，但是通过将10g二氧化硅-二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)复合物(其中分散有40重量％的20～30nm的粒径的二氧化硅纳米粒子)(二氧化硅4g，DPHA 6g)、0.1g苯并三唑类黄化抑制剂(商标名：Tinuvin 400)、0.05g氟系表面活性剂(商标名：FC4430)混合而制备硬涂层组合物。
实施例1
将PVA树脂薄膜拉伸、用碘染色、并用硼酸水溶液处理，借此制造偏光片。随后，使用水性PVA粘合剂将60μm厚的TAC(三乙酰基纤维素)薄膜粘附至偏光片的一个面上。随后，使用水性PVA粘合剂将制备实施例1的硬涂膜层叠至具有TAC膜的面的相反面上，并通过干燥该粘合剂而粘附至其上，从而制造偏光板。
实施例2
以与实施例1相同的方式制造偏光板，但是使用制备实施例2的硬涂膜。
实施例3
以与实施例1相同的方式制造偏光板，但是使用制备实施例3的硬涂膜。
实施例4
以与实施例1相同的方式制造偏光板，但是使用制备实施例4的硬涂膜。
比较实施例1
以与实施例1相同的方式制造偏光板，但是使用比较制备实施例1的硬涂膜。
实施例1-4的硬涂层的各组成成分及其含量概括与下表1中。
[表1]
测试实施例
<测试方法>
1)铅笔硬度
根据日本标准JIS K5400评估偏光板硬涂膜的铅笔硬度。就此而言，用铅笔硬度计在1.0kg的负载下对所述硬涂膜往复摩擦3次，以确定无刮痕出现时的硬度。
2)耐刮性
在摩擦系数测试仪上用钢绒(#0000)在0.5kg的负载下对所述偏光板的硬涂膜往复摩擦400次，计数由此在所述硬涂膜上形成的刮痕。2个或更少个刮痕标记为○、2个至少于5个刮痕标记为△、5个或更多个刮痕标记为X，借此来评估该膜的耐刮性。
3)耐光性
在曝于紫外灯的UVB辐射中72小时或更长时间之前和之后测定所述硬涂膜的b色值之差。
4)透明度和雾度
用分光光度计(商标名：COH-400)测定硬涂膜的透明度和雾度。
5)高湿高温下的卷曲性质
将尺寸为10cm×10cm的硬涂膜片在保持在85℃的温度和85％的湿度的小室中存放72小时之后，将其置于平面上。测定该片的各边离开所述平面的最大距离。
6)圆柱弯曲试验
将各硬涂膜缠绕在直径3cm的圆柱形芯轴上。如果所述硬涂膜没有破裂，则其被评估为OK。如果所述硬涂膜破裂，则其被评估为X。
7)耐冲击性
确定当22g的钢球从50cm高度自由降落至所述硬涂膜上10次时各硬涂膜是否破裂，借此来评估各硬涂膜的耐冲击性。各硬涂膜如果没有破裂则评估为OK，如果破裂则评估为X。
每个硬涂膜的物理性质的测定结果概括于下表2中。
[表2]
如表2所示，实施例的硬涂膜或偏光板的所有物理性质均良好。
Claims (15)
1.一种偏光板，其包括：
偏光片；和
硬涂膜，其在偏光片的至少一个面上形成，该硬涂膜包括支撑基板和在支撑基板的至少一个面上形成的硬涂层，该硬涂层包括三至六官能丙烯酸酯单体与可光固化弹性聚合物的可光固化交联共聚物和分散在所述可光固化交联共聚物中的无机粒子。
2.权利要求1所述偏光板，其中基于100重量份所述可光固化交联共聚物计，所述可光固化交联共聚物包括5-20重量份的可光固化弹性聚合物和80-95重量份的三至六官能丙烯酸酯单体。
3.权利要求1所述偏光板，其中根据ASTM D638测定，所述可光固化弹性聚合物的伸长率为15-200％。
4.权利要求1所述偏光板，其中所述可光固化弹性聚合物包含选自聚己内酯、聚氨酯丙烯酸酯聚合物和聚轮烷的至少一种。
5.权利要求4所述偏光板，其中所述聚轮烷包括：环状部分(大环)，其中具有缀合至末端的(甲基)丙烯酸酯部分的内酯化合物彼此键合；保持在大环内的线状部分；和位于线状部分两端以阻碍大环分离的终止基。
6.权利要求1所述偏光板，其中基于100重量份的硬涂层计，所述硬涂层包括40-90重量份的所述可光固化交联共聚物和10-60重量份的所述无机粒子。
7.权利要求1所述偏光板，其中所述无机粒子的粒径为100nm或更低。
8.权利要求1所述偏光板，其中所述无机粒子包括选自二氧化硅纳米粒子、氧化铝粒子、氧化钛粒子、氧化锌粒子及其组合的至少一种。
9.权利要求1所述偏光板，其中所述三至六官能丙烯酸酯单体包括选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPEOTA)、丙氧基化甘油三丙烯酸酯(GPTA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)和二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)的至少一种。
10.权利要求1所述偏光板，还包括分散或交联在所述可光固化交联共聚物中的添加剂。
11.权利要求10所述偏光板，其中所述添加剂包括表面活性剂，其分散或交联在所述可光固化交联共聚物中并且包含选自单至双官能氟丙烯酸酯、氟系表面活性剂和硅系表面活性剂的至少一种。
12.权利要求10所述偏光板，其中所述添加剂包括黄化抑制剂，其分散在所述光固化交联共聚物中并且包含二苯甲酮化合物或苯并三唑化合物。
13.权利要求1所述偏光板，其中所述支撑基板包括选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚丙烯酸酯(PAC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、三乙酰基纤维素(TAC)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和氟树脂的至少一种。
14.权利要求1所述偏光板，其被配置为使得在偏光片的一面上形成所述硬涂膜而在偏光片的另一面上形成保护膜。
15.权利要求14所述偏光板，其中所述保护膜为三乙酰基纤维素(TAC)膜。
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