CN1616989A - 用于光学应用的膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于光学应用的硬质涂布膜,它抑制表面上来自于基质膜表面粗糙度的缺陷形成,显示出优良的抗划伤性和抗龟裂性,抑制基质膜的卷曲。这种用于光学应用的膜包括(A)固化树脂层2,它包括70wt%或更多重均分子量范围为3000或更大、衍生于双官能团聚氨酯丙烯酸酯基低聚物的固化树脂和厚度为5-25微米的低聚物,和(B)硬质涂层3,它包括通过采用电离辐射辐照固化的树脂和厚度为1-15微米,其中层(A)和(B)相继层压在基质膜的一个表面上。

Description

用于光学应用的膜
发明背景
1.发明领域
本发明涉及用于光学应用的硬质涂膜;更特别地,涉及用于光学应用的硬质涂膜,所述硬质涂膜抑制表面上来自于基质膜的表面粗糙度的缺陷形成;显示出优良的抗划伤和抗龟裂性;抑制基质膜的卷曲;具有硬质涂层的功能,且有利地在触摸面板、偏振板、1/4波长板、光盘的覆盖膜和各种显示器的保护膜中使用。
2.相关领域的说明
触摸面板用作近年来广泛使用的便携式信息终端输入装置。触摸面板是通过用手指或笔直接触摸显示器表面来输入数据的装置。
全部触摸面板的约90%是电阻(resistance)膜类触摸面板。电阻膜类的触摸面板一般具有下述结构:触摸侧的塑料基质和显示侧的透明基质与在这两个基质之间布置的绝缘隔板一起排列,其方式使得在这两个基质上的透明导电薄膜彼此面对,其中所述触摸侧的塑料基质具有层压到透明塑料基质的一个面上的透明导电薄膜,如用锡掺杂的氧化铟(ITO)膜,和所述显示侧的透明基质具有层压到透明基质材料如玻璃板的一个面上的透明导电薄膜如ITO膜。
至于输入操作,用笔或手指按压通过触摸触摸侧的塑料基质(与具有透明导电薄膜的表面相对的表面)而输入的表面,并使触摸侧的塑料基质的透明导电薄膜与显示侧的透明导电薄膜彼此接触。
然而,电阻膜类的触摸面板的问题在于,在触摸侧的塑料基质上的透明导电薄膜较差,具有裂纹,或在反复输入操作之后,即在触摸侧的塑料基质的透明导电薄膜和显示侧的塑料基质的透明导电薄膜反复地彼此接触之后,在触摸侧的塑料基质上的透明导电薄膜与基质相分离。为了克服上述问题,广泛的做法是,在透明的塑料基质与透明的导电薄膜之间布置固化树脂的硬质涂层。同样广泛的做法是,在与透明的导电薄膜在其上布置的表面相对的透明塑料基质表面上布置硬质涂层。
近年来开发光盘作为信息记录介质是引人注目的。已经广泛地使用仅用于读取信息的盘如CD和CD-ROM、称为MOD或MD的光磁盘、称为PD的相变盘和称为CD-R的可写入光盘。这些盘的记录容量为约650MB(兆字节)。开发了具有较大容量的盘,如称为DVD(数字通用盘)的一系列光盘。DVD的具体实例包括DVD-ROM(仅允许读取的DVD)、DVD-R(允许额外写入的DVD)、DVD-RAM(允许写入和读取的DVD)和DVD-RW(允许重写的DVD)。在这些光盘中,硬质涂布膜常用作保护膜和覆盖膜。
近年来广泛使用具有液晶显示器装置的各种仪器,它们是例如日用电器如桌面计算机、摄像机和便携式电话机、机动车与飞机的仪器面板用显示器,和液晶投影机,且要求使显示器着色和在亮度与耐用性方面的改进。
液晶显示器装置是一种装置,它使用液晶层的电光性能来调制入射的线性偏振光,且在光的发射侧使用偏振板,通过透射率大小的差别或通过色彩信号使图像可见。换句话说,通过液晶显示器装置,在显示原理中使用偏振光,和偏振板是该装置的基本元件。偏振板是将自然光变为线性偏振光的器件。特别地,对于液晶显示器装置来说,在目前成批生产且在实践中使用的许多偏振板中,使用通过层压具有机械强度的光学透明的保护膜到基质膜的一个或两个表面上而制备的板,所述基质膜是由聚乙烯醇膜制造、用碘或二氯材料如二氯染料着色或浸渍且拉伸取向的极化膜。作为保护膜,一般使用三乙酸纤维素膜。
在液晶显示器装置中,一般来说,以上所述的偏振板不仅布置在发光侧,而且布置在入射光侧。当偏振板布置在各种显示器装置如液晶显示器装置的表面一侧上时,要求充足的抗划伤性和硬度,且优选该板具有防污性能。
在液晶显示器装置中,一般来说,从光源发射的光通过圆形偏振元件圆偏振,然后通过1/4波长板线性偏振并供应到偏振板上。硬质涂布膜也布置在1/4波长板上。
当使用显示器如等离子显示面板(PDP)、阴极射线管(CRT)、液晶显示器装置(LCD)和电致发光器件(ELD)时,来自外侧的光有时在显示器的表面处反射和在显示器上观看图像产生难度。特别地,随着最近平板显示器的尺寸增加,解决上述问题变得更加重要。
为了解决上述问题,可在各种显示器装置上进行防止光反射的各种处理和防眩光处理。作为这种处理方法之一,将防止光反射的膜用于各种显示器装置。至于防止反射的膜,要求表面硬的涂层性能,即抗划伤性,以及防止反射的性能的结合。
为了制备防止光反射的膜,当使用干法如蒸汽沉积和溅射时,在基质膜上形成具有低折射指数的物质如MgF2的薄膜,或者层压具有大折射指数的物质如ITO和TiO2的层和具有小的折射指数的物质如MgF2和SiO2的层。当使用湿法时,根据涂布工艺制备具有防止光反射性能的硬质涂布膜。在湿法中,例如使用显示出优良耐候性的丙烯酸树脂膜作为基质。在对电离辐射敏感的固化树脂组合物层形成之后,处理膜以防止光的反射,并将该膜用作便携式电话机、便携式信息终端(PDA)和摄像机的液晶显示器装置的保护膜。
也尝试在以上所述的偏振板的保护膜上布置防止光反射的膜的液晶显示器装置。
至于用作触摸面板、偏振板、1/4波长板、光盘覆盖膜或各种显示器的保护膜的用于光学应用的硬质涂布膜,要求表面具有大的硬度和优良的抗划伤性,几乎不形成干扰带,抑制膜的卷曲,且几乎没有来自于基质膜的表面粗糙度的缺陷,以便肯定显示出视线穿透的优良透明度和可操作性。
迄今为止,在用于光学应用的硬质涂布膜的制备中,调节硬质涂层的厚度,以便满足上述条件。在实际的实践中,需要形成厚度大于实际需要厚度的硬质涂层以降低在表面上来自于基质膜的表面粗糙度的缺陷。在这一情况下,由于硬质涂布试剂体积的收缩导致硬质涂布膜的卷曲增加,和产生的问题是,处理性能劣化和形成裂纹。为了降低硬质涂布膜的卷曲,提出了用紫外光辐照基础膜(基质膜)的表面(例如日本专利申请特开No.2001-205179)。然而,该方法的问题在于,抑制卷曲的效果不足,和必须增加辐照剂量与时间使硬质涂层充分固化。
发明概述
鉴于上述情况,本发明的目的是提供用于光学应用的具有硬质涂层功能的硬质涂布膜,它抑制表面上来自于基质膜的表面粗糙度的缺陷形成,显示出优良的抗划伤和抗龟裂性,抑制基质膜的卷曲,且有利地在触摸面板、偏振板、1/4波长板、光盘的覆盖膜和各种显示器的保护膜中使用。
本发明人深入研究,结果开发了具有上述优良性能的用于光学应用的膜,发现可通过在基质膜的一个表面上布置由具有特定组成的固化树脂制造的具有特定厚度的层,且通过固化和通过进一步在所形成的硬质涂层上布置防止光反射的层,以显示出小的收缩,从而实现该目的。基于这一认识完成本发明。
本发明提供:
(1)用于光学应用的膜,它包括(A)固化树脂层,它包括70wt%或更多重均分子量范围为3000-50000、衍生于双官能团聚氨酯丙烯酸酯基低聚物的固化树脂和厚度为5-25微米,和(B)硬质涂层,它包括通过采用电离辐射辐照固化的树脂和厚度为1-15微米,层(A)和(B)相继层压在基质膜的一个表面上;
(2)根据(1)的膜,它包括含至少一层且层压在层(B)上的防止光反射的层(C);
(3)根据(1)和(2)任何一项的膜,其中基质膜是醋酸纤维素基膜、聚碳酸酯基膜、环状聚烯烃基膜、丙烯酸树脂基膜或聚酯基膜;
(4)根据(1)-(3)任何一项的膜,其中层(B)的硬质涂层的折射指数为1.49-1.65;和
(5)根据(1)-(4)任何一项的膜,它进一步包括厚度为1-40微米且置于基质膜的另一表面上的粘合层。
附图的简要说明
图1示出了显示本发明用于光学应用的膜的结构实例的截面视图。
图2示出了显示本发明用于光学应用的膜的结构的另一实例的截面视图。
附图中的数字具有以下列举的含义:
1  基质膜
2  固化树脂层
3  硬质涂层
4  粘合层
5  剥离膜
6  防止光反射的层
10和20用于光学应用的膜
优选实施方案的说明
本发明用于光学应用的膜是层压膜,它包括(A)通过固化显示出非常小的收缩率的固化树脂层,和(B)硬质涂层,这两层相继层压在基质膜的一个表面上。
作为在本发明用于光学应用的膜内的基质膜,使用透明的塑料膜,所述塑料膜例如是,乙酸纤维素基膜,如二乙酸纤维素膜、三乙酸纤维素膜和乙酸丁酸纤维素膜;聚碳酸酯基膜、环烯烃基膜;丙烯酸树脂基膜;聚酯基膜如聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚对苯二甲酸丁二酯膜和聚对苯二甲酸萘二酯膜;聚砜基膜;聚醚砜基膜;聚醚醚酮基膜;聚酰亚胺基膜;和聚醚酰亚胺基膜。从光学性能如透光率、可操作性、机械性能、吸水性(应当小)、耐热和耐候性的角度考虑,在这些基质膜中优选乙酸纤维素基膜、聚碳酸酯基膜、环状聚烯烃基膜、丙烯酸树脂基膜和聚酯基膜。更优选三乙酸纤维素、聚碳酸酯基膜、环状聚烯烃基膜、丙烯酸树脂基膜和聚对苯二甲酸乙二酯膜。可根据用于光学应用的膜的用途的变化合适地选择基质膜。
基质膜可以有色或无色,可以合适地根据应用来选择。例如,当膜用于保护液晶显示器装置时,优选无色透明膜。
对基质膜的厚度没有特别限制,可以根据情况合适选择。一般来说,厚度范围为15-300微米,和优选范围为30-250微米。可视需要,对基质膜的一个或两个表面进行各种处理,以便提高与置于表面上的层的粘着。可用底漆处理基质。表面处理的实例包括电晕放电处理、用铬酸处理(湿法)、火焰处理、在臭氧存在下用热空气或用紫外光辐照处理。根据基质膜的类型合适地选择表面处理。一般来说,从效果和可操作性的角度考虑,优选电晕放电处理。
在许多情况下,在膜的制备过程中,在基质膜的表面上形成微小的粗糙度。在本发明用于光学应用的膜中,在表面具有较大粗糙度的基质膜上有效地显示出本发明的效果,这是因为在表面上来自于基质膜的表面粗糙度的缺陷形成受到抑制所致。
在本发明用于光学应用的膜中,通过固化具有非常小的收缩率的固化树脂层作为层(A)置于基质膜的一个表面上。固化树脂层是包括70wt%或更多重均分子量范围为3000或更大的衍生于双官能团聚氨酯丙烯酸酯基低聚物的固化树脂层。选择层的厚度在5-25微米范围内,和优选在5-20微米范围内。
当双官能团聚氨酯丙烯酸酯基低聚物的重均分子量小于3000时,通过固化导致的收缩率增加,和用于光学应用的所得膜的卷曲不可能被抑制。当重均分子量过大时,所形成的固化树脂层变得柔软,和用于光学应用的所得膜作为硬质涂布膜的功能可能下降,或没有充分显示出抑制在表面上形成缺陷的效果。优选双官能团聚氨酯丙烯酸酯基低聚物的重均分子量在3000-50000范围内,优选在5000-35000范围内,和最优选在5000-25000范围内。以上所述的重均分子量是根据凝胶渗透色谱法(GPC)测量获得的数值并表达为相应聚苯乙烯的数值。
在本发明中,只要衍生于上述双官能团聚氨酯丙烯酸酯基低聚物的固化树脂以70wt%的用量包含在层(A)的固化树脂层内,就显示出本发明的效果。优选固化树脂的含量为80wt%或更大,和更优选90wt%或更大。
可例如通过从聚氨酯丙烯酸酯低聚物中选择双官能团低聚物,来获得以上所述的双官能团聚氨酯丙烯酸酯基低聚物,其中所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物是通过用(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯低聚物获得的,而所述聚氨酯低聚物是通过多异氰酸酯与聚醚多元醇或聚酯多元醇反应获得的。
在本发明中,层(A)的固化树脂层可进一步包括30wt%或更低,优选20%或更低,和更优选10%或更低的其它固化树脂与衍生于双官能团聚氨酯丙烯酸酯基低聚物的固化树脂相结合。其它固化树脂的实例包括衍生于可聚合低聚物和可聚合单体的固化树脂以及热固性树脂。
可聚合低聚物的实例包括官能度为3或更大的聚氨酯丙烯酸酯基低聚物、聚酯丙烯酸酯基低聚物、环氧丙烯酸酯基低聚物和多元醇丙烯酸酯基低聚物。可聚合单体的实例包括单官能团(甲基)丙烯酸酯基单体和多官能团(甲基)丙烯酸酯基单体。
可例如通过缩合多官能团羧酸与多元醇,获得在两端均具有羟基的聚酯低聚物,接着用(甲基)丙烯酸酯化所得低聚物内的羟基;或者通过将氧化烯加成到多官能团羧酸上获得在两端均具有羟基的低聚物,接着用(甲基)丙烯酸酯化所得低聚物内的羟基,从而获得聚酯丙烯酸酯基低聚物。可例如通过与(甲基)丙烯酸反应,酯化具有相对低分子量的双酚A型或线形酚醛树脂型环氧树脂内的环氧乙烷,从而获得环氧丙烯酸酯基低聚物。可例如通过用(甲基)丙烯酸酯化聚醚多元醇内的羟基,从而获得多元醇丙烯酸酯基低聚物。上述可聚合低聚物可单独或结合两种或多种使用。
作为单官能团(甲基)丙烯酸酯基单体,例如至少一种化合物可合适地选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂醇酯和(甲基)丙烯酸异冰片酯。
作为多官能团(甲基)丙烯酸酯基单体,例如至少一种化合物可合适地选自1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊二烯二(甲基)丙烯酸酯、用己内酯改性的二环戊烯二(甲基)丙烯酸酯、用氧化乙烯改性的磷酸二(甲基)丙烯酸酯、用烯丙基改性的环己基二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、用丙酸改性的二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、用氧化丙烯改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、用丙酸改性的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯和用己内酯改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
如后所示,热固性树脂是当固化体系是热固化体系时所使用的树脂。热固性树脂的实例包括具有碳碳双键或缩水甘油基的丙烯酸酯基聚合物、不饱和聚酯、异戊二烯聚合物、丁二烯聚合物、环氧树脂、酚醛树脂、脲树脂和三聚氰胺树脂。可单独或结合两种或多种使用热固性树脂。
对于层(A)的固化树脂层来说,可使用利用具有电离辐射辐照的任何固化体系和热固化体系。当考虑可操作性、通过固化引起的收缩率和对基质膜的影响时,优选利用具有电离辐射辐照的固化体系。利用具有电离辐射辐照的固化体系是指其中通过用具有在电磁波当中的能量量子和带电颗粒的射束,即紫外光或电子束的射线辐照来实现交联与固化的体系。
当利用具有电离辐射辐照的固化体系用于形成层(A)的固化树脂层时,作为第一步,制备用于形成层(A)的对电离辐射敏感的树脂组合物。在用于形成层(A)的对电离辐射敏感的树脂组合物中,如上所述用量的双官能团聚氨酯丙烯酸酯基低聚物,和视需要,以上所述的可聚合的低聚物和可聚合的单体(单官能团(甲基)丙烯酸酯基单体、多官能团(甲基)丙烯酸酯基单体等)用作形成固化树脂的组分。视需要,可使用各种添加剂,如光聚合引发剂、光敏剂、聚合抑制剂、交联剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、稳定剂、均化剂和消泡剂,只要不负面影响本发明的目的即可。
作为光聚合引发剂,可视需要从自由基聚合常规使用的光聚合引发剂中合适地选择一种或多种化合物。常规使用的光聚合引发剂的实例包括芳基酮光聚合引发剂如乙酰苯、二苯酮、烷基氨基二苯酮、苄基(benzyls)、苯偶姻、苯偶姻醚、苄基二甲基缩醛、苯甲酰苯甲酸酯和α-酰基肟酯;具有硫的光聚合引发剂如硫化物和噻吨酮;酰基氧化膦如酰基二芳基氧化膦;蒽醌;和其它光聚合引发剂。
当通过采用电子束辐照进行固化时,不必使用聚合引发剂。
一般地,选择光聚合引发剂的用量范围为0.2-10重量份,和优选范围为0.5-7重量份,以每100重量份全部可光固化的组分计。
作为光敏剂,例如可使用叔胺、对二甲基氨基苯甲酸酯和硫醇基敏化剂。当通过采用电子束辐照进行固化时,不必使用光敏剂。
一般地,选择光敏剂的用量范围为1-20重量份,和优选范围为2-10重量份,以每100重量份全部可光固化的组分计。
作为抗氧剂、紫外光吸收剂和光稳定剂,合适的化合物可选自常规使用的抗氧剂、紫外光吸收剂和光稳定剂。特别地,有利地使用在分子内具有(甲基)丙烯酰基的反应型抗氧剂、紫外光吸收剂和光稳定剂。当使用这些化合物时,抗氧剂、紫外光吸收剂和光稳定剂的组分键合到通过用电离辐射辐照活化的聚合物链上。因此,抑制了随时间流逝这些组分从固化层中扩散,并长时间段地显示出各组分的功能。
可通过在视需要使用的溶剂中混合形成以上所述的固化树脂用的各组分和各种添加剂,接着溶解或分散各组分,从而制备本发明所使用的形成层(A)用的对电离辐射敏感的树脂组合物,其中视需要以对各组分预定的用量使用所述添加剂。
以上所使用的溶剂的实例包括脂族烃如己烷、庚烷和环己烷;芳族烃如甲苯和二甲苯;卤化烃如二氯甲烷和氯乙烯;醇如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和1-甲氧基-2-丙醇;酮如丙酮、甲乙酮、2-戊酮、异佛尔酮和环己酮;酯如醋酸乙酯和醋酸丁酯;和溶纤剂如乙基溶纤剂。
对所制备的树脂组合物的浓度和粘度没有特别限制,只要可使用该树脂组合物用于涂料即可,和可根据情况合适地选择。
根据常规方法如棒涂法、刮涂法、辊涂法、刮板涂布法、口模式涂布法和凹槽辊涂布法,用上述树脂组合物涂布基质膜的一面,形成涂布膜。在所形成的膜干燥之后,通过用电离辐射辐照,固化该涂布膜,从而形成层(A)。
作为电离辐射,例如使用紫外光或电子束。可由高压汞灯、熔合(fusion)H灯或氙灯。一般地,辐照所使用的光的大小在100-500mJ/cm2范围内。可由电子加速器获得电子束。一般地,辐照所使用的射束的大小在150-350kV范围内。在这些电离辐射之间,优选紫外光。当使用电子束时,可在没有添加聚合引发剂的情况下,获得固化膜。
当使用利用具有电离辐射辐照的固化体系时,可进行完全固化,获得层(A),或可进行不完全固化(半固化)。在后一情况下,在如下所述地形成层(B)之后,对于层(A)和层(B)的结合,进行完全固化。
当热固化体系用于形成层(A)的固化树脂层时,作为第一步,制备形成层(A)的热固化型树脂组合物。在形成层(A)的热固化型树脂组合物中,如上所述用量的双官能团聚氨酯丙烯酸酯基低聚物,和视需要,以上所述的可聚合的低聚物和可聚合的单体(单官能团(甲基)丙烯酸酯基单体、多官能团(甲基)丙烯酸酯基单体等)和热固性树脂用作形成固化树脂的组分。视需要,可包括各种添加剂,如固化剂、聚合抑制剂、交联剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、稳定剂、均化剂和消泡剂,只要不负面影响本发明的目的即可。
固化剂的实例包括有机过氧化物如过氧化二苯甲酰、过氧化二月桂酰、过苯甲酸叔丁酯和过氧二碳酸二-2-乙基己酯;偶氮化合物如2,2′-偶氮双异丁腈、2,2′-偶氮双-2-甲基丁腈和2,2′-偶氮双二甲基戊腈;多异氰酸酯化合物如甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和己二异氰酸酯;多胺如苯二胺、六亚甲基四胺、异佛尔酮二胺和二氨基二苯甲烷;酸酐如十二碳烯基琥珀酸酐、邻苯二甲酸酐和四氢邻苯二甲酸酐;咪唑如2-甲基咪唑、2-乙基咪唑和2-苯基咪唑;路易斯酸如双氰胺、对甲苯磺酸和三氟甲磺酸;和甲醛。作为固化剂,根据形成固化树脂所使用的各组分的类型,合适地选择一种或多种化合物。
抗氧剂、紫外光吸收剂、光引发剂、溶剂和涂布工艺与以上所述的使用电离辐射辐照的固化体系的那些相同。
在热固化体系中,用形成层(A)的热固化型树脂组合物涂布基质膜的一面,形成涂布膜。干燥并固化所形成的涂布膜,并形成层(A)。
选择层(A)的固化树脂层的厚度范围为5-25微米,其中利用使用电离辐射辐照的固化体系形成所述层(A)的固化树脂层。当厚度小于5微米时,没有充分显示出使基质膜的表面粗糙度变光滑的效果。当厚度超过25微米时,通过固化引起的收缩率增加,和在固化树脂层内形成裂纹。优选层(A)的厚度范围为5-20微米。
在本发明用于光学应用的膜中,在以上所述的层(A)的固化树脂层上层压硬质涂层作为层(B),所述硬质涂层包括通过电离辐射辐照而固化的树脂。
取决于用于光学应用的膜的应用场合,层(B)的硬质涂层可具有防眩光性能。当硬质涂层具有防眩光性能时,硬质涂层可包括提供防眩光性能的各种涂料与通过电离辐射辐照而固化的树脂的结合。
可通过用形成硬质涂层的涂料液体涂层(A),形成硬质涂层,其中所述涂料液体包括例如可通过电离辐射辐照而固化的化合物,和视需要,提供防眩光性能的填料,和光聚合引发剂,以形成涂布膜,接着通过电离辐射辐照固化涂布膜。
如上所述的可通过电离辐射辐照而固化的化合物的实例包括可光聚合低聚物和/或可光聚合单体。可光聚合低聚物包括自由基聚合型低聚物和阳离子聚合型低聚物。自由基聚合型可光聚合低聚物的实例包括聚酯丙烯酸酯基低聚物、环氧丙烯酸酯基低聚物、聚氨酯丙烯酸酯基低聚物和多元醇丙烯酸酯基低聚物。可光聚合低聚物与使用电离辐射辐照的固化体系形成层(A)的方法中所述的可聚合低聚物相同。
作为阳离子聚合型可光聚合的低聚物,一般地使用环氧基树脂。环氧基树脂的实例包括通过用表氯醇环氧化多官能团酚如双酚树脂和线形酚醛树脂获得的化合物和通过用过氧化物氧化线性烯烃化合物和环状烯烃化合物而获得的化合物。
作为可光聚合的单体,可使用多官能团(甲基)丙烯酸酯。多官能团(甲基)丙烯酸酯的实例包括在使用电离辐射辐照的固化体系形成层(A)的方法中作为多官能团(甲基)丙烯酸酯单体的实例所述的化合物。可单独或与两种或多种以上所述的可光聚合的低聚物结合使用可光聚合的单体。
当使用自由基聚合型可光聚合低聚物或自由基聚合型可光聚合单体时,视需要使用的光聚合引发剂的实例包括在使用电离辐射辐照的固化体系形成层(A)的方法中作为光聚合引发剂的实例所述的化合物。当使用阳离子聚合型可光聚合低聚物时,视需要使用的光聚合引发剂的实例包括含鎓的化合物,如芳族锍离子、芳族氧锍离子和芳族碘鎓离子与阴离子如四氟硼酸盐阴离子、六氟磷酸盐阴离子、六氟锑酸盐阴离子和六氟砷酸盐阴离子。可单独或与两种或多种的结合使用光聚合引发剂、一般地选择光聚合引发剂的用量范围为0.2-10重量份,以100重量份可光聚合低聚物和/或可光聚合单体计。当使用可通过电子束辐照固化的化合物时,不需要使用光聚合引发剂。
作为视需要使用的提供防眩光性能的填料,合适的填料可视需要从提供防眩光性能常规使用的填料中选择。填料的实例包括平均粒径为1.5-7微米的氧化硅颗粒、平均粒径为约0.5-10微米的胶态氧化硅颗粒与胺化合物的聚集体,和平均粒径为0.5-5微米的氧化硅颗粒与平均粒径为1-60nm的金属氧化物微粒的混合物。在考虑所得用于光学应用的膜的防眩光性能和抗划伤性的情况下,合适地决定在硬质涂层内的填料含量。
可通过在视需要使用的溶剂中,以对每一组分规定的用量,混合以上所述的可通过电离辐射辐照固化的化合物、填料,和以上所述且视需要使用的光聚合引发剂,和各种添加剂如反应性硅氧烷化合物、单官能团单体、光敏剂、聚合抑制剂、交联剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、光稳定剂、均化剂和消泡剂,接着溶解或分散各组分,从而制备在本发明中使用的形成硬质涂层用涂料液体。
作为视需要使用的反应性硅氧烷化合物,可使用在分子内具有可自由基聚合的不饱和基团的硅氧烷化合物。硅氧烷化合物是通过光的辐照可固化的组分且在交联并通过用电离辐射辐照固化之后具有提供防污性能和降低硬质涂层摩擦的功能。
作为在分子内具有可自由基聚合的不饱和基团的硅氧烷化合物,例如,可使用其中藉助间隔基如亚乙基和亚丙基将(甲基)丙烯酰基引入到聚有机硅氧烷骨架结构内的化合物。聚有机硅氧烷的优选实例包括聚二甲基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷。
在分子内具有可自由基聚合的不饱和基团的硅氧烷化合物的实例包括由通式[1]表示的用(甲基)丙烯酸酯改性的聚二甲基硅氧烷:
Figure A20041009291100151
其中m和n各自表示整数1或更大,和R表示由下式表示的基团:
Figure A20041009291100152
其中R1表示氢原子或甲基;或由通式[2]表示的在分子的一端或两端具有(甲基)丙烯酰氧基的聚二甲基硅氧烷:
其中R1表示氢原子或甲基,k表示1或更大的整数;和A表示甲基或由显示表示的基团:
Figure A20041009291100154
其中R′表示氢原子或甲基。
在本发明中,可单独或结合两种或多种使用反应性硅氧烷化合物。优选选择反应性硅氧烷化合物的含量范围是硬质涂层重量的0.05-5%。当含量小于硬质涂层重量的0.05%时,可能不会充分显示出提供防污性能和降低摩擦的效果。当含量超过5wt%时,没有改进该效果到该含量所预期的程度,和硬质涂层的硬度有时下降。优选反应性硅氧烷化合物的含量范围是硬质涂层重量的0.2-2%。
视需要使用的单官能团单体的实例包括在上述的层(A)的说明中作为单官能团(甲基)丙烯酸酯基单体的实例所述的化合物。光敏剂、抗氧剂、光稳定剂和溶剂与在使用电离辐射辐照的固化体系形成层(A)的方法中所述的那些相同。
通过用以上所述的涂料液体涂层(A),形成涂布膜,接着干燥所形成的涂布膜并通过用电离辐射辐照固化该干燥的涂布膜,从而形成层(B)的硬质涂层。辐照方法以及辐照所使用的电离辐射与在使用电离辐射辐照的固化体系形成层(A)的方法中所述的那些相同。
以上所述形成的硬质涂层的厚度范围为1-15微米。当厚度小于1微米时,可能不会充分显示出用于光学应用的膜的抗划伤性。当厚度超过15微米时,在硬质涂层内有时形成裂纹。优选硬质涂层的厚度范围为2-10微米。
优选层(B)的硬质涂层的折射指数范围为1.49-1.65,这是因为可获得视线穿透的优良透明度。
在以上所述制备的本发明用于光学应用的膜中,即使当使置于层(A)上的硬质涂层的厚度小于常规膜的厚度时,也可获得用于光学应用的硬质涂布膜所要求的物理性能,和抑制表面上来自于基质膜的表面粗糙度的缺陷形成,以增加产率,这是由于固化树脂层具有特定的性能且作为层(A)置于基质膜上所致。由于硬质涂层的较小厚度,所以用于光学应用的膜显示出优良的抗龟裂性和抑制膜的卷曲。
在本发明用于光学应用的膜中,可在层(B)的硬质涂层上形成各种薄膜层,以提供所需的功能。薄膜层的实例包括用锡掺杂的氧化铟(ITO)、氧化铟、氧化锡、氧化锌或氧化镉的导电薄膜和防止光反射的膜。
一般地,可根据物理蒸汽沉积方法(PVD法),如真空蒸汽沉积方法、溅射法和离子电镀法,或根据化学蒸汽沉积方法(CVD法),形成导电薄膜。
可根据干法或湿法,在层(B)的硬质涂层上布置防止光反射的膜。
以下将描述本发明用于光学应用的膜,所述用于光学应用的膜包括视需要防止层(C)的光反射的层,而所述防止层(C)的光反射的层包括至少一层且层压在如上所述的层(B)上。
在本发明用于光学应用的膜中,置于层(B)上的防止层(C)的光反射的层可包括含单层的单层结构或含多层的多层结构,和可根据干法或湿法形成。
以下将描述根据干法形成防止光反射的层的方法。
作为干法,使用下述方法,其中在层(B)上蒸汽沉积折射指数比层(B)的硬质涂层小的物质如MgF2、CaF2和SiO2,形成具有单层结构的防止光反射的层的方法;其中交替蒸汽沉积具有大折射指数的物质如ITO、氧化钛、氧化钽、氧化铟、氧化锆、氧化铌、氧化铪、氧化锡、用锑掺杂的氧化锡(ATO)、氧化锌和氧化铝,以及具有小的折射指数的物质如MgF2、CaF2和SiO2,形成具有多层结构的防止光反射的层的方法。至于蒸汽沉积方法,使用PVD法如真空蒸汽沉积方法,溅射方法和离子电镀方法。
对如上所述形成的防止光反射的层的厚度没有特别限制,和可合适地根据情况选择。一般地,选择厚度范围为0.01-1.0微米,和优选范围为0.02-0.5微米。
湿法是其中施加涂料液体,并形成具有单层结构或多层结构的防止光反射的层的方法。例如,可通过在层(B)的硬质涂层的表面上布置厚度为约0.05-1微米的防止光反射的层如硅氧烷基膜和氟基膜,从而提供用于光学应用的膜防止光反射的功能。在该方法中,当选择防止光反射的层的合适类型时,可改进抗静电性能。
也可通过形成防止光反射的层(它通过在层(B)的硬质涂层上相继层压形成),具有大的折射指数的层(C-a)(它包括通过电离辐射辐照固化的树脂和至少两种包括用锑掺杂的氧化锡(ATO)的金属氧化物和具有1.65-1.80范围内的折射指数和60-160nm范围内的厚度),和具有小的折射指数的层(C-b)(它包括硅氧烷基聚合物和具有1.37-1.47范围内的折射指数和80-180nm范围内的厚度),来提供防止光反射的功能。
当具有大的折射指数的层(C-a)的折射指数小于1.65时,难以获得显示出优良的防止光反射性能的用于光学应用的膜。当具有大的折射指数的层(C-a)的折射指数超过1.80时,难以形成该层,这是因为ATO以主要组分形式被包括所致。优选层(C-a)的折射指数范围为1.70-1.75。
如上所述的ATO用于改进层(C-a)与具有小的折射指数的层(C-b)之间的粘着,所述具有小的折射指数的层(C-b)包括硅氧烷基聚合物并在层(C-a)上形成。一般地,选择在层(C-a)内的ATO含量范围为全部金属氧化物重量的25-90%,和优选范围为40-80wt%。当含量小于25wt%时,可能层(C-a)与层(C-b)之间的粘着不足,和也可能得不到所需的折射指数。当含量超过90%时,层(C-a)的强度可能下降。
对与ATO结合使用的其它金属氧化物没有特别限制,只要当该层的厚度范围为60-160nm时,折射指数范围为1.65-1.80即可。其它金属氧化物的实例包括氧化钛、ITO、氧化钽和氧化锡。可单独或结合两种或多种使用其它金属氧化物。优选折射指数大于ATO的金属氧化物,和更优选氧化钛和/或ITO。
对在层(C-a)内包括ATO的金属氧化物的含量没有特别限制,和可根据层(C-a)的所需厚度与折射指数合适地选择。一般地,金属氧化物的含量范围是约200-600重量份,以100重量份固化树脂计。
可如下所述形成层(C-a)。作为第一步,通过在视需要使用的合适溶剂中,以对各组分来说规定的用量,混合可通过用电离辐射辐照固化的化合物、如上所述的包括ATO的金属氧化物,和光聚合引发剂与视需要使用的各种添加剂如抗氧剂、紫外光吸收剂、光稳定剂、均化剂和消泡剂,接着溶解或分散各组分,从而制备涂料液体。用所制备的涂料液体涂层(B)的硬质涂层,形成涂布膜。用电离辐射辐照所形成的涂布膜并固化,和可形成层(C-a)的具有大折射指数的层。
制备涂料液体所使用的可通过用电离辐射辐照固化的化合物、光聚合引发剂、溶剂,涂布和电离辐射的方法,与层(B)的硬质涂层所述的那些相同。
在本发明中,有利地根据下述方法形成层(B)的硬质涂层和层(C-a)的具有大折射指数的层。
作为第一步,用形成硬质涂层的涂料液体涂布在基质膜的一面上形成的固化树脂层,结果形成涂布膜,和用电离辐射辐照所形成的涂布膜,以便在立即固化的条件下固化涂布膜。当紫外光用于辐照时,一般地,光的大小在约50-150mJ/cm2范围内。然后用形成层(C-a)的涂料液体涂布如此形成的立即固化的层,结果形成涂布膜。用电离辐射充分地辐照所形成的涂布膜并与以上形成的层(B)一起完全固化。当紫外光用于辐照时,一般地光的大小在约400-1000mJ/cm2范围内。
按照如上所述的方式,在层(A)上相继形成在层(B)与层(C-a)之间显示出优良粘着性的层(B)的硬质涂层和层(C-a)的具有大折射指数的层。
在本发明用于光学应用的膜中,在如上所述形成的层(C-a)的具有大折射指数的层上形成层(C-b)的具有小的折射指数的层。层(C-b)的具有小的折射指数的层是包括硅氧烷基聚合物的层和折射指数范围为1.37-1.47和厚度范围为80-180nm。当折射指数与厚度在上述各自的范围以外时,难以获得显示出防止光反射的优良性能和优良的抗划伤性的用于光学应用的膜。
含硅氧烷基聚合物的层的实例包括含无机氧化硅基化合物(包括聚硅酸)、聚有机硅氧烷基化合物或这些化合物的混合物的层。可根据常规方法生产形成上述层的无机氧化硅基化合物和聚有机硅氧烷基化合物。
例如,优选其中用无机酸如盐酸和硫酸或有机酸如草酸和醋酸部分或全部水解由通式[3]表示的烷氧基硅烷化合物并缩聚的方法。
Ra2Si(OR3)4-a                     …[3]
在上述通式[3]中,R2表示不可水解的基团,该基团是烷基、取代烷基(取代基是卤原子、羟基、硫醇基、环氧基或(甲基)丙烯酰氧基)、链烯基、芳基或芳烷基,R3表示低级烷基,a表示0或1-3的整数,当存在多个R2时,多个R2可表示相同基团或不同基团,和当存在多个OR3时,多个OR3可表示相同基团或不同基团。
当完全水解其中a代表0的通式[3]表示的化合物,即四烷氧基硅烷时,获得无机氧化硅基化合物。当该化合物部分水解时,获得聚有机硅氧烷基化合物或无机氧化硅基化合物与聚有机硅氧烷基化合物的混合物。另一方面,由于其中a代表整数1-3的通式[3]表示的化合物具有不可水解的基团,因此可通过完全水解或部分水解来获得聚有机硅氧烷基化合物。在该反应中,可使用合适的有机溶剂,以便可均匀地进行水解。
通式[3]表示的烷氧基硅烷的实例包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四异丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三异丙氧基硅烷乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二乙烯基二甲氧基硅烷、二乙烯基二乙氧基硅烷、三乙烯基甲氧基硅烷和三乙烯基乙氧基硅烷。可单独或结合两种或多种使用烷氧基硅烷化合物。
在上述方法中,视需要可以以合适的用量添加铝化合物如氯化铝和三烷氧基铝。
作为另一方法,可使用硅化合物如偏硅酸钠、原硅酸钠和水玻璃(一种硅酸钠的混合物)作为原料,用酸如盐酸、硫酸和硝酸或金属化合物如氯化镁和硫酸钙水解硅化合物。通过水解形成游离硅酸。该化合物容易聚合,且获得线性、环状和网状化合物的混合物,但取决于该材料的类型,混合物的组成不同。由水玻璃获得的聚硅酸含有作为主要组分的具有通式[4]表示的线性结构的化合物:
Figure A20041009291100211
其中b表示聚合度,和R4表示氢原子、硅原子或金属原子如镁原子和铝原子。
可如上所述地获得完全无机的氧化硅基化合物。作为无机氧化硅基化合物,也可使用硅胶(SiOx·nH2O)。
可根据常规方法,如棒涂法、刮涂法、辊涂法、刮板涂布法、口模式涂布法和凹槽辊涂布法,通过用含有如上所述的硅氧烷基聚合物或其前体的涂料液体涂层(C-a)的具有大的折射指数的层,形成涂布膜,接着加热所形成的涂布膜,从而形成层(C-b)的具有小的折射指数的层。
优选在所形成的含有硅氧烷基聚合物、具有小的折射指数的层内的硅氧烷基聚合物具有硅烷醇基或另一亲水基团,这是因为提供抗静电性能,且抑制灰尘对用于光学应用的膜的附着。
在本发明的用于光学应用的膜中,视需要,可在层(C-b)的具有小的折射指数的层上布置防污的涂层。一般地,可根据常规方法,如棒涂法、刮涂法、辊涂法、刮板涂布法、口模式涂布法和凹槽辊涂布法,通过用含氟基树脂的涂料液体涂层(C-b)的具有小的折射指数的层,形成涂布膜,接着干燥处理,从而形成防污的涂层。
防污的涂层的厚度一般地在1-10nm范围内,和优选在3-8nm范围内。由于防污的涂层导致提供用于光学应用的所得膜的表面改进的滑爽性能并抑制表面污染。
在本发明的用于光学应用的膜中,可在与具有硬质涂层的一面相对的基质膜的面上形成将用于光学应用的膜粘着到被粘物上的粘合层。作为构成粘合层的粘合剂,优选用于光学应用的粘合剂,如丙烯酸粘合剂、聚氨酯粘合剂和硅氧烷粘合剂。粘合层的厚度一般在1-40微米范围内,和优选在5-35微米范围内。
可在粘合层上布置剥离膜。剥离膜的实例包括通过用剥离剂如硅氧烷树脂涂布纸张如剥离纸、涂布纸和层压纸或塑料膜而制备的剥离膜。对剥离膜的厚度没有特别限制。一般地,剥离膜的厚度范围为20-150微米。
图1和2示出了显示具有不同结构的本发明用于光学应用的膜的实例的截面视图。在图1中,用于光学应用的膜10的结构使得固化树脂层2和硬质涂层3相继层压在基质膜1的一面上。粘合层4布置在基质膜1的另一面上,和剥离膜5附着在粘合膜4上。
在图2中,用于光学应用的膜20具有与图1所示相同的结构,所不同的是防止光反射的层(具有单层结构或多层结构)6层压在硬质涂层3上。
为了概述通过本发明获得的优点,根据本发明,由于固化树脂层,所述固化树脂层包括衍生于双官能团聚氨酯丙烯酸酯基低聚物且显示出通过固化导致非常小的收缩率的固化树脂作为主要组分并布置在基质膜的一面上,因此甚至当置于固化树脂层上的硬质涂层的厚度小于常规产品时,也可提供用于光学应用的硬质涂布膜,作为用于光学应用的硬质涂布膜,所述用于光学应用的硬质涂布膜实现所要求的物理性能,抑制表面上来自于基质膜的表面粗糙度的缺陷形成,且可增加产率。由于膜的较小厚度导致这一用于光学应用的硬质涂布膜显示出优良的抗龟裂性且抑制基质膜的卷曲。
实施例
参考下述实施例,更具体地描述本发明。然而,本发明并不限于这些实施例。
根据下述方法测量用于光学应用的所得膜的性能。
(1)抗划伤性
用钢棉#0000,在9.8×10-3N/mm2的负载下,5次往复移动地摩擦层的表面,并肉眼观察表面状况。根据下述标准评价结果:
良好:在表面上没有划痕
差:在表面上发现划痕
(2)抗龟裂性
根据在日本工业标准K5600-5-1中所述的圆柱形芯棒方法评价抗龟裂性。该值越小,所形成的裂纹数量越小和抗龟裂性越好。
(3)在表面上的缺陷数量
从样品上任意切割100mm×100mm的试样。在黑色板上放置该试样,并使用反射光肉眼检测。在表面上发现的缺陷明显,则然后通过使用显微镜观察检测全部明显的缺陷。通过从全部明显缺陷的数量中减去附着到该表面上的外来物质引起的缺陷数量,从而获得在该表面上的缺陷数量。
(4)卷曲度
在玻璃平板上放置100mm×100mm的正方形尺寸的样品,其方式使得具有硬质涂层的一面向上放置。在硬质涂布膜的4个角处测量在硬质涂布膜与玻璃板表面之间的距离(mm),和所得4个数值之和用作卷曲度(mm)。在一个角处的最大距离设定为30mm。
通过由MATSUSHITA INTERTECHNO Co.,Ltd.制造的“FILMETRICSF-20”,测量各涂层的厚度。通过由ATAGO Co.,Ltd.制造的Abbe折射仪测量折射指数。
实施例1
使用迈耶绕线棒涂布器No.20,用含有树脂组合物且固体组分的浓度为50wt%的涂料液体涂布用作基质膜的聚碳酸酯膜(厚度为100微米)的一面,以便在固化之后获得厚度为12.5微米的涂层,其中通过混合100重量份双官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物[由NIPPON GOSEI KAGAKUCo.,Ltd.制造;“SHIKO UV-3520TL”,重均分子量:14000;固体组分的浓度:70wt%]、3.5重量份1-羟基环己基苯基酮[由CIBA SPECIALTYCHEMICALS Co.,Ltd.制造;商品名“IRGACURE 184”]作为乙酰苯化合物的光聚合引发剂,和使得以重量计用量比为1∶1的含甲苯与乙基溶纤剂的混合溶剂,制备所述涂料液体。
通过在100℃下干燥所形成的涂层1分钟并用紫外光(光强度:120mW/cm2;光的大小:350mJ/cm2)辐照该干燥层,从而形成聚氨酯丙烯酸酯低聚物的固化树脂层。使用迈耶绕线棒涂布器No.6,用形成硬质涂层的涂料液体涂布所形成的固化树脂层,以便在固化之后获得厚度为3.7微米的涂层,其中通过将甲苯加入到含有光聚合引发剂的紫外光固化型的硬质涂料材料[由ARAKAWA KAGAKU KOGYO Co.,Ltd.制造;商品名“BEAMSET 575 CB”;多官能团聚氨酯丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯的混合物;固体组分的浓度:100wt%]中,其用量使得调节固体组分的浓度在50wt%下,从而制备所述形成硬质涂层的涂料液体。通过在100℃下干燥所形成的涂层1分钟并用紫外光(光强度:120mW/cm2;光的大小:250mJ/cm2)辐照该干燥层,从而形成硬质涂层。
表1示出了如上所述获得的用于光学应用的硬质涂布膜的性能。
实施例2
使用涂布器,用含有树脂组合物且固体组分的浓度为50wt%的涂料液体涂布用作基质膜的环状聚烯烃膜(由JSR Co.,Ltd.制造,商品名:ARTONFILM 100,厚度为100微米)的一面,以便在固化之后获得厚度为20微米的涂层,其中通过混合100重量份如上所述的双官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物“SHIKO UV-3520TL”、3.5重量份如上所述的1-羟基环己基苯基酮“IRGACURE 184”光聚合引发剂,和使得以重量计的用量比为1∶1的含甲苯与乙基溶纤剂的混合溶剂,制备所述涂料液体。
通过在100℃下干燥所形成的涂层1分钟并用紫外光(光强度:120mW/cm2;光的大小:350mJ/cm2)辐照该干燥层,从而形成聚氨酯丙烯酸酯低聚物的固化树脂层。使用迈耶绕线棒涂布器No.8,用形成硬质涂层的涂料液体涂布所形成的固化树脂层,以便在固化之后获得厚度为5.0微米的涂层,其中通过将甲苯加入到含有光聚合引发剂的紫外光固化型的硬质涂料材料[由DAINICHI SEIKA KOGYO Co.,Ltd.制造;商品名“SEIKA BEAM EXF-01L”;固体组分的浓度:100wt%]中,其用量使得调节固体组分的浓度在50wt%下,从而制备所述形成硬质涂层的涂料液体。通过在100℃下干燥所形成的涂层1分钟并用紫外光(光强度:120mW/cm2;光的大小:250mJ/cm2)辐照该干燥层,从而形成硬质涂层。
表1示出了如上所述获得的用于光学应用的硬质涂布膜的性能。
实施例3
根据与实施例1进行的那些相同的步骤制备用于光学应用的硬质涂布膜,所不同的是使用迈耶绕线棒涂布器No.20,施加用于形成硬质涂层的涂料液体,以便形成厚度为12.5微米的硬质涂布膜。
表1示出了如上所述获得的用于光学应用的硬质涂布膜的性能。
用于光学应用的硬质涂布膜的卷曲度为110mm。与没有形成聚氨酯丙烯酸酯低聚物的固化树脂层而获得的膜(对比例2)相比,抑制卷曲度。
实施例4
根据与实施例1进行的那些相同的步骤制备用于光学应用的硬质涂布膜,所不同的是使用“UL-503LN”(商品名)[由KYOEISHA KAGAKUSHACo.,Ltd.制造;重均分子量8000;固体组分的浓度为70wt%]作为双官能团的聚氨酯丙烯酸酯低聚物替代重均分子量为14000的“SHIKOUV-3520TL”。
表1示出了如上所述获得的用于光学应用的硬质涂布膜的性能。
实施例5
根据与实施例1进行的那些相同的步骤制备用于光学应用的硬质涂布膜,所不同的是基质膜变化为三乙酸纤维素膜[由KONICA MINOLTAHOLDINGS Co.Ltd.制造;商品名KC8UN]。表1示出了如上所述获得的用于光学应用的硬质涂布膜的性能。
实施例6
根据与实施例1进行的那些相同的步骤制备用于光学应用的硬质涂布膜,所不同的是基质膜变化为厚度100微米的丙烯酸膜。表1示出了如上所述获得的用于光学应用的硬质涂布膜的性能。
实施例7
(1)为了便于厚度为188微米的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜[由TOYO BOSEKI Co.,Ltd.制造;商品名“A4100”]容易粘着而被处理的一面用作聚酯基基质膜,根据与实施例1进行的那些相同的步骤,用厚度为12.5微米的双官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物的固化树脂层涂布该聚酯基基质膜。藉助迈耶绕线棒涂布器No.12,用紫外光固化型的丙烯酸硬质涂料材料[由JSR Co.,Ltd.制造;商品名“DESOLITE KZ7224”;固体组分的浓度:46wt%]涂布所形成的涂层,以便在完全固化之后获得厚度为6.0微米的层。在80℃下干燥所得层1分钟,并用光的大小为80mJ/cm2的紫外光辐照,制备立即固化的层,并形成硬质涂层。
(2)向100重量份作为金属氧化物的二氧化钛的分散液[由DAINIPPON INK KAGAKU KOGYO Co.,Ltd.制造;商品名“TF-14D”;固体组分的浓度10wt%]和100重量份用锑掺杂的氧化锡的分散液[由DAINIPPON INK KAGAKU KOGYO Co.,Ltd.制造;商品名“TA-01D”;固体组分的浓度10wt%](用锑掺杂的锡的含量:50wt%)中添加6.7重量份紫外光固化型丙烯酸树脂[由DAINICHI SEIKA KOGYO Co.,Ltd.制造;商品名“SEIKABEAM EXF-01L”(NS);固体组分的浓度100%]。用异丁醇稀释所得混合物,以便调节在全部混合物中固体组分的浓度为3wt%,和制备涂料液体。藉助迈耶绕线棒涂布器No.4,用如上所述地制备的涂料液体涂布在如上所述的(1)中在立即固化条件下形成的硬质涂层,以便在完全固化之后获得厚度为90nm的涂层。在80℃下干燥所得涂层,并用光的大小为680mJ/cm2的紫外光辐照,固化该层,和形成具有大的折射指数的层。从而在双官能团的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的固化树脂层上相继形成具有1.51的折射指数的硬质涂层和具有1.71的大折射指数的层。
(3)藉助迈耶绕线棒涂布器No.6,用硅氧烷基抗静电剂[由COLCOATCo.,Ltd.制造;商品名“COLCOAT P”;固体组分的浓度2wt%]涂布在以上所述的(2)中形成的具有大的折射指数的层,以便在热处理之后获得厚度为120nm的涂层。通过在130℃下加热处理所形成的层2分钟,和形成具有1.45的小折射指数的层。
表1示出了其中防止光反射的层被层压在硬质涂层上的所得用于光学应用的硬质涂布膜的性能。
在580nm的波长下,底部的反射率为1.05%。使用分光光度计[由SHIMADZU SEISAKUSHO Co.,Ltd.制造;“UV-3101PC”]测量底部反射率。在给出最小反射率的波长下的反射率用作底部反射率。
表1
实施例                    1      2      3       4      5      6         7
基质膜                    PC     COP    PC      PC     TAC    丙烯酸    PET
                                                              树脂
双官能团聚氨酯丙烯酸酯    12.5   20     12.5    12.5   12.5   12.5      12.5
低聚物的固化树脂层的厚
度(μm)
低聚物的Mw                14000  14000  14000   8000   14000  14000     14000
硬质涂层的厚度(μm)       3.7    5.0    12.5    3.7    3.7    3.7       6.0
折射指数                  1.53   1.53   1.53    1.53   1.53   1.53      1.51
硬质涂布膜的性能
抗划伤性(钢棉)            良好   良好   良好    良好   良好   良好      良好
抗龟裂性(圆柱形心轴方     12     16     32      12     12     12        16
法)
在表面上的缺陷数量        0      0      0       0      0      1         0
卷曲度(mm)                21     54     110     23     23     19        55
备注:
PC:聚碳酸酯膜
COP:环状聚烯烃膜
TAC:三乙酸纤维素
PET;聚对苯二甲酸乙二酯
Mw:重均分子量
对比例1
根据与实施例1进行的那些相同的步骤制备用于光学应用的硬质涂布膜,所不同的是没有形成双官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物的固化树脂层。
表2示出了以上所述地获得的用于光学应用的硬质涂布膜的性能。
对比例2
根据与实施例1进行的那些相同的步骤制备用于光学应用的硬质涂布膜,所不同的是没有形成双官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物的固化树脂层,和使用迈耶绕线棒涂布器No.20,将硬质涂层的厚度变为12.5微米。
表2示出了以上所述地获得的用于光学应用的硬质涂布膜的性能。
对比例3
根据与实施例2进行的那些相同的步骤制备用于光学应用的硬质涂布膜,所不同的是使用迈耶绕线棒涂布器No.4替代涂布器,将双官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物的固化树脂层的厚度变为2.5微米。
表2示出了以上所述地获得的用于光学应用的硬质涂布膜的性能。
表2
对比例                                  1       2       3
基质膜                                  PC      COP     COP
双官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物的固        -       -       2.5
化树脂层的厚度(μm)
低聚物的Mw                              -       -       14000
硬质涂层的厚度(μm)                     3.7     12.5    5.0
折射指数                                1.53    1.53    1.53
硬质涂布膜的性能
抗划伤性(钢棉)                          良好    良好    良好
抗龟裂性(圆柱形心轴方法)                16      >32    16
在表面上的缺陷数量                      21      2       12
卷曲度(mm)                              33      >120   62
备注:
PC:聚碳酸酯膜
COP:环状聚烯烃膜
Mw:重均分子量
如上述结果所示,本发明用于光学应用的膜没有在表面上形成缺陷,显示出优良的抗划伤性,且抑制卷曲。
工业实用性
本发明用于光学应用的硬质涂布膜抑制在表面上来自于基质膜表面粗糙度的缺陷形成,显示出优良的抗划伤性和抗龟裂性,抑制基质膜的卷曲,且有利地用于触摸面板、偏振板、1/4波长板的膜,光盘的覆盖膜和各种显示器的保护膜。

Claims (7)

1.一种用于光学应用的膜,它包括(A)固化树脂层,该层包括70wt%或更多重均分子量范围为3000-50000、衍生于双官能团聚氨酯丙烯酸酯基低聚物的固化树脂和厚度为5-25微米,和(B)硬质涂层,该层包括通过采用电离辐射辐照固化的树脂和厚度为1-15微米,其中层(A)和(B)相继层压在基质膜的一个表面上。
2.权利要求1的膜,它进一步包括含至少一层且层压在层(B)上的防止光反射的层(C)。
3.权利要求1的膜,其中基质膜是醋酸纤维素基膜、聚碳酸酯基膜、环状聚烯烃基膜、丙烯酸树脂基膜或聚酯基膜。
4.权利要求2的膜,其中基质膜是醋酸纤维素基膜、聚碳酸酯基膜、环状聚烯烃基膜、丙烯酸树脂基膜或聚酯基膜。
5.权利要求1-4中任何一项的膜,其中层(B)的硬质涂层的折射指数为1.49-1.65。
6.权利要求1-4中任何一项的膜,它进一步包括厚度为1-40微米且置于基质膜的另一表面上的粘合层。
7.权利要求5的膜,它进一步包括厚度为1-40微米且置于基质膜的另一表面上的粘合层。
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