CN1727917A

CN1727917A - 抗紫外线的光学膜

Info

Publication number: CN1727917A
Application number: CNA2004100706637A
Authority: CN
Inventors: 吴督宜; 许龙麟
Original assignee: Eternal Chemical Co Ltd
Current assignee: Eternal Materials Co Ltd
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2024-07-29
Also published as: CN100340873C

Abstract

本发明是关于一种抗UV光学膜，其包含一基材，其特征为至少有一基材表面涂布抗UV涂层，且该抗UV涂层包含无机微粒和含丙烯酸系单体作为聚合单元的树脂。本发明光学膜具有良好的耐气候性，并具有吸收紫外线的效果。

Description

抗紫外线的光学膜

技术领域

本发明是关于一种光学膜。本发明光学膜可用于玻璃上或平面显示器中，具有良好的耐气候性，并具有吸收紫外线的效果。

背景技术

人体如果曝晒过多的紫外线，容易产生白内障、皮肤癌、灼伤和皮肤厚化等症状，因此紫外线对人体而言有许多不利的影响。

另外，如果材料长期接触紫外线，会对材料造成伤害，容易发生黄化、脆化和变形等情况。

为了降低紫外线的伤害，多年来人们不断寻找强而有效的紫外线吸收材料，如紫外线吸收剂。紫外线吸收剂大多为有机物质，具有寿命短、毒性大等缺点。为改进此等缺点，近来逐步发展使用纳米级无机微粒来取代紫外线吸收剂。

液晶显示器为呈现更好的观赏角度与色彩，如果只单纯通过增加灯管来提高亮度，不但容易导致过多热量蓄积于结构中，影响其它部分材料的寿命与质量，同时电力消耗过大，无法满足许多信息商品需依赖电池以离线使用的要求。迄今在背光模块中利用各式各样的光学膜，提供一种能提高整体亮度，使光源做最有效率的发挥却不需改动任何面板的结构及内部线路设计或消耗额外能源的做法，已成为最经济与简便的解决方案。

背光源所发射的光含有紫外线(UV)，易造成光学膜中的高分子树脂黄化，导致反射效果减弱及液晶显示器的色差问题。

本案发明人经广泛研究发现，在光学膜表面涂覆抗UV涂层，非但不影响光学膜的密着度，又能将大部分背光源中的UV光吸收，且可使光学膜具耐久性并可降低其厚度。使用此种光学膜，无需变动相关设计及模具，即能使液晶显示的亮度提高，可有效解决上述的缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种抗UV光学膜，其包含一基材，其特征为至少有一基材表面涂布抗UV涂层，且该抗UV涂层包含无机微粒和含丙烯酸系单体作为聚合单元的树脂。

具体实施方式

本发明光学膜所使用的基材，并无特殊限制，可为透明、半透明或不透明，为所属领域的技术人员所知。一般而言，此基材包含至少一层高分子树脂。此高分子树脂并无特殊限制，其例如但不限于聚烯类树脂(polyolefin resin)，如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)；聚酯树脂(polyester resin)，如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；聚丙烯酸酯(polyacrylate resin)树脂，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；聚碳酸酯树脂(polycarbonateresin)；聚氨基甲酸酯树脂(polyurethane resin)，或其混合物。根据本发明的优选具体实施例，本发明光学膜是使用聚酯树脂基材，优选为聚对苯二甲酸乙二酯。前述基材可视需要包含所属领域的技术人员所已知的无机物，如氧化锌、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙或其混合物。本发明基材可为单层或多层，其中一层或多层含有该无机粒子。具体而言，本发明例如可使用一三层基材，其中中间层内含有该无机物。

本发明光学膜基材表面所涂的涂层具有吸收紫外线的能力，其包含无机微粒和含丙烯酸系单体作为聚合单元的树脂。

可用于本发明中的无机微粒并无特殊限制，其例如但不限于氧化锌、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙或其混合物。上述无机微粒的粒径大小一般为1～100纳米(nano meter)，优选为20～50纳米。

本发明光学膜基材表面涂层中的无机微粒含量，以总涂层重量计，为0.01～20重量％，优选为1～5重量％。

可用于本发明光学膜基材表面涂层中的树脂，含有一种或多种丙烯酸系单体作为聚合单元，该丙烯酸系单体是具以下通式：

其中R₁为氢原子或甲基；R₂为氢原子、C₆～C₁₈芳香族基(aromatic group)、C₁～C₁₈脂肪族基(aliphatic group)、羟基烷基(hydroxyalkyl)[C_nH_2nOH，n＝2～10]、NH₂或C₁₀H₁₇。本发明组成物所使用的丙烯酸系单体，优选为(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸(异)丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸环己酯及(甲基)丙烯酸羟基乙基酯或其混合物。

本发明所使用含丙烯酸系单体作为聚合单元的树脂，是指单独使用丙烯酸系单体作为聚合单元所形成的聚合物或丙烯酸系单体与其它单体，如苯乙烯或三级羧酸酯等聚合形成的聚合物。

适用于本发明的三级羧酸酯，是具以下通式：

其中R₃、R₄及R₅是代表直链或具支链的烷基链：C_mH_2m+1，其中m＝1到15的整数，R₆是选自由以下基团所构成的群组：

CH＝CH₂ 及

较好的三级羧酸酯是选自由饱和三级癸羧酸乙烯酯、饱和三级壬羧酸乙烯酯和饱和三级癸羧酸环氧丙酯所构成的群组。

本发明光学膜基材表面涂层中的含丙烯酸系单体作为聚合单元的树脂含量，以总涂层重量计，为99.99～70重量％，优选为99～90重量％。

本发明光学膜基材表面的涂层中，可视需要添加硬化剂(Curing Agent)，其可与接合剂产生分子与分子间的化学结合而形成交链(Crosslinking)。本发明所使用的硬化剂，为所属领域的技术人员所熟知，其例如为聚异氰酸酯(Polyisocyanate)。本发明光学膜基材表面涂层中可以使用的硬化剂含量，以总涂层重量计，为0～20重量％，优选为5～10重量％。

本发明光学膜基材涂层可视需要包含所属领域的技术人员所已知的添加物，例如荧光剂或紫外线吸收剂或其混合物。

可用于本发明光学膜基材表面涂层中的紫外线吸收剂，为所属领域的技术人员所熟知，其例如为苯并三唑类(benzotriazoles)、苯并三嗪类(benzotriazines)、苯甲酮类(benzophenones)或水杨酸衍生物(salicylic acid derivatives)等。

可用于本发明光学膜基材表面涂层中的荧光剂，并无特殊限制，为所属领域的技术人员所已知，可为有机物，其包括但不限于苯并恶唑类(benzoxazoles)、苯并咪唑类(benzimidazoles)或二苯乙烯双三嗪类(diphenylethylene bistriazines)；或无机物，例如硫化锌。

本发明光学膜可使用于一般大楼或汽车的玻璃上，具有良好的抗UV效果。本发明光学膜也可使用于液晶显示器中作为背光源的反射膜，可增强亮度，具有良好的耐气候性，并具有吸收紫外线的效果，达到增强液晶显示器功效的目的。

以下实施例将对本发明做进一步的说明，只是并非用以限制本发明的范围，任何所属领域的技术人员，在不违背本发明的精神下所得以达成的修正及变化，均属于本发明的范围。

实施例1

将154.4克丙烯酸树脂[eterac 7363-ts-50，Eternal提供](固体份约50％)，加入甲乙酮/甲苯各40克，一起搅拌(转速1000rpm)，再依次序加入35nm氧化锌/硫酸钡共3克、硬化剂[desmodur 3390，Bayer提供]14.9克，形成250.0克涂料(固体份40％)，将涂料涂布于UX-150(Teijin提供)基材上，干燥后可得10μm的涂膜，静置7天后做耐气候试验(利用QUV耐气候试验机，Q-panel公司)。试验所得结果如以下表1所示。

实施例2

重复实施例1的步骤，只是将基材UX-150(Teijin提供)换成E60L(Toray提供)。试验所得结果如以下表1所示。

比较例1

将没有涂布具有紫外线吸收能力的涂层的基材UX-150(Teijin提供)，直接做耐气候试验(利用QUV耐气候试验机，Q-panel公司)。试验所得结果如以下表1所示。

比较例2

重复比较例1的步骤，只是将基材UX-150(Teijin提供)换成E60L(Toray提供)。试验所得结果如以下表1所示。

表1：QUV耐气候加速试验，随着不同曝光时间，其黄化指数(Yellowing index，YI)值的变化

【测试主要波长313nm】

	曝光20hrΔYI	曝光40hrΔYI	曝光110hrΔYI	曝光150hrΔYI	曝光200hrΔYI	曝光200hrΔYI
	曝光20hrΔYI	曝光40hrΔYI	曝光110hrΔYI	曝光150hrΔYI	曝光200hrΔYI	曝光200hrΔYI	实施例1	0.5	0.6	0.9	1.0	1.15	1.25
实施例2	0.7	0.8	0.8	0.9	1.1	1.2	实施例1	0.5	0.6	0.9	1.0	1.15	1.25
实施例2	0.7	0.8	0.8	0.9	1.1	1.2	比较例1	0.73	2.06	4.96	5.95	8.76	11.26
比较例2	5.54	8.7	14.71	15.78	17.43	20.53	比较例1	0.73	2.06	4.96	5.95	8.76	11.26

比较实施例1与比较例1和实施例2与比较例2的结果可知，在基材表面涂布具有紫外线吸收能力的涂层，具有较好的防黄化效果，因此可提供基材抗UV性质。

Claims

1.一种抗UV光学膜，其包含一基材，其特征为至少有一基材表面涂布抗UV涂层，且该抗UV涂层包含无机微粒和含丙烯酸系单体作为聚合单元的树脂。

2.根据权利要求1所述的光学膜，其中该基材包含至少一层高分子树脂。

3.根据权利要求2所述的光学膜，其中该高分子树脂是选自于由聚酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚烯类树脂、聚碳酸酯树脂及聚氨基甲酸酯树脂及其混合物所构成的群组。

4.根据权利要求1所述的光学膜，其中该无机微粒是选自由氧化锌、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、硫酸钙、硫酸钡及碳酸钙及其混合物所构成的群组。

5.根据权利要求4所述的光学膜，其中该无机微粒的粒径为1～100纳米。

6.根据权利要求1所述的组成物，其中该丙烯酸系单体是具以下通式：

其中R₁为氢原子或甲基；R₂为氢原子、C₆～C₁₈芳香族基、C₁～C₁₈脂肪族基、羟基烷基[C_nH_2nOH，n＝2～10]、NH₂或C₁₀H₁₇。

7.根据权利要求6所述的光学膜，其中该丙烯酸系单体是选自由(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸(异)丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸环己酯及(甲基)丙烯酸羟基乙基酯及其混合所构成的群组。

8.根据权利要求1所述的光学膜，其中该涂层进一步包含硬化剂。

9.根据权利要求1所述的光学膜，其中该涂层进一步包含荧光剂或紫外线吸收剂或其混合物。

10.根据权利要求1所述的光学膜，其是用于玻璃上作为抗UV膜。

11.根据权利要求1所述的光学膜，其是用于液晶显示器中作为背光源的抗UV反射膜。