TWI397564B - 用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜 - Google Patents

用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜 Download PDF

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Description

用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜 發明領域
本發明一般而言係有關於用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜，且更明確地說，係有關於具以下功用之用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜：一旦自用以製造偏光膜之黏著層剝離時可避免撕裂，因為其在經過一段時間後仍具有優異剝離穩定性，且其可以使具有優異外部性質之產物之裝運前檢驗的缺陷之過度檢測及不能檢測之不規則變化減至最低。
 發明背景
一般而言，偏光膜為僅在一特定方向會振盪之光束可通過的薄膜且其係用於LCD(液晶顯示器)。此等偏光膜係藉進行至少兩其中聚矽氧離型膜係用於該製法中之製程而製成。
最近，高性能、高解析度及大螢幕技術已應用於LCD裝置。由於重量及耗能性皆低於習知顯示器裝置，所以此等LCD之使用及用途已快速普及。
然而，已指出產物價格降低及製造成本之降低已成為LCD市場之新成長的主要因素。因此，重要的是維持偏光膜(其係為LCD的最重要零件之一)之穩定品質，因此對製程、品質及裝運前的檢驗標準甚至更嚴格。
此等偏光膜之一般製法如下：在保護膜及偏光膜之至少一側上形成黏著層；並將聚矽氧離型塗覆膜沈積在此種黏著層上，繼而以捲筒之形式裝運並貯存該等薄膜。其後，將各沈積捲筒切成所欲大小並加入貯存及製法內。然而，當習知聚矽氧離型塗覆膜經黏著劑層合且維持長時間時，該聚矽氧離型塗覆膜之聚矽氧樹脂的未經活化官能基與黏著組份之未經活化官能基會逐漸進行反應，因此導致該聚矽氧離型塗覆膜自黏著層剝離時會撕裂或導致該黏著層之損壞。而且當聚矽氧離型塗覆膜經黏著劑層合並維持長時間時，該聚矽氧離型塗覆膜之未經活化的化合物可轉移至黏著層，因此導致該黏著層之黏著性劣化，其係為一種品質問題。
而且，對外部缺陷及外來物進行之檢驗被視為用於在如上述之製法進行期間對品質問題之檢驗的主要檢驗清單之一。雖然此等檢驗係經由檢驗員之肉眼而進行，但是外來物與外部缺陷以及大尺寸之偏光膜會阻礙該等偏光膜之精確肉眼檢驗，因此會導致該等偏光膜之品質問題的過度檢測或不能檢測。
 發明概要
因此，本發明係經設計以解決上述問題，為了避免聚矽氧離型塗覆膜自用以製造偏光膜之黏著層剝離時由於經過一段時間後，該聚矽氧離型塗覆膜與黏著層之化學變化而發生之撕裂現象，本發明之一目標為藉進行在線或離線塗覆方法而提供經過一段時間後，具有優異剝離穩定性之用於偏光膜的聚矽氧離型塗覆膜。
此外，本發明另一目標為提供用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜，其具優異外部性質，因此可以使在偏光膜之製造期間對該等產物之外來物及內部的檢驗時藉離型塗覆膜而導致之缺陷的過度檢測及不能檢測減至最低。
可自本發明之以下詳述瞭解本發明之這些及其它目標及優點。
上述目標係藉用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜而獲得，該聚矽氧離型塗覆膜包含聚酯膜、及具有已在該聚酯膜之至少一側上塗覆一次之聚矽氧塗覆組成物的塗覆層，其中該聚矽氧離型塗覆膜同時符合以下方程式1至3：
其中X為14天熟化剝離強度至1天熟化剝離強度之比率，Y為用於該塗覆層之氫聚矽氧烷之Si-H基團對烯基聚矽氧烷之Si-烯基的莫耳比率，而Z為用於該塗層之基片膜之表面張力對塗覆溶液之表面張力的比率。
文中，該聚矽氧離型塗覆組成物包含矽烷偶合劑、烯基聚矽氧烷、氫聚矽氧烷、表面活化物及鉑螯合物催化劑。
該聚矽氧離型塗覆組成物較佳包含2.5～5.0重量份氫聚矽氧烷/每100重量份烯基聚矽氧烷。
該聚矽氧離型塗覆組成物較佳包含0.5～3.0重量份矽烷偶合劑/每100重量份烯基聚矽氧烷。
該聚矽氧離型塗覆組成物較佳包含0.3～1.5重量份表面活化劑/每100重量份烯基聚矽氧烷。
該聚矽氧離型塗覆組成物之表面活化劑包含聚矽氧烷，其主鏈係經聚醚、芳烷基、聚酯、主要含丙烯基之官能基、主要含羧基之官能基及主要含羥基之官能基中之至少一種組份取代。
該聚矽氧離型塗覆組成物較佳含有1.2～5重量%固體含量。
根據本發明之用於偏光膜的聚矽氧離型塗覆膜具有以下效用：在進行在線或離線製法後，當該聚矽氧離型塗覆膜係作為用於電子器件及光學顯示器之偏光膜製法中的離型塗覆膜時，由於在經過一段時間後具有優異剝離穩定性，所以可避免起因於在偏光膜製法內該離型塗覆膜自黏著層剝離期間可能發生之離型塗覆膜的撕裂之品質劣化；及由於該離型塗覆層之優異外部性質，所以可以使在偏光膜之裝運前檢驗時可能由該離型塗覆膜所導致之缺陷的過度檢測及不能檢測之不規則性減至最低。
 較佳實施例之詳細說明
下文，可參考較佳實施例以詳細說明本發明。應該瞭解本發明該等較佳實施例之詳述僅作為闡明用，因此熟悉本項技藝者可知各種變化及修飾屬於本發明之精神及範圍。
根據本發明之用於偏光膜的聚矽氧離型塗覆膜包含聚酯膜、及具有已在該聚酯膜之至少一側上塗覆一次之聚矽氧離型塗覆組成物的塗覆層，且該聚矽氧離型塗覆膜同時符合以下方程式1至3：
其中X為14天熟化剝離強度至1天熟化剝離強度之比率，Y為用於該塗覆層之氫聚矽氧烷之Si-H基團對烯基聚矽氧烷之Si-烯基的莫耳比率，而Z為用於該塗層之基片膜之表面張力對塗覆溶液之表面張力的比率。
雖然欲用於本發明之聚酯膜種類並未受限，但是可使用習稱為用於聚矽氧離型塗覆之基片膜的彼等膜。此外，雖然本發明主要參考以聚酯為主之樹脂(諸如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯及聚萘二甲酸乙二酯)加以說明，但是本發明該聚矽氧離型塗覆組成物之基片並不限於聚酯片或薄膜。構成上述膜之聚酯表示得自芳香族二羧酸與脂肪族二醇之縮聚反應的聚酯。該芳香族二羧酸包括對苯二甲酸、2,6-萘二甲酸等，而該脂肪族二醇包括乙二醇、二乙二醇1,4-環己烷二甲醇等。
一代表性聚酯包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚-2,6-萘二甲酸乙二酯(PEN)等。該聚酯可包括含第三組份之共聚物。該共聚合聚酯之二羧酸組份包括異酞酸、酞酸、對苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、己二酸、癸二酸、氧羧酸(諸如對-氧苯甲酸等)，且該聚酯之二醇組份包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,4-環己烷二甲醇、新戊二醇等。可一起使用2或多種此種二羧酸組份及二醇組份。此外，具有高透明性以及優異生產率及可加工性之單軸-或雙軸取向之薄膜可作為本發明該基片膜。
其次，根據本發明之用於偏光膜的聚矽氧離型塗覆膜之聚矽氧離型塗覆組成物包含矽烷偶合劑、烯基聚矽氧烷、氫聚矽氧烷、表面活化劑、及鉑螯合物催化劑。
就本發明聚矽氧離型塗覆組成物之組份的烯基聚矽氧烷而言，可使用任何類型，諸如加成型、縮合型、紫外線可固化型等，且一代表性分子結構係以化學式1示於下文：
R為-CH=CH2 、-CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH=CH2 、-CH3
文中，m及n為大於零之整數。
該烯基聚矽氧烷之各分子內含有一烯基，且該烯基可存在於分子內之任何地方。較佳具有至少兩個烯基。此外，該分子結構可以是直鏈形狀或分支鏈形狀、或亦可一起兼包含直鏈及星狀分支鏈。
就本發明該聚矽氧塗覆組成物之組份的固化劑而言，可使用任何類型，諸如加成型、縮合型、紫外線可固化型等，且本發明之代表性固化劑之該氫聚矽氧烷的代表性分子結構係以化學式2示於下文：
文中，p及q為大於零之整數。
該氫聚矽氧烷可以是直鏈形狀、分支鏈形狀或環形狀、或亦可以是其組合。此外，該氫聚矽氧烷之黏度及分子量並未明確受限；然而，該氫聚矽氧烷必需對烯基聚矽氧烷具有良好相容性，且測定該氫聚矽氧烷之使用量，以致使鍵結至一聚矽氧原子之氫基數/該烯基聚矽氧烷之每一烯基較佳在1.0至2.0範圍內。若鍵結至一聚矽氧原子之氫基數/該烯基聚矽氧烷之每一烯基小於1.0，則有不能獲得良好固化性之問題。若高於2.0，則會有以下問題：固化後，該聚矽氧離型塗覆膜之電或物理性質會劣化，且由於殘留氫基與該黏著層之反應，在經過一段時間後，剝離強度之變化會變得較大。較佳包含2.5～5.0重量份氫聚矽氧烷/每100重量份烯基聚矽氧烷。而且若在根據本發明之該聚矽氧離型塗覆組成物中，該氫聚矽氧烷之含量高於烯基聚矽氧烷之含量，則交聯之進展會過度進行，因此會降低該聚矽氧離型塗覆膜之可撓性而導致該薄膜之破裂及該薄膜之平滑性降低。
此外，本發明該聚矽氧離型塗覆組成物之組份的矽烷偶合劑可作為基片與該薄膜間之交聯物，並在活化溶劑抗性方面扮演重要的角色。作為該矽烷偶合劑之組份，可使環氧矽烷、胺基矽烷、乙烯基矽烷、甲基丙烯氧基矽烷、異氰酸根矽烷中之任一種，且亦可一起使用一種或兩種或多種此等矽烷。較佳包含0.5～3.0重量份矽烷偶合劑/每100重量份烯基聚矽氧烷。
其次，為了使該基片具有優異濕性質，本發明該聚矽氧離型塗覆組成物之組份的表面活化劑可包含任何表面活化劑種類，且較佳可使用以聚矽氧烷為主之表面活化劑。該以聚矽氧烷為主之表面活化劑的代表性分子結構係以化學式3示於下文：
R1為-CH3 、-CH2 CH3 、-(CH2 )9 CH3 。
R2為-聚醚、-芳烷基、-聚酯、-丙烯基、-COOH、-OH。
文中，X及Y為大於零之整數，且X及Y之總數較佳小於或等於230。若高於230，則該表面活化劑之相容性會變差，因此會產生，諸如針孔抗性之劣化等問題。此外，該表面活化劑必需對烯基聚矽氧烷具有良好相容性。該表面活化劑之使用量較佳為0.3～1.5重量份/每100重量份烯基聚矽氧烷，且更佳可以使該基片膜之表面張力為塗覆溶液之表面張力的1.0~1.5倍。若該基片膜之表面張力為塗覆溶液之表面張力的1.0倍以下，則該塗覆溶液之濕性質會變差。且若高於1.5倍，則該塗覆溶液中會發生內部凝聚作用，因此在塗層固化後，會導致外部缺陷。
而且，根據本發明之該聚矽氧離型塗覆組成物經稀釋以致使相對於總塗覆組成物重量，其固體含量之添加量為1.2~5重量%，且塗覆在該聚酯膜上。雖然欲用於塗覆組成物之該溶劑並未受限，但其限制條件為其可分散本發明該固體成份以便將該塗覆組成物塗覆在聚酯膜上，較佳使用水。若該用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆組成物的固體含量小於1.2%，則不會適當地形成均勻聚矽氧塗覆層，因此會產生，諸如在經該黏著層層合後，一旦剝離時會撕裂的問題。若高於5%，薄膜間會發生黏連現象且經過一段時間後，會導致該產物之外部損壞、及剝離強度之變化。
下文，本發明可參考較佳實施例及比較例而詳述。
[實施例] [實施例1]
就100重量份烯基聚矽氧烷而言，係添加1.0重量份矽烷偶合劑、2.5重量份氫聚矽氧烷、0.3重量份表面活化劑及50ppm鉑螯合物催化劑入水中以製備含2重量%總固體含量之聚矽氧離型塗覆組成物。然後，將厚度為10微米之所製成組成物塗覆在業經電暈放電處理過之聚酯膜的表面上。塗覆後，於180℃下在熱空氣乾燥機內熱處理該薄膜，費時20秒以製造用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜。
[實施例2]
除了添加3.5重量份氫聚矽氧烷/每100重量份烯基聚矽氧烷不同外，進行與實例1相同之程序以製造用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜。
[實施例3]
除了添加5.0重量份氫聚矽氧烷/每100重量份烯基聚矽氧烷不同外，進行與實施例1相同之程序以製造用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜。
[實施例4]
除了添加1.5重量份表面活化劑/每100重量份烯基聚矽氧烷不同外，進行與實施例1相同之程序以製造用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜。
[比較例] [比較例1]
除了添加7.0重量份氫聚矽氧烷/每100重量份烯基聚矽氧烷不同外，進行與實施例1相同之程序以製造用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜。
[比較例2]
除了未添加表面活化劑不同外，進行與實例1相同之程序以製造用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜。
[比較例3]
除了添加2.0重量份表面活化劑/每100重量份烯基聚矽氧烷不同外，進行與實例1相同之程序以製造用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜。
如下述對上述實施例1～4及比較例1～3(在表1內其縮寫為Comp. Ex. 1～3)中所製成之薄膜進行物理性質試驗，且其結果示於表1內。
[試驗實例] [試驗實例1：表面張力測定]
於23℃及50% RH(相對濕度)下使用表面張力計(by SITA Messtechnik Co,Model:Science line+60)以測定塗覆溶液試驗試樣之表面張力。
<基片之表面張力>
根據ASTM D2578之標準程序，自具有較低表面張力之試驗溶液至具有較高表面張力之試驗溶液，施加用於表面張力之試驗溶液(甲醯胺乙二醇及乙醚之混合物)。其結果顯示該用於表面張力之試驗溶液具有良好濕潤形狀，費時至少兩秒。
[試驗實例2：剝離強度測定]
-試驗試樣製備
於25℃及65% RH下保存已於其上塗覆聚矽氧之測定試樣，費時24小時。
將標準膠帶(TESA7475)黏在各測定試樣之塗聚矽氧側上，然後分別於室溫(25℃)下以20克/厘米2 之負載壓擠各該試樣，費時1天及14天以測定物理性質。
-測定設備：Chem-instrument AR-1000
-測定方法：
剝離角度：180°，剝離速度：12英寸/分鐘。
試樣大小：500毫米×1500毫米，用於剝離強度測定之大小：250毫米×1500毫米。
-測定資料：剝離強度之單位為克/英寸，而測定值為5次測定值之平均值。
如自上表1可知，根據本發明之實施例1～4在經過一段時間後具有優異剝離穩定性以及無瑕疵的外部性質。然而，已添加過量氫聚矽氧烷於其中之比較例1顯示在經黏著層層合後，經過一段時間後，剝離強度增加。而且，未包含表面活化劑之比較例2、及已添加過量表面活化劑於其中之比較例3分別顯示針孔及塗覆斑點，其係由於該塗覆溶液對基片之劣濕潤性質所致。
雖然除了業經本發明者所進行之各種實施例外，本發明已特別參考其實例及實施例而詳述，但是應該瞭解只要不違背本發明之精神及範圍，可藉熟悉本項技藝者進行變異及修飾。

Claims (3)

  1. 一種用於偏光膜之聚矽氧離型塗覆膜，其包含：聚酯膜，及具有已在該聚酯膜之至少一側上塗覆至少一次之聚矽氧離型塗覆組成物的塗覆層，其中該聚矽氧離型塗覆膜同時符合以下方程式1至3：0.8X2.0 (方程式1) 1.0Y2.0 (方程式2) 1.0Z1.5 (方程式3)其中X為14天熟化剝離強度比1天熟化剝離強度之比率，Y為用於該塗覆層之氫聚矽氧烷之Si-H基團比烯基聚矽氧烷之Si-烯基的莫耳比率，而Z為用於該塗層之基材膜之表面張力比塗覆溶液之表面張力的比率，及其中該聚矽氧離型塗覆組成物包含矽烷偶合劑、烯基聚矽氧烷、氫聚矽氧烷、表面活化劑及鉑螯合物催化劑，且其中該聚矽氧離型塗覆組成物係以每100重量份之烯基聚矽氧烷含有2.5~5.0重量份氫聚矽氧烷、0.5~3.0重量份矽烷偶合劑及0.3~1.5重量份表面活化劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之用於偏光膜的聚矽氧離型塗覆膜，其中該聚矽氧離型塗覆組成物之表面活化劑包含其主鏈經聚醚、芳烷基、聚酯、以丙烯基為主之官能基、以羧基為主之官能基及以羥基為主之官能基中之至少一組份取代的聚矽氧烷。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之用於偏光膜的聚矽氧離型塗覆膜，其中該聚矽氧離型塗覆組成物含有1.2~5重量%固體含量。
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