TWI527690B - 水分散組成物及利用該水分散組成物的光學膜 - Google Patents

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Description

水分散組成物及利用該水分散組成物的光學膜
本發明涉及一種水分散組成物及利用該水分散組成物的光學膜。具體地，本發明涉及一種水分散組成物及利用該水分散組成物的光學膜，其中該水分散組成物能夠具有高折射率，避免彩虹現象，並且在高溫及高濕度下具有優良的黏附性。此外，此處公開涉及一種光學膜，該光學膜不會引發干涉條紋現象，同時具有高透射率及低霧度。
光學膜為一種用作顯示器的光學元件的薄膜，該光學膜用作液晶顯示器(LCD)背光單元(BLU)的光學材料或者用作用於保護如LCD、電漿顯示面板(PDP)、觸控面板等各種顯示器表面的光學元件。在該光學膜中，需要優良的透明度及可見性，並且以具有優良機械及電學特性的雙向拉伸聚酯薄膜作為基膜。
通常，由於雙向拉伸聚酯薄膜具有優良的尺寸穩定性、厚度均勻性及光學透明性，因此，雙向拉伸聚酯薄膜廣泛用作各種工業材料以及光學材料。
在該雙向拉伸聚酯層壓膜用於光學的情況中，由於表面硬度較低且耐磨性或抗劃傷性不足，當該薄膜用作各種顯示器的光學元件時，由於與物體摩擦或接觸而容易導致表面發生損傷。因此，為了防止該損傷，在薄膜表面上形成硬塗層，並且以底漆層作為夾層，用以提高該聚酯薄膜(即基膜)與該硬塗層之間的緊密黏附性。
該底漆層通常由共聚聚酯樹脂製成，該共聚聚酯樹脂與聚酯薄膜具有優良黏附性。然而，在單獨使用該共聚聚酯樹脂的情況中，雖然與該聚酯基膜的黏附充足，但是在利用稜鏡、抗反射層、硬塗層等進行各種後加工處理之後使用該共聚聚酯樹脂的情況中，以該共聚聚酯樹脂就可能不足。為了補充該問題，研究了利用具有優良易黏性、柔韌性及耐磨性 及強黏附力的聚氨酯樹脂塗佈該底漆層以提高黏附力的方法，從而在進行製備聚酯時用在需要黏附的各個領域。然而，在該底漆層由聚氨酯樹脂製成的情況下，與外層如硬塗層等的黏附力良好，但是與聚酯薄膜(即基膜)的黏附力不足，從而無法獲得與外層的充足黏附。
此外，作為在後加工處理之後評價黏附性的方法之一，在高溫高濕度(65℃，90%)下評價防潮性時，由於濕氣滲透至該後處理薄膜的背面，黏附力可能變差，從而進行解決該問題方法的研究。
為了解決該問題，韓國專利第10-1050216號(專利文獻1)揭露了一種利用交聯劑形成聚合物網以提高耐久性的方法。
此外，為了提高基層與硬塗層之間的緊密黏附並消除由於該硬塗層與聚酯薄膜之間大折射率差而產生的彩虹現象，通常將丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂等用作該底漆層的材料。作為相關發明，日本專利特許公開第Hei 10-110091號(專利文獻2)公開了一種利用聚酯樹脂及茀化合物的水分散提高與基膜黏附的方法。然而，在如相關發明所示添加茀化合物用以增加玻璃化轉變溫度以提高抗黏連性的情況中，由於玻璃化轉變溫度(Tg)快速增加，在製造該薄膜時，在熱處理溫度下未進行充足降解，從而導致薄膜斷裂或留下分域，並且在薄膜中產生白濁，使該薄膜不適於用作光學膜。
此外，為了提高該基層與硬塗層之間的緊密黏附並消除由於該硬塗層與聚酯薄膜之間因大折射率差而產生的彩虹現象，通常將丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂等用作夾層。然而，在僅利用上述樹脂形成該底漆塗層的情況中，折射率大約為1.5，其接近硬塗層的折射率，因為雙向拉伸的聚酯薄膜的一般表面折射率為1.64，而硬塗層一般的折射率為1.52。因此，無法消除由於該硬塗層與聚酯薄膜之間大折射率差而導致產生的光干涉現象，並且當該薄膜用於顯示元件時，該彩虹現象可能引起視覺疲勞並降低顯示可見度。
作為克服視覺疲勞的方法，韓國專利公開第10-2011-0034784號揭露了一種光學膜，該光學膜藉由在基膜的一側上塗佈聚氨酯塗料組成物，並在另一側上塗佈丙烯酸塗料組成物而形成，其中該聚氨酯塗料組成物包括具有1.54至1.59折射率的聚氨酯黏合劑，該丙烯酸塗 料組成物包括具有1.4至1.5折射率的丙烯酸黏合劑。在上述相關發明中，藉由改變聚氨酯塗料組成物中使用的異氰酸酯基的結構來調節折射率，從而消除彩虹現象。
此外，作為用於消除彩虹現象的相關發明，韓國專利第10-0994951號揭露了一種硬塗膜，該硬塗膜包括硬塗層以及預設層，其中該硬塗層塗佈有包括具有1-30 μm平均粒徑的顆粒的硬塗組成物，該預設層用於該硬塗並具有500+/-50μm的最小反射波長以及1.58+/-0.1的折射率。在上述現有技術中，藉由添加有機顆粒至該硬塗層來調節折射率，其中該有機顆粒選自有機矽樹脂顆粒及丙烯酸樹脂顆粒。然而，在有機顆粒用於硬塗層的情況中，該硬塗層自身透明度降低，從而降低了可見性。
如上所述，為了克服硬塗膜的彩虹現象，已開發了各種調節硬塗層的塗料組成物及有機或無機顆粒以調節折射率的技術，但是根據塗料組成物及顆粒的結合，折射率不同，因此進行探求獲得所需折射率的結合的研究。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
韓國專利第10-1050216號
日本專利公開第Hei 10-110091號
韓國專利公開第10-2011-0034784號(2011年4月6日)
韓國專利第10-0994051號(2010年11月5日)
本發明的實施例旨在提供一種水分散組成物以及一種載入有該水分散組成物的光學膜，其中該水分散組成物在高溫及高濕度下具有優良的黏附性、高折射率及低玻璃化轉變溫度。
此外，本發明的另一實施例旨在提供一種水分散組成物以及一種載入有該水分散組成物的光學膜，其中該水分散組成物能夠具有優良的黏附性並能避免彩虹現象，以及通過增加交聯密度的光學特性。
更具體地，本發明旨在提供一種聚酯光學膜，該聚酯光學膜具有一底漆層，該底漆層能夠在形成薄膜時不在表面上產生裂縫及分域，克服光學特性，尤其是彩虹現象等，並能在高溫及高濕度下具有優良的黏 附性。
此外，本發明旨在提供一種底漆塗料組成物以及一種光學膜，其中藉由將聚酯樹脂與無機顆粒相互結合，該底漆塗料組成物具有聚酯薄膜(其為基膜)與硬塗層的折射率之間的中間折射率，並且在該光學膜中，藉由將該底漆塗料組成物載入至該聚酯基膜的一側或兩側上以形成底漆塗層，可避免彩虹現象。
本發明涉及一種水分散組成物及利用該水分散組成物的光學膜。
一方面，提供一種光學膜，該光學膜包括一聚酯基膜以及在該基膜的一側或兩側上的底漆塗層，該底漆塗層載入有一塗料組成物，該塗料組成物包括具有1.4至1.6折射率的聚酯樹脂以及具有1.8至2.2折射率的無機顆粒，而具有1.56至1.6的總折射率，其中該底漆塗層的乾塗層厚度為50至150 nm。
該無機顆粒可具有1-50 nm的平均粒徑。
該無機顆粒可為表面改性的氧化鋯。
該表面改性的氧化鋯可在其表面上具有醯基或烷基化基團，並且可以鈉離子(Na+)作為一相反離子。
該光學膜可進一步包括一丙烯酸樹脂塗層，該丙烯酸樹脂塗層具有1.51至1.53的折射率，形成在該底漆塗層的一側或兩側上。
該丙烯酸樹脂塗層可具有1至10 μm的乾塗層厚度。
在該丙烯酸樹脂塗層形成在一側上的情況下，該薄膜可具有1.0%或更小的霧度以及91%或更大的總透射率，而該丙烯酸樹脂塗層在形成在兩側上的情況下，該薄膜可具有0.5%或更小的霧度以及92%或更大的總透射率。
另一方面，提供一種用於底漆塗層的水分散組成物，該水分散組成物選自一第一水分散組成物，該第一水分散組成物包括一水分散聚氨酯樹脂，該水分散聚氨酯樹脂由10至75重量%具有兩個端基的線性聚合物以及25至90重量%具有至少三個端基的支鏈聚合物；一第二水分散組成物，該第二水分散組成物包括聚酯樹脂，其中該聚酯樹脂係藉由縮聚20至40摩爾%的2,6-萘二酸、1至10摩爾%包括磺酸鹽的芳香二羧酸、1至10摩爾%的 芳香二羧酸、10至30摩爾%由下列化學式1表示的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀、1至10摩爾%由下列化學式2表示的甘油三酸酯化合物以及30至60摩爾%的二醇化合物而得到；以及一第三水分散組成物，在該第三水分散組成物中，將該第一和第二水分散組成物相互混合。
(在化學式2中，R1至R3分別獨立地選自氫及具有或沒有不飽和烴的(C1-C30)烷基。)
該水分散聚氨酯樹脂的端基可使用無機酸鹽部分或全部地加以封閉。
該水分散聚氨酯樹脂的製備，係先由39至45重量%的多元醇、0.3至1.2重量%的三羥甲基丙烷以及50至57重量%的異氰酸酯化合物相互反應後，產生一具有異氰酸酯基作為端基的預聚物，然後將該預聚物與3至4重量%的無機酸鹽反應以利用離子基團封閉該異氰酸酯端基。
該水分散聚氨酯樹脂可具有10,000至20,000重均分子量。
該第一水分散組成物可包括5至10重量%的水分散聚氨酯黏合劑、0.1至0.5重量%的矽酮基潤濕劑、0.1至0.5重量%的膠態二氧化矽顆粒以及殘餘水，其中該水分散聚氨酯黏合劑包括該水分散聚氨酯樹脂以及水，以具有10至30重量%的固體含量。
該膠態二氧化矽顆粒可具有50至1000 nm的平均粒徑。
該芳香二羧酸可為選自對苯二甲酸二甲酯、對苯二酸、間苯 二酸、1,2-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、1,3-環戊烷二羧酸以及1,4-環己烷二羧酸的任一或至少兩個的混合物，該包括磺酸鹽的芳香二羧酸可為選自2,5-二羧酸苯磺酸鈉、5-硫代異酞酸、2-硫代異酞酸、4-硫代異酞酸以及4-硫代-萘-2，6二羧酸的任一或至少兩個的混合物；該二醇化合物可為選自乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、五甘醇、六甘醇、丙烯乙二醇、三丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、丙二醇、雙酚A、雙酚B的任一或至少兩個的混合物。
該聚酯樹脂可具有1.58至1.64的折射率以及40至60℃的玻璃化轉變溫度。
該第二水分散組成物可包括10至40重量%的水分散聚酯黏合劑、0.1至0.5重量%的潤濕劑以及0.1至1.0重量%具有100至200 nm平均粒徑的二氧化矽以具有2至10重量%的總固體含量，其中該水分散聚酯黏合劑包括聚酯樹脂以及水以具有10至40重量%的總固體含量。
該第二水分散組成物可進一步包括一親水有機溶劑以及一表面活性劑。
該第三水分散組成物可包括5至10重量%該第一和第二水分散組成物的混合物、0.1至0.5重量%的矽酮基潤濕劑、0.1至0.5重量%的膠態二氧化矽顆粒以及殘餘水。
該第一和第二水分散組成物的混合物可為第一和第二水分散組成物以1：9至5：5的重量比混合的混合物。
該膠態二氧化矽顆粒可具有50至1000 nm的平均粒徑。
該第三水分散組成物可具有1.57至1.62的折射率。
再一方面，提供一種光學膜，該光學膜包含一底漆塗層，該底漆塗層載入選自上述第一、第二和第三水分散組成物的任意之一而形成。
該底漆塗層的乾塗層厚度可為50至100 nm。
該底漆塗層可滿足以下物理特性：通過下述方程式1測量的膨脹比為35至100，通過下述方程式2測量的凝膠分率為75或85，並且玻璃化轉變溫度為60℃或更大。
[方程式1]膨脹比=(保持後重量-原重)/原重×100 (在方程式1中，「保持後重量」指的是在將乾塗層薄膜(大約1 g)浸沒於蒸餾水(50 g)且於70℃下保持24小時後測量的重量。)
[方程式2]凝膠分率=(乾燥後重量/原重)×100(在方程式2中，「乾燥後重量」指的是在將乾塗薄膜(大約1 g)浸沒於蒸餾水(50 g)且於70℃下保持24小時，再將所保持的塗層薄膜於120℃下乾燥3小時之後測量的重量。)
其他特徵及方面將自以下詳細說明、圖式及專利申請範圍而顯而易見。
10‧‧‧聚酯基膜
20、20a、20b‧‧‧底漆塗層
30、30a、30b‧‧‧丙烯酸樹脂塗層
第1圖為顯示根據本發明示例性實施例的光學膜的第一具體實施例的剖視圖；第2圖為顯示根據本發明示例性實施例的光學膜的第二具體實施例的剖視圖；第3圖為顯示根據本發明示例性實施例的光學膜的第三具體實施例的剖視圖；第4圖為顯示根據本發明示例性實施例的光學膜的第四具體實施例的剖視圖；以及第5圖為顯示根據評價根據本發明封閉的方法的評價標準的圖式。
參見所附圖式，本發明的優點、特徵及特性將在隨後的實施例描述中顯而易見，其在以下闡述。然而，本發明可以不同形式實施而不應限於此處闡述的實施例。然而，提供該等實施例，使得本公開詳盡且完整，並且對於熟悉本領域的人員來說將充分傳達本發明的範圍。此處所用的術語僅為描述具體實施例之目的，並非旨在限制示例性實施例。這裏所用的，單數形式「一」及「該」還包括複數形式，除非上下文另外明確指出。將進一步理解的是，在說明書中使用的術語「包含」及/或「包括」詳述陳述特徵、完整性、步驟、操作、元件及/或元件的存在，但不排除其一個或多個其他特徵、完整性、步驟、操作、元件、元件及/或群組的存在或 增加。
以下，參見所附圖式詳細描述示例性實施例。
將詳細描述本發明的第一實施例。
本發明的第一實施例涉及一種光學膜，該光學膜包括聚酯基膜以及在該基膜的一側或兩側上的底漆塗層，該底漆塗層載入有塗料組成物，該塗料組成物包括具有1.4至1.6折射率的聚酯樹脂以及具有1.8至2.2折射率的無機顆粒，而具有1.56至1.6的總折射率，其中該底漆塗層的乾塗層厚度為50至150 nm。
在本發明的第一實施例中，該無機顆粒可具有1-50 nm的平均粒徑。
在本發明的第一實施例中，該無機顆粒可為表面改性的氧化鋯。
在本發明的第一實施例中，該表面改性的氧化鋯在其表面上可具有醯基或烷基化基團，並且可以鈉離子(Na+)作為相反離子。
在本發明的第一實施例中，該塗料組成物可包括5至30重量%的聚酯樹脂、0.1至0.4重量%的潤濕劑、0.1至0.5重量%的二氧化矽以及0.5至30重量%的水分散無機顆粒，其中該聚酯樹脂具有1.4至1.6的折射率，該二氧化矽具有100至200 nm的平均粒徑，該水分散無機顆粒具有5至40重量%的固體含量，並且該組成物的總固體含量為2至10重量%。
在本發明的第一實施例中，該光學膜可進一步包括丙烯酸樹脂塗層，該丙烯酸樹脂塗層具有1.51至1.53的折射率，形成在該底漆塗層的一側或兩側上。
在本發明的第一實施例中，該丙烯酸樹脂塗層的幹塗層厚度為1至10μm。
在本發明的第一實施例中，在該丙烯酸樹脂塗層形成在一側上的情況下，該薄膜可具有1.0%或更小的霧度以及91%或更大的總透射率，以及在該丙烯酸樹脂塗層形成在兩側上的情況下，該薄膜可具有0.5%或更小的霧度以及92%或更大的總透射率。
藉由發現以下事實，本發明人完成本發明的第一實施例。為了使該底漆塗層的折射率具有1.64至1.52的中間值，其中1.64為聚酯薄膜(基 膜)的折射率，而1.52為該硬塗層的折射率，在塗料組成物包括具有1.4至1.6折射率的有機黏合劑以及具有1.8至2.2折射率的無機顆粒，從而調節以具有1.56至1.6的總折射率，較佳為1.58，然後加以塗佈。該底漆塗層的折射率近似於該基膜的折射率，從而克服了彩虹現象。
此外，藉由發現以下事實，本發明人完成本發明的第一實施例。在使用具有50 nm或更小平均粒徑的無機顆粒，更具體使用1至50 nm的情況下，聚酯薄膜在製備之後，當在一側上形成硬塗層時，該光學膜可滿足下述物理特性：總透射率為91%或更大，以及霧度為1%或更小，當該硬塗層形成在兩側上時，該光學膜可滿足下述物理特性：總透射率為92%或更大，以及霧度為0.5%或更小，其顯示該等光學特性被進一步克服。
更具體地，藉由發現以下事實完成本發明的第一實施例。聚酯樹脂用作該有機黏合劑，氧化鋯溶膠用作該無機顆粒，且具體地，使用表面改性的氧化鋯，從而可克服與黏合劑的附聚，並且可提高該塗料組成物的使用期限，進而適於作為製造聚酯薄膜的製程，其為一連續製程。
參見所附圖式，將描述本發明的第一實施例。本發明第一實施例的第一具體實例涉及一種用於光學用途的聚酯薄膜，該聚酯薄膜包括聚酯基膜10以及在該聚酯基膜10的一側上的底漆塗層20，其中該底漆塗層20載入有塗料組成物，該塗料組成物包括具有1.4至1.6折射率的聚酯樹脂以及具有1.8至2.2折射率的無機顆粒，如第1圖所示。
本發明第一實施例的第二具體實例涉及一種用於光學用途的聚酯薄膜，該聚酯薄膜包括聚酯基膜10以及在該聚酯基膜10的兩側上的底漆塗層20a和20b，其中該底漆塗層20a和20b載入有塗料組成物，該塗料組成物包括具有1.4至1.6折射率的聚酯樹脂以及具有1.8至2.2折射率的無機顆粒，以具有1.56至1.6的總折射率，如第2圖所示。
本發明第一實施例的第三具體實例涉及一種用於光學用途的聚酯薄膜，該聚酯薄膜包括聚酯基膜10、在該聚酯基膜10兩側上的底漆塗層20以及丙烯酸樹脂塗層30，其中該底漆塗層20載入有塗料組成物，該塗料組成物包括具有1.4至1.6折射率的聚酯樹脂以及具有1.8至2.2折射率的無機顆粒，以具有1.56至1.6的總折射率，如第3圖所示。
本發明第一實施例的第四具體實例涉及一種用於光學用途 的聚酯薄膜，該聚酯薄膜包括聚酯基膜10、在該聚酯基膜10兩側上的底漆塗層20a和20b以及丙烯酸樹脂塗層30a和30b，其中該底漆塗層20a和20b載入有一塗料組成物，該塗料組成物包括具有1.4至1.6折射率的聚酯樹脂以及具有1.8至2.2折射率的無機顆粒，以具有1.56至1.6的總折射率，如第4圖所示。
然而，該等實例所示用以詳細描述第一實施例，但本發明並不限於此。
以下，將更詳細地描述本發明的第一實施例。
從光透射比方面看較佳地是，本發明第一實施例中使用的基膜為聚酯薄膜，更具體地為聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。作為該聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜，較佳為使用拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜，且可使用單向拉伸或雙向拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。所用基膜的厚度可為25至250μm，但不限於此。
在本發明的第一實施例中，該底漆塗層由塗料組成物製成，其中該塗料組成物包括具有1.4至1.6折射率的聚酯樹脂以及具有1.8至2.2折射率的無機顆粒以具有1.56至1.6的總折射率。在1.56至1.6的折射率範圍內，利用在製備水分散乳液時添加的其他添加劑，該底漆塗層可載入水分散乳液，以製備具有近似於聚酯基膜的折射率的折射率。
更具體地，該聚酯樹脂較佳具有1.4至1.6的折射率。由於聚酯樹脂具有高於其他樹脂組成物的折射率，藉由該聚酯樹脂，可增加與基膜的黏附力，同時可減少所用的無機顆粒的量，因此可降低成本，並且在再生製造薄膜製程期間產生的不良產物時，因為基片物理特性惡化及顏色變化的減少，從而可降低薄膜成本。
此外，該無機顆粒可具有1.8至2.2的折射率。例如，該無機顆粒可為氧化鋅(ZnO)、二氧化鈦(TiO2)、二氧化鈰(CeO2)、二氧化錫(SnO2)及氧化鋯(ZrO2)的其中之一或至少之二，但不限於此。較佳地，可使用氧化鋯(ZrO2)。從克服與聚酯樹脂(該聚酯樹脂為黏合劑樹脂)附聚及增加組成物穩定性的方面上，較佳是使用表面改性的氧化鋯。該表面改性的氧化鋯在其表面上具有醯基或烷基化基團，並且較佳地可以鈉離子(Na+)較佳可作為一相反離子。該醯基可包括乙醯基、丙醯基、丙二醯基、苯甲醯基等。
製備表面改性的氧化鋯的方法如下。在溫度10至50℃下，鋯鹽(氧氯化鋯等)與鹼如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等於水中反應，得到氧化鋯顆粒的漿料，過濾並沖洗該漿料。然後，基於1 mol鋯，添加1至3 mol有機酸如羧酸、羥基羧酸、甲酸等，接著在170℃或更高的水溫下進行熱處理。
相反離子不限於Na+，但是由於用作主黏合劑的聚酯黏合劑的離子基團為亞硫酸鈉(NaSO3)，為了保持離子平衡，較佳為使用Na+。當添加其他離子基團時，可能產生聚酯黏合劑的附聚。
使用該表面改性的氧化鋯顆粒，從而可增加組成物穩定性，並且在製造聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的製程期間，其為一連續製程，可得到具有穩定物理特性的線上塗佈(ILC)薄膜。此外，該無機顆粒可具有1至50 nm的平均粒徑。較佳地，該無機顆粒可具有1至10 nm的平均粒徑。在無機顆粒的大小小於1 nm的情況中，附聚會進一步加速，從而減小了該組成物的使用期限，在大小大於50 nm的情況中，光學膜的光學特性，尤其是霧度可能會提高。
較佳地，該無機顆粒可用於水分散溶膠狀態，在該水分散溶膠狀態中固體含量為5至40重量%，並且在該情況中，pH可為7至9，較佳地為8至8.5。當固體含量為5重量%或更小時，難以添加足量的無機顆粒，並且當固體含量為40重量%或更大時，無機顆粒材料自身產生附聚。
本發明的第一實施例的特徵在於使用該塗料組成物，該塗料組成物包括聚酯樹脂及無機顆粒以具有1.56至1.6的總折射率。在折射率小於1.56的情況中，塗料組成物與基膜之間的折射率差較大，從而彩虹現象嚴重，並且由於高折射顆粒的含量需要高於本發明的範圍用以增加折射率，因此在製造該薄膜時增加了塗膜外觀污染的產生，並且由於增加了製造成本，從而降低了商業化。此外，在折射率高於1.6的情況中，塗料組成物與硬塗層之間的折射率差較大，從而彩虹現象嚴重。
在本發明的第一實施例中，用於底漆塗層的塗料組成物可為水分散或水性組成物，其包括聚酯樹脂、潤濕劑、具有100至200 nm平均粒徑的矽石以及具有5至40重量%固體含量的水分散無機顆粒。
較佳地，用於底漆塗層的塗料組成物可包括5至30重量%的 具有1.4至1.6折射率的聚酯樹脂、0.1至0.4重量%的潤濕劑、0.1至0.5重量%的具有100至200 nm平均粒徑的矽石以及0.5至30重量%的具有5至40重量%固體含量的水分散無機顆粒，以具有2至10重量%的總固體含量。
作為用於載入塗料組成物用以形成底漆塗層的方法，可使用在拉伸聚酯薄膜製程期間載入該組成物於表面上的線上塗佈法，並且還可使用製造該薄膜之後的離線塗佈法。上述兩種方法均可使用。
較佳地，使用線上塗佈法，由於同時進行載入及薄膜形成，因此可降低製造成本，並且塗層的厚度可通過拉伸比改變。
在本發明的第一實施例中，如果需要，可進一步包括丙烯酸樹脂塗層，該丙烯酸樹脂塗層具有1.50至1.54的折射率，較佳為1.51至1.53，且形成在該底漆塗層的一側或兩側上。此外，該丙烯酸樹脂塗層可具有1至10 μm的厚度。
該丙烯酸樹脂塗層可由任何成分形成，只要該成分形成該硬塗層即可。更具體地，作為一商業化實例，可使用Z-711產品(AIKA公司)，但不限於此。
在本發明中，該底漆塗層形成以滿足本發明的折射率及厚度，從而該光學膜可滿足下述物理特性：當丙烯酸樹脂塗層形成在一側上時，霧度為1.0%或更小，以及總透射率為91%或更大，當丙烯酸樹脂塗層形成在兩側上時，霧度為0.5%或更小，以及總透射率為92%或更大。
以下，通過實例將提供本發明第一實施例的詳細描述。然而，本發明不限於以下實例。
測量下述實例及對比實例中所示的物理特性的方法如下。
1)總透射率的測量
利用霧度計(Nippon Denshoku 300A)測量整個薄膜的總透射率。
2)折射率的測量
2-1)底漆塗層的聚酯樹脂的折射率的測量
將水分散聚酯樹脂組成物載入至聚碳酸酯薄膜並乾燥。然後，利用折射計(ABBE折射計，ATAGO公司，DR-M2,@550)，於室溫下測量其折射率。
2-2)無機顆粒的折射率的測量
將液體無機顆粒添加至水性樹脂，載入至聚碳酸酯薄膜並乾燥，其中該水性樹脂具有1.52的折射率，在10重量%直至10至50重量%的範圍。然後，利用折射計(ABBE折射計，ATAGO公司，DR-M2,@550)，於室溫下測量其折射率。
假設顆粒含量與折射率相互成比例，將測量結果製圖，並預測無機材料具有100%含量時的折射率。
3)彩虹現象程度1的測量
在製造根據實例及對比實例的光學膜之後，對其一側進行硬塗(折射率1.52)處理，並且將另一側蓋住。然後，肉眼證實是否產生彩虹現象。在暗室中三波長燈下進行視覺評價。
評價標準如下。
良好：彩虹現象未出現，且色彩印象均勻。
中等：彩虹現象微弱出現，且色彩印象均勻。
較差：彩虹現象強烈出現，且色彩印象較強。
4)彩虹現象程度2的測量
在製造根據實例及對比實例的光學膜之後，對其一側進行硬塗(折射率1.52)處理，並且將另一側蓋住。然後，利用UV-可見(CARY 5000)測量可見光範圍內的反射圖案。
良好：相對於其他波長範圍內的波紋振幅，500至600 nm內的波紋振幅減小了波紋振幅的1%或更小。
中等：相對於其他波長範圍內的波紋振幅，500至600 nm內的波紋振幅減小了波紋振幅的3%或更小。
較差：波紋振幅減小的波長範圍並非500至600 nm，或者無波紋振幅減小的波長範圍。
5)硬塗層黏附力的測量(American Society for Testing and Materials
(ASTM)B905)
在製造根據實例及對比實例的光學膜之後，對塗佈有塗料組成物的薄膜的一側進行硬塗處理，然後測量室溫下的黏附力。在高溫(100℃，10 min)熱水處理之後，評價硬塗層與線上塗層之間的黏附力。
將100%薄膜保持在晶格的情況、95%保持的情況、85至95%保持的情況、65至85%保持的情況以及65%或更少保持的情況分別評價為5點、4點、3點、2點及0點。
6)乾塗層厚度的測量
在整片薄膜中，在垂直於縱向的方向上以1 m的間隔標示5點，並且利用掃描電子顯微鏡(SEM，Hitachi S-4300)測量其橫斷面。此外，將標示部分以50000x的放大率放大，測量該部分內30點處的厚度，並計算其平均值。
7)粒徑的測量
將1%液體樣品注入UPA-UT151(Nikkiso公司)，測量粒徑，並顯示其平均值。
[實例1]
塗料組成物1的製備
將20重量%水性聚酯黏合劑(折射率1.54)、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)、4重量%氧化鋯溶膠以及0.3重量%膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有5.5重量%的總固體含量的聚酯塗料組成物，其中該氧化鋯溶膠具有6 nm的平均粒徑且折射率為2.1(其具有30重量%的固體含量且利用檸檬酸鈉進行表面處理)，該膠態二氧化矽顆粒具有140 nm的平均粒徑。該塗料組成物的折射率為1.58。
雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將塗料組成物1塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜包括底漆塗層，如第2圖所示形成在其兩側上並具有188 μm的厚度。
在該底漆塗層中，第一塗層的厚度為90 nm，第二塗層的厚度為90 nm，以及其折射率為1.58。
如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[實例2]
塗料組成物2的製備
將17重量%水性聚酯黏合劑(折射率1.54)、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)、4重量%氧化鋯溶膠以及0.3重量%膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有5重量%的總固體含量的聚酯塗料組成物，其中該氧化鋯溶膠具有6 nm的平均粒徑且折射率為2.1(其具有30重量%的固體含量且利用檸檬酸鈉進行表面處理)，該膠態二氧化矽顆粒具有140 nm的平均粒徑。該塗料組成物的折射率為1.59。
通過與實例1相同的方法，製造雙塗聚酯薄膜。在該底漆塗層中，第一塗層的厚度為80 nm，第二塗層的厚度為80 nm，以及其折射率為1.59。
如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[實例3]
塗料組成物3的製備
將22重量%水性聚酯黏合劑(折射率1.54)、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)、4重量%氧化鋯溶膠以及0.3重量%膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有6重量%的總固體含量的聚酯塗料組成物，其中該氧化鋯溶膠具有6 nm的平均粒徑且折射率為2.1(其具有30重量%的固體含量且利用檸檬酸鈉進行表面處理)，該膠態二氧化矽顆粒具有140 nm的平均粒徑。該塗料組成物的折射率為1.57。
通過與實例1相同的方法，製造雙塗聚酯薄膜。在該底漆塗層中，第一塗層的厚度為104 nm，第二塗層的厚度為104 nm，以及其折射率為1.57。如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[實例4]
塗料組成物4的製備
將10重量%水性聚酯黏合劑(折射率1.54)、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)、2.6重量%氧化鋯溶膠以及0.3重量%膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有3重量%的總固體含量的聚酯塗料組成物，其中該氧化鋯溶膠具有6 nm的平均粒徑且折射率為2.1(其具有30重量%的固體含量且利用檸檬酸鈉進行表面處理)，該膠態二氧化矽顆粒具有140 nm的平均粒徑。該塗料組成物的折射率為1.6。
通過與實例1相同的方法，製造雙塗聚酯薄膜。在該底漆塗層中，第一塗層的厚度為62 nm，第二塗層的厚度為62 nm，以及其折射率為1.6。如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[實例5]
單塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將實例1製備的塗料組成物1塗佈在該片的一側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其一側上並具有188 μm的厚度。該底漆塗層的厚度為92 nm，以及其反射率為1.58。
如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[實例6]
單塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將實例2製備的塗料組成物2塗佈在該片的一側上，以每秒1℃的速率 將溫度升至110至150℃，通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其一側上並具有188 μm的厚度。該底漆塗層的厚度為85 nm，以及其反射率為1.59。
如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[實例7]
塗料組成物5的製備
將20重量%水性聚酯黏合劑(折射率1.54)、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)、8重量%氧化鋯溶膠(CIK公司，ZWR E-15)以及0.3重量%膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有5.5重量%的總固體含量的聚酯塗料組成物，其中該氧化鋯溶膠具有65 nm的平均粒徑且折射率為2.1，該膠態二氧化矽顆粒具有140 nm的平均粒徑。該塗料組成物的折射率為1.58。
通過與實例1相同的方法，製造雙塗聚酯薄膜。在該底漆塗層中，第一塗層的厚度為89 nm，第二塗層的厚度為89 nm，以及其折射率為1.58。如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[實例8]
塗料組成物6的製備
將20重量%水性聚酯黏合劑(折射率1.54)、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)、8重量%氧化鋯溶膠以及0.3重量%膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有5.5重量%的總固體含量的聚酯塗料組成物，其中該氧化鋯溶膠具有50 nm的平均粒徑且折射率為2.1(其具有30重量%的固體含量且利用檸檬酸鈉進行表面處理)，該膠態二氧化矽顆粒具有140 nm的平均粒徑。該塗料組成物的折射率為1.58。
通過與實例1相同的方法，製造雙塗聚酯薄膜。在該底漆塗層中，第一塗層的厚度為89 nm，第二塗層的厚度為89 nm，以及其折射率為1.58。如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[實例9]
塗料組成物6的製備
將22重量%水性聚酯黏合劑(折射率1.54)、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)、3重量%氧化鋯溶膠以及0.3重量%膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有6重量%的總固體含量的聚酯塗料組成物，其中該氧化鋯溶膠具有6 nm的平均粒徑且折射率為2.1(其具有30重量%的固體含量且利用檸檬酸鈉進行表面處理)，該膠態二氧化矽顆粒具有140 nm的平均粒徑。該塗料組成物的折射率為1.56。
通過與實例1相同的方法，製造雙塗聚酯薄膜。在該底漆塗層中，第一塗層的厚度為95 nm，第二塗層的厚度為95 nm，以及其折射率為1.56。如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[實例10]
通過與實例1相同的方法，利用實例1中製備的塗料組成物1製造雙塗聚酯薄膜。在該底漆塗層中，第一塗層的厚度為50 nm，第二塗層的厚度為50 nm，以及其折射率為1.58。如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[實例11]
通過與實例1相同的方法，利用實例1中製備的塗料組成物1製造雙塗聚酯薄膜。在該底漆塗層中，第一塗層的厚度為70 nm，第二塗層的厚度為70 nm，以及其折射率為1.58。如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[實例12]
通過與實例1相同的方法，利用實例1中製備的塗料組成物1製造雙塗聚酯薄膜。在該底漆塗層中，第一塗層的厚度為120 nm，第二塗層的厚度為120 nm，以及其折射率為1.58。如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[實例13]
通過與實例1相同的方法，利用實例1中製備的塗料組成物1製造雙塗聚酯薄膜。在該底漆塗層中，第一塗層的厚度為150 nm，第二塗層的厚度為150 nm，以及其折射率為1.58。如上述所製造的光學膜的物理特 性顯示於下列表1中。
[對比實例1]
塗料組成物7的製備
將8重量%水性丙烯酸黏合劑(折射率1.44)、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)、5重量%氧化鋯溶膠以及0.3重量%膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有5重量%的總固體含量的丙烯酸塗料組成物，其中該氧化鋯溶膠具有6 nm的平均粒徑且折射率為2.1(其具有30重量%的固體含量且利用檸檬酸鈉進行表面處理)，該膠態二氧化矽顆粒具有140 nm的平均粒徑。該塗料組成物的折射率為1.53。
如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[對比實例2]
塗料組成物8的製備
將6重量%水性聚酯黏合劑(折射率1.54)、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)、1.6重量%氧化鋯溶膠以及0.3重量%膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有2重量%的總固體含量的聚酯塗料組成物，其中該氧化鋯溶膠具有6 nm的平均粒徑且折射率為2.1(其具有30重量%的固體含量且利用檸檬酸鈉進行表面處理)，該膠態二氧化矽顆粒具有140 nm的平均粒徑。該塗料組成物的折射率為1.57。
如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表1中。
[對比實例3]
塗料組成物9的製備
將20重量%水性聚酯黏合劑(折射率1.54)、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)、8重量%氧化鋯溶膠以及0.3重量%膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有6.5重量%的總固體含量的聚酯塗料組成物，其中該氧化鋯溶膠具有6 nm的平均粒徑且折射率為2.1(其具有30重量%的固體含量且利用檸檬酸鈉進行表面處理)，該膠態二氧化矽顆粒具有140 nm的平均粒徑。該塗料組成物的折射率為1.62。
如表1所示，可以理解的是，根據本發明載入有底漆塗料組成物的聚酯薄膜的總透射率(TT)為90.1至91.7%，並且其霧度為0.73至1.74%。可以理解的是，在如實例7中顆粒具有65 nm大小的情況下，霧度略微增加。
[實例14至22]
一硬塗層形成在實例1至8中製造的薄膜的底漆塗層上。
在該情況下，該硬塗層由丙烯酸樹脂(AIKA公司，Z-711)製成，並且調節其折射率及厚度，如以下表2所示。
如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表2中。
[對比實例4至6]
一硬塗層形成在對比實例1至3中製造的薄膜的底漆塗層上。
在該情況下，該硬塗層由丙烯酸樹脂(AIKA公司，KY-11)製成，並且調節其折射率及厚度，如以下表2所示。
如上述所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表2中。
如表2所示，在對比實例4的情況中，其中折射率超出本發明的範圍，波紋圖案出現在300 nm處，以及在對比實例6(對比實例3)的情 況中，波紋圖案出現在800 nm處。因此，可以理解的是，光學特性惡化且產生彩虹現象。此外，可以理解的是，在對比實例5(對比實例2)的情況中，其中該底漆塗層的塗層厚度超出本發明的範圍，波紋圖案出現在300 nm處。
以下，將描述本發明的第二實施例。
藉由發現利用具有至少三個異氰酸酯基官能團(該異氰酸酯基為一端基)以及一封閉端的水分散聚氨酯樹脂形成塗層的情況，本發明人完成本發明的第二實施例，在高溫及高濕度高壓力條件下，防潮性提高，並且後處理時與用於光學的聚合物基膜如稜鏡膜等的黏附性提高。
本發明的第二實施例涉及聚氨酯塗料組成物(以下，稱為「第一水分散組成物」)，該聚氨酯塗料組成物包括水分散聚氨酯樹脂，該水分散聚氨酯樹脂由10至75重量%具有兩個端基的線性聚合物及25至90重量%的具有至少三個端基的支鏈聚合物組成。
此外，本發明涉及一種光學膜，該光學膜包括聚酯基膜以及底漆層，該底漆層藉由載入聚氨酯塗料組成物而形成在該基膜的一層或兩側上，其中該聚氨酯塗料組成物包括水分散聚氨酯樹脂，該水分散聚氨酯樹脂由10至75重量%具有兩個端基的線性聚合物及25至90重量%具有至少三個端基的支鏈聚合物組成。
在本發明的第二實施例中，該端基可包括異氰酸酯基，使用無機酸鹽部分或全部封閉該異氰酸酯基以具有良好的水分散。
在本發明的第二實施例中，通過將39至45重量%的多元醇、0.3至1.2重量%的三羥甲基丙烷以及50至57重量%的異氰酸酯化合物相互反應以製備具有異氰酸酯基作為端基的預聚物，然後將該預聚物與3至4重量%的無機酸鹽反應以使用離子基團封閉該異氰酸酯端基，以此製備水分散聚氨酯樹脂，較佳可使用由此製備的水分散聚氨酯樹脂。
較佳可使用具有10,000至20,000重均分子量的水分散聚氨酯樹脂。
在本發明的第二實施例中，該聚氨酯塗料組成物包括5至10重量%的水分散聚氨酯黏合劑、0.1至0.5重量%的矽酮基潤濕劑、0.1至0.5重量%的膠態二氧化矽顆粒以及殘餘水，其中該水分散聚氨酯黏合劑包括該 水分散聚氨酯樹脂以及水，以具有10至30重量%的固體含量。
在本發明的第二實施例中，可使用具有50至1000 nm的平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒。
在本發明的第二實施例中，該底漆塗層的幹塗層厚度可為50至100 nm。
根據本發明第二實施例的光學膜可滿足以下物理特性：通過下述方程式1測量的膨脹比為35至100，通過下述方程式2測量的凝膠分率為75或85，以及玻璃化轉變溫度高於60℃。只要滿足上述物理特性，該光學膜不膨脹，該光學膜可具有良好的基膜與底漆塗層間黏附力並顯示出與層壓一功能層的後處理的良好黏附力。也就是說，即使在高溫及高濕度下，該底漆塗層也具有良好的黏附力。
[方程式1]膨脹比=(保持後重量-原重)/原重×100
(在方程式1中，“保持後重量”指的是在將幹塗薄膜(大約1g)浸沒於蒸餾水(50g)且於70℃下保持24小時後測量的重量。)
[方程式2]凝膠分率=(乾燥後重量/原重)×100
(在方程式2中，乾燥後重量指的是在將幹塗薄膜(大約1g)浸沒於蒸餾水(50g)且於70℃下保持24小時，再將塗膜於120℃下保持3小時之後測量的重量。)
以下，將更詳細地描述本發明的第二實施例。
作為本發明第二實施例中使用的基膜，較佳可使用聚酯薄膜，更具體地，聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜，因為其具有良好的透光率，並且該基膜可包括添加劑或顆粒。作為聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜，較佳可使用拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜，可使用單向拉伸或雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。所用的基膜的厚度可為50至250 μm，但不限於此。
在本發明的第二實施例中，該底漆層黏附良好且易黏附，即具有與其他基板黏附的特性，其中該底漆層形成在用於光學的聚合物基膜的一側或兩側上。
作為該底漆層，可使用包括水分散聚氨酯樹脂的聚氨酯塗料組成物。該水分散聚氨酯樹脂包括支鏈聚合物以及線性聚合物，其中該支鏈聚合物具有至少三個異氰酸酯基，該異氰酸酯基為端基，並且使用無機酸鹽更具體地使用無機鹽如硫酸鹽部分或全部黏連該異氰酸酯基，以及該線性聚合物具有兩個異氰酸酯基官能團，並且使用無機酸鹽更具體地使用無機鹽如硫酸鹽部分或全部黏連該異氰酸酯基。
該水分散聚氨酯樹脂可由10至75重量%的線性聚合物及25至90重量%的支鏈聚合物組成。在支鏈聚合物的含量低於25重量%的情況中，無法滿足本發明所需的膨脹比及凝膠分率，並且很難獲得在高溫及高濕度下具有優良黏附性的塗膜。此外，在支鏈聚合物的含量高於90重量%的情況中，很難製備水分散組成物，因為過度凝膠作用引起黏性快速增加，並且在使用該組成物塗佈薄膜表面時，可產生表觀缺陷如斷裂等。在本發明中，該支鏈聚合物指的是具有至少三個異氰酸酯基官能團的樹脂。
在本發明的第二實施例中，該聚氨酯塗料組成物包括5至10重量%的水分散聚氨酯黏合劑、0.1至0.5重量%的矽酮基潤濕劑、0.1至0.5重量%的膠態二氧化矽顆粒以及殘餘水，其中該水分散聚氨酯黏合劑包括該水分散聚氨酯樹脂以及水，以具有10至30重量%的固體含量。
在本發明的第二實施例中，從調節塗層厚度的角度，較佳的是該水分散聚氨酯黏合劑包括水分散聚氨酯樹脂及水，以具有10至30重量%的固體含量，並且其含量為總聚氨酯組成物的5至10重量%。當該水分散聚氨酯黏合劑的含量低於5重量%時，塗佈特性良好但是難以實現黏附，並且當該含量高於10重量%時，黏附性良好但是難以實現塗佈的外觀及透明性。
作為製備水分散聚氨酯樹脂的方法，例如，較佳可使用下述方法，在該方法中，將39至45重量%的多元醇、0.3至1.2重量%的三羥甲基丙烷以及50至57重量%的異氰酸酯化合物相互反應以製備具有異氰酸酯基作為端基的預聚物，然後將該預聚物與3至4重量%的無機酸鹽反應以使用硫酸鹽的離子基團封閉該異氰酸酯端基，以製備水分散性聚氨酯樹脂，但是方法不限於此。
此外，當該水分散聚氨酯樹脂的重均分子量在10,000至20,000的範圍內時，該聚氨酯樹脂不凝膠化但是分散於水中，並且可得到在 高溫及高濕度下具有優良物理特性的塗膜。
利用凝膠滲透色譜(GPC)-多角度光散射(MALS)系統(Wyatt公司)，測量重均分子量，MALS系統的配置如下。
MALS系統的配置
-GPC：Water 1525 Binary HPLC Pump
-RI檢測器：Optilab rex
-MALS：Wyatt Dawn 8+
-柱：PLgel 5μm Mixed-C(7.5 mm Φ×300 mm)×2(Polymer Laboratories)
-流動相：DMF(50 mM LiCl)
-流速：0.5 mL/min
-溫度：50℃
-進樣量：0.5%,500 μl。
作為多元醇，可使用聚酯基多元醇或聚醚基多元醇，較佳使用聚酯基多元醇。聚酯基多元醇可為由羧酸、癸二酸或酸酐與多元醇反應而製備的多元醇。多元醇的種類不限於此，較佳可使用具有600至3000重均分子量的聚酯多元醇。多元醇的含量可為39至45重量%。在含量低於39重量%的情況中，分子量變小，從而底漆層變得過硬，且難以拉伸，進而塗層外觀較差。在含量高於45重量%的情況中，線上塗佈(ILC)層變得過軟，從而破壞封閉特性。
三羥甲基丙烷可用於製備具有三個官能團的預聚物，並且所用的三羥甲基丙烷的含量可為0.3至1.2重量%。在含量低於0.3重量%的情況中，交聯密度降低且抗封閉降低，在含量高於1.2重量%的情況中，交聯密度過高以至於破壞拉伸特性，從而塗層外觀較差，並且黏附力降低。
所使用之異氰酸酯化合物並沒有不限制，較佳可使用六亞甲基二異氰酸酯。當異氰酸酯化合物的含量為50至57重量%時，可製備具有三個官能團的預聚物。
作為無機酸鹽，較佳可使用硫酸氫鈉，並且其含量可為3至4重量%。
根據本發明第二實施例的聚氨酯塗料組成物可進一步包括矽酮基潤濕劑以及膠態二氧化矽顆粒作為添加劑，用以促進光學聚合物基 膜的塗佈特性及對底漆層的耐熱處理。
該矽酮基潤濕劑的含量可為0.1至0.5重量%，以及該膠態二氧化矽顆粒的含量可為0.1至0.5重量%。此外，該膠態二氧化矽顆粒的平均粒徑可為50至1000 nm。
在本發明的第二實施例中，底漆塗層的乾塗層厚度可為50至100 nm。作為塗佈方法，可使用在拉伸聚酯薄膜製程期間將該組成物載入至表面上的線上塗佈法，也可使用製造該薄膜之後的離線塗佈法。上述兩種方法均可使用。優選地，由於同時進行載入及薄膜形成，可使用線上塗佈法，從而製造成本降低，並且塗層的厚度可通過拉伸比而變化。
以下，通過實例，將提供本發明第二實施例的詳細描述。然而，本發明不限於下述實例。
通過下述測量法測量物理特性。
1.利用聚氨酯塗料組成物，測量塗膜的物理特性
將水分散聚氨酯黏合劑(15g)置於具有直徑80 mm及高度15 mm的圓形容器中，於65℃下乾燥72小時且接著於120℃下乾燥3小時。在將乾塗膜(1g)浸沒於蒸餾水(50g)中且於70℃下保持24小時之後，將該保持的塗膜取出，測量其膨脹比。將該保持的塗膜於120℃下乾燥3小時，並接著記錄其重量，從而測量凝膠分率。
1)膨脹比：將乾塗膜(1g)浸沒於蒸餾水(50g)中且於70℃下保持24小時之後，將該保持的塗膜取出，並記錄其膨脹比。
膨脹比=(保持後重量-原重)/原重×100
2)凝膠分率：將該保持的塗膜於120℃下乾燥3小時，並接著記錄其重量。
凝膠分率=(乾燥後重量/原重)×100
3)Tg測量：利用具有兩個運行模式的差示掃描量熱儀(DSC,PerkinElmer DSC 7)測量玻璃化轉變溫度(Tg)。利用10至11 mg的乾塗膜以及PerkinElmer DSC7，在下述條件下測量TG。
第一運行模式=0~200℃，200℃/min，保持時間-3 min//200℃~-40℃，200℃/min，保持時間-5 min
第二運行模式=-40℃~200℃，20℃/min
2.評價雙塗聚酯薄膜封閉的方法
利用熱梯度測試儀(TOYOSEIKI)，在0.4 MPa的壓力條件及5個預設溫度下，將該薄膜按壓1分鐘，之後移除壓板，並確認受壓程度。基於第5圖，評價受壓程度差異。
-恒濕評價：在恒溫及恒濕室內(20~25℃，40~50RH%)進行檢測。
-增加濕度評價：利用超聲波加濕器，在100%RH濕度下進行檢測。
[製備實例1]
水分散聚氨酯黏合劑1的製備
製備理論上具有25重量%的支鏈聚合物的水分散聚氨酯。
將40重量%的聚己二酸乙二醇酯二醇、0.3重量%的三羥甲基丙烷以及56.7重量%的六亞甲基二異氰酸酯相互反應，製備具有異氰酸酯基官能團作為端基的預聚物，之後，將異氰酸酯基(該異氰酸酯基為該預聚物的端官能團)與3重量%作為離子基團的硫酸氫鈉反應，製備具有離子基團且重均分子量為10,700的聚氨酯。將20重量%上述製備的聚氨酯分散於80重量%的水中，製備具有20重量%固體含量的水分散聚氨酯黏合劑1。
[製備實例2]
水分散聚氨酯黏合劑2的製備
製備理論上具有50重量%的支鏈聚合物的水分散聚氨酯。
將40重量%的聚己二酸乙二醇酯二醇、0.6重量%的三羥甲基丙烷以及55.9重量%的六亞甲基二異氰酸酯相互反應，製備具有異氰酸酯基官能團作為端基的預聚物，之後，將異氰酸酯基(該異氰酸酯基為該預聚物的端官能團)與3.5重量%作為離子基團的硫酸氫鈉反應，製備具有離子基團且重均分子量為14,400的聚氨酯。將20重量%上述製備的聚氨酯分散於80重量%的水中，製備具有20重量%固體含量的水分散聚氨酯黏合劑。
[製備實例3]
水分散聚氨酯黏合劑3的製備
製備理論上具有90重量%的支鏈聚合物的水分散聚氨酯。
將40重量%的聚己二酸乙二醇酯二醇、1.2重量%的三羥甲基 丙烷以及54.8重量%的六亞甲基二異氰酸酯相互反應，製備具有異氰酸酯基官能團作為端基的預聚物，之後，將異氰酸酯基(該異氰酸酯基為該預聚物的端官能團)與4.0重量%作為離子基團的硫酸氫鈉反應，製備具有離子基團且重均分子量為19,000的聚氨酯。將20重量%上述製備的聚氨酯分散於80重量%的水中，製備具有20重量%固體含量的水分散聚氨酯黏合劑。
[實例23]
具有優良交聯密度的聚氨酯塗料組成物1的製備
將製備實例1中製備的5重量%水分散聚酯黏合劑、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌2小時，從而製備聚氨酯塗料組成物1。
雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度並使其硬化，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將聚氨酯塗料組成物1塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在230℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。在該聚氨酯塗層中，第一塗層的乾厚度為80 nm，以及第二塗層的乾厚度為80 nm。
[實例24]
具有優良交聯密度的聚氨酯塗料組成物2的製備
將製備實例2中製備的5重量%水分散聚酯黏合劑、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌2小時，從而製備聚氨酯塗料組成物2。
雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融 擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度並使其硬化，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將聚氨酯塗料組成物2塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在230℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。在該聚氨酯塗層中，第一塗層的乾厚度為80 nm，以及第二塗層的乾厚度為80 nm。
[實例25]
具有優良交聯密度的聚氨酯塗料組成物3的製備
將製備實例3中製備的5重量%水分散聚酯黏合劑、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌2小時，從而製備聚氨酯塗料組成物3。
雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度並使其硬化，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將聚氨酯塗料組成物3塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在230℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。在該聚氨酯塗層中，第一塗層的乾厚度為80 nm，以及第二塗層的乾厚度為80 nm。
[對比實例7]
聚氨酯組成物的製備
將5重量%水性聚酯黏合劑(該水性聚氨酯黏合劑具有20重量%的固體含量，兩個官能團並且重均分子量為8,000，Dai-ichi Kygyo Seiyaku公司，UREKO H-3)、0.3重量%矽酮基潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌2小時，從而製備對比實例7的聚氨酯組成物。
利用與實例23相同的方法得到的組成物製備雙塗聚酯薄膜。
測量製備實例1至3中製備的水分散聚氨酯黏合劑以及對比實例7的水性聚氨酯黏合劑的物理特性並顯示於表3中。
測量根據實例23至25以及對比實例7的塗膜的物理特性並顯示於表4和5中。
如表4和5所示，可以理解的是，在根據本發明的實例23中，在恒濕且100℃或更高時破壞該封閉，但是實例24和25中，在恒濕且高至120 ℃時該封閉良好。
在增加濕度時，可以理解的是在實例23和24中，在高至80℃時封閉良好，在實例25中，在高至110℃時封閉良好。
鑒於該等結果，可以理解的是，通過調節底漆層中使用的水分散聚氨酯黏合劑的端基的數量，可製造在高溫及高濕度下具有優良物理特性的薄膜。
以下，將詳細描述本發明的第三實施例。
本發明的第三實施例涉及一種聚酯塗料組成物及利用該聚酯塗料組成物的聚酯薄膜。
更具體地，本發明的第三實施例涉及一種聚酯塗料組成物(以下，稱為「第二水分散組成物」)，該聚酯塗料組成物包括聚酯樹脂，其中該聚酯樹脂藉由縮聚20至40摩爾%的2,6-萘二酸、1至10摩爾%的芳香二羧酸、1至10摩爾%包括磺酸鹽的芳香二羧酸、10至30摩爾%由下列化學式1表示的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀、30至60摩爾%的二醇化合物以及1至10摩爾%由下列化學式2表示的甘油三酸酯化合物而得到。
在化學式2中，R1至R3分別獨立地選自氫及具有或沒有不飽和烴的(C1-C30)烷基。
本發明人研究以提出一種底漆層，該底漆層與聚酯基膜具有良好黏附力並能夠控制干擾圖案的產生。本發明人使用聚酯樹脂乳液(其 與基膜為相同系列)，用以提高與聚酯薄膜(其為基膜)的黏附力，並且試圖製備聚酯乳液以控制干擾圖案的產生，其中該聚酯乳液具有1.58或更大的折射率，更佳具有1.58至1.64的折射率。
本發明人發現，在合成聚酯樹脂時，藉由利用具有芳香結構的化合物作為羧酸組分及乙二醇組分，可增加折射率。更具體地，本發明人發現，在添加化學式1的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀的情況中，折射率增加。雖然上述芳香化合物可增加折射率，樹脂的玻璃化轉變溫度也同時增加。因此，在利用該化合物製備水分散乳液並在製造薄膜時使用的情況中，在拉伸及熱處理溫度下未進行充足降解，從而在薄膜表面上產生裂縫或於其間形成分域以引起白濁。
因此，本發明人研究以解決該等問題並通過發現以下事實完成本發明的第三實施例。在添加由化學式2表示的甘油三酸酯化合物以合成聚酯樹脂的情況中，形成分支結構以降低玻璃化轉變溫度，且更佳地。當所用化合物在1至10摩爾%的範圍內，可合成具有1.58至1.64的高折射率且玻璃化轉變溫度為40至60℃的聚酯樹脂。然後，利用該聚酯樹脂，製備用於底漆塗層的水分散乳液，利用製造該薄膜時的乳液形成該底漆塗層，從而可製造具有良好光學特性的聚酯薄膜。
更具體地，在本發明的第三實施例中，該芳香二羧酸可為選自對苯二甲酸二甲酯、對苯二酸、間苯二酸、1,2-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、1,3-環戊烷二羧酸以及1,4-環己烷二羧酸的任一或至少兩個的混合物。
包括磺酸鹽的芳香二羧酸可為選自2,5-二羧酸苯磺酸鈉、5-硫代異酞酸、2-硫代異酞酸、4-硫代異酞酸以及4-硫代-萘-2，6二羧酸的任一或至少兩個的混合物。
該二醇化合物可為選自乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、五甘醇、六甘醇、丙烯乙二醇、三丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、丙二醇、雙酚A、雙酚B等的任一或至少兩個的混合物。
此外，在本發明的第三實施例中，該聚酯樹脂可滿足下述物理特性：折射率為1.58至1.64，並且玻璃化轉變溫度為40至60℃。
在本發明的第三實施例中，該聚酯塗料組成物可包括水分散 聚酯黏合劑，該水分散聚酯黏合劑包括聚酯樹脂及水以具有10至40重量%的固體含量。
更具體地，在本發明的第三實施例中，該聚酯塗料組成物可包括10至40重量%的水分散聚酯黏合劑、0.1至0.5重量%的潤濕劑以及0.1至1.0重量%具有100至200 nm粒徑的二氧化矽以具有2至10重量%的總固體含量，其中該水分散聚酯黏合劑包括聚酯樹脂以及水，以具有10至40重量%的固體含量。
如果需要，根據本發明第三實施例的水分散組成物可進一步包括親水有機溶劑以及表面活性劑。
此外，根據本發明的第三實施例，包括載入有水分散組成物的底漆塗層的聚酯薄膜包括在本發明的範圍內，且更具體地，包括聚酯基膜以及底漆塗層的聚酯薄膜包括在本發明的範圍內，其中該底漆塗層載入有聚酯塗料組成物，該聚酯塗料組成物在該聚酯基膜的一側或兩側上。
以下，將詳細描述本發明第三實施例的各個組合。
在本發明的第三實施例中，該水分散組成物可具有1.58至1.64的折射率以及40至60℃的玻璃化轉變溫度。在折射率低於1.58或高於1.64的情況中，該塗料組成物與硬塗層之間的折射率差較大，從而該組成物不適用為一光學膜，因為可產生彩虹現象。此外，在玻璃化轉變溫度高於60℃的情況下，在拉伸及熱處理製程期間未進行充足降解，從而可產生白濁。
為了滿足上述折射率及玻璃化轉變溫度，根據本發明的聚酯組成物包括通過縮聚酸組分及乙二醇組分而得到的聚酯樹脂，其中該酸組分包括20至40摩爾%的2,6-萘二酸、1至10摩爾%的包括磺酸鹽的芳香二羧酸以及1至10摩爾%的芳香二羧酸，並且該乙二醇組分包括10至30摩爾%的由下列化學式1表示的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀、1至10摩爾%的由下列化學式2表示的甘油三酸酯化合物以及30至60摩爾%的二醇化合物。
[化學式1]
在化學式2中，R1至R3分別獨立地選自氫及具有或沒有不飽和烴的(C1-C30)烷基。
在本發明的第三實施例中，該酸組分的2,6-萘二酸(其為二羧酸組分)具有兩個芳香環，如下列化學式3所示，從而提高了折射率。
所用的2,6-萘二酸的含量較佳可為20至40摩爾%。在該含量低於20摩爾%的情況中，聚酯樹脂很難具有高折射率，在該含量高於40摩爾%的情況中，難以將組成物分散於水中。
此外，使用包括磺酸鹽的芳香二羧酸用以確保水分散性，並且可為選自2,5-二羧酸苯磺酸鈉、5-硫代異酞酸、硫代對酞酸、4-硫代-萘-2，6二羧酸等的任一或至少兩個的混合物，但不限於此。較佳地，可使用由化學式4表示的2,5-二羧酸苯磺酸鈉。所用的包括磺酸鹽的芳香二羧酸的含量較佳可為1至10摩爾%，在該含量低於1摩爾%的情況中，水分散特性可被降低，以及在該含量高於10摩爾%的情況中，親水性過多，從而觸摸特性降低或者可產生薄膜封閉。
[化學式4]
此外，該芳香二羧酸可指除了包括2,6-萘二酸及磺酸鹽的芳香二羧酸的其他二羧酸組分，並且可為選自對苯二甲酸二甲酯、對苯二酸、間苯二酸、1,2-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、1,3-環戊烷二羧酸以及1,4-環己烷二羧酸的任一或至少兩個的混合物，但不限於此。所用的芳香二羧酸的含量較佳可為1至10摩爾%，在該含量低於1摩爾%的情況中，很難提高折射率，在該含量高於10摩爾%的情況中，難以將組成物分散於水中，並且由於製造該薄膜時芳香組分的增加，b值可增加且黏附力可能減小。
在本發明第三實施例的乙二醇組分中，使用下列化學式1的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀，用以提高折射率及具有高透明度，並且其含量較佳可為10至30摩爾%。在該含量低於10摩爾%的情況中，很難提高折射率，以及在該含量高於30摩爾%的情況中，難以將組成物分散於水中。
此外，由下列化學式2表示的甘油三酸酯化合物用於引入具有長鏈的側分支，其中使用該甘油三酸酯化合物用以避免塗佈之後拉伸薄膜製程期間在表面上產生裂縫以及不熔化的分域形成，用以具有均勻的塗膜及折射率，並用以降低玻璃化轉變溫度，其中該玻璃化轉變溫度隨著折射率增加而升高。所用的甘油三酸酯化合物的含量可為1至10摩爾%。在該含量低於1摩爾%的情況中，玻璃化轉變溫度(Tg)未被充分降低，以及在該含量高於10摩爾%的情況中，折射率可能被減小並且可產生薄膜封閉。
[化學式2]
(在化學式2中，R1至R3分別獨立地選自氫及具有或沒有不飽和烴的(C1-C30)烷基。)
該二醇化合物可為如選自乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、五甘醇、六甘醇、丙烯乙二醇、三丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、丙二醇、雙酚A、雙酚B等的任一或至少兩個的混合物，但不限於此。所用的二醇化合物的含量可為30至60摩爾%。在該含量低於30摩爾%的情況下，酯化反應不充分，而該含量高於60摩爾%的情況下，可產生薄膜封閉，耐熱性降低，並且折射率減小。
通過縮聚根據本發明第三實施例的組分而得到的聚酯樹脂可具有0.1至1.0的本質黏度，且較佳為0.1至0.6。在上述範圍中，通過將該聚酯樹脂分散於或溶於水或水溶劑中，製備聚酯乳液。
通過根據現有技術的合成聚酯樹脂的方法，製備根據本發明第三實施例得到的聚酯樹脂。例如，在無溶劑條件下，將包括20至40摩爾%的2,6-萘二酸、1至10摩爾%的包括磺酸鹽的芳香二羧酸及1至10摩爾%的芳香二羧酸的酸組分與包括10至30摩爾%的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀、1至10摩爾%的甘油三酸酯化合物及30至60摩爾%的二醇化合物的乙二醇組分相互混合，將該混合物置於一反應器中，通過加熱進行酯化反應，同時移除水或甲醇，該水或甲醇為產生的副產物。然後，通過降低反應器內的壓力並同時提高溫度，進行縮聚反應，同時回收二醇組分(其為副產物)。
在該情況中，可使用催化劑，該催化劑可促進縮聚反應，且該催化劑可為如酯化催化劑、酯交換催化劑、縮聚催化劑等，並且可添加各種添加劑，如穩定劑、無機顆粒等。
在本發明的第三實施例中，用於形成底漆塗層的塗料組成物可為水分散或水性組成物，其包括聚酯樹脂、潤濕劑、具有100至200 nm平均粒徑的二氧化矽以及具有5至40重量%固體含量的水分散無機顆粒。
較佳地，根據本發明第三實施例的聚酯塗料組成物可包括10 至40重量%的聚酯樹脂、0.1至0.5重量%的潤濕劑、0.1至1.0重量%具有100至200 nm平均粒徑的二氧化矽，並且製造以使該組成物的總固體含量為2至10重量%。從調節塗層厚度角度，較佳的是該固體含量在2至10重量%的範圍內。
如果需要，該聚酯塗料組成物可進一步包括親水有機溶劑以及表面活性劑以提高分散穩定性。
作為該親水有機溶劑，使用二氧雜環、丙酮、四氫呋喃、甲乙酮等，作為該表面活性劑，使用陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑，從而可提高分散穩定性。較佳地，所用的親水有機溶劑及表面活性劑的含量為0.1至0.5重量%。
作為用於載入形成底漆塗層的聚酯塗料組成物的方法，可使用在拉伸聚酯薄膜製程期間載入該組成物於表面上的線上塗佈法，並且還可使用製造該薄膜之後的離線塗佈法。上述兩種方法均可使用。
較佳地，使用線上塗佈法，由於同時進行載入及薄膜形成，因此可降低製造成本，並且塗層的厚度可通過拉伸比改變。
根據本發明的第三實施例，包括底漆塗層的聚酯薄膜也包括在本發明的範圍內，其中通過將聚酯塗料組成物載入至基膜的一側或兩側上形成該底漆塗層。這裏，作為本發明第三實施例使用的基膜，較佳可使用聚酯薄膜，更具體地，使用聚對苯二甲酸乙二醇酯，因為其具有優良的透光率。作為該聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜，較佳可使用拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜，可使用單向拉伸或雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
該基膜的厚度可為25至188μm，但不限於此。
以下，通過實例將提供本發明第三實施例的詳細描述。然而，本發明不限於以下實例。
測量下述實例及對比實例中所示的物理特性的方法如下。
1)總透射率的測量
利用霧度計(Nippon Denshoku 300A)測量整個薄膜的總透射率。
2)折射率的測量
將組成物載入至聚碳酸酯薄膜並乾燥。然後，利用折射計(ABBE折射計，ATAGO公司，DR-M2，@550)，於室溫下測量其折射率。
3)虹彩現象程度1的測量
在製造根據實例及對比實例的光學膜之後，對其一側進行硬塗(折射率：1.52)處理，並且將另一側蓋住。然後，肉眼證實是否產生彩虹現象。在暗室中三波長燈下進行視覺評價。
評價標準如下。
良好：彩虹現象未出現，且色彩印象均勻。
中等：彩虹現象微弱出現，且色彩印象均勻。
較差：彩虹現象強烈出現，且色彩印象較強。
4)彩虹現象程度2的測量
在製造根據實例及對比實例的光學膜之後，對其一側進行硬塗(折射率：1.52)處理，並且將另一側蓋住。然後，利用UV-可見(CARY 5000)測量可見光範圍內的反射圖案。
良好：相對於其他波長範圍內的波紋振幅，500至600 nm內的波紋振幅減小了波紋振幅的1%或更小。
中等：相對於其他波長範圍內的波紋振幅，500至600 nm內的波紋振幅減小了波紋振幅的3%或更小。
較差：波紋振幅減小的波長範圍並非500至600 nm，或者無波紋振幅減小的波長範圍。
5)塗層外觀
當在三波長燈下，觀察該塗佈薄膜，同時觀察通過其透射的光。
透射光近似透明的情況顯示為◎，以及透射光近似混濁的情況確定為白濁。
6)玻璃化轉變溫度
利用具有兩個運行模式的DSC(PerkinElmer DSC 7)測量玻璃化轉變溫度。
利用10 mg的乾塗膜以及PerkinElmer DSC7測量TG。
第一運行模式=0~200℃，200℃/min，保持時間3min， 200℃~-40℃，200℃/min，保持時間5min
第二運行模式=-40℃~200℃，20℃/min
7)霧度
利用NDH-5000(Nippon Denshoku公司)測量霧度。
從整片薄膜以0.5 m的間隔選取10個樣品(5 cm x 5 cm)，測量其霧度，從而顯示一平均值。
8)乾層的塗層厚度的測量
在整片薄膜中，在垂直於縱向方向的方向上以1 m的間隔標示5點，並且利用SEM(Hitachi S-4300)測量其橫斷面。此外，將標示部分以50000x的放大率放大，測量該部分內30點處的厚度，並計算其平均值。
[實例26]
1)聚酯塗料組成物1的製備
在無溶劑條件下，將40 mol的2,6-萘二酸(26摩爾%)、5 mol的2,5-二羧酸苯磺酸鈉(3.3摩爾%)、20 mol的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀(13.3摩爾%)、10 mol甘油三酸酯(Kao公司，產品名稱：85P)(6.6摩爾%)以及70 mol乙二醇(46.4摩爾%)相互混合，並將該混合物置於一反應器中，以每分鐘1℃的速率將溫度從170℃升至250℃，進行酯化反應，同時移除水或甲醇，其中該水或甲醇為副產物。然後，將反應器內的壓力降至1 mmHg同時將溫度升至260℃，進行縮聚反應，同時回收二醇(其為副產物)，從而製備具有本質黏度為0.5的聚酯樹脂。
將75重量%的水加至25重量%所製備的聚酯樹脂中並乳化，從而製備25重量%的水性聚酯黏合劑。所製備的水性聚酯黏合劑的折射率為1.60。
將20重量%的水性聚酯黏合劑、0.3重量%的矽酮潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有總固體含量5.5重量%的底漆塗料組成物1。
2)雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度，從而製造具有 2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將底漆塗料組成物1塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，然後通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。在該聚酯底漆塗層中，第一塗層的乾塗層厚度為100 nm，第二塗層的乾塗層厚度為100 nm。如上述所得到的光學膜的物理特性顯示於下列表6中。
[實例27]
1)聚酯塗料組成物2的製備
在無溶劑條件下，將40 mol的2,6-萘二酸(26摩爾%)、5mol的2,5-二羧酸苯磺酸鈉(3.3摩爾%)、30 mol的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀(20摩爾%)、10 mol甘油三酸酯(Kao公司，產品名稱：85P)(6.6摩爾%)以及60 mol乙二醇(40摩爾%)相互混合，並將該混合物置於反應器中，以每分鐘1℃的速率將溫度從170℃升至250℃，進行酯化反應，同時移除水或甲醇，其中該水或甲醇為副產物。然後，將反應器內的壓力降至1 mmHg同時將溫度升至260℃，進行縮聚反應，同時回收二醇(其為副產物)，從而製備具有本質黏度為0.6的聚酯樹脂。
將75重量%的水加至25重量%所製備的聚酯樹脂中並乳化，從而製備25重量%的水性聚酯黏合劑。所製備的水性聚酯黏合劑的折射率為1.62。
將20重量%的水性聚酯黏合劑、0.3重量%的矽酮潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有總固體含量5.5重量%的底漆塗料組成物2。
2)雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二 甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將底漆塗料組成物2塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，然後通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。在該聚酯底漆塗層中，第一塗層的乾塗層厚度為100 nm，第二塗層的乾塗層厚度為100 nm。如上述所得到的光學膜的物理特性顯示於下列表6中。
[實例28]
1)聚酯塗料組成物3的製備
在無溶劑條件下，將40 mol的2,6-萘二酸(26摩爾%)、5 mol的2,5-二羧酸苯磺酸鈉(3.3摩爾%)、5 mol二甲基對苯二甲酸(3.3摩爾%)、10 mol的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀(6.66摩爾%)、10 mol甘油三酸酯(Kao公司，產品名稱：85P)(6.6摩爾%)以及80 mol乙二醇(53.33摩爾%)相互混合，並將該混合物置於一反應器中，以每分鐘1℃的速率將溫度從170℃升至250℃，進行酯化反應，同時移除水或甲醇，其中該水或甲醇為副產物。然後，將反應器內的壓力降至1 mmHg同時將溫度升至260℃，進行縮聚反應，同時回收二醇(其為副產物)，從而製備具有本質黏度為0.5的聚酯樹脂。
將75重量%的水加至25重量%所製備的聚酯樹脂中並乳化，從而製備25重量%的水性聚酯黏合劑。所製備的水性聚酯黏合劑的折射率為1.58。
將20重量%的水性聚酯黏合劑、0.3重量%的矽酮潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有總固體含量5.5重量%的底漆塗料組成物3。
2)雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式 塗佈法將底漆塗料組成物3塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，然後通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。在該聚酯底漆塗層中，第一塗層的乾塗層厚度為100 nm，第二塗層的乾塗層厚度為100 nm。如上述所得到的光學膜的物理特性顯示於下列表6中。
[實例29]
2)單塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將塗料組成物1塗佈在該片的一側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，然後通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜包括形成在其一側上的底漆塗層並具有188 μm的厚度。該聚酯底漆塗層的乾塗層厚度為100 nm。如上述所得到的光學膜的物理特性顯示於下列表6中。
[實例30]
2)單塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將塗料組成物2塗佈在該片的一側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，然後通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜包括形成在其一側上的底漆塗層並具有188 μm的厚度。該聚酯底漆塗層的乾塗層 厚度為100 nm。如上述所得到的光學膜的物理特性顯示於下列表6中。
[實例31]
2)單塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將塗料組成物3塗佈在該片的一側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，然後通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜包括形成在其一側上的底漆塗層並具有188 μm的厚度。該聚酯底漆塗層的乾塗層厚度為100 nm。如上述所得到的光學膜的物理特性顯示於下列表6中。
[對比實例8]
1)聚酯塗料組成物4的製備
在無溶劑條件下，將40 mol的2,6-萘二酸(26摩爾%)、5 mol的2,5-二羧酸苯磺酸鈉(3.3摩爾%)、5 mol二甲基對苯二甲酸(3.3摩爾%)、30 mol的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀(20摩爾%)以及70 mol乙二醇(46.66摩爾%)相互混合，並將該混合物置於反應器中，以每分鐘1℃的速率將溫度從170℃升至250℃，進行酯化反應，同時移除水或甲醇，其中該水或甲醇為副產物。然後，將反應器內的壓力降至1mmHg同時將溫度升至260℃，進行縮聚反應，同時回收二醇(其為副產物)，從而製備具有本質黏度為0.5的聚酯樹脂。
將75重量%的水加至25重量%所製備的聚酯樹脂中並乳化，從而製備25重量%的水性聚酯黏合劑。所製備的水性聚酯黏合劑的折射率為1.62。
將20重量%的水性聚酯黏合劑、0.3重量%的矽酮潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有總固體含量5.5重量%的底漆塗料組成物4。
2)雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將底漆塗料組成物4塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，然後通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。在該聚酯底漆塗層中，第一塗層的乾塗層厚度為100 nm，第二塗層的乾塗層厚度為100 nm。如上述所得到的光學膜的物理特性顯示於下列表6中。
[對比實例9]
1)聚酯塗料組成物5的製備
在無溶劑條件下，將40 mol的2,6-萘二酸(26摩爾%)、5 mol的2,5-二羧酸苯磺酸鈉(3.3摩爾%)、5 mol二甲基對苯二甲酸(3.3摩爾%)、20 mol的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀(13.33摩爾%)以及80 mol乙二醇(53.33摩爾%)相互混合，並將該混合物置於反應器中，以每分鐘1℃的速率將溫度從170℃升至250℃，進行酯化反應，同時移除水或甲醇，其中該水或甲醇為副產物。然後，將反應器內的壓力降至1mmHg同時將溫度升至260℃，進行縮聚反應，同時回收二醇(其為副產物)，從而製備具有本質黏度為0.4的聚酯樹脂。
將75重量%的水加至25重量%所製備的聚酯樹脂中並乳化，從而製備25重量%的水性聚酯黏合劑。所製備的水性聚酯黏合劑的折射率為1.60。
將20重量%的水性聚酯黏合劑、0.3重量%的矽酮潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有總固體含量5.5重量%的底漆塗料組成物5。
2)雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將底漆塗料組成物5塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，然後通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。在該聚酯底漆塗層中，第一塗層的乾塗層厚度為100 nm，第二塗層的乾塗層厚度為100 nm。如上述所得到的光學膜的物理特性顯示於下列表6中。
[對比實例10]
1)聚酯塗料組成物6的製備
在無溶劑條件下，將40 mol的2,6-萘二酸(26摩爾%)、5 mol的2,5-二羧酸苯磺酸鈉(3.3摩爾%)、5 mol二甲基對苯二甲酸(3.3摩爾%)、30 mol的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀(20摩爾%)以及100 mol的乙二醇和丁二醇以1：1比率的混合物(66.66摩爾%)相互混合，並將該混合物置於一反應器中，以每分鐘1℃的速率將溫度從170℃升至250℃，進行酯化反應，同時移除水或甲醇，其中該水或甲醇為副產物。然後，將反應器內的壓力降至1 mmHg同時將溫度升至260℃，進行縮聚反應，同時回收二醇(其為副產物)，從而製備具有本質黏度為0.4的聚酯樹脂。
將75重量%的水加至25重量%所製備的聚酯樹脂中並乳化，從而製備25重量%的水性聚酯黏合劑。所製備的水性聚酯黏合劑的折射率為1.54。
將20重量%的水性聚酯黏合劑、0.3重量%的矽酮潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌3小時，從而製備具有總固體含量5.5重量%的底漆塗料組成物6。
2)雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融 擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將底漆塗料組成物6塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，然後通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。在該聚酯底漆塗層中，第一塗層的乾塗層厚度為100 nm，第二塗層的乾塗層厚度為100 nm。如上述所得到的光學膜的物理特性顯示於下列表6中。
所製造的薄膜的物理特性顯示於下列表6中。
如表6所示，可以理解的是根據本發明的聚酯黏合劑樹脂具有1.58至1.62的高折射率以及43至55℃的低玻璃化轉變溫度。
因此，可以理解的是所製造的薄膜的透射率較高，其霧度較低，在形成薄膜時外觀良好且無白濁產生，並且不產生彩虹現象，從而該 薄膜適於用作光學膜。
然後，將詳細描述本發明的第四實施例。
本發明的第四實施例涉及一種水分散組成物，該水分散組成物包括第一水分散組成物及第二水分散組成物的混合物。
其中，該第一水分散組成物包括一水分散聚氨酯樹脂，該水分散聚氨酯樹脂由10至75重量%具有兩個端基的線性聚合物及25至90重量%具有至少三個端基的支鏈聚合物組成。
該第二水分散組成物包括聚酯樹脂，其中該聚酯樹脂藉由縮聚20至40摩爾%的2,6-萘二酸、1至10摩爾%的包括磺酸鹽的芳香二羧酸、1至10摩爾%的芳香二羧酸、10至30摩爾%的由下列化學式1表示的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀、1至10摩爾%由下列化學式2表示的甘油三酸酯化合物以及30至60摩爾%的二醇化合物而得到。
在化學式2中，R1至R3分別獨立地選自氫及具有或沒有不飽和烴的(C1-C30)烷基。
此外，根據本發明第四實施例的水分散組成物可包括5至10重量%的第一和第二水分散組成物的混合物、0.1至0.5重量%的矽酮基潤濕劑、0.1至0.5重量%的膠態二氧化矽顆粒以及殘餘水。
再者，在本發明第四實施例的水分散組成物中，第一和第二水分散組成物的混合物可為第一和第二水分散組成物以1：9至5：5的重量比 混合的混合物。
此外，在本發明第四實施例的水分散組成物中，該第一水分散組成物可包括水分散聚氨酯樹脂及水以具有10至30重量%的固體含量。
再者，在本發明第四實施例的水分散組成物中，該第一水分散組成物的線性聚合物具有使用無機酸鹽部分或全部封閉的端基。
在本發明第四實施例的水分散組成物中，通過將39至45重量%的多元醇、0.3至1.2重量%的三羥甲基丙烷以及50至57重量%的異氰酸酯化合物相互反應以製備具有異氰酸酯基作為端基的預聚物，然後將該預聚物與3至4重量%的無機酸鹽反應以使用離子基團封閉該異氰酸酯端基，以此製備第一水分散組成物的水分散聚氨酯樹脂。
此外，在本發明第四實施例的水分散組成物中，該水分散聚氨酯樹脂可具有10,000至20,000的重均分子量。
再者，在本發明第四實施例的水分散組成物中，該第二水分散組成物可包括聚氨酯樹脂及水，以具有10至40重量%的固體含量。
此外，在本發明第四實施例的水分散組成物中，該芳香二羧酸可為選自對苯二甲酸二甲酯、對苯二酸、間苯二酸、1,2-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、1,3-環戊烷二羧酸以及1,4-環己烷二羧酸的任一或至少兩個的混合物，該包括磺酸鹽的芳香二羧酸可為選自2,5-二羧酸苯磺酸鈉、5-硫代異酞酸、2-硫代異酞酸、4-硫代異酞酸以及4-硫代-萘-2，6二羧酸的任一或至少兩個的混合物，該二醇化合物可為如選自乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、五甘醇、六甘醇、丙烯乙二醇、三丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、丙二醇、雙酚A、雙酚B的任一或至少兩個的混合物。
此外，在本發明第四實施例的水分散組成物中，該第二水分散組成物的聚酯樹脂可具有1.58至1.64的折射率以及40至60℃的玻璃化轉變溫度。
此外，在本發明第四實施例的水分散組成物中，該膠態二氧化矽顆粒可具有50至1000 nm的粒徑。
此外，本發明第四實施例的水分散組成物可具有1.57至1.62的折射率。
再者，在本發明的第四實施例中，包括底漆塗層的光學膜包 括在本發明的範圍內，其中該底漆塗層藉由載入該水分散組成物而形成。
本發明第四實施例的光學膜可包括聚酯基膜以及底漆塗層，該底漆塗層藉由將水分散組成物載入至該聚酯基膜的一側或兩側上而形成。
在本發明第四實施例的光學膜中，該底漆塗層的乾塗層厚度可為50至100 nm。
以下，將詳細描述本發明的第四實施例。
本發明人研究以提出一種底漆層，該底漆層與聚酯基膜具有良好黏附力並能夠控制干擾圖案的產生。本發明人使用聚酯樹脂乳液(其與基膜為相同系列)，用以提高與聚酯薄膜(其為基膜)的黏附力，並且試圖製備具有折射率為1.57至1.62的聚酯乳液以控制干擾圖案的產生。
藉由發現利用具有至少三個異氰酸酯基官能團(其為端基)以及使用金屬離子封閉的端基的水分散聚氨酯樹脂形成塗層的情況，本發明人完成本發明的第四實施例，在高溫高濕度高壓力條件下，防潮性提高，從而在後處理時，與用於光學的聚合物基膜如硬塗膜等的黏附提高。
以下，將詳細描述本發明的第四實施例的各個組合。
本發明的第四實施例涉及水分散組成物，該水分散組成物包括第一水分散組成物以及第二水分散組成物，其中該第一水分散組成物用於調節折射率，該第二水分散組成物用於提高高溫、高濕度與高壓條件下的防潮性以具有優良的黏附性。
更具體地，本發明第四實施例的一方面涉及水分散組成物，該水分散組成物包括第一水分散組成物和第二水分散組成物的混合物。
其中，該第一水分散組成物包括水分散聚氨酯樹脂，該水分散聚氨酯樹脂由10至75重量%具有兩個端基的線性聚合物及25至90重量%具有至少三個端基的支鏈聚合物組成，以及該第二水分散組成物包括聚酯樹脂，其中該聚酯樹脂通過縮聚20至40摩爾%的2,6-萘二酸、1至10摩爾%的包括磺酸鹽的芳香二羧酸、1至10摩爾%的芳香二羧酸、10至30摩爾%的由下列化學式1表示的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀、1至10摩爾%由下列化學式2表示的甘油三酸酯化合物以及30至60摩爾%的二醇化合物而得到。
在化學式2中，R1至R3分別獨立地選自氫及具有或沒有不飽和烴的(C1-C30)烷基。
更具體地，在本發明的第四實施例中，該水分散組成物可進一步包括矽酮潤濕劑以及膠態二氧化矽顆粒作為添加劑，用以促進光學聚合物基膜的塗佈特性及對底漆層的耐熱處理。
更具體地，在本發明第四實施例方面中，該水分散組成物可包括5至10重量%的第一和第二水分散組成物的混合物、0.1至0.5重量%的矽酮基潤濕劑、0.1至0.5重量%的膠態二氧化矽顆粒以及殘餘水。
在本發明第四實施例方面中，如果需要，該水分散組成物可進一步包括親水有機溶劑以及表面活性劑以提高分散穩定性。
作為該親水有機溶劑，使用二氧雜環、丙酮、四氫呋喃、甲乙酮等，作為該表面活性劑，使用陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑，從而可提高分散穩定性。較佳地，所用的親水有機溶劑及表面活性劑的含量為0.1至0.5重量%。
此外，在本發明第四實施例的實例中，第一和第二水分散組成物的混合物可為第一和第二水分散組成物以1：9至5：5的重量比混合的混合物。相對於單獨使用第一和第二水分散組成物的情況，在混合使用第一和第二水分散組成物的情況中，黏附性及折射率易於調節，並且可避免如彩虹現象等的光學特性。在第一水分散組成物的混合重量比小於1的情況 中，提高黏附性的效果較弱，在第一水分散組成物的混合重量比大於5的情況中，避免彩虹現象的效果削弱。
在整個水分散組成物中，第一和第二水分散組成物的所用混合含量可為5至10重量%。當該含量低於5重量%時，塗佈特性良好但是難以實現黏附性，當該含量高於10重量%時，黏附性良好但是難以實現塗佈的外觀及透明度。
該矽酮基潤濕劑的含量可為0.1至0.5重量%，以及該膠態二氧化矽顆粒的含量可為0.1至0.5重量%。此外，該膠態二氧化矽顆粒的平均粒徑可為50至1000 nm。在大小小於50 nm的情況中，難以用作抗封閉劑，在大小大於1000 nm的情況中，霧度增加，從而光學特性降低。
在本發明第四實施例方面中，該第一水分散組成物包括水分散聚氨酯樹脂以及水以具有10至30重量%的固體含量，其中該水分散聚氨酯樹脂由10至75重量%具有兩個端基的線性聚合物及25至90重量%具有至少三個端基的支鏈聚合物組成。該線性聚合物指的是線性聚氨酯樹脂，該支鏈聚合物指的是支鏈聚氨酯樹脂。
該水分散聚氨酯樹脂包括支鏈聚合物以及線性聚合物，其中該支鏈聚合物具有至少三個異氰酸酯基，該異氰酸酯基為端基，並且使用無機酸鹽更具體地使用無機鹽如硫酸鹽部分或全部封閉該異氰酸酯基，以及該線性聚合物具有兩個異氰酸酯基官能團，並且使用無機酸鹽更具體地使用無機鹽如硫酸鹽部分或全部封閉該異氰酸酯基。
該水分散聚氨酯樹脂可由10至75重量%的線性聚合物及25至90重量%的支鏈聚合物組成。在支鏈聚合物的含量低於25重量%的情況中，無法滿足膨脹比及凝膠分率，並且很難獲得在高溫及高濕度下具有優良黏附性的塗膜。此外，在支鏈聚合物的含量高於90重量%的情況中，很難製備水分散組成物，因為過度凝膠作用引起黏性快速增加，並且在使用該組成物塗佈薄膜表面時，可產生表觀缺陷如斷裂等。在本發明中，該支鏈聚合物指的是具有至少三個異氰酸酯基官能團的樹脂。
在本發明的第四實施例中，當該水分散聚氨酯黏合劑包括水分散聚氨酯樹脂及水以具有10至30重量%的固體含量時，在載入該組成物至基膜時易於混合該黏合劑並且易於調節乾塗膜的厚度。
作為製備水分散聚氨酯樹脂的方法，例如，較佳可使用下述方法，在該方法中，將39至45重量%的多元醇、0.3至1.2重量%的三羥甲基丙烷以及50至57重量%的異氰酸酯化合物相互反應以製備具有異氰酸酯基作為端基的預聚物，然後將該預聚物與3至4重量%的無機酸鹽反應以使用硫酸鹽的離子基團封閉該異氰酸酯端基，以製備水分散性聚氨酯樹脂，但是方法不限於此。在使用上述方法的情況下，可製備線性聚氨酯樹脂與支鏈聚氨酯樹脂混合的水分散聚氨酯樹脂，且特別地，可製備由10至75重量%的線性聚合物及25至90重量%的支鏈聚合物組成的水分散聚氨酯樹脂。
當該水分散聚氨酯樹脂的重均分子量在10,000至20,000的範圍內時，該聚氨酯樹脂不凝膠化但是分散於水中，並且可得到在高溫及高濕度下具有優良物理特性的塗膜。
利用GPC-多角度光散射(MALS)系統(Wyatt公司)，測量重均分子量，MALS系統的配置如下。
MALS系統的配置
-GPC：Water 1525 Binary HPLC Pump
-RI檢測器：Optilab rex
-MALS：Wyatt Dawn 8+
-柱：PLgel 5μm Mixed-C(7.5 mm Φ×300 mm)×2(Polymer Laboratories)
-流動相：DMF(50 mM LiCl)
-流速：0.5 mL/min
-溫度：50℃
-進樣量：0.5%,500 μl
作為多元醇，可使用聚酯基多元醇或聚醚基多元醇，較佳使用聚酯基多元醇。聚酯基多元醇可為由羧酸、癸二酸或酸酐與多元醇反應而製備的多元醇。多元醇的種類不限於此，較佳可使用具有600至3000重均分子量的聚酯多元醇。多元醇的含量可為39至45重量%。在含量低於39重量%的情況中，分子量變小，從而底漆層變得過硬，且難以拉伸，進而塗層外觀較差。在含量高於45重量%的情況中，線上塗佈(ILC)層變得過軟，從而破壞封閉特性。
三羥甲基丙烷可用於製備具有三個官能團的預聚物，並且所 用的三羥甲基丙烷的含量可為0.3至1.2重量%。在含量低於0.3重量%的情況中，交聯密度降低且抗封閉降低，在含量高於1.2重量%的情況中，交聯密度過高以至於破壞拉伸特性，從而塗層外觀較差，並且黏附力降低。
不限制異氰酸酯化合物，較佳可使用六亞甲基二異氰酸酯。當異氰酸酯化合物的含量為50至57重量%時，可製備具有三個官能團的預聚物。
作為無機酸鹽，較佳可使用硫酸氫鈉，並且其含量可為3至4重量%。
在本發明第四實施例的一方面中，該第二水分散組成物具有高折射率及低玻璃化轉變溫度，從而在製造薄膜之後拉伸該薄膜時不會產生裂縫或分域。特別地，在聚酯薄膜用作基膜的情況中，該第二水分散組成物較佳為具有1.58至1.64的折射率以及40至60℃的玻璃化轉變溫度，其中該第二水分散組成物用以避免如彩虹現象等的光學特性。當折射率在上述範圍內時，第二水分散組成物與聚酯薄膜(其為基膜)之間的折射率差較小，從而不產生彩虹現象。此外，在玻璃化轉變溫度在40至60℃的範圍內的情況中，當通過線上法製造聚酯薄膜時，當在拉伸之前載入水分散組成物時，在拉伸及熱處理製程期間進行充分降解，從而在薄膜中不會產生白濁。
為了滿足上述折射率及玻璃化轉變溫度，第二水分散組成物包括藉由縮聚酸組分及乙二醇組分而得到的聚酯樹脂，其中該酸組分包括20至40摩爾%的2,6-萘二酸、1至10摩爾%包括磺酸鹽的芳香二羧酸以及1至10摩爾%的芳香二羧酸，並且該乙二醇組分包括10至30摩爾%由下列化學式1表示的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀、1至10摩爾%由下列化學式2表示的甘油三酸酯化合物以及30至60摩爾%的二醇化合物。
在化學式2中，R1至R3分別獨立地選自氫及具有或沒有不飽和烴的(C1-C30)烷基。
該芳香二羧酸可為選自對苯二甲酸二甲酯、對苯二酸、間苯二酸、1,2-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、1,3-環戊烷二羧酸以及1,4-環己烷二羧酸的任一或至少兩個的混合物。
該包括磺酸鹽的芳香二羧酸可為選自2,5-二羧酸苯磺酸鈉、5-硫代異酞酸、2-硫代異酞酸、4-硫代異酞酸以及4-硫代-萘-2，6二羧酸的任一或至少兩個的混合物。
該二醇化合物可為如選自乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、五甘醇、六甘醇、丙烯乙二醇、三丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、丙二醇、雙酚A、雙酚B的任一或至少兩個的混合物。
此外，在本發明第四實施例中，該聚酯樹脂可滿足下列物理特性：折射率為1.58至1.64，以及玻璃化轉變溫度為40至60℃。
在本發明第四實施例中，該第二水分散組成物可包括水分散聚酯黏合劑，該水分散聚酯黏合劑包括聚酯樹脂及水以具有10至40重量%的固體含量。
在本發明的第三實施例中，該酸組分的2,6-萘二酸(其為二羧酸組分)具有兩個芳香環，如下列化學式3所示，從而提高了折射率。
2,6-萘二酸的含量較佳可為20至40摩爾%。在該含量低於20摩爾%的情況中，聚酯樹脂很難具有高折射率，在該含量高於40摩爾%的情況中，難以將組成物分散於水中。
此外，使用包括磺酸鹽的芳香二羧酸用以確保水分散性，並且可為選自2,5-二羧酸苯磺酸鈉、5-硫代異酞酸、硫代對酞酸、4-硫代-萘-2，6二羧酸等的任一或至少兩個的混合物。
較佳地，可使用由化學式4表示的2,5-二羧酸苯磺酸鈉。所用的包括磺酸鹽的芳香二羧酸的含量較佳可為1至10摩爾%，在該含量低於1摩爾%的情況中，水分散特性可被降低，以及在該含量高於10摩爾%的情況中，親水性過多，從而觸摸特性降低或者可產生薄膜封閉。
此外，該芳香二羧酸可指除了包括2,6-萘二酸及磺酸鹽的芳香二羧酸的其他二羧酸組分，並且可為選自對苯二甲酸二甲酯、對苯二酸、間苯二酸、1,2-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、1,3-環戊烷二羧酸以及1,4-環己烷二羧酸的任一或至少兩個的混合物，但不限於此。所用的芳香二羧酸的含量較佳可為1至10摩爾%，在該含量低於1摩爾%的情況中，很難提高折射率，在該含量高於10摩爾%的情況中，難以將組成物分散於水中，並且由於製造該薄膜時芳香組分的增加，b值可增加且黏附力可能減小。
在本發明第四實施例的乙二醇組分中，使用下列化學式1的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀，用以提高折射率及具有高透明度，並且其含量較佳可為10至30摩爾%。在該含量低於10摩爾%的情況中，很難提高折射率，以及在該含量高於30摩爾%的情況中，難以將組成物分散於水中。
此外，由下列化學式2表示的甘油三酸酯化合物用於引入具 有長鏈的側分支，其中使用該甘油三酸酯化合物用以避免塗佈之後拉伸薄膜製程期間在表面上產生裂縫以及不熔化的分域形成，用以具有均勻的塗膜及折射率，並用以降低玻璃化轉變溫度，其中該玻璃化轉變溫度隨著折射率增加而升高。所用的甘油三酸酯化合物的含量可為1至10摩爾%。在該含量低於1摩爾%的情況中，玻璃化轉變溫度(Tg)未被充分降低，以及在該含量高於10摩爾%的情況中，折射率可能被減小並且可產生薄膜封閉。
(在化學式2中，R1至R3分別獨立地選自氫及具有或沒有不飽和烴的(C1-C30)烷基。)
該二醇化合物可為如選自乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、五甘醇、六甘醇、丙烯乙二醇、三丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、丙二醇、雙酚A、雙酚B等的任一或至少兩個的混合物，但不限於此。所用的二醇化合物的含量可為30至60摩爾%。在該含量低於30摩爾%的情況中，酯化反應不充分，以及在該含量高於60摩爾%的情況中，可產生薄膜封閉，耐熱性降低，並且折射率減小。
通過縮聚根據本發明第四實施例的組分而得到的聚酯樹脂可具有0.1至1.0的本質黏度，且更有選為0.1至0.6。在上述範圍中，通過將該聚酯樹脂分散於或溶於水或水溶劑中，製備聚酯乳液。
通過根據現有技術的合成聚酯樹脂的方法，製備根據本發明第四實施例所得到的聚酯樹脂。例如，在無溶劑條件下，將包括20至40摩爾%的2,6-萘二酸、1至10摩爾%的包括磺酸鹽的芳香二羧酸及1至10摩爾%的芳香二羧酸的酸組分與包括10至30摩爾%的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀、1至10摩爾%的甘油三酸酯化合物及30至60摩爾%的二醇化合物的乙二醇組分相互混合，將該混合物置於反應器中，通過加熱進行酯化反應，同時移除水或甲醇，該水或甲醇為產生的副產物。然後，通過降低反應器內 的壓力並同時提高溫度，進行縮聚反應，同時回收二醇組分(其為副產物)。
在該情況中，可使用催化劑，該催化劑可促進縮聚反應，且該催化劑可為如酯化催化劑、酯交換催化劑、縮聚催化劑等，並且可添加各種添加劑，如穩定劑、無機顆粒等。
在本發明第四實施例的水分散組成物中，該第一和第二水分散組成物的混合物可具有1.57至1.62的折射率。當折射率在上述範圍內時，在載入該組成物至聚酯基膜時可避免彩虹現象及光學特性。
此外，本發明的第四實施例的另一方面涉及一種光學膜，該光學膜包括底漆塗層，該底漆塗層通過載入水分散組成物而形成。
本發明第四實施例的光學膜可包括聚酯基膜以及底漆塗層，該底漆塗層可通過將水分散組成物載入至該聚酯基膜的一側或兩側上而形成。該底漆塗層的乾塗層厚度可為50至100 nm。
在根據本發明第四實施例的光學膜中，聚酯薄膜，更具體地聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜較佳可用作基膜，因為其具有良好的透光率，並且該基膜可包括添加劑或顆粒。作為聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜，較佳可使用拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜，可使用單向拉伸或雙向拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。所用的基膜的厚度可為50至250 μm，但不限於此。
在根據本發明第四實施例的光學膜中，該底漆層黏附良好且易黏附，即具有與其他基板黏附的特性，其中該底漆層形成在用於光學的聚合物基膜的一側或兩側上。
在根據本發明第四實施例的光學膜中，底漆塗層的乾塗層厚度可為50至100 nm。作為塗佈方法，可使用在拉伸聚酯薄膜製程期間將該組成物載入至表面上的線上塗佈法，也可使用製造該薄膜之後的離線塗佈法。上述兩種方法均可使用。較佳地，由於同時進行載入及薄膜形成，可使用線上塗佈法，從而製造成本降低，並且塗層的厚度可通過拉伸比而變化。
在根據本發明第四實施例的光學膜中，該底漆塗層可滿足以下物理特性：通過下述方程式1測量的膨脹比為35至100，通過下述方程式2測量的凝膠分率為75或85，並且折射率為1.54至1.62。
[方程式1]膨脹比=(保持後重量-原重)/原重×100
(在方程式1中，「保持後重量」指的是在將乾塗薄膜(大約1 g)浸沒於蒸餾水(50 g)且於70℃下保持24小時後測量的重量)
[方程式2]凝膠分率=(乾燥後重量/原重)×100
(在方程式2中，「乾燥後重量」指的是在將乾塗薄膜(大約1g)浸沒於蒸餾水(50g)且於70℃下保持24小時，再將所保持的塗膜於120℃下乾燥3小時之後測量的重量)
以下，通過實例將提供本發明第四實施例的詳細描述。然而，本發明不限於以下實例。
通過以下測量方法測量物理特性。
1.塗膜的物理特性的測量
將第一和第二水分散組成物的混合物(15g)置於具有直徑80 mm及高度15 mm的圓形容器中，於65℃下乾燥72小時且接著於120℃下乾燥3小時。在將乾塗膜(1g)浸沒於蒸餾水(50g)中且於70℃下保持24小時之後，將該保持的塗膜取出，測量其膨脹比。將該保持的塗膜於120℃下乾燥3小時，並接著測量其重量，從而計算凝膠分率。
1)膨脹比：將乾塗膜(1g)浸沒於蒸餾水(50g)中且於70℃下保持24小時之後，將該保持的塗膜取出，並記錄其膨脹比。
膨脹比=(保持後重量-原重)/原重×100
2)凝膠分率：將該保持的塗膜於120℃下乾燥3小時，並接著記錄其重量。
凝膠分率=(乾燥後重量/原重)×100
3)Tg測量：利用以第二運行模式運行的差示掃描量熱儀(DSC，PerkinElmer DSC 7)測量玻璃化轉變溫度(Tg)。利用10至11 mg的乾塗膜以及PerkinElmer DSC7，在下述條件下測量TG。
第一運行模式=0~200℃，200℃/min，保持時間-3 min//200℃~-40℃，200℃/min，保持時間-5 min
第二運行模式=-40℃~200℃，20℃/min
2)折射率的測量
將第一和第二水分散組成物的混合物載入至聚碳酸酯薄膜並乾燥。然後，利用折射計(ABBE折射計，ATAGO公司，DR-M2，@550)，於室溫下測量其折射率。
3)總透射率的測量
利用霧度計(Nippon Denshoku公司，NDH-5000)測量整個薄膜的總透射率。
從整片薄膜以0.5 m的間隔選取10個樣品(5 cm x 5 cm)，測量其霧度，從而顯示一平均值。
4)彩虹現象程度1的測量
藉由將根據實例及對比實例的水分散組成物載入至聚酯基膜(具有188 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜)的一側來製造200 nm厚度的光學膜之後，對其一側進行硬塗(折射率：1.52)處理，並且將另一側蓋住。然後，肉眼證實是否產生彩虹現象。在暗室中三波長燈下進行視覺評價。
評價標準如下。
良好：彩虹現象未出現，且色彩印象均勻。
中等：彩虹現象微弱出現，且色彩印象均勻。
較差：彩虹現象強烈出現，且色彩印象較強。
5)彩虹現象程度2的測量
藉由將根據實例及對比實例的水分散組成物載入至聚酯基膜(具有188 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜)的一側來製造200 nm厚度的光學膜之後，對其一側進行硬塗(折射率：1.52)處理，並且將另一側蓋住。然後，利用UV-可見(CARY 5000)測量可見光範圍內的反射圖案。
良好：相對於其他波長範圍內的波紋振幅，500至600 nm內的波紋振幅減小了波紋振幅的1%或更小。
中等：相對於其他波長範圍內的波紋振幅，500至600 nm內的波紋振幅減小了波紋振幅的3%或更小。
較差：波紋振幅減小的波長範圍並非500至600 nm，或者無波紋振幅減小的波長範圍。
6塗層外觀
當在三波長燈下，觀察具有根據實例及對比實例的水分散組成物的塗膜，同時觀察通過其透射的光。
透射光近似透明的情況顯示為◎，以及透射光近似混濁的情況確定為白濁。
7.黏附力的評價(ASTM B905)
在製造根據實例及對比實例的光學膜之後，將硬塗組成物載入至塗有塗料組成物的一側。然後，通過下述方法評價室溫下的黏附力，在該方法中，利用百格刮刀(YCC-230)以1 mm的間隔在1cm X 1cm的塗膜上標線，將黏附力測試帶(Nichban No.405)黏附至該塗膜，然後分離該黏附帶三次。在高溫及高濕度下評價黏附力，在熱水處理(100℃，10min)之後，通過上述方法評價硬塗層與線上塗層之間的黏附力。
8.乾層的塗層厚度的測量
在整片塗佈有根據實例及對比實例的水分散組成物的薄膜中，在垂直於縱向方向的TD方向上以1m的間隔標示5點，並且利用SEM(Hitachi S-4300)測量其橫斷面。此外，將標示部分以50000x的放大率放大，測量該部分內30點處的厚度，並計算其平均值。
9.霧度
利用NDH-5000(Nippon Denshoku公司)測量霧度。
從整片薄膜以0.5 m的間隔選取10個樣品(5cm x5 cm)，測量其霧度，從而顯示一平均值。
[製備實例4]
第一水分散組成物的製備
製備理論上具有50重量%的支鏈聚合物的水分散聚氨酯。
將40重量%的聚己二酸乙二醇酯二醇、0.6重量%的三羥甲基丙烷以及55.9重量%的六亞甲基二異氰酸酯相互反應，製備具有異氰酸酯基官能團作為端基的預聚物，之後，將異氰酸酯基(該異氰酸酯基為該預聚物的端官能團)與3.5重量%作為離子基團的的硫酸氫鈉反應，製備具有離子基團且重均分子量為14,400的聚氨酯。
將20重量%的上述製備的聚氨酯分散於80重量%的水中，製 備具有20重量%固體含量的第一水分散組成物。
[製備實例5]
第二水分散組成物的製備
在無溶劑條件下，將40 mol的2,6-萘二酸(26摩爾%)、5 mol的2,5-二羧酸苯磺酸鈉(3.3摩爾%)、5 mol二甲基對苯二甲酸(3.3摩爾%)、20 mol的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀(13.3摩爾%)、10 mol甘油三酸酯(Kao公司，產品名稱：85P)(6.6摩爾%)以及70 mol乙二醇(46.4摩爾%)相互混合，並將該混合物置於反應器中，以每分鐘1℃的速率將溫度從170℃升至250℃，進行酯化反應，同時移除水或甲醇，其中該水或甲醇為副產物。然後，將反應器內的壓力降至1mmHg同時將溫度升至260℃，進行縮聚反應，同時回收二醇(其為副產物)，從而製備具有本質黏度為1.0的聚酯樹脂。
將20重量%的上述製備的聚氨酯分散於80重量%的水中，製備具有20重量%固體含量的第二水分散組成物。
[實例32]
1)水分散組成物1的製備：將第一和第二水分散組成物以1：9的重量比混合。
將0.6重量%製備實例4中製備的第一水分散組成物、5.4重量%製備實例5中製備的第二水分散組成物、0.3重量%的矽酮潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌2小時，從而製備水分散組成物1。
在該情況中，第一和第二水分散組成物以1：9的重量比混合，並且測量塗膜的物理特性。該等結果顯示於下列表7中。
2)雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度並硬化，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將水分散組成物1塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上 鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。通過該水分散組成物1，該底漆塗層的乾塗層厚度可為100 nm。
所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表8中。
[實例33]
1)水分散組成物2的製備：將第一和第二水分散組成物以2：8的重量比混合。
將1.2重量%製備實例4中製備的第一水分散組成物、4.8重量%製備實例5中製備的第二水分散組成物、0.3重量%的矽酮潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌2小時，從而製備水分散組成物2。
在該情況中，第一和第二水分散組成物以2：8的重量比混合，並且測量塗膜的物理特性。該等結果顯示於下列表7中。
2)雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度並硬化，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將水分散組成物2塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。通過該水分散組成物2，該底漆塗層的乾塗層厚度可為100 nm。
所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表8中。
[實例34]
1)水分散組成物3的製備：將第一和第二水分散組成物以3：7的重量比混合。
將1.8重量%製備實例4中製備的第一水分散組成物、4.2重量%製備實例5中製備的第二水分散組成物、0.3重量%的矽酮潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌2小時，從而製備水分散組成物3。
在該情況中，第一和第二水分散組成物以3：7的重量比混合，並且測量塗膜的物理特性。該等結果顯示於下列表7中。
2)雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度並硬化，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將水分散組成物3塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。通過該水分散組成物3，該底漆塗層的乾塗層厚度可為100 nm。
所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表8中。
[實例35]
1)水分散組成物4的製備：將第一和第二水分散組成物以4：6的重量比混合。
將2.4重量%製備實例4中製備的第一水分散組成物、3.6重量%製備實例5中製備的第二水分散組成物、0.3重量%的矽酮潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌2小時，從而製備水分散組成物4。
在該情況中，第一和第二水分散組成物以4：6的重量比混合，並且測量塗膜的物理特性。該等結果顯示於下列表7中。
2)雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度並硬化，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通 過棒式塗佈法將水分散組成物4塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。通過該水分散組成物4，該底漆塗層的乾塗層厚度可為100 nm。
所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表8中。
[實例36]
1)水分散組成物5的製備：將第一和第二水分散組成物以5：5的重量比混合。
將3.0重量%製備實例4中製備的第一水分散組成物、3.0重量%製備實例5中製備的第二水分散組成物、0.3重量%的矽酮潤濕劑(Dow Corning公司，聚酯-矽氧烷共聚物)以及0.3重量%具有140 nm平均粒徑的膠態二氧化矽顆粒添加至水中並攪拌2小時，從而製備水分散組成物5。
在該情況中，第一和第二水分散組成物以5：5的重量比混合，並且測量塗膜的物理特性。該等結果顯示於下列表7中。
2)雙塗聚酯薄膜的製造
在將脫水聚對苯二甲酸乙二醇酯切片置於擠出機中並熔融擠出之後，利用具有20℃表面溫度的鑄造鼓快速冷卻溫度並硬化，從而製造具有2000 μm厚度的聚對苯二甲酸乙二醇酯片。在80℃下，將所製造的聚對苯二甲酸乙二醇酯片縱向(MD)拉伸3.5倍，然後冷卻至室溫。接著，通過棒式塗佈法將水分散組成物5塗佈在該片的兩側上，以每秒1℃的速率將溫度升至110至150℃，通過預熱及乾燥將該塗佈片橫向(TD)拉伸3.5倍。然後，在235℃下進行5級軟化熱處理，該熱處理薄膜在縱向及橫向方向上鬆弛了10%以於200℃下熱定形，從而製造雙向拉伸薄膜，該雙向拉伸薄膜塗佈在其兩側上並具有188 μm的厚度。通過該水分散組成物5，該底漆塗層的乾塗層厚度可為100 nm。
所製造的光學膜的物理特性顯示於下列表8中。
如表7所示，可以理解的是，在利用根據本發明實例的水分散組成物形成塗膜的情況中，該塗膜可具有1.57或更大的高折射率、48℃或更小的低玻璃化轉變溫度以及優良的防潮性。
如表8所示，可以證實的是，在利用利用根據本發明實例的水分散組成物，塗層形成在聚酯薄膜的兩側上的情況中，該薄膜可具有93%或更大的高總透射率、低霧度、優良的塗層外觀以及優良的黏附力，並且可避免彩虹現象。
如上所述，根據本發明的光學膜可具有適於用作硬塗膜的黏附力，並可避免彩虹現象。
此外，在光學膜進一步包括硬塗層的情況中，由於該光學膜具有91%或更大的高總透射率以及1%或更小的低霧度，從而該光學膜可滿足優良光學特性。
另外，根據本發明的水分散組成物可具有優良的防潮性並可避免彩虹現象。
再者，藉由調節第一和第二水分散組成物的含量比，根據本發明的光學膜可調節折射率及黏附力，並且在通過線上法載入塗料組成物的情況中，有利的是可通過拉伸製程調節塗層厚度。
此外，根據本發明，可調節折射率，從而可避免彩虹現象。另外，引入具有聚氨酯組成物的三個官能團的預聚物以提高交聯密度，從而在高溫及高濕度下，防潮性良好。
本申請主張以下在韓國提交的專利申請的優先權，於此全部結合作為參考：2011年9月30日第10-2011-0099878號；2011年9月30日第10-2011-0100075號；2011年9月30日第10-2011-0100026號；2012年6月29日第10-2012-0070530號；2012年9月25日第10-2012-0106469號。
10‧‧‧聚酯基膜
20‧‧‧底漆塗層

Claims (25)

  1. 一種光學膜，該光學膜包括一聚酯基膜以及在該基膜的一側或兩側上的一底漆塗層，該底漆塗層載入有一塗料組成物，該塗料組成物包括具有1.4至1.6折射率的聚酯樹脂以及具有1.8至2.2折射率的無機顆粒，而具有1.56至1.6的總折射率，其中該底漆塗層的乾塗層厚度為50至150nm。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜，其中該無機顆粒具有1-50nm的平均粒徑。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的光學膜，其中該無機顆粒為表面改性的氧化鋯。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的光學膜，其中該表面改性的氧化鋯在其表面上具有醯基或烷基化基團，並且以鈉離子(Na+)作為一相反離子。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜，其中該塗料組成物包括5至30重量%具有1.4至1.6折射率的聚酯樹脂、0.1至0.4重量%的潤濕劑、0.1至0.5重量%具有100至200nm平均粒徑的二氧化矽以及0.5至30重量%具有5至40重量%固體含量的水分散無機顆粒，以具有2至10重量%的總固體含量。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的光學膜，進一步包括一丙烯酸樹脂塗層，該丙烯酸樹脂塗層具有1.51至1.53的折射率，形成在該底漆塗層的一側或兩側上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的光學膜，其中該丙烯酸樹脂塗層具有1至10μm的乾塗層厚度。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的光學膜，其中在該丙烯酸樹脂塗層形成在一側上的情況下，該薄膜具有1.0%或更小的霧度以及91%或更大的總透射 率，而在該丙烯酸樹脂塗層形成在兩側上的情況下，該薄膜具有0.5%或更小的霧度以及92%或更大的總透射率。
  9. 一種用於底漆塗層的水分散組成物，該水分散組成物選自一第一水分散組成物，該第一水分散組成物包括一水分散聚氨酯樹脂，該水分散聚氨酯樹脂由10至75重量%具有兩個端基的線性聚合物以及25至90重量%具有至少三個端基的支鏈聚合物組成，一第二水分散組成物，該第二水分散組成物包括聚酯樹脂，其中該聚酯樹脂係藉由縮聚20至40摩爾%的2,6-萘二酸、1至10摩爾%包括磺酸鹽的芳香二羧酸、1至10摩爾%的芳香二羧酸、10至30摩爾%由下列化學式1表示的二[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀、1至10摩爾%由下列化學式2表示的甘油三酸酯化合物以及30至60摩爾%的二醇化合物而得到， (在化學式2中，R1至R3分別獨立地選自氫及具有或沒有不飽和烴的(C1-C30)烷基)，以及一第三水分散組成物，該第三水分散組成物係由該第一和第二水分散組成物相互混合。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的水分散組成物，其中該水分散聚氨酯樹脂的端基係使用無機酸鹽部分或全部地加以封閉。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的水分散組成物，其中該水分散聚氨酯樹脂的製備，係先由39至45重量%的多元醇、0.3至1.2重量%的三羥甲基丙烷以及50至57重量%的異氰酸酯化合物相互反應後，產生一具有異氰酸酯基作為端基的預聚物，然後將該預聚物與3至4重量%的無機酸鹽反應以利用離子基團封閉該異氰酸酯端基。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的水分散組成物，其中該水分散聚氨酯樹脂具有10,000至20,000重均分子量。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的水分散組成物，其中該第一水分散組成物包括5至10重量%的水分散聚氨酯黏合劑、0.1至0.5重量%的矽酮基潤濕劑、0.1至0.5重量%的膠態二氧化矽顆粒以及殘餘水，其中該水分散聚氨酯黏合劑包括該水分散聚氨酯樹脂以及水，以具有10至30重量%的固體含量。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的水分散組成物，其中該膠態二氧化矽顆粒具有50至1000nm的平均粒徑。
  15. 如申請專利範圍第9項所述的水分散組成物，其中該芳香二羧酸為選自對苯二甲酸二甲酯、對苯二酸、間苯二酸、1,2-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、1,3-環戊烷二羧酸以及1,4-環己烷二羧酸的任一或至少兩個的混合物；該包括磺酸鹽的芳香二羧酸為選自2,5-二羧酸苯磺酸鈉、5-硫代異酞酸、2-硫代異酞酸、4-硫代異酞酸以及4-硫代-萘-2，6二羧酸的任一或至少兩個的混合物；該二醇化合物為選自乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、五甘醇、六甘醇、丙烯乙二醇、三丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、丙二醇、雙酚A、雙酚B的任一或至少兩個的混合物。
  16. 如申請專利範圍第9項所述的水分散組成物，其中該聚酯樹脂具有1.58至1.64的折射率以及40至60℃的玻璃化轉變溫度。
  17. 如申請專利範圍第9項所述的水分散組成物，其中該第二水分散組成物包括10至40重量%的水分散聚酯黏合劑、0.1至0.5重量%的潤濕劑以及0.1至1.0重量%具有100至200nm平均粒徑的二氧化矽以具有2至10重量%的總固體含量，其中該水分散聚酯黏合劑包括聚酯樹脂以及水，以具有10至40重量%的總固體含量。
  18. 如申請專利範圍第9項所述的水分散組成物，其中該第二水分散組成物進一步包括一親水有機溶劑以及一表面活性劑。
  19. 如申請專利範圍第9項所述的水分散組成物，其中該第三水分散組成物包括5至10重量%該第一和第二水分散組成物的混合物、0.1至0.5重量%的矽酮基潤濕劑、0.1至0.5重量%的膠態二氧化矽顆粒以及殘餘水。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的水分散組成物，其中該第一和第二水分散組成物的混合物為第一和第二水分散組成物以1：9至5：5的重量比混合的混合物。
  21. 如申請專利範圍第19項所述的水分散組成物，其中該膠態二氧化矽顆粒具有50至1000nm的平均粒徑。
  22. 如申請專利範圍第9項所述的水分散組成物，其中該第三水分散組成物具有1.57至1.62的折射率。
  23. 一種光學膜，該光學膜包含一底漆塗層，該底漆塗層載入申請專利範圍第9項至第22項中任一項的水分散組成物而形成。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的光學膜，其中該底漆塗層的乾塗層厚度為50至100nm。
  25. 如申請專利範圍第24項所述的光學膜，其中該底漆塗層可滿足以下物理特性：通過下述方程式1測量的膨脹比為35至100，通過下述方程式2測量的凝膠分率為75或85，並且玻璃化轉變溫度為60℃或更大，[方程式1]膨脹比=(保持後重量-原重)/原重×100(在方程式1中，「保持後重量」指的是在將乾塗層薄膜(大約1g)浸沒於蒸餾水(50g)且於70℃下保持24小時後測量的重量)，[方程式2]凝膠分率=(乾燥後重量/原重)×100(在方程式2中，「乾燥後重量」指的是在將乾塗層薄膜(大約1g)浸沒於蒸餾水(50g)且於70℃下保持24小時，再將所保持的塗層薄膜於120℃下乾燥3小時之後測量的重量)。
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