光學(xué)膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種光學(xué)膜，更具體地，涉及一種通過(guò)在聚酯基膜的一個(gè)表面或兩個(gè) 表面上涂覆聚氨酯涂料組合物以形成底漆層，從而在高溫高濕下具有優(yōu)異的粘合性的聚酯 類(lèi)光學(xué)膜。
【背景技術(shù)】
[0002] -般而言，由于雙軸拉伸聚酯膜具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性、厚度均勻性和透光性，因 此在顯示裝置和各種工業(yè)材料上有顯著廣泛的應(yīng)用。
[0003] 在將雙軸拉伸聚酯多層膜用于光學(xué)的情況下，底漆層通常由聚酯膜和具有優(yōu)異的 粘合性的共聚聚酯類(lèi)樹(shù)脂形成。在單獨(dú)使用共聚聚酯類(lèi)樹(shù)脂時(shí)，與聚酯類(lèi)基膜的粘合性是 足夠的;但是，在進(jìn)行各種后加工以用作棱鏡透鏡、抗反射層、硬涂層等時(shí)，共聚聚酯類(lèi)樹(shù)脂 是不足的。為了彌補(bǔ)該問(wèn)題，已經(jīng)研究了通過(guò)在待用于需要粘合性的很多領(lǐng)域的聚酯的制 備中，涂布使用具有優(yōu)異的易粘合性、撓性和耐磨性以及強(qiáng)粘合性等的聚氨酯類(lèi)樹(shù)脂的底 漆層來(lái)改善粘合力的方法。但是，在由聚氨酯樹(shù)脂形成底漆層時(shí)，與外層例如硬涂層等的粘 合力提高;但是與聚酯膜(其為基礎(chǔ)材料）的粘合力不足，因此不能得到與外層的足夠的粘 合性。
[0004] 另外，作為評(píng)價(jià)后加工處理后的粘合性的方法之一，在例如65°C和90%的高溫高 濕條件下評(píng)價(jià)耐濕性時(shí)，由于水滲入到后加工表面而出現(xiàn)粘合力缺陷，因此，為了克服該問(wèn) 題，已經(jīng)進(jìn)行了通過(guò)向聚氨酯類(lèi)樹(shù)脂涂覆硬化劑以形成聚合物網(wǎng)絡(luò)提高耐久性的嘗試。但 是，底漆層的聚氨酯樹(shù)脂不能通過(guò)通常使用的三聚氰胺類(lèi)或環(huán)氧類(lèi)硬化劑來(lái)充分地交聯(lián)， 而且光學(xué)物理性能會(huì)降低。
[0005] 韓國(guó)專(zhuān)利號(hào)10-1050216(專(zhuān)利文件1)公開(kāi)了一種聚合物類(lèi)材料，其中，在水性聚異 氰酸酯樹(shù)脂中用水分散聚碳化二亞胺作為硬化劑。在此情況下，提高了在高溫高濕下與聚 合物類(lèi)材料的粘合力;但是，由于光學(xué)性能例如透光率、霧度和黃度指數(shù)等降低造成的難以 用作光學(xué)膜的問(wèn)題仍然存在。
[0006] 【相關(guān)領(lǐng)域文件】
[0007] 【專(zhuān)利文件】
[0008] (專(zhuān)利文件1)韓國(guó)專(zhuān)利號(hào)10-1050216

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)問(wèn)題
[0010] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案旨在提供一種聚酯光學(xué)膜，該聚酯光學(xué)膜具有在高溫高濕 下與聚酯基膜具有優(yōu)異的粘合性的底漆層。
[0011] 更具體地，本發(fā)明的一個(gè)目的在于通過(guò)用包含水分散性聚氨酯樹(shù)脂和水分散性聚 氨酯硬化劑的聚氨酯涂料組合物形成底漆層，提供一種不僅在高溫高濕下與聚酯基膜具有 粘合性，而且與后加工過(guò)程中形成的外層例如硬涂層等具有顯著提高的粘合性的聚酯光學(xué) 膜，，其中，所述水分散性聚氨酯樹(shù)脂由l〇wt%至75wt%的具有兩個(gè)端基的線型聚合物和 25wt%至90wt%的具有三個(gè)以上的端基的支化聚合物組成，所述水分散性聚氨酯硬化劑具 有4至6個(gè)官能團(tuán)。
[0012]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案旨在提供一種包含水分散性聚氨酯硬化劑的聚酯光學(xué) 膜，其即使在加濕條件下處理后也具有優(yōu)異的粘合力。
[0013]技術(shù)方案
[0014] 在一個(gè)方面，提供了一種光學(xué)膜，該光學(xué)膜包括:底漆層，該底漆層通過(guò)在聚酯基 膜的一個(gè)表面或兩個(gè)表面上涂覆水分散性聚氨酯涂料組合物形成，其中，所述聚氨酯涂料 組合物包含：由l〇wt %至75wt %的具有兩個(gè)端基的線型聚合物和25wt %至90wt %的具有三 個(gè)以上端基的支化聚合物組成的水分散性聚氨酯樹(shù)脂，以及具有4至6個(gè)官能團(tuán)的水分散性 聚氨酯硬化劑。
[0015] 所述水分散性聚氨酯樹(shù)脂的端基可以是部分或全部用無(wú)機(jī)酸鹽基封閉的異氰酸 酯基。
[0016] 所述水分散聚氨酯樹(shù)脂可以如下制備：將39wt %至45wt %的多元醇、0.3wt %至 1.2wt %的三輕甲基丙烷和50wt %至57wt %的異氰酸酯化合物反應(yīng)來(lái)制備端基為異氰酸酯 基的預(yù)聚物，然后將所制備的預(yù)聚物與3wt%至4wt%的無(wú)機(jī)酸鹽反應(yīng)以使離子基團(tuán)在異氰 酸酯的末端封閉。
[0017] 所述聚氨酯涂料組合物可以包含5wt %至10wt %的水分散性聚氨酯粘合劑、 0 . lwt %至3 . Owt %的水分散性聚氨酯硬化劑、0 . lwt %至0.5wt %的有機(jī)娃類(lèi)潤(rùn)濕劑、 0. lwt %至0.5wt %的膠體二氧化娃粒子以及剩余含量的水，所述水分散性聚氨酯粘合劑具 有10wt %至30wt %的水分散性聚氨酯樹(shù)脂固含量。
[0018] 所述水分散性聚氨酯硬化劑包含聚異氰酸酯、有機(jī)溶劑和水，可以具有50wt%至 80wt %的固含量，4. Owt %至5.5wt %的異氰酸酯基含量，以及在25 °C下通過(guò)布氏粘度計(jì) (MODEL DV-Π VISCOMETER,轉(zhuǎn)子號(hào)#5)測(cè)定的2500cps以下的粘度。
[0019] 所述有機(jī)溶劑可以是選自二乙二醇單甲醚、二乙二醇二甲醚、二丙二醇單甲醚、二 丙二醇二甲醚、二丁二醇單甲醚和二丁二醇二甲醚中的一種或兩種以上。
[0020] 所述聚異氰酸酯可以是脂肪族聚異氰酸酯。
[0021] 通過(guò)下面等式2測(cè)定的凝膠分?jǐn)?shù)可以是50%至95%，以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可 以是40 °C以上：
[0022] [等式2]凝膠分?jǐn)?shù)（％ )=(干燥涂膜后的重量-初始重量）X 100
[0023] 在上面等式2中，干燥涂膜后的重量是指將大約lg的干燥的涂膜浸入50g的蒸餾水 中，將該涂膜在70°C下保持24小時(shí)，并將保持后的涂膜在120°C干燥3小時(shí)后測(cè)定的重量。 [0024] 通過(guò)等式2測(cè)定的凝膠分?jǐn)?shù)可以是80%至95%，以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可以是 60°(：至80°(：。
[0025] 表面能可以是30達(dá)因/厘米至60達(dá)因/厘米。
[0026]有益效果
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜可以在室溫和高溫高濕下具有優(yōu)異的耐濕性。
[0028] 此外，在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜中，將水分散性聚氨酯硬化劑引入至水分散性聚氨 酯粘合劑中以增加交聯(lián)密度，使得涂膜具有提高的強(qiáng)度以提供優(yōu)異的耐久性和優(yōu)異的耐濕 性，由此可以增強(qiáng)抗粘連性，從而增強(qiáng)光學(xué)膜的性能和增加對(duì)棱鏡涂層的粘合力，該光學(xué)膜 適合用作例如具有優(yōu)異的UV易粘合性的棱鏡片等的光學(xué)膜。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 在下文中，詳細(xì)描述了本發(fā)明的光學(xué)膜的優(yōu)選示例性實(shí)施方案和用于測(cè)定物理性 能的方法。將通過(guò)下面實(shí)施例進(jìn)一步理解本發(fā)明，這些實(shí)施例以說(shuō)明的方式提供，但并非用 于限制本發(fā)明的由所附權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍。
[0030] 作為對(duì)為了達(dá)到本發(fā)明的目的的研究結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在通過(guò)使用包含具有三 個(gè)以上的異氰酸酯官能團(tuán)（該異氰酸酯官能團(tuán)是端基，并且用無(wú)機(jī)酸鹽封閉）的水分散性聚 氨酯樹(shù)脂和具有4至6個(gè)官能團(tuán)的水分散性聚氨酯硬化劑的聚氨酯涂料組合物形成底漆層 的情況下，在高溫高濕的惡劣條件下的耐濕性提高，從而在后加工時(shí)提供與例如棱鏡片等 的光學(xué)用聚合物基膜的優(yōu)異的粘合性，由此完成了本發(fā)明。
[0031] 在下文中將詳細(xì)描述本發(fā)明。
[0032] 本發(fā)明中使用的基膜沒(méi)有特別限制，只要其是通常用作光學(xué)膜的透明聚合物膜即 可，例如聚酯膜。
[0033]更具體地，由于優(yōu)異的透光率，優(yōu)選地使用聚酯膜中的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PET)膜或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜?？紤]到基膜的用途和物理性能，還可以包含添加 劑或粒子。作為所述基膜，優(yōu)選地使用拉伸膜，而且可以使用單軸拉伸膜或雙軸拉伸膜。所 述基膜可以具有50mi至250μπι的厚度，但本發(fā)明并不局限于此。
[0034] 本發(fā)明中的底漆層形成在所述基膜的一個(gè)表面或兩個(gè)表面上，該底漆層具有優(yōu)異 的粘合性，表現(xiàn)出有助于與其它基礎(chǔ)材料的粘合的易粘合性。
[0035] 所述底漆層的特征在于使用包含水分散性聚氨酯樹(shù)脂和水分散性聚氨酯硬化劑 的聚氨酯涂料組合物。所述水分散性聚氨酯樹(shù)脂可以包括具有三個(gè)以上的作為端基的異氰 酸酯官能團(tuán)的支化聚合物和具有兩個(gè)異氰酸酯官能團(tuán)的線型聚合物，其中，所述異氰酸酯 官能團(tuán)部分或全部用無(wú)機(jī)酸鹽基封閉。
[0036] 在本發(fā)明中，所述"線型聚合物"是指具有兩個(gè)異氰酸酯官能團(tuán)的樹(shù)脂，所述"支化 聚合物"是指具有三個(gè)或三個(gè)以上的異氰酸酯官能團(tuán)的樹(shù)脂。
[0037] 所述無(wú)機(jī)酸鹽基并沒(méi)有限制，但是更具體地，可以是無(wú)機(jī)鹽，例如硫酸鹽。具體地， 優(yōu)選地使用硫酸氫鈉，而且其在具有3wt %至4wt %的含量時(shí)有效。
[0038] 所述水分散性聚氨酯樹(shù)脂優(yōu)選地由10wt%至75wt%的線型聚合物和25wt%至 90wt %的支化聚合物組成。當(dāng)所述支化聚合物具有小于25wt %的含量時(shí)，不能滿(mǎn)足本發(fā)明 中所需的溶脹比和凝膠分?jǐn)?shù)，而且難以獲得在高溫和高濕條件下具有優(yōu)異的易粘合性的涂 膜。所述支化聚合物的含量可以通過(guò)在制備水分散性聚氨酯樹(shù)脂時(shí)調(diào)節(jié)三羥甲基丙烷的含 量來(lái)調(diào)節(jié)。
[0039]此外，當(dāng)所述支化聚合物具有大于90wt %的含量時(shí)，粘度由于過(guò)度凝膠而迅速增 加，使得難以制備水分散性組合物，而且在向膜的表面進(jìn)行涂覆過(guò)程時(shí)，會(huì)出現(xiàn)表觀缺陷， 例如在表面上出現(xiàn)裂紋等。
[0040]在制備水分散性聚氨酯樹(shù)脂的方法中，所述水分散性聚氨酯樹(shù)脂優(yōu)選地如下制 備：將39wt%至45wt%的多元醇、0.3wt%至1.2wt%的三輕甲基丙烷和50wt%至57wt%的 異氰酸酯化合物反應(yīng)以制備具有異氰酸酯基作為端基的預(yù)聚物，然后將所制備的預(yù)聚物與 3wt %至4wt %的無(wú)機(jī)酸鹽反應(yīng)以使無(wú)機(jī)酸鹽的離子基團(tuán)在異氰酸酯基的末端封閉，但其方 法并不局限于此。
[0041] 此外，當(dāng)所述水分散性聚氨酯樹(shù)脂具有10,000g/mol至20,000g/mol的重均分子量 時(shí)，該樹(shù)脂不會(huì)變成凝膠，獲得均勻的水分散系，并且能夠獲得在高溫高濕條件下具有優(yōu)異 的物理性能的涂膜。
[0042]所述水分散性聚氨酯樹(shù)脂的重均分子量可以通過(guò)利用GPC-MALS(多角度光散射） 系統(tǒng)(Wyatt Technology Cor