專利名稱：水性底涂料組合物,包含該組合物的偏振板以及制備包含底涂料層的光學(xué)膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
相關(guān)申請的交叉引用本發(fā)明要求于2010年9月20日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2010-00擬685號和2011年8月23日提交的第10-2011-0083998號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，并在此將其公開的內(nèi)容通過引用方式并入本申請。本發(fā)明涉及一種水性底涂料組合物，包含所述水性底涂料組合物的偏振板，以及制備包含底涂料層的光學(xué)膜的方法。具體而言，本發(fā)明涉及一種用于具有良好粘合性和透明度的光學(xué)膜的水性底涂料組合物，包含所述水性底涂料組合物的偏振板，以及制備包含底涂料層的光學(xué)膜的方法。
背景技術(shù)：
通常地，偏振板具有如圖1所示的堆疊結(jié)構(gòu)。參考圖1，偏振板包括偏振片1和使用由聚乙烯醇(PVA)水溶液制備的水性粘合劑2附著到偏振片1的兩側(cè)的三乙酰纖維素 (TAC)膜3。如果這樣的偏振板在沒有額外的補(bǔ)償膜的情況下用于面內(nèi)轉(zhuǎn)換(IPQ型液晶顯示器，則IPS型液晶顯示器的視角很窄。在此情況下，為了增加IPS型液晶顯示器的視角，兩個偏振板TAC膜之一可以由在厚度和表面方向上基本上沒有相位差的零延遲TAC(Z-TAC) 膜替換。然而，由于TAC膜基本上都易被水汽侵蝕，Z-TAC膜在長時間使用時，因其尺寸變化而導(dǎo)致耐久性很差。由于這個原因，已嘗試使用由環(huán)烯烴樹脂或者丙烯酸樹脂形成的耐潮濕并具有低相位差的膜。特別地，已知丙烯酸膜在成本以及光學(xué)性能和耐久性方面具有優(yōu)勢。在使用TAC膜作為保護(hù)膜制造偏振板的情況下，水性PVA粘合劑通常用于使TAC 膜結(jié)合至PVA偏振片上。在此情況下，在TAC膜的表面上進(jìn)行堿處理或者電暈處理以增加粘合強(qiáng)度。然而，在使用丙烯酸膜和PVA粘合劑制造偏振板的情況下，很難通過堿處理或者電暈處理獲得想要的粘合強(qiáng)度。如果通常的TAC膜用堿處理或者電暈處理，親水基團(tuán)(如羥基)被引入到TAC膜的表面，由于在親水基團(tuán)和PVA粘合劑之間的氫鍵，可以輕易地確保TAC膜和PVA粘合劑之間的結(jié)合強(qiáng)度。另一方面，在丙烯酸膜用電暈處理或者等離子體處理的情況下，并不能確保在丙烯酸膜和PVA偏振片之間的足夠的結(jié)合強(qiáng)度?？墒褂米贤饩€(UV)可固化的丙烯酸粘合劑使丙烯酸膜結(jié)合至偏振片。然而，在此情況下，需要額外的固化步驟，且由于使用易揮發(fā)的易燃單體，還可能需要防爆裝置。此外， 通常的水性PVA粘合劑可以通過控制固含量和工藝而形成為具有約IOOnm厚的薄層，但難以使UV可固化的丙烯酸粘合劑形成為厚度約Imm以下的層。因此，包含丙烯酸粘合層的偏振板可能由于丙烯酸粘合層的脆性的增加而破裂。此外，即使在丙烯酸粘合劑可以和丙烯酸膜牢固地結(jié)合的情況下，丙烯酸粘合劑也可能不會牢固地結(jié)合至偏振片。包括大量的酸官能團(tuán)的粘合劑可以牢固地結(jié)合至偏振片。然而，這可能導(dǎo)致腐蝕和損害工作環(huán)境。
因此，需要一種用于改進(jìn)工藝效率而不改變現(xiàn)有粘合劑的包含底涂料層的丙烯酸膜。此外，需要開發(fā)一種具有牢固粘合性能的透明的底涂料組合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施方式提供了一種用于增強(qiáng)基底材料和粘合層之間的結(jié)合強(qiáng)度， 同時不影響光學(xué)膜的透明度的底涂料組合物。本發(fā)明的另一個實施方式提供了一種偏振板，其中，由所述底涂料組合物形成的底涂料層位于偏振片和光學(xué)膜之間。本發(fā)明的另一個實施方式提供了一種制備包含底涂料層的光學(xué)膜的方法。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，其提供了一種底涂料組合物，包括對于每100重量份的底涂料組合物，1至30重量份的聚氨酯聚合物，0. 1至10重量份的水分散性顆粒，以及余量的水。所述聚氨酯聚合物可具有30，000至100，000之間的重均分子量。所述底涂料組合物可包括3至20重量份的聚氨酯聚合物。所述聚氨酯聚合物可包含羧酸基團(tuán)。所述聚氨酯聚合物可以通過多元醇和異氰酸酯反應(yīng)而得到。所述多元醇可以是選自聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚碳酸酯二醇中的至少一種。所述異氰酸酯可以是選自甲苯二異氰酸酯(TDI)、4，4_ 二苯基甲烷二異氰酸酯 (MDI)、1，5-萘二異氰酸酯(NDI)、聯(lián)甲苯胺二異氰酸酯(tolydine diisocyanate) (TODI)、 六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、對苯二異氰酸酯、反式環(huán)己烷、 1，4_ 二異氰酸酯和二甲苯二異氰酸酯O(DI)中的至少一種。所述水分散性顆粒可以包括選自二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯和氧化銻中的至少一種無機(jī)氧化物。所述水分散性顆?？梢园ㄟx自硅樹脂、氟樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、交聯(lián)聚乙烯醇(PVA)和三聚氰胺樹脂中的至少一種。 所述水分散性顆粒可以具有IOnm至200nm之間的平均粒徑。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，其提供了一種包含在其至少一側(cè)上形成的底涂料層的光學(xué)膜，其中，所述底涂料層是由權(quán)利要求1至10中任一項所述的底涂料組合物形成的。所述底涂料層可以具有40°至100°之間的表面水接觸角。所述所述光學(xué)膜可以是丙烯酸膜。所述丙烯酸膜可包括包含(甲基)丙烯酸烷基酯單元和苯乙烯單元的共聚物； 以及在其主鏈上包含碳酸酯部分的芳香樹脂。所述丙烯酸膜可包括(甲基)丙烯酸烷基酯單元；苯乙烯單元；被至少一個羰基取代的3元至6元雜環(huán)單元；以及丙烯腈單元。所述底涂料層可具有50nm至IOOOnm之間的厚度。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，其提供了一種偏振板，包括偏振片；以及附著于所述偏振片的一側(cè)或兩側(cè)的光學(xué)膜，其中，由根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的底涂料組合物形成的底涂料層位于所述光學(xué)膜的至少一側(cè)。
5
粘合層可以在偏振片的一側(cè)或兩側(cè)上形成，且粘合層可以由PVA樹脂形成。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，其提供了一種制備包含底涂料層的光學(xué)膜的方法，該方法包括以權(quán)利要求1至10中任一項所述的底涂料組合物涂布光學(xué)膜的至少一側(cè)； 以及干燥涂布了所述底涂料組合物的所述光學(xué)膜。該方法進(jìn)一步包括以選自堿處理、電暈處理和等離子體處理中的表面處理方法處理所述光學(xué)膜的至少一側(cè)。


本發(fā)明的上述和其他方面、特點(diǎn)和其他優(yōu)勢將通過以下詳細(xì)描述和附圖更加清楚地被理解，其中圖1是圖示說明現(xiàn)有技術(shù)的偏振板的圖；圖2是圖示說明了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的偏振板的圖；以及圖3是圖示說明了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的偏振板的圖。
具體實施例方式現(xiàn)將參考附圖詳述本發(fā)明的示范性實施方式。本發(fā)明提供了一種底涂料組合物，用于改進(jìn)在光學(xué)膜和粘合層之間的結(jié)合強(qiáng)度， 并制備一種具有良好的耐水性的偏振板。本發(fā)明的底涂料組合物可以是水溶性的，且在此情況下，可以不使用防爆裝置。本發(fā)明的底涂料組合物包括對于每100重量份的底涂料組合物，1至30重量份的聚氨酯聚合物；0. 1至10重量份的水分散性顆粒；以及余量的水。例如，對于每100重量份的底涂料組合物，底涂料組合物可包括3至20重量份的聚氨酯聚合物。在另一個實施例中，對于每 100重量份的底涂料組合物，底涂料組合物可包括5至15重量份的聚氨酯聚合物。術(shù)語“余量的水”用于說明底涂料組合物包含在上述范圍內(nèi)的聚氨酯聚合物和水溶性顆粒，同時水構(gòu)成底涂料組合物的其余部分以組成底涂料組合物的100wt%。對于每100重量份的底涂料組合物，如果聚氨酯聚合物的濃度小于1重量份，則底涂料組合物的粘合性可能較低。對于每100重量份的底涂料組合物，如果聚氨酯聚合物的濃度大于30重量份，則底涂料組合物的粘度可能很高，導(dǎo)致難以在涂布工藝期間使底涂料組合物平坦，而且可能要花很長時間干燥底涂料組合物。對于每100重量份的底涂料組合物，如果水分散性顆粒的濃度小于0. 1重量份，則當(dāng)膜被輥壓時，包含底涂料組合物的膜可能彼此不會滑動，從而膜可能被撕裂。對于每100 重量份的底涂料組合物，如果水分散性顆粒的濃度大于10重量份，則如果水分散性顆粒的平均粒徑為50nm以上，由于透明膜的霧度增加，難以通過使用該底涂料組合物制造出具有霧度0.3以下的透明膜。所述聚氨酯聚合物的重均分子量可以在10，000至100，000之間。如果聚氨酯聚合物的重均分子量小于10，000，底涂料組合物的粘合強(qiáng)度較低，且如果聚氨酯聚合物的重均分子量大于100，000，則難以制備水分散的氨基甲酸酯。所述聚氨酯聚合物可包含羧酸基團(tuán)。在這種情況下，當(dāng)制備聚氨酯聚合物時，產(chǎn)生陰離子以有助于聚氨酯聚合物在水中的分散，從而使聚氨酯聚合物與偏振片更緊密地接觸。包含羧基的聚氨酯聚合物可以通過多元醇、聚異氰酸酯和具有游離羧基的擴(kuò)鏈劑之間的反應(yīng)而得到。具有羧基的擴(kuò)鏈劑的例子包括二羥基羧酸和二羥基丁二酸。所述二羥基羧酸可以是包括二羥甲基烷基酸的二烷基醇烷基酸，如二羥甲基乙酸、二羥甲基丁酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸和二羥甲基戊酸。所列的二羥基羧酸的例子可以單獨(dú)使用或者混合使用。聚氨酯聚合物通過多元醇和聚異氰酸酯之間的反應(yīng)而得到。多元醇可以是每個分子包含兩個或者多個羥基的任意一種多元醇。多元醇的例子包括聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚碳酸酯二醇。多元醇可以是選自所列材料中的至少一種。也就是說，多元醇可以是所列材料中的一種或者其兩種以上的組合。多元醇可以是選自乙二醇、1，2-丙酮二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、戊二醇、1，6_己二醇、1，8_辛二醇、1，10_癸二醇、4，4' -二羥基苯基丙烷、4， 4' - 二羥基甲基甲烷0，4' -dihydroxylmethylmetane)、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、 二丙二醇、聚丙二醇、1，4_環(huán)己烷二甲醇、1，4_環(huán)己二醇、雙酚A、雙酚F、甘油、1，1，1-三羥甲基丙烷、1，2，5_己三醇、季戊四醇、葡萄糖、蔗糖和山梨糖醇中的至少一種。聚酯多元醇可以通過多元酸和多元醇之間的反應(yīng)而得到。多元酸的例子包括芳香族二羧酸，如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、1，4_萘二甲酸、2，5_萘二甲酸、2， 6-萘二甲酸、聯(lián)苯二甲酸和四氫化鄰苯二甲酸；脂肪族二羧酸，如乙二酸、丁二酸、丙二酸、 戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、亞油酸、馬來酸、富馬酸、中康酸和衣康酸；脂環(huán)族二羧酸，如六氫化鄰苯二甲酸、四氫化鄰苯二甲酸、1，3_環(huán)己烷二甲酸和1，4_環(huán)己烷二甲酸；以及活性衍生物，如其酸酐、烷基醚和酸性鹵化物。所列的多元酸的例子可以單獨(dú)使用或者混合使用?；蛘?，多元酸可以是選自聚丁二醇(PTMG)、聚丙二醇(PPG)和聚乙二醇(PEG)中的至少一種。聚碳酸酯多元醇可以是選自聚(六亞甲基碳酸酯)二醇和聚(環(huán)己烷碳酸酯)二醇中的至少一種。例如，聚醚多元醇可以通過向多羥基醇中添加環(huán)氧烷烴而通過開環(huán)聚合得到。例如，多羥基醇的例子包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、甘油和三羥甲基丙烷。所列的多羥基醇的例子可以單獨(dú)使用或者混合使用。聚異氰酸酯可以是包含兩個以上NCO基團(tuán)的任意化合物。例如，聚異氰酸酯可以選自甲苯二異氰酸酯(TDI)、4，4_ 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、1，5-萘二異氰酸酯(NDI)、 聯(lián)甲苯胺二異氰酸酯(TODI)、六亞甲基二異氰酸酯(HMDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、 對苯二異氰酸酯、反式環(huán)己烷、1，4_ 二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯O(DI)和其組合中。所述聚氨酯聚合物可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何方法制備。例如，聚氨酯聚合物可以通過一步法制備，其中，各組分同時相互反應(yīng)，或者可以通過多步法制備，其中，各組分逐步地相互反應(yīng)。如果聚氨酯聚合物包括羧基，則聚氨酯聚合物可通過多步法制備，因為可以很容易地引入羧基。在制備聚氨酯聚合物時，可以使用合適的氨基甲酸酯反應(yīng)催化劑。除了上述組分以外，在制備聚氨酯聚合物時，可以使用其他的多元醇和/或其他的擴(kuò)鏈劑。例如，其他的多元醇可以是具有三個或更多個羥基的多元醇，如山梨糖醇、甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷和季戊四醇。其他擴(kuò)鏈劑的例子包括二醇，如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，3_丙二醇、1， 3-丁二醇、1，4_ 丁二醇、新戊二醇、戊二醇、1，6_己二醇和丙二醇；脂肪族二胺，如乙二胺、 丙二胺、己二胺、1，4- 丁二胺和氨乙基乙醇胺；脂環(huán)族二胺，如異佛爾酮二胺和4，4- 二環(huán)己基甲烷二胺；以及芳香族二胺，如二甲苯二胺和甲苯二胺。此外，在制備聚氨酯聚合物時，可以使用中和劑。中和劑可以改進(jìn)聚氨酯聚合物在水中的穩(wěn)定性。中和劑的例子包括氨水、N-甲基嗎啉、三乙胺、二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇炔、嗎啉、三丙胺、乙醇胺和三異丙醇胺。所列的中和劑的例子可以單獨(dú)使用或者混合使用。聚氨酯聚合物可以通過使用不與聚異氰酸酯反應(yīng)但能夠溶于水的有機(jī)溶劑制備。 所述有機(jī)溶劑的例子包括酯類溶劑，如乙酸乙酯和乙二醇單丁醚乙酸酯；酮類溶劑，如丙酮，丁酮和甲基異丁基酮；以及醚類溶劑，如二氧六環(huán)四氫呋喃。所列的有機(jī)溶劑的例子可以單獨(dú)使用或者混合使用?？梢允褂萌魏魏线m的可分散性顆粒作為本發(fā)明中的水分散性顆粒。例如，在水中可分散的顆?？梢杂米魉稚⑿灶w粒。例如，可以使用無機(jī)顆?；蛘哂袡C(jī)顆粒作為水分散性顆粒。所述無機(jī)顆粒的例子包括無機(jī)氧化物，如二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯和氧化銻。所述有機(jī)顆粒的例子包括硅樹脂、氟樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、交聯(lián)聚乙烯醇和三聚氰胺樹脂。例如，由于二氧化硅合適的防結(jié)塊性能、高透明度、抗霧性能、耐著色性和對偏振板的光學(xué)性能的較低影響，可以使用二氧化硅作為水分散性顆粒。此外，由于二氧化硅在底涂料組合物中的良好分散以及在分散狀態(tài)下能保持穩(wěn)定，使用二氧化硅可以有效地形成底涂料層。水分散性顆?？梢跃哂蠭Onm至200nm之間的平均粒徑(主要平均顆粒粒徑)。例如，水分散性顆?？梢跃哂?0nm至70nm之間的平均粒徑。如果水分散性顆粒的平均粒徑小于10·，則由于高表面能而劣化溶液穩(wěn)定性，從而水分散性顆?？赡茉诘淄苛先芤褐谐恋?。另一方面，如果水分散性顆粒的平均粒徑大于200nm，則水分散性顆?？赡懿痪鶆蚍稚?， 且可能在底涂料溶液中發(fā)生局部的團(tuán)聚，由于團(tuán)聚大于可見光的波長GOOnm至SOOnm)，由此，具有400nm以上波長的光可能發(fā)生散射，從而增加霧度。如果水分散性顆粒具有上述范圍內(nèi)的平均粒徑，則可能在底涂料層上適當(dāng)?shù)匦纬砂纪菇Y(jié)構(gòu)，從而有效地減少在底涂料層和丙烯酸膜之間和/或在底涂料層之間的摩擦力。結(jié)果是改進(jìn)了防結(jié)塊性能。由于本發(fā)明的底涂料組合物是水性組合物，水分散性顆粒作為水分散劑混合。例如，在使用二氧化硅作為水分散性顆粒的情況下，可以使用膠體二氧化硅作為水分散性顆粒。可以使用市售的膠體氧化硅產(chǎn)品SNOWTEX系列(Nissan化學(xué)工業(yè)株式會社)、AEROSIL 系列(Airproducts)、EPOSTAR系列(Nihon催化劑株式會社)、SOLIOSTAR RA系列和LSH系列(Ranco)。本發(fā)明還提供了一種光學(xué)膜，其中，在其至少一側(cè)覆蓋了由上述的底涂料組合物形成的底涂料層。底涂料層的表面具有40°至100°之間的水接觸角。例如，水接觸角可以是50° 至90°之間。在另一個實施例中，水接觸角可以是60°至80°之間。如果水接觸角小于40°，由于底涂料層是高度親水性的，底涂料層可能與偏振片的碘反應(yīng)而破壞碘的排列。這可能導(dǎo)致顏色性能的劣化和偏光度的降低。另一方面，如果水接觸角大于100°，由于底涂料層是疏水性的，可能難以使底涂料層接觸偏振片。光學(xué)膜可能具有單層結(jié)構(gòu)或者包含兩個以上層的多層結(jié)構(gòu)。在后一種情況下，各層可能通過使用相同的材料或者不同的材料堆疊。在本發(fā)明中，術(shù)語“光學(xué)膜”適用于說明膜用于光學(xué)用途。例如，術(shù)語“光學(xué)膜”包括具有80%以上的光學(xué)透明度的透明膜。此外， 如果膜適用于具體光學(xué)元件，如偏振片，術(shù)語“光學(xué)膜”也包括具有50%以下的光學(xué)透明度的膜。具體而言，光學(xué)膜可以是包括(甲基)丙烯酸酯樹脂的丙烯酸膜。例如，包括(甲基)丙烯酸酯樹脂的膜可以通過將含有(甲基)丙烯酸酯樹脂作為主要組分的成型材料通過擠出形成。所述丙烯酸膜可包括具有(甲基)丙烯酸烷基酯單元和苯乙烯單元的共聚物； 以及在其主鏈上包含碳酸酯部分的芳香樹脂。或者，所述丙烯酸膜可以包括(甲基)丙烯酸烷基酯單元；苯乙烯單元；被至少一個羰基取代的3元至6元雜環(huán)單元；以及丙烯腈單元?；蛘?，丙烯酸膜可以由具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的丙烯酸樹脂形成。具有內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)的(甲基)丙烯酸酯樹脂的例子為在日本早期公開專利申請第 2000-230016、2001-151814和2002-120326號中公開的具有內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)的(甲基)丙烯酸酯樹脂。在韓國專利公開第10-2009-0115040號中公開的樹脂組合物是具有芳香環(huán)的(甲基)丙烯酸酯樹脂的例子。公開的樹脂組合物包括(a)包含至少一個(甲基)丙烯酸酯衍生物的(甲基)丙烯酸酯單元；(b)包含具有含羥基部分和芳香部分的鏈的芳香單元；以及(c)包含至少一個苯乙烯衍生物的苯乙烯單元。單元(a)至(c)可以作為單獨(dú)的共聚物包含在樹脂組合物中，或者單元(a)至(c)中的兩個以上可以作為共聚物包含在樹脂組合物中。對形成(甲基)丙烯酸酯樹脂膜的方法沒有特別的限制。例如，可以通過合適的方法充分混合如(甲基)丙烯酸酯樹脂、聚合物和添加劑的材料，從而形成熱塑性樹脂組合物，然后可以形成熱塑性樹脂組合物的膜。在另一個實施例中，可以單獨(dú)制備如(甲基) 丙烯酸酯樹脂溶液、聚合物溶液和添加劑溶液的溶液，并使它們互相混合從而使用混合的溶液形成膜。熱塑性樹脂組合物可以通過以下步驟得到使用如混合勻質(zhì)儀的合適的攪拌器使上述原材料預(yù)混合；捏合并擠出混合物?；旌衔锟梢酝ㄟ^任何攪拌器捏合并擠出。例如，可以使用單軸擠出機(jī)、雙軸擠出機(jī)或壓力捏合機(jī)。膜形成方法的例子包括溶液流延法、熔融擠出法、壓延法，且可以使用壓縮方法。 可以合意地使用溶液流延法或熔融擠出法以形成膜。在溶液流延法中可以使用的溶劑的例子包括芳香烴，如苯、甲苯和二甲苯；脂肪烴，如環(huán)己烷和萘烷；酯，如乙酸乙酯和乙酸丁酯；酮，如丙酮、丁酮和甲基異丁基酮；醇，如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、甲基纖維素、乙基纖維素和丁基纖維素；醚，如四氫呋喃和二氧六環(huán)；鹵化烴，如二氯甲烷、氯仿和四氯化碳；二甲基甲酰胺；以及二甲亞砜。所列的溶劑可以單獨(dú)使用或者混合使用。
例如，可以使用鼓式流延機(jī)、帶式流延機(jī)或旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)作為進(jìn)行溶液流延法的儀器。熔融擠出方法的例子包括T模法和吹脹法。膜可以在150°C至350°C之間的溫度范圍內(nèi)形成。例如，膜可以在200 0C至300 0C之間的溫度范圍內(nèi)形成。在使用T模法形成膜的情況下，T模可以安裝在單軸或者雙軸擠出機(jī)的前端上，以輥壓擠出的膜。在這種情況下，當(dāng)膜被擠出或者輥壓時，膜可以通過調(diào)整膜的輥壓部分的溫度而在擠出的方向上被單軸拉伸(取向)。或者，膜可以同時或者依次地在垂直于擠出方向的方向(雙軸取向)上雙軸拉伸(取向)。丙烯酸膜可以是非取向的膜或者是取向的膜。在后一種情況下，丙烯酸膜可以是單軸取向的膜或者雙軸取向的膜。如果丙烯酸膜是雙軸取向的膜，丙烯酸膜可同時在雙軸方向取向或者依次在雙軸方向取向。如果丙烯酸膜是雙軸取向的膜，則丙烯酸膜的質(zhì)量可由于機(jī)械強(qiáng)度的改進(jìn)而改進(jìn)。取向的丙烯酸膜可以包括另一種熱塑性樹脂，以防止相位差的增加，并保持光學(xué)各向同性。當(dāng)丙烯酸膜由熱塑性樹脂組合物形成時，丙烯酸膜可以在接近于熱塑性樹脂組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下被拉伸。例如，丙烯酸膜可以在(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度_30°C)至 (玻璃化轉(zhuǎn)變溫度+100°C)之間的溫度范圍內(nèi)被拉伸。在另一個實施例中，丙烯酸膜可以在(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-20°C )至(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度+80°C )之間的溫度范圍內(nèi)被拉伸。如果丙烯酸膜的拉伸溫度低于(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度_30°C)，丙烯酸可能拉伸不充分。另一方面， 如果丙烯酸膜的拉伸溫度高于(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度+100°C )，由于樹脂組合物的流動，丙烯酸膜可能不能穩(wěn)定地被拉伸。拉伸比是基于面積比確定的，且丙烯酸膜可以具有1. 1至25之間的拉伸比。例如， 拉伸比可以是1. 3至10之間。如果丙烯酸膜的拉伸比小于1. 1，丙烯酸膜的耐久度可能由于不充分的拉伸而不能得以改進(jìn)。此外，如果丙烯酸膜的拉伸比超過25，拉伸的效果可能不能如預(yù)期增加。丙烯酸膜可以在10% /min至20，000% /min的拉伸速率下被拉伸。例如，丙烯酸膜可以在100% /min至10,000% /min的拉伸速率下被拉伸。如果拉伸速率小于10% / min，可能花費(fèi)過多的時間充分拉伸丙烯酸膜，導(dǎo)致增加了丙烯酸膜的制造成本。另一方面， 如果拉伸速率大于20，000% /min，丙烯酸膜可能被撕裂。在丙烯酸膜被拉伸以后，丙烯酸膜可以被熱處理(退火)，從而穩(wěn)定丙烯酸膜的光學(xué)各向異性性能和機(jī)械性能。熱處理的條件沒有具體限制。例如，可以在現(xiàn)有技術(shù)中已知的條件下進(jìn)行熱處理。對光學(xué)膜可以進(jìn)行表面處理以改進(jìn)粘合性能。例如，可以在光學(xué)膜的至少一側(cè)上進(jìn)行堿處理、電暈處理和等離子體處理中的至少一項。本發(fā)明還提供了包含偏振片和光學(xué)膜的偏振板。在此，由上述的底涂料組合物形成的底涂料層在所述光學(xué)膜的至少一側(cè)上形成，且所述光學(xué)膜附著到所述偏振片的一側(cè)或者兩側(cè)上。例如，本發(fā)明提供了如圖2和圖3所示的偏振板。參考圖2和圖3，偏振片位于光學(xué)膜3和4之間，且由底涂料組合物形成的底涂料層5位于偏振片1與光學(xué)膜3和4的至少一個之間。底涂料組合物和可以涂布底涂料組合物的光學(xué)膜已在上文中描述。粘合層可以在偏振片的一側(cè)或者兩側(cè)上形成。在本發(fā)明中，粘合層可以由PVA樹脂形成。如果粘合層由包括乙酰乙?；淖冃訮VA樹脂形成，則粘合層的粘合性能可以進(jìn)一步增強(qiáng)。例如，粘合層可以由Nippon合成化學(xué)工業(yè)株式會社制造的Gohsefimer Z-100、 Z-200、Z-200H、Z-210、Z-220、Z-320形成。然而，可以用于形成粘合層的材料不僅限于此。在本發(fā)明中，底涂料層可以在以下層之間形成具有約90°的水接觸角的高度疏水的丙烯酸膜；以及水性的粘合劑或者具有50°以下的水接觸角的高度親水的偏振片，從而通過在具有不同表面性能的兩個極性膜和偏振片之間的緩沖功能改進(jìn)粘合性能。本發(fā)明的偏振板可具有35%至45%之間的光學(xué)透明度和98以上的偏光度。本發(fā)明還提供了一種制備包含底涂料層的光學(xué)膜的方法。該方法包括在所述光學(xué)膜的至少一側(cè)上涂布底涂料組合物；以及干燥所述光學(xué)膜。所述光學(xué)膜已在上述說明書中描述。光學(xué)膜可以通過使用桿式涂布法或者凹版印刷法，和/或間斷涂布機(jī)由底涂料組合物涂布，從而形成底涂料層。底涂料層可具有50nm至1，OOOnm之間的厚度。例如，底涂料層可具有IOOnm至800nm之間的厚度。在另一個實施例中，底涂料層可具有200nm至500nm 之間的厚度。如果底涂料層的厚度小于50nm，不能得到足夠的粘合性能。另一方面，如果底涂料層的厚度大于l，000nm，不能充分干燥底涂料層，或者，由于水分散性顆粒掩蓋在底涂料層中，水分散性顆粒的滑動性能可能不合適。例如，光學(xué)膜的干燥可使用對流烘箱在100°C至120°C之間的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行一至五分鐘，但并不限于此。干燥溫度可以根據(jù)底涂料組合物的涂布工藝在上述范圍內(nèi)變化。 如果光學(xué)膜是取向膜，干燥溫度可以保持在等于或者低于光學(xué)膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。 如果光學(xué)膜的干燥是在拉伸光學(xué)膜的同時進(jìn)行，干燥溫度可以設(shè)置為拉伸溫度，其等于或低于光學(xué)膜的分解溫度(Td)。此外，可以對光學(xué)膜進(jìn)行表面處理，以改進(jìn)粘合性能。在此情況下，所述方法可以進(jìn)一步包括在所述光學(xué)膜的至少一側(cè)上進(jìn)行堿處理、電暈處理和等離子體處理中的至少一個。特別地，如果光學(xué)膜是不包含內(nèi)酯環(huán)的丙烯酸膜，其需要在光學(xué)膜上進(jìn)行這樣的表面處理。根據(jù)本發(fā)明，包含底涂料組合物的偏振板由于底涂料組合物的合適的光學(xué)透明度而不會降低光學(xué)透明度，且偏振板的耐久性因底涂料組合物提供的合適的粘合性能而得以改進(jìn)。特別地，即使在底涂料組合物涂布于偏振板的情況下，光學(xué)透明度、偏光度和偏振板的顏色性能均在與使用沒有底涂料組合物的PVA粘合劑的情況下基本相同的方式變化。 因此，所述底涂料組合物可以在無須改變工藝條件的情況下用在批量生產(chǎn)線中?？梢允褂帽景l(fā)明的底涂料組合物和偏振板制造不同的電子器件，如液晶顯示器。 即，本發(fā)明的底涂料組合物和偏振板的用途不僅限于此。也就是說，由底涂料組合物形成的底涂料層可以用在現(xiàn)有技術(shù)中已知的電子器件中?，F(xiàn)將參考實施例詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，下列實施例僅供于描述本發(fā)明，且本發(fā)明不限于以下的實施例。實施例1底涂料處理的丙烯酸膜按照如下方法制備通過以下步驟制備10wt%的底涂料組合物混合33. 3g的CK-PUD-F (Chokwang-聚氨酯分散物具有30%固含量的水溶液)、 1. 4g的膠體二氧化硅(具有20%固含量的水溶液)和65. 3g的純水；使用#3桿將底涂料組合物涂布到電暈處理的丙烯酸膜上至約300nm的厚度；并在100°C下干燥丙烯酸膜五分鐘。使用具有50 μ m厚的AX膜產(chǎn)品(由Nippon Shokubai制造)作為丙烯酸膜，且丙烯酸膜在50W/m2/min的條件下進(jìn)行電暈處理以制備電暈處理的丙烯酸膜。按照以下步驟制備偏振板。將PVA粘合劑涂布到偏振片的兩側(cè)。底涂料處理的丙烯酸膜位于偏振片的一側(cè)，且堿處理的TAC膜位于偏振片的另一側(cè)。然后，底涂料處理的丙烯酸膜、偏振片和TAC 膜使用壓力輥受壓，并在80°C下用熱空氣處理五分鐘。實施例2除了 IOwt %的底涂料組合物是通過混合33. 3g的CK_PUD_F (Chokwang-聚氨酯分散物具有30%固含量的水溶液)、1.4g的膠體二氧化硅(具有20%固含量的水溶液)和 65. 3g的純水；并使用#5桿將底涂料組合物涂布到電暈處理的丙烯酸膜上至約500nm的厚度以外，以與實施例1中相同的方式制備偏振板。實施例3除了 IOwt %的底涂料組合物是通過混合33. 3g的SUPERFLEX210 (Nippon Shokubai-聚氨酯分散物具有30%固含量的水溶液)、1. 4g的膠體二氧化硅(具有20% 固含量的水溶液)和65. 3g的純水；并使用#5桿將底涂料組合物涂布到電暈處理的丙烯酸膜上至約500nm的厚度以外，以與實施例1中相同的方式制備偏振板。對比實施例1除了 4. 5wt%的PVA水溶液是通過在純水中溶解PVA樹脂(平均聚合度2400，且皂化度99. 9% )；且使用#5桿將PVA水溶液涂布到電暈處理的丙烯酸膜上至500nm厚以外，以與實施例1中相同的方式制備偏振板。對比實施例2除了使用#5桿將IOwt %的底涂料組合物(WLS 202 =DIC-聚氨酯分散物)涂布到電暈處理的丙烯酸膜上至500nm厚以外，以與實施例1中相同的方式制備偏振板。對比實施例3除了未以底涂料組合物處理以外，以與實施例1中相同的方式制備偏振板。實驗實施例1 偏振板的粘合性能和耐水性評價1.粘合性能按照以下方法評價偏振板的粘合性能。在固定丙烯酸膜的2厘米寬的部分以后， 使用TA. XT. Plus結(jié)構(gòu)分析儀(由Mable Micro Systems制造)觀察到5厘米長的丙烯酸膜的90度剝離。其結(jié)果示于下表1中。在需要3. 0N/2cm以上以從偏振板剝離丙烯酸膜的情況下，偏振板在再加工工序中可以安全地從面板上脫離。2.耐水性按照以下方法評價偏振板的耐水性。使用粘合劑將偏振板的一側(cè)附著到玻璃板上，并將附著到玻璃板上的偏振板浸入到60°C的熱水浴中八小時。然后觀察偏振板的收縮和丙烯酸膜(丙烯酸保護(hù)膜)的剝離。其結(jié)果示于下表1中。[表1]
權(quán)利要求
1.一種底涂料組合物，其包括對于每100重量份的底涂料組合物，1至30重量份的聚氨酯聚合物，0. 1至10重量份的水分散性顆粒，以及余量的水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底涂料組合物，其中，所述聚氨酯聚合物具有30，000至 100，000之間的重均分子量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底涂料組合物，其中，所述底涂料組合物包括3至20重量份的聚氨酯聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底涂料組合物，其中，所述聚氨酯聚合物包含羧酸基團(tuán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底涂料組合物，其中，所述聚氨酯聚合物是通過使多元醇與異氰酸酯反應(yīng)得到的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的底涂料組合物，其中，所述多元醇是選自聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚碳酸酯二醇中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的底涂料組合物，其中，所述異氰酸酯是選自甲苯二異氰酸酯 (TDI)、4，4_ 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、1，5-萘二異氰酸酯(NDI)、聯(lián)甲苯胺二異氰酸酯 (TODI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、對苯二異氰酸酯、反式環(huán)己烷、1，4_ 二異氰酸酯和二甲苯二異氰酸酯O(DI)中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底涂料組合物，其中，所述水分散性顆粒包括選自二氧化硅、 二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯和氧化銻中的至少一種無機(jī)氧化物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底涂料組合物，其中，所述水分散性顆粒包括選自硅樹脂、氟樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、交聯(lián)聚乙烯醇(PVA)和三聚氰胺樹脂中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底涂料組合物，其中，所述水分散性顆粒具有IOnm至200nm 之間的平均粒徑。
11.一種包含在其至少一側(cè)上形成的底涂料層的光學(xué)膜，其中，所述底涂料層是由權(quán)利要求1至10中任一項所述的底涂料組合物形成的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)膜，其中，所述底涂料層的表面水接觸角在40°至 100°之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)膜，其中，所述光學(xué)膜為丙烯酸膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)膜，其中，所述丙烯酸膜包括包含(甲基)丙烯酸烷基酯單元和苯乙烯單元的共聚物；以及在其主鏈上包含碳酸酯部分的芳香樹脂。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)膜，其中，所述丙烯酸膜包括(甲基)丙烯酸烷基酯單元；苯乙烯單元；被至少一個羰基取代的3元至6元雜環(huán)單元；以及丙烯腈單元。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)膜，其中，所述底涂料層具有50nm至1，OOOnm之間的厚度。
17.一種偏振板，其包括偏振片；以及附著于所述偏振片的一側(cè)或兩側(cè)的光學(xué)膜，其中，由根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的底涂料組合物形成的底涂料層位于所述光學(xué)膜的至少一側(cè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的偏振板，其中，所述底涂料層的表面水接觸角在40°至 100°之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的偏振板，其中，所述光學(xué)膜為丙烯酸膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的偏振板，其中，所述丙烯酸膜包括 包含(甲基)丙烯酸烷基酯單元和苯乙烯單元的共聚物；以及在其主鏈上包含碳酸酯部分的芳香樹脂。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的偏振板，其中，所述丙烯酸膜包括(甲基)丙烯酸烷基酯單元；苯乙烯單元；被至少一個羰基取代的3元至6元雜環(huán)單元；以及丙烯腈單元。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的偏振板，其中，在所述偏振片的一側(cè)或兩側(cè)上形成粘合層。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的偏振板，其中，所述粘合層是由聚乙烯醇(PVA)樹脂形成的。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的偏振板，其中，所述底涂料層具有50nm至1，OOOnm之間的厚度。
25.一種制備包含底涂料層的光學(xué)膜的方法，該方法包括以權(quán)利要求1至10中任一項所述的底涂料組合物涂布光學(xué)膜的至少一側(cè)；以及干燥涂布了所述底涂料組合物的所述光學(xué)膜。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，該方法進(jìn)一步包括以選自堿處理、電暈處理和等離子體處理中的表面處理方法處理所述光學(xué)膜的至少一側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水性底涂料組合物，包含所述水性底涂料組合物的偏振板，以及制備包含底涂料層的光學(xué)膜的方法。對于每100重量份的底涂料組合物，所述底涂料組合物包括1至30重量份的聚氨酯聚合物，0.1至10重量份的水分散性顆粒，以及余量的水。所述偏振板位于光學(xué)膜和由底涂料組合物形成的底涂料層之間。該方法包括以底涂料組合物涂布光學(xué)膜的至少一側(cè)；以及干燥涂布了所述底涂料組合物的所述光學(xué)膜。所述底涂料組合物具有良好的粘合性能，且可以在不降低偏振板的透明度且不需要額外的工序或者設(shè)備的情況下包含在偏振板中。
文檔編號G02B1/10GK102417807SQ201110289760
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者徐銀美, 李南貞, 沈花燮, 金范錫 申請人:Lg化學(xué)株式會社