專利名稱：光學(xué)用膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)用膜，更具體地涉及有效地防止圖像顯示裝置如等離子顯示器(PDP)、陰極射線管(CRT)和液晶顯示器(LCD)表面反光、表現(xiàn)出極好的耐劃痕性并可以低成本生產(chǎn)的光學(xué)用膜。
現(xiàn)有技術(shù)使用顯示器如PDP、CRT和LCD時(shí)，來(lái)自外面的光有時(shí)在顯示器表面反射，難以在顯示器上觀看圖像。特別地，隨著近來(lái)平面顯示器的尺寸增大，解決上述問(wèn)題變得更為重要。
為解決上述問(wèn)題，已對(duì)各種顯示裝置進(jìn)行各種防止反光的處理和防閃光處理。此處理之一是將防反光膜用于各種顯示裝置。
迄今已用干法如汽相淀積和濺鍍制備防反光膜。在有高折射率的物質(zhì)如ITO(摻錫的氧化銦)和TiO2的基膜或基層上形成有低折射率的物質(zhì)如Mg2F2的薄膜，交替地層疊低折射率物質(zhì)如MgF2和SiO2層。然而，按所述干法制備的防反光膜具有生產(chǎn)成本高的缺陷。
近來(lái)，試圖用濕法即涂布法制備防反光膜。但用濕法制備的防反光膜具有膜表面的耐劃痕性比按干法制備的膜差的缺陷。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供有效地在圖像顯示裝置如PDP、CRT和LCD表面防止反光、表現(xiàn)出極好的耐劃痕性并可以低成本生產(chǎn)的光學(xué)用膜。
本發(fā)明人經(jīng)過(guò)對(duì)表現(xiàn)出極好防反光性和極好耐劃痕性并可以低成本生產(chǎn)的防反光膜的深入研究，發(fā)現(xiàn)按濕法在基膜上依次層疊有特殊性質(zhì)和厚度的硬涂層、第一高折射率層、第二高折射率層、低折射率層、和可選的防污層形成的防反光膜利于用作實(shí)現(xiàn)上述目的的光學(xué)用膜?；诖苏J(rèn)識(shí)完成本發(fā)明。
本發(fā)明提供
(1)一種光學(xué)用膜，包括(A)包含通過(guò)電離放射線固化的樹(shù)脂的、厚度在2至20μm范圍內(nèi)的硬涂層，(B)包含通過(guò)電離放射線固化的樹(shù)脂和金屬氧化物的、折射率在1.70至1.95范圍內(nèi)的、厚度在30至120nm范圍內(nèi)的高折射率層I，(C)包含通過(guò)電離放射線固化的樹(shù)脂和金屬氧化物的、折射率在1.60至1.70范圍內(nèi)的、厚度在5至70nm范圍內(nèi)的高折射率層II，和(D)包含硅氧烷類聚合物的、折射率在1.37至1.47范圍內(nèi)的、厚度在60至180nm范圍內(nèi)的低折射率層，(A)至(D)層依次層疊在基膜的至少一面上；(2)上面(1)中所述膜，其中(A)層的硬涂層是有防閃光性的硬涂層；(3)上面(1)和(2)之任一中所述膜，其中(B)層的高折射率層I中的金屬氧化物是至少一種選自氧化鈦和摻錫的氧化銦的化合物；(4)上面(1)至(3)之任一中所述膜，其中(C)層的高折射率層II中的金屬氧化物是摻銻的氧化錫；(5)上面(1)至(4)之任一中所述膜，其中(D)層的低折射率層有抗靜電性；和(6)上面(1)至(5)之任一中所述膜，還包括(E)設(shè)置在(D)層上的防污涂層。
優(yōu)選實(shí)施方案本發(fā)明光學(xué)用膜是按濕法制備的防反光膜，結(jié)構(gòu)包括(A)硬涂層、(B)高折射率層I、(C)高折射率層II、(D)低折射率層、和可選的(E)設(shè)置在(D)層上的防污層，這些層依次層疊在基膜的至少一面上。
用于本發(fā)明光學(xué)用膜的基膜無(wú)特殊限制，可適當(dāng)?shù)剡x自迄今在光學(xué)應(yīng)用中作為防反光膜的基膜的常規(guī)塑料膜。所述塑料膜的例子包括聚酯如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯和聚萘酸乙二酯的膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、賽璐玢、二乙酰纖維素膜、三乙酰纖維素膜、乙酰纖維素丁酸酯膜、聚氯乙烯膜、聚偏氯乙烯膜、聚乙烯醇膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚甲基戊烯膜、聚砜膜、聚醚醚酮膜、聚醚砜膜、聚醚酰亞胺膜、聚酰亞胺膜、氟樹(shù)脂膜、聚酰胺膜和丙烯酸樹(shù)脂膜。
所述基膜可以是透明或半透明的，可以是有色或無(wú)色的。所述基膜的這些性質(zhì)可根據(jù)應(yīng)用適當(dāng)選擇。例如，所述膜用作液晶顯示器的防護(hù)膜時(shí)，優(yōu)選用無(wú)色透明的膜作基膜。
所述基膜的厚度無(wú)特殊限制，可根據(jù)情況適當(dāng)選擇。所述厚度一般在15至250μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在30至200μm的范圍內(nèi)。所述基膜的一面或兩面可被處理，例如通過(guò)氧化作用或通過(guò)形成粗糙表面的處理(需要時(shí))以增強(qiáng)與設(shè)置在所述表面上的層的粘合力。通過(guò)氧化作用處理所述表面的例子包括電暈放電處理、鉻酸處理(濕法)、火焰處理、熱空氣處理、和在臭氧存在下用紫外光照射。形成粗糙表面的處理的例子包括噴砂處理和溶劑處理。所述表面處理根據(jù)基膜的類型適當(dāng)選擇。一般地，從作用和可操作性考慮優(yōu)選電暈放電處理?？赏ㄟ^(guò)在一或兩面上形成底層涂料處理所述基膜。
本發(fā)明光學(xué)用膜中，(A)層包含通過(guò)電離放射線固化的樹(shù)脂的硬涂層作為第一層設(shè)置在所述基膜的至少一個(gè)表面上。優(yōu)選所述硬涂層具有防閃光性。因而，所述硬涂層可還包含與所述通過(guò)電離放射線固化的樹(shù)脂組合的提供防閃光性的各類填料。
所述硬涂層可如下形成例如，用包含可通過(guò)電離放射線固化的化合物和可選的提供防閃光性的填料和光致聚合引發(fā)劑的用于形成所述硬涂層的涂料流體涂布所述基膜形成涂料層，然后通過(guò)電離放射線使所述涂料層固化。
上述可通過(guò)電離放射線固化的化合物的例子包括可光致聚合的預(yù)聚物和可光致聚合的單體。所述可光致聚合的預(yù)聚物包括自由基聚合型預(yù)聚物和正離子聚合型預(yù)聚物。自由基聚合型預(yù)聚物的例子包括聚酯丙烯酸酯的預(yù)聚物、環(huán)氧丙烯酸酯的預(yù)聚物、聚氨酯丙烯酸酯的預(yù)聚物和多元醇丙烯酸酯的預(yù)聚物。聚酯丙烯酸酯的預(yù)聚物可通過(guò)以下方法獲得例如，通過(guò)多官能羧酸與多元醇縮合得到兩端有羥基的聚酯低聚物，然后用(甲基)丙烯酸使所得低聚物中的羥基酯化；或者通過(guò)將烯化氧加至多官能羧酸中得到兩端有羥基的低聚物，然后用(甲基)丙烯酸使所得低聚物的羥基酯化。所述環(huán)氧丙烯酸酯的預(yù)聚物可通過(guò)例如與(甲基)丙烯酸反應(yīng)使分子量較低的雙酚型或酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂中的環(huán)氧乙烷環(huán)酯化獲得。所述聚氨酯丙烯酸酯的預(yù)聚物可通過(guò)例如聚醚多元醇或聚酯多元醇與多異氰酸酯反應(yīng)獲得聚氨酯低聚物，然后用(甲基)丙烯酸使所得低聚物酯化獲得。所述多元醇丙烯酸酯的預(yù)聚物可通過(guò)例如用(甲基)丙烯酸使聚醚多元醇中的羥基酯化獲得。上述可光致聚合的預(yù)聚物可單獨(dú)使用，也可兩或多種組合使用。
作為所述正離子聚合型可光致聚合的預(yù)聚物，一般可使用環(huán)氧樹(shù)脂。所述環(huán)氧樹(shù)脂的例子包括用表氯醇使多元醇如雙酚樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂環(huán)氧化得到的化合物和用過(guò)氧化物使線型烯烴化合物和環(huán)狀烯烴化合物氧化得到的化合物。
所述可光致聚合的單體的例子包括多官能丙烯酸酯如1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸酯二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇羥基新戊酸酯二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二環(huán)戊酯、己內(nèi)酯改性的二(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯酯、環(huán)氧乙烷改性的磷酸的二(甲基)丙烯酸酯、烯丙基取代的二(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、異氰脲酸酯二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙酸改性的二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧丙烷改性的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、異氰脲酸三(丙烯酰氧基乙酯)、丙酸改性的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、和己內(nèi)酯改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。上述可光致聚合的單體可單獨(dú)使用，也可兩或多種組合使用。所述可光致聚合的單體可與上述可光致聚合的預(yù)聚物組合使用。
需要時(shí)使用的用于自由基聚合型光致聚合預(yù)聚物和光致聚合單體的光致聚合引發(fā)劑的例子包括苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻異丁醚、苯乙酮、二甲氨基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)-苯基]-2-嗎啉基-丙-1-酮、4-(2-羥乙氧基)苯基2-(羥-2-丙基)酮、二苯酮、對(duì)苯基二苯酮、4，4’-二乙氨基二苯酮、二氯二苯酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、2-甲基噻噸酮、2-乙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2，4-二甲基噻噸酮、2，4-二乙基噻噸酮、芐基二甲醛縮苯乙酮、苯乙酮縮二甲醇和對(duì)二甲氨基苯甲酸酯。用于正離子聚合型光致聚合預(yù)聚物的光致聚合引發(fā)劑的例子包括由鎓如芳族硫鎓離子、芳族氧硫鎓離子和芳族碘鎓離子與陰離子如四氟硼酸根、六氟磷酸根、六氟銻酸根和六氟砷酸根離子組成的化合物。上述光致聚合引發(fā)劑可單獨(dú)使用，也可兩或多種組成使用。用量一般在每100重量份光致聚合預(yù)聚物、光致聚合單體或兩種化合物0.2至10重量份的范圍內(nèi)選擇。
作為需要時(shí)使用的提供防閃光性的填料，可選自迄今已知作為提供防閃光性的填料的填料。所述填料的例子包括平均粒徑在約1.5至7μm范圍內(nèi)的氧化硅粒子、平均粒徑在約0.5至10μm范圍內(nèi)的膠態(tài)氧化硅與胺化合物粒子的聚集體、和平均粒徑在約0.5至10μm范圍內(nèi)的氧化硅粒子與平均粒徑在約1至60nm范圍內(nèi)的金屬氧化物細(xì)粒的混合物。所述硬涂層中填料的含量可基于所得光學(xué)用膜的防閃光性和耐劃痕性方面的考慮適當(dāng)選擇。
用于形成本發(fā)明所用硬涂層的涂料流體可如下制備在適合的溶劑中加入特定量的上述可通過(guò)電離放射線固化的化合物、需要時(shí)使用的上述填料和上述光致聚合引發(fā)劑、和各種添加劑如抗氧化劑、紫外光吸收劑、光穩(wěn)定劑、均涂劑和消泡劑，然后使加入的組分溶解或分散在所述溶劑中。
上述制備過(guò)程中所用溶劑的例子包括脂族烴如己烷、庚烷和環(huán)己烷，芳烴如甲苯和二甲苯，鹵代烴如二氯甲烷和二氯乙烷，醇如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇，酮如丙酮、甲基乙基酮、2-戊酮和異佛爾酮，酯如乙酸乙酯和乙酸丁酯，及溶纖劑如乙基溶纖劑。
所制備的涂料流體的濃度和粘度無(wú)特殊限制，只要所述涂料流體可用于涂布，可根據(jù)情況適當(dāng)選擇。
將制得的涂料流體按常規(guī)方法如刮條涂布法、刮刀涂布法、輥涂法、刮板涂布法、口模式涂布法和凹槽輥涂法涂于所述基膜的一面，形成涂料層。使形成的涂料層干燥，通過(guò)電離放射線固化，形成硬涂層。所述電離放射線的例子包括紫外光和電子束。所述紫外光可用高電壓汞燈、熔融H燈或氙燈獲得。所述電子束可用電子束加速器獲得。這些電離放射線中，優(yōu)選紫外光。使用電子束時(shí)，可在不加聚合引發(fā)劑的情況下獲得固化膜。
如此形成的硬涂層的厚度在2至20μm的范圍內(nèi)。厚度小于2μm時(shí)，所述光學(xué)用膜的耐劃痕性可能不足。厚度超過(guò)20μm時(shí)，所述硬涂層中可能形成裂縫。優(yōu)選所述硬涂層的厚度在3至15μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在5至10μm的范圍內(nèi)。
本發(fā)明光學(xué)用膜中，所述硬涂層的折射率一般在1.47至1.60的范圍內(nèi)，優(yōu)選在1.49至1.55的范圍內(nèi)。
本發(fā)明光學(xué)用膜中，依次在上面形成的硬涂層上形成(B)層的高折射率層I和(C)層的高折射率層II。
上述(B)層的高折射率層I包含通過(guò)電離放射線固化的樹(shù)脂和金屬氧化物，折射率在1.70至1.95的范圍內(nèi)，厚度在30至120nm的范圍內(nèi)。折射率小于1.70時(shí)，難以獲得表現(xiàn)出極好防反光性的光學(xué)用膜，難以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。折射率超過(guò)1.95的層很難形成。優(yōu)選所述折射率在1.70至1.75的范圍內(nèi)。
所述金屬氧化物無(wú)特殊限制，只要獲得厚度在30至120nm范圍內(nèi)、折射率在1.70至1.95范圍內(nèi)的所述層。所述金屬氧化物的例子包括氧化鈦、摻錫的氧化銦和氧化鉭。這些金屬氧化物中，優(yōu)選氧化鈦和摻錫的氧化銦。所述金屬氧化物可單獨(dú)使用，也可兩或多種組合使用。
高折射率層I中金屬氧化物的含量無(wú)特殊限制，可根據(jù)高折射率層I的要求厚度和折射率適當(dāng)選擇。一般地，所述含量在約200至600重量份/100重量份固化樹(shù)脂的范圍內(nèi)。
高折射率層I可如下所述形成。在適合的溶劑中加入特定量的所述可通過(guò)電離放射線固化的化合物、所述金屬氧化物、和需要時(shí)加入的所述光致聚合引發(fā)劑和各種添加劑如抗氧化劑、紫外光吸收劑、光穩(wěn)定劑、勻涂劑和消泡劑。使加入的組分溶解或分散在所述溶劑中，制備涂料流體。所得涂料流體涂布在所述(A)層的硬涂層上形成涂料層，然后通過(guò)電離放射線使形成的涂料層固化形成(B)層的高折射層I。
所述可通過(guò)電離放射線固化的化合物、所述光致聚合引發(fā)劑、用于制備所述涂料流體的所述溶劑、所述涂料流體的涂布方法和所述電離放射線與針對(duì)(A)層的硬涂層的制備所描述的那些相同。
設(shè)置在高折射率層I上的(C)層的高折射率層II包含通過(guò)電離放射線固化的樹(shù)脂和金屬氧化物，折射率在1.60至1.70的范圍內(nèi)，厚度在5至70nm的范圍內(nèi)。重要的是(C)層有高折射率且與包含硅氧烷類聚合物的(D)層的低折射率層有極好的粘合力。從這些觀點(diǎn)出發(fā)，所述金屬氧化物無(wú)特殊限制，只要所述金屬氧化物滿足上述條件。優(yōu)選的金屬氧化物的例子包括摻銻的氧化錫(ATO)和氧化錫。所述金屬氧化物可單獨(dú)使用，也可兩或多種組合使用。
高折射率層II的折射率低于1.6時(shí)，難以獲得顯示出極佳防反光性的光學(xué)用膜，不能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。難以獲得與(D)層的粘合力極好且折射率超過(guò)1.70的層。
本發(fā)明光學(xué)用膜中，由于高折射率層I和高折射率層II層疊在(A)層的硬涂層上，(B)層和(C)層整體地形成起高折射率層的作用且與包含硅氧烷類聚合物的(D)層的低折射率層粘合力極好的層。
高折射率層II中金屬氧化物的含量無(wú)特殊限制，可根據(jù)所要求的高折射率層II的厚度和折射率適當(dāng)選擇。一般地，所述含量在約200至600重量份/100重量份所述固化樹(shù)脂的范圍內(nèi)。
高折射率層II可如下形成。在適合的溶劑中加入特定量的所述可通過(guò)電離放射線固化的化合物、所述金屬氧化物、和需要時(shí)使用的所述光致聚合引發(fā)劑和各種添加劑如抗氧化劑、紫外光吸收劑、光穩(wěn)定劑、均涂劑和消泡劑。然后使加入的組分溶解或分散在所述溶劑中，制成涂料流體。將所得涂料流體涂于(B)層的高折射率層I上形成涂料層，然后通過(guò)電離放射線使所述涂料層固化形成(C)層的高折射率層II。
所述可通過(guò)電離放射線固化的化合物、所述光致聚合引發(fā)劑、用于制備所述涂料流體的所述溶劑、所述涂料流體的涂布方法和所述電離放射線與針對(duì)(A)層的硬涂層的制備所描述的那些相同。
本發(fā)明中，利于按以下方法形成(A)層的硬涂層、(B)層的高折射率層I和(C)層的高折射率層II。
將用于形成所述硬涂層的涂料流體涂于所述基膜的一面形成涂料層，通過(guò)電離放射線使所述涂料層固化至中等固化狀態(tài)。用紫外光作為所述電離放射線時(shí)，照射量一般在約50至150mJ/cm2的范圍內(nèi)。在所述中等固化狀態(tài)的固化層上涂布用于形成(B)層的涂料流體，形成涂料層。以與上述相同的方式通過(guò)電離放射線使所述涂料層固化至中等固化狀態(tài)。然后，將用于形成(C)層的涂料流體涂于所述中等固化層上，形成涂料層。通過(guò)所述電離放射線給所形成的層施加足夠的照射，使(A)、(B)層一起完全固化。用紫外光作為所述電離放射線時(shí)，所述照射量一般在400至1000mJ/cm2的范圍內(nèi)。
如前面所述，在所述基膜上依次形成(A)層的硬涂層、(B)層的高折射率層I和(C)層的高折射率層II，(A)層與(B)層之間和(B)層與(C)層之間顯示出極好的粘合力。
本發(fā)明光學(xué)用膜中，在如上所述形成的(C)層的高折射率層II上形成(D)層的低折射率層。所述低折射率層包含硅氧烷類聚合物，折射率在1.37至1.47的范圍內(nèi)，厚度在60至180nm的范圍內(nèi)。折射率或厚度超出上述范圍時(shí)，難以獲得表現(xiàn)出極佳防反光性和極好耐劃痕性的光學(xué)用膜。
所述包含硅氧烷類聚合物的層的例子包括包含無(wú)機(jī)氧化硅類化合物(包括聚硅酸)的層、包含聚合有機(jī)硅氧烷類化合物的層、和包含這些化合物的混合物的層。所述無(wú)機(jī)氧化硅類化合物和所述聚合有機(jī)硅氧烷類化合物可按常規(guī)方法生產(chǎn)。
例如，一種優(yōu)選方法是用無(wú)機(jī)酸(如鹽酸和硫酸)或有機(jī)酸(如草酸和乙酸)使烷氧基硅烷化合物部分或完全水解和縮聚，所述烷氧基硅烷化合物由通式[1]表示R1nSi(OR2)4-n[1]式中，R1代表不水解的基團(tuán)如烷基、取代的烷基(所述取代基為鹵原子、羥基、硫羥基、環(huán)氧基或(甲基)丙烯酰氧基)、鏈烯基、芳基和芳烷基；R2代表低級(jí)烷基；n代表0或1至3的整數(shù)；存在多個(gè)R1和OR2時(shí)，所述多個(gè)R1可代表相同或不同的基團(tuán)，所述多個(gè)OR2可代表相同或不同的基團(tuán)。
四烷氧基硅烷(即n代表0的式[1]所示化合物)完全水解時(shí)，得到無(wú)機(jī)氧化硅類化合物。所述四烷氧基硅烷部分水解時(shí)，得到聚合有機(jī)硅氧烷類化合物或無(wú)機(jī)氧化硅類化合物和聚合有機(jī)硅氧烷類化合物的混合物。其中n代表1至3的式[1]所示化合物部分或完全水解時(shí)，得到聚合有機(jī)硅氧烷類化合物，因?yàn)樵摶衔镉胁凰獾幕鶊F(tuán)。所述水解可利用適合的溶劑使所述水解可均勻地進(jìn)行。
通式[1]所示烷氧基硅烷化合物的例子包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四異丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四異丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三異丙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二乙烯基二甲氧基硅烷、二乙烯基二乙氧基硅烷、三乙烯基甲氧基硅烷和三乙烯基乙氧基硅烷。所述烷氧基硅烷化合物可單獨(dú)使用，也可兩或多種組合使用。
上述方法中，需要時(shí)可加入適量的鋁化合物如氯化鋁和三烷氧基鋁。
另一方法是用硅化合物如偏硅酸鈉、原硅酸鈉和水玻璃(硅酸鈉混合物)作原料，用酸如鹽酸、硫酸和硝酸或金屬化合物如氯化鎂和硫酸鈣使所述硅化合物水解。所述水解形成游離硅酸。該化合物易聚合，得到線型化合物、環(huán)狀化合物和網(wǎng)狀化合物的混合物，但組成隨原料的類型而不同。由水玻璃得到的聚硅酸包含作為主要組分的由通式[2]所示線型結(jié)構(gòu)的化合物 其中m代表聚合度，R代表氫原子、硅原子或金屬原子如鎂和鋁。
如上所述可得到完全無(wú)機(jī)氧化硅類化合物。也可用硅膠(SiOx·nH2O)作為所述無(wú)機(jī)氧化硅類化合物。
將包含所述硅氧烷類聚合物或其前體的涂料流體按常規(guī)方法如刮條涂布法、刮刀涂布法、輥涂法、刮板涂布法、口模式涂布法和凹槽輥涂法涂于(C)層的高折射率層II上形成涂料層，然后熱處理，可形成(D)層的低折射率層。
如此形成的包含所述硅氧烷類聚合物的低折射率層中，優(yōu)選所述硅氧烷類聚合物有硅烷醇基或其它親水基，因?yàn)榭商峁┛轨o電性，抑制灰塵附著在所得光學(xué)用膜上。
本發(fā)明光學(xué)用膜中，需要時(shí)可在(D)層的低折射率層上設(shè)置防污涂層。所述防污涂層一般可如下形成將包含氟樹(shù)脂的涂料流體按常規(guī)方法如刮條涂布法、刮刀涂布法、輥涂法、刮板涂布法、口模式涂布法和凹槽輥涂法涂于(D)層的低折射率層上形成涂料層，然后進(jìn)行干燥處理。
所述防污涂層的厚度一般在1至10nm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在3至8nm的范圍內(nèi)。設(shè)置所述防污層可使所得光學(xué)用膜的表面具有改善的滑動(dòng)性，抑制表面結(jié)污。
本發(fā)明光學(xué)用膜中，可在所述基膜的與有所述硬涂層的一面相反的面上形成粘附層用于使所述光學(xué)用膜粘附于被粘物如液晶顯示裝置。作為構(gòu)成所述粘附層的粘合劑，可優(yōu)選使用光學(xué)用粘合劑如丙烯酸類粘合劑、聚氨酯粘合劑和有機(jī)硅粘合劑。所述粘附層的厚度一般在5至100μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在10至60μm的范圍內(nèi)。
可在所述粘附層上設(shè)置防粘膜。所述防粘膜的例子包括用防粘劑如有機(jī)硅樹(shù)脂涂布紙(如玻璃紙、涂布紙和層壓紙)或塑料膜制備的防粘膜。所述防粘膜的厚度無(wú)特殊限制。一般地，所述防粘膜的厚度在20至150μm的范圍內(nèi)。
總之，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明光學(xué)用膜按所述濕法制備，表現(xiàn)出極好的防反光性和極好的耐劃痕性，可以低成本生產(chǎn)，利于在圖像顯示裝置如PDP、CRT和LCD上用作防反光膜。
實(shí)施例結(jié)合以下實(shí)施例更具體地描述本發(fā)明。但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例中所得光學(xué)用膜的物性按以下方法測(cè)量。
(1)基礎(chǔ)反射率反射率用分光光度計(jì)(SHIMADZU Corporation制造；UV-3101PC)測(cè)量。在顯示出最低反射率的波長(zhǎng)下的反射率作為所述基礎(chǔ)反射率。
(2)耐劃痕性將試樣表面用鋼絲棉#0000在9.8×10-3N/mm2載荷下摩擦來(lái)回移動(dòng)五次，目視觀察表面狀況。表面上未發(fā)現(xiàn)劃痕時(shí)，結(jié)果評(píng)定為好。表面上發(fā)現(xiàn)劃痕時(shí)，結(jié)果評(píng)定為差。
實(shí)施例1(1)在厚度為188μm的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)膜[TOYOBO Co.，Ltd.生產(chǎn)，商品名A4100]的經(jīng)過(guò)增粘處理的表面上以這樣的方式用Mayer bar No.12涂布紫外光固化型丙烯酸硬質(zhì)涂料[JSR Corporation生產(chǎn)；商品名DESOLITE KZ7224；固體組分濃度46wt％]以致所述熱處理后膜厚為5.8μm。將形成的層在80℃下干燥1分鐘后，用80mJ/cm2的紫外光照射所述層，使之固化至中等固化狀態(tài)，形成硬涂層。
(2)將含TiO2的丙烯酸硬質(zhì)涂料[JSR Corporation生產(chǎn)；商品名DESOLITE Z7252D；固體組分濃度45wt％；TiO2∶丙烯酸樹(shù)脂之重量比＝75∶25]用含1∶1重量比的甲基異丁基酮和異丙醇的混合溶劑稀釋至固體組分濃度達(dá)3％(重)制成涂料。在上述步驟(1)中形成的中等固化的硬涂層上以這樣的方式用Mayer bar No.4涂布上面制備的涂料以致所述熱處理后所述膜的厚度為90nm。將形成的層在80℃下干燥1分鐘后，用80mJ/cm2的紫外光照射所述層，使之固化至中等固化狀態(tài)，形成高折射率層I。
(3)向100重量份摻有銻的氧化錫分散體[ISHIHARA TECHNO Co.，Ltd.生產(chǎn)；商品名SN-100P；分散在異丁醇中；固體組分濃度30wt％]中，加入6.6重量份紫外光固化型丙烯酸樹(shù)脂[DAINICHI SEIKA KOGYOCo.，Ltd.生產(chǎn)；商品名SEIKA BEAM EXF-01L(NS)]，將所得混合物用含1∶1重量比的甲基異丁基酮和異丙醇的混合溶劑稀釋至所得總物料中固體組分濃度達(dá)1％(重)制成涂料。在上述步驟(2)中形成的中等固化的高折射率層I上以這樣的方式用Mayer bar No.4涂布上面制備的涂料以致所述熱處理后所述膜的厚度為40nm。將形成的層在80℃下干燥1分鐘后，用700mJ/cm2的紫外光照射所述層，使之固化，形成高折射率層II。通過(guò)用700mJ/cm2的紫外光照射，所述硬涂層、高折射率層I和高折射率層II完全固化。
如上所述，在所述PET膜上依次形成折射率為1.51的硬涂層、折射率為1.72的高折射率層I和折射率為1.66的高折射率層II。
(4)在上述步驟(3)中形成的高折射率層II上以這樣的方式用Mayer bar No.4涂布含氟的硅氧烷類涂料[SHINETSU KAGAKU KOGYO Co.，Ltd.生產(chǎn)；商品名X-12-2138H；固體組分濃度3wt％]以致所述熱處理后所述膜的厚度為140nm。將形成的層在150℃下加熱處理2分鐘，形成折射率為1.40的低折射率層。
如上所述制備的光學(xué)用膜的物性示于表1中。
所述涂層的厚度用OTSUKA DENSHI Co.，Ltd.制造的“MCPD-2000”測(cè)量，所述折射率用ATAGO Co.，Ltd.制造的Abbe折光計(jì)測(cè)量。以下實(shí)施例中以相同的方式進(jìn)行測(cè)量。
實(shí)施例2
按與實(shí)施例1中相同的方法制備光學(xué)用膜，但如下所述改變實(shí)施例1的步驟(2)中涂料的制備。制得的光學(xué)用膜的物性示于表1中。高折射率層I的厚度為100nm，折射率為1.71。
<涂料的制備>
向100重量份上述SEIKA BEAM EXF-01L(NS)中，加入2000重量份ITO分散體[DAINIPPON INK KAGAKU KOGYO Co.，Ltd.生產(chǎn)；固體組分濃度15wt％]。所得混合物用異丁醇作溶劑稀釋至固體組分濃度達(dá)3％(重)，制成涂料。
實(shí)施例3按與實(shí)施例1中相同的方法制備光學(xué)用膜，但在實(shí)施例1的步驟(4)中，將所述涂料換成硅氧烷類抗靜電劑“COLCOAT P”[商品名；COLCOATCo.，Ltd.生產(chǎn)；固體組分濃度2wt％]，所述層用Mayer bar No.6形成。制得的光學(xué)用膜的物性示于表1中。所述光學(xué)用膜的表面電阻為3×109Ω/□。
所述低折射率層的厚度為130nm，折射率為1.45。
實(shí)施例4按與實(shí)施例1中相同的方法制備光學(xué)用膜，但在實(shí)施例1的步驟(4)中形成低折射率層時(shí)，涂布防污涂料然后使所述涂層干燥形成防污層，所述防污涂料是用專用稀釋劑“DEMNAM SOLVENT”[商品名；DAIKIN KOGYOCo.，Ltd.生產(chǎn)]稀釋氟樹(shù)脂“OPTOOL DSX”[商品名；DAIKIN KOGYO Co.，Ltd.生產(chǎn)；固體組分濃度20wt％]以將固體組分濃度調(diào)至0.12％(重)制成的，用mayer bar No.4涂布使干燥后的厚度為5nm。制得的光學(xué)用膜的物性示于表1中。
對(duì)比例1按與實(shí)施例1中相同的方法制備光學(xué)用膜，但步驟(2)涂料濃度調(diào)至4％(重)，在不進(jìn)行形成高折射率層II的步驟(3)的情況下進(jìn)行步驟(4)形成低折射率層。制得的光學(xué)用膜的物性示于表1中。高折射率層I的厚度為115nm。
對(duì)比例2
按與實(shí)施例1中相同的方法制備光學(xué)用膜，但不進(jìn)行步驟(2)，步驟(3)中涂料的濃度調(diào)至4.5％(重)。制得的光學(xué)用膜的物性示于表1中。高折射率層II的厚度為110nm。
對(duì)比例3按與實(shí)施例2中相同的方法制備光學(xué)用膜，但在實(shí)施例2的步驟(2)中，用330重量份聚酯樹(shù)脂溶液[TOYOBO Co.，Ltd.生產(chǎn)；商品名VYRON20SS；固體組分濃度30wt％]代替100重量份所述紫外光固化型丙烯酸樹(shù)脂SEIKA BEAM EXF-01L(NS)，用于稀釋的溶劑換成含1∶1重量比甲苯和甲基異丁基酮的混合溶劑，在不通過(guò)紫外光照射的情況下通過(guò)在100℃下加熱處理1分鐘形成高折射率層I。制得的光學(xué)用膜的物性示于表1中。高折射率層I的厚度為90nm，折射率為1.73。
表1基礎(chǔ)反射率(％)/波長(zhǎng)(nm) 耐劃痕性實(shí)施例1 0.90/580 好實(shí)施例2 0.95/600 好實(shí)施例3 1.05/560 好實(shí)施例4 0.90/580 好對(duì)比例1 0.65/550 差對(duì)比例2 1.40/590 好對(duì)比例3 0.70/610 差
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)用膜，包括(A)包含通過(guò)電離放射線固化的樹(shù)脂的、厚度在2至20μm范圍內(nèi)的硬涂層，(B)包含通過(guò)電離放射線固化的樹(shù)脂和金屬氧化物的、折射率在1.70至1.95范圍內(nèi)的、厚度在30至120nm范圍內(nèi)的高折射率層I，(C)包含通過(guò)電離放射線固化的樹(shù)脂和金屬氧化物的、折射率在1.60至1.70范圍內(nèi)的、厚度在5至70nm范圍內(nèi)的高折射率層II，和(D)包含硅氧烷類聚合物的、折射率在1.37至1.47范圍內(nèi)的、厚度在60至180nm范圍內(nèi)的低折射率層，(A)至(D)層依次層疊在基膜的至少一面上。
2.權(quán)利要求1的膜，其中(A)層的硬涂層是有防閃光性的硬涂層。
3.權(quán)利要求1的膜，其中(B)層的高折射率層I中的金屬氧化物是至少一種選自氧化鈦和摻錫的氧化銦的化合物。
4.權(quán)利要求1的述膜，其中(C)層的高折射率層II中的金屬氧化物是摻銻的氧化錫。
5.權(quán)利要求1的膜，其中(D)層的低折射率層有抗靜電性。
6.權(quán)利要求1的膜，還包括(E)設(shè)置在(D)層上的防污涂層。
全文摘要
一種光學(xué)用膜,包括:(A)包含通過(guò)電離放射線固化的樹(shù)脂的硬涂層,(B)包含通過(guò)電離放射線固化的樹(shù)脂和金屬氧化物的、折射率在1.70至1.95范圍內(nèi)的高折射率層I,(C)包含通過(guò)電離放射線固化的樹(shù)脂和金屬氧化物的、折射率在1.60至1.70范圍內(nèi)的高折射率層II,和(D)包含硅氧烷類聚合物的、折射率在1.37至1.47范圍內(nèi)的低折射率層,(A)至(D)層依次層疊在基膜的至少一面上。所述膜表現(xiàn)出極好的防反光性和極好的耐劃痕性,可以低成本生產(chǎn)。
文檔編號(hào)G02B1/10GK1378089SQ02108218
公開(kāi)日2002年11月6日 申請(qǐng)日期2002年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月28日
發(fā)明者所司悟, 小野澤豐, 丸岡重信 申請(qǐng)人:琳得科株式會(huì)社