TWI441882B - 水性底漆組成物，包含該組成物之偏光板，及製備含有底漆層之光學膜的方法 - Google Patents
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Description
本申請案要求在韓國智慧財產局中，在2010年9月20日提出之韓國專利申請案10-2010-0092685及在2011年8月23日提出之10-2011-0083998之優先權，其揭示以引用方式併入本文。
本發明係關於一種水性底漆組成物，包含該水性底漆組成物之偏光板，及製備包含底漆層之光學膜的方法。更特別地，本發明係關於一種用於光學膜之具有良好黏合性及透明性的水性底漆組成物，包含該水性底漆組成物之偏光板，及製備包含底漆層之光學膜的方法。
通常，偏光板具有諸如在圖1中所示之堆疊結構。參考圖1，偏光板包含偏光器1及三乙醯基纖維素(TAC)膜，其使用聚乙烯醇(PVA)水溶液製之水性黏合劑貼合至該偏光器的雙面。若使用此種偏光板於平面內切換(IPS)模式液晶顯示器卻無另外之補償(compensation)膜時，該IPS模式液晶顯示器之視角是狹窄的。在此情況中，為增加該IPS模式液晶顯示器之視角，二偏光板TAC膜之一可用實質上在厚度及表面方向上不具有相差的零阻滯TAC(Z-TAC)膜代替。
然而，因為TAC膜基本上易受潮，該Z-TAC膜在長時間使用時由於尺寸變化而有差的耐用性。因這理由，曾企圖使用由具有防水性且具有低相差之環狀烯烴樹脂或丙烯酸系樹脂所形成之膜。特別地，已知：丙烯酸系膜在成本以及光學特性和耐用性方面可以是有利的。
在使用TAC膜做為防護膜以製造偏光板的情況中，經常使用水性PVA黏合劑以將該TAC膜黏合至PVA偏光器。在此情況中，在該TAC膜之表面上進行鹼或電暈處理以增加黏合強度。然而，在使用丙烯酸系膜及PVA黏合劑以製造偏光板之情況中，難以經由鹼或電暈處理獲得所要之黏合強度。若典型的TAC膜以鹼或電暈處理來處理，則將親水性基團諸如羥基導至該TAC膜表面，且因此由於在該親水性基團與PVA黏合劑之間的氫鍵，可容易地確保在該TAC膜與該PVA黏合劑之間黏合強度。另一方面，在丙烯酸系膜以電暈或電漿處理來表面處理的情況中，在該丙烯酸系膜與PVA偏光器之間不能確保足夠之黏合強度。
可以使用紫外光(UV)可固化之丙烯酸系黏合劑，以將丙烯酸系膜黏合至偏光器。然而在此情況中，需要另外之固化程序，且也可能需要防爆裝置，因為使用揮發性可燃單體。此外，可以經由固體含量及程序之控制，將典型的水性PVA黏合劑形成為具有約100奈米厚度之薄層，但難以使UV可固化之丙烯酸系黏合劑形成具有約1毫米或更小厚度之層。因此，包含丙烯酸系黏合劑層之偏光板可能破裂，因丙烯酸系黏合劑層之脆性增加。另外，丙烯酸系黏合劑可能無法堅固地黏至偏光器，即使在該丙烯酸系黏合劑可堅固地黏至丙烯酸系膜的情況中。包含大量酸官能基團之黏合劑可堅固地黏至偏光器。然而，這可能引起腐蝕且污染工作環境。
因此，需要一種包含底漆層之丙烯酸系膜以改良程序效率且不改變現有之黏合劑。此外，需要發展一種具有穩定之黏合性質的透明底漆組成物。
本發明之一方面提供一種底漆組成物，其用於加強基底材料與黏合劑層之間的黏合強度，同時不影響光學膜之透明性。
本發明之另一方面提供一種偏光板，其中由底漆組成物所形成之底漆層設置在偏光器與光學膜之間。
本發明之另一方面提供一種製備包含底漆層之光學膜的方法。
依照本發明之一方面，提供一種底漆組成物，其包含：對於每100重量份之該底漆組成物而言，1至30重量份之聚胺基甲酸酯聚合物、0.1至10重量份之水可分散粒子、其餘為水。
該聚胺基甲酸酯聚合物可具有在30,000至100,000範圍內之重量平均分子量。
該底漆組成物可包含3至20重量份之聚胺基甲酸酯聚合物。
該聚胺基甲酸酯聚合物可包含羧酸基團。
該聚胺基甲酸酯聚合物可藉由多元醇與異氰酸酯反應獲得。
該多元醇可以是選自聚酯多元醇、聚醚多元醇、及聚碳酸酯二元醇之至少一者。
該異氰酸酯可以是選自以下之至少一者：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)、二甲基聯苯二異氰酸酯(TODI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、對-伸苯基二異氰酸酯、反式環己烷-1,4-二異氰酸酯、及二甲苯二異氰酸酯(XDI)。
該水可分散粒子可包含至少一種選自以下之無機氧化物：矽石、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、及氧化銻。
該水可分散粒子包含選自以下之至少一者：聚矽氧樹脂、氟樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、交聯聚乙烯醇(PVA)、及三聚氰胺樹脂。
該水可分散粒子具有在10奈米至200奈米範圍內之平均直徑。
依照本發明之另一方面，提供一種光學膜，包含在其至少一面上所形成之底漆層，其中該底漆層係由申請專利範圍第1至10項中任一項的底漆組成物所形成。
該底漆層可具有在40°至100°範圍內之水接觸角。
該光學膜可以是丙烯酸系膜。
該丙烯酸系膜可包含：包含(甲基)丙烯酸烷酯單元及苯乙烯單元之共聚物；及主幹中包含碳酸酯部份之芳族樹脂。
該丙烯酸系膜可包含：(甲基)丙烯酸烷酯單元；苯乙烯單元；經至少一個羰基取代之3-至6-員雜環單元；及丙烯腈(vinyl cyanide)單元。
該底漆層可具有在50奈米至1,000奈米範圍內之厚度。
依照本發明之另一方面，提供一種偏光板，其包含：偏光器及貼合至該偏光器之任一面或二面的光學膜，其中由申請專利範圍第1至10項中任一項之底漆組成物所形成之底漆層設置在該光學膜之至少一面上。
黏合劑層可以形成在該偏光器之任一面或二面上，且該黏合劑層可以由PVA樹脂形成。
依照本發明之另一方面，提供一種製備包含底漆層之光學膜的方法，該方法包含：以如申請專利範圍第1至10項中任一項的底漆組成物塗覆光學膜之至少一面；且將塗覆該底漆組成物之光學膜乾燥。
該方法可另外包含以選自鹼處理、電暈處理、及電漿處理之表面處理方式處理該光學膜之該至少一面。。
現在將參考所附之圖詳細描述本發明之例示的具體例。
本發明提供一種用於改良光學膜與黏合劑層之間的黏合強度且用於製備具有令人滿意之防水性的偏光板的底漆組成物。
本發明之底漆組成物可以是水溶性的，且在此情況中，可以不使用防爆裝置。本發明之底漆組成物包含：對於每100重量份之該底漆組成物而言，1至30重量份之聚胺基甲酸酯聚合物；0.1至10重量份之水可分散粒子；及其餘為水。例如，該底漆組成物可包含，對於每100重量份之該底漆組成物而言，3至20重量份之該聚胺基甲酸酯聚合物。在另一實例中，該底漆組成物可包含，對於每100重量份之該底漆組成物而言，5至15重量份之該聚胺基甲酸酯聚合物。
“其餘為水”一詞被用以指明：該底漆組成物包含在上述範圍內之該聚胺基甲酸酯聚合物及該水可分散粒子，同時水係該底漆組成物之其餘部份以將該底漆組成物補足成100重量%。
若該聚胺基甲酸酯聚合物之濃度，對於每100重量份之該底漆組成物而言，小於1重量份，則該底漆組成物之黏合性可能是低的。若該聚胺基甲酸酯聚合物之濃度，對於每100重量份之該底漆組成物而言，大於30重量份，則該底漆組成物之黏度可能是高的，而難以在塗覆程序中使該底漆組成物均平，且因此可能花費長時間以乾燥該底漆組成物。
若該水可分散粒子之濃度，對於每100重量份之該底漆組成物而言，是小於0.1重量份，則當該膜被滾壓時，含該底漆組成物之膜可能無法在另一者上滑動，且因此該膜可能被撕裂。若該水可分散粒子之濃度，對於每100重量份之該底漆組成物而言，是大於10重量份，則難以使用該底漆組成物製造具有0.3或更低濁度的透明膜，因為若該水可分散粒子之平均直徑是50奈米或更大，則該透明膜之濁度增加。
該聚胺基甲酸酯聚合物之重量平均分子量可以在10,000至100,000之範圍內。若該聚胺基甲酸酯聚合物之重量平均分子量是少於10,000，則該底漆組成物之黏合強度是低的，且若該聚胺基甲酸酯聚合物之重量平均分子量是大於100,000，則難以製備水可分散粒子。
該聚胺基甲酸酯聚合物可包含羧酸基團。在此情況中，當該聚胺基甲酸酯聚合物被製備時，產生陰離子以促進該聚胺基甲酸酯聚合物分散於水中且因此使該聚胺基甲酸酯聚合物與偏光器密切接觸。
可以經由多元醇、多元異氰酸酯、及具有游離羧基之鏈延長劑之間的反應獲得包含羧基之聚胺基甲酸酯聚合物。該具有游離羧基之鏈延長劑的實例包含二羥基羧酸及二羥基丁二酸。該二羥基羧酸可以是二烷基醇烷酸，包含二(羥甲基)烷酸諸如二(羥甲基)乙酸、二(羥甲基)丁酸、二(羥甲基)丙酸、二(羥甲基)丁酸、及二(羥甲基)戊酸。所列之二羥基羧酸的實例可以單獨被使用或結合使用。
該聚胺基甲酸酯聚合物藉由多元醇與多元異氰酸酯間之反應獲得。該多元醇可以是任何種類之每一分子包含二或更多羥基之多元醇。該多元醇之實例包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、及聚碳酸酯二元醇。該多元醇可以是選自所列材料之至少一者。亦即，該多元醇可以是所列材料之一者或其二或更多者之組合。
該多元醇可以是選自下列之至少一者：乙二醇、1,2-丙二醇、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、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、1,4-環己烷二甲醇、1,4-環己二醇、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、及山梨糖醇。
該聚酯多元醇可以藉由多元酸及多元醇之間的反應獲得。該多元酸之實例包括：芳族二羧酸諸如鄰苯二甲酸、異苯二甲酸、對苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、聯苯基二羧酸、及四氫苯二甲酸；脂族二羧酸諸如草酸、丁二酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、亞麻油酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、甲基反丁烯二酸、及亞甲基丁二酸；脂環族二羧酸諸如六氫苯二甲酸、四氫苯二甲酸、1,3-環己烷二羧酸、及1,4-環己烷二羧酸；及反應性衍生物諸如其酸酐類、烷酯類、及酸鹵化物。所列之多元酸之實例可被單
獨使用或結合使用。或者，該多元酸可以是選自下列之至少一者：聚四亞甲基二醇(PTMG)、聚丙二醇(PPG)、及聚乙二醇(PEG)。
該聚碳酸酯多元醇可以是選自下列之至少一者：聚(碳酸伸己二酯)二醇及聚(環己烷碳酸酯)二醇。
例如，該聚醚多元醇可以藉由利用開環聚合作用將環氧烷加至多元醇而獲得。例如，該多元醇之實例包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、甘油、及三(羥甲基)丙烷。所列之該多醇之實例可單獨被使用或結合使用。
該多元異氰酸酯可以是包含二或更多NCO基團之化合物。例如，該多元異氰酸酯可以選自下列群組：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)、二甲基聯苯二異氰酸酯(TODI)、六亞甲基二異氰酸酯(HMDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、對-伸苯基二異氰酸酯、反式環己烷-1,4-二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯(XDI)、及其組合。
該聚胺基甲酸酯聚合物可以藉由在此技藝中已知之方法製備。例如，該聚胺基甲酸酯聚合物可以藉由以下方法製備：單一注射方法，其中多種成分立即互相反應；或多步驟方法，其中多種成分逐步互相反應。若該聚胺基甲酸酯聚合物包含羧基，則該聚胺基甲酸酯聚合物可以藉由多步驟方法製備，因為可以容易地導入該羧基。當製備該聚胺基甲酸酯聚合物時，可以使用合適的胺基甲酸酯反應觸媒。
除了上述多種成分之外，可以使用另一多元醇及/或另一鏈延長劑，當製備該聚胺基甲酸酯聚合物時。
例如，該另一多元醇可以是具有三或更多羥基之多元醇，諸如山梨糖醇、甘油、三(羥甲基)乙烷、三(羥甲基)丙烷、及季戊四醇。
另一鏈延長劑之實例包括：二醇類諸如乙二醇、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、及丙二醇；脂族二胺類諸如乙二胺、丙二胺、六亞甲基二胺、1,4-丁二胺、及胺基乙基乙醇胺；脂環族二胺類諸如異佛爾酮二胺及4,4-二環己基甲烷二胺；及芳族二胺諸如二甲苯二胺及甲苯二胺。
此外，當製備聚胺基甲酸酯聚合物時，可以使用中和劑。該中和劑可以改良該聚胺基甲酸酯聚合物在水中的安定性。該中和劑之實例包括氨、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、及三異丙醇胺。所列之該中和劑的實例可以被單獨使用或結合使用。
該聚胺基甲酸酯聚合物可以藉由使用一種不與該多元異氰酸酯反應卻可溶於水中之有機溶劑製備。該有機溶劑之實例包括：酯溶劑諸如乙酸乙酯及乙二醇單丁基醚乙酸酯；酮溶劑諸如丙酮、甲基乙基酮及甲基異丁基酮；及醚溶劑諸如二噁烷、四氫呋喃。所列之有機溶劑的實例可被單獨使用或結合使用。
可以使用任何適合的可分散粒子以作為本發明中之水可分散粒子。例如，可以使用可分散於水中之粒子作為該水可分散粒子。例如，可以使用無機粒子或有機粒子作為該水可分散粒子。該無機粒子之實例包括無機氧化物諸如矽石、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、及氧化銻。該有機粒子之實例包括聚矽氧樹脂、氟樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、交聯聚乙烯醇、及三聚氰胺樹脂。
例如，可以使用矽石作為該水可分散粒子，因有令人滿意之防阻斷能力、高透明性、抗渾濁性、抗著色性、及對偏光板之光學特性的低影響性。此外，因為矽石被良好地分散在該底漆組成物中且維持在安定的分散狀態中，使用矽石可以有效率地形成底漆層。
該水可分散粒子可具有在10奈米至200奈米範圍內之直徑(平均一級粒子直徑)。例如，該水可分散粒子可具有在20奈米至70奈米範圍內之平均直徑。若該水可分散粒子之平均直徑小於10奈米，則因高的表面能量，藉由矽石凝聚作用，該水可分散粒子在底漆溶液中可以沉澱，因此破壞溶液安定性。另一方面，若該水可分散粒子之平均直徑大於200奈米，則該水可分散粒子可能不被均勻地分散且可以在該底漆溶液中局部地結塊，且因此具有400奈米或更長波長之光可被散射以致增加濁度，因為塊體大於可見光的波長(400奈米至800奈米)。若該水可分散粒子具有在上述範圍內之平均直徑，則可以在底漆層上合適地形成凹凸結構以有效地減少在該底漆層與丙烯酸系膜之間的摩擦及/或在底漆層之間的摩擦。結果，可以改良防阻斷能力。
因為本發明之底漆組成物是水性組成物，該水可分散粒子被混合成水分散劑。例如，在使用矽石作為水可分散粒子之情況中，可以使用膠態矽石作為水可分散粒子。可以使用商業上可得之膠態矽石：SNOWTEX系列(Nissan chemical industries,Ltd.)，AEROSIL系列(Airproducts)，EPOSTAR系列(Nihon Catalyst Co.)，SOLIOSTAR RA系列，及LSH系列(Ranco)。
本發明也提供一種光學膜，其至少一面覆蓋由上述底漆組成物所形成之底漆層。
該底漆層之面具有在40°至100°範圍內之水接觸角。例如，該水接觸角範圍可以在是50°至90°。在另一實例中，該水接觸角範圍可以是60°至80°。若該水接觸角少於40°，則因為該底漆層是高度親水性的，該底漆層可與偏光器之碘反應以使該碘的排列變形。這可導致彩色特性的變差及偏光程度的減低。另一方面，若該水接觸角大於100°，則因為該底漆層是疏水性的，可能難以使該底漆層與偏光器接觸。
該光學膜可具有單一層結構或包含二或更多層之多層結構。在後項情況中，藉由使用相同材料或不同材料可以將各層堆疊。在本揭示中，‘光學膜’一詞被用來指明可在光學上使用之膜。例如，‘光學膜’一詞包含：具有80%或更高之透光率的膜。此外，‘光學膜’一詞包含具有50%或更低之透光率的膜，若該膜被用於特定光學元件諸如偏光器中。
詳言之，該光學膜可以是包含(甲基)丙烯酸酯樹脂之丙烯系膜。例如，藉由擠出一種含有(甲基)丙烯酸酯樹脂作為主成分之模塑材料，可以形成包含(甲基)丙烯酸酯樹脂之膜。
該丙烯酸系膜可包含：具有(甲基)丙烯酸烷酯單元及苯乙烯單元之共聚物；具有碳酸酯部分於其主幹中之芳族樹脂。或者，該丙烯酸系膜可包含：(甲基)丙烯酸烷酯單元；苯乙烯單元；及經至少一羰基取代之3-至6-員雜環單元；及丙烯腈單元。或者，該丙烯酸系膜可以由具有內酯結構之丙烯酸系樹脂所形成。
具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸酯樹脂的實例是在日本專利申請案公開公告2000-230016、2001-151814及2002-120326中所揭示之具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸酯樹脂。
在韓國專利申請案公開公告10-2009-0115040中所揭示之樹脂組成物是一種例示之具有芳族環的(甲基)丙烯酸酯樹脂。所揭示之樹脂組成物包含：(a)包含至少一種(甲基)丙烯酸酯衍生物之(甲基)丙烯酸酯單元；(b)包含具有含羥基部份及芳族部份之鏈的芳族單元；(c)包含至少一種苯乙烯衍生物的苯乙烯單元。單元(a)至(c)可以分開的共聚物形式被包含在該樹脂組成物中，或單元(a)至(c)之二或更多者以共聚物形式被包含在該樹脂組成物中。
不特別限制形成(甲基)丙烯酸酯樹脂膜的方法。例如，材料諸如(甲基)丙烯酸酯樹脂、聚合物及添加劑可藉由合適方法完全混合以形成熱塑性樹脂組成物，然後可由該熱塑性樹脂組成物形成膜。在另一實例中，溶液諸如(甲基)丙烯酸酯樹脂溶液、聚合物溶液及添加劑溶液可個別地製備且互相混合以使用該混合溶液形成膜。
該熱塑性樹脂組成物可以藉由以下方式獲得：使用合適之混合器諸如全混合器(omni-mixer)將上述原料預先摻混；且捏合及擠出該混合物。該混合物可以藉由任何混合器捏合及擠出。例如，可以使用單軸擠出機、雙軸擠出機或壓力捏合機。
膜形成方法之實例包含：可以使用溶液澆鑄方法、熔化擠出方法、壓延方法及壓縮方法。可以合意地使用溶液澆鑄方法或熔化擠出方法以形成膜。
可用於溶液澆鑄方法中之溶劑的實例包含：芳族烴類諸如苯、甲苯、及二甲苯；脂族烴類諸如環己烷及十氫萘；酯類諸如乙酸乙酯及乙酸丁酯；酮類諸如丙酮、甲基乙基酮及甲基異丁基酮；醇類諸如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、甲基溶纖素(cellosove)、乙基溶纖素及丁基溶纖素；醚類諸如四氫呋喃及二噁烷；鹵化烴類諸如二氯甲烷、氯仿及四氯化碳；二甲基甲醯胺；及二甲基亞碸。所列之溶劑可以單獨被使用或結合使用。
例如，可以使用鼓式澆鑄機、帶式澆鑄機、或旋轉塗覆機以作為進行溶液澆鑄方法之裝置。熔化擠出方法之實例包括T-鑄模方法及膨脹方法。可以在150℃至350℃之溫度範圍內形成膜。例如，可以在200℃至300℃之溫度範圍內形成膜。
在使用T-鑄模方法形成膜之情況中，T-鑄模可以安裝在單軸或雙軸擠出機之前端以滾壓經擠出之膜。在此情況中，當膜被擠出且滾壓時，該膜可在擠出方向上藉由調節該膜之經滾壓部份的溫度而被單軸延長(定向)。或者，該膜可以同時地或連續地在垂直於該擠出方法(雙軸定向)之方向上被雙軸延長(定向)。
該丙烯酸系膜可以是非定向膜或定向膜。在後項情況中，該丙烯酸系膜可以是單軸定向膜或雙軸定向膜。若該丙烯酸系膜是雙軸定向膜，則該丙烯酸系膜可以同時在雙軸方向上被定向或連續地在雙軸方向上被定向。若該丙烯酸系膜是雙軸定向膜，則該丙烯酸系膜之品質可被改良，因有經改良之機械強度。該定向之丙烯酸系膜可包含另一熱塑性樹脂以防止相差增加且維持光學均向性。
當丙烯酸系膜由該熱塑性樹脂組成物所形成時，該丙烯酸系膜可以在接近該熱塑性樹脂組成物之玻璃轉換溫度之溫度下被延長。例如，該丙烯酸系膜可以在(玻璃轉換溫度-30℃)至(玻璃轉換溫度+100℃)之溫度範圍內被延長。在另一實例中，該丙烯酸系膜可以在(玻璃轉換溫度-20℃)至(玻璃轉換溫度+80℃)之溫度範圍內被延長。若該丙烯酸系膜之延長溫度低於(玻璃轉換溫度-30℃)，則該丙烯酸系膜不可充分地被延長。另一方面，若該丙烯酸系膜之延長溫度高於(玻璃轉換溫度+100℃)，則因為樹脂組成物流動，該丙烯系膜不可被安定地延長。
延長比率基於面積比率被定義，且該丙烯酸系膜可具有在1.1至25範圍內之延長比率。例如，該延長比率可以在1.3至10之範圍內。若該丙烯酸系膜之延長比率低於1.1，則該丙烯酸系膜之耐用性因為不充分之延長而不可被改良。此外，儘管該丙烯酸系膜之延長比率大於25，延長效果也不能如預期地增加。
該丙烯酸系膜可以在10%/分鐘至20,000%/分鐘之延長速率下被延長。例如，該丙烯酸系膜可以在100%/分鐘至10,000%/分鐘之延長速率下被延長。若該延長速率低於10%/分鐘，則要充份地延長該丙烯酸系膜可能極耗時，導致該丙烯酸系膜製造成本增加。另一方面，若該延長速率高於20,000%/分鐘，則該丙烯酸系膜可能被撕裂。
在該丙烯酸系膜被延長後，該丙烯酸系膜可被熱處理(退火)，以使該丙烯酸系膜之光學均向特性及機械特性被安定化。該熱處理之條件不特別限定。例如，該熱處理可以在此技藝中已知之條件下進行。
該光學膜可被表面處理以改良黏合性。例如，可以在該光學膜之至少一面上進行鹼處理、電暈處理、及電漿處理之至少一種。
本發明也提供一種包含偏光器及光學膜之偏光板。在本文中，由上述底漆組成物所形成之底漆層被形成在該光學膜之至少一面上，且該光學膜被貼合至該偏光器之任一面或二面上。例如，本發明提供一種如圖2及3中所示之偏光板。參考圖2及3，偏光器1設置在光學膜3與4之間，且由該底漆組成物所形成之底漆層5設置在該偏光器1與該光學膜3及4之至少一者之間。該底漆組成物及可施加該底漆組成物之該光學膜已在以上描述中被描述。
黏合層可以形成在該偏光器之任一面或二面上。在本發明中，該黏合層可以由PVA樹脂所形成。若該黏合層係由包含乙醯乙醯基之退化的PVA樹脂所形成，則該黏合劑層之黏合性可進一步被增加。例如，該黏合層可以由Gohsefimer Z-100、Z-200、Z-200H、Z-210、Z-220、Z-320(由Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd製造)所形成。然而，可用以形成該黏合層之材料不限於此。
在本發明中，該底漆層可以形成在以下二者之間：具有約90°水接觸角之高疏水性丙烯酸系膜；與具有50°或更小之水接觸角的水性黏合劑或高親水性偏光器，藉此透過具有不同表面特性之二偏光膜與該偏光器之間的緩衝功能，改良黏合性。
本發明之偏光板可具有在35%至45%之範圍的透光率及98或更高之偏光度。
本發明也提供一種製備包含底漆層之光學膜的方法。該方法包含：將底漆組成物塗覆在該光學膜之至少一面上；及將該光學膜乾燥。該光學膜已在以上描述中被描述。
可以藉由使用條式印刷法或凹版照像印刷方法及/或狹縫鑄模塗覆機，以該底漆組成物塗覆該光學膜以形成該底漆層。該底漆層可具有在50奈米至1,000奈米範圍內之厚度。例如，該底漆層可具有在100奈米至800奈米範圍內之厚度。在另一實例中，該底漆層可具有在200奈米至500奈米範圍內之厚度。若該底漆層厚度小於50奈米，則不可獲得足夠之黏合性。另一方面，若該底漆層厚度大於1,000奈米，則該底漆層不可充份地被乾燥，或水可分散粒子之滑動特性不令人滿意，因為該水可分散粒子被埋在該底漆層中。
例如，可以使用對流爐，在100℃至120℃之溫度範圍內使該光學膜的乾燥進行1至5分鐘，但不限於此。乾燥溫度可以在上述範圍內依照該底漆組成物之塗覆的進程而變化。若該光學膜是定向膜，則乾燥溫度可維持等於或低於該光學膜之玻璃轉換溫度(Tg)。若進行該光學膜之乾燥同時延長該光學膜，則乾燥溫度可設定成延長溫度，其等於或低於該光學膜之分解溫度(Td)。
另外，可以表面處理該光學膜以改良黏合性。在此情況中，該方法可以另外包含在該光學膜之至少一面上進行鹼處理、電暈處理、及電漿處理之至少一種。特別地，若該光學膜是一種不包含內酯環之丙烯酸系膜，則可能需要在該光學膜上進行此種表面處理。
依照本發明，因有該底漆組成物之令人滿意的透光率，包含該底漆組成物之偏光板可以不減低透光率，且因該底漆組成物所提供之令人滿意的黏合性，該偏光板之耐用性被改良。特別地，即使在該底漆組成物被施加至偏光板的情況中，該偏光板之透光率、偏光度、及彩色特性以基本上與使用PVA黏合劑卻無該底漆組成物的情況相同的方式變化。因此，該底漆組成物可用於大量生產線中卻不需改變處理條件。
使用本發明之底漆組成物及偏光板，可以製造多種電子裝置諸如液晶顯示器。亦即，本發明之底漆組成物及偏光器之使用不限於此。換言之，由該底漆組成物所形成之底漆層可用於如此技藝中所知的電子裝置。
本發明現在將更詳細地參考實例來描述。然而，提供以下實例以僅供描述本發明，且因此本發明不限於以下實例。
經底漆處理之丙烯酸系膜製備如下：藉由混合33.3克之CK-PUD-F(Chokwang-聚胺基甲酸酯分散液：具有30%固體含量之水溶液)，1.4克之膠態矽石(具有20%固體含量之水溶液)，及65.3克之純水，製備10重量%之底漆組成物；使用#3條，將該底漆組成物施加至經電暈處理之丙烯酸系膜至約300奈米之厚度；及該丙烯酸系膜在100℃下乾燥5分鐘。
使用具有50微米厚度之AX膜產品(由Nippon Shokubai製造)作為丙烯酸系膜，且該丙烯酸系膜在50W/平方公尺/分鐘之條件下經電暈處理，以製備經電暈處理之丙烯酸系膜。偏光板製備如下。將PVA黏合劑施加至偏光器之雙面上。該經底漆處理之丙烯酸系膜被設置在該偏光器之一面上，且經鹼處理之TAC膜被設置在該偏光器之另一面上。然後，使用加壓滾筒加壓該經底漆處理之丙烯酸系膜該偏光器及該TAC膜且使用熱空氣將之在80℃下乾燥5分鐘。
以如實例1之相同方式製備偏光板，除了藉由混合33.3克之CK-PUD-F(Chokwang-聚胺基甲酸酯分散液：具有30%固體含量之水溶液)，1.4克之膠態矽石(具有20%固體含量之水溶液)，及65.3克之純水，製備10重量%之底漆組成物；使用#5條，將該底漆組成物施加至經電暈處理之丙烯酸系膜至約500奈米之厚度。
以如實例1之相同方式製備偏光板，除了藉由混合33.3克之SUPERFLEX210(Nippon Shokubai-聚胺基甲酸酯分散液：具有30%固體含量之水溶液)，1.4克之膠態矽石(具有20%固體含量之水溶液)，及65.3克之純水，製備10重量%之底漆組成物；使用#5條，將該底漆組成物施加至經電暈處理之丙烯酸系膜至約500奈米之厚度。
以如同實例1之相同方式製備偏光板，除了藉由溶解PVA樹脂(平均聚合度：2400，及平均皂化度：99.9%)於純水中製備4.5重量%之PVA水溶液；且使用#5條，將該PVA水溶液施加至經電暈處理之丙烯酸系膜至約500奈米厚度。
以如同實例1之相同方式製備偏光板，除了使用#5條，將10重量%之底漆組成物(WLS 202：DIC-聚胺基甲酸酯分散液)施加至經電暈處理之丙烯酸系膜至約500奈米厚度。
以如同實例1之相同方式製備偏光板，除了不處理底漆組成物。
1.黏合性
用以下方式評估偏光板之黏合性。在將2公分寬部份之丙烯酸系膜固定後，使用TA.XT.Plus組織分析儀(由Stable Micro System製造)觀察5公分長之90°剝離。結
果顯示於以下表1中。
在需要3.0N/2公分或更高以將丙烯酸系膜從偏光板剝除的情況中，該偏光板可以在再加工程序中由面板安全地脫離。
2.防水性
用以下方式評估該偏光板之防水性。偏光板之一面使用黏合劑貼合至玻璃板，且該貼合至該玻璃板之偏光板浸在60℃之恆溫水浴8小時。然後，觀察偏光器之收縮及丙烯酸系膜(丙烯酸系保護膜)之剝離。結果顯示於以下表1中。
參考表1，在使用本發明之底漆組成物的情況中，黏合性是3.0 N/2公分或更大。因此，依照本發明，可以安定地進行再加工程序，且可製備具有改良防水性之偏光板。
如上述，依照本發明，該底漆組成物具有良好黏合性且可被應用至現有之偏光板的層合程序中，卻不減低該偏光板之透明性且無需另外之程序及裝置。特別地，在使用丙烯酸系膜作為偏光器之保護膜的情況中，該底漆組成物加強該丙烯酸系膜與該偏光器之間的黏合，卻不損壞該偏光板之光學特性及耐用性。
雖然本發明已連同該等例是的具體例被顯示且描述，精於此技藝之人士將明瞭：可以有改良及變化，卻不偏離如所附之申請專利範圍所定義之本發明的精神及範圍。
1．．．偏光器
3，4．．．光學膜
5．．．底漆層
本發明之以上及其他方面、特徵、及其他優點將由以下詳細描述連同所附之圖更清楚地被了解，其中：
圖1是說明相關技藝之偏光板的視圖；
圖2是說明依照本發明之一具體例的偏光板的視圖；及
圖3是說明依照本發明之另一具體例的偏光板的視圖。
1．．．偏光器
3，4．．．光學膜
5．．．底漆層
Claims (12)
- 一種光學膜，包含在其至少一面上所形成之底漆層，其中該底漆層係由一種底漆組成物所形成，該底漆組成物包含：對於每100重量份之該底漆組成物而言，1至30重量份之聚胺基甲酸酯聚合物、0.1至10重量份之水可分散粒子、其餘為水，其中該聚胺基甲酸酯聚合物是藉聚碳酸酯二元醇與異氰酸酯反應而得；其中該水可分散粒子包含至少一種選自以下之無機氧化物：矽石、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、及氧化銻；其中該底漆層具有表面水接觸角在60°至80°範圍內；且其中該光學膜為丙烯酸系膜。
- 如申請專利範圍第1項之光學膜，其中該聚胺基甲酸酯聚合物具有在30,000至100,000範圍內之重量平均分子量。
- 如申請專利範圍第1項之光學膜，其中該底漆組成物包含3至20重量份之該聚胺基甲酸酯聚合物。
- 如申請專利範圍第1項之光學膜，其中該聚胺基甲酸酯聚合物包含羧酸基團。
- 如申請專利範圍第1項之光學膜，其中該異氰酸酯是選自以下之至少一者：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)、二甲基聯苯二異氰酸酯(TODI)、六亞甲基二異 氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、對-伸苯基二異氰酸酯、反式環己烷-1,4-二異氰酸酯、及二甲苯二異氰酸酯(XDI)。
- 如申請專利範圍第1項之光學膜，其中該水可分散粒子具有在10奈米至200奈米範圍內之平均直徑。
- 如申請專利範圍第1項之光學膜，其中該丙烯酸系膜包含：包含(甲基)丙烯酸烷酯單元及苯乙烯單元之共聚物；及主幹中包含碳酸酯部分之芳族樹脂。
- 如申請專利範圍第1項之光學膜，其中該丙烯酸系膜包含：(甲基)丙烯酸烷酯單元；苯乙烯單元；經至少一個羰基取代之3至6員雜環單元；及丙烯腈(vinyl cyanide)單元。
- 如申請專利範圍第1項之光學膜，其中該底漆層具有在50奈米至1,000奈米範圍內之厚度。
- 一種偏光板，其包含：聚乙烯醇(PVA)偏光器；及貼合至該偏光器之任一面或二面的光學膜，其中該光學膜為申請專利範圍第1至9項中任一項的光學膜。
- 如申請專利範圍第10項之偏光板，其中黏著劑層形成在該偏光器之任一面或二面上。
- 如申請專利範圍第11項之偏光板，其中該黏著劑層係由聚乙烯醇(PVA)樹脂形成。
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