用於光學應用的聚酯膜的製作方法

2023-12-03 05:43:36 2

專利名稱：用於光學應用的聚酯膜的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於光學應用的具有兩面塗層的聚酯膜。
技術背景
用於光學應用的膜比用於包裝材料、個人和家用護理品、車輛等的普通聚酯膜商 業化得更晚。然而，因為開發與LCD相關的技術和發展關於高功能膜的研究，用於光學應用 的膜的可利用性和需求正日益增加。
用於光學膜的膜可包括視角擴展膜、抗反射膜、補償膜、發光增強膜等，主要用於 光學應用膜的膜是聚酯膜。
聚酯膜具有從低溫到高溫寬的溫度範圍內優異的物理性能穩定性，當與其它聚合 物樹脂相比具有優異的耐化學性，具有良好的機械強度，良好的表面性質，良好的厚度均一 性，以及對各種應用或工藝條件具有優異的可適用性，從而其可應用於聚光器、膠片、標籤、 壓敏帶、裝飾用層壓板、轉移帶、偏振器和陶瓷片等。此外，對聚酯膜的需求正日益增加，與 新近高速和自動化趨勢相一致。
在顯示器領域中應用的聚酯膜已用於要經過加工(例如通過離線塗層(offline coating)的硬塗層加工)的觸控螢幕的基膜(base film)，用於PDP膜的膜，用於散光板(在 背光單元中包括的散光板)、稜鏡片、稜鏡保護膜等的基膜，用於為防止由外面光引起的眩 光的抗反射塗層的基膜等。
在顯示器領域中應用的基膜已要求數種特性，如加工過程中的加工和驅動 (driving)穩定性、透明性、防劃痕性、平整性和透光性。需要很多要求的原因是在顯示器領 域中應用的基膜應該滿足光學特性。
當基膜所要求的特性之一平整性不好時，在基膜製備過程中張力不均勻而引起打 滑現象，從而在膜的表面上出現劃痕缺陷等，以及在後處理塗布過程中應用的厚度不均一， 而出現局部塗層缺陷，導致產品價值降級。
當在基膜上存在劃痕時，因為可發生如存在黑斑的問題，其是與電相關的缺陷，由 在劃痕部分上的透明導電膜不均一的塗層和在後處理過程中不均一的塗層(如硬塗層)等 引起，所以需要防劃痕性。另外，劃痕引起光學缺陷，從而在產品品質和產率上產生不良效
需要基膜所要求的上述性能，以提高膜的發光性、熱穩定性和加工性能。透明性、 防劃痕性、平整性和總透光性劣化使發光性、可靠性和產率變差。發光性變差要求更亮的光 源以得到所要求的光亮度，且為了獲得高亮度的光源，材料費用增加，以及需要高能耗。因 此，對於在顯示器領域中應用的基膜，發光性劣化充當了致命缺陷因素。
因此，為了提高發光性，有關基膜的研究已在進行。日本專利No. 2006-208993 公開了一種由基膜和塗層組成的雙軸拉伸聚酯膜，其中所述塗層是包含粘合劑和粒子的 光散射層；日本專利No. 2006-163378公開了一種在膜內包含細小氣泡的聚酯膜，其通過 層壓包含光穩定劑和抗氧化劑的塗層而製得，該塗層層疊在膜的表面上；以及日本專利No. 1994-059108公開了一種聚酯膜，該聚酯膜具有在基膜上形成的粗糙度(ruggedness) 和基膜，其中該基膜的兩面層疊了包含光散射劑的層。
此外，對後處理可加工性的需求，特別是與用於後處理樹脂的粘合性的需求與基 膜的要求一起增加。當基膜的粘合性能低，在後處理過程中，基膜與後處理樹脂之間的粘合 性不好，從而產品的品質可能降級。
為了改進基膜的粘合性，JP-A-Hei 2-172143、JP-A-Hei 2-310048 和 JP-A-Hei 3-67626採用基於接枝改性的改性聚酯樹脂作為塗層樹脂，以及JP-A-Hei 5-744633和 JP-A-Hei 6-391M等採用改性聚酯樹脂和交聯劑。然而，在雙軸拉伸的聚酯膜的兩面上進 行不同的處理中，問題在於一面具有不充分的粘合性。發明內容
[技術問題]
本發明的目的是提供一種用於光學應用的聚酯膜，所述聚酯膜通過在用於光學應 用的聚酯膜的兩面上形成塗層，而能夠提高與用於後處理的樹脂的粘合強度，和能夠改進 總透光率。
本發明的另一目的是提供一種製備用於光學應用的聚酯膜的方法，該聚酯膜具有 如改進的總透光率的性能和具有抗靜電、滑性(slip property)、阻斷紫外線和防水性等， 以滿足如上所述的用於顯示器領域中的膜的要求。
[技術方案]
本發明涉及一種用於光學應用的聚酯膜，更具體而言，涉及一種具有1. 6 1. 7的 折射率的聚酯膜和在該聚酯膜的兩面上具有折射率為1. 4 1. 6的塗層的膜，其中每一塗 層的厚度為0. 03 0. 1 μ m,且整個膜的總透光率為93%或更高。在本發明中，如果聚酯膜 是一種用於普通基膜的聚酯膜，則可使用任何聚酯膜而沒有限制，但是優選使用由聚對苯 二甲酸乙二醇酯(下文，稱為PET)或採用對苯二甲酸乙二醇酯作為主要重複單元的共聚物 製成的膜。
所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜通過使其中二羧酸為主要成分的酸成分和其中烷 基二醇(alkylglycol)為主要成分的二醇成分縮聚而製得。作為二羧酸的主要成分，主要 採用對苯二甲酸、其烷基酯或苯基酯等，但有些部分可以通過替換成例如雙官能羧酸(如 間苯二甲酸、羥乙氧基苯甲酸酯、己二酸、癸二酸、間苯二甲酸-5-磺酸鈉或其成酯衍生物) 來使用。
另外，作為二醇成分，主要使用乙二醇，但有些部分可以通過替換成例如丙二醇、 1，3-丙二醇、1，4_環己二醇、1，4_環己烷二甲醇、1，4_ 二羥乙氧基苯、雙酚、聚氧化亞乙基 二醇來使用。此外，如果是低含量，二醇單官能化合物或三官能化合物可以一起使用。
在本發明中使用的聚酯膜是具有1. 6 1. 7的折射率的聚酯膜，且具有1. 4 1. 6 的折射率的塗層可在該聚酯膜的一面或兩面上形成。
作為提高總透光率的另一條件，優選每一塗層的厚度為0. 03 0. 1 μ m。用於提 高總透光率的方法採用一種減少從膜表面反射的光的量的技術。然而，當塗層的厚度低於 0. 03 μ m,反射率的減少微不足道；而當塗層的厚度超過0. 1 μ m，由於相長幹涉在預定波長 區域進行，但相消幹涉在短波長區域進行，因而透光率的降低可能發生。此外，塗料液的粘度提高使得塗布不均一，從而光學缺陷的產生、拉幅機內的乾燥問題和由於滑性劣化引起 的卷繞性劣化的問題可能出現。而且，由於塗層厚度變厚，帶來高成本，且在回收的原材料 被製備的情況下，可能存在質量劣化。
所述塗層通過用包含選自丙烯酸系樹脂、聚氨酯樹脂和聚酯樹脂中的一種或多種 粘合劑樹脂的乳液狀塗料液進行塗布，然後使其乾燥而形成。在一些情況下，所述塗料液通 過採用由硬化劑的混和物製成的塗漬溶液來製得。優選該塗料液含有2 IOwt%的塗料液 重量的固體，以及具有20cps的粘度。如果固體的濃度低於2wt%，則應增大溼塗布的厚度 以達到塗層所要求的厚度，並需要很多能量來乾燥塗層，從而生產成本可能提高；在固體濃 度超過10wt%的情況下，粘度提高到20cps或更高，因而塗布性能可能下降。
在本發明一具體的實施例中，折射率為1. 50 1. 55的聚氨酯層可塗布在本發明 聚酯膜的一面上，折射率為1. 40 1. 48的丙烯酸系層可塗布在其相反面上。在這種情況 下，優選每一塗層與聚酯膜之間的折射率差為0. 05或更大，優選0. 05 0. 3。
如果每一塗層與聚酯膜之間的折射率差小於0. 05，則從表面反射光的量增大而使 總透光率劣化，且當最終光學片製成時，總透光率可能下降。而且，差越大，透光率越增大。 因此，當每一塗層與聚酯膜之間的折射率差為0. 05或更大時，每一塗層可帶來總透光率提 高。當每一塗層與聚酯膜的折射率差為0. 05或更大時，總透光率提高的原因是，當光入射 到本發明具有塗層的膜上時，從膜面上反射光的量由於0. 05或更大的折射率差而減少，而 透射光的量可增加，從而有可能阻止光損失。在加工擴散膜和稜鏡膜(它們為最終加工產 品)等之後，阻止光損失可提高發光性。
在聚酯膜上形成塗層為聚氨酯層和丙烯酸系層的原因是聚氨酯層和丙烯酸系層 具有比聚酯膜更高的粘合強度。當僅使用聚酯膜時，因為在後處理過程中後處理樹脂與PET 膜之間粘合強度差，因此，聚氨酯層和丙烯酸系層異相塗布(hetero-coated)在聚酯膜的 兩面上的情況，具有比僅聚酯膜被塗布的情況更高的粘合強度。
當用於形成聚氨酯塗層的塗料液是一種用於形成具有1. 50 1. 55的折射率的聚 氨酯樹脂塗層的塗料液時，不限制塗料液的組成。作為用於形成聚氨酯樹脂的組成，對於多 元醇使用酯或碳酸酯類，對於異氰酸酯使用脂族異氰酸酯，以及含有用於增鏈劑的二醇或 二胺的組合物可用作塗料液。
當用於形成丙烯酸系樹脂塗層的塗料液是一種用於形成具有1. 40 1. 48的折射 率的丙烯酸系樹脂塗層的塗料液時，不限制塗料液的組成。作為用於形成丙烯酸系樹脂的 組成，包含甲基四丙烯酸酯(methyltetraacrylate)、甲基丙烯酸酯(methacrylate)、丙烯 酸丁酯、丙烯酸的混和物的塗料液被採用。在所述塗料液中使用的粘合劑成分中，Tg優選為 20 °C 100°C。
此外，根據需要，任何一種或多種選自抗靜電劑、紫外線穩定劑、防水劑、增滑劑和 熱穩定劑中的成分可包含在塗層的至少一面上。
所述抗靜電劑通過防止如灰塵的外來物附著或吸到聚酯膜上，而用來減少由於 在後處理過程中外來物引起的粘合強度降低，且如果所述抗靜電劑可用於普通聚酯膜， 則可使用任何抗靜電劑。作為代表性使用的抗靜電劑的例子，包括季銨鹽，如丁基氧基 乙基-輕基乙基-正癸基氧基銨鹽(butyloxyethyl hydroxylethyl ortho decyloxy ammonium salt)、雙輕基癸基丙基銨鹽(bishydroxydecylpropyl ammonium salt)、輕基丁基-十二燒基氧基丁基-乙基銨鹽(hydroxybutyl dodecyloxybutyl ethyl ammonium salt)，或金屬粒子，如銀、金、銅、鋁、鉬、鎳、鉻、鉛、鈷、銠、釕、錫、銥、鈀、鈦等，但是所述抗 靜電劑不局限於其中。
所述紫外線穩定劑吸收紫外線並用來防止由光引起的塗層分解，且如果所述紫 外線穩定劑可用於普通聚酯膜，則紫外線穩定劑的使用不受限制。作為代表性使用的 紫外線穩定劑的例子，可以使用紫外線吸收劑，如二苯甲酮、苯並三唑、間苯二酚一苯 甲酸酯、水楊酸酯、羥基化物(hydroxyates)、甲脒等；受阻胺類紫外線穩定劑，亞氨酸酯 (imionester)類紫外線穩定劑等，但是所述紫外線穩定劑不局限於其中。
所述防水劑用來防止由於隨著在聚酯膜吸附中的增多而表面吸溼所引起的滑性 劣化，但是用於普通聚酯膜的防水劑的使用不受限制。作為代表性的防水劑，如矽化合物和 含氟化合物(如全氟烷基丙烯酸酯)的防水劑可以使用。
所述增滑劑用來提高聚酯膜的防粘性(release property)和增強抑制由於後處 理過程導致的缺陷，作為增滑劑的例子，可使用膠態二氧化矽、有機矽聚合物或其衍生物 等，但是用於普通聚酯膜的增滑劑不受特別限制。
所述熱穩定劑可用來在由靜電施用法加工聚酯膜時在旋轉和冷卻輥上得到具有 均一厚度的薄片，或者可用於在製備廢塑料切片時和塗料組合物熱處理間段防止氧化的目 的。如磷酸或磷化合物等的熱穩定劑，它們通常被採用，其使用不受特別限制。
此外，作為硬化劑，異氰酸酯、環氧樹脂、三聚氰胺、碳化二亞胺等可用於塗層。
此外，在具有塗層的聚酯膜中，塗層的任何一層或多層可進一步包含螢光增白劑。 如果塗層包含螢光增白劑，它吸收紫外線(300 380nm)的光以向可見光的短的波長方向 發射光，從而有可能提高總透光率。如果螢光增白劑用於普通聚酯膜，可引起提高總透光 率，則螢光增白劑的使用不受限制。例如，使用Ciki Gaigi的Uvitex ERH和ERN-P等可達 到上述效果。
用於本發明的聚酯膜可包括填料。
包含在聚酯膜中的填料的作用是形成膜表面的粗糙度以控制聚酯膜和塗層之間 的摩擦係數，以及提高塗層的硬度以使得耐磨性能良好。此外，有機填料可用來通過聚 酯膜之間的折射率不同而提高光漫射性，並可用來提高總透光率。如果所述填料用於普 通聚酯膜，則填料的使用不受限制。作為填料的例子，可以有防粘連無機粒子，例如沉 澱碳酸鈣(CaO)、二氧化矽(SiO2)溶膠、硫酸鋇(BaSO4)、氧化鈉(NaO2)、硫酸鈉(Na2SO4)、 高嶺石、高嶺土、滑石等；如矽樹脂的交聯丙烯酸系樹脂，交聯二乙烯基苯聚甲基丙烯酸 酯，交聯聚甲基丙烯酸酯等；有機粒子，如交聯聚苯乙烯樹脂、苯並三聚氰二胺-甲醛樹脂 (benzoguanamine-formaldehyde resin)、苯並三聚氰二胺_三聚氰胺-甲酸積 月旨、三聚氰 胺-甲醛樹脂等。在上述所列出之中，因為二氧化矽溶膠商業化至納米尺寸，具有優異的熱 穩定性，所以可用作填料。而且，因為二氧化矽溶膠比任何其它填料具有更好的透明性和水 性液體可分散性，所以最優選採用。
在一個本發明具體的實施例中，所述填料可以具有0. 1 ΙΟμπι的平均粒度。如果 所述填料的平均粒度小於0. 1 μ m，則該填料不能有助於驅動穩定性(driving stability)、 防劃痕性和微小粒子注入的效果，以及該填料導致樹脂的團聚。如果所述填料的平均粒度 大於ΙΟμπι，則因為假性突起(frauding protrusions)在膜的面上形成，和由於假性突起7的分離而導致劃痕發生，所以優選採用平均粒度為0. 1 10 μ m的填料。
根據上述方法的具有塗層的聚酯膜的總透光率為93%或更高。這樣可以將其上沒 有塗布聚氨酯層和丙烯酸系層的聚脂膜的總透光率提高 5%或更多。
本發明的一個具體實施方案涉及一種通過在線塗布設計形成有塗層的用於光學 應用的聚酯膜的製備方法，更具體而言，涉及一種製備用於光學應用的聚酯膜的方法，該方 法包括
對聚酯片進行擠壓；
沿縱向(MD)對所述聚酯片進行拉伸；
通過在聚酯片的兩面上塗布包含折射率為1. 4 1. 6的樹脂的塗料液而形成塗 層；
在縱向拉伸溫度或比縱向拉伸溫度更高的溫度下，沿與縱向垂直的寬度方向(橫 向，TD)對形成有塗層的聚酯片進行拉伸；和
進行熱定形。
用於本發明的塗布方法採用在線塗布設計。當在進行塗布過程中採用塗覆頭來噴 射塗料液時，空隙現象會發生，且如果空氣充滿在空隙中，則產生氣泡。因為這些氣泡在幹 燥後導致缺陷，所以控制工藝安排和組成以抑制這些氣泡是很重要的。
所述在線塗布設計意思是按順序地進行如下步驟來製備塗層膜的設計通過共擠 壓沿縱向(MD)拉伸基膜，塗布塗料液，在縱向拉伸溫度或比縱向拉伸溫度更高的溫度下， 通過拉幅機拉伸沿與縱向垂直的寬度方向(TD)進行拉伸，和進行熱定形。
根據本發明形成有塗層的聚酯膜的製備方法，首先對聚酯片擠壓，採用20 30°C 的鑄造鼓使其結晶和固化，然後在80 120°C的溫度下向縱向使其拉伸2. 5 4倍。
其後，在採用棒塗法等在聚酯片的一面或兩面上塗布塗料液後，在比沿縱向拉伸 溫度更高的溫度即100 150°C對其進行預加熱、乾燥、拉幅機拉伸，並沿與縱向垂直的寬 度方向(TD)拉伸2. 5 4. 5倍。
然後，在210 240°C進行熱定形，並在常溫下冷卻，從而有可能得到用具有與聚 酯膜不同折射率的其它材料塗層的聚脂膜。
在根據本發明製備方法製備的形成有塗層的聚酯膜中，塗層具有0. 03 0. 1 μ m 的足夠厚度，整個膜的總透光率為93%或更高，且當與無塗層的聚酯膜相比時總透光率提 高了高於3%。
[有益效果]
根據本發明的聚酯膜具有93%或更高的總透光率，且與無塗層的聚酯膜相比可實 現總透光率1 5%的提高。此外，根據本發明的聚酯膜包括塗層以使得該聚酯膜與後處理 加工層之間的粘合強度優異，從而更適合用作用於光學應用的聚酯膜。
另外，根據本發明的製備方法採用在聚酯膜上在線塗布法，可連續形成塗層，因而 本發明聚酯膜可大批量生產。
具體實施方式
下文，參考實施例和比較實施例將描述本發明，但本發明不局限於其中。
用於測定下面實施例和比較實施例中列出的物理性能的方法如下。
1)粒子平均粒度的測定採用衍射粒度測量儀(Beckman，Coulter LS 13320)測 定平均粒度。
2)膜的總透光率的測定採用總透光率測量儀(Nippon Denshoku 300A)測定膜 的總透光率。
3)混濁度測定採用ASTM D1003測定並採用Nippon Denshoku 300A根據下面公 式計算出混濁度。
混濁度％=(總散射光/ 總透射光(total transmitting light)) X 100
4)膜折射率的測定在正常溫度下採用折射率測量儀ABE折射系統(ATAGO)測定 膜的折射率。
實施例1
丙烯酸系塗料液的製備
通過在水(溶劑)中加入4g折射率為1. 44的丙烯酸系粘合劑、0. Ig基於矽的溼 潤劑(由TEGO Co.提供的聚酯矽氧烷共聚物)、0. Ig 200nm的膠態二氧化矽粒子和0. 15g 基於三聚氰胺的硬化劑(DIC Co.)，然後攪拌3小時，而製得具有4. 35wt%濃度的固體和 12cps粘度的塗料液1。
基於聚氨酯的塗料液的製備
通過在水(溶劑)中加入4g折射率為1. 52的基於聚氨酯的粘合劑、0. Ig基於矽 的溼潤劑(由Dow Corning Co.提供的聚酯矽氧烷共聚物)、0. Ig 200nm的膠態二氧化矽 粒子和0. 15g碳化二亞胺，然後攪拌3小時，而製得具有4. 35wt%濃度的固體和12cps粘度 的塗料液2。
兩面異相塗層(hetero Coating)的基膜的製備
在聚合步驟中，通過使加入了 500ppm平均粒度(庫爾特計數器法)為1. 4μ m的 二氧化矽的母料配製(master arrangement)聚合而得到的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片和 沒有加入粒子的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片混合，以在最終膜中包含50ppm的粒子。
將所述混合好的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片(CHIP)投入到乾燥機中，並在180°C 乾燥8小時以將切片中的含溼量降低到IOOppm或更小。
將去除了溼氣的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片投入到擠壓機中，熔融擠壓，然後通 過鑄造鼓(casting drum)快速冷卻和固化，得到厚度為2000 μ m的聚對苯二甲酸乙二醇
188 μ m的兩面塗層雙軸拉伸的膜按如下方法製備通過對所得到的聚對苯二甲 酸乙二醇酯薄片在Tg或更高的溫度(即110°C溫度)下沿縱向(machine direction (MD)) 拉伸3. 5倍；採用棒塗法在該薄片的每一面上分別塗布塗料液1和塗料液2 ；在比縱 向拉伸溫度更高的溫度即140°C下對薄片進行預加熱和乾燥，以沿橫向(transverse direction(TD))進一步拉伸3. 5倍；在對所述膜準備好的高於5級的拉幅機(ktage tenter)的熱處理區域中在235°C溫度下進行熱處理；在冷卻區域中在200°C或更低的溫度 下沿縱向和橫向使膜鬆弛10% ；和對該膜進行熱定形，而對所製備的塗料液1和塗料液2 的每一種拉伸，製得188 μ m的兩面塗層雙軸拉伸的膜。所製得的基膜的物理性能示於表1 中。
實施例29
丙烯酸系塗料液的製備
通過在水(溶劑)中加入4g折射率為1. 44的丙烯酸系粘合劑、0. Ig基於矽的溼 潤劑(由TEGO Co.提供的聚酯矽氧烷共聚物)、0. Ig 200nm的膠態二氧化矽粒子和0. 15g 基於三聚氰胺的硬化劑(DIC Co.)，然後攪拌3小時，而製得具有4. 35wt%濃度的固體和 12cps粘度的塗料液1。
基於聚氨酯的塗料液的製備
通過在水(溶劑)中加入4g折射率為1. 50的基於聚氨酯的粘合劑、0. Ig基於矽 的溼潤劑(由Dow Corning Co.提供的聚酯矽氧烷共聚物)、0. Ig 200nm的膠態二氧化矽 粒子和0. 15g碳化二亞胺作為硬化劑，然後攪拌3小時，而製得具有4. 35wt%濃度的固體和 12cps粘度的塗料液3。
兩面異相塗層的基膜的製備
在聚合步驟中，通過使加入了 500ppm平均粒度(庫爾特計數器法)為1. 4μ m的 二氧化矽的母料配製聚合而得到的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片和沒有加入粒子的聚對苯 二甲酸乙二醇酯切片混合，以在最終膜中包含50ppm的粒子。
將所述混合好的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片(CHIP)投入到乾燥機中，並在180°C 乾燥8小時以將切片中的含溼量降低到IOOppm或更小。
將去除了溼氣的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片投入到擠壓機中，熔融擠壓，然後通 過鑄造鼓快速冷卻和固化，得到厚度為2000 μ m的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
188 μ m的兩面塗層雙軸拉伸的膜按如下方法製備對所得到的聚對苯二甲酸乙 二醇酯薄片在Tg或更高的溫度(即110°C溫度)下沿縱向(MD)拉伸3. 5倍；採用棒塗法 在該薄片的每一面上分別塗布塗料液1和塗料液3 ；在比縱向拉伸溫度更高的溫度即140°C 下對薄片進行預加熱和乾燥，以沿橫向(TD)進一步拉伸3. 5倍；在對所述膜準備好的高於 5級的拉幅機的熱處理區域中在235°C溫度下進行熱處理；在冷卻區域中在200°C或更低的 溫度下沿縱向和橫向使膜鬆弛10% ；和對該膜進行熱定形，而對所製備的塗料液1和塗料 液3的每一種拉伸，製得188 μ m的兩面塗層雙軸拉伸的膜。所製得的基膜的物理性能示於 表1中。
實施例3
丙烯酸系塗料液的製備
通過在水(溶劑)中加入4g折射率為1. 44的丙烯酸系粘合劑、0. Ig基於矽的溼 潤劑(由TEGO Co.提供的聚酯矽氧烷共聚物)、0. Ig 200nm的膠態二氧化矽粒子和0. 15g 基於三聚氰胺的硬化劑(DIC Co.)，然後攪拌3小時，而製得具有4. 35wt%濃度的固體和 12cps粘度的塗料液1。
基於聚氨酯的塗料液的製備
通過在水(溶劑)中加入4g折射率為1. 52的基於聚氨酯的粘合劑、0. Ig基於矽 的溼潤劑(由Dow Corning Co.提供的聚酯矽氧烷共聚物)、0. Ig 200nm的膠態二氧化矽 粒子和0. 15g碳化二亞胺作為硬化劑，然後攪拌3小時，而製得具有4. 35wt%濃度的固體和 12cps粘度的塗料液2。
兩面異相塗層的基膜的製備
在聚合步驟中，通過使加入了 500ppm平均粒度(庫爾特計數器法)為1. 4μ m的二氧化矽的母料配製聚合而得到的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片和沒有加入粒子的聚對苯 二甲酸乙二醇酯切片混合，以在最終膜中包含50ppm的粒子。
將所述混合好的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片(CHIP)投入到乾燥機中，並在180°C 乾燥8小時以將切片中的含溼量降低到IOOppm或更小。
將去除了溼氣的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片投入到擠壓機中，熔融擠壓，然後通 過鑄造鼓快速冷卻和固化，得到厚度為2000 μ m的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
188 μ m的兩面塗層雙軸拉伸的膜按如下方法製備對所得到的聚對苯二甲酸乙 二醇酯薄片在Tg或更高的溫度(即110°C溫度)下沿縱向(MD)拉伸3. 5倍；採用棒塗法 在該薄片的每一面上分別塗布塗料液1和塗料液2 ；在比縱向拉伸溫度更高的溫度即140°C 下對薄片進行預加熱和乾燥，以沿橫向(TD)進一步拉伸3. 5倍；在對所述膜準備好的高於 5級的拉幅機的熱處理區域中在235°C溫度下進行熱處理；在冷卻區域中在200°C或更低的 溫度下沿縱向和橫向使膜鬆弛10% ；和對該膜進行熱定形，而對所製備的塗料液1和塗料 液2的每一種拉伸，製得188 μ m的兩面塗層雙軸拉伸的膜。所製得的基膜的物理性能示於 表1中。
實施例4
兩面的聚酯膜的製備
通過在水(溶劑)中加入4g折射率為1. 44的丙烯酸系粘合劑、0. Ig基於矽的溼 潤劑(由TEGO Co.提供的聚酯矽氧烷共聚物)、0. Ig 200nm的膠態二氧化矽粒子和0. 15g 基於三聚氰胺的硬化劑(DIC Co.)，然後攪拌3小時，而製得具有4. 35wt%濃度的固體和 12cps粘度的塗料液。
在聚合步驟中，通過使加入了 500ppm平均粒度(庫爾特計數器法)為1. 4μ m的 二氧化矽的母料配製聚合而得到的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片和沒有加入粒子的聚對苯 二甲酸乙二醇酯切片混合，以在最終膜中包含50ppm的粒子。
將所述混合好的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片(CHIP)投入到乾燥機中，並在180°C 乾燥8小時以將切片中的含溼量降低到IOOppm或更小。
將去除了溼氣的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片投入到擠壓機中，熔融擠壓，然後通 過鑄造鼓快速冷卻和固化，得到厚度為2000 μ m的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
188 μ m的兩面塗層雙軸拉伸的膜按如下方法製備對所得到的聚對苯二甲酸乙 二醇酯薄片在Tg或更高的溫度(即110°C溫度)下沿縱向拉伸3. 5倍；採用棒塗法在該薄 片的兩面上均塗布塗料液；在比縱向拉伸溫度更高的溫度即140°C下對薄片進行預加熱和 乾燥，以沿橫向(TD)進一步拉伸3. 5倍；在對所述膜準備好的高於5級的拉幅機的熱處理 區域中在235°C溫度下進行熱處理；在冷卻區域中在200°C或更低的溫度下沿縱向和橫向 使膜鬆弛10% ；和對該膜進行熱定形，而對所製備的塗料液的每一種拉伸，製得188μπι的 兩面塗層雙軸拉伸的膜。所製得的基膜的物理性能示於表1中。
比較實施例1
無塗層聚酯膜的製備
在聚合步驟中，通過使加入了 500ppm平均粒度(庫爾特計數器法)為1.4μπι的 二氧化矽的母料配製聚合而得到的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片和沒有加入粒子的聚對苯 二甲酸乙二醇酯切片混合，以在最終膜中包含50ppm的粒子。11
將所述混合好的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片(CHIP)投入到乾燥機中，並在180°C 乾燥8小時以將切片中的含溼量降低到IOOppm或更小。
將去除了溼氣的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片投入到擠壓機中，熔融擠壓，然後通 過鑄造鼓快速冷卻和固化，得到厚度為2000 μ m的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
188 μ m的雙軸拉伸膜按如下方法製備對所得到的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄片 在Tg或更高的溫度(即110°C溫度)下沿縱向(MD)拉伸3. 5倍；在常溫下冷卻；在比縱向 拉伸溫度更高的溫度即140°C下對薄片進行預加熱和乾燥，以沿橫向(TD)進一步拉伸3. 5 倍；在對所述膜準備好的高於5級的拉幅機的熱處理區域中在235°C溫度下進行熱處理；在 冷卻區域中在200°C或更低的溫度下沿縱向和橫向使膜鬆弛10%;和對該膜進行熱定形，制 得188 μ m的雙軸拉伸膜。所製得的基膜的物理性能示於表1中。
比較實施例2
一面塗層聚酯膜的製備
通過在水(溶劑)中加入4g折射率為1. 44的丙烯酸系粘合劑、0. Ig基於矽的溼 潤劑(由TEGO Co.提供的聚酯矽氧烷共聚物)、0. Ig 200nm的膠態二氧化矽粒子和0. 15g 基於三聚氰胺的硬化劑(DIC Co.)，然後攪拌3小時，而製得具有4. 35wt%濃度的固體和 12cps粘度的塗料液。
在聚合步驟中，通過使加入了 500ppm平均粒度(庫爾特計數器法)為1. 4μ m的 二氧化矽的母料配製聚合而得到的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片和沒有加入粒子的聚對苯 二甲酸乙二醇酯切片混合，以在最終膜中包含50ppm的粒子。
將所述混合好的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片(CHIP)投入到乾燥機中，並在180°C 乾燥8小時以將切片中的含溼量降低到IOOppm或更小。
將去除了溼氣的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片投入到擠壓機中，熔融擠壓，然後通 過鑄造鼓快速冷卻和固化，得到厚度為2000 μ m的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
188 μ m的一面塗層雙軸拉伸的膜按如下方法製備對所得到的聚對苯二甲酸乙 二醇酯薄片在Tg或更高的溫度(即110°C溫度)下沿縱向(MD)拉伸3. 5倍；採用棒塗法 在該薄片的一面上塗布塗料液；在比縱向拉伸溫度更高的溫度即140°C下對薄片進行預加 熱和乾燥，以沿橫向(TD)進一步拉伸3. 5倍；在對所述膜準備好的高於5級的拉幅機的熱 處理區域中在235°C溫度下進行熱處理；在冷卻區域中在200°C或更低的溫度下沿縱向和 橫向使膜鬆弛10% ；和對該膜進行熱定形，而對所製備的塗料液的每一種拉伸，製得188 μ m 的一面塗層雙軸拉伸的膜。所製得的基膜的物理性能示於表1中。
比較實施例3
丙烯酸系塗料液的製備
通過在水(溶劑)中加入4g折射率為1.44的丙烯酸系粘合劑、0. Ig基於矽的溼 潤劑(由TEGO Co.提供的聚酯矽氧烷共聚物)、0. Ig 200nm的膠態二氧化矽粒子和0. 15g 基於三聚氰胺的硬化劑(DIC Co.)，然後攪拌3小時，而製得具有4. 35wt%濃度的固體和 12cps粘度的塗料液1。
基於聚氨酯的塗料液的製備
通過在水(溶劑)中加入4g折射率為1.48的基於聚氨酯的粘合劑、0. Ig基於矽 的溼潤劑(由Dow Corning Co.提供的聚酯矽氧烷共聚物)、0. Ig 200nm的膠態二氧化矽粒子和0. 15g碳化二亞胺作為硬化劑，然後攪拌3小時，而製得具有4. 35wt%濃度的固體和 12cps粘度的塗料液4。
兩面異相塗層的基膜的製備
在聚合步驟中，通過使加入了 500ppm平均粒度(庫爾特計數器法)為1.4μπι的 二氧化矽的母料配製聚合而得到的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片和沒有加入粒子的聚對苯 二甲酸乙二醇酯切片混合，以在最終膜中包含50ppm的粒子。
將所述混合好的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片(CHIP)投入到乾燥機中，並在180°C 乾燥8小時以將切片中的含溼量降低到IOOppm或更小。
將去除了溼氣的聚對苯二甲酸乙二醇酯切片投入到擠壓機中，熔融擠壓，然後通 過鑄造鼓快速冷卻和固化，得到厚度為2000 μ m的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
188 μ m的兩面塗層雙軸拉伸的膜按如下方法製備對所得到的聚對苯二甲酸乙 二醇酯薄片在Tg或更高的溫度(即110°C溫度)下沿縱向(MD)拉伸3. 5倍；採用棒塗法 在該薄片的每一面上分別塗布塗料液1和塗料液4 ；在比縱向拉伸溫度更高的溫度即140°C 下對薄片進行預加熱和乾燥，以沿橫向(TD)進一步拉伸3. 5倍；在對所述膜準備好的高於 5級的拉幅機的熱處理區域中在235°C溫度下進行熱處理；在冷卻區域中在200°C或更低的 溫度下沿縱向和橫向使膜鬆弛10% ；和對該膜進行熱定形，而對所製備的塗料液1和塗料 液4的每一種拉伸，製得188 μ m的兩面塗層雙軸拉伸的膜。所製得的基膜的物理性能示於 表1中。
[表1]比較聚酯膜的物理性能
權利要求
1.一種用於光學應用的聚酯膜，包括折射率為1. 6 1. 7的聚酯膜和在該聚酯膜的兩 面上均具有折射率為1. 4 1. 6的塗層；其中，每一塗層與聚酯膜之間的折射率差為0. 05或更大；每一塗層的厚度為0. 03 0. 1 μ m ；和整個膜的總透光率為93%或更高。
2.根據權利要求1所述的用於光學應用的聚酯膜，其中，所述塗層包含一種或多種選 自丙烯酸系樹脂、聚氨酯樹脂和聚酯樹脂中的粘合劑樹脂。
3.根據權利要求2所述的用於光學應用的聚酯膜，其中，所述塗層由聚氨酯樹脂塗層 和丙烯酸系樹脂塗層形成，所述聚氨酯樹脂塗層在折射率為1. 6 1. 7的聚酯膜的一面上 形成，所述丙烯酸系樹脂塗層在聚酯膜的另一相反面上形成。
4.根據權利要求3所述的用於光學應用的聚酯膜，其中，所述聚氨酯樹脂塗層的折射 率為1. 50 1. 55。
5.根據權利要求3所述的用於光學應用的聚酯膜，其中，所述丙烯酸系樹脂塗層的折 射率為1. 40 1. 48。
6.根據權利要求1所述的用於光學應用的聚酯膜，其中，所述塗層的任一層進一步包 含選自抗靜電劑、紫外線穩定劑、防水劑、增滑劑和熱穩定劑中的成分。
7.根據權利要求1所述的用於光學應用的聚酯膜，其中，所述塗層的任一層進一步包 含螢光增白劑。
8.根據權利要求1 7中任一項所述的用於光學應用的聚酯膜，其中，所述聚酯膜包含 填料。
9.根據權利要求8所述的用於光學應用的聚酯膜，其中，所述填料為平均粒度是0.1 10 μ m的二氧化矽。
10.根據權利要求1所述的用於光學應用的聚酯膜，其中，所述聚酯膜是聚對苯二甲酸 乙二醇酯即PET膜。
11.一種製備用於光學應用的聚酯膜的方法，該聚酯膜具有折射率為1.4 1.6的塗 層，所述方法包括對聚酯片進行擠壓；沿縱向(MD)對所述聚酯片進行拉伸；通過在所述聚酯片的兩面上塗布塗料液而形成塗層；在縱向拉伸溫度或比縱向拉伸溫度更高的溫度下，沿與縱向垂直的寬度方向(橫向， TD)對形成有塗層的聚酯片進行拉伸；和進行熱定形。
12.根據權利要求11所述的製備用於光學應用的聚酯膜的方法，其中，所述聚酯膜在 沒有塗層的情況下的折射率為1. 6 1. 7。
13.根據權利要求11所述的製備用於光學應用的聚酯膜的方法，其中，所述塗層的厚 度為 0. 03 0. Ιμ 。
14.根據權利要求13所述的製備用於光學應用的聚酯膜的方法，其中，所述用於光學 應用的聚酯膜的總透光率為93%或更高。
15.根據權利要求11所述的製備用於光學應用的聚酯膜的方法，其中，所述塗料液是包含選自丙烯酸系樹脂、聚氨酯樹脂和聚酯樹脂中的樹脂的乳液。
16.根據權利要求15所述的製備用於光學應用的聚酯膜的方法，其中，所述塗料液由 在聚酯膜的一面上成形的聚氨酯樹脂塗料液和在聚酯膜的另一相反面上成形的丙烯酸系 樹脂塗料液構成。
17.根據權利要求12所述的製備用於光學應用的聚酯膜的方法，其中，所述塗層與聚 酯膜之間的折射率差為0. 05或更大。
18.根據權利要求16所述的製備用於光學應用的聚酯膜的方法，其中，所述用聚氨酯 樹脂塗料液塗布的塗層的折射率為1. 50 1. 55，以及所述用聚氨酯樹脂塗料液塗布的塗 層的折射率為1.40 1.48。
19.根據權利要求11所述的製備用於光學應用的聚酯膜的方法，其中，所述塗料液進 一步包含選自抗靜電劑、紫外線穩定劑、防水劑、增滑劑和熱穩定劑中的任意一種成分。
20.根據權利要求11所述的製備用於光學應用的聚酯膜的方法，其中，所述塗料液進 一步包含螢光增白劑。
21.根據權利要求11 20中任一項所述的製備用於光學應用的聚酯膜的方法，其中， 所述聚酯片包含填料。
22.根據權利要求21所述的製備用於光學應用的聚酯膜的方法，其中，所述填料為平 均粒度是0. 1 10 μ m的二氧化矽。
全文摘要
本發明提供一種用於光學應用的聚酯膜，更具體而言，提供折射率為1.6～1.7的聚酯膜和在聚酯膜的兩表面上均具有折射率為1.4～1.6的塗層，其中每一塗層的厚度為0.03～0.1μm，且整個膜的總透光率為93％或更高。根據本發明實施方案的聚酯膜具有比無塗層的聚酯膜更高的總透光率，且由於該聚酯膜和用於後處理加工的層之間優異的粘合強度，對於光學應用更適合採用該聚酯膜。
文檔編號B29D7/01GK102036818SQ200980118086
公開日2011年4月27日 申請日期2009年3月31日 優先權日2008年3月31日
發明者樸翰銖, 白尚鉉, 鄭洪熙, 金時敏 申請人:可隆工業株式會社