專利名稱：：偏光片用表面保護膜的制作方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及一種制造使用于偏光片表面的保護膜，由在聚合物膜(polymerfilm)上涂布的方法產(chǎn)生一種具有防污抗靜電的薄膜，而此涂布液主要包括聚賽吩和界面活性劑。io
背景技術(shù)：
液晶顯示器的制造是將各類光學組件加以積層化，其中最外層的偏光片(板)以表面保護膜加以覆蓋，以避免在組裝步驟或偏光片配運過程中，受到灰塵沾黏導致光學檢測誤判，或靜電累積導致液晶組件受損以及吸收水分導致偏光片受潮影響其可靠度。15—般抗靜電涂布的薄膜，用途非常廣泛，例如照相底片、電子包裝材及其它包裝材，此抗靜電涂布液為傳統(tǒng)己知的各種界面活性劑型、高分子型及導電性填料，但普遍存在抗靜電性無法持久、易受濕氣影響、薄膜光透過率差以及抗靜電劑移轉(zhuǎn)污染等缺點，乃至于最近的導電高分子聚苯胺(polyaniline)及聚砒咯(polypyrrole)，亦有薄膜光透過率差的問題。20以聚賽吩(polythiophene)為主的涂布薄膜，雖然己被運用，但仍存在著與聚合物膜接著不良、添加比例過高、無法與一般連結(jié)劑及溶劑兼容等問題，本發(fā)明利用特殊水性連結(jié)劑及界面活性劑，使聚賽吩(polythiophene)添加比例降低仍保有優(yōu)異的抗靜電性，并具有防污撥水效果，且能緊密地與聚合物膜接著。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種包括聚賽吩(polythiophene)、水性連5結(jié)劑及界面活性劑適合聚合物膜運用的涂布液，特別是在偏光片(板)用的表面保護膜。本發(fā)明的另一目的在于提供一種有防污抗靜電涂布的聚合物膜。本發(fā)明的再一目的在于提供一種具有高光透過率的涂布液。本發(fā)明的又一目的在于提供一種具有高防污性及抗靜電性，但相對低io成本的涂布液。本發(fā)明的又一目的在于提供一種與聚合物膜緊密接著的涂布液。本發(fā)明的又一目的在于提供一種不含有機溶劑的環(huán)保型涂布液。本發(fā)明的又一目的在于提供一種具有低摩擦系數(shù)的涂布液，可適用于in-linecoating加工制程，減輕軸向延伸的表面擦傷。15為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的表面有涂布防污撥水抗靜電的聚合物膜，包含涂布于該膜上的涂布液，此涂布液包含(l)聚賽吩(polythiophene)，(2)特殊水性連結(jié)劑，含量至少大于1%，(3)界面活性劑；(4)與聚賽吩反應的交聯(lián)劑。20所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其聚賽吩為聚乙烯基二氧賽吩(PEDT，Poly(3,4隱e勿lenedioxythiophene))。所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其界面活性劑包含氟素界面活性劑。所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其特殊水性連結(jié)劑包含樹脂、含表面處理劑改質(zhì)過的填充粒子及添加劑。所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，與聚賽吩反應的交聯(lián)劑包含環(huán)氧化5物及三聚氰胺化合物。所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，包含聚酯高分子。所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其聚賽吩在涂布液中含量為0.050.5重量百分比。所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其特殊水性連結(jié)劑在涂布液中含量io為110重量百分比。所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其界面活性劑在涂布液中含量為0.010.5重量百分比。所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其涂布液在聚合物膜的涂層厚度為0.0010.5微米。is所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其表面阻抗為108101(^/口。所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其表面水接觸角為102°106°。所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其光透過率為89~92%。所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其中樹脂包含下列組成的兩種或三種成分的組合.-20a.含有20-50wt。/。的聚酯樹脂；b.含有10-40wtM的三聚氰胺樹脂或三聚氰胺變性樹脂；c.含有20-60wt。/。成分的壓克力樹脂。所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其中表面處理劑至少一種選自含Silane或高分子聚合物。所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其中添充粒子至少一種選自氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化鋯、碳酸鈣、硫酸鋇的材料。5所述的防污撥水抗靜電聚合物膜，其涂布防污撥水抗靜電涂布液的涂布方法包含off-linecoating制程，和in-linecoating的雙軸延伸制程。具體實施方式本發(fā)明的偏光片用表面保護膜的涂布液，其包括聚賽吩io(polythiophene)、水性連結(jié)劑及界面活性劑。本發(fā)明的涂布液的聚賽吩提供表面保護膜主要的抗靜電特性，而最佳的聚賽吩是聚乙烯基二氧賽吩(PEDT，Poly(3,4-ethylenedioxythiophene))，是由德國拜耳公司發(fā)展的導電高分子材料，即是HCStark(拜耳公司的一個部門)所稱的BaytronP，其是第一個商業(yè)化并應用于攝影技術(shù)上的抗靜電15薄膜材料，利用Polystyrenesulfonicacid(PSS，聚苯乙烯磺酸)與PEDT形成離子型的高分子復合物，與水混合后便形成高分子微膠體顆粒的分散溶液，透過微分散膠體顆粒的水溶液型態(tài)，讓BaytronP在涂布過程中，可以展現(xiàn)絕佳的成膜效果。也可以將BaytronP中的Polystyrenesulfonicacid(PSS，聚苯乙烯磺酸)，20與環(huán)氧化合物或三聚氰胺化合物，進行熱反應，使的交聯(lián)增加涂布液的耐水及耐溶劑等耐化性。聚賽吩(BaytronP)用在本發(fā)明涂布液的含量較佳為0.050.5重量百分比，最佳為0.080.25重量百分比。本發(fā)明的抗靜電涂布液包括界面活性劑或界面活性劑的混合物，一般界面活性劑有陰離子型、陽離子型、非離子型及兩性離子型四種主要結(jié)構(gòu)，以陰離子型及非離子型對本發(fā)明的涂布液有較佳的濕潤能力，且對聚賽吩5有較佳的分散能力，涂膜外觀較為透明及平坦。其中，以氟素界面活性劑(fluorosurfactant)更適合于本發(fā)明的涂布液，因為其具有優(yōu)良的、潤濕性、接著性、流平性、再涂性及儲存安定性，屬于非離子材料不容易產(chǎn)生氣泡，又由于降低表面張力的效果極佳，添加量較少，是很好的環(huán)保材料。常用的氟素界面活性劑有3M公司的FC-4430和ioFC-4432、杜邦公司的Zonyl⑧FSN-100、大金公司的DSX等。氟素界面活性劑用在本發(fā)明涂布液的含量較佳為0.010.5重量百分比，最佳為0.050.2重量百分比。本發(fā)明的涂布液不包括有明顯量的有機溶劑，屬于環(huán)保型產(chǎn)品，有機溶劑在1%以下。本發(fā)明的另一特征在使用大量的水性連結(jié)劑。經(jīng)過特殊改15良的水性連結(jié)劑可以增加涂布液與聚合物膜的接著，改善涂布后聚合物膜的外觀、增加光的透過率，并且不會影響聚賽吩提供表面保護膜主要的抗靜電特性，更由于水性連結(jié)劑中添加特殊改質(zhì)的奈米級填充粒子，其提供的平滑性使聚合物膜在制造過程中有優(yōu)異的巻曲性，不容易與輪具產(chǎn)生摩擦，造成聚合物膜的擦傷。20本發(fā)明中的水性連結(jié)劑包括2-40wt。/。樹脂、0.05-30wt。/。含表面處理劑改質(zhì)過的填充粒子及0.05-10wt。/。添加劑，其中的樹脂組成為a.含有20-50wt。/。的成分A，其成分A是聚脂(Polyester)樹脂；b.含有10-40wt。/。的成分B，其成分B是三聚氰胺樹脂或三聚氰胺變性樹脂；c.含有20-S0wt。/。的成分C，其成分C是壓克力樹月旨(如Acrylate或Methacrylate樹脂)。成分A為Polyester樹脂，此聚酯樹脂為一在主鏈及側(cè)鏈中具有酯鏈的樹脂，結(jié)構(gòu)中并含有水溶性的基團，例如-S03Na、-S03NH4等。該聚酯樹5脂可任意選自習知的水溶性或水分散型聚酯樹脂。成分B是三聚氰胺樹脂或三聚氰胺變性樹脂，如三聚氰胺、三聚氰胺與甲醛縮合的羥甲基改質(zhì)的三聚氰胺衍生物、低級醇的反應局部或完全醚化成羥甲基改質(zhì)的三聚氰胺的化合物及其混合物。三聚氰胺可為單體或含二聚物或以上的聚合物的縮合物，另亦可為其混合物，以三聚氰胺為主成分的較佳用量為5-40wt。/。，io更佳則為10-30wt。/。。成分C為壓克力樹脂，可利用傳統(tǒng)的乳化聚合法制備，其成分不受特殊限制。例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺或N-羥甲基甲基丙烯酰胺等，壓克力樹脂成分較佳的用量為20-90wt。/。，更佳則為30-80wt%。15水性連結(jié)劑另含有表面處理劑改質(zhì)過的填充粒子，其處理劑是含硅化合物或分散劑或高分子聚合物，或此三種物質(zhì)其中的一種、兩種或全部的組合物，經(jīng)處理過的填充粒子，與水性連結(jié)劑的樹脂間有良好的兼容性，使填充粒子可充分分散于樹脂中；填充粒子是氧化鋁、氫氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化鋯、碳酸鈣、碳酸鎂或硫酸鋇等的無機粒子。20水性連結(jié)劑的添加劑是流平助劑、觸媒及共溶劑等。其中的流平助劑可提升涂膜的平坦度，觸媒則可控制涂層的反應速率，觸媒共溶劑則如乙醇、正丙醇、異丙醇、異丁醇、丁基纖維素等可控制液態(tài)成份的揮發(fā)速率。水性連結(jié)劑在本發(fā)明涂布液的含量較佳為110重量百分比，最佳為15重量百分比。本發(fā)明的凃布液另含巳知及廣泛使用的添加物，例如著色顏料或染料，其它抗靜電劑、消泡劑、其它流平劑、增稠劑、可塑劑、抗氧化劑及5填充劑。本發(fā)明的涂布液經(jīng)涂布于聚酯薄膜后，具有高透明性、低霧度、優(yōu)良的接著性及滑性等特性，適合應用于光學用途的基材。涂布液在聚合物膜上涂布干燥后的厚度，較佳為0.0010.5微米(micronmeter,,)，最佳為0.010.1微米(micronmeter,jim)。!0本發(fā)明的涂布液的抗靜電特性，主要是決定于涂上涂布液的聚合物膜的表面阻抗，可以利用傳統(tǒng)的表面阻抗分析儀器檢測，本發(fā)明的表面阻抗較佳為101。ohmspersquare(Q/口)，次佳為109ohmspersquare(Q/口)，最佳為10ohmspersquare(Q/口)。本發(fā)明的涂布液的防污撥水特性，主要是決定于涂上涂布液的聚合物15膜的表面水接觸角，可以利用水接觸角分析儀器檢測，本發(fā)明的表面水接觸角較佳為88。以上，次佳為90°~100°，最佳為100°以上。本發(fā)明的涂布液的光學特性，主要是決定于涂上涂布液聚合物處理膜的的光透過率及霧度，可以利用光霧度計分析儀器檢測，本發(fā)明的光透過率及霧度較佳為88%以上及5%以下，次佳為90%以上及3%以下，最佳為2092%以上及1%以下。構(gòu)成本發(fā)明的保護膜的聚合物膜，主要是能夠運用于抗靜電的用途，而且具有光透過率、便宜、可回收的特性，例如尼龍薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚甲基丙烯酸酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜等，其中最佳為聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。本發(fā)明的涂布方法可以為傳統(tǒng)的Rollcoating、Reverserollcoating、5Gravurerollcoating、Reversegravurerollcoating、Brushcoating、Wire-woundrod(Meyerrod)coating、Spraycoating、Airknifecoating及Dipping的涂布方式。除上述所謂off-line的傳統(tǒng)涂布方式外，本發(fā)明的涂布方式亦可使用所謂in-line的涂布方式，以PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜)的生產(chǎn)方式為例，聚合物膜制造過程中，在聚合物膜尚未熱定型的前，涂布本發(fā)明的涂10布液，涂布后聚合物膜進行定向延伸及加熱定型的步驟。以上述兩種涂布方法皆可以得到光透過率在90%以上、霧度在3%以下，表面阻抗在109以下，表面水接觸角在90°以上的聚合物處理膜。實施例以下依照表一的組成物，其中所使用的量以重量百分比為基礎，由攪15拌機充分攪拌后，得到涂布液的實施例及比較例，來更明確地說明本發(fā)明。如此得到的涂布液，由Reversegravurerollcoating,涂布于南亞公司生產(chǎn)的型號BS-21厚度38拜的PET膜，并以熱風干燥機在10(TC干燥特定時間，得0.030.3pm厚度的聚合物處理膜。由表一的結(jié)果可知，本發(fā)明中的聚賽吩(BaytronP)增加，表面阻抗隨20的降低，氟素界面活性劑添加約0.05%其水接觸角即有明顯效果，水性連結(jié)劑在涂布液中，扮演非常重要的角色，不僅增加與聚合物膜的接著性，并且使光學性質(zhì)如光透過率及霧度，獲得改善，隨著添加量增加也可以使摩擦系數(shù)降低，可減輕加工時延伸造成的擦傷異常。表一、實施例與比較例比較表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求1、一種表面有涂布防污拔水抗靜電的聚合物膜，包含涂布于該膜上的涂布液，此涂布液包含(1)聚賽吩，(2)特殊水性連結(jié)劑，含量至少大于1％，(3)界面活性劑；(4)與聚賽吩反應的交聯(lián)劑。2、如權(quán)利要求l的防污撥水抗靜電聚合物膜，其聚賽吩為聚乙烯基二氧賽吩。3、如權(quán)利要求l的防污撥水抗靜電聚合物膜，其界面活性劑包含氟素界面活性劑。io4、如權(quán)利要求l的防污撥水抗靜電聚合物膜，其特殊水性連結(jié)劑包含樹脂、含表面處理劑改質(zhì)過的填充粒子及添加劑。5、如權(quán)利要求l的防污撥水抗靜電聚合物膜，其中與聚賽吩反應的交聯(lián)劑包含環(huán)氧化物及三聚氰胺化合物。6、如權(quán)利要求l的防污撥水抗靜電聚合物膜，包含聚酯高分子。157、如權(quán)利要求l的防污撥水抗靜電聚合物膜，其聚賽吩在涂布液中含量為0.050.5重量百分比。8、如權(quán)利要求l的防污撥水抗靜電聚合物膜，其特殊水性連結(jié)劑在涂布液中含量為110重量百分比。9、如權(quán)利要求l的防污撥水抗靜電聚合物膜，其界面活性劑在涂布液20中含量為0.010.5重量百分比。10、如權(quán)利要求l的防污撥水抗靜電聚合物膜，其涂布液在聚合物膜的涂層厚度為0.0010.5微米。11、如權(quán)利要求l的防污撥水抗靜電聚合物膜，其表面阻抗為108~1010Q/。。12、如權(quán)利要求l的防污撥水抗靜電聚合物膜，其表面水接觸角為102。106。。13、如權(quán)利要求l的防污撥水抗靜電聚合物膜，其光透過率為89~92%。14、如權(quán)利要求4的防污撥水抗靜電聚合物膜，其中樹脂包含下列組成的兩種或三種成分的組合a.含有20-50wt。/。的聚酯樹脂；b.含有10-40wtQ/。的三聚氰胺樹脂或三聚氰胺變性樹脂；ioc.含有20-60wt。/。成分的壓克力樹脂。15、如權(quán)利要求4的防污撥水抗靜電聚合物膜，其中表面處理劑至少一種選自含Silane或高分子聚合物。16、如權(quán)利要求4的防污撥水抗靜電聚合物膜，其中添充粒子至少一種選自氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化鋯、碳酸鈣、硫酸鋇的材料。17、如權(quán)利要求1的防污撥水抗靜電聚合物膜，其涂布防污撥水抗靜電涂布液的涂布方法包含off-linecoating制程，和in-linecoating的雙軸延伸制程。全文摘要本發(fā)明涉及一種用以保護偏光片表面的薄膜，此薄膜表面有抗靜電涂布，其涂布液包括聚賽吩(polythiophene)、界面活性劑(surfactant)、黏結(jié)物樹脂(binder)及水(water)。根據(jù)本發(fā)明，該保護膜可以在偏光片表面，具有優(yōu)異的抗靜電性、光透過率及防污撥水性，防止在組裝及配運過程中，造成粉塵沾染、靜電累積及水氣侵入，而影響偏光片的質(zhì)量。文檔編號G02B5/30GK101114026SQ20061009947公開日2008年1月30日申請日期2006年7月24日優(yōu)先權(quán)日2006年7月24日發(fā)明者馮殿潤,張紀銘,曹俊哲,謝嵩岳,顏世勛申請人:南亞塑膠工業(yè)股份有限公司