专利名称：用于保护起偏振片的聚酯膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于保护起偏振片的聚酯膜。更特别地，本发明涉及用于起偏振片的聚酯膜，所述聚酯膜能够在通过正交尼科耳法(crossed Nicols method)对起偏振片进行试验时确保试验的准确度，并能够在保持优异的带剥离强度和防污性能的同时提高透明度和抗静电性能。
背景技术：
近年来，随着移动电话和个人计算机的广泛使用，对尺寸小、厚度薄、电力消耗低且分辨率高的液晶显示器(IXD)的需求正在增加，且也在积极开发大尺寸的IXD。作为大屏幕LCD的实施方案，用于40英寸电视的LCD已经变得流行。为了实现高亮度的大尺寸LCD，可提高组装在LCD内部的背光单元的亮度或者可以利用背光单元来组装提高亮度的膜。然而，在这种大尺寸且高亮度型IXD中，倾向于将显示屏幕的亮度调节至进一步更高以提高可见度，但这仅在显示器上造成亮斑。另外，组装在显示器中的片状构件如起偏振片、延迟片或延迟偏振片对通常不会对常规低亮度型LCD的性能施加影响的异物(alienate substance)敏感。因此,需要在制造过程期间防止将异物引入到IXD中并需要提高试验的准确度，从而将弓IA的异物检测为缺陷。通常，通过正交尼科耳法使用目视检测，可实施用于起偏振片的缺陷的试验。或者，可通过使用正交尼科耳法的自动异物试验装置对用于尺寸超过40英寸的大尺寸TV的起偏振片进行试验。通过以其主取向轴相互正交而形成消光条件的方式布置两个起偏振片来实施这种正交尼科耳法。如果在起偏振片中存在异物或缺陷，则在其中存在异物或缺陷的起偏振片的预定位置中发生亮斑，由此检测到加工错误。特别地，在将聚酯保护膜层压至起偏振片表面的状态中，对用于超过40英寸的大显示器的起偏振片进行自动异物试验装置。如果不对聚酯保护膜的取向角进行适当控制，则消光状态消除且发生光泄漏。因此，易于发生不能检测异物和缺陷的情况，从而导致加工错误。
发明内容
在一个方面，提供一种用于起偏振片的聚酯膜，所述聚酯膜能够在通过正交尼科耳法对起偏振片进行试验时确保试验的准确度，并能够在保持优异的带剥离强度和防污性能的同时提高透明度和抗静电性能。在一个普通方面，存在一种用于保护起偏振片的聚酯膜。所述用于保护起偏振片的聚酯膜包含聚酯基材膜、以及设置在所述聚酯基材膜的至少一个表面上的抗静电层，所述抗静电层通过涂布包含导电聚合物树脂、聚氨酯树脂、交联剂和氟树脂的抗静电涂布溶液而得到。基于100重量份的所述导电聚合物树脂，所述抗静电涂布溶液包含100 1000份的所述聚氨酯树脂、100 2000份的所述交联剂和30 300份的所述氟树脂。导电聚合物树脂为阴离子聚合物和聚噻吩的水分散体，或阴离子聚合物和聚噻吩衍生物的水分散体。所述聚氨酯树脂是水可分散型，并包含选自羟基、胺基、羧基、羰基、羟基、丙烯酸基、氨基甲酸酯基、酰胺基和酰亚胺基、羧酸、马来酸酐和马来酸中的至少一种官能团。所述交联剂包含选自异氰酸酯化合物、羰基酰亚胺化合物、嗯唑啉化合物、三聚氰胺化合物和氮丙啶化合物中的至少一种交联剂。所述氟树脂为四氟乙烯树脂。 所述抗静电涂布溶液具有0. 5 10重量％的固体含量。所述抗静电涂布溶液通过在线(in-line)涂布法涂布。以如下方式设置所述聚酯基材膜使所述聚酯基材膜的主取向轴在所述聚酯膜的横向2m距离内在3度以下的范围内倾斜，在所述聚酯膜表面上在垂直于所述主取向轴的方向上的折射率为1.6400以下，且与所述主取向轴的方向和所述垂直于所述主取向轴的方向之间的折射率差相对应的双折射率为0. 050以上。所述聚酯膜的至少一个表面具有80度以上的水接触角、9. 9 X IO9 Q /sq的表面电阻，且所述聚酯膜包含各自具有300克/英寸以上带剥离强度的一个或多个层。所述聚酯膜满足如下方程式I :a 彡 b*30，方程式 I其中“b”表示当以相互垂直的方式布置两个起偏振片时测得的亮度，且“a”表示当以将所述聚酯膜插入到所述两个起偏振片之间使得所述起偏振片之一的取向轴与所述聚酯膜的所述主取向轴相匹配时测得的亮度。如上所述，用于起偏振片的聚酯膜的实施方案能够确保在通过正交尼科耳法对起偏振片进行试验时的试验准确度，并能够在保持优异的带剥离强度和防污性能的同时提高透明度和抗静电性能。从公开了本发明例示性实施方案的下列详细说明，将使得其他特征对本领域的技术人员变得明显。
具体实施例方式提供下列详细说明以帮助读者全面理解本文中所述的方法、装置和/或系统。本文中所述的系统、装置和/或方法的各种变化、改变和等价物对本领域技术人员来说不言自明。为了提高清晰度和简洁性，省略了熟知的功能和结构的说明。根据本发明实施方案的用于保护起偏振片的聚酯膜包含聚酯基材膜、以及设置在所述聚酯基材膜至少一个表面上并通过涂布抗静电涂布溶液而得到的抗静电层。所述抗静电涂布溶液包含导电聚合物树脂、聚氨酯树脂、交联剂和氟树脂。所述聚酯基材膜使用二羧酸和二醇的组合物形成。构成所述聚酯基材膜的二羧酸可以为芳族二羧酸如对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸和邻苯二甲酸；和脂族二羧酸如己二酸、壬二酸、癸二酸和癸烷二羧酸。另外，构成所述聚酯基材膜的二醇可以为脂族二醇如乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、己二醇；脂环族二醇如1，4_环己烷二甲醇和芳族二醇。通过使用上述组合物实施通常已知的TPA法或DMT法，制造了聚酯片。通过下列方法将制造的聚酯片形成为膜。然而，形成膜的方法不限于此。首先，通过料斗干燥器、桨叶式干燥器或真空干燥器对具有上述组成的聚酯片进行干燥，并在200 300°C的温度下将经干燥的聚酯片熔化，然后以膜的形式挤出。通过T型模具挤出机和管状挤出机实施膜的挤出。将挤出的膜快速冷却并以未拉伸的膜形成。在Tg以上但不超过Tg+15°C的温度下、优选在Tg以上但不超过Tg+10°C的温度下，在纵向上将所述未拉伸的膜拉伸2. 0 5. 0倍、优选2. 5 4. 5倍。其后，在横向上将在纵向上伸长的膜拉伸3. 0 7. 0倍、优选3. 5 6. 5倍。为了热收缩稳定性和热稳定性，在200 250°C的温度下对在纵向和在横向上伸长的膜进行热处理，由此形成聚酯膜。根据该实施方案的聚酯基材膜，在聚酯膜的宽度方向即聚酯膜横向的2m距离内具有斜度(取向角)为3°的主取向轴。如果所述 取向角在横向2m距离内超过3°，则起偏振片的取向轴相对于聚酯膜的取向轴扭曲。当通过正交尼科耳法对起偏振片进行试验时取向轴的扭曲造成光泄露，由此劣化了起偏振片的试验结果。另外，在聚酯膜表面上在垂直于主取向轴的方向上聚酯基材膜的折射率为1.6400以下。如果垂直于主取向轴的方向的折射率超过I. 6400，则取向角的变化量增大，这导致难以实施正交尼科耳试验。另外，聚酯膜的双折射率为0. 050以上。低于0. 050的小双折射率可能在两个起偏振片上实施正交尼科耳试验时造成光反射，从而对试验造成干扰，由此难以检测异物和缺陷。同时，为了确保基材膜的透明度，可通过对两个以上的膜进行层压来形成所述基材膜，或者可以仅在基材膜的表面层上设置涂布溶液的粒子。所述基材膜的表面层表示外层和内层中的至少一个。另外，用于保护起偏振片的聚酯膜包含设置在聚酯基材膜的至少一个表面上的抗静电层。所述抗静电层通过涂布包含导电聚合物树脂、聚氨酯树脂、交联剂和氟树脂的抗静电涂布溶液而得到。在聚酯基材膜的表面上涂布抗静电涂布溶液并进行干燥，由此提供具有优异的透明度、耐溶剂性、拒水性和防污性能的聚酯膜。抗静电涂布溶液的组成如下⑷导电聚合物使用阴离子聚合物和聚噻吩的水分散体、或阴离子聚合物和聚噻吩衍生物的水分散体形成抗静电涂布溶液中包含的导电聚合物。所述阴离子聚合物可以为酸性聚合物如聚羧酸、聚磺酸和聚乙烯基磺酸。所述聚羧酸可以为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和聚马来酸。所述聚磺酸可以为聚苯乙烯磺酸。优选地，在电导率方面，相对于聚噻吩或聚噻吩衍生物，所述阴离子聚合物可具有更高的固体重量百分比。对于I重量％的聚噻吩或聚噻吩衍生物，所述阴离子聚合物可以大于I重量％且小于5重量％。更优选地，所述阴离子聚合物可等于或大于I重量％且等于或小于5重量％。该实施方案使用0. 5重量％的聚(3，4-乙撑二氧噻吩)的聚合物和0. 8重量％的聚苯乙烯磺酸(分子量Mn = 150000)的水分散体。(B)聚氨酯树脂将抗静电涂布溶液中包含的聚氨酯树脂用于提高聚酯膜的剥离强度。优选地，所述聚氨酯树脂为水可分散型且包含选自羟基、胺基、羧基、异氰酸酯基、环氧基和卩恶唑啉基中的至少一种官能团。对于100重量份的导电聚合物树脂，在抗静电涂布溶液中添加的聚氨酯树脂的量为100 1000份。如果将少于100份的聚氨酯树脂添加到抗静电涂布溶液中，则剥离强度可能劣化且可能不能适当工作。如果将大于1000份的聚氨酯树脂添加到抗静电涂布溶液中，则剥离强度足够大，但抗静电性能可能劣化或者水接触角可能下降。因此，易于将聚酯膜暴露在污物如异物下。(C)交联剂将抗静电涂布溶液中包含的交联剂用于提高充当抗静电层的涂层和与所述基材膜相对应的聚酯膜之间的耐溶剂性。优选地，所述交联剂包含选自异氰酸酯化合物、羰基酰亚胺化合物、氮丙啶化合物、I恶唑啉化合物和三聚氰胺化合物中的至少一种交联剂。对于100重量份的导电聚合物树脂，在抗静电涂布溶液中添加的交联剂的量为100 2000份。如果向抗静电涂布溶液中添加少于10 0份的交联剂，则涂层的耐溶剂性可能劣化。如果向抗静电涂布溶液中添加大于2000份的交联剂，则抗静电性能可能下降。⑶氟树脂将抗静电涂布溶液中包含的氟树脂用于提高涂层的防污性能、水接触角和耐溶剂性。所述氟树脂可以为聚四氟乙烯、四氟乙烯、全氟烷基乙烯基醚共聚物、三氟乙烯、六氟丙烯共聚物、四氟乙烯共聚物、三氟乙烯共聚物、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯等。优选地，使用四氟乙烯树脂。对于100重量份的导电聚合物树脂，在抗静电涂布溶液中添加的氟树脂的量为30 300份。如果向抗静电涂布溶液中添加少于30份的氟树脂，则防污性能劣化。如果向抗静电涂布溶液中添加大于300份，则膜的透明度和抗静电性能劣化。对于100重量％的全部涂布溶液,所述抗静电涂布溶液具有0. 5 10重量％的固体含量。优选地，所述固体含量为1.0 5.0重量％。如果固体含量小于0. 5重量％,贝Ij不能形成涂层的膜，由此涂层不能获得合适的抗静电性能。如果固体含量大于10重量％，则膜的透明度劣化并在涂层上产生缺陷。同时，用于抗静电涂布溶液中的溶剂为具有水作为主要介质的水基涂布溶剂。所述涂布溶液可在不妨碍该实施方案的功能的预定范围内含有有机溶剂。例如，使用异丙醇、丁基溶纤剂、叔丁基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、乙醇、甲醇等作为有机溶剂。然而，在抗静电涂布溶液含有过量有机溶剂的情况中，如果使用在线涂布，则在干燥处理、拉伸处理和热处理期间可能发生抗静电涂布溶液的爆炸。因此，为了防止爆炸，所述有机溶剂在抗静电涂布溶液中的含量可以为10重量％以下。优选地，所述有机溶剂在抗静电涂布溶液中的含量可以为5重量％以下。如上所述，在聚酯膜的一个表面或两个表面上涂布通过对导电聚合物树脂、聚氨酯树脂、交联剂和氟树脂进行混合而得到的抗静电涂布溶液(固体含量为0. 5 10重量％)，然后干燥，由此提供了具有拒水性/防污性能和抗静电性能的聚酯保护膜。所述聚酯保护膜具有优异的透明度、表示拒水性的大于80度的水接触角、9. OX 109Q/sq以下的表面电阻值和300克/英寸以上的剥离强度。另外，用于保护起偏振片的聚酯膜满足下面示出的第一方程式。a 彡 b*30，方程式 I其中“b”表示当以相互垂直的方式布置两个起偏振片时测得的亮度，且“a”表示当以使所述起偏振片之一的取向轴与所述聚酯膜的主取向轴相一致的方式将所述聚酯膜插入到所述两个起偏振片之间时测得的亮度。在下文中，将通过实施例和比较例对本发明的特征进行详细说明。然而，本发明不限于这些实施例。实施例制造聚酯⑷将作为原材料的100重量份的对苯二甲酸二甲酯和60重量份的乙二醇、以及充当催化剂的乙酸镁盐放入反应器中。从反应器的150°C的起始反应温度开始，温度升高，同时通过蒸馏将甲醇除去。在开始反应之后的三个小时时，反应器的温度为230°C。在开始反应之后的四个小时时，实际上完成了酯交换反应。向通过酯交换反应得到的反应混合物中添加酸式磷酸乙酯(ethylic acid phosphat e),并将具有所添加的酸式磷酸乙酯的反应混合物转移至缩聚反应器中，然后，向缩聚反应器中添加0. 04重量份的三氧化锑，然后，实施缩聚并持续4小时。即，从230°C的起始反应温度开始，缩聚反应器的温度逐渐升至280°C。同时，将缩聚反应器的压力从大气压缓慢地降至0. 3mmHg。在开始缩聚反应之后，当利用反应器的混合功率的变化使得混合物的特性粘度达到0. 625dl/g时，缩聚结束。其后，在施加氮的同时将聚合物挤出以得到聚酯片。所述聚酯片提供了 0. 625dl/g的特性粘度。制造聚酯⑶除了在添加酸式磷酸乙酯之后添加具有合成碳酸钙粒子的乙二醇浆体以形成聚酯(B)之外，通过与制造聚酯(A)的上述方法相同的方法得到了聚酯(B)。S卩，在添加酸式磷酸乙酯之后，向反应混合物中添加具有合成碳酸钙粒子的乙二醇浆体，所述合成碳酸钙粒子具有0.8 的粒度和1.6的粒子分布。在这种情况下，相对于聚酯，所述乙二醇浆体的含量为I重量％。得到的聚酯⑶片提供了 0. 625dl/g的特性粘度。实施例I 3将通过以表I中所示的比率对聚酯(A)片和聚酯⑶片进行混合而得到的材料用作a层材料。将仅具有聚酯(A)片的材料用作b层材料。从两个挤出机中提供a层材料和b层材料，以形成具有由a层、b层和a层构成的三个层的层压膜。在这种情况下，在290°C的温度下将a层材料和b层材料熔融挤出。然后，在a层形成外层且b层形成内层的状态下，在使用静电引力的同时通过冷却辊(表面温度为40°C )对挤出的a层材料和b层材料进行冷却和凝固，由此得到未拉伸的片。其后，以表I中所示的MD拉伸比，在纵向即加工方向(MD)上对未拉伸的片进行拉伸。在膜的一个表面上进行电晕放电。其后，通过使用#5Meyer Bar在所述膜上涂布按表I中所示制备的涂布溶液。然后，在表I中所示的横向拉伸温度、横向拉伸比和热处理温度的处理条件下在膜上实施横向(TD)拉伸和热处理，从而得到具有IOOOmm宽度的聚酯膜。得到的膜具有38 y m的总厚度，且先后层压的a层、b层和a层的厚度分别为2iim、34iin^P2iim。比较例I 5将通过以表2和3中所示的比率对聚酯(A)片和聚酯⑶片进行混合而得到的材料用作a层材料。将仅具有聚酯(A)片的材料用作b层材料。从两个挤出机中提供a层材料和b层材料，以形成包含由a层、b层和a层构成的三个层的层压膜。在290°C下将a层材料和b层材料熔融挤出。在a层形成外层且b层形成内层的状态下，在使用静电引力的同时通过冷却辊(表面温度为40°C )对挤出的a层材料和b层材料进行冷却和凝固，由此得到未拉伸的片。其后，以表2和3中所示的MD拉伸比，在纵向即加工方向(MD)上对未拉伸的片进行拉伸。在膜的一个表面上进行电晕放电。其后，通过使用#5Meyer Bar在所述膜上涂布按表2和3中所示制备的涂布溶液。然后，在表2和3中所示的横向拉伸温度、横向拉伸比和热处理温度的处理条件下实施横向(TD)拉伸和热处理，从而得到具有IOOOmm宽度的聚酯膜。得到的膜具有38 y m的总厚度，且先后层压的a层、b层和a层的厚度分别为 2 y m、34 y m 和 2 y m。表I
权利要求
1.一种用于保护起偏振片的聚酯膜，所述聚酯膜包含 聚酯基材膜；以及 设置在所述聚酯基材膜的至少一个表面上的抗静电层，所述抗静电层通过涂布包含导电聚合物树脂、聚氨酯树脂、交联剂和氟树脂的抗静电涂布溶液而得到。
2.权利要求I的用于保护起偏振片的聚酯膜，其中基于100重量份的所述导电聚合物树脂，所述抗静电涂布溶液包含100 1000份的所述聚氨酯树脂、100 2000份的所述交联剂和30 300份的所述氟树脂。
3.权利要求I的用于保护起偏振片的聚酯膜，其中所述导电聚合物树脂为阴离子聚合物和聚噻吩的水分散体，或阴离子聚合物和聚噻吩衍生物的水分散体。
4.权利要求I的用于保护起偏振片的聚酯膜，其中所述聚氨酯树脂是水可分散型，并包含选自羟基、胺基、羧基、羰基、羟基、丙烯酸基、氨基甲酸酯基、酰胺基和酰亚胺基、羧酸、马来酸酐和马来酸中的至少一种官能团。
5.权利要求I的用于保护起偏振片的聚酯膜，其中所述交联剂包含选自异氰酸酯化合物、羰基酰亚胺化合物、嗯唑啉化合物、三聚氰胺化合物和氮丙啶化合物中的至少一种交联剂。
6.权利要求I的用于保护起偏振片的聚酯膜，其中所述氟树脂为四氟乙烯树脂。
7.权利要求I的用于保护起偏振片的聚酯膜，其中所述抗静电涂布溶液具有0.5 10重量％的固体含量。
8.权利要求I的用于保护起偏振片的聚酯膜，其中所述抗静电涂布溶液通过在线涂布法涂布。
9.权利要求I的用于保护起偏振片的聚酯膜，其中以如下方式设置所述聚酯基材膜使所述聚酯基材膜的主取向轴在所述聚酯膜的横向2m距离内在3度以下的范围内倾斜，在所述聚酯膜的表面上在垂直于所述主取向轴的方向上的折射率为1.6400以下，且与所述主取向轴的方向和所述垂直于所述主取向轴的方向之间的折射率差相对应的双折射率为0.050以上。
10.权利要求I的用于保护起偏振片的聚酯膜，其中所述聚酯膜的至少一个表面具有80度以上的水接触角、9. 9 X IO9 Q /sq的表面电阻，且所述聚酯膜包含各自具有300克/英寸以上的带剥离强度的一个或多个层。
11.权利要求I的用于保护起偏振片的聚酯膜，其中所述聚酯膜满足如下方程式I: a ( b*30，方程式I 其中“b”表示当以相互垂直的方式布置两个起偏振片时测得的亮度，以及 “a”表示当将所述聚酯膜插入到两个起偏振片之间使得所述起偏振片之一的取向轴与所述聚酯膜的所述主取向轴相匹配时测得的亮度。
全文摘要
本发明提供一种用于保护起偏振片的聚酯膜。所述聚酯膜包含聚酯基材膜以及设置在所述聚酯基材膜的至少一个表面上的抗静电层，所述抗静电层通过涂布包含导电聚合物树脂、聚氨酯树脂、交联剂和氟树脂的抗静电涂布溶液而得到。在一个实施方案中，基于100重量份的所述导电聚合物树脂，所述抗静电涂布溶液包含100～1000份的所述聚氨酯树脂、100～2000份的所述交联剂和30～300份的所述氟树脂。
文档编号G02B5/30GK102673073SQ201110369239
公开日2012年9月19日 申请日期2011年11月18日 优先权日2010年12月23日
发明者徐甫寿, 徐相源, 金相弼, 黄昌益 申请人:东丽先端素材株式会社