專利名稱：用于多層光學(xué)膜的底漆層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于光學(xué)膜的涂層，更具體地講，涉及用于多層光學(xué)膜的底漆層。
背景技術(shù)：
在聚合物膜領(lǐng)域中，通常遇到這樣的問題難以在基底與涂敷到其上的功能性涂 層之間提供強(qiáng)粘附力。就聚酯基基底而言，這種情況尤為突出。要解決該問題，通常需要將 底漆層或涂層涂敷到聚酯基底上，以改善基底與功能性涂層之間的粘附力。對(duì)于具有設(shè)置 在多層光學(xué)膜上的微結(jié)構(gòu)化表面層的光學(xué)膜，在其制造過程中，常常遇到尤其難粘附的問 題。通過將紫外固化性丙烯酸類樹脂涂敷在多層光學(xué)膜上，隨后再將樹脂壓在微結(jié)構(gòu)化輥 上使其固化，從而形成微結(jié)構(gòu)化表面層。

發(fā)明內(nèi)容
本文公開了一種光學(xué)制品，其包括多層光學(xué)膜以及設(shè)置在多層光學(xué)膜上的底漆 層，底漆層基本上由磺基聚酯和交聯(lián)劑組成。在一些實(shí)施例中，多層光學(xué)膜包括反射膜、偏 振膜、反射偏振膜、漫射混合反射式偏振膜、漫射膜、增亮膜、轉(zhuǎn)向膜、鏡膜或它們的組合。在 一些實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化層可設(shè)置在與多層光學(xué)膜相對(duì)的底漆層上。本文還公開了一種制 備光學(xué)制品的方法。本文還公開了一種包括光學(xué)制品的顯示裝置。本發(fā)明的這些方面和其他方面在以下“具體實(shí)施方式

”中描述。上述發(fā)明內(nèi)容不 應(yīng)理解為是對(duì)要求保護(hù)的主題的限制，該主題僅受本文所示出的權(quán)利要求的限定。


結(jié)合以下附圖和以下具體實(shí)施方式

可以更加全面地理解本發(fā)明。圖1和圖2示出了示例性光學(xué)制品的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式本文公開了可用來促進(jìn)多層光學(xué)膜與另一層之間的粘附力的底漆層。例如，底漆 層可用于將聚酯基多層光學(xué)膜粘附到由輻射固化材料制成的層上。輻射固化材料包括非鹵 化材料和鹵化材料。該底漆層還可以具有其他優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗梢杂伤M合物而非溶劑型 組合物形成，并且不含有機(jī)鹵素官能團(tuán)。從制造的觀點(diǎn)看來，本文所公開的底漆層也具有優(yōu)勢(shì)。在多層光學(xué)膜的典型制造 過程中，可以在一個(gè)或兩個(gè)維度上對(duì)膜進(jìn)行拉幅或拉伸操作，以對(duì)膜進(jìn)行取向。本文所公開 的底漆層可以在拉幅或拉伸操作前在多層光學(xué)膜上形成。這個(gè)拉幅前底漆處理從加工觀 點(diǎn)來看是合乎需要的，因?yàn)樗沟貌恍枰獑为?dú)的涂覆步驟。相比之下，許多用來增強(qiáng)粘附 力的已知材料(包括聚合物和粒子)是不容易拉幅的，所述拉幅可包括高溫和任何地方的 2 1,4.5 1或甚至6 1或更高的拉伸比。本文所公開的底漆層的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可被設(shè)計(jì)為具有理想的光學(xué)性質(zhì)，例如低霧度和高透光率。例如，在合適的多層光學(xué)膜上形成底漆層時(shí)，該膜可表現(xiàn)出最低的霧度，例 如小于約10%、小于5%、或小于1%。而已知的底漆組合物通常難以實(shí)現(xiàn)如此低的霧度， 因?yàn)樵谝恍┣闆r下，要使粘附力足夠強(qiáng)，只能通過使用會(huì)帶來不可取霧度水平的厚層或在 拉伸膜基底時(shí)會(huì)斷裂的涂層來實(shí)現(xiàn)。造成不可取霧度的另一個(gè)原因是表面粗糙度，它可由 與干燥相關(guān)的現(xiàn)象(例如起斑和去濕)以及拉幅時(shí)的涂層斷裂而引起。使用水基涂層配方 時(shí)，這些問題會(huì)特別嚴(yán)重，因?yàn)?例如)在干燥過程中會(huì)產(chǎn)生表面張力梯度。如果需要，當(dāng) 在合適的多層光學(xué)膜上形成底漆層時(shí)，該膜可表現(xiàn)出最大的透光率，例如大于90%。一般來 講，經(jīng)涂覆的多層光學(xué)膜有利地為無色的。通過具有這些特性，經(jīng)涂覆的多層光學(xué)制品適用 于其中可對(duì)光進(jìn)行管理、增強(qiáng)、操縱、控制、維持、透射、反射、折射、吸收等的光學(xué)應(yīng)用中。下 文將對(duì)光學(xué)應(yīng)用進(jìn)行更詳細(xì)的描述。圖1示出了本文所公開的示例性光學(xué)制品的剖視圖。光學(xué)制品10包括具有第一 光學(xué)層14和第二光學(xué)層16的多個(gè)交替層的多層光學(xué)膜12。在多層光學(xué)膜的外表面上形成 底漆層18。底漆層可具有任何適宜的厚度，前提條件是它可以提供所需的粘附力而不會(huì)影 響光學(xué)特性。通常，底漆層足夠厚以提供如下所述的所需粘附力，同時(shí)又足夠薄使得不會(huì)影 響光學(xué)制品的光學(xué)性質(zhì)。在一些實(shí)施例中，約30nm至約500nm的厚度是可用的。在一些實(shí) 施例中，底漆層的厚度為約50nm至約250nm，或約175nm至約225nm。底漆層可具有至少約50°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。如果底漆層的Tg過低，則底 漆層可能會(huì)發(fā)粘；如果底漆層太軟并容易被隨后包覆的紫外固化性樹脂溶解，則層間粘附 力可能不佳。如果底漆層的Tg過高，則可能無法良好地成膜；如果涂層過于呈玻璃態(tài)，以至 于不能被包覆的紫外固化性樹脂滲透或溶脹，則層間粘附力可能不佳。ASTM D 3359是熟知 的用來測(cè)量?jī)蓚€(gè)層之間的粘合力的方法。底漆層包含磺化聚酯。如本文所用，術(shù)語聚酯指由單一一種二羧酸酯單體和單 一一種二醇單體制成的聚酯，同時(shí)也指由一種以上的二羧酸酯單體和/或一種以上的二醇 單體制成的共聚酯。一般來講，聚酯是由二羧酸酯單體的羧酸酯基團(tuán)與二醇單體的羥基縮 合而制備的。如本文所用，術(shù)語“二羧酸酯”和“二羧酸”可互換使用，并且包括具有1至10 個(gè)碳原子的低級(jí)烷基酯。如本文所用，二醇單體包括那些具有兩個(gè)或更多個(gè)羥基的單體，例 如二醇、三醇、四醇和五醇。通常，可用的磺化聚酯包括具有水溶性和水分散性的那些?？?用的磺化聚酯的分子量足夠高，以使得經(jīng)過如下所述的涂敷、干燥和拉伸后所得的底漆層 不易碎裂?？捎玫姆肿恿靠蔀榧s8000至約50000。US 4, 480, 085 (Larson)中所述的無定 形磺基聚酯會(huì)是可用的。US 5，427，835 (Morrison等人)中所述的磺基聚酯也是可用的。磺化聚酯包含至少一個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)磺酸酯側(cè)基的二羧酸酯單體?；撬狨?cè)基 是不參與形成聚酯主鏈的聚合反應(yīng)的基團(tuán)?；腔人狨误w的例子包括以下酸的磺化衍 生物萘二甲酸；對(duì)苯二甲酸；鄰苯二甲酸；間苯二甲酸；馬來酸；衣康酸；壬二酸；己二酸； 癸二酸；琥珀酸；谷氨酸；降冰片烯二羧酸；二環(huán)辛烷二羧酸；1，6_環(huán)己烷二羧酸；叔丁基 間苯二甲酸；偏苯三酸；4，4’ - 二苯基二羧酸；蒽二羧酸；和十六碳二酸。任何磺化二羧酸 酯單體都可被分子量小于約80并且在聚合反應(yīng)中為惰性的基團(tuán)取代。惰性側(cè)基的例子包 括鹵素、氰基、硝基、具有1至4個(gè)碳原子的低級(jí)烷基和烷氧基，以及苯基。其他二羧酸酯單 體由Larson進(jìn)行過描述?；撬狨?cè)基可以通過以下方法引入將磺酸酯側(cè)基接枝到聚酯的 側(cè)鏈上，作為聚酯的端基封端，或在形成聚酯的聚合反應(yīng)中包括具有磺化側(cè)基的單體。
在水溶液中，每個(gè)磺酸酯基團(tuán)都可以未中和的磺酸形式存在，或與可以為無機(jī)或 有機(jī)抗衡離子的抗衡離子締合。無機(jī)抗衡離子的例子包括銨、鈉、鉀、鋰、鋅、鎂、鈣、鈷、鐵、 鋁和銻抗衡離子，以及它們的組合。有機(jī)抗衡離子的例子包括含C2-C20-的抗衡離子。優(yōu) 選的有機(jī)抗衡離子包括具有烷基取代基(獨(dú)立地具有1至8個(gè)碳原子)的單烷基銨、二烷 基銨、三烷基銨和四烷基銨，取代的轔錯(cuò)和未取代的轔錫\以及可任選地被含有1至8個(gè)碳 原子的烷基取代的雜環(huán)含氮陽(yáng)離子(例如吡啶錯(cuò)、嗎啉錯(cuò)和咪唑錯(cuò))?？捎玫幕腔埘ネǔ：兄辽賰煞N二羧酸酯單體其中一種為上述磺化二羧酸酯 單體，另一種為未磺化二羧酸酯單體?？墒褂玫奈椿腔人狨误w包括上述用于磺化衍 生物的那些中的任一種。對(duì)磺化聚酯中磺化二羧酸酯單體的量并無特別限制。通常，必須使用最小量的磺 化二羧酸酯單體，以使得磺化聚酯作為納米尺度的粒子時(shí)為水溶性的或水分散性的。因此， 磺化二羧酸酯單體的最小量不僅會(huì)取決于磺化聚酯分子量之類的因素，還會(huì)取決于構(gòu)成磺 化聚酯的其他單體。要避免底漆溶液在涂覆之前或之后出現(xiàn)不相容問題，需對(duì)磺化聚酯中 磺化二羧酸酯單體的量進(jìn)行選擇。通常，底漆溶液會(huì)需要具有至少24小時(shí)的適用期，這意 味著在24小時(shí)后該溶液不會(huì)出現(xiàn)任何肉眼可見的變化。在一個(gè)實(shí)例中，對(duì)應(yīng)100摩爾的二 羧酸酯和二醇單體組合物，磺化聚酯包含0. 25至15摩爾的磺化二羧酸酯單體。磺化聚酯可包含一種或多種二醇單體。通常，可使用脂肪族二醇；例子包括1， 3-丙二醇、1，4- 丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇、三羥甲基丙烷、2，3- 二羥 甲基丙烷、1，4_ 二羥基-2，3-二甲基丁烷、1，4_環(huán)己烷二甲醇、1，4_苯二甲醇、新戊二醇、 乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、三環(huán)癸烷二醇、降莰烷二醇、二環(huán)辛二醇、季戊四醇、雙酚A和1， 3-雙(2-羥基乙氧基)苯。還可使用分子量最高為約1000的聚合物二醇，例如聚(己內(nèi) 酯)二醇。其他二醇單體由Larson進(jìn)行過介紹?；腔埘サ木唧w例子包括EASTEK 1100 (Eastman Chemical Co.)以及由間苯二甲 酸、和磺基間苯二甲酸鈉與乙二醇、二甘醇、和新戊二醇或1，4_環(huán)己烷二甲醇的縮聚物合 成的那些。例如，可用的磺化聚酯可包含一種或多種二羧酸單體，其選自磺化間苯二甲酸、 間苯二甲酸、和對(duì)苯二甲酸；以及一種或多種二醇單體，其選自乙二醇、二甘醇、新戊二醇、 和1，4_環(huán)己烷二甲醇。在另一個(gè)例子中，可用的磺化聚酯可包含5-磺酸鈉間苯二甲酸、對(duì) 苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、和新戊二醇。底漆層包含三聚氰胺_甲醛交聯(lián)劑，這種交聯(lián)劑通常為衍生自三聚氰胺和甲醛的 樹脂。三聚氰胺-甲醛交聯(lián)劑的具體例子包括CYMEL 301和327 (Cytec Industries) 0交 聯(lián)劑用于改善丙烯酸酯樹脂的機(jī)械穩(wěn)定性和化學(xué)耐久性，以及底漆層的粘附性。交聯(lián)劑的 具體選擇及其用量取決于多種因素，例如在涂覆和/或固化底漆層之前或之后底漆層中 交聯(lián)劑與其他組分的相容性、所需的底漆層厚度、聚合反應(yīng)條件、成本等?？砂凑杖魏蜗鄬?duì)的量使用磺基聚酯和交聯(lián)劑，只要所得的底漆層具有所需的性質(zhì) 即可。相對(duì)量可取決于具體使用的磺基聚酯和交聯(lián)劑，以及底漆層的厚度和制品的預(yù)期用 途。要避免底漆溶液在涂覆前后出現(xiàn)不相容的問題，還需對(duì)相對(duì)量進(jìn)行選擇。通常，底漆溶 液會(huì)需要具有至少24小時(shí)的適用期，這意味著在24小時(shí)的時(shí)間段后該溶液不會(huì)出現(xiàn)任何 肉眼可見的由相分離、沉淀或膠凝作用產(chǎn)生的變化?；腔埘ズ徒宦?lián)劑在底漆層中還必須 相容。例如，可以使用1 1至20 1的磺基聚酯和交聯(lián)劑比率。
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底漆層還可包含至少一種催化劑或者熱活化和/或光活化的潛在催化劑，以促 進(jìn)固化和交聯(lián)。可用的酸性催化劑和潛在酸性催化劑的例子，特別是可用于基于三聚氰 胺_甲醛的可交聯(lián)體系的催化劑，包括對(duì)甲苯磺酸及其衍生物，如CYCAT 4040和4045 (Ciba Specialty Chemicals)。其他可用催化劑的例子包括無機(jī)酸如鹽酸、磷酸和硝酸、它們的胺 鹽，以及羧酸和它們的胺鹽。催化劑還可以是聚合物物質(zhì)，例如聚丙烯酸及其銨鹽?？捎玫?光活化酸性催化劑的例子包括強(qiáng)酸(如三氟甲磺酸)的碘鎮(zhèn)鹽和锍鹽。一般來講，所用的 催化劑或催化劑前體的量小于總涂覆固形物的約4重量％。底漆層和涂層組合物可以包含其他類型的添加劑。優(yōu)選地，此類材料應(yīng)與涂層和 涂層配方的主要組分相容，且不應(yīng)對(duì)光學(xué)制品的性能屬性造成不利影響。這些材料包括涂 層助劑，例如表面活性劑和聚結(jié)溶劑；消泡劑；用作(例如)增滑劑的顆粒；抗氧化劑；以及 PH值控制劑，例如緩沖劑或三烷基胺。對(duì)于包含三聚氰胺-甲醛交聯(lián)劑的涂層配方，使用揮 發(fā)性相對(duì)較高的三烷基胺如三乙胺和二甲基乙醇胺作為PH穩(wěn)定劑是特別優(yōu)選的，因?yàn)閜H 偏移到酸性范圍會(huì)造成不期望的適用期縮短和過早膠凝。本文還公開了一種制備底漆制品的方法。該方法包括將上述底漆組合物涂覆到基 底上，從而形成經(jīng)涂覆的基底。通常，將底漆組合物中的組分溶解、分散或懸浮于合適的溶 劑中，以用于涂覆步驟。具體使用的溶劑取決于具體的組分、所需的組分濃度、所需的層厚 度和性質(zhì)、所采用的涂覆方法等。合適的溶劑包括水。通常，相對(duì)于總組合物的重量而言， 用來形成底漆層的組合物包含最多約50重量％的固形物。底漆組合物可用多種涂覆技術(shù)來涂覆，如浸涂、輥涂、模涂、刮刀涂布、氣刀刮涂、 槽式涂布、坡流涂布、纏線棒涂布和簾式涂布。關(guān)于涂布技術(shù)的綜論可見于Cohen，Ε. and Gutoff, Ε. Modern Coating and Drying Technology ；VCH Publishers :New York,1992 ； p. 122 (Cohen, E.和 Gutoff，Ε.，《現(xiàn)代涂布與干燥技術(shù)》，VCH Publi shers :New York, 1992 年，第 122 頁(yè))；Tricot, Y-M. Surfactants :Static and Dynamic Surface Tension. In Liquid Film Coating ；Kistler, S. F. and Schweizer, P.M. , Eds. ；Chapman & Hall London, 1997 ；p. 99 (Tricot, Y-M.，表面活性劑靜態(tài)與動(dòng)態(tài)表面張力；《液體薄膜涂布》， Kistler, S. F.和 Schweizer，P. Μ.編輯，Chapman & Hall =London, 1997 年，第 99 頁(yè))。底漆組合物可用熱或紫外輻射或任何其他合適的固化技術(shù)進(jìn)行固化。固化的一個(gè) 優(yōu)選方法為使用膜拉幅過程的潛熱對(duì)底漆涂層進(jìn)行熱活化和交聯(lián)。多層光學(xué)膜可以包含多種材料的任何一種，這些材料包括聚酯，例如聚對(duì)苯二甲 酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、基于萘二羧酸的共聚酯或聚酯共混物；聚碳酸酯 ’聚苯 乙烯；苯乙烯-丙烯腈；乙酸纖維素；聚醚砜；聚(甲基)丙烯酸酯，例如聚甲基丙烯酸甲 酯；聚氨酯；聚氯乙烯；聚環(huán)烯烴；聚酰亞胺；玻璃；紙張；或它們的組合物或共混物。具體 的實(shí)例包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、和三乙酸纖維素。優(yōu)選 的實(shí)例包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、三乙酸纖維素、聚丙烯、聚酯、聚 碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、聚酰胺、或它們的共混物。優(yōu)選地，多層光學(xué)膜足夠 耐溫度和老化，使得制品的性能不會(huì)隨時(shí)間推移而降低。多層光學(xué)膜的厚度通常小于約 2. 5mm。多層光學(xué)膜也可以為可取向膜，例如在拉幅操作中于取向前涂布的澆鑄料片基底。多層光學(xué)膜適用于光學(xué)應(yīng)用?？捎玫亩鄬庸鈱W(xué)膜被設(shè)計(jì)用于控制光線流。它們可 以具有大于約90%的透射率和小于約5% (例如小于2%或小于)的霧度值。選擇合適的多層光學(xué)膜時(shí)要考慮的性質(zhì)包括機(jī)械性能，例如柔韌性、尺寸穩(wěn)定性、自支承性、和抗 沖擊性。例如，多層光學(xué)膜可能需要具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使得可將制品組裝成顯示裝置的 一部分。多層光學(xué)膜可用于廣泛的應(yīng)用中，例如圖形藝術(shù)和光學(xué)應(yīng)用?？捎玫亩鄬庸鈱W(xué)薄 膜可被描述為反射膜、偏振膜、反射偏振膜、漫射混合反射式偏振膜、漫射膜、增亮膜、轉(zhuǎn)向 膜、鏡膜、或它們的組合。多層光學(xué)膜可以具有10層或更少的層、數(shù)百層或甚至數(shù)千層，這 些層由全部的雙折射光學(xué)層、一些雙折射光學(xué)層或全部的各向同性光學(xué)層的一些組合構(gòu) 成。在一個(gè)實(shí)施例中，多層光學(xué)膜具有第一光學(xué)層和第二光學(xué)層的交替層，其中第一光學(xué)層 和第二光學(xué)層具有沿至少一條軸線相差至少0. 04的折射率。具有不一致的折射率的多層 光學(xué)膜在下文所引用的參考文獻(xiàn)中有所描述。在另一個(gè)實(shí)施例中，多層光學(xué)膜可以包括上 述任何多層光學(xué)膜中的一層或多層，使得底漆層埋在其中任何一層中，從而使制品本身成 為反射膜、偏振膜、反射偏振膜、漫射混合反射式偏振膜、漫射膜、增亮膜、轉(zhuǎn)向膜、鏡膜或它 們的組合?？捎玫亩鄬庸鈱W(xué)膜包括均可得自3M公司的、以Vikuiti 雙增亮膜(DBEF)、 Vikuiti 增亮膜(BEF)、Vikuiti 漫反射式偏振膜(DRPF)、Vikuiti 增強(qiáng)型鏡面 反射器(ESR)和Vikuiti 高級(jí)偏振膜(APF)銷售的光學(xué)膜?？捎玫墓鈱W(xué)膜還在 下列專利中有所描述:U. S. 5，825，543,5, 828，488 (Ouderkirk 等人)、5，867，316、 5，882，774,6, 179，948B1 (Merrill 等人)、6，352，761BU6, 368，699BU6, 927，900B2、 6，827，886(Neavin 等人)、6，972，813B1 (Toyooka)、6，991，695、2006/0084780Al(Hebrink 等人)、2006/0216524Al、2006/0226561Al (Merrill 等人)、2007/0047080Al (Stover 等人)、 WO 95/17303、WO 95/17691、W095/17692、WO 95/17699、WO 96/19347、WO 97/01440、WO 99/36248和W099/36262。這些多層光學(xué)膜僅為示例性的，并不旨在窮舉可用的合適的多層 光學(xué)膜。在這些實(shí)施例的一些中，本發(fā)明的底漆層可以為多層膜構(gòu)造中的內(nèi)層。在多層光學(xué)膜上形成底漆層后，接著可以在一個(gè)或兩個(gè)維度上對(duì)涂覆的膜進(jìn)行拉 幅或拉伸操作，以對(duì)膜進(jìn)行取向。對(duì)膜(特別是聚酯膜)進(jìn)行取向的方法見述于第2版“The Encyclopedia of Polymer Science and Engineering，，(聚合物禾斗學(xué)與工禾呈百禾斗全書)的 第12卷第193至216頁(yè)。制造雙軸取向的聚酯膜的典型方法包括以下四個(gè)主要步驟(1) 熔融擠出聚酯樹脂并將其驟冷以形成幅材，(2)在縱向方向上拉伸該幅材，(3)隨后或者同 時(shí)在橫向方向上拉伸該幅材以產(chǎn)生膜；和(4)將該膜進(jìn)行熱定型。如果需要雙軸取向，可在 多層光學(xué)膜已在縱向上拉伸之后但在隨后在橫向方向上拉伸之前，將底漆組合物涂覆到多 層光學(xué)膜上。有關(guān)聚合物膜的取向的更多討論可見于WO 2006/130142和前面引述的關(guān)于 光學(xué)膜的參考文獻(xiàn)中。在制備多層光學(xué)膜的過程中，拉伸比通常在6 1或更高的范圍內(nèi)， 明顯高于在制備一體化聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜時(shí)常用的3. 5 1-4 1。本發(fā)明的底漆 不同于本領(lǐng)域中使用的許多底漆，據(jù)發(fā)現(xiàn)，使用這種底漆后，即便以6 1的比率拉伸后，也 可得到具有極佳透明性、美觀度和粘附性的涂層。在一些實(shí)施例中，光學(xué)制品包括增亮膜。在該實(shí)施例中，將微結(jié)構(gòu)化層設(shè)置在與多 層光學(xué)膜相對(duì)的底漆層上，其中該微結(jié)構(gòu)化層包括具有多個(gè)微結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化表面，而該結(jié) 構(gòu)化表面包括制品的外表面。圖2示出了這樣的示例性光學(xué)制品20的橫截面示意圖，其中 該光學(xué)制品20具有設(shè)置在底漆層18上的微結(jié)構(gòu)化層22。微結(jié)構(gòu)化層具有微結(jié)構(gòu)化表面24，微結(jié)構(gòu)化表面24包括用于導(dǎo)光的棱鏡陣列。關(guān)于光在增亮薄膜中的行為的綜論可見于 (例如)US 2007/0115407A1 (Richard 等人)。在一些實(shí)施例中，光學(xué)制品包括設(shè)置在與多層光學(xué)膜相對(duì)的底漆層上的基底。基 底的例子包括那些可用于光學(xué)應(yīng)用的任何基底，例如聚酯、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯 基底，其中任何一個(gè)都可以為取向的或未取向的。多個(gè)微結(jié)構(gòu)可以包括如圖2所示的棱鏡陣列，或可具有一系列形狀，包括脊、柱、 棱錐、半球和圓錐；和/或可為具有平坦、尖狀、截平或圓形部分的凸起或凹陷；以上任何一 種結(jié)構(gòu)都可具有與表面平面成角度或垂直的側(cè)面。任何透鏡狀微結(jié)構(gòu)都可使用，例如微結(jié) 構(gòu)化的表面可包括立體角元件，每個(gè)元件具有三個(gè)基本上互相垂直的、通常在單一基準(zhǔn)點(diǎn) 或頂點(diǎn)相交的光學(xué)面。微結(jié)構(gòu)化的表面可以具有規(guī)則重復(fù)的圖案、可以為無規(guī)的或它們的 組合。通常，每個(gè)微結(jié)構(gòu)均具有至少兩個(gè)小于2mm的橫向尺寸(即在膜平面內(nèi)的尺寸)。微 結(jié)構(gòu)化層的厚度可為約10微米至約200微米?？墒褂每删酆系慕M合物、具有微結(jié)構(gòu)化負(fù)成型表面的母板和在其上具有底漆層的 多層光學(xué)膜制備微結(jié)構(gòu)化層?？蓪⒖删酆系慕M合物沉積在母板和底漆層之間，移動(dòng)組合 物珠粒使得該組合物填充母板的微結(jié)構(gòu)?？删酆辖M合物發(fā)生聚合以形成層，然后脫離母 板。母板可以是金屬的，如鎳、鍍鎳銅或黃銅，或者可以是在聚合條件下穩(wěn)定且優(yōu)選具有 能讓聚合而成的層干凈利落地脫離母板的表面能的熱塑性材料。母板在US 4，542，449、 U. S. 5，771，328和US 6，354，709中有進(jìn)一步的描述。作為另外一種選擇，可以制備預(yù)成形 的微結(jié)構(gòu)化層，并將其層合至涂底漆的多層光學(xué)膜上，使得底漆層設(shè)置在微結(jié)構(gòu)化層和多 層光學(xué)膜之間。用于形成微結(jié)構(gòu)化層的可聚合組合物可包括單體(包括單官能度、雙官能度或更 高官能度的單體)和/或低聚物，優(yōu)選地是具有高折射率(例如大于約1. 4或大于約1. 5) 的那些?？墒褂米贤饩€輻射使這些單體和/或低聚物聚合。合適的材料包括(甲基)丙烯 酸酯，例如 U. S. 4，568，445,4, 721，377,4, 812，032,5, 424，339 和 6，355，754 中所述的那些?？蓪⒐鈱W(xué)制品用于圖形藝術(shù)應(yīng)用，例如用于背光標(biāo)牌、告示板等。光學(xué)制品也可以 用于至少具有一個(gè)或多個(gè)光源和顯示面板的顯示裝置中。顯示面板可以是任何能夠產(chǎn)生圖 像、圖形、文本等的類型，且可以是單色或多色的或者透射或反射的。實(shí)例包括液晶顯示面 板、等離子顯示面板、或觸摸屏。光源可包括熒光燈、磷光燈、發(fā)光二極管、或它們的組合。 顯示裝置的例子包括電視、監(jiān)測(cè)器、膝上型計(jì)算機(jī)和諸如手機(jī)、PDA、計(jì)算器之類的手持裝置寸。由以下實(shí)例可更完全地理解本發(fā)明。實(shí)例材料所有化學(xué)品均商購(gòu)獲得，并直接使用(除非另外指明)。表面活性劑T0MAD0L 25-9 得自 Tomah Chemical Co.。交聯(lián)劑 CYMEL 30UCYMEL 327、和催化劑 CYCAT 4040 得自 Cytec Industries Inc.。聚乙烯亞胺交聯(lián)劑EPOMIN SP012得自Aceto Corp.。多異氰酸酯交聯(lián) 劑STAHL XR5305和碳二亞胺交聯(lián)劑STAHL XR5577得自Stahl International。氮丙啶交 聯(lián)劑CX-100得自DSM Neoresins0丙烯酸酯/三聚氰胺-甲醛分散體RH0PLEX 3208得自 Rohm and Haas Co.；該分散體包含約34_35重量％的丙烯酸粘合劑和約8_9重量％的甲醛-三聚氰胺交聯(lián)劑。雙酚A環(huán)氧二丙烯酸酯(CNl20)購(gòu)自Sartomer。除了 CYMEL 301以 20重量％的稀釋度溶于異丙醇使用外，其他的交聯(lián)劑均以20重量％的稀釋度溶于水使用。 CYTEC 4045以10重量％的稀釋度溶于水使用?；腔埘 (SPA)按下述步驟制備磺基聚酯A 將111. 9g(5. 5摩爾％ )的5_磺酸鈉間苯二甲酸、 592. Ig(47. 0摩爾％ )的對(duì)苯二甲酸、598. 4g(47. 5摩爾％ )的間苯二甲酸、705. 8g的乙二 醇、599g的新戊二醇、0. 7g的氧化銻、和2. 5g的醋酸鈉加入一加侖聚酯反應(yīng)釜中。向反應(yīng) 釜中通入氮?dú)?，使壓力保持?45kPa(50psi)，在攪拌下將混合物加熱到230°C，保持2小 時(shí)，在此期間觀察水的演變。將溫度升至250°C，隨后降低氣壓，施加真空(0.2托)，再將溫 度升至270°C。材料的粘度在45分鐘內(nèi)逐漸升高，之后，排出透明、粘稠的高分子量磺基聚 酯。通過DSC測(cè)得磺基聚酯的Tg為70. 3°C?；撬狨サ睦碚摦?dāng)量為每摩爾磺酸酯3847g聚 合物。將500g聚合物在80°C下溶于2000g水和450g異丙醇的混合物中。然后將溫度升至 95°C，以除去異丙醇(以及一部分水)。最后得到的分散體包括12重量％固含量的磺基聚 酯A水性分散體?；腔埘 (SPB)得自Eastman Chemical Co.的EASTEK 1100包括大約30重量％的磺基聚酯B水 性分散體。磺基聚酯C(SPC)磺基聚酯C包括12重量％的磺基聚酯A與B的混合物(其中A與B的重量比為 91 9)的水性分散體。實(shí)例1實(shí)例1制備了由12重量％的磺基聚酯C、3. 6重量％的CYMEL 301 (相對(duì)于磺基聚 酯固體為30重量％ )、0. 05重量％的CYCAT 4045 (相對(duì)于CYMEL 301為1. 5重量％ )、和 0. 15重量％的T0MAD0L 25-9組成的水溶液，其中括號(hào)外的所有重量比均是相對(duì)于水溶液 的總量?；旌享樞蛉缦滤?、表面活性劑、粘合劑、交聯(lián)劑和催化劑。每加入一種物質(zhì)后都充 分混勻溶液。使用#3纏線棒將溶液涂布到澆鑄聚酯多層光學(xué)膜上。完成涂布后，將膜在80°C下 干燥2分鐘。按照US 2001/0013668 (Neavin等人)中所述制備多層光學(xué)膜。然后，將涂布 的多層光學(xué)膜在160°C下預(yù)熱，隨后，按6. 5 1的橫向拉伸比、以50%/秒的恒定速率進(jìn) 行拉伸。使用輻射固化性組合物在經(jīng)涂布的多層光學(xué)膜的底漆層上形成微結(jié)構(gòu)化層。該輻 射固化性組合物由25重量％的苯氧基乙基丙烯酸酯、75重量％的雙酚A環(huán)氧二 丙烯酸酯 (CN120)、o. 5重量％ WLUCIRIN TPO和Ο. 5重量％ WDAROCUR 1173組成。使用下述工序涂 布該組合物，并使其固化，以形成微結(jié)構(gòu)化層1)將經(jīng)涂覆的膜在140°C下加熱1分鐘。2)將平坦的微結(jié)構(gòu)化不銹鋼印模在140°C的熱板上加熱。3) M PL1200 層合機(jī)(Professional Laminating Systems, Inc.)加熱至 140°C, 并將運(yùn)行速度設(shè)置為5. lmm/s (10英寸/分鐘)。4)將預(yù)熱到140°C的輻射固化性組合物的珠線施加到印模上。
5)使用手壓滾筒，將PET膜的經(jīng)涂覆一側(cè)輕輕壓向該印模并滾動(dòng)，以粘住就位。6)將印模+膜樣品夾在兩張更大片的未涂底漆PET膜之間，以保護(hù)層合機(jī)滾筒。7)使樣品運(yùn)行通過層合機(jī)。這產(chǎn)生出25微米(1密耳)的總樹脂膜厚度。8)使樣品通過紫外處理器(紫外融合Lighthammer，配有300W的D燈泡，在氮?dú)?吹掃下，以100%的功率和15cm/s(30英尺/分鐘)的線速度操作)。9)將膜樣品輕輕從印模上剝下來。實(shí)例2至4和比較例1至8 (Cl至C8)實(shí)例2至4和Cl至C8的制備與實(shí)例1所述相同，區(qū)別在于使用表1中列出的材 料。測(cè)試方法適用期24小時(shí)后，對(duì)涂層溶液的不穩(wěn)定指征進(jìn)行評(píng)估。拉伸后觀察對(duì)樣品的缺陷和表面霧度進(jìn)行評(píng)估。數(shù)字越小表示性能越好。印模移除從平坦的印模上剝離固化的微結(jié)構(gòu)化表面，通過這種方式進(jìn)行定性評(píng) 估。與基底的良好粘附力使得能夠在不在基底與印模之間殘留粘附的固化樹脂線絲的情況 下從印模上拉開結(jié)構(gòu)。在表1中，0表示存在一些線絲，1表示不存在線絲(印模上未殘留 任何固化樹脂)。粘附力按照ASTM D 3359測(cè)量，這是采用3M公司的3M 610玻璃紙帶進(jìn)行的交叉 排線帶拉拔試驗(yàn)。對(duì)粘附于基底上的殘余樹脂的量進(jìn)行測(cè)定。表權(quán)利要求
一種光學(xué)制品，包括多層光學(xué)膜，和設(shè)置在所述多層光學(xué)膜上的底漆層，所述底漆層基本上由磺基聚酯和交聯(lián)劑組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)制品，所述交聯(lián)劑包括三聚氰胺_甲醛樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)制品，所述磺基聚酯包括水溶性磺基聚酯或水分散性磺基聚酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)制品，所述磺基聚酯包含一種或多種二羧酸單體，所述二羧酸單體選自磺化間苯二甲酸、間苯二甲酸和對(duì)苯二 甲酸；以及一種或多種二醇單體，所述二醇單體選自乙二醇、二甘醇、新戊二醇和1，4_環(huán)己烷二 甲醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)制品，其中所述磺基聚酯與所述交聯(lián)劑的比率為約 1 1 至約 20 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)制品，所述底漆層具有約30nm至約500nm的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)制品，所述底漆層的Tg至少為約50°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)制品，所述多層光學(xué)膜包括反射膜、偏振膜、反射偏振 膜、漫射混合反射式偏振膜、漫射膜、增亮膜、轉(zhuǎn)向膜、鏡膜或它們的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)制品，所述多層光學(xué)膜具有第一光學(xué)層和第二光學(xué)層的 交替層，所述第一光學(xué)層和所述第二光學(xué)層分別包含第一聚合物和第二聚合物，所述第一 聚合物和所述第二聚合物選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、三乙酸纖維 素、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、聚酰胺以及它們的共混物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)制品，還包括設(shè)置在所述底漆層上的微結(jié)構(gòu)化層，其中 所述微結(jié)構(gòu)化層包括具有多個(gè)微結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化表面，所述結(jié)構(gòu)化表面包括所述制品的外表
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)制品，所述微結(jié)構(gòu)化層不含鹵素。
12.—種制備光學(xué)制品的方法，包括將底漆組合物涂覆于多層光學(xué)膜上，從而形成涂底漆的多層光學(xué)膜，所述底漆組合物 基本上由磺基聚酯和交聯(lián)劑組成；以及任選地在至少一個(gè)方向上拉伸所述涂底漆的多層光學(xué)膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述涂底漆的多層光學(xué)膜具有初始長(zhǎng)度，并且其中 所述拉伸的操作包括將所述涂底漆的多層光學(xué)膜拉伸至所述初始長(zhǎng)度的至少6倍長(zhǎng)。
14.一種顯示裝置，包括 顯示面板，一個(gè)或多個(gè)光源，和 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品。
全文摘要
本文公開了一種光學(xué)制品，所述光學(xué)制品包括多層光學(xué)膜和設(shè)置在所述多層光學(xué)膜上的底漆層。所述底漆層基本上由磺基聚酯和交聯(lián)劑組成。所述多層光學(xué)薄膜可以是反射膜、偏振膜、反射偏振膜、漫射混合反射式偏振膜、漫射膜、增亮膜、轉(zhuǎn)向膜、鏡膜或它們的組合?？蓪⑽⒔Y(jié)構(gòu)化的光學(xué)層或非結(jié)構(gòu)化的光學(xué)層設(shè)置在與所述多層光學(xué)膜相對(duì)的所述底漆層上。本文還公開了一種制備所述光學(xué)制品的方法。本文還公開了一種包括所述光學(xué)制品的顯示裝置。
文檔編號(hào)B32B7/02GK101981476SQ200980111535
公開日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者杰弗里·A·彼得森, 漢·K·洛伊, 詹姆斯·E·洛克里奇, 馬克·J·佩萊里蒂 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司