專利名稱：防眩硬涂膜的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及防眩硬涂膜。更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明涉及這樣的防眩硬涂膜，它能夠在不降低顯示圖像優(yōu)異質(zhì)量的情況下提供優(yōu)異的防眩性能，當(dāng)用于種種顯示器如液晶顯示器(LCD)，等離子體顯示器(PDP)，陰極射線管(CRT)和觸板時(shí)顯示出優(yōu)異的可見度，另外，由于大的表面硬度，它還有利地用作保護(hù)膜。
2.相關(guān)技術(shù)描述當(dāng)利用如CRT和LCD這樣的顯示器時(shí)，從外面來的光線偶爾地將在顯示器的表面上反射(所謂的眩光)并難于在顯示器上出現(xiàn)觀察的圖像。特別是，由于近來平板顯示器的尺寸增加，因此，上述問題的解決正變得更為重要。
為解決上述問題，阻止眩光的各種方法已于各種顯示器。作為上述阻止眩光方法的例子，在用于液晶顯示器起偏振片的硬涂膜表面上和用于各種顯示器的保護(hù)硬涂膜上形成粗糙度。用于硬涂膜的防眩方法通常被分成(1)其中在形成硬涂層的固化期間通過物理手段在硬涂膜表面上形成粗糙度的方法，和(2)其中將填料混入用于形成硬涂層的硬涂層材料中的方法。
在這兩類方法中，主要使用其中將填料混入硬涂層材料中的后者的方法，并且主要將二氧化硅微粒用作填料。由于所獲得的硬涂膜的白度能夠保持較低，因此使用二氧化硅微粒；當(dāng)二氧化硅微?；烊胗餐繉硬牧现袝r(shí)，硬度不會降低，并且具有優(yōu)異的分散作用。
然而，近來顯示器變得越來越精細(xì)，因此能夠獲得高質(zhì)量的圖像，于是硬涂膜的常規(guī)防眩方法已變得不夠。盡管已嘗試了各種方法，如將膠態(tài)氧化硅顆粒的聚集體引入硬涂層中(日本專利公開JP-A-10(1998)-180950)，但仍然希望進(jìn)一步改善圖像的清晰度。
業(yè)已提出一種耐擦傷防眩薄膜(日本專利公開JP-A-6(1994)-18706)，其中，將由折射率1.40-1.60的樹脂粒和離子輻射固化型樹脂成分組成的防眩層布置在透明基膜上。在該防眩薄膜中，將粒徑在3-8微米范圍內(nèi)的聚甲基丙烯酸甲酯顆粒，聚碳酸酯顆粒，聚苯乙烯顆粒，聚丙烯-苯乙烯顆粒和聚氯乙烯顆粒用作優(yōu)選的樹脂粒。為防止樹脂粒在涂料中的沉淀，添加粒徑0.5微米或更小的二氧化硅顆粒，其添加量以100重量份離子輻射固化型樹脂計(jì)小于約0.1重量份。
在上述技術(shù)的出版物中，根本沒有提到硅氧烷樹脂微粒，而是將具有相對大粒徑的一般的樹脂粒分散于防眩層中，以提供防眩性能。少量添加二氧化硅顆粒從而防止樹脂粒在涂料中的沉淀，但對防眩性能根本沒有改善。
業(yè)已提出了其中將在表面上具有精細(xì)粗糙度的樹脂膜層布置在透明基膜至少一個(gè)面上的光漫射片(防眩片)(日本專利公開JP-A-2002-107512)。在該技術(shù)中，將微粒分散在樹脂膜層中，以便在樹脂膜層的表面上提供精細(xì)的粗糙度。作為微粒，可使用無機(jī)微粒，有機(jī)微粒和硅氧烷-基微粒，并且優(yōu)選有機(jī)微粒。在實(shí)施例中將聚苯乙烯顆粒和三聚氰胺顆粒用作微粒，而在對比例中將二氧化硅顆粒和硅氧烷顆粒用作微粒。該技術(shù)指出，二氧化硅顆粒和硅氧烷顆粒對于提供防眩性能不是優(yōu)選的。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供防眩硬涂膜，所述硬涂膜能夠在不降低顯示圖像優(yōu)異質(zhì)量的情況下提供優(yōu)異的防眩性能，當(dāng)用于各種顯示器時(shí)它具有優(yōu)異的可見度，另外，由于大的表面硬度，它還可有利地用作保護(hù)膜。
為開發(fā)上述優(yōu)異性能的防眩硬涂膜，作為本發(fā)明者深入細(xì)致研究的的結(jié)果，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將二氧化硅微粒和硅氧烷樹脂微粒的混合物，優(yōu)選是將具有特定平均粒徑范圍的二氧化硅微粒和具有特定平均粒徑范圍的硅氧烷樹脂微粒的混合物各自以特定的相對用量引入硬涂層時(shí)，與常規(guī)薄膜相比，能夠獲得通過透射法顯示出乎意料地更優(yōu)異清晰度影像和更小鏡面光澤度的硬涂膜，并且通過該薄膜，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的?；谠撝R完成了本發(fā)明。
本發(fā)明提供(1)防眩硬涂膜，包括透明基質(zhì)薄膜和設(shè)置在透明基質(zhì)薄膜至少一面上防眩硬涂層，其中防眩硬涂層包含(A)通過離子輻射而固化的樹脂，和每100重量份固化樹脂0.2-10重量份(B)二氧化硅微粒和1-20重量份(C)硅氧烷樹脂微粒；(2)在(1)中描述的防眩硬涂膜，其中，在防眩硬涂層中組分(C)的硅氧烷樹脂微粒是具有形成三維網(wǎng)狀組織的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)倍半硅氧烷微粒；(3)在(1)和(2)任一個(gè)中描述的防眩硬涂膜，其中，在防眩硬涂層中，組分(B)的二氧化硅微粒的平均直徑(dB)在0.1-5微米的范圍內(nèi)，組分(C)的硅氧烷樹脂微粒的平均直徑(dC)在0.1-3微米的范圍內(nèi)，并且dC/dB之比在0.5-1的范圍內(nèi)；和(4)在(1)-(3)任一項(xiàng)中描述的防眩硬涂膜，其中，防眩硬涂層的厚度在0.5-20微米的范圍內(nèi)。
優(yōu)選實(shí)施方案的說明本發(fā)明防眩硬涂膜中的基質(zhì)薄膜沒有特別的限制并且合適的塑料薄膜可選自在光學(xué)硬涂膜中用作基質(zhì)薄膜的常規(guī)塑料薄膜。塑料薄膜的例子包括聚酯薄膜，如聚對苯二甲酸乙二酯，聚對苯二甲酸丁二酯和聚萘二甲酸亞乙酯薄膜，聚乙烯薄膜，聚丙烯薄膜，玻璃紙，二乙?；w維素薄膜，三乙酰基纖維素薄膜，丁酸乙酰纖維素薄膜，聚氯乙烯薄膜，聚偏氯乙烯薄膜，聚乙烯醇薄膜，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜，聚苯乙烯膜，聚碳酸酯薄膜，聚甲基戊烯薄膜，聚砜薄膜，聚醚醚酮薄膜，聚醚砜薄膜，聚醚酰亞胺薄膜，聚酰亞胺薄膜，氟樹脂薄膜，聚酰胺薄膜和丙烯酸樹脂薄膜。
基質(zhì)薄膜可以是透明的或半透明的，并且可以是彩色或無色的。這些性能可根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)選擇。例如當(dāng)將硬涂膜用作液晶顯示器的保護(hù)膜時(shí)，無色透明薄膜將是優(yōu)選的。
對基質(zhì)薄膜的厚度沒有特別的限制，并且可根據(jù)情況進(jìn)行適當(dāng)選擇。通常，所述厚度在15-250微米，優(yōu)選在30-200微米的范圍內(nèi)。例如，當(dāng)希望時(shí)，可以通過氧化或通過形成粗糙面的處理，對基質(zhì)薄膜的一個(gè)或兩個(gè)表面進(jìn)行處理，以便增強(qiáng)與設(shè)置在表面上的各層的粘著。通過氧化進(jìn)行表面處理的例子包括電暈放電處理，利用鉻酸的處理(濕法)，利用火焰的處理，利用加熱空氣的處理，或在臭氧存在下利用紫外線的照射處理。形成粗糙面處理的例子包括噴砂處理和利用溶劑的處理。表面處理根據(jù)基質(zhì)薄膜的種類進(jìn)行適當(dāng)選擇。通常，從作用和可操作性考慮，電暈放電處理是優(yōu)選的。
本發(fā)明的防眩硬涂膜包含至少在上述基質(zhì)薄膜一個(gè)面上的硬涂層。硬涂層包含(A)通過離子輻射固化的樹脂和(B)二氧化硅微粒和(C)分散在組分(A)中的硅氧烷樹脂微粒。
硬涂層可用形成硬涂層的涂布液對基質(zhì)薄膜的至少一個(gè)面進(jìn)行涂布而形成，所述硬涂層包含通過用于形成組分(A)的離子輻射而可固化的化合物，組分(B)的二氧化硅微粒，組分(C)的硅氧烷樹脂微粒，以及當(dāng)希望時(shí)光致聚合引發(fā)劑，以便形成一涂層；然后通過暴露至離子輻射中而對該涂層進(jìn)行固化。
作為通過形成組分用于(A)的離子輻射可固化的上述化合物，能夠使用至少一種選自可光聚合的預(yù)聚物和光可聚合的單體。光可聚合預(yù)聚物包括自由基引發(fā)聚合型預(yù)聚物和陽離子聚合型預(yù)聚物。自由基引發(fā)聚合型預(yù)聚物的例子包括基于聚酯丙烯酸酯，環(huán)氧丙烯酸酯，丙烯酸氨甲基酸脂和丙烯酸多元醇酯。例如，借助多官能羧酸和多元醇的縮合而獲得在未端帶有羥基的聚酯低聚物，然后用(甲基)丙烯酸使獲得的低聚物中的羥基基團(tuán)酯化；或者借助將環(huán)氧烷添加至多官能羧酸中而獲得在未端帶有羥基的低聚物，然后用(甲基)丙烯酸使獲得的低聚物中的羥基酯化；能夠獲得聚酯丙烯酸酯酯預(yù)聚物。例如，通過與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)而使具有相對低分子量的雙酚型或酚醛清漆型環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧乙烷環(huán)酯化，可獲得環(huán)氧丙烯酸酯基預(yù)聚物。例如，借助聚醚多醇或聚酯多元醇與聚異氰酸酯的反應(yīng)獲得聚氨酯低聚物，然后使獲得的低聚物與(甲基)丙烯酸酯化，可獲得丙烯酸氨甲基酸酯基預(yù)聚物。例如，借助使聚醚多醇中的羥基與(甲基)丙烯酸進(jìn)行酯化可獲得丙烯酸多元醇酯基預(yù)聚物。上述光可聚合預(yù)聚物可以單獨(dú)使用或以兩種或多種組合使用。
作為陽離子聚合型光可聚合預(yù)聚物，通常使用環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂的例子包括通過多羥基酚如雙酚樹脂和酚醛清漆樹脂與表氯醇的環(huán)氧化而獲得的化合物，和通過線性烯烴化合物和環(huán)狀烯烴化合物與過氧化物的氧化作用而獲得的化合物。
光可聚合單體包括多官能丙烯酸酯，如(甲基)丙烯酸1，4-丁二醇酯，(甲基)丙烯酸1，6-己二醇酯，二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯，二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯，已二酸二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯，羥基新戊酸二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯，二(甲基)丙烯酸二環(huán)戊基酯，用己內(nèi)酯改性的二(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯基酯，用環(huán)氧乙烷改性的磷酸的二(甲基)丙烯酸酯，被烯丙基取代的二(甲基)丙烯酸環(huán)己基酯，二(甲基)丙烯酸異氰脲酸酯，三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯，三(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯，用丙酸改性的三(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯，三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯，用環(huán)氧丙烷改性的三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯，用丙酸改性的五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯，六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯，和用己內(nèi)酯改性的六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯。上述光可聚合單體可以單獨(dú)使用或以兩種或多種組合使用。光可聚合單體可以與上面描述的光可聚合預(yù)聚物結(jié)合使用。
當(dāng)希望時(shí)使用的、用于自由基引發(fā)聚合型光可聚合預(yù)聚物和光可聚合單體的光致聚合引發(fā)劑的例子包括安息香，安息香甲醚，苯偶姻乙醚，安息香異丙醚，安息香正丁基醚，安息香異丁基醚，苯乙酮，二甲氨基苯乙酮，2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮，2，2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮，2-羥基-2-甲基-1-苯丙烷-1-酮，1-羥基環(huán)己基二苯酮，2-甲基-1-[4-(甲硫基)-苯基]-2-嗎啉代-丙烷-1-酮，4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)酮，二苯甲酮，對-苯基二苯酮，4，4’-二乙氨基二苯酮，二氯二苯酮，2-甲基-蒽醌，2-乙基蒽醌，2-叔丁基蒽醌，2-氨基蒽醌，2-甲噻噸酮，2-乙基噻噸酮，2-氯噻噸酮，2，4-二甲基噻噸酮，2，4-二乙基噻噸酮，芐基二甲基酮縮醇，苯乙酮二甲基酮縮醇和對-二甲基氨基苯甲醛酯。用于陽離子聚合型光可聚合預(yù)聚物的光致聚合引發(fā)劑的例子包括由鎓如芳族锍離子，芳族氧代锍離子和芳族三價(jià)碘離子和陰離子如四氟硼酸根，六氟磷酸根，六氟銻酸根和六氟砷酸根組成的化合物。上述光可聚合引發(fā)劑可以單獨(dú)使用或以兩種或多種組合使用。通常，以每100重量份光可聚合預(yù)聚物，光可聚合單體或兩者的化合物計(jì)，引發(fā)劑的用量在0.2-10重量份的范圍內(nèi)選擇。
優(yōu)選的是，本發(fā)明的防眩薄膜具有下列光學(xué)性質(zhì)，以便實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
光霧和60度鏡面光澤度指示本發(fā)明防眩硬涂膜的防眩性能。優(yōu)選的是，光霧為3％或更大而60度鏡面光澤度為50或更小。當(dāng)光霧小于3％時(shí)，它將難于顯示出足夠的防眩性能。當(dāng)60度鏡面光澤度超過50時(shí)，表面的光澤較大，即光的反射太多，并對防眩性能產(chǎn)生副作用。由于透光率將降低，因此很大的光霧不是優(yōu)選的。優(yōu)選的是，通過透射法圖像清晰度的總值為200或更大。通過透射法圖像清晰度的總值指示了顯示圖像的質(zhì)量，即可見度。當(dāng)該值小于200時(shí)，不能獲得足夠優(yōu)異的顯示圖像質(zhì)量，即足夠的可見度。優(yōu)選的是，總透光率為90％或更大。當(dāng)總透光率小于90％時(shí)，透明度可能將不夠。優(yōu)選的是，在550nm波長時(shí)的反射率為3.5％或更小。
考慮到防眩性能，顯示圖像的質(zhì)量即可見度，透光率和透明度之間的平衡，更優(yōu)選的是，光霧在3-50％的范圍內(nèi)，通過透射法圖像清晰度的總值為220或更大，而總透光率為92％或更大。這些光學(xué)性能的測量方法將在隨后進(jìn)行描述。
在本發(fā)明中，在下面描述的組分(B)和(C)與組分(A)結(jié)合使用并且分散于硬涂層，以便顯示出上述光學(xué)特性。
在本發(fā)明的防眩薄膜中，通常，將平均直徑(dB)為0.1-5微米的二氧化硅微粒用途分散于硬涂層中組分(B)的二氧化硅微粒。當(dāng)平均粒徑小于0.1微米時(shí)，往往會發(fā)生二次聚集。當(dāng)平均粒徑超過5微米時(shí)，硬涂層的表面將變得過于粗糙，從而降低可見度，并且有時(shí)候?qū)⒉荒芡瓿杀景l(fā)明的目的?？紤]到預(yù)防二次聚集和可見度，優(yōu)選的是，二氧化硅微粒的平均直徑在0.5-4微米的范圍之內(nèi)，更優(yōu)選在1-3微米。
以每100重量份上面描述的離子輻射固化的樹脂計(jì)，二氧化硅微粒的用量在0.2-10重量份。當(dāng)二氧化硅微粒的用量小于0.2重量份時(shí)，60度的鏡面光澤度將超過50，并且不能獲得足夠的防眩性能。當(dāng)用量超過10重量份時(shí)，通過透射法圖像清晰度的總值將小于200，并且顯示圖像的質(zhì)量將變差?？紤]到防眩性能和防止顯示圖像質(zhì)量的變差，優(yōu)選的是，二氧化硅微粒的用量在0.5-7重量份，更優(yōu)選在1-5重量份。
對于與二氧化硅微粒相結(jié)合分散于硬涂層中的、組分(C)的硅氧烷樹脂微粒沒有特別的限制?？紤]到各種性能，優(yōu)選的是，具有形成三維網(wǎng)狀組織的硅氧烷鍵和交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)倍半硅氧烷，其由下列通式[1]表示，其中，R表示有機(jī)基團(tuán)，n表示聚合度。
(RSiO3/2)n[1]例如，通過在合適的有機(jī)溶劑中使由通式[2]表示的有機(jī)三烷氧基硅烷進(jìn)行聚合，可獲得上述聚有機(jī)倍半硅氧烷微粒R1Si(OR2)3[2]式中，R1表示不可水解的基團(tuán)，選自具有1-20個(gè)碳原子的烷基，具有1-20個(gè)碳原子和選自(甲基)丙烯酰氧基和環(huán)氧基的基團(tuán)的烷基，具有2-20個(gè)碳原子的烯基，具有6-20個(gè)碳原子的芳基和具有7-20個(gè)碳原子的芳烷基；R2表示具有1-6個(gè)碳原子的烷基；而由OR2表示的三個(gè)基團(tuán)彼此可以相同或不同。
在通式[2]中R1表示的基團(tuán)中，作為具有1-20個(gè)碳原子的烷基，優(yōu)選的是具有1-10個(gè)碳原子的烷基，并且所述烷基可以是線性、支鏈和環(huán)狀基團(tuán)的任一種。該烷基的例子包括甲基，乙基，正-丙基，異丙基，正-丁基，異丁基，仲-丁基，叔-丁基，戊基，己基，辛基，環(huán)戊基和環(huán)己基。作為具有1-20個(gè)碳原子和選自上述(甲基)丙烯酸酰氧基和環(huán)氧基的基團(tuán)的烷基，優(yōu)選的是具有1-10個(gè)碳原子和上述基團(tuán)的烷基，并且所述烷基可以是線性、支鏈和環(huán)狀基團(tuán)的任一種。具有上述基團(tuán)的烷基的例子包括γ-丙烯酰氧丙基，γ-甲基丙烯酰氧基，γ-縮水甘油氧丙基和3，4-環(huán)氧環(huán)已基。作為具有2至20碳原子的烯基基團(tuán)，優(yōu)選具有2至10碳原子的烯基并且所述烯基基團(tuán)可以是線性的，支鏈和環(huán)狀基團(tuán)的任一種。烯基基團(tuán)的例子包括，乙烯基基團(tuán)，烯丙基基團(tuán)，丁烯基基團(tuán)，己烯基基團(tuán)和辛烯基基團(tuán)。作為具有6-20個(gè)碳原子的芳基基團(tuán)，優(yōu)選的是具有6-10個(gè)碳原子的芳基基團(tuán)。芳基基團(tuán)的例子包括苯基，甲苯基基團(tuán)，二甲苯基基團(tuán)和萘基基團(tuán)。作為具有7-20個(gè)碳原子的芳烷基基團(tuán)，優(yōu)選的是具有7-10個(gè)碳原子的芳烷基基團(tuán)。芳烷基基團(tuán)的例子包括苯甲基，苯乙基基團(tuán)，苯丙基基團(tuán)和萘甲基基團(tuán)。
由R2表示的、具有1-6個(gè)碳原子的烷基可以是線性、支鏈和環(huán)狀基團(tuán)的任一種。烷基的例子包括甲基，乙基，正-丙基，異丙基，正-丁基，異丁基，仲-丁基，叔-丁基，戊基，己基，環(huán)戊基和環(huán)己基。由OR2表示的三個(gè)基團(tuán)彼此可以相同或不同。
由通式[2]表示的有機(jī)三烷氧基硅烷的例子包括甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧甲硅烷，甲基三丙氧基硅烷，甲基三異丙氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷，乙基三乙氧基硅烷，丙基三乙氧基硅烷，丁基三甲氧基硅烷，戊基三甲氧基硅烷，戊基三乙氧基硅烷，乙烯基甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，γ-甘油氧丙基三甲氧基硅烷，γ-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。上述有機(jī)三烷氧基硅烷可以單獨(dú)使用或以兩種或多種組合使用。
用于有機(jī)三烷氧基硅烷水解和縮聚的有機(jī)溶劑的例子包括芳烴，如苯，甲苯和二甲苯；酯，如乙酸甲酯，乙酸乙酯和乙酸丙酯；酮，如丙酮，甲基乙基酮，甲基異丁基酮和環(huán)己酮；以及醇，如甲醇，乙醇，正丙醇，異丙醇，正丁醇和異丁醇。
聚有機(jī)倍半硅氧烷微粒商品的例子包括由SHIN-ETSU CHEMICALCo.，Ltd.制造的并以“X-52”系列商品名分銷的產(chǎn)品。
在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，用作組分(C)的硅氧烷樹脂微粒的平均直徑(dC)在0.1-3微米的范圍內(nèi)，并且硅氧烷樹脂微粒的平均直徑(dC)與二氧化硅微粒平均直徑(dB)之比即dC/dB在0.5-1的范圍之內(nèi)。
當(dāng)將具有上述性能的二氧化硅微粒和硅氧烷樹脂微粒結(jié)合使用時(shí)，硅氧烷樹脂微粒往往更密集地存在于硬涂層的表層附近。硅氧烷樹脂微粒的折射率約為1.43。二氧化硅微粒的折射率約為1.45-1.46?；谝陨纤鼋Y(jié)果，人們認(rèn)為能夠獲得通過透射法具有圖像優(yōu)異清晰度和小鏡面光澤度的防眩薄膜。當(dāng)獨(dú)自使用組分(B)的二氧化硅微粒時(shí)，將出現(xiàn)的問題是通過透射法的圖像清晰度變差以及顯示圖像的質(zhì)量不可避免地降低，但還能夠獲得優(yōu)異的防眩性能。
組分(C)的硅氧烷樹脂微粒具有保持二氧化硅微粒優(yōu)異防眩性能的作用，同時(shí)，通過改善透射法的圖像清晰度而抑制圖像質(zhì)量的品質(zhì)降低。當(dāng)硅氧烷樹脂微粒的平均直徑超過上述范圍之外時(shí)，充分顯示出上述作用將是困難的?？紤]到上述作用，更優(yōu)選的是，硅氧烷樹脂微粒的平均直徑在0.3-2.5微米的范圍內(nèi)，而最優(yōu)選的是在0.4-2微米的范圍內(nèi)。
以100重量份通過離子輻射固化的樹脂計(jì)，組分(C)的硅氧烷樹脂微粒的用量在1-20重量份的范圍內(nèi)。當(dāng)組分(C)的用量小于1重量份時(shí)，60度的鏡面光澤度將超過50并且將不能夠充分顯示出抑制顯示圖像質(zhì)量變差的作用。當(dāng)組分(C)的用量超過20重量份時(shí)，通過透射法圖像清晰度的總值將小于200，并且透明度將變差。當(dāng)考慮60度的鏡面光澤度和通過透射法圖像清晰度的總值時(shí)，優(yōu)選的是，硅氧烷樹脂微粒的用量在2-10重量份，更優(yōu)選在3-7重量份。
用于形成在本發(fā)明中使用的硬涂層的涂布液可通過下列方法制備將通過離子輻射可固化的化合物，二氧化硅微粒，硅氧烷樹脂微粒，和當(dāng)希望時(shí)使用的各種添加劑如抗氧劑，紫外線吸收劑，光穩(wěn)定劑，流平劑和消泡劑，以各自特定的用量添加至當(dāng)需要時(shí)使用的合適的溶劑中；并將上述組分溶解或分散于溶劑中。
上面使用的溶劑的例子包括脂族烴如己烷，庚烷和環(huán)己烷；芳烴如甲苯和二甲苯；鹵代烴如二氯甲烷和二氯乙烷；醇類如甲醇，乙醇，丙醇和丁醇；酮如丙酮，甲基乙基酮，2-戊酮，異佛爾酮和環(huán)己酮；酯如乙酸乙酯和醋酸丁酯；以及溶纖劑溶劑如乙基溶纖劑。
如此制得的涂布液的濃度和粘度沒有特別的限制，只要涂布液能夠用于涂布并能夠根據(jù)情況適當(dāng)?shù)剡x擇。
根據(jù)常規(guī)方法，如棒涂法，到涂法，輥涂法，刮刀涂布法，口模式涂布法和凹版涂布法，將上面制備的涂布液施加至上面描述的基質(zhì)薄膜的至少一個(gè)面上，以形成一涂層。在形成的涂層干燥之后，借助暴露至離子輻射中使涂層固化而形成硬涂層。
離子輻射的例子包括紫外線和電子束。紫外線可從高壓汞燈、融合H燈或氙燈獲得。通常，用于照射的光量在100-500mJ/cm2的范圍內(nèi)。電子束由電子加速器獲得。通常，用于照射的電子束量在150-350kV的范圍內(nèi)。在這些離子輻射之間，優(yōu)選的是紫外線。當(dāng)使用電子束時(shí)，能夠在不添加聚合引發(fā)劑的情況下獲得固化的薄膜。
優(yōu)選的是，如此形成的硬涂層的厚度在0.5-20微米的范圍內(nèi)。當(dāng)厚度小于0.5微米時(shí)，硬涂膜可能將顯示出不充分的抗刮性。當(dāng)厚度超過20微米時(shí)，60度的鏡面光澤度可能將增加?？紤]到抗刮性和60度鏡面光澤度之間的平衡，更優(yōu)選的是，硬涂層的厚度在1-15微米范圍之內(nèi)，更優(yōu)選在2-10微米的范圍內(nèi)。
優(yōu)選的是，本發(fā)明的防眩薄膜中的硬涂層的鉛筆硬度為H或更高。當(dāng)鉛筆硬度為H或更高時(shí)，能夠提供足以用于硬涂膜的抗刮性。優(yōu)選的是，硬涂層的鉛筆硬度為2H或更高，以便更充分地顯示出抗刮性。鉛筆硬度的測量方法將在隨后進(jìn)行描述。
在本發(fā)明中，當(dāng)必要時(shí)，用于阻止光的反射的層，如硅氧烷基涂膜和氟基涂膜可以形成在硬涂層的表面上，以便提供防止光反射的性能。合適的是，防止光反射的層的厚度在0.05-1微米的范圍內(nèi)。通過設(shè)置用于預(yù)防反光的層，能夠防止由太陽光或熒光的反光對顯示器上圖像的干擾。通過抑制在表面上的反光，總的透光率可增加并且透明度可得以改善。另外，通過適當(dāng)?shù)剡x擇防止反光的層的種類，還能夠改善抗靜電性。
在本發(fā)明的防眩硬涂膜中，用于將硬涂膜粘結(jié)至支持體如液晶顯示器上的粘合劑層可以形成在與具有硬涂層的面相反的基質(zhì)薄膜的面上。作為形成粘結(jié)層的粘合劑，優(yōu)選的是用于光學(xué)用途的粘合劑，如丙烯酸基粘合劑，氨基甲酸酯基粘合劑和硅氧烷基粘合劑。通常，粘結(jié)層的厚度在5-100微米，優(yōu)選在10-60微米的范圍內(nèi)。
將防粘薄膜布置在粘結(jié)層上。防粘薄膜的例子包括用脫模劑如硅氧烷樹脂對紙張如玻璃紙，涂布紙和層壓紙或塑料薄膜進(jìn)行涂布而制備的防粘薄膜。防粘薄膜的厚度沒有特別的限制。通常，防粘薄膜的厚度在20-150微米范圍之內(nèi)。
總之，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，防眩硬涂膜能夠在不降低顯示圖像優(yōu)異質(zhì)量的情況下提供防眩性能，當(dāng)用于種種顯示器如液晶顯示器(LCD)，等離子體顯示器(PDP)，陰極射線管(CRT)和觸板時(shí)顯示出優(yōu)異的可見度，另外，由于大的表面硬度，它還有利地用作保護(hù)膜。
實(shí)施例在下文中，將參考實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更為具體的描述。然而本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
根據(jù)下列方法測量防眩硬涂膜的性能。
(1)總的透光率和光霧根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)K7105的方法，利用由NIPPON DENSHOKUKOGYO Co.，Ltd.制造的濁度計(jì)，測量總的透光率和光霧。
(2)60度的鏡面光澤度根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)K7105的方法，利用由NIPPON DENSHOKUKOGYO Co.，Ltd.制造的光澤計(jì)，測量60度的鏡面光澤度。
(3)通過透射法圖像清晰度的總值根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)K7105，利用用于測量圖像-成形性能的裝置(由SUGA TEST INSTRUMENTS Co.，Ltd.制造)，測量通過透射法圖像清晰度的總值。將用四種縫隙通過透射法測量獲得的值的總和用作通過透射法圖像清晰度的總值。
(4)反射率利用由SHIMADZU CORPORATION制造的、用于紫外線和可見光的分光光度計(jì)“UV-3101PC”，測量在硬涂膜表面上，波長為550nm的光的反射率。
(5)鉛筆硬度根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)K5400的方法，通過用手刻痕來測量鉛筆硬度。
(6)抗刮性用鋼絲絨#0000對硬涂膜涂層的表面進(jìn)行摩擦并用肉眼觀察表面狀況。當(dāng)在表面上沒有發(fā)現(xiàn)刻痕時(shí)，結(jié)果評估為良好。當(dāng)在表面上發(fā)現(xiàn)有刻痕時(shí)，結(jié)果評估為差。
實(shí)施例1向通過紫外線可固化的100重量份樹脂[由ARAKAWA KAGAKUKOGYO Co.，Ltd.制造，商品名為“BEAMSET 575CB”；丙烯酸氨基甲酸酯基樹脂；固體組分的濃度100％]中，添加6重量份硅氧烷樹脂微粒[由SHIN-ETSU CHEMICAL Co.，Ltd.制造；商品名“X-52-854”；聚有機(jī)倍半硅氧烷微粒；平均粒徑0.8微米]和2重量份二氧化硅微粒[由FUJI SILYSIA CHEMICAL，Ltd.制造；SYLYSIA 420；平均粒徑1.0微米]。用由相對重量用量為1/1的環(huán)己酮和乙基溶纖劑組成的混合溶劑稀釋所得到的混合物，以便將整個(gè)混合物中固體組分的濃度調(diào)整至45％重量，并制備涂料。dC/dB的比值為0.8。
利用Mayer bar No.8，用上面制得的涂料，對厚度為80微米的三乙?；w維素薄膜(TAC薄膜)的一個(gè)面進(jìn)行涂布。在形成的涂層于70℃干燥1分鐘之后，將該層暴露至250mJ/cm2的紫外線中并固化。由此，形成了厚度為4.5微米的硬涂層，并制備防眩硬涂膜。
防眩硬涂膜的性能示于表1中。
實(shí)施例2和3利用示于表1中用量的硅氧烷樹脂微粒和二氧化硅微粒，根據(jù)與實(shí)施例1相同的步驟制備防眩硬涂膜。所制得的防眩硬涂膜的性能示于表1中。
實(shí)施例4利用示于表1中用量的硅氧烷樹脂微粒和二氧化硅微粒，根據(jù)與實(shí)施例1相同的步驟制備防眩硬涂膜。
利用丙烯酸系粘合劑[由LINTEC Corporation制造；“PA-T1”]對所制得的防眩硬涂膜的背面進(jìn)行涂布，其用量以干燥的薄膜厚度為20微米為準(zhǔn)。在粘結(jié)層干燥之后，將提供防粘性能、通過用硅氧烷對聚對苯二甲酸乙二酯處理制得的防粘薄膜層壓至粘結(jié)層上，并制備粘合劑片。
所制得的防眩硬涂膜性能的評估結(jié)果示于表1中。
對比例1根據(jù)與實(shí)施例1相同的步驟制備防眩硬涂膜，所不同的是，不添加硅氧烷樹脂微粒和添加6重量份二氧化硅微粒。防眩硬涂膜的性能示于表1中。
對比例2根據(jù)與實(shí)施例1相同的步驟制備防眩硬涂膜，所不同的是，不添加二氧化硅微粒和添加7重量份硅氧烷樹脂微粒。防眩硬涂膜的性能示于表1中。
對比例3根據(jù)與實(shí)施例1相同的步驟制備防眩硬涂膜，所不同的是，用15重量份平均粒徑3微米的聚苯乙烯顆粒替代硅氧烷樹脂微粒，并且不添加二氧化硅微粒。防眩硬涂膜的性能示于表1中。
對比例4根據(jù)與實(shí)施例1相同的步驟制備防眩硬涂膜，所不同的是，用4重量份平均粒徑5微米的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)顆粒替代硅氧烷樹脂微粒，并用0.2重量份平均粒徑0.25微米的二氧化硅微粒替代平均粒徑1.0微米的二氧化硅微粒。防眩硬涂膜的性能示于表1中。
表1
注解1.在顆粒添加量中，括號中的值表示平均粒徑。
2.通過透射法測量圖像清晰度的總值。
如表1所示，實(shí)施例的防眩硬涂膜均具有在優(yōu)選范圍內(nèi)的、總透光率，光霧，60度鏡面光澤度和通過透射法圖像清晰度的總值，并顯示出優(yōu)異的防眩性能和圖像優(yōu)異的清晰度。
權(quán)利要求
1.一種防眩硬涂膜，包括透明基質(zhì)薄膜和設(shè)置在透明基質(zhì)薄膜至少一面上的防眩硬涂層，其中防眩硬涂層包含(A)通過離子輻射而固化的樹脂，和每100重量份固化樹脂0.2-10重量份(B)二氧化硅微粒和1-20重量份(C)硅氧烷樹脂微粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的防眩硬涂膜，其中，在防眩硬涂層中組分(C)的硅氧烷樹脂微粒是具有形成三維網(wǎng)狀組織的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)倍半硅氧烷微粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2任一項(xiàng)的防眩硬涂膜，其中，在防眩硬涂層中，組分(B)的二氧化硅微粒的平均直徑(dB)在0.1-5微米的范圍內(nèi)，組分(C)的硅氧烷樹脂微粒的平均直徑(dC)在0.1-3微米的范圍內(nèi)，并且dC/dB之比在0.5-1的范圍內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的防眩硬涂膜，其中，防眩硬涂層的厚度在0.5-20微米的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種包含透明基質(zhì)薄膜和設(shè)置在透明基質(zhì)薄膜至少一面上防眩硬涂層的防眩硬涂膜，其中，防眩硬涂層包含(A)通過離子輻射而固化的樹脂，和每100重量份固化樹脂0.2－10重量份(B)二氧化硅微粒和1－20重量份(C)硅氧烷樹脂微粒。當(dāng)該薄膜用于各種顯示器時(shí)，在不降低顯示圖像優(yōu)良品質(zhì)的情況下，能夠提供優(yōu)異的防眩性能。另外，該薄膜還有利地用作具有大表面硬度的保護(hù)膜。
文檔編號C08F283/12GK1493889SQ0315538
公開日2004年5月5日 申請日期2003年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月28日
發(fā)明者所司悟, 稻岡治, 竹迫義孝, 孝 申請人:琳得科株式會社