專(zhuān)利名稱(chēng)：涂布的制品的制作方法
涂布的制品
背景技術(shù)：
當(dāng)處于高濕度和高溫下時(shí)，或用于溫度或濕度上有很大差別的界面時(shí)，用于窗戶(hù)、 鏡子、透鏡、護(hù)目鏡和面具或防護(hù)罩的玻璃或塑料材料變得霧蒙蒙。處于所述條件下的產(chǎn)品 包括用于醫(yī)療、軍事和工業(yè)安全應(yīng)用的那些。霧是由于水汽在表面凝結(jié)導(dǎo)致的。例如，佩戴 安全防護(hù)罩的人呼出的空氣可以導(dǎo)致起霧。為了減輕或消除這個(gè)問(wèn)題，常常需要防霧涂層。 所述防霧涂層通常包括通過(guò)從表面吸收和釋放濕氣而克服起霧的親水材料。在許多這些應(yīng) 用中，涂層基本上是透明并且不產(chǎn)生過(guò)度的由光反射導(dǎo)致的炫目也是重要的。因此，防炫目 性能是期望的。防炫目性能在制造特定光學(xué)器件如光學(xué)延遲板或偏振片中也是有價(jià)值的， 并可以例如用于顯示設(shè)備，如液晶顯示器。防炫目和防霧涂層也可以用于一次性物品上，如一次性面罩，其通常是基于聚合 物薄膜襯底。對(duì)于這些和其它應(yīng)用，保持成本最小化是期望的，因此在許多情況下，為了保 持低成本，在線(xiàn)施涂的方法是期望的。然而，現(xiàn)有的能夠提供適合的防霧和防炫目性能的防 炫目和防霧組合物通常不容易通過(guò)在線(xiàn)法施涂。對(duì)能夠達(dá)到這些要求的防炫目和防霧涂層 和其施涂方法有持續(xù)需求。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提供一種復(fù)合薄膜，其包括具有第一面和第二面的聚酯薄膜襯 底，在所述第一面和第二面的至少一面上包括涂層，所述涂層包括選自羥丙基纖維素、聚 (2-乙基-2-噁唑啉)及其混合物的聚合物、表面活性劑、膠體氧化硅和選自水溶性鈦鹽和 水溶性或水分散性有機(jī)交聯(lián)劑的交聯(lián)劑。另一方面，本發(fā)明提供一種制造復(fù)合薄膜的方法，所述方法包括如下步驟a)提供具有第一面和第二面的未取向或單軸取向聚酯薄膜襯底；b)在所述第一面和第二面的至少一面上形成涂層，所述涂層包括選自羥丙基纖維 素、聚(2-乙基-2-噁唑啉)及其混合物的聚合物、表面活性劑、膠體氧化硅和選自水溶性 鈦鹽和水溶性或水分散性有機(jī)交聯(lián)劑的交聯(lián)劑，所述形成涂層包括將至少一面與聚合物、 表面活性劑、膠體氧化硅和交聯(lián)劑在含水稀釋劑中的分散液接觸，然后蒸發(fā)所述含水稀釋 劑；和c)在步驟b)之后，拉伸所述未取向或單軸取向聚酯薄膜襯底以分別單軸或雙軸 取向基材。另一方面，本發(fā)明提供在其表面上具有涂層的聚合物或玻璃制品，所述涂層包括 選自羥丙基纖維素、聚(2-乙基-2-噁唑啉)及其混合物的聚合物、表面活性劑、膠體氧化 硅、和選自水溶性鈦鹽和水溶性或水分散性有機(jī)交聯(lián)劑的交聯(lián)劑。還另一方面，本發(fā)明提供用于涂布制品的組合物，其中所述組合物包括含水稀釋 劑中的分散液，所述分散液包括選自羥丙基纖維素、聚(2-乙基-2-噁唑啉)及其混合物的 聚合物、表面活性劑、膠體氧化硅、和選自水溶性鈦鹽和水溶性或水分散性有機(jī)交聯(lián)劑的交 聯(lián)劑。
另一方面，本發(fā)明提供一種涂料，所述涂料包括選自羥丙基纖維素、聚(2-乙 基-2-噁唑啉)及其混合物的聚合物、表面活性劑、膠體氧化硅、和選自水溶性鈦鹽和水溶 性或水分散性有機(jī)交聯(lián)劑的交聯(lián)劑。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供聚酯薄膜，在其表面上具有防霧和防炫目組合物。依據(jù)聚酯薄膜的應(yīng) 用，涂料可以施涂在薄膜的一面或兩面上。如果兩面都被涂布，通常在兩面使用相同的組合 物，不過(guò)也可以使用不同的組合物。下面將詳細(xì)討論的是，防炫目和防霧涂層組合物可以通過(guò)在線(xiàn)或離線(xiàn)法施涂，在 某些實(shí)施方案中優(yōu)選前者。然而，本發(fā)明的研究顯示，用于形成防霧和防炫目涂層的傳統(tǒng)配 方常常不適于在在線(xiàn)法中在拉伸步驟(例如在拉伸之間的階段，即，在第一拉伸步驟和第 二拉伸步驟之間)之前施涂，因?yàn)槔鞂?dǎo)致涂層出現(xiàn)裂紋和/或裂縫。這導(dǎo)致光學(xué)性能變 差，如差的防炫目性能。這里所述的組合物可以用于這兩類(lèi)涂布法的任一類(lèi)而不產(chǎn)生裂縫 或裂紋，因此代表了防霧和防炫目涂布技術(shù)中的顯著進(jìn)步。另外，得到的涂層可以非常薄， 另外使得成本降低。盡管本發(fā)明的涂層組合物的一個(gè)特別有用的應(yīng)用是用于薄膜上，但是所述組合物 可以施涂于任何制品的表面上。聚合物或玻璃制品可以特別有效，尤其是如果它們是透明 的。示例性玻璃制品包括薄膜、片/板、鏡子、和眼鏡或其它光學(xué)器件。組合物的水分散體， 以及由組合物制成的干燥薄膜，也是本發(fā)明的實(shí)施方案，無(wú)論其是否是襯底上的涂層形式。本發(fā)明的涂層薄膜既可以具有防炫目性能，又可以具有高光散射性能，同時(shí)提供 高能見(jiàn)度的傳送圖像。所述薄膜可以直接用作光學(xué)器件的部件，或可以形成所述部件的一 部分。所述部件的實(shí)例包括偏振片、光導(dǎo)管和光學(xué)延遲板。因此，例如，依據(jù)本發(fā)明的薄膜 可以層壓或疊置在光學(xué)延遲板的至少一個(gè)光程表面上。薄膜可以用于各種顯示設(shè)備，例如 觸摸面板顯示設(shè)備、等離子顯示器和液晶顯示器。例如，顯示設(shè)備可以包括已經(jīng)層壓了薄膜 的偏振片。對(duì)于反射型液晶顯示器，層壓了薄膜的偏振片可以置于反射元件的前向光程中。 例如，其可以層壓或位于反射元件和顯示單元之間。對(duì)于透射型液晶顯示器，可以使用背光 源，所述背光源包括導(dǎo)光板和光源(如發(fā)光二極管)。防炫目薄膜可以置于光源前的光程 中，例如其可以置于或?qū)訅涸趯?dǎo)光板和顯示單元之間?，F(xiàn)在將描述用于制備實(shí)施本發(fā)明的涂層組合物的成分。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白的 是，在施涂和干燥之前或者之后，在涂層組合物的不同組分之間都可能發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng) (例如交聯(lián))，因此如果有的話(huà)，當(dāng)描述組合物時(shí)，其既指其本身的成分，也指所述反應(yīng)的產(chǎn) 物。對(duì)最終的涂層，用制備其的成分進(jìn)行描述，并且要理解的是，除了或代替成分本身，涂層 可以包括各種成分的反應(yīng)產(chǎn)物。術(shù)語(yǔ)“活性成分”意味著除了水或其它揮發(fā)性稀釋劑外的 所有成分。防炫目和防霧涂層組合物依據(jù)本發(fā)明的涂層組合物包括選自羥丙基纖維素和聚(2-乙基-2-噁唑啉)的聚 合物、表面活性劑、膠體氧化硅和交聯(lián)劑。適合的表面活性劑包括陰離子、陽(yáng)離子和非離子表面活性劑。表面活性劑的實(shí)例包括TEGO-WET 251聚醚改性的聚硅氧烷表面活性劑(TegoChemie Service GmbH, Division of Degussa, Essen，Germany)，和MASIL 1066C，一種由聚二 甲基硅氧燒骨
架和接枝或側(cè)基聚氧化亞烷基親水基團(tuán)構(gòu)成的具有梳或耙形結(jié)構(gòu)的聚合非離子硅樹(shù)脂 表面活性劑(PPG Industries, Inc. , Gurnee, IL)。其它適合的表面活性劑包括DYNOL 6042，5，8，11_ 四甲基-6-十二炔-5，8-二醇乙氧基化物(Air Product and Chemicals, Inc, Allentown, PA) ；BYK 302和333聚醚改性的二甲基聚硅氧烷共聚物(BYKAdditives instruments 46483 Wesel,Germany)；以及TWEEN 20和21聚氧乙烯失水山梨醇單月 桂酸酯(Uniqema，1000 UNIQEMA blvd.，New Castle, DE)。表面活性劑的存在量通常為總 活性成分的1-60重量％，更通常是4-15重量％。 適合的膠體氧化硅包括陰離子、陽(yáng)離子和非離子膠體氧化硅。膠體氧化硅的實(shí)例 包括SNOWTEX-UP 膠體氧化硅(Nissan Chemical Industries, LTD, Tokyo, Japan) 和SYTON HT-50 膠體氧化硅漿(DA NanoMaterialsLLC，Tempe，Arizona)。其它適合的 膠體氧化硅包括NALCO 1030和1034膠體氧化硅(Nalco，Naperville，IL)和NEXSIL 85K 和 125K 膠體氧化硅(Nyacol Nano Technologies, Inc. , Ashland, ΜΑ) 膠體氧化硅的 存在量通常為總活性成分的1. 0-12重量％，更通常是1. 5-2. 5重量％。
適合的交聯(lián)劑包括水溶性鈦鹽。一個(gè)實(shí)例是TYZOR LA乳酸，鈦螯合物，銨鹽， 水基；鈦酸鹽(2-)，二羥基雙[2-羥基丙氧基(2-) O1, O2] (dihydroxybis [2-hydroxyprop anato-(2-)-O1, O2])，銨鹽，購(gòu)自 DuPont，Wilmington, DE0 其它適合的鹽包括TYZOR CLA Titanate，一種用三乙醇胺和乙酰丙酮化物作為螯合劑的反應(yīng)性有機(jī)鈦螯合物，其含 有 23% 的游離異丙醇；TYZOR TE Titanate Titanium，雙[[2，2'，2〃 -次氨基三[乙 氧基]](l-)-N，0]雙(2-2-丙氧基)-;TYZ0R 131鈦酸鹽混合原鈦酸酯復(fù)合物；以及 TYZOR 217 乳酸鈉鋯，所有均來(lái)自 DuPont，Wilmington, DE。其它適合的交聯(lián)劑包括水溶性或水分散性有機(jī)交聯(lián)劑。其實(shí)例包括環(huán)氧樹(shù)脂、 三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、和噁唑啉官能聚合物。作為環(huán)氧樹(shù)脂，實(shí)例為COATOSIL 1770 2-(3,4- if fiif ) ZiSHZifiSSi^j (Momentive Performance Materials, Wilton, CT)；和D.E.R. 732液體環(huán)氧樹(shù)脂，表氯醇與聚丙二醇的反應(yīng)產(chǎn)物(Dow Chemical Company, Midland, MI)。一個(gè)示例性三聚氰胺-甲酸樹(shù)脂是 Cytec Industries, Inc.， West Paterson, New Jersey銷(xiāo)售的商品名為CYMEL 350烷基化三聚氰胺-甲醛樹(shù) 脂。一個(gè)示例性噁唑啉官能樹(shù)脂是Nippon Shokubai Co.，LTD, Osaka, Japan銷(xiāo)售的商品 名為EP0CR0S WS-700噁唑啉官能樹(shù)脂。若干示例性異氰酸酯官能樹(shù)脂是Rhodia Inc.， Cranbury，NJ銷(xiāo)售的商品名為RH0D0C0AT WAT 1脂肪族聚異氰酸酯和RH0D0C0AT WT 1000甲乙酮肟嵌段的六亞甲基二異氰酸酯均聚物。其它適合的水溶性或水分散性有機(jī)交聯(lián)劑包括苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物部分單酯 的氨鹽的水溶液。實(shí)例包括SMA 1440H苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物溶液和SMA 2625H苯乙烯馬 來(lái)酸酐共聚物溶液，均產(chǎn)自Sartomer Company ofExton, PA0交聯(lián)劑的存在量通常為總活性成分的2-20重量％，更通常是5-10重量％。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，涂層組合物不含鋁，特別是其可以不含不溶性無(wú)機(jī) 鋁化合物如氧化鋁和三水合氧化鋁。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這樣的材料至少在某些情況下可 導(dǎo)致組合物產(chǎn)生裂縫或裂紋涂層，這將不能達(dá)到本發(fā)明的目的。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，除了表面活性劑和交聯(lián)劑外(在一些實(shí)施方案中其 均可以是聚合物)，羥丙基纖維素和/或聚(2-乙基-2-噁唑啉)是組合物中存在的僅有 的聚合物。在一些實(shí)施方案中，在特定條件下下面類(lèi)型的聚合物材料都是不期望的，因此可 以不包括在組合物中聚環(huán)氧乙烷、聚乙二醇、具有多個(gè)磺酸基團(tuán)的聚合物、聚酯、丙烯酰胺 (共)聚合物、丙烯酸酯(共)聚合物、N-乙烯基吡咯烷酮(共)聚合物、乙烯醇(共)聚 合物、聚氨酯、聚脲、纖維素酯或醚(除了羥丙基纖維素)、和凝膠。通常將如上所述的涂層組合物作為揮發(fā)性稀釋劑中的分散液來(lái)施涂，其可以包括 溶劑。在大多數(shù)情況下，稀釋劑是含水的，在此使用的含水稀釋劑是至少50重量％的水。在 一些實(shí)施方案中，含水稀釋劑是至少90重量％的水，和在許多情況下其為100重量％的水。 所述分散液的總固體含量通常為0. 5-15重量％，更通常是2-5重量％。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人 員公知的是，“總固體含量”指在涂層組合物中存在的非揮發(fā)性物質(zhì)的量，即使某些存在的 非揮發(fā)性物質(zhì)在室溫下可以為液體。對(duì)于照相凹版式涂布法，分散的涂層組合物的粘度通常為Ι-lOOPas，但是對(duì)于其 它涂布法可以大于lOOPas。另外，期望的是官能組分彼此相容，以使分散的涂層組合物在儲(chǔ) 存中穩(wěn)定，并且在涂布技術(shù)的條件下(例如高剪切)穩(wěn)定，而沒(méi)有顆粒絮凝、聚集、結(jié)晶或其 它性能惡化。復(fù)合薄膜的制備任何聚合物，典型的以薄膜的形式，都適合用作依據(jù)本發(fā)明的襯底。典型地使用熱 塑性聚合物。非限制性實(shí)例包括聚酯，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯； 聚丙烯酸酯，如聚甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯或丙烯酸酯共聚物；尼龍；聚丁酸酯；聚丙烯； 聚乙烯；聚丁烯；烯烴共聚物；聚碳酸酯；和聚丙烯腈。聚合物薄膜還可以包含聚芳香醚或其硫代類(lèi)似物，特別是聚芳醚酮、聚芳醚砜、聚 芳醚醚酮、聚芳醚醚砜、或其共聚物或硫代類(lèi)似物。在EP-A-1879、EP-A-184458和U. S專(zhuān)利 4，008，203中公開(kāi)了這些聚合物的實(shí)例。聚合物薄膜可以包含聚(亞芳基硫醚)，特別是聚 對(duì)亞苯基硫醚或其共聚物。也可以使用上述聚合物的共混物。適合的熱固性樹(shù)脂聚合物材料亦可以用作依據(jù)本發(fā)明的襯底。實(shí)例包括加成聚合 樹(shù)脂，如丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、乙烯基化合物的聚合物、雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂和不飽和聚酯；甲醛縮 合樹(shù)脂，如與尿素、三聚氰胺或苯酚的縮合物；氰酸酯樹(shù)脂；官能化聚酯；和聚酰胺或聚酰 亞胺。在一些實(shí)施方案中，襯底可以是多層薄膜。例如，薄膜可以包含基層如聚對(duì)苯二甲 酸乙二醇酯以及在其上提供的熱封層。所述熱封層通過(guò)涂布由溶劑提供，或通過(guò)其它方式 提供。在一些實(shí)施方案中，通過(guò)混合擠壓來(lái)實(shí)施，或者通過(guò)各自成薄膜層的同時(shí)混合擠壓穿 過(guò)獨(dú)立的孔沖模，而后使仍舊熔融的層結(jié)合，或者優(yōu)選通過(guò)單通道混合擠壓，其中各自聚合 物的熔融流首先在通向沖模歧管的通道中結(jié)合而后在順滑流的條件下從沖?？字幸黄饠D 出而不混合，以產(chǎn)生多層聚合物薄膜，其在此可以如前所述被取向和熱固化。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，襯底包括由一種或多種二醇(如乙二醇或丙二醇或 丁二醇)與一種或多種二酸或其酯(典型的是甲酯)縮聚制備的結(jié)晶聚酯。適合的二酸 包括對(duì)苯二甲酸、萘二羧酸、間苯二甲酸、聯(lián)苯甲酸和癸二酸。本發(fā)明中可用的示例性聚酯 薄膜包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，或者其混合物，或存在上述聚酯的任一種的共聚酯薄膜。例 如，依據(jù)本發(fā)明可以使用聚對(duì)苯二甲酸/間苯二甲酸乙二醇酯(PETIP)共聚酯薄膜。另一 個(gè)適合的實(shí)例是由PET與PEN的共聚酯制成的薄膜。典型地是，使用PET。在聚酯薄膜的典型制造中，將聚酯樹(shù)脂熔融并作為無(wú)定形片擠出到拋光的旋轉(zhuǎn)鑄 帶滾筒上，形成聚合物的流延片。而后，將聚合物的流延片加熱至剛好高于其玻璃轉(zhuǎn)化溫 度，對(duì)于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為80°C -100°C，并通常在一個(gè)或多個(gè)方向上延伸或拉伸。 通常在兩個(gè)方向上拉伸擠出方向(縱向)和垂直于擠出方向(橫向)，以生產(chǎn)雙軸取向薄 膜。首次拉伸賦予薄膜強(qiáng)度和韌性，通常增加薄膜的初始長(zhǎng)度約2.0-約4.0倍。隨后的拉 伸步驟每次也增加薄膜尺寸約2. 0-約4. 0倍。通常，優(yōu)選先在縱向拉伸，而后在橫向拉伸。 而后將薄膜熱固化，對(duì)于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯通常在約190°C -240°C的溫度下，以鎖定 強(qiáng)度、韌性以及其它物理性能，而后在纏繞在輥上之前冷卻。本發(fā)明在所述方法中加入了在薄膜襯底的一面或雙面上涂布防霧和防炫目組合 物的步驟。在聚酯的情況下，可以使用許多適合實(shí)施所述步驟的方式。涂布防霧組合物的 方法可以在線(xiàn)或者離線(xiàn)進(jìn)行。所有方法都包括最終的冷卻步驟，在此使用的術(shù)語(yǔ)“在線(xiàn)”指 涂布方法在最終冷卻步驟之前的任何點(diǎn)進(jìn)行，而“離線(xiàn)”涂布法是涂布步驟在之后進(jìn)行。現(xiàn) 在呈現(xiàn)使用在線(xiàn)涂布法制造依據(jù)本發(fā)明的涂層薄膜的非限制性實(shí)例，用PET作為示例性聚在本發(fā)明的第一實(shí)施方案中，將PET干燥，而后熔融擠出形成平板，并在冷鑄鐵滾 筒或鼓上冷卻形成襯底層。而后通過(guò)將薄膜穿過(guò)熱輥(80°C -85°C )并用紅外線(xiàn)加熱器加 熱來(lái)升高流延薄膜的溫度。而后以3. 4 1的拉伸率沿縱向拉伸薄膜。而后將拉伸的薄 膜與冷鑄鐵滾筒(15°C -25°C )接觸，以降低薄膜溫度使薄膜的結(jié)晶化和脆化最小化。而 后在薄膜的一面或兩面上涂布防霧和防炫目涂層溶液。可以使用任何適合的輥涂法，或其 它涂布法。在兩個(gè)強(qiáng)制空氣烘箱中的拉幅機(jī)中，在約105°C下干燥涂布的薄膜。而后沿橫 向以3.0 1-4.5 1的比率在110°C-130°C下操作的兩個(gè)爐中拉伸薄膜。拉伸后，在 225°C _237°C下操作的三個(gè)熱固烘箱中將涂布的薄膜熱固化約8秒。在最后的冷卻步驟中， 在約165°C下操作的空氣烘箱中降低薄膜溫度。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，將PET熔融擠出形成平板，在冷鑄鐵滾筒或鼓上 冷卻，并如第一實(shí)施方案中所述通過(guò)熱輥并通過(guò)紅外線(xiàn)加熱器加熱。而后在薄膜的一面或 兩面上涂布防霧和防炫目涂層溶液，而后在兩個(gè)強(qiáng)制空氣烘箱中的拉幅機(jī)中，在約105°C下 干燥薄膜。而后沿縱向和橫向以2.0 1-5.0 1的比率在110°C-13(TC下操作的烘箱中 拉伸薄膜。拉伸后，如第一實(shí)施方案所述熱固化和冷卻薄膜。還在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，重復(fù)第一實(shí)施方案的方法，但是不進(jìn)行橫向拉 伸步驟，從而產(chǎn)生單軸向拉伸產(chǎn)物。還在另一個(gè)實(shí)施方案中，重復(fù)第一實(shí)施方案的方法，除了用在110°C -130°c下操 作的兩個(gè)烘箱中以3.0 1-4.5 1的拉伸率第二縱向拉伸代替橫向拉伸步驟，從而得到 單軸向拉伸產(chǎn)物。任何傳統(tǒng)的涂布法，如噴涂、輥涂、條縫涂布、液面涂布、浸涂、線(xiàn)材涂布、氣刀涂 布、幕涂、刮刀涂布、直接和反向照相凹板式涂布等，都可以用于施涂涂層組合物。涂層通常 施涂為通過(guò)濕紅外測(cè)量?jī)x測(cè)量厚度為1.0-30微米，更通常是5-20微米的連續(xù)濕涂層。干
8燥后，涂層通常具有0. 025-1. 5微米，更通常是0. 060-0. 16微米的厚度。在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，可以使用傳統(tǒng)的離線(xiàn)涂布法，使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的 多種涂布法的任何一種。然而，使用在線(xiàn)涂布比離線(xiàn)法有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和效率優(yōu)勢(shì)(在離線(xiàn)法 中，涂布步驟通常僅能在聚酯基材的制造完成后進(jìn)行)，因?yàn)殡x線(xiàn)法可能涉及有機(jī)溶劑并且 /或者需要使用者使用不方便的和昂貴的干燥程序。相反，制造者的在線(xiàn)涂布提供給消費(fèi)者 即用型薄膜，從而使消費(fèi)者不必花時(shí)間和提供設(shè)備用于展開(kāi)未涂布的薄膜，對(duì)其涂布，而后 重新卷繞。如果使用在線(xiàn)法，通常在薄膜的最終拉伸之前施涂涂布組合物。對(duì)于單軸向拉伸 薄膜，優(yōu)選在拉伸之后施涂涂布組合物。對(duì)于雙軸或單軸取向薄膜，通常在拉伸之間的階段 施涂涂布組合物，也就是說(shuō)，在薄膜已經(jīng)被拉伸之后但是在第二次拉伸之前。在一些實(shí)施方案中，可以用包含顆粒物質(zhì)的“滑涂料”涂布基材的一面或(更通常 是)兩面，以有助于薄膜的操作，例如以改善卷繞性和最小化或防止“粘連”。這樣的涂料可 以例如在薄膜取向后和最終卷繞之前在線(xiàn)施涂。所述滑涂料可以施涂在襯底的任一面，或 兩面上。適合的滑涂料可以包含硅酸鉀，如在美國(guó)專(zhuān)利5925428和5882798中公開(kāi)的，所述 公開(kāi)在此并入作為參考?；蛘撸苛峡梢园┧岷?或甲基丙烯酸聚合樹(shù)脂的非連 續(xù)層，任選還包含交聯(lián)劑，如EP-A-0408197中公開(kāi)的。實(shí)施例術(shù)語(yǔ)表在實(shí)施例中涉及如下材料，并在此定義。AQUAZOL 5 聚-2-乙基-2-噁唑啉(Polymer Chemistry Innovations, Inc.，Tucson，AZ)，作為 10%溶液使用。COATOSIL 1770 2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷，水性(Momentive Performance Materials, Wilton, CT)，100%固體。CYMEL 350 烷基化三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂(Cytec Industries, Inc.， WestPaterson, New Jersey),作為 20%溶液使用。 D. Ε. R. 732液體環(huán)氧樹(shù)脂，表氯醇與聚丙二醇的反應(yīng)產(chǎn)物(DowChemical Company, Midland, MI)，100% 固體。DISPAL 23N4-80 —水軟鋁石粉末(Sasol North America Inc. ,Houston,TX), 100%。DISPAL 23N4-20—水軟鋁石溶膠，20% 溶液(Sasol North Americalnc., Houston, TX) οEP0CR0S WS-700 噁唑啉官能水溶性共聚物(Nippon Shokubai Co.，LTD, Osaka, Japan)，25% 溶液。KLUCEL E 羥丙基纖維素(Hercules Incorporated，Wilmington，DE)，作為 10%溶液使用。MASIL 1066C由聚二甲基硅氧烷骨架和接枝或側(cè)基聚氧化亞烷基親水基構(gòu) 成的聚合非離子型有機(jī)硅表面活性劑，具有梳或耙形結(jié)構(gòu)(PPGIndustries，Inc.，Gurnee, IL)，100%固體。NATROSOL 羥乙基纖維素(Hercules Incorporated,Wilmington,DE), 100%固體。SMA 1440H，苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物溶液(Sartomer Company，Exton，PA)，作為 34%溶液使用。其是苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物部分單酯的氨鹽的溶液，Mw為7000，Mn為2800， 酸值為185，以及Tg為60°C。SMA 2625H，苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物溶液(Sartomer Company，Exton，PA)，作為 25%溶液使用。其是苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物部分單酯的氨鹽的溶液，Mw為9000，Mn為3600， 酸值為220，以及Tg為110°C。SNOWTEX-UP 膠體氧化硅(Nissan Chemical Industries, LTD, Tokyo, Japan)，20% 分散液。SYTON HT-50 膠體氧化硅漿(DA NanoMaterials LLC, Tempe, Arizona)，50% 分散液。TEGO-WET 251聚醚改性的聚硅氧烷表面活性劑(Tego ChemieService GmbH, Division of Degussa, Essen, Germany), 100% 固體。TYZOR LA乳酸，鈦螯合物，銨鹽，水基鈦酸鹽(2_)，二羥基雙[2-羥基丙氧基 (2-) -O1, 02]，銨鹽(DuPont ,Wilmington，DE)，50% 溶液。樣品測(cè)試使用ASTM方法D1003-92通過(guò)總透光(TLT)確定防炫目性能，在購(gòu)自BYK Gardner of Columbia，MD 的 XL 211 Hazeguard 或 Hazeguard Plus 系統(tǒng)上測(cè)量。越高的 TLT 意味 著越少的炫目，對(duì)于良好的防炫目性能，94以上的值被認(rèn)為是可接受的最小值。還測(cè)量由所有方向上漫射的光導(dǎo)致的并且產(chǎn)生對(duì)比度損失的霧度。ASTM D 1003 將霧度定義為在通過(guò)中平均偏離入射波束大于2. 5度的光的百分比。用BYK Gardner"Haze Gard Plus，，儀器(BYK-Gardner USA, Columbia, Md.)，使用 ASTM D 1003-61 程序 A 測(cè)量霧 度。通過(guò)下述方法評(píng)價(jià)薄膜的防霧性能常溫測(cè)試將薄膜樣品覆蓋在含有60ml的50°C水的4oz.廣口瓶的瓶嘴上，將所述裝置保持 在常溫下，直到薄膜表面變得明顯霧蒙蒙，記錄所消耗的時(shí)間。如果在5分鐘內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)起 霧，不再繼續(xù)測(cè)試。冷凍測(cè)試將薄膜樣品覆蓋在含有60ml的2_5°C (35_40° F)水的4oz.廣口瓶的瓶嘴上。將 廣口瓶置于2-5°C的冰箱中，直到薄膜表面變得明顯霧蒙蒙，記錄所消耗的時(shí)間，并記錄霧 化隨后消失的時(shí)間。最后，注意最初冷凝(明顯可見(jiàn)的水滴)出現(xiàn)的時(shí)間。在將薄膜覆蓋 在廣口瓶上之后1分鐘、2分鐘、2小時(shí)和24小時(shí)時(shí)評(píng)價(jià)冷凝。在常溫和冷凍溫度下沒(méi)有起 霧的標(biāo)志是指在1分鐘、2分鐘、2小時(shí)或24小時(shí)評(píng)價(jià)的任一之下沒(méi)有觀察到霧。實(shí)施例1為了生產(chǎn)涂料配方，攪拌下將下列組分添加至59. 4重量份的水中37. 28重量份的10重量％1^1^￡1^ E羥丙基纖維素水溶液，1. 52重量份的EP0CR0S WS-700噁唑啉官能水溶性共聚物，0. 4重量份的TEGO-WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，
10
1. 4重量份的SNOWTEX-UP 膠體氧化硅。如下所述制備涂布的薄膜。將PET干燥，而后熔融擠出成平板，在冷鑄鐵滾筒上 冷卻形成襯底層。而后通過(guò)將薄膜穿過(guò)熱輥(80°C -85°C )并用紅外線(xiàn)加熱器加熱來(lái)升 高流延薄膜的溫度。而后以3. 4 1的拉伸率沿縱向拉伸薄膜。而后將拉伸的薄膜與冷 鑄鐵滾筒(15°C -25°C )接觸，以降低薄膜溫度以使薄膜的結(jié)晶化和脆化最小化。而后在 薄膜兩面上輥涂防霧和防炫目涂層溶液。通過(guò)紅外測(cè)量?jī)x測(cè)量的濕涂層厚度為7.4-9.4 微米。在兩個(gè)強(qiáng)制空氣烘箱中的拉幅機(jī)中，在約105°C下干燥涂布的薄膜。而后沿橫向 以3.0 1-4.5 1的比率在110°C-130°C下操作的兩個(gè)烘箱中拉伸薄膜。拉伸后，在 2250C -237°C下操作的三個(gè)熱固烘箱中將涂布的薄膜熱固化約8秒。在最后的冷卻步驟 中，在約165°C下操作的空氣烘箱中降低薄膜溫度。在成品薄膜上測(cè)量的干燥涂層厚度為 0.08-0. 1微米?？偼腹饴蕿?6. 4，這表示優(yōu)異的防炫目性能，光霧度值為1.07。薄膜顯示 了非常良好的防霧性能，在常溫和冷凍溫度下均沒(méi)有起霧。實(shí)施例2使用類(lèi)似實(shí)施例1的方法，攪拌下將下列組分添加至67. 12重量份的水中31. 6重量份的10E羥丙基纖維素水溶液，0. 35重量份的D. E. R. 732液體環(huán)氧樹(shù)脂，0. 4重量份的TEGO-WET 251聚醚改性聚硅氧烷，表面活性劑，0. 52重量份的SYTON HT-50膠體氧化硅漿。將涂層配方施涂在如實(shí)施例1中的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯襯底上。總透光率值為 96. 3，這表示優(yōu)異的防炫目性能，光霧度值為1.37。薄膜顯示出非常良好的防霧性能，在常 溫和冷凍溫度下均沒(méi)有起霧。實(shí)施例3使用類(lèi)似實(shí)施例1的方法，攪拌下將下列組分添加至60. 56重量份的水中37. 28重量份的10E羥丙基纖維素水溶液，0. 38重量份的COATOSIL 1770 2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷，0. 4重量份的TEGO-WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，
1.4重量份的SNOWTEX-UP 膠體氧化硅。將涂層配方施涂在如實(shí)施例1中的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯襯底上?？偼腹饴手禐?96. 2，這表示優(yōu)異的防炫目性能，光霧度值為2. 13。薄膜顯示出非常良好的防霧性能，在常 溫和冷凍溫度下均沒(méi)有起霧。實(shí)施例4使用類(lèi)似實(shí)施例1的方法，攪拌下將下列組分添加至59. 04重量份的水中37. 28重量份的10重量％10^1；匚￡1^ E羥丙基纖維素水溶液，1. 88重量份的CYMEL 350烷基化三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂，0. 4重量份的TEGO-WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，1. 4重量份的SNOWTEX-UP 膠體氧化硅。將涂層配方施涂在如實(shí)施例1中的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯襯底上?？偼腹饴手禐?96. 1，這表示優(yōu)異的防炫目性能，光霧度值為4. 07。薄膜顯示非常良好的防霧性能，在常溫 和冷凍溫度下均沒(méi)有起霧。
實(shí)施例5使用類(lèi)似實(shí)施例1的方法，攪拌下將下列組分添加至60. 16重量份的水中37. 28重量份的10重量％1<11；0丑1 E羥丙基纖維素水溶液，0. 76重量份的TYZOR LA鈦螯合物，0. 4%重量份的TEGO-WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，1.4%重量份的SNO WTEX-UP 膠體氧化硅。將涂層配方施涂在如實(shí)施例1中的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯襯底上?？偼腹饴手禐?96. 2，這表示優(yōu)異的防炫目性能，光霧度值為1.93。薄膜顯示非常良好的防霧性能，在常溫 和冷凍溫度下均沒(méi)有起霧。對(duì)比實(shí)施例6使用類(lèi)似實(shí)施例1的方法，攪拌下將下列組分添加至97. 35重量份的水中0. 85重量份的NATROSOL 羥乙基纖維素，1. 70重量份的DISPAL 23N4-80 —水軟鋁石粉末，0. 025重量份的TEGO-WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，0. 025重量份的MASIL 1066C聚合非離子有機(jī)硅表面活性劑。用24號(hào)Meyer棒將防霧涂層施涂在聚酯薄膜(ICI)上。在約150°C的烘箱中將涂 層干燥約2分鐘。總透光率值為92. 3，達(dá)不到防炫目的要求，光霧度值為3. 11。薄膜顯示 出非常差的防霧性能，在室溫下立即形成霧，且不消退。對(duì)比實(shí)施例7使用類(lèi)似實(shí)施例1的方法，攪拌下將下列組分添加至83. 6重量份的水中12. 8重量份的10重量％1<11；〇丑1^ E羥丙基纖維素水溶液，3. 2重量份的DISPAL 23N4-20 —水軟鋁石溶膠，20%，0. 4重量份的丁EGG-WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，在薄膜制造期間，在拉伸之間的階段時(shí)，將涂料配方涂布在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇 酯薄膜上?？偼腹饴手禐?1. 1，達(dá)不到防炫目的要求。光霧度值為3. 39。涂層還由于橫向 拉伸操作而破裂成小塊，因此不適于在線(xiàn)施涂在聚酯薄膜上。實(shí)施例8使用類(lèi)似實(shí)施例1的方法，攪拌下將下列組分添加至66. 12重量份的水中31. 52重量份的AQUAZOL 5聚-2-乙基_2_噁唑啉，1. 44重量份的EP0CR0S WS-700噁唑啉官能水溶性共聚物，0. 4重量份的TEGO-WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，0. 52重量份的SYTON HT-50膠體氧化硅漿?？偼腹饴手禐?5. 2，這表示良好的防炫目性能，光霧度值為2. 23。薄膜顯示出非 常良好的防霧性能，在常溫和冷凍溫度下均不起霧。實(shí)施例9使用類(lèi)似實(shí)施例1的方法，攪拌下將下列組分添加至60. 92重量份的水中37. 28重量份的10 Sfi%KLUCEL E羥丙基纖維素水溶液，0. 4重量份的TEGO-WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，1.4重量份的SNOWTEX-UP 膠體氧化硅。
在薄膜制造期間，在拉伸之間的階段時(shí)，將涂料配方涂布在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇 酯薄膜上?？偼腹饴手禐?5.0，表示防炫目性能。然而，光霧度值為5. 25%，這是相當(dāng)高的。 薄膜顯示出非常良好的防霧性能，在常溫和冷凍溫度下均不起霧。在相同方法和條件下，用 具有1. 52份交聯(lián)劑EP0CR0S WS-700的配方涂布的薄膜(重復(fù)上述實(shí)施例1)得到95. 5 的總透光率值，這表示優(yōu)異的防炫目性能，同時(shí)光霧度僅為0. 87%，遠(yuǎn)比沒(méi)有交聯(lián)劑得到的 5. 25%值更清楚。實(shí)施例10使用類(lèi)似實(shí)施例1的方法，攪拌下將下列組分添加至85. 97重量份的水中9. 29重量份的22 Sfi%KLUCEL E羥丙基纖維素水溶液，3. 7重量份的SMA 1440H苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物溶液，0. 6重量份的TEGO-WET 251聚醚改性聚硅氧烷，表面活性劑，0. 44重量份的SYTON HT-50膠體氧化硅漿。如實(shí)施例1所述將涂料配方施涂在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯襯底上。總透光率值為 96. 2，這表示優(yōu)異的防炫目性能，光霧度值為0. 7。薄膜顯示出非常良好的防霧性能，在常溫 和冷凍溫度下均不起霧。實(shí)施例11使用類(lèi)似實(shí)施例1的方法，攪拌下將下列組分添加至84. 63重量份的水中9. 29重量份的22 Sfi%KLUCEL E羥丙基纖維素水溶液，5. 04重量份的SMA 2625H苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物溶液，0. 6重量份的TEGO-WET 251聚醚改性聚硅氧烷，表面活性劑，0. 44重量份的SYTON HT-50膠體氧化硅漿。如實(shí)施例1所述將涂料配方施涂在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯襯底上。總透光率值為 95. 9，這表示優(yōu)異的防炫目性能，光霧度值為1. 1。薄膜顯示出非常良好的防霧性能，在常溫 和冷凍溫度下均不起霧。盡管本發(fā)明參考特定實(shí)施方案在此解釋和說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于所示的詳細(xì)內(nèi) 容。更確切地講，在不偏離本發(fā)明的情況下，可以在權(quán)利要求的等價(jià)物的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
一種復(fù)合薄膜，其包含具有第一面和第二面的聚酯薄膜襯底、以及在所述第一面和第二面的至少一面上的涂層，所述涂層包含選自羥丙基纖維素、聚(2 乙基 2 噁唑啉)及其混合物的聚合物、表面活性劑、膠體氧化硅、和選自水溶性鈦鹽和水溶性或水分散性有機(jī)交聯(lián)劑的交聯(lián)劑。
2.權(quán)利要求1的復(fù)合薄膜，其中所述涂層同時(shí)在所述第一面和第二面上。
3.權(quán)利要求1或2的復(fù)合薄膜，其中所述聚合物是羥丙基纖維素。
4.權(quán)利要求1-3之一的復(fù)合薄膜，其中所述交聯(lián)劑是環(huán)氧樹(shù)脂。
5.權(quán)利要求1-3之一的復(fù)合薄膜，其中所述交聯(lián)劑是三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂。
6.權(quán)利要求1-3之一的復(fù)合薄膜，其中所述交聯(lián)劑是噁唑啉官能共聚物。
7.權(quán)利要求1-3之一的復(fù)合薄膜，其中所述交聯(lián)劑是水溶性鈦鹽。
8.權(quán)利要求1-3之一的復(fù)合薄膜，其中所述交聯(lián)劑是苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物部分單酯 的氨鹽。
9.前述權(quán)利要求之一的復(fù)合薄膜，其中所述復(fù)合薄膜形成光學(xué)器件的部件。
10.一種制造復(fù)合薄膜的方法，其包括如下步驟a)提供具有第一面和第二面的未取向或單軸取向聚酯薄膜襯底；b)在所述第一面或第二面的至少一面上形成涂層，所述涂層包括選自羥丙基纖維素、 聚(2-乙基-2-噁唑啉)及其混合物的聚合物、表面活性劑、膠體氧化硅、和選自水溶性鈦 鹽和水溶性或水分散性有機(jī)交聯(lián)劑的交聯(lián)劑，所述形成涂層包括將所述至少一面與所述聚 合物、表面活性劑、膠體氧化硅和交聯(lián)劑在含水稀釋劑中的分散液接觸，而后蒸發(fā)所述含水 稀釋劑；和c)在步驟b)之后，拉伸所述未取向或單軸取向聚酯薄膜襯底以分別單軸或雙軸取向 該襯底。
11.權(quán)利要求10的方法，在步驟C)之后，所述方法還包括d)熱固化所述聚酯襯底。
12.權(quán)利要求10或11的方法，其中步驟a)的襯底是單軸取向的。
13.權(quán)利要求10-12之一的方法，其中步驟b)包括在第一面和第二面上都形成涂層。
14.權(quán)利要求10-13之一的方法，其中所述聚合物是羥丙基纖維素。
15.權(quán)利要求10-14之一的方法，其中所述交聯(lián)劑是環(huán)氧樹(shù)脂。
16.權(quán)利要求10-14之一的方法，其中所述交聯(lián)劑是三聚氰胺_甲醛樹(shù)脂。
17.權(quán)利要求10-14之一的方法，其中所述交聯(lián)劑是噁唑啉官能聚合物。
18.權(quán)利要求10-14之一的方法，其中所述交聯(lián)劑是水溶性鈦鹽。
19.權(quán)利要求10-14之一的方法，其中所述交聯(lián)劑是苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物部分單酯 的氨鹽。
20.一種聚合物或玻璃制品，在其表面上具有涂層，所述涂層包含選自羥丙基纖維素、 聚(2-乙基-2-噁唑啉)及其混合物的聚合物、表面活性劑、膠體氧化硅、和選自水溶性鈦 鹽和水溶性或水分散性有機(jī)交聯(lián)劑的交聯(lián)劑。
21.一種用于涂布制品的組合物，其中所述組合物包含在含水稀釋劑中的分散液，所述 分散液包含選自羥丙基纖維素、聚(2-乙基-2-噁唑啉)及其混合物的聚合物、表面活性 劑、膠體氧化硅、和選自水溶性鈦鹽和水溶性或水分散性有機(jī)交聯(lián)劑的交聯(lián)劑。
22. —種涂料，其包含選自羥丙基纖維素、聚(2-乙基-2-噁唑啉)及其混合物的聚 合物、表面活性劑、膠體氧化硅、和選自水溶性鈦鹽和水溶性或水分散性有機(jī)交聯(lián)劑的交聯(lián) 劑。
全文摘要
一種涂布的制品，其包括襯底，在所述襯底的表面上具有涂層，所述涂層包括選自羥丙基纖維素、聚(2-乙基-2-噁唑啉)及其混合物的聚合物、表面活性劑、膠體氧化硅、和選自水溶性鈦鹽和水溶性或水分散性有機(jī)交聯(lián)劑的交聯(lián)劑。所述涂層可以通過(guò)將涂料組合物在稀釋劑中的分散液施涂在襯底上，而后干燥涂布的襯底以蒸發(fā)稀釋劑而形成。
文檔編號(hào)C08J7/04GK101896541SQ200880120793
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2008年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
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