CN1867620A - 拉伸纤维素酯膜、硬涂膜、防反射膜、光学补偿膜、以及使用其的偏振片和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含有增塑剂的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,所述增塑剂的至少一种是通式(I):B-(G-A)n-G-B表示的芳香族末端酯类增塑剂,且该拉伸纤维素酯膜具有总酰基取代度为2.4~2.9,数均分子量(Mn)为80000~200000,重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值为1.4~3.0的纤维素酯。按照以上构成,难以引起制膜中的湿膜的断裂,而且可以抑制输送中的贴附缺陷或凹陷缺陷的产生,从而可以提供尺寸稳定性,平面性优异的拉伸纤维素酯膜、硬涂膜、防反射膜、光学补偿膜以及使用它们的偏振片及显示装置。
Description
技术领域
本发明涉及拉伸纤维素酯膜、硬涂膜、防反射膜及光学补偿膜,以及使用其的偏振片及显示装置,更加详细地说,提供一种难以产生生产中的断裂,并且在长期间的保管或输送时,难以产生贴附缺陷或凹陷缺陷,另外,尺寸稳定性、平面性也优异的拉伸纤维素酯膜、硬涂膜、防反射膜及光学补偿膜以及使用其的偏振片及显示装置。
背景技术
近年来,随着笔记本电脑、携带电话等全彩色化或显示器的高精细化等,要求可赋予防反射功能、带电防止功能等的高功能光学膜。最近,为了改善视觉辨认性,要求对表面赋予防反射性、防污性等,例如,开发了在纤维素酯膜上直接或通过其它层而具有金属氧化物等功能层的光学膜。另外,为了使显示装置薄型化,要求使用的膜的膜厚日益薄形化,或者,为了大画面化,要求光学膜的宽度也宽的膜。特别是在大画面中,要求平面性优异的光学膜,但在以往的光学膜中,特别是宽幅,薄膜不能获得优异的平面性,另外,在面积大的情况下也不能获得充分的尺寸稳定性。
一般来说,在纤维素酯膜中通常含有增塑剂或紫外线吸收剂等添加剂。这些添加剂,是为了改善纤维素酯膜的加工性或透湿性而添加的。但是,另一方面,由于含有这些添加剂,会产生在纤维素酯膜上设置各种涂布层时的涂布性变差的问题。
特别是,这些的添加剂渗出(bleed out)或由于挥发而使物性变化,从而会产生未加工的纤维素酯膜保存稳定性恶化的问题。
另外,纤维素酯膜吸收水分,会有膨张或收缩的问题。特别是,在宽幅辊薄膜中对膜端部实施滚花加工时,会因吸湿而导致的膨张而使膜产生伸长或松弛,由此,有时在薄膜上造成凹凸或条痕,弯折,皱纹等。特别是在薄膜的膜中该问题显著,要求其改善。
为了改善该问题,公开了在增塑剂或紫外线吸收剂的含有方法中,为了使膜的厚度方向具有分布而使用共流延法的叠层型纤维素酯膜(例如,参照专利文献1~4)。另外,虽然还公开了改变增塑剂的种类、或含有多种增塑剂的方法(例如,参照专利文献5~8),但现状是,任何一种在宽幅、薄膜的膜中其效果都受到限定,尺寸稳定性或平面性的改善并不充分。
相对于此,提出了含有聚酯或者聚酯醚来改善尺寸稳定性的方法(例如,参照专利文献9、10)。但是,可知专利文献9、10公开的纤维素酯膜在长期间的保管中会有易于产生贴附的问题。特别是可以明确,在被卷绕成辊状的状态下,若被置于高温高湿环境,则易于产生贴附缺陷。虽然以往并无这样的问题,但是,在用船舶输送至海外时,由于长期间暴露于苛刻的高温多湿环境,从而要求其进一步改善。另外,在长期间的输送中有时会使卷取的形状产生凹陷变形,也要求其改善。
另外,为了控制光学特性或物性,要求以比以往更高的拉伸倍率来进行拉伸,另外,为了提高生产性,还要求制膜速度的增加。因此,制膜中的膜变得容易断裂,要求其改善。
[专利文献1]特开平8-207210号公报
[专利文献2]特开2001-131301号公报
[专利文献3]特开2001-151902号公报
[专利文献4]特开2002-90544号公报
[专利文献5]特开平5-5047号公报
[专利文献6]特开平11-124445号公报
[专利文献7]特开平11-246704号公报
[专利文献8]特开2001-247717号公报
[专利文献9]特开2002-22956号公报
[专利文献10]特开2002-120244号公报
发明内容
本发明的目的在于提供,难以产生生产中的断裂,并且在长期间保管或输送时难以产生贴附缺陷或凹陷缺陷,另外,尺寸稳定性,平面性优异的拉伸纤维素酯膜、硬涂膜、防反射膜及光学补偿膜以及使用其的偏振片及显示装置。
为了实现上述目的,(1)本发明的一个实施例是一种拉伸纤维素酯膜,该拉伸纤维素酯膜是含有增塑剂的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,该增塑剂的至少一种是下述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂,并且该拉伸纤维素酯膜具有总酰基取代度为2.4~2.9,数均分子量(Mn)为80000~200000,重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值为1.4~3.0的纤维素酯。
通式(I) B-(G-A)n-G-B
(式中,B表示苯单羧酸残基,G表示碳原子数为2~12的亚烷基二醇残基或碳原子数为4~12的氧代亚烷基二醇残基,A表示碳原子数为4~12的亚烷基二羧酸残基,另外,n表示0或0以上的整数。)
(2)上述(1)记载的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,在本发明中,上述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂的酸值为0.5mgKOH/g或0.5mgKOH/g以下。
(3)上述(1)或(2)记载的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,在本发明中,作为上述增塑剂,还含有多元醇酯类增塑剂。
(4)上述(1)~(3)中任一项记载的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,在本发明中,含有二苯甲酮类紫外线吸收剂或三嗪类紫外线吸收剂。
(5)上述(1)~(4)中任一项记载的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,在本发明中,含有反应性金属化合物的缩聚物。
(6)上述(1)~(5)任一项记载的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,在本发明中,上述拉伸纤维素酯膜的膜厚为10~70μm。
(7)上述(1)~(6)中的任一项记载的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,在本发明中,上述拉伸纤维素酯膜的宽度为1.4m~4m的范围。
(8)另外,本发明的一个实施例是一种硬涂膜,其特征在于,在上述(1)~(7)中的任一项记载的拉伸纤维素酯膜上设置活化射线固化树脂层。
(9)另外,本发明的一个实施例是一种防反射膜,其特征在于,在上述(8)记载的硬涂膜上设置防反射层。
(10)另外,本发明的一个实施例是一种光学补偿膜,其特征在于,上述(1)~(7)中的任一项记载的拉伸纤维素酯膜的以下述式定义的Ro在23℃,55%RH的条件下为20~300nm,Rt在23℃,55%RH的条件下为70~400nm。
Ro=(Nx-Ny)×d
Rt=((Nx+Ny)/2-Nz)×d
(式中,Nx,Ny,Nz分别表示折射率椭圆体的主轴x,y,z方向的折射率,并且,Nx,Ny表示膜面内方向的折射率,Nz表示膜厚度方向的折射率。另外,Nx>Ny,d表示膜的厚度(nm))。
(11)另外,本发明的一个实施例是一种偏振片,其特征在于,具有上述(9)记载的防反射膜或上述(10)记载的光学补偿膜。
(12)另外,本发明的一个实施例是一种显示装置,其特征在于,在表面设置上述(9)记载的防反射膜。
(13)另外,本发明的一个实施例是一种显示装置,其特征在于,具有上述(11)记载的偏振片。
附图说明
图1是说明拉伸工序中的拉伸角度的图。
图2是示出本发明使用的拉幅工序的1例的示意图。
具体实施方式
以下对实施本发明的最佳方式详细地进行说明,但是,本发明并不限定于这些。
本发明的拉伸纤维素酯膜(以下,也简称为纤维素酯膜)是含有增塑剂的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,该增塑剂的至少一种为下述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂,并且该拉伸纤维素酯膜具有总酰基取代度为2.4~2.9,数均分子量(Mn)为80000~200000,重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值为1.4~3.0的纤维素酯,
通式(I)B-(G-A)n-G-B
(式中,B表示苯单羧酸残基,G表示碳原子数为2~12的亚烷基二醇残基或碳原子数为4~12的氧代亚烷基二醇残基,A表示碳原子数为4~12的亚烷基二羧酸残基,另外,n表示0或0以上的整数)。
以往的纤维素酯膜中所使用的增塑剂由于容易渗出,为了调整纤维素酯膜的透湿性而想要使之含有必要量时,在薄膜的制造时或保管时会有增塑剂脱落,膜的尺寸稳定性或平面性劣化的现象,但本发明的增塑剂即使大量添加也没有发现这样的现象,可作为优异的透湿调整剂来发挥作用。而且还发现在与具有特定物性的纤维素酯的组合当中可以更加提高其效果,以至完成了本发明。
另外,同时还发现上述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂的酸值为0.5mgKOH/g或0.5mgKOH/g以下时,在提高本发明的效果上更加优选。
以下,详细说明本发明。
本发明的纤维素酯的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比Mw/Mn的值为1.4~3.0。另外,在本发明中,纤维素酯膜可以含有Mw/Mn的值为1.4~3.0的纤维素酯作为材料,而偏振片用保护膜中含有的纤维素酯(优选三乙酸纤维素酯酯或乙酸丙酸纤维素酯酯)全体的Mw/Mn的值更加优选1.4~3.0的范围。在纤维素酯的合成过程中不足1.4是困难的,通过凝胶过滤等进行分级可以获得分子量一致纤维素酯。但是此方法成本会显著增加。另外,超过3.0时由于平面性的维持效果降低,故不为优选。另外,更加优选1.7~2.2。
另外,纤维素酯的数均分子量(Mn)必须为80000~200000。
纤维素酯的分子量大、分子量分布少时,在涂布活化射线固化树脂层时,推测添加的增塑剂或紫外线吸收剂难以溶出。推测此效果是由于拉伸使纤维素酯分子在面内方向取向而变得更加显著。可以认为纤维素酯的总酰基取代度在2.4~2.9的范围是必要的,并且以适度的比率使未取代的羟基残留在纤维素主链也可以由于氢键等而有助于防止增塑剂或紫外线吸收剂的溶出。
<纤维素酯>
本发明使用的纤维素酯的分子量,可以使用数均分子量(Mn)为80000~200000的纤维素酯。更加优选100000~200000的纤维素酯,特别优选150000~200000。
本发明使用的纤维素酯的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比,Mw/Mn,如上所述,为1.4~3.0,优选1.7~2.2的范围。
纤维素酯的平均分子量及分子量分布可以使用高速液相色谱法用已知的方法来测定。用它计算出数均分子量、重均分子量,并可以计算其比值(Mw/Mn)。
测定条件如下。
溶剂:二氯甲烷
柱:Shodex K806、K805、K803G(将3根昭和电工(株)制造的柱连接使用)
柱温:25℃
试料浓度:0.1质量%
检测器:RI Model 504(GL Science公司制造)
泵:L6000(日立制作所(株)制造)
流量:1.0ml/min
校正曲线:使用由标准聚苯乙烯STK standard聚苯乙烯(Tosoh(株)制造)Mw=1000000~500的13个样品作出的校正曲线。13个样品优选得到几乎相等的间隔。
本发明使用的纤维素酯优选使用碳原子数为2~22左右的脂肪族羧酸酯或芳香族羧酸酯或脂肪族羧酸酯和芳香族羧酸酯的混合酯,特别优选纤维素的低级脂肪酸酯。所说的纤维素的低级脂肪酸酯中的低级脂肪酸,是指碳原子数为6或6以下的脂肪酸。具体地说,可以使用乙酸纤维素酯、丙酸纤维素酯、丁酸纤维素酯、乙酸丁酸纤维素酯等,或特开平10-45804号、特开平8-231761号、美国专利第2319052号等中记载的乙酸丙酸纤维素酯、乙酸丁酸纤维素酯等混合脂肪酸酯。在上述记载中,特别优选使用的纤维素的低级脂肪酸酯是三乙酸纤维素酯、乙酸丙酸纤维素酯。这些纤维素酯也可以混合使用。
在三乙酸纤维素酯的场合,优选使用总酰基取代度(乙酰基取代度)为2.6~2.9的三乙酸纤维素酯。
除三乙酸纤维素酯以外,优选的纤维素酯是,当具有碳原子数为2~22的酰基作为取代基,并且将乙酰基的取代度作为X、碳原子数为3~22的酰基的取代度作为Y时,同时满足下述式(I)及(II)的纤维素酯。
式(I)2.4≤X+Y≤2.9
式(II)0≤X≤2.5
其中,优选1.9≤X≤2.5、0.1≤Y≤0.9的乙酸丙酸纤维素酯(总酰基取代度=X+Y)。未被酰基取代的部分通常作为羟基存在。这些可以用公知的方法合成。
这些酰基取代度,可按照ASTM-D817-96规定的方法进行测定。
纤维素酯可以单独或混合使用以绵花短棉绒,木材纸浆,洋麻(kenaf)等为原料合成的纤维素酯。特别优选单独或混合使用由绵花短棉绒(以下,有时只称为绒)、木材纸浆合成的纤维素酯。
另外,由这些得到的纤维素酯可以分别以任意的比例混合使用。这些纤维素酯,在酰基化剂为酸酐(乙酸酐,丙酸酐,丁酸酐)时,可以使用乙酸等有机酸或二氯甲烷等有机溶剂,并使用硫酸等质子性催化剂,按照通常的方法使纤维素原料反应而得到。
乙酸纤维素酯的场合,如果要提高乙酰化率,则有必要延长乙酰化反应的时间。但是,反应时间如果太长,会同时进行分解,会引起聚合物链的切断或乙酰基的分解等,从而带来不为优选的结果。因此,为了提高乙酰化度,并在一定程度上抑制分解,有必要将反应时间设定于某个范围。由于以反应时间规定的反应条件多种多样,反应装置或设备以外的条件变化大,因此不合适。随着聚合物分解的进行,分子量分布变广,因此,纤维素酯的场合,分解的程度也可以用通常使用的重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值来规定。即,三乙酸纤维素酯的乙酰化过程过长,分解也不会过度进行,并且在乙酰化时,可以使用重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值用作进行充分时间的乙酰化反应的反应程度的一个指标。
纤维素酯的制造方法的一个例子如下所示,将作为纤维素原料的棉花短棉绒100质量份撕碎,添加40质量份的乙酸,在36℃下进行20分前处理活性化。然后,添加硫酸8质量份,乙酸酐260质量份,乙酸350质量份,在36℃下进行120分酯化。用11质量份24%乙酸镁水溶液中和后,在63℃下进行35分钟皂化熟化,得到乙酸纤维素酯。使用10倍的乙酸水溶液(乙酸∶水=1∶1(质量比)),在室温下将其搅拌160分钟后,进行过滤、干燥,得到乙酰取代度为2.75的精制乙酸纤维素酯。该乙酸纤维素酯的Mn为92000,Mw为156000,Mw/Mn为1.7。同样地,可以通过调整纤维素酯的酯化条件(温度,时间,搅拌),水解条件来合成取代度、Mw/Mn比不同的纤维素酯。
另外,所合成的纤维素酯,优选进行精制将低分子量成分除去,或者用过滤除去未乙酰化或低乙酰化度的成分。
另外,在混酸纤维素酯的场合,可以用特开平10-45804号公报记载的方法进行反应而获得。酰基取代度的测定方法可以基于ASTM-D817-96的规定来测定。
另外,纤维素酯也因纤维素酯中的微量金属成分而受到影响。这可以认为是与在制造工序中使用的水有关系,但优选可以成为不溶性的核的成分少的,铁,钙,镁等金属离子通过与有含有有机酸性基团的可能性的聚合物分解物等形成盐而有形成不溶物的情况,故优选少的。对于铁(Fe)成分,优选1ppm或1ppm以下。对于钙(Ca)成分,大多含有在地下水或河川的水等中,这些多则会成为硬水,即使作为饮料水也不合适,但是与羧酸或磺酸等酸性成分,或与多个配位基容易形成配位化合物,即,容易形成配位化合物,从而形成大量来自不溶的钙的浮渣(不溶性沉淀,混浊)。
钙(Ca)成分为60ppm或60ppm以下,优选0~30ppm。对于镁(Mg)成分,由于过多时会产生不溶成分,故优选0~70ppm,特别优选0~20ppm。铁(Fe)成分的含量、钙(Ca)成分含量、镁(Mg)成分的含量等金属成分,可以通过将绝对干燥的纤维素酯以微型浸煮(microdigest)湿式分解装置(硫硝酸分解)、以碱熔融进行前处理后,使用ICP-AES(诱导结合等离子体发光分光分析装置)进行分析来求得。
<增塑剂>
本发明涉及的增塑剂的至少一种,是下述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂。
通式(I) B-(G-A)n-G-B
(式中,B表示苯单羧酸残基,G表示碳原子数2~12的亚烷基二醇残基或碳原子数4~12的氧代亚烷基二醇残基,A表示碳原子数4~12的亚烷基二羧酸残基,另外,m表示0或0以上的整数)。
通式(I)是由B表示的苯单羧酸残基与G表示的亚烷基二醇残基或氧代亚烷基二醇残基、A表示的亚烷基二羧酸残基构成,可以通过与通常的聚酯类增塑剂同样的反应得到。
作为本发明中使用的芳香族末端酯的苯单羧酸成分,可以在苯环部分具有取代基,例如,苯甲酸,对甲基苯甲酸,对叔丁基苯甲酸,邻苯乙酸,间苯乙酸,对苯乙酸,二甲基苯甲酸,乙基苯甲酸,正丙基苯甲酸,氨基苯甲酸,乙酰氧基苯甲酸等,这些可以分别使用1种或作为2种或2种以上的混合物使用。
作为本发明的芳香族末端酯的碳原子数2~12的亚烷基二醇成分,有乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、2,2-二乙基-1,3-丙二醇(3,3-二羟甲基戊烷)、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇(3,3-二羟甲基庚烷)、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十八烷二醇等,这些二醇,可以1种或作为2种或2种以上的混合物使用。
另外,作为本发明的芳香族末端酯的碳原子数4~12的氧代亚烷基二醇成分,例如,有二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇等,这些二醇,可以1种或作为2种或2种以上的混合物使用。
作为本发明的芳香族末端酯的碳原子数4~12的亚烷基二羧酸成分,例如,有琥珀酸、马来酸、富马酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸等,这些可以分别使用1种或作为2种或2种以上的混合物使用。
本发明中使用的芳香族末端酯的数均分子量优选250~2000,更加优选300~1500的范围。另外,其酸值为0.5mgKOH/g或0.5mgKOH/g以下、羟值为25mgKOH/g或25mgKOH/g以下,更加优选酸值为0.3mgKOH/g或0.3mgKOH/g以下、羟值为15mgKOH/g或15mgKOH/g以下。
<芳香族末端酯的酸值,羟值>
所谓酸值是指为了中和1g试料中含有的酸(存在于分子末端的羧基)所需要的氢氧化钾的毫克数。酸值和羟值是基于JIS K0070测定的值。
以下,示出本发明涉及的芳香族末端酯类增塑剂的合成例。
<样品No.1(芳香族末端酯样品)>
在反应容器中一次加入365份己二酸(2.5摩尔)、418份1,2-丙二醇(5.5摩尔)、610份苯甲酸(5摩尔)以及0.30份作为催化剂的四异丙基钛酸酯,在氮气气流中搅拌下,附加回流冷凝器使过量的1元醇回流,同时在130~250℃持续加热使酸值达到2或2以下,并连续地除去生成的水。接着在200~230℃、100至最终在3mmHg以下的减压下,除去馏出成分,然后过滤得到具有如下性状的芳香族末端酯。
粘度(25℃,mPa·s):815
酸值 :0.4
<样品No.2(芳香族末端酯样品)>
除了在反应容器中使用365份己二酸(2.5摩尔)、610份苯甲酸(5摩尔)、583份二乙二醇(5.5摩尔)以及0.45份作为催化剂的四异丙基钛酸酯以外,与样品No.1完全相同地得到具有如下性状的芳香族末端酯。
粘度(25℃,mpa·s):90
酸值 :0.05
<样品No.3(芳香族末端酯样品)>
除了在反应容器中使用365份己二酸(2.5摩尔)、610份苯甲酸(5摩尔)、737份二丙二醇(5.5摩尔)以及0.40份作为催化剂的四异丙基钛酸酯以外,与样品No.1完全相同地得到具有如下性状的芳香族末端酯。
粘度(25℃,mPa·s):134
酸值 :0.03
<样品No.4(芳香族末端酯样品)>
在反应容器中一次加入365份己二酸(2.5摩尔)、418份1,2-丙二醇(5.5摩尔)、548份对甲基苯甲酸(4摩尔)以及0.30份作为催化剂的四异丙基钛酸酯,在氮气气流中搅拌下,附加回流冷凝器使过剩的1元醇回流,同时在130~250℃持续加热使酸值达到2或2以下,并连续地除去生成的水。接着在200~230℃、100~最终为3mmHg以下的减压下,将馏出成分除去,然后过滤,得到具有如下性状的芳香族末端酯。
粘度(25℃,mPa·s):905
酸值 :0.5
<样品No.5(芳香族末端酯样品)>
在反应容器中,一次加入365份己二酸(2.5摩尔)、418份1,2-丙二醇(5.5摩尔)、685份对甲基苯甲酸(5摩尔)以及0.2份作为催化剂的四异丙基钛酸酯,在氮气气流中于搅拌下,附加回流冷凝器使过剩的1元醇回流,同时在130~250℃持续加热使酸值达到2或2以下,并连续地除去生成的水。接着在200~230℃、100~最终为3mmHg以下的减压下,除去馏出成分,然后过滤,得到具有如下性状的芳香族末端酯。
粘度(25℃,mPa·s):820
酸值 :0.6
<样品No.6(比较聚酯样品)>
除了在反应容器中使用730份己二酸(5摩尔)、441份1,3-丁二醇(4.9摩尔)、169份2-乙基己醇(1.3摩尔)以及0.40份作为催化剂的过***以外,与实施例1完全相同地得到具有如下性状的聚酯。
粘度(25℃,mPa·s):3000
酸值 :0.53
<样品No.7(比较聚酯样品)>
除了在反应容器中使用730份己二酸(5摩尔)、190份1,2-丙二醇(2.5摩尔)、225份1,3-丁二醇(2.5摩尔)、216份异壬醇(1.5摩尔)以及0.16份作为催化剂的四异丙基钛酸酯以外,与样品No.1完全相同地得到具有如下性状的聚酯。
粘度(25℃,mPa·s):3480
酸值 :1.8
本发明涉及的芳香族末端酯类增塑剂的含量,优选在纤维素酯膜中含有1~20质量%,特别优选含有3~11质量%。
本发明使用的纤维素酯膜还优选含有上述增塑剂以外的增塑剂的纤维素酯膜。
通过含有2种或2种以上的增塑剂,可使增塑剂的溶出减少。其理由虽然还不明确,但可以认为可以使每一种类的添加量减少,并且通过与2种或2种以上的增塑剂彼此之间以及与纤维素酯的相互作用而使溶出受到抑制。
对2种或2种以上的增塑剂并无特别限定,但优选从下述多元醇酯类增塑剂、苯二甲酸酯、柠檬酸酯、脂肪酸酯、乙醇酸酯类增塑剂、多元羧酸酯等中选择。其中,优选至少一种为多元醇酯类增塑剂。
多元醇酯类增塑剂是由2元或2元以上的脂肪族多元醇和单羧酸的酯构成的增塑剂,优选在分子内具有芳香环或环烷基环。优选2~20元的脂肪族多元醇酯。
本发明中使用的多元醇用下面的通式(1)表示。
通式(1) R1-(OH)n
式中,R1表示n价有机基团,n表示2或2以上的正整数,OH基表示醇性和/或酚性羟基。
作为优选的多元醇的例子,可以举出,例如以下的化合物,但本发明并不限定于这些。核糖醇、***糖醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、二丁二醇、1,2,4-丁三醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、己三醇、半乳糖醇、甘露糖醇、3-甲基戊烷-1,3,5-三醇、频哪醇、山梨糖醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、木糖醇等。特别优选三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、山梨糖醇、三羟甲基丙烷、木糖醇。
作为本发明的多元醇酯中使用的单羧酸,没有特别限制,可以使用公知的脂肪族单羧酸、脂环族单羧酸、芳香族单羧酸等。使用脂环族单羧酸、芳香族单羧酸时,在提高透湿性、保留性方面看是优选的。
作为优选的单羧酸的例子,可以举出以下的物质,但本发明并不限定于这些。
作为脂肪族单羧酸,优选使用碳原子数1~32的直链或具有侧链的脂肪酸。碳原子数更加优选1~20,特别优选1~10。含有乙酸时,由于与纤维素酯的相溶性增加,故优选,还优选将乙酸和其它的单羧酸混合使用。
作为优选的脂肪族单羧酸,可以举出乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-乙基己酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、十九烷酸、廿烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、二十六烷酸、二十七烷酸、二十八烷酸、三十烷酸、三十二烷酸等饱和脂肪酸、十一碳烯酸、油酸、山梨酸、亚油酸、亚麻酸、花生油烯酸等不饱和脂肪酸等。
作为优选的脂环族单羧酸的例子,可以举出环戊烷甲酸、环己烷甲酸、环辛烷甲酸、或它们的衍生物。
作为优选的芳香族单羧酸的例子,可以举出苯甲酸、苯乙酸等在苯甲酸的苯环上导入了烷基的物质、联苯羧酸、萘羧酸、萘满羧酸等具有2个或2个以上苯环的芳香族单羧酸或它们的衍生物。特别优选苯甲酸。
多元醇酯的分子量没有特别的限制,优选为300~1500,更加优选350~750。由于分子量大的难以挥发,故优选,而在透湿性、与纤维素衍生物的相溶性方面看,优选小的。
多元醇酯中使用的羧酸既可以是1种,也可以是2种或2种以上的混合。另外,多元醇中的OH基,既可以全部酯化,也可以将一部分以OH基的状态残留。
以下,列举多元醇酯的具体的化合物。
一般来说,同时含有特开2002-22956号公报、特开2002-120244号公报等中记载的聚酯、聚酯醚和本发明中优选的多元醇酯时,容易引起渗出,从而有必要减少双方的含量。因此,由于增塑剂含量变少,存在透湿性或高温高湿环境耐性降低的问题。特别是还含有紫外线吸收剂时,紫外线吸收剂容易引起渗出,操作变得困难。与此相反,本发明的通式(I)表示的聚酯类增塑剂由于这种问题少,故可以同时含有。
通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂与进一步含有上述多元醇酯类增塑剂时的含有比率优选1∶5~5∶1的范围内。
乙醇酸酯类增塑剂没有特别限定,优选使用邻苯二甲酰烷基乙醇酸烷基酯类。作为邻苯二甲酰烷基乙醇酸烷基酯类,可以举出,例如,邻苯二酰基甲基乙醇酸甲酯、邻苯二酰基乙基乙醇酸乙酯、邻苯二酰基丙基乙醇酸丙酯、邻苯二酰基丁基乙醇酸丁酯、邻苯二酰基辛基乙醇酸辛酯、邻苯二酰甲基乙醇酸乙酯、邻苯二酰乙基乙醇酸甲酯、邻苯二酰乙基乙醇酸丙酯、邻苯二酰甲基乙醇酸丁酯、邻苯二酰乙基乙醇酸丁酯、邻苯二酰丁基乙醇酸甲酯、邻苯二酰丁基乙醇酸乙酯、邻苯二酰丙基乙醇酸丁酯、邻苯二酰丁基乙醇酸丙酯、邻苯二酰甲基乙醇酸辛酯、邻苯二酰乙基乙醇酸辛酯、邻苯二酰辛基乙醇酸甲酯、邻苯二酰辛基乙醇酸乙酯等。
作为苯二甲酸酯类增塑剂,可以举出苯二甲酸二乙酯、苯二甲酸二甲氧基乙酯、苯二甲酸二甲酯、苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二-2-乙基己酯、苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸二环己酯、对苯二甲酸二环己酯等。
作为柠檬酸酯类增塑剂,可以举出柠檬酸乙酰三甲酯、柠檬酸乙酰三乙酯、柠檬酸乙酰三丁酯等。
作为脂肪酸酯类增塑剂,可以举出油酸丁酯、乙酰基蓖麻醇酸甲酯、癸二酸二丁酯等。
也优选使用多元羧酸酯类增塑剂。具体地,优选添加特开2002-265639号公报的[0015]-[0020]段中记载的多元羧酸酯作为增塑剂的一种。
作为磷酸酯类增塑剂,可以举出磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酚酯、甲苯酚二苯基磷酸酯、辛基二苯基磷酸酯、二苯基联苯基磷酸酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯等,但优选在在构成本发明的纤维素酯膜中实质上不含有这些磷酸酯类增塑剂。所谓实质上不含有,是含量不足1质量%,优选不足0.1质量%,特别优选完全不含有。磷酸酯类增塑剂不足1质量%时,在形成活化射线固化树脂层时基体材料难以变形,故优选。
纤维素酯膜中的增塑剂的总含量,相对于固体成分总量,优选5~20质量%,更加优选6~16质量%,特别优选8~13质量%。另外,2种增塑剂的含量优选分别含有至少1质量%或1质量%以上,更加优选分别至少含有2质量%或2质量%以上。
多元醇酯类增塑剂优选含有1~12质量%,特别优选含有3~11质量%。若过少则可确认平面性的劣化,若过多则容易渗出。
<紫外线吸收剂>
本发明涉及的纤维素酯膜优选含有紫外线吸收剂。紫外线吸收剂由于吸收400nm或400nm以下的紫外线,从而可以提高耐久性,特别优选在波长370nm的透过率为10%或10%以下,更加优选5%或5%以下,特别优选2%或2%以下。
本发明使用的紫外线吸收剂,没有特别限定,可以举出,例如羟基二苯甲酮类化合物、苯并***类化合物、水杨酸酯类化合物、二苯甲酮类化合物、氰基丙烯酸酯类化合物、三嗪类化合物、镍配位盐类化合物、无机粉末等。
例如,有5-氯-2-(3,5-二仲丁基-2-羟基苯基)-2H-苯并***、(2-2H-苯并***-2-基)-6-(直链以及侧链十二烷基)-4-甲基苯酚、2-羟基-4-苄氧基二苯甲酮、2,4-苄氧基二苯甲酮等,另外,还有チヌビン109、チヌビン171、チヌビン234、チヌビン326、チヌビン327、チヌビン328等的チヌビン类,这些都是チバ·スペシャルティ·ケミカルズ公司制造的市售品,优选使用。
例如,作为苯并***系紫外线吸收剂,优选使用下述通式(A)表示的化合物。
通式(A)
式中,R1、R2、R3、R4以及R5可以相同也可以不同,表示氢原子、卤原子、硝基、羟基、烷基、链烯基、芳基、烷氧基,酰氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、单或二烷基氨基、酰基氨基或5~6员杂环基团,R4与R5可以关环形成5~6员的碳环。
另外,上述记载的这些基团,可以具有任意的取代基。
以下举出本发明涉及的紫外线吸收剂的具体例子,但本发明并不限定于这些。
UV-1:2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并***
UV-2:2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并***
UV-3:2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)苯并***
UV-4:2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并***
UV-5:2-(2’-羟基-3’-(3”,4”,5”,6”-四氢邻苯二甲酰亚氨基甲基)-5’-甲基苯基)苯并***
UV-6:2,2-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并***-2-基)苯酚)
UV-7:2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并***
UV-8:2-(2H-苯并***-2-基)-6-(直链以及侧链月桂基)-4-甲基苯酚(TINUVIN171,Ciba制造)
UV-9:辛基-3-[3-叔丁基-4-羟基-5-(氯-2H-苯并***-2-基)苯基]丙酸酯和2-乙基己基-3-[3-叔丁基-4-羟基-5-(5-氯-2H-苯并***-2-基)苯基]丙酸酯的混合物(TINUVIN109,Ciba制造)
另外,本发明优选使用的紫外线吸收剂是二苯甲酮类紫外线吸收剂或三嗪类紫外线吸收剂,特别优选三嗪类紫外线吸收剂。
作为二苯甲酮类紫外线吸收剂,优选使用下述通式(B)表示的化合物。
通式(B)
式中,Y表示氢原子、卤原子或烷基、链烯基、烷氧基以及苯基,这些烷基、链烯基以及苯基也可以具有取代基。A表示氢原子、烷基、链烯基、苯基、环烷基、烷基羰基、烷基磺酰基或-CO(NH)n-1-D基,D表示烷基、链烯基或可以具有取代基的苯基。m及n表示1或2。
上述中,作为烷基,表示例如,碳原子数到24为止的直链或分支的脂肪族基团,作为烷氧基,表示例如,碳原子数到18为止的烷氧基,作为链烯基,为例如,碳原子数到16为止的链烯基,表示烯丙基、2-丁烯基等。另外,作为对烷基、链烯基、苯基的取代基,可以举出卤原子,例如,氯原子、溴原子、氟原子等、羟基、苯基(在该苯基上也可以取代烷基或卤原子等)等。
以下示出通式(B)表示的二苯甲酮类化合物的具体例子,但本发明并不限定于这些。
UV-10:2,4-二羟基二苯甲酮
UV-11:2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮
UV-12:2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯甲酮
UV-13:双(2-甲氧基-4-羟基-5-苯甲酰苯基甲烷)
另外,作为本发明的光学膜的紫外线吸收剂,优选使用具有1,3,5-三嗪环的化合物。
具有1,3,5-三嗪环的化合物中,优选下述通式(C)表示的化合物。
通式(C)
通式(C)中,X1是单键、-NR4-、-O-或-S-;X2是单键、-NR5-、-O-或-S-;X3是单键、-NR6-、-O-或-S-;R1、R2及R3是烷基、链烯基、芳基或杂环基团;而且,R4、R5及R6是氢原子、烷基、链烯基、芳基或杂环基团。通式(C)表示的化合物特别优选三聚氰胺化合物。
三聚氰胺化合物,在通式(C)中,X1、X2及X3分别为-NR4-、-NR5-和-NR6-,或X1、X2及X3为单键,并且R1、R2及R3为在氮原子上具有游离原子价的杂环基团。-X1-R1、-X2-R2及-X3-R3优选相同的取代基。R1、R2及R3特别优选芳基。R4、R5及R6特别优选氢原子。
上述烷基,与环状烷基相比,优选链状烷基。与具有分支的链状烷基相比,优选直链状烷基。
烷基的碳原子数优选1~30,比较优选1~20,更加优选1~10,特别优选1~8,最为优选1~6。烷基可以具有取代基。
作为取代基的具体例子,可以举出,例如,卤原子、烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、环氧乙氧基等的各基团)及酰氧基(例如,丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基)等。上述链烯基,与环状链烯基相比,优选链状链烯基。与具有分支的链状链烯基相比,优选直链状链烯基。链烯基的碳原子数优选2~30,比较优选2~20,更加优选2~10,特别优选2~8,最为优选2~6。链烯基也可以具有取代基。
作为取代基的具体例子,可以举出卤原子、烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、环氧乙氧基等各基团)或酰氧基(例如,丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基等各基团)。
上述芳基优选苯基或萘基,特别优选苯基。芳基也可以具有取代基。
作为取代基的具体例子,例如,包含卤原子、羟基、氰基、硝基、羧基、烷基、链烯基、芳基、烷氧基、链烯氧基、芳氧基、酰氧基、烷氧羰基、链烯氧羰基、芳氧羰基、氨磺酰、烷基取代氨磺酰基、链烯基取代氨磺酰基、芳基取代氨磺酰基、磺酰胺基、氨基甲酰、烷基取代氨基甲酰基、链烯基取代氨基甲酰基、芳基取代氨基甲酰基、酰胺基、烷硫基、链烯硫基、芳硫基及酰基。所述烷基,与上述烷基意义相同。
烷氧基、酰氧基、烷氧羰基、烷基取代氨磺酰基、磺酰胺基、烷基取代氨基甲酰基、酰胺基、烷硫基与酰基的烷基部分,也与上述烷基意义相同。
所述链烯基,与上述链烯基意义相同。
链烯氧基、酰氧基、链烯氧羰基、链烯基取代氨磺酰基、磺酰胺基、链烯基取代氨基甲酰基、酰胺基、链烯硫基及酰基的链烯基部分,也与上述链烯基意义相同。
作为上述芳基的具体例子,可以举出,例如,苯基、α-萘基、β-萘基、4-甲氧基苯基、3,4-二乙氧基苯基、4-辛氧基苯基或4-十二烷氧基苯基等各基团。
芳氧基、酰氧基、芳氧羰基、芳基取代氨磺酰基、磺酰胺基、芳基取代氨基甲酰基、酰胺基、芳硫基及酰基的部分的例子,与上述芳基意义相同。
X1、X2或X3为-NR-、-O-或-S-时的杂环基团优选具有芳香性的。
作为具有芳香性的杂环基团中的杂环,一般为不饱和杂环,优选具有最多双键的杂环。杂环优选5员环,6员环或7员环,更加优选5员环或6员环,最为优选6员环。
杂环中的杂原子优选N,S或O等的各种原子,特别优选N原子。
作为具有芳香性的杂环,特别优选吡啶环(作为杂环基团,例如,2-吡啶基或4-吡啶基等各基团)。杂环基也可以具有取代基。杂环基的取代基的例子与上述芳基部分的取代基的例子同样。
X1、X2或X3为单键时的杂环基团优选在氮原子上具有游离原子价的杂环基团。在氮原子上具有游离原子价的杂环基团,优选5员环、6员环或7员环为佳,更加优选5员环或6员环,最为优选5员环。杂环基团也可以具有多个氮原子。
另外,杂环基团中的杂原子,也可以具有氮原子以外的杂原子(例如,O原子、S原子)。杂环基团也可以具有取代基。杂环基团的取代基的具体例子与上述芳基部分的取代基的具体例子意义相同。
以下,示出在氮原子上具有游离原子价的杂环基团的具体例子。
具有1,3,5-三嗪环的化合物的分子量优选300~2000。该化合物的沸点优选260℃或260℃以上。沸点可以使用市售的测定装置(例如,TG/DTA100,精工电子工业公司制造)来测定。
以下,示出具有1,3,5-三嗪环的化合物的具体例子。
另外,以下示出的多个R表示同一基团。
(1)丁基
(2)2-甲氧基-2-乙氧基乙基
(3)5-十一碳烯基
(4)苯基
(5)4-乙氧基羰基苯基
(6)4-丁氧基苯基
(7)对联苯基
(8)4-吡啶基
(9)2-萘基
(10)2-甲基苯基
(11)3,4-二甲氧基苯基
(12)2-呋喃基
(14)苯基
(15)3-乙氧基羰基苯基
(16)3-丁氧基苯基
(17)间联苯基
(18)3-苯基硫代苯基
(19)3-氯苯基
(20)3-苯甲酰苯基
(21)3-乙酰氧基苯基
(22)3-苯甲酰氧基苯基
(23)3-苯氧羰基苯基
(24)3-甲氧基苯基
(25)3-苯胺基苯基
(26)3-异丁酰氨基苯基
(27)3-苯氧羰氨基苯基
(28)3-(3-乙基脲基)苯基
(29)3-(3,3-二乙基脲基)苯基
(30)3-甲基苯基
(31)3-苯氧基苯基
(32)3-羟基苯基
(33)4-乙氧羰基苯基
(34)4-丁氧基苯基
(35)对联苯基
(36)4-苯基硫代苯基
(37)4-氯苯基
(38)4-苯甲酰苯基
(39)4-乙酰氧基苯基
(40)4-苯甲酰氧基苯基
(41)4-苯氧羰基苯基
(42)4-甲氧基苯基
(43)4-苯胺基苯基
(44)4-异丁酰氨基苯基
(45)4-苯氧羰氨基苯基
(46)4-(3-乙基脲基)苯基
(47)4-(3,3-二乙基脲基)苯基
(48)4-甲基苯基
(49)4-苯氧基苯基
(50)4-羟苯基
(51)3,4-二乙氧羰基苯基
(52)3,4-二丁氧基苯基
(53)3,4-二苯基苯基
(54)3,4-二苯硫基苯基
(55)3,4-二氯苯基
(56)3,4-二苯甲酰基苯基
(57)3,4-二乙酰氧基苯基
(58)3,4-二苯甲酰氧基苯基
(59)3,4-二苯氧羰基苯基
(60)3,4-二甲氧基苯基
(61)3,4-二苯胺基苯基
(62)3,4-二甲基苯基
(63)3,4-二苯氧基苯基
(64)3,4-二羟基苯基
(65)2-萘基
(66)3,4,5-三乙氧羰基苯基
(67)3,4,5-三丁氧基苯基
(68)3,4,5-三苯基苯基
(69)3,4,5-三苯硫基苯基
(70)3,4,5-三氯苯基
(71)3,4,5-三苯甲酰基苯基
(72)3,4,5-三乙酰氧基苯基
(73)3,4,5-三苯甲酰氧基苯基
(74)3,4,5-三苯氧羰基苯基
(75)3,4,5-三甲氧基苯基
(76)3,4,5-三苯胺基苯基
(77)3,4,5-三甲基苯基
(78)3,4,5-三苯氧基苯基
(79)3,4,5-三羟基苯基
(80)苯基
(81)3-乙氧羰基苯基
(82)3-丁氧基苯基
(83)间联苯基
(84)3-苯基硫代苯基
(85)3-氯苯基
(86)3-苯甲酰基苯基
(87)3-乙酰氧基苯基
(88)3-苯甲酰氧基苯基
(89)3-苯氧羰基苯基
(90)3-甲氧基苯基
(91)3-苯胺基苯基
(92)3-异丁酰氨基苯基
(93)3-苯氧羰氨基苯基
(94)3-(3-乙基脲基)苯基
(95)3-(3,3-二乙基脲基)苯基
(96)3-甲基苯基
(97)3-苯氧基苯基
(98)3-羟基苯基
(99)4-乙氧羰基苯基
(100)4-丁氧基苯基
(101)对联苯基
(102)4-苯基硫代苯基
(103)4-氯苯基
(104)4-苯甲酰基苯基
(105)4-乙酰氧基苯基
(106)4-苯甲酰氧基苯基
(107)4-苯氧羰基苯基
(108)4-甲氧基苯基
(109)4-苯胺基苯基
(110)4-异丁酰氨基苯基
(111)4-苯氧羰氨基苯基
(112)4-(3-乙基脲基)苯基
(113)4-(3,3-二乙基脲基)苯基
(114)4-甲基苯基
(115)4-苯氧基苯基
(116)4-羟苯基
(117)3,4-二乙氧羰基苯基
(118)3,4-二丁氧基苯基
(119)3,4-二苯基苯基
(120)3,4-二苯硫基苯基
(121)3,4-二氯苯基
(122)3,4-二苯甲酰基苯基
(123)3,4-二乙酰氧基苯基
(124)3,4-二苯甲酰氧基苯基
(125)3,4-二苯氧羰基苯基
(126)3,4-二甲氧基苯基
(127)3,4-二苯胺基苯基
(128)3,4-二甲基苯基
(129)3,4-二苯氧基苯基
(130)3,4-二羟基苯基
(131)2-萘基
(132)3,4,5-三乙氧羰基苯基
(133)3,4,5-三丁氧基苯基
(134)3,4,5-三苯基苯基
(135)3,4,5-三苯硫基苯基
(136)3,4,5-三氯苯基
(137)3,4,5-三苯甲酰基苯基
(138)3,4,5-三乙酰氧基苯基
(139)3,4,5-三苯甲酰氧基苯基
(140)3,4,5-三苯氧羰基苯基
(141)3,4,5-三甲氧基苯基
(142)3,4,5-三苯胺基苯基
(143)3,4,5-三甲基苯基
(144)3,4,5-三苯氧基苯基
(145)3,4,5-三羟基苯基
(146)苯基
(147)4-乙氧羰基苯基
(148)4-丁氧基苯基
(149)对联苯基
(150)4-苯基硫代苯基
(151)4-氯苯基
(152)4-苯甲酰基苯基
(153)4-乙酰氧基苯基
(154)4-苯甲酰氧基苯基
(155)4-苯氧羰基苯基
(156)4-甲氧基苯基
(157)4-苯胺基苯基
(158)4-异丁酰氨基苯基
(159)4-苯氧羰氨基苯基
(160)4-(3-乙基脲基)苯基
(161)4-(3,3-二乙基脲基)苯基
(162)4-甲基苯基
(163)4-苯氧基苯基
(164)4-羟苯基
(165)苯基
(166)4-乙氧羰基苯基
(167)4-丁氧基苯基
(168)对联苯基
(169)4-苯基硫代苯基
(170)4-氯苯基
(171)4-苯甲酰基苯基
(172)4-乙酰氧基苯基
(173)4-苯甲酰氧基苯基
(174)4-苯氧羰基苯基
(175)4-甲氧基苯基
(176)4-苯胺基苯基
(177)4-异丁酰氨基苯基
(178)4-苯氧羰氨基苯基
(179)4-(3-乙基脲基)苯基
(180)4-(3,3-二乙基脲基)苯基
(181)4-甲基苯基
(182)4-苯氧基苯基
(183)4-羟基苯基
(184)苯基
(185)4-乙氧羰基苯基
(186)4-丁氧基苯基
(187)对联苯基
(188)4-苯基硫代苯基
(189)4-氯苯基
(190)4-苯甲酰基苯基
(191)4-乙酰氧基苯基
(192)4-苯甲酰氧基苯基
(193)4-苯氧羰基苯基
(194)4-甲氧基苯基
(195)4-苯胺基苯基
(196)4-异丁酰氨基苯基
(197)4-苯氧羰氨基苯基
(198)4-(3-乙基脲基)苯基
(199)4-(3,3-二乙基脲基)苯基
(200)4-甲基苯基
(201)4-苯氧基苯基
(202)4-羟苯基
(203)苯基
(204)4-乙氧羰基苯基
(205)4-丁氧基苯基
(206)对联苯基
(207)4-苯基硫代苯基
(208)4-氯苯基
(209)4-苯甲酰基苯基
(210)4-乙酰氧基苯基
(211)4-苯甲酰氧基苯基
(212)4-苯氧羰基苯基
(213)4-甲氧基苯基
(214)4-苯胺基苯基
(215)4-异丁酰氨基苯基
(216)4-苯氧羰氨基苯基
(217)4-(3-乙基脲基)苯基
(218)4-(3,3-二乙基脲基)苯基
(219)4-甲基苯基
(220)4-苯氧基苯基
(221)4-羟苯基
(222)苯基
(223)4-丁基苯基
(224)4-(2-甲氧基-2-乙氧乙基)苯基
(225)4-(5-壬烯基)苯基
(226)对联苯基
(227)4-乙氧羰基苯基
(228)4-丁氧基苯基
(229)4-甲基苯基
(230)4-氯苯基
(231)4-苯基硫代苯基
(232)4-苯甲酰基苯基
(233)4-乙酰氧基苯基
(234)4-苯甲酰氧基苯基
(235)4-苯氧羰基苯基
(236)4-甲氧基苯基
(237)4-苯胺基苯基
(238)4-异丁酰氨基苯基
(239)4-苯氧羰氨基苯基
(240)4-(3-乙基脲基)苯基
(241)4-(3,3-二乙基脲基)苯基
(242)4-苯氧基苯基
(243)4-羟苯基
(244)3-丁基苯基
(245)3-(2-甲氧基-2-乙氧乙基)苯基
(246)3-(5-壬烯基)苯基
(247)间联苯基
(248)3-乙氧羰基苯基
(249)3-丁氧基苯基
(250)3-甲基苯基
(251)3-氯苯基
(252)3-苯基硫代苯基
(253)3-苯甲酰基苯基
(254)3-乙酰氧基苯基
(255)3-苯甲酰氧苯基
(256)3-苯氧羰基苯基
(257)3-甲氧基苯基
(258)3-苯胺基苯基
(259)3-异丁酰氨基苯基
(260)3-苯氧羰氨基苯基
(261)3-(3-乙基脲基)苯基
(262)3-(3,3-二乙基脲基)苯基
(263)3-苯氧基苯基
(264)3-羟苯基
(265)2-丁基苯基
(266)2-(2-甲氧基-2-乙氧乙基)苯基
(267)2-(5-壬烯基)苯基
(268)邻联苯基
(269)2-乙氧羰基苯基
(270)2-丁氧基苯基
(271)2-甲基苯基
(272)2-氯苯基
(273)2-苯基硫代苯基
(274)2-苯甲酰基苯基
(275)2-乙酰氧基苯基
(276)2-苯甲酰氧基苯基
(277)2-苯氧羰基苯基
(278)2-甲氧基苯基
(279)2-苯胺基苯基
(280)2-异丁酰氨基苯基
(281)2-苯氧羰氨基苯基
(282)2-(3-乙基脲基)苯基
(283)2-(3,3-二乙基脲基)苯基
(284)2-苯氧基苯基
(285)2-羟苯基
(286)3,4-二丁基苯基
(287)3,4-二(2-甲氧基-2-乙氧乙基)苯基
(288)3,4-二苯基苯基
(289)3,4-二乙氧羰基苯基
(290)3,4-二月桂氧基苯基
(291)3,4-二甲基苯基
(292)3,4-二氯苯基
(293)3,4-二苯甲酰基苯基
(294)3,4-二乙酰氧基苯基
(295)3,4-二甲氧基苯基
(296)3,4-二-N-甲基氨基苯基
(297)3,4-二异丁酰氨基苯基
(298)3,4-二苯氧基苯基
(299)3,4-二羟基苯基
(300)3,5-二丁基苯基
(301)3,5-二(2-甲氧基-2-乙氧乙基)苯基
(302)3,5-二苯基苯基
(303)3,5-二乙氧羰基苯基
(304)3,5-二月桂氧基苯基
(305)3,5-二甲基苯基
(306)3,5-二氯苯基
(307)3,5-二苯甲酰基苯基
(308)3,5-二乙酰氧基苯基
(309)3,5-二甲氧基苯基
(310)3,5-二-N-甲基氨基苯基
(311)3,5-二异丁酰氨基苯基
(312)3,5-二苯氧基苯基
(313)3,5-二羟基苯基
(314)2,4-二丁基苯基
(315)2,4-二(2-甲氧基-2-乙氧乙基)苯基
(316)2,4-二苯基苯基
(317)2,4-二乙氧羰基苯基
(318)2,4-二月桂氧基苯基
(319)2,4-二甲基苯基
(320)2,4-二氯苯基
(321)2,4-二苯甲酰基苯基
(322)2,4-二乙酰氧基苯基
(323)2,4-二甲氧基苯基
(324)2,4-二-N-甲基氨基苯基
(325)2,4-二异丁酰氨基苯基
(326)2,4-二苯氧基苯基
(327)2,4-二羟基苯基
(328)2,3-二丁基苯基
(329)2,3-二(2-甲氧基-2-乙氧乙基)苯基
(330)2,3-二苯基苯基
(331)2,3-二乙氧羰基苯基
(332)2,3-二月桂氧基苯基
(333)2,3-二甲基苯基
(334)2,3-二氯苯基
(335)2,3-二苯甲酰基苯基
(336)2,3-二乙酰氧基苯基
(337)2,3-二甲氧基苯基
(338)2,3-二-N-甲基氨基苯基
(339)2,3-二异丁酰氨基苯基
(340)2,3-二苯氧基苯基
(341)2,3-二羟基苯基
(342)2,6-二丁基苯基
(343)2,6-二(2-甲氧基-2-乙氧乙基)苯基
(344)2,6-二苯基苯基
(345)2,6-二乙氧羰基苯基
(346)2,6-二月桂氧基苯基
(347)2,6-二甲基苯基
(348)2,6-二氯苯基
(349)2,6-二苯甲酰基苯基
(350)2,6-二乙酰氧基苯基
(351)2,6-二甲氧基苯基
(352)2,6-二-N-甲基氨基苯基
(353)2,6-二异丁酰氨基苯基
(354)2,6-二苯氧基苯基
(355)2,6-二羟基苯基
(356)3,4,5-三丁基苯基
(357)3,4,5-三(2-甲氧基-2-乙氧乙基)苯基
(358)3,4,5-三苯基苯基
(359)3,4,5-三乙氧羰基苯基
(360)3,4,5-三月桂氧基苯基
(361)3,4,5-三甲基苯基
(362)3,4,5-三氯苯基
(363)3,4,5-三苯甲酰基苯基
(364)3,4,5-三乙酰氧基苯基
(365)3,4,5-三甲氧基苯基
(366)3,4,5-三-N-甲基氨基苯基
(367)3,4,5-三异丁酰氨基苯基
(368)3,4,5-三苯氧基苯基
(369)3,4,5-三羟基苯基
(370)2,4,6-三丁基苯基
(371)2,4,6-三(2-甲氧基-2-乙氧乙基)苯基
(372)2,4,6-三苯基苯基
(373)2,4,6-三乙氧羰基苯基
(374)2,4,6-三月桂氧基苯基
(375)2,4,6-三甲基苯基
(376)2,4,6-三氯苯基
(377)2,4,6-三苯甲酰基苯基
(378)2,4,6-三乙酰氧基苯基
(379)2,4,6-三甲氧基苯基
(380)2,4,6-三-N-甲基氨基苯基
(381)2,4,6-三异丁酰氨基苯基
(382)2,4,6-三苯氧基苯基
(383)2,4,6-三羟基苯基
(384)五氟苯基
(385)五氯苯基
(386)五甲氧基苯基
(387)6-N-甲基氨磺酰-8-甲氧基-2-萘基
(388)5-N-甲基氨磺酰-2-萘基
(389)6-N-苯基氨磺酰-2-萘基
(390)5-乙氧基-7-N-甲基氨磺酰-2-萘基
(391)3-甲氧基-2-萘基
(392)1-乙氧基-2-萘基
(393)6-N-苯基氨磺酰-8-甲氧基-2-萘基
(394)5-甲氧基-7-N-苯基氨磺酰-2-萘基
(395)1-(4-甲基苯基)-2-萘基
(396)6,8-二-N-甲基氨磺酰-2-萘基
(397)6-N-2-乙酰氧乙基氨磺酰-8-甲氧基-2-萘基
(398)5-乙酰氧基-7-N-苯基氨磺酰-2-萘基
(399)3-苯甲酰氧基-2-萘基
(400)5-乙酰氨基-1-萘基
(401)2-甲氧基-1-萘基
(402)4-苯氧基-1-萘基
(403)5-N-甲基氨磺酰-1-萘基
(404)3-N-甲基氨基甲酰-4-羟基-1-萘基
(405)5-甲氧基-6-N-乙基氨磺酰-1-萘基
(406)7-四癸氧基-1-萘基
(407)4-(4-甲基苯氧基)-1-萘基
(408)6-N-甲基氨磺酰-1-萘基
(409)3-N,N-二甲基氨基甲酰-4-甲氧基-1-萘基
(410)5-甲氧基-6-N-苄基氨磺酰-1-萘基
(411)3,6-二-N-苯基氨磺酰-1-萘基
(412)甲基
(413)乙基
(414)丁基
(415)辛基
(416)月桂基
(417)2-丁氧基-2-乙氧乙基
(418)苄基
(419)4-甲氧基苄基
(424)甲基
(425)苯基
(426)丁基
(430)甲基
(431)乙基
(432)丁基
(433)辛基
(434)月桂基
(435)2-丁氧基-2-乙氧基乙基
(436)苄基
(437)4-甲氧基苄基
本发明中,作为具有1,3,5-三嗪环的化合物,可以使用三聚氰胺聚合物。三聚氰胺聚合物,优选通过下述通式(D)表示的三聚氰胺化合物和羰基化合物的聚合反应来合成。
在本发明中,作为具有1,3,5-三嗪环的化合物,还可以使用三聚氰胺聚合物。三聚氰胺聚合物优选通过下述通式(D)表示的三聚氰胺化合物和羰基化合物的聚合反应来合成。
在上述合成反应路线中,R11、R12、R13、R14、R15以及R16为氢原子、烷基、链烯基、芳基或杂环基团。
上述烷基、链烯基、芳基和杂环基团以及它们的取代基与上述通式(C)中说明的各基团、它们的取代基意义相同。
三聚氰胺化合物和羰基化合物的聚合反应与通常的三聚氰胺树脂(例如,三聚氰胺-甲醛树脂等)的合成方法相同。另外,也可以使用市售的三聚氰胺聚合物(三聚氰胺树酯)。
三聚氰胺聚合物的分子量,优选2千~40万。以下示出三聚氰胺聚合物的重复单元的具体例子。
MP-1:R13、R14、R15、R16:CH2OH
MP-2:R13、R14、R15、R16:CH2OCH3
MP-3:R13、R14、R15、R16:CH2O-i-C4H9
MP-4:R13、R14、R15、R16:CH2O-n-C4H9
MP-5:R13、R14、R15、R16:CH2NHCOCH=CH2
MP-6:R13、R14、R15、R16:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
MP-7:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2OCH3
MP-8:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2OCH3
MP-9:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2OCH3
MP-10:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2OCH3
MP-11:R13:CH2OH;R14、R14、R16:CH2OCH3
MP-12:R13、R14、R16:CH2OCH3;R15:CH2OH
MP-13:R13、R16:CH2OCH3;R14、R15:CH2OH
MP-14:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2O-i-C4H9
MP-15:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2O-i-C4H9
MP-16:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2O-i-C4H9
MP-17:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2O-i-C4H9
MP-18:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2O-i-C4H9
MP-19:R13、R14、R16:CH2O-i-C4H9;R15:CH2OH
MP-20:R13、R16:CH2O-i-C4H9;R14、R15:CH2OH
MP-21:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2O-n-C4H9
MP-22:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2O-n-C4H9
MP-23:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2O-n-C4H9
MP-24:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2O-n-C4H9
MP-25:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2O-n-C4H9
MP-26:R13、R14、R16:CH2O-n-C4H9;R15:CH2OH
MP-27:R13、R16:CH2O-n-C4H9;R14、R15:CH2OH
MP-28:R13、R14:CH2OH;R15:CH2OCH3;R16:CH2O-n-C4H9
MP-29:R13、R14:CH2OH;R15:CH2O-n-C4H9;R16:CH2OCH3
MP-30:R13、R16:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2O-n-C4H9
MP-31:R13:CH2OH;R14、R15:CH2OCH3;R16:CH2O-n-C4H9
MP-32:R13:CH2OH;R14、R16:CH2OCH3;R15:CH2O-n-C4H9
MP-33:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15、R16:CH2O-n-C4H9
MP-34:R13:CH2OH;R14、R15:CH2O-n-C4H9;R16:CH2OCH3
MP-35:R13、R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2O-n-C4H9
MP-36:R13、R16:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2O-n-C4H9
MP-37:R13:CH2OCH3;R14、R15:CH2OH;R16:CH2O-n-C4H9
MP-38:R13、R16:CH2O-n-C4H9;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH
MP-39:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2O-n-C4H9;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP-40:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2O-n-C4H9
MP-41:R13:CH2OH;R14:CH2O-n-C4H9;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2OCH3
MP-42:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2O-n-C4H9;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP-43:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2O-n-C4H9
MP-44:R13:CH2O-n-C4H9;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP-45:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP-46:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
MP-47:R13:CH2OH;R14:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2OCH3
MP-48:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP-49:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
MP-50:R13:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP-51:R13、R14、R15、R16:CH2OH
MP-52:R13、R14、R15、R16:CH2OCH3
MP-53:R13、R14、R15、R16:CH2O-i-C4H9
MP-54:R13、R14、R15、R16:CH2O-n-C4H9
MP-55:R13、R14、R15、R16:CH2NHCOCH=CH2
MP-56:R13、R14、R15、R16:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
MP-57:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2OCH3
MP-58:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2OCH3
MP-59:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2OCH3
MP-60:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2OCH3
MP-61:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2OCH3
MP-62:R13、R14、R16:CH2OCH3;R15:CH2OH
MP-63:R13、R16:CH2OCH3;R14、R15:CH2OH
MP-64:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2O-i-C4H9
MP-65:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2O-i-C4H9
MP-66:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2O-i-C4H9
MP-67:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2O-i-C4H9
MP-68:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2O-i-C4H9
MP-69:R13、R14、R16:CH2O-i-C4H9;R15:CH2OH
MP-70:R13、R16:CH2O-i-C4H9;R14、R15:CH2OH
MP-71:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2O-n-C4H9
MP-72:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2O-n-C4H9
MP-73:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2O-n-C4H9
MP-74:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2O-n-C4H9
MP-75:R13、CH2OH;R14、R15、R16:CH2O-n-C4H9
MP-76:R13、R14、R16、CH2O-n-C4H9;R15:CH2OH
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MP-191:R13:CH2OH;R14:CH2O-n-C4H9;R15 :CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2OCH3
MP-192:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2O-n-C4H9;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP-193:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2O-n-C4H9
MP-194:R13:CH2O-n-C4H9;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP-195:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP-196:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
MP-197:R13:CH2OH;R14:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2OCH3
MP-198:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP-199:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
MP-200:R13:CH2NHCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2NHCOCH=CH2
在本发明中,也可以使用组合了二种或二种以上上述重复单元的共聚物。还可以同时使用二种或二种以上的均聚物或共聚物。
另外,也可以同时使用二种或二种以上的具有1,3,5-三嗪环的化合物。还可以同时使用二种或二种以上的圆盘状化合物(例如,具有1,3,5-三嗪环的化合物和具有卟啉骨架的化合物)。
这些添加剂相对于纤维素酯膜优选含有0.2~30质量%,特别优选含有1~20质量%。
另外,特开2001-235621的通式(I)表示的三嗪类化合物也优选使用于本发明涉及的纤维素酯膜。
本发明涉及的纤维素酯膜优选含有2种或2种以上紫外线吸收剂。
另外,作为紫外线吸收剂还优选使用高分子紫外线吸收剂,特别优选使用特开平6-148430号记载的聚合物型紫外线吸收剂。
紫外线吸收剂的添加方法,可以在甲醇、乙醇、丁醇等醇或二氯甲烷、乙酸甲酯、丙酮、二氧杂戊环等有机溶剂或它们的混合溶剂中溶解紫外线吸收剂后,添加到胶浆中,或直接添加到胶浆组成中。如无机粉末等不溶于有机溶剂的物质,是在有机溶剂和纤维素酯中使用溶解器或砂磨机分散后再添加到胶浆中。
紫外线吸收剂的使用量,因紫外线吸收剂的种类、使用条件等而不同,但纤维素酯膜的干燥膜厚为30~200μm时,相对于纤维素酯膜优选0.5~4.0质量%,更加优选0.6~2.0质量%。
<有机-无机混合膜>
在可使本发明的效果更加提高方面看,本发明的纤维素酯膜优选含有反应性金属化合物缩聚物的有机-无机混合膜。
在本发明中,主要成分优选以上述纤维素酯和下述通式(2)表示的烷氧基硅烷的水解缩聚物作为主要成分的无机高分子。在此,主要成分是指以质量比率计,上述纤维素酯及烷氧基硅烷的水解缩聚物占有80%或80%以上,优选90%或90%以上。除主要成分以外,还可含有增塑剂、消光剂等添加剂。
通式(2)
(R)4-nSi(OR’)n
式中,R’是烷基,R表示氢原子或1价的取代基,n表示3或4。
作为R’表示的烷基,可以举出甲基、乙基、丙基、丁基等基团,也可以具有取代基,作为取代基,只要是显示作为烷氧基硅烷的性质的取代基即可,没有特别限制,例如,可以被卤原子、烷氧基等取代,更加优选非取代的烷基,特别优选甲基、乙基。
作为R表示的1价的取代基,可以是显示作为烷氧基硅烷的性质的化合物,具体地,可以举出烷基、环烷基、链烯基、芳基、芳香族杂环基团、甲硅烷基等。其中优选的是烷基、环烷基、链烯基。另外,这些还可以进一步被取代。作为R的取代基,可以举出氟原子、氯原子等卤原子、氨基、环氧基、巯基、羟基,乙酰氧基等特别是不损害烷氧基硅烷的性质的各种取代基。
作为通式(2)表示的烷氧基硅烷的优选的例子,具体地,可以举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷(TEOS)、四正丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷、四(甲氧乙氧基)硅烷、四(甲氧丙氧基)硅烷,另外,还可以举出甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、乙酰氧基三乙氧基硅烷、(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)三甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷、五氟苯基丙基三甲氧基硅烷,此外,还可以举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等。
另外,这些化合物部分地缩合的如多摩化学制造的硅酸盐40、硅酸盐45、硅酸盐48、M硅酸盐51那样的多量体的硅化合物。
另外,作为透明膜中的有机金属化合物(烷氧基硅烷水解缩聚物)的含量,相对于透明膜的总质量,假定为如下述通式(3)(即,R与上述通式(2)中的R意义相同)那样采取水解缩聚完全结束的形态的质量计,优选1~40质量%。透明膜在高温时因变得难以软化,故金属氧化物的添加量优选1质量%或1质量%以上,另外,为了使透明膜的网状构造变得过密,从而避免成为脆的膜,金属氧化物的添加量优选透明膜的40质量%或40质量%以下。
通式(3) R4-nSiOn/2
(式中,R表示氢原子或一价的取代基,m为3或4)。
<水解催化剂>
本发明的透明膜中,上述通式(2)表示的烷氧基硅烷,可视需要添加水·催化剂引起水解来促进缩合反应。
可是,从膜的雾度、平面性、制膜速度、溶剂再循环等生产性的观点看,水分优选胶浆浓度的0.01%~2.0%的范围内。
在疏水性有机金属化合物中添加水时,优选同时存在甲醇、乙醇、乙腈等亲水性有机溶剂以使有机金属化合物和水容易混合。另外,在纤维素衍生物的胶浆中添加有机金属化合物时,为了不使纤维素衍生物从胶浆中析出,优选含有该纤维素衍生物的良溶剂。
这里,作为催化剂,可以使用盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、12磷钨(VI)酸,12磷钼(VI)酸,硅钨酸等无机酸,乙酸、三氟乙酸、乙酰丙酸、柠檬酸、对甲苯磺酸、甲磺酸等的有机酸等。可以在添加酸进行溶胶□凝胶反应后添加碱来中和。在添加碱中和时,优选干燥工序之前的碱金属的含量不足5000ppm(这里,所说的碱金属含有离子状态的碱金属)。另外,还可以同时使用路易斯酸,例如可锗、钛、铝、锑、锡等金属的乙酸盐,其它的有机酸盐、卤化物、磷酸盐等。
另外,作为催化剂,可以使用氨、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺、三乙胺等、DBU(二氮杂双环十一碳烯-1)、DBN(二氮杂双环壬烯)等双环类胺、氨、膦、碱金属烷氧化物、氢氧化铵、氢氧化四甲基铵、氢氧化苄基三甲基铵等碱来代替这样的酸类。
作为这样的酸或碱催化剂的添加量,没有特别限制,优选相对于可以缩聚的反应性金属化合物的量,以质量计优选1.0%~20%。另外,也可以使用多次酸和碱的处理。可以中和催化剂,也可以在减压下除去挥发性的催化剂,还可以通过分液水洗等除去。催化剂的除去可以使用简便的如离子交换树脂那样的固体催化剂。
在本发明中,有机-无机混合(hybrid)膜,是将溶解了上述有机高分子,优选纤维素衍生物的溶液、和上述金属烷氧化物的水解缩聚物溶解的溶液混合,使纤维素衍生物中含有的羟基与金属烷氧化物或其缩聚物反应,来调制包含有机-无机混合聚合物的溶液(胶浆),然后,以溶剂浇铸法,即,通过将包含该混合聚合物的溶液(胶浆)从模口以均一的膜厚流延到连续运行的环形支持体(以下,也称为环形带(endless belt)、流延(casting)带、或只称为带)上,干燥直到达到可以在环形带上剥离的膜强度,然后,将形成的膜从支持体上剥离,再完全干燥并卷取的方法来制造。
<微粒>
在本发明涉及的纤维素酯膜中,优选含有微粒。
作为本发明使用的微粒,作为无机化合物的例子,可以举出二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、碳酸钙、碳酸钙、滑石、粘土、煅烧高岭土、煅烧硅酸钙、水合硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁及磷酸钙。从降低浊度这点看,微粒优选含有硅的微粒,特别优选二氧化硅。
微粒的一次粒子的平均径优选5~50nm,更加优选7~20nm。这些优选主要作为粒径0.05~0.3μm的2次凝聚体而含有。纤维素酯膜中的这些微粒的含量优选0.05~1质量%,特别优选0.1~0.5质量%。通过共流延法得到的多层结构的纤维素酯膜的场合,优选在表面含有该添加量的微粒。
二氧化硅的微粒,可以使用例如,商品名为ァェロジルR972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600(以上为日本ァェロジル(株)制造)等的市售品。
氧化锆的微粒,可以使用例如,商品名为ァェロジルR976及R811(以上为日本ァェロジル(株)制造)的市售品。
作为聚合物的例子,可以举出硅树脂、氟树脂和丙烯酸类树脂。优选硅树脂,特别优选具有三维网状结构的聚合物,例如,可以使用商品名为トスパ一ル103、105、108、120、145、3120以及240(以上为东芝シリコ一ン(株)制造)的市售品。
这些之中,ァェロジル200V、ァェロジルR972V由于可以保持纤维素酯膜的浊度低,同时,降低摩擦系数的效果大,因此,特别优选使用。在本发明使用的纤维素酯膜中,活化射线固化树脂层的里面侧的动摩擦系数优选1.0或1.0以下。
<染料>
为了调整色调,可以在本发明使用的纤维素酯膜中添加染料。例如,为了抑制膜的黄色调,可以添加蓝色染料。作为优选的染料,可以举出蒽醌类染料。
蒽醌类染料可以在蒽醌的1位至8位的任意位置具有任意的取代基。作为优选的取代基,可以举出苯胺基、羟基、氨基、硝基、或氢原子。特别是特开2001-154017号公报的[0034]~[0037]段记载的蓝色染料,特别优选含有蒽醌类染料。
各种添加剂可以分批添加到制膜前的含有纤维素酯的溶液的胶浆中,也可以另外准备添加剂溶解液进行在线(in-line)添加。为了减少对过滤材料的负载,微粒特别优选将一部分或全部量在线添加。
在将添加剂溶解液在线添加时,为了使与胶浆的混合性更为良好,优选溶解少量的纤维素酯。优选的纤维素酯的量,相对于溶剂100质量份为1~10质量份,更加优选3~5质量份。
在本发明中,为了进行在线添加、混合,例如,优选使用静态混合器(スタチックミキサ一)(東レェンジニァリング制造)、SWJ(東レ静止型管内混合器Hi-Mixer)等在线混合器。
<纤维素酯膜的制造方法>
接着,对本发明的纤维素酯膜的制造方法进行说明。
本发明的纤维素酯膜的制造,是通过如下的工序进行:将纤维素酯和添加剂溶解于溶剂中配制胶浆的工序、将胶浆流延到带状或滚筒状的金属支持体上的工序、将流延的胶浆作为湿膜进行干燥的工序、从金属支持体上剥离的工序、拉伸或宽度保持的工序、进一步干燥的工序、卷曲加工的膜的工序。
对配制胶浆的工序进行叙述。胶浆中的纤维素酯的浓度,浓度高的可以降低流延到金属支持体上之后的干燥负荷而优选,但纤维素酯的浓度过高时,会增加过滤时的负荷,从而过滤精度变差。作为兼具这些的浓度,优选10~35质量%,更加有选15~25质量%。
本发明的胶浆中使用的溶剂,可以单独使用也可以同时使用2种或2种以上,在生产效率上看,优选混合使用纤维素酯的良溶剂和不良溶剂,从纤维素酯的溶解性方面看,优选良溶剂多的。
良溶剂与不良溶剂的混合比率的优选的范围,是良溶剂为70~98质量%,不良溶剂为2~30质量%。所说的良溶剂、不良溶剂,是将单独溶解使用的纤维素酯的溶剂定义为良溶剂,将单独膨胀或不溶解的溶剂定义为不良溶剂。因此,根据纤维素酯的酰基取代度,良溶剂、不良溶剂发生改变,例如,在使用丙酮作为溶剂时,纤维素酯的乙酸酯(乙酰基取代度为2.4)、纤维素乙酸丙酸酯为良溶剂,纤维素的乙酸酯(乙酰基取代度为2.8)则为不良溶剂。
本发明中使用的良溶剂没有特别限定,可以举出二氯甲烷等有机卤素化合物或二氧杂戊环类、丙酮、乙酸甲酯、乙酰乙酸甲酯等。特别优选的可以举出二氯甲烷或乙酸甲酯。
另外,本发明所使用的不良溶剂没有特别限定,例如,优选使用甲醇、乙醇、正丁醇、环己烷、环己酮等。另外,在胶浆中优选含有0.01~2质量%的水。
作为配制上述记载的胶浆时的纤维素酯的溶解方法,可以使用一般的方法。在组合加热和加压时,可以加热到常压下的沸点或沸点以上。在溶剂的常压下的沸点或沸点以上并且在加压下溶剂不沸腾的范围的温度边加热边搅拌溶解时,由于可以防止产生被称为凝胶或疙瘩(ママコ)的块状未溶解物,故优选。另外,还优选使用将纤维素酯与不良溶剂混合并使之湿润或膨润后,再添加良溶剂进行溶解的方法。
加压可以通过压入氮气等不活性气体的方法、或通过加热使溶剂的蒸汽压上升的方法来进行。加热优选从外部进行,例如,套管型的加热器容易进行温度控制,故优选。
从纤维素酯的溶解性的观点看,添加溶剂的加热温度优选高的,但加热温度过高时,必要的压力变大,生产性变差。优选的加热温度为45~120℃,更加优选60~110℃,特别优选70℃~105℃。另外,调整压力以使在设定温度下溶剂不沸腾。
或者还优选使用冷却溶解法,由此可以使纤维素酯溶解在乙酸甲酯等溶剂中。
接着,使用滤纸等适当的过滤材料过滤该纤维素酯溶液。为了除去不溶物等,作为过滤材料,优选绝对过滤精度小的,但如果绝对过滤精度过小,则存在容易发生过滤材料堵塞的问题。因此,优选绝对过滤精度0.008mm或0.008mm以下的过滤材料,更加优选0.001~0.008mm的过滤材料,特别优选0.003~0.006mm的过滤材料。
过滤材料的材质没有特别限制,可以使用通常的过滤材料,聚丙烯、特氟隆(注册商标)等塑料制过滤材料、或不锈钢等金属制过滤材料没有纤维的脱落等,故优选。通过过滤可以除去、降低原料的纤维素酯中含有的杂质,特别是光点杂质,故优选。
所说的光点杂质,是将2片偏振片以正交状态配置,在其间放置纤维素酯膜,从一个偏振片一侧照射光,从另一个偏振片一侧进行观察时,可以看见来自相反侧的光漏过的点(杂质),优选直径为0.01mm或0.01mm以上的光点数在200个/cm2或200个/cm2以下,更加优选100个/cm2或100个/cm2以下,进一步优选50个/cm2或50个/m2以下,特别优选0~10个/cm2。另外,0.01mm或0.01mm以下的光点也优选少的。
胶浆的过滤可以用通常的方法进行,在溶剂的常压下的沸点或沸点以上并且在加压下溶剂不沸腾的范围的温度下边加热边过滤的方法,因为过滤前后的滤压差(称为差压)的上升小,故优选。优选的温度为45~120℃,更加优选45~70℃,特别优选45~55℃。
滤压优选小的。滤压优选1.6MPa或1.6MPa以下,更加优选1.2MPa或1.2MPa以下,特别优选1.0MPa或1.0MPa以下。
在此,对胶浆的流延进行说明。
流延(浇铸)工序中的金属支持体,优选对表面进行镜面加工,作为金属支持体,优选使用不锈钢带或者对铸造物进行镀覆表面加工的滚筒。浇铸的宽度可以为1~4m。流延工序的金属支持体的表面温度可以设定为-50℃~溶剂沸腾但不发泡的温度或其以下的温度。温度高的可以加速湿膜的干燥速度,故优选,但过高时有时湿膜发泡,或平面性恶化。作为优选的支持体温度,可以在0~100℃适当决定,更加优选5~30℃。或者,通过冷却使湿膜凝胶化并以大量含有残留溶剂的状态从滚筒上剥离也是优选的方法。控制金属支持体温度的方法没有特别限制,有吹入温风或冷风的方法、或者使温水接触金属支持体的背面的方法。由于使用温水的方法可以有效地进行热的传递,金属支持体的温度达到一定所需的时间短,故优选。使用温风时,考虑到由于溶剂的蒸发潜热导致的湿膜的温度降低,有时持续使用溶剂的沸点或沸点以上的温风,在防止发泡的同时可以使用比目的温度更高温度的风。特别是,优选在从流延到剥离为止的期间,变更支持体的温度以及干燥风的温度来有效地进行干燥。
纤维素酯膜为了显示良好的平面性,从金属支持体上剥离湿膜时的残留溶剂量优选10~150质量%,更加优选20~40质量%或60~130质量%,特别优选20~30质量%或70~120质量%。
在本发明中,残留溶剂量用下述式定义。
残留溶剂量(质量%)={(M-N)/N}×100
其中,M是在制造中或制造后的任意时刻采取湿膜或膜的试料的质量,N是将M在115℃下加热1小时后的质量。
另外,在纤维素酯膜的干燥工序中,优选从金属支持体上剥离湿膜,再进行干燥,并使残留溶剂量为1质量%或1质量%以下,更加优选0.1质量%或0.1质量%以下,特别优选0~0.01质量%以下。
在薄膜干燥工序中,一般可以采用以辊干燥方式(使湿膜交互通过上下配置的多个辊来干燥的方式)或以拉幅机方式一边输送湿膜一边干燥的方式。
为了制作本发明的纤维素酯膜,特别优选在从金属支持体剥离后的湿膜的残留溶剂量多时在输送方向进行拉伸,再以用夹子等把持湿膜的两端的拉幅机方式在宽度方向进行拉伸。此时,可以只在宽度方向拉伸,也可以同时进行双轴拉伸。纵向、横向都优选的拉伸倍率,优选1.05~2倍,更加优选1.05~1.5倍,特别优选1.05~1.3倍。通过纵向和横向拉伸使面积达到1.12倍~1.44倍,优选达到1.15倍~1.32倍。该倍率可以由纵向的拉伸倍率×横向的拉伸倍率来求得。纵向与横向的拉伸倍率在上述范围内时,在形成后述活化射线固化树脂层时即使进行紫外线照射,由于平面性也优异,故优选,另外,由于雾度也低,故优选。
为了在剥离后沿纵向拉伸,优选通过剥离张力及其后的输送张力来进行拉伸。例如,优选在剥离张力210N/m或210N/m以上剥离,特别优选220~300N/m。
使湿膜干燥的方法没有特别限制,一般可以用热风、红外线、加热辊、微波等进行,但从简便这点看,优选通过热风来进行。
湿膜的干燥工序中的干燥温度优选在30~160℃阶段性地提高,由于可使尺寸稳定性变好,故更加优选在50~150℃的范围进行。
纤维素酯膜的膜厚没有特别限定,但优选使用10~200μm。特别是10~70μm的薄膜膜难以获得平面性和硬度优异的防反射膜,但是按照本发明,由于可以获得平面性和硬度优异的薄膜防反射膜,并且生产性也优异,因此,纤维素酯膜的膜厚特别优选10~70μm。更加优选20~60μm。最为优选35~60μm。另外,还可以优选使用通过共流延法作成多层结构的纤维素酯膜。纤维素酯为多层结构时,也可以具有含紫外线吸收剂和增塑剂的层,这些可以是芯层、表面层、或者两者。
本发明的纤维素酯膜可以使用宽度为1~4m的膜。如果考虑生产性、操作性时,特别优选1.4~2m。另外,可以优选使用设置纤维素酯膜的活化射线固化树脂层的面的中心线平均粗糙度(Ra)为0.001~1μm的膜。
本发明的纤维素酯膜,除了后述的防反射膜以外,还适合作为光学补偿膜。
液晶显示器,由于使用具有各向异性的液晶材料或偏振片,虽然从正面观看时可获得良好的显示,但如果从斜面观看时,则存在显示性能降低的视场角的问题,为了提高性能,视场角补偿板是必须的。在晶池的厚度方向平均折射率分布大,而在面内方向则很小。因此,作为补偿板,由于此各向异性可以相抵,因此,膜厚方向的折射率具有比面内方向更小的折射率的所谓负的单轴性结构的补偿板是有效的,本发明的纤维素酯膜还可以作为具有这样功能的光学补偿膜使用。
在本发明中,上述纤维素酯膜被拉伸,并且优选特征为用下述式定义的阻滞值Ro在23℃、55%RH的条件下为20~300nm,阻滞值Rt在23℃、55%RH的条件下为70~400nm的光学补偿膜。
Ro=(Nx-Ny)×d
Rt=((Nx+Ny)/2-Nz)×d
(式中,Nx、Ny、Nz分别表示折射率椭圆体的主轴x、y、z方向的折射率,并且,Nx、Ny表示膜面内方向的折射率,Nz表示膜的厚度方向的折射率。另外,Nx>Ny,d表示膜的厚度(nm))。
另外,阻滞值Ro、Rt可以使用自动双折射率计来测定。例如,可以使用KOBRA-21ADH(王子计测机器(株)),在23℃、55%RH的环境下,在波长590nm求得。
使用图2说明用于制作本发明的光学补偿膜的拉伸工序(也称为拉幅机工序)的一例。
在图2中,工序A是将由未图示的膜输送工序D0输送的膜把持的工序,在接着的工序B中,膜以图1所示的拉伸角度在宽度方向(与膜的行进方向垂直的方向)拉伸,工序C是,拉伸完成,膜在把持的状态下输送的工序。
优选在从膜剥离后到工序B开始前和/或工序C之后,设置切落膜宽度方向的端部的切条机(slitter)。特别优选在A工序开始前设置切落膜宽度方向的端部的切条机。在宽度方向进行相同的拉伸时,特别是,如果比较在工序B开始前切除膜端部的情况和不切除膜端部的条件,前者可以获得更加改良取向角分布的效果。
可以认为这是在从残留溶剂量比较多的剥离到宽度拉伸工序B期间抑制了长度方向的不期望的拉伸的效果。
在拉幅机工序中,为了改善取向角分布,优选有意图地制作不同温度的划区。另外,在不同温度划区之间为了使各个划区不引起干涉,优选设置中间区(neutral zone)。
此外,拉伸操作可分割成多阶段来实施,优选在流延方向、宽度方向实施双轴拉伸。另外,在进行双轴拉伸时可以同时进行双轴拉伸,也可以阶段地实施。此时,所说的阶段地是指,例如,可以依次进行拉伸方向不同的拉伸,也可以将相同方向的拉伸分割成多个阶段,并且将不同方向的拉伸加到其中的任意一个阶段。即,例如,可以是如下述的拉伸步骤。
·流延方向拉伸-在宽度方向拉伸的同时在流延方向进行拉伸
·流延方向拉伸-在宽度方向拉伸的同时在流延方向进行拉伸
另外,在同时双轴拉伸时,也包含在一个方向拉伸,在另一方向缓和张力使之收缩的情况。
用于获得本发明光学补偿膜的同时双轴拉伸的优选拉伸倍率,是宽度方向为×1.05~×1.5倍,长度方向(流延方向)为×0.8~×1.3倍,特别优选宽度方向为×1.1~×1.5倍,长度方向为×0.8~×0.99倍。特别优选宽度方向为×1.1~×1.4倍,长度方向为×0.9~×0.99倍。
另外,本发明中的所谓“拉伸方向”通常是指,在进行拉伸操作时直接施加拉伸应力的方向的意思,但在多阶段进行双轴拉伸时,也指最终拉伸倍率变大的方向(即,通常为滞相轴的方向)的意思。特别是,在涉及尺寸变化率的记载时只称为“拉伸方向”的表现的场合,主要是使用后一种意思。残留溶剂量以上述式来表示。
为了改善通过进行纤维素酯膜的拉伸操作的80℃、90%RH条件下的尺寸稳定性,优选在残留溶剂存在下,并且在加热条件下进行拉伸操作。
将膜在宽度方向进行拉伸时,已知在膜的宽度方向,光学滞相轴的分布(以下,称为取向角分布)变差。为了使Rth和Ro的值为一定比率,并且使取向角分布在良好状态下进行宽度拉伸,在工序A、B、C中存在优选的膜温度的相对关系。将工序A、B、C终点的膜温度分别作为Ta℃、Tb℃、Tc℃时,优选Ta≤Tb-10。另外,优选Tc≤Tb。更加优选Ta≤Tb-10、并且Tc≤Tb。
为了使取向角分布良好,在工序B中的膜升温速度优选0.5~10℃/s的范围。
为了减小在80℃、90%RH条件下的尺寸变化率,在工序B中的拉伸时间优选短时间的。但是,从薄膜均匀性的观点来看,规定最低限必要的拉伸时间范围。具体地,优选1~10秒的范围,更加优选4~10秒。另外,工序B的温度为40~180℃,优选100~160℃。
在上述拉幅机工序中,热传导系数可以一定,也可以变化。作为热传导系数,优选具有41.9~419×103J/m2hr的范围的热传导系数。更加优选41.9~209.5×103J/m2hr的范围,最为优选41.9~126×103J/m2hr的范围。
为了使在80℃、90%RH条件下的尺寸稳定性良好,在上述工序B中的对宽度方向的拉伸速度,可以以一定速度进行,也可以使之变化。作为拉伸速度,优选50~500%/min,更加优选100~400%/min,最为优选200~300%/min。
在拉幅机工序中,从提高膜的均匀性的观点看,优选氛围气体的宽度方向的温度分布少的,在拉幅机工序的宽度方向的温度分布,优选±5℃以内,更加优选±2℃以内,最为优选±1℃以内。通过使上述温度分布减少,可以期待膜的宽度上的温度分布也变小。
在工序C中,为了抑制尺寸变化,优选在宽度方向进行缓和。具体地,优选调整膜宽度以达到相对于前工序的膜宽度的95~99.5%的范围。
优选在拉幅机工序处理后,进一步设置后干燥工序(以下,称为工序D1)。优选在50~140℃进行。更加优选80~140℃的范围,最为优选110~130℃的范围。
在工序D1中,从提高膜的均匀性的观点看,优选氛围气体的宽度方向的温度分布少的。优选±5℃以内,更加优选±2℃以内,最为优选±1℃以内。
工序D1中的膜输送张力虽然受胶浆的物性、在剥离时及工序D0中的残留溶剂量、工序D1中的温度等影响,但优选120~200N/m,更加优选140~200N/m。最为优选140~160N/m。
为了防止工序D1中的膜向输送方向的拉伸,优选设置张力辊。在干燥完成后、卷取之前设置切条机将端部分切掉可以获得良好的卷姿,故优选。
使用本发明涉及的纤维素酯膜作为光学补偿膜时,优选通过流延制膜法制作30μm~150μm以下的膜厚,这是由于除了本发明的效果以外,还因为膜的物理强度和制造方面的并存的观点。该膜的膜厚更加优选40μm~120μm以下的范围。
<物性>
本发明涉及的纤维素酯膜的透湿度在40℃、90%RH下为850g/m2·24h或850g/m2·24h以下,更加优选20~800g/m2·24h,特别优选20~750g/m2·24h。透湿度可以按照JISZ 0208记载的方法来测定。
本发明涉及的纤维素酯膜优选依照下述测定的断裂伸长度优选10~80%,更加优选20~50%。
(断裂点伸长度的测定)
可以将含有任意残留溶剂的膜切成宽度为10mm、长度为130mm的试料,并将在23℃、55%RH下保管24小时的试料在夹具(chuck)间距离为100mm下以拉伸速度100mm/分进行拉伸试验而求得。
本发明涉及的纤维素酯膜的按照下述测定的可见光透过率优选90%或90%以上,更加优选93%或93%以上。
(透过率的测定)
透过率T可以使用分光光度计U-3400(日立制作所(株)),从将各试料在350~700nm的波长区域以每10nm求得的分光透过率τ(λ)算出380、400、500nm的透过率。
本发明涉及的纤维素酯膜的按照下述测定的雾度优选不足1%,特别优选0~0.1%。
(雾度值)
根据JIS K-6714,使用雾度计(1001DP型,日本电色工业(株)制造)来测定,可以作为透明性的指标。
<活化射线固化树脂层>
本发明涉及的硬涂膜,优选在上述纤维素酯膜上设置活化射线固化树脂层。
所说的活化射线固化树脂层是指,以通过紫外线或电子射线这样的活化射线照射经过交联反应等而固化的树脂作为主要成分的层。作为活化射线固化树脂,优选使用含有具有乙烯性不饱和双键的单体的成分,通过照射紫外线或电子射线这样的活化射线使之固化,从而形成活化射线固化树脂层。作为活化射线固化树脂,可以举出紫外线固化性树脂或电子射线固化性树脂等作为代表性物质,优选通过紫外线照射固化的树脂。
作为紫外线固化性树脂,优选使用例如,紫外线固化型聚氨酯丙烯酸酯类树脂、紫外线固化型聚酯丙烯酸酯类树脂、紫外线固化型环氧丙烯酸酯类树脂、紫外线固化型多醇丙烯酸酯类树脂、或紫外线固化型环氧树脂等。
紫外线固化型丙烯酸聚氨酯类树脂,一般可以通过使异氰酸酯单体或预聚物与聚酯多醇反应而得到的生成物,再与丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯(以下,在丙烯酸酯中,作为包含甲基丙烯酸酯的物质只表示为丙烯酸酯)、丙烯酸2-羟基丙酯等具有羟基的丙烯酸酯类单体反应而容易地获得。例如,可以使用特开昭59-151110号记载的物质。
例如,可以优选使用100份ュニディック17-806(大日本ィンキ(株)制造)和1份コロネ一トL(日本ポリゥレタン(株)制造)的混合物等。
作为紫外线固化型聚酯丙烯酸酯类树脂,一般可以举出通过使丙烯酸2-羟基乙酯、2-羟基丙烯酸酯类单体与聚酯多醇反应而容易地获得的物质,例如,可以使用特开昭59-151112号记载的物质。
作为紫外线固化型环氧丙烯酸酯类树脂,可以举出以环氧丙烯酸酯为低聚物,并向其中添加反应性稀释剂、光反应引发剂使之反应而生成的物质,可以使用特开平1-105738号记载的物质。
作为紫外线固化型多醇丙烯酸酯类树脂的具体例子,可以举出三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯,二季戊四醇六丙烯酸酯,烷基改性二季戊四醇五丙烯酸酯等。
作为这些紫外线固化性树脂的光反应引发剂,具体地,可以举出苯偶姻及其衍生物,乙酰苯、二苯甲酮、羟基二苯甲酮、米蚩酮(ミヒラ一ズケトン)、α-戊
酯(α-アミロキシムエステル)、噻吨酮等以及它们的衍生物。可以与光增感剂一起使用。上述光反应引发剂也可以作为光增感剂使用。另外,在使用环氧丙烯酸酯类光反应引发剂时,可以使用正丁胺,三乙胺,三正丁基膦等增感剂。紫外线固化树脂组合物中使用的光反应引发剂或光增感剂,相对于该组合物100质量份为0.1~15质量份,优选1~10质量份。
作为树脂单体,例如,作为不饱和双键为一个的单体,可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、醋酸乙烯、苯乙烯等的一般的单体。另外,作为具有二个或二个以上不饱和双键的单体,可以举出乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、1,4-环己烷二丙烯酸酯、1,4-环己基二甲基二丙烯酸酯(1,4-シクロヘキシルジメチルアジアクリレ一ト)、前面叙述的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等。
作为本发明中可以使用的紫外线固化树脂的市售品,可以适当选择アデカオプトマ一KR·BY系列:KR-400、KR-410、KR-550、KR-566、KR-567、BY-320B(旭电化(株)制造);コ一エイハ一ドA-101-KK、A-101-WS、C-302、C-401-N、C-501、M-101、M-102、T-102、D-102、NS-101、FT-102Q8、MAG-1-P20、AG-106、M-101-C(广荣化学(株)制造)セイカビ一ムPHC2210(S)、PHC X-9(K-3)、PHC2213、DP-10、DP-20、DP-30、P1000、P1100、P1200、P1300、P1400、P1500、P1600、SCR900(大日精化工业(株)制造);KRM7033、KRM7039、KRM7130、KRM7131、UVECRYL29201、UVECRYL29202(Daicel·UCB(株)制造);RC-5015、RC-5016、RC-5020、RC-5031、RC-5100、RC-5102、RC-5120、RC-5122、RC-5152、RC-5171、RC-5180、RC-5181(大日本ィンキ化学工业(株)制造)ォ一レックスNo.340クリャ(中国涂料(株)制造)サンラッドH-601、RC-750、RC-700、RC-600、RC-500、RC-611、RC-612(三洋化成工业(株)制造);SP-1509、SP-1507(昭和高分子(株)制造);RCC-15C(グレ一ス·ジャパン(株)制造)、ァロニックスM-6100、M-8030、M-8060(东亚合成(株)制造)等来使用。
另外,作为具体的化合物的例子,可以举出三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、烷基改性二季戊四醇五丙烯酸酯等。
为了调整耐损伤性、润滑性或折射率,在这样得到的固化树脂层中还可以含有无机化合物或有机化合物的微粒。
作为在活化射线固化树脂层中使用的无机微粒,可以举出氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锡、氧化铟、ITO、ATO、氧化锌、氧化锆、氧化镁、碳酸钙、碳酸钙、滑石、粘土、煅烧高岭土、煅烧硅酸钙、水合硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁及磷酸钙。特别优选使用氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锆、ITO、ATO、氧化镁等。
另外,作为有机粒子,可添加聚甲基丙烯酸丙烯酸甲酯树脂粉末、丙烯酸-苯乙烯类树脂粉末、聚甲基丙烯酸甲酯树脂粉末、硅类树脂粉末、聚苯乙烯类树脂粉末、聚碳酸酯树脂粉末、苯并鸟粪胺类树脂粉末、三聚氰胺类树脂粉末、聚烯烃类树脂粉末、聚酯类树脂粉末、聚酰胺类树脂粉末、聚酰亚胺类树脂粉末、或聚氟乙烯类树脂粉末等紫外线固化性树脂组合物。特别优选的可以举出交联聚苯乙烯粒子(例如,综研化学制造的SX-130H、SX-200H、SX-350H)、聚甲基丙烯酸甲酯类粒子(例如,综研化学制造的MX150、MX300)。
作为这些微粒粉末的平均粒径,优选0.005~5μm,更加优选0.01~4μm。另外,优选含有粒径不同的2种或2种以上的微粒。紫外线固化树脂组合物和微粒的比例,相对于树脂组合物100质量份,期望配合0.1~30质量份。
紫外线固化树脂层优选用JIS B 0601规定的中心线平均粗糙度(Ra)为0.001~0.1μm的透明(clear)硬涂层,或者Ra为0.1~1μm左右的防眩目层。中心线平均粗糙度(Ra)优选用光干涉式表面粗糙度测定器来测定,例如,可以使用WYKO公司制造的非接触表面微细形状计测装置WYKO NT-2000来测定。
(活化射线固化树脂层的折射率)
本发明涉及的活化射线固化树脂层的折射率,从为了得到低反射性膜的光学设计上看,折射率优选1.5~2.0,特别优选1.6~1.7。活化射线固化树脂层的折射率可以通过添加的微粒或无机粘合剂的折射率或含量来进行调整。
(活化射线固化树脂层的膜厚)
从赋予充分的耐久性、耐冲击性的观点看,活化射线固化树脂层的膜厚优选0.5μm~10μm的范围,更加优选1μm~5μm。
这些活化射线固化树脂层可以用凹版涂布机、浸渍涂布机、逆向涂布机、金属丝棒涂布机(ヮィャ一バ一コ一タ一)、金属型涂布机、喷墨法等公知的方法涂布。
通过光固化反应使紫外线固化性树脂固化,作为用于形成固化皮膜层的光源,只要是发生紫外线的光源,则可以不受限制地使用。例如,可以使用低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙灯等。照射条件因各种灯而不同,但活化射线的照射量通常为5~500mJ/cm2,更加优选5~150mJ/cm2,特别优选20~100mJ/cm2。
另外,在照射活化射线时,优选一边在膜的输送方向赋予张力一边进行,更加优选在宽度方向赋予张力的同时来进行。赋予的张力优选30~300N/m。赋予张力的方法没有特别限定,可以在支撑辊上对输送方向赋予张力,也可以用拉幅机在宽度方向、或者2个轴方向赋予张力。由此,可以得到平面性更加优异的膜。
在紫外线固化树脂层组合物涂布液中可以含有溶剂,视需要,还可以是适当含有而被稀释的。作为在涂布液中含有的有机溶剂,例如,可以从烃类(甲苯、二甲苯)、醇类(甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇)、酮类(丙酮、甲乙酮、甲基异丁基甲酮)、酯类(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸甲酯)、二醇醚类、其它的有机溶剂的中适当选择,或将这些混合使用。优选使用含有5质量%或5质量%以上、更加优选含有5~80质量%以上的丙二醇单烷基醚(烷基的碳原子数为1~4)或丙二醇单烷基醚乙酸酯(烷基的碳原子数为1~4)等的上述有机溶剂。
另外,在紫外线固化树脂层组合物涂布液中,特别优选添加硅化合物。例如,优选添加聚醚改性硅油等。聚醚改性硅油的数均分子量为例如,1000~100000,优选2000~50000,数均分子量不足1000时,涂膜的干燥性降低,相反,数均分子量超过100000时,存在难以渗出到涂膜表面的倾向。
作为硅化合物的市售品,可以举出DKQ8-779(ダゥコ一ニング公司制造的商品名)、SF3771、SF8410、SF8411、SF8419、SF8421、SF8428、SH200、SH510、SH1107、SH3749、SH3771、BX16-034、SH3746、SH3749、SH8400、SH3771M、SH3772M、SH3773M、SH3775M、BY-16-837、BY-16-839、BY-16-869、BY-16-870、BY-16-004、BY-16-891、BY-16-872、BY-16-874、BY22-008M、BY22-012M、FS-1265(以上,東レ·ダゥコ一ニング·シリコ一ン公司制造的商品名)、KF-101、KF-100T、KF351、KF352、KF353、KF354、KF355、KF615、KF618、KF945、KF6004、聚硅氧烷X-22-945、X22-160AS(以上,信越化学工业公司制造的商品名)、XF3940、XF3949(以上,东芝シリコ一ン公司制造的商品名)、ディスパロンLS-009(楠本化成公司制造)、ゲラノ一ル410(共荣公司油脂化学工业(株)制造)、TSF4440、TSF4441、TSF4445、TSF4446、TSF4452、TSF4460(GE东芝シリコ一ン制造)、BYK-306、BYK-330、BYK-307、BYK-341、BYK-344、BYK-361(ビックケミ一ジャパン公司制造)、日本ュニカ一(株)制造的L系列(例如L7001、L-7006、L-7604、L-9000)、Y系列、FZ系列(FZ-2203、FZ-2206、FZ-2207)等优选使用。
这些成分可提高对基体材料或底层的涂布性。在添加到叠层体最表面层时,不仅可提高涂膜的防水、防油性、防污性,而且对表面的耐擦伤性也发挥效果。这些成分,相对于涂布液中固体成分,优选在0.01~3质量%的范围内添加。
作为紫外线固化性树脂组合物涂布液的涂布方法,可以使用上述的方法。涂布量,作为湿膜厚度0.1~30μm是适当的,优选0.5~15μm。另外,作为干膜厚度,平均膜厚为0.1~15μm,优选1~5μm。
可以在紫外线固化性树脂组合物涂布干燥中或后照射紫外线,作为得到必要的活化射线照射量的照射时间,可以为0.1秒~1分钟左右,从紫外线固化性树脂的固化效率或操作效率的观点看,优选0.1~10秒。
另外,这些活化射线照射部的照度优选50~150mW/m2。
<背涂层>
优选在设置了本发明的活化射线固化树脂层的一侧的相反侧的面上设置背涂层。背涂层是为了矫正由于设置活化射线固化树脂层或其它层而产生的卷曲而设置的。即,通过将设置了背涂层的面作为内侧并且使之具有变圆的性质,可以使卷曲程度平衡。另外,背涂层优选兼作防粘连(blocking)层而设置,此时,在背涂层涂布组合物中,为了具有防粘连功能,优选添加微粒。
作为背涂层中添加的微粒,作为无机化合物的例子,可以举出二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、碳酸钙、碳酸钙、滑石、粘土、煅烧高岭土、煅烧硅酸钙、氧化锡、氧化铟、氧化锌、ITO、水合硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁及磷酸钙。从雾度变低这点看,微粒优选含有硅的,特别优选二氧化硅。
这些的微粒可以使用例如,以ァェロジルR972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600(以上为日本ァェロジル公司制造)的商品名被市售的物质。氧化锆的微粒可以使用例如,以ァェロジルR976及R811(以上为日本ァェロジル公司制造)的商品名被市售的物质。作为聚合物的例子,可以举出硅树脂、氟树脂以及丙烯酸类树脂。优选硅树脂,特别优选具有三维网状结构的物质,例如,可以使用以トスパ一ル103、105、108、120、145、3120以及240(以上为东芝シリコ一ン(株)制造)的商品名被市售的物质。
这些之中,ァェロジル200V、ァェロジルR972V保持雾度低,而且防止粘连效果大,故特别优选使用。本发明中使用的防反射膜优选活化射线固化树脂层的背面侧的动摩擦系数为0.9或0.9以下,特别优选0.1~0.9。
背涂层中含有的微粒,相对于粘合剂为0.1~50质量,优选0.1~10质量%。设置了背涂层时的雾度的增加优选1%或1%以下,更加优选0.5%或0.5%以下,特别优选0.0~0.1%。
具体地,背涂层可以通过涂布含有使纤维素酯膜溶解的溶剂或含有使纤维素酯膜膨胀的溶剂的组合物来进行。作为使用的溶剂,除了使之溶解的溶剂和/或使之膨润的溶剂的混合物以外,也有含有不使之溶解的溶剂的情况,根据透明树脂膜的卷曲程度或树脂的种类以适当的比例将它们混合,并使用混合的组合物以及涂布量来进行。
想要强化防止卷曲功能时,增大使所用的溶剂组成溶解的溶剂和/或使之膨润的溶剂的混合比率,减小不使之溶解的溶剂的比率是有效的。该混合比率优选在(使之溶解的溶剂和/或使之膨润的溶剂)∶(不使之溶解的溶剂)=10∶0~1∶9下使用。作为在这样的混合组合物中含有的,使透明树脂膜溶解或膨润的溶剂,有例如,二_烷、丙酮、甲乙酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙酸甲基、乙酸乙酯、三氯乙烯、二氯甲烷、氯化乙烯、四氯乙烷、三氯乙烷、氯仿等。作为不使之溶解的溶剂,有例如,甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、环己醇或烃类(甲苯、二甲苯)等。
优选使用凹版涂布机、浸渍涂布机、逆向涂布机、金属丝棒涂布机、金属型涂布机、或喷涂、喷墨涂布等将这些涂布组合物以湿膜厚度1~100μm涂布在透明树脂膜的表面。特别优选5~30μm。作为背涂层的粘合剂使用的树脂,可以举出,例如、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯树脂、醋酸乙烯树脂、醋酸乙烯与乙烯醇的共聚物、部分水解的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯-偏氯乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、氯化聚氯乙烯、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物等的乙烯基类聚合体或共聚物、硝基纤维素、乙酸丙酸纤维素(优选乙酰基取代度为1.8~2.3,丙酰基取代度0.1~1.0)、二乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素树脂等的纤维素衍生物、马来酸和/或丙烯酸的共聚物、丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯、丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩乙醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚酯聚氨酯树脂、聚醚聚氨酯树脂、聚碳酸酯聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚酰胺树脂、氨树脂、苯乙烯-丁二烯树脂、丁二烯-丙烯腈树脂等橡胶类树脂、聚硅氧烷类树脂、氟类树脂等,但不限定于这些。例如,作为丙烯酸树脂,ァクリペットMD、VH、MF、V(三菱レ一ョン(株)制造)、ハィパ一ルM-4003、M-4005、M-4006、M-4202、M-5000、M-5001、M-4501(根上工业株式会社制造)、ダィャナ一ルBR-50、BR-52、BR-53、BR-60、BR-64、BR-73、BR-75、BR-77、BR-79、BR-80、BR-82、BR-83、BR-85、BR-87、BR-88、BR-90、BR-93、BR-95、BR-100、BR-101、BR-102、BR-105、BR-106、BR-107、BR-108、BR-112、BR-113、BR-115、BR-116、BR-117、BR-118等(三菱レ一ョン(株)制造)的丙烯酸及甲基丙烯酸类单体为原料而制造的各种均聚物以及共聚物等已经被市售,可以从其中选择优选的物质。
特别优选二乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素等纤维素类树脂层。
涂设背涂层的顺序,在涂设纤维素酯膜的活化射线固化树脂层之前或之后都可以,当背涂层兼作防粘连层时,希望在之前涂设。或者可以分为2次或2次以上来涂布背涂层。另外,这里所说的背涂层也可以涂设光学补偿膜,并维持光学补偿膜的平面性,从而减少阻滞变动。
<防反射层>
优选在本发明的纤维素酯膜上形成防反射层,以作为防反射膜。防反射层,可以通过涂布、或等离子体CVD法、大气压等离子体处理法等形成各种功能层。本发明涉及的防反射膜优选用这些之中的方法通过涂布来形成。
(防反射层)
作为通过涂布形成防反射层的方法,可以举出,在溶解于溶剂中的粘合剂树脂中分散金属氧化物的粉末,并进行涂布干燥的方法、使用具有交联结构的聚合物作为粘合剂树脂的方法、含有乙烯性不饱和单体和光聚合引发剂,并通过照射活化射线来形成层的方法等方法。
在本发明中,优选在赋予了上述活化射线固化树脂层的纤维素酯膜上设置防反射层,并且该防反射层的至少一层是低折射率层。优选的防反射膜的结构如下述所示,但并不限定于这些。
这里,所说的硬涂层是指上述活化射线固化树脂层的意思。
纤维素酯膜/透明硬涂层/低折射率层
纤维素酯膜/透明硬涂层/高折射率层/低折射率层
纤维素酯膜/透明硬涂层/中折射率层/高折射率层/低折射率层
纤维素酯膜/带电防止层/透明硬涂层/低折射率层
纤维素酯膜/带电防止层/透明硬涂层/高折射率层/低折射率层
纤维素酯膜/带电防止层/透明硬涂层/中折射率层/高折射率层/低折射率层
纤维素酯膜/防眩目性硬涂层/低折射率层
纤维素酯膜/防眩目性硬涂层/高折射率层/低折射率层
纤维素酯膜/防眩目性硬涂层/中折射率层/高折射率层/低折射率层
纤维素酯膜/带电防止层/防眩目性硬涂层/低折射率层
纤维素酯膜/带电防止层/防眩目性硬涂层/高折射率层/低折射率层
纤维素酯膜/带电防止层/防眩目性硬涂层/中折射率层/高折射率层/低折射率层
以上任何一种均优选在与涂设纤维素酯膜的活化射线固化树脂层一侧相反的面上设置上述背涂层。
为了降低反射率,上述防反射膜优选在最上层形成低折射率层,在与活化射线固化树脂层之间形成高折射率层的金属氧化物层,再在活化射线固化树脂层与高折射率层之间设置中折射率层(变更金属氧化物的含量或树脂粘合剂的比率、金属的种类来调整折射率的金属氧化物层)。高折射率层的折射率优选1.55~2.30,更加优选1.57~2.20。中折射率层的折射率调整为作为基体材料的纤维素酯膜的折射率(约1.5)与高折射率层的折射率之间的值。中折射率层的折射率优选1.55~1.80。低折射率层的折射率优选1.3~1.44,更加优选1.35~1.41。各层的厚度优选5nm~0.5μm,更加优选10nm~0.3μm,最为优选30nm~0.2μm。金属氧化物层的雾度优选5%或5%以下,更加优选3%或3%以下,最为优选1%或%以下。金属氧化物层的强度优选以1kg负重的铅笔硬度表示为3H或3H以上,最为优选4H或4H以上。通过涂布形成金属氧化物层时,优选含有无机微粒和粘合剂聚合物。
在本发明的低折射率层中使用具有多孔性粒子和设置在该多孔性粒子表面的包覆层的复合粒子,或者用溶剂、气体、或多孔性物质填充了内部的空穴粒子,由于可以低折射率化,故优选。
无机微粒是,(I)由多孔性粒子与设置在该多孔性粒子表面的包覆层构成的复合粒子,或(II)在内部具有空穴,并且内容物被溶剂、气体或多孔性物质填充的空穴粒子。另外,在低折射率层中,可以含有(I)复合粒子或(II)空穴粒子的任一种,也可以含有两者。
另外,空穴粒子是在内部具有空穴的粒子,空穴被粒子壁包围。在空穴内,用制备时使用的溶剂、气体或多孔性物质等内容物填充。这样的无机微粒的平均粒径为5~300nm,优选10~200nm的范围。使用的无机微粒可以对应于形成的透明被膜的厚度来适当选择,优选处于形成的低折射率层等透明被膜的膜厚的2/3~1/10的范围。为了形成低折射率层,这些无机微粒优选以分散在适当的介质中的状态使用。作为分散介质,优选水、醇(例如,甲醇、乙醇、异丙醇)及酮(例如,甲乙酮,甲基异丁基甲酮)、酮醇(例如二丙酮醇)。
复合粒子的包覆层的厚度或空穴粒子的粒子壁的厚度为1~20nm,优选2~15nm的范围。复合粒子的场合,包覆层的厚度不足1nm时,有时不能完全地包覆粒子,作为后述的涂布液成分的聚合度低的硅酸单体、低聚物等可容易地进入到复合粒子的内部而使内部的多孔性减少,有时不能充分获得低折射率的效果。另外,包覆层的厚度超过20nm时,上述硅酸单体、低聚物没有进入到内部,复合粒子的多孔性(细孔容积)降低,有时不能充分获得低折射率的效果。另外,空穴粒子的场合,粒子壁的厚度不足1nm时,有时不能维持粒子形状,另外,厚度即使超过20nm,有时也不能充分表现出低折射率的效果。
上述复合粒子的包覆层或空穴粒子的粒子壁,优选以二氧化硅为主要成分。另外,在复合粒子的包覆层或空穴粒子的粒子壁中也可以含有二氧化硅以外的成分,具体地,可以举出,Al2O3、B2O3、TiO2、ZrO2、SnO2、CeO2、P2O3、Sb2O3、MoO3、ZnO2、WO3等。作为构成复合粒子的多孔性粒子,可以举出包含二氧化硅的物质、包含二氧化硅和二氧化硅以外的无机化合物的物质、包含CaF2、NaF、NaAlF6、MgF等的物质。其中,特别优选由二氧化硅和二氧化硅以外的无机化合物的复合氧化物构成的多孔性粒子。作为二氧化硅以外的无机化合物,可以举出Al2O3、B2O3、TiO2、ZrO2、SnO2、CeO2、P2O3、Sb2O3、MoO3、ZnO2、WO3等的1种或2种或2种以上。这样的多孔性粒子中,二氧化硅以SiO2表示,将二氧化硅以外的无机化合物以氧化物换算(MOX)表示时的摩尔比MOX/SiO2为0.0001~1.0,优选0.001~0.3的范围。难以获得多孔性粒子的摩尔比MOX/SiO2不足0.0001的多孔性粒子,即使获得了也不会得到折射率更低的多孔性粒子。另外,多孔性粒子的摩尔比MOX/SiO2超过1.0时,二氧化硅的比率变少,故细孔容积小,并且有时不能得到折射率低的粒子。
这样的多孔性粒子的细孔容积为0.1~1.5ml/g,优选0.2~1.5ml/g的范围。细孔容积不足0.1ml/g时,不能获得折射率充分降低的粒子,超过1.5ml/g时,微粒的强度降低,有时得到的被膜的强度降低。
另外,这样的多孔性粒子的细孔容积可以通过水银压入法求得。另外,作为空穴粒子的内容物,可以举出在制备粒子时使用的溶剂、气体、多孔性物质等。在溶剂中也可以含有在调备空穴粒子时使用的粒子前体的未反应物、使用的催化剂等。另外,作为多孔性物质,可以举出由在上述多孔性粒子中例举的化合物构成的物质。这些内容物,可以是由单一成分构成的,也可以是多个成分的混合物。
作为这样的无机微粒的制造方法,优选采用例如特开平7-133105号公报的第[0010]~[0033]段中公开的复合氧化物胶体粒子的制备方法。具体地,复合粒子由二氧化硅、二氧化硅以外的无机化合物构成时,无机化合物粒子可以由以下的第1~第3工序来制造。
第1工序:多孔性粒子前体的制备
在第1工序中,预先分别制备二氧化硅原料与二氧化硅以外的无机化合物原料的碱水溶液,或者制备二氧化硅原料与二氧化硅以外无机化合物原料的混合水溶液,对应于作为目的的复合氧化物的复合比率,在pH10或pH10以上的碱水溶液中一边搅拌一边缓缓地添加该水溶液,制备多孔性粒子前体。
作为二氧化硅原料,使用碱金属、铵或有机碱的硅酸盐。作为碱金属的硅酸盐,可以使用硅酸钠(水玻璃)或硅酸钾。作为有机碱,可以举出四乙基铵盐等的季铵盐、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等胺类。另外,在作为铵的硅酸盐或有机碱的硅酸盐中,也包含在硅酸液中添加了氨、季铵氢氧化物、胺化合物等的碱性溶液。
另外,作为二氧化硅以外的无机化合物的原料,可以使用碱可溶的无机化合物。具体地,可以举出选自Al、B、Ti、Zr、Sn、Ce、P、Sb、Mo、Zn、W等元素的含氧酸、该含氧酸的碱金属盐或碱土金属盐、铵盐、季铵盐。更加具体地说,铝酸钠、四硼酸钠、碳酸锆铵、锑酸钾、锡酸钾、铝硅酸钠、钼酸钠、硝酸铈铵、磷酸钠是合适的。
在添加这些水溶液的同时,混合水溶液的pH值变化,但并没有特别控制此pH值为规定范围的操作的必要。水溶液最终通过无机氧化物的种类及其混合比率来达到决定的pH值。此时的水溶液的添加速度没有特别限制。另外,在制造复合氧化物粒子时,可以使用种(seed)粒子的分散液作为出发原料。作为该种粒子,并没有特别限制,可以使用SiO2、Al2O3、TiO2或ZrO2等无机氧化物或它们的复合氧化物的微粒,通常,可以使用它们的溶胶。另外,也可以将通过上述制造方法得到的多孔性粒子前体分散液作为种粒子分散液。使用种粒子分散液时,将种粒子分散液的pH调整为10或10以上后,一边在上述碱水溶液中搅拌一边将上述化合物的水溶液添加到该种粒子分散液中。此时,也不必进行分散液的pH控制。这样,使用种粒子时,容易控制制备的多孔性粒子的粒径,从而可以获得粒度一致的多孔性粒子。
上述二氧化硅原料及无机化合物原料在碱性下具有高溶解度。但是,在该溶解度大的pH区域将两者混合时,硅酸离子及铝酸离子等含氧酸离子的溶解度降低,这些复合物析出而成长为微粒,或者析出在种粒子上而引起粒子成长。因此,在微粒析出、成长时,没有必要进行如以往方法的pH控制。
在第1工序中的二氧化硅与二氧化硅以外的无机化合物的复合比率,是将相对于二氧化硅的无机化合物换算成氧化物(MOx),并且MOx/SiO2的摩尔比为0.05~2.0,优选在0.2~2.0的范围内。在该范围内,二氧化硅的比率越少,多孔性粒子的细孔容积越增大。但是,摩尔比超过2.0时,多孔性粒子细孔的容积则几乎不增加。另一方面,摩尔比不足0.05时,细孔容积变小。在制备空穴粒子时,希望MOx/SiO2的摩尔比在0.25~2.0的范围内。
第2工序:从多孔性粒子中除去二氧化硅以外的无机化合物
第2工序是从上述第1工序得到的多孔性粒子前体中选择性地除去二氧化硅以外的无机化合物(硅和氧以外的元素)。作为具体的除去方法,是使用无机酸或有机酸溶解除去多孔性粒子前体中的无机化合物,或者与阳离子交换树脂接触交换除去离子。
另外,第1工序得到的多孔性粒子前体是,硅和无机化合物构成元素通过氧结合的网状结构的粒子。这样,通过从多孔性粒子前体中除去无机化合物(硅和氧以外的元素),可以得到更加多孔性且细孔容积大的多孔性粒子。另外,如果从多孔性粒子前体中除去无机氧化物(硅与氧以外的元素)的量多,则可制备空穴粒子。
另外,在从多孔性粒子前体除去二氧化硅以外的无机化合物之前,优选在第1工序得到的多孔性粒子前体分散液中添加二氧化硅的碱金属盐脱碱所得到的硅酸液或水解性的有机硅化合物,从而形成二氧化硅保护膜。二氧化硅保护膜的厚度可以是0.5~15nm的厚度。另外,形成二氧化硅保护膜,由于该工序中的保护膜为多孔性且厚度薄,因此可以将上述二氧化硅以外的无机化合物从多孔性粒子前体中除去。
通过形成这样的二氧化硅保护膜,可以以保持粒子形状的状态,将上述二氧化硅以外的无机化合物从多孔性粒子前体中除去。另外,在形成后述的二氧化硅包覆层时,多孔性粒子的细孔不会被包覆层所闭塞,因此细孔容积不会降低,从而可以形成后述的二氧化硅包覆层。另外,在除去的无机化合物的量少时,由于粒子不会破坏,因此不必形成保护膜。
另外,在制备空穴粒子时,希望形成该二氧化硅保护膜。在制备空穴粒子时,如果除去无机化合物,可以获得由二氧化硅保护膜、和该二氧化硅保护膜内的溶剂、未溶解的多孔性固体成分构成的空穴粒子的前体,在该空穴粒子的前体上形成后述的包覆层时,形成的包覆层成为粒子壁,从而可以形成空穴粒子。
为了形成上述二氧化硅保护膜而添加的二氧化硅源的量,在可以保持粒子形状的范围内优选少的。二氧化硅源的量过多时,二氧化硅保护膜由于过厚,有时难以从多孔性粒子前体中除去二氧化硅以外的无机化合物。作为用于形成二氧化硅保护膜时使用的水解性的有机硅化合物,可以使用通式RnSi(OR’)4-n〔R、R’:烷基、芳基、乙烯基、丙烯酰基等的烃基,n=0、1、2或3〕表示的烷氧基硅烷。特别优选使用四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷等四烷氧基硅烷。
作为添加方法,是将在这些烷氧基硅烷、纯水、及醇的混合溶液中添加作为催化剂的少量碱或酸而得到的溶液加入到上述多孔性粒子的分散液中,并使烷氧基硅烷水解而生成的硅酸聚合物沈积于无机氧化物粒子的表面。此时,可以将烷氧基硅烷、醇、催化剂同时添加到分散液中。作为碱催化剂,可以使用氨、碱金属的氢氧化物、胺类。另外,作为酸催化剂,可以使用各种无机酸和有机酸。
多孔性粒子前体的分散介质为单独的水、或相对于有机溶剂水的比率高的场合,可以使用硅酸液以形成二氧化硅保护膜。在使用硅酸液的场合,在分散液中添加规定量的硅酸液,同时添加碱使硅酸液沈积在多孔性粒子表面。另外,也可以同时使用硅酸液与上述烷氧基硅烷来制作二氧化硅保护膜。
第3工序:二氧化硅包覆层的形成
在第3工序中,通过在第2工序配制的多孔性粒子分散液(空穴粒子的场合为空穴粒子前体分散液)中添加水解性有机硅化合物或硅酸液等,用水解性有机硅化合物或硅酸液等的聚合物包覆粒子表面,从而形成二氧化硅包覆层。
作为用于形成二氧化硅包覆层时使用的水解性的有机硅化合物,可以使用如上所述的通式RnSi(OR’)4-n〔R、R’:烷基、芳基、乙烯基、丙烯酰基等烃基,n=0、1、2或3〕表示的烷氧基硅烷。特别优选使用四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷等四烷氧基硅烷。
作为添加方法,是将在这些烷氧基硅烷、纯水、以及醇的混合溶液中添加作为催化剂的少量的碱或酸的而得到的溶液,加入到上述多孔性粒子(空穴粒子的场合为空穴粒子前体)的分散液中,并使水解烷氧基硅烷而生成的硅酸聚合物沈积在多孔性粒子(空穴粒子的场合为空穴粒子前体)的表面。此时,也可以将烷氧基硅烷、醇、催化剂同时添加到分散液中。作为碱催化剂,可以使用氨、碱金属的氢氧化物、胺类。另外,作为酸催化剂,可以使用各种无机酸和有机酸。
多孔性粒子(空穴粒子的场合为空穴粒子前体)的分散介质为单独的水、或者与有机溶剂的混合溶剂,在对于有机溶剂水的比率高的混合溶剂的场合,可以使用硅酸液来形成包覆层。所说的硅酸液,是将水玻璃等的碱金属硅酸盐的水溶液进行离子交换处理并脱碱而得到的硅酸的低聚合物水溶液。
硅酸液添加到多孔性粒子(空穴粒子的场合为空穴粒子前体)分散液中,同时添加碱使硅酸低聚合物沈积在多孔性粒子(空穴粒子的场合为空穴粒子前体)表面。另外,也可以同时使用硅酸液和上述烷氧基硅烷用于包覆层形成用。用于形成包覆层所使用的有机硅化合物或硅酸液的添加量,只要是可以使胶体粒子的表面充分包覆的程度即可,以最终得到的二氧化硅包覆层的厚度为1~20nm的量在多孔性粒子(空穴粒子的场合为空穴粒子前体)分散液中添加。另外,在形成上述二氧化硅保护膜时,机硅化合物或硅酸液以二氧化硅保护膜与二氧化硅包覆层的合计厚度为1~20nm的范围的量添加。
接着,将形成了包覆层的粒子的分散液进行加热处理。通过加热处理,多孔性粒子的场合,包覆了多孔性粒子表面的二氧化硅包覆层致密化,可以得到多孔性粒子被二氧化硅包覆层所包覆的复合粒子的分散液。另外,在空穴粒子前体的场合,形成的包覆层致密化而成为空穴粒子壁,可以得到具有内部被溶剂、气体或多孔性固体成分充填的空穴的空穴粒子的分散液。
此时的加热处理温度,只要是可以闭塞二氧化硅包覆层的微细孔的程度,则没有特别限制,优选80~300℃的范围,加热处理温度不足80℃时,有时不能完全闭塞二氧化硅包覆层的微细孔而致密化,另外,有时处理时间需要长时间。此外,加热处理温度超过300℃进行长时间处理时,有时会成为致密的粒子,从而不能获得低折射率的效果。
这样得到的无机微粒的折射率低达不足1.44。这样的无机微粒,保持多孔性粒子内部的多孔性,或内部为空穴,因此,可以推测折射率变低。
作为低折射率层的粘合剂基体,也可以优选使用通过热或电离放射线交联的含氟树脂(以下,称为“交联前的含氟树脂”))。
作为交联前的含氟树脂,可以优选举出含氟乙烯基单体和用于赋予交联性基团的单体形成的含氟共聚物。作为上述含氟乙烯基单体单元的具体例子,可以举出,例如,氟代烯烃类(例如,氟乙烯,1,1-二氟乙烯,四氟乙烯,六氟乙烯,六氟丙烯,全氟-2,2-二甲基-1,3-二_茂等),(甲基)丙烯酸的部分或完全氟代烷基酯衍生物类(例如,ビスコ一ル6FM(大阪有机化学制造)或M-2020(大金公司制造)等),完全或部分氟代乙烯醚类等。作为用于赋予交联性基团的单体,除了丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基环氧丙基醚等在分子内预先具有交联性官能团的乙烯基单体之外,还可以举出具有羧基或羟基、氨基、磺酸基等的乙烯基单体(例如,甲基丙烯酸、羟甲基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟基烷基酯、丙烯酸烯丙酯、羟基烷基乙烯基醚、羟基烷基烯丙基醚等)。在特开平10-25388号、特开平10-147739号中记载了,后者可以在共聚后,通过加入与聚合物中的官能团反应的基团和具有另外的1个或1个以上的反应性基团的化合物,导入交联结构。交联性基团的例子,可以举出丙烯酰基、甲基丙烯酰基、异氰酸酯基、环氧基、氮杂环丙烷、_唑啉、醛、羰基、肼、羧基、羟甲基以及活性亚甲基等。通过加热而反应的交联基团、或者,由乙烯性不饱和基团与热自由基引发剂或者环氧基团与热酸发生剂等的组合通过加热进行交联时,含氟共聚物是热固化型,而通过乙烯性不饱和基团与光自由基引发剂、或环氧基团与光酸发生剂等的组合,通过光(优选紫外线,电子束等)的照射而交联时,含氟共聚物是电离放射线固化型。
另外,也可以使用除了上述单体,同时使用含氟乙烯基单体以及用于赋予交联性基团的单体以外的单体而形成的含氟共聚物作为交联前的含氟树脂。对于可以同时使用的单体并没有特别限定,可以举出,例如,烯烃类(乙烯、丙烯、异戊二烯、氯乙烯、偏氯乙烯等)、丙烯酸酯类(丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯)、甲基丙烯酸酯类(甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯等)、苯乙烯衍生物(苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等)、乙烯基醚类(甲基乙烯基醚等)、乙烯基酯类(乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、肉桂酸乙烯酯等)、丙烯酰胺类(N-叔丁基丙烯酰胺、N-环己基丙烯酰胺等)、甲基丙烯酰胺类、丙烯腈衍生物等。另外,在含氟共聚物中,为了赋予润滑性、防污性,优选导入聚有机硅氧烷骨架或全氟聚醚骨架。这些可以通过如下地反应得到,例如在末端具有丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基醚基、苯乙烯基等的聚有机硅氧烷或全氟聚醚与上述单体的聚合;通过在末端具有自由基引发基团的聚有机硅氧烷或全氟聚醚引起的上述单体的聚合;具有官能团的聚有机硅氧烷或全氟聚醚与含氟共聚物的反应等。
为了形成交联前的含氟共聚物而使用的上述各单体的使用比例,含氟乙烯基单体优选20~70摩尔%,更加优选40~70摩尔%,用于赋予交联性基团的单体优选1~20摩尔%,更加优选5~20摩尔%,同时使用的其它单体优选10~70摩尔%,更加优选10~50摩尔%的比例。
含氟共聚物,是通过在自由基聚合引发剂的存在下,用溶液聚合,块状聚合,乳化聚合,悬浊聚合法等的方法聚合这些单体而获得。
交联前的含氟树脂可以使用市售品。作为市售的交联前含氟树脂的例子,可以举出サィトップ(旭硝子制造),特氟隆(R)AF(杜邦制造),聚偏氟乙烯,ルミフロン(旭硝子制造),ォプスタ一(JSR制造)等。
以交联的含氟树脂为构成成分的低折射率层的动摩擦系数优选0.03~0.15的范围,对水的接触角优选90~120度的范围。
以交联的含氟树脂为构成成分的低折射率层含有上述的无机粒子。
另外,作为其它用于低折射率层的粘合剂基体,可使用各种溶胶凝胶原料。作为这样的溶胶凝胶材料,可以使用金属醇盐(硅烷、钛、铝、锆等的醇盐)、有机烷氧基金属化合物及其水解物。特别优选烷氧基硅烷、有机烷氧基硅烷及其水解物。作为这些的例子,可以举出四烷氧基硅烷(四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等)、烷基三烷氧基硅烷(甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷等)、芳基三烷氧基硅烷(苯基三甲氧基硅烷等)、二烷基二烷氧基硅烷、二芳基二烷氧基硅烷等。另外,优选使用具有各种官能团的有机烷氧基硅烷(乙烯基三烷氧基硅烷、甲基乙烯基二烷氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三烷氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基甲基二烷氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三烷氧基硅烷、γ-氨丙基三烷氧基硅烷、γ-巯丙基三烷氧基硅烷、γ-氯丙基三烷氧基硅烷等)、含有全氟烷基的硅烷化合物(例如,(十七氟-1,1,2,2-四癸基)三乙氧基硅烷,3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷等)、含有氟烷基醚基的硅烷化合物。特别是,从层的低折射率化以及赋予防水、防油性方面看,优选使用含有氟的硅烷化合物。
低折射率层优选含有5~50质量%的量的聚合物。聚合物具有粘接微粒、维持含有空隙的低折射率层的构造的功能。调整聚合物的使用量使之不会填充空隙但可以维持低折射率层的强度。聚合物的量,优选低折射率层总量的10~30质量%。为了以聚合物来粘接微粒,优选(1)使聚合物结合在微粒的表面处理剂上、或(2)将微粒作为芯,在其周围形成聚合物壳、或(3)使用聚合物作为微粒间的粘合剂。结合于(1)的表面处理剂上的聚合物优选(2)的壳聚合物或(3)的粘合剂聚合物。(2)的聚合物优选在配制低折射率层的涂布液之前,在微粒的周围通过聚合反应而形成。(3)的聚合物优选将单体添加到低折射率层的涂布液中,并且在涂布低折射率层的同时或涂布后,通过聚合反应而形成。优选组合上述(1)~(3)的中的二个或全部来实施,特别优选(1)与(3)的组合,或组合(1)~(3)全部来实施。按照(1)表面处理、(2)壳及(3)粘合剂的顺序进行说明。
(1)表面处理
优选对微粒(特别是无机微粒)实施表面处理,以改善与聚合物的亲和性。表面处理可以分类为等离子体放电处理或电晕放电处理等物理表面处理、和使用偶合剂的化学表面处理。优选仅实施化学表面处理、或物理表面处理与化学表面处理的组合。作为偶合剂,优选使用有机烷氧基金属化合物(例如,钛偶合剂、硅烷偶合剂)。微粒包含SiO2时,可以特别有效地实施通过硅烷偶合剂的表面处理。作为具体硅烷偶合剂的例子,优选使用后述的硅烷偶合剂。
通过偶合剂的表面处理,是通过在微粒的分散物中添加偶合剂,在室温到60℃的温度下,放置分散物数小时到10天来实施。为了促进表面处理反应,还可将无机酸(例如,硫酸、盐酸、硝酸、铬酸、次氯酸、硼酸、原硅酸、磷酸、碳酸)、有机酸(例如,乙酸、聚丙烯酸、苯磺酸、苯酚、聚谷胺酸)、或它们的盐(例如,金属盐、铵盐)添加到分散物中。
(2)壳
形成壳的聚合物优选具有饱和烃为主链的聚合物。优选在主链或侧链含有氟原子的聚合物,更加优选在侧链含有氟原子的聚合物。优选聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯,最为优选氟取代醇和聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸的酯。壳聚合物的折射率,随着聚合物中氟原子的含量的增加而降低。为了降低低折射率层的折射率,壳聚合物优选含有35~80质量%的氟原子,更加优选含有45~75质量%的氟原子。含有氟原子的聚合物优选通过含有氟原子的乙烯性不饱和单体的聚合反应来合成。作为含有氟原子的乙烯性不饱和单体的例子,可以举出氟烯烃(例如,氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、全氟-2,2-二甲基-1,3-二_茂)、氟代乙烯基醚及氟取代醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的酯。
形成壳的聚合物也可以是包括含有氟原子的重复单元和不含氟原子的重复单元的共聚物。不含氟原子的重复单元优选通过不含氟原子的乙烯性不饱和单体的聚合反应来获得。作为不含氟原子的乙烯性不饱和单体的例子,可以举出烯烃(例如,乙烯、丙烯、异戊二烯、氯乙烯、偏氯乙烯)、丙烯酸酯(例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯)、甲基丙烯酸酯(例如,甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯)、苯乙烯及其衍生物(例如,苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯)、乙烯基醚(例如,甲基乙烯基醚)、乙烯基酯(例如,乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、肉桂酸乙烯酯)、丙烯酰胺(例如,N-叔丁基丙烯酰胺、N-环己基丙烯酰胺)、甲基丙烯酰胺及丙烯腈。
在同时使用后述(3)的粘合剂聚合物时,可以在壳聚合物中导入交联性官能团,并通过交联使壳聚合物和粘合剂聚合物化学结合。壳聚合物可以具有结晶性。壳聚合物的玻璃化转变温度(Tg)比低折射率层形成时的温度高时,容易维持低折射率层内的微孔(microvoid)。但是,Tg比低折射率层形成时的温度高时,有时微粒不熔合,不能作为连续层形成低折射率层(结果,强度会降低)。此时,希望同时使用后述(3)的粘合剂聚合物,通过粘合剂聚合物形成低折射率层作为连续层。在微粒周围形成聚合物壳,可以得到芯壳微粒。在芯壳微粒中优选包含无机微粒的芯含有5~90体积%,更加优选含有15~80体积%。也可以同时使用二种或二种以上的芯壳微粒。另外,也可以同时使用没有壳的无机微粒和芯壳粒子。
(3)粘合剂
粘合剂聚合物优选具有饱和烃或聚醚作为主链的聚合物,更加优选具有饱和烃作为主链的聚合物。粘合剂聚合物优选交联的。具有饱和烃作为主链的聚合物优选通过乙烯性不饱和单体的聚合反应而得到。为了获得交联的粘合剂聚合物,优选使用具有二个或二个以上乙烯性不饱和基团的单体。作为具有2个或2个以上乙烯性不饱和基团单体的例子,可以举出多元醇和(甲基)丙烯酸的酯(例如,二甲基丙烯酸乙二醇酯、1,4-环己烷二丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二新戊四醇五甲基丙烯酸酯、季戊四醇六甲基丙烯酸酯、1,2,3-环己烷四甲基丙烯酸酯、聚氨酯聚丙烯酸酯、聚酯聚丙烯酸酯)、乙烯基苯及其衍生物(例如,1,4-二乙烯基苯、4-乙烯基苯甲酸-2-丙烯酰乙基酯、1,4-二乙烯基环己酮)、乙烯基砜(例如,二乙烯基砜)、丙烯酰胺(例如,亚甲基双丙烯酰胺)以及甲基丙烯酰胺。具有聚醚作为主链的聚合物,优选通过多官能环氧化合物的开环聚合反应来合成。代替具有2个或2个以上乙烯性不饱和基团的单体、或除此之外,还可以通过交联性基团的反应,将交联结构导入到粘合剂聚合物中。作为交联性官能团的例子,可以举出异氰酸酯基、环氧基、氮杂环丙烷基、_唑啉基、醛基、羰基、肼基、羧基、羟甲基以及活性亚甲基。乙烯基磺酸、酸酐、氰基丙烯酸酯衍生物、三聚氰胺、醚化羟甲基、酯以及氨基甲酸乙酯也可以作为用于导入交联结构的单体来使用。如封端(block)异氰酸酯基团,可以使用显示交联性的官能团作为分解反应的结果。另外,交联基团并不限于上述化合物,也可以是上述官能基分解得到的显示反应性的基团。粘合剂聚合物的聚合反应以及交联反应中使用的聚合引发剂,可以使用热聚合引发剂或光聚合引发剂,但更加优选光聚合引发剂。作为光聚合引发剂的例子,有苯乙酮类、苯偶姻类、二苯甲酮类、膦氧化物类、缩酮类、蒽醌类、噻吨酮类、偶氮化合物、过氧化物类、2,3-二烷基二酮化合物类、二硫醚化合物类、氟胺化合物类或芳香族锍类。作为苯乙酮类的例子,可以举出2,2-二乙氧基苯乙酮、对二甲基苯乙酮、1-羟基二甲基苯基酮,1-羟基环己基苯基酮,2-甲基-4-甲基硫代-2-吗啉代苯丙酮及2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮。作为苯偶姻类的例子,可以举出苯偶姻甲醚、苯偶姻***及苯偶姻异丙醚。作为二苯甲酮类的例子,可以举出二苯甲酮、2,4-二氯二苯甲酮、4,4-二氯二苯甲酮及对氯二苯甲酮。作为膦氧化物类的例子,可以举出2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基膦氧化物。
粘合剂聚合物优选在低折射率层的涂布液中添加单体,并在涂布低折射率层的同时或涂布后通过聚合反应(若有必要,进一步进行交联反应)来形成。也可以在低折射率层的涂布液中添加少量聚合物(例如,聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、硝基纤维素、聚酯、醇酸树脂)。
另外,优选在本发明的低折射率层或其它的折射率层中添加润滑剂,可通过赋予润滑性来改善耐损伤性。作为润滑剂,优选使用硅油或蜡状物质。例如,优选下述通式所示的化合物。
通式R1COR2
式中,R1表示碳原子数为12或12以上的饱和或不饱和脂肪族烃基。优选烷基或链烯基,更加优选碳原子数为16或16以上的烷基或链烯基。R2表示-OM1基(M1表示Na、K等的碱金属)、-OH基、-NH2基、或-OR3基(R3表示碳原子数为12或12以上的饱和或不饱和脂肪族烃基,优选烷基或链烯基),作为R2,优选-OH基、-NH2基或-OR3基。具体地,可以优选使用二十二烷酸、硬脂酰胺、二十五烷酸等高级脂肪酸或其衍生物、作为天然物的含有大量这些成分巴西棕榈蜡、蜜蜡、褐煤蜡。可以举出如特公昭53-292号公报公开的聚有机硅氧烷、美国专利第4275146号说明书中公开的高级脂肪酰胺、特公昭58-33541号公报、英国专利第927446号说明书或特开昭55-126238号公报以及特开昭58-90633号公报公开的高级脂肪酸酯(碳原子数为10~24脂肪酸和碳原子数10~24的醇的酯)、此外还有美国专利第3933516号说明书中公开的高级脂肪酸金属盐、特开昭51-37217号公报公开的碳原子数为10或10以下的二羧酸和脂肪族或环式脂肪族二醇形成的聚酯化合物、特开平7-13292号公报公开的由二羧酸与二醇形成的低聚酯等。
例如,在低折射率层中使用的润滑剂的添加量优选0.01mg/m2~10mg/m2。
在本发明中,为了降低反射率,优选在上述活化射线固化树脂层和低折射率层之间设置高折射率层、中折射率层。
本发明中使用的高折射率层优选涂布含有下述通式表示的有机钛化合物的单体、低聚物或它们的水解物的涂布液并干燥而形成的折射率为1.55~2.30的层。
通式Ti(OR1)4
式中,作为R1,可以是碳原子数1~8的脂肪族烃基,但优选碳原子数1~4的脂肪族烃基。另外,有机钛化合物的单体、低聚物或它们的水解物,烷氧化物基团水解而如-Ti-O-Ti-那样地反应,作成交联结构,并形成固化的层。
作为本发明中使用的有机钛化合物的单体、低聚物,可以举出Ti(OCH3)4、
Ti(OC2H5)4、Ti(O-n-C3H7)4、Ti(O-i-C3H7)4、Ti(O-n-C4H9)4、Ti(O-n-C3H7)4的2~10量体、Ti(O-i-C3H7)4的2~10量体,Ti(O-n-C4H9)4的2~10量体等作为优选的例子。这些可以单独使用,或组合2种或2种以上使用。其中特别优选Ti(O-n-C3H7)4、Ti(O-i-C3H7)4、Ti(O-n-C4H9)4、Ti(O-n-C3H7)4的2~10量体、Ti(O-n-C4H9)4的2~10量体。
本发明中使用的高折射率层用涂布液优选在依次添加了水和后述的有机溶剂的溶液中添加上述有机钛化合物。后添加水时,水解/聚合不均匀进行,产生白浊,或膜强度降低。添加水和有机溶剂后,为了使之良好地混合,优选搅拌并混合溶解。
另外,作为其它方法,优选的方式为混合有机钛化合物和有机溶剂,并将该混合溶液添加到上述水和有机溶剂的混合搅拌的溶液中。
另外,水的量相对于有机钛化合物1摩尔,优选0.25~3摩尔的范围。不足0.25摩尔时,水解,聚合的进行不充分,膜强度降低。超过3摩尔时,水解,聚合过度进行,会产生TiO2的粗大粒子而造成白浊,故不优选。因此水的量有必要调整为上述范围。
另外,水的含有率相对于涂布液总量优选不足10质量%。水的含有率相对于涂布液总量若为10质量%或10质量%以上时,由于涂布液的随时间流逝的稳定性差而产生白浊等,故不优选。
作为本发明中使用的有机溶剂,优选水混合性的有机溶剂。作为水混合性的有机溶剂,可以举出,例如,醇类(例如,甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、环己醇、苄醇等)、多元醇类(例如,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇、甘油、己三醇、硫二甘醇等)、多元醇醚类(例如,乙二醇单甲醚、乙二醇单***、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单***、乙二醇单苯醚、丙二醇单苯醚等)、胺类(例如,乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、吗啉、N-乙基吗啉、乙二胺、二乙二胺、三乙撑四胺、四乙撑五胺、聚乙烯亚胺、五甲基二乙撑三胺、四甲基丙二胺等)、酰胺类(例如,甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等)、杂环类(例如,2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、环己基吡咯烷酮、2-_唑啉酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(imidazolidinone)等)、亚砜类(例如,二甲亚砜等)、砜类(例如,环丁砜等)、尿素、乙腈、丙酮等,特别是,优选醇类、多元醇类、多元醇醚类。这些有机溶剂的使用量,如上所述,可以调整水和有机溶剂的总使用量并使水的含有率相对于涂布液总量不足10质量%。
本发明中使用的有机钛化合物的单体、低聚物或它们的水解物希望占到涂布液中含有的固体成分中50.0质量%~98.0质量%。固体成分比率更加优选50质量%~90质量%,进一步优选55质量%~90质量%。此外,在涂布组合物中优选添加有机钛化合物的聚合物(预先进行有机钛化合物的水解而交联的物质)或氧化钛微粒。
本发明中使用的高折射率层和中折射率层优选使用含有作为微粒的金属氧化物粒子,还含有粘合剂聚合物的层。
或者,用上述涂布液配制法组合水解/聚合的有机钛化合物和金属氧化物粒子时,金属氧化物粒子和水解/聚合的有机钛化合物牢固地粘接,从而可以得到兼具有粒子硬度和均匀膜的柔软性的强的涂膜。
在高折射率层和中折射率层中使用的金属氧化物粒子优选折射率为1.80~2.80,更加优选1.90~2.80。金属氧化物粒子的1次粒子的重量平均径优选1~150nm,更加优选1~100nm,最为优选1~80nm。在层中的金属氧化物粒子的重量平均径,优选1~200nm,更加优选5~150nm,进一步优选10~100nm,最为优选10~80nm。金属氧化物粒子的平均粒径如果为20~30nm以上时可通过光散射法来测定,若为20~30nm以下时可通过电子显微镜照片来测定。金属氧化物粒子的比表面积,作为BET法测定的值,优选10~400m2/g,更加优选20~200m2/g,最为优选30~150m2/g。
作为金属氧化物粒子的例子,是具有选自Ti、Zr、Sn、Sb、Cu、Fe、Mn、Pb、Cd、As、Cr、Hg、Zn、Al、Mg、Si、P以及S中的至少一种元素的金属氧化物,具体地,可以举出二氧化钛(例如,金红石(rutile)、金红石/锐钛(anatase)的混晶、锐钛、非晶结构)、氧化锡、氧化铟、氧化锌、及氧化锆。其中,特别优选氧化钛、氧化锡及氧化铟。金属氧化物粒子以这些金属的氧化物为主要成分,还可以含有其它元素,优选使用赋予了导电性的微粒。主要成分是指,在构成粒子的成分的中含量(质量%)最多的成分的意思。作为其它元素的例子,可以举出Ti、Zr、Sn、Sb、Cu、Fe、Mn、Pb、Cd、As、Cr、Hg、Zn、Al、Mg、Si、P及S等。
金属氧化物粒子优选表面处理的。表面处理可以使用无机化合物或有机化合物来实施。作为用于表面处理的无机化合物的例子,可以举出氧化铝、二氧化硅、氧化锆及氧化铁。其中优选氧化铝和二氧化硅。作为用于表面处理的有机化合物的例子,可以举出多元醇、烷醇胺、硬脂酸,硅烷偶合剂以及钛酸酯偶合剂。其中最为优选硅烷偶合剂。
作为具体的硅烷偶合剂的例子,可以举出甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧乙氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三乙酰氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙酰氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、γ-(β-环氧丙氧乙氧基)丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷及β-氰乙基三乙氧基硅烷。
另外,作为相对于硅具有2取代烷基的硅烷偶合剂的例子,可以举出二甲基二甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基苯基二乙氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、γ-丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷以及甲基乙烯基二乙氧基硅烷。
这些当中,优选分子内具有双键的乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧乙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷以及γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷,作为相对于硅具有2取代烷基的物质,优选γ-丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷以及甲基乙烯基二乙氧基硅烷,特别优选γ-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷以及γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷以及γ-甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷。
也可以同时使用2种或2种以上的偶合剂。除了上述所示的硅烷偶合剂,还可以使用其它的硅烷偶合剂。其它的硅烷偶合剂,可以举出原硅酸的烷基酯(例如,原硅酸甲酯、原硅酸乙酯、原硅酸正丙酯、原硅酸异丙酯、原硅酸正丁酯、原硅酸仲丁酯、原硅酸叔丁酯)及其水解物。
通过偶合剂的表面处理可以通过将偶合剂加入到微粒的分散物中,在室温~60℃的温度下,使分散物放置数小时~10天来实施。为了促进表面处理反应,可以将无机酸(例如,硫酸、盐酸、硝酸、铬酸、次氯酸、硼酸、原硅酸、磷酸、碳酸)、有机酸(例如,乙酸、聚丙烯酸、苯磺酸、苯酚、聚谷氨酸)、或它们的盐(例如,金属盐、铵盐)添加到分散物中。
这些硅烷偶合剂优选预先以必要量的水水解的。硅烷偶合剂被水解时,上述有机钛化合物和金属氧化物粒子的表面容易反应,从而形成更加强固的膜。另外,优选将被水解的硅烷偶合剂预先添加到涂布液中。该水解所用的水也可以用于有机钛化合物的水解/聚合。
在本发明中,组合2种或2种以上的表面处理来进行处理也没有关系。金属氧化物粒子的形状优选米粒状、球状、立方体状、纺锤状或不定形状。也可以将2种或2种以上的金属氧化物粒子使用于高折射率层或中折射率层中。
高折射率层和中折射率层中的金属氧化物粒子的比例优选5~65体积%,更加优选10~60体积%,进一步优选20~55体积%。
上述金属氧化物粒子,以分散于介质中的分散体的状态,供给用于形成高折射率层和中折射率层的涂布液。作为金属氧化物粒子的分散介质,优选使用沸点为60~170℃的液体。作为分散溶剂的具体例子,可以举出水、醇(例如,甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、苄醇)、酮(例如,丙酮、甲乙酮、甲基异丁基甲酮、环己酮)、酮醇(例如,二丙酮醇)、酯(例如,乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯)、脂肪烃(例如,己烷、环己烷)、卤代烃(例如,二氯甲烷、氯仿、四氯化碳)、芳香烃(例如,苯、甲苯、二甲苯)、酰胺(例如,二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、正甲基吡咯烷酮)、醚(例如,***、二_烷、四氢呋喃)、醚醇(例如,1-甲氧基-2-丙醇)。其中,特别优选甲苯、二甲苯、甲乙酮、甲基异丁基甲酮、环己酮及丁醇。
另外,金属氧化物粒子可以使用分散机在介质中分散。作为分散机的例子,可以举出砂磨机(sand grinder mill)(例如,带有销栓的珠磨机)、高速涡轮机(impeller mill)、球磨(pebble mill)、辊式研磨机(roller mill)、微粉碎机及胶体磨。特别优选砂磨机和高速涡轮机。另外,也可以进行预备分散处理。作为预备分散处理所用的分散机的例子,可以举出球磨机,三辊磨机,捏合机以及挤压机(extruder)。
本发明中使用的高折射率层和中折射率层优选使用具有交联结构的聚合物(以下,称为交联聚合物)作为粘合剂聚合物。作为交联聚合物的例子,可以举出,具有聚烯烃等饱和烃链的聚合物(以下,总称为聚烯烃)、聚醚、聚脲、聚氨酯、聚酯、多胺、聚酰胺及三聚氰胺树脂等交联物。其中,优选聚烯烃、聚醚及聚氨酯的交联物,更加优选聚烯烃和聚醚的交联物,最为优选聚烯烃的交联物。另外,交联聚合物更加优选具有阴离子性基团。阴离子性基团具有维持无机微粒分散状态的功能,交联结构则具有对聚合物赋予皮膜形成能而强化皮膜的功能。上述阴离子性基团,可以直接结合在聚合物链上,也可以通过连结基团而结合于聚合物链上,但优选通过连结基团作为侧链结合在主链上。
作为阴离子性基团的例子,可以举出羧酸基(羧基)、磺酸基(磺基)以及磷酸基(膦酰基)。其中,优选磺酸基和磷酸基。在此,阴离子性基团还可以是盐的状态。与阴离子性基团形成盐的阳离子优选碱金属离子。另外,阴离子性基团的质子还可以解离。结合阴离子性基团和聚合物链的连结基团,优选从-CO-、-O-、亚烷基、亚芳基、以及它们的组合中选择的二价基团。作为优选的粘合剂聚合物的交联聚合物,优选具有阴离子性基团的重复单元和具有交联结构的重复单元的共聚物。此时,共聚物中的具有阴离子性基团的重复单元的比例优选2~96质量%,更加优选4~94质量%,最为优选6~92质量%。重复单元也可以具有2个或2个以上的阴离子性基团。
在具有阴离子性基团的交联聚合物中,还可以含有其它的重复单元(不具有阴离子性基团也不具有交联结构的重复单元)。作为其它的重复单元,优选具有氨基或季铵基团的重复单元以及具有苯环的重复单元。氨基或季铵基团与阴离子性基团一样,具有维持无机微粒分散状态的功能。苯环具有提高高折射率层的折射率的功能。另外,氨基、季铵基团及苯环即使包含在具有阴离子性基团的重复单元或具有交联结构的重复单元中,也可以获得同样的效果。
在含有具有上述氨基或季铵基团的重复单元作为结构单元的交联聚合物中,氨基或季铵基团可以直接结合在聚合物链上,或通过连结基团作为侧链结合在聚合物链上,但更加优选后者。氨基或季铵基团优选仲氨基,叔氨基或季铵基团,更加优选叔氨基或季铵基团。作为结合在仲氨基、叔氨基或季铵基团的氮原子的基团,优选烷基,更加优选碳原子数为1~12的烷基,更加优选碳原子数为1~6的烷基。季铵基团的抗衡离子优选卤素离子。氨基或季铵基团与聚合物链接合的连结基团优选选自-CO-、-NH-、-O-、亚烷基、亚芳基、以及它们的组合的2价基团。交联聚合物,在含有具有氨基或季铵基团的重复单元的场合,其比例优选0.06~32质量%,更加优选0.08~30质量%,最为优选0.1~28质量%。
交联聚合物优选配合用于生成交联聚合物的单体来配制用于形成高折射率层和中折射率层的涂布液,并在涂布液的涂布同时或在涂布后,通过聚合反应而生成。在生成交联聚合物的同时,形成各层。具有阴离子性基团的单体,在涂布液中作为无机微粒的分散剂起作用。具有阴离子性基团的单体,相对于无机微粒,优选1~50质量%,更加优选5~40质量%,进一步优选10~30质量%。另外,具有氨基或季铵基团的单体,在涂布液中作为分散助剂起作用。具有氨基或季铵基团的单体,相对于具有阴离子性基团的单体,优选使用3~33质量%。在涂布涂布液的同时或在涂布后,通过由聚合反应来生成交联聚合物的方法,可以在涂布涂布液之前使这些单体有效地发挥作用。
作为本发明中使用的单体,最为优选具有2个或2个以上乙烯性不饱和基团的单体,作为其例子,可以举出多元醇和(甲基)丙烯酸的酯(例如,二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、1,4-环己烷二丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,2,3-环己烷四甲基丙烯酸酯、聚氨酯聚丙烯酸酯、聚酯聚丙烯酸酯)、乙烯基苯及其衍生物(例如,1,4-二乙烯基苯、4-乙烯基苯甲酸-2-丙烯酰乙基酯、1,4-二乙烯基环己酮)、乙烯基砜(例如,二乙烯基砜)、丙烯酰胺(例如,亚甲基双丙烯酰胺)以及甲基丙烯酸胺等。具有阴离子性基团的单体、以及具有氨基或季铵基团的单体可以使用市售的单体。作为优选使用的市售的具有阴离子性基团的单体,可以举出KAYAMARPM-21、PM-2(日本化药(株)制造)、AntoxMS-60、MS-2N、MS-NH4(日本乳化剂(株)制造)、ァロニックスM-5000、M-6000、M-8000系列(东亚合成化学工业(株)制造)、ビスコ一ト#2000系列(大阪有机化学工业(株)制造),ニュ一フロンティァGX-8289(第一工业制药(株)制造)、NK酯CB-1、A-SA(新中村化学工业(株)制造)、AR-100、MR-100、MR-200(第八化学工业(株)制造)等。另外,作为优选使用的市售的具有氨基或季铵基团的单体,可以举出DMAA(大阪有机化学工业(株)制造)、DMAEA、DMAPAA(兴人(株)制造)、ブレンマ一QA(日本油脂(株)制造)、ニュ一フロンティァC-1615(第一工业制药(株)制造)等。
聚合物的聚合反应可以使用光聚合反应或热聚合反应。特别优选光聚合反应。为了进行聚合反应,优选使用聚合引发剂。例如,可以举出为了形成硬涂层的粘合剂聚合物而使用的后述的热聚合引发剂、以及光聚合引发剂。
作为聚合引发剂,可以使用市售的聚合引发剂。除了聚合引发剂,还可以使用聚合促进剂。聚合引发剂和聚合促进剂的添加量,优选单体总量的0.2~10质量%的范围。还可以将涂布液(含有单体的无机微粒的分散液)加热,促进单体(或低聚物)的聚合。另外,也可以在涂布后的光聚合反应的后进行加热,并将形成的聚合物的热固化反应进行追加处理。
在中折射率层和高折射率层中优选使用折射率比较高的聚合物。作为折射率高的聚合物的例子,可以举出聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂以及环状(脂环式或芳香族)异氰酸酯与多元醇的反应得到的聚氨酯。具有其它的环状(芳香族、杂环式、脂环式)基团的聚合物或具有氟以外的卤原子作为取代基的聚合物,也可以使用折射率高的。
防反射层的各层,可以用浸渍涂布法、气刀涂布法、帘涂法、辊涂法、金属线棒(wire bar)涂布法、凹版涂布法、微凹版涂布法或挤压(extrusion)涂布法,通过涂布来形成。
<偏振片>
对本发明的偏振片进行叙述。
偏振片可以用通常的方法来制作。优选将本发明的纤维素酯膜或防反射膜的背面侧进行碱皂化处理,并使用完全碱化型聚乙烯醇水溶液将处理的纤维素酯膜或防反射膜贴合在浸渍于碘溶液中进行拉伸而制作的偏光膜的至少一个面上。在另一个面上也可以使用该纤维素酯膜或防反射膜,或者使用其它的偏振片保护薄膜。相对于本发明的纤维素酯膜或防反射膜,在另一个面上使用的偏振片保护薄膜优选上述本发明涉及的光学补偿膜。或者,更加优选使用兼具光学补偿膜的偏振片保护薄膜,所述光学补偿膜是使盘型(diskotic)液晶、棒状液晶、胆甾醇液晶等液晶化合物取向而形成的具有光学各向异性层的光学补偿膜。例如,可以用特开2003-98348记载的方法形成光学各向异性层。通过使用本发明的纤维素酯膜、或与防反射膜的组合,可以获得平面性优异,并具有稳定的视场角扩大效果的偏振片。
作为组合本发明的纤维素酯膜和偏光膜使用的偏振片保护薄膜,作为市售的纤维素酯膜,优选使用KC8UX2MW、KC4UX、KC5UX、KC4UY、KC8UY、KC12UR、KC8UCR-3、KC8UCR-4、KC8UX-RHA(コニカミノルタォプト(株)制造)等。
所谓作为偏振片的主要构成要素的偏光膜,是只通过一定方向的偏光面的光的元件,现在已知的代表性的偏光膜是聚乙烯醇类偏光膜,其是对聚乙烯醇类膜染色碘的物质和染色二色性染料的物质。偏光膜可以使用将聚乙烯醇水溶液制膜,并将其单轴拉伸而染色或染色后再进行单轴拉伸,然后优选用硼化合物进行耐久性处理的物质。在该偏光膜的面上,贴合本发明的纤维素酯膜或防反射膜的单面而形成偏振片。优选通过以完全皂化聚乙烯醇等作为主成分的水系粘合剂进行贴合。
使用以往的使用纤维素酯膜或防反射膜的偏振片平面性差,在观看反射图像时确认有细小的波浪状斑点,而且铅笔硬度仅得到2H左右,通过在60℃、90%RH条件的耐久性试验,波浪状斑点会增大,但与此相反,使用本发明的纤维素酯膜或防反射膜的偏振片,平面性优异,铅笔硬度也优异。另外,即使进行60℃,90%RH的条件下的耐久性试验,波浪状斑点也不会增加,即使是在背面侧具有光学补偿膜的偏振片,在耐久性试验后,视场角特性也不会变动,从而可以提供良好的视觉辨认性。
<显示装置>
通过在液晶显示装置中安装本发明的偏振片,可以制作各种视觉辨认性优异的显示装置。本发明的纤维素酯膜或防反射膜优选使用反射型、透过型、半透过型LCD或TN型、STN型、OCB型、HAN型、VA型(PVA型、MVA型)、IPS型等的各种驱动方式的LCD。另外,本发明的防反射膜的防反射层的反射光的颜色不均显著减少,另外,平面性优异,可以优选使用于等离子体显示器、场致发射(field emission)显示器、有机EL显示器、无机EL显示器、电子纸张等的各种显示装置。特别是在画面为30型或30型以上的大画面的液晶显示装置中,颜色不均和波浪斑点少,具有即使长时间鉴赏眼睛也不疲劳的效果。
实施例
以下举出实施例具体地说明本发明,但本发明并不限定于这些。
实施例1
[纤维素酯膜的制作]
使用表1记载的纤维素酯、增塑剂、紫外线吸收剂、下述反应性金属化合物的缩聚物、微粒、溶剂来配制表2所示的胶浆组成的纤维素酯溶液。
(金属烷氧化物水解液)
将50质量份四甲氧基硅烷、50质量份乙醇装入容器。然后添加2质量份乙酸、8质量份水,在室温下搅拌2小时。
(微粒分散液)
将5质量份下述纤维素酯D,1质量份AEROSIL R972V(日本ァェロジル(株)制造)与94质量份二氯甲烷和8质量份乙醇混合,搅拌溶解,配制微粒分散液A。
【表1】
纤维素酯 | 取代度 | Mn | Mw/Mn | |
A | 乙酰基取代度2.9 | 160000 | 1.7 | |
B | 乙酰基取代度2.8 | 150000 | 2 | |
C | 乙酰基取代度2.8 | 90000 | 3.5 | |
D | 乙酰基取代度2.0 | 丙酰基取代度0.8 | 100000 | 2.1 |
E | 乙酰基取代度1.9 | 丙酰基取代度0.75 | 90000 | 2.2 |
F | 乙酰基取代度1.88 | 丙酰基取代度0.7 | 70000 | 3.1 |
G | 乙酰基取代度2.5 | 80000 | 3.1 |
增塑剂
A | 试样No.1(芳香族末端酯) |
B | 试样No.2(芳香族末端酯) |
C | 三羟甲基丙烷三苯甲酸酯(多元醇酯) |
D | 三丙二醇二苯甲酸酯(多元醇酯) |
E | 邻苯二甲酰乙基乙醇酸乙酯 |
F | 磷酸三苯酯 |
紫外线吸收剂
A | チヌビン109(チバスペシャルティケミカルズ(株)制造) |
B | チヌビン171(チバスペシャルティケミカルズ(株)制造) |
C | 2-羟基-4-苄氧基二苯甲酮 |
D | 化合物D |
反应性金属化合物的缩聚物
A | 四甲氧基硅烷(金属烷氧化物水解物) |
微粒分散液
A | ァェロジルR972V(日本ァェロジル(株)制造) |
溶剂
A | 二氯甲烷440kg、乙醇35kg |
B | 乙酸甲酯330kg、乙醇145kg |
即,将溶剂投入到密闭容器中,边搅拌边依次投入剩余原料,一边加热、搅拌一边完全溶解、混合。微粒是分散在溶剂的一部分中添加的。将溶液降低到流延温度并且静置,实施脱泡操作后,使用安积滤纸(株)制造的安积滤纸No.244过滤溶液,分别得到纤维素酯溶液。
接着,将温度调整到33℃的纤维素酯溶液送液至模,从模缝隙(slit)均匀地流延到不锈钢皮带上。不锈钢带的流延部分用37℃的温水从背面加热。流延后,对金属支持体上的胶浆膜(流延到不锈钢带上以后称为湿膜)吹入44℃的温风进行干燥,在剥离时的残留溶剂量为120质量%时剥离,在剥离时施加张力进行拉伸以达到规定的纵向拉伸倍率,接着,用拉幅机把持湿膜端部,在130℃沿宽度方向拉伸成表中所示的拉伸倍率。拉伸后,以维持该宽度的状态保持数秒钟,使宽度方向的张力缓和后,解放宽度保持,再于设定为125℃的第3干燥区输送20分钟进行干燥,制作宽度1.4~2m,且在端部具有宽度为1.5cm、高度为8μm的滚花的规定膜厚的纤维素酯膜No.1~35。
对于制作的各纤维素酯膜,将使用的纤维素酯、增塑剂、紫外线吸收剂、反应性金属化合物的缩聚物等、此外,湿膜的拉伸倍率、制作的膜的膜厚、制膜宽度归纳于表2。
【表2】
纤维素酯膜No. | 胶浆组成 | 拉伸倍率 | 膜厚度 | 宽度 | 备注 | ||||||||
纤维素酯 | 增塑剂 | 紫外线吸收剂 | 反应性金属化合物的缩聚物 | 微粒分散液 | 溶剂 | 剥离后的纵向拉伸 | 横向拉伸 | ||||||
1 | A(100kg) | A(10kg) | - | A(1kg) | B(1kg) | - | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 40μm | 1.5m | 本发明 |
2 | A(100kg) | A(5kg) | B(5kg) | A(1kg) | B(1kg) | - | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 40μm | 1.5m | 本发明 |
3 | A(100kg) | A(5kg) | C(5kg) | A(1kg) | B(1kg) | - | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 40μm | 1.5m | 本发明 |
4 | A(100kg) | A(5kg) | D(5kg) | C(1kg) | - | - | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 40μm | 1.5m | 本发明 |
5 | A(100kg) | A(5kg) | E(5kg) | C(1kg) | - | - | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 40μm | 1.5m | 本发明 |
6 | A(100kg) | A(5kg) | F(5kg) | C(1kg) | - | - | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 40μm | 1.5m | 本发明 |
7 | A(100kg) | A(10kg) | - | D(1kg) | - | - | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 40μm | 1.5m | 本发明 |
8 | A(100kg) | A(10kg) | - | D(1kg) | - | A(10kg) | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 40μm | 1.5m | 本发明 |
9 | A(100kg) | A(10kg) | - | D(1kg) | - | A(10kg) | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 80μm | 1.5m | 本发明 |
10 | A(100kg) | A(10kg) | - | D(1kg) | - | A(10kg) | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 80μm | 1.5m | 本发明 |
11 | B(100kg) | A(5kg) | C(5kg) | C(1kg) | - | - | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 40μm | 1.5m | 本发明 |
12 | D(100kg) | A(5kg) | C(6kg) | C(1kg) | - | - | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 70μm | 1.5m | 本发明 |
13 | D(100kg) | A(5kg) | C(6kg) | D(1kg) | - | - | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.3倍 | 80μm | 1.5m | 本发明 |
14 | D(100kg) | A(5kg) | C(6kg) | D(1kg) | - | A(10kg) | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 70μm | 2m | 本发明 |
15 | E(100kg) | A(6kg) | C(6kg) | A(1kg) | B(1kg) | - | A(2kg) | B | 1.1倍 | 1.1倍 | 57μm | 1.5m | 本发明 |
16 | E(100kg) | A(5kg) | B(5kg) | D(1kg) | - | - | A(2kg) | B | 1.1倍 | 1.1倍 | 57μm | 1.5m | 本发明 |
17 | E(100kg) | A(6kg) | C(6kg) | D(1kg) | - | A(10kg) | A(2kg) | B | 1.1倍 | 1.1倍 | 57μm | 1.5m | 本发明 |
18 | A(100kg) | E(5kg) | F(5kg) | A(1kg) | B(1kg) | - | A(2kg) | B | 1.1倍 | 1.1倍 | 80μm | 1.5m | 比较例 |
19 | A(100kg) | E(5kg) | F(5kg) | A(1kg) | B(1kg) | - | A(2kg) | B | 1.1倍 | 1.1倍 | 40μm | 1.5m | 比较例 |
20 | A(100kg) | E(5kg) | F(5kg) | D(1kg) | - | - | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 40μm | 2m | 比较例 |
21 | D(100kg) | E(5kg) | F(5kg) | A(1kg) | B(1kg) | - | A(2kg) | A | 不拉伸 | 1.03倍 | 57μm | 1.5m | 比较例 |
22 | D(100kg) | E(5kg) | F(5kg) | A(1kg) | B(1kg) | - | A(2kg) | B | 1.1倍 | 1.3倍 | 80μm | 1.5m | 比较例 |
23 | C(100kg) | E(5kg) | F(5kg) | A(1kg) | B(1kg) | - | A(2kg) | B | 1.1倍 | 1.1倍 | 57μm | 1.5m | 比较例 |
24 | C(100kg) | E(5kg) | F(5kg) | A(1kg) | B(1kg) | - | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 57μm | 1.5m | 比较例 |
25 | F(100kg) | E(5kg) | F(5kg) | A(1kg) | B(1kg) | - | A(2kg) | A | 1.1倍 | 1.1倍 | 57μm | 1.5m | 比较例 |
26 | G(100kg) | E(5kg) | F(5kg) | A(1kg) | B(1kg) | - | A(2kg) | A | 不拉伸 | 1.03倍 | 57μm | 1.5m | 比较例 |
对于得到的纤维素酯膜No.1~35,进行下述评价并将结果示于表4。
《评价》
(断裂)
对于各种膜,开始制膜后,分别直到制作20根2600m的卷为止,计数断裂的次数。
A:无断裂
B:1次断裂
C:2~3次断裂
D:频繁地断裂
(输送试验)
分别制作20根2600m卷,假设通过船舶运送,在夏天的贮藏器内放置10天后,评价卷的状态。对于贴附缺陷,计数确认为粘附的地方,以每一卷的平均值分5个等级进行评价。另外,对于凹陷缺陷,计数确认为凹陷缺陷的卷的根数,分5个等级进行评价。
<贴附缺陷>
A:无
B:1~2处
C:3~5处
D:6~9处
E:10处或10处以上
<凹陷缺陷>
A:无
B:1~2根
C:3~5根
D:6~9根
E:10根或10根以上
(尺寸稳定性的测定)
将各个纤维素酯膜在23℃、55%RH的房间进行24小时调湿后,在同一房间,在纤维素酯膜表面于膜的长度方向和宽度方向以100mm间隔印上2个十字的标记并正确计算其尺寸,将其距离作为a,在80℃、90%RH下进行50小时热处理,再次在23℃、55%RH的房间进行24小时调湿,并用高差计测定2个标记间的距离,将其值作为b,通过下述式以尺寸变化率求出尺寸稳定性。
尺寸变化率(%)=[(b-a)/a]×100
【表3】
纤维素酯膜No. | 尺寸稳定性(%) | 备注 | |
长度方向 | 宽度方向 | ||
1 | -0.07 | -0.05 | 本发明 |
2 | -0.07 | -0.04 | 本发明 |
3 | -0.08 | -0.08 | 本发明 |
4 | -0.08 | -0.07 | 本发明 |
5 | -0.15 | -0.15 | 本发明 |
6 | -0.14 | -0.13 | 本发明 |
7 | -0.07 | -0.05 | 本发明 |
8 | -0.05 | -0.04 | 本发明 |
9 | -0.12 | -0.10 | 本发明 |
10 | -0.08 | -0.07 | 本发明 |
11 | -0.08 | -0.06 | 本发明 |
12 | -0.06 | -0.04 | 本发明 |
13 | -0.07 | -0.07 | 本发明 |
14 | -0.06 | -0.05 | 本发明 |
15 | -0.07 | -0.06 | 本发明 |
16 | -0.05 | -0.02 | 本发明 |
17 | -0.04 | -0.03 | 本发明 |
18 | -0.85 | -0.82 | 比较例 |
19 | -0.41 | -0.39 | 比较例 |
20 | -0.45 | -0.41 | 比较例 |
21 | -0.55 | -0.51 | 比较例 |
22 | -0.43 | -0.41 | 比较例 |
23 | -0.62 | -0.61 | 比较例 |
24 | -0.68 | -0.67 | 比较例 |
25 | -0.88 | -0.85 | 比较例 |
26 | -0.63 | -0.61 | 比较例 |
由结果可以确认,本发明的纤维素酯膜,难以产生制膜中的湿膜断裂,而且可以抑制输送中贴附缺陷或凹陷缺陷的发生,尺寸稳定性、平面性也优异。
另外,由纤维素酯膜No.27~32的比较可知,芳香族末端酯类增塑剂的酸值为0.5mgKOH/g或0.5mgKOH/g以下时,可以更加提高本发明的效果。
实施例2
《活化射线固化树脂层的涂设》
在纤维素酯膜No.1~35的各表面上,用孔径0.4μm的聚丙烯制过滤器过滤下述活化射线固化树脂层用涂布液来配制活化射线固化树脂层涂布液,使用微凹版涂布机将其涂布,在90℃下干燥后,使用紫外线灯以照射部的照度为100mW/cm2、照射量为100mJ/cm2使涂布层固化,形成厚度5μm的活化射线固化树脂层,制作硬涂膜No.1~35。
<活化射线固化树脂层用涂布液>
二季戊四醇六丙烯酸酯 70质量份
二季戊四醇五丙烯酸酯 30质量份
光反应引发剂 5质量份
(ィルガキュァ184(チバスペシャルティケミカルズ(株)制造))
乙酸乙酯 120质量份
丙二醇单甲醚 120质量份
硅化合物 0.4质量份
(BYK-307(ビックケミ一ジャパン(株)制造))
在上述活化射线固化树脂层用涂布液中添加将粒径约10nm的氧化锆微粒分散于溶剂中的液体,并调整使活化射线固化树脂层的折射率为1.61,作为活化射线固化树脂层用涂布液。
《背涂层的涂设》
另外,用3μm的粒子捕捉效率为99%或99%以上、0.5μm或0.5μm以下的粒子捕捉效率为10%或10%以下的过滤器过滤下述背涂层用涂布组合物来配制。在涂设了上述硬涂层的膜的涂设了硬涂层的面的相反一侧的面上,用挤压涂布机涂布该背涂层用涂布组合物并使湿膜厚度为15μm,在90℃下干燥30秒种。
<背涂层用涂布液>
二乙酸纤维素(乙酰基取代度2.4) 0.5质量份
丙酮 70质量份
甲醇 20质量份
丙二醇单甲醚 10质量份
超微粒二氧化硅ァェロジル200V(日本ァェロジル(株)制造)
0.002质量份
如以上所述,制作硬涂膜No.1~35。
《低折射率层的制作》
最初,进行二氧化硅类微粒(空穴粒子)的制备。
(二氧化硅类微粒P-1的制备)
将平均粒径5nm、SiO2浓度为20质量%的二氧化硅溶胶100g和纯水1900g的混合物加温到80℃。该反应母液的pH为10.5,在同一母液中同时添加0.98质量%SiO2的硅酸钠水溶液9000g和1.02质量%Al2O3的铝酸钠水溶液9000g。其间,反应液的温度保持在80℃。反应液的pH在添加之后,上升到12.5,其后,几乎不变化。添加完成后,将反应液冷却至室温,用超滤膜洗净来配制固体成分浓度为20质量%的SiO2·Al2O3核粒子分散液(工序(a))。
在500g此核粒子分散液中添加1700g纯水并加温至98℃,在保持此温度的同时,添加3000g用阳离子交换树脂将硅酸钠水溶液进行脱碱得到的硅酸液(SiO2浓度为3.5质量%),得到形成了第1二氧化硅包覆层的核粒子分散液(工序(b))。
接着,用超滤膜洗净,并在500g形成了固体成分浓度为13质量%的第1二氧化硅包覆层的核粒子分散液添加1125g纯水,再滴加浓盐酸(35.5%)达到pH1.0,进行脱铝处理。接着,一边添加pH3的盐酸水溶液10L和纯水5L一边用超滤膜分离溶解的铝盐,来配制除去了形成第1二氧化硅包覆层的核粒子的构成成分的一部分的SiO2·Al2O3多孔性粒子的分散液(工序(c))。将1500g上述多孔性粒子分散液、和500g纯水、1750g乙醇以及626g的28%氨水的混合液加温到35℃后,添加104g乙基硅酸盐(28质量%SiO2),用乙基硅酸盐的水解缩聚物包覆形成了第1二氧化硅包覆层的多孔性粒子的表面,从而形成第2二氧化硅包覆层。接着,使用超滤膜来配制将溶剂置换成乙醇的固体成分浓度为20质量%的二氧化硅类微粒(P-1)的分散液。
此二氧化硅类微粒(P-1)的第1二氧化硅包覆层的厚度、平均粒径、MOx/SiO2(摩尔比)、以及折射率如表4所示。在此,平均粒径通过动态光散射法来测定,折射率是使用CARGILL制造的Series A、AA作为标准折射液,按照以下方法来测定。
<粒子的折射率的测定方法>
(1)在蒸发器中采集粒子分散液,使分散介质蒸发。
(2)将其在120℃下干燥,成为粉末。
(3)折射率是滴加2、3滴已知的标准折射液在玻璃板上,并在其上混合上述粉末。
(4)用各种标准折射液进行上述(3)的操作,将混合液达到透明时的标准折射液的折射率作为胶体粒子的折射率。
[表4]
编号 | 核粒子 | 二氧化硅包覆层 | 外层 | 二氧化硅类微粒 | ||||
种类 | Mox/SiO2摩尔比 | 第1层厚度(nm) | 第2层厚度(nm) | 厚度(nm) | Mox/SiO2摩尔比 | 平均粒径(nm) | 折射率 | |
P-1 | Al/Si | 0.5 | 3 | 5 | 8 | 0.0017 | 47 | 1.28 |
《表面处理及低折射率层的涂设》
(表面处理)
将上述硬涂膜No.1~35浸渍在加热至50℃的1.5N-NaOH水溶液中2分钟,进行碱处理,水洗后,在室温下浸渍于0.5质量%-H2SO4水溶液中30秒使之中和,并进行水洗、干燥。
(低折射率层的制作)
相对于混合了95mol%的Si(OC2H5)4、5mol%的C3F7-(OC3F6)24-O-(CF2)2-C2H4-O-CH2Si(OCH3)3的基体,添加50质量%平均粒径为60nm的二氧化硅类微粒(P-1),使用1.0N-HCl为催化剂,制作进一步用溶剂稀释的低折射率涂布剂。在形成了进行上述表面处理的硬涂层的纤维素酯膜上,使用金属模涂布法以膜厚0.1μm涂布涂布溶液,在120℃下进行1分钟干燥后,通过进行紫外线照射,形成折射率为1.37的低折射率层。
通过以上方法,制作涂设了低折射率层的反射率为1%的防反射膜No.1~35。
接着,使用各个防反射膜来制作偏振片。
《偏振片的制作》
将厚度120μm的聚乙烯醇薄膜进行单轴拉伸(温度110℃,拉伸倍率5倍)。将其浸渍在由0.075g碘、5g碘化钾、100g水构成的水溶液中60秒,接着,浸渍在由6g碘化钾、7.5g硼酸、100g水构成的68℃的水溶液中。将其水洗、干燥,得到偏光膜。
接着,按照下述工序1~5,在偏光膜与上述防反射膜No.1~17上,在背面侧贴合纤维素酯膜No.13、在防反射膜No.18~26以及No.34、35上贴合纤维素酯膜No.22、在防反射膜No.27~33上贴合纤维素酯膜No.30作为光学补偿膜,制作偏振片。背面侧的纤维素酯膜(光学补偿膜)的相位差,均为在23℃、55%RH的条件下,以590nm测定,面内阻滞Ro=45nm、厚度方向的阻滞Rt=130nm,在宽度方向具有滞相轴,并且滞相轴的偏差在±1度以内。
工序1:在60℃的2摩尔/L的氢氧化钠溶液中浸渍90秒,接着水洗并干燥,得到将与起偏镜贴合的一侧皂化的纤维素酯膜(光学补偿膜)。
另一方面,在防反射膜的防反射层侧的面上贴附剥离性的聚乙烯膜,在由碱保护的同时进行上述皂化处理。
工序2:将上述偏光膜在固体成分2质量%的聚乙烯醇粘接剂槽中浸渍1~2秒。
工序3:将工序2中附着在偏光膜上的过剩粘接剂轻轻擦去,将其放在用工序1处理的纤维素酯膜的上,再进行叠层以使防反射层为外侧地配置。
工序4:将工序3中叠层的防反射膜和偏光膜以及纤维素酯膜(光学补偿膜)试料在压力20~30N/cm2、输送速度约2m/分下进行贴合。
工序5:在80℃的干燥机中将工序4中制作的偏光膜和纤维素酯膜(光学补偿膜)以及防反射膜贴合的试料干燥2分钟,制作偏振片No.1~35。
《液晶显示装置的制作》
进行视场角测定的液晶板如下进行制作,并评价作为液晶显示装置的特性。
将富士通制15型显示器VL-150SD的预先贴合的两面的偏振片剥离,并分别将上述制作的偏振片No.1~35贴合在液晶池的玻璃面上。
此时,此偏振片的贴合方向,是使光学补偿膜(相位差膜)的面为液晶池一侧,并且,吸收轴朝向与预先贴合的偏振片相同的方向来进行,分别制作液晶显示装置No.1~35。另外,使用的偏振片,使用从容易产生性能不均的长尺寸防反射膜的端部切出的部分。
[评价]
对于得到的防反射膜进行下述评价。
《平面性指数;微小的凹凸评价》
使用激光位移计:キ一ェンス(株)、型号:LT-8100、分解能:0.2μm,在宽度方向用激光位移计进行扫瞄,来测定表面的微细的起伏,并评价防反射膜的平面性。
测定方法,是将薄膜平坦地置于水平台上,并用胶带将宽度的两端固定在台子上,在将测定相机与台子平行设置的Sigma光机公司制造的移动轨道上,使相机透镜与试料膜的间隔为25mm地设置,以移动速度5cm/分扫瞄测定。测定由于是观察薄膜自身的起伏(undulation)等变形,因此由设置了防反射层的背面侧进行。测定所得到的值是膜的微小凹凸的状态与大小。
A:由膜的变形导致的凹凸不足0.5μm
B:膜的变形导致的凹凸为0.5~不足1.0μm
C:膜的变形导致的凹凸为1.0~不足3.0μm
D:膜的变形导致的凹凸为3.0μm或3.0μm以上
《平面性;目视评价》
将各试料切成宽度90cm、长100cm的大小,将40W荧光灯(松下电器制造FLR40S-EX-D/M)并列5台,并固定在1.5m的高度以使从45°的角度照射试料台,在试料台上放置各膜试料,以目视观察在膜背面侧反射而可见的凹凸,如下进行判定。由此方法可以判定“表面凹凸不平”和“皱痕”。
A:5台荧光灯都可笔直看到
B:有见到荧光灯稍微弯曲的情况
C:可见到整个荧光灯稍微弯曲
D:可见到荧光灯大幅弯曲
接着,对于得到的液晶显示装置进行下述评价。
《视觉辨认性的评价》
对于上述制作的各液晶显示装置,在60℃、90%RH的条件下放置100小时后,返回到23℃、55%RH。其结果,在观察显示装置的表面时,使用本发明的防反射膜的平面性优异,与此相反,比较的显示装置确认有微小的波浪状斑点,长时间观看时,眼睛容易疲劳。
A:在表面完全没有确认到波浪状斑点
B:在表面稍微确认到波浪状斑点
C:在表面确认到稍微有微小的波浪状斑点
D:在表面稍微确认有微小的波浪状斑点
《反射颜色不均的评价》
对于各液晶显示装置,将画面以黑色显示,用目视评价表面的反射不均。
A:不知有反射光的颜色不均,黑色收敛可见
B:可辨认些许反射光的颜色不均
C:虽可辨认反射光的颜色不均,但为实用上不成问题的水平
D:感觉到相当的反射光的颜色不均。
防反射膜以及液晶显示装置No.1~35的评价结果示于表5。
由此结果可以确认,使用本发明的防反射膜的液晶显示装置No.1~17以及No.27~33是平面性优异,并且颜色均匀、视觉辨认性也优异的液晶显示装置。
【表5】
防反射膜No. | 防反射膜 | 液晶显示装置 | 备注 | ||
平面性微小凹凸 | 平面性目视 | 反射颜色不均 | 视觉辨认性 | ||
1 | A | A | A | A | 本发明 |
2 | A | A | A | A | 本发明 |
3 | A | A | A | A | 本发明 |
4 | A | A | A | A | 本发明 |
5 | A | A | A | A | 本发明 |
6 | B | A | A | A | 本发明 |
7 | A | A | A | A | 本发明 |
8 | A | A | A | A | 本发明 |
9 | A | A | A | A | 本发明 |
10 | A | A | A | A | 本发明 |
11 | A | A | A | A | 本发明 |
12 | A | A | A | A | 本发明 |
13 | A | A | A | A | 本发明 |
14 | A | A | A | A | 本发明 |
15 | A | A | A | A | 本发明 |
16 | A | A | A | A | 本发明 |
17 | A | A | A | A | 本发明 |
18 | D | D | D | D | 比较例 |
19 | C | D | C | D | 比较例 |
20 | C | D | C | D | 比较例 |
21 | D | D | D | D | 比较例 |
22 | C | D | C | D | 比较例 |
23 | D | D | D | D | 比较例 |
24 | D | D | D | D | 比较例 |
25 | C | D | C | D | 比较例 |
26 | D | D | D | D | 比较例 |
工业实用性
按照本发明,提供一种难以产生生产中的断裂,并在且长时间保管或输送时,难以产生贴附故障或凹陷故障,并且尺寸稳定性、平面性也优异的拉伸纤维素酯膜、硬涂膜、防反射膜及光学补偿膜以及使用它们的偏振片和显示装置。
Claims (15)
1.一种拉伸纤维素酯膜,其是含有增塑剂的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,该增塑剂的至少一种为下述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂,并且该拉伸纤维素酯膜具有总酰基取代度为2.4~2.9,数均分子量(Mn)为80000~200000,重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值为1.4~3.0的纤维素酯,
通式(I)B-(G-A)n-G-B
(式中,B表示苯单羧酸残基,G表示碳原子数为2~12的亚烷基二醇残基或碳原子数为4~12的氧代亚烷基二醇残基,A表示碳原子数为4~12的亚烷基二羧酸残基,另外,n表示0或0以上的整数)。
2.按照权利要求1记载的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,上述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂的酸值为0.5mgKOH/g或0.5mgKOH/g以下。
3.按照权利要求1记载的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,作为上述增塑剂,还含有多元醇酯类增塑剂。
4.按照权利要求1记载的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,含有二苯甲酮类紫外线吸收剂或三嗪类紫外线吸收剂。
5.按照权利要求1记载的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,含有反应性金属化合物的缩聚物。
6.按照权利要求1记载的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,上述拉伸纤维素酯膜的膜厚为10~70μm。
7.按照权利要求1记载的拉伸纤维素酯膜,其特征在于,上述拉伸纤维素酯膜的宽度为1.4m~4m的范围。
8.一种硬涂膜,其是在含有增塑剂的拉伸纤维素酯膜上设置活化射线固化树脂层的硬涂膜,其特征在于,
上述增塑剂的至少一种为下述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂,
并且上述拉伸纤维素酯膜具有总酰基取代度为2.4~2.9,数均分子量(Mn)为80000~200000,重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值为1.4~3.0的纤维素酯,
通式(I)B-(G-A)n-G-B
(式中,B表示苯单羧酸残基,G表示碳原子数为2~12的亚烷基二醇残基或碳原子数为4~12的氧代亚烷基二醇残基,A表示碳原子数为4~12的亚烷基二羧酸残基,另外,n表示0或0以上的整数)。
9.一种防反射膜,其是在含有增塑剂的拉伸纤维素酯膜上依次设置活化射线固化树脂层、以及防反射层的防反射膜,其特征在于,
上述增塑剂的至少一种为下述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂,
并且上述拉伸纤维素酯膜具有总酰基取代度为2.4~2.9,数均分子量(Mn)为80000~200000,重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值为1.4~3.0的纤维素酯,
通式(I)B-(G-A)n-G-B
(式中,B表示苯单羧酸残基,G表示碳原子数为2~12的亚烷基二醇残基或碳原子数为4~12的氧代亚烷基二醇残基,A表示碳原子数为4~12的亚烷基二羧酸残基,另外,n表示0或0以上的整数)。
10.一种光学补偿膜,其是包括含有增塑剂的拉伸纤维素酯膜的光学补偿膜,其特征在于,该增塑剂的至少一种为下述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂,并且该拉伸纤维素酯膜具有总酰基取代度为2.4~2.9,数均分子量(Mn)为80000~200000,重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值为1.4~3.0的纤维素酯,
通式(I)B-(G-A)n-G-B
(式中,B表示苯单羧酸残基,G表示碳原子数为2~12的亚烷基二醇残基或碳原子数为4~12的氧代亚烷基二醇残基,A表示碳原子数为4~12的亚烷基二羧酸残基,另外,n表示0或0以上的整数),
并且,上述拉伸纤维素酯膜的以下式定义的Ro在23℃、55%RH的条件下为20~300nm,Rt在23℃、55%RH的条件下为70~400nm,
Ro=(Nx-Ny)×d
Rt=((Nx+Ny)/2-Nz)×d
(式中,Nx,Ny,Nz分别表示折射率椭圆体的主轴x,y,z方向的折射率,并且,Nx,Ny表示膜面内方向的折射率,Nz表示膜厚度方向的折射率,另外,Nx>Ny,d表示膜的厚度(nm))。
11.一种偏振片,其是具有防反射膜的偏振片,其特征在于,
上述防反射膜是在含有增塑剂的拉伸纤维素酯膜上依次设置活化射线固化树脂层、以及防反射层的防反射膜,
上述增塑剂的至少一种为下述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂,
并且上述拉伸纤维素酯膜具有总酰基取代度为2.4~2.9,数均分子量(Mn)为80000~200000,重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值为1.4~3.0的纤维素酯,
通式(I)B-(G-A)n-G-B
(式中,B表示苯单羧酸残基,G表示碳原子数为2~12的亚烷基二醇残基或碳原子数为4~12的氧代亚烷基二醇残基,A表示碳原子数为4~12的亚烷基二羧酸残基,另外,n表示0或0以上的整数)。
12.一种偏振片,其是具有光学补偿膜的偏振片,其特征在于,
上述光学补偿膜包括含有增塑剂的拉伸纤维素酯膜,
上述增塑剂的至少一种为下述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂,并且该拉伸纤维素酯膜具有总酰基取代度为2.4~2.9,数均分子量(Mn)为80000~200000,重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值为1.4~3.0的纤维素酯,
通式(I)B-(G-A)n-G-B
(式中,B表示苯单羧酸残基,G表示碳原子数为2~12的亚烷基二醇残基或碳原子数为4~12的氧代亚烷基二醇残基,A表示碳原子数为4~12的亚烷基二羧酸残基,另外,n表示0或0以上的整数),
并且,上述拉伸纤维素酯膜的以下式定义的Ro在23℃、55%RH的条件下为20~300nm,Rt在23℃、55%RH的条件下为70~400nm,
Ro=(Nx-Ny)×d
Rt=((Nx+Ny)/2-Nz)×d
(式中,Nx,Ny,Nz分别表示折射率椭圆体的主轴x,y,z方向的折射率,并且,Nx,Ny表示膜面内方向的折射率,Nz表示膜厚度方向的折射率,另外,Nx>Ny,d表示膜的厚度(nm))。
13.一种显示装置,其是在表面设置防反射膜的显示装置,其特征在于,
上述防反射膜是在含有增塑剂的拉伸纤维素酯膜上依次设置活化射线固化树脂层、以及防反射层的防反射膜,
上述增塑剂的至少一种为下述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂,
并且上述拉伸纤维素酯膜具有总酰基取代度为2.4~2.9,数均分子量(Mn)为80000~200000,重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值为1.4~3.0的纤维素酯,
通式(I)B-(G-A)n-G-B
(式中,B表示苯单羧酸残基,G表示碳原子数为2~12的亚烷基二醇残基或碳原子数为4~12的氧代亚烷基二醇残基,A表示碳原子数为4~12的亚烷基二羧酸残基,另外,n表示0或0以上的整数)。
14.一种显示装置,其是具有偏振片的显示装置,其特征在于,
上述偏振片是具有防反射膜的偏振片,
上述防反射膜是在含有增塑剂的拉伸纤维素酯膜上依次设置活化射线固化树脂层、以及防反射层的防反射膜,
上述增塑剂的至少一种为下述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂,
并且上述拉伸纤维素酯膜具有总酰基取代度为2.4~2.9,数均分子量(Mn)为80000~200000,重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值为1.4~3.0的纤维素酯,
通式(I)B-(G-A)n-G-B
(式中,B表示苯单羧酸残基,G表示碳原子数为2~12的亚烷基二醇残基或碳原子数为4~12的氧代亚烷基二醇残基,A表示碳原子数为4~12的亚烷基二羧酸残基,另外,n表示0或0以上的整数)。
15.一种显示装置,其是具有偏振片的显示装置,其特征在于,
上述偏振片是具有光学补偿膜的偏振片,
上述光学补偿膜包括含有增塑剂的拉伸纤维素酯膜,
上述增塑剂的至少一种为下述通式(I)表示的芳香族末端酯类增塑剂,并且该拉伸纤维素酯膜具有总酰基取代度为2.4~2.9,数均分子量(Mn)为80000~200000,重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值为1.4~3.0的纤维素酯,
通式(I)B-(G-A)n-G-B
(式中,B表示苯单羧酸残基,G表示碳原子数为2~12的亚烷基二醇残基或碳原子数为4~12的氧代亚烷基二醇残基,A表示碳原子数为4~12的亚烷基二羧酸残基,另外,n表示0或0以上的整数),
并且,上述拉伸纤维素酯膜的以下式定义的Ro在23℃、55%RH的条件下为20~300nm,Rt在23℃、55%RH的条件下为70~400nm,
Ro=(Nx-Ny)×d
Rt=((Nx+Ny)/2-Nz)×d
(式中,Nx,Ny,Nz分别表示折射率椭圆体的主轴x,y,z方向的折射率,并且,Nx,Ny表示膜面内方向的折射率,Nz表示膜厚度方向的折射率,另外,Nx>Ny,d表示膜的厚度(nm))。
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