TWI729212B - 多層薄膜、偏光板及液晶顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種多層薄膜,其係具備以熱塑性樹脂所構成之A層與形成於此A層之至少一側的表面之B層的多層薄膜,前述B層係使用包含玻璃轉移溫度為-50℃~40℃之聚合物Y1及交聯劑的材料Y所構成,且前述B層的複合彈性模數Er及前述B層中的鹼基成分量S為特定範圍。聚合物Y1係以聚胺酯為佳。本發明亦提供一種具備前述多層薄膜之偏光板及液晶顯示裝置。
Description
本發明係關於多層薄膜、偏光板及液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置中,會因各種目的而設置以熱塑性樹脂所構成之光學薄膜。例如,為了補償液晶晶胞(cell)的雙折射所導致之相位差,而廣泛地使用相位差薄膜。相位差薄膜係廣泛地使用藉由延伸而使透明樹脂配向並表現雙折射者。並且,亦已知一種用途,其將此種光學薄膜與藉由含有碘等色素的聚乙烯醇(PVA)樹脂等所構成之偏光片加以貼合,而同時發揮作為偏光片保護薄膜的作用。
關於此種與偏光片貼合而使用之光學薄膜,其有剝離強度不足之情況,亦即有在與偏光片附著後,與自偏光片剝離之力相對向的強度不足之情況。專利文獻1(國際公開第2015/098956號(對應公報:美國專利申請公開第2017/038510號))中,提案有用以使此剝離強度提升的技術。在專利文獻1中,於光學薄膜的表面設置用以使附著性提升的層而構成多層薄膜,並將此多層薄膜與偏光片貼合,藉此構成偏光板。
然而,在專利文獻1所示之將多層薄膜與偏光片貼合的情形,於所得之偏光板中,偏光片中的色素會脫色,且作為偏光片的功能會有隨時間經過而降低的情況。
因此,本發明之目的係提供一種多層薄膜,其與偏光片等其他部件的附著性高,且使相接觸之其他部件變質的傾向低,並且本發明之目的係提供一種具備此種多層薄膜且耐久性高之偏光板以及液晶顯示裝置。
本發明人為了解決前述課題而進行研討,結果發現針對光學薄膜的表面上所設置之用於提升附著性的層,在特定其組成及物性的情形下,得以解決此課題,進而完成本發明。
根據本發明,可提供以下者。
[1]一種多層薄膜,該多層薄膜係具備以熱塑性樹脂所構成之A層與形成於前述A層之至少一側的表面之B層,前述B層係使用包含聚合物Y1及交聯劑之材料Y所構成,且前述B層的複合彈性模數Er為滿足下述式(1),前述B層中的鹼基成分量S為滿足下述式(2), 0.5GPa≦Er≦2GPa 式(1) 0μg/g≦S≦20μg/g 式(2)。
[2]如[1]所記載之多層薄膜,其中前述聚合物Y1為聚胺酯。
[3]如[2]所記載之多層薄膜,其中前述聚胺酯係在其骨架中包含碳酸酯結構。
[4]如[1]~[3]中任一項所記載之多層薄膜,其中前述熱塑性樹脂包含具有脂環結構之聚合物,前述A層的平面配向係數P滿足下述式(3), 1.0×10-3
<P<1.0×10-2
式(3)。
[5]如[1]~[4]中任一項所記載之多層薄膜,其中前述A層的厚度Ta及前述B層的厚度Tb滿足下述式(4), 5.0×10-3
<Tb/Ta<5.0×10-2
式(4)。
[6]一種偏光板,其具備如[1]~[5]中任一項所記載之多層薄膜與偏光膜。
[7]如[6]所記載之偏光板,其中前述偏光膜包含聚乙烯醇,且該偏光板依序具備前述偏光膜、前述B層以及前述A層。
[8]一種液晶顯示裝置,其具備如[1]~[5]中任一項所記載之多層薄膜。
本發明之多層薄膜,其與偏光片等其他部件的附著性高,且使相接觸之其他部件變質的傾向低。本發明的偏光板及液晶顯示裝置,藉由具備此種多層薄膜,而能夠作成為耐久性高的偏光板及液晶顯示裝置。
以下,揭示實施形態及例示物等而詳細說明本發明,但本發明並不限於以下所示之實施形態及例示物等,在不脫離本發明的請求範圍及與其均等的範圍之範圍內,能任意地變更並實施。
在以下的說明中,所謂「偏光板」,不僅為硬的部件,亦包含例如樹脂製之薄膜(亦包含薄片)般具有可撓性的部件。
薄膜或層的面內延遲(in-plane retardation),只要沒有特別限定,則係由(nx-ny)×d所表示之值。並且,薄膜或層的厚度方向的延遲,只要沒有特別限定,則係由{(nx+ny)/2-nz}×d所表示之值。於此,nx係表示垂直於薄膜或層的厚度方向之方向(面內方向)且賦予最大折射率之方向的折射率。ny係表示薄膜或層的前述面內方向且垂直於nx方向之方向的折射率。nz表示薄膜或層的厚度方向的折射率。d表示薄膜或層的膜厚。使用市售的相位差量測裝置(例如,王子計測機器公司製之「KOBRA-21ADH」;Photonic Lattice公司製之「WPA-micro」)或者色拿蒙法(Senarmont Method),而可量測前述的延遲。
並且,所謂構成要素的方向為「平行」、「垂直」或「正交」,只要沒有特別限定,在不損及本發明的效果之範圍內,亦可包含例如在±5°的範圍內之誤差。
<1.多層薄膜>
本發明的多層薄膜具備以熱塑性樹脂所構成之A層與形成於此A層之至少一側的表面之B層。
<1.1.A層>
A層係以熱塑性樹脂所構成之層。
前述熱塑性樹脂能夠列舉聚乙烯、聚丙烯等烯烴樹脂;聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate)等聚酯樹脂;聚苯硫等聚芳硫醚(polyarylene sulfide)樹脂;聚乙烯醇樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚芳酯(polyarylate)樹脂、纖維素酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚烯丙基碸(polyallyl sulfone)樹脂、聚氯乙烯樹脂、包含具有脂環結構之聚合物的樹脂、棒狀液晶聚合物、包含與苯乙烯或苯乙烯衍生物的均聚物或共聚單體之共聚物的聚苯乙烯系樹脂;聚丙烯腈樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)樹脂,或者此等的多元共聚物等。
作為聚苯乙烯樹脂所含之共聚單體,較佳可列舉丙烯腈、順丁烯二酐、甲基丙烯酸甲酯及丁二烯。此等可單獨一種、亦可組合二種以上使用。在本發明中,就相位差表現性、低溫時的延伸性以及與其他層的附著性之觀點而言,熱塑性樹脂係以具有脂環結構之聚合物為佳。
所謂具有脂環結構之聚合物,係指此聚合物的結構單元具有脂環結構之聚合物。此具有脂環結構之聚合物,可在主鏈具有脂環結構,亦可在側鏈具有脂環結構。此具有脂環結構之聚合物,可單獨使用一種,亦可以任意比例組合二種以上使用。其中,就機械強度、耐熱性等觀點而言,以在主鏈具有脂環結構之聚合物為佳。
脂環結構的例子可列舉飽和脂環烴(環烷)結構、不飽和脂環烴(環烯、環炔)結構等。其中,例如就機械強度、耐熱性等觀點而言,以環烷結構及環烯結構為佳,其中以環烷結構為較佳。
構成脂環結構之碳原子數,每一個脂環結構中較佳為4個以上,更佳為5個以上,且較佳為30個以下,更佳為20個以下,特佳為15個以下。碳原子數為此範圍時,由於包含具有該脂環結構之聚合物的樹脂,在其機械強度、耐熱性及成形性方面取得高度平衡,故而較佳。
在具有脂環結構之聚合物中,具有脂環結構之結構單元的比例,可視使用目的而適當地選擇,較佳為55重量%以上,更佳為70重量%以上,特佳為90重量%以上。在具有脂環結構之聚合物中,若具有脂環結構之結構單元的比例落於此範圍內,則包含具有該脂環結構之聚合物的樹脂之透明性及耐熱性良好。
在具有脂環結構之聚合物中,以環烯系聚合物為佳。環烯系聚合物係具有由環烯系單體聚合所得之結構的聚合物。並且,環烯系單體係具有由碳原子所形成之環結構且該環結構中具有聚合性的碳-碳雙鍵之化合物。聚合性的碳-碳雙鍵的例子可列舉可進行開環聚合等聚合之碳-碳雙鍵。並且,環烯系單體之環結構的例子可列舉單環、多環、縮合多環、橋環及組合此等的多環等。其中,就使所得之聚合物的介電特性及耐熱性等特性得以取得高度平衡之觀點而言,以多環的環烯系單體為佳。
上述環烯系聚合物中,較佳者可列舉降莰烯系聚合物、單環的環狀烯烴系聚合物、環狀共軛二烯系聚合物以及此等之氫化物等。此等之中,降莰烯系聚合物因成形性良好故較佳。
降莰烯系聚合物的例子,可列舉:具有降莰烯結構之單體的開環聚合物、或者具有降莰烯結構之單體與共聚單體之開環共聚物、或此等之氫化物;具有降莰烯結構之單體的加成聚合物、或者具有降莰烯結構之單體與共聚單體之加成共聚物、或此等之氫化物;等。此等之中,就成形性、耐熱性、低吸濕性、尺寸穩定性、輕量性等觀點而言,具有降莰烯結構之單體的開環(共)聚合物氫化物為較佳。於此,所謂「(共)聚合物」係指聚合物及共聚物。
具有降莰烯結構之單體的例子,可列舉:雙環[2.2.1]庚-2-烯(bicyclo[2.2.1]hept-2-ene)(俗名:降莰烯)、三環[4.3.0.12,5
] 癸-3,7-二烯(tricyclo[4.3.0.12,5
]deca-3,7-diene)(俗名:二環戊二烯)、7,8-苯并三環[4.3.0.12,5
]癸-3-烯(7,8-benzotricyclo [4.3.0.12,5
]dec-3-ene)(俗名:甲橋四氫茀(methano tetrahydrofluorene))、四環[4.4.0.12,5
.17,10
]十二-3-烯 (tetracyclo [4.4.0.12,5
.17,10
]dodeca-3-ene)(俗名:四環十二烯(tetracyclododecene))以及此等化合物的衍生物(例如,在環中具有取代基者)等。於此,取代基的例子,可列舉:烷基、亞烷基、極性基等。並且,此等取代基可相同或相異,亦可多個鍵結於環。並且,具有降莰烯結構之單體,可單獨使用一種,亦可以任意比例組合二種以上使用。
極性基的種類的例子可列舉雜原子或具有雜原子之原子團等。雜原子的例子可列舉氧原子、氮原子、硫原子、矽原子、鹵素原子等。極性基的具體例,可列舉:羧基、羰基氧基羰基(carbonyloxycarbonyl)、環氧基、羥基、氧基、酯基、矽烷醇基、矽基、胺基、腈基、磺酸基等。
可與具有降莰烯結構之單體進行開環共聚合之共聚單體的例子可列舉環己烯、環庚烯、環辛烯等單環狀烯烴類及其衍生物;環己二烯、環庚二烯等環狀共軛二烯及其衍生物;等。可與具有降莰烯結構之單體進行開環共聚合之共聚單體,可單獨一種使用,亦可以任意比例組合二種以上使用。
具有降莰烯結構之單體的開環聚合物、以及具有降莰烯結構之單體與可共聚合之共聚單體的開環共聚物,例如能藉由在周知的開環聚合觸媒的存在下,將單體進行聚合或共聚合而製造。
可與具有降莰烯結構之單體進行加成共聚合之共聚單體的例子,可列舉乙烯、丙烯、1-丁烯等碳原子數2~20之α-烯烴及此等的衍生物;環丁烯、環戊烯、環己烯等環烯及此等的衍生物;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯等非共軛二烯;等。此等之中,以α-烯烴為佳,以乙烯為較佳。並且,可與具有降莰烯結構之單體進行加成共聚合之共聚單體,可單獨使用一種,亦可以任意比例組合二種以上使用。
具有降莰烯結構之單體的加成聚合物、以及具有降莰烯結構之單體與可共聚合之共聚單體的加成共聚物,例如能藉由在周知的加成聚合觸媒的存在下,將單體進行聚合或共聚合而製造。
具有降莰烯結構之單體的開環聚合物之氫化物、具有降莰烯結構之單體及可與此開環共聚合之共聚單體的開環共聚物之氫化物、具有降莰烯結構之單體的加成聚合物之氫化物、以及具有降莰烯結構之單體及可與此共聚合之共聚單體的加成共聚物之氫化物,例如能在此等聚合物的溶液中,在包含鎳、鈀等過渡金屬之周知的氫化觸媒的存在下,將較佳為90%以上之碳-碳不飽和鍵進行氫化,藉此而製造。
作為單環的環狀烯烴系聚合物的例子,可列舉:環己烯、環庚烯、環辛烯等具有單環之環狀烯烴系單體的加成聚合物。
作為環狀共軛二烯系聚合物的例子,可列舉:將1,3-丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等共軛二烯系單體的加成聚合物進行環化反應所得之聚合物;環戊二烯、環己二烯等環狀共軛二烯系單體之1,2-或1,4-加成聚合物;以及此等的氫化物;等。
具有脂環結構之聚合物的重量平均分子量(Mw),能視多層薄膜的使用目的而適當選定。具有脂環結構之聚合物的重量平均分子量係以 10,000以上為佳,以15,000以上為較佳,以20,000以上為更佳,且以100,000以下為佳,以80,000以下為較佳,以50,000以下為更佳。重量平均分子量落在此範圍時,多層薄膜的機械強度以及成型加工性被高度地平衡而較佳。於此,前述重量平均分子量,係使用環己烷(但在試料不溶於環己烷的情況可使用甲苯)作為溶劑,並利用凝膠滲透層析術所量測之聚異戊二烯或聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
前述熱塑性樹脂,只要不明顯損及本發明的效果,則能包含任意成分。若列舉任意成分的例子,則能夠列舉顏料、染料等著色劑;塑化劑;螢光增白劑;分散劑;熱穩定劑;光穩定劑;紫外線吸收劑;抗靜電劑;抗氧化劑;微粒子;界面活性劑等添加劑。此等成分可單獨使用一種,亦可以任意比例組合二種以上使用。但是,構成前述熱塑性樹脂之聚合物的比例之量,通常為50重量%~100重量%,或70重量%~100重量%。
前述熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度係以100℃以上為佳,以110℃以上為較佳,以120℃以上為更佳,且以190℃以下為佳,以180℃以下為較佳,以170℃以下為更佳。藉由將前述熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度設定在前述範圍的下限值以上,而可提高多層薄膜在高溫環境下的耐久性。並且,藉由設定在上限值以下,而可容易進行延伸處理。
在本案中,所謂A層係以熱塑性樹脂「所構成」,意指A層係使用熱塑性樹脂所製造者。藉由此種製造,熱塑性樹脂係直接或視需要經由樹脂中的聚合物的反應、溶劑的揮發等,而構成A層。以熱塑性樹脂製造A層的方法並未特別限制,例如能藉由熔融成形法、溶液流延法等,將熱塑性樹脂成形為薄膜狀而製造。熔融成形法的例子可列舉藉由熔融擠壓而進行成形之擠壓成形法、以及沖壓成形法、充氣(inflation)成形法、射出成形法、吹模成形法及延伸成形法等。在此等方法中,就獲得機械強度及表面精度優異之A層的觀點而言,以擠壓成形法、充氣成形法及沖壓成形法為佳。其中,尤其就使殘留溶劑的量減少以及可效率好且簡單地製造而言,以擠壓成形法為較佳。
在較佳的態樣中,A層為具有指定的平面配向係數P之層,因此,在A層中表現某值的延遲。因此,A層係以經實施使此種延遲表現之延伸處理的層為佳。延伸方法及延伸條件,可如後續在多層薄膜之製造方法的說明中所詳述。
A層係以其平面配向係數P滿足下述式(3)為佳。 1.0×10-3
<P<1.0×10-2
式(3)。
A層的平面配向係數P係以2.0×10-3
以上為佳,以3.0×10-3
以上為較佳,且以9.0×10-3
以下為佳,以8.0×10-3
以下為較佳。藉由將A層的平面配向係數P作成為前述下限以上,而能夠薄化A層的厚度且同時獲得高的相位差。平面配向係數P係表示層所含之分子鏈的配向狀態之指標,且係自此層的折射率nx、ny及nz,依據以下的公式所算出的數值。 P=(nx+ny)/2-nz 折射率的量測波長可設為590nm。
在本發明的多層薄膜的製造中,藉由適當調整對A層的光學各向異性造成影響之條件,而能將平面配向係數P調整成所期望的值。具體而言,在將作為A層的材料之熱塑性樹脂的薄膜單獨或與其他層一起進行延伸的步驟中,藉由調整延伸溫度、延伸速度、延伸倍率等條件,而能將P的值調整成超過1.0×10-3
。並且,在對熱塑性樹脂的薄膜施加熱或張力的步驟中,藉由調整該溫度及張力,亦能將P的值調整成超過1.0×10-3
。例如,在於A層上形成B層的步驟中,在進行使形成B層所使用之材料乾燥的操作時,適當地調整施加的熱及張力,藉此能將P的值調整成超過1.0×10-3
。
A層係以在1mm厚換算時之總透光率為80%以上為佳,以90%以上為較佳。A層係以在1mm厚之霧度(haze)為0.3%以下為佳,以0.2%以下為較佳。若霧度值超過上述數值範圍,則多層薄膜的透明性會有降低的情況。
A層之殘留揮發性成分的含量,以0.1重量%以下為佳,以0.05重量%以下為較佳,以0.02重量%以下為更佳。藉由將揮發性成分的含量作成為前述範圍,而能夠提升尺寸穩定性,並縮小A層的面內相位差Re及厚度方向的相位差Rth之經時變化,再者,能夠抑制具備多層薄膜之偏光板或液晶顯示裝置等的劣化,且能夠長時間穩定地維持良好的顯示畫面。揮發性成分係分子量200以下的物質,例如包含殘留單體及溶劑等。揮發性成分的含量係能夠利用氣相層析術進行分析,藉此可定量分子量200以下的物質之合計。
<1.2.B層>
B層係使用包含聚合物Y1及交聯劑之材料Y所構成的層。
在本案中,所謂B層係使用材料Y「所構成」的層,意指B層係藉由使用材料Y作為材料之層形成步驟所形成的層。藉由此種成形,材料Y係直接或視需要經由其中的成分的反應、溶劑的揮發等,而成為B層。例如,材料Y係包含聚合物Y1、交聯劑及水等揮發性的介質之溶液或分散液,藉由介質的揮發以及聚合物Y1與交聯劑之交聯反應,而形成B層。
B層通常直接與A層相接。亦即,通常在A層與B層之間未包夾其他層。但是,只要不明顯損及本發明的效果,若有需要亦可為在A層與B層之間包夾任意層之構成。
材料Y所含之前述聚合物Y1,較佳為玻璃轉移溫度為-50℃~40℃的聚合物,且以相異於構成前述A層之熱塑性樹脂的聚合物為佳。前述聚合物Y1以具有水溶性或水分散性為佳,且以可藉由交聯劑而交聯之聚合物為較佳。
聚合物Y1可適當使用例如在丙烯酸聚合物、乙烯基聚合物、聚胺酯、聚酯等各種聚合物中導入官能基者。作為前述官能基,可列舉:羧基、羰基氧基羰基、環氧基、羥基、氧基、酯基、矽烷醇基、矽基、胺基、腈基、磺酸基等極性基,其中以羥甲基、羥基、羧基及胺基中任一種的基為佳,以羥基或羧基為較佳,以羥基為更佳。於前述聚合物Y1中,極性基的含量係以0.0001~1當量/1kg為佳,以0.001~1當量/1kg為更佳。
作為丙烯酸聚合物,可列舉:丙烯酸、丙烯酸烷酯等丙烯酸酯類、丙烯醯胺、丙烯腈、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸烷酯等甲基丙烯酸酯類、甲基丙烯醯胺及甲基丙烯腈中任一單體的均聚物、聚合此等單體二種以上所得之共聚物、聚合前述單體一種以上與共聚單體所得之共聚物等。在此等之中,丙烯酸聚合物係以丙烯酸烷酯等丙烯酸酯類、及甲基丙烯酸烷酯等甲基丙烯酸酯類中任一單體的均聚物或聚合此等之單體二種以上所得之共聚物為佳。例如,能夠列舉具有碳原子數1~6的烷基之丙烯酸酯類及甲基丙烯酸酯類中任一單體的均聚物或聚合此等單體二種以上所得之共聚物。前述丙烯酸聚合物係以前述組成作為主成分,且以可與交聯劑中的官能基進行反應(交聯反應)之方式,部分使用前述具有官能基之單體所得之聚合物。
作為乙烯基聚合物,可列舉:聚乙烯醇、酸改質聚乙烯醇、聚乙烯甲醛、聚乙烯丁醛、聚乙烯甲醚(polyvinyl methyl ether)、聚烯烴、乙烯/丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯、氯乙烯/乙酸乙烯共聚物、氯乙烯/(甲基)丙烯酸酯共聚物及乙烯/乙酸乙烯系共聚物(較佳為乙烯/乙酸乙烯/(甲基)丙烯酸酯共聚物)。此等之中,以聚乙烯醇、酸改質聚乙烯醇、聚乙烯甲醛、聚烯烴、乙烯/丁二烯共聚物及乙烯/乙酸乙烯系共聚物(較佳為乙烯/乙酸乙烯/丙烯酸酯共聚物)為佳。前述乙烯基聚合物,係以可與交聯劑(例如碳二亞胺化合物)進行交聯反應之方式,在聚乙烯醇、酸改質聚乙烯醇、聚乙烯甲醛、聚乙烯丁醛、聚乙烯甲醚及聚乙酸乙烯酯中,舉例而言,可為藉由在聚合物中殘留乙烯醇單元而具有羥基之聚合物,至於其他聚合物,則可為例如藉由部分使用具有羥甲基、羥基、羧基及/或胺基之單體而可交聯之聚合物。
作為聚胺酯,可列舉:藉由將聚醇化合物(乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、甘油、三羥甲丙烷等)與多元酸(多羧酸(例如包含己二酸、丁二酸、癸二酸、戊二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸鄰苯二甲酸、對苯二甲酸鄰苯二甲酸等二羧酸、以及偏苯三羧酸(trimellitic acid)等三羧酸之多羧酸或其酐等))進行反應所得之脂肪族聚酯系聚醇、聚醚聚醇(例如聚(氧伸丙基醚(oxypropylene ether))聚醇、聚(氧伸乙基-伸丙基醚(oxyethylene-propylene ether))聚醇)、聚碳酸酯系聚醇及聚對苯二甲酸乙二酯聚醇中的任一種、或者自此等混合物與聚異氰酸酯所衍生之聚胺酯。前述聚胺酯中,例如,在聚醇與聚異氰酸酯之反應後,能夠利用未反應而殘留的羥基作為可與交聯劑中的官能基進行交聯反應的極性基。於此,聚胺酯係以其骨架中包含碳酸酯結構之聚碳酸酯系的聚胺酯為佳。
作為聚胺酯,可使用市售之水系胺酯(urethane)樹脂中所包含的水系乳液。所謂水系胺酯樹脂,係包含聚胺酯與水之組成物,通常為聚胺酯以及視需要所含之任意成分分散於水中者。作為水系胺酯樹脂之例,可使用ADEKA公司製的「ADEKA BONTIGHTER」系列、三井化學公司製的「olester」系列、DIC公司製的「VONDIC」系列、「HYDRAN(WLS201,WLS202等)」系列、BAYER公司製的「Impranil」系列、花王公司製的「POIZ」系列、三洋化成工業公司製的「SANPRENE」系列、第一工業製藥公司製的「SUPERFLEX」系列、楠本化成公司製的「NEOREZ(NeoRez)」系列、Lubrizol公司製的「Sancure」系列等。聚胺酯可單獨使用一種,亦可以任意比例組合二種以上使用。
作為聚酯,一般可使用藉由前述聚醇化合物與前述多元酸之反應所得之聚合物。前述聚酯,例如能夠在聚醇與多元酸之反應結束後,利用未反應而殘留的羥基、羧基作為可與交聯劑進行交聯反應之官能基(極性基)。當然,亦可在聚合時,將具有羥基或羧基等極性基之第三成分添加至反應系統中。關於聚酯,為了提升附著力,亦可將丙烯酸、丙烯酸烷酯等丙烯酸酯類、丙烯醯胺、丙烯腈、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸烷酯等甲基丙烯酸酯類、甲基丙烯醯胺及甲基丙烯腈中任一單體的均聚物、聚合此等單體二種以上所得之共聚物、藉由將前述單體一種以上與共聚單體聚合所得之共聚物等丙烯酸聚合物加以組合而作成複合物,並將其使用作為聚合物Y1。
水溶性或水分散的聚酯可使用適當合成者,亦可使用市售品。該市售品的例子可列舉「Nichigo-POLYESTER(Nichigo-POLYESTER W-0030、Nichigo-POLYESTER W-0005S30WO、Nichigo-POLYESTER WR-961等)」系列(日本合成化學公司製)、「PESRESIN A(PESRESIN A-210、PESRESIN A-520、PESRESIN A-684G、PESRESIN A-695GE等)」系列(高松油脂公司製)等。
材料Y可含有有機溶劑,但較佳為實質上不含有機溶劑之水系乳液。具體而言,有機溶劑可為未達1重量%。於此,作為有機溶劑之例,可列舉甲基乙基酮、N-甲基-2-吡咯啶酮及丁基賽路蘇。
材料Y通常包含聚合物Y1作為主成分。具體而言,將材料Y中的全部固體成分量設為100重量%時,聚合物Y1在材料Y中的量可為60~100重量%,較佳可為70~100重量%。
構成B層之材料Y,除了聚合物Y1更包含交聯劑。前述交聯劑係可在分子內具有二個以上官能基之化合物,該官能基可與聚合物Y1中的官能基(極性基)反應而形成鍵結。作為交聯劑,可列舉例如環氧化合物、碳二亞胺化合物、㗁唑啉化合物、異氰酸酯化合物等。
<環氧化合物>
作為環氧化合物,可使用在分子內具有二個以上的環氧基之多官能的環氧化合物。藉此,使交聯反應進行而可有效提升B層的機械強度。
環氧化合物係以對水具有溶解性、或能在水中分散而乳化者為佳。此種環氧化合物能較佳地使用在水系樹脂組成物之中。於此,所謂水系樹脂組成物,係指以溶解或分散於水等水系溶劑之狀態含有固體成分之組成物。若環氧基為具有對水之溶解性或能乳化者,則能夠使前述水系樹脂組成物之塗布性良好,而可容易地進行B層的製造。
若列舉前述環氧化合物的例子,則可列舉:藉由1莫耳的乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇(1,6-hexylene glycol)、新戊二醇等二醇類與2莫耳的環氧氯丙烷進行醚化而得之二環氧化合物;藉由1莫耳的甘油、聚甘油、三羥甲丙烷、新戊四醇、山梨醇等多元醇類與2莫耳以上的環氧氯丙烷進行醚化而得之聚環氧化合物;藉由1莫耳的鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、草酸、己二酸等二羧酸與2莫耳的環氧氯丙烷進行酯化而得之二環氧化合物;等。環氧化合物可單獨使用一種,亦可以任意比例組合二種以上使用。
更具體而言,前述環氧化合物係以1,4-雙(2’,3’-環氧丙氧基)丁烷(1,4-bis(2’,3’- epoxypropyloxy)butane)、1,3,5-三環氧丙基異氰尿酸酯(1,3,5-triglycidyl isocyanurate)、1,3-二環氧丙基-5-(γ-乙醯氧基-β-氧丙基)異氰尿酸酯(1,3-diglycidyl-5- ( γ- acetoxy -β- oxypropyl) isocyanurate)、山梨糖醇聚環氧丙基醚(sorbitol polyglycidyl ether)類、聚甘油聚環氧丙基醚(polyglycerol polyglycidyl ether)類、新戊四醇聚環氧丙基醚(pentaerythritol polyglycidyl ether)類、二甘油聚環氧丙基醚(diglycerol polyglycidyl ether)、1,3,5-三環氧丙基(2-羥乙基)異氰尿酸酯(1,3,5-triglycidyl (2-hydroxyethyl)isocyanurate)、甘油聚甘油醚(glycerol polyglycerol ether)類及三羥甲基丙烷聚環氧丙基醚(trimethylolpropane polyglycidyl ether)類等環氧化合物為佳,其具體的市售品的例子能夠列舉Nagase ChemteX Corporation製的「Denacol(Denacol EX-521、EX-614B等)」系列等。
相對於聚合物Y1的100重量份,環氧化合物的量通常為2重量份以上,以4重量份以上為佳,以5重量份以上為較佳,且通常為35重量份以下,以30重量份以下為佳,以25重量份以下為較佳。藉由將環氧化合物的量設定在前述範圍的下限值以上,環氧化合物與構成B層之聚合物Y的反應會充分進行,因此可適當地提升B層的機械強度,藉由設定在上限值以下,可減少未反應的環氧化合物的殘留,且可適當地提升B層的機械強度。
並且,將具有官能基的聚合物使用為聚合物Y1的情形中,環氧化合物的量係以相對於該官能基之特定的範圍為佳。環氧化合物在材料Y中的量之較佳範圍,可藉由相對於環氧化合物的量之相對量而表現,該環氧化合物的量係與聚合物Y1的官能基成為當量。環氧化合物在材料Y中的重量,在以相對於該當量1重量份之比計量時,以0.2重量份以上為佳,以0.4重量份以上為較佳,以0.6重量份以上為更佳,且以5重量份以下為佳,以4.5重量份以下為較佳,以4重量份以下為更佳。於此,所謂與前述官能基成為當量之環氧化合物的量,係指能足夠與聚合物Y1中的官能基之全部量反應的環氧化合物之理論量。聚合物Y1的官能基能與環氧化合物的環氧基進行反應。藉由將環氧化合物的量落入前述範圍內,能夠以適當的程度使官能基與環氧化合物之反應進行,且能夠使B層的機械強度有效地提升。
<碳二亞胺化合物>
作為碳二亞胺化合物,可使用在分子內具有二個以上之碳二亞胺基的化合物。碳二亞胺化合物通常係藉由有機二異氰酸酯的縮合反應而合成。於此,在分子內具有二個以上碳二亞胺基之化合物的合成所使用之有機二異氰酸酯的有機基,並未特別限定,可使用芳香族系、脂肪族系中任一者,或者亦可使用其等之混合系,但就反應性的觀點而言,以脂肪族系為特佳。
作為合成原料,可使用有機異氰酸酯、有機二異氰酸酯、有機三異氰酸酯等。作為有機異氰酸酯之例,可使用芳香族異氰酸酯、脂肪族異氰酸酯及其等之混合物。具體而言,可使用4,4’-二異氰酸二苯甲酯(4,4’-diphenylmethane diisocyanate)、4,4-二異氰酸二甲基二苯酯(4,4-diphenyl dimethylmethane diisocyanate)、對二異氰酸苯酯(1,4-phenylene diisocyanate)、2,4-二異氰酸甲苯酯(2,4-tolylene diisocyanate)、2,6-二異氰酸甲苯酯、1,6-二異氰酸伸己酯(hexamethylene diisocyanate)、二異氰酸環己酯(cyclohexane diisocyanate)、二異氰酸二甲苯酯(xylylene diisocyanate)、二異氰酸-2,2,4-三甲基伸己酯、4,4’-二異氰酸二環己基甲酯(4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate)、1,3-二異氰酸苯酯等,或有機單異氰酸酯可使用異氰酸異佛爾酮(isophorone isocyanate)、異氰酸苯酯、異氰酸環己酯、 異氰酸丁酯、異氰酸萘酯等。
碳二亞胺化合物可從市售品取得,例如Nisshinbo Chemical公司製的「CARBODILITE(CARBODILITE V-02、V-02-L2、SV-02、V-04、E-02等)」系列。相對於B層的聚合物Y1,能夠以 1~200重量%,更佳為5~100重量%的範圍添加碳二亞胺化合物。
<㗁唑啉化合物>
㗁唑啉化合物能夠使用具有下述(I)所示之通式(式中,R4
、R5
、R6
及R7
係相同或相異,表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳烷基(aralkyl)、苯基或取代苯基。)所表示之㗁唑啉基的聚合物。此㗁唑啉化合物能夠例如藉由將包含加成聚合性㗁唑啉且視需要更包含任意的不飽和單體之單體成分,利用以往習知的聚合法,在水性介質中進行溶液聚合而得。
加成聚合性㗁唑啉的例子可列舉下述(II)所示之通式(式中,R4
、R5
、R6
及R7
係與前述相同。R8
表示具有加成聚合性不飽和鍵之非環狀有機基。)所表示之化合物等。具體而言,此種化合物可列舉2-乙烯基-2-㗁唑啉、4-甲基-2-乙烯基-2-㗁唑啉、5-甲基-2-乙烯基-2-㗁唑啉、2-異丙烯基-2-㗁唑啉、4-甲基-2-異丙烯基-2-㗁唑啉、5-乙基-2-異丙烯基-2-㗁唑啉等,且能夠使用一種或二種以上。此等之中,2-異丙烯基-2-㗁唑啉在工業上容易取得而較佳。
前述加成聚合性㗁唑啉化合物的使用量並未特別限定,例如,相對於㗁唑啉化合物的製造所使用之全部單體成分100重量%,以5重量%以上為佳,並且以50重量%以下為佳。若未達5重量%,則固化程度不充足,有損及耐久性、耐水性等之虞。並且,任意的不飽和單體係只要可與加成聚合性㗁唑啉共聚合,且不與㗁唑啉基反應之單體則無特別限定,例如可使用一種或二種以上之上述單體等。
此種㗁唑啉化合物,水溶性型可列舉EPOCROS WS-500、WS-700,乳液型可列舉EPOCROS K-2010、K-2020、K-2030(日本觸媒公司製)。尤其,以與主劑的反應性高之水溶性型為佳。
㗁唑啉化合物的使用量,以反應物所具有之羧基等官能基與㗁唑啉化合物所具有之㗁唑啉基的莫耳比(官能基的莫耳數/㗁唑啉基的莫耳數)成為100/100~100/20為佳。相對於㗁唑啉基之官能基的莫耳比若超過100/20,則有未反應的官能基殘留之虞,且若未達100/100,則有產生多餘的㗁唑啉基而親水基增加之虞。在併用其他交聯劑以作為交聯劑之情形中,亦以設定為前述莫耳比為佳。
於此,聚合物Y1具有羧基的情形,在聚合物Y1與㗁唑啉化合物之反應中,於羧基被中和的情形下,㗁唑啉基與羧酸鹽難以進行反應,因此藉由變更中和所使用之胺的種類(揮發性),亦可控制反應性。
<異氰酸酯化合物>
異氰酸酯化合物可使用在一分子中含有二個以上之異氰酸酯基的脂肪族、脂環族或芳香族等之化合物。脂肪族二異氰酸酯化合物係以碳原子數1~12之脂肪族二異氰酸酯為佳,可列舉例如1,6-二異氰酸伸己酯、1,6-二異氰酸-2,2,4-三甲基己酯(2,2,4-trimethylhexane diisocyanate)、二異氰酸己酯(HDI)等。脂環式二異氰酸酯化合物,係以碳原子數4~18之脂環式二異氰酸酯為佳,可列舉例如1,4-二異氰酸環己酯、二異氰酸甲基伸環已酯(methylcyclohexylene diisocyanate)、二異氰酸異佛爾酮酯(isophorone diisocyanate,IPDI)、二異氰酸二環己基甲酯(dicyclohexylmethane diisocyanate,HMDI)等。作為芳香族異氰酸酯之例,可列舉二異氰酸甲苯酯(TDI)、4,4’- 二異氰酸二苯甲酯、二異氰酸二甲苯酯等。
在材料Y中,除了前述交聯劑以外,亦可摻合固化促進劑、固化助劑等。例如,在使用環氧化合物作為交聯劑之情形中,較佳可使用三級胺系化合物(排除具有在4-位具有3級胺之2,2,6,6-四甲基哌啶基之化合物)或三氟化硼錯合物等作為固化促進劑。固化促進劑能夠單獨使用一種或者組合二種以上使用。固化促進劑的摻合量能視使用目的而適當選擇,但例如相對於具有官能基之聚合物Y1的100重量份,通常為0.001~30重量份,以0.01~20重量份為佳,以0.03~10重量份為較佳。
固化助劑可列舉:醌二肟(quinone dioxime)、苯醌二肟(benzoquinone dioxime)、對亞硝苯酚等肟-亞硝基系固化助劑;N, N’-間-伸苯基雙馬來亞醯胺(N,N’-m-phenylene bismaleimide)等順丁烯二醯亞胺系固化助劑;苯二甲酸二烯丙酯(diallyl phthalate)、三聚氰酸三烯丙酯(triallyl cyanurate)、異三聚氰酸三烯丙酯(triallyl isocynaurate)等烯丙基系固化助劑;乙二醇二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烯酸三羥甲丙酯(trimethylolpropane trimethacrylate)等甲基丙烯酸酯系固化助劑;乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯、二乙烯苯等乙烯基系固化助劑;等。此等固化助劑能夠單獨使用一種或者組合二種以上使用。相對於交聯劑100重量份,固化助劑的摻合量通常為1~100重量份,以10~50重量份的範圍為佳。
<其他成分>
材料Y只要不明顯損及本發明的效果,亦可包含前述以外的其他成分。材料Y通常包含水或水溶性之溶劑。作為水溶性的溶劑之例子,可列舉:甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、四氫呋喃、N-甲基吡咯啶酮、二甲亞碸、乙二醇一甲基醚、乙二醇一丁基醚、甲基乙基酮、三乙胺等。溶劑係以使用水為佳。溶劑可單獨使用一種,亦可以任意比例組合二種以上使用。摻合之溶劑的量,係以材料Y的黏度成為適於塗布的範圍之方式進行設定為佳。
並且,材料Y亦可包含一種或二種以上的微粒子。根據此種構成,藉由在B層中包含微粒子,而能夠在B層的表面形成凹凸。藉由形成此種凹凸,在將多層薄膜形成為長條狀的情形中,於捲取此多層薄膜時可減少B層與其他層相接觸的面積。藉由如此減少面積,而能夠僅使此部分的B層的表面光滑性提升,且能夠抑制捲取本發明的多層薄膜時產生皺紋。
微粒子的平均粒徑,通常為1nm以上,以5nm以上為佳,以10nm以上為較佳,且通常為500nm以下,以300nm以下為佳,以200nm以下為較佳。藉由將平均粒徑設定在前述範圍的下限值以上,而能夠有效地提升B層的光滑性,藉由設定在前述範圍的上限值以下,而能夠壓低霧度。作為微粒子的平均粒徑所採用的粒子徑,係藉由雷射繞射法量測粒徑分布,並在所量測之粒徑分布中自小直徑側所計算之累積體積成為50%的粒子徑(50%體積累積直徑D50)。
微粒子可使用無機微粒子、有機微粒子中之任一者,但以使用水分散性的微粒子為佳。若列舉無機微粒子的材料,則可列舉例如矽石、二氧化鈦、氧化鋁、二氧化鋯等無機氧化物;碳酸鈣、滑石、黏土、煅高嶺土、煅矽酸鈣、水化矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂、磷酸鈣等。並且,若列舉有機微粒子的材料,則可列舉例如矽氧樹脂、氟樹脂、丙烯酸樹脂等。此等之中,以矽石為佳。其原因在於,矽石的微粒子抑制皺紋發生的能力及透明性優異,且不易產生霧度、無著色,因此對本發明的多層薄膜之光學特性所造成的影響較小。並且,亦因為矽石對胺酯樹脂的分散性及分散安定性良好。而在矽石的微粒子之中,則以非晶質矽酸膠(amorphous colloidal silica)粒子為較佳。
相對於聚合物Y1之100重量份,材料Y所含之微粒子的量通常為0.5重量份以上,以5重量份以上為佳,以8重量份以上為較佳,且通常為20重量份以下,以18重量份以下為佳,以15重量份以下為較佳。藉由將微粒子的量設定在前述範圍的下限值以上,而在捲取本發明的多層薄膜之情形中能夠抑制皺紋發生。並且,藉由將微粒子的量設定在前述範圍的上限值以下,而能夠維持本發明的多層薄膜之無白濁的外觀。
再者,在材料Y中,只要不明顯損及本發明的效果,則可含有例如耐熱穩定劑、耐候穩定劑、調平劑、界面活性劑、抗氧化劑、抗靜電劑、助滑劑(slipping agent)、防粘附劑(anti-blocking agent)、防霧劑、潤滑劑、染料、顏料、天然油、合成油、蠟、前述以外之交聯劑等。此等可單獨使用一種,亦可以任意比例組合二種以上使用。
<1.3.B層的複合彈性模數Er>
在本發明的多層薄膜中,B層的複合彈性模數Er滿足下述式(1)。
0.5GPa≦Er≦2GPa 式(1)
於本案中,複合彈性模數Er係藉由Oliver-Pharr分析所求得。複合彈性模數Er係藉由使用奈米壓痕(TI-950)(HYSITRON製,Berkovich型壓頭)作為量測裝置,並在最大壓痕深度20nm,量測負荷時及除荷時之荷重與壓痕深度的關係所求得。
B層的複合彈性模數Er係0.5GPa以上,以大於0.5GPa為佳,以0.6GPa以上為較佳,以0.7GPa以上為更佳,以1GPa以上為特佳,且為2GPa以下,以小於2GPa為佳,以1.9GPa以下為較佳,以1.8GPa以下為更佳。藉由複合彈性模數Er在前述範圍內,能夠提高多層薄膜的剝離強度。
<1.4.B層的鹼基成分量S>
在本發明的多層薄膜中,B層的鹼基成分量S滿足下述式(2)。
0μg/g≦S≦20μg/g 式(2)
鹼基成分量係在構成B層之成分中為聚合物Y1以外的成分,且係胺、醯肼及具有與此等中任一者同等以上的鹼性化合物。醯胺鍵(-CO-NR-,R為氫原子或任意的基團)及胺酯鍵(-OCO-NR-)等與羰基隣接之-NR-,不包含在此處所指之胺中。此胺的例子可列舉三乙胺、己二醯肼(adipic acid dihydrazide)、丙二醯肼(malonic dihydrazide)、丁二酸二醯肼(succinic dihydrazide)、對苯二甲酸二醯肼。
鹼基成分量S能藉由在B層中將相當於構成材料Y之成分中的鹼基成分者的量進行定量而量測。例如,在作為聚合物Y1之聚胺酯的供給源之組成物中,有包含三乙胺以作為用於乳化聚胺酯之鹼性成分的情形。在使用包含三乙胺之組成物調製材料Y,並使用其而形成B層之情形中,B層中能包含三乙胺。三乙胺通常雖會在形成B層的步驟中等同幾乎全部揮發而消失,但能殘存一部分。並且,以提升B層的剝離強度等為目的,有在材料Y中添加己二醯肼作為添加劑的情形,在使用此種材料Y形成B層之情形,B層中能包含己二醯肼。此等化合物,其一部分或全部能藉由揮發或反應而消失。因此,藉由將所形成之B層中的此等成分的比例進行定量,而能夠求得B層的鹼基成分量S。
鹼基成分的定量能藉由已知的方法求得。例如,自本發明的多層薄膜取出B層,進行剪裁、秤量,並將使其溶解而作成樣本,藉由各種分析方法進行分析,而求得樣本中的鹼基成分量S。分析方法的具體例可列舉LC/MS/MS等組合液相層析術及質譜分析之分析方法。
B層的鹼基成分量S為0μg/g以上,以0.1μg/g以上為佳,以0.2μg/g以上為較佳,以0.5μg/g以上為更佳,且為20μg/g以下,以小於20μg/g為佳,以19μg/g以下為較佳,以18μg/g以下為更佳,以12μg/g以下為特佳。藉由使鹼基成分量S在此範圍內,在多層薄膜與偏光片貼合之情形中,能夠減低偏光片中的色素之脫色。以使多層薄膜的剝離強度提升等為目的,在材料Y中添加鹼基成分之情形中,以B層中的鹼基成分量S成為上述範圍內之方式,調節添加量。
<1.5.A層及B層的厚度之關係>
A層的厚度Ta及B層的厚度Tb以滿足下述式(4)為佳。
5.0×10-3
<Tb/Ta<5.0×10-2
式(4)
A層的厚度Ta與B層的厚度Tb之比Tb/Ta,係以6.0×10-3
以上為佳,以7.0×10-3
以上為較佳,且以4.0×10-2
以下為佳,以3.0×10-2
以下為較佳。藉由使Tb/Ta為前述下限值以上,而可容易獲得充分的剝離強度。藉由使Tb/Ta為前述上限值以下,而可減低B層的黏性所導致之捲取多層薄膜的不良狀況。
A層的厚度係以8μm以上為佳,以9μm以上為較佳,以10μm以上為更佳,且以100μm以下為佳,以90μm以下為較佳,以80μm以下為更佳。藉由將A層的厚度設定在前述下限值以上,而可提高多層薄膜的機械強度。藉由將A層的厚度設定在前述上限值以下,而可薄化多層薄膜的厚度。
B層的厚度係以50nm以上為佳,以100nm以上為較佳,以150nm以上為更佳,且以5μm以下為佳,以2μm以下為較佳,以1μm以下為更佳。藉由將B層的厚度設定在前述下限值以上,而能夠獲得充分的剝離強度。藉由將B層的厚度設定在前述上限值以下,而可抑制為較柔軟的層之B層產生變形,且容易將多層薄膜捲取作成細長輥。藉由B層的厚度在前述範圍內,而能夠獲得A層與B層之充分的剝離強度,且能夠薄化多層薄膜的厚度。
在本發明的多層薄膜僅具備一層的A層之情形中,該A層的厚度成為厚度Ta,在本發明的多層薄膜具備二層以上的A層之情形中,此等A層的厚度之合計成為厚度Ta。並且,在本發明的多層薄膜僅具備一層的B層之情形中,該B層的厚度成為厚度Tb,在本發明的多層薄膜具備二層以上的B層之情形中,此等B層的厚度之合計成為厚度Tb。
<1.6.其他層>
本發明的多層薄膜除了A層及B層以外,亦能具備任意層。例如,除了一層的A層及一層的B層,在A層之與B層為相反側的面上,可具備任意層。作為任意層之例,可列舉抗反射層、硬塗層、抗靜電層、防眩層、防污層、分隔薄膜等。
<1.7.多層薄膜的製造方法>
本發明的多層薄膜能藉由例如以下的製造方法而製造。亦即,本發明的多層薄膜能藉由包含以下步驟的方法製造:形成由熱塑性樹脂所構成之薄膜(層1)的步驟;在此薄膜(層1)的表面使用材料Y形成層2,而形成多層薄膜基材的步驟;以及藉由將前述多層薄膜基材延伸而形成具備相當於延伸後之層1的A層與相當於延伸後之層2的B層之多層薄膜的延伸步驟。
形成薄膜(層1)的步驟,係例如能藉由熔融成形法、溶液流延法等,將熱塑性樹脂成形為薄膜狀而進行。熔融成形法的例子可列舉藉由熔融擠壓而成形之擠壓成形法、以及沖壓成形法、充氣成形法、射出成形法、吹氣成形法及延伸成形法等。在此等之中,就獲得機械強度及表面精度優異之層1的觀點而言,以擠壓成形法、充氣成形法及沖壓成形法為佳。在此等之中,尤其就減少殘留溶劑的量且可效率良好地簡單製造而言,以擠壓成形法為特佳。
在層1的表面上,使用材料Y形成層2而形成多層薄膜基材的步驟,係例如能藉由以下程序實施。亦即,在層1的表面塗布材料Y而形成塗膜。接下來,使前述塗膜中的樹脂成分視需要進行固化而得到層2。
塗布材料Y的方法並未特別限定,能採用既知的塗布法。具體的塗布方法的例子可列舉線棒式(wire-bar)塗布法、浸漬塗布法、噴霧塗布法、旋轉塗布法、輥塗布法、凹版塗布法、氣動刮刀塗布法、簾塗布法、斜板式(slide)塗布法、擠壓塗布法等。
在材料Y包含溶劑之情形中,能在進行固化時使材料Y乾燥而去除溶劑。乾燥方法為任意,例如能為減壓乾燥、加熱乾燥等任意方法。其中,從使材料Y中交聯反應等反應快速進行的觀點而言,以藉由加熱乾燥而使材料Y中的樹脂固化為佳。藉由加熱而使材料Y中的樹脂固化的情形中,加熱溫度能適當地設定在能夠使材料Y乾燥而去除溶劑且同時使材料Y中的樹脂成分固化之範圍。
作為材料Y,例如以使用水系乳液(水分散體)者為佳。在此情形中,於材料Y中,通常材料Y中的各成分,亦即聚合物Y1或交聯劑等各成分係成為粒子而分散。就本發明的多層薄膜之光學特性的觀點而言,此粒子的粒徑以0.01μm~0.4μm為佳。前述粒徑能利用動態光散射法進行量測。例如,能利用大塚電子公司製之光散射光度計DLS-8000系列進行量測。
在材料Y為水系乳液的情形中,其黏度以15mPa・s以下為佳,以10mPa・s以下為較佳。若水系乳液的黏度在前述範圍內,則可將水系乳液均勻地塗布於A層的表面。胺酯組成物的黏度之下限並未特別限制,但以1mPa・s以上為佳。前述黏度係利用音叉型振動式黏度計且在25℃的條件下所量測之值。水系乳液的黏度,例如可依據水系乳液所含之溶劑的比例或樹脂中所含之粒子的粒徑等而調整。
在前述延伸步驟中,藉由將多層薄膜基材進行延伸,而可獲得具備相當於延伸後之層1的A層與相當於延伸後之層2的B層之多層薄膜。延伸處理可在使材料Y固化後進行,但就防止微粒子等從使用材料Y所構成之層脫落的觀點而言,以在使材料Y中的樹脂成分固化前或在使其固化的同時進行延伸處理為佳。再者,就形成均勻的B層的觀點而言,以與固化材料Y中的樹脂成分的同時進行延伸處理為較佳。
在延伸步驟中,藉由同時將層1及層2進行延伸處理,而在該層1表現所期望的相位差而獲得A層。亦即,當延伸層1,則形成於層1的表面之層2亦被延伸。然而,通常相較於層1的厚度,層2的厚度十分地小,因此在相當於延伸後之層2的B層中,不會表現大的相位差。
延伸處理的方法並未特別限定,例如,利用輥間的周速差而在長度方向進行單軸延伸之方法(縱向單軸延伸);使用拉幅機在寬度方向進行單軸延伸之方法(橫向單軸延伸);依序進行縱向單軸延伸與橫向單軸延伸之方法(逐次雙軸延伸);同時進行縱向延伸與橫向延伸之方法(同時雙軸延伸);相對於延伸前薄膜的長度方向在傾斜方向進行延伸之方法(傾斜延伸);等。於此,所謂「傾斜方向」,意指既非平行亦非垂直之方向。
延伸時的薄膜溫度能將形成A層之熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度Tg作為基準而相對地進行規定。延伸時的薄膜溫度,以Tg以上為佳,以「Tg+5」℃以上為較佳,以「Tg+8」℃以上為更佳,且以「Tg+35」℃以下為佳,以「Tg+30」℃以下為較佳,以「Tg+25」℃以下為更佳。藉由將延伸時的薄膜溫度作成為前述範圍的下限值以上,而能夠防止A層中表現大的延遲。並且,藉由作成為上限值以下,而能夠在A層穩定地表現所期望的延遲。
延伸倍率能以多層薄膜所具有之延遲成為所期望的值之方式適當地進行設定。例如,進行縱向延伸的情形中,延伸倍率係以1.1倍以上為佳,且以5.0倍以下為佳。並且,在進行橫向延伸的情形中,延伸倍率以1.3倍以上為佳,以1.5倍以上為較佳,且以6.0倍以下為佳,以5.0倍以下為較佳。藉由將延伸倍率設定在前述範圍的下限值以上,而可防止厚度不均。並且,藉由設定在上限值以下,而可壓低施加於延伸處理用的設備之負荷。並且,延伸處理的次數,可為一次,亦可為二次以上。
在多層薄膜的製造方法中,可進行上述步驟以外之任意步驟。任意步驟的一例可列舉在延伸處理前對多層薄膜施以預熱處理。將多層薄膜加熱的手段之例子可列舉烘箱型加熱裝置、輻射加熱裝置及浸漬於液體中等。其中,以烘箱型加熱裝置為佳。預熱步驟中的加熱溫度,以「延伸溫度-40℃」以上為佳,以「延伸溫度-30℃」以上為較佳,且以「延伸溫度+20℃」以下為佳,以「延伸溫度+15℃」以下為較佳。於此,所謂延伸溫度,意指加熱裝置的設定溫度。
任意步驟之另一例係能對延伸處理後之多層薄膜施以固定化處理。固定化處理中的溫度,以室溫以上為佳,以「延伸溫度-40℃」以上為較佳,且以「延伸溫度+30℃」以下為佳,以「延伸溫度+20℃」以下為較佳。
作為任意步驟之另一例,係在形成層2於層1的表面之前,對層1的表面施以改質處理,而可使層1與層2之間的密著性提升。對於層1之表面改質處理的例子可列舉能量線照射處理及化學處理等。能量線照射處理的例子可列舉電暈放電處理、電漿處理、電子束照射處理、紫外線照射處理等,就處理效率的方面等而言,以電暈放電處理、電漿處理為佳,以電暈放電處理為較佳。並且,化學處理的例子可列舉皂化處理、浸漬於重鉻酸鉀溶液、濃硫酸等氧化劑水溶液中之後以水清洗之方法。
在B層或相當於延伸處理前之B層的層2之表面,以施以親水化表面處理為佳。B層的表面,通常係貼合本發明的多層薄膜與其他部件時之貼合面。因此,藉由使B層或相當於延伸處理前之B層的層2之表面的親水性更加提升,而可明顯提升本發明的多層薄膜與其他部件之間的附著性。
對於B層之親水化表面處理的例子可列舉電暈放電處理、電漿處理、皂化處理、紫外線照射處理等。其中,就處理效率的方面而言,以電暈放電處理及電漿處理為佳,以電暈放電處理為較佳。並且,電漿處理以大氣壓電漿處理為佳。
以藉由親水化表面處理而將B層的表面之平均水接觸角設為特定的範圍為佳。B層的表面之平均水接觸角係以70°以下為佳,以60°以下為較佳,以50°以下為更佳,且以20°以上為佳。並且,水接觸角的標準偏差,係以0.01°~5°為佳。以成為此種水接觸角之方式將B層的表面進行表面改質處理,藉此能夠將本發明的多層薄膜穩固地附著在偏光片等其他部件。
前述水接觸角係使用接觸角計並藉由θ/2法而求取。
平均水接觸角係例如在已施以親水化表面處理之B層的表面,於100cm2
的範圍內量測隨機選擇的20點的水接觸角,藉由此量測值的算數平均而算出。水接觸角的標準偏差係自此量測值而算出。藉由進行親水化處理,能夠在B層的表面導入例如羥基、羧基、羰基、胺基、磺酸基等官能基。
在電暈放電處理中所使用之電極的較佳例,可列舉線狀電極、平面電極及輥電極(roll electrode)。為了均勻地放電,以在處理對象的薄膜與電極之間包夾介電體而實施處理為佳。作為電極的材質之例子,可列舉鐵、銅、鋁、不鏽鋼等金屬。作為電極形狀之例,可列舉薄板狀、刃狀、刷狀等。
介電體係以相對介電常數為10以上者為佳。介電體的配置,係以分別利用介電體包夾兩極的電極之配置為佳。作為介電體的材質之例,可列舉:陶瓷;矽氧橡膠、聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等塑膠;玻璃;石英;二氧化矽;氧化鋁、二氧化鋯、二氧化鈦等金屬氧化物;鈦酸鋇等化合物;等。尤其,就以低電壓高速地進行電暈放電處理之方面而言,較有利的是使相對介電常數10以上(25℃環境下)的固體介電體存在於其間。作為前述相對介電常數10以上的固體介電體之例,可列舉:二氧化鋯、二氧化鈦等金屬氧化物;鈦酸鋇等氧化物;矽氧橡膠等。介電體的厚度以0.3mm~1.5mm的範圍為佳。若介電體的厚度過薄,則容易引起絕緣破壞,若過厚,則會提高施加電壓,因此有效率變差的可能性。
處理對象的薄膜與電極之間隔,以0.5mm~10mm為佳。未達0.5mm時,則僅有厚度較薄的薄膜得通過電極間。因此,例如在有交接處等厚度較厚的部分等情形中,薄膜之厚度厚的部分在通過電極間時會碰觸到電極而有薄膜損傷的情形。藉由將間隔設為10mm以下,而能防止成為過大的施加電壓。藉此,能夠將電源設備作成為小規模者,且能夠減低放電成為閃流(streamer)狀的可能性。
電暈放電處理的輸出,以盡可能減少處理對象面的損傷而進行處理之條件為佳。具體而言,輸出係以0.02kW以上為佳,以0.04kW以上為較佳,且以5kW以下為佳,以2kW以下為較佳。並且,在此範圍內,以利用盡可能低的輸出而實施數次的電暈放電處理為較佳的電暈放電處理方法。
電暈放電處理的密度係以層1之經施以電暈放電處理的面之平均水接觸角及水接觸角的標準偏差成為較佳範圍的值之方式進行調整為佳。較佳的平均水接觸角,通常為20°~70°,以20°~50°為較佳。較佳的水接觸角之標準偏差為0.01°~5°。具體而言,電暈放電處理的密度,以1W・min/m2
以上為佳,以5W・min/m2
以上為較佳,以10W・min/m2
以上為更佳,且以1000W・min/m2
以下為佳,以500W・min/m2
以下為較佳,以300W・min/m2
以下為更佳。藉由將處理密度設為前述下限以上,而能夠使材料Y的塗布品質提升。並且,藉由將處理密度設為前述上限以下,而能夠抑制處理面的破壞且使密著性提升。
電暈放電處理的頻率,以5kHz以上為佳,以10kHz以上為較佳,且以100kHz以下為佳,以50kHz以下為較佳。藉由將頻率設為前述下限以上,而能夠使電暈放電處理的均勻性提升,且可進行不均較少的處理。藉由將頻率設為前述上限以下,而即使在實施低輸出的電暈放電處理之情形中亦可進行穩定的處理,且可容易進行不均較少的處理。
電暈放電處理係利用護罩(casing) 包圍電極周邊,在護罩的內部加入惰性氣體,在電極部施加氣體,而能夠以更細微的狀態產生放電。惰性氣體的例子可列舉氦、氬、氮等。惰性氣體可單獨使用一種,亦可以任意比例組合二種以上使用。
進行電漿處理以作為親水化表面處理的情形,電漿放電處理的例子可列舉輝光放電處理、火焰電漿(flame plasma)處理等。輝光放電能夠使用在真空下進行之真空輝光放電處理、在大氣壓下進行之大氣壓輝光放電處理之任一者。其中,從生產性的觀點而言,以在大氣壓下進行大氣壓輝光放電處理為佳。所謂大氣壓係700~780Torr的範圍。
輝光放電處理係在相對向的電極之間設置處理對象的薄膜,在裝置中導入電漿激發氣體,且在電極間施加高頻電壓,藉此激發該氣體,而在電極間進行輝光放電者。藉此,可更提高經處理的面之親水性。
所謂電漿激發氣體,意指在前述條件中被電漿激發之氣體。作為電漿激發氣體之例,可列舉:氬、氦、氖、氪、氙等鈍氣;氮;二氧化碳;四氟甲烷之各種氟碳化合物類及其等之混合物;在氬、氖等惰性氣體中添加能賦予羧基、羥基、羰基等極性官能基之活性氣體(reactive gas)者;等。電漿激發氣體可單獨使用一種,亦可以任意比例組合二種以上使用。
電漿處理中的高頻電壓之頻率,以1kHz~100kHz的範圍為佳,電壓的大小係以施加於電極時的電場強度成為1kV/cm~100kV/cm的範圍之方式進行設定為佳。
並且,多層薄膜的製造方法可為包含以下步驟的方法:延伸前述層1而形成A層之延伸步驟;以及使用材料Y而在前述A層的表面形成B層之步驟。亦即,係準備已預先延伸的延伸薄膜,此延伸薄膜相當於A層,使用材料Y而在此A層的表面形成B層之態樣。在本製造方法的情形中,因A層已具有指定的相位差,因此通常以A層在形成B層之步驟前所表現的相位差,在其成為製品之多層薄膜中仍維持為佳。因此,在形成B層的步驟中,加熱溫度以設定成在A層不產生配向鬆弛之溫度為佳。此種加熱溫度能相對於形成A層之材料的玻璃轉移溫度Tg而規定。具體而言,加熱溫度係以(Tg-50℃)以上為佳,以(Tg-40℃)以上為較佳,且以(Tg+60℃)以下為佳,以(Tg+50℃)以下為較佳。
<1.8.多層薄膜的其他性質及形狀>
本發明的多層薄膜通常對於偏光膜等其他薄膜之附著性高。具體而言,B層的表面與其他薄膜之附著性高。
就穩定地發揮作為光學部件之功能的觀點而言,多層薄膜之總透光率以85%以上為佳,以90%以上為較佳。透光率可遵循JIS K7361,使用分光光度計(日本分光公司製,紫外線-可見光-近紅外線分光光度計「V-570」)進行量測。
多層薄膜的霧度,係以1%以下為佳,以0.8%以下為較佳,以0.5%以下為更佳。藉由將霧度設為低值,而可提高安裝有多層薄膜之顯示裝置的顯示影像的鮮明性。於此,霧度係遵循JIS K7136,使用日本電色工業公司製「濁度計 NDH-4000」,量測五個地方,並自其求出之平均值。
多層薄膜的面內延遲Re及厚度方向之延遲Rth,可視多層薄膜的用途而任意地設定。具體的面內延遲Re之範圍,係以50nm以上為佳,以200nm以下為較佳。並且,具體的厚度方向之延遲Rth,係以50nm以上為佳,以300nm以下為較佳。
再者,多層薄膜的面內延遲Re之偏差,以10nm以內為佳,以5nm以內為較佳,以2nm以內為更佳。藉由將面內延遲Re的偏差作成為前述範圍,在使用作為液晶顯示裝置用的相位差薄膜之情形中,變得可作成為顯示品質良好者。於此,面內延遲Re的偏差係在多層薄膜的寬度方向量測光入射角0°(亦即,光線的方向與多層薄膜的主面成為垂直的狀態)時之面內延遲Re時之最大值與最小值的差。
多層薄膜的總厚度,係以8μm以上為佳,以9μm以上為較佳,以10μm以上為更佳,且以250μm以下為佳,以200μm以下為較佳,以150μm以下為更佳。藉由將多層薄膜的總厚度作成為前述範圍的下限值以上,而可提高多層薄膜的機械強度。並且,藉由作成為上限值以下,而可薄化多層薄膜整體的厚度。
由於多層薄膜的厚度不均,有可能會對可否捲取造成影響,故以3μm以下為佳,以2μm以下為較佳。於此,所謂厚度不均,係指厚度的最大值與最小值之差。
多層薄膜係以長條狀為佳。所謂長條狀,係指具有相對於薄膜的寬度方向為約5倍以上的長度者,以具有10倍或其以上的長度為佳,具體而言,係指具有可纏繞成輥狀進行保管或搬運程度的長度者。在將多層薄膜形成為長條狀的情形中,以作成為以下構成為佳:準備長條狀的A層,依序遞送出A層的同時,在其表面塗布材料Y等,藉此連續地設置B層。相對於寬度之長度的倍率之上限並無特別限定,但通常能為5000倍以下。
多層薄膜的寬度尺寸,以700mm以上為佳,以1000mm以上為較佳,以1200mm以上為更佳,且以2500mm以下為佳,以2200mm以下為較佳,以2000mm以下為更佳。
<2.偏光板>
本發明的偏光板具備上述多層薄膜與偏光膜。偏光膜可使用將相交呈直角之兩道直線偏光的一方實施穿透、而將另一方實施吸收或反射的偏光膜。若列舉偏光膜的具體例,則可列舉對於聚乙烯醇、部分甲醛化聚乙烯醇等乙烯醇系聚合物之薄膜,以適當的順序及方式施以碘、二色性染料等二色性物質所致之染色處理、延伸處理、交聯處理等適當的處理者。尤其,如此包含聚乙烯醇之偏光膜,其係因與多層薄膜的附著性優異,故較佳。並且,偏光膜的厚度通常為5μm~80μm。
多層薄膜可與偏光膜的單面貼合,也可與偏光膜的兩面貼合。並且,於偏光板中,多層薄膜的數量可為一片、也可為二片以上。再者,在貼合偏光膜與多層薄膜時,可視需要使用接著劑。並且,在偏光膜與多層薄膜之間,視需要亦可夾設任意部件。但是,為了提高偏光膜與多層薄膜的附著性,以貼合多層薄膜之B層側的面與偏光膜為佳。因此,本發明的偏光板以依序具備偏光膜、B層、A層為佳。
本發明的偏光板可具備本發明的多層薄膜以外的薄膜作為保護薄膜。保護薄膜能設置於偏光膜的單側或兩側。能利用透過適當的附著層而與其他層附著的狀態設置保護薄膜。保護薄膜係以透明性、機械強度、熱穩定性、水分遮蔽性等優異的樹脂薄膜為佳。形成此樹脂薄膜的樹脂的例子可列舉包含三乙醯纖維素(triacetylcellulose)等乙酸聚合物、具有脂環結構之聚合物、聚烯烴、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚碸、聚醚碸、聚醯胺、聚醯亞胺、丙烯酸聚合物等之樹脂。
本發明的偏光板可更具備本發明的多層薄膜以外之相位差層。相位差層可為一層也可為多層。藉由將多層薄膜及相位差層之各自的光學軸作成為所期望的關係,而能夠提升液晶顯示裝置的可見度。
<3.液晶顯示裝置>
本發明的液晶顯示裝置具備上述多層薄膜。多層薄膜具備A層及B層,可高度雙折射補償。因此,藉由將此多層薄膜設置於液晶顯示裝置,而可提升液晶顯示裝置的各種特性。
液晶顯示裝置通常具備液晶面板與對液晶面板照射光之光源,該液晶面板依序配置有光源側偏光板、液晶晶胞及可見側偏光板。例如,在液晶晶胞與光源側偏光板之間、液晶晶胞與可見側偏光板之間等配置本發明的多層薄膜作為相位差薄膜,藉此能夠大幅地提升液晶顯示裝置的可見度。
液晶晶胞的驅動方式的例子可列舉共面切換(In-Plane Switching,IPS)模式、垂直排列(Vertical Alignment,VA)模式、多區域垂直排列(Multi-domain Vertical Alignment,MVA)模式、連續焰火狀配向(Continuous Pinwheel Alignment,CPA)模式、混合排列向列(Hybrid Aligned Nematic,HAN)模式、扭轉向列(Twisted Nematic,TN)模式、超扭轉向列(Super Twisted Nematic,STN)模式、光學補償雙折射(Optical Compensated Birefringence,OCB)模式等。
<4.其他用途>
上述多層薄膜,因可容易地製造且可高度雙折射補償,故此等能單獨或與其他部件組合而用於各種的光學用途。例如,可單獨使用多層薄膜作為相位差板或視野角補償薄膜。並且,例如亦可將相位差薄膜與圓偏光薄膜加以組合而使用作為輝度提升薄膜。並且,此等可適用於例如液晶顯示裝置、有機電致發光顯示裝置、電漿顯示裝置、FED(場發射)顯示裝置、SED(表面電場)顯示裝置等。
以下說明本發明之實施例。
以下,揭示實施例並針對本發明進行具體說明。但是,本發明並不受限於以下所示之實施例,在不脫離本發明之請求範圍及與其均等的範圍之範圍內可任意地進行變更與實施。
在以下的說明中,表示量的「%」及「份」,只要沒有特別限定,則係重量基準。並且,以下所說明的操作,只要沒有特別限定,則係在常溫及常壓的條件中進行。
<評價方法>
(聚合物之玻璃轉移溫度的量測方法)
將實施例及比較例所使用之聚胺酯的水分散體流入至經施以特氟隆(註冊商標)加工的容器中,以常溫使其乾燥24小時。其後,利用120℃的烘箱再乾燥1小時,以準備厚度150μm之聚胺酯的單膜。使用動態黏彈性量測裝置(UBM公司製「Rheogel-E4000」),自tanδ的峰(peak)量測此單膜的玻璃轉移溫度。此時,出現二個峰的情形中,採用溫度低的峰作為玻璃轉移溫度。
(厚度的量測方法)
A層、B層及多層薄膜的總厚度係如下般進行量測。使用橢圓偏光儀(ellipsometry)(J.A. Woollam Co., Inc.製「M-2000」)量測成為樣本之多層薄膜的各層之折射率。其後,使用所量測之折射率,以光干涉式膜厚計(大塚電子公司製「MCPD-9800」)量測薄膜的厚度。
(平面配向係數的量測方法)
使用Metricon公司製稜鏡耦合(prism coupler)折射計Model 2010,量測在波長590nm之多層薄膜的最表層(A層)之折射率nx、ny、nz,並依據下式算出平面配向係數。
P=(nx+ny)/2-nz
於此,nx表示面內最大折射率,ny表示與nx呈正交之方向的折射率、nz表示厚度方向的折射率。
(複合彈性模數的量測方法)
B層的複合彈性模數Er係使用奈米壓痕(TI-950)(HYSITRON製,Berkovich型壓頭)作為量測裝置,以最大壓痕深度20nm,量測負荷時及除荷時之荷重與壓痕深度的關係,並進行OlivEr-PhArr分析,藉此而求得。
(鹼基成分量的量測方法)
在實施例及比較例所調製之水系樹脂組成物所包含的成分中,相當於鹼基成分者係三乙胺及(在有包含的情況下)己二醯肼。因此,量測此等的量作為鹼基成分量。
將B層切碎,秤取約0.02g,置入乙腈/水(1:1)10mL,藉由超音波處理使其溶解。將所得之溶液進行過濾以作為樣本,供至下述條件之LC/MS/MS量測。與將標準品作為樣本之量測進行比對,藉此求得三乙胺及己二醯肼的量。 HPLC裝置:LC-20A(島津製作所) MS/MS裝置:API4000(AB/MDS Sciex) 管柱:YMC Triart-PFP (3×150mm,3μm) 管柱溫度:45℃ 移動相 A:0.1vol%甲酸 20mmoL/L甲酸銨水溶液 移動相 B:0.1vol%甲酸 20mmoL/L甲酸銨甲醇溶液 時間程序: 0.0→5.0min:B%=2→10 5.0→8.0min:B%=10→70 8.0→10.0min:B%=70 10.1→20.0min:B%=2 流速:0.3mL/min 注入量:1μL 離子化:ESI(電噴灑游離法) 檢測:正離子檢測 量測模式:SRM(Selected reaction monitoring,選擇反應監測) 監測離子(monitor ion):Q1 m/z 175.3→Q3 m/z 143.2(CE:20eV) 量測時間:20.0min。
(碘脫色的評價方法)
製作不具有B層之偏光板(以下,稱作偏光板2)作為對照用的偏光板。亦即,將相同於實施例1之(1-1)所使用者的熱塑性樹脂薄膜,除了不塗布水系樹脂組成物以外,以相同於(1-3)的條件進行延伸,而獲得A層。使用此A層以及相同於實施例1之(1-4)所使用者的偏光片、丙烯酸系薄膜及UV接著劑,而獲得具有(丙烯酸系薄膜)/(UV接著劑層)/(偏光片)/(UV接著劑層)/(A層)之層構成的偏光板2。
使用實施例及比較例各自所得之偏光板(以下,稱作偏光板1)、偏光板2、厚度0.7mm的玻璃板(康寧公司製,商品編號「EAGLE XG」)以及黏著劑(日東電工股份有限公司製,商品編號「CS9621」),而獲得具有(偏光板1)/(黏著劑層)/(玻璃板)/(黏著劑層)/(偏光板2)之層構成的多層構造物1。在多層構造物1中,偏光板1及偏光板2係以丙烯酸系薄膜側的面成為外側之方式進行配置。並且,以偏光板1之穿透軸與偏光板2之穿透軸呈正交之方式進行配置。
作為對照的多層構造物,製作除了使用偏光板2取代偏光板1以外具有相同於多層構造物1之構造的多層構造物2。亦即,多層構造物2具有(偏光板2)/(黏著劑層)/(玻璃板)/(黏著劑層)/(偏光板2)之層構成。
將多層構造物1及多層構造物2,在60℃90%的環境下放置500小時後,置於背光源上,以目視觀察在正交尼可稜鏡之漏光狀態。與多層構造物2作比較,將多層構造物1的漏光狀態為同等或更良好者設為「良」,將較差者設為「不良」。
(剝離強度的量測方法)
準備由包含降莰烯系聚合物之樹脂而成的未延伸薄膜(玻璃轉移溫度160℃,厚度100μm,日本瑞翁公司製)作為取代偏光板的薄膜。在多層薄膜的B層側之面及前述未延伸薄膜之單面,施以電暈處理。使接著劑附著在多層薄膜之經施以電暈處理的面以及未延伸薄膜之經電暈處理的面,並將附著有接著劑之面彼此貼合。此時,使用UV接著劑(CRB系列(TOYOCHEM CO. LTD製))作為接著劑。藉此,獲得具備多層薄膜及未延伸薄膜之樣本薄膜。
其後,將前述樣本薄膜剪裁成15mm的寬度,利用黏著劑將多層薄膜側貼合在載玻片的表面。此時,使用雙面黏著膠帶(日東電工公司製,商品編號「CS9621」)作為黏著劑。
將前述未延伸薄膜夾在測力計的前端,在載玻片之表面的法線方向進行拉伸,藉此實施90度剝離試驗。此時,由於當未延伸薄膜在剝落之際所量測的力係用以使多層薄膜與未延伸薄膜剝離所需之力,故而量測此力的大小作為剝離強度。
<實施例1>
(1-1.熱塑性樹脂薄膜的製造)
將包含降莰烯系聚合物之樹脂(玻璃轉移溫度137℃;日本瑞翁公司製「ZEONOR1420R」)的顆粒(pellet)以100℃乾燥5小時。其後,將經乾燥之樹脂的顆粒供給至單軸的擠出機。在擠出機內將樹脂熔融後,經由聚合物管(polymer pipe)及聚合物過濾器(polymer filter),自T型模(T-die)在鑄造滾筒(casting drum)上擠出成薄片狀,並進行冷卻。藉此,獲得厚度70μm、寬675mm的薄膜。
(1-2.水系樹脂組成物的調製)
摻合以聚胺酯的量計為100份之碳酸酯系聚胺酯的水分散體(ADEKA公司製,商品名「ADEKA BONTIGHTER SPX0672」,玻璃轉移溫度-16℃,包含三乙胺作為分散劑)、作為交聯劑之9份的環氧化合物(Nagase ChemteX Corporation製,商品名「Denacol EX521」)、作為不揮發性鹼基之0份(亦即,在本實施例中為不添加)的己二醯肼、作為潤濕劑之相對於水分合計量為0.14重量%的乙炔系界面活性劑(Air Products & Chemicals公司製,商品名「Surfynol 440」)以及水,而得到固體成分濃度20%之液狀的水系樹脂組成物。在此操作中,所謂的「水分合計量」係指聚胺酯的水分散體中所含之水與已添加之水的合計量。
(1-3.多層薄膜的製造)
使用電暈處理裝置(春日電機公司製),以輸出500W、電極長1.35m、搬送速度15m/min的條件,對(1-1)所得之薄膜的表面施以放電處理。在(1-1)所得之薄膜的經施以放電處理之表面,以乾燥後的厚度成為1.02μm之方式,使用輥塗布機塗布(1-2)所得之水系樹脂組成物。其後,使用拉幅式橫延伸機,以夾子(clip)夾持(1-1)所得之薄膜的兩端部,並在延伸溫度152℃,以延伸倍率2.91倍連續地進行橫單軸延伸,再剪裁並去除左右兩端的部分。藉此,同時實施將所塗布之水系樹脂組成物進行乾燥的步驟與將薄膜進行延伸的步驟,而獲得具備延伸(1-1)所得之薄膜而成之A層及形成於其表面之B層的多層薄膜。多層薄膜之A層厚度(Ta)為24μm、B層厚度(Tb)為0.35μm、A層平面配向係數(P)為0.004、B層複合彈性模數(Er)為1.8GPa、鹼基成分量(S)為0μg/g。針對所得之多層薄膜,進行剝離強度的量測。
(1-4.偏光板的製造)
在0.3%的碘水溶液中,將厚度80μm的聚乙烯醇薄膜進行染色。其後,在4%的硼酸水溶液及2%的碘化鉀水溶液中,將經染色之聚乙烯醇薄膜延伸至5倍後,使其在50℃乾燥4分鐘,而製造偏光片。
將(1-3)所得之多層薄膜、偏光片及厚度40μm的丙烯酸系薄膜,經由UV接著劑進行接著,而獲得具有(丙烯酸系薄膜)/(UV接著劑層)/(偏光片)/(UV接著劑層)/(多層薄膜)之層構成的偏光板。UV接著劑可使用日本專利5971498號之製造例2所記載之接著劑組成物。在偏光板中,多層薄膜係以B層側的面成為UV接著劑層側之方式進行配置。針對所得之偏光板,進行碘脫色性的評價。
<實施例2>
在步驟(1-2)中,將己二醯肼的添加量變更成2.5份。並且,在步驟(1-3)中,將水系樹脂組成物之乾燥後的厚度變更成0.58μm。除了上述方面以外,係藉由與實施例1相同的操作,而獲得多層薄膜及偏光板。多層薄膜之A層厚度(Ta)為24μm、B層厚度(Tb)為0.2μm、A層平面配向係數(P)為0.004、B層複合彈性模數(Er)為1GPa、鹼基成分量(S)為12μg/g。針對所得之多層薄膜及偏光板,進行剝離強度的量測及碘脫色性的評價。
<實施例3>
在步驟(1-2)中,將己二醯肼的添加量變更成1.5份。並且,在步驟(1-3)中,將水系樹脂組成物之乾燥後的厚度變更成0.67μm。除了上述方面以外,藉由與實施例1相同的操作,而獲得多層薄膜及偏光板。多層薄膜之A層厚度(Ta)為24μm、B層厚度(Tb)為0.23μm、A層平面配向係數(P)為0.004、B層複合彈性模數(Er)為1.2GPa、鹼基成分量(S)為8μg/g。針對所得之多層薄膜及偏光板,進行剝離強度的量測及碘脫色性的評價。
<比較例1>
在步驟(1-2)中,將交聯劑的添加量變更成0份。並且,在步驟(1-3)中,將水系樹脂組成物之乾燥後的厚度變更成0.79μm。除了上述方面以外,藉由與實施例1相同的操作,而獲得多層薄膜及偏光板。多層薄膜之A層厚度(Ta)為24μm、B層厚度(Tb)為0.27μm、A層平面配向係數(P)為0.004、B層複合彈性模數(Er)為3.1GPa、鹼基成分量(S)為0μg/g。針對所得之多層薄膜及偏光板,進行剝離強度的量測及碘脫色性的評價。
<比較例2>
在步驟(1-2)中,將己二醯肼的添加量變更成8份。並且,在步驟(1-3)中,將水系樹脂組成物之乾燥後的厚度變更成2.18μm。除了上述的方面以外,藉由與實施例1相同的操作,而獲得多層薄膜及偏光板。多層薄膜之A層厚度(Ta)為24μm、B層厚度(Tb)為0.75μm、A層平面配向係數(P)為0.004、B層複合彈性模數(Er)為0.6GPa、鹼基成分量(S)為100μg/g。針對所得之多層薄膜及偏光板,進行剝離強度的量測及碘脫色性的評價。
<比較例3>
在步驟(1-2)中,將己二醯肼的添加量變更成5份。並且,在步驟(1-3)中,將水系樹脂組成物之乾燥後的厚度變更成0.79μm。除了上述的方面以外,藉由與實施例1相同的操作,而獲得多層薄膜及偏光板。多層薄膜之A層厚度(Ta)為24μm、B層厚度(Tb)為0.27μm、A層平面配向係數(P)為0.004、B層複合彈性模數(Er)為2.7GPa、鹼基成分量(S)為62μg/g。針對所得之多層薄膜及偏光板,進行剝離強度的量測及碘脫色性的評價。
<結果>
將實施例及比較例的結果顯示於表1。於此,下述表中的簡稱之意思如以下所述。 Er:B層的複合彈性模數(GPa) S:鹼基成分量(μg/g) Ta:A層的厚度(μm) Tb:B層的厚度(μm) P:A層的平面配向係數。
<檢討>
如由表1的結果可知,相較於比較例,在實施例中可獲得偏光膜的碘之脫色少且具有高剝離強度的多層薄膜。
無。
無。
Claims (9)
- 一種多層薄膜,該多層薄膜係具備以熱塑性樹脂所構成之A層與形成於該A層之至少一側的表面之B層,該B層係使用包含聚合物Y1及交聯劑之材料Y所構成,且該B層的複合彈性模數Er為滿足下述式(1),該B層中的鹼基成分量S為滿足下述式(2),0.5GPa≦Er≦2GPa 式(1) 0μg/g≦S≦20μg/g 式(2)。
- 如請求項1所述之多層薄膜,其中該聚合物Y1為聚胺酯。
- 如請求項2所述之多層薄膜,其中該聚胺酯在其骨架中包含碳酸酯結構。
- 如請求項1至3中任一項所述之多層薄膜,其中該熱塑性樹脂包含具有脂環結構之聚合物,且該A層的平面配向係數P滿足下述式(3),1.0×10-3<P<1.0×10-2 式(3)。
- 如請求項1至3中任一項所述之多層薄膜,其中該A層的厚度Ta及該B層的厚度Tb滿足下述式(4),5.0×10-3<Tb/Ta<5.0×10-2 式(4)。
- 如請求項1至3中任一項所述之多層薄膜,其中該B層中的鹼基成分量S為滿足下述式(2’),0.1μg/g≦S≦20μg/g 式(2’)。
- 一種偏光板,其具備如請求項1至6中任一項所述之多層 薄膜與偏光膜。
- 如請求項7所述之偏光板,其中該偏光膜包含聚乙烯醇,且該偏光板依序具備該偏光膜、該B層以及該A層。
- 一種液晶顯示裝置,其具備如請求項1至6中任一項所述之多層薄膜。
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