CN100404595C - 双轴取向聚酯薄膜和脱模薄膜 - Google Patents

双轴取向聚酯薄膜和脱模薄膜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双轴取向聚酯薄膜,由以作为重复单元的1,4-环己烷二羧酸和1,4-环己烷二甲醇为主要成分、熔点为200℃以上的聚酯构成,其在130℃下在长度方向和宽度方向的热收缩率均为5%以下,全光线透射率为90%以上。这样的双轴取向聚酯薄膜,虽然是脂肪族聚酯但是耐热性优异,而且有脂肪族聚酯具有的良好的透明性,适用于光学用途。

Description

双轴取向聚酯薄膜和脱模薄膜
技术领域
本发明涉及一种双轴取向聚酯薄膜,具体而言,涉及一种虽然是脂肪族聚酯但是耐热性良好,而且具有优异的透明性、粘附性、动态操作性等特性,特别适用于光学用途的双轴取向聚酯薄膜。另外,本发明还涉及一种使用上述的双轴取向聚酯薄膜,并且适用于保护液晶显示器所使用的偏振光片和相位差片等光学部件的粘附剂层的脱模薄膜。
背景技术
以聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜为代表的双轴取向聚酯薄膜,其机械强度、耐热性、耐化学性、耐气候性、透明性、电绝缘性等特性与成本之间的平衡优异,被用于许多领域。
但是,通常用于双轴取向聚酯薄膜用途的聚酯几乎都是在其分子结构内含有对苯二甲酸(以及间苯二甲酸)、萘二羧酸等芳香族二羧酸的芳香族聚酯。其最大的原因被认为是,由于在单体单元中存在芳香族二羧酸聚酯分子的刚性增加,从而提高了聚酯薄膜的机械强度和耐热性。
另一方面,存在一类聚酯的分子结构中不存在含有芳香族环的单体单元、由脂肪族二羧酸和脂肪族二醇缩聚生成的所谓的脂肪族聚酯。该脂肪族聚酯,由于没有刚性的芳香族环,所以很少具有芳香族聚酯那样的机械强度和耐热性,而且大多情况下得不到双轴拉伸薄膜的形态。
但是,在所限的一部分脂肪族聚酯中已知存在双轴拉伸薄膜的例子。具体而言,只限于聚琥珀酸乙二醇酯、聚琥珀酸丁二醇酯·聚己二酸丁二醇酯(例如,参照日本专利特开平5-295068号公报)、聚乳酸类的脂肪族聚酯(例如,参照日本专利,特开平7-207041号公报、特开平7-300520号公报、特开2000-238122号公报、特开2000-238123号公报、特开2000-238125号公报)等几类。
虽然大多数脂肪族聚酯的耐热性和机械强度不如芳香族聚酯,但是根据用途及目的的不同脂肪族聚酯的特性也很重要。例如,就透明性而言,聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚对萘二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯薄膜、聚碳酸酯等在分子内含有芳香族环的塑料,全光线透射率达不到90%。与此相反,以PMMA为代表的不含芳香族环的透明塑料,全光线透射率达到92~93%。特别是,由于光学用途很重视透明性,所以对兼具耐热性和透明性的双轴取向聚酯薄膜几乎不了解。另外,对于双轴取向聚酯薄膜,还存在如下的特性要求和应该解决的问题。
(1)用于光学用途的聚酯薄膜,虽然可以以单质的形式使用,但是在多数情况下进行后加工,层积具有某种功能的层来使用。这些情况下,期望作为基材薄膜的脂肪族聚酯薄膜与经过后加工层积形成的功能层之间具有优异的粘附性。
(2)在将薄膜卷绕成卷制品时或从薄膜卷制品卷出进行加工等时,需要薄膜具有适度的滑动性。即,当滑动性不足时发生操作性下降的现象:例如在薄膜制膜时或加工时的卷绕过程中会产生褶皱或小突起(pimple)的缺陷;由于与导辊等之间的摩擦而不能运行;即使运行也会在薄膜上产生缺陷等。
但是,一般为了使薄膜具有滑动性,经常在薄膜中添加微粒子使薄膜的表面形成细微的突起,但是在所添加的微粒子的种类或其量不合适的情况下,会损坏薄膜的透明性,反而会产生滑动性下降、薄膜卷绕性等动态操作性恶化等问题。
(3)双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(以下简称PET薄膜),在不需要光学各向同性的领域,常作为透明导电性层压体的基材薄膜使用(例如,参照日本专利,特开平6-332164号公报、特开平8-17268号公报、特开平8-244186号公报、特开平8-244187号公报、特开2001-135150号公报)。这被认为是因为PET薄膜的机械强度、耐热性、耐化学性、耐气候性、透明性、电绝缘性等特性和成本之间的平衡优异。
但是,众所周知,在PET薄膜中必定存在被称作环状三聚物的低聚合度化合物(低聚物),环状三聚物经加热渗出到薄膜表面表现为白色粉末。因此,基材上使用了PET薄膜的透明导电性层压体,为了进一步加工对其进行加热时,由于低聚物在薄膜表面渗出,会出现在透明导电性层压体上产生污点、出现白斑状的外观缺陷、或者导电性下降等缺陷的问题。
对于上述问题,提出了预先对PET树脂在180以上的温度下进行12小时以上的加热处理以减少低聚物的量(例如,参照日本专利特开2001-135150号公报)的方法。但是,该方法的缺点是为了减少低聚物需要耗费大量的能量和成本。
(4)通常聚酯薄膜可以以单质的形式使用,但是在大多数情况下,进行后加工层积形成具有某种功能的层来使用。而且,该功能层涉及很多领域。这些情况下,使用脂肪族聚酯薄膜作为基材薄膜时,会有薄膜与通过后加工在其表面上层积形成的功能层之间的粘附性差之类的问题。
(5)而且,在上述的后加工过程中,在聚酯薄膜容易带电的情况下,由于在薄膜上产生的静电吸附尘埃,薄膜表面被污染,成为异物缺陷的原因是常有的问题。
(6)另外,液晶显示器(下面有时简称LCD)所使用的偏振光片和相位差片,在一面设有粘附剂层,为保护该粘附剂层使用脱模薄膜。目前,该脱模薄膜的基材薄膜大多使用PET薄膜(例如,参照日本专利,特开2002-36476号公报、特开2002-40250号公报、专利公报第3320904号公报)。其理由被认为是由于PET薄膜的机械强度、耐热性、耐化学性、耐气候性、透明性、电绝缘性等特性和成本之间的平衡优异。
但是,众所周知,在PET薄膜中必定存在被称作环状三聚物的低聚合度化合物(低聚物),该环状三聚物经加热渗出在薄膜表面上会出现白色粉末。
另外,根据本发明人所了解的知识,从PET薄膜渗出的绝大多数环状三聚物,多数情况下都要通过在其表面上层积的脱模层,到达脱模层的表面。这样的话,环状三聚物就会转移到贴合着脱模层的粘附剂层上,在剥掉脱模薄膜后会残留在偏振光片的粘附剂层中。在例如将它与玻璃基板贴合制作LCD时,最坏的情况是,会导致所得的LCD的亮度下降、产生白斑状缺陷等外观上的不良情形。
为了解决上述问题,提出了预先对PET树脂在例如200℃以上的温度下进行数小时的加热处理以减少低聚物的量的方法(例如,参照日本专利特开2000-108252号公报),和在PET薄膜的表面设置含有聚乙烯醇的涂敷层的方法(例如,参照日本专利特开2001-71420号公报)等。
但是,在使用加热处理的方法中,为了减少低聚物需要很大的能量消耗,另外,设置含有聚乙烯醇的涂敷层的方法,由于含有聚乙烯醇的涂敷层的吸水性高,涂膜的特性有受湿度的影响而容易变化的缺点。
本发明鉴于上述实际情况而完成,其目的如下。
(1)本发明的第1个目的,是提供一种虽然是脂肪族聚酯但却具有优异的耐热性、而且具有脂肪族聚酯具备的良好的透明性、适用于光学用途的聚酯薄膜。
(2)本发明的第2个目的,是提供一种虽然是脂肪族聚酯但却具有优异的耐热性、而且具有脂肪族聚酯具备的良好的透明性、并且在制造以及加工时动态操作性优异、特别适用于光学用途的聚酯薄膜。
(3)本发明的第3个目的,是提供一种一举克服由加热时产生的低聚物所引起的各种问题的透明导电性层压体使用的双轴取向聚酯薄膜。
(4)本发明的第4个目的,是提供一种虽然是脂肪族聚酯但却具有优异的耐热性、而且具有脂肪族聚酯具备的良好的透明性、而且与经后加工层积形成的功能层之间的粘附性优异、特别适用于光学用途的聚酯薄膜。
(5)本发明的第5个目的,是提供一种虽然是脂肪族聚酯但是耐热性良好、而且产生静电少的双轴取向聚酯薄膜。
(6)本发明的第6个目的,是提供一种克服由加热时产生的低聚物所引起的各种问题的脱模薄膜。
发明内容
本发明的上述各目的通过下面本发明的(1)~(6)达到。
(1)第1发明是双轴取向聚酯薄膜,由以作为重复单元的1,4-环己烷二羧酸和1,4-环己烷二甲醇为主要成分、熔点为200℃以上的聚酯构成,其特征在于:在130℃时其长度方向以及宽度方向的热收缩率都在5%以下,全光线透射率为90%以上。
根据本发明人所了解的知识,若采用具有特定组成和物性的脂肪族聚酯,则可以得到耐热性优异的双轴取向聚酯薄膜,从而完成了本发明。
(2)第2发明是双轴取向聚酯薄膜,由以作为重复单元的1,4-环己烷二羧酸和1,4-环己烷二甲醇为主要成分、熔点为200℃以上的聚酯构成,其特征在于:,薄膜雾度为10%以下,至少一面的中心线平均粗糙度(Ra)为7~35nm。
根据本发明人所了解的知识,若采用有特定组成和物性的脂肪族聚酯,则可以得到耐热性优异、并且透明性和动态操作性也优异的双轴取向聚酯薄膜,从而完成了本发明。
(3)第3发明是双轴取向聚酯薄膜,由以作为重复单元的1,4-环己烷二羧酸和1,4-环己烷二甲醇为主要成分、熔点为200℃以上的聚酯构成,其特征在于:在150℃下加热1小时后以及加热4小时后的薄膜雾度值的变化量都在1%以下。
根据本发明人所了解的知识,作为透明导电性层压体的基材薄膜,若采用具有特定组成和物性的脂肪族聚酯构成的双轴取向聚酯薄膜,则可以防止透明导电性层压体的透明性和导电性的下降,从而完成了本发明。
(4)第4发明是双轴取向聚酯薄膜,由以作为重复单元的1,4-环己烷二羧酸和1,4-环己烷二甲醇为主要成分、熔点为200℃以上的聚酯构成,其特征在于:在其至少一面上有涂敷层,在该涂敷层中含有选自聚酯树脂、丙烯酸树脂以及聚氨酯树脂中的至少1种树脂,并且,包括涂敷层在内的薄膜整体的全光线透射率为89%以上。
根据本发明人所了解的知识,若采用具有特定组成和物性的脂肪族聚酯,则可以得到耐热性优异的双轴取向聚酯薄膜,而且,若在其表面设置特定组成的涂敷层,则可以改善与经后加工层积形成的功能层之间的粘附性,从而完成了本发明。
(5)第5发明是双轴取向聚酯薄膜,由以作为重复单元的1,4-环己烷二羧酸和1,4-环己烷二甲醇为主要成分、熔点为200℃以上的聚酯构成,其特征在于:在其至少一面上有涂敷层,该涂敷层的表面固有电阻值为1×1013Ω以下,在130℃时长度方向和宽度方向的热收缩率都在5%以下。
根据本发明人所了解的知识,若在由具有特定组成和物性的脂肪族聚酯构成的薄膜的至少一面上,使用含有具备特定的表面固有电阻值的涂敷层的双轴取向聚酯薄膜,则可以兼顾薄膜的耐热性和防静电性,从而完成了本发明。
(6)第6发明涉及一种脱模薄膜,由以作为重复单元的1,4-环己烷二羧酸和1,4-环己烷二甲醇为主要成分、熔点为200℃以上的聚酯构成,其特征在于:双轴取向聚酯薄膜的至少一面上层积形成脱模层,在150℃下加热1小时后的薄膜雾度值的变化量在1%以下。
根据本发明人所了解的知识,作为脱模薄膜的基材,若采用由具有特定组成和物性的脂肪族聚酯构成的双轴取向聚酯薄膜,即使用作保护偏振光片和相位差片所使用的粘附层的脱模薄膜,由低聚物引起的外观上的不良状况的发生也会变得极少,从而完成了本发明。
具体实施方式
下面详细说明本发明。
首先,说明在上述各发明中使用的聚酯。
本发明的双轴拉伸薄膜所使用的聚酯,重复单元是以1,4-环己烷二羧酸和1,4-环己烷二甲醇为主要成分的缩聚物。这里所说的主要成分,是指二羧酸成分中的1,4-环己烷二羧酸的比例通常为95摩尔%以上、优选98摩尔%以上;二醇成分中的1,4-环己烷二甲醇的比例通常为95摩尔%以上、优选98摩尔%以上。
另外,1,4-环己烷二羧酸的反式异构体的比例,通常为80摩尔%以上、优选为85摩尔%以上,1,4-环己烷二甲醇中的反式异构体的比例通常为60摩尔%以上、优选为70摩尔%以上。
二羧酸成分和二醇成分的构成比例不满足上述范围时,所得的聚酯的熔点变低,大多不能满足本发明中规定的后述的范围。
在上述的二羧酸成分和二醇成分的构成比例范围内,可以使用的其它二羧酸成分可以举出顺式1,4-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、1,2-环己烷二羧酸、草酸、琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二羧酸等。另外,其它的二醇成分可以举出顺式1,4-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、戊二醇、己二醇等。
本发明中使用的聚酯,其熔点必须在200℃以上、优选熔点为210℃以上、其上限通常为245℃。熔点低于200℃时,聚酯的耐热性不够,双轴拉伸后的热固定温度不能设定较高,结果导致双轴拉伸薄膜的收缩率变大,所以不优选。
另外,关于聚酯的聚合度,在苯酚-四氯乙烷(重量比1∶1)的混合溶剂中30℃测定的特性粘度通常为0.55以上,优选0.80以上。通过满足这样的条件,可以提高制膜时的连续性和制成的薄膜的机械强度。特性粘度的上限通常为1.50。
为了通过拉伸在薄膜表面形成细微的突起从而使薄膜具有滑动性的目的,可以向本发明中使用的聚酯中添加微粒子。微粒子优选适当选择尽可能不会损害聚酯薄膜的透明性的粒子,可以在无机粒子、有机盐粒子和交联高分子粒子中适当选择。
上述无机粒子的具体例子,可以举出碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、硫酸钙、磷酸钙、磷酸镁、氧化铝、氧化硅、氟化锂、高岭土、滑石等。作为上述有机盐粒子,可以举出草酸钙、对苯二甲酸钙、对苯二甲酸镁、对苯二甲酸钡等对苯二甲酸盐等等。作为上述的交联高分子粒子,可以举出交联聚苯乙烯树脂、交联丙烯酸树脂、交联聚酯树脂、这些的共聚物,其它还有环氧树脂、尿素树脂、苯酚树脂等热固性树脂、含氟树脂等。这些微粒子可以单独使用,也可以混合两种以上使用。
上述微粒子的平均粒径通常为0.05~5μm,优选0.1~3μm。向薄膜中添加的量通常为0.005~2重量%,优选0.01~1重量%。另外,微粒子可以按照起初确定的量向脂肪族聚酯中添加,也可以采用制备高浓度的母料、向母料中添加不含有微粒子的聚酯以稀释到规定的粒子量的方法。
在本发明中,作为给薄膜赋予滑动性的其它方法,可以使用在薄膜的至少一面上形成含有微小粒子的涂敷层的方法。这样的涂敷层可以通过所谓的联机涂敷(inline coat)方式形成,即,向水溶性或水分散性的丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂等粘附剂树脂中添加上述的微粒子,形成主要以水为溶剂的涂敷液,对完成定向结晶之前的薄膜进行涂敷后,再至少在一个方向上拉伸,进行热固定。此时,微粒子的平均粒径通常为0.005~0.3μm,优选为0.01~0.2μm,涂敷层中的微粒子浓度为1~10重量%。
本发明的聚酯薄膜,除上述的微粒子之外,可以在不偏离本发明的宗旨的范围内添加众所周知的添加剂。这样的添加剂可以举出防氧化剂、热稳定剂、防静电剂、润滑剂、阻燃剂等,其添加方法与微粒子的情况相同,可以直接添加,也可以采用利用高浓度母料的方法。
本发明的聚酯薄膜,不是未拉伸薄膜或只沿单轴方向拉伸的薄膜,而是在长度方向和宽度方向双轴拉伸并且拉伸后进行热固定的双轴取向聚酯薄膜。
<第1发明>
第1发明的双轴取向聚酯薄膜是,由上述的聚酯构成的双轴取向聚酯薄膜,其特征在于,在130℃下长度方向和宽度方向的热收缩率均为5%以下、全光线透射率为90%以上。
第1发明的双轴取向聚酯薄膜,在130℃下长度方向和宽度方向的热收缩率必须均为5%以下、优选热收缩率为4%以下。热收缩率超过5%时,在实施硬膜(hard coat)加工等后加工时由于加热薄膜的收缩变得显著、薄膜就会产生变形或褶皱等不良状况。
第1发明的双轴取向聚酯薄膜,其全光线透射率必须在90%以上,优选全光线透射率为91%以上。全光线透射率小于90%时,脂肪族聚酯会失去其优异的透明性,所以不优选。
第1发明的双轴取向聚酯薄膜的厚度没有特别的限制,通常为15~300μm。
在第1发明的优选形态中,双轴取向聚酯薄膜的至少一面的润湿指数通常为48mN/m以上,优选为50mN/m以上。润湿指数低于48mN/m的情况下,例如在薄膜表面上实施硬膜加工等时,会产生加工形成的层与聚酯薄膜表面之间的粘附力不足、容易剥离等问题。作为使薄膜表面的润湿指数达到48mN/m以上的办法,可以举出电晕处理、等离子体处理等。这些处理不仅能够对薄膜的一面、对两表面也可以进行。
在第1发明的双轴取向聚酯薄膜中,上述的润湿指数为48mN/m以上的薄膜表面上可以设置至少一个硬膜层。在该硬膜层中,可以使用含有聚丙烯酸衍生物成分或聚甲基丙烯酸衍生物成分、在加热处理、用紫外线、电子束等活化射线照射处理下、进行交联反应而固化的众所周知的树脂组合物。硬膜层的厚度和硬度没有特别的限制,通常厚度为0.1μm~5μm、硬度为,以铅笔硬度计,HB~5H左右。
<第2发明>
第2发明的双轴取向聚酯薄膜是,由上述的聚酯构成的双轴取向聚酯薄膜,其特征在于,薄膜雾度为10%以下,至少一面的中心线平均粗糙度(Ra)为7~35nm。
第2发明的聚酯薄膜,按照上述所述添加微粒子,其表面的至少一面的中心线平均粗糙度(Ra)必须为7~35nm,优选为10~30nm,进一步优选为12~25nm的范围。中心线粗糙度(Ra)超过35nm时,薄膜雾度变高,大多偏离后述优选的薄膜雾度的范围。另一方面,中心线粗糙度(Ra)低于7nm时,薄膜的滑动性不足,会产生动态操作性差的结果。
第2发明的聚酯薄膜,厚度方向上的层结构可以是单层,但也可以是熔融挤出时至少2层以上、优选3层以上层积而形成的共挤出薄膜。特别地,层压结构是3层以上时,两表面上具有表层,其中间有中间层、该中间层本身可以是层压结构。但是,构成这些层压薄膜的各层聚酯,全部需要满足上述的熔点范围。
第2发明的聚酯薄膜是2层结构时,假设构成一个表面的层为A层、构成另一个表面的层为B层,则A层含有微粒子、其表面的中心线粗糙度(Ra)在7~35nm范围时,B层可以含有微粒子、也可以不含微粒子。B层含有粒子时,其粒子量相对于A层中的粒子量通常是1/2以下、优选为1/5以下。另外,A层的厚度没有特别的限制,通常为1~10μm。
第2发明的聚酯薄膜是3层以上的层结构时,假设构成薄膜的两表面的层为A层、A’层,中间层(也包括其本身是层压结构的情况)为B层时,A层和A’层中至少有一层(优选A层和A’层两层)含有上述的微粒子,其表面的中心线粗糙度(Ra)为7~35nm。A层和A’层两层均含有微粒子时,其微粒子的种类、粒径和粒子量优选为相同。另外,中间层B层,可以含有微粒子、也可以不含微粒子,而B层含有微粒子时,其粒子量相对于A层和/或A’层中的粒子量通常为1/2以下、优选为1/5以下。特别地,可以对薄膜的边缘部分或尺寸小的薄膜进行再利用并将其添加到B层的聚酯中。另外,A层、A’层的厚度没有特别的限制,通常为1~10μm,A层和A’层的厚度可以相同也可以不同。
第2发明的聚酯薄膜,不管是上述单层结构或层压结构,薄膜雾度值必须在10%以下、优选6%以下、更优选4%以下。此时,薄膜雾度值的下限值通常是0.5%。薄膜雾度值超过10%时,薄膜上会有污点导致透明性下降,即使用肉眼也可以清楚地分辨,所以不优选。
第2发明的聚酯薄膜在130℃下长度方向和宽度方向的热收缩率,均是通常5%以下,优选4%以下。热收缩率超过5%时,在实施硬膜加工等后加工时由于加热引起的薄膜的收缩变得显著,薄膜容易产生变形或褶皱等不良状况。
第2发明的聚酯薄膜的至少一面的润湿指数通常为48mN/m以上、优选50mN/m以上。润湿指数不足48mN/m时,例如在薄膜表面上实施硬膜加工等时,会产生加工形成的层与聚酯薄膜表面之间的粘附力不足、容易剥离等问题。作为使薄膜表面的表面张力达到48mN/m以上的方法,可以使用电晕处理、等离子体处理等办法。当然,这些处理不仅能够对薄膜的一面、对两表面也可以进行。
<第3发明>
第3发明的透明导电性层压体使用的双轴取向聚酯薄膜是,由上述的聚酯构成的双轴取向聚酯薄膜,其特征在于,在150℃下加热1小时后和加热4小时后的薄膜雾度值的变化量都在1%以下。
第3发明的双轴取向聚酯薄膜,可以按照上述的各种方法使其具有滑动性,无论那种情况,薄膜雾度值通常为4%以下、优选3%以下、更优选2%以下。另外,薄膜雾度值的下限值通常是0.2%。
第3发明的双轴取向聚酯薄膜,厚度方向的层结构可以是单层,但也可以是在熔融挤出时层压形成的2层以上的共挤出薄膜。尤其层压结构是3层以上时,由只向表层添加上述的微粒子而不向中间层添加微粒子的结构,可以不使透明性恶化而改善滑动性。但是,构成这些层压薄膜的各层聚酯,全部必须满足上述的熔点范围。
第3发明的双轴取向聚酯薄膜,在150℃下加热1小时后和加热4小时后的薄膜雾度值的变化量必须都在1%以下,薄膜雾度值的变化量优选0.5%以下、更优选0.2%以下。薄膜雾度值的变化量超过1%时,若并排比较热处理前后的薄膜,即使是肉眼也能感觉到薄膜上有污点、透明性恶化。
第3发明的双轴取向聚酯薄膜在130℃下长度方向和宽度方向的热收缩率均为通常5%以下、优选4%以下、更优选3%以下。热收缩率超过5%时,对透明导电膜进行层压的过程中,在实施热、硬膜加工、线路加工等印刷工序等后加工时,由于加热薄膜的收缩变得显著,薄膜容易产生变形或褶皱等不良状况。
第3发明的双轴取向聚酯薄膜的全光线透射率,即使在后述的通过联机涂布的涂敷层的情况下,也通常为89%以上、优选为90%以上。
第3发明的双轴取向聚酯薄膜,可以对其一面或两表面实施电晕处理、等离子处理等表面处理。通过该处理得到的薄膜表面的润湿指数通常为48mN/m以上、优选为50mN/m以上。
第3发明的双轴取向聚酯薄膜的厚度没有特别的限制,但是,通常为50~260μm、优选100~200μm。
第3发明的双轴取向聚酯薄膜,后述的透明导电膜只在一面上层压时,可以在另外的表面设置硬膜层。该硬膜层中,可以使用含有聚丙烯酸衍生物成分或聚甲基丙烯酸衍生物成分、通过加热或活化射线(紫外线、电子束等)处理进行交联反应而固化的众所周知的树脂组合物。硬膜层的厚度和硬度没有特别的限制,通常使用厚度为0.5μm~10μm,硬度为铅笔硬度H~5H左右。
第3发明的双轴取向聚酯薄膜中,可以在至少一面上层压透明导电膜形成透明导电性薄膜。
上述的透明导电膜,只要是兼具透明性和导电性的薄膜就没有特别的限制,作为代表性的薄膜可以举出氧化铟、铟-锡复合氧化物(ITO)、氧化锡、锡-锑复合氧化物(ATO)、氧化锌、锌-铝复合氧化物、铟-锌复合氧化物等的薄膜。通过选择适当的生成条件,这些化合物可以兼具透明性和导电性。这里,透明导电膜的厚度通常为5~800nm,优选10~500nm。另外,表面电阻率通常为10~50000Ω/□,透明导电性层压体的全光线透射率通常为80%以上、优选85%以上。
透明导电膜的制作方法,已知有真空蒸镀法、溅镀法、CVD法、离子电镀法、喷涂法等,可以根据材料的种类和需要的膜厚度选择使用适当的方法。例如,使用溅镀法时,可以选用使用化合物靶的普通溅镀、使用金属靶的反应性溅镀等。此时,导入氧气、氮气、水蒸气等反应性气体,可以并用添加臭氧、离子辅助等手段。
按照上述方法做成的透明导电性层压体,可以作为用于触摸面板、电致发光面板等的透明电极使用。另外,还可作为具有透明性的防静电薄膜、电磁波遮蔽薄膜、红外线遮蔽薄膜使用。
<第4发明>
第4发明的双轴取向聚酯薄膜是,由上述的聚酯构成的双轴取向聚酯薄膜,其特征在于,在其至少一面上具有涂敷层,在该涂敷层中含有选自聚酯树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂中的至少1种树脂,并且,包括涂敷层的薄膜整体的全光线透射率为89%以上。
第4发明的双轴取向聚酯薄膜,在至少一面上具有涂敷层,在该涂敷层中必须含有选自聚酯树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂中的至少1种树脂(粘附剂树脂)。在上述各树脂的定义中也包括它们的衍生物。在这里,所谓衍生物是指,与其它树脂的共聚物、使反应性化合物与各树脂的官能团反应生成的改性树脂。这些粘附剂树脂通常与交联剂组合使用,另外,如后面所述在制膜工序内使用主要以水为介质的涂敷液在薄膜上涂敷时,构成涂敷层的树脂成分溶解于水或者分散于水形成乳状液体而使用。
作为构成上述聚酯树脂的成分,可以举下列多元羧酸和多元羟基化合物。即,多元羧酸可以举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、4,4’-二苯二羧酸、2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、2-钾代磺基苯二甲酸、5-钠代磺基间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、戊二酸、琥珀酸、偏苯三酸、均苯三甲酸、偏苯三酸酐、邻苯二甲酸酐、对羟基安息香酸、偏苯三酸一钾盐和它们的成酯性衍生物等。另一方面,作为多元羟基化合物可以举出乙二醇、1,2-丙二醇(1,2-propyleneglycol)、1,3-丙二醇(1,3-propyleneglycol)、1,3-丙二醇(1,3-propanediol)、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、对苯二甲醇、双酚A-乙二醇添加物、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧四亚甲基二醇、二羟甲基丙酸、丙三醇、三羟甲基丙烷、二羟甲基乙磺酸钠、二羟甲基丙酸钾等。聚酯树脂的合成可以按照众所周知的缩聚反应进行。
使用主要以水为介质的涂敷液时,聚酯树脂可以是通过表面活性剂等强制分散的树脂,优选聚醚类的亲水性非离子成分和季铵盐等含有阳离子性基团的自分散型树脂,更优选含有阴离子性基团的水溶性或水分散性聚酯树脂。
所谓含有阴离子性基团的聚酯树脂是,使含有阴离子性基团的化合物通过发生共聚或接枝聚合与聚酯结合生成的树脂,阴离子性基团可以适当选自磺酸、羧酸、磷酸和它们的锂盐、钠盐、钾盐、铵盐等。此时,聚酯树脂中的阴离子性基团的量通常为0.05~8重量%。阴离子性基团的量低于0.05重量%时,聚酯树脂的水溶性或水分散性不佳;阴离子性基团的量超过8重量%时,涂敷层的耐水性差、由于吸湿导致薄膜相互粘附。
上述的所谓丙烯酸树脂是指,以丙烯酸系或甲基丙烯酸系单体为代表的、由含有碳-碳双键的聚合性单体构成的聚合物。这些单体可以均聚也可以共聚。另外,还包括这些聚合物和其它聚合物(例如聚酯、聚氨酯等)的共聚物。例如,嵌段共聚物或接枝共聚物。
在上述的丙烯酸树脂中,也包括由含有碳-碳双键的聚合性单体在聚酯溶液或聚酯分散液中聚合得到的聚合物(根据条件不同也可能是聚合物的混合物)。另外,也包括由含有碳-碳双键的聚合性单体在聚氨酯溶液或聚氨酯分散液中聚合得到的聚合物(根据条件不同也可能是聚合物的混合物)。还包括由含有碳-碳双键的聚合性单体在其它的聚合物溶液或分散液中聚合得到的聚合物(根据条件不同也可能是聚合物的混合物)。
作为上述含有碳-碳双键的聚合性单体没有特别的限制,特别具有代表性的化合物举例说明如下。
可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、甲叉丁二酸、反式丁烯二酸、顺丁烯二酸、柠康酸(citraconic acid)等各种含有羧基的单体类和它们的盐;2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟丁基(甲基)丙烯酸酯、单丁基羟基富马酸酯、单丁基羟基衣康酸酯等各种含有羟基的单体类;甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丙基(甲基)丙烯酸酯、丁基(甲基)丙烯酸酯、月桂基(甲基)丙烯酸酯等各种(甲基)丙烯酸酯类;(甲基)丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈等各种含氮的乙烯基系单体类;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基苯磺酸、乙烯基甲苯等各种苯乙烯衍生物;乙酸乙酯、丙酸乙酯等各种乙烯酯类,γ-(甲基丙烯酰氧丙基)三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、ChissoCo.Ltd.社生产“SAILAPRENE FM-07”(甲基丙稀酰硅大单体;methacryloyloxy silicon macromer)等各种含硅的聚合性单体类;含磷的乙烯基系单体类;氯乙烯、偏氯乙烯、氟乙烯、偏氟乙烯、三氟氯乙烯(trifluorochloroethylene)、四氟乙烯、氯三氟乙烯(chlorotrifluoroethylene)、六氟丙烯等各种卤代乙烯基类;丁二烯等各种共轭二烯类等。
上述单体的聚合反应中使用的聚合引发剂,没有特别的限制,代表性的化合物举例说明如下。
可以举出过硫酸铵、过氧化氢等各种无机过氧化物,过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰等各种酰基过氧化物,叔丁基过氧化氢等各种烷基过氧化氢,二叔丁基过氧化氢等各种二烷基过氧化物等各种有机过氧化物,以及偶氮二异丁腈、偶氮叔丁烷等各种偶氮类化合物等有机过氧化物。
另外,上述的有机或无机过氧化物,也可以与还原剂组合,作为所谓氧化还原催化剂使用。这种情况下,可以单独使用一种化合物,也可以并用多种化合物。作为上述的还原剂的代表性化合物,可以举出,亚铁盐、亚铜盐、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫醇、亚磺酸、有机胺类、L-抗坏血酸、L-山梨酸等。
由上述丙烯酸系单体制造聚合物,可以按照通常的方法进行。例如,将有机溶剂和上述各种单体以及聚合引发剂混合,加热搅拌进行聚合。或者,也可以一边加热搅拌有机溶剂,一边滴入上述的各种单体和聚合引发剂进行聚合。或者,也可以使有机溶剂、上述各种单体和聚合引发剂在高压釜内在高压下聚合。另外,也可以用水代替上述有机溶剂,根据需要并用乳化剂或表面活性剂,采用乳液聚合、悬浮聚合、无皂聚合等方法。
上述的丙烯酸树脂,在使用主要以水为介质的涂敷液时,是具有亲水基的单体(丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基苯磺酸及其盐等)单元与丙烯酸树脂中存在的能够溶解或分散于水的树脂,通过乳液聚合、悬浮聚合、无皂聚合等合成的树脂。
作为上述的聚氨酯,可以使用例如特公昭42-24194号公报、特公昭46-7720号公报、特公昭46-10193号公报、特公昭49-37839号公报、特开昭50-123197号公报、特开昭53-126058号公报、特开昭54-138098号公报等中公开的众所周知的聚氨酯树脂或基于它们的聚氨酯树脂。
例如,作为聚异氰酸酯可以举出亚苄基二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、4,4’-二甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等。
作为多元醇可以举出聚氧化亚乙基二醇、聚氧化丙二醇、聚氧四亚甲基二醇等聚醚多元醇类,聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇丁二醇酯(polyethylene-butyleneadipate)、聚己内酯等聚酯多元醇类,丙烯酸系多元醇、聚碳酸酯系多元醇、蓖麻油等。通常适宜使用分子量300~20000的多元醇。
另外,作为扩链剂或交联剂可以举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、二甘醇、三羟甲基丙烷、肼、乙二胺、二亚乙基三胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二环己基甲烷等。
上述的氨基甲酸酯树脂,为达到改善其在以水为主要介质的溶剂中的溶解性的目的,优选含有阴离子性基团的取代基,例如磺酸基、羧酸基、磷酸基及它们的铵盐、碱金属盐、碱土类金属盐的基团。作为这样的氨基甲酸酯树脂的制造方法,可以举出例如下列(1)~(3)的方法。
(1)在聚异氰酸酯、多元醇、扩链剂等中使用含有阴离子性取代基的化合物的方法:
例如,含有阴离子性取代基的聚异氰酸酯可以通过使芳香族异氰酸酯化合物磺化的方法得到。另外,也可以使用氨基醇类的硫酸酯盐或者含有二氨基羧酸盐的异氰酸酯化合物。
(2)使含有阴离子性取代基的化合物和生成的聚氨酯的未反应异氰酸酯基发生反应的方法:
作为含有阴离子性取代基的化合物,阴离子性取代基可以使用含有例如过亚硫酸盐、氨基磺酸及其盐类、氨基羧酸及其盐类、氨基醇类的硫酸酯及其盐类、羟基乙酸及其盐类等的化合物。
(3)使聚氨酯的含有活性氢原子的基团(OH、COOH等)和特定的化合物发生反应的方法:
特定的化合物,可以使用例如二羧酸酐、四羧酸酐、磺内酯、内酯、环氧羧酸、环氧磺酸、2,4-二氧代噁唑烷(2,4-dioxo-oxazolidine)、N-羧基-o-氨基苯甲酸酐等。
聚氨酯树脂中的阴离子性基团的量通常为0.05~8重量%。阴离子性基团的量不足0.05重量%时,聚氨酯树脂的水溶性或水分散性不佳;阴离子性基团的量超过8重量%时,涂敷层的耐水性差、吸湿后导致薄膜相互容易粘附。
上述的聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂的玻璃态转化温度(Tg)通常为-5℃以上,优选0℃以上。Tg低于-5℃时,会有涂敷膜的耐热粘附性差、涂敷层膜彼此之间粘附的粘连现象发生。另外,特别地在后述的联机涂布法制膜工序中设置涂敷层时,优选基材聚酯薄膜在一个方向上拉伸的温度+10℃、更优选+5℃为上限。Tg比基材薄膜的拉伸温度+10℃还高时,涂敷膜不能跟上薄膜的拉伸,无法形成均匀的涂敷膜。
第4发明的双轴取向聚酯薄膜的涂敷层中,必须含有选自上述的聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的至少1种树脂,特别地,若选择使用2种以上,则在使粘附对象具有多样性方面是有利的,所以优选。
与上述的粘附剂树脂一起使用的交联剂,可以发挥提高涂敷层的耐久性、耐热性、粘附性、耐粘附性的作用。交联剂的种类,优选通过加热与粘附剂树脂中存在的官能团(例如羧基、羟基、羟甲基、氨基等)发生交联反应的物质。
作为上述的交联剂,可以举出例如三聚氰胺类交联剂、环氧类交联剂、噁唑啉类交联剂、异氰酸酯类交联剂、氮丙啶类交联剂,以及这些交联剂的官能团与聚合物链结合形成的树脂。在这些交联剂中,若考虑与粘附剂树脂相溶性好以及粘附性好,则三聚氰胺类交联剂、环氧类交联剂、噁唑啉类交联剂、这些交联剂的官能团与聚合物链结合形成的树脂都很适合。另外,这些交联剂可以选择使用水溶性的或水分散性的。
涂敷层中的交联剂的混合量通常为1~50重量%,优选5~30重量%的范围。交联剂树脂的混合量不满1重量%时,交联剂的效果不充分;超过50重量%时,存在不能发挥充分的粘附性的忧虑。
第4发明中,为进一步改善滑动性、粘附性等,优选使涂敷层中含有无机粒子或有机粒子。无机粒子可以举出二氧化硅、氧化铝、氧化锆、高岭土、滑石、碳酸钙等。在这些无机粒子中,二氧化硅便宜而且粒径有多种所以容易利用。有机粒子可以举出由一个分子中含有2个以上碳-碳双键的化合物(例如二乙烯基苯)生成交联结构的聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯。
涂敷层中的粒子的混合量通常为0.5~10重量%,优选1~5重量%。混合量不足0.5重量%时,会有耐粘连性不充分的情况;超过10重量%时,会妨碍薄膜的透明性。
另外,涂敷层中除上述粒子外,还可以含有防静电剂、消泡剂、涂敷性改良剂、增粘剂、抗氧化剂等。
另外,涂敷液被限定在以水为主要介质,为了达到改善在水中的涂敷层成分的分散或者改善涂敷层的造膜性的目的,可以含有少量的有机溶剂。有机溶剂必须使用溶解于水的。
作为上述有机溶剂,可以举出例如正丁醇、正丙醇、异丙醇、乙醇、甲醇等脂肪族或者脂环族醇类,丙二醇、乙二醇、二甘醇等二元醇类,正丁基溶纤剂、乙基溶纤剂、甲基溶纤剂、丙二醇单甲基醚等二元醇衍生物,二氧六环、四氢呋喃等醚类,甲基乙基甲酮、丙酮等酮类,二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类。这些有机溶剂可以根据需要并用两种以上。
上述涂敷层的形成,优选在聚酯薄膜的制膜工序中,使用上述的含有树脂并且主要以水为介质的涂敷液在完成定向结晶之前的聚酯薄膜的一面或两面上实施涂敷后,在至少1个方向上拉伸,再实施热固定,即按照所谓的联机涂布法施行。这样的联机涂布法生产率优异,而且涂敷层和聚酯薄膜之间的粘附性变得坚固。
涂敷液的涂敷方法,可以使用例如,原崎勇次著、槙书店、1979年发行的“涂敷方法”中列出的逆转辊式涂布机、凹板式涂布机、棒式涂布机(rod coater)、气刀涂布机或者这些以外的涂布装置。
聚酯薄膜的两面都设置涂敷层时,其两面的涂敷层可以相同,也可以不同。另外,为改善涂敷层与薄膜间的涂敷性和粘附性,可以对涂布涂敷液之前的薄膜实施化学处理或电晕放电处理。再者,为进一步改善薄膜的表面特性,可以在设置涂敷层后再次实施电晕放电处理。
涂敷层的厚度没有特别的限制,通常为0.01~5μm,优选为0.02~2μm,更优选为0.05~0.5μm的范围。涂敷层的厚度不满0.01μm时,涂敷层的功能可能不能充分发挥出来。
第4发明的双轴取向聚酯薄膜,包括其一面或者两面上设置的涂敷层的全光线透射率必须为89%以上,优选全光线透射率90%以上。全光线透射率不足89%时,会失去脂肪族聚酯所具有的优异的透明性,所以不优选。
第4发明的双轴取向聚酯薄膜的厚度没有特别的限制,通常为15~300μm。
第4发明的双轴取向聚酯薄膜,优选在130℃时长度方向和宽度方向的热收缩率均在5%以下,更优选4%以下。热收缩率超过5%时,实施硬膜加工等后加工时由于加热引起的薄膜的收缩变得显著,薄膜就会产生变形或褶皱等不良状况。
第4发明的双轴取向聚酯薄膜,可以在涂敷层表面的至少1个面上设置硬膜层。在该硬膜层中可以使用,含有聚丙烯酸衍生物成分或者聚甲基丙烯酸衍生物成分,通过加热处理、用紫外线、电子束等活化射线照射处理,进行交联反应而固化的众所周知的树脂组合物。硬膜层的厚度和硬度没有特别的限制,通常厚度为0.1μm~5μm,硬度为铅笔硬度HB~5H左右。
另外,在第4发明的双轴取向聚酯薄膜的至少一面上设置的上述的涂敷层,不仅在上述的硬膜层中,即使对于极其广泛的用途(功能层)都发挥出良好的粘附性。这样的功能层的具体例子可以举出照片感光层、喷墨接受层、印刷油墨层、UV油墨层、金属和无机物或者它们的氧化物的真空蒸镀层,以及其它通过电子束蒸镀、溅射、离子电镀、等离子体聚合、CVD等方法得到的各种薄膜层、各种有机隔膜层、防静电层、脱模层、粘附层等。
<第5发明>
第5发明的双轴取向聚酯薄膜是,由上述的聚酯构成的双轴取向聚酯薄膜,其特征在于,其至少一面上具有涂敷层,该涂敷层的表面固有电阻值为1×1013Ω以下,在130℃下长度方向和宽度方向的热收缩率均在5%以下。
第5发明的双轴取向聚酯薄膜,其至少一面上具有涂敷层,该涂敷层的表面固有电阻值必须为1×1013Ω以下。涂敷层的表面固有电阻值超过1×1013Ω时,防止静电的效果不足,不能达到第5发明的目的。涂敷层的表面固有电阻值优选1×1013Ω以下,其下限通常为1×107Ω。
上述的涂敷层可以是,对在双轴定向后实施热固定从而完成定向结晶的薄膜涂布的涂敷层,但是,从可以得到高生产率以及涂敷层与聚酯薄膜之间的牢固的粘附性的观点来看,在制造聚酯薄膜的制膜工序中,在定向结晶完成之前的聚酯薄膜的一面或两面上,使用主要以水为介质的涂敷液进行涂敷后,在至少1个方向上拉伸,再实施热固定,即用所谓的联机涂布法涂设的涂敷层特别适合。
为达到上述的表面固有电阻值,上述涂敷层中必须添加下面的防静电剂。
例如,阴离子系防静电剂可以举出烷基磺酸的金属盐或者季铵盐、烷基苯磺酸的金属盐或者季铵盐、磷酸酯的金属盐或者季铵盐、烷基磷酸酯的金属盐或者季铵盐、聚苯乙烯磺酸的金属盐或者季铵盐、苯乙烯磺酸与含有能够发生自由基聚合的双键的单体(乙烯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯醚等)的共聚体聚合物或者低聚物的金属盐或者季铵盐等。
另外,阳离子系防静电剂可以举出烷基氯化铵、烷基苯氯化铵、主链上含有离子化的氮或者吡咯烷环(pyrrolidium ring)的聚合物等。
主链上含有离子化的氮原子的聚合物可以举出紫罗烯聚合物,其具体的化合物的例子可以举出例如特公昭53-23377号公报、特公昭54-10039号公报、特开昭47-34581号公报、特开昭56-76451号公报、特开昭58-93710号公报、特开昭61-18750号公报、特开昭63-68687号公报等所述的化合物。
另一方面,主链上含有吡咯烷环的聚合物的具体例子可以举出例如特开平1-146931号公报、特开平1-166326号公报、特开平1-171940号公报、特开平1-171985号公报、特开平1-174538号公报、特开平1-174539号公报等所述的化合物。
在第5发明中,尤其阳离子系的高分子化合物,由于其防静电性能,适合使用。
另外,除上述的防静电剂之外,可以并用聚乙二醇、聚丁二醇等,分子量通常为100~2000、优选500~1000的烷撑二醇聚合物。添加这些烷撑二醇聚合物的目的是为了降低表面固有电阻值或者缓和防静电性能对湿度的依赖性。
在涂敷层中除上述的防静电剂之外优选添加有机高分子粘附剂。由此,提高了涂敷层的耐久性以及与对涂敷层进行后加工赋予其的各种功能层(例如硬膜层、脱模层或者粘附剂层等)之间的粘附性。
上述的有机高分子粘附剂,从与各种功能层的粘附性的观点考虑,优选聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯树脂以及它们的改性体或混合物等。有机高分子粘附剂,在薄膜的制膜工序中使用联机涂布进行涂敷时,为了制备以水为主要溶剂的涂敷液,必须将阴离子、阳离子或者两性的亲水性成分在分子内共聚,或者需要添加水分散剂,使在水中溶解或者微分散。
涂敷层中的防静电剂和有机高分子粘附剂的含有比例通常为1∶9~8∶2(重量比)。防静电剂不满10重量%时会产生防静电性不充分的情况,另一方面,防静电剂超过80重量%时,会产生涂敷膜的耐久性不充分的情况,而且,在涂敷层上设置各种功能时会产生粘附性不充分的情况。
另外,可以在涂敷层上并用交联剂。交联剂的具体例子可以举出羟甲基化或者羟烷基化的尿素类化合物、三聚氰胺类化合物、三聚氰二胺类化合物、丙烯酰胺类化合物、聚酰胺类化合物、环氧化合物、噁唑啉类化合物、碳化二亚胺类化合物、氮丙啶类化合物、嵌段聚异氰酸酯、有机硅烷偶合剂、钛偶合剂、锆铝系偶合剂(Zircoaluminatecoupling agent)等。这些交联成分可以预先和粘附剂聚合物结合。
为到达防粘附性或改善滑动性的目的,还可以在涂敷层中添加交联聚苯乙烯粒子等有机粒子、二氧化硅粒子等无机粒子等微粒子。微粒子的平均粒径通常为0.005~0.5μm,优选0.01~0.1μm,在涂敷层中的含量通常为1~10重量%。
涂敷层干燥后的涂敷量通常为0.01~0.5g/m2,优选0.02~0.2g/m2。涂敷量不足0.01g/m2时,会产生涂敷厚度变得不均匀、不能取得有效的防静电效果、在后加工中与各种功能层之间的粘附性变得不充分等问题;另一方面,涂敷量超过0.5g/m2时,会产生薄膜相互之间变得容易粘连、滑动性下降等不良状况。
第5发明的双轴取向聚酯薄膜,在130℃下长度方向和宽度方向的热收缩率必须均在5%以下。热收缩率超过5%时,会产生例如实施硬膜加工等后加工时由于加热引起薄膜的收缩率变得显著、薄膜出现变形或褶皱等不良状况。热收缩率优选4%以下,更优选3%以下。
第5发明的双轴取向聚酯薄膜,包括其一面或两面上设置的涂敷层的薄膜雾度优选10%以下,尤其在用于重视透明性的光学用途时通常为5%以下、优选3%以下、更优选2%以下。
第5发明的双轴取向聚酯薄膜的厚度没有特别的限制,通常为15~300μm。
第5发明的双轴取向聚酯薄膜,可以在涂敷层表面的至少一面上设置硬膜层。在该硬膜层中可以使用,含有聚丙烯酸衍生物成分或者聚甲基丙烯酸衍生物成分,通过加热处理、用紫外线、电子束等活化射线照射处理,进行交联反应而固化的众所周知的树脂组合物。硬膜层的厚度和硬度没有特别的限制,但是适宜使用的是干燥、固化后的涂敷量在0.1~5g/m2的范围,硬度为铅笔硬度HB~5H的范围的。可以在硬膜层的表面上设置细微的凹凸进行使光漫反射的防眩(AntiGlare)处理。
该处理中可以使用,在硬膜层的表面上设置直接付与凹凸的方法、使细微粒子分散在硬膜层中的方法等。
第5发明的双轴取向聚酯薄膜,可以在涂敷层表面的至少一面上设置含有硅树脂的脱模层。该硅树脂优选具有固化反应性的树脂,其种类可以举出例如加成反应型树脂、缩合反应型树脂、紫外线或电子束固化型树脂。脱模层的厚度没有特别的限制,涂敷量通常选自0.05~1g/m2的范围。
在第5发明的双轴取向聚酯薄膜的至少一面上设置的上述的涂敷层,不仅在上述的硬膜层和脱模层中,在极其广泛的用途(功能层)中都发挥出良好的防静电性。这样的功能层的具体例子可以举出喷墨接受层、印刷油墨层、UV油墨层、无机物或金属氧化物的真空蒸镀层,以及通过电子束蒸镀、溅射、离子电镀、等离子体聚合、CVD等方法得到的各种薄膜层,以及这些薄膜层中的折射率高的层和折射率低的层交替层压制作出的防反射(AntiReflection)层、涂敷层的防反射层、近红外线遮蔽层、各种有机隔膜层、粘附剂层等。
第5发明的双轴取向聚酯薄膜的涂敷层具有的防静电性能,优选对上述各种功能层表面也能发挥出其性能。其理由,例如以硬膜层或脱模层为例进行如下说明。
即,使上述的功能层具有防静电性能时,也可以使用向该功能层中添加具有防静电性能的化合物的方法。然而,通常由于向硬膜层或脱模层中添加这些化合物,会产生本来必须的硬膜层的硬度或脱模层的脱模性降低的问题。为防止这种情况,防静电性能由基材薄膜的涂敷层(底涂层)承担,硬膜层或脱模层等的功能层优选由具有这些功能的特定组成构成。此时,这些功能层表面的表面固有电阻值通常为1×1014Ω以下,优选1×1013Ω以下。
<第6发明>
第6发明的脱模薄膜,其特征在于,在由上述的聚酯构成的双轴取向聚酯薄膜的至少一面上层压脱模层,在150℃下加热1小时后的薄膜雾度值的变化量为1%以下。
在第6发明中,双轴取向聚酯薄膜,厚度方向的层构成可以是单层,也可以是在熔融挤出时层压至少2层、优选3层以上而形成的共挤出薄膜。特别地,层压结构是3层以上时,两表面上具有表层、其之间具有中间层、仅向表层上添加上述微粒子而不向中间层添加微粒子,可以不使透明性恶化而且改善滑动性,所以优选。但是,构成这些层压薄膜的各层聚酯必须全部满足上述的熔点范围。
第6发明的脱模薄膜,必须在其至少一面上具有脱模层。该脱模层上,必须包含硅树脂、氟树脂、各种蜡、脂肪族聚烯等具有脱模性的成分,其中含有硅树脂的脱模层通常具有异常优异的脱模性,所以优选。作为第6发明的脱模层,例如使用硅树脂时,其脱模层可以通过使用例如含有固化型硅树脂的涂敷液在双轴取向聚酯薄膜的至少一面上涂敷、干燥、固化而形成。
作为固化型硅树脂,可以使用例如加成反应型硅树脂、缩合反应型硅树脂、紫外线或电子束固化型硅树脂等中的任何一种。
作为加成反应型硅树脂,可以举出使例如末端引入乙烯基的聚二甲基硅氧烷和末端具有-H基的氢硅烷(hydrogen silane),在铂催化剂作用下发生反应而制得的具有3维交联结构的硅树脂。
作为缩合反应型硅树脂,可以举出例如使末端具有-OH基的聚二甲基硅氧烷彼此之间、或者使末端具有-OH基的聚二甲基硅氧烷与末端具有-H基的氢硅烷,在有机锡催化剂作用下发生缩合反应生成3维交联结构的硅树脂。
作为紫外线固化型的硅树脂,可以举出例如最基本的类型利用与通常的硅橡胶交联相同的自由基反应的硅树脂,引入不饱和基发生光固化的硅树脂,紫外线作用下使鎓盐分解生成强酸、这样使环氧基裂开进行交联的硅树脂,通过乙烯基硅氧烷的硫代加成反应进行交联的硅树脂等等。另外,也可以使用电子束代替上述紫外线。电子束比紫外线能量更强,可以不象紫外线固化时那样使用引发剂,而通过自由基进行交联反应。
第6发明中,在双轴取向聚酯薄膜的至少一面上涂设脱模层的方法,优选使用以加成反应型、缩合反应型、紫外线或电子束固化型的硅树脂为树脂成分的涂敷液进行涂敷、加热干燥、热固化或者紫外线(或电子束)固化的方法。涂敷方法,可以应用众所周知的任意的涂敷方法,例如可以使用凹板式涂布法或逆转式涂布法等辊涂法,米耶刮棒涂布法(Mayer bar coating method)等刮棒式涂布法(bar coatingmethod)、喷涂法、气刀涂布法等方法。
涂敷液的干燥和固化可以同时进行,条件优选干燥温度为100℃以上、干燥时间为30秒以上。干燥温度不足100℃、干燥时间不满30秒时,硅树脂的固化不完全,容易导致重剥離化(剥离力不足)或硅树脂层的背面迁移(透印),因此不优选。
脱模层的厚度以固化硅树脂层干燥后的涂敷量表示,通常为0.01~5g/m2,优选0.05~1g/m2。硅树脂层干燥后的涂敷量不满0.01g/m2时,会产生脱模性能下降的倾向;超过5g/m2时,会有脱模层自身对薄膜的粘附性、固化性等降低的情况。
第6发明中,为了抑制向贴合的相对方粘附剂层表面、和在制造工序中向输送辊表面移动或迁移硅树脂等,表示脱模层的固化程度的残留粘附率,通常为90%以上,优选95%以上。
第6发明的脱模薄膜在150℃下进行1小时热处理后薄膜雾度值的变化量必须为1%以下、优选0.5%以下、更优选0.2%以下。薄膜雾度值的变化量超过1%时,在脱模薄膜的脱模层表面渗出的低聚物变多,例如脱模薄膜附着在偏振光片和相位差片的粘附剂层上时,渗出的低聚物迁移在粘附剂层上从而粘附在偏振光片和相位差片上,这会导致粘附剂层的透明性降低或出现白斑状缺陷,所以不优选。
第6发明的脱模薄膜包括脱模层的雾度值通常为8%以下、优选4%以下、更优选2%以下。此时,薄膜雾度值的下限值通常为0.2%。另外,第6发明的脱模薄膜的全光线透射率通常为80%以上、优选85%以上。
第6发明的脱模薄膜在130℃下长度方向和宽度方向的热收缩率均为通常5%以下、优选4%以下、更优选3%以下。热收缩率超过5%时会产生下面的问题。即,通过粘附剂层贴合的偏振光片和相位差片等部件承受例如硬膜加工等时,由于加热,会引起脱模薄膜的收缩变得显著、产生卷曲、出现变形或褶皱、产生从粘附剂层剥落等不良状况。
下面,具体说明上述各发明的聚酯薄膜的制造方法。
首先,由挤出机对上述的脂肪族聚酯原料进行熔融挤出形成片状,由冷却辊冷却固化得到未拉伸薄片。此时,为提高薄片的平面性,优选提高薄片和旋转冷却辊之间的粘附性,优选采用静电粘附法和/或液体涂敷粘附法。在挤出机的熔融段中,为除去异物或粗大凝聚粒子设置了过滤器,为提高挤出量的定量性可以设置齿轮泵。在熔融挤出过程中,可以预先加热聚酯原料、使其结晶化、充分除去水分后投入挤出机进行熔融挤出,也可以使用带有排气孔的双螺杆挤出机、将未干燥的聚酯原料直接投入挤出机、一边从排气孔除去水分一边进行熔融挤出。挤出时的树脂温度,可以在使用的聚酯原料的熔点(Tm)+15℃~Tm+50℃的范围进行选择。
上述的熔融挤出,可以使用1台挤出机形成单层薄片,也可以使用多台挤出机和多层的多歧管式模头(multi-manifold die)或进料套管(feed block)、使各自的熔融聚酯汇合进行层压、从T模挤出多层薄片由冷却辊固化而得到多层结构的未拉伸薄片。
然后,对所得的未拉伸薄膜在两轴方向拉伸进行双轴定向。例如,举依次进行纵横两轴拉伸的情况为例说明如下。首先,用辊拉伸机在纵向对上述的未拉伸薄片进行拉伸。拉伸温度通常在聚酯原料的玻璃态转化温度(Tg)~Tg+30℃的范围,拉伸倍数通常为2.0~6.0倍、优选2.5~5.0倍的范围。上述应用联机涂布法的情形,通常在此步骤中用涂敷液对薄膜进行涂敷。此时,可以对完成纵向拉伸的薄膜进行电晕放电处理后用涂敷液进行涂敷。接着,进行横向拉伸。横向拉伸的温度和倍数的范围可选自与纵向拉伸相同的范围。然后,继续在Tm-15℃~Tm-60℃的温度范围内在紧张状态下或者30%以内的松弛状态下进行热处理,得到双轴拉伸薄膜。
在上述的拉伸中,除了由1次拉伸操作拉伸至规定倍数的方法之外,也可以采用将拉伸分为2个步骤以上拉伸至规定的拉伸倍数的方法。这些情况下,优选最终两个方向的拉伸倍数分别与上述范围一致进行拉伸。而且,根据需要,可以在进行热处理前或后再次在纵向/横向上进行拉伸。
另外,也可以同时在纵横两轴方向进行拉伸。此时按下述方法进行。首先,使用拉幅机(tenter)方式的同时双轴拉伸机,使上述的未拉伸薄片以面积倍数通常为6~30倍的方式在纵横方向同时拉伸。此时的拉伸温度,与依次在两轴方向拉伸的情形相同,为聚酯原料的玻璃态转化温度(Tg)~Tg+40℃的范围。特别是,该同时双轴拉伸机中使用按照线性马达方式驱动压板(clip)的拉伸机时,拉伸倍数的设定或热固定时的松弛率的设定的自由度高,所以优选。通过同时双轴拉伸制造的薄膜,与依次在两轴方向拉伸时同样地进行热处理,而且可以根据需要在纵向和/或横向进行松弛处理。
此外,本发明中的涂敷层不使用联机涂布法,可以使用涂敷液在完成定向结晶的双轴拉伸薄膜上涂敷后进行干燥、固化。
下面,通过实施例对本发明作更详细的说明,但是本发明只要不超出其要旨,就不限于以下的实施例。此外,实施例和比较例中的“份”表示“重量份”。另外,下面诸例中使用的测定方法如以下所述。
1.聚酯的熔点(Tm)
使用示差热分析仪(TAInstument社生产DSC-2920)在升温速度20℃/分钟的条件下测定,以伴随结晶融解的吸热峰值的顶点的温度为熔点。
2.130℃下薄膜的热收缩率
在薄膜的长度方向(MD)和宽度方向(TD)上,准确地量出约50mm标距(L1)、在无张力状态下在烤箱中130℃下实施加热处理10分钟。此后,冷却薄膜,再次准确测量标距(L2),按下式计算热处理前后标距的变化,作为130℃的热收缩率。
热收缩率={(L1-L2)/L1}×100(%)
3.全光线透射率
按照JIS K 7136(2000)(与ISO 14782 1999相同)使用积分球式浊度计(日本电色社生产NDH2000)测得薄膜的全光线透射率(%)。
4.润湿指数
按照JIS K 6768(1995)(与ISO 8296 1987相同)测定薄膜表面的润湿指数。润湿指数的标准液使用Nakaraitesk Co.Ltd.社生产的标准液。
5.粒子的平均粒径
以光散射法测得的全部粒子的50重量%点的粒子的等价球形直径作为平均粒径。
6.硬膜粘附性
首先,以甲苯∶甲乙甲酮=1∶1(重量比)的溶剂稀释日本化药社生产的“KAYANOVA FOP-1700”,在聚酯薄膜表面(聚酯薄膜具有涂敷层时为涂敷层表面)上以刮棒式涂布的方式涂敷,使干燥、固化后的厚度为2μm。然后,在110℃下干燥1分钟除去溶剂后,用高压汞灯在输出120w/cm、照射距离15cm、移动速度10m/分的条件下进行紫外线固化,形成硬膜层。该硬膜层上形成1英寸范围内划100个方格,使Cellotape(Nichiban社生产的商品名)贴合在其上,用90度剥离法进行剥离试验(peel test)(拉伸速度:2英寸/分),按以下所示基准评价粘附性。
◎:剥离的方格数≤5个
○:5个<剥离的方格数≤10个(到这里为止是合格的范围)
△:10个<剥离的方格数≤50个
×:50个<剥离的方格数
7.中心线平均粗糙度(Ra):
使用小坂研究所社(株)生产的表面粗糙度测定机(SE-3F)按下述方法测得。即,从薄膜横截面曲线向其中心线方向切下基准长度L(2.5cm)的部分,以该切下的部分的中心线为X轴、纵倍数的方向为Y轴,粗糙度曲线以Y=f(X)表示时,以μm为单位表示按下式得到的值。
Ra = ( 1 / L ) &Integral; 0 L | f ( X ) | dX
自试样薄膜表面求出10根横截面曲线,中心线平均粗糙度以由这些横截面曲线求得的抽出部分的中心线粗糙度的平均值表示。此外,探针的末端半径为2μm、负荷为30mg、截止(cut-off)值为0.08mm。
8.薄膜雾度:
按照JIS K 7136(2000)(与ISO 14782 1999相同)使用积分球式浊度计(日本电色社生产NDH2000)测定薄膜雾度(%)。
9.薄膜的卷曲特性:
以100m/分的速度对一面进行电晕放电处理,使薄膜呈卷轴状向上卷起时,按如下标准对卷轴的外观作判定。等级B以上是实用上没有问题的级别。
等级A:卷轴表面完全没有褶皱或小突起的缺陷
等级B:卷轴表面没有褶皱、仅有极少的小突起缺陷
等级C:卷轴表面有褶皱、小突起缺陷显著
等级D:卷轴表面出现很多褶皱
10.薄膜雾度值的变化量:
强制循环式烤箱中,在氮气环境下,对固定四周的薄膜在150℃下进行1小时和4小时热处理后,取出薄膜进行冷却,测定薄膜的雾度值。将其值与热处理前的薄膜雾度值进行比较,将其差的绝对值作为薄膜雾度值的变化量(%)。
11.表面电阻率:
按照JIS K 7194利用4探针法(four-probe method)测定表面电阻率(Ω/□)。测定装置使用三菱化学社生产的“Lotest AMCP-T400”。
12.透明导电性层压体加热后的变化:
强制循环式烤箱中,在氮气环境下,对固定四周的透明导电性薄膜在150℃下进行1小时热处理后,将薄膜取出冷却,观察外观的变化。另外,将加热处理前后雾度值的差的绝对值作为雾度值的变化量(%)。而且,使加热处理前的表面电阻率(Ω/□)为1时,求出加热处理后的表面电阻率(Ω/□)的变化比例。
13.表面固有电阻值:
使用日本惠普公司生产的“16008A”(商品名)电极内径50mm、电极外径70mm的同心圆电极。在23℃、50%RH环境气体下在试样上设置同心圆电极,施加100V的电压,使用同公司的高阻抗仪表“4329A”(商品名)测定试样的表面固有电阻值。
14.薄膜表面(涂敷层表面或非涂敷层表面)的易污染程度:
使用干燥的布制镜片除尘器、几乎不使力以固定的速度往复10次擦拭薄膜的表面,接近粉碎的烟灰粉末,按如下所示的标准对从薄膜吸附的灰的状况进行评价、给出等级。
○:不吸附灰
△:能吸附少量的灰
×:能吸附大量的灰
15.脱模薄膜的残留粘附率:
下面求出规定的残留粘附力和基础粘附力,由下式算出残留粘附率(%)。此外,粘附力的测定在23±2℃、50±5%RH条件下进行。
残留粘附率(%)=(残留粘附力/基础粘附力)×100
残留粘附力:在试样薄膜的脱模层表面上,用2kg的橡胶辊往复压接粘附胶带(日东电工社生产No.31B),在100℃下进行1小时加热处理,然后从压接的粘附胶带上剥离试样薄膜,按照JIS C 2107(对不锈钢板的粘附力、180°剥离法)将该粘附胶带压接在不锈钢板上,并测定粘附力,以此作为残留粘附力。
基础粘附力:使用与残留粘附力中所用的相同的粘附胶带(No.31B)按照JIS C 2107将其压接在不锈钢板上,同样地测定粘附力,以此作为基础粘附力。
16.粘附剂层的污染情况:
强制循环式烤箱中,在氮气环境下,对固定四周的脱模薄膜在150℃下进行1小时热处理后,将薄膜取出冷却。在该脱模薄膜的脱模层表面上贴合黑色的氯乙烯胶带(积水化学社生产ESLON TAPENo.360)后,剥离氯乙烯胶带,用肉眼观察粘附剂层记录其变化。
下面诸例中使用的聚酯原料的制造方法如下。
<聚酯A1>
在包括搅拌机、馏出管(distillate discharge tube)和减压装置的反应容器中,装入1,4-环己烷二羧酸(反式异构体占98%)184份、1,4-环己烷二甲醇(反式异构体占67%)158份、Ti(OC4H9)4占6重量%的丁醇溶液0.9份,在氮气流动下加热至150℃后、经过1小时升温至200℃。然后,在200℃下保持1小时进行酯化反应后,经过45分钟从200℃升温至250℃,一边慢慢降低反应容器内的压力一边进行缩聚反应。在反应容器内的压力0.1kPa、反应温度250℃的条件下聚合2小时15分钟后,将得到的聚合物以纤维状从水中抽出后弄成颗粒状。得到的颗粒的特性粘度(IV)为0.97dl/g。该聚酯的熔点为220℃。
<聚酯B1>
按0.1重量%的比例向聚酯A1中混入平均粒径2.4μm的非晶体二氧化硅,投入到带有排气孔的双螺杆挤出机,在1kPa的真空度下除去水分、熔融混合、以纤维状挤出,在水中冷却后制备出粒子的母料。该聚合物的特性粘度为0.85dl/g。熔点为220℃。
<聚酯C1>
使用与聚酯A1的制造中所用的相同的反应容器,装入1,4-环己烷二羧酸二甲酯(反式异构体占98%)160份、1,4-环己烷二甲醇(反式异构体占100%)118份、NaHTi(OC4H9)6占14重量%的丁醇溶液1.8份,在氮气流动下加热至150℃后、经过1小时升温至210℃。然后,在210℃下保持1小时进行酯交换反应后,经过45分钟从210℃升温至270℃,一边慢慢降低反应容器内的压力一边进行缩聚反应。在反应容器内的压力0.1kPa、反应温度270℃的条件下反应1小时后,将得到的聚合物以纤维状从水中抽出后弄成颗粒状。得到的颗粒的特性粘度(IV)为0.55dl/g。该聚合物在氮气流动下在220℃再进行3小时固相聚合。得到的聚酯的特性粘度为0.95dl/g。另外,该聚酯的熔点,以将暂时熔融的聚酯急速冷却后生成的试样测定的结果为242℃。
<聚酯D1>
按0.1重量%的比例向聚酯C1中混入平均粒径2.4μm的非晶体二氧化硅,投入到带有排气孔的双螺杆挤出机,在1kPa的真空度下除去水分、熔融混合、以纤维状挤出,在水中冷却后制备出粒子的母料。该聚合物的特性粘度为0.84dl/g。熔点为242℃。
<聚酯E1>
在聚酯A1的制备中,除使用1,4-环己烷二羧酸(反式异构体占77%)代替1,4-环己烷二羧酸(反式异构体占98%)之外,其余与聚酯A的制备完全相同地进行聚合得到聚酯颗粒。得到的颗粒的特性粘度(IV)为0.97dl/g。并且,该聚酯的熔点为192℃。
<聚酯F1>
以0.1重量%的比例向聚酯E1中混入平均粒径2.4μm的非晶体二氧化硅,投入到带有排气孔的双螺杆挤出机,在1kPa的真空度下除去水分、熔融混合、以纤维状挤出,在水中冷却后制备出粒子的母料。该聚合物的特性粘度为0.85dl/g。并且,熔点为192℃。
<聚酯A2>
采用和制备聚酯A1相同的条件,得到特性粘度(IV)0.92dl/g、熔点220℃的聚酯颗粒。
<聚酯B2>
以0.1重量%的比例向聚酯A2中干混入平均粒径1.1μm的二乙烯苯交联聚苯乙烯粒子,投入到带有排气孔的双螺杆挤出机,在1kPa的真空度下除去水分、熔融混合、以纤维状挤出,在水中冷却后制备出粒子的母料。该聚合物的特性粘度为0.82dl/g。并且,熔点为220℃。
<聚酯C2>
以0.1重量%的比例向聚酯A2中干混入平均粒径2.3μm的非晶体二氧化硅,投入到带有排气孔的双螺杆挤出机,在1kPa的真空度下除去水分、熔融混合、以纤维状挤出,在水中冷却后制备出粒子的母料。该聚合物的特性粘度为0.82dl/g。并且,熔点为220℃。
<聚酯D2>
在聚酯A2的制备中,除使用1,4-环己烷二羧酸(反式异构体占77%)代替1,4-环己烷二羧酸(反式异构体占98%)之外,其余与聚酯A的制备完全相同地进行聚合得到聚酯颗粒。得到的颗粒的特性粘度(IV)为0.90dl/g。并且,该聚酯的熔点为192℃。
<聚酯E2>
以0.1重量%的比例向聚酯D2中干混入平均粒径1.1μm的二乙烯苯交联聚苯乙烯粒子,投入到带有排气孔的双螺杆挤出机,在1kPa的真空度下除去水分、熔融混合、以纤维状挤出,在水中冷却后制备出粒子的母料。该聚合物的特性粘度为0.78dl/g。并且,熔点为192℃。
<聚酯F2>
以0.25重量%的比例向聚酯A2中干混入平均粒径1.2μm的碳酸钙粒子,投入到带有排气孔的双螺杆挤出机,在1kPa的真空度下除去水分、熔融混合、以纤维状挤出,在水中冷却后制备出粒子的母料。该聚合物的特性粘度为0.79dl/g。并且,熔点为220℃。
<聚酯A3>
在聚酯A1的制备中,除了将缩聚反应的反应时间改变为2小时之外、与聚酯A1的制造相同地进行操作,得到特性粘度(IV)0.85dl/g、熔点220℃的聚酯颗粒。
<聚酯B3>
以0.1重量%的比例向聚酯A3中干混入平均粒径2.4μm的非晶体二氧化硅,投入到带有排气孔的双螺杆挤出机,在1kPa的真空度下除去水分、熔融混合、以纤维状挤出,在水中冷却后制备出粒子的母料。该聚合物的特性粘度为0.76dl/g。并且,熔点为220℃。
<聚酯C3>
在聚酯A3的制备中,除使用1,4-环己烷二羧酸(反式异构体占77%)代替1,4-环己烷二羧酸(反式异构体占98%)之外,其余与聚酯A的制备完全相同地进行聚合得到聚酯颗粒。得到的颗粒的特性粘度(IV)为0.84dl/g。并且,该聚酯的熔点为192℃。
<聚酯A4>
使用按照与聚酯A1相同的方法得到的相同物性的聚酯。
<聚酯B4>
使用按照与聚酯B1相同的方法得到的相同物性的聚酯。
<聚酯C4>
使用按照与聚酯C1相同的方法得到的相同物性的聚酯。
<聚酯D4>
使用按照与聚酯D1相同的方法得到的相同物性的聚酯。
<聚酯E4>
使用按照与聚酯E1相同的方法得到的相同物性的聚酯。
<聚酯F4>
使用按照与聚酯F1相同的方法得到的相同物性的聚酯。
<聚酯A5>
使用按照与聚酯A3相同的方法得到的相同物性的聚酯。
<聚酯B5>
使用按照与聚酯B3相同的方法得到的相同物性的聚酯。
<聚酯C5>
以0.1重量%的比例向聚酯A5中干混入平均粒径1.1μm的二乙烯苯交联聚苯乙烯粒子,投入到带有排气孔的双螺杆挤出机,在1kPa的真空度下除去水分、熔融混合、以纤维状挤出,在水中冷却后制备出粒子的母料。该聚合物的特性粘度为0.82dl/g。并且,熔点为220℃。
<聚酯D5>
在聚酯A5的制备中,除使用1,4-环己烷二羧酸(反式异构体占77%)代替1,4-环己烷二羧酸(反式异构体占98%)之外,其余与聚酯A5的制备完全相同地进行聚合得到聚酯颗粒。得到的颗粒的特性粘度(IV)为0.84dl/g。并且,该聚酯的熔点为192℃。
<聚酯E5>
以0.1重量%的比例向聚酯D5中干混入平均粒径2.4μm的非晶体二氧化硅,投入到带有排气孔的双螺杆挤出机,在1kPa的真空度下除去水分、熔融混合、以纤维状挤出,在水中冷却后制备出粒子的母料。该聚合物的特性粘度为0.76dl/g。熔点为192℃。
<聚酯A6>
使用按照与聚酯A3相同的方法得到的相同物性的聚酯。
<聚酯B6>
使用按照与聚酯B3相同的方法得到的相同物性的聚酯。
<聚酯C6>
使用按照与聚酯C5相同的方法得到的相同物性的聚酯。
<聚酯D6>
使用按照与聚酯D5相同的方法得到的相同物性的聚酯。
<聚酯E6>
使用按照与聚酯E5相同的方法得到的相同物性的聚酯。
<实施例1-1~1-3以及比较例1-1~1-3>
这些例子是为了说明第1发明。
实施例1-1
将聚酯A1和聚酯B1按照4∶1的重量比混合,投入到带有排气孔的同向双螺杆挤出机,熔融段温度设定为250℃,将排气孔口连接于真空管,在1kPa的真空度下除去水分、进行熔融挤出,将从T模呈薄片状挤出的熔融树脂卷绕在20℃的冷却滚筒辊上。此时,应用静电粘附法。将这样制作出的未拉伸薄片引入纵向拉伸工序中。纵向拉伸使用辊拉伸法(roll stretching method)。然后,在多根陶瓷辊上预热到70℃,而且并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。然后,将此单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在90℃下预热后,以4.0倍的拉伸倍数在宽度方向进行拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在180℃的温度下热固定后,在150℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理,得到厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表1-1所示。
表1-1中,1,4-CHDA表示1,4-环己烷二羧酸、1,4-CHDM表示1,4-环己烷二甲醇、TPA表示对苯二甲酸、EG表示乙二醇(以下的表中相同)。
实施例1-2
将聚酯C1和聚酯D1按照4∶1的重量比混合,投入到与实施例1-1相同的挤出机中,除熔融段温度设定为270℃之外,其它与实施例1-1相同地进行熔融挤出,制作出未拉伸薄片。将该未拉伸薄片引入纵向拉伸工序。纵向拉伸使用辊拉伸法。然后,在多根陶瓷辊上预热到75℃,而且,并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。然后,将此单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在95℃下预热后,以4.0倍的拉伸倍数在宽度方向进行拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在210℃的温度下热固定后,在150℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理,得到厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表1-1所示。
实施例1-3
使用实施例1-1中制作出的薄膜,对一面进行电晕处理后,在薄膜的两表面进行硬膜处理。未进行电晕处理的薄膜表面的润湿指数为39mN/m,而进行了电晕处理的薄膜表面的润湿指数为52mN/m。对硬膜层的紧密性粘附性进行评价时,进行了电晕处理的表面的硬膜层中方格仅有几个剥离、等级为○,而未进行电晕处理的表面的硬膜层中半数以上方格剥离、等级为×。
比较例1-1
使用含有平均粒径2.4μm的非晶体二氧化硅0.02重量%的聚对苯二甲酸乙二醇酯,除了熔融挤出时熔融段的温度设定为280℃、纵向拉伸温度设为83℃以外,其它与实施例1-2相同地进行熔融挤出、制作未拉伸薄片、纵向拉伸、横向拉伸、热固定,得到厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表1-1所示。
比较例1-2
在实施例1-1中,除了热固定温度设定为150℃、之后在1 30℃下在宽度方向进行3%的松弛处理之外,其余完全与实施例1-1相同地进行,得到厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表1-1所示。
比较例1-3
将聚酯E1和聚酯F1按照4∶1的重量比混合,与实施例1-1相同地进行熔融挤出,制作出未拉伸薄片。将该未拉伸薄片引入到纵向拉伸工序中。纵向拉伸使用辊拉伸法,然后,在多根陶瓷辊上预热到55℃,而且并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。然后,将此单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在70℃下预热后,以4.0倍的拉伸倍数在宽度方向进行拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在150℃的温度下热固定后,在130℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理,得到厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表1-1所示。
Figure C20048000635600381
<实施例2-1~2-3以及比较例2-1~2-3>
这些例子是为了说明第2发明。
实施例2-1
将聚酯A2和聚酯B2按照1∶1的重量比混合,投入到带有排气孔的双螺杆挤出机,熔融段温度设定为250℃进行熔融挤出。此时,将排气孔口连接于真空管,在1kPa的真空度下除去水分、进行熔融挤出,通过齿轮泵和过滤器从T模呈薄片状挤出熔融树脂,应用静电粘附法卷绕在20℃的冷却辊上(单层)。将这样制作出的未拉伸薄片引入到纵向拉伸工序中。纵向拉伸使用辊拉伸法,在多根陶瓷辊上预热到70℃,而且并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。然后,将此单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在90℃下预热后,以3.7倍的拉伸倍数在宽度方向进行拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在180℃的温度下热固定后,在150℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理后,卷绕,得到总厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表2-1所示。
实施例2-2
将聚酯B2以100%的比例投入到表层用的挤出机中。另外,将聚酯A2和制作薄膜的再生薄片(recycled flakes)以9∶1的重量比投入到中间层用的挤出机中。每台挤出机都是带有排气孔的双螺杆挤出机,树脂和薄片使用时不需干燥。然后,在1kPa的真空度下从排气孔除去水分,在250℃的熔融温度下进行挤出。熔融聚合物经过设置于各挤出机的齿轮泵和过滤器后,在进料套管内汇合进行层压,从T模熔融挤出,得到两表层为相同材料的3层结构的未拉伸薄片。此时,两表层的厚度相同,两表层的厚度共计设定为全体厚度的40%。另外,在此时,与实施例1相同地应用静电粘附法在20℃的冷却辊上卷绕。之后,与实施例2-1相同地对该未拉伸薄片进行纵向拉伸、横向拉伸、热固定后,卷绕,得到总厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表2-1所示。
实施例2-3
在实施例2-2中,除了将聚酯C2以100%的比例投入到表层用的挤出机中、另外将聚酯A2以100%的比例投入到中间层用的挤出机之外,其它与实施例2-1相同地进行操作,得到双轴取向聚酯薄膜。但是,两表层的厚度共计设定为全体厚度的8%。该薄膜的特性如表2-1所示。
比较例2-1
在实施例2-1中,使用聚酯D2和聚酯E2按1∶1的重量比混合的混合物作为原料树脂。与实施例2-1相同地对其进行熔融挤出,得到单层的未拉伸薄片。将这样制作出的未拉伸薄片引入到纵向拉伸工序。纵向拉伸使用辊拉伸法,在多根陶瓷辊上预热到70℃,而且并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。然后,将此单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在90℃下预热后,以3.7倍的拉伸倍数在宽度方向进行拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在150℃的温度下热固定后,在130℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理后,卷绕,得到总厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表2-2所示。
比较例2-2
在实施例2-1中,使用聚酯A2和聚酯C2按9∶1的重量比混合的混合物作为原料树脂。与实施例2-1相同地对其进行熔融挤出,得到单层的未拉伸薄片。与实施例2-1完全相同地对该未拉伸薄片进行纵向拉伸、横向拉伸、热固定,得到总厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表2-2所示。
比较例2-3
在实施例2-1中,使用100%比例的聚酯F2作为原料树脂。与实施例2-1相同地对其进行熔融挤出,得到单层的未拉伸薄片。与实施例1完全相同地对该未拉伸薄片进行纵向拉伸、横向拉伸、热固定,得到总厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表2-2所示。
Figure C20048000635600421
<实施例3-1~3-3以及比较例3-1~3-2>
这些例子是为了说明第3发明。
实施例3-1
<双轴取向聚酯薄膜的制作>
将聚酯A3和聚酯B3按照4∶1的重量比混合,投入到表层用的挤出机中。另外,将聚酯A3以100%的比例投入到中间层用的挤出机中。每台挤出机都是带有排气孔的双螺杆挤出机,树脂不需干燥,在1kPa的真空度下从排气孔除去水分,在250℃的熔融温度下进行挤出。各挤出机中设置有齿轮泵和过滤器,熔融聚合物经过这些之后,在进料套管内汇合进行层压,从T模进行熔融挤出,得到两表层为相同材料的3层结构的未拉伸薄片。此时,两表层的厚度相同,两表层的厚度共计设定为全体厚度的2%。另外,在此时,应用静电粘附法在20℃的冷却辊上卷绕。将这样制作出的未拉伸薄片引入到下面的纵向拉伸工序中。
首先,纵向拉伸使用辊拉伸法,在多根陶瓷辊上预热到72℃,而且并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。然后,将此单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在100℃下预热后,以3.3倍的拉伸倍数在宽度方向进行拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在185℃的温度下热固定后,使薄膜冷却,得到总厚度188μm的双轴取向聚酯薄膜。
<透明导电性层压体的制作>
在上述的双轴取向聚酯薄膜的一面上,应用直流磁控溅射法,对由铟-锡复合氧化物构成的透明导电性薄膜进行层压。靶使用含有10重量%的锡的铟合金。施加的电功率为2W/cm2。溅射时的真空压力固定为0.4Pa,流入Ar:130sccm、O2:70sccm的混合气体,设定透明导电性薄膜的厚度为30nm地进行成膜,制作出透明导电性层压体。该透明导电性层压体的特性如表3-1所示。
实施例3-2
<双轴取向聚酯薄膜的制作>
仅将聚酯A3在不干燥的状态下投入到带有排气孔的双螺杆挤出机中,熔融段温度设定为250℃进行熔融挤出。此时,在1kPa的真空度下从排气孔除去水分。另外,经过齿轮泵和过滤器,从T模以薄片状挤出熔融树脂,应用静电粘附法在20℃的冷却辊上卷绕(单层)。将这样制作出的未拉伸薄片引入到纵向拉伸工序。纵向拉伸使用辊拉伸法,在多根陶瓷辊上预热到72℃,而且并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。此时使用下面的水系涂敷剂利用逆转凹板涂布机在薄膜的一面上进行涂敷。涂敷量为,以双轴拉伸后的薄膜的干燥涂敷量计,0.1g/m2
<涂敷剂组成(“份”指各固体成分的重量份)>
由对苯二甲酸/间苯二甲酸/5-硫代间苯二甲酸钠/乙二醇/1,4-丁二醇/二甘醇=30/16/4/35/10/5摩尔%的由聚酯树脂水分散体20份、大日本油墨化学社生产的“HYDRANE AP-40”(聚酯系聚氨酯水分散体)60份、六甲氧基甲基三聚氰胺的水分散体15份、二氧化硅粒子的水分散体(平均粒径0.04μm)5份构成的涂敷剂。
然后,将上述的单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在100℃下干燥、预热后,以3.3倍的拉伸倍数在宽度方向上拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在185℃的温度下热固定后,使薄膜冷却,得到总厚度188μm的双轴取向聚酯薄膜。
<透明导电性层压体的制作>
在上述的双轴取向聚酯薄膜的涂敷面相反一侧的表面上,与实施例1完全相同地层压透明导电性薄膜制作出透明导电性层压体。该透明导电性层压体的特性如表3-1所示。
比较例3-1
<双轴取向聚酯薄膜的制作>
在实施例3-2中,除了使用众所周知的由连续聚合法得到的特性粘度0.65dl/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯、熔融段温度设定为285℃以外,与实施例3-2相同地进行熔融挤出,得到单层的未拉伸薄膜。将这样制作出的未拉伸薄片引入到纵向拉伸工序中。纵向拉伸使用辊拉伸法,在多根辊上预热到85℃,在长度方向拉伸2.5倍,再在95℃下拉伸1.2倍。此时使用与实施例2相同的水系涂敷剂在薄膜的两面同样地涂敷。然后,将得到的单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在120℃下干燥、预热后,以3.3倍的拉伸倍数在宽度方向拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在225℃的温度下热固定后,使薄膜冷却,得到总厚度188μm的双轴取向聚酯薄膜。
<透明导电性层压体的制作>
在上述的双轴取向聚酯薄膜的涂敷面相反一侧的表面上,与实施例3-1完全相同地层压透明导电膜制作出透明导电性层压体。该透明导电性层压体的特性如表3-1所示。
比较例3-2
在实施例3-2中,除了使用100%的聚酯C3作为原料树脂之外,与实施例3-2相同地熔融挤出,得到单层的未拉伸薄片。对得到的未拉伸薄片与实施例2完全相同地进行纵向拉伸、水系涂敷剂涂敷、横向拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在155℃的温度下热固定后,使薄膜冷却,得到总厚度188μm的双轴取向聚酯薄膜。
<透明导电性层压体的制作>
在上述的双轴取向聚酯薄膜的涂敷面相反一侧的表面上,与实施例3-1完全相同地在薄膜的一面上层压透明导电性薄膜制作出透明导电性层压体。该透明导电性层压体的特性如表3-1所示。
Figure C20048000635600461
<实施例4-1~4-5以及比较例4-1~4-3>
这些例子是为了说明第4发明。另外,在这些例子中,为了形成双轴取向聚酯薄膜表面的涂敷层而使用的涂敷液的构成成分如下面a~f所示。
<a:聚酯树脂>
对苯二甲酸/间苯二甲酸/5-硫代间苯二甲酸钠/乙二醇/1,4-丁二醇/二甘醇=28/20/2/35/10/5摩尔%的聚酯树脂水分散体
<b:丙烯酸树脂>
甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯/丙烯腈N-羟甲基甲基丙烯酰胺=45/45/5/5摩尔%的乳液聚合物(乳化剂为阴离子系表面活性剂)
<c:聚氨酯树脂>
大日本油墨化学社生产的“HYDRANE AP-40”(聚酯系聚氨酯水分散体)
<d:三聚氰胺类交联剂>
六甲氧基甲基三聚氰胺的水分散体
<e:噁唑啉类交联剂>
日本催化剂社生产“EPOCROSS WS-500”(支链是噁唑啉基的丙烯酸系树脂的水分散体)
<f:二氧化硅粒子>
二氧化硅的水分散体(平均粒径0.06μm)
实施例4-1
将聚酯A4和聚酯B4按照4∶1的重量比混合,投入到带有排气孔的同向双螺杆挤出机中,熔融段温度设定为250℃,将排气孔连接于真空管,在1kPa的真空度下除去水分、进行熔融挤出,将从T模以薄片状挤出的熔融树脂卷绕在20℃的冷却辊上。此时,应用静电粘附法。将这样制作出的未拉伸薄片引入到纵向拉伸工序。纵向拉伸使用辊拉伸法。然后,在多根陶瓷辊上预热到70℃,而且并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。接着,对该单轴拉伸薄膜的一面实施电晕放电处理后,使用如下组成(固体成分重量比)的涂敷液在电晕放电处理的表面进行涂敷。此外,涂敷中使用凹板式涂布机,调节涂敷液的量使最后涂敷层厚度为0.1μm。
a/c/d/f=20/60/17/3(各符号表示上述的涂敷液的构成成分。)
然后,将得到的单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在90℃下预热后,以4.0倍的拉伸倍数在宽度方向进行拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在180℃的温度下热固定后,在150℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理,得到厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表4-1所示。
实施例4-2
除了将聚酯C4和聚酯D4按照4∶1的重量比混合,投入到与实施例4-1相同的挤出机中,熔融段温度设定为270℃之外,其它与实施例4-1相同地进行熔融挤出,制作出未拉伸薄片。将该未拉伸薄片引入到纵向拉伸工序。纵向拉伸使用辊拉伸法。然后,在多根陶瓷辊上预热到75℃,而且并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。对该单轴拉伸薄膜的一面实施电晕放电处理后,与实施例4-1相同地使用如下组成(固体成分重量比)的涂敷液在电晕放电处理的表面进行涂敷。此外,涂敷中使用凹板式涂布机,调节涂敷液的量使最后涂敷层厚度为0.1μm。
a/c/d/f=20/60/17/3
然后,将得到的单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在95℃下预热后,以4.0倍的拉伸倍数在宽度方向进行拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在210℃的温度下热固定后,在150℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理,得到厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表4-1所示。
实施例4-3
在实施例4-1中,除了将涂敷液改变为如下的组成(固体成分重量比)之外,其它与实施例4-1完全相同地进行横向拉伸、热固定、宽度方向松弛,得到厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表4-1所示。
a/b/d/f=45/30/22/3
实施例4-4
在实施例4-1中,除了将涂敷液改变为如下的组成(固体成分重量比)之外,与实施例4-1完全相同地进行横向拉伸、热固定、宽度方向松弛,得到厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表4-1所示。
a/b/e/f=55/30/12/3
实施例4-5
在实施例4-1中,除了将涂敷液改变为如下的组成(固体成分重量比)之外,与实施例4-1完全相同地进行横向拉伸、热固定、宽度方向松弛,得到厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表4-1所示。
a/b/c/d/f=15/45/15/22/3
比较例4-1
使用含有0.02重量%的平均粒径2.4μm的非晶体二氧化硅的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂,除了熔融挤出时的熔融段的温度设定为280℃、纵向拉伸温度变为83℃之外,其它与实施例4-2相同地进行熔融挤出、制作未拉伸薄片、纵向拉伸、涂敷液涂布、横向拉伸、热固定,得到厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表4-2所示。
比较例4-2
在实施例4-1中,除了不进行纵向拉伸后的电晕放电处理和涂敷液的涂敷之外,与实施例4-1完全相同地进行热固定、宽度方向松弛,得到厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表4-2所示。
比较例4-3
将聚酯E4和聚酯F4按照4∶1的重量比混合,与实施例4-1相同地进行熔融挤出、制作出未拉伸薄片。接着,将这样制作出的未拉伸薄片引入到纵向拉伸工序。纵向拉伸使用辊拉伸法。然后,在多根陶瓷辊上预热到55℃,而且并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。接着,对该单轴拉伸薄膜的一面实施电晕放电处理后,与实施例4-1相同地使用如下组成(固体成分重量比)的涂敷液在电晕放电处理的表面进行涂敷。涂敷中使用凹板式涂布机,调节涂敷液的量使最后涂敷层厚度为0.1μm。
a/c/d/f=20/60/17/3
然后,将得到的单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在70℃下预热后,以4.0倍的拉伸倍数在宽度方向进行拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在150℃的温度下热固定后,在130℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理,得到厚度50μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表4-2所示。
Figure C20048000635600511
Figure C20048000635600521
<实施例5-1~5-3以及比较例5-1~5-3>
这些例子是为了说明第5发明。
实施例5-1
将聚酯A5和聚酯B5按照4∶1的重量比混合,投入到表层用的挤出机中。另外将聚酯A5以100%的比例投入到中间层用的挤出机中。各挤出机都是带有排气孔的双螺杆挤出机,树脂不需干燥,在1kPa的真空度下从排气孔除去水分,在250℃的熔融温度下进行挤出。各挤出机中设置有齿轮泵和过滤器,熔融聚合物经过这些之后,在进料套管内汇合进行层压,从T模进行熔融挤出,制作出两表层为相同材料的3层结构的未拉伸薄片。此时,两表层的厚度相同,两表层的厚度共计设定为全体厚度的10%。另外,此时应用静电粘附法卷绕在20℃的冷却辊上。将这样制作出的未拉伸薄片引入到纵向拉伸工序。
首先,纵向拉伸使用辊拉伸法,在多根辊上预热到70℃,而且并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。对该单轴拉伸薄膜的两面实施电晕放电处理后,使用如下述的涂敷层组成1所示的涂敷液在薄膜的表面以刮棒式涂布(bar coater)方式进行涂敷,使最后的双轴拉伸薄膜的涂敷量都为0.1g/m2。然后,将此单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在95℃下干燥、预热后,以3.8倍的拉伸倍数在宽度方向进行拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在185℃的温度下热固定后,在150℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理,得到总厚度100μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表5-1所示。
<涂敷层组成1(各固体成分换算重量份)>
聚吡咯烷树脂(polypyrrolidium resin)盐酸盐水分散体:40重量份
聚丙烯酸树脂水分散体:40重量份
(以甲基丙烯酸甲酯为主要成分、含有N-羟甲基丙烯酰胺的具有自交联性的共聚丙烯酸树脂水分散体)
甲氧基羟甲基三聚氰胺(methoxymethylol melamine)水分散体:17重量份
胶体二氧化硅水分散体(平均粒径0.04μm):3重量份
实施例5-2
使用100%的聚酯A5,树脂不需干燥,投入到带有排气孔的双螺杆挤出机中,熔融段温度设定为250℃,进行熔融挤出。此时,排气孔与真空管连接,在1kPa的真空度下除去水分进行熔融挤出,经过齿轮泵和过滤器从T模以薄片状挤出熔融树脂,应用静电粘附法卷绕在20℃的冷却辊上(单层)。将这样制作出的未拉伸薄片引入到纵向拉伸工序中。
首先,纵向拉伸使用辊拉伸法,在多根辊上预热到70℃,,而且并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。对该单轴拉伸薄膜的两面实施电晕放电处理后,将如下述的涂敷层组成2所示的涂敷液在薄膜的表面以刮棒式涂布方式进行涂敷,使最后的双轴拉伸薄膜的涂敷量都为0.1g/m2。然后,将此单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在95℃下干燥、预热后,以3.8倍的拉伸倍数在宽度方向进行拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在185℃的温度下热固定后,在150℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理,得到总厚度100μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表5-1所示。
<涂敷层组成2(各固体成分换算重量份)>
聚氨酯类树脂水分散体:35重量份
(以主要成分含有,作为异氰酸酯成分的异佛尔酮二异氰酸酯,作为多元醇成分的由对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、二甘醇构成的聚酯多元醇,和扩链剂2,2-二羟甲基丙酸,的聚氨酯水分散体)
苯乙烯磺酸钠共聚丙烯酸树脂水分散体:30重量份
(以对苯乙烯磺酸钠盐、甲基丙烯磺酸钠盐、N,N-二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯为主要成分共聚形成的防静电树脂水分散体)
聚酯树脂水分散体:15重量份
(作为二元羧酸成分包含对苯二甲酸、间苯二甲酸、5-钠磺酰基间苯二甲酸(5-sodiumsulfonylisophthalic acid),作为二醇成分包含乙二醇、二甘醇的共聚聚酯水分散体)
甲氧基羟甲基三聚氰胺水分散体:15重量份
胶体二氧化硅水分散体(平均粒径0.04μm):5重量份
实施例5-3
将聚酯A5和聚酯C5按照1∶1的重量比混合,作为表层用原料使用。此外,中间层用的挤出机中使用100%比例的聚酯A5。其它条件完全与实施例5-1相同,得到3层结构的未拉伸薄片。对这样制作出的未拉伸薄片进行与实施例5-1完全相同的纵向拉伸、用涂敷液两面涂敷、横向拉伸、热固定,得到总厚度100μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表5-1所示。
比较例5-1
将聚酯D5和聚酯E5按照1∶1的重量比混合,投入到表层用的挤出机中。此外,将100%比例的聚酯D5投入到中间层用的挤出机中。其它条件与实施例5-1完全相同,熔融挤出得到单层的未拉伸薄片。对这样制作出的未拉伸薄片进行与实施例5-1完全相同的纵向拉伸、用涂敷液两面涂敷、横向拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在150℃的温度下热固定后,在130℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理,得到总厚度100μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表5-2所示。
比较例5-2
与实施例5-2相同地制作未拉伸薄片以及进行纵向拉伸,得到单轴拉伸薄膜。在该单轴拉伸薄膜的两面上进行电晕放电处理,使用如下述的涂敷层组成3所示的涂敷液在薄膜的两面上以刮棒式涂布方式进行涂敷,使最后的双轴拉伸薄膜的涂敷量都为0.1g/m2。之后,与实施例5-2相同地进行横向拉伸、热固定,得到总厚度100μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表5-2所示。
<涂敷层组成3(各固体成分换算重量份)>
聚氨酯类树脂水分散体:55重量份
(与涂敷层组成2中相同的聚氨酯类树脂水分散体)
聚酯树脂水分散体:25重量份
(与涂敷层组成2中相同的聚酯树脂水分散体)
甲氧基羟甲基三聚氰胺水分散体:15重量份
胶体二氧化硅水分散体(平均粒径0.04μm):5重量份
比较例5-3
除了将实施例5-1中的热固定温度改变为150℃、松弛处理温度改变为130℃之外,其它与实施例5-1相同,得到总厚度100μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表5-2所示。
Figure C20048000635600571
Figure C20048000635600581
<实施例6-1~6-3以及比较例6-1~6-2>
这些例子是为了说明第6发明。
实施例6-1
<双轴取向聚酯薄膜的制作>
将聚酯A6和聚酯B6按照1∶1的重量比混合,投入到表层用的挤出机中。另外将聚酯A6以100%的比例投入到中间层用的挤出机中。各挤出机都是带有排气孔的双螺杆挤出机,树脂不需干燥,在1kPa的真空度下从排气孔除去水分,在250℃的熔融温度下进行挤出。各挤出机中设置有齿轮泵和过滤器,熔融聚合物经过这些之后,在进料套管内汇合进行层压,从T模进行熔融挤出,制作出两表层为相同材料的3层结构的未拉伸薄片。此时,两表层的厚度相同,两表层的厚度共计设定为全体厚度的10%。另外,此时应用静电粘附法卷绕在20℃的冷却辊上。将这样制作出的未拉伸薄片引入到纵向拉伸工序中。
首先,纵向拉伸使用辊拉伸法,在多根辊上预热到70℃,而且并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。然后,将此单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在85℃下预热后,以4.0倍的拉伸倍数在宽度方向进行拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在180℃的温度下热固定后,在150℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理,得到总厚度38μm的双轴取向聚酯薄膜。
<脱模薄膜的制作>
在上述的双轴取向聚酯薄膜的一面上,使用下述组成的加成反应型的固化脱模剂,以干燥、固化后的涂敷量为0.1g/m2的量进行涂敷,涂敷并设置干燥、固化的脱模层。该脱模薄膜的特性如表6-1所示。
<固化脱模剂的组成>
固化型有机硅树脂(信越化学社生产:KS-847H):  100重量份
固化剂          (信越化学社生产:PL-50T) :  1重量份
MEK/甲苯混合溶剂                         :  1500重量份
实施例6-2
<双轴取向聚酯薄膜的制作>
使用聚酯A6和聚酯C6按照1∶1的重量比混合的混合物作为原料。树脂不需干燥,投入到带有排气孔的双螺杆挤出机中,熔融段温度设定为250℃下进行熔融挤出。此时,排气孔连接于真空管,在1kPa的真空度下除去水分,进行熔融挤出,经过齿轮泵和过滤器,从T模以薄片状挤出熔融树脂,应用静电粘附法卷绕在20℃的冷却辊上(单层)。将这样制作出的未拉伸薄片与实施例6-1完全相同地进行纵向拉伸、横向拉伸、热固定,得到总厚度38μm的双轴取向聚酯薄膜。
<脱模薄膜的制作>
在上述的双轴取向聚酯薄膜的一面上,与实施例6-1完全相同地涂敷脱模层。该脱模薄膜的特性如表6-1所示。
实施例6-3
<双轴取向聚酯薄膜的制作>
将实施例6-1中制作的总厚度38μm的双轴取向聚酯薄膜直接使用。
<脱模薄膜的制作>
在上述的双轴取向聚酯薄膜的一面上,使用下述组成的缩合反应型的固化脱模剂,以干燥、固化后的涂敷量为0.1g/m2的量进行涂敷,涂设干燥、固化的脱模层。该脱模薄膜的特性如表6-1所示。
<固化脱模剂的组成>
固化型有机硅树脂(信越化学社生产:KS-723A) :100重量份
固化型有机硅树脂(信越化学社生产:KS-723B) :25重量份
固化剂          (信越化学社生产:PS-3)    :5重量份
MEK/甲苯混合溶剂                          :1500重量份
比较例6-1
<双轴取向聚酯薄膜的制作>
将含有0.05重量%的平均粒径2.4μm的非晶体二氧化硅的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂颗粒(特性粘度为0.64dl/g)投入到表层用的挤出机中。此外将不含微粒子的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂颗粒(特性粘度为0.64dl/g)投入到中间层用的挤出机中。而且,除了熔融挤出时熔融段的温度设定改变为285℃之外,其它与实施例6-1完全相同地熔融挤出,得到3层结构的未拉伸薄片。将这样制作出的未拉伸薄片导入到下面的纵向拉伸工序。
首先,纵向拉伸使用辊拉伸法,在多根辊上预热到83℃,而且并用红外加热器,以3.0倍的拉伸倍数在长度方向上拉伸。然后,将此单轴拉伸薄膜导入到拉幅机,在90℃下预热后,以4.0倍的拉伸倍数在宽度方向进行拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在220℃的温度下热固定后,在150℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理,得到总厚度38μm的双轴取向聚酯薄膜。
<脱模薄膜的制作>
在上述的双轴取向聚酯薄膜的一面上,与实施例6-1完全相同地涂设脱模层。该脱模薄膜的特性如表6-1所示。
比较例6-2
将聚酯D6和聚酯E6按照重量比1∶1混合的混合物作为原料树脂投入到表层用的挤出机中。此外,将聚酯D6以100%的比例投入到中间层用的挤出机中。然后,与实施例6-1相同地进行熔融挤出,得到单层的未拉伸薄片。将这样制作出的未拉伸薄片与实施例6-1完全相同地进行纵向拉伸、横向拉伸。之后,在同一拉幅机内在紧张状态下在150℃的温度下热固定后,在130℃的温度下在宽度方向进行3%的松弛处理,得到总厚度38μm的双轴取向聚酯薄膜。该薄膜的特性如表6-1所示。
<脱模薄膜的制作>
在上述的双轴取向聚酯薄膜的一面上,与实施例6-1完全相同地涂设脱模层。该脱模薄膜的特性如表6-1所示。
Figure C20048000635600621
产业上的可利用性
上述各发明的双轴取向聚酯薄膜,虽然是脂肪族聚酯但是耐热性优异,而且具有脂肪族聚酯的良好的透明性。
(1)并且,第1发明的双轴取向聚酯薄膜,因为按照其优选的形式可以提高与硬膜的粘附性,所以对特别重视透明性的触摸面板用薄膜、各种显示装置用薄膜等的光学用途中非常有用。
(2)并且,第2发明的双轴取向聚酯薄膜,制造时和加工时的动态操作性优异,特别适合于触摸面板用薄膜、各种显示装置用薄膜等光学用途。
(3)并且,第3发明的双轴取向聚酯薄膜,即使长时间加热,也不会发生由于低聚物(环状三聚物等)的产生引起的雾度上升。因此,在该薄膜表面上形成了透明导电膜的透明导电性层压体,在其后续的各种加工时,即使实施长时间的加热处理,也很少存在雾度上升、产生外观上的缺陷、导电性降低等缺点,对于特别重视透明性的触摸面板用、电致发光面板显示装置用等用途中非常有用。
(4)并且,第4发明的双轴取向聚酯薄膜,因为与硬膜间的粘附性良好,所以对于特别重视透明性的触摸面板用薄膜、各种显示装置用薄膜等光学用途非常有用。
(5)并且,第5发明的双轴取向聚酯薄膜,因为有具有防静电性能的涂敷层,所以能够降低由于静电产生的尘埃造成的薄膜表面的污染程度。另外,因为该涂敷层与硬膜间的粘附性以及包括涂敷层在内的薄膜的透明性良好,所以双轴取向聚酯薄膜可用于各种光学用途。
(6)并且,第6发明的脱模薄膜,在对以聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜为基材的脱模薄膜加热时,几乎没有因产生低聚物而造成的雾度的上升,所以,例如,作为偏振光片和相位差片的粘附剂层的保护膜使用时,在其后续的各种加工中实施加热处理、剥离脱模层时,可以防止由于低聚物向粘附剂层的转移而导致的粘附剂层雾度的上升、白斑等外观上的缺陷。

Claims (3)

1.一种双轴取向聚酯薄膜,其特征在于:由以作为重复单元的1,4-环己烷二羧酸和1,4-环己烷二甲醇为主要成分、熔点为200℃以上的聚酯构成,
薄膜雾度为10%以下,至少一面的中心线平均粗糙度为7~35nm。
2.如权利要求1所述的双轴取向聚酯薄膜,其特征在于:
薄膜具有通过共挤出形成的至少3层的层压结构。
3.如权利要求2所述的双轴取向聚酯薄膜,其特征在于:
存在于中间层的粒子量是表层的1/2倍以下。
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