CN101157260B - 热塑性树脂薄膜及其制造方法、偏振片、光学补偿薄膜、防反射薄膜及液晶显示装置 - Google Patents
热塑性树脂薄膜及其制造方法、偏振片、光学补偿薄膜、防反射薄膜及液晶显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101157260B CN101157260B CN2007101099442A CN200710109944A CN101157260B CN 101157260 B CN101157260 B CN 101157260B CN 2007101099442 A CN2007101099442 A CN 2007101099442A CN 200710109944 A CN200710109944 A CN 200710109944A CN 101157260 B CN101157260 B CN 101157260B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- thermoplastic resin
- film
- formula
- liquid crystal
- curtain coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/07—Flat, e.g. panels
- B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/91—Heating, e.g. for cross linking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/911—Cooling
- B29C48/9135—Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
- B29C48/914—Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means cooling drums
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/911—Cooling
- B29C48/9135—Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
- B29C48/915—Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means with means for improving the adhesion to the supporting means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/911—Cooling
- B29C48/9135—Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
- B29C48/915—Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means with means for improving the adhesion to the supporting means
- B29C48/9155—Pressure rollers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
- B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
- B29C55/04—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique
- B29C55/06—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique parallel with the direction of feed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
- B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
- B29C55/10—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial
- B29C55/12—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
- B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
- B29C55/10—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial
- B29C55/12—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial
- B29C55/16—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial simultaneously
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/08—Cellulose derivatives
- C08L1/10—Esters of organic acids, i.e. acylates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2001/00—Use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives, e.g. viscose, as moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2001/00—Use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives, e.g. viscose, as moulding material
- B29K2001/08—Cellulose derivatives
- B29K2001/12—Cellulose acetate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
- B29K2023/38—Polymers of cycloalkenes, e.g. norbornene or cyclopentene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0018—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
- B29K2995/0034—Polarising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08J2301/02—Cellulose; Modified cellulose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
- C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
- C09K2323/031—Polarizer or dye
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
Abstract
本发明提供一种热塑性树脂薄膜的制造方法,其使用金属挤压体和金属制流延冷却辊将以熔融状态从口模中挤出的膜状热塑性树脂夹住并进行冷却固化,其特征在于,在刚要被所述金属挤压体和所述流延冷却辊夹住之前的所述膜状热塑性树脂的温度为Tg+20℃~Tg+90℃,其中所述Tg表示所述热塑性树脂的玻璃化转变温度,且所述金属挤压体的表面温度(Tt)和所述流延冷却辊的表面温度(T1)之差满足下述式(1),所述金属挤压体和所述流延冷却辊与所述膜状热塑性树脂的接触距离Q满足下述式(2),式中,T1表示所述流延冷却辊的表面温度,Tt表示所述金属挤压体的表面温度,Q表示所述金属挤压体和所述流延冷却辊与所述膜状热塑性树脂的接触距离。式(1):0.5℃≤T1-Tt≤20℃式(2):0.1cm≤Q≤8cm。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性树脂薄膜及其制造方法,特别是涉及具有适于液晶显示装置的品质的热塑性树脂薄膜及其制造方法,以及涉及使用了该热塑性树脂薄膜的偏振片、光学补偿薄膜、防反射薄膜及液晶显示装置。
背景技术
一直以来,当在制造用于液晶图像显示装置中的酰化纤维素等热塑性树脂薄膜时,主要实施将酰化纤维素溶解在二氯甲烷之类的氯类有机溶剂中,将其流延在基材上后干燥以进行制膜的溶液流延法。在氯类有机溶剂中,由于二氯甲烷是酰化纤维素的优良溶剂,同时具有沸点低(约40℃)、在制膜工序或干燥工序中易于干燥的优点,因此优选使用。
另一方面,近年来从保护环境的观点出发,开始强烈要求限制以氯类有机溶剂为首的有机溶剂的排放。因此,开始努力采用更为严密的封闭体系以使有机溶剂不会从体系中泄露出去,或者正在谋求即便由制膜工序发生泄露,在流到外界大气之前进行通过气体吸收塔以吸附有机溶剂、或通过火使其燃烧、或通过电子射线光束使其分解等处理,从而使得几乎没有有机溶剂排放到外界大气中的各种对策。但是,即便进行这些对策,仍然难以完全地防止有机溶剂的排放,有必要进一步改良。
因此,作为不使用有机溶剂的制膜法,研究出了将酰化纤维素熔融制膜的方法(例如参照日本特开2000-352620号公报、日本特开2006-63169号公报)。在这些文献中记载了通过延长酰化纤维素的酯基的碳链来降低其熔点,从而易于进行熔融制膜。具体地说,记载了将醋酸纤维素转变为丙酸纤维素等,由此易于进行熔融制膜。
最近,提出了代替酰化纤维素,使用光弹性模量低、即施加外部应力时双折射的变化小、难以对光学特性造成影响的热塑性饱和降冰片烯类树脂薄膜作为起偏振器的保护层(例如参照日本特开2003-232930号公报)。
当要对上述酰化纤维素薄膜或饱和降冰片烯树脂薄膜进行熔融制膜时,可以获得在光学特性上满足某种程度的物质。但是,它们即便某种程度地满足了光学特性,在制膜时的表面平滑性也不充分、或由于温度变化的不均匀性而在厚度精度或薄膜两面的平滑性上产生差别,而且产生口模条纹(ダイスジ)和高度不均等,因而非常难以获得不仅光学特性优异、而且适用于偏振片的保护膜物性的任一种均优异的薄膜。
另外,当厚度精度和表面平滑性不充分时,在薄膜上易于产生长度不均,当进行卷绕时,外观有变差的倾向。而且,当上述薄膜用在用于保护起偏振器的起偏振器保护薄膜中时,具有在与起偏振器粘合时产生密合不均的问题。另外,如果将上述薄膜用作相位差板的坯板,则在进行拉伸时还具有产生相位差不均的问题。而且,薄膜的表面平滑性不充分且具有口模条纹或高度不均时,作为起偏振器的保护薄膜组装到液晶显示装置中时,还具有产生显示模糊、图像变形的问题。
由此出发,急切希望开发出不仅光学特性优异、而且厚度精度或表面平滑性也优异的热塑性树脂薄膜。
发明内容
鉴于上述现有技术的现状,本发明的目的在于提供能够高效地制造厚度精度和薄膜的表面性高的薄膜、且生产率高的热塑性树脂薄膜制造方法。由此,可以高效地制造厚度精度高、薄膜表面粗糙度Ra极小、没有凸凹不均问题、且光学变形被抑制、延迟(Re和Rth)小的热塑性树脂薄膜。另外,本发明的目的在于使用生产率优异的本发明的制造方法来提供厚度精度、薄膜表面性和光学特性进一步有所提高的热塑性树脂薄膜。
进而,本发明的目的在于使用本发明的热塑性树脂薄膜来提供显示模糊和图像变形有所抑制的偏振片、光学补偿薄膜、防反射薄膜和液晶显示装置。
作为解除上述问题的方法,本发明的发明人着眼于抛光接触辊制膜法或抛光金属带制膜法等使用了金属制接触辊或金属带等金属挤压体的抛光制膜法。这些抛光制膜法通过控制为本发明的制膜条件,能够提高薄膜的厚度精度或表面性,而且通过抑制光学变形,可以制造延迟(Re和Rth)小的热塑性树脂薄膜。由此,提供具有以下方案构成的本发明。
(1)一种热塑性树脂薄膜的制造方法,其使用金属挤压体和金属制的流延冷却辊将以熔融状态从口模中挤出的膜状热塑性树脂夹住并进行冷却固化,其特征在于,在刚要被上述金属挤压体和上述流延冷却辊夹住之前的上述膜状热塑性树脂的温度为Tg+20℃~Tg+90℃(Tg表示上述热塑性树脂的玻璃化转变温度),且上述金属挤压体的表面温度(Tt)和上述流延冷却辊的表面温度(T1)之差满足下述式(1),上述金属挤压体和上述流延冷却辊与上述膜状热塑性树脂的接触距离Q满足下述式(2),
式(1):0.5℃≤T1—Tt≤20℃
式(2):0.1cm≤Q≤8cm
[式中,T1表示上述流延冷却辊的表面温度、Tt表示上述金属挤压体的表面温度。Q表示上述金属挤压体和上述流延冷却辊与上述膜状热塑性树脂的接触距离。]
(2)一种热塑性树脂薄膜的制造方法,其使用金属挤压体和金属制的流延冷却辊将以熔融状态从口模中挤出的膜状热塑性树脂夹住并进行冷却固化,其特征在于,在刚要被上述金属挤压体和上述流延冷却辊夹住之前的上述膜状热塑性树脂的温度为Tg+20℃~Tg+90℃(Tg表示上述热塑性树脂的玻璃化转变温度),且上述金属挤压体的表面温度(Tt)和上述流延冷却辊的表面温度(T1)之差满足下述式(1),由上述金属挤压体和上述流延冷却辊与上述膜状热塑性树脂的接触距离Q 以及流延冷却辊的半径R求出的中心角θ满足下述式(3),
式(1):0.5℃≤T1—Tt≤20℃
式(3):0.2°≤θ≤31°
[式中,T1表示上述流延冷却辊的表面温度、Tt表示上述金属挤压体的表面温度。Q表示上述金属挤压体和上述流延冷却辊与上述膜状热塑性树脂的接触距离。]
(3)上述(1)或(2)所述的热塑性树脂薄膜的制造方法,其特征在于,上述金属挤压体是金属制的弹性接触辊或能够在伸张状态下移动的环状金属带。
(4)上述(1)~(3)任一项所述的热塑性树脂薄膜的制造方法,其特征在于,上述金属挤压体的表面温度(Tt)为Tg-40℃~Tg+5℃(Tg表示上述热塑性树脂的玻璃化转变温度)。
(5)上述(1)~(4)任一项所述的热塑性树脂薄膜的制造方法,其特征在于,上述金属挤压体和上述流延冷却辊的表面粗糙度Ra为0~100nm。
(6)上述(1)~(5)任一项所述的热塑性树脂薄膜的制造方法,其特征在于,在比上述流延冷却辊更靠下游的一侧连续地配置1~6根金属制刚性辊。
(7)热塑性树脂薄膜,其为通过上述(1)~(6)任一项所述的热塑性树脂薄膜的制造方法制造的热塑性树脂薄膜,其特征在于,膜厚为20~300μm、薄膜的宽度方向和长度制膜方向的厚度不均都为0~3μm,且薄膜的表面粗糙度Ra为0.01~200nm,膜两面的表面粗糙度Ra之比为0.8~1.2。
(8)上述(7)所述的热塑性树脂薄膜,其特征在于,残存溶剂率为0.01质量%以下、且满足下述式(I)和(II),
式(I): Re≤10、且|Rth|≤15
式(II):|Re(10%)—Re(80%)|<5、
且|Rth(10%)—Rth(80%)|<15
[式中,Re和Rth分别表示测定波长为590nm时的面内方向和膜厚方向的延迟值(单位:nm)、Re(H%)和Rth(H%)分别表示相对湿度为H(单位:%)下测定波长为590nm时的面内方向和膜厚方向的延迟值]。
(9)上述(7)或(8)所述的热塑性树脂薄膜,其特征在于,上述热塑性树脂是数均分子量为2万~7万、且满足所有下述式(S-1)~(S-3)的酰化纤维素,
式(S-1):2.5≤X+Y≤3.0
式(S-2):0≤X≤1.8
式(S-3):1.0≤Y≤3.0
(式中,X表示乙酰基对纤维素的羟基的取代度、Y表示碳原子数为3~22的酰基对纤维素的羟基的取代度的总和)。
(10)上述(7)或(8)所述的热塑性树脂薄膜,其特征在于,其含有具有满足下述式(T-1)和(T-2)的组成的酰化纤维素,
式(T-1):2.5≤A+C≤3.0
式(T-2):0.1≤C<2
(式中,A表示乙酰基的取代度、C表示取代或无取代的芳香族酰基)。
(11)上述(7)或(8)所述的热塑性树脂薄膜,其特征在于,含有降冰片烯树脂。
(12)上述(7)~(11)任一项所述的热塑性树脂薄膜,其特征在于,其含有相对于上述热塑性树脂为0.01~3质量%的分子量为500以上的稳定剂的至少一种,且在240℃下的熔融粘度为100~3000Pa·s。
(13)一种热塑性树脂薄膜,其是使上述(7)~(12)任一项所述的热塑性树脂薄膜在至少一个方向上拉伸了1~300%而得到的热塑性树脂薄膜,其特征在于,在25℃、相对湿度60%下的面内方向的延迟(Re)为0~200nm,在25℃、相对湿度60%下的厚度方向的延迟(Rth)为-100~300nm。
(14)一种热塑性树脂薄膜,其特征在于,其是将上述(7)~(13)任一项所述的热塑性树脂薄膜以纵横比L/W大于2但小于等于50、或者以纵横比L/W为0.01~0.3的条件进行拉伸而得到的。
(15)一种热塑性树脂薄膜,其特征在于,其是将上述(7)~(14)任一项所述的热塑性树脂薄膜在横向拉伸前以高于拉伸温度1℃~50℃的温度进行预热而得到的。
(16)一种热塑性树脂薄膜,其特征在于,其是将上述(7)~(15)任一项所述的热塑性树脂薄膜在横向拉伸后以低于拉伸温度1℃~50℃的温度进行热处理而得到的。
(17)一种热塑性树脂薄膜,其为上述(7)~(16)任一项所述的热塑性树脂薄膜,其特征在于,其是将进行了纵向拉伸和横向拉伸中的至少一种的热塑性树脂薄膜以0.1kg/m~20kg/m的张力、在Tg-50℃~Tg+30℃下一边传送一边进行热松弛而得到的。
(18)使用了上述(7)~(17)任一项所述的热塑性树脂薄膜的偏振片、光学补偿薄膜或防反射薄膜。
(19)一种液晶显示装置,其特征在于,其中使用了上述(18)所述的偏振片、光学补偿薄膜和防反射薄膜中的至少一种。
根据本发明,可以提供能够制造厚度精度和薄膜表面性高的热塑性树脂薄膜、且生产率高的热塑性树脂薄膜的制造方法。因此,根据本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法,可以高效地制造厚度精度高、薄膜表面粗糙度Ra极小、没有凸凹条纹问题、且光学变形被抑制、延迟(Re和Rth)小的热塑性树脂薄膜。而且,根据本发明,可以提供厚度精度、薄膜表面性和光学特性进一步有所提高的热塑性树脂薄膜。
另外,根据本发明,可以提供显示模糊和图像变形有所抑制的偏振片、光学补偿薄膜、防反射薄膜和液晶显示装置。
附图说明
图1为表示使用了抛光金属弹性接触辊的热塑性树脂薄膜的制造装 置的概略构成的一例的示意图。
图2为表示使用了能够在伸张状态下移动的环状抛光金属带的热塑性树脂薄膜的制造装置的概略构成的一例的示意图。
图3为使用了抛光金属制的弹性接触辊的制膜工序部14的剖面图。
图4为使用了能够在伸张状态下移动的环状抛光金属带的制膜工序部14的剖面图。
图5表示制造进行长区间拉伸时的热塑性树脂薄膜的薄膜制造装置的概略构成图。
图6表示图5的纵向拉伸部的立体说明图。
图7表示制造进行短区间拉伸时的热塑性树脂薄膜的薄膜制造装置的概略构成图。
图8表示图7的纵向拉伸部的立体说明图。
图9为通过不进行热固定的制造方法产生的弯曲的说明图。
图10为表示通过热固定抑制弯曲发生的说明图。
具体实施方式
以下,对于在适当附图中使用的本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法和通过该制造方法所得的热塑性树脂薄膜,详细地说明优选的实施方式。以下所述的构成要件的说明以本发明的代表性实施方式为基础,但本发明并不限定于这些实施方式。需要说明的是,本说明书中使用“~”表示的数值范围是指将“~”前后所记载的数值作为下限值和上限值包括在内的范围。
《热塑性树脂薄膜的制造方法》
本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法是使用金属挤压体和金属制的流延冷却辊将以熔融状态从口模中挤出的膜状热塑性树脂夹住并进行冷却固化,其特征在于,在刚要被上述金属挤压体和上述流延冷却辊夹住之前的上述膜状热塑性树脂的温度为Tg+20℃~Tg+90℃(Tg表示上述热塑性树脂的玻璃化转变温度),且上述金属挤压体的表面温度 (Tt)和上述流延冷却辊的表面温度(T1)之差满足下述式(1),上述金属挤压体和上述流延冷却辊与上述膜状热塑性树脂的接触距离Q满足下述式(2),
式(1):0.5℃≤T1—Tt≤20℃
式(2):0.1cm≤Q≤8cm
[式中,T1表示上述流延冷却辊的表面温度、Tt表示上述金属挤压体的表面温度。Q表示上述金属挤压体和上述流延冷却辊与上述膜状热塑性树脂的接触距离。]
在此,“金属挤压体”只要是能够将以熔融状态从T形模等口模中挤出的膜状热塑性树脂挤压在金属制的流延冷却辊的表面上、并将该流延冷却辊和膜状热塑性树脂夹住后进行冷却固化的金属制挤压体,则其形状和材料没有特别限定,可以使用公知的辊或环带。上述金属挤压体优选为金属弹性体。在本发明中,作为上述金属挤压体,优选在表面实施了抛光处理的辊或环带,具体地说,优选为金属制的弹性接触辊和能够在伸张状态下移动的环状金属带的任一种,特别优选为抛光金属制的弹性辊(图1和图3所示)或者能够在伸张状态下移动的环状抛光金属带(图2和图4所示)。
流延冷却辊的辊直径R优选为50mm~5000mm、更优选为100mm~1000mm、进一步优选为120mm~600mm。
根据本发明,在刚要被上述金属挤压体和上述流延冷却辊夹住之前的上述膜状热塑性树脂的温度为Tg+20℃~Tg+90℃,且上述金属挤压体的表面温度(Tt)和上述流延冷却辊的表面温度(T1)之差满足下述式(1)、上述金属挤压体和上述流延冷却辊与上述膜状热塑性树脂的接触距离Q满足下述式(2),从而可以防止制成的薄膜的凸凹状问题、提高厚度精度,而且可以抑制残留变形的发生、抑制制膜时的延迟表现。由此,可以获得优异光学特性的薄膜。
以下,使用附图说明本发明的热塑性树脂薄膜制造方法的优选实施方式。
图1表示使用了抛光金属制弹性辊的热塑性树脂薄膜的制造装置的概略构成的一例。图2表示使用了能够在伸张状态下移动的环状抛光金属带的热塑性树脂薄膜的制造装置的概略构成的一例。如图1和图2所示,薄膜制造装置10主要由制造热塑性树脂薄膜(酰化纤维素薄膜)12的制膜工序部14和卷绕热塑性树脂薄膜12的卷绕工序部20构成。
如图1所示,利用挤出机22将熔融了的热塑性树脂从口模24中挤出成片材状,供至旋转的金属弹性接触辊26A和金属制的流延冷却辊28之间。然后,膜状的热塑性树脂被夹在金属弹性接触辊26A和金属制流延冷却辊28之间,被流延制膜。膜状的热塑性树脂层通过流延制膜变为酰化纤维素薄膜12后,经由传送辊17利用卷绕工序部20被卷绕。
如图2所示,利用挤出机22将熔融了的热塑性树脂从口模24中挤出成片材状,供至旋转的金属带26B和金属制流延冷却辊28之间。然后,膜状的热塑性树脂被夹在金属带26B和金属制流延冷却辊28之间,被流延制膜。膜状的热塑性树脂层通过流延制膜变为热塑性树脂薄膜12后,经由传送辊17利用卷绕工序部20被卷绕。
下面,说明本发明中作为金属挤压体使用的金属制弹性接触辊和环带。
图3为使用了抛光金属制弹性接触辊的制膜工序部14的剖面图。金属弹性接触辊26A如图3所示,从外层开始按照外筒44、液态介质层46、弹性体层(内筒)48、金属轴50的顺序构成。利用通过片材状的熔融树脂而相接触的流延冷却辊28的旋转,弹性辊26的外筒44和内筒48旋转。如果利用一对抛光辊(金属弹性接触辊26A、流延冷却辊28)夹住片材状的熔融树脂,则金属弹性接触辊26A介由片材受到来自于流延冷却辊28的反作用力,顺着流延冷却辊28的表面的弹性变形为凹状。外筒44的壁厚优选为0.05mm~7.0mm、更优选为0.2mm~5.0mm。具体地说,例如可以使用日本特开平11-314263号公报、日本特开2002-36332号公报、日本特开平11-235747号公报、日本特开 2004-216717号公报、日本特开2003-145609号公报、国际公开WO97/28950号小册子所记载的装置。
图4为使用了能够在伸张状态下移动的环状抛光金属带的制膜工序部14的剖面图。本发明的环状金属带26B如图4所示,优选由金属薄膜制成,为没有焊接连接部的无缝结构。成为通过辊52、54、56施加张力使其不松弛、并利用辊52、54、56的旋转进行传送的构成。由此,如果利用金属带26B和流延冷却辊夹住片材状的熔融树脂,则金属带26B介由片材受到来自于流延冷却辊28的反作用力,顺着流延冷却辊28的表面而弹性变形为凹状。金属带26B和流延冷却辊28通过发动机等旋转驱动机构连接,以与从口模24中排出的熔融树脂到达时的速度大致相同的速度进行旋转。
在此,图3和4中,Q表示金属挤压体26A、26B和流延冷却辊28与热塑性树脂的接触距离。另外,中心角θ由流延冷却辊和上述膜状热塑性树脂的接触距离Q、及流延冷却辊的半径R求出。
根据本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法,在热可塑性树脂不分解的范围内,从确保热塑性树脂的流动性的观点出发,在刚要被夹在接触辊或环带等金属挤压体和流延冷却辊之前的上述膜状热塑性树脂的温度为Tg+20℃~Tg+90℃(Tg表示上述热塑性树脂的玻璃化转变温度)。在此,“刚要被夹之前”是指从被金属挤压体和流延冷却辊开始挤压的点(图3的挤压点P)至树脂流上游侧5cm以内范围的热塑性树脂的平均温度。
当夹在上述金属挤压体和流延冷却辊中之前的热塑性树脂的温度小于Tg+20℃,则夹住时则矫正性变差,如果超过Tg+90℃,则夹住时易发生热塑性树脂的熔融粘着。夹在金属挤压体和流延冷却辊之前的热塑性树脂的温度更优选为Tg+25℃~Tg+80℃、进一步优选为Tg+30℃~Tg+50℃。
这是由于,通过将在刚要夹在金属挤压体和流延冷却辊之前的热塑性树脂膜状物的温度控制在本发明的范围内,可以在用辊夹住时提高矫 正性,在变形时不会产生应力。因而,在薄膜形成时挤压树脂而发生变形时,通过控制在上述温度范围内,可以使产生的热塑性树脂的应力显著变小、将厚度变化不均和残留相位差(Re、Rth)的产生限制在最低。另外,当进一步降低宽度方向的厚度精度和残留相位差时,薄膜宽度方向的温度不均优选小于±10℃、更优选小于±5℃。如果温度有不均,则在对于热塑性树脂变形的应力中产生不均,所得薄膜的厚度和残留相位差发生不均、或者发生应力向一部分集中所导致的光轴偏移。
将夹在这种金属挤压体和流延冷却辊之前的热塑性树脂的温度均匀地保持在Tg+20℃~Tg+90℃内的具体方法没有特别限定,只要不影响本发明的效果,则可以任意地采用公知的方法。作为这种方法,例如可以列举出控制T口模等的口模温度、缩短口模与金属制流延冷却辊之间的距离、设置加热器、设置保温箱等控制方法。
另外,根据本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法,由于按照所用的金属制弹性接触辊、金属带等金属挤压体的表面温度(Tt)与金属制流延冷却辊温度(T1)之差满足下述式(1)的方式而构成,因此挤压通过热塑性树脂的熔融膜状物时,熔融膜状物顺利地被引入至流延冷却辊侧,可以显著地消除粘合痕迹和改善表面粗糙度。进而,可以大幅度地降低辊的驱动不均导致的厚度不均、口模条纹和高度不均。另外,通过在式(1)的范围内控制接触温度,熔融膜状物难以粘贴在金属挤压体的挤压面(使用接触辊时为接触面)上,或者也难以粘贴在流延冷却辊的辊面上,可以制造平衡良好、稳定的热塑性树脂薄膜。
式(1):0.5℃≤T1—Tt≤20℃
式(1)所示的“T1—Tt”如果小于0.5℃,则熔融膜状物粘贴在金属弹性接触辊或金属带等金属挤压体侧,制得的薄膜产生粘合痕迹、表面性恶化。另一方面,如果超过20℃,则熔融膜状物过多地粘贴在冷却辊面上,易于产生高度不均。另外,如果超过20℃,则产生由挤入到辊上的熔融膜状物的两面赋予的温度差别,所得薄膜两面的平滑性差别往往变得不均匀。需要说明的是,上述“T1-Tt”如果满足0.5℃~20℃,则没有 特别问题,优选为1℃~15℃,更优选为2℃~10℃。
另外,在本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法中,上述金属挤压体和上述流延冷却辊与上述膜状热塑性树脂的接触距离Q满足下述式(2)。
式(2):0.1cm≤Q≤8cm
接触距离Q(接触宽度)如图3和图4的Q所示那样,是指金属挤压体(金属弹性接触辊26A或金属带26B)和流延冷却辊28与膜状的热塑性树脂在圆周方向上的接触距离。
如果上述接触距离Q小于0.1cm,则相对于树脂薄膜的变化或金属流延冷却辊的旋转变化,接触辊和金属带等金属挤压体不能充分地紧随,薄膜和冷却辊之间进入空气,有产生厚度变化的危险。相反,如果接触距离超过8cm,则在薄膜的流动方向上产生厚度变化。这是由于树脂薄膜受到来自于辊的压力分布和树脂冷却时的粘度的影响。另外,也认为是由于如果接触距离大,则刚开始接触的接触压力变小,在压力很弱的状态下树脂发生固化,厚度变化的影响增大。相反,本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法中,通过使接触距离Q在上述特定的范围内,可以将厚度变化抑制在最小限。
上述接触距离Q优选为0.2~7.5cm、更优选为0.2~7cm。由此,由于发生面接触而挤压被分散,能够达成较低的面压。因而,在夹在辊间的薄膜上不会残留有残留变形,能够校正厚度精度和表面粗糙度。
需要说明的是,在此,夹住接触距离Q是金属弹性接触辊或金属带等金属挤压体与树脂相接触的宽度的大小,例如可以如下测定:在静止的一对辊间按照达到与树脂相同厚度的方式将感压胶片(感应压力而显色的片材)与隔板一起夹住,通过感压胶片显色的波长可以进行测定。另外,夹住接触距离Q可以通过改变金属弹性接触辊或金属带等的滚筒压力来控制。
另外,本发明中,由流延冷却辊与上述膜状热塑性树脂的接触距离Q、及流延冷却辊的半径R求得的中心角θ(根据情况称为接触点接触 角度)满足下述式(3)。此时也满足上述式(1)的要件。
式(3):0.2°≤θ≤31°
将中心角θ控制在该范围内制造热塑性树脂薄膜时,能够得到厚度不均和薄膜面状(高度不均或纵向条纹)的提高效果。优选的是,中心角θ在流延冷却辊的直径小时(例如为250mm以下)设定为很大、在流延冷却辊的直径大时(例如为260mm以上)设定为很小,根据接触距离Q进行控制。即,例如当流延冷却辊的直径为300mm时,中心角θ的下限值优选为0.2°、更优选为0.5°。中心角θ的上限值优选为19°、更优选为15°、进一步优选为10°。
流延冷却辊的直径为180mm时,优选中心角θ的下限值为20°。优选中心角θ的上限值为31°,更优选为30°。
需要说明的是,上述接触距离Q和中心角θ可以通过控制金属挤压体的种类和金属挤压体与流延冷却辊28的距离来调整。
本发明的热塑性树脂薄膜制造方法所涉及的金属制弹性接触辊和金属带等金属挤压体的表面温度Tt优选为Tg-40℃~Tg+5℃、更优选为Tg-30℃~Tg+3℃、进一步优选为Tg-20℃~Tg。由此,可以寻求提高制得的薄膜的表面平面性或厚度精度,抑制残留变形的产生、抑制制膜时的延迟表现,因此可以获得优异光学特性的薄膜。当金属挤压体的表面温度Tt为Tg-40℃以下时,挤压应力易于残留、从而发生残留变形,有时会表现出延迟(Re、Rth)。相反,如果超过Tg+5℃,则热塑性树脂的熔融膜状物粘贴在弹性接触辊和金属带等金属挤压体上,有时发生粘合痕迹等面状问题和厚度精度的恶化。这种金属挤压体的温度控制例如可以通过向它们的内部(例如辊内部)通入调过温度的液体、气体来达成。
本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法所涉及的金属制弹性接触辊、环状的金属带等金属挤压体、金属流延冷却辊优选表面为镜面或接近于镜面的状态。上述金属挤压体和上述金属流延冷却辊的表面粗糙度Ra均按照优选为0~100nm、更优选为0~50nm、特别优选为0~25nm的方 式来镜面化。通过利用这种辊等夹住热塑性树脂的熔融膜状物并进行冷却固化,可以获得厚度精度提高和膜表面凹凸降低的协同效果。在此,表面粗糙度Ra是指JIS B0601-1982所定义的中心线平均粗糙度Ra。
另外,作为本发明的金属挤压体使用的金属制弹性接触辊或环状的金属带与以往的橡胶弹性接触辊相比,可以高精度地研磨。因此,可以完全地消除偏心振动,可以获得厚度精度和表面性更优异的薄膜。特别是认为能够将伴随着制膜时的压力变化或旋转周期变化的偏心振动的影响对厚度精度和表面性的影响抑制在最小。
本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法的线压优选为3kg/cm~100kg/cm、更优选为5kg/cm~80kg/cm、进一步优选为7kg/cm~60kg/cm。这里所谓的线压是指施加在金属弹性接触辊或金属带等金属挤压体上的力除以口模排出口的宽度所得的值。
优选将本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法的金属制流延冷却辊的圆周速度V1相对于抛光接触辊(金属挤压体)的圆周速度Vt的比V1/Vt设定为小于1.01但为0.990以上,更优选设定在小于1.000但为0.995以上。如果V1/Vt的值过大,则有对片材状酰化纤维素树脂施加拉伸、延迟Re和Rth值变大的危险。另一方面,如果V1/Vt的值过小,则有可能在流延冷却辊表面上产生膜松弛、产生皱褶等外观缺陷。优选按照抛光接触辊和流延冷却辊相互逆旋转的方式来设定其圆周速度。
优选在相对于本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法的金属制流延冷却辊的热塑性树脂传送方向的下游侧上连续地配置1根~6根金属制刚性辊、更优选使用2~4根、并缓慢冷却的方法。此时,辊直径优选为50mm~5000mm、更优选为150mm~1000mm。多根辊的间隔以面间优选为0.3mm~300mm、更优选为3mm~30mm。
《热塑性树脂薄膜的特性》
根据本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法,可以获得薄膜厚度为20~300μm、薄膜宽度方向和长度制膜方向的厚度不均都为0~3μm、且薄膜的表面粗糙度Ra为0.01~200nm、薄膜两面的表面粗糙度Ra之比 为0.8~1.2的热塑性树脂薄膜。此处,表面粗糙度Ra是JIS B0601-1982中定义的中心线平均粗糙度Ra。
上述薄膜的厚度如果小于20μm,则薄膜的操作性变差,如果超过300μm,则薄膜的卷绕性变差。
如果上述薄膜的宽度方向和长度制膜方向的厚度不均都超过3μm,则作为薄膜光学特性的延迟(Re和Rth)值的不均变大。
如果上述薄膜的表面粗糙度Ra小于0.01nm,则基本上难以制造,如果超过200nm,则薄膜表面的平滑性变差。
如果薄膜两面的表面粗糙度Ra之比小于0.8或超过1.2,则易于产生薄膜的两面平滑性的差别。
另外,根据本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法,可以获得残存溶剂率为0.01质量%以下、且满足下述式(I)~(II)全部的热塑性树脂薄膜。
式(I):Re≤10、且|Rth|≤15
式(II):|Re(10%)—Re(80%)|<5、
且|Rth(10%)—Rth(80%)|<15
[式中,Re和Rth分别表示测定波长为590nm时的面内方向和膜厚方向的延迟值(单位:nm),Re(H%)和Rth(H%)分别表示相对湿度为H(单位:%)下测定波长为590nm时的面内方向和膜厚方向的延迟值]。
通过满足式(I)和(II)两者,可以减小延迟(Re和Rth)值、抑制湿度变化所导致的延迟值变化,可以优选作为偏振片保护膜使用。
通过使用这种厚度精度高、薄膜表面粗糙度极小、没有凸凹条纹问题、两面也没有表面性差别、且光学变形被抑制、延迟(Re和Rth)小的热塑性树脂薄膜,可以消除组装在液晶显示装置中时所产生的显示模糊和图像变形。
以下按照顺序详细地说明适于本发明的热塑性树脂、其制膜方法和加工方法。
作为本发明中所用的热塑性树脂薄膜,可以列举出含有酰化纤维素树脂、聚碳酸酯树脂、降冰片烯类树脂的热塑性树脂薄膜等作为优选例。特别优选酰化纤维素树脂、降冰片烯类树脂。本实施方式中表示了制造酰化纤维素薄膜的例子,但本发明并不限定于此,也可以适用于降冰片烯类树脂或聚碳酸酯树脂等的制造中。
(酰化纤维素树脂)
首先,本发明中可以使用的酰化纤维素优选满足下述(S-1)~(S-3)的取代度。
式(S-1)2.5≤X+Y≤3.0
式(S-2)0≤X≤1.8
式(S-3)1.0≤Y≤3.0
更优选满足下述式(S-4)~(S-6)
式(S-4)2.6≤X+Y≤3.0
式(S-5)0≤X≤1.2
式(S-6)1.5≤Y≤3
进一步优选满足下述式(S-7)~(S-9)
式(S-7)2.65≤X+Y≤3.0
式(S-8)0≤X≤0.8
式(S-9)2.0≤Y≤3
上述式中,X表示乙酰基对纤维素的羟基的取代度、Y表示碳原子数为3~22的酰基对纤维素的羟基的取代度的总和。通过使酰化纤维素的取代度在上述范围内,可以降低熔解温度、熔解性变得良好、能够更加均匀地制膜。
本发明的碳原子数为3~22的酰基可以是脂肪族酰基或芳香族酰基的任一种。这些酰基还可以多个同时存在。但是,如果使酰基长于上述数值,则分子疏水性过强,会过度地降低薄膜的皂化特性和与起偏振器的粘合适应性。因此,优选为大于乙酰基的丙酰基、丁酰基、戊酰基,更优选为丙酰基、丁酰基,进一步优选为丙酰基。
作为合成本发明的酰化纤维素时的纤维素原料,优选使用来自于阔叶树纸浆、针叶树纸浆、棉花棉毛纤维的物质。
对于本发明的酰化纤维素的合成方法,在日本特开2006-45500号公报的段落[0018]~[0033]、日本特开2006-45501号公报的段落[0014]~[0030]、日本特开2006-45502号公报的段落[0018]~[0023]中有详细记载。另外,在发明协会公开技报(公技号2001-1745、2001年3月15日发行、发明协会)的7页~12页中也有详细的记载。这些合成方法可以优选使用。另外,本发明中优选使用的酰化纤维素的具体顺序可以参照后述合成例1和合成例2。这些酰化纤维素可以仅使用1种,还可以混合2种以上。另外,还可以是适当混合酰化纤维素以外的高分子成分而得到的物质。
本发明中优选使用的酰化纤维素的数均分子量必须为2万~7万,优选为3万~6万,更优选为4万~5万。如果分子量低于2万,则薄膜的机械物性不充分,有时易于断裂。另一方面,如果分子量大得超过7万,则熔融制膜时的熔融粘度有时变得过高。本发明中,优选利用GPC测定的酰化纤维素的重均聚合度/数均聚合度为1.5~4.0、更优选为1.6~3.6、特别优选为1.7~3.5。
优选在本发明使用的热塑性树脂中混合下述稳定剂等后进行制膜,含有这种稳定剂的热塑性树脂在240℃下的熔融粘度优选为100~3000Pa·s、更优选为150~2000Pa·s、进一步优选为200~1500Pa·s。特别优选含有相对于热塑性树脂为0.01~3质量%的分子量为500以上的稳定剂时的熔融粘度在上述范围内。
(芳香族酰化的酰化纤维素)
本发明中,还优选使用具有满足下述式(T-1)和(T-2)的组成的酰化纤维素。
式(T-1):2.5≤A+C≤3.0
式(T-2):0.1≤C<2
更优选为:
式(T-3):2.6≤A+C≤3.0
式(T-4):0.1≤C<1.5
进一步优选为:
式(T-5):2.7≤A+C≤3.0
式(T-6):0.1≤C<1.0
需要说明的是,式中A表示乙酰基的取代度、C表示取代或无取代的芳香族酰基。
这里,作为取代或无取代的芳香族酰基,可以列举出下述通式(I)所示的基团。
通式(I)
首先,说明通式(I)。X为取代基,取代基的例子包括卤原子、氰基、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、酰基、碳酰胺基、磺酰胺基、脲基、芳烷基、硝基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基、氨基甲酰基、氨磺酰基、酰氧基、链烯基、炔基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烷氧基磺酰基、芳氧基磺酰基、烷基磺酰氧基和芳氧基磺酰基、-S-R、-NH-CO-OR、-PH-R、-P(-R)2、-PH-O-R-、-P(-R)(-O-R)、-P(-O-R)2、-PH(=O)-R-P(=O)(-R)2、-PH(=O)-O-R、-P(=O)(-R)(-O-R)、-P(=O)(-O-R)2、-O-PH(=O)-R、-O-P(=O)(-R)2-O-PH(=O)-O-R、-O-P(=O)(-R)(-O-R)、-O-P(=O)(-O-R)2、-NH-PH(=O)-R、-NH-P(=O)(-R)(-O-R)、-NH-P(=O)(-O-R)2、-SiH2-R、-SiH(-R)2、-Si(-R)3、-O-SiH2-R、-O-SiH(-R)2和-O-Si(-R)3。上述R为脂肪基、芳香族基或杂环基。取代基的数量优选为1~5个、更优选为1~4个、进一步优选为1~3个、最优选为1或2个。作为取代基,优选为卤原子、氰基、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、酰基、碳酰胺基、磺酰胺基和脲基,更优选为卤原子、氰基、烷基、烷 氧基、芳氧基、酰基和碳酰胺基,进一步优选为卤原子、氰基、烷基、烷氧基和芳氧基,最优选为卤原子、烷基和烷氧基。
上述卤原子包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。
上述烷基也可以具有环状结构或支链结构。烷基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~12、进一步优选为1~6、最优选为1~4。当烷基具有取代基时,包含该取代基的碳原子数的数量优选为上述碳原子数(以下其它基团也相同)。烷基的例子包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、己基、环己基、辛基和2-乙基己基。
上述烷氧基也可以具有环状结构或支链。烷氧基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~12、进一步优选为1~6、最优选为1~4。烷氧基还可以进一步被其它烷氧基取代。烷氧基的例子包括甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、2-甲氧基-2-乙氧基乙氧基、丁氧基、己氧基和辛氧基。
上述芳基的碳原子数优选为6~20、更优选为6~12。芳基的例子包括苯基和萘基。上述芳氧基的碳原子数优选为6~20、更优选为6~12。
上述芳氧基的例子包括苯氧基和萘氧基。上述酰基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~12。
上述酰基的例子包括甲酰基、乙酰基和苯甲酰基。
上述碳酰胺基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~12。碳酰胺基的例子包括乙酰胺基和苯甲酰胺基。上述磺酰胺基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~12。
上述磺酰胺基的例子包括甲磺酰胺基、苯磺酰胺基和对甲苯磺酰胺基。
上述脲基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~12。脲基的例子包括(无取代)脲基。
上述芳烷基的碳原子数优选为7~20、更优选为7~12。芳烷基的例子包括苄基、苯乙基和萘甲基。上述烷氧基羰基的碳原子数优选为1~20、更优选为2~12。
上述烷氧基羰基的例子包括甲氧基羰基。上述芳氧基羰基的碳原子 数优选为7~20、更优选为7~12。芳氧基羰基的例子包括苯氧基羰基。上述芳烷氧基羰基的碳原子数优选为8~20、更优选为8~12。芳烷氧基羰基的例子包括苄氧基羰基。上述氨基甲酰基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~12。氨基甲酰基的例子包括(无取代)氨基甲酰基和N-甲基氨基甲酰基。上述氨磺酰基的碳原子数优选为20以下、更优选为12以下。氨磺酰基的例子包括(无取代)氨磺酰基和N-甲基氨磺酰基。
上述酰氧基的碳原子数优选为1~20、更优选为2~12。酰氧基的例子包括乙酰氧基和苯甲酰氧基。
上述链烯基的碳原子数优选为2~20、更优选为2~12。链烯基的例子包括乙烯基、烯丙基和异丙烯基。上述炔基的碳原子数优选为2~20、更优选为2~12。
上述炔基的例子包括噻嗯基。上述烷基磺酰基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~12。上述芳基磺酰基的碳原子数优选为6~20、更优选为6~12。
上述烷氧基磺酰基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~12。
上述芳氧基磺酰基的碳原子数优选为6~20、更优选为6~12。
上述烷基磺酰氧基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~12。上述芳氧基磺酰基的碳原子数优选为6~20、更优选为6~12。
这些化合物可以通过纤维素的羟基被芳香族酰基取代而获得,通常可以列举出使用从芳香族羧酸氯化物或芳香族羧酸衍生的对称酸酐和混合酸酐的方法等。特别优选地可以列举出使用由芳香族羧酸衍生的酸酐的方法(Journal of Applied Polymer Science,Vol.29,3981-3990(1984)记载)。作为上述方法,本发明的纤维素混合酸酯化合物的制造方法可以,列举出(1)暂时制造了纤维素脂肪酸单酯或二酯后,在剩余的羟基中导入上述通式(I)所示的芳香族酰基的方法、(2)使纤维素直接与脂肪族羧酸和芳香族羧酸的混合酸酐发生反应的方法等。在上述(1)的方法中,纤维素脂肪酸酯或二酯的制造方法本身可以采用公知的方法,向其中进一步导入芳香族酰基的后段反应可以由该芳香族酰基的种 类适当决定,反应温度优选为0~100℃、更优选为20~50℃,反应时间优选为30分钟以上、更优选为30~300分钟。另外,使用上述(2)的混合酸酐的方法的反应条件可以由混合酸酐的种类适当决定,反应温度优选为0~100℃、更优选为20~50℃,反应时间优选为30~300分钟、更优选为60~200分钟。上述的任一个反应可以在无溶剂或溶剂中进行,优选使用溶剂进行。作为溶剂,可以使用二氯甲烷、氯仿、二噁烷等。
以下给出通式(I)所示的芳香族酰基的具体例子,但本发明并不限定于此。
在这些取代基中,优选1~9、18~19、27~28的取代基,更优选1~3的取代基,最优选1的取代基。
《添加剂》
(1)稳定剂
本发明中,为了防止高温熔融制膜时的酰化纤维素的热劣化或凝胶 化或着色,优选添加稳定剂。本发明中,可以使用任何稳定剂,优选使用具有苯酚结构、亚磷酸酯结构或硫醚结构的化合物。这些稳定剂可以仅使用1种,也可以混合2种以上。
本发明中,稳定剂优选在高温下挥发性充分地低,分子量优选为500~4000、更优选为530~3500、特别优选为550~3000。分子量如果为500以上,则易于将热挥发性抑制得更低,分子量如果为4000以下,则与酰化纤维素的相容性变得更为良好。
另外,作为挥发性的指标,可以使用加热时的质量减少量。例如,在氮氛围下、240℃下保持1小时时的质量减少量优选为15质量%以下。更优选质量减少量为10质量%以下、进一步优选为5质量%以下、最优选为3质量%以下。由此,即便在本发明的熔融制膜工序中的严格条件(局部的树脂滞留和剪切热所导致的高温)下也能够大幅度地减少稳定剂的热挥发。
本发明的稳定剂的优选添加量相对于热塑性树脂(例如酰化纤维素)为0.01~3质量%、更优选为0.05~1.5质量%、特别优选为0.01~1质量%。
以下说明优选稳定剂的种类。
(具有苯酚结构的稳定剂)
作为具有苯酚结构的稳定剂,可以使用公知的任意的苯酚类稳定剂。作为具有上述苯酚结构的稳定剂的优选例子,可以列举出受阻苯酚类稳定剂。作为上述受阻苯酚类稳定剂,特别优选在相邻于羟苯基的部位上具有取代基,作为此种情况的取代基,优选碳原子数为1~22的取代或无取代的烷基,更优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、辛基、异辛基、2-乙基己基。
作为苯酚类稳定剂的具体例子,例如可以列举出下述具体例(F-1)~(F-12),但本发明中可以使用的苯酚类稳定剂并不限定于此。
(F-1)正十八烷基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯(分子量531)
(F-2)四-[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷(分子量1178)
(F-3)三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯(分子量784)
(F-4)三乙二醇-二[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯](分子量588)
(F-5)3,9-二{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷(分子量741)
(F-6)1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯(分子量775)
(F-7)1,1,3-三(5-二叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷(分子量545)
(F-8)1,6-己二醇-二{3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯}(分子量639)
(F-9)2,4-二(正辛基硫代)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪(分子量589)
(F-10)2,2-硫代-二亚乙基二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯](分子量643)
(F-11)N,N’-六亚甲基二(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)(分子量637)
(F-12)二(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸乙酯)钙(分子量695)
它们作为市售品可以容易地得到,分别由下述厂家出售。从CibaSpecialty Chemicals公司可以得到Irganox1076、Irganox1010、Irganox3113、Irganox245、Irganox1135、Irganox1330、Irganox259、Irganox565、Irganox1035、Irganox1098、Irganox1425WL购买。从旭电化工业株式会社可以得到ADEKA STAB AO-50、ADEKA STAB AO-60、ADEKASTAB AO-20、ADEKA STAB AO-70、ADEKA STAB AO-80。从住友化学株式会社可以得到Smilizer BP-76、Smilizer BP-101、Smilizer GA-80。从Shipro化成株式会社可以得到SEENOX326M、SEENOX336B。
(具有亚磷酸酯结构的稳定剂)
具有亚磷酸酯结构的稳定剂的具体例子在日本特开昭51-70316号公报、日本特开平10-306175号公报、日本特开昭57-78431号公报、日本特开昭54-157159号公报、日本特开昭55-13765号公报等中有所记载。作为其它的稳定剂,在发明协会公开技报(公技号2001-1745、2001年3月15日发行、发明协会)17页~22页有详细的记载。本发明中,可以从以这些物质为代表的材料中适当选择使用。
由于本发明中高温下的挥发少,因此优选含有分子量为500以上的具有抗氧化效果的亚磷酸酯类稳定剂。这些稳定剂可以从日本特开2004-182979号公报的[0023]~[0039]所记载的化合物等中选择。
作为上述分子量为500以上的亚磷酸酯类稳定剂,可以使用以往公知的任意的亚磷酸酯类稳定剂。另外,本发明中使用的亚磷酸酯优选为三酯、优选不混有磷酸、单酯或二酯的杂质。当这些杂质存在时,其含量优选为10质量%以下、更优选为5质量%以下、特别优选为2质量%以下。
以下列举出优选的亚磷酸酯类稳定剂的具体例子(P-1)~(P-7),但本发明中可以使用的亚磷酸酯类稳定剂并不限定于此。
(P-1)
亚磷酸三壬基苯基酯(分子量689)
(P-2)
亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(分子量647)
(P-3)
二亚磷酸二硬脂酰基季戊四酯(分子量733)
(P-4)
亚磷酸二(2,4-二叔丁基苯基)季戊四酯(分子量605)
(P-5)
亚磷酸二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四酯(分子量633)
(P-6)
亚磷酸2,2-亚甲基二(4,6-二叔丁基苯基)辛酯(分子量529)
(P-7)
二亚磷酸四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4-联苯撑酯(分子量517)
这些物质由旭电化工业株式会社以ADEKA STAB1178、ADEKASTAB2112、ADEKA STAB PEP-8、ADEKA STAB PEP-24G、PEP-36、ADEKA STAB HP-10的形式市售,由Clariant公司以Sendost ab P-EPQ的形式市售,可以得到。
(具有硫醚结构的稳定剂)
接着,作为具有硫醚结构的稳定剂,可以使用公知的任意的硫醚类稳定剂。以下列举出优选的硫醚类稳定剂的具体例子(S1)~(S4),但本发明中可以使用的具有硫醚结构的稳定剂并不限定于此。
(S1)
二月桂基-3,3-硫代二丙酸酯(分子量515)
(S2)
二肉豆蔻基-3,3-硫代二丙酸酯(分子量571)
(S3)
二硬脂酰基-3,3-硫代二丙酸酯(分子量683)
(S4)
季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(分子量1162)
这些物质由住友化学株式会社以Smilizer TPL、Smilizer TPM、Smilizer TPS、Smilizer TDP的形式市售。还可以由旭电化工业株式会社得到ADEKA STAB AO-412S。
苯酚类稳定剂和亚磷酸酯类稳定剂或硫醚类稳定剂的含有比例没有特别限定,优选为1/10~10/1(质量份)、更优选为1/5~5/1(质量份)、进一步优选为1/3~3/1(质量份)、特别优选为1/3~2/1(质量份)。
(同一分子内具有羟基苯基和亚磷酸酯基的稳定剂)
另外,本发明中也优选使用在同一分子内具有羟基苯基和亚磷酸酯基的稳定剂。该稳定剂如果在同一分子内含有羟基苯基和亚磷酸酯基, 则其结构没有特别限定。可以是低分子化合物、还可以是高分子化合物(将单分子聚合或缩合的材料)。另外,如果羟基苯基或亚磷酸酯基在同一分子内,则其官能团的数量没有特别限定,优选分别为1~20个、更优选为1~10个、特别优选为1~6个。这些材料在日本特开平10-273494号公报中有所记载。作为市售品,可以列举出Smilizer GP(住友化学工业株式会社)。
以下给出本发明的同一分子内具有羟基苯基和亚磷酸酯基的稳定剂的优选具体例(PF-1)~(PF-14),但本发明中可以使用的稳定剂并不限定于此。
(PF-1)
2,10-二甲基-4,8-二叔丁基-6-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙氧基]-12H-二苯并[d,g][1.3.2]二氧磷杂八环(ジオキサホスホシン)(分子量632)
(PF-2)
2,4,8,10-四叔丁基-6-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙氧基]二苯并[d,f][1.3.2]二氧磷杂七环(ジオキサホスフエピン)(分子量702)
(PF-3)
2,4,8,10-四叔戊基-6-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙氧基]-12-甲基-12H-二苯并[d,g][1.3.2]二氧磷杂八环(分子量787)
(PF-4)
2,10-二甲基-4,8-二叔丁基-6[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]-12H-二苯并[d,g][1.3.2]二氧磷杂八环(分子量646)
(PF-5)
2,4,8,10-四叔戊基-6-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]-12-甲基-12H-二苯并[d,g][1.3.2]二氧磷杂八环(分子量801)
(PF-6)
2,4,8,10-四叔丁基-6-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]-二苯并[d,f][1.3.2]二氧磷杂七环(ジオキサホスフエピン)(分子量716)
(PF-7)
2,10-二甲基-4,8-二叔丁基-6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酰氧基)-12H-二苯并[d,g][1.3.2]二氧磷杂八环(分子量618)
(PF-8)
2,4,8,10-四叔丁基-6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酰氧基)-12-甲基-12H-二苯并[d,g][1.3.2]二氧磷杂八环(分子量717)
(PF-9)
2,4,8,10-四叔丁基-6-[3-(3-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丙氧基]-二苯并[d,f][1.3.2]二氧磷杂七环(ジオキサホスフエピン)(分子量660)
(PF-10)
2,10-二甲基-4,8-二叔丁基-6[3-(3-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丙氧基]-12H-二苯并[d,g][1.3.2]二氧磷杂七环(ジオキサホスフエピン) (分子量590)
(PF-11)
2,4,8,10-四叔丁基-6-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙氧基]-12H-二苯并[d,g][1.3.2]二氧磷杂八环(分子量717)
(PF-12)
2,10-二乙基-4,8-二叔丁基-6-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙氧基]-12H-二苯并[d,g][1.3.2]二氧磷杂八环(分子量661)
(PF-13)
2,4,8,10-四叔丁基-6-[2,2-二甲基-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙氧基]-二苯并[d,f][1.3.2]二氧磷杂七环(ジオキサホスフエピン)(分子量688)
(PF-14)
6-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基)丙氧基]-2,4,8,10-四叔丁基二苯并[d.f][1.3.2]二氧磷杂七环(ジオキサホスフエピン)(分子量660)
(胺类稳定剂)
进而,还可以使用日本特开昭61-63686号公报中记载的长链脂肪胺、日本特开平6-329830号公报中记载的含有立体阻碍胺基的化合物、日本特开平7-90270号公报中记载的受阻哌啶基类光稳定剂、日本特开 平7-278164号公报中记载的有机胺等。
优选的胺类稳定剂由旭电化工业株式会社以ADEKA STAB LA-57、ADEKA STAB LA-52、ADEKA STAB LA-67、ADEKA STAB LA-62、ADEKA STAB LA-77的形式市售,由Ciba Specialty Chemicals公司以TINUVIN765、TINUVIN144的形式市售。相对于胺类的亚磷酸酯类(I)的使用比例通常为0.01~3质量%左右。
(紫外线吸收剂)
在酰化纤维素(本发明的热塑性树脂)中还可以添加防紫外线剂。对于防紫外线剂,在日本特开昭60-235852号公报、日本特开平3-199201号公报、日本特开平5-1907073号公报、日本特开平5-194789号公报、日本特开平5-271471号公报、日本特开平6-107854号公报、日本特开平6-118233号公报、日本特开平6-148430号公报、日本特开平7-11056号公报、日本特开平7-11055号公报、日本特开平7-11056号公报、日本特开平8-29619号公报、日本特开平8-239509号公报、日本特开2000-204173号公报等中有记载。其添加量优选为调制的熔融物(熔化物)的0.01~2质量%、更优选为0.01~1.5质量%。
这些紫外线吸收剂作为市售品可以利用下述物质。作为苯并三唑类,有TINUBIN P(Ciba Specialty Chemicals公司生产)、TINUBIN234(Ciba Specialty Chemicals公司生产)、TINUBIN320(Ciba SpecialtyChemicals公司生产)、TINUBIN326(Ciba Specialty Chemicals公司生产)、TINUBIN327(Ciba Specialty Chemicals公司生产)、TINUBIN328(Ciba Specialty Chemicals公司生产)、スミソ—ブ340(住友化学公司生产)、ADEKA STAB LA-31(旭电化工业株式会社生产)等。另外,作为二苯甲酮类紫外线吸收剂,可以列举出SEESORB100(Shipro化成公司生产)、SEESORB101(Shipro化成公司生产)、SEESORB101S(Shipro化成公司生产)、SEESORB102(Shipro化成公司生产)、SEESORB103(Shipro化成公司生产)、ADEKA STAB LA-51(旭电化工业株式会社生产)、ChemiSorb111(Chemipro化成公司生产)、UVINUL D-49(BASF公司生产)等。另外,作为草酸苯胺类紫外线吸收剂,有TINUBIN312(Ciba Specialty Chemicals公司生产)、TINUBIN315(CibaSpecialty Chemicals公司生产)。另外,作为水杨酸类紫外线吸收剂,市售有SEESORB201(Shipro化成公司生产)、SEESORB202(Shipro化成公司生产),作为氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂,有SEESORB501(Shipro化成公司生产)、UVINUL N-539(BASF公司生产)。
(微粒)
本发明中,在酰化纤维素中还可以添加微粒。作为微粒,可以列举出无机化合物的微粒或有机化合物的微粒,可以使用任何一种。本发明的酰化纤维素中所含的优选微粒的平均一次粒子大小为5nm~3μm、优选为5nm~2.5μm、特别优选为20nm~2.0μm。微粒的添加量相对于酰化纤维素为0.005~1.0质量%、更优选为0.01~0.8质量%、进一步优选为0.02~0.4质量%。
作为上述无机化合物,可以列举出SiO2、ZnO、TiO2、SnO2、Al2O3、ZrO2、In2O3、MgO、BaO、MoO2、V2O5、滑石、粘土、烧结高岭土、烧结硅酸钙、水合硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁和磷酸钙等。优选SiO2、ZnO、TiO2、SnO2、Al2O3、ZrO2、In2O3、MgO、BaO、MoO2和V2O5中的至少1种,更优选为SiO2、TiO2、SnO2、Al2O3、ZrO2。
作为上述SiO2的微粒,例如可以使用Aerosil R972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600(以上日本Aerosil株式会社生产)等市售品。另外,作为上述ZrO2的微粒,例如可以使用AerosilR976和R811(以上日本Aerosil株式会社生产)等市售品。另外,也可以使用Seahostar KE-E10、Seahostar KE-E30、Seahostar KE-E40、SeahostarKE-E50、Seahostar KE-E70、Seahostar KE-E150、Seahostar KE-W10、Seahostar KE-W30、Seahostar KE-W50、Seahostar KE-P10、SeahostarKE-P30、Seahostar KE-P50、Seahostar KE-P100、Seahostar KE-P150、Seahostar KE-P250(日本催化剂株式会社生产)。另外,还可以利用二氧化硅微珠P-400、700(催化剂化成工业株式会社生产)等。还可以利 用SO-G1、SO-G2、SO-G3、SO-G4、SO-G5、SO-G6、SO-E1、SO-E2、SO-E3、SO-E4、SO-E5、SO-E6、SO-C1、SO-C2、SO-C3、SO-C4、SO-C5、SO-C6(株Admatechs生产)。进而,还可以利用Moritex株式会社生产的二氧化硅粒子(将水分散物制成粉体)8050、二氧化硅粒子8070、二氧化硅粒子8100、二氧化硅粒子8150。
接着,作为本发明中可以使用的有机化合物的微粒,例如优选为硅氧烷树脂、含氟树脂和丙烯酸树脂等聚合物,特别优选为硅氧烷树脂。作为上述硅氧烷树脂,优选具有三维的网状结构,例如可以使用具有Tospearl103、Tospearl105、Tospearl108、Tospearl120、Tospearl145、Tospearl3120和Tospearl240(以上东芝硅氧烷株式会社生产)等商品名的市售品。
另外,由无机化合物构成的微粒为了稳定地存在于酰化纤维素薄膜中,优选使用经过表面处理的微粒。无机微粒也优选实施表面处理后使用。作为表面处理法,有使用偶联剂的化学表面处理、等离子体放电处理或电晕放电处理之类的物理表面处理,本发明中优选使用偶联剂。作为上述偶联剂,优选使用有机烷氧基金属化合物(例如硅烷偶联剂、钛偶联剂等)。使用无机微粒作为微粒时(特别是使用SiO2时),利用硅烷偶联剂的处理特别有效。上述偶联剂的使用量没有特别限定,优选相对于无机微粒使用0.005~5质量%、更优选为0.01~3质量%。
(增塑剂)
如果在酰化纤维素中添加增塑剂,则不仅能够降低酰化纤维素的结晶熔解温度(Tm)和熔融粘度,而且能够减轻经时的Re、Rth变化,因此优选。本发明中使用的增塑剂的分子量没有特别限定,优选列举出高分子量的增塑剂,例如分子量优选为500以上、更优选为550以上、进一步优选为600以上。作为增塑剂的种类,可以列举出磷酸酯类、烷基邻苯二甲酰基烷基乙醇酸酯类、羧酸酯类、多元醇的脂肪酸酯类等。这些增塑剂的形状可以是固体或者油状物。即,其熔点和沸点没有特别限定。进行熔融制膜时,可以特别优选使用具有不挥发性的物质。
(脱模剂)
本发明的酰化纤维素中可以添加脱模剂。作为脱模剂,优选具有氟原子的化合物。具有氟原子的化合物可以表现出作为脱模剂的作用,可以是低分子量化合物,也可以是聚合物。作为上述聚合物,可以列举出日本特开2001-269564号公报中记载的聚合物。作为具有氟原子的聚合物,优选为将以含有氟化烷基的烯属不饱和单体作为必需成分而含有的单体进行聚合所得的聚合物。作为上述聚合物的含有氟化烷基的烯属不饱和单体,只要是分子中具有烯属不饱和基团和氟化烷基的化合物,则没有特别限定。另外,还可以利用具有氟原子的表面活性剂,特别优选非离子性表面活性剂。
(降冰片烯类树脂)
在本发明的热塑性树脂薄膜中,为了降低延迟的湿度依赖性等,可以使用降冰片烯树脂。作为上述降冰片烯类树脂,例如可以列举出降冰片烯类单体的开环聚合物氢化物、降冰片烯类单体和烯烃的加成聚合物、降冰片烯类单体之间的加成聚合物以及它们的衍生物等。另外,降冰片烯类树脂可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
作为上述降冰片烯类单体,例如可以列举出二环[2.2.1]庚-2-烯(降冰片烯)、6-甲基二环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二甲基二环[2.2.1]庚-2-烯、1-甲基二环[2.2.1]庚-2-烯、6-乙基二环[2.2.1]庚-2-烯、6-正丁基二环[2.2.1]庚-2-烯、6-异丁基二环[2.2.1]庚-2-烯、7-甲基二环[2.2.1]庚-2-烯等降冰片烯类衍生物等。
作为上述降冰片烯类单体的开环聚合物氢化物,可以广泛使用利用公知方法将降冰片烯类单体开环聚合后,将残留的双键氢化而得到的物质。需要说明的是,开环聚合氢化物可以是降冰片烯类单体的均聚物,还可以是降冰片烯类单体和其它环状烯烃类单体的共聚物。
作为上述降冰片烯类单体和烯烃的加成聚合物,可以列举出降冰片烯类单体和α-烯烃的共聚物。作为α-烯烃,没有特别限定,可以列举出碳原子数为2~20、优选为2~10的α-烯烃,例如乙烯、丙烯、1-丁烯、 3-甲基-1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯等。其中,由于共聚性优异,优选使用乙烯。另外,在使其它α-烯烃与降冰片烯类单体共聚时,优选存在乙烯,其原因为能够提高共聚性。
上述降冰片烯类树脂可以列举出公知的物质,可以购买得到。作为公知的降冰片烯类树脂的例子,例如可以列举出在日本特开平1-240517号公报中记载的物质。作为能够购买得到的降冰片烯类树脂的例子,例如可以列举出JSR公司生产的商品名“Arton”系列,日本ZEON公司生产的商品名“Zeonor”系列等。
另外,还可以在本发明的薄膜中使用下述结构的饱和降冰片烯树脂。本发明中,作为饱和降冰片烯树脂,可以列举出,
[A-1]:碳原子数为2~20的α-烯烃与下述式(II)所示的环状烯烃的随机共聚物的氢化物、
[A-2]:下述式(II)所示的环状烯烃的开环聚合物或共聚物的氢化物等。
式(II)
这些饱和降冰片烯树脂的通过DSC测定的玻璃化转变温度(Tg)优选为70℃以上、更优选为70~250℃、进一步优选为120~180℃。
另外,这些饱和降冰片烯树脂为非结晶性或低结晶性,通过X射线衍射法测定的结晶度通常为20%以下、优选为10%以下、更优选为2% 以下。
另外,本发明的饱和降冰片烯树脂在135℃的萘烷中测定的极限粘度[η]通常为0.01~20dl/g、优选为0.03~10dl/g、更优选为0.05~5dl/g,根据ASTM D1238、在260℃、荷重2.16kg下测定的熔融流动指数(MFR)通常为0.1~200g/10分钟、优选为1~100g/10分钟、更优选为5~50g/10分钟。
环状烯烃类树脂的软化点作为利用热力分析仪测定的软化点(TMA),通常为30℃以上、优选为70℃以上、更优选为80~260℃。
说明上述式(II)所示的饱和降冰片烯的详细结构。
上述式(II)中,n为0或1,m为0或1以上的整数,q为0或1。需要说明的是,当q为1时,Ra和Rb各自独立,为下述所示的原子或烃基,q为0时,各个键键合形成5元环。
R1~R18以及Ra和Rb各自独立,为氢原子、卤原子或烃基。此处卤原子是氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。作为烃基,可以列举出碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为3~15的环烷基、芳香族烃基。更具体地说,作为烷基,可以列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基和十八烷基,作为环烷基,可以列举出环己基,作为芳香族烃基,可以列举出苯基、萘基等。这些烃基还可以被卤原子取代。在上述式(II)中,R15~R18可以分别键合(相互共有)形成单环或多环,而且,如此形成的单环或多环还可以具有双键。
接着,更加具体地列举出上述式(II)所示的环状烯烃。作为一个例子,可以列举出下式所示的二环[2.2.1]-2-庚烯(=降冰片烯)(上述式中,1~7的数字表示碳的位置号)和该化合物的烃基取代衍生物。
作为该取代烃基,可以列举出5-甲基、5,6-二甲基、1-甲基、5-乙基、5-正丁基、5-异丁基、7-甲基、5-苯基、5-甲基-5-苯基、5-苄基、5-甲苯基、5-乙基苯基、5-异丙基苯基、5-联苯基、5-β-萘基、5-α-萘基、5-蒽基、5,6-二苯基等。
作为其它的衍生物,可以列举出环戊二烯-苊烯加成物、1,4-亚甲基-1,4,4a,9a-四氢芴、1,4-亚甲基-1,4,4a,5,10,10a-六氢蒽等二环[2.2.1]-2-庚烯衍生物。
除此之外,还可以列举出三环[4.3.0.12,5]-3-癸烯、2-甲基三环[4.3.0.12,5]-3-癸烯、5-甲基三环[4.3.0.12,5]-3-癸烯等三环[4.3.0.12,5]-3-癸烯衍生物,三环[4.4.0.12,5]-3-十一碳烯、10-甲基三环[4.4.0.12,5]-3-十一碳烯等三环[4.4.0.12,5]-3-十一碳烯衍生物、下式所示的四环[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯以及它们的烃基取代衍生物。在此,作为衍生物中取代的烃基,可以列举出8-甲基、8-乙基、8-丙基、8-丁基、8-异丁基、8-己基、8-环己基、8-硬脂酰基、5,10-二甲基、2,10-二甲基、8,9-二甲基、8-乙基-9-甲基、11,12-二甲基、2,7,9-三甲基、2,7-二甲基-9-乙基、9-异丁基-2,7-二甲基、9,11,12-三甲基、9-乙基-11,12-二甲基、9-异丁基-11,12-二甲基、5,8,9,10-四甲基、8-亚乙基、8-亚乙基-9-甲基、8-亚乙基-9-乙基、8-亚乙基-9-异丙基、8-亚乙基-9-丁基、8-正亚丙基、8-正亚丙基-9-甲基、8-正亚丙基-9-乙基、8-正亚丙基-9-异丙基、8-正亚丙基-9-丁基、8-异亚丙基、8-异亚丙基-9-甲基、8-异亚丙基-9-乙基、8-异亚丙基-9-异丙基、8-异亚丙基-9-丁基、8-氯基、8-溴基、8-氟基、8,9-二氯基、8-苯基、8-甲基-8-苯基、8-苄基、8-甲苯基、8-乙基苯基、8-异丙基苯基、8,9-二苯基、8-联苯基、8-β-萘基、8-α-萘基、8-蒽基、5,6-二苯基等。
进而,还可以列举出环戊二烯-苊烯加成物与环戊二烯的加成物等四环[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯衍生物、五环[6.5.1.13,6.02,7.08,13]-4-十五碳烯及其衍生物,五环[7.4.0.12,5.19,12.08,13]-3-十五碳烯及其衍生物,五环[8.4.0.12,5.19,12.08,13]-3-十六碳烯及其衍生物,五环[6.6.1.13,6.02,7.09,14]-4-十六碳烯及其衍生物,六环[6.6.1.13,6.110,13.02,7.09,14]-4-十七碳烯及其衍生物,七环[8.7.0.12,9.14,7.111,17.03,8.012,16]-5-二十碳烯及其衍生物,七环[8.7.0.13,6.110,17.112,15.02,7.011,16]-4-二十碳烯及其衍生物,七环[8.8.0.12,9.14,7.111,18.03,8.012,17]-5-二十一碳烯及其衍生物,八环[8.8.0.12,9.14,7.111,18.113,16.03,8.012,17]-5-二十二碳烯及其衍生物,九环[10.9.1.14,7.113,20.115,18.02,10.03,8.012,21.014,19]-5-二十五碳烯及其衍生物等。
这些饱和降冰片烯树脂的具体例子如上所述,对于更具体的化合物结构而言,示于日本特开平7-145213号公报的段落号0032~0054中。
另外,对于这些饱和降冰片烯树脂的合成方法而言,可以参照日本特开2001-114836号公报的段落号0039~0068进行实施。
作为本发明的饱和降冰片烯树脂,可以列举出由来自于下述式(I)~(VI)所示的化合物中至少1种的聚合单元、或者其中至少1种与来自于下述式(VII)所示化合物的聚合单元构成的环烯烃(共)聚物。在此,该环烯烃(共)聚物中来自于式(VII)所示化合物的聚合单元的比例为0~99摩尔%。
上述式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8分别是氢原子、直链或支链的碳原子数为1~8的烷基、碳原子数为6~18的芳基、碳原子数为7~20的亚烷基芳基、可以是环状的碳原子数为2~20的链烯基等碳原子数为1~20的烃基,饱和或不饱和或者形成芳香族的环状基团。n为0~5的整数。
式中,R9、R10、R11和R12分别为氢原子或碳原子数为1~8的烷基、碳原子数为6~18的芳基等直链或支链、饱和或不饱和的碳原子数为1~20的烃基。
上述环烯烃(共)聚物例如可以通过将具有式(I)~式(VI)的单体的至少一种开环聚合,接着将所得产物氢化而获得。
另外,还优选在上述聚合物中含有整体的0~45摩尔%的来自于下述式(VIII)所示化合物的聚合单元的环烯烃(共)聚物。
式中,n为2~10的数。
由环式、特别是多环式烯烃衍生的聚合单元的比例优选为环烯烃(共)聚物的3~75摩尔%。由非环式烯烃衍生的聚合单元的比例优选为环烯烃(共)聚物的5~80摩尔%。
环烯烃(共)聚物优选由一种以上的多环式烯烃、特别是式(I)或式(III)所示的多环式烯烃衍生得到的聚合单元以及式(VII)所示的一种以上的非环式烯烃、特别是具有2~20个碳原子的α-烯烃衍生得到的聚合单元构成。特别优选的是,由式(I)或式(III)所示的多环式烯烃衍生得到的聚合单元以及式(VII)所示非环式烯烃衍生得到的 聚合单元构成的环烯烃共聚物。进一步优选由式I或式III所示的多环式单烯烃衍生得到的聚合单位、由式(VII)所示的非环式单烯烃衍生得到的聚合单元、以及由含有至少2个双键的环式或非环式烯烃(聚烯)、例如降冰片二烯之类的特别是环式、优选为多环式的二烯、特别优选为例如含有碳原子数为2~20的链烯基的乙烯基降冰片烯之类的多环式链烯烃衍生得到的聚合单元构成的体型聚合物。
本发明中使用的环烯烃(共)聚物优选为以降冰片烯结构为基础的烯烃,特别优选为降冰片烯、四环十二碳烯、根据需要包括乙烯基降冰片烯或降冰片二烯。另外,优选为含有由例如具有2~20个碳原子的α-烯烃、特别优选为由乙烯或丙烯之类具有末端双键的非环式烯烃衍生得到的聚合单元的环烯烃(共)聚物。特别优选为降冰片烯-乙烯共聚物和四环十二碳烯-乙烯共聚物。
在体型聚合物中,特别优选降冰片烯-乙烯基降冰片烯-乙烯体型聚合物、降冰片烯-降冰片二烯-乙烯三元共聚物、四环十二碳烯-乙烯基降冰片烯-乙烯三元共聚物、四环十二碳烯-乙烯基四环十二碳烯-乙烯体型聚合物。由聚烯、优选由乙烯基降冰片烯或降冰片二烯衍生得到的聚合单元的比例以环烯烃(共)聚物的整个结构为基准,为0.1~50摩尔%、特别优选为0.1~20摩尔%,式(VII)所示的非环式单烯烃的比例通常为0~99摩尔%、优选为5~80摩尔%。上述体型聚合物中,环烯烃(共)聚物优选为0.1~99摩尔%、更优选为3~75摩尔%。
本发明中使用的环烯烃(共)聚物优选含有包含可以由式(I)所示的多环式烯烃衍生得到的聚合单元和可以由式(VII)所示的非环式烯烃衍生得到的聚合单元中至少一种的环烯烃(共)聚物。
这种环烯烃(共)聚物可以根据日本特开平10-168201号公报的段落号0019~0020合成。
本发明中,如上所述,在不损害本发明的目的实现的范围内,还可以根据需要在热塑性树脂中添加各种添加剂。作为这种添加剂,可以列举出防止热塑性树脂的劣化、并提高成形了的光学薄膜的耐热性、耐紫 外线性或平滑性等的各种添加剂,可以列举出苯酚类或磷类抗氧化剂、内酯类等热劣化防止剂、二苯甲酮类、苯并三唑类、丙烯腈类等紫外线吸收剂;脂肪醇的酯类、多元醇的部分酯类或部分醚类等润滑剂;胺类等防静电剂、增塑剂等。这些添加剂可以是上述添加剂的1种,也可以添加2种以上。
《熔融制膜》
以下列举出酰化纤维素树脂制膜法的例子,进一步具体地说明热塑性树脂的熔融制膜方法。但是,本发明并不限定于此,在制造降冰片烯类树脂或聚碳酸酯类树脂等中,也可以根据各自的适宜制膜温度如下所述进行。
(1)粒料
酰化纤维素树脂可以直接使用粉体,但为了减少制膜的厚度变化,更优选使用经过造料的树脂。
进行造粒时,优选事先对酰化纤维素树脂和添加物进行干燥,还可以使用换气式挤出机来代替干燥。进行干燥时,作为干燥方法,可以使用在加热炉内90℃下加热8小时以上的方法等,但并不限定于此。粒料化可以如下制作:使用双轴混炼挤出机在150~240℃下将上述酰化纤维素树脂和添加物熔融后,将挤出成面条状的物质在水中固化、截断,。另外,还可以通过在利用挤出机的熔融后,在水中通过口模直接一边挤出一边切断的水下切割法等进行粒料化。
挤出机只要能够充分熔融混炼,则可以使用任意公知的单轴螺杆挤出机、非咬合型异向旋转的双轴螺杆挤出机、咬合型异向旋转的双轴螺杆挤出机、咬合型同方向旋转的双轴螺杆挤出机等。
优选的粒料大小是截面积为1~300mm2、长度为1~30mm,更优选截面积为2~100mm2、长度为1.5~10mm。
进行造粒时,上述添加物也可以从位于挤出机中间部分的原料投入口或通气口投入。
挤出机的转速优选为10~1000rpm、更优选为20~700rpm、进一步 优选为30~500rpm。由此,如果旋转速度慢,则滞留时间变长,由于热劣化分子量降低,黄色味易于变差,因此不优选。如果旋转速度过快,则容易发生由于剪切力易于发生分子的截断,导致分子量降低,交联凝胶的产生有所增加等问题。
粒料化的挤出滞留时间为10秒钟~30分钟、优选为15秒钟~10分钟、更优选为30秒钟~3分钟。如果能够充分地熔融,优选滞留时间短,其原因在于可以抑制树脂劣化、抑制产生黄变。
(2)干燥
在熔融制膜前优选干燥粒料中的水分,使含水率为1.0质量%以下、更优选为0.1质量%以下、特别优选为0.01质量%以下。
(3)熔融挤出
将干燥了的酰化纤维素树脂从混炼挤出机的供给口供至滚筒内。混炼挤出机的螺杆压缩比优选为2.5~4.5、更优选为3.0~4.0。L(螺杆长)/D(螺杆直径)优选为20~70、更优选为24~50。挤出温度优选为190~240℃。挤出机的料筒优选用分开为3~20个的加热器加热熔融。优选的熔融温度为160~240℃、更优选为170~235℃、进一步优选为180℃~230℃。此时,优选降低入口侧(投料斗侧)的温度、将出口侧的温度提高10℃~60℃。螺杆可以使用全螺线型、Maddock型、杜尔麦基型等。为了防止树脂的氧化,更优选使混炼挤出机在惰性(氮等)气流中或者使用带有排风的挤出机一边真空排气一边实施。
(4)过滤
为了过滤树脂中的杂质及避免杂质对齿轮泵造成损伤,优选进行在挤出机出口设置过滤器材料的所谓破料板(breaker plate)式的过滤。另外,为了高精度地过滤杂质,优选在通过齿轮泵后设置组装有所谓叶片型圆盘过滤器的过滤装置。过滤可以在1个位置设置过滤部,或者也可以在多个位置设置进行多段过滤。优选过滤器材料的过滤精度高,但由于过滤材料的耐压及过滤材料堵塞导致的滤压上升,过滤精度优选为15μm~3μm、更优选为10μm~3μm。特别是当使用进行最终过滤杂质的 叶片型圆盘过滤器装置时,在品质方面优选使用过滤精度高的过滤材料,为了确保耐压、过滤器寿命的适用性,可以装填数张进行调整。过滤材料的种类从在高温高压下使用的方面出发,优选使用钢铁材料,在钢铁材料中特别优选使用不锈钢、钢等,从腐蚀方面出发,特别优选使用不锈钢类。作为过滤材料的构成,除了编入线材的过滤材料之外,还可以使用例如将金属长纤维或金属粉末烧结所形成的烧结过滤材料,从过滤精度、过滤器寿命的方面出发,优选烧结过滤材料。
(5)齿轮泵
为了提高厚度精度,减少排出量的变化是重要的,在挤出机和口模之间设置齿轮泵,从齿轮泵供给一定量的酰化纤维素树脂是有效的。齿轮泵是指在由驱动齿轮和从动齿轮构成的一对齿轮相互咬合的状态下装有上述一对齿轮,将驱动齿轮驱动以使两齿轮咬合旋转,从而从形成在外壳上的吸引口将熔融状态的树脂吸引到模腔内,同样地从形成在外壳上的排出口排出一定量的该树脂。即便挤出机前端部分的树脂压力有若干变化,通过使用齿轮泵吸收变化,制膜装置下游的树脂压力的变化变得非常小,厚度变化得到改善。通过使用齿轮泵,可以使口模部分的树脂压力的变化幅度在±1%以内。
为了提高上述齿轮泵的定量供给性能,还可以使用改变螺杆的转速以将齿轮泵前的压力控制在恒定的方法。另外,使用了消除齿轮泵的齿轮变化的3个以上的齿轮的高精度齿轮泵也是有效的。
作为使用齿轮泵的其它优点,有由于可以降低螺杆前端部的压力进行制膜,因此可以期待减少能量消耗、防止树脂温度上升、提高传送效率、缩短挤出机内的滞留时间、缩短挤出机的L/D。另外,当为了除去杂质使用过滤器时,如果没有齿轮泵,则随着滤压的上升,由螺杆供给的树脂量往往发生变化,但通过组合使用齿轮泵可以消除该问题。另外,作为齿轮泵的缺点,根据设备的选定方法,如果设备的长度变长、树脂的滞留时间变长,有时由于齿轮泵部的剪切力而引起分子链的断裂,需要注意。
树脂从供给口进入到挤出机开始直至从口模中出来的树脂优选滞留时间为2~60分钟,更优选为2~30分钟,进一步优选为3~15分钟。
由于齿轮泵的轴承循环用聚合物的流动变差,则具有驱动部和轴承部的聚合物的密封变差、测量和送液挤出压力的变化增大的问题。因此,有必要对应于酰化纤维素树脂的熔融粘度设计齿轮泵(特别是间隙)。另外,根据情况,齿轮泵的滞留部分是酰化纤维素树脂的劣化原因,因此优选滞留尽可能少的结构。对于连接挤出机与齿轮泵或者齿轮泵与口模等的聚合物管或连接管而言,也有必要设计成滞留尽量少,且为了稳定熔融粘度的温度依赖性高的酰化纤维素树脂的挤出压力,优选尽量减小温度的变化。通常来说,在聚合物管的加热中多使用设备成本廉价的手提式加热器,但更优选使用温度变化更小的铸铝加热器。如上所述,在挤出机内优选将挤出机的料筒用分开为3~20个的加热器加热熔融。
(6)口模
通过如上构成的挤出机熔融酰化纤维素树脂,根据需要熔融树脂经由过滤机、齿轮泵被连续地供给到口模中。口模如果设计为模具内的熔融树脂滞留少,则可以是通常使用的T口模、鱼尾式口模、吊架涂模的任何类型。另外,为了在T口模前提高树脂温度的均匀性,也可以放入到静态混合器中。T口模出口部分的间隙通常为薄膜厚度的1.0~5.0倍、优选为1.2~3倍、更优选为1.3~2倍。当口模间隙小于薄膜厚度的1.0倍时,难以通过制膜获得面状良好的片材。另外,当口模间隙超过薄膜厚度的5.0倍时,片材的厚度精度降低,因此不优选。口模是决定薄膜厚度精度非常重要的设备,优选可以严格地控制厚度调整的口模。通常厚度调整可以在40~50mm之间进行调整、优选以35mm以下的间隔、更优选以25mm以下的间隔来调整薄膜厚度的类型。另外,为了提高制成薄膜的均匀性,重要的是尽量减少口模的温度不均或宽度方向的流速不均的设计。另外,测量下游的薄膜厚度、计算厚度偏差、并将该结果反馈到口模的厚度调整的自动厚度调整口模对于降低长期连续生产的厚度变化也是有效的。
薄膜的制造通常使用设备成本低的单层制膜装置,为了根据情况将功能层设置在外层上,还可以使用多层制膜装置制造具有2种以上结构的薄膜。通常来说优选将功能层薄薄地层压在表层上,层比没有特别限定。
(7)流延
优选根据本发明的上述流延制膜条件进行流延制膜。
(8)卷绕
优选在卷绕前修整两端。修整刀可以使用旋转刀、剪刀、小刀等任何类型具。对于材质也可以使用碳钢、不锈钢的任一种。通常来说,如果使用超硬刀、陶瓷刀,则刀具的寿命长、可以抑制切屑的产生,是优选的。通过修整切落的部分破碎,还可以再次作为原料使用。
另外,在修整前还优选在一端或两端上实施加厚处理(滚花处理)。加厚处理导致的凹凸高度优选为1~200μm、更优选为10~150μm、进一步优选为20~100μm。加厚处理可以是使两面凸起、也可以是使单面凸起。加厚处理前的宽度优选为1~50mm、更优选为3~30mm、进一步优选为5~20mm。挤出加工可以在室温~300℃下进行。
在卷绕前,从防止损伤的观点出发,也优选至少在单面上赋予分层薄膜。分层薄膜的厚度优选为5~200μm、更优选为10~150μm、进一步优选为15~100μm。材质为聚乙烯、聚酯、聚丙烯等,没有特别限定。
优选的卷绕张力为1kg/m宽~50kg/宽、更优选为2kg/m宽~40kg/宽、进一步优选为3kg/m宽~20kg/宽。当卷绕张力小于1kg/m宽时,难以均匀地卷绕薄膜。相反,当卷绕张力超过50kg/宽时,薄膜干硬地卷绕,不仅卷绕外观差,而且薄膜的凸出部分由于潜伸现象而延展,成为薄膜起伏的原因,或者由于薄膜的拉伸导致残留双折射的产生,因此不优选。卷绕张力优选通过路线途中的张力控制器来检测,按照达到一定卷绕张力的方式进行控制,同时进行卷绕。根据制膜路线的场所,当薄膜温度有差别时,由于热膨胀,薄膜的长度往往会有微小的差别,因此有必要调整牵引辊之间的牵引比例,使得在路线途中不在薄膜上施加规定以上 的压力。
卷绕张力通过张力控制器的控制,也可以以一定张力卷绕,但更优选根据卷绕的直径形成锥形,达到适当的卷绕张力。一般来说,随着卷绕直径的增大,张力逐渐减小,但根据情况也有优选随着卷绕直径增大而张力增大的情况。
制膜宽度优选为1m~5m、更优选为1.2m~4m、进一步优选为1.3m~3m。
《未拉伸酰化纤维素薄膜的物性》
本发明的热塑性树脂薄膜的残留溶剂优选为0.01质量%以下、更优选为0质量%。
另外,从加工成偏振片等时的操作性或偏振片的卷边以及生产率的观点出发,未拉伸薄膜的厚度优选为20~300μm、更优选为30~250μm、进一步优选为35~200μm。特别是使用较薄的薄膜时,薄膜的厚度优选为30μm~100μm、更优选为30μm~60μm。这种较薄的薄膜在熔融制膜时从口模中出来的熔融物(熔化物)在流延卷筒上冷却固化时,能够由流延卷筒侧的面至其相反面在膜厚度方向上同时被均匀地冷却,因此难以在薄膜内残留有残留变形,难以发生经时的延迟变化。另外,较厚薄膜是从热容量大的流延卷筒侧向相反面逐渐地冷却,因此流延卷筒侧的热收缩要大于相反面,易于产生变形。结果,经时的延迟变化易于变大。
厚度不均在长度方向、宽度方向上均优选为0~3μm、更优选为0~2μm、进一步优选为0~1μm。
薄膜的表面粗糙度Ra优选为0.01~200nm、更优选为0.01~150nm、进一步优选为0.01~100nm。
薄膜两面的表面粗糙度Ra之比优选为0.8~1.2、更优选为0.85~1.1、进一步优选为0.9~1.05。
本发明的未拉伸酰化纤维素薄膜如上述式(I)和(II)所示,优选Re=0~10nm、Rth=-15~15nm,更优选为Re=0~5nm、Rth=-10~10nm,进一步优选为Re=0~4nm、Rth=-8~8nm。Re、Rth为25℃、相对湿度60% 下测定波长590nm的测定值。Re和Rth的不均在长度方向、宽度方向上均优选为0%~1.5%、更优选为0%~1%。
在25℃、相对湿度10%下的Re和在25℃、相对湿度80%下的Re之差的绝对值优选为5nm以下、更优选为4nm以下、进一步优选为3nm以下。
在25℃、相对湿度10%下的Rth和在25℃、相对湿度80%下的Rth之差的绝对值优选为15nm以下、更优选为12nm以下、进一步优选为10nm以下。
在25℃、相对湿度80%下的平均含水率优选为1质量%~2.5质量%、更优选为1.1质量%~2.4质量%、进一步优选为1.2质量%~2.3质量%。
本发明的熔融酰化纤维素薄膜还可以控制相对于波长的光学特性的行为。即,波长400nm和700nm的各个Re(400)、Re(700)之差的绝对值优选为0~15nm、更优选为0~10nm。
波长400nm和700nm的各个Rth(400)、Rth(700)之差的绝对值优选为0~35nm、更优选为0~20nm。
即,如果用式子表示,优选满足下述式(A-1)和(A-2)。
式(A-1):0≤|Re(700)—Re(400)|≤15nm
式(A-2):0≤|Rth(700)—Rth(400)|≤35nm
(式中,Re(400)和Re(700)表示波长400nm和700nm的面内延迟,Rth(400)和Rth(700)表示波长400nm和700nm的厚度方向的延迟。)
在40℃、相对湿度90%下的透水率优选为250g/m2·天~1200g/m2·天、更优选为300g/m2·天~1000g/m2·天。
另外,本发明的热塑性树脂薄膜优选为透明。另外,根据本发明的制造方法,可以优选地制造透明的热塑性树脂薄膜。本发明的热塑性树脂薄膜的总透光率优选为90%~100%、更优选为91~100%。这里,本发明的“透明”是指总透光率为88%以上。
拉伸弹性模量优选为1.0kN/mm2~3.5kN/mm2、更优选为 1.4kN/mm2~2.6kN/mm2。
断裂伸长度优选为8%~400%、更优选为10%~300%、进一步优选为15%~200%。
酰化纤维素的Tg优选为95℃~145℃、更优选为100~145℃。80℃下1天的热尺寸变化优选在纵、横两方向上均为0%~±1%、更优选为0%~±0.3%。
拉伸和拉伸酰化纤维素薄膜的物性
(拉伸)
还可以将未拉伸薄膜拉伸来控制Re、Rth。还优选将如上制膜的本发明的热塑性树脂薄膜进行纵向拉伸、横向拉伸。纵向拉伸、横向拉伸可以进行其中任意一个,也可以实施两者。另外,纵向拉伸、横向拉伸可以分别进行1次,还可以反复实施数次,还可以同时进行纵向、横向拉伸。
这种拉伸可以是使用加快了出口侧圆周速度的2对以上的牵引辊向长度方向拉伸(纵向拉伸)、也可以是用夹子把持薄膜的两端使其在正交方向(与长度方向成直角的方向)上扩展(横向拉伸)。另外,还可以使用在日本特开2000-37772号公报、日本特开2001-113591号公报、日本特开2002-103445号公报所记载的同时双轴拉伸法。
这里,拉伸倍率使用下式求得。
拉伸倍率(%)=100×{(拉伸后的长度)-(拉伸前的长度)}/(拉伸前的长度)
具体地说优选使用下述拉伸法。通过对上述本发明的热塑性树脂薄膜进行下述拉伸,可以进一步提高薄膜的平面性、表面的粗糙度、凹凸条纹、光学特性(Re和Rth的变化不均等)。
(1)纵向拉伸
纵向拉伸可以如下实现:设置2对牵引辊一边加热牵引辊之间,一边使出口侧的牵引辊的圆周速度快于入口侧的牵引辊的圆周速度。此时,通过改变牵引辊之间的间隔(L)与拉伸前的薄膜宽度(W),可以 改变厚度方向的延迟(Rth)的表现。L/W(称为纵横比)如果超过2但小于等于50(长间距拉伸),则可以减小Rth;纵横比如果为0.01~0.3(短间距拉伸),则可以增大Rth。根据目标(Rth的目标值)适当使用。以下说明详细内容。
(1-1)长间距拉伸
伴随着拉伸,薄膜被拉伸,但此时薄膜为了减小体积变化而减小了厚度、宽度。此时,通过牵引辊和薄膜之间的摩擦,宽度方向的收缩被限制。因此,如果增大牵引辊的间隔,则变得易于在宽度方向上收缩,可以抑制厚度减少。如果厚度减少大,则具有与薄膜在厚度方向上被压缩的相同的效果,分子取向在薄膜面内进行、Rth易于变大。与纵横比大、没有厚度减少相反,Rth难以表现,可以实现较低的Rth。
进而,如果纵横比长,则可以提高宽度方向的均一性。其理由如下。
·伴随着纵向拉伸,薄膜在宽度方向上收缩。在宽度方向中央部上,由于其两侧也在宽度方向上收缩,因此成为收紧状态,不能自由地收缩。
·另外,薄膜宽度方向端部只是单侧成为收紧状态,能够比较自由地收缩。
·伴随着其两端和中央部的拉伸,收缩行为的差别成为宽度方向的拉伸不均。
由于这种两端和中央部的不均一性,产生宽度方向的延迟不均、轴偏移(滞相轴的取向角分布)。与此相对,长间距拉伸可以在较长的2根牵引辊之间慢慢地拉伸,因此在拉伸中进行它们的不均一性的均一化(分子取向变得均一)。与此相对,在通常的纵向拉伸(纵横比=超过0.3但小于2)下,不会发生这种均一化。
纵横比优选超过2但小于等于50、更优选为3~40、进一步优选为4~20。拉伸温度优选为(Tg-5℃)~(Tg+100)℃、更优选为(Tg)~(Tg+50)℃、进一步优选为(Tg+5)~(Tg+30)℃。拉伸倍率优选为1.05~3倍、更优选为1.05~1.7倍、进一步优选为1.05~1.4倍。这种长间距拉伸可以利用3对以上牵引辊进行多段拉伸,只要是多段中最长的纵 横比在上述范围内即可。
这种长间距拉伸可以是在距离规定距离的2对牵引辊之间加热薄膜进行拉伸,加热方法可以是加热器加热法(将红外线加热器、卤素加热器、面板加热器等设置在薄膜上或薄膜下并利用辐射热进行加热),还可以是区域加热法(吹入热风等、在调整至规定温度的区域内加热)。本发明中,从拉伸温度的均一性的观点出发,优选区域加热法。此时,牵引辊可以设置在拉伸区域内,还可以在区域外,为了防止薄膜和牵引辊的粘合,优选在区域外。也优选在这种拉伸前预热薄膜,此时的预热温度优选为(Tg-80℃)~(Tg+100℃)。
通过这种拉伸,可以获得Re值优选为0~200nm、更优选为10~200nm、进一步优选为15nm~100nm的薄膜。通过这种拉伸,可以获得Rth值优选为30~500nm、更优选为50~400nm、进一步优选为70~350nm的薄膜。通过这种拉伸法,可以使Rth与Re之比(Rth/Re)例如为0.4~0.6、优选为0.45~0.55。进而,通过这种拉伸,Re值和Rth值的变化均为例如5%以下、优选为4%以下、更优选为3%以下。
通过这种拉伸,可以使拉伸前后的薄膜宽度比(拉伸后的薄膜宽度/拉伸前的薄膜宽度)例如为0.5~0.9、优选为0.6~0.85、更优选为0.65~0.83。
(1-2)短间距拉伸
以纵横比(L/W)例如超过0.01但小于0.3、优选0.03~0.25、更优选0.05~0.2进行纵向拉伸(短间距拉伸)。通过以这种范围的纵横比(L/W)进行拉伸,可以减小缩幅性(neckin)(伴随着拉伸与拉伸垂直方向的收缩)。为了补偿拉伸方向的拉伸,宽度和厚度有所减少,但以这种短间距拉伸时宽度收缩被抑制、厚度减少优先地进行。结果,在厚度方向上被压缩,进行厚度方向的取向(面取向)。结果,作为厚度方向各向异性尺度的Rth值易于增大。另外,以往通常以纵横比(L/W)为1左右(0.7~1.5)进行。这是由于通常在牵引辊之间设置加热用加热器进行拉伸,但如果L/W变得过大,则通过加热器不能均一地加热薄 膜,易发生拉伸不均,如果L/W过小,则难以设置加热器,不能充分地加热。
上述的短间距拉伸可以通过在2对以上的牵引辊之间改变传送速度来实施。与通常的辊配置不同,通过倾斜地配置2对牵引辊(上下偏离前后的牵引辊的旋转轴)可以达成。
与此同时,由于不能在牵引辊之间设置加热用加热器,因此优选在牵引辊中流过热介质以升温薄膜。而且,还优选在入口侧牵引辊的前面设置向内部流通热介质的预热辊,在拉伸前加热薄膜。拉伸温度优选为(Tg-5℃)~(Tg+100)℃、更优选为(Tg)~(Tg+50)℃、进一步优选为(Tg+5)~(Tg+30)℃,优选的预热温度为Tg-80℃~Tg+100℃。
这里,对于长间距拉伸和短间距拉伸进行详细地说明。
图5为进行长间距拉伸时,通过熔融制膜制造热塑性树脂薄膜时的薄膜制造装置10的构成概略图。
薄膜制造装置10为制造能够在液晶显示装置等中使用的热塑性树脂薄膜F的装置。将作为热塑性树脂薄膜F的原料的粒料状的酰化纤维素树脂或者环烯烃树脂导入至干燥机13中使其干燥后,通过挤出机15挤出该粒料,通过齿轮泵16供至过滤器18。接着,通过过滤器18,杂质被过滤,从口模21中被挤出。之后,用流延卷筒29和接触辊25夹住,通过流延卷筒29和接触辊27之间进行固化,形成规定表面粗糙度的未拉伸薄膜Fa。然后,该未拉伸薄膜Fa被供给至进行长间距拉伸的纵向拉伸部30中。
在纵向拉伸部30中,未拉伸薄膜Fa在入口侧牵引辊32和出口侧牵引辊34之间在传送方向上拉伸,成为纵向拉伸薄膜Fb。需要说明的是,图6为纵向拉伸部30的立体说明图,纵向拉伸的纵/横比(L/W)通过入口侧牵引辊32和出口侧牵引辊34之间的距离L、入口侧牵引辊32和出口侧牵引辊34的长度方向的宽度W决定。接着,纵向拉伸薄膜Fb通过预热部36被调整至规定的预热温度后,被供给至横向拉伸部42中。
在横向拉伸部42中,纵向拉伸薄膜Fb在与传送方向垂直的宽度方向上拉伸,成为横向拉伸薄膜Fc。而且,横向拉伸薄膜Fc被供给至热固定部45,通过卷绕部47被卷绕,从而制造取向角和延迟有所调整的最终制品的热塑性树脂薄膜F。需要说明的是,横向拉伸薄膜Fc在通过热固定部45后,还可以进一步实施热松弛处理。
另外,图7为用进行短间距拉伸的纵向拉伸部30a取代图5和图6所示进行的长间距拉伸的纵向拉伸部30的薄膜制造装置10a的概略构成图。
在该薄膜制造装置10a中,未拉伸薄膜Fa通过预热辊33、35被预热至规定的温度后,被供给至两组的牵引辊37、39之间,进行纵向拉伸。此时,牵引辊37、39临近于未拉伸薄膜Fa的传送方向而配置,同时按照仅在上下方向上高度具有规定距离的差别的方式进行配置。通过这样配置牵引辊37、39,可以确保纵向拉伸部30a的未拉伸薄膜Fa的传送距离,同时缩短配置在纵向拉伸部30a前后的机构间的距离,可以寻求薄膜制造装置10a的小型化。
需要说明的是,图8为纵向拉伸部30a的立体说明图,纵向拉伸的纵/横比(L/W)通过被牵引辊37、39牵引的未拉伸薄膜Fa的传送方向距离L和牵引辊37、39的长度方向的宽度W规定。
(2)横向拉伸
通过组合纵向拉伸和横向拉伸,可以调整Re和Rth。纵向拉伸和横向拉伸任何一个均可仅为单轴拉伸,但通过组合两方向的拉伸,进行拉伸方向的取向、易于调整Re绝对值的过度增加。另外,通过组合纵向拉伸和横向拉伸,纵方向的取向和横方向的取向相抵消,可以减小Re。而且,由于在纵和横的两方向上被拉伸,因此厚度减少增大、进行面取向,可以增大Rth。
纵向拉伸和横向拉伸无论先实施哪个都可,也可以同时拉伸,更优选在纵向拉伸后进行横向拉伸的方法。由此可以缩小设备的体积。纵向拉伸和横向拉伸可以分别独立地实施,也可以连续地实施,更优选连续 地实施。
横向拉伸例如可以使用拉幅机实施。即,利用夹子把持薄膜宽度方向的两端部,在横方向上扩幅,从而进行拉伸。此时,通过向拉幅机内送入规定温度的风,可以控制拉伸温度。拉伸温度优选为(Tg-10)℃~(Tg+60)℃、更优选为(Tg-5)℃~(Tg+45)℃、进一步优选为(Tg)~(Tg+30)℃。优选的拉伸倍率为1.01倍~4倍、更优选为1.03倍~3.5倍、进一步优选为1.05倍~2.5倍。横向拉伸和纵向拉伸的倍率比(横向拉伸倍率/纵向拉伸倍率)优选为1.1~100或者0.9~0.01、更优选为2~60或0.5~0.017、进一步优选为4~40或0.25~0.025。
还可以在这种拉伸前进行预热以及在拉伸后进行热处理。通过采用这种方法,可以减小拉伸后的Re和Rth分布,可以减小伴随着弯曲的取向角的不均。预热和热处理可以进行其中任意一个,更优选进行两者。这些预热、热处理优选利用夹子夹住进行,即优选与拉伸连续地进行。
预热优选比拉伸温度高1℃~50℃、更优选高2℃~40℃、进一步优选高3℃~30℃。预热时间优选为1秒钟~10分钟、优选为5秒钟~4分钟、进一步优选为10秒钟~2分钟。
热处理优选比拉伸温度低1℃~50℃、更优选低2℃~40℃、进一步优选低3℃~30℃。更加优选为拉伸温度以下且Tg以下。预热时间优选为1秒钟~10分钟、更优选为5秒钟~4分钟、进一步优选为10秒钟~2分钟。
通过这种预热、热处理,能够减小取向角、减小Re和Rth不均的原因如下。
·薄膜在宽度方向上拉伸,在垂直方向(长度方向)上变细(缩幅性)。
·因此,横向拉伸前后的薄膜被拉伸产生应力。但是横方向两端被夹子固定,由于应力难以发生变形,宽度方向的中央部易发生变形。结果,卷内缘所产生的应力变形为弓(bow)状,发生弯曲。由此,发生面内Re和Rth不均或取向轴的分布。
·为了抑制该现象,如果提高预热侧(拉伸前)的温度、降低热处理 (拉伸后)的温度,则卷内缘在弹性模量更低的高温侧(预热)处发生、在热处理(拉伸后)处难以发生。即,当不进行热固定时,如图9所示,在横向拉伸后的薄膜F的横向拉伸区域出口附近处,在传送方向上游侧发生凸起的弯曲,但在本发明中,通过在横向拉伸部42之后的热固定部45处进行热固定,如图10所示,可以抑制在传送方向上游侧产生凸起的弯曲。另外,当在横向拉伸部42之前的预热部36处进行预热时,在横向拉伸部42的入口附近的传送方向下游侧上树脂的分布易于扩散,能够进行均匀的横向拉伸,在横向拉伸部42的出口附近的传送方向上游侧难以产生凸起的弯曲。结果,可以抑制拉伸后的弯曲。
通过这种拉伸,Re、Rth的宽度方向、长度方向的位置所导致的变化均优选为5%以下、更优选为4%以下、进一步优选为3%以下。而且,优选使取向角为90°±5°以下或0°±5°以下、更优选为90°±3°以下或0°±3°以下、进一步优选为90°±1°以下或0°±1°以下。
(3)松弛
通过在这些拉伸后进行松弛处理,可以改良尺寸稳定性。热松弛优选在纵向拉伸后、横向拉伸后的任一个进行,或者两者均进行,更优选在横向拉伸后进行。松弛处理可以在拉伸后连续地在线进行,还可以在拉伸后卷绕后离线进行。
热松弛优选在(Tg-50)℃~(Tg+30)℃、更优选为(Tg-30)℃~(Tg+20)℃、进一步优选为(Tg-15)℃~(Tg+10)℃下,优选进行1秒钟~10分钟、更优选为5秒钟~4分钟、进一步优选为10秒钟~2分钟,优选以0.1kg/m~20kg/m、更优选1kg/m~16kg/m、进一步优选2kg/m~12kg/m的张力传送,同时实施。
拉伸后的酰化纤维素薄膜的Re、Rth优选满足下式。
|Rth|≥Re
200≥Re≥0
300≥Rth≥-100
拉伸后的酰化纤维素薄膜的Re、Rth更优选满足下式。
|Rth|≥Re×1.2
150≥Re≥20
250≥Rth≥-100
另外,制膜方向(长度方向)与滞相轴所成的角度θ在为纵向拉伸时,优选为0±3°、更优选为0±1°。为横向拉伸时,优选为90±3°或者-90±3°、更优选为90±1°或者-90±1°。
拉伸后的酰化纤维素薄膜的厚度优选为15μm~200μm、更优选为30μm~150μm、进一步优选为30μm~120μm。通过使用较薄的薄膜,难以在薄膜内残留有残留变形,难以发生经时的延迟变化。这是由于在拉伸后进行冷却时,如果厚度很厚,则与表面相比内部的冷却延迟,易于发生热收缩量的差别所引起的残留变形。
厚度不均在长度方向、宽度方向上均优选为0~3μm、更优选为0~2μm、进一步优选为0~1μm。
拉伸酰化纤维素薄膜的物性优选为以下范围。
拉伸弹性模量优选为1.0kN/mm2以上但小于3.0kN/mm2、更优选为1.3kN/mm2~2.6kN/mm2。断裂伸长度优选为3%~200%、更优选为8%~150%。在80℃下静置1天后的热尺寸变化在纵、横两方向上均优选为0%~±1%、更优选为0%~±0.3%。
(酰化纤维素薄膜的加工)
接着,一边参照优选的方式一边说明可以对本发明的热塑性树脂薄膜进行的处理。
(表面处理)
酰化纤维素薄膜通过根据情况进行表面处理,可以提高酰化纤维素薄膜和各功能层(例如底涂层和底层)的粘合。例如可以使用辉光放电处理、紫外线照射处理、电晕处理、火焰处理、酸或碱处理。这里所谓的“辉光放电处理”是指在等离子体激发性气体的存在下对薄膜表面实施等离子体处理的处理。
另外,在辉光放电处理中包括在10-3~20Torr(0.13~2700Pa)的低 压气体下发生的低温等离子体处理。另外,是也优选大气压下的等离子体处理的辉光放电处理。
等离子体激发性气体是指在上述条件下激发等离子体的气体,可以列举出氩、氦、氖、氪、氙、氮、二氧化碳、四氟甲烷之类的氟代烃类及它们的混合物等。对于它们而言,在发明协会公开技报(公技号2001-1745、2001年3月15日发行、发明协会)30页~32页中有详细记载。
碱皂化处理可以是在皂化液中进行浸渍(浸渍法)、也可以是涂布皂化液(涂布法)。为浸渍法时,可以通过在使NaOH或KOH等pH10~14的水溶液通过加热至20℃~80℃的槽0.1分钟~10分钟后,进行中和、水洗、干燥而达成。
为涂布法时,可以使用浸涂法、帘涂法、挤涂法、棒涂法和E型涂布法。碱皂化处理涂布液的溶剂为了对皂化液的透明支撑体进行涂布,因此优选选择浸润性好、不会由于皂化液溶剂而在透明支撑体表面上形成凹凸、保持面状良好状态的溶剂。具体地说,优选醇类溶剂,特别优选为异丙醇。另外,还可以使用表面活性剂的水溶液作为溶剂。碱皂化涂布液的碱优选溶解在上述溶剂中的碱,更优选为KOH、NaOH。皂化涂布液的pH优选为10以上、更优选为12以上。碱皂化时的反应条件在室温下优选为1秒钟~5分钟、更优选为5秒钟~5分钟、特别优选为20秒钟~3分钟。碱皂化反应后,优选将皂化液涂布面水洗或者在用酸洗涤后水洗。另外,可以连续地进行涂布式皂化处理和后述的取向膜涂布,可以减少工序数。这些皂化方法具体地例如在日本特开2002-82226号公报、国际公开第02/46809号小册子中有所记载。
为了与功能层相粘合,还优选设置底涂层。该层可以在进行上述表面处理后进行涂设,也可以不进行表面处理进行涂设。对于底涂层的详细情况,在发明协会公开技报(公技号2001-1745、2001年3月15日发行、发明协会)32页中有所记载。
这些表面处理、下涂工序还可以插入在制膜工序的最后,也可以单 独实施,还可以在后述的功能层赋予工序中实施。
本发明的热塑性树脂薄膜的利用
优选在本发明的热塑性树脂薄膜中组合在发明协会公开技报(公技号2001-1745、2001年3月15日发行、发明协会)32页~45页中详细记载的功能性层。其中优选的是偏振片、光学补偿薄膜、防反射薄膜。以下按顺序说明。
(1)偏振片的制作
(起偏振器)
本发明的起偏振器优选由聚乙烯醇(PVA)和二色性分子构成,也可以使用如日本特开平11-248937号公报所记载那样,通过将PVA、聚氯乙烯脱水、脱氯后生成聚烯结构并使其取向得到的聚亚乙烯基类起偏振器。另外,还可以利用以Optiva Inc.所代表的涂布型起偏振器。
PVA是将聚醋酸乙烯酯皂化后的聚合物材料,例如可以含有不饱和羧酸、不饱和磺酸、烯烃类、乙烯醚类之类的能够与醋酸乙烯酯共聚的成分。另外,还可以使用含有乙酰乙酰基、磺酸基、羧基、氧化烯基等的改性PVA。
PVA的皂化度没有特别限定,从溶解性等的观点出发,优选为80~100mol%、特别优选为90~100mol%。PVA的聚合度也没有特别限定,优选为1000~10000、特别优选为1500~5000。PVA的间规立构体如日本专利2978219号公报所记载那样,为了改良持久性,优选为55%以上,但也可以优选使用日本专利第3317494公报所记载的45~52.5%。
PVA在薄膜化后,通过导入二色性分子进行染色、拉伸,可以获得起偏振器。详细的起偏振器制作方法可以优选使用在日本特开2005-138375号公报的段落[0075]~[0082]、日本特开2006-2026号公报的段落[0138]~[0141]、日本特开2006-45500号公报的段落[0099]~[0108]所记载的方法。
(偏振片)
本发明中起偏振器和酰化纤维素保护薄膜的粘合处理没有特别限 定,例如可以介由由乙烯醇类聚合物构成的粘合剂或者至少由硼酸或硼砂、戊二醛或三聚氰胺、草酸等乙烯醇类聚合物的水溶性交联剂所构成的粘合剂等进行。特别是,在与聚乙烯醇类薄膜的粘合性最佳的观点出发,优选使用聚乙烯醇类粘合剂。该粘合层可以作为水溶液的涂布干燥层等形成,在调制该水溶液时,还可以根据需要混合其它添加剂、酸等催化剂。详细的偏振片制作方法和偏振片特性可以优选使用日本特开2005-138375号公报的段落[0083]~[0113]、日本特开2006-2026号公报的段落[0142]~[0145]、日本特开2006-45500号公报的段落[0109]~[0111]中所记载的内容。
一般来说,液晶显示装置是在2张偏振片之间设置液晶盒,另外,一般来说液晶盒在2张基板之间注入液晶。因此,在通常的液晶显示装置中具有4张偏振片保护膜。本发明的热塑性树脂薄膜可以用于4张偏振片保护膜的任一张。偏振片的保护膜在由第1保护膜、起偏振器、第2保护膜层压而成的偏振片上,当正交2张偏振片时第2保护膜配置在内侧(液晶盒侧)。本发明的热塑性树脂薄膜具有Re和Rth极小,且湿度变化所导致的Re、Rth的变化少,平衡含水率低的特征,为了进一步改善液晶显示装置的视野角依赖性、经时变化、黑显示时的光泄露和色调变化,本发明的热塑性树脂薄膜可以特别优选地用作配置在液晶显示装置的起偏振器和液晶层(液晶盒)之间的第2保护膜。
另外,优选配置在液晶盒上面(可见侧)的上偏振片的第1保护膜从本发明的熔融制膜的透明酰化纤维素薄膜、或者经溶液流延制膜的三乙酰纤维素薄膜中选择,表面上设置硬涂层、防眩层、防反射层的至少一层,作为偏振片的第1保护薄膜,配置在可见侧。优选配置在液晶盒下面(内侧)的下偏振片的第1保护膜从本发明的熔融制膜的透明酰化纤维素薄膜或经溶液流延制膜的三乙酰纤维素薄膜中选择,作为偏振片的第1保护膜,配置在背光单元侧。
(2)光学补偿薄膜的制作
光学各向异性层是为了补偿液晶显示装置的黑显示时的液晶盒中 的液晶化合物的层,通过在酰化纤维素薄膜上形成取向膜、进而赋予光学各向异性而形成。本发明的光学补偿薄膜使用本发明的热塑性树脂薄膜作为基材,在其上设置光学补偿层,从而可以制作。
(取向膜)
在经过上述表面处理的酰化纤维素薄膜上设置取向膜。该膜具有规定液晶性分子的取向方向的功能。但是,如果在取向液晶性化合物后固定其取向状态,则取向膜就发挥其作用,因此并非是作为本发明的构成要素所必需的成分。即,还可以仅将固定了取向状态的取向膜上的光学各向异性层转印在起偏振器上来制作本发明的偏振片。详细的取向膜制作方法和材料可以优选使用日本特开2006-2026号公报的段落[0148]~[0159]、日本特开2006-45500号公报的段落[0114]~[0127]、日本特开2006-45501号公报的段落[0080]~[0085]所记载的内容。如此获得的取向膜的膜厚优选为0.1~10μm的范围。
接着,在取向膜上使光学各向异性层的液晶性分子取向。之后,根据需要,使取向膜聚合物与光学各向异性层所含的多官能单体反应,或者使用交联剂使取向膜聚合物交联。
(光学补偿层)
在光学各向异性层中使用的液晶性分子中含有棒状液晶性分子和圆盘状液晶性分子。棒状液晶性分子和圆盘状液晶性分子可以是高分子液晶或低分子液晶,而且还包括低分子液晶被交联从而不显示液晶性的成分。
-棒状液晶性分子-
作为上述棒状液晶性分子,优选使用甲亚胺类、氧化偶氮基类、氰基联苯类、氰基苯酯类、安息香酸酯类、环己酸苯酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代苯基嘧啶类、烷氧基取代苯基嘧啶类、苯基二噁烷类、二苯乙炔类和链烯基环己基苯甲腈类。
需要说明的是,棒状液晶性分子中还含有金属络合物。另外,在重复单元中含有棒状液晶性分子的液晶聚合物也可以作为棒状液晶性分 子使用。换句话说,棒状液晶性分子还可以与(液晶)聚合物键合。
关于棒状液晶性分子,在季刊化学总说第22卷液晶化学(1994)日本化学会编的第4章、第7章和第11章以及液晶设备手册日本学术振兴会第142委员会编的第3章中有所记载。
棒状液晶性分子的双折射率优选为0.001~0.7的范围。
棒状液晶性分子为了固定其取向状态,优选具有聚合性基团。聚合性基团优选为自由基聚合性不饱和基团或者阳离子聚合性基团,具体地说,例如可以列举出日本特开2002-62427号公报说明书中段落号[0064]~[0086]所记载的聚合性基团、聚合性液晶化合物。
-圆盘状液晶性分子-
圆盘状(圆盘)液晶性分子中包含C.Destrade等的研究报告,Mol.Cryst.71卷、111页(1981年)所记载的苯衍生物;C.Destrade等的研究报告,Mol.Cryst.122卷、141页(1985年),Physics lett.A,78卷、82页(1990)的记载的三亚茚衍生物;B.Kohne等的研究报告、Angew.Chem.96卷、70页(1984年)所记载的环己烷衍生物以及J.M.Lehn等的研究报告、J.Chem.Commun.,1794页(1985年)、J.Zhang等的研究报告,J.Am.Chem.Soc.116卷、2655页(1994年)所记载的氮杂冠(aza-crown)类或苯乙炔类大环。
作为圆盘状液晶性分子,还包括结构为相对于分子中心的母核,直链烷基、烷氧基、取代苯甲酰氧基作为母核的侧链取代成放射线状且显示液晶性的化合物。优选分子或分子的集合体为具有旋转对称性,可以赋予一定取向的化合物。由圆盘状液晶性分子形成的光学各向异性层并非必须最终在光学各向异性层中所含化合物为圆盘状液晶性分子,例如还包括低分子圆盘状液晶性分子具有通过热或光发生反应的基团,结果通过热、光发生反应而聚合或交联,发生高分子量化,失去液晶性的化合物。圆盘状液晶性分子的优选例记载于日本特开平8-50206号公报中。另外,关于圆盘状液晶性分子的聚合,在日本特开平8-27284号公报中有所记载。
为了通过聚合来固定圆盘状液晶性分子,有必要在圆盘状液晶性分子的圆盘状核上键合聚合性基团作为取代基。圆盘状核和聚合性基团优选为介由连接基团键合的化合物,由此,即便在聚合反应中也能够保持取向状态。例如,在日本特开2000-155216号公报说明书中段落号[0151]~[0168]所记载的化合物等。
混合取向中,圆盘状液晶性分子的长轴(圆盘面)和偏振片面的角度在光学各向异性层的深度方向上、且随着距离偏振片面的距离增加而增加或减小。上述圆盘面和偏振片面的角度优选随着距离的增加而减少。而且,作为上述圆盘面和偏振片面的角度变化,可以是连续增加、连续减少、间断地增加、间断地减少、包括连续地增加和连续地减少的变化,或者含有增加和减少的间断地变化。间断地变化在厚度方向的途中包含倾斜角不变化的区域。上述圆盘面和偏振片面的角度即便包含角度不变化的区域,只要是作为整体增加或减少即可。而且,上述圆盘面和偏振片面的角度优选连续地变化。
偏振片侧的圆盘状液晶性分子的长轴的平均方向通常可以通过选择圆盘状液晶性分子或取向膜的材料、或者选择摩擦处理方法来进行调整。另外,表面侧(空气侧)的圆盘状液晶性分子的长轴(圆盘面)方向通常可以通过选择圆盘状液晶性分子或者与圆盘状液晶性分子共同使用的添加剂的种类来进行调整。作为与圆盘状液晶性分子共同使用的添加剂的例子,可以列举出增塑剂、表面活性剂、聚合性单体和聚合物等。长轴的取向方向变化程度也与上述同样,可以通过选择液晶性分子和添加剂来调整。
-光学各向异性层的其它组成物-
与上述液晶性分子一起使用增塑剂、表面活性剂、聚合性单体等可以提高涂布膜的均一性、膜的强度、液晶分子的取向性等。优选与液晶性分子具有相容性、赋予液晶性分子的倾斜角的变化或者不阻碍取向。
作为聚合性单体,可以列举出自由基聚合性或阳离子聚合性的化合物。优选为多官能性自由基聚合性单体、与上述含有聚合性基团的液晶 化合物具有共聚性的化合物。例如,可以列举出日本特开2002-296423号公报说明书中的段落号[0018]~[0020]所记载的物质。上述化合物的添加量相对于圆盘状液晶性分子通常为1~50质量%的范围,优选为5~30质量%的范围。
作为表面活性剂,可以列举出以往公知的化合物,但特别优选含氟化合物。具体地说,例如可以列举出日本特开2001-330725号公报说明书中段落号[0028]~[0056]所记载的化合物。
与圆盘状液晶性分子一起使用的聚合物优选赋予圆盘状液晶性分子以倾斜角变化。
作为聚合物的例子,可以列举出纤维素酯。作为纤维素酯的优选例子,可以列举出日本特开2000-155216号公报说明书中的段落号[0178]所记载的纤维素酯。为了不阻碍液晶性分子的取向,上述聚合物的添加量相对于液晶性分子优选为0.1~10质量%的范围,更优选为0.1~8质量%的范围。
圆盘状液晶性分子的圆盘向列液晶相-固相转化温度优选为70~300℃、更优选为70~170℃。
(光学各向异性层的形成)
光学各向异性层可以通过在取向膜上涂布含有液晶性分子和根据需要的后述聚合性引发剂或任意成分的涂布液而形成。
作为调制涂布液所使用的溶剂,可以优选使用有机溶剂。有机溶剂的例子包括酰胺(例如N,N-二甲基甲酰胺)、亚砜(例如二甲基亚砜)、杂环化合物(例如吡啶)、烃(例如苯、己烷)、烷基卤化物(例如氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷)、酯(例如醋酸甲酯、醋酸丁酯)、酮(例如丙酮、甲乙酮)、醚(例如四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷)。优选烷基卤化物和酮。还可以并用2种以上的有机溶剂。
涂布液的涂布可以通过公知的方法(例如金属棒涂法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、反向凹版涂布法、口模涂布法)实施。
光学各向异性层的厚度优选为0.1~20μm、更优选为0.5~15μm、最 优选为1~10μm。
(液晶性分子的取向状态的固定)
可以维持取向了的液晶性分子的取向状态将其固定。固定化优选通过聚合反应实施。聚合反应中包括使用热聚合引发剂的热聚合反应和使用光聚合引发剂的光聚合反应。优选光聚合反应。
光聚合引发剂的例子包括α-羰基化合物(美国专利2367661号、美国专利2367670号的各说明书记载)、偶姻醚(美国专利2448828号说明书记载)、α-烃基置换芳香族偶姻化合物(美国专利2722512号说明书记载)、多核醌化合物(美国专利3046127号、美国专利2951758号的各说明书记载)、三芳基咪唑二聚物和对氨基苯基酮的组合(美国专利3549367号说明书记载)、吖啶和吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号公报、美国专利4239850号说明书记载)和噁二唑化合物(美国专利4212970号说明书记载)。
光聚合引发剂的使用量优选为涂布液固体成分的0.01~20质量%的范围、更优选为0.5~5质量%的范围。
用于液晶性分子聚合的光照射优选使用紫外线。照射能量优选为20mJ/cm2~50J/cm2的范围、更优选为20~5000mJ/cm2的范围、进一步优选为100~800mJ/cm2的范围。另外,为了促进光聚合反应,还可以在加热条件下实施光照射。还可以在光学各向异性层上设置保护子。
还优选组合该光学补偿薄膜和偏振片。具体地说,通过将上述光学各向异性层用涂布液涂布在偏振片的表面上来形成光学各向异性层。结果,在不在偏振片和光学各向异性层之间使用聚合物薄膜的情况下即可制造随着偏振片的尺寸改变而应力(变形×截面积×弹性模量)变小的较薄的偏振片。如果将本发明的偏振片安装在大型的液晶显示装置中,则不会产生光泄露等问题、可以显示显示品质较高的图像。
偏振片和光学补偿层的倾斜角度优选按照对应于粘贴在构成LCD的液晶盒两侧的2张偏振片的透过轴和液晶盒的纵或横方向所成角度的方式进行拉伸。通常的倾斜角为45°。但是,最近对于透射型、反射型 和半透射型LCD而言,开发了未必是45°的装置,拉伸方向优选可以对应于LCD的设计而任意地调整。
(3)防反射膜
本发明的热塑性树脂薄膜还可以优选适用于硬涂层、防眩层、防反射层中。为了提高LCD、PDP、CRT、EL等平板显示器的可视性,可以在本发明的热塑性树脂薄膜的单面或两面上赋予硬涂层、防眩层、防反射层的任何一种或者所有上述层。特别是使用本发明的热塑性树脂薄膜作为基材,在其上设置光学补偿层,从而可以制作本发明的光学补偿薄膜。作为这种硬涂层、防眩层、防反射层的优选实施方式,详细地记载于发明协会公开技报公技号2001-1745号(2001年3月15日发行、发明协会)的54页~57页、日本特开2005-178194号公报的段落[0137]~[0167]、日本特开2005-325258号公报的段落[0136]~[0154]、日本特开2006-45500号公报的段落[0153]~[0175]、日本特开2006-45501号公报的段落[0095]~[0103]中。这些制作方法可以优选使用。
液晶显示装置
本发明的热塑性树脂薄膜、偏振片、光学补偿薄膜、防反射薄膜可以用于各种显示模式的液晶显示装置中。以下说明使用这些薄膜的各液晶模式。这些模式中,本发明的热塑性树脂薄膜、偏振片和光学补偿薄膜特别优选用在TN、STN、VA、IPS模式的液晶显示装置中。这些液晶显示装置可以是透射型、反射型和半透射型的任一种。
(TN模式液晶显示装置)
TN模式液晶显示装置作为彩色TFT液晶显示装置被最多地利用,在多数文献中均有记载。TN模式的黑显示时的液晶盒中的取向状态为棒状液晶性分子在盒中央部立起、在盒基板附近棒状液晶性分子呈平卧的取向状态。本发明的热塑性树脂薄膜还可以作为具有TN模式的液晶盒的TN型液晶显示装置的相位差板的支撑体使用。对于TN模式的液晶盒和TN型液晶显示装置而言,一直以来就已知。对于在TN型液晶显示装置中使用的光学补偿片材而言,除了在日本特开平3-9325号、 日本特开平6-148429号、日本特开平8-50206号和日本特开平9-26572号的各公报中有记载之外,在Mori等人的论文(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36(1997)p.143或Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36(1997)p.1068)中也有记载。
(STN型液晶显示装置)
本发明的热塑性树脂薄膜还可以作为具有STN模式的液晶盒的STN型液晶显示装置的相位差板的支撑体使用。通常来说,在STN型液晶显示装置中,液晶盒中的棒状液晶性分子扭曲成90~360度的范围,棒状液晶性分子的折射率各向异性(△n)和盒间隙(d)之积(△nd)为300~1500nm的范围。STN型液晶显示装置中使用的光学补偿片材在日本特开2000-105316号公报中有所记载。
(OCB模式液晶显示装置)
OCB模式液晶显示装置是棒状液晶性分子在液晶盒的上部和下部基本取向为相反方向(对称地)的弯曲取向模式的液晶盒。使用了弯曲取向模式的液晶盒的液晶显示装置在美国专利4583825号、美国专利5410422号的各说明书中有所公开。由于棒状液晶性分子在液晶盒的上部和下部对称地取向,因此弯曲取向模式的液晶盒具有自身光学补偿功能。因此,该液晶模式也称为OCB(光学补偿弯曲)液晶模式。
OCB模式的液晶盒也与TN模式相同,在黑显示中,液晶盒中的取向状态为棒状液晶性分子在盒中央部立起、棒状液晶性分子在盒基板附近呈平卧的取向状态。
(VA模式液晶显示装置)
VA模式液晶显示装置具有未施加电压时棒状液晶性分子基本垂直地取向的特征,VA模式的液晶盒包括:(1)未施加电压时使棒状液晶性分子基本垂直地取向、施加电压时基本上水平地取向的狭义VA模式的液晶盒(日本特开平2-176625号公报记载);(2)为了扩大视野角,使VA模式多域化(MVA模式)的液晶盒(SID97、Digest of tech.Papers(预稿集)28(1997)845记载)、(3)未施加电压时使棒状液晶性分子基本垂直地取向、施加电压时发生扭曲使其多域取向的模式 (n-ASM模式)的液晶盒(日本液晶讨论会的预稿集58~59(1998)记载)和(4)SURVAIVAL模式的液晶盒(LCD国际98中发表)。
本发明的热塑性树脂薄膜还可以作为具有VA模式的液晶盒的VA型液晶显示装置的光学补偿板或光学补偿板的支撑体使用。另外,特别优选作为偏振片的保护膜使用。VA型液晶显示装置还可以是例如日本特开平10-123576号公报中所记载的取向分割的方式。
(IPS模式液晶显示装置)
其特征在于,未施加电压时,棒状液晶性分子基本上在面内水平地取向,通过有无电压的施加来改变液晶的取向方向,由此进行切换。具体地说可以使用日本特开2004-365941号公报、日本特开2004-12731号公报、日本特开2004-215620号公报、日本特开2002-221726号公报、日本特开2002-55341号公报、日本特开2003-195333号公报所记载的装置等。
本发明的热塑性树脂薄膜还可以作为具有VA模式的液晶盒的VA型液晶显示装置的光学补偿板或光学补偿板的支撑体使用。或者,特别优选作为偏振片的保护膜使用。这些模式在黑显示时为液晶材料基本平行地取向的状态,在未施加电压的状态下使液晶分子相对于基板面平行地取向,进行黑显示。这些状态中,使用了本发明的热塑性树脂薄膜的偏振片有助于扩大视野角、优化对比度。
(反射型液晶显示装置)
本发明的热塑性树脂薄膜还优选作为TN型、STN型、HAN型、GH(宾主)型反射型液晶显示装置的相位差板使用。这些显示模式一直以来就是已知的。对于TN型反射型液晶显示装置而言,在日本特开平10-123478号、国际公开第98/48320号小册子、日本专利第3022477号公报有所记载。作为在反射型液晶显示装置中使用的光学补偿片材而言,在国际公开第00/65384号小册子中有所记载。
(其它的液晶显示装置)
本发明的热塑性树脂薄膜还优选作为具有ASM(轴对称排列微胞) 模式的液晶盒的ASM型液晶显示装置的光学补偿片材的支撑体使用。ASM模式的液晶盒具有盒的厚度通过位置可调整的树脂隔板维持的特征。其它的性质与TN模式的液晶盒相同。对于ASM模式的液晶盒和ASM型液晶显示装置而言,在Kume等的论文(Kume et al.,SID98Digest1089(1998))中有所记载。
需要说明的是,在不脱离本发明主旨的范围内,还可以组合使用本发明和下述专利公报所公开的技术。
日本实开平3-110418号公报、日本特开平5-119216号公报、日本特开平5-162261号公报、日本特开平5-182518号公报、日本特开平5-19115号公报、日本特开平5-196819号公报、日本特开平5-264811号公报、日本特开平5-281411号公报、日本特开平5-281417号公报、日本特开平5-281537号公报、日本特开平5-288921号公报、日本特开平5-288923号公报、日本特开平5-311119号公报、日本特开平5-339395号公报、日本特开平5-40204号公报、日本特开平5-45512号公报、日本特开平6-109922号公报、日本特开平6-123805号公报、日本特开平6-160626号公报、日本特开平6-214107号公报、日本特开平6-214108号公报、日本特开平6-214109号公报、日本特开平6-222209号公报、日本特开平6-222353号公报、日本特开平6-234175号公报、日本特开平6-235810号公报、日本特开平6-258520号公报、日本特开平6-264030号公报、日本特开平6-305270号公报、日本特开平6-331826号公报、日本特开平6-347641号公报、日本特开平6-75110号公报、日本特开平6-75111号公报、日本特开平6-82779号公报、日本特开平6-93133号公报、日本特开平7-104126号公报、日本特开平7-134212号公报、日本特开平7-181322号公报、日本特开平7-188383号公报、日本特开平7-230086号公报、日本特开平7-290652号公报、日本特开平7-294903号公报、日本特开平7-294904号公报、日本特开平7-294905号公报、日本特开平7-325219号公报、日本特开平7-56014号公报、日本特开平7-56017号公报、日本特开平7-92321号公报、日本特开平8-122525号 公报、日本特开平8-146220号公报、日本特开平8-171016号公报、日本特开平8-188661号公报、日本特开平8-21999号公报、日本特开平8-240712号公报、日本特开平8-25575号公报、日本特开平8-286179号公报、日本特开平8-292322号公报、日本特开平8-297211号公报、日本特开平8-304624号公报、日本特开平8-313881号公报、日本特开平8-43812号公报、日本特开平8-62419号公报、日本特开平8-62422号公报、日本特开平8-76112号公报、日本特开平8-94834号公报、日本特开平9-137143号公报、日本特开平9-197127号公报、日本特开平9-251110号公报、日本特开平9-258023号公报、日本特开平9-269413号公报、日本特开平9-269414号公报、日本特开平9-281483号公报、日本特开平9-288212号公报、日本特开平9-288213号公报、日本特开平9-292525号公报、日本特开平9-292526号公报、日本特开平9-294959号公报、日本特开平9-318817号公报、日本特开平9-80233号公报、日本特开平10-10320号公报、日本特开平10-104428号公报、日本特开平10-111403号公报、日本特开平10-111507号公报、日本特开平10-123302号公报、日本特开平10-123322号公报、日本特开平10-123323号公报、日本特开平10-176118号公报、日本特开平10-186133号公报、日本特开平10-264322号公报、日本特开平10-268133号公报、日本特开平10-268134号公报、日本特开平10-319408号公报、日本特开平10-332933号公报、日本特开平10-39137号公报、日本特开平10-39140号公报、日本特开平10-68821号公报、日本特开平10-68824号公报、日本特开平10-90517号公报、日本特开平11-116903号公报、日本特开平11-181131号公报、日本特开平11-211901号公报、日本特开平11-211914号公报、日本特开平11-242119号公报、日本特开平11-246693号公报、日本特开平11-246694号公报、日本特开平11-256117号公报、日本特开平11-258425号公报、日本特开平11-263861号公报、日本特开平11-287902号公报、日本特开平11-295525号公报、日本特开平11-295527号公报、日本特开平11-302423号公报、日本特开平11-309830号公报、 日本特开平11-323552号公报、日本特开平11-335641号公报、日本特开平11-344700号公报、日本特开平11-349947号公报、日本特开平11-95011号公报、日本特开平11-95030号公报、日本特开平11-95208号公报、日本特开2000-109780号公报、日本特开2000-110070号公报、日本特开2000-119657号公报、日本特开2000-141556号公报、日本特开2000-147208号公报、日本特开2000-17099号公报、日本特开2000-171603号公报、日本特开2000-171618号公报、日本特开2000-180615号公报、日本特开2000-187102号公报、日本特开2000-187106号公报、日本特开2000-191819号公报、日本特开2000-191821号公报、日本特开2000-193804号公报、日本特开2000-204189号公报、日本特开2000-206306号公报、日本特开2000-214323号公报、日本特开2000-214329号公报、日本特开2000-230159号公报、日本特开2000-235107号公报、日本特开2000-241626号公报、日本特开2000-250038号公报、日本特开2000-267095号公报、日本特开2000-284122号公报、日本特开2000-304927号公报、日本特开2000-304928号公报、日本特开2000-304929号公报、日本特开2000-309195号公报、日本特开2000-309196号公报、日本特开2000-309198号公报、日本特开2000-309642号公报、日本特开2000-310704号公报、日本特开2000-310708号公报、日本特开2000-310709号公报、日本特开2000-310710号公报、日本特开2000-310711号公报、日本特开2000-310712号公报、日本特开2000-310713号公报、日本特开2000-310714号公报、日本特开2000-310715号公报、日本特开2000-310716号公报、日本特开2000-310717号公报、日本特开2000-321560号公报、日本特开2000-321567号公报、日本特开2000-338309号公报、日本特开2000-338329号公报、日本特开2000-344905号公报、日本特开2000-347016号公报、日本特开2000-347017号公报、日本特开2000-347026号公报、日本特开 2000-347027号公报、日本特开2000-347029号公报、日本特开2000-347030号公报、日本特开2000-347031号公报、日本特开2000-347032号公报、日本特开2000-347033号公报、日本特开2000-347034号公报、日本特开2000-347035号公报、日本特开2000-347037号公报、日本特开2000-347038号公报、日本特开2000-86989号公报、日本特开2000-98392号公报、日本特开2001-100012号公报、日本特开2001-108805号公报、日本特开2001-108806号公报、日本特开2001-133627号公报、日本特开2001-133628号公报、日本特开2001-142062号公报、日本特开2001-142072号公报、日本特开2001-174630号公报、日本特开2001-174634号公报、日本特开2001-174637号公报、日本特开2001-179902号公报、日本特开2001-183526号公报、日本特开2001-188103号公报、日本特开2001-188124号公报、日本特开2001-188125号公报、日本特开2001-188225号公报、日本特开2001-188231号公报、日本特开2001-194505号公报、日本特开2001-228311号公报、日本特开2001-228333号公报、日本特开2001-242461号公报、日本特开2001-242546号公报、日本特开2001-247834号公报、日本特开2001-26061号公报、日本特开2001-264517号公报、日本特开2001-272535号公报、日本特开2001-278924号公报、日本特开2001-2797号公报、日本特开2001-287308号公报、日本特开2001-305345号公报、日本特开2001-311827号公报、日本特开2001-350005号公报、日本特开2001-356207号公报、日本特开2001-356213号公报、日本特开2001-42122号公报、日本特开2001-42323号公报、日本特开2001-42325号公报、日本特开2001-4819号公报、日本特开2001-4829号公报、日本特开2001-4830号公报、日本特开2001-4831号公报、日本特开2001-4832号公报、日本特开2001-4834号公报、日本特开2001-4835号公报、日本特开2001-4836号公报、日本特开2001-4838号公报、日本特开2001-4839号公报、日本特开2001-51118号公报、日本特开 2001-51119号公报、日本特开2001-51120号公报、日本特开2001-51273号公报、日本特开2001-51274号公报、日本特开2001-55573号公报、日本特开2001-66431号公报、日本特开2001-66597号公报、日本特开2001-74920号公报、日本特开2001-81469号公报、日本特开2001-83329号公报、日本特开2001-83515号公报、日本特开2002-162628号公报、日本特开2002-169024号公报、日本特开2002-189421号公报、日本特开2002-201367号公报、日本特开2002-20410号公报、日本特开2002-258046号公报、日本特开2002-275391号公报、日本特开2002-294174号公报、日本特开2002-311214号公报、日本特开2002-311246号公报、日本特开2002-328233号公报、日本特开2002-338703号公报、日本特开2002-363266号公报、日本特开2002-365164号公报、日本特开2002-370303号公报、日本特开2002-40209号公报、日本特开2002-48917号公报、日本特开2002-6109号公报、日本特开2002-71950号公报、日本特开2003-105540号公报、日本特开2003-114331号公报、日本特开2003-131036号公报、日本特开2003-139952号公报、日本特开2003-172819号公报、日本特开2003-35819号公报、日本特开2003-43252号公报、日本特开2003-50318号公报、日本特开2003-96066号公报、日本特开2006-45501号公报、日本特开2006-45502号公报、日本特开2006-45499号公报、日本特开2006-45500号公报、日本特开2006-182008号公报、日本特开2006-241433号公报、日本特开2006-348123号公报、日本特开2005-325258号公报、日本特开2006-2026号公报、日本特开2006-2025号公报、日本特开2006-183005号公报、日本特开2006-183004号公报、日本特开2006-143873号公报、日本特开2006-257204号公报、日本特开2006-205472号公报、日本特开2006-241428号公报、日本特开2006-251746号公报、日本特开2007-1198号公报、日本特开2007-1238号公报、国际公开WO2005/103122号公报、日本特开2006-176736号公报、日本特开2006-243688号公报、日本特开2006-327105号公报、 日本特开2006-124642号公报、日本特开2006-205708号公报、日本特开2006-341443号公报、日本特开2006-199913号公报、日本特开2006-335050号公报、日本特开2007-8154号公报、日本特开2006-334840号公报、日本特开2006-341450号公报、日本特开2006-327162号公报、日本特开2006-341510号公报、日本特开2006-327161号公报、日本特开2006-327107号公报、日本特开2006-327160号公报、日本特开2006-328316号公报、日本特开2006-334839号公报、日本特开2007-8151号公报、日本特开2007-1286号公报、日本特开2006-327106号公报、日本特开2006-334841号公报、日本特开2006-334842号公报、日本特开2005-330411号公报、日本特开2005-116945号公报、日本特开2005-301225号公报、日本特开2007-1287号公报、日本特开2006-348268号公报、国际公开WO2006/132367号小册子、国际公开WO2006/132367号小册子、日本特开2005-178194号公报、日本特开2006-336004号公报、日本特开2006-249418号公报、日本特开2007-2216号公报、日本特开2006-28345号公报、日本特开2006-215535号公报、日本特开2006-28387号公报、日本特开2007-2215号公报、日本特开2006-343479号公报、日本特开2006-263992号公报、日本特开2000-352620号公报、日本特开2005-088578号公报、日本特开2005-300978号公报、日本特开2005-342929号公报、日本特开2006-021459号公报、日本特开2006-030425号公报、日本特开2006-036840号公报、日本特开2006-045306号公报、日本特开2006-045307号公报、日本特开2006-058825号公报、日本特开2006-063169号公报、日本特开2006-77067号公报、日本特开2006-77113号公报、日本特开2006-82261号公报、日本特开2006-91035号公报、日本特开2006-91078号公报、日本特开2006-104374号公报、日本特开2006-106247号公报、日本特开2006-111796号公报、日本特开2006-111797号公报、日本特开2006-113175号公报、日本特开2006-113551号公报、日本特开2006-113567号公报、日本特开2006-116904号公报、日本特开 2006-117714号公报、日本特开2006-119182号公报、日本特开2006-119183号公报、日本特开2006-123513号公报、日本特开2006-123177号公报、日本特开2006-124629号公报、日本特开2006-137821号公报、日本特开2006-142800号公报、日本特开2006-163033号公报、日本特开2006-163034号公报、日本特开2006-171404号公报、日本特开2006-178020号公报、日本特开2006-182020号公报、日本特开2006-182865号公报、日本特开2006-188663号公报、日本特开2006-195407号公报、日本特开2006-208934号公报、日本特开2006-219615号公报、日本特开2006-220814号公报、日本特开2006-224589号公报、日本特开2006-249221号公报、日本特开2006-256082号公报、日本特开2006-272616号公报、日本特开2006-290929号公报、日本特开2006-293201号公报、日本特开2006-301500号公报、日本特开2006-301592号公报、
测定方法和评价方法
以下叙述热塑性树脂、热塑性树脂薄膜、使用了它们的制造物的测定方法和评价方法。本申请中记载的测定值是通过以下所述方法测定的。需要说明的是,本发明的薄膜物性测定是在薄膜的长度制膜方向上将距离制膜卷绕处5m的部位、全长的1/4部位、全长的1/2部位、全长的3/4部位和距离卷绕最终端5m的部位作为其代表部位,在下述物性测定项目中对应于所需样品大小分别采集五个位置的样品,进行下述物性测定。
(1)厚度和厚度不均
(1-1)厚度
在上述5个位置的宽度方向中央、距离中央分别离开整个宽度35%的左右两点上,截出宽35mm×长1m的样品,使用连续厚度计(安立电气株式会社生产的电子微测量仪)以600m/分钟进行测定,将各测定值的平均值作为长度制膜方向MD的厚度求出。在上述5个位置的整个宽 度方向上截出宽35mm×整长的样品,使用连续厚度计(安立电气株式会社生产的电子微测量仪)以600m/分钟进行测定,将各测定值的平均值作为宽度方向TD的厚度求出。
在后述实施例中,对上述所得的MD和TD方向的厚度进行算术平均,作为薄膜的厚度。
(1-2)长度方向(MD)的厚度不均
在宽度方向中央、距离中央分别离开整个宽度35%的左右两点上,截出宽35mm×长1m的样品,使用连续厚度计(安立电气株式会社生产的电子微测量仪)以600m/分钟进行测定,将最大点和最小点之差作为MD方向的厚度不均。
(1-3)宽度方向(TD)的厚度不均
在整个宽度方向上截出宽35mm×整长的样品,使用连续厚度计(安立电气株式会社生产的电子微测量仪)以600m/分钟进行测定,将最大点和最小点之差作为TD方向的厚度不均。
(2)表面粗糙度Ra
在薄膜宽度方向(TD)和长度方向(MD)上取样,使用小坂研究所生成的三维表面粗糙度计SEF-3500、根据JIS B0601-1982测定中心线平均粗糙度Ra,将其10个位置的测定值的平均值作为Ra求出。另外,薄膜表面和相反侧面的表面粗糙度与上述同样地测定计算,求出其两面粗糙度Ra之比。
测定条件如下所述。
触针前端半径:2μm
触针荷重:0.07g
触针速度:20μm/分钟
测定长度:100mm
(2)残存溶剂率
制作将300mg样品薄膜溶解在30ml醋酸甲酯中的制品(样品A)和溶解在30ml二氯甲烷中的制品(样品B)。
接着,使用气相色谱法在下述条件下测定两样品。
色谱柱:DB-WAX(0.25mmφ×30m、膜厚为0.25μm)
柱温:50℃
载气:氮气
分析时间:15分钟
样品注入量:1μml
利用下述方法可以求出溶剂量。
在样品A中使用标准曲线求出溶剂(醋酸甲酯)以外各峰的含有率,将其总和作为Sa。在样品B中,使用标准曲线求出在样品A中被溶剂峰遮挡区域的各峰的含有率,将其总和作为Sb,将Sa和Sb之和作为残留溶剂量。
(3)Re、Rth的测定法
(3-1)Re、Rth的测定
在本说明书中,Re、Rth(单位:nm)是根据以下方法求得的。首先,在25℃、相对湿度60%下润湿薄膜24小时后,使用棱镜耦合仪(MODEL2010Prism Coulper:Metricon生产),在25℃、相对湿度60%下使用532nm的固体激光求出下述式(a)所示的平均折射率(n)。
式(a):n=(nTE×2+nTM)/3
[式中,nTE为利用薄膜平面方向的偏振光测定的折射率、nTM为利用薄膜面法线方向的偏振光测定的折射率。]
Re(λ)、Rth(λ)表示在波长λ处的面内延迟和厚度方向的延迟。Re(λ)是利用KOBRA21ADH或WR(王子计测机器株式会社生产)使波长λnm的光沿薄膜法线方向入射而测定的。
当测定的薄膜由单轴或双轴的折射率椭圆体表示时,通过以下方法求出Rth(λ)。
Rth(λ)是相对于以面内滞相轴(通过KOBRA21ADH或WR判断)作为倾斜轴(旋转轴)(没有滞相轴时以薄膜面内任意方向作为旋转轴)的薄膜法线方向、偏离法线方向-50°~+50°以10°为一等级从各个 倾斜方向使波长λnm的光入射,共测定11个点上述Re(λ),根据测定的延迟值和平均折射率以及输入的膜厚值,利用KOBRA21ADH或WR计算。
需要说明的是,本说明书中,λ的相关记载没有特别,当仅记载Re、Rth时,表示使用波长590nm的光测定的值。另外,当是具有从法线方向以面内滞相轴作为旋转轴、在某个倾斜角度上延迟值为0的方向的薄膜时,将大于此倾斜角度的倾斜角度下的延迟值的符号变为负号后,使用KOERA21ADH或WR计算。
需要说明的是,以滞相轴作为倾斜轴(旋转轴)(没有滞相轴时以薄膜面内的任意方向作为旋转轴)、从任意倾斜的2个方向测定延迟值,根据其值、平均折射率和输入的膜厚值,通过下式(b)和式(c)也可以求出Rth。
式(b)
[式中,Re(θ)表示在离法线方向倾斜角度θ的方向上的延迟值。nx表示面内滞相轴方向的折射率、ny表示在面内与nx垂直的方向的折射率,nz表示与nx和ny垂直的方向的折射率。]
式(c)Rth=((nx+ny)/2—nz)×d
当测定的薄膜不能以单轴或双轴的折射率椭圆体表现时、即是没有光学轴的薄膜时,通过以下方法计算Rth(λ)。
Rth(λ)是相对于以面内滞相轴(通过KOBRA21ADH或WR判断)作为倾斜轴(旋转轴)、偏离薄膜法线方向-50°~+50°以10°为一等级从各个倾斜方向使波长λnm的光入射,测定11个点上述Re(λ),根据测定的延迟值和平均折射率以及输入的膜厚值,利用KOBRA21ADH 或WR计算。
通过输入这些平均折射率和膜厚,KOBRA21ADH或WR求出nx、ny、nz。根据该求出的nx、ny、nz,进一步计算Nz=(nx—nz)/(nx—ny)。
(3-2)Re、Rth的湿度变化
将样品薄膜在温度25℃、湿度10%RH和温度25℃、湿度80%RH的环境下湿润3小时以上后,分别在25℃、10%RH和25℃、80%RH下与上述同样地测定Re、Rth,根据所得数值,可以求出|Re(10%)—Re(80%)|和|Rth(10%)—Rth(80%)|之差。
(3-3)宽度方向、长度方向的Re、Rth的不均
在薄膜长度方向上以0.5mm间隔截出1cm正方形大小的50个点。在薄膜的制膜整个宽度上,以等间隔截出1cm正方形大小的50个点。用上述MD方向的100个点、TD方向的50个点的各最大值和最小值之差除以各平均值,将以百分率表示的值作为Re、Rth变化。
(4)酰化纤维素的取代度
酰基的取代度将通过根据ASTM D-817-91的方法,将酰化纤维素完全地水解、利用气相色谱或高效液相色谱法定量游离的羧酸或其盐的方法、利用1H-NMR或13C-NMR的方法等单独地或组合来进行判定。
(5)酰化纤维素的数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)
将树脂溶解在THF中调制0.5质量%的样品溶液。使用GPC在下述条件下对其进行测定,可以求出重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)。需要说明的是,标准曲线是使用聚苯乙烯(TSK标准聚苯乙烯:分子量为1050、5970、18100、37900、190000、706000)制作的。将Mw、Mn除去由通过上述方法确定的取代度求出的每个片段的分子量而得到的值作为DPw和DPn。
色谱柱:TSK GEL Super HZ4000、TSK GEL Super HZ2000、
TSK GEL Super HZM-M、TSK Guard Super HZ-L、
柱温:40℃
洗脱液:THF
流量:1ml/分钟
检测器:RI
(6)酰化纤维素的Tg
称量10~20mg酰化纤维素粒料放入样品盘中。使用DSC(扫描型差示热量计)在氮气流中以10℃/分钟从30℃升温至250℃,然后以-10℃/分钟冷却至30℃。之后,再次以10℃/分钟从30℃升温至250℃,将基线开始偏离低温侧的温度作为Tg。
(7)熔融粘度η
使用板型流变计(例如Physica公司生产、MCR301型),在下述条件下测定酰化纤维素粒料的熔融粘度。
测定温度:240℃
板:25mmΦ平行板
间距:1mm
剪切速度:1sec-1
(8)浊度
可以使用日本电色工业株式会社生产的浊度计NDH-1001DP测定。
(9)口模条纹
对于酰化纤维素薄膜长度方向,将距离制膜卷绕点5m的部位、全长的1/4部位、全长的1/2部位、全长的3/4部位和距离卷绕最终端5m的部位作为其代表部位,目视观察产生条纹状的口模条纹,进行综合评价。评价标准如下所述。
A:未见口模条纹。
B:稍见口模条纹。
C:清楚地观察到口模条纹。
D:整个面上显著地发生了口模条纹。
(10)高度不均
对于酰化纤维素薄膜长度方向,将距离制膜卷绕点5m的部位、全 长的1/4部位、全长的1/2部位、全长的3/4部位和距离卷绕最终端5m的部位作为其代表部位,目视观察在相对于其流延方向成直角的方向(宽度方向)上产生条纹状的高度不均,进行综合评价。评价标准如下所述。
A:完全未见高度不均。
B:稍见高度不均。
C:清楚地观察到高度不均。
D:显著地观察到高度不均。
(11)异物检查
对于酰化纤维素薄膜长度方向,将距离制膜卷绕点5m的部位、全长的1/4部位、全长的1/2部位、全长的3/4部位和距离卷绕最终端5m的部位作为其代表部位,在酰化纤维素薄膜各部位的整宽×1m的范围照射反射光,通过目视检测膜中异物后,利用偏光显微镜确认异物(FISHEYE、Linto等)来评价其平均状态。需要说明的是,利用面状检查机观察到异常部时也对该部位进行目视观察,进行综合评价。评价标准如下所述。
A:完全未见异物。
B:稍见异物。
C:清楚地观察到异物。
D:整个面上显著地具有异物。
(12)弹性接触辊或金属带与流延冷却辊的接触距离Q
作为测定接触点接触距离Q的方法,预先在所用弹性辊或金属带和流延冷却辊之间介由富士胶片株式会社生产的感压胶片(中压用)施加30秒钟的滚筒压,之后测定释放滚筒压时获得的感压胶片的显色宽,将其作为接触距离Q。改变滚筒压,可以控制制膜所需要的接触距离Q。
(13)与流延冷却辊的接触点接触角度θ
可以使用上述测定的接触点接触距离Q和金属流延冷却辊的直径R,通过下式可以计算与流延冷却辊的接触点接触角度θ。
接触点接触角度θ=接触点接触距离Q×(360/πR)(单位:°)
实施例
以下列举出实施例和比较例进一步具体地说明本发明的特征。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等只要是不脱离本发明的主旨可以适当变更。因此,本发明的范围并非是限定于以下所示的具体例。
[合成例1]
醋酸纤维素丙酸酯的合成(CAP1)
在带有搅拌装置和冷却装置的反应容器中加入80质量份的纤维素(棉毛纤维)、33质量份的醋酸,在60℃下处理4小时以活化纤维素。混合33质量份的醋酸酐、518质量份的丙酸、536质量份的丙酸酐、4质量份的硫酸,冷却至-20℃后添加到反应容器中。
按照反应最高温度达到35℃的方式实施酯化,将反应液的粘度达到840cP(0.84Pa·s)的时间作为反应的终点。按照终点处的反应混合物的温度达到15℃的方式进行调节。按照反应混合物的温度不超过23℃的方式添加将133质量份水和133质量份醋酸的混合物冷却至-5℃而成的反应停止剂。
使反应混合物的温度为60℃,搅拌2小时进行部分水解。使用保留粒子大小为40μm、10μm、3μm的各金属烧结滤器按顺序加压过滤反应液以除去异物。通过与醋酸水溶液混合,实施所得高分子化合物的再沉淀,利用70~80℃的热水反复洗涤。脱液后浸渍在0.001质量%的氢氧化钙水溶液中,搅拌30分钟后进行再次脱液。在70℃下进行干燥,获得醋酸纤维素丙酸酯。
所得醋酸纤维素丙酸酯的乙酰基取代度为0.42、丙酰基取代度为2.40、总酰基取代度为2.82、数均分子量为50200(数均聚合度DPn=159)、重均分子量为125900(重均聚合度DPw=398)、残存硫酸量为85ppm、钠含量为1ppm、镁含量为2ppm、钙含量为39ppm。利用偏光显微镜观 察由本试样的二氯甲烷溶液流延的薄膜,结果几乎未见不溶解物。本试样的熔融粘度在240℃下的熔融粘度为675Pa·s。
[合成例2]
醋酸纤维素丁酸酯的合成(CAB1)
在带有搅拌装置和冷却装置的反应容器中加入200质量份的纤维素(木材纸浆)、100质量份的醋酸,在60℃下处理4小时以活化纤维素。混合161质量份的醋酸、449质量份的醋酸酐、742质量份的丁酸、1349质量份的丁酸酐,14质量份的硫酸,冷却至-20℃后添加到反应容器中。
按照反应最高温度达到30℃的方式实施酯化,将反应液的粘度达到1050cP(1.05Pa·s)的时间作为反应的终点。按照终点处的反应混合物温度的达到10℃的方式进行调节。按照反应混合物的温度不超过23℃的方式添加将297质量份水和558质量份醋酸的混合物冷却至-5℃而成的反应停止剂。
使反应混合物的温度为60℃,搅拌2小时30分钟进行部分水解。使用保留粒子大小为40μm、10μm、3μm的各金属烧结滤器按顺序加压过滤反应液以除去异物。通过与醋酸水溶液混合,实施所得高分子化合物的再沉淀,利用70~80℃的热水反复洗涤。脱液后浸渍在0.002质量%的氢氧化钙水溶液中,搅拌30分钟后进行再次脱液。在70℃下进行干燥,获得醋酸纤维素丁酸酯。
所得醋酸纤维素丁酸酯的乙酰基取代度为1.51、丁酰基取代度为1.19、总酰基取代度为2.70、数均分子量为55600(数均聚合度DPn=181)、重均分子量为139000(重均聚合度DPw=451)、残存硫酸量为122ppm、钠含量为1ppm、镁含量为3ppm、钙含量为53ppm。利用偏光显微镜观察由本试样的二氯甲烷溶液流延的薄膜,结果几乎未见不溶解物。本试样的熔融粘度在240℃下的熔融粘度为815Pa·s。
[实施例1]未拉伸热塑性树脂薄膜的制膜1
(1)酰化纤维素的添加剂
使用下述添加剂组成,记载于下述表1中。各添加剂的添加量相对 于100质量份的树脂为所用添加剂的质量份。
-组成1-
稳定剂:
Smilizer GP(住友化学工业株式会社生产) 0.2质量份
稳定剂:
ADEKA STAB AO-80(旭电化工业株式会社生产) 0.15质量份
稳定剂:
ADEKA STAB2112(旭电化工业株式会社生产) 0.15质量份
紫外线吸收剂:
ADEKA STAB LA-31(旭电化工业株式会社生产) 1.1质量份
微粒:
平均一次粒子大小为1.2μm的二氧化硅粒子(0.9~1.5μm的质量存在比例为95%以上、1.5μm以上的粒子为1.0%以下)
0.05质量份
-组成2-
稳定剂:
ADEKA STAB AO-60(旭电化工业株式会社生产) 0.2质量份
稳定剂:
ADEKA STAB PEP36(旭电化工业株式会社生产) 0.2质量份
稳定剂:
ADEKA STAB O-180A(旭电化工业株式会社生产) 1质量份
紫外线吸收剂:
ADEKA STAB LA-31(旭电化工业株式会社生产) 1.1质量份
微粒:
平均一次粒子大小为1.2μm的二氧化硅粒子(0.9~1.5μm的质量存在比例为95%以上、1.5μm以上的粒子为1.0%以下)
0.05质量份
-组成3-
稳定剂:
Smilizer GP(住友化学工业株式会社生产)0.15 质量份
稳定剂:
ADEKA STAB AO-60(旭电化工业株式会社生产) 0.1质量份
稳定剂:
ADEKA STAB PEP36(旭电化工业株式会社生产) 0.1质量份
稳定剂:
ADEKA STAB FP-700(旭电化工业株式会社生产) 4质量份
紫外线吸收剂:
ADEKA STAB LA-31(旭电化工业株式会社生产) 1.1质量份
微粒:
平均一次粒子大小为1.2μm的二氧化硅粒子(0.9~1.5μm的质量存在比例为95%以上、1.5μm以上的粒子为1.0%以下)
0.05质量份
-组成4-
稳定剂:
Smilizer GP(住友化学工业株式会社生产) 0.30质量份
紫外线吸收剂:
ADEKA STAB LA-31(旭电化工业株式会社生产) 1.0质量份
微粒:
平均一次粒子大小为1.2μm的二氧化硅粒子(0.9~1.5μm的质量存在比例为95%以上、1.5μm以上的粒子为1.0%以下)
0.05质量份
(3)酰化纤维素的粒料化
利用亨舍尔混合机(三井三池制作所株式会社生产)搅拌、混合通过上述合成例1获得的CAP1和下述表1所述的添加物后,在100℃下干燥至含水率为0.1质量%以下。使用下述挤出机(工序整个过程中都用氮气气流充满)将均匀混合的树脂混合物粒料化。即,在双轴混炼挤 出机的投料斗中投入酰化纤维素混合物,在180~220℃下、螺杆转速300rpm、滞留时间40秒下混炼熔解,通过由平均孔径30μm的金属滤器部和与其相连的平均孔径20μm构成的金属滤器组成的过滤部,在85℃的热水中挤出成股后截断,制作直径3mm、长5mm的圆柱状粒料。
(4)酰化纤维素的制作
使用90℃的去湿风,干燥上述混炼树脂粒料至水分率为0.1质量%以下后,使用插入有L/D=35、压缩率3.5、螺杆径65mm的全螺线螺杆的单轴挤出机进行熔融制膜。将粒料投入到按照制膜温度达到107℃的方式进行了调整的投料斗中,在上游侧熔融温度为195℃、中间熔融温度为230℃、下游侧熔融温度为235℃下使其熔融后,为了提高厚度精度,使用齿轮泵送出一定量。由齿轮泵送出的熔融聚合物为了除去异物而使用过滤精度为5μm的叶片圆盘式过滤器过滤,经由静态混合器从夹缝间距0.8mm、230℃的吊涂口模中送出,根据表1所述的流延制膜条件进行制膜。将固化的片材卷绕成辊状。所使用的金属流延冷却辊是直径为500mm、壁厚为25mm、表面粗糙度Ra=20nm的金属辊。在所使用的金属制弹性接触辊的直径为300mm、薄壁金属外筒的厚度为3mm、接触线压为10kg/cm下进行制膜。要接触前的膜状物的温度使用放射线温度计测定。需要说明的是,要卷绕前将两端(总宽的各3%)修整后,在两端上进行宽10mm、高50μm的加厚加工(滚花)。各标准均是以宽度1.5m、30m/分钟卷绕3000m。获得试样No.1-1~No.1-16的薄膜。
另外,取代试样No.1-1~No.1-16的制膜时所使用的金属流延冷却辊和金属弹性接触辊,使用直径300mm、壁厚20mm、表面粗糙度Ra=20nm的金属流延冷却辊和直径180mm、薄壁金属外筒厚度2.5mm的金属制弹性接触辊同样地熔融制膜,获得试样No.1-17~No.1-18的薄膜。
(评价)
对所得薄膜的厚度、宽度方向和长度方向的厚度不均、两面的表面粗糙度Ra、两面粗糙度之比、Re和Rth、Re和Rth的湿度改变、口模 条纹、高度不均进行测定和评价,其结果示于下述表1中。
由本发明的制造方法制成的本发明试样No.1-1~No.1-3、No.1-6~No.1-8、No.1-11、No.1-13、No.1-17、No.1-18具有宽度方向和长度方向的厚度不均、两面的表面粗糙度Ra、两面粗糙度之比、口模条纹、高度不均优异的特性。而且浊度为0.3%以内、Re不均和Rth不均为5nm以下、透过率为91.8%以上、未见着色和异物,具有优异的特性。另外,测定残留溶剂率时,全部确认为0%。
另外,比较例No.1-4~1-5中,由于不满足本发明中规定的T1-Tt,因此所得薄膜的厚度不均、表面粗糙度、两面的粗糙度之比、口模条纹、高度不均与本发明相比,性能较差。比较例No.1-9中,由于不满足本发明中规定的接触距离Q,因此TD或MD方向的厚度不均变大,表面粗糙度Ra也显示劣化倾向。需要说明的是,参考例No.1-10的接触点接触角度θ虽然满足上述式(3)、但接触距离Q过大,因此,TD或MD方向的厚度不均变大,表面粗糙度Ra也显示劣化倾向。比较例No.12和比较例No.1-14在夹住之前的膜状物温度分别为230℃和150℃,不满足Tg+20℃~Tg+90℃,因此成为TD和MD方向的厚度不均、Re和Rth的光学变形残留的明显的结果。进而,确认使用硅橡胶作为弹性接触辊的表面材质的比较例1-15的表面粗糙度Ra有恶化倾向。比较例No.1-19由于不满足本发明规定的接触距离和接触点接触角度,因此TD或MD方向的厚度不均变大、表面粗糙度Ra也呈现恶化倾向。而且,未使用接触辊的比较例No.1-16中,厚度不均、表面粗糙度、两面的粗糙度之比、口模条纹、高度不均最差。
[实施例2]未拉伸热塑性树脂薄膜的制膜2
取代实施例1中使用的金属制弹性接触辊,使用厚度0.3mm、带长500mm的图4所示的金属带,根据表2的设定条件进行制膜。除此之外的制膜条件与实施例1完全相同,制作本发明的试样No.2-1~No.2-3。评价所得薄膜物性的结果示于下述表2中。试样No.2-1~No.2-3具有与实施例1的本发明的试样同等优异的特性。
[实施例3]未拉伸热塑性树脂薄膜的制膜3
取代实施例1和实施例2中的CAP1树脂,使用下述热塑性饱和降冰片烯类树脂。
(1)饱和降冰片烯类树脂
(i)饱和降冰片烯类树脂-A
在6-甲基-1,4,5,8-二亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘中添加10份作为聚合催化剂的三乙基铝的15%环己烷溶液、5份三乙胺和10份四氯化钛的20%环己烷溶液,在环己烷中进行开环聚合,利用镍催化剂将所得开环聚合物氢化,获得聚合物溶液。在异丙醇中使该聚合物凝固、干燥,获得粉末状的树脂。该树脂的数均分子量为40,000、氢化率为99.8%以上、Tg为139℃。
(ii)饱和降冰片烯树脂-B
将100质量份的8-甲基-8-甲氧基羰基四环[4.4.0.12.5,17.10]-3-十二碳烯(特定单体B)和150质量份5-(4-联苯基羰基氧)二环[2.2.1]庚-2-烯(特定单体A)、18份的1-己烯(分子量调节剂)、750质量份的甲苯装入到氮置换了的反应容器中,加热该溶液至60℃。接着,在该反应容器内的溶液中添加作为聚合催化剂的0.62质量份的三乙基铝(1.5摩尔/1)的甲苯溶液、3.7质量份的用叔丁醇和甲醇改性了的六氯化钨(叔丁醇:甲醇:钨=0.35摩尔:0.3摩尔:1摩尔)的甲苯溶液(浓度0.05摩尔/1),在80℃下加热搅拌该体系3小时,从而使其开环聚合,获得开环聚合物溶液。该聚合反应的聚合转化率为97%、对于所得开环聚合物,在30℃的氯仿中测定的固有粘度(ηinh)为0.65dl/g。
将如此获得的4,000质量份的开环聚合物溶液装入在高压釜中,在该开环聚合物溶液中添加0.48份RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3,在氢气压100kg/cm2、反应温度165℃的条件下加热搅拌3小时进行氢化反应。将所得反应溶液(氢化聚合物溶液)冷却后,释放氢气。将该反应溶液注入到大量的甲醇中分离回收凝固物,将其干燥获得氢化聚合物(特定的环状聚烯烃类树脂)。对于如此获得的氢化聚合物使用400MHz、 1H-NMR测定烯属不饱和键的氢化率,为99.9%。通过GPC法(溶剂: 四氢呋喃)测定聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw),数均分子量(Mn)为39,000、重均分子量(Mw)为126,000、分子量分布(Mw/Mn)为3.23。另外,Tg为110℃。
(iii)饱和降冰片烯树脂-C
日本特开2005-330465号公报的实施例2所记载的饱和降冰片烯化合物(Tg=127℃)。
(iv)饱和降冰片烯树脂-D
日本特表平8-507800号公报的实施例1所记载的饱和降冰片烯化合物(Tg=181℃)。
(v)饱和降冰片烯树脂-E
日本三井化学株式会社生产的APL6015T(Tg=145℃)。
(vi)饱和降冰片烯树脂-F
Polyplastics株式会社生产的TOPAS6013(Tg=140℃)。
(vii)饱和降冰片烯树脂-G
日本专利第3693803号公报的实施例1所记载的饱和降冰片烯化合物。
(2)饱和降冰片烯类树脂的粒料化
在上述饱和降冰片烯树脂中添加上述添加剂组成4,在氮气氛围下220℃~240℃的温度下与实施例1同样地制作直径3mm、长度5mm的圆柱状粒料。
(3)饱和降冰片烯类树脂的制膜
使用110℃的真空干燥机进行干燥,使含水率达到0.1质量%以下后,使用插入有L/D=35、压缩率3.5、螺杆直径65mm的全螺线螺杆的单轴挤出机进行熔融制膜。将粒料投入到按照制膜温度达到130℃的方式进行了调整的投料斗中,在上游侧熔融温度为210℃、中间熔融温度为240℃、下游侧熔融温度为265℃下使其熔融后,为了提高厚度精度,使用齿轮泵送出一定量。由齿轮泵送出的熔融聚合物为了除去异物而使用过滤精度为5μm的叶片圆盘式过滤器过滤,经由静态混合器从夹缝 间距0.8mm、265℃的吊涂口模中送出,根据表2所述的流延制膜条件进行制膜。除此之外的制膜条件与实施例2完全相同,制作本发明的试样No.3-1~No.3-9。评价所得薄膜的物性,结果示于下述表2中。
需要说明的是,本发明的试样No.3-1~No.3-3是使用饱和降冰片烯树脂-A原料制膜的薄膜。本发明的试样No.3-4~No.3-9是分别使用饱和降冰片烯树脂-B~饱和降冰片烯树脂-G原料制膜的薄膜。本发明的试样No.3-1~No.3-9是与实施例1的本发明的试样具有同等优异特性的薄膜。
[实施例4]未拉伸热塑性树脂薄膜的制膜4
取代实施例1和实施例2的CAP1树脂,使用下述酰基种类、取代度、聚合度不同的热塑性酰化纤维素树脂。
根据上述酰化纤维素的合成例1、2的方法,通过改变酰化剂的组成、酰化的反应温度和时间、部分水解的温度和时间,合成下述表2记载的酰化纤维素。根据目标的酰基取代度,在纤维素中混合酰化剂(选自醋酸、醋酸酐、丙酸、丙酸酐、丁酸、丁酸酐的单独一种或组合多个)以及作为催化剂的硫酸,一边将反应温度保持在40℃以下一边实施酰化。成为原料的纤维素消失、酰化结束后,再在40℃以下的条件下继续加热,调整至所需聚合度。添加醋酸水溶液将残存的酸酐水解后,在60℃以下的条件下进行加热,从而进行部分水解,调整至所需的总取代度。通过过量的醋酸镁中和残存的硫酸。由醋酸水溶液进行再沉淀,进而反复进行利用水的洗涤,从而获得表3所记载的酰基种类、取代度、聚合度不同的酰化纤维素。
另外,作为键合了取代或无取代的芳香族酰基的酰化纤维素,根据日本特开2002-32201号公报的实施例1合成了用安息香酸和醋酸酯化的酰化纤维素。使用将原料的酰化纤维素取代2.45、2.20的醋酸纤维素。结果,获得醋酸取代度=2.45、安息香酸取代度=0.55、数均分子量为3.8万的芳香族酰基取代酰化纤维素(本发明的试样No.4-14)。另外,获得醋酸取代度=2.20、安息香酸取代度=0.80、数均分子量为4.1万的芳香族酰基取代酰化纤维素(本发明的试样No.4-15)。
进而,根据上述方法合成乙酰基取代度=1.8、丙酰基取代度=0.8、数均分子量为6.0万的醋酸纤维素丙酸酯,在其中添加10质量%在日本特开2006-195407号公报的实施例中所记载的增塑剂(本发明的试样No.4-16)。
将所得各酰化纤维素树脂与实施例1同样地粒料化后,根据实施例1的本发明的试样No.1-1的制膜条件进行熔融制膜。需要说明的是,所使用的金属制弹性接触辊的温度为Tg-10℃、流延辊的温度为Tg-5℃。 其它的制膜条件与实施例1的本发明的试样No.1-1相同,制作本发明的试样NO.4-1~NO.4-16。评价所得薄膜的物性,示于表3中。结果,具有与实施例1的本发明的试样同等优异的特性。
[实施例5]未拉伸热塑性树脂薄膜的制膜5
取代实施例1和实施例2的CAP1树脂,使用下述酰基种类、取代度、聚合度不同的热塑性酰化纤维素树脂。
在10质量份的纤维素(阔叶树纸浆)上喷入0.1质量份醋酸、2.7质量份丙酸后,在室温下保持1小时。另外,调制1.2质量份的醋酸酐、61质量份的丙酸酐、0.7质量份的硫酸的混合物,冷却到-10℃后,与进行了上述预处理的纤维素在反应容器内混合。经过30分钟后,使外部温度上升到30℃,使其反应4小时。在反应容器内添加46质量份的25%含水醋酸,使内部温度上升到60℃,搅拌2小时。添加6.2质量份等量混合有醋酸镁4水合物和醋酸和水的溶液,搅拌30分钟。使用保留粒子大小为40μm、10μm、3μm的各金属烧结滤器按顺序加压过滤反应液,除去异物。在75%的含水醋酸中混合过滤后的反应液,使醋酸纤维素丙酸酯沉淀后,使用70℃的热水进行洗涤,直至洗涤液的pH达到6~7。进而,在0.001%氢氧化钙水溶液中搅拌0.5小时进行处理,之后进行过滤。在70℃下干燥所得的醋酸纤维素丙酸酯。由1H-NMR的测定可知,所得醋酸纤维素丙酸酯的乙酰基取代度为0.15、丙酰基取代度为2.62、总酰基取代度为2.77、数均分子量为54500(数均聚合物DPn=173)、质均分子量为132000(质均聚合度DPw=419)、残存硫酸量为45ppm、镁含量为8ppm、钙含量为46ppm、钠含量为1ppm、钾含量为1ppm、铁含量为2ppm。利用偏光显微镜观察由本试样的二氯甲烷溶液流延的薄膜时,无论是使起偏振器垂直还是平行,都未见异物。Tg为130℃。
进而,通过改变上述醋酸酐、丙酸酐的投入量,获得乙酰基取代度为0.51、丙酰基取代度为2.33、重均分子量为136000(质均聚合度DPw=432)、数均分子量为50300(数均聚合度DPw=160)的醋酸纤维素丙酸酯。残存硫酸量为32ppm、镁含量为11ppm、钙含量为52ppm、 钠含量为2ppm、钾含量为2ppm、铁含量为1ppm。利用偏光显微镜观察由本试样的二氯甲烷溶液流延的薄膜时,无论是使起偏振器垂直还是平行,都未见异物。Tg为137℃。本试样的熔融粘度在240℃下的熔融粘度为1015Pa·s。
将所得上述酰化纤维素树脂与实施例1同样地粒料化后,根据实施例1的本发明试样No.1-1的制膜条件,进行熔融制膜。需要说明的是,所使用的金属制弹性接触辊的温度为Tg-10℃、流延辊的温度为Tg-5℃。其它的制膜条件与实施例1的本发明的试样No.1-1完全相同,制作本发明的试样No.5-1和No.5-2。另外,与使用了金属带的实施例2的本发明试样No.2-1的制膜条件完全相同地操作,制作本发明的试样No.5-3和No.5-4。评价所得薄膜的物性,示于表3中。结果,具有与实施例1的本发明的试样同等优异的特性。
[实施例6]拉伸热塑性树脂薄膜的制膜
以下述表4所示纵向和横向的拉伸倍率、在Tg+10℃下、以300%/分钟将未拉伸的本发明试样No.2-1、No.1-1、No.3-1、No.3-8、No.4-14、No.4-15、No.4-16的未拉伸薄膜拉伸至下述倍率(纵向拉伸、横向拉伸的条件相同)。所得各拉伸薄膜的特性示于表4中。这里所说的拉伸倍率根据下式定义。
拉伸倍率(%)=100×{(拉伸后的长度)—(拉伸前的长度)}/(拉伸前的长度)
需要说明的是,上述表中的宽度方向、长度方向的Re、Rth变化(不均)、取向角是通过以下方法测定的。
(1)MD方向(长度方向)样品是在长度方向上以0.5m间隔截出1cm见方大小的100个点。TD方向(宽度方向)样品是在制膜整个宽度上以等间隔截出1cm见方大小的50个点。
(2)Re和Rth根据上述方法测定。取向角在进行上述测定时可以通过将样品薄膜的MD边平行于样品托架的测定器插入方向进行安装来求出。
(3)Re和Rth变化是上述MD方向100点、TD方向50点的各最大值和最小值之差除以各平均值,以百分率表示的数值作为Re、Rth变化。对于取向角,显示上述各点绝对值的最大值和最小值之差。
另外,表4所示的热尺寸变化率通过下述方法测定。
(1)将样品在MD和TD方向上截断成5cm×25cm,开出20cm间隔的孔。
(2)将其在25℃、60%相对湿度下湿润2小时后,在该环境下使用栓规测定2个孔之间的距离(将其作为L1)。
(3)将样品放在80℃的空气恒温槽中5小时。
(4)取出后在25℃、60%相对湿度中湿润3小时,之后在此环境下使用栓规测定2个孔之间的距离(将其作为L2)。
(5)将100×(L1-L2)/L1作为尺寸变化率(%)。
[实施例7]偏振片的制作
(1)酰化纤维素薄膜的皂化
按照以下顺序对上述长期经时的未拉伸酰化纤维素薄膜、拉伸酰化纤维素薄膜进行浸渍皂化。按照以下顺序进行涂布皂化时也可获得同样的结果。
(1-1)浸渍皂化
作为皂化液,使用调温至60℃的2.0mol/L的NaOH水溶液,在其中浸渍酰化纤维素薄膜2分钟。之后,浸渍在0.05mol/L的硫酸水溶液中30秒钟,通入水洗浴。
(1-2)涂布皂化
在20质量份的异丙醇中加入80质量份的水,在其中溶解KOH使达到2.0mol/L,将调温至60℃的溶液作为皂化液使用。将该皂化液以10g/m2涂布在60℃的酰化纤维素薄膜上,皂化1分钟。之后,将50℃的热水以10L/m2·分钟喷射以进行洗涤。
(2)起偏振器的制作
根据日本特开2001-141926号公报的实施例1,在2对牵引辊之间赋予圆周速度差,在长度方向上拉伸,调制厚度20μm的起偏振器。
(3)贴合
以PVA(Kuraray株式会社生产、PVA-117H)3质量%水溶液作为粘合剂,将如此获得的起偏振器、上述皂化处理过的未拉伸和拉伸酰化纤维素薄膜以及皂化处理了的未拉伸三醋酸酯薄膜(富士胶片株式会社生产、Fujitac)按照下述组合粘贴在起偏振器的拉伸方向和酰化纤维素的制膜流动方向(长度方向)上,获得偏振片。另外,按照本发明的降冰片烯类薄膜与表面水的接触角达到60°的方式,在薄膜表面上进行电晕处理。使用丙烯酸类粘合剂,获得偏振片D、E。
偏振片A:未拉伸酰化纤维素薄膜/偏光膜/Fujitac(TD80UL)
偏振片B:未拉伸酰化纤维素薄膜/偏光膜/未拉伸酰化纤维素薄膜
偏振片C:未拉伸酰化纤维素薄膜/偏光膜/拉伸酰化纤维素薄膜
偏振片D:未拉伸降冰片烯类薄膜/偏光膜/Fujitac(TD80UL)
偏振片E:拉伸降冰片烯类薄膜/偏光膜/Fujitac(TD80UL)
另外,在25℃、相对湿度60%下将所得偏振片A~E安装在日本特开2000-154261号公报的图2~图9所示的20英寸VA型液晶显示装置中后,在25℃、相对湿度10%和80%的环境中放置,根据以下标准目视评价LCD显示可见性。结果示于上述表1~3中。
根据本发明的热塑性树脂薄膜的制造方法,实施后获得良好的性能。相反,本发明范围外的则在LCD中的可见性差。
A:未见黑显示时发生的口模条纹或图像模糊或变形。
B:稍微可见黑显示时发生的口模条纹或图像模糊或变形。
C:清楚可见黑显示时发生的口模条纹或图像模糊或变形。
D:黑显示时发生的口模条纹或图像模糊或变形在整个面上显著地发生。
[实施例8]光学补偿薄膜的制作
(1)未拉伸薄膜
在日本特开平11-316378号公报的实施例1的第1透明支撑体中使用本发明的未拉伸酰化纤维素薄膜时,制作了良好的光学补偿薄膜。
(2)拉伸酰化纤维素薄膜
取代涂布有日本特开平11-316378号公报的实施例1的液晶层的醋酸纤维素薄膜,使用本发明的拉伸酰化纤维素薄膜时,可以制作良好的光学补偿薄膜。另外,取代涂布有日本特开平7-333433号公报的实施例1的液晶层的醋酸纤维素薄膜,使用本发明的拉伸酰化纤维素薄膜制作光学补偿滤光薄膜时,可以制作良好的光学补偿薄膜。
[实施例9]低反射薄膜的制作
根据发明协会公开技报(公技号2001-1745、2001年3月15日发行、发明协会)的实施例47,使用本发明的热塑性树脂薄膜、本发明的拉伸酰化纤维素薄膜、未拉伸酰化纤维素薄膜制作低反射薄膜时,获得了良好的光学性能。
[实施例10]液晶显示元件的制作
将上述本发明的偏振片用在日本特开平10-48420号公报的实施例1所记载的液晶显示装置、日本特开平9-26572号公报的实施例1所记载的含有圆盘液晶分子的光学各向异性层、涂布有聚乙烯醇的取向膜、日本特开2000-154261号公报的图2~9所记载的20英寸的VA型液晶显示装置、日本特开2000-154261号公报的图10~15所记载的20英寸的OCB型液晶显示装置中。另外,将本发明的低反射膜粘贴在这些液晶显示装置的最上层上进行目视评价时,获得良好的可见性能。
根据本发明,可以制造厚度精度和薄膜表面性进一步有所提高的热塑性树脂薄膜。因此,可以提供厚度精度高、薄膜表面粗糙度Ra极小、没有凸凹不均问题、且光学变形被抑制、延迟(Re和Rth)小、生产率优异的透明热塑性树脂薄膜。因此,可以消除安装在液晶显示装置中时发生的显示模糊和图像变形。
如此,本发明的热塑性树脂薄膜作为偏振片、光学补偿薄膜、防反射薄膜是极为有用的。因此,本发明在产业上的利用可能性高。
Claims (18)
1.热塑性树脂薄膜的制造方法,其使用金属挤压体和金属制的流延冷却辊将以熔融状态从口模中挤出的膜状热塑性树脂夹住进行冷却固化,其特征在于,在刚要被所述金属挤压体和所述流延冷却辊夹住之前的所述膜状热塑性树脂的温度为Tg+20℃~Tg+90℃,其中所述Tg表示所述热塑性树脂的玻璃化转变温度,且所述金属挤压体的表面温度Tt和所述流延冷却辊的表面温度T1之差满足下述式(1),所述金属挤压体和所述流延冷却辊与所述膜状的热塑性树脂的接触距离Q满足下述式(2),
式(1):0.5℃≤T1-Tt≤20℃
式(2):0.1cm≤Q≤8cm
式中,T1表示所述流延冷却辊的表面温度、Tt表示所述金属挤压体的表面温度;Q表示所述金属挤压体和所述流延冷却辊与所述膜状热塑性树脂的接触距离;
所述金属挤压体的表面温度Tt为Tg-40℃~Tg+5℃,其中所述Tg表示所述热塑性树脂的玻璃化转变温度。
2.热塑性树脂薄膜的制造方法,其使用金属挤压体和金属制的流延冷却辊将以熔融状态从口模中挤出的膜状热塑性树脂夹住进行冷却固化,其特征在于,在刚要被所述金属挤压体和所述流延冷却辊夹住之前的所述膜状的热塑性树脂的温度为Tg+20℃~Tg+90℃,其中所述Tg表示所述热塑性树脂的玻璃化转变温度,且所述金属挤压体的表面温度Tt和所述流延冷却辊的表面温度T1之差满足下述式(1)、由所述金属挤压体和所述流延冷却辊与所述膜状热塑性树脂的接触距离Q以及流延冷却辊的半径R求出的中心角θ满足下述式(3),
式(1):0.5℃≤T1-Tt≤20℃
式(3):0.2°≤θ≤31°
式中,T1表示所述流延冷却辊的表面温度、Tt表示所述金属挤压体的表面温度;Q表示所述金属挤压体和所述流延冷却辊与所述膜状热塑性树脂的接触距离;
所述金属挤压体的表面温度Tt为Tg-40℃~Tg+5℃,其中所述Tg表示所述热塑性树脂的玻璃化转变温度。
3.权利要求1或2所述的热塑性树脂薄膜的制造方法,其特征在于,所述金属挤压体是金属制的弹性接触辊或能够在伸张状态下移动的环状金属带。
4.权利要求1或2所述的热塑性树脂薄膜的制造方法,其特征在于,所述金属挤压体和所述流延冷却辊的表面粗糙度Ra为0~100nm。
5.权利要求1或2所述的热塑性树脂薄膜的制造方法,其特征在于,在比所述流延冷却辊更靠下游的一侧连续地配置1~6根金属制刚性辊。
6.热塑性树脂薄膜,其为通过权利要求1或2所述的热塑性树脂薄膜的制造方法制造的热塑性树脂薄膜,其特征在于,膜厚为20~300μm、薄膜的宽度方向和长度制膜方向的厚度不均都为0~3μm,且薄膜的表面粗糙度Ra为0.01~200nm,薄膜两面的表面粗糙度Ra之比为0.8~1.2;
其中,长度制膜方向的厚度不均是指由下述测定得到的厚度的最大点和最小点之差:在宽度方向中央、距离中央分别离开整个宽度35%的左右两点上,截出宽35mm×长1m的样品,使用连续厚度计以600m/分钟进行测定;
宽度方向的厚度不均是指由下述测定得到的厚度的最大点和最小点之差:在整个宽度方向上截出宽35mm×整长的样品,使用连续厚度计以600m/分钟进行测定。
7.权利要求6所述的热塑性树脂薄膜,其特征在于,残存溶剂率为0.01质量%以下、且满足下述式(I)和(II),
式(I):Re≤10、且|Rth|≤15
式(II):|Re(10%)-Re(80%)|<5、
且|Rth(10%)-Rth(80%)|<15
式中,Re和Rth分别表示测定波长为590nm时的面内方向和膜厚方向的延迟值,单位为nm;Re(H%)和Rth(H%)分别表示相对湿度为H(单位:%)下测定波长为590nm时的面内方向和膜厚方向的延迟值。
8.权利要求6所述的热塑性树脂薄膜,其特征在于,所述热塑性树脂是数均分子量为2万~7万、且满足所有下述式(S-1)~(S-3)的酰化纤维素,
式(S-1):2.5≤X+Y≤3.0
式(S-2):0≤X≤1.8
式(S-3):1.0≤Y≤3.0
式中,X表示乙酰基对纤维素的羟基的取代度、Y表示碳原子数为3~22的酰基对纤维素的羟基的取代度的总和。
9.权利要求6所述的热塑性树脂薄膜,其特征在于,其含有具有满足下述式(T-1)和(T-2)的组成的酰化纤维素,
式(T-1):2.5≤A+C≤3.0
式(T-2):0.1≤C<2
式中,A表示乙酰基的取代度、C表示取代或无取代的芳香族酰基的取代度。
10.权利要求6所述的热塑性树脂薄膜,其特征在于,其含有降冰片烯树脂。
11.权利要求6所述的热塑性树脂薄膜,其特征在于,其含有相对于所述热塑性树脂为0.01~3质量%的分子量为500以上的稳定剂的至少一种,且在240℃下的熔融粘度为100~3000Pa·s。
12.热塑性树脂薄膜,其是使权利要求6所述的热塑性树脂薄膜在至少一个方向上拉伸了1~300%而得到的热塑性树脂薄膜,其特征在于,在25℃、相对湿度60%下的面内方向的延迟Re为0~200nm;在25℃、相对湿度60%下的厚度方向的延迟Rth为-100~300nm。
13.热塑性树脂薄膜,其特征在于,其是将权利要求6所述的热塑性树脂薄膜以纵横比L/W大于2但小于等于50、或者纵横比L/W为0.01~0.3的条件进行拉伸而得到的。
14.热塑性树脂薄膜,其特征在于,其是将权利要求6所述的热塑性树脂薄膜在横向拉伸前以高于拉伸温度1℃~50℃的温度进行预热而得到的。
15.热塑性树脂薄膜,其特征在于,其是将权利要求6所述的热塑性树脂薄膜在横向拉伸后以低于拉伸温度1℃~50℃的温度进行热处理而得到的。
16.热塑性树脂薄膜,其是权利要求6所述的热塑性树脂薄膜,其特征在于,其是将进行了纵向拉伸和横向拉伸中的至少一种的热塑性树脂薄膜以0.1kg/m~20kg/m的张力、在Tg-50℃~Tg+30℃下一边传送一边进行热松弛而得到的。
17.使用了权利要求6所述的热塑性树脂薄膜的偏振片、光学补偿薄膜或防反射薄膜。
18.液晶显示装置,其特征在于,其中使用了权利要求17所述的偏振片、光学补偿薄膜和防反射薄膜中的至少一种。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006157004 | 2006-06-06 | ||
JP157004/2006 | 2006-06-06 | ||
JP2006208740 | 2006-07-31 | ||
JP208740/2006 | 2006-07-31 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101157260A CN101157260A (zh) | 2008-04-09 |
CN101157260B true CN101157260B (zh) | 2012-06-27 |
Family
ID=38790583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2007101099442A Expired - Fee Related CN101157260B (zh) | 2006-06-06 | 2007-06-06 | 热塑性树脂薄膜及其制造方法、偏振片、光学补偿薄膜、防反射薄膜及液晶显示装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7993562B2 (zh) |
KR (1) | KR20070116732A (zh) |
CN (1) | CN101157260B (zh) |
TW (1) | TWI387526B (zh) |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4845619B2 (ja) * | 2006-07-19 | 2011-12-28 | 東芝機械株式会社 | シート・フィルムの斜め延伸方法およびクリップ式シート・フィルム延伸装置 |
KR101021768B1 (ko) * | 2006-07-19 | 2011-03-15 | 도시바 기카이 가부시키가이샤 | 클립식 시트ㆍ필름 연신 장치 |
US20080088065A1 (en) * | 2006-10-12 | 2008-04-17 | Fujifilm Corporation | Cellulose resin film, method for producing the same and film product thereof |
WO2008090797A1 (ja) | 2007-01-23 | 2008-07-31 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | クリップ式シート・フィルム延伸装置 |
JP5323349B2 (ja) * | 2007-12-21 | 2013-10-23 | 住友化学株式会社 | 押出樹脂シートの製造方法 |
JP5234103B2 (ja) * | 2008-02-27 | 2013-07-10 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | 光学フィルム、光学フィルムの製造方法、それを用いた偏光板及び液晶表示装置 |
JP5366426B2 (ja) * | 2008-04-04 | 2013-12-11 | 東芝機械株式会社 | 多孔性フィルムの製膜方法及び多孔性フィルム製膜用の逐次二軸延伸装置 |
JP5262366B2 (ja) * | 2008-04-15 | 2013-08-14 | 住友化学株式会社 | 耐擦傷性樹脂板及びその用途 |
JP5334760B2 (ja) * | 2008-09-02 | 2013-11-06 | 富士フイルム株式会社 | フィルムの製造方法および光学フィルム |
JP5235755B2 (ja) * | 2008-09-26 | 2013-07-10 | 富士フイルム株式会社 | アクリルフィルム、光学補償フィルム、及びそれを用いたips又はffsモード液晶表示装置 |
WO2010041513A1 (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-15 | コニカミノルタオプト株式会社 | 光学フィルム、光学フィルムの製造方法、偏光板および液晶表示装置 |
WO2010044313A1 (ja) * | 2008-10-18 | 2010-04-22 | コニカミノルタオプト株式会社 | 光学フィルム、その製造方法、それを用いた偏光板及び液晶表示装置 |
JPWO2010119732A1 (ja) * | 2009-04-15 | 2012-10-22 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | 偏光子保護フィルム、それを用いた偏光板及びその製造方法 |
WO2011004754A1 (ja) * | 2009-07-09 | 2011-01-13 | 三井・デュポンポリケミカル株式会社 | 高分子組成物、無延伸フィルムの製造方法、無延伸フィルム、ヒートシール材料及び包装材料 |
KR101389520B1 (ko) * | 2009-12-14 | 2014-04-25 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 초 광폭 필름 제조용 캐스팅 벨트 |
US8905749B2 (en) | 2009-12-14 | 2014-12-09 | Sk Innovation Co., Ltd. | Casting belt for producing transcendental wide width film |
KR101279976B1 (ko) * | 2010-10-08 | 2013-07-05 | 제일모직주식회사 | 광학필름 및 그 제조방법 |
JP5975776B2 (ja) * | 2012-07-31 | 2016-08-23 | 日東電工株式会社 | 位相差フィルムの製造方法 |
KR20140111064A (ko) * | 2013-02-27 | 2014-09-18 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 광학필름 |
JP5922613B2 (ja) * | 2013-05-08 | 2016-05-24 | 富士フイルム株式会社 | ナーリング装置及び方法並びにフィルムロール製造方法 |
CN103465476B (zh) * | 2013-09-03 | 2016-04-20 | 深圳中兴创新材料技术有限公司 | 一种聚烯烃微孔膜的制备方法、聚烯烃微孔膜及其应用 |
CN103934938B (zh) * | 2014-04-17 | 2016-03-23 | 常州纺织服装职业技术学院 | 芳香族聚-1,3,4-噁二唑流延薄膜的干燥定型工艺 |
US10649123B2 (en) * | 2014-07-31 | 2020-05-12 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Optical film, multilayer optical film including same, and method for producing optical film |
JP5976969B1 (ja) * | 2015-06-19 | 2016-08-24 | 住友化学株式会社 | プロテクトフィルム付偏光板の製造方法 |
KR101803942B1 (ko) * | 2015-06-23 | 2017-12-04 | 주식회사 엘엠에스 | 벤딩 저감이 가능한 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛 |
WO2017110400A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | コニカミノルタ株式会社 | 偏光板保護フィルム、その製造方法及び偏光板 |
US11149142B2 (en) | 2017-06-27 | 2021-10-19 | Mitsubishi Chemical Corporation | Thermoplastic resin composition and thermoplastic resin molded body |
JP6910530B2 (ja) * | 2018-02-21 | 2021-07-28 | 富士フイルム株式会社 | 環状オレフィン樹脂フィルムの製造方法、環状オレフィン樹脂フィルム、複合フィルム |
JP7107756B2 (ja) * | 2018-06-05 | 2022-07-27 | ポリプラ・エボニック株式会社 | シート及びシートの製造方法 |
CN114799031B (zh) * | 2022-04-20 | 2023-05-26 | 无锡神意环件法兰有限公司 | 轮胎模具用锻件的生产工艺及其用途 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1672898A (zh) * | 2005-04-06 | 2005-09-28 | 广州田氏塑胶有限公司 | 一种薄膜压延的方法 |
CN1721167A (zh) * | 2004-07-12 | 2006-01-18 | 住友化学株式会社 | 生产热塑性树脂层压片材的方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3337261B2 (ja) * | 1993-03-04 | 2002-10-21 | 出光石油化学株式会社 | ポリプロピレン樹脂シート又はフィルムの製造方法 |
JP2000352620A (ja) | 1999-03-31 | 2000-12-19 | Konica Corp | 光学フィルム、偏光板及び液晶表示装置 |
JP2003232930A (ja) | 2002-02-13 | 2003-08-22 | Nippon Zeon Co Ltd | 積層体及びその製造方法 |
JP4441803B2 (ja) * | 2002-12-12 | 2010-03-31 | 株式会社シーティーイー | 熱可塑性合成樹脂製シート又はフイルムの製造方法およびその装置 |
JP4665460B2 (ja) | 2004-08-26 | 2011-04-06 | コニカミノルタオプト株式会社 | セルロースエステルフィルム及びその製造方法、並びにそれを用いた偏光板及び液晶表示装置 |
WO2007074662A1 (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-05 | Konica Minolta Opto, Inc. | 光学フィルム、及び光学フィルムの製造方法 |
-
2007
- 2007-06-04 TW TW096119882A patent/TWI387526B/zh not_active IP Right Cessation
- 2007-06-05 KR KR1020070054866A patent/KR20070116732A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-06-06 CN CN2007101099442A patent/CN101157260B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-06-06 US US11/808,101 patent/US7993562B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1721167A (zh) * | 2004-07-12 | 2006-01-18 | 住友化学株式会社 | 生产热塑性树脂层压片材的方法 |
CN1672898A (zh) * | 2005-04-06 | 2005-09-28 | 广州田氏塑胶有限公司 | 一种薄膜压延的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20070116732A (ko) | 2007-12-11 |
US7993562B2 (en) | 2011-08-09 |
TW200804064A (en) | 2008-01-16 |
CN101157260A (zh) | 2008-04-09 |
US20070281112A1 (en) | 2007-12-06 |
TWI387526B (zh) | 2013-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101157260B (zh) | 热塑性树脂薄膜及其制造方法、偏振片、光学补偿薄膜、防反射薄膜及液晶显示装置 | |
CN101180351B (zh) | 酰化纤维素薄膜、以及使用它的偏振片、光学补偿薄膜和液晶显示装置 | |
US7876502B2 (en) | Optical film, polarizing plate and liquid crystal display | |
CN101704287A (zh) | 光学薄膜的制造方法、光学薄膜、偏振板、光学补偿薄膜、防反射薄膜及液晶显示装置 | |
KR20080094612A (ko) | 열가소성 필름의 열처리 방법, 열가소성 필름 및 그 제조방법 | |
WO2012111703A1 (ja) | バリア素子及び3d表示装置 | |
CN101247938B (zh) | 纤维素酰化物薄膜的制备方法、偏振片以及液晶显示器 | |
JP2009292869A (ja) | アクリルフィルム、その製造方法、偏光板、光学補償フィルム、反射防止フィルムおよび液晶表示装置 | |
JP2008055890A (ja) | 熱可塑性樹脂フィルムおよびその製造方法、並びに、偏光板、光学補償フィルム、反射防止フィルムおよび液晶表示装置 | |
JP2007002027A (ja) | 飽和ノルボルネン樹脂フィルムおよびその製造方法、偏光板、光学補償フィルム、反射防止フィルム並びに液晶表示装置 | |
WO2007100156A1 (en) | Polarizing plate and liquid crystal display device equipped with the same | |
CN101153935A (zh) | 光学补偿薄膜及其制造方法、偏振光板和液晶显示装置 | |
JP2009166325A (ja) | 飽和ノルボルネン系樹脂フィルムの製造方法及び装置並びに延伸飽和ノルボルネン系樹脂フィルムの製造方法 | |
CN101068858B (zh) | 酰化纤维素膜、光学补偿膜、偏振片和液晶显示装置 | |
JP5483804B2 (ja) | シクロオレフィン樹脂フィルム、およびこれらを用いた偏光板、光学補償フィルム、反射防止フィルム、液晶表示装置、ならびに、シクロオレフィン樹脂フィルムの製造方法 | |
JP2009210850A (ja) | 偏光板とその製造方法、および液晶表示装置 | |
JP6024662B2 (ja) | 光学フィルムの製造方法 | |
KR101737368B1 (ko) | 필름과 그 제조 방법, 액정 표시판용 광학 보상 필름, 편광판 및 액정 표시 장치 | |
JP2008007746A (ja) | 熱可塑性樹脂組成物、熱可塑性樹脂フィルムおよびその製造方法、偏光板、光学補償フィルム、反射防止フィルム、並びに液晶表示装置 | |
JP2008013628A (ja) | セルロースアシレート組成物、セルロースアシレートフィルムとその製造方法、偏光板、光学補償フィルム、反射防止フィルム、および、液晶表示装置 | |
JP2008272983A (ja) | シクロオレフィン樹脂フィルムの製造方法およびシクロオレフィン樹脂フィルム、ならびに、偏光板、光学補償フィルム、反射防止フィルムおよび液晶表示装置 | |
JP5134353B2 (ja) | 光学補償フィルムおよびその製造方法 | |
JP2010054782A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2008302524A (ja) | 熱可塑性フイルム、熱可塑性フイルムの製造方法及び熱可塑性フイルムの製造装置、並びに、偏光板、液晶表示板用光学補償フイルム、反射防止フイルム及び液晶表示装置 | |
JP2008273059A (ja) | シクロオレフィン樹脂フィルムの製造方法、シクロオレフィン樹脂フィルム、該フィルムを用いた偏光板、光学補償フィルム、反射防止フィルム、液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120627 Termination date: 20210606 |