CN103328212B - 叠层聚酯膜及硬涂膜 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供与具有以UV吸收功能等为代表的各种各样功能的硬涂层表现广泛且耐久性优异的粘合力、进而表现干涉不均匀也被抑制的良好外观特性的叠层聚酯膜及硬涂膜。作为本发明的解决问题的方法是,一种叠层聚酯膜,其特征在于,是在基材聚酯膜(S层)的至少一面叠层了以聚酯树脂为主成分的叠层膜(C层)的叠层聚酯膜,叠层膜(C层)表面的润湿张力为35~45mN/m,而且叠层膜(C层)中所含有的聚酯树脂满足以下(a)~(c):(a)在叠层膜(C层)中含有玻璃化转变温度(Tg)为110~140℃的聚酯(A)组和玻璃化转变温度(Tg)为40~90℃的聚酯(B)组,(b)至少在聚酯(A)组和聚酯(B)组的任一者中,含有具有磺酸成分的单体和具有3元以上的多元羧酸成分的单体两者,(c)聚酯(A)组与聚酯(B)组的混合比率为10/90~60/40。
Description
技术领域
本发明涉及粘合性优异的叠层聚酯膜,特别是涉及作为在触摸屏、成型加饰等中使用的硬涂层用膜的基材使用时,与硬涂层的初期粘合力及耐湿粘合力优异,进而具有干涉不均匀也被抑制的良好外观的叠层聚酯膜及硬涂膜。进一步详细地说,涉及对于赋予了UV吸收功能和/或防污功能这样的各种功能的硬涂层,也具有广泛范围且良好的粘合力的叠层聚酯膜及硬涂膜。
背景技术
聚酯膜由于其优异的机械特性、电性质、尺寸稳定性、耐热性、透明性、耐化学性等而用于各种工业材料用途、包装材料用途、磁材料用途等。特别是为了增补聚酯膜的表面硬度和/或耐擦过性而在表面设置硬涂层、提高了耐擦伤性和/或耐磨耗性的硬涂膜,由于作为它们的主要用途的液晶显示器和/或等离子显示器这样的平板显示器的表面保护膜和/或反射膜、触摸屏、显示板、标牌、窗贴、表面加饰材等的扩大,近年越来越成长成大的市场,预计将来也有大的成长。
这些具有硬涂层的聚酯膜通过在基材聚酯膜上叠层硬涂层而获得。但是,在基材聚酯膜上直接设置硬涂层时,粘合性差和/或由于由硬涂层与基材聚酯膜间的折射率差而产生的光的干涉不均匀而引起的外观恶化成为问题,为了改善这些问题,正在研究在基材聚酯膜上设置特定构成的叠层膜。(专利文献1,2)
但是,近年来,特别是用于便携设备用的硬涂膜的情况下,为了防止由紫外线引起的色调的劣化,使硬涂层中含有紫外线吸收剂(专利文献3、4),赋予用于防止污垢附着的防污功能(专利文献5),和/或为了追从构件的形状而赋予成型性(专利文献6)等,从而硬涂层的功能化越来越进步,适合各个用途而进行了多种多样的设计。这样硬涂层的多样化进步的结果是,对于基材聚酯膜上的叠层膜,要求对所有设计的硬涂层具有广泛范围且良好的粘合力,但在现有技术下粘合力的范围狭窄,因而需要适合硬涂层的设计而将叠层膜进行改质。因此,有时生产率和/或成本差,另外根据情况需要应对丧失硬涂层的功能等。特别是在要求紫外线吸收特性的用途的情况下,需要在薄的硬涂层中添加大量的UV吸收剂,因此粘合性的降低显著,还有不能获得充分的性能的问题。进而,除了通常的初期粘合力的提高以外,还需要即使高温、高湿下也不失去粘合力的高度耐久性,要求具有兼顾它们的优异粘合力的聚酯膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-253512号公报
专利文献2:国际公开第2009/145075号小册子
专利文献3:日本特开2005-335163号公报
专利文献4:日本特开2010-83029号公报
专利文献5:日本特开2010-152331号公报
专利文献6:日本特开2009-220280号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的是,鉴于上述现有技术的问题,提供:与具有以UV吸收功能等为代表的各种各样功能的硬涂层表现广泛且耐久性优异的粘合力、进而表现干涉不均匀也被抑制的良好外观特性的叠层聚酯膜及硬涂膜。
用于解决课题的方法
本发明为了解决上述课题,使用如下方法。
(1).一种叠层聚酯膜,其特征在于,是在基材聚酯膜(S层)的至少一面叠层了以聚酯树脂为主成分的叠层膜(C层)的叠层聚酯膜,叠层膜(C层)表面的润湿张力为35~45mN/m,而且叠层膜(C层)中所含有的聚酯树脂满足以下(a)~(c):
(a)在叠层膜(C层)中含有玻璃化转变温度(Tg)为110~140℃的聚酯(A)组和玻璃化转变温度(Tg)为40~90℃的聚酯(B)组,
(b)至少在聚酯(A)组和聚酯(B)组的任一者中,含有具有磺酸成分的单体和具有3元以上的多元羧酸成分的单体两者,
(c)聚酯(A)组与聚酯(B)组的混合比率为10/90~60/40。
(2).一种叠层聚酯膜,其特征在于,是在基材聚酯膜(S层)的至少一面叠层了以聚酯树脂为主成分的叠层膜(C层)的叠层聚酯膜,构成该叠层膜(C层)的聚酯树脂中含有具有磺酸成分的单体,而且叠层膜(C层)表面的润湿张力为35~45mN/m,对于以飞行时间型2次离子质谱(TOF-SIMS)来分析叠层膜(C层)表面所得到的下述2次离子峰种,强度的标准化值在下述范围,
CHO2 -为0.3×10-2~1.5×10-2,
SO3 -为0.2×10-2~2.0×10-2。
(3).根据(1)或(2)所述的叠层聚酯膜,在叠层膜(C层)中所含有的聚酯树脂,含有玻璃化转变温度(Tg)为110~140℃的聚酯(A)组和玻璃化转变温度(Tg)为40~90℃的聚酯(B)组,而且聚酯(A)组和聚酯(B)组含有具有磺酸成分的单体和具有3元以上的多元羧酸成分的单体,进而,当相对于聚酯(A)组中所含有的全部单体成分100摩尔份,该单体成分内的具有磺酸成分的单体的含有率为SA(摩尔份),具有3元以上的多元羧酸成分的单体的含有率为CA(摩尔份),并且相对于聚酯(B)组中所含有的全部单体成分100摩尔份,该单体成分内的具有磺酸成分的单体的含有率为SB(摩尔份),具有3元以上的多元羧酸成分的单体的含有率为CB(摩尔份)时,满足以下式(d)~(g),
1≤SA≤10…式(d)
1≤SB≤10…式(e)
1≤CA≤10…式(f)
1≤CB≤10…式(g)。
(4).根据(1)~(3)的任一项所述的叠层聚酯膜,叠层膜(C层)中含有三聚氰胺系和/或唑啉系交联剂,该交联剂的含量为相对于聚酯树脂含量100重量份,含有20~80重量份。
(5).根据(1)~(4)的任一项所述的叠层聚酯膜,叠层膜(C层)中含有丙烯酸系树脂,该丙烯酸系树脂的含量为相对于聚酯树脂含量100重量份,含有5~30重量份。
(6).根据(1)~(5)的任一项所述的叠层聚酯膜,叠层膜(C层)侧表面的分光反射率曲线在波长500~600nm存在成为极小的波长λmin,在λmin的反射率Rmin为4.0~6.0%。
(7).一种硬涂膜,其是在(1)~(6)的任一项所述的叠层聚酯膜的叠层膜(C层)上叠层硬涂层而成的。
(8).一种叠层聚酯膜的制造方法,其具有以下工序:将聚酯树脂熔融而成型为片状的工序、在长度方向和宽度方向进行双轴拉伸的工序、和至少在膜的一侧表面侧将叠层膜进行叠层的工序,而且该将叠层膜进行叠层的工序包括通过在基材聚酯膜(S层)的至少一侧涂布以下的树脂组合物来叠层树脂层的工序,
所述树脂组合物是至少含有玻璃化转变温度(Tg)为110~140℃的聚酯(A)组和玻璃化转变温度(Tg)为40~90℃的聚酯(B)组的树脂组合物,在聚酯(A)组和聚酯(B)组的至少任一者中,含有具有磺酸成分的单体和具有3元以上的多元羧酸成分的单体两者,而且聚酯(A)组与聚酯(B)组的重量比率为10/90~60/40。
(9).根据(8)所述的叠层聚酯膜的制造方法,所述树脂组合物满足以下必要条件:
当相对于聚酯(A)中所含有的全部单体成分100mol%,该单体成分内的具有磺酸基的单体的含有率为SA(mol%),具有3元以上的多元羧酸基的单体的含有率为CA(mol%),并且相对于聚酯(B)中所含有的全部单体成分100mol%,该单体成分内的具有磺酸基的单体的含有率为SB(mol%),具有3元以上的多元羧酸基的单体的含有率为CB(mol%)时,满足以下式(d)~(g),
1≤SA≤10…式(d)
1≤SB≤10…式(e)
1≤CA≤10…式(f)
1≤CB≤10…式(g)。
(10).根据(8)或(9)所述的叠层聚酯膜的制造方法,所述树脂组合物满足以下的必要条件:
树脂组合物进一步含有三聚氰胺系和/或唑啉系化合物,该化合物的含量相对于聚酯树脂含量100重量%,为20重量%~80重量%。
(11).根据(8)~(10)的任一项所述的叠层聚酯膜的制造方法,所述树脂组合物满足以下的必要条件:
树脂组合物进一步含有丙烯酸系树脂,该丙烯酸系树脂的含量相对于聚酯树脂含量100重量%,为5重量%~30重量%。
发明的效果
根据本发明,可以提供作为在液晶显示器和/或等离子显示器这样的平板显示器的表面保护膜和/或反射膜、触摸屏、显示板、标牌、窗贴、表面加饰材等中使用的硬涂层用膜的基材使用时,与各种各样的设计的硬涂层显示广泛而且耐久性优异的粘合力,进而可获得干涉不均匀也被抑制的良好外观特性的叠层聚酯膜。
附图说明
图1是DSC曲线的示意图。
图2是叠层聚酯膜的叠层膜(C层)侧的反射率图的一例。
具体实施方式
本发明的叠层聚酯膜,必须在基材聚酯膜(S层)的至少一侧叠层有叠层膜(C层)。没有叠层膜(C层)时,与被叠层于膜上的硬涂层等功能层的粘合性不足。
本发明涉及与各种各样设计的硬涂层具有广泛而且耐久性优异的粘合力的叠层聚酯膜,作为其指标,在叠层膜(C层)表面,叠层膜(C层)与含有紫外线吸收剂的硬涂层的耐湿热粘合指数为3~5。通过使构成叠层膜(C层)的主成分为聚酯树脂,可表现与硬涂层的良好粘合力和叠层硬涂层后干涉不均匀被抑制的良好外观。另外叠层膜(C层)必须表现与广泛种类的硬涂层的耐久力优异的粘合力,有时在与最难表现粘合力的与含有紫外线吸收剂的硬涂层的耐湿热粘合性试验这样的严格评价中,也要求表现良好的粘合力。耐湿热粘合指数小于3时,与硬涂层的粘合力变得不充分。另外,对于与含有紫外线吸收剂的硬涂层的耐湿热粘合指数的评价方法,在实施例内[物性的测定法]的4项(A)中记载。另外,关于使耐湿热粘合指数在上述范围的方法,例如可优选通过使叠层膜(C层)为后述的构成来实现。
构成本发明的叠层膜(C层)的聚酯树脂中,必须含有具有磺酸成分(磺酸基和/或其盐)的单体。为了提高与硬涂层的粘合力,进而为了在叠层膜(C层)形成时均匀地设置薄的叠层膜,聚酯树脂必须显示出水溶性或良好的水分散性,因此必须在聚酯树脂层中含有具有磺酸成分的单体。通过在聚酯树脂中含有磺酸成分,树脂的亲水性增加,从而在提高与硬涂层的初期粘合力方面得到特别高的效果。本发明的叠层膜(C层)表面的润湿张力为35~45mN/m,优选为36~43mN/m。在润湿张力超过45mN/m时,由于构成叠层膜(C层)的聚酯树脂成分中亲水性基团过多,而容易受到由湿度的影响,有时粘合力的耐久性即耐湿热粘合性差。相反润湿张力小于35mN/m时,由于亲水性基团过少,因而有时粘合力本身降低、和/或不能得到均匀的叠层膜(C层)。对使润湿张力在上述的范围的方法没有特别限定,例如可优选通过调整叠层膜(C层)中所含有的磺酸成分和/或后述的3元以上的多元羧酸成分的含量来实现。
在本发明中,为了兼顾与硬涂层的粘合力和叠层膜(C层)的均匀性而优选在叠层膜(C层)中含有3元以上的多元羧酸成分。认为通过使构成叠层膜(C层)的聚酯树脂含有磺酸成分,如上所述在提高与硬涂层的初期的粘合力方面有特别效果,但发现在粘合力的耐久性(耐湿热粘合性)方面稍差的倾向。另一方面,羧酸成分与磺酸成分相比,对初期粘合力提高的贡献小但粘合力耐久性优异,另外还包含为了确保叠层膜(C层)的均匀性而对树脂赋予亲水性的作用,为了兼顾与硬涂层的初期粘合性和耐湿热粘合性,并得到均匀的叠层膜,优选除了具有磺酸成分的单体成分,还一起含有具有3元以上的多元羧酸成分的单体。另外,在本发明中,在构成叠层膜(C层)的聚酯树脂中含有的具有磺酸成分的单体和具有3元以上的羧酸成分的单体,可以被分在2种以上的聚酯树脂中来含有。叠层膜(C层)中所含有的元素及其结合信息可通过使用X射线光电子分光法(ESCA)或飞行时间型2次离子质谱(TOF-SIMS)直接检测,由其结果可对于含有的磺酸成分、羧酸成分进行定量分析。例如,在飞行时间型2次离子质谱(TOF-SIMS)中,可通过以实施例内“物性的测定法”的7项所记载的方法测定的来源于羧酸基的CHO2 -(m/z:45.00)及来源于磺酸基SO3 -(m/z:79.96)的2次离子峰强度来分析叠层膜(C层)中的羧酸基及磺酸基量。另外,作为各自的标准值,CHO2 -优选为0.30×10-2~1.50×10-2,更优选为0.40×10-2~1.00×10-2,SO3 -优选为0.20×10-2~2.00×10-2,更优选为0.50×10-2~1.50×10-2。在满足上述范围时可兼顾初期粘合性及耐湿热粘合性,因而优选。
本发明中,在叠层膜(C层)中含有玻璃化转变温度(Tg)为110℃~140℃的聚酯(A)组和玻璃化转变温度为40℃~90℃的聚酯(B)组,聚酯(A)组与聚酯(B)组的比率优选为10/90~60/40。聚酯(A)组的玻璃化转变温度(Tg)比较高,考虑通过含有聚酯(A)组,即使在高温和/或高湿下的环境下分子结构的变动也变少,且粘合力的耐久性即耐湿热粘合性提高。不含有聚酯(A)组时和/或比率小于10/90时,有时耐湿热粘合性(粘合耐久性)差。另外,聚酯(B)组具有比较低的玻璃化转变温度(Tg)因而分子的运动性高,考虑通过含有聚酯(B)组,表现不依赖于硬涂层种类的广泛的粘合力,和/或初期粘合力提高。不含有聚酯(B)组时或聚酯(B)组的比率小于60/40时,有时初期粘合性差。另外,符合聚酯(A)组、聚酯(B)组的聚酯树脂可以是单一的,也可以是多种聚酯树脂的混合物,优选符合各个聚酯组的树脂的重量比率在上述的范围。
本发明的聚酯(A)组的玻璃化转变温度(Tg)为110~140℃,优选为120~140℃。玻璃化转变温度(Tg)小于110℃时,与硬涂层的耐湿热粘合性(粘合耐久性)差,玻璃化转变温度(Tg)超过140℃时,与硬涂层的初期粘合力差、和/或树脂本身变动过于刚直,因而发现水分散性差、叠层膜(C层)的外观恶化的倾向。另外,本发明的聚酯(B)组的玻璃化转变温度(Tg)为40~90℃,优选为50~85℃。玻璃化转变温度(Tg)小于40℃时,有时与硬涂层的耐湿热粘合性(粘合耐久性)差,玻璃化转变温度(Tg)超过90℃时,有时与硬涂层的初期粘合力差。聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)可通过后面详述的构成聚酯树脂的单体成分的组合和/或其分子量进行调整。具体地说,通过在聚酯中含有苯骨架、萘骨架、芴骨架等刚直成分,可提高玻璃化转变温度(Tg),通过含有亚烷基二醇和/或例如新戊二醇等分子链比较长的脂肪族系的成分,可降低玻璃化转变温度(Tg)。为了得到如聚酯(A)组这样的玻璃化转变温度(Tg)比较高的树脂,优选在分子内含有刚直的成分,具体地为具有萘骨架和/或芴骨架的单体成分,优选使其含量相对于聚酯树脂全体的单体成分为30~80摩尔份来进行制备。另外,对于聚酯(B)组,优选含有分子内具有苯环的单体成分,进一步优选在苯环的对位具有有助于酯键的官能基(具体为羧基和/或羟基)。优选使这些具有苯环的单体的含量相对于聚酯树脂全体的单体成分含有30~50摩尔份来进行制备。
符合本发明中的聚酯(A)组的聚酯树脂,优选其构成成分中含有:含有磺酸成分的单体和含有3元以上的多元羧酸成分的单体。进而,构成聚酯(A)组的聚酯树脂的全部单体成分为100摩尔份时,优选具有磺酸成分的单体的含有率(SA(摩尔份))为1~10摩尔份,进一步优选为3~5摩尔份。另外,优选含有3元以上的多元羧酸成分的单体的含有率(CA(摩尔份))为1~10摩尔份,进一步优选为3~8摩尔份。同样地,构成聚酯树脂(B)组的聚酯树脂,优选其构成成分中优选含有:具有磺酸成分的单体和具有3元以上的多元羧酸成分的单体。进而,构成聚酯(B)组的聚酯树脂的全部单体成分为100摩尔份时,具有磺酸成分的单体的含有率(SB(摩尔份))优选为1~10摩尔份,进一步优选为3~5摩尔份。另外,含有3元以上的多元羧酸成分的单体的含有率(CB(摩尔份))优选为1~10摩尔份,进一步优选为3~8摩尔份。通过在构成叠层膜(C层)的玻璃化转变温度不同的2种聚酯(A)组、聚酯(B)组的至少任一组中,含有具有磺酸成分的单体和具有3元以上的多元羧酸成分的单体成分两者,而且使各自的量在上述的范围,从而可得到与硬涂层的广泛范围的初期粘合力和耐湿热粘合性(粘合耐久性)的平衡优异的叠层聚酯膜,优选与含有紫外线吸收剂的硬涂层的耐湿粘合为3~5。另外,进而通过在玻璃化转变温度不同的2种聚酯(A)组、聚酯(B)组两者中,使具有磺酸成分的单体和具有3元以上的多元羧酸成分的单体成分在上述的范围,可得到与硬涂层的广泛范围的初期粘合力和耐湿热粘合性(粘合耐久性)的平衡特别优异的叠层聚酯膜。特别在聚酯(B)组中,通过含有具有磺酸成分的单体,可表现广泛范围且良好的初期粘合性,但如果磺酸成分过多,则耐湿热粘合性(粘合耐久性)降低,因此优选含有耐湿热粘合性(粘合耐久性)优异的羧酸成分,而且为适当的含量。另外,在聚酯(A)组中,通过含有羧酸成分,可表现耐湿热粘合性(粘合耐久性),但仅羧酸成分有时不能充分发挥其耐湿热粘合性(粘合耐久性)。推定这是因为,在与硬涂层的初期的粘合阶段,聚酯(A)组所含有的磺酸成分发挥作用,从而有助于通过羧酸成分而表现耐久性高的粘合。另外,仅羧酸成分时玻璃化转变温度(Tg)比较高的聚酯(A)组的树脂的水溶性或水分散性有时变得不充分,优选含有适度的磺酸成分。另外,在本发明中,聚酯(A)组和/或聚酯(B)组中含有的具有磺酸成分的单体和具有3元以上的羧酸成分的单体,可被分在属于各个聚酯组的2种以上的聚酯树脂中来含有,优选各聚酯树脂组中的总含量在上述的范围。
本发明的叠层膜(C层),优选设计成硬涂层与本发明的叠层聚酯膜间的界面的反射光在可见光区域为最小那样。硬涂膜的干涉不均匀是由于空气/硬涂层界面的反射光与硬涂层/膜层界面的反射光干涉而发生的,因此通过使硬涂层/膜层界面的反射光极小,可抑制干涉不均匀。为了具有上述这样的特性,本发明的叠层聚酯膜优选叠层膜(C层)侧的分光反射率成为极小的波长λmin存在于波长500~600nm之间,进一步优选为530nm~570nm。波长λmin在作为可见光区域中心的500~600nm的范围时,不易发现干涉不均匀而良好,在上述的范围外时,有时干涉不均匀恶化,因而不优选。另外,考虑空气层/叠层膜(C层)间界面的反射光与叠层膜(C层)/基材聚酯膜(S层)界面的反射光互为逆位相而彼此抵消,因而反射率成为极小的波长λmin通过以两者的光前进的光路长的差(易粘合层的厚度×2×易粘合层的折射率)为波长500~600nm的1/2的方式调整叠层膜(C层)的组成及厚度来实现。关于叠层膜的具体的构成在后面叙述。
另外,在本发明中,优选叠层膜(C层)侧的分光反射率成为极小值的波长λmin的反射率Rmin为4.0%~6.0%,进一步优选为4.8%~5.3%。Rmin在上述的范围外时,有时干涉不均匀恶化。与叠层膜(C层)所邻接的基材聚酯膜(S层)和叠层于叠层膜(C层)上的硬涂层的折射率差小,会缩小硬涂层/叠层膜(C层)间和叠层膜(C层)/基材聚酯膜(S层)间界面的反射率,因而优选,另外两者的反射率近则由干涉引起的反射光的降低效果大,因而优选。通常的硬涂层的折射率为1.45~1.55,基材聚酯膜(S层)的折射率为1.60~1.70,在该范围内上述的干涉不均匀保持良好的状态,因此叠层聚酯膜的叠层膜(C层)侧的反射率Rmin必须在上述的范围。这是通过调整叠层膜(C层)的折射率来实现的,对于叠层膜的具体构成在后面叙述。
本发明的叠层膜(C层)中所含有的聚酯树脂,是指主链或者侧链具有酯键的聚酯树脂,通过以下的I)或II)的方法来得到。另外,还可使用并用I)和II)的方法(将二羧酸成分、二醇成分及具有1个以上的醇性的官能基(羟基)和1个以上的羧基的成分作为构成成分,使它们进行缩聚反应的方法)。
I)将二羧酸成分和二醇成分作为构成成分,使两者进行缩聚反应的方法。
II)将具有1个以上的醇性的官能基(羟基)和1个以上的羧基的成分作为构成成分,进行缩聚反应的方法。
对于构成本发明的叠层膜(C层)中所含有的聚酯树脂的单体成分,没有特别限定,但可使用如以下所例示那样的芳香族、脂肪族、脂环族的二羧酸和/或二醇成分。作为上述二羧酸成分,可使用对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、苯二甲酸、2,5-二甲基对苯二甲酸、联苯二甲酸、1,2-二苯氧基乙烷-p,p’-二甲酸、苯基茚满二甲酸等。另外,作为该脂肪族和脂环族的二羧酸,可举出使用琥珀酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸、1,3-环戊烷二甲酸、1,2-环己烷二甲酸、1,4-环己烷二甲酸等以及它们的酯形成性衍生物,但不限定于此。另外,作为二醇成分,可使用乙二醇、二甘醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、2,4-二甲基-2-乙基己烷-1,3-二醇、新戊二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-异丁基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,6-己二醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、4,4’-硫代二苯酚、双酚A、4,4’-亚甲基二苯酚、4,4’-(双环[2.2.1]庚-2-亚基)双酚、4,4’-二羟基联苯、邻二羟基苯、间二羟基苯、对二羟基苯、4,4’-异亚丙基苯酚、环戊烷-1,2-二醇、环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,4-二醇等,但不限定于此。
在本发明中,构成聚酯(A)组的聚酯树脂中优选具有萘骨架和/或芴骨架。通过赋予聚酯树脂以芴骨架和/或萘骨架,聚酯树脂骨架变得刚直,可提高聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)。另外,聚酯树脂的高折射率化也成为可能,可使上述的叠层膜(C层)表面的反射率Rmin在适合的范围,因而优选。在上述I)的方法中,通过使用具有萘骨架和/或芴骨架的二羧酸成分,或者使用具有萘骨架和/或芴骨架的二醇成分,可以得到具有上述萘骨架和/或芴骨架的聚酯树脂。另外,在上述II)的方法中,通过使用具有萘骨架和/或芴骨架、且具有1个以上的醇性的官能基(羟基)和1个以上的羧基的成分,可得到具有上述萘骨架和/或芴骨架的聚酯树脂。
作为具有萘骨架或芴骨架的二羧酸成分,可举出例如,9,9-双(叔丁氧基羰基甲基)芴、9,9-双[2-(叔丁氧基羰基)乙基]芴、9,9-双[1-(叔丁氧基羰基)乙基]芴、9,9-双[2-(叔丁氧基羰基)-1-环己基乙基]芴、9,9-双[2-(叔丁氧基羰基)-1-苯基乙基]芴、9,9-双[1-(叔丁氧基羰基)丙基]芴、9,9-双[2-(叔丁氧基羰基)丙基]芴、9,9-双[2-(叔丁氧基羰基)-1-甲基乙基]芴、9,9-双[2-(叔丁氧基羰基)-1-甲基丙基]芴、9,9-双[2-(叔丁氧基羰基)丁基]芴、9,9-双[2-(叔丁氧基羰基)-1-甲基丁基]芴、9,9-双[5-(叔丁氧基羰基)戊基]芴、1,4-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸等,但不限定于此。另外,作为具有萘骨架和/或芴骨架的二醇成分,可举出9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-甲基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二甲基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-乙基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二乙基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-丙基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二丙基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-异丙基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二异丙基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-正丁基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二-正丁基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)10-3-异丁基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二异丁基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-(1-甲基丙基)苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3,5-双(1-甲基丙基)苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-苯基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二苯基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-苄基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二苄基苯基]芴、9,9-双[4-(3-羟基丙氧基)苯基]芴9,9-双[4-(4-羟基丁氧基)苯基]芴、1,4-二羟基萘,2,6-二羟基萘等,但不限定此。
本发明的叠层膜(C层)的聚酯树脂中如上所述必须含有具有磺酸成分的单体成分,进一步优选含有具有3元以上的羧酸成分的单体成分。对于羧酸成分,通过使3元以上的多元羧酸成分进行共聚,可在聚酯树脂的侧链导入羧基。作为具有磺酸成分的单体,可举出例如,磺基间苯二甲酸、5-磺基间苯二甲酸、4-磺基邻苯二甲酸、4-磺基萘-2,7-二甲酸、5-[4-磺基苯氧基]间苯二甲酸的碱金属盐、碱土类金属盐等。另外,作为具有3元以上的多元羧酸成分的单体,除了偏苯三酸等多元羧酸以外,还可使用酸酐。具体可举出,1,2,4,5-丁烷四甲酸二酐(苯均四酸酐)、1,2,3,4-戊烷四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、5-(2,5-二氧代四氢呋喃)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二甲酸酐、5-(2,5-二氧代四氢呋喃)-3-环己烯-1,2-二甲酸酐、环戊烷四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、1,2,5,6-萘四甲酸二酐、乙二醇双偏苯三酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四甲酸二酐、噻吩-2,3,4,5-四甲酸二酐、亚乙基四甲酸二酐等。进而,也可通过用氨和/或氢氧化钠等中和该磺酸基和/或羧酸基,制成磺酸盐基或羧酸盐基。通过使末端成为盐基而亲水性及水溶性提高。另外,在多元羧酸成分的共聚时,优选使用以下方法:使二羧酸成分与二醇成分反应而得的聚酯多元醇(聚酯低聚物),与3元以上的多元羧酸酐进行反应而在聚酯树脂的侧链导入羧基。通过使用上述方法,可以更有效地在聚酯树脂的侧链导入羧基,因而优选。这些上述的具有磺酸成分的单体和具有3元以上的多元羧酸成分的单体可以在聚酯(A)组和聚酯(B)组中共同地使用。另外,构成上述聚酯树脂的单体成分,可以通过使用有机溶剂等提取涂布层(C层)成分,通过1H-NMR或13C-NMR、IR、热分解GC/MS及组合这些方法来分析提取物。
在本发明的叠层膜(C层)中,在不损害本发明的特性的范围可含有不属于聚酯(A)组、聚酯(B)组的任一组(不满足任一个的玻璃化转变温度(Tg)范围)的聚酯树脂(以下作为聚酯(C)组)。作为含量当聚酯树脂全体为100重量份时,优选为30重量份以下,进一步优选为20重量份以下。聚酯(C)组的含量超过30重量份时,有时与硬涂层的粘合性和/或耐久性降低。
在本发明的叠层膜(C层)中,作为交联剂含有三聚氰胺系交联剂和/或唑啉系交联剂则,与硬涂层的粘合性、特别是在耐湿热环境下的粘合力保持优异,因而优选。三聚氰胺系交联剂和/或唑啉系交联剂的含量相对于聚酯树脂100重量份优选为20~80重量份,进一步优选为30~60重量份。含量小于20重量份时,有时粘合力差,超过80重量份时,有涂布缺陷增加的倾向。对本发明的三聚氰胺系交联剂没有特别限定,可使用三聚氰胺、三聚氰胺与甲醛进行缩合而得的羟甲基化三聚氰胺衍生物、使羟甲基化三聚氰胺与低级醇反应而部分地或者完全地醚化而得的化合物、以及它们的混合物等。另外作为三聚氰胺系交联剂可以是单体、包含二聚物以上的多聚物的缩合物的任一种,也可以是它们的混合物。作为醚化所使用的低级醇,可使用甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等。通过在1分子中具有亚氨基、羟甲基、或者甲氧基甲基、丁氧基甲基等的烷氧基甲基作为官能基,从而成为亚氨基型甲基化三聚氰胺树脂、羟甲基型三聚氰胺树脂、羟甲基型甲基化三聚氰胺树脂、完全烷基型甲基化三聚氰胺树脂等。其中最优选羟甲基化三聚氰胺树脂。进而,为了促进三聚氰胺系交联剂的热固化,例如可使用对甲苯磺酸等酸性催化剂。另外,本发明的唑啉系交联剂,只要在该化合物中作为官能基具有唑啉基则没有特别限定,优选包含:含有至少1种以上的含有唑啉基的单体、且将至少1种的其他单体进行共聚而得的含唑啉基的共聚物。
在本发明的叠层膜(C层)中,可在不损害本发明的特性的范围内使用除三聚氰胺系交联剂和/或唑啉系交联剂以外的交联剂,作为优选例可举出例如环氧系交联剂、碳二亚胺系交联剂。对环氧系交联剂的种类没有特别限定,可使用例如山梨糖醇聚缩水甘油醚系、聚丙三醇聚缩水甘油醚(polyglycerol polyglycidyl ether)系、二丙三醇聚缩水甘油醚系、聚乙二醇二缩水甘油醚系及聚乙二醇二缩水甘油醚系等。另外,碳二亚胺系交联剂只要是该化合物中作为官能基在分子内具有1个或2个以上的碳二亚胺基、或其互变异性关系的氨腈基的化合物则没有特别限定。作为这样的碳二亚胺化合物的具体例,可举出二环己基甲烷碳二亚胺、二环己基碳二亚胺、四甲基亚二甲苯基碳二亚胺、脲改性碳二亚胺等,这些物质可使用1种或2种以上的混合物。
在本发明的叠层膜(C层)中,为了提高与硬涂层的广泛的初期粘合性及耐湿热粘合(粘合耐久性),优选混合丙烯酸类树脂。考虑这是因为,由于表面能的差而在叠层膜(C层)中丙烯酸类树脂成分与作为主成分的聚酯树脂成分在叠层膜(C层)的厚度方向上存在比率变化,在成为硬涂层界面的表面层,亲水性低但是与硬涂层的粘合性高的丙烯酸类树脂成分较多存在。另外考虑通过采取如上述这样的叠层膜中的构成,与硬涂层的界面的反射光降低,并可防止干涉不均匀的恶化。这样的叠层膜的构成可以通过将丙烯酸类树脂进行染色处理后用透射型显微镜(TEM)观察其剖面来确认。
本发明的丙烯酸类树脂,作为构成该丙烯酸类树脂的单体成分,可使用例如,丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯(作为烷基有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、月桂基、硬脂基、环己基、苯基、苄基、苯基乙基等);丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯等含羟基单体;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基-丙烯酰胺、N-甲基-甲基丙烯酰胺、N-羟甲基-丙烯酰胺、N-羟甲基-甲基丙烯酰胺、N,N-二羟甲基-丙烯酰胺、N-甲氧基甲基-丙烯酰胺、N-甲氧基甲基-甲基丙烯酰胺、N-苯基-丙烯酰胺等含酰胺基单体;N,N-二乙基氨基乙基-丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基乙基-甲基丙烯酸酯等含氨基单体;丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等含环氧基单体;丙烯酸、甲基丙烯酸及它们的盐(锂盐、钠盐、钾盐等)等含有羧基或其盐的单体等,这些物质可使用1种或2种以上进行(共)聚合。对丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度(Tg)没有特别限定,优选为0~90℃,更优选为10~80℃。使用Tg低的丙烯酸类树脂时,有耐湿热粘合性(粘合耐久性)变差的倾向,相反Tg过高时,有时造膜性差。另外,该丙烯酸类树脂优选粒径为100nm以下的水分散体即乳液,进而更优选粒径为60nm以下的水分散体。丙烯酸类树脂完全溶解于水时,有时与硬涂层的耐湿热粘合性(粘合耐久性)差,另外在粒径大于100nm的乳液的情况下,膜的外观恶化,不适合作为硬涂膜。丙烯酸类树脂的掺混率相对于聚酯树脂100重量份,优选为5~30重量份,进一步优选为10~30重量份。丙烯酸类树脂的含量小于5重量份时,有时粘合力和/或耐湿热粘合性(粘合耐久性)提高的效果不充分,另外超过30重量份时,有干涉不均匀恶化的倾向。
在本发明的叠层膜(C层)中,为了改善膜厚的均匀性、和/或防止涂布缺陷的发生,优选添加表面活性剂,其含量相对于聚酯树脂100重量份优选为0.5~3.0重量份,进一步优选为1.0~1.5重量份。小于0.5重量份时,有时表面活性剂的效果不充分的情况,另外超过3.0重量份时,发现与硬涂层的粘合性恶化的倾向。对本发明中添加的表面活性剂没有特别限定,可举出非离子性表面活性剂(例如,聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、失水山梨糖醇脂肪酸酯等)、离子性表面活性剂(例如,高级醇的硫酸酯及其盐、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基苯基磺酸盐、烷基(酰胺)甜菜碱、烷基二甲基氧化胺等)、氟系表面活性剂(例如氟烷基羧酸盐、全氟烷基苯磺酸盐、全氟烷基季铵盐盐、全氟烷基聚氧乙烯乙醇等),可将这些物质1种或者2种以上混合使用。其中氟系表面活性剂在叠层膜(C层)的均匀性及涂布缺陷抑制方面优异,因而优选。另外,为了进一步提高流平性,可并用水溶性溶剂,可举出例如,甲醇、乙醇、异丙醇、乙基卡必醇、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等醇类、N-甲基吡咯烷酮等极性溶剂,可使用这些物质的1种或2种以上的混合物。
在本发明中,通过使叠层膜(C层)中含有微粒,易滑性和/或耐堵塞性提高,因而更优选。作为使用的微粒没有特别限定,可举出胶体二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锆、碳酸钙、碳黑、沸石粒子等的无机粒子,和/或丙烯酸粒子、硅氧烷粒子、聚酰亚胺粒子、“特氟隆(Teflon)”(注册商标)粒子、交联聚酯粒子、交联聚苯乙烯粒子、交联聚合物粒子、核壳粒子等有机粒子,可使用这些粒子的任一种或者也可并用多种。这些粒子的数均一次粒径优选在10~600nm的范围内。在这里所谓平均一次粒径,是在JIS-H7008(2002)中定义为通过单一的结晶核的生长而生成的粒子的一次粒子的粒径的平均。粒子的平均一次粒径更优选在20~500nm的范围内,进一步优选在20~400nm的范围内。另外粒子可使用单分散粒子,也可使用多个粒子凝集而成的凝集粒子。另外,根据情况也可并用平均一次粒径不同的多种粒子。粒子的添加量应根据叠层膜(C层)的厚度和/或树脂组成、平均一次粒径、所要求的易滑性和/或用途等适当调节设计,当叠层膜(C层)全体为100重量份时,优选在0.05~8重量份的范围内,更优选在0.1~5重量份的范围内。平均一次粒径小于10nm时和/或粒子添加量小于0.05重量份时,有时易滑性和/或耐堵塞性不充分,平均一次粒径超过600nm时和/或粒子添加量超过8重量份时,有粒子脱落、和/或外观恶化的倾向。
进而在本发明的叠层聚酯膜的叠层膜(C层)中,在不妨碍本发明的效果的范围内可配合各种的添加剂,例如抗氧化剂、耐热稳定剂、耐气候稳定剂、紫外线吸收剂、有机的易滑剂、颜料、染料、有机或无机的微粒、填充剂、防静电剂、成核剂等。
另外,实施本发明时,对涂布层的涂布方法没有特别限定,可使用例如,逆涂法、喷涂法、刮棒涂布法、凹版涂布法、棒涂法、模涂法等,如果存在叠层膜(C层)的膜厚不均匀,则硬涂层后容易生成干涉不均匀。因此,在本发明中,优选厚度不均匀的均匀性高的凹版涂布法及刮棒涂布法,特别优选通过利用计量刮棒的刮棒涂布方式。
构成本发明的基材聚酯膜(S层)的聚酯,是以酯键作为主链的主要结合链的高分子的总称,作为优选的聚酯,可使用以选自对苯二甲酸乙二酯、2,6-萘二甲酸乙二酯、对苯二甲酸丁二酯、α,β-双(2-氯苯氧基)乙烷-4,4’-二甲酸二乙酯等的至少1种的构成成分作为主要构成成分的聚酯。这些构成成分可以仅使用1种,也可以并用2种以上,其中如果综合地判断品质、经济性等,则特别优选使用以对苯二甲酸乙二酯作为主要构成成分的聚酯。另外,在热作用于基材的用途中,还可使用耐热性和/或刚性优异的聚2,6-萘二甲酸乙二酯。另外,这些聚酯,可进一步与部分、优选为20摩尔%以下的其他二羧酸成分和/或二醇成分进行共聚。
上述的聚酯的极限粘度(根据JIS K7367(2000),在25℃的邻氯苯酚中测定)优选为0.4~1.2dl/g,更优选为0.5~0.8dl/g的范围内。
进而,该聚酯中,可以以不使其特性恶化的程度添加各种添加剂,例如,抗氧化剂、耐热稳定剂、耐气候稳定剂、紫外线吸收剂、有机的易滑剂、颜料、染料、有机或无机的微粒、填充剂、防静电剂、成核剂、交联剂等。特别优选为了赋予紫外线隔断能力而使聚酯膜中含有紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂,优选例示例如水杨酸系化合物、二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、及苯并嗪酮系化合物、环状亚氨基酯系化合物等,在380nm的紫外线隔断性、色调等方面及后述的通过聚酯的M+P、M/P(M表示残存于膜中的催化剂金属元素的浓度(毫摩尔%),P表示残存于膜中的磷元素的浓度(毫摩尔%))的控制来提高分散性的效果表现程度的方面出发,最优选苯并嗪酮系化合物。这些化合物可1种单独或者2种以上一起并用。另外可并用HALS和/或抗氧化剂等的稳定剂,特别优选并用磷系的抗氧化剂。
在这里作为苯并三唑系的化合物,可例示例如,2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二-叔丁基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔戊基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-叔丁基苯酚、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑等。
作为二苯甲酮系化合物,可举出例如,2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸等。
作为苯并嗪酮系化合物,可例示例如,2-对硝基苯基-3,1-苯并嗪-4-酮、2-(对苯甲酰基苯基)-3,1-苯并嗪-4-酮、2-(2-萘基)-3,1-苯并嗪-4-酮、2,2’-对亚苯基双(3,1-苯并嗪-4-酮)、2,2’-(2,6-亚萘基)双(3,1-苯并嗪-4-酮)等。
本发明的叠层聚酯膜,380nm波长的透射率优选为5.0%以下,380nm的透射率更优选为3.0%以下。这在适用于必须有显示基材保护的显示器构件用途中,从其他材料、其他化合物的紫外线保护功能的方面出发,规定380nm的波长的透射率在上述范围,通过在将380nm的透射率控制于该范围的同时,控制全光线透射率、雾度、b值,从而可以作为LCD、电子纸、EL显示器、等离子显示器、触摸屏用构件等各种显示器构件、和/或特别用于移动设备的表面保护和/或表面加饰膜使用。另外,微粒的添加多降低光线透射率和/或雾度这样的涉及透明性的特性,因而添加时优选粒径尽量小,优选不易发生散射的具有可见光波长的约1/4以下的粒径的微粒,其添加量也优选为微量。
本发明的基材聚酯膜(S层)优选为双轴取向聚酯膜。这里所谓“双轴取向”,是指通过广角X射线衍射显示双轴取向的图案。双轴取向聚酯膜通常可以如下获得:将未拉伸状态的聚酯片在片长度方向及宽度方向分别拉伸2.5~5.0倍左右,其后,进行热处理、完成结晶取向。
另外,本发明中使用的基材聚酯膜(S层)可以S层自身是2层以上的叠层结构体。作为叠层结构体,可举出例如,具有内层部和表层部的复合体膜,其是设置了内层部实质上不含有粒子、表层部含有粒子的层的复合体膜,内层部与表层部可以是化学上异种的聚合物也可以是同种的聚合物。在作为本发明的主要目的的显示器用途中,在透明性等的光学特性方面,优选S层中不含有粒子等。对成为基材的S层的层厚度没有特别限定,可根据用途适当选择,通常为10~500μm,优选为20~300μm,进一步优选为38~250μm。
接着以作为基材聚酯膜(S层)使用聚对苯二甲酸乙二酯(以下,有时略为PET)膜的情况为例来说明本发明的叠层聚酯膜的制造方法,但并不限定于此。
将构成基材聚酯膜(S层)的极限粘度0.5~0.8dl/g的PET颗粒进行真空干燥后,供给于挤出机,并在260~300℃进行溶融,通过T字型喷嘴挤出成片状,使用静电施加流延法卷绕于表面温度10~60℃的镜面流延鼓,将其冷却固化制作未拉伸PET膜。将该未拉伸膜在加热至70~100℃的辊间在纵向(是指膜的行进方向也称“长度方向”)拉伸2.5~5.0倍。对该膜根据需要在空气中进行电晕放电处理,使该表面的润湿张力为47mN/m以上,在其处理面上涂布构成叠层膜(C层)的水系涂剂。将该被涂布的叠层聚酯膜用夹子把持并导入干燥区,使涂布层干燥后,在70~150℃的温度进行加热,接着连续地在70~150℃的加热区在横向(是指与膜的行进方向垂直的方向也称“宽度方向”)拉伸2.5~5.0倍,接着在200~240℃的加热区进行5~40秒热处理,经过100~200℃的冷却区,得到在完成了结晶取向的基材聚酯膜(S层)上叠层了叠层膜(C层)的聚酯膜。另外,在上述热处理中根据需要可进行3~12%的松弛处理。双轴拉伸可以是纵、横逐次拉伸或者同时双轴拉伸的任一种,另外也可在纵、横拉伸后,在纵、横任一个方向进行再拉伸。将得到的双轴取向叠层聚酯膜的端部切去后卷绕而制成中间制品,其后使用切条机切成期望的宽度后,卷绕于圆筒状的芯,从而可得到期望长度的聚酯膜辊。另外,卷绕时为了改善卷姿可对膜两端部进行压纹处理。
接着对于本发明的在叠层聚酯膜上设置了硬涂层的硬涂膜进行说明。
在本发明中,对构成硬涂层的材料没有特别限定,只要是透射可见光线的材料即可,优选光线透射率高的材料。作为所使用的材料,是丙烯酸系树脂、聚碳酸酯系树脂、氯乙烯系树脂、聚酯系树脂、聚氨酯系树脂、活化射线固化型树脂等。从耐擦伤性、生产率等方面出发,特别优选使用丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、活化射线固化型树脂。
作为硬涂层的构成成分使用的活化射线固化型树脂,作为构成该活化射线固化型树脂的单体成分,可使用例如季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、双(甲基丙烯酰基硫代苯基)硫化物、2,4-二溴苯基(甲基)丙烯酸酯、2,3,5-三溴苯基(甲基)丙烯酸酯、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰基五乙氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基二乙氧基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基五乙氧基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基-3-苯基苯基)丙烷、双(4-(甲基)丙烯酰氧基苯基)砜、双(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基苯基)砜、双(4-(甲基)丙烯酰氧基五乙氧基苯基)砜、双(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基-3-苯基苯基)砜、双(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基-3,5-二甲基苯基)砜、双(4-(甲基)丙烯酰氧基苯基)硫化物、双(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基苯基)硫化物、双(4-(甲基)丙烯酰氧基五乙氧基苯基)硫化物、双(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基-3-苯基苯基)硫化物、双(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基-3,5-二甲基苯基)硫化物、二((甲基)丙烯酰氧基乙氧基)磷酸酯、三((甲基)丙烯酰氧基乙氧基)磷酸酯等多官能(甲基)丙烯酸系化合物,这些物质可使用1种或2种以上。
另外,在这些多官能(甲基)丙烯酸系化合物的同时,为了控制活化射线固化型树脂的硬度、透明性、强度、折射率等,可使用苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、N-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、联苯基(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二甲基烯丙酯、二烯丙基二苯醚、或者钡、铅、锑、钛、锡、锌等金属与(甲基)丙烯酸的反应物等。这些物质可使用1种或2种以上。
另外,“(甲基)丙烯酸系化合物”这样的记载,是简略表示“甲基丙烯酸系化合物及丙烯酸系化合物”的记载,对于其他的化合物表述也同样。
作为使活化射线固化型树脂固化的方法,例如可使用照射紫外线的方法,此时,优选对上述化合物添加0.01~10重量份左右的光聚合引发剂。
本发明中使用的活化射线固化型树脂中,为了提高涂布时的操作性、控制涂布膜厚,在不损害本发明的效果的范围内,可配合异丙醇、醋酸乙酯、甲乙酮等有机溶剂。
在本发明中所谓活化射线,是指紫外线、电子射线、放射线(α射线、β射线、γ射线等)等使丙烯酸系的乙烯基聚合的电磁波,实用上紫外线简便,因而优选。作为紫外线源,可使用紫外线荧光灯、低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、碳弧灯等。另外,电子射线方式虽然装置昂贵且必须在惰性气体下操作,但从可不含有光聚合引发剂、光敏剂等的方面出发是有利的。
在本发明中为了从紫外线中保护硬涂层自身及叠层聚酯膜和/或构件而优选含有紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂,没有特别限定,可列举现有公知的紫外线吸收剂,例如水杨酸系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物,苯并三唑系化合物等。其中,从在室外等使用时的耐气候性等观点出发,优选二苯甲酮系化合物和/或苯并三唑系化合物。作为二苯甲酮系化合物,可举出2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-苯甲酰氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-砜基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2-羟基-5-氯二苯甲酮、双-(2-甲氧基-4-羟基-5-苯甲酰基苯基)甲烷等。另外,作为苯并三唑系化合物,可举出2-(2’-羟基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5-甲基苯基)-5-甲酸丁酯苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)-5,6-二氯苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)-5-乙基砜基苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-氨基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二甲基苯基)-5-甲氧基苯并三唑、2-(2’-甲基-4’-羟基苯基)苯并三唑、2-(2’-硬脂酰氧基-3’,5’-二甲基苯基)-5-甲基苯并三唑、2-(2’-羟基-5-甲酸苯基)苯并三唑乙基酯,2-(2’-羟基-3’-甲基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-甲氧基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-环己基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-4’,5’-二甲基苯基)-5-甲酸苯并三唑丁酯,2-(2’-羟基-3’,5’-二氯苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-4’,5’-二氯苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二甲基苯基)-5-乙基砜基苯并三唑、2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-甲氧基苯基)-5-甲基苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)-5-甲酸酯苯并三唑、2-(2’-乙酰氧基-5’-甲基苯基)苯并三唑等。
硬涂层中的紫外线吸收剂的含量在硬涂层中优选为0.5重量份~30重量份,进一步优选为3~20重量份。紫外线吸收剂超过30重量份时,发现硬涂层的表面硬度降低和/或硬涂层的粘合力降低的倾向。另外小于0.5重量份时,有时紫外线吸收功能变得不充分。作为硬涂层的紫外线吸收功能,由保持如上所述的表面硬度和/或粘合力的必要性出发,通常波长380nm的光线透射率为40~70%左右。必要的紫外线吸收量根据使用该硬涂膜的用途不同而不同,紫外线吸收功能不足时,如前述那样可以通过使基材聚酯膜层含有紫外线吸收剂而使380nm的光线透射率小于1%。
本发明的硬涂层的折射率,以与叠层膜(C层)表面的界面的折射率差变小的形式进行调整,从而可抑制成为干涉条纹的原因的光反射。该硬涂层的折射率优选为1.45~1.55,更优选为1.48~1.53。另外硬涂层的厚度应根据使用用途等进行适当调节设计,没有特别限定,通常为1~10μm,优选为2~5μm。如果硬涂层的厚度在该优选范围,则硬涂性充分表现,另一方面,也不会由于硬涂层固化时的收缩而引起膜卷曲。
在本发明中,优选在硬涂层的表面设置用于抑制闪烁的防反射层,和/或实施用于防止污染的防污处理。另外,也可以在硬涂层上依次叠层作为防反射层的高折射率硬涂层及低折射率层,将此作为防反射膜使用。对防反射层没有特别限定,可以通过利用低折射率化合物的涂布的叠层和/或利用氟化镁和/或氧化硅等无机化合物的溅射和/或蒸镀等的叠层来形成。对于防污处理,可实施利用硅氧烷系树脂、氟系树脂等的防污处理。
实施例
[物性的测定法]
以下,通过实施例更具体地说明本发明的构成、效果。另外,本发明并不限定于下述实施例。在各实施例的记述之前,记载各种物性的测定方法。
(1)聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)
使用将セイコー电子工业(株)制SSC5200ディスクステーション连接于セイコー电子工业(株)制ロボットDSC(差示扫描热量计)RDC220而得的装置进行测定。将试样(树脂固体物)10mg调制于铝盘上,在300℃的温度加热5分钟后,用液氮进行骤冷处理。其后以20℃/分钟的速度升温的同时进行测定,得到DSC曲线。通过得到的DSC曲线利用以下方法算出玻璃化转变温度(Tg)。在玻璃化转变温度(Tg)附近,沿DSC曲线画2条延长线,由延长线间的1/2直线与DSC曲线的交点算出玻璃化转变温度(Tg)(参照图1)。
(2)分光反射率
在测定面的背面将50mm宽的黑色光泽带(大和(株)制ビニールテープNO.200-50-21:黑)以不掺入气泡的方式符合试样与带的长度方向粘贴后,切出约40mm见方的试样片,用分光光度计(岛津制作所(株)制UV2450,使用镜面反射率测定单元)测定入射角5°的分光镜面反射率。将试样放置于测定器的方向,面向测定器的正面并使前后的方向符合试样的长度方向。另外为了将反射率进行标准化,作为标准反射板使用附带的Al2O3板。反射率在波长400~700nm的范围进行测定,将反射率为极小的波长作为λmin(nm),将在波长λmin(nm)的反射率作为Rmin(%)。
(3)初期粘合力评价
(A)硬涂膜的制备
(a)不含有紫外线吸收剂的硬涂膜
使用刮棒涂布机将构成硬涂层的活化射线固化型树脂(日本合成化学工业(株)制紫光UV-1700B[折射率:1.50~1.51])均匀涂布于叠层聚酯膜的叠层膜(C层)表面上使得固化后的膜厚为1.5μm。接着,通过设置于距离硬涂层的表面9cm的高度的具有120W/cm的照射强度的集光型高压汞灯(アイグラフィックス(株)制H03-L31)照射紫外线使得累积照射强度为300mJ/cm2,使其固化,得到在叠层聚酯膜上叠层了硬涂层的硬涂膜。另外,在紫外线的累积照射强度测定中使用工业用UV检验器(日本电池(株)制UVR-N1)。
(b)含有紫外线吸收剂的硬涂膜
使用刮棒涂布机将以下表示的组成的硬涂层均匀地涂布于叠层聚酯膜的叠层膜(C层)上使得固化后的膜厚为1.5μm。
·活化射线固化型树脂(JSR(株)制オプスターZ7534)100重量份
·紫外线吸收剂(ダイセル化学工业(株)制プラクセルUVA103)10重量份
·光引发剂(BASF制イルガキュア1700)5重量份
接着,在100℃干燥后,通过设置于距离C层的表面为9cm的高度的具有120W/cm的照射强度的集光型高压汞灯(アイグラフィックス(株)制H03-L31)照射紫外线使得累积照射强度为600mJ/cm2,使其固化,得到在叠层聚酯膜上叠层了硬涂层的硬涂膜。另外,在紫外线的累积照射强度测定中使用工业用UV检验器(日本电池(株)制UVR-N1)
(B)初期粘合性
在上述硬涂膜的硬涂层引入100个1mm2的交叉切割。操作除了下述的以外,按照JIS K5600-5-6(1999)的7项的顺序进行。
·试验条件及试验数:不管JIS K5600-5-6(1999)的7.1.1项规定,试验条件为23℃、相对湿度65%。另外,试验数为1。
·试验板的养护:不管JIS K5600-5-6(1999)的7.1.2项规定,养护条件为温度23℃、相对湿度65%,养护时间为1小时。
·切数:不管JIS K5600-5-6(1999)的7.1.3项规定,切数为11。
·切的间隔:不管JIS K5600-5-6(1999)的7.1.4项规定,切的间隔为1mm。
·利用手动顺序的涂膜的切入及除去:不适用JISK5600-5-6(1999)的7.2.5项的规定。即,不使用刷子刷。另外,JIS K5600-5-6(1999)的7.2.6项仅适用第2段落的规定(“将带的中心如图3所示以平行于方切的一组的方向放置于格子上,以比格子部分的地方最低超过20mm的长度,用手指使带平坦”),不适用其他的规定。另外,带使用赛璐酚带(ニチバン(株)制セロテープ(注册商标)CT405AP)。
另外,带的粘贴如下进行:使用手压辊((株)オーディオテクニカ制HP515),以荷重19.6N/m、辊移动速度5cm/秒往复按压3次。接着,将带在相对于硬涂层表面方向为90度的方向以秒速10cm/秒的速度剥离,通过设置于硬涂层的格子的残存个数进行4阶段评价。另外,残存个数为100/100(残存个数/测定个数)时,进而将(A)项的紫外线累积照射强度减半进行再次测定,将结果为100/100(残存个数/测定个数)的样品评价为5。5以上为初期粘合性非常良好,4以上为良好,3为实用水平,2以下为初期粘合性不良。
5:100/100(残存个数/测定个数):将紫外线累积照射强度减半
4:100/100:紫外线照射强度为规定量
3:80/100以上,且低于100/100
2:50/100以上,且低于80/100
1:低于50/100。
(4)耐湿热粘合性
(A)高温高湿试验评价(耐湿热粘合指数)
用与(3)同样的方法得到不含有紫外线吸收剂的硬涂叠层膜及含有紫外线吸收剂的硬涂叠层膜。将得到的膜在温度60℃、相对湿度90%的恒温恒湿槽中放置250小时,得到耐湿热粘合试验用试样。对于得到的耐湿热粘合试验用试样,用与(3)(B)同样的方法进行粘合性试验,通过残存的格子的个数进行5阶段评价,作为耐湿热粘合指数。5以上为耐湿热粘合性非常良好,4以上为良好,3为实用水平,2以下为耐湿热粘合性不良。
5:100/100(残存个数/测定个数)
4:90/100以上,且低于100/100
3:80/100以上,且低于90/100
2:50/100以上,且低于80/100
1:低于50/100
(B)煮沸试验评价(耐煮沸粘合指数)
用与(3)同样的方法得到不含有紫外线吸收剂的硬涂叠层膜及含有紫外线吸收剂的硬涂叠层膜。将得到的膜在纯粹构成的沸水(100℃)中放置1小时,得到耐煮沸粘合试验用试样。对于得到的耐煮沸粘合试验用试样,用与(3)(B)同样的方法进行粘合性试验,通过残存的格子的个数进行5阶段评价,作为耐煮沸粘合指数。5以上为耐煮沸粘合性非常良好,4以上为良好,3、2为实用水平,1为耐煮沸粘合差。另外,煮沸试验是高温高湿试验的更严格条件下的评价,即使评价为1,只要(4)(A)项的高温高湿试验评价为3以上则为实用水平。
5:100/100(残存个数/测定个数)
4:90/100以上,且低于100/100
3:80/100以上,且低于90/100
2:50/100以上,且低于80/100
1:低于50/100以下
(5)干涉不均匀
用与(3)同样的方法得到含有紫外线吸收剂的硬涂膜。接着,由得到的硬涂膜,切出8cm(叠层聚酯膜宽度方向)×10cm(叠层聚酯膜长度方向)大小的试样,将黑色光泽带(ヤマト(株)制ビニールテープNO.200-50-21:黑)以不摄入气泡的形式粘贴于硬涂层的反面。将该试样在暗室放置于3波长荧光灯(松下电器产业(株)制3波长形昼白色(F·L15EX-N15W))的正下方30cm,改变视角的同时通过目视观察干涉条纹的程度,进行以下的评价。实用水平的样品为B,A以上的样品为良好。另外,干涉不均匀用与(1)(A)同样的方法从硬涂膜取样。结果的判定按照以下基准实施,B以上为合格范围。
S:干涉不均匀基本看不见
A:干涉不均匀稍稍能看到
B:能看到弱的干涉不均匀。
C:干涉不均匀强。
(6)叠层膜(C层)表面的润湿张力
将叠层聚酯膜在温度23℃、相对湿度65%的条件下进行24小时养护。其后,按照JIS K6768(1999)测定润湿张力。
(7)叠层膜(C层)的TOF-SIMS分析
叠层膜(C层)中的磺酸基及羧酸基的分析,使用飞行时间型2次离子质谱(TOF-SIMS)装置在以下条件实施,使用得到的负的2次离子峰强度来分析叠层膜(C层)。
(装置)
·装置:TOF.SIMS5(ION-TOF社制)
·1次离子:BI3 ++,1次离子能:25KV
·2次离子极性:负
·后段加速:10KV
·测定真空度:4×10-7Pa
·脉冲宽度:9.0ns
·光栅尺寸:300μm□
·扫描数:16scan
·像素数:256pixel
·质量范围(m/z):0~1500
(分析方法)
用作为负的2次离子种的CHO2 -(m/z45.00、来源于羧酸基)、SO3 -(m/z79.96、来源于磺酸基)的峰强度除去得到的负的2次离子强度全体的峰强度,从而得到标准化值(相对于负的2次离子强度全体的比率)。
将各实施例·比较例中使用的树脂等的制备法作为参考例显示。
[参考例1]聚酯树脂(A1)的制备
在氮气气氛下向酯交换反应器中作为二羧酸成分加入2,6-萘二甲酸88摩尔份、5-磺基间苯二甲酸钠6摩尔份,作为二醇成分加入乙二醇100摩尔份,向其中相对于全二羧酸成分100万重量份添加钛酸四丁酯(催化剂)100重量份,在160~240℃进行5小时酯化反应后,除去馏出液。
其后,进一步添加作为3元以上的多元羧酸成分的偏苯三酸6摩尔份、和相对于全二羧酸100万重量份为100重量份的钛酸四丁酯,在240℃除去馏出液直至反应物变得透明为止后,在220~280℃的减压下进行缩聚反应,得到聚酯树脂(A1)。该聚酯树脂的Tg为120℃。
相对于上述的聚酯树脂(A1)100.0重量份添加水531.6重量份、25重量%的氨水2.0重量份、丁基溶纤剂33.4重量份,在40℃溶解。接着密闭该反应容器,将该容器的内部温度升温至120℃并进行2小时加热,得到聚酯树脂(A1)的水分散体。
<聚酯树脂(A1)的组成>全部单体为100摩尔份。
(二羧酸成分及多元羧酸成分)
·2,6-萘二甲酸 44摩尔份
·5-磺基间苯二甲酸钠 3摩尔份
·1,3,5-偏苯三酸 3摩尔份
(二醇成分)
·乙二醇 50摩尔份
[参考例2]聚酯树脂(A2)的制备
在氮气气氛下向酯交换反应器中作为二羧酸成分加入2,6-萘二甲酸二甲酯80摩尔份、5-磺基间苯二甲酸钠10摩尔份,作为二醇成分加入9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴80摩尔份、乙二醇20摩尔份,向其中添加相对于二羧酸酯衍生物100万重量份为100重量份的钛酸四丁酯(催化剂),在160~200℃进行5小时酯化反应后,蒸馏出甲醇。进而在240℃、0.2MPa的减压下进行30分钟反应,得到聚酯多元醇。
接着在聚酯多元醇中,加入作为3元以上的多元羧酸成分的1,3,5-偏苯三酸10摩尔份,在反应温度160~180℃进行3小时反应,得到聚酯树脂(A2)。该聚酯树脂的Tg为135℃。
混合上述的芴共聚聚酯树脂(A2)100重量份和四氢呋喃400重量份,在80℃溶解后,添加80℃的水500重量份,得到聚酯树脂(A2)的水/四氢呋喃系溶液。在得到的水/四氢呋喃系溶液添加丁基溶纤剂50重量份,进而蒸馏所得到的溶液中的四氢呋喃,冷却后添加水,得到聚酯树脂(A2)的水分散体(10%浓度)。
<聚酯树脂(A2)的组成>全部单体为100摩尔份。
(二羧酸成分及多元羧酸成分)
·2,6-萘二甲酸 40摩尔份
·5-磺基间苯二甲酸钠 5摩尔份
·偏苯三酸 5摩尔份
(二醇成分)
·9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴 40摩尔份
·乙二醇 10摩尔份
[参考例3]聚酯树脂(A3~A5、B1~B4、C1~C2)的制备
除了制备各成分使其为表1的组成以外,与参考例1同样地操作制备聚酯树脂及其水分散体。
[参考例4]丙烯酸类树脂的制备
氮气气氛下、减压状态下,在乳化聚合反应器中,在成为溶剂的水300份中作为乳化剂加入对十二烷基苯磺酸钠1重量份,作为单体加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)65重量份、丙烯酸乙酯(EMA)30重量份、N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)3重量份、丙烯酸(AA)2重量份,向其中相对于全部单体成分100万重量份添加100重量份过硫酸钠(引发剂),在30~80℃进行10小时反应后,用氨水溶液(碱)进行调整使得pH值为7.0~9.0。其后,在70℃的减压下除去未反应单体,进行浓缩得到丙烯酸乳液35%。丙烯酸乳液的平均粒径为45nm,Tg为55℃。
<丙烯酸类树脂的组成>
·甲基丙烯酸甲酯 65重量份
·丙烯酸乙酯 30重量份
·N-羟甲基丙烯酰胺 3重量份
·丙烯酸 2重量份。
[参考例5]聚对苯二甲酸乙二酯颗粒(PET)的制备
作为酸成分使用对苯二甲酸,作为二醇成分使用乙二醇,在得到的聚酯颗粒中添加三氧化锑(聚合催化剂)使得锑原子换算为300ppm,进行缩聚反应,得到极限粘度0.63dl/g、羧基末端基量40当量/吨的聚对苯二甲酸乙二酯颗粒(PET)。
[实施例1]
将用参考例5的方法得到的聚对苯二甲酸乙二酯颗粒(极限粘度0.63dl/g)在真空中160℃下进行4小时干燥后,供给于挤出机并在285℃下进行溶融挤出。用将不锈钢纤维进行烧结压缩而得的平均网孔5μm的过滤器、接着用平均网孔14μm的将不锈钢粉末烧结而得的过滤器进行过滤后,通过T字型喷嘴挤出成片状,使用静电施加流延法卷绕于表面温度20℃的镜面流延鼓并进行冷却固化。另外,此时从流延鼓的反面由长度方向设置成8段的间隙2mm的狭缝喷嘴以风速20m/s向膜吹温度10℃的冷风,从两面进行冷却。
用预热辊将该未拉伸膜预热后,从上下方向使用辐射加热器加热至90℃的同时利用辊间的周速差在长度方向拉伸3.1倍,接着用冷却辊冷却至25℃,制成单轴取向(单轴拉伸)膜。对该膜的两面在空气中进行电晕放电处理,膜的表面张力为55mN/m。
接着,为了形成叠层膜(C层),使用刮棒涂布机将下述涂液涂布于上述单轴拉伸膜的两面。另外,金属线棒使用直径13mm、线径0.1mm(#4)的线棒。
<涂液>
将聚酯树脂固体成分作为100重量份时含有以下成分的、聚酯树脂固体成分换算浓度为5.0%的水溶液。
·聚酯树脂(A1):40重量份
·聚酯树脂(B1):60重量份
·三聚氰胺系交联剂(三和化学社(株)制“ニカラック”MW12LF):40重量份(固体成分换算)
·唑啉系交联剂(日本触媒(株)制“エポクロス”WS500):10重量份(固体成分换算)
·粒径140nm的胶体二氧化硅:1.5重量份
用夹子把持涂布有叠层膜(C层)的单轴拉伸膜并在烘箱中以气氛温度120℃进行干燥、预热,接着连续地在120℃的拉伸区在宽度方向拉伸3.7倍。将得到的双轴取向(双轴拉伸)膜在230℃的加热区进行10秒热处理后,由230℃至120℃进行冷却的同时进行5%的松弛处理,接着冷却至50℃。接着除去宽度方向两端部后进行卷绕,得到了在基材聚酯膜(S层)上叠层了叠层膜(C层)的厚度188μm、雾度0.9%(JIS K7105(1981))的叠层聚酯膜。将得到的叠层聚酯膜的特性示于表3。与具有紫外线吸收层的硬涂层的初期粘合力、耐久性、干涉不均匀(平均波动振幅)的任一项都优异,特别是初期粘合力和干涉不均匀降低固化优异,作为硬涂层用膜是适合的。另外,在按照[物性的测定方法](3)(A)(b)项得到的实施例1的叠层聚酯膜上设置了含有紫外线吸收剂的硬涂层的硬涂膜在波长380nm的透射率为50%。
[实施例2~26、比较例1~9]
除了叠层膜(C层)的组成如表2以外,按照实施例1得到叠层聚酯膜。将得到的叠层聚酯膜的特性示于表3。另外,实施例19中涂剂浓度为4.6%,实施例20中涂剂浓度为5.4%。另外,对于实施例21,作为基材聚酯膜(S层)的原料,使用相对于实施例1中记载的聚对苯二甲酸乙二酯树脂含有0.5重量%的作为紫外线吸收剂的2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并嗪-4-酮)的原料。
(粘合性)
叠层膜(C层)为含有磺酸成分的聚酯树脂,叠层膜(C层)表面的润湿张力在35~45mN/m的范围,与含有紫外线吸收剂的硬涂层的耐湿热粘合指数在3~5的合格范围。另外,作为在将玻璃化转变温度(Tg)为110~140℃的聚酯(A)组和玻璃化转变温度(Tg)为40~90℃的聚酯(B)组以10/90~60/40的比率混合,而且聚酯(A)组和聚酯(B)组两者中具有含磺酸成分的单体和含3元以上的多元羧酸成分的单体的情况下,初期粘合性及耐湿热粘合性(粘合耐久性)进一步优异的结果,该范围外的实施例24~26的耐湿热粘合指数为3而限于实用下限水平。特别是在聚酯(A)组与聚酯(B)组的比率为30/70~50/50,而且聚酯(A)组中所含有的含磺酸成分的单体的含量(SA)为3~5摩尔份,含3元以上的多元羧酸成分的单体的含量(CA)为3~8摩尔份,进而聚酯(B)组中所含有的含磺酸成分的单体的含量(SB)为3~5摩尔份,含3元以上的多元羧酸成分的单体的含量(CB)为3~8摩尔份,三聚氰胺系和/或唑啉系交联剂为30~60重量份,叠层膜(C层)表面的润湿张力满足36~43mN/m的水准下,称为初期粘合性、耐湿热粘合性(粘合耐久性)都特别优异的结果。(实施例1、3、9、10、13-20、22、23)
考虑由于聚酯树脂中含有磺酸成分而树脂的亲水性增加,对初期的粘合力具有效果,另外认为羧酸成分与磺酸成分进行比较时,对初期粘合力提高的贡献小,但耐湿热粘合性(粘合耐久性)优异且包含确保树脂的亲水性的作用,通过含有前述的适当的量,可以取得初期粘合力与耐湿热粘合性(粘合耐久性)的平衡,从而表现特别优异的粘合性。对于来源于磺酸成分和羧酸成分的2次离子强度的标准化值,SO3 -为0.2×10-2~2.0×10-2,CHO2 -为0.3×10-2~1.5×10-2的范围成为优选结果,该范围外的比较例1、2、5、6、7、9的耐湿热粘合性差。
另外,对于玻璃化转变温度(Tg)不同的2个聚酯组,考虑玻璃化转变温度(Tg)比较高的聚酯(A)组即使在高温、高湿下分子结构的变动也较少,因此与粘合耐久性有关系,另外,考虑玻璃化转变温度(Tg)比较低的聚酯(B)组的分子的运动性高,考虑与初期的粘合力关系深。
不含有聚酯(B)组的比较例1初期粘合性差,在使用比聚酯(B)组玻璃化转变温度(Tg)低的聚酯C1的比较例8中耐湿热粘合性差。另外,聚酯(B)组中不含有磺酸成分的实施例24发现初期粘合性差的倾向,含量少的实施例6与实施例1比较初期粘合性稍稍降低。另一方面,不含有聚酯(A)组的比较例2、4,以及聚酯中含有较多磺酸成分、润湿张力为45mN/m以上的比较例3、6,结果是初期粘合良好但耐湿热粘合性差。进而,对于聚酯(A)组中不含有磺酸成分的实施例26、不含有羧酸成分的实施例25,发现耐久性降低的倾向。考虑这主要是因为表现耐湿热粘合性的聚酯(A)组的成分与硬涂层间的初期粘合及耐湿热性为不充分的状态,因而优选聚酯(A)组中含有磺酸成分和羧酸成分两者。
进而在叠层膜(C层)中含有5~30重量份丙烯酸系树脂的实施例13-16的结果是耐湿热粘合性进一步提高。考虑这是因为,由于表面能的差而在叠层膜(C层)中丙烯酸类树脂成分和作为主成分的聚酯树脂成分在叠层膜(C层)的厚度方向上存在比率变化,在成为硬涂层界面的表面层,亲水性低但与硬涂层的粘合性高的丙烯酸类树脂成分较多存在。另外考虑通过采取如上所述的叠层膜中的构成,与硬涂层的界面的反射光降低,还还可防止干涉不均匀的恶化。
(干涉不均匀)
叠层膜(C层)的表面反射率的极小值λmin为500~600nm时,为合格范围,530~570nm时为特别良好的结果。作为合格范围的界限附近的实施例19、20中干涉不均匀恶化直至合格限度水平。另外,在波长λmin的反射率Rmin的值4.0~6.0%时为合格范围,在4.8~5.3%时为良好的结果。该范围外的比较例1中干涉不均匀差且为不可水平,另外接近界限的实施例4、5、14,比较例2、7中与良好的范围比较为合格水平但观察到干涉不均匀的恶化。
(紫外线吸收性)
在实施例21中,通过在基材聚酯膜(S层)中含有紫外线吸收剂,根据(3)(A)(b)项得到的在实施例21的叠层聚酯膜上设置含有紫外线吸收剂的硬涂层而得的硬涂膜在波长380nm的透射率为小于0.1%这样极低的值。得到的硬涂膜是构成该膜的硬涂层、叠层聚酯膜层及由该硬涂膜保护的构件的任一个对紫外线的耐久性都优异的硬涂膜。
[表2-2]
[表2-4]
产业可利用性
本发明的叠层聚酯膜,与具有以UV吸收功能等为代表的各种各样的功能的硬涂层表现广泛而且耐久性优异的粘合力,进而设置硬涂层时可表现干涉不均匀被抑制的良好外观特性,因而作为硬涂层用膜是有用的。特别是与具有UV吸收功能的硬涂层的粘合力耐久性优异,优选在移动设备中所使用的表面保护和/或防反射膜、触摸屏用膜、表面加饰膜等中使用。
符号说明
1 DSC曲线
2 延长线
3 1/2直线
4 玻璃化转变温度(Tg)
5 叠层膜(C层)侧的反射率曲线
6 反射率的极小值
Claims (9)
1.一种叠层聚酯膜,其特征在于,是在基材聚酯膜即S层的至少一面叠层了以聚酯树脂为主成分的叠层膜即C层的叠层聚酯膜,叠层膜即C层表面的润湿张力为35~45mN/m,而且叠层膜即C层中所含有的聚酯树脂满足以下(a)~(c):
(a)在叠层膜即C层中含有玻璃化转变温度Tg为110~140℃的聚酯A组和玻璃化转变温度Tg为40~90℃的聚酯B组,
(b)至少在聚酯A组和聚酯B组的任一者中,含有具有磺酸成分的单体和具有3元以上的多元羧酸成分的单体两者,
(c)聚酯A组与聚酯B组的混合比率以重量比率计为10/90~60/40,
在叠层膜即C层中所含有的聚酯树脂,含有玻璃化转变温度Tg为110~140℃的聚酯A组和玻璃化转变温度Tg为40~90℃的聚酯B组,而且聚酯A组和聚酯B组含有具有磺酸成分的单体和具有3元以上的多元羧酸成分的单体,进而,当相对于聚酯A组中所含有的全部单体成分100摩尔份,该单体成分内的具有磺酸成分的单体的含有率为SA,具有3元以上的多元羧酸成分的单体的含有率为CA,并且相对于聚酯B组中所含有的全部单体成分100摩尔份,该单体成分内的具有磺酸成分的单体的含有率为SB,具有3元以上的多元羧酸成分的单体的含有率为CB时,满足以下式(d)~(g),
1≤SA≤10…式(d)
1≤SB≤10…式(e)
1≤CA≤10…式(f)
1≤CB≤10…式(g),
所述SA、SB、CA以及CB的单位均为摩尔份。
2.一种叠层聚酯膜,其特征在于,是在基材聚酯膜即S层的至少一面叠层了以聚酯树脂为主成分的叠层膜即C层的叠层聚酯膜,构成该叠层膜即C层的聚酯树脂中含有具有磺酸成分的单体,而且叠层膜即C层表面的润湿张力为35~45mN/m,对于以飞行时间型2次离子质谱即TOF-SIMS来分析叠层膜即C层表面所得到的下述2次离子峰种,强度的标准化值在下述范围,
CHO2 -为0.3×10-2~1.5×10-2,
SO3 -为0.2×10-2~2.0×10-2。
3.根据权利要求1或2所述的叠层聚酯膜,叠层膜即C层中含有三聚氰胺系和/或唑啉系交联剂,该交联剂的含量为相对于聚酯树脂含量100重量份,含有20~80重量份。
4.根据权利要求1或2所述的叠层聚酯膜,叠层膜即C层中含有丙烯酸系树脂,该丙烯酸系树脂的含量为相对于聚酯树脂含量100重量份,含有5~30重量份。
5.根据权利要求1或2所述的叠层聚酯膜,叠层膜即C层侧表面的分光反射率曲线在波长500~600nm存在成为极小的波长λmin,在λmin的反射率Rmin为4.0~6.0%。
6.一种硬涂膜,其是在权利要求1~5的任一项所述的叠层聚酯膜的叠层膜即C层上叠层硬涂层而成的。
7.一种叠层聚酯膜的制造方法,其具有以下工序:将聚酯树脂熔融而成型为片状的工序、在长度方向和宽度方向进行双轴拉伸的工序、和至少在膜的一侧表面侧将叠层膜进行叠层的工序,而且该将叠层膜进行叠层的工序包括通过在基材聚酯膜即S层的至少一侧涂布以下的树脂组合物来叠层树脂层的工序,
所述树脂组合物是至少含有玻璃化转变温度Tg为110~140℃的聚酯A组和玻璃化转变温度Tg为40~90℃的聚酯B组的树脂组合物,在聚酯A组和聚酯B组的至少任一者中,含有具有磺酸成分的单体和具有3元以上的多元羧酸成分的单体两者,而且聚酯A组与聚酯B组的重量比率为10/90~60/40,
所述树脂组合物满足以下必要条件:
当相对于聚酯A组中所含有的全部单体成分100摩尔份,该单体成分内的具有磺酸基的单体的含有率为SA,具有3元以上的多元羧酸基的单体的含有率为CA,并且相对于聚酯B组中所含有的全部单体成分100摩尔份,该单体成分内的具有磺酸基的单体的含有率为SB,具有3元以上的多元羧酸基的单体的含有率为CB时,满足以下式(d)~(g),
1≤SA≤10…式(d)
1≤SB≤10…式(e)
1≤CA≤10…式(f)
1≤CB≤10…式(g),
所述SA、SB、CA以及CB的单位均为摩尔份。
8.根据权利要求7所述的叠层聚酯膜的制造方法,所述树脂组合物满足以下的必要条件:
树脂组合物进一步含有三聚氰胺系和/或唑啉系化合物,该化合物的含量相对于聚酯树脂含量100重量份,为20~80重量份。
9.根据权利要求7或8所述的叠层聚酯膜的制造方法,所述树脂组合物满足以下的必要条件:
树脂组合物进一步含有丙烯酸系树脂,该丙烯酸系树脂的含量相对于聚酯树脂含量100重量份,为5~30重量份。
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