CN103596740A - 可剥离性层合膜、可剥离性层合膜卷、其制备方法、膜、光学膜、偏振板、偏振板的制备方法以及液晶显示装置 - Google Patents

可剥离性层合膜、可剥离性层合膜卷、其制备方法、膜、光学膜、偏振板、偏振板的制备方法以及液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种制备可剥离性层合膜的方法,所述可剥离性层合膜包括层A和层B,所述层A包括纤维素酯,所述层B包括能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂,所述层A和所述层B具有5N/cm或更小的粘合力,所述方法包括:在流延支持体上同时或按顺序流延和层合用于形成所述层A的浓液A和用于形成所述层B的浓液B,所述浓液A包括纤维素酯和溶剂,所述浓液B包括能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂和溶剂;从所述流延支持体上剥离所述浓液A和所述浓液B的层合物;以及干燥所述层合物。

Description

可剥离性层合膜、可剥离性层合膜卷、其制备方法、膜、光学膜、偏振板、偏振板的制备方法以及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及可剥离性层合膜、可剥离性层合膜卷、其制备方法、膜、光学膜、偏振板、所述偏振板的制备方法以及液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置可以在低功耗下操作并且造得更薄,因而已广泛采用其作为图像显示装置,如电视机或个人电脑。在液晶显示装置中,偏振板设置在液晶单元的两侧上,并且所述偏振板具有如下配置:其中透明树脂层被夹在偏振膜的两侧之间,所述偏振膜上吸附或取向有碘或染料。所述透明树脂层被用来保护偏振器,并且通常使用纤维素酯膜。
此外,所述纤维素酯膜具有高透射率,并且通过将所述纤维素酯膜浸在碱性水溶液中以皂化其表面并且使所述表面具有亲水性来实现与所述偏振器的优异粘合,从而制备所述偏振板。
随着液晶显示装置近来变得流行起来,需要屏幕更薄、更大或性能更高的显示器。具体地讲,在使用笔记本电脑以及小型和中型电脑(智能电话和平板电脑)时需要构件更薄。例如,甚至需要对能保护液晶显示装置中所使用的偏振板的偏振器的纤维素酯膜进行薄化。
然而,当试图通过溶液膜形成来制备纤维素酯膜的薄膜时,包括纤维素酯和溶剂的溶液(下文中,浓液溶液)的排出速率降低,因而,浓液的强度有所降低,直到浓液落在流延模中的金属支持体上为止,并且所述薄膜容易受风压波动或机械振动影响,从而使它容易产生厚度不均匀性。另外,由于浓液中的溶剂也因薄化而快速干燥,所以难以进行调平,因而,还存在由于表面上所产生的厚度不均匀性的平滑作用劣化而导致表面形状劣化的问题。
此外,即使在将所述浓液流延于金属支持体上、剥离所述浓液以及在输送时干燥呈高挥发性状态的膜的溶液膜形成工艺中,薄膜的刚性也有所降低,从而首先使得难以输送或处理所述膜。
因此,即使在通过溶液流延膜形成而形成的薄膜中,也需要具有优异表面形状和良好输送性质的光学膜。
当考虑输送性质等时,可能预期可剥离性保护膜附着于光学膜的方面,并且同时形成膜与光学膜的方法是已知的(例如,专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利号4517881
发明内容
要解决的技术问题
专利文献1的方法公开了一种解决如下问题的方法:通过熔体膜形成加入到外层中的增塑剂的一部分从膜中挥发,因而所述膜变得不均匀,并且表面平滑度、卷曲性、尺寸稳定性以及延迟均匀性劣化。这种方法旨在防止热熔融时发生添加剂从膜内部挥发,并且通过使含有可熔融纤维素酯(纤维素乙酸丙酸酯、纤维素乙酸丁酸酯等)和增塑剂的层A两侧上的非粘附性可剥离热塑性树脂层B经历三层或更多层的共挤出来解决添加剂挥发的问题,并且仅针对保护作为基础层的中心膜的层合物。
同时,本发明的目的在于提供一种在未开发出适于薄化的制备技术的情况下在相关领域中的制备技术范围内相对容易并且有效地制备膜的方法,所述膜为薄膜并且具有优异表面形状或延迟均匀性,并且所获得的膜为可以应用于偏振板或液晶显示装置的光学膜。
解决所述问题的手段
在本发明中,通过深入研究上述问题,发明人已经论述了一种形成膜的方法,所述方法能够在通过在层合时层合具有弱层间粘合力的层并且总体增厚所述膜来得到厚膜的制备技术范围内相对容易地获得薄膜。
即,本发明通过以下配置来实现。
(1)制备可剥离性层合膜的方法,所述可剥离性层合膜包括层A和层B,所述层A包括纤维素酯,所述层B包括能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂,所述层A和所述层B具有5N/cm或更小的粘合力,
所述方法包括:在流延支持体上同时或按顺序流延和层合用于形成所述层A的浓液A和用于形成所述层B的浓液B,所述浓液A至少包括所述纤维素酯和溶剂,所述浓液B至少包括能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂和溶剂;从所述流延支持体上剥离所述浓液A和所述浓液B的层合物;以及干燥所述层合物。
(2)根据(1)所述的方法,其中纤维素酯与所述能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂之间的SP值的差异是0.2或更大。
(3)根据(1)或(2)所述的方法,其中通过在所述浓液A和所述浓液B的层合物上层合任何一层或多层所述浓液A、所述浓液B以及不同于所述浓液A和所述浓液B的浓液C而获得三层或更多层的层合物。
(4)根据(1)到(3)中任一项所述的方法,其中所述层A具有5μm到60μm的膜厚度,并且所述可剥离性层合膜具有20μm到200μm的总膜厚度。
(5)根据(1)到(4)中任一项所述的方法,其中所述浓液A中所使用的纤维素酯是满足下式(I)到(III)的纤维素酰化物:
式(I):1.0≤X+Y≤3.0
式(II):0≤X≤3.0
式(III):0≤Y≤2.6
(在式(I)到(III)中,X是所述纤维素酰化物的葡萄糖单元中的羟基被乙酰基取代的程度,并且Y是所述纤维素酰化物的葡萄糖单元中的羟基被具有3个或更多个碳原子的酰基取代的程度。)
(6)根据(1)到(5)中任一项所述的方法,其中所述浓液B中所使用的能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂是(甲基)丙烯酸树脂。
(7)根据(6)所述的方法,其中用作所述(甲基)丙烯酸树脂的主要组分的(甲基)丙烯酸树脂具有600,000到4,000,000的重均分子量。
(8)根据(1)到(7)中任一项所述的方法,其中所述浓液A、B以及C中的至少任一者包括偏振器耐久性增强剂(polarizer durability enhancer),并且所述偏振器耐久性增强剂是由以下式(1)表示的化合物:
Figure BDA0000433791100000041
在式(1)中,R1表示氢原子或取代基,并且R2是由以下式(1-2)表示的取代基;n1表示0到4的整数,并且当n1为2或更大时,各个R1可以相同或不同;n2表示1到5的整数,并且当n2为2或更大时,各个R2可以相同或不同。
Figure BDA0000433791100000042
在式(1-2)中,A表示经取代或未经取代的芳香环;R3和R4各自独立地表示氢原子、具有1到5个碳原子的烷基或由式(1-3)表示的取代基;R5表示单键或具有1到5个碳原子的亚烷基;X表示经取代或未经取代的芳香环;n3表示0到10的整数,并且当n3为2或更大时,各个R5可以相同或不同并且各个X可以相同或不同。
Figure BDA0000433791100000043
在式(1-3)中,X表示经取代或未经取代的芳香环;R6、R7、R8以及R9各自独立地表示氢原子或具有1到5个碳原子的烷基;n5表示1到11的整数,并且当n5为2或更大时,各个R6可以相同或不同,各个R7可以相同或不同,各个R8可以相同或不同,各个R9可以相同或不同,并且各个X可以相同或不同。
(9)根据(1)到(8)中任一项所述的方法,其中在所述层合物的至少一个表面上形成涂层。
(10)制备可剥离性层合膜卷的方法,其包括:卷绕通过根据(1)到(8)中任一项所述的制备方法制备的可剥离性层合膜。
(11)制备膜的方法,其包括:将通过根据(1)到(8)中任一项所述的制备方法制备的可剥离性层合膜的层合物中的多个层的一部分剥离,以及将已剥离的各个层卷绕成独立的膜。
(12)光学膜,其通过从通过(1)到(11)中任一项所述的制备方法所得的可剥离性层合膜上剥离所述层A获得。
(13)可剥离性层合膜,其包括:包括层A和层B的层合物,所述层A包括纤维素酯,所述层B包括能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂,所述层A和所述层B具有5N/cm或更小的粘合力。
(14)根据(13)所述的可剥离性层合膜,其中所述层B与所述层A之间的SP值的差异为0.2或更大。
(15)根据(13)或(14)所述的可剥离性层合膜,其中包括所述层A和所述层B的所述层合物是至少包括多个所述层A或所述层B的三层或更多层的层合物,或包括不同于所述层A和所述层B的层C的三层或更多层的层合物。
(16)根据(15)所述的可剥离性层合膜,其中所述三个或更多个层全部不同。
(17)根据(13)到(16)中任一项所述的可剥离性层合膜,其中所述层A具有5μm到60μm的膜厚度,并且所述可剥离性层合膜具有20μm到200μm的总膜厚度。
(18)根据(13)到(17)中任一项所述的可剥离性层合膜,其中所述层B是输送支持体。
(19)根据(13)到(18)中任一项所述的可剥离性层合膜,其进一步包括处于所述层合物的至少一个表面上的涂层。
(20)膜,其通过从(13)到(19)中任一项所述的可剥离性层合膜上剥离所述层合物的任何一个层而获得。
(21)制备偏振板的方法,其包括:在前表面和后表面的内层和外层上形成呈长型可剥离性层合膜形式并且能够被剥离的根据(13)到(19)中任一项所述的可剥离性层合膜;从所述内层上剥离所述可剥离性层合膜的所述前表面和所述后表面的所述外层,其中用所述前表面和所述后表面的所述外层夹持偏振器。
(22)偏振板,其包括根据(13)到(19)中任一项所述的可剥离性层合膜的外层,所述可剥离性层合膜是呈长型膜并且可剥离的形式形成在前表面和后表面的内层和外层上作为偏振器的保护膜。
(23)液晶显示装置,其使用根据(12)或(20)所述的膜或根据(22)所述的偏振板。
本发明的技术效果
根据本发明,可以获得一种输送性质、膜的表面形状以及延迟均匀性得到保证的薄膜。
附图说明
图1是说明传动带式流延设备的实例的示意性视图。
图2是说明转鼓式流延设备的实例的示意性视图。
图3是说明制备本发明的具有可剥离性层合物的偏振板的实施例的示意性视图。
本发明的实施方案的详细说明
在下文中,将详细描述本发明的可剥离性层合膜及其制备方法,以及使用通过从本发明的可剥离性层合膜上剥离而获得的光学膜的偏振板和液晶显示装置。
可以基于本发明的代表性实施方案来说明下文中所述的组成要素,但本发明不限于这个实施方案。此外,在本发明说明书中,使用“到”表示的数值范围表示包括“到”前后所述的数值作为下限和上限的范围。
[可剥离性层合膜]
本发明的可剥离性层合膜包括层A和层B的层合物,所述层A包括纤维素酯,所述层B包括能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂,所述层A和所述层B具有5N/cm或更小的粘合力。
此外本发明的膜和光学膜是通过从所述可剥离性层合膜上剥离而获得,并且当本说明书中简述为“膜”时,所述“膜”定义为包括两者(所述膜和所述光学膜)。
在下文中,将描述本发明的可剥离性层合膜的优选方面。
<可剥离性层合膜的层配置>
(层A的厚度)
本发明的可剥离性层合膜的层合物包括层A和层B,所述层A包括纤维素酯,所述层B含有能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂,所述层A和所述层B具有5N/cm或更小的粘合力。通过所述配置,本发明的可剥离性层合膜的每一层在制备厚膜的条件下具有适合作为薄膜的特征。此外,所述层A和所述层B的粘合力优选为0.1N/cm到2.0N/cm,更优选为0.1N/cm到1.8N/cm,更优选为0.2N/cm到1.0N/cm,并且特别优选为0.2N/cm到0.7N/cm。当层间粘合力极小时,所述可剥离性层合膜在膜形成工艺中被输送时剥离,从而在制备过程中造成故障。另一方面,当所述层间粘合力极大时,发生表面形状劣化,如剥离不均匀性,这不是优选的。
包括所述层A和所述层B的所述层合物的总膜厚度优选为20μm到200μm,更优选为20μm到180μm,特别优选为30μm到150μm,并且最优选为40μm到100μm。当总膜厚度极小时,从膜形成适合性的观点来看,担心表面形状等劣化,而当总膜厚度极大时,担心处理性能等劣化。当所述层合物的总膜厚度为40μm到100μm时,所述厚度接近于当前被分类为基于纤维素的膜的层合物的厚度,因而也是优选的,因为非常容易转入或引入各种技术(如输送或加工)或设备。
此外,所述层A的单一体的膜厚度可以设定到所希望的厚度,优选为5μm到60μm,更优选为8μm到50μm,更优选为8μm到30μm,并且特别优选为10μm到25μm。
(层B的厚度)
所述层B的单一体的膜厚度可以设定到所希望的厚度,如同所述层A。
然而,当所述层B被制备为输送支持体时,所述层B需要具有适于辅助支撑其他层的机械性能,并且因而优选地具有某一厚度。
(层合方面)
除了所述层A和所述层B以外,本发明的可剥离性层合膜可以进一步包括层C,层C包括能够形成溶液膜的树脂且不同于所述层A或层B,并且还可以具有交互层结构,所述交互层结构以复数形式包括所述层A、所述层B以及所述层C中的每一个。
(膜宽度)
本发明的可剥离性层合膜和通过从所述可剥离性层合膜上剥离而获得的膜具有优选为400mm到2,500mm,更优选为1,000mm到2,500mm,特别优选为1,500mm到2,500mm,并且更特别优选为1,800mm到2,500mm的膜宽度。
接下来,将描述本发明的可剥离性层合膜的每一层中所包括的组分的细节和优选方面。
在下文中,将按顺序描述所述层A和所述层B的配置。
<层A>
在本发明的可剥离性层合膜中,所述层A包括纤维素酯(优选为纤维素酰化物)作为主要组分。此外,主要组分意指构成层的组分中具有最大含量(质量%)的组分。
(厚度)
所述层A的厚度的优选方面与描述本发明的层配置时所描述的那些相同。
(纤维素酰化物)
本发明中所使用的纤维素酰化物不特别限定。作为原材料的纤维素的实例包括棉绒、木浆(阔叶浆和针叶浆)等,可以使用由任何原材料纤维素获得的纤维素酰化物,并且在一些情况下还可以使用所述纤维素酰化物的混合物。关于这些原材料纤维素的详细描述可见于例如以下文献中:“Lecture onPlastic Materials(17)Cellulose Resins”,Marusawa,Uda著,The NIKKANKOGYO SHIMBUN,Ltd.(1970年公开),或Japan Institute of Invention andInnovation,Open Technical Report No.2001-1745(第7页和第8页)。
本发明中所使用的纤维素酯的总酰基取代度优选为1.0到3.0。
此外,优选的是当总酰基取代度、具有2个碳原子的酰基(乙酰基)的取代度(葡萄糖单元中的羟基被乙酰基取代的程度)以及具有3个碳原子的酰基的取代度(葡萄糖单元中的羟基被具有3个或更多个碳原子的酰基取代的程度)分别定义为X+Y、X以及Y时,本发明中所使用的纤维素酯(优选为纤维素酰化物)满足以下条件。通过将取代度设定到以下范围,可以获得从与相邻层的粘合力、在流延期间与流延支持体的可剥离性以及减少薄膜卷曲的观点来看非常优异的层A。
1.0≤X+Y≤3.0
0≤X≤3.0
0≤Y≤2.6。
此外,所述纤维素酯更优选为满足以下条件的基于纤维素酰化物的树脂:
2.0≤X+Y≤3.0
1.5≤X≤3.0
0≤Y≤2.0。
总乙酰基取代度(X+Y)更优选为2.8≤X+Y≤3.0,并且更优选为2.85≤X+Y≤3.0。
特别优选的是本发明中所使用的纤维素酰化物是选自以下物质中至少之一:纤维素乙酸酯、纤维素乙酸丙酸酯、纤维素乙酸丁酸酯、纤维素乙酸苯甲酸酯、纤维素丙酸酯以及纤维素丁酸酯。其中,作为纤维素酰化物,纤维素乙酸酯和纤维素乙酸丙酸酯更优选;并且纤维素乙酸酯更优选。
此外,乙酰基取代度或其他酰基取代度可以通过ASTM-D817-96中所述的方法获得。
从与能够形成溶液膜且不同于所述层B中所包括的纤维素酯的树脂(特别是(甲基)丙烯酸树脂)的粘合力的观点来看,本发明中所使用的纤维素酰化物的重均分子量(Mw)优选为75,000或更大,更优选在75,000到300,000范围内,更优选在100,000到240,000范围内,并且特别优选为160,000到240,000。当所述纤维素酰化物的重均分子量(Mw)为75,000或更大时,展现出改善基于纤维素酰化物的树脂层本身的自身膜可形成性或粘合力的作用,这是优选的。在本发明中,可以混合并且使用两种或更多种纤维素酰化物树脂。
<层B>
在本发明的可剥离性层合膜中,所述层B含有能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂。在本发明说明书中,所述能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂的实例包括(甲基)丙烯酸树脂(也称为“(甲基)丙烯酸树脂”或“基于(甲基)丙烯酸的树脂”)、基于聚碳酸酯的树脂、基于聚苯乙烯的树脂、基于环烯烃的树脂等等,并且所述树脂可以选自这些树脂和多种这些树脂的混合树脂。
此外,所述层B经过层合以具有可剥离性,其中与所述层A的粘合力为5N/cm或更小。
为了赋予可剥离性,优选的是所述层A和所述层B的组合物不具有相容性,SP值(溶解度参数)可以用作一个指标,并且所述B层可以通过适当地选择所述树脂或其组合物来形成。
为了赋予可剥离性,在本发明中,所述层A与所述层B之间的SP值的差异可以通过选择每一层中所使用的材料来加以调节,从而设置为0.2或更大。此外,层的SP值对应于所述层中实质上使用的树脂的SP值。因此,在本发明中,所述层A中所使用的树脂(纤维素酯)与所述层B中所使用的树脂之间的SP值的差异优选为0.2或更大。所述SP值的差异更优选为0.5到3.5,更优选为1.0到3.5,并且最优选为1.5到3.5。溶解参数指示例如J.Brandrup,E.H等,“Polymer Handbook(第4版),VII/671到VII/714”中所述的溶解参数。
此外,(甲基)丙烯酸树脂是一个包括甲基丙烯酸树脂和丙烯酸树脂两者的概念。另外,所述(甲基)丙烯酸树脂还包括丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯的衍生物,并且特别包括丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯的(共)聚合物。
((甲基)丙烯酸树脂)
所述(甲基)丙烯酸树脂的重复结构单元不受特别限制。优选的是所述(甲基)丙烯酸树脂具有衍生自(甲基)丙烯酸酯单体的重复结构单元作为重复结构单元。
所述(甲基)丙烯酸树脂可以包括通过使选自含羟基单体、不饱和羧酸以及由以下式(201)表示的单体的至少一者聚合而构成的重复结构单元作为所述重复结构单元。
式(201)
CH2=C(X)R201
(在所述式中,R201表示氢原子或甲基,X表示氢原子、具有1到20个碳原子的烷基、芳基、-CN基团、-CO-R202基团或-O-CO-R203基团,并且R202和R203表示氢原子或具有1到20个碳原子的有机残基。)
所述(甲基)丙烯酸酯不受特别限制,但其实例包括丙烯酸酯,如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸环己酯以及丙烯酸苯甲酯;甲基丙烯酸酯,如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸环己酯以及甲基丙烯酸苯甲酯;等等,并且这些可以单独或以其中两种或更多种的组合的形式使用。其中,从优异耐热性和透明度的观点来看,特别优选甲基丙烯酸甲酯。
当使用所述(甲基)丙烯酸酯时,聚合过程中的单体组分中所使用的其含量优选为10质量%到100质量%,更优选为20质量%到100质量%,更优选为40质量%到100质量%,并且特别优选为50质量%到100质量%,以便充分展现本发明的技术效果。
所述含羟基单体不受特别限制,但其实例包括2-(羟烷基)丙烯酸酯,如α-羟甲基苯乙烯、α-羟乙基苯乙烯以及2-(羟乙基)丙烯酸甲酯;2-(羟烷基)丙烯酸,如2-(羟乙基)丙烯酸;等等,并且这些可以单独或以其中两种或更多种的组合的形式使用。
当使用所述含羟基单体时,其在聚合过程中所使用的单体组分中的含量优选为0质量%到30质量%,更优选为0质量%到20质量%,更优选为0质量%到15质量%,并且特别优选为0质量%到10质量%,以便充分展现本发明的技术效果。
所述不饱和羧酸的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α取代的丙烯酸、α取代的甲基丙烯酸等等,并且这些可以单独或以其中两种或更多种的组合的形式使用。其中,就充分展现本发明的技术效果的观点来看,特别优选丙烯酸和甲基丙烯酸。
当使用所述不饱和羧酸时,聚合过程中的单体组分中所使用的其含量优选为0质量%到30质量%,更优选为0质量%到20质量%,更优选为0质量%到15质量%,并且特别优选为0质量%到10质量%,以便充分展现本发明的技术效果。
由式(201)表示的单体的实例包括苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基乙烯基酮、乙烯、丙烯、乙酸乙烯酯等等,并且这些可以单独或以其中两种或更多种的组合的形式使用。其中,就充分展现本发明的技术效果的观点来看,优选苯乙烯和α-甲基苯乙烯。
当使用所述由式(201)表示的单体时,聚合过程中的单体组分中所使用的其含量优选为0质量%到30质量%,更优选为0质量%到20质量%,更优选为0质量%到15质量%,并且特别优选为0质量%到10质量%,以便充分展现本发明的技术效果。
所述单体组分可以在聚合后形成内酯环。在那种情况下,优选通过使所述单体组分聚合获得分子链中具有羟基和酯基的聚合物。
通过使所述单体组分聚合获得分子链中具有羟基和酯基的聚合物的聚合反应形式优选为使用溶剂的聚合形式,并且特别优选为溶液聚合。
在使用溶剂的聚合形式的情况下,聚合溶剂不受特别限制,但其实例包括基于芳烃的溶剂,如甲苯、二甲苯以及乙苯;基于酮的溶剂,如甲基乙基酮和甲基异丁基酮;基于醚的溶剂,如四氢呋喃;等等,并且这些可以单独或以其中两种或更多种的组合的形式使用。
此外,在本发明的制备方法中,因为所述层B是通过将(甲基)丙烯酸树脂溶解于有机溶剂中并且进行溶液流延来形成,所以合成所述(甲基)丙烯酸树脂期间的有机溶剂所受的限制比进行熔体膜形成时的少,并且所述聚合物可以使用具有高沸点的有机溶剂来合成。
在所述聚合反应期间,必要时可以加入聚合引发剂。所述聚合引发剂不受特别限制,但其实例包括有机过氧化物,如枯烯氢过氧化物、二异丙苯氢过氧化物、二叔丁基过氧化物、月桂酰过氧化物、苯甲酰过氧化物、碳酸叔丁基过氧基异丙酯以及过氧基-2-乙基己酸叔戊酯;偶氮化合物,如2,2'-偶氮二(异丁腈)、1,1'-偶氮二(环己烷甲腈)以及2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈);等等,并且这些可以单独或以其中两种或更多种的组合的形式使用。所述聚合引发剂的用量可以根据所使用的单体的组合、反应条件等等适当地设定,并且不受特别限制。
可以通过调节所述聚合引发剂的量来调节所述聚合物的重均分子量。
当进行聚合时,优选将聚合反应混合物中所产生的聚合物的浓度控制为50质量%或更小以便抑制反应液体胶凝。具体地说,当聚合反应混合物中所产生的聚合物的浓度超过50质量%时,优选通过向所述聚合反应混合物中适当地加入聚合溶剂将浓度控制为50质量%或更小。所述聚合反应混合物中所产生的聚合物的浓度更优选为45质量%或更小,并且更优选为40质量%或更小。
向所述聚合反应混合物中适当地加入聚合溶剂的形式不受特别限制,并且所述聚合溶剂可以连续地或间歇地加入。通过如上所述控制所述聚合反应混合物中所产生的聚合物的浓度,可以更充分地抑制反应液体胶凝。欲加入的聚合溶剂可以是与所述聚合反应的最初制备时所使用的相同或不同的溶剂,并且可以是不同种类的溶剂,但优选使用与所述聚合反应的最初制备时所使用的相同的溶剂。此外,欲加入的聚合溶剂可以是单一溶剂,并且可以是两种或更多种溶剂的混合物。
在聚合过程中通过使单体组分聚合所获得的分子链中具有羟基和酯基的聚合物的重均分子量优选为600,000到4,000,000,更优选在800,000到2,000,000范围内,更优选在大于1,000,000且小于或等于2,000,000的范围内,并且特别优选大于1,000,000且小于或等于1,800,000。
作为所述(甲基)丙烯酸树脂,还可以使用(甲基)丙烯酸树脂,其中含有脂环族烷基作为共聚组分,或通过分子间环化在分子主链中形成环状结构。分子主链中形成环状结构的(甲基)丙烯酸树脂的实例包括了包括含内酯环的聚合物的(甲基)丙烯酸热塑性树脂作为一个优选方面,并且优选树脂组合物或其合成方法描述于日本专利申请公开号2006-171464中。此外,另一个优选方面为含有戊二酐作为共聚组分的树脂,并且所述共聚组分和具体合成方法描述于日本专利申请公开号2004-070296中。
形成所述层B的树脂的重均分子量(在一些情况下称为质均分子量)和形成所述层A的树脂的重均分子量的组合不受特别限制,但可以适当地选择重均分子量以便在膜形成过程中为最佳的。
在这里,作为所述(甲基)丙烯酸树脂,一般将分子量为约100,000的(甲基)丙烯酸树脂用于膜形成。具体地说,在熔体膜形成中,首先不可能形成高分子量(甲基)丙烯酸树脂膜。此外,即使可以通过溶液膜形成来形成(甲基)丙烯酸树脂膜,但在那种情况下,需要制备具有足以容易地进行溶液流延的粘度的浓液。当所述(甲基)丙烯酸树脂为具有300,000或更大的分子量的(甲基)丙烯酸树脂时,可容易地制备具有较高流延适合性的浓液,并且因而,所述(甲基)丙烯酸树脂被用于相关领域中的膜形成。
相反,为了实现与本发明的可剥离性层合膜中的纤维素酯层A共流延,优选使用具有更大重均分子量的(甲基)丙烯酸树脂形成所述可剥离性层合膜。即,在形成本发明的可剥离性层合膜中所使用的层B的树脂中,特别是从作为光学膜的脆性和自身膜可形成性的观点来看,重均分子量(Mw)优选为600,000到4,000,000,更优选在800,000到2,000,000范围内,更优选在大于1,000,000且小于或等于2,000,000的范围内,并且特别优选在大于1,000,000且小于或等于1,800,000的范围内。当使用(甲基)丙烯酸树脂时,作为其主要组分的(甲基)丙烯酸树脂的聚合平均分子量优选为600,000到4,000,000,并且更优选为800,000到2,000,000。此外,主要组分意指构成层的组分中具有最大含量(质量%)的组分。
形成所述层B的树脂的重均分子量可以通过凝胶渗透色谱法来测量。
特别优选形成所述层B的树脂具有800,000到2,000,000的重均分子量,并且是其分子中所包括的甲基丙烯酸甲酯单元的量为50质量%或更大的(甲基)丙烯酸树脂。
形成所述层B的树脂的玻璃转变温度(Tg)优选为90℃或更高,更优选为100℃或更高,并且更优选为110℃或更高。
优选通过向所述层B中适当地加入下文所述的添加剂来调节所述层A与所述层B的剥离力,并且关于所述层A和所述层B中的主要聚合物树脂的亲水性与疏水性之间的平衡,通过控制将要加入的添加剂的亲水性和疏水性来控制所述剥离力。此外,可以通过改变所使用的溶剂的溶剂组成来适当地调节所述剥离力。
(基于聚碳酸酯的树脂)
本发明中的层B可以通过向市售聚碳酸酯树酯中加入添加剂以控制剥离力或韧性而使用。
(基于聚苯乙烯的树脂)
本发明中的层B可以通过向市售基于聚苯乙烯的树酯中加入添加剂以控制剥离力或韧性而使用。
(基于环状聚烯烃的树脂)
在本发明中,环状聚烯烃树脂可以用于所述层B中。在这里,基于环状聚烯烃的树脂(也称为环状聚烯烃或环状聚烯烃聚合物)指示具有环状烯烃结构的聚合物树脂。
本发明中所使用的具有环状烯烃结构的聚合物树脂的实例包括(1)基于降冰片烯的聚合物;(2)单环环状烯烃的聚合物;(3)环状共轭二烯的聚合物;以及(4)乙烯基脂环烃聚合物;(1)到(4)的氢化物等等。
本发明中的优选聚合物是包括至少一个或多个由以下式(II)表示的重复单元的加成(共)聚合物环状聚烯烃,和必要时进一步包括至少一个或多个由式(I)表示的重复单元的加成(共)聚合物环状聚烯烃。此外,还可以适当地使用包括至少一个由式(III)表示的环状重复单元的开环(共)聚合物。
式(I)
Figure BDA0000433791100000151
式(II)
Figure BDA0000433791100000152
式(III)
Figure BDA0000433791100000153
在所述式中,m表示0到4的整数。R1到R6表示氢原子或具有1到10个碳原子的烃基,并且X1到X3和Y1到Y3表示氢原子、具有1到10个碳原子的烃基、卤素原子、经卤素原子取代的具有1到10个碳原子的烃基、-(CH2)nCOOR11、-(CH2)nOCOR12、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2)nCN、-(CH2)nCONR13R14、-(CH2)nNR13R14、-(CH2)nOZ、-(CH2)nW或(-CO)2O或由X1与Y1或X2与Y2或X3与Y3形成的(-CO)2NR15。此外,R11、R12、R13、R14以及R15表示氢原子或具有1到20个碳原子的烃基,Z表示烃基或经卤素取代的烃基,W表示SiR16 pD3-p(其中R16表示具有1到10个碳原子的烃基,D表示卤素原子、-OCOR16或-OR16,并且p表示整数0到3),并且n表示0到10的整数。
向取代基X1到X3和Y1到Y3中引入具有高极性的官能团使得可以增大所述光学膜在厚度方向上的延迟(Rth)并且提高面内延迟(Re)的显现性(developability)。可以通过在膜形成期间拉伸所述膜来增加具有较大Re显现性的膜的Re值。
如日本专利申请公开号H1-240517、H7-196736、Sho60-26024、Sho62-19801、2003-1159767、2004-309979等等中所公开,基于降冰片烯的聚合物氢化物是通过使多环不饱和化合物进行加成聚合或易位开环聚合并且然后氢化来制备。在本发明中所使用的基于降冰片烯的聚合物中,R5和R6优选为氢原子或-CH3,X3和Y3优选为氢原子、Cl以及-COOCH3,并且适当地选择其他基团。至于基于降冰片烯的树脂,由JSR Corp.推出的商标名为Arton G或Arton F的产品以及可从ZEON Corporation商购的商标名为Zeonor ZF14、Zeonor ZF16、Zeonex250或Zeonex280的产品可以商购,并且因而可以使用这些产品。
基于降冰片烯的加成(共)聚合物公开于以下文献中:日本专利申请公开号H10-7732、日本专利申请国家公开号2002-504184、美国专利公开号2004229157A1、WO2004/070463A1等等。基于降冰片烯的加成共聚物是通过使基于降冰片烯的多环不饱和化合物彼此加成聚合而获得。另外,必要时,基于降冰片烯的多环不饱和化合物可以与以下物质加成聚合:乙烯、丙烯以及丁烯;共轭二烯,如丁二烯和异戊二烯;非共轭二烯,如亚乙基降冰片烯;或线性二烯化合物,如丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、无水马来酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酰亚胺、乙酸乙烯酯以及氯乙烯。Mitsui ChemicalInc.推出了商标名为APEL的基于降冰片烯的加成(共)聚合物,包括在玻璃转变温度(Tg)方面不同的等级,如APL8008T(Tg70℃)、APL6013T(Tg125℃)或APL6015T(Tg145℃)。Polyplastics Co.,Ltd推出了商标名为TOPAS8007、TOPAS6013、TOPAS6015等等的球粒。此外,可从Ferrania Inc.商购Appear3000。
在本发明中,所述环状聚烯烃的玻璃转变温度(Tg)不受特别限制,并且例如,还可以使用具有从200℃到400℃的高Tg的环状聚烯烃。
(可以包括在层B中的其他热塑性树脂)
本发明中的层B可以包括除上述树脂以外的其他热塑性树脂。其他热塑性树脂在不背离本发明的精神的情况下不受特别限制,但就提高机械强度或所希望的物理性质的观点来看,优选热力学上相容的热塑性树脂。
其他热塑性树脂的实例包括基于烯烃的聚合物,如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物以及聚(4-甲基-戊烯);含卤素的聚合物,如氯乙烯和氯化乙烯基树脂;丙烯酸聚合物,如聚甲基丙烯酸甲酯;基于苯乙烯的聚合物,如聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物;聚酯,如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚萘二甲酸乙二醇酯;聚酰胺,如尼龙6、尼龙66以及尼龙610;聚缩醛;聚碳酸酯;聚苯醚;聚苯硫醚;聚醚酮醚;聚砜;聚醚砜;聚氧苯甲酯;聚酰胺亚胺;橡胶聚合物,如通过共混基于聚丁二烯的橡胶与丙烯酸橡胶而获得的ABS树脂或ASA树脂;等等。优选橡胶聚合物在表面上具有组成与本发明的内酯环聚合物相容的接枝部分,并且此外,从当所述聚合物形成为膜时提高透明度的观点来看,所述橡胶聚合物的平均粒径优选为100nm或更小,并且更优选为70nm或更小。
作为在热力学上与形成所述层B的树脂相容的热塑性树脂,可以使用包括基于氰化乙烯基的单体单元和基于芳香族乙烯基的单体单元的共聚物(具体地说,即基于丙烯腈-苯乙烯的共聚物)、聚氯乙烯树脂或含有50质量%或更多甲基丙烯酸酯的聚合物。其中,当使用基于丙烯腈-苯乙烯的共聚物时,可以容易获得玻璃转变温度为120℃或更高、平面方向上每100μm的相位差为20nm或更小并且总透光率为85%或更大的层B。
当本发明中的层B含有其他热塑性树脂时,形成所述层B的树脂与其他热塑性树脂的含量比优选为60到99:1到40质量%,更优选为70到97:3到30质量%,并且更优选为80到95:5到20质量%。然而,当本发明中的层B还用作光学膜时,优选所述层B不含其他热塑性树脂,只要从聚合物共混的观点来看,相容性不高即可。
(残余溶剂量)
优选通过下文所述的本发明的制备方法通过利用共流延或按顺序流延进行的层合来形成本发明的可剥离性层合膜。通过利用如上文所述的溶液膜形成来形成含有能够形成溶液膜且不同于纤维素酯的树脂的层B,所述层A的表面的表面形状的改善程度大于当通过熔体膜形成来形成含有所述能够形成溶液膜且不同于纤维素酯的树脂的层时。
<添加剂>
本发明的可剥离性层合膜可以在不背离本发明的精神的情况下在所述层B和所述层A中的每一者中含有添加剂,例如增塑剂、脆性改善剂、介于所述层A与所述层B之间的层间剥离促进剂、抗静电剂、填充剂、紫外线吸收剂、游离酸、自由基捕获剂、颗粒等等以及作为主要原材料的一种或两种或更多种热塑性树脂。
在下文中,将描述可以加入到本发明的可剥离性层合膜中的添加剂。
(脆性改善剂)
在本发明的可剥离性层合膜中,所述层B可以包括脆性改善剂。所述脆性改善剂不受特别限制,但其实例包括以下化合物。
(具有重复单元的化合物)
本发明中的脆性改善剂优选为具有重复单元的化合物。所述具有重复单元的化合物的实例包括缩合物或加合物,所述缩合物的优选实例包括多元醇与多元酸的缩合物、多元醚醇与多元酸的缩合物以及多元醇与多元酸的缩合物跟异氰酸酯化合物的缩合物,而所述加合物的实例包括丙烯酸酯加合物和甲基丙烯酸酯加合物。此外,还可以使用基于聚醚的化合物、基于聚氨基甲酸酯的化合物、基于聚醚聚氨基甲酸酯的化合物、基于聚酰胺的化合物、基于聚砜的化合物、基于聚磺酰胺的化合物以及数均分子量为600或更大的化合物作为另一种基于聚合物的化合物。
其中至少一种优选为多元醇与多元酸的缩合物、多元醚醇与多元酸的缩合物、丙烯酸酯加合物或甲基丙烯酸酯加合物,更优选为多元醇与多元酸的缩合物或丙烯酸酯加合物,并且更优选为多元醇与多元酸的缩合物。
(增塑剂)
在本发明中,可以使用增塑剂以通过赋予所述可剥离性层合膜柔韧性来提高尺寸稳定性并且提高抗潮性。
优选加入的增塑剂的实例包括分子量约为190到5,000且处于上述物理性质范围内的低分子量到低聚化合物,并且例如使用磷酸酯、羧酸酯、多元醇酯等等。
所述磷酸酯的实例包括磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸联苯基二苯酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯等等。优选磷酸三苯酯和磷酸联苯基二苯酯。
所述羧酸酯的代表性实例包括邻苯二甲酸酯和柠檬酸酯。所述邻苯二甲酸酯的实例包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二(乙基己基)酯等等。所述柠檬酸酯的实例包括O-乙酰基柠檬酸三乙酯、O-乙酰基柠檬酸三丁酯、乙酰基柠檬酸三乙酯、乙酰基柠檬酸三丁酯等等。
除了TPP(熔融温度:约50℃)以外,这些优选增塑剂在25℃下是液体,并且还具有250℃或更高的沸点。
所述羧酸酯的其他实例包括油酸丁酯、乙酰蓖麻油酸甲酯、癸二酸二丁酯以及各种偏苯三酸酯。乙醇酸酯的实例包括三乙酸甘油酯、三丁酸甘油酯、丁基邻苯二甲酰基乙醇酸丁酯、乙基邻苯二甲酰基乙醇酸乙酯、甲基邻苯二甲酰基乙醇酸乙酯、丁基邻苯二甲酰基乙醇酸丁酯、甲基邻苯二甲酰基乙醇酸甲酯、丙基邻苯二甲酰基乙醇酸丙酯、丁基邻苯二甲酰基乙醇酸丁酯、辛基邻苯二甲酰基乙醇酸辛酯等等。
此外,还优选使用日本专利申请公开号H5-194788、S60-250053、H4-227941、H6-16869、H5-271471、H7-286068、H5-5047、H11-80381、H7-20317、H8-57879、H10-152568以及H10-120824中所述的增塑剂。根据这些专利文献,不仅充分描述了增塑剂的实例,并且充分描述了增塑剂的优选利用方法或性质,因而即使在本发明中也可以优选使用。
作为其他增塑剂,优选使用日本专利申请公开号H11-124445中所述的(二)季戊四醇酯、日本专利申请公开号H11-246704中所述的甘油酯、日本专利申请公开号2000-63560中所述的二甘油酯、日本专利申请公开号H11-92574中所述的柠檬酸酯、日本专利申请公开号H11-90946中所述的经取代苯基磷酸酯、日本专利申请公开号2003-165868中所述的含有芳香环和环己烷环的酯化合物等等。
此外,还优选使用包括分子量为1,000到100,000的树脂组分的聚合物增塑剂。其实例包括日本专利申请公开号2002-22956中所述的聚酯和/或聚醚;日本专利申请公开号H5-197073中所述的聚酯醚、聚酯氨基甲酸酯以及聚酯;日本专利申请公开号H2-292342中所述的共聚酯醚;日本专利申请公开号2002-146044中所述的环氧树脂或酚醛清漆树脂等等。
此外,作为在抗蒸发性、渗出、低雾度等方面优异的增塑剂,优选使用例如日本专利申请公开号2009-98674中所述的两个末端都具有羟基的聚酯二醇。另外,作为在光学膜的表面平滑度或低雾度方面优异的增塑剂,还优选日本专利申请公开号2009-155454、2009-235377、2009-299014、2010-031132、2010-053254以及2010-242050中所述的聚酯化合物或WO2009/031464中所述的糖酯衍生物。
这些增塑剂可以单独使用或以其中两种或更多种的组合使用。以100质量份热塑性树脂计,所加入的增塑剂的量可以是2质量份到120质量份,并且优选为2质量份到70质量份,更优选为2质量份到30质量份,并且特别优选为5质量份到20质量份。此外,从减少流延期间于浓液界面处产生障碍、控制与界面的粘合力或减少卷曲(取决于相邻层中的增塑剂组合)的观点来看,在下文所述的本发明制备方法中所使用的用于所述层A的浓液(浓液A)、用于所述层B的浓液(浓液B)以及(用于所述层C的浓液(浓液C))中,优选适当地选择增塑剂。
(紫外线吸收剂)
可以另外向本发明的可剥离性层合膜中加入紫外线吸收剂以便提高膜自身的耐光性或防止液晶显示装置的偏振板或图像显示构件(如液晶化合物)劣化。
作为紫外线吸收剂,优选使用吸收波长为370nm或更小的紫外光的能力优异(就防止液晶劣化的观点来看)并且尽可能少地吸收波长为400nm或更大的可见光(就良好图像显示性质的观点来看)的紫外线吸收剂。具体地,在波长370nm下的透射率优选为20%或更小,更优选为10%或更小,并且更优选为5%或更小。紫外线吸收剂的实例包括基于氧基二苯甲酮的化合物、基于苯并三唑的化合物、基于水杨酸酯的化合物、基于二苯甲酮的化合物、基于氰基丙烯酸酯的化合物、基于镍络合盐的化合物、含有上述紫外线吸收基团的聚合物型紫外线吸收化合物等等,但所述紫外线吸收剂不受其限制。可以使用两种或更多种紫外线吸收剂。
本发明的可剥离性层合膜可以含有添加剂以及作为主要原材料的一种或两种或更多种热塑性树脂。所述添加剂的实例包括基于氟的表面活性剂(以热塑性树脂计,优选加入量为0.01质量%到1质量%)、剥离剂(0.0001质量%到1质量%)、劣化抑制剂(0.0001质量%到1质量%)、光学各向异性控制剂(0.01质量%到10质量%)、红外线吸收材料(0.001质量%到1质量%)等等。
此外,可以分散有或含有一定范围内的由痕量有机材料、无机材料以及其混合物构成的颗粒,而不损害本发明的技术效果。当在膜形成期间出于提高所述可剥离性层合膜的输送性质的目的而加入所述颗粒时,所述颗粒的粒径优选为5nm到3,000nm,并且其加入量优选为1质量%或更少。
(偏振器耐久性增强剂)
优选地,可用于本发明的偏振板中的至少一种偏振板保护膜中具有至少一个能够形成氢键的供氢基团,并且另外含有芳香环数目/分子量的比率为100到300的添加剂(偏振器耐久性增强剂)。当含有所述添加剂时,以所述膜中所包括的100质量份树脂(纤维素酯或能够形成溶液膜且不同于纤维素酯的树脂)计,优选以优选为1质量份到20质量份的量含有所述添加剂。所述添加剂可以用来改善偏振板保护膜在高温和高湿度下的偏振器耐久性。由于所述添加剂中的羟基的作用,在高温和高湿度下,所述添加剂容易不均匀地存在于所述偏振器与所述偏振板保护膜的界面处,并且所述添加剂中的芳香环抑制偏振器中的硼酸扩散到所述偏振板保护膜中和离开所述偏振板。
能够形成氢键的供氢基团的实例描述于例如Jeffrey,George A.所著且由Oxford UP出版的Introduction to Hydrogen Bonding等文献中。
本发明的偏振器耐久性增强剂中的芳香环数目/分子量的比率优选为100到300。所述比率更优选为100到250,并且最优选为100到200。
通过使芳香环数目/分子量的比率低于所述下限可以大大提高在高温和高湿度下的偏振器耐久性。
(分子量)
所述偏振器耐久性增强剂的分子量优选为200到1,000,更优选为250到800,并且特别优选为280到600。当分子量等于或大于上述范围的下限时,可以抑制由所述偏振器耐久性增强剂在所述偏振板保护膜的膜形成期间挥发所致的损失,并且当分子量等于或小于上述范围的上限时,可以因为所述偏振器耐久性增强剂与纤维素酰化物具有良好相容性而获得具有低雾度的偏振板膜,并且因而优选所述范围。
还优选由式(1)表示的化合物(苯乙烯化酚)作为本发明的偏振器耐久性增强剂。
Figure BDA0000433791100000221
在式(1)中,R1表示氢原子或取代基,并且R2表示由以下式(1-2)表示的取代基;n1表示0到4的整数,并且当n1为2或更大时,各个R1可以相同或不同;n2表示1到5的整数,并且当n2为2或更大时,各个R2可以相同或不同。
R1表示氢原子或取代基。所述取代基的实例不受特别限制,并且包括烷基(优选具有1到10个碳原子的烷基,例如,甲基、乙基、异丙基、叔丁基、戊基、庚基、1-乙基戊基、苯甲基、2-乙氧基乙基、2-羧甲基等等)、烯基(优选具有2到20个碳原子的烯基,例如,乙烯基、烯丙基、油烯基等等)、炔基(优选具有2到20的碳原子的炔基,例如,乙炔基、丁二炔基、苯基乙炔基等等)、环烷基(优选具有3到20个碳原子的环烷基,例如,环丙基、环戊基、环己基、4-甲基环己基等等)、芳基(优选具有6到26个碳原子的芳基,例如,苯基、1-萘基、4-甲氧基苯基、2-氯苯基、3-甲基苯基等等)、杂环基(优选具有2到20个碳原子的杂环基,例如,2-吡啶基、4-吡啶基、2-咪唑基、2-苯并咪唑基、2-噻唑基、2-噁唑基等等)、烷氧基(优选具有1到20个碳原子的烷氧基,例如,甲氧基、乙氧基、异丙氧基、苯甲氧基等等)、芳氧基(优选具有6到26个碳原子的芳氧基,例如,苯氧基、1-萘氧基、3-甲基苯氧基、4-甲氧基苯氧基等等)、烷氧羰基(优选具有2到20个碳原子的烷氧羰基,例如,乙氧羰基、2-乙基己氧基羰基等等)、氨基(优选具有0到20个碳原子的氨基,例如,氨基、N,N-二甲基氨基、N,N-二乙基氨基、N-乙基氨基、苯胺基等等)、氨磺酰基(优选具有0到20个碳原子的氨磺酰基,例如,N,N-二甲基氨磺酰基、N-苯基氨磺酰基等等)、酰氧基(优选具有1到20个碳原子的酰氧基,例如,乙酰氧基、苯甲酰氧基等等)、氨甲酰基(优选具有1到20个碳原子的氨基甲酰基,例如,N,N-二甲基氨基甲酰基、N-苯基氨基甲酰基等等)、酰氨基(优选具有1到20个碳原子的酰氨基,例如,乙酰氨基、苯甲酰氨基等等)、氰基或卤素原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等等)以及羟基。R1优选为氢原子、具有1到20个碳原子的烷基以及羟基,并且更优选为氢原子、羟基以及甲基。另外,R1可以在取代基中具有一个或多个取代基。
n1表示0到4的整数,并且优选为2到4。
n2表示1到5的整数,并且优选为1到3。此外,优选n1和n2满足关系n1+n2=5。
R2表示由以下式(1-2)表示的取代基。
Figure BDA0000433791100000231
在式(1-2)中,A表示经取代或未经取代的芳香环;R3和R4各自独立地表示氢原子、具有1到5个碳原子的烷基或由式(1-3)表示的取代基;R5表示单键或具有1到5个碳原子的亚烷基;X表示经取代或未经取代的芳香环;n3表示0到10的整数,并且当n3为2或更大时,R5和X各自可以相同或不同。
A表示经取代或未经取代的芳香环。所述芳香环可以是包括如氮原子、氧原子以及硫原子等杂原子的杂环。所述A的实例包括苯环、茚环、萘环、芴环、菲环、蒽环、联苯环、芘环、吡喃环、二噁烷环、二噻烷环、噻喃(thiine)环、吡啶环、哌啶环、噁嗪环、吗啉环、噻嗪环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌嗪环、三嗪环等等。此外,所述环可以与另一个6元或5元环缩合。A优选为苯环。A可以具有的取代基的实例包括卤素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等等)、烷基、羟基等等。
R3和R4各自独立地表示氢原子或具有1到5个碳原子的烷基和由以下式(1-3)表示的取代基。R3和R4优选为氢原子、具有1到3个碳原子的烷基以及由式(1-3)表示的取代基,并且更优选为氢原子、甲基以及由式(1-3)表示的取代基。
Figure BDA0000433791100000241
在式(1-3)中,X表示经取代或未经取代的芳香环;R6、R7、R8以及R9各自独立地表示氢原子或具有1到5个碳原子的烷基;n5表示1到11的整数,并且当n5为2或更大时,R6、R7、R8以及R9和X各自可以相同或不同。
式(1-3)中的X的含义与式(1-2)中的X相同,并且其优选范围也相同。
R6、R7、R8以及R9各自独立地表示氢原子或具有1到5个碳原子的烷基。R3和R4优选为氢原子和具有1到3个碳原子的烷基,并且更优选为氢原子和甲基。
n5表示1到11的整数,优选为1到9,并且更优选为1到7。
式(1-3)优选由以下式(1-3')表示。
Figure BDA0000433791100000242
式(1-3')中各符号的定义的含义与式(1-3)中的定义相同,并且其优选范围也相同。
式(1-3)优选由以下式(1-3")表示。
Figure BDA0000433791100000251
在式(3")中,n4表示0到10的整数。
n4表示0到10的整数,优选为0到8,并且更优选为0到6。
在式(1-2)中,R5表示单键或具有1到5个碳原子的亚烷基,并且可以具有取代基。R5优选为具有1到4个碳原子的亚烷基,并且更优选为具有1到3个碳原子的亚烷基。R5可以具有的取代基的实例包括具有1到5个碳原子的烷基(例如,甲基、乙基、异丙基以及叔丁基)、卤素原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等等)、羟基等等。
X表示经取代或未经取代的芳香环。所述芳香环可以是包括如氮原子、氧原子以及硫原子等杂原子的杂环。所述X的实例包括苯环、茚环、萘环、芴环、菲环、蒽环、联苯环、芘环、吡喃环、二噁烷环、二噻烷环、噻喃环、吡啶环、哌啶环、噁嗪环、吗啉环、噻嗪环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌嗪环、三嗪环等等。此外,所述环可以与另一个6元或5元环缩合。X优选为苯环。X可以具有的取代基与为A的取代基所示例的取代基相同。
n3表示0到10的整数,优选为0到2并且更优选为0到1。
式(1-2)优选由以下式(2')表示。
Figure BDA0000433791100000252
在式(1-2')中,R3表示氢原子、具有1到5个碳原子的烷基或由式(1-3)表示的取代基;R5表示单键或具有1到5个碳原子的亚烷基;X表示经取代或未经取代的芳香环;n3表示0到5的整数,并且当n3为2或更大时,R5和X各自可以相同或不同。
式(1-2')中的各个符号的优选范围与式(1-2)中的各个符号的优选范围相同。
式(1-2)优选由以下式(1-2")表示。
Figure BDA0000433791100000261
在式(1-2")中,n3表示0到5的整数。
式(1-2")中的n3的优选范围与式(1-2)中的n3的优选范围相同。
由式(1)表示的化合物优选为如下方面:其中R1为氢原子或具有1到5个碳原子的烷基,R2由式(1-2")表示,n1表示2到4的整数,n2表示1到3的整数,并且n3表示0到2的整数。
在下文中,将描述由式(1)表示的化合物的具体实例,但本发明不限于以下具体实例。
Figure BDA0000433791100000262
Figure BDA0000433791100000271
此外,为了能够实现氢键结合从而存在大量羟基数目不同的苯乙烯化酚,可以使用含有由两个或更多个不同的式(1)表示的至少两种化合物的混合物。其实例包括了有1到3摩尔苯乙烯被烷基化成酚的苯乙烯化酚、苯乙烯在烷基化苯乙烯的苯基部分上进一步被烷基化的苯乙烯化酚以及具有大致为二聚物到四聚物且被烷基化成酚的低聚物的苯乙烯化酚的混合物。
由式(1)表示的化合物一般可以通过在酸催化剂存在下向一当量酚中加入一当量或多当量苯乙烯来合成,并且可以使用市售产品。另外,通过所述合成方法获得的混合物可以按照原样使用。
<有机酸>
本发明的膜可以用作偏振板的保护膜。在这种情况下,优选地含有树脂和有机酸,以100质量份所述树脂计,所述有机酸的含量为0.1质量份到20质量份,所述有机酸在四氢呋喃/水体积比=6/4的混合溶剂中在25℃下的酸离解常数为2到7。所述有机酸可以用于改善偏振板保护膜在高温和高湿度下的偏振器耐久性而不降低其在高温和低湿度下的偏振器耐久性。
<有机酸>
(溶解度)
本发明的膜中所包括的有机酸在25℃水中的溶解度为0.1质量%或更低。所述有机酸在25℃水中的溶解度优选为0.06质量%或更低,并且更优选为0.03质量%或更低。
作为本发明中测量溶解度的方法,采用由Maruzen Co.,Ltd.公开的Lectures of Experimental Chemistry第4版第153页到第156页中所述的方法。
本发明的膜中所包括的有机酸是在THF/水体积比=6/4的混合溶剂中在25℃下的酸离解常数为2到7的有机酸。有机酸在THF/水体积比=6/4的混合溶剂中的酸离解常数优选为2.5到7,更优选为2.5到6.5,并且特别优选为3到5。
作为本发明中测量酸离解常数的方法,采用由Manruzen Co.,Ltd.公开的Lectures of Experimentanl Chemistry第2版第215页到第217页中所述的碱滴定方法。
(分子量)
本发明的膜中所包括的有机酸的分子量优选为200到1,000,更优选为250到800并且特别优选为280到500。当分子量等于或大于上述范围的下限时,能改善在高温和低湿度下的偏振器耐久性,而当分子量等于或小于上述范围的上限时,能改善在高温和高湿度下的偏振器耐久性,并且因而优选所述范围。
(结构)
本发明的膜中所包括的有机酸优选包括芳香环结构,优选为具有6到12个碳原子的芳基,并且特别优选为苯基。所述有机酸的芳香环结构可以与其他环形成缩合环。所述有机酸的芳香环结构可以具有取代基,并且所述取代基不受特别限制,只要所述取代基不背离本发明的精神即可,但优选为卤素原子或烷基,更优选为卤素原子或具有1到6个碳原子的烷基,并且特别优选为氯原子或甲基。
优选的是所述有机酸由以下式(3)表示。
式(3)
Figure BDA0000433791100000291
在式(3)中,R6表示芳基,并且R7和R8各自独立地表示氢原子、烷基或芳基。R6和R7各自可以具有取代基。
R6优选为具有6到18个碳原子的芳基,更优选为具有6到12个碳原子的芳基并且特别优选为苯基。
R7和R8各自独立地优选为氢原子、具有1到12个碳原子的烷基(也包括环烷基)或具有6到12个碳原子的芳基,更优选为氢原子、具有1到6个碳原子的烷基(也包括环烷基)或苯基,并且特别优选为氢原子、甲基、乙基、环己基或苯基。
R6可以具有的取代基不受特别限制,只要所述取代基不背离本发明的精神即可,但优选为卤素原子或烷基,更优选为卤素原子或具有1到6个碳原子的烷基,并且特别优选为氯原子或甲基。
R7可以具有的取代基不受特别限制,只要所述取代基不背离本发明的精神即可,但所述取代基优选为具有6到12个碳原子的芳基,并且更优选为苯基。
在下文中,将示范由式(3)表示的有机酸的具体实例,但本发明不限于此。此外,有机酸(3-3)对应于实施例中所使用的添加剂U2。
(获得有机酸的方法)
本发明中所使用的有机酸可以商购,并且可以通过公众已知的方法来合成。
(有机酸的含量)
以所述膜中所使用的树脂计,所述有机酸优选为1质量%到20质量%。当所述数量为1质量%或更大时,容易获得偏振器耐久性改善效果,而当所述量为20质量%或更小时,很难在所述偏振板保护膜的膜形成期间发生渗出或泄露。所述有机酸的含量更优选为1质量%到15质量%,并且特别优选为1质量%到10质量%。
(有机酸的酸离解常数)
在本发明的偏振板中所使用的偏振板保护膜中所包括的有机酸中,四氢呋喃/水体积比=6/4的混合溶剂中在25℃下的酸离解常数优选为2到7,更优选为3到6,并且更优选为3到5。
作为本发明中测量酸离解常数的方法,采用由Manruzen Co.,Ltd.公开的Lectures of Experimentanl Chemistry第2版第215页到第217页中所述的碱滴定方法。
(颗粒)
可以加入颗粒以便赋予所述膜的表面以不均匀性或赋予所述膜内部以光散射性,并且在那种情况下,所述颗粒的粒径优选为1μm到20μm,并且所加入的颗粒量优选为2质量%到30质量%。所述颗粒与本发明的聚合物膜之间的折射率差异优选为0到0.5,例如,无机材料颗粒的实例包括氧化硅、氧化铝、硫酸钡等等的颗粒。有机材料颗粒的实例包括丙烯酸树脂、基于二乙烯基苯的树脂、基于苯并胍胺的树脂、基于苯乙烯的树脂、基于三聚氰胺的树脂、基于丙烯基-苯乙烯的树脂、基于聚碳酸酯的树脂、基于聚乙烯的树脂、基于聚氯乙烯的树脂等等。
<层合附加层到膜上>
在本发明的可剥离性层合膜和通过从所述可剥离性层合膜上剥离而获得的膜中,可以进一步在所述层合物的至少一个表面上形成另一个涂层。
作为所述涂层,例如,可以形成厚度为0.1μm到15μm的可固化树脂层。此外,在本发明的光学膜中,还可以在所述可固化树脂层上形成如抗静电层、高折射率层以及低折射率层等光学功能层。此外,所述可固化树脂层还可以充当抗静电层或高折射率层。
优选通过电离辐射可固化的化合物的交联反应或聚合反应来形成所述可固化树脂层。例如,可以通过例如在透光衬底上涂布包括电离辐射可固化的多官能团单体或多官能团低聚物的涂布组合物,并且使所述多官能团单体或所述多官能团低聚物进行交联反应或聚合反应来形成所述可固化树脂层。
所述电离辐射可固化的多官能团单体或所述多官能团低聚物的官能团优选为光可聚合的、电子可聚合的或辐射可聚合的,并且其中,优选光可聚合官能团。所述光可聚合官能团的实例包括不饱和可聚合官能团,如(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基以及烯丙基,并且其中,优选(甲基)丙烯酰基。
此外,在所述可固化树脂层中,可以使用任何公众已知的添加剂,如调平剂、防污剂、抗静电剂、控制折射率的无机填充剂、散射颗粒以及触变剂。
此外,在铅笔硬度测试中,用可固化树脂层形成的膜的强度优选为H或更高,并且更优选为2H或更高。另外,还可以形成通过取向并固化条形或盘形结晶可聚合化合物来形成相位差层。
[制备本发明的可剥离性层合膜的方法]
根据本发明制备可剥离性层合膜的方法(在下文中,也称为本发明的制备方法)的特征在于在流延支持体(流延衬底)上同时或按顺序流延和层合用于形成层A的浓液A和用于形成层B的浓液B,所述浓液A含有纤维素酯和溶剂(优选有机溶剂),所述浓液B含有能够形成溶液膜且不同于所述浓液A的纤维素酯的树脂和溶剂(优选有机溶剂),从所述流延支持体上剥离所述浓液A和所述浓液B的层合物,以及干燥所述层合物。
在下文中,将描述本发明的制备方法的优选方面。
(可剥离性层合膜的膜形成方法)
本发明的可剥离性层合膜的膜形成方法的实例包括公众已知的模制层合膜的方法,如溶液流延法(溶液流延法)、熔体挤出法、压延法以及加压模制法。本发明的制备方法的特征在于通过使用其中的溶液流延法(溶液流延法)以良好生产率制备本发明的可剥离性层合膜。
<制备浓液>
制备用于制备本发明的可剥离性层合膜的热塑性树脂的溶液(浓液)的溶解方法是通过室温溶解法、冷却溶解法或高温溶解法或其组合来进行。关于所述方法,纤维素酰化物溶液的制备方法描述于例如日本专利申请公开号H5-163301、S61-106628、S58-127737、H9-95544、H10-95854、H10-45950、2000-53784、H11-322946、H11-322947、H2-276830、2000-273239、H11-71463、H04-259511、2000-273184、H11-323017、H11-302388等等中。将所述纤维素酰化物溶解于有机溶剂中的方法的技术甚至可以适当地应用于本发明的纤维素酯和其他热塑性树脂。至于其细节,并且特别是非氯型溶剂系统,通过开放性技术报告(Open Technical Report)号2001-1745第22页到第25页中详细描述的方法制备所述浓液。此外,热塑性树脂的浓液溶液通常经过溶液浓缩和过滤,并且详细描述于开放性技术报告号2001-1745第25页中。另外,在高温下溶解的情况下,温度在大部分情况下不低于所使用的有机溶剂的沸点温度并且在那种情况下,所述系统是以加压状态使用。
(有机溶剂)
在本发明的制备方法中,将描述通过把所述纤维素酯和能够形成溶液膜且不同于所述浓液A的纤维素酯的树脂各自溶解于其中来形成浓液的有机溶剂。所使用的有机溶剂的实例包括相关领域内公众已知的有机溶剂,并且例如,优选具有介于17到22范围内的溶解参数的溶剂。溶解参数是指例如J.Brandrup,E.H等,“Polymer Handbook(第4版)”,VII/671到VII/714中所述的溶解参数。其实例包括低级脂肪族烃的氯化物、低级脂肪族醇、具有3到12个碳原子的酮、具有3到12个碳原子的酯、具有3到12个碳原子的醚、具有5到8个碳原子的脂肪族烃、具有6到12个碳原子的芳香族烃以及氟代醇(例如,日本专利申请公开号H8-143709的段落号[0020]和日本专利申请公开号H11-60807的段落号[0037]中所述的化合物)等等。
本发明中所使用的溶剂可以单独或以其组合的方式使用,但优选使用良好溶剂与不良溶剂的混合物以便赋予表面形状稳定性,并且更优选良好溶剂和不良溶剂的混合物比率,即良好溶剂和不良溶剂的含量分别为60质量%到99质量%和40质量%到1质量%。本发明中的良好溶剂是指单独使用时能溶解所述树脂的溶剂,而不良溶剂是指单独使用时不会膨胀或溶解所述树脂的溶剂。本发明中所使用的良好溶剂的实例包括有机卤素化合物,如二氯甲烷和二氧戊环。另外,作为本发明中所使用的不良溶剂,例如,优选使用甲醇、乙醇、正丁醇、环己烷等等。
所述浓液A和所述浓液B中所含的有机溶剂中醇的比例优选为全部有机溶剂的10质量%到50质量%,这是因为能缩短膜形成后在流延支持体(流延衬底)上进行干燥所需的时间,并且因而可以快速剥离并干燥所述膜,并且更优选为15质量%到30质量%。
(浓液的固体浓度)
优选将形成本发明的可剥离性层合膜的材料溶解于有机溶剂中,以产生10质量%到60质量%的固体浓度(干燥后为固体的组分的和),并且更优选为10质量%到50质量%。当使用基于纤维素酰化物的树脂作为主要组分时,所述基于纤维素酰化物的树脂是以优选为10质量%到30质量%,更优选为15质量%到25质量%并且最优选为18质量%到20质量%的固体浓度溶解。然而,取决于用途,所述浓液A的固体浓度在有些情况下优选为大于20质量%且等于或小于22质量%,这是因为有机溶剂的含量可能减少,干燥所需的时间可能缩短等等。作为在所述固体浓度下的制备方法,可以制备溶液以便在溶解阶段将固体浓度调节到预定值,并且还可以事先制备低浓度溶液(例如,9质量%到14质量%),然后可以用浓缩工艺调节成预定的高浓度溶液。此外,可以事先制备高浓度溶液,然后可以向其中加入各种添加剂以制备预定的低浓度溶液。
从实现支持体脱除性、界面粘附性以及低卷曲性的观点来看,优选的是所述浓液A和B中热塑性树脂的组成满足以下条件。所述浓液A的热塑性树脂中纤维素酯的比例优选为50质量%到100质量%,更优选为70质量%到100质量%,并且最优选为80质量%到100质量%。所述浓液B的热塑性树脂中(甲基)丙烯酸树脂的比例优选为30质量%到100质量%,更优选为50质量%到100质量%,并且最优选为70质量%到100质量%。
同时,为了借助于通过共流延进行的膜形成获得具有良好表面形状的可剥离性层合膜,所述浓液B与所述浓液A之间的固体浓度差异优选在10质量%以内,并且更优选在5质量%以内。
具体地讲,在所述浓液B中,固体浓度优选为16质量%到30质量%,并且所述浓液B与所述浓液A之间的固体浓度差异优选在10质量%以内。
<浓液的复数粘度>
在本发明的制备方法中,优选控制25℃下的所述浓液A的复数粘度ηA和所述浓液B的复数粘度ηB以便满足以下式(III)的关系。
(式III)  ηA≤ηB
在本发明的制备方法中,从改善膜形成后所述可剥离性层合膜的表面形状的观点来看,优选其中所述浓液A和所述浓液B的复数粘度为10Pa·s到80Pa·s或更小,并且所述浓液B的复数粘度大于所述浓液A的复数粘度。
在本发明的制备方法中,所述浓液A和所述浓液B的复数粘度都为10Pa·s到80Pa·s或更小。通过将复数粘度设定到这个范围,溶液流延适合性倾向于提高得更多,这种情况是优选的。在这里,本发明中的浓液的复数粘度是指通过溶液剪切流变仪测量的粘度。
当所述复数粘度在所述范围内时,进一步增强抑制所述可剥离性层合膜变白的作用。所述复数粘度更优选为20Pa·s到80Pa·s,并且特别优选为25Pa·s到70Pa·s。所述粘度是通过以下方式测量。使用直径为4cm/2°的钢锥在流变仪(CLS500)(两者都是由TA Instruments,Inc.制备)中测量1mL样品溶液(1mL)。
事先使所述样品溶液升温直到溶液温度变得恒定在测量开始温度下,然后开始测量。那时的温度不受特别限制,只要所述温度是流延期间的温度即可,但所述温度优选为-5℃到70℃,并且更优选为-5℃到35℃。如上文所述,在本发明中,采用25℃下的值。
<共流延工艺>
(流延)
本发明的制备方法包括通过利用同时流延含有纤维素酯和有机溶剂的浓液A与含有能够形成溶液膜且不同于所述浓液A的纤维素酯的树脂和有机溶剂的浓液B的共流延法或按顺序流延所述浓液A和所述浓液B的按顺序流延法在流延衬底上层合来进行流延的工艺。作为形成层合物的方法,优选可以同时进行流延的共流延法,并且在下文中将使用共流延的实施例来描述所述方法。
层合中的层数不受特别限制,但因为层合物的处理性质取决于每一层或整个层合物的厚度和层间粘附而变化,所以可以通过层配置来选择能够流延的层数。在这种情况下,当可剥离性层合膜的总膜厚度为20μm到200μm时,可以采用已知的溶液流延法的技术,这种情况是优选的。
此外,层合形式至少为所述浓液A和所述浓液B的层合物,但可以是所述浓液A和/或所述浓液B的多个层的交互层结构,并且当采用所述交互层结构时,各个层A和各个层B的厚度可以变化,并且还可以通过改变材料组成比率等获得具有不同的物理性质等的可剥离性层合膜。
另外,必要时还可以形成由使用各种材料(如含有能够形成溶液膜且不同于所述浓液A跟所述浓液B中所使用的树脂的树脂和有机溶剂的浓液C)的各种层构成的层合物。
在本发明的制备方法中,可以通过在所述浓液A和所述浓液B的层合物上层合任何一层或多层所述浓液A、所述浓液B以及所述不同于所述浓液A和所述浓液B的浓液C而获得三层或更多层的层合物,并且包括所述层A和所述层B的层合物是包括所述层A和所述层B中的至少一者(多个)或另外包括不同于所述层A和所述层B的层C的三层或更多层的层合物。
此外,优选控制所述浓液A的流延厚度以使得所述浓液A的干厚度为5μm到60μm。具有所述厚度的流延方法不受特别限制,但可以使用公众已知的方法。所述干厚度的更优选范围与本发明的光学膜的所述层A的优选厚度相同。
可以通过将所述浓液流延在流延支持体上并且蒸发所述溶剂来形成可剥离性层合膜。在这里,所述流延支持体不受特别限制,但优选为转鼓(drum)或传动带(band)。优选对所述流延支持体的表面进行抛光以呈镜面状态。溶剂流延法中的流延和干燥方法描述于美国专利号2336310、2367603、2492078、2492977、2492978、2607704、2739069和2739070,以及英国专利号640731和736892,以及日本专利公开号S45-4554和S49-5614,以及日本专利申请公开号S60-176834、S60-203430和S62-115035中。
图1是说明具有传动带的流延设备的主要部分的示意性视图,并且是侧平面视图。流延设备11是由流延模14、第一辅助辊32和第二辅助辊33、传动带31、剥离辊37、温度调节板51、多个冷凝板52、多个液体接收器53、收集槽56以及液体进料管构成。此外,三种浓液各自制备为流延浓液12,并且利用这些浓液,还可以通过流延操作一次性将流延膜制备成三层结构。PS指示流延开始位置。36指示可剥离性层合膜。
图2是说明包括转鼓的流延设备的视图。图2是说明流延设备101的主要部分的示意性视图,并且是侧平面视图。此外,将通过用相同参考数字指定与以上图1中所述的那些相同的装置和构件来省略说明。在图2中,使用转鼓102代替图1中的传动带。将来自流延模14的流延浓液12流延在稍低于转鼓102的最高部分处,以便指引转鼓102上所形成的流延膜从流延开始位置PS处向下。即使在这种情况下,也优选确定流延开始位置PS以使得转鼓102上在流延开始位置PS处的切线尽可能与流延模14的流延曲线的切线重合。
转鼓102具有温度调节功能。在流延膜的外侧上,设置多个冷凝板105,并且溶剂经过这些冷凝板105之间的间隙的斜坡进入外部液体接收器53,然后被收集在收集槽56中。在转鼓102上行进的流延膜被剥离辊37剥离为可剥离性层合膜36,并且被送到干燥设备供进行下一个工艺。因此,可以通过均匀地干燥流延膜同时防止滴落而以高产率收集溶剂。然而,即使当通过逆转转鼓102的旋转方向使流延膜的行进方向从流延开始位置PS处向上时,也能获得均匀地干燥流延膜并且使可剥离性层合膜36的厚度均匀化的效果。
优选将浓液流延在具有5℃或更低的表面温度的支持体上。流延衬底(支持体)的表面温度优选为-30℃到5℃,并且更优选为-10℃到2℃。
优选在进行流延后将流延衬底吹干2秒或更久。可以将所获得的可剥离性层合膜从支持体上剥离,并且可以用高温空气干燥,同时将后续温度从100℃变成160℃,从而蒸发残余溶剂。上述方法描述于日本专利申请公开号H5-17844中。根据所述方法,可以缩短从流延到剥离的时间。为了进行这种方法,所述浓液在流延期间需要在所述支持体的表面温度下胶凝。
在本发明中,通过将两种或更多种浓液流延在作为流延衬底的支持体上来形成膜。除了上述要素以外,本发明的可剥离性层合膜的制备方法不受特别限制,并且可以使用公众已知的共流延法。例如,可以通过从金属支持体前进方向上以一定间隔形成的多个流延口处流延和层合各浓液溶液来制备所述可剥离性层合膜,并且可以应用日本专利申请公开号S61-158414、H1-122419以及H11-198285中所述的方法。此外,可以流延来自两个流延口的浓液溶液以形成可剥离性层合膜,并且例如,可以通过日本专利公开号S60-27562、日本专利申请公开号S61-94724、S61-947245、S61-104813、S61-158413以及H6-134933中所述的方法进行流延。
(干燥工艺)
本发明的制备方法包括去除有机溶剂的工艺(干燥所述浓液A和所述浓液B的层合物的工艺,所述层合物是从所述流延支持体上剥离)。
下面描述对在转鼓或传动带上经过干燥并且剥离的膜幅(web)进行干燥的方法。通过使膜幅交替穿过被安排成Z形图案的一组辊的输送方法或通过用夹子等夹住所剥离的膜幅的两端而以非接触方式输送膜幅的方法等等来输送在转鼓或传动带旋转一整周之前立即在剥离位置处剥离的膜幅。通过以预定温度吹干所输送的膜幅(可剥离性层合膜)的两侧的方法或通过使用如微波炉等加热工具的方法来进行干燥。因为快速干燥可能会损害将要形成的可剥离性层合膜的表面平滑度,所以优选将所述膜在干燥早期不会因溶剂而产生气泡的温度下进行干燥,并且在所述干燥有所进展后在高温下进行干燥。在从所述支持体上剥离后的干燥工艺中,所述可剥离性层合膜打算通过蒸发溶剂而在长度方向或宽度方向上收缩。收缩率随进行干燥的温度升高而增加。优选所制备的可剥离性层合膜的表面平滑度当在干燥所述膜的同时尽可能抑制收缩率时有所改善。在这点上,例如,如日本专利申请公开号S62-46625中所述,优选在进行整个干燥工艺或其一部分的同时借助于夹子或销子将膜幅宽度的两端维持在宽度方向上的方法。在所述干燥工艺中,干燥温度优选为100℃到145℃。干燥温度、干燥气流以及干燥时间取决于所使用的溶剂而变化,但可以根据所使用的溶剂的种类和组合适当地加以选择。
在本发明中,优选将已经用来流延多个层的浓液干燥,然后从所述支持体上剥离,并且此外,通过所述干燥方法干燥膜幅。
在本发明中,就制备效率的观点来看,将浓液流延在所述流延衬底上并且剥离所持续的时间,即,浓液在所述流延衬底上输送所持续的时间不受特别限制,但优选在180秒内,并且更优选在60秒内。
<拉伸工艺>
本发明的制备方法可以包括在膜形成工艺后拉伸所形成的可剥离性层合膜的工艺。
在制备本发明的可剥离性层合膜时,优选当从所述流延支持体上剥离的剥离膜幅(可剥离性层合膜)中的残余溶剂量小于120质量%时拉伸所述膜幅。
此外,残余溶剂量可以由以下等式表示。
残余溶剂量(质量%)={(M-N)/N}×100
在这里,M为所述膜幅在任何时间点的质量,并且N为当经测量具有M的膜幅在110℃下干燥3小时时的质量。当所述膜幅中的残余溶剂量过高时,不可能获得拉伸效果,并且当所述量过低时,相当难以进行拉伸,并且因而所述膜幅在一些情况下可能断裂。所述膜幅中的残余溶剂量更优选为10质量%到50质量%,并且具体来说,最优选为12质量%到35质量%。此外,当拉伸放大率过低时,不可能获得充分相位差,并且当所述拉伸放大率过高时,相当难以进行拉伸,因而所述膜幅在一些情况下可能断裂。
所述拉伸放大率一般可以设定为5%到100%,并且还优选为15%到40%。在这里,在一个方向上拉伸5%到100%意指将支持所述可剥离性层合膜的夹子或销子之间的距离维持在拉伸前它们之间的距离的1.05倍到2.00倍范围内。
此外,拉伸可以在所述可剥离性层合膜的输送方向(加工方向)中或在与所述可剥离性层合膜的输送方向正交的方向(横向)中或在两个方向上进行。
在本发明中,通过溶液流延膜形成而形成的膜即使未在高温下加热也可以拉伸,只要残余溶剂量属于规定范围内即可,这种情况是优选的,因为当所述工艺包括干燥和拉伸时,所述工艺能在短时期内完成。在本发明中,拉伸工艺中的拉伸温度优选为110℃到190℃,并且更优选为120℃到150℃。从保证低雾度的观点来看,所述拉伸温度优选为120℃或更高,而从提高光学显现性的观点来看(从使膜变薄的观点来看),优选为150℃或更低。
同时,当所述膜幅的温度过高时,其中的增塑剂可以蒸发出来,并且因此,在使用挥发性低分子增塑剂作为增塑剂的情况下,所述膜幅的温度优选在室温(15℃)到145℃范围内。
此外,从提高所述膜的光学显现性的观点来看并且从增加所述膜的Rth(延迟)值的观点来看,在彼此正交的双轴方向上拉伸所述膜是有效的。
在本发明中,可以在拉伸工艺中在双轴方向上同时拉伸所述膜,或可以在拉伸工艺中在双轴方向上按顺序拉伸所述膜。当在双轴方向上按顺序拉伸所述膜时,各个方向上在每次拉伸时的拉伸温度可以有所变化。
当在双轴方向上同时拉伸所述膜时,即使当在110℃到190℃的拉伸温度下拉伸时也可以获得本发明的可剥离性层合膜,并且同时双轴拉伸时的拉伸温度更优选为120℃到150℃,并且特别优选为130℃到150℃。此外,同时双轴拉伸可能会在某种程度上增加雾度,但可以进一步提高光学显现性。
同时,在顺序双轴拉伸的情况下,优选首先在与所述可剥离性层合膜的输送方向平行的方向上,然后在与所述可剥离性层合膜的输送方向正交的方向上拉伸所述可剥离性层合膜。顺序拉伸时的拉伸温度的更优选范围与上述同时双轴拉伸的拉伸温度范围相同。
<热处理工艺>
优选的是本发明的制备可剥离性层合膜的方法包括在干燥工艺完成后进行的热处理工艺。所述热处理工艺中的热处理可以在干燥工艺完成后进行,并且可以在拉伸/干燥工艺后或在干燥工艺完成后立即进行,然后进行卷绕,仅热处理可以独立地进行。在本发明中,优选在干燥工艺完成后从室温冷却到100℃,然后再进行热处理。原因在于这对获得在热尺寸稳定性方面优异的可剥离性层合膜是有利的。出于同一原因,优选将紧临热处理工艺之前的残余溶剂量干燥到小于2质量%并且优选小于0.4质量%。
通过在输送时以预定温度吹干所述可剥离性层合膜的方法或通过使用如微波炉等加热工具的方法来进行热处理。
热处理优选在150℃到200℃的温度下,并且更优选在160℃到180℃的温度下进行。此外,热处理优选进行1分钟到20分钟,并且更优选5分钟到10分钟。
<加热的水蒸汽处理>
另外,然后可以通过进行喷射加热到100℃或更高温度的水蒸汽的工艺来制备经过拉伸处理的可剥离性层合膜。通过使所述可剥离性层合膜经历水蒸汽喷射工艺来减轻所制备的可剥离性层合膜的残余应力,并且减小尺寸变化,这种情况是优选的。水蒸汽的温度不受特别限制,只要所述温度为100℃或更高即可,但考虑到所述可剥离性层合膜的耐热性,水蒸汽的温度变为200℃或更低。
在本发明的制备方法中,可以对所述可剥离性层合膜的两端进行修边。作为修边方法,可以使用一般技术,如利用刀具(如刀刃)的切割法和使用激光的方法。
优选的是具有在所述可剥离性层合膜的行进方向上切割所述膜的边缘部分并且收集所述膜作为再循环聚合物的原材料的边缘部分收集工艺。在这里,欲切割的边缘部分的宽度优选为10mm到500mm。
作为层合物,本发明的所切割并收集的可剥离性层合膜可以按照原样用作再循环聚合物的原材料,并且更优选在所述层合物中,通过如剥离等技术分离包括纤维素酯的树脂层(层A)和包括能够形成溶液膜且不同于纤维素酯的树脂(例如,(甲基)丙烯酸树脂)的树脂层(层B)。在再循环的聚合物原材料中,由于污染而由一种树脂变成另一种树脂的树脂的含量比优选为20%或更小。所述比率更优选为10%或更小。
<收集散装卷(bulk roll)>
本发明的可剥离性层合膜可以收集为散装卷并且当所述膜制备呈长度为50m或更长的卷形式时用作再循环原材料,然后在卷绕形状或表面形状方面存在问题。在这种情况下,如同收集所述边缘部分,可以按照原样收集所述层合物,并且可以通过如剥离等技术分离各层并加以收集。在再循环的原材料中,由于污染而由一种树脂变成另一种树脂的树脂的含量比优选为20%或更小,并且更优选为10%或更小。
可剥离性层合膜卷可以通过按照原样卷绕通过进行上述工艺而获得的所述可剥离性层合膜获得。
此外,可以剥离所述可剥离性层合膜的各层的一部分,并且可以将所剥离的层卷绕成个别膜。下文将描述剥离方法。
例如,可以通过将从所述可剥离性层合膜上剥离的层A卷绕成纤维素酯膜获得长纤维素酯膜。所述长纤维素酯膜可以按照原样用作偏振板保护膜。在这里,就制备工艺而言,术语“长型”不受特别限制,只要纵向中的长度为5m或更长,并且所述长度优选为100m或更长,并且更优选为1,000m到300,000m。
<表面处理工艺>
当从本发明的可剥离性层合膜上剥离的膜用作偏振板的保护膜,然后粘附到偏振器时,从所述膜与所述偏振器的粘附性的观点来看,优选进行使其表面具有亲水性的处理,如酸处理、碱处理、等离子体处理以及电晕处理。
其中,因为本发明的可剥离性层合膜具有纤维素酰化物层A,所以优选对纤维素酰化物层A进行碱皂化,从而改善了其与典型地使用的聚乙烯醇偏振器的粘附性。在不存在所述层A的情况下,必需使用粘合性粘附剂,这是不利的,因为会使生产效率劣化。
<从可剥离性层合物上剥离每一层的剥离方法>
可以通过物理折叠起点、切边面的毛刺、热、湿热处理等等从可剥离性层合膜(可剥离性层合物)上剥离每一层。
可以使用以下方法:使用所述可剥离性层合膜的各层之间的物理和机械性质(延展性和韧性)差异的方法;使用物理变化(如由于热和湿热处理所致的尺寸变化)差异的方法;以及使用上下膜厚度方向上的剪切速率差异的方法,并且这些方法可以根据所述可剥离性层合膜的性质适当地加以区分并使用。即使当使用由于热和湿热尺寸所致的尺寸变化差异时,也能通过在剥离期间向所要部位应用加热辊或加热水蒸汽来产生局部变化,并且作为结果,各层的位移量差异充当剪切力,并且当所述力超过层间粘合力时,发生剥离。
此外,还可以从本发明的可剥离性层合膜同时获得多个膜,但所述膜还可以在按照原样卷绕成层合物时使用并且适当地剥离。当所形成的层极薄时,从便携性的观点来看,优选将所述层合物按照原样处理并加工。
在本发明中,所剥离的层A可以用作薄纤维素酯膜。优选所述膜用作光学膜。同样,所剥离的层B也可以优选用作含有除纤维素酯以外的树脂的光学膜。
<所剥离的膜的物理性质>
(光学性质)
所剥离的纤维素酯膜的透光率优选为80%或更大,并且更优选为86%或更大。此外,所述纤维素酯膜的雾度优选为2.0%或更小,并且更优选为1.0%或更小。
[弹性模量]
所剥离的纤维素乙酸酯膜的弹性模量优选为1,000MPa到8,000MPa,并且更优选为2,000MPa到6,000MPa。
(取向度)
至于所剥离的纤维素酯膜的取向度,优选的是表面方向上的纤维素酯的取向度(P1)满足0≤|P1|≤0.20。更优选0≤|P1|≤0.10,并且特别优选0≤|P1|≤0.05。可以通过日本专利申请公开号2008-260921中所述的方法获得取向度。
(分层性)
在一个更优选方面,当所剥离的纤维素酯膜用作光学膜时,所述光学膜内的分层(在剥离测试中断裂)较小。分层大小可以通过来源于通过具体方法测量时所产生的分层的剥离部分的主干的宽度来定量,并且本说明书中的分层是指基于日本专利申请公开号H9-185148的[0030]的描述观察和测量的值。事实上,所述分层优选为300μm或更小,更优选为200μm或更小,并且特别优选为100μm或更小。
当所述分层为280μm或更小时,在液晶显示面板的返工操作期间很难在所述膜中产生断裂,并且因而损失制备成本发生的可能性较小,这种情况是优选的。此外,在本说明书中,返工操作是指在当偏振板粘附到液晶显示装置的玻璃衬底时发生错误的情况下,出于通过将所述偏振板再次粘附到所述玻璃衬底来修理所述显示器的目的将所述偏振板从玻璃衬底上剥离一次的操作。
即,在本发明的膜中,当使用具有更优选方面的光学膜时,提高了本发明的液晶显示装置的返工性,从制备成本的观点来看,这种情况是优选的。
(膜表面和剥离表面的平滑度)
从光学膜均匀性的观点来看,优选的是本发明的可剥离性层合膜、从所述可剥离性层合膜剥离的包括纤维素酯的所述层A,以及由能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂构成的所述层B具有平滑膜表面。
膜表面的平滑度可以基于JIS B0601:2001和ISO4287:1997,使用表面粗糙度测量装置(由Kosaka Laboratory Ltd.制备)评估为算术平均粗糙度。
在膜形成期间,在空气界面(空气表面)侧的表面(该表面是所述可剥离性层合膜的最外层表面)和在支持表面侧的表面的优选算术平均粗糙度(在Ra外)在任何表面上为0.05μm或更小,更优选为0.03μm或更小,并且特别优选为0.02μm或更小。
从上面剥离所述层A和所述层B的表面的优选算术平均粗糙度(在Ra内)为0.2μm或更小,更优选为0.1μm或更小,并且特别优选为0.05μm或更小。
(膜表面的接触角)
从如表面处理或粘附为液晶显示器构件等加工的观点来看,优选本发明的可剥离性层合膜、从所述可剥离性层合膜剥离的包括纤维素酯的所述层A以及由能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂构成的所述层B的膜表面具有适当的疏水性。
疏水性大致可以通过测量所述膜表面的接触角来评估。接触角的测量可以通过利用滑移法使用接触角仪(由Kyowa Interface Science Co.,Ltd.制备)测量水滴接触角来评估。
在膜形成期间,在空气界面(空气表面)侧的表面(该表面是所述可剥离性层合膜的最外层表面)和在支持表面侧的表面的优选接触角在任何表面上为40度到100度,更优选为45度到90度,并且特别优选为50度到80度。
从上面剥离所述层A和所述层B的表面的优选接触角在40度到120度范围内,更优选在45度到110度范围内,并且特别优选为50度到100度。当所述接触角小于120度时,当所述可剥离性层合膜用作偏振板保护膜时提高了如与偏振器的粘合力等加工性,这种情况是优选的。
(剥离起电量(Peeling Electrification))
从防尘性的观点来看,优选的是本发明的可剥离性层合膜、从所述可剥离性层合膜剥离的包括纤维素酯的所述层A以及由能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂构成的所述层B在膜表面上具有较小电荷量。对于所述可剥离性层合膜和从所述可剥离性层合膜剥离的膜的表面而言,在常温和标准湿度下测量的垂直剥离起电量优选为-200pc(皮库)/cm2到+200pc(皮库)/cm2。所述垂直剥离起电量更优选为-100pc/cm2到+200pc/cm2,更优选为-50pc/cm2到+50pc/cm2,并且最优选为0pc/cm2。在这里,单位pc(皮库)为10-12库伦。在常温和10%RH下测量的垂直剥离起电量更优选为-100pc/cm2到+100pc/cm2,更优选为-50pc/cm2到+50pc/cm2,并且最优选为0pc/cm2
所述垂直剥离起电量可以通过日本专利号3847130中所述的方法来测量。
(延迟)
在本说明书中,Re(λnm)和Rth(λnm)分别表示在波长λ(单位:nm)下的面内延迟值和厚度方向上的延迟值。Re(λnm)是通过使波长为λnm的光在膜的法线方向上入射,并且使用KOBRA21ADH(由Oji Scientific InstrumentsCo.,Ltd.制备)来测量。
当欲测量的膜用单轴或双轴折射率椭球表示时,通过以下方法计算Rth(λnm)。
通过以下方式测量Re(λnm)的总计六个点:通过取平面内慢轴(用KOBRA21ADH确定)作为倾斜轴(旋转轴)(当不存在慢轴时,将取所述膜的任何平面内方向作为旋转轴),使波长为λnm的光从膜的法线方向开始在一个方向上在以10°步进的增量增加到至多+50°的角度下从各个倾斜方向入射,然后通过KOBRA21ADH基于所测量的延迟值、平均折射率以及所输入的膜厚度值来计算Rth(λnm)。
当以上描述中不具体描述λ并且仅与Re和Rth一起描述时,λ指示具有通过使用波长为590nm的光测量的值的λ。此外,在具有在法线方向上关于作为旋转轴的平面内慢轴成某一倾斜角时延迟值为零的方向的膜的情况下,倾斜角大于所述某一倾斜角时延迟值变成负号,然后通过KOBRA21ADH进行计算。
此外,还可以基于通过取慢轴作为倾斜轴(旋转轴)(当不存在慢轴时,将取所述膜的任何平面内方向作为旋转轴)在任何两个倾斜方向上测量的两个延迟值、平均折射率以及所输入的膜厚度并且由以下式(3)和(4)计算Rth。
式(3)
Re ( &theta; ) = [ nx - ny &times; nz { ny sin ( sin - 1 ( sin ( - &theta; ) nx ) ) } 2 + { nz cos ( sin - 1 ( sin ( - &theta; ) nx ) ) } 2 ] &times; d cos { sin - 1 ( sin ( - &theta; ) nx ) }
[在所述式中,Re(θ)表示在与法线方向的倾斜角(θ)的方向上的延迟值。此外,nx表示在平面内慢轴方向上的折射率;ny表示在与nx正交的平面内方向上的折射率;nz表示在与nx和ny正交的厚度方向上的折射率;并且d是薄膜厚度。]
式(4):Rth=((nx+ny)/2-nz)×d
当欲测量的膜不能由所谓的单轴或双轴折射率椭球表示时,当所述膜不具有光轴时,通过以下方法计算Rth(λnm)。
通过以下方式测量Re(λnm)的十一个点:通过取面内慢轴(用KOBRA21ADH确定)作为倾斜轴(旋转轴),使波长为λnm的光从膜的法线方向开始在一个方向上在以10°步进的增量从-50°增加到+50°的角度下从各个倾斜方向入射,然后通过KOBRA21ADH基于所测量的延迟值、平均折射率以及所输入的膜厚度值来计算Rth(λnm)。KOBRA21ADH通过向其中输入这些平均折射率值和膜厚度来计算nx、ny以及nz。由所计算的nx、ny以及nz进一步计算Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。
此外,在上述测量中,可以使用Polymer Handbook(John Wiley&Sons,Inc.)和各种光学膜目录中所述的值作为平均折射率。还不知道值的平均折射率可以通过上述方法来测量。以下说明光学膜的平均折射率的主要值:纤维素酰化物(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)以及聚苯乙烯(1.59)。
[偏振板]
本发明的偏振板包括偏振器和本发明的光学膜。
本发明的光学膜可以用作偏振器和至少一侧上安排有保护膜的偏振板中的保护膜。
此外,作为所述偏振板的一种配置,在保护膜被安排在所述偏振器的两个表面上的形式中,本发明的光学膜还可以用作一侧的保护膜或相位差膜。
所述偏振器的实例包括基于碘的偏振膜、使用二色性染料的基于染料的偏振膜或基于聚烯的偏振膜。所述基于碘的偏振膜和所述基于染料的偏振膜一般可以通过使用基于聚乙烯醇的膜来制备。
[使用可剥离性层合物的偏振板的制备方法]
作为所述可剥离性层合物,优选由作为处于所述层B(即,作为输送支持体的内层)两侧的外层且由纤维素构成的所述层A或作为外层之一的所述A层和另一层C构成的三层配置,因为可以使用所述可剥离性层合物有效地制备所述偏振板。
处于所述层B两侧的所述层A(层C)可以通过上述剥离方法同时或相继从所述层B上剥离,并且在剥离后将所述偏振器夹在两个层之间,从而使用所述两个层作为保护膜来制备偏振板。
图3示意性地说明所述偏振板的制备工艺的一个实例。如图3中所述,可以通过剥离所述层B两侧的所述层A(一侧还可以是所述层C),连续输送所剥离的层A,并且将偏振器P夹在它们之间来进行粘附。在这种情况下,即使非常薄,所述层A和所述层C作为层合物也较厚,并且因而各种操作困难较小,因为可以用与典型厚膜类似的方式进行表面加工或赋予涂层,并且可以将薄化过的薄型偏振板制备成保护膜,而不显著损害便携性或制备适合性,直到进行所述偏振板的后续制备工艺,并且因而这种情况可以用作一个实例,所述实例可以优选用作本发明的可剥离性层合物的使用方法。
在这里,当在剥离所述层A和所述层B之前将所述层A和所述层B皂化处理成可剥离性层合膜时,仅皂化所述层A的最外层。在这种情况下,为了将所剥离的层A的经皂化表面粘附到所述偏振器,当输送所述偏振器时,将所述经皂化表面可以从外侧粘附到所输送的偏振器,或者可以通过在输送所剥离的层A的同时将其扭曲而从内侧粘附到所输送的偏振器。
此外,所述层A在剥离后可以经历皂化处理。
另外,将所述可剥离性层合膜中的层A侧事先粘附到所述偏振器,然后可以从粘附到所述偏振器的层A上剥离所述层B。
作为将保护膜粘附到所述偏振器的方法,可以使用水性粘合剂或粘合性粘附剂,并且可以使用基于丙烯酸或基于环氧树脂和基于氨基甲酸酯的粘合剂。
[液晶显示装置]
本发明的液晶显示装置使用本发明的光学膜或本发明的偏振板。
所述光学膜和所述偏振板宜用于如液晶显示装置等图像显示装置,并且优选用于背光侧的最上层。
一般来说,所述液晶显示装置具有液晶单元和安排在其两侧的两个偏振板,并且所述液晶单元载有介于两个电极衬底之间的液晶。此外,在所述液晶单元与一个偏振板之间安排一个光学各向异性层,或有些情况下在所述液晶单元与两个偏振板之间安排两个光学各向异性层。
对于所述液晶单元,已知TN模式、VA模式以及OCB模式、IPS模式或ECB模式,但所述液晶单元可以优选用于任何操作模式的液晶显示装置。
实施例
在下文中,将参照实施例更详细地描述本发明的特征。
以下实施例中所示的材料、用量、比率、处理物质、处理顺序等等可以适当地变更,只要不背离本发明的精神即可。所以,本发明的范围不应被视为受以下所示的具体实施例限制。
此外,除非特别规定,否则“份数”是以质量计。
[测量方法]
<重均分子量的测量条件>
通过凝胶渗透色谱法来测量重均分子量。测量条件如下。
溶剂:四氢呋喃
装置名称:TOSOH HLC-8220GPC
柱:连接并使用三个TOSOH TSKgel Super HZM-H柱(4.6mm×15cm)。
柱温:25℃
样品浓度:0.1质量%
流速:0.35ml/min
校准曲线:使用利用由TOSOH Corporation制备的7份TSK标准聚苯乙烯样品(Mw=2,800,000到1,050)制作校准曲线。
<溶解度参数(SP值)>
作为溶解度参数,使用J.Brandrup,E.H等,“Polymer Handbook(第4版)”,VII/671到VII/714中所述的溶解度参数。
各聚合物的SP值示于以下表1中。表2描述了所使用的两种聚合物之间的SP值的差异。
(粘合力)
可剥离性层合膜的粘合力通过以下90度剥离测试方法来测量。
1.通过粘合剂,将共流延膜粘附到玻璃板,并且将所述可剥离性层合膜粘附在所述共流延膜上。例如,包括纤维素酯的层A朝向玻璃板侧(向下),而包括能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂的层B向上。
测试样品的大小为宽1cm×长15cm,并且粘附部分的长度是7cm。
2.在所述可剥离性层合膜的界面处,在90度方向上将所述层B拉出以进行界面剥离,从而仅剥离所述可剥离性层合膜的一端。测量此时的负荷,并且将所获得的值定义为粘合力。
(膜的表面形状)
将偏振板置于正交Nichol下观察所述膜的厚度不均匀性(R步进不均匀性和卷绕不均匀性),并且根据以下标准加以评估。
A:无法直观辨别厚度不均性
B:能直观辨别非常轻微的厚度不均匀性
C:能直观辨别轻微厚度不均匀性,但可以忽略
D:厚度不均匀性能直观辨别为明显不均匀性
(延迟均匀性)
在589nm波长下通过KOBRA21ADH(由Oji Scientific Instruments Co.,Ltd.制备)测量面内延迟Re和厚度方向延迟Rth(样品大小4cm×4cm),根据利用纵向方向上的10个点和宽度方向上的20cm间隙进行测量而获得的平均值和标准偏差将不规则度变化系数计算为标准偏差/平均值,并且根据以下标准进行评估。
A:不规则度小于1.5%
B:不规则度等于或大于1.5%且小于5%
C:不规则度为等于或大于5%且小于10%
D:不规则度为10%或更大
[实施例1]
<制备浓液>
根据以下表1中的组成,制备浓液。
在表1中,使用由Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制备的市售DIANAL BR88作为Acryl1,并且使用由Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制备的市售DIANALBR85作为Acryl2。
使用以下化合物作为添加剂A1。在以下结构式中,R表示苯甲酰基,并且使用平均取代度为5到7的化合物。
使用以下化合物作为添加剂A2(各结构式和R9的取代度描述如下)。
Figure BDA0000433791100000502
使用己二酸/乙二醇的缩合物(数均分子量=1,000,非封端)作为添加剂A3。
使用KURARAY CO.,LTD.的L4258(其为丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯的嵌段共聚物)作为添加剂A4。
使用以下化合物U1作为添加剂U1。
Figure BDA0000433791100000511
使用以下化合物U2作为添加剂U2。
Figure BDA0000433791100000512
使用以下化合物U3作为添加剂U3。
Figure BDA0000433791100000513
使用以下化合物U4作为添加剂U4。
Figure BDA0000433791100000514
Figure BDA0000433791100000521
在表1中,PC、PS以及CA-1到CA-5分别指示聚碳酸酯(由Teijin ChemicalsLtd.制备的一般PANLITE)、聚苯乙烯以及纤维素酰化物。
在表1中,添加剂1、2以及3的量为相对于聚合物的比率(质量%)。
<膜形成条件>
使用表1中所述的浓液进行溶液流延膜形成,从而制备可剥离性层合膜以具有以下表2中的配置。具体地说,使所述膜通过能够进行三层共流延的流延Giesser,并且在金属支持体上进行流延以具有如表2中所述的层配置。在这种情况下,进行流延以便从金属支持体表面侧按顺序形成下侧层、中间层以及上侧层,并且设定各层的粘度以便呈能够通过根据浓液组合适当调节固体含量浓度来进行均匀流延的状态从而能够进行共流延。在所述膜存在于所述金属支持体上时,利用40℃干燥风来干燥所述浓液以形成可剥离性层合膜,然后剥离所述膜并且利用105℃干燥风干燥5分钟,同时通过用销子固定所述可剥离性层合膜的两端将所述间隙维持在相同间隔。去除销子并且然后在130℃下将所述膜进一步干燥20分钟以便将所述膜卷绕成层合膜状态。
所述上侧层和所述下侧层的膜特征分别表示在可剥离性层合膜从各层上剥离下以后的可剥离性层合膜的特征(表2)。
Figure BDA0000433791100000541
不使用本发明的制备方法制备薄膜的案例为比较1到4,并且比较1的厚度为10μm的薄膜未能形成,因为所述薄膜无法输送。比较2和3的厚度为20μm到30μm的膜能够输送,但表面形状和延迟均匀性不足。比较4的膜是能够输送且具有良好表面形状和延迟均匀性的膜,但其厚度为40μm。即,可知当不使用本发明时,很难获得厚度小于40μm且具有良好表面形状和延迟均匀性的膜。
相反,在本发明的制备方法中,通过制备可剥离性层合膜获得了厚度为10μm的薄膜,即使输送所述薄膜,也获得了良好表面形状和延迟均匀性(样品101和201)。另外,即使由厚度为20μm到30μm的所述薄膜,也可以获得具有良好表面形状和延迟均匀性的样品(样品102、202、203、301到304以及401到409)。
粘合力(剥离力)越高,延迟均匀性越倾向于劣化。此外,样品302在剥离力方面特别优异。
此外,即使当在不剥离所述膜的层合状态下完成干燥并且在紧临卷绕前进行剥离时,也获得了表2中的特征。
[制备偏振板]
将实施例和比较实施例中所制备的可剥离性层合膜浸入温度控制在37℃的4.5mol/L氢氧化钠水溶液(皂化液体)中持续1分钟,洗涤,然后浸入0.05mol/L硫酸水溶液中持续30秒,并且还通过洗涤浴。然后,在重复用气刀引流三次以去除水之后,通过将所述膜留在70℃干燥区中持续15秒来进行干燥,从而制备经过皂化的可剥离性层合膜,并且从所述中间层上剥离所述上层和所述下层并输送,将偏振器夹在它们之间以使得所述偏振器(通过根据日本专利申请公开号2001-141926的实施例1在两对夹辊之间赋予圆周速度差并且在纵向方向上进行拉伸而获得的厚度为20μm的偏振器)与所述上侧层和所述下侧层的皂化表面变成偏振器侧面,使用3%PVA水溶液(由KURARAY CO.,LTD.制备,PVA-117H)作为粘合性粘附剂进行卷对卷粘附,以使得偏振轴和所述膜的纵向方向彼此平行,从而制备偏振板。任何一个偏振板都与聚乙烯醇具有充分粘合性,并且因而具有优异偏振板加工适合性。另外,因为所述膜是薄膜并且在皂化期间经过层合,所以皂化工艺的输送性质也较为良好,并且在加工所述偏振板期间未产生张力或皱纹等等。此外,因为可以同时皂化三层层合样品(201到206、301到304以及401到409)中的两个膜,所以还实现了生产率的提高。
[实施例2]
(评估偏振板)
对于使用以上制备的样品(202、407、408以及409)的可剥离性层合膜的偏振板,在410nm和510nm的波长下测量所述偏振器的正交透射率。
此后,对于在60℃和95%相对湿度的环境下储存800小时的样品和在105℃和无湿度控制下储存50小时的样品中的每一者,通过相同技术测量正交透射率。在时间流逝前后获得正交透射率的变化并且用作偏振器耐久性,使用所述样品(202、407、408以及409)的偏振板的正交透射率变化在湿润条件下为0.22%、0.10%、0.11%以及0.09%,而在干燥条件下为0.00%、0.00%、0.00%以及0.00%,并且特别要说的是,所述样品(407、408以及409)的偏振板的湿润耐久性优异。
[实施例3]
(安装在IPS型液晶显示装置上)
利用粘合剂将从市售液晶电视(IPS模式的42型液晶电视)中剥离的中间安排有液晶单元的偏振板、实施例1中制备的偏振板405和406(使用样品405和406的可剥离性层合膜的偏振板)再粘附到所述液晶单元上,以使得纤维素酯膜T11侧安排在所述液晶单元侧并且T10侧是外侧,将性能与市售产品的显示性能比较,因而获得良好显示性能。
[实施例4]
(TN模式监视器上的安装实验)
(制备可剥离性层合膜410)
将以下化合物C作为延迟产生剂加入到实施例1中制备的可剥离性层合膜407中的上侧层和下侧层的浓液中以便以100质量份纤维素酰化物的质量计以2.0质量份的量存在,从而用与实施例1相同的方式制备可剥离性层合膜410。
在所获得的可剥离性层合膜410中,所述纤维素酰化物膜部分中的所述上侧层和所述下侧层的残余溶剂量小于0.2%。
示例性化合物c
Figure BDA0000433791100000581
在所述可剥离性层合膜410中,通过利用所述方法测量所述上侧层和所述下侧层的纤维素酰化物膜的延迟而获得的Rth为81nm。
(皂化处理)
将5.2ml/m2具有以下组成的液体涂覆在以上制备的可剥离性层合膜410上,并且在60℃下干燥10秒。用流水将所述可剥离性层合膜的表面洗涤10秒,并且通过向其喷射25℃空气进行干燥。
<皂化液体的组成>
Figure BDA0000433791100000582
(形成取向膜)
使用14号丝棒涂布机将具有以下组成的涂布溶液以24ml/m2涂覆在所述经皂化可剥离性层合膜410的上层侧上的纤维素酰化物膜上。通过用60℃暖风干燥60秒并且用90℃暖风进一步干燥150秒来形成取向膜。
随后,对在与纤维素酰化物的膜慢轴方向成45度的方向上所形成的取向膜进行摩擦处理。
<取向膜涂布溶液的组成>
Figure BDA0000433791100000591
改性聚乙烯醇
Figure BDA0000433791100000592
(形成光学各向异性层和制备光学补偿膜)
使用3号丝棒涂布机将91质量份以下盘形液晶化合物、9质量份环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360,由OSAKA ORGANICCHEMICAL INDUSTRY LTD.制备)、1.5质量份纤维素乙酸丁酸酯(CAB531-1,由Eastman Chemical Company制备)、3质量份光聚合引发剂(Irgacure907,由Nihon Ciba-Geigy K.K.制备)、1质量份敏化剂(KayacureDETX,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.制备)溶解于214.2质量份甲基乙基酮中的涂布溶液以5.2ml/m2涂覆在所述取向膜上。将经过涂覆的取向膜粘附到金属框,并且在恒温器中在130℃下将所得组合件加热2分钟,从而取向盘形化合物。随后,在90℃下使用120W/cm的高压汞灯在上面照射紫外线持续1分钟,从而使所述盘形化合物聚合。此后,将所述组合件冷却到室温。如上文所述,形成光学各向异性层,并且制备层合可剥离性相位差膜408。
盘形液晶化合物
Figure BDA0000433791100000601
<<制备偏振板>>
通过在紧临皂化前剥离可剥离性层合膜而在与实施例1相同的条件下将层合可剥离性相位差膜410皂化,并且将上层和下层膜经过皂化的剥离表面粘附到所述偏振器,从而制备偏振板。
<评估视角>
将由NEC Corp.制备的LA-1529HM型TFT-TN液晶面板的偏振板剥离,并且将设置在所述偏振板与所述液晶面板之间的光学补偿膜剥离。对于通过上述方法制备的偏振板样品,剥离层合膜,提供并且加入以使得相位差膜侧介于所述偏振器与所述液晶面板之间。将所述偏振板加入到所述液晶面板的背光侧和图像观察表面侧上。
监视器由个人电脑驱动,使用得自ELDIM Co.的Ez-Contrast测量白/黑显示期间的对比率,并且相对于上侧和下侧以及右侧和左侧,测量展示出10或更大对比度的液晶面板与径向方向的各角度,并且因而在上侧和下侧以及右侧和左侧中的任一侧中都获得了40度或更大的良好结果。
工业实用性
根据本发明的可剥离性层合膜、膜、光学膜以及偏振板制备方法,可以制备出作为相关领域中的制备技术范围内相对容易而又有效的薄膜并且还具有优异表面形状或延迟均匀性和输送性质的膜。另外,可以提供所获得的膜作为光学膜,所述膜可以应用到偏振板或液晶显示装置。
虽然已经参考详细和具体实施方案描述了本发明,但本领域技术人员显而易见可以在不背离本发明的精神和范围的情况下作出各种改变或变更。
本申请基于2011年6月10日提交的日本专利申请(专利申请号2011-130722)、2011年7月22日提交的日本专利申请(专利申请号2011-161327)以及2012年6月8日提交的日本专利申请(专利申请号2012-130516),这些专利申请的内容是以引用的方式并入本文中。

Claims (23)

1.制备可剥离性层合膜的方法,其包括:
在流延支持体上同时或按顺序流延和层合用于形成层A的浓液A和用于形成层B的浓液B,所述浓液A至少含有纤维素酯和溶剂,所述浓液B至少含有能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂和溶剂;
从所述流延支持体上剥离所述浓液A和所述浓液B的层合物;以及干燥所述层合物,
其中所述可剥离性层合膜包括所述层A和所述层B,所述层A含有所述纤维素酯,所述层B含有能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂,所述层A和所述层B具有5N/cm或更小的粘合力。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述纤维素酯与所述能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂之间的SP值的差异是0.2或更大。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中通过在所述浓液A和所述浓液B的层合物上层合任何一层或多层所述浓液A、所述浓液B以及不同于所述浓液A和所述浓液B的浓液C而获得三层或更多层的层合物。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法,其中所述层A具有5μm到60μm的膜厚度,并且
所述可剥离性层合膜具有20μm到200μm的总膜厚度。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法,其中所述浓液A中所使用的纤维素酯是满足下式(I)到(III)的纤维素酰化物:
式(I):1.0≤X+Y≤3.0
式(II):0≤X≤3.0
式(III):0≤Y≤2.6
其中,在式(I)到(III)中,X是所述纤维素酰化物的葡萄糖单元中的羟基被乙酰基取代的程度,并且
Y是所述纤维素酰化物的葡萄糖单元中的羟基被具有3个或更多个碳原子的酰基取代的程度。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法,其中所述浓液B中所使用的能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂是(甲基)丙烯酸树脂。
7.根据权利要求6所述的方法,其中用作所述(甲基)丙烯酸树脂的主要组分的(甲基)丙烯酸树脂具有600,000到4,000,000的重均分子量。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法,其中所述浓液A、B以及C中的至少任一者含有偏振器耐久性增强剂;并且
所述偏振器耐久性增强剂是由以下式(1)表示的化合物:
Figure FDA0000433791090000021
其中,在式(1)中,R1表示氢原子或取代基,
R2是由以下式(1-2)表示的取代基;
n1表示0到4的整数,并且当n1为2或更大时,各个R1可以相同或不同,并且
n2表示1到5的整数,并且当n2为2或更大时,各个R2可以相同或不同:
Figure FDA0000433791090000022
其中,在式(1-2)中,A表示经取代或未经取代的芳香环;
R3和R4各自独立地表示氢原子、具有1到5个碳原子的烷基或由式(1-3)表示的取代基;
R5表示单键或具有1到5个碳原子的亚烷基;
X表示经取代或未经取代的芳香环;并且
n3表示0到10的整数,并且当n3为2或更大时,各个R5可以相同或不同并且各个X可以相同或不同:
Figure FDA0000433791090000031
其中,在式(1-3)中,X表示经取代或未经取代的芳香环;
R6、R7、R8以及R9各自独立地表示氢原子或具有1到5个碳原子的烷基;并且
n5表示1到11的整数,并且当n5为2或更大时,各个R6可以相同或不同,各个R7可以相同或不同,各个R8可以相同或不同,各个R9可以相同或不同,并且各个X可以相同或不同。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的方法,其中在所述层合物的至少一个表面上形成涂层。
10.制备可剥离性层合膜卷的方法,其包括:
卷绕通过根据权利要求1到8中任一项所述的方法制备的可剥离性层合膜。
11.制备膜的方法,其包括:
将通过根据权利要求1到8中任一项所述的制备方法制备的可剥离性层合膜的层合物中的多个层的一部分剥离,以及
将已剥离的各个层卷绕成独立的膜。
12.光学膜,其通过从通过根据权利要求1到11中任一项所述的制备方法所得的可剥离性层合膜上剥离所述层A获得。
13.可剥离性层合膜,其包含:
包括层A和层B的层合物,所述层A含有纤维素酯,所述层B含有能够形成溶液膜且不同于所述纤维素酯的树脂,所述层A和所述层B具有5N/cm或更小的粘合力。
14.根据权利要求13所述的可剥离性层合膜,其中所述层B与所述层A之间的SP值的差异为0.2或更大。
15.根据权利要求13或14所述的可剥离性层合膜,其中包括所述层A和所述层B的所述层合物是至少包括多个所述层A或所述层B的三层或更多层的层合物,或包括不同于所述层A和所述层B的层C的三层或更多层的层合物。
16.根据权利要求15所述的可剥离性层合膜,其中所述三个或更多个层全部不同。
17.根据权利要求13到16中任一项所述的可剥离性层合膜,其中所述层A具有5μm到60μm的膜厚度,并且
所述可剥离性层合膜具有20μm到200μm的总膜厚度。
18.根据权利要求13到17中任一项所述的可剥离性层合膜,其中所述层B是输送支持体。
19.根据权利要求13到18中任一项所述的可剥离性层合膜,其进一步包含处于所述层合物的至少一个表面上的涂层。
20.膜,其通过从根据权利要求13到19中任一项所述的可剥离性层合膜上剥离所述层合物的任何一个层而获得。
21.制备偏振板的方法,其包括:
在前表面和后表面的内层和外层上形成呈长型可剥离性层合膜形式并且能够被剥离的根据权利要求13到19中任一项所述的可剥离性层合膜;以及
从所述内层上剥离所述可剥离性层合膜的所述前表面和所述后表面的所述外层,
其中用所述前表面和所述后表面的所述外层夹持偏振器。
22.偏振板,其包含根据权利要求13到19中任一项所述的可剥离性层合膜的外层,所述可剥离性层合膜是呈长型膜并且可剥离的形式形成在前表面和后表面的内层和所述外层上作为偏振器的保护膜。
23.液晶显示装置,其使用根据权利要求12或20所述的膜或根据权利要求22所述的偏振板。
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