CN103665408A - 树脂薄膜和树脂薄膜的制造方法 - Google Patents

树脂薄膜和树脂薄膜的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供树脂薄膜和树脂薄膜的制造方法。根据本发明实施方案的树脂薄膜包括：基材薄膜；和形成于基材薄膜一侧上且包括粘结剂树脂和导电性材料的抗静电层。粘结剂树脂包括聚氨酯系树脂；抗静电层的算术平均表面粗糙度Ra为10nm以上；且导电性材料包括导电性聚合物。

Description

树脂薄膜和树脂薄膜的制造方法
发明背景
根据美国专利法第119条本申请要求2012年9月3日提交的日本专利申请第2012-192966号的优先权，其通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及树脂薄膜和树脂薄膜的制造方法。
背景技术
树脂薄膜在广泛的用途范围内使用，这是因为它加工性优良且可对其赋予多种特性。例如，将树脂薄膜用作在上面形成适用于各种用途的每一种的功能层的基材。作为其具体实例，提出包括以下的制造偏光膜的方法：在树脂薄膜上形成聚乙烯醇(PVA)系树脂层；拉伸该层压体；并在染色液中浸渍该拉伸的基材(例如，日本专利申请特开2001-343521)。根据此方法，生产了厚度薄的偏光膜。因此，此方法作为能有助于减少近几年液晶显示装置的厚度的方法已经引起注意。然而，例如，在形成或加工功能层的步骤中，存在诸如树脂薄膜卷绕时的粘连和树脂薄膜和功能层之间的粘连的问题。因此，需要提高生产率。
发明内容
根据本发明的实施方案，提供耐粘连性优良的树脂薄膜。
根据本发明实施方案的树脂薄膜包括：基材薄膜；形成于基材薄膜一侧上且包含粘结剂树脂和导电性材料的抗静电层。粘结剂树脂为聚氨酯系树脂；抗静电层的算术平均表面粗糙度Ra为10nm以上；且导电性材料为导电性聚合物。
在本发明的一个实施方案中，对抗静电层实施拉伸处理。
在本发明的一个实施方案中，基材薄膜由聚酯系树脂形成。
在本发明的一个实施方案中，导电性聚合物为聚噻吩系聚合物。
在本发明的一个实施方案中，抗静电层具有小于10×1013Ω/□的表面电阻值。
在本发明的一个实施方案中，树脂薄膜具有89%以上的总透光率(Tt)。
在本发明的一个实施方案中，聚氨酯系树脂具有羧基。
在本发明的一个实施方案中，对抗静电层实施拉伸处理并且抗静电层具有小于10×1013Ω/□的表面电阻值，基材薄膜由聚酯系树脂形成，导电性聚合物为聚噻吩系聚合物，聚氨酯系树脂具有羧基，以及树脂薄膜具有89%以上的总透光率(Tt)。
根据本发明的另外方面，提供树脂薄膜的制造方法。此方法包括：用包含聚氨酯系树脂和导电性聚合物的树脂组合物在基材薄膜的一侧上形成抗静电层；和拉伸基材薄膜。抗静电层在拉伸后的算术平均表面粗糙度Ra为10nm以上。
发明的效果
根据本发明的实施方案，可通过形成具有特定算术平均粗糙度Ra的抗静电膜以赋予滑动性来提供耐粘连性优良的树脂薄膜。因此，例如，当树脂薄膜用作基材时，可实现在例如功能层的形成或加工的生产性方面的提高。此外，聚氨酯系树脂作为粘结剂树脂的使用使得抗静电性能层的效果，即，抗静电性得以满意地保持。
附图说明
在附图中：
图1是根据本发明实施方案的层压体的示意性截面图；和
图2是显示根据各实施例和比较例的抗静电层的算术平均粗糙度(Ra)的图。
具体实施方式
下面描述本发明的实施方案。但本发明并不局限于这些实施方案。
A.树脂薄膜
A-1.整体构成
图1是根据本发明实施方案的树脂薄膜的示意性截面图。树脂薄膜10具有基材薄膜11和形成于基材薄膜11一侧上的抗静电层12。树脂薄膜10典型地形成为长条状(long shape)。可根据用途可将树脂薄膜的厚度设置成任意合适的值。通常厚度为5μm到300μm，优选10μm至200μm。
树脂薄膜优选透明并具有优选89%以上，更优选89.5%以上的总透光率(Tt)。可通过使用导电性聚合物作为稍后描述的导电性材料可满意地实现该优良的透明性。各构件描述如下。
A-2.基材薄膜
基材薄膜典型由热塑性树脂形成。例如，根据用途和目的，任意合适的树脂都可用作热塑性树脂。其实例包括(甲基)丙烯酸系树脂，烯烃系树脂，降冰片烯系树脂和聚酯系树脂。其中，优选使用聚酯系树脂。这是因为，当由聚酯系树脂形成的基材薄膜用作，例如，生产偏光膜的基材时，加工性极其优良。该情况下，优选使用无定形的(未结晶的)聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。具体地，特别优选使用非结晶的(难结晶的)聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。非结晶的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂的具体实例包括进一步包含间苯二甲酸作为二羧酸组分的共聚物和进一步包含环己烷二甲醇作为二醇组分的共聚物。
可根据树脂薄膜的用途设置基材薄膜的玻璃化转变温度(Tg)为任意合适的值。例如，当树脂薄膜用作生产偏光膜的基材时，玻璃化转变温度优选170℃以下，更优选120℃以下。另一方面，基材薄膜的玻璃化转变温度优选60℃以上。应注意，玻璃化转变温度(Tg)是根据JIS K7121测定的值。
基材薄膜的厚度可根据用途而设置成任意合适的值。厚度典型为5μm至300μm，优选地10μm至200μm。
基材薄膜可预先实施表面处理(例如，电晕处理)。这是因为可改善基材薄膜和抗静电层和/或功能层(例如，PVA系树脂层)之间的粘合性。
A-3.抗静电层
抗静电层包含导电性材料和粘结剂树脂，且其表面的算术平均粗糙度Ra优选10nm以上。通过形成该抗静电层以赋予滑动性能来获得优良的耐粘连性。另一方面，抗静电层的算术平均粗糙度Ra优选100nm以下。例如，当算术平均粗糙度Ra高于100nm时，最终制品的光学特性会受到不利影响。应注意，算术平均粗糙度Ra在JIS B0601中定义。
抗静电层的厚度优选0.1μm至10μm，更优选0.2μm至2μm。
基材薄膜和抗静电膜之间的静摩擦系数优选2.0以下，更优选1.0以下。应注意，静摩擦系数在JIS K7125中定义。
抗静电层(树脂薄膜)的表面电阻值优选小于10×1013欧姆每平方面积(ohms per square)(Ω/□)，更优选小于10×1011Ω/□，仍更优选小于10×1010Ω/□。当表面电阻值为10×1013Ω/□以上时，不会获得充分的耐粘连性和抗静电性。
任意适当的导电性材料可用作导电性材料。优选使用导电性聚合物。导电性聚合物的使用可防止由于稍后描述的拉伸导致的导电性的减少。导电性聚合物的实例包括聚噻吩系聚合物、聚乙炔系聚合物、聚二乙炔系聚合物、聚炔烃系聚合物、聚亚苯系聚合物、聚萘系聚合物、聚芴系聚合物、聚蒽系聚合物、聚芘系聚合物、聚薁系聚合物、聚吡咯系聚合物、聚呋喃系聚合物、聚硒酚系聚合物、聚异硫茚系聚合物、聚噁二唑系聚合物、聚苯胺系聚合物、聚噻唑系聚合物、聚亚苯基亚乙烯基系聚合物、聚亚噻吩基亚乙烯基系聚合物(polythienylenevinylene-based polymer)、多并苯系聚合物、聚菲系聚合物和聚迫位萘系聚合物(polyperinaphthalene-based polymer)。可单独或组合使用它们。其中，优选使用聚噻吩系聚合物。特别地，更优选使用能够溶解或分散于水性溶剂中的聚噻吩系聚合物。
聚噻吩系聚合物的具体实例包括聚乙烯二氧噻吩。
抗静电层中的导电性材料的含量优选1重量%至10重量%，更优选3重量%至8重量%。此外，导电性材料的含量优选1重量份至50重量份，更优选2重量份至20重量份，相对于100重量份稍后描述的粘结剂树脂。
聚氨酯系树脂优选用作粘结剂树脂。具有与基材薄膜的良好粘合性和挠性两者的抗静电层可通过使用聚氨酯系树脂形成。此外，算术平均粗糙度Ra可通过使用聚氨酯系树脂而容易地获得。具体地，具有平滑表面的涂膜通过使用聚氨酯系树脂形成，且涂膜实施稍后描述的拉伸处理。因此，能容易地获得算术平均粗糙度Ra。例如，可通过适当地设置拉伸倍率而容易地获得期望的算术平均粗糙度Ra。此外，利用上述算术平均粗糙度Ra能容易地获得优良的抗静电性。
聚氨酯系树脂是指具有氨基甲酸乙酯键的树脂。聚氨酯系树脂包括丙烯酸-聚氨酯共聚物和聚酯-聚氨酯共聚物。聚氨酯系树脂典型通过将多元醇与聚异氰酸酯进行反应而获得。没有具体限制多元醇，只要其分子中包含两个以上羟基即可，且可使用任意适合的多元醇。其实例包括聚丙烯酸多元醇，聚酯多元醇和聚醚多元醇。可单独或组合使用它们。
聚丙烯酸多元醇典型地通过共聚(甲基)丙烯酸酯和具有羟基的单体而获得。(甲基)丙烯酸酯的实例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯和(甲基)丙烯酸环己酯。具有羟基的单体实例包括：(甲基)丙烯酸羟烷酯如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯和(甲基)丙烯酸2-羟戊酯；多元醇如甘油和三羟甲基丙烷的(甲基)丙烯酸单酯；以及N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺。可单独或组合使用它们。
聚丙烯酸多元醇也可通过共聚除上述的单体组分外的任意其他单体而获得。任意合适的单体可用作其他单体，只要它是可共聚的即可。其具体实例包括：不饱和一元羧酸如(甲基)丙烯酸；不饱和二羧酸如马来酸及其酸酐、其单酯和二酯；不饱和氰类如(甲基)丙烯氰；不饱和酰胺类如(甲基)丙烯酰胺和N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺；乙烯基酯类如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯；乙烯基醚类如甲基乙烯基醚；α-烯烃如乙烯和丙烯；卤代α,β-不饱和脂族单体如氯乙烯和偏二氯乙烯；α,β-不饱和芳族单体如苯乙烯和α-甲基苯乙烯。可单独或组合使用它们。
聚酯多元醇典型地通过将多元酸组分和多元醇组分进行反应而获得。多元酸组分的实例包括：芳族二羧酸如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、联苯二羧酸和四氢化邻苯二甲酸；脂族二羧酸如草酸、琥珀酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸(sebacic acid)、癸烷二酸(decanedicarboxylic acid)、十二烷二羧酸、十八烷二羧酸、酒石酸、烷基琥珀酸、亚油酸、马来酸、富马酸、中康酸、柠康酸和衣康酸；脂环二羧酸如六氢邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、1,3-环己烷二羧酸，和1,4-环己烷二羧酸；及其反应性衍生物如其酸酐、烷基酯和酰基卤。可单独或组合使用它们。
多元醇组分的实例包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1-甲基-1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丁二醇、1-甲基-1,4-戊二醇、2-甲基-1,4-戊二醇、1,2-二甲基-新戊二醇、2,3-二甲基-新戊二醇、1-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,2-二甲基丁二醇、1,3-二甲基丁二醇、2,3-二甲基丁二醇、1,4-二甲基丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二醇、双酚A、双酚F、氢化双酚A和氢化双酚F。可单独或组合使用它们。
聚醚多元醇典型地通过向多元醇中添加环氧烷经过开环聚合而获得。多元醇的实例包括：乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、甘油和三羟甲基丙烷。环氧烷的实例包括环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、氧化苯乙烯和四氢呋喃。可单独或组合使用它们。
聚异氰酸酯的实例包括：脂族二异氰酸酯如四亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、1,4-丁烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、2-甲基戊烷-1,5-二异氰酸酯和3-甲基戊烷-1,5-二异氰酸酯；脂环二异氰酸酯如异佛尔酮二异氰酸酯、氢化亚二甲苯基二异氰酸酯、4,4'-环己基甲烷二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、甲基亚环己基二异氰酸酯和1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷；芳族二异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基二甲基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苄基二异氰酸酯、1,5-亚萘基二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、1,3-亚苯基二异氰酸酯和1,4-亚苯基二异氰酸酯；和芳族脂族二异氰酸酯如二烷基二苯甲基二异氰酸酯、四烷基二苯甲基二异氰酸酯和α,α,α,α-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯。可单独或组合使用它们。
聚氨酯系树脂优选具有羧基。当树脂具有羧基时，能获得具有与基材薄膜的优良粘合性的抗静电层。具有羧基的聚氨酯系树脂通过，例如，除了多元醇和聚异氰酸酯之外将具有自由羧基的增链剂进行反应而获得。具有自由羧基的增链剂的实例包括二羟基羧酸和二羟基琥珀酸。二羟基羧酸的实例包括二烷醇链烷酸(dialkylolalkanoic acid)如二羟甲基链烷酸(如，二羟甲基乙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸和二羟甲基戊酸)。可单独或组合使用它们。
在聚氨酯系树脂的制造中，除了上述组分之外，允许任意其他多元醇或任意其他增链剂反应。其他多元醇的实例包括各具有三个以上羟基的多元醇，如山梨醇、1,2,3,6-己四醇、1,4-脱水山梨糖醇、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和季戊四醇。其他增链剂的实例包括：二醇类如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、戊二醇、1,6-己二醇和丙二醇；脂族二胺如乙二胺、丙二胺、六亚甲基二胺、1,4-丁二胺和氨乙基乙醇胺；脂环二胺如异佛尔酮二胺和4,4'-二环己基甲二胺；和芳族二胺如亚二甲苯基二胺和亚苄基二胺。
采用任意合适的方法作为制造聚氨酯系树脂的方法。其具体实例包括涉及使各组分一次进行反应的一步法和涉及使各组分在多阶段中进行反应的多段法。当聚氨酯系树脂具有羧基时，优选多段法，这是因为可容易地引入羧基。应注意，任意合适的聚氨酯反应催化剂可用于制造聚氨酯系树脂。
在制造聚氨酯系树脂时，优选使用中和剂。当使用中和剂时，可改善聚氨酯系树脂在水中的稳定性。中和剂的实例包括氨、N-甲基吗啡啉、三乙胺、二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇胺、吗啉、三丙胺、乙醇胺、三异丙醇胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇。可单独或组合使用它们。
在制造聚氨酯系树脂时，优选使用对聚异氰酸酯系树脂为惰性的且与水相溶的有机溶剂。有机溶剂的实例包括：酯类溶剂如乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙基溶纤剂乙酸酯；酮类溶剂如丙酮、甲乙酮和甲基异丁基酮；醚类溶剂如二噁烷、四氢呋喃和丙二醇单甲醚。可单独或组合使用它们。
聚氨酯系树脂的数均分子量优选5,000到600,000，更优选10,000到400,000。聚氨酯系树脂的酸值优选10以上，更优选10至50，特别优选20至45。当酸值落入此范围内时，与光学元件的粘合性能更优良。
抗静电层中粘结剂树脂的含量优选50重量%至99重量%，更优选70重量%至95重量%。
抗静电层典型地通过在基材薄膜上涂布含有导电性材料和粘结剂树脂的树脂组合物并干燥该组合物而形成。树脂组合物优选为水性的。与溶剂系树脂组合物相比，水性树脂组合物是环境优良的且作业性优良，因此有助于设备的简化。
树脂组合物优选含有阴离子性聚合物。阴离子性聚合物可与导电性材料形成复合体。阴离子性聚合物的实例包括聚羧酸和聚磺酸。聚羧酸的具体实例包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和聚马来酸。聚磺酸的具体实例包括聚苯乙烯磺酸。
树脂组合物优选包含交联剂。当树脂组合物被交联时，能将耐水性赋予至待获得的抗静电膜。结果，例如，能满意地实施水中拉伸。可采用任意合适的交联剂作为交联剂。例如，将具有能够与羧基反应的基团的聚合物优选用作交联剂。能够与羧基反应的基团的实例包括有机氨基、噁唑啉基、环氧基和碳二亚胺基。交联剂优选具有噁唑啉基。具有噁唑啉基的交联剂具有满意的作业性，这是因为当它与聚氨酯树脂混合时，它在室温下的贮存期长，且其交联反应通过加热实施。
聚合物的实例包括丙烯酸系聚合物和苯乙烯-丙烯酸系聚合物。优选丙烯酸系聚合物。当使用丙烯酸系聚合物时，聚合物可与水性树脂组合物稳定地相溶，且可与聚氨酯树脂满意地交联。
树脂组合物可进一步包含任意合适的添加剂。添加剂的实例包括pH调节剂、分散稳定剂、触变剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、消泡剂、增稠剂、分散剂、表面活性剂、催化剂、填料和润滑剂。
如上所述，树脂组合物优选为水性的。树脂组合物中粘结剂树脂的浓度优选1.5重量%至15重量%，更优选2重量%至10重量%。树脂组合物中交联剂(固成分)的含量优选1重量份至30重量份，更优选3重量份至20重量份，相对于100重量份的粘结剂树脂(固成分)。调节树脂组合物的pH至优选6以上，更优选7以上。作为pH调节剂，例如使用氨。
可采用任意合适的方法作为涂布树脂组合物的方法。其实例包括棒涂法(bar coating method)、辊涂法、凹版涂布法、杆涂法(rod coating method)、狭缝喷嘴涂布法、帘式涂布法和喷注式涂布法。干燥温度优选50℃以上，更优选60℃以上。此外，干燥温度优选Tg+30℃以下，更优选Tg以下。
抗静电层优选实施拉伸处理。拉伸处理使得满意地形成满足算术平均粗糙度Ra的凹凸形状。优选将包含导电性材料和粘结剂树脂的树脂组合物涂布在基材薄膜上，干燥，然后实施拉伸处理。
可采用任意合适的方法作为拉伸处理的拉伸方法。具体地，可采用固定端拉伸，或可采用自由端拉伸。拉伸可在一个阶段中施行，或可在多阶段中施行。当在多阶段中施行拉伸时，稍后描述的拉伸倍率是各阶段中拉伸倍率的乘积。此外，拉伸方式没有特定限制，且可是空中拉伸方式，或可是水中拉伸方式。
根据树脂薄膜的用途，可选择任意合适的方向作为拉伸方向。基材薄膜可在两个以上方向上拉伸。在一个实施方案中，在其横向(lateral direction)(宽度方向)拉伸长条状基材薄膜。于此，术语"横向"包含相对于长度方向以逆时针85°至95°的方向。在另一个实施方案中，在其横向和纵向(longitudinaldirection)(长度方向)拉伸长条状基材薄膜。
根据用于形成基材薄膜的材料和拉伸方式等，可设置拉伸温度至任意合适的值。拉伸温度典型地为基材薄膜的玻璃化转变温度(Tg)以上，且优选Tg+10℃以上，更优选Tg+20℃以上。当采用水中拉伸方式作为此拉伸方式，且将无定形的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂用作基材薄膜形成用材料时，拉伸温度可低于基材薄膜的玻璃化转变温度(例如，60℃至100℃)。
可设置拉伸倍率为任意合适的值。例如，拉伸倍率根据例如导电性材料的含量和树脂组合物的涂布厚度而任意合适地设置。拉伸倍率优选1.1倍到20倍，更优选1.2倍到15倍，相对于基材薄膜的原始长度。
A-4.使用方法
根据本发明实施方案的树脂薄膜合适地用作其上形成功能层的基材。例如，树脂薄膜用作生产偏光膜的基材。在该情况下，通过以下生产偏光膜：在本实施方案的树脂薄膜的基材薄膜侧上形成聚乙烯醇(PVA)系树脂层来生产层压体；和将PVA系树脂层实施用于形成偏光膜的处理。本实施方案的树脂薄膜具有良好的耐粘连性，因此可省略例如在卷绕层压体时在PVA系树脂层表面上贴合保护膜的步骤。因此，可通过使用本实施方案的树脂薄膜实现生产性的显著改善。
可采用任意合适的树脂作为形成PVA系树脂层用PVA系树脂。树脂的实例包括聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇共聚物。通过皂化聚乙酸乙烯酯获得聚乙烯醇。可通过皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物获得乙烯-乙烯醇共聚物。PVA系树脂的皂化度典型地为85摩尔%至100摩尔%，优选95.0摩尔%至99.95摩尔%，更优选99.0摩尔%至99.93摩尔%。依据JIS K6726-1994测定皂化度。使用具有该皂化度的PVA系树脂能提供耐久性优良的偏光膜。当皂化度过高时，树脂可凝胶化。
可根据目的合适地选择PVA系树脂的平均聚合度。平均聚合度典型地为1,000到10,000，优选1,200到4,500，更优选1,500到4,300。应注意，依据JIS K6726-1994测定平均聚合度。
优选通过在基材薄膜上涂布含有PVA系树脂的涂布液并干燥该液体形成PVA系树脂层。涂布液典型地为通过在溶剂中溶解PVA系树脂而制备的溶液。溶剂的实例包括水、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、各种二醇类、多元醇类如三羟甲基丙烷和胺类如乙二胺和二乙三胺。可单独或组合使用它们。其中，水是优选的。溶液中PVA系树脂的浓度优选3重量份至20重量份，相对于100重量份的溶剂。在该树脂浓度，可形成紧密接触基材薄膜的均一涂膜。
涂布液可配混有添加剂。添加剂的实例包括增塑剂和表面活性剂。增塑剂的实例包括多元醇如乙二醇和甘油。表面活性剂的实例包括非离子表面活性剂。将该添加剂用于进一步改善待获得的PVA系树脂层的均一性、染色性，或拉伸性的目的。
可采用任意适合的方法作为施涂涂布液的方法。所述方法的实例包括辊涂法、旋涂法、绕线棒涂布法(wire bar coating method)、浸涂法、模压涂布法、帘式涂布法、喷涂法和刮刀涂布法(逗点涂布法等)。
施涂涂布液从而干燥后PVA系树脂层的厚度可优选3μm至40μm，更优选3μm至20μm。优选在50℃以上的温度下施涂涂布液并干燥。
用于形成偏光膜的处理的实例包括染色处理、拉伸处理、不溶化处理、交联处理、洗涤处理和干燥处理。可根据目的合适地选择这些处理。此外，可合适地设置处理的顺序、时机和次数等。下面介绍各处理。
(染色处理)
通过用碘对PVA系树脂层染色而典型地施行染色处理。具体地，通过使PVA系树脂层吸附碘来施行染色处理。吸附方法例如为涉及在含碘的染色液中浸渍PVA系树脂层(层压体)的方法、涉及在PVA系树脂层上涂布染色液的方法，或涉及在PVA系树脂层上喷雾染色液的方法。其中，优选涉及在染色液中浸渍层压体的方法。这是因为碘可满意地吸附至所述层。
染色液优选为碘的水溶液。碘的配混量优选0.1重量份至0.5重量份，相对于100重量份的水。碘的水溶液优选用碘化物配混从而增加碘在水中的溶解度。碘化物的实例包括碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡和碘化钛。其中，优选碘化钾。碘化物的配混量优选0.02重量份至20重量份，更优选0.1重量份至10重量份，相对于100重量份的水。染色时染色液的液温优选20℃至50℃，从而可抑制PVA系树脂的溶解。当在染色液中浸渍PVA系树脂层时，浸渍时间优选5秒至5分钟从而可确保PVA系树脂层的透过率。此外，可设置染色条件(浓度、液温和浸渍时间)以使得最终获得的偏光膜的偏光度或单片透过率可落入预定的范围内。在一个实施方案中，设置浸渍时间以使得获得的偏光膜的偏光度可为99.98%以上。在另一实施方案中，设置浸渍时间以使得获得的偏光膜的单片透过率可为40%至44%。
(拉伸处理)
拉伸处理可为其中在层压体浸渍于拉伸浴中的同时施行拉伸的水中拉伸方式，或可为空中拉伸方式。优选至少施行一次水中拉伸处理，且更优选水中拉伸处理和空中拉伸处理组合施行。根据水中拉伸，在低于各热塑基材薄膜和PVA系树脂层的玻璃化转变温度(典型地为约80℃)的温度下施行拉伸，因此可以很高的比例拉伸PVA系树脂层，同时抑制其结晶化。结果，能生产具有优良光学特性(例如，偏光度)的偏光膜。
可采用任意合适的方法作为拉伸层压体的方法。具体地，可采用固定端拉伸，或采用自由端拉伸(例如，涉及在具有不同圆周速率的辊之间传送层压体以单轴拉伸层压体的方法)。层压体的拉伸可在一个阶段中施行，或可在多阶段中施行。当在多阶段中施行拉伸时，稍后描述的层压体的拉伸倍率(最大拉伸倍率)是各阶段中拉伸倍率的乘积。
可选择合适的方向作为拉伸层压体的方向。在优选实施方案中，在其长度方向上拉伸长条状层压体。
例如，根据基材薄膜的形成材料和拉伸方式，可设置层压体的拉伸温度为任意合适的值。当采用空中拉伸方式时，拉伸温度优选为基材薄膜的玻璃化转变温度(Tg)以上，更优选Tg+10℃以上，特别优选Tg+15℃以上。同时，层压体的拉伸温度优选170℃以下。在该温度下施行拉伸抑制PVA系树脂结晶化的快速实施，因此能够抑制由于结晶化导致的不便(如通过拉伸抑制PVA系树脂层的取向)。
当采用水中拉伸方式作为拉伸方式时，拉伸浴的液温优选40℃至85℃，更优选50℃至85℃。在该温度下，能以高比例拉伸PVA系树脂层，同时抑制其溶解。具体地，如上所述，基材薄膜的玻璃化转变温度(Tg)由于与PVA系树脂层的形成的关系而优选60℃以上。在该情况下，当拉伸温度低于40℃时，存在即使考虑到水对基材薄膜的增塑作用也不能满意施行拉伸的可能性。另一方面，随着拉伸浴温度的升高，PVA系树脂层的溶解度增大，因此不能获得优良的光学特性。
当采用水中拉伸方式时，优选当层压体浸入硼酸水溶液时拉伸层压体(硼酸溶液中拉伸)。硼酸水溶液作为拉伸浴的使用可将足以耐受拉伸时施加的张力的刚性和使所述层不溶于水中的耐水性赋予至PVA系树脂层。具体地，在水溶液中硼酸可产生四羟基硼酸盐阴离子从而与PVA系树脂通过氢键交联。结果，PVA系树脂层借助于赋予至其的刚性和耐水性能满意地拉伸，因此可生产具有优良光学特性的偏光膜。
硼酸水溶液优选通过在作为溶剂的水中溶解硼酸和/或硼酸盐而获得。硼酸的浓度优选1重量份至10质量份，相对于100质量份的水。设置硼酸的浓度为1重量份以上能有效抑制PVA系树脂层的溶解，从而能够生产具有额外高的特性的偏光膜。应注意，还可使用通过在溶剂中溶解硼化合物如硼砂、乙二醛或戊二醛等以及硼酸或硼酸盐获得的水溶液。
拉伸浴(硼酸水溶液)优选与碘化物配混。用碘化物配混拉伸浴可抑制已引起PVA系树脂层吸附的碘的洗脱。碘化物的具体实例如上所述。碘化物的浓度优选0.05重量份至15重量份，更优选0.5重量份至8重量份，相对于100重量份的水。
层压体优选浸渍在拉伸浴中15秒到5分钟。
层压体的拉伸倍率(最大拉伸倍率)优选5.0倍以上，相对于层压体的原始长度。如此高的拉伸倍率可通过采用，例如，水中拉伸方式(在硼酸溶液中拉伸)获得。应注意，在本说明书中所用到的术语“最大拉伸倍率”是指层压体断裂前的即刻的拉伸倍率。分别鉴定层压体断裂的拉伸倍率且低于该值0.2的值是最大拉伸倍率。
优选在染色处理后施行水中拉伸处理。
(不溶化处理)
典型地通过在硼酸水溶液中浸渍PVA系树脂层施行不溶化处理。特别地当采用水中拉伸方式时，通过使PVA系树脂层实施不溶化处理可赋予该层以耐水性。硼酸水溶液的浓度优选1重量份至4重量份，相对于100重量份的水。不溶化浴(硼酸水溶液)的液温优选20℃至50℃。优选在层压体的生产后及在染色处理或水中拉伸处理前施行不溶化处理。
(交联处理)
典型地通过在硼酸水溶液中浸渍PVA系树脂层施行交联处理。通过使PVA系树脂层实施交联处理可赋予该层以耐水性。硼酸水溶液的浓度优选1重量份至4重量份，相对于100重量份的水。此外，当在染色处理后施行交联处理时，溶液优选进一步地与碘化物配混。用碘化物配配混溶液能抑制已引起PVA系树脂层吸附的碘的洗脱。碘化物的配混量优选1重量份至5重量份，相对于100重量份的水。碘化物的具体实例如上所述。交联浴(硼酸水溶液)的液温优选20℃至50℃。优选在水中拉伸处理前施行交联处理。在优选实施方案中，以特定的顺序施行染色处理、交联处理和水中拉伸处理。
(洗涤处理)
典型地通过在碘化钾水溶液中浸渍PVA系树脂层来施行洗涤处理。
(干燥处理)
干燥处理的干燥温度优选30℃至100℃。
待获得的偏光膜基本上为吸附并取向二色性物质的PVA系树脂层。偏光膜的厚度典型为25μm以下，优选15μm以下，更优选10μm以下，仍更优选7μm以下，特别优选5μm以下。同时，偏光膜的厚度优选0.5μm以上，更优选1.5μm以上。偏光膜优选显示在380nm到780nm波长范围中任意波长处的吸收二色性。偏光膜的单片透过率优选40.0%以上，更优选41.0%以上，仍更优选42.0%以上，特别优选43.0%以上。偏光膜的偏光度优选99.8%以上，更优选99.9%以上，仍更优选99.95%以上。
抗静电层和PVA系树脂层之间的静摩擦系数优选2.0以下，更优选1.0以下。
实施例
在下文中，通过实施例具体描述本发明。但是，本发明并不限于这些实施例。
(实施例1)
聚对苯二甲酸乙二醇酯(由Mitsubishi Plastics,Inc.制造，商品名：“SH046”，Tg：70℃，厚度：200μm)用作基材薄膜。
将5.33g具有羧基的聚氨酯水分散液(由Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造，商品名：UPERFLEX210，固成分：33%)、0.59g交联剂(由NIPPONSHOKUBAI CO.,LTD.制造，商品名：EPOCROS WS-700，固成分：25%)、10.67g聚(3,4-乙烯二氧噻吩)水分散液(由Agfa制造，商品名：Orgacon LBS，固成分：1.2%)、0.0356g浓度为1%的氨水和23.38g水混合并搅拌以生成pH为7.5的树脂组合物。
用绕线棒(#4)将所得树脂组合物涂布于基材薄膜的一个表面上。然后，将基材薄膜放于热风干燥机(60℃)中3分钟以形成厚度为1μm的抗静电层。如上所述，获得了树脂薄膜。
由此获得的树脂薄膜在100℃下的烘箱中实施拉伸处理。拉伸倍率如下所述。
(1)纵向上1.5倍×横向上1.0倍。
(2)纵向上1.5倍×横向上1.5倍。
(3)纵向上2.0倍×横向上2.0倍。
(比较例1)
除了使用下述树脂组合物之外，以与实施例1相同的方式获得已经在其上形成厚度为1μm的抗静电层的树脂薄膜。
(树脂组合物)
将2.33g的聚乳酸树脂乳液(由MIYOSHI OIL&FAT CO.,LTD.制造，商品名：Landy PL-3000，固成分：40%)、0.29g交联剂(由NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制造，商品名：EPOCROS WS-700，固成分：25%)、5.33g聚(3,4-乙烯二氧噻吩)水分散液(由Agfa制造，商品名：Orgacon LBS，固成分：1.2%)、0.0178g浓度为1%的氨水和12.02g水混合并搅拌以生成树脂组合物。
(比较例2)
除了使用下述树脂组合物之外，以与实施例1相同的方式获得已经在其上形成厚度为1μm抗静电层的树脂薄膜。
(树脂组合物)
将3.59g改性尼龙的水分散液(由Nagase ChemteX Corporation制造，商品名：Toresin FS-350E5AS，固成分：20%)、0.59g交联剂(由NIPPON SHOKUBAICO.,LTD.制备，商品名：EPOCROS WS-700，固成分：25%)、5.33g聚(3,4-乙烯二氧噻吩)水分散液(由Agfa制造，商品名：Orgacon LBS，固成分：1.2%)、0.0178g浓度为1%的氨水和10.76g水混合并搅拌以生成树脂组合物。
(比较例3)
除了使用下述树脂组合物之外，以与实施例1相同的方式获得已经在其上形成厚度为1μm抗静电层的树脂薄膜。
(树脂组合物)
将2.67g具有羧基的聚氨酯水分散液(由Dai-ichi Kogyo Seiyaku CO.,LTD.制造，商品名：UPERFLEX210，固成分:33%)、0.29g交联剂(由NIPPONSHOKUBAI CO.,LTD.制造，商品名：EPOCROS WS-700，固成分：25%)、2.67碳纳米管(由MIKUNI COLOR LTD.制造，商品名：CNTDW-262)和14.37g水混合并搅拌以生成树脂组合物。
(评价)
将根据各实施例和比较例的树脂薄膜进行下面所示的评价。图2显示算术平均粗糙度(Ra)的评价结果。此外，光学特性的评价结果、PET膜的静摩擦系数(μs)的评价结果、PVA膜的静摩擦系数(μs)的评价结果和表面电阻值的评价结果分别总结在表1、表2、表3和表4中。应注意，表2和3中术语“超过”意味着静摩擦系数(μs)大于2.0，而表4中术语“超过”意味着表面电阻值是10×1011Ω/□以上。
1.算术平均粗糙度(Ra)
用Veeco制造的Wyko(产品名称)测量抗静电层表面的算术平均粗糙度(Ra)。设置测量样品的大小为50毫米×50毫米。
2.光学特性
用Hitachi High-Technologies Corporation制造的日立分光光度计(HitachiSpectrophotometer)U-4100(产品名称)测量树脂薄膜的总透光率(Tt)。设置测量样品的大小为50毫米×50毫米。
3.静摩擦系数(μs)
基于根据JIS K7125的摩擦系数的试验方法测量树脂薄膜的静摩擦系数(μs)。设置测量样品的大小为150毫米×70毫米。
4.表面电阻值
表面电阻(施加电压：500伏，10秒后)用Hiresta UP MCP-HTP16(由Mitsubishi Chemical Analytech Co.,Ltd.制造，探针：URS)在25℃和60%相对湿度条件下测量。设置测量样品的大小为50毫米×50毫米。
表1
拉伸倍率 未拉伸 1.5×1.0 1.5×1.5 2.0×2.0
实施例1 89.8 90.5 89.8 90.9
比较例1 89.0 89.4 90.1 90.4
比较例2 89.5 90.1 90.4 90.1
比较例3 79.6 85.0 86.5 88.1
表2
拉伸倍率 未拉伸 1.5×1.0 1.5×1.5 2.0×2.0
实施例1 超过 0.54 0.46 0.69
比较例1 0.97 0.56 0.63 0.71
比较例2 0.47 0.69 0.60 0.69
比较例3 超过 0.70 0.53 0.52
表3
拉伸倍率 未拉伸 1.5×1.0 1.5×1.5 2.0×2.0
实施例1 超过 0.26 0.57 0.71
比较例1 0.80 0.54 0.54 0.58
比较例2 0.57 0.55 0.52 0.69
比较例3 0.69 0.43 0.48 0.47
表4
拉伸倍率 未拉伸 1.5×1.0 1.5×1.5 2.0×2.0
实施例1 2.68×109 4.62×109 1.40×1010 超过
比较例1 1.27×109 6.28×109 超过 超过
比较例2 3.29×1010 9.94×1011 超过 超过
比较例3 1.02×1010 超过 超过 超过
在实施例1中，形成具有平滑表面的抗静电层(在拉伸处理前)，并且随着拉伸处理中拉伸倍率变大，获得具有更大算术平均粗糙度(Ra)的抗静电层。
根据实施例1的树脂薄膜的耐粘连性和抗静电性两者均优良，且还在光学特性上优良。
本发明的树脂薄膜适宜用作其上形成功能层的基材。例如，树脂薄膜用作生产偏光膜的基材。
在没有背离本发明的范围和精神的情况下对本领域技术人员许多其他修改将是显而易见的且容易被实行。因此，应明白，所附权利要求要求的范围并不意于受限于说明书的细节而应做广义的解释。

Claims (9)

1.一种树脂薄膜，其包含：
基材薄膜；和
形成于所述基材薄膜的一侧上且包含粘结剂树脂和导电性材料的抗静电层，
其中：
所述粘结剂树脂为聚氨酯系树脂；
所述抗静电层的算术平均表面粗糙度Ra为10nm以上；和
所述导电性材料为导电性聚合物。
2.根据权利要求1所述的树脂薄膜，其中对所述抗静电层实施拉伸处理。
3.根据权利要求1所述的树脂薄膜，其中所述基材薄膜由聚酯系树脂形成。
4.根据权利要求1所述的树脂薄膜，其中所述导电性聚合物为聚噻吩系聚合物。
5.根据权利要求1所述的树脂薄膜，其中所述抗静电层具有小于10×1013Ω/□的表面电阻值。
6.根据权利要求1所述的树脂薄膜，其中所述树脂薄膜具有89%以上的总透光率(Tt)。
7.根据权利要求1所述的树脂薄膜，其中所述聚氨酯系树脂具有羧基。
8.根据权利要求1所述的树脂薄膜，其中对所述抗静电层实施拉伸处理且所述抗静电层具有小于10×1013Ω/□的表面电阻值，所述基材薄膜由聚酯系树脂形成，所述导电性聚合物为聚噻吩系聚合物，所述聚氨酯系树脂具有羧基，以及所述树脂薄膜具有89%以上的总透光率(Tt)。
9.一种树脂薄膜的制造方法，其包括：
用包含聚氨酯系树脂和导电性聚合物的树脂组合物在基材薄膜的一侧上形成抗静电层；和
拉伸所述基材薄膜，
所述抗静电层在拉伸后的算术平均表面粗糙度Ra为10nm以上。
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