CN105916686A - 涂布膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在各种表面保护膜用途等中使用的、鱼眼少、机械强度和耐热性优异、具有良好的粘接特性的涂布膜。该涂布膜在聚酯膜的至少一面具有涂布层,该涂布层主要含有玻璃化转变温度为0℃以下的树脂,该涂布层的膜厚为0.01~3μm的范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂布膜,涉及作为例如树脂板、金属板等的输送时、保管时、加工时的防受伤和防止附着污染物用等的表面保护膜等,鱼眼少、机械强度和耐热性优异、具有良好的粘接特性的涂布膜。
背景技术
目前,在树脂板、金属板和玻璃板等在输送时、保管时、加工时的防受伤和防止附着污染物,液晶面板、偏光板等电子相关领域中使用的部件在加工时的防受伤、防止附着粉尘或污染物,汽车在输送时、保管时的防止附着污染物以及保护汽车涂装以隔离酸雨,柔性印刷基板在镀敷和蚀刻处理时的保护等的用途中,表面保护膜被广泛地使用。
对这些表面保护膜要求:在树脂板、金属板和玻璃板等各种被粘附体的输送时、保管时和加工时等,对该被粘附体具有适度的粘接力,通过粘附在被粘附体的表面,保护该被粘附体的表面,在目的结束后容易剥离。为了解决这些课题,提案有为了表面保护而使用聚烯烃系的膜(专利文献1、2)。
但是,作为表面保护膜基材,使用了聚烯烃系的膜,因此不能除去通常被称为鱼眼的、起因于膜基材原料的胶状物或劣化物所带来的缺陷,例如在贴合表面保护膜的状态下检查被粘附体时,存在会成为探测表面保护膜的缺陷等的障碍的问题。
另外,作为表面保护膜的基材,寻求在与被粘附体贴合时等该基材不因各种加工时的张力而拉伸那样的具有某种程度的机械强度的膜,但聚烯烃系的膜通常其机械强度差,因此存在不利于因重视生产率而提高加工速度等所引起的高张力的加工的缺点。
进一步而言,即使在为了提高加工速度和各种特性等的加工温度的高温化中,聚烯烃系的膜的热收缩稳定性也不好,因此尺寸稳定差。由此,寻求一种即使进行高温加工、热变形也小,尺寸稳定性优异的膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平5-98219号公报
专利文献2:日本特开2007-270005号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是鉴于上述事实而完成的发明,其解决课题在于:提供在各种表面保护膜用途等中使用的、鱼眼少、机械强度和耐热性优异、具有良好的粘接特性的涂布膜。
用于解决课题的方法
本发明人鉴于上述事实进行了专心研究,结果发现:如果使用具有特定构成的涂布膜,则能够容易地解决上述课题,从而完成了本发明。
即,本发明的要点在于一种涂布膜,其特征在于:在聚酯膜的至少一面具有涂布层,该涂布层主要含有玻璃化转变温度为0℃以下的树脂,该涂布层的膜厚为0.01~3μm的范围。
发明效果
如果利用本发明的涂布膜,则作为各种表面保护膜,能够提供鱼眼少、机械强度和耐热性优异、具有良好的粘接特性的涂布膜,其工业价值高。
具体实施方式
认为为了作为课题的降低鱼眼、提高机械强度和提高耐热性,需要很大程度改变基材膜的基础材料,进行了各种研究,结果发现,通过使用与现有使用的聚烯烃系的材料具有很大不同的聚酯系的材料,能够达到上述要求。但是,由于很大程度地改变基材膜的材料系,粘接特性大幅度下降,成为利用通常的聚酯膜不能达到要求的结果。
因此,考虑通过形成涂布层,来赋予粘接特性,进行了各种研究,结果发现,如果是主要含有玻璃化转变温度为0℃以下的树脂的涂布层,另外,通过设为其膜厚为0.01~3μm的范围这样的薄膜范围,能够制成具有良好的粘接特性的膜,从而完成了本发明。以下,对本发明的详细情况进行说明。
构成本发明的涂布膜的聚酯膜可以为单层结构,也可以为多层结构,除2层、3层结构以外,只要不超出本发明的要点,可以为4层或其以上的多层,没有特别限定。优选制成2层以上的多层结构,使各个层具有特征,谋求多功能化。
本发明中使用的聚酯可以为均聚聚酯,也可以为共聚聚酯。由均聚聚酯构成的情况下,优选使芳香族二羧酸和脂肪族二醇缩聚而得到的均聚聚酯。作为芳香族二羧酸,可以列举:对苯二甲酸、2,6-萘二羧酸等,作为脂肪族二醇,可以列举:乙二醇、一缩二乙二醇、1,4-环己烷二甲醇等。作为代表性的聚酯,可以例示聚对苯二甲酸乙二醇酯等。另一方面,作为共聚聚酯的二羧酸成分,可以列举:间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、己二酸、癸二酸、羟基羧酸(例如对羟基苯甲酸等)等的一种或两种以上,作为二醇成分,可以列举:乙二醇、一缩二乙二醇、丙二醇、丁二醇、4-环己烷二甲醇、新戊二醇等的一种或两种以上。
从制成能够耐受各种加工条件的膜的观点出发,优选机械强度和耐热性(加热时的尺寸稳定性)高,因此优选共聚聚酯成分少。具体而言,形成共聚聚酯的单体在聚酯膜中所占的比例优选为10摩尔%以下,更优选为5摩尔%以下的范围,进一步优选为在均聚聚酯聚合时作为副产物生成的程度,即含有3摩尔%以下的二醚成分的程度。就作为聚酯更优选的形态而言,在考虑机械强度和耐热性时,在上述化合物中更优选由利用对苯二甲酸和乙二醇聚合而成的聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚萘二甲酸乙二醇酯形成的膜,在考虑容易制造、作为表面保护膜等的用途的操作性时,更优选由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的膜。
作为聚酯的聚合催化剂,没有特别限制,可以使用现有公知的化合物,可以列举例如:锑化合物、钛化合物、锗化合物、锰化合物、铝化合物、镁化合物、钙化合物等。其中,从廉价的观点出发,优选锑化合物,另外,由于催化活性高,能够以少量进行聚合,在膜中残留的金属量少,所以膜的透明性高,因此优选钛化合物、锗化合物。进一步而言,由于锗化合物昂贵,所以更优选使用钛化合物。
在为利用钛化合物得到的聚酯的情况下,钛元素含量优选为50ppm以下、更优选为1~20ppm、进一步优选为2~10ppm的范围。钛化合物的含量过多时,在熔融挤出聚酯的工序中,促进聚酯的劣化,有时成为黄色感强的膜,另外,在含量过少时,聚合效率差,有时成本提高或者不能得到具有充分强度的膜。另外,在使用利用钛化合物得到的聚酯时,出于抑制熔融挤出工序中的劣化的目的,为了降低钛化合物的活性优选使用磷化合物。作为磷化合物,在考虑聚酯的生产率和热稳定性时,优选正磷酸。就磷元素含量而言,相对于熔融挤出的聚酯量优选为1~300ppm、更优选为3~200ppm、进一步优选为5~100ppm的范围。磷化合物的含量过多时,有可能成为胶化和异物的原因,另外,在含量过少时,不能充分降低钛化合物的活性,有时成为具有黄色感的膜。
以赋予易滑性和防止在各工序中产生损伤为主要目的,也可以在本发明的膜的聚酯层中配合颗粒。在配合颗粒的情况下,配合的颗粒的种类只要为能够赋予易滑性的颗粒就没有特别限定,作为具体例,可以列举例如:二氧化硅、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、硫酸钙、磷酸钙、磷酸镁、高岭土、氧化铝、氧化锆、氧化钛等的无机颗粒;丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、尿素树脂、酚醛树脂、环氧树脂、苯并胍胺树脂等的有机颗粒等。进一步而言,也可以使用聚酯制造工序中使催化剂等金属化合物的一部分沉淀、微分散而得到的析出颗粒。在这些之中,特别是从容易以少量表现效果的观点出发,优选二氧化硅颗粒、碳酸钙颗粒。
另外,颗粒的平均粒径优选为10μm以下,更优选为0.01~5.0μm的范围。在平均粒径超过10μm的情况下,有时担心颗粒的脱落或膜的透明性降低导致的不良情况。
进而,聚酯层中的颗粒含量也存在与颗粒的平均粒径的平衡,因此不能一概而论,优选低于5重量%,更优选为0.0003~1重量%的范围,进一步优选为0.0005~0.5重量%的范围。在没有颗粒的情况下、或者颗粒少的情况下,膜的透明性高,成为良好的膜,但有时滑动性不充分,因此有时需要想办法通过在涂布层中加入颗粒来提高滑动性等。另外,在颗粒含量多时,雾度变高,透明性欠缺,因此例如在进行各种检查时,有时发生异物等的缺陷检查的难度提高等不良情况。
关于使用的颗粒的形状也没有特别限定,可以使用球状、块状、棒状、扁平状等任意形状。另外,关于其硬度、比重、颜色等也没有特别限制。
这一系列的颗粒可以根据需要并用2种以上。
作为在聚酯层中添加颗粒的方法,没有特别限定,可以采用现有公知的方法。例如可以在制造构成各层的聚酯的任意阶段添加,但优选在酯化或者酯交换反应结束后添加。
从聚酯膜的透明性的观点出发,不是使膜中遍及整体含有颗粒,而优选将膜制成多层结构,只在聚酯膜的最外表面层含有颗粒。特别是,更优选将膜制成3层结构,在比中间层更靠两表层侧含有颗粒这样的结构。
在本发明的聚酯膜中,除上述颗粒以外,还可以根据需要添加现有公知的紫外线吸收剂、抗氧化剂、抗静电剂、热稳定剂、润滑剂、染料、颜料等。
本发明的聚酯膜的厚度,作为膜,只要是能够制膜的范围就没有特别限定,优选为2~350μm、更优选为5~200μm的范围。
作为本发明的膜的制膜方法,可以采用通常已知的制膜法,没有特别限制。例如可以列举以下的方法:在制造双轴拉伸聚酯膜时,首先使用挤出机将前面叙述的聚酯原料从模具熔融挤出,将熔融片材用冷却辊进行冷却固化而得到未拉伸片材。此时,为了使片材的平面性提高,优选提高片材和旋转冷却滚筒的密合性,优选采用静电施加密合法、液体涂布密合法。接着,将得到的未拉伸片材沿一个方向利用辊或拉幅机方式的拉伸机进行拉伸。拉伸温度通常为70~120℃,优选为80~110℃,拉伸倍率通常为2.5~7倍,优选为3.0~6倍。接着,沿与第一阶段的拉伸方向正交的方向通常以70~170℃进行拉伸,拉伸倍率通常为2.5~7倍,优选为3.0~6倍。接着在180~270℃的温度下、在拉紧下或30%以内的松弛下进行热处理,得到双轴取向膜。在上述拉伸中,也可以采用以2阶段以上进行一个方向的拉伸的方法。此时,优选以两个方向的拉伸倍率最终分别为上述范围的方式进行。
另外,在本发明中,关于构成涂布膜的聚酯膜的制造,也可以采用同时双轴拉伸法。同时双轴拉伸法为将上述的未拉伸片材以温度控制在通常70~120℃、优选80~110℃的状态,沿机械方向和宽度方向同时拉伸并取向的方法,作为拉伸倍率,以面积倍率计为4~50倍,优选为7~35倍,进一步优选为10~25倍。然后,接着在180~270℃的温度下、在拉紧下或30%以内的松弛下进行热处理,得到拉伸取向膜。关于采用上述拉伸方式的同时双轴拉伸装置,可以采用螺旋方式、缩放(pantograph)方式、线性驱动方式等现有公知的拉伸方式。
下面,对构成本发明的涂布膜的涂布层的形成进行说明。本发明的涂布层是叠层在聚酯膜的至少一面且膜厚为0.01~3μm的范围的薄膜的层。
在薄膜的涂布层的形成中,在线涂敷是有效的。在线涂敷是在制造聚酯膜的工序中进行涂敷的方法,具体而言,是在从将聚酯熔融挤出到拉伸后热固定并卷起为止的任意阶段进行涂敷的方法。通常优选对进行熔融、骤冷得到的未拉伸片材、经过拉伸的单轴拉伸膜的任意种进行涂敷。
并不限定于以下方法,但例如在逐次双轴拉伸中,特别是优选对长度方向(纵向)经过拉伸的单轴拉伸膜涂敷后、在横向进行拉伸的方法。根据这样的方法,能够同时进行制膜和涂布层形成,因此具有制造成本上的优点,另外,由于在涂敷后进行拉伸,所以也能够通过拉伸倍率来改变涂布层的厚度,相比于离线涂敷,能够更容易地进行薄膜涂敷。
另外,通过在拉伸前在膜上设置涂布层,能够与基材膜一起拉伸涂布层,由此能够使涂布层牢固地密合于基材膜。进一步而言,在双轴拉伸聚酯膜的制造中,利用夹具等夹住膜端部进行拉伸,由此能够在纵向和横向上限制膜,在热固定工序中,能够不产生褶皱等在维持平面性的状态下来施加高温。因此,涂布后实施的热处理能够设为用其他的方法不能达到的高温,因此能够提高涂布层的成膜性,能够使涂布层和基材膜更加牢固地密合,进而能够制成牢固的涂布层。
根据利用上述的在线涂敷的工序,膜尺寸不会因涂布层的形成有无而有大的变化,受伤和附着异物的风险也不会因涂布层的形成有无而有大的变化,因此,与将涂布这样的工序作为1个另外工序进行的离线涂敷相比,具有大的优点。即,具有能够消除离线涂敷中担心的尺寸变化、受伤、附着异物和制造成本提高的优点。进一步而言,进行各种研究的结果,发现在线涂敷也具有能够降低在被粘附体上残胶的优点。考虑这是由于能够以离线涂敷中不能得到的高温进行热处理,将涂布层和基材膜更加牢固地密合的结果。
在本发明中,必要条件是具有主要含有玻璃化转变温度为0℃以下的树脂的涂布层。“主要”是指作为涂布层中的比例为50重量%以上。
发现了通过主要使用玻璃化转变温度为0℃以下的树脂,能够对聚酯膜赋予适度的粘接特性。作为玻璃化转变温度为0℃以下的树脂,可以使用现有公知的树脂。作为树脂的具体例,可以列举聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯基树脂(聚乙烯醇、氯乙烯乙酸乙烯酯共聚物等)等,其中,特别是在考虑粘接特性、涂布性时,优选聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂。进一步而言,在考虑更强力的粘接特性、膜的再利用性时,优选聚酯树脂、丙烯酸树脂,另外在考虑与作为基材的聚酯膜的密合性、对被粘附体的残胶少时,最优选聚酯树脂,在考虑更为强力的粘接特性、与背面侧的粘连特性时,最优选丙烯酸树脂。
作为聚酯树脂,作为主要的构成成分,例如可以列举由如下所述的多元羧酸和多元羟基化合物构成的物质。即,作为多元羧酸,可以使用对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、酞酸、4,4’-二苯基二羧酸、2,5-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸和2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、2-钾代磺基对苯二甲酸、5-钠代磺基间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、戊二酸、琥珀酸、偏苯三酸、均苯三酸、苯均四酸、偏苯三酸酐、苯二甲酸酐、对羟基苯甲酸、偏苯三酸一钾盐和它们的酯形成性衍生物等,作为多元羟基化合物,可以使用乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇(1,3-propylene glycol)、1,3-丙二醇(1,3-propanediol)、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、对苯二甲醇、双酚A-乙二醇加成物、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚氧亚丁基二醇、二羟甲基丙酸、甘油、三羟甲基丙烷、二羟甲基乙磺酸钠、二羟甲基丙酸钾等。这些化合物中,分别适当选择1种以上并通过常规方法的缩聚反应合成聚酯树脂即可。
其中,为了使玻璃化转变温度降低至0℃以下,优选在构成成分中含有脂肪族多元羧酸、脂肪族多元羟基化合物。通常聚酯树脂由芳香族多元羧酸和也包括脂肪族的多元羟基化合物构成,因此为了使玻璃化转变温度低于通常的聚酯树脂的玻璃化转变温度,含有脂肪族多元羧酸是有效的。从降低玻璃化转变温度的观点出发,在脂肪族多元羧酸中碳原子数多较好,优选碳原子数为6以上(己二酸)、更优选碳原子数为8以上、进一步优选为10以上的范围,优选的范围的上限为20。
另外,从提高粘接特性的观点出发,作为上述脂肪族多元羧酸在聚酯树脂中的酸成分中的含量,优选为2摩尔%以上,更优选为4摩尔%以上,进一步优选为6摩尔%以上,特别优选为10摩尔%以上,优选的范围的上限为50摩尔%。
在脂肪族多元羟基化合物中,为了降低玻璃化转变温度,优选碳原子数为4以上(丁二醇),作为其在聚酯树脂中的羟基成分中的含量,优选为10摩尔%以上、更优选为30摩尔%以上的范围。
在考虑适于在线涂敷时,优选制成水系,因此优选在聚酯树脂中含有磺酸、磺酸金属盐、羧酸、羧酸金属盐。特别是从对水的分散性良好的观点考虑,优选磺酸、磺酸金属盐,特别优选磺酸金属盐。
在使用上述的磺酸、磺酸金属盐、羧酸、羧酸金属盐时,作为在聚酯树脂中的酸成分中的含量,优选为0.1~10摩尔%、更优选为0.2~8摩尔%的范围。通过以上述范围使用,能够形成对水的分散性良好的树脂。
另外,在考虑在线涂敷中的涂布外观、与聚酯膜的密合性、减少粘连、进而减少在作为表面保护膜使用时在被粘附体上的残胶时,作为聚酯树脂中的酸成分,优选含有某种程度的芳香族多元羧酸。从粘接特性的观点出发,在芳香族多元羧酸中,相比于萘环结构,优选对苯二甲酸、间苯二甲酸等的苯环结构。进而为了更加提高粘接特性,更优选并用2种以上的芳香族多元羧酸。
作为用于提高粘连特性的聚酯树脂的玻璃化转变温度,0℃以下是必须的,优选为-10℃以下、更优选为-20℃以下的范围,作为优选的范围的下限为-60℃。通过以上述范围使用,容易制成具有最适合的粘接特性的膜。
所谓丙烯酸树脂为由包括丙烯酸系、甲基丙烯酸系的单体的聚合性单体构成的聚合物(以下,有时将丙烯酸和甲基丙烯酸合起来简记为(甲基)丙烯酸)。这些聚合物可以是均聚物或者共聚物,进而可以为与丙烯酸系、甲基丙烯酸系的单体以外的聚合性单体的共聚物中的任意种。
另外,也包含这些聚合物与其它的聚合物(例如聚酯、聚氨酯等)的共聚物。例如为嵌段共聚物、接枝共聚物。或者也包含在聚酯溶液或聚酯分散液中将聚合性单体聚合而得到的聚合物(根据情况为聚合物的混合物)。同样,也包含在聚氨酯溶液、聚氨酯分散液中将聚合性单体聚合而得到的聚合物(根据情况为聚合物的混合物)。同样,也包含在其它的聚合物溶液或分散液中将聚合性单体聚合而得到的聚合物(根据情况为聚合物混合物)。
作为上述聚合性单体,没有特别限定,特别是作为代表性的化合物,可以列举例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、衣康酸、富马酸、马来酸、柠康酸这样的各种含羧基单体类以及它们的盐;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、单丁基羟基富马酸酯、单丁基羟基衣康酸酯这样的各种含羟基单体类;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯这样的各种(甲基)丙烯酸酯类;(甲基)丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺或(甲基)丙烯腈等这样的各种含氮化合物;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯这样的各种苯乙烯衍生物;丙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯这样的各种乙烯基酯类;γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等这样的各种含硅聚合性单体类;含磷乙烯基系单体类;氯乙烯、偏氯乙烯这样的各种卤化乙烯类;丁二烯这样的各种共轭二烯类。
为了将玻璃化转变温度降低至0℃以下,需要使用均聚物的玻璃化转变温度为0℃以下的(甲基)丙烯酸系,可以列举例如:丙烯酸乙酯(玻璃化转变温度:-22℃)、丙烯酸正丙酯(玻璃化转变温度:-37℃)、丙烯酸异丙酯(玻璃化转变温度:-5℃)、丙烯酸正丁酯(玻璃化转变温度:-55℃)、丙烯酸正己酯(玻璃化转变温度:-57℃)、丙烯酸2-乙基己酯(玻璃化转变温度:-70℃)、丙烯酸异壬酯(玻璃化转变温度:-82℃)、甲基丙烯酸月桂酯(玻璃化转变温度:-65℃)、丙烯酸2-羟基乙酯(玻璃化转变温度:-15℃)等。
从粘接特性的观点出发,作为构成丙烯酸树脂的单体,均聚物的玻璃化转变温度为0℃以下的单体的含量,以相对于丙烯酸酯树脂整体的比例计,优选为30重量%以上、更优选为45重量%以上、进一步优选为60重量%以上、特别优选为70重量%以上的范围。另外,优选的范围的上限为99重量%。通过以该范围使用,容易得到良好的粘接特性。
另外,作为使粘接特性提高的、均聚物的玻璃化转变温度为0℃以下的单体的玻璃化转变温度,优选为-20℃以下、更优选为-30℃以下、进一步优选为-40℃以下、特别优选为-50℃以下,优选的范围的下限为-100℃。通过以该范围使用,容易制成具有适度的粘接特性的膜。
作为用于使粘接特性提高的单体,优选为烷基的碳原子数为4~30的范围、更优选为4~20的范围、进一步优选为4~12的范围的(甲基)丙烯酸烷基酯。从能够进行工业上的批量生产、操作性和供给稳定性的观点出发,含有丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯的丙烯酸树脂是最适当的。
作为用于使粘接特性提高的进一步优选的丙烯酸树脂的形态,丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯在丙烯酸树脂中的合计含量优选为30重量%以上、更优选为40重量%以上、进一步优选为50重量%以上的范围,优选的范围的上限为99重量%。
作为用于使粘接特性提高的丙烯酸树脂的玻璃化转变温度,0℃以下是必须的,优选为-10℃以下、更优选为-20℃以下的范围、进一步优选为-30℃以下的范围,作为优选的范围的下限,为-80℃以下。通过以上述范围使用,容易制成具有最适当的粘接特性的膜。
所谓聚氨酯树脂为在分子内具有氨酯键的高分子化合物,通常可以通过多元醇和异氰酸酯的反应来制作。作为多元醇,可以列举:聚碳酸酯多元醇类、聚醚多元醇类、聚酯多元醇类、聚烯烃多元醇类、丙烯酸多元醇类,这些化合物可以单独使用,也可以使用多种。
聚碳酸酯多元醇类可以由多元醇类和碳酸酯化合物通过脱醇反应来得到。作为多元醇类,可以列举:乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、3,3-二羟甲基庚烷等。作为碳酸酯化合物,可以列举:碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二苯酯、碳酸亚乙酯等,作为由这些反应得到的聚碳酸酯系多元醇类,可以列举例如聚(1,6-亚己基)碳酸酯、聚(3-甲基-1,5-亚戊基)碳酸酯等。
从提高粘接特性的观点出发,为由链状的烷基链的碳原子数优选为4~30、更优选为4~20、进一步优选为6~12的范围的二元醇成分构成的聚碳酸酯多元醇,从工业上的批量生产、操作性和供给稳定性良好的观点考虑,最适合为含有1,6-己二醇或者选自1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇中的至少2种二元醇的共聚聚碳酸酯多元醇。
作为聚醚多元醇类,可以列举:聚乙二醇、聚丙二醇、聚亚乙基丙二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚六亚甲基醚二醇等。
从提高粘接特性的观点考虑,为形成聚醚的单体为含有碳原子数优选为2~30、更优选为3~20、进一步优选为4~12的范围的脂肪族二元醇、特别是直链脂肪族二元醇的聚醚多元醇。
作为聚酯多元醇类,可以列举:由多元羧酸(丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、癸二酸、富马酸、马来酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸等)或它们的酸酐与多元醇(乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、丙二醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、1,8-辛二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、1,9-壬二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-己基-1,3-丙二醇、环己二醇、双羟基甲基环己烷、二甲醇苯、双羟基乙氧基苯、烷基二烷醇胺、内酯二醇等)的反应得到的聚酯多元醇、具有聚己内酯等内酯化合物的衍生物单元的聚酯多元醇等。
在考虑粘接特性时,在上述多元醇类中,更适合使用聚碳酸酯多元醇类和聚醚多元醇类,特别适合聚碳酸酯多元醇类。
作为为了得到聚氨酯树脂而使用的聚异氰酸酯化合物,可以例示:甲苯二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯;α,α,α’,α’-四甲基苯二甲基二异氰酸酯等具有芳香环的脂肪族二异氰酸酯;亚甲基二异氰酸酯、亚丙基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯;环己烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、异亚丙基二环己基二异氰酸酯等脂环族二异氰酸酯等。这些物质可以单独使用,也可以多种并用。
在合成聚氨酯树脂时可以使用扩链剂,作为扩链剂,只要具有2个以上与异氰酸酯基反应的活性基团就没有特别限制,通常可以主要使用具有2个羟基或氨基的扩链剂。
作为具有2个羟基的扩链剂,可以列举例如:乙二醇、丙二醇、丁二醇等脂肪族二醇;苯二甲醇、双羟基乙氧基苯等芳香族二醇、羟基特戊酸新戊二醇酯等酯二醇这样的二醇类。另外,作为具有2个氨基的扩链剂,可以列举例如:甲苯二胺、苯二甲胺、二苯基甲二胺等芳香族二胺;乙二胺、丙二胺、己二胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、三甲基己二胺、2-丁基-2-乙基-1,5-戊二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺等脂肪族二胺;1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷、二环己基甲二胺、异亚丙基环己基-4,4’-二胺、1,4-二氨基环己烷、1,3-双氨基甲基环己烷等脂环族二胺等。
本发明中的聚氨酯树脂可以将溶剂作为介质,优选将水作为介质。为了使聚氨酯树脂分散或溶解在水中,有使用乳化剂的强制乳化型、在聚氨酯树脂中导入亲水性基团的自乳化型或者水溶型等。从液体的储藏稳定性和得到的涂布层的耐水性、透明性优异的方面考虑,特别优选在聚氨酯树脂的结构中导入离子基团使其离聚物化的自乳化型。
另外,作为导入的离子基团,可以列举:羧基、磺酸、磷酸、膦酸、季铵盐等各种基团,但优选羧基。作为在聚氨酯树脂中导入羧基的方法,可以在聚合反应的各阶段中采用各种方法。例如有:在预聚物合成时,将具有羧基的树脂用作共聚成分的方法;使用具有羧基的成分作为多元醇、聚异氰酸酯、扩链剂等的一种成分的方法。特别优选使用含羧基的二元醇、根据该成分的进料量导入所期望的量的羧基的方法。
例如,可以相对于用于聚氨酯树脂的聚合的二元醇,使二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、双-(2-羟基乙基)丙酸、双-(2-羟基乙基)丁酸等共聚。另外,该羧基优选设定为用氨、胺、碱金属类、无机碱类等进行中和的盐的形态。特别优选的物质为氨、三甲胺、三乙胺。
上述聚氨酯树脂可以将在涂布后的干燥工序中中和剂脱离了的羧基作为其它交联剂的交联反应点使用。由此,涂布前的液体的状态下的稳定性优异,而且,能够进一步改善得到的涂布层的耐久性、耐溶剂性、耐水性、耐粘连性等。
作为用于使粘接特性提高的聚氨酯树脂的玻璃化转变温度,为0℃以下是必须的,优选为-10℃以下、更优选为-20℃以下的范围、进一步优选为-30℃以下的范围,优选的范围的下限为-80℃。通过以该范围使用,容易制成具有最适当的粘接特性的膜。
另外,为了调整涂布层的强度和粘接特性,也可以并用交联剂。
所谓的交联剂,可以使用现有公知的交联剂,可以列举例如:环氧化合物、三聚氰胺化合物、噁唑啉化合物、异氰酸酯系化合物、碳二亚胺系化合物、硅烷偶联化合物、酰肼化合物、氮丙啶化合物等。从涂布层的强度的观点、粘接特性的调整的观点出发,优选环氧化合物、三聚氰胺化合物、噁唑啉化合物、异氰酸酯系化合物、碳二亚胺系化合物、硅烷偶联化合物,特别优选环氧化合物。
在使用环氧化合物以外的交联剂的情况下,涂布层中的含量过多时,有时粘接特性过于降低。因此,在使用环氧化合物以外的交联剂的情况下,需要注意涂布层中的含量。
所谓环氧化合物为分子内具有环氧基的化合物,可以列举例如:表氯醇与乙二醇、聚乙二醇、甘油、聚甘油、双酚A等的羟基、氨基的缩合物,有聚环氧化合物、二环氧化合物、单环氧化合物、缩水甘油胺化合物等。作为聚环氧化合物,可以列举例如:山梨糖醇聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚、二甘油聚缩水甘油醚、三缩水甘油基三(2-羟基乙基)异氰酸酯、甘油聚缩水甘油醚、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚,作为二环氧化合物,可以列举例如:新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚四亚甲基二醇二缩水甘油醚,作为单环氧化合物,可以列举例如:烯丙基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚,作为缩水甘油胺化合物,可以列举N,N,N’,N’-四缩水甘油基-间苯二甲胺、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基)环己烷等。
从粘接特性良好的观点考虑,在上述中优选聚醚系的环氧化合物。另外作为环氧基的量,相比于2官能,优选为3官能以上的多官能的聚环氧化合物。
所谓三聚氰胺化合物为化合物中具有三聚氰胺骨架的化合物,例如可以使用烷醇化三聚氰胺衍生物、使醇与烷基醇化三聚氰胺衍生物反应而部分或完全地进行醚化得到的化合物、以及它们的混合物。作为用于醚化的醇,适合使用甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等。另外,作为三聚氰胺化合物,可以为单体或二聚物以上的多聚物的任意种,或者可以使用它们的混合物。在考虑与各种化合物的反应性时,优选在三聚氰胺化合物中含有羟基。进一步而言,也可以使用使尿素等与三聚氰胺的一部分进行共缩合而形成的物质,为了提高三聚氰胺化合物的反应性,也可以使用催化剂。
所谓噁唑啉化合物为在分子内具有噁唑啉基的化合物,特别优选含有噁唑啉基的聚合物,可以通过加聚性含噁唑啉基单体单独或者与其它的单体的聚合来制作。加聚性含噁唑啉基单体可以列举2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-5-乙基-2-噁唑啉等,可以使用这些中的1种或2种以上的混合物。其中,2-异丙烯基-2-噁唑啉在工业上也容易得到,是适合的。其它的单体只要是能够与加聚性含噁唑啉基单体共聚的单体就没有限制,可以列举例如:(甲基)丙烯酸烷基酯(作为烷基,列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、环己基)等(甲基)丙烯酸酯类;丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、丁烯酸、苯乙烯磺酸及其盐(钠盐、钾盐、铵盐、叔胺盐等)等不饱和羧酸类;丙烯腈、甲基丙烯腈等不饱和腈类;(甲基)丙烯酰胺、N-烷基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺,(作为烷基,列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、环己基等)等不饱和酰胺类;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯基酯类;甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等乙烯基醚类;乙烯、丙烯等α-烯烃类;氯乙烯、偏氯乙烯、氟乙烯等含卤素的α,β-不饱和单体类;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等α,β-不饱和芳香族单体等,可以使用它们中的1种或2种以上的单体。
噁唑啉化合物的噁唑啉基量优选为0.5~10mmol/g、更优选为1~9mmol/g、进一步优选为3~8mmol/g、特别优选为4~6mmol/g的范围。通过以上述范围使用,容易提高涂膜的耐久性,容易调整粘接特性。
所谓异氰酸酯系化合物为异氰酸酯或具有以封端异氰酸酯为代表的异氰酸酯衍生物结构的化合物。作为异氰酸酯,可以例示例如:甲苯二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯等芳香族异氰酸酯;α,α,α’,α’-四甲基苯二甲基二异氰酸酯等具有芳香环的脂肪族异氰酸酯;亚甲基二异氰酸酯、亚丙基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族异氰酸酯;环己烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)、异亚丙基二环己基二异氰酸酯等脂环族异氰酸酯等。另外,也可以列举这些异氰酸酯的缩二脲化物、异氰脲酸酯化物、脲二酮化物、碳二亚胺改性体等的聚合物、衍生物。这些物质可以单独使用,也可以多种并用。在上述异氰酸酯中,为了避免紫外线引起的黄变,与芳香族异氰酸酯相比,更优选脂肪族异氰酸酯或脂环族异氰酸酯。
以封端异氰酸酯的状态使用的情况下,作为其封端剂,可以列举例如:亚硫酸氢盐类;苯酚、甲酚、乙基苯酚等酚系化合物;丙二醇单甲醚、乙二醇、苯甲醇、甲醇、乙醇等醇系化合物;丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰丙酮等活性亚甲基系化合物;丁硫醇、十二硫醇等硫醇系化合物;ε-己内酰胺、δ-戊内酰胺等内酰胺系化合物;二苯基苯胺、苯胺、环乙亚胺等胺系化合物;乙酰苯胺、乙酸酰胺的酸酰胺化合物;甲醛、乙醛肟、丙酮肟、甲基乙基酮肟、环己酮肟等肟系化合物,这些物质可以单独使用,也可以并用2种以上。
另外,本发明中的异氰酸酯系化合物可以以单体使用,也可以以与各种聚合物的混合物或结合物的形式使用。在提高异氰酸酯系化合物的分散性或交联性这样的意义上,优选使用与聚酯树脂和/或聚氨酯树脂的混合物和/或结合物。
所谓碳二亚胺系化合物为具有碳二亚胺结构的化合物,为了提高涂布层的耐湿热性等而使用。碳二亚胺系化合物为在分子内具有1个以上的碳二亚胺或碳二亚胺衍生物结构的化合物,为了更良好的密合性等,更优选在分子内具有2个以上的碳二亚胺或碳二亚胺衍生物结构的聚碳二亚胺系化合物。
碳二亚胺系化合物可以通过现有公知的技术合成,一般而言,可以使用二异氰酸酯化合物的缩合反应。作为二异氰酸酯化合物,没有特别限制,芳香族系、脂肪族系均可以使用,具体而言,可以列举:甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯等。
而且,在不使本发明的效果消失的范围内,为了提高聚碳二亚胺系化合物的水溶性、水分散性,可以添加表面活性剂、和/或添加聚环氧烷烃、二烷基氨基醇的季铵盐、羟基烷基磺酸盐等亲水性单体而使用。
另外,这些交联剂在干燥过程、制膜过程中,在使其反应而提高涂布层的性能的设计中使用。可以推测在完成的涂布层中存在这些交联剂的未反应物、反应后的化合物或它们的混合物。
此外,在涂布层的形成中,为了改善粘连和滑动性、调整粘接特性也可以并用颗粒。
在本发明中,在主要含有玻璃化转变温度为0℃以下的树脂的涂布层(以下有时记载为第一涂布层)相反侧的聚酯膜面也可以具有涂布层(以下有时记载为第二涂布层)。
例如,在第二涂布层中含有脱模剂,为了主要减轻第一涂布层造成的粘连,有时优选设置第二涂布层。发现通过第一涂布层使粘接特性变得良好,但在制成卷状时,可以观察到有时发生粘连。作为改善策略,各种研究的结果也发现,在与第一涂布层相反侧的面设置含有脱模剂的第二涂布层,由此能够减轻粘连。
另外,作为其他例子,在第二涂布层中含有抗静电剂,主要赋予抗静电性能,为了减轻将膜剥离时或者摩擦导致的产生静电(剥离带电或摩擦带电)所引起的尘埃等附着,也有时优选设置第二涂布层。进行各种研究的结果,也发现,在与第一涂布层相反侧的面设置含有抗静电剂的涂布层,由此能够减轻附着尘埃等异物,特别是在避免异物的用途和要求透明性的用途、例如在偏光板等光学部件的制造工序中作为保护膜使用的情况下是有用的。
关于第二涂布层,可以通过在线涂敷来设置,也可以采用离线涂敷。从制造成本、在线的热处理带来的脱模性能和抗静电性能的稳定化的观点出发,优选使用在线涂敷。
首先,制成含有脱模剂的涂布层作为第二涂布层的情况下,作为第二涂布层所含有的脱模剂,没有特别限定,可以使用现有公知的脱模剂,可以列举例如:含长链烷基化合物、氟化合物、有机硅化合物、蜡等。在这些之中,从污染性少、粘连减轻优异的方面考虑,优选长链烷基化合物、氟化合物,特别是在要重视粘连减轻的情况下,优选有机硅化合物。另外,为了提高表面的去污性,蜡是有效的。这些脱模剂可以单独使用,也可以使用多种。
所谓含长链烷基化合物为具有碳原子数通常为6以上、优选为8以上、进一步优选为12以上的直链或支链的烷基的化合物。作为烷基,可以列举例如:己基、辛基、癸基、月桂基、十八烷基、二十二烷基等。所谓具有烷基的化合物,可以列举例如:各种含长链烷基的高分子化合物、含长链烷基的胺化合物、含长链烷基的醚化合物、含长链烷基的季铵盐等。在考虑耐热性、污染性时,优选为高分子化合物。另外,从能够有效得到脱模性的观点出发,更优选在侧链具有长链烷基的高分子化合物。
所谓在侧链具有长链烷基的高分子化合物可以通过使具有反应性基团的高分子和具有能够与该反应性基团反应的烷基的化合物反应而得到。作为上述反应性基团,可以列举例如:羟基、氨基、羧基、酸酐等。
作为具有这些反应性基团的化合物,可以列举例如:聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、含反应性基团的聚酯树脂、含反应性基团的聚(甲基)丙烯酸酯等。在这些之中,在考虑脱模性、操作容易性时,优选为聚乙烯醇。
所谓具有能够与上述的反应性基团反应的烷基的化合物,可以列举例如:异氰酸己酯、异氰酸辛酯、异氰酸癸酯、异氰酸月桂酯、异氰酸十八烷酯、异氰酸二十二烷酯等含长链烷基的异氰酸酯、己基氯、辛基氯、癸基氯、月桂基氯、十八烷基氯、二十二烷基氯等含长链烷基的酰氯、含长链烷基的胺、含长链烷基的醇等。在这些之中,在考虑脱模性、操作容易性时,优选含长链烷基的异氰酸酯,特别优选异氰酸十八烷酯。
另外,在侧链具有长链烷基的高分子化合物也可以通过长链烷基(甲基)丙烯酸酯的聚合物或长链烷基(甲基)丙烯酸酯与其他含乙烯基单体的共聚而得到。所谓长链烷基(甲基)丙烯酸酯,可以列举例如:(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸二十二烷酯等。
作为氟化合物,是在化合物中含有氟原子的化合物。从利用在线涂敷的涂布外观方面考虑,适合使用有机系氟化合物,可以列举例如含全氟烷基的化合物、含有氟原子的烯烃化合物的聚合物、氟代苯等芳香族氟化合物等。从脱模性的观点考虑,优选为具有全氟烷基的化合物。进一步而言,氟化合物也可以使用含有后述的长链烷基化合物的化合物。
所谓具有全氟烷基的化合物,可以列举例如(甲基)丙烯酸全氟烷基酯、(甲基)丙烯酸全氟烷基甲酯、(甲基)丙烯酸2-全氟烷基乙酯、(甲基)丙烯酸3-全氟烷基丙酯、(甲基)丙烯酸3-全氟烷基-1-甲基丙酯、(甲基)丙烯酸3-全氟烷基-2-丙烯酯等含全氟烷基的(甲基)丙烯酸酯及其聚合物、全氟烷基甲基乙烯基醚、2-全氟烷基乙基乙烯基醚、3-全氟丙基乙烯基醚、3-全氟烷基-1-甲基丙基乙烯基醚、3-全氟烷基-2-丙烯基乙烯基醚等含全氟烷基的乙烯基醚及其聚合物等。在考虑耐热性、污染性时,优选为聚合物。聚合物可以只是单一化合物,也可以是多个化合物的聚合物。另外,从脱模性的观点出发,优选全氟烷基的碳原子数为3~11。还可以是与后述的含有长链烷基化合物的化合物的聚合物。另外,从与基材的密合性的观点出发,也优选为与氯乙烯的聚合物。
所谓有机硅化合物是指在分子内具有有机硅结构的化合物,可以列举例如:二甲基硅酮、二乙基硅酮等烷基有机硅、另外还有具有苯基的苯基硅酮、甲基苯基硅酮等。有机硅也可以使用具有各种官能团的有机硅,可以列举例如醚基、羟基、氨基、环氧基、羧酸基、氟等卤素基团、全氟烷基、各种烷基和各种芳香族基团等烃基等。作为其他官能团,通常也可以是具有乙烯基的有机硅、或氢原子直接与硅原子结合的氢化有机硅,可以并用两者,也可以作为加成型(乙烯基与氢化硅烷的加成反应而形成的类型)的有机硅使用。
另外,作为有机硅化合物,也可以使用丙烯酸接枝有机硅、有机硅接枝丙烯酸、氨基改性有机硅、全氟烷基改性有机硅等改性有机硅。在考虑耐热性、污染性时,优选使用固化型有机硅树脂,作为固化型的种类,可以使用缩合型、加成型、活性能量线固化型等任意的固化反应类型。其中,从特别是制成卷状时的背面转印少的观点出发,优选缩合型有机硅化合物。
作为使用有机硅化合物时的优选方式,从背面转印少、对水系溶剂的分散性良好、对在线涂敷的适用性高的观点出发,优选含有聚醚基的有机硅化合物。聚醚基可以存在于有机硅的侧链和/或末端,也可以存在于主链。从对水系溶剂的分散性的观点出发,优选存在于侧链和/或末端。
聚醚基可以使用现有公知的结构。从水系溶剂的分散性的观点出发,相比于芳香族聚醚基,优选脂肪族聚醚基,在脂肪族聚醚基之中,优选烷基聚醚基。另外,从位阻引起的合成上的问题考虑,相比于支链烷基聚醚基,优选直链烷基聚醚基,其中,优选含有碳原子数为8以下的直链烷基的聚醚基。进一步而言,在展开的溶剂为水的情况下,考虑对水的分散性时,优选聚乙二醇基或聚丙二醇基,特别适合的是聚乙二醇基。
关于聚醚基的醚键的个数,从提高对水系溶剂的分散性和涂布层的耐久性的观点出发,通常为1~30个的范围,优选为2~20个的范围,更优选为3~15个的范围。醚键少时,分散性差,相反过多时,耐久性或脱模性能变差。
在有机硅的侧链或末端具有聚醚基时,对聚醚基的末端没有特别限定,可以使用羟基、氨基、巯基、烷基和苯基等烃基、羧酸基、磺酸基、醛基、缩醛基等各种官能团。其中,在考虑用于提高对水的分散性和涂布层的强度的交联性时,优选羟基、氨基、羧酸基、磺酸基,特别适合羟基。
关于含有聚醚基的有机硅的聚醚基的含量,使有机硅的硅氧烷键为1时,以摩尔比的比例计,优选为0.001~0.30的范围,更优选0.01~0.20%的范围,进一步优选为0.03~0.15%的范围,特别优选为0.05~0.12%的范围。通过在该范围内使用,能够保持对水的分散性和涂布层的耐久性以及良好脱模性。
关于含有聚醚基的有机硅的分子量,在考虑对水系溶剂的分散性时,优选分子量不过大,另外,在考虑涂布层的耐久性和脱模性能时,优选大的分子量。在寻求使该两者的特性平衡时,作为数均分子量,优选为1000~100000的范围,更优选为3000~30000的范围,进一步优选为5000~10000的范围。
另外,在考虑涂布层的经时变化、脱模性能、另外还有各种工序的污染性时,优选有机硅的低分子成分(数均分子量为500以下)尽可能少,作为其含量,以有机硅化合物整体的比例计,优选为15重量%以下、更优选为10重量%以下、进一步优选为5重量%以下的范围。另外,在使用缩合型有机硅时,键合于硅的乙烯基(乙烯基硅烷)、氢基(氢化硅烷)以未反应状态残留于涂布层时,成为各种性能的经时变化的原因,因此作为有机硅中的官能团量的含量优选为0.1摩尔%以下,进而更优选不含有。
含有聚醚基的有机硅难以单独进行涂布,因此优选分散到水中而使用。为了分散,可以使用现有公知的各种分散剂,可以列举例如阴离子性分散剂、非离子性分散剂、阳离子性分散剂、两性分散剂。这些之中,在考虑含有聚醚基的有机硅的分散性以及与可用于形成涂布层的含有聚醚基的有机硅以外的聚合物的相溶性时,优选阴离子性分散剂和/或非离子性分散剂。另外在这些分散剂中也可以使用氟化合物。
作为阴离子性分散剂,可以列举:十二烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、烷基萘磺酸钠、二烷基磺基琥珀酸钠、聚氧乙烯烷基醚硫酸钠、聚氧乙烯烷基烯丙基醚硫酸钠、聚氧亚烷基烯基醚硫酸铵盐等磺酸盐、硫酸酯盐系、月桂酸钠、油酸钾等羧酸盐系、烷基磷酸盐、聚氧乙烯烷基醚磷酸盐、聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸盐等磷酸盐系。这些之中,从分散性良好的观点出发,优选磺酸盐系。
作为非离子性分散剂,可以列举例如:使环氧乙烷或环氧丙烷等环氧烷烃与高级醇或烷基酚等具有羟基的化合物加成而得到的醚型、使甘油或糖类等多元醇与脂肪酸进行酯结合而得到的酯型、使环氧烷烃与脂肪酸或多元醇脂肪酸酯加成而得到的酯-醚型、使疏水基团和亲水基团通过酰胺键而得到的酰胺型等。其中,在考虑对水的溶解性、稳定性时,优选醚型,在也考虑操作性时,更优选加成环氧乙烷的类型。
关于分散剂的量,既依赖于所使用的含有聚醚基的有机硅的分子量和结构,也依赖于所使用的分散剂的种类,因此不能一概而论,作为大致标准,分散剂的量在使含有聚醚基的有机硅为1时,以重量比计,优选为0.01~0.5、更优选为0.05~0.4、进一步优选为0.1~0.3的范围。
蜡是选自天然蜡、合成蜡、配合有这些的蜡中的蜡。天然蜡是指植物系蜡、动物系蜡、矿物系蜡、石油蜡。作为植物系蜡,可以列举小烛树蜡、巴西棕榈蜡、米糠蜡、木蜡、霍霍巴油等。作为动物系蜡,可以列举蜜蜡、羊毛脂、鲸蜡等。作为矿物系蜡,可以列举褐煤蜡、地蜡(ozokerite)、纯白地蜡(Ceresin)等。作为石油蜡,可以列举石蜡、微晶蜡、凡士林等。作为合成蜡,可以列举合成烃、改性蜡、氢化蜡、脂肪酸、酰胺、胺、酰亚胺、酯、酮等。作为合成烃,可以列举例如:费托蜡(别名:沙索蜡(Sasolwax))、聚乙烯蜡,除此之外,也包括作为低分子量的高分子(具体而言,粘均分子量500~20000的高分子)的以下聚合物,即,可以列举聚丙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇的嵌段或接枝结合物等。作为改性蜡,可以列举褐煤蜡衍生物、石蜡衍生物、微晶蜡衍生物等。这里的衍生物是指通过精制、氧化、酯化、皂化的任一种处理或这些组合得到的化合物。作为氢化蜡,可以列举固化蓖麻油和固化蓖麻油衍生物。
其中,从特性稳定的观点出发,优选合成蜡,其中,更优选聚乙烯蜡,进一步优选氧化聚乙烯蜡。作为合成蜡的分子量,从粘连等的特性的稳定性、操作性的观点出发,优选为500~30000、更优选为1000~15000、进一步优选为2000~8000的范围。
接着,在作为第二涂布层制成含有抗静电剂的涂布层的方式的情况下,作为第二涂布层含有的抗静电剂,没有特别限制,可以使用现有公知的抗静电剂,但从耐热性、耐湿热性良好的方面考虑,优选为高分子型的抗静电剂。作为高分子型的抗静电剂,可以列举例如:具有铵基的化合物、聚醚化合物、具有磺酸基的化合物、甜菜碱化合物、导电聚合物等。
所谓具有铵基的化合物是指在分子内具有铵基的化合物,可以列举脂肪族胺、脂环族胺和芳香族胺的铵化合物等。具有铵基的化合物优选为高分子型的具有铵基的化合物,该铵基优选为组合于高分子的主链和/或侧链中的结构,而不作为平衡离子。可以列举例如:由将含有加聚性的铵基或胺等铵基的前体的单体聚合而得到的聚合物制成具有铵基的高分子化合物,适合使用。作为聚合物,可以将含有加聚性的铵基或胺等铵基前体的单体均聚,也可以是含有这些的单体与其他单体的共聚物。
具有铵基的化合物中,从抗静电性和耐湿热稳定性优异的方面考虑,更优选为具有下述式(1)的结构的高分子。可以是均聚物或共聚物,另外也可以将其它多个成分共聚。
例如,上述式中,取代基R1为氢原子或碳原子数1~20的烷基、苯基等烃基,R2为-O-、-NH-或-S-,R3为碳原子数1~20的亚烷基或能够形成式1的结构的其他结构,R4、R5、R6分别独立地为氢原子、碳原子数1~20的烷基、苯基等烃基、或羟基烷基等附带了官能团的烃基,X-为各种平衡离子。
在上述中,特别从抗静电性、耐湿热稳定性优异的观点考虑,在式(1)中,取代基R1优选为氢原子或碳原子数1~6的烷基,R3优选为碳原子数1~6的烷基,R4、R5、R6优选分别独立地为氢原子或碳原子数1~6的烷基,进一步优选为R4、R5、R6中的任一个为氢原子,其他取代基为碳原子数1~4的烷基。
另外,作为具有铵基的化合物,从抗静电性、耐热稳定性优异的方面考虑,也优选具有吡咯烷鎓环的化合物。
与具有吡咯烷鎓环的化合物的氮原子结合的2个取代基分别独立地为烷基、苯基等,这些烷基、苯基可以取代有以下所示的基团。能够取代的基团例如为羟基、酰胺基、酯基、烷氧基、苯氧基、萘氧基、硫代烷氧基、硫代苯氧基、环烷基、三烷基铵烷基、氰基、卤素。另外,与氮原子结合的2个取代基可以进行化学结合,可以列举例如:-(CH2)m-(m=2~5的整数)、-CH(CH3)CH(CH3)-、-CH=CH-CH=CH-、-CH=CH-CH=N-、-CH=CH-N=C-、-CH2OCH2-、-(CH2)2O(CH2)2-等。
在本发明中,具有吡咯烷鎓环的聚合物可以通过使用自由基聚合催化剂将二烯丙基胺衍生物进行环化聚合而得到。聚合可以在作为溶剂的水或甲醇、乙醇、异丙醇、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二噁烷、乙腈等极性溶剂中,通过过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化叔丁基等聚合引发剂,利用公知的方法实施,但不限定于这些。在本发明中,可以将二烯丙基衍生物和具有聚合性的存在碳-碳不饱和键的化合物作为共聚成分。
作为成为上述具有铵基的化合物的铵基的反离子(平衡离子)的阴离子,可以列举例如:卤离子、磺酸根离子、磷酸根离子、硝酸根离子、烷基磺酸根离子、羧酸根离子等离子。
另外,具有铵基的化合物的数均分子量为1000~500000,优选为2000~350000,进一步优选为5000~200000。分子量低于1000时,有时涂膜的强度变弱、或者耐热稳定性差。
另外,在分子量超过500000时,有时涂布液的粘度变高,操作性和涂布性劣化。
作为聚醚化合物,可以列举例如:在侧链具有聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、聚乙二醇的丙烯酸树脂等。
作为具有磺酸基的化合物是指在分子内含有磺酸或磺酸盐的化合物,例如适合使用聚苯乙烯磺酸等、大量存在磺酸或磺酸盐的化合物。
作为导电聚合物,可以列举例如聚噻吩系、聚苯胺系、聚吡咯系、聚乙炔系等,其中,例如适合使用将聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸并用这样的聚噻吩系。从电阻值低的方面考虑,导电聚合物与上述其他抗静电剂相比更适合。但是,另一方面,在担心着色和成本的用途中,需要想办法减少使用量等。
另外,在第二涂布层的形成中,为了提高涂布外观和进一步降低表面电阻,例如也可以并用聚环氧烷烃、甘油、聚甘油、对于甘油或聚甘油的环氧烷烃加成物等的多元醇化合物或聚醚化合物。
作为聚环氧烷烃或其衍生物优选的物质为具有环氧乙烷或环氧丙烷结构的化合物。环氧烷烃结构中的烷基过长时,疏水性变强,存在涂布液中的均匀分散性差、抗静电性差的倾向。特别优选的物质是聚环氧乙烷。另外,进一步优选重均分子量为200~2000的物质。
所谓聚甘油是指聚合2个以上的甘油的化合物,聚合度优选为2~20的范围。在使用甘油的情况下,有时透明性少许变差。
另外,所谓对于甘油或聚甘油的环氧烷烃加成物是指具有在甘油或聚甘油的羟基上加成环氧烷烃或其衍生物而得到的结构的物质。
其中,针对甘油或聚甘油结构的每个羟基,所加成的环氧烷烃或其衍生物的结构可以不同。另外,只要在分子中的至少1个羟基上加成即可,没有必要在全部羟基上加成环氧烷烃或其衍生物。
另外,作为在甘油或聚甘油上加成的环氧烷烃或其衍生物优选的物质,为具有环氧乙烷或环氧丙烷结构的化合物。环氧烷烃结构中的烷基链过长时,疏水性变强,存在涂布液中的均匀分散性差、抗静电性和透明性差的倾向。特别优选的是环氧乙烯。另外,其加成数优选作为最终的化合物的数均分子量成为250~2000的范围,进一步优选成为300~1000的范围。
进一步而言,作为第二涂布层,可以是并用脱模剂和抗静电剂而形成的层,如在含有脱模剂的第二涂布层中为了防止附着尘埃等含有抗静电剂,或者在含有抗静电剂的第二涂布层中,为了表面的去污性、与第一涂布层的粘连减轻、耐擦伤性提高等而含有脱模剂。
在第二涂布层的形成中,为了提高涂布外观和透明性、控制滑动性,也可以并用聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等各种聚合物、能够在第一涂布层的形成中使用的交联剂。特别是从使涂布层牢固、减轻粘连的观点出发,优选并用三聚氰胺化合物、噁唑啉化合物、异氰酸酯系化合物、环氧化合物,其中特别优选三聚氰胺化合物。
在不损害本发明的要点的范围内,在第二涂布层中为了改良粘连和滑动性也可以含有颗粒。
进一步而言,在不损害本发明的要点的范围内,在第一涂布层和第二涂布层的形成中根据需要可以并用消泡剂、涂布性改良剂、增粘剂、有机系润滑剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、发泡剂、染料、颜料等。
作为构成本发明的涂布膜的第一涂布层中的比例,主要使用玻璃化转变温度为0℃以下的树脂是必须的,作为其量为50重量%以上、优选为65重量%以上、更优选为75重量以上、进一步优选为85重量%以上的范围,作为优选的范围的上限为99重量%。在偏离上述范围时,不能得到充分的粘接特性。
作为构成本发明的涂布膜的第一涂布层中的比例,环氧化合物的比例为50重量%以下、优选为40重量%以下、更优选为30重量%以下的范围。通过以上述范围使用,容易得到良好的涂膜强度和粘接特性。
作为构成本发明的涂布膜的第一涂布层中的比例,除环氧化合物以外的交联剂的比例为30重量%以下、优选为20重量%以下、更优选为10重量%以下的范围。通过以上述范围使用,容易得到良好的涂膜强度和经调整的粘接特性,但根据涂布层中使用的材料和组成,有粘接特性过于降低的担心,所以也有时优选不使用除环氧化合物以外的交联剂。
在本发明的涂布膜中,作为第二涂布层,在将为了减轻粘连等而含有脱模剂的情况作为主要目的时,作为第二涂布层中的比例,脱模剂的比例根据脱模剂的种类其适当的量也不同,因此不能一概而论,但优选为3重量%以上的范围,更优选为15重量%以上、进一步优选为25~99重量%的范围。在低于3重量%时,有时不能充分地减轻粘连。
作为脱模剂,在使用长链化合物、氟化合物时,第二涂布层中的比例优选为5重量%以上、更优选为15~99重量%、进一步优选为25~95重量%、特别优选为40~90重量%的范围。通过以上述范围使用时,减轻粘连有效。另外,交联剂的比例优选为95重量%以下、更优选为1~80重量%、进一步优选为5~70重量%、特别优选为10~50重量%的范围,作为交联剂,优选三聚氰胺和异氰酸酯系化合物(其中特别优选利用活性亚甲基系化合物封端的封端异氰酸酯),从减轻粘连的观点出发,特别优选三聚氰胺化合物。
作为脱模剂,在使用缩合型的有机硅化合物时,在第二涂布层中的比例优选为3重量%以上、更优选为5~97重量%、进一步优选为8~95重量%、特别优选为10~90重量%的范围。通过以上述范围使用时,减轻粘连是有效的。另外,交联剂的比例优选为97重量%以下、更优选为3~95重量%、进一步优选为5~92重量%、特别优选为10~90重量%的范围。另外,作为交联剂,从减轻粘连的观点出发,优选三聚氰胺化合物。
作为脱模剂,在使用加成型的有机硅化合物时,在第二涂布层中的比例优选为5重量%以上、更优选为25重量%以上、进一步优选为50重量%以上、特别优选为70重量%以上的范围。作为优选的范围的上限为99重量%,更优选的上限为90重量%。通过以上述范围使用,减轻粘连是有效的,另外涂布层的外观也良好。
作为脱模剂,在使用蜡时,在第二涂布层中的比例优选为10重量%以上、更优选为20~90重量%、进一步优选为25~70重量%的范围。通过以上述范围使用时,容易减轻粘连。另外,交联剂的比例优选为90重量%以下、更优选为10~70重量%、进一步优选为20~50重量%的范围。另外,作为交联剂,从减轻粘连的观点出发,优选三聚氰胺化合物。
在本发明的涂布膜中,作为第二涂布层,在以为了减轻剥离带电和摩擦带电所导致的附着尘埃等而赋予抗静电性能为主要目的时,作为在第二涂布层中的比例,抗静电剂的比例根据抗静电剂的种类其适当的量不同,不能一概而论,但通常为0.5重量%以上的范围,进一步优选为3~90重量%、更优选为5~70重量%、进一步优选为8~60重量%的范围。在低于0.5重量%时,有时抗静电效果不充分,防止附着尘埃等的效果不充分。
作为抗静电剂,在使用导电聚合物以外的抗静电剂时,在第二涂布层中的比例通常为5重量%以上、优选为10~90重量%、更优选为20~70重量%的范围、进一步优选为25~60重量%的范围。在低于5重量%时,有时抗静电效果不充分、防止附着尘埃等的效果不充分。
作为抗静电剂,在使用导电聚合物时,在第二涂布层中的比例通常为0.5重量%以上、优选为3~70重量%、更优选为5~50重量%、进一步优选为8~30重量%的范围。在低于0.5重量%时,有时抗静电效果不充分、防止附着尘埃等的效果不充分。
作为赋予抗静电性能时的第二涂布层中的比例,脱模剂的比例根据脱模剂的种类和作为目的的性能其适当的量不同,因此不能一概而论,优选为1~80重量%、更优选为3~70重量%、进一步优选为5~60重量%的范围。通过以上述范围使用,能够表现表面的去污性、减轻与第一涂布层的粘连、提高耐擦伤性的效果。
作为赋予抗静电性能时的第二涂布层中的比例,交联剂的比例优选为80重量%以下、更优选为5~60重量%、进一步优选为10~50重量%的范围。
涂布层中的成分分析例如可以通过TOF-SIMS、ESCA、荧光X射线、IR等的分析来进行。
在涂布层的形成中,优选以如下要领制造涂布膜:将上述一系列化合物制成溶液或溶剂的分散体,在聚酯膜上涂布以固态成分浓度为0.1~80重量%左右作为大致标准调整得到的涂布液。特别是在通过在线涂敷设置涂布层时,更优选为水溶液或水分散体。以改良对水的分散性、改良成膜性等为目的,也可以在涂布液中含有少量的有机溶剂。另外,有机溶剂可以仅为1种,也可以适当使用2种以上。
关于本发明的涂布膜,设置在聚酯膜上的第一涂布层的膜厚为0.01~3μm的范围,优选为0.03~3μm、更优选为0.05~3μm、进一步优选为0.08~1.5μm、特别优选为0.15~0.90μm的范围。通过以膜厚在上述范围使用,容易保持适度的粘接特性、粘连性。另外,第二涂布层的膜厚优选为0.001~1μm、更优选为0.01~0.5μm、进一步优选为0.02~0.2μm的范围。通过以上述范围使用第二涂布层的膜厚,容易提高粘连特性、提高抗静电性能、形成良好的涂布外观。
在本发明的膜中,作为形成涂布层的方法,例如可以使用凹版涂布、逆向辊涂、模涂、气刀涂布、刮板涂布(blade coat)、棒涂(rod coat)、条涂(bar coat)、帘涂、刮刀涂(knife coat)、传送辊涂(transfer roll coat)、挤压涂布、浸涂、接触式涂布(kisscoat)、喷涂、压延涂布、挤出涂布等现有公知的涂敷方式。
在本发明中,关于在聚酯膜上形成涂布层时的干燥和固化条件,没有特别限定,例如,关于涂布液中使用的水等溶剂的干燥,优选为70~150℃、更优选为80~130℃、进一步优选为90~120℃的范围。作为干燥时间,作为基准为3~200秒、优选为5~120秒的范围。另外,为了使涂布层的脱模性能和强度提高,在膜制造工序中,经过优选为180~270℃、更优选为200~250℃、进一步优选为210~240℃的范围的热处理工序。作为该热处理工序的时间,作为基准为3~200秒、优选为5~120秒的范围。
另外,根据需要,可以并用热处理和紫外线照射等活性能量线照射。也可以对构成本发明的涂布膜的聚酯膜预先实施电晕放电处理、等离子体处理等表面处理。
本发明的聚酯膜的雾度没有特别限制,但例如在用于偏光板用途等检查严格的用途时,为了更高精度的检查,检查光的透过性很重要,因此有时优选雾度低。在用于那样的用途时,作为优选的雾度,为5.0%以下、更优选为3.0%以下、进一步优选为2.0%以下、特别优选为0.2~1.5%的范围。
作为本发明的第一涂布层的粘接力,相对于没有涂布层的聚酯膜,优选为3mN/cm以上、更优选为10mN/cm以上、进一步优选为30mN/cm以上的范围,作为优选的范围的上限,为2000mN/cm,作为更优选的范围的上限,为500mN/cm。通过成为上述范围,能够具有更适度的粘接特性,另外能够得到良好的膜操作性。
作为本发明的第二涂布层的表面电阻值,在赋予抗静电性能时,优选为1×1012Ω以下、更优选为1×1011Ω以下、进一步优选为5×1010Ω以下的范围。在上述范围内时,成为尘埃附着等少的膜。
另外,使本发明的第一涂布层相反侧的膜表面粗糙有时也是用于改善与第一涂布层侧的粘连特性的方法之一。在具有第二涂布层时,也依赖于第二涂布层的种类,因此不能一概而论,但从粘连特性的观点出发,与第一涂布层相反侧的表面的算数平均粗糙度(Sa)优选为5nm以上、更优选为10nm以上、进一步优选为30nm以上的范围,上限没有特别限制,作为优选的范围的上限,从透明性的观点出发,为300nm。另外,在第二涂布层的脱模力良好时,第二涂布层的影响占主导地位,因此Sa的影响小,即使Sa小也没有问题,在脱模力弱时,有时Sa的影响变大。
实施例
下面,利用实施例进一步详细地说明本发明,但本发明只要不超过其要点就不限定于以下的实施例。另外,本发明中使用的测定法和评价方法如下所述。
(1)聚酯的特性粘度的测定方法:
精确称量除去在聚酯中非相溶的其它聚合物成分和颜料的聚酯1g,加入苯酚/四氯乙烷=50/50(重量比)的混合溶剂100ml使其溶解,在30℃进行测定。
(2)平均粒径(d50:μm)的测定方法:
将使用株式会社岛津制作所制的离心沉降式粒度分布测定装置SA-CP3型测定的等价球形分布中的累计(重量基准)50%的值作为平均粒径。
(3)算数平均粗糙度(Sa)的测定方法:
使用株式会社菱化系统(Ryoka Systems Inc.)制、非接触表面-层截面形状计测系统VertScan(注册商标)R550GML,利用CCD相机:SONY HR-501/3’、物镜:20倍、镜筒:1XBody、可变焦距镜头:No Relay、波长滤波器:530white、测定模式:Wave,测定后述的实施例、比较例的第二涂布层侧的膜表面,使用4次多项式修正的输出。
(4)涂布层的膜厚测定方法:
将涂布层的表面用RuO4染色,包埋于环氧树脂中。然后,将利用超薄切片法制作的切片用RuO4染色,使用TEM(株式会社日立高新技术制H-7650、加速电压100V)测定涂布层截面。另外,膜厚在不含颗粒的部分的位置进行测定。
(5)玻璃化转变温度:
使用PerkinElmer Japan Co.,Ltd.制的差示扫描量热测定装置(DSC)8500,在-100~200℃,以每分钟10℃的升温条件进行测定。
(6)数均分子量测定方法:
使用GPC(TOSOH CORPORATION制HLC-8120GPC)进行测定。数均分子量以聚苯乙烯换算进行计算。
(7)有机硅的官能团的确认:
针对含有聚醚基的有机硅,使用NMR(Bruker Biospin公司制AVANCEIII600),归属1H-NMR的各峰,确认二甲基硅氧烷和聚醚基的量、乙烯基硅烷和氢化硅烷的有无。
(8)雾度的测定方法:
使用株式会社村上色彩技术研究所制雾度计HM-150,根据JIS K7136进行测定。
(9)粘接力评价方法:
在后述的比较例1得到的没有涂布层的聚酯膜表面,利用5cm宽的2kg橡胶辊1次往复压接5cm宽的涂布膜的第一涂布层面,测定在室温下放置1小时后的剥离力。剥离力使用株式会社岛津制作所制“Ezgraph”,在拉伸速度300mm/分钟的条件下,进行180°剥离。
(10)涂布层的粘接特性评价方法(粘接1):
将1张A4尺寸的涂布膜的第一涂布层侧彼此重叠,用手指按压评价粘接特性。将只用手指轻轻按压而膜粘上、能够以卷曲的状态保持的情况设为5分,将用手指使劲按压而膜粘上、能够以卷曲的状态保持的情况设为4分,将用手指使劲按压而膜粘上、能够保持卷曲的状态、但3秒以内剥离的情况设为3分,将用手指使劲按压、在膜上可以稍微看出粘接特性、但完全不能保持卷曲的状态的情况设为2分,将即使用手指使劲按压也完全看不出粘接特性的情况设为1分。实际使用上优选为3分以上。
(11)涂布层的粘接特性评价方法(粘接2):
将1张A4尺寸的涂布膜的第一涂布层侧与后述的比较例1的没有涂布层的A4尺寸的聚酯膜重叠,用手指按压,评价粘接特性。将只用手指轻轻按压而膜粘上、即使只拿起具有第一涂布层的膜也能够保持粘上的状态的情况设为5分,将用手指使劲按压而膜粘上、即使只拿起具有涂布层的膜也能够保持粘上的状态的情况设为4分,将用手指使劲按压而膜粘上、即使只拿起具有涂布层的膜也能够保持粘上的状态、但3秒以内剥离的情况设为3分,将用手指使劲按压而在膜上可以稍微看出粘接特性、但不能保持粘上的状态的情况设为2分,将即使用手使劲按压也完全看不出粘接特性的情况设为1分。实际使用上优选2分以上。
(12)第一涂布层的再操作性评价方法:
在上述评价方法(10)和(11)中,剥离膜后,在相同的位置再次进行同样的操作时,将评价结果相同的情况设为A,将粘接特性变差的情况设为B。
(13)第一涂布层的残胶评价方法:
在上述评价方法(11)中,将粘上的膜剥离后进行观察,将没有残胶(涂布层的转印痕迹)的情况设为A,将存在残胶的情况设为B。
(14)粘连特性的测定方法:
准备2张要测定的聚酯膜,将第一涂布层侧和第二涂布层侧重叠,在40℃、80%RH、10kg/cm2、20小时的条件下,对12cm×10cm的面积进行加压。之后,基于ASTM D1893所规定的方法将膜彼此剥离,测定其剥离负荷。
剥离负荷越轻,越不易粘连,是良好的,优选为100g/cm以下、更优选为50g/cm以下、进一步优选为30g/cm以下、特别优选为20g/cm以下、最优选为10g/cm以下的范围。另外,在本评价中,超过300g/cm、或者在评价中膜破裂、或者通过加压发生明显的粘连,这些情况是不实用的,将这些情况评价为“-”。
(15)第二涂布层侧的表面电阻的测定方法:
基于下述(15-1)的方法,测定第二涂布层的表面电阻。在(15-1)的方法中,低于1×108Ω的表面电阻率不能充分测定,因此对于在(15-1)中不能测定的样品,使用(15-2)的方法。
(15-1)使用日本惠普(Hewlett-Packard)公司制高电阻测定器:HP4339B和测定电极:HP16008B,在23℃、50%RH的测定气氛下,将聚酯膜充分调湿后,测定在施加电压100V时1分钟后的第二涂布层的表面电阻。
(15-2)三菱化学株式会社制低电阻计:
使用Loresta GP MCP-T600,在23℃、50%RH的测定气氛下,将样品调湿30分钟后,测定第二涂布层的表面电阻。
(16)第二涂布层侧的尘埃附着性评价方法:
在23℃、50%RH的测定气氛下,将聚酯膜充分调湿后,利用棉布往复擦拭10次第二涂布层。将其轻轻地接近粉碎得细细的烟草灰上,利用以下的基准评价灰的附着状况。
A:即使使膜接触灰,也不附着。
B:在使膜接触灰时,少量附着。
C:只将膜接近灰,就有大量附着。
(17)第二涂布层侧的耐湿热稳定性(雾度变化量)的评价方法:
使用株式会社村上色彩技术研究所制雾度计HM-150,利用JIS K7136,测定在50℃85%RH条件下对膜进行50小时处理后的雾度。将从处理后的雾度值减去处理前的雾度值而得到的值作为雾度变化量,将其状况利用以下的基准进行评价。
A:雾度变化量为0.5%以下。
B:雾度变化量超过0.5%且2.0%以下。
C:雾度变化量超过2.0%。
(18)第二涂布层侧的耐擦伤性的评价方法:
用指甲摩擦第二涂布层表面,将没有指甲印的情况评价为A,将产生指甲印的情况评价为B。
在实施例和比较例中使用的聚酯如下准备。
<聚酯(A)的制造方法>
将对苯二甲酸二甲酯100重量份、乙二醇60重量份、相对于生成聚酯为30ppm的酸式磷酸乙酯、相对于生成聚酯为100ppm的作为催化剂的四水合乙酸镁,在氮气氛下,以260℃进行酯化反应。接着,添加相对于生成聚酯为50ppm的钛酸四丁酯,用2小时30分钟升温至280℃,并且减压至绝对压力0.3kPa,进而进行熔融缩聚80分钟,得到特性粘度为0.63且一缩二乙二醇量为2摩尔%的聚酯(A)。
<聚酯(B)的制造方法>
将对苯二甲酸二甲酯100重量份、乙二醇60重量份、相对于生成聚酯为900ppm的作为催化剂的四水合乙酸镁,在氮气氛下,以225℃进行酯化反应。接着,添加相对于生成聚酯为3500ppm的正磷酸、相对于生成聚酯为70ppm的二氧化锗,用2小时30分钟升温至280℃,并且减压至绝对压力0.4kPa,进一步进行熔融缩聚85分钟,得到特性粘度为0.64且一缩二乙二醇量为2摩尔%的聚酯(B)。
<聚酯(C)的制造方法>
在聚酯(A)的制造方法中,在熔融聚合前,添加平均粒径2μm的二氧化硅颗粒0.3重量份,除此之外,使用与聚酯(A)的制造方法同样的方法得到聚酯(C)。
<聚酯(D)的制造方法>
在聚酯(A)的制造方法中,在熔融聚合前,添加平均粒径2.7μm的二氧化硅颗粒0.3重量份,除此之外,使用与聚酯(A)的制造方法同样的方法得到聚酯(D)。
<聚酯(E)的制造方法>
在聚酯(A)的制造方法中,在熔融聚合前,添加平均粒径3.2μm的二氧化硅颗粒0.6重量份,除此之外,使用与聚酯(A)的制造方法同样的方法得到聚酯(E)。
构成涂布层的化合物如下所述。
(化合物例)
·聚酯树脂:(IA)
由下述组成构成的聚酯树脂(玻璃化转变温度:-20℃)的水分散体
单体组成:(酸成分)十二烷二羧酸/对苯二甲酸/间苯二甲酸/5-钠代磺基间苯二甲酸//(二醇成分)乙二醇/1,4-丁二醇=20/38/38/4//40/60(mol%)
·聚酯树脂:(IB)
由下述组成构成的聚酯树脂(玻璃化转变温度:-30℃)的水分散体
单体组成:(酸成分)十二烷二羧酸/对苯二甲酸/间苯二甲酸/5-钠代磺基间苯二甲酸//(二醇成分)乙二醇/1,4-丁二醇=30/33/33/4//40/60(mol%)
·聚酯树脂:(IC)
由下述组成构成的聚酯树脂(玻璃化转变温度:30℃)的水分散体
单体组成:(酸成分)对苯二甲酸/间苯二甲酸/5-钠代磺基间苯二甲酸//(二醇成分)乙二醇/1,4-丁二醇/一缩二乙二醇=40/56/4//45/25/30(mol%)
·聚酯树脂:(ID)
由下述组成构成的聚酯树脂的水分散体
单体组成:(酸成分)对苯二甲酸/间苯二甲酸/5-钠代磺基间苯二甲酸//(二醇成分)乙二醇/1,4-丁二醇/一缩二乙二醇=56/40/4//70/20/10(mol%)
·丙烯酸树脂(IIA):
由下述组成构成的丙烯酸树脂(玻璃化转变温度:-25℃)的水分散体
丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸2-羟基乙酯/丙烯酸=72/23/3/2(重量%)
·丙烯酸树脂(IIB):
由下述组成构成的丙烯酸树脂(玻璃化转变温度:-40℃)的水分散体
丙烯酸正丁酯/丙烯酸2-乙基己酯/丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸2-羟基乙酯/丙烯酸=30/30/36/2/2(重量%)
·丙烯酸树脂(IIC):
由下述组成构成的丙烯酸树脂(玻璃化转变温度:-50℃)的水分散体
丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸月桂酯/甲基丙烯酸2-羟基乙酯/丙烯酸/甲基丙烯酸=50/25/15/5/5(重量%)
·丙烯酸树脂(IID):
由下述组成构成的丙烯酸树脂(玻璃化转变温度:-55℃)的水分散体
丙烯酸2-乙基己酯/乙酸乙烯酯/丙烯酸=78/20/2(重量%)
·丙烯酸树脂(IIE):
由下述组成构成的丙烯酸树脂(玻璃化转变温度:-15℃)的水分散体
丙烯酸正丁酯/丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸=45/23/30/2(重量%)
·丙烯酸树脂(IIF):
由下述组成构成的丙烯酸树脂(玻璃化转变温度:10℃)的水分散体
丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸正丁酯/丙烯酸=25/73/2(重量%)
·聚氨酯树脂(III):
利用由1,6-己二醇和碳酸二乙酯构成的数均分子量为2000的聚碳酸酯多元醇80份、数均分子量为400的聚乙二醇4份、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)12份、二羟甲基丁酸4份得到聚氨酯树脂,用三乙胺中和该聚氨酯树脂而得到水分散体(玻璃化转变温度:-30℃)。
·环氧化合物:(IVA)作为多官能聚环氧化合物的聚甘油聚缩水甘油醚
·三聚氰胺化合物:(IVB)六甲氧基羟甲基三聚氰胺
·噁唑啉化合物(IVC):
具有噁唑啉基和聚环氧烷烃链的丙烯酸聚合物Epocros(噁唑啉基量=4.5mmol/g、株式会社日本触媒制)
·异氰酸酯系化合物:(IVD)
将六亚甲基二异氰酸酯1000份在60℃进行搅拌,加入作为催化剂的辛酸四甲基铵0.1份。4小时后,添加磷酸0.2份使反应停止,得到异氰脲酸酯型聚异氰酸酯组合物。加入得到的异氰脲酸酯型聚异氰酸酯组合物100重量份、数均分子量400的甲氧基聚乙二醇42.3份、丙二醇单甲基醚乙酸酯29.5份,在80℃保持7小时。之后,将反应液温度保持在60℃,添加异丁酰乙酸甲酯35.8份、丙二酸二乙酯32.2份、甲醇钠的28%甲醇溶液0.88份,保持4小时。添加正丁醇58.9份,在反应液温度80℃保持2小时,然后,添加酸式磷酸2-乙基己酯0.86份,得到通过活性亚甲基的封端聚异氰酸酯。
·颗粒:(VA)平均粒径0.15μm的二氧化硅颗粒
·颗粒:(VB)平均粒径0.07μm的二氧化硅颗粒
·脱模剂(含长链烷基化合物):(VIA)
在4口烧瓶中加入二甲苯200份、异氰酸十八烷基酯600份,在搅拌下加热。从二甲苯开始回流的时刻,每隔10分钟用约2小时逐次少量加入平均聚合度500、皂化度88摩尔%的聚乙烯醇100份。加完聚乙烯醇后,再进行2小时回流,结束反应。将反应混合物冷却到约80℃后,加入到甲醇中,反应生成物以白色沉淀的形式析出,因此将该沉淀进行过滤分离,加入二甲苯140份,进行加热,完全溶解后,再加入甲醇,使之沉淀,重复几次这样的操作后,利用甲醇清洗沉淀,干燥粉碎得到脱模剂。
·脱模剂(氟化合物):(VIB)
由下述组成构成的氟化合物的水分散体
丙烯酸十八烷酯/甲基丙烯酸全氟己基乙酯/氯乙烯=66/17/17(重量%)
·含聚醚基缩合型有机硅:(VIC)
在二甲基硅酮的侧链,以摩尔比计,相对于二甲基硅氧烷100含有乙二醇链为8的聚乙二醇(末端为羟基)1的、数均分子量为7000的含聚醚基有机硅(将有机硅的硅氧烷键设为1时,以摩尔比的比例计,聚醚基的醚键为0.07)。数均分子量为500以下的低分子成分为3%,不存在与硅结合的乙烯基(乙烯基硅烷)、氢基(氢化硅烷)。另外,本化合物以重量比计,将含聚醚基有机硅作为1时,以0.25的比例配合十二烷基苯磺酸钠,进行水分散,得到含聚醚基缩合型有机硅。
·加成型有机硅:(VID)
混合下述组成的化合物而得到的加成型有机硅的水分散体
含有具有0.6摩尔%的乙烯基的甲基乙烯基聚硅氧烷80重量%、具有30摩尔%的氢化硅烷基(氢基)的甲基氢化聚硅氧烷5重量%、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷5重量%、聚乙二醇丁醚10重量%和铂催化剂的水分散体。
·蜡:(VIE)
在具有搅拌机、温度计、温度控制器的内容积1.5L的乳化设备中加入熔点105℃、酸值16mgKOH/g、密度0.93g/mL、平均分子量5000的氧化聚乙烯蜡300g、离子交换水650g和十聚甘油单油酸酯表面活性剂50g、48%氢氧化钾水溶液10g,利用氮置换后,密封,以150℃高速搅拌1小时后,冷却到130℃,在400气压下通过高压均化器,冷却到40℃,得到蜡乳液。
·抗静电剂(具有铵基的化合物):(VIIA)
由下述式2的结构单元构成的平衡离子为甲烷磺酸离子的数均分子量50000的高分子化合物。
·抗静电剂(具有铵基的化合物):(VIIB)
在主链具有吡咯烷鎓环的以下述组成聚合得到的聚合物
二烯丙基二甲基氯化铵/二甲基丙烯酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺=90/5/5(mol%)。数均分子量30000。
·抗静电剂(导电聚合物):(VIIC)
由聚亚乙基二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸构成的Agfa-Gevaert公司制的OrgaconICP1010。
·聚醚化合物:(IX)
对于二甘油结构的聚环氧乙烷加成物、数均分子量350。
实施例1:
将分别以91%、3%、6%的比例混合有聚酯(A)、(B)、(C)的混合原料作为最外层(表层)的原料,将分别以97%、3%的比例混合有聚酯(A)、(B)的混合原料作为中间层的原料,分别供给2台挤出机,分别以285℃熔融之后,在设定为40℃的冷却辊上以2种3层(表层/中间层/表层=2:21:2的排出量)的层构成进行共挤出,使其冷却固化,得到未拉伸片。
接着,利用辊的圆周速度差在膜温度85℃沿纵向拉伸3.2倍之后,在该纵向拉伸膜的一面涂布下述表1所示的涂布液A1,使得涂布层的膜厚(干燥后)为0.20μm,导入拉幅机中,以95℃干燥10秒后,沿横向以120℃拉伸4.3倍,以230℃热处理10秒之后,沿横向进行2%松弛,得到厚度50μm的聚酯膜。
评价得到的聚酯膜,结果,粘接特性良好。将该膜的特性示于下述表2。
实施例2~18:
在实施例1中,将涂布剂组成变更为表1所示的涂布剂组成,除此以外,与实施例1同样地制造,得到聚酯膜。如表2所示,得到的聚酯膜的粘接特性良好。
比较例1:
在实施例1中,不设置涂布层,除此以外,与实施例1同样地制造,得到聚酯膜。对得到的聚酯膜进行评价,如下述表2所示,是不具有粘接特性的膜。
比较例2~4:
在实施例1中,将涂布剂组成变更为表1所示的涂布剂组成,除此以外,与实施例1同样地制造,得到聚酯膜。如表2所示,得到的聚酯膜是不具有粘接特性的膜。
表1
表2
实施例19:
将分别以80%、3%、17%的比例混合有聚酯(A)、(B)、(D)的混合原料作为最外层(表层)的原料,将分别以97%、3%的比例混合有聚酯(A)、(B)的混合原料作为中间层的原料,分别供给2台挤出机,分别以285℃熔融之后,在设定为40℃的冷却辊上以2种3层(表层/中间层/表层=3:44:3的排出量)的层构成进行共挤出,使其冷却固化,得到未拉伸片。接着,利用辊的圆周速度差在膜温度85℃沿纵向拉伸3.2倍之后,在该纵向拉伸膜的一面涂布下述表1所示的涂布液A1,使得涂布层的膜厚(干燥后)为0.40μm(第一涂布层),在相反侧的面涂布下述表3所示的涂布液B1,使得涂布层的膜厚(干燥后)为0.03μm(第二涂布层),导入拉幅机中,以95℃干燥10秒后,沿横向以120℃拉伸4.3倍,以230℃热处理10秒之后,沿横向进行2%松弛,得到厚度50μm、第二涂布层侧的表面的Sa为12nm的聚酯膜。
评价得到的聚酯膜,结果,粘接特性和粘连特性良好。将该膜的特性示于下述表4。
实施例20~56:
在实施例19中,将涂布剂组成变更为表1和3所示的涂布剂组成,除此以外,与实施例19同样地制造,得到聚酯膜。如下述表4和表5所示,得到的聚酯膜的粘接特性和粘连特性良好。
实施例57~66:
在实施例19中,将表层的聚酯组成设为分别以72%、3%、25%的比例混合有聚酯(A)、(B)、(E)的混合原料,将层构成设为2种3层(表层/中间层/表层=3:19:3的排出量)的层构成进行共挤出,将涂布剂组成变更为表1和3所示的涂布剂组成,除此以外,与实施例19同样地制造,得到聚酯膜。得到的聚酯膜的第二涂布层侧的表面的Sa为30nm,另外粘接特性和粘连特性良好。将该膜的特性示于下述表6。
实施例67~76:
在实施例19中,将表层的聚酯组成设为分别以91%、3%、6%的比例混合有聚酯(A)、(B)、(D)的混合原料,将层构成设为2种3层(表层/中间层/表层=2:21:2的排出量)的层构成进行共挤出,将涂布剂组成变更为表1和3所示的涂布剂组成,除此以外,与实施例19同样地制造,得到聚酯膜。得到的聚酯膜的第二涂布层侧的表面的Sa为9nm,另外粘接特性和粘连特性良好。将该膜的特性示于下述表6。
实施例77~79:
在实施例19中,将涂布剂组成变更为表1和3所示的涂布剂组成,除此以外,与实施例19同样地制造,得到聚酯膜。如表6所示,得到的聚酯膜的粘接特性良好,但为粘连特性差的膜。
比较例5:
在实施例19中,不设置涂布层,除此以外,与实施例1同样地制造,得到聚酯膜。对得到的聚酯膜进行评价,如下述表7所示,是不具有粘接特性的膜。
比较例6和7:
在实施例1中,将涂布剂组成变更为表1和3所示的涂布剂组成,除此以外,与实施例19同样地制造,得到聚酯膜。如表7所示,得到的聚酯膜是粘接特性差的膜。
表3
表4
表5
表6
表7
实施例80:
将分别以80%、3%、17%的比例混合有聚酯(A)、(B)、(D)的混合原料作为最外层(表层)的原料,将分别以97%、3%的比例混合有聚酯(A)、(B)的混合原料作为中间层的原料,分别供给2台挤出机,分别以285℃熔融之后,在设定为40℃的冷却辊上以2种3层(表层/中间层/表层=3:44:3的排出量)的层构成进行共挤出,使其冷却固化,得到未拉伸片。接着,利用辊的圆周速度差在膜温度85℃沿纵向拉伸3.2倍之后,在该纵向拉伸膜的一面涂布上述表1所示的涂布液A1,使得涂布层的膜厚(干燥后)为0.40μm(第一涂布层),在相反侧的面涂布下述表8所示的涂布液B12,使得涂布层的膜厚(干燥后)为0.06μm(第二涂布层),导入拉幅机中,以95℃干燥10秒后,沿横向以120℃拉伸4.3倍,以230℃热处理10秒之后,沿横向进行2%松弛,得到厚度50μm、第二涂布层侧的表面的Sa为12nm的聚酯膜。
评价得到的聚酯膜,结果,粘接特性和尘埃附着性良好。将该膜的特性示于下述表9和10。
实施例81~125:
在实施例80中,将涂布剂组成变更为表1和8所示的涂布剂组成,除此以外,与实施例80同样地制造,得到聚酯膜。如下述表9~12所示,得到的聚酯膜的粘接特性和尘埃附着性良好。
实施例126~138:
在实施例80中,将表层的聚酯组成设为分别以72%、3%、25%的比例混合有聚酯(A)、(B)、(E)的混合原料,将层构成设为2种3层(表层/中间层/表层=3:19:3的排出量)的层构成进行共挤出,将涂布剂组成变更为表1和2所示的涂布剂组成,除此以外,与实施例80同样地制造,得到聚酯膜。得到的聚酯膜的第二涂布层侧的表面的Sa为30nm,另外粘接特性和尘埃附着性良好。将该膜的特性示于下述表13和14。
实施例139~151:
在实施例80中,将表层的聚酯组成设为分别以91%、3%、6%的比例混合有聚酯(A)、(B)、(D)的混合原料,将层构成设为2种3层(表层/中间层/表层=2:21:2的排出量)的层构成进行共挤出,将涂布剂组成变更为表1和2所示的涂布剂组成,除此以外,与实施例80同样地制造,得到聚酯膜。得到的聚酯膜的第二涂布层侧的表面的Sa为9nm,另外粘接特性和尘埃附着性良好。将该膜的特性示于下述表13和14。
实施例152~154:
在实施例80中,将涂布剂组成变更为表1和8所示的涂布剂组成,除此以外,与实施例80同样地制造,得到聚酯膜。如下述表13和14所示,得到的聚酯膜的粘接特性良好,但为尘埃附着性差的膜。
比较例8:
在实施例80中,不设置涂布层,除此以外,与实施例80同样地制造,得到聚酯膜。对得到的聚酯膜进行评价,如下述表15和16所示,是不具有粘接特性且尘埃附着性差的膜。
比较例9和10:
在实施例80中,将涂布剂组成变更为表1和8所示的涂布剂组成,除此以外,与实施例80同样地制造,得到聚酯膜。如表15和16所示,得到的聚酯膜是粘接特性差的膜。
表8
表9
表10
表11
表12
表13
表14
表15
表16
产业上的可利用性
本发明的膜,在例如树脂板、金属板等的输送时、保管时、加工时的防受伤和防止附着污染物用等中使用的表面保护膜等的用途中,适合用于要求鱼眼少、机械强度和耐热性优异、具有良好的粘接特性的用途。
Claims (4)
1.一种涂布膜,其特征在于:
在聚酯膜的至少一面具有涂布层,该涂布层主要含有玻璃化转变温度为0℃以下的树脂,该涂布层的膜厚为0.01~3μm的范围。
2.如权利要求1所述的涂布膜,其特征在于:
在主要含有玻璃化转变温度为0℃以下的树脂的涂布层相反侧的聚酯膜面,具有涂布层。
3.如权利要求2所述的涂布膜,其特征在于:
在所述相反侧面的涂布层中含有脱模剂。
4.如权利要求2或3所述的涂布膜,其特征在于:
在所述相反侧面的涂布层中含有抗静电剂。
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