CN106338781A - 光学膜的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供抑制了光学功能层的点状故障的高品质的光学膜。一种光学膜的制造方法,是在基材上形成至少2种光学功能层而成的光学膜的制造方法,具有如下工序:将形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液的在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下的控制工序,将上述控制后的光学功能层用涂布液同时多层涂布在上述基材上而形成至少2层以上的光学功能层的工序;上述形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液含有皂化度相互不同的聚乙烯醇。
Description
技术领域
本发明涉及光学膜的制造方法。
背景技术
光学膜是指可将光进行透射或反射吸收的膜,能发挥折射、双折射、防止反射、扩大视场角、光扩散和提高亮度等光学功能。
由于光学膜具有上述那样的光学功能,所以作为红外屏蔽膜、反射防止膜、取向膜、偏光膜、偏振片保护膜、相位差膜、视场角扩大膜、亮度提高膜和电磁波屏蔽膜等用在液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)等平板显示器(FPD),建筑物、车辆的窗玻璃等各种用途。
在制造这样的光学膜时,从制造成本低廉、能够大面积化、基材的选择范围广之类的观点考虑,使用液相成膜法是有利的。
液相成膜法中,作为在基材上以涂布制作2种以上的层叠膜的方法,有一层一层地进行涂布·干燥后层叠的逐次涂布和同时涂布多个层的同时多层涂布。作为逐次涂布,有旋涂法、棒涂法、刮涂、凹版涂布等,但由于涂布·干燥次数多而导致生产率低。与此相对,作为同时多层涂布,具有采用帘涂、滑珠涂布(スライドビード塗布)等的方法,由于能够同时形成多个层而具有生产率高这样的优点。
作为利用同时多层涂布制造红外线抑制膜等光学膜的技术,例如,已知有专利文献1公开的技术。
另一方面,使用液相成膜法时,优选使用聚乙烯醇作为粘结剂,特别是使用2种以上的涂布液进行同时多层涂布时,优选使用的聚乙烯醇的皂化度不同。这是由于通过使皂化度不同,从而在涂布、干燥工序的各工序中,能够抑制提供光学功能的光学功能层间的混合。
近年来,作为光学功能层,不仅要求抑制混合,还要求更高的品质,制膜时,为了抑制各种缺陷进行了各种研究。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-190635号公报
发明内容
然而,上述各种缺陷以条纹故障、不均等各种形式存在,其中有被称为点状故障的缺陷。如果具有该缺陷,则在用于例如窗玻璃等的情况等,不仅导致外观差,另外对可视性也造成不良影响。
但是,各种缺陷中,可以说尤其是点状故障难以除去。
因此,本发明的课题在于提供能够制造抑制了光学功能层的点状故障的高品质的光学膜的技术。
本发明人等为了解决上述课题进行了深入研究。其结果,发现了一种光学膜的制造方法,是在基材上形成至少2种光学功能层而成的光学膜的制造方法,具有如下工序:将形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液的在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下的控制工序,将上述控制后的光学功能层用涂布液同时多层涂布在上述基材上,从而形成至少2层以上的光学功能层的工序;上述形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液含有皂化度相互不同的聚乙烯醇,利用该光学膜的制造方法,能够解决上述课题,从而完成了本发明。
根据本发明,能够提供抑制了光学功能层的点状故障的高品质的光学膜。
具体实施方式
本说明书中,表示范围的“X~Y”是指“X以上且Y以下”。另外,只要没有特殊说明,则操作和物性等的测定在室温(20~25℃)/相对湿度40~50%RH的条件下进行测定。
本发明涉及一种光学膜的制造方法,是在基材上形成至少2种光学功能层而成的光学膜的制造方法,具有如下工序:将形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液的在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下的控制工序,将上述控制后的光学功能层用涂布液同时多层涂布在上述基材上,从而形成至少2层以上的光学功能层的工序;上述形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液含有皂化度相互不同的聚乙烯醇。
以往,以预防各种缺陷为目的,为了除去存在于光学功能层用涂布液中的异物、泡,还存在想要通过进行滤除、脱气而提供高品质的光学膜的技术。由此,能够减少异物、泡引起的涂布故障。但是即便这样,仍存在无法完全除去涂布故障的问题。
在为了解决上述问题而进行研究的过程中,本发明人等关注了多层涂布的界面。即,如果对通过同时多层涂布形成的涂布膜的截面进行解析等,则发现在该界面存在光学功能层用涂布液被排斥(弾けて出来たような)这样的点状故障。为了除去该点状故障反复进行了各种研究,结果发现在形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液的动态表面张力的差变大时发现很多。
基于该发现,尝试了通过在基材上同时多层涂布至少2种光学功能层用涂布液而形成至少2种光学功能层时,对于形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液,预先将动态表面张力的差控制在特定值以下。于是惊喜地发现成功抑制了难以除去的点状故障。本发明就是这样完成的。
根据本发明的制造方法,能够抑制光学功能层的点状故障,能够提供高品质的光学膜。
首先,对光学膜的构成要素的实施方式进行详细说明。
光学膜根据光学功能层的组成、构成等发挥的功能不同。因此,可以通过适当地斟酌公知的事项而用于各种膜,例如,红外屏蔽膜、反射防止膜、取向膜、偏光膜、偏振片保护膜、相位差膜、视场角扩大膜、亮度提高膜和电磁波屏蔽膜等。以下,作为光学膜的优选的方式,对红外屏蔽膜进行说明。
一般,对于红外屏蔽膜而言,从能够以较少的层数就提高红外反射率的观点考虑,优选将邻接的折射率层间的折射率差设计得较大。在本实施方式中,邻接的折射率层间的折射率差的至少一个优选为0.1以上,更优选为0.3以上。另外,优选折射率层间的全部折射率差在上述优选的范围内。但是,即便这种情况下,在构成反射层的折射率层中,关于最表层、最下层,也可以为上述优选的范围外的构成。
特定波长区域的反射率由邻接的2层的折射率差和层叠数决定,折射率差越大,以越少的层数得到相同的反射率。该折射率差和需要的层数可以使用市售的光学设计软件来计算。
作为本实施方式的红外屏蔽膜的光学特性,优选在波长780nm~2500nm的区域具有反射率超过50%的区域,更优选具有超过60%的区域。
红外屏蔽膜具有在基材上层叠涂布折射率层用涂布液而成的折射率层的构成。对于红外屏蔽膜,在从基材侧或者从折射率层侧照射红外光时,屏蔽红外光的至少一部分而发挥红外屏蔽效果。本发明中,“折射率层用涂布液”相当于“光学功能层用涂布液”,“折射率层”相当于“光学功能层”。
在红外屏蔽膜的一个实施方式中,折射率层是高折射率层和低折射率层交替层叠而成的。本发明中,将使用2种光学功能层用涂布液形成的2层光学功能层看作“1个单元”。因此,在本实施方式中,“高折射率层和低折射率层”相当于“1个单元”。也就是说,根据本发明的优选的实施方式,将使用2种上述光学功能层用涂布液形成的2层光学功能层作为1个单元,以层叠多个上述单元的方式在上述基材上同时多层涂布上述控制后的光学功能层用涂布液。利用这样的构成,提高光学特性(例如,红外屏蔽效率)。
应予说明,折射率层被分类成高折射率层还是分类成低折射率层要根据与邻接的折射率层的折射率的对比来判断。具体而言,将某折射率层作为基准层时,如果与该基准层邻接的折射率层比基准层折射率低,则基准层被判断为高折射率层(邻接层为低折射率层)。另一方面,如果与基准层相比邻接层的折射率高,则基准层被判断为低折射率层(邻接层为高折射率层)。
如上所述,高折射率层或者低折射率层是由与邻接的折射率层的关系决定的相对的说法,高折射率层的折射率优选为1.60~2.50,更优选为1.70~2.50,进一步优选为1.80~2.20。另一方面,低折射率层的折射率优选为1.10以上且低于1.60,更优选为1.30~1.55,进一步优选为1.30~1.50。应予说明,各折射率层的折射率值根据实施例记载的方法测定。
在红外屏蔽膜的一个实施方式中,作为折射率层的总层数的范围,优选为6~40层,更优选为10~30层,进一步优选为13~25层。如果这样层叠很多层,则界面相应地增加,点状故障的发生概率当然也有增加的趋势。与此相对,本发明中,通过使将形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液的在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下的工序成为必需工序,即便层叠数增加,也能够提供抑制了光学功能层的点状故障的高品质的光学膜。
在红外屏蔽膜的一个实施方式中,另外,折射率层的每一层(不包括最下层、最表层)的厚度(干燥后的厚度)优选为20~1000nm,更优选为50~500nm,进一步优选为50~350nm。另外,最下层的折射率层的厚度(干燥后的厚度)优选为100~3000nm,更优选为500~2000nm,进一步优选为1000~1800nm。另外,最表层的折射率层的厚度(干燥后的厚度)优选为1~200nm,更优选为10~180nm,进一步优选为30~160nm。
接下来,以下举出红外屏蔽膜为例,对本发明的光学膜的制造方法进行说明。
在红外屏蔽膜的制造中,通常,包括如下工序:制备高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液这至少2种折射率层用涂布液的工序(制备工序);将制备工序中得到的至少2种折射率层用涂布液同时多层涂布在基材上的工序(涂布工序);以及将在基材上同时多层涂布的涂膜进行干燥的工序(干燥工序)。如此,通过包括将光学功能层用涂布液(高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液)同时多层涂布在基材上而形成至少2层以上的光学功能层的工序,来制造光学膜(红外屏蔽膜)。
本发明中,以在涂布工序前包括控制工序为特征。通过包括这样的控制工序,能够得到抑制了光学功能层的点状故障的高品质的光学膜。
以下,对红外屏蔽膜的制造方法中的各工序的优选实施方式进行说明。
<制备工序>
在红外屏蔽膜的制造中,通常制备高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液这至少2种折射率层用涂布液作为光学功能层用涂布液。
高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液的制备方法没有特别限制,可举出向溶剂中添加皂化度相互不同的聚乙烯醇和根据需要的金属氧化物粒子、交联剂等进行搅拌混合的方法。此时,各成分的添加顺序也没有特别限制,可以边搅拌边依次添加各成分进行混合,也可以边搅拌边一次性添加后进行混合。
本实施方式中,将高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液以形成邻接的折射率层的方式层叠。而且,本实施方式中,优选折射率层是将高折射率层和低折射率层交替层叠多个。
本实施方式中,高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液含有皂化度相互不同的聚乙烯醇是前提。如上所述,通过使皂化度不同,从而在涂布、干燥工序的各工序中,对于红外屏蔽膜能够抑制折射率层间(也就是说,高折射率层与低折射率层之间)的混合。
然而,本发明人等发现虽具有抑制这样的混合的优点,但还存在引起点状故障的产生的问题。
为了解决该问题进行进行了深入研究,结果发现通过将形成邻接的折射率层的高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液的在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下,能够提供抑制了折射率层的点状故障的高品质的红外屏蔽膜。
(聚乙烯醇)
作为聚乙烯醇,可以是未改性的聚乙烯醇,也可以是改性的聚乙烯醇。
作为未改性聚乙烯醇,平均聚合度约为200~2400,平均聚合度优选约为900~2400,平均聚合度更优选约为1300~4000。
改性聚乙烯醇是对未改性聚乙烯醇实施任意的1个或2个以上的改性处理的聚乙烯醇。例如可举出胺改性聚乙烯醇、乙烯改性聚乙烯醇、羧酸改性聚乙烯醇、双丙酮改性聚乙烯醇、硫醇改性聚乙烯醇、缩醛改性聚乙烯醇等。这些改性聚乙烯醇可以使用市售品,或者可以使用以该领域公知的方法制造的物质。另外,也可以使用末端经阳离子改性的聚乙烯醇、具有阴离子性基团的阴离子改性聚乙烯醇、非离子改性聚乙烯醇等改性聚乙烯醇。
作为市售品的例子,例如可举出PVA-102、PVA-103、PVA-105、PVA-110、PVA-117、PVA-120、PVA-124、PVA-135、PVA-203、PVA-205、PVA-210、PVA-217、PVA-220、PVA-224、PVA-235等POVAL(注册商标,Kuraray株式会社制)、RS-4104、RS-1117、RS-2117等EXCEVAL(注册商标,Kuraray株式会社制)、NICHIGO G-POLYMER(注册商标,日本合成化学工业株式会社制)等。
聚乙烯醇的含量相对于各折射率层用涂布液,优选为3~70质量%,更优选为5~60质量%,进一步优选为10~50质量%,特别优选为15~45质量%。
本实施方式中,从在水中的溶解度的观点考虑,高折射率层用涂布液中的聚乙烯醇的皂化度优选为85摩尔%以上,更优选为90摩尔%以上,进一步优选为95摩尔%以上。从雾度的观点考虑,低折射率层用涂布液中的聚乙烯醇的皂化度优选为80~89摩尔%,更优选为83~89摩尔%,进一步优选为85~89摩尔%。
本实施方式中,高折射率层用涂布液与低折射率层用涂布液中使用的聚乙烯醇的皂化度差优选为4摩尔%以上,更优选为8摩尔%以上。即,高折射率层的皂化度与低折射率层的皂化度的差优选为4摩尔%以上,更优选为8摩尔%以上。如果考虑抑制/防止高折射率层与低折射率层的层间混合的效果,则高折射率层用涂布液的皂化度与低折射率层用涂布液的皂化度的差的上限越高越好,没有特别限制,但优选为20摩尔%以下,更优选为15摩尔%以下。
各折射率层含有(皂化度不同的)多种聚乙烯醇时,以折射率层中含量最高的聚乙烯醇为基准。这里,提及“折射率层中含量最高的聚乙烯醇”时,将皂化度差为3mol%以内的聚乙烯醇视为同一聚乙烯醇,计算皂化度。具体而言,在同一层内分别含有10质量%、40质量%、50质量%的皂化度为90mol%、皂化度为91mol%、皂化度为93mol%的聚乙烯醇时,将这3种聚乙烯醇视为同一聚乙烯醇,该聚乙烯醇的皂化度是(90×0.1+91×0.4+93×0.5)/1=91.9摩尔%。上述“皂化度差为3mol%以内的聚乙烯醇”是指着眼于任一聚乙烯醇时只要为3mol%以内即可,例如,含有90、91、92、94mol%的乙烯醇时,着眼于91mol%的乙烯醇时所有的聚乙烯醇均在3mol%以内,因此全部视为具有同一皂化度的聚乙烯醇。
(金属氧化物粒子)
本实施方式中,高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液中的至少一方可以含有金属氧化物粒子。
作为金属氧化物粒子,没有特别限制,可举出氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO2)、氧化铌(Nb2O5)、氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氟化钙(CaF2)、氟化镁(MgF2)、氧化铟锡(ITO)、氧化锑锡(ATO)等。
这些中,高折射率层用涂布液优选使用氧化钛(TiO2)。
氧化钛(TiO2)虽存在具有金红石型(正方晶形)、锐钛矿型、板钛矿型等晶体结构的类型,但金红石型的氧化钛粒子与锐钛矿型、板钛矿型的氧化钛粒子相比较,由于光催化活性低,所以具有高折射率层、邻接的低折射率层的耐候性高,而且折射率也高的优点。
根据本发明的优选的方式,金红石型氧化钛为被含硅的水合氧化物被覆的形态。这里,“被覆”是指含硅的水合氧化物附着在金红石型氧化钛的表面的至少一部分的状态。即,可以是金红石型氧化钛的表面完全被含硅的水合氧化物被覆,也可以是金红石型氧化钛的表面的一部分被含硅的水合氧化物被覆。从被覆的金红石型氧化钛的折射率受含硅的水合氧化物的被覆量控制的观点考虑,优选金红石型氧化钛的表面的一部分被含硅的水合氧化物被覆。
本说明书中的“含硅的水合氧化物”可以是无机硅化合物的水合物、有机硅化合物的水解物和/或缩合物中的任一种,为了减少光催化活性,更优选具有硅烷醇基。
含硅的水合氧化物的被覆量相对于成为核的金红石型氧化钛总量为3~30质量%,优选为3~10质量%,更优选为3~8质量%。如果被覆量为30质量%以下,则得到高折射率层的所希望的折射率化。另一方面,如果被覆量为3质量%以上,则能够稳定形成粒子。
作为用含硅的水合氧化物被覆金红石型氧化钛的方法,可以适当地参照本实施例,或者采用组合的方法,另外,可以利用一直以来公知的方法制造。例如,也可以参照日本特开平10-158015号公报、日本特开2000-204301号公报、日本特开2007-246351号公报等中记载的事项等。
高折射率层用涂布液所含的金红石型氧化钛(由硅的水合氧化物被覆的金红石型氧化钛)的大小没有特别限制,其体积平均粒径优选为100nm以下,更优选为1~100nm,进一步优选为3~50nm。通过成为上述范围,则从维持高透明性的观点考虑优选。
应予说明,本说明书中提及的体积平均粒径如下算出。即,通过使用激光衍射散射法、动态光散射法或者电子显微镜观察粒子本身的方法,用电子显微镜观察在折射率层的截面、表面出现的粒子图像的方法,测定1000个任意的粒子的粒径,在分别具有d1,d2···di···dk的粒径的粒子分别存在n1、n2···ni···nk个的粒子集团中,将每个粒子的体积设为vi时,计算用体积平均粒径mv={Σ(vi·di)}/{Σ(vi)}表示的体积加权而得的平均粒径。
另外,高折射率层用涂布液中使用的金红石型氧化钛的比表面积换算平均粒径优选为10nm以下,更优选为2~7nm,进一步优选为3~6nm。通过成为上述范围,在维持透明性的观点上优选。应予说明,金红石型氧化钛的比表面积换算平均粒径是指利用以下的测定方法测定的值。首先,使用定容量法的气体吸附量测定装置(例如,BELSORP-mini II(Nippon Bel株式会社制))对成为对象的粒子进行测定,得到BET比表面积。可以根据得到的BET比表面积,将该粒子看作球形,计算一次粒径,求出比表面积换算平均粒径。
此外,金红石型氧化钛优选为单分散。这里提及的单分散是指根据下述式求出的单分散度为40%以下。该单分散度进一步优选为30%以下,特别优选为0.1~20%。
单分散度[%]=[由体积粒径的分布求出的标准偏差/体积平均粒径]×100
作为高折射率层用涂布液中的金红石型氧化钛的含量,没有特别限制,相对于高折射率层用涂布液,优选为30~60质量%,更优选为35~55质量%,进一步优选为40~50质量%。通过成为上述范围,能够使热辐射反射特性良好。
低折射率层用涂布液优选使用二氧化硅(SiO2)。
作为具体例,可举出合成无定形二氧化硅、胶体二氧化硅、氧化锌、氧化铝、胶体氧化铝等。
作为低折射率层用涂布液所含的金属氧化物粒子,可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
低折射率层用涂布液所含的金属氧化物粒子(优选为二氧化硅)的一次粒子的平均粒径(涂布前的分散液状态的粒径)更优选为1~50nm,进一步优选为1~40nm,特别优选为3~20nm,最优选为4~10nm。另外,作为二次粒子的平均粒径,从透明性的观点考虑,优选为35nm以下。
应予说明,一次平均粒径可以根据利用透射式电子显微镜(TEM)等得到的电子显微镜照片测量。也可以通过利用动态光散射法、静态光散射法等的粒度分布计等测量。
用透射式电子显微镜求取时,粒子的一次平均粒径通过如下方式求出:用电子显微镜观察粒子本身或者在折射率层的截面、表面出现的粒子,测定1000个任意粒子的粒径,求出其单纯平均值(个数平均)。这里各个粒子的粒径由假定成与其投影面积相等的圆时的直径表示。
上述胶体二氧化硅是将二氧化硅溶胶加热熟化而得到的,其中,二氧化硅溶胶是对硅酸钠进行利用酸等的复分解、或使硅酸钠通过离子交换树脂层而得到的,例如,有在日本特开昭57-14091号公报、日本特开昭60-219083号公报、日本特开昭60-219084号公报、日本特开昭61-20792号公报、日本特开昭61-188183号公报、日本特开昭63-17807号公报、日本特开平4-93284号公报、日本特开平5-278324号公报、日本特开平6-92011号公报、日本特开平6-183134号公报、日本特开平6-297830号公报、日本特开平7-81214号公报、日本特开平7-101142号公报、日本特开平7-179029号公报、日本特开平7-137431号公报以及国际公开第94/26530号等中记载的胶体二氧化硅。
这样的胶体二氧化硅可以使用合成品,也可以使用市售品。作为市售品,可举出由日产化学工业株式会社销售的SNOWTEX系列(SNOWTEX OS、OXS、S、OS、20、30、40、O、N、C等)。
胶体二氧化硅可以是其表面被阳离子改性的物质,另外,可以是用Al、Ca、Mg或Ba等处理过的物质。
低折射率层用涂布液中的金属氧化物粒子的含量相对于低折射率层用涂布液,优选为20~60质量%,更优选为25~55质量%,进一步优选为30~50质量%。
(交联剂)
本实施方式中,高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液中的至少一方可以含有交联剂。
作为可使用的交联剂,优选使用硼酸及其盐(以硼原子为中心原子的含氧酸及其盐),具体而言,优选使用原硼酸、二硼酸、偏硼酸、四硼酸、五硼酸和八硼酸或者它们的盐。硼酸及其盐可以是单独的水溶液,另外,也可以混合2种以上使用,特别优选使用硼酸和硼砂的混合水溶液。
高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液中的至少一方的交联剂的浓度优选为0.001~20质量%,更优选为0.01~10质量%。如果交联剂在上述范围,则具有减少涂布时的颜色不均的效果。
(溶剂)
本实施方式中,高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液中的至少一方可以含有溶剂。这样的溶剂没有特别限制,可举出水、有机溶剂、或者其混合溶剂等。
作为上述有机溶剂,例如可举出甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丁醇等醇类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯等酯类;二乙醚、丙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚等醚类;二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类;丙酮、甲乙酮、乙酰丙酮、环己酮等酮类等。这些有机溶剂可以单独使用或者混合2种以上使用。从环境方面、操作的简便性等考虑,作为涂布液的溶剂,优选使用水,或者水与甲醇、乙醇或乙酸乙酯的混合溶剂,更优选使用水。
(其它的添加剂)
以下列举可用于高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液的其它的添加剂。例如可举出日本特开昭57-74193号公报、日本特开昭57-87988号公报和日本特开昭62-261476号公报中记载的紫外线吸收剂,阴离子、阳离子、或者非离子的各种表面活性剂,硫酸、磷酸、乙酸、柠檬酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾等pH调节剂,消泡剂、二乙二醇等润滑剂、防腐剂、防霉剂、防静电剂、消光剂、抗氧化剂、阻燃剂、红外线吸收剂、色素、颜料等公知的各种添加剂等。
<控制工序>
本发明中,在涂布工序前,包括控制工序。通过进行控制工序,能够将形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液的在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下,能够提供抑制了光学功能层的点状故障的高品质的光学膜。在表面寿命500ms时的动态表面张力的差只要为10mN/m以下即可,可以为9mN/m以下,可以为7mN/m以下,可以为6mN/m以下,可以为5mN/m以下,可以为3mN/m以下。通常,在表面寿命500ms时的动态表面张力的差现实中为0.01ms以上左右。应予说明,动态表面张力的值是采用实施例的方法得到的值。
下述进行说明,在本发明的优选的实施方式中,涂布工序中,优选使用滑珠涂布方式。高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液在滑珠涂布方式中在滑动面流动,被涂布于基材。由于高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液在滑动面流动,所以高折射率层用涂布液与低折射率层用涂布液的界面(表面)的状态在涂布于基材之前随时更新。
在本发明的优选的方式中,滑珠涂布方式中的表面更新速度假定为50~1500ms左右。如果为这样的表面更新速度,则通过将在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下,能够抑制光学功能层用涂布液在界面被排斥(弾けて出来たような)这样的点状故障,能够起到本发明所期望的效果。应予说明,所希望的表面更新速度可以通过涂布液的粘度、滑动面的角度等适当地调整来控制。另外,表面更新速度可以通过模拟而算出。模拟在实施例栏进行说明。
本发明中,在涂布工序前进行控制工序即可,但在本发明的优选的实施方式中,在制备工序中进行控制工序。另外,作为控制工序,只要是能够将形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液的在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下的方法,则任意方法均可使用,以下对几种方法进行说明。
(使用有机溶剂的方法)
根据本实施方式中的控制工序的优选方式,向高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液中至少一方添加碳原子数1~20的有机溶剂。由此,容易将在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下。即,本发明的优选的实施方式是控制工序具有向至少1种上述光学功能层用涂布液添加碳原子数1~20的有机溶剂的工序。通过添加有机溶剂,从而在涂布工序中,在高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液的界面存在有机溶剂,表面张力降低。
本实施方式中,高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液含有皂化度相互不同的聚乙烯醇是前提。也就是说,高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液中的任一方的动态表面张力变高或者变低。也就是说,可以向高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液中的任一方添加有机溶剂,重要的是为了使动态表面张力的差为10mN/m以下,只要将有机溶剂根据需要调整量而添加到高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液中的任一方或者两方即可。
添加有机溶剂的时机没有特别限制,可以与构成光学功能层用涂布液的其它成分一起边搅拌边依次添加并混合,也可以与构成光学功能层用涂布液的成分一起边搅拌边一次性添加并混合。
有机溶剂的碳原子数优选为1~20,更优选为2~10。通过具有这样的碳原子数,从而具有容易与涂布液相溶,容易控制动态表面张力这样的技术效果。
根据本发明的优选的实施方式,上述有机溶剂是选自醇和醚中的至少1种。
作为醇和醚,分别优选为碳原子数1~20,更优选为碳原子数2~15,进一步优选为碳原子数3~10。
作为醇的具体例,例如可举出甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、叔丁醇、异丁醇、正丁醇、仲丁醇、叔戊醇、2-乙基己醇、环戊醇、环己烷甲醇、戊醇、庚醇、辛基醇(octylalcohols)、辛醇(caprylic alcohol)、壬醇、癸醇、月桂醇、肉豆寇醇、棕榈醇、硬脂醇。
作为醚的具体例,可举出乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单己醚、乙二醇单苯醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单丁醚、四乙二醇单甲醚、四乙二醇单乙醚、四乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、二丙二醇单甲醚和二丙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚等烷撑二醇单烷基醚;以及乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三乙二醇二丁醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚、四乙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚和聚乙二醇二甲醚等烷撑二醇二烷基醚等。这些化合物可以为直线状,也可以为分枝状,优选为直线状。
其中,从与涂布液的相溶性的观点考虑,优选乙醇、异丙醇、正丙醇、丙二醇正丁醚等。
本方式中,相对于高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液中的至少一方,添加0.01~10质量%的上述有机溶剂。因此,根据本发明的优选的实施方式,相对于上述光学功能层用涂布液,添加0.01~10质量%的上述有机溶剂。由此,能够在涂布液的粘度不下降很多的情况下控制动态表面张力。应予说明,添加量只要以能够将在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下的方式进行调整即可。
(使用表面活性剂的方法)
根据本实施方式中的控制工序的优选方式,具有以超过临界胶束浓度的方式向高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液中的至少一方添加表面活性剂的工序。由此,将在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下。即,根据本发明的优选的实施方式,上述控制工序具有以超过临界胶束浓度的方式向至少1种上述光学功能层用涂布液添加表面活性剂的工序。
若以静态表面张力考虑,如果添加足够量的表面活性剂,则表面活性剂在界面取向后,由于取向中没有使用的表面活性剂残留,所以它们形成胶束。本方式的情况下,高折射率层用涂布液与低折射率层用涂布液的界面在涂布于基材之前的这段期间是随时变化的,通过以成为超过临界胶束浓度(也就是说,表面活性剂在界面取向的量)的量的方式添加表面活性剂,从而提高表面活性剂存在于界面的概率。由此能够控制动态表面张力。
应予说明,根据本实施方式,只要以超过临界胶束浓度的方式向高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液中的至少一方添加表面活性剂即可,上限没有特别限制,若从成本、在涂布液中的溶解性、粘度降低方面考虑,优选为临界胶束浓度的5倍以下,更优选为3倍以下。但是,这些数值只不过是大致的基准,当然可以根据表面活性剂的种类(例如分子量)等改变。例如,本领域技术人员也可以根据表面活性剂的种类,设定不从光学膜渗出的程度的量。
如果连表面活性剂的种类和光学功能层用涂布液的组成也是确定的,则由于临界胶束浓度是确定的,只要根据其来确定表面活性剂的添加量即可。
应予说明,本实施方式中,向光学功能层用涂布液中添加的表面活性剂只要以超过临界胶束浓度的方式添加表面活性剂即可,根据组成不能一概而论,作为大致基准,相对于光学功能层用涂布液,添加0.1~5质量%。
另外,与上述相同,本实施方式中,高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液含有皂化度相互不同的聚乙烯醇是前提。由于相互间的动态表面张力会根据皂化度变化,所以在本实施方式中,只要以动态表面张力的差成为10mN/m以下的方式向高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液中的至少一方添加表面活性剂即可。
添加表面活性剂的时机没有特别限制,可以与构成光学功能层用涂布液的其它成分一起边搅拌边依次添加并混合,也可以与构成光学功能层用涂布液的成分一起边搅拌边一次性添加并混合。
作为表面活性剂,没有特别限制,可举出两性离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、非离子系表面活性剂、氟系表面活性剂和有机硅系表面活性剂。
作为两性离子系表面活性剂,可举出烷基甜菜碱、烷基氧化胺、椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、棕榈仁脂肪酰胺丙基甜菜碱、椰油酰两性基乙酸钠、月桂酰两性基乙酸钠、月桂酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、肉豆蔻酰胺丙基氧化胺、羟基烷基(C12-14)羟乙基肌氨酸。
作为阳离子系表面活性剂,可举出烷基胺盐、季铵盐。
阴离子系表面活性剂可以使用选自烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、烷烃或者烯烃磺酸盐、烷基硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基或者烷基芳基醚硫酸酯盐、烷基磷酸盐、烷基二苯基醚二磺酸盐、醚羧酸盐、烷基磺基琥珀酸酯盐、α-磺基脂肪酸酯和脂肪酸盐中的表面活性剂,高级脂肪酸与氨基酸的缩合物、环烷酸盐等。优选使用的阴离子系表面活性剂是选自烷基苯磺酸盐(尤其是直链烷基的苯磺酸盐),烷烃或者烯烃磺酸盐(尤其是仲烷烃磺酸盐、α-烯烃磺酸盐)、烷基硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基或者烷基芳基醚硫酸酯盐(尤其是聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐)、烷基磷酸盐(尤其是单烷基类型)、醚羧酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、α-磺基脂肪酸酯和脂肪酸盐中的表面活性剂,特别优选烷基磺基琥珀酸盐。
作为非离子系表面活性剂,可举出聚氧乙烯烷基醚(例如,花王社制EMULGEN)、聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯(例如,花王社制RHEODOL TW系列)、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、烷基烷醇酰胺。或者,作为聚氧乙烯烷基醚,也可以使用聚氧乙烯单2-乙基己基醚、聚氧乙烯癸基醚(例如,第一工业制药株式会社制NOIGEN XL-40、XL-50、XL-60等)。
作为氟系表面活性剂,可举出SURFLON S-211、S-221、S-231、S-241、S-242、S-243、S-420(AGC Seimi Chemical公司制)、Megaface F-114、F-410、F-477、F-553(DIC株式会社制)、FC-430、FC-4430、FC-4432(3M公司制)。
作为有机硅系表面活性剂,可举出BYK-345、BYK-347、BYK-348、BYK-349(BYKChemie Japan公司制)。
<涂布工序>
涂布工序中,将制备工序和控制工序中得到的至少2种折射率层用涂布液(高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液)同时多层涂布在基材上。在本发明的优选的实施方式中,优选将高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液作为1个单元,以层叠多个上述单元的方式在基材上同时多层涂布。
作为涂布方式,例如,优选采用辊涂法、棒涂法、气刀涂布法、喷涂法、帘涂方法、或者美国专利第2,761,419号、美国专利第2,761,791号公报中记载的使用料斗的滑珠涂布方法、挤压涂布法等。特别优选滑珠涂布方法。
根据一个实施方式,在基材上同时多层涂布时的涂膜(单层)的湿润膜厚度优选低于5μm,更优选为2μm以上且低于5μm,进一步优选为2.5~4μm。
应予说明,本说明书中,“湿润膜厚度”是指在干燥工序前的基材上形成的涂膜的厚度。由于该涂膜是干燥前的,所以相对于涂膜的质量,通常含有60~95%左右的溶剂。
如果为这样薄的膜厚度,一般容易发生涂布液彼此的排斥,因此,容易助长点状故障的产生。与此相对,根据本发明,由于经过将形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液的在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下这样独特的工序,所以即便是涂布得较薄的情况下,也能够提供抑制了点状故障的高品质的光学膜。
进行同时多层涂布时的高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液的温度在采用滑珠涂布方式时,优选为25~60℃的温度范围,更优选为30~45℃的温度范围。
进行同时多层涂布时的高折射率层用涂布液和低折射率层用涂布液的粘度没有特别限制。然而,采用滑珠涂布方式时,在上述的涂布液的优选的温度范围中,优选为5~300mPa·s的范围,进一步优选为20~250mPa·s的范围。如果为这样的粘度范围,则能够高效地进行同时多层涂布。
(基材)
作为基材,可以使用公知的树脂膜。具体而言,可举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚芳酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚酰亚胺、芳香族聚酰胺、聚醚酰亚胺等。这些中,从成本、得到的容易性的观点考虑,优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)等。
本发明的基材的厚度优选为5~300μm,更优选为15~150μm。
另外,基材可以重叠2片以上,此时,基材的种类可以相同也可以不同。
本发明的基材可以进一步具有导电层、防静电层、气体阻隔层、易粘接层(粘接层)、防污层、除臭层、流滴层、易滑层、硬涂层、耐磨损层、粘合层、中间膜层等公知的功能层。也就是说,本说明书中,“···上”的用语不仅包括直接层叠还包括隔着其它层的情况。基材具有功能层等中间层时,基材和中间层的总膜厚度优选为5~500μm,更优选为25~250μm。
<干燥工序>
干燥工序中,使涂布工序中得到的涂膜干燥。如此,能够制造在基材上形成至少2种光学功能层(也就是说,高折射率层、低折射率层)而成的光学膜(红外屏蔽膜)。
作为干燥的方法,没有特别限制,可以用公知的方法进行。作为干燥方法的例子,可举出自然干燥、加热干燥、吹热风的方法、吹冷风的方法等。从快速进行干燥的观点考虑,优选通过加热干燥进行干燥。此时,作为加热温度,根据形成的涂膜的组成等而不同,优选为15~120℃,更优选为20~90℃。
<用途>
上述得到的红外屏蔽膜可以用于在广泛的领域。例如,贴合于建筑物室外的窗户、汽车窗户等长时间曝露于太阳光的设备,作为赋予红外屏蔽效果的红外屏蔽膜等窗贴用膜、农业用塑料大棚用膜等,主要以提高耐候性为目的而使用。
红外屏蔽膜可适用于特别是将本发明涉及的红外屏蔽膜直接或者介由粘接剂贴合于玻璃或者替代玻璃的树脂等基体而成的部件。
即,根据本发明的又一方式,还提供将上述红外屏蔽膜设置在基体的至少一面而成的红外屏蔽体。
作为上述基体的具体例,例如可举出玻璃、聚碳酸酯树脂、聚砜树脂、丙烯酸树脂、聚烯烃树脂、聚醚树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、多硫化物树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、聚酰亚胺树脂、氨基甲酸酯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇树脂、苯乙烯树脂、氯乙烯树脂、金属板、陶瓷等。树脂的种类可以为热塑性树脂、热固性树脂、电离辐射固化性树脂中的任一种,可以将它们组合2种以上使用。本发明中可使用的基体可以用挤出成型、压延成型、注射成型、中空成型、压缩成型等公知的方法制造。基体的厚度没有特别限制,通常为0.1mm~5cm。
贴合红外屏蔽膜与基体的粘接层或者粘合层优选将红外屏蔽膜设置在日光(热辐射)入射面侧。另外,如果将本发明涉及的红外屏蔽膜夹持在窗玻璃与基体之间,则能够隔绝水分等周围的气体而耐久性优异,因而优选。即便将本发明涉及的红外屏蔽膜设置在室外、车的外侧(外贴用)也有环境耐久性,因而优选。
作为可用于本发明的粘接剂,可以使用以光固化性或热固性的树脂为主成分的粘接剂。
优选粘接剂对紫外线具有耐久性,优选丙烯酸系粘合剂或者有机硅系粘合剂。此外从粘合特性、成本的观点考虑,优选丙烯酸系粘合剂。特别是从容易控制剥离强度的角度出发,丙烯酸系粘合剂中,优选溶剂系。使用溶液聚合的聚合物作为丙烯酸溶剂系粘合剂时,作为其单体,可以使用公知的单体。
另外,可以使用作为夹层玻璃的中间层使用的聚乙烯醇缩丁醛系树脂或者乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系树脂。具体而言,有可塑性聚乙烯醇缩丁醛(积水化学工业社制,Mitsubishi Monsanto Chemical公司制等)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(Dupont公司制,武田药品工业社制,DURAMIN)、改性乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(TOSOH公司制,MERSEN G)等。应予说明,可以向粘接层适当地添加配合紫外线吸收剂、抗氧化剂、防静电剂、热稳定剂、润滑剂、填充剂、着色、粘接调节剂等。
红外屏蔽膜或者红外屏蔽体的隔热性能、太阳辐射热屏蔽性能一般可以利用基于JIS R 3209(多层玻璃)、JIS R 3106(玻璃板类的透射率·反射率·放射率·太阳辐射热取得率的试验方法)、JIS R 3107(玻璃板类的热阻和建筑中的传热系数的计算方法)的方法求出。
太阳辐射透射率、太阳辐射反射率、放射率、可见光透射率的测定:(1)使用波长(300~2500nm)的光谱光度测量器,测定各种单板玻璃的光谱透射率、光谱反射率。另外,使用波长5.5~50μm的分光测定器测定放射率。应予说明,浮法平板玻璃、磨光平板玻璃、压花玻璃、热辐射吸收平板玻璃的放射率使用默认值。(2)太阳辐射透射率、太阳辐射反射率、太阳辐射吸收率、修正放射率的计算基于JIS R 3106,算出太阳辐射透射率、太阳辐射反射率、太阳辐射吸收率、法向发射率。关于修正放射率,用JIS R 3107中示出的系数乘以法向发射率而求出。隔热性、太阳辐射热屏蔽性的计算:(1)采用厚度的测定值、修正放射率根据JIS R3209计算多层玻璃的热阻。但是,中空层超过2mm时,根据JIS R 3107求出中空层的气体热导率。(2)隔热性是用多层玻璃的热阻加上热传递阻抗(熱伝達抵抗)而以传热阻抗(熱貫流抵抗)求出的。(3)太阳辐射热屏蔽性是根据JIS R 3106求出太阳辐射热取得率,从1减去太阳辐射热取得率而算出的。
另外,由于上述得到的红外屏蔽膜被薄膜化,所以可适用于显示器面板的表面。例如,等离子显示器面板中,可以将红外屏蔽膜贴合于高透明PET膜而导入显示器画面。由此,屏蔽从等离子显示器面板放射的红外线,可有助于保护人体、防止电子设备相互之间的故障和防止远程控制的故障等。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行具体说明,但本发明并不受其限定。应予说明,实施例中使用“份”或者“%”的表示,只要没有特殊说明,则表示“质量份”或者“质量%”。另外,只要没有特别记载,则各操作在室温(25℃)下进行。
<红外屏蔽膜的制作>
(制造例1:二氧化硅改性金红石型氧化钛的分散液的制备)
二氧化硅改性金红石型氧化钛的分散液如下制备。
利用公知的方法将硫酸钛水溶液热水解,得到氧化钛水合物。使得到的氧化钛水合物悬浮于水中,得到氧化钛水合物的水性悬浮液(TiO2浓度:100g/L)10L。在搅拌下向其中添加氢氧化钠水溶液(浓度10mol/L)30L,升温至90℃,熟化5小时。用盐酸中和得到的溶液,并过滤、水洗,由此得到碱处理钛化合物。
接下来,使碱处理钛化合物以成为TiO2浓度20g/L的方式悬浮于纯水中并搅拌。搅拌下,添加相对于TiO2量为0.4摩尔%的量的柠檬酸。升温至95℃,以盐酸浓度成为30g/L的方式加入浓盐酸,维持液温搅拌3小时。在此,对得到的混合液的pH和ζ-电位进行测定,结果在25℃的pH为1.4,ζ-电位为+40mV。另外,利用纳米粒度仪(Zetasizer Nano:Malvern公司制)进行粒径测定,结果体积平均粒径为35nm,单分散度为16%。另外,将氧化钛溶胶液在105℃干燥3小时得到粒子粉体,使用Datum日本电子株式会社制JDX-3530型进行X射线衍射的测定,确认了是金红石型粒子。
向上述含有金红石型氧化钛粒子的20.0质量%的氧化钛溶胶水系分散液1kg中添加纯水1kg,制备10.0质量%的氧化钛溶胶水系分散液。
向上述10.0质量%的氧化钛溶胶水系分散液的0.5kg中加入纯水2kg后,加热至90℃。其后,缓慢添加SiO2浓度为2.0质量%的硅酸水溶液0.1kg。将得到的分散液在高压釜中在175℃进行18小时加热处理,采用超滤进行脱盐,进一步浓缩,由此得到含有被SiO2被覆的具有金红石型结构的氧化钛的、20质量%的二氧化硅改性金红石型氧化钛的分散液(溶胶水分散液)。此时,二氧化硅的被覆量相对于金红石型氧化钛为4质量%。另外,利用纳米粒度仪(Malvern公司制)进行金红石型氧化钛的粒径测定,结果体积平均粒径为35nm,单分散度为16%。
对上述得到的二氧化硅改性氧化钛粒子的溶胶分散液进行喷雾干燥,边使氮流通边在100℃干燥3小时,得到粉体。使用作为定容量法的气体吸附量测定装置的BELSORP-mini II(Nippon Bel株式会社制)测定该粉体的BET比表面积。根据得到的BET比表面积,将二氧化硅改性氧化钛粒子看作球形,计算一次粒径,结果比表面积换算平均粒径为5nm。
(制造例2:高折射率层涂布液1的制备)
在36℃向上述制造例1中制备的二氧化硅改性氧化钛粒子的溶胶水分散液(20质量%)依次添加下述构成材料,最后用纯水调成1000质量份,制备高折射率层用涂布液1,将液温保持在36℃。
20.0质量%的二氧化硅改性氧化钛粒子的溶胶水分散液 320份
作为添加剂,异丙醇(IPA) 10份
2质量%的柠檬酸 160份
4质量%的聚乙烯醇(RS2117,聚合度:1700,皂化度:99mol%,Kuraray株式会社制) 350份
由此,高折射率层用涂布液1中含有1.0%的异丙醇。
另外,涂布高折射率层涂布液1并干燥而成的高折射率层的折射率为1.81。应予说明,折射率的测定方法如下所述(以下相同)。
(制造例3:低折射率层涂布液1的制作)
在36℃依次添加10质量%的酸性胶体二氧化硅的水溶液(SNOWTEX OXS,平均一次粒径:4~6nm,二次粒子的平均粒径:30nm,日产化学工业株式会社制)430质量份、3质量%的硼酸水溶液85质量份、纯水350质量份和作为水溶性高分子的聚乙烯醇的8质量%水溶液(PVA-235,聚合度:3500,皂化度:88摩尔%,Kuraray株式会社制)150质量份进行混合,制备低折射率层涂布液1,将液温保持在36℃。涂布低折射率层用涂布液1并干燥而成的低折射率层的折射率为1.48。
(各层的单膜折射率的测定)
为了测定折射率,制作在基材上以单层涂布各折射率层涂布液而成的样品,将该样品剪裁成10cm×10cm后,根据下述的方法求出折射率。使用日立制的分光光度计U-4100(固体试样测定系统),将各样品的测定面的相反侧的面(背面)进行粗糙化处理后,用黑色的喷雾进行光吸收处理以防止光在背面的反射,以5度正反射的条件进行可见光区域(400nm~700nm)的反射率的测定,根据结果求出折射率。
(实施例1)
使用可进行15层多层涂布的滑动料斗涂布装置,将制造例2中制作的高折射率层涂布液1和制造例3中制作的低折射率层涂布液1边保温在36℃(高折射率层涂布液1的粘度:20~50mPa·s/其它实施例的高折射率层涂布液的粘度也同样。低折射率层涂布液1的粘度:150~250mPa·s/其它实施例的低折射率层涂布液的粘度也同样),边层叠在厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东洋纺株式会社制,Cosmo Shine(注册商标)A4300,两面易粘接层,长度200m×宽度210mm)上。
此时,以最下层为低折射率层、最上层(最表层)为低折射率层、其以外的高折射率层和低折射率层各自交替的方式进行同时多层涂布(滑珠涂布方法)。其后,以使膜面温度成为80℃的方式进行干燥。
应予说明,由于在该聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的两面设置了易粘接层,所以上述中记载了“两面易粘接层”。通过使两面具有易粘接层,从而聚乙烯醇容易粘接在基材(聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)上。
干燥时的膜厚度以最下层为1510nm、最表层为100nm、最下层和最表层以外的低折射率层的各层为150nm、以及高折射率层的各层为150nm的方式进行调整。
(实施例2~7和比较例1~5)
比较例1中,不添加本发明的添加剂,除此之外,与实施例1同样地制作红外屏蔽膜。
实施例2~3以及比较例2和3中,将作为添加剂的异丙醇的添加量变更为表1所示的添加量,除此之外,与实施例1同样地制作红外屏蔽膜。
实施例4~7以及比较例4和5中,使用二-2-乙基己基-磺基琥珀酸钠(RAPISOL(注册商标)A-30:日油株式会社制)作为添加剂,另外,按表1所示调整添加量,除此之外,与实施例1同样地制作红外屏蔽膜。应予说明,二-2-乙基己基-磺基琥珀酸钠的临界胶束浓度为1%。
<表面更新速度>
通过模拟计算在滑动料斗涂布装置的滑动面流动的涂布液的表面更新速度。模拟是通过使用软件名:Hyper Works的有限元法中的流体模拟而进行的。结果,表面更新速度为50~1500ms。
<动态表面张力值>
利用气泡压力法,对使用滑动料斗涂布装置的层叠前的、上述制备的各高折射率层涂布液(液温36℃)和各低折射率层涂布液(液温36℃)进行在500ms时的动态表面张力值的评价。应予说明,作为测定器,使用KRUSS公司制动态表面张力计BP100。将结果示于表1。
<红外反射率>
实施例中制作的红外屏蔽膜在全部的水准中在780~2500nm间顶层(top)的反射率为70%,反射层单体的TSER为21%。
<点状缺陷评价结果>
通过目视观察来评价在涂布样品10m×10m内是否有1mm以上的点状缺陷。结果按以下的三个等级进行。
×:3个以上
△:1~2个
○:0个
【表1】
<考察>
如表1所示,通过使用在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下的高折射率层涂布液和低折射率层涂布液,在基材上同时多层涂布,能够制造没有点状故障产生的光学膜。与此相对,使用在表面寿命500ms时的动态表面张力的差超过10mN/m的高折射率层涂布液和低折射率层涂布液,在基材上同时多层涂布时,无法抑制点状故障的产生。
表1中颇有意思的点是即便在表面寿命500ms时的动态表面张力的差稍微超过10mN/m也会产生点状故障(比较例5)。换言之,暗示了10mN/m具有临界值的意思。
Claims (6)
1.一种光学膜的制造方法,是在基材上形成至少2种光学功能层而成的光学膜的制造方法,具有如下工序:
将形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液的在表面寿命500ms时的动态表面张力的差控制在10mN/m以下的控制工序,
将所述控制后的光学功能层用涂布液同时多层涂布在所述基材上,从而形成至少2层以上的光学功能层的工序;
所述形成邻接的光学功能层的光学功能层用涂布液含有皂化度相互不同的聚乙烯醇。
2.根据权利要求1所述的制造方法,其中,将使用2种所述光学功能层用涂布液形成的2层光学功能层作为1个单元,
以层叠多个所述单元的方式在所述基材上同时多层涂布所述控制后的光学功能层用涂布液。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法,其中,所述控制工序具有向至少1种所述光学功能层用涂布液中添加碳原子数1~20的有机溶剂的工序。
4.根据权利要求3所述的制造方法,其中,所述有机溶剂为选自醇和醚中的至少1种。
5.根据权利要求3或4所述的制造方法,其中,相对于所述光学功能层用涂布液添加0.01~10质量%的所述有机溶剂。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的制造方法,其中,所述控制工序具有以超过临界胶束浓度的方式向至少1种所述光学功能层用涂布液中添加表面活性剂的工序。
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