CN107533175A - 多层层叠膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多层层叠膜,由能够双轴取向的结晶性树脂a形成的A层和由结晶性比所述结晶性树脂a低的树脂b形成的B层交替层叠至少3层,其特征在于,在将从表层起算为第k个层的相位差记作Re(k)、将总层数记作n时,多层层叠膜的总相位差Re满足式(1)和式(2)。本发明即使使用能够双轴取向、机械强度高的结晶性树脂、并且其双折射也大,也能够提供低相位差的膜。 (2)Re≤400nm。
Description
技术领域
本发明涉及多层层叠膜以及使用该多层层叠膜的光学用膜。
背景技术
以液晶显示面板作为显示元件的液晶显示装置,以液晶电视、液晶显示器、笔记本电脑等薄型的显示装置的形式用途急剧扩大。特别是液晶电视、手机电话的市场增长明显。
液晶显示装置一定要使用偏光板,偏光板通常使用偏光元件保护膜,作为该膜从具有高透明性、光学各向同性的观点而广泛使用三乙酰纤维素(在下文中记作TAC)膜。但TAC膜在耐药品性、耐擦伤性等方面不能说显示出了充分性能,而且随着近年来的液晶显示器的大型化和薄型化的发展,在耐热性、机械强度、尺寸稳定性、透湿性的高度等方面成为课题。
面对前述问题。研究了使用环烯烃聚合物、丙烯酸类聚合物等其它的非晶系树脂来代替TAC膜(专利文献1、2),但很多情况中,几乎不能赋予拉伸,此外不能使用通用树脂,所以存在成本高的问题。
此外另一方面,研究了使用聚酯膜等结晶性树脂代替TAC膜(专利文献3)。尤其是,聚对苯二甲酸乙二醇酯(在下文中,记作PET)膜,与TAC膜相比较具有以下优点:透湿性低、操作性优异,此外由于是通用树脂而能够降低成本,所以被经常使用。但由PET膜等结晶性树脂形成的膜通常要进行单轴拉伸、或双轴拉伸等的处理,有时通过拉伸处理而相位差变大。在膜的相位差处于特定范围时,尽管在自然光(非偏光)下对视认性没有影响,但如果透过偏光太阳镜等的偏光元件看,则存在能够看到不规则彩虹、或干涉色的问题。相反,在无拉伸状态下能够抑制光干涉色的发生,在具有该优点的另一方面,存在强度显著降低的问题,而且用于近年来强烈要求薄型化的偏光板的保护膜是不合适的。
进而还提出了,利用多层结构、利用结构性双折射和分子取向性双折射、对相位差精度的要求比偏光元件保护膜严格的相位差膜(专利文献4)。但是,其为了表现结构性双折射而使平均层厚度极其薄,为30nm以下,而且具有负的光学各向异性的非晶性树脂和各向同性非晶树脂的特殊树脂的组合,并且厚度以及总层数非常大,所以存在材料和制造成本高的问题。即、即使满足光学性能,也与以往的非晶树脂特性同样地不能满足膜薄、低成本、低透湿性、以及尺寸稳定性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-51117号公报
专利文献2:日本特开2006-227090号公报
专利文献3:日本特开2013-200470号公报
专利文献4:日本特许第4489145号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明要解决的课题是提供具有双轴取向的A层和取向比A层弱的B层的多层层叠膜,通过使A层和B层的各相位差彼此削减,而提供低相位差的膜。在作为偏光元件保护膜搭载在大画面的液晶显示器等的显示装置上时分辨率、不规则彩虹和干涉色的变化少,能够获得高品质的显示。
解决课题的手段
本发明进行了深入研究,结果发现,在将由能够双轴取向的树脂构成的A层和取向比A层弱的B层层叠而制膜时,通过将该树脂的组合和制膜条件最优化,与A层和B层的相位差的累加值相比,多层层叠膜总体的相位差变低。进而进行研究,结果认识到,该多层层叠膜,通过使A层和B层的主取向轴不同,所以作为膜总体的相位差削减了,从而完成本发明。
即、本发明如下。
【1】.一种多层层叠膜,由能够双轴取向的结晶性树脂a形成的A层和由结晶性比所述结晶性树脂a低的树脂b形成的B层交替层叠至少3层,其特征在于,在将从表层起算为第k个层的相位差记作Re(k)、将总层数记作n时,多层层叠膜的总相位差Re满足式(1)和式(2),
(1)
(2)Re≤400nm。
【2】.如【1】所述的多层层叠膜,由能够双轴取向的结晶性树脂a形成的A层和由结晶性比所述结晶性树脂a低的树脂b形成的B层交替层叠至少3层,其特征在于,在将所述膜的最表层的面内方向上获得最大折射率的方向的折射率记作Nx(1)、将与Nx(1)垂直的方向的折射率记作Ny(1)、将由与最表层相同的树脂构成的层的总厚度记作d(A)、将多层层叠膜的总相位差记作Re时,满足式(5),
(5)Re-(Nx(1)-Ny(1))×d(A)<0。
【3】.优选是所述树脂b含有选自间苯二甲酸、螺二醇、异山梨醇、芴、双酚A、环己烷二甲醇成分中的1种以上成分的多层层叠膜。
【4】.优选是所述结晶性树脂a是选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一者的多层层叠膜。
发明效果
本发明具有低相位差,所以能够用于相位差膜、具有相位差功能的偏光元件保护膜、触摸面板用基材膜等。此外,宽度方向的相位差不均、或取向角不均少,所以在作为偏光元件保护膜搭载在大画面的液晶显示器等的显示装置中时发挥以下效果:分辨率、不规则彩虹和干涉色的变化少,能够获得高品位显示。
附图说明
图1是显示将不同树脂重叠时的光透射方向的模式图。
图2是显示将相同树脂重叠时的光透射方向的模式图。
图3(a)是将2枚单层膜重叠时的模式图。图3(b)是显示将2枚单层膜重叠时的折射率椭球的关系的模式图。
图4(a)显示的是多层层叠膜的宽度方向的折射率椭球的分布。图4(b)是将2枚多层层叠膜重叠时的宽度方向的多层层叠膜的折射率椭球的分布。
图5(a)是使用1枚全宽的多层层叠膜时相位差削减的模式图。图5(b)是使用1枚全宽的多层层叠膜时相位差累加的模式图。
图6是实施例11的多层层叠膜的A层和B层的取向分布。
图7(a)是实施例13的多层层叠膜中膜宽度方向的相位差分布。图7(b)是实施例13的多层层叠膜中膜宽度方向的取向角分布。
图8(a)是将实施例13的多层层叠膜的MD方向翻转过来将2枚贴合时的膜宽度方向的相位差分布。图8(b)是将实施例13的多层层叠膜以MD方向相同那样将2枚贴合时的膜宽度方向的相位差分布。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行说明,但本发明不受包含以下实施例的实施方式限定性解释,在能够实现本发明的目的、并且不脱离发明的技术思想的范围内可以进行各种变更,这是当然的。
此外,膜或层的面内相位差,只要没有特殊说明,指的是(Nx-Ny)×d表示的值。这里,Nx表示与膜或层的厚度方向垂直的方向(面内方向)上给予最大折射率的方向上的折射率。Ny表示膜或层的前述面内方向上的、与Nx的方向垂直的方向上的折射率。d表示膜或层的膜厚。只要没有特殊说明,前述相位差的测定波长是590nm。前述相位差可以使用市售的相位差测定装置(例如、王子计测机器社制“KOBRA-21ADH”,フォトニックラティス社制“WPA-micro”)或通过Senarmont补偿法来测定。
本发明的多层层叠膜是由结晶性树脂a和树脂b至少3层以上交替层叠而成的膜。这里所说的交替层叠是指由不同的树脂构成的层在厚度方向上有规律地排列层叠,例如在由结晶性树脂a和树脂b构成时,如果将各层记作A层、B层,则以A(BA)n(n是自然数)那样规则性排列层叠。此外,也可以使该多层层叠膜的最表层是由树脂c构成的C层,是C{A(BA)n}C那样的结构。本发明的多层层叠膜,在将从表层起算第k个层的相位差记作Re(k)、将总层数记作n时,多层层叠膜的总相位差Re满足下述式(1)。k是自然数。
(1)
前述式表示,使用市售的测定装置测定得到的多层层叠膜总体的相位差Re,比通过对各层的相位差分别进行测定·计算、然后将各相位差相加起来得到的值还小。这里,在测定各层的相位差时,可以将各层剥离形成单层膜,对该膜使用市售的测定装置进行测定,也可以如日本特开2014-149346号公报那样将表层用塑料用研磨布研磨,将各层变为单层,然后进行测定。相位差的削减效果越大,表示强取向交叉。基于该观点,削减效果优选为50nm以上。进而优选为100nm以上。
此外,在以与通常相同的制膜条件通过逐次双轴或单轴拉伸进行制膜时,树脂的结晶性越高,则面内相位差越大,因此,在将使用结晶性树脂a时的膜的相位差记作Re(a)、将使用结晶性比前述树脂a低的树脂b时的膜的相位差记作Re(b)时,满足下述(8)式。
(8)Re(a)>Re (b)
因此,在多层层叠膜的内层树脂的相位差测定困难时,也可以将前述式用以下式简化。
(9)
这里,Re(1)是多层层叠膜的最表层的相位差,Nx(1)、Ny(1)分别是最表层的面内方向的给予最大折射率的方向的折射率和与该给予最大折射率的方向垂直的方向的折射率,d(1)表示最表层的厚度,D’表示多层层叠膜中与最表层使用相同的树脂的层的总厚度。对该式进行以下说明。最表层,可以通过使用光谱椭偏仪、分光光度计、棱镜耦合器、阿贝折射计等求出面内方向的折射率。接下来,通过使用扫描电镜(SEM)、或透射电镜(TEM)可以测定厚度,所以能够容易地计算出最表层的相位差。在内层的树脂是是与最表层相同的树脂时,只要是制膜条件相同,就假定为最表层和内层的双折射相同,由此能够推算出内层的相位差。因此,对于多层层叠膜的与最表层相同的树脂,可以测定相位差。这里,如果由与最表层相同的树脂构成的层的相位差的累加值比多层层叠膜的总相位差Re大,就已经满足了权利要求1的(1)式。也就是说,这意味着,与最表层不同的树脂的层的相位差相对于多层层叠膜起到了将相位差削减的效果。
这里,对多层层叠膜的相位差削减效果予以说明。对于图1记载的2层膜,如果将A层的面内方向的折射率分别记作Nx(a)、Ny(a),将B层的面内方向的折射率分别记作Nx(b)、Ny(b),则A层的双折射为(Nx(a)-Ny(a))、B层的双折射为(Nx(b)-Ny(b)),因此,图1记载的2层膜的总相位差Re为:
Re=(Nx(a)-Ny(a))×d(a)+(Nx(b)-Ny(b))×d(b)。
此时,B层是与A层相同的树脂,如果将该层设定为A’,则如图2那样,Nx(a)=Nx(a’)、Ny(a)=Ny(a’),所以:
Re=(Nx(a)-Ny(a))×d(a)+(Nx(a’)-Ny(a’))×d(a’)
=(Nx(a)-Ny(a))×(d(a)+d(a’))
=(Nx(a)-Ny(a))×d
这是与计算A层单层膜的结果相同的结果。这里,d表示2层膜的厚度。由此可以知道,多层层叠膜的总相位差Re是各膜的相位差的累加值。因此,通常、根据各层的折射率和厚度求出的相位差的总和与使用市售的测定装置测定的层叠膜的相位差应该是相同值。
另一方面,本发明中,通过使用结晶性树脂a以及结晶性比结晶性树脂a低的树脂b、以及对制膜条件的研究,成功地使多层层叠膜的总相位差Re比各层的相位差的累加值减少。对于该机理的具体情况将在后文中讲述,根源于各层的主取向轴不同。
(2)Re≤400nm
此外,该多层层叠膜的总体的相位差Re、即面内方向的相位差如前述(2)式所示那样需要为400nm以下。采用这种条件,能够容易地得到即使隔着太阳镜等的偏光元件进行观看,也不容易观测到干涉色的多层层叠膜。正交尼科尔棱镜下的干涉色与相位差值有关联,这从Michel-Levy的图表被人所知。基于在偏光元件处于正交的关系的正交尼科尔棱镜观察时为无色的观点,更优选为200nm以下。进而优选为100nm以下。关于其实现方法,研究了后述的树脂组成、制膜条件。
关于本发明的多层层叠膜的最表层,将面内方向上给予最大折射率的方向的折射率记作Nx(1)、将与该给予最大折射率的方向垂直的方向的折射率记作Ny(1)、将由最表层相同的树脂构成的层的总厚度记作d(A)、将多层层叠膜的总相位差记作Re时,优选满足式(5)。
(5)Re-(Nx(1)-Ny(1))×d(A)<0
从进一步表现相位差削减的观点,更优选式(5)的左边为-50nm以下。进而优选为-100nm以下。最优选为-150nm以下。从为了使削减效果变大而使比A层难以取向的B层也取向的观点,优选作为层叠比的A层厚度总和/B层厚度总和为1以下。进而优选为0.7以下。此外,B层中使用的树脂b的玻璃化转变温度优选为88℃以上。
本发明的多层层叠膜使用能够双轴取向的结晶性树脂a和结晶性比结晶性树脂a低的树脂b是必要的。能够双轴取向的树脂是指在沿着膜长度方向和宽度方向拉伸时、面内方向的折射率比厚度方向的折射率高的树脂。使用棱镜耦合器等的光学测定装置能够容易地测定。此外,结晶性树脂是指具有玻璃化转变温度Tg和熔点Tm、熔解焓变化ΔHm>0的树脂。优选结晶性树脂的ΔHm为10J/g以上。进而优选为20J/g。此外,树脂b的结晶性比结晶性树脂a低是必要的,非晶树脂也包括在树脂b中。通过结晶性树脂a和树脂b的结晶性的差别和适合该树脂的制膜条件,能够在逐次拉伸时改变多层层叠膜中A层和B层的主取向轴。作为评价结晶性的方法,已知可以通过DSC测定的ΔHm的大小进行评价。ΔHm越大,则熔解所耗能量越大,所以结晶性高。因此,结晶性树脂a的ΔHm比树脂b的ΔHm高是必要的。即、ΔHm(a)>ΔHm(b)的关系成立。再者,树脂b也可以是具有粘合性的粘合剂、粘接剂以及固化性树脂。
此外,优选结晶性树脂a和树脂b的玻璃化转变温度有差距。尤其是,优选结晶性树脂a的玻璃化转变温度比树脂b的玻璃化转变温度低。本发明中采用逐次双轴拉伸,在纵向拉伸后实施横向拉伸,这将在后文讲述。通常、如果使纵向拉伸的温度比玻璃化转变温度还高很多,则在纵向拉伸中纵向的取向不进行。例如在使树脂b的玻璃化转变温度比结晶性树脂a的玻璃化转变温度高、在树脂b的玻璃化转变温度+5℃的条件下实施纵向拉伸时、A层取向不进行,另一方面,与A层相比,B层的纵向取向变强。接着在比纵向拉伸的温度更高的温度下横向拉伸、然后实施热处理,由于A层是结晶性的,所以在宽度方向上取向结晶化、接下来热结晶化进行,另一方面,B层的纵向的取向容易残存。结果、A层和B层的主取向轴有可能错开。因此,优选玻璃化转变温度的差为5℃以上。另一方面,如果玻璃化转变温度的差过大,则由于不能进行均一拉伸,所以厚度均一性不良,相对于纵向以及宽度方向,相位差不均一。优选玻璃化转变温度的差为40℃以下。
作为本发明的多层层叠膜中使用的结晶性树脂a以及结晶性比结晶性树脂a低的树脂b、具体可以使用聚乙烯、聚丙烯膜、聚(4-甲基戊烯-1)、聚缩醛等聚烯烃,作为环烯烃的降冰片烯类的开环易位聚合、加聚、以及与其它烯烃类加成共聚而得的脂肪族聚烯烃,聚乳酸、聚丁基琥珀酸酯等生物降解性聚合物,尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙66等聚酰胺,芳族聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚1,1-二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚缩醛、聚乙醇酸、聚苯乙烯、苯乙烯共聚聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚醚砜、聚醚酮、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚芳酯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、聚1,1-二氟乙烯、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物等。其中,从强度、透明性和通用性的观点出发,优选使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酯。特别优选聚酯。它们可以是均聚物、共聚物,进而也可以是热塑性树脂的混合物。此外,在各热塑性树脂中也可以添加各种添加剂,例如、抗氧化剂、抗静电剂、晶核剂、无机粒子、有机粒子、减粘剂、热稳定剂、增滑剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂、用于调节折射率的掺杂剂等。
作为该聚酯,优选为将以芳香族二羧酸或脂肪族二羧酸与二醇作为主要构成成分的单体进行聚合而获得的聚酯。这里,作为芳香族二羧酸,可举出例如,对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、4,4’-联苯二甲酸、4,4’-二苯基醚二甲酸、4,4’-联苯二甲酸等。作为脂肪族二羧酸,可举出例如,己二酸、癸二酸、二聚酸、十二烷二酸、环己烷二甲酸和它们的酯衍生物等。其中,优选为表现高折射率的对苯二甲酸和2,6-萘二甲酸。这些酸成分可以仅使用1种,也可以并用2种以上,进一步,也可以共聚一部分羟基苯甲酸等羟基酸等。
此外,作为二醇成分,可举出例如,乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、新戊二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、二甘醇、三甘醇、聚烷撑二醇、2,2-双(4-羟基乙氧基苯基)丙烷、异山梨醇、螺二醇等。其中,优选使用乙二醇。这些二醇成分可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
前述聚酯中优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯和其共聚物、聚萘二甲酸乙二醇酯和其共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯和其共聚物、聚萘二甲酸丁二醇酯和其共聚物、以及聚对苯二甲酸1,6-乙二醇酯和其共聚物、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯和其共聚物等。
本发明的最合适的树脂的组合是,作为能够双轴取向的结晶性树脂a含有聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的任一者,作为结晶性比结晶性树脂a低的树脂b,优选结晶性树脂a的共聚物。前述树脂b优选是具有选自间苯二甲酸、螺二醇、异山梨醇、芴、双酚A、环己烷二甲醇成分中的一种成分以上的共聚聚酯。优选使用含有例如间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯、螺二醇共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯、异山梨醇共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯、芴共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯、双酚A共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯中的任一种树脂的树脂。从表现出与结晶性树脂a的层叠性、以及相位差的削减效果的观点,优选共聚成分为5摩尔%以上50摩尔%以下。小于5摩尔%时,容易表现累加效果,另一方面,在为50摩尔%以上时,有可能变得与削减不相关。从使多层层叠膜的总相位差Re为400m以下的观点,进而优选为10摩尔%以上40摩尔%以下。
本发明的结晶性树脂a的玻璃化转变温度,优选比树脂b的玻璃化转变温度低。在逐次双轴拉伸膜的制膜工序中,通过将纵向的拉伸温度设定为树脂b的玻璃化转变温度以上,由树脂b构成的B层纵向取向,但由树脂a构成的A层不纵向取向。接下来,在比纵向拉伸温度更高的温度下横向拉伸时由树脂a构成的A层容易横向取向,另一方面,由树脂b构成的B层,在纵取向残留的情况下被导入热处理工序。于是A层横向取向结晶化进展。此外这是由于,除了有弯曲现象(Bowing Phenomenon),还实现了A层和B层的主取向轴不同的交叉取向状态,容易发生相位差的削减效果的缘故。优选树脂b的玻璃化转变温度比树脂a高10℃以上,进而优选高20℃以上。例如、在树脂a是聚对苯二甲酸乙二醇酯时,其玻璃化转变温度在78℃附近,所以优选树脂b的玻璃化转变温度为88℃以上。进而优选为90°以上、进而优选为95℃以上。
下面对本发明的膜的优选制造方法予以说明。
首先,以颗粒等形态准备结晶性树脂a、树脂b。将颗粒根据需要在热风中或真空下干燥,然后供给各自的挤出机。在挤出机内,将被加热到熔点以上而熔化了的树脂使用齿轮泵等将树脂的挤出量均一化,介由过滤器ー等将异物或改性了的树脂等除去。
使用这些2台以上的挤出机从不同的流路送来的结晶性树脂a和树脂b接着被送入多层层叠装置。作为多层层叠装置可以使用多歧管(Multimanifold)模头、或进料模块、或静态混合机等。此外可以将它们任意组合。在这些之中,为了有效地获得本发明的效果,优选能够将各层厚度单独进行控制的多歧管模头或进料模块。进料模块的结构是,在具有大量微细狭缝的梳型的狭缝板上具有至少1个部件,从2个挤出机供给来的结晶性树脂a和树脂b经由各歧管而被导入狭缝板。这里介由导入板,结晶性树脂a和树脂b交替流入,所以最终能够形成A/B/A/B/···这样的多层结构。此外,通过将狭缝板重叠,还能够增加层数。再者,通过调节狭缝形状(长度、间隙),能够控制层厚度。此外,使用第3台的另外的挤出机,还能够在该多层层叠膜的最表层上赋予由树脂c构成的C层。关于这些层叠装置和多层层叠膜的制造方法,在日本特开2007-307893号公报和日本特开2007-79349公报中有详细说明,优选采用这些。层叠数,从相位差控制、以及附加地由光的波长级别的层产生光干涉反射等的功能的观点,优选为9层以上。进而优选为50层以上、进而优选为200层以上。层叠数越大,则容易发生流痕(flow mark)等的层叠混乱,从该观点出发优选为600层以下。此外,平均层厚度优选为0.04~10μm。在小于0.04μm时,会失去各层的光学特性、或材料特性,所以不优选。另一方面,在大于10μm时,膜的厚度变得过厚,所以不优选。从赋予紫外线的反射、维持透明性的观点优选为0.04~0.06μm、或0.11~5μm。
将如此多层层叠的熔化体从狭缝状的模头以片状挤出,通过施加静电等的方式在流延鼓上密合、冷却固化而制成未拉伸片,然后沿着两个方向拉伸、热处理,这是优选的。此外,为了使膜具有走行性(易滑性)、或耐气候性、耐热性等功能,可以在膜原料中添加粒子,为了不破坏膜的高透明性,需要对添加量、或材质给予充分注意。关于添加量,优选是极其少量、进而优选无添加。关于膜的走行性(易滑性),优选前述那样使用易粘接层的添加粒子来辅助。作为在膜原料中添加的粒子的材质,可以使用添加剂例如,耐热稳定剂、耐氧化稳定剂、耐气候稳定剂、紫外线吸收剂,作为易滑剂可以使用聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、甲醛树脂、酚醛树脂、交联聚苯乙烯等的有机微粒,同样也可以使用湿式和干式二氧化硅、胶体二氧化硅、硅酸铝、氧化钛、碳酸钙、磷酸钙、硫酸钡、氧化铝、云母、高岭土、粘土等无机微粒等。
如此得到的层叠膜优选实施同时双轴、逐次双轴、斜拉伸以及热处理。这里,双轴拉伸是指沿着长度方向(纵向)和宽度方向(横向)实施拉伸。本发明中使A层和B层的主取向轴错开是必要的,所以拉伸最优选依次在两个方向上拉伸。此外,也可以在双轴拉伸后进而沿着长度方向和/或宽度方向再次拉伸。
对逐次双轴拉伸予以说明。这里,长度方向上的拉伸是指用于对膜赋予长度方向的分子取向的拉伸,通常利用辊的圆周速度差来实施,该拉伸可以以1个阶段进行,也可以使用多个辊对分多阶段进行。作为拉伸的倍率,根据树脂的种类而不同,通常优选为2~15倍,在作为构成多层层叠膜的树脂中的任一者使用PET时,特别优选使用2~7倍。此外,作为拉伸温度优选为构成多层层叠膜的树脂的玻璃化转变温度~玻璃化转变温度+100℃。这里,本发明的层叠膜特别优选强化结晶性树脂a或树脂b的任一者的纵向拉伸中的取向。由于适合强化取向的拉伸条件是在玻璃化转变温度-10℃~+10℃的范围内拉伸,所以如果树脂b的方的玻璃化转变温度高,则优选在树脂b的玻璃化转变温度±10℃以内拉伸至2.8~3.7倍。进而优选在树脂b的玻璃化转变温度+10℃以内拉伸至3.3~3.7倍。
对如此得到的单轴拉伸的膜根据需要而实施电晕处理、火焰处理、或等离子体处理等的表面处理,然后可以通过在线涂布(inline coating)来赋予易滑性、易粘接性、防静电性等功能。
此外,宽度方向的拉伸是指为了使膜宽度方向取向而进行的拉伸,通常使用扩幅法。扩幅法是一边用夹子把持膜的两端一边移送膜,沿着宽度方向拉伸。拉伸的倍率根据树脂的种类而不同,通常优选2~15倍,在作为构成多层层叠膜的树脂的任一者使用PET时特别优选使用2~7倍。此外,作为拉伸温度优选为构成多层层叠膜的树脂的玻璃化转变温度~玻璃化转变温度+120℃。
这里,本发明的多层层叠膜,特别是为了抑制膜宽度方向的相位差、以及提高膜宽度方向的相位差和取向角的均一性,优选采用在沿着膜宽度方向拉伸时分段地将拉伸温度从低温升温到高温的方法,或在沿着膜宽度方向拉伸时在以高拉伸倍率拉伸之后以低拉伸倍率拉伸的方法等。相位差、或取向角的宽度方向均一性降低的原因之一是,在宽度方向拉伸时多伴随有作用在膜流动方向上的拉伸应力。这里,通过采用前述方法,在沿着膜宽度方向拉伸时,能够抑制膜流动方向上产生应力,相对地能够提高膜宽度方向的应力,所以能够实现膜宽度方向的相位差、取向角的均一化。本发明优选在横向拉伸温度100℃以上、拉伸至3.3~4.6倍。
由于总相位差Re取决于纵横的拉伸比率,所以优选纵向拉伸倍率/横向拉伸倍率的比接近1。为了使总相位差Re为400nm以下,优选前述比为0.6以上,更优选为0.7以上。
为了使如此双轴拉伸得到的膜获得平面性、尺寸稳定性,优选在扩幅机内进行拉伸温度以上熔点以下的热处理。通过进行热处理,热结晶化进行,所以热尺寸稳定性提高。在如此热处理之后,均匀地慢慢冷却,然后冷至室温,卷取。此外,根据需要可以在从热处理慢慢冷却时并行实施松弛处理等。
这里,特别是本发明的多层层叠膜,为了抑制膜宽度方向的相位差的不均,优选在沿着膜宽度方向拉伸后,临时冷至玻璃化转变温度以下,然后进行热处理。此时通过在玻璃化转变温度以下冷却,能够抑制在膜宽度方向的拉伸工序中膜流动方向的拉伸应力,结果能够提高膜宽度方向的相位差的均一性。
此外,本发明的多层层叠膜,优选将热处理时的温度分阶段地升温。在将膜宽度方向上的拉伸结束时的温度记作T1、将热处理开始时的温度记作T2、将热处理工序的最高温度记作T3时,进而优选T2为T1+10℃以上、并且T3-10℃以下,更进而优选T2在(T1+T3)/2±10℃的范围。通过这样,即使将热处理温度分阶段的升温,也能够抑制膜宽度方向上的拉伸工序中膜流动方向的拉伸应力,结果能够提高膜宽度方向的相位差的均一性。此外,本发明的多层层叠膜,优选热处理工序中也实施相对于膜宽度方向的拉伸工序结束后的膜宽为1.01倍以上1.2倍以下的拉伸。热处理工序中几乎不产生膜长度方向的应力,所以能够提高宽度方向的相位差和取向角的均一性。另一方面,在热处理工序中的膜宽度方向的拉伸倍率大于1.2倍时有时膜厚度不均,反而使相位差变差。得到的多层层叠膜的厚度,从薄膜化的观点优选为30μm以下。进而优选为20μm以下。更优选为15μm以下。
本发明的多层层叠膜优选是主取向轴相对于膜宽度方向倾斜10~80°的多层层叠膜,优选多层层叠膜中含有的A层的主取向轴和B层的主取向轴所成角度为60~120°。主取向轴是指面内的折射率中折射率最高的方位,有时被称作相对于基准线的取向角。这里的主取向轴的倾斜是绝对值。取向角的测定方法,使用KOBRA-21ADH仅能够测定总相位差Re。棱镜耦合器仅能够直接求出最表层的折射率。另一方面,通过用FT-IR的偏光ATR法进行测定,使用取向参数,能够直接测定各层的主取向轴。下面具体说明。作为取向参数,对于聚对苯二甲酸乙二醇酯、或间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯,以面内方位15°的刻度调查1340cm-1(CH2纵摇摆振动:反式体)的峰值强度/1410cm-1(芳香环:C=C伸缩振动)的峰值强度的比,由此能够求出主取向轴。接下来,对于异山梨醇共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯,是作为异山梨醇特有峰的1097cm-1的峰值强度/1410cm-1的峰值强度的比,另一方面,至于螺二醇共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯,将1165cm-1的峰值强度/1410cm-1的峰值强度的比作为取向参数,通过调查各自的面内方位,能够求出主取向轴。多层层叠膜中含有的A层的主取向轴和B层的主取向轴所成角度小于60°、或大于120°时相位差的削减效果变少,所以优选为70°~110°。进而优选为80°~100°。再者,作为将A层和B层的取向参数独立求出的方法,可以通过在厚度方向上进行干式研磨来测定。
此外,本发明的多层层叠膜,膜宽度方向的相位差不均优选为50nm/200mm以下。相位差不均大于50nm/200mm时,在作为显示器用途的偏光元件保护膜使用时、发生颜色不均。进而优选为30nm/200mm以下。
本发明的多层层叠膜优选波长350nm下的反射率为20%以上。这是由于,为了防止在偏光板用途中偏光元件的光劣化,偏光元件保护膜追求去紫外线的缘故。此外,关于含有后述的液晶材料的C层,通过光引发的自由基聚合固化反应,主要使用波长主要在365nm的I线附近的光。如果多层层叠膜本身反射紫外线,则在光反应中利用的紫外光不从涂膜的下面逃离而重新返回进行反射,再次照射涂膜。因此,使C层的液晶材料光取向的速度加快,能够容易地形成实现所希望的各向异性的光取向膜。进而优选反射率为30%以上。更优选为50%以上。
本发明集合多层层叠膜,是将由结晶性树脂a形成的A层和由结晶性比所述结晶性树脂a低的树脂b形成的B层层叠至少2层的第1多层层叠膜、第2多层层叠膜、依次地直至第k个多层层叠膜叠合在一起而成的集合体。在将第k个多层层叠膜的相位差记作Re(k)、将所有的多层层叠膜的数量记作n时,作为多层层叠膜的集合体的总相位差SRe满足式(3)是必要的。k是自然数。
(3)
这意味着,通过满足前述式,在将多个多层层叠膜重叠时,集合多层层叠膜中能够发挥出相位差的削减效果。从抑制干涉色、不规则彩虹的观点,优选SRe为400nm以下的相位差。进而优选为250nm以下。作为多层层叠膜的重叠枚数的自然数n,从表现相位差的削减效果的观点是2以上。此外,优选是2的倍数。这是由于,如果以使各多层层叠膜的主取向轴正交的方式交替层叠,则容易使相位差削减的缘故。在各多层层叠膜的层叠间还可以夹着粘合剂、粘接剂或空气。它们中也可以含有紫外线吸收剂、色素、光稳定剂等各种添加剂。此外,还可以实施与相位差几乎没有关系的、通过蒸镀等得到金属或金属氧化物的加工。重叠的多层层叠膜也可以是由同一膜得到的多层层叠膜的宽度方向的取样位置不同。或是树脂组成也不同的多层层叠膜。
接下来,对于由于弯曲现象而相位差不均、取向角不均大的多层层叠膜,通过多层层叠膜的重叠而在膜宽度方向整个范围内实现低相位差化的方法予以说明。这里,弯曲现象是指在逐次双轴拉伸膜的制造方法中,在扩幅机前沿着膜宽度方向由油墨笔划出的直线在扩幅机出口以扩幅机夹子位置作为固定轴而变为弓状曲线的膜变形行为。其发生机理是由于,通过横向拉伸而基于泊松比产生的收缩应力朝着与走行方向相反的方向作用,将热固定区域的膜拉向拉伸区域。
关于制造本发明的多层层叠膜时的基于膜宽度方向的折射率椭球的分布而产生的相位差的削减效果,使用图4予以具体说明。图4(a)显示出多层层叠膜的宽度方向的折射率椭球的分布。是从多层层叠膜的全幅样品切出的膜宽度方向的折射率椭球的分布。C位置表示膜宽度方向中央部。通过逐次双轴拉伸制造的膜,在制膜中通过前述弯曲现象具有以下特征:在膜宽度方向的端部双折射(相位差)变大,主取向轴的倾斜度(取向角)也相应地变大。2W表示膜宽的大小。MD(机器方向)的箭头方向表示膜走行方向。2W取决于制造装置的大小,通常为0.5~2m以上。这里的取向角和相位差分别是能够用KOBRA测定的、考虑到膜厚度方向上的各层的全体的取向角和相位差。接下来,图4(b)示出了将多层层叠膜2枚叠合时的宽度方向的多层层叠膜的折射率椭球的分布。是针对从长度方向的不同位置切出的相同的多层层叠膜,将走行方向翻转180°后重合的2枚全宽的多层层叠膜的折射率椭球的分布。可以知道,除了中央部以外,2枚多层层叠膜的折射率椭球交叉。结果、表现出相位差的削减效果,实现了膜全宽的低相位差化。
图5(a)是显示使用1枚多层层叠膜时的相位差的削减的模式图。使将图4(a)记载的全宽的多层层叠膜一分为二,将走行方向翻转180°而重叠的例子,可知,与图4(b)同样、折射率椭球交叉,相位差的削减效果发挥了作用。另一方面,由图5(b)可知,如果使走行方向相同,在中央部折回,则折射率椭球重合,相位差的累加效果发挥作用。这些是通过灵活地利用光学特性的线对称性来控制相位差的例子。
本发明的集合多层层叠膜,为了满足式(3),需要使至少主取向轴正交、或呈60~120°的关系的2枚多层层叠膜存在1组以上。为了使SRe为400nm以下,需要使前述关系的多层层叠膜的组是n/2~(n-6)/2组左右(n≥2)。
式(3)的多层层叠膜本身的相位差SRe(k)与(1)式的总相位差Re含义相同,对这里的相位差没有特殊限定。这是由于利用相位差的最终方式是重要的。例如、触摸面板基材中,在是GFF的膜传感器型时使用2枚ITO基材膜。这是由于,在对第1多层层叠膜和第2多层层叠膜分别进行ITO加工,作为基材膜使用时,各个相位差都不是问题,而是本发明的集合多层层叠膜的相位差是重要的,对干涉色、不规则彩虹有影响的缘故。但是,低相位差时控制容易,从这样的观点,优选多层层叠膜本身的相位差SRe(k)为400nm以下。
本发明的复合多层层叠膜是在由结晶性树脂a形成的A层和由结晶性比所述结晶性树脂a低的树脂b形成的B层交替层叠至少3层而成的多层层叠膜上层叠了含有液晶材料的C层的复合多层层叠膜,复合多层层叠膜的总厚度方向的相位差Rth’与多层层叠膜的总厚度方向相位差Rth满足式(4)是必要的,
(4)Rth’<Rth。
液晶材料包含聚合性液晶组合物,呈含有在分子内具有聚合性官能基的液晶化合物(棒状液晶结构)的结构。液晶化合物具有折射率各向异性,通过赋予各种各样的取向方式来表现所希望的相位差功能。作为液晶化合物,可以列举出例如显示向列型(Nematic)相、胆甾型(cholesteric)相、碟状(smectic)相等液晶相的材料。
液晶化合物通过具有聚合性官能基,能够将多种液晶化合物聚合固定。作为聚合性官能基,可以列举出例如、能够通过紫外线、电子束、热的作用进行聚合的光自由基聚合型、或光阳离子聚合型。作为自由基聚合型的例子可以列举出乙烯基、丙烯酸酯基(包含丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基的总称)等。
本发明的液晶材料优选含有感光性液晶高分子。此外,优选液晶高分子中含有液晶原(mesogen)成分。进而优选是侧链含有液晶原成分的侧链型液晶性高分子材料。作为构成主链的材料可以列举出烃、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基、硅氧烷、马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等。液晶原成分由苯环、萘环、芴环等的芳香族环或环己烷环等的脂肪族环与同它们结合的连结基构成。有例如、联苯、三联苯、苯甲酸苯酯、偶氮苯等。这种液晶性高分子材料可以是由同一重复单元构成的单一聚合物或具有结构不同的侧链的单体的共聚物。此外,在不破坏液晶性的限度内,还可以添加用于提高耐热性、耐溶剂性的交联剂。作为用于提高耐热性而添加的交联剂,可以列举出异氰酸酯材料、环氧材料等交联剂。
作为溶解液晶材料的溶剂,可以列举出苯、己烷等烃系溶剂、丁酮、甲基异丁基甲酮、环己酮等酮系溶剂、四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、丙二醇单乙基醚、甲基叔丁基醚、1,4-二氧杂环己烷、二乙二醇二甲基醚(diglyme)、乙二醇二甲基醚、1,3-二氧戊环、2-甲基四氢呋喃等的醚系溶剂、氯仿、二氯甲烷等的卤代烷基系溶剂、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯等的酯系溶剂、N,N-二甲基甲酰胺等的酰胺系溶剂、二甲基亚砜等亚砜系溶剂、环己烷等Anone系溶剂、甲醇、乙醇、异丙醇等醇系溶剂,这些溶剂可以单独使用、或二种以上组合使用。
在将含有液晶材料的、成为C层的溶液涂布在多层层叠膜上时,可以用凹版、柔版、模头狭缝、旋转涂布的方法实现。
感光性液晶高分子,例如如日本特开2007-232934、日本特开2012-177087公报中的记载,可以通过缩合反应形成。接下来,为了使C层固化、赋予折射率各向异性,照射波长250~400nm的紫外线。照射的光,虽然可以是圆偏光、椭圆偏光等,但从使感光性液晶高分子中的液晶原部分各向异性地取向的观点,优选直线偏光。此时从提高光反应的观点,优选多层层叠膜能够反射波长400nm以下的紫外线。这是由于通过反射紫外线能够提高C层的光固化效率的缘故。波长350nm下的反射率优选为30%以上。进而优选为50%以上。从控制取向的观点,如果是负的C片(c-plate),则相对于涂膜面,从法线方向或斜着从法线倾斜的方向照射光。作为光源,可以使用例如高压汞灯、或氙光源等,只要是能够释放紫外线就可以使用任意光源。照射量可以是20~300mJ/cm2左右。之后,在70~150℃下实施热处理,由此通过偏光的紫外线光将没有被取向固定的侧链等取向固定。
本发明的液晶材料的厚度,从要求薄膜化的观点,优选赋予各向异性,从表现厚度方向的相位差观点,优选为0.1μm以上10μm以下。进而优选为0.5μm以上5μm以下。本发明的多层层叠膜使用了能够双轴取向的结晶性树脂a,所以容易形成强负的C片。本发明的多层层叠膜中,为了消除正交尼科尔棱镜下的视场角产生的干涉色而需要厚度方向相位差的削减效果,因此优选含有液晶材料的C层是正的C片。负的C片是指与厚度方向的折射率Nz相比,面内方向的折射率Nx、Ny更高的折射率椭球,另一方面,正的C片是指具有厚度方向的折射率Nz比面内方向的折射率Nx、Ny更高的折射率椭球的材料。关于制作正的C片的方法,从偏移涂布面的法线方向45°以上且小于90°的方位照射直线偏光了的紫外线光,之后,通过加热处理来诱发实现液晶材料的厚度方向的折射率提高。从正的C片的观点,从60°以上且小于90°的入射角照射是更优选的。入射角是指相对于涂膜面的法线的倾斜角。
本发明的C层的厚度方向的折射率Nz和面内方向的折射率NX、NY的关系优选满足下述式(6)和式(7)。
(6)NZ>NX、NY
(7)NZ≥1.6
由能够双轴取向的结晶性树脂a构成的层通常面内折射率为1.5~1.8、厚度方向的折射率小于1.6。因此,通过使C层满足(6)式和(7)式,能够使复合多层层叠膜的厚度方向相位差Rth’比多层层叠膜的总厚度方向相位差Rth小。即、发挥厚度方向相位差的削减效果。此外,对NX、NY的面内折射率,没有特殊限定,但从减少与多层层叠膜的界面上的反射的观点优选为1.54~1.62。
进而,优选C层的主取向轴和多层层叠膜的主取向轴所成窄角是50°~90°的关系。C层的主取向轴能够通过使用于液晶材料光固化的直线偏光在面内方位旋转来控制。直线偏光,能够利用由在聚乙烯醇中含浸碘并拉伸而成的偏光元件构成的偏光板、或2枚方解石产生的布儒斯特角(Brewster's angle),使用将偏光取出的格兰汤普森棱镜而产生。
本发明的多层层叠膜、集合多层层叠膜、复合多层层叠膜优选作为光学用膜使用。作为光学用膜优选用于平板显示器中。是例如、盖膜、防飞散膜、偏光元件保护膜、相位差膜、触摸面板用基材膜、以及偏光板的离型膜等。本发明的多层层叠膜从与通常的双轴拉伸PET膜不同、相位差低的观点,优选用于偏光元件保护膜、相位差膜、触摸面板用基材膜。偏光元件保护膜是在液晶显示器中使用的由2枚偏光板构成的材料,被用于上偏光板的观察侧、下偏光板的背光源侧。再者,偏光板具有以下结构:将含浸碘的聚乙烯醇单轴拉伸,在所得膜的两侧分别介由粘接剂贴合偏光元件保护膜和相位差膜。
本发明的多层层叠膜优选用于触摸面板。本发明的触摸面板可以是电阻膜式、光学式、静电容量式中的任一种。静电容量式大致分为投影型和表面型。从能够多触摸的观点最优选投影型静电容量式。导电层可以由金、银、铂、钯、铑、铟、铜、铝、镍、铬、钛、铁、钴、锡等金属和它们的合金、或氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锑、氧化锌、氧化镉、氧化铟锡(ITO)等的金属氧化物膜、碘化铜等的复合膜形成。这些透明导电膜可以通过真空蒸镀、溅射、反应性RF离子镀、喷雾热分解法、化学镀法、电镀法、CVD法、涂布法或这些组合法获得薄膜。除了这些以外,作为导电性高分子有聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚噻吩、聚亚苯亚乙烯基、聚苯硫醚、聚对苯、聚杂环·亚乙烯基,特别优选(3,4-亚乙二氧噻吩)(PEDOT)。除了这些以外,碳纳米管、或纳米银等也由于显示高导电性而优选。这些通过溶解在有机溶剂中,能够通过涂布法涂布在基材上。涂布法可以与棒涂层的方法采用同样方法。从通用性的观点优选ITO。
out-cell型的触摸传感器大致分为玻璃传感器和膜传感器。作为玻璃传感器型有GG、GG2、G2、G1M。从基本构造上来说,GG是盖玻璃/ITO/玻璃/ITO,GG2是盖玻璃/玻璃/ITO/绝缘层/ITO,G2(OGS)是盖玻璃/ITO/绝缘层/ITO,G1M是盖玻璃/ITO。
从防飞散性和抑制熄灯(black out)的观点,优选将本发明的多层层叠膜用于触摸面板和液晶面板之间。这种情况下优选以玻璃传感器型使用。
另一方面,作为膜传感器型有GFF、GF2、G1F、GF1、PFF、PF1,都可以使用。此外,从基本结构上来说,GFF是盖玻璃/ITO/膜/ITO/膜,GF2是盖玻璃/ITO/膜/ITO、或盖玻璃/ITO/绝缘层/ITO/膜,G1F是盖玻璃/ITO/ITO/膜,GF1是盖玻璃/ITO/膜,PFF是盖塑料/ITO/膜/ITO/膜,P1M是盖塑料/ITO。
实施例
下面使用实施例对本发明的多层层叠膜予以说明。
[物性的测定方法以及效果的评价方法]
特性值的评价方法以及效果的评价方法如下。
(1)层厚度、层叠数、层叠结构
层结构,是针对使用超薄切片机切出截面的样品,通过透射电镜(TEM)、或扫描电镜(SEM)观察而求得。透射电镜使用H?7100FA型((株)日立制作所制),在加速电压75kV的条件下以40000倍放大观察膜的截面,拍摄截面照片,测定层结构和各层厚度。再者,根据情况,有时为了提高分辨率而采用公知的使用RuO4、或OsO4等的染色技术。扫描电镜使用JSM-6700F(日本电子(株)),以加速电压3kV的条件放大1500倍观察膜的截面,拍摄截面照片,测定层结构和各层厚度。
(2)玻璃化转变温度(Tg)·熔点(Tm)·熔解焓变化(ΔHm)
使用差示热量分析(DSC)将样品从25℃以5℃/min升温到290℃,依照JIS?K?7122(1987年)测定·算出此时出现的转变温度。在第1轮的DSC中出现2个峰,所以分割这两个峰,算出2个树脂的ΔHm。
装置:SIIナノテクノロジー(株)(旧セイコー电子工业(株))制“EXTRADSC6220”
样品质量:5mg。
(3)最表层折射率
使用Sairon Technology社制棱镜耦合器(SPA-4000)。将切出的3.5cm×3.5cm的膜样品设置在装置上,照射633nm的激光,通过以TE模式进行测定而获得最表层的面内折射率。通过以TM模式进行测定而获得最表层的厚度方向折射率。通过将膜的MD方向设置成相对于装置为平行,由此测定出长度方向的折射率,通过将膜的MD方向设置成相对于装置为垂直方向,而测定出宽度方向的折射率。取样是从宽600mm的膜筒中央部取样。再者,将实施例17中制作的C层转印到玻璃基材上,以同样的方法测定面内和面上(厚度方向)的折射率。
(4)面内相位差(Re)·厚度方向相位差(Rth)·取向角
使用王子计测机器(株)制相位差测定装置(KOBRA-21ADH)。将切出的3.5cm×3.5cm的膜样品设置在装置上,入射角0°下测定波长590nm的光程差(Retardation)。取样从宽600mm的膜筒中央部取样。厚度方向的相位差取入射角50°下的相位差。
(5)多层层叠膜的A层和B层的相位差的测定
在是能够剥离的多层层叠膜时,将所有的层物理性剥离,然后使用KOBRA测定各层的相位差。在是不能剥离的多层层叠膜时,使用棱镜耦合器测定最表层(A层)的折射率,使用TEM观察膜的截面,测定与表层相同的树脂的层的总厚度,算出A层的Re(A)。
(6)不规则彩虹的评价
在TCL社制的46英寸的液晶显示器上设置A4大小的膜样品。接下来,从正上方斜着看,评价此时不规则彩虹的有无。
(7)通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)进行的A层的主取向轴和B层的主取向轴所成角度的测定
装置名:Bio-Rad Dglab社制FTS-55A
光源:特殊陶瓷、检测器:DTGS、条件:氮气氛围、分辨率4cm-1/累积次数128次、测定波数区域:4000~6000cm-1、测定方法:ATR法、入射角45°、偏光S波。
样品是从距离膜宽度方向的中央部250mm的位置取样,将膜长度方向设为0°,在面内方向每15°的刻度旋转一次,测定偏光,求出该光谱的面内的强度分布,将值最高的强度比作为主取向轴。此外,使用干式研磨进行厚度方向的取向评价。
螺二醇共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯层的取向评价光谱强度比:
峰值比A1165cm-1/A1410cm-1
异山梨醇共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯层的取向评价光谱强度比:
峰值比A1097cm-1/A1410cm-1
聚对苯二甲酸乙二醇酯层的取向评价光谱强度比:
峰值比A1340cm-1/A1410cm-1
(8)波长350nm的相对分光反射率的测定
从多层层叠膜的膜宽度方向中央部切出5cm见方的样品。接下来,使用日立ハイテクノロジーズ制分光光度计(U-4100 Spectrophotomater)测定分光透过率以及入射角度度下的相对反射率。附带的积分球的内壁是硫酸钡、标准板是氧化铝。测定波长是250nm~800nm、狭缝设为2nm(可目视),增益值(gain)设定为2,扫描速度为600nm/分,在这样的条件下测定。
[使用的树脂]
下面将使用的树脂总结在一起。
树脂1:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),玻璃化转变温度80℃
树脂2:24mol%间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET-I24),玻璃化转变温度74℃
树脂3:6mol%间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT-I6),玻璃化转变温度90℃
树脂4:PET-I24与15mol%异山梨醇和20mol%环己烷二甲醇共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯的等量混合树脂,玻璃化转变温度95℃
树脂5:尼龙6
树脂6:6mol%乙烯共聚聚丙烯膜
树脂7:17mol%间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET-I17),玻璃化转变温度76℃
树脂8:12mol%间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET-I12),玻璃化转变温度78℃
树脂9:30mol%螺二醇共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯,玻璃化转变温度100℃
树脂10:共聚了20mol%螺二醇成分和30mol%环己烷二甲酸的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯,玻璃化转变温度80℃
(实施例1)
作为结晶性树脂a使用树脂1,作为树脂b使用树脂2。将结晶性树脂a和树脂b分别在180℃干燥3小时、和在混合机中预结晶化后在120℃干燥5小时,然后分开地供给2台挤出机。
将结晶性树脂a和树脂b分别在挤出机中变为270℃的熔化状态,调节螺杆的转速使得从40μm目的过滤器通过后排出比为结晶性树脂a组合物/树脂b组合物=0.55,通过进料模块以A/B/A这3层那样将树脂合流制成层叠体。将如此得到的3层层叠体从狭缝状的模头挤出成片状而成型,然后施加静电,在表面温度保持25℃的流延鼓上急冷固化。
将得到的流延膜在设定85℃的辊组上加热,然后在拉伸区间长100mm的范围内,利用辐射加热器从膜两面急速加热,同时将纵向拉伸温度设定为85℃,沿着纵向拉伸3.3倍,然后临时冷却。接下来,将该单轴拉伸膜导入扩幅机,用95℃的热风预热,然后在110℃的温度下横向拉伸3.6倍。将拉伸的膜直接在扩幅机内使用210℃的热风进行热处理,接下来在相同温度下沿着宽度方向实施5%的松弛处理,之后,慢慢冷却到室温,然后卷取,就得到了厚度42.9μm的多层层叠膜。
使用棱镜耦合器和SEM算出得到的多层层叠膜的最表层的相位差,使用KOBRA测定多层层叠膜总体的相位差Re。将该结果示于表1。根据该结果可知,由与最表层相同的结晶性树脂a构成的A层的总相位差Re(A)比层叠膜的相位差大。因此,B层相对于A层,削减了相位差。此外,多层层叠膜的相位差Re是277nm,是低于400nm的低相位差膜。因此,在LCD上观测不规则彩虹时完全看不到。
(实施例2)
在实施例1中,作为树脂b使用树脂3,使排出比(层叠比)是结晶性树脂a组合物/树脂b组合物=1.0、纵向拉伸温度是105℃、纵向拉伸倍率是3.3倍、横向拉伸温度是140℃、横向拉伸倍率是4.6倍,除了这些以外,在相同条件下进行试验。将得到的多层层叠膜的表层的相位差和多层层叠膜的相位差进行对比,结果比实施例1的削减效果大、相位差低。将该结果示于表1。这可以认为是由于,PCT-I与PET-I相比较,MD方向上的取向强,并且PCT-I本身的玻璃化转变温度比PET高,此外,其相位差大,所以削减效果更大。
(实施例3)
将与实施例1相同的树脂使用采用了狭缝数为9个的狭缝板的进料模块合流而制成层叠体。狭缝间隙设计成彼此相邻的层是相同厚度。作为其它的制膜条件为:排出比是结晶性树脂a组合物/树脂b组合物=0.25、横向拉伸温度是120℃、横向拉伸倍率是3.9倍、热处理温度是230℃,除了这些以外,采用与实施例1相同的条件。结果如表1所示。结果与实施例1相比较,实施例2的B层的削减效果更高。这可以认为是,B层的厚度相对于总厚度增加,这使得与实施例1相比,相位差的削减效果更好。
(实施例4)
实施例3中,作为树脂b使用树脂4形成层叠体。作为其它的制膜条件是:纵向拉伸温度103℃、纵向拉伸倍率3.3倍、横向拉伸温度120℃、横向拉伸倍率3.3倍、热处理温度230℃。结果如表1、以及表2所示。即使作为树脂b使用前述树脂,相对于多层层叠膜,B层的相位差也削减了。
(实施例5)
使用与实施例4相同的树脂、纵向拉伸倍率为3.5倍、横向拉伸倍率为3.3倍,除了这些以外,以与实施例4相同的条件进行。结果如表2所示。由于MD方向的拉伸倍率增加,所以尽管总体的相位差增加了,但削减效果几乎没有变化。
(实施例6)
将与实施例4相同的树脂,采用使用1枚狭缝数491个的狭缝板的层进料模块进行合流,制成厚度方向上交替层叠491层的层叠体。使用的狭缝板,被设计成形成位于两端部的厚膜层的狭缝宽度是形成其它薄膜层的狭缝巾的2倍以上,进而作为形成薄膜层的最小的层厚度和最大的层厚度的比的倾斜度被设计成0.3。这里使狭缝宽(间隙)全都一样,仅长度有变化。
针对得到的层叠体,在纵向拉伸温度98℃、纵向拉伸倍率3.3倍、横向拉伸温度140℃、横向拉伸倍率4.6倍,除了这些以外,与实施例5相同的条件下制膜。结果如表2所示。结果与实施例4相比较,削减效果变大。
(实施例7)
使实施例6中纵向拉伸温度提高到101℃,除此以外,以与实施例6全相同的条件进行。结果如表2所示。与实施例相比较,纵向取向变弱,横向倍率还是那样,所以总体的相位差提高,但是由于B层的取向没有变化,所以削减效果变大了。
(实施例8)
使实施例7中的横向拉伸倍率下调,除此以外,以与实施例7全相同的条件进行。结果如表2所示。与实施例7相比较,横向倍率下降,所以总体的相位差降低,但是削减效果与实施例7相比基本没有变化。
(实施例9)
实施例8中,使MD方向上的收缩率减少,因此在热处理中进行追加拉伸、将最终倍率拉伸到与实施例7相同的条件。结果如表2所示。与实施例8相比较,总体的相位差降低,削减效果最大。
(比较例1)
在实施例1中,作为结晶性树脂a使用树脂5、作为树脂b使用树脂1,并且设定纵向拉伸温度为80℃、纵向拉伸倍率为3.3倍、横向拉伸温度为105℃、横向拉伸倍率为3.9倍、热处理温度为190℃,除了这些以外,与实施例1同样进行。结果如表1所示。可以知道,表层的尼龙的相位差比层叠膜的总相位差还低、内层的PET层相对于尼龙的相位差累加了。
(比较例2)
实施例1中,作为结晶性树脂a使用树脂6、作为树脂b使用树脂4、使纵向拉伸倍率变为3.3倍、横向拉伸倍率变为4.1倍、热处理温度变为90℃,除了这些以外,使用与实施例1同样的方法。可以知道,该膜相对于表层的相位差,内层的相位差也累加了。
(比较例3)
除了使实施例1中的树脂b变为树脂7以外,其它全都与实施例1在相同条件下进行试验。结果如表1所示。
(比较例4)
除了使实施例1中的树脂b变为树脂8以外,其它全都与实施例1在相同条件下进行试验。结果如表1所示。可以知道,如果间苯二甲酸共聚成分比比较例3、4少,则层叠膜的相位差和A层的相位差的差变大,树脂b发挥不了削减效果。
(比较例5)
将实施例4中的纵向拉伸倍率变为3.3倍、横向拉伸倍率变为3.5倍,除了这些以外,在与实施例4相同的条件下进行。将该结果示于表2。虽然整体性相位差降低,但由于纵向倍率增加,所以没有相位差的削减。
(比较例6)
实施例1中,将所有的树脂变为树脂1,制作PET单层膜。将拉伸条件优化,制作厚度=40μm、相位差=1881nm、取向角=0°的单层膜。将该单层膜重叠来测定相位差,调查相位差降低机理。将该结果示于表3。在将PET单层膜在长度方向上没有错位地重叠时,该膜的总相位差是与2枚膜的累加值同等的值。另一方面,在将2枚膜相对于长度方向错开角度而层叠时,如果错开45°以上角度,则比0°时的相位差还削减。进而可以知道,随着错开角度变大,膜总体的相位差削减大。以上的结果证实了,通过使重叠的2枚膜的主取向轴不同,能够使得相位差削减。
对该现象进行理论上的研究(图3)。聚对苯二甲酸乙二醇酯是折射率椭球,角度旋转θ时的椭圆方程式是:
AX2+BXY+CY2=1
A=(cos2θ/Nx12+sin2θ/Ny12)
B=2cosθsinθ(-1/Nx12+1/Ny12)
C=(cos2θ/Ny12+sin2θ/Nx12)
所以A层的第2层的X、Y方向的折射率分别为:
Nx2=Nx1Ny1/√(Ny12cos2θ+Nx12sin2θ)
Ny2=Nx1Ny1/√(Nx12cos2θ+Ny12sin2θ)
如果将Nx2和Ny2的大小进行对比,则可以知道,由于θ≥45°时Nx2≤Ny2,所以在从第1层A层看时,第2层的双折射为θ≥45°以上,为负。这里,在从第一层看时,总相位差Re为:
Re=(Nx1-Ny1)×Da+(Nx2-Ny2)×Da’
前述式中,由于第2项为负,所以可以认为是膜总体的相位差削减的结果。也就是说,由于重叠的2枚膜的主取向轴错开,所以相位差削减了。该想法是根据2层以上的不同的膜也可以想到的结果,通过相邻膜的主取向轴不同,使得相对于A层的进相轴和退相轴发生逆转。可以认为,结果各层的相位差向削减的方向变化,结果作为总相位差削减了。
此次进行的几个实施例、比较例中使用的多层层叠膜,通过物理上的各层界面的剥离,能够调查各层的取向角。膜的总相位差、以及各层的相位差·取向角的结果如表4所示。实施例4中A层和B层在取向角上有80°左右不同,可以知道,内层和外层区别大。另一方面,比较例1、以及比较例2中取向角在内层和外层是同等的值。根据以上的结果可以认为,此次制成的膜,由于内层和外层的取向角不同,所以膜的总相位差被削减了。
(实施例10)
将含有0.04重量%作为增滑剂的平均粒径2.5μm的凝聚二氧化硅的树脂1在180℃真空干燥3小时,然后投入单轴挤出机,在280℃的挤出温度下熔化、混炼。从30μm阈值的过滤精度的丝网过滤器通过后供给T型模头,成型片状,然后一边使用金属线施加7kV的静电电压,一边在表面温度保持25℃的流延鼓上急冷固化,得到未拉伸膜。将该未拉伸膜使用纵向拉伸机在85℃下沿着膜长度方向进行3.5倍的辊间拉伸,接下来,导入用夹子把持两端部的扩幅机中,在85℃沿着膜宽度方向横向拉伸3.3倍,然后接下来在215℃实施热处理,在150℃下实施膜宽度方向为约3%的松弛处理,制成厚度32μm的聚酯膜。得到的聚酯膜的膜宽度方向的相位差和取向角的结果如表5所示。膜宽度方向上主取向轴显示40~60°的均一取向角分布。
得到的聚酯膜宽为600mm,沿着长度方向每1000mm切一次,制作600mm×1000mm的2枚片,将1枚的卷取方向翻转,将中央部和中央部、端部和端部重合,使第1枚和第2枚的主取向轴彼此之间夹持的角度为90°±15°,为了发挥削减效果而使用综研化学社制光学粘合剂SK-1478进行干式层合。光学粘合剂的厚度为25μm、得到的多层层叠膜为3层、厚度为89μm。
得到的3层膜的相位差在膜宽度方向上均一,此外,全都是50nm以下,确认了削减效果。能够获得在触摸面板的导电性基材、防反射(AR)基材的显示器用途中使用的通常的聚对苯二甲酸乙二醇酯的课题即不规则彩虹、干涉色得到改善的多层层叠膜。此外,在触摸面板基材中,能够得到适合设置2枚ITO导电性膜的GFF传感器型(GFF:由盖玻璃/ITO/膜/ITO/膜构成的触摸面板)的低相位差膜。
(实施例11)
作为树脂a,将树脂1在180℃真空干燥3小时,另一方面,作为树脂b,将树脂4在80℃的氮气中干燥,之后将它们使用各自的封闭的移送线分别投入到单轴挤出机和双轴挤出机,分别在280℃和280℃的挤出温度下熔化、混炼。接下来,通过双轴挤出机的2个排气孔,真空排气至其真空压为0.1kPa以下,除去低聚物、杂质等的异物,然后使用齿轮泵计量成排出比(层叠比)为热塑性树脂A/热塑性树脂B=0.7/1,同时依照专利4552936号记载的层叠装置相同的原理使用255层的层叠装置制成厚度方向交替层叠255层的层叠体。此外,以成为向上凸的层厚度分布那样来调节狭缝长度、间隙,形成层叠装置。A层、B层都具有以下倾斜结构:相对于层序号,其厚度具有凸型的层厚度分布。将A层和B层交替层叠255层,并且使层叠膜的两表面附近层厚度最薄。接下来,将该层叠体供给T型模头,以片状成型,然后一边用金属线施加8kV的静电电压,一边在表面温度保持25℃的流延鼓上急冷固化,得到未拉伸膜。将该未拉伸膜使用纵向拉伸机在115℃沿着膜长度方向进行3.2倍的拉伸,接下来导入能够用夹子把持两端部的扩幅机中,在110~140℃、沿着膜宽度方向横向拉伸4.5倍,接下来在180℃、225℃阶段性地实施热处理,在150℃下沿着膜宽度方向实施约3%的松弛处理,得到厚度13μm的多层层叠膜。得到的多层层叠膜的各层的层厚度全都在35nm~55nm范围。得到的多层层叠膜的层厚度分布在平均层厚度分布中是凸型的层厚度分布,平均层厚度60nm变为渐进线。得到的多层层叠膜的分光光度计测定的波长350nm下的相对反射率为61%。在距离膜宽度方向的中央部250mm的位置上,使用FT-IR调查A层和B层的取向分布,结果如图6所示。A层的主取向轴显示120°(300°),与此相对,B层的主取向轴为30°(210°),确认了A层和B层正交。此外,总相位差Re是191nm,另一方面,根据棱镜耦合器测定的最表层的折射率差(Nx(1)-Ny(1))和A层的所有厚度d(A)求出的相位差为400nm,能够确认209nm的面内方向的相位差的削减。此外,入射角50°下的厚度方向相位差Rth是450nm,是配置在42英寸的液晶显示器上时,即使背景色为白色也没有不规则彩虹的膜。至于相位差不均,在膜宽度方向中央部,200mm时的相位差变化是20nm。
(实施例12)
将树脂b变为树脂9,将纵向拉伸倍率变为3.5倍,除了这些以外,以与实施例11同样的方式得到255层的多层层叠膜。在距离膜宽度方向中央部250mm的位置上,A层的主取向轴显示出135°(315°),与此相对,B层的主取向轴为15°(195°),确认了A层和B层的主取向轴所成角度为120°。此外,总相位差Re为150nm,另一方面,根据棱镜耦合器测定的最表层的折射率差(Nx(1)-Ny(1))和A层的所有厚度d(A)求出的相位差为235nm,能够确认55nm的面内方向相位差的削减。此外,入射角50°下的厚度方向相位差Rth为398nm,是配置在液晶显示器上时即使背景色为白色也没有不规则彩虹的膜。至于相位差不均,在膜宽度方向中央部,200mm下的相位差变化为10nm。得到的多层层叠膜的分光光度计测定的波长350nm下的相对反射率为90%。
(实施例13)
接下来,使树脂b为树脂10、层叠装置为491层、纵向拉伸温度为105℃、横倍率变为3.6倍,除了这些以外,与实施例12同样地得到厚度15.5μm的491层的多层层叠膜。得到的多层层叠膜的相位差是17nm。在膜宽度方向端部,相位差为201nm,得到了宽度方向相位差非常不均的膜。实施例13得到的多层层叠膜的相位差和取向角的膜宽度方向的分布如图7所示。图7(a)是相位差分布、图7(b)是取向角分布。再者,如图4(a)的记载,膜宽度方向的测定位置(X)以除以膜的全宽的一半(W)而得到的相对位置(±X/W)表示。由于相位差值全都是400nm以下,所以观察不到不规则彩虹,是良好。但是,如果在正交尼科尔棱镜下观察,则是明亮的对比度在膜宽度方向不同的膜。
(实施例14)
将实施例13的纵向拉伸倍率变为3.2倍,除此以外,与实施例13同样地得到厚度15.5μm的491层的多层层叠膜。由于树脂b的取向没有进行,所以相位差的削减效果轻微,是6nm左右。另一方面,没有观察到不规则彩虹。
(实施例15、比较例7)
使用实施例13得到的多层层叠膜,以发生图5中记载的(a)相位差的削减、(b)相位差的累加的关系,将1枚全宽的多层层叠膜对半切,以前述2个图案实施膜层合。得到的膜宽度方向的相位差的分布如图8(a)、图8(b)所示。图8(a)是以MD方向相反的关系层合时的相位差分布。遍及全部宽度方向,所有的相位差都满足40nm以下,实现了没有不规则彩虹的、均匀低相位差化的集合多层层叠膜。这些确认了,在GFF型等的需要2枚ITO基材膜的用途中能够很好地使用。另一方面,图8(b)是以MD方向相同的方式折回而层合时的相位差分布。相位差是全部的累加,可以知道,宽度方向的相位差不均变得更大。端部的相位差高于400nm,看到了不规则彩虹。
(实施例16)
将实施例15得到的集合多层层叠膜在膜宽度方向上等间隔地切出4点,将它们使用粘合剂粘合在一起,评价它们的相位差。结果、相位差SRe是75nm。另一方面,调查膜宽度方向上8点的多层层叠膜的相位差的总和即式(3)的值(n=8)为826nm,能够确认集合多层层叠膜的削减效果。它们作为没有干涉色的光学用膜可以很好地使用。
(实施例17)
使树脂b为树脂10,将纵向拉伸温度变为110℃、纵向倍变为3.3倍,除了这些以外,与实施例11同样地得到255层的多层层叠膜。在距离膜宽度方向中央部200mm位置取样,接下来,在这些多层层叠膜上涂布液晶材料,形成C层。
C层的形成如下:合成4-(6-羟基己氧基)肉桂酸,进而在对甲苯磺酸的存在下加入甲基丙烯酸进行酯化反应,得到化合物1。将得到的化合物1溶解在二氧杂环己烷中,作为反应引发剂添加偶氮二异丁腈,在70℃聚合24小时,得到聚合物。将其溶解在四氢呋喃/碳酸丙酯的混合溶液中,制作固体成分浓度25重量%的溶液。使用旋转涂布机涂布成厚度为2μm,之后通过预热而得到感光性液晶高分子。以从膜的涂膜面的法线方向倾斜60度以上的入射角度使用格兰汤普森棱镜,进行直线偏光了的紫外线照射,之后,120℃下进行热处理,形成含有正C片特性液晶材料的C层。C层的厚度方向的折射率NZ为1.69、面内方向的折射率NX以及NY为1.56,确认是正C片。将得到的厚度方向相位差的削减效果一并示于表6。在形成C层前,在斜着看的正交尼科尔棱镜观察中看到着色,但在膜宽度方向中央部和200mm位置都通过KOBRA测定确认了厚度方向的相位差有50nm左右削减。通过二次函数近似,在90°下的厚度方向相位差有208nm左右的降低效果。即使是在正交尼科尔棱镜下的观察中也是无色,成功获得了适合显示器等的复合多层层叠膜。涂布C层前后的厚度方向相位差的结果如表7所示。还确认了,C层的主取向轴和多层层叠膜的主取向轴所成窄角在50°~90°的范围。
[表1]
以不剥离的状态测定时的实施例、比较例的相位差和最表层的相位差的关系
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 | |
层数 | 3 | 3 | 9 | 9 | 3 | 3 | 9 | 9 |
树脂a | 树脂1 | 树脂1 | 树脂1 | 树脂1 | 树脂5 | 树脂6 | 树脂1 | 树脂1 |
树脂b | 树脂2 | 树脂3 | 树脂2 | 树脂4 | 树脂1 | 树脂4 | 树脂7 | 树脂8 |
厚度/μm | 42.9 | 39.0 | 41.6 | 45 | 21.8 | 60.2 | 41.9 | 40.4 |
最表层厚度/μm | 8.4 | 12.1 | 1.6 | 1.8 | 8.4 | 7.8 | 1.6 | 1.6 |
A层总厚度/μm | 16.8 | 24.2 | 8.0 | 9 | 168 | 15.6 | 8.0 | 8.0 |
Tg(a)/℃ | 80 | 80 | 80 | 80 | 86 | -※5 | 80 | 80 |
Tg(b)/℃ | 74 | 90 | 74 | 95 | 80 | 85 | 76 | 78 |
ΔHm(A层)/J/g | 25.3 | 25.3 | 25.3 | 25.3 | 54.5 | 63 | 25.3 | 25.3 |
ΔHm(B层)/J/g | -※4 | 9.3 | -※4 | -※4 | 25.3 | -※4 | -※4 | 18.4 |
Re(1)/nm※1 | 141 | 114 | 42 | 58 | 56 | 32 | 56 | 45 |
Re(A)/nm※2 | 282 | 228 | 210 | 290 | 112 | 64 | 280 | 225 |
Re/nm※3 | 277 | 34 | 193 | 283 | 251 | 967 | 349 | 744 |
Re-Re(A)/nm | -5 | -194 | -17 | -7 | 139 | 903 | 69 | 519 |
不规则彩虹 | ○ | ○ | ○ | ○ | -※6 | -※6 | Δ | × |
※1 最表层相位差
※2 由树脂a构成的A层的相位差
※3 层叠膜总相位差
※4 由于是非晶树脂而不能测定
※5 0℃以下
[表2]
将原料固定、改变制膜条件时的实施例、
比较例的总相位差和最表层的相位差之间的关系
[表3]
将2枚PET膜以不同角度重叠时测定相位差的结果
[表4]
剥离测定的实施例和比较例中的相位差和取向角的关系
实施例4 | 比较例1 | 比较例2 | |
Re/nm | 34 | 251 | 967 |
Re(内层)/nm | 146 | 152 | 898 |
Re(外层)/nm | 120 | 53 | 25 |
Re(内层)+Re(外层)×2/nm | 386 | 258 | 948 |
内层取向角/° | 87.1 | 4.0 | 2.2 |
外层取向角/° | 4.3 | 1.0 | 13.6 |
[表5]
实施例10中的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的相位差和取向角的关系
[表6]
实施例10中的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的相位差和取向角的关系
实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | |
层数 | 255 | 255 | 491 | 491 |
树脂a | 树脂1 | 树脂1 | 树脂1 | 树脂1 |
树脂b | 树脂4 | 树脂9 | 树脂10 | 树脂10 |
层厚度/μm | 13 | 13 | 15.5 | 15.5 |
最表层厚度/μm | 0.035 | 0.035 | 0.5 | 0.5 |
A层总厚度/μm | 5.4 | 6.5 | 7.7 | 7.7 |
Tg(a)/℃ | 80 | 80 | 80 | 80 |
Tg(b)/℃ | 95 | 100 | 80 | 80 |
ΔHm(A层)/J/g | 17 | 25 | 25 | 25 |
ΔHm(B层)/J/g | -※4 | -※4 | -※4 | -※4 |
Re(1)/nm※1 | - | - | - | - |
Re(A)/nm※2 | 400 | 235 | 100 | 115 |
Re/nm※3 | 191 | 150 | 17 | 121 |
Re-Re(A)/nm | -209 | -85 | -63 | -6 |
不规则彩虹 | ○ | ◎ | ◎ | ◎ |
反射率@波长350nm/% | 61 | 90 | 20 | 20 |
[表7]
厚度方向相位差的削减效果(实施例17)
Claims (13)
1.一种多层层叠膜,由能够双轴取向的结晶性树脂a形成的A层和由结晶性比所述结晶性树脂a低的树脂b形成的B层交替层叠至少3层,其特征在于,在将从表层起算为第k个层的相位差记作Re(k)、将总层数记作n时,多层层叠膜的总相位差Re满足式(1)和式(2),
(1)
(2)Re≤400nm。
2.一种集合多层层叠膜,由结晶性树脂a形成的A层和由结晶性比所述结晶性树脂a低的树脂b形成的B层层叠至少2层的第1多层层叠膜、第2多层层叠膜、依次地直至第k个多层层叠膜叠合在一起,其特征在于,在将第k个多层层叠膜的相位差记作SRe(k)、将所有的多层层叠膜的数量记作n时,作为多层层叠膜的集合体的总相位差SRe满足式(3),
(3)
k是自然数。
3.一种复合多层层叠膜,在由结晶性树脂a形成的A层和由结晶性比所述结晶性树脂a低的树脂b形成的B层交替层叠至少3层而成的多层层叠膜上层叠了含有液晶材料的C层,其特征在于,复合多层层叠膜的总厚度方向的相位差Rth’与多层层叠膜的总厚度方向相位差Rth满足式(4),
(4)Rth’<Rth。
4.如权利要求1所述的多层层叠膜,由能够双轴取向的结晶性树脂a形成的A层和由结晶性比所述结晶性树脂a低的树脂b形成的B层交替层叠至少3层,其特征在于,
在将所述膜的最表层的面内方向上获得最大折射率的方向的折射率记作Nx(1)、将与Nx(1)垂直的方向的折射率记作Ny(1)、将由与最表层相同的树脂构成的层的总厚度记作d(A)、将多层层叠膜的总相位差记作Re时,满足式(5),
(5)Re-(Nx(1)-Ny(1))×d(A)<0。
5.如权利要求1或4所述的多层层叠膜,所述树脂b含有选自间苯二甲酸、螺二醇、异山梨醇、芴、双酚A、环己烷二甲醇成分中的1种以上成分。
6.如权利要求1、4或5所述的多层层叠膜,所述结晶性树脂a是选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一者。
7.如权利要求1、4、5或6所述的多层层叠膜,所述结晶性树脂a的玻璃化转变温度比树脂b的玻璃化转变温度低。
8.如权利要求1、4、5、6或7所述的多层层叠膜,相对于多层层叠膜的长度方向、主取向轴的倾
斜度为10~80°,多层层叠膜中含有的A层的主取向轴与B层的主取向轴所成角度为60~120°。
9.如权利要求1、4、5、6、7或8所述的多层层叠膜,膜宽度方向上的相位差变动为50nm/200mm以下。
10.如权利要求1、4、5、6、7或9所述的多层层叠膜,波长350nm下的反射率为20%以上。
11.如权利要求3所述的复合多层层叠膜,C层的厚度方向的折射率NZ与面内方向的折射率NX、NY的关系满足式(6)和式(7),
(6)NZ>NX、NY
(7)NZ≥1.6。
12.如权利要求11所述的复合多层层叠膜,C层的主取向轴与多层层叠膜的主取向轴所成的窄角为50°~90°。
13.如权利要求1~12中任一项所述的多层层叠膜或集合多层层叠膜或复合多层层叠膜,被用作光学用膜。
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