CN109765641A - 光学膜 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供能同时实现高弹性模量和优异的光学特性的光学膜。本发明的解决手段为一种光学膜,其是包含重均分子量为210,000以上的聚酰胺酰亚胺树脂、和二氧化硅粒子的光学膜,其中,相对于光学膜的质量而言,该二氧化硅粒子的含量为3~70质量%。
Description
技术领域
本发明涉及可作为图像显示装置的前面板等使用的光学膜。
背景技术
液晶显示装置、有机EL显示装置等图像显示装置已被广泛地灵活应用于移动电话、智能手表之类的各种用途。作为这样的图像显示装置的前面板,以往使用了玻璃。玻璃的透明度高,根据玻璃的种类不同而能呈现高硬度,但另一方面,其非常刚直,容易破裂,因此,难以作为柔性显示器的前面板材料利用。因此,作为代替玻璃的材料,对高分子材料的灵活应用进行了研究。由高分子材料形成的前面板容易呈现柔性的特性,因此,可期待用于各种用途。作为具有耐弯曲性的树脂,可举出各种树脂,其中之一有聚酰胺酰亚胺树脂。从透明性、耐热性的观点考虑,聚酰胺酰亚胺树脂已在各种用途中使用(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-207955号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,通过本发明人的研究发现,对于在聚酰胺酰亚胺树脂中添加有二氧化硅粒子的光学膜而言,虽然能在维持耐弯曲性的同时提高弹性模量,但例如存在使光学膜的雾度和黄色度增大、使光学特性变差的情况。
因此,本发明的目的在于提供一种能同时实现高弹性模量和优异的光学特性的光学膜。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现,在包含重均分子量为210,000以上的聚酰胺酰亚胺树脂、和二氧化硅粒子的光学膜中,二氧化硅粒子的含量相对于光学膜的质量而言为3~70质量%时,能达成上述目的,从而完成了本发明。即,本发明包括以下的方案。
[1]光学膜,其是包含重均分子量为210,000以上的聚酰胺酰亚胺树脂、和二氧化硅粒子的光学膜,其中,相对于光学膜的质量而言,该二氧化硅粒子的含量为3~70质量%。
[2]如[1]所述的光学膜,其中,相对于光学膜的质量而言,二氧化硅粒子的含量为5~70质量%。
[3]如[1]或[2]所述的光学膜,其中,构成聚酰胺酰亚胺树脂的来自羧酸化合物的结构单元中包含的来自二羧酸化合物的结构单元的含量相对于来自羧酸化合物的全部结构单元的总摩尔数而言为20~90摩尔%。
[4]如[1]~[3]中任一项所述的光学膜,其中,构成聚酰胺酰亚胺树脂的来自羧酸化合物的结构单元中包含的来自二羧酸化合物的结构单元中,具有式(2a)表示的基团的结构单元的含量相对于来自羧酸化合物的全部结构单元的总摩尔数而言为0~80摩尔%。
[式(2a)中,R3~R6各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为6~12的芳基,R3~R6中包含的氢原子各自独立地可以被卤素原子取代,m为1~4的整数,*表示化学键]
[5]如[1]~[4]中任一项所述的光学膜,其中,构成聚酰胺酰亚胺树脂的来自羧酸化合物的结构单元中包含的来自二羧酸化合物的结构单元中,具有式(2b)表示的基团的结构单元的含量相对于来自羧酸化合物的全部结构单元的总摩尔数而言为3~70摩尔%。
[式(2b)中,R7~R14各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为6~12的芳基,R7~R14中包含的氢原子各自独立地可以被卤素原子取代,m1为1~4的整数,m2为0或1,A1及A2各自独立地表示-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-S-、-SO2-、-CO-或-NR15-,R15表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为6~12的芳基,*表示化学键]
[6]如[1]~[5]中任一项所述的光学膜,其中,构成聚酰胺酰亚胺树脂的来自羧酸化合物的结构单元中包含的来自四羧酸化合物的结构单元的含量相对于来自羧酸化合物的全部结构单元的总摩尔数而言为10~60摩尔%。
[7]如[1]~[6]中任一项所述的光学膜,其中,聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量为800,000以下。
发明的效果
本发明的光学膜不仅具有高弹性模量,而且具有优异的光学特性。
具体实施方式
本发明的光学膜包含聚酰胺酰亚胺树脂和二氧化硅粒子。
<聚酰胺酰亚胺树脂>
本说明书中,所谓聚酰胺酰亚胺树脂,表示含有包含酰亚胺基的重复结构单元和包含酰胺基的重复结构单元这两方的聚合物。聚酰胺酰亚胺树脂优选为包含二羧酸化合物、四羧酸化合物、根据需要而使用的三羧酸化合物的羧酸化合物与二胺化合物共聚而成的树脂。因此,本发明的聚酰胺酰亚胺树脂含有:包含来自二羧酸化合物的结构单元、来自四羧酸化合物的结构单元、及来自根据需要而使用的三羧酸化合物的结构单元的来自羧酸化合物的结构单元;和来自二胺化合物的结构单元。需要说明的是,本说明书中,有时将“来自化合物的结构单元”简称为“单元”。例如,存在下述情况:将“来自二羧酸化合物的结构单元”称为“二羧酸单元”,将“来自四羧酸化合物的结构单元”称为“四羧酸单元”,将“来自二胺化合物的结构单元”称为“二胺单元”;等等。
二羧酸化合物表示二羧酸或二羧酸衍生物,作为二羧酸衍生物,可举出例如该二羧酸的酰氯、酯体等。二羧酸单元优选包含来自式(1)表示的化合物的结构单元(有时称为来自二羧酸化合物(1)的结构单元)。
此处,本发明的聚酰胺酰亚胺树脂中,来自二羧酸化合物(1)的结构单元可介由在W的两侧形成的酰胺基与来自二胺化合物的结构单元键合。作为二羧酸单元,可以包含1种或2种以上的来自二羧酸化合物(1)的结构单元,包含2种以上时,各个来自二羧酸化合物(1)的结构单元中,W的种类不同。
式(1)中,R1及R2各自独立地为-OH、-OMe、-OEt、-OPr、-OBu或-Cl,优选为-Cl。
式(1)中,W表示2价的有机基团,优选表示碳原子数为4~40的2价的有机基团。前述有机基团可以被烃基或经氟取代的烃基取代,这种情况下,烃基及经氟取代的烃基的碳原子数优选为1~8。作为W,可例举式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)或式(29)表示的基团的化学键中不相邻的2个被氢原子替换而得到的基团、式(2a)表示的基团以及碳原子数为6以下的2价的链式烃基。需要说明的是,有时将来自式(1)中的W包含式(2a)表示的基团的化合物的结构单元称为来自芳香族二羧酸化合物(A)的结构单元。
[式(2a)中,R3~R6各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为6~12的芳基,R3~R6中包含的氢原子各自独立地可以被卤素原子取代,m为1~4的整数,*表示化学键]
本发明的实施方式中,从容易提高得到的光学膜的光学特性、例如容易降低黄色度的观点考虑,优选式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)或式(27)表示的基团的化学键中不相邻的2个被氢原子替换而得到的基团;以及式(2a)表示的基团。需要说明的是,本说明书中,所谓光学膜的光学特性,例如表示光学膜的雾度(有时也表示为Haze)、黄色度(有时也表示为YI值)、全光线透过率等,光学膜的光学特性提高表示:雾度及黄色度等降低;以及全光线透过率变大。
本发明的优选的实施方式中,从容易提高得到的光学膜的机械强度、例如容易提高弹性模量的观点考虑,对于聚酰胺酰亚胺树脂而言,作为二羧酸单元,优选式(1)中的W包含后述的式(26)、式(28)或式(29)表示的基团的化学键中不相邻的2个被氢原子替换而得到的基团所示的基团;以及式(2a)表示的基团,尤其更优选包含式(2a)表示的基团。从原料的获得性、在有机溶剂中的溶解性良好这样的观点考虑,式(2a)中的m更优选为1~2,m进一步优选为1。另外,式(2a)中的R3~R6全部为氢原子时,在弹性模量提高方面更有利。
本发明的优选的实施方式中,从容易呈现良好的耐弯曲性的观点考虑,对于聚酰胺酰亚胺树脂而言,作为二羧酸单元,包含来自2个以上芳香族烃环介由单键及除芳香族基团以外的二价基团连接而成的芳香族二羧酸化合物的结构单元。作为芳香族烃环,可举出例如苯环等单环式烃环;萘等稠合二环式烃环、联苯等环集合烃环等多环式烃环,优选为苯环。
具体而言,对于来自2个以上芳香族烃环介由单键及除芳香族基团以外的二价基团连接而成的芳香族二羧酸化合物的结构单元而言,优选式(1)中W为式(2b)表示的基团。
[式(2b)中,R7~R14各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为6~12的芳基,R7~R14中包含的氢原子各自独立地可以被卤素原子取代,m1为1~4的整数,m2为0或1,A1及A2各自独立地表示-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-S-、-SO2-、-CO-或-NR15-,R15表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为6~12的芳基,*表示化学键]
需要说明的是,有时将来自式(1)中的W包含式(2b)表示的基团的化合物的结构单元称为来自芳香族二羧酸化合物(B)的结构单元。
式(2b)中,从容易使干燥温度低温化,而且容易得到具有良好的耐弯曲性的光学膜的观点考虑,A1及A2各自独立地优选表示-O-、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-S-或-SO2-,更优选表示-O-、-CH2-、-C(CH3)2-或-SO2-,进一步优选表示-O-。从原料的获得性、机械强度良好这样的观点考虑,R7~R14优选表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,更优选表示氢原子或碳原子数为1~3的烷基,进一步优选表示氢原子。此处,R7~R14中包含的氢原子各自独立地可以被卤素原子取代。另外,m1优选为1或2,更优选为1。m2优选为0。
本发明的更优选的实施方式中,式(2b)由式(2b’)表示。
包含含有来自式(1)中的W由式(2b’)表示的化合物的结构单元作为二羧酸单元的聚酰胺酰亚胺树脂而成的光学膜更容易提高机械强度(例如,弹性模量、耐弯曲性)。
作为构成二羧酸单元的二羧酸化合物的具体例,可举出例如4,4’-氧双苯甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、4,4’-联苯二甲酸、3,3’-联苯二甲酸、2个苯甲酸介由单键、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-或亚苯基连接而成的化合物等芳香族二羧酸及它们的衍生物(例如酰氯、酸酐);碳原子数为8以下的链式烃的二羧酸化合物等脂肪族二羧酸及它们的衍生物(例如酰氯、酯体)等。这些二羧酸化合物可以单独使用或组合2种以上而使用。这些中,为了同时实现光学膜的弹性模量和耐弯曲性,优选并用构成前述来自芳香族二羧酸化合物(A)的结构单元的二羧酸化合物和构成来自芳香族二羧酸化合物(B)的结构单元的二羧酸化合物。具体而言,可举出4,4’-氧双(苯甲酰氯)(4,4’-oxybis(benzoylchloride))和对苯二甲酰氯的并用作为优选例。
关于构成聚酰胺酰亚胺树脂的羧酸单元中包含的二羧酸单元的含量,相对于羧酸单元的全部结构单元的总摩尔数而言,优选为20摩尔%以上,更优选为30摩尔%以上,进一步优选为40摩尔%以上,特别优选为50摩尔%以上,最优选为60摩尔%以上,优选为90摩尔%以下,更优选为85摩尔%以下,进一步优选为80摩尔%以下。二羧酸单元的含量为上述的下限值以上时,通过来自二羧酸单元的酰胺键间氢键,能提高光学膜的机械强度(例如弹性模量)。另外,二羧酸单元的含量为上述的上限值以下时,通过抑制因来自二羧酸单元的酰胺键间氢键而导致的增稠,能抑制后述的聚酰胺酰亚胺清漆的粘度,能容易地进行光学膜的加工。
关于构成聚酰胺酰亚胺树脂的羧酸单元中包含的二羧酸单元中的、具有式(2a)表示的基团的结构单元、例如来自芳香族二羧酸化合物(A)的结构单元的含量,相对于羧酸单元的总摩尔数而言,优选为0摩尔%以上,更优选为20摩尔%以上,进一步优选为30摩尔%以上,特别优选为40摩尔%以上,最优选为50摩尔%以上,优选为80摩尔%以下,更优选为75摩尔%以下,进一步优选为70摩尔%以下。具有式(2a)表示的基团的结构单元的含量为上述的下限值以上时,通过由具有式(2a)表示的基团的结构单元带来的结构刚直性,能提高光学膜的机械强度(例如弹性模量)。另外,为上述的上限值以下时,通过抑制因来自具有式(2a)表示的基团的结构单元的酰胺键间氢键而导致的增稠,能抑制聚酰胺酰亚胺清漆的粘度,容易进行光学膜的加工。
关于构成聚酰胺酰亚胺树脂的羧酸单元中包含的二羧酸单元中的、具有式(2a)表示的基团的结构单元、例如来自芳香族二羧酸化合物(A)的结构单元的含量,相对于二羧酸单元的总摩尔数而言,优选为0摩尔%以上,更优选为30摩尔%以上,进一步优选为50摩尔%以上,特别优选为70摩尔%以上,优选为95摩尔%以下,更优选为90摩尔%以下。具有式(2a)表示的基团的结构单元的含量为上述的下限值以上时,通过由具有式(2a)表示的基团的结构单元带来的结构刚直性,可提高光学膜的机械强度(例如弹性模量),为上述的上限值以下时,存在光学膜的耐弯曲性变得良好的倾向。
关于构成聚酰胺酰亚胺树脂的羧酸单元中包含的二羧酸单元中的、具有式(2b)表示的基团的结构单元、例如来自芳香族二羧酸化合物(B)的结构单元的含量,相对于羧酸单元的总摩尔数而言,优选为3摩尔%以上,更优选为5摩尔%以上,进一步优选为7摩尔%以上,特别优选为10摩尔%以上,优选为70摩尔%以下,更优选为65摩尔%以下,进一步优选为60摩尔%以下。具有式(2b)表示的基团的结构单元的含量为上述的下限值以上时,通过由具有式(2b)表示的基团的结构单元带来的结构柔软性,使得存在光学膜的耐弯曲性提高的倾向,为上述的上限值以下时,通过抑制因来自具有式(2b)表示的基团的结构单元的酰胺键间氢键而导致的增稠,能抑制后述的聚酰胺酰亚胺清漆的粘度,能容易地进行光学膜的加工。
关于构成聚酰胺酰亚胺树脂的羧酸单元中包含的二羧酸单元中的、具有式(2b)表示的基团的结构单元、例如来自芳香族二羧酸化合物(B)的结构单元的含量,相对于二羧酸单元的总摩尔数而言,优选为3摩尔%以上,更优选为5摩尔%以上,进一步优选为7摩尔%以上,特别优选为10摩尔%以上,优选为100摩尔%以下。具有式(2b)表示的基团的结构单元的含量为上述的下限值以上时,存在光学膜的耐弯曲性提高的倾向。需要说明的是,二羧酸单元的含量、具有式(2a)表示的基团的结构单元及具有式(2b)表示的基团的结构单元等的含量等例如可利用1H-NMR测定,或者,也可由原料的装料比算出。
四羧酸化合物表示四羧酸或四羧酸衍生物,作为四羧酸衍生物,可举出例如四羧酸的酐等。四羧酸单元优选包含来自式(3)表示的化合物的结构单元(有时称为来自四羧酸化合物(3)的结构单元)。
此处,本发明的聚酰胺酰亚胺树脂中,来自四羧酸化合物(3)的结构单元可介由在Y的两侧形成的酰亚胺基与来自二胺化合物的结构单元键合。作为四羧酸单元,可以包含1种或2种以上的来自四羧酸化合物(3)的结构单元,包含2种以上时,各个来自四羧酸化合物(3)的结构单元中,Y的种类不同。
式(3)中,Y各自独立地表示4价的有机基团,优选表示碳原子数为4~40的4价的有机基团。对于前述有机基团而言,有机基团中的氢原子可以被烃基或经氟取代的烃基取代,这种情况下,烃基及经氟取代的烃基的碳原子数优选为1~8。作为Y,可例举式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)、或式(29)表示的基团;这些式表示的基团中的氢原子被甲基、氟基、氯基或三氟甲基取代而得到的基团;以及4价的碳原子数为6以下的链式烃基。
式(20)~式(29)中,
*表示化学键,
W1表示单键、-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-Ar-、-SO2-、-CO-、-O-Ar-O-、-Ar-O-Ar-、-Ar-CH2-Ar-、-Ar-C(CH3)2-Ar-或-Ar-SO2-Ar-。Ar表示可以被氟原子取代的碳原子数为6~20的亚芳基,作为具体例,可举出亚苯基。从容易提高得到的光学膜的弹性模量的观点考虑,式(3)中,Y优选为式(26)、(28)及(29)表示的基团。另外,从容易降低光学膜的黄色度的观点考虑,式(3)中,Y优选为式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)或式(27)表示的基团;以及这些基团中的氢原子被甲基、氟基、氯基或三氟甲基取代而得到的基团。此外,从容易抑制光学膜的黄色度的观点考虑,W1各自独立地优选为单键、-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-或-C(CF3)2-,更优选为单键、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-或-C(CF3)2-,进一步优选为-C(CH3)2-或-C(CF3)2-,特别优选为-C(CF3)2-。
本发明的优选的实施方式中,式(3)中的Y由式(4)表示。
[式(4)中,R16~R23各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为6~12的芳基,R16~R23中包含的氢原子各自独立地可以被卤素原子取代,*表示化学键]
式(4)中,优选R16~R21为氢原子,R22及R23为氢原子或碳原子数为1~6的烷基,更优选R16~R21为氢原子,R22及R23为氢原子或碳原子数为1~3的烷基,此处,R22及R23中包含的氢原子各自独立地可以被卤素原子取代。从容易提高光学膜的弹性模量、并且容易提高光学特性、例如容易降低黄色度这样的观点考虑,R22及R23各自独立地进一步优选为甲基、氟基、氯基或三氟甲基,特别优选为甲基或三氟甲基。
本发明的优选的实施方式中,式(4)由式(4’)表示。
包含含有来自式(3)中的Y由式(4’)表示的化合物的结构单元作为四羧酸单元的聚酰胺酰亚胺树脂而成的光学膜不仅能降低雾度,还能提高全光线透过率,因此,具有优异的透明性。此外,通过含有氟元素的骨架,能提高聚酰胺酰亚胺树脂在溶剂中的溶解性,能将聚酰胺酰亚胺清漆的粘度抑制为低值,而且光学膜的制造变得容易。
作为构成四羧酸单元的四羧酸化合物,可举出芳香族四羧酸及其酐、优选其二酐等芳香族四羧酸化合物;脂肪族四羧酸及其酐、优选其二酐等脂肪族四羧酸化合物等。对于四羧酸化合物而言,除了酐以外,也可以是酰氯等四羧酸化合物的衍生物,它们可以单独使用或组合2种以上而使用。
作为芳香族四羧酸二酐的具体例,可举出非稠合多环式的芳香族四羧酸二酐、单环式的芳香族四羧酸二酐及稠合多环式的芳香族四羧酸二酐。作为非稠合多环式的芳香族四羧酸二酐,可举出4,4’-氧双邻苯二甲酸酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,2’,3,3’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四甲酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-双(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯氧基苯基)丙烷二酐、4,4’-(六氟异丙叉)双邻苯二甲酸酐(4,4’-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic dianhydride,有时也表示为6FDA)、1,2-双(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-双(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,2-双(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-双(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、双(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、双(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、4,4’-(对苯二氧基(p-phenylenedioxy))双邻苯二甲酸酐及4,4’-(间苯二氧基(m-phenylenedioxy))双邻苯二甲酸酐。另外,作为单环式的芳香族四羧酸二酐,可举出1,2,4,5-苯四甲酸二酐,作为稠合多环式的芳香族四羧酸二酐,可举出2,3,6,7-萘四甲酸二酐。
这些中,优选可举出4,4’-氧双邻苯二甲酸酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,2’,3,3’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四甲酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-双(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯氧基苯基)丙烷二酐、4,4’-(六氟异丙叉)双邻苯二甲酸酐、1,2-双(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-双(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,2-双(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-双(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、双(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、双(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、4,4’-(对苯二氧基)双邻苯二甲酸酐及4,4’-(间苯二氧基)双邻苯二甲酸酐,更优选可举出4,4’-氧双邻苯二甲酸酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四甲酸二酐、4,4’-(六氟异丙叉)双邻苯二甲酸酐、双(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐及4,4’-(对苯二氧基)双邻苯二甲酸酐。它们可以单独使用或组合2种以上而使用。
作为脂肪族四羧酸二酐,可举出环式或非环式的脂肪族四羧酸二酐。所谓环式脂肪族四羧酸二酐,是具有脂环式烃结构的四羧酸二酐,作为其具体例,可举出1,2,4,5-环己烷四甲酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四甲酸二酐等环烷烃四羧酸二酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四甲酸二酐、二环己基-3,3’,4,4’-四甲酸二酐及它们的位置异构体。它们可以单独使用或组合2种以上而使用。作为非环式脂肪族四羧酸二酐的具体例,可举出1,2,3,4-丁烷四甲酸二酐、及1,2,3,4-戊烷四甲酸二酐等,它们可以单独使用或组合2种以上而使用。另外,可以将环式脂肪族四羧酸二酐及非环式脂肪族四羧酸二酐组合使用。
四羧酸化合物中,从容易提高光学膜的弹性模量、耐弯曲性、及光学特性的观点考虑,优选可举出前述脂环式四羧酸二酐或非稠合多环式的芳香族四羧酸二酐。作为具体例,优选4,4’-氧双邻苯二甲酸酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四甲酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、4,4’-(六氟异丙叉)双邻苯二甲酸酐及它们的混合物,更优选3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐及4,4’-(六氟异丙叉)双邻苯二甲酸酐及它们的混合物,进一步优选4,4’-(六氟异丙叉)双邻苯二甲酸酐。
关于构成聚酰胺酰亚胺树脂的羧酸单元中包含的四羧酸单元的含量,相对于羧酸单元的总摩尔数而言,优选为10摩尔%以上,更优选为20摩尔%以上,优选为60摩尔%以下,更优选为50摩尔%以下,进一步优选为40摩尔%以下。四羧酸单元的含量为上述的上限值以下时,存在能提高机械强度(例如弹性模量)的倾向,为上述的下限值以上时,存在能提高在溶剂中的溶解性、光学特性(例如降低雾度、黄色度)的倾向。
关于构成聚酰胺酰亚胺树脂的羧酸单元中包含的四羧酸单元中的、具有式(4)表示的基团的结构单元、例如来自式(3)中的Y由式(4)表示的化合物的结构单元的含量,相对于羧酸单元的总摩尔数而言,优选为10摩尔%以上,更优选为20摩尔%以上,优选为60摩尔%以下,更优选为50摩尔%以下,进一步优选为40摩尔%以下。另外,关于构成聚酰胺酰亚胺树脂的羧酸单元中包含的四羧酸单元中的、具有式(4)表示的基团的结构单元的含量,相对于四羧酸单元的总摩尔数而言,优选为50摩尔%以上,更优选为60摩尔%以上,进一步优选为70摩尔%以上,优选为100摩尔%以下。具有式(4)表示的基团的结构单元的含量为上述的范围时,能降低光学膜的黄色度,能提高光学特性。进而,聚酰胺酰亚胺树脂在溶剂中的溶解性进一步提高,能将聚酰胺酰亚胺清漆的粘度抑制得更低,另外,光学膜的制造变得容易。需要说明的是,四羧酸单元的含量、及具有式(4)表示的基团的结构单元的含量等例如可利用1H-NMR测定,或者,也可由原料的装料比算出。
在上述聚酰胺酰亚胺树脂中包含的羧酸单元中,相对于来自四羧酸化合物(3)的结构单元1摩尔而言,来自二羧酸化合物(1)的结构单元的含量优选为0.1摩尔以上,更优选为1摩尔以上,进一步优选为2摩尔以上,优选为5摩尔以下,更优选为4摩尔以下,进一步优选为3摩尔以下。来自二羧酸化合物(1)的结构单元的含量为上述下限值以上时,包含聚酰胺酰亚胺树脂而成的光学膜存在机械强度(例如弹性模量)提高的倾向,为上述上限值以下时,能抑制因来自二羧酸化合物(1)的结构单元中的酰胺键间的氢键而导致的增稠,能降低聚酰胺酰亚胺清漆的粘度,光学膜的制造变得容易。
聚酰胺酰亚胺树脂可以在不损害包含聚酰胺酰亚胺树脂而成的光学膜的各种物性的范围内包含来自式(5)表示的化合物的结构单元(有时称为来自四羧酸化合物(5)的结构单元)、及/或来自三羧酸化合物的结构单元。
本发明的聚酰胺酰亚胺树脂包含来自四羧酸化合物(5)的结构单元时,来自四羧酸化合物(5)的结构单元可介由在Y1的两侧形成的酰亚胺基或酰胺基与来自二胺化合物的结构单元键合。作为四羧酸单元,可以包含1种或2种以上的来自四羧酸化合物(5)的结构单元,包含2种以上时,各个来自四羧酸化合物(5)的结构单元中,Y1的种类不同。
式(5)中,Y1为4价的有机基团,优选为有机基团中的氢原子可以被烃基或经氟取代的烃基取代的有机基团。作为Y1,可例举式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)或式(29)表示的基团、以及4价的碳原子数为6以下的链式烃基。另外,R24及R25各自独立地为-OH、-OMe、-OEt、-OPr、-OBu或-Cl,优选为-Cl。
构成来自三羧酸化合物的结构单元的三羧酸化合物表示三羧酸或三羧酸衍生物,作为三羧酸衍生物,可举出例如三羧酸的酰氯、酯体等。
三羧酸单元优选包含来自式(6)表示的化合物的结构单元(有时称为来自三羧酸化合物(6)的结构单元)。
本发明的聚酰胺酰亚胺树脂包含来自三羧酸化合物(6)的结构单元时,来自三羧酸化合物(6)的结构单元可介由在Y2的两侧形成的酰亚胺基或酰胺基与来自二胺化合物的结构单元键合。作为三羧酸单元,可以包含1种或2种以上的来自三羧酸化合物(6)的结构单元,包含2种以上时,各个来自三羧酸化合物(6)的结构单元中,Y2的种类不同。另外,R26为-OH、-OMe、-OEt、-OPr、-OBu或-Cl,优选为-Cl。
式(6)中,Y2为3价的有机基团,优选为有机基团中的氢原子可以被烃基或经氟取代的烃基取代的有机基团。作为Y2,可例举式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)或式(29)表示的基团的化学键中的任意1个被氢原子替换而得到的基团、以及3价的碳原子数为6以下的链式烃基。
本发明的聚酰胺酰亚胺树脂包含三羧酸单元时,作为构成三羧酸单元的三羧酸化合物,可举出芳香族三羧酸、脂肪族三羧酸及它们的衍生物(例如,酰氯、酸酐等),作为其具体例,可举出1,2,4-苯三甲酸的酐;2,3,6-萘三甲酸-2,3-酐;邻苯二甲酸酐与苯甲酸介由单键、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-或亚苯基连接而成的化合物。这些三羧酸化合物可以单独使用或组合2种以上而使用。
本发明的优选的实施方式中,聚酰胺酰亚胺树脂中包含的羧酸单元由来自二羧酸化合物(1)的结构单元及来自四羧酸化合物(3)的结构单元、以及根据情况而含有的来自三羧酸化合物(6)的结构单元形成。另外,从包含聚酰胺酰亚胺树脂而成的光学膜的光学特性的提高、例如黄色度降低的观点考虑,聚酰胺酰亚胺树脂中包含的羧酸单元中的二羧酸单元及四羧酸单元的总摩尔数相对于二羧酸单元及四羧酸单元、以及根据情况而含有的三羧酸单元的总摩尔数而言,优选为80摩尔%以上,更优选为90摩尔%以上,进一步优选为95摩尔%以上,更进一步优选为98摩尔%以上,可以为100摩尔%。另外,二羧酸单元及四羧酸单元相对于二羧酸单元及四羧酸单元、以及根据情况而含有的三羧酸单元的总摩尔数而言通常为100摩尔%以下。需要说明的是,上述含量例如可利用1H-NMR测定,或者,也可由原料的装料比算出。
对于二胺化合物而言,优选包含来自式(7)表示的化合物的结构单元(来自二胺化合物(7)的结构单元)。
H2N-X-NH2 (7)
作为二胺单元,可以包含1种或2种以上的来自二胺化合物(7)的结构单元,包含2种以上时,各个来自二胺化合物(7)的结构单元中,X的种类不同。此处,本发明的聚酰胺酰亚胺树脂中,来自二胺化合物(7)的结构单元可介由在X的两侧形成的酰胺基与来自二羧酸化合物(1)的结构单元键合,可介由在X的两侧形成的酰亚胺基与来自四羧酸化合物(3)的结构单元键合,可介由在X的两侧形成的酰亚胺基或酰胺基与来自四羧酸化合物(5)的结构单元键合,可介由在X的两侧形成的酰亚胺基或酰胺基与来自三羧酸化合物(6)的结构单元键合。
式(7)中,X表示2价的有机基团,优选表示碳原子数为4~40的2价的有机基团。对于前述有机基团而言,有机基团中的氢原子可以被烃基或经氟取代的烃基取代,这种情况下,烃基及经氟取代的烃基的碳原子数优选为1~8。作为X,可例举式(10)、式(11)、式(12)、式(13)、式(14)、式(15)、式(16)、式(17)或式(18)表示的基团;这些式表示的基团中的氢原子被甲基、氟基、氯基或三氟甲基取代而得到的基团;以及碳原子数为6以下的链式烃基。
式(10)~式(18)中的*表示化学键,V1、V2及V3各自独立地表示单键、-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-S-、-SO2-或-CO-。V1与V2、及V2与V3各自优选相对于各环位于间位或对位。
式(10)、式(11)、式(12)、式(13)、式(14)、式(15)、式(16)、式(17)或式(18)表示的基团中,从容易提高包含聚酰胺酰亚胺树脂而成的光学膜的弹性模量的观点考虑,优选式(13)、式(14)、式(15)、式(16)或式(17)表示的基团,更优选式(14)、式(15)或(16)表示的基团。另外,从容易提高包含聚酰胺酰亚胺树脂而成的光学膜的弹性模量的观点考虑,V1、V2及V3各自独立地优选为单键、-O-或-S-,更优选为单键或-O-,进一步优选为单键。
本发明的优选的实施方式中,式(7)中的X由式(8)表示。
[式(8)中,R27~R34各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为6~12的芳基,R27~R34中包含的氢原子各自独立地可以被卤素原子取代,*表示化学键]
作为聚酰胺酰亚胺树脂中包含的二胺单元,包含来自式(7)中的X由式(8)表示的化合物的结构单元时,包含聚酰胺酰亚胺树脂而成的光学膜容易同时实现高弹性模量及优异的光学特性。
式(7)中,对于R27~R34而言,优选R27~R32为氢原子,R33及R34为氢原子或碳原子数为1~6的烷基,更优选R27~R32为氢原子,R33及R34表示氢原子或碳原子数为1~3的烷基,此处,R33及R34中包含的氢原子各自独立地可以被卤素原子取代。从容易得到优异的光学特性、例如低雾度、低黄色度的光学膜这样的观点考虑,R27~R34各自独立地进一步优选为甲基、或三氟甲基,特别优选为三氟甲基。
本发明的优选的实施方式中,式(8)由式(8’)表示。
包含含有来自式(8)中的X由式(8’)表示的化合物的结构单元作为二胺单元的聚酰胺酰亚胺树脂而成的光学膜不仅能降低雾度,而且能降低黄色度,因此,能具有优异的光学特性。进而,通过含有氟元素的骨架,能提高聚酰胺酰亚胺树脂在溶剂中的溶解性,能将聚酰胺酰亚胺清漆的粘度抑制为低值,而且光学膜的制造变得容易。
作为构成二胺单元的二胺,可举出例如脂肪族二胺、芳香族二胺及它们的混合物。需要说明的是,本实施方式中所谓“芳香族二胺”,表示氨基直接键合于芳香环而成的二胺,可以在其结构的一部分中包含脂肪族基团或其他取代基。该芳香环可以为单环,也可以为稠环,可例举苯环、萘环、蒽环及芴环等,但不限于这些。这些中,优选为苯环。另外,所谓“脂肪族二胺”,表示氨基直接键合于脂肪族基团而成的二胺,可以在其结构的一部分中包含芳香环、其他取代基。
作为脂肪族二胺的具体例,可举出1,6-己二胺等非环式脂肪族二胺;1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、降冰片烷二胺、4,4’-二氨基二环己基甲烷等环式脂肪族二胺等。它们可以单独使用或组合2种以上而使用。
作为芳香族二胺的具体例,可举出对苯二胺、间苯二胺、2,4-甲苯二胺、间苯二甲胺、对苯二甲胺、1,5-二氨基萘、2,6-二氨基萘等具有1个芳香环的芳香族二胺;4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基丙烷、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、3,3’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基砜、3,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二氨基二苯基砜、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、双〔4-(4-氨基苯氧基)苯基〕砜、双〔4-(3-氨基苯氧基)苯基〕砜、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2’-二甲基联苯胺、2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯(有时也表示为TFMB)、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯、9,9-双(4-氨基苯基)芴、9,9-双(4-氨基-3-甲基苯基)芴、9,9-双(4-氨基-3-氯苯基)芴、9,9-双(4-氨基-3-氟苯基)芴等具有2个以上芳香环的芳香族二胺。它们可以单独使用或组合2种以上而使用。
作为芳香族二胺,优选为4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基丙烷、4,4’-二氨基二苯基醚、3,3’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二氨基二苯基砜、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、双〔4-(4-氨基苯氧基)苯基〕砜、双〔4-(3-氨基苯氧基)苯基〕砜、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2’-二甲基联苯胺、2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯,更优选为4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基丙烷、4,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基砜、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、双〔4-(4-氨基苯氧基)苯基〕砜、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2’-二甲基联苯胺、2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯。它们可以单独使用或组合2种以上而使用。
上述二胺化合物中,从容易提高光学膜的弹性模量、而且容易提高光学特性、例如容易降低雾度的观点考虑,优选使用选自由具有联苯结构的芳香族二胺组成的组中的1种以上。更优选使用选自由2,2’-二甲基联苯胺、2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯及4,4’-二氨基二苯基醚组成的组中的1种以上,更进一步优选使用2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯。
构成聚酰胺酰亚胺树脂的二胺单元中,具有式(8)表示的基团的结构单元、例如来自式(7)中的X由式(8)表示的化合物的结构单元的含量相对于二胺单元的总摩尔数而言优选为30摩尔%以上,更优选为50摩尔%以上,进一步优选为60摩尔%以上,更进一步优选为70摩尔%以上,尤其优选为80摩尔%以上,优选为100摩尔%以下。具有式(8)表示的基团的结构单元的含量为上述的范围时,对于得到的光学膜而言,能降低雾度,能具有更高的透明性,而且光学膜的制造变得容易。需要说明的是,具有式(8)表示的基团的结构单元的含量等例如可利用1H-NMR测定,或者,也可由原料的装料比算出。
本发明的优选的实施方式中,如上所述,上述聚酰胺酰亚胺树脂中可包含卤素原子。作为含氟取代基的具体例,可举出氟基及三氟甲基。通过使聚酰胺酰亚胺树脂包含卤素原子,有时能提高包含聚酰胺酰亚胺树脂而成的光学膜的光学特性,例如能降低雾度、黄色度。另外,从进一步提高光学膜的光学特性、弹性模量及耐弯曲性的观点考虑,卤素原子优选为氟原子。
关于聚酰胺酰亚胺树脂中的卤素原子的含量,从进一步提高光学膜的光学特性的观点考虑,以聚酰胺酰亚胺树脂的质量为基准计,优选为1~40质量%,更优选为3~35质量%,进一步优选为5~32质量%。
对于本发明的聚酰胺酰亚胺树脂而言,如上所述,例如可通过包含前述二羧酸化合物、前述四羧酸化合物、及根据需要而使用的前述三羧酸化合物的羧酸化合物、与前述二胺化合物的反应、例如缩聚来制造。本发明的一个实施方式中,聚酰胺酰亚胺树脂的合成中,可以存在酰亚胺化催化剂。作为酰亚胺化催化剂,可举出例如三丙基胺、二丁基丙基胺、乙基二丁基胺等脂肪族胺;N-乙基哌啶、N-丙基哌啶、N-丁基吡咯烷、N-丁基哌啶、及N-丙基六氢氮杂等脂环式胺(单环式);氮杂双环[2.2.1]庚烷、氮杂双环[3.2.1]辛烷、氮杂双环[2.2.2]辛烷、及氮杂双环[3.2.2]壬烷等脂环式胺(多环式);以及吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2-乙基吡啶、3-乙基吡啶、4-乙基吡啶、2,4-二甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶、3,4-环戊烯并吡啶、5,6,7,8-四氢异喹啉、及异喹啉等芳香族胺。
聚酰胺酰亚胺树脂的制造中,反应温度没有特别限制,例如为50~350℃。反应时间也没有特别限制,例如为30分钟~10小时左右。根据需要,可以在非活性气氛或减压的条件下进行反应。另外,反应可以在溶剂中进行,作为溶剂,可举出例如聚酰胺酰亚胺清漆的制备中使用的后述的溶剂。
聚酰胺酰亚胺树脂的按照标准聚苯乙烯换算的重均分子量为210,000以上,优选为300,000以上,更优选为350,000以上,优选为800,000以下,更优选为750,000以下,进一步优选为600,000以下,优选为500,000以下。聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量为上述的下限值以上时,不仅能提高包含聚酰胺酰亚胺树脂而成的光学膜的弹性模量、耐弯曲性,还能提高光学特性、例如能降低雾度。另外,聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量为上述上限值以下时,能将聚酰胺酰亚胺清漆的粘度抑制为低值,而且容易进行光学膜的拉伸,因此,加工性变得良好。需要说明的是,本说明书中,重均分子量例如可通过进行GPC测定、按照标准聚苯乙烯换算而求出,具体而言,可利用实施例中记载的方法求出。
关于光学膜中聚酰胺酰亚胺树脂的含量,相对于光学膜的质量而言,优选为30~99质量%,更优选为35~90质量%,进一步优选为40~80质量%,特别优选为40~70质量%。为上述范围时,容易得到具有高弹性模量及优异的光学特性的光学膜。
更具体而言,本发明的优选的实施方式涉及的聚酰胺酰亚胺树脂具有式(31)表示的重复结构单元和式(34)表示的重复结构单元。对于本实施方式涉及的聚酰胺酰亚胺树脂而言,若式(31)表示的重复结构单元及式(34)表示的重复结构单元是聚酰胺酰亚胺树脂的主要结构单元,则从膜的强度及透明性的观点考虑是优选的。式(31)表示的重复结构单元与式(34)表示的重复结构单元的合计相对于聚酰胺酰亚胺树脂的全部重复结构单元而言优选为40摩尔%以上,更优选为50摩尔%以上,进一步优选为70摩尔%以上,更进一步优选为90摩尔%以上,尤其优选为98摩尔%以上。式(31)表示的重复结构单元与式(34)表示的重复结构单元的合计可以为100摩尔%。
另外,本实施方式涉及的聚酰胺酰亚胺树脂中,式(34)表示的重复结构单元相对于式(31)表示的重复结构单元与式(34)表示的重复结构单元的合计而言优选为20摩尔%以上,更优选为30摩尔%以上,进一步优选为40摩尔%以上,特别优选为50摩尔%以上,最优选为60摩尔%以上。另外,优选为90摩尔%以下,更优选为85摩尔%以下,进一步优选为80摩尔%以下。式(34)表示的重复结构单元为上述的范围时,从光学膜的弹性模量及由树脂的溶解性提高而带来的良好的成膜性的观点考虑是优选的。
此外,本发明的优选的实施方式涉及的聚酰胺酰亚胺树脂可以在不损害得到的聚酰胺酰亚胺系高分子膜的各种物性的范围内包含式(32)及式(33)中任一式表示的重复结构单元中的任意一种以上。另外,该聚酰胺酰亚胺树脂可以包含分别为2种以上的式(31)、式(32)、式(33)或式(34)表示的重复结构单元。
式(31)表示的重复结构单元及式(32)表示的重复结构单元是四羧酸化合物(3)或四羧酸化合物(5)与二胺化合物(7)进行反应而形成的结构单元,是同时包含来自四羧酸化合物(3)或四羧酸化合物(5)的结构单元和来自二胺化合物(7)的结构单元的结构单元。式(33)表示的重复结构单元是三羧酸化合物(6)与二胺化合物(7)进行反应而形成的结构单元,是同时包含来自三羧酸化合物(6)的结构单元和来自二胺化合物(7)的结构单元的结构单元。式(34)表示的重复结构单元是二羧酸化合物(1)与二胺化合物(7)进行反应而形成的结构单元,是同时包含来自二羧酸化合物(1)的结构单元和来自二胺化合物(7)的结构单元的结构单元。
因此,式(31)、式(32)、式(33)或(34)各式中,G1及G2与式(3)中的Y或式(5)中的Y1相同,G3与式(6)中的Y2相同,G4与式(1)中的W相同,式(31)、式(32)、式(33)及(34)中,X1~X4分别与式(7)中的X相同,X1~X4各自可以相同也可以不同。
<二氧化硅粒子>
本发明的光学膜包含二氧化硅粒子。二氧化硅粒子的平均一次粒径优选为10nm以上,更优选为15nm以上,进一步优选为20nm以上,优选为100nm以下,更优选为80nm以下,进一步优选为60nm以下,尤其优选为40nm以下,特别优选为30nm以下。二氧化硅粒子的平均一次粒径为上述范围时,能抑制二氧化硅粒子的凝聚,能提高光学膜的光学特性,例如能降低雾度。需要说明的是,本发明中,平均一次粒径可利用BET法测定。
关于本发明的光学膜中包含的二氧化硅粒子的含量,相对于光学膜的质量(100质量%)而言,为3~70质量%。本发明的光学膜通过包含重均分子量为210,000以上的前述聚酰胺酰亚胺树脂、和3~70质量%的前述二氧化硅粒子,从而不仅具有高弹性模量,而且具有优异的光学特性、例如低雾度(Haze)、低黄色度(YI值)、及高全光线透过率。
本发明的光学膜中包含的二氧化硅粒子的含量优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,进一步优选为30质量%以上,优选为60质量%以下。二氧化硅粒子的含量为上述的下限值以上时,容易进一步提高弹性模量,另外,二氧化硅粒子的含量为上述的上限值以下时,容易提高光学特性、例如容易降低雾度(Haze),并且容易提高折弯试验中的耐久性(耐弯曲性)。
本发明的一个实施方式中,光学膜中包含的聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量较大的情况下,若二氧化硅粒子的含量较小,则有时光学特性下降:例如雾度(Haze)提高,等等。因此,聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量较大的情况下,优选使二氧化硅粒子的含量较大。例如聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量为210,000以上时,相对于光学膜的质量(100质量%)而言,二氧化硅粒子的含量优选为3质量%以上,更优选为5质量%以上,进一步优选为10质量%以上,尤其优选为30质量%以上,二氧化硅粒子的含量为70质量%以下。
通过如上所述地将二氧化硅粒子的含量调节至规定量以上,从而即使在光学膜中包含高分子量的聚酰胺酰亚胺树脂,也能呈现高弹性模量和优异的光学特性。
<光学膜>
本发明的光学膜由于包含重均分子量为210,000以上的聚酰胺酰亚胺树脂、和相对于光学膜的质量而言为3~70质量份的二氧化硅粒子,因而不仅具有高弹性模量,而且具有优异的光学特性。另外,本发明的光学膜的耐弯曲性也优异。因此,本发明的光学膜可用于图像显示装置的构件、尤其是柔性显示器的前面板(窗膜(window film))。前面板具有保护柔性显示器内的图像显示元件的功能。作为图像显示装置,可举出电视机、智能手机、移动电话、汽车导航、平板PC、便携游戏机、电子纸、指示器、布告板、钟表、及智能手表等可穿戴设备等。作为柔性显示器,可举出具有柔性的特性的图像显示装置、例如电视机、智能手机、移动电话、汽车导航、平板PC、便携游戏机、电子纸、指示器、布告板、钟表、及可穿戴设备等。
本发明的光学膜可以还包含紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂,可举出例如苯并三唑衍生物(苯并三唑系紫外线吸收剂)、1,3,5-三苯基三嗪衍生物等三嗪衍生物(三嗪系紫外线吸收剂)、二苯甲酮衍生物(二苯甲酮系紫外线吸收剂)、及水杨酸酯衍生物(水杨酸酯系紫外线吸收剂),可使用选自由它们组成的组中的至少1种。从具有良好的紫外线吸收能力方面考虑,优选使用选自由苯并三唑系紫外线吸收剂及三嗪系紫外线吸收剂组成的组中的至少1种,更优选为苯并三唑系紫外线吸收剂。
作为苯并三唑系紫外线吸收剂的具体例,可举出式(9)表示的化合物,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。作为式(9)表示的化合物的具体例,可举出住友化学(株)制的商品名:Sumisorb 200(2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑)、Sumisorb 300(2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑)、Sumisorb 340(2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑)、Sumisorb 350(2-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑)。
式(9)中,T为氢原子、氟原子、氯原子、碳原子数为1~5的烷基或碳原子数为1~5的烷氧基,R35及R36各自独立地为氢原子或碳原子数为1~20的烃基,R35或R36中的至少任一方为碳原子数为1~20的烃基。
作为T中的碳原子数为1~5的烷基,可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2-乙基丙基等。
作为T中的碳原子数为1~5的烷氧基,可举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊基氧基、2-甲基丁氧基、3-甲基丁氧基、2-乙基丙氧基等。
T优选为氢原子、氟原子、氯原子或甲基,更优选为氢原子、氟原子或氯原子。
R35及R36分别为氢原子或碳原子数为1~20的烃基,R35及R36中的至少任一方为烃基。R35及R36分别为烃基时,优选为碳原子数为1~12的烃基,更优选为碳原子数为1~8的烃基。具体而言,可例举甲基、叔丁基、叔戊基及叔辛基。
关于光学膜中紫外线吸收剂的含量,相对于聚酰胺酰亚胺树脂与二氧化硅粒子的总质量100质量份而言,优选为0.01~10质量份,更优选为1~8质量份,进一步优选为3~7质量份。紫外线吸收剂的含量为上述下限值以上时,能提高紫外线吸收性。紫外线吸收剂的含量为上述上限值以下时,能抑制因制造光学膜时的热而导致的紫外线吸收剂的分解,能提高光学特性、例如能降低雾度。
本发明的光学膜可以包含除聚酰胺酰亚胺树脂、二氧化硅粒子及紫外线吸收剂以外的其他添加剂。作为其他添加剂,可举出例如聚酰胺酰亚胺树脂以外的其他树脂、抗氧化剂、脱模剂、稳定剂、上蓝剂等着色剂、阻燃剂、润滑剂、及流平剂(leveling agent)。光学膜包含添加剂时,相对于光学膜的质量而言,添加剂的含量优选为0.01~20质量%,更优选为0.1~10质量%。
作为其他树脂,没有特别限制,可举出惯用的树脂、例如聚烯烃系树脂、纤维素系树脂、聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚醚醚酮系树脂、聚砜系树脂、聚酰亚胺树脂等。其他树脂可以单独使用或组合2种以上而使用。
光学膜的厚度可根据用途适当调整,通常为10~200μm,优选为20~100μm,更优选为25~80μm,进一步优选为30~50μm。光学膜的厚度为上述范围时,光学特性和耐弯曲性变得良好。需要说明的是,本发明中,光学膜的厚度例如可利用实施例中记载的方法来测定。
本发明的光学膜的雾度优选为3.0%以下,更优选为2.0%以下,进一步优选为1.0%以下。光学膜的雾度为上述的上限值以下的光学膜的透明性变得良好,在用于图像显示装置的前面板时,能有助于高的视觉辨认性。另外,雾度的下限值通常为0.01%。需要说明的是,雾度可利用实施例中记载的方法测定。
本发明的光学膜的黄色度优选为8以下,更优选为5以下,进一步优选为3以下。光学膜的黄色度为上述的上限值以下的光学膜的透明性变得良好,在用于图像显示装置的前面板时,能有助于高的视觉辨认性。另外,黄色度通常为-5以上,优选为-2以上。需要说明的是,黄色度可利用实施例中记载的方法来测定。
本发明的光学膜中,厚度为50μm时的全光线透过率优选为80%以上,更优选为85%以上,进一步优选为90%以上,特别优选为91%以上,最优选为92%以上。光学膜的全光线透过率为上述的下限值以上的光学膜的透明性良好,在用于图像显示装置的前面板时,能有助于高的视觉辨认性。另外,全光线透过率的上限值通常为99.99%。需要说明的是,全光线透过率可利用实施例中记载的方法来测定。
本发明的光学膜的弹性模量优选为3GPa以上,更优选为4GPa以上,进一步优选为5GPa以上,特别优选为6GPa以上,优选为10GPa以下,更优选为8GPa以下,进一步优选为7GPa以下。
光学膜的弹性模量为上述范围时,容易提高耐弯曲性。需要说明的是,弹性模量可利用实施例中记载的方法来测定。
光学膜的制造方法没有特别限制,例如可利用包括以下的工序的方法来制造:
(a)制备包含聚酰胺酰亚胺树脂及二氧化硅粒子的液体(有时称为聚酰胺酰亚胺清漆)的工序(聚酰胺酰亚胺清漆制备工序),
(b)将聚酰胺酰亚胺清漆涂布于基材而形成涂膜的工序(涂布工序),以及
(c)使涂布的液体(涂膜)干燥而形成光学膜的工序(光学膜形成工序)。
聚酰胺酰亚胺清漆制备工序中,为了制备聚酰胺酰亚胺清漆,将前述二羧酸化合物、前述四羧酸化合物、前述二胺化合物、及根据需要而使用的三羧酸化合物、作为酰亚胺化催化剂发挥作用的叔胺、脱水剂等其他成分混合,使其反应,制备聚酰胺酰亚胺树脂混合液。作为叔胺,可举出前述的芳香族胺、脂肪族胺等。作为脱水剂,可举出乙酸酐、丙酸酐、异丁酸酐、特戊酸酐、丁酸酐、异戊酸酐等。向该聚酰胺酰亚胺树脂混合液中添加不良溶剂,利用再沉淀法使聚酰胺酰亚胺树脂析出,进行干燥,将沉淀物取出。根据需要,用甲醇等溶剂洗涤沉淀物,使其干燥,得到聚酰胺酰亚胺树脂。接下来,将聚酰胺酰亚胺树脂溶解于溶剂中,添加上述二氧化硅粒子及根据需要而使用的紫外线吸收剂、其他添加剂,进行搅拌,由此制备聚酰胺酰亚胺清漆。需要说明的是,也可向聚酰胺酰亚胺树脂中添加将包含二氧化硅粒子的硅溶胶的分散介质置换为能溶解聚酰胺酰亚胺树脂的溶剂、例如下述的聚酰胺酰亚胺清漆的制备中使用的溶剂而得到的硅溶胶。
聚酰胺酰亚胺清漆的制备中使用的溶剂没有特别限制,只要是能溶解聚酰胺酰亚胺树脂的溶剂即可。作为所述溶剂,可举出例如N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂;γ-丁内酯、γ-戊内酯等内酯系溶剂;二甲基砜、二甲基亚砜、环丁砜等含硫系溶剂;碳酸亚乙酯、碳酸1,2-亚丙酯等碳酸酯系溶剂;及它们的组合(混合溶剂)。这些溶剂中,为了制备添加了硅溶胶的清漆,优选γ-丁内酯、γ-戊内酯等内酯系溶剂。另外,可在聚酰胺酰亚胺清漆中包含水、醇系溶剂、酮系溶剂、非环状酯系溶剂、醚系溶剂等。
涂布工序中,利用已知的涂布方法,将聚酰胺酰亚胺清漆涂布于基材上而形成涂膜。作为已知的涂布方法,可举出例如线棒涂布法、逆式涂布、凹版涂布等辊涂法、模涂法、逗号涂布法、唇涂法、旋涂法、丝网涂布法、喷注式涂布、浸渍法、喷雾法、流延成型法等。
光学膜形成工序中,通过将涂膜干燥,将其从基材剥离,从而能形成光学膜。剥离后,可以进一步进行将光学膜干燥的干燥工序。涂膜的干燥通常可于50~350℃的温度进行。根据需要,可在非活性气氛或减压的条件下进行涂膜的干燥。
作为基材的例子,可举出PET膜、PEN膜、聚酰亚胺膜、及聚酰胺酰亚胺膜等。其中,从耐热性优异的观点考虑,优选PET膜、PEN膜、聚酰亚胺膜、及其他聚酰胺酰亚胺膜。此外,从与光学膜的密合性及成本的观点考虑,更优选PET膜。
也可形成在本发明的光学膜上附加硬涂层、粘合层、色相调节层等功能层而成的层叠膜。此外,也可在光学膜的表面贴合保护膜。
实施例
以下,基于实施例及比较例,更具体地说明本发明,但本发明不受以下的实施例的限制。对于例中的“%”及“份”而言,只要没有特别说明,则表示质量%及质量份。首先,对测定及评价方法进行说明。
<雾度(Haze)>
将实施例及比较例中得到的光学膜切割成30mm×30mm的大小,使用雾度计算机(SUGA试验机(株)制,“HGM-2DP”)测定雾度(%)。
<黄色度(YI值)>
将实施例及比较例中得到的光学膜切割成30mm×30mm的大小,使用紫外可见近红外分光光度计(日本分光(株)制V-670),求出三刺激值(X,Y,Z),代入至下述计算式,由此算出YI值。
YI=100×(1.2769X-1.0592Z)/Y
对于评价而言,基于下述基准进行判定。
<评价方法>
◎...YI≤3.5
○...3.5<YI≤5
×...5<YI
<全光线透过率>
将实施例及比较例中得到的光学膜切割成30mm×30mm的大小,使用雾度计算机(SUGA试验机(株)制,“HGM-2DP”),测定光学膜的厚度为50μm时的全光线透过率(%)。
<弹性模量>
使用哑铃切割机,将实施例及比较例中得到的光学膜切割成10mm×100mm的长条状,得到样品。对于该样品的弹性模量,使用岛津制作所制Autograph AG-IS,在夹头间距离为500mm、拉伸速度为20mm/min的条件下测定S-S曲线,由其斜率算出光学膜的弹性模量。
<重均分子量(Mw)>
凝胶渗透色谱法(GPC)测定
·前处理方法
向实施例及比较例中得到的聚酰胺酰亚胺树脂中添加DMF洗脱液(10mM溴化锂溶液)而使得浓度成为2mg/mL,一边于80℃进行30分钟搅拌一边进行加热,冷却后,用0.45μm膜滤器进行过滤,将所得滤液作为测定溶液。
·测定条件
柱:TSKgel SuperAWM-H×2+SuperAW2500×1(6.0mmI.D.×150mm×3根)
洗脱液:DMF(添加有10mM的溴化锂)
流量:1.0mL/min.
检测器:RI检测器
柱温:40℃
进样量:100μL
分子量标准:标准聚苯乙烯
<光学膜的厚度>
针对实施例及比较例中得到的光学膜,使用ABS数显千分表(ABS DigimaticIndicator)(Mitutoyo Corporation制,“ID-C112BS”),测定光学膜的厚度。
(硅溶胶的制备)
将利用溶胶-凝胶法制作的BET径(利用BET法测得的平均粒径)不同的无定形硅溶胶作为原料,通过溶剂置换,制备γ-丁内酯(以下,有时也表示为GBL)置换的硅溶胶。用网眼为10μm的膜滤器对得到的溶胶进行过滤,得到GBL置换硅溶胶。得到的GBL置换硅溶胶中的二氧化硅粒子均为30~32质量%。如表1中记载的那样,作为无定形硅溶胶,在实施例及比较例中使用了BET径为23nm、27nm中任一者的硅溶胶。
(聚酰胺酰亚胺树脂的制备)
1.合成例1
在氮气气氛下,向具备搅拌叶片的1L可分离式烧瓶中,添加2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯(TFMB)45g(140.52mmol)及N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)770.40g,在室温下一边搅拌一边将TFMB溶解于DMAc。接下来,向烧瓶中添加4,4’-(六氟异丙叉)双邻苯二甲酸酐(6FDA)19.01g(42.80mmol),在室温下进行3小时搅拌。然后,向烧瓶中添加4,4’-氧双(苯甲酰氯)(OBBC)4.21g(14.27mmol),然后添加对苯二甲酰氯(TPC)17.38g(85.60mmol),在室温下进行1小时搅拌。接下来,向烧瓶中添加4-甲基吡啶4.65g(49.93mmol)和乙酸酐13.11g(128.39mmol),在室温下进行30分钟搅拌,然后,使用油浴升温至70℃,进而进行3小时搅拌,得到反应液。
将得到的反应液冷却至室温,以线状投入至大量的甲醇中,将析出的沉淀物取出,用甲醇浸渍6小时,然后用甲醇洗涤。接下来,于100℃进行沉淀物的减压干燥,得到聚酰胺酰亚胺树脂。聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量(Mw)为250,000。
2.合成例2
在氮气气氛下,向具备搅拌叶片的1L可分离式烧瓶中,添加TFMB 45g(140.52mmol)及DMAc 768.55g,在室温下一边搅拌一边将TFMB溶解于DMAc。接下来,向烧瓶中添加6FDA 18.92g(42.58mmol),在室温下进行3小时搅拌。然后,向烧瓶中添加OBBC4.19g(14.19mmol),然后添加对苯二甲酰氯(TPC)17.29g(85.16mmol),在室温下进行1小时搅拌。接下来,向烧瓶中添加4-甲基吡啶4.63g(49.68mmol)和乙酸酐13.04g(127.75mmol),在室温下进行30分钟搅拌,然后,使用油浴升温至70℃,进而进行3小时搅拌,得到反应液。
将得到的反应液冷却至室温,以线状投入至大量的甲醇中,将析出的沉淀物取出,用甲醇浸渍6小时,然后用甲醇洗涤。接下来,于100℃进行沉淀物的减压干燥,得到聚酰胺酰亚胺树脂。聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量(Mw)为355,000。
3.合成例3
在氮气气氛下,向具备搅拌叶片的1L可分离式烧瓶中,添加TFMB 40g(124.91mmol)及DMAc 682.51g,在室温下一边搅拌一边将TFMB溶解于DMAc。接下来,向烧瓶中添加6FDA 16.78g(37.77mmol),在室温下进行3小时搅拌。然后,向烧瓶中添加OBBC3.72g(12.59mmol),然后添加对苯二甲酰氯(TPC)15.34g(75.55mmol),在室温下进行1小时搅拌。接下来,向烧瓶中添加4-甲基吡啶8.21g(88.14mmol)和乙酸酐15.43g(151.10mmol),在室温下进行30分钟搅拌,然后,使用油浴升温至70℃,进而进行3小时搅拌,得到反应液。
将得到的反应液冷却至室温,以线状投入至大量的甲醇中,将析出的沉淀物取出,用甲醇浸渍6小时,然后用甲醇洗涤。接下来,于100℃进行沉淀物的减压干燥,得到聚酰胺酰亚胺树脂。聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量(Mw)为400,000。
4.合成例4
在氮气气氛下,向具备搅拌叶片的1L可分离式烧瓶中,添加TFMB 40g(124.91mmol)及DMAc 682.18g,在室温下一边搅拌一边将TFMB溶解于DMAc。接下来,向烧瓶中添加6FDA 16.76g(37.74mmol),在室温下进行3小时搅拌。然后,向烧瓶中添加OBBC3.71g(12.58mmol),然后添加对苯二甲酰氯(TPC)15.32g(75.47mmol),在室温下进行1小时搅拌。接下来,向烧瓶中添加4-甲基吡啶8.20g(88.05mmol)和乙酸酐15.41g(150.95mmol),在室温下进行30分钟搅拌,然后,使用油浴升温至70℃,进而进行3小时搅拌,得到反应液。
将得到的反应液冷却至室温,以线状投入至大量的甲醇中,将析出的沉淀物取出,用甲醇浸渍6小时,然后用甲醇洗涤。接下来,于100℃进行沉淀物的减压干燥,得到聚酰胺酰亚胺树脂。聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量(Mw)为475,000。
5.合成例5
在氮气气氛下,向具备搅拌叶片的1L可分离式烧瓶中,添加TFMB 40g(124.91mmol)及DMAc 681.21g,在室温下一边搅拌一边将TFMB溶解于DMAc。接下来,向烧瓶中添加6FDA 16.71g(37.62mmol),在室温下进行3小时搅拌。然后,向烧瓶中添加OBBC3.70g(12.54mmol),然后添加对苯二甲酰氯(TPC)15.28g(75.25mmol),在室温下进行1小时搅拌。接下来,向烧瓶中添加4-甲基吡啶8.18g(87.79mmol)和乙酸酐15.36g(150.49mmol),在室温下进行30分钟搅拌,然后,使用油浴升温至70℃,进而进行3小时搅拌,得到反应液。
将得到的反应液冷却至室温,以线状投入至大量的甲醇中,将析出的沉淀物取出,用甲醇浸渍6小时,然后用甲醇洗涤。接下来,于100℃进行沉淀物的减压干燥,得到聚酰胺酰亚胺树脂。聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量(Mw)为602,000。
6.合成例6
在氮气气氛下,向具备搅拌叶片的1L可分离式烧瓶中,添加TFMB 40g(124.91mmol)及DMAc 680.57g,在室温下一边搅拌一边将TFMB溶解于DMAc。接下来,向烧瓶中添加6FDA 16.68g(37.55mmol),在室温下进行3小时搅拌。然后,向烧瓶中添加OBBC3.69g(12.52mmol),然后添加对苯二甲酰氯(TPC)15.25g(75.09mmol),在室温下进行1小时搅拌。接下来,向烧瓶中添加4-甲基吡啶8.16g(87.61mmol)和乙酸酐15.33g(150.19mmol),在室温下进行30分钟搅拌,然后,使用油浴升温至70℃,进而进行3小时搅拌,得到反应液。
将得到的反应液冷却至室温,以线状投入至大量的甲醇中,将析出的沉淀物取出,用甲醇浸渍6小时,然后用甲醇洗涤。接下来,于100℃进行沉淀物的减压干燥,得到聚酰胺酰亚胺树脂。聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量(Mw)为750,000。
7.合成例7
在氮气气氛下,向具备搅拌叶片的1L可分离式烧瓶中,添加TFMB 65g(202.97mmol)及DMAc 834.69g,在室温下一边搅拌一边将TFMB溶解于DMAc。接下来,向烧瓶中添加6FDA 27.09g(60.98mmol),在室温下进行3小时搅拌。然后,向烧瓶中添加OBBC12.00g(40.66mmol),然后添加对苯二甲酰氯(TPC)20.63g(101.64mmol),在室温下进行1小时搅拌。接下来,向烧瓶中添加4-甲基吡啶6.63g(71.15mmol)和乙酸酐18.68g(182.95mmol),在室温下进行30分钟搅拌,然后,使用油浴升温至70℃,进而进行3小时搅拌,得到反应液。
将得到的反应液冷却至室温,以线状投入至大量的甲醇中,将析出的沉淀物取出,用甲醇浸渍6小时,然后用甲醇洗涤。接下来,于100℃进行沉淀物的减压干燥,得到聚酰胺酰亚胺树脂。聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量(Mw)为310,000。
8.合成例8
在氮气气氛下,向具备搅拌叶片的1L可分离式烧瓶中,添加TFMB 50g(156.13mmol)及DMAc 642.07g,在室温下一边搅拌一边将TFMB溶解于DMAc。接下来,向烧瓶中添加6FDA 20.84g(46.91mmol),在室温下进行3小时搅拌。然后,向烧瓶中添加OBBC9.23g(31.27mmol),然后添加对苯二甲酰氯(TPC)15.87g(78.18mmol),在室温下进行1小时搅拌。接下来,向烧瓶中添加4-甲基吡啶9.89g(106.17mmol)和乙酸酐14.37g(140.73mmo1),在室温下进行30分钟搅拌,然后,使用油浴升温至70℃,进而进行3小时搅拌,得到反应液。
将得到的反应液冷却至室温,以线状投入至大量的甲醇中,将析出的沉淀物取出,用甲醇浸渍6小时,然后用甲醇洗涤。接下来,于100℃进行沉淀物的减压干燥,得到聚酰胺酰亚胺树脂。聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量(Mw)为400,000。
9.合成例9
在氮气气氛下,向具备搅拌叶片的1L可分离式烧瓶中,添加TFMB 45g(140.52mmol)及DMAc 635.28g,在室温下一边搅拌一边将TFMB溶解于DMAc。接下来,向烧瓶中添加6FDA 25.01g(56.29mmol),在室温下进行3小时搅拌。然后,向烧瓶中添加OBBC24.92g(84.44mmol),在室温下进行1小时搅拌。接下来,向烧瓶中添加吡啶9.97g(126.01mmol)和乙酸酐22.99g(225.17mmol),在室温下进行30分钟搅拌,然后,使用油浴升温至70℃,进而进行3小时搅拌,得到反应液。
将得到的反应液冷却至室温,以线状投入至大量的甲醇中,将析出的沉淀物取出,用甲醇浸渍6小时,然后用甲醇洗涤。接下来,于100℃进行沉淀物的减压干燥,得到聚酰胺酰亚胺树脂。聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量(Mw)为320,000。
10.合成例10
在氮气气氛下,向具备搅拌叶片的1L可分离式烧瓶中,添加TFMB 45g(140.52mmol)及DMAc 574.25g,在室温下一边搅拌一边将TFMB溶解于DMAc。接下来,向烧瓶中添加6FDA 19.11g(43.02mmol),在室温下进行3小时搅拌。然后,向烧瓶中添加OBBC4.23g(14.34mmol),然后添加对苯二甲酰氯(TPC)17.47g(86.03mmol),在室温下进行1小时搅拌。接下来,向烧瓶中添加4-甲基吡啶9.35g(100.37mmo1)和乙酸酐17.57g(172.07mmo1),在室温下进行30分钟搅拌,然后,使用油浴升温至70℃,进而进行3小时搅拌,得到反应液。
将得到的反应液冷却至室温,以线状投入至大量的甲醇中,将析出的沉淀物取出,用甲醇浸渍6小时,然后用甲醇洗涤。接下来,于100℃进行沉淀物的减压干燥,得到聚酰胺酰亚胺树脂。聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量(Mw)为205,000。
(光学膜)
1.实施例1~12、14~19、20、及比较例1
将合成例1~5及7~10的聚酰胺酰亚胺树脂溶解于GBL,添加上述的GBL置换硅溶胶,进行充分混合,由此,得到表1中记载的组成的聚酰胺酰亚胺树脂/二氧化硅粒子混合清漆(以下,有时称为混合清漆)。此时,以聚酰胺酰亚胺树脂/二氧化硅粒子浓度(相对于树脂与二氧化硅粒子的总质量而言的浓度)成为9~13质量%的方式制备混合清漆。
用网眼为10微米的过滤器对得到的混合清漆进行过滤,然后,使用涂敷器以自立膜的膜厚成为55μm的方式涂布于聚酯基材(东洋纺(株)制,商品名“A4100”)的平滑面上,于50℃进行30分钟干燥,接下来于140℃进行15分钟干燥,然后将聚酯基材剥离,得到自立膜。将得到的自立膜固定于金属框,于200℃进行干燥,得到膜厚为50μm的光学膜。表1中,对于二氧化硅粒子的含量而言,将光学膜的质量(聚酰胺酰亚胺树脂与二氧化硅粒子的总质量)作为基准。
2.实施例13
将紫外线吸收剂(SUMIKA CHEMTEX CO.,LTD.制,制品名“Sumisorb 340”)溶解于GBL,添加合成例6的聚酰胺酰亚胺树脂和上述的GBL置换硅溶胶,使其充分混合,由此得到树脂/二氧化硅粒子混合清漆。此时,以下述的原料的装料比率制备混合清漆:紫外线吸收剂相对于聚酰胺酰亚胺树脂与二氧化硅粒子的总质量100质量份而言成为4质量份,树脂/二氧化硅粒子浓度(相对于树脂与二氧化硅粒子的总质量而言的浓度)成为11质量%。
用网眼为10微米的过滤器对得到的混合清漆进行过滤,然后,使用涂敷器以自立膜的膜厚成为55μm的方式涂布于聚酯基材(东洋纺(株)制,商品名“A4100”)的平滑面上,于50℃进行30分钟干燥,接下来于140℃进行15分钟干燥,然后将聚酯基材剥离,得到自立膜。将得到的自立膜固定于金属框,于200℃进行干燥,得到膜厚为50μm的光学膜。
3.实施例21
将合成例9的聚酰胺酰亚胺树脂溶解于GBL,添加GBL置换硅溶胶,进行充分混合,由此得到表1中记载的组成的树脂/二氧化硅粒子混合清漆。此时,以树脂和二氧化硅粒子的浓度成为16质量%的方式制备混合清漆。用网眼为10微米的过滤器对得到的混合清漆进行过滤,然后,使用涂敷器以自立膜的膜厚成为55μm的方式涂布于聚酯基材(东洋纺(株)制,商品名“A4100”)的平滑面上,于50℃进行30分钟干燥,接下来于140℃进行15分钟干燥,然后将聚酯基材剥离,得到自立膜。将得到的自立膜固定于金属框,于200℃进行干燥,得到膜厚为50μm的膜。
表1中示出实施例1~21、及比较例1中得到的光学膜的雾度(Haze)、黄色度(YI值)、弹性模量、及全光线透过率。需要说明的是,表1中,构成聚酰胺酰亚胺树脂的结构单元的比例表示来自TPC的结构单元/来自6FDA的结构单元/来自OBBC的结构单元/来自TFMB的结构单元的比例(摩尔%)。
表1
实施例1~21的光学膜与比较例1相比,雾度及黄色度低,并且具有优异的弹性模量,进而具有高全光线透过率。因此,实施例1~21的光学膜能同时实现高弹性模量和优异的光学特性。
Claims (7)
1.光学膜,其是包含重均分子量为210,000以上的聚酰胺酰亚胺树脂、和二氧化硅粒子的光学膜,其中,相对于光学膜的质量而言,所述二氧化硅粒子的含量为3~70质量%。
2.如权利要求1所述的光学膜,其中,相对于光学膜的质量而言,二氧化硅粒子的含量为5~70质量%。
3.如权利要求1或2所述的光学膜,其中,构成聚酰胺酰亚胺树脂的来自羧酸化合物的结构单元中包含的来自二羧酸化合物的结构单元的含量相对于来自羧酸化合物的全部结构单元的总摩尔数而言为20~90摩尔%。
4.如权利要求1或2所述的光学膜,其中,构成聚酰胺酰亚胺树脂的来自羧酸化合物的结构单元中包含的来自二羧酸化合物的结构单元中,具有式(2a)表示的基团的结构单元的含量相对于来自羧酸化合物的全部结构单元的总摩尔数而言为0~80摩尔%,
式(2a)中,R3~R6各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为6~12的芳基,R3~R6中包含的氢原子各自独立地可以被卤素原子取代,m为1~4的整数,*表示化学键。
5.如权利要求1或2所述的光学膜,其中,构成聚酰胺酰亚胺树脂的来自羧酸化合物的结构单元中包含的来自二羧酸化合物的结构单元中,具有式(2b)表示的基团的结构单元的含量相对于来自羧酸化合物的全部结构单元的总摩尔数而言为3~70摩尔%,
式(2b)中,R7~R14各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为6~12的芳基,R7~R14中包含的氢原子各自独立地可以被卤素原子取代,m1为1~4的整数,m2为0或1,A1及A2各自独立地表示-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-S-、-SO2-、-CO-或-NR15-,R15表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为6~12的芳基,*表示化学键。
6.如权利要求1或2所述的光学膜,其中,构成聚酰胺酰亚胺树脂的来自羧酸化合物的结构单元中包含的来自四羧酸化合物的结构单元的含量相对于来自羧酸化合物的全部结构单元的总摩尔数而言为10~60摩尔%。
7.如权利要求1或2所述的光学膜,其中,聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量为800,000以下。
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