CN111303625A - 树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供即使包含纳米尺寸的二氧化硅粒子、反射光的蓝色调也少的树脂组合物。本发明的解决手段为一种树脂组合物,其包含聚酰胺酰亚胺树脂、和一次粒径为5~50nm的二氧化硅粒子,该二氧化硅粒子满足式(1)~式(3)的关系:L*≥80 (1),‑3.0≤a*≤3.0 (2),7.5≤b*≤20 (3);式(1)~式(3)中,L*、a*及b*分别表示在大气下于200℃的温度对分散有该二氧化硅粒子的硅溶胶进行1小时加热而析出的二氧化硅粒子的L*a*b*色度系统中的色度坐标L*、a*及b*。
Description
技术领域
本发明涉及能形成可作为图像显示装置的前面板等使用的光学膜的树脂组合物、及该光学膜。
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,但玻璃非常刚直,容易破裂,因此,例如作为柔性显示器等的前面板材料的利用是困难的。作为代替玻璃的材料之一,有聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂,对使用了这些树脂的光学膜进行了研究(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2015-521687号公报
发明内容
发明所要解决的课题
对于光学膜而言,除了包含聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂之外,为了提高光学膜的弹性模量,有时还包含纳米尺寸的二氧化硅粒子。然而,根据本发明人的研究,可能是由于通过在光学膜中分散的纳米尺寸的二氧化硅粒子,使得短波长的光优先被散射,因而呈现蓝色调的光相对于膜表面的反射率变大,导致反射光带有蓝色调。将这样的光学膜应用于显示装置时,视觉辨认性下降。其中尤其是对于聚酰胺酰亚胺树脂而言,可知由于在结构中存在可形成氢键的酰胺键,因此,由于二氧化硅粒子的高分散性,将会容易使光散射,反射光更容易带有蓝色调。
因此,本发明的目的在于提供:即使包含纳米尺寸的二氧化硅粒子、也能形成膜表面的反射光的蓝色调少的光学膜的树脂组合物;及该光学膜。
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,对于包含聚酰胺酰亚胺树脂、和一次粒径为5~50nm的二氧化硅粒子的光学膜而言,在大气下于200℃的温度对分散有该二氧化硅粒子的硅溶胶进行1小时加热而析出的二氧化硅粒子的L*a*b*色度系统中的色度坐标L*、a*及b*为规定范围时,能解决上述课题,从而完成了本发明。即,本发明包含以下的方式。
[1]树脂组合物,其包含聚酰胺酰亚胺树脂、和一次粒径为5~50nm的二氧化硅粒子,该二氧化硅粒子满足式(1)~式(3)的关系:
L*≥80 (1)
-3.0≤a*≤3.0 (2)
7.5≤b*≤20 (3)
[式(1)~式(3)中,L*、a*及b*分别表示在大气下于200℃的温度对分散有该二氧化硅粒子的硅溶胶进行1小时加热而析出的二氧化硅粒子的L*a*b*色度系统中的色度坐标L*、a*及b*]
[2]如[1]所述的树脂组合物,其中,聚酰胺酰亚胺树脂含有:包含来自芳香族四羧酸化合物的结构单元的来自四羧酸化合物的结构单元;及包含来自芳香族二羧酸化合物的结构单元的来自二羧酸化合物的结构单元,
相对于来自四羧酸化合物的结构单元与来自二羧酸化合物的结构单元的总摩尔量而言,该来自芳香族四羧酸化合物的结构单元与该来自芳香族二羧酸化合物的结构单元的总摩尔量为10摩尔%以上。
[3]如[1]或[2]所述的树脂组合物,其中,聚酰胺酰亚胺树脂含有卤素原子。
[4]如[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,其中,聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量按照聚苯乙烯换算计为150,000以上。
[5]如[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,二氧化硅粒子为经表面修饰的二氧化硅粒子。
[6]如[1]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于树脂组合物的固态成分100质量份而言,二氧化硅粒子的含量为0.1~60质量份。
[7]如[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,其还包含溶剂。
[8]光学膜,其是由[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物形成的。
[9]如[8]所述的光学膜,其厚度为10~100μm。
[10]如[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物,其中,二氧化硅粒子是由甲醇分散硅溶胶形成的。
[11]如[7]所述的树脂组合物,其中,二氧化硅粒子是由用与前述溶剂相同的溶剂进行了置换的甲醇分散硅溶胶形成的。
发明的效果
本发明的树脂组合物即使包含纳米尺寸的二氧化硅粒子,也能形成膜表面的反射光的蓝色调少的光学膜。
具体实施方式
〔树脂组合物〕
本发明的光学膜包含聚酰胺酰亚胺树脂、和一次粒径为5~50nm的二氧化硅粒子。
<聚酰胺酰亚胺树脂>
本发明的树脂组合物中包含的聚酰胺酰亚胺树脂为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。该聚酰胺酰亚胺树脂可以是包含来自二胺化合物的结构单元、来自三羧酸化合物的结构单元、和任选的从来自二羧酸化合物的结构单元及来自四羧酸化合物的结构单元中选择的至少1种结构单元的树脂,也可以是包含来自二胺化合物的结构单元、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、和任选的来自三羧酸化合物的结构单元的树脂。
本发明的一个实施方式中,聚酰胺酰亚胺树脂优选为包含来自二胺化合物的结构单元、来自二羧酸化合物的结构单元及来自四羧酸化合物的结构单元的树脂,更优选具有式(1)表示的结构单元及式(2)表示的结构单元。
[化学式1]
式(1)表示的结构单元为四羧酸化合物与二胺化合物进行反应而形成的结构单元,式(2)表示的结构单元为二羧酸化合物与二胺化合物进行反应而形成的结构单元。
式(2)中,Z相互独立地为2价有机基团,优选为可以被碳原子数为1~8的烃基或经氟取代的碳原子数为1~8的烃基取代的、碳原子数为4~40的2价有机基团,更优选表示可以被碳原子数为1~8的烃基或经氟取代的碳原子数为1~8的烃基取代的、具有环状结构的碳原子数为4~40的2价有机基团。作为环状结构,可举出脂环、芳香环、杂环结构。作为Z的有机基团,可例举后述的式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)及式(29)表示的基团的化学键中不相邻的2个替换成氢原子而得到的基团及碳原子数为6以下的2价链式烃基,作为Z的杂环结构,可例举具有噻吩环骨架的基团,从容易抑制由树脂组合物形成的光学膜的黄色度(减小YI值)的观点考虑,优选可例举式(20)~式(28)表示的基团、及具有噻吩环骨架的基团。
作为Z的有机基团,更优选式(20’)、式(21’)、式(22’)、式(23’)、式(24’)、式(25’)、式(26’)、式(27’)、式(28’)及式(29’)表示的2价有机基团。
[化学式2]
[式(20’)~式(29’)中,W1及*与式(20)~式(29)中的定义相同]
需要说明的是,式(20)~式(29)及式(20’)~式(29’)中的环上的氢原子可以被碳原子数为1~8的烃基或经氟取代的碳原子数为1~8的烃基、碳原子数为1~6的烷氧基、或者经氟取代的碳原子数为1~6的烷氧基取代。
聚酰胺酰亚胺树脂中,式(2)中的Z具有上述的式(20’)~式(29’)中任一式表示的结构单元时,尤其是式(2)中的Z具有后述的式(3a)表示的结构单元时,对于聚酰胺酰亚胺树脂而言,从容易提高清漆的成膜性的观点考虑,优选的是,除了具有该结构单元之外,还具有下述式(d1)表示的来自羧酸的结构单元。
[化学式3]
[式(d1)中,R24相互独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或碳原子数为6~12的芳基,R25表示R24或-C(=O)-*,*表示化学键]
R24中,作为碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基及碳原子数为6~12的芳基,分别地,可举出作为式(3)中的碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或碳原子数为6~12的芳基而例举的例子。作为结构单元(d1),具体而言,可举出R24及R25均为氢原子的结构单元(来自二羧酸化合物的结构单元)、R24均为氢原子且R25表示-C(=O)-*的结构单元(来自三羧酸化合物的结构单元)等。
对于本发明中的聚酰胺酰亚胺树脂而言,作为式(2)中的Z,可包含多个Z,多个Z相互可以相同也可以不同。其中,从容易提高本发明中的树脂的光学特性、弹性模量及耐弯曲性的观点考虑,优选的是,式(2)中的Z为优选由式(3a)表示、更优选由式(3)表示的结构单元。
[化学式4]
[式(3a)中,Ra及Rb相互独立地表示卤素原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、或碳原子数为6~12的芳基,Ra及Rb中包含的氢原子相互独立地可以被卤素原子取代,A、m及*分别与式(3)中的A、m及*相同,t为0~4的整数,u为0~4的整数]
[化学式5]
[式(3)中,R1~R8相互独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、或碳原子数为6~12的芳基,R1~R8中包含的氢原子相互独立地可以被卤素原子取代,
A表示单键、-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-、-S-、-CO-或-N(R9)-,R9表示氢原子、可以被卤素原子取代的碳原子数为1~12的一价烃基,
m为0~4的整数,
*表示化学键]
式(3a)中,以-A-为基准,各苯环的化学键可以键合于邻位、间位或对位中的任意位置,优选可以键合于间位或对位。Ra及Rb相互独立地表示卤素原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、或碳原子数为6~12的芳基。式(3)中的t及u优选为0,t及/或u为1以上时,Ra及Rb相互独立地优选表示碳原子数为1~6的烷基,更优选表示碳原子数为1~3的烷基。式(3a)中的Ra及Rb中,作为卤素原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基及碳原子数为6~12的芳基,分别地,可举出作为式(3)中的卤素原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或碳原子数为6~12的芳基而例举的例子。
式(3a)中的t及u相互独立地为0~4的整数,优选为0~2的整数,更优选为0或1,进一步更优选为0。
式(3)及式(3a)中,A相互独立地表示单键、-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-、-S-、-CO-或-N(R9)-,从容易提高光学膜的耐弯曲性的观点考虑,优选表示-O-或-S-,更优选表示-O-。
式(3)中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8相互独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或碳原子数为6~12的芳基。作为碳原子数为1~6的烷基,可举出例如甲基、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、正己基等。作为碳原子数为1~6的烷氧基,可举出例如甲氧基、乙氧基、丙基氧基、异丙基氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊基氧基、己基氧基及环己基氧基等。作为碳原子数为6~12的芳基,可举出例如苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基及联苯基等。从光学膜的表面硬度及柔软性的观点考虑,R1~R8相互独立地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,R1~R8中包含的氢原子相互独立地可以被卤素原子取代。
R9表示氢原子、可以被卤素原子取代的碳原子数为1~12的一价烃基。作为碳原子数为1~12的1价烃基,可举出例如甲基、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、正己基、正庚基、正辛基、叔辛基、正壬基及正癸基等,它们可以被卤素原子取代。作为前述卤素原子,可举出氟原子、氯原子、溴原子及碘原子等。作为本发明的一个实施方式的聚酰胺酰亚胺树脂可包含多个A,多个A可以相同也可以不同。
式(3)及式(3a)中,m为0~4的范围的整数,m为上述范围内时,光学膜的耐弯曲性、弹性模量良好。另外,式(3)及式(3a)中,m优选为0~3的范围的整数,更优选为0~2的范围的整数,进一步优选为0或1,尤其优选为0。m为上述范围内时,光学膜的耐弯曲性、弹性模量良好,同时,原料的获得性比较良好。m为0的式(3a)表示的结构单元例如为来自对苯二甲酸或间苯二甲酸的结构单元,该结构单元优选为式(3a)中的m为0及u为0的结构单元。另外,Z可包含1种或2种以上的式(3)及式(3a)表示的结构单元,从光学膜的弹性模量及耐弯曲性提高、黄色度(YI值)减小的观点考虑,可包含m的值不同的2种以上的结构单元、优选m的值不同的2种结构单元。
从光学膜的弹性模量及耐弯曲性提高、黄色度(YI值)减小的观点考虑,优选包含式(3)中的m为0的式(3)表示的结构单元,更优选除了包含该结构单元之外、还包含m为1的式(3)表示的结构单元。
本发明的优选的实施方式中,式(3)或式(3a)为m=0、并且u=0的结构单元,本发明的更优选的实施方式中,聚酰胺酰亚胺树脂包含式(3)中的m为0及R5~R8为氢原子的结构单元。此外,也可将该结构单元与式(3’)表示的结构单元并用。
[化学式6]
这种情况下,光学膜能在发挥高表面硬度的同时,具有高耐弯曲性,能降低黄色度。
本发明的优选的实施方式中,相对于聚酰胺酰亚胺树脂的式(1)表示的结构单元和式(2)表示的结构单元的合计而言,m为0~4时的式(3)或式(3a)表示的结构单元的比例优选为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,进一步更优选为50摩尔%以上,尤其优选为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。相对于聚酰胺酰亚胺树脂中的式(1)表示的结构单元和式(2)表示的结构单元的合计而言,m为0~4时的式(3)或式(3a)表示的结构单元的比例为上述的下限值以上时,光学膜不仅能呈现高表面硬度,而且能具有优异的耐弯曲性、弹性模量。相对于聚酰胺酰亚胺树脂中的式(1)表示的结构单元和式(2)表示的结构单元的合计而言,m为0~4时的式(3)或式(3a)表示的结构单元的比例为上述的上限值以下时,通过抑制因来自式(3)或式(3a)的酰胺键间氢键而导致的增稠,能将树脂组合物的粘度抑制为低水平,能容易地进行光学膜的加工。
本发明的优选的实施方式中,相对于聚酰胺酰亚胺树脂的式(1)表示的结构单元和式(2)表示的结构单元的合计而言,m为1~4时的式(3)或式(3a)表示的结构单元的比例优选为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,尤其优选为8摩尔%以上,优选为70摩尔%以下,更优选为50摩尔%以下,进一步优选为30摩尔%以下,进一步更优选为15摩尔%以下,尤其优选为12摩尔%以下。相对于聚酰胺酰亚胺树脂中的式(1)表示的结构单元和式(2)表示的结构单元的合计而言,m为1~4时的式(3)或式(3a)表示的结构单元的比例为上述的下限值以上时,光学膜能呈现高表面硬度,并且能进一步提高耐弯曲性。相对于聚酰胺酰亚胺树脂中的式(1)表示的结构单元和式(2)表示的结构单元的合计而言,m为1~4时的式(3)或式(3a)表示的结构单元的比例为上述的上限值以下时,通过抑制因来自式(3)或式(3a)的酰胺键间氢键而导致的增稠,能将树脂组合物的粘度抑制为低水平,能容易地进行光学膜的加工。需要说明的是,式(3)或式(3a)表示的结构单元的比例例如可使用1H-NMR进行测定,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,上述聚酰胺酰亚胺树脂中的Z的优选30摩尔%以上、更优选50摩尔%以上、进一步优选70摩尔%以上由m为0~4时的式(3)或式(3a)表示。聚酰胺酰亚胺树脂中的Z的上述的下限值以上由m为0~4时的式(3)或式(3a)表示时,光学膜能在呈现高表面硬度的同时,具有高耐弯曲性。另外,优选地,聚酰胺酰亚胺树脂中的Z的优选100摩尔%以下由m为0~4时的式(3)或式(3a)表示。聚酰胺酰亚胺树脂中的Z的上述的上限值以下由m为0~4时的式(3)或式(3a)表示时,通过抑制因来自m为0~4时的式(3)或式(3a)的酰胺键间氢键而导致的增稠,能将树脂组合物的粘度抑制为低水平,能容易地进行光学膜的加工。
本发明的优选的实施方式中,上述聚酰胺酰亚胺树脂中的Z的优选5摩尔%以上、更优选8摩尔%以上、进一步优选10摩尔%以上、尤其优选12摩尔%以上由m为1~4时的式(3)或式(3a)表示。聚酰胺酰亚胺树脂中的Z的上述的下限值以上由m为1~4时的式(3)或式(3a)表示时,光学膜能在呈现高表面硬度的同时,具有高耐弯曲性。另外,优选地,聚酰胺酰亚胺树脂中的Z的优选90摩尔%以下、更优选70摩尔%以下、进一步优选50摩尔%以下、尤其优选30摩尔%以下由m为1~4时的式(3)或式(3a)表示。聚酰胺酰亚胺树脂中的Z的上述上限值以下由m为1~4时的式(3)或式(3a)表示时,通过抑制因来自m为1~4时的式(3)或式(3a)的酰胺键间氢键而导致的增稠,能将树脂组合物的粘度抑制为低水平,能容易地进行光学膜的加工。需要说明的是,聚酰胺酰亚胺树脂中的、式(3)或式(3a)表示的结构单元的比率例如可使用1H-NMR进行测定,或者也可由原料的装料比算出。
式(1)及式(2)中,X相互独立地表示2价有机基团,优选表示碳原子数为4~40的2价有机基团,更优选表示具有环状结构的碳原子数为4~40的2价有机基团。作为环状结构,可举出脂环、芳香环、杂环结构。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。作为本发明的一个实施方式的聚酰胺酰亚胺树脂可包含多个X,多个X相互可以相同也可以不同。作为X,可例举式(10)、式(11)、式(12)、式(13)、式(14)、式(15)、式(16)、式(17)及式(18)表示的基团;这些式(10)~式(18)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。
[化学式7]
式(10)~式(18)中,*表示化学键,
V1、V2及V3相互独立地表示单键、-O-、-S-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-、-CO-或-N(Q)-。此处,Q表示可以被卤素原子取代的碳原子数为1~12的一价烃基。作为该碳原子数为1~12的一价烃基,可举出与作为式(3)中的R9而在上文中例举的基团相同的基团。
1个例子是:V1及V3为单键、-O-或-S-,并且,V2为-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-或-SO2-。V1与V2相对于各环的键合位置、及V2与V3相对于各环的键合位置分别相对于各环优选为间位或对位,更优选为对位。作为可以被卤素原子取代的碳原子数为1~12的1价烃基,可举出上文在式(3)中例举的基团。
式(10)~式(18)表示的基团中,从光学膜的表面硬度及耐弯曲性的观点考虑,优选式(13)、式(14)、式(15)、式(16)及式(17)表示的基团,更优选式(14)、式(15)及式(16)表示的基团。另外,从光学膜的表面硬度及柔软性的观点考虑,V1、V2及V3相互独立地优选为单键、-O-或-S-,更优选为单键或-O-。
本发明的优选的实施方式中,式(1)及式(2)中的多个X的至少一部分为式(4)表示的结构单元。
[化学式8]
[式(4)中,R10~R17相互独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、或碳原子数为6~12的芳基,R10~R17中包含的氢原子相互独立地可以被卤素原子取代,*表示化学键]
式(1)及(2)中的多个X的至少一部分为式(4)表示的结构单元时,光学膜在能呈现高表面硬度的同时,能具有高透明性。
式(4)中,R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16及R17相互独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、或碳原子数为6~12的芳基。作为碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或碳原子数为6~12的芳基,可举出作为式(3)中的碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或碳原子数为6~12的芳基而在上文中例举的基团。R10~R17相互独立地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,此处,R10~R17中包含的氢原子相互独立地可以被卤素原子取代。作为卤素原子,可举出例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。从包含聚酰胺酰亚胺树脂而成的光学膜的表面硬度、透明性及耐弯曲性的观点考虑,R10~R17相互独立地进一步优选为氢原子、甲基、氟基、氯基或三氟甲基;进一步更优选R10、R12、R13、R14、R15、及R16为氢原子,R11及R17为氢原子、甲基、氟基、氯基或三氟甲基;尤其优选R11及R17为甲基或三氟甲基。
本发明的优选的实施方式中,式(4)表示的结构单元为式(4’)表示的结构单元,
[化学式9]
即,多个X的至少一部分为式(4’)表示的结构单元。这种情况下,光学膜能在呈现高透明性的同时,通过含有氟元素的骨架,从而提高该聚酰胺酰亚胺树脂在溶剂中的溶解性,将树脂组合物的粘度抑制为低水平,能容易地进行光学膜的加工。
本发明的优选的实施方式中,上述聚酰胺酰亚胺树脂中的X的优选30摩尔%以上、更优选50摩尔%以上、进一步优选70摩尔%以上由式(4)、尤其是式(4’)表示。上述聚酰胺酰亚胺树脂中的上述范围内的X由式(4)、尤其是式(4’)表示时,光学膜在呈现高透明性的同时,通过含有氟元素的骨架,从而提高该聚酰胺酰亚胺树脂在溶剂中的溶解性,能将树脂组合物的粘度抑制为低水平,另外,能容易地进行光学膜的加工。需要说明的是,优选上述聚酰胺酰亚胺树脂中的X的100摩尔%以下由式(4)、尤其是式(4’)表示。上述聚酰胺酰亚胺树脂中的X可以为式(4)、尤其是式(4’)。上述聚酰胺酰亚胺树脂中的X的式(4)表示的结构单元的比率例如可使用1H-NMR进行测定,或者也可由原料的装料比算出。
式(1)中,Y相互独立地表示4价有机基团,优选表示碳原子数为4~40的4价有机基团,更优选表示具有环状结构的碳原子数为4~40的4价有机基团。作为环状结构,可举出脂环、芳香环、杂环结构。前述有机基团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,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。作为本发明的一个实施方式的聚酰胺酰亚胺树脂可包含多个Y,多个Y相互可以相同也可以不同。作为Y,可例举以下的式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)及式(29)表示的基团;这些式(20)~式(29)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。
[化学式10]
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表示氢原子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。
式(20)~式(29)表示的基团中,从光学膜的表面硬度及耐弯曲性的观点考虑,优选式(26)、式(28)或式(29)表示的基团,更优选式(26)表示的基团。另外,从光学膜的表面硬度及耐弯曲性、容易抑制黄色度的观点考虑,W1相互独立地优选为单键、-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-或-C(CF3)2-,更优选为单键、-O-、-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-或-C(CF3)2-,进一步优选为单键、-C(CH3)2-或-C(CF3)2-。
本发明的优选的实施方式中,式(1)中的多个Y的至少一部分为式(5)表示的结构单元。
[化学式11]
[式(5)中,R18~R25相互独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、或碳原子数为6~12的芳基,R18~R25中包含的氢原子相互独立地可以被卤素原子取代,*表示化学键]
式(1)中的多个Y的至少一部分为式(5)表示的结构单元时,光学膜在呈现高透明性的同时,能提高聚酰胺酰亚胺树脂在溶剂中的溶解性,将树脂组合物的粘度抑制为低水平,另外,能容易地进行光学膜的加工。
式(5)中,R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24及R25相互独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、或碳原子数为6~12的芳基。作为碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或碳原子数为6~12的芳基,可举出作为式(3)中的碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或碳原子数为6~12的芳基而在上文中例举的基团。R18~R25相互独立地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,此处,R18~R25中包含的氢原子相互独立地可以被卤素原子取代。作为卤素原子,可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。从容易提高光学膜的表面硬度及耐弯曲性、透明性的观点考虑,R18~R25相互独立地进一步优选为氢原子、甲基、氟基、氯基或三氟甲基;进一步更优选R18、R19、R20、R23、R24及R25为氢原子,R21及R22为氢原子、甲基、氟基、氯基或三氟甲基;尤其优选R21及R22为甲基或三氟甲基。
本发明的优选的实施方式中,式(5)表示的结构单元为式(5’)表示的结构单元,
[化学式12]
即,多个Y的至少一部分为式(5’)表示的结构单元。这种情况下,光学膜可具有高透明性。
本发明的优选的实施方式中,上述聚酰胺酰亚胺树脂中的Y的优选50摩尔%以上、更优选60摩尔%以上、进一步优选70摩尔%以上由式(5)、尤其是式(5’)表示。上述聚酰胺酰亚胺树脂中的上述范围内的Y由式(5)、尤其是式(5’)表示时,光学膜可具有高透明性,此外,通过含有氟元素的骨架,从而提高该聚酰胺酰亚胺树脂在溶剂中的溶解性,能将树脂组合物的粘度抑制为低水平,另外,容易进行光学膜的制造。需要说明的是,优选上述聚酰胺酰亚胺树脂中的Y的100摩尔%以下由式(5)、尤其是式(5’)表示。上述聚酰胺酰亚胺树脂中的Y可以为式(5)、尤其是式(5’)。上述聚酰胺酰亚胺树脂中的Y的式(5)表示的结构单元的比率例如可使用1H-NMR进行测定,或者也可由原料的装料比算出。
上述聚酰胺酰亚胺树脂中,关于式(2)表示的结构单元的含量,相对于式(1)表示的结构单元1摩尔而言,优选为0.1摩尔以上,更优选为0.5摩尔以上,进一步优选为1.0摩尔以上,尤其优选为1.5摩尔以上,优选为6.0摩尔以下,更优选为5.0摩尔以下,进一步优选为4.5摩尔以下。式(2)表示的结构单元的含量为上述下限值以上时,光学膜能呈现较高的表面硬度。另外,式(2)表示的结构单元的含量为上述上限值以下时,能抑制因式(2)中的酰胺键间的氢键而导致的增稠,能减小树脂组合物的粘度,容易进行光学膜的制造。
对于上述聚酰胺酰亚胺树脂而言,除了式(1)及式(2)表示的结构单元之外,还可包含式(30)表示的结构单元及/或式(31)表示的结构单元。
[化学式13]
式(30)中,Y1为4价有机基团,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)及式(29)表示的基团、这些式(20)~式(29)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。作为本发明的一个实施方式的聚酰胺酰亚胺树脂可包含多个Y1,多个Y1相互可以相同也可以不同。
式(31)中,Y2为3价有机基团,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,可例举上述的式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)及式(29)表示的基团的化学键中的任一个替换成氢原子而得到的基团、及3价的碳原子数为6以下的链式烃基。作为本发明的一个实施方式的聚酰胺酰亚胺树脂可包含多个Y2,多个Y2相互可以相同也可以不同。
式(30)及式(31)中,X1及X2相互独立地为2价有机基团,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X1及X2,可例举上述的式(10)、式(11)、式(12)、式(13)、式(14)、式(15)、式(16)、式(17)、及式(18)表示的基团;这些式(10)~式(18)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。
本发明的一个实施方式中,上述聚酰胺酰亚胺树脂由式(1)及式(2)表示的结构单元、以及根据情况的式(30)及/或式(31)表示的结构单元形成。另外,从光学膜的表面硬度及耐弯曲性的观点考虑,上述聚酰胺酰亚胺树脂中,基于式(1)及式(2)、以及根据情况的式(30)及式(31)表示的全部结构单元而言,式(1)及式(2)表示的结构单元优选为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。需要说明的是,上述聚酰胺酰亚胺树脂中,基于式(1)及式(2)、以及根据情况的式(30)及式(31)表示的全部结构单元而言,式(1)及式(2)表示的结构单元通常为100摩尔%以下。需要说明的是,上述比例例如可使用1H-NMR进行测定,或者也可由原料的装料比算出。
式(1)表示的结构单元为四羧酸化合物与二胺化合物进行反应而形成的结构单元,式(2)表示的结构单元为二羧酸化合物与二胺化合物进行反应而形成的结构单元。另外,式(30)表示的结构单元为四羧酸化合物与二胺化合物进行反应而形成的结构单元,式(31)表示的结构单元为三羧酸化合物与二胺化合物进行反应而形成的结构单元。
本发明的一个实施方式中,聚酰胺酰亚胺树脂中包含的来自四羧酸化合物的结构单元如式(1)中的Y、式(30)中的Y1所例举的那样,包含来自芳香族四羧酸化合物的结构单元,来自二羧酸化合物的结构单元如式(2)中的Z所例举的那样,包含来自芳香族二羧酸化合物的结构单元。相对于来自四羧酸化合物的结构单元与来自二羧酸化合物的结构单元的总摩尔量而言,该来自芳香族四羧酸化合物的结构单元与该来自芳香族二羧酸化合物的结构单元的总摩尔量优选为10摩尔%以上,更优选为20摩尔%以上,进一步优选为40摩尔%以上,进一步更优选为60摩尔%以上,尤其优选为80摩尔%以上,优选为100摩尔%以下。来自芳香族四羧酸化合物的结构单元与来自芳香族二羧酸化合物的结构单元的总摩尔量为上述的范围时,容易提高光学膜的耐弯曲性、表面硬度、弹性模量及透明性。
聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量(Mw)按照聚苯乙烯换算计优选为150,000以上,更优选为200,000以上,进一步优选为250,000以上,进一步更优选为300,000以上,尤其优选为350,000以上,优选为1,000,000以下,更优选为800,000以下,进一步优选为700,000以下,进一步更优选为500,000以下,尤其优选为450,000以下。聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量为上述的下限以上时,光学膜容易提高弹性模量、耐弯曲性及表面硬度。另外,聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量为上述的上限以下时,在光学膜的制造工序中,容易抑制树脂组合物的凝胶化,变得不易发生二氧化硅粒子的凝集,因此,容易减少光学膜的反射光的蓝色调。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,例如可利用实施例中记载的方法算出。
本发明的优选的实施方式中,聚酰胺酰亚胺树脂含有卤素原子。通过使聚酰胺酰亚胺树脂包含卤素原子,从而有时能减小光学膜的黄色度(YI值),而且存在能同时实现高柔软性及高耐弯曲性的倾向。作为卤素原子,可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,从光学膜的黄色度的减小、即透明性的提高、吸水率的减小、及耐弯曲性的观点考虑,优选为氟原子。作为聚酰胺酰亚胺树脂中的含氟取代基的具体例,可举出氟基及三氟甲基。
关于聚酰胺酰亚胺树脂中的卤素原子的含量,从黄色度的减小、即透明性的提高、吸水率的减小、及光学膜的耐弯曲性的观点考虑,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%。
聚酰胺酰亚胺树脂的酰亚胺化率优选为95~100%,更优选为97~100%,进一步优选为98~100%。从树脂组合物的稳定性、得到的光学膜的机械物性的观点考虑,酰亚胺化率优选为上述的下限以上。需要说明的是,酰亚胺化率可利用IR法、NMR法等求出。
本发明的一个实施方式中,相对于树脂组合物的固态成分100质量份而言,聚酰胺酰亚胺树脂的含量优选为40质量份以上,更优选为50质量份以上,进一步优选为60质量份以上。从容易提高得到的光学膜的耐冲击性及耐弯曲性、并且容易减少膜表面的反射光的蓝色调的观点考虑,优选聚酰胺酰亚胺树脂的含量为上述的下限以上。需要说明的是,相对于树脂组合物的固态成分100质量份而言,光学膜中的聚酰胺酰亚胺树脂的含量通常为99.9质量份以下。需要说明的是,本说明书中,所谓树脂组合物的固态成分,表示从树脂组合物除去溶剂后剩余的成分的总量。
聚酰胺酰亚胺树脂例如可以以四羧酸化合物、二羧酸化合物及二胺化合物为主要原料来制造,此处,二羧酸化合物优选至少包含式(3”)表示的化合物。
[化学式14]
[式(3”)中,R1~R8相互独立地表示氢原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、或碳原子数为6~12的芳基,R1~R8中包含的氢原子相互独立地可以被卤素原子取代,
A表示单键、-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-、-S-、-CO-或-N(R9)-,R9表示氢原子、可以被卤素原子取代的碳原子数为1~12的烃基,
m为0~4的整数,
R31及R32相互独立地为羟基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基或氯原子]
优选的实施方式中,二羧酸化合物包含m为0或1的式(3”)表示的化合物,更优选包含m为0的式(3”)表示的化合物,进一步优选包含m为0的式(3”)表示的化合物和m为1的式(3”)表示的化合物。另外,m为1~4时,A优选为氧原子。另一优选的实施方式中,二羧酸化合物为R31、R32为氯原子的式(3”)表示的化合物。另外,可使用二异氰酸酯化合物来代替二胺化合物。
作为聚酰胺酰亚胺树脂的合成中可使用的四羧酸化合物,可举出芳香族四羧酸二酐等芳香族四羧酸化合物;及脂肪族四羧酸二酐等脂肪族四羧酸化合物等。四羧酸化合物可以单独使用,也可组合使用2种以上。对于四羧酸化合物而言,除了二酐之外,也可以是酰氯化合物等四羧酸化合物类似物。
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,可举出例如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,有时记载为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、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,可举出例如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,可举出例如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(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)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(6FDA)、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使用2种以上。
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,是指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,或者也可组合2种以上来使用。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,或者也可组合2种以上来使用。另外,也可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而使用。
上述四羧酸二酐中,从光学膜的高表面硬度、高透明性、高柔软性、高弯曲耐性、及低着色性的观点考虑,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、以及它们的混合物,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、以及它们的混合物,进一步优选4,4’-(六氟异丙叉)双邻苯二甲酸酐(6FDA)。
作为聚酰胺酰亚胺树脂的合成中可使用的二羧酸化合物,优选使用对苯二甲酰氯,也可使用其他二羧酸化合物。作为其他二羧酸化合物,可使用4,4’-氧双苯甲酸及/或其酰氯化合物。作为其他二羧酸化合物,可举出芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸及它们的类似的酰氯化合物、酸酐等,也可组合使用2种以上。作为具体例,可举出对苯二甲酸;间苯二甲酸;萘二甲酸;4,4’-联苯二甲酸;3,3’-联苯二甲酸;碳原子数为8以下的链式烃的二羧酸化合物及用单键、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-或亚苯基将2个苯甲酸连接而成的化合物、以及它们的酰氯化合物。这些其他二羧酸化合物中,优选对苯二甲酸。作为具体例,优选4,4’-氧双(苯甲酰氯)、对苯二甲酰氯,进一步优选组合使用4,4’-氧双(苯甲酰氯)和对苯二甲酰氯。
需要说明的是,上述聚酰胺酰亚胺树脂可以是在不损害树脂组合物或光学膜的各种物性的范围内,除了上述的聚酰胺酰亚胺树脂合成中可使用的四羧酸化合物之外,进一步使四羧酸及三羧酸以及它们的酐及衍生物进行反应而得到的产物。
作为四羧酸,可举出上述四羧酸化合物的酐的水加成物。
作为三羧酸化合物,可举出芳香族三羧酸、脂肪族三羧酸及它们的类似的酰氯化合物、酸酐等,也可组合使用2种以上。作为具体例,可举出1,3,5-苯三甲酸及其酰氯、1,2,4-苯三甲酸的酐;2,3,6-萘三甲酸-2,3-酐;用单键、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-或亚苯基将邻苯二甲酸酐和苯甲酸连接而成的化合物。
作为聚酰胺酰亚胺树脂的合成中可使用的二胺化合物,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。该芳香环可以是单环也可以是稠环,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,可举出例如1,6-己二胺等非环式脂肪族二胺、以及1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、降冰片烷二胺及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,或者也可组合2种以上来使用。
作为芳香族二胺,可举出例如对苯二胺、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(有时记载为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使用2种以上。
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(TFMB)、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(TFMB)、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯。它们可以单独使用或组合使用2种以上。
上述二胺化合物中,从光学膜的高表面硬度、高透明性、高柔软性、高弯曲耐性、及低着色性的观点考虑,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)联苯胺、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(TFMB)。
聚酰胺酰亚胺树脂的制造中,二胺化合物、四羧酸化合物及二羧酸化合物的使用量可根据所期望的聚酰胺酰亚胺树脂的各结构单元的比率而适当选择。
聚酰胺酰亚胺树脂的制造中,二胺化合物、四羧酸化合物及二羧酸化合物的反应温度没有特别限制,例如为5~350℃,优选为20~200℃,更优选为25~100℃。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,可在非活性气氛或减压的条件下进行反应。优选的方式中,反应在常压及/或非活性气体气氛下、一边搅拌一边进行。另外,反应优选在相对于反应为惰性的溶剂中进行。作为溶剂,没有特别限制,只要不会对反应造成影响即可,可举出例如水、甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇甲基醚、乙二醇丁基醚、1-甲氧基-2-丙醇、2-丁氧基乙醇、丙二醇单甲基醚等醇系溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯等酯系溶剂;丙酮、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、2-庚酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂;戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烃溶剂;乙基环己烷等脂环式烃溶剂;甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂;乙腈等腈系溶剂;四氢呋喃及二甲氧基乙烷等醚系溶剂;氯仿及氯苯等含有氯的溶剂;N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂;二甲基砜、二甲基亚砜、环丁砜等含硫系溶剂;碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等碳酸酯系溶剂;及它们的组合(混合溶剂)等。这些中,从溶解性的观点考虑,可合适地使用酰胺系溶剂。
在聚酰胺酰亚胺树脂的制造中的酰亚胺化工序中,可在酰亚胺化催化剂的存在下进行酰亚胺化。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(2-picoline)、3-甲基吡啶(3-picoline)、4-甲基吡啶(4-picoline)、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。另外,从容易促进酰亚胺化反应的观点考虑,优选不仅使用酰亚胺化催化剂,还使用酸酐。关于酸酐,可举出酰亚胺化反应中可使用的惯用的酸酐等,作为其具体例,可举出乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐等脂肪族酸酐、邻苯二甲酸等芳香族酸酐等。
对于聚酰胺酰亚胺树脂而言,可利用惯用的方法、例如过滤、浓缩、萃取、晶析、重结晶、柱色谱法等分离手段、将它们组合而成的分离手段进行分离(分离纯化),优选的方式中,可通过以下方式进行分离:向包含树脂的反应液中添加大量的甲醇等醇,使树脂析出,进行浓缩、过滤、干燥等。
<二氧化硅粒子>
本发明的树脂组合物包含一次粒径为5~50nm的二氧化硅粒子。本发明的树脂组合物中包含的二氧化硅粒子满足式(1)~式(3)的关系:
L*≥80 (1)
-3.0≤a*≤3.0 (2)
7.5≤b*≤20 (3)
[式(1)~式(3)中,L*、a*及b*分别表示在大气下于200℃的温度对分散有该二氧化硅粒子的硅溶胶进行1小时加热而析出的二氧化硅粒子的L*a*b*色度系统中的色度坐标L*、a*及b*]
即,本发明中,在大气下于200℃的温度对分散有树脂组合物中包含的二氧化硅粒子的硅溶胶进行1小时加热时,析出的二氧化硅粒子的b*成为7.5以上且20以下的范围,能呈现黄色。
本发明的优选的实施方式中,在由树脂组合物制造光学膜时,加热至高温、优选200℃左右或200℃以上的温度,优选在大气下使涂膜干燥,因此,在光学膜形成时,二氧化硅粒子的b*成为7.5以上且20以下的范围,在得到的光学膜中,二氧化硅粒子能呈现黄色。结果,呈现蓝色调的光(例如400nm附近的光)在光学膜表面反射时,所分散的二氧化硅粒子能部分地吸收该光,因此,能减小呈现蓝色调的光相对于膜表面的反射率,能减少反射光的蓝色调。因此,即使将由本发明的树脂组合物形成的光学膜应用于显示装置,也能呈现优异的视觉辨认性。
式(1)中,L*为80以上,优选为85以上,更优选为89以上。L*为上述范围时,能提高光学膜的透过率。另外,式(2)中,a*的下限为-3.0以上,优选为-2.0以上,更优选为-1.5以上,进一步优选为-1.0以上,a*的上限为3.0以下,优选为2.0以下,更优选为1.0以下,进一步优选为0以下。a*为上述范围时,能提高光学膜的视觉辨认性。
式(3)中,b*的下限为7.5以上,优选为8.0以上,更优选为9.0以上,进一步优选为10.0以上,b*的上限为20以下,优选为18以下,更优选为15以下。b*为上述的下限以上时,能进一步减少得到的光学膜的蓝色调,b*为上述的上限以下时,能抑制过多的黄色调,能提高光学膜的视觉辨认性。
对于二氧化硅粒子是否满足式(1)~式(3)的范围的测定(有时称为色度测定)而言,在大气下,于200℃的温度,对将二氧化硅粒子分散于分散溶剂中而得到的硅溶胶进行1小时加热,使用通过分散溶剂的挥发而析出的该二氧化硅粒子进行。硅溶胶的加热方法没有特别限制,例如可使用电炉、干燥机、加热板等进行。
作为硅溶胶的分散溶剂,没有特别限制,只要是能将二氧化硅粒子分散的溶剂即可,例如可从在聚酰胺酰亚胺树脂的制造中可使用的上文例举的溶剂中适当选择。这些分散溶剂中,优选沸点为200℃以下的溶剂,更优选醇系溶剂,进一步优选甲醇。
另外,作为市售的硅溶胶,可举出例如日产化学工业(株)制的商品名“MA-ST-M”(甲醇分散硅溶胶)、商品名“Methanol Silica Sol”(甲醇分散硅溶胶)、商品名“MA-ST-S”(甲醇分散硅溶胶)、商品名“MT-ST”(甲醇分散硅溶胶)、商品名“MA-ST-UP”(甲醇分散硅溶胶)、商品名“MA-ST-L”(甲醇分散硅溶胶)、商品名“IPA-ST-S”(异丙醇分散硅溶胶)、商品名“IPA-ST”(异丙醇分散硅溶胶)、商品名“IPA-ST-UP”(异丙醇分散硅溶胶)、商品名“IPA-ST-L”(异丙醇分散硅溶胶)、商品名“IPA-ST-ZL”(异丙醇分散硅溶胶)。这些中,从容易减少光学膜的反射光的蓝色调的观点考虑,优选商品名“MA-ST-M”(甲醇分散硅溶胶)、商品名“Methanol Silica Sol”(甲醇分散硅溶胶)。
硅溶胶中,相对于硅溶胶的质量而言,二氧化硅粒子的含量优选为5~50质量%,更优选为15~45质量%。需要说明的是,对于色度测定而言,在大气下于200℃的温度对前述硅溶胶进行1小时加热,可通过析出的二氧化硅粒子,使用色彩色差计等进行,例如可利用实施例中记载的方法进行。
二氧化硅粒子的一次粒径为5~50nm,优选为7nm以上,更优选为10nm以上,进一步优选为15nm以上,尤其优选为20nm以上,优选为45nm以下,进一步优选为40nm以下。二氧化硅粒子的一次粒径为上述范围时,存在能进一步减少光学膜的反射光的蓝色调的倾向,并且容易提高弹性模量及光学特性。需要说明的是,二氧化硅粒子的一次粒径例如可利用BET法、透射型或扫描型电子显微镜的图像分析进行测定。
相对于树脂组合物的固态成分100质量份而言,二氧化硅粒子的含量优选为0.1质量份以上,更优选为1质量份以上,进一步优选为5质量份以上,进一步更优选为10质量份以上,尤其优选为20质量份以上,尤其更优选为30质量份以上,优选为60质量份以下。二氧化硅粒子的含量为上述范围时,存在能进一步减少光学膜的蓝色调的倾向,并且容易提高弹性模量及光学特性。
可以通过将二氧化硅粒子设计成容易通过加热而进行分解的结构,从而调节至式(1)~式(3)的范围内,作为其方法,可举出例如用有机基团修饰二氧化硅粒子的表面的方法等。进行表面修饰的有机基团的种类及修饰率没有特别限制,适当选择能调节至式(1)~式(3)的范围的有机基团、修饰率即可。因此,从容易减少光学膜的反射光的蓝色调的观点考虑,作为本发明的树脂组合物中包含的二氧化硅粒子,优选使用经表面修饰的二氧化硅粒子。另外,经表面修饰的二氧化硅粒子例如与颜料等相比,在树脂中的分散性高,因此,通过使用这样的经表面修饰的二氧化硅粒子,从而不仅具有光学膜中的高分散性,而且能减少反射光的蓝色调。
<添加剂>
本发明的树脂组合物可以还包含溶剂。溶剂没有特别限制,只要能将聚酰胺酰亚胺树脂溶解即可。作为所述溶剂,可举出例如作为在聚酰胺酰亚胺树脂的制造中可使用的溶剂而在上文中例举的溶剂。这些溶剂可以单独使用或组合使用两种以上。这些溶剂中,优选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(GBL)、γ-戊内酯等内酯系溶剂。
树脂组合物的固态成分浓度优选为1~25质量%,更优选为5~20质量%。需要说明的是,所谓固态成分浓度,表示相对于树脂组合物的质量而言的固态成分的质量。
本发明的树脂组合物可包含前述聚酰胺酰亚胺树脂、前述二氧化硅粒子及前述溶剂以外的其他添加剂。作为其他添加剂,可举出例如流平剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、上蓝剂、增塑剂、表面活性剂等。这些其他添加剂可以单独使用或组合2种以上而使用。树脂组合物包含其他添加剂时,相对于树脂组合物100质量份而言,其他添加剂的含量例如为0.001~20质量份,优选为0.1~10质量份左右。
<树脂组合物>
本发明的树脂组合物能减少由树脂组合物形成的光学膜的反射光的蓝色调。
本发明的树脂组合物可通过将前述聚酰胺酰亚胺树脂、前述二氧化硅粒子、以及根据需要的前述溶剂等添加剂混合而得到。需要说明的是,树脂组合物包含溶剂时,有时将该组合物称为清漆。
在制备树脂组合物(清漆)时,可使用将二氧化硅粒子分散于溶剂中而得到的硅溶胶。作为硅溶胶的分散溶剂,没有特别限制,只要是能将二氧化硅粒子分散的溶剂即可,例如,可从在聚酰胺酰亚胺树脂的制造中可使用的上文例举的溶剂中适当选择。这些中,从更容易减少光学膜的反射光的蓝色调的观点考虑,优选甲醇等醇系溶剂,其中,二氧化硅粒子更优选为由分散于甲醇中而成的硅溶胶(以下,有时称为甲醇分散硅溶胶)形成的二氧化硅粒子。作为硅溶胶,可使用市售品,作为其例子,可举出例如<二氧化硅粒子>的项中记载的市售的硅溶胶。关于甲醇分散硅溶胶,可使用<二氧化硅粒子>的项中记载的市售品。
从清漆中的二氧化硅粒子的分散性的观点考虑,在制备称为清漆的树脂组合物时,优选使用用与清漆中包含的溶剂相同的溶剂进行了置换的硅溶胶。尤其是,从更容易减少光学膜的反射光的蓝色调的观点考虑,清漆中的二氧化硅粒子更优选为由用与清漆中包含的溶剂相同的溶剂进行了置换的甲醇分散硅溶胶形成的二氧化硅粒子。
本发明的优选的实施方式中,本发明的树脂组合物可通过包括用与树脂组合物中包含的溶剂相同的溶剂对甲醇分散硅溶胶进行置换的溶剂置换工序、将进行了溶剂置换的硅溶胶和聚酰胺酰亚胺树脂混合的清漆制备工序的方法来制造。甲醇分散硅溶胶的固态成分浓度例如可以为5~50质量%,优选可以为15~45质量%。
溶剂置换工序为用与树脂组合物中包含的溶剂相同的溶剂置换作为甲醇分散硅溶胶的分散溶剂的甲醇的工序。树脂组合物中包含的溶剂为将聚酰胺酰亚胺树脂溶解的溶剂,只要是沸点高于甲醇的溶剂即可,可从作为在聚酰胺酰亚胺树脂的制造中可使用的溶剂而在上文中例举的溶剂中选择。从溶剂置换的容易性的观点考虑,优选沸点为100℃以上的溶剂,从清漆制备的容易性的观点考虑,更优选N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂、GBL、γ-戊内酯等内酯系溶剂。这些溶剂可以单独使用或组合2种以上而使用。
溶剂置换工序中,向甲醇分散硅溶胶中添加该溶剂,或一边向甲醇分散硅溶胶中添加该溶剂一边使甲醇蒸发。溶剂置换可在真空下、减压下或常压下进行,也可在常温或加热下进行,从抑制二氧化硅粒子的凝集、容易得到二氧化硅粒子均匀分散的硅溶胶的观点考虑,优选在减压下于例如40~80℃进行。进行了溶剂置换的硅溶胶的固态成分浓度例如可以为5~50质量%、优选15~40质量%。
清漆制备工序是下述工序:将聚酰胺酰亚胺树脂溶解于溶剂中,对已溶解于溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂、用与树脂组合物中包含的溶剂、优选将聚酰胺酰亚胺树脂溶解的溶剂相同的溶剂进行了置换的硅溶胶、和根据需要的添加剂进行搅拌混合。从树脂的溶解速度快这样的观点考虑,优选为下述工序:将溶剂与硅溶胶混合,另外根据需要将其他成分混合及溶解,然后添加树脂并将其溶解。
〔光学膜〕
本发明包含由本发明的树脂组合物形成的光学膜。对于该光学膜而言,由于是由前述树脂组合物形成的,因此,即使包含纳米尺寸的二氧化硅粒子,也能减小呈现蓝色调的光相对于膜表面的反射率,结果,能减少反射光的蓝色调。因此,将本发明的光学膜应用于显示装置的情况下,能得到良好的视觉辨认性。
本发明的光学膜的厚度可根据用途适当调整,优选为10μm以上,更优选为20μm以上,进一步优选为30μm以上,优选为100μm以下,更优选为80μm以下,进一步优选为65μm以下,尤其优选为55μm以下。光学膜的厚度可利用膜厚计等进行测定,例如可利用实施例中记载的方法进行测定。
对于本发明的光学膜而言,呈现蓝色调的光、例如400nm附近的光相对于膜表面的反射率低。光学膜的相对于波长400nm的光的反射率(SCI)优选为8.3以下,更优选为8.0以下,进一步优选为7.5以下,进一步更优选为7.0以下,尤其优选为6.5以下。该反射率(SCI)的下限通常为5.0以上。反射率(SCI)表示以SCI(Specular Component Include:包含镜面反射光)方式求得的在光学膜上反射的光的反射率。反射率(SCI)可利用分光测色计进行测定,例如可利用实施例中记载的方法进行测定。
本发明的光学膜中,厚度50μm时的可见光透过率(日文:視感透率)优选为80%以上,更优选为85%以上,进一步优选为88%以上,通常为100%以下。可见光透过率为上述的下限以上时,透明性变得良好,例如在显示装置的前面板中使用时,能助益于高视觉辨认性。需要说明的是,可见光透过率可使用分光测色计进行测定,例如可利用实施例中记载的方法进行测定。
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,进一步更优选为0.5%以下,尤其优选为0.3%以下,通常为0.01%以上。光学膜的雾度为上述的上限以下时,透明性变得良好,例如在显示装置的前面板中使用时,能助益于高视觉辨认性。需要说明的是,雾度例如可按照JIS K 7136:2000、使用雾度计算机进行测定。
本发明的光学膜的黄色度(YI)优选为8以下,更优选为5以下,进一步优选为3以下,尤其优选为2以下,通常为-5以上,优选为-2以上。光学膜的黄色度为上述的上限以下时,透明性变得良好,例如在显示装置的前面板中使用时,能助益于高视觉辨认性。需要说明的是,对于黄色度(YI)而言,例如,可按照JIS K 7373:2006,使用紫外可见近红外分光光度计,对相对于300~800nm的光的透过率进行测定,求出三刺激值(X、Y、Z),基于式YI=100×(1.2769X-1.0592Z)/Y算出。本说明书中,所谓光学特性,例如表示包括全光线透过率、黄色度(YI)、雾度、反射率(SCI)的可进行光学评价的特性,所谓“光学特性提高”,例如表示:全光线透过率变高,黄色度降低,雾度降低,反射率(SCI)降低,等等。
本发明的光学膜的用途没有特别限制,可用于各种用途。如上所述,本发明的光学膜可以为单层,也可以为层叠体,可直接使用本发明的光学膜,进而也可以以与其他膜的层叠体的形式使用。需要说明的是,光学膜为层叠体时,包含被层叠在光学膜的一面或两面的所有层在内而称为光学膜。
本发明的光学膜为层叠体时,优选在光学膜的至少一个面上具有1层以上的功能层。作为功能层,可举出例如紫外线吸收层、硬涂层、底漆层、阻气层、粘合层、色相调节层、折射率调节层等。功能层可以单独使用或组合使用两种以上。
紫外线吸收层为具有紫外线吸收功能的层,例如由选自紫外线固化型的透明树脂、电子束固化型的透明树脂、及热固化型的透明树脂中的主材、和分散于该主材中的紫外线吸收剂构成。
粘合层为具有粘合性功能的层,具有将光学膜粘接于其他构件的功能。作为粘合层的形成材料,可使用通常已知的材料。例如,可使用热固性树脂组合物或光固化性树脂组合物。这种情况下,通过事后供给能量,能使热固性树脂组合物或光固化性树脂组合物进行高分子化而使其固化。
粘合层可以是被称为压敏型粘接剂(Pressure Sensitive Adhesive,PSA)的、通过按压而贴合于对象物的层。压敏型粘接剂可以为作为“在常温下具有粘合性、以轻压力即粘接于被粘接材料的物质”(JIS K 6800)的粘合剂,也可以为作为“将特定成分容纳于保护被膜(微囊)内、在通过适当的手段(压力、热等)将被膜破坏之前能维持稳定性的粘接剂”(JIS K 6800)的胶囊型粘接剂。
色相调节层为具有色相调节功能的层,是能将光学层叠体调节为目标色相的层。色相调节层例如为含有树脂及着色剂的层。作为该着色剂,可举出例如氧化钛、氧化锌、氧化铁红、氧化钛系烧成颜料、群青、铝酸钴、及炭黑等无机颜料;偶氮系化合物、喹吖啶酮系化合物、蒽醌系化合物、苝系化合物、异吲哚啉酮系化合物、酞菁系化合物、喹酞酮系化合物、士林(threne)系化合物、及二酮吡咯并吡咯系化合物等有机颜料;硫酸钡、及碳酸钙等体质颜料;以及碱性染料、酸性染料、及媒染染料等染料。
折射率调节层为具有调节折射率的功能的层,例如为具有与单层的光学膜不同的折射率、能向光学膜赋予规定的折射率的层。折射率调节层例如可以为适当选择的树脂、及根据情况进一步含有颜料的树脂层,也可以为金属的薄膜。作为调节折射率的颜料,可举出例如氧化硅、氧化铝、氧化锑、氧化锡、氧化钛、氧化锆及氧化钽。该颜料的平均一次粒径可以为0.1μm以下。通过使颜料的平均一次粒径为0.1μm以下,能防止透过折射率调节层的光的漫反射,能防止透明度的下降。作为折射率调节层中可使用的金属,可举出例如氧化钛、氧化钽、氧化锆、氧化锌、氧化锡、氧化硅、氧化铟、氮氧化钛、氮化钛、氮氧化硅、氮化硅等金属氧化物或金属氮化物。
本发明的一个实施方式中,光学膜可以在至少一个面(一面或两面)上具有保护膜。例如,在光学膜的一面具有功能层的情况下,保护膜可以被层叠于光学膜侧的表面或功能层侧的表面,也可被层叠于光学膜侧和功能层侧这两方。在光学膜的两面具有功能层的情况下,保护膜可以被层叠在一方的功能层侧的表面,也可被层叠在两方的功能层侧的表面。保护膜是用于暂时地对光学膜或功能层的表面进行保护的膜,没有特别限制,只要是能保护光学膜或功能层的表面的可剥离的膜即可。作为保护膜,可举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂膜;聚乙烯、聚丙烯膜等聚烯烃系树脂膜、丙烯酸系树脂膜等,优选从由聚烯烃系树脂膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂膜及丙烯酸系树脂膜组成的组中选择。光学膜具有2个保护膜时,各保护膜可以相同也可以不同。
保护膜的厚度没有特别限制,通常为10~120μm,优选为15~110μm,更优选为20~100μm。光学膜具有2个保护膜时,各保护膜的厚度可以相同也可以不同。
〔光学膜的制造方法〕
本发明的光学膜没有特别限制,例如可利用包括以下工序的方法来制造:
(a)将前述树脂组合物涂布于支承材料而形成涂膜的工序(涂布工序),和
(b)将所涂布的液体(涂膜)干燥,形成光学膜的工序(膜形成工序)。
涂布工序中,利用已知的涂布方法,将清漆涂布于支承材料上而形成涂膜。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、喷注涂布法、浸渍法、喷雾法、流延成型法等。
膜形成工序中,通过将涂膜干燥并将其从支承材料剥离,能形成光学膜。关于涂膜的干燥温度,通常可于50~300℃的温度进行。本发明的优选的实施方式中,于50~150℃对涂膜进行干燥(也称为第1干燥),将支承材料剥离后,于200~250℃进行第2干燥。第1干燥及第2干燥的时间各自例如为5~180分钟,优选为30~120分钟。涂膜的干燥根据需要可在非活性气氛或减压的条件下进行。
作为支承材料的例子,可举出PET膜、PEN膜、其他聚酰胺酰亚胺树脂膜等。其中,从耐热性优异的观点考虑,优选PET膜、PEN膜等,进而,从与光学膜的密合性及成本的观点考虑,更优选PET膜。
本发明的优选的实施方式中,如上所述,在由树脂组合物制造光学膜时,加热至高温、优选200℃左右或200℃以上的温度,优选在大气下使涂膜干燥,因此,对于得到的光学膜而言,溶剂被从树脂组合物中除去,并且,树脂组合物中的二氧化硅粒子包含以满足式(4)~式(6)的关系的方式进行了变化的二氧化硅粒子。
L*≥80 (4)
-3.0≤a*≤3.0 (5)
7.5≤b*≤20 (6)
[式(4)~(6)中,L*、a*及b*分别表示L*a*b*色度系统中的色度坐标L*、a*及b*]
即,本发明的光学膜包含一次粒径为5~50μm、并且满足式(4)~式(6)的关系的二氧化硅粒子。
对于式(4)~(6)中的L*、a*及b*而言,除了在大气下、于200℃的温度对分散有该二氧化硅粒子的硅溶胶进行1小时加热这样的操作之外,与式(1)~式(3)中的L*、a*及b*对应,优选的范围也为同样的范围。另外,光学膜中包含的聚酰胺酰亚胺树脂为与树脂组合物中包含的聚酰胺酰亚胺树脂相同的树脂。
〔柔性图像显示装置〕
本发明的光学膜可合适地用于柔性显示装置。本发明的光学膜优选在柔性图像显示装置中作为前面板使用,有时将该前面板称为窗膜。该柔性图像显示装置包括柔性图像显示装置用层叠体、和有机EL显示面板,在有机EL显示面板的观看侧配置柔性图像显示装置用层叠体,以能折弯的方式构成。作为柔性图像显示装置用层叠体,可以还含有偏光板、优选圆偏光板、触摸传感器,它们的层叠顺序是任意的,优选从观看侧起以窗膜、偏光板、触摸传感器的顺序或者窗膜、触摸传感器、偏光板的顺序层叠。若在比触摸传感器更靠观看侧存在偏光板,则触摸传感器的图案将不易被观察到,显示图像的视觉辨认性变得良好,因而优选。可利用粘接剂、粘合剂等将各构件层叠。另外,可具备在前述窗膜、偏光板、触摸传感器中的任一层的至少一面上形成的遮光图案。
〔偏光板〕
如上所述,柔性显示装置优选具备偏光板、尤其是圆偏光板。圆偏光板是通过在直线偏光板上层叠λ/4相位差板从而具有仅使右旋或左旋圆偏振光成分透过的功能的功能层。例如可用于:将外部光线转换为右旋圆偏振光,将用有机EL面板进行反射而成为左旋圆偏振光的外部光线阻断,仅使有机EL的发光成分透过,由此抑制反射光的影响,从而使得容易观看图像。为了达成圆偏振光功能,直线偏光板的吸收轴与λ/4相位差板的慢轴理论上需要为45°,实际应用中为45±10°。直线偏光板与λ/4相位差板并非必须相邻层叠,只要吸收轴与慢轴的关系满足前述的范围即可。优选在全部波长下达成完全的圆偏振光,但实际应用中并非必须,因此,本发明中的圆偏光板也包括椭圆偏光板。下述方式也是优选的,即,通过在直线偏光板的观看侧进一步层叠λ/4相位差膜,使出射光成为圆偏振光,从而提高佩戴偏光太阳眼镜的状态下的视觉辨认性。
直线偏光板是具有使沿透射轴方向振动的光透过、但将与其垂直的振动成分的偏振光阻断的功能的功能层。前述直线偏光板可以是单独的直线偏光片或具有直线偏光片及在其至少一面上贴合的保护膜的结构。前述直线偏光板的厚度可以为200μm以下,优选为0.5~100μm。直线偏光板的厚度在前述的范围内时,存在直线偏光板的柔软性不易下降的倾向。
前述直线偏光片可以是通过对聚乙烯醇(以下,有时简称为PVA)系膜进行染色、拉伸而制造的膜型偏光片。通过在经由拉伸而进行了取向的PVA系膜中吸附碘等二向色性色素,或者通过在吸附于PVA的状态下进行拉伸而使二向色性色素取向,由此可发挥偏光性能。前述膜型偏光片的制造中,还可具有溶胀、利用硼酸进行的交联、利用水溶液进行的洗涤、干燥等工序。拉伸、染色工序可以对单独的PVA系膜进行,也可在与聚对苯二甲酸乙二醇酯这样的其他膜层叠的状态下进行。使用的PVA系膜的厚度优选为10~100μm,前述拉伸倍率优选为2~10倍。
此外,作为前述偏光片的另一例,可举出涂布液晶偏光组合物而形成的液晶涂布型偏光片。前述液晶偏光组合物可包含液晶性化合物及二向色性色素化合物。前述液晶性化合物具有呈现液晶状态的性质即可,若具有近晶相等高阶的取向状态,则能发挥高偏光性能,因而优选。另外,液晶性化合物优选具有聚合性官能团。
前述二向色性色素化合物是与前述液晶化合物一同取向而显示二向色性的色素,可以具有聚合性官能团,另外,二向色性色素自身可以具有液晶性。
液晶偏光组合物中包含的化合物中的任一种具有聚合性官能团。前述液晶偏光组合物可以还包含引发剂、溶剂、分散剂、流平剂、稳定剂、表面活性剂、交联剂、硅烷偶联剂等。
前述液晶偏光层可通过在取向膜上涂布液晶偏光组合物而形成液晶偏光层来制造。液晶偏光层与膜型偏光片相比,能形成较薄的厚度,其厚度优选为0.5~10μm,更优选为1~5μm。
前述取向膜例如可通过在基材上涂布取向膜形成组合物、通过摩擦、偏振光照射等而赋予取向性从而制造。前述取向膜形成组合物包含取向剂,还可包含溶剂、交联剂、引发剂、分散剂、流平剂、硅烷偶联剂等。作为前述取向剂,可举出例如聚乙烯醇类、聚丙烯酸酯类、聚酰胺酸类、聚酰亚胺类。使用通过偏振光照射而赋予取向性的取向剂时,优选使用包含肉桂酸酯基(cinnamate group)的取向剂。可作为前述取向剂使用的高分子的重均分子量例如为10,000~1,000,000左右。前述取向膜的厚度优选为5~10,000nm,从充分呈现取向控制力方面考虑,更优选为10~500nm。
对于前述液晶偏光层而言,可以从基材剥离并进行转印而将其层叠,也可直接层叠前述基材。前述基材还优选发挥作为保护膜、相位差板、窗膜的作用。
作为前述保护膜,为透明的高分子膜即可,具体而言,作为可使用的高分子膜,可举出聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、具有包含降冰片烯或环烯烃的单体的单元的环烯烃系衍生物等聚烯烃类、二乙酰纤维素、三乙酰纤维素、丙酰纤维素等(改性)纤维素类、甲基丙烯酸甲酯(共)聚合物等丙烯酸类、苯乙烯(共)聚合物等聚苯乙烯类、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯共聚物类、丙烯腈·苯乙烯共聚物类、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物类、聚氯乙烯类、聚偏二氯乙烯类、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯等聚酯类、尼龙等聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚酰胺酰亚胺类、聚醚酰亚胺类、聚醚砜类、聚砜类、聚乙烯醇类、聚乙烯醇缩醛类、聚氨酯类、环氧树脂类等膜,从透明性及耐热性优异方面考虑,优选可举出聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚酯、烯烃、丙烯酸系或纤维素系的膜。这些高分子分别可以单独使用或混合2种以上而使用。这些膜可以直接以未拉伸的状态使用,或者以经单轴或双轴拉伸的膜的形式使用。另外,可以是涂布环氧树脂等阳离子固化组合物、丙烯酸酯等自由基固化组合物并进行固化而得到的涂覆型保护膜。该保护膜根据需要可包含增塑剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、颜料、染料之类的着色剂、荧光增白剂、分散剂、热稳定剂、光稳定剂、防静电剂、抗氧化剂、润滑剂、溶剂等。该保护膜的厚度优选为200μm以下,更优选为1~100μm。保护膜的厚度在前述的范围内时,存在该膜的柔软性不易降低的倾向。
前述λ/4相位差板是向与入射光的行进方向垂直的方向(膜的面内方向)赋予λ/4的相位差的膜。前述λ/4相位差板可以是通过对纤维素系膜、烯烃系膜、聚碳酸酯系膜等高分子膜进行拉伸而制造的拉伸型相位差板。前述λ/4相位差板根据需要可包含相位差调节剂、增塑剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、颜料、染料之类的着色剂、荧光增白剂、分散剂、热稳定剂、光稳定剂、防静电剂、抗氧化剂、润滑剂、溶剂等。
前述拉伸型相位差板的厚度优选为200μm以下,更优选为1~100μm。拉伸型相位差板的厚度在前述的范围内时,存在该拉伸型相位差板的柔软性难以下降的倾向。
此外,作为前述λ/4相位差板的另一例,可举出涂布液晶组合物而形成的液晶涂布型相位差板。
前述液晶组合物包含呈现向列型、胆甾型、近晶型等的液晶状态的液晶性化合物。前述液晶性化合物具有聚合性官能团。
前述液晶组合物可以进一步包含引发剂、溶剂、分散剂、流平剂、稳定剂、表面活性剂、交联剂、硅烷偶联剂等。
对于前述液晶涂布型相位差板而言,与前述液晶偏光层同样,可通过将液晶组合物涂布于基底上并进行固化从而形成液晶相位差层来制造。液晶涂布型相位差板与拉伸型相位差板相比,能形成较薄的厚度。前述液晶偏光层的厚度优选为0.5~10μm,更优选为1~5μm。
对于前述液晶涂布型相位差板而言,可以从基材剥离并进行转印而将其层叠,也可直接层叠前述基材。前述基材还优选发挥作为保护膜、相位差板、窗膜的作用。
通常,波长越短则双折射越大、波长越长则显示越小的双折射的材料较多。这种情况下,不能在全部可见光区域中达成λ/4的相位差,因此,以在可见度高的560nm附近成为λ/4的方式、以面内相位差成为优选100~180nm、更优选130~150nm的方式设计。使用了具有与通常相反的双折射率波长分散特性的材料的逆分散λ/4相位差板从视觉辨认性变得良好方面来看是优选的。作为这样的材料,例如,关于拉伸型相位差板,可使用在日本特开2007-232873号公报等中记载的拉伸型相位差板,关于液晶涂布型相位差板,可使用在日本特开2010-30979号公报等中记载的液晶涂布型相位差板。
另外,作为其他方法,通过与λ/2相位差板组合而得到宽带域λ/4相位差板的技术也是已知的(例如,日本特开平10-90521号公报等)。λ/2相位差板也可利用与λ/4相位差板同样的材料方法制造。拉伸型相位差板与液晶涂布型相位差板的组合是任意的,均可通过使用液晶涂布型相位差板而使厚度变薄。
对于前述圆偏光板,为了提高倾斜方向的视觉辨认性,层叠正C板的方法是已知的(例如,日本特开2014-224837号公报等)。正C板可以是液晶涂布型相位差板,也可以是拉伸型相位差板。该相位差板的厚度方向的相位差优选为-200~-20nm,更优选为-140~-40nm。
〔触摸传感器〕
如上所述,柔性显示装置优选具备触摸传感器。触摸传感器被用作输入机构。作为触摸传感器,可举出电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式、静电电容方式等各种方式,优选可举出静电电容方式。
静电电容式触摸传感器可分为活性区域及位于前述活性区域的外廓部的非活性区域。活性区域是与由显示面板显示画面的区域(显示部)对应的区域,是感应使用者的触摸的区域,非活性区域是与不通过显示装置显示画面的区域(非显示部)对应的区域。触摸传感器可包含:具有柔性特性的基板;在前述基板的活性区域形成的感应图案;和在前述基板的非活性区域形成、且用于将前述感应图案介由焊盘(pad)与外部的驱动电路连接的各传感线。作为具有柔性特性的基板,可使用与前述高分子膜同样的材料。
前述感应图案可具备在第1方向上形成的第1图案及在第2方向上形成的第2图案。第1图案与第2图案被配置在相互不同的方向。第1图案及第2图案可形成在同一层,为了感应触摸的位置,必须将各图案电连接。第1图案是多个单元图案介由接头相互连接而成的形态,第2图案成为多个单元图案相互分离成岛形态的结构,因此,为了将第2图案电连接,需要另外的桥电极。作为用于将第2图案连接的电极,可使用公知的透明电极。作为该透明电极的原材料,可举出例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌氧化物(ZnO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、镉锡氧化物(CTO)、PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene),聚(3,4-乙烯二氧噻吩))、碳纳米管(CNT)、石墨烯及金属线等,优选可举出ITO。它们可以单独使用或混合2种以上而使用。金属线中使用的金属没有特别限制,可举出例如银、金、铝、铜、铁、镍、钛、硒及铬等,它们可以单独使用或混合2种以上而使用。
桥电极可在感应图案上部隔着绝缘层而被形成在前述绝缘层上部,在基板上形成有桥电极,可在其上形成绝缘层及感应图案。前述桥电极可由与感应图案相同的原材料形成,也可由钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛或它们中的2种以上的合金形成。
第1图案与第2图案必须电绝缘,因此,可在感应图案与桥电极之间形成绝缘层。该绝缘层可以仅在第1图案的接头与桥电极之间形成,也可作为覆盖感应图案整体的层而形成。在覆盖感应图案整体的层的情况下,桥电极可介由在绝缘层上形成的接触孔将第2图案连接。
对于前述触摸传感器而言,作为用于适当地补偿形成了感应图案的图案区域与未形成感应图案的非图案区域之间的透过率之差、具体为由于这些区域中的折射率之差而导致的透光率之差的手段,可以在基板与电极之间还包含光学调节层。该光学调节层可包含无机绝缘物质或有机绝缘物质。光学调节层可通过将包含光固化性有机粘结剂及溶剂的光固化组合物涂覆于基板上而形成。前述光固化组合物还可包含无机粒子。可通过前述无机粒子来提高光学调节层的折射率。
前述光固化性有机粘结剂可在不损害本发明的效果的范围内包含例如丙烯酸酯系单体、苯乙烯系单体、羧酸系单体等各单体的共聚物。前述光固化性有机粘结剂例如可以是包含含有环氧基的重复单元、丙烯酸酯重复单元、羧酸重复单元等相互不同的各重复单元的共聚物。
作为前述无机粒子,可举出例如氧化锆粒子、二氧化钛粒子、氧化铝粒子等。
前述光固化组合物也可进一步包含光聚合引发剂、聚合性单体、固化辅助剂等各添加剂。
〔粘接层〕
形成前述柔性图像显示装置用层叠体的各层(窗膜、圆偏光板、触摸传感器)以及构成各层的膜构件(直线偏光板、λ/4相位差板等)可通过粘接剂接合。作为该粘接剂,可使用水系粘接剂、有机溶剂系、无溶剂系粘接剂、固体粘接剂、溶剂挥发型粘接剂、湿气固化型粘接剂、加热固化型粘接剂、厌氧固化型、活性能量射线固化型粘接剂、固化剂混合型粘接剂、热熔融型粘接剂、压敏型粘接剂(粘合剂)、再湿型粘接剂等通常使用的粘接剂等,优选可使用水系溶剂挥发型粘接剂、活性能量射线固化型粘接剂、粘合剂。粘接剂层的厚度可根据要求的粘接力等适当调节,优选为0.01~500μm,更优选为0.1~300μm。粘接层可以在前述柔性图像显示装置用层叠体中存在多层,各自的厚度、种类可以相同也可以不同。
作为前述水系溶剂挥发型粘接剂,可将聚乙烯醇系聚合物、淀粉等水溶性聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯系乳液、苯乙烯-丁二烯系乳液等水分散状态的聚合物作为主剂聚合物使用。除了前述主剂聚合物和水以外,还可配合交联剂、硅烷系化合物、离子性化合物、交联催化剂、抗氧化剂、染料、颜料、无机填料、有机溶剂等。通过前述水系溶剂挥发型粘接剂进行粘接的情况下,可通过在将前述水系溶剂挥发型粘接剂注入至被粘接层间而将被粘接层贴合后进行干燥来赋予粘接性。使用前述水系溶剂挥发型粘接剂的情况下,该粘接层的厚度优选为0.01~10μm,更优选为0.1~1μm。在将前述水系溶剂挥发型粘接剂用于多层的情况下,各层的厚度、种类可以相同也可以不同。
前述活性能量射线固化型粘接剂可通过照射活性能量射线从而使形成粘接剂层的包含反应性材料的活性能量射线固化组合物进行固化来形成。前述活性能量射线固化组合物可含有与硬涂层组合物中所含同样的自由基聚合性化合物及阳离子聚合性化合物中的至少1种的聚合物。前述自由基聚合性化合物可使用与硬涂层组合物中的自由基聚合性化合物相同的化合物。
前述阳离子聚合性化合物可使用与硬涂层组合物中的阳离子聚合性化合物相同的化合物。
作为活性能量射线固化组合物中可使用的阳离子聚合性化合物,优选环氧化合物。为了降低作为粘接剂组合物的粘度,还优选包含单官能的化合物作为反应性稀释剂。
对于活性能量射线组合物而言,为了降低粘度,可包含单官能的化合物。作为该单官能的化合物,可举出在1分子中具有1个(甲基)丙烯酰基的丙烯酸酯系单体、在1分子中具有1个环氧基或氧杂环丁基的化合物、例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。
活性能量射线组合物还可包含聚合引发剂。作为该聚合引发剂,可举出自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂、自由基及阳离子聚合引发剂等,它们可以适当选择而使用。这些聚合引发剂可通过活性能量射线照射及加热中的至少一种方式而被分解,产生自由基或阳离子,从而使自由基聚合和阳离子聚合得以进行。可使用在硬涂层组合物的记载中通过活性能量射线照射而能引发自由基聚合或阳离子聚合中的至少任一者的引发剂。
前述活性能量射线固化组合物还可包含离子捕捉剂、抗氧化剂、链转移剂、密合赋予剂、热塑性树脂、填充剂、流动粘度调节剂、增塑剂、消泡剂、添加剂、溶剂。利用前述活性能量射线固化型粘接剂将2个被粘接层粘接的情况下,可通过以下方式粘接:将前述活性能量射线固化组合物涂布于被粘接层中的任意一方或两方后,进行贴合,向任意一方的被粘接层或两方的被粘接层照射活性能量射线而使其固化。使用了前述活性能量射线固化型粘接剂的情况下,该粘接层的厚度优选为0.01~20μm,更优选为0.1~10μm。在将前述活性能量射线固化型粘接剂用于形成多个粘接层的情况下,各层的厚度、种类可以相同也可以不同。
作为前述粘合剂,根据主剂聚合物,可使用被分类为丙烯酸系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、橡胶系粘合剂、聚硅氧烷系粘合剂等的任一种。粘合剂中,除了主剂聚合物以外,还可以配合交联剂、硅烷系化合物、离子性化合物、交联催化剂、抗氧化剂、增粘剂、增塑剂、染料、颜料、无机填料等。将构成前述粘合剂的各成分溶解·分散于溶剂中而得到粘合剂组合物,将该粘合剂组合物涂布于基材上,然后使其干燥,由此可形成粘合剂层(粘接层)。粘合层可以直接形成,也可另行将形成的粘合剂层(粘接层)转印至基材。为了覆盖粘接前的粘合面,使用脱模膜也是优选的。在使用前述活性能量射线固化型粘接剂的情况下,该粘接层的厚度优选为0.1~500μm,更优选为1~300μm。在使用多层前述粘合剂的情况下,各层的厚度、种类可以相同也可以不同。
〔遮光图案〕
前述遮光图案可作为前述柔性图像显示装置的边框(bezel)或外壳中的至少一部分而应用。通过遮光图案,将被配置在前述柔性图像显示装置的边缘部的布线隐藏,使其不易被观察到,由此,图像的视觉辨认性提高。前述遮光图案可以为单层或多层的形态。遮光图案的颜色没有特别限制,可以是黑色、白色、金属色等多种颜色。遮光图案可由用于呈现颜色的颜料、和丙烯酸系树脂、酯系树脂、环氧系树脂、聚氨酯、聚硅氧烷等高分子形成。它们可以单独使用,或者也可以以2种以上的混合物的形式使用。前述遮光图案可利用印刷、光刻、喷墨等各种方法形成。遮光图案的厚度优选为1~100μm,更优选为2~50μm。另外,向遮光图案的厚度方向赋予倾斜等形状也是优选的。
实施例
以下,基于实施例及比较例,进一步具体地说明本发明,但本发明不受以下的实施例的限制。关于例中的“%”及“份”,只要没有特别记载,是指质量%及质量份。首先,对测定及评价方法进行说明。
<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数字指示器(MitutoyoCorporation制,“ID-C112BS”),测定光学膜的厚度。
<反射率(SCI)测定>
针对将实施例及比较例中得到的光学膜切割成50mm×50mm的大小、并贴附于黑色PET((株)巴川制纸所制,“くつきりミエ一ル(清晰可见)”)而制作的样品,使用分光测色计(Konica Minolta公司制,“CM-3700A”),测定相对于400nm的光的反射率(SCI)。
反射率(SCI)表示以SCI(Specular Component Include:包含镜面反射光)方式求得的在光学膜(样品)上反射的光的反射率。
将测定直径设定为:MAV:直径8mm,将测定条件设定为:di:8°,de:8°(扩散照明·8°方向受光),将测定视野设定为2°,使用D65光源作为光源,将UV条件设定为100%Full。此处,所谓色相,是指CIE1976L*a*b*色彩空间的a*及b*。
<色度测定>
(1)前处理方法
量取6.0g实施例及比较例的硅溶胶至铝杯中,使用干燥机(Yamato Scientificco.,ltd.制,DKN-302),在大气下,于200℃进行1小时加热处理,按照以下方式对得到的粉末进行测定。需要说明的是,色度测定中,实施例1及2中,作为该硅溶胶,使用甲醇分散硅溶胶,比较例1中,作为该硅溶胶,使用用GBL对水分散硅溶胶进行了溶剂置换而得到的GBL分散硅溶胶。
(2)测定方法
装置:Konica Minolta制色彩色差计CR-5
观察条件:2°视野(CIE 1931)
观察光源:C
色度系统:L*a*b*色彩空间(色度坐标)
色差公式:ΔE*ab(CIE1976)色差公式
指数(index):无
测定类型:浅盘测定
测定直径φ:30mm
<可见光透过率(Y:D65)测定>
对于实施例及比较例中得到的光学膜的可见光透过率(Y:D65)而言,将实施例及比较例中得到的光学膜切割成50mm×50mm的大小,使用分光测色计(Konica Minolta公司制,“CM-3700A”),测定膜的可见光透过率(Y)。将测定时的测定直径设定为:LAV:直径25.4mm,将测定视野设定为2°。另外,使用D65光源作为测定光源,将UV条件设定为100%Full。此处,所谓色相,表示CIE1976L*a*b*色彩空间的a*及b*。
<重均分子量(Mw)的测定>
凝胶渗透色谱法(GPC)测定
(1)前处理方法
以浓度成为2mg/mL的方式,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),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,将所得的滤液作为测定溶液。
(2)测定条件
柱:TSKgel SuperAWM-H×2+SuperAW2500×1(6.0mm I.D.×150mm×3根)(均为Tosoh Corporation制)
洗脱液:DMF(添加有10mM的溴化锂)
流量:1.0mL/分钟
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
[实施例1]
(硅溶胶的制备)
在烧瓶中装入甲醇分散硅溶胶(日产化学工业(株)制的“MA-ST-M”,一次粒径为20~25nm,二氧化硅粒子固态成分为40.6%)517.2份及GBL 490.9份,使用真空蒸发器,在45℃的热水浴下,使甲醇在400hPa下蒸发1小时,在250hPa下蒸发1小时。进而,在250hPa下升温至70℃,进行30分钟加热,得到γ-丁内酯分散硅溶胶(有时也称为GBL分散硅溶胶)。得到的GBL分散硅溶胶的固态成分浓度为29.8%。
(聚酰胺酰亚胺树脂的制备)
在氮气气氛下,向具备搅拌叶片的反应容器中,装入N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)446.1份,在室温下一边搅拌一边添加2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯(TFMB)24.7份,在室温下一边搅拌一边将TFMB溶解于DMAc中。接下来,添加4,4’-(六氟异丙叉)双邻苯二甲酸酐(6FDA)7.5份,于室温进行搅拌,使其反应。然后,添加4,4’-氧双(苯甲酰氯)(OBBC)2.5份、对苯二甲酰氯(TPC)14.9份,在室温下进行1小时搅拌。接下来,添加4-甲基吡啶4.4份和乙酸酐7.2份,在室温下进行30分钟搅拌,然后升温至70℃,进一步进行3小时搅拌,得到反应液。
将得到的反应液冷却至室温,添加甲醇915.9份、水490.2份,通过过滤来回收析出的沉淀物,用甲醇进行洗涤。接下来,于75℃进行沉淀物的减压干燥,得到聚酰胺酰亚胺树脂。得到的聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量为420,000。
(光学膜的制造)
向GBL中添加上述的GBL分散硅溶胶,进行充分混合,将得到的聚酰胺酰亚胺树脂溶解,由此,得到聚酰胺酰亚胺/二氧化硅粒子混合清漆。聚酰胺酰亚胺树脂与二氧化硅粒子的质量的比率为70:30。另外,以聚酰胺酰亚胺/二氧化硅浓度(相对于清漆的质量而言的树脂与二氧化硅粒子的总质量)成为10质量%的方式进行了制备。
用网眼为10μm的过滤器对得到的混合清漆进行过滤,然后,使用涂敷器,以自支撑膜的厚度成为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,将聚酯基材剥离,由此得到自支撑膜。将自支撑膜固定于金属框,于200℃使其干燥,得到厚度为50μm的光学膜。
[实施例2]
作为甲醇分散硅溶胶,使用日产化学工业(株)制品(“Methanol Silica Sol”,一次粒径为10~15nm),使聚酰胺酰亚胺树脂与二氧化硅粒子的质量的比率成为60∶40,除此之外,与实施例1同样地操作,得到光学膜。
[比较例1]
代替甲醇分散硅溶胶,使用水分散硅溶胶(日产化学工业(株)制品,“ST-O”,一次粒径为10~15nm),除此之外,与实施例2同样地操作,得到光学膜。
将实施例1、2及比较例1中的硅溶胶的色度测定中得到的L*a*b*、二氧化硅粒子的一次粒径、相对于光学膜的质量而言的二氧化硅粒子的质量(%)、以及实施例1、2及比较例1中的光学膜的全光线透过率及相对于400nm的光的反射率(SCI)示于表1。
[表1]
如表1所示,确认到:实施例1及2中得到的光学膜与比较例1中得到的光学膜相比,反射率(SCI)低,反射光的蓝色调少。另外可知,对于包含硅溶胶的色度测定中的b*高的二氧化硅粒子的实施例1的光学膜而言,反射率(SCI)显著低,反射光的蓝色调显著减少。
Claims (11)
1.树脂组合物,其包含聚酰胺酰亚胺树脂、和一次粒径为5~50nm的二氧化硅粒子,该二氧化硅粒子满足式(1)~式(3)的关系:
L*≥80 (1)
-3.0≤a*≤3.0 (2)
7.5≤b*≤20 (3)
式(1)~式(3)中,L*、a*及b*分别表示在大气下于200℃的温度对分散有该二氧化硅粒子的硅溶胶进行1小时加热而析出的二氧化硅粒子的L*a*b*色度系统中的色度坐标L*、a*及b*。
2.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,聚酰胺酰亚胺树脂含有:包含来自芳香族四羧酸化合物的结构单元的来自四羧酸化合物的结构单元;及包含来自芳香族二羧酸化合物的结构单元的来自二羧酸化合物的结构单元,
相对于来自四羧酸化合物的结构单元与来自二羧酸化合物的结构单元的总摩尔量而言,该来自芳香族四羧酸化合物的结构单元与该来自芳香族二羧酸化合物的结构单元的总摩尔量为10摩尔%以上。
3.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,聚酰胺酰亚胺树脂含有卤素原子。
4.如权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物,其中,聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量按照聚苯乙烯换算计为150,000以上。
5.如权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,其中,二氧化硅粒子为经表面修饰的二氧化硅粒子。
6.如权利要求1~5中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于树脂组合物的固态成分100质量份而言,二氧化硅粒子的含量为0.1~60质量份。
7.如权利要求1~6中任一项所述的树脂组合物,其还包含溶剂。
8.光学膜,其是由权利要求1~7中任一项所述的树脂组合物形成的。
9.如权利要求8所述的光学膜,其厚度为10~100μm。
10.如权利要求1~7中任一项所述的树脂组合物,其中,二氧化硅粒子是由甲醇分散硅溶胶形成的。
11.如权利要求7所述的树脂组合物,其中,二氧化硅粒子是由用与所述溶剂相同的溶剂进行了置换的甲醇分散硅溶胶形成的。
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