CN112782195A - 膜的缺陷的检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及膜的缺陷的检测系统。本发明的课题是提供能够连续稳定地对树脂膜的缺陷、尤其是裂纹缺陷进行检测的系统。本发明的解决手段为下述系统,其是对拉幅机式拉伸装置中的树脂膜的缺陷进行检测的系统,所述拉幅机式拉伸装置把持树脂膜的两端部而进行搬运并拉伸,所述系统具有照射紫外光的照射部、和对上述紫外光进行检测的传感器部,通过将上述紫外光照射至上述树脂膜,并利用上述传感器部对透过该树脂膜的紫外光进行检测,从而检测树脂膜的缺陷。
Description
技术领域
本公开文本涉及膜的缺陷、尤其是裂纹缺陷的检测系统。
背景技术
在柔性显示设备中,正在寻求替代玻璃的透明树脂膜。作为这样的透明树脂膜的材料,优选具有高透明性和高机械强度的材料,例如聚酰亚胺系树脂、聚酰胺系树脂等是已知的(专利文献1)。
在这样的透明树脂膜的制造中,为了获得所希望的品质,有时进行树脂膜的热处理,例如有时使用拉幅机式拉伸装置来进行热处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-286826号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在用拉幅机式拉伸装置对树脂膜进行连续处理的情况下,用拉幅机夹具(tenterclip)把持树脂膜的两端部而连续地搬运树脂膜,进行处理。此时,在由拉幅机夹具把持过的位置处,有时产生树脂膜的裂纹。若对这样的裂纹置之不理,则从拉幅机式拉伸装置搬出的树脂膜有可能以该裂纹为起点发生断裂。若在连续处理中发生这样的断裂,则会造成膜收率的降低、装置的运转率的降低等经济损失。另一方面,如果通过总是以目视对树脂膜的裂纹的有无进行监视来检查两端部的裂纹,则人的负担将变重。
本公开文本是鉴于这样的情况而提出的,目的在于提供能够连续稳定地对树脂膜的缺陷、尤其是上述那样的裂纹缺陷进行检测的系统。
用于解决课题的手段
本公开文本提供以下方案。
[1]系统,其是对拉幅机式拉伸装置中的树脂膜的缺陷进行检测的系统,所述拉幅机式拉伸装置把持树脂膜的两端部而进行搬运并拉伸,
所述系统具有照射紫外光的照射部、和对上述紫外光进行检测的传感器部,
通过将上述紫外光照射至上述树脂膜,并利用上述传感器部对透过该树脂膜的紫外光进行检测,从而检测树脂膜的缺陷。
[2]系统,其是对拉幅机式拉伸装置中的树脂膜的缺陷进行检测的系统,所述拉幅机式拉伸装置在把持器具的台座与把持部之间把持树脂膜的两端部而进行搬运并拉伸,
所述系统具有照射光的照射部、和检测上述光的传感器部,
上述照射部和上述传感器部以夹着上述树脂膜的方式相对地配置,
上述照射部位于上述树脂膜与台座接触的面侧,上述传感器部位于上述树脂膜与把持部接触的面侧,
通过将上述光照射至上述树脂膜,并利用上述传感器部对透过该树脂膜的光进行检测,从而检测树脂膜的缺陷。
[3]如上述[2]所述的系统,其中,上述光为紫外光。
[4]如上述[1]或[3]所述的系统,其中,上述紫外光的最大强度的波长在200~380nm的范围内。
[5]如上述[1]~[4]中任一项所述的系统,其设置于从上述树脂膜拉伸后由把持器具释放的位置至该树脂膜被卷绕的位置之间。
[6]如上述[1]~[5]中任一项所述的系统,其中,连结上述照射部和上述传感器部的照射轴与上述树脂膜的主面所成的角度为10~80°。
[7]如上述[1]~[6]中任一项所述的系统,其中,连结上述照射部和上述传感器部的照射轴、与平行于树脂膜搬运方向且垂直于树脂膜主面的面所成的角度为0~15°。
[8]如上述[1]~[7]中任一项所述的系统,其中,上述照射部与上述树脂膜的主面之间的沿着照射轴的距离为1~250mm。
[9]如上述[1]~[8]中任一项所述的系统,其中,上述传感器部与上述树脂膜的主面之间的沿着照射轴的距离为1~250mm。
[10]如上述[1]~[9]中任一项所述的系统,其中,对被把持的树脂膜的由把持器具释放的位置照射紫外光。
[11]如上述[1]~[10]中任一项所述的系统,其中,上述树脂膜为选自由聚酰亚胺系树脂及聚酰胺系树脂组成的组中的树脂的膜。
[12]如上述[1]~[11]中任一项所述的系统,其中,上述树脂膜包含紫外线吸收剂。
[13]拉幅机式拉伸装置,其具有上述[1]~[12]中任一项所述的系统。
[14]树脂膜的制造方法,其使用上述[13]所述的拉幅机式拉伸装置。
[15]树脂膜的缺陷的检测方法,其使用上述[1]~[12]中任一项所述的系统。
[16]树脂膜的制造方法,其使用拉幅机式拉伸装置对树脂膜进行热处理,所述制造方法具有下述工序:
把持树脂膜的两端部的工序;
将树脂膜在拉幅机式拉伸装置的炉内搬运的工序;
将从该装置出来的树脂膜由把持器具释放的工序;
设置检测部,使树脂膜从该检测部之间通过的工序,所述检测部中,拉幅机式拉伸装置所具备的、照射紫外光的照射部所照射的光由对所述紫外光进行检测的传感器部接收;
在树脂膜具有缺陷的情况下,紫外光从该缺陷部通过,受光部接收紫外光的工序。
[17]树脂膜的制造方法,其使用具备在台座与把持部之间把持树脂膜的把持器具的拉幅机式拉伸装置来使树脂膜干燥,所述制造方法具有下述工序:
把持树脂膜的两端部的工序;
将树脂膜在拉幅机式拉伸装置的炉内搬运的工序;
将从该装置出来的树脂膜由把持器具释放的工序;
设置检测部,使树脂膜从该检测部之间通过的工序,所述检测部中,拉幅机式拉伸装置所具备的照射部所照射的光由对上述光进行检测的传感器部接收,所述照射部设置在与所述把持器具的台座接触的树脂膜的背面侧,所述传感器部设置在与所述把持器具的把持部接触的树脂膜的表面侧;
在树脂膜具有缺陷的情况下,光从该缺陷部通过,受光部接收光的工序。
[18]如上述[17]所述的制造方法,其中,上述光为紫外光。
[19]如上述[16]~[18]中任一项所述的制造方法,其中,连结上述照射部和上述传感器的照射轴与上述树脂膜的主面所成的角度为10~80°。
[20]如上述[16]~[19]中任一项所述的制造方法,其中,连结上述照射部和上述传感器部的照射轴、与平行于树脂膜搬运方向且垂直于树脂膜主面的面所成的角度为0~15°。
[21]如上述[16]~[20]中任一项所述的制造方法,其中,上述照射部与上述树脂膜的主面之间的沿着照射轴的距离为1~250mm。
[22]如上述[16]~[21]中任一项所述的制造方法,其中,上述传感器部与上述树脂膜的主面之间的沿着照射轴的距离为1~250mm。
[23]不良夹具检测方法,其中,在把持树脂膜的两端部而进行搬运并拉伸的、具备多个拉幅机夹具的拉幅机式拉伸装置中,利用上述[1]~[12]中任一项所述的系统,连续地对经连续搬运并拉伸的树脂膜进行检查(monitor),通过对检测出树脂膜的缺陷的周期、与拉幅机夹具的周期进行比较,从而确定出不良夹具。
发明的效果
本公开文本提供检测树脂膜的缺陷的系统,其能够连续且高准确度地对树脂膜的缺陷、尤其是裂纹缺陷进行检测。
附图说明
[图1]图1为示出本公开文本的系统的示意图,示例出树脂膜的裂纹部分的截面。
[图2]图2为示意性地示出拉幅机式拉伸装置内的树脂膜的把持状态的截面图。
[图3]图3为示意性地示出膜的拉伸机构的图。
[图4]图4为示出在实施例中从树脂膜的裂纹部分透过的光的图像。
附图标记说明
1…照射部
2…传感器部
3…膜
4…紫外光
5…边缘
6…把持器具(拉幅机夹具)
7…台座
8…支承部
9…把持部
10…支点
11…表面
12…背面
21…拉伸机构
22…导入部
23…送出部
具体实施方式
以下的说明中示例的材料、尺寸等是一个例子,本发明并不一定限定于这些,可以在不改变其主旨的范围内适当地变更而实施。
本公开文本提供一种系统,其是对把持树脂膜的两端部而进行搬运并拉伸的拉幅机式拉伸装置中的树脂膜的裂纹缺陷(以下,有时简称为缺陷)进行检测的系统,所述系统具有照射紫外光的照射部、和对上述紫外光进行检测的传感器部,将上述紫外光照射至上述树脂膜,利用上述传感器部对透过该树脂膜的紫外光进行检测,由此检测树脂膜的缺陷。
另外,本公开文本提供一种系统,其是对拉幅机式拉伸装置中的树脂膜的缺陷进行检测的系统,所述拉幅机式拉伸装置在把持器具(以下,也称为“拉幅机夹具”或“夹具”)的台座与把持部之间把持树脂膜的两端部而进行搬运并拉伸,所述系统具有照射光的照射部、和对上述光进行检测的传感器部,上述照射部和上述传感器部以夹着上述树脂膜的方式相对地配置,上述照射部位于上述树脂膜与台座接触的面侧,上述传感器部位于上述树脂膜与把持部接触的面侧,通过将上述光照射至上述树脂膜,并利用上述传感器部对透过该树脂膜的光进行检测,从而检测树脂膜的缺陷。
[照射部]
本公开文本的系统中使用的照射部为所谓的光源,只要能够照射具有规定波长的光、优选紫外光即可,没有特别限定。例如,作为上述照射部,可举出汞灯(例如,低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯)、金属卤化物灯、KrF、ArF等紫外光激光等。
由上述照射部照射的光以相对于对象树脂膜的光线透过率、尤其是特定波长处的光线透过率成为优选5%以下、更优选3%以下、进一步优选2%以下的方式进行选择。
上述光线透过率可以利用分光测定装置、分光辐射照度计来测定,例如,按照JISK 7373:2006,使用紫外可见近红外分光光度计,测定相对于200~800nm光的光线透过率。
由上述照射部照射的光优选为紫外光。该紫外光的最大强度的波长优选为200~380nm,更优选为250~380nm,进一步优选为280~380nm,更进一步优选为300~380nm,尤其优选为350~380nm。
[传感器部]
上述传感器部只要具有能够对由照射部照射的紫外光进行检测的功能即可,没有特别限定,例如,作为传感器部,可举出照相机(例如紫外光照相机、CCD照相机、CMOS照相机)、半导体光传感器等。
[树脂膜]
上述树脂膜只要能够利用拉幅机式拉伸装置进行处理即可,没有特别限定。作为上述树脂膜,从具有高透明性和高机械强度的方面考虑,优选可举出使用选自由聚酰亚胺系树脂及聚酰胺系树脂组成的组中的至少一种树脂材料形成的膜,更优选可举出使用选自由聚酰亚胺系树脂组成的组中的至少一种树脂材料形成的膜。
[聚酰亚胺系树脂、聚酰胺系树脂]
本说明书中,所谓聚酰亚胺系树脂,表示选自由聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺前体树脂、及聚酰胺酰亚胺前体树脂组成的组中的至少一种树脂。聚酰亚胺树脂为含有包含酰亚胺基的重复结构单元的树脂,聚酰胺酰亚胺树脂为含有包含酰亚胺基及酰胺基两者的重复结构单元的树脂。聚酰亚胺前体树脂及聚酰胺酰亚胺前体树脂是通过酰亚胺化而分别提供聚酰亚胺树脂及聚酰胺酰亚胺树脂的、酰亚胺化前的前体,是也称为聚酰胺酸的树脂。另外,本说明书中,聚酰胺系树脂是含有包含酰胺基的重复结构单元的树脂。与本发明相关的树脂膜、典型而言光学膜可以包含一种聚酰亚胺系树脂或聚酰胺系树脂,也可以组合包含两种以上的聚酰亚胺系树脂及/或聚酰胺系树脂。从容易兼具树脂膜的化学稳定性和耐冲击性的观点考虑,上述树脂膜优选包含聚酰亚胺系树脂,该聚酰亚胺系树脂优选为聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂,更优选为聚酰胺酰亚胺树脂。
本发明的一个优选实施方式中,从容易进一步提高树脂膜的化学稳定性和耐冲击性的观点考虑,聚酰亚胺系树脂及聚酰胺系树脂优选为芳香族系树脂。本说明书中,所谓芳香族系树脂,表示聚酰亚胺系树脂及聚酰胺系树脂中包含的结构单元主要为芳香族系结构单元的树脂。
上述的一个优选实施方式中,从容易进一步提高树脂膜的化学稳定性和耐冲击性的观点考虑,相对于聚酰亚胺系树脂及聚酰胺系树脂中包含的全部结构单元而言的来源于芳香族系单体的结构单元的比例优选为60摩尔%以上,更优选为70摩尔%以上,进一步优选为80摩尔%以上,更进一步优选为85摩尔%以上,优选为100摩尔%以下。此处,所谓来源于芳香族系单体的结构单元,是指:来源于在至少一部分中包含芳香族系结构(例如芳香环)的单体、并且在至少一部分中包含芳香族系结构(例如芳香环)的结构单元。作为芳香族系单体,例如可举出芳香族四羧酸化合物、芳香族二胺、芳香族二羧酸等。
本发明的一个优选实施方式中,聚酰亚胺系树脂优选为具有式(1)表示的结构单元的聚酰亚胺树脂或者具有式(1)表示的结构单元及式(2)表示的结构单元的聚酰胺酰亚胺树脂:
[化学式1]
[式(1)中,Y表示四价有机基团,X表示二价有机基团,*表示连接键]
[化学式2]
[式(2)中,Z及X彼此独立地表示二价有机基团,*表示连接键]。
另外,聚酰胺系树脂优选为具有式(2)表示的结构单元的聚酰胺树脂。以下,对式(1)及式(2)进行说明,关于式(1)的说明涉及聚酰亚胺树脂及聚酰胺酰亚胺树脂两者,关于式(2)的说明涉及聚酰胺树脂及聚酰胺酰亚胺树脂两者。
式(1)表示的结构单元为四羧酸化合物与二胺化合物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反应而形成的结构单元。
式(2)中,Z为二价有机基团,优选为可以被碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、或碳原子数6~12的芳基(这些基团中的氢原子可以被卤素原子、优选氟原子取代)取代的、碳原子数4~40的二价有机基团,更优选为可以被碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、或碳原子数6~12的芳基(这些基团中的氢原子可以被卤素原子、优选氟原子取代)取代的、具有环状结构的碳原子数4~40的二价有机基团。需要说明的是,作为碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、或碳原子数6~12的芳基的例子,与后述的式(3)中的R3a及R3b有关的示例同样地适用。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,可示例式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)及式(29)表示的基团的连接键中不相邻的两个被替换为氢原子而成的基团、以及碳原子数6以下的二价链式烃基,作为Z的杂环结构,可示例具有噻吩环骨架的基团。
[化学式3]
[式(20)~式(29)中,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-,此处,Ar彼此独立地表示氢原子可以被氟原子取代的碳原子数6~20的亚芳基(例如亚苯基),*表示连接键]
从容易抑制或降低树脂膜的黄色指数(以下,简称为YI值)的观点考虑,优选式(20)~式(29)表示的基团、及具有噻吩环骨架的基团,更优选式(26)、式(28)及式(29)表示的基团。
作为Z的有机基团,更优选为式(20’)、式(21’)、式(22’)、式(23’)、式(24’)、式(25’)、式(26’)、式(27’)、式(28’)及式(29’)表示的二价有机基团。
[化学式4]
[式(20’)~式(29’)中,W1及*如式(20)~式(29)中定义的那样]
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1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、或碳原子数6~12的芳基(这些基团中的氢原子可以被卤素原子(优选氟原子)取代)取代。
聚酰胺系树脂或聚酰胺酰亚胺树脂具有式(2)中的Z由上述式(20’)~式(29’)中任一者表示的结构单元时、尤其是具有式(2)中的Z由后述的式(3’)表示的结构单元时,从容易提高清漆的成膜性、容易提高树脂膜的均匀性的观点考虑,优选的是,聚酰胺系树脂或聚酰胺酰亚胺树脂除了具有该结构单元外,还具有下式(d1)表示的来自羧酸的结构单元。
[化学式5]
[式(d1)中,R24为针对后述的式(3)中的R3a定义的基团或氢原子,R25表示R24或-C(=O)-*,*表示连接键]
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。
聚酰胺系树脂或聚酰胺酰亚胺树脂可以包含多种Z作为式(2)中的Z,多种Z彼此可以相同也可以不同。尤其是从容易提高上述树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、并且容易提高光学特性的观点考虑,优选至少具有式(2)中的Z优选由式(3)、更优选由式(3’)表示的结构单元。
[化学式6]
[式(3)中,R3a及R3b彼此独立地表示碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、或碳原子数6~12的芳基,R3a及R3b中包含的氢原子可以彼此独立地被卤素原子取代,
W彼此独立地表示单键、-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-、-S-、-CO-或-N(R9)-,R9表示氢原子、可以被卤素原子取代的碳原子数1~12的一价烃基,
s为0~4的整数,t为0~4的整数,u为0~4的整数,*表示连接键]
[化学式7]
[式(3’)中,R3a、R3b、s、t、u、W及*如式(3)中定义的那样]
需要说明的是,本说明书中,“聚酰胺系树脂或聚酰胺酰亚胺树脂具有式(2)中的Z由式(3)表示的结构单元”、与“聚酰胺系树脂或聚酰胺酰亚胺树脂具有由式(3)表示的结构作为式(2)中的Z”具有同样的含义,是指聚酰胺系树脂或聚酰胺酰亚胺树脂所包含的多个式(2)表示的结构单元中、至少一部分结构单元中的Z由式(3)表示。该记载也适合于其他同样的记载。
式(3)及式(3’)中,W彼此独立地表示单键、-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-、-S-、-CO-或-N(R9)-,从树脂膜的耐弯曲性的观点考虑,优选表示-O-或-S-,更优选表示-O-。
R3a及R3b彼此独立地表示碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、或碳原子数6~12的芳基。作为碳原子数1~6的烷基,例如可举出甲基、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、正己基等。作为碳原子数1~6的烷氧基,例如可举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、环己氧基等。作为碳原子数6~12的芳基,例如可举出苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、联苯基等。从树脂膜的表面硬度及柔软性的观点考虑,R3a及R3b彼此独立地优选表示碳原子数1~6的烷基,更优选表示碳原子数1~3的烷基。此处,R3a及R3b中包含的氢原子可以彼此独立地被卤素原子取代。
R9表示氢原子、可以被卤素原子取代的碳原子数1~12的一价烃基。作为碳原子数1~12的一价烃基,例如可举出甲基、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、正己基、正庚基、正辛基、叔辛基、正壬基、正癸基等,这些基团可以被卤素原子取代。作为上述卤素原子,可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
式(3)及式(3’)中的t及u彼此独立地为0~4的整数,优选为0~2的整数,更优选为0或1,更进一步优选为0。
式(3)中及式(3’)中的s为0~4的范围的整数,s在该范围内时,容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性。从容易进一步提高树脂膜的耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性的观点考虑,式(3)及式(3’)中的s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,更进一步优选为0。由s为0的式(3)或式(3’)表示的结构单元是来自例如对苯二甲酸或间苯二甲酸的结构单元,该结构单元特别优选为式(3)或式(3’)中的s为0及u为0的结构单元。从容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性的观点考虑,聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂优选包含来自对苯二甲酸的结构单元。聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂可以在Z中包含一种或两种以上的由式(3)或式(3’)表示的结构单元。从树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性的提高、YI值降低的观点考虑,聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂优选在Z中包含式(3)中或式(3’)中的s的值不同的两种以上的结构单元,更优选包含式(3)或式(3’)中的s的值不同的两种或三种结构单元。在该情况下,从容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性的观点、以及容易降低树脂膜的YI值的观点考虑,进一步优选的是,聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂含有由s为0的式(3)表示的结构作为式(2)表示的结构单元中的Z,并且,除了含有该结构的结构单元外,还含有包含由s为1的式(3)表示的结构的结构单元。另外,也优选除了具有由s为0的式(3)表示的Z的、式(2)表示的结构单元外,还具有上述的式(d1)表示的结构单元。
本发明的一个优选实施方式中,聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂具有s=0并且u=0的结构单元作为式(3)或式(3’)表示的结构单元。本发明的一个更优选实施方式中,聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂具有s=0并且u=0的结构单元、和式(3”)表示的结构单元作为式(3)或式(3’)表示的结构单元。
[化学式8]
在该情况下,容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性,并且容易降低YI值。
聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂具有由式(3)或式(3’)表示的结构单元的情况下,就其比例而言,将聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂的式(1)表示的结构单元及式(2)表示的结构单元的合计设为100摩尔%时,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,特别优选为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。由式(3)或式(3’)表示的结构单元的比例为上述的下限以上时,容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性。由式(3)或式(3’)表示的结构单元的比例为上述的上限以下时,容易抑制因来自式(3)的酰胺键间的氢键导致的、含有树脂的清漆的粘度上升,从而提高膜的加工性。
另外,聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂具有由s=1~4的式(3)或式(3’)表示的结构单元的情况下,就由s为1~4的式(3)或式(3’)表示的结构单元的比例而言,将聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂的由式(1)表示的结构单元及由式(2)表示的结构单元的合计设为100摩尔%时,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,进一步更优选为9摩尔%以上,优选为90摩尔%以下,更优选为70摩尔%以下,进一步优选为50摩尔%以下,进一步更优选为30摩尔%以下。由s为1~4的式(3)或式(3’)表示的结构单元的比例为上述的下限以上时,容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性。由s为1~4的式(3)表示的结构单元的比例为上述的上限以下时,容易抑制因来自由式(3)或式(3’)表示的结构单元的酰胺键间的氢键导致的、含有树脂的清漆的粘度上升,从而提高膜的加工性。需要说明的是,由式(1)、式(2)、式(3)或式(3’)表示的结构单元的比例例如可以使用1H-NMR来测定,或者也可以由原料的装料比算出。
本发明的一个优选实施方式中,聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂中的Z的优选30摩尔%以上、更优选40摩尔%以上、进一步优选45摩尔%以上、进一步更优选50摩尔%以上为由s为0~4的式(3)或式(3’)表示的结构单元。Z的上述的下限以上为由s为0~4的式(3)或式(3’)表示的结构单元时,容易提高树脂膜的耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性。另外,聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂中的Z的100摩尔%以下为由s为0~4的式(3)或式(3’)表示的结构单元即可。需要说明的是,树脂中的由s为0~4的式(3)或式(3’)表示的结构单元的比例例如可以使用1H-NMR来测定,或者也可以由原料的装料比算出。
本发明的一个优选实施方式中,聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂中的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、进一步更优选12摩尔%以上由s为1~4的式(3)或式(3’)表示。聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰胺系树脂的Z的上述的下限以上由s为1~4的式(3)或式(3’)表示时,容易提高树脂膜的耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性。另外,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、进一步更优选30摩尔%以下由s为1~4的式(3)或式(3’)表示。Z的上述的上限以下由s为1~4的式(3)表示时,容易抑制因来自由s为1~4的式(3)或式(3’)表示的结构单元的酰胺键间的氢键导致的、含有树脂的清漆的粘度上升,从而提高膜的加工性。需要说明的是,树脂中的由s为1~4的式(3)或式(3’)表示的结构单元的比例例如可以使用1H-NMR来测定,或者也可以由原料的装料比算出。
式(1)及式(2)中,X彼此独立地表示二价有机基团、优选碳原子数4~40的二价有机基团、更优选具有环状结构的碳原子数4~40的二价有机基团。作为环状结构,可举出脂环、芳香环、杂环结构。就上述有机基团而言,有机基团中的氢原子可以被烃基或经氟取代的烃基取代,在该情况下,烃基及经氟取代的烃基的碳原子数优选为1~8。本发明的一个实施方式中,上述聚酰胺酰亚胺树脂可以包含多种X,多种X彼此可以相同也可以不同。作为X,可示例:式(10)、式(11)、式(12)、式(13)、式(14)、式(15)、式(16)、式(17)及式(18)表示的基团;该式(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的基团;以及碳原子数6以下的链式烃基。
[化学式9]
式(10)~式(18)中,*表示连接键,
V1、V2及V3彼此独立地表示单键、-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1~12的一价烃基。作为碳原子数1~12的一价烃基,可举出上文中针对R9叙述的基团。
一个例子是: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彼此独立地相对于各环而言优选为间位或对位,更优选为对位。
式(10)~式(18)表示的基团中,从容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量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,从容易提高树脂膜的耐冲击性、弹性模量及柔软性的观点考虑,V1、V2及V3彼此独立地优选为单键、-O-或-S-,更优选为单键或-O-。
本发明的一个优选实施方式中,聚酰胺系树脂及聚酰亚胺系树脂包含式(4)表示的结构作为式(1)中的X或式(2)中的X:
[化学式10]
[式(4)中,R10~R17彼此独立地表示氢原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基或碳原子数6~12的芳基,R10~R17中包含的氢原子可以彼此独立地被卤素原子取代,*表示连接键]。
式(1)及式(2)表示的多个结构单元中的X的至少一部分为式(4)表示的结构时,容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量及透明性。
式(4)中,R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16及R17彼此独立地表示氢原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、或碳原子数6~12的芳基。作为碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基或碳原子数6~12的芳基,可举出作为式(3)中的碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基或碳原子数6~12的芳基而示例的基团。R10~R17彼此独立地优选表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,更优选表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,此处,R10~R17中包含的氢原子可以彼此独立地被卤素原子取代。作为卤素原子,例如可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。从树脂膜的耐冲击性、弹性模量、透明性及耐弯曲性的观点考虑,R10~R17彼此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、且R11及R17为氢原子、甲基、氟基、氯基或三氟甲基,特别优选R11及R17为甲基或三氟甲基。
本发明的一个优选实施方式中,式(4)表示的结构单元为式(4’)表示的结构单元:
[化学式11]
即,式(1)及式(2)表示的多个结构单元中的X的至少一部分为式(4’)表示的结构单元。在该情况下,通过含有氟元素的骨架,从而提高聚酰亚胺系树脂或聚酰胺系树脂在溶剂中的溶解性,容易提高含有该树脂的清漆的保存稳定性,并且容易降低该清漆的粘度,容易提高树脂膜的加工性。另外,通过含有氟元素的骨架,容易提高树脂膜的光学特性。
本发明的一个优选实施方式中,上述聚酰亚胺系树脂或聚酰胺系树脂中的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。聚酰亚胺系树脂或聚酰胺系树脂中的上述范围内的X由式(4)、尤其是式(4’)表示时,就得到的树脂膜而言,通过含有氟元素的骨架,从而提高树脂在溶剂中的溶解性,容易提高含有该树脂的清漆的保存稳定性,并且容易降低该清漆的粘度,容易提高树脂膜的加工性。另外,通过含有氟元素的骨架,也容易提高树脂膜的光学特性。需要说明的是,优选上述聚酰亚胺系树脂或聚酰胺系树脂中的X的100摩尔%以下由式(4)、尤其是式(4’)表示。上述树脂中的X可以为式(4)、尤其是式(4’)。上述树脂中的X的式(4)表示的结构单元的比例例如可以使用1H-NMR来测定,或者也可以由原料的装料比算出。
式(1)中,Y表示四价有机基团,优选表示碳原子数4~40的四价有机基团,更优选表示具有环状结构的碳原子数4~40的四价有机基团。作为环状结构,可举出脂环、芳香环、杂环结构,从容易提高耐冲击性及弹性模量的观点考虑,优选可举出芳香环。上述有机基团是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,在该情况下,烃基及经氟取代的烃基的碳原子数优选为1~8。本发明的一个实施方式中,聚酰亚胺系树脂可包含多种Y,多种Y彼此可以相同也可以不同。作为Y,可示例: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;该式(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的基团;以及四价的碳原子数6以下的链式烃基。
[化学式12]
式(20)~式(29)中,*表示连接键,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表示氢原子可被氟原子取代的碳原子数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,从容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量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,从容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性、并且容易降低树脂膜的YI值的观点考虑,W1彼此独立地优选为单键、-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-,尤其优选为单键或-C(CF3)2-。
本发明的一个优选实施方式中,聚酰亚胺系树脂中的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(26)表示。聚酰亚胺系树脂中的上述范围内的Y由式(26)、优选W1为单键、-C(CH3)2-或-C(CF3)2-的式(26)、更优选W1为单键或-C(CF3)2-的式(26)表示时,容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性,并且容易降低树脂膜的YI值。聚酰亚胺系树脂中的Y由式(26)表示的结构单元的比例例如可以使用1H-NMR来测定,或者也可以由原料的装料比算出。
本发明的一个优选实施方式中,多个式(1)中的Y的至少一部分由式(5)及/或式(9)表示:
[化学式13]
[式(5)中,R18~R25彼此独立地表示氢原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基或碳原子数6~12的芳基,R18~R25中包含的氢原子可以彼此独立地被卤素原子取代,*表示连接键]
[化学式14]
[式(9)中,R35~R40彼此独立地表示氢原子、碳原子数1~6的烷基或碳原子数6~12的芳基,R35~R40中包含的氢原子可以彼此独立地被卤素原子取代,*表示连接键]。
多个式(1)中的Y的至少一部分由式(5)表示、及/或由式(9)表示时,容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量及光学特性。
式(5)中,R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24及R25彼此独立地表示氢原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基或碳原子数6~12的芳基。作为碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基或碳原子数6~12的芳基,可举出作为式(3)中的碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基或碳原子数6~12的芳基而在上文中示例的基团。R18~R25彼此独立地优选表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,更优选表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,此处,R18~R25中包含的氢原子可以彼此独立地被卤素原子取代。作为该卤素原子,可举出氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。从容易提高树脂膜的耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性的观点、以及容易提高透明性并且容易维持该透明性的观点考虑,R18~R25彼此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、且R21及R22为氢原子、甲基、氟基、氯基或三氟甲基,特别优选R21及R22为甲基或三氟甲基。
式(9)中,从容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性的观点、以及容易提高透明性并且容易维持该透明性的观点考虑,R35~R40优选为氢原子或碳原子数1~6的烷基,更优选为氢原子或碳原子数1~3的烷基,进一步优选为氢原子。此处,R35~R40中包含的氢原子可彼此独立地被卤素原子取代,作为该卤素原子,例如可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。作为R35~R40中的碳原子数1~6的烷基及碳原子数6~12的芳基,分别可举出在上文中示例的基团。
本发明的一个优选实施方式中,式(5)由式(5’)表示,式(9)由式(9’)表示。
[化学式15]
即,多个Y的至少一部分由式(5’)及/或式(9’)表示。在该情况下,容易提高树脂膜的耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性。此外,式(5)由式(5’)表示的情况下,通过含有氟元素的骨架,从而提高聚酰亚胺系树脂在溶剂中的溶解性,容易提高含有该树脂的清漆的保存稳定性,并且容易降低该清漆的粘度,容易提高树脂膜的加工性。另外,通过含有氟元素的骨架,容易提高树脂膜的光学特性。
本发明的一个优选实施方式中,聚酰亚胺系树脂中的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。聚酰亚胺系树脂中的上述范围内的Y由式(5)、尤其是式(5’)表示时,通过含有氟元素的骨架,从而提高聚酰亚胺系树脂在溶剂中的溶解性,容易降低含有该树脂的清漆的粘度,容易提高树脂膜的加工性。另外,通过含有氟元素的骨架,容易提高树脂膜的光学特性。需要说明的是,优选上述聚酰亚胺系树脂中的Y的100摩尔%以下由式(5)、尤其是式(5’)表示。聚酰亚胺系树脂中的Y可以为式(5)、尤其是式(5’)。聚酰亚胺系树脂中的Y的由式(5)表示的结构单元的比例例如可以使用1H-NMR来测定,或者也可以由原料的装料比算出。
本发明的一个优选实施方式中,优选的是,由式(1)表示的多个结构单元除了包含Y由式(5)表示的结构单元外,还包含Y由式(9)表示的结构单元。Y还包含由式(9)表示的结构单元的情况下,容易进一步提高树脂膜的耐冲击性及弹性模量。
聚酰亚胺系树脂可以包含式(30)表示的结构单元及/或式(31)表示的结构单元,另外,可以除了式(1)及根据情况的式(2)表示的结构单元外,还包含式(30)表示的结构单元及/或式(31)表示的结构单元。
[化学式16]
式(30)中,Y1为四价有机基团,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,可示例式(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、该式(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的基团、以及四价的碳原子数6以下的链式烃基。本发明的一个实施方式中,聚酰亚胺系树脂可以包含多种Y1,多种Y1彼此可以相同也可以不同。
式(31)中,Y2为三价有机基团,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,可示例上述的式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)及式(29)表示的基团的连接键中任一者被替换为氢原子而成的基团、及三价的碳原子数6以下的链式烃基。本发明的一个实施方式中,聚酰亚胺系树脂可以包含多种Y2,多种Y2彼此可以相同也可以不同。
式(30)及式(31)中,X1及X2彼此独立地为二价有机基团,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,可示例: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;该式(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成的基团;以及碳原子数6以下的链式烃基。
本发明的一实施方式中,聚酰亚胺系树脂包含式(1)及/或式(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。另外,从容易提高树脂膜的光学特性、耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性的观点考虑,上述聚酰亚胺系树脂中,基于式(1)及式(2)、以及根据情况的式(30)及/或式(31)表示的全部结构单元,式(1)及式(2)表示的结构单元的比例优选为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,通常为100%以下。需要说明的是,上述比例例如可以使用1H-NMR来测定,或者也可以由原料的装料比算出。
本发明的一实施方式中,相对于树脂膜100质量份而言,树脂膜中的聚酰亚胺系树脂及/或聚酰胺系树脂的含量优选为10质量份以上,更优选为30质量份以上,进一步优选为50质量份以上,优选为99.5质量份以下,更优选为95质量份以下。聚酰亚胺系树脂及/或聚酰胺系树脂的含量在上述范围内时,容易提高树脂膜的化学稳定性、光学特性、耐冲击性及弹性模量。
从容易提高树脂膜的化学稳定性、耐冲击性、弹性模量及耐弯曲性的观点考虑,聚酰亚胺系树脂及聚酰胺系树脂的重均分子量(以下,有时简称为Mw)以标准聚苯乙烯换算计优选为200,000以上,更优选为230,000以上,进一步优选为250,000以上,更进一步优选为270,000以上,尤其优选为280,000以上。另外,从容易提高该树脂在溶剂中的溶解性、并且容易提高树脂膜的拉伸性及加工性的观点考虑,聚酰亚胺系树脂及聚酰胺系树脂的Mw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,更进一步优选为500,000以下。Mw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。
在聚酰胺酰亚胺树脂中,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,进一步更优选为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的下限以上时,容易提高树脂膜的耐冲击性及弹性模量。另外,式(2)表示的结构单元的含量为上述的上限以下时,容易抑制因式(2)中的酰胺键间的氢键导致的增稠,从而提高树脂膜的加工性。
本发明的一个优选实施方式中,树脂膜中包含的聚酰亚胺系树脂及/或聚酰胺系树脂可以包含例如能够通过上述的含氟取代基等而导入的、氟原子等卤素原子。聚酰亚胺系树脂及/或聚酰胺系树脂含有卤素原子时,容易提高树脂膜的弹性模量,并且容易降低YI值。树脂膜的弹性模量高时,容易抑制损伤及褶皱等的发生。另外,树脂膜的YI值低时,容易提高该膜的透明性及视觉辨认性。卤素原子优选为氟原子。作为为了使聚酰亚胺系树脂中含有氟原子而优选的含氟取代基,例如可举出氟基及三氟甲基。
以聚酰亚胺系树脂及聚酰胺系树脂的质量为基准,聚酰亚胺系树脂及聚酰胺系树脂中的卤素原子的含量各自优选为1~40质量%,更优选为5~40质量%,进一步优选为5~30质量%。卤素原子的含量为上述的下限以上时,进一步提高树脂膜的弹性模量,降低吸水率,进一步降低YI值,更容易提高透明性及视觉辨认性。卤素原子的含量为上述的上限以下时,合成变得容易。
聚酰亚胺系树脂及聚酰胺酰亚胺树脂的酰亚胺化率优选为90%以上,更优选为93%以上,进一步优选为96%以上,通常为100%以下。从容易提高树脂膜的光学特性的观点考虑,酰亚胺化率优选为上述的下限以上。酰亚胺化率表示相对于聚酰亚胺系树脂中的来自四羧酸化合物的结构单元的摩尔量的2倍值而言的、聚酰亚胺系树脂中的酰亚胺键的摩尔量的比例。需要说明的是,聚酰亚胺系树脂含有三羧酸化合物的情况下,表示相对于聚酰亚胺系树脂中的来自四羧酸化合物的结构单元的摩尔量的2倍值与来自三羧酸化合物的结构单元的摩尔量的合计而言的、聚酰亚胺系树脂中的酰亚胺键的摩尔量的比例。另外,酰亚胺化率可以利用IR法、NMR法等求出。
作为聚酰亚胺系树脂及聚酰胺系树脂,可以使用市售品。作为聚酰亚胺树脂的市售品,例如可举出三菱瓦斯化学(株)制Neopulim(注册商标)、河村产业(株)制KPI-MX300F等。
本发明中,树脂膜可以包含聚酰胺系树脂。本实施方式涉及的聚酰胺系树脂是以式(2)表示的重复结构单元为主的聚合物。聚酰胺系树脂中的式(2)中的Z的优选例及具体例与聚酰亚胺系树脂中的Z的优选例及具体例相同。上述聚酰胺系树脂可以包含Z由不同的两种以上的式(2)表示的重复结构单元。
(树脂的制造方法)
聚酰亚胺树脂及聚酰亚胺前体树脂例如可以以四羧酸化合物及二胺化合物为主要原料来制造,聚酰胺酰亚胺树脂及聚酰胺酰亚胺前体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,聚酰胺树脂例如可以以二胺化合物及二羧酸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17]
[式(3”)中,R1~R8彼此独立地表示氢原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、或碳原子数6~12的芳基,R1~R8中包含的氢原子可以彼此独立地被卤素原子取代,
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1~12的一价烃基,
m为0~4的整数,
R31及R32彼此独立地表示羟基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基或氯原子。]
本发明的一个优选实施方式中,二羧酸化合物是由m为0的式(3”)表示的化合物。作为二羧酸化合物,更优选除了由m为0的式(3”)表示的化合物外,还使用由A为氧原子的式(3”)表示的化合物。另外,另一个优选实施方式中,二羧酸化合物是由R31及R32为氯原子的、式(3”)表示的化合物。另外,可以代替二胺化合物而使用二异氰酸酯化合物。
作为树脂的制造中使用的二胺化合物,例如,可举出脂肪族二胺、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得到的二胺,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,可示例苯环、萘环、蒽环及芴环等,但并不限定于这些。这些之中,优选可示例苯环。另外,所谓“脂肪族二胺”,表示氨基直接键合于脂肪族基团而得到的二胺,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,例如,可举出六亚甲基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。这些可以单独使用或组合两种以上而使用。
作为芳香族二胺,例如可举出对苯二胺、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。这些可以单独使用或组合两种以上而使用。
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。这些可以单独使用或组合两种以上而使用。
上述二胺化合物中,从树脂膜的高弹性模量、高透明性、高柔软性、高耐弯曲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一种以上。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一种以上,更进一步优选使用2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯(TFMB)。
作为树脂的制造中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,也可以组合两种以上而使用。对于四羧酸化合物而言,除了二酐外,也可以为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,例如可举出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)双邻苯二甲酸酐、4,4’-(间苯二氧基)双邻苯二甲酸酐。另外,作为单环式的芳香族四羧酸二酐,例如可举出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,例如可举出2,3,6,7-萘四甲酸二酐。
这些之中,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。这些可以单独使用或组合两种以上而使用。
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。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。这些可以单独使用或组合两种以上而使用。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,这些可以单独使用或组合两种以上而使用。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而使用。
上述四羧酸二酐中,从树脂膜的高耐冲击性、高弹性模量、高表面硬度、高透明性、高柔软性、高耐弯曲性、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)及3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(BPDA)。
作为树脂的制造中使用的二羧酸化合物,优选可使用对苯二甲酸、间苯二甲酸、4,4’-氧双苯甲酸或它们的酰氯化合物。除了对苯二甲酸、间苯二甲酸、4,4’-氧双苯甲酸或它们的酰氯化合物外,还可使用其他二羧酸化合物。作为其他二羧酸化合物,可举出芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸及作为它们的类似物的酰氯化合物、酸酐等,可以组合两种以上而使用。作为具体例,可举出: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。作为具体例,优选4,4’-氧双(苯甲酰氯)、对苯二甲酰氯或间苯二甲酰氯,进一步优选将4,4’-氧双(苯甲酰氯)与对苯二甲酰氯组合而使用。
需要说明的是,上述聚酰亚胺系树脂可以是在不损害树脂膜的各种物性的范围内,除了上述四羧酸化合物外,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、脂肪族三羧酸及作为它们的类似物的酰氯化合物、酸酐等,可以组合两种以上而使用。作为具体例,可举出:1,2,4-苯三甲酸的酐;1,3,5-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与苯甲酸连接而成的化合物。
树脂的制造中,二胺化合物、四羧酸化合物及/或二羧酸化合物的使用量可以根据所期望的聚酰亚胺系树脂的各结构单元的比率来适当选择。
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定,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定,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。优选方式中,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,反应优选在对反应为非活性的溶剂中进行。作为溶剂,没有特别限定,只要不对反应造成影响即可,例如,可举出: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;氯仿及氯苯等含氯溶剂;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。这些之中,从溶解性的观点考虑,可优选使用酰胺系溶剂。
在聚酰亚胺系树脂的制造中的酰亚胺化工序中,可以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,例如可举出:三丙胺、二丁基丙胺、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使用的惯用酸酐等,作为其具体例,可举出乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐等脂肪族酸酐、邻苯二甲酸酐等芳香族酸酐等。
聚酰亚胺系树脂及聚酰胺系树脂可利用惯用的方法、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纯化,从而分离,优选的方式中,可通过以下方式进行分离:向包含透明聚酰胺酰亚胺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。
[添加剂]
本公开文本的树脂膜可以还包含填料等添加剂。作为这样的添加剂,例如,可举出二氧化硅粒子、紫外线吸收剂、增白剂、二氧化硅分散剂、抗氧化剂、pH调节剂、及流平剂。
(二氧化硅粒子)
本公开文本的树脂膜可以还包含二氧化硅粒子作为添加剂。相对于该树脂膜100质量份而言,二氧化硅粒子的含量优选为1质量份以上,更优选为3质量份以上,进一步优选为5质量份以上,优选为60质量份以下,更优选为50质量份以下,进一步优选为45质量份以下。另外,就二氧化硅粒子的含量而言,可以在这些上限值及下限值中选择任意的下限值与上限值而组合。二氧化硅粒子的含量在上述上限值及/或下限值的数值范围内时,本公开文本的树脂膜中,有二氧化硅粒子不易凝集、以一次粒子的状态均匀地分散的倾向,因此能够抑制本公开文本中的树脂膜的视觉辨认性的降低。
二氧化硅粒子的平均一次粒径优选为1nm以上,更优选为3nm以上,进一步优选为5nm以上,更进一步优选为8nm以上,优选为30nm以下,更优选为28nm以下,进一步优选为25nm以下,更进一步优选为20nm以下。就二氧化硅粒子的粒径而言,可以在这些上限值及下限值中选择任意的下限值与上限值而组合。树脂膜内的二氧化硅粒子的平均一次粒径可以由使用了透射电子显微镜的拍摄测定。另外,在制作树脂膜之前、例如添加于清漆之前的二氧化硅粒子的粒径可以利用激光衍射式粒度分布计来测定。
作为二氧化硅粒子的形态,例如,可举出二氧化硅粒子分散于有机溶剂等中而得到的硅溶胶、及利用气相法制备的二氧化硅粉末。这些之中,从操作性的观点考虑,优选硅溶胶。
就二氧化硅粒子而言,可以对其实施表面处理,例如,可以为由水溶性醇分散硅溶胶进行溶剂(更具体而言,γ-丁内酯等)置换而得到的二氧化硅粒子。
水溶性醇是在1个该水溶性醇分子中相对于每1个羟基而言的碳原子数为3以下的醇,可举出甲醇、乙醇、1-丙醇、及2-丙醇等。虽然也取决于二氧化硅粒子与聚酰亚胺系高分子的种类的相容性,但通常,若对二氧化硅粒子进行表面处理,则与树脂膜中包含的聚酰亚胺系高分子的相容性提高,有二氧化硅粒子的分散性提高的倾向,因此能够抑制本公开本文中的视觉辨认性的降低。
(紫外线吸收剂)
本公开文本中的树脂膜可以还包含紫外线吸收剂。例如,可举出三嗪系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、苯甲酸酯系紫外线吸收剂、及氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂等。这些可以单独使用,也可以并用两种以上。作为优选的市售紫外线吸收剂,例如,可举出Sumika Chemtex(株)制的Sumisorb(注册商标)340、(株)ADEKA制的Adekastab(注册商标)LA-31、及BASF JAPAN(株)制的TINUVIN(注册商标)1577等。以本公开文本中的树脂膜的质量为基准,紫外线吸收剂的含量优选为1phr以上且10phr以下,更优选为3phr以上且6phr以下。
如上所述,本公开文本的系统中,关于由照射部照射的光、优选紫外光,如前文所述,以相对于树脂膜的光线透过率成为优选5%以下、更优选3%以下、进一步优选2%以下的方式进行选择。该树脂膜的光线透过率例如可以通过对上述紫外线吸收剂的种类及量进行调节、对树脂的结构、尤其是作为树脂的原料使用的单体的种类、量(特别是芳香环的含量)进行调节,从而调节至范围内。
(增白剂)
本公开文本的树脂膜可以还包含增白剂。关于增白剂,例如,在添加了增白剂以外的添加剂的情况下,可以为了调节色调而添加增白剂。作为增白剂,可举出单偶氮系染料、三芳基甲烷系染料、酞菁系染料、及蒽醌系染料。这些之中优选蒽醌系染料。作为优选的市售增白剂,例如,可举出Lanxess公司制的Macrolex(注册商标)Violet B、Sumika Chemtex(株)制的Sumiplast(注册商标)Violet B、及三菱化学(株)制的Diaresin(注册商标)BlueG等。这些可以单独使用,也可以并用两种以上。包含增白剂时,以本公开文本中的树脂膜的质量为基准,其含量优选为1~50ppm,更优选为1~45ppm,进一步优选为3~40ppm,更进一步优选为5~35ppm。
[系统]
如图1所示,本公开文本的系统具有上述照射部1和上述传感器部2。该照射部1及传感器部2以从照射部1照射的光4被传感器部2的观测部接收的方式配置。成为本系统的对象的树脂膜3以遮挡上述光的方式位于上述照射部与传感器部之间。上述光照射至树脂膜3的被拉幅机式拉伸装置的把持器具把持的位置、典型而言为树脂膜3的两端部。本公开文本的系统中,在树脂膜没有裂纹的情况下,由照射部照射的光被树脂膜遮挡,但在树脂膜有裂纹的情况下,透过该裂纹部分的光被传感器部检测到。本公开文本的系统中,通过对透过该裂纹部分的光进行检测,从而能够检测缺陷。
优选的方式中,上述照射部和上述传感器部以夹着被搬运的树脂膜的方式相对地配置,上述照射部位于上述树脂膜与把持器具的台座接触的面(以下,也称为树脂膜的“背面”)侧,上述传感器部位于上述树脂膜与把持器具的把持部接触的面(以下,也称为树脂膜的“表面”)侧。此处,为了对上述表面及背面进行说明,图2示出拉幅机式拉伸装置中的膜3的把持状态。就树脂膜3而言,其两端被把持器具6所把持。把持器具6具有台座7、支承部8及把持部9而成。把持部9以支点10作为支点而可动,通过将膜3夹在把持部9与台座7之间来把持膜3。此时,将树脂膜3的与把持部9接触的主面称为表面11,将树脂膜3的与台座7接触的主面称为背面12。如图1所示,树脂膜的裂纹有在作为可动部的把持部所接触的位置处使边缘5在膜的表侧立起的倾向。在从表面照射光的情况下,该边缘会妨碍光从裂纹通过。通过如上述那样配置照射部和传感器部,从而从树脂膜的不存在边缘的背面照射光,光容易从裂纹通过,缺陷的检测灵敏度提高。
更优选的方式中,上述照射部被配置在比连结上述照射部和上述传感器部的直线与树脂膜相交的位置更靠搬运方向(图1中以箭头表示)的下游侧(图1中的上侧),上述传感器部被配置在搬运方向的上游侧(图1中的下侧)。由于上述边缘5有朝向搬运方向的下游侧倾斜的倾向,因此通过如上述那样配置照射部及传感器部,从而光容易从裂纹通过,缺陷的检测灵敏度提高。
优选的方式中,连结上述照射部和上述传感器部的照射轴相对于树脂膜的主面而言具有10~80°、优选30~70°、更优选40~70°的角度。该角度换言之为由照射部照射的光的照射轴与膜的主面所成的角度(图1中的θ)。通过使光的照射轴与树脂膜的主面所成的角度在上述范围内倾斜,缺陷的检测精度提高。
优选的方式中,连结上述照射部和上述传感器部的照射轴、与平行于树脂膜搬运方向且垂直于树脂膜主面的面所成的角度为0~15°,优选为0~10°,更优选为0~5°。通过使该角度在上述的范围内,缺陷的检测精度提高。
更优选的方式中,连结上述照射部和上述传感器部的照射轴、与上述树脂膜的主面所成的角度为10~80°,优选为30~70°,更优选为40~70°,连结上述照射部和上述传感器部的照射轴、与平行于树脂膜搬运方向且垂直于树脂膜主面的面所成的角度为0~15°,优选为0~10°,更优选为0~5°。通过使该角度在上述的范围内,从而缺陷的检测精度进一步提高。
就上述照射部与传感器部的位置关系而言,只要能够检测膜的缺陷、尤其是裂纹,则没有特别限制。
上述照射部与树脂膜的主面之间的沿着照射轴的距离、以及上述传感器部与树脂膜的主面之间的沿着照射轴的距离彼此独立地可以优选为1mm以上,更优选为10mm以上,进一步优选为20mm以上,更进一步优选为30mm以上,优选为250mm以下,更优选为150mm以下,进一步优选为100mm以下。通过使照射部与树脂膜的距离接近,从而缺陷的检测精度提高。
本系统能够在搬运树脂膜的同时连续地检测缺陷。即,本系统能够在不使拉幅机式拉伸装置停止的情况下、以运转的状态检测缺陷。
本系统可在拉幅机式拉伸装置中使用,所述拉幅机式拉伸装置把持树脂膜的两端部而进行搬运并拉伸。此处,所谓拉幅机式拉伸装置,是指具有下述机构的装置,所述机构使把持树脂膜的两端的多个把持器具(以下,也称为拉幅机夹具)在从拉伸炉的搬入口朝向搬出口而连续地设置的拉幅机导轨上移动、且沿单轴或双轴连续地拉伸树脂膜。
需要说明的是,当树脂膜具有因干燥、加热等而收缩的性质时,存在下述情况:与搬入拉伸炉之前相比,搬出后的膜宽度变小。即,存在树脂膜收缩、拉伸倍率变得不足1的情况。在该情况下,若与未供于拉幅机式拉伸装置而进行干燥、加热等时相比,供于拉幅机式拉伸装置时的膜宽度更宽,则也可称之进行了拉伸。即,本说明书中,为了抑制收缩的程度而牵拉树脂膜的情况也包括在拉伸中。
此处,所谓缺陷,是指在膜中存在缺失部分,例如裂纹、破裂、孔等。该缺失部分是指在俯视膜的情况下具有一定程度的宽度、例如0.1mm以上的宽度的缺失部分,极微小的情况、例如针孔等不包括在该缺失部分中。
典型而言,本公开文本的系统对由拉幅机式拉伸装置的拉幅机夹具把持的位置、即树脂膜的两端部的缺陷进行检测。
本公开文本的系统可以以下述方式设置在拉幅机式拉伸装置中:在从树脂膜由把持器具释放的位置至卷绕该树脂膜的位置之间,能够对膜被把持的部分中的裂纹进行检测。需要说明的是,可以在本公开文本的系统的设置位置与卷绕树脂膜的位置之间,将树脂膜的两端部、即由把持器具所把持的部位分切(slit)。通过进行分切,能够将产生了裂纹的膜端部除去,能够抑制膜的裂纹的扩展、进而抑制膜的断裂。
优选的方式中,本公开文本的系统优选设置于在树脂膜由把持器具释放后能够尽可能迅速地检测树脂膜的缺陷的位置。例如,本公开文本的系统设置在从树脂膜由把持器具释放起的搬运距离优选为3m以内(更优选为2m以内,进一步优选为1.5m以内,更进一步优选为1.3m以内,尤其优选为1.2m以内)的位置,另外,设置在从树脂膜由把持器具释放起的搬运距离优选为0.01m以上的位置。若放任树脂膜的缺陷不管,则该缺陷会扩大,膜断裂的风险升高。通过如上述那样使得能够在由把持器具释放后于早期检测缺陷,从而能够进行应对,减少膜断裂的风险。作为上述应对方法,例如,可举出:在产生了裂纹的部分粘贴胶带等,防止裂纹的扩大等。
如前文所述,本公开文本的系统被组装至拉幅机式拉伸装置中,能够良好地检测缺陷。因此,本公开文本提供使用本公开文本的系统的、检测树脂膜的缺陷的方法。
[拉幅机式拉伸装置]
本公开文本提供具有上述本公开文本的系统的拉幅机式拉伸装置。
本公开文本的拉幅机式拉伸装置具有:把持树脂膜两端的多个拉幅机夹具以一定间隔配置且在从拉伸炉的搬入口朝向搬出口连续地设置的拉幅机导轨(或环状链)上移动、沿单轴或双轴连续地拉伸树脂膜的机构;以及基于上述的本公开文本的系统的检测缺陷的机构。
图3为示意性地示出拉幅机式拉伸装置中的膜的拉伸机构的图。如图3所示,构成为多个把持器具6把持膜3的端部、在抓住膜3的端部的状态下连续地移动的装置是拉伸机构21,成为在导入膜3的导入部22处把持膜3、并在送出膜3的送出部23处释放膜3的结构,在这之间,把持器具6连续地排列而反复进行膜3的把持和释放。如图3所示,把持器具6以下述方式构成:以一定间隔排列成环状,在送出部23处释放的把持器具又回到导入部22,再次把持。
[树脂膜的制造方法]
通过使用具备本公开文本的系统的拉幅机式拉伸装置,从而能够制造树脂膜。
以下,对使用本公开文本的拉幅机式拉伸装置的、树脂膜的制造方法进行说明。
利用本公开文本的拉幅机式拉伸装置处理的树脂膜没有特别限定,例如可通过包括以下工序的方法来制造:
(a)制备包含上述树脂的液体(以下,有时记载为清漆)的工序(清漆制备工序);
(b)将清漆涂布于基材而形成涂膜的工序(涂布工序);及
(c)使经涂布的液体(涂膜)干燥而形成树脂膜的工序(树脂膜形成工序)。
清漆制备工序中,使上述树脂溶解于溶剂中,根据需要添加上述填料及其他添加剂,并进行搅拌混合,由此制备清漆。需要说明的是,使用二氧化硅作为填料的情况下,可以将下述硅溶胶添加于树脂中,所述硅溶胶是用能使上述树脂溶解的溶剂、例如下述清漆的制备中可使用的溶剂对包含二氧化硅的硅溶胶的分散液进行置换而得到的。
清漆的制备中使用的溶剂只要能够溶解上述树脂,则没有特别限定。作为该溶剂,例如可举出: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、碳酸亚丙酯等碳酸酯系溶剂;及它们的组合。这些之中,优选酰胺系溶剂或内酯系溶剂。这些溶剂可以单独使用或组合两种以上而使用。另外,清漆中可以包含水、醇系溶剂、酮系溶剂、非环状酯系溶剂、醚系溶剂等。清漆的固态成分浓度优选为1~25质量%,更优选为5~20质量%。该固态成分可利用干燥减量法进行测定。
涂布工序中,利用已知的涂布方法,将清漆涂布于基材上而形成涂膜。作为已知的涂布方法,例如可举出线棒涂布法、逆式涂布、凹版涂布等辊涂法、模涂法、逗号涂布法、唇涂法、丝网涂布法、喷注涂布法、喷雾法、流延成型法等。
树脂膜形成工序中,通过将涂膜干燥、并从基材剥离,从而能够形成长条带状的树脂膜。可以在剥离后进一步进行将树脂膜干燥的热处理工序。涂膜的热处理通常可以于50~350℃的温度进行。根据需要,可以在非活性气氛或减压的条件下进行涂膜的干燥。可以利用本公开文本的拉幅机式拉伸装置进行该热处理。
热处理中,利用拉幅机夹具分别把持长条带状的树脂膜的两端部,在搬运被把持的膜的同时使被把持的膜的宽度为规定的距离,例如在干燥机的拉伸炉内搬运的同时进行热处理。此时,可以通过使热处理后的膜的宽度(其中,宽度中不包括被把持的部分)相对于热处理前的膜的宽度(其中,宽度中不包括被把持的部分)之比为1.2以下,然后解除从干燥机出来的树脂膜的把持,从而进行树脂膜的热处理。需要说明的是,所谓宽度中不包括被把持的部分,是指宽度中不包括膜的两端部中的、从树脂膜与拉幅机夹具的接触部至膜端部的距离,换言之是指不与拉幅机夹具接触的、膜的中央部的宽度(图2中以X表示)。
热处理后的膜的宽度(其中,宽度中不包括被把持的部分)相对于热处理前的膜的宽度(其中,宽度中不包括被把持的部分)之比(也称为拉伸倍率)通常为0.70~1.20,优选为0.80~1.15,更优选为0.9~1.10,进一步优选为0.90~1.10。
膜的把持通过使用多个拉幅机夹具来进行。需要说明的是,由于被把持的部分被夹具等把持,因此无法成为上述的可拉伸的宽度,所以在计算拉伸倍率时,从膜宽度中除去来计算。
对于该多个拉幅机夹具而言,可以根据搬运装置的大小而固定于规定长度的环状链上,该链以与膜相同的速度运动,拉幅机夹具设置在该链的适当位置处,在进入干燥机前把持膜,在从干燥机出来的时刻解除把持,释放膜。释放了膜的拉幅机夹具移动至干燥机的搬入口侧,再次把持膜。
就设置于膜的一端的多个拉幅机夹具而言,以其相邻的拉幅机夹具间的空间例如成为1~50mm、优选3~25mm、更优选5~20mm的方式按一定间隔设置。
另外,可以使得在使正交于膜搬运轴的直线与膜的一端的任意拉幅机夹具的把持部中央对齐时,该直线同膜的另一端的交点、与最接近该交点的夹具的把持部中央之间的距离成为优选3mm以下、更优选2mm以下、进一步优选1mm以下。通过使该距离在上述的范围内,能够使膜的左右的例如相位差等光学性质均匀。
热处理后的膜的宽度相对于热处理前的膜的宽度之比在上述的范围内时,有膜外观变得良好的倾向。
以膜的质量作为基准,热处理后的膜中的溶剂量优选为0.0001质量%以上,更优选为0.1质量%以上,进一步优选为0.3质量%以上,优选为2质量%以下,更优选为1.8质量%以下,进一步优选为1.7质量%以下,尤其优选为1.2质量%以下。热处理后的膜中的溶剂量在上述的范围内时,有膜外观变得良好的倾向。
热处理后的树脂膜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88%以上,更进一步优选为89%以上,尤其优选为90%以上,尤其更优选为91%以上,通常为100%以下。若全光线透过率为上述的下限以上,则在将树脂膜、尤其是作为前面板组装至图像显示装置时,容易提高视觉辨认性。上述树脂膜通常显示高的全光线透过率,因此,例如与使用了透过率低的膜的情况相比,能够抑制为了得到一定亮度所需的显示元件等的发光强度。因此,能够削减电力消耗。例如,在将上述树脂膜组装至图像显示装置的情况下,存在即使减少背光源的光量也能得到明亮的显示的倾向,能够对节能作出贡献。需要说明的是,全光线透过率例如可以按照JIS K 7105:1981或JIS K 7361-1:1997而使用雾度计算机进行测定。另外,全光线透过率可以为后述的树脂膜的厚度范围内的全光线透过率。
热处理后的透明树脂膜的雾度通常为0.01%以上,优选为3%以下,更优选为2.5%以下,进一步优选为1.5%以下,更进一步优选为1.0%以下,尤其优选为0.5%以下,尤其更优选为0.3%以下。若树脂膜的雾度为上述的上限以下,则在将树脂膜、尤其是作为前面板组装至图像显示装置时,容易提高视觉辨认性。需要说明的是,雾度可以按照JIS K7105:1981或JIS K 7136:2000而使用雾度计算机进行测定。
热处理后的透明树脂膜的YI值通常为0.1以上,优选为3.0以下,更优选为2.5以下,进一步优选为2.2以下。树脂膜的YI值为上述的上限以下时,透明性变得良好,在应用于图像显示装置的前面板时,能够有助于高的视觉辨认性。需要说明的是,就YI值而言,可以使用紫外可见近红外分光光度计,对相对于300~800nm光的透过率进行测定,求出三刺激值(X、Y、Z),基于YI=100×(1.2769X-1.0592Z)/Y的式子算出。
从容易防止损伤等的观点考虑,热处理后的透明树脂膜的弹性模量优选为4.5GPa以上,更优选为5.0GPa以上,进一步优选为5.5GPa以上,更进一步优选为6.0GPa以上,尤其优选为6.2GPa以上,尤其更优选为6.4GPa以上,通常为100GPa以下。需要说明的是,弹性模量可以使用拉伸试验机(卡盘间距离为50mm,拉伸速度为10mm/分钟)来测定,可以利用例如实施例中记载的方法来测定。
若热处理结束,膜从干燥机中搬出,则基于夹具的把持被解除,膜被释放。
在膜被释放后,通过上述的缺陷检测系统,进行缺陷的检测。在检测出缺陷的情况下,例如,可以在裂纹部分粘贴保护片等,以不因该裂纹扩大而导致膜断裂的方式进行处置,能够防止由膜断裂导致的装置停止等生产率的降低。
然后将膜的端部分切。通过进行分切,将膜端部中的、容易在被把持的部分与未被把持的部分之间产生的裂纹从膜除去,由此能够预先防止因之后膜被搬运而使其温度降低导致的、膜裂纹的扩展。
(基材)
作为基材的例子,为金属系时,可举出SUS制的环形带,为树脂系时,可举出长条带状的PET膜、PEN膜、其他聚酰亚胺系树脂或聚酰胺系树脂膜、环烯烃系聚合物(COP)膜、丙烯酸系膜等。其中,从平滑性、耐热性优异的观点考虑,优选PET膜、COP膜等,进而从与透明树脂膜的密合性及成本的观点考虑,更优选PET膜。
(保护膜)
本发明中,就透明树脂膜而言,可以包含与该透明树脂膜贴合的保护膜而作为层叠体。保护膜与透明树脂膜的无支承体的面贴合。在将层叠体卷绕成卷状时,在粘连等卷绕性方面存在问题的情况下,可以除上述之外还在支承体的与透明树脂膜呈相反侧的面贴合保护膜。与透明树脂膜贴合的保护膜是用于暂时保护透明树脂膜表面的膜,只要为能够保护透明树脂膜表面的可剥离的膜即可,没有特别限定。例如,可举出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。在层叠体的两面贴合有保护膜的情况下,各面的保护膜彼此可以相同也可以不同。
保护膜的厚度没有特别限定,通常为10~100μm,优选为10~80μm。在层叠体的两面贴合有保护膜的情况下,各面的保护膜的厚度可以相同也可以不同。
(层叠体膜卷)
本发明中,将上述层叠体(支承体、透明树脂膜及根据需要的保护膜)以卷状卷绕于卷芯而成的产物称为层叠体膜卷。就层叠体膜卷而言,在连续制造中,因空间及其他的制约,大多暂时以膜卷的形式保存,层叠体膜卷也是其一。
作为构成层叠体膜卷的卷芯的材料,例如可举出聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、硅树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、ABS树脂等合成树脂;铝等金属;纤维增强塑料(FRP:在塑料中含有玻璃纤维等纤维而使强度提高的复合材料)等。卷芯形成圆筒状或圆柱状等形状,其直径例如为80~170mm。另外,膜卷的卷绕后的直径没有特别限定,通常为200~800mm。
另外,可以在将保护膜贴合于透明树脂膜后分切成所希望的宽度。
[不良夹具检测方法]
本公开文本的检测树脂膜的缺陷的系统可以在搬运树脂膜的同时连续地检测缺陷。另一方面,拉幅机夹具固定于以与膜的搬运相同的速度环绕的环状链,周期性地反复进行树脂膜的把持和释放。因此,在存在不良夹具的情况下,周期性地以高频率检测出缺陷。通过将拉幅机夹具的周期与检测出缺陷的周期进行比较,从而能够确定出导致产生缺陷的不良夹具。由此,例如,在装置停止时将不良夹具更换为合格品,能够防止该部分中的裂纹,结果能够提高膜的成品率。
即,本公开文本提供不良夹具检测方法,其中,在把持树脂膜的两侧端部而进行搬运并拉伸的、具备多个拉幅机夹具的拉幅机式拉伸装置中,利用本公开文本的系统,连续地对经连续搬运并拉伸的树脂膜进行检查,通过对检测出树脂膜的缺陷的周期与拉幅机夹具的周期进行比较,从而确定出不良夹具。
就夹具绕拉幅机式拉伸装置一周的距离L1而言,根据夹具的长度L2和夹具间隔L3及夹具的个数N,表示为L1=(L2+L3)×N。其中,L1、L2及L3均为相同的单位。以这样的拉幅机式拉伸装置为例,对不良夹具的检测方法进行说明。将任意的夹具作为1号夹具,按照把持膜的顺序,作为2号、3号、4号····N号夹具。在该情况下,由于夹具的移动速度与膜的搬运速度相同且恒定,因此在将膜搬运速度设为S时,在检测装置中,如果以在每个(L2+L3)/S的时间点识别为下一夹具的方式进行设定、并且预先向检测装置输入是从第几号夹具开始检测,则不良夹具与哪一个夹具对应将变得明确。
实施例
以下,利用实施例来更详细地说明本发明。只要没有特别说明,则例中的“%”及“份”是指质量%及质量份。首先,对物性值的测定方法进行说明。
以下的制造例及实施例中使用的简称如下所述。
TFMB:2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯
6FDA:4,4’-(六氟异丙叉)双邻苯二甲酸酐
TPC:对苯二甲酰氯
OBBC:4,4’-氧双(苯甲酰氯)
DMAc:N,N-二甲基乙酰胺
GBL:γ-丁内酯
PET:聚对苯二甲酸乙二醇酯
DMF:N,N-二甲基甲酰胺
<重均分子量(Mw)>
凝胶渗透色谱(GPC)测定
(1)前处理方法
使试样溶解于GBL中,制成20质量%溶液,然后用DMF洗脱液稀释成100倍,用0.45μm膜滤器进行过滤,将得到的溶液作为测定溶液。
(2)测定条件
色谱柱:TSKgel SuperAWM-H×2+SuperAW2500×1(内径为6.0mm,长度为150mm,3根连结)
洗脱液:DMF(添加10mmol/L的溴化锂)
流量:0.6mL/分钟
检测器:RI检测器
柱温:40℃
进样量:20μL
分子量标准:标准聚苯乙烯
<酰亚胺化率>
酰亚胺化率通过1H-NMR测定,以下述方式求出。
(1)前处理方法
使试样溶解于氘代二甲基亚砜(DMSO-d6)中制成2质量%溶液,将其作为测定溶液。
(2)测定条件
测定装置:JEOL制400MHz NMR装置JNM-ECZ400S/L1
标准物质:DMSO-d6(2.5ppm)
试样温度:室温
累计次数:256次
弛豫时间:5秒
(3)酰亚胺化率分析方法
在得到的1H-NMR波谱中,苯质子在7.0~9.0ppm处被观测到,将其中来自在酰亚胺化前后不变化的结构的苯质子A的积分比设为IntA。另外,聚酰亚胺中残留的酰胺酸结构的酰胺质子在10.5~11.5ppm处被观测到,将其积分比设为IntB。根据这些积分比,通过下式求出酰亚胺化率。
[数学式1]
酰亚胺化率(%)=100×(1-α×IntB/IntA)
上述式中,α为聚酰胺酸(酰亚胺化率为0%)的情况下的相对于1个酰胺质子而言的苯质子A的个数比例。
<平均一次粒径>
针对使硅溶胶于300℃干燥而得到的粉末的比表面积,使用Yuasa-ionics(株)公司制比表面积测定装置MONOSORB MS-16,测定比表面积S(m2/g),根据得到的S的值,利用D(nm)=2720/S的式子,计算平均一次粒径D。
<清漆的粘度>
按照JIS K 8803:2011,使用Brookfield公司制E型粘度计DV-II+Pro进行测定。测定温度为25℃。
<支承体的厚度及厚度分布>
使用(株)Mitutoyo制ID-C112XBS,沿支承体的宽度方向测定20个点以上的厚度,计算其平均值与各数据之差,得到厚度分布。
<膜的厚度>
使用(株)Mitutoyo制ID-C112XBS,测定10个点以上的膜厚度,计算其平均值。
<膜的365nm的光线透过率及450nm的光线透过率>
使用KONICA MINOLTA(株)制分光测色计CM-3700A,对上述光学特性值进行测定。
<残留溶剂量>
使用TG-DTA(SII(株)制EXSTAR6000 TG/DTA6300),将制造例6及7中得到的原料膜从30℃升温至120℃,于120℃保持5分钟,然后以5℃/分钟的升温速度升温至400℃。算出相对于120℃时的膜的质量而言的从120℃至250℃时的膜的质量减少之比,作为溶剂的含量(称为残留溶剂量)。
<裂纹检测灵敏度>
照射特定波长的光,照射至膜上,以CCD照相机作为传感器来拍摄其透过光,用图像处理装置进行处理,在清晰地捕捉到图像的情况下,将其检测为裂纹。当在另外进行的基于目视的检查中被识别为裂纹时,将用检测器也检测到的情况作为漏检比例0,同等地基于没有漏检的情况获得检测比例。以下示出使用的设备。
UV棒照明(峰值波长365nm)((株)U-technology制)
LED面照明(峰值波长:450nm)(型号:OPF-150x150w-PS;Optex FA(株)制)
CMOS照相机:区域传感器照相机(iDS制)
透镜:单焦点透镜((株)Tamron制)
图像处理软件:Adaptive vision Studio(Future Processing公司制)
通过目视,不会有缺陷的漏检,将通过目视观察到的裂纹缺陷数作为总裂纹缺陷数,将总裂纹缺陷数减去由本检测器检测到的裂纹缺陷数得到的结果作为检测器的漏检数,将检测器的漏检数相对于总裂纹缺陷数之比作为漏检比例,按以下的基准进行评价。
◎:非常良好:漏检比例为0%
〇:良好:漏检比例超过0%且为5%以下
△:略良好:漏检比例超过5%且小于10%
×:不良:漏检比例为10%以上
<制造例>
制造例1:聚酰胺酰亚胺树脂1的制造
在氮气气氛下,准备在可分离式烧瓶中具备搅拌叶片的反应容器、和油浴。向设置于油浴中的反应容器中投入45份的TFMB和768.55份的DMAc。一边于室温搅拌反应容器内的内容物,一边使TFMB溶解于DMAc中。接下来,向反应容器内进一步投入19.01份的6FDA,于室温搅拌反应容器内的内容物3小时。然后,将4.21份的OBBC投入反应容器中,接着将17.30份的TPC投入反应容器中,于室温搅拌反应容器内的内容物1小时。接着,向反应容器内进一步投入4.63份的4-甲基吡啶和13.04份的乙酸酐,于室温搅拌反应容器内的内容物30分钟。搅拌后,使用油浴将容器内温度升温至70℃,维持于70℃进一步搅拌3小时,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,使沉淀物析出。将析出的沉淀物取出,在甲醇中浸渍6小时后,用甲醇进行洗涤。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1。得到的聚酰胺酰亚胺树脂1的Mw为380,000,酰亚胺化率为99.0%。
制造例2:聚酰亚胺树脂1的制造
准备在可分离式烧瓶上安装有硅胶管、搅拌装置及温度计的反应器、和油浴。向该烧瓶内投入75.52份的6FDA和54.44份的TFMB。一边以400rpm对其进行搅拌,一边加入519.84份的DMAc,继续搅拌,直至烧瓶的内容物成为均匀的溶液。接着,在使用油浴以容器内温度成为20~30℃的范围的方式进行调节的同时,进一步继续搅拌20小时,进行反应而生成聚酰胺酸。30分钟后,将搅拌速度变更为100rpm。搅拌20小时后,使反应体系温度恢复至室温,加入649.8份的DMAc,以聚合物浓度成为10质量%的方式进行调节。进一步地,加入32.27份的吡啶、41.65份的乙酸酐,于室温搅拌10小时,得到反应溶液。将得到的树脂溶液冷却至室温,以线状投入至大量的甲醇中,使沉淀物析出。对析出的沉淀物进行加热干燥而除去溶剂,得到聚酰亚胺树脂1。对得到的聚酰亚胺树脂1进行GPC测定,结果Mw为325,000。另外,聚酰亚胺树脂1的酰亚胺化率为98.8%。
制造例3:硅溶胶1的制备
将利用溶胶-凝胶法制作的、由BET法测得的平均一次粒径为27nm的无定形硅溶胶(amorphous silica sol)作为原料,通过溶剂置换,制备GBL置换硅溶胶。用网孔为10μm的膜滤器对得到的溶胶进行过滤,得到GBL置换硅溶胶1。得到的GBL置换硅溶胶1中,二氧化硅粒子的含量为30质量%。
制造例4:清漆(1)的制备
将制造例1中得到的聚酰胺酰亚胺树脂1、及制造例3中得到的硅溶胶以GBL溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂:二氧化硅粒子的组成比成为60:40的方式进行混合。向得到的混合液中,添加相对于聚酰胺酰亚胺树脂与二氧化硅粒子的总质量而言为5.7phr的紫外线吸收剂“Sumisorb(注册商标)340”(Sumika Chemtex(株)制)及相对于聚酰胺酰亚胺树脂与二氧化硅粒子的总质量而言为35ppm的上蓝剂“Sumiplast(注册商标)Violet B”(Sumika Chemtex(株)制),搅拌至成为均匀,得到清漆(1)。清漆(1)的固态成分为10.8质量%,25℃时的粘度为38,300cps。
制造例5:清漆(2)的制备
将制造例2中得到的聚酰亚胺树脂1、及相对于该聚酰亚胺树脂而言为5.0phr的紫外线吸收剂“Sumisorb 340”(Sumika Chemtex(株)制)以16.5质量%的浓度溶解于GBL:DMAc=1:9的混合溶剂中,得到清漆(2)。清漆(2)的固态成分为16.6质量%,25℃时的粘度为37,000cps。
制造例6
将清漆(1)涂布于PET膜(东洋纺(株)“Cosmoshine(注册商标)A4100”,厚度为188μm,厚度分布为±2μm)上,进行流延成型,成型为清漆的涂膜。此时,线速为0.5m/分钟。将清漆的涂膜于80℃加热10分钟后,于100℃加热10分钟,接着于90℃加热10分钟,最后于80℃加热10分钟,以这样的干燥条件使其干燥,形成干燥涂膜。然后,从PET膜剥离涂膜,得到厚度为48μm、宽度为700mm、长度为1,200m的原料膜1。原料膜1中的残留溶剂量为9.7质量%。
制造例7
将清漆(2)涂布于PET膜(东洋纺(株)“Cosmoshine(注册商标)A4100”,厚度为188μm,厚度分布为±2μm)上,进行流延成型,成型为清漆的涂膜。此时,线速为0.4m/分钟。将清漆的涂膜于70℃加热7.5分钟后,于120℃加热7.5分钟,接着于70℃加热7.5分钟,最后于75℃加热7.5分钟,以这样的干燥条件使其干燥,形成干燥涂膜。然后,从PET膜剥离涂膜,得到厚度为89μm、宽度为700mm、长度为1,200m的原料膜2。原料膜2中的残留溶剂量为9.6质量%。
实施例1
针对制造例6中得到的原料膜1,使用下述拉幅机式干燥机(由1~6室构成)将溶剂除去,得到厚度为49μm的聚酰胺酰亚胺膜1,所述拉幅机式干燥机中,将使用夹具作为把持器具的干燥机内的温度设定为200℃,以夹具把持宽度成为25mm、膜的搬运速度成为1.3m/分钟、干燥机出口的膜宽度相对于干燥机入口的膜宽度(夹具间距离)之比成为1.0的方式进行调节,将拉幅机式干燥机的各室中的风速以1室中为13.5m/秒、2室中为13m/秒、3~6室中为11m/秒的方式进行调节。膜从夹具脱离后,使膜从设置于行进了1,150mm的位置处的系统、即设置有峰值波长365nm的紫外线照射机及接收所照射的光的传感器的系统中通过。该照射机及传感器以在膜两侧对夹具把持膜的部分进行测定的方式进行设置,各自与膜的距离为40mm及75mm,以光相对于膜的照射角度成为55°的方式进行设置,在人通过目视进行确认的同时实施裂纹缺陷的检测。然后,分切夹具部,在该膜上贴合PET系保护膜,卷绕于ABS制6英寸芯上,得到长度为1,000m的卷膜。关于裂纹缺陷的检测状况,归纳于表1。另外,将由系统检测到的图像示于图4。
比较例1
将光线照射装置变更为峰值波长450nm的可见光线照射装置,除此以外,利用与实施例1同样的方法实施缺陷检测。
实施例2
将传感器与膜的距离变更为150mm,除此以外,利用与实施例1同样的方法实施缺陷检测。
实施例3
将照射机与膜、以及传感器与膜的距离各自变更为250mm,除此以外,利用与实施例1同样的方法实施缺陷检测。
实施例4
使照射机和传感器相对于膜的角度为90°,除此以外,利用与实施例1同样的方法实施缺陷检测。
实施例5
将膜与照射机的距离变更为60mm,除此以外,利用与实施例1同样的方法实施缺陷检测。
实施例6
使用原料膜2,使膜的搬运速度为0.9m/分钟,除此以外,利用与实施例1同样的方法,得到厚度为79μm的聚酰亚胺膜1。进一步地,利用与实施例1同样的方法实施缺陷检测。
实施例7
使照射机和传感器相对于膜的角度为5°,除此以外,利用与实施例6同样的方法实施缺陷检测。
[表1]
产业上的可利用性
本公开文本的系统能够用于拉幅机式拉伸装置中的树脂膜的裂纹缺陷的检测。
Claims (23)
1.系统,其是对拉幅机式拉伸装置中的树脂膜的缺陷进行检测的系统,所述拉幅机式拉伸装置把持树脂膜的两端部而进行搬运并拉伸,
所述系统具有照射紫外光的照射部、和对所述紫外光进行检测的传感器部,
通过将所述紫外光照射至所述树脂膜,并利用所述传感器部对透过所述树脂膜的紫外光进行检测,从而检测树脂膜的缺陷。
2.系统,其是对拉幅机式拉伸装置中的树脂膜的缺陷进行检测的系统,所述拉幅机式拉伸装置在把持器具的台座与把持部之间把持树脂膜的两端部而进行搬运并拉伸,
所述系统具有照射光的照射部、和对所述光进行检测的传感器部,
所述照射部和所述传感器部以夹着所述树脂膜的方式相对地配置,
所述照射部位于所述树脂膜与台座接触的面侧,所述传感器部位于所述树脂膜与把持部接触的面侧,
通过将所述光照射至所述树脂膜,并利用所述传感器部对透过所述树脂膜的光进行检测,从而检测树脂膜的缺陷。
3.如权利要求2所述的系统,其中,所述光为紫外光。
4.如权利要求1或3所述的系统,其中,所述紫外光的最大强度的波长在200~380nm的范围内。
5.如权利要求1~4中任一项所述的系统,其设置于从所述树脂膜拉伸后由把持器具释放的位置至所述树脂膜被卷绕的位置之间。
6.如权利要求1~5中任一项所述的系统,其中,连结所述照射部和所述传感器部的照射轴与所述树脂膜的主面所成的角度为10~80°。
7.如权利要求1~6中任一项所述的系统,其中,连结所述照射部和所述传感器部的照射轴、与平行于树脂膜搬运方向且垂直于树脂膜主面的面所成的角度为0~15°。
8.如权利要求1~7中任一项所述的系统,其中,所述照射部与所述树脂膜的主面之间的沿着照射轴的距离为1~250mm。
9.如权利要求1~8中任一项所述的系统,其中,所述传感器部与所述树脂膜的主面之间的沿着照射轴的距离为1~250mm。
10.如权利要求1~9中任一项所述的系统,其中,对被把持的树脂膜的由把持器具释放的位置照射紫外光。
11.如权利要求1~10中任一项所述的系统,其中,所述树脂膜为选自由聚酰亚胺系树脂及聚酰胺系树脂组成的组中的树脂的膜。
12.如权利要求1~11中任一项所述的系统,其中,所述树脂膜包含紫外线吸收剂。
13.拉幅机式拉伸装置,其具有权利要求1~12中任一项所述的系统。
14.树脂膜的制造方法,其使用权利要求13所述的拉幅机式拉伸装置。
15.树脂膜的缺陷的检测方法,其使用权利要求1~12中任一项所述的系统。
16.树脂膜的制造方法,其使用拉幅机式拉伸装置对树脂膜进行热处理,所述制造方法具有下述工序:
把持树脂膜的两端部的工序;
将树脂膜在拉幅机式拉伸装置的炉内搬运的工序;
将从所述装置出来的树脂膜由把持器具释放的工序;
设置检测部,使树脂膜从所述检测部之间通过的工序,所述检测部中,拉幅机式拉伸装置所具备的、照射紫外光的照射部所照射的光由对所述紫外光进行检测的传感器部接收;
在树脂膜具有缺陷的情况下,紫外光从所述缺陷部通过,受光部接收紫外光的工序。
17.树脂膜的制造方法,其使用具备在台座与把持部之间把持树脂膜的把持器具的拉幅机式拉伸装置来使树脂膜干燥,所述制造方法具有下述工序:
把持树脂膜的两端部的工序;
将树脂膜在拉幅机式拉伸装置的炉内搬运的工序;
将从所述装置出来的树脂膜由把持器具释放的工序;
设置检测部,使树脂膜从所述检测部之间通过的工序,所述检测部中,拉幅机式拉伸装置所具备的照射部所照射的光由对所述光进行检测的传感器部接收,所述照射部设置在与所述把持器具的台座接触的树脂膜的背面侧,所述传感器部设置在与所述把持器具的把持部接触的树脂膜的表面侧;
在树脂膜具有缺陷的情况下,光从所述缺陷部通过,受光部接收光的工序。
18.如权利要求17所述的制造方法,其中,所述光为紫外光。
19.如权利要求16~18中任一项所述的制造方法,其中,连结所述照射部和所述传感器部的照射轴与所述树脂膜的主面所成的角度为10~80°。
20.如权利要求16~19中任一项所述的制造方法,其中,连结所述照射部和所述传感器部的照射轴、与平行于树脂膜搬运方向且垂直于树脂膜主面的面所成的角度为0~15°。
21.如权利要求16~20中任一项所述的制造方法,其中,所述照射部与所述树脂膜的主面之间的沿着照射轴的距离为1~250mm。
22.如权利要求16~21中任一项所述的制造方法,其中,所述传感器部与所述树脂膜的主面之间的沿着照射轴的距离为1~250mm。
23.不良夹具检测方法,其中,在把持树脂膜的两端部而进行搬运并拉伸的、具备多个拉幅机夹具的拉幅机式拉伸装置中,利用权利要求1~12中任一项所述的系统,连续地对经连续搬运并拉伸的树脂膜进行检查,通过对检测出树脂膜的缺陷的周期、与拉幅机夹具的周期进行比较,从而确定出不良夹具。
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