CN116438942A - 聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜、使用了其的偏光板、透明导电性薄膜、触摸面板和图像显示装置 - Google Patents
聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜、使用了其的偏光板、透明导电性薄膜、触摸面板和图像显示装置 Download PDFInfo
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Abstract
课题在于,提供:加工适应性优异、特别是能有效地抑制由刀具切割了的部分在薄膜层内发生解理的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜。另外,课题在于,提供:使用了前述聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的偏光板、透明导电性薄膜、触摸面板、和液晶显示装置、有机EL显示装置等图像显示装置。一种聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,其满足下述的(1)和(2)。(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜具有3000~30000nm的延迟量;(2)由ATR‑FTIR法测得的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的非晶取向参数为0.330以上。
Description
技术领域
本发明涉及聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜、使用了其的偏光板、透明导电性薄膜、触摸面板、和液晶显示装置、有机EL显示装置等图像显示装置。
背景技术
液晶显示装置(LCD)中使用的偏光板通常为用2张偏振片保护薄膜夹持偏振片的构成,所述偏振片是在聚乙烯醇(PVA)等上染着碘而得到的,作为偏振片保护薄膜,通常使用三醋酸纤维素(TAC)薄膜。近年来,伴着LCD的薄型化,逐渐要求偏光板的薄层化。但是,若为此而使作为保护薄膜使用的TAC薄膜的厚度变薄,则无法获得足够的机械强度,另外,会发生透湿性恶化的问题。另外,TAC薄膜非常昂贵,虽然提出了聚酯薄膜作为低廉的替代原材料(专利文献1~3),但存在观察到虹状色斑的问题。
在偏振片的单侧配置具有双折射性的取向聚酯薄膜的情况下,从背光单元或偏振片射出的直线偏振光在通过聚酯薄膜时偏振状态会变化。透射的光根据取向聚酯薄膜的双折射与厚度的积即延迟量而显示出特有的干涉色。因此,若使用冷阴极管、热阴极管等不连续的发光光谱作为光源,则根据波长而显示出不同的透射光强度并形成虹状色斑。
作为用于解决上述问题的方法,提出了使用白色发光二极管那样的具有连续的且较宽的发光光谱的白色光源作为背光光源,进而使用具有恒定延迟量的取向聚酯薄膜作为偏振片保护薄膜(专利文献4)。对于白色发光二极管,在可见光区域具有连续的且较宽的发光光谱。因此,着眼于基于透射双折射体的透色光的干涉色光谱的包络线形状时,通过控制取向聚酯薄膜的延迟量,可以得到与光源的发光光谱相似的光谱,由此可以抑制虹斑。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-116320号公报
专利文献2:日本特开2004-219620号公报
专利文献3:日本特开2004-205773号公报
专利文献4:WO2011/162198
发明内容
发明要解决的问题
出于抑制虹斑的目的而赋予了恒定的延迟量的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜被用于偏振片保护薄膜、触摸面板等透明导电性薄膜的基材、表面覆盖薄膜等各种用途,但由于其高的取向各向异性,因此可知,变得容易产生薄膜内部的解理,有可能使加工适合性降低。特别是,上述用途中,将硬涂层、防反射层、防眩层、光扩散层、透镜层、棱镜层等功能层施加于薄膜的情况下大多与其他原材料等层压作为层叠薄膜利用。对于这些层叠薄膜,在薄膜上涂覆功能层,或借助粘接剂与其他原材料贴合后,分切端部、分切成所需宽度、切断成所需长度、冲裁成所需形状等装入到最终的制品为止的各阶段中利用刀具进行切割,但该切割后的部分中在薄膜的内部有时发生解理。另外,装入到最终的制品后,使用中也有时发生解理。切割后的部分的解理有在切割时产生的情况、由于之后的工序中的刺激而产生的情况等,但任意情况下,解理后的部分均白化、或剥离了的部分以微粉的形式成为异物,有时破坏制品的品质。
即,本发明中,其课题在于,提供:加工适应性优异、特别是能有效地抑制由刀具切割了的部分在薄膜层内发生解理的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜。另外,其课题在于,提供:使用了前述聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的偏光板、透明导电性薄膜、触摸面板、和液晶显示装置、有机EL显示装置等图像显示装置。
用于解决问题的方案
本发明人等进行了深入研究,结果发现:对于具有特定范围的延迟量的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,将由ATR-FTIR法测得的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的非晶取向参数控制为恒定以上的值,从而可以解决上述课题,至此完成了本发明。
代表性的本发明如以下所述。
项1.
一种聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,其满足下述的(1)和(2)。
(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜具有3000~30000nm的延迟量
(2)下式所示的、由ATR-FTIR法测得的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的非晶取向参数为0.330以上
(非晶取向参数)=Rslow/Rfast
其中,Rslow=(慢轴方向上的1372cm-1处的吸光度)/(慢轴方向上的795cm-1处的吸光度)、Rfast=(快轴方向上的1372cm-1处的吸光度)/(快轴方向上的795cm-1处的吸光度)。
项2.
根据项1所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,其还满足下述(3)。
(3)慢轴方向的断裂强度为450MPa以下
项3.
根据项1或2所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,其还满足下述(4)。
(4)面取向系数ΔP为0.135以下
项4.
根据项1~3中任一项所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,其还满足下述(5)。
(5)下式所示的刚性非晶分数为33质量%以上
(刚性非晶分数(质量%))=100-(可动非晶分数(质量%))-(质量分数结晶度(质量%))。
项5.
一种偏光板,其在偏振片的至少一个面层叠有项1~4中任一项所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜作为偏振片保护薄膜。
项6.
一种图像显示装置,其具有项5所述的偏光板。
项7.
一种液晶显示装置,其具有:背光光源、2个偏光板、和配置于前述2个偏光板之间的液晶单元,
前述2个偏光板中的至少一者为项5所述的偏光板。
项8.
一种有机EL显示装置,其具有项5所述的偏光板。
项9.
一种透明导电性薄膜,其具有项1~4中任一项所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜作为透明导电性薄膜的基材薄膜。
项10.
一种触摸面板,其具有项9所述的透明导电性薄膜。
项11.
一种图像显示装置,其在图像显示面板的可视侧具有项1~4中任一项所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜作为防飞散薄膜或表面保护薄膜。
发明的效果
根据本发明,可以提供:加工适应性优异、特别是能有效地抑制由刀具切割了的部分在薄膜层内发生解理的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜。另外,可以提供:使用了前述聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的偏光板、透明导电性薄膜、触摸面板、和液晶显示装置、有机EL显示装置等图像显示装置。
具体实施方式
1.聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜
本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜优选具有3000nm以上且30000nm以下的延迟量。延迟量如果为3000nm以上,则从倾斜方向观察时抑制干涉色的发生,可以确保良好的可视性。优选的延迟量的下限值为4000nm、接着优选的下限值为5000nm。
另一方面,延迟量的上限优选30000nm。即使使用具有其以上的延迟量的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,实质上也得不到可视性的进一步的改善效果,薄膜的厚度也变得相当厚,作为工业材料的操作性降低。优选的上限值为10000nm,更优选的上限值为9000nm,进一步更优选的上限值为8000nm。
需要说明的是,薄膜面内的折射率差(慢轴方向的折射率-快轴方向的折射率)优选0.08以上。沿单向强烈地拉伸、薄膜面内的折射率差大时,即使为更薄的薄膜也可以得到充分的延迟量,从薄膜化的观点出发,更优选0.09以上、进一步优选0.10以上。另一方面,薄膜面内的折射率差如果过度变大,则薄膜的力学特性的各向异性变得显著,因此,有变得容易产生破裂、破损等的倾向,前述折射率差的上限优选0.15以下,更优选的上限值为0.145,进一步优选的上限值为0.14,更进一步优选的上限值为0.135,特别优选的上限值为0.13,最优选的上限值为0.125以下。
需要说明的是,本发明的延迟量可以测定薄膜面内的2轴方向的折射率和薄膜厚度而求出,或者也可以使用KOBRA-21ADH(Oji Scientific Instruments Co.,Ltd.)之类的市售的自动双折射测定装置而求出。折射率的测定波长为589nm处测定。
对于本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,从减少切割时的切削阻力、抑制由刀具切割了的部分在聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层内发生解理的观点出发,优选作为薄膜面内的慢轴方向上的非晶取向度的指标的非晶取向参数为0.330以上。本发明的非晶取向参数优选0.330以上、更优选0.332以上、更优选0.334以上、进一步优选0.335以上。从可以进一步减少切割时的切削阻力而不会使聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的取向各向异性过度增大的方面出发,非晶取向参数除满足前述的下限值之外,上限值优选0.500以下。更优选的上限值为0.450以下、进一步优选的上限值为0.400以下、更进一步优选的上限值低于0.390。更进一步优选的上限值为0.385以下,更进一步优选的上限值为0.380以下。
聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的非晶取向参数由下述(1)式所示。
(非晶取向参数)=Rslow/Rfast···(1)
上述(1)式中,Rslow=(慢轴方向上的1372cm-1处的吸光度)/(慢轴方向上的795cm-1处的吸光度)、Rfast=(快轴方向上的1372cm-1处的吸光度)/(快轴方向上的795cm-1处的吸光度)。1372cm-1处的吸光度和795cm-1处的吸光度通过使用FTS 60A/896(Varian公司)之类的市售的傅立叶变换红外分光光度计、根据基于全反射测定法的傅立叶变换红外分光法(ATR-FTIR)而求出。本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的红外吸收光谱中,1372cm-1处的吸光度主要反映亚甲基部分的立体构象中的、非晶区域中所含的歪扭构象。另一方面,795cm-1处的吸光度反映苯环的面外振动,吸光度不会因薄膜表面的取向度、ATR测定时的铁砧(砧座)的按压而变化,因此,可以用于其他波数下的吸光度的标准化。需要说明的是,1372cm-1处的吸光度未必是指正好1372cm-1处的吸光度,表示1372cm-1附近(1367cm-1~1377cm-1)处观察到的峰顶的吸光度,观察不到清楚的峰顶的情况下,可以读取1372cm-1处的吸光度。同样地,795cm-1处的吸光度未必是指正好795cm-1处的吸光度,表示795cm-1附近(790cm-1~800cm-1)处观察到的峰顶的吸光度,观察不到清楚的峰顶的情况下,可以读取795cm-1处的吸光度。测定方法的详细情况在实施例中如后述。
通常,聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的加工适合性受到沿伴有拉伸的取向方向生长的晶体的影响。对于本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,出于抑制虹斑的目的而提高薄膜面内的取向各向异性,对于相当于主拉伸方向的慢轴方向,晶体优先生长。晶体的生长提高与慢轴方向正交的快轴方向上的切削阻力,且使聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜脆化。根据上述理由,通过已知的方法制膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜在由刀具切割了的部分中、在与薄膜的快轴方向平行的边的端部有时产生薄膜层内的解理。本发明人等进行了各种研究,结果发现:通过将作为薄膜面内的慢轴方向上的非晶取向度的指标的非晶取向参数控制为上述范围,从而提高取向各向异性的情况下,也可以有效地抑制快轴方向上的切削阻力的增大、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的脆化,可以有效地抑制由刀具切割了的部分在聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层内发生解理。
对于本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,除将非晶取向参数控制为上述特定范围之外,从进一步减少快轴方向上的切削阻力、进一步抑制由刀具切割了的部分在聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层内发生解理观点出发,还优选薄膜面内的慢轴方向上的断裂强度为450MPa以下。聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的慢轴方向上的断裂强度优选450MPa以下、更优选440MPa以下、更优选430MPa以下、进一步优选420MPa以下。下限没有特别限定,从为了维持足以抑制虹斑的取向各向异性的观点出发,优选220MPa以上,更优选的下限值为230MPa,进一步优选的下限值为240MPa,更进一步优选的下限值为250MPa。
对于本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,从进一步抑制由刀具切割了的部分在聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层内发生解理的观点出发,优选面取向系数ΔP为0.135以下。聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的面取向系数ΔP优选0.135以下、更优选0.125以下、进一步优选0.12以下。面取向系数优选0.08以上、更优选0.10以上。面取向系数低于0.08时,薄膜厚度变动,延迟量的值在薄膜面内有时变得不均匀。
对于本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,从进一步抑制聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的脆化、进一步抑制由刀具切割了的部分在聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层内发生解理的观点出发,优选刚性非晶分数为33质量%以上。聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的刚性非晶分数优选33质量%以上、更优选34质量%以上、更优选35质量%以上、进一步优选36质量%以上。上限优选60质量%,50质量%或45质量%左右也是充分的。此处,刚性非晶分数由下述(2)式表示。
(刚性非晶分数(质量%))=100-(可动非晶分数(质量%))-(质量分数结晶度(质量%))···(2)
以往,认为高分子的高阶结构被分为结晶和非晶。然而,近年来,非晶区域可以根据其分子运动的温度依赖性而被进一步区分,报道了:被分为在玻璃化转变点(Tg)下分子运动得到释放的可动非晶、和在Tg以上的温度下分子运动也被冷冻的刚性非晶。已知聚对苯二甲酸乙二醇酯的情况下,该刚性非晶保持非晶的状态直至200℃附近的温度。通常认为,该刚性非晶存在于结晶与可动非晶的边界区域,伴随结晶度的增大而刚性非晶分数也增大。本发明人等进行了研究,结果发现:通过将刚性非晶分数控制为上述范围,从而增大薄膜面内的取向各向异性时也更有效地抑制伴有结晶化的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的脆化,变得容易进一步抑制由刀具切割了的部分在聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层内发生解理。
上述(2)式中,刚性非晶分数使用可动非晶分数和质量分数结晶度的值而间接地求出。可动非晶分数根据由使用了差示扫描量热计(TA Instrument公司制、Q100)的温度调制DSC测定得到的可逆热容量曲线的Tg处的可逆热容量差ΔCp求出。另一方面,质量分数结晶度根据依据JIS K7112、用密度梯度管得到的密度的值算出。详细在实施例中后述。
对于本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,可以基于一般的聚酯薄膜的制造方法而制造。例如可以举出如下方法:使聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂熔融,对于挤出成型为片状的无取向聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂,在玻璃化转变温度以上的温度下、利用辊的速度差沿纵向拉伸后,利用拉幅机沿横向拉伸,实施热处理。
对聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的制膜条件具体进行说明。本发明人等日夜进行了研究,结果发现:在充分高的温度下进行预热后,在比其还适度低的温度下进行拉伸,从而促进拉伸中的非晶分子链的取向,有效地提高非晶取向参数。拉伸温度优选设为与预热温度相比至少低5℃以上的温度。对纵向拉伸和横向拉伸的具体条件进行说明时,预热温度优选100~150℃、更优选105~140℃、特别优选110~130℃。预热温度如果过低,则非晶分子链的取向不易推进,有变得难以充分增大非晶取向参数的倾向。另一方面,预热温度如果过高,则有拉伸时变得容易产生厚度不均的倾向。另外,拉伸温度优选85~105℃、特别优选90~100℃。拉伸温度如果过高,则拉伸应力不足,产生厚度不均,此外,有变得难以充分增大非晶取向参数的倾向。另一方面,拉伸温度如果过低,则晶体过剩生长,有变得难以充分增大非晶取向参数的倾向。本发明人等发现:通过将拉伸温度控制为上述范围,从而提高预热温度的情况下,也可以边抑制厚度不均边有效地增大非晶取向参数。
制造薄膜宽度方向(TD方向)上具有慢轴的薄膜的情况下,纵向拉伸倍率优选0.7~1.5倍、特别优选0.7倍~1.0倍。横向拉伸倍率优选4.0~7.0倍。另外,从抑制拉伸中的非晶分子链的松弛、提高刚性非晶分数的观点出发,优选提高横向拉伸倍率。横向拉伸倍率的下限优选4.5倍、更优选4.7倍、特别优选5.0倍。另一方面,横向拉伸倍率如果超过7.0倍,则薄膜沿横向变得容易破裂,有生产率降低的倾向。因此,横向拉伸倍率的上限优选7.0倍、更优选6.5倍、特别优选6.0倍、最优选5.5倍。另一方面,制造在薄膜纵向(MD方向)上具有慢轴的薄膜的情况下,横向拉伸倍率优选1.0~3.0倍、更优选2.0~3.0倍。纵向拉伸倍率优选4.0~7.0倍。从抑制拉伸中的非晶分子链的松弛、提高刚性非晶分数的观点出发,优选提高纵向拉伸倍率。纵向拉伸倍率的下限优选4.5倍、更优选4.7倍、特别优选5.0倍。纵向拉伸倍率如果超过7.0倍,则薄膜沿纵向变得容易破裂,生产率降低,因此,纵向拉伸倍率的上限优选7.0倍、更优选6.5倍、特别优选6.0倍。通过将纵向拉伸倍率和横向拉伸倍率分别设为上述范围,从而可以有效地提高刚性非晶分数,但另一方面随着提高慢轴方向的拉伸倍率,晶体生长成为优势,有变得难以充分增大非晶取向参数的倾向。因此,为了促进拉伸中的非晶分子链的取向、将非晶取向参数控制为上述范围,如前述,优选在充分高的温度下进行预热后,在比其适度低的温度下进行拉伸。
为了将延迟量控制为上述范围,优选控制纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率的比率、拉伸温度、薄膜的厚度。纵横的拉伸倍率之差如果过小,则有变得难以提高延迟量的倾向。
为了有效地抑制伴有热处理时的结晶的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的脆化,优选增大刚性非晶分数。具体而言,优选抑制拉伸中的非晶分子链的松弛,优选增大薄膜的慢轴方向上的拉伸中的应变速度。应变速度优选13%/秒以上、更优选15%/秒以上、特别优选17%/秒以上。从制膜性的观点出发,上限优选60%/秒。此处,应变速度是(慢轴方向上的拉伸中的公称应变(%))/(慢轴方向上的拉伸中的所需时间(sec))所示的参数,公称应变(%)根据((变形量(mm))/(初始长度(mm)))×100求出。
接下来的热处理中,从促进取向结晶化、提高延迟量的观点出发,需要在足以促进取向结晶化的高温下进行处理。另一方面,本发明人等进行了深入研究,结果发现:将前述热处理分成接着高温处理的低温处理这2个阶段来实施,从而可以抑制晶体的过剩的生长,可以防止非晶取向参数的降低,可以有效地抑制切削阻力的增大、薄膜的脆化。高温处理时的热处理温度优选为比低温处理时的热处理温度至少高5℃以上的高温。高温处理时的热处理温度的下限优选150℃、更优选160℃、特别优选170℃、最优选180℃。另一方面,从抑制晶体的过剩的生长、防止非晶取向参数的降低的观点出发,高温处理时的热处理温度的上限优选220℃、更优选210℃、特别优选200℃。另外,低温处理时的热处理温度的下限优选100℃、更优选110℃、特别优选120℃、最优选130℃。另一方面,从抑制晶体的过剩的生长、防止非晶取向参数的降低的观点出发,低温处理时的热处理温度的上限优选170℃、更优选160℃、特别优选150℃。
本发明人等发现:同时执行在充分高的温度下进行预热后、在比其低的温度下进行拉伸、以及将热处理分成接着高温处理的低温处理这2个阶段来实施,从而可以有效地提高非晶取向参数,对抑制由刀具切割了的部分在聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层内的解理是有效的,至此完成了本发明。
构成聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂优选单体单元的85摩尔%以上为对苯二甲酸乙二醇酯。对苯二甲酸乙二醇酯单元优选90摩尔%以上、更优选95摩尔%以上。需要说明的是,作为共聚成分,可以包含公知的酸成分、二醇成分。作为聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂,特别优选的是,为均聚物的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
这些树脂的透明性优异,且热特性、机械特性也优异,通过拉伸加工,容易控制延迟量。聚对苯二甲酸乙二醇酯的固有双折射大,即使薄膜的厚度较薄,也可以较容易地得到大的延迟量,为最适合的原材料。
另外,出于抑制碘色素等光学功能性色素的劣化的目的,可以使本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的波长380nm的光线透射率为20%以下。380nm的光线透射率更优选15%以下、进一步优选10%以下、特别优选5%以下。前述光线透射率如果为20%以下,则可以抑制光学功能性色素的由紫外线所导致的变质。需要说明的是,本发明中的透射率是在与薄膜的平面垂直方向上测定的,可以使用分光光度计(例如日立U-3500型)而测定。
为了使本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的波长380nm的透射率为20%以下,理想的是,适宜调节紫外线吸收剂的种类、浓度和薄膜的厚度。本发明中使用的紫外线吸收剂为公知的物质。作为紫外线吸收剂,可以举出有机系紫外线吸收剂和无机系紫外线吸收剂,从透明性的观点出发,优选有机系紫外线吸收剂。作为有机系紫外线吸收剂,可以举出苯并三唑系、二苯甲酮系、环状亚氨基酯系等、和其组合,但只要为上述吸光度的范围就没有特别限定。然而,从耐久性的观点出发,特别优选苯并三唑系、环状亚氨基酯系。组合使用2种以上的紫外线吸收剂的情况下,可以同时吸收各波长的紫外线,因此,可以进一步改善紫外线吸收效果。
作为二苯甲酮系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、丙烯腈系紫外线吸收剂,例如可以举出2-[2’-羟基-5’-(甲基丙烯酰氧基甲基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羟基-5’-(甲基丙烯酰氧基乙基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羟基-5’-(甲基丙烯酰氧基丙基)苯基]-2H-苯并三唑、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(5-氯(2H)-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(叔丁基)苯酚、2,2’-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚等。作为环状亚氨基酯系紫外线吸收剂,例如可以举出2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)、2-甲基-3,1-苯并噁嗪-4-酮、2-丁基-3,1-苯并噁嗪-4-酮、2-苯基-3,1-苯并噁嗪-4-酮等。然而,不特别限定于这些。
另外,除紫外线吸收剂以外,在不妨碍本发明的效果的范围内,含有除催化剂以外的各种添加剂也是优选的方案。作为添加剂,例如可以举出无机颗粒、耐热性高分子颗粒、碱金属化合物、碱土金属化合物、磷化合物、抗静电剂、耐光剂、阻燃剂、热稳定剂、抗氧化剂、抗胶凝剂、表面活性剂等。另外,为了发挥高的透明性,还优选聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜中实质上不含有颗粒。“实质上不含有颗粒”是指,例如无机颗粒的情况下,以荧光X射线分析定量无机元素的情况下,成为50ppm以下、优选成为10ppm以下、特别优选成为检测限以下的含量。
另外,作为在本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜中配混紫外线吸收剂的方法,可以组合公知的方法而采用,例如可以通过如下方法配混:预先使用混炼挤出机,将经干燥的紫外线吸收剂和聚合物原料共混,制作母料,薄膜制膜时将规定的该母料和聚合物原料混合的方法等而配混。
为了使紫外线吸收剂均匀分散、且经济地配混,此时的母料的紫外线吸收剂浓度优选设为5~30质量%的浓度。作为制作母料的条件,优选的是,使用混炼挤出机,在挤出温度为聚对苯二甲酸乙二醇酯系原料的熔点以上、且290℃以下的温度下,以1~15分钟进行挤出。290℃以上时,紫外线吸收剂的减量大,另外,母料的粘度降低变大。挤出时间为1分钟以下时,有紫外线吸收剂的均匀的混合变困难的倾向。此时,根据需要可以添加稳定剂、色调调节剂、抗静电剂。
另外,本发明中,也可以使薄膜为至少3层以上的多层结构,且在薄膜的中间层中添加紫外线吸收剂。中间层中包含紫外线吸收剂的3层结构的薄膜具体而言可以如下制作。将作为外层用的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂的粒料单独进行混合,作为中间层用的含有紫外线吸收剂的母料和聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂的粒料以规定的比率进行混合并干燥后,供给至公知的熔融层叠用挤出机,从狭缝状的模头挤出成片状,在流延辊上进行冷却固化,制成未拉伸薄膜。即,使用2台以上的挤出机、3层的歧管或合流块(例如具有角型合流部的合流块),将构成两外层的薄膜层、构成中间层的薄膜层层叠,从喷嘴挤出3层的片,在流延辊上冷却,制成未拉伸薄膜。需要说明的是,为了去除成为光学坏点的原因的、原料的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂中所含的异物,优选进行熔融挤出时进行高精度过滤。熔融树脂的高精度过滤中使用的滤材的过滤颗粒尺寸(初始过滤效率95%)优选15μm以下。滤材的过滤颗粒尺寸如果超过15μm,则20μm以上的异物的去除容易变得不充分。
进而,为了使薄膜表面的粘接性良好,也可以对本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜实施电晕处理、涂覆处理、火焰处理等。
本发明中,为了使聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜表面的粘接性良好,优选在本发明的薄膜的至少单面具有易粘接层(粘接性改性涂布层)。易粘接层可以适宜采用以往公知者,但优选以聚酯树脂、聚氨酯树脂或聚丙烯酸类树脂中的至少1种为主成分。此处,“主成分”是指,构成易粘接层的固体成分中的50质量%以上的成分。易粘接层的形成中使用的涂布液优选的是,包含水溶性或水分散性的共聚聚酯树脂、丙烯酸类树脂和聚氨酯树脂中的至少1种的水性涂布液。作为这些涂布液,例如可以举出日本专利第3567927号公报、日本专利第3589232号公报、日本专利第3589233号公报、日本专利第3900191号公报、日本专利第4150982号公报等中公开的水溶性或水分散性共聚聚酯树脂溶液、丙烯酸类树脂溶液、聚氨酯树脂溶液等。
易粘接层可以如下得到:将前述涂布液涂布于未拉伸薄膜或纵向的单轴拉伸薄膜的单面或两面后,以100~150℃进行干燥,进一步沿横向进行拉伸,从而得到。最终的易粘接层的涂布量优选管理为0.05~0.20g/m2。涂布量如果低于0.05g/m2,则粘接性有时变得不充分。另一方面,涂布量如果超过0.20g/m2,则抗粘连性有时降低。另外,对于拉伸后得到的最终的易粘接层的厚度,从得到良好的涂覆外观的观点出发,优选设为1μm以下,更优选为0.5μm以下、进一步优选为0.2μm以下。在聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的两面设有易粘接层的情况下,两面的易粘接层的涂布量可以相同也可以不同,可以分别独立地在上述范围内设定。
为了对易粘接层赋予易滑性,优选添加颗粒。优选使用微粒的平均粒径为2μm以下的颗粒。颗粒的平均粒径如果超过2μm,则颗粒变得容易从覆盖层脱落。作为易粘接层中含有的颗粒,例如可以举出氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、硫酸钙、二氧化硅、氧化铝、滑石、高岭土、粘土、磷酸钙、云母、锂蒙脱石、氧化锆、氧化钨、氟化锂、氟化钙等无机颗粒、苯乙烯系、丙烯酸系、三聚氰胺系、苯并胍胺系、有机硅系等有机聚合物系颗粒等。它们可以单独添加至易粘接层,也可以组合2种以上而添加。
另外,作为涂布涂布液的方法,可以使用公知的方法。例如可以举出逆转辊涂布法、凹版涂布法、吻涂法、辊刷法、喷涂法、气刀涂布法、线棒涂布法、管式刮刀法等,这些方法可以单独进行或组合进行。
需要说明的是,上述颗粒的平均粒径的测定通过下述方法进行。
对于颗粒,用扫描型电子显微镜(SEM)拍摄照片,以最小的颗粒1个的大小成为2~5mm的倍率,测定300~500个颗粒的最大直径(最远离的2点之间的距离),将其平均值作为平均粒径。
在本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的至少一个面借助易粘接层层叠硬涂层、防反射层、低反射层、防眩层、光扩散层、透镜层、棱镜层等功能层也是优选的方式。
上述那样的功能层通常使用活性能量射线固化性树脂组合物而形成,由于活性能量射线固化性树脂组合物固化时的收缩而与聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层之间产生残余应变,用刀具切割时,残余应变在端部被释放,产生急剧的变形,因此,有时变得容易产生聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层内的解理。
另外,本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜大多使用粘接剂与其他原材料层压,但因层压时的粘接剂的固化所产生的残余应变、与其他原材料的热、湿度下的膨胀率的差异所产生的应变等,与上述同样地,也有时变得容易产生解理。特别是,粘接剂为由活性能量射线固化性树脂组合物形成的粘接剂的情况下,有变得容易产生在聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层内的解理的倾向。
在聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层内的解理例如如基于划格法的硬涂密合试验那样,聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层未必被完全切断的情况下,也可能将一部分被切断了的截面作为起点而发生。根据本发明,层叠上述那样的使用了活性能量射线固化性树脂组合物的功能层的情况下、与其他原材料层压的情况下,也可以有效地抑制快轴方向上的切削阻力的增大、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的脆化,可以有效地抑制由刀具切割了的部分在聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层内发生解理。
本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的厚度是任意的,但优选30~300μm的范围、更优选40~200μm的范围。即使为低于30μm的厚度的薄膜,原理上也可以得到3000nm以上的延迟量。然而,该情况下,薄膜的力学特性的各向异性变得显著,有变得容易产生破裂、破损等的倾向。特别优选的厚度的下限为45μm。
将本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜作为偏振片保护薄膜使用的情况下,聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的厚度的上限优选300μm以下使得偏光板的厚度不过度变厚。从作为偏振片保护薄膜的实用性的观点出发,聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的厚度的上限优选120μm以下、更优选100μm以下、进一步更优选80μm以下、进一步更优选75μm以下、进一步更优选70μm以下、进一步更优选65μm以下、进一步更优选60μm以下、进一步更优选55μm以下。聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜厚度的下限优选30μm以上、更优选40μm以上、进一步优选45μm以上。通常,从薄膜化的观点出发,偏振片保护薄膜的厚度优选设为30~65μm的范围。
近年来,有偏振片保护薄膜的进一步的薄膜化的期望变强,偏振片保护薄膜的加工适应性越发降低的倾向。这种情况下,根据本发明,可以有效地抑制快轴方向上的切削阻力的增大、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的脆化,可以有效地抑制由刀具切割了的部分在聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层内发生解理。
为了抑制延迟量的变动,优选的是,薄膜的厚度不均小。拉伸温度、拉伸倍率对薄膜的厚度不均造成较大影响,因此,从厚度不均的观点出发,也优选进行制膜条件的最佳化。特别是为了提高延迟量而降低纵向拉伸倍率时,纵厚度不均有时变差。纵厚度不均存在在拉伸倍率的某个特定的范围内变得非常差的区域,因此,理想的是,在该范围之外设定制膜条件。
本发明的薄膜的厚度不均优选5.0%以下、进一步优选4.5%以下、更进一步优选4.0%以下、特别优选3.0%以下。
本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜优选|ny-nz|/|ny-nx|所示的Nz系数为1.7以下。Nz系数可以如下求出。用分子取向计(Oji Scientific Instruments Co.,Ltd.制、MOA-6004型分子取向计),求出薄膜的取向轴方向,利用阿贝折射率计(ATAGO Inc.制、NAR-4T、测定波长589nm)求出取向轴方向和与其正交的方向的二轴的折射率(ny、nx、其中ny>nx)、和厚度方向的折射率(nz)。将如此求出的nx、ny、nz代入|ny-nz|/|ny-nx|所示的式子,可以求出Nz系数。Nz系数更优选1.65以下、进一步优选1.63以下。Nz系数的下限值优选1.2。另外,为了保持薄膜的机械强度,Nz系数的下限值优选1.3以上、更优选1.4以上、进一步优选1.45以上。
对于聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,其延迟量(Re)与厚度方向延迟量(Rth)之比(Re/Rth)优选0.2以上、更优选0.5以上、进一步优选0.6以上。上述比(Re/Rth)越大越优选。上限优选2.0以下、更优选1.8以下。需要说明的是,厚度方向延迟量是指,表示从薄膜厚度方向截面观察时的2个双折射△Nxz(=|nx-nz|)、△Nyz(=|ny-nz|)分别乘以薄膜厚度d而得到的延迟量的平均的参数。求出nx、ny、nz和薄膜厚度d(nm),算出(△Nxz×d)与(△Nyz×d)的平均值,可以求出厚度方向延迟量(Rth)。需要说明的是,nx、ny、nz可以利用阿贝折射率计(ATAGO Inc.制、NAR-4T、测定波长589nm)而求出。
2.偏光板
本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜可以作为偏振片保护薄膜使用。本发明的偏光板具有在偏振片的至少一个面层叠有由本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜形成的偏振片保护薄膜的结构。偏振片可以使用在聚乙烯醇(PVA)等上染着碘而成者等。
对于偏振片的、跟层叠有聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的一侧相反侧的面(也称为另一面),使用以TAC薄膜、丙烯酸类薄膜、降冰片烯系薄膜为代表的无双折射的薄膜。另外,也优选在另一面不层叠偏振片保护薄膜、光学补偿薄膜等的方式。另外,也可以在另一面上、偏振片上层叠有硬涂层等涂布层。对于本发明中使用的偏光板,出于防反光、抑制眩光、抑制刮痕等目的,在表面涂布各种硬涂层也是优选的方案。
3.图像显示装置
本发明的偏光板如后述,可以作为液晶显示装置、有机EL显示装置等图像显示装置的构成构件使用。
4.液晶显示装置
通常,液晶面板从与背光光源对置的一侧起向显示图像的一侧(可视侧)依次由后面模块、液晶单元和前面模块构成。后面模块和前面模块通常由透明基板、形成于该液晶单元侧表面的透明导电膜、和配置于其相反侧的偏光板构成。此处,在后面模块中,偏光板配置于与背光光源对置的一侧,在前面模块中,偏光板配置于显示图像的一侧(可视侧)。
本发明的液晶显示装置至少将背光光源、2个偏光板和配置于前述2个偏光板之间的液晶单元作为构成构件。另外,可以适宜具有除这些以外的其他构成、例如滤色器、透镜薄膜、扩散片、防反射薄膜等。优选前述2个偏光板中的至少一个偏光板为前述本发明的偏光板。
作为背光的构成,可以为将导光板、反射板等作为构成构件的侧光方式,也可以为直下型方式。
作为本发明的液晶显示装置内搭载的背光光源,没有特别限定,可以优选使用在400nm以上且低于495nm、495nm以上且低于600nm、和600nm以上且780nm以下的各波长区域处分别具有发光光谱的峰顶的白色光源。作为这种光源,例如可以举出:利用量子点技术的白色光源;使用通过激发光而在R(红)、G(绿)的区域分别具有发光峰的荧光体和蓝色LED的荧光体方式的白色LED光源;3波长方式的白色LED光源;组合了红色激光的白色LED光源;具有蓝色发光二极管和作为荧光体的至少为K2SiF6:Mn4+的氟化物荧光体(也称为“KSF”)的白色发光二极管等。
另外,也可以优选使用将一直以来使用的、使用了化合物半导体的发出蓝色光或紫外光的发光二极管与荧光体(例如钇·铝·石榴石系的黄色荧光体、铽·铝·石榴石系的黄色荧光体等)组合的荧光体方式的白色LED。
由本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜形成的偏振片保护薄膜在液晶显示装置内的配置没有特别限定,设有配置于入射光侧(光源侧)的偏光板、液晶单元、和配置于射出光侧(可视侧)的偏光板的液晶显示装置的情况下,优选的是,配置于入射光侧的偏光板的入射光侧的偏振片保护薄膜、和/或配置于射出光侧的偏光板的射出光侧的偏振片保护薄膜为由本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜形成的偏振片保护薄膜。特别优选的方式为如下方式:使配置于射出光侧的偏光板的射出光侧的偏振片保护薄膜为本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜。在除上述以外的位置配置由聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜形成的偏振片保护薄膜的情况下,有时使液晶单元的偏光特性发生变化。不优选在需要偏光特性的部位使用由本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜形成的偏振片保护薄膜,因此,优选作为这样的特定的位置的偏光板的保护薄膜使用。
作为本发明的液晶显示装置的画面尺寸,没有特别限定,优选32英寸以上。
5.有机EL显示装置
优选在有机EL显示装置的可视侧配置圆偏光板。外部光在有机EL单元的金属电极中反射而射出至可视侧,从外部观察时,有时有机EL显示装置的显示面看起来像镜面。为了屏蔽这样的外部光的镜面反射,优选在有机EL单元的可视侧配置圆偏光板。可以将在上述本发明的偏光板上层叠有例如1/4波长板(1/4波长层)而成者作为有机EL显示装置用的圆偏光板使用。
6.透明导电性薄膜和触摸面板
触摸面板通常具有1张或2张以上的透明导电性薄膜。透明导电性薄膜具有在基材薄膜上层叠有透明导电层的结构。作为前述基材薄膜,可以使用本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜。触摸面板的种类和方式没有特别限制,例如可以举出电阻膜方式触摸面板和静电电容方式触摸面板。
透明导电层可以直接层叠在基材薄膜上,但可以借助易粘接层和/或各种其他层层叠。作为其他层,例如可以举出硬涂层、折率匹配(IM)层、和低折射率层等。IM层例如其本身为高折射率层/低折射率层的层叠构成(透明导电性薄膜侧为低折射率层),通过使用其,从而观察液晶显示画面时可以不易可见ITO图案。
基材薄膜上的透明导电层可以由导电性金属氧化物形成。构成透明导电层的导电性金属氧化物没有特别限定,使用选自由铟、锡、锌、镓、锑、钛、硅、锆、镁、铝、金、银、铜、钯、钨组成的组中的至少1种金属的导电性金属氧化物。该金属氧化物中可以根据需要还包含上述组所示的金属原子。优选的透明导电层例如为锡掺杂氧化铟(ITO)层和锑掺杂氧化锡(ATO)层,优选为ITO层。另外,透明导电层也可以为Ag纳米线、Ag墨、Ag墨的自组装导电膜、网状电极、CNT墨、导电性高分子。
透明导电层的厚度没有特别限制。透明导电层可以按照公知的步骤形成。例如可以示例真空蒸镀法、溅射法、离子镀法。
本发明的透明导电性薄膜可以透明导电层的面内的一部分被去除并图案化。透明导电层经图案化的透明导电性薄膜具备:在基材薄膜上形成有透明导电层的图案形成部;和,在基材薄膜上不具有透明导电层的图案开口部。图案形成部的形状例如除条状之外还可以举出方状等。
7.防飞散薄膜、表面保护薄膜
本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜可以作为防飞散薄膜或表面保护薄膜层叠于图像显示面板的可视侧而使用。
实施例
以下,列举实施例对本发明更具体地进行说明,但本发明不受下述实施例的限制,也可以在能符合本发明的主旨的范围内适宜加以变更而实施,这些均包含于本发明的保护范围。需要说明的是,以下的实施例中的物性的评价方法如以下所述。
(1)延迟量(Re)
延迟量为由薄膜上的正交的双轴的折射率的各向异性(△Nxy=|Nx-Ny|)与薄膜厚度d(nm)的积(△Nxy×d)定义的参数,是表示光学的各向同性、各向异性的尺度。通过以下的方法求出双轴的折射率的各向异性(△Nxy)。使用分子取向计(Oji ScientificInstruments Co.,Ltd.制、MOA-6004型分子取向计),求出薄膜的慢轴方向,以慢轴方向与测定用样品长边成为平行的方式,切出4cm×2cm的长方形,作为测定用样品。对于该样品,利用阿贝折射率计(ATAGO Inc.制、NAR-4T、测定波长589nm)求出正交的双轴的折射率(慢轴方向的折射率:ny,与慢轴方向正交的方向的折射率:nx)、和厚度方向的折射率(nz),将前述双轴的折射率差的绝对值(|nx-ny|)作为折射率的各向异性(△Nxy)。对于薄膜的厚度d(nm),使用电测微计(Feinpruf GmbH制、Millitron 1245D)进行测定,将单位换算为nm。根据折射率的各向异性(△Nxy)与薄膜的厚度d(nm)的积(△Nxy×d)求出延迟量(Re)。
(2)非晶取向参数
聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的非晶取向参数由前述(1)式表示,用傅立叶变换红外分光光度计(Varian公司制、FTS 60A/896),根据由基于全反射测定法的傅立叶变换红外分光法(ATR-FTIR)得到的慢轴方向上的1372cm-1处的吸光度A1372-slow、慢轴方向上的795cm-1处的吸光度A795-slow、快轴方向上的1372cm-1处的吸光度A1372-fast、快轴方向上的795cm-1处的吸光度A795-fast的值算出。ATR-FTIR测定如下进行:在光学体系中插入了偏振片的状态下,ATR棱镜使用金刚石晶体,将入射角度设为45度而进行。此时,以与光学体系中插入的偏振片的透射轴成为平行的方式配置薄膜的慢轴,取得慢轴方向上的各波数ν(cm-1)下的红外吸收光谱Aslow(ν)。另外,以与光学体系中插入的偏振片的透射轴成为平行的方式,配置薄膜的快轴,取得快轴方向上的各波数ν(cm-1)下的红外吸收光谱Afast(ν)。累积次数在样品、背景中均设为64次,将波数分辨率设为2cm-1、测定波数范围设为650~4000cm-1而进行测定。由ATR-FTIR测定得到的红外吸收光谱对试样的侵入深度根据波数而不同,基线弯曲,因此,得到的红外吸收光谱通过在各波数ν(cm-1)下的吸光度上乘以测定范围内的最大波数νMAX(cm-1)与各波数ν(cm-1)之比νMAX/ν而进行基线校正。基线校正后的各红外吸收光谱中,采用1371.385cm-1处的吸光度作为A1372-slow和/或A1372-fast、792.7415cm-1处的吸光度作为A795-slow和/或A795-fast。此处吸光度是指,基线校正后的红外吸收光谱中的、该波数下的吸收强度的绝对值。需要说明的是,上述测定时,薄膜的慢轴方向用分子取向计(OjiScientific Instruments Co.,Ltd.制、MOA-6004型分子取向计)求出。然后,将在薄膜面内、与慢轴方向正交的方向作为快轴方向。
(3)慢轴方向的断裂强度
慢轴方向的断裂强度根据依据JIS C2318的7.2项的拉伸试验而评价。试验片如下;将测定延迟量(Re)时得到的慢轴方向作为长边,切成180mm×10mm的矩形状。在距离试验片的两短边40mm内侧的位置,分别画入与短边平行的长度10mm的标记线,在标记线所夹持的长度100mm的区间测定试验片的厚度(mm)5点量,求出其平均值,将与试验片的宽10mm之积作为试验片的截面积(mm2)。需要说明的是,薄膜的厚度用电测微器(Feinpruf GmbH制、Millitron 1245D)而测定。以试验片的长边方向成为拉伸方向的方式,用卡盘夹持从标记线到短边的区域,进行拉伸试验。拉伸试验中使用精密万能试验机(株式会社岛津制作所制、Autograph AGX-V),将卡盘间距设为100mm、拉伸速度设为100mm/分钟。断裂时的载荷(N)除以试验片的截面积(mm2),从而得到慢轴方向的断裂强度(MPa)。
(4)面取向系数(ΔP)
使用测定延迟量(Re)时得到的折射率的值,将由(nx+ny)/2-nz得到的值作为面取向系数(ΔP)。
(5)刚性非晶分数
刚性非晶分数由前述(2)式表示,由可动非晶分数和质量分数结晶度的值间接地算出。
可动非晶分数是根据由使用了差示扫描量热计(TA Instrument公司制、Q100)的温度调制DSC测定得到的可逆热容量曲线的Tg下的可逆热容量差ΔCp(J/(g·K))、以((试样的ΔCp)/(完全非晶的ΔCp))×100(质量%)定义的参数。聚对苯二甲酸乙二醇酯的情况下,完全非晶的ΔCp=0.4052(J/(g·K))。试样在铝盘内以2.0±0.2mg称量,在MDSC(注册商标)仅加热(heat only)模式下,以平均升温速度5.0℃/分钟、调制周期60秒进行测定。测定数据在5Hz的取样频率下收集。另外,温度和热量的校正中使用铟,比热的校正中使用蓝宝石。
以下,示出Tg和ΔCp的算出方法。首先,绘制可逆热容量曲线F(T)的温度T的1阶导数F’(T),取每2401个点的移动平均,进行平滑化处理后,读取峰顶的温度的值,从而求出Tg。接着,求出通过点A(Tg-15,F(Tg-15))和点B(Tg+15,F(Tg+15))这2点的直线G(T)。然后,将在Tg-15≤T≤Tg+15的范围内、F(T)-G(T)成为最小的温度设为T1、成为最大的温度设为T2。此处,T1相当于玻璃化转变的开始温度,T2相当于玻璃化转变的结束温度,因此,根据ΔCp=F(T2)-F(T1),得到ΔCp的值。
质量分数结晶度χ使用依据JIS K7112、使用水/硝酸钙系的密度梯度管得到的密度的值d(g/cm3)、根据下式算出。
χ=(dc/d)×((d-da)/(d-dc))×100(质量%)
其中,dc:完全结晶的密度、da:完全非晶的密度
聚对苯二甲酸乙二醇酯的情况下,为dc=1.498(g/cm3)、da=1.335(g/cm3)。
(6)划格评价
用迈耶棒,将硬涂涂布液(下述的U-1)涂布在以后述方法制成的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的单面上,使得干燥后的膜厚成为4μm,以80℃干燥1分钟后,照射紫外线(累积光量200mJ/cm2),得到硬涂层层叠薄膜。硬涂层在室温环境下熟化24小时后,依据JISK5400中的棋盘格试验,进行100个网格的划格评价。通常,划格评价是出于评价硬涂层等与基材薄膜的密合性的目的而进行的,但此处,计数胶带剥离时产生了基材薄膜的解理的网格的数量,作为对硬涂密合试验中的前述聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜层内的解理的耐性的指标使用。
具体而言,用间隙间隔2mm的刀具导轨,对硬涂层面施加贯通硬涂层而到达薄膜的100个网格状的刀痕。接着,使玻璃纸粘合胶带(Nichiban制、405号;24mm宽)粘附于网格状的刀痕面,用橡皮擦摩擦使其完全附着。之后,垂直地将玻璃纸粘合胶带从硬涂层层叠薄膜的硬涂层面剥离,计数发生薄膜的解理而从薄膜内部剥离的网格的数量。将(全部网格的数量-发生薄膜的解理而从薄膜内部剥离的网格的数量)作为分子、全部网格的数量作为分母,根据以下的基准进行评价。需要说明的是,将网格中仅薄膜的一部分解理者也作为发生了薄膜的解理的网格计数,但从硬涂层面剥离者不作为发生薄膜的解理的网格计数。
◎:61/100以上且100/100以下
○:50/100以上且60/100以下
×:低于50/100
需要说明的是,对于剥离的网格的剥离界面,可以由利用Nikon Instech Co.,Ltd.制工业用显微镜ECLIPSE(LV100ND)的物镜倍率5倍或10倍的落射式微分干涉显微镜检查观察确认。
(硬涂层形成用的涂布液:U-1)
将氨基甲酸酯丙烯酸酯系硬涂剂(荒川化学工业株式会社制、BEAMSET(注册商标)577、固体成分浓度100%)95质量份、光聚合引发剂(BASF Japan株式会社制、Irgacure(注册商标)184、固体成分浓度100%)5质量份、流平剂(BYK Japan株式会社制、BYK307、固体成分浓度100%)0.1质量份混合,用环己酮/甲苯/MEK=1/3/6的溶剂稀释,制备固体成分浓度40%的硬涂层形成用涂布液(U-1)。
(7)虹斑观察
使以后述方法制成的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜以偏振片的吸光轴与薄膜的取向主轴成为垂直的方式贴附于包含PVA和碘的偏振片的单侧,在其相反面贴附市售的TAC薄膜,制成偏光板。将得到的偏光板与市售的液晶显示装置(SHARP公司制、LC32DZ3)中原本存在的射出光侧的偏光板置换。需要说明的是,以偏光板的吸光轴与原本贴附于液晶显示装置的偏光板的吸光轴方向成为一致的方式,置换偏光板使得聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜成为可视侧。前述液晶显示装置具有由将蓝色光发光二极管与钇·铝·石榴石系黄色荧光体组合而得的发光元件形成的白色LED作为背光光源。
使如此制作的液晶显示装置显示白图像,从显示器的正面和倾斜方向进行目视观察,关于虹斑的发生,如以下进行判定。需要说明的是,观察角度设为:从显示器的画面的中心向法线方向(垂直)引出的线、跟连接显示器中心与观察时的眼的位置的线所呈的角。
◎:在观察角度0~60度的范围内,观察不到虹斑。
○:在观察角度0~60度的范围内,观察到一部分浅的虹斑。
×:在观察角度0~60度的范围内,清楚地观察到虹斑。
(制造例1-聚酯A)
对酯化反应罐进行升温,在到达200℃的时刻,投入对苯二甲酸86.4质量份和乙二醇64.6质量份,边搅拌边投入作为催化剂的三氧化锑0.017质量份、乙酸镁四水合物0.064质量份、三乙胺0.16质量份。接着,进行加压升温,在表压0.34MPa、240℃的条件下进行加压酯化反应后,使酯化反应罐恢复到常压,添加磷酸0.014质量份。进而,用15分钟升温至260℃,添加磷酸三甲酯0.012质量份。接着15分钟后,用高压分散机进行分散处理,15分钟后,将所得酯化反应产物移送到缩聚反应罐中,在280℃下、减压下进行缩聚反应。
缩聚反应结束后,用95%截止直径为5μm的NASLON制过滤器进行过滤处理,从喷嘴挤出为股线状,使用预先进行了过滤处理(孔径:1μm以下)的冷却水进行冷却、固化,切割成粒料状。所得聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(A)的特性粘度为0.62dl/g,实质上不含有非活性颗粒及内部析出颗粒(以下简写为PET(A)。)。
(制造例2-聚酯B)
将干燥后的紫外线吸收剂(2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)10质量份、不含有颗粒的PET(A)(特性粘度为0.62dl/g)90质量份混合,使用混炼挤出机,得到含有紫外线吸收剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(B)(以下简写为PET(B))。
(制造例3-粘接性改性涂布液的制备)
通过常规方法进行酯交换反应及缩聚反应,制备作为二羧酸成分(相对于二羧酸成分整体)的对苯二甲酸46摩尔%、间苯二甲酸46摩尔%及5-磺基间苯二甲酸钠8摩尔%、作为二醇成分(相对于二醇成分整体)的乙二醇50摩尔%及新戊二醇50摩尔%的组成的水分散性含磺酸金属盐基的共聚聚酯树脂。接着,将水51.4质量份、异丙醇38质量份、正丁基溶纤剂5质量份、非离子系表面活性剂0.06质量份混合后,进行加热搅拌,达到77℃后,加入上述水分散性含磺酸金属盐基的共聚聚酯树脂5质量份,继续搅拌至树脂的块消失后,将树脂水分散液冷却至常温,得到固体成分浓度5.0质量%的均匀的水分散性共聚聚酯树脂液。进而,使聚集体二氧化硅颗粒(FUJI SILYSIA CHEMICAL LTD.制、SILYSIA 310)3质量份分散于水50质量份后,向上述水分散性共聚聚酯树脂液99.46质量份中加入SILYSIA 310的水分散液0.54质量份,边搅拌边加入水20质量份,得到粘接性改性涂布液。
(实施例1)
将作为基材薄膜中间层用原料的不含有颗粒的PET(A)树脂粒料90质量份和含有紫外线吸收剂的PET(B)树脂粒料10质量份以135℃进行6小时减压干燥(1Torr)后,供给至挤出机2(中间层II层用),另外,通过常规方法将PET(A)干燥,分别供给至挤出机1(外层I层和外层III层用),以285℃溶解。将该2种聚合物分别用不锈钢烧结体的滤材(公称过滤精度10μm颗粒95%截止)过滤,利用2种3层合流块进行层叠,自喷嘴挤出为片状后,利用静电施加浇注法缠绕在表面温度30℃的流延鼓(casting drum)上进行冷却固化,制作未拉伸薄膜。此时,以I层、II层、III层的厚度的比成为10:80:10的方式调整各挤出机的排出量。
接着,通过逆转辊法以干燥后的涂布量为0.08g/m2的方式将上述粘接性改性涂布液涂布到该未拉伸PET薄膜的双面后,在80℃下干燥20秒。
将该形成有涂布层的未拉伸薄膜导入到拉幅拉伸机中,边用夹具夹持薄膜的端部,边导入至温度138℃的热风区中进行预热后,以沿宽度方向成为5.0倍的方式,在温度90℃、应变速度17.2%/秒下进行拉伸。接着,保持沿宽度方向拉伸了的宽度不变地,在温度210℃的热风区中进行热处理后,导入至温度160℃的热风区,进一步沿宽度方向进行3%的松弛处理,得到薄膜厚度约65μm的单轴取向PET薄膜。
(实施例2)
将以与实施例1相同的方法制作的未拉伸薄膜(完成了涂布层形成者)导入至拉幅机,边将薄膜的端部用夹具夹持,边导入至温度132℃的热风区中进行预热后,以沿宽度方向成为5.0倍的方式,在温度90℃、应变速度17.2%/秒下进行拉伸。接着,保持沿宽度方向拉伸了的宽度不变地,在温度210℃的热风区中进行热处理后,导入至温度160℃的热风区,进一步沿宽度方向进行3%的松弛处理,得到薄膜厚度约65μm的单轴取向PET薄膜。
(实施例3)
改变薄膜的厚度,除此之外,将以与实施例1相同的方法制作的未拉伸薄膜(完成了涂布层形成者)导入至拉幅机,边将薄膜的端部用夹具夹持,边导入至温度130℃的热风区中进行预热后,以沿宽度方向成为5.8倍的方式,在温度90℃、应变速度20.0%/秒下进行拉伸。接着,保持沿宽度方向拉伸了的宽度不变地,在温度200℃的热风区中进行热处理后,导入至温度140℃的热风区中,进一步沿宽度方向进行3%的松弛处理,得到薄膜厚度约40μm的单轴取向PET薄膜。
(实施例4)
改变薄膜的厚度,除此之外,将以与实施例1相同的方法制作的未拉伸薄膜(完成了涂布层形成者)导入至拉幅机,边将薄膜的端部用夹具夹持,边导入至温度120℃的热风区中进行预热后,以沿宽度方向成为5.6倍的方式,在温度102℃、应变速度39.3%/秒下进行拉伸。接着,保持沿宽度方向拉伸了的宽度不变地,在温度180℃的热风区中进行热处理后,导入至温度160℃的热风区,进一步沿宽度方向进行3%的松弛处理,得到薄膜厚度约50μm的单轴取向PET薄膜。
(实施例5)
改变薄膜的厚度,除此之外,将以与实施例1相同的方法制作的未拉伸薄膜(完成了涂布层形成者)导入至拉幅机,边将薄膜的端部用夹具夹持,边导入至温度100℃的热风区中进行预热后,以沿宽度方向成为4.5倍的方式,在温度90℃、应变速度25.2%/秒下进行拉伸。接着,保持沿宽度方向拉伸了的宽度不变地,在温度200℃的热风区中进行热处理后,导入至温度160℃的热风区,进一步沿宽度方向进行3%的松弛处理,得到薄膜厚度约60μm的单轴取向PET薄膜。
(比较例1)
改变薄膜的厚度,除此之外,将以与实施例1相同的方法制作的未拉伸薄膜(完成了涂布层形成者)导入至拉幅机,边将薄膜的端部用夹具夹持,边导入至温度100℃的热风区中进行预热后,以沿宽度方向成为5.0倍的方式,在温度100℃、应变速度34.6%/秒下进行拉伸。接着,保持沿宽度方向拉伸了的宽度不变地,在温度180℃的热风区中进行热处理后,导入至温度180℃的热风区,进一步沿宽度方向进行3%的松弛处理,得到薄膜厚度约60μm的单轴取向PET薄膜。
(比较例2)
将拉伸时的温度设为80℃,除此之外,以与实施例2相同的方法,得到薄膜厚度约65μm的单轴取向PET薄膜。
(比较例3)
改变薄膜的厚度,除此之外,将以与实施例1相同的方法制作的未拉伸薄膜(完成了涂布层形成者)导入至拉幅机,边将薄膜的端部用夹具夹持,边导入至温度138℃的热风区中进行预热后,以沿宽度方向成为5.8倍的方式,在温度90℃、应变速度49.2%/秒下进行拉伸。接着,保持沿宽度方向拉伸了的宽度不变地,在温度190℃的热风区中进行热处理后,导入至温度190℃的热风区,进一步沿宽度方向进行3%的松弛处理,得到薄膜厚度约50μm的单轴取向PET薄膜。
(比较例4)
改变薄膜的厚度,除此之外,将以与实施例1相同的方法制作的未拉伸薄膜(完成了涂布层形成者)导入至拉幅机,边将薄膜的端部用夹具夹持,边导入至温度115℃的热风区中进行预热后,以沿宽度方向成为5.6倍的方式,在温度102℃、应变速度39.3%/秒下进行拉伸。接着,保持沿宽度方向拉伸了的宽度不变地,在温度180℃的热风区中进行热处理后,导入至温度180℃的热风区,进一步沿宽度方向进行3%的松弛处理,得到薄膜厚度约25μm的单轴取向PET薄膜。
将对于实施例、比较例中得到的PET薄膜测得的结果示于表1。
[表1]
产业上的可利用性
根据本发明,可以提供:加工适应性优异、特别是能有效地抑制由刀具切割了的部分在薄膜层内发生解理的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜。另外,可以提供:使用了前述聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的偏光板、透明导电性薄膜、触摸面板、和液晶显示装置、有机EL显示装置等图像显示装置。
Claims (11)
1.一种聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,其满足下述的(1)和(2),
(1)聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜具有3000~30000nm的延迟量,
(2)下式所示的、由ATR-FTIR法测得的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜的非晶取向参数为0.330以上,
(非晶取向参数)=Rslow/Rfast
其中,Rslow=(慢轴方向上的1372cm-1处的吸光度)/(慢轴方向上的795cm-1处的吸光度)、Rfast=(快轴方向上的1372cm-1处的吸光度)/(快轴方向上的795cm-1处的吸光度)。
2.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,其还满足下述(3),
(3)慢轴方向的断裂强度为450MPa以下。
3.根据权利要求1或2所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,其还满足下述(4),
(4)面取向系数ΔP为0.135以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜,其还满足下述(5),
(5)下式所示的刚性非晶分数为33质量%以上,
(刚性非晶分数(质量%))=100-(可动非晶分数(质量%))-(质量分数结晶度(质量%))。
5.一种偏光板,其在偏振片的至少一个面层叠有权利要求1~4中任一项所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜作为偏振片保护薄膜。
6.一种图像显示装置,其具有权利要求5所述的偏光板。
7.一种液晶显示装置,其具有:背光光源、2个偏光板、和配置于所述2个偏光板之间的液晶单元,
所述2个偏光板中的至少一者为权利要求5所述的偏光板。
8.一种有机EL显示装置,其具有权利要求5所述的偏光板。
9.一种透明导电性薄膜,其具有权利要求1~4中任一项所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜作为透明导电性薄膜的基材薄膜。
10.一种触摸面板,其具有权利要求9所述的透明导电性薄膜。
11.一种图像显示装置,其在图像显示面板的可视侧具有权利要求1~4中任一项所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂薄膜作为防飞散薄膜或表面保护薄膜。
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