DE19920319A1 - Optische Epoxyfolie und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine optische Epoxyfolie mit einer Dicke von 500 mum oder weniger, mit einer hohen Dickengenauigkeit, einer geringen Retardation und einer ausgezeichneten Wärmebeständigkeit sowie ein Verfahren, nach dem die optische Folie auf wirksame Weise hergestellt werden kann. DOLLAR A Eine optische Epoxyfolie (8) umfaßt eine gehärtete Folie (62), die ein Epoxyharz enthält, und eine weitere Harzschicht (31), die auf einer Seite derselben aufgebracht ist, wobei die Folie eine Retardation von 5 nm oder weniger, eine durchschnittliche Dicke von 500 mum oder weniger, eine Dickengenauigkeit von +- 10% oder weniger und eine Glasumwandlungstemperatur von 170 DEG C oder höher aufweist und eine glatte Oberfläche hat. Ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung der optischen Epoxyfolie (8) umfaßt die fortlaufende Bildung einer abziehbaren Harzschicht (31) auf einem Träger (1) mit einer glatten Oberfläche, die fortlaufende Verteilung einer Epoxyharz-Beschichtungslösung (6), die ein Epoxyharz, einen Härter, einen Härtungsbeschleuniger und ein Verlaufmittel (Egalisierungsmittel) enthält, auf der Harzschicht in Form einer Folie, die anschließende Durchführung einer Härtungsbehandlung unter Bildung einer gehärteten Folie, die an der Harzschicht haftet, und gleichzeitig die Abtrennung (Gewinnung) der gehärteten Folie zusammen mit der Harzschicht von dem Träger.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Epoxyfolie bzw. -platte mit ausge­ zeichneten optischen Eigenschaften und einer ausgezeichneten Wärmebe­ ständigkeit sowie auf ein Verfahren zur Herstellung von optischen Epoxyfolien bzw. -platten in großtechnischem Maßstab.

Hintergrund der Erfindung

Konventionelle optische Folien aus Epoxyharzen sind solche, die erhalten werden durch Gießen eines Epoxyharzes in den Hohlraum einer Gießform und anschließendes Aushärten (JP-A-6-337 408, JP-A-7-28 043 und JP-A-7-120 741; der hier verwendete Ausdruck "JP-A" steht für eine "ungeprüfte publizier­ te japanische Patentanmeldung"). Es ist jedoch schwierig, unter Anwendung dieses Gießverfahrens eine Folie mit einer Dicke von 500 µm oder weniger herzustellen, die frei von optischen Spannungen ist.

Bei einem Verfahren, bei dem eine gehärtete Platte aus einem Epoxyharz zu einer Folie zugeschnitten wird, entstehen beim Schneiden optische Spannun­ gen, wenn die Dicke 500 µm oder weniger beträgt. Als Folge davon war es bisher schwierig, nach diesem Verfahren eine von optischen Spannungen freie Folie bzw. Platte herzustellen. Obgleich ein Bedarf hierfür besteht, war es bis­ her somit nicht möglich, optische Epoxyfolien mit einer hohen Dickengenauig­ keit bei einer Dicke von 500 µm oder weniger, einer geringen Retardation (Gangunterschied bzw. Unterschied in der optischen Weglänge) und einer ausgezeichneten Wärmebeständigkeit zur Verfügung zu stellen.

Darüber hinaus hat das vorstehend beschriebene Verfahren den Nachteil, daß komplizierte Herstellungsstufen, beispielsweise das Gießen und Öffnen der Form, erforderlich sind und dies führt zu einem geringen Produktionswirkungs­ grad der optischen Epoxyfolien. Es wurde daher ein Verfahren in Erwägung gezogen, nach dem beispielsweise unter Anwendung eines Kalanderverfah­ rens, bei dem Walzrollen verwendet werden, eines Schmelzextrusionsverfah­ rens mit einer T-Düse oder dgl. oder eines Durchlaufgießverfahrens mittels einer Harzlösung auf einem Träger entsprechend der konventionellen Harzfo­ lien-Herstellung optische Epoxyfolien kontinuierlich hergestellt werden.

Ein Epoxyharz kann aber auch als Klebstoff verwendet werden. Deshalb haftet das Epoxyharz, wenn es unter Anwendung dieser Verfahren zu einer Folie bzw. Platte geformt Wird, an Walzen, Düsen, Trägern und dgl. Als Folge davon ist es unmöglich, die geformte Folie leicht abzutrennen und zu gewinnen, es tritt vielmehr ein Reißen (Brechen) der Folie bei ihrer Abtrennung auf. Außer­ dem tritt das weitere Problem auf, daß die auf diese Weise hergestellten Folien bzw. Platten eine unebene Oberfläche aufweisen und somit die für optische Folien bzw. Platten erforderliche Oberflächenglätte nicht besitzen.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine optische Epoxyfolie bzw. -platte mit einer Dicke von 500 µm oder weniger, einer ausge­ zeichneten Dickengenauigkeit, einer geringen Retardation (Unterschied in der optischen Weglänge) und einer hohen Wärmebeständigkeit zur Verfügung zu stellen. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Her­ stellung dieser optischen Epoxyfolie bzw. -platte mit einem hohen Wirkungs­ grad bereitzustellen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine optische Epoxyfolie bzw. -platte, die umfaßt eine gehärtete Folie aus einem Epoxyharz und eine weitere Harzschicht, die auf eine Seite derselben aufgebracht ist, wobei die Folie eine Retardation von 5 nm oder weniger, eine durchschnittliche Dicke von 500 µm oder weniger, eine Dickengenauigkeit von ± 10% oder weniger, eine Glasum­ wandlungstemperatur von 170°C oder höher und eine glatte Oberfläche auf­ weist.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer optischen Epoxyfolie bzw. -platte, die umfaßt die fortlaufende Bildung einer abziehbaren Harzschicht auf einem Träger mit einer glatten Oberfläche, das fortlaufende Verteilen einer Epoxyharz-Beschichtungslösung, die ein Epoxyharz, einen Härter und einen Härtungsbeschleuniger sowie ein Verlaufmittel (Egalisierungsmittel) enthält, auf der Harzschicht in Form einer Folie und die anschließende Durchführung einer Härtungsbehandlung, wo­ durch eine gehärtete Folie gebildet wird, die an der Harzschicht haftet, und die gleichzeitige Gewinnung (Trennung) der gehärteten Folie zusammen mit der Harzschicht von dem Träger.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Figur der beiliegenden Zeichnung zeigt das erfindungsgemäße Herstel­ lungsverfahren, bei dem die Ziffer 1 ein endloses Band (Träger), die Ziffer 31 eine Harzschicht, die Ziffern 61 eine darauf ausgebreitete Schicht aus einer Epoxyharz-Beschichtungslösung, die Ziffer 7 eine Härtungs-Einrichtung, die Ziffer 62 eine gehärtete Folie und die Ziffer 8 eine optische Epoxyfolie darstel­ len.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren kann die optische Ep­ oxyfolie, die eine abziehbare Harzschicht aufweist, von dem Träger getrennt und auf diese Weise gewonnen werden. Die Oberflächen-Bedingungen des Trägers können daher mittels der Harzschicht in geeigneter Weise übertragen und reflektiert werden. Als Folge davon können Folien mit ausgezeichneten optischen Eigenschaften, beispielsweise mit einer Spiegel-Oberfläche, nach einer Reihe von geeigneten Verfahren kontinuierlich und wirksam hergestellt werden. Auch kann die Massenproduktions-Geschwindigkeit leicht gesteuert (kontrolliert) werden durch Einstellung der Transportgeschwindigkeit der auf­ gebrachten Schicht mittels des Trägers. Darüber hinaus kann die Dicke der Folie leicht kontrolliert (gesteuert) werden durch Einstellung der Transportge­ schwindigkeit und der Verteilung der Beschichtungslösung. Es ist daher mög­ lich, eine optische Epoxyfolie mit einer durchschnittlichen Dicke von 500 µm oder weniger, mit einer hohen Dickengenauigkeit, einer geringen Retardation und einer ausgezeichneten Wärmebeständigkeit herzustellen.

Die erfindungsgemäße optische Epoxyfolie umfaßt eine gehärtete Folie aus einem Epoxyharz und eine weitere Harzschicht, die auf einer Seite derselben gebildet worden ist, wobei die Folie eine Retardation von 5 nm oder weniger, eine durchschnittliche Dicke von 500 µm oder weniger, eine Dickengenauigkeit von ± 10% oder weniger, eine Glasumwandlungstemperatur von 170°C oder höher und eine glatte Oberfläche aufweist.

Die beiliegende Figur zeigt ein Beispiel für das Verfahren zur Herstellung der Folie, wobei die Ziffer 8 eine optische Epoxyfolie, die Ziffer 31 eine Harz­ schicht und die Ziffer 62 eine gehärtete Folie aus einem Epoxyharz darstellen.

Das Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen optischen Epoxyfolie umfaßt beispielsweise das fortlaufende Bilden einer abziehbaren Harzschicht auf einem Träger mit einer glatten Oberfläche, das anschließende Verteilen einer Epoxyharz-Beschichtungslösung, die ein Epoxyharz, einen Härter, einen Härtungsbeschleuniger und ein Verlaufmittel (Egalisierungsmittel) enthält, auf der Harzschicht in Form einer Folie, das anschließende Durchführen einer Härtungs-Behandlung, wodurch eine gehärtete Folie gebildet wird, die an der Harzschicht haftet, und gleichzeitig das Trennen (Gewinnen) der gehärteten Folie zusammen mit der Harzschicht von dem Träger. Nach diesem Verfahren kann eine optische Epoxyfolie kontinuierlich in einem großtechnischen Maß­ stab (mit einer hohen Massenproduktivität) hergestellt werden.

Die Figur zeigt ein Beispiel für die Produktion nach dem obengenannten Ver­ fahren. Bei diesem Verfahren wird eine kontinuierliche Herstellung durchge­ führt durch Anwendung eines Durchlauf-Gießverfahrens. Ein Träger, der ein endloses Band 1 mit einer glatten Oberfläche umfaßt, wird mit einer festgeleg­ ten Geschwindigkeit (z. B. 0,1 bis 10 m/min. vorzugsweise 0,2 bis 5 m/min) mittels einer Antriebstrommel 11 und einer damit gekoppelten Antriebstrommel 12 angetrieben. Während dieses Arbeitsganges wird eine Harzlösung 3 mittels einer Düse 2 kontinuierlich auf den Träger aufgebracht, getrocknet und gege­ benenfalls gehärtet durch Erhitzen oder durch Bestrahlen mit Licht, wobei man einen Film 31 erhält. In der beiliegenden Figur ist eine UV-Bestrahlungs- Einrichtung 4 vorgesehen.

Während der fortlaufenden Bildung der Harzschicht 31 auf dem Träger wie vorstehend beschrieben, wird eine Epoxyharz-Beschichtungslösung 6 fortlau­ fend auf die Harzschicht aufgebracht mittels einer Düse 5 und in Form einer Folie darauf verteilt. Die ausgebreitete Schicht 31 wird dann unter Verwen­ dung einer geeigneten Härtungseinrichtung 7 vom Erhitzungs- oder Bestrah­ lungs-Typ gehärtet. Auf diese Weise wird eine gehärtete Folie 62, die an der Harzschicht 31 haftet, fortlaufend gebildet und gleichzeitig wird sie zusammen mit der Harzschicht 31 von dem Träger 1 getrennt, so daß kontinuierlich eine optische Epoxyfolie 8 hergestellt wird. Vom Standpunkt der Verhinderung einer Rißbildung und dgl. ist es bevorzugt, die optische Epoxyfolie von dem Träger in einer Hochtemperatur-Atmosphäre zu trennen, die oberhalb der Glasum­ wandlungstemperatur liegt. Es ist daher bevorzugt, die Trennung durchzufüh­ ren, nachdem das Aushärten des Epoxyharzes über die Epoxygruppen bis zu einem Umfang von etwa 70% oder mehr fortgeschritten ist, und das Harz ge­ härtet worden ist, so daß es selbst in einer Hochtemperatur-Atmosphäre (d. h. bei der Härtungs-Temperatur im Falle der Wärmehärtung oder etwa bei der Glasumwandlungstemperatur) keiner plastischen Verformung mehr unterliegt, wodurch die vorstehend beschriebene Rißbildung oder Deformation verhindert wird.

Bei der Trennung der optischen Epoxyfolie von dem Träger kann erforderli­ chenfalls eine geeignete Abzieh-Einrichtung verwendet werden. Die auf diese Weise hergestellte kontinuierliche optische Epoxyfolie kann erforderlichenfalls zu Stücken von geeigneter Größe zugeschnitten werden unter Verwendung von Laserstrahlen, einer Ultraschall-Schneideeinrichtung, einer Zerteilungs­ einrichtung oder eines Wasserstrahls und anschließend gewonnen (abgezogen) werden.

In dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann ein geeigneter Träger, bei­ spielsweise ein Band, beispielsweise ein endloses Band, eine Platte oder eine Trommel verwendet werden, so lange die Epoxyharz-Beschichtungslösung fortlaufend und kontinuierlich darauf verteilt werden kann und die darauf ver­ teilte Schicht dadurch unterstützt wird und auf diese Weise in Form einer Folie gehalten wird. Der Träger kann aus irgendeinem beliebigen Material bestehen, so lange dieses gegenüber der Behandlung zur Härtung des Epoxyharzes be­ ständig ist. Bevorzugte Beispiele sind deshalb Metalle, wie rostfreier Stahl, Kupfer und Aluminium, Glas und Kunststoffe. Unter diesen ist rostfreier Stahl vom Standpunkt der Haltbarkeit oder dgl. aus betrachtet bevorzugt.

Vorzugsweise ist die Oberfläche des Trägers so glatt wie möglich, um die Dicken­ genauigkeit oder dgl. zu verbessern. So kann beispielsweise eine optische Epoxyfolie mit einer Spiegel-Oberfläche erhalten werden durch Verwendung eines Trägers mit einer Oberflächenrauheit (Ra) von 0,02 µm oder weniger.

Deshalb ist es im Verlaufe der Bildung der Harzschicht oder der gehärteten Folie bevorzugt, die Oberfläche des Trägers so horizontal wie möglich zu hal­ ten. Auf diese Weise kann eine optische Epoxyfolie mit einer Dickengenauig­ keit von ± 10% oder weniger leicht erhalten werden.

Zur fortlaufenden Bildung der Harzschicht auf dem Träger kann jedes geeigne­ te abziehbare transparente Harz ohne Beschränkung verwendet werden, so lange das Harz an dem Träger nicht oder nur wenig haftet und leicht davon abgezogen werden kann. Zu Beispielen für solche Harze gehören Urethanhar­ ze, Acrylharze, Polyesterharze, Polyvinylalkoholharze (beispielsweise Po­ lyvinylalkohol/Ethylenvinylalkohol-Copolymer), Vinylchloridharze und Vinyli­ denchloridharze.

Zur Herstellung der Harzschicht ist es auch möglich, Polyarylatharze, Sulfon­ harze, Amidharze, Imidharze, Polyethersulfonharze, Polyetherimidharze, Poly­ carbonatharze, Siliconharze, Fluoroharze, Polyolefinharze, Styrolharze, Vinyl­ pyrrolidonharze, Celluloseharze, Acrylnitrilharze und dgl. zu verwenden. Es ist auch möglich, eine Mischung von zwei oder mehr geeigneten transparenten Harzen zur Herstellung der Harzschicht zu verwenden.

Die Harzschicht, die zusammen mit der oben hergestellten Folie abgezogen wird und somit als die Oberflächenschicht auf einer Seite der optischen Epoxyfolie fungiert, ist vorzugsweise eine solche, die ausgezeichnete optische Eigenschaften, beispielsweise eine ausgezeichnete Transparenz, aufweist. Wenn man diese optischen Eigenschaften, die Abziehbarkeit, insbesondere von einem Träger aus rostfreiem Stahl und dgl. in Betracht zieht, so ist es be­ vorzugt, für die Bildung der Harzschicht ein Urethanharz zu verwenden.

Wie vorstehend angegeben, fungiert die Harzschicht als Oberflächen- Überzugsschicht der optischen Epoxyfolie. Von diesem Standpunkt aus be­ trachtet kann das Material der Harzschicht so ausgewählt werden, daß es der Folie verschiedene Funktionen verleiht, beispielsweise eine chemische Be­ ständigkeit (Chemikalienbeständigkeit), Oberflächenhärte, optische Anisotro­ pie, eine geringe Wasserabsorption, niedrige Feuchtigkeits-Durchlässigkeits- und Gassperr-Eigenschaften, beispielsweise eine niedrige Sauerstoff- Durchlässigkeit. Demgemäß kann die Harzschicht entweder eine Einzel­ schicht-Struktur oder eine Laminatstruktur haben, bei der beispielsweise eine Polyvinylalkoholharzschicht, deren Aufgabe darin besteht, Gassperr- Eigenschaften zu verleihen, auf eine Urethanharzschicht aufgebracht wird, deren Aufgabe darin besteht, Abziehbarkeit zu verleihen.

Die Harzschicht kann beispielsweise hergestellt werden, indem man gegebe­ nenfalls das Harz in einem geeigneten Lösungsmittel (in einem organischen Lösungsmittel, in Wasser und dgl.) löst, die resultierende Lösung auf die vor­ gegebene Seite des Trägers in geeigneter Weise aufbringt (z. B. durch Wal­ zenbeschichten, Beschichten mit einem Drahtstab, Extrusionssbeschichten, Streichbeschichten, Sprühbeschichten und dgl.), erforderlichenfalls trocknet und dann unter Anwendung eines geeigneten Verfahrens, das von dem Harz abhängt, härtet (durch Erhitzen, durch Bestrahlen mit Licht und dgl.).

Wenn das obengenannte Beschichtungs-Verfahren angewendet wird, wird die Viskosität der Harzlösung vorzugsweise auf 1 bis 100 mPa.s (cP) eingestellt, um eine gleichmäßige Beschichtung zu erzielen. Wenn die Harzlösung unter Anwendung des vorstehend beschriebenen Durchlauf-Gießverfahrens auf das endlose Band aufgebracht wird, ist das Extrusionsbeschichtungsverfahren vom Standpunkt des Beschichtungswirkungsgrades und dgl. aus betrachtet bevor­ zugt. In diesem Fall ist es bevorzugt, die Viskosität der Harzlösung auf 1 bis 10 mPa.s (cP) einzustellen. Wenn eine Überzugsschicht aus einem Urethan­ harz und dgl. durch Bestrahlen mit Licht gehärtet werden soll, ist es bevorzugt, eine Hochdruck- oder Niederdruck-UV-Lampe mit einer Hauptwellenlänge von 365 nm oder 254 nm zu verwenden, um auf diese Weise eine wirksame Be­ handlung zu erzielen.

Die Dicke der auf diese Weise hergestellten Harzschicht kann in geeigneter Weise festgelegt werden. Um eine gute Abziehbarkeit zu erzielen und eine Rißbildung beim Abziehen zu verhindern, beträgt die Dicke jeder Einheits­ schicht im allgemeinen 1 bis 10 µm, vorzugsweise 8 µm oder weniger und be­ sonders bevorzugt 2 bis 5 µm.

Zur Herstellung der Epoxyharz-Beschichtungslösung, die auf der Harzschicht verteilt werden soll, werden mindestens ein Epoxyharz, ein Härter, ein Här­ tungsbeschleuniger und ein Verlaufmittel verwendet. Das Epoxyharz unterliegt keinen speziellen Beschränkungen und kann in geeigneter Weise ausgewählt werden in Abhängigkeit beispielsweise von dem Verwendungszweck der her­ zustellenden optischen Epoxyfolie.

Zu Beispielen für geeignete Epoxyharze gehören Bisphenolharze (Bisphenol A, Bisphenol F, Bisphenol S und dgl., die jeweils gegebenenfalls hydriert sein können), Novolakharze (Phenolnovolak, Kresolnovolak und dgl.), Stickstoff enthaltende cyclische Harze (Triglycidylisocyanurat, Hydantoin und dgl.), alicyclische Harze, aliphatische Harze, aromatische Harze (Naphthalin und dgl.), Glycidyletherharze, Harze, die wenig Wasser absorbieren (Biphenyl und dgl.), Dicycloharze, Esterharze, Etheresterharze und Modifikationen davon.

Vom Standpunkt der optischen Eigenschaften, beispielsweise der Transpa­ renz, aus betrachtet, ist es bevorzugt, als Epoxyharz beispielsweise ein alicy­ clisches Harz zu verwenden, das keine konjugierte Doppelbindung wie im Benzolring enthält und kaum einer Farbänderung unterliegt. Im allgemeinen wird vom Standpunkt der mechanischen Eigenschaften (der Flexibilität, der Festigkeit und dgl.) der erhaltenen optischen Folie aus betrachtet ein Epoxy­ harz mit einem Epoxyäquivalent von 100 bis 1000 und einem Erweichungs­ punkt von 120°C oder darunter bevorzugt verwendet. Darüber hinaus ist es auch bevorzugt, ein zweiteiliges flüssiges System zu verwenden, das in Form einer Flüssigkeit bei der Beschichtungs-Temperatur oder darunter, insbeson­ dere bei Normaltemperatur, vorliegt, um so eine Epoxyharz-Beschichtungslö­ sung mit einer ausgezeichneten Beschichtbarkeit und ausgezeichneten Vertei­ lungseigenschaften zu einer Folie zu erhalten. Das Epoxyharz kann allein oder in Form einer Mischung von zwei oder mehr derselben verwendet werden.

Der Härter unterliegt ebenfalls keinen speziellen Beschränkungen. Es kann entweder ein einzelner Härter oder eine Mischung von zwei oder mehr Härtern verwendet werden, je nach Epoxyharz. Zu Beispielen für geeignete Härter ge­ hören organische Säure-Verbindungen (Tetrahydrophthalsäure, Methyltetra­ hydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Methylhexahydrophthalsäure und dgl.) und Amin-Verbindungen (Ethylendiamin, Propylendiamin, Diethylentria­ min. Triethylentetramin, Amin-Addukte davon, Methaphenylendiamin, Dia­ minodiphenylmethan, Diaminodiphenylsulfon und dgl.).

Zu weiteren Beispielen für geeignete Härter gehören Amid-Verbindungen (Dicyandiamin, Polyamid und dgl.), Hydrazid-Verbindungen (Dihydrazid und dgl.) und Imidazol-Verbindungen (Methylimidazol, 2-Ethyl-4-methylimidazol, Ethylimidazol, Isopropylimidazol, 2,4-Dimethylimidazol, Phenylimidazol, Unde­ cylimidazol, Heptadecylimidazol, 2-Phenyl-4-methylimidazol und dgl.).

Zu noch weiteren Beispielen für geeignete Härter gehören Imidazolin-Verbin­ dungen (Methylimidazolin, 2-Ethyl-4-methylimidazolin, Ethylimidazolin, Isopro­ pylimidazolin, 2,4-Dimethyl-imidazolin, Phenylimidazolin, Undecylimidazolin, Heptadecylimidazolin, 2-Phenyl-4-methylimidazolin und dgl.), Phenol- Verbindungen, Harnstoff-Verbindungen und Polysulfid-Verbindungen.

Außerdem können Säureanhydride und dgl. als Härter verwendet werden. Sol­ che Säureanhydride werden vorzugsweise verwendet vom Standpunkt der Ar­ beitsumwelt aus betrachtet wegen ihrer geringen Reizeigenschaften, wegen der Haltbarkeit der erhaltenen Folie bei hohen Temperaturen als Folge der Verbesserung der Wärmebeständigkeit, wegen der Verhinderung einer Verfär­ bung und dgl. Zu Beispielen für solche Säureanhydride gehören Phthalsäu­ reanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Trimellithsäureanhydrid, Pyromellithsäu­ reanhydrid, Nadinsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäu­ reanhydrid, Methyltetrahydrophthalsäureanhydrid; Hexahydrophthalsäurean­ hydrid, Methylhexahydrophthalsäureanhydrid, Methylnadinsäureanhydrid, Do­ decenylbernsteinsäureanhydrid, Dichlorobernsteinsäureanhydrid, Benzophe­ nontetracarbonsäureanhydrid und Chlorendicanhydrid.

Unter diesen bevorzugt verwendet werden farblose oder schwach gelbe Säu­ reanhydrid-Härter mit einem Molekulargewicht von etwa 140 bis etwa 200, bei­ spielsweise Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahy­ drophthalsäureanhydrid oder Methylhexahydrophthalsäureanhydrid.

Die Menge, in der der Härter zugegeben wird, wird zweckmäßig festgelegt in Abhängigkeit von dem Typ desselben, dem Epoxy-Äquivalent des Epoxyhar­ zes und dgl. Das heißt, die Menge wird je nach Fall der konventionellen Här­ tung der Epoxyharze festgelegt. Im Falle der Säureanhydrid-Härter wird dieser beispielsweise in einem Mengenanteil von 0,5 bis 1,5 Äquivalenten, vorzugs­ weise von 0,6 bis 1,4 Äquivalenten und besonders bevorzugt von 0,7 bis 1,2 Äquivalenten, pro Äquivalent Epoxygruppe verwendet, vom Standpunkt der Farbtönung der erhaltenen Folie und der Verhinderung der Abnahme der Feuchtigkeits-Beständigkeit aus betrachtet. Selbst wenn der Härter allein oder in Form einer Mischung von zwei oder mehr derselben verwendet wird, ent­ spricht die Menge dem oben angegebenen Äquivalent-Verhältnis.

In entsprechender Weise unterliegt auch der Härtungsbeschleuniger keinen speziellen Beschränkungen. Es werden ein oder mehrere geeignete Härtungs­ beschleuniger verwendet, ausgewählt beispielsweise aus der Gruppe tertiäre Amine, Imidazole, quaternäre Ammoniumsalze, organische Metallsalze, Phos­ phor-Verbindungen und Harnstoff-Verbindungen, je nach verwendetem Epoxyharz und verwendetem Härter. Die Verwendung eines Härtungsbe­ schleunigers ermöglicht es, die Aushärtungs-Geschwindigkeit zu beschleuni­ gen, um dadurch die Aushärtungszeit zu verkürzen. Als Folge davon kann die Länge des Trägers auf das 1/x-fache verkürzt werden, verglichen mit dem Fall, daß kein Härtungsbeschleuniger verwendet wird. Deshalb wird die zugegebe­ ne Menge an Härtungsbeschleuniger festgelegt in Abhängigkeit von dem Be­ schleunigungseffekt und dgl. Im allgemeinen wird der Härtungsbeschleuniger in einer Menge von 0,05 bis 7 Gew.-Teilen, vorzugsweise von 0,1 bis 5 Gew.- Teilen, besonders bevorzugt von 0,2 bis 3 Gew.-Teilen, auf 100 Gew.-Teile Epoxyharz zugegeben, um eine Verfärbung oder dgl. zu verhindern.

Das Verlaufmittel (Egalisierungsmittel) wird zugegeben, um eine glatte Ober­ fläche zu erzeugen durch Verhinderung des Mattwerdens der Oberfläche durch eine ungleichmäßige Oberflächenspannung als Folge der Verteilung des Härters und dgl. in der Stufe der Aushärtung der verteilten Schicht aus der Epoxyharz-Zusammensetzung, während diese mit Luft in Kontakt steht. Es werden beispielsweise ein oder mehrere geeignete Substanzen verwendet, die in der Lage sind, die Oberflächenspannung herabzusetzen, beispielsweise verschiedene Tenside (z. B. Silicon-, Acryl- und fluorierte Tenside).

Bei der Herstellung der Epoxyharz-Beschichtungslösung ist es auch möglich, erforderlichenfalls geeignete Komponenten zuzugeben, die manchmal in ge­ härteten Epoxyharz-Produkten verwendet werden, beispielsweise Antioxidati­ onsmittel (Phenole, Amine, Organoschwefel-Verbindungen, Phosphine und dgl.), Modifizierungsmittel (Glycole, Silicone, Alkohole und dgl.), Antischaum­ bildner, Hydroxyl-haltige Verbindungen, Farbstoffe, Verfärbungsinhibitoren und UV-Absorber. Die Antischaumbildner werden zugegeben, um den Ein­ schluß von Blasen zu verhindern, welche die optischen Eigenschaften der er­ haltenen Folie beeinträchtigen (verschlechtern). Zu diesem Zweck können vorzugsweise Polyhydroxyalkohole wie Glycerin verwendet werden.

Die Epoxyharz-Beschichtungslösung kann hergestellt werden, indem man die Komponenten gegebenenfalls unter Verwendung von LöSungsmitteln fließfähig oder verteilungsfähig macht. Daher kann die Epoxyharz-Beschichtungslösung unter Anwendung eines Verfahrens, das für die Bildung der Harzschicht wie vorstehend beschrieben geeignet ist, verteilt (ausgebreitet) werden (z. B. durch Streichbeschichtung, Walzenbeschichtung), so daß die Epoxyharz-Beschich­ tungslösung zu einer Folie verteilt und geformt werden kann. Im Falle des Durchlauf-Gießens ist es vom Standpunkt des Beschichtungswirkungsgrades und dgl. aus betrachtet bevorzugt, das Extrusionsbeschichtungs-Verfahren anzuwenden.

Die erfindungsgemäße optische Epoxyfolie umfaßt eine gehärtete Folie aus einem Epoxyharz und weist eine hohe Wärmebeständigkeit auf, beispielswei­ se eine Glasumwandlungstemperatur von 170°C oder höher. Das heißt, sie ist verwendbar als Flüssigkristall-Zellsubstrat und dgl., das einer Hochtemperatur- Atmosphäre, wie sie bei dem Verfahren zur Herstellung von Flüssigkristall- Zellen vorkommt, standhält. Diese Glasumwandlungstemperatur ist ein Wert, der durch thermomechanische Analyse (TMA) im Zugmodus bei erhöhter Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 2°C/min gemessen wird.

Die optische Epoxyfolie hat eine Dicke von 500 µm oder weniger, vorzugswei­ se von 100 bis 400 µm und besonders bevorzugt von 200 bis 300 µm, im Hinblick auf die Steifheit (beispielsweise die Biegefestigkeit), die Oberflä­ chenglätte, die niedrige Retardation, die geringe Dicke und das geringe Ge­ wicht und dgl. Außerdem weist die optische Epoxyfolie eine Dickengenauigkeit von ± 10% oder weniger auf, wenn man optische Verwendungszwecke und dgl. in Betracht zieht. Die Dickengenauigkeit wird bestimmt auf der Basis der Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem Durchschnittswert der Dicke und zwischen dem minimalen Wert und dem Durchschnittswert der Dicke durch Bestimmung der Dicke der Folie an 10 Punkten in regelmäßigen Ab­ ständen in der Breiten-Richtung und in Abständen von 60 mm in der Längs­ richtung.

Die optische Epoxyfolie weist eine Retardation von 5 nm oder weniger auf zur Verhinderung einer Verfärbung als Folge der Doppelbrechung, wenn sie auf eine Flüssigkristall-Zelle und dgl. angewendet wird. Die Retardation kann mit­ tels einer Doppelbrechungsmeßeinrichtung geprüft werden.

Die erfindungsgemäße optische Epoxyfolie kann vorzugsweise für verschiede­ ne optische Zwecke verwendet werden, beispielsweise für Flüssigkristall- Zellsubstrate und Antireflexions-Folien. Da sie ausgezeichnete optische Ei­ genschaften, eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und Oberflächenglätte aufweist, kann die optische Epoxyfolie besonders bevorzugt für optische Zwecke verwendet werden, bei denen eine hohe Wärmebeständigkeit, eine hohe Biegefestigkeit, eine geringe Retardation und ein geringes Gewicht er­ forderlich sind, beispielsweise in Flüssigkristall-Zellen.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele näher beschrieben, es ist jedoch klar, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist. Alle Teile, Prozentsätze und Verhältnisse und dgl. sind, wenn nichts ande­ res angegeben ist, auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

Eine Epoxyharz-Beschichtungslösung wurde herstellt durch Mischen von 100 Teilen 3, 4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexancarboxylat mit 125 Teilen Methylhexahydrophthalsäureanhydrid, 3,75 Teilen Tetra-n-butylphos­ phonium-o,o-diethylphosphorodithioat, 2,25 Teilen Glycerin und 0,07 Teilen Silicon-Tensid (Verlaufmittel, Disparon LS-009, hergestellt von der Firma Ku­ sumoto Kasei K. K.) unter Rühren und Stehenlassen der resultierenden Mi­ schung für 90 min bei 49°C.

Eine 17-gew.-%ige Lösung eines UV-härtbaren Urethanharzes (NK Oligo UN-01, hergestellt von der Firma Shin-Nakamura Kagaku K. K.) in Toluol wurde unter Anwendung des Durchlauf-Gießverfahrens, wie in Fig. 1 dargestellt, aus einer Düse ausgetragen und auf ein endloses Band aufgebracht, das mit einer definierten Umlaufgeschwindigkeit (0,2 m/min) angetrieben wurde. Nach dem Verdampfen des Toluols wurde das Harz durch UV-Bestrahlung gehärtet (mittlere Wellenlänge: 254 nm, akkumulative Lichtmenge 2000 mJ/cm²), wo­ durch eine Urethanharzschicht mit einer Breite von 500 mm und einer Dicke von 2 µm gebildet wurde.

Anschließend wurde die obengenannte Epoxyharz-Beschichtungslösung mit einer Geschwindigkeit von 100 g/min kontinuierlich auf die gehärtete Urethan­ harzschicht ausgetragen und zu einer Folie ausgebreitet, während das obige Verfahren fortgesetzt wurde. Die ausgebreitete Schicht wurde durch Erhitzen mittels einer Heizeinrichtung für 30 min bei 120°C gehärtet. Die gehärtete Fo­ lie wurde zusammen mit der daran haftenden Urethanharzschicht von dem endlosen Band abgetrennt und aufgebracht auf eine damit gekoppelte An­ triebstrommel, die auf 150°C eingestellt war. Die auf diese Weise gewonnene Folie wurde dann in Abständen von 490 mm in Laufrichtung in Stücke zer­ schnitten, wodurch man kontinuierlich optische Epoxyfolien mit einer Breite von 490 mm und einer durchschnittlichen Dicke von 400 µm erhielt, die eine Dickengenauigkeit von ± 40 µm oder weniger, eine Retardation von 5 nm oder weniger und eine Glasumwandlungstemperatur von 170°C oder höher aufwie­ sen.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß ein Fluor-Tensid (Defenser MCF-323, hergestellt von der Firma Dainippon Ink and Chemicals Corp.) anstelle des Silicon-Tensids verwendet wurde, wodurch kontinuierlich optische Epoxyfolien mit einer durchschnittlichen Dicke von 400 µm erhalten wurden, die eine Dickengenauigkeit von ± 40 µm oder weniger, eine Verzöge­ rung von 5 nm oder weniger und eine Glasumwandlungstemperatur von 170°C oder höher aufwiesen.

Beispiel 3

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß ein Acryl- Tensid (Disparon L-1980, hergestellt von der Firma Kusumoto Kasei K. K.) anstelle des Silicon-Tensids verwendet wurde, wodurch kontinuierlich optische Epoxyfolien mit einer durchschnittlichen Dicke von 400 µm erhalten wurden, die eine Dickengenauigkeit von ± 40 µm oder weniger, eine Retardation von 5 nm oder weniger und eine Glasumwandlungstemperatur von 170°C oder höher aufwiesen.

Beispiel 4

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß die Epoxyharz-Beschichtungslösung mit einer Geschwindigkeit von 75 g/min aus­ getragen wurde, wodurch kontinuierlich optische Epoxyfolien mit einer durch­ schnittlichen Dicke von 300 µm erhalten wurden, die eine Dickengenauigkeit von ± 30 µm oder weniger, eine Verzögerung von 5 nm oder weniger und eine Glasumwandlungstemperatur von 170°C oder höher aufwiesen.

Vergleichsbeispiel 1

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß kein Silicon- Tensid zugegeben wurde. Die erhaltene Folie wies eine matte Oberfläche auf, die als optische Folie unbrauchbar war.

Vergleichsbeispiel 2

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß die ausgebrei­ tete Schicht aus der Epoxyharz-Beschichtungslösung 15 min lang bei 120°C gehärtet wurde. Die erhaltene optischen Epoxyfolie wies eine Glasumwand­ lungstemperatur von unter 170°C auf. Wenn die Folie als Zellensubstrat beim Aufbau einer Flüssigzellen-Anzeigeeinrichtung verwendet wurde, trat wegen ihrer unzureichenden Wärmebeständigkeit eine Verformung derselben auf.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf spezifische Bei­ spiele derselben näher beschrieben, es ist jedoch für den Fachmann klar, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims (5)

1. Optische Epoxyfolie bzw. -platte, dadurch gekennzeichnet, daß sie um­ faßt eine gehärtete Folie, die umfaßt ein Epoxyharz und eine weitere Harz­ schicht, die auf einer Seite desselben angeordnet ist, wobei die Folie eine Retardation von 5 nm oder weniger und eine durchschnittliche Dicke von 500 µm oder weniger, eine Dickengenauigkeit von ± 10% oder weniger und eine Glasumwandlungstemperatur von 170°C oder darüber aufweist und eine glatte Oberfläche hat.

2. Optische Epoxyfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Epoxyharz ein solches vom alicyclischen Typ ist.

3. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer optischen Epoxyfolie bzw. -platte, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt die fortlaufende Bildung einer abziehbaren Harzschicht auf einem Träger mit einer glatten Oberfläche; die fortlaufende Verteilung einer Epoxyharz-Beschichtungslösung, die ein Epoxyharz, einen Härter, einen Härtungsbeschleuniger und ein Verlaufmittel (Egalisierungsmittel) enthält, auf der genannten Harzschicht in Form einer Fo­ lie, das anschließende Durchführen einer Härtungsbehandlung unter Bildung einer gehärteten Folie, die an der genannten Harzschicht haftet; und gleich­ zeitig die Trennung der genannten gehärteten Folie zusammen mit der ge­ nannten Harzschicht von dem Träger.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der genann­ te Härter eine oder mehrere Säureanhydrid-Verbindungen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Epoxyharz-Beschichtungslösung einen Antischaumbildner enthält.