TW201733807A - 積層薄膜 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種薄的且高透明之積層薄膜,其係製膜時無滲出,抑制紫外線所致的劣化,長期安定地發揮顯示器之品質‧色調。該積層薄膜係交替地積層有5層以上的以熱塑性樹脂A為主成分的層(A層)與以和前述熱塑性樹脂A不同的熱塑性樹脂B為主成分的層(B層)之薄膜,在波長410nm的光線穿透率為60%以下,在波長440nm的光線穿透率為80%以上。
Description
本發明關於紫外線截止性與可見光穿透率優異之積層薄膜。
熱塑性樹脂薄膜尤其雙軸延伸聚酯薄膜,由於具有機械性質、電氣性質、尺寸安定性、透明性、耐藥品性等優異之性質,而在磁性記錄材料或包裝材料等之許多用途中,廣泛使用作為基材薄膜。特別地近年來,於平板顯示器或觸控面板領域、車載面板顯示器用途中,低成本化或顯示器的薄型化‧小型化‧可撓性之潮流係快速地進行,各種薄的光學薄膜之需求係升高。
搭載於顯示器的光學薄膜,例如於液晶顯示器用途中,可舉出偏光鏡保護膜或透明導電薄膜、相位差薄膜等。於此等用途所用的薄膜中,為了防止自外部所侵入的紫外線或背光中所含有的紫外線所造成的液晶分子或偏光板內之偏光鏡(PVA)的劣化,要求紫外線截止性。為了將紫外線截止性賦予薄膜,一般利用添加紫外線吸收劑之手法(專利文獻1)。然而,藉由添加紫外線吸收劑之方法而達成紫外線截止時,對應於紫外線吸收劑的種類或添加量,在薄膜製膜時於管口附近或真空排氣口發生滲出現象。因此,製膜步驟的污染係發生而在
薄膜中產生缺點,實質上的紫外線吸收劑添加濃度降低而截止性能變弱,發生損害薄膜本身的品質之問題。特別地,作為薄的光學薄膜發揮與現行的光學薄膜同樣之性能時,由於吸收性能係以薄膜的厚度與添加濃度之積表示,故無法避免紫外線吸收劑之高濃度添加,製膜裝置的污染及因嚴酷的可靠性試驗後吸收劑析出到薄膜表面所致的品質降低係變顯著。
又,於車載顯示器用途或數位電子看板等在室外顯示的顯示器之情況,要求更強地截止300nm~380nm之波長範圍的紫外線。利用在380nm以下之波長區帶之截止性能專門化的一般紫外線吸收劑時,為了強地截止紫外線吸收劑所不擅長的波長380nm附近之光線,使用過剩地增加紫外線吸收劑的添加量之方法,但於薄的薄膜之情況,發生因吸收劑添加過多所致的白化現象或因嚴酷的可靠性試驗後吸收劑析出到薄膜表面所致的品質降低之問題點。特別地,於單膜薄膜構成或低積層數之情況,防止吸收劑析出的機構變不充分,可靠性試驗中的品質降低之問題變顯著。由於藉由使厚度增加可減少吸收劑的添加濃度,前述問題點係可解決,但違反市場的小型化‧薄膜化之要求,發生影像顯示裝置的厚度增加之問題點。
為了截止波長380nm附近的光線,可舉出使用在比380nm更長波長側具有極大吸收波長的色素之方法。惟,由於色素係因應種類而廣泛吸收可見光區域,而在薄膜本身發生不宜的著色,搭載於顯示器時使視覺
辨認性變差,故必須強地截止410nm以下的波長,在410nm~430nm為止的波長範圍中銳截止(sharp cut)光線(專利文獻2~4)。以截止較430nm更長波長的光線時之著色防止為目的,如專利文獻4中記載,有使用螢光增白劑作為吸收劑之手法,但作為顯示器用途使用時,當照射紫外線時,由於薄膜本身發出藍色螢光,而發生顯著損害顯示品質之問題點。
又,搭載於顯示器的薄膜係在可靠性試驗中,不僅維持色相等的光學品質,而且也必須維持厚度等的力學特性。薄膜因熱處理而收縮,招致厚度的增大時,紫外線吸收劑或色素等之吸收性能增加,發生生成不宜著色之問題點。
專利文獻1 日本特開2013-210598號公報
專利文獻2 日本特開2010-132846號公報
專利文獻3 日本特開2014-115524號公報
專利文獻4 日本特開2008-238586號公報
因此,本發明之目的在於消除上述之缺點,提供一種高透明的積層薄膜,其係製膜時無滲出,即使於長期可靠試驗中,也能維持以色相或白濁度(霧度)為代表的光學性能,紫外線截止性與可見光穿透率優異。
本發明包含以下之構成。即,一種積層薄膜,其係交替地積層有5層以上的以熱塑性樹脂A為主成分的層(A層)與以和前述熱塑性樹脂A不同的熱塑性樹脂B為主成分的層(B層)之薄膜,其特徵為:在波長410nm的光線穿透率為60%以下,在波長440nm的光線穿透率為80%以上。
本發明之積層薄膜由於使用積層構造,而在製膜時以紫外線吸收劑為代表的各種添加劑係不滲出,即使搭載於影像顯示裝置時,也達成長期間維持色調,可以高品質進行影像顯示之效果。
以下,詳細說明本發明之積層薄膜。
本發明之積層薄膜係交替地積層有5層以上的以熱塑性樹脂A為主成分的層(A層)與以和前述熱塑性樹脂A不同的熱塑性樹脂B為主成分的層(B層)之薄膜,必須在波長410nm的光線穿透率為60%以下,在波長440nm的光線穿透率為80%以上。
本發明中所謂的熱塑性樹脂,例如可使用以聚乙烯、聚丙烯、聚(1-丁烯)、聚(4-甲基戊烯)、聚異丁烯、聚異戊二烯、聚丁二烯、聚乙烯基環己烷、聚苯
乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)、聚(對甲基苯乙烯)、聚降烯、聚環戊烯等為代表之聚烯烴系樹脂,以尼龍6、尼龍11、尼龍12、尼龍66等為代表之聚醯胺系樹脂,以乙烯/丙烯共聚物、乙烯/乙烯基環己烷共聚物、乙烯/乙烯基環己烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷酯共聚物、乙烯/丙烯酸甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯/降烯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、丙烯/丁二烯共聚物、異丁烯/異戊二烯共聚物、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物等為代表之乙烯基單體的共聚物系樹脂,以聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯醯胺、聚丙烯腈等為代表之丙烯酸系樹脂,以聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚2,6-萘二甲酸乙二酯等為代表之聚酯系樹脂,以聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚烷二醇為代表之聚醚系樹脂,以二乙醯基纖維素、三乙醯基纖維素、丙醯基纖維素、丁醯基纖維素、乙醯基丙醯基纖維素、硝基纖維素為代表之纖維素酯系樹脂,以聚乳酸、聚琥珀酸丁酯等為代表之生分解性聚合物,另外還有聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯縮丁醛、聚縮醛、聚乙醇酸、聚碳酸酯、聚酮、聚醚碸、聚醚醚酮、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚醯亞胺、聚醯亞胺、聚矽氧烷、四氟乙烯樹脂、三氟乙烯樹脂、三氟氯乙烯樹脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯等。
作為本發明中使用的熱塑性樹脂,較佳為合成聚合物,更佳為聚烯烴系、丙烯酸系、聚酯系、纖維素酯系、聚乙烯縮丁醛、聚碳酸酯、聚醚碸。其中,
特佳為聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯系、三乙醯基纖維素。又,此等係可以1種類單獨利用,也可作為2種類以上的聚合物摻合物或聚合物合金利用。
熱塑性樹脂B不是與熱塑性樹脂A相同的熱塑性樹脂,必須是折射率不同的樹脂。利用後述之反射所致的光線截止時,以所積層的樹脂之層厚度及2種不同的熱塑性樹脂之折射率差為基礎,決定1個所反射的光線之波長。因此,利用相同的折射率時,在熱塑性樹脂界面的光線反射係不發生。為了反射特定波長的光,由於應該控制樹脂的層厚度與折射率差之2種類的參數,僅一概地決定折射率差者係困難,但熱塑性樹脂A與熱塑性樹脂B的折射率之差較佳為0.01以上,更佳為0.03以上,尤佳為0.05以上。又,此等不同的熱塑性樹脂A、熱塑性樹脂B係除了折射率不同,而且較佳為熱特性亦不同。所謂的熱特性不同,就是指於差示掃描熱量測定(DSC)中,顯示不同的熔點或玻璃轉移溫度者。由於熔點或玻璃轉移溫度不同,於延伸‧熱處理積層薄膜之步驟中,可高度地控制各個層的配向狀態。由於可高度地控制配向狀態,而可控制各熱塑性樹脂之層的面內及面垂直方向的折射率,控制所反射的光線波長。特別地,對於延伸步驟中的樹脂之配向狀態造成影響的玻璃轉移溫度或熔點,較佳為在熱塑性樹脂A與熱塑性樹脂B差異0.1℃以上。於前述熱塑性樹脂之中,從強度或耐熱性、透明性及通用性之觀點來看,熱塑性樹脂A、熱塑性樹脂B之至少一者較佳為由聚酯系樹脂所構成。
再者,從密著性‧積層性之觀點來看,熱塑性樹脂A及熱塑性樹脂B最佳為雙方皆選擇聚酯系樹脂。以下,記載作為較佳的薄膜基材之聚酯系樹脂的態樣。
本發明中所謂的聚酯,就是藉由從以芳香族二羧酸或脂肪族二羧酸與二醇作為主要構成成分的單體來聚合而得之縮聚物。作為聚酯的工業製造方法,如眾所周知,可使用酯交換反應(酯交換法)或直接酯化反應(直接聚合法)。此處,作為芳香族二羧酸,例如可舉出對苯二甲酸、間苯二甲酸、苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、4,4’-二苯基二羧酸、4,4’-二苯基醚二羧酸、4,4’-二苯基碸二羧酸等。作為脂肪族二羧酸,例如可舉出己二酸、辛二酸、癸二酸、二聚酸、十二烷二酸、1,4-環己烷二羧酸與彼等之酯衍生物等。其中,較宜使用能展現高的折射率之對苯二甲酸與2,6-萘二羧酸。二羧酸成分係可使用此等中的1種類,也可併用2種以上。
又,作為二醇成分,例如可舉出乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、新戊二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,2-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇、二乙二醇、三乙二醇、聚烷二醇、2,2-雙(4-羥基乙氧基苯基)丙烷、異山梨醇、螺二醇等。其中,較宜使用乙二醇。此等之二醇成分係可僅使用1種類,也可併用2種以上。
再者,聚酯系樹脂例如亦可使用聚對苯二甲酸乙二酯及其共聚物、聚萘二甲酸乙二酯及其共聚
物、聚對苯二甲酸丁二酯及其共聚物、聚萘二甲酸丁二酯及其共聚物、更且聚對苯二甲酸己二酯及其共聚物、聚萘二甲酸己二酯及其共聚物等。此時,作為共聚合成分,較佳為將前述的二羧酸成分及二醇成分各自1種類以上予以共聚合。
本發明中所謂交替地積層,就是指在厚度方向以規則的排列積層以熱塑性樹脂A為主成分的A層與以熱塑性樹脂B為主成分的B層,依照A(BA)n(n為自然數)之規則的排列積層樹脂之狀態。製造A(BA)n(n為自然數)之積層薄膜時,可使用2台以上的擠壓機,自不同的流路送出熱塑性樹脂A與熱塑性樹脂B之複數的樹脂,使用眾所周知之積層裝置的多歧管模頭或供料頭(feed block)或靜態混合器等。特別地為了高效率地得到本發明之構成,使用具有微細狹縫的供料頭之方法係在實現高精度的積層方面較佳。使用狹縫型的供料頭來形成積層體時,各層的厚度及其分布係可藉由使狹縫的長度或寬度變化,使壓力損失傾斜而達成。所謂狹縫的長度,就是狹縫板內形成用於交替地流動A層與B層之流路的梳齒部之長度。
本發明中的熱塑性樹脂A從如上述構成,位於積層薄膜的最外層之點來看,較佳為能顯示結晶性的熱塑性樹脂。此時,因為能以與由顯示結晶性的熱塑性樹脂所成的單膜薄膜之製膜步驟同樣之要領而得到積層薄膜,故較宜。於熱塑性樹脂A例如由非結晶性的樹脂所構成之情況,與後述一般的逐次雙軸延伸薄膜同樣
地得到雙軸延伸薄膜時,有因對於輥或夾具等之製造設備之黏著而造成製膜不良或表面性的變差等之問題的狀況。
根據以上,熱塑性樹脂A係具有結晶性的聚酯系,較佳為使用聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸丁二酯。其中,從在延伸過程中亦容易以高精度實現積層構造之觀點來看,較佳為使用聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯。另一方面,從與熱塑性樹脂A的密著性‧積層性之觀點來看,熱塑性樹脂B較佳為包含與熱塑性樹脂A相同的基本骨架之聚酯系樹脂。此處,所謂的基本骨架,就是構成樹脂的重複單元,於聚對苯二甲酸乙二酯之情況中對苯二甲酸乙二酯為基本骨架,於聚萘二甲酸乙二酯之情況中萘二甲酸乙二酯為基本骨架。由於具有相同的骨架,而積層精度高,在積層界面的層間剝離(脫層)係難以發生。相對於聚對苯二甲酸乙二酯,聚萘二甲酸乙二酯係在面方向中聚合物容易配向,但另一方面,由於較容易發生層間剝離,故於積層薄膜的觀點中,更佳為將聚對苯二甲酸乙二酯當作基本骨架。
將聚對苯二甲酸乙二酯當作基本骨架時,和熱塑性樹脂A不同的熱塑性樹脂B較佳為以具有聚對苯二甲酸乙二酯骨架,且未構成基本骨架的共聚合成分係以不成為主成分之程度含有的方式設計,或以共聚合成分量與熱塑性樹脂A內所包含的共聚合成分量不同之方式設計。以聚對苯二甲酸乙二酯為基本骨架時,作為
合適的共聚合成分,可舉出環己烷二甲醇、雙酚A環氧乙烷、螺二醇、間苯二甲酸、環己烷二羧酸、萘二羧酸、聚乙二醇2000、m-聚乙二醇1000、m-聚乙二醇2000、m-聚乙二醇4000、m-聚丙二醇2000、雙苯基乙二醇茀(BPEF)、富馬酸、乙醯氧基苯甲酸等。其中,較佳為將螺二醇或間苯二甲酸、2,6-萘二羧酸予以共聚合。將螺二醇予以共聚合時,由於與聚對苯二甲酸乙二酯的玻璃轉移溫度差小,在成形時變難以過度延伸,而且亦難以發生層間剝離。再者,間苯二甲酸由於苯環內的官能基之位置不是直線的而可大幅降低結晶性,但另一方面,由於平面性高而可能全體地顯示高折射率。
本發明之積層薄膜中的積層數必須5層以上。如後述,於本發明中為了達成特定波長截止,較佳為添加紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,但藉由成為積層構造,可抑制添加劑對於表面的析出。特別地,當熱塑性樹脂為結晶性時,結晶性之層係因分子構造之折疊而形成更高密度填充之層,由於達成作為抑制內部存在的各種添加劑之析出的蓋子之功能而較宜。層數係無上限,但隨著層數增加,導致製造裝置之大型化所伴隨的製造成本之增加或因薄膜厚度變厚而處理性之變差。特別地,薄膜厚度變厚者係使遲滯(retardation)增加,若用於顯示器材料則引起干涉色或虹斑等的薄膜之著色而不宜,現實上1000層以下為合適。
所謂的遲滯,一般由薄膜之面內正交的2個方向之折射率差的最大值與薄膜厚度之積來算出者,但於如本發明之積層薄膜中,由於無法容易地測定薄膜的折射率,故以間接的手法所算出的遲滯值作為遲滯。具體而言,以王子計測機器股份有限公司之光學的手法來測定遲滯,使用以相位差測定裝置KOBRA系列所計測之值。例如,作為顯示器中使用的光學薄膜,考慮在搭載直線偏光的偏光板之顯示器中使用之情況。遲滯值高且在積層薄膜面內樹脂的配向不均勻時,由於遲滯之影響而偏光狀態在面內散亂地變化,故安裝於液晶顯示器時發生干涉色或虹斑,發生視覺辨認性降低之問題點。因此,於本發明中,包含因延伸或結晶而展現配向的結晶性熱塑性樹脂時,儘可能地減薄薄膜厚度者由於減低遲滯而較佳。另一方面,亦較佳為藉由在特定的方向中強地延伸而設計低的積層薄膜之配向角者。於顯示器安裝時,以來自顯示器內部的穿透光之光軸與積層薄膜之配向方向成為同向或正交關係之方式,貼合積層薄膜,即使於遲滯為比較高的情況中,也在薄膜面內無偏差,故不發生虹斑等的視覺辨認性降低之問題。降低積層薄膜的配向角時,積層薄膜之寬度方向的配向角較佳為10°以下,更佳為7°以下,尤佳為5°以下。積層薄膜之寬度方向的配向角超過10°時,雖然亦取決於顯示器的尺寸,但因觀察到顯示器面內的配向角變化所造成的虹斑,而且損害偏光性能而不宜。再者,此處的配向角係將薄膜寬度方向當作0°。
本發明之積層薄膜必須在波長410nm的光線穿透率為60%以下。積層薄膜之光線穿透率在410nm若為60%以下,則當利用本發明之積層薄膜作為顯示器用途時,無法有效果地防止液晶顯示器之內部的液晶層或偏光鏡之劣化及有機EL顯示器等之具有發光元件的顯示器中發光層之變質或劣化。在波長410nm的光線穿透率較佳為40%以下,更佳為30%以下,尤佳為20%以下。由於使在波長410nm的光線穿透率成為60%以下,可實現防止紫外線而保護顯示器內容物,由於使波長410nm的光線穿透率降低至40%以下、更佳20%以下為止,可更長期間防止。另一方面,在波長410nm的光線穿透率超過20%且為60%以下時,與以往相比,除了能保護顯示器的內容物之劣化,而且可抑制因利用反射達成光線截止時所發生的在視覺辨認側反射的光線所造成的反射色相,故可使顯示器非顯示時的黑色成為更鮮明。
本發明之積層薄膜更佳為可見光短波長區域的波長380~395nm之區域中,顯示光線穿透率為20%以下。即使在波長410nm的光線穿透率低,當無法截止具有比波長410nm的光線更強的能量之該波長範圍的光線時,也促進光劣化的可能性高。更佳為15%以下,尤佳為10%。
本發明之積層薄膜係在波長300nm~380nm之紫外線區域中的光線穿透率之最大值更佳為顯示10%以下。關於在波長300nm~380nm之紫外線區域,由於是光能量強且是大地參與顯示器內部的偏光鏡或液晶、發
光元件等影像顯示之重要部分的劣化的波長區域,故宜充分地光線截止。例如,液晶影像顯示裝置中利用的偏光鏡係具有僅使具有特定振動方向的光穿透之機能者,最多使用經碘或二色性染料等所染色的聚乙烯醇(PVA)系薄膜。此偏光鏡係由有機材料所構成,特別地由於接受280~380nm之波長範圍的能量強之紫外線而發生劣化,藉由在到達偏光鏡的跟前將此區域的紫外線予以遮蔽,可防止偏光鏡的劣化或液晶分子的劣化。因此,在波長300nm~380nm的光線穿透率係最大值為5%以下,更佳為2%以下。
本發明之積層薄膜必須在波長440nm的光線穿透率為80%以上。在波長440nm的光線穿透率低於80%時,由於截止可見光短波長區域之光線,而積層薄膜本身強地呈現黃色,無法展現優異的透明性。又,於利用藍色發光元件的顯示器用途中,變成截止來自藍色發光元件的光線,造成影像顯示時的色調變差。在波長440nm的光線穿透率較佳為85%以上,更佳為90%以上。
本發明之積層薄膜係在波長380~410nm的平均光線反射率較佳為20%以上。可按照經交替地積層之樹脂層的各層厚度及2種類不同的樹脂間之折射率差,而反射特定波長之光。又,藉由使積層層厚度分布變化,擴張‧收縮所反射的波長區帶,可提高光線反射率,而且藉由積層比固定著而使厚度變化,可使自由地位移。此時,亦可控制積層層厚度分布,銳利地設計反射區帶的截止端,或平緩地設計。以反射區帶的截止端
成為銳利的方式設計時,可實現比加有一般的紫外線吸收劑或色素‧顏料之情況更優異的銳截止,由於能防止不宜的光線截止,可較佳地利用於要求選擇的波長截止之材料。平均光線反射率更佳為25%以上,尤佳為30%以上。
反射波長由於依賴於層厚度,而會受到0.1μm單位之稍微的薄膜厚度變化之影響,敏感地變動。因此,以反射區帶的長波長端位於440nm附近之方式設計時,有由於厚度微量地增大而截止本來不宜的波長區域之可能性。鑒於對於反射波長範圍的變動之風險,更佳的態樣為將反射波長範圍設計在300nm以上410nm左右以下,併用後述之在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素的吸收而截止380~430nm的波長區域之光線。
作為積層層厚度之分布,較佳為自薄膜的單面側朝向相反側之面增加或減少的層厚度分布,或自薄膜的單面側朝向薄膜中心增加層厚度後減少之層厚度分布,或自薄膜的單面側朝向薄膜中心減少層厚度後增加之層厚度分布等。作為層厚度分布的變化方法,較佳為線形、等比、階差數列之連續變化者,或10層至50層左右的層具有大致相同的層厚度,其層厚度階梯狀地變化者。
於本發明之積層薄膜中,較佳為含有紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素。本發明中
所謂的紫外線吸收劑,就是指在波長300~380nm的紫外線區域中具有成為最大的極大波長之添加劑。本發明中所謂的極大波長,就是當具有複數的極大波峰時,具有最大的吸光度之尖峰波長。紫外線吸收劑及在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素亦可具有吸收互相的區域之一部分的性能。例如,於在375nm與390nm具有極大的添加劑中,當375nm的極大為最大時係紫外線吸收劑,當390nm的極大為最大時係定義為在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素。
於本發明中,紫外線吸收劑或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素係可各自單獨1種類以上含有,也可同時含有1種類以上的紫外線吸收劑與1種類以上的在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素。紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素係可含於僅A層、僅B層中,也可含於A層及B層之兩層中。特別地,鑒於多層構造所致的表面析出抑制之觀點,較佳為僅在位於積層薄膜之內層的B層中含有,或位於積層薄膜之內層的B層係含有濃度比位於最外層位置的A層多。於僅包含最外層的A層中含有紫外線吸收劑及在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素時,容易發生所含有的紫外線吸收劑析出至薄膜表面之現象(滲
出現象)及其在管口附近昇華‧揮散之現象,因此污染薄膜製膜機,有析出物於薄膜的製膜步驟中造成缺點發生等之不良影響的情況。
紫外線吸收劑一般專門化於吸收380nm以下的波長區域之紫外線的能力,吸收紫外線區域與可見光區域的邊界附近(380~400nm附近)或可見光短波長區域(400nm~430nm)之光線的能力係不優異。因此,僅含有紫外線吸收劑,為了截止紫外線區域與可見光區域的邊界附近(380~400nm附近)或可見光短波長區域(400~430nm)之光線,除了後述一部分的長波長紫外線吸收,必須使高濃度地含有。於紫外線區域及可見光短波長區域(380nm~430nm)的波長截止時,作為藉由單獨的紫外線吸收劑能達成之紫外線吸收劑,可舉出2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-6-第三丁基-4-甲基苯酚或2,4,6-三(2-羥基-4-己氧基-3-甲基苯基)-1,3,5-三等作為例子。
另一方面,在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,一般係可見光短波長區域的截止性能優異,但缺乏紫外線區域的截止能力。因此,僅含有在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,為了截止紫外線區域的光線,除了後述一部分的在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,必須使高濃度地含有。又,使高濃度地含有時,由於吸收比目的之波長區域更長波長側的可見光區域,而無法實現優異的透明性。作為以
單獨能達成紫外線區域及可見光短波長區域(380nm~430nm)的波長截止之在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,例如可舉出BASF(股)製的「LumogenF Violet570」等。於紫外線吸收劑以及在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素中,由於各自擅長的區域存在著,故為了防止因高濃度添加所致的滲出、伴隨其的製程污染,更佳為有效果地組合1種類以上的紫外線吸收劑與1種類以上的在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素。
於本發明之積層薄膜中,組合1種類以上的紫外線吸收劑與1種類以上的在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,達成上述的光線穿透率時,作為可利用的紫外線吸收劑,除了前述2種類的紫外線吸收劑,還可利用以苯并三唑系、二苯基酮系、苯甲酸酯系、三系、苯并酮系、水楊酸系為首的多種骨架之紫外線吸收劑。併用2種以上的紫外線吸收劑時,可組合互相同系的紫外線吸收劑,也可組合不同系的紫外線吸收劑。以下例示具體例,對於極大波長存在於320nm~380nm的波長區域中者,於化合物名稱之後附上(※)。本發明中的紫外線吸收劑較佳為在320~380nm之間具有極大吸收波長的紫外線吸收劑。極大波長小於320nm時,難以充分地截止長波長側的紫外線區域,而且即使與在超過380nm且
430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素進行組合時,也在波長300~380nm的區域中顯示10%以上的光線穿透率,發生截止不充分的區域者多。因此,為了使波長300~380nm的紫外線區域中的光線穿透率之最大值成為10%以下,較佳為利用附有(※)的紫外線吸收劑。
作為苯并三唑系紫外線吸收劑,並沒有特別的限定,例如可舉出2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑(※)、2-(2’-羥基-3’,5’-二第三丁基苯基)苯并三唑(※)、2-(2’-羥基-3’,5’-二第三丁基苯基)-5-氯苯并三唑(※)、2-(2’-羥基-3’-第三丁基-5’-甲基苯基)苯并三唑(※)、2-(2’-羥基-3’-第三丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(※)、2-(2’-羥基-3’,5’-二第三戊基苯基)-5-氯苯并三唑(※)、2-(2’-羥基-3’-(3”,4”,5”,6”-四氫苯二甲醯亞胺甲基)-5’-甲基苯基)-苯并三唑(※)、2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-6-第三丁基-4-甲基苯酚(※)、2,2’-亞甲基雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚(※)、2-(2’-羥基-3’,5’-二第三戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-第三辛基苯基)苯并三唑、2,2’-亞甲基雙(4-第三辛基-6-苯并三唑基)苯酚(※)、2-(5-丁氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-第三丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-己氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-第三丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-辛氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-第三丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-十二氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-第三丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-十八氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-第三丁基-4-
甲基苯酚(※)、2-(5-環己氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-第三丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-丙烯氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-第三丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-(4-甲基苯基)氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-第三丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-苄氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-第三丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-己氧基-2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二第三丁基苯酚(※)、2-(5-辛氧基-2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二第三丁基苯酚(※)、2-(5-十二氧基-2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二第三丁基苯酚(※)、2-(5-第二丁氧基-2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二第三丁基苯酚(※)等。
作為二苯基酮系紫外線吸收劑,並沒有特別的限定,例如可舉出2,4-二羥基二苯基酮、2-羥基-4-甲氧基二苯基酮、2-羥基-4-辛氧基二苯基酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基-二苯基酮(※)、2,2’-二羥基-4,4’-二甲氧基-二苯基酮、2,2’,4,4’-四羥基-二苯基酮、5,5’-亞甲基雙(2-羥基-4-甲氧基二苯基酮)等。
作為苯甲酸酯系紫外線吸收劑,並沒有特別的限定,例如可舉出間苯二酚單苯甲酸酯、2,4-二第三丁基苯基-3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸酯、2,4-二第三戊基苯基-3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸酯、2,6-二第三丁基苯基-3’,5’-二第三丁基-4’-羥基苯甲酸酯、十六基-3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸酯、十八基-3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸酯等。
作為三系紫外線吸收劑,並沒有特別的限定,例如可舉出2-(2-羥基-4-己氧基苯基)-4,6-二苯基
-s-三、2-(2-羥基-4-丙氧基-5-甲基苯基)-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-s-三、2-(2-羥基-4-己氧基苯基)-4,6-二聯苯基-s-三、2,4-二苯基-6-(2-羥基-4-甲氧基苯基)-s-三、2,4-二苯基-6-(2-羥基-4-乙氧基苯基)-s-三、2,4-二苯基-6-(2-羥基-4-丙氧基苯基)-s-三、2,4-二苯基-6-(2-羥基-4-丁氧基苯基)-s-三、2,4-雙(2-羥基-4-辛氧基苯基)-6-(2,4-二甲基苯基)-s-三、2,4,6-三(2-羥基-4-己氧基-3-甲基苯基)-s-三(※)、2,4,6-三(2-羥基-4-辛氧基苯基)-s-三(※)、2-(4-異辛氧基羰基乙氧基苯基)-4,6-二苯基-s-三(※)、2-(4,6-二苯基-s-三-2-基)-5-(2-(2-乙基己醯氧基乙氧基)苯酚等。
作為苯并酮系紫外線吸收劑,並沒有特別的限定,可舉出2,2’-p-伸苯基雙(4H-3,1-苯并-4-酮)(※)、2,2’-p-伸苯基雙(6-甲基-4H-3,1-苯并-4-酮)、2,2’-p-伸苯基雙(6-氯-4H-3,1-苯并-4-酮)(※)、2,2’-p-伸苯基雙(6-甲氧基-4H-3,1-苯并-4-酮)、2,2’-p-伸苯基雙(6-羥基-4H-3,1-苯并-4-酮)、2,2’-(萘-2,6-二基)雙(4H-3,1-苯并-4-酮)(※)、2,2’-(萘-1,4-二基)雙(4H-3,1-苯并-4-酮)(※)、2,2’-(噻吩-2,5-二基)雙(4H-3,1-苯并-4-酮)(※)等。
作為其它的紫外線吸收劑,於水楊酸系中例如亦可利用水楊酸苯酯、水楊酸第三丁基苯酯、水楊酸對辛基苯酯等,於其它中亦可利用天然物系(例如,米糠醇、牛油樹油脂(shea butter)、黃芩苷等)、生體系(例如,角質細胞、黑色素、尿刊酸(urocanic acid)等)等。
無機系的紫外線吸收劑由於不與基礎的樹脂相溶,牽涉霧度的上升,使影像顯示時視覺辨認性變差,在顯示器用途之積層薄膜中利用者係不宜。
本發明中使用的紫外線吸收劑亦可使用與上述紫外線吸收劑相同的基本化學構造,將氧原子置換成同族的硫原子者。具體而言,可使用將醚基轉換成硫醚基、將羥基轉換成巰基、將烷氧基轉換成硫基者。藉由使用包含具有硫原子的取代基之紫外線吸收劑,可抑制在加熱混入樹脂中時紫外線吸收劑的熱分解。又,由於藉由硫原子之利用以及選擇適當的烷基鏈,可抑制紫外線吸收劑間的分子間力,使熔點降低,故可提高與熱塑性樹脂的相溶性。藉由提高相溶性,即使高濃度添加時,也可維持光學薄膜之重要因素的透明性。
再者,本發明所用的紫外線吸收劑較佳為在波長320~380nm的波長範圍中具有極大吸收波長,而且構成紫外線吸收劑的官能基之烷基鏈長者。由於增長烷基鏈,而抑制分子間相互作用,難以發生環構造的填充,故在熱處理薄膜時,紫外線吸收劑彼此難以形成結晶構造,而可抑制薄膜之白化。官能基中所含有的烷基之長度較佳為18以下,更佳為4以上10以下,尤佳為6以上8以下。烷基鏈之長度超出需要地長時,反應點被埋入分子內,招致紫外線吸收劑的收率降低,故不實際。
紫外線吸收劑係可作為添加劑混煉於熱塑性樹脂中,也可與熱塑性樹脂的末端基或側鏈反應,進
行共聚合。藉由與構成薄膜的熱塑性樹脂進行共聚合而固定,可抑制加熱時之分子熱運動所伴隨的滲出,故可維持著透明性,長期間保持紫外線截止性能。
於本發明之積層薄膜中,組合1種類以上的紫外線吸收劑與1種類以上的在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,達成上述的光線穿透率時,作為可利用之在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,先前所述之在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素以外亦可利用。本發明中之作為在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,以對於後述的硬塗層或黏著層之添加為目的,可利用溶劑能溶解且彩度優異的染料,也可使用耐熱性或耐濕熱性、耐光性比染料更優異的顏料。顏料係可大致區分為有機顏料、無機顏料、古典顏料,但鑒於與添加對象的熱塑性樹脂之相溶性的觀點,較佳為利用有機顏料。作為在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素的結構,並沒有特別的限定,但可舉出β萘酚系、萘酚AS系、乙醯乙酸芳基醯胺系、乙醯乙酸芳基醯胺系、吡唑啉酮系、β羥基萘甲酸系等之偶氮系、銅酞菁、鹵化銅酞菁、無金屬酞菁、銅酞菁色澱等之酞菁系,另外還有偶氮甲鹼系、苯胺系、茜素系、蒽醌系、異吲哚啉酮系、異吲哚啉系、異喹啉系、茚滿系、吲哚系、喹吖啶
酮系、喹酞酮系、香豆素系、二系、硫靛系、萘醯亞胺系、試硝酸靈(nitron)系、苝酮系、苝系、次苄基系、天然有機色素。
如前述,在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素較佳為在390nm以上420nm以下具有極大波長。選擇在比430nm更長波長區域具有極大波長者時,除非選擇具有非常窄區帶的截止能力之色素,否則在440nm的光線穿透率係低於80%而不宜。作為在390nm以上420nm以下的波長區帶中具有極大波長之色素,可較宜使用偶氮甲鹼系、吲哚系、醌系、三系、萘醯亞胺系、酞菁系、次苄基系。
作為本發明中使用之紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,較佳為具有三骨架者。三系的吸收劑由於一般熱分解溫度高而耐熱性優異,故即使在混入樹脂中於擠壓機內長時間暴露於熱中時,也難以引起劣化。又,由於吸收劑本身的揮散或表面析出係難以發生,達成使寡聚物或其它昇華性高的添加劑等難以析出之效果,故可較佳地利用。另外,由於吸收係數高,為了實現目的之截止性用的添加濃度亦少就夠了,於自管口以片的狀態吐出時,也污染製膜步驟的可能性變低,故為有用。
於本發明之積層薄膜中,含有紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區
域中具有成為最大的極大波長之色素時,將積層薄膜之特定層中含有的紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素之含量的和當作Mn[重量%],將所添加的層之層厚度當作Tn[μm],對於積層薄膜全層加總前述含量的和與層厚度之積後的Σ(Mn×Tn)較佳為50[重量%‧μm]以下。比50[重量%‧μm]更大時,光線穿透率降低,薄膜的白濁度(霧度值)變高,安裝於液晶影像顯示裝置等時,由於發生視覺辨認性變差的問題點而有不宜的狀況。含量的合計雖然由於隨著薄膜厚度或各種添加劑的光線吸收能力進行變化而不設置下限,但如前述要求添加量為盡量充分地具有影像顯示裝置中使用的光學薄膜所要求之保護偏光鏡或液晶分子、發光層等用的紫外線截止性能。
於本發明的熱塑性樹脂中,亦可以不使本來應該滿足的薄膜特性變差之程度,添加紫外線吸收劑或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素以外的其它各種添加劑,例如抗氧化劑、耐熱安定劑、耐候安定劑、有機系易滑劑、有機或無機的微粒子、填充劑、抗靜電劑、成核劑等。特別地,於長時間光照射時亦要求能維持光學性能的用途中,於前述在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素中,使用具有鮮色的染料時,與紫外線吸收劑或顏料比較下,有受到能量強的紫外線而失去吸收性能之傾向。因此,較
佳為使用具有將紫外線保有的能量在分子內轉換成振動能量,將該經轉換的振動能量轉換成熱能等而放出至外部之功能的化合物。又,亦較佳為利用抗氧化劑或單重態氧猝滅劑等之藉由能量轉換而抑制光氧化降解之添加劑等。
光安定劑主要係為了捕捉因光氧化所生成的自由基而添加者,對於本發明之積層薄膜,亦較佳為相對於薄膜總重量,以0.01重量%以上1重量%以下含有。特別地,較佳為具有2,2,6,6-四甲基-哌啶環的受阻胺系化合物,較佳為哌啶的1位是氫、烷基、烷氧基、羥基、氧自由基(-O‧)、醯氧基、醯基者,更佳為4位是氫原子、羥基、醯氧基、可具有取代基的胺基、烷氧基、芳氧基者。又,亦較佳為在1個分子中具有複數個2,2,6,6-四甲基-哌啶環者。作為如此的化合物,例如可舉出BASF公司(舊CIBA特殊化學品股份有限公司)製之TINUVIN 770DF、TINUVIN 152、TINUVIN 123,或Adeka股份有限公司製之ADK Stab LA-72、ADK Stab LA-81。
於本發明之積層薄膜中,藉由除了受阻胺系光安定劑,還併用抗氧化劑及/或單重態氧猝滅劑,可進一步提高光安定性。色素的光劣化係因氧化反應而發生,可舉出氧分子作為氧化劑發揮機能,伴隨自由基發生的自動氧化,色素的激發能量傳播到氧分子,氧變成單重態氧化狀態之單重態氧氧化,更且超氧化物離子所致的氧化等。藉由併用抗氧化劑或用於散逸激發能量的猝滅劑等,可進一步抑制此等之氧化反應。
與光安定劑併用的抗氧化劑,只要是一般利用的抗氧化劑,則沒有特別的限定,可較佳地利用磷系的抗氧化劑以及酚系的抗氧化劑。又,由於藉由併用磷系抗氧化劑與酚系抗氧化劑,可使抗氧化劑的效力長時間持續,故較佳適宜地採用併用系。抗氧化劑的添加濃度較佳為添加0.01重量%以上1重量%以下,更佳為0.05重量%以上0.3重量%以下。0.01重量%以下時,抗氧化劑的效果變淡,1重量%以上時,有因添加過多而發生抗氧化劑的揮散之可能性。
與光安定劑併用的單重態氧猝滅劑,係藉由來自單重態氧化狀態的氧之能量移動而可使單重態氧失去活性之化合物,例如可舉出以四甲基乙烯、環戊烯等之乙烯系化合物、二乙胺、三乙胺、N-乙基咪唑等之胺類、具有取代基的萘、二甲基萘、二甲氧基蒽、蒽、二苯基蒽等之縮合多環芳香族化合物、1,3-二苯基異苯并映喃、1,2,3,4-四苯基-1,3-環戊二烯、五苯基環戊二烯等之芳香族化合物等作為配位子之金屬錯合物。作為金屬錯合物化合物,可舉出以雙二硫代-α-二酮、雙苯基二硫醇及硫代雙酚等之結構作為配位子之鎳錯合物、鈷錯合物、銅錯合物、錳錯合物、鉑錯合物等之過渡金屬配位錯合物化合物。相對於成為氧化降解的對象之吸收劑的添加量,該單重態氧猝滅劑較佳為添加0.5重量%以上10重量%以下,更佳為1重量%以上8重量%以下。又,光安定劑與抗氧化劑及單重態氧猝滅劑3種類併用而使用者,由於可有效果地防止自由基所致的氧化降解而最佳。
本發明之積層薄膜較佳為交替地積層51層以上的熱塑性樹脂A與熱塑性樹脂B。如前述,藉由交替地積層光學性質不同的樹脂,可根據各層的折射率之差與層厚度之關係,使特定波長的光反射,可展現干涉反射。又,對於干涉反射區域內的波長之光線,由於層間的多重干涉反射效果發生,而成為光線行進薄膜厚度以上的光路徑長度,故當添加紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素等時,吸收量變增大,與無干涉反射效果的通常之積層薄膜比較下,可抑制紫外線吸收劑的添加量。如此地,若利用多重干涉反射之效果,藉由可將紫外線區域及/或短波長可見光區域予以標靶化,而可將各種添加劑的添加量抑制在少量,更良好地維持本發明目的之製膜時的滲出抑制或長期可靠性試驗後的品質。本發明之積層薄膜的積層數更佳為200層以上,尤佳為400層以上。前述之干涉反射效果係層數愈增加則對於目的之波長區帶的光愈能達成更高的反射率,故積層數愈多愈佳。又,當積層數多時,期待均質地分配各個樹脂,得到安定的製膜性或機械物性。由於隨著層數增加,伴隨製造裝置之大型化,導致製造成本之增加或因薄膜厚度變厚而處理性變差,故現實上1000層以下為適合。
本發明之積層薄膜係每單位長度的彎曲剛性較佳為1.0×10-7[N‧m2]以下。所謂的彎曲剛性,就是表示對於彎曲的強度之指標,愈顯示高的值,薄膜愈硬,
彎曲時愈容易折皺。每單位長度的彎曲剛性係以E×I表示,E表示光學機能薄膜的彎曲方向之彈性模數[N/m2],I表示每單位長度的剖面二次力矩,I=b×h3/12(b:單位長度[m],h:薄膜厚度[m])。本參數由於特別強烈地受到薄膜厚度h之影響,愈薄的薄膜表示愈耐得住彎曲。以後述的雙軸延伸步驟作成本積層薄膜,彎曲剛性係對於積層薄膜的長度方向及寬度方向分別地算出,要求高的數值滿足1.0×10-7[N‧m2]以下。彎曲剛性更佳為3.0×10-8[N‧m2]以下,尤佳為1.0×10-8[N‧m2]以下。
本發明之積層薄膜係在85℃ 85%RH條件下經250小時處理時的△霧度較佳為2.0以下。85℃ 85%RH條件係顯示器用途之促進耐濕熱可靠試驗條件,但由於高溫且濕度亦高,添加於內部的紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素、來自樹脂的寡聚物等係因熱運動而容易析出至薄膜表面。此條件下霧度值若不是2.0以下,則因擴散光變強而光學薄膜本身看起來白濁,因安裝後的光線穿透性變差而在視覺辨認性發生問題。作為促進耐熱試驗後之霧度值,更佳為1.5以下,尤佳為1.0以下。
本發明之積層薄膜係不僅截止紫外線區域,而且截止紫外線區域與可見光區域之邊界附近(410nm附近)的光線,且由於在可見光區域中具有高的光線穿透率,故適用於顯示器用途薄膜。作為顯示器用途薄膜,例如於液晶影像顯示裝置之情況,可舉出構成
偏光板的偏光鏡保護膜或相位差薄膜、位於具有防眩或透明硬塗層的顯示器前面之各種表面處理薄膜、位於背面跟前的亮度提升薄膜、抗反射薄膜、透明導電性薄膜等。又,於有機EL影像顯示裝置之情況,可舉出位於發光層之前面的構成圓偏光板的λ/4相位差薄膜或偏光鏡保護膜、以保護內容物防止外光為目的所內藏的光學薄膜等。特別地,於達成耐光性能的提高及配向角均一等之條件時,在位於偏光板的最視覺辨認側之偏光鏡保護膜或比偏光板更視覺辨認側,且在比顯示器最表面的蓋玻璃或窗薄膜更位於內部的部分上配置者,係於防止紫外線而保護顯示器內容物與活用偏光狀態保持的特性之點中最佳。惟,本發明之積層薄膜係不限於顯示器用途,於以波長410nm以下的可見光短波長區域之光線截止為必要的領域,例如建材或汽車用途中的窗薄膜、工業材料用途中,對於看板等的鋼板積層用薄膜,還有於電子裝置用途中在微影材料的製程‧脫模薄膜、其它食品、醫療、印墨等之領域中,亦可利用於以抑制內容物的光劣化等為目之薄膜用途。
接著,以下說明本發明之積層薄膜的較佳製造方法。當然本發明係不受如此之例所限定解釋。
以顆粒(pellet)等之形態準備熱塑性樹脂。顆粒係按照需要在熱風中或真空下乾燥後,供給至各自的擠壓機。於擠壓機內,經加熱熔融至熔點以上的樹脂,係藉由齒輪泵等而使樹脂的擠出量均一化,通過過濾器等去除異物或經改性的樹脂等。此等樹脂係藉由模頭成
形為目的之形狀後,被吐出。然後,自模頭所吐出的多層積層之薄膜,係擠出至澆鑄滾筒等之冷卻體上,被冷卻固化,而得到澆鑄薄膜。此時,較佳為使用線狀、帶狀、針狀或刀狀等的電極,藉由靜電力使緊貼於澆鑄滾筒等之冷卻體上而快速冷卻固化。又,亦較佳為自狹縫狀、點狀、面狀之裝置吹出空氣,使其緊貼於澆鑄滾筒等之冷卻體上而快速冷卻固化,或用夾輥使其緊貼於冷卻體而快速冷卻固化之方法。
又,使用2台以上的擠壓機,自不同的流路送出熱塑性樹脂與A與熱塑性樹脂B之複數的樹脂,送入多層積層裝置中。作為多層積層裝置,可使用多歧管模頭或供料頭或靜態混合器等,特別地為了高效率地得到本發明之構成,使用具有微細狹縫的供料頭之方法。若使用如此的供料頭,則由於裝置不是極端地大型化,熱劣化造成的異物發生量少,即使積層數為極端地多之情況,也可高精度的積層。另外,寬度方向的積層精度亦比習知技術格外地提高。還有,於此裝置中,由於可藉由狹縫形狀(長度、寬度)來調整各層的厚度,可達成任意的層厚度。
將如此已形成所欲的層構成之熔融多層積層體導引至模頭,如上述地得到澆鑄薄膜。
如此所得之澆鑄薄膜較佳為接著在長度方向及寬度方向中被雙軸延伸。延伸係可逐次地雙軸延伸,也可同時地雙軸延伸。又,亦可更在長度方向及/或寬度方向中進行再延伸。
首先說明逐次雙軸延伸之情況。此處,所謂對長度方向之延伸,就是指對薄膜給予長度方向的分子配向用之延伸,通常藉由輥的周速差來施予,此延伸係可以1階段進行,而且亦可使用複數支的輥組以多階段進行。延伸的倍率雖然隨著樹脂之種類而不同,但一般較佳為2~15倍,於構成積層薄膜的樹脂之任一者中使用聚對苯二甲酸乙二酯時,特佳為使用2~7倍。又,延伸溫度較佳為設定在構成積層薄膜的樹脂之玻璃轉移溫度~玻璃轉移溫度+100℃之範圍內。
對如此所得之經單軸延伸的薄膜,按照需要施予電暈處理或火焰處理、電漿處理等之表面處理後,亦可藉由線內塗覆來賦予易滑性、易接著性、抗靜電性等之機能。
後續寬度方向之延伸,就是指對薄膜給予寬度方向的配向用之延伸,通常使用拉幅機,一邊以夾具抓住薄膜之兩端一邊搬送,在寬度方向中延伸。延伸之倍率雖然隨著樹脂之種類而不同,但一般較佳為2~15倍,於構成積層薄膜的樹脂之任一者中使用聚對苯二甲酸乙二酯時,特佳為使用2~7倍。又,延伸溫度較佳為構成積層薄膜的樹脂之玻璃轉移溫度~玻璃轉移溫度+120℃。
如此地經雙軸延伸的薄膜係在拉幅機內進行延伸溫度以上熔點以下之熱處理,於均勻地徐冷後,冷卻至室溫為止,進行捲取。又,視需要,為了賦予低配向角及薄膜的熱尺寸安定性,亦可於熱處理至徐冷之際,併用在長度方向及/或寬度方向中鬆弛處理等。
接著說明同時雙軸延伸之情況。於同時雙軸延伸之情況中,對所得之澆鑄薄膜,視需要施予電暈處理或火焰處理、電漿處理等之表面處理後,亦可藉由線內塗覆來賦予易滑性、易接著性、抗靜電性等之機能。
隨後,將澆鑄薄膜導引至同時雙軸拉幅機,一邊以夾具抓住薄膜的兩端一邊搬送,在長度方向與寬度方向中同時及/或階段地延伸。作為同時雙軸延伸機,有集電弓(pantograph)方式、螺旋方式、驅動馬達方式、線性馬達方式,較佳為可任意地變更延伸倍率,可在任意的場所進行鬆弛處理之驅動馬達方式或線性馬達方式。延伸的倍率雖然隨著樹脂之種類而不同,但通常面積倍率較佳為6~50倍,於構成積層薄膜的樹脂之任一者中使用聚對苯二甲酸乙二酯時,特佳為使用面積倍率8~30倍。特別地,於同時雙軸延伸之情況中,為了抑制面內的配向差,較佳為使長度方向與寬度方向之延伸倍率相同,同時延伸速度亦大致相等。又,延伸溫度較佳為構成積層薄膜的樹脂之玻璃轉移溫度~玻璃轉移溫度+120℃。
如此地經雙軸延伸的薄膜,為了賦予平面性、尺寸安定性,較佳為繼續在拉幅機內進行延伸溫度以上熔點以下之熱處理。於此熱處理之際,為了抑制寬度方向的主配向軸之分布,較佳為於剛進入熱處理區之前及/或之後,瞬間地在長度方向中鬆弛處理。如此地經熱處理後,在均勻地徐冷後,冷卻至室溫為止,進行捲取。又,按照需要,於從熱處理到徐冷之際,亦可在長
度方向及/或寬度方向中進行鬆弛處理。於剛進入熱處理區之前及/或之後,瞬間地在長度方向中鬆弛處理。
如以上所得之積層薄膜係通過捲取裝置,被修剪成必要的寬度,以不附有捲取皺紋的方式,以捲筒的狀態被捲取。再者,於捲取時為了捲繞姿態改善,亦可在薄膜兩端部施予壓花處理。
本發明之積層薄膜的厚度係沒有特別的限定,但較佳為1~500μm。依照顯示器用途薄膜的近年來之薄膜化傾向,較佳為40μm以下,更佳為20μm,尤佳為15μm以下。雖然沒有下限,但為了添加紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,而將紫外線及可見光短波長區域的充分截止性賦予薄膜,必須具有某程度的厚度,現實上較佳為10μm以上之厚度。比10μm薄時,除了無法賦予目的之光學性能,還有在設置後述的硬塗層時,有伴隨硬化處理而積層薄膜發生捲曲之情況。
接著,記載於本發明之積層薄膜上設有以硬化性樹脂C為主成分的硬塗層之積層片。
本發明之積層薄膜為了將耐擦傷或尺寸安定性等的機能附加至最表層之上部,較佳為設置以硬化性樹脂C為主成分的硬塗層(C層)所成。於顯示器用途薄膜之情況,在包含前述之85℃ 85%RH的促進耐濕熱試驗條件,且從100℃附近到冰點下為止,使溫度數次上下的熱震試驗等之嚴酷條件的長期可靠性試驗中,要求薄膜的性質形狀無變化。於經由延伸而配向結晶化的積
層薄膜之情況,若進行長期可靠試驗,則有因熱收縮而薄膜的尺寸變化之可能性,於本發明的積層薄膜之情況,由於發生熱收縮而薄膜的厚度增加,故各種吸收劑的吸收性能升高至超出必要,顯示不宜的可見光線區域之吸收,反射區帶係位移,發生將更長波長側的可見光線予以截止等之問題點而不宜。因此,將有助於尺寸安定性的硬塗層塗布於積層薄膜的至少單面上者,由於保持薄膜的性質形狀而較宜。此外,由於積層交聯性高的硬塗層,可抑制積層薄膜內部所含有的寡聚物或添加劑等之析出。硬塗層係可直接塗覆於積層薄膜之上,也可如前述之製造方法中記載,於設置能賦予易滑性或易接著性等之機能的線內水系塗層後,進行塗覆。
上述塗層係較佳為不僅能賦予易滑性或易接著性等之機能,而且當積層以硬化性樹脂C為主成分的硬塗層時,達成使與積層薄膜的密著性升高之效果而進行塗布。特別地,如後述之實施例,使用聚對苯二甲酸乙二酯作為樹脂A,使用丙烯酸樹脂作為硬化性樹脂B時,前者若折射率為1.65左右,後者若折射率為1.50左右,則折射率差變大,故引起密著性的變差。因此,該塗層之折射率較佳為具有1.50~1.60之值,更佳為1.55~1.58之折射率。
以硬化性樹脂C為主成分的硬塗層亦可設置在單面上,但寡聚物或添加劑等之析出一般係從薄膜的兩面發生,再者僅在單面上積層硬塗層時,硬化所致的收縮應力係強地作用於積層面側,有對應於硬塗層的
積層厚度而積層片本身顯著捲曲之虞。因此,更佳為將硬塗層塗布積層薄膜之兩面上而成。
本發明之積層薄膜中使用的硬化性樹脂C較佳為高透明且具有耐久性者,例如可單獨或混合使用丙烯酸樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氟系樹脂、矽樹脂、聚碳酸酯系樹脂、氯乙烯系樹脂。於硬化性或可撓性、生產性之點,硬化性樹脂C較佳為由以聚丙烯酸酯樹脂為代表的丙烯酸樹脂等之活性能量線硬化型樹脂所構成。又,作為可撓性顯示器用薄膜使用時而要求附加折彎時的耐擦傷性時,硬化性樹脂C較佳為由熱硬化性的胺基甲酸酯樹脂所構成。
作為硬塗層的構成成分使用的活性能量線硬化型樹脂,係在構成該活性能量線硬化型樹脂的單體成分中,例如可使用季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、雙(甲基丙烯醯基苯硫基)硫化物、(甲基)丙烯酸2,4-二溴苯酯、(甲基)丙烯酸2,3,5-三溴苯酯、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基二乙氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯基五乙氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基二乙氧基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基五乙氧基-3,5-二
溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基-3-苯基苯基)丙烷、雙(4-(甲基)丙烯醯氧基苯基)碸、雙(4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基苯基)碸、雙(4-(甲基)丙烯醯氧基五乙氧基苯基)碸、雙(4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基-3-苯基苯基)碸、雙(4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基-3,5-二甲基苯基)碸、雙(4-(甲基)丙烯醯氧基苯基)硫化物、雙(4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基苯基)硫化物、雙(4-(甲基)丙烯醯氧基五乙氧基苯基)硫化物、雙(4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基-3-苯基苯基)硫化物、雙(4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基-3,5-二甲基苯基)硫化物、二((甲基)丙烯醯氧基乙氧基)磷酸酯、三((甲基)丙烯醯氧基乙氧基)磷酸酯等之多官能(甲基)丙烯酸系化合物,此等係可使用1種或2種以上。
又,與此等多官能(甲基)丙烯酸系化合物一起,為了控制活性能量線硬化型樹脂之硬度、透明性、強度、折射率等,可使用苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、N-乙烯基吡咯啶酮、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸聯苯酯、苯二甲酸二烯丙酯、苯二甲酸二甲基烯丙酯、二烯丙基聯苯醚、或鋇、鉛、銻、鈦、錫、鋅等之金屬與(甲基)丙烯酸之反應物等。此等係可使用1種或2種以上。
作為使活性能量線硬化型樹脂硬化之方法,例如可使用照射紫外線之方法,此時宜對於前述化合物,添加0.01~10重量份左右之光聚合起始劑。
於本發明所用的活性能量線硬化型樹脂中,以塗布時的作業性提高、塗布膜厚之控制為目的,在不損害本發明的效果之範圍內,可摻合異丙醇、乙酸乙酯、甲基乙基酮、甲苯等之有機溶劑。
本發明中所謂的活性能量線,就是意指紫外線、電子線、放射線(α線、β線、γ線等)等使丙烯酸系之乙烯基聚合的電磁波,實用上紫外線係簡便而較佳。作為紫外線源,可使用紫外線螢光燈、低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙燈、碳弧燈等。又,電子線方式係裝置高價且必須在惰性氣體下操作,但從不含光聚合起始劑或光增感劑等之點來看為有利。
硬塗層之厚度係應按照使用方法而適當地調整,但鑒於顯示器用途之薄膜傾向及硬塗性能之並存的觀點,一般較佳為1~6μm,更佳為1~3μm,尤佳為1~1.5μm之範圍。硬塗層之厚度比6μm厚時,於使塗覆基材硬化之際,積層薄膜耐不住硬塗層的硬化收縮力,有積層片的捲曲強烈發生之情況。
為了附加耐擦傷性,作為以硬化性樹脂C為主成分的硬塗層之構成成分所使用的熱硬化性胺基甲酸酯樹脂,較佳為藉由使具有聚己內酯鏈段以及聚矽氧烷鏈段及/或聚二甲基矽氧烷鏈段之共聚物樹脂與具有異氰酸酯基之化合物進行熱反應而交聯的樹脂。由於採用熱硬化性胺基甲酸酯樹脂,硬塗層變強韌,同時可促進彈性回復性,可將耐擦傷性附加至積層薄膜。
構成熱硬化性胺基甲酸酯樹脂的聚己內酯鏈段係達成彈性回復之效果者,可使用聚己內酯二醇、聚己內酯三醇或內酯改性丙烯酸羥乙酯等之自由基聚合性聚己內酯。
構成熱硬化性胺基甲酸酯樹脂的聚矽氧烷及/或聚二甲基矽氧烷鏈段係藉由此等成分進行表面配位而提高表面的潤滑性,達成減低摩擦阻力之效果。作為具有聚矽氧烷鏈段的樹脂,可使用四烷氧基矽烷、甲基三烷氧基矽烷、二甲基二烷氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三烷氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基三烷氧基矽烷等。另一方面,作為具有聚二甲基矽氧烷鏈段的樹脂,可較宜使用對於聚二甲基矽氧烷鏈段,使與各種的乙烯基單體,例如甲基丙烯酸酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、氯乙烯、氟乙烯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺等共聚合之共聚物。
由熱硬化性胺基甲酸酯樹脂所成之硬塗層,係在任意的溫度使樹脂或化合物彼此進行連結反應,使層內的溶劑揮發,同時進行熱交聯而形成。為了促進硬塗層的熱交聯反應,加熱步驟的溫度較佳為150℃以上,更佳為160℃以上。加熱溫度較佳為高溫,但若考慮基材因熱收縮所致的收縮皺紋之發生等,則較佳為在170℃以下熱處理。加熱時間為1分鐘以上,較佳為2分鐘以上,上限係沒有特別的規定,但從積層薄膜的尺寸安定性或透明性之觀點來看,較佳設為5分鐘以
內。如此地,在高溫經短時間熱處理的積層片係在20℃~80℃之溫度進行3日以上、更佳7日以上的熟成處理者,為在增加胺基甲酸酯鍵而提高積層片的延伸度之點較佳。
作為用於附加接著性‧密著性而利用的硬化性樹脂C,於作為顯示器用光學薄膜而特別地與偏光鏡貼合使用時,較佳為使用在與PVA的密著中達成良好效果之由具有脂環式環氧基的化合物、多元醇的聚丙烯酸酯、氧雜環丁烷化合物、以丙烯酸烷酯作為單體單元的聚合物之4種組合所構成的光硬化性樹脂。
作為具有脂環式環氧基的化合物,從低黏度、硬化性、接著力之觀點來看較佳為具有2~5個左右的環氧基者,可舉出3,4-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己烷羧酸酯等。
作為多元醇的聚丙烯酸酯,具有碳數為2~10個左右者,雖然降低黏度但是提高對於偏光鏡之密著性而較宜,可舉出新戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二甲基丙烯酸酯等。
氧雜環丁烷化合物係可提高光照射後的接著表現速度,即使於相對濕度變動的環境下也可表現接著力。可較宜使用3-乙烷-3-氧雜環丁烷甲醇、3,3’-(氧基雙亞甲基)雙(3-乙基氧雜環丁烷)等。
以丙烯酸丙烯酸酯作為單體的聚合物係達成使促進耐濕熱試驗後的接著力成為良好之效果,較佳為使用以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯
酸正丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸異丁酯為首之碳數1~10的甲基丙烯酸烷酯,其中,最佳為使用碳數1~4之範圍內的丙烯酸甲基丙烯酸酯。
可適量摻合以上的各成分,以光陽離子聚合起始劑,藉由前述的各種活性能量線在常溫下硬化。作為光陽離子聚合起始劑,可舉出使用苯重氮鎓等之芳香族重氮鎓鹽、三苯基鋶等之芳香族鋶鹽、二苯基二碘鎓等芳香族碘鎓鹽、或此等的2種類以上之組合。又,為了以少的光照射量發揮充分的交聯反應性,亦可利用光自由基聚合起始劑。
於硬塗層中,亦可添加前述各種的紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素。由於硬塗層分開添加,可減少添加於樹脂內的紫外線吸收劑及在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素之添加量,由於可抑制樹脂擠出時發生的滲出現象而較宜。又,將在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素添加至硬塗層中時,從積層薄膜到視覺辨認側之藍色反射色相,係可藉由色素的吸收而減低,從能表現有無影像顯示時的清晰白度或黑度之點來看較宜。
添加至硬塗層中的紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素之添加濃度,較佳係相對於構成硬塗層的樹脂組成物全體而言為10wt%以下,更佳為
5wt%以下。關於添加濃度,鑒於添加劑的吸收性能或參與截止性能的硬塗層之厚度,為了達成目的之截止性能,應該適宜調節,但超過10wt%時,於促進可靠性試驗時有各種添加劑的表面析出之可能性,而且亦有積層薄膜與硬塗層之密著性變差之情況。
又,於積層片之態樣中,亦對於積層薄膜全層加總前述含有的紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素之含量的和Mn[重量%]與該添加層的層厚度Tn[μm]之積後的Σ(Mn×Tn)較佳為50[重量%‧μm]以下。
於此等以硬化性樹脂C為主成分的硬塗層之上,視需要亦可更在其上設置衝擊吸收層、抗反射(AR)層等之機能層。特別地,AR層由於在影像顯示用途中具有使視覺辨認性提高之效果,較佳係作為機能層進行積層。
於本發明的積層薄膜中的至少單面上亦可具有黏著層,該黏著層包含紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素。該黏著層係在顯示器用薄膜之情況,對於本發明之積層薄膜,可位於視覺辨認側,也可位於顯示器內部側,而且也可位於兩側。
惟,通過積層薄膜及黏著層之雙方而達成本發明目的之波長截止時,當使用染料作為在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大
波長之色素時,如前述,由於受到能量強的紫外線而失去吸收性能。因此,藉由在積層薄膜中含有紫外線吸收劑,在黏著層中含有紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,成為積層薄膜比黏著劑更位於視覺辨認側之構成,由於可藉由積層薄膜的反射及吸收性能而充分防止色素之劣化,故為較佳的態樣。
黏著層係可為在積層薄膜基材上直接塗布後,乾燥而形成黏著層,進一步貼合剝離片,而得到黏著片之方法,也可為將剝離片上所塗布的黏著劑轉印到積層薄膜基材上之方法。塗布方法係可利用輥塗機、模塗機、棒塗機、唇塗機、凹版塗布機、刮刀塗布機等之各種的塗布方法。黏著層之厚度較佳為5μm以上150μm以下,更佳為10μm以上80μm以下。黏著層厚度小於5μm時,有黏著性能不充分之情況,超過150μm時,由於黏著片本身的成本增加而不宜。黏著劑之種類係沒有特別的限,但從透明性以及耐久性優異來看,最佳為使用前述用於附加密著性‧接著性提高而利用的硬化性樹脂所記載者,還有丙烯酸系的光學黏著劑(OCA)或液狀的丙烯酸系光學黏著劑(LOCA)。
以下,按照實施例來說明本發明,但本發明不受此等的實施例所限制。各特性係藉由以下之手法測定。
本發明中的特性之測定方法及效果之評價方法係如下。
薄膜之層構成係對於使用切片機切出剖面的樣品,藉由穿透型電子顯微鏡(TEM)觀察而求得。即,使用穿透型電子顯微鏡H-7100FA型(日立製作所(股)製),於加速電壓75kV之條件下觀察薄膜之剖面,拍攝剖面照片,測定層構成及各層厚度。而且,視情況而定,為了能提高對比,採用使用RuO4或OsO4等的染色技術。又,對照收進1張影像中的全部層中厚度最薄的層(薄膜層)之厚度,於薄膜層厚度小於50nm時以10萬倍,於薄膜層厚度為50nm以上且小於500nm時以4萬倍,於500nm以上時以1萬倍的放大倍率實施觀察,而界定層厚度、積層數、積層構造。
使用日立製的分光光度計U-4100。安裝積分球,測定將氧化鋁標準白色板(附屬本體)之反射當作100%時的在300~450nm波長範圍之相對穿透率。對於波長410nm及波長440nm,讀取在該波長的穿透率之值,對於波長300~380nm之範圍,讀取在該範圍的最大穿透率。條件係將掃描速度設定在600nm/min,將取樣間距設定在1nm,連續地測定。
使用日立製的分光光度計U-4100。安裝積分球,測定將氧化鋁標準白色板(附屬本體)之反射當作100%時的在300~400nm區域之相對反射率,求得在該範圍的平均光線反射率。條件係將掃描速度設定在600nm/min,將取樣間距設定在1nm,連續地測定。
使用棒塗機,將加有後述的實施例22~32之項目下記載的紫外線吸收劑及在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素的構成硬塗層的活性能量線硬化型胺基甲酸酯丙烯酸樹脂(日本合成化學工業(股)製 紫光UV-1700B[折射率:1.50~1.51]),均勻地塗布於積層薄膜的最表面上。接著,用設置在自硬塗層的表面起13cm的高度之具有120W/cm2的照射強度之聚光型高壓水銀燈(Eye Graphics(股)製H04-L41),以累計照射強度成為180mJ/cm2之方式,照射紫外線而使硬化,得到在積層薄膜上積層有硬塗層之積層片。再者,於紫外線的累計照射強度測定中,使用工業用UV檢驗器(日本電池(股)製UVR-N1)。
用燈照射在製膜時自管口出來的聚合物之寬度方向邊緣附近,確認有無白煙發生(自管口的揮散)。將無白煙發生(自管口的揮散)者評價為抗滲出性優異。
將所作成的積層薄膜,在自薄膜寬度方向中央部起長度方向10cm×寬度方向10cm中切出,以普通紙夾住,在85℃ 85%RH的恒溫恒濕槽內靜置250小時,評價熱處理前後的薄膜之霧度值的變化量。霧度測定係使用SUGA試驗機(股)製霧度計(HGM-2DP),依據舊JIS-K-7105進行測定。對於薄膜面內,任意測定3點,將其平均值當作測定結果。
◎:霧度值變動量小於1.0%
○:霧度值變動量為1.0%以上且小於1.5%
△:霧度值變動量為1.5%以上且小於2.0%
×:霧度值變動量為2.0%以上。
為了算出樣品的彈性模數,使用拉伸試驗機(ORIENTEC製Tensilon UCT-100)。自積層薄膜切出長度150mm×寬度10mm之長方形狀,以50mm的初期拉伸夾具間距離、300mm/分鐘的拉伸速度,實施拉伸試驗。測定環境係設定在室溫23℃、相對濕度65%之環境,自所得之荷重-應變曲線算出彈性模數(楊氏模數)。樣品數為5,將此等的平均值當作該樣品的彈性模數。樣品的彈性模數之最大值係藉由將薄膜長度方向當作0°,在相對於薄膜面內呈-90°起至90°為止每10°改變方向,同樣地測定而決定。使用接觸式的厚度計(NIKON(股)製數位微頭MH-15M)計測所測定的樣品之厚度,採用前述的彎曲剛性之式,算出彎曲剛性值。
對於積層薄膜的長度方向及寬度方向,各自切出寬度5cm×長度9cm的樣品,使用YUASA機器系統(股)製的面狀體無負荷U字伸縮試驗機,實施耐彎曲性試驗。於室溫23℃、相對濕度65%之測定環境下,將彎曲速度設定在50次/分鐘,將彎曲半徑設定在1mm,實施100萬次的彎曲性試驗。樣品數為3,比較試驗前的積層薄膜,目視確認有無傷痕或折損。當3個樣品皆無傷痕或折損之情況當作耐彎曲性良好(○),將即使1個樣品也有傷痕或折損之情況當作耐彎曲性不良(×)。
使用SEIKO電子工業(股)製的差示掃描熱量計EXSTAR DSC6220。測定以及溫度的讀取係依照JIS-K-7122(1987年)實施。將10mg熱塑性樹脂試料在鋁製托盤上,從25℃到300℃為止以10℃/分鐘的速度升溫後,急冷,再度從25℃到300℃為止以10℃/分鐘的速度升溫時,將階差轉移部分的溫度當作玻璃轉移溫度,將吸熱峰的峰頂分別當作玻璃轉移溫度、熔點。
作為熱塑性樹脂A,使用熔點為258℃的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。又,作為熱塑性樹脂B,使用不具有熔點的非晶性樹脂之共聚合有20mol%的環己烷二甲醇以及15mol%的螺二醇之聚對苯二甲酸乙二酯(PE/SPG15T/CHDC20)。於熱塑性樹脂B內,以相對於以
熱塑性樹脂B為主成分之構成B層的樹脂組成物,成為10wt%之方式,添加分子量為700g/mol的三系紫外線吸收劑(2,4,6-三(2-羥基-4-己氧基-3-甲基苯基)-s-三)。將所準備的熱塑性樹脂A與熱塑性樹脂B各自投入2台的單軸擠壓機內,前者係以280℃使熔融,後者係以260℃使熔融,進行混煉。接著,各自通過5片的FSS型圓盤式過濾器後,一邊以齒輪泵計量,一邊在狹縫數5個的供料頭中合流,成為積層比0.5之在厚度方向中交替地積層有5層之積層體。於此,狹縫長度係設計成為階梯狀,間隔皆為一定。所得之積層體係以熱塑性樹脂A層3層、熱塑性樹脂B層2層所構成,在厚度方向中交替地積層。將該積層體供給至T模頭,成形為片狀後,一邊以金屬線施加8kV的靜電外加電壓,一邊在表面溫度經保持於25℃的澆鑄滾筒上急冷固化,得到未延伸的積層澆鑄薄膜。
以經設定在100℃的輥群,加熱所得之積層澆鑄薄膜後,於延伸區間長度100mm之間,一邊從薄膜兩面藉由輻射加熱器進行快速加熱,一邊在薄膜長度方向中延伸3.3倍,然後暫時冷卻。接著,對於此積層單軸延伸薄膜之兩面,在空氣中施予電暈放電處理,基材薄膜的潤濕張力成為55mN/m,在該薄膜兩面之處理面上(以# 4的金屬棒塗覆成為易滑層之含有3wt%的粒徑100nm之膠態矽石的乙酸乙烯酯‧丙烯酸系樹脂之水系塗劑(以後,進行塗覆者係意指前述內容)),形成透明‧易滑‧易接著層。
將此積層單軸延伸薄膜導引至拉幅機,以90℃的熱風預熱後,在140℃之溫度於薄膜寬度方向中延伸3.3倍。此處的延伸速度與溫度為一定。經延伸的雙軸延伸薄膜係直接在拉幅機內以220℃之熱風進行熱處理,接著於相同溫度條件下在寬度方向中施予2%的鬆弛處理,然後捲取而得到積層薄膜。所得之積層薄膜係顯示如表1中所示的物性。積層薄膜之厚度為30μm,由於所添加的紫外線吸收劑之吸收效果,在波長410nm、440nm的光線穿透率各自滿足18%、88%之目標值。雖然由於厚度稍厚,紫外線吸收劑含量為10wt%而霧度稍高,但是安裝於顯示器,視覺辨認性良好。又,85℃ 85%RH促進耐濕熱試驗中的霧度值變動量顯示1.7%之比較高的值,但不是使顯示器安裝時的視覺辨認性變差之程度的變動量。
於實施例1中,於以熱塑性樹脂B內為主成分的B層中不添加紫外線吸收劑,用同樣之手法作成薄膜。得到無色透明的積層薄膜,但由於不具有紫外線區域的光線截止性能,而在安裝於顯示器時,穿透紫外線,顯著看到偏光鏡等內容物之劣化。作為以保護內容物防止外部的紫外線為目的之顯示器構件,為不合適之薄膜。
除了於實施例1中,在狹縫數為3個的供料頭中積層不同2種的熱塑性樹脂,成為積層比0.5之
交替地積層有3層的積層薄膜以外,與實施例1同樣地得到積層薄膜。所得之積層薄膜由於紫外線吸收劑的吸收性能係與實施例1同等,而達成在波長410nm、440nm的光線穿透率。另一方面,促進耐濕熱試驗中的霧度值變動非常高,目視亦看到積層薄膜的白化,不適合要求高透明性的顯示器用途。
作為熱塑性樹脂A,使用熔點為230℃丙烯酸樹脂,作為熱塑性樹脂B,使用混合有以相對於構成積層薄膜的樹脂組成物全體成為10wt%之方式加有實施例1中記載之三系紫外線吸收劑的丙烯酸彈性體粒子之熔點為210℃的丙烯酸樹脂B。將所準備的熱塑性樹脂A與熱塑性樹脂B各自投入2台的單軸擠壓機內,前者係以270℃使熔融,後者係以250℃使熔融,與實施例1同樣地成為積層比0.5之在厚度方向中交替地積層有5層之積層體。使此積層體兩面完全地接著於不銹鋼製拋光輥(70℃)而進行冷卻,得到薄膜厚度30μm的丙烯酸樹脂薄膜。所得之積層薄膜由於樹脂為非晶之點,在促進耐熱性試驗中所添加的紫外線吸收劑係容易析出至表面,與實施例1比較下雖然看起來稍微發白,但是具有能使用於顯示器用途之光學性能。
於實施例1中,在狹縫數501個的供料頭中積層熱塑性樹脂,成為積層比1.0之在厚度方向中交替地積層有501層的厚度30μm之積層薄膜。所得之積
層薄膜係A層為251層、B層為250層在厚度方向中交替地積層,藉由穿透型電子顯微鏡觀察而確認積層層厚度分布具有2個傾斜構造。又,傾斜構造係具有層厚度自薄膜的單面側朝向薄膜中心線形地增加後,自中央朝向薄膜的相反側線形地減少之層厚度分布。添加於熱塑性樹脂B中的紫外線吸收劑係使用與實施例1相同的三系紫外線吸收劑,相對於以熱塑性樹脂B為主成分之構成B層的樹脂組成物,添加濃度為10wt%。薄膜的延伸條件等係用實施例1中記載之手法進行。所得之積層薄膜具有積層構造所伴隨的反射性能,但由於厚度稍薄,反射波長範圍的長波長端為390nm左右,波長410nm的截止為依賴於紫外線吸收劑的添加濃度之態樣。由於利用積層構造,亦看不到紫外線吸收劑自管口之揮散,成為促進耐濕熱試驗中的△霧度上升亦被抑制之結果,具有能使用於顯示器用途之性能。
除了於實施例3中,形成厚度為31μm的積層薄膜,將添加於熱塑性樹脂B中的紫外線吸收劑之添加濃度設為3wt%以外,與實施例3同樣地得到積層薄膜。由於厚度增加1μm,反射波長範圍的長波長端係位移到405nm左右為止,波長410nm的光線穿透率顯示6%,即使減小紫外線吸收劑之添加濃度也能達成目標。看到因稍微反射所造成的紫色之色調強,但不使顯示器的視覺辨認性顯著地變差,具有能適合利用之性能。
除了於實施例3中,將添加於熱塑性樹脂B中的紫外線吸收劑之添加濃度設為3wt%以外,與實施例3同樣地得到積層薄膜。由於缺乏紫外線吸收性能,在波長410nm的光線穿透率係顯示62%。將本積層薄膜安裝於顯示器,實施藉由紫外線照射的內容物保護之試驗,但由於看到內容物之劣化,而為不適合顯示器的內容物保護目的之薄膜。
除了於實施例4中,將厚度設為30.5μm以外,與實施例4同樣地得到積層薄膜。反射波長範圍之長波長端係位移到397nm左右,波長410nm的光線穿透率係顯示48%。與實施例4比較下,雖然在波長410nm的截止性差,但是在藉由內藏於顯示器內而保護內容物的劣化上,充分地發揮效果。又,由於反射波長範圍係進行短波長位移,反射色相被相當地抑制,於顯示器安裝時幾乎看不到紫色之反射。
除了於實施例1中,在狹縫數251個的供料頭中積層樹脂,成為積層比0.5之在厚度方向中交替地積層有251層的厚度12μm之積層薄膜。所得之積層薄膜係A層為126層、B層為125層在厚度方向中交替地積層,藉由穿透型電子顯微鏡觀察而確認積層層厚度分布具有2個傾斜構造。此外,紫外線吸收劑之添加配方或薄膜之延伸條件係以實施例1中記載之手法進行。
所得之積層薄膜係反射波長範圍的長波長端為395nm左右,波長380~410nm的平均光線反射率低到約12%,由於提高紫外線吸收劑的添加濃度而成為滿足波長410nm的截止性之結果。由於具有多層構造,而得到抑制自管口的滲出現象之結果。促進耐濕熱試驗後的△霧度亦1.3%左右,與實施例1比較下為能壓低者,適合作為針對顯示器目的之薄膜。又,彎曲剛性亦低到3.6×10-9,即使實施耐彎曲性試驗,也完全沒有傷痕或折損,於需要彎曲的顯示器用途中亦可充分適用。
除了於實施例6中,代替三系紫外線吸收劑,將分子量為650g/mol的苯并三唑系紫外線吸收劑(2,2’-亞甲基雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚),以相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物成為10wt%之方式添加以外,與實施例6同樣地得到積層薄膜。促進耐濕熱試驗後之霧度值變動量係顯著,目視確認白化強,為不適合顯示器用途之積層薄膜。
除了於實施例6中,將厚度設為12.3μm以外,與實施例6同樣地得到積層薄膜。由於稍微增大厚度,反射波長範圍的長波長端係位移到405nm附近為止,確認即使降低紫外線吸收劑的濃度,也藉由反射而充分得到截止性。其以外的性能係與實施例6同等,為適合顯示器用途之薄膜。
除了於實施例6中,作為紫外線吸收劑的添加配方,以相對於熱塑性樹脂B成為9.0wt%之方式添加實施例1中記載的分子量為700g/mol之三系紫外線吸收劑以外,薄膜之延伸條件係與實施例6中記載之手法同樣地進行。由於積層數成為251層而得到多重干涉反射之效果,故確認即使抑制添加濃度時也能符合目的達成紫外線截止性能。由於添加濃度減少,可確認促進耐濕熱試驗中的霧度值變動量亦比實施例2減低。
除了於實施例6中,作為所添加的紫外線吸收劑,將分子量為510g/mol的三系紫外線吸收劑(2-(4,6-二苯基-s-三-2-基)-5-(2-(2-乙基己醯氧基乙氧基)苯酚),以相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物成為2.0wt%之方式添加,將實施例1中記載之分子量為700g/mol的三系紫外線吸收劑,以相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物成為7.0wt%之方式添加以外,用同樣之手法得到積層薄膜。前者的三系紫外線吸收劑係在285nm具有極大波長,由於在紫外線區域的光線截止性能高,而可截止更強的紫外線,與實施例6比較下,較適合作為保護內容物防止紫外線用的針對顯示器之光學薄膜。
除了於實施例6中,作為所添加的紫外線吸收劑,將分子量為650g/mol的苯并三唑系紫外線吸收
劑(2,2’-亞甲基雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚),以相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物成為2.0wt%之方式添加,將實施例1中記載之分子量為700g/mol的三系紫外線吸收劑,以相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物成為7.0wt%之方式添加以外,用與實施例6同樣之手法得到積層薄膜。前者之苯并三唑系紫外線吸收劑係在346nm具有極大波長,與實施例9同樣地,與實施例6或實施例7比較下,在紫外線區域的光線穿透率降低,在紫外線截止性更優異。利用苯并三唑系時,確認促進耐濕熱試驗中的霧度之變動量稍微變高之傾向,但作為針對顯示器的光學薄膜,具有可充分使用的性能。
除了於實施例10中,將積層薄膜的厚度設為12.3μm,更且在添加於熱塑性樹脂B的紫外線吸收劑之中,將苯并三唑系紫外線吸收劑的添加濃度設為0.7wt%,將三系紫外線吸收劑的添加濃度設為2.3wt%以外,與實施例10同樣地得到積層薄膜。藉由併用積層構造所致的反射效果與紫外線吸收劑的吸收效果,可降低紫外線吸收劑的添加濃度,可大幅減少促進耐濕熱試驗中的△霧度。
除了於實施例6中,作為所添加的紫外線吸收劑,將分子量為315g/mol的苯并三唑系紫外線吸收劑(2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-6-第三丁基-4-甲基苯
酚),以相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物成為4.0wt%之方式添加,將實施例1中記載之分子量為700g/mol的三系紫外線吸收劑,以相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物成為4.0wt%之方式添加以外,用與實施例6同樣之手法製造積層薄膜。本實施例所利用的苯并三唑系紫外線吸收劑係長波長側的紫外線截止能力優異,即使減低三系紫外線吸收劑的添加濃度,也達成目標。惟,與實施例6比較下,除了在低波長側的紫外線區域的穿透率發生遺漏,還有可靠性試驗中的霧度值亦為稍微上升之結果。安裝於顯示器時的視覺辨認性良好,為適合針對顯示器向的光學薄膜之高透明積層薄膜。
除了於實施例6中,作為所添加的紫外線吸收劑,將分子量為250g/mol且極大吸收波長為378nm的偶氮甲鹼系紫外線吸收劑,以相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物成為2.0wt%之方式添加,將實施例1中記載之分子量為700g/mol的三系紫外線吸收劑,以相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物成為1.0wt%之方式添加以外,與實施例6同樣地得到積層薄膜。藉由前者之偶氮甲鹼系化合物主要吸收可見光短波長區域,後者之三系紫外線吸收劑吸收紫外線區域,而以比較的低濃度可達成410nm以下波長區域之穿透率截止。光學性能係如表1中所示,為高透明之適合顯示器用途的積層薄膜。
除了於實施例6中,作為熱塑性樹脂A,利用聚對苯二甲酸乙二酯,以相對於熱塑性樹脂A為主成分的樹脂組成物成為2.0wt%之方式,添加實施例1中記載的分子量為700g/mol之三系紫外線吸收劑,更且於熱塑性樹脂B內,以相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物成為6.0wt%之方式,添加實施例1中記載的三系紫外線吸收劑,再者將積層比設計為1.0以外,與實施例6同樣地得到積層薄膜。即使將2.0wt%左右之少量添加至包含最表層的由熱塑性樹脂A所成之A層中,也於促進耐濕熱試驗中看不到顯著的霧度上升。又,與僅添加至B層中的實施例6比較下,由於層間的多重干涉反射所伴隨的光路徑長度增大效果,而紫外線吸收量增大,由於分開地添加至兩樹脂中,即使低添加濃度也得到同樣之效果。
除了於實施例6中,不添加紫外線吸收劑,於熱塑性樹脂B內,作為在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,將極大波長為393nm的吲哚系色素以相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物成為4.0wt%之方式添加,將積層比設計為1.0以外,與實施例6同樣地得到積層薄膜。紫外線吸收劑為未添加的成分,300~380nm的波長區域之紫外線截止雖然比到此為止的實施例弱,但藉由利用反射之效果而顯示目的之截止性
能。作為顯示器用途安裝時,亦液晶或發光層不顯著地劣化,確認可適合地利用。
除了於實施例15中,作為在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,將極大波長為382nm的萘醯亞胺系色素以相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物成為3.5wt%之方式添加以外,與實施例15同樣地得到積層薄膜。萘醯亞胺系的色素係在波長410nm的銳截止性非常優異,除了在300~380nm的穿透率之遺漏多少存在以外,顯示非常良好的截止性。
除了於實施例15中,於熱塑性樹脂B中,分別添加2.0wt%、1.0wt%的實施例1中記載之分子量700g/mol的三系紫外線吸收劑作為紫外線吸收劑、實施例15中使用之吲哚系色素作為在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素的以外,與實施例15同樣地得到積層薄膜。藉由組合2種之截止不同波長區域的吸收劑,可有效果地達成以低濃度的波長截止。
除了於實施例17中,作為添加於熱塑性樹脂B中的紫外線吸收劑,將實施例1中記載的分子量700g/mol之三系紫外線吸收劑與實施例7中記載的分子量650g/mol之苯并三唑系紫外線吸收劑予以混合,各
自以相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物成為1.4wt%、0.6wt%之方式添加以外,用同樣之手法得到積層薄膜。所得之積層薄膜與實施例17比較下,雖然長期可靠性試驗中的霧度值變動量稍高,但是具有充分適合作為顯示器用途之薄膜的性能。
除了於實施例18中,將積層薄膜之厚度設為12.2μm,將添加於熱塑性樹脂B中的吲哚系色素之添加濃度減少到0.5wt%以外,與實施例18同樣地得到積層薄膜。由於所得之積層薄膜係反射波長範圍的長波長端在400nm附近,藉由色素的吸收與積層構造所致的反射之併用,可有效果地達成目的之紫外線截止性。
除了於實施例17中,使添加於熱塑性樹脂B中的三系紫外線吸收劑之添加濃度減少到1.0wt%,將吲哚系色素的添加濃度增加到2.0wt%以外,用同樣之手法得到積層薄膜。雖然在紫外線區域的光線穿透率比上述的實施例高,但為充分達成目的之截止性的積層薄膜。
於實施例17中,將三系紫外線吸收劑的添加濃度設為5.0wt%,再者作為在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,使用在波長420nm具有極大波長的酞菁系色素,用與實施例17同樣之手法得到積層薄膜。該酞菁系色素
係僅能銳截止波長400~440nm附近之光線,波長440nm的光線穿透率為80%,勉強滿足目標值。另一方面,為了截止到波長400nm為止的紫外線,雖然必須提高紫外線吸收劑的添加濃度,但尤其可靠性試驗中霧度變動量變不顯著,得到適合顯示器用途之積層薄膜。
於實施例17中作成的積層薄膜上,將添加在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之吲哚系色素的硬塗劑塗布於薄膜上,而得到積層有硬塗層的積層片。將吲哚系色素溶解於甲基乙基酮中後,於硬塗主劑中,以相對於構成硬塗層的樹脂組成物成為4.0wt%之方式添加,以最後全體的固體成分濃度成為30%之方式添加甲基乙基酮溶劑,而調製硬塗劑。以硬塗層的厚度成為2μm之方式塗布於積層薄膜的單面上。塗布後,在80℃的烘箱內乾燥1~2分鐘而使甲基乙基酮溶劑揮發後,以紫外線照射累計量成為180mJ/cm2之方式照射紫外線,得到目的之積層片。所得之積層片由於交聯性高的硬塗層位於最表面,而積層薄膜內的寡聚物或添加劑之析出亦變少,促進耐濕熱試驗時的霧度值變動係比硬塗未塗布的實施例17更小。又,尺寸安定性亦良好,為適合顯示器用途者。
除了於實施例22中,作為添加於硬塗劑中的在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,將極大吸收波長為
406nm的蒽醌系色素以相對於構成硬塗層的樹脂組成物成為10wt%之方式添加以外,與實施例17同樣地得到積層片。該蒽醌系的色素雖然稍微缺乏吸收性能且擔心因高濃度添加所致的表面析出,但未看到長期可靠性試驗後的顯著白化,長期具有安定性,可判斷為適合顯示器用途者。
除了於實施例22中,於硬塗劑中添加在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,將作為受阻胺系光安定劑的Adeka公司製之LA-72以相對於構成硬塗層的樹脂組成物成為0.5wt%之方式添加以外,與實施例22同樣地得到積層片。藉由添加光安定劑,可以比實施例22更長久地防止顯示器安裝時的內容物之劣化。
於實施例24中,除了光安定劑,還將作為抗氧化劑的Adeka製之磷系/酚系的混合抗氧化劑A-612、作為單重態氧猝滅劑的SHIPRO化成製之鎳猝滅劑SEESORB612NH各自以相對於構成硬塗層的樹脂組成物成為0.3wt%、4wt%之方式添加。又,作為溶劑,以甲苯代替甲基乙基酮,於硬塗劑塗布後,在110℃的熱風烘箱中實施3分鐘乾燥以外,與實施例24同樣地得到積層片。藉由光安定劑、抗氧化劑、單重態氧猝滅劑之併用,吲哚系色素對於光照射的長期安定性係比實施例24更升高,於到此為止之加有吲哚系色素的實施例之
中,為長期耐光性最優異的積層片。基本的光學性能係與實施例24同等。
除了於實施例24,作為添加於熱塑性樹脂B中的紫外線吸收劑,將實施例18中使用之分子量650g/mol的苯并三唑系紫外線吸收劑與分子量700g/mol的三系紫外線吸收劑,各自相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物添加0.6wt%、1.4wt%,將積層薄膜的厚度設為12.2μm以外,用同樣之手法得到積層片。由於是析出性高的苯并三唑系紫外線吸收劑,雖然確認長期可靠試驗後的霧度變動量為稍高,但在顯示器安裝時沒有到使視覺辨認性惡化之程度,為可充分利用作為顯示器用途之積層片。
除了於實施例22中,作成厚度12.2μm的積層薄膜,再者作為在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,將實施例22中使用之極大波長為393nm的吲哚系色素及實施例23中使用之極大波長為406nm的蒽醌系色素,相對於構成硬塗層的樹脂組成物各自添加3.0wt%、6.0wt%以外,與實施例17同樣地得到積層片。藉由色素之組合,而在410nm的截止性升高,同時440nm的光線穿透率升高,於到此為止的實施例之中達成最好的銳截止性。又,可靠性試驗後之霧度變動量亦小,為適合作為顯示器用途之薄膜者。
於實施例4中,將三系紫外線吸收劑之添加濃度設為1.0wt%,作成積層薄膜。於所得之積層薄膜的表面之單側,與實施例24同等,設置含有光安定劑之加有吲哚系色素的硬塗層,製造積層片。可進一步增強紫外線區域的波長之反射,得到紫外線區域的截止性能升高之結果,而且成為即使在長期的紫外線照射中也具有耐得住的性能之積層片。藉由多層積層構造及硬塗層之存在,紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素的析出亦相當少,成為霧度的變動量亦被大幅抑制之結果。
於實施例5中,將三系紫外線吸收劑之添加濃度設為1.4wt%,更將實施例10所用之分子量650g/mol的苯并三唑系紫外線吸收劑,相對於以熱塑性樹脂B為主成分的構成B層之樹脂組成物添加0.6wt%,得到積層薄膜。於所得之積層薄膜上,將加有極大波長為381nm的次苄基系色素作為在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素的硬塗劑塗布於薄膜上,而得到積層有硬塗層之積層片。具體而言,將次苄基系色素溶解於甲基乙基酮中後,以相對於構成硬塗層的樹脂組成物成為1.0wt%之方式添加,更添加0.5wt%的實施例24所用之受阻胺系光安定劑,以最後全體的固體成分濃度成為30%之方式添加
甲基乙基酮溶劑,而調製硬塗劑。硬塗層係以厚度成為5μm之方式塗布於積層薄膜的單面上。塗布後,在80℃的烘箱內乾燥1~2分鐘而使甲基乙基酮溶劑揮發後,以紫外線照射累計量成為180mJ/cm2之方式照射紫外線而使硬化,得到目的之積層片。所得之積層片係亦抑制反射色相,而且亦滿足目標之光線穿透率,即使安裝於顯示器時,也可長期間防止內容物之劣化。又,硬塗層厚度亦厚,促進耐濕熱試驗中的△霧度亦可大地抑制到0.5,具有能充分使用作為顯示器用途之光學薄膜的性質。
除了於實施例26,作為在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素,添加4.0wt%的實施例17所用之吲哚系色素,作為抗氧化劑,添加0.3wt%的實施例25所用之磷系/酚系的混合抗氧化劑A-612以外,與實施例26同樣地得到積層片。積層片的基本性能係與實施例26同等,另一方面,成為紫外線照射中的內容物保護更長地持續之結果。
除了於實施例30中,將吲哚系色素之添加濃度設為2.0wt%,將光安定劑及抗氧化劑之添加濃度各自設為0.25wt%、0.15wt%,將硬塗層塗布於積層薄膜之兩面以外,用與實施例30同樣之手法得到積層片。藉由在兩面上積層硬塗層,幾乎看不到促進耐濕熱試驗中的
霧度上升,成為適合作為更長期間針對顯示器使用的薄膜。
於實施例30中,在積層薄膜之單面上,設置厚度2μm的未添加色素之硬塗層。再者,在積層薄膜之硬塗層的相反面上,以厚度成為20μm之方式,用棒塗器塗布添加了0.4wt%的吲哚系色素之丙烯酸系光學黏著劑。塗布黏著劑後,在100℃的烘箱中乾燥2~3分鐘,更在40℃的熱風烘箱內實施2日的熟成處理,得到附有黏著劑的積層片。附有黏著劑的積層片之光學性能係與實施例30同等。貼合於顯示器時,由於色素係位於在比積層薄膜更顯示器內側的黏著層中,受到積層片的紫外線截止性能,成為色素的光安定性進一步增加之結果。於長期間的顯示器內容物保護之觀點中,為全部的實施例之中最好者。
本發明之積層薄膜由於銳截止波長410nm以下的光線之紫外線截止性與可見光穿透率優異,而視覺辨認性提高及可防止紫外線所致的劣化。因此,本發明之積層薄膜係可適用作為液晶顯示器等之影像顯示裝置中內藏的薄膜。另外,可用於需要紫外線截止的例如建材或汽車用途中的窗薄膜、工業材料用途中的對看板等之鋼板積層用薄膜,以及電子裝置用途中的微影材料之步驟‧脫模薄膜,更且食品、醫藥、農業用途之薄膜。
Claims (16)
- 一種積層薄膜,其係交替地積層有5層以上的以熱塑性樹脂A為主成分的層(A層)與以和該熱塑性樹脂A不同的熱塑性樹脂B為主成分的層(B層)之薄膜,在波長410nm的光線穿透率為60%以下,在波長440nm的光線穿透率為80%以上。
- 如請求項1之積層薄膜,其在波長300~380nm的光線穿透率之最大值為10%以下。
- 如請求項1或2中任一項之積層薄膜,其在波長380~410nm的平均光線反射率為20%以上。
- 如請求項1至3中任一項之積層薄膜,其中於A層及/或B層中含有紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素。
- 如請求項4之積層薄膜,其中該紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素係具有三骨架。
- 如請求項4或5之積層薄膜,其中該在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素係具有由偶氮甲鹼系、吲哚系、醌系、萘醯亞胺系、酞菁系、次苄基系中選出的至少1個骨架。
- 如請求項4至6中任一項之積層薄膜,其中將該積層薄膜之某層中含有的紫外線吸收劑與在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極 大波長之色素之含量的和當作Mn[重量%],將該層的層厚度當作Tn[μm]時,對於積層薄膜全層加總該含量的和與層厚度之積後的Σ(Mn×Tn)為50[重量%‧μm]以下。
- 如請求項1至7中任一項之積層薄膜,其中相對於薄膜總重量,含有0.01重量%以上1重量%以下的受阻胺系光安定劑。
- 如請求項1至8中任一項之積層薄膜,其係交替地積層51層以上的A層與B層所成。
- 如請求項1至9中任一項之積層薄膜,其中熱塑性樹脂A及熱塑性樹脂B係聚酯樹脂。
- 如請求項1至10中任一項之積層薄膜,其每單位長度的彎曲剛性為1.0×10-7[N‧m2]以下。
- 如請求項1至11中任一項之積層薄膜,其在85℃ 85%RH條件下經250小時處理時的△霧度為1.0%以下。
- 一種積層片,其係在如請求項1至12中任一項之積層薄膜的至少單面上具有以硬化性樹脂C為主成分的硬塗層(C層)。
- 一種積層片,其具有:如請求項1至12中任一項之積層薄膜,與含有紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可見光短波長區域中具有成為最大的極大吸收之色素的黏著層。
- 一種積層片,其具有:如請求項13之積層片,與含有紫外線吸收劑及/或在超過380nm且430nm以下的可 見光短波長區域中具有成為最大的極大波長之色素的黏著層。
- 如請求項1至12中任一項之積層薄膜或如請求項13至15中任一項之積層片,其係用於顯示器用途。
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