TW201922855A - 光學膜 - Google Patents

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TW201922855A
TW201922855A TW107139102A TW107139102A TW201922855A TW 201922855 A TW201922855 A TW 201922855A TW 107139102 A TW107139102 A TW 107139102A TW 107139102 A TW107139102 A TW 107139102A TW 201922855 A TW201922855 A TW 201922855A
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optical film
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acid compound
resin
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TW107139102A
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眞鍋佳久
望月勝紀
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日商住友化學股份有限公司
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
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Abstract

本發明之課題在於提供一種可兼具高彈性模數與優異之光學特性之光學膜。
本發明之光學膜係包含重量平均分子量為210,000以上之聚醯胺醯亞胺樹脂、及二氧化矽粒子者,且該二氧化矽粒子之含量相對於光學膜之質量為3~70質量%。

Description

光學膜
本發明係關於一種用作圖像顯示裝置之前面板等之光學膜。
液晶顯示裝置及有機EL(Electro Luminescence,電致發光)顯示裝置等圖像顯示裝置廣泛應用於行動電話及智慧型手錶等各種用途。作為此種圖像顯示裝置之前面板,至今一直使用玻璃。玻璃之透明度較高,且根據玻璃之種類不同可表現出高硬度,然而相反地,玻璃非常剛直,容易破裂,是以難以用作撓性顯示器之前面板材料。因此,作為代替玻璃之材料,正對高分子材料之應用進行探討。包含高分子材料之前面板容易表現出撓性特性,因而可期待用於各種用途。作為具有耐撓曲性之樹脂,可列舉各種樹脂,而聚醯胺醯亞胺樹脂便為其中之一。就透明性及耐熱性之觀點而言,聚醯胺醯亞胺樹脂被使用於各種用途(例如專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-207955號公報
[發明所欲解決之問題]
然而,根據本發明者之研究,發現於聚醯胺醯亞胺樹脂添加二氧化矽粒子而成之光學膜雖然可維持耐撓曲性並提昇彈性模數,但例如存在使光學膜之霧度或黃色度增大,導致光學特性惡化情形。
因此,本發明之目的在於提供一種可兼具較高之彈性模數與優異之光學特性之光學膜。
[解決問題之技術手段]
本發明者為了解決上述問題而進行了銳意研究,結果發現,於包含重量平均分子量為210,000以上之聚醯胺醯亞胺樹脂、及二氧化矽粒子之光學膜中,二氧化矽粒子之含量相對於光學膜之質量為3~70質量%時,可達成上述目的,從而完成了本發明。即,於本發明中,包含以下技術手段。
[1]一種光學膜,其係包含重量平均分子量為210,000以上之聚醯胺醯亞胺樹脂、及二氧化矽粒子者,且該二氧化矽粒子之含量相對於光學膜之質量為3~70質量%。
[2]如[1]所記載之光學膜,其中二氧化矽粒子之含量相對於光學膜之質量為5~70質量%。
[3]如[1]或[2]所記載之光學膜,其中構成聚醯胺醯亞胺樹脂之源自羧酸化合物之結構單元所包含之源自二羧酸化合物之結構單元之含量相對於源自羧酸化合物之所有結構單元之總莫耳數為20~90莫耳%。
[4]如[1]至[3]中任一項所記載之光學膜,其中構成聚醯胺醯亞胺樹脂之源自羧酸化合物之結構單元所包含之源自二羧酸化合物之結構單元中,具有式(2a)

[式(2a)中,R3 ~R6 分別獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基或碳數6~12之芳基,R3 ~R6 所包含之氫原子可分別獨立地經鹵素原子取代,m為1~4之整數,*表示鍵結部]
所表示之基之結構單元之含量相對於源自羧酸化合物之所有結構單元之總莫耳數為0~80莫耳%。
[5]如[1]至[4]中任一項所記載之光學膜,其中構成聚醯胺醯亞胺樹脂之源自羧酸化合物之結構單元所包含之源自二羧酸化合物之結構單元中,具有式(2b)

[式(2b)中,R7 ~R14 分別獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基或碳數6~12之芳基,R7 ~R14 所包含之氫原子可分別獨立地經鹵素原子取代,m1 為1~4之整數,m2 為0或1,A1 及A2 分別獨立地表示-O-、-CH2 -、-CH2 -CH2 -、-CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-S-、-SO2 -、-CO-或-NR15 -,R15 表示氫原子、碳數1~6之烷基或碳數6~12之芳基,*表示鍵結部]
所表示之基之結構單元之含量相對於源自羧酸化合物之所有結構單元之總莫耳數為3~70莫耳%。
[6]如[1]至[5]中任一項所記載之光學膜,其中構成聚醯胺醯亞胺樹脂之源自羧酸化合物之結構單元所包含之源自四羧酸化合物之結構單元之含量相對於源自羧酸化合物之所有結構單元之總莫耳數為10~60莫耳%。
[7]如[1]至[6]中任一項所記載之光學膜,其中聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量為800,000以下。
[發明效果]
本發明之光學膜具有較高之彈性模數,並且具有優異之光學特性。
本發明之光學膜包含聚醯胺醯亞胺樹脂及二氧化矽粒子。
<聚醯胺醯亞胺樹脂>
於本說明書中聚醯胺醯亞胺樹脂係表示含有包含醯亞胺基之重複結構單元及包含醯胺基之重複結構單元兩者的聚合物。聚醯胺醯亞胺樹脂較佳為包含二羧酸化合物、四羧酸化合物及視需要之三羧酸化合物之羧酸化合物與二胺化合物共聚而成之樹脂。因此,本發明之聚醯胺醯亞胺樹脂含有:包含源自二羧酸化合物之結構單元、源自四羧酸化合物之結構單元、及視需要之源自三羧酸化合物之結構單元的源自羧酸化合物之結構單元、及源自二胺化合物之結構單元。再者,於本說明書中,存在將「源自化合物之結構單元」簡稱為「單元」之情形。例如,存在將「源自二羧酸化合物之結構單元」稱為「二羧酸單元」,將「源自四羧酸化合物之結構單元」稱為「四羧酸單元」,將「源自二胺化合物之結構單元」稱為「二胺單元」之情形等。
二羧酸化合物表示二羧酸或二羧酸衍生物,作為二羧酸衍生物,例如可列舉該二羧酸之氯化物或酯體等。二羧酸單元較佳為包含源自式(1)

所表示之化合物之結構單元(有時稱為源自二羧酸化合物(1)之結構單元)。此處,於本發明之聚醯胺醯亞胺樹脂中,源自二羧酸化合物(1)之結構單元可經由形成於W之兩側之醯胺基而與源自二胺化合物之結構單元鍵結。可包含1種或2種以上源自二羧酸化合物(1)之結構單元作為二羧酸單元,於包含2種以上之情形時,於各個源自二羧酸化合物(1)之結構單元中W之種類不同。式(1)中,R1 及R2 分別獨立地為-OH、-OMe、-OEt、-OPr、-OBu或-Cl,較佳為-Cl。
於式(1)中,W表示2價之有機基,較佳為表示碳數4~40之2價之有機基。上述有機基可經烴基或經氟取代之烴基取代,於該情形時,烴基及經氟取代之烴基之碳數較佳為1~8。作為W,可例示式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)或式(29)所表示之基之鍵結部中不鄰接之2個被取代為氫原子而成之基、式(2a)所表示之基、以及碳數6以下之2價之鏈式烴基。再者,有時將源自包含式(1)中之W以式(2a)表示之基之化合物的結構單元稱為源自芳香族二羧酸化合物(A)之結構單元。

[式(2a)中,R3 ~R6 分別獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基或碳數6~12之芳基,R3 ~R6 所包含之氫原子可分別獨立地經鹵素原子取代,m為1~4之整數,*表示鍵結部]
於本發明之實施態樣中,就容易提昇所得之光學膜之光學特性、例如降低黃色度之觀點而言,較佳為式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)或式(27)所表示之基之鍵結部中不鄰接之2個被取代為氫原子而成之基;以及式(2a)所表示之基。再者,於本說明書中,光學膜之光學特性係表示例如光學膜之霧度(有時亦表述為Haze)、黃色度(有時亦表述為YI值)、全光線透過率等,提昇光學膜之光學特性表示降低霧度或黃色度等、以及增大全光線透過率。
於本發明之較佳之實施態樣中,就容易提昇所得之光學膜之機械強度、例如提高彈性模數之觀點而言,作為二羧酸單元,聚醯胺醯亞胺樹脂較佳為包含式(1)中之W為下述式(26)、式(28)或式(29)所表示之基之鍵結部中不鄰接之2個被取代為氫原子而成之基所表示之基;以及式(2a)所表示之基,尤其更佳為包含式(2a)所表示之基。就原料之獲得性及向有機溶劑之溶解性較佳之觀點而言,更佳為式(2a)中之m為1~2,進而較佳為m為1。又,就提昇彈性模數之方面而言,若式(2a)中之R3 ~R6 全部為氫原子則更加有利。
於本發明之較佳之實施態樣中,就容易表現良好之耐撓曲性之觀點而言,聚醯胺醯亞胺樹脂包含源自2個以上之芳香族烴環藉由除單鍵及芳香族基以外之二價之基而連結之芳香族二羧酸化合物的結構單元作為二羧酸單元。作為芳香族烴環,例如可列舉苯環等單環式烴環;萘等縮合二環式烴環、聯苯等集合環烴環等多環式烴環,較佳為苯環。
具體而言,源自2個以上之芳香族烴環藉由除單鍵及芳香族基以外之二價之基而連結之芳香族二羧酸化合物的結構單元較佳為於式(1)中,W為以式(2b)所表示之基:

[式(2b)中,R7 ~R14 分別獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基或碳數6~12之芳基,R7 ~R14 所包含之氫原子可分別獨立地經鹵素原子取代,m1 為1~4之整數,m2 為0或1,A1 及A2 分別獨立地表示-O-、-CH2 -、-CH2 -CH2 -、-CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-S-、-SO2 -、-CO-或-NR15 -,R15 表示氫原子、碳數1~6之烷基或碳數6~12之芳基,*表示鍵結部]
再者,有時將源自包含式(1)中之W以式(2b)所表示之基之化合物的結構單元稱為源自芳香族二羧酸化合物(B)之結構單元。
於式(2b)中,就容易使乾燥溫度低溫化,且容易獲得具有良好耐撓曲性之光學膜之觀點而言,A1 及A2 分別獨立地較佳為表示-O-、-CH2 -、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-S-或-SO2 -,更佳為表示-O-、-CH2 -、-C(CH3 )2 -或-SO2 -,進而較佳為表示-O-。就原料之獲得性及機械強度較佳之觀點而言,R7 ~R14 較佳為表示氫原子或碳數1~6之烷基,更佳為表示氫原子或碳數1~3之烷基,進而較佳為表示氫原子。此處,R7 ~R14 所包含之氫原子可分別獨立地經鹵素原子取代。又,m1 較佳為1或2,更佳為1。m2 較佳為0。
於本發明之更加之實施態樣中,式(2b)係以式(2b')表示:

包含含有源自式(1)中之W以式(2b')表示之化合物之結構單元作為二羧酸單元之聚醯胺醯亞胺樹脂而成的光學膜更加容易提昇機械強度(例如彈性模數或耐撓曲性)。
作為構成二羧酸單元之二羧酸化合物之具體例,例如可列舉4,4'-氧基雙苯甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二甲酸、4,4'-聯苯二甲酸、3,3'-聯苯二甲酸、2個苯甲酸以單鍵、-CH2 -、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-SO2 -或伸苯基連結之化合物等芳香族二羧酸及其等之衍生物(例如氯化物、酸酐);碳數8以下之鏈式烴之二羧酸化合物等脂肪族二羧酸及其等之衍生物(例如氯化物、酯體)等。該等二羧酸化合物可單獨使用或組合2種以上使用。該等中,為了實現使光學膜兼具彈性模數與耐撓曲性,較佳為併用構成上述源自芳香族二羧酸化合物(A)之結構單元之二羧酸化合物與構成源自芳香族二羧酸化合物(B)之結構單元之二羧酸化合物。具體而言,作為較佳之例,可列舉併用4,4'-氧基雙(苯甲醯氯)與對苯二甲醯氯。
構成聚醯胺醯亞胺樹脂之羧酸單元所包含之二羧酸單元之含量相對於羧酸單元之所有結構單元之總莫耳數較佳為20莫耳%以上,更佳為30莫耳%以上,進而較佳為40莫耳%以上,尤佳為50莫耳%以上,最佳為60莫耳%以上,且較佳為90莫耳%以下,更佳為85莫耳%以下,進而較佳為80莫耳%以下。若二羧酸單元之含量為上述下限值以上,則可藉由源自二羧酸單元之醯胺鍵間氫鍵而提昇光學膜之機械強度(例如彈性模數)。又,若二羧酸單元之含量為上述上限值以下,則可抑制因源自二羧酸單元之醯胺鍵間氫鍵導致之增黏,藉此可抑制下述聚醯胺醯亞胺清漆之黏度,從而可使光學膜之加工變得容易。
構成聚醯胺醯亞胺樹脂之羧酸單元所包含之二羧酸單元中,具有式(2a)所表示之基之結構單元、例如源自芳香族二羧酸化合物(A)之結構單元之含量相對於羧酸單元之總莫耳數,較佳為0莫耳%以上,更佳為20莫耳%以上,進而較佳為30莫耳%以上,尤佳為40莫耳%以上,最佳為50莫耳%以上,且較佳為80莫耳%以下,更佳為75莫耳%以下,進而較佳為70莫耳%以下。若具有式(2a)所表示之基之結構單元之含量為上述下限值以上,則可藉由源自具有式(2a)所表示之基之結構單元之結構剛直性而提昇光學膜之機械強度(例如彈性模數)。又,若為上述上限值以下,則藉由抑制因源自具有式(2a)所表示之基之結構單元之醯胺鍵間氫鍵導致之增黏,而可抑制聚醯胺醯亞胺清漆之黏度,從而使光學膜之加工變得容易。
構成聚醯胺醯亞胺樹脂之羧酸單元所包含之二羧酸單元中,具有式(2a)所表示之基之結構單元、例如源自芳香族二羧酸化合物(A)之結構單元之含量相對於二羧酸單元之總莫耳數,較佳為0莫耳%以上,更佳為30莫耳%以上,進而較佳為50莫耳%以上,尤佳為70莫耳%以上,且較佳為95莫耳%以下,更佳為90莫耳%以下。若具有式(2a)所表示之基之結構單元之含量為上述下限值以上,則可藉由源自具有式(2a)所表示之基之結構單元之結構剛直性而提昇光學膜之機械強度(例如彈性模數),若為上述上限值以下,則有光學膜之耐撓曲性變得良好之傾向
構成聚醯胺醯亞胺樹脂之羧酸單元所包含之二羧酸單元中,具有式(2b)所表示之基之結構單元、例如源自芳香族二羧酸化合物(B)之結構單元之含量相對於羧酸單元之總莫耳數,較佳為3莫耳%以上,更佳為5莫耳%以上,進而較佳為7莫耳%以上,尤佳為10莫耳%以上,且較佳為70莫耳%以下,更佳為65莫耳%以下,進而較佳為60莫耳%以下。若具有式(2b)所表示之基之結構單元之含量為上述下限值以上,則有藉由源自具有式(2b)所表示之基之結構單元之結構柔軟性而提昇光學膜之耐撓曲性之傾向,若為上述上限值以下,則可藉由抑制因源自具有式(2b)所表示之基之結構單元之醯胺鍵間氫鍵導致之增黏而抑制下述聚醯胺醯亞胺清漆之黏度,從而可使光學膜之加工變得容易。
構成聚醯胺醯亞胺樹脂之羧酸單元所包含之二羧酸單元中,具有式(2b)所表示之基之結構單元、例如源自芳香族二羧酸化合物(B)之結構單元之含量相對於二羧酸單元之總莫耳數,較佳為3莫耳%以上,更佳為5莫耳%以上,進而較佳為7莫耳%以上,尤佳為10莫耳%以上,且較佳為100莫耳%以下。若具有式(2b)所表示之基之結構單元之含量為上述下限值以上,則有光學膜之耐撓曲性提昇之傾向。再者,二羧酸單元之含量、具有式(2a)所表示之基之結構單元、及具有式(2b)所表示之基之結構單元等之含量等例如可使用1 H-NMR測定,或亦可根據原料之添加比計算。
四羧酸化合物表示四羧酸或四羧酸衍生物,作為四羧酸衍生物,例如可列舉四羧酸之酸酐等。四羧酸單元較佳為包含源自式(3)

所表示之化合物之結構單元(有時稱為源自四羧酸化合物(3)之結構單元)。此處,於本發明之聚醯胺醯亞胺樹脂中,源自四羧酸化合物(3)之結構單元可經由形成於Y之兩側之醯亞胺基而與源自二胺化合物之結構單元鍵結。可包含1種或2種以上源自四羧酸化合物(3)之結構單元作為四羧酸單元,於包含2種以上之情形時,於各個源自四羧酸化合物(3)之結構單元中Y之種類不同。
於式(3)中,Y分別獨立地表示4價之有機基,較佳為表示碳數4~40之4價之有機基。上述有機基亦可為有機基中之氫原子烴基或經氟取代之烴基取代,於該情形時,烴基及經氟取代之烴基之碳數較佳為1~8。作為Y,可例示式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28),或式(29)所表示之基;該等式所表示之基中之氫原子經甲基、氟基、氯代基或三氟甲基取代之基;以及4價之碳數6以下之鏈式烴基。
式(20)~式(29)中,
*表示鍵結部,
W1 表示單鍵、-O-、-CH2 -、-CH2 -CH2 -、-CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-Ar-、-SO2 -、-CO-、-O-Ar-O-、-Ar-O-Ar-、-Ar-CH2 -Ar-、-Ar-C(CH3 )2 -Ar-或-Ar-SO2 -Ar-。Ar表示亦可經氟原子取代之碳數6~20之伸芳基,作為具體例,可列舉伸苯基。就容易提昇所得之光學膜之彈性模數之觀點而言,式(3)中,Y較佳為式(26)、(28)及(29)所表示之基。又,就容易降低光學膜之黃色度之觀點而言,式(3)中,Y較佳為式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)或式(27)所表示之基;以及該等基中之氫原子經甲基、氟基、氯代基或三氟甲基取代之基。而且,就容易抑制光學膜之黃色度之觀點而言,W1 較佳為分別獨立地為單鍵、-O-、-CH2 -、-CH2 -CH2 -、-CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 -或-C(CF3 )2 -,更佳為單鍵、-O-、-CH2 -、-C(CH3 )2 -或-C(CF3 )2 -,進而較佳為-C(CH3 )2 -或-C(CF3 )2 -,尤佳為-C(CF3 )2 -。
於本發明之較佳之實施態樣中,式(3)中之Y係以式(4)表示:

[式(4)中,R16 ~R23 分別獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基或碳數6~12之芳基,R16 ~R23 所包含之氫原子可分別獨立地經鹵素原子取代,*表示鍵結部]。
式(4)中,較佳為R16 ~R21 為氫原子,且R22 及R23 為氫原子或碳數1~6之烷基,更佳為R16 ~R21 為氫原子,且R22 及R23 為氫原子或碳數1~3之烷基,此處,R22 及R23 所包含之氫原子可分別獨立地經鹵素原子取代。就容易提昇光學膜之彈性模數,且容易提昇光學特性、例如降低黃色度之觀點而言,R22 及R23 分別獨立地進而較佳為甲基、氟基、氯代基或三氟甲基,尤佳為甲基或三氟甲基。
於本發明之較佳之實施態樣中,式(4)係以式(4')表示:

包含含有源自式(3)中之Y以式(4')表示之化合物之結構單元作為四羧酸單元之聚醯胺醯亞胺樹脂而成的光學膜可降低霧度,並且提高全光線透過率,因此具有優異之透明性。進而,可藉由含有氟元素之骨架而提昇聚醯胺醯亞胺樹脂向溶劑之溶解性,將聚醯胺醯亞胺清漆之黏度抑制得較低,又,光學膜之製造變得容易。
作為構成四羧酸單元之四羧酸化合物,可列舉芳香族四羧酸及其酸酐,較佳為其二酸酐等芳香族四羧酸化合物;脂肪族四羧酸及其酸酐,較佳為其二酸酐等脂肪族四羧酸化合物等。除酸酐外,四羧酸化合物亦可為氯化物等四羧酸化合物之衍生物,該等可單獨使用或組合2種以上使用。
作為芳香族四羧酸二酐之具體例,可列舉非縮合多環式之芳香族四羧酸二酐、單環式之芳香族四羧酸二酐及縮合多環式之芳香族四羧酸二酐。作為非縮合多環式之芳香族四羧酸二酐,可列舉4,4'-氧二鄰苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯氧基苯基)丙烷二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐(有時亦表述為6FDA)、1,2-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,2-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、4,4'-(對伸苯基二氧基)二鄰苯二甲酸二酐、及4,4'-(間伸苯基二氧基)二鄰苯二甲酸二酐。又,作為單環式之芳香族四羧酸二酐,可列舉1,2,4,5-苯四羧酸二酐,作為縮合多環式之芳香族四羧酸二酐,可列舉2,3,6,7-萘四羧酸二酐。
該等中,較佳為可列舉4,4'-氧二鄰苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯氧基苯基)丙烷二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐、1,2-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,2-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、4,4'-(對伸苯基二氧基)二鄰苯二甲酸二酐、及4,4'-(間伸苯基二氧基)二鄰苯二甲酸二酐,更佳為可列舉4,4'-氧二鄰苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯四羧酸二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、及4,4'-(對伸苯基二氧基)二鄰苯二甲酸二酐。該等可單獨使用或組合2種以上使用。
作為脂肪族四羧酸二酐,可列舉環式或非環式之脂肪族四羧酸二酐。環式脂肪族四羧酸二酐係指具有脂環式烴結構之四羧酸二酐,作為其具體例,可列舉1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐等環烷烴四羧酸二酐;雙環[2.2.2]7-辛烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、二環己基3,3'-4,4'-四羧酸二酐及該等之位置異構物。該等可單獨使用或組合2種以上使用。作為非環式脂肪族四羧酸二酐之具體例,可列舉1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐、及1,2,3,4-戊酸四羧酸二酐等,該等可單獨使用或組合2種以上使用。又,亦可組合使用環式脂肪族四羧酸二酐及非環式脂肪族四羧酸二酐。
就容易提昇光學膜之彈性模數、耐撓曲性、及光學特性之觀點而言,四羧酸化合物中,較佳為可列舉上述脂環式四羧酸二酐或非縮合多環式之芳香族四羧酸二酐。作為具體例,較佳為4,4'-氧二鄰苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐及該等之混合物,更佳為3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐及4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐及該等之混合物,進而較佳為4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐。
構成聚醯胺醯亞胺樹脂之羧酸單元所包含之四羧酸單元之含量相對於羧酸單元之總莫耳數,較佳為10莫耳%以上,更佳為20莫耳%以上,且較佳為60莫耳%以下,更佳為50莫耳%以下,進而較佳為40莫耳%以下。若四羧酸單元之含量為上述上限值以下,則有可提昇機械強度(例如彈性模數)之傾向,若為上述下限值以上,則有可提昇向溶劑之溶解性及光學特性(例如降低霧度或黃色度)之傾向。
構成聚醯胺醯亞胺樹脂之羧酸單元所包含之四羧酸單元中,具有式(4)所表示之基之結構單元、例如源自式(3)中之Y以式(4)表示之化合物之結構單元之含量相對於羧酸單元之總莫耳數,較佳為10莫耳%以上,更佳為20莫耳%以上,且較佳為60莫耳%以下,更佳為50莫耳%以下,進而較佳為40莫耳%以下。又,構成聚醯胺醯亞胺樹脂之羧酸單元所包含之四羧酸單元中,具有式(4)所表示之基之結構單元之含量相對於四羧酸單元之總莫耳數,較佳為50莫耳%以上,更佳為60莫耳%以上,進而較佳為70莫耳%以上,且較佳為100莫耳%以下。若具有式(4)所表示之基之結構單元之含量為上述範圍,則可降低光學膜之黃色度,提昇光學特性。進而,可進一步提昇聚醯胺醯亞胺樹脂向溶劑之溶解性,並將聚醯胺醯亞胺清漆之黏度抑制得更低,又,使光學膜之製造變得容易。再者,四羧酸單元之含量、及具有式(4)所表示之基之結構單元之含量等例如可使用1 H-NMR測定,或亦可根據原料之添加比計算。
於上述聚醯胺醯亞胺樹脂所包含之羧酸單元中,源自二羧酸化合物(1)之結構單元之含量相對於源自四羧酸化合物(3)之結構單元1莫耳,較佳為0.1莫耳以上,更佳為1莫耳以上,進而較佳為2莫耳以上,且較佳為5莫耳以下,更佳為4莫耳以下,進而較佳為3莫耳以下。若源自二羧酸化合物(1)之結構單元之含量為上述下限值以上,則包含聚醯胺醯亞胺樹脂而成之光學膜有機械強度(例如彈性模數)變高之傾向,若為上述上限值以下,則可抑制因源自二羧酸化合物(1)之結構單元中之醯胺鍵間之氫鍵導致之增黏,從而降低聚醯胺醯亞胺清漆之黏度,且使光學膜之製造變得容易。
聚醯胺醯亞胺樹脂可於不損害包含聚醯胺醯亞胺樹脂而成之光學膜之各種物性之範圍內,包含源自式(5)

所表示之化合物之結構單元(有時稱為源自四羧酸化合物(5)之結構單元)、及/或源自三羧酸化合物之結構單元。
於本發明之聚醯胺醯亞胺樹脂包含源自四羧酸化合物(5)之結構單元之情形時,源自四羧酸化合物(5)之結構單元可經由形成於Y1 之兩側之醯亞胺基或醯胺基而與源自二胺化合物之結構單元鍵結。作為四羧酸單元,可包含1種或2種以上源自四羧酸化合物(5)之結構單元,於包含2種以上之情形時,於各個源自四羧酸化合物(5)之結構單元中Y1 之種類不同。
式(5)中,Y1 為4價之有機基,較佳為有機基中之氫原子烴基或經氟取代之烴基取代之有機基。作為Y1 ,可例示式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)或式(29)所表示之基、以及4價之碳數6以下之鏈式烴基。又,R24 及R25 分別獨立地為-OH、-OMe、-OEt、-OPr、-OBu或-Cl,較佳為-Cl。
構成源自三羧酸化合物之結構單元之三羧酸化合物表示三羧酸或三羧酸衍生物,作為三羧酸衍生物,例如可列舉三羧酸之氯化物及酯體等。
三羧酸單元較佳為包含源自式(6)

所表示之化合物之結構單元(有時稱為源自三羧酸化合物(6)之結構單元)。於本發明之聚醯胺醯亞胺樹脂包含源自三羧酸化合物(6)之結構單元之情形時,源自三羧酸化合物(6)之結構單元可經由形成於Y2 之兩側之醯亞胺基或醯胺基而與源自二胺化合物之結構單元鍵結。可包含1種或2種以上源自三羧酸化合物(6)之結構單元作為三羧酸單元,於包含2種以上之情形時,於各個源自三羧酸化合物(6)之結構單元中Y2 之種類不同。又,R26 為-OH、-OMe、-OEt、-OPr、-OBu或-Cl,較佳為-Cl。
式(6)中,Y2 為3價之有機基,較佳為有機基中之氫原子可經烴基或經氟取代之烴基取代的有機基。作為Y2 ,可例示式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)或式(29)所表示之基之鍵結部之任1個被取代為氫原子而成之基、以及3價之碳數6以下之鏈式烴基。
於本發明之聚醯胺醯亞胺樹脂包含三羧酸單元之情形時,作為構成三羧酸單元之三羧酸化合物,可列舉芳香族三羧酸、脂肪族三羧酸及其等之衍生物(例如氯化物、酸酐等),作為其具體例,可列舉1,2,4-苯三羧酸之酸酐;2,3,6-萘三羧酸-2,3-酸酐;鄰苯二甲酸酐與苯甲酸以單鍵、-O-、-CH2 -、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-SO2 -或伸苯基連結而成之化合物。該等三羧酸化合物可單獨使用或組合2種以上使用。
於本發明之較佳之實施態樣中,聚醯胺醯亞胺樹脂所包含之羧酸單元包含源自二羧酸化合物(1)之結構單元、及源自四羧酸化合物(3)之結構單元,且視情況包含源自三羧酸化合物(6)之結構單元。又,就提昇包含聚醯胺醯亞胺樹脂而成之光學膜之光學特性、例如降低黃色度之觀點而言,聚醯胺醯亞胺樹脂所包含之羧酸單元中,二羧酸單元及四羧酸單元之總莫耳數相對於二羧酸單元及四羧酸單元、以及視情況包含之三羧酸單元之總莫耳數,較佳為80莫耳%以上,更佳為90莫耳%以上,進而較佳為95莫耳%以上,進而更佳為98莫耳%以上,亦可為100莫耳%。又,二羧酸單元及四羧酸單元相對於二羧酸單元及四羧酸單元、以及視情況包含之三羧酸單元之總莫耳數,通常為100莫耳%以下。再者,上述含量例如可使用1 H-NMR測定,或亦可根據原料之添加比計算。
二胺化合物較佳為包含源自式(7)

所表示之化合物之結構單元(源自二胺化合物(7)之結構單元)。可包含1種或2種以上源自二胺化合物(7)之結構單元作為二胺單元,於包含2種以上之情形時,於各個源自二胺化合物(7)之結構單元中X之種類不同。此處,於本發明之聚醯胺醯亞胺樹脂中,源自二胺化合物(7)之結構單元可經由形成於X之兩側之醯胺基而與源自二羧酸化合物(1)之結構單元鍵結,可經由形成於X之兩側之醯亞胺基而與源自四羧酸化合物(3)之結構單元鍵結,可經由形成於X之兩側之醯亞胺基或醯胺基而與源自四羧酸化合物(5)之結構單元鍵結,且可經由形成於X之兩側之醯亞胺基或醯胺基而與源自三羧酸化合物(6)之結構單元鍵結。
式(7)中,X表示2價之有機基,較佳為表示碳數4~40之2價之有機基。上述有機基亦可為有機基中之氫原子烴基或經氟取代之烴基取代,於該情形時,烴基及經氟取代之烴基之碳數較佳為1~8。作為X,可例示式(10)、式(11)、式(12)、式(13)、式(14)、式(15)、式(16)、式(17)或式(18)所表示之基;該等式所表示之基中之氫原子藉由甲基、氟基、氯代基或三氟甲基取代之基;以及碳數6以下之鏈式烴基。
式(10)~式(18)中之*表示鍵結部,V1 、V2 及V3 分別獨立地表示單鍵、-O-、-CH2 -、-CH2 -CH2 -、-CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-S-、-SO2 -或-CO-。V1 與V2 、及V2 與V3 較佳為分別相對於各環位於間位或對位。
就容易提昇包含聚醯胺醯亞胺樹脂而成之光學膜之彈性模數之觀點而言,式(10)、式(11)、式(12)、式(13)、式(14)、式(15)、式(16)、式(17)或式(18)所表示之基中,較佳為式(13)、式(14)、式(15)、式(16)或式(17)所表示之基,更佳為式(14)、式(15)或(16)所表示之基。又,就容易提昇包含聚醯胺醯亞胺樹脂而成之光學膜之彈性模數之觀點而言,V1 、V2 及V3 較佳為分別獨立地為單鍵、-O-或-S-,更佳為單鍵或-O-,進而較佳為單鍵。
於本發明之較佳之實施態樣中,式(7)中之X係以式(8)表示:

[式(8)中,R27 ~R34 分別獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基或碳數6~12之芳基,R27 ~R34 所包含之氫原子可分別獨立地經鹵素原子取代,*表示鍵結部]。
作為聚醯胺醯亞胺樹脂所包含之二胺單元,若包含源自式(7)中之X以式(8)所表示之化合物之結構單元,則包含聚醯胺醯亞胺樹脂而成之光學膜容易兼具較高之彈性模數及優異之光學特性。
式(7)中,R27 ~R34 較佳為R27 ~R32 為氫原子,且R33 及R34 為氫原子或碳數1~6之烷基,更佳為R27 ~R32 為氫原子,R33 及R34 表示氫原子或碳數1~3之烷基,此處,R33 及R34 所包含之氫原子可分別獨立地經鹵素原子取代。就容易獲得優異之光學特性、例如低霧度、低黃色度之光學膜之觀點而言,R27 ~R34 分別獨立地進而較佳為甲基、或三氟甲基,尤佳為三氟甲基。
於本發明之較佳之實施態樣中,式(8)係以式(8')表示:

包含含有源自式(8)中之X以式(8')表示之化合物之結構單元作為二胺單元之聚醯胺醯亞胺樹脂而成的光學膜可降低霧度,並且降低黃色度,因此可具有優異之光學特性。進而,可藉由含有氟元素之骨架而提昇聚醯胺醯亞胺樹脂向溶劑之溶解性,從而可將聚醯胺醯亞胺清漆之黏度抑制得較低,又,使光學膜之製造變得容易。
作為構成二胺單元之二胺,例如可列舉脂肪族二胺、芳香族二胺及該等之混合物。再者,於本實施形態中,「芳香族二胺」係表示胺基直接鍵結於芳香環之二胺,亦可於其結構之一部分包含脂肪族基或其他取代基。該芳香環既可為單環亦可為縮合環,可例示苯環、萘環、蒽環及茀環等,但並不限定於該等。該等中,較佳為苯環。又「脂肪族二胺」係表示胺基直接鍵結於脂肪族基之二胺,亦可於其結構之一部分包含芳香環及其他取代基。
作為脂肪族二胺之具體例,可列舉己二胺等非環式脂肪族二胺;1,3-雙(胺基甲基)環己烷、1,4-雙(胺基甲基)環己烷、降烷二胺、4,4'-二胺基二環己基甲烷等環式脂肪族二胺等。該等可單獨使用或組合2種以上使用。
作為芳香族二胺之具體例,可列舉對苯二胺、間苯二胺、2,4-甲苯二胺、間苯二甲胺、對苯二甲胺、1,5-二胺基萘、2,6-二胺基萘等具有1個芳香環之芳香族二胺;4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基丙烷、4,4'-二胺基二苯基醚、3,4'-二胺基二苯基醚、3,3'-二胺基二苯基醚、4,4'-二胺基二苯基碸、3,4'-二胺基二苯基碸、3,3'-二胺基二苯基碸、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4'-二胺基二苯基碸、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2'-二甲基聯苯胺、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯(有時亦表述為TFMB)4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、9,9-雙(4-胺基苯基)茀、9,9-雙(4-胺基-3-甲基苯基)茀、9,9-雙(4-胺基-3-氯苯基)茀、9,9-雙(4-胺基-3-氟苯基)茀等具有2個以上芳香環之芳香族二胺。該等可單獨使用或組合2種以上使用。
作為芳香族二胺,較佳為4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基丙烷、4,4'-二胺基二苯基醚、3,3'-二胺基二苯基醚、4,4'-二胺基二苯基碸、3,3'-二胺基二苯基碸、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2'-二甲基聯苯胺、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯,更佳為4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基丙烷、4,4'-二胺基二苯基醚、4,4'-二胺基二苯基碸、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2'-二甲基聯苯胺、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯。該等可單獨使用或組合2種以上使用。
上述二胺化合物中,就容易提昇光學膜之彈性模數,且容易提昇光學特性、例如降低霧度之觀點而言,較佳為使用選自由具有聯苯結構之芳香族二胺所組成之群中之1種以上。更佳為使用選自由2,2'-二甲基聯苯胺、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯及4,4'-二胺基二苯基醚所組成之群中之1種以上,進而較佳為使用2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯。
構成聚醯胺醯亞胺樹脂之二胺單元中,具有式(8)所表示之基之結構單元、例如源自式(7)中之X以式(8)表示之化合物之結構單元之含量相對於二胺單元之總莫耳數,較佳為30莫耳%以上,更佳為50莫耳%以上,進而較佳為60莫耳%以上,進而更佳為70莫耳%以上,尤佳為80莫耳%以上,且較佳為100莫耳%以下。若具有式(8)所表示之基之結構單元之含量為上述範圍,則所得之光學膜可降低霧度,具有更高之透明性,又,光學膜之製造變得容易。再者,具有式(8)所表示之基之結構單元之含量等例如可使用1 H-NMR測定,或亦可根據原料之添加比計算。
於本發明之較佳之實施態樣中,如上所述,上述聚醯胺醯亞胺樹脂中可包含鹵素原子。作為含氟取代基之具體例,可列舉氟基及三氟甲基。藉由使聚醯胺醯亞胺樹脂包含鹵素原子,而存在可提昇包含聚醯胺醯亞胺樹脂而成之光學膜之光學特性、例如降低霧度或黃色度的情形。又,就進一步提昇光學膜之光學特性、彈性模數及耐撓曲性之觀點而言,鹵素原子較佳為氟原子。
就進一步提昇光學膜之光學特性之觀點而言,以聚醯胺醯亞胺樹脂之質量為基準,聚醯胺醯亞胺樹脂中之鹵素原子之含量較佳為1~40質量%,更佳為3~35質量%,進而較佳為5~32質量%。
如上所述,本發明之聚醯胺醯亞胺樹脂例如係藉由包含上述二羧酸化合物、上述四羧酸化合物、及視需要之上述三羧酸化合物之羧酸化合物與上述二胺化合物之反應、例如縮聚而製造。於本發明之一實施態樣中,於聚醯胺醯亞胺樹脂之合成中,亦可存在醯亞胺化觸媒。作為醯亞胺化觸媒,例如可列舉三丙胺、二丁基丙基胺、乙基二丁基胺等脂肪族胺;N-乙基哌啶、N-丙基哌啶、N-丁基吡咯啶、N-丁基哌啶、及N-丙基六氫氮呯等脂環式胺(單環式);氮雜雙環[2.2.1]庚烷、氮雜雙環[3.2.1]辛烷、氮雜雙環[2.2.2]辛烷、及氮雜雙環[3.2.2]壬烷等脂環式胺(多環式);以及吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2-乙基吡啶、3-乙基吡啶、4-乙基吡啶、2,4-二甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶、3,4-環戊烯并吡啶、5,6,7,8-四氫異喹啉、及異喹啉等芳香族胺。
於聚醯胺醯亞胺樹脂之製造中,反應溫度並無特別限定,例如為50~350℃。反應時間亦並無特別限定,例如為30分~10小時左右。可視需要於惰性環境或減壓之條件下進行反應。又,反應可於溶劑中進行,作為溶劑,例如可列舉用於製備聚醯胺醯亞胺清漆之下述溶劑。
聚醯胺醯亞胺樹脂之標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量為210,000以上,較佳為3000,000以上,更佳為350,000以上,且較佳為800,000以下,更佳為750,000以下,進而較佳為600,000以下,較佳為500,000以下。若聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量為上述下限值以上,則可使包含聚醯胺醯亞胺樹脂而成之光學膜之彈性模數或耐撓曲性提昇,並且可提昇光學特性、例如降低霧度。又,若聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量為上述上限值以下,則可將聚醯胺醯亞胺清漆之黏度抑制得較低,且使光學膜容易延伸,因此加工性變得良好。再者,於本說明書中重量平均分子量例如可進行GPC(Gel Permeation Chromatography,凝膠滲透層析法)測定,並藉由標準聚苯乙烯換算而求出,具體而言,可藉由實施例所記載之方法而求出。
於光學膜中,聚醯胺醯亞胺樹脂之含量相對於光學膜之質量,較佳為30~99質量%,更佳為35~90質量%,進而較佳為40~80質量%,尤佳為40~70質量%。若為上述範圍,則容易獲得具有較高之彈性模數及優異之光學特性之光學膜。
更具體而言,本發明之較佳之實施形態之聚醯胺醯亞胺樹脂具有式(31)所表示之重複結構單元及式(34)所表示之重複結構單元。本實施形態之聚醯胺醯亞胺樹脂就膜之強度及透明性之觀點而言,較佳為式(31)所表示之重複結構單元及式(34)所表示之重複結構單元為聚醯胺醯亞胺樹脂之主要結構單元。式(31)所表示之重複結構單元與式(34)所表示之重複結構單元之合計相對於聚醯胺醯亞胺樹脂之所有重複結構單元,較佳為40莫耳%以上,更佳為50莫耳%以上,進而較佳為70莫耳%以上,進而更佳為90莫耳%以上,尤佳為98莫耳%以上。式(31)所表示之重複結構單元與式(34)所表示之重複結構單元之合計亦可為100莫耳%。
又,本實施形態之聚醯胺醯亞胺樹脂中,式(34)所表示之重複結構單元相對於式(31)所表示之重複結構單元與式(34)所表示之重複結構單元之合計,較佳為20莫耳%以上,更佳為30莫耳%以上,進而較佳為40莫耳%以上,尤佳為50莫耳%以上,最佳為60莫耳%以上。又,較佳為90莫耳%以下,更佳為85莫耳%以下,進而較佳為80莫耳%以下。若式(34)所表示之重複結構單元為上述範圍,則就藉由提昇光學膜之彈性模數及樹脂之溶解性而獲得良好之成膜性之觀點而言較佳。
進而,本發明之較佳之實施形態之聚醯胺醯亞胺樹脂亦可於不損害所得之聚醯胺醯亞胺系高分子膜之各種物性之範圍內包含式(32)及式(33)之任一者所表示之重複結構單元之任1個以上。又,該聚醯胺醯亞胺樹脂亦可分別包含2種以上式(31)、式(32)、式(33)或式(34)所表示之重複結構單元。
式(31)所表示之重複結構單元及式(32)所表示之重複結構單元為四羧酸化合物(3)或四羧酸化合物(5)與二胺化合物(7)反應而形成之結構單元,且為共同包含四羧酸化合物(3)或源自四羧酸化合物(5)之結構單元與源自二胺化合物(7)之結構單元之結構單元。式(33)所表示之重複結構單元為三羧酸化合物(6)與二胺化合物(7)反應而形成之結構單元,且為共同包含源自三羧酸化合物(6)之結構單元與源自二胺化合物(7)之結構單元之結構單元。式(34)所表示之重複結構單元為二羧酸化合物(1)與二胺化合物(7)反應而形成之結構單元,且為共同包含源自二羧酸化合物(1)之結構單元與源自二胺化合物(7)之結構單元之結構單元。
因此,於式(31)、式(32)、式(32)或(34)之各者中,G1 及G2 與式(3)中之Y或式(5)中之Y1 相同,G3 與式(6)中之Y2 相同,G4 與式(1)中之W相同,於式(31)、式(32)、式(33)及(34)中,X1 ~X4 分別與式(7)中之X相同,X1 ~X4 可分別相同亦可不同。
<二氧化矽粒子>
本發明之光學膜包含二氧化矽粒子。二氧化矽粒子之平均一次粒徑較佳為10 nm以上,更佳為15 nm以上,進而較佳為20 nm以上,且較佳為100 nm以下,更佳為80 nm以下,進而較佳為60 nm以下,尤佳為40 nm以下,尤佳為30 nm以下。若二氧化矽粒子之平均一次粒徑為上述範圍,則可抑制二氧化矽粒子之凝聚,且可提昇光學膜之光學特性例如降低霧度。再者,於本發明中,平均一次粒徑可藉由BET(Brunauer-E mmett-Teller,布厄特)法測定。
本發明之光學膜所包含之二氧化矽粒子之含量相對於光學膜之質量(100質量%)為3~70質量%。本發明之光學膜藉由包含重量平均分子量為210,000以上之上述聚醯胺醯亞胺樹脂、及3~70質量%之上述二氧化矽粒子,而具有較高之彈性模數,並且具有優異之光學特性、例如低霧度(Haze)、低黃色度(YI值)、及較高之全光線透過率。
本發明之光學膜所包含之二氧化矽粒子之含量較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,進而較佳為30質量%以上,且較佳為60質量%以下。若二氧化矽粒子之含量為上述下限值以上,則容易進一步提昇彈性模數,又,若二氧化矽粒子之含量為上述上限值以下,則容易提昇光學特性、例如降低霧度(Haze),且容易提昇彎折試驗中之耐久性(耐撓曲性)。
於本發明之一實施態樣中,於光學膜所包含之聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量相對較大之情形時,若二氧化矽粒子之含量相對較小,則例如存在霧度(Haze)變高等光學特性降低之情形。因此,於聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量相對較大之情形時,較佳為使二氧化矽粒子之含量相對較大。例如於聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量為210,000以上之情形時,二氧化矽粒子之含量相對於光學膜之質量(100質量%),較佳為3質量%以上,更佳為5質量%以上,進而較佳為10質量%以上,尤佳為30質量%以上,且二氧化矽粒子之含量為70質量%以下。如此,藉由將二氧化矽粒子之含量調整為特定量以上,即便光學膜包含高分子量之聚醯胺醯亞胺樹脂,亦可表現出較高之彈性模數與優異之光學特性。
<光學膜>
本發明之光學膜包含重量平均分子量為210,000以上之聚醯胺醯亞胺樹脂、及相對於光學膜之質量3~70質量份之二氧化矽粒子,因此具有較高之彈性模數,並且具有優異之光學特性。又,本發明之光學膜之耐撓曲性亦優異。因此,本發明之光學膜可用於圖像顯示裝置之構件、尤其是撓性顯示器之前面板(窗膜)。前面板具有保護撓性顯示器內之圖像顯示元件之功能。作為圖像顯示裝置,可列舉電視、智慧型手機、行動電話、汽車導航、平板PC(Personal Computer,個人電腦)、攜帶型遊戲機、電子紙、指示器、看板、時鐘、及智慧型手錶等隨身設備等。作為撓性顯示器,可列舉具有撓性特性之圖像顯示裝置,例如電視、智慧型手機、行動電話、汽車導航、平板PC、攜帶型遊戲機、電子紙、指示器、看板、時鐘、及隨身設備等。
本發明之光學膜可進而包含紫外線吸收劑。作為紫外線吸收劑,例如可列舉苯并三唑衍生物(苯并三唑系紫外線吸收劑)、1,3,5-三苯基三嗪衍生物等三嗪衍生物(三嗪系紫外線吸收劑)、二苯甲酮衍生物(二苯甲酮系紫外線吸收劑)、及水楊酸酯衍生物(水楊酸酯系紫外線吸收劑),可使用選自由該等所組成之群中中之至少1種。就具有良好之紫外線吸收能而言,較佳為使用選自由苯并三唑系紫外線吸收劑及三嗪系紫外線吸收劑所組成之群中之至少1種,更佳為苯并三唑系紫外線吸收劑。
作為苯并三唑系紫外線吸收劑之具體例,可列舉式(9)所表示之化合物,該等可單獨使用或組合2種以上使用。作為式(9)所表示之化合物之具體例,可列舉住友化學(股)製造之商品名:Sumisorb 200(2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑)、Sumisorb 300(2-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑)、Sumisorb 340(2-(2-羥基-5-第三辛基苯基)苯并三唑)、Sumisorb 350(2-(2-羥基3,5-二第三戊基苯基)苯并三唑)。
式(9)中,T為氫原子、氟原子、氯原子、碳數1~5之烷基或碳數1~5之烷氧基,R35 及R36 分別獨立地為氫原子或碳數1~20之烴基,R35 或R36 中之至少任一者為碳數1~20之烴基。
作為T中之碳數1~5之烷基,可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、2-甲基-丁基、3-甲基丁基、2-乙基-丙基等。
作為T中之碳數1~5之烷氧基,可列舉甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、正戊氧基、2-甲基-丁氧基、3-甲基丁氧基、2-乙基-丙氧基等。
T較佳為氫原子、氟原子、氯原子或甲基,更佳為氫原子、氟原子或氯原子。
R35 及R36 分別為氫原子或碳數1~20之烴基,R35 及R36 中之至少任一者為烴基。R35 及R36 於分別為烴基之情形時,較佳為碳數1~12之烴基,更佳為碳數1~8之烴基。具體而言,可例示甲基、第三丁基、第三戊基及第三辛基。
於光學膜中,紫外線吸收劑之含量相對於聚醯胺醯亞胺樹脂與二氧化矽粒子之總質量100質量份,較佳為0.01~10質量份,更佳為1~8質量份,進而較佳為3~7質量份。若紫外線吸收劑之含量為上述下限值以上,則可提昇紫外線吸收性。若紫外線吸收劑之含量為上述上限值以下,則可抑制因光學膜製造時之熱導致紫外線吸收劑分解,從而可提昇光學特性、例如降低霧度。
本發明之光學膜可包含聚醯胺醯亞胺樹脂、二氧化矽粒子及紫外線吸收劑以外之其他添加劑。作為其他添加劑,例如可列舉聚醯胺醯亞胺樹脂以外之其他樹脂、抗氧化劑、脫模劑、穩定劑、上藍劑等著色劑、阻燃劑、潤滑劑、及調平劑。於光學膜包含添加劑之情形時,添加劑之含量相對於光學膜之質量,較佳為0.01~20質量%,更佳為0.1~10質量%。
作為其他樹脂,並無特別限定,可列舉慣用之樹脂、例如聚烯烴系樹脂、纖維素系樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚醚醚酮系樹脂、聚碸系樹脂、聚醯亞胺樹脂等。其他樹脂可單獨使用或組合2種以上使用。
光學膜之厚度可根據用途適當調整,通常為10~200 μm,較佳為20~100 μm,更佳為25~80 μm,進而較佳為30~50 μm。若光學膜之厚度為上述範圍,則光學特性與耐撓曲性變得良好。再者,於本發明中,光學膜之厚度例如可藉由實施例所記載之方法測定。
本發明之光學膜之霧度較佳為3.0%以下,更佳為2.0%以下,進而較佳為1.0%以下。光學膜之霧度為上述上限值以下之光學膜之透明性變得良好,於用於圖像顯示裝置之前面板之情形時,可賦予較高之視認性。又,霧度之下限值通常為0.01%。再者,霧度可藉由實施例所記載之方法測定。
本發明之光學膜之黃色度較佳為8以下,更佳為5以下,進而較佳為3以下。光學膜之黃色度為上述上限值以下之光學膜之透明性變得良好,於用於圖像顯示裝置之前面板之情形時,可賦予較高之視認性。又,黃色度通常為-5以上,較佳為-2以上。再者,黃色度可藉由實施例所記載之方法測定。
於本發明之光學膜中,厚度50 μm下之全光線透過率較佳為80%以上,更佳為85%以上,進而較佳為90%以上,尤佳為91%以上,最佳為92%以上。光學膜之全光線透過率為上述下限值以上之光學膜之透明性良好,於用於圖像顯示裝置之前面板之情形時,可賦予較高之視認性。又,全光線透過率之上限值通常為99.99%。再者,全光線透過率可藉由實施例所記載之方法測定。
本發明之光學膜之彈性模數較佳為3 GPa以上,更佳為4 GPa以上,進而較佳為5 GPa以上,尤佳為6 GPa以上,且較佳為10 GPa以下,更佳為8 GPa以下,進而較佳為7 GPa以下。若光學膜之彈性模數為上述範圍,則容易提昇耐撓曲性。再者,彈性模數可藉由實施例所記載之方法測定。
光學膜之製造方法並無特別限定,例如可藉由包含以下之步驟之方法製造:
(a)製備包含聚醯胺醯亞胺樹脂及二氧化矽粒子之液體(有時稱為聚醯胺醯亞胺清漆)之步驟(聚醯胺醯亞胺清漆製備步驟);
(b)將聚醯胺醯亞胺清漆塗佈於基材而形成塗膜之步驟(塗佈步驟);及
(c)使所塗佈之液體(塗膜)乾燥而形成光學膜之步驟(光學膜形成步驟)。
於聚醯胺醯亞胺清漆製備步驟中,為了製備聚醯胺醯亞胺清漆,而將上述二羧酸化合物、上述四羧酸化合物、上述二胺化合物、及視需要之三羧酸化合物、作為醯亞胺化觸媒而發揮作用之三級胺、脫水劑等其他成分混合並進行反應而製備聚醯胺醯亞胺樹脂混合液。作為三級胺,可列舉上述芳香族胺及脂肪族胺等。作為脫水劑,可列舉乙酸酐、丙酸酐、異丁酸酐、三甲基乙酸酐、丁酸酐、及異戊酸酐等。於該聚醯胺醯亞胺樹脂混合液中加入不良溶劑,藉由再沈澱法而使聚醯胺醯亞胺樹脂析出,進行乾燥並取出沈澱物。視需要以甲醇等溶劑將沈澱物洗淨並進行乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。繼而,將聚醯胺醯亞胺樹脂溶解於溶劑,添加上述二氧化矽粒子,並視需要添加紫外線吸收劑及其他添加劑,進行攪拌,藉此製備聚醯胺醯亞胺清漆。再者,亦可於聚醯胺醯亞胺樹脂中添加將包含二氧化矽粒子之矽溶膠之分散介質置換成聚醯胺醯亞胺樹脂可溶解之溶劑、例如下述聚醯胺醯亞胺清漆之製備所使用之溶劑而成的矽溶膠。
聚醯胺醯亞胺清漆之製備所使用之溶劑只要可溶解聚醯胺醯亞胺樹脂則並無特別限定。作為該溶劑,例如可列舉N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺等醯胺系溶劑;γ-丁內酯、γ-戊內酯等內酯系溶劑;二甲基碸、二甲基亞碸、環丁碸等含硫系溶劑;碳酸乙二酯、碳酸丙二酯等碳酸酯系溶劑;及其等之組合(混合溶劑)。該等溶劑中,就調整添加有矽溶膠之清漆而言,較佳為γ-丁內酯、γ-戊內酯等內酯系溶劑。又,於聚醯胺醯亞胺清漆中亦可包含水、醇系溶劑、酮系溶劑、非環狀酯系溶劑、醚系溶劑等。
於塗佈步驟中,藉由公知之塗佈方法於基材上塗佈聚醯胺醯亞胺清漆而形成塗膜。作為公知之塗佈方法,例如可列舉線棒塗佈法、反向塗佈、凹版塗佈等輥塗法、模嘴塗佈法、缺角輪塗佈法、模唇塗佈法、旋轉塗佈法、網版塗佈法、噴注式塗佈法、浸漬法、噴霧法、流延成形法等。
於光學膜形成步驟中,可藉由將塗膜乾燥並自基材剝離而形成光學膜。亦可於剝離後進行進一步將光學膜乾燥之乾燥步驟。塗膜之乾燥通常可於50~350℃之溫度下進行。可視需要於惰性環境或減壓之條件下進行塗膜之乾燥。
作為基材之例,可列舉PET(Polyethylene Terephthalate,聚對苯二甲酸乙二酯)膜、PEN(Polyethylene Naphthalate,聚萘二甲酸乙二酯)膜、聚醯亞胺膜、及聚醯胺醯亞胺膜等。其中,就耐熱性優異之觀點而言,較佳為PET膜、PEN膜、聚醯亞胺膜、及其他聚醯胺醯亞胺膜。進而,就與光學膜之密接性及成本之觀點而言,更佳為PET膜。
亦可形成對本發明之光學膜附加硬塗層、黏著層、色相調整層等功能層而成之積層膜。亦可進而於光學膜之表面貼合保護膜。
[實施例]
以下,基於實施例及比較例,對本發明更具體地進行說明,但本發明並不限定於以下之實施例。於未特別說明之情況下,例中之「%」及「份」意為質量%及質量份。首先對測定及評價方法進行說明。
<霧度(Haze)>
將實施例及比較例所得之光學膜裁切為30 mm×30 mm之大小,使用霧度計(Suga Test Instruments(股)製造,「HGM-2DP」)測定霧度(%)。
<黃色度(YI值)>
將實施例及比較例所得之光學膜裁切為30 mm×30 mm之大小,使用紫外可見近紅外分光光度計(日本分光(股)製造,V-670),求出三刺激值(X,Y,Z),代入下述計算式,藉此計算出YI值。
YI=100×(1.2769X-1.0592Z)/Y
評價係基於下述標準判定。
<評價方法>
◎…YI≦3.5
○…3.5<YI≦5
×…5<YI
<全光線透過率>
將實施例及比較例所得之光學膜裁切為30 mm×30 mm之大小,使用霧度計(Suga Test Instruments(股)製造,「HGM-2DP」),測定光學膜之厚度50 μm下之全光線透過率(%)。
<彈性模數>
使用啞鈴切割機,將實施例及比較例所得之光學膜裁切為10 mm×100 mm之短條狀,獲得樣本。關於該樣本之彈性模數,使用島津製作所製造之自動立體測圖儀AG-IS,於夾頭間距離500 mm、拉伸速度20 mm/min之條件下測定S-S曲線,根據其斜率計算出光學膜之彈性模數。
<重量平均分子量(Mw)>
凝膠滲透層析法(GPC)測定
·預處理方法
於實施例及比較例所得之聚醯胺醯亞胺樹脂中以濃度成為2 mg/mL之方式加入DMF(Dimethylformamide,二甲基甲醯胺)溶離液(10 mM溴化鋰溶液),於80℃下一面攪拌一面加熱30分鐘,冷卻後,以0.45 μm薄膜過濾器進行過濾,將所得者作為測定溶液。
·測定條件
管柱:TSKgel SuperAWM-H×2+SuperAW2500×1(6.0 mm I.D.×150 mm×3根)
溶離液:DMF(添加10 mM之溴化鋰)
流量:1.0 mL/min.
檢測器:RI(Refractive Index,折射率)檢測器
管柱溫度:40℃
注入量:100 μL
分子量標準:標準聚苯乙烯
<光學膜之厚度>
對於實施例及比較例所得之光學膜,使用ABS數位指示器((股)Mitsutoyo製造,「ID-C112BS」)測定光學膜之厚度。
(矽溶膠之製備)
以藉由溶膠-凝膠法製作之BET徑(以BET法測定之平均粒徑)不同之非晶矽溶膠為原料,藉由溶劑置換而製備γ-丁內酯(以下,有時亦表述為GBL)置換矽溶膠。以10 μm網眼之薄膜過濾器對所得之溶膠進行過濾,獲得GBL置換矽溶膠。所得之GBL置換矽溶膠之二氧化矽粒子均為30~32質量%。如表1所記載,作為非晶矽溶膠,於實施例及比較例中使用BET徑為23 nm、27 nm之任一者。
(聚醯胺醯亞胺樹脂之製備)
1.合成例1
於氮氣氛圍下,在具備攪拌葉之1 L可分離式燒瓶中加入2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯(TFMB)45 g(140.52 mmol)及N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)770.40 g,於室溫下一面攪拌一面使TFMB溶解於DMAc。其次,於燒瓶中添加4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐(6FDA)19.01 g(42.80 mmol),於室溫下攪拌3小時。其後,於燒瓶中加入4,4'-氧基雙(苯甲醯氯)(OBBC)4.21 g(14.27 mmol),繼而加入對苯二甲醯氯(TPC)17.38 g(85.60 mmol),於室溫下攪拌1小時。繼而,於燒瓶中加入4-甲基吡啶4.65 g(49.93 mmol)及乙酸酐13.11 g(128.39 mmol),於室溫下攪拌30分鐘後,使用油浴升溫至70℃,進而攪拌3小時,獲得反應液。
將所得之反應液冷卻至室溫,投入至大量甲醇中呈絲狀,取出析出之沈澱物,以甲醇浸漬6小時後,以甲醇洗淨。其次,於100℃下進行沈澱物之減壓乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量(Mw)為250,000。
2.合成例2
於氮氣氛圍下,在具備攪拌葉之1 L可分離式燒瓶中加入TFMB45 g(140.52 mmol)及DMAc768.55 g,於室溫下一面攪拌一面使TFMB溶解於DMAc。其次,於燒瓶中添加6FDA18.92 g(42.58 mmol),於室溫下攪拌3小時。其後,於燒瓶中加入OBBC4.19 g(14.19 mmol),繼而加入對苯二甲醯氯(TPC)17.29 g(85.16 mmol),於室溫下攪拌1小時。繼而,於燒瓶中加入4-甲基吡啶4.63 g(49.68 mmol)及乙酸酐13.04 g(127.75 mmol),於室溫下攪拌30分鐘後,使用油浴升溫至70℃,進而攪拌3小時,獲得反應液。
將所得之反應液冷卻至室溫,投入至大量甲醇中呈絲狀,取出析出之沈澱物,以甲醇浸漬6小時後,以甲醇洗淨。其次,於100℃下進行沈澱物之減壓乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量(Mw)為355,000。
3.合成例3
於氮氣氛圍下,在具備攪拌葉之1 L可分離式燒瓶中加入TFMB40 g(124.91 mmol)及DMAc682.51 g,於室溫下一面攪拌一面使TFMB溶解於DMAc。其次,於燒瓶中添加6FDA16.78 g(37.77 mmol),於室溫下攪拌3小時。其後,於燒瓶中加入OBBC3.72 g(12.59 mmol),繼而加入對苯二甲醯氯(TPC)15.34 g(75.55 mmol),於室溫下攪拌1小時。繼而,於燒瓶中加入4-甲基吡啶8.21 g(88.14 mmol)及乙酸酐15.43 g(151.10 mmol),於室溫下攪拌30分鐘後,使用油浴升溫至70℃,進而攪拌3小時,獲得反應液。
將所得之反應液冷卻至室溫,投入至大量甲醇中呈絲狀,取出析出之沈澱物,以甲醇浸漬6小時後,以甲醇洗淨。其次,於100℃下進行沈澱物之減壓乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量(Mw)為400,000。
4.合成例4
於氮氣氛圍下,在具備攪拌葉之1 L可分離式燒瓶中加入TFMB40 g(124.91 mmol)及DMAc682.18 g,於室溫下一面攪拌一面使TFMB溶解於DMAc。其次,於燒瓶中添加6FDA16.76 g(37.74 mmol),於室溫下攪拌3小時。其後,於燒瓶中加入OBBC3.71 g(12.58 mmol),繼而加入對苯二甲醯氯(TPC)15.32 g(75.47 mmol),於室溫下攪拌1小時。繼而,於燒瓶中加入4-甲基吡啶8.20 g(88.05 mmol)及乙酸酐15.41 g(150.95 mmol),於室溫下攪拌30分鐘後,使用油浴升溫至70℃,進而攪拌3小時,獲得反應液。
將所得之反應液冷卻至室溫,投入至大量甲醇中呈絲狀,取出析出之沈澱物,以甲醇浸漬6小時後,以甲醇洗淨。其次,於100℃下進行沈澱物之減壓乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量(Mw)為475,000。
5.合成例5
於氮氣氛圍下,在具備攪拌葉之1 L可分離式燒瓶中加入TFMB40 g(124.91 mmol)及DMAc681.21 g,於室溫下一面攪拌一面使TFMB溶解於DMAc。其次,於燒瓶中添加6FDA16.71 g(37.62 mmol),於室溫下攪拌3小時。其後,於燒瓶中加入OBBC3.70 g(12.54 mmol),繼而加入對苯二甲醯氯(TPC)15.28 g(75.25 mmol),於室溫下攪拌1小時。繼而,於燒瓶中加入4-甲基吡啶8.18 g(87.79 mmol)及乙酸酐15.36 g(150.49 mmol),於室溫下攪拌30分鐘後,使用油浴升溫至70℃,進而攪拌3小時,獲得反應液。
將所得之反應液冷卻至室溫,投入至大量甲醇中呈絲狀,取出析出之沈澱物,以甲醇浸漬6小時後,以甲醇洗淨。其次,於100℃下進行沈澱物之減壓乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量(Mw)為602,000。
6.合成例6
於氮氣氛圍下,在具備攪拌葉之1 L可分離式燒瓶中加入TFMB40 g(124.91 mmol)及DMAc680.57 g,於室溫下一面攪拌一面使TFMB溶解於DMAc。其次,於燒瓶中添加6FDA16.68 g(37.55 mmol),於室溫下攪拌3小時。其後,於燒瓶中加入OBBC3.69 g(12.52 mmol),繼而加入對苯二甲醯氯(TPC)15.25 g(75.09 mmol),於室溫下攪拌1小時。繼而,於燒瓶中加入4-甲基吡啶8.16 g(87.61 mmol)及乙酸酐15.33 g(150.19 mmol),於室溫下攪拌30分鐘後,使用油浴升溫至70℃,進而攪拌3小時,獲得反應液。
將所得之反應液冷卻至室溫,投入至大量甲醇中呈絲狀,取出析出之沈澱物,以甲醇浸漬6小時後,以甲醇洗淨。其次,於100℃下進行沈澱物之減壓乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量(Mw)為750,000。
7.合成例7
於氮氣氛圍下,在具備攪拌葉之1 L可分離式燒瓶中加入TFMB65 g(202.97 mmol)及DMAc834.69 g,於室溫下一面攪拌一面使TFMB溶解於DMAc。其次,於燒瓶中添加6FDA27.09 g(60.98 mmol),於室溫下攪拌3小時。其後,於燒瓶中加入OBBC12.00 g(40.66 mmol),繼而加入對苯二甲醯氯(TPC)20.63 g(101.64 mmol),於室溫下攪拌1小時。繼而,於燒瓶中加入4-甲基吡啶6.63 g(71.15 mmol)及乙酸酐18.68 g(182.95 mmol),於室溫下攪拌30分鐘後,使用油浴升溫至70℃,進而攪拌3小時,獲得反應液。
將所得之反應液冷卻至室溫,投入至大量甲醇中呈絲狀,取出析出之沈澱物,以甲醇浸漬6小時後,以甲醇洗淨。其次,於100℃下進行沈澱物之減壓乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量(Mw)為310,000。
8.合成例8
於氮氣氛圍下,在具備攪拌葉之1 L可分離式燒瓶中加入TFMB50 g(156.13 mmol)及DMAc642.07 g,於室溫下一面攪拌一面使TFMB溶解於DMAc。其次,於燒瓶中添加6FDA20.84 g(46.91 mmol),於室溫下攪拌3小時。其後,於燒瓶中加入OBBC9.23 g(31.27 mmol),繼而加入對苯二甲醯氯(TPC)15.87 g(78.18 mmol),於室溫下攪拌1小時。繼而,於燒瓶中加入4-甲基吡啶9.89 g(106.17 mmol)及乙酸酐14.37 g(140.73 mmol),於室溫下攪拌30分鐘後,使用油浴升溫至70℃,進而攪拌3小時,獲得反應液。
將所得之反應液冷卻至室溫,投入至大量甲醇中呈絲狀,取出析出之沈澱物,以甲醇浸漬6小時後,以甲醇洗淨。其次,於100℃下進行沈澱物之減壓乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量(Mw)為400,000。
9.合成例9
於氮氣氛圍下,在具備攪拌葉之1 L可分離式燒瓶中加入TFMB45 g(140.52 mmol)及DMAc635.28 g,於室溫下一面攪拌一面使TFMB溶解於DMAc。其次,於燒瓶中添加6FDA25.01 g(56.29 mmol),於室溫下攪拌3小時。其後,於燒瓶中加入OBBC24.92 g(84.44 mmol),於室溫下攪拌1小時。繼而,於燒瓶中加入吡啶9.97 g(126.01 mmol)及乙酸酐22.99 g(225.17 mmol),於室溫下攪拌30分鐘後,使用油浴升溫至70℃,進而攪拌3小時,獲得反應液。
將所得之反應液冷卻至室溫,投入至大量甲醇中呈絲狀,取出析出之沈澱物,以甲醇浸漬6小時後,以甲醇洗淨。其次,於100℃下進行沈澱物之減壓乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量(Mw)為320,000。
10.合成例10
於氮氣氛圍下,在具備攪拌葉之1 L可分離式燒瓶中加入TFMB45 g(140.52 mmol)及DMAc574.25 g,於室溫下一面攪拌一面使TFMB溶解於DMAc。其次,於燒瓶中添加6FDA19.11 g(43.02 mmol),於室溫下攪拌3小時。其後,於燒瓶中加入OBBC4.23 g(14.34 mmol),繼而加入對苯二甲醯氯(TPC)17.47 g(86.03 mmol),於室溫下攪拌1小時。繼而,於燒瓶中加入4-甲基吡啶9.35 g(100.37 mmol)及乙酸酐17.57 g(172.07 mmol),於室溫下攪拌30分鐘後,使用油浴升溫至70℃,進而攪拌3小時,獲得反應液。
將所得之反應液冷卻至室溫,投入至大量甲醇中呈絲狀,取出析出之沈澱物,以甲醇浸漬6小時後,以甲醇洗淨。其次,於100℃下進行沈澱物之減壓乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量(Mw)為205,000。
(光學膜)
1.實施例1~12、14~19、20、及比較例1
將合成例1~5及7~10之聚醯胺醯亞胺樹脂溶解於GBL,加入上述GBL置換矽溶膠並充分混合,藉此獲得表1所記載之組成之聚醯胺醯亞胺樹脂/二氧化矽粒子混合清漆(以下,有時稱為混合清漆)。此時,以聚醯胺醯亞胺樹脂/二氧化矽粒子濃度(相對於樹脂與二氧化矽粒子之總質量之濃度)成為9~13質量%之方式製備混合清漆。
將所得之混合清漆以網眼10微米之過濾器過濾後,以自支撐膜之膜厚成為55 μm之方式使用敷料器塗敷於聚酯基材(東洋紡(股)製造,商品名「A4100」)之平滑面上,於50℃下乾燥30分鐘,繼而於140℃下乾燥15分鐘後,剝離聚酯基材,獲得自支撐膜。將所得之自支撐膜固定於金屬框,於200℃下進行乾燥,獲得膜厚50 μm之光學膜。表1中,二氧化矽粒子之含量以光學膜之質量(聚醯胺醯亞胺樹脂與二氧化矽粒子之總質量)為基準。
2.實施例13
將紫外線吸收劑(Sumika Chemtex(股)製造,製品名「Sumisorb 340」)溶解於GBL,加入合成例6之聚醯胺醯亞胺樹脂、及上述GBL置換矽溶膠,溶解於GBL之充分混合,藉此獲得樹脂/二氧化矽粒子混合清漆。此時,原料之添加比率係以紫外線吸收劑相對於聚醯胺醯亞胺樹脂與二氧化矽粒子之總質量100質量份成為4質量份之方式,且以樹脂/二氧化矽粒子濃度(相對於樹脂與二氧化矽粒子之總質量之濃度)成為11質量%之方式製備混合清漆。
將所得之混合清漆以網眼10微米之過濾器過濾後,以自支撐膜之膜厚成為55 μm之方式使用敷料器塗敷於聚酯基材(東洋紡(股)製造,商品名「A4100」)之平滑面上,於50℃下乾燥30分鐘,繼而於140℃下乾燥15分鐘後,剝離聚酯基材,獲得自支撐膜。將所得之自支撐膜固定於金屬框,於200℃下進行乾燥,獲得膜厚50 μm之光學膜。
3.實施例21
將合成例9之聚醯胺醯亞胺樹脂溶解於GBL,加入GBL置換矽溶膠並充分混合,藉此獲得表1所記載之組成之樹脂/二氧化矽粒子混合清漆。此時,以樹脂與二氧化矽粒子之濃度成為16質量%之方式製備混合清漆。將所得之混合清漆以網眼10微米之過濾器過濾後,以自支撐膜之膜厚成為55 μm之方式使用敷料器塗敷於聚酯基材(東洋紡(股)製造,商品名「A4100」)之平滑面上,於50℃下乾燥30分鐘,繼而於140℃下乾燥15分鐘後,剝離聚酯基材,獲得自支撐膜。將所得之自支撐膜固定於金屬框,於200℃下進行乾燥,獲得膜厚50 μm之膜。
於表1中,表示實施例1~21、及比較例1所得之光學膜之霧度(Haze)、黃色度(YI值)、彈性模數、及全光線透過率。再者,表1中,構成聚醯胺醯亞胺樹脂之結構單元之比率表示源自TPC之結構單元/源自6FDA之結構單元/源自OBBC之結構單元/源自TFMB之結構單元之比率(莫耳%)。


表1
實施例1~21之光學膜與比較例1相比,霧度及黃色度較低,並且具有優異之彈性模數,進而具有較高之全光線透過率。因此,實施例1~21之光學膜可兼具較高之彈性模數與優異之光學特性。

Claims (7)

  1. 一種光學膜,其係包含重量平均分子量為210,000以上之聚醯胺醯亞胺樹脂、及二氧化矽粒子者,且該二氧化矽粒子之含量相對於光學膜之質量為3~70質量%。
  2. 如請求項1之光學膜,其中二氧化矽粒子之含量相對於光學膜之質量為5~70質量%。
  3. 如請求項1或2之光學膜,其中構成聚醯胺醯亞胺樹脂之源自羧酸化合物之結構單元所包含之源自二羧酸化合物之結構單元之含量相對於源自羧酸化合物之所有結構單元之總莫耳數為20~90莫耳%。
  4. 如請求項1至3中任一項之光學膜,其中構成聚醯胺醯亞胺樹脂之源自羧酸化合物之結構單元所包含之源自二羧酸化合物之結構單元中,具有式(2a) [式(2a)中,R3 ~R6 分別獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基或碳數6~12之芳基,R3 ~R6 所包含之氫原子可分別獨立地經鹵素原子取代,m為1~4之整數,*表示鍵結部] 所表示之基之結構單元之含量相對於源自羧酸化合物之所有結構單元之總莫耳數為0~80莫耳%。
  5. 如請求項1至4中任一項之光學膜,其中構成聚醯胺醯亞胺樹脂之源自羧酸化合物之結構單元所包含之源自二羧酸化合物之結構單元中,具有式(2b) [式(2b)中,R7 ~R14 分別獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基或碳數6~12之芳基,R7 ~R14 所包含之氫原子可分別獨立地經鹵素原子取代,m1 為1~4之整數,m2 為0或1,A1 及A2 分別獨立地表示-O-、-CH2 -、-CH2 -CH2 -、-CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-S-、-SO2 -、-CO-或-NR15 -,R15 表示氫原子、碳數1~6之烷基或碳數6~12之芳基,*表示鍵結部] 所表示之基之結構單元之含量相對於源自羧酸化合物之所有結構單元之總莫耳數為3~70莫耳%。
  6. 如請求項1至5中任一項之光學膜,其中構成聚醯胺醯亞胺樹脂之源自羧酸化合物之結構單元所包含之源自四羧酸化合物之結構單元之含量相對於源自羧酸化合物之所有結構單元之總莫耳數為10~60莫耳%。
  7. 如請求項1至6中任一項之光學膜,其中聚醯胺醯亞胺樹脂之重量平均分子量為800,000以下。
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