TWI452077B - An optical film, an optical film manufacturing method, a polarizing plate, and a liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本發明係關於具有纖維素酯所成之光學薄膜、光學薄膜之製造方法、使用該光學薄膜的偏光板、及液晶顯示裝置。
具有纖維素酯所成之光學薄膜,因其較高透明性‧低複折射性‧偏光子之易黏著性等,故多數作為保護使用於照片用負型薄膜之支持體、或液晶顯示裝置的偏光子的光學薄膜、偏光板等使用。
又,作為對於液晶顯示裝置的其他用途,亦可利用於使用於相位差薄膜、視野角擴大薄膜、電漿顯示器之防反射薄膜等各種功能薄膜,進一步可利用於有機EL顯示器等所使用之各種功能薄膜等。
近年來內部變薄、且輕化之液晶顯示裝置的生產量增加,且需求量亦增高。
又,使用液晶顯示裝置之電視可具有薄形化且輕化之特徴,可生產使用陰極射線管之電視無法達成之大型電視,隨之構成液晶顯示裝置之偏光子、偏光板保護薄膜之需求亦增大。作為偏光板保護薄膜,因其光學特性優秀,故一般可使用光學薄膜。
這些光學薄膜,至今專由溶液流延法製造出。所謂溶液流延法為,將纖維素酯溶解於溶劑之溶液經流延而得到
薄膜形狀後,溶劑經蒸發‧乾燥後得到薄膜之製膜方法。以溶液流延法所製膜之薄膜因平面性較高,故使用此可得到無不均之高畫質液晶顯示裝置。
然而,溶液流延法必須使用大量有機溶劑,環境負荷較大亦成為課題。光學薄膜由該溶解特性來看,因使用對環境負荷較大的鹵素系溶劑而製膜,故特別對於溶劑使用量之減少被要求,使得藉由溶液流延製膜來增產光學薄膜成為困難之事。
因此,未使用有機溶劑之製膜方法,例如藉由加熱熔融之製膜方法受到期待。
且,作為使用於液晶顯示裝置之偏光板的保護薄膜所使用的光學薄膜,於過去該纖維素三乙酸酯薄膜因複折射性較小而被使用。
偏光板一般具有碘或染料經吸附配向之聚乙烯醇薄膜等所成之偏光薄膜的表裏兩側以透明樹脂層進行層合之構成,纖維素三乙酸酯薄膜作為該透明樹脂層而常被使用。
然而,在溶液流延製膜時,將一般使用的纖維素酯的纖維素三乙酸酯適用於熔融製膜時,因纖維素三乙酸酯為分解啟始溫度比熔融啟始溫度還低之纖維素酯,故難以使用於熔融製膜上。
近年來,將纖維素酯不僅藉由乙醯基,藉由特定比率之丙醯基或丁醯基進行取代,作為使用於銀鹽照片(例如,專利文獻1參照。)或使用於偏光板保護薄膜(例如,參考專利文獻2、3),嘗試將如此纖維素酯進行熔融製
膜。
如此纖維素酯因分解啟始溫度比熔融啟始溫度還高,故可進行熔融製膜。
然而,纖維素酯為來自天然原料之材料,故原來即含有微量金屬離子,且稍含有於纖維素之酯化步驟中所混入的金屬離子或垃圾。這些微量金屬離子或垃圾之除去,最終於光學薄膜之製膜步驟中,介著過濾器進行過濾而除去。過去之溶液流延法中,因溶液黏度較低,故過濾時並無特別問題,但藉由加熱熔融之製膜中,因未使用溶劑,故黏度較高,過濾時間亦較長,對於生產性形成障礙。
一方面,若提高熔融製膜時之溫度,則纖維素酯之黏度會降低,故過濾必須於短時間內完成,始可提高生產性,但纖維素酯原本即為對熱較弱之樹脂,樹脂劣化與生產性為trade-off之關係成為欲解決的問題。
雖嘗試解除該trade-off之關係(例如,參考專利文獻4、5),但結果得到下述所鹼化適性之劣化。
一方面,已知將纖維素酯進行熔融製膜時,添加特定劣化防止劑(例如,參考專利文獻6)。
基本上藉由添加劣化防止劑,可防止纖維素酯之化學特性劣化(著色、分子量之降低),但若纖維素酯與劣化防止劑之組合不適切時會得到反效果,換言之纖維素酯之化學特性造成劣化產生之結果成為欲解決的問題。
而依所使用的劣化防止劑之種類,有時雖不會造成化學特性之劣化,但會造成光學特性之劣化。
又,與其他樹脂同様地,對於纖維素酯而言,其結構與光學特性亦為密切關係,故對纖維素酯之結構會造成較大影響之取代基種類、與該取代度、以及對應取代基之位置的適當劣化防止劑的選擇係為重要事項。
而以上述丙醯基或丁醯基所取代之纖維素酯為,對於乙醯基提高丙醯基或丁醯基的取代度時,與同一溫度下比較,其熔融黏度會變小,故對於生產性有利,但多數有著如下述之課題。
一般於具有纖維素薄膜所成之保護薄膜與偏光子進行貼合而製作出偏光板時,因容易塗抹水溶性黏著劑,故將薄膜浸漬於高溫、高濃度之鹼液中,進行所謂之鹼化處理後,將薄膜表面經親水化並塗佈黏著劑,再與偏光子進行貼合。
由與上述偏光子之易黏著性的觀點來看,偏光板保護薄膜用透明樹脂薄膜皆使用三乙醯基纖維素,作為未取代為其他薄膜的理由之一為,即使將聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、或環狀烯烴樹脂薄膜等其他聚合物薄膜進行鹼化處理,亦無法得到與偏光子之易黏著性為其理由。
適用於上述熔融製膜者,不僅為由乙醯基取代者,亦可為由丙醯基或丁醯基所取代之光學薄膜,其與纖維素酯以外的聚合物薄膜相比其具有易黏著性,且丙醯基或丁醯基的取代度若過高時,難進行鹼化處理,其結果會有使黏著性劣化之課題。
特別為將丙醯基與丁醯基比較時,即使碳數僅有1個
相異,藉由結合丁醯基,難以大幅度地進行鹼化處理。
如此於過去,鹼化適性亦與生產性為trade-off之關係。
至今成本降低提高生產性之重要性日益升高為現今狀況,可望鹼化步驟之時間縮短。其中採用難以鹼化的薄膜係為致命性之問題。
如上述,過去已知保護薄膜製作時之課題解決方法(例如,參考專利文獻4、5)、或偏光板製作時之課題解決方法(例如,參考專利文獻7),但各效果並不充分,況且同時解決兩者之方法尚未被提出。
因此,取代藉由溶液流延法所製膜之三乙醯基纖維素薄膜,具有優良環境適性,且具有品質及生產性同時良好的纖維素酯所成的光學薄膜、光學薄膜之製造方法、以及使用該光學薄膜之偏光板及液晶顯示裝置的出現受到期待為現狀。
[專利文獻1]特表平6-501040號公報
[專利文獻2]特開2000-352620號公報
[專利文獻3]特開2006-111796號公報
[專利文獻4]特開2006-124642號公報
[專利文獻5]特開2006-348268號公報
[專利文獻6]特開2006-241428號公報
[專利文獻7]特開2007-2215號公報
本發明係為有鑑於上述問題所成者,本發明之目的為,提供一種可達到環境適性優良、生產性良好且光學特性優良之光學薄膜,更詳細為熔融製膜時之熔融黏度較小,著色較少,滯留值之變動較小的光學薄膜、及使用該光學薄膜且經長時間後耐久性亦良好的偏光板及較高對比之液晶顯示裝置。
本發明的上述目的係由以下構成所達成。
1.一種光學薄膜含有纖維素酯,該纖維素酯為該纖維素酯的每1葡萄糖單位之取代基種類與該取代度同時滿足下述式(1)~(3)之條件者為特徵之光學薄膜。
式(1)6.30≦2×X+3×Y≦7.50
式(2)1.10≦Y≦1.50
式(3)0.30≦Y6≦0.50[式中,X表示由第2位、第3位、及第6位的乙醯基之平均取代度的合計,Y表示由第2位、第3位、及第6位的丙醯基之平均取代度的合計,Y6表示由第6位的丙醯基之平均取代度。]
2.以前述纖維素酯之重量平均分子量為150000以上,且未達250000為特徵之前述1所記載的光學薄膜。
3.以前述光學薄膜為含有酚系化合物者為特徴之前述1或2所記載的光學薄膜。
4.以前述光學薄膜為含有磷系化合物者為特徴之前述1~3中任1項所記載的光學薄膜。
5.以前述光學薄膜為含有烷基自由基捕捉劑者為特徴之前述1~4中任1項所記載的光學薄膜。
6.以前述酚系化合物為受阻酚系化合物者為特徴之前述3~5中任1項所記載的光學薄膜。
7.以前述磷系抗氧化劑化合物為亞膦酸酯系化合物者為特徴之前述4~6中任1項所記載的光學薄膜。
8.以前述烷基自由基捕捉劑為,下述一般式(1)所示化合物或下述一般式(2)所示化合物者為特徴之前述5~7中任1項所記載的光學薄膜。
9.以藉由將前述1~8中任1項所記載的光學薄膜進行熔融流延法而製造為特徴之光學薄膜的製造方法。
10.以偏光子的至少1面具有前述1~8中任1項所記載的光學薄膜為特徴之偏光板。
11.以將前述10所記載的偏光板使用於液晶胞之至少一面者為特徴之液晶顯示裝置。
即,本發明者們欲解決上述課題,而進行詳細檢討過程中,對於構成纖維素酯之1葡萄糖單位的第2位、第3位及第6位之羥基係由乙醯基及丙醯基所取代之纖維素酯進行檢討結果,發現乙醯基及丙醯基的取代狀態(平均取代度、取代位置)為本發明之構成範圍時,可解決上述課題而完成本發明。
藉由本發明提供一種環境適性優良、生產性良好且光學特性優良之光學薄膜,更詳細為提供一種熔融製膜時之熔融黏度較小,著色較少,滯留值之變動較小的光學薄膜、光學薄膜之製造方法、以及使用該光學薄膜時可達到經過長時間其耐久性亦良好的偏光板及較高對比之液晶顯示裝置。
以下對於實施本發明之最良形態做詳細說明,但本發明未受限於彼等。
本發明為提供生產性良好,且光學特性優良的光學薄膜者。使用如此光學薄膜時,可得到高品質之偏光板用保護薄膜、防反射薄膜、相位差薄膜等光學薄膜,進一步可得到顯示品質較高的液晶顯示裝置。
本發明的光學薄膜可為藉由溶流延法、熔融流延中任一方法製造之光學薄膜,但由環境適性來看,以熔融流延法為佳。本發明中,將如溶液流延之光學薄膜溶解於溶劑後,該光學薄膜形成材料藉由加熱使其成為可流動之熔融狀態,進行流延者定義為熔融流延法。
經加熱熔融之成形法,更詳細為可分類為熔融壓出成形法、加壓成形法、吹塑法、射出成形法、吹氣成形法、延伸成形法等。彼等中欲得到機械性強度及表面精度等優良的光學薄膜,以熔融壓出法為佳。
本發明中,光學薄膜形成材料經加熱後,表現其流動
性後於轉筒上或無終點輸送帶上進行壓出製膜的方法為本發明之熔融流延法的較佳態様。
因此,本發明的光學薄膜為,將含有至少1種之下述所示纖維素酯的光學薄膜形成材料,較佳為200℃以上270℃以下的熔融溫度下進行加熱熔融,藉由熔融流延法而形成之光學薄膜為佳。
以下,對於本發明之光學薄膜作說明。
纖維素中於1葡萄糖單位之第2位、第3位、第6位上各具有1個,總計為3個之羥基,所謂取代度為表示於1葡萄糖單位上醯基平均地於任意位置結合多少個之數值。
因此,最大取代度3.00,未被上述醯基取代之部分一般作為羥基存在者。
如此纖維素的羥基一部份或所有皆被醯基取代者稱為纖維素酯。
本發明的纖維素酯為,由第2位、第3位、及第6位之乙醯基的平均取代度合計作為X,由第2位、第3位、及第6位之丙醯基的平均取代度合計作為Y,且由第6位之丙醯基的平均取代度作為Y6時,同時滿足下述式(1)~(3)之纖維素酯(以下,平均取代度僅稱為取代度)。
如此纖維素酯一般稱為纖維素乙酸酯丙酸酯。
且,若僅滿足下述式中任一、或任二者皆無法解決上述課題,必須同時滿足三個為重要。
式(1)6.30≦2×X+3×Y≦7.50
式(2)1.10≦Y≦1.50
式(3)0.30≦Y6≦0.50
其中,式(1)中6.70≦2×X+3×Y≦7.10,因可進一步發揮本發明之效果而較佳。
式(2)中,以1.20≦Y≦1.40時可發揮本發明之效果而較佳。
式(3)中,以0.35≦Y6≦0.45時可發揮本發明之效果而較佳。
且,有關乙醯基與丙醯基的取代度與取代位置之情報可藉由下述說明之方法求得。
其次,對於本發明所使用之纖維素酯的醯基(乙醯基與丙醯基)取代度與取代位置之測定法作詳細說明。
對於本發明的醯基之葡萄糖單位各位置之取代度測定方法,可藉由Y.Tezuka & Y.Tsuchiya的論文(Carbohydrate Research、第273卷、83~91頁(1995年))所記載之13C-NMR法進行。使用該方法時,乙醯基之13C-NMR訊息與丙醯基之訊息可明瞭地區分,且第2位、第3位及第6位之訊息亦可分為3個接近的波峰作辨識,由波峰高度可得知取代度。且,有關乙醯基與丙醯基的取代度,可參考藉由ASTM D817-96所規定之方法所求得之值,確認其正確性。
其次對於欲解決課題,必須同時滿足上述3式之(1)~(3)的必要性作說明。
木發明者們之檢討下,得知有關熔融黏度與鹼化適性,纖維素酯的每1葡萄糖單位被取代之醯基平均總碳數(2×X+3×Y(乙醯基為碳數2個、丙醯基為碳數3個。以下僅稱為總碳數))、丙醯基的取代度(Y)、及第6位之丙醯基的取代度(Y6)有著密切關係。一方面,於纖維素酯由比丙醯基更大碳數之醯基,例如碳數為4之丁醯基進行取代時,對於熔融黏度較為有利,但鹼化適性會大大劣化,即使調節丁醯基的取代度、取代位置亦完全亦無法得到改善。
本發明者考慮到熔融黏度係由纖維素酯彼此的相互作用大小來決定。
換言之,考慮到影響相互作用之力量,例如其為電子性效果時,殘存於纖維素酯中之羥基相關氫鍵為重要,其為立體性效果時,葡萄糖單位的醯基之排列規則性/不規則性為重要。
與乙醯基相較下體積較高之丙醯基可得到顯著之此效果。因此,本發明的纖維素酯中,對於控制總碳數(2×X+3×Y)、及丙醯基的取代度(Y)為特別重要。
對於鹼化適性,若由鹼化與其後與偏光子之黏著性等觀點來考慮,對纖維素酯之鹼水解性、及鹼化後的殘存羥基數有著非常大的影響。
因此,醯基種類與取代度所造成的相異性非常大,此
仍然與上述熔融黏度同様地,對於總碳數(2×X+3×Y)、及丙醯基的取代度(Y)之控制特別重要。
總碳數若比6.30小時,熔融黏度會變高,此推測為與殘存羥基的關連性非常大。
一方面,總碳數若比7.50大時,鹼化適性會劣化,此推測為鹼化後殘存之羥基數較少所造成。
又,丙醯基的取代度若比1.10小時,熔融黏度變高,此推測為乙醯基的影響較大,性質與三乙醯基纖維素相近之故。
另一方面,Y若比1.50大時,較難鹼化,此推測為與乙醯基相較下丙醯基之鹼水解速度較小所致。
且,葡萄糖單位之3個羥基中,碳原子之級數與其他相異的第6位具有專一性。由纖維素合成纖維素酯時的醯基反應性、及鹼化(鹼水解)時之反應性有著相當大的差異性。
又,第6位為由形成葡萄糖單位之吡喃糖環中僅除去1個碳,該立體結構對於纖維素酯彼此的相互作用造成非常大的影響。
特別為彼等之差異,由與乙醯基相比下立體體積較高的丙醯基進行取代時更為顯著。因此,本發明之纖維素酯中,控制第6位之丙醯基的取代度(Y6)亦為特別重要。
雖詳細情況並不明確,但具有本發明之範圍內幾乎相同的總碳數、及具有本發明範圍內幾乎相同的丙醯基取代
度之纖維素酯彼此進行比較時,驚人地發現第6位之丙醯基取代度為本發明範圍外時,換言之超過上限之取代度或小於下限之取代度之任一情況下,熔融黏度皆變高,鹼化適性亦劣化。
對於以上進行詳細檢討結果,木發明者們的結論為,若同時滿足上述3式(1)~(3)全部時,藉由降低熔融黏度可提高光學薄膜之生產性,且使用於偏光板製作的鹼化適性之兩立化上為必要。
其次,對於本發明所使用的纖維素酯之合成法作說明。
本發明所使用的纖維素酯之原料纖維素可為木材紙漿或綿花棉絨,木材紙漿可為針葉樹亦可為闊葉樹,其中針葉樹較佳。由製膜時的剝離性之觀點來看,綿花棉絨較佳。由彼此作成的纖維素酯可經適宜混合、或單獨下使用。
例如,使用來自綿花棉絨之纖維素酯:來自木材紙漿(針葉樹)之纖維素酯:來自木材紙漿(闊葉樹)之纖維素酯的比率為100:0:0、90:10:0、85:15:0、50:50:0、20:80:0、10:90:0、0:100:0、0:0:100、80:10:10、85:0:15、40:30:30。
得知本發明的纖維素酯僅參考公知方法而進行合成時並未令人滿意,必須經過特殊過程始可。
例如,將原料纖維素之羥基使用乙酸酐、及丙酸酐,依據常法使其乙醯基化、及丙醯基化,可被乙醯基、丙醯基取代,且所使用的乙酸酐、及丙酸酐之使用量可適宜變
化下,調整乙醯基的取代度、丙醯基的取代度、總取代度。
又,對於第6位取代度較大的纖維素酯之合成,記載於特開平11-5851號或特開2002-212338號之各公報等中。
然而,僅參考這些方法,無法容易且自在地控制第6位之丙醯基取代度。
過去僅乙醯基被取代之纖維素酯的合成中,第2位、第3位的乙醯基取代度比第6位之乙醯基取代度還高。
此為使用於觸媒之硫酸先與立體障害較少的第6位進行反應(硫酸酯之生成),結果與乙醯基之空出比率較高的第2位、第3位容易進行反應之故。
然而,所謂硫酸酯為平衡反應下經解離,與乙醯基相比更容易受到纖維素之立體障害影響之丙醯基,容易與立體障害較小的第6位進行反應,結果使得第6位之丙醯基取代度更容易提高。
本發明中,作為觸媒使用硫酸,作為原料纖維素之羥基使用乙酸酐、及丙酸酐進行乙醯基化、及丙醯基化之作法與過去無差異,但藉由將乙酸酐、及丙酸酐之添加於一邊改變兩者比率下進行數次,可自在地控制第6位之丙醯基取代度。
使用如上方法,可合成同時滿足前述式(1)~(3)之本發明的纖維素酯。
本發明之纖維素酯並無特別限定,具有15萬~25萬
之重量平均分子量(Mw)為佳,具有18萬~23萬之重量平均分子量為更佳,具有19萬~22萬之重量平均分子量為最佳。
重量平均分子量為上述較佳範圍內時,不會有熔融黏度過高,所得之薄膜強度會降低等不佳情況故較佳。
且,本發明所使用的纖維素酯以使用重量平均分子量(Mw)/數平均分子量(Mn)比為1.3~5.5者為佳,特:佳為1.5~5.0,更佳為1.7~4.0,最佳為2.0~3.5之纖維素酯。Mw/Mn超過5.5時,有著黏度會變高,熔融過濾性降低的傾向故不佳。另一方面,由工業上的製造特性來看,以1.3以上者為佳。
且,Mw及Mw/Mn於下述要領下可由凝膠滲透層析法(GPC)算出。
測定條件如下所示。
溶劑:四氫呋喃
裝置:HLC-8220(Tosoh(股)製)
管柱:TSKgel SuperHM-M (Tosoh(股)製)
管柱溫度:40℃
試料濃度:0.1質量%
注入量:10μl
流量:0.6ml/min
校對曲線:使用標準聚苯乙烯:PS-1(Polymer Laboratories公司製)Mw=2,560,000~580之9試品所得之校對曲線。
本發明的纖維素酯之鹼土類金屬含有量以1~50ppm的範圍為佳。
纖維素酯之鹼土類金屬含有量的範圍為1~50ppm時,不會增加突出(lip)附著污染的增加,於熱延伸時或熱延伸後之剪裁部亦不會斷裂,可達到本發明之效果故較佳。
且,本發明中,纖維素酯的鹼土類金屬含有量以1~30ppm的範圍為佳。
其中所謂的鹼土類金屬為Ca、Mg之總含有量,可使用X線光電子分光分析裝置(XPS)進行測定。
本發明的纖維素酯中之殘留硫酸含有量以硫元素換算時以0.1~45ppm之範圍為佳。可含有這些鹽之形式。
殘留硫酸含有量若超過45ppm時,熱熔融時之塑模突出(lip)部的附著物會增加而不佳。
又,熱延伸時或熱延伸後之剪裁時因容易破斷故不佳。
較少為佳但未達0.1時,相反地容易破斷而不佳,但該理由為未知。
1~30ppm之範圍為更佳。
殘留硫酸含有量可藉由ASTM D817-96所規定之方法進行測定。
本發明的纖維素酯中之游離酸含有量以1~500ppm為佳。
上述範圍時,塑模突出(lip)部之附著物不會增加
且不容易破斷。
且,本發明中,以1~100ppm之範圍為佳,更不容易破斷。特佳為1~70ppm之範圍。
游離酸含有量可藉由ASTM D817-96所規定之方法進行測定。
將合成之纖維素酯洗淨與使用溶液流延法時做比較,可進一步充分地進行,使得殘留鹼土類金屬含有量、殘留硫酸含有量、及殘留酸含有量於上述範圍而較佳。
又,纖維素酯之洗淨除水以外,可使用如甲醇、乙醇之弱溶劑、或作為結果僅為弱溶劑之弱溶劑與良溶劑之混合溶劑,可除去殘留酸以外之無機物、低分子之有機雜質。
且,纖維素酯之洗淨可於劣化防止劑之存在下進行,可提高纖維素酯之耐熱性、製膜安定性。
所使用的劣化防止劑,僅為可抑制惰性化於纖維素酯產生的自由基、或產生於纖維素酯之自由基上氧之加成所造成的纖維素酯劣化的化合物即可,並無特別限定,以受阻酚系化合物、受阻胺系化合物、亞磷酸酯系化合物為佳。
又,欲提高纖維素酯之耐熱性、機械特性、光學特性等,於纖維素酯之良溶劑溶解後,於弱溶劑中進行再沈澱、過濾、或於弱溶劑中進行攪拌懸濁再經過濾,可除去纖維素酯之低分子量成分、其他雜質。
此時,與前述纖維素酯之洗淨同様地,於劣化防止劑
之存在下進行為佳。
使用於纖維素酯之洗淨的劣化防止劑,可於洗淨後纖維素酯中殘存。殘存量以0.01~2000ppm為佳,較佳為0.05~1000ppm。更佳為0.1~100ppm。
且,經纖維素酯之再沈澱處理後,可添加其他聚合物或低分子化合物。,
本發明的纖維素酯因使用於熔融製膜,故纖維素酯自體之耐熱性優良,加熱熔融前之纖維素酯於空氣下之1%質量減少溫度Td (1.0)較高為佳。
欲將纖維素酯進行熔融製膜時,Td (1.0)以260℃以上為佳,Td (1.0)以270℃以上為較佳,280℃以上為更佳。
於提高纖維素酯之Td (1.0)上,纖維素酯之合成中,最後取出時的纖維素酯經過濾、洗淨之作業時,充分以水洗淨至洗淨液之pH為中性而提高。
然而,詳細理由雖未充分理解,依據纖維素酯之種類,過渡洗淨時容易產生如破斷等機械特性劣化,有關同時滿足本發明之前述式(1)~(3)之纖維素酯,發現不會隨著洗淨而產生機械特性之劣化。
又,有關未能滿足本發明之前述式(1)~(3)中任一的纖維素酯,即使Td (1.0)為270℃以上亦會產生耐熱性劣化。
且,空氣下中之1%質量減少溫度Td (1.0)可以購得之差示熱重量分析(TG-DTA)裝置進行測定,一般為
纖維素酯為含有微量的水分,故測定時必須注意。
具體而言,試料暫時保持於100℃,確認已無水分揮發所造成的質量減少後,測定由此點之溫度上昇所引起的質量減少之方法。
然而,Td (1.0)並無上限,雖推測為越高越佳,但欲避開纖維素酯之洗淨步驟的負擔過大,現實上限值為300~310℃。
光學薄膜中之纖維素酯為70質量%~99質量%之範圍時,後述劣化防止劑、可塑劑及紫外線吸收劑等添加劑之存在下顯示優良熔融流延性與安定性,所得之薄膜可賦予作為光學薄膜之優良性能。
纖維素酯之含有量於70質量%~99質量%之範圍時,無添加劑之外滲,可提高薄膜之機械強度,具有本發明之效果而較佳。
又,作為光學薄膜所必要之其他添加劑的添加量為1.0質量%以上時可滿足被要求之物性,較佳為纖維素酯之含有量為80~95質量%。
本發明的光學薄膜為纖維素酯以外之高分子成分亦可為經適宜混合者。經混合之高分子成分與纖維素酯之相溶性優良故為佳,作為薄膜時之透過率為80%以上,更佳為90%以上,最佳為92%以上。
另一實施態様中,亦可使用原料之纖維素酯至少溶解於溶劑一次後,溶劑經乾燥之纖維素酯。
此時使用劣化防止劑、可塑劑、紫外線吸收劑、及消
光劑的至少1種以上同時溶解於溶劑後,經乾燥之纖維素酯。
作為溶劑,可使用於二氯甲烷、乙酸甲酯、二氧雜戊環等溶液流延法所使用的良溶劑,同時可使用甲醇、乙醇、丁醇等弱溶劑。溶解過程中可於-20℃以下冷卻或加熱至80℃以上。
使用如此纖維素酯時,容易均勻熔融狀態時之各添加物,使光學特性均勻。
所謂劣化防止劑為,高分子因熱或氧、水分、酸等所造成的分解可藉由化學作用抑制之材料。本發明之光學薄膜特別為200℃以上高溫下成形,故其為容易產生高分子分解‧劣化之系統,將劣化防止劑含於光學薄膜中者為佳。
使用光學薄膜之氧化防止、分解所產生的酸捕捉、抑制或禁止光或熱所引起的自由基種基因之分解反應等包含未解明之分解反應,且抑制著色或分子量降低為主的變質或材料分解所引起的揮發成分生成之劣化防止劑。
作為劣化防止劑,例如可舉出抗氧化劑、受阻胺光安定劑、酸捕捉劑、金屬惰性化劑等,但並未限定於此。這些記載於特開平3-199201號公報、特開平5-1907073號公報、特開平5-194789號公報、特開平5-271471號公報、特開平6-107854號公報等。彼等中,欲達到本發明之
目的,可於光學薄膜中含有作為劣化防止劑之抗氧化劑者為佳。
本發明之光學薄膜形成材料中的劣化防止劑可選擇至少1種以上,添加量對於本發明之纖維素酯質量而言,劣化防止劑之添加量以0.01質量%以上10質量%以下為佳,較佳為0.1質量%以上5.0質量%以下,更佳為0.2質量%以上2.0質量%以下。
且,劣化防止劑之添加量於上述添加量範圍時,由對纖維素酯之相溶性的觀點來看,可提高作為光學薄膜之透明性,且光學薄膜不會變脆故不佳。
光學薄膜於迴避材料變質或吸濕性之目的下,構成之材料可分割為1種或複數種顆粒後保存。顆粒化為可提高加熱時之熔融物的混合性或相溶性、或可確保所得之薄膜的光學均一性。
將光學薄膜進行加熱熔融時,經加熱熔融者可於後步驟使用,且作為製品讓消費者使用時,若存在上述劣化防止劑時,由材料劣化或分解為準的強度或光學透明性之劣化減少、或維持材料固有強度之觀點來看其較佳。
光學薄膜於加熱會顯示明顯劣化時,會產生著色無法作為光學薄膜使用。
又,作為液晶顯示裝置用之光學補償薄膜使用時,滯留值賦予步驟(延伸步驟)於流延步驟後實施,但光學薄膜因加熱而顯著劣化時,所形成之薄膜會變脆,該延伸步驟中之破斷容易產生,無法表現目的光學補償薄膜之滯留
值。
且,作為液晶顯示裝置用之偏光板保護薄膜使用時,光學薄膜之劣化於與偏光子之貼合上造成障礙故不佳。
因此,上述劣化防止劑之存在為,抑制加熱熔融時可見光區之著色物的生成、或可抑制或消滅加熱熔融時及加熱熔融後構成薄膜之材料經分解所產生的揮發成分等所造成的透過率或霧值降低等作為光學薄膜不佳的劣化而較佳。
本發明中液晶顯示裝置之顯示影像為使用本發明光學薄膜時,若霧值超過1%時會造成影響,故較佳為霧值未達1%,更佳為未達0.5%。又,作為著色性指標可使用黃色度(黃色指標YI),較佳為3.0以下,更佳為1.0以下。黃色度為依據JIS-K-7103進行測定。
上述光學薄膜之保存或製膜步驟中,空氣中的氧或水分所造成之劣化反應會同時產生。
此時,上述劣化防止劑之安定化作用、以及降低空氣中濕度‧氧濃度之目的皆為實現本發明上較佳情況故可並用。
此作為公知技術中惰性氣體可舉出氮或氬氣之使用、減壓~真空之脫氣操作、及密閉環境下操作,彼等3者內至少1種可並用存在上述安定劑之方法。
藉由減低光學薄膜與空氣中之氧接觸的機率,可抑制該材料之劣化故較佳。
又,本發明的光學薄膜因可作為偏光板保護薄膜應用
,故對於構成本發明之偏光板及偏光板之偏光子而提高經時保存性之觀點來看,光學薄膜中之上述劣化防止劑的存在亦扮演者重要角色。
使用本發明之偏光板的液晶顯示裝置中,於本發明之光學薄膜中存在上述劣化防止劑時,由抑制上述變質或劣化之觀點來看,可提高光學薄膜之經時保存性之同時,亦對於液晶顯示裝置之顯示品質提高上,可使光學補償設計經長期亦可表現其功能故較佳。
纖維素酯於高溫下不僅熱且可藉由氧而促進分解,故本發明之光學薄膜中,作為劣化防止劑含有抗氧化劑者為佳。
作為本發明中有用之抗氧化劑,僅為可抑制氧所引起的光學薄膜之劣化的化合物即可,並無特別限定,其中亦可舉出酚系化合物、磷系化合物、硫磺系化合物、烷基自由基捕捉劑、過氧化物分解劑、氧掃除劑等。
其中亦以使用酚系化合物、磷系化合物、烷基自由基捕捉劑為佳,使用酚系化合物與磷系化合物之2者組合者較佳,使用酚系化合物與磷系化合物與烷基自由基捕捉劑之3者組合最佳。
藉由添加這些化合物,不僅不會降低透明性、耐熱性等,可防止熔融成型時之熱或熱氧化劣化等所造成的成形體著色或強度降低。
這些抗氧化劑可各單獨、或組合2種以上使用,其添加量以不損害本發明之目的的範圍下適宜選擇,對於本發明之纖維素酯的質量而言,以0.01質量%以上10質量%以下為佳,較佳為0.1質量%以上5.0質量%以下,更佳為0.2質量%以上2.0質量%以下。
酚系化合物為已知化合物,對-t-丁基酚、對-(1,1,3,3-四甲基丁基)酚等的烷基取代酚以外,例如可舉出美國專利第4,839,405號說明書之第12~14欄所記載的2,6-二烷基酚衍生物化合物、所謂之受阻酚系化合物,其中以受阻酚系化合物為佳。
作為受阻酚酚系化合物之具體例,可舉出n-十八烷基3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)-丙酸酯、n-十八烷基3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)-丙烯酸酯、n-十八烷基3,5-二-t-丁基-4-羥基苯甲酸酯、n-己基3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基苯甲酸酯、n-月桂基3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基苯甲酸酯、新-月桂基3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、月桂基β(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、乙基α-(4-羥基-3,5-二-t-丁基苯基)異丁酸酯、十八烷基α-(4-羥基-3,5-二-t-丁基苯基)異丁酸酯、十八烷基α-(4-羥基-3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2-(n-辛基硫)乙基3,5-二
-t-丁基-4-羥基-苯甲酸酯、2-(n-辛基硫)乙基3,5-二-t-丁基-4-羥基-苯基丙烯酸酯、2-(n-十八烷基硫)乙基3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基丙烯酸酯、2-(n-十八烷基硫)乙基3,5-二-t-丁基-4-羥基-苯甲酸酯、2-(2-羥基乙基硫)乙基3,5-二-t-丁基-4-羥基苯甲酸酯、二乙基二醇雙-(3,5-二-t-丁基-4-羥基-苯基)丙酸酯、2-(n-十八烷基硫)乙基3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、硬脂醯胺N,N-雙-[伸乙基3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、n-丁基亞胺N,N-雙-[伸乙基3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2-(2-硬脂醯氧基乙基硫)乙基3,5-二-t-丁基-4-羥基苯甲酸酯、2-(2-硬脂醯氧基乙基硫)乙基7-(3-甲基-5-t-丁基-4-羥基苯基)庚酸酯、1,2-丙二醇雙-[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、乙二醇雙-[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、新戊基二醇雙-[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、乙二醇雙-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基丙烯酸酯)、甘油-1-n-十八烷酸酯-2,3-雙-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基丙烯酸酯)、季戊四醇-肆-[3-(3',5'-二-t-丁基-4'-羥基苯基)丙酸酯]、3,9-雙-{2-[3-(3-tert-丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯基氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四噁-螺-[5.5]十一烷、
1,1,1-三羥甲基乙烷-參-[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、山梨糖醇六-[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2-羥基乙基7-(3-甲基-5-t丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2-硬脂醯氧基乙基7-(3-甲基-5-t-丁基-4-羥基苯基)庚酸酯、1,6-n-己二醇雙[(3',5'-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、季戊四醇-肆(3,5-二-t-丁基-4-羥基氫肉桂酸酯)。
上述型之酚化合物,例如舉出Ciba Specialty Chemicals股份有限公司所購得之"IRGANOX1076"及"IRGANOX1010"之商品名。
作為本發明中有用磷系化合物,可舉出亞磷酸酯系化合物、及亞膦酸酯系化合物。作為亞磷酸酯系化合物之具體例,可舉出三苯基亞磷酸酯、二苯基異癸基亞磷酸酯、苯基二-異癸基亞磷酸酯、參(壬基苯基)亞磷酸酯、參(二-壬基苯基)亞磷酸酯、參(2,4-二-t-丁基苯基)亞磷酸酯、參(2,4-二-t-丁基-5-甲基苯基)亞磷酸酯、10-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯甲基)-9,10-二-氫-9-噁-10-膦菲-10-氧化物、6-[3-(3-t-丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四-t-丁基二-苯並[d,f][1,3,2]二-DIOXAPHOPHEPINE、十二烷基亞磷酸酯等單亞磷酸酯系
化合物;4,4'-亞丁基-雙(3-甲基-6-t-丁基苯基-二-十三烷基亞磷酸酯)、4,4'-異亞丙基-雙(苯基-二-烷基(C12~C15)亞磷酸酯)等二-亞磷酸酯系化合物;等。上述型之亞磷酸酯系化合物,例如可由住友化學股份有限公司之"SumilizerGP"、可由股份有限公司ADEKA之ADK STAB PEP-24G"、"ADK STAB PEP-36"、"ADK STAB 3010"、"ADK STAB HP-10"及"ADK STAB 2112"之商品名購得。
作為亞膦酸酯系化合物之具體例,例如可舉出二甲基-苯基亞膦酸酯、二-t-丁基-苯基亞膦酸酯、二苯基-苯基亞膦酸酯、二-(4-戊基-苯基)-苯基亞膦酸酯、二-(2-t-丁基-苯基)-苯基亞膦酸酯、二-(2-甲基-3-戊基-苯基)-苯基亞膦酸酯、二-(2-甲基-4-辛基-苯基)-苯基亞膦酸酯、二-(3-丁基-4-甲基-苯基)-苯基亞膦酸酯、二-(3-己基-4-乙基-苯基)-苯基亞膦酸酯、二-(2,4,6-三甲基苯基)-苯基亞膦酸酯、二-(2,3-二甲基-4-乙基-苯基)-苯基亞膦酸酯、二-(2,6-二乙基-3-丁基苯基)-苯基亞膦酸酯、二-(2,3-二丙基-5-丁基苯基)-苯基亞膦酸酯、二-(2,4,6-三-t-丁基苯基)-苯基亞膦酸酯、雙(2,4-二-t-丁基-5-甲基苯基)聯苯基-4-基-亞膦酸酯、雙(2,4-二-t-丁基-5-甲基苯基)-4'-(雙(2,4-二-t-丁基-5-甲基苯氧基)膦)聯苯基-4-基-亞膦酸酯、肆(2,4-二-t-
丁基-苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,5-二-t-丁基-苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(3,5-二-t-丁基-苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,3,4-三甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,3-二甲基-5-乙基-苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,3-二甲基-4-丙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,3-二甲基-5-t-丁基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,5-二甲基-4-t-丁基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,3-二乙基-5-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,6-二乙基-4-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,4,5-三乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,6-二乙基-4-丙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,5-二乙基-6-丁基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,3-二乙基-5-t-丁基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,5-二乙基-6-t-丁基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,3-二丙基-5-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,6-二丙基-4-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,6-二丙基-5-乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,3-二丙基-6-丁基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,6-二丙基-5-丁基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,3-二丁基-4-甲基苯基
)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,5-二丁基-3-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,6-二丁基-4-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,4-二-t-丁基-3-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,4-二-t-丁基-5-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,4-二-t-丁基-6-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,5-二-t-丁基-3-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,5-二-t-丁基-4-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,5-二-t-丁基-6-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,6-二-t-丁基-3-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,6-二-t-丁基-4-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,6-二-t-丁基-5-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,3-二丁基-4-乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,4-二丁基-3-乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,5-二丁基-4-乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,4-二-t-丁基-3-乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,4-二-t-丁基-5-乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,4-二-t-丁基-6-乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,5-二-t-丁基-3-乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,5-二-t-丁基-4
-乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,5-二-t-丁基-6-乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,6-二-t-丁基-3-乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,6-二-t-丁基-4-乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,6-二-t-丁基-5-乙基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,3,4-三丁基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯、肆(2,4,6-三-t-丁基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯等。上述型之磷系化合物,例如可由Cib aSpecialty Chemicals股份有限公司之"IRGAFOS P-EPQ"、由堺化學工業股份有限公司之"GSY-P101"的商品名購得。
作為本發明中有用之磷系化合物以亞膦酸酯系化合物為佳,以肆(2,4-二-t-丁基-苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯等4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯化合物為較佳,特佳為肆(2,4-二-t-丁基-5-甲基苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯。
本發明之「烷基自由基捕捉劑」為,可賦予具有可與烷基自由基迅速反應之基,且與烷基自由基進行反應後不會引起後續反應之穩定生成物者的化合物。
作為本發明中之較佳烷基自由基捕捉劑,可舉出前述一般式(1)所示化合物、及前述一般式(2)所示化合物
。
以下雖對本發明所使用的前述一般式(1)所示化合物的具體例做說明,本發明並未限定於此。
前述一般式(1)中,R1
表示氫原子或碳數1~10的烷基,較佳為氫原子或碳數1~4的烷基,特佳為氫原子或甲基。
R2
及R3
各獨立表示碳數1~8的烷基,可為直鏈、或可具有支鏈結構或環結構。R2
及R3
表示較佳為含有4級碳之「*-C(CH3
)2
-R'」所示結構(*表示於芳香環之連結部位,R'表示碳數1~5的烷基)。R2
較佳為tert-丁基、tert-戊基。R3
較佳為tert-丁基、tert-戊基或tert-辛基。
作為上述一般式(1)所示化合物,可由住友化學股份有限公司購得"SumilizerGM"、"SumilizerGS"之商品名。
以下舉出前述一般式(1)所示化合物之具體例,但本發明並未限定於此。
其次,對於本發明所使用的前述一般式(2)所示化合物之具體例做說明,但本發明未受到這些限定。
一般式(2)中,R12
~R15
為各彼此獨立表示氫原子或取代基。R12
與R13
、R13
與R14
、或R14
與R15
可彼此結
合形成環。R16
表示氫原子或取代基,n表示1~4的整數,n表示1時,R11
表示取代基,n表示2~4的整數時,R11
表示2~4價之連結基。
R12
~R15
表示取代基時,作為該取代基並無特別限定,例如可舉出烷基(例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、t-丁基、戊基、己基、辛基、月桂基、三氟甲基等)、環烷基(例如,環戊基、環己基等)、芳基(例如,苯基、萘基等)、醯胺基(例如,乙醯胺基、苯甲醯胺基等)、烷基硫基(例如,甲基硫基、乙基硫基等)、芳基硫基(例如,苯基硫基、萘基硫基等)、烯基(例如,乙烯基、2-丙烯基、3-丁烯基、1-甲基-3-丙烯基、3-戊烯基、1-甲基-3-丁烯基、4-己烯基、環己烯基等)、鹵素原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、炔基(例如,丙炔基等)、雜環基(例如,吡啶基、噻唑基、噁唑基、咪唑基等)、烷基磺醯基(例如,甲基磺醯基、乙基磺醯基等)、芳基磺醯基(例如,苯基磺醯基、萘基磺醯基等)、烷基亞磺醯基(例如,甲基亞磺醯基等)、芳基亞磺醯基(例如,苯基亞磺醯基等)、膦醯基、醯基(例如,乙醯基、三甲基乙醯、苯甲醯基等)、胺基甲醯基(例如,胺基羰基、甲胺基羰基、二甲胺基羰基、丁胺基羰基、環己胺基羰基、苯胺基羰基、2-吡啶胺基羰基等)、胺磺醯基(例如,胺基磺醯基、甲胺基磺醯基、二甲胺基磺醯基、丁胺基磺醯基、己胺基磺醯基、環己胺基磺醯基、辛胺基磺醯基、月桂胺基磺醯基、苯胺
基磺醯基、萘胺基磺醯基、2-吡啶胺基磺醯基等)、磺醯胺基(例如,甲烷磺醯胺基、苯磺醯胺基等)、氰基、烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基等)、芳氧基(例如,苯氧基、萘氧基等)、雜環氧基、甲矽烷氧基、醯氧基(例如,乙醯氧基、苯甲醯氧基等)、磺酸基、磺酸之鹽、胺基羰氧基、胺基(例如,胺基、乙胺基、二甲胺基、丁胺基、環戊胺基、2-乙基己胺基、月桂胺基等)、苯胺基(例如,苯胺基、氯苯胺基、甲苯胺基、茴香胺基、萘胺基、2-吡啶胺基等)、亞胺基、脲基(例如,甲基脲基、乙基脲基、戊基脲基、環己基脲基、辛基脲基、月桂基脲基、苯基脲基、萘基脲基、2-吡啶胺基脲基等)、烷氧基羰胺基(例如,甲氧基羰胺基、苯氧基羰胺基等)、烷氧基羰基(例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基、苯氧基羰基等)、芳氧基羰基(例如,苯氧基羰基等)、雜環硫基、硫脲基、羧基、羧酸之鹽、羥基、氫硫基、硝基等各基。這些的取代基亦可同様地經取代基進一步取代。
前述一般式(2)中,R12
~R15
以氫原子或烷基為佳。
前述一般式(2)中,R16
表示氫原子或取代基,R16
所示取代基可舉出與R12
~R15
所示相同取代基。特別以R16
表示氫原子為佳。
前述一般式(2)中,n表示1~4的整數,n為1時,R11
表示取代基,作為取代基,可舉出與R12
~R15
所示
相同取代基。n表示2~4的整數時,R11
表示各對應之2~4價連結基。
R11
表示2~4價連結基時,作為2價連結基,例如可舉出可具有取代基之2價伸烷基、可具有取代基之2價伸芳基、氧原子、氮原子、硫原子、或這些連結基之組合。
作為3價連結基,例如可舉出可具有取代基之3價伸烷基、可具有取代基之3價伸芳基、氮原子、或這些連結基之組合,作為4價連結基,例如可具有取代基之4價伸烷基、可具有取代基之4價伸芳基、或這些連結基之組合。
前述一般式(2)中,n以1為佳,此時的R11
以取代或無取代之苯基為佳,作為取代基,以碳原子數1至18的烷基、碳原子數1至18的烷氧基為佳,碳原子數1至8的烷基、碳原子數1至8的烷氧基為較佳。
以下雖表示本發明中前述一般式(2)所示化合物的具體例,本發明並非限定於此。
作為其他抗氧化劑,具體可舉出二-月桂基3,3-硫二丙酸酯、二-肉豆蔻基3,3'-硫二丙酸酯、二-硬脂醯基3,3-硫二丙酸酯、月桂基硬脂醯基3,3-硫二-丙酸酯、季戊四醇-肆(β-月桂基硫-丙酸酯)、3,9-雙(2-月桂基硫乙基)-2,4,8,10-四噁-螺-[5,5]十-烷等硫磺系化合物。上述形式的硫磺系化合物,例如可由住友化學工業股份有限公司購得"Sumilizer TPL-R"及"Sumilizer TP-D"之商品名。且,特公平08-27508所記載的3,4-二
-氫-2H-1-苯並吡喃系化合物、3,3'-螺-二-色滿系化合物、1,1-螺-茚滿系化合物、嗎啉、硫嗎啉、硫嗎啉氧化物、硫嗎啉二-氧化物、具有將哌嗪骨架作為部分結構之化合物、特開平3-174150號所記載的二烷氧基苯系化合物等氧掃除劑等。這些化合物之部分結構可為聚合物之-部分、或規則地成為聚合物之側鏈。
本發明中,光學薄膜之熱熔融時的劣化防止劑,又由對於製造後作為偏光子保護薄膜被曝曬的外光或液晶顯示器之背光的光而言之劣化防止劑,可舉出受阻胺光安定劑(HALS)化合物,此為已知化合物,例如含有如美國專利第4,619,956號說明書之第5~11欄及美國專利第4,839,405號說明書之第3~5欄所記載之2,2,6,6-四烷基哌啶化合物、或彼等酸加成鹽或彼等與金屬化合物之錯合物。
作為受阻胺光安定劑之具體例,可舉出雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)癸二酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)琥珀酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、雙(N-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶)癸二酸酯、雙(N-苯甲氧基2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)癸二酸酯、雙(N-環己氧基2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)2-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯甲基)-2-丁基丙二酸酯
、雙(1-丙烯醯-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)2,2-雙(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯甲基)-2-丁基丙二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶甲基丙烯酸酯、4-[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙醯基氧基]-1-[2-(3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙醯基氧基)乙基]-2,2,6,6-四甲基哌啶、2-甲基-2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)胺基-N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)丙醯胺、肆(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)1,2,3,4-丁四羧酸酯、肆(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)1,2,3,4-丁四羧酸酯等。
又,可為高分子型化合物,作為具體例可舉出N,N',N",N"'-肆-[4,6-雙-[丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶4-基)胺基]-三嗪2-基]-4,7-二-氮雜癸烷基-1,10-二胺、二丁胺與1,3,5-三嗪N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)-1,6-六伸甲基二胺與N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)丁胺之縮聚物、二丁胺與1,3,5-三嗪與N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)丁胺之縮聚物、聚[{(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三嗪2,4-二-基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺}六伸甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺}]、1,6-己烷二胺-N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)與嗎啉-2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪之縮聚物、聚[(6-嗎啉代-s-三嗪2,4-二-基)[(
2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-六伸甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]]等哌啶環為介著三嗪骨架以複數結合之高分子量HALS;琥珀酸二甲基與4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇之聚合物、1,2,3,4-丁四羧酸與1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇與3,9-雙(2-羥基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四噁-螺-[5,5]十一烷之混合酯化物等哌啶環介著酯鍵結合之化合物等,但並未限定於此。
彼等中亦以二丁胺與1,3,5-三嗪與N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)丁胺之縮聚物、聚[{(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三嗪2,4-二-基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺}六伸甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺}]、琥珀酸二甲基與4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇之聚合物等之數平均分子量(Mn)為2,000~5,000者為佳。
上述形式之受阻胺化合物,例如可使用由Ciba Specialty Chemicals股份有限公司購得之"TINUVIN144"及"TINUVIN770"、由股份有限公司ADEKA購得之"ADK STAB LA-52"之商品名。
本發明中,受阻胺光安定劑對於本發明相關纖維素酯之質量而言,以添加0.1~10質量%時為佳,較佳為添加0.2~5質量%,更佳為添加0.5~2質量%。這些可並用2種以上。
纖維素酯亦可如熔融製膜所進行的高溫環境下藉由酸而促進分解,本發明之光學薄膜中作為劣化防止劑以含有酸捕捉劑者為佳。
作為本發明中之有用酸捕捉劑,僅為與酸進行反應後使酸成惰性化之化合物即可,其中亦以美國專利第4,137,201號說明書所記載之具有環氧基之化合物為佳。
作為如此酸捕捉劑之環氧化合物於該技術分野中為已知物,含有種種聚二醇之二環氧丙醚,特別為每聚二醇1莫耳中約8~40莫耳之環氧乙烷等經縮合衍生之聚二醇、甘油之二環氧丙醚等金屬環氧化合物(例如,氯化乙烯聚合物組成物中,與氯化乙烯聚合物組成物同時自過去即被利用者)、環氧化醚縮合生成物、雙酚A之二環氧丙醚(即,4,4'-二羥基二苯基二甲基甲烷)、環氧化不飽和脂肪酸酯(特別為2~22個碳原子之脂肪酸的4~2個程度之碳原子的烷基酯(例如,丁基環氧基硬脂酸酯)等)、及種種環氧化長鏈脂肪酸甘油三酸酯等(例如,環氧化大豆油、環氧化亞麻仁油等)之組成物作為代表例之環氧化植物油及其他不飽和天然油(彼等有時稱為環氧化天然甘油酯或不飽和脂肪酸,這些脂肪酸為一般含有12~22個碳原子)。
又,作為購得之含有環氧基的環氧化物樹脂化合物,亦可使用EPON 815C或其他環氧化醚寡聚物縮合生成物。
且作為可使用於上述以外之酸捕捉劑,含有氧雜環丁烷化合物或噁唑啉化合物、或鹼土類金屬之有機酸鹽或乙醯丙酮鹽錯合物、特開平5-194788號公報之段落68~105所記載者。
本發明中,酸捕捉劑對於本發明相關纖維素酯之質量而言以添加0.1~10質量%為佳,以添加0.2~5質量%較佳,以添加0.5~2質量%為更佳。這些可並用2種以上。
且,酸捕捉劑有時稱為酸掃去劑、酸捕獲劑、酸除去劑等,於本發明中皆可使用。
所謂金屬惰性劑,表示氧化反應中作為啟始劑或觸媒作用之金屬離子惰性化的化合物,可舉出醯肼系化合物、草酸二醯胺系化合物、三唑系化合物等,例如可舉出N,N'-雙[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙醯基]肼、2-羥基乙基草酸二醯胺、2-羥基-N-(1H-1,2,4-三唑-3-基)苯甲醯胺、N-(5-yert-丁基-2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)草酸醯胺等。
本發明中,金屬惰性劑對於本發明相關纖維素酯之質量而言,添加0.0002~2質量%為佳,添加0.0005~2質量%為較佳,添加0.001~1質量%為更佳。這些可並用2種以上。
本發明的藉由熔融流延之光學薄膜的形成中,光學薄膜中以添加至少1種之可塑劑為佳。
所謂可塑劑,一般藉由添加於高分子中而改良脆弱性、或賦予柔軟性效果之添加劑,但本發明中,藉由添加可塑劑因可達到光學薄膜之機械性質提高、拉裂強度提高、賦予耐吸水性、水分透過率之減低等效果,可將具有如此效果之材料作為可塑劑使用為佳。
作為適用於本發明之可塑劑,例如可舉出磷酸酯系可塑劑、多元醇類酯系可塑劑(乙二醇酯系可塑劑、甘油酯系可塑劑、二甘油酯系可塑劑等)、多元羧酸酯系可塑劑、碳水化物酯系可塑劑、聚合物可塑劑等。
其中以多元醇類酯系可塑劑及多元羧酸酯系可塑劑為佳,更以多元醇類酯系可塑劑為較佳。
又,可塑劑可為液體或固體,組成物原則上以無色為佳。
添加量僅不會對光學物性‧機械物性造成壞影響者即可,其添加量可適宜地選自不損害本發明之目的的範圍內者,對於本發明相關之纖維素酯的質量,較佳為含有1~25質量%者為特徴之光學薄膜。若比1質量%少時不會得到平面性改善效果,若超過25質量%時,容易產生外滲,使得薄膜之經時安定性降低而不佳。
較佳為含有可塑劑3~20質量%之光學薄膜,更佳為含有5~15質量%之光學薄膜。
以下對於本發明所使用的可塑劑之具體例做說明,但本發明並未受限於此。
本發明中,多元醇類與1元羧酸所成之酯系可塑劑、及多元羧酸與1元醇類所成之酯系可塑劑與纖維素酯之親和性較高故較佳,多元醇類與1元羧酸所成之酯系可塑劑與纖維素酯之親和性更高故特佳。
且,所謂多元醇類酯系之可塑劑為,一分子中具有複數羥基之化合物、與1元有機酸經縮合的化合物稱為多元醇類酯系可塑劑,所謂多元羧酸酯系之可塑劑為,一分子中具有複數羧酸基之化合物、與複數1元醇類或酚經縮合之化合物稱為多元羧酸酯系可塑劑。
作為適用於本發明之酯系可塑劑的原料之多元醇類例子,例如可舉出如以下者,但本發明並未限定於此。
核糖醇、阿糖醇、乙二醇、甘油、二甘油、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙烷二醇、1,3-丙烷二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、二丁二醇、1,2,4-丁三醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、己三醇、半乳糖醇、甘露糖醇、3-甲基戊烷-1,3,5-三醇、頻哪醇、山梨糖醇、三羥甲基丙烷、二三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、季戊四醇、二季戊四醇、木糖醇等。特別以乙二醇、甘油、三羥甲基丙烷為佳。
又,作為較佳有機酸之例子,可舉出乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、三甲基乙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、環己烷羧酸、安息香酸、茴香酸、3,4,5-三甲氧基安息香酸、
甲苯酸、tert-丁基安息香酸、萘酸、皮考啉酸等,但以可降低纖維素酯之透濕度的效果較高的不飽和羧酸,例如藉由芳香族羧酸形成多元醇類酯為佳。
使用於多元醇類酯之有機酸可為1種類,或混合2種以上。又,多元醇類中之OH基可皆經酯化、或亦可一部分保留OH基。
作為多元醇類酯系之一的乙二醇酯系可塑劑,具體可舉出乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丁酸酯等乙二醇烷酯系可塑劑、乙二醇二環丙基羧酸酯、乙二醇二環六羧酸酯等乙二醇環烷酯系可塑劑、乙二醇二苯甲酸酯、乙二醇二-4-甲基苯甲酸酯等乙二醇芳酯系可塑劑。
這些烷基化物基、環烷基化物基、聚芳基物基可為相同或相異,且可再被取代。
又,亦可為烷基化物基、環烷基化物基、聚芳基物基之混合,且這些取代基之間可彼此以共價鍵結合。
且乙二醇部亦可被取代,乙二醇酯之部分結構可為聚合物之一部分、或規則地成為側鏈,又亦可導入於抗氧化劑、酸掃去劑、紫外線吸收劑等添加劑之分子結構的一部。
作為多元醇類酯系之一的甘油酯系可塑劑,具體可舉出三醋精、甘油三丁酸酯、甘油二乙酸酯辛酸酯、甘油醇酸酯丙酸酯等甘油烷酯、甘油三環丙基羧酸酯、甘油三環己基羧酸酯等甘油環烷酯、甘油三苯甲酸酯、甘油4-甲基苯甲酸酯等甘油芳酯、二甘油四乙醯化物、二甘油四丙
酸酯、二甘油丙烯酸酯三辛酸酯、二甘油四月桂酸酯、等二甘油烷酯、二甘油四環丁基羧酸酯、二甘油四環戊基羧酸酯等二甘油環烷酯、二甘油四苯甲酸酯、二甘油3-甲基苯甲酸酯等二甘油芳酯等。這些烷基化物基、環烷基羧酸酯基、聚芳基物基可為相同或相異,更可被取代。
又,烷基化物基、環烷基羧酸酯基、聚芳基物基之混合亦可,又這些取代基間彼此可以共價鍵結合。且甘油、二甘油部亦可被取代,甘油酯、二甘油酯的部分結構可為聚合物之一部分、或規則地成為側鏈、又可導入於抗氧化劑、酸掃去劑、紫外線吸收劑等添加劑之分子結構的一部分。
作為其他多元醇類酯系可塑劑,具體可舉出特開2003-12823號公報之段落30~33所記載的多元醇類酯系可塑劑、季戊四醇四苯甲酸酯等。
這些烷基化物基、環烷基羧酸酯基、聚芳基物基可為相同或相異,且可再被取代。又可為烷基化物基、環烷基羧酸酯基、聚芳基物基之混合,又這些取代基間彼此可以共價鍵結合。
且,多元醇類部亦可被取代,多元醇類之部分結構可為聚合物之一部分、或規則地成為側鏈,又可導入於抗氧化劑、酸掃去劑、紫外線吸收劑等添加劑之分子結構的一部分。
上述多元醇類與1元羧酸所成之酯系可塑劑中,以烷基多元醇類芳酯為佳,具體可舉出上述乙二醇二苯甲酸酯
、甘油三苯甲酸酯、二甘油四苯甲酸酯、特開2003-12823號公報之段落31所記載之例示化合物16。
作為多元羧酸酯系之一的二羧酸酯系可塑劑,具體可舉出二月桂基丙二酸酯、二辛基己二酸酯、二丁基癸二酸酯等的烷基二羧酸烷酯系可塑劑、二環戊基琥珀酸酯、二環己基己二酸酯等的烷基二羧酸環烷酯系可塑劑、二苯基琥珀酸酯、二4-甲基苯基戊二酸酯等的烷基二羧酸芳酯系可塑劑、二己基-1,4-環己烷二羧酸酯、二癸基二環[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸酯等環烷基二羧酸烷酯系可塑劑、二環己基-1,2-環丁烷二羧酸酯、二環丙基-1,2-環己基二羧酸酯等環烷基二羧酸環烷酯系可塑劑、二苯基-1,1-環丙基二羧酸酯、二2-萘基-1,4-環己烷二羧酸酯等環烷基二羧酸芳酯系可塑劑、二乙基酞酸酯、二甲基酞酸酯、二辛基酞酸酯、二丁基酞酸酯、二2-乙基己基酞酸酯等的芳基二羧酸烷酯系可塑劑、二環丙基酞酸酯、二環己基酞酸酯等的芳基二羧酸環烷酯系可塑劑、二苯基酞酸酯、二-4-甲基苯基酞酸酯等的芳基二羧酸芳酯系可塑劑、丁基鄰苯二醯基丁基乙醇酸酯、乙基鄰苯二醯基乙基乙醇酸酯等二醇酸酯系可塑劑、檸檬酸乙醯基三甲基、檸檬酸乙醯基三乙基、檸檬酸乙醯基三丁基等檸檬酸系可塑劑等。
這些烷氧基、環烷氧基可為相同或相異,或可被取代,這些取代基可再被取代。烷基、環烷基可為混合,又這些取代基間彼此可以共價鍵結合。
且,鄰苯二甲酸的芳香環亦可被取代,可為二聚物、三聚物、四聚物等多聚物。又,鄰苯二甲酸酯的部分結構可為聚合物之一部分、或規則地成為聚合物之側鏈,亦可導入於抗氧化劑、酸掃去劑、紫外線吸收劑等添加劑之分子結構一部份。
作為其他多元羧酸酯系可塑劑,具體可舉出三月桂基三羧酸酯、三丁基-meso-丁烷-1,2,3,4-四羧酸酯等的烷基多元羧酸烷酯系可塑劑、三環己基三羧酸酯、三環丙基-2-羥基-1,2,3-丙烷三羧酸酯等的烷基多元羧酸環烷酯系可塑劑、三苯基2-羥基-1,2,3-丙烷三羧酸酯、四3-甲基苯基四氫呋喃2,3,4,5-四羧酸酯等的烷基多元羧酸芳酯系可塑劑、四己基-1,2,3,4-環丁四羧酸酯、四丁基-1,2,3,4-環戊烷四羧酸酯等環烷基多元羧酸烷酯系可塑劑、四環丙基-1,2,3,4-環丁四羧酸酯、三環己基-1,3,5-環己基三羧酸酯等環烷基多元羧酸環烷酯系可塑劑、三苯基-1,3,5-環己基三羧酸酯、六4-甲基苯基-1,2,3,4,5,6-環己基六羧酸酯等環烷基多元羧酸芳酯系可塑劑、三月桂基苯1,2,4-三羧酸酯、四辛基苯1,2,4,5-四羧酸酯等的芳基多元羧酸烷酯系可塑劑、三環戊基苯1,3,5-三羧酸酯、四環己基苯1,2,3,5-四羧酸酯等的芳基多元羧酸環烷酯系可塑劑三苯基苯1,3,5-四羧酸酯、六4-甲基苯基苯1,2,3,4,5,6-六羧酸酯等的芳基多元羧酸芳酯系可塑劑。
這些烷氧基、環烷氧基可為相同或相異,又可1取代
、或這些取代基可進一步被取代。烷基、環烷基可混合、或這些取代基間可彼此以共價鍵結合。
且,鄰苯二甲酸的芳香環亦可被取代,可為二聚物、三聚物、四聚物等多聚物。又,鄰苯二甲酸酯之部分結構可為聚合物的一部分、或規則地成為聚合物之側鏈,亦可導入於抗氧化劑、酸掃去劑、紫外線吸收劑等添加劑之分子結構一部份。
上述多元羧酸與1元醇類所成之酯系可塑劑中,以烷基二羧酸烷酯為佳,具體可舉出上述二辛基己二酸酯。
作為本發明所使用的其他可塑劑,可舉出磷酸酯系可塑劑、碳水化物酯系可塑劑、聚合物可塑劑等。
作為磷酸酯系可塑劑,具體可舉出三乙醯基磷酸酯、三丁基磷酸酯等磷酸烷酯、三環戊基磷酸酯、環己基磷酸酯等磷酸環烷酯、三苯基磷酸酯、三甲酚磷酸酯、甲酚苯基磷酸酯、辛基二苯基磷酸酯、二苯基聯苯基磷酸酯、三辛基磷酸酯、三丁基磷酸酯、三萘基磷酸酯、三(二甲苯基)磷酸酯、參正聯苯基磷酸酯等磷酸芳酯。這些取代基可為相同或相異,且可被取代。又,可為烷基、環烷基、芳基之混合,又取代基間彼此可以價鍵結合。
又,伸乙基雙(二甲基磷酸酯)、伸丁基雙(二乙基磷酸酯)等伸烷基雙(二烷基磷酸酯)、伸乙基雙(二苯基磷酸酯)、伸丙基雙(二-萘基磷酸酯)等伸烷基雙(二-芳基磷酸酯)、伸苯基雙(二丁基磷酸酯)、亞聯苯基雙(二辛基磷酸酯)等伸芳基雙(二烷基磷酸酯)、伸
苯基雙(二苯基磷酸酯)、伸萘基雙(二-甲苯醯基磷酸酯)等伸芳基雙(二-芳基磷酸酯)等磷酸酯。這些取代基可為相同或相異,且可被取代。
又可為烷基、環烷基、芳基之混合、或取代基間彼此可以共價鍵結合。
且,磷酸酯之部分結構可為聚合物之一部分、或規則地成為側鏈,又可導入於抗氧化劑、酸掃去劑、紫外線吸收劑等添加劑之分子結構的一部分。上述化合物中以磷酸芳酯、伸芳基雙(二-芳基磷酸酯)為佳,具體以三苯基磷酸酯、伸苯基雙(二苯基磷酸酯)為佳。
其次,對於碳水化物酯系可塑劑做說明。所謂碳水化物為,糖類以吡喃糖或呋喃糖(6員環或5員環)之形態下存在的單糖類、二糖類或三糖類。作為碳水化物之非限定例子,可舉出葡萄糖、蔗糖、乳糖、纖維二糖、甘露糖、木糖、核糖、半乳糖、阿拉伯糖、果糖、山梨糖、纖維丙糖及棉子糖等。
所謂碳水化物酯為,碳水化物之羥基與羧酸經脫水縮合而形成酯化合物者,詳係為表示碳水化物之脂肪族羧酸酯、或芳香族羧酸酯。作為脂肪族羧酸,例如可舉出乙酸、丙酸等,作為芳香族羧酸,例如可舉出安息香酸、甲苯酸、茴香酸等。
碳水化物為具有視其種類之羥基數,可為羥基的一部分與羧酸進行反應而形成酯化合物,或羥基全部與羧酸經反應而形成酯化合物。
本發明中,羥基全部與羧酸經反應而形成酯化合物為佳。
作為碳水化物酯系可塑劑,具體可舉出葡萄糖五丙烯酸酯、葡萄糖五丙酸酯、葡萄糖五丁酸酯、蔗糖八丙烯酸酯、蔗糖八苯甲酸酯等,其中蔗糖八丙烯酸酯、蔗糖八苯甲酸酯為較佳,蔗糖八苯甲酸酯為特佳。上述型之碳水化物酯系可塑劑,例如可使用由第一工業製藥公司購得之“莫諾比特SB”及“莫諾比特SOA”之商品名。
作為聚合物可塑劑,具體可舉出脂肪族烴系聚合物、脂環式烴系聚合物、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸-2-羥基乙基之共聚物、甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸-2-羥基乙基之共聚物等丙烯酸系聚合物、聚乙烯異丁醚、聚N-乙烯吡咯烷酮等乙烯系聚合物、聚苯乙烯、聚4-羥基苯乙烯等苯乙烯系聚合物、聚丁烯琥珀酸酯、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚乙烯萘酸酯等聚酯、聚乙烯氧化物、聚丙烯氧化物等聚醚、聚醯胺、聚尿烷、聚脲等。數平均分子量以1000~500000程度為佳,特佳為5000~200000。1000以下時揮發性會產生問題,超過500000時會使可塑化能力降低,對於光學薄膜之機械性質會產生壞影響。
這些聚合物可塑劑可為1種重複單位所成之單獨聚合體,亦可為具有複數重複結構體之共聚物。又,亦可使用並用2種以上的上述聚合物。
本發明之光學薄膜中,含有多元醇類與1元羧酸所成
之酯系可塑劑、多元羧酸與1元醇類所成之酯系可塑劑1~25質量%為佳,但可並用除此以外之可塑劑。
本發明之光學薄膜中,多元醇類與1元羧酸所成之酯系可塑劑為更佳,3元以上的醇類與1元羧酸所成之酯系可塑劑對於纖維素酯之相溶性較高,可高添加率下添加為特徴,故即使並用其他可塑劑或添加劑亦不會產生外滲,視必要容易地與其他種類的可塑劑或添加劑並用最佳。
本發明中,光學薄膜進一步含有紫外線吸收劑時可提高耐久性較佳。
紫外線吸收劑由對偏光子或顯示裝置之紫外線的劣化防止觀點來看,波長370nm以下之紫外線的吸收能較優良,且由液晶顯示性之觀點來看,以波長400nm以上之可見光的吸收較小者為佳。
作為本發明所使用的紫外線吸收劑,例如可舉出氧基二苯甲酮系化合物、苯並三唑系化合物、水楊酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、鎳錯鹽系化合物、三嗪系化合物等,但以二苯甲酮系化合物或著色較少的苯並三唑系化合物、三嗪系化合物為佳。
又,可使用特開平10-182621號、同8-337574號公報所記載的紫外線吸收劑、特開平6-148430號、特開2003-113317號公報所記載的高分子紫外線吸收劑。
作為苯並三唑系紫外線吸收劑之具體例,可舉出2-
(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯並三唑、2-(2'-羥基-3',5'-二-tert-丁基苯基)苯並三唑、2-(2'-羥基-3'-tert-丁基-5'-甲基苯基)苯並三唑、2-(2'-羥基-3',5'-二-tert-丁基苯基)-5-氯苯並三唑、2-(2'-羥基-3'-(3",4",5",6"-四氫酞醯亞胺甲基)-5'-甲基苯基)苯並三唑、2,2-伸甲基雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯並三唑-2-基)酚)、2-(2'-羥基-3'-tert-丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯並三唑、2-(2'-羥基-3'-tert-丁基-5'-(2-辛氧基羰基乙基)-苯基)-5-氯苯並三唑、2-(2'-羥基-3'-(1-甲基-1-苯基乙基)-5'-(1,1,3,3,-四甲基丁基)-苯基)苯並三唑、2-(2H-苯並三唑-2-基)-6-(直鏈及支鏈月桂基)-4-甲基酚、辛基-3-[3-tert-丁基-4-羥基-5-(氯-2H-苯並三唑-2-基)苯基]丙酸酯與2-乙基己基-3-[3-tert-丁基-4-羥基-5-(5-氯-2H-苯並三唑-2-基)苯基]丙酸酯之混合物等,但不限定於此。
又,作為販賣品可舉出TINUVIN (TINUVIN)326、TINUVIN (TINUVIN)109、TINUVIN (TINUVIN)171、TINUVIN (TINUVIN)900、TINUVIN (TINUVIN)928、TINUVIN (TINUVIN)360(皆為Ciba Specialty Chemicals公司製)、LA31(ADEKA公司製)、Sumisorb 250(住友化學公司製)、RUVA-100(大塚化學製)。
作為二苯甲酮系化合物之具體例,可舉出2,4-二羥基二苯甲酮、2,2'-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-5-磺基二苯甲酮、雙(2-甲氧基-4-羥基-5-苯甲醯基苯基甲烷)等,但不限定於此。
本發明中,紫外線吸收劑以苯並三唑系化合物為佳。
本發明中,紫外線吸收劑對於本發明之纖維素酯的質量而言,以添加0.1~10質量%時為佳,以添加0.2~5質量%時為較佳,以添加0.5~3質量%時為更佳。這些可並用2種以上。
又,苯並三唑結構或三嗪結構可為聚合物之一部分、或規則地成為聚合物之側鏈,導入於可塑劑、抗氧化劑、酸掃去劑等其他添加劑的分子結構之一部份。
作為過去公知之紫外線吸收性聚合物,並無特別限定,例如可舉出將RUVA-93(大塚化學製)經單獨聚合之聚合物及RUVA-93與其他單體經共聚合之聚合物等。具體可舉出將RUVA-93與甲基甲基丙烯酸酯以3:7的比(質量比)下進行共聚合之PUVA-30M、以5:5之比(質量比)下進行共聚合之PUVA-50M等。且可舉出特開2003-113317號公報所記載的聚合物等。
本發明中,纖維素酯中可含有劣化防止劑、可塑劑或抗紫外線劑以外之其他種種添加劑。例如可舉出消光劑、填充劑、二氧化矽或矽酸鹽等無機化合物、染料、顏料、
螢光體、二色性色素、滯留性控制劑、折射率調整劑、氣透過抑制劑、抗菌劑、生分解性賦予劑等。
又,僅具有上述功能者即可,亦可使用於此未被分類的添加劑。
而作為將這些添加劑含於纖維素酯之方法,可將各材料直接以固體或液體的形式混合,經加熱熔融後混煉成均一熔融物後,經流延後形成光學薄膜之方法、或預先將所有材料使用溶劑等溶解成均一溶液後,除去溶劑,形成添加劑與纖維素酯之混合物,將此經加熱熔融並流延後形成光學薄膜。
本發明之薄膜中欲賦予滑潤性或光學性、機械性功能時可添加消光劑。作為消光劑可舉出無機化合物之微粒子或有機化合物之微粒子。
消光劑的形狀可使用球狀、棒狀、針狀、層狀、平板狀等形狀者為佳。作為消光劑,例如可舉出二氧化矽素、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、碳酸鈣、陶土、滑石、燒成矽酸鈣、水合矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂、磷酸鈣等金屬之氧化物、磷酸鹽、矽酸鹽、碳酸鹽等無機微粒子或交聯高分子微粒子。
其中二氧化矽素可降低薄膜的霧值故較佳。
這些微粒子可藉由有機物進行表面處理,進而降低薄膜的霧值故較佳。
表面處理可以鹵矽烷類、烷氧基矽烷類、矽氮、矽氧烷等進行為佳。微粒子的平均粒徑越大滑潤性效果越大,相反地若平均粒徑越小透明性越優良。
又,微粒子的一次粒子之平均粒徑為0.01~1.0μm的範圍。較佳微粒子之一次粒子的平均粒徑以5~50nm為佳,更佳為7~14nm。彼等微粒子於纖維素酯薄膜表面可生成0.01~1.0μm之凹凸故較佳。
作為二氧化矽素之微粒子,可舉出日本AEROSIL(股)製AEROSIL (AEROSIL)200、200V、300、R972、R972V、R974、R202、R812、OX50、TT600、NAX50等日本觸媒(股)製KE-P10、KE-P30、KE-P100、KE-P150等,較佳為AEROSIL 200V、R972V、NAX50、KE-P30、KE-P100。彼等微粒子可並用2種以上使用。
2種以上併用時,可以任意比率下混合使用。平均粒徑或材質相異的微粒子,例如AEROSIL 200V與R972V可於質量比為0.1:99.9~99.9:0.1範圍下使用。
這些消光劑之添加方法藉由混煉等進行為佳。又,作為另一形態,預先分散於溶劑之消光劑與纖維素酯及/或可塑劑及/或抗氧化劑及/或抗紫外線劑經混合分散後,將溶劑經揮發或沈澱後得到固體物,將此使用於纖維素酯熔融物之製造過程時,可將消光劑均勻地分散於纖維素酯中故佳。
欲改善薄膜的機械性、電氣、光學特性,可添加上述消光劑。
且,添加這些微粒子,可提高所得之薄膜的滑潤性,但添加後會提高霧值,故含有量較佳為0.001~5質量%,更佳為0.005~1質量%,最佳為0.01~0.5質量%。
且,作為本發明之薄膜,霧值若超過1.0%時會影響到光學用材料,較佳為霧值未達1.0%,更佳為未達0.5%。霧值可以JIS-K-7136為準進行測定。
上述光學薄膜之保存或製膜步驟中,有時會因空氣中的氧而引發劣化反應。此時,並用上述添加劑時可達到安定化作用,且可得到降低空氣中氧濃度之效果而實現本發明。
作為公知技術可舉出惰性氣體的氮或氬氣之使用、減壓~真空下的脫氣操作、及密閉環境下之操作,可並用此3者之至少1種方法中存在上述添加劑的方法。
光學薄膜藉由減低與空氣中之氧接觸機率,可抑制該材料之劣化,對於本發明目的而言較佳。
其次對於本發明之光學薄膜做詳細說明。
所謂本發明之光學薄膜為,使用於液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器等各種顯示裝置的功能薄膜,更詳細為含有液晶顯示裝置用偏光板保護薄膜、相位差薄膜、防反射薄膜、亮度向上薄膜、硬塗佈薄膜、防眩薄膜、靜電防止薄膜、視野角擴大等光學補償薄膜等。
本發明的光學薄膜中,本發明之纖維素酯以外,可包
含與本發明不相關的纖維素酯系樹脂、纖維素醚系樹脂、乙烯系樹脂(亦含有聚乙酸乙烯酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂等)、烯烴系樹脂(原菠烯系樹脂、單環的環狀烯烴系樹脂、環狀共役二烯系樹脂、乙烯脂環式烴系樹脂等)、聚酯系樹脂(芳香族聚酯、脂肪族聚酯、或含彼等之共聚物)、丙烯酸系樹脂(亦含有共聚物)、聚碳酸酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚碸系樹脂、聚丙烯酸酯系樹脂等。作為纖維素酯以外之樹脂含有量以0.1~30質量%為佳。
本發明的光學薄膜可使用於偏光板保護薄膜、相位差薄膜、光學補償薄膜。特別適用於偏光板保護薄膜。
本發明之光學薄膜可藉由如前述之熔融流延而製造。不使用溶液流延法中所使用的溶劑(例如二氯甲烷等),藉由加熱熔融之熔融流延的成形法,更詳細可分類為熔融壓出成形法、加壓成形法、膨脹法、射出成形法、吹塑成形法、延伸成形法等。
彼等中欲得到機械性強度及表面精度等優良的偏光板保護薄膜,使用熔融壓出成形法為佳。
光學薄膜於熔融及製膜步驟中,被要求較少或不產生揮發成分。此為加熱熔融時使其發泡,此可削減或迴避薄膜內部之缺陷或薄膜表面之平面性劣化。
光學薄膜經熔融時的揮發成分含有量為1質量%以下,較佳為0.5質量%以下,更佳為0.2質量%以下,特佳
為0.1質量%以下。
本發明中,使用差示熱重量測定裝置(SEIKO電子工業公司製TG/DTA200),求得30℃至相當於熔融流延時之溫度的加熱減量,將該量作為揮發成分之含有量。
所使用的光學薄膜為,將代表前述水分或前述溶劑等之揮發成分,於製膜前、或加熱時除去為佳。
除去方法可適用公知乾燥方法,可進行加熱法、減壓法、加熱減壓法等方法,可於空氣中或作為惰性氣體選擇氮氣之環境下進行。
進行這些公知之乾燥方法時,於不分解薄膜形成材料之溫度區域下進行時對於薄膜之品質較佳。
製膜前進行乾燥時,可減低揮發成分之產生,可纖維素酯單獨、或纖維素酯與薄膜形成材料中,分割為纖維素酯以外的至少1種以上混合物或相溶物後進行乾燥。乾燥溫度以70℃以上為佳。
乾燥之材料中存在具有玻璃轉移溫度之物質時,於比該玻璃轉移溫度還高之乾燥溫度下進行加熱時,材料會熔著而難以處理,故乾燥溫度為玻璃轉移溫度以下時為佳。
複數物質具有玻璃轉移溫度時,以玻璃轉移溫度較低之玻璃轉移溫度為基準。較佳為70℃以上,(玻璃轉移溫度-5)℃以下,更佳為110℃以上,(玻璃轉移溫度-20)℃以下。
乾燥時間較佳為0.5~24小時,更佳為1~18小時,最佳為1.5~12小時。乾燥溫度若過低時揮發成分之除去
率會變低,又乾燥所需時間會過長。
又,乾燥步驟可分為2段階以上進行,例如,乾燥步驟可含有材料保管之預備乾燥步驟、與製膜前~1週前之間所進行的前乾燥步驟。
以下以熔融壓出成形法為例子,對於本發明之纖維素酯薄膜的製造方法做說明。
圖1表示實施發明的纖維素酯薄膜之製造方法的裝置全體構成概略流程,圖2表示自流延塑模至冷卻輥部分的擴大圖。
圖1與圖2中,本發明的纖維素酯薄膜之製造方法為,混合纖維素酯樹脂等材料後,使用壓出機1,自流延塑模4至第1冷卻輥5上進行熔融押出,外接於第1冷卻輥5之同時,再順序地外接第2冷卻輥7、第3冷卻輥8之總計3根的冷卻輥,經冷卻固化後成為薄膜10。
經接著藉由剝離輥9進行剝離之薄膜10,藉由延伸裝置12把持薄膜之兩端部往寬方向延伸後,藉由捲取裝置16進行捲取。
又,設置將熔融薄膜挾持於第1冷卻輥5表面上之接觸輥6。
該接觸輥6為表面具有彈性者,與第1冷卻輥5之間形成壓區(nip)。
對於接觸輥6於後面詳細敘述。
對於本發明之纖維素酯薄膜之製造方法,熔融壓出之條件可為與其他聚酯等之熱塑性樹脂所使用的條件相同下進行。
材料預先經乾燥為佳。以真空或減壓乾燥機或除濕熱風乾燥機使水分乾燥至1000ppm以下,較佳為200ppm以下為佳。
例如,將熱風或真空或減壓下乾燥之纖維素酯系樹脂使用壓出機1,以押出溫度200~300℃程度下進行熔融,以葉片型之過濾器2等進行過濾,除去異物。
自供給料斗(圖示略)導入至壓出機1時,真空下或減壓下或惰性氣體環境下可防止氧化分解等為佳。
以下對於本發明中的過濾必要性做詳細說明。
本發明所使用的纖維素酯以作為光學薄膜時之亮點異物較少者為佳。
所謂亮點異物為將2片偏光板配置成直交方向(正交尼科耳),其間配置光學薄膜,其中一面由光源的光照射,由另一面觀察光學薄膜時,看到光源之光漏出之點。
此時於評估所使用的偏光板為無亮點異物之保護薄膜所構成者為佳,偏光子之保護上使用玻璃板者為佳。
而所謂光源之光漏為,例如於液晶顯示裝置中顯示黑色時,一部分發光而使其非常顯目者,由會使液晶顯示裝置的品質大幅度降低的觀點來看,其為必須迴避之事。
一般薄膜膜厚越薄每單位面積之亮點異物數越少,含於薄膜之纖維素酯的含有量越少亮點異物有越少的傾向,
亮點異物為亮點之直徑以0.01mm以上且200個/cm2
以下為佳,以100個/cm2
以下為較佳,50個/cm2
以下為更佳,30個/cm2
以下為特佳,10個/cm2
以下為更特佳,皆無為最佳。
又,對於0.005~0.01mm以下之亮點亦以200個/cm2
以下為佳,100個/cm2
以下為較佳,50個/cm2
以下為更佳,30個/cm2
以下為特佳,10個/cm2
以下為更特佳,皆無為最佳。
其中作為考慮為造成亮點異物之原因,可舉出以下。
1.含於來自天然原料之材料的纖維素之異物(金屬離子、垃圾等)
2.纖維素酯之製造步驟中混入之異物(未醋化或低醋化度之纖維素、金屬離子、垃圾等)
3.將纖維素酯搬入由原材料公司名購入之壓出機時所混入之異物(金屬離子、垃圾等)
上述有關1、2,纖維素酯之合成後期過程或得到沈澱物之過程中任一過程中,一次溶解於溶劑中,於溶液狀態下經由過濾步驟將異物除去之效果並未充分的情況較多,另一方面,幾乎無法避免3之情況。
因此,自壓出機至流延塑模之間必須介著過濾器來減低亮點異物。
將亮點異物藉由熔融過濾除去時,由生產性、及纖維素酯之劣化的觀點來看,當然以過濾時間較短者為佳。
因此,熔融黏度較小者為佳。
又,與過濾單獨熔融纖維素酯相比較,過濾添加混合劣化防止劑、可塑劑等之纖維素酯組成物時亮點異物之除去效率更高,且於劣化防止上亦較佳。亦可過濾適宜地混合紫外線吸收劑、其他添加物者。
作為濾材,可使用玻璃纖維、纖維素纖維、濾紙、四氟化伸乙基樹脂等氟樹脂等過去公知者,特別可使用陶瓷器、金屬等。
作為絕對過濾精度以使用50μm以下者為佳,30μm以下者為較佳,10μm以下者為更佳,5μm以下者為最佳。這些可適宜組合後使用。
濾材可使用表面型或深度型,但深度型較不容易阻塞而較佳。
僅考慮到過濾時,含有纖維素酯之熔融物黏度(熔融黏度)一般為5000Pa‧s以下,較佳為2000Pa‧s以下,更佳為1000Pa‧s以下,特佳為800Pa‧s以下。熔融黏度若過高時,過濾速度降低而引起生產性降低,滯留時間會變長,而使樹脂劣化,且樹脂壓上昇引起濾材之破損等等不佳情況。
且,不預先混合可塑劑等添加劑時,可於壓出機途中進行混煉。欲使其均勻地添加時使欲靜態攪拌器3等混合裝置為佳。
本發明中,纖維素酯與其他視必要而添加之劣化防止劑等添加劑,於熔融前進行混合為佳,將纖維素酯與添加劑於加熱前混合為更佳。
混合可藉由混合機等進行,又,如前述亦可於纖維素樹脂調製過程中混合。使用混合機時,可使用V型混合機、圓錐螺旋型混合機、水平圓筒型混合機等、亨舍爾攪拌機、螺帶式混合機等一般混合機。
如上述混合光學薄膜後,將該混合物使用壓出機1進行直接熔融而製膜、或亦可一旦將光學薄膜顆粒化後,該顆粒以壓出機1進行熔融而製膜。
又,光學薄膜為含有熔點相異的複數材料時,僅於可熔融熔點較低的材料的溫度下,一旦製作成所謂的米通半熔融物,再將半熔融物投入於壓出機1中而製膜。
於光學薄膜若含有容易熱分解之材料時,以減少熔融次數為目的下,未製造顆粒下進行直接製膜的方法、或如上述作成如米通之半熔融物後再製膜之方法為佳。
壓出機1可使用可購得之種種壓出機,但以熔融混煉壓出機為佳,單軸壓出機或2軸壓出機皆可。
由光學薄膜構成材料未製造顆粒下進行直接製膜時,因適當的混煉度為必要,故使用2軸壓出機為佳,亦可為單軸壓出機、或將螺旋形狀變更為Maddock型、Unimelt型、Dulmage等混煉型之螺旋可得到適度混煉,故可使用。作為光學薄膜構成材料,一旦使用顆粒或米通半熔融物時,可使用單軸壓出機,亦可使用2軸壓出機。
壓出機1內、及壓出後之冷卻步驟可由氮氣等惰性氣體取代、或藉由減壓可降低氧濃度為佳。
壓出機1內之光學薄膜的熔融溫度可依據光學薄膜黏
度或吐出量、製造之薄片厚度等而使較佳條件相異,但一般對於薄膜之玻璃轉移溫度Tg而言,Tg以上,Tg+130℃以下,較佳為Tg+10℃以上,Tg+120℃以下。
本發明之熔融壓出時的溫度以200℃以上270℃以下範圍為佳。且230~260℃之範圍為佳。
壓出時的熔融黏度,一般為10~5000Pa‧s,較佳為50~2000Pa‧s,較佳為100~1000Pa‧s,特佳為300~800Pa‧s。熔融黏度過高時,過濾速度降低使得生產性降低、滯留時間變長引起樹脂劣化、且樹脂壓上昇造成濾材破損等不佳情況,相反地若過低時,薄膜製膜性(平面性、條紋發生、扭曲產生、自輥之剝離性等)會劣化而不佳。
又,壓出機1內之光學薄膜滯留時間較短者為佳,15分鐘以內,較佳為10分鐘以內,更佳為5分鐘以內。滯留時間會受到壓出機1之種類、壓出條件之控制,但可藉由調整材料供給量或L/D、螺旋轉動數、螺旋之溝深度等而縮短。
壓出機1的螺旋形狀或轉動數等可藉由光學薄膜之黏度或吐出量等做適宜選擇。本發明中之壓出機1的剪斷速度為1/秒~10000/秒,較佳為5/秒~1000/秒,更佳為10/秒~100/秒。
作為本發明所使用的壓出機1,一般可使用塑質成形機。
自壓出機1所壓出的光學薄膜,介著過濾器2、靜態
攪拌器3(但,靜態攪拌器3並非必須)送至流延塑模4,自流延塑模4之隙縫中壓出薄膜狀。流延塑模4僅為使用於製造薄片或薄膜者即可並無特別限定。
作為流延塑模4之材質,可舉出將硬鉻、碳化鉻、氮化鉻、碳化鈦、碳氮化鈦、氮化鈦、超鋼、陶瓷(碳化鎢、氧化鋁、氧化鉻)等進行溶射或鍍敷,作為表面加工,可舉出施予使用拋光#1000支以下的磨石進行研磨,使用#1000支以上的鑽石磨石之平面切割(切割方向與樹脂的流向呈垂直方向)、電解研磨、電解複合研磨等加工等。流延塑模4的突出(lip)部之較佳材質與流延塑模4相同。
又,突出部表面精度以0.5S以下為佳,0.2S以下為較佳。
該流延塑模4之隙縫被構成為可調整該間隔。此如圖3所示。形成流延塑模4之隙縫32的一對突出(lip)中,一方為剛性較低容易變形之可撓性突出33,另一方為固定突出34。
而多數加熱螺栓35於流延塑模4之寬方向,即隙縫32之長方向以一定間距被排列。各加熱螺栓35中,設有具有埋入電加熱器37與冷卻媒體通路之嵌段36,各加熱螺栓35為縱向貫通各嵌段36。加熱螺栓35的基部為固定於塑模本體31,先端為銜接於可撓性突出33之外面。
而將嵌段36進行一般空調冷卻下,增減埋入電加熱器37之入力並調整嵌段36之溫度,藉此熱伸縮加熱螺栓
35,使可撓性突出33變位而調整薄膜厚度。
於塑模後流之所要處設置厚度計,藉此經檢測的織物厚度情報放入控制裝置中,將該厚度情報以控制裝置與設定厚度情報作比較,可藉由來自同裝置之修正控制量的信號來控制加熱螺栓之發熱體的電力或操作率。
加熱螺栓較佳為長度20~40cm、直徑7~14mm,例如數十根之複數加熱螺栓排列成較佳間距20~40mm。取代加熱螺栓,亦可設置於軸方向以手動使其前後移動來調節隙縫間隔之螺栓作為主體的間隔調節構件。藉由間隔調節構件經調節之隙縫間隔一般為200~1000μm,較佳為300~800μm,更佳為400~600μm。
第1~第3冷卻輥為壁厚20~30mm程度之無縫鋼管製,且表面經鏡面處理者。
其內部配置有流入冷卻液之配管,構成為配管藉由流入之冷卻液可吸收來自輥上的薄膜之熱。該第1至第3冷卻輥內,第1冷卻輥5相當於本發明之轉動支持體。
一方面,銜接於第1冷卻輥5之接觸輥6,其表面具有彈性,藉由對於第1冷卻輥5之壓力,沿著第1冷卻輥5之表面而變形,與第1輥5之間形成壓區。即,接觸輥6相當於本發明之夾壓轉動體。
圖4表示接觸輥6的一實施形態(以下稱為接觸輥A)之概略截面圖。如圖所示,接觸輥A為於可撓性金屬套管41的內部配置彈性滾筒42者。
金屬套管41為厚度0.3mm之不鏽鋼製者,其具有可
撓性。金屬套管41若過薄時強度會不足,相反地若過厚時則彈性會不足。
藉此作為金屬套管41之厚度以0.1~1.5mm為佳。彈性滾筒42為,介著軸承轉動自在的金屬製內筒43表面上設有橡膠44成為輥狀者。
而接觸輥A於第1冷卻輥5上被加壓時,彈性滾筒42為金屬套管41於第1冷卻輥5被加壓、金屬套管41及彈性滾筒42為對應第1冷卻輥5之相似形狀下變形,與第1冷卻輥之間形成壓區。
在金屬套管41之內部於彈性滾筒42之間所形成之空間中流入冷卻水45。
圖5、圖6表示夾壓轉動體之另一實施形態的接觸輥B。接觸輥B具有可撓性,由無縫不鏽鋼鋼管製(厚度4mm)的外筒51、與該外筒51內側配置成同一軸心狀的高剛性金屬內筒52所概略構成。
外筒51與內筒52之間的空間53中流入冷卻液54。詳細而言,接觸輥B為,於兩端轉動軸55a、55b裝上外筒支持凸緣56a、56b,於此兩外筒支持凸緣56a、56b之外周部間裝上薄壁金屬外筒51。
又,形成於一方轉動軸55a之軸心部所形成之流體回流通道57的流體排出孔58內,流體供給管59設置成同一軸心狀,該流體供給管59被連接固定於薄壁金屬外筒51內之軸心部所配置之流體軸筒60上。
於該流體軸筒60之兩端部可裝上內筒支持凸緣61a
、61b,自這些內筒支持凸緣61a、61b之外周部間至他端側外筒支持凸緣56b裝上具有約15~20mm程度壁厚的金屬內筒52。
而於該金屬內筒52與薄壁金屬外筒51之間,例如形成10mm程度的冷卻液之流送空間53,又於金屬內筒52,兩端部附近各形成連通流送空間53與內筒支持凸緣61a、61b外側之中間通路62a、62b之流出口52a、及流入口52b。
又,外筒51為,因具有與橡膠彈性相近的柔軟性與可撓性、復原性,於彈性力學的薄壁圓筒理論可適用之範圍內達到薄壁化。該薄壁圓筒理論所評估的可撓性以壁厚t/輥半徑r之比表示,t/r的比越小,可撓性越高。
該接觸輥B中,t/r≦0.03時,可撓性為最適條件。
通常一般所使用的接觸輥為,輥徑R=200~500mm(輥半徑r=R/2),輥有效寬度L=500~1600mm下以r/L<1之橫長形狀者。
如圖6所示,例如輥徑:R=300mm、輥有效寬度:L=1200mm時,壁厚:t之最適範圍為150×0.03=4.5mm以下,但對於熔融薄片寬度為1300mm而言,平均線壓以98N/cm夾壓時,與同一形狀的橡膠輥比較,使外筒51的壁厚為3mm時反彈定數亦相等,外筒51與冷卻輥之壓區的輥轉動方向之壓區寬度k亦為約9mm,該橡膠輥之壓區寬度顯示接近約12mm之值,得知相同條件下可夾壓。
且,該壓區寬度k中的撓曲量為0.05~0.1mm程度。
其中,作為t/r≦0.03,一般輥徑:R=200~500mm時,特別以2mm≦t≦5mm之範圍時,可得到充分的可撓性,且藉由機械加工的薄壁化亦容易實施,成為極實用之範圍。壁厚為2mm以下時,加工時的彈性變形無法進行高精度加工。
該2mm≦t≦5mm的換算值對於一般輥徑而言,雖成為0.008≦t/r≦0.05,但實用上於t/r≒0.03之條件下,與輥徑成比例且壁厚亦變大為佳。例如輥徑:R=200中,t=2~3mm,輥徑:R=500中,t=4~5mm之範圍下選擇。
該接觸輥A、B為,藉由未圖示之供能(energizing)手段,於第1冷卻輥提供能量。
該供能手段之供能力作為F,除以於壓區(nip)之薄膜的沿著第1冷卻輥5之轉動軸方向的幅度W之值=F/W(線壓)設定為9.8~147N/cm。
本實施之形態中,接觸輥A、B與第1冷卻輥5之間形成壓區,該壓區(nip)於薄膜通過之間使其矯正成平面性即可。
因此,與接觸輥由剛體所構成,與第1冷卻輥之間未形成壓區(nip)時相比較,較小線壓下經過長時間夾壓薄膜,故可更能確實地矯正平面性。
即,線壓若比9.8N/cm小時,塑膜線無法充分地消除。相反地,線壓若比147N/cm大時,薄膜不容易通過壓區(nip),薄膜厚度反而容易引起不均。
又,接觸輥A、B之表面由金屬所構成時,與接觸輥表面為橡膠的情況相比較,更能平滑接觸輥A、B之表面,故可得到平滑性較高的薄膜。
且,作為彈性滾筒42之彈性體44的材質,可使用乙烯-伸丙基橡膠、氯丁橡膠、矽橡膠等。
而欲藉由接觸輥6更能消除塑膜線,接觸輥6夾壓薄膜時的薄膜黏度必須為適當範圍為重要。
又,已知纖維素酯為溫度所造成的黏度變化較為大。
因此,欲將接觸輥6夾壓光學薄膜時的黏度設定於適當範圍,接觸輥6夾壓光學薄膜時的薄膜溫度必須設定於適當範圍為重要。
而本發明者將光學薄膜之玻璃轉移溫度作為Tg時,光學薄膜夾壓於接觸輥6前的薄膜溫度T以滿足Tg<T<Tg+110℃之條件者為佳。
光學薄膜溫度T若比Tg低時,薄膜黏度會過高,而無法矯正塑膜線。
相反地,光學薄膜之溫度T若比Tg+110℃高時,光學薄膜表面與輥無法均勻地黏著,仍然無法矯正塑膜線。
較佳為Tg+10℃<T2<Tg+90℃,更佳為Tg+20℃<T2<Tg+70℃。
欲使接觸輥6夾壓纖維素酯薄膜時的光學薄膜溫度設定於適當範圍,自流延塑模4壓出的熔融物為,由與第1冷卻輥5接觸之位置P1調整沿著第1冷卻輥5與接觸輥6之壓區(nip)的第1冷卻輥5之轉動方向之長度L即
可。
本發明中,第1輥5、第2輥6之較佳材質可舉出碳鋼、不鏽鋼、樹脂等。又,表面精度較高為佳,作為表面粗度為0.3S以下,較佳為0.01S以下。
本發明中,藉由將由流延塑模4之開口部(lip)至第1輥5的部分減壓至70kPa以下,可增大上述塑膜線之矯正效果為佳。較佳減壓為50~70kPa。作為自流延塑模4之開口部(lip)至第1輥5的部分壓力保持於70kPa以下之方法,雖無特別限定,有著自流延塑模4至輥周邊以耐壓構件覆蓋進而減壓等方法。此時吸引裝置為,為使裝置自體不會成為昇華物之附著場所,施予加熱器進行加熱等處置為佳。本發明中,吸引壓若過小時,昇華物無法有效地被吸引,故必須要有適當的吸引壓。
本發明中,將自T塑模4之熔融狀態的薄膜狀纖維素酯系樹脂,以第1輥(第1冷卻輥)5、第2冷卻輥7、及第3冷卻輥8之順序下密著地搬送且使其冷卻固化,得到未延伸之纖維素酯系樹脂薄膜10。
如圖1所示的本發明之實施形態中,自第3冷卻輥8藉由剝離輥9剝離之經冷卻固化的未延伸薄膜10為,經由跳動輥(薄膜張力調整輥)11導入延伸機12,於此將薄膜10進行橫方向(寬方向)。藉由該延伸,配向薄膜中的分子。
將光學薄膜往寬方向延伸之方法,可使用公知拉幅器等方法。特別為將延伸方向作為寬方向,與偏光薄膜之層
合可以輥形態下實施故較佳。於寬方向進行延伸時,光學薄膜所成之光學薄膜的遲相軸成為寬方向。
一方面,偏光薄膜的透過軸一般亦為寬方向。偏光薄膜之透過軸與光學薄膜之遲相軸為平行下將層合之偏光板裝入液晶顯示裝置中,可提高液晶顯示裝置之顯示對比,同時亦可得到良好視野角。
光學薄膜之玻璃轉移溫度Tg可藉由構成光學薄膜之材料種類、及所構成之材料比率的不同來控制。作為光學薄膜製造相位差薄膜時,Tg為120℃以上,較佳為135℃以上。液晶顯示裝置中,影像之顯像狀態中,裝置本身的溫度上昇,例如來自光源之溫度上昇可使薄膜之溫度環境產生變化。
此時比薄膜的使用環境溫度,光學薄膜之Tg為更低時,會使得藉由延伸固定於薄膜內部之分子配向狀態所造成的滯留值、及作為薄膜之尺寸形狀產生大變化。
光學薄膜之Tg過高時,使光學薄膜進行薄膜化時的溫度會過高而提高加熱之能量消費,又進行光學薄膜化時的材料本身會分解,且藉此會產生著色,因此Tg以250℃以下為佳。
又,延伸步驟中可進行公知熱固定條件、冷卻、緩和處理,適宜地調整具有依目的之光學薄膜所要求之特性者即可。
欲賦予相位差薄膜之物性與液晶顯示裝置的視野角擴大時的相位差薄膜之功能,可適宜地選擇上述延伸步驟、
熱固定處理而進行。
含有如此延伸步驟、熱固定處理時,可適宜選擇上述延伸步驟、熱固定處理之前進行。
製造作為光學薄膜之相位差薄膜時,且偏光板保護薄膜之功能時,必須進行折射率控制,但該折射率控制可藉由延伸操作來進行,又以延伸操作為較佳方法。以下對於該延伸方法作說明。
相位差薄膜之延伸步驟中,於纖維素樹脂之1方向延伸1.0~2.0倍、及於薄膜面內與此直交之方向上延伸1.01~2.5倍時,可控制必要的滯留值Ro及Rt。其中,Ro表示面內滯留值,Rt表示厚度方向滯留值。
滯留值Ro、Rt可由下述式求得。
式(i)Ro=(nx-ny)×d
式(ii)Rt=((nx+ny)/2-nz)×d(式中,nx表示薄膜面內之遲相軸方向的折射率,ny表示薄膜面內之快相軸方向的折射率,nz表示薄膜厚度方向之折射率(折射率於23℃、55% RH之環境下,波長590nm下測定),d表示薄膜厚度(nm)。)
光學薄膜的折射率使用阿貝折射率計(4T),薄膜厚度使用購得之測微計,滯留值使用自動複折射計KOBRA-21ADH(王子計測機器(股)製)等進行各測定。
延伸可例如對於光學薄膜之長方向及與此於光學薄膜面內呈直交方向,即對於寬方向,逐次或同時進行。此時若對於至少1方向之延伸倍率過小時,無法得到充分相位
差,過大時延伸會變得困難而產生光學薄膜破斷。
例如,於熔融流延方向進行延伸時,寬方向之收縮若過大,nz之值會過大。
此時,抑制薄膜之寬度收縮、或於寬方向亦進行延伸來改善。
於寬方向進行延伸時,於寬方向會產生折射率不均分佈。
此分佈有時於使用拉幅器法時出現,其被推測為將光學薄膜於寬方向進行延伸時,於光學薄膜中央部會產生收縮力,因端部被固定所產生的現象,即產生所謂的bowing現象。此時亦於流延方向進行延伸時,可抑制bowing現象,可減少寬方向之相位差分佈不均。
藉由於互相平行的2軸方向進行延伸,可減少所得之光學薄膜的膜厚變動。
相位差薄膜之膜厚變動過大時,會使相位差不均,使用於液晶顯示器時,會成為著色等不均之問題。
光學薄膜的膜厚變動為±3%,更佳為±1%之範圍。
於如上述目的中,於互相直交之2軸方向進行延伸的方法為有效,互相直交之2軸方向的延伸倍率於最終各於流延方向為1.0~2.0倍,於寬方向為1.01~2.5倍之範圍為佳,更佳為得到必須於流延方向為1.01~1.5倍,於寬方向為1.05~2.0倍之範圍內進行的滯留值。
於長方向存在偏光子之吸收軸時,可使於寬方向上偏光子之透過軸為一致。欲得到長尺狀偏光板,相位差薄膜
於寬方向進行延伸至得到遲相軸為佳。
對於應力,使用得到正複折射的纖維素酯時,由上述構成於寬方向進行延伸時,相位差薄膜的遲相軸可於寬方向賦予應力。此時,欲提高顯示品質,相位差薄膜之遲相軸以寬方向為佳,欲得到目的之滯留值必須滿足,
式:(寬方向的延伸倍率)>(流延方向的延伸倍率)之條件。
延伸後,將光學薄膜之端部藉由縱剪切機13剪裁作為製品之寬度的隙縫後,藉由滾邊環14及背輥15所成之凸邊加工裝置,於薄膜兩端部施行凸邊加工(knurled,壓紋加工),藉由捲取機16進行捲取,防止纖維素酯薄膜(元捲)F中之貼合或擦傷之產生。凸邊加工之方法,可將側面具有凸凹圖形的金屬環藉由加熱或加壓而進行加工。且,薄膜兩端部之壓板把持部分一般為已變形,無法作為薄膜製品使用,故經切除後可作為原料再利用。
繼續,光學薄膜之捲取步驟為,將圓筒形捲薄膜的外周面、與此前的移動式搬送輥的外周面之間的最短距離保持一定下將薄膜於捲取筒進行捲取者。且,捲取筒之前,可設有除去或減低薄膜之表面電位的除靜電風機等手段。
有關本發明的光學薄膜之製造的捲取機可使用一般使用者,可由定張力法、定轉矩法、傾斜張力法、內部應力一定之程式張力控制法等捲取方法進行捲取。
且,光學薄膜之捲取時的初期捲取張力以90.2~300.8N/m為佳。
本發明方法中,薄膜之捲取步驟中,於溫度20~30℃、濕度20~60% RH之環境條件下,捲取薄膜為佳。如此規定於光學薄膜捲取步驟之溫度及濕度,可提高厚度方向滯留值(Rt)之濕度變化耐性。
捲取步驟中的溫度未達20℃時,會產生皺紋,薄膜捲品質的劣化使得無法實用而不佳。
光學薄膜之捲取步驟中的溫度若超過30℃時,仍然會產生皺紋,因薄膜捲品質的劣化而無法實用而不佳。
又,光學薄膜之捲取步驟中之濕度若未達20% RH時,容易產生靜電,薄膜捲品質之劣化使得無法實用而不佳。
光學薄膜之捲取步驟中的濕度若超過60% RH時,捲品質、貼合故障、搬送性等會劣化而不佳。
將光學薄膜捲取成輥狀時,作為捲核心,僅為圓筒上之的核心即可,可為任種材質,但較佳為中空塑質核心,作為塑質材料以可耐住加熱處理溫度之耐熱性塑質即可,可舉出酚樹脂、二甲苯樹脂、三聚氰胺樹脂、聚酯樹脂、環氧基樹脂等樹脂。又,藉由玻璃纖維等填充材之經強化熱硬化性樹脂為佳。
例如,中空塑質核心:使用FRP製之外徑6英吋(以下,英吋表示2.54cm),內徑5英吋之捲核心。
對於這些捲核心之捲數以100捲以上為佳,500捲以上為更佳,捲厚度為5cm以上時為佳,薄膜基材之寬度以80cm以上為佳,1m以上為特佳。
本發明的光學薄膜之厚度依據使用目的而不同,但作為完工之光學薄膜而言以10~500μm為佳。
特別以下限20μm以上為佳,較佳為35μm以上。又,上限150μm以下為佳,120μm以下為更佳。特別以25~90μm為佳。
本發明的光學薄膜為兼具相位差薄膜及偏光板保護薄膜時,光學薄膜之膜厚為上述範圍時,可使用於筆記型電腦或攜帶型電子機器之液晶顯示器上,特別以薄型輕量為目的者為較佳。
一方面,光學薄膜若過薄時,作為相位差薄膜之滯留值的表現較為困難,且薄膜之透濕性變高,使偏光子由濕度的保護能力降低故不佳。
相位差薄膜之遲相軸或快相軸存在於薄膜面內,與製膜方向所成的角度為θ1時,θ1為-1~+1∘,較佳為-0.5~+0.5∘。
該θ1定義為配向角,θ1之測定可使用自動複折射計KOBRA-21ADH(王子計測機器公司製)進行。
θ1為滿足各上述關係時,可得到顯示影像中之較佳亮度,可抑制或防止光漏,對於彩色液晶顯示裝置可得到忠實的顏色再現。
相位差薄膜使用經廣視角化之VA型式時,相位差薄膜的配置為,將相位差薄膜的快相軸作為θ1配置於上述區域中,而提高顯示畫質,作為偏光板及液晶顯示裝置之MVA型式時,例如可使用圖7所示構成。
圖7中,21a、21b為保護薄膜,22a、22b為相位差薄膜,25a、25b為偏光子,23a、23b為薄膜之遲相軸方向,24a、24b為偏光子之透過軸方向,26a、26b為偏光板,27為液晶胞,29為液晶顯示裝置。
光學薄膜的面內方向之滯留Ro分佈調整為5%以下為佳,較佳為2%以下,特佳為1.5%以下。又,薄膜之厚度方向的滯留Rt分佈調整為10%以下為佳,更佳為2%以下,特佳為1.5%以下。
相位差薄膜中,滯留值的分佈變動較小為佳,使用液晶顯示裝置含有相位差薄膜之偏光板時,該滯留分佈變動較小時,可防止色不均等觀點來看為佳。
將相位差薄膜調整為具有可適用提高VA形式或TN形式之液晶胞的表示品質之滯留值,特別為作為VA形式分割成上述多重區域而欲適用於MVA形式時,調整面內滯留Ro成比30nm大95nm以下,且厚度方向滯留Rt調整為比70nm大且400nm以下之值。
上述面內滯留Ro為2片偏光板配置於正交尼科爾(crossed Nicol),偏光板之間配置液晶胞。例如構成如圖7所示時,由顯示面之法線方向進行觀察時作為基準,於正交尼科爾狀態時,由顯示面之法線之斜面進行觀察時,由偏光板之正交尼科爾狀態產生偏差,對於此所引起的光漏進行補償。
厚度方向之滯留於上述TN形式或VA形式,特別為MVA形式中液晶胞為黑顯示狀態時,可同様地對於由斜
面所見到的液晶胞之複折射進行補償。
如圖7所示,液晶顯示裝置為,於液晶胞的上下配置2片偏光板之構成時,圖中的22a及22b為選擇厚度方向滯留Rt之分配,滿足上述範圍,且厚度方向滯留Rt之兩者合計值大於140nm,且為500nm以下為佳。
此時22a及22b之面內滯留Ro,厚度方向滯留Rt之兩者相同時,可提高工業性偏光板之生產性。
特佳為面內滯留Ro大於35nm,且為65nm以下,且厚度方向滯留Rt為大於90nm,且為180nm以下時,適用於如圖7構成的MVA形式之液晶胞。
液晶顯示裝置中,一方的偏光板上例如作為販賣的偏光板保護薄膜,面內滯留Ro=0~4nm及厚度方向滯留Rt=20~60nm下厚度35~85μm之TAC薄膜,例如使用於圖7的22b之位置時,可配置於另一方的偏光板之偏光薄膜,例如,配置於圖7的22a之相位差薄膜為,可使用面內滯留Ro比30nm大並為95nm以下,且厚度方向滯留Rt比140nm大並為400nm以下者。因可提高顯示品質,且由薄膜生產面來看亦佳。
製膜步驟中,經剪斷的薄膜兩端之壓板把持部分經粉碎處理後、或視必要進行造粒處理後,可作為相同品種薄膜用原料或相異品種薄膜用原料而再利用。
製造本發明之光學薄膜時,延伸前及/或後亦可將防靜電層、透明導電層、硬塗佈層、防反射層、防污層、易滑性層、易黏著層、防眩層、氣體阻隔層、光學補償層等功能性層進行塗佈設置。
特別為設置選自防靜電層、硬塗佈層、防反射層、易黏著層、防眩層及光學補償層之1層為佳。此時,視必要可施行電暈放電處理、電漿處理、藥液處理等各種表面處理。
前述鹼化處理為可將薄膜浸漬於鹼化液(浸漬法)、或塗佈鹼化液(塗佈方法)。
本發明的光學薄膜使用將濃度2mol/L以上之鹼熔液作為鹼化液進行鹼化處理者為佳。前述鹼化液係由鹼劑與水所成,依場合可含有界面活性劑及相溶化劑。
前述鹼溶液之濃度(鹼溶液中的鹼劑含有量)必須配合纖維素酯的醯基取代度而決定。
即,纖維素酯中,隨著醯基之碳數增大,鹼化效率會顯著降低,欲使醯基的碳數增加必須提高鹼濃度,但若鹼濃度過高時,鹼溶液之安定性會受損,長時間塗佈下可能有析出情況發生,必須配合纖維素酯之結構,適切地選定
鹼溶液,其中以鹼濃度較低者為佳。
又,纖維素酯中含有鹼水解性添加劑時,欲分解此而過度提高鹼濃度並非佳。
因此,本發明所使用的鹼溶液以2mol/L~4.0mol/L為佳,2mol/L~2.5mol/L為較佳。
本發明中,鹼化處理溫度為40℃~80℃下進行為佳,較佳為40℃~70℃,更佳為40℃~65℃。
鹼化溫度僅為40℃以上,纖維素酯表面之鹼化即容易進行,容易得到與偏光子之黏著性,易於製造出具有良好耐久性之偏光板。
一方面,鹼化處理溫度若過高時,醯化物薄膜中的成分(可塑劑等)會被萃取、或被分解,且會引起薄膜之過度膨潤,產生薄膜面狀白化等問題。
作為本發明之其他鹼劑例子,可舉出第3磷酸鈉、同鉀、同銨、第二磷酸鈉、同鉀、同銨、碳酸銨、碳酸氫銨、硼酸鈉、同鉀、同銨、氫氧化鈉、同鉀、同鋰、同銨等無機鹼劑。
又,亦可使用單甲胺、二甲胺、三甲胺、單乙胺、二乙胺、三乙胺、單異丙胺、二異丙胺、三異丙胺、n-丁胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、單異丙醇胺、二-異丙醇胺、伸乙基亞胺、伸乙基二胺、吡啶、DBU(1,8-二-氮雜雙環[5,4,0]-7-十一碳烯)、DBN(1,5-二-氮雜雙環[4,3,0]-5-壬烯)、四甲基銨氫氧化物、四乙基銨氫氧化物、四丙基銨氫氧化物、四丁基銨氫氧化物
、三乙基丁基銨氫氧化物等有機鹼劑。這些鹼劑可單獨或組合二種以上使用,一部分例如亦可以經鹵化之鹽形式下添加。
這些鹼劑之中,亦以氫氧化鈉、氫氧化鉀為佳。其理由為藉由調整這些量可於較廣pH區域下調整pH。
前述鹼溶液之溶劑為水單獨溶劑、或水與有機溶劑之混合溶劑。較佳有機溶劑可舉出醇類、烷醇類、二醇化合物的單醚類、酮類、醯胺類、亞碸類、醚類,較佳為分子量61以上的醇類,更佳為分子量61以上之二醇類,具體可舉出乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、甘油單甲醚、甘油單乙醚、環己烷二醇、環己烷二甲醇、二乙二醇、二丙二醇等。與水並用之有機溶劑可單獨或混合2種類以上使用。
如上述之本發明光學薄膜可藉由將薄膜以前述鹼溶液進行鹼化處理之步驟、與將鹼溶液由薄膜洗出之步驟而實施鹼鹼化處理為佳。
其後,可含有中和鹼溶液之步驟、及將中和液由薄膜洗出的步驟。
這些步驟可於搬運薄膜時實施為佳,亦可使用如特開2001-188130號公報所記載的浸漬於鹼溶液之方法,或亦可使用如特開2004-203965號公報所記載的將鹼溶液進行塗佈之方法。
鹼化時間以30秒~5分鐘為佳,1~2分鐘為較佳。鹼化時間過長時,對於後述偏光板耐久性會造成壞影響。
本發明之光學薄膜作為偏光板保護薄膜使用時,偏光板的製作方法並無特別為限定,可以一般方法製作出。
本發明的光學薄膜之裏側經鹼化處理,將經處理的光學薄膜浸漬於碘溶液中延伸所製作之偏光膜的至少一面上,使用完全鹼化型聚乙烯基醇水溶液進行貼合為佳。
另一面亦使用本發明的光學薄膜,或亦可使用另一偏光板保護薄膜。
對於本發明的光學薄膜,使用於另一面之偏光板保護薄膜可使用販賣的光學薄膜。
例如作為販賣的纖維素酯薄膜,可舉出KC8UX2M、KC4UX、KC5UX、KC4UY、KC8UY、KC12UR、KC8UCR-3、KC8UCR-4、KC4FR-1、KC8UY-HA、KC8UX-RHA(以上為Konicaminolta(股)製)等。
或使用兼具盤狀液晶、棒狀液晶、膽石醇型液晶等液晶化合物經定向後形成之光學異方層之光學補償薄膜之偏光板保護薄膜為佳。
例如,由特開2003-98348所記載的方法可形成光學異方性層。
藉由使用與本發明之光學薄膜組合,可得到具有平面性優良、安定視野角擴大效果之偏光板。
或光學薄膜以外之環狀烯烴樹脂、丙烯樹脂、聚酯、聚碳酸酯等薄膜可作為另一面的偏光板保護薄膜使用。
取代上述鹼處理,可進行特開平6-94915號公報、同6-118232號公報所記載之施以易接著加工之偏光板加工。
以偏光板為主的構成要素之偏光膜為,僅通過一定方向之偏波面的光之元件,作為現在已知的代表性偏光膜為聚乙烯基醇系偏光薄膜,此為將聚乙烯基醇系薄膜以碘染色所得者與經二色性染料染色所得者。
偏光膜為,使用將聚乙烯基醇水溶液經製膜,將此進行一軸延伸後染色、或經染色後進行一軸延伸後,較佳為以硼化合物進行耐久性處理者。偏光膜之膜厚為5~40μm,較佳為5~30μm,特佳為5~20μm。
於該偏光膜面上,貼合本發明之光學薄膜片面後形成偏光板。較佳為藉由完全鹼化之聚乙烯基醇等作為主成分之水系接著劑進行貼合。
偏光膜因往一軸方向(通常為長方向)延伸,故將偏光板放置於高溫高濕環境下時延伸方向(通常為長方向)會緊縮,會往與延伸呈垂直之方向(通常為寬方向)延伸。偏光板保護用薄膜之膜厚越薄時,偏光板之伸縮率越大,特別為偏光膜之延伸方向的收縮量較大。
通常,偏光膜的延伸方向與偏光板保護用薄膜之流延方向(MD方向)貼合,故偏光板保護用薄膜進行薄膜化時,特別以抑制流延方向之伸縮率為重要之步驟。本發明
光學薄膜具有極優良的尺寸安定性,故可作為如此偏光板保護薄膜而適用。
即,本發明的光學薄膜於60℃、90% RH之條件下藉由耐久性試驗亦不會增加波浪狀斑點,即使為於裏面側具有光學補償薄膜之偏光板,亦可提供於耐久性試驗後視野角特性無變動之良好辨識性。
偏光板為偏光子及保護其兩面之保護薄膜所構成,且該偏光板之一面上將保護薄膜於相反面貼合剝離薄膜所構成。保護薄膜及剝離薄膜為於偏光板出廠時之製品檢查時等以保護偏光板之目的下使用。
此時,保護薄膜係以保護偏光板表面為目的而貼合,使用於將偏光板貼合於液晶板之面的反面上。
又,剝離薄膜為對液晶板之接著層進行覆蓋之目的而使用,使用於將偏光板貼合於液晶胞之面上。
使用含有本發明光學薄膜之偏光板保護薄膜(亦含有兼具位相差薄膜之情況)偏光板,與一般偏光板比較,可表現較高顯示品質,特別為多重區域型之液晶顯示裝置,較佳為適用藉由複折射形式之多重區域型的液晶顯示裝置。
本發明的偏光板可使用MVA (Multi-domein Vertical Alignment)形式、PVA (Patterned Vertical Alignment)形式、CPA (Continuous Pinwheel Alignment)形式、
OCB (Optical Compensated Bend)形式、IPS (In Place Switching)形式等,並非僅限定於特定液晶形式、偏光板之配置。
液晶顯示裝置可作為彩色化及動畫顯示用之裝置應用,藉由本發明可改良顯示品質,提高對比之改善或偏光板之耐性,不易疲勞而可展現真實動影像顯示。
至少含有含相位差薄膜之偏光板的液晶顯示裝置中,將含有本發明的相位差薄膜之偏光板對於液晶胞,配置一片、或於液晶胞兩側配置二片。此時使用含於偏光板的本發明之相位差薄膜側成面對液晶顯示裝置之液晶胞時可提高顯示品質。圖7中,22a及22b之薄膜為面對液晶顯示裝置之液晶胞。
如此構成中,本發明的光學薄膜之偏光板保護薄膜為液晶胞可補償於光學性。本發明的偏光板使用於液晶顯示裝置時,液晶顯示裝置之偏光板內的至少1個偏光板作為本發明的偏光板即可。藉由使用本發明的偏光板,可提高顯示品質,可提高視野角特性優良的液晶顯示裝置。
本發明的偏光板中,由偏光子看,所謂與相位差薄膜之反面,使用纖維素衍生物之偏光板保護薄膜,可使用汎用之TAC薄膜等。位置於距離液晶胞較遠的偏光板保護薄膜因欲提高顯示裝置之品質,可配置其他功能性層。
例如,欲提高防止反射、防眩、耐傷痕、防止污垢附著、提高亮度,將作為顯示器之公知功能層作為構成物含有的薄膜、或可貼合於本發明的偏光板表面,但未僅限定
於此。
一般相位差薄膜中,作為上述滯留性值,Ro或Rth之變動較少時,欲可得到安定之光學特性,要求Ro或Rth之變動較少。特別為複折射型之液晶顯示裝置中,這些變動會成為引起畫像不均之原因。
依據本發明由熔融流延製膜法所製造之長尺狀相位差薄膜為,以纖維素樹脂作為主體所構成,故活用纖維素樹脂固有之鹼化而可活用鹼處理步驟。
此為構成偏光子之樹脂為聚乙烯基醇時,與過去偏光板保護薄膜同様地使用完全鹼化聚乙烯基醇水溶液可與本發明的相位差薄膜貼合。
因此,本發明因適用於過去偏光板加工方法故優良,特別為可得到長尺狀之輥偏光板故優良。
藉由本發明所得之製造效果,特別於100m以上之長尺捲物時較為顯著,以1500m、2500m、5000m之較長尺化時,可得到偏光板製造之製造效果。
例如,偏光板保護薄膜製造中輥長度為考慮生產性與運搬性時以10~5000m,較佳為50~4500m,此時的薄膜寬可選自偏光子之寬或適用於製造流程之寬。
0.5~4.0m,較佳為0.6~3.0m之寬下製造薄膜,捲取成滾筒狀後可提供於偏光板加工,又製造目的之倍數寬度以上薄膜並捲取於輥後,經剪裁後得到目的寬之輥,將如此輥可使用於偏光板加工上。
偏光板保護薄膜於製造時,延伸前及/或後可塗佈防
靜電層、硬化膜層、易滑性層、接著層、防眩層、阻礙層等功能性層。
此時,電暈放電處理、電漿處理、藥液處理等各種表面處理可於必要時實施。
含有前述可塑劑、紫外線吸收劑、消光劑等添加物濃度相異的纖維素樹脂之組成物經共壓出後,亦可至做出層合結構之光學薄膜。
例如,可製作出如表皮層/核心層/表皮層之構成的光學薄膜。
例如,消光劑可多量放入表皮層、或僅放入表皮層。
放入可塑劑、紫外線吸收劑的量與表皮層相比,於核心層內可放入較多量,亦可僅放入核心層。
又,核心層與表皮層可變更可塑劑、紫外線吸收劑之種類,例如,於表皮層含有低揮發性可塑劑及/或紫外線吸收劑,於核心層可添加可塑性優良的可塑劑、或紫外線吸收性優良的紫外線吸收劑。
表皮層與核心層之玻璃轉移溫度相異亦可,核心層的玻璃轉移溫度比表皮層的玻璃轉移溫度低為佳。
此時測定表皮與核心兩者之玻璃轉移溫度,藉彼等體積分率所算出之平均值定義為上述玻璃轉移溫度Tg可進行同様處理方式。又,含有熔融流延時之纖維素酯的熔融物之黏度於表皮層與核心層亦可為相異者,表皮層之黏度>核心層之黏度、或核心層之黏度≧表皮層之黏度亦可。
本發明的光學薄膜的尺寸安定性為,23℃、55% RH
下24小時放置後的薄膜尺寸作為基準時,80℃、90% RH之尺寸變動值未達±2.0%,較佳為未達1.0%,更佳為未達0.5%。
使用本發明的光學薄膜作為相位差薄膜之偏光板的保護薄膜時,若相位差薄膜本身具有上述範圍以上的變動時,作為偏光板之滯留性的絕對值與定向角與當初設定有所出入時,會引起顯示品質提高能之減少或顯示品質的劣化。
以下舉出實施例對本發明做具體說明,但本發明的實施態様並未限定於此。
於纖維素(日本製紙(股)製溶解紙漿)30g中加入乙酸70g、丙酸40g,54℃下進行30分鐘攪拌。冷卻混合物後,冰浴中加入經冷卻之乙酸酐8g、丙酸酐100g、硫酸1.0g並進行酯化。
酯化中,一邊調節為不超過40℃,一邊進行100分鐘攪拌。其次,再次冷卻混合物後,冰浴中加入經冷卻之乙酸酐2g、丙酸酐25g、硫酸0.2g並進行酯化。酯化中,一邊調節為不超過40℃,一邊攪拌50分鐘。
反應終了後,將乙酸30g與水10g之混合液經20分鐘滴下,將過剩的無水物進行水解。
反應液之溫度保持40℃下,加入乙酸90g與水30g並攪拌1小時。
於含有乙酸鎂2g之水溶液中加入混合物後暫時攪拌並過濾,並充分洗淨至洗淨液之pH為中性後,經乾燥而得到纖維素酯1。對於所得之纖維素酯1,藉由前述Y.Tezuka氏們的文獻所記載之方法,求得乙醯基的取代度(X)、丙醯基的取代度(Y)、及第6位之丙醯基的取代度(Y6),其中X=1.50、Y=1.40、Y6=0.45。藉此計算出總碳數(2×X+3×Y)為7.20。
又,前述條件下經凝膠滲透層析法求得重量平均分子量為205,000,且使用差示熱重量分析裝置,於空氣下測定1%質量減少溫度Td (1.0)後得到278℃。
對於纖維素酯1之合成,改變乙酸、丙酸、乙酸酐、及丙酸酐之使用量以外,進行與纖維素酯1之合成同様地合成操作,得到纖維素酯2~15。
對於所得之本發明各纖維素酯1~15,其總碳數(2×X+3×Y)、丙醯基的取代度(Y)、第6位之丙醯基的取代度(Y6)、及重量平均分子量(Mw)、1%質量減少溫度Td (1.0)值如表1所示。
於纖維素(日本製紙(股)製溶解紙漿)30g中加入乙酸70g、丙酸40g,於54℃下進行30分鐘攪拌。冷卻混合物後,冰浴中加入經冷卻之乙酸酐10g、丙酸酐125g、硫酸1.2g並進行酯化。
酯化中,一邊調節為不超過40℃,一邊攪拌150分鐘。反應終了後將乙酸30g與水10g之混合液經20分鐘滴下,並水解過剩無水物。反應液之溫度保持40℃下,加入乙酸90g與水30g並進行1小時攪拌。
於含有乙酸鎂2g之水溶液中放入混合物後暫時攪拌後經過濾,充分以水洗淨至洗淨液的pH為中性後,經乾燥得到纖維素酯1。有關所得之纖維素酯1,藉由前述Y.Tezuka氏們之文獻所記載的方法求得乙醯基的取代度(X)、丙醯基的取代度(Y)、及第6位之丙醯基的取代度(Y6),其中X=1.50、Y=1.40、Y6=0.53。
藉此計算出總碳數(2×X+3×Y)為7.20。
又,前述條件下藉由凝膠滲透層析法求得重量平均分子量為203,000,且使用差示熱重量分析裝置,測定空氣下之1%質量減少溫度Td (1.0)得到277℃。
其中,比較纖維素酯17~21、23、25、26對於比較纖維素酯16之合成,改變乙酸、丙酸、乙酸酐、及丙酸酐之使用量以外,與纖維素酯16之同様合成操作下進行
合成。
一方面,比較纖維素酯22、24對於纖維素酯1之合成而言,使用乙酸、丁酸、乙酸酐、及丁酸酐之組合,且改變彼等使用量以外進行與纖維素酯1同様之合成操作並合成。
對於所得之各比較纖維素酯16~26,總碳數(2×X+3×Y、或2×X+4×Z(Z為丁醯基的取代度))、丙醯基的取代度(Y)、第6位之丙醯基的取代度(Y6)、丁醯基的取代度(Z)、第6位之丁醯基的取代度(Z6)、及重量平均分子量(Mw)、1%質量減少溫度Td (1.0)之值如表1所示。
如下述,使用上述合成之纖維素酯與各種添加劑,藉由熔融流延製作出本發明之光學薄膜1-1。纖維素酯1 100質量份可塑劑-A 8質量份IRGANOX1010(Ciba Specialty Chemicals公司製)0.50質量份GSY-P101(堺化學工業公司製)0.25質量份SumilizerGS(住友化學公司製)0.25質量份TINUVIN928(Ciba Specialty Chemicals公司製)1.5質量份
將纖維素酯1於130℃、4小時減壓下進行乾燥並冷卻至室溫後,混合添加劑。將以上混合物使用2軸式壓出機於230℃進行熔融混合,製作出顆粒1-1。
且,該顆粒之玻璃轉移溫度Tg為135℃。
使用該顆粒1-1於氮環境氣體下,250℃中進行熔融,由壓出機1通過過濾器2後,自流延塑模4於第1冷卻輥5上壓出,於第1冷卻輥5與接觸輥6之間挾壓薄膜而成形。
又,自壓出機1中間部之料斗開口部,作為滑潤劑添加二氧化矽粒子AerosilNAX50(日本Aerosil公司製)0.2質量份、及KE-P100(日本觸媒公司製)0.02質量份
。
調整加熱螺栓至流延塑模4之間隔寬度自薄膜寬方向端部30mm以內為0.5mm,其他為1mm。作為接觸輥,使用接觸輥A,其內部流入80℃之冷卻水。
自流延塑模4壓出的樹脂與第1冷卻輥5接觸之位置P1至與第1冷卻輥5接觸輥6之壓區(nip)的第1冷卻輥5轉動方向上游端位置P2的沿著第1冷卻滾筒5之周面之長度L設定為20mm。
其後,將接觸輥6由第1冷卻輥5剝離,測定於第1冷卻輥5與接觸輥6之壓區(nip)夾壓之前的熔融部溫度T。
本實施例中,於第1冷卻輥5與接觸輥6之壓區(nip)夾壓前之熔融部溫度T,可由比壓區(nip)上游端P2高出1mm上游側之位置上所設置的溫度計(安立計器股份有限公司製HA-200E)進行測定。
本實施例之測定結果,其溫度T為141℃。
接觸輥6對於第1冷卻輥5之線壓為14.7N/cm。
且導入於拉幅器,往寬方向於160℃進行1.3倍延伸後,於寬方向一邊進行3%緩和一邊冷卻至30℃,其後自壓板開放,剪去壓板把持部,於薄膜兩端施予寬度10mm、高度5μm至痕刻加工,捲取張力為220N/m,以錐形度40%進行捲芯捲取。
且,光學薄膜為調整壓出量及拉取速度至厚度成80μm,使完工的光學薄膜寬為1430mm並捲取。捲芯之尺
寸為內徑152mm,外徑165~180mm,長度1550mm。
作為該捲芯母材,使用將環氧基樹脂浸漬於玻璃纖維、碳纖維之預漬樹脂。於捲芯表面塗佈環氧基導電性樹脂,並研磨表面,使表面粗度Ra成為0.3μm。且,捲長為2500m。自該本發明之薄膜原捲試料切出一部分光學薄膜,將此作為本發明之光學薄膜1-1。
光學薄膜1-1的製作中,將纖維素酯之種類如表1改變以外,同様地製造出本發明之顆粒1-2~1-15、及比較之顆粒1-16~1-26。
又,自這些顆粒與前述同様地製作出各本發明光學薄膜1-2~1-15、及比較之光學薄膜1-16~1-26。
且,取代所使用之纖維素酯1的纖維素酯添加量與纖維素酯1為相同質量份。
實施例1所使用的可塑劑-A、IRGANOX1010、GSY-P101、SumilizerGS、及TINUVIN928之結構如下所述。
且,纖維素酯1~21、23、25、及26為纖維素乙酸酯丙酸酯,纖維素酯22、及24為纖維素乙酸酯丁酸酯。
有關光學薄膜之生產性,使用下述熔融黏度之指標進行評估。熔融黏度越低,生產性越良好。且,光學薄膜製膜時隨著樹脂劣化,由外觀來看會使熔融黏度降低,此可由測定下述各薄膜試料之色味(著色、b值)而判斷。
換言之,下述b值越接近0,樹脂之劣化越少而較佳。
對於所得之顆粒的各試料,以流程測試器CFT-500D(島津製作所公司製)進行定溫試驗測定出剪斷速度(sec-1)與熔融黏度(Pa‧s)。所得之如表2所示。
測定溫度;240℃
Preheat;210秒
Load;9.8×105
Pa~3×107
Pa
適切地調整荷重(錘)至剪斷速度為100~10000之範圍,測定溫度240℃下進行5點(5點剪斷速度)測定。
點上剪斷速度與熔融黏度,由該直線性求得240℃下剪斷速度1000sec-1
之熔融黏度。
對於所得之光學薄膜試料,以下述方法進行評估。其結果如表2所示。
由所得之光學薄膜,任意取樣出10處,依據下述方法測定b值,其中絕對值最大值作為b值。越接近0,著色較少而越良好。
b值可依據JIS規格Z-8722所記載的方法求得。
本發明中之b值使用東京電色(股)製彩色分析儀TC-1800MKII型進行測定。
於所得之光學薄膜的寬方向進行1cm間隔之滯留值,其為藉由下述式所得之滯留值的變動係數(CV)所使者。
測定為使用自動複折射計KOBURA‧21ADH(王子計測器(股)製),於28℃、55% RH之環境下,波長590nm中,於試料寬方向上進行1cm間隔的3次元複折射率測定,將測定值代入次式而求得。
面內滯留值Ro=(nx-ny)×d
厚度方向滯留值Rt=((nx+ny)/2-nz)×d
式中,d表示薄膜厚度(nm)、折射率nx(薄膜之面內最大折射率,亦稱為遲相軸方向折射率)、ny(薄膜面內於遲相軸呈直角方向之折射率)、nz(厚度方向中薄膜之折射率)。.
將所得之面內及厚度方向滯留值藉由各(n-1)法求得標準偏差。滯留值分佈求得以下所示變動係數(CV),並作為指標。實際測定中,作為n設定為130~140。
變動係數(CV)=標準偏差/滯留值平均值
◎:偏差(CV)未達1.5%
○:偏差(CV)為1.5%以上,未達5%
△:偏差(CV)為5%以上,未達10%
×:偏差(CV)為10%以上
其次,對於上述製作之光學薄膜1-1~1-26施予下述鹼鹼化處理後,貼合偏光子製作出各偏光板1-1~1-26。
鹼化步驟:2mol/LNaOH、60℃、60秒
水洗步驟:水30℃、45秒
中和步驟:10質量% HCl 30℃ 45秒
水洗步驟:水30℃、45秒
鹼化處理後以水洗、中和、水洗之順序進行,其次以80℃進行乾燥。
厚度120μm之長尺輥聚乙烯醇薄膜浸漬於含有碘1質量份、硼酸4質量份之水溶液100質量份中,50℃下於搬運方向延伸至6倍後製作出偏光子。
於偏光子之兩側將上述製作之光學薄膜,以鹼鹼化處理面作為偏光子側,完全鹼化型聚乙烯醇5質量%水溶液作為黏著劑進行兩面貼合,製作出貼合偏光板用保護薄膜
之偏光板。
其次將該評估用偏光板於80℃、90% RH下進行1200小時處理,觀察偏光子與保護薄膜之貼合狀態並以下述基準賦予等級。
◎:無剝離
○:僅觀察到稍有剝離,但並非實用上有問題之水準
△:觀察到剝離,其為實用上有問題之水準
×:產生剝離
其中,○以上判斷為鹼化處理適性中並無實用上有問題之水準。
以上,由表2之結果得知,本發明之光學薄膜1-1~1-15對於比較例之光學薄膜1-16~1-26而言,其為生產性良好且著色亦較少,且滯留值變動較小的光學薄膜。且,因本發明之光學薄膜為鹼化處理適性較高者,故使用其所製造出偏光板的耐久性良好,於實用上為優良之光學薄膜。
除改變表3所記載的纖維素酯、可塑劑、劣化防止劑、及紫外線吸收劑之組合以外,與實施例1之顆粒1-1同様方法下製作出本發明之顆粒2-1~2-18、及比較之顆粒2-19、2-20。
又,與實施例1之光學薄膜1-1的同様方法下製作出本發明之光學薄膜2-1~2-18、及比較之光學薄膜2-19、2-20。
且,與實施例1之偏光板1-1的同様方法下製作出本發明之偏光板2-1~2-18、及比較之偏光板2-19、2-20。
且,表3中的可塑劑、劣化防止劑、及紫外線吸收劑欄所記載的括弧內數值為對於纖維素酯100質量份而言所使用的各材料之質量份。
且,實施例2所使用之可塑劑-B、可塑劑-C、可塑劑-D、可塑劑-E、可塑劑-F、可塑劑-G、SumilizerGP(住友化學公司製)、TINUVIN900(Ciba Specialty Chemicals公司製)、Sumisorb250(住友化學公司製)、
及LA31(ADEKA公司製)之結構如下述所示。
對於所製作之顆粒、光學薄膜、及偏光板,進行與實施例1之同様評估。結果如表4所示。
以上,由表4之結果得知,本發明的光學薄膜2-1~2-18對於比較例之光學薄膜2-19、2-20而言,其為生產性良好著色亦少,且滯留值變動小之光學薄膜。
且,本發明的光學薄膜因鹼化處理適性較高,使用此所製作之偏光板為耐久性良好,實用上優良的光學薄膜。
且,顆粒2-1、光學薄膜2-1、及偏光板2-1中,將例示化合物(2)-8以同質量份例示化合物(2)-3取代
,進行相同評估後,得到與表4中各試料No.2-1同様之良好結果。
即使與前述同様地將例示化合物(2)-8取代為同質量份之例示化合物(2)-45,亦得到與試料No.2-1之同様良好結果。
一方面,顆粒2-3、光學薄膜2-3、及偏光板2-3中,將GSY-P101以同質量份之肆(2,4-二-t-丁基-苯基)-4,4'-亞聯苯基二-亞膦酸酯取代,進行同様之評估後,除脫白評估結果由◎變成○以外,得到與表4中各試料No.2-3之同様良好結果。
且,顆粒2-7、光學薄膜2-7、及偏光板2-7中,將IRGANOX1010以同質量份之1,1,1-三羥甲基乙烷-參-[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]取代,進行同様評估後,得到與表4中各試料No.2-7之同様良好結果。
如下述,使用纖維素酯與各種添加劑,調整壓出量、拉取速度、及延伸倍率至薄膜厚度為40μm以外,與實施例1同様地,製造出本發明之光學薄膜3-1,得知其為生產性良好,著色亦少,且滯留值變動小之光學薄膜。
且本發明之光學薄膜為鹼化處理適性較高,故使用其所製作之偏光板為耐久性良好,且實用上優良的光學薄膜。
纖維素酯1 100質量份可塑劑-A 8質量份IRGANOX1010(Ciba Specialty Chemicals公司製)0.50質量份GSY-P101(堺化學工業公司製)0.25質量份例示化合物(2)-8 0.30質量份TINUVIN928(Ciba Specialty Chemicals公司製)2.25質量份
使用實施例1所得之顆粒10,以下述要領製作出光學薄膜4-1、4-2。
將顆粒10於100℃進行4小時乾燥後,氮環境氣體下,250℃中進行加熱熔融後,藉由T型塑模調整突出(lip)餘隙下進行熔融壓出製膜,得到於寬方向並未延伸之膜厚80μm的光學薄膜4-1。
將顆粒10於100℃進行4小時乾燥後,氮環境氣體下於250℃下進行加熱熔融後,以T型塑模調整突出(lip)餘隙下進行熔融壓出製膜,於寬方向,160℃中延伸1.3倍,得到膜厚80μm之光學薄膜4-2。
對於這些試料,預先測定定義之Ro與Rt。結果如表5所示。
以上,由表5之結果得知,本發明之光學薄膜4-1、4-2為,Ro與Rt同時接近0,具有光學性各向同性。
剝開VA型液晶顯示裝置之Sharp(股)製32型電視AQ-32AD5的偏光板,將實施例1~3所製作之各偏光板(實施例3所製作之本發明偏光板的試料No.作為3-1。)配合液晶胞之尺寸剪裁。
夾入液晶胞下,將前述製作之偏光板2貼合成偏光板的偏光軸與原本不變下彼此直交,製作出32型VA型彩色液晶顯示器,進行作為光學薄膜之偏光板的特性之評估後,得到使用本發明之偏光板1-1~1-15、2-1~2-18、3-1之液晶顯示裝置,與使用比較之偏光板1-16~1-26、2-19、2-20的液晶顯示裝置相比,其對比亦高,且顯示不會產生色不均的優良顯示性。
藉此,確認作為液晶顯示器等影像顯示裝置用的偏光板時為優良之偏光板。
1‧‧‧壓出機
2‧‧‧過濾器
3‧‧‧靜態攪拌器
4‧‧‧流延塑模
5‧‧‧轉動支持體(第1冷卻輥)
6‧‧‧夾壓轉動體(接觸輥)
7‧‧‧轉動支持體(第2冷卻輥)
8‧‧‧轉動支持體(第3冷卻輥)
9、11、13、14、15‧‧‧搬送輥
10‧‧‧光學薄膜
12‧‧‧延伸機
16‧‧‧捲取裝置
21a、21b‧‧‧保護薄膜
22a、22b‧‧‧相位差薄膜
23a、23b‧‧‧薄膜之遲相軸方向
24a、24b‧‧‧偏光子之透過軸方向
25a、25b‧‧‧偏光子
26a、26b‧‧‧偏光板
27‧‧‧液晶胞
29‧‧‧液晶顯示裝置
31‧‧‧塑模本體
32‧‧‧隙縫
41‧‧‧金屬套管
42‧‧‧彈性滾筒
43‧‧‧金屬製內筒
44‧‧‧橡膠
45‧‧‧冷卻水
51‧‧‧外筒
52‧‧‧內筒
53‧‧‧空間
54‧‧‧冷卻液
55a、55b‧‧‧轉動軸
56a、56b‧‧‧外筒支持凸緣
60‧‧‧流體軸筒
61a、61b‧‧‧內筒支持凸緣
62a、62b‧‧‧中間通路
110‧‧‧捲芯本體
117‧‧‧支撐板
118‧‧‧架台
120‧‧‧光學薄膜原捲
[圖1]表示有關實施本發明之光學薄膜的製造方法的裝置之1實施形態的概略流程圖。
[圖2]表示圖1之製造裝置的重要部位擴大流程圖。
[圖3]圖3(a)表示流延塑模之重要部位外觀圖、圖3(b)表示流延塑模之重要部位截面圖。
[圖4]表示夾壓轉動體之第1實施形態截面圖。
[圖5]表示夾壓轉動體的第2實施形態之與轉動軸呈垂直平面之截面圖。
[圖6]表示夾壓轉動體的第2實施形態之含轉動軸的平面之截面圖。
[圖7]表示液晶顯示裝置之概略構成圖的分解斜視圖。
[圖8]表示光學薄膜捲之保管狀態圖。
Claims (11)
- 一種光學薄膜,其特徵為光學薄膜含有纖維素酯,該纖維素酯為該纖維素酯之每1葡萄糖單位的取代基種類與該取代度為同時滿足下述式(1)~(3)之條件者;式(1)6.30≦2×X+3×Y≦7.50 式(2)1.10≦Y≦1.50 式(3)0.30≦Y6≦0.50式中,X表示由第2位、第3位、及第6位的乙醯基之平均取代度的合計,Y表示由第2位、第3位、及第6位的丙醯基之平均取代度的合計,Y6表示由第6位的丙醯基之平均取代度。
- 如申請專利範圍第1項之光學薄膜,其中該纖維素酯之重量平均分子量為150000以上,且未達250000。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之光學薄膜,其中該光學薄膜為含有酚系化合物者。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之光學薄膜,其中該光學薄膜為含有磷系化合物者。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之光學薄膜,其中該光學薄膜為含有烷基自由基捕捉劑者。
- 如申請專利範圍第3項之光學薄膜,其中該酚系化合物為受阻酚系化合物。
- 如申請專利範圍第4項之光學薄膜,其中該磷系抗氧化劑化合物為亞膦酸酯系化合物。
- 如申請專利範圍第5項之光學薄膜,其中該烷基 自由基捕捉劑為下述一般式(1)所示化合物或下述一般式(2)所示化合物;
- 一種光學薄膜之製造方法,其特徵為將如申請專利範圍第1項~第8項中任1項之光學薄膜藉由熔融流延法而製造。
- 一種偏光板,其特徵為偏光子的至少1面具有如申請專利範圍第1項~第8項之光學薄膜。
- 一種液晶顯示裝置,其特徵為將如申請專利範圍第10項之偏光板使用於液晶胞的至少1面。
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