TWI775108B - 偏光板、偏光板之製造方法及液晶顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於提供耐久性及生產效率提高之偏光板及其製造方法、與具備其之液晶顯示裝置。
本發明之偏光板係以第1保護膜、偏光鏡、第2保護膜之順序所構成,其特徵為:第1保護膜係在面內具有超雙折射性,且在380nm的光透過率為50%以上之聚酯薄膜,第2保護膜係在380nm的光透過率為未達50%之光透過性薄膜,而且第2保護膜之以式(i)定義的薄膜面內之遲滯值Ro(nm)係滿足式(iii)所規定的條件,以式(ii)定義的薄膜膜厚方向之遲滯值Rt(nm)係滿足式(iv)所規定的條件。
(i) Ro=(nx-ny)×d
(ii) Rt=((nx+ny)/2-nz)×d
(iii) 40≦Ro≦300
(iv) 100≦Rt≦400
Description
本發明關於偏光板、偏光板之製造方法及液晶顯示裝置。詳細而言,本發明關於耐久性及生產效率提高之偏光板與其製造方法、及具備其之液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置(簡稱:LCD)、有機電致發光顯示裝置(簡稱:OLED)等之顯示裝置近年來係往薄型化進展。伴隨其,對於該顯示裝置所具備的偏光板,同樣地薄膜化之要求係增加。
於偏光板中,通常具備用於保護偏光鏡或偏光板本身的保護膜,但作為顯示裝置的視覺辨認(觀察)側之保護膜,已知使用聚酯薄膜之偏光板(例如,參照專利文獻1)。
以往,對於作為視覺辨認側的保護膜使用之聚酯薄膜,保護機能的一個係要求高的紫外線吸收能力。
為了對於以熔融流延法所製造的聚酯薄膜,賦予紫外線吸收能力,已知在薄膜內添加紫外線吸收劑之方法,或設置紫外線吸收層等之方法。
然而,於將紫外線吸收劑添加至聚酯薄膜的案例中,發生紫外線吸收劑滲出表面之現象,所謂的「滲出現象」,結果於薄膜製程或偏光板製程中,因所滲出的紫外線吸收劑而引起對於輥等的製程污染,有導致良率降低之問題。因此,亦有提案使薄膜成為積層構成而抑制滲出之方法,但對於顯示裝置之表面側所使用的光學薄膜之高品質水準的要求,其效果為不充分,而要求在不使良率降低下,能維持高生產效率的製造方法之開發。
又,設置紫外線吸收層作為別的層時,或兼任硬塗層而賦予紫外線吸收性時,由於亦在薄膜之層中含有比較大量的紫外線吸收劑,與上述同樣地容易發生滲出,或引起製程污染或隨著其的良率降低,成為導致生產效率降低之結果。
即,於進行液晶顯示裝置中使用的液晶胞之玻璃板的薄膜化或偏光鏡的薄膜化時,於高溫、高濕環境下,尤其強制劣化試驗條件下,作為視覺辨認側(觀察側)的保護膜使用之含有紫外線吸收劑的聚酯薄膜,係發生其平面性的劣化,或如前述地因紫外線吸收劑之製造時的滲出等所致的製程污染,有生產性(良率)之降低容易變大之問題,經由本發明者之檢討可瞭解。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第5167814號公報
本發明係鑒於上述問題而完成者,其解決問題係在於提供耐久性及生產效率(良率)提高之偏光板及其製造方法、與具備其之液晶顯示裝置。
本發明者鑒於上述問題而進行專心致力的檢討,結果發現藉由一種偏光板,可得到使耐久性及生產效率(良率)提高之偏光板,其特徵為自視覺辨認側起,以第1保護膜、偏光鏡、第2保護膜之順序所構成,前述第1保護膜係在面內具有超雙折射性,在380nm的光透過率為50%以上之聚酯薄膜,前述第2保護膜係在380nm的光透過率未達50%之光透過性薄膜,前述第2保護膜係可適用於具備特定遲滯值的垂直配向型(VA型;Vertical Alignment)液晶顯示裝置之光透過性薄膜。
即,本發明之上述課題係藉由下述之手段解決。
1.一種偏光板,其係自視覺辨認側起,以第1保護膜、偏光鏡、第2保護膜之順序所構成的偏光板,其特徵為:前述第1保護膜係在面內具有超雙折射性,且在380nm的光透過率為50%以上之聚酯薄膜,前述第2保護膜係在380nm的光透過率為未達50%之光透過性薄膜,而且前述第2保護膜之以下述式(i)定義的薄膜面內之遲滯
值Ro(nm)係滿足下述式(iii)所規定的條件,以下述式(ii)定義的薄膜膜厚方向之遲滯值Rt(nm)係滿足下述式(iv)所規定的條件;
(i) Ro=(nx-ny)×d
(ii) Rt=((nx+ny)/2-nz)×d
(iii) 40≦Ro≦300
(iv) 100≦Rt≦400
[式中,nx係薄膜平面內的遲相軸方向之折射率,ny係薄膜平面內之垂直於遲相軸方向的方向之折射率;nz係垂直於薄膜面的方向之折射率;d係薄膜之厚度(nm)]。
2.如第1項之偏光板,其中前述第2保護膜含有纖維素樹脂。
3.如請求項1之偏光板,其中前述第2保護膜含有環烯烴樹脂。
4.如請求項1~3中任一項之偏光板,其中前述第2保護膜含有由糖酯、聚酯系化合物及多元醇酯中所選出的至少1種酯。
5.如請求項1~4中任一項之偏光板,其中前述第2保護膜含有由苯并三唑系化合物及三嗪系化合物中所選出的至少1種紫外線吸收劑。
6.如請求項1~5中任一項之偏光板,其中前述第1保護膜具有紫外線硬化樹脂層。
7.一種偏光板之製造方法,其係製造如請求項
1~6中任一項之偏光板的偏光板之製造方法,其特徵為:藉由熔融流延法,將具有在380nm的光透過率為未達50%的光透過性之前述第2保護膜予以製膜。
8.一種偏光板之製造方法,其係製造如請求項1~6中任一項之偏光板的偏光板之製造方法,其特徵為:藉由溶液流延法,將具有在380nm的光透過率為未達50%的光透過性之前述第2保護膜予以製膜。
9.一種液晶顯示裝置,其特徵為:在液晶胞的視覺辨認側(前側)之面上具備如請求項1~6中任一項之偏光板。
10.一種液晶顯示裝置,其特徵為:在液晶胞的視覺辨認側(前側)之面及非視覺辨認側(後側)之面各自上具備如請求項1~6中任一項之偏光板。
11.如請求項9或10之液晶顯示裝置,其中前述液晶胞的玻璃基板之厚度為0.3~0.7mm之範圍內。
藉由本發明之上述手段,可提供耐久性及生產效率(良率)提高之偏光板及其製造方法、與具備其之液晶顯示裝置。
藉由本發明所規定的構成可解決上述問題,推測為以下之理由。
如前述,以往作為偏光板之構成,對於作為第1保護膜使用的聚酯薄膜,例如聚對苯二甲酸乙二酯
(以下簡稱「PET」)薄膜,要求高的紫外線吸收性作為保護機能,加有紫外線吸收劑等。
然而,已知對於以熔融流延法製造的聚酯薄膜,為了將紫外線吸收性賦予該薄膜,而於薄膜本身中添加紫外線吸收劑,或另外設置紫外線吸收層之方法等。然而,若於聚酯薄膜本身中添加紫外線吸收劑,則因滲出等之發生而發生製程污染,引起薄膜製程或偏光板製程中的污染,有招致良率的降低之問題。為了抑制滲出之發生,亦有提案成為積層構成而抑制滲出之方法,但此亦對於液晶顯示裝置之表面所使用的光學薄膜,相對於近年來的薄膜化等之品質要求的升高,為倒退的方向,而且隨著形成新的層而工時增加,良率愈來愈降低,成為使生產效率降低之主要因素。又,新設置含有紫外線吸收層的構成層時,或賦予兼任硬塗層的紫外線吸收性時,亦由於使薄膜的層中含有比較大量的紫外線吸收劑,而即使為如上述之構成,也因製程污染或因其所致的良率降低,而降低生產效率。
本發明係在使用聚酯薄膜作為視覺辨認側的保護膜(第1保護膜)時,藉由減低紫外線吸收劑對於聚酯薄膜的添加量,或較佳為以在聚酯薄膜中不含紫外線吸收劑之形態,將在380nm的光透過率設為50%以上,而可防止因上述紫外線吸收劑之大量添加所致的滲出等之發生而造成的良率降低。藉由此構成,雖然擔心在其下所配置的偏光鏡之耐光性,但查明其影響係意外地小。另一方
面,於另一保護膜(第2保護膜)中,以賦予紫外線吸收性的紫外線吸收劑為首要,添加各種機能性化合物,藉由成為在380nm的光透過率為未達50%之構成,對於構成液晶顯示裝置的液晶胞,達成必要的紫外線耐久性(紫外線防止效果),同時因該第2保護膜係前述第2保護膜之以前述式(i)所定義的薄膜面內之遲滯值Ro(nm)滿足前述式(iii)所規定的條件,前述以式(ii)定義的薄膜膜厚方向之遲滯值Rt(nm)滿足前述式(iv)所規定的條件,而提供良率優異之能適用於垂直配向型(VA型)的液晶顯示裝置之偏光板,可減低顯示裝置的製造成本。
以往,對應於液晶胞所用的玻璃基板之薄膜化,對於偏光板的品質要求亦更高,結果招致良率的降低,但藉由成為本發明之偏光板的構成,可顯著地改善。
1:溶解釜
3、6、12、15:過濾器
4、13:儲存釜
5、14:送液泵
8、16:導管
10:紫外線吸收劑進料釜
20:合流管
21:混合器
30:加壓模頭
31:金屬支持體
32:網片
33:剝離位置
34:拉幅機延伸裝置
35:乾燥裝置
41:進料釜
42:儲存釜
43:泵
44:過濾器
51:偏光板
52、102A、102B:第1保護膜
53、104A、104B:偏光鏡
54、105A、105B:第2保護膜
55:紫外線硬化樹脂層
100:液晶顯示裝置
101A、101B:偏光板
101C:液晶胞
103A、103B、103C、103D:紫外線硬化型接著劑
106:黏著層
107:液晶層
108A、108B:玻璃基材
400:製造裝置
410、420:環烯烴薄膜
430:薄膜捲筒
510:模頭
516:唇
520:澆鑄輥
521:外周面
531、532:靜電釘扎裝置
540:剝離輥
550:修邊裝置
551、552:修邊刀
圖1A係顯示本發明之偏光板的構成之一例的概略剖面圖。
圖1B係顯示本發明之偏光板的構成之另一例的概略剖面圖。
圖2係示意地顯示可適用於本發明的溶液流延法之膠漿調製步驟、流延步驟及乾燥步驟之一例的圖。
圖3係示意地顯示可適用於本發明的熔融流延法之膠漿調製步驟、流延步驟及乾燥步驟之一例的圖。
圖4係顯示本發明之液晶顯示裝置的構成之一例的模型圖。
[實施發明的形態]
本發明之偏光板係自視覺辨認側起,以第1保護膜、偏光鏡、第2保護膜之順序所構成的偏光板,其特徵為:前述第1保護膜係在面內具有超雙折射性,且在380nm的光透過率為50%以上之聚酯薄膜,前述第2保護膜係在380nm的光透過率為未達50%之光透過性薄膜,而且前述第2保護膜之以下述式(i)定義的薄膜面內之遲滯值Ro(nm)係滿足下述式(iii)所規定的條件,以下述式(ii)定義的薄膜膜厚方向之遲滯值Rt(nm)係滿足下述式(iv)所規定的條件;
(i) Ro=(nx-ny)×d
(ii) Rt=((nx+ny)/2-nz)×d
(iii) 40≦Ro≦300
(iv) 100≦Rt≦400
上述式(i)及(ii)中,nx係薄膜平面內的遲相軸方向之折射率,ny係薄膜平面內之垂直於遲相軸方向的方向之折射率;nz係垂直於薄膜面的方向之折射率;d係薄膜之厚度(nm)。
此特徵係共通或對應各請求項的發明之技術
特徵。
作為本發明之實施態樣,從可更展現本發明目的之效果的觀點來看,作為第2保護膜,含有纖維素樹脂或環烯烴樹脂而構成者,係在可安定地含有紫外線吸收劑等,可形成耐久性優異的第2保護膜之點上較宜。
又,第2保護膜含有由糖酯、聚酯系化合物及多元醇酯所選出的至少1種酯者,從能將可撓性更賦予第2保護膜之觀點來看較佳。
另外,第2保護膜含有由苯并三唑系化合物及三嗪系化合物所選出的至少1種紫外線吸收劑者,係在能更展現本發明目的效果之耐久性之點上較宜。
為了將必要的紫外線吸收性賦予第2保護膜,必須增加紫外線吸收劑的含量或增加薄膜全體的膜厚,但若紫外線吸收劑增加添加量則有滲出、相分離而使霧度增大之問題。又,由於若增加膜厚則遲滯值會增加,故其之並存係課題。於本發明中,當第2保護膜含有糖酯或聚酯時,由於即使含有紫外線吸收劑,遲滯值也難以增加,故可提供滿足紫外線吸收性與所欲的遲滯值而且膜厚薄的薄膜。作為紫外線吸收劑,較佳為苯并三唑系化合物,其中尤其藉由採用「2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚」作為紫外線吸收劑,可提供滿足所欲的紫外線吸收性與遲滯值而且膜厚薄的第2保護膜,故可特佳地使用。
又,第1保護膜進一步具有紫外線硬化樹脂
層者,係在能得到優異的耐損傷性之點上較宜。
本發明之第2保護膜的較佳形成為藉由熔融流延法或溶液流延法來製膜。
其中,溶液流延法係在同時含有不同之複數的添加劑時之限制少,結果在可提供能同時解決複數的問題之製造方法之點上更宜。
另外,在液晶胞的視覺辨認側(前側)之面、或在液晶胞的視覺辨認側(前側)之面及非視覺辨認側(後側)之面各自上具備有本發明之偏光板的構成之液晶顯示裝置係特徵。再者,將液晶胞所採用的玻璃基板之膜厚設為0.3~0.7mm之範圍內者,係在能得到更薄膜化的液晶顯示裝置之點上較宜。
以下,詳細說明本發明與其構成要素及實施本發明用的形態‧態樣。再者,本發明中所示的「~」係以包含其前後所記載的數值作為下限值及上限值之意思使用。又,各圖之說明中的構成要素之後的括弧內記載的數字係表示各圖中記載的符號。
《偏光板》
圖1A及圖1B係顯示本發明之偏光板的構成之一例的概略剖面圖。
本發明之偏光板(51)係如圖1A所示,自視覺辨認側起,以第1保護膜(52)、偏光鏡(53)、第2保護膜(54)之順序所構成,其特徵為:該第1保護膜(52)係在面
內具有超雙折射性,在380nm的光透過率為50%以上之聚酯薄膜,該第2保護膜係在380nm的光透過率為未達50%之光透過性薄膜,而且該第2保護膜以前述式(i)定義的薄膜面內之遲滯值Ro(nm)係滿足前述式(iii)所規定的條件,且前述以式(ii)定義的薄膜膜厚方向之遲滯值Rt(nm)係滿足前述式(iv)所規定的條件。
再者,作為其他構成,如圖1B所示,其係除了圖1A所示的構成,還在第1保護膜(52)之視覺辨認面側,進一步設有紫外線硬化樹脂層(55)之構成,此亦為較佳的態樣之一。
以下,說明本發明之偏光板的各構成要素之詳細。
[第1保護膜]
構成本發明之偏光板的第1保護膜係特徵為在面內具有超雙折射性,在380nm的光透過率為50%以上之聚酯薄膜(以下亦僅稱聚酯薄膜)。
本發明所言之在面內具有超雙折射性,就是指面內方向之遲滯值Ro為3000~30000nm之範圍內。此處所言的面內方向之遲滯值Ro,就是以下述式(i)所定義。
式(i) Ro=(nx-ny)×d
又,後述的薄膜膜厚方向之遲滯Rt係以下述式(ii)所定義。
式(ii) Rt=((nx+ny)/2-nz)×d
式(i)及(ii)中,nx係薄膜平面內的遲相軸方向之折射率;ny係薄膜平面內之垂直於遲相軸方向的方向之折射率;nz係垂直於薄膜面的方向之折射率;d係薄膜之厚度(nm)。
於本發明中,將光的前進速度快的(相位前進)方位稱為其相位子之「進相軸,相反地將慢的(相位慢)方位稱為「遲相軸」。將進相軸與遲相軸總稱為雙折射的「主軸」。
面內方向之遲滯值Ro及薄膜膜厚方向之遲滯值Rt係可使用自動雙折射率計阿庫索司更(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter:AXO METRIX公司製),於23℃‧55%RH之環境下,進行590nm的波長之三次元折射率測定,自所得之折射率nx、nx及nz來算出。
又,於第1保護膜中,將在380nm的光透過率為50%以上之聚酯薄膜當作特徵之一。
本發明之聚酯薄膜在波長380nm的光透過率,例如可使用紫外可見分光光度計(日本分光公司製,紫外可見近紅外分光光度計,製品名:V7100)來測定而求得。將在380nm的光透過率為50%以上為當作特徵,但
較佳為60~95%之範圍內,更佳為70~95%之範圍內,特佳為80~95%之範圍內。
於本發明之第1保護膜中,作為使在380nm的光透過率成為50%以上之方法,藉由於薄膜中盡量不添加在380nm具有光吸收的添加劑而構成者係有效,特別地不添加在紫外區域具有強吸收的紫外線吸收劑之構成為較佳。
本發明之聚酯薄膜,更詳細而言延伸聚酯薄膜的遲滯值Ro,從展現超雙折射性之觀點來看,較佳為3000~30000nm之範圍內。延伸聚酯薄膜的遲滯值之下限值較佳為4500nm以上,更佳為6000nm以上,尤佳為8000nm以上,特佳為10000nm以上。另一方面,延伸聚酯薄膜的遲滯值Ro之上限為30000nm,但即便使用具有其以上的遲滯值Ro之薄膜,也實質上得不到視覺辨認性的進一步改善效果,而且由於有隨著遲滯值Ro之高度而薄膜之厚度亦上升之傾向,故從不能違反薄型化的要求之觀點及作為工業材料的操作性降低之觀點來看,較佳為設定在30000nm以下。
又,作為另一觀點,藉由在正交的二個偏光板之間設置具有雙折射性的第1保護膜,自偏光板所出射的直線偏光係在通過第1保護膜時發生擾動。所透過的光係在第1保護膜之面內,於超雙折射性與厚度之積的遲滯值Ro顯示特有的干涉色。因此,藉由第1保護膜,控制在特定的遲滯值Ro之範圍內,顯示干涉色的透過光之光
譜的包絡線形狀係可近似於光源的發光光譜。
為了達成上述效果,本發明中使用的第1保護膜較佳為具有3000~30000nm的遲滯值Ro。若遲滯值Ro為3000nm以上,則由於通過太陽眼鏡等的偏光板來觀察畫面時,呈現強的干涉色,故包絡線形狀係與光源的發光光譜近似,可確保良好的視覺辨認性。較佳的遲滯值之下限值為4500nm,更佳的下限值為6000nm,尤佳的下限值為8000nm,特佳的下限值為10000nm。
再者,若在作為第1保護膜的聚酯薄膜中含有紫外線吸收劑,則雙折射性會降低,為了保持超雙折射性,必須提高製造聚酯薄膜時的延伸倍率或調整延伸溫度等。然而,若採用此等之手段,則有導致霧度的增大而使顯示裝置的對比降低之問題。又,亦有增加聚酯薄膜的膜厚而滿足雙折射值之手段,但於隨著顯示裝置的大型化而要求輕量化、薄膜化之中,質量與厚度會增加,同時因聚酯薄膜變厚,而亦成為因製造偏光板或顯示裝置時之操作性的降低等所造成的製造困擾或故障等之原因。對於上述問題,藉由成為以本發明所規定的構成,由在作為第1保護膜的聚酯薄膜中不需要含有紫外線吸收劑,而可防止如此問題之發生。
延伸聚酯薄膜係面內方向之遲滯值Ro與厚度方向之遲滯值Rt的比(Ro/Rt)之值較佳為0.2以上,更佳為0.5以上,尤佳為0.6以上。
Ro/Rt之最大值為2.0(即,完全的單軸對稱性
薄膜),但隨著接近完全的單軸對稱性薄膜,有與配向方向正交的方向之機械強度降低的傾向。因此,聚酯薄膜的Ro/Rt之上限較佳為1.2以下,更佳為1.0以下。
延伸聚酯薄膜之原料樹脂的聚酯係透明性優異,同熱特性及機械特性優異,可藉由延伸加工而容易地控制在所欲的遲滯值。於聚酯之中,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯(簡稱:PET)或聚萘二甲酸乙二酯(簡稱:PEN)。以聚對苯二甲酸乙二酯及聚萘二甲酸乙二酯為代表的聚酯,由於固有雙折射大,即使薄膜之厚度薄也比較容易地得到大的遲滯值而較宜。特別地,聚萘二甲酸乙二酯由於係聚酯之中固有雙折射率大者,當欲特別地提高遲滯值時,或欲一邊保持高的遲滯值一邊將薄膜厚度減薄時為較宜。
(延伸聚酯薄膜之製造方法)
以下,說明延伸聚酯薄膜之製造方法的概要。
聚酯薄膜係可使任意的二羧酸與二醇縮合而得。作為二羧酸,例如可舉出對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、二苯基羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸、二苯基碸羧酸、蒽二羧酸、1,3-環戊烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸、六氫對苯二甲酸、六氫間苯二甲酸、丙二酸、二甲基丙二酸、琥珀酸、3,3-二乙基琥珀酸、戊二酸、2,2-二甲基戊二酸、己二酸、2-甲基己二酸、三甲基己二酸、庚二酸、壬二酸、二聚酸、癸二
酸、辛二酸、十二烷二羧酸等。
作為二醇,例如可舉出乙二醇、丙二醇、六亞甲基二醇、新戊二醇、1,2-環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇、四亞甲基二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)碸等。
構成聚酯薄膜的二羧酸成分與二醇成分係各自可使用1種或2種以上。作為構成聚酯薄膜的具體之聚酯樹脂,例如可舉出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、聚萘二甲酸乙二酯等,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯及聚萘二甲酸乙二酯,更佳為聚對苯二甲酸乙二酯。聚酯樹脂係視需要亦可包含其他的共聚合成分,從機械強度之點來看,共聚合成分之比例較佳為3.0莫耳%以下,更佳為2.0莫耳%以下,尤佳為1.5莫耳%以下。此等樹脂係透明性優異,同時熱、機械特性亦優異。又,此等樹脂係可藉由延伸加工而容易地控制遲滯值。
聚酯薄膜係可依照一般的製造方法而得。具體而言,可舉出將聚酯樹脂熔融,將擠出成薄片狀而成形的無配向聚酯在玻璃轉移溫度以上之溫度,利用輥的速度差而在縱向中延伸後,藉由拉幅機在橫向中延伸,藉由施予熱處理及視需要的鬆弛處理,而製造延伸聚酯薄膜之熔融流延法等。延伸聚酯薄膜係可為單軸延伸薄膜,也可為雙軸延伸薄膜。
得到聚酯薄膜用的製造條件係可依照眾所周知之手法來適宜設定。例如,縱延伸溫度及橫延伸溫度通常為80~130℃,較佳為90~120℃。縱延伸倍率通常為1.0~3.5倍,較佳為1.0倍~3.0倍。又,橫延伸倍率通常為2.5~6.0倍,較佳為3.0~5.5倍。
作為將遲滯值控制在特定範圍之具體手段,可舉出將延伸倍率或延伸溫度、薄膜之厚度予以適宜設定等之手段。例如,縱延伸與橫延伸之延伸倍率差愈高,延伸溫度愈低,薄膜之厚度愈厚,愈容易得到高的遲滯值。相反地,縱延伸與橫延伸之延伸倍率差愈低,延伸溫度愈高,薄膜之厚度愈薄,愈容易得到低的遲滯值。又,延伸溫度愈高,總延伸倍率愈低,愈容易得到遲滯值與厚度方向遲滯值之比(Ro/Rt)低的薄膜。相反地,延伸溫度愈低,總延伸倍率愈高,得到遲滯值與厚度方向遲滯值之比(Ro/Rt)愈高的薄膜。再者,熱處理溫度一般較佳為140~240℃之範圍內,更佳為170~240℃之範圍內。
鬆弛處理之溫度通常為100~230℃之範圍內,較佳為110~210℃之範圍內,更佳為120~180℃之範圍內。又,鬆弛量通常為0.1~20%之範圍內,較佳為1~10%之範圍內,更佳為2~5%之範圍內。此鬆弛處理之溫度及鬆弛量較佳為以鬆弛處理後的聚酯薄膜在150℃之熱收縮率成為2%以下之方式,設定其鬆弛量及鬆弛處理時之溫度。
又,於單軸延伸及雙軸延伸處理中,為了緩
和在橫延伸之後,在面內方向中配向角等偏移之以拱起為代表的配向主軸之歪斜,可再度進行熱處理,或進行延伸處理。拱起所致的相對於配向主軸之延伸方向而言的歪斜之最大值較佳為30°以內,更佳為15°以內,尤佳為8°以內。若配向主軸之歪斜的最大值超過30°,則在以後的步驟中構成偏光板而單片化時,有在此單片間發生光學特性的不均勻之情況。此處所謂的配向主軸,就是指在延伸聚酯薄膜上的任意點之分子配向方向。又,所謂相對於配向主軸之延伸方向而言的歪斜,就是指配向主軸與延伸方向之角度差。再者,所謂其最大值,就是指對於是長邊方向呈垂直的方向上之值的最大值。前述配向主軸例如可使用相位差薄膜‧光學材料檢査裝置RETS(大塚電子股份有限公司製)或分子配向計MOA(王子計測機器股份有限公司製)進行測定。
為了抑制聚酯薄膜的遲滯值之變動,薄膜之厚度不均較佳為小。若為了建立遲滯值差而降低縱延伸倍率,則有縱厚度不均(以下亦稱為「厚度不均」)之值變高的情況。由於縱厚度不均之值係在延伸倍率的某特定範圍中有變非常高之區域,宜在那樣的範圍以外設定製膜條件。
延伸聚酯薄膜之厚度不均較佳為5.0%以下,更佳為4.5%以下,尤佳為4.0%以下,特佳為3.0%以下。薄膜之厚度不均係可用任意的手段測定。例如,於薄膜之搬運方向中採集連續的膠帶狀樣品(長度3m),使用市售的
測定機,例如(股)SEIKO-EM製之「Electronic Micrometer Millitron 1240」,以1.0cm間距測定100點之厚度,求出厚度的最大值(dmax)、最小值(dmin)、平均值(d),藉由下述式算出厚度不均(%)。
厚度不均(%)=((dma-dmin)/d)×100
延伸聚酯薄膜之厚度為任意,例如可在15~300μm之範圍內,較佳為30~200μm之範圍內適宜設定,特別地若為60~80μm之範圍,從能兼顧薄膜化與良好的視覺辨認性之觀點來看較宜。
於延伸聚酯薄膜的至少一面上,亦可具有各種的機能層。作為如此的機能層,例如可使用選自由硬塗層(亦稱為紫外線硬化樹脂層)、防眩層、抗反射層、低反射層、低反射防眩層、抗反射防眩層、抗靜電層、聚矽氧層、黏著層、防污層、耐指紋層、撥水層及藍光截止層等所組成之群組的1種以上。於本發明中,在作為第1保護膜的延伸聚酯薄膜之視覺辨認面側,較佳為如圖1B所示地具有紫外線硬化樹脂層之構成。又,藉由設置防眩層、抗反射層、低反射層、低反射防眩層、抗反射防眩層,亦可期待進一步改善從斜方向觀察時的色不均之效果。
設置各種的機能層時,較佳為在延伸聚酯薄膜之表面上設置易接著層。當時,從抑制反射光所致的干涉之觀點來看,較佳為調整易接著層的折射率而使其成為在機能層的折射率與配向薄膜的折射率之相乘平均附近。
易接著層的折射率之調整係可採用眾所周知之方法,例如可藉由在黏結劑樹脂中含有鈦或鋯、其金屬物種而容易地調整。用於易接著層之形成的塗佈液,較佳為包含水溶性或水分散性的共聚合聚酯樹脂、丙烯酸樹脂及聚胺甲酸酯樹脂中的至少1種之水性塗佈液。作為此等的塗佈液,例如可舉出日本特公平6-81714號公報、日本發明專利第3200929號公報、日本發明專利第3632044號公報、日本發明專利第4547644號公報、日本發明專利第4770971號公報、日本發明專利第3567927號公報、日本發明專利第3589232號公報、日本發明專利第3589233號公報、日本發明專利第3900191號公報、日本發明專利第4150982號公報等中揭示之水溶性或水分散性的共聚合聚酯樹脂溶液、丙烯酸樹脂溶液、聚胺甲酸酯樹脂溶液等。
(紫外線硬化樹脂層)
於本發明中,第1保護膜較佳為具有紫外線硬化樹脂層之構成。
如圖1B所例示,較佳為於第1保護膜(52)、偏光鏡(53)及第2保護膜(54)之構成的偏光板(51)中,更於第1保護膜(52)之上面側(視覺辨認面側),進一步設置紫外線硬化樹脂層(55)之構成。
對於本發明之紫外線硬化樹脂層(以下亦稱為「硬塗層」),說明其詳細。
硬塗層係將硬塗性賦予至本發明之第1保護
膜表面用之層,例如使用含有紫外線硬化樹脂與光聚合起始劑的硬塗層形成用組成物,形成塗膜後,藉由紫外線之照射將紫外線硬化樹脂硬化而形成之層。
可適用於本發明的紫外線硬化樹脂,只要是具有因紫外線而硬化的特性之樹脂成分,則沒有特別的限制,但作為代表的樹脂材料,可舉出丙烯酸酯系之具有官能基的化合物等之具有1或2個以上的不飽和鍵之化合物。作為具有一個不飽和鍵之化合物,例如可舉出(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯啶酮等。作為具有二個以上的不飽和鍵之化合物,例如可舉出聚羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等及此等經環氧乙烷(EO)等所改性之多官能化合物、或上述多官能化合物與(甲基)丙烯酸酯等之反應生成物(例如,多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯)等。再者,本發明所言的「(甲基)丙烯酸酯」,就是指甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯。
除了上述化合物,還可使用具有不飽和雙鍵的比較低分子量(數量平均分子量300~8萬,較佳為400~5000)之聚酯樹脂、聚醚樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、胺甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹
脂、聚硫醇多烯樹脂、氧雜環丁烷樹脂等作為上述紫外線硬化樹脂。再者,此時的樹脂包含單體以外的二聚物、寡聚物、聚合物全部。
作為本發明中的較佳化合物,可舉出具有三個以上的不飽和鍵之化合物。若使用如此的化合物,則可提高所形成的硬塗層之交聯密度,可提高塗膜硬度。
具體而言,於本發明中,較佳為適宜組合季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、聚酯多官能丙烯酸酯寡聚物(3~15官能)、胺甲酸酯多官能丙烯酸酯寡聚物(3~15官能)等而使用。
紫外線硬化樹脂亦可併用溶劑乾燥型樹脂(熱塑性樹脂等之僅使塗佈時為了調整固體成分而添加的溶劑乾燥,而能形成皮膜之樹脂)而使用。藉由併用溶劑乾燥型樹脂,可有效地防止塗佈面的皮膜缺陷,作為可與紫外線硬化樹脂併用而使用的溶劑乾燥型樹脂,並沒有特別的限定,可使用一般的熱塑性樹脂。
作為光聚合起始劑,並沒有特別的限定,可使用眾所周知者,例如作為光聚合起始劑,可舉出苯乙酮、二苯基酮、米氏苯甲醯基苯甲酸酯、α-戊基肟酯、噻噸酮、苯丙酮、二苯乙二酮、苯偶姻、醯基膦氧化物。又,較佳為混合光增感劑而使用,作為其具體例,例如可舉出正丁胺、三乙胺、聚正丁膦等。
作為光聚合起始劑,當紫外線硬化樹脂為具有自由基聚合性不飽和基的樹脂系時,可單獨或混合使用
苯乙酮、二苯基酮、噻噸酮、苯偶姻、苯偶姻甲基醚等。又,當紫外線硬化樹脂為具有陽離子聚合性官能基的樹脂系時,作為光聚合起始劑,可單獨或混合使用芳香族重氮鎓鹽、芳香族鋶鹽、芳香族錪鹽、茂金屬化合物、苯偶姻磺酸酯等。
作為本發明中使用的光聚合起始劑,當為具有自由基聚合性不飽和基的紫外線硬化樹脂時,基於與紫外線硬化樹脂的相溶性及黃變亦少之理由,較佳為1-羥基-環己基-苯基-酮(商品名:Irgacure 184,BASF日本公司製)。
相對於紫外線硬化樹脂100質量份,硬塗層形成用組成物中的光聚合起始劑之含量較佳為1.0~10質量份之範圍內。若添加量為1.0質量份以上,則可使硬塗層的硬度成為所欲之條件,若為10質量份以下,則於電離輻射線到達所塗設的膜之深部,促進內部硬化,可得到目標的硬塗層表面之所欲鉛筆硬度之點上較宜。
光聚合起始劑之含量的更佳下限為2.0質量份,更佳的上限為8.0質量份。由於上述光聚合起始劑之含量在此範圍,在膜厚方向中不發生硬度分布,硬塗層容易成為均勻的硬度。
上述硬塗層形成用組成物亦可含有溶劑。
作為溶劑,可按照所使用的紫外線硬化樹脂成分之種類及溶解性,適宜選擇而使用,例如可例示酮(例如,丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、二
丙酮醇等)、醚(例如,二噁烷、四氫呋喃、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯等)、脂肪族烴(例如,己烷等)、脂環式烴(例如,環己烷等)、芳香族烴(例如,甲苯、二甲苯等)、鹵素化碳(例如,二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯(例如,乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、水、醇(例如,乙醇、異丙醇、丁醇、環己酮等)、溶纖劑(例如,甲基溶纖劑、乙基溶纖劑等)、溶纖劑乙酸酯、亞碸(例如,二甲基亞碸等)、醯胺(例如,二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺等)等,亦可為此等之混合溶劑。特別地於本發明中,於酮之溶劑中至少包含甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮之任一者或此等之混合物者,係基於與紫外線硬化樹脂的相溶性、塗佈性優異之理由較佳。
又,於硬塗層形成用組成物中,按照提高硬塗層的硬度、抑制硬化收縮、防止黏連、控制折射率、賦予防眩性、控制粒子或硬塗層表面的性質等目的,亦可添加習知的有機微粒子、無機微粒子、分散劑、界面活性劑、抗靜電劑、矽烷偶合劑、增黏劑、防著色劑、著色劑(顏料、染料)、消泡劑、調平劑、難燃劑、增黏劑、聚合抑制劑、抗氧化劑、表面改質劑等。又,上述硬塗層形成用組成物亦可包含光增感劑,作為其具體例,可舉出正丁胺、三乙胺、聚正丁膦等。
作為上述硬塗層形成用組成物之調製方法,只要是可均勻混合各構成成分,則沒有特別的限定,例如可使用塗料搖晃機、珠磨機、捏合機、混合器等之眾所周
知的裝置來混合及溶解各構成成分而調製。
又,作為將上述硬塗層形成用組成物塗佈於本發明的第1保護膜上之方法,並沒有特別的限定,例如可舉出旋轉塗佈法、浸漬法、噴霧法、模塗法、棒塗法、輥塗法、彎月塗佈法、柔版印刷法、網版印刷法、盛液塗佈法等之眾所周知的濕式塗佈方法。
[第2保護膜]
本發明之第2保護膜係一種保護膜,其特徵為在380nm的光透過率未達50%之光透過性薄膜,而且以下述式(i)定義的薄膜面內之遲滯值Ro(nm)滿足下述式(iii)所規定的條件,以下述式(ii)定義的薄膜膜厚方向之遲滯值Rt(nm)滿足下述式(iv)所規定的條件。
(i) Ro=(nx-ny)×d
(ii) Rt=((nx+ny)/2-nz)×d
(iii) 40≦Ro≦300
(iv) 100≦Rt≦400
式中,nx係薄膜平面內的遲相軸方向之折射率;ny係薄膜平面內之垂直於遲相軸方向的方向之折射率;nz係垂直於薄膜面的方向之折射率;d係薄膜之厚度(nm)。
更佳地,第2保護膜較佳為由纖維素樹脂所構成形態或由環烯烴樹脂所構成之形態。
第2保護膜的各遲滯值係可依照眾所周知的
手法進行測定。具體而言,薄膜面內方向之遲滯值Ro及薄膜膜厚方向之遲滯值Rt係如前述,可使用自動雙折射率計阿庫索司更(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter:AXO METRIX公司製),於23℃‧55%RH之環境下,在590nm之波長,進行三次元折射率測定,自所得之折射率nx、ny、nz算出。
於本發明之第2保護膜中,特徵為將以上述式(i)表示的薄膜面內之遲滯值Ro(nm)設為上述式(iii)所規定的範圍內,而且將以上述式(ii)定義的薄膜膜厚方向之遲滯值Rt(nm)設為上述式(iv)所規定的範圍內。此處,如式(iii)所示,Ro為40≦Ro≦300之範圍,更佳為50≦Ro≦200,尤佳為60≦Ro≦150。又,於式(iv)中,Rt為100≦Rt≦400之範圍,較佳為100≦Rt≦200之範圍內。
藉由將第2保護膜的薄膜面內之遲滯值Ro及薄膜膜厚方向之遲滯值Rt設為上述式(iii)及(iv)所規定的範圍,當將偏光板以其第2保護膜側貼合於液晶胞時,可有效果地防止所得之液晶顯示裝置的黑顯示時之漏光。又,由於可減低第2保護膜之厚度,可謀求偏光板及液晶顯示裝置的進一步薄型輕量化而較宜。
於第2保護膜中,以在380nm的光透過率未達50%之光透過性薄膜者作為特徵之一個。
本發明之第2保護膜在波長380nm的光透過率,例如可使用紫外可見分光光度計(日本分光公司製紫外可見近紅外分光光度計,製品名:V7100)測定而求得。
以在380nm的光透過率未達50%者作為特徵,但較佳未達25%,更佳未達10%。
於本發明之第2保護膜中,作為使在380nm的光透過率成為未達50%之方法,於薄膜中添加在380nm具有光吸收的添加劑,特別地最有效為添加在紫外區域具有強的吸收能力之紫外線吸收劑。
以下,進一步說明本發明的第2保護膜之詳細。
[纖維素樹脂薄膜]
本發明之第2保護膜的較佳形態之一個係含有纖維素樹脂的纖維素樹脂薄膜。
作為偏光板之第2保護膜所用之纖維素樹脂,可舉出纖維素酯樹脂、纖維素醚樹脂、纖維素醚酯樹脂等。
第2保護膜所用的纖維素酯係沒有特別的限定,但作為纖維素酯,是碳數2~22左右的羧酸酯,亦可為芳香族羧酸之酯,特佳為纖維素的低級脂肪酸酯。
纖維素的低級脂肪酸酯中的低級脂肪酸,係意指碳原子數為6以下的脂肪酸。鍵結於羥基的醯基係可為直鏈,也可分支,而且亦可形成環。再者,別的取代基亦可取代。相同的取代度時,由於前述碳數愈多則雙折射性愈降低,故碳數較佳為在碳數2~6的醯基之中選擇。作為前述纖維素酯的碳數,較佳為2~4,碳數更佳為2~
3。
前述纖維素酯亦可使用來自混合酸的醯基,特佳可使用碳數為2與3或碳數為2與4之醯基。於本發明中,作為纖維素酯,除了使用如纖維素乙酸丙酸酯、纖維素乙酸丁酸酯、或纖維素乙酸丙酸酯丁酸酯之乙醯基,還可使用丙酸酯基或丁酸酯基所鍵結的纖維素之混合脂肪酸酯。再者,作為形成丁酸酯的丁醯基,可為直鏈狀,也可分支。作為本發明中較宜使用的纖維素酯,尤其是纖維素乙酸酯、纖維素乙酸丁酸酯、纖維素乙酸丙酸酯、纖維素乙酸苯二甲酸酯。
又,遲滯值係可藉由纖維素酯的前述醯基之種類與醯基對於纖維素樹脂骨架的吡喃糖環之取代度等,而適宜控制。
於本發明中,較佳的纖維素酯係同時滿足下述式(A)及(B)者。
式(A) 2.0≦X+Y≦3.0
式(B) 0≦Y≦2.0
上述式(A)及式(B)中,X係乙醯基的取代度,Y係丙醯基或丁醯基的取代度。同時滿足上述式(A)及式(B)的纖維素酯係適合於製造顯示優異的光學特性之偏光板用的保護膜。
其中,特佳為使用乙醯纖維素、纖維素乙酸丙酸酯。
於纖維素乙酸丙酸酯、纖維素乙酸丁酸酯中,較佳為1.5≦X≦2.9、0.1≦Y≦1.5、2.0≦X+Y≦3.0。醯基的取代度之測定方法係可依照ASTM-D817-96進行測定。
若前述醯基的取代度過低,則對於構成纖維素樹脂之骨架的吡喃糖環之羥基,未反應部分變多,因該羥基多地殘存,作為遲滯的濕度變化或偏光板用的保護膜之保護偏光鏡的能力降低而不宜。
本發明所用的纖維素酯之數量平均分子量為60000~300000之範圍內者,係所得之薄膜的機械強度強而較宜。再者,較宜使用70000~200000之範圍內者。
纖維素酯的數量平均分子量係可藉由高速液體層析法,於下述條件下測定。
溶劑:丙酮
管柱:MPW×1(東曹(股)製)
試料濃度:0.2(質量/容量)%
流量:1.0mL/分鐘
試料注入量:300μL
標準試料:標準聚苯乙烯
溫度:23℃
作為纖維素酯的原料之纖維素,並沒有特別的限定,
可舉出棉花絨、木漿、洋麻等。又,由彼等所得之纖維素酯係可各自以任意之比例混合使用。
纖維素酯係當纖維素原料的醯化劑為酸酐(乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐)時,使用如乙酸的有機酸或二氯甲烷等之溶劑,使用如硫酸的質子性觸媒,進行反應。使用醯氯(CH3COCl、C2H5COCl、C3H7COCl)作為醯化劑時,使用如胺之鹼性化合物作為觸媒,進行反應。具體而言,可參照日本特開平10-45804號公報中記載之方法來合成。
於纖維素酯中,葡萄糖單位之6位的醯基之平均取代度較佳為0.5~0.9。
在構成纖維素酯的葡萄糖單位之6位,係與2位及3位不同,反應性高的一級羥基存在。此一級羥基係在以硫酸作為觸媒的纖維素酯之製造過程中,優先地形成硫酸酯。因此,於纖維素之酯化反應中,藉由增加觸媒硫酸量,而可相較於通常的纖維素酯,比葡萄糖單位之6位更提高2位及3位之平均取代度。再者,按照需要地,若將纖維素予以三苯甲基化,則由於可選擇地保護葡萄糖單位之6位的羥基,藉由三苯甲基化來保護6位的羥基及酯化後,藉由脫離三苯甲基(保護基),可比葡萄糖單位之6位更提高2位及3位之平均取代度。具體而言,亦可較佳地使用以日本特開2005-281645號公報中記載之方法所製造的纖維素酯。
於乙醯纖維素之情況,若欲提高乙醯化率,
則必須延長乙醯化反應的時間。惟,若反應時間太長則分解係同時地進行,而引起聚合物鏈的切斷或乙醯基的分解等,亦招致不宜的結果。因此,為了提高乙醯化度且將分解抑制在某程度,反應時間必須設定在某範圍。以反應時間規定者,由於適用的反應條件為各式各樣,因反應裝置或設備等其他條件而大地變化,故不恰當。由於隨著聚合物之分解進行,分子量分布變廣,故於纖維素酯之情況中,亦分解之程度可以通常使用的重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)之比值所規定。即,於纖維素三乙酸酯的乙醯化之過程中,作為不過長而分解不過度進行且在乙醯化中充分時間進行乙醯化反應的反應程度之一個指標,可使用重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)之比值。
以下顯示纖維素酯之製造方法的一例。
將作為纖維素原料的綿化絨100質量份分解粉碎,添加40質量份的乙酸,在36℃進行20分鐘之前處理的活化處理。然後,添加硫酸8質量份、乙酸酐260質量份、乙酸350質量份,在36℃進行120分鐘之酯化。以24%乙酸鎂水溶液11質量份中和後,在63℃施予35分鐘的皂化熟成,而得到乙醯纖維素。使用10倍的乙酸水溶液(乙酸:水=1:1(質量比)),將所得之乙醯纖維素在室溫攪拌160分鐘後,過濾、乾燥,而得到乙醯基取代度為2.75的精製乙醯纖維素。此乙醯纖維素係Mn為92000,Mw為156000,Mw/Mn為1.7。同樣地,藉由調
整纖維素酯之酯化條件(溫度、時間、攪拌)、水解條件,可合成取代度、Mw/Mn之比值不同的纖維素酯。纖維素酯的Mw/Mn之比值較宜使用1.4~5.0之範圍內。
再者,所合成的纖維素酯亦較宜進行施予純化而去除低分子量成分之操作、或過濾去掉未乙醯化或低乙醯化度的成分之操作。
又,於混酸纖維素酯之情況中,可用日本特開平10-45804號公報中記載之方法獲得。
纖維素酯之特性亦受到纖維素酯中的微量金屬成分所影響。茲認為此等係與製程所使用的水有關係,但金屬成分等之能成為不溶性核的成分係愈少愈佳,鐵、鈣、鎂等的金屬離子係有藉由與有包含有機酸性基的可能性之聚合物分解物等進行鹽形成而形成不溶物之情況,故宜少。鐵(Fe)成分較佳為1ppm以下。鈣(Ca)成分係與羧酸或磺酸等的酸性成分及許多的配位子容易形成配位化合物,即錯合物,形成許多的來自不溶性鈣的渣滓(不溶性的沈澱物、渾濁)。
鈣(Ca)成分為60ppm以下,較佳為0~30ppm之範圍內。關於鎂(Mg)成分,由於若還是過多則生成不溶分,故較佳為0~70ppm之範圍內,特佳為0~20ppm之範圍內。鐵(Fe)分之含量、鈣(Ca)分含量、鎂(Mg)分含量等之金屬成分,係可藉由將經絕對乾燥的纖維素酯在微消化濕式分解裝置中硫硝酸分解,以鹼熔融進行前處理後,使用ICP-AES(感應耦合電漿發光分光分析裝置)來分析而
求得。
除了上述說明的纖維素酯樹脂,還可舉出纖維素醚樹脂、纖維素醚酯樹脂等。
纖維素醚樹脂係纖維素成分的羥基之一部分或全部經烷氧基所取代者。烷氧基之碳數係沒有特別的限制,但較佳為2~20之範圍內。於如此的烷氧基之例中,可舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等,較佳為甲氧基、乙氧基,更佳為乙氧基。纖維素醚樹脂中所含有的烷氧基,係可為1種類,也可為2種類以上。
於纖維素醚樹脂之具體例中,包含甲基纖維素、乙基纖維素等,較佳為乙基纖維素。
纖維素醚樹脂的烷氧基之總取代度係沒有特別的限制,但可為1.5以上且未達3.0,較佳為2.0以上且未達3.0,更佳為2.5以上2.9以下。烷氧基之取代度係可用ASTM D4794-94中記載之方法測定。
纖維素醚樹脂之重量平均分子量或分子量分布等係可調整至與纖維素酯樹脂同樣之範圍。
此外,例如日本特開2011-56787號公報、日本特開2007-99876號公報、日本特開2005-83997號公報等中記載的纖維素醚樹脂、纖維素醚酯樹脂亦可與纖維素酯樹脂同樣地使用。
(纖維素樹脂薄膜之添加劑)
於構成本發明之第2保護膜的纖維素樹脂薄膜中,可
按照各自之目的,使用各種添加劑。
[遲滯上升劑]
接著,說明遲滯上升劑之詳細。所謂的遲滯上升劑,就是指具有使在測定波長590nm的薄膜之遲滯值,尤其厚度方向之遲滯Rt,比未添加遲滯上升劑者增大之機能的化合物。
藉由第2保護膜包含遲滯上升劑,在可實現第2保護膜的面內方向之遲滯Ro及厚度方向之遲滯Rt成為本發明的下述式(iii)及式(iv)所規定的範圍之第2保護膜之點上較宜。
(iii) 40≦Ro≦300
(iv) 100≦Rt≦400
於本發明中,可使用分子量為100~800之範圍內的含氮雜環化合物作為遲滯上升劑。其中,含氮雜環化合物較佳為具有以下述通式(1)表示的構造之化合物。藉由將具有以下述通式(1)表示的構造之化合物與纖維素樹脂一起使用,可實現Ro及Rt在本發明所規定的範圍之第2保護膜,而且亦可抑制因環境的濕度變動所造成的遲滯之變動。
(具有以通式(1)表示的構造之化合物)
上述通式(1)中,A1、A2及B各自獨立地表示烷基(例如,甲基、乙基、正丙基、異丙基、第三丁基、正辛基、2-乙基己基等)、環烷基(例如,環己基、環戊基、4-正十二基環己基等)、芳香族烴環或芳香族雜環(惟,不包括嘧啶環及吡啶環)。其中,較佳為芳香族烴環或芳香族雜環,特佳為5員或6員的芳香族烴環或芳香族雜環。
5員或6員的芳香族烴環或芳香族雜環之構造係沒有限制,例如可舉出苯環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、1,2,3-三唑環、1,2,4-三唑環、四唑環、呋喃環、噁唑環、異噁唑環、噁二唑環、異噁二唑環、噻吩環、噻唑環、異噻唑環、噻二唑環、異噻二唑環等。
以A1、A2及B表示之5員或6員的芳香族烴環或芳香族雜環亦可具有取代基。作為該取代基,例如可舉出鹵素原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基(例如,甲基、乙基、正丙基、異丙基、第三丁基、正辛基、2-乙基己基等)、環烷基(例如,環己基、環戊基、4-正十二基環己基等)、烯基(例如,乙烯基、烯丙基等)、環烯基(例如,2-環戊烯-1-基、2-環己烯-1-基等)、炔基(例如,乙炔基、丙炔基等)、芳香族烴環基(例
如,苯基、對甲苯基、萘基等)、芳香族雜環基(例如,2-吡咯基、2-呋喃基、2-噻吩基、吡咯基、咪唑基、噁唑基、噻唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、2-苯并噻唑基、吡唑啉酮基、吡啶基、吡啶酮基、2-嘧啶基、三嗪基、吡唑基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、噁唑基、異噁唑基、1,2,4-噁二唑基、1,3,4-噁二唑基、噻唑基、異噻唑基、1,2,4-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基等)、氰基、羥基、硝基、羧基、烷氧基(甲氧基、乙氧基、異丙氧基、第三丁氧基、正辛氧基、2-甲氧基乙氧基等)、芳氧基(例如,苯氧基、2-甲基苯氧基、4-第三丁基苯氧基、3-硝基苯氧基、2-十四醯基胺基苯氧基等)、醯氧基(例如,甲醯氧基、乙醯氧基、三甲基乙醯氧基、硬脂醯氧基、苯甲醯氧基、對甲氧基苯基羰基氧基等)、胺基(例如,胺基、甲基胺基、二甲基胺基、苯胺基、N-甲基-苯胺基、二苯基胺基等)、醯基胺基(例如,甲醯基胺基、乙醯基胺基、三甲基乙醯基胺基、月桂醯基胺基、苯甲醯基胺基等)、烷基及芳基磺醯基胺基(例如,甲基磺醯基胺基、丁基磺醯基胺基、苯基磺醯基胺基、2,3,5-三氯苯基磺醯基胺基、對甲基苯基磺醯基胺基等)、巰基、烷硫基(例如,甲硫基、乙硫基、正十六基硫基等)、芳硫基(例如,苯硫基、對氯苯硫基、間甲氧基苯硫基等)、胺磺醯基(例如,N-乙基胺磺醯基、N-(3-十二碳氧基丙基)胺磺醯基、N,N-二甲基胺磺醯基、N-乙醯基胺磺醯基、N-苯甲醯基胺磺醯基、N-(N’-苯基胺甲醯基)胺磺醯基等)、磺基、醯基(例如,乙醯
基、三甲基乙醯基苯甲醯基等)、胺甲醯基(例如,胺甲醯基、N-甲基胺甲醯基、N,N-二甲基胺甲醯基、N,N-二正辛基胺甲醯基、N-(甲基磺醯基)胺甲醯基等)等之各基。
前述通式(1)中,A1、A2及B較佳為各自表示苯環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、1,2,3-三唑環或1,2,4-三唑環,因為得到光學特性的變動效果優異,且耐久性優異的醯化纖維素薄膜。
前述通式(1)中,T1及T2各自獨立地較佳表示吡咯環、吡唑環、咪唑環、1,2,3-三唑環或1,2,4-三唑環。於此等之中,較佳為吡唑環、三唑環或咪唑環,因為得到對於濕度變動而言遲滯之變動抑制效果特別優異,且耐久性優異之樹脂組成物,特佳為吡唑環。T1及T2所示的吡唑環、1,2,3-三唑環或1,2,4-三唑環、咪唑環亦可為互變異構物。
下述顯示吡咯環、吡唑環、咪唑環、1,2,3-三唑環或1,2,4-三唑環之具體構造。
式中,※記號表示與通式(1)中的L1、L2、L3或L4之結合位置。
R5表示的氫原子或非芳香族取代基。作為R5所示的非芳香族取代基,可舉出與前述通式(1)中的A1可具有的取代基中之非芳香族取代基同樣之基。當R5所示的取代基為具有芳香族基的取代基時,由於A1與T1或B與T1變容易扭曲,A1、B及T1無法形成與醯化纖維素的相互作用,而難以抑制光學特性的變動。為了提高光學特性的變動抑制效果,R5較佳為氫原子、碳數1~5的烷基或碳數1~5的醯基,特佳為氫原子。
前述通式(1)中,T1及T2各自亦可具有取代基,作為該取代基,可舉出與前述通式(1)中之A1及A2可具有的取代基同樣之基。
前述通式(1)中,L1、L2、L3及L4各自獨立地表示單鍵或2價連結基,隔著2個以下的原子,連接5員或6員的芳香族烴環或芳香族雜環。所謂隔著2個以下的原子,就是表示構成連結基的原子中所連結的取代基間存在的最小原子數。作為連結原子數2個以下的2價連結基,並沒有特別的限制,但表示選自由伸烷基、伸烯基、伸炔基、O、(C=O)、NR、S、(O=S=O)所組成之群組的2價連結基,或組合有2個彼等的連結基。R表示氫原子或取代基。於R所示的取代基之例中,包含烷基(例如,甲基、乙基、正丙基、異丙基、第三丁基、正辛基、2-乙基己基等)、環烷基(例如,環己基、環戊基、4-正十二基環己基等)、芳香族烴環基(例如,苯基、對甲苯基、萘基等)、芳香族雜環基(例如,2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑基、2-吡啶基等)、氰基等。L1、L2、L3及L4所示的2價連結基各自亦可具有取代基,作為取代基,並有特別的限制,例如可舉與前述通式(1)中的A1及A2可具有的取代基同樣之基。
前述通式(1)中,L1、L2、L3及L4為了藉由因以前述通式(1)表示的構造之化合物的平面性變高,而與吸附水的樹脂之相互作用變強,抑制光學特性的變動,較佳為單鍵或O、(C=O)-O、O-(C=O)、(C=O)-NR或NR-
(C=O),更佳為單鍵。
前述通式(1)中,n表示0~5之整數。n表示2以上之整數時,前述通式(1)中的複數之A2、T2、L3、L4係可相同,也可相異。n愈大,則具有以前述通式(1)表示的構造之化合物與吸附水的樹脂之相互作用愈強,故光學特性的變動抑制效果優異,n愈小,則與吸附水的樹脂之相溶性愈優異。因此,n較佳為1~3之整數,更佳為1~2之整數。
(具有以通式(2)表示的構造之化合物)
上述說明之具有以通式(1)表示的構造之化合物更佳為具有以下述通式(2)表示的構造之化合物。
上述通式(2)中,A1、A2、T1、T2、L1、L2、L3及L4各自係與前述通式(1)中的A1、A2、T1、T2、L1、L2、L3及L4同義。A3及T3各自表示與通式(1)中的A1及T1同樣之基。L5及L6表示與前述通式(1)中的L1同樣之基。m表示0~4之整數。
m愈小則與醯化纖維素的相溶性愈優異而較
宜,具體而言,m較佳為0~2之整數,更佳為0或1。
(具有以通式(1.1)表示的構造之化合物)
上述說明之具有以通式(1)表示的構造之化合物更佳為具有以下述通式(1.1)表示的構造之三唑化合物。
上述通式(1.1)中,A1、B、L1及L2各自表示與上述通式(1)中的A1、B、L1及L2同樣之基。k表示1~4之整數。T1表示1,2,4-三唑環。
再者,具有以上述通式(1.1)表示的構造之三唑化合物較佳為具有以下述通式(1.2)表示的構造之三唑化合物。
上述通式(1.2)中,Z係以下述通式(1.2a)表示的部分構造。q表示2~3之整數。至少二個Z係相對於在苯環上取代的至少一個Z,結合於鄰位或間位。
上述通式(1.2a)中,R10表示氫原子、烷基或烷氧基。p表示1~5之整數。*表示與苯環的結合位置。T1表示1,2,4-三唑環。
前述具有以通式(1)、(2)、(1.1)或(1.2)表示的構造之化合物係亦可形成水合物、溶劑合物或鹽。再者,於本發明中,水合物亦可包含有機溶劑,而且溶劑合物也可包含水。即,於「水合物」及「溶劑合物」中,包含含有水與有機溶劑的任一者之混合溶劑合物。作為鹽,包含以無機或有機酸所形成的酸加成鹽。作為無機酸之例,包含氫鹵酸(鹽酸、氫溴酸等)、硫酸、磷酸等,但不受此等所限定。又,於有機酸之例中,可舉出乙酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸、草酸、檸檬酸、苯甲酸、烷基磺酸(甲烷磺酸等)、烯丙基磺酸(苯磺酸、4-甲苯磺酸、1,5-萘二磺酸等)等,但不受此等所限定。於此等之中,較佳為鹽酸鹽、乙酸鹽、丙酸鹽、丁酸鹽。
作為鹽之例,可舉出母化合物中存在的酸性部分被金屬離子(例如,鹼金屬鹽、鈉或鉀鹽、鹼土類金屬鹽、鈣或鎂鹽、銨鹽鹼金屬離子、鹼土類金屬離子或鋁離子等)所取代或與有機鹼(例如,乙醇胺、二乙醇胺、三
乙醇胺、嗎啉、哌啶等)調製時所形成的鹽,但不受此等所限定。於此等之中,較佳為鈉鹽、鉀鹽。
於溶劑合物所包含的溶劑之例中,包含所有的一般有機溶劑。具體而言,可舉出醇(例如,甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丁醇、1-甲氧基-2-丙醇、第三丁醇)、酯(例如,乙酸乙酯)、烴(例如,甲苯、己烷、戊烷)、醚(例如,四氫呋喃)、腈(例如,乙腈)、酮(例如,丙酮)等。較佳為醇(例如,甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丁醇、1-甲氧基-2-丙醇、第三丁醇)之溶劑合物。此等之溶劑係可為前述化合物之合成時所用的反應溶劑,也可為合成後的晶析純化時所用之溶劑,或亦可為此等之混合。
又,可同時包含2種類以上的溶劑,也可為含有水與溶劑之形式(例如,水與醇(例如,甲醇、乙醇、第三丁醇等)等)。
再者,前述具有以通式(1)、(2)、(1.1)或(1.2)表示的構造之化合物亦可以不含水或溶劑、鹽之形態添加,也可於本發明之第2保護膜中,形成水合物、溶劑合物或鹽。
前述具有以通式(1)、(2)、(1.1)或(1.2)表示的構造之化合物的分子量係沒有特別的限制,但由於愈小則與纖維素樹脂的相溶性愈優異,愈大則對於環境濕度的變化而言光學值之變動抑制效果愈高,故較佳為150~2000,更佳為200~1500,尤佳為300~1000。
(具有以通式(3)表示的構造之化合物)
作為可適用於本發明的含氮雜環化合物,更佳為具有以下述通式(3)表示的構造之化合物。
上述通式(3)中,A表示吡唑環,Ar1及Ar2各自表示芳香族烴環或芳香族雜環,也可具有取代基。R1表示氫原子、烷基、醯基、磺醯基、烷氧基羰基或芳氧基羰基,q表示1~2之整數,n及m各自表示1~3之整數。
Ar1及Ar2所示的芳香族烴環或芳香族雜環各自較佳為前述通式(1)所列舉之5員或6員的芳香族烴環或芳香族雜環。又,作為Ar1及Ar2之取代基,可舉出與前述具有以通式(1)表示的構造之化合物所示者同樣之取代基。
作為R1之具體例,可舉出鹵素原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基(例如,甲基、乙基、正丙基、異丙基、第三丁基、正辛基、2-乙基己基等)、醯基(例如,乙醯基、三甲基乙醯基苯甲醯基等)、磺醯基(例如,甲基磺醯基、乙基磺醯基等)、烷氧基羰基(例如,甲氧基羰基等)、芳氧基羰基(例如,苯氧基羰基等)
等。
q表示1~2之整數,n及m表示1~3之整數。
以下,例示具有5員或6員的芳香族烴環或芳香族雜環的化合物之具體例。前述具有5員或6員的芳香族烴環或芳香族雜環之化合物係完全不受以下之具體例所限定。再者,如前述,以下之具體例亦可為互變異構物,也可形成水合物、溶劑合物或鹽。
作為含氮雜環化合物之具體例,除了上述所示的例示化合物1~3,還可舉出國際公開號碼
WO2014/109350A1之段落(0140)~(0214)中記載的化合物。惟,不包括具有嘧啶環或吡啶環的含氮雜環化合物。
(具有以通式(1)表示的構造之化合物的合成方法)
接著,說明前述具有以通式(1)表示的構造之含氮雜環化合物的合成方法。
前述具以通式(1)表示的構造之化合物係可用眾所周知之方法合成。於前述具有以通式(1)表示的構造之化合物中,具有1,2,4-三唑環之化合物亦可使用任何原料,但較佳為使腈衍生物或亞胺基醚衍生物與醯肼衍生物反應之方法。作為反應所用的溶劑,只要是不與原料反應之溶劑,則可為任何溶劑,可舉出酯(例如,乙酸乙酯、乙酸甲酯等)、醯胺(例如,二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺等)、醚(例如,乙二醇二甲基醚等)、醇(例如,甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、2-丁醇、乙二醇、乙二醇單甲基醚等)、芳香族烴(例如,甲苯、二甲苯等)、水。作為所使用的溶劑,較佳為醇系溶劑。又,此等之溶劑亦可混合使用。
溶劑之使用量係沒有特別的限制,但相對於所使用的醯肼衍生物之質量,較佳為0.5~30倍量之範圍內,更佳為1.0~25倍量,特佳為3.0~20倍量之範圍內。
使腈衍生物與醯肼衍生物反應時,亦可不使用觸媒,但為了加速反應,較佳為使用觸媒。作為所使用
的觸媒,可使用酸,也可使用鹼。作為酸,可舉出鹽酸、硫酸、硝酸、乙酸等,較佳為鹽酸。酸亦可在水中稀釋而添加,也可用將氣體吹入系中之方法來添加。作為鹼,可使用無機鹼(例如,碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉等)及有機鹼(例如,甲氧鈉、乙氧鈉、甲氧鉀、乙氧鉀、丁氧鈉、丁氧鉀、二異丙基乙胺、N,N’-二甲基胺基吡啶、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷、N-甲基嗎啉、咪唑、N-甲基咪唑、吡啶等)之任一者,作為無機鹼,較佳為碳酸鉀,作為有機鹼,較佳為乙氧鈉、乙氧鈉、丁氧鈉。無機鹼係可以粉體直接添加,也可以分散於溶劑中之狀態添加。又,有機鹼亦可以溶解在溶劑中狀態(例如,甲氧鈉的28%甲醇溶液等)添加。
觸媒之使用量只要是反應進行之量,則沒有特別的限制,但相對於所形成的三唑環,較佳為1.0~5.0倍莫耳之範圍內,更佳為1.05~3.0倍莫耳之範圍內。
使亞胺基醚衍生物與醯肼衍生物反應時,不需要使用觸媒,可藉由在溶劑中加熱而得到目的物。
反應所用的原料、溶劑及觸媒之添加方法係沒有特別的限制,但亦可最後添加觸媒,也可最後添加溶劑。又,使腈衍生物分散或溶解於溶劑中,添加觸媒後,添加醯肼衍生物之方法亦較宜。
反應中的溶液溫度只要是反應進行之溫度,則可為任何溫度,但較佳為0~150℃之範圍內,更佳為20~140℃之範圍內。又,亦可一邊去除所生成的水,一
邊進行反應。
反應溶液之處理方法係可使用任何手段,但使用鹼作為觸媒時,較佳為於反應溶液中添加酸而中和之方法。作為中和所用的酸,例如可舉出鹽酸、硫酸、硝酸或乙酸等,特佳為乙酸。中和所使用的酸之量只要是反應溶液的pH成為4~9之範圍,則沒有特別的限制,但相對於所使用的鹼,較佳為0.1~3倍莫耳,特佳為0.2~1.5倍莫耳之範圍內。
作為反應溶液之處理方法,當使用適當有機溶劑萃取時,於萃取後以水洗淨有機溶劑後,進行濃縮之方法為較宜。此處所言的適當有機溶劑,就是乙酸乙酯、甲苯、二氯甲烷、醚等非水溶性之溶劑,或前述非水溶性的溶劑與四氫呋喃或醇系溶劑之混合溶劑,較佳為乙酸乙酯。
使具有以通式(1)表示的構造之化合物晶析時,並沒有特別的限制,但較佳為於經中和的反應溶液中追加水而使晶析之方法,或將具有以通式(1)表示的構造之化合物已溶解的水溶液予以中和而使晶析之方法。
〈例示化合物1之合成〉
例示化合物1係可依照以下的方案進行合成。
於脫水四氫呋喃(THF)520mL中,添加苯乙酮80g(0.67mol)、間苯二甲酸二甲酯52g(0.27mol),於氮氣環境下,邊冰水冷卻邊攪拌,一點一點地滴下胺化鈉52.3g(1.34mol)。於冰水冷下攪拌3小時後,於水冷下攪拌12小時。於反應液中添加濃硫酸而中和後,添加純水及乙酸乙酯而分液,以純水洗淨有機層。以硫酸鎂乾燥有機層,減壓餾去溶劑。藉由於所得之粗結晶中添加甲醇而懸淨洗淨,得到55.2g中間體A。
於四氫呋喃(THF)300mL及乙醇(EtOH)200mL中,添加中間體A55g(0.15mol),一邊於室溫攪拌,一邊一點一點地滴下、肼一水合物18.6g(0.37mol)。滴下結束後,加熱回流12小時。於反應液中添加純水及乙酸乙酯
而分液,以純水洗淨有機層。以硫酸鎂乾燥有機層,減壓餾去溶劑。藉由矽凝膠層析法(乙酸乙酯/戊烷)來純化所得之粗結晶,而得到27g例示化合物1。
所得之例示化合物1的1H-NMR光譜係如以下。再者,為了避免由於互變異構物之存在而化學位移複雜化,於測定溶劑中添加數滴的三氟乙酸,進行測定。
1H-NMR(400MHz,溶劑:重DMSO,基準:四甲基矽烷)δ(ppm):8.34(1H,s),7.87-7.81(6H,m),7.55-7.51(1H,m),7.48-7.44(4H,m),7.36-7.33(2H,m),729(1H,s)
對於其他的化合物,亦可藉由同樣之方法來合成。
(關於具有以通式(1)表示的構造之化合物的使用方法)
前述具有以通式(1)表示的構造之化合物,係可調整適宜量而含於第2保護膜中,但作為添加量,相對於構成第2保護膜的樹脂全部質量(100質量%),較佳為以0.1~10質量%之範圍內包含,特佳為以0.5~5質量%之範圍內包含。若為此範圍內,則不損害第2保護膜的機械強度,可將依賴於環境濕度的變化之相位差的變動予以減低。
又,作為前述具有以通式(1)表示的構造之化合物的添加方法,可以粉體添加至包含能形成第2保護膜的樹脂之膠漿(dope)中,或在溶解於溶劑後,添加至能形成第2保護膜的樹脂中。
於前述具有以通式(1)表示的構造之化合物之中,在末端具有苯環者(例示化合物1~3等)係在後述之溶液流延製膜法作為主溶劑使用的二氯甲烷中,溶解性(飽和溶解度)低到10質量%以下。因此,若將如此的難溶性化合物直接投入溶解釜中,則發生成為亮點異物之原因的不溶解物。因此,於含氮雜環化合物之中,使用難溶性化合物時,較佳為採用將上述化合物添加至溶劑(二氯甲烷單質)中,攪拌、分散後,與形成光學薄膜的樹脂一起投入溶解釜中之方法。
[酯]
本發明之第2保護膜較佳為包含由糖酯、聚酯系化合物及多元醇酯所選出的至少1種作為酯類。
上述之聚酯系化合物在構造中不含氮原子者係在生產線內冷卻時成為液狀化而附著於過濾器,由於可減小含氮雜環化合物的過濾器捕集物之篷鬆度而較宜。其中,糖酯及聚縮合酯由於具有耐水系可塑劑之機能,在能抑制因含水所致的遲滯Rt之變動之點上較宜。
(糖酯)
所謂的糖酯,就是包含呋喃糖環或吡喃糖環的至少任一者之化合物,可為單醣構造,也可為糖構造以2~12個連結的多醣構造。而且,糖酯較佳為具有糖構造的OH基之至少一個經酯化的化合物,更佳為OH基的一半以上經
酯化者。例如,若糖構造的OH基為8個,則糖酯的平均酯取代度較佳為4.0~8.0之範圍內,更佳為5.0~7.5之範圍內。
作為糖酯,並沒有特別的限制,可舉出以下述通式(A)表示的糖酯。
通式(A) (HO)m-G-(O-C(=O)-R2)n
上述通式(A)中,G表示單醣類或雙醣類的殘基,R2表示脂肪族基或芳香族基,m係直接鍵結於單醣類或雙醣類的殘基之羥基數的合計,n係直接鍵結於單醣類或雙醣類的殘基之-(O-C(=O)-R2)基數的合計,3≦m+n≦8,n≠0。
具有以通式(A)表示的構造之糖酯,已知難以作為羥基數(cm)、-(O-C(=O)-R2)基數(n)固定的單一種化合物單離,而成為式中的m、n不同的成分以數種類混合之化合物。因此,羥基數(cm)、-(O-C(=O)-R2)基數(n)各自變化的混合物之性能為重要,當為本發明中的光學薄膜時,較佳為平均酯取代度在5.0~7.5之範圍內的糖酯。
上述通式(A)中,G表示單醣類或雙醣類的殘基,作為單醣類之具體例,例如可舉出阿洛糖、阿卓糖、葡萄糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖、太洛糖、核糖、阿拉伯糖、木糖、來蘇糖等。
以下顯示具有以通式(A)表示的糖酯之單醣類
殘基的化合物之具體例,但不受此等例示的化合物所限定。
又,作為雙醣類殘基之具體例,例如可舉出海藻糖、蔗糖、麥芽糖、纖維雙醣、龍膽雙醣、乳糖、異海藻糖等。
以下顯示具有以通式(A)表示的糖酯之雙醣類殘基的化合物之具體例,但不受此等例示的化合物所限定。
通式(A)中,R2表示脂肪族基或芳香族基。此處,脂肪族基及芳香族基各自獨立地可舉出取代基。
又,通式(A)中,m係直接鍵結於單醣類或雙醣類的殘基之羥基數的合計,n係直接鍵結於單醣類或雙醣類的殘基之-(O-C(=O)-R2)基數的合計。而且,必須3≦m+n≦8,較佳為4≦m+n≦8。又,n≠0。再者,當n為2以上時,-(O-C(=O)-R2)基係可互相相同,也可相異。
R2所表示的脂肪族基係可為直鏈,也可為分支,亦可為環狀,較佳為碳數1~25者,較佳為1~20者,特佳為2~15者。作為脂肪族基之具體例,例如可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、環丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、戊基、異戊基、第三戊基、正己基、環己基、正庚基、正辛基、雙環辛基、金剛烷基、正癸基、第三辛基、十二基、十六基、十八基、二癸基等之各基。
又,R2所示的芳香族基係可為芳香族烴基,也可為芳香族雜環基,更佳為芳香族烴基。作為芳香族烴基,較佳為碳數6~24者,更佳為6~12者。作為芳香族烴基之具體例,例如可舉出苯、萘、蒽、聯苯、聯三苯等之各環。作為芳香族烴基,特佳為苯環、萘環、聯苯環。作為芳香族雜環基,較佳為包含氧原子、氮原子或硫原子中的至少一個之環。作為雜環之具體例,例如可舉出呋喃、吡咯、噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、嗒嗪、三唑、三嗪、吲哚、吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、喹啉、異喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔
啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、吖啶、啡啉、啡嗪、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四氫雜茚等之各環。作為芳香族雜環基,特佳為吡啶環、三嗪環、喹啉環。
糖酯亦可在一個分子中含有二個以上不同的取代基,可在1分子內含有芳香族取代基與脂肪族取代基,在1分子內含有不同的二個以上之芳香族取代基,在1分子內含有不同的二個以上之脂肪族取代基。
又,亦較佳為混合2種類以上的糖酯而含有。亦較佳為同時含有含芳香族取代基的糖酯與含脂肪族取代基的糖酯。
以下,在下述中顯示以通式(A)表示的糖酯之較佳例,但不受此等例示的化合物所限定。
〈合成例:以通式(A)表示的糖酯之合成例〉
以下顯示糖酯之合成例。
於具備攪拌裝置、回流冷卻器、溫度計及氮氣導入管的四口燒瓶中,分別加入34.2g(0.1莫耳)蔗糖、180.8g(0.8莫耳)苯甲酸酐、379.7g(4.8莫耳)吡啶,於攪拌下一邊從氮氣導入管使氮氣冒泡一邊升溫,在70℃進行5小時酯化反應。接著,將燒瓶內減壓到4×102Pa以下,在60℃餾去過剩的吡啶後,將燒瓶內減壓1.3×10Pa以下,升溫到120℃為止,而餾去苯甲酸酐、所生成的苯甲酸之大部分。然後,添加1L的甲苯、300g的0.5質量%之碳酸鈉水溶液,在50℃攪拌30分鐘後,靜置而分離取得甲苯層。最後,於經分離取得的甲苯層中添加100g水,在常溫水洗30分鐘後,分離取得甲苯層,於減壓下(4×102Pa以下),在60℃餾去甲苯,而得到化合物A-1、A-2、A-3、A-4及A-5之混合物。以HPLC及LC-MASS分析所得之混合物,結果A-1為7質量%,A-2為58質量%,A-3為23質量%,A-4為9質量%,A-5為3質量%,糖酯的平均酯取代度為6.57。再者,藉由矽凝膠管柱層析法來純化所得之混合物的一部,得到各自純度100%之A-1、A-2、A-3、A-4及A-5。
相對於構成光學薄膜的樹脂(例如醯化纖維素),該糖酯之添加量較佳為以0.1~20質量%之範圍添加,更佳為以1~15質量%之範圍添加。
作為糖酯,較佳係色相為10~300之範圍內者,更佳為10~40之範圍內者。
(聚酯系化合物)
於本發明之第2保護膜中,較佳為使用具有以下述通式(4)表示的構造之聚酯系化合物作為酯。該聚酯系化合物從其可塑的效果來看,相對於構成光學薄膜的樹脂100質量%,較佳為以1~30質量%之範圍內含有,更佳為以5~20質量%之範圍內含有。
通式(4) B3-(G2-A)n-G2-B4
上述通式(4)中,B3及B4各自獨立地表示脂肪族或芳香族單羧酸殘基、或羥基。G2表示碳數2~12的烷二醇殘基、碳數6~12的芳基二醇殘基或碳數為4~12的氧伸烷基二醇殘基。A表示碳數4~12的伸烷基二羧酸殘基或碳數6~12的芳基二羧酸殘基。n表示1以上之整數。
聚酯系化合物係包含使二羧酸與二醇反應而得的重複單位之聚縮合酯,A表示聚縮合酯中的羧酸殘基,G2表示醇殘基。
構成聚酯系化合物的二羧酸係芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸或脂環式二羧酸,較佳為芳香族二羧酸。二羧酸係可為1種類,也可為2種類以上的混合物。特佳為混合芳香族、脂肪族者。
構成聚酯系化合物的二醇係芳香族二醇、脂肪族二醇或脂環式二醇,較佳為脂肪族二醇,更佳為碳數1~4的二醇。二醇係可為1種類,也可為2種類以上的
混合物。
其中,較佳為包含使至少包含芳香族二羧酸的二羧酸與碳數1~8的二醇反應而得之重複單位,更佳為包含使包含芳香族二羧酸與脂肪族二羧酸的二羧酸與碳數1~8的二醇反應而得之重複單位。
聚酯系化合物之分子的兩末端係可被封閉,也可不封閉。
通式(4)中,作為A所示的伸烷基二羧酸之具體例,包含由1,2-乙烷二羧酸(琥珀酸)、1,3-丙烷二羧酸(戊二酸)、1,4-丁烷二羧酸(己二酸)、1,5-戊烷二羧酸(庚二酸)、1,8-辛烷二羧酸(癸二酸)等所衍生之2價基。作為構成A的伸烯基二羧酸之具體例,可舉出馬來酸、富馬酸等。作為A所示的芳基二羧酸之具體例,可舉出1,2-苯二羧酸(鄰苯二甲酸)、1,3-苯二羧酸、1,4-苯二羧酸、1,5-萘二羧酸等。
A係可為1種類,也可組合2種類以上。其中,A較佳為碳原子數4~12的伸烷基二羧酸與碳原子數8~12的芳基二羧酸之組合。
通式(4)中的G2表示由碳原子數2~12的烷二醇所衍生之2價基、由碳原子數6~12的芳基二醇所衍生之2價基、或由碳原子數4~12的氧伸烷基二醇所衍生之2價基。
於G2中之由碳原子數2~12的烷二醇所衍生的2價基之例中,包含由乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二
醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、2,2-二乙基-1,3-丙二醇(3,3-二羥甲基戊烷)、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇(3,3-二羥甲基戊烷)、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇及1,12-十八烷二醇等所衍生之2價基。
於G2中之由碳原子數6~12的芳基二醇所衍生的2價基之例中,包含由1,2-二羥基苯(兒茶酚)、1,3-二羥基苯(間苯二酚)、1,4-二羥基苯(氫醌)等所衍生的2價基。於G中之由碳原子數為4~12的氧伸烷基二醇所衍生的2價基之例中,包含由二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇等所衍生的2價基。
G2係可為1種類,也可組合2種類以上。其中,G2較佳為由碳原子數2~12的烷二醇所衍生的2價基,更佳為2~5,最佳2~4。
通式(4)中的B3及B4各自係由含芳香環的單羧酸或脂肪族單羧酸所衍生的1價基或羥基。
由含芳香環的單羧酸所衍生的1價基中之含芳香環的單羧酸,係在分子內含有芳香環的羧酸,不僅包含芳香環與羧基直接結合者,而且亦包含芳香環隔著伸烷基等而與羧基結合者。於由含芳香環的單羧酸所衍生的1價基之例中,包含苯甲酸、對第三丁基苯甲酸、鄰甲苯甲酸、間甲苯甲酸、對甲苯甲酸、二甲基苯甲酸、乙基苯甲
酸、正丙基苯甲酸、胺基苯甲酸、乙醯氧基苯甲酸、苯基乙酸、3-苯基丙酸等所衍生的1價基。其中,較佳為苯甲酸、對甲苯甲酸。
於由脂肪族單羧酸所衍生的1價基之例中,包含由乙酸、丙酸、丁酸、辛酸、己酸、癸酸、十二酸、硬脂酸、油酸等所衍生的1價基。其中,較佳為由烷基部分的碳原子數為1~3的烷基單羧酸所衍生的1價基,更佳為乙醯基(由乙酸所衍生的1價基)。
本發明中,聚酯系化合物之重量平均分子量較佳為500~3000之範圍,更佳為600~2000之範圍。重量平均分子量係可藉由凝膠滲透層析法(GPC)測定。
以下,顯示具有以通式(4)表示的構造之聚酯系化合物的具體例,但不受此所限定。
以下,記載上述說明的聚酯系化合物之合成方法的一例。
〈聚酯系化合物P1〉
將乙二醇180g、鄰苯二甲酸酐278g、己二酸91g、苯甲酸610g、作為酯化觸媒的鈦酸四異丙酯0.191g加入備有溫度計、攪拌器、快慢冷卻管的2L四口燒瓶中,於氮氣流中一邊攪拌一邊徐徐地升溫直到成為230℃為止。一邊觀察聚合度,一邊脫水縮合反應。反應結束後,藉由在200℃減壓餾去未反應的乙二醇,而得到聚酯系化合物P1。酸價為0.20,數量平均分子量為450。
〈聚酯系化合物P2〉
將1,2-丙二醇251g、鄰苯二甲酸酐103g、己二酸244g、苯甲酸610g、作為酯化觸媒的鈦酸四異丙酯0.191g加入備有溫度計、攪拌器、快慢冷卻管的2L四口燒瓶中,於氮氣流中一邊攪拌一邊徐徐地升溫直到成為230℃為止。一邊觀察聚合度,一邊脫水縮合反應。反應結束後,藉由在200℃減壓餾去未反應的1,2-丙二醇,而得到下述聚酯系化合物P2。酸價為0.10,數量平均分子量為450。
〈聚酯系化合物P3〉
將1,4-丁二醇330g、鄰苯二甲酸酐244g、己二酸103g、苯甲酸610g、作為酯化觸媒的鈦酸四異丙酯0.191g加入備有溫度計、攪拌器、快慢冷卻管的2L四口燒瓶中,於氮氣流中一邊攪拌一邊徐徐地升溫直到成為230℃為止。一邊觀察聚合度,一邊脫水縮合反應。反應結束後,藉由在200℃減壓餾去未反應的1,4-丁二醇,而得到聚酯系化合物P3。酸價為0.50,數量平均分子量為2000。
〈聚酯系化合物P4〉
將1,2-丙二醇251g、對苯二甲酸354g、苯甲酸610g、作為酯化觸媒的鈦酸四異丙酯0.191g加入備有溫度計、攪拌器、快慢冷卻管的2L四口燒瓶中,於氮氣流中一邊攪拌一邊徐徐地升溫直到成為230℃為止。一邊觀
察聚合度,一邊脫水縮合反應。反應結束後,藉由在200℃減壓餾去未反應的1,2-丙二醇,而得到聚酯系化合物P4。酸價為0.10,數量平均分子量為400。
〈聚酯系化合物P5〉
將1,2-丙二醇251g、對苯二甲酸354g、對甲苯甲酸680g、作為酯化觸媒的鈦酸四異丙酯0.191g加入備有溫度計、攪拌器、快慢冷卻管的2L四口燒瓶中,於氮氣流中一邊攪拌一邊徐徐地升溫直到成為230℃為止。一邊觀察聚合度,一邊脫水縮合反應。反應結束後,藉由在200℃減壓餾去未反應的1,2-丙二醇,而得到下述聚酯系化合物P5。酸價為0.30,數量平均分子量為400。
〈聚酯系化合物P6〉
將1,2-丙二醇180g、己二酸292g、作為酯化觸媒的鈦酸四異丙酯0.191g加入備有溫度計、攪拌器、快慢冷卻管的2L四口燒瓶中,於氮氣流中一邊攪拌一邊徐徐地升溫直到成為200℃為止。一邊觀察聚合度,一邊脫水縮
合反應。反應結束後,藉由在200℃減壓餾去未反應的1,2-丙二醇,而得到聚酯系化合物P6。酸價為0.10,數量平均分子量為400。
〈聚酯系化合物P7〉
將1,2-丙二醇180g、鄰苯二甲酸酐244g、己二酸103g、作為酯化觸媒的鈦酸四異丙酯0.191g加入備有溫度計、攪拌器、快慢冷卻管的2L四口燒瓶中,於氮氣流中一邊攪拌一邊徐徐地升溫直到成為200℃為止。一邊觀察聚合度,一邊脫水縮合反應。反應結束後,藉由在200℃減壓餾去未反應的1,2-丙二醇,而得到聚酯系化合物P7。酸價為0.10,數量平均分子量為320。
〈聚酯系化合物P8〉
將乙二醇251g、鄰苯二甲酸酐244g、琥珀酸120g、乙酸150g、作為酯化觸媒的鈦酸四異丙酯0.191g加入備有溫度計、攪拌器、快慢冷卻管的2L四口燒瓶,於氮氣流中一邊攪拌一邊徐徐地升溫直到成為200℃為止。一邊觀察聚合度,一邊脫水縮合反應。反應結束後,藉由在200℃減壓餾去未反應的乙二醇,而得到聚酯系化合物P8。酸價為0.50,數量平均分子量為1200。
〈聚酯系化合物P9〉
以與上述聚酯系化合物P2同樣之製造方法,改變反
應條件,而得到酸價0.10、數量平均分子量315的聚酯系化合物P9。
(多元醇酯)
於本發明之第2保護膜中,亦較佳為含有多元醇酯作為酯。多元醇酯較佳為由2價以上的脂肪族多元醇與單羧酸的酯所成之化合物,在分子內具有芳香環或環烷基環。較佳為2~20價的脂肪族多元醇酯。
本發明所較佳使用的多元醇係以下述通式(5)表示。
通式(5) R11-(OH)n
上述通式(5)中,R11表示n價有機基,n表示2以上的正整數,OH基表示醇性及/或酚性羥基。
作為較佳的多元醇之例,可舉出如以下者,但不受此等所限定。
可舉出核糖醇、阿拉伯糖醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、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、山梨醇、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、木糖醇等。
特佳為三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、山梨醇、三羥甲基丙烷、木糖醇。
作為多元醇酯之合成中使用的單羧酸,並沒有特別的限制,可使用眾所周知的脂肪族單羧酸、脂環族單羧酸、芳香族單羧酸等。若使用脂環族單羧酸、芳香族單羧酸,則在提高透濕性、保留性之點上較宜。
作為較佳的單羧酸之例,可舉出如以下者,但不受此等所限定。
作為脂肪族單羧酸,可較佳地使用碳數1~32的具有直鏈或側鏈之脂肪酸。碳數更佳為1~20,特佳為1~10。若含有乙酸,則與纖維素乙酸酯的相溶性增加而較宜,亦較佳為混合乙酸與其他的單羧酸而使用。
作為較佳的脂肪族單羧酸,可舉出乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-乙基己酸、十一酸、月桂酸、十三酸、肉豆穿蔻酸、十五酸、棕櫚酸、十七酸、硬脂酸、十九酸、二十酸、山萮酸、二十四酸、蠟酸、二十七酸、二十八酸、三十酸、三十二酸等之飽和脂肪酸、十一烯酸、油酸、山梨酸、亞麻油酸、次亞麻油酸、花生油酸等之不飽和脂肪酸等。
作為較佳的脂環族單羧酸之例,可舉出環戊烷羧酸、環己烷羧酸、環辛烷羧酸或彼等之衍生物。
作為較佳的芳香族單羧酸之例,可舉出在苯甲酸、甲苯甲酸等的苯甲酸之苯環中導入有1~3個烷基、甲氧基或乙氧基等的烷氧基者、聯苯羧酸、萘羧酸、
四氫萘羧酸等之具有2個以上的苯環之芳香族單羧酸、或彼等的衍生物。特佳為苯甲酸。
多元醇酯之分子量係沒有特別的限制,但較佳為300~1500之範圍,更佳為350~750之範圍。分子量大者係難以揮發而較宜,於透濕性、與醯化纖維素的相溶性之點上小者較佳。
多元醇酯之合成中使用的羧酸係可為1種類,也可為2種以上的混合。又,多元醇中的OH基係可全部酯化,也可將一部分以OH基原樣殘留。
以下,例示多元醇酯之具體化合物。
相對於第2保護膜100質量%,多元醇酯較佳為0.5~5質量%之範圍含有,更佳為以1~3質量%之範圍含有,特佳為以1~2質量%之範圍含有。
多元醇酯係可依照習知的一般合成方法來合
成。
[其他的添加劑]
〈可塑劑〉
第2保護膜係視需要可含有可塑劑。可塑劑係沒有特別的限定,但較佳為由多元羧酸酯系可塑劑、乙醇酸酯系可塑劑、苯二甲酸酯系可塑劑、脂肪酸酯系可塑劑、丙烯酸系可塑劑等所選出。再者,此等之可塑劑亦有作為遲滯降低劑作用之情況。
乙醇酸酯系可塑劑係沒有特別的限定,但可較宜使用烷基苯二甲醯基烷基乙醇酸酯類。作為烷基苯二甲醯基烷基乙醇酸酯類,例如可舉出甲基苯二甲醯基甲基乙醇酸酯、乙基苯二甲醯基乙基乙醇酸酯、丙基苯二甲醯基丙基乙醇酸酯、丁基苯二甲醯基丁基乙醇酸酯、辛基苯二甲醯基辛基乙醇酸酯、甲基苯二甲醯基乙基乙醇酸酯、乙基苯二甲醯基甲基乙醇酸酯、乙基苯二甲醯基丙基乙醇酸酯、甲基苯二甲醯基丁基乙醇酸酯、乙基苯二甲醯基丁基乙醇酸酯、丁基苯二甲醯基甲基乙醇酸酯、丁基苯二甲醯基乙基乙醇酸酯、丙基苯二甲醯基丁基乙醇酸酯、丁基苯二甲醯基丙基乙醇酸酯、甲基苯二甲醯基辛基乙醇酸酯、乙基苯二甲醯基辛基乙醇酸酯、辛基苯二甲醯基甲基乙醇酸酯、辛基苯二甲醯基乙基乙醇酸酯等。
作為苯二甲酸酯系可塑劑,例如可舉出苯二甲酸二乙酯、苯二甲酸二甲氧基乙酯、苯二甲酸二甲酯、
苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二-2-乙基己酯、苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸二環己酯、對苯二甲酸二環己酯等。
作為檸檬酸酯系可塑劑,例如可舉出檸檬酸乙醯基三甲酯、檸檬酸乙醯基三乙酯、檸檬酸乙醯基三丁酯等。
作為脂肪酸酯系可塑劑,例如可舉出油酸丁酯、蓖麻油酸甲基乙醯酯、癸二酸二丁酯等。
作為磷酸酯系可塑劑,例如可舉出磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯基二苯酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸二苯基聯苯酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯等。
作為多元羧酸酯化合物,由2價以上較佳2~20價的多元羧酸與醇之酯所構成。又,脂肪族多元羧酸較佳為2~20價,當為芳香族多元羧酸、脂環式多元羧酸時,較佳為3~20價。
多元羧酸係以下述通式(C)表示。
通式(C) R2(COOH)m(OH)n
上述通式(C)中,R2表示(m+n)價的有機基,m表示2以上的正整數,n表示0以上之整數,COOH基表示羧基,OH基表示醇性或酚性羥基。
作為較佳的多元羧酸之例,可舉出如以下者,但本發明不受此等所限定。可較宜使用如偏苯三酸、
均苯三酸、苯均四酸之3價以上的芳香族多元羧酸或其衍生物、如琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、草酸、富馬酸、馬來酸、四氫苯二甲酸酯之脂肪族多元羧酸、如酒石酸、羥基丙二酸、蘋果酸、檸檬酸之羥基多元羧酸等。特別地使用羥基多元羧酸者,係在保留性提高等之點上較宜。
作為多元羧酸酯所用之醇,並沒有特別的限制,可使用眾所周知之醇、酚類。例如,可較宜使用碳數1~32之具有直鏈或側鏈的脂肪族飽和醇或脂肪族不飽和醇。更佳為碳數1~20,特佳為碳數1~10。又,亦可較宜使用環戊醇、環己酮等之脂環式醇或其衍生物、苯甲醇、肉桂醇等之芳香族醇或其衍生物等。
使用羥基多元羧酸作為多元羧酸時,亦可使用單羧酸將羥基多元羧酸的醇性或酚性羥基予以酯化。作為較佳的單羧酸之例,可舉出如以下者,但本發明不受此所限定。
作為脂肪族單羧酸,可較宜使用碳數1~32之具有直鏈或側鏈的脂肪酸。更佳為碳數1~20,特佳為碳數1~10。
作為較佳的脂肪族單羧酸,可舉出乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-乙基-己烷羧酸、十一酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕櫚酸、十七酸、硬脂酸、十九酸、二十酸、山萮酸、二十四酸、蠟酸、二十七酸、二十八酸、三十酸、三
十二酸等之飽和脂肪酸、十一烯酸、油酸、山梨酸、亞麻油酸、次亞麻油酸、花生油酸等之不飽和脂肪酸等。
作為較佳的脂環族單羧酸之例,可舉出環戊烷羧酸、環己烷羧酸、環辛烷羧酸或彼等之衍生物。
作為較佳的芳香族單羧酸之例,可舉出在苯甲酸、甲苯甲酸等的苯甲酸之苯環中導入有烷基者、聯苯羧酸、萘羧酸、四氫萘羧酸等之具有2個以上的苯環之芳香族單羧酸、或彼等之衍生物。特佳為乙酸、丙酸、苯甲酸。
多元羧酸酯之分子量係沒有特別的限制,但較佳為分子量300~1000之範圍,更佳為350~750之範圍。於保留性提高之點上大者較佳,於透濕性、與纖維素酯的相溶性之點上小者較佳。
多元羧酸酯所用的醇類係可為1種類,也可為2種以上之混合。
多元羧酸酯之酸價較佳為1mgKOH/g以下,更佳為0.2mgKOH/g以下。藉由將酸價設為上述範圍,由於亦抑制遲滯的環境變動而較佳。
所謂的酸價,就是指為了中和試料1g中所含有的酸(試料中存在的羧基)而需要的氫氧化鉀之毫克數。酸價係依據JIS K0070測定。
以下顯示特佳的多元羧酸酯化合物之例,惟本發明不受此所限定。例如,可舉出檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、檸檬酸乙醯基三乙酯(ATEC)、檸檬酸乙醯基
三丁酯(ATBC)、檸檬酸苯甲醯基三丁酯、檸檬酸乙醯基三苯酯、檸檬酸乙醯基三苄酯、酒石酸二丁酯、酒石酸二乙醯基二丁酯、偏苯三酸三丁酯、苯均四酸四丁酯等。
〈紫外線吸收劑〉
於本發明之第2保護膜中含有紫外線吸收劑者,係使在380nm的光透過率成為未達50%之最有效手段。
紫外線吸收劑係以吸收波長為400nm以下的紫外線而提高耐久性為目的,特別地在波長380nm的透過率較佳為50%以下,更佳為25%以下,尤佳為10%以下。
所用的紫外線吸收劑係沒有特別的限定,例如可舉出羥基二苯基酮系化合物、苯并三唑系化合物、水楊酸酯系化合物、二苯基酮系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、三嗪系化合物、鎳錯鹽系化合物、無機粉體等。
作為本發明中可適用的紫外線吸收劑,例如有5-氯-2-(3,5-二第三丁基-2-羥基苯基)-2H-苯并三唑、(2-2H-苯并三唑-2-基)-6-(直鏈及側鏈十二基)-4-甲基苯酚、2-羥基-4-苄基羥基二苯基酮、2,4-苄基羥基二苯基酮等,以及Tinuvin 109、Tinuvin 171、Tinuvin 234、Tinuvin 326、Tinuvin 327、Tinuvin 328、Tinuvin 928等之Tinuvin類,此等皆為BASF日本公司製的市售品,可較宜使用。
更佳使用的紫外線吸收劑係苯并三唑系紫外
線吸收劑、二苯基酮系紫外線吸收劑、三嗪系紫外線吸收劑,特佳為苯并三唑系紫外線吸收劑、二苯基酮系紫外線吸收劑。
例如,作為苯并三唑系紫外線吸收劑,可使用以下述通式(b)所示的化合物。
上述通式(b)中,R1、R2、R3、R4及R5係可相同,也可相異,表示氫原子、鹵素原子、硝基、羥基、烷基、烯基、芳基、烷氧基、醯氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、單或二烷基胺基、醯基胺基或5~6員的雜環基,R4與R5亦可閉環而形成5~6員的碳環。又,上述記載的此等之基亦可具有任意的取代基。
以下,舉出苯并三唑系紫外線吸收劑之具體例,但本發明不受此等所限定。
UV-1:2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑
UV-2:2-(2’-羥基-3’,5’-二第三丁基苯基)苯并三唑
UV-3:2-(2’-羥基-3’-第三丁基-5’-甲基苯基)苯并三唑
UV-4:2-(2’-羥基-3’,5’-二第三丁基苯基)-5-氯苯并三唑
UV-5:2-(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
UV-6:2,2-亞甲基雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚)
UV-7:2-(2’-羥基-3’-第三丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑
UV-8:2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(直鏈及側鏈十二基)-4-甲基苯酚(TINUVIN 171)
UV-9:辛基-3-[3-第三丁基-4-羥基-5-(氯-2H-苯并三唑-2-基)苯基]丙酸酯與2-乙基己基-3-[3-第三丁基-4-羥基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)苯基]丙酸酯之混合物(TINUVIN 109)
再者,作為二苯基酮系紫外線吸收劑,較宜使用以下述通式(c)表示的化合物。
上述通式(c)中,Y表示氫原子、鹵素原子、烷基、烯基、烷氧基或苯基,此等的烷基、烯基及苯基亦可具有取代基。A表示氫原子、烷基、烯基、苯基、環烷
基、烷基羰基、烷基磺醯基或CO(NH)n-1-D基,D表示可具有烷基、烯基或取代基的苯基。m及n表示1或2。
上述中,烷基例如表示碳數到24為止的直鏈或分支之脂肪族基,烷氧基例如表示碳數到18為止的烷氧基,烯基例如表示碳數到16為止的烯基、烯丙基、2-丁烯基等。又,作為對於烷基、烯基、苯基的取代基,可舉出鹵素原子,例如氯原子、溴原子、氟原子等,羥基、苯基(於此苯基上可取代烷基或鹵素原子等)等。
以下顯示以通式(c)表示的二苯基酮系紫外線吸收劑之具體例,但本發明不受此等所限定。
UV-10:2,4-二羥基二苯基酮
UV-11:2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯基酮
UV-12:2-羥基-4-甲氧基-5-磺基二苯基酮
UV-13:雙(2-甲氧基-4-羥基-5-苯甲醯基苯基甲烷)
此外,亦較宜使用具有1,3,5-三嗪環的化合物等之圓盤狀化合物作為紫外線吸收劑。
本發明之第2保護膜亦可含有2種以上的紫外線吸收劑。
本發明中,作為紫外線吸收劑,特別地可較宜使用下述所示的「2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚)」(商品名:TINUVIN 928,BASF日本公司製)。
本發明之第2保護膜亦可含有2種以上的紫外線吸收劑。
又,作為紫外線吸收劑,亦可較宜使用高分子紫外線吸收劑,特別地較宜使用日本特開平6-148430號公報中記載的聚合物類型之紫外線吸收劑。
紫外線吸收劑之添加方法係可在甲醇、乙醇、丁醇等之醇或二氯甲烷、乙酸甲酯、丙酮、二氧戊環等之溶劑或此等之混合溶劑中溶解紫外線吸收劑後,添加至膠漿中,或直接添加至膠漿組成中。如無機粉體之不溶解於有機溶劑者,係可使用溶解器或砂磨機使其分散於有機溶劑與纖維素酯中後,添加至膠漿中。
紫外線吸收劑之使用量係取決於紫外線吸收劑之種類、使用條件等而不一樣,但當第2保護膜的乾燥膜厚在10~100μm之範圍內時,相對於第2保護膜100質量%,較佳為0.5~10質量%之範圍內,更佳為0.6~4質量%之範圍內。
〈微粒子〉
於第2保護膜中,可含有微粒子。作為微粒子,於無機化合物之例,可舉出二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、碳酸鈣、滑石、黏土、燒成高嶺土、燒成矽酸鈣、水合矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂及磷酸鈣。微粒子包含矽者,係在濁度變低之點上較宜,特佳為二氧化矽。本發明中所言的微粒子,就是一次粒子的平均粒徑在5~400nm之範圍內的粒子。
微粒子之一次粒子的平均粒徑較佳為5~400nm之範圍內,更佳為10~300nm之範圍內。此等亦可主要作為粒徑0.05~0.3μm的二次凝集體而含有,若為平均粒徑100~400nm之範圍內的粒子則不凝集,亦較佳為作為一次粒子而含有。第2保護膜中的此等微粒子之含量較佳為0.01~1質量%之範圍內,特佳為0.05~0.5質量%之範圍內。當為藉由共流延法的多層構成之第2保護膜時,較佳為在表面含有該添加量的微粒子。
二氧化矽的微粒子例如以Aerosil R972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600(以上,日本Aerosil(股)製)之商品名所市售,可以使用。
氧化鋯的微粒子例如以Aerosil R976及R811(以上,日本Aerosil(股)製)之商品名所市售,可以使用。
作為聚合物之例,可舉出聚矽氧樹脂、氟樹
脂及丙烯酸樹脂。較佳為聚矽氧樹脂,特佳為具有三次元的網狀構造者,例如以Tosperal 103、同105、同108、同120、同145、同3120及同240(以上,東芝聚矽氧(股)製)之商品名所市售,可以使用。
於此等之中,特佳為使用Aerosil 200V、Aerosil R972V,因為一邊將第2保護膜的濁度保持低,一邊降低摩擦係數的效果大。於本發明之第2保護膜中,至少一面的動摩擦係數較佳為0.2~1.0之範圍內。
各種添加劑係可在製膜前作為含纖維素酯的溶液之膠漿中分批添加,也可另外準備添加劑溶解液而線內添加。特別地,為了減少微粒子對於過濾材的負荷,較佳為線內添加一部分或全量。
線內添加添加劑溶解液時,為了使與膠漿的混合性成為良好,較佳為溶解少量的纖維素酯。相對於溶劑100質量份,較佳的纖維素酯之量為1~10質量份之範圍內,更佳為3~5質量份之範圍內。
本實施形態中,為了進行線內添加、混合,例如較宜使用靜態混合器(東麗工程製)、SWJ(東麗靜止型管內混合器Hi-Mixer)等之線內混合器等。
(纖維素樹脂薄膜之製造方法)
接著,說明作為第2保護膜之一例的纖維素樹脂薄膜之製造方法。
纖維素樹脂薄膜係可為以溶液流延法所製造
的薄膜,也可為以熔融流延法所製造的薄膜,任一者皆可較佳地使用,但特佳為以溶液流延法所製造的薄膜。
以溶液流延法所製造的薄膜之製造係藉由以下步驟進行:使纖維素酯及添加劑溶解於溶劑中而調製膠漿之步驟,在無限地移動膠漿之環狀金屬支持體上流延之步驟,使所流延的膠漿成為網片(web),進行乾燥之步驟,自金屬支持體剝離之步驟,延伸或寬度保持之步驟,進一步乾燥之步驟,將完工的薄膜予以捲取之步驟。
說明調製膠漿調製之步驟。膠漿中的纖維素酯之濃度係濃者可以減低在金屬支持體上流延後的乾燥負荷而較宜,但若纖維素酯的濃度過濃,則增加過濾時的負荷,過濾精度變差。為了成為兼顧此等的濃度,較佳為10~35質量%之範圍內,更佳為15~25質量%之範圍內。
膠漿所用的溶劑係可單獨使用,也可併用2種以上,但混合纖維素酯的良溶劑與弱溶劑而使用者係在生產效率之點上較宜,良溶劑多者係在纖維素酯的溶解性之點上較宜。良溶劑與弱溶劑之混合比率的較佳範圍係良溶劑為70~98質量%之範圍內,弱溶劑為2~30質量%之範圍內。所謂的良溶劑、弱溶劑,就是將單獨溶解所使用的纖維素酯者定義為良溶劑,將單獨膨潤或不溶解者定義弱溶劑。因此,取決纖維素酯的平均乙醯化度(乙醯基取代度),良溶劑、弱溶劑係變化,例如使用丙酮作為溶劑時,在纖維素酯的乙酸酯(乙醯基取代度2.4)、纖維素乙
酸丙酸酯中變成良溶劑,在纖維素的乙酸酯(乙醯基取代度2.8)中變成弱溶劑。
所用的良溶劑係沒有特別的限定,但可舉出二氯甲烷等的有機鹵素化合物或二氧戊環類、丙酮、乙酸甲酯、乙醯乙酸甲酯等。特佳為二氯甲烷或乙酸甲酯。
又,所用的弱溶劑係沒有特別的限定,例如較宜使用甲醇、乙醇、正丁醇、環己烷、環己酮等。又,於膠漿中較佳為含有0.01~2質量%的水。又,纖維素酯之溶解中所用的溶劑,係在薄膜製膜步驟中藉由乾燥而自薄膜去除,回收溶劑,將其再利用而使用。於回收溶劑中,亦會含有微量的在纖維素酯中所添加的添加劑,例如可塑劑、紫外線吸收劑、聚合物、單體成分等,但即使含有此等,也可較佳地再利用,若須要亦可純化而再利用。
調製上述記載的膠漿時,作為纖維素酯之溶解方法,可使用一般的方法。若組合加熱與加壓,則可加熱至常壓下的沸點以上。若在溶劑之常壓下的沸點以上且加壓下,以溶劑不沸騰的範圍之溫度,邊加熱邊攪拌溶解,則可防止被稱為凝膠或粉團的塊狀未溶解物之發生而較宜。又,亦較宜使用將纖維素酯與弱溶劑混合而使其濕潤或膨潤後,更添加良溶劑而溶解之方法。
加壓係可藉由壓入氮氣等的惰性氣體之方法,或藉由加熱而使溶劑的蒸氣壓上升方法進行。加熱較佳為從外部來進行,例如夾套類型者係溫度控制容易而較宜。
添加溶劑的加熱溫度係高者從纖維素酯的溶解性之觀點來看較宜,但若加熱溫度過高則所需要的壓力變大而生產性變差。較佳的加熱溫度為45~120℃之範圍內,更佳為60~110℃之範圍內,尤佳為70~105℃之範圍內。又,壓力係調整成使溶劑在設定溫度不沸騰。
又,亦較宜使用冷卻溶解法,藉此可使纖維素酯溶解於乙酸甲酯等之溶劑中。
接著,使用濾紙等適當的過濾材來過濾此纖維素酯溶液。作為過濾材,為了去除不溶物等,絕對過濾精度愈小愈佳,但若絕對過濾精度過小,則有容易發生過濾材之堵塞的問題。因此,較佳為絕對過濾精度是0.008mm以下的過濾材,更佳為絕對過濾精度是0.001~0.008mm之範圍內的過濾材,尤佳為絕對過濾精度是0.003~0.006mm之範圍內的過濾材。
過濾材的材質係沒有特別的限制,可使用通常的過濾材,聚丙烯、鐵氟龍(註冊商標)等之塑膠製過濾材或不銹鋼等之金屬製過濾材係纖維不脫落等而較宜。較佳為藉由過濾而去除、減低原料之纖維素酯中所含有的雜物尤其亮點異物。
所謂的亮點異物,就是使2片的偏光板成為正交尼科耳狀態而配置,於其間放置第2保護膜,從一片的偏光板之側來照射光,從另一片的偏光板之側來觀察時,看見來自相反對側的光洩漏之點(異物),直徑為0.01mm以上的亮點數較佳為200個/cm2以下,更佳為
100個/cm2以下,尤佳為50個/cm2以下,尤更佳為0~10個/cm2範圍內。又,直徑為0.01mm以下的亮點亦愈少愈佳。
膠漿的過濾係可用通常的方法進行,但在溶劑之常壓下的沸點以上且加壓下,以溶劑不沸騰的範圍之溫度,邊加熱邊過濾之方法,係過濾前後的濾壓之差(稱為差壓)的上升小而較宜。較佳的溫度為45~120℃之範圍內,更佳為45~70℃之範圍內,尤佳為45~55℃之範圍內。
濾壓愈小愈佳。濾壓較佳為1.6MPa以下,更佳為1.2MPa以下,尤佳為1.0MPa以下。
此處,說明膠漿之流延。流延(澆鑄)步驟中的金屬支持體較佳為表面經鏡面加工者,作為金屬支持體,較宜使用不銹鋼帶或鑄件且表面經鍍敷加工的滾筒。澆鑄的寬度可設為1~4m。
流延步驟的金屬支持體之表面溫度為-50℃~未達溶劑的沸點之溫度之範圍內,溫度愈高則網片的乾燥速度可愈快而較宜,但若太高則有網片發泡或平面性變差之情況。較佳的支持體溫度為0~40℃之範圍內,更佳為5~30℃之範圍內。又,藉由冷卻而使網片凝膠化,以多含殘留溶劑的狀態自滾筒剝離者亦為較佳的方法。
控制金屬支持體的溫度之方法係沒有特別的限制,但有噴吹溫風或冷風之方法或使溫水接觸金屬支持體的背側之方法。使用溫水者由於有效率地進行熱的傳
達,使金屬支持體之溫度成為固定為止的時間短而較宜。使用溫風時,有使用比目的溫度更高溫度的風之情況。
為了保護膜顯示良好的平面性,自金屬支持體剝離網片時的殘留溶劑量較佳為10~150質量%之範圍內,更佳為10~40質量%或60~130質量%之範圍內,特佳為10~30質量%或70~120質量%之範圍內。此處,殘留溶劑量係以下述式定義。
殘留溶劑量(質量%)={(M-N)/N}×100
還有,M係在製造中或製造後的任意時間點採集取網片或薄膜的試料之質量,N係將質量M者在115℃加熱1小時後之質量。
又,於纖維素樹脂薄膜之乾燥步驟中,較佳為自金屬支持體剝離網片,進一步乾燥,使殘留溶劑量成為1質量%以下,更佳為0.1質量%以下,特佳為0~0.01質量%之範圍內。
於薄膜乾燥步驟中一般採取輥乾燥方式(於配置於上下的多數輥間,使網片交替通過而乾燥之方式)或以拉幅方式一邊搬運網片一邊乾燥之方式。
為了製作纖維素樹脂薄膜,特佳為於自金屬支持體剝離之後,立即在網片的殘留溶劑量多時,於搬運方向(縱向)中延伸,更以夾子等抓住網片的兩端之拉幅方式,在拉幅方向(橫向)中進行延伸。
為了剝離後立即在縱向中延伸,較佳為以
210N/m以上的剝離張力進行剝離,特佳為220~300N/m之範圍內。
使網片乾燥之手段係沒有特別的限制,一般可用熱風、紅外線、加熱輥、微波等進行,但於簡便性之點上,較佳為用熱風進行。
網片之乾燥步驟的乾燥溫度較佳為在40~200℃之範圍內階段地升高,在50~140℃之範圍內進行者由於尺寸安定性良好而更佳。
纖維素樹脂薄膜之膜厚係沒有特別的限定,可使用10~200μm之範圍內。特別地,膜厚較佳為10~60μm之範圍內,更佳為10~40μm之範圍內。
纖維素樹脂薄膜係使用寬度1~4m之範圍內者。尤其較佳為使用寬度1.4~4m之範圍內者,特佳為1.6~3m之範圍內。若超過4m,則搬運變困難。
〈延伸操作、折射率控制〉
於作為本發明之第2保護膜的纖維素樹脂薄膜中,如前述特徵為:以下述式(i)表示的遲滯值Ro為40~300nm之範圍內,以式(ii)表示的Rt為100~400nm之範圍內。
式(i):(i)Ro=(nx-ny)×d
式(ii):Rt=((nx+ny)/2-nz)×d
為了得到上述規定範圍的遲滯值Ro、Rt,較佳為第2保護膜採取本發明之構成,更藉由延伸操作而進行折射率
控制。
例如,可對於薄膜之長度方向(製膜方向),及與其在薄膜面內正交的方向,即寬度方向,逐次或同時地延伸。
互相正交的2軸方向之延伸倍率,較佳為各自最終地在流延方向中成為0.8~1.5倍,在寬度方向中成為0.8~2.0倍之範圍內,較佳為在流延方向中以0.8~1.2倍,在寬度方向中以1.1~1.5倍之範圍內進行。
延伸網片之方法係沒有特別的限定。例如,可舉出對於複數的輥給予圓周速度差,於其間利用輥圓周速度差而在縱向中延伸之方法,以夾子或針固定網片之兩端,在行進方向中擴大夾子或針之間隔而在縱向中延伸之方法,同樣地在橫向中擴大而在橫向中延伸之方法,或縱橫同時地擴大而在縱橫兩方向中延伸之方法等。當然此等之方法亦可組合使用,而且於所謂的拉幅法時,若以線性驅動方式來驅動夾子部分,則可圓滑地進行延伸,減低斷裂等的危險性而較宜。
製膜步驟的此等寬度保持或橫向延伸,較佳為藉由拉幅機進行,可為針拉幅機,也可為夾子拉幅機。
保護膜之遲相軸或進相軸係存在於薄膜面內,若將與製膜方向所成的角當作θ1,則θ1較佳為-1°以上+1°以下,更佳為-0.5°以上+0.5°以下。此θ1係可定義為配向角,θ1之測定係可使用自動雙折射計KOBRA-21ADH(王子計測機器)進行。θ1分別滿足上述關係者係在
顯示影像中得到高亮度,能有助於抑制或防止漏光,於彩色液晶顯示裝置中能有助於得到忠實的色再現。
再者,關於更詳細的溶液流延法之具體步驟流程,係與後述之含有環烯烴樹脂的環烯烴薄膜之製造方法組合,使用圖2說明。
[環烯烴薄膜]
本發明之第2保護膜的較佳其他形態係含有環烯烴系樹脂的環烯烴薄膜。
一般而言,由於環烯烴系樹脂為疏水性樹脂,在薄膜化時若有水分則容易分離,從透明性之觀點來看不宜,但本發明所用之環烯烴系樹脂較佳為由含有至少一個氫鍵接受性基的樹脂組成物所形成,由於可與醇的羥基或受阻酚系化合物的羥基形成氫鍵,即使為多少含有水分的狀態,也可維持透明性,反而具有藉由氫鍵而薄膜強度升高之特徵。所謂的「氫鍵接受性基」,就是指在形成氫鍵時能接受氫原子之官能基。
本發明之環烯烴系樹脂係特徵為由含有至少一個氫鍵接受性基的樹脂組成物所形成。
作為氫鍵接受性基,例如可舉出碳原子數1~10的烷氧基、碳原子數1~10的醯氧基、碳原子數2~10的烷氧基羰基、芳氧基羰基、氰基、醯胺基、含醯亞胺環的基、三有機矽氧基、三有機矽烷基、醯基、碳原子數1~10的烷氧基矽烷基、含磺醯基的基及羧基等。對於此
等之極性基,若更具體地說明,則作為上述烷氧基,例如可舉出甲氧基、乙氧基等;作為醯氧基,例如可舉出乙醯氧基、丙醯氧基等的烷基羰基氧基及苯甲醯氧基等的芳基羰基氧基;作為烷氧基羰基,例如可舉出甲氧基羰基、乙氧基羰基等;作為芳氧基羰基,例如可舉出苯氧基羰基、萘氧基羰基、茀氧基羰基、聯苯氧基羰基等;作為三有機矽氧基,例如可舉出三甲基矽氧基、三乙基矽氧基等;作為三有機矽烷基,可舉出三甲基矽烷基、三乙基矽烷基等;作為烷氧基矽烷基,例如可舉出三甲氧基矽烷基、三乙氧基矽烷基等。
樹脂成分中所包含之上述含有氫鍵接受性基的環烯烴系樹脂之量係沒有特別的限定,但含有比例較佳為10~100質量%之範圍內。若為10質量%以上,則由於所得之開環共聚合物變容易顯示在甲苯或二氯甲烷等溶劑中的溶解性而較宜,再者從溶解性或薄膜的強度、透明性之觀點來看,更佳為30~100質量%之範圍內。
作為本發明之環烯烴系樹脂,例如可舉出以下述通式(I)表示的(共)聚合物。
上述通式(I)中,p為0或1,m為0或1以上之整數。R1~R4各自獨立地表示氫原子、烴基、鹵素原子或氫鍵接受性基。又,R1~R4亦可二個以上互相結合而形成不飽和鍵、單環或多環,此單環或多環係可具有雙鍵,也形成芳香環。
本發明中,環烯烴系樹脂的較佳氫鍵接受性基之保有比率係上述通式(I)之R1~R4中的1~2個較佳為具有氫鍵接受性基。
又,環烯烴系樹脂的氫鍵接受性基之保有比率,例如可使用碳-13核磁共振(13C-NMR)光譜法進行鑑定。
又,通式(I)中,R1及R3為氫原子或碳數1~10,較佳為1~4、特佳為1~2的烴基,R2及R4的至少一個為氫原子及烴基以外的具有極性之氫鍵接受性基且p與m為m=1、p=0者,從玻璃轉移溫度高且機械強度優異之觀點來看較宜。
作為鹵素原子,例如可舉出氟原子、氯原子及溴原子。作為碳原子數1~30的烴基,例如可舉出甲基、乙基、丙基等的烷基;環戊基、環己基等之環烷基;乙烯基、芳基、丙烯基等之烯基;苯基、聯苯基、萘基、蒽基等的芳香族基等。此等的烴基亦可被取代,作為取代基,例如可舉出氟原子、氯原子、溴原子等之鹵素原子、苯基磺醯基等。
本發明之環烯烴系樹脂的較佳分子量係以固
有黏度[η]inh表示宜為0.2~5cm3/g,更佳為0.3~3cm3/g,特佳為0.4~1.5cm3/g,以凝膠滲透層析法(GPC)所測定之聚苯乙烯換算的數量平均分子量(Mn)宜為8000~100000,更佳為10000~80000,特佳為12000~50000,重量平均分子量(Mw)宜為20000~300000,更佳為30000~250000,特佳為40000~200000之範圍者。
由於固有黏度[η]inh、數量平均分子量及重量平均分子量在上述範圍,環烯烴樹脂的耐熱性、耐水性、耐藥品性、機械特性與作為本發明之環烯烴系樹脂薄膜的成形加工性變良好。
作為本發明之環烯烴系樹脂的玻璃轉移溫度(Tg),通常為110℃以上,較佳為110~350℃之範圍內,更佳為120~250℃之範圍內,特佳為120~220℃之範圍內。Tg為110℃以上時,由於抑制高溫條件下的使用或塗覆、印刷等之二次加工所致的變形而較宜。又,Tg為350℃以下時,由於抑制成形加工或成形加工時之因熱所致的樹脂降解而較宜。
以上說明的環烯烴系樹脂可較宜使用市售品,作為市售品之例,由JSR(股)以阿通(Arton)G、阿通F、阿通R及阿通RX之商品名所發售,可以使用此等。
(環烯烴薄膜之添加劑)
〈矽石粒子〉
於本發明之環烯烴薄膜中,為了在處理所製造的薄膜
之際防止損傷、搬運性變差,同時當將第2保護膜使用於偏光板的保護膜時,得到偏光板之沖壓時裂痕或切屑發生經減低之第2保護膜,較佳為含有具有特定疏水化度的矽石粒子。
本發明之矽石粒子係以甲醇可潤濕法所測定的疏水化度,使用甲醇與純水的體積比為3:7之第1溶液時的該疏水化度為20%以下,且使用甲醇與純水的體積比為6:4之第2溶液時的該疏水化度為80%以上之矽石粒子。疏水化度係藉由前述之MW法進行測定。
所謂的矽石粒子,就是以二氧化矽為主成分的粒子。所謂的主成分,就是指含有構成粒子的成分之50%以上者,較佳為70%以上,更佳為80%以上,特佳指含有90%以上者。
又,若添加二氧化矽系的粒子且表面經烷基化處理的疏水化處理之微粒子,則在溶劑中的分散性良好,可抑制異物的發生而較宜。
對於矽石粒子的上述疏水化處理較佳為烷基化處理。經烷基化處理的微粒子之表面係具有烷基,該烷基之碳數較佳為1~20之範圍,更佳為碳數1~12之範圍,特佳為碳數1~8之範圍。
於前述矽石粒子中,在表面具有碳數1~20之範圍的烷基者,例如可藉由辛基矽烷處理前述之二氧化矽的粒子而獲得。又,作為在表面具有辛基者之一例,以Aerosil R805(日本Aerosil(股)製)之商品名所市售,可較
宜使用。
矽石粒子之一次粒子的平均粒徑較佳為5~400nm之範圍內,更佳為10~300nm之範圍內。
矽石粒子之二次粒子的平均粒徑較佳為100~400nm之範圍內,但只要一次粒子的平均粒徑為100~400nm之範圍內則不凝集,可作為一次粒子包含而亦較宜。
〈受阻酚系化合物〉
酚系化合物係已知的化合物,例如記載於美國發明專利第4839405號說明書之第12~14欄中,包含2,6-二烷基苯酚衍生物化合物。作為如此的化合物中的較佳化合物,較佳為以下述通式(II)表示的化合物。
上述通式(I1)中,R51~R56表示氫原子或取代基。作為取代基,可舉出鹵素原子(例如,氟原子、氯原子等)、烷基(例如,甲基、乙基、異丙基、羥基乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、第三丁基等)、環烷基(例如,環戊基、環己基等)、芳烷基(例如,苄基、2-苯乙基等)、芳基
(例如,苯基、萘基、對甲苯基、對氯苯基等)、烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、異丙氧基、丁氧基等)、芳氧基(例如,苯氧基等)、氰基、醯基胺基(例如,乙醯基胺基、丙醯基胺基等)、烷硫基(例如,甲硫基、乙硫基、丁硫基等)、芳硫基(例如,苯硫基等)、磺醯基胺基(例如,甲磺醯基胺基、苯磺醯基胺基等)、脲基(例如,3-甲基脲基、3,3-二甲基脲基、1,3-二甲基脲基等)、胺磺醯基胺基(二甲基胺磺醯基胺基等)、胺甲醯基(例如,甲基胺甲醯基、乙基胺甲醯基、二甲基胺甲醯基等)、胺磺醯基(例如,乙基胺磺醯基、二甲基胺磺醯基等)、烷氧基羰基(例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基等)、芳氧基羰基(例如,苯氧基羰基等)、磺醯基(例如,甲磺醯基、丁磺醯基、苯基磺醯基等)、醯基(例如,乙醯基、丙醯基、丁醯基等)、胺基(甲基胺基、乙基胺基、二甲基胺基等)、氰基、羥基、硝基、亞硝基、胺氧化物基(例如,吡啶-氧化物基)、醯亞胺基(例如,苯二甲醯亞胺基等)、二硫化物基(例如,苯二硫化物基、苯并噻唑-2-二硫化物基等)、羧基、磺基、雜環基(例如,吡咯基、吡咯啶基、吡唑基、咪唑基、吡啶基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并噁唑基等)等。此等之取代基亦可更被取代。
又,較佳為R51是氫原子、R52、R56是第三丁基的酚系化合物。
本發明之受阻酚系化合物雖然沒有特別的限定,但是可舉出以下之具體例。
作為該化合物之具體例,可舉出正十八基3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)-丙酸酯、正十八基3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)-乙酸酯、正十八基3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸酯、正己基3,5-二第三丁基-4-羥基苯基苯甲酸酯、正十二基3,5-二第三丁基-4-羥基苯基苯甲酸酯、新十二基3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、十二基β(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、乙基α-(4-羥基-3,5-二第三丁基苯基)異丁酸酯、十八基α-(4-羥基-3,5-二第三丁基苯基)異丁酸酯、十八基α-(4-羥基-3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2-(正辛硫基)乙基3,5-二第三丁基-4-羥基-苯甲酸酯、2-(正辛硫基)乙基3,5-二第三丁基-4-羥基-苯基乙酸酯、2-(正十八烷硫基)乙基3,5-二第三丁基-4-羥基苯基乙酸酯、2-(正十八烷硫基)乙基3,5-二第三丁基-4-羥基-苯甲酸酯、2-(2-羥基乙硫基)乙基3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸酯、二乙基二醇雙-(3,5-二第三丁基-4-羥基-苯基)丙酸酯、2-(正十八烷硫基)乙基3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、硬脂醯胺N,N-雙-[伸乙基3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、正丁基亞胺基N,N-雙-[伸乙基3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2-(2-硬脂醯氧基乙硫基)乙基3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲酸酯、2-(2-硬脂醯氧基乙硫基)乙基7-(3-甲基-5-第三丁基-4-羥基苯基)庚酸酯、1,2-丙二醇雙-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、乙二醇雙-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、新戊二醇雙-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙
酸酯]、乙二醇雙-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基乙酸酯)、甘油-1-正十八酸酯-2,3-雙-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基乙酸酯)、季戊四醇-四-[3-(3’,5’-二第三丁基-4’-羥基苯基)丙酸酯]、1,1,1-三羥甲基乙烷-三-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、山梨醇六-[3-(3,5-二第三丁基-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-第三丁基-4-羥基苯基)庚酸酯、1,6-正己二醇-雙[(3’,5’-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、季戊四醇-四(3,5-二第三丁基-4-羥基氫桂皮酸酯)等。
作為其中有用的受阻酚系抗氧化劑之具體例,顯示下述之例示化合物,但不受此所限定。
又,上述類型的苯酚化合物例如係由BASF日本股份有限公司以「Irganox 1035」、「Irganox 1076」及「Irganox 1010」的商品名所市售。
相對於環烯烴系樹脂100質量份而言前述酚系化合物之添加量係可適宜設計,但較佳為0.1~1.0質量份之範圍內,更佳為0.3~0.5質量份之範圍內。
〈其他的添加劑〉
作為其他的添加劑,可同樣地採用前述纖維素樹脂薄膜中記載的聚酯化合物、多元醇酯化合物、多元羧酸酯化合物(包含苯二甲酸酯化合物)、乙醇酸酯化合物及酯化合物(包含脂肪酸酯化合物或磷酸酯化合物等)、紫外線吸收劑等。
[環烯烴薄膜之製造方法]
作為本發明之第2保護膜的環烯烴薄膜之製造方法,係可採用溶液流延製膜法或熔融流延製膜法,但較佳為藉由溶液流延製膜法來製造。
(溶液流延製膜法)
本發明之環烯烴薄膜係藉由溶液流延製膜法來製膜,而且較佳為在溶解溫度15~50℃之範圍內調製含有前述具有至少一個氫鍵接受性基的環烯烴系樹脂、滿足前述疏水化度的矽石粒子、前述受阻酚系化合物及包含醇系溶劑
的有機溶劑之膠漿。
由於若溶解溫度為15℃以上則能充分地溶解樹脂或添加劑,而得到異物少的薄膜。又,50℃以下時,從能抑制醇與受阻酚化合物之反應所造成的膠漿及所得的薄膜之著色的觀點來看較宜,藉由添加與醇親和性良好的矽石粒子,亦具有抑制著色之效果。
本發明之第2保護膜較佳為藉由以下步驟而製造:調製至少含有環烯烴系樹脂、矽石粒子、受阻酚系化合物及含醇系溶劑的有機溶劑之膠漿的步驟(膠漿調製步驟),將前述膠漿在支持體上流延而形成網片(亦稱為流延膜)的步驟(流延步驟),於支持體上使溶劑從網片蒸發的步驟(溶劑蒸發步驟)、自支持體剝離網片的步驟(剝離步驟),使所得之薄膜乾燥的步驟(預備乾燥步驟)、延伸薄膜的步驟(延伸步驟),使延伸後的薄膜進一步乾燥的步驟(乾燥步驟),捲取所得之第2保護膜的步驟(捲取步驟)。
使用圖式說明以上之步驟。
圖2係示意地顯示本發明中較佳的溶液流延製膜法之膠漿調製步驟、流延步驟、乾燥步驟及捲取步驟的一例之圖。圖2中所示的溶液流延製膜法亦可適用於前述的纖維素樹脂薄膜之製造方法。
經由分散機使溶劑與本發明之矽石粒子分散的微粒子分散液,係從進料釜(41)通過過濾器(44)而儲存在儲存釜(42)內。另一方面,作為主膠漿的環烯烴系樹脂係與溶劑一起在溶解釜(1)中溶解,適宜在儲存釜(42)中添
加所保管的微粒子分散液,混合而形成主膠漿。所得之主膠漿係從過濾器(3)、儲存釜(4)起藉由過濾器(6)過濾,藉由合流管(20)添加添加劑,在混合器(21)中混合而送液到加壓模頭(30)。
另一方面,添加劑(本發明之受阻酚系化合物、或紫外線吸收劑、相位差上升劑等)係溶解於溶劑中,從添加劑進料釜(10)起通過過濾器(12)而儲存在儲存釜(13)內。然後,通過過濾器(15),經由導管(16),藉由合流管(20)、混合器(21)而與主膠漿混合。
送液至加壓模頭(30)的主膠漿,係在金屬帶狀的支持體(31)上流延而形成網片(32),於指定的乾燥後在剝離位置(33)剝離而得到薄膜。經剝離的網片(32)係一邊通過多數的搬運輥,一邊乾燥到成為指定的殘留溶劑量後,藉由延伸裝置(34)在長度方向或寬度方向中延伸。延伸後,藉由乾燥裝置(35)而變成指定的殘留溶劑量為止,一邊通過搬運輥(36)一邊乾燥,藉由捲取裝置(37)而捲取成捲筒狀。
以下,說明各步驟。
(1)膠漿調製步驟
於以對於環烯烴系樹脂而言良溶劑為主的有機溶劑中,在溶解釜中一邊攪拌該環烯烴系樹脂及受阻酚系化合物、視情況的相位差上升劑、矽石粒子或其他化合物,一邊溶解而調製膠漿之步驟,或於該環烯烴系樹脂溶液中,
混合前述受阻酚系化合物、視情況的相位差上升劑、矽石粒子或其他化合物溶液,調製作為主溶解液的膠漿之步驟。
以溶液流延法製造本發明之第2保護膜時,適用於形成膠漿的有機溶劑較佳為同時溶解環烯烴系樹脂、受阻酚系化合物、或相位差上升劑及其他化合物。
作為所用的有機溶劑,較宜使用以下之溶劑。
作為溶液流延法所用之溶劑,例如可舉出氯仿、二氯甲烷等之氯系溶劑;甲苯、二甲苯、苯及此等的混合溶劑等之芳香族系溶劑;甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、2-丁醇等之醇系溶劑;甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、二噁烷、環己酮、四氫呋喃、丙酮、甲基乙基酮(簡稱:MEK)、乙酸乙酯、二乙基醚等。此等溶劑係可僅使用1種,也可併用2種以上
當本發明之溶劑為良溶劑與弱溶劑之混合溶劑時,該良溶劑例如在作為氯系有機溶劑,可舉出二氯甲烷,在作為非氯系有機溶劑,可舉出乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、丙酮、甲基乙基酮、四氫呋喃、1,3-二氧戊環、1,4-二噁烷、環己酮、甲酸乙酯、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-六氟-1-丙醇、1,3-二氟-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲基-2丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、硝基乙烷、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁
醇、第二丁醇、第三丁醇等,其中較佳為二氯甲烷。
弱溶劑係本發明之醇系溶劑,在第1保護膜中以10~1000ppm之範圍內含有者係在展現本發明的效果上為必要。
本發明之環烯烴薄膜中所含有的上述醇系溶劑之含量,係所謂的殘留溶劑量,指在薄膜製造後含於薄膜中之含量。該溶劑量係可藉由後述的頂空氣體層析法來定量,但其測定係指在薄膜製造後到薄膜加工前為止之期間測定時的值。通常,薄膜係在製造及捲取後,被保護片等所包覆而以準密閉狀態保管,由於在加工之前為該狀態,殘留溶劑量之變動小。因此,殘留溶劑量之測定係取在薄膜製造後到薄膜加工前為止之期間測定時之值,判斷是否為本案發明之構成。
殘留溶劑量之控制係可藉由溶劑之構成比率、製膜中的乾燥溫度、乾燥時間等的乾燥條件、膜厚等而進行。
本發明之環烯烴薄膜中殘留的醇系溶劑之含量較佳為10~500ppm之範圍內,更佳為20~200ppm之範圍內。10ppm以上係展現本發明之效果,而且溶液流延製膜中的從金屬支持體的剝離性亦提高。1000ppm以下係從霧度與環境安全性之觀點來看較宜。
本發明之醇系溶劑係由甲醇、乙醇及丁醇所選出,從本發明之效果,同時改善剝離性,能高速度流延之觀點來看較宜。其中,從上述觀點來看,較佳為乙醇。
於本發明中,若為混合溶劑,則較佳為相對於溶劑全體量,使用55質量%以上的前述良溶劑,更佳為70質量%以上,尤佳為使用80質量%以上。
又,從生產性提高之觀點來看,本發明之環烯烴薄膜較佳為組合具有羥基的醇系溶劑與水而使用,較佳為於前述膠漿中添加水,以5~5000ppm之範圍內在薄膜中含有作為殘留溶劑量的水。
水由於在一分子中具有複數的氫鍵性供予基,故為了提高薄膜的強度,可較宜使用。相對於本發明全部溶劑量,水較佳為以0.1~1質量%之範圍內含有。若為0.1質量%以上,則由於與其他的醇系溶劑或包含氫鍵接受性基的環烯烴系樹脂或矽石粒子容易相互作用而較宜,若為1質量%以內,則可抑制疏水性強的環烯烴系樹脂之凝膠化,抑制異物之發生。
〈殘留溶劑量〉
作為溶劑成分使用的前述醇及水在薄膜中之殘留量係藉由以下的測定方法進行。
將經切成一定形狀的薄膜置入20mL的密閉玻璃容器內,在120℃處理20分鐘後,以氣體層析法(機器:HP公司5890 SERIES II,管柱:J&W公司DB-WAX(內徑0.32mm、長度30m)、檢測:FID),GC升溫條件為在40℃保持5分鐘後,以80℃/分鐘升溫到100℃為止,而求得。
於環烯烴系樹脂及受阻酚系化合物、其他化合物之溶解中,可使用在常壓下進行之方法、在主溶劑的沸點以下進行之方法、在主溶劑的沸點以上加壓而進行之方法、以如日本特開平9-95544號公報、日本特開平9-95557號公報或日本特開平9-95538號公報中記載的冷卻溶解法進行之方法、以日本特開平11-21379號公報中記載之在高壓下進行之方法等各種的溶解方法,但從溶解性之觀點來看,較佳為在0.8~4.0MPa之範圍內進行。
膠漿中的環烯烴系樹脂之濃度較佳為10~40質量%之範圍內。於溶解中或後的膠漿中添加化合物,進行溶解及分散後,以濾材過濾,脫泡後以送液泵送到下一步驟。
關於膠漿之過濾,較佳為以具備葉盤型過濾器的主過濾器3,以例如90%捕集粒徑在微粒子之平均粒徑的10~100倍之範圍內的濾材,過濾膠漿。
於本發明中,過濾所使用的濾材係絕對過濾精度愈小愈佳,但若絕對過濾精度過小,則容易發生過濾材的堵塞,必須頻繁地進行濾材的交換,有降低生產性之問題點。
因此,於本發明中,使用於含有環烯烴系樹脂的膠漿之濾材,較佳為絕對過濾精度0.008mm以下者,絕對過濾精度更佳為0.001~0.008mm之範圍內,絕對過濾精度為0.003~0.006mm之範圍內的濾材尤佳。
濾材之材質係沒有特別的限制,可使用通常
的濾材,聚丙烯、鐵氟龍(註冊商標)等之塑膠纖維製濾材或不銹鋼纖維等的金屬製濾材係纖維不脫落等而較宜。
於本發明中,過濾時的膠漿之流量較佳為10~80kg/(h‧m2)之範圍內,更佳為20~60kg/(h‧m2)之範圍內。此處,若過濾時的膠漿之流量為10kg/(h‧m2)以上,則成為有效率的生產性,若過濾時的膠漿之流量為80kg/(h‧m2)以內,則施加於濾材的壓力為適當,不使濾材破損而較宜。
濾壓較佳為3500kPa以下,更佳為3000kPa以下,尤佳為2500kPa以下。再者,濾壓係可藉由適宜選擇過濾流量與過濾面積而控制。
於多數的情況,在主膠漿中會含有1~50質量%左右的退料(return material)。
所謂的退料,例如就是環烯烴薄膜細粉碎之物、在將環烯烴薄膜製膜時所發生的切掉薄膜後的兩側部分之物、或因擦傷等超過薄膜的規定值之環烯烴薄膜原材。
又,作為膠漿調製所用的樹脂之原料,可較宜使用環烯烴系樹脂及其他化合物等預先經顆粒化者。
(2)流延步驟
(2.1)膠漿之流延
使膠漿通過送液泵(例如,加壓型定量齒輪泵)而送液到加壓模頭(30),在無限地移動之循環金屬支持體(31)例
如不銹鋼帶或旋轉的金屬滾筒等之金屬支持體上的流延位置,從加壓模頭狹縫來流延膠漿之步驟。
流延(澆鑄)步驟中的金屬支持體較佳為表面經鏡面加工者,作為金屬支持體,較宜使用不銹鋼帶或鑄件且表面經鍍敷加工的滾筒。澆鑄的寬度可設為1~4m之範圍內,較佳為1.3~3m之範圍內,更佳為1.5~2.8m之範圍內。流延步驟的金屬支持體之表面溫度為-50℃~溶劑未沸騰發泡的溫度以下,更佳為設定在-30~0℃之範圍。溫度愈高則網片(在流延用金屬支持體上流延膠漿,將所形成的膠漿膜稱為網片)之乾燥速度可愈快而較宜,但若太高則有因網片的發泡等而平面性變差之情況。較佳的支持體溫度係在0~100℃之範圍內適宜決定,更佳為5~30℃之範圍內。或者,藉由冷卻而使網凝膠化,以多含殘留溶劑的狀態自滾筒剝離者亦為較佳的方法。
控制金屬支持體的溫度之方法係沒有特別的限制,但有噴吹溫風或冷風之方法或使溫水接觸金屬支持體的背側之方法。使用溫水者由於有效率地進行熱的傳達,使金屬支持體之溫度成為固定為止的時間短而較宜。使用溫風時,考慮因溶劑的蒸發潛熱所造成網片之溫度降低,有一邊使用溶劑的沸點以上溫風,一邊亦防止發泡,同時使用比目的溫度更高溫度的風之情況。特別地,較佳為於自流延起到剝離為止之間,變更支持體之溫度及乾燥風之溫度,有效率地進行乾燥。
模頭係較佳為能調整模頭的金屬口部分之狹
縫形狀,且使膜厚容易成為均勻之加壓模頭。於加壓模頭中有衣架型模頭或T模頭等,皆可較佳地使用。金屬支持體之表面係成為鏡面。為了提高製膜速度,可在金屬支持體上設置2座以上的加壓模頭,將膠漿量分割而層合。
(2.2)溶劑蒸發步驟
於流延用金屬支持體上加熱網片,使溶劑蒸發之步驟,控制後述剝離時的殘留溶劑量之步驟。
為了使溶劑蒸發,有從網片側來吹風之方法或從支持體的背面藉由液體傳熱之方法、藉由輻射熱從表裏來傳熱之方法等,但背面液體傳熱方法係乾燥效率良好而較宜。又,亦較宜組合彼等之方法。較佳為使流延後的支持體上之網片在30~100℃之範圍內之環境下,於支持體上乾燥。為了維持在30~100℃之範圍內的環境下,較佳為將此溫度的溫風打到網片上面或藉由紅外線等之手段加熱。
從面品質、透濕性、剝離性之觀點來看,較佳為於30~180秒之範圍內,從支持體剝離該網片。
(2.3)剝離步驟
將在金屬支持體上溶劑已蒸發的網片,於剝離位置中剝離之步驟。經剝離的網片係作為薄膜送到下一步驟。
金屬支持體上的剝離位置之溫度較佳為10~40℃之範圍內,更佳為11~30℃之範圍內。
於本發明中,在前述溶劑蒸發步驟中蒸發網片中的溶劑,但在剝離時間點之金屬支持體上的網片之殘留溶劑量較佳為設在15~100質量%之範圍內。殘留溶劑量之控制較佳為以前述溶劑蒸發步驟中的乾燥溫度及乾燥時間進行。
若前述殘留溶劑量為15質量%以上,則在支持體上的乾燥過程中,由於矽石粒子在厚度方向中不具有分布,成為在薄膜中均勻分散之狀態而較宜。
又,若前述殘留溶劑量為100質量%以內,則由薄膜具有自我支持性,可避免薄膜的剝離不良,亦可保持網片的機械強度,故剝離時的平面性提高,可抑制因剝離張力所致的凹凸不平或縱條紋之發生。
網片或薄膜的殘留溶劑量係以下述式(Z)所定義。
式(Z) 殘留溶劑量(%)=(網片或薄膜的加熱處理前質量-網片或薄膜的加熱處理後質量)/(網片或薄膜的加熱處理後質量)×100
再者,所謂測定殘留溶劑量時的加熱處理,就是表示在115℃進行1小時的加熱處理。
從金屬支持體剝離網片而成為薄膜時的剝離張力,通常為196~245N/m之範圍內,但於剝離之際容易導入皺紋時,較佳為以190N/m以下之張力剝離。
於本發明中,較佳為將該金屬支持體上的剝離位置之溫度設為-50~40℃之範圍內,更佳為10~40℃之範圍內,最佳為15~30℃之範圍內。
(3)乾燥及延伸步驟
乾燥步驟亦可分成預備乾燥步驟、正式乾燥步驟而進行。
(3.1)預備乾燥步驟
從金屬支持體剝離網片而得之薄膜係預備乾燥。薄膜的預備乾燥係可藉由配置於上下的多數輥,一邊搬運薄膜一邊乾燥,也可如拉幅乾燥機之方式,以夾子固定薄膜之兩端部,一邊搬運一邊乾燥。
使網片乾燥之手段係沒有特別的限制,一般可以熱風、紅外線、加熱輥、微波等進行,但於簡便性之點上,較佳為以熱風進行。
網片之預備乾燥步驟的乾燥溫度較佳為薄膜的玻璃轉移點-5℃以下,在30℃以上之溫度進行1分鐘以上30分鐘以下的熱處理者係有效果的。於乾燥溫度為40~150℃之範圍內,更佳為50~100℃之範圍內進行乾燥。
(3.2)延伸步驟
本發明之第2保護膜係可在延伸裝置34中於殘留溶
劑量下進行延伸處理,使矽石粒子均勻分散於薄膜中的樹脂內,或提高薄膜的平面性,或控制薄膜內的分子配向,而得到所欲的遲滯值Ro及Rt。作為延伸方法,可為單軸延伸,也可為雙軸延伸,當雙軸延伸時,逐次延伸法、同時延伸法、斜延伸法皆可。
於本發明的環烯烴薄膜之製造方法中,在延伸該薄膜的步驟中,較佳為將延伸開始時的殘留溶劑量設為1質量%以上且未達15質量%,更佳為2~10質量%之範圍內,若為前述殘留溶劑量之範圍,則可避免在延伸時將不均勻的應力施予薄膜。
本發明的環烯烴薄膜亦較佳為在長度方向(亦稱為MD方向、流延方向)及/或寬度方向(亦稱為TD方向)及/或斜方向中延伸,較佳為至少藉由延伸裝置,在寬度方向中延伸而製造。
延伸操作亦可分割成多階段而實施。又,進行雙軸延伸時,可同時進行雙軸延伸,也可階段地實施。此時,所謂的階段的,就是例如亦可依順序進行延伸方向不同的延伸,也可將相同方向的延伸分割成多階段,且將不同方向的延伸在其任一階段中施加。
即,例如亦可如以下的延伸步驟:
‧長度方向中延伸→寬度方向中延伸→長度方向中延伸→長度方向中延伸
‧寬度方向中延伸→寬度方向中延伸→長度方向中延伸→長度方向中延伸
‧寬度方向中延伸→斜方向中延伸
又,於同時雙軸延伸中,亦包含在一方向中延伸,在另一方向將張力緩和而使收縮之情況。
本發明之環烯烴薄膜較佳為以延伸後的膜厚成為所欲範圍之方式,在長度方向及/或寬度方向中,較佳為在寬度方向中,於薄膜的玻璃轉移溫度為Tg時,在(Tg+5)~(Tg+50)℃之溫度範圍中延伸。若於上述溫度範圍中延伸,則相位差之調整容易,而且由於可降低延伸應力而霧度變低。又,抑制斷裂的發生,得到平面性、薄膜本身的著色性優異之2保護膜。延伸溫度較佳為在(Tg+10)~(Tg+40)℃之範圍中進行。
再者,此處所言的玻璃轉移溫度Tg,就是使用市售的差示掃描熱量測定器,以升溫速度20℃/分鐘進行測定,依照JIS K7121(1987)求得的中間點玻璃轉移溫度(Tmg)。具體的薄膜之玻璃轉移溫度Tg之測定方法,係依照JIS K7121(1987),使用SEIKO儀器(股)製的差示掃描熱量計DSC220來測定。
本發明的環烯烴薄膜較佳為將薄膜至少在寬度方向中,相對於原寬度,以1~60%之範圍內的延伸率延伸,且更佳為於薄膜的長度方向及寬度方向中,各自以5~40%之範圍內的延伸率延伸。特別地,該延伸率之範圍更佳為相對於原寬度,以10~30%之範圍內延伸。本發明所言的延伸率,就是指相對於延伸前的薄膜之長邊或寬邊的長度,延伸後的薄膜之長邊或寬邊的長度之比率
(%)。
在長度方向中延伸之方法係沒有特別的限定。例如,可舉出對於複數的輥給予圓周速度差,於其間利用輥圓周速度差而在縱向中延伸之方法,以夾子或針固定網片之兩端,在行進方向中擴大夾子或針之間隔而在縱向中延伸之方法,或縱橫同時地擴大而在縱橫兩方向中延伸之方法等。當然此等之方法亦可組合使用。
在寬度方向中延伸者,例如使用如日本特開昭62-46625號公報中所示之乾燥全步驟或一部分的步驟,一邊在寬度方向中以夾子或針將網片的寬度兩端保持寬,一邊乾燥之方法(亦稱為拉幅方式),其中較宜使用:使用夾子的拉幅方式、使用針的針拉幅方式。
於對寬度方向之延伸時,較佳為在薄膜寬度方向中以100~500%/min之範圍內的延伸速度進行延伸。
若延伸速度尤其為250%/min以上,則由於平面性提高,而且以高速處理薄膜,故於生產適應性之觀點上較宜,若為500%/min以內,則薄膜可在不斷裂下進行處理而較宜。
較佳的延伸速度為300~400%/min之範圍內,於低倍率的延伸時有效。延伸速度係藉由以下述式1所定義。
式(D) 延伸速度(%/min)=[(d1/d2)-1]×100(%)/t
式(D)中,d1係延伸後的本發明之第2保護膜的前述延伸方向之寬度尺寸,d2係延伸前的第2保護膜之前述延伸方向之寬度尺寸,t係延伸所需要的時間(min)。
本發明的環烯烴薄膜係可藉由延伸而賦予所欲的相位差值。
本發明的環烯烴薄膜之膜厚較佳為5~80μm,特佳為20~60μm。在測定波長590nm的面內相位差Ro與厚度方向的相位差Rt各自為(iii)40≦Ro≦300、(iv)100≦Rt≦400者,係在作為第2保護膜使用時,從可提供輕量且薄膜的偏光板,且能賦予作為VA模式型液晶顯示裝置用的偏光板最適合的相位差之觀點來看較宜。更佳為(iii)50≦Ro≦200、(iv)100≦Rt≦300之範圍內。
於延伸步驟中,通常在延伸後,進行保持‧緩和。即,本步驟較佳為依順序進行:延伸薄膜的延伸階段、將薄膜以延伸狀態保持之保持階段及在延伸薄膜的方向中緩和之緩和階段。於保持階段中,將在延伸階段所達成的延伸率之延伸以延伸階段的延伸溫度保持。於緩和階段中,在保持階段中保持延伸階段中的延伸後,藉由解除延伸用的張力,而緩和延伸。緩和階段係可在延伸階段的延伸溫度以下進行。
(3.3)乾燥步驟
於乾燥步驟中,藉由乾燥裝置35加熱延伸後的薄膜而使其乾燥。
為了調整薄膜中含有的有機溶劑量,較佳為適宜調整乾燥步驟之條件而進行。
藉由熱風等加熱薄膜時,亦較宜使用一種手段,其設有能將使用過的熱風(含有溶劑的空氣或加濕空氣)予以排氣之噴嘴,防止使用過的熱風之混入。熱風溫度更佳為40~350℃之範圍。又,乾燥時間較佳為5秒~60分鐘左右,更佳為10秒~30分鐘。
又,加熱乾燥手段係不限於熱風,例如可使用紅外線、加熱輥、微波等。從簡便性之觀點來看,較佳為一邊以配置成交錯狀的搬運輥36來搬運薄膜,一邊以熱風等進行乾燥。乾燥溫度係考慮殘留溶劑量、搬運中的伸縮率等,更佳為40~350℃之範圍。
於乾燥步驟中,殘留溶劑量一般較佳為將薄膜乾燥直到成為0.5質量%以下為止。
(4)捲取步驟
(4.1)滾花加工
於指定的熱處理或冷卻處理之後,在捲取前設置縱切機來切掉端部,得到良好的捲繞姿態而較佳。再者,較佳為對於寬邊兩端部進行滾花加工。
滾花加工係可藉由將經加熱的壓花輥推壓至薄膜寬邊端部而形成。於壓花輥上形成有細的凹凸,藉由推壓此而在薄膜上形成凹凸,可使端部膨鬆。
本發明之第2保護膜的寬邊兩端部之滾花高
度較佳為4~20μm之範圍內,寬度為5~20mm之範圍內。
(4.2)
作為得到良好的捲繞姿態之另一手段,在捲取前,以防止薄膜彼此的黏連為目的,亦可重疊遮蔽膜(亦稱為保護膜)而同時地捲取,也可在延伸薄膜的至少一端,較佳為在兩端,一邊貼合膠帶等一邊捲取。作為遮蔽膜,只要是能保護上述薄膜者,則沒有特別的限制,例如可舉出聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等。
又,於本發明中,上述的滾花加工較佳為設在薄膜的製膜步驟中之乾燥結束後、捲取前。
(4.3)捲取步驟
於薄膜中的殘留溶劑量成為2質量%以下後,作為薄膜捲取之步驟,藉由使殘留溶劑量較佳成為1質量%以下,更佳成為0.1質量%以下,可得到尺寸安定性良好的薄膜。
捲取方法只要是一般使用者即可,有固定力矩法、固定張力法、錐度張力法、內部應力一定的規劃張力控制法等,可靈活運用彼等。
(熔融流延製膜法)
本發明之環烯烴薄膜亦可藉由熔融流延成膜法(以
下,亦稱為熔融擠出法)來製造,以下顯示其一例。
使用熔融擠出法來製造環烯烴薄膜之方法,係具有將在玻璃轉移溫度以上之溫度經加熱熔融的環烯烴樹脂,自模頭擠出成薄膜狀而形成環烯烴薄膜之步驟(A),以製膜用支持體接受前述環烯烴薄膜,將薄膜冷卻之步驟(B),以橫單軸、逐次或同時雙軸進行延伸之步驟(C)。經加熱至玻璃轉移溫度以上之溫度的環烯烴樹脂係熔融,但該環烯烴樹脂係被冷卻而成為未達玻璃轉移溫度、硬化。因此,將玻璃轉移溫度以上之柔軟的環烯烴樹脂製膜成薄膜狀,然後冷卻而使其硬化,藉由經過延伸步驟,可得到所欲的環烯烴薄膜。
於環烯烴薄膜之製造方法的前述步驟(A)及(B)中之至少步驟(B)中,較佳為在樹脂薄膜的中央區域與第一固定區域之間設置第一伸張區域,而且在樹脂薄膜的中央區域與第二伸張區域之間設置第二伸張區域。因此,於步驟(B)中,環烯烴薄膜係在其寬度方向中,依順序具備第一固定區域、第一伸張區域、中央區域、第二伸張區域及第二固定區域。又,前述的第一伸張區域及第二伸張區域係以給予相同張力時,第一伸張區域及第二伸張區域的伸長量大於中央區域的伸長量之方式設置。
藉由具有如此的構成,環烯烴薄膜之製造方法係可製造在其中央區域具有本發明所規定的厚度方向之遲滯值Rt的環烯烴薄膜。
再者,由於若於環烯烴薄膜中添加紫外線吸
收劑,則有遲滯值上升之情況,故紫外線吸收劑之選擇或含量、或薄膜膜厚之設定變成重要。作為紫外線吸收劑,較佳為苯并三唑系化合物。
接著,交替使用圖式,說明熔融流延法的環烯烴薄膜之製造方法。
圖3係示意地顯示可適用於本發明的熔融流延法之膠漿調製步驟、流延步驟及乾燥步驟之一例的圖。
如圖3所示,環烯烴薄膜(410)之製造裝置(400)具備模頭(510)、作為支持體的澆鑄輥(520)、作為密著裝置的靜電釘扎裝置(531及532)、作為剝離裝置的剝離輥(540)、修邊裝置(550)、延伸裝置(未圖示)、遮蔽裝置(未圖示)與作為捲取裝置的捲取軸(560)。
模頭(510)係設置用於從未圖示的樹脂供給裝置,將具有玻璃轉移溫度以上之溫度的單一樹脂,如箭號A110所示地供給。又,模頭(510)係設置用於將如此所供給的樹脂,通過唇(516)而擠出成薄膜狀,得到由熔融狀態的樹脂所成之樹脂薄膜(420)。
如圖3所示,澆鑄輥(520)係具有外周面(521)作為能接受從模頭(510)所擠出之環烯烴薄膜(420)的支持面之輥。此澆鑄輥(520)係設置在與模頭(510)對向的位置。
又,澆鑄輥(520)係設置成為藉由從未圖示的驅動裝置所給予驅動力,而能如箭號A120所示地旋轉。因此,澆鑄輥(520)係具有藉由該澆鑄輥(520)之旋轉而能搬
運在外周面(521)上所接受的環烯烴薄膜(420)之構成。
再者,澆鑄輥(520)係可設有溫度調整。因此,澆鑄輥(520)係具有能將在外周面(521)上所接受的環烯烴薄膜(420)冷卻到所欲的溫度之構成。澆鑄輥(520)之溫度係設定成為於在澆鑄輥(520)之周面(521)上接受環烯烴薄膜(420)後到藉由剝離輥(540)剝離為止之期間中,能將環烯烴薄膜(420)冷卻到環烯烴薄膜(420)中所含有的樹脂之玻璃轉移溫度以下。
剝離輥(540)係與澆鑄輥(520)平行,設置成為能如箭號A140所示地旋轉。又,此剝離輥(540)係設置成為能從澆鑄輥(520)的外周面(521)來剝離藉由澆鑄輥(520)冷卻到環烯烴薄膜(420)中所含有的樹脂之玻璃轉移溫度以下的環烯烴薄膜(420)。再者,剝離輥(540)係設置成為能將經剝離的環烯烴薄膜(420)送出到修邊裝置(550)。
修邊裝置(550)係用於從經由剝離輥(540)所剝離的環烯烴薄膜(420)來去除至少第一固定區域及第二固定區域之裝置。
此修邊裝置(550)係在外周具備刀刃,具備成對設置的修邊刀(551及552)。修邊裝置(550)係設置成為從環烯烴薄膜(420)切除端部薄膜(428),將包含剩餘的中央區域之環烯烴薄膜(410)送出至延伸裝置,以修邊裝置切除在延伸中因裝置而產生的端部之痕跡,對於包含剩餘的中央區域之環烯烴薄膜,施予遮蔽,以修邊裝置切除自環烯烴薄膜所突出的遮蔽膜,將包含剩餘的中央區域之經
遮蔽的環烯烴薄膜送出至捲取軸(560)。藉由將加工適應性賦予環烯烴薄膜,無遮蔽膜亦可安定地捲取。
作為延伸步驟的延伸倍率,以縱橫合計為1.01~1.60之範圍內。作為延伸方法,可為單軸延伸、雙軸延伸或斜延伸之任一方法。
捲取軸(560)係設置成為藉由未圖示的驅動裝置,以箭號A160所示地旋轉。因此,捲取裝置(560)具有藉由將從修邊裝置(550)所送來的環烯烴薄膜(410)予以捲取,得到薄膜捲筒(430)之構成。
如以上,得到可適用作為第2保護膜的環烯烴薄膜(410)。
再者,以如此方法所製作的環烯烴薄膜(410),從作為第2保護膜使用之觀點來看,通常具有高的透明性。具體而言,環烯烴薄膜(410)的1mm厚換算之全光線透過率較佳為80%以上,更佳為90%以上。又,環烯烴薄膜的1mm厚換算之霧度較佳為0.3%以下,特佳為0.2%以下。此處,全光線透過率係可依據JIS K7361-1997測定。又,霧度係可依據JIS K7136-1997測定。
關於使用熔融流延法的環烯烴薄膜之製造方法及可適用於其的環烯烴樹脂之詳細,例如可參照日本特開2015-187629號公報中記載之內容。
《偏光板》
本發明之偏光板係使用紫外線硬化型接著劑或水系接
著劑,將本發明的第1保護膜及第2保護膜貼合於偏光鏡之兩面的構成。
又,當使用本發明之偏光板作為視覺辨認側的偏光板時,於偏光板用之保護膜上,較佳為設置防眩層或透明硬塗層、抗反射層、抗靜電層、防污層等。
[偏光鏡]
本發明之偏光板的主要構成要素之偏光鏡係僅使一定方向的極化波面之光通過之元件,目前已知的代表性偏光鏡係聚乙烯醇系偏光薄膜。於聚乙烯醇系偏光薄膜中,有使碘染色於聚乙烯醇系薄膜者與使二色性染料染色於其者。
作為偏光鏡,可使用將聚乙烯醇水溶液予以製膜,使此單軸延伸及染色,或於染色後單軸延伸後,較佳以硼化合物進行耐久性處理之偏光鏡。偏光鏡之膜厚較佳為2~30μm,特佳為2~15μm。
又,亦較宜使用日本特開2003-248123號公報、日本特開2003-342322號公報等中記載的乙烯單位之含量1~4莫耳%、聚合度2000~4000、皂化度99.0~99.99莫耳%的乙烯改性聚乙烯醇。其中,較宜使用熱水切斷溫度為66~73℃的乙烯改性聚乙烯醇薄膜。使用此乙烯改性聚乙烯醇薄膜的偏光鏡係偏光性能及耐久性能優異,而且色不均少,特宜使用於大型液晶顯示裝置。
[偏光板之製作]
本發明之偏光板係可藉由一般的方法製作。可適宜表面處理本發明之第1保護膜的偏光鏡對向面側,於在碘溶液中浸漬延伸而製作的偏光鏡之至少一面上,使用後述的紫外線硬化型接著劑或水系接著劑來貼合。於另一面上亦貼合第2保護膜。
與偏光鏡之貼合方式例如較佳為以偏光鏡的吸收軸與各保護膜的遲相軸成為正交之方式貼合。
(紫外線硬化型接著劑)
於本發明之偏光板中,本發明之保護膜與偏光鏡較佳為藉由紫外線硬化型接著劑來接著。
於本發明中,藉由在保護膜與偏光鏡之貼合中採用紫外線硬化型接著劑,而即使為薄膜也強度高,可得到平面性優異的偏光板。
〈紫外線硬化型接著劑之組成〉
作為偏光板用的紫外線硬化型接著劑組成物,已知利用光自由基聚合的光自由基聚合型組成物、利用光陽離子聚合的光陽離子聚合型組成物、以及併用光自由基聚合及光陽離子聚合的混成型組成物。
作為光自由基聚合型組成物,已知日本特開2008-009329號公報中記載之以特定比例包含含有羥基或羧基等極性基的自由基聚合性化合物及不含極性基的自由
基聚合性化合物之組成物等。特別地,自由基聚合性化合物較佳為自由基能聚合的具有乙烯性不飽和鍵之化合物。於自由基能聚合的具有乙烯性不飽和鍵之化合物的較佳例中,包含具有(甲基)丙烯醯基的化合物。於具有(甲基)丙烯醯基的化合物之例中,包含N取代(甲基)丙烯醯胺系化合物、(甲基)丙烯酸酯系化合物等。(甲基)丙烯醯胺意指丙烯醯胺或甲基丙烯醯胺。
又,作為光陽離子聚合型組成物,可舉出如日本特開2011-028234號公報中揭示之含有(α)陽離子聚合性化合物、(β)光陽離子聚合起始劑、(γ)對於比380nm長波長的光顯示極大吸收的光增感劑及(δ)萘系光增感助劑之各成分的紫外線硬化型接著劑組成物。惟,亦可使用此以外的紫外線硬化型接著劑。
(1)前處理步驟
前處理步驟係對於保護膜之與偏光鏡的接著面進行易接著處理之步驟。作為易接著處理,可舉出電暈處理、電漿處理等。
(紫外線硬化型接著劑之塗佈步驟)
作為紫外線硬化型接著劑之塗佈步驟,於偏光鏡與偏光板用之保護膜的接著面中至少一者上,塗佈上述紫外線硬化型接著劑。將紫外線硬化型接著劑直接塗佈於偏光鏡或保護膜之表面時,其塗佈方法係沒有特別的限定。例
如,可利用刮刀、線棒、模塗機、缺角輪塗佈機、凹版塗佈機等各種的濕式塗佈方式。又,亦可利用於偏光鏡與保護膜之間,塗佈紫外線硬化型接著劑後,以輥等加壓而均勻擴展之方法。
(2)貼合步驟
藉由上述方法塗佈紫外線硬化型接著劑後,以貼合步驟處理。於此貼合步驟中,例如以先前的塗佈步驟在偏光鏡的表面上塗佈紫外線硬化型接著劑時,在其上疊合纖維素樹脂薄膜。又,於第1或第2保護膜之表面上塗佈紫外線硬化型接著劑的方式時,在其上疊合偏光鏡。另外,於偏光鏡與保護膜之間流延紫外線硬化型接著劑時,以該狀態疊合偏光鏡與保護膜。然後,通常於此狀態成為從兩面的保護膜側,以加壓輥等夾持而加壓。加壓輥之材質係可使用金屬或橡膠等。配置於兩面的加壓輥係可為相同材質,也可為不同材質。
(3)硬化步驟
於硬化步驟中,對於未硬化的紫外線硬化型接著劑照射紫外線,而使包含陽離子聚合性化合物(例如,環氧化合物或氧雜環丁烷化合物)或自由基聚合性化合物(例如,丙烯酸酯系化合物、丙烯醯胺系化合物等)的紫外線硬化型接著劑層硬化,隔著紫外線硬化型接著劑接著經疊合的偏光鏡與本發明之保護膜。於偏光鏡之兩面上貼合保護膜
的本發明之構成中,以在偏光鏡之兩面上各自隔著紫外線硬化型接著劑而疊合有保護膜之狀態,照射紫外線,使兩面的紫外線硬化型接著劑同時地硬化者係有利。
紫外線之照射條件只要是能使適用於本發明的紫外線硬化型接著劑硬化之條件,則可採用任意之適當條件。紫外線之照射量以累計光量表示較佳為50~1500mJ/cm2之範圍,更佳為100~500mJ/cm2之範圍。本發明中,於良率提高之點上,亦較佳為從第1保護膜側來照射紫外線。
以連續生產線進行偏光板之製程時,線速度雖然取決於接著劑的硬化時間,但較佳為1~500m/min之範圍內,更佳為5~300m/min之範圍內,尤佳為10~100m/min之範圍內。若線速度為1m/min以上,則可確保生產性,或可抑制對於本發明之保護膜的傷害,可製作耐久性優異的偏光板。又,若線速度為500m/min以下,則紫外線硬化型接著劑之硬化變充分,可形成具備目的之硬度、接著性優異的紫外線硬化型接著劑層。
《液晶顯示裝置》
藉由將貼合有上述本發明之保護膜的本發明之偏光板使用於液晶顯示裝置,可製作各種的視覺辨認性優異之本發明的液晶顯示裝置。
本發明之偏光板係可用於STN、TN、OCB、HAN、VA(MVA、PVA)、IPS、OCB等的各種驅動方式之
液晶顯示裝置。較佳為VA型液晶顯示裝置。
於液晶顯示裝置中,通常使用視覺辨認側的偏光板與背光側的偏光板之2片偏光板,但亦較佳為使用本發明之偏光板作為雙方的偏光板,也較佳為使用作為單側的偏光板。
VA型液晶顯示裝置中的上述偏光板之貼合方式係可參照日本特開2005-234431號公報進行。
本發明中使用的液晶胞包含液晶層與夾持前述液晶層的一對基板,前述一對基板之厚度為0.3~0.7mm之範圍內的玻璃基板,係從液晶顯示裝置的薄型化、輕量化之觀點來看較宜。
圖4係顯示於液晶胞(101C)之兩面配置有上述說明的本發明之偏光板(101A及101B)的液晶顯示裝置(100)之構成的一例之概略剖面圖。
圖4中,以作為透明基材的玻璃基板(108A及108B)夾持液晶層(107)之兩面而構成液晶胞(101C),於各自的玻璃基板(108A及108B)各自之表面上,隔著黏著層(106),配置圖4中所示構成的偏光板(101A及101B),而構成液晶顯示裝置100。
於圖4記載的液晶顯示裝置(100)之構成中,作為由本發明規定的構成所成之具有第2保護膜的偏光板,亦可為適用於偏光板(101A)之構成,也可適用於偏光板(101B)之構成,或也可為適用於偏光板(101A)及偏光板(101B)的雙方之構成。採用本發明之偏光板的液晶顯示裝
置尤其較佳為VA型液晶顯示裝置。
液晶胞(101C)係在液晶物質之兩面配置有配向膜、透明電極及玻璃基板(108A及108B)而構成。
藉由在液晶顯示裝置中具備耐久性、平面性等優異、良率亦經改善的本發明之偏光板,即使將構成液晶胞的玻璃基材予以薄膜化,也可不易發生面板彎曲,結果可得到達成薄膜化的液晶顯示裝置。
作為構成可用於液晶胞(101C)的玻璃基板(108A及108B)之材質,例如可舉出鈉鈣玻璃、矽酸鹽玻璃等,較佳為矽酸鹽玻璃,具體而言更佳為矽石玻璃或硼矽酸玻璃。
構成玻璃基板的玻璃較佳為實質上不含鹼成分的無鹼玻璃,具體而言鹼成分之含量為1000ppm以下的玻璃係較宜。玻璃基板中的鹼成分之含量較佳為500ppm以下,更佳為300ppm以下。含有鹼成分的玻璃基材係在薄膜表面發生陽離子的取代,容易發生吹鹼的現象。因此,薄膜表層之密度容易降低,玻璃基板容易破損。
構成液晶顯示裝置之液晶胞的玻璃基板(108A及108B)之厚度較佳為0.3~0.7mm之範圍內。如此的厚度係在能有助於液晶顯示裝置的薄型化形成之點上較宜。
玻璃基板係可藉由眾所周知之方法例如浮式法、下拉法、溢流下拉法等而成形。其中,從在成形時玻璃基材的表面不與成形構件接觸,難以損傷所得之玻璃基
材的表面等來看,較佳為溢流下拉法。
又,如此的玻璃基板亦可作為市售品取得,例如可舉出旭硝子公司製的無鹼玻璃AN100(厚度500μm)、CORNING公司製的玻璃基板EAGLE XG(r)Slim(厚度300μm、400μm等)、日本電氣硝子公司製的玻璃基材(厚度100~200μm)等。
另外,如圖4所示之偏光板(101A、101B)與構成液晶胞(101C)的玻璃基材(108A及108B)係各自隔著黏著層(106)接著。
作為黏著層,可採用雙面膠帶例如LINTEC公司製之厚度25μm的雙面膠帶(無基材的膠帶MO-3005C)等或前述活性光線硬化型樹脂層之形成中使用的組成物。
使用本發明之偏光板的液晶顯示裝置,係除了本發明之效果,還具有層間的密著性優異,耐褪色性、顯示影像的抗蛋型不均性等優異之有利點。
偏光板的相位差薄膜側之表面與液晶胞的至少一表面之貼合,係藉由眾所周知之手法進行。視情況,亦可隔著接著層貼合。
藉由使用本發明之偏光板,特別地即使為畫面是30型以上的大畫面之液晶顯示裝置,也可得到面板彎曲經抑制,顯示不均、正面對比等視覺辨認性優異,薄膜且輕量化之液晶顯示裝置。
[實施例]
以下,舉出實施例來具體說明本發明,惟本發明不受此等所限定。再者,實施例中使用「份」或「%」之表示,惟只要沒有特別預先指明,則表示「質量份」或「質量%」。
實施例1
《第1保護膜之製作》
依照下述之方法,製作當作聚酯薄膜的第1保護膜PET1~PET4。
[第1保護膜PET1之製作]
(聚酯樹脂A之調製)
將酯化反應容器升溫,在200℃投入86.4質量份的對苯二甲酸及64.6質量份的乙二醇,一邊加熱攪拌,一邊投入0.017質量份作為觸媒的三氧化銻、0.064質量份的乙酸鎂四水合物、0.16質量份的三乙胺。於錶壓為0.34MPa、溫度為240℃之條件下進行加壓酯化反應。
接著,使酯化反應容器回到常壓,添加0.014質量份的磷酸。再者,以15分鐘升溫到260℃為止,添加0.012質量份的磷酸三甲酯。接著,於15分鐘後,以高壓分散機進行分散處理,又15分鐘後,將所得之酯化反應生成物移送至聚縮合反應槽,在280℃於減壓下進行聚縮合反應。
於聚縮合反應結束後,以日本精線公司製的Nasolon Filter NF-05S進行過濾處理,自噴嘴擠出股條(strand),預先進行過濾處理(孔徑:1μm以下)後,使用冷卻水來冷卻、固化,將樹脂切割成顆粒狀。所得之聚酯樹脂A(聚對苯二甲酸乙二酯樹脂A)之固有黏度為0.62cm3/g,實質上不含惰性粒子及內部析出粒子。
(接著性改質層形成用塗佈液之調製)
藉由常見方法進行酯交換反應及聚縮合反應,調製作為二羧酸成分(相對於二羧酸成分全體),使用46莫耳%的對苯二甲酸、46莫耳%的間苯二甲酸及8莫耳%5-磺酸根基間苯二甲酸鈉,作為二醇成分(相對於二醇成分全體)之50莫耳%的乙二醇及50莫耳%的新戊二醇之組成含有水分散性磺酸金屬鹼之共聚合聚酯樹脂。
接著,混合水51.4質量份、異丙醇38質量份、正丁基溶纖劑5質量份、非離子系界面活性劑0.06質量份後,加熱攪拌,於到達77℃後,添加5質量份的上述含有水分散性磺酸金屬鹼的共聚合聚酯樹脂,繼續加熱攪拌直到樹脂塊消失為止後,將樹脂水分散液冷卻到常溫為止,得到固體成分濃度為5.0質量%的均勻水分散性共聚合聚酯樹脂液。
再者,使凝集體矽石粒子(FUJI SILYSIA(股)製,Sylysia 310)3質量份分散於水50質量份中。於上述水分散性共聚合聚酯樹脂液99.5質量份中,添加Sylysia
310的水分散液0.54質量份,邊攪拌邊添加水20質量份,而調製接著性改質層形成用塗佈液。
(聚酯薄膜之製作)
藉由常見方法來乾燥上述所調製的聚酯A,供給至擠壓機,在285℃熔融,以不銹鋼燒結體的濾材(標稱過濾精度10μm粒子95%截止)過濾此聚合物,自金屬口擠出成薄片狀後,使用靜電施加澆鑄法來捲附於表面溫度30℃的澆鑄滾筒上而冷卻固化,製作未延伸的聚酯薄膜(PET薄膜)。
接著,藉由逆輥法,於未延伸的PET薄膜之兩面上,以乾燥後的塗佈量成為0.08g/m2之方式,塗佈上述所調製的接著性改質層形成用塗佈液後,在80℃乾燥20秒。
將此形成有接著性改良層的未延伸薄膜導引至拉幅延伸機,一邊以夾子抓住薄膜的端部,一邊在溫度125℃的加熱區中,於寬度方向中延伸至4.0倍。
接著,將在寬度方向中經延伸的寬度維持保持著,在溫度225℃處理30秒,更在寬度方向中進行3.0%的緩和處理,而製作薄膜厚度為60μm的單軸配向聚對苯二甲酸乙二酯薄膜之第1保護膜PET1。
[第1保護膜PET2之製作]
於上述第1保護膜PET1之製作中,適宜調整未延伸
薄膜之厚度,製作延伸後之厚度為80μm的第1保護膜PET2。
[第1保護膜PET3之製作]
混合10質量份的經乾燥之紫外線吸收劑(2,2’-(1,4-伸苯基)雙(4H-3,1-苯并噁嗪酮-4-酮)與90質量份的聚酯薄膜(固有黏度為0.62cm3/g),使用第1擠壓機,製作含有紫外線吸收劑的厚度為100μm之聚酯薄膜的保護膜PET3。
[第1保護膜PET4之製作]
使用上述所製作的第1保護膜PET1,於一面側,依照下述之方法形成硬化樹脂層(硬塗層)。
(硬化樹脂層(硬塗層)之形成)
將下述硬化性樹脂組成物1-1塗佈於具有接著性改質層的第1保護膜PET1上,於溫度70℃的熱烘箱中乾燥60秒,而使塗膜中的溶劑蒸發後,以累計光量50mJ/cm2照射紫外線而進行半硬化,形成第1塗膜。接著,於經半硬化的第1塗膜上,塗佈下述硬化性樹脂組成物2-1作為第2硬化性樹脂組成物,於溫度70℃的熱烘箱中乾燥60秒,而使塗膜中的溶劑蒸發,以累計光量200mJ/cm2照射紫外線而進行全硬化,於乾燥膜厚2μm的第1塗膜(共用結合層)上,層合乾燥膜厚13μm的第2塗膜(上層),而形成硬化樹脂層(硬塗層)。
〈硬化性樹脂組成物1-1之調製〉
〈硬化性樹脂組成物2-1之調製〉
上述製作的第1保護膜之PET1~PET4的特性值係如以下。
PET1:膜厚=60μm,在380nm的紫外線透過率=50%以上,硬塗層=無,遲滯值Ro=6×10-3nm
PET2:膜厚=80μm,在380nm的紫外線透過率=50%以上,硬塗層=無、遲滯值Ro=8×10-3nm
PET3:膜厚=100μm,在380nm的紫外線透過率=未達50%,硬塗層=無、遲滯值Ro=3×10-3nm
PET4:膜厚=60μm,在380nm的紫外線透過率=50%以上,硬塗層=有,遲滯值Ro=6×10-3nm
《第2保護膜之製作》
依照下述記載之方法,製作使用纖維素樹脂的第2保護膜1~39。
[纖維素樹脂及各種添加劑之詳細]
首先,下述顯示第2保護膜1~39之製作中使用的纖維素樹脂及各種添加劑之詳細。
[纖維素樹脂]
纖維素樹脂A:纖維素乙酸丙酸酯(乙醯基取代度=1.5,丙醯基取代度=0.9)
纖維素樹脂B:纖維素乙酸丙酸酯(乙醯基取代度=1.4,丙醯基取代度=1.1)
纖維素樹脂C:纖維素乙酸丁酸酯(乙醯基取代度=2.2,丁醯基取代度=0.3)
纖維素樹脂D:纖維素乙酸丁酸酯(乙醯基取代度=2.1,丁醯基取代度=0.2)
纖維素樹脂E:乙醯纖維素(乙醯基取代度=2.8)
纖維素樹脂F:乙醯纖維素(乙醯基取代度=2.7)
纖維素樹脂G:乙醯纖維素(乙醯基取代度=2.4)
[各種添加劑]
(糖酯)
表I中顯示第2保護膜之製作所使用的糖酯A~F之詳細。
(聚酯系化合物)
〈聚酯系化合物A之調製〉
將1,2-丙二醇251g、鄰苯二甲酸酐278g、己二酸91g、作為酯化觸媒的鈦酸四異丙酯0.191g加入備有溫度計、攪拌器、快慢冷卻管的2L四口燒瓶中,於氮氣流中一邊攪拌一邊徐徐地升溫直到成為230℃為止。作為末端封閉的單羧酸(B1),添加苯甲酸610g。脫水縮合反應15小時,於反應結束後,藉由在200℃減壓餾去未反應的1,2-丙二醇,而得到聚酯系化合物A。酸價為0.10mgKOH/g,數量平均分子量為450。
〈聚酯系化合物B~H之調製〉
除了於上述聚酯系化合物A之調製中,將二羧酸、二醇、單羧酸之種類變更為表2中記載之組合以外,同樣地調製聚酯系化合物B~H。
表II中顯示以上述方法所調製的聚酯系化合物A~H之詳細。
(含氮雜環化合物)
以下顯示第2保護膜之製作中使用的含氮雜環化合物R1~R3之構造。
(丙烯酸系化合物)
〈丙烯酸系化合物A之調製〉
依照特開2000-128911號公報中記載之聚合方法,藉由塊狀聚合進行丙烯酸系化合物A之調製。
具體而言,於具備攪拌機、氮氣導入管、溫度計、投入口及回流冷卻管之燒瓶中,投入丙烯酸甲酯(MMA)作為單體,導入氮氣而以氮氣置換燒瓶內,得到丙烯酸系化合物。
接著,於硫甘油添加後,進行4小時聚合,使內容物回到室溫,於其中添加苯醌5質量%四氫呋喃溶
液20質量份,而使聚合停止。將內容物移到蒸發器,在80℃於減壓下去除四氫呋喃、殘存單體及殘存硫甘油,得到聚甲基丙烯酸甲酯,其係使用GPC所測定的數量平均分子量為1000的丙烯酸系化合物A。
〈丙烯酸系化合物B及C之調製〉
依據上述丙烯酸系化合物A之調製方法,調製下述丙烯酸系化合物B及丙烯酸系化合物C。
丙烯酸系化合物A:聚甲基丙烯酸甲酯(數量平均分子量=1000)
丙烯酸系化合物B:聚丙烯酸丁酯(數量平均分子量=1300)
丙烯酸系化合物C:聚(甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸2-乙基己酯(莫耳比9/1)(數量平均分子量=1600)
(紫外線吸收劑之準備)
使用下述之市售品的紫外線吸收劑。
紫外線吸收劑A:Tinuvin 928(BASF日本公司製,苯并三唑化合物)
紫外線吸收劑B:Tinuvin 109(BASF日本公司製,苯并三唑化合物)
紫外線吸收劑C:Tinuvin 171(BASF日本公司製,苯并三唑化合物)
紫外線吸收劑D:Tinuvin 326(BASF日本公司製,苯并三唑化合物)
紫外線吸收劑E:Tinuvin 460(BASF日本公司製,羥基苯基三嗪化合物)
紫外線吸收劑F:Tinuvin 477(BASF日本公司製,羥基苯基三嗪化合物)
紫外線吸收劑G:ADK Stab LA-F70(ADEKA公司製,三嗪化合物)
(微粒子)
使用下述之矽石微粒子的微粒子A~C。
微粒子A:Aerosil R972V(日本Aerosil公司製,疏水性煙燻矽石,藉由二甲基二氯矽烷所表面修飾處理,一次平均粒徑=約16nm)
微粒子B:Aerosil 200V(日本Aerosil公司製,親水性煙燻矽石,無表面修飾處理,一次平均粒徑=約12nm)
微粒子C:Aerosil R812(日本Aerosil公司製,疏水性煙燻矽石,藉由六甲基二矽氮烷所表面修飾處理,一次平均粒徑=約7nm)
[第2保護膜1之製作]
(微粒子分散液1之調製)
將微粒子與乙醇在溶解器中攪拌混合50分鐘後,以作為高壓分散機的曼特高林機(Manton-Gaulin)進行分散,調製微粒子分散液1。
(微粒子添加液1之調製)
一邊將溶解槽中裝有的二氯甲烷充分地攪拌,一邊徐徐地添加上述所調製的微粒子分散液1。再者,以二次粒子的粒徑成為指定的大小之方式,用磨碎機進行分散。以日本精線(股)製的Finemet NF過濾此,調製微粒子添加液1。
(膠漿之調製)
接著,於加壓溶解槽中,添加作為溶劑的二氯甲烷與乙醇。然後,於裝有溶劑的加壓溶解槽中,一邊攪拌纖維素樹脂A一邊投入。加熱此,一邊攪拌,一邊完全地溶解,更將以下的添加劑投入已密閉的溶解釜中,一邊攪拌,一邊溶解而調製膠漿。所添加的微粒子A係使用添加於膠漿的溶劑之一部分作為溶劑,作為以上述之方法所調整的微粒子添加液1添加。使用安積濾紙(股)製的安積濾紙No.244過濾,調製膠漿。
〈膠漿之組成〉
(第2保護膜之製膜)
使用圖2中所示構成的溶液流延裝置,製作第2保護膜1。
首先,在不銹鋼帶支持體上流延膠漿,以經流延(澆鑄)的膠所形成的網片中之殘留溶劑量成為75質量%之方式,使溶劑蒸發。
其次,以剝離張力130N/m,自不銹鋼帶支持體上剝離網片。然後,使用拉幅機,將經剝離的網片在寬度方向中延伸至1.3倍。延伸開始時的殘留溶劑量為15質量%。再者,拉幅機的延伸溫度為160℃。
接著,一邊以多數的輥搬運乾燥區,一邊在125℃乾燥5分鐘。然後,切成寬度2m,在薄膜兩端施予寬度10mm、高度3μm的滾花加工後,捲繞在芯上,製作第2保護膜1(乾燥膜厚30μm、捲繞長度5200m)。
[第2保護膜2~39之製作]
除了於上述第2保護膜1之製作中,將纖維素樹脂、糖酯、聚酯系化合物、含氮雜環化合物、丙烯酸系化合物、紫外線吸收劑、微粒子、溶劑之各添加劑變更為表3及表4中記載之組合以外,同樣地製作第2保護膜2~39。
以下,表III及表IV顯示第2保護膜1~39的各添加劑之種類及構成比(質量份)。
《第2保護膜的特性值之測定》
[遲滯值Ro及Rt之測定]
使用自動雙折射率計阿庫索司更(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter:AXO METRIX公司製),於測定波長590nm、溫度23℃、相對濕度55%RH之環境下,依照下式測定上述所製作之第2保護膜1~39的面內方向之遲滯值Ro及膜厚方向之遲滯值Rt。
Ro=(nx-ny)×d(nm)
Rt=((nx+ny)/2-nz)×d(nm)
於上述式中,nx係薄膜平面內的遲相軸方向之折射率;ny係薄膜平面內之垂直於遲相軸方向的方向之折射率;nz係垂直於薄膜面的方向之折射率;d係薄膜之厚度(nm)。
[UV透過率之評價]
對於上述所製作的第2保護膜,使用紫外可見分光光度計(日本分光公司製,製品名:V7100),測定在380nm的光透過率(以下,亦稱為UV透過率),依照下述之基準,進行UV透過率之評價。
A:UV透過率未達10%
B:UV透過率為10%以上且未達25%
C:UV透過率為25%以上且未達50%
D:UV透過率為50%以上且未達80%
E:UV透過率為80%以上
[膜厚之測定]
對於上述所製作的第2保護膜,依照常見方法進行膜厚測定。
表V中顯示由以上所得之各結果。
《偏光板之製作》
使用上述所製作的第1保護膜PET1~4及第2保護膜1~39,依照下述記載之方法,製作偏光板1~88。
[偏光板1之製作]
(1.偏光鏡之製作)
一邊經由導輥連續搬運厚度60μm的長條聚乙烯醇薄膜,一邊浸漬於碘與碘化鉀摻合的染色浴(30℃)中,施予染色處理與2.5倍的延伸處理。接著,於加有硼酸與碘化鉀的酸性浴(60℃)中,施予總共為5.0倍的延伸處理與交聯處理,將所得之厚度12μm的碘-PVA系偏光鏡在乾燥機中於50℃乾燥30分鐘,而得到含水率4.9%的偏光鏡。
(2.水系接著劑A之調製)
混合下述記載的各成分,調製水系接著劑A。
(3.第2保護膜之前處理)
將第2保護膜1浸漬於皂化處理液(60℃的氫氧化鈉水溶液,濃度10質量%)中30秒。接著,在水浴中進行2次5秒的浸漬,然後以水之噴淋進行5秒的洗淨後,使其乾燥。乾燥條件為70℃、2分鐘。
接著,於30℃的水中浸漬10秒而進行膨潤處理,然後於40℃施予53秒的乾燥後,進行以下之貼合。
(4.貼合處理)
對於第1保護膜PET1及第2保護膜1之各貼合面側,施予電暈處理後,分別塗佈上述水系接著劑A,分別貼合於偏光鏡之兩面。然後,立即在設定於80℃的熱風循環式乾燥機中乾燥5分鐘,而製作偏光板1。
[偏光板2~88之製作]
除了於上述偏光板1之製作中,將第1保護膜及第2保護膜變更為表6~表8中記載之組合以外,同樣地製作偏光板2~88。
再者,表6~表8中記載的第1保護膜之UV透過率的評價及膜厚之測定,係以與前述第2保護膜之評價‧測定同樣之方法進行。
《偏光板之評價》
[良率(生產性)之評價]
測定連續生產上述所製作的各偏光板10日時的生產
製程之清掃狀況與偏光板之收率(良品之比率),依照下述之基準,進行生產性(良率)之評價。
◎:於不進行製程清掃之狀態下,進行連續10日的生產後之收率為95%以上
○:於不進行製程清掃之狀態下,進行連續10日的生產後之收率為90%以上且未達95%
△:於不進行製程清掃之狀態下,進行連續10日的生產後之收率為85%以上且未達90%
×:於不進行製程清掃之狀態下,進行連續10日的生產後之收率為未達85%
表VI~表VIII中顯由以上所得之結果。
《液晶顯示裝置之製作》
使用上述所製作的各偏光板,依照下述之方法,製作圖4中記載之構成的液晶顯示裝置(100)。
作為液晶胞(101C),準備具有厚度為0.5mm二片玻璃基板(108A及108B)與配置於彼等之間的液晶層(107)之VA方式液晶胞。然後,以各自的第2保護膜(105A及105B)成為液晶胞(101C)側之方式,隔著黏著層(106)貼合上述所製作的各偏光板(101A及101B),得到液晶顯示裝置1~88。貼合係使視覺辨認側的偏光板(圖4中記載的101A)之偏光鏡的吸收軸與背光側的偏光板(圖4中記載的101B)之偏光鏡的吸收軸成為正交。
《液晶表示裝置之評價》
[液晶顯示裝置的耐久性之評價]
對於上述所製作的各液晶表示裝置,從液晶顯示裝置的視覺辨認側,使用超級氙燈耐候試驗機SX120(SUGA試驗機公司製),以光量為100W/m2,在50℃‧65%RH之條件下,照射紫外線(氙光),依照下述之基準進行耐久性之評價。
○:即使30分鐘的紫外線照射,也看不到液晶顯示裝置之劣化
△:於10分鐘以上且未達30分鐘的紫外線照射時間內,看不到液晶顯示裝置之劣化
×:即使紫外線照射時間未達10分鐘,也有液晶顯示裝置之劣化,視覺辨認為困難
表VI~表VIII中顯由以上所得之結果。
如由上述表VI~表VIII之記載可明知,相對於習知品,本發明之偏光板係生產性優異、良率高。再者,藉由將本發明之偏光板併入液晶顯示裝置中,可知即使在光照射(高溫高濕)環境下長時間保存後,也極有效地防止因外部環境所致的液晶胞之劣化。
實施例2
《第2保護膜之製作:環烯烴薄膜》
[第2保護膜101之製作]
(環烯烴系樹脂1之合成)
將8-甲基-8-甲氧基羰基四環[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二烯(DNM)75質量%、二環戊二烯(DCP)24質量%、2-降冰片烯1質量%、分子量調節劑的1-己烯9份及甲苯200份加入經氮氣置換的反應容器中,加熱至110℃。於其中加入三乙基鋁0.005份、甲醇改性WCl6(無水甲醇:PhPOCl2:WCl6=103:630:427質量比)0.005份,藉由反應1小時而得到聚合物。將所得之聚合物的溶液置入高壓釜內,更添加甲苯200份。接著,添加作為氫化觸媒的RuHCl(CO)[P(C6H5)]30.006份,加熱到90℃為止後,將氫氣投入反應器內,而使壓力成為10MPa。然後,將壓力保持在10MPa,於165℃進行3小時的反應。反應結束後,在大量的甲醇溶液中沈澱,更使用甲苯及甲醇來再沈澱純化沈澱物,而得到共聚合物的環烯烴樹脂1。
環烯烴樹脂1係凝膠滲透層析法(GPC)測定的
重量平均分子量(Mw)=7.2×104,分子量分布(Mw/Mn)=3.3,固有黏度(ηinh)=0.59,玻璃轉移溫度(Tg)=143℃。再者,藉由13CNMR測定求出共聚合物P的甲氧基羰基添加率,結果確認添加有75質量%的具有甲氧基羰基之單體。上述所得之共聚合物P係保有75質量%的具有甲氧基羰基作為氫鍵接受性基的單體之環烯烴樹脂1。
(微粒子分散液之調製)
將以上在溶解器中攪拌混合50分鐘後,使用曼特高林分散機進行分散,調製微粒子分散液。
(微粒子添加液1之調製)
於溶解槽中置入二氯甲烷,一邊充分攪拌二氯甲烷,且一邊以上述所調製的微粒子分散液成為50質量%之方式徐徐地添加。再者,以二次粒子的粒徑成為指定的大小方式,用磨碎機中進行分散。以日本精線(股)製的Finemet NF過濾此,調製微粒子添加液1。
(膠漿A之調製)
於裝有乙醇的加壓溶解槽中,一邊攪拌上述所合成的
環烯烴樹脂P一邊投入。接著,以成為表1中記載之添加量的方式添加微粒子添加液後,以表1中記載之溶解溫度加熱4小時,一邊攪拌,一邊完全地溶解。然後,使用安積濾紙(股)製的安積濾紙No.244過濾,調製膠漿A。下述顯示膠漿A之組成。
(製膜)
使用帶式流延裝置,將前述所調製的膠漿A流延於不銹鋼製的流延支持體(支持體溫度22℃)上。於膠漿A中的殘留溶劑量為大略20質量%以下之狀態下剝取,以拉幅機抓住薄膜的寬度方向之兩端,於殘留溶劑量為10質量%以上之狀態下,在126℃之溫度下,於長度方向(MD方向)中以1.10倍,於寬度方向(TD方向)中以1.40倍,一邊逐次延伸一邊乾燥。然後,藉由在95℃的熱處理裝置之輥間費30~40分鐘搬運而進一步乾燥,製作環烯烴薄膜的第2保護膜101。厚度為40μm。
[第2保護膜102之製作]
除了於上述第2保護膜101之製作中,不進行Tinuvin 928之添加以外,同樣地製作第2保護膜102。
[第2保護膜103之製作]
除了於上述第2保護膜101之製作中,代替環烯烴樹脂1,使用JSR(股)製的Arton G7810,Tinuvin 928之添加量為3質量%,膜厚為20μm以外,同樣地製作第2保護膜103。
[第2保護膜104之製作]
除了於上述第2保護膜103之製作中,不進行Tinuvin 928之添加以外,同樣地製作第2保護膜104。
[第2保護膜105之製作:藉由熔融流延法成膜]
依照下述之方法,製作第2保護膜105。
(樹脂組成物2之調製)
藉由雙軸擠壓機,混合經乾燥的具有脂環式構造之聚合物樹脂(日本ZEON公司製,玻璃轉移溫度123℃)100份與苯并三唑系紫外線吸收劑(「LA-31」,ADEKA公司製)5.5份,接著將其混合物投入於已連接至擠壓機的料斗,供給到單軸擠壓機,熔融擠出而得到樹脂組成物2。樹脂組成物2中的紫外線吸收劑之含量為5.2質量%。
(延伸前層合體1之製造)
將上述所調製的樹脂組成物2投入至料斗,此料斗係裝配於設置有孔徑3μm的葉盤形狀聚合物過濾器之雙螺旋型50mm單軸擠壓機(螺桿有效長度L與螺桿直徑D之比L/D=32)上,以擠壓機出口溫度280℃、擠壓機的齒輪泵之旋轉數10rpm,將熔融樹脂供給至模唇的表面粗糙度Ra為0.1μm的多歧管模頭。另一方面,將具有與樹脂組成物2所用者相同脂環式構造的聚合物樹脂投入至料斗,此料斗係裝配於設置有孔徑3μm的葉盤形狀聚合物過濾器之50mm單軸擠壓機(L/D=32)上,以擠壓機出口溫度285℃、擠壓機的齒輪泵之旋轉數4rpm,將熔融樹脂供給至多歧管模頭。接著,將熔融狀態之具有脂環式構造的聚合物樹脂、熔融狀態之樹脂組成物及熔融狀態之具有脂環式構造的聚合物樹脂各自從多歧管模頭以280℃吐出,澆鑄於經溫度調整至150℃的冷卻輥上,藉由共擠出成形得到由具有脂環式構造的聚合物樹脂所成之表面層(5μm)-由樹脂組成物2所成之中間層(15μm)-由具有脂環式構造的聚合物樹脂所成之表面層(5μm)的由2種3層所構成之寬度1400mm、厚度25μm的延伸前層合體1。又,氣隙量為50mm,作為將熔融狀態的薄膜澆鑄於冷卻輥上之方法,採用邊緣釘扎(edge pinning)。修剪此層合體之兩端各50mm。接著,在126℃之溫度下,於長度方向(MD方向)中以1.10倍,於寬度方向(TD方向)中以1.40倍,一邊逐
次延伸一邊乾燥。然後,藉由在95℃的熱處理裝置之輥間費30~40分鐘搬運而進一步乾燥,製作環烯烴薄膜的第2保護膜105。厚度為30μm。
[第2保護膜106之製作]
除了於上述第2保護膜105之製作,不進行苯并三唑系紫外線吸收劑(「LA-31」,ADEKA公司製)之添加以外,同樣地製作第2保護膜106。
[第2保護膜107~112之製作]
除了於上述第2保護膜101~106之製作中,適宜地變更各自延伸步驟中的MD方向及TD方向之延伸倍率,成為表IX中記載之Ro、Rt以外,同樣地各自製作第2保護膜107~112。
《偏光板之製作》
使用實施例1所製作的第1保護膜PET2~PET4及上述所製作的第2保護膜101~112,依照下述之方法,製作偏光板101~120。
[偏光板101之製作]
1)偏光鏡之製作
一邊經由導輥連續搬運厚度60μm的長條聚乙烯醇薄膜,一邊浸漬於碘與碘化鉀摻合的染色浴(30℃)中,施予
染色處理與2.5倍的延伸處理後,於加有硼酸與碘化鉀的酸性浴(60℃)中,施予總共為5倍的延伸處理與交聯處理,將所得之厚度12μm的碘-PVA系偏光鏡在乾燥機中於50℃乾燥30分鐘,而得到含水率4.9%的偏光鏡。
2)紫外線硬化型接著劑B之調製
混合下述的各成分,調製液狀的紫外線硬化型接著劑。
3)貼合及偏光板製作
對於第1保護膜PET4之貼合面施予電暈處理後,藉由具備密封式刮刀的塗佈裝置,以厚度3μm塗佈上述所調製的紫外線硬化型接著劑B。又,對於第2保護膜101之貼合面施予電暈處理後,同樣地以厚度3μm之厚度塗佈紫外線硬化型接著劑B。
對於第1保護膜PET4及第2保護膜101,塗佈紫外線硬化型接著劑後,立即分別介由紫外線硬化型接著劑B的塗佈面,藉由貼合輥在上述所準備的偏光鏡之單面上貼合第1保護膜PET4,在另一面上貼合第2保護膜
101。然後,以線速度20m/分鐘,以在280~320nm之波長的累計光量成為320mJ/cm2之方式,從第1保護膜側照射金屬鹵化物燈,而使兩面的接著劑硬化,得到偏光板101。
[偏光板102-120之製作]
除了於上述偏光板101之製作中,將第1保護膜及第2保護膜變更為表IX中記載之組合以外,同樣地製作偏光板102~120。
《液晶顯示裝置之製作》
使用上述所製作的偏光板,依照下述之方法,製作液晶顯示裝置。
作為液晶胞,準備具有厚度為0.5mm二片玻璃基板與配置於彼等之間的液晶層之VA方式液晶胞。然後,以各自的第2保護膜成為液晶胞側之方式,隔著黏著層貼合上述所製作的各偏光板101,得到液晶顯示裝置101~120。貼合係使視覺辨認側的偏光板(圖4中記載的101A)之偏光鏡的吸收軸與背光側的偏光板(圖4中記載的101B)之偏光鏡的吸收軸成為正交。
《液晶顯示裝置及偏光板之評價》
以與實施例1中記載之方法同樣地,進行耐久性及良率之評價,表IX中顯示所得之結果。
如由上述表IX之記載可明知,相對於習知品,本發明之偏光板係生產性優異、良率高。再者,藉由將本發明之偏光板併入VA型液晶顯示裝置中,可知即使在光照射(高溫高濕)環境下長時間保存後,也極有效地防止因外部環境所致的液晶胞之劣化。
[產業上的利用可能性]
本發明之偏光板係可使用於STN、TN、OCB、HAN、VA(MVA、PVA)、IPS、OCB等之各種驅動方式的液晶顯示裝置。特別地,可適合利用於晶顯示裝置。
51:偏光板
52:第1保護膜
53:偏光鏡
54:第2保護膜
55:紫外線硬化樹脂層
Claims (9)
- 一種偏光板,其係自視覺辨認側起,以第1保護膜、偏光鏡、第2保護膜之順序所構成的偏光板,其特徵為:前述第1保護膜係面內方向之遲滯值Ro為3000~30000nm之範圍內,且在380nm的光透過率為50%以上之聚酯薄膜,前述第2保護膜係在380nm的光透過率為未達50%,且含有含至少一個氫鍵接受性基的環烯烴樹脂及受阻酚系化合物之光透過性薄膜,而且前述第2保護膜之以下述式(i)定義的薄膜面內之遲滯值Ro(nm)係滿足下述式(iii)所規定的條件,以下述式(ii)定義的薄膜膜厚方向之遲滯值Rt(nm)係滿足下述式(iv)所規定的條件;(i) Ro=(nx-ny)×d(ii) Rt=((nx+ny)/2-nz)×d(iii) 40≦Ro≦300(iv) 100≦Rt≦400[式中,nx係薄膜平面內的遲相軸方向之折射率,ny係薄膜平面內之垂直於遲相軸方向的方向之折射率;nz係垂直於薄膜面的方向之折射率;d係薄膜之厚度(nm)]。
- 如請求項1之偏光板,其中前述第2保護膜含有由糖酯、聚酯系化合物及多元醇酯中所選出的至少1種酯。
- 如請求項1之偏光板,其中前述第2保護膜含有由苯并三唑系化合物及三嗪系化合物中所選出的至少1種紫外線吸收劑。
- 如請求項1之偏光板,其中前述第1保護膜具有紫外線硬化樹脂層。
- 一種偏光板之製造方法,其係製造如請求項1~4中任一項之偏光板的偏光板之製造方法,其特徵為藉由熔融流延法,將具有在380nm的光透過率為未達50%的光透過性之前述第2保護膜予以製膜。
- 一種偏光板之製造方法,其係製造如請求項1~4中任一項之偏光板的偏光板之製造方法,其特徵為藉由溶液流延法,將具有在380nm的光透過率為未達50%的光透過性之前述第2保護膜予以製膜。
- 一種液晶顯示裝置,其特徵為在液晶胞的視覺辨認側(前側)之面上具備如請求項1~4中任一項之偏光板。
- 一種液晶顯示裝置,其特徵為在液晶胞的視覺辨認側(前側)之面及非視覺辨認側(後側)之面各自上具備如請求項1~4中任一項之偏光板。
- 如請求項7或8之液晶顯示裝置,其中前述液晶胞的玻璃基板之厚度為0.3~0.7mm之範圍內。
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