專利名稱：雙軸拉伸聚酯膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如可以作為液晶顯示器用光學(xué)部件的基材膜合適使用的雙軸拉伸聚酯膜。
背景技術(shù)：
近年，數(shù)量迅速增長的液晶顯示器裝置，大致分為發(fā)揮將來自光源的光在視認(rèn)側(cè)進(jìn)行集光且形成均一的面光源的作用的背光單元和在每個顯示象素調(diào)整外加電壓并控制紅、綠、藍(lán)光的光量顯示的液晶元件層單元的兩種單元。其中，背光單元由導(dǎo)光板、擴(kuò)散膜和棱鏡片構(gòu)成；從視認(rèn)側(cè)看，上述導(dǎo)光板將使用在紅、綠、藍(lán)波長區(qū)域具有發(fā)光特性的熒光體的冷陰極管光源配置于側(cè)面，具有高效地將光導(dǎo)向視認(rèn)側(cè)的作用；上述擴(kuò)散膜將導(dǎo)向視認(rèn)側(cè)的光在顯示器面內(nèi)均勻分散；上述棱鏡片將朝向顯示器側(cè)面?zhèn)鹊墓庠谝曊J(rèn)側(cè)集光，使顯示器亮度提高。在一般的液晶顯示器中，在導(dǎo)光板上通常配置一枚稱為下擴(kuò)散的擴(kuò)散板，在其上配置兩枚棱鏡片，使其各自的集光方向?yàn)榭v橫方向和左右方向，通常進(jìn)一步在其上配置一枚被稱為上擴(kuò)散的擴(kuò)散板，由此構(gòu)成背光單元。近年，在該結(jié)構(gòu)以外，例如，也進(jìn)一步以要求集光性和擴(kuò)散性為目的、以減少棱鏡片和擴(kuò)散板枚數(shù)、使背光單元厚度變薄為目的或以實(shí)現(xiàn)成本降低為目的等，考慮各種棱鏡片和擴(kuò)散板組合的變化。但是，在上述背光單元中所必須的棱鏡片是具有細(xì)長三角錐并將三角柱橫向并列的棱鏡形狀的棱鏡片，或具有多個半球狀顯微鏡頭形狀等的透鏡單元(以后，將具有這些棱鏡單元的層總稱為透鏡層，將具有透鏡層的片材稱為透鏡片)，在這些的制作中，通常使用無溶劑型的電離射線固化樹脂。該樹脂是無溶劑的，這是由于在具有多個用于形成三角錐和半球狀的鑄模的輥中，流入具有流動性的無溶劑型固化樹脂，在擠出到基材膜的同時， 由里面照射紫外線等的電離放射線而使樹脂固化，通過從輥上剝離基材膜而制作，因此，在該工藝中沒有將溶劑干燥的工序。但是，透鏡片和擴(kuò)散板等的光學(xué)部件膜為了保護(hù)其表面不受傷痕和污垢，通常，包被聚鏈烴類膜(聚乙烯膜和EVA膜等)而進(jìn)行保護(hù)。然后，在背光單元中組裝這些光學(xué)部件膜時，剝離保護(hù)用膜。但是，此時大多產(chǎn)生剝離靜電，有時產(chǎn)生極其多的靜電，不僅只使作業(yè)性惡化，而且由于吸引塵埃，也成為在背光單元中混入異物的原因，要求對其進(jìn)行改善。另一方面，作為透鏡片和擴(kuò)散板的基材膜經(jīng)常使用的聚酯膜，通常被雙軸拉伸而表面高度地取向結(jié)晶化，因此，一般大多粘接性差。因此，提出了對膜表面賦予各種易粘接層從而改善粘接性。但是，上述無溶劑型的電離射線固化樹脂，由于不含有機(jī)溶劑，因此，向聚酯膜上易粘接層的浸透、膨潤效果低，一般使用的易粘接層上粘接性容易變得不充分。關(guān)于上述問題，本發(fā)明人在專利文獻(xiàn)1、2中提出了具有含陽離子聚合物的涂布層且涂布量少、在涂布機(jī)中移動性良好的聚酯膜。另外，還提出了其中為了提高擴(kuò)散層和透鏡層的粘接性，在涂布層中，與陽離子聚合物一同添加聚酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯的粘合劑。在專利文獻(xiàn)1、2中，對上述防靜電性和擴(kuò)散層與透鏡層的粘接性提高具有一些效果。但是，使用液晶顯示器的環(huán)境有時是嚴(yán)酷的情況，市場上要求邊維持在專利文獻(xiàn)1、2中所記載那樣的防靜電性、邊進(jìn)一步具有強(qiáng)固粘接性的基材膜?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-81551號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2008-81552號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明是鑒于上述實(shí)際情況而作出的，其解決的課題在于提供一種對透鏡層等無溶劑類電離射線固化樹脂，易粘接性也優(yōu)異且兼具高度防靜電性的雙軸拉伸聚酯膜。用于解決課題的方法本發(fā)明的發(fā)明人對上述課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過設(shè)置含有特定種類化合物的涂布層，上述課題得到解決，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的要點(diǎn)在于一種雙軸拉伸聚酯膜，其特征在于，至少在膜的單面具有含聚氨酯樹脂(A)和陽離子型高分子抗靜電劑(B)的涂布層，上述聚氨酯樹脂(A)作為構(gòu)成成分單元含有將在分子中具有叔胺基的增鏈劑的叔胺基季銨化的化合物和聚碳酸酯多元醇。以下，詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明中的雙軸拉伸聚酯膜中，作為該聚酯膜的構(gòu)成成分，可以列舉聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚亞乙基-2，6-萘二甲酸酯等芳香族聚酯或含有以這些樹脂的構(gòu)成成分為主要成分的共聚物的成分等。在聚酯是共聚聚酯時，優(yōu)選第三成分含量為10摩爾％以下的共聚物。作為這樣的共聚聚酯的二元羧酸成分，可以列舉選自間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、2，6_萘二甲酸、1，4_環(huán)己烷二甲酸、己二酸、癸二酸等中的1種或2種以上。另外，作為二元醇成分， 可以列舉選自乙二醇、一縮二乙二醇、丙二醇、丁二醇、1，4_環(huán)己烷二甲醇、新戊二醇、雙酚 A的環(huán)氧乙烷加成物等中的一種或兩種以上。另外，如果這樣得到的共聚物成分的用量超過 10摩爾％，則膜的耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、耐溶劑性等顯著下降。在上述聚酯中，以聚對苯二甲酸乙二醇酯為構(gòu)成成分的聚酯或使用其共聚聚酯的膜在作為基材膜的特性和成本的平衡方面是合適的。另外，上述聚酯能夠以現(xiàn)有公知的方法，例如以二元羧酸和二元醇的反應(yīng)直接得到低聚合度聚酯，或以現(xiàn)有公知的酯交換催化劑使二元羧酸的低級烷基酯和二元醇反應(yīng)后，在聚合催化劑的存在下進(jìn)行聚合的方法得到。作為聚合催化劑，可以使用銻化合物、鍺化合物、鈦化合物、鋁化合物、鐵化合物等公知的催化劑，能夠優(yōu)選使用通過使銻化合物量為零或銻為IOOppm以下，使膜的發(fā)暗也降低的方法。另外，這些聚合既能夠以熔融狀態(tài)聚合到所希望的聚合度，也能夠并用固相聚合。特別是為了減少聚酯中所含的低聚物量，優(yōu)選并用固相聚合。在聚酯膜中使用的聚酯的固有粘度優(yōu)選為0. 40 0. 90dl/g、更優(yōu)選為0. 45 0.85dl/g。如果固有粘度過低，則膜的機(jī)械強(qiáng)度有下降的傾向。另外，如果固有粘度過高，則膜的制膜時在熔融擠出工序的負(fù)荷大，有生產(chǎn)率下降的傾向。作為本發(fā)明中的雙軸拉伸膜的制膜方法，通常能夠采用已知的依次雙軸拉伸法和同時雙軸拉伸法，沒有特別限制。例如，如果列舉依次雙軸拉伸法的一個例子，首先利用輥拉伸法將通過熔融擠出得到的片材以70 145°C在長度方向拉伸為2 6倍，得到一軸拉伸聚酯膜，接著，在拉幅機(jī)內(nèi)以80 160°C在與先前拉伸方向成直角的方向拉伸為2 6 倍，再以150 250°C熱處理1 600秒，由此得到雙軸拉伸膜。此時，還能夠優(yōu)選使用在熱處理區(qū)和/或熱處理出口的冷卻區(qū)中在縱向和/或橫向松弛0. 1 20%的方法。如后所述，以在線涂布設(shè)置涂布層時，優(yōu)選在向長度方向得到一軸拉伸膜的階段中將涂布液涂布干燥，再進(jìn)行向直角方向的拉伸。本發(fā)明中的雙軸拉伸聚酯膜中，2層以上的聚酯膜可以是以共擠出法層疊的層疊膜。膜為3層以上時，膜可以由2層最表層和其本身也可以是層疊結(jié)構(gòu)的中間層構(gòu)成，該2 層最表層的厚度分別制成1 μ m以上、優(yōu)選制成2 μ m以上，另一方面，通常能夠制成膜總厚度的1/4以下、優(yōu)選制成1/10以下。本發(fā)明中的雙軸拉伸聚酯膜既能夠不混合添加填料地提高透明性，為了確保作為膜的潤滑性和防止在制膜工序和后加工中受到損傷，也能夠在膜中添加無機(jī)微?；蛴袡C(jī)微粒作為填料或使其析出。不在膜中添加填料時，能夠通過在后述的涂布層中添加微粒，確保膜的潤滑性和防止受到損傷。作為在聚酯膜中添加的填料，沒有特別限定，如果進(jìn)行例示，則能夠列舉氧化硅、 碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸鈣、磷酸鎂、高嶺土、氧化鋁等無機(jī)微粒，或交聯(lián)丙烯酸樹脂、交聯(lián)聚苯乙烯樹脂等交聯(lián)有機(jī)高分子微粒。其中，為了得到高度透明性，優(yōu)選使用折射率比較接近聚酯的、在雙軸拉伸聚酯膜中的空穴形成少的無定形二氧化硅顆粒。這些微粒能夠并用1種或2種以上平均粒徑通常為0. 02 5 μ m范圍的微粒。另外，其添加量通常為0. 0005 1.0重量％的范圍。聚酯膜為單層結(jié)構(gòu)時，這些微粒添加于膜整體中，但聚酯膜為3層以上的層疊結(jié)構(gòu)時，在中間層中不添加微粒，僅在兩個表層添加微粒，由此能夠容易維持聚酯膜的透明性同時確保潤滑性，故而優(yōu)選。特別在膜厚較厚(例如ΙΟΟμπι以上)時，僅在兩個表層添加微粒是有效的。另外，通過膜加工中的熱經(jīng)歷等，在聚酯膜中含有的低聚物在膜表面析出，為了防止其形成異物而使膜的透明性惡化，能夠使用低聚物化的聚酯。作為降低了低聚物量的聚酯，能夠使用并用上述固相聚合而聚合得到的聚酯或使用熱水處理和水蒸汽處理的聚酯等。在膜為單層結(jié)構(gòu)時，在膜整體中使用，在膜為多層結(jié)構(gòu)時，能夠僅在兩個表層使用低聚物化的聚酯。本發(fā)明的雙軸拉伸聚酯膜中，除了上述微粒外，能夠根據(jù)需要添加現(xiàn)有公知的抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、熒光增白劑、染料、顏料、紫外線吸收劑、近紅外線吸收劑等的1 種或2種以上。從能夠防止添加劑在膜表面析出方面出發(fā)，這些添加劑在聚酯膜為3層以上的層疊結(jié)構(gòu)時優(yōu)選在其中間層中添加。在本發(fā)明中的雙軸拉伸聚酯膜的厚度沒有特別限定，通常為35 350μπκ特別優(yōu)選為50 250 μ m的范圍。本發(fā)明的雙軸拉伸聚酯膜中，至少在單面必須具有含聚氨酯樹脂(A)和陽離子型高分子抗靜電劑(B)的涂布層，上述聚氨酯樹脂(A)作為構(gòu)成單元含有以下述成分al)、 a2)。al)聚碳酸酯多元醇a2)使分子中所具有叔胺基的增鏈劑的叔胺基季銨化的化合物本發(fā)明的聚氨酯樹脂(A)中，作為多元醇，必須含有聚碳酸酯單元。通過使用含有聚碳酸酯多元醇的聚氨酯樹脂，特別是與以無溶劑型的電離射線固化樹脂構(gòu)成的透鏡層等的粘接性和耐濕熱粘接性良好。其理由并不確定，由于推定在與無溶劑型透鏡層的粘接中， 溶劑向涂布層的浸透、膨潤效果低，因此，在構(gòu)成聚氨酯樹脂柔軟鏈段的多元醇部分中，推測通過合并具有充分柔軟性和極性的官能基有助于粘接性的提高，此外，即使在濕熱條件下，耐加水分解性也優(yōu)異，根據(jù)以上理由，推測聚碳酸酯多元醇適合于該兩者。本發(fā)明的聚氨酯樹脂(A)中使用的al)，例如，可以列舉使用碳酸二乙酯等低級碳酸二烷酯(dialkylene carbonate)或碳酸二苯酯等碳酸酯與二元醇等的酯交換反應(yīng)或使碳酰氯直接與二元醇反應(yīng)而得到的聚碳酸酯多元醇。在本發(fā)明中，作為二元醇，能夠使用乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4_ 丁二醇、1，5-戊二醇、1， 6-己二醇、1，4-環(huán)己二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1， 10-癸二醇、季戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、3，3_ 二羥甲基庚烷等聚碳酸酯多元醇。特別從與以無溶劑型的電離射線固化樹脂構(gòu)成的透鏡層的粘接性良好且在工業(yè)上容易購得的方面出發(fā)，這些聚碳酸酯多元醇中，作為二元醇，優(yōu)選使用1，6_己二醇。另外，上述聚碳酸酯二醇中，由凝膠滲透色譜(GPC)得到的聚苯乙烯換算的數(shù)均分子量優(yōu)選為300 4000。這些聚碳酸酯多元醇的添加量能夠選自相對于聚氨酯樹脂(A) 為40 80重量％的范圍。本發(fā)明的聚氨酯樹脂(A)中使用的聚異氰酸酯中，能夠列舉公知的脂肪族、脂環(huán)族、芳香族等聚異氰酸酯。作為脂肪族聚異氰酸酯的具體例子，例如，能夠列舉十二亞甲基二異氰酸酯、1，
4-丁烷二異氰酸酯、六甲二異氰酸酯、2，2，4_三甲基六亞甲基二異氰酸酯、2-甲基戊烷-1，
5-二異氰酸酯、3-甲基戊烷-1，5- 二異氰酸酯等。作為脂環(huán)族聚異氰酸酯的具體例子，例如，能夠列舉異佛爾酮二異氰酸酯、加氫二甲苯二異氰酸酯、4，4' - 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、1，4_環(huán)己烷二異氰酸酯、甲基環(huán)己二異氰酸酯、1，3_雙(異氰酸酯甲基)環(huán)己烷、1，4_雙(異氰酸酯甲基)環(huán)己烷等。作為芳香族聚異氰酸酯的具體例子，例如，能夠列舉甲苯二異氰酸酯、2，2' -二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯、4， 4' - 二甲苯二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、1，3-苯二異氰酸酯、1，4-苯二異氰酸酯等。另外，這些聚異氰酸酯可以單獨(dú)使用，也能夠混合2種以上使用。在上述聚異氰酸酯之中，聚異氰酸酯為脂環(huán)族時，由于特別與以無溶劑型的電離射線固化樹脂構(gòu)成的透鏡層等的粘接性變得良好而優(yōu)選。其理由不確定，但為了與透鏡層粘接，聚氨酯樹脂必須具有某種程度的柔軟度，而且，為了使耐濕熱粘接性提高，相反地在聚氨酯樹脂中必須具有某種程度的硬度，脂環(huán)族聚異氰酸酯具有該兩者的中間特征，推定兩者的平衡良好。本發(fā)明中使用的聚氨酯樹脂(A)中，為了提高粘接性，與上述al(聚碳酸酯多元醇)一起，作為多元醇，能夠使聚氧化亞烷基二醇共存。作為在使聚氨酯(A)含有的聚氧化亞烷基二醇的具體例子，能夠列舉聚氧化乙二醇、聚氧化丙二醇、聚氧化丁二醇、聚氧化乙二醇_聚氧化丙二醇嵌段共聚物等。另外，這些聚氧化亞烷基二醇的分子量以由凝膠滲透色譜(GPC)得到的聚乙二醇換算的數(shù)均分子量計，優(yōu)選為200 300。這些聚氧化亞烷基二醇的添加量能夠選自相對于聚氨酯樹脂(A)為3 10重量％的范圍。本發(fā)明中，聚氨酯樹脂(A)必須含有a2(將在分子中具有叔胺基的增鏈劑的叔胺基季銨化的化合物)作為構(gòu)成單元。由此，聚氨酯樹脂㈧形成自身乳化性，特別是即使不添加乳化劑也能夠在以水為主體的介質(zhì)中形成穩(wěn)定的分散體。另外，由于聚氨酯樹脂(A) 與后述的陽離子型高分子抗靜電劑(B)同樣是陽離子型高分子，因此，即使混合兩者，也不發(fā)生分子間的離子凝集。作為在本發(fā)明的聚氨酯樹脂㈧中使用的增鏈劑，能夠列舉N-乙基二乙醇胺等的 N-烷基二烷醇胺、N-甲基二氨基乙胺、N-乙基二氨基乙胺等的N-烷基二氨基烷基胺、三乙醇胺等。具有這些叔胺基的增鏈劑能夠單獨(dú)或并用2種以上使用。另外，這些增鏈劑的添加量，通常能夠選自相對于聚氨酯樹脂(A)為5 15重量％的范圍。本發(fā)明中，必須以酸中和具有在上述聚氨酯樹脂中導(dǎo)入的上述氨基的增鏈劑、或制成含有以季銨化劑進(jìn)行季銨化的化合物的陽離子型聚氨酯樹脂。在以酸中和叔胺基時， 作為酸，可以列舉甲酸、乙酸丙酸、丁酸、乳酸、蘋果酸、丙二酸、己二酸等有機(jī)酸，和鹽酸、磷酸、硝酸等無機(jī)酸。這些酸能夠單獨(dú)或并用2種以上使用。另外，在以季銨化劑使叔胺基季銨化時，作為季銨化劑，可以列舉氯化芐、氯化甲烷等的鹵代烷、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯等硫酸酯等。這些季銨化劑能夠單獨(dú)或并用2種以上使用。本發(fā)明中使用的聚氨酯樹脂(A)可以通過在聚異氰酸酯和聚碳酸酯多元醇中添加在分子中具有叔胺基的增鏈劑而使之反應(yīng)后，使之季銨化而得到，也能夠在從開始使季銨化的化合物作為增鏈劑使之反應(yīng)。本發(fā)明中的雙軸拉伸聚酯膜必須至少在其單面具有的涂布層中含有陽離子型高分子抗靜電劑⑶。如上所述，由于聚氨酯樹脂㈧和陽離子型高分子抗靜電劑⑶同樣是陽離子型高分子，因此，在混合兩者的涂布劑中不發(fā)生分子間的離子凝集。另外，作為抗靜電劑，由于使用陽離子型高分子，因此，在容易得到比陰離子型和非離子型抗靜電劑容易得到良好的防靜電性能和容易得到膜拉伸后的涂膜透明性方面優(yōu)選。另外，也沒有在低分子抗靜電劑中經(jīng)常形成問題的轉(zhuǎn)印現(xiàn)象。在本發(fā)明中使用的陽離子型高分子抗靜電劑(B)中，含有含季銨化氮的單元作為重復(fù)單元含有的聚合物是合適的，特別是從能夠得到優(yōu)異的防靜電性能方面出發(fā)，優(yōu)選在下述式(I )或(II )式所示的主鏈上具有吡咯烷鐺環(huán)的單元作為主要重復(fù)單元含有的陽離子聚合物。
權(quán)利要求
1. 一種雙軸拉伸聚酯膜，其特征在于至少在膜的單面具有含聚氨酯樹脂(A)和陽離子型高分子抗靜電劑(B)的涂布層，所述聚氨酯樹脂(A)作為構(gòu)成成分單元含有將在分子中具有叔胺基的增鏈劑的叔胺基季銨化的化合物和聚碳酸酯多元醇。
全文摘要
本發(fā)明提供一種對透鏡層等的無溶劑類電離射線固化樹脂易粘接性也優(yōu)異且兼具高度防靜電性的雙軸拉伸聚酯膜。上述雙軸拉伸聚酯膜至少在膜的單面具有含聚氨酯樹脂(A)和陽離子型高分子抗靜電劑(B)的涂布層，上述聚氨酯樹脂(A)作為構(gòu)成成分單元含有將在分子中具有叔胺基的增鏈劑的叔胺基季銨化的化合物和聚碳酸酯多元醇。
文檔編號G02F1/1335GK102171039SQ20098013970
公開日2011年8月31日 申請日期2009年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月6日
發(fā)明者增田成裕, 神田俊宏, 藤田真人 申請人:三菱樹脂株式會社