專利名稱：光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，詳細(xì)地是在液晶顯示器(以下略記為LCD)、等離子體顯示器(以下略記為PDP)等中使用的各種光學(xué)用部件、和在光學(xué)領(lǐng)域制品的制造工序中使用的保護(hù)薄膜和脫模薄膜等中可以使用的聚酯薄膜，涉及光學(xué)特性優(yōu)異、可以有助于光學(xué)制品品質(zhì)提高和降低能耗的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有，聚酯薄膜、特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯的雙軸拉伸薄膜，具有優(yōu)異的機械性質(zhì)、耐熱性、耐藥品性，作為磁帶、強磁性薄膜帶、相片薄膜、包裝用薄膜、電子部件用薄膜、電絕緣薄膜、金屬層壓薄膜、在玻璃顯示器等的玻璃表面貼附的薄膜、各種部件的保護(hù)用薄膜等的素材而被廣泛使用。
近年來，聚酯薄膜特別被大量用于各種光學(xué)用薄膜，在LCD部件的棱鏡片、光擴散片、反射板、觸摸面板等的基膜(base fiim)，和防止反射用基膜和顯示器防爆用基膜、PDP濾光器用薄膜等各種用途中使用。在這些光學(xué)制品中，為了得到明亮而鮮艷的圖像，作為光學(xué)用薄膜而使用的基膜，從其使用形態(tài)，必須透明性良好、并且沒有在圖像中產(chǎn)生有影響的異物和傷等的缺陷。此外，特別是在使用偏光時，沒有以聚合物取向的不勻和厚度不勻作為原因的延遲不勻，為了得到?jīng)]有不勻的圖像是必要的。
聚酯薄膜，通常通過將熔融擠壓成片狀、并急冷固化而得到的無定形片在縱向和橫向拉伸、進(jìn)行熱處理而得到。在這些工序中，冷卻和拉伸的均勻性不充分時、就殘留上述的延遲，在光學(xué)用中使用時、有帶來圖像變差的問題。
在顯示器中，重要特性中可以列舉亮度，已知作為部件使用的聚酯薄膜對該亮度產(chǎn)生影響(例如參照專利文獻(xiàn)1)。特別是在得到高品質(zhì)圖像時，高亮度是必要的，所以，即使對聚酯薄膜、也要求實現(xiàn)高亮度的特性。為此，聚酯薄膜具有高度透明性當(dāng)然不用說，此外，還必須具有在光學(xué)上有利的特性。
專利文獻(xiàn)1特開2003-201357號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述實際情況而作出的發(fā)明，其目的在于提供一種聚酯薄膜，其在作為LCD、PDP、有機EL、投影顯示器等的部件使用時，沒有不勻和缺陷，實現(xiàn)高亮度，可以給出高品質(zhì)圖像，其光學(xué)性能良好。
為了解決上述問題，本發(fā)明人等深入研討的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)由含有特定量的主要構(gòu)成成分以外的第三成分的聚酯構(gòu)成、并具有特定霧度(haze)的雙軸取向聚酯薄膜可以解決上述問題，至此完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的要點在于，提供一種光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其特征在于，由以合計2.0～10.0摩爾％的范圍含有第三成分的聚酯構(gòu)成，該第三成分為主要構(gòu)成成分以外的構(gòu)成聚酯的成分，該薄膜的霧度為0～3.0％的范圍。
本發(fā)明的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其透明性、低霧度、光學(xué)均勻性等光學(xué)特性優(yōu)異，可以有助于光學(xué)制品的品質(zhì)提高和降低能耗，在作為LCD、PDP、有機EL、投影顯示器等的部件使用時，沒有不勻和缺陷，實現(xiàn)高亮度，可以給出高品質(zhì)的圖像，工業(yè)價值極高。
具體實施例方式
以下，更詳細(xì)地說明本發(fā)明。在本發(fā)明中，所謂在聚酯薄膜中使用的聚酯的主要構(gòu)成成分，指的是使芳香族二羧酸和脂肪族二醇縮聚而得到的物質(zhì)。作為芳香族二羧酸，可以列舉對苯二甲酸、2，6-萘二羧酸等，作為脂肪族二醇，可以列舉乙二醇、二甘醇(diethylene glycol)、1，4-環(huán)己二甲醇等。代表性的聚酯，例示聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等。
在本發(fā)明中，以2.0～10.0摩爾％、優(yōu)選2.5～10摩爾％、更優(yōu)選3.0～8.0摩爾％含有上述主要構(gòu)成成分以外的構(gòu)成聚酯的第三成分。作為上述第三成分，二羧酸成分可以列舉間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、2，6-萘二羧酸、己二酸、癸二酸等，另外，作為羥基羧酸(oxycarboxylic acid)，可以列舉對羥基苯甲酸等，作為二醇成分，可以列舉乙二醇、二甘醇、三甘醇(triethylene glycol)、丙二醇、丁二醇、1，4-環(huán)己二甲醇、新戊二醇等。其中，使用二甘醇、三甘醇、1，4-環(huán)己二甲醇時，可以有效地減少由聚合物取向和厚度不勻引起的薄膜光學(xué)性不勻，而且可以高度地維持薄膜的平面性和耐熱性、尺寸穩(wěn)定性，所以優(yōu)選。另外，聚酯所含有的第三成分，也包括在聚合中從乙二醇副產(chǎn)的二甘醇。
使之含有這樣的第三成分的方法，可以列舉(1)使用1種以上的具有上述第三成分范圍的共聚成分的共聚聚酯作為聚酯原料的方法；(2)以滿足上述第三成分范圍的比率，摻合使用1種以上的含有比上述第三成分范圍多的共聚成分的共聚聚酯和1種以上的含有比上述第三成分范圍少的共聚成分的共聚聚酯或1種以上的均聚酯的方法；(3)以滿足上述第三成分范圍的比率，摻合使用2種以上的均聚酯的方法等。
本發(fā)明的聚酯可以按如下方法得到以現(xiàn)有公知的方法、例如以二羧酸和二醇的反應(yīng)、直接得到低聚合度聚酯的方法；以現(xiàn)有公知的酯交換催化劑使二羧酸的低級烷基酯和二醇反應(yīng)后，在聚合催化劑的存在下，以進(jìn)行聚合反應(yīng)的方法等。聚合催化劑可以使用銻化合物、鍺化合物、鈦化合物等公知的催化劑，但從減少薄膜發(fā)暗的觀點出發(fā)，優(yōu)選銻化合物的量為零或銻的量為100ppm以下。
另外，在本發(fā)明中使用的聚酯，在熔融聚合后將其切屑，可以根據(jù)需要、在加熱減壓下或在氮氣等不活潑氣流中再施加固相聚合。得到的聚酯的固有粘度，通常是0.40dl/g以上、優(yōu)選是0.40～0.90dl/g。
在本發(fā)明的聚酯層中，以賦予易滑性為主要目的，也可以配合粒子。配合的粒子種類，如果是能夠賦予易滑性的粒子，就沒有特別的限定，作為具體例子，例如，可以列舉二氧化硅、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋇、硫酸鈣、磷酸鈣、磷酸鎂、氧化硅、高嶺土、氧化鋁、氧化鈦等的粒子。另外，也可以使用在特公昭59-5216號公報、特開昭59-217755號公報等中記載的耐熱性有機粒子。作為其它耐熱性有機粒子的例子，可以列舉熱固化性尿素樹脂、熱固化性酚醛樹脂、熱固化性環(huán)氧樹脂、苯代三聚氰胺(benzoguanamine)樹脂等。在聚酯制造工序中，還可以使用使一部分催化劑等金屬氧化物沉淀、并微分散而得到的析出粒子。
使用的粒子形狀沒有特別限制，可以使用球狀、塊狀、棒狀、扁平狀等任一種。另外，對其硬度、比重、顏色等也沒有特別的限制。根據(jù)需要，這些粒子可以并用2種以上。粒子的平均粒徑，通常是0.01～5μm。粒子的平均粒徑小于0.01μm時，粒子容易凝集，有分散性不充分的情況，另一方面，大于5μm時，薄膜的表面粗糙度變得過于粗糙、有透明性差的情況。
聚酯中的上述粒子的含量，通常是0.0003～1.0重量％、優(yōu)選是0.0005～0.5重量％。在粒子含量小于0.0003重量％時，有薄膜的易滑性不充分的情況，另一方面，在大于1.0重量％進(jìn)行添加時，有薄膜透明性不充分的情況。
在聚酯中添加粒子的方法，沒有特別的限定，可以采用現(xiàn)有公知的方法。例如，可以在制造聚酯的任意階段添加，特別優(yōu)選在酯化階段或酯交換反應(yīng)結(jié)束后添加、進(jìn)行縮聚反應(yīng)。另外，可以列舉使用帶有通風(fēng)口的混煉擠出機，摻合在乙二醇或水等中分散的粒子的漿料和聚酯原料的方法，使用混煉擠出機、摻合干燥的粒子和聚酯原料的方法等。
在本發(fā)明的聚酯薄膜中，根據(jù)需要，除上述粒子以外，可以添加現(xiàn)有公知的抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、防靜電劑、熒光增白劑、染料、顏料等。另外，根據(jù)用途，可以含有紫外線吸收劑、特別是苯并噁嗪酮系紫外線吸收劑等。
本發(fā)明的聚酯薄膜的厚度，作為薄膜，如果是能夠制膜的范圍，就沒有特別的限定，通常是9～300μm、優(yōu)選是20～250μm、更優(yōu)選是25～200μm的范圍。
本發(fā)明的薄膜的薄膜霧度是0～3.0％、優(yōu)選是0～1.5％、更優(yōu)選是0～1.2％、特別優(yōu)選是0～1.0％。本發(fā)明的薄膜，因為具有優(yōu)異的透明性而在光學(xué)用途中被廣泛使用，但在薄膜霧度大于3.0％時，作為光學(xué)用就不適合。
在本發(fā)明的光學(xué)用、特別是在顯示器用聚酯薄膜中，用透射法對1片薄膜測定的色調(diào)b*值，通常是-5～+3的范圍、優(yōu)選是-4～+2的范圍、更優(yōu)選是-3.5～+1的范圍。在b*值大于+3時，黃色調(diào)強，作為顯示器使用時，圖像的色調(diào)變差、或亮度變低等不適合方面較多。另一方面，在聚酯薄膜時，通常因為b*值不低于-5，所以，色調(diào)b*值低于-5的薄膜使用添加劑，但此時不僅是色調(diào)的問題、而且添加劑的滲出和長期使用時的可靠性等也成為問題。為了做為如此色調(diào)的薄膜，采用以下方法選擇制造原料的聚酯時的催化劑、助劑，催化劑量盡量少；在聚合和制膜時，聚酯不成為必要以上的高溫、或不延長熔融時間；減少再生的原料配合量等。
另外，本發(fā)明的薄膜，以180℃熱處理10分鐘后低聚物(環(huán)狀三聚物)向薄膜表面的析出量的表里面之和，優(yōu)選是15mg/m2以下、更優(yōu)選是10mg/m2以下、特別優(yōu)選是8mg/m2以下。在低聚物向薄膜表面的析出量大于15mg/m2時，低聚物在表面結(jié)晶化，使薄膜的透明性降低，或溶入在薄膜上設(shè)置的功能層，容易引起在特性中產(chǎn)生影響等的問題。
將因熱處理低聚物向薄膜表面的析出量設(shè)為上述范圍的方法，可以列舉特別是共擠出得到的由至少3層以上構(gòu)成的疊層薄膜、在構(gòu)成表層的最外層中使用低聚物含量少的聚酯的方法，由以聯(lián)機/脫機(inline/offline)設(shè)置涂布層、抑制低聚物在薄膜表面析出的方法。
本發(fā)明的薄膜，使用共擠出法可以成為疊層結(jié)構(gòu)，但此時最外層的厚度，只是單側(cè)的厚度通常為3μm以上，并且優(yōu)選為總厚度的1/4以下。在這樣的厚度小于3μm時，由加工中的熱經(jīng)歷等，在內(nèi)層所含有的低聚物(環(huán)狀三聚物)在薄膜表面析出，有可能見到生產(chǎn)線污染和薄膜表面異物量增加，另一方面，當(dāng)比總厚度1/4的厚度還厚時，有在最外層配合的粒子量增加、損害透明性的擔(dān)心。另一方面，以單層實施時，在薄膜中盡可能不含有粒子，優(yōu)選在表里的涂布層中含有粒子。
在制造這樣的疊層薄膜時，本發(fā)明中的第三成分含量，有必要是相對于全部薄膜的聚酯，全部薄膜所含有的第三成分量為上述范圍。在本發(fā)明中，應(yīng)該改良的作為課題的防止光學(xué)性不勻，涉及薄膜的透光，因為并非只是薄膜表面和內(nèi)部、涉及全部特性。
另外，在添加上述紫外線吸收劑、染料等添加劑時，優(yōu)選在疊層薄膜的中間層配合。
另外，在本發(fā)明的薄膜中存在的最大直徑150μm以上的異物，通常是0.0個/m2(小于0.05個/m2)，最大直徑30μm以上的異物，通常是1.5個/m2以下，優(yōu)選是1.0個/m2以下。在最大直徑150μm以上的異物是0.0個/m2或最大直徑30μm以上的異物是1.5個/m2以下的條件不成立時，作為LCD和PDP的部件使用時的圖像會產(chǎn)生缺陷、成為使品質(zhì)下降的原因。在薄膜表面存在的寬度10μm以上的傷的個數(shù)是10個/m2以下、優(yōu)選是5個/m2以下。寬度10μm的傷的個數(shù)大于10個/m2時、同樣導(dǎo)致LCD和PDP圖像的品質(zhì)下降。作為達(dá)到上述條件的方法，采用防止聚酯原料制造時和薄膜制造時異物混入的方法、使用高精度過濾器進(jìn)行除去異物的方法。另外，為了防止傷，有必要采取在拉伸工序、卷取工序中抑制與各輥接觸時的速度不勻，并且防止異物進(jìn)入輥與薄膜之間等的措施。
這樣得到的本發(fā)明的薄膜，被用于各種光學(xué)，此時，優(yōu)選是聚合物的取向和厚度不勻引起的薄膜的光學(xué)性不勻被減少的膜。具體的，在以后述方法測定的薄膜的面內(nèi)延遲的最大值和最小值之差，通常是200nm以下、優(yōu)選是100nm以下、更優(yōu)選是50nm以下。滿足這樣的要素時，在光學(xué)性用途使用時，可以成為圖像的鮮明度、亮度和均勻性優(yōu)異的物品。
以下，具體說明本發(fā)明的聚酯薄膜的制造方法，以滿足本發(fā)明的要點為限，本發(fā)明不限定于以下的例示。首先，由公知的方法，將干燥或未干燥的聚酯屑片供給熔融擠出裝置，加熱到聚合物熔點以上的溫度進(jìn)行熔融(使用多種共聚聚酯、均聚酯時，是各自的熔點以上)。接著，從模具擠出熔融的聚合物，在旋轉(zhuǎn)冷卻筒上急冷固化使得達(dá)到玻璃轉(zhuǎn)化溫度以下的溫度，實質(zhì)得到非晶狀態(tài)的未取向片。此時，為了提高片的平面性，優(yōu)選提高片和旋轉(zhuǎn)冷卻筒的密合性，在本發(fā)明中，優(yōu)選采用施加靜電密合法和/或液體涂布密合法。
在本發(fā)明中，在2軸方向拉伸如此操作得到的片而成膜。具體敘述拉伸條件，優(yōu)選在縱向以70～145℃將上述未拉伸片拉伸成2～6倍，成為縱向1軸拉伸膜后，在橫向以90～160℃進(jìn)行2～6倍拉伸，以150～240℃進(jìn)行1～600秒熱處理。此時，還優(yōu)選在熱處理的最高溫度區(qū)域和/或熱處理出口的冷卻區(qū)域中，在縱向和/或橫向松弛0.1～20％的方法。另外，根據(jù)需要，也可以進(jìn)行縱向再拉伸、橫向再拉伸。
在本發(fā)明中，通過使用2臺或3臺以上聚酯熔融擠出機的所謂共同擠出法，可以制造上述的2層或3層以上的疊層薄膜。作為層的構(gòu)成，可以列舉使用A原料和B原料的A/B構(gòu)成、A/B/A構(gòu)成，還有使用C原料的A/B/C構(gòu)成、和此外的多層結(jié)構(gòu)。例如，作為A原料，使用特定的粒子，設(shè)計A層的表面形狀，作為B原料，使用不含粒子的原料，可以制成A/B或A/B/A構(gòu)成的薄膜。此時，因為可以自由選擇B層的原料，所以，成本方面的優(yōu)點大。另外，即使在B層中配合該薄膜的再生原料，因為可以由作為表層的A層設(shè)計表面粗度，所以，成本方面的優(yōu)點變得更大。
特別是本發(fā)明的薄膜，因為用于光學(xué)用途，所以為了設(shè)置硬涂層、防反射層、防眩層等，或為了設(shè)置蒸鍍層等，而提高形成這些層時的涂布性和粘合性，或者為了將表面保持在清潔狀態(tài)，而防止帶電，以上述為目的，可以設(shè)置作為底涂層的涂布層。在形成這樣的涂布層時，在制造薄膜的工序內(nèi)，特別是進(jìn)行在縱向拉伸后、橫向拉伸前的方法，從可以形成極薄的涂布層的方面，和在成膜工序內(nèi)可以實施涂布液干燥和固化反應(yīng)等的方面考慮而優(yōu)選。作為這樣的涂布層，優(yōu)選由交聯(lián)劑和各種粘合劑樹脂的組合構(gòu)成，作為粘合劑樹脂，從粘合性的觀點出發(fā)，通常采用選自聚酯、丙烯酸系聚合物和聚氨酯中的聚合物。上述聚合物分別包含它們的衍生物。這里所謂的衍生物，指的是與其它聚合物的共聚物、使反應(yīng)性化合物反應(yīng)于官能基得到的聚合物。
根據(jù)需要，在薄膜制造后也可以由脫機涂布法進(jìn)行涂布。脫機涂布的面，不論單面、兩面。作為涂布的材料，脫機涂布時，可以是水系和/或溶劑系的任意1種，但聯(lián)機涂布時，優(yōu)選是水系或水分散系。
本發(fā)明的薄膜，因為用于光學(xué)，除改善粘合性以外，優(yōu)選還形成以防止外來光線的照入和由靜電引起的塵粒附著、還有電磁波屏蔽為目的的功能性多層薄膜。
在用作涂布劑的上述聚酯、丙烯酸系聚合物、聚氨酯中，優(yōu)選玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)是0℃以上、更優(yōu)選是40℃以上。其中，優(yōu)選聚氨酯、更優(yōu)選聚酯聚氨酯。特別優(yōu)選具有羧酸殘基、其至少一部分使用胺或銨而被水性化的聚酯聚氨酯。
作為交聯(lián)劑樹脂，可以列舉三聚氰胺系、環(huán)氧系、噁唑啉系樹脂，從涂布性、耐久粘合性方面考慮，特別優(yōu)選三聚氰胺系樹脂。作為三聚氰胺系樹脂，可以列舉由單體組成的縮合物、由二聚體以上的聚合物構(gòu)成的縮合物和它們的混合物。
在本發(fā)明中，為了更加改善潤滑性、粘結(jié)性等，優(yōu)選在涂布層中含有無機粒子和有機粒子。在涂布劑中的粒子配合量，通常是0.5～10重量％、優(yōu)選是1～5重量％。這樣的配合量小于0.5重量％時，存在耐結(jié)塊性變得不充分的情況，當(dāng)大于10重量％時，就影響薄膜的透明性，有圖像的鮮艷度下降的情況。
無機粒子可以列舉二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、高嶺土、滑石粉、碳酸鈣、氧化鈦、氧化鋇、碳黑、硫化鉬、氧化銻等。其中，二氧化硅廉價而且有多種粒徑、容易利用。有機粒子可以列舉由在1個分子中具有2個以上碳-碳雙鍵的化合物(例如二乙烯基苯)形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯粒子或聚丙烯酸酯聚甲基丙烯酸酯粒子。
上述無機粒子和有機粒子也可以表面處理。作為表面處理劑，例如可以列舉表面活性劑、作為分散劑的高分子、有機硅烷偶合劑、鈦偶合劑等。涂布層中的粒子含量，從不影響透明性的觀點出發(fā)，通常是10重量％以下、優(yōu)選是5重量％以下。
上述涂布層也可以含有防靜電劑、消泡劑、涂布性改良劑、增粘劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、發(fā)泡劑、染料、顏料等。
上述涂布劑，在限于以水為主要介質(zhì)時，以改善向水的分散為目的或以改善成膜性能為目的，可以含有少量有機溶劑。有機溶劑以在水中溶解的范圍使用。作為有機溶劑，可以列舉正丁醇、正丙醇、異丙醇、乙醇、甲醇等的脂肪族或脂環(huán)族醇類，丙二醇、乙二醇、二甘醇等的二醇類，正丁基溶纖劑、乙基溶纖劑、甲基溶纖劑、丙二醇單甲醚等的二醇衍生物，二噁烷、四氫呋喃等的醚類，醋酸乙酯、醋酸戊酯等的酯類，甲乙酮、丙酮等的酮類，N-甲基吡咯烷酮等的酰胺類。這些有機溶劑，根據(jù)需要，可以并用2種以上。
作為涂布劑的涂布方法，例如可以使用如原崎勇次著、槙書店、1979年發(fā)行、“コ一テイング方式”(涂布方式)所述的反轉(zhuǎn)輥涂布機、照相凹版涂布機、棒式涂布機(rod coater)、氣刀涂布機或這些以外的涂布裝置。
涂布層既可以只在聚酯薄膜的單面形成、也可以在兩面形成。只在單面形成時，也可以在其相反面，根據(jù)需要形成與上述涂布層不同的涂布層，賦予其它特性。另外，為了改善涂布劑向薄膜的涂布性和粘合性，在涂布前、在薄膜上施加化學(xué)處理和放電處理。另外，為了更加改善表面特性，也可以在形成涂布層后施加放電處理。
涂布層的厚度，作為最終的干燥厚度，通常是0.01～0.5μm、優(yōu)選是0.015～0.3μm。涂布層的厚度小于0.01μm時，有涂布層的效果不能被充分發(fā)揮的擔(dān)心。涂布層的厚度大于0.5μm時，薄膜相互之間變得容易粘結(jié)，特別是為了薄膜的高強度化，再拉伸涂布處理薄膜時，變得容易粘合在工序中的輥上。上述的粘結(jié)問題，特別是在薄膜的兩面形成同樣的涂布層時顯著出現(xiàn)。
在光學(xué)用途中使用這樣的涂布薄膜時，涂布層表面的涂布脫落在該涂布層上另外設(shè)置防止反射層等時等會成為問題。涂布脫落產(chǎn)生的原因不是很明確，但考慮是如下情況薄膜中的異物在薄膜表面形成粗大突起，并成為核，不沾涂布劑，其被拉伸就會產(chǎn)生涂布脫落，或者薄膜表面所附著的低聚物和塵粒成為核，將此作為核不沾涂布劑，而產(chǎn)生脫落的情況等。因此，優(yōu)選在盡量除去成為這樣的核的塵粒和異物的條件下制膜。這樣的異物也包括在薄膜上附著或析出的低聚物，因此，減少薄膜所含有的低聚物量也會具有減少涂布脫落的效果。
如此得到的本發(fā)明的薄膜，在具有涂布層時，其涂布脫落的個數(shù)(N)每30m2薄膜通常是0～20個、優(yōu)選是0～10個、更優(yōu)選是0～3個。在光學(xué)用薄膜領(lǐng)域，因為該特性今后變得越來越嚴(yán)格，所以，優(yōu)選涂布脫落盡可能為零。
使用本發(fā)明的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜的具體部件，作為液晶顯示器用，適合使用于后照光用的反射板、擴散板、棱鏡片、透鏡片、亮度提高薄膜、液晶面板的保護(hù)薄膜等，作為面板制造時的工序用，適合使用于脫模薄膜等，作為等離子顯示器用，適合使用于所謂稱為PDP濾光器的部件用的具有電磁波遮蔽、近紅外線遮蔽、色調(diào)補正、紫外線遮蔽、防反射等各種功能的薄膜基材，作為面板制造時的工序用或作為投影電視用，適合使用于形成圖像的屏幕等，作為使高度透明性成為必要的基材可以適合使用。
實施例以下，由實施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明以不超出其要點為限，不限定于以下的實施例。在本發(fā)明中使用的測定方法如下。
(1)聚酯的固有粘度的測定精密稱量1g聚酯，加入100ml的苯酚/四氯乙烷＝50/50(重量比)的混合溶劑，使之溶解，在30℃測定。
(2)第三成分(共聚成分)含量的測定在重水化氯仿/六氟異丙醇(重量比7/3)的混合溶劑中溶解樹脂試樣使之濃度為3重量％，如此配制成溶液。使用核磁共振裝置(日本電子社生產(chǎn)、“JNM-EX270型”)，得到該溶液的1H-NMR光譜，歸屬各峰，由峰的積分值算出共聚成分的含量。
(3)平均粒徑(d50(μm))的測定使用離心沉降式粒度分布測定裝置(島津制作所社生產(chǎn)、SA-CP3型)，進(jìn)行測定，將得到的等價球形分布中的累計(重量基準(zhǔn))50％的值作為平均粒徑。
(4)薄膜霧度以JIS-K-7105為基準(zhǔn)，由日本電色工業(yè)社生產(chǎn)的積分球式濁度計“NDH-300A”，測定薄膜霧度。
(5)b*值使用東京電色社生產(chǎn)的顏色分析儀TC-1800MK II型，以JISZ-8722的方法為基準(zhǔn)，測定色調(diào)。
(6)涂布脫落個數(shù)的測定在寬度1500mm、長度20m(面積30m2)的薄膜表面，由鹵燈照射光，目測觀察薄膜表面，算出0.5mm以上的涂布脫落個數(shù)。在本實施例中，對長尺寸樣品，計數(shù)寬度10μm以上的脫落個數(shù)，即使是與上述同樣的A4切版中的測定，也能夠推斷。
(7)光學(xué)部件適應(yīng)性
作為光學(xué)用部件的代表，評價作為擴散板使用時的特性。即，在薄膜的單面涂布含有粒子的丙烯酸系粘合劑，形成光擴散層。在后照光單元插入得到的擴散片，按以下的觀點評價得到的面狀發(fā)光的品質(zhì)。
亮度水平(使用亮度計評價，與現(xiàn)有的PET薄膜、即在本發(fā)明中使用比較例1的薄膜時進(jìn)行比較)[表1]A亮度提高3％以上、可見顯著的改善B亮度提高1％以上、可見改善C亮度提高沒有看到、或降低[2]亮度的不勻[表2]A幾乎看不到不勻B或多或少看到一些不勻、但是為可以實用的水平C不勻顯著、影響液晶顯示器的圖像以下說明在實施例和比較例中使用的聚酯的制造方法。
(1)聚酯(A)的制造方法以100重量份對苯二甲酸二甲酯和60重量份乙二醇為開始原料，在反應(yīng)器中取0.09重量份醋酸鎂·四水鹽作為催化劑，反應(yīng)開始溫度為150℃，隨著甲醇的蒸出，使反應(yīng)溫度慢慢上升，3小時后成為230℃。4小時后，使酯交換反應(yīng)實質(zhì)結(jié)束。在該反應(yīng)混合物中添加0.04份乙基酸性磷酸酯后，加入0.03份三氧化銻，進(jìn)行4小時的縮聚反應(yīng)。即，從230℃慢慢地將溫度升溫為280℃。另一方面，壓力從常壓慢慢地減壓，最終成為0.3mmHg。反應(yīng)開始后，由反應(yīng)槽的攪拌動力的變化，在相當(dāng)于極限粘度0.68的時刻停止反應(yīng)，在氮氣加壓下排出聚合物。得到的聚酯(A)的極限粘度是0.68、二甘醇含量是1.0摩爾％。
(2)聚酯(B)的制造方法除在聚酯(A)的制造方法中，添加0.04份乙基酸性磷酸酯后，加入0.4份分散于乙二醇中的平均粒徑2.2μm的二氧化硅粒子、0.03份三氧化銻，在相當(dāng)于極限粘度0.66的時刻停止縮聚反應(yīng)以外，使用與聚酯(A)的制造方法同樣的方法，得到聚酯(B)。得到的聚酯(B)，其極限粘度為0.66，二甘醇含量為1.0摩爾％。
(3)聚酯(C)的制造方法除在聚酯(A)的制造方法中，以100重量份對苯二甲酸二甲酯、60重量份乙二醇和2重量份二甘醇為開始原料，使用氧化鍺作為聚合催化劑以外，使用與聚酯(A)的制造方法同樣的方法，得到聚酯(C)。另外，氧化鍺的添加方法采用公知的方法，其添加量，作為鍺、相對于原料重量為100ppm。得到的聚酯(C)的固有粘度為0.68、聚合物中的二甘醇含量為4.0摩爾％。
(4)聚酯(D)的制造方法以100重量份對苯二甲酸二甲酯、54重量份乙二醇和25重量份1，4-環(huán)己二甲醇為開始原料，在反應(yīng)器中取0.011重量份四丁氧基鈦酸酯為催化劑，反應(yīng)開始溫度為150℃，隨著甲醇的蒸出，使反應(yīng)溫度慢慢上升，3小時后成為230℃，再繼續(xù)反應(yīng)1小時。此后，從230℃慢慢地將溫度升溫，同時將壓力從常壓慢慢地減壓，最終，溫度成為280℃、壓力成為0.3mmHg。反應(yīng)開始后，由反應(yīng)槽的攪拌動力的變化，在相當(dāng)于極限粘度0.70的時刻停止反應(yīng)，在氮氣加壓下排出聚合物。得到的聚酯(D)的極限粘度為0.70、1，4-環(huán)己二甲醇的含量為33摩爾％、二甘醇含量為1.0摩爾％。
(5)聚酯(E)的制造方法除在聚酯(A)的制造方法中，將開始原料的二羧酸設(shè)為80重量份對苯二甲酸二甲酯和20重量份間苯二甲酸以外，使用與聚酯(A)的制造方法同樣的方法，得到聚酯(E)。得到的聚酯(E)的極限粘度為0.67，二甘醇的含量為1.0摩爾％。
實施例1將分別以12％、88％的比例混合上述聚酯(B)、(C)而得到的混合原料作為A層的原料，以100％聚酯(C)的原料為B層的原料，將它們分別供給2臺排氣式雙螺桿擠出機，分別以285℃熔融，以A層作為最外層(表層)、B層作為中間層的2種3層(A/B/A)的層構(gòu)成共擠出，從管口擠出，使用施加靜電附著法，在將表面溫度設(shè)定為40℃的冷卻輥上冷卻固化，得到未拉伸片。接著，利用輥周向速度差，以薄膜溫度81℃、在縱向拉伸3.3倍后，涂布以下所示組成的涂布劑后、導(dǎo)入拉幅器，在橫向以120℃拉伸3.6倍，以225℃進(jìn)行熱處理后，在橫向松弛2％，得到厚度188μm的疊層聚酯薄膜。得到的薄膜的各層厚度是10/16/8/10μm。涂布層的厚度為0.08μm。
涂布劑的組成(重量比)是a/b/c/d＝47/20/30/3。這里，a是對苯二甲酸/間苯二甲酸/5-鈉磺基間苯二甲酸/乙二醇/二甘醇/三甘醇＝31/16/3/22/21(摩爾比)的聚酯分散體，b是甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯/丙烯腈/N-羥甲基甲基丙烯酰胺＝45/45/5/5(摩爾比)的乳化聚合物(乳化劑陰離子系表面活性劑)，c是六甲氧基甲基蜜胺(蜜胺系交聯(lián)劑)，d是粒徑0.06μm的氧化硅的水分散體(無機粒子)。涂布液中的固態(tài)成分濃度為6重量％。
實施例2在實施例1中，B層的原料使用分別以4％、96％的比例混合聚酯(B)、(C)而得到的原料，各層的厚度成為10/105/10μm，成膜條件、涂布條件與實施例1相同，得到厚度125μm的聚酯薄膜。
實施例3除在實施例1中，B層的原料使用分別以5％、95％的比例混合聚酯(D)、(C)而得到的原料，A層的原料使用分別以12％、83％、5％的比例混合聚酯(B)、(C)、(D)而得到的原料以外，與實施例1同樣操作，得到厚度188μm的聚酯薄膜。
實施例4除在實施例1中，B層的原料使用分別以10％、90％的比例混合聚酯(E)、(C)而得到的原料，A層的原料使用分別以12％、78％、10％的比例混合聚酯(B)、(C)、(E)而得到的原料以外，與實施例1同樣操作，得到厚度188μm的聚酯薄膜。
實施例5在聚酯(C)的制造中，作為二醇成分，增加二甘醇，得到含有6摩爾％的二甘醇的聚酯。除取代實施例1中的聚酯(C)，使用該聚酯以外，與實施例1同樣操作，得到厚度188μm的聚酯薄膜。二甘醇的含量多時，聚酯的熱穩(wěn)定性就稍微變差，得到的薄膜的b*值稍微上升。
實施例6除在實施例1中，使在縱向拉伸后涂布的涂布液的固態(tài)成分濃度為3重量％(實施例1時的1/2)以外，與實施例1同樣操作，得到厚度188μm的聚酯薄膜。在所得到的薄膜的涂布層中，稍微可見涂布脫落，確認(rèn)由此引起作為光學(xué)部件的特性下降。
比較例1除在實施例1中，A層的原料使用分別以12％、88％的比例混合聚酯(B)、(A)而得到的原料，B層的原料使用100％聚酯(A)以外，與實施例1同樣操作，得到厚度188μm的聚酯薄膜。
比較例2除在實施例3中，B層的原料使用分別以35％、65％的比例混合聚酯(D)、(C)而得到的原料，A層的原料使用分別以12％、53％、35％的比例混合聚酯(B)、(C)、(D)而得到的原料以外，與實施例3同樣操作，得到厚度188μm的聚酯薄膜。得到的薄膜，因為第三成分的含量過多，所以作為光學(xué)用時、其特性下降，另外，耐熱性不足，確認(rèn)在實際使用時的薄膜平面性維持中也不足。
比較例3使用分別以10％、90％的比例混合聚酯(B)、(C)的原料，使用1臺擠出機、制成單層聚酯薄膜。另外，除將薄膜制成單層以外，成膜條件與實施例1相同，薄膜的厚度為188μm。
以上，在表3中匯總得到的薄膜的物性值和光學(xué)部件適應(yīng)性。滿足本發(fā)明要素的薄膜，可知作為光學(xué)用的適應(yīng)性高。


上述表中，DEG表示二甘醇，1，4-CHDM表示1，4-環(huán)己二甲醇，IPA表示間苯二甲酸，實施例3、實施例4、比較例2的第三成分含量包括DEG的量。
以上，在現(xiàn)階段是最實際的，并且涉及認(rèn)為是優(yōu)選的實施方式，說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于在本申請說明書中公開的實施方式，從權(quán)力要求范圍和全部說明書讀取的發(fā)明要點或在思想上不相反的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變化，必須理解為伴隨那樣的變化時也是本發(fā)明的技術(shù)范圍。另外，本申請基于2004年12月20日申請的日本專利申請(特愿2004-367481號)，引用其全部內(nèi)容。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的薄膜，在例如液晶顯示器、等離子體顯示器等中使用的各種光學(xué)用部件和光學(xué)領(lǐng)域的制品的制造工序中，可以適合利用于所使用的保護(hù)薄膜和脫模薄膜等中。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其特征在于由以合計2.0～10.0摩爾％的范圍含有第三成分的聚酯構(gòu)成，該第三成分為主要構(gòu)成成分以外的構(gòu)成聚酯的成分，所述薄膜的霧度為0～3.0％的范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其特征在于主要構(gòu)成成分通過使芳香族二羧酸和脂肪族二醇縮聚而得到，芳香族二羧酸為對苯二甲酸或2，6-萘二羧酸，脂肪族二醇為乙二醇、二甘醇或1，4-環(huán)己二甲醇。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其特征在于聚酯是由主要構(gòu)成成分和第三成分構(gòu)成的共聚聚酯。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項所述的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其特征在于作為第三成分的二醇為選自二甘醇、三甘醇或1，4-環(huán)己二甲醇中的1種以上。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項所述的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其特征在于用透射法對1片薄膜測定的色調(diào)b*值為-5～+3。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項所述的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其特征在于以180℃熱處理10分鐘后，低聚物向薄膜表面的析出量的表里面之和為15mg/m2以下。
7.如權(quán)利要求1～6中任一項所述的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其特征在于在薄膜中存在的最大直徑150μm以上的異物為0.0個/m2，最大直徑30μm以上的異物為1.5個/m2以下。
8.如權(quán)利要求1～7中任一項所述的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其特征在于在薄膜表面存在的寬度10μm以上的傷的個數(shù)為10個/m2以下。
9.如權(quán)利要求1～8中任一項所述的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其特征在于在薄膜面內(nèi)的延遲的最大值和最小值之差為200nm以下。
10.如權(quán)利要求1～9中任一項所述的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其特征在于在薄膜的單面或雙面還具有涂布層。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其特征在于每30m2薄膜的涂布脫落的個數(shù)N為0～20個。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其由以合計2.0～10.0摩爾％的范圍含有第三成分的聚酯構(gòu)成，該第三成分為主要構(gòu)成成分以外的構(gòu)成聚酯的成分，該薄膜的霧度為0～3.0％范圍。這樣的光學(xué)用雙軸取向聚酯薄膜，其透明性、低霧度、光學(xué)均勻性等光學(xué)特性優(yōu)異，可以有助于光學(xué)制品的品質(zhì)提高和降低能耗，在作為LCD、PDP、有機EL、投影顯示器等部件使用時，沒有不勻和缺陷，實現(xiàn)高亮度，能夠給出高品質(zhì)的圖像。
文檔編號C08L67/00GK101080442SQ20058004352
公開日2007年11月28日 申請日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月20日
發(fā)明者佐藤嘉記, 古谷健 申請人:三菱聚酯薄膜公司