本發(fā)明涉及環(huán)烯烴系膜。更詳細而言,本發(fā)明涉及在用作觸控面板的基材時,與透明導電層的密合性高,在高溫高濕等的耐久試驗中按鍵耐久性優(yōu)異,減少了顯示不均的環(huán)烯烴系膜。
背景技術:
近年來,已知通過以手指等接觸來輸入信息的觸控面板的技術。
檢測手指等的接觸的觸控面板存在各種類型,作為在智能手機等需要多點檢測的設備中通常普及的觸控面板,可舉出靜電容量式。靜電容量式的觸控面板例如在檢測面內具備使用矩陣狀的透明導電層的電極圖案,檢測以手指等接觸的位置的靜電容量變化。
作為觸控面板的基材,在形成透明導電層時的工藝溫度較高,因此以往使用玻璃基材。使用上述玻璃基材的觸控面板對制作觸控面板的耐久性高,另一方面,存在如下問題:難以薄膜化,由于在輸送時破損以及在操作觸控面板搭載末端時的玻璃破裂而喪失功能。
為了解決上述問題,考慮替換為使用樹脂基材等作為基材的透明導電性膜。
然而,薄膜化的透明導電性膜與使用以往的玻璃基材的觸控面板相比,容易產(chǎn)生由手指、手寫筆等的接觸所致的透明導電層的劣化,難以具有對按鍵的耐久性(以下也稱為按鍵耐久性)。
針對上述問題,專利文獻1中公開了控制具有導電性的走線布線的厚度而改善按鍵耐久性的技術,上述走線布線在基材膜的設置有上述電極圖案的相同的面且非顯示區(qū)域內,以與上述電極圖案電連接的方式設置,但按鍵耐久性不充分。
另一方面,專利文獻2中公開了含有特定分子量的紫外線吸收劑,且以使用接觸輥的熔融制膜法制作的環(huán)烯烴系樹脂膜。然而,得知若使用以該制法制作的基材,則即使紫外線吸收劑為微量,在長期間使用時也會污染工序,或在高溫高濕等的耐久試驗中在膜表面產(chǎn)生紫外線吸收劑的微晶,從而作為透明導電性膜在按鍵耐久性方面有問題,通過按鍵而產(chǎn)生顯示不均。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2013-214173號公報
專利文獻2:日本特開2008-274266號公報
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于上述問題·情況而完成的,其解決課題是提供一種環(huán)烯烴系膜,其在用作觸控面板的基材時,與透明導電層的密合性高,在高溫高濕等的耐久試驗中按鍵耐久性優(yōu)異,減少顯示不均。
本發(fā)明的發(fā)明人等為了解決上述課題,在對上述問題的原因等進行研究的過程中發(fā)現(xiàn),通過含有特定結構的環(huán)烯烴系聚合物,以各自特定的殘留溶劑量的范圍含有芳香族系的溶劑、鹵化物系的溶劑和非芳香族系的溶劑(不包括鹵化物系的溶劑),且該非芳香族系的溶劑的溶解度參數(shù)值(sp值)和表面張力值為特定的范圍內的環(huán)烯烴系膜,在用作觸控面板的基材時,可得到與透明導電層的密合性高、在高溫高濕等的耐久試驗中按鍵耐久性優(yōu)異、減少顯示不均的環(huán)烯烴系膜。
即,本發(fā)明所涉及的上述課題可通過以下方法解決。
1.一種環(huán)烯烴系膜,其特征在于,是至少含有具有極性基團的環(huán)烯烴系聚合物的環(huán)烯烴系膜,含有50~300ppm的范圍內的芳香族系的溶劑、300~800ppm的范圍內的鹵化物系的溶劑、以及300~6000ppm的范圍內的非芳香族系的溶劑(不包括鹵化物系的溶劑),且該非芳香族系的溶劑的溶解度參數(shù)值(sp值)為15~25((mpa)1/2)的范圍內,表面張力值為20~25(mn/m)的范圍內。
2.如第1項所述的環(huán)烯烴系膜,其特征在于,上述非芳香族系的溶劑的含量為800~3000ppm的范圍內。
3.如第1項或第2項所述的環(huán)烯烴系膜,其特征在于,上述環(huán)烯烴系聚合物由具有由通式(a-2)表示的結構的環(huán)烯烴系單體構成。
(通式(a-2)中,r5獨立地表示氫原子、碳原子數(shù)1~5的烴基、或具有碳原子數(shù)1~5的烷基的烷基甲硅烷基。r6表示羧基、羥基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基、酰胺基、氰基、氟原子、氯原子、溴原子、或碘原子。p表示0~2的整數(shù)。)
4.如第1項~第3項中任一項所述的環(huán)烯烴系膜,其特征在于,進一步含有上述溶解度參數(shù)值(sp值)大于25((mpa)1/2)的非芳香族系的溶劑。
5.如第1項~第4項中任一項所述的環(huán)烯烴系膜,其特征在于,上述非芳香族系的溶劑選自異丙醇、辛烷、丙酮、甲酸乙酯、1-丁醇、乙酸乙酯和環(huán)己烷中。
通過本發(fā)明的上述方法,可以提供一種環(huán)烯烴系膜,其在用作觸控面板的基材時,與透明導電層的密合性高,在高溫高濕等的耐久試驗中按鍵耐久性優(yōu)異,減少顯示不均。
對于本發(fā)明的效果的表達機制或作用機制尚不明確,但推測如下。
薄膜的透明導電性膜中,作為對按鍵的耐久性變低的主要原因,認為如下。即,推測由于透明導電層本來容易受到微小的膜厚偏差和微小的傷痕的影響,因此在高溫高濕等環(huán)境下在向基材膜的按鍵時需要大量負荷,在該基材膜與透明導電層之間密合性下降,從而導電性劣化。此外,由于導電性的劣化而面板的顯示容易產(chǎn)生不均。
本發(fā)明的發(fā)明人等進行了研究,其結果推測,對于含有具有極性基團的環(huán)烯烴系聚合物的環(huán)烯烴系膜,通過含有上述特定的構成的溶劑作為殘留溶劑,可以使環(huán)烯烴系聚合物的極性基團局部存在于膜表面?zhèn)?,該極性基團由于表面能量高,可通過與上述透明導電層的相互作用而提高密合力,且抑制密合性不均勻的部位的產(chǎn)生,抑制在高溫高濕等環(huán)境下密合性不良所致的按鍵耐性的下降和顯示不均的產(chǎn)生。
即,推測在僅使用二氯甲烷作為溶劑將具有極性基團的環(huán)烯烴系聚合物制膜時,膜表面會保持更穩(wěn)定的表面能量低的狀態(tài),因此容易取得使該環(huán)烯烴系聚合物的烴朝著膜表面?zhèn)?、使極性基團朝著膜內側的結構,因此由于表面能量低,因此與上述透明導電層的密合性下降。
另一方面,推測在使用二氯甲烷和乙醇等醇將上述環(huán)烯烴系聚合物制膜時,乙醇的溶解度參數(shù)值(sp值)高至26以上,環(huán)烯烴系聚合物的溶解度參數(shù)值(sp值)為17前后,相距甚遠,因此與樹脂的相溶性差,上述極性基團也容易不均勻地取向,由于與上述透明導電層的密合性的下降而容易產(chǎn)生按鍵耐久性的劣化、顯示不均。
與此相對,推測若使用本發(fā)明所涉及的溶解度參數(shù)值(sp值)為15~25((mpa)1/2)的范圍內、表面張力值為20~25(mn/m)的范圍內的非芳香族系溶劑代替上述醇系的溶劑,則由于與環(huán)烯烴系聚合物的溶解度參數(shù)值(sp值)接近,因此與樹脂的相溶性提高,進而,由于表面張力較低的溶劑容易向膜表面移動,因此容易使環(huán)烯烴系聚合物的極性基團隨機地配置于膜表面?zhèn)?,與上述透明導電層的密合性提高而改善按鍵耐久性的劣化、顯示不均。
附圖說明
圖1是示意地表示本發(fā)明中優(yōu)選的溶液澆注制膜方法的膠漿制備工序、澆注工序、干燥工序和卷取工序的一個例子的圖。
圖2是包含本發(fā)明所涉及的觸控面板顯示裝置的構成的一個例子的顯示裝置的簡要截面圖。
符號說明
1溶解釜
3、6、12、15過濾器
4、13儲存釜
2、5、11、14送液泵
8、16導管
10添加劑進料釜
20合流管
21混合機
30加壓模頭
31金屬帶
32基膜
33剝離位置
34拉伸裝置
35干燥裝置
36輸送輥
37卷取裝置
41進料釜
42儲存釜
43泵
101透明導電性膜
102表面保護層
103環(huán)烯烴系膜
104透明導電層
105粘合膜
106保護玻璃
107觸控面板構件
108液晶顯示裝置
具體實施方式
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜,其特征在于,是至少含有具有極性基團的環(huán)烯烴系聚合物的環(huán)烯烴系膜,含有50~300ppm的范圍內的芳香族系的溶劑、300~800ppm的范圍內的鹵化物系的溶劑、以及300~6000ppm的范圍內的非芳香族系的溶劑(不包括鹵化物系的溶劑),且該非芳香族系的溶劑的溶解度參數(shù)值(sp值)為15~25((mpa)1/2)的范圍內,表面張力值為20~25(mn/m)的范圍內。該特征是與各權利要求所涉及的發(fā)明共通的技術特征。
作為本發(fā)明的實施方式,從體現(xiàn)本發(fā)明的效果的觀點出發(fā),從使環(huán)烯烴系聚合物的極性基團容易局部存在于膜表面?zhèn)鹊挠^點出發(fā),優(yōu)選上述非芳香族系的溶劑的含量為800~3000ppm的范圍內。
此外,從使環(huán)烯烴系聚合物的極性基團容易局部存在于膜表面?zhèn)鹊挠^點出發(fā),優(yōu)選具有上述極性基團的環(huán)烯烴系聚合物由具有由上述通式(a-2)表示的結構的環(huán)烯烴系單體構成。
進而,從緩和環(huán)烯烴系樹脂帶電,且在涂布工序中形成均勻且密合性優(yōu)異的層的觀點出發(fā),優(yōu)選除上述溶劑以外,含有溶解度參數(shù)值(sp值)大于25((mpa)1/2)的非芳香族系的溶劑。
此外,從使環(huán)烯烴系聚合物的極性基團容易局部存在于膜表面?zhèn)鹊挠^點出發(fā),優(yōu)選上述非芳香族系的溶劑選自異丙醇、辛烷、丙酮、甲酸乙酯、1-丁醇、乙酸乙酯和環(huán)己烷。
以下,對本發(fā)明及其構成要素、以及用于實施本發(fā)明的形式·方式詳細地進行說明。應予說明,在本申請中,“~”是以包含其前后所記載的數(shù)值作為下限值和上限值的意思來使用的。
《本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜的概要》
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜的特征在于,是至少含有具有極性基團的環(huán)烯烴系聚合物的環(huán)烯烴系膜,含有50~300ppm的范圍內的芳香族系的溶劑、300~800ppm的范圍內的鹵化物系的溶劑、以及300~6000ppm的范圍內的非芳香族系的溶劑(不包括鹵化物系的溶劑),且該非芳香族系的溶劑的溶解度參數(shù)值(sp值)為15~25((mpa)1/2)的范圍內,表面張力值為20~25(mn/m)的范圍內。
本發(fā)明中,在除使用芳香族系的溶劑、鹵化物系的溶劑以外,還使用特定的非芳香族系的溶劑制備膠漿,以溶液澆注制膜法將具有極性基團的環(huán)烯烴系聚合物制膜時,在上述溶劑揮發(fā)時可以使該環(huán)烯烴系聚合物的極性基團局部存在于膜表面?zhèn)?,通過表面能量高的該極性基團與上述透明導電層的相互作用而提高與該透明導電層的密合力,從而可提供在高溫高濕等的耐久試驗中按鍵耐久性優(yōu)異、抑制顯示不均的產(chǎn)生的環(huán)烯烴系膜。
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜中含有的上述溶劑量是所謂的殘留溶劑量,是指在膜制造后膜中含有的溶劑量。該溶劑量可以通過后述的頂空氣相色譜法進行定量,其測定是指在從膜制造后至膜加工前的期間進行測定時的值。通常,膜在制造而卷取后卷于保護片材等而在準密封狀態(tài)下保管,在至加工為止均為該狀態(tài),因此殘留溶劑量的變動小。因此,殘留溶劑量的測定根據(jù)在從膜制造后至膜加工前的期間測定時的值,可判斷是否是本申請發(fā)明的構成。
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜中含有的芳香族系的溶劑為50~300ppm的范圍內,在小于50ppm時,無法使基材表面的極性基團隨機化而與表面保護層、透明導電層的密合性差,若大于300ppm,則從在高溫高濕下的耐久霧度和環(huán)境安全性的觀點考慮不優(yōu)選。更優(yōu)選為50~150ppm的范圍內。
同樣地,鹵化物系的溶劑為300~800ppm的范圍內,在小于300ppm時,無法使基材表面的極性基團隨機化而與表面保護層、透明導電層的密合性差,若大于800ppm,則從在高溫高濕下的耐久霧度和環(huán)境安全性的觀點考慮不優(yōu)選。更優(yōu)選為300~500ppm的范圍內。
同樣地,非芳香族系的溶劑(不包括鹵化物系的溶劑)為300~6000ppm的范圍內,在小于300ppm時,無法使基材表面的極性基團隨機化而與表面保護層、透明導電層的密合性差,若大于6000ppm,則有在高溫高濕下霧度上升的趨勢,不優(yōu)選。
從使環(huán)烯烴系聚合物的極性基團容易局部存在于膜表面?zhèn)鹊挠^點出發(fā),優(yōu)選上述非芳香族系的溶劑的含量為800~3000ppm的范圍內。
此外,上述非芳香族系的溶劑的溶解度參數(shù)值(sp值)為15~25((mpa)1/2)的范圍內,在小于15((mpa)1/2)時,與芳香族系的溶劑、鹵化物系的溶劑的sp值相差很大,因此有在高溫高濕下的霧度上升的趨勢,若大于25((mpa)1/2),則與樹脂的sp值相差很大,因此有在高溫高濕下霧度上升的趨勢,不優(yōu)選。更優(yōu)選為18~24((mpa)1/2)的范圍內。
同樣地,表面張力值為20~25(mn/m)的范圍內,在小于20(mn/m)時,在上述非芳香族系的溶劑局部存在于基材表面時使表面能量下降,因此密合性差,若大于25(mn/m),則無法局部存在于基材表面而無法使環(huán)烯烴系樹脂的極性基團取向隨機化,不優(yōu)選。更優(yōu)選為21~24(mn/m)的范圍內。
上述,對于溶劑含量的定量方法、溶劑的溶解度參數(shù)值(sp值)的測定方法和溶劑的表面張力的測定方法,優(yōu)選采用以下方法。
〔溶劑含量的定量方法〕
環(huán)烯烴系膜中的溶劑含量可以通過頂空氣相色譜法進行定量。
頂空氣相色譜法中,將試樣封入容器并加熱,在容器中充滿揮發(fā)成分的狀態(tài)下將容器中的氣體快速地注入氣相色譜儀,進行質譜分析而進行化合物的鑒定,同時定量揮發(fā)成分。頂空法中可利用氣相色譜儀觀測揮發(fā)成分的全部峰,并且也可以通過使用利用電磁的相互作用的分析法,以高精度一并進行揮發(fā)性物質、單體等的定量??梢允褂靡韵卵b置作為一個例子。
頂空裝置:hp7694headspacesampler(惠普公司制)
溫度條件:傳輸線200℃,樣品環(huán)溫度200℃
樣品量:0.8g/20ml頂空瓶
gc:hp5890(惠普公司制)
ms:hp5971(惠普公司制)
柱:hp-624(30m×內徑0.25mm)
烘箱溫度:初期溫度40℃(保持時間3分鐘),升溫速度℃/分鐘,到達溫度200℃(保持時間5分鐘)
〔溶劑的溶解度參數(shù)值(sp值)的測定方法〕
本申請中所說的“溶解度參數(shù)(sp值)”是以分子凝聚能量的平方根表示的值,在聚合物手冊(第二版)(polymerhandbook(secondedition))第iv章溶解度參數(shù)值(solubilityparametervalues)中有記載且使用該值。其中,本申請中,單位為(mpa)1/2,表示在25℃的值。
另外,對于沒有數(shù)據(jù)的記載的數(shù)值,可以通過r.f.fedors,polymerengineeringscience,14,p147(1974)所記載的方法計算。即,基本上可根據(jù)下述式計算。
溶解度參數(shù)值(sp值)=(△e/v)1/2
這里,△e表示凝聚能量密度。v表示分子體積。
例如,本發(fā)明所涉及的溶劑的溶解度參數(shù)值(sp值)可以基于上述r.f.fedors的見解,使用scigressexplorerver.2.4(富士通株式會社制)算出。
〔溶劑的表面張力的測定方法〕
本申請所涉及的溶劑的表面張力的測定沒有特別限定,是在25℃測定中的測定值,單位為(mn/m)。
作為表面張力測定方法,已知環(huán)法(dunouy法)、板法(wilhelmy法)等,優(yōu)選利用使用板法(wilhelmy法)的自動表面張力計進行測定。
作為市售的表面張力計,可使用協(xié)和界面科學株式會社制的“dynemaster”系列、dy200、300、500、700等測定裝置。
<本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜的構成>
〔1〕環(huán)烯烴系樹脂(環(huán)烯烴系聚合物)
作為環(huán)烯烴系樹脂,可使用各種環(huán)烯烴單體的聚合物,優(yōu)選使用將具有降冰片烯骨架的環(huán)烯烴單體均聚或共聚而得到的聚合物。
以下,對本發(fā)明中使用的環(huán)烯烴單體進行說明。
本發(fā)明所涉及的環(huán)烯烴系樹脂優(yōu)選為從由下述表示的通式(a-1)和由(a-2)表示的環(huán)烯烴單體進行均聚或共聚而得到的聚合物。尤其是從使樹脂的極性基團容易局部存在于膜表面?zhèn)鹊挠^點出發(fā),優(yōu)選為具有由通式(a-2)表示的結構的環(huán)烯烴系樹脂。
對具有由通式(a-1)表示的結構的環(huán)烯烴單體進行說明。
(通式(a-1)中,r1~r4各自獨立地表示可具有氫原子、鹵素原子、包含氧、氮、硫或硅的連接基團的取代或無取代的碳原子數(shù)1~30的烴基;或極性基團。p表示0~2的自然數(shù)。)
作為上述極性基團,可舉出羧基、羥基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基、酰胺基、氰基等,這些極性基團可介由亞甲基等連接基團鍵合。此外,也可舉出羰基、醚基、甲硅烷基醚基、硫醚基、亞氨基等具有極性的2價的有機基團成為連接基團而鍵合的烴基等作為極性基團。這些之中,優(yōu)選為羧基、羥基、烷氧基羰基或芳氧基羰基,從確保溶液制膜時的溶解性的觀點考慮,特別優(yōu)選為烷氧基羰基或芳氧基羰基。
接著,對本發(fā)明中優(yōu)選的由通式(a-2)表示的環(huán)烯烴單體進行說明。
(通式(a-2)中,r5獨立地表示氫原子、碳原子數(shù)1~5的烴基、或具有碳原子數(shù)1~5的烷基的烷基甲硅烷基。r6表示羧基、羥基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基、酰胺基、氰基、氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。p表示0~2的整數(shù)。)
本發(fā)明中,如由通式(a-2)表示的那樣,通過使用取代基r5和r6取代于單側碳的環(huán)烯烴單體,有可能是因為喪失分子的對稱性,促進溶劑揮發(fā)時的樹脂的擴散運動,隨之促進極性基團向膜表面的取向,因此從極性基團的局部存在的觀點出發(fā)為優(yōu)選。
r5優(yōu)選為碳原子數(shù)1~3的烴基,r6優(yōu)選為羧基、羥基、烷氧基羰基或芳氧基羰基,從確保溶液制膜時的溶解性的觀點考慮,也特別優(yōu)選為烷氧基羰基或芳氧基羰基。
以下,具體地示出本申請中的通式(a-1)和(a-2)的結構,但不限定于以下具體例。
作為環(huán)烯烴系樹脂,是將具有由具有降冰片烯骨架的上述通式(a-1)和(a-2)表示的結構的環(huán)烯烴單體均聚或共聚而得到的聚合物,例如可舉出以下聚合物,優(yōu)選為(1)~(3),更優(yōu)選為(3)。
(1)環(huán)烯烴單體的開環(huán)聚合物
(2)環(huán)烯烴單體與共聚性單體的開環(huán)共聚物
(3)上述(1)或(2)的開環(huán)(共)聚合物的氫化(共)聚合物
(4)通過弗里德爾-克拉夫茨反應將上述(1)或(2)的開環(huán)(共)聚合物進行環(huán)化后,進行氫化而成的(共)聚合物
(5)環(huán)烯烴單體與含不飽和雙鍵化合物的飽和聚合物
(6)環(huán)烯烴系單體的加成型(共)聚合物及其氫化(共)聚合物
(7)環(huán)烯烴系單體與甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯的交替共聚物
作為本發(fā)明所涉及的優(yōu)選環(huán)烯烴聚合物,可舉出具有由下述通式(b-1)和通式(b-2)表示的結構單元的聚合物。這種環(huán)烯烴系樹脂可以是僅包含由通式(b-1)表示的結構單元的共聚物、僅包含由通式(b-2)表示的結構單元的共聚物、包含通式(b-1)和通式(b-2)的各自的結構單元的共聚物。
優(yōu)選為僅包含通式(b-2)的結構體的共聚物的樹脂,或包含通式(b-1)和通式(b-2)這兩者的結構單元的共聚物的樹脂。從成為所得的環(huán)烯烴系樹脂的玻璃化轉變溫度高且透射率高的優(yōu)異的樹脂的方面考慮為優(yōu)選。
(通式(b-1)中,x是由-ch=ch-表示的基團或由式:-ch2ch2-表示的基團。r1~r4各自獨立地表示氫原子;鹵素原子;可具有包含氧、氮、硫或硅的連接基團的取代或無取代的碳原子數(shù)1~30的烴基;或極性基團。p表示0~2的自然數(shù)。)
(通式(b-2)中,x是由-ch=ch-表示的基團或由式:-ch2ch2-表示的基團。r5各自獨立地表示氫原子、碳原子數(shù)1~5的烴基、或具有碳原子數(shù)1~5的烷基的烷基甲硅烷基。r6表示羧基、羥基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基、酰胺基、氰基、氟原子、氯原子、溴原子、或碘原子。p表示0~2的整數(shù)。)
本說明書中,對于本申請所涉及的環(huán)烯烴系樹脂的制造方法等,援引了日本特開2008-107534號公報的記載,省略其說明。
環(huán)烯烴系樹脂可以單獨使用1種或并用2種以上。
對于本發(fā)明所涉及的環(huán)烯烴系樹脂的優(yōu)選分子量,優(yōu)選以在25℃的固有粘度〔η〕inh計為0.2~5cm3/g,進一步優(yōu)選為0.3~3cm3/g,特別優(yōu)選為0.4~1.5cm3/g,以凝膠滲透色譜法(gpc)測定的聚苯乙烯換算的數(shù)均分子量(mn)為8000~100000,進一步優(yōu)選為10000~80000,特別優(yōu)選為12000~50000,重均分子量(mw)為20000~300000,進一步優(yōu)選為30000~250000,特別優(yōu)選為40000~200000的范圍。
通過使固有粘度〔η〕inh、數(shù)均分子量和重均分子量為上述范圍,環(huán)烯烴系樹脂的耐熱性、耐水性、耐藥品性、機械特性與作為本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜的成型加工性良好。
作為本發(fā)明所涉及的環(huán)烯烴系樹脂的玻璃化轉變溫度(tg),通常為110℃以上,優(yōu)選為110~350℃,進一步優(yōu)選為120~250℃,特別優(yōu)選為120~220℃。在tg為110℃以上的情況下,由于在高溫條件下的使用、或涂布、印刷等的二次加工而難以引起變形,因此為優(yōu)選。
另一方面,通過將tg設為350℃以下,可以避免成型加工變難的情況,抑制由于成型加工時的熱而樹脂劣化的可能性。
環(huán)烯烴系樹脂中,在不損害本發(fā)明的效果的范圍內,可以配合例如日本特開平9-221577號公報、日本特開平10-287732號公報所記載的特定的烴系樹脂、或公知的熱塑性樹脂、熱塑性彈性體、橡膠質聚合物、有機微粒、無機微粒等,也可以包含特定的波長分散劑、糖酯化合物、抗氧化劑、剝離促進劑、橡膠粒子、增塑劑、紫外線吸收劑等添加劑。
此外,環(huán)烯烴系樹脂可以優(yōu)選使用市售品,作為市售品的例子,由jsr株式會社以arton(arton:注冊商標)g、artonf、artonr和artonrx這樣的商品名出售,可使用它們。
〔2〕其它添加劑
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜也可以包含消光劑、相位差上升劑、增塑劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、防靜電劑、剝離劑等。以下,詳細地記述主要的添加劑。
〔2.1〕消光劑
為了在膜的制膜時對膜表面賦予凹凸、確保平滑性、達成穩(wěn)定的卷取形狀,本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜含有消光劑。
此外,在處理所制作的膜時,為了防止產(chǎn)生損傷或輸送性變差,該消光劑也可以發(fā)揮功能。
作為消光劑,可舉出無機化合物的微粒、樹脂的微粒。作為無機化合物的微粒的例子,可舉出二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、碳酸鈣、碳酸鈣、滑石、粘土、煅燒高嶺土、煅燒硅酸鈣、水合硅酸鈣、硅酸鋁、硅酸鎂和磷酸鈣等。微粒包含硅,但從渾濁度變低的方面考慮為優(yōu)選,特別優(yōu)選為二氧化硅。
微粒的一次粒子的平均粒徑優(yōu)選為5~400nm的范圍內,進一步優(yōu)選為10~300nm的范圍內。它們可以主要以粒徑0.05~0.3μm的范圍內的二次凝聚物的形式含有,只要是平均粒徑80~400nm的范圍內的粒子,則也優(yōu)選不凝聚而以一次粒子的形式含有。
膜中的這些微粒的含量優(yōu)選為0.01~1質量%的范圍內,特別優(yōu)選為0.05~0.5質量%的范圍內。
二氧化硅的微粒例如以aerosilr972、r972v、r974、r812、200、200v、300、r202、ox50、tt600(以上日本aerosil株式會社制)的商品名出售,可使用。
氧化鋯的微粒例如以aerosilr976和r811(以上日本aerosil株式會社制)的商品名出售,可使用。
作為樹脂的微粒的例,可舉出有機硅樹脂、氟樹脂和丙烯酸樹脂。優(yōu)選為有機硅樹脂,特別優(yōu)選為具有三維的網(wǎng)狀結構的有機硅樹脂,例如,以tospearl103、tospearl105、tospearl108、tospearl120、tospearl145、tospearl3120和tospearl240(以上東芝有機硅株式會社制)的商品名出售,可使用。
這些之中,aerosil200v、aerosilr972v、aerosilr812將基材膜的霧度很低地保持,同時降低摩擦系數(shù)的效果大,因此特別優(yōu)選使用。
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜中,優(yōu)選至少一面的動摩擦系數(shù)為0.2~1.0的范圍內。
〔2.2〕相位差上升劑
本申請中所說的相位差上升劑是指具有如下功能的化合物:相對于環(huán)烯烴系樹脂100質量份含有3質量份的該化合物的環(huán)烯烴系膜的厚度方向的相位差值rt(測定光波長為590nm)與未添加的環(huán)烯烴系膜相比顯示出1.1倍以上的值。
本發(fā)明中使用的相位差上升劑沒有特別限制,例如可使用以往已知的日本特開2006-113239號公報〔0143〕~〔0179〕段落所記載的具有芳香族環(huán)的圓盤狀化合物(1,3,5-三嗪系化合物等)、日本特開2006-113239號公報〔0106〕~〔0112〕段落所記載的棒狀化合物、日本特開2012-214682號公報〔0118〕~〔0133〕段落所記載的嘧啶系化合物等。
〔2.3〕增塑劑
本發(fā)明中可進一步使用聚酯樹脂作為增塑劑。聚酯樹脂通過將二羧酸與二醇聚合而得到,二羧酸構成單元(來自二羧酸的構成單元)的70%以上來自芳香族二羧酸,且二醇構成單元(來自二醇的構成單元)的70%以上來自脂肪族二醇。
來自芳香族二羧酸的構成單元的比例為70%以上,優(yōu)選為80%以上,進一步優(yōu)選為90%以上。
來自脂肪族二醇的構成單元的比例為70%以上,優(yōu)選為80%以上,進一步優(yōu)選為90%以上。聚酯樹脂也可以并用2種以上。
作為上述芳香族二羧酸,可例示對苯二甲酸、間苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸等萘二羧酸、4,4′-聯(lián)苯二羧酸、3,4′-聯(lián)苯二羧酸等和它們的酯形成性衍生物。
在不損害本發(fā)明的目的的范圍內,聚酯樹脂可使用己二酸、壬二酸、癸二酸等脂肪族二羧酸,苯甲酸、丙酸、丁酸等一元羧酸。
作為上述脂肪族二醇,可例示乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇、1,6-己二醇等和它們的酯形成性衍生物。
在不損害本發(fā)明的目的的范圍內,聚酯樹脂也可使用丁醇、己醇、辛醇等一元醇類、或三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇等多元醇類。
聚酯樹脂的制造可應用作為公知的方法的直接酯化法、酯交換法。作為在制造聚酯樹脂時使用的縮聚催化劑,可例示公知的三氧化銻、五氧化銻等銻化合物、氧化鍺等鍺化合物、乙酸鈦等鈦化合物、氯化鋁等鋁化合物等,但不限定于它們。
作為優(yōu)選聚酯樹脂,有聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯-間苯二甲酸酯共聚樹脂、聚乙烯-1,4-環(huán)己烷二亞甲基-對苯二甲酸酯共聚樹脂、聚乙烯-2,6-萘二羧酸酯樹脂、聚乙烯-2,6-萘二羧酸酯-對苯二甲酸酯共聚樹脂、聚乙烯-對苯二甲酸酯-4,4′-聯(lián)苯二羧酸酯樹脂、聚-1,3-丙烯-對苯二甲酸酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂、聚丁烯-2,6-萘二羧酸酯樹脂等。
作為更優(yōu)選聚酯樹脂,可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯-間苯二甲酸酯共聚樹脂、聚乙烯-1,4-環(huán)己烷二亞甲基-對苯二甲酸酯共聚樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂和聚乙烯-2,6-萘二羧酸酯樹脂。
聚酯樹脂的固有粘度(在苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷=60/40質量比混合溶劑中,在25℃進行測定的值)優(yōu)選為0.7~2.0cm3/g的范圍內,更優(yōu)選為0.8~1.5cm3/g的范圍內。若固有粘度為0.7cm3/g以上,則聚酯樹脂的分子量非常高,因此由使用它而得到的聚酯樹脂組合物構成的成型物具有作為成型物所需的機械性質,并且透明性良好。在固有粘度為2.0cm3/g以下時,成型性良好。作為其它增塑劑,也可使用日本特開2013-97279號公報的〔0056〕~〔0080〕段落的通式(pei)和通式(peii)所記載的化合物。
〔2.4〕紫外線吸收劑
為了遮蔽照射到偏振片、液晶顯示裝置的不需要的紫外線,本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜優(yōu)選含有紫外線吸收劑。
作為紫外線吸收劑,例如,可舉出氧基二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、水楊酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、鎳絡鹽系化合物等,優(yōu)選為著色少的苯并三唑系化合物。此外,也優(yōu)選使用日本特開平10-182621號公報、日本特開平8-337574號公報所記載的紫外線吸收劑、日本特開平6-148430號公報所記載的高分子紫外線吸收劑。
將本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜除了用作光學補償膜以外,用作偏振片的保護膜時,作為紫外線吸收劑,從防止偏振片、液晶的劣化的觀點出發(fā),從波長370nm以下的紫外線的吸收能力優(yōu)異且液晶的顯示性的觀點出發(fā),優(yōu)選具備波長400nm以上的可見光的吸收少的特性。
紫外線吸收劑的添加量相對于高分子組合物優(yōu)選為0.1~5.0質量%的范圍內,進一步優(yōu)選為0.5~5.0質量%的范圍內。
作為對本發(fā)明有用的苯并三唑系紫外線吸收劑,例如,可舉出2-(2′-羥基-5′-甲基苯基)苯并三唑、2-(2′-羥基-3′,5′-二-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)苯并三唑、2-(2′-羥基-3′,5′-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-[2′-羥基-3′-(3″,4″,5″,6″-四氫鄰苯二甲酰亞胺甲基)-5′-甲基苯基]苯并三唑、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]、2-(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2h-苯并三唑-2-基)-6-(直鏈和側鏈十二烷基)-4-甲基苯酚、辛基-3-[3-叔丁基-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-叔丁基-4-羥基-5-(5-氯-2h-苯并三唑-2-基)苯基]丙酸酯的混合物等,但不限定于它們。
此外,作為市售品,可優(yōu)選使用“tinuvin109”、“tinuvin171”、“tinuvin326”、“tinuvin328”(以上,商品名,basfjapan公司制)。
〔2.5〕抗氧化劑
抗氧化劑例如具有延遲或防止因基材膜中的殘留溶劑的鹵素、磷酸系增塑劑的磷酸等分解基材膜的作用,因此優(yōu)選在膜中含有。
作為這種抗氧化劑,優(yōu)選使用受阻酚系的化合物,例如可舉出2,6-二-叔丁基-對甲酚、季戊四醇基-四〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯〕、三乙二醇-雙〔3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯〕、1,6-己二醇-雙〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯〕、2,4-雙-(正辛基硫基)-6-(4-羥基-3,5-二-叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2,2-硫基-二亞乙基雙〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯〕、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、n,n′-六亞甲基雙(3,5-二-叔丁基-4-羥基-氫化肉桂酰胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羥基芐基)苯、三-(3,5-二-叔丁基-4-羥基芐基)-異氰脲酸酯等。
特別優(yōu)選為2,6-二-叔丁基-對甲酚、季戊四醇基-四〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯〕、三乙二醇-雙〔3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯〕。此外,例如,也可以并用n,n′-雙〔3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙?;畴碌入孪档慕饘俜腔钚詣⑷?2,4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯等磷系加工穩(wěn)定劑。
〔3〕環(huán)烯烴系膜的制造方法
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜優(yōu)選為以溶液澆注制膜法制造的膜。
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜優(yōu)選通過如下工序制造:制備至少含有環(huán)烯烴系樹脂和有機溶劑的膠漿的工序(膠漿制備工序);將上述膠漿澆注于支撐體上而形成基膜(ウェブ)(也稱為澆注膜)的工序(澆注工序);在支撐體上使溶劑從基膜蒸發(fā)的工序(溶劑蒸發(fā)工序);從支撐體剝離基膜的工序(剝離工序);使所得的膜干燥的工序(第1干燥工序);將膜拉伸的工序(拉伸工序);使拉伸后的膜進一步干燥的工序(第2干燥工序);以及將所得的環(huán)烯烴系膜卷取的工序(卷取工序)。
通過附圖說明以上工序。
圖1是示意性地表示本發(fā)明中優(yōu)選溶液澆注制膜方法的膠漿制備工序、澆注工序、干燥工序和卷取工序的一個例子的圖。
使用消光劑時,利用分散機使溶劑與消光劑分散而成的微粒分散液從進料釜41通過過濾器44,儲存至儲存釜42。另一方面,將作為主膠漿的環(huán)烯烴系樹脂與溶劑一起以溶解釜1溶解,適當添加保存于儲存釜42的消光劑而混合,形成主膠漿。所得的主膠漿從過濾器3、儲存釜4利用過濾器6進行過濾,利用合流管20添加添加劑,以混合機21混合而送液至加壓模頭30。
另一方面,將添加劑(例如紫外線吸收劑、相位差上升劑等)溶解于溶劑,從添加劑進料釜10通過過濾器12而儲存至儲存釜13。其后,通過過濾器15經(jīng)由導管16利用合流管20、混合機21與主膠漿混合。
將送液至加壓模頭30的主膠漿澆注至金屬帶狀的支撐體31上而形成基膜32,在規(guī)定的干燥后剝離位置33進行剝離,得到膜。剝離的基膜32一邊通過多個輸送輥,一邊干燥至規(guī)定的殘留溶劑量后,利用拉伸裝置34在長邊方向或寬邊方向拉伸。拉伸后,利用干燥裝置35一邊通過輸送輥36一邊干燥至成為規(guī)定的殘留溶劑量,利用卷取裝置37卷取成輥狀。
以下,對各工序進行說明。
(1)膠漿制備工序
是一邊在以對于環(huán)烯烴系樹脂的良溶劑為主的有機溶劑中在溶解釜中攪拌該環(huán)烯烴系樹脂、根據(jù)情況的相位差上升劑、消光劑或其它化合物,一邊溶解且制備膠漿的工序,或是在該環(huán)烯烴系樹脂溶液中混合上述相位差上升劑、消光劑或其它化合物溶液而制備作為主溶解液的膠漿的工序。
以溶液澆注法制造本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜時,對形成膠漿有用的有機溶劑優(yōu)選同時溶解環(huán)烯烴系樹脂、相位差上升劑和其它化合物而成。
作為所制造的環(huán)烯烴系膜,本發(fā)明中使用的有機溶劑制成以含有50~300ppm的范圍內的芳香族系的溶劑、300~800ppm的范圍內的鹵化物系的溶劑、以及300~6000ppm的范圍內的非芳香族系的溶劑(不包括鹵化物系的溶劑)的方式混合的有機溶劑而使用。
作為所用的有機溶劑,優(yōu)選使用以下溶劑。
芳香族系的溶劑優(yōu)選為甲苯、二甲苯、苯乙烯、苯和它們的混合溶劑。其中優(yōu)選為甲苯。
此外,在市售的環(huán)烯烴系樹脂中,有時添加甲苯等作為樹脂的合成用溶劑,此時,作為本發(fā)明所涉及的芳香族系的有機溶劑進行處理。
鹵化物系的溶劑優(yōu)選為氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷等氯系溶劑。其中優(yōu)選為二氯甲烷。
非芳香族系的溶劑(不包括鹵化物系的溶劑)需要選自溶解度參數(shù)值(sp值)為15~25((mpa)1/2)的范圍內、表面張力值為20~25(mn/m)的范圍內的溶劑,優(yōu)選選自異丙醇、辛烷、丙酮、甲酸乙酯、1-丁醇、乙酸乙酯和環(huán)己烷中。
這些溶劑可以僅使用1種,也可以并用2種以上。
此外,在不阻礙本發(fā)明的效果的范圍內也可以使用甲醇、乙醇、正丁醇、2-丁醇等醇系溶劑;甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二
從提高密合性且減少顯示不均的效果的觀點以及緩和環(huán)烯烴系樹脂帶電,在涂布工序中形成均勻且密合性優(yōu)異的層的觀點出發(fā),對于本發(fā)明所涉及的溶劑構成,進一步添加溶解度參數(shù)值(sp值)大于25((mpa)1/2)的非芳香族系的溶劑也為優(yōu)選實施方式。
本發(fā)明中使用的有機溶劑優(yōu)選為良溶劑和不良溶劑的混合溶劑,作為該良溶劑,例如,可舉出二氯甲烷作為鹵化物系的溶劑。該良溶劑優(yōu)選相對于溶劑總量使用55質量%以上,更優(yōu)選使用70質量%以上,進一步優(yōu)選使用80質量%以上。
不良溶劑優(yōu)選為選自非芳香族系的溶劑,作為該非芳香族系的溶劑,從改善剝離性,可進行高速度澆注的觀點出發(fā)優(yōu)選選自丙酮或乙酸乙酯中。若膠漿中的非芳香族系的溶劑的比率變高,則基膜凝膠化,容易從金屬支撐體剝離,為優(yōu)選。從提高所得的環(huán)烯烴系膜的平面性的方面出發(fā),優(yōu)選使用非芳香族系的溶劑濃度為0.5~30質量%的范圍內的膠漿而制膜。
對于環(huán)烯烴系樹脂、根據(jù)情況的相位差上升劑、其它化合物的溶解,可使用在常壓下進行的方法、在主溶劑的沸點以下進行的方法、在主溶劑的沸點以上進行加壓而進行的方法、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號公報所記載的冷卻溶解法進行的方法、以日本特開平11-21379號公報所記載的在高壓下進行的方法等各種溶解方法,優(yōu)選在常壓下進行的方法。
膠漿中的環(huán)烯烴系樹脂的濃度優(yōu)選為10~40質量%的范圍。在溶解中或溶解后的膠漿中添加化合物而溶解和分散后,以濾材過濾,進行脫泡而以送液泵輸送至接下來的工序。
對于膠漿的過濾,優(yōu)選的是,以優(yōu)選具有葉盤式過濾器的主要過濾器3,以例如90%捕集粒徑為微粒的平均粒徑的10倍~100倍的濾材過濾膠漿。
本發(fā)明中,過濾所用的濾材優(yōu)選絕對過濾精度較小,但若絕對過濾精度過小,則有如下問題:容易產(chǎn)生過濾材的堵塞,必須頻繁地進行濾材的交換而使生產(chǎn)率下降。
因此,本發(fā)明中,用于環(huán)烯烴系樹脂膠漿的濾材優(yōu)選絕對過濾精度0.008mm以下,更優(yōu)選為0.001~0.008mm的范圍,進一步優(yōu)選為0.003~0.006mm的范圍的濾材。
濾材的材質沒有特別限制,可使用通常的濾材,聚丙烯、特氟隆(注冊商標)等塑料纖維制的濾材、不銹鋼纖維等的金屬制的濾材沒有纖維的脫落等,為優(yōu)選。
本發(fā)明中,優(yōu)選的是,過濾時的膠漿的流量為10~80kg/(h·m2),優(yōu)選為20~60kg/(h·m2)。這里,若過濾時的膠漿的流量為10kg/(h·m2)以上,則成為高效的生產(chǎn)率,若過濾時的膠漿的流量為80kg/(h·m2)以內,則對濾材施加的壓力適當,沒有使濾材破損,為優(yōu)選。
濾壓優(yōu)選為3500kpa以下,更優(yōu)選為3000kpa以下,進一步優(yōu)選為2500kpa以下。另外,濾壓可通過適當選擇過濾流量和過濾面積來控制。
在大多數(shù)情況下,主膠漿中包含10~50質量%左右的回收材料。
回收材料例如使用將環(huán)烯烴系膜很細地粉碎而成的物質、在將環(huán)烯烴系膜制膜時產(chǎn)生的切下膜的兩側部分而得的物質,或使用由于擦傷等而超過膜的規(guī)定值的環(huán)烯烴系膜的原始膜。
此外,作為膠漿制備中使用的樹脂的原料,也可以優(yōu)選使用將環(huán)烯烴系樹脂和其它化合物等預先顆?;傻奈镔|。
(2)澆注工序
(2-1)膠漿的澆注
是將膠漿通過送液泵(例如,加壓型定量齒輪泵)而送液至加壓模頭30,在無限地輸送的環(huán)形的金屬支撐體31上的澆注位置,例如在不銹鋼帶、或旋轉的金屬滾筒等金屬支撐體上的澆注位置,從加壓模頭狹縫澆注膠漿的工序。
澆注(鑄造)工序中的金屬支撐體優(yōu)選對表面進行了鏡面精加工的支撐體,作為金屬支撐體,優(yōu)選使用不銹鋼帶或鑄件中將表面進行鍍敷精加工而得的滾筒。鑄造的寬度可以設為1~4m的范圍,優(yōu)選設為1.3~3m的范圍,進一步優(yōu)選設為1.5~2.8m的范圍。澆注工序的金屬支撐體的表面溫度設定為-50℃~溶劑沸騰而未發(fā)泡的溫度以下,進一步優(yōu)選設定為-30~0℃的范圍。溫度越高,基膜(在澆注用支撐體上澆注膠漿,將形成的膠漿膜稱為基膜)的干燥速度可越快,因此為優(yōu)選,若過高,則有時基膜會發(fā)泡,或平面性劣化。作為優(yōu)選的支撐體溫度,可在0~100℃適當決定,進一步優(yōu)選為5~30℃的范圍。或者,在通過冷卻使基膜凝膠化而大量包含殘留溶劑的狀態(tài)下從滾筒剝離也是優(yōu)選方法。
控制金屬支撐體的溫度的方法沒有特別限制,有吹附溫風或冷風的方法、使溫水與金屬支撐體的背側接觸的方法。使用溫水可有效率地進行熱的傳導,因此金屬支撐體的溫度成為恒定為止的時間較短,為優(yōu)選??紤]到使用溫風時由溶劑的蒸發(fā)潛熱所致的基膜的溫度下降,有時使用溶劑的沸點以上的溫風的同時,使用還防止發(fā)泡并高于目標溫度的溫度的風。特別優(yōu)選在澆注至剝離之間變更支撐體的溫度和干燥風的溫度,有效率地進行干燥。
作為澆注(鑄造)的膠漿的溫度,從使膜的平面性、干燥性、添加劑、消光材均勻分散的觀點出發(fā),優(yōu)選為20℃~35℃。
模頭可以調整模頭的噴嘴部分的狹縫形狀,優(yōu)選為容易使膜厚均勻的加壓模頭。加壓模頭有衣架型模頭、t型模頭等,均優(yōu)選使用。金屬支撐體的表面成為鏡面。為了提高制膜速度,也可以在金屬支撐體上設置2個以上的加壓模頭,分開膠漿量而層疊。
(2-2)溶劑蒸發(fā)工序
是在澆注用支撐體上加熱基膜使溶劑蒸發(fā)的工序,是控制后述的剝離時的殘留溶劑量的工序。
為了使溶劑蒸發(fā),有從基膜側吹送風的方法或從支撐體的背面利用液體傳熱的方法、利用輻射熱從表面和背面?zhèn)鳠岬姆椒ǖ龋趁嬉后w傳熱方法的干燥效率良好,為優(yōu)選。此外,也優(yōu)選使用將它們組合的方法。優(yōu)選使?jié)沧⒑蟮闹误w上的基膜在30~100℃的氣氛下在支撐體上干燥。對于維持在30~100℃的氣氛下,優(yōu)選將該溫度的溫風沖著基膜上面或通過紅外線等方法加熱。
從面品質、透濕性、剝離性的觀點出發(fā),優(yōu)選在30~180秒以內從支撐體剝離該基膜。
(2-3)剝離工序
是將在金屬支撐體上溶劑蒸發(fā)而成的基膜在剝離位置剝離的工序。剝離的基膜以膜的形式輸送至接下來的工序。
金屬支撐體上的剝離位置中的溫度優(yōu)選為10~40℃的范圍,進一步優(yōu)選為11~30℃的范圍。
本發(fā)明中,上述溶劑蒸發(fā)工序中將基膜中的溶劑蒸發(fā),在剝離的時刻的金屬支撐體上的基膜的殘留溶劑量優(yōu)選設為15~100質量%的范圍內。殘留溶劑量的控制優(yōu)選在上述溶劑蒸發(fā)工序中的干燥溫度和干燥時間下進行。
上述殘留溶劑量為15質量%以上時,在支撐體上的干燥過程中,消光劑成為在厚度方向不具有分布而均勻地分散于膜中的狀態(tài),因此通過拉伸可形成所需的凹凸結構,容易抑制卷取形狀的變形。此外,不延長干燥時間,生產(chǎn)率也會提高。
此外,若上述殘留溶劑量為100質量%以內,則膜具有自身支撐性,可避免膜的剝離不良,也可以保持基膜的機械強度,因此剝離時的平面性提高,可抑制由剝離張力所致的表面凹凸不同、縱向條紋的產(chǎn)生。
基膜或膜的殘留溶劑量由下述式(z)定義。
式(z)
殘留溶劑量(%)=(基膜或膜的加熱處理前質量-基膜或膜的加熱處理后質量)/(基膜或膜的加熱處理后質量)×100
另外,測定殘留溶劑量時的加熱處理是指在115℃進行1小時的加熱處理。
從金屬支撐體剝離基膜而制成膜時的剝離張力通常為196~245n/m的范圍內,但在剝離時容易產(chǎn)生的折皺的情況下,優(yōu)選以190n/m以下的張力進行剝離。
本發(fā)明中,優(yōu)選將該金屬支撐體上的剝離位置中的溫度設為-50~40℃的范圍內,更優(yōu)選為10~40℃的范圍內,最優(yōu)選設為15~30℃的范圍內。
(3)干燥和拉伸工序
干燥工序也可以分成預備干燥工序(第1干燥工序)、主要干燥工序(第2干燥工序)而進行。
(3-1)預備干燥工序
從金屬支撐體剝離基膜而得到的膜以第1干燥裝置34進行預備干燥。膜的預備干燥中,可以一邊將膜利用配置成上下的多個輥進行輸送一邊使其干燥,也可以如拉幅機干燥機那樣一邊以夾具將膜的兩端部固定而輸送一邊使其干燥。
使基膜干燥的方法沒有特別限制,一般而言,可以以熱風、紅外線、加熱輥、微波等進行,從簡便性的的方面考慮,優(yōu)選以熱風進行。
基膜的預備干燥工序中的干燥溫度優(yōu)選為膜的玻璃化轉變溫度-5℃以下,在30℃以上的溫度進行1分鐘~30分鐘的熱處理是有效的。在干燥溫度為40~150℃的范圍內、進一步優(yōu)選為50~100℃的范圍內進行干燥。
(3-2)拉伸工序
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜以拉伸裝置35在殘留溶劑量下進行拉伸處理,從而提高膜的平面性,控制膜內的分子的取向,從而可得到所需的相位差值ro和rt。
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜的制造方法在將該膜拉伸的工序中優(yōu)選將開始拉伸時的殘留溶劑量設為1質量%以上且小于15質量%。更優(yōu)選為2~10質量%的范圍內。
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜優(yōu)選向長邊方向(md方向,也稱為澆注方向)和/或寬邊方向(也稱為td方向)拉伸,優(yōu)選至少通過拉伸裝置在寬邊方向拉伸而制造。
拉伸操作也可以分成多個階段而實施。此外,在進行雙軸拉伸時可以進行同時雙軸拉伸,也可以階段性實施。在這種情況下,階段性是指例如有可能依次進行拉伸方向不同的拉伸,也有可能將相同方向的拉伸分成多個階段,且在其任何一個階段施加不同的方向的拉伸。
即,例如,也能夠進行如下的拉伸步驟:
·在長邊方向拉伸→在寬邊方向拉伸→在長邊方向拉伸→在長邊方向拉伸
·在寬邊方向拉伸→在寬邊方向拉伸→在長邊方向拉伸→在長邊方向拉伸
此外,同時雙軸拉伸也包括向一個方向拉伸,使另一個方向緩和張力而收縮的情況。
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜優(yōu)選以拉伸后的膜厚成為所需的范圍的方式向長邊方向和/或寬邊方向,優(yōu)選向寬邊方向,在將膜的玻璃化轉變溫度設為tg時,在(tg+5℃)~(tg+50℃)的溫度范圍進行拉伸。若在上述溫度范圍拉伸,則容易調整相位差,此外,可以降低拉伸應力,因此霧度變低。此外,抑制斷裂的產(chǎn)生,可得到平面性、膜自身的著色性優(yōu)異的環(huán)烯烴系膜。拉伸溫度優(yōu)選在(tg+10℃)~(tg+40℃)的范圍進行。
另外,這里所說的玻璃化轉變溫度tg是指使用市售的差示掃描量熱測定器以升溫速度20℃/分鐘進行測定,且按照jisk7121(1987)求出的中間點玻璃化轉變溫度(tmg)。具體的環(huán)烯烴系膜的玻璃化轉變溫度tg的測定方法是按照jisk7121(1987),使用seikoinstruments株式會社制的差示掃描量熱計dsc220而測定。
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜優(yōu)選將膜至少在寬邊方向,以相對于原寬度為5~40%的范圍內的拉伸率進行拉伸,進而,更優(yōu)選在膜的長邊方向和寬邊方向,分別以5~40%的范圍內的拉伸率進行拉伸。尤其是,進一步優(yōu)選在該拉伸率的范圍是相對于原寬度為10~30%的范圍內進行拉伸。若為上述范圍內,則不僅在尤其是包含相位差上升劑的情況下可得到所需的相位差值,而且可以使膜薄膜化。本發(fā)明中所說的拉伸率是指拉伸后的膜的長邊或寬邊的長度相對于拉伸前的膜的長邊或寬邊的長度的比率(%)。
在長邊方向拉伸的方法沒有特別限定。例如,可舉出對多個輥施加周速差,在其間利用輥周速差在縱向拉伸的方法;以夾具、針板固定基膜的兩端,將夾具、針板的間隔在行進方向擴展而在縱向拉伸的方法;或縱橫同時擴展而在縱橫兩方向拉伸的方法等。當然也可以組合使用這些方法。
對于在寬邊方向拉伸,例如,優(yōu)選使用將如日本特開昭62-46625號公報所示的全部干燥工序或一部分的工序在寬度方向以夾具或針板使基膜的寬度兩端保持寬度的同時使其干燥的方法(被稱為拉幅機方式),其中,有利用夾具的拉幅機方式、利用針板的針板拉幅機方式。
向寬邊方向拉伸時,從提高膜的平面性的觀點出發(fā),優(yōu)選在膜寬邊方向以250~500%/min的拉伸速度拉伸。
若拉伸速度為250%/min以上,則平面性提高,此外,可以以高速對膜進行處理,因此從生產(chǎn)適合性的觀點考慮為優(yōu)選,若為500%/min以內,則可以在膜不斷裂的情況下進行處理,為優(yōu)選。
優(yōu)選拉伸速度為300~400%/min的范圍內,在低倍率的拉伸時有效。拉伸速度通過下述式1定義。
式1拉伸速度(%/min)=[(d1/d2)-1]×100(%)/t
(式1中,d1是拉伸后的本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜的上述拉伸方向的寬度尺寸,d2是拉伸前的環(huán)烯烴系膜的上述拉伸方向的寬度尺寸,t是拉伸所需的時間(min)。)
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜例如通過含有相位差上升劑且進行拉伸,可以賦予所需的相位差值。面內相位差值ro和厚度方向的相位差值rt可以使用自動雙折射率計axoscan(axoscanmuellermatrixpolarimeter:akusometricks公司制)在23℃·55%rh的環(huán)境下在590nm的波長中進行三維折射率測定,由所得的折射率nx、ny、nz算出。
式(i):ro=(nx-ny)×d(nm)
式(ii):rt={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
〔式(i)和式(ii)中,nx表示在膜的面內方向在折射率為最大的方向x的折射率。ny表示在膜的面內方向在與上述方向x垂直的方向y的折射率。nz表示在膜的厚度方向z的折射率。d表示膜的厚度(nm)。〕
拉伸工序中,通常在拉伸后進行保持·緩和。即,本工序優(yōu)選依次進行如下步驟:將膜拉伸的拉伸步驟、將膜在拉伸狀態(tài)下保持的保持步驟和將膜在拉伸的方向緩和的緩和步驟。保持步驟中,將在拉伸步驟中達成的拉伸率下的拉伸以在拉伸步驟中的拉伸溫度進行保持。緩和步驟中,在保持步驟保持拉伸步驟中的拉伸后,解除用于拉伸的張力,從而緩和拉伸。緩和步驟在拉伸步驟中的拉伸溫度以下進行即可。
(3-3)主要干燥工序
主要干燥工序中,利用第2干燥裝置36將拉伸后的膜進行加熱而使其干燥。
其中,本發(fā)明中,為了調整本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜中含有的有機溶劑量,優(yōu)選適當調整主要干燥工序的條件而進行。
利用熱風等將膜加熱時,也優(yōu)選使用設置可以將已使用的熱風(包含溶劑的空氣、混入濕氣的空氣)排氣的噴嘴,防止已使用熱風的混入的方法。熱風溫度更優(yōu)選為40~350℃的范圍。此外,干燥時間優(yōu)選為5秒~60分鐘左右,更優(yōu)選為10秒~30分鐘。
此外,加熱干燥方法不限于熱風,例如,可使用紅外線、加熱輥、微波等。從簡便性的觀點出發(fā),優(yōu)選一邊以配置成交錯狀的輸送輥37輸送膜,一邊以熱風等進行干燥??紤]到殘留溶劑量、輸送中的伸縮率等,干燥溫度更優(yōu)選為40~350℃的范圍。
干燥工序中,一般而言,優(yōu)選將膜干燥至殘留溶劑量為1.0質量%以下。其中,殘留鹵化物系溶劑優(yōu)選干燥至0.08質量%以下。
(4)卷取工序
(4-1)滾花加工
在規(guī)定的熱處理或冷卻處理后、在卷取前設置切條機而切下端部可得到良好的卷取狀態(tài),因此為優(yōu)選。進而,優(yōu)選在寬邊兩端部進行滾花加工。
滾花加工可以通過將加熱的壓紋輥壓接于膜寬邊端部而形成。壓紋輥上形成有細小的凹凸,通過將其壓接,可以在膜上形成凹凸,使端部體積大。
優(yōu)選本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜的寬邊兩端部的滾花的高度為4~20μm,寬度為5~20mm。
此外,本發(fā)明中,上述滾花加工優(yōu)選設置于膜的制膜工序中干燥結束后、卷取前。
(4-2)卷取工序
是膜中的殘留溶劑量成為1.0質量%以下后以膜的形式進行卷取的工序,通過將殘留溶劑量優(yōu)選設為0.8質量%以下,可得到尺寸穩(wěn)定性良好的膜。
卷取方法使用通常使用的方法即可,有恒定扭矩法、恒定張力法、錐度張力法、內部應力恒定的程序張力控制法等,將它們分開使用即可。
〔4〕環(huán)烯烴系膜的物性
〈霧度〉
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜優(yōu)選霧度小于1%,更優(yōu)選小于0.5%。通過將霧度設為小于1%,有膜的透明性進一步變高,更容易作為光學用途的膜而使用的優(yōu)點。
霧度值的測定在23℃·50%rh的環(huán)境下利用霧度計(日本電色工業(yè)公司制,ndh2000),在膜的寬邊方向以等間隔進行10點的測定,求出其平均值,設為霧度。
〈平衡含水率〉
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜在23℃、相對濕度60%下的平衡含水率優(yōu)選為4%以下,更優(yōu)選為3%以下。通過將平衡含水率設為4%以下,容易應對濕度變化,且光學特性、尺寸難以進一步產(chǎn)生變化,為優(yōu)選。
平衡含水率是將試樣膜在23℃調濕為相對濕度20%的房間中放置4小時以上后,在23℃調濕為80%rh的房間中放置24小時,將樣品使用微量水分計(例如mitsubishichemicalanalytec株式會社制,ca-20型)在溫度150℃使水分干燥·氣化后,通過卡爾-費歇爾法進行定量。
〈膜長、寬度、膜厚〉
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜優(yōu)選為長條,具體而言,優(yōu)選為100~10000m左右的長度,卷取成輥狀。此外,本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜的寬度優(yōu)選為1m以上,進一步優(yōu)選為1.3m以上,特別優(yōu)選為1.3~4m。
從顯示裝置的薄型化、生產(chǎn)率的觀點出發(fā),拉伸后的膜的膜厚優(yōu)選為10~50μm的范圍內。若膜厚為10μm以上,則可以呈現(xiàn)一定以上的膜強度、相位差。若膜厚為50μm以下,則具備所需的相位差,且可應用于偏振片和顯示裝置的薄型化。膜的厚度優(yōu)選為20~35μm的范圍內。
〔5〕表面保護層
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜通過將表面保護層形成于基材膜的至少一面上,可抑制由透明導電層加工前的輸送所致的表面的傷痕的產(chǎn)生,能夠提高與導電層的密合性,為優(yōu)選。
在這種情況下,本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜由于環(huán)烯烴系聚合物的極性基團局部存在于膜表面?zhèn)?,與表面保護層也呈現(xiàn)出牢固的密合性。
表面保護層優(yōu)選含有固化型樹脂,可舉出熱固化型樹脂、活性能量線固化型樹脂,從容易成型出發(fā),可優(yōu)選使用活性能量線固化型樹脂。
〔5.1〕熱固化型樹脂
熱固化型樹脂沒有特別限制,具體而言,可舉出環(huán)氧樹脂、氰酸酯樹脂、酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺-三嗪樹脂、聚酰亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯基芐基樹脂等各種熱固性樹脂。
〔5.2〕活性能量線固化型樹脂
本發(fā)明中可很好地使用的活性能量線固化型樹脂是指通過如紫外線、電子束的活性射線照射,經(jīng)由交聯(lián)反應等而固化的樹脂。作為活性能量線固化型樹脂,優(yōu)選使用含有具有乙烯性不飽和雙鍵的單體的成分,通過照射如紫外線、電子束的活性射線使其固化而形成活性能量線固化型樹脂層。作為活性能量線固化型樹脂,可舉出以紫外線固化型樹脂、電子束固化型樹脂等為代表的固化型樹脂,優(yōu)選為通過紫外線照射而固化的紫外線固化型樹脂。
作為紫外線固化型樹脂,例如,可舉出紫外線固化型聚氨酯丙烯酸酯系樹脂、紫外線固化型聚酯丙烯酸酯系樹脂、紫外線固化型環(huán)氧丙烯酸酯系樹脂、紫外線固化型多元醇丙烯酸酯系樹脂、或紫外線固化型環(huán)氧樹脂等。
作為本發(fā)明中可應用的紫外線固化型樹脂的市售品,例如,可適當選擇地利用adekaoptomerkr·by系列:kr-400、kr-410、kr-550、kr-566、kr-567、by-320b(以上,株式會社adeka制);koeiharda-101-kk、a-101-ws、c-302、c-401-n、c-501、m-101、m-102、t-102、d-102、ns-101、ft-102q8、mag-1-p20、ag-106、m-101-c(以上,廣榮化學株式會社制);seikabeamphc2210(s)、phcx-9(k-3)、phc2213、dp-10、dp-20、dp-30、p1000、p1100、p1200、p1300、p1400、p1500、p1600、scr900(以上,大日精化工業(yè)株式會社制);krm7033、krm7039、krm7130、krm7131、uvecryl29201、uvecryl29202(以上,daicel-ucb株式會社制);rc-5015、rc-5016、rc-5020、rc-5031、rc-5100、rc-5102、rc-5120、rc-5122、rc-5152、rc-5171、rc-5180、rc-5181(以上,dic株式會社制);aurexno.340clear(以上,中國涂料株式會社制);sanradh-601、rc-750、rc-700、rc-600、rc-500、rc-611、rc-612(以上,三洋化成工業(yè)株式會社制);sp-1509、sp-1507(以上,昭和高分子株式會社制);rcc-15c(gracejapan株式會社制)、aronixm-6100、m-8030、m-8060(以上,東亞合成株式會社制)等。
此外,為了促進紫外線固化型樹脂的固化,優(yōu)選含有相對于紫外線固化型樹脂為2~30質量%的范圍內的光聚合引發(fā)劑。作為光聚合引發(fā)劑,特別優(yōu)選為釋放路易斯酸的一組
作為表面保護層的制造方法,可使用表面保護層形成用涂布液,例如以凹版涂布機、浸漬涂布機、逆向涂布機、線棒涂布機、模涂機、噴墨法等公知的濕式涂布方法進行涂設。
就表面保護層涂布液的涂布量而言,作為濕層厚度,適合為0.1~40μm,優(yōu)選為0.5~30μm。此外,作為干燥層厚度,為0.1~30μm,優(yōu)選為1~10μm。
作為表面保護層的固化處理方法,在形成表面保護層后,對該表面保護層照射活性能量線、優(yōu)選照射紫外線而最終將表面保護層固化。
作為光源,只要是產(chǎn)生紫外線的光源,則可以沒有限制地使用。例如,可以使用低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、碳弧燈、金屬鹵化物燈、氙燈等。照射條件根據(jù)各自的燈而不同,活性能量線的照射量優(yōu)選為5~350mj/cm2的范圍內,特別優(yōu)選為250~300mj/cm2的范圍內。
〔6〕透明導電層
本申請中使用的透明導電層優(yōu)選為0.01~150ω/□以下作為電阻值,更優(yōu)選透明導電層的電阻值為0.1~100ω/□以下。若透明導電層的電阻值為0.1ω/□以上,則可得到對按鍵的耐久性,若電阻值為150ω/□以下,則從導電性的觀點出發(fā)為優(yōu)選。此外,只要本申請中使用的透明導電層滿足上述電阻值即可,優(yōu)選包含銅網(wǎng),從銅與其它金屬相比難以發(fā)生遷移現(xiàn)象,抑制按鍵時的斷線的觀點考慮為優(yōu)選。
〔6.1〕金屬納米線
金屬納米線是指材質為金屬、形狀為針狀或絲狀、直徑為納米尺寸的導電物質。金屬納米線可以是直線狀,也可以是曲線狀。若使用由金屬納米線構成的透明導電層,則金屬納米線成為網(wǎng)眼狀,從而即使是少量的金屬納米線也可以形成良好的導電路徑,可得到電阻小的透明導電性膜。進而,通過金屬納米線成為網(wǎng)眼狀,在網(wǎng)眼的間隙形成開口部而可得到光透射率高的透明導電性膜。
上述金屬納米線的粗度d與長度l的比(縱橫比:l/d)優(yōu)選為10~100000,更優(yōu)選為50~100000,特別優(yōu)選為100~10000。若如此使用縱橫比大的金屬納米線,則金屬納米線良好地交叉,利用少量的金屬納米線可呈現(xiàn)高的導電性。其結果,可得到光透射率高的透明導電性膜。另外,本說明書中,“金屬納米線的粗度”在金屬納米線的截面為圓形時是指其直徑,在為橢圓形時是指其短直徑,在為多邊形時是指最長的對角線。金屬納米線的粗度和長度可以通過掃描型電子顯微鏡或透射型電子顯微鏡確認。
上述金屬納米線的粗度優(yōu)選小于500nm,更優(yōu)選小于200nm,特別優(yōu)選為10~100nm,最優(yōu)選為10~50nm。若為這種范圍,則可形成光透射率高的透明導電層。
上述金屬納米線的長度優(yōu)選為2.5~1000μm,更優(yōu)選為10~500μm,特別優(yōu)選為20~100μm。若為這種范圍,則可得到導電性高的透明導電性膜。
作為構成上述金屬納米線的金屬,只要是導電性高的金屬,可使用任意的適當?shù)慕饘佟W鳛闃嫵缮鲜鼋饘偌{米線的金屬,例如,可舉出銀、金、銅、鎳等。此外,也可以使用對這些金屬進行鍍覆處理(例如,鍍金處理)的材料。從導電性的觀點出發(fā),特別優(yōu)選為銀或銅。
作為上述金屬納米線的制造方法,可采用任意的適當?shù)姆椒?。例如可舉出在溶液中還原硝酸銀的方法;從探針的頂端部對前體表面使外加電壓或電流發(fā)揮作用,在探針頂端部引出金屬納米線,連續(xù)地形成上述金屬納米線的方法等。在溶液中還原硝酸銀的方法中,在乙二醇等多元醇和聚乙烯基吡咯烷酮的存在下,通過硝酸銀等銀鹽的液相還原,可合成銀納米線。均勻尺寸的銀納米線例如可按照xia,y.etal.,chem.mater.(2002)、14、4736-4745、xia,y.etal.,nanoletters(2003)3(7)、955-960所記載的方法大量生產(chǎn)。
上述透明導電層可以通過在本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜上涂布包含上述金屬納米線的透明導電層形成用組合物而形成。更具體而言,可將在溶劑中使上述金屬納米線分散而成的分散液(透明導電層形成用組合物)涂布于上述透明基材上后,使涂布層干燥而形成透明導電層。
作為上述溶劑,可舉出水、醇系溶劑、酮系溶劑、醚系溶劑、烴系溶劑、芳香族系溶劑等。從減少環(huán)境負荷的觀點出發(fā),優(yōu)選使用水。
包含上述金屬納米線的透明導電層形成用組合物中的金屬納米線的分散濃度優(yōu)選為0.1~1質量%。若為這種范圍,則可形成導電性和光透射性優(yōu)異的透明導電層。
包含上述金屬納米線的透明導電層形成用組合物可根據(jù)目的進一步含有任意的適當?shù)奶砑觿?。作為上述添加劑,例如,可舉出防止金屬納米線的腐蝕的防腐蝕材料、防止金屬納米線的凝聚的表面活性劑等。使用的添加劑的種類、數(shù)和量可根據(jù)目的而適當?shù)卦O定。此外,上述透明導電層形成用組合物只要可得到本發(fā)明的效果,則可根據(jù)需要含有任意的適當?shù)恼澈蟿渲?/p>
作為包含上述金屬納米線的透明導電層形成用組合物的涂布方法,可采用任意的適當?shù)姆椒?。作為涂布方法,例如,可舉出噴涂法、棒涂法、輥涂法、模涂法、噴墨涂布法、絲網(wǎng)涂布法、浸漬涂布法、凸版印刷法、凹版印刷法、照相凹版印刷法等。作為涂布層的干燥方法,可采用任意的適當?shù)母稍锓椒?例如,自然干燥、送風干燥、加熱干燥)。例如,在加熱干燥時,干燥溫度以100~200℃為代表,干燥時間以1~10分鐘為代表。
上述透明導電層包含金屬納米線時,上述透明導電層的厚度優(yōu)選為0.01~10μm,更優(yōu)選為0.05~3μm,特別優(yōu)選為0.1~1μm。若為這種范圍,則可得到導電性和光透射性優(yōu)異的透明導電性膜。
上述透明導電層包含金屬納米線時,上述透明導電層的總光線透射率優(yōu)選為85%以上,更優(yōu)選為90%以上,進一步優(yōu)選為95%以上。
〔6.2〕金屬網(wǎng)
包含金屬網(wǎng)的透明導電層是金屬細線在本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜上形成格子狀的圖案而成的。作為構成上述金屬網(wǎng)的金屬,只要是導電性高的金屬則可使用任意的適當?shù)慕饘?。作為構成上述金屬網(wǎng)的金屬,例如,可舉出銀、金、銅、鎳等。此外,也可以使用對這些金屬進行鍍覆處理(例如,鍍金處理)的材料。其中,優(yōu)選為銅,從難以發(fā)生遷移現(xiàn)象,抑制按鍵時的斷線的觀點出發(fā)也為優(yōu)選。
包含金屬網(wǎng)的透明導電層可以通過任意的適當?shù)姆椒ㄐ纬?。上述透明導電層例如可通過將包含銀鹽的感光性組合物(透明導電層形成用組合物)涂布于上述層疊體上,其后,進行曝光處理和顯影處理,將金屬細線形成為規(guī)定的圖案而得到。此外,上述透明導電層也可以將包含金屬微粒的糊料(透明導電層形成用組合物)印刷于規(guī)定的圖案而得到。這種透明導電層及其形成方法的詳細內容例如記載于日本特開2012-18634號公報,其記載作為參考援引于本說明書。此外,作為由金屬網(wǎng)構成的透明導電層及其形成方法的另一個例子,可舉出日本特開2003-331654號公報所記載的透明導電層及其形成方法。
上述透明導電層包含金屬網(wǎng)時,上述透明導電層的厚度優(yōu)選為0.1~30μm,更優(yōu)選為0.1~9μm,進一步優(yōu)選為1~3μm。
上述透明導電層包含金屬網(wǎng)時,上述透明導電層的透射率優(yōu)選為80%以上,更優(yōu)選為85%以上,進一步優(yōu)選為90%以上。
〔7〕其它層
設置有透明導電層的本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜(透明導電性膜)可以根據(jù)需要具備任意的適當?shù)钠渌鼘?。作為上述其它層,例如,可舉出硬涂層、防靜電層、防眩層、防反射層、濾色器層等。
以下,對于除上述構成層以外進行記載。
〔7.1〕粘合層
粘合層是具有可將透明導電性膜貼附于透明導電性膜彼此、顯示元件、或保護玻璃、保護膜的粘合性,利用該粘合層將透明導電性膜與顯示裝置接合,用于形成觸控面板顯示裝置的構成層。
作為粘合層,沒有特別限制,例如,可使用干式層壓劑、濕式層壓劑、粘合劑、熱密封劑、熱熔劑等中的任一者。作為粘合劑,例如,可使用聚酯系樹脂、聚氨酯系樹脂、聚乙酸乙烯酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、有機硅系樹脂、丁腈橡膠等。層壓法沒有特別限制,例如,從經(jīng)濟性和生產(chǎn)率的方面出發(fā),優(yōu)選以輥式連續(xù)地進行。此外,從粘合效果、干燥速度等的觀點出發(fā),粘合層的厚度通常優(yōu)選為1~100μm左右的范圍。
另外,透明導電性膜也可以在另一面具備剝離片材。
作為剝離片材,只要可保護粘合層的粘合性即可,例如,可使用丙烯酸膜或片材、聚碳酸酯膜或片材、聚芳酯膜或片材、聚萘二甲酸乙二醇酯膜或片材、聚對苯二甲酸乙二醇酯膜或片材、氟膜等塑料膜或片材、或混入有氧化鈦、二氧化硅、鋁粉、銅粉等的樹脂膜或片材,對混入有它們的樹脂實施涂布、或實施將鋁等金屬進行金屬蒸鍍等表面加工的樹脂膜或片材。
剝離片材的厚度沒有特別限制,通常優(yōu)選為12~250μm的范圍。
〔8〕觸控面板顯示裝置
觸控面板中的透明導電層的圖案的形狀只要是作為觸控面板(例如,靜電容量方式觸控面板)可良好地操作的圖案則沒有特別限定,例如,可舉出日本特表2011-511357號公報、日本特開2010-164938號公報、日本特開2008-310550號公報、日本特表2003-511799號公報、日本特表2010-541109號公報所記載的圖案。
圖2是包含觸控面板的構成的一個例子的顯示裝置的簡要截面圖。
如圖2所示的觸控面板可以通過使用粘合膜105使在x軸圖案化的透明導電性膜和在y軸圖案化的透明導電性膜101層疊,在最表面設置保護玻璃106而制作,通過將觸控面板構件107與液晶顯示裝置108組合,可以制作觸控面板顯示裝置。
實施例
以下,舉出實施例具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明不限定于它們。應予說明,實施例中使用了“份”或“%”的顯示,只要沒有特別說明,則表示“質量份”或“質量%”。
實施例1
<環(huán)烯烴系膜的制作>
(環(huán)烯烴系聚合物1的合成)
將環(huán)烯烴單體(通式a-2)的例示化合物22100份、作為分子量調節(jié)劑的1-己烯3.6份和甲苯200份裝入氮置換的反應容器,加熱至80℃。在其中加入作為聚合催化劑的三乙基鋁((c2h5)3al)1.5摩爾/l的甲苯溶液0.17份和wcl6溶液(濃度0.05摩爾/l)1.0份,在80℃加熱攪拌3小時,從而使其開環(huán)聚合反應而得到聚合物溶液。該聚合反應中的聚合轉化率為98%。其中,上述wcl6溶液是將以叔丁醇和甲醇改性的六氯化鎢(wcl6)進行改性、且叔丁醇與甲醇與鎢的摩爾比為0.35:0.3:1的wcl6溶液。
將所得的聚合物溶液的4000份放入高壓釜,在該聚合物溶液中加入0.48份的ruhcl(co)[p(c6h5)3]3,在氫氣壓為10mpa、反應溫度為160℃的條件下加熱攪拌3小時而進行氫化反應。
將所得的反應溶液冷卻后,將氫氣放壓,在大量的甲醇中注入該反應溶液而將凝固物分離回收。將回收的凝固物干燥,得到環(huán)烯烴系聚合物1。
<環(huán)烯烴系(cop)膜101的制作>
(微粒添加液的制備)
微粒(aerosilr812:日本aerosil株式會社制,一次平均粒徑:7nm,表觀比重50g/l)4質量份
二氯甲烷48質量份
乙酸乙酯48質量份
將以上物質以溶解器攪拌混合50分鐘后,以mantongaulin(均質機)進行分散。
進而,以二次粒子的粒徑成為規(guī)定的大小的方式以磨碎機進行分散。將其以日本精線株式會社制的finemetnf過濾,制備微粒添加液。
接下來,制備下述組成的主膠漿1。首先,在加壓溶解罐中以400kg/min的流量添加二氯甲烷并且以20kg/min的流量添加乙酸乙酯。從開始溶劑的添加3分鐘后,在上述加壓溶解罐中將環(huán)烯烴系聚合物1以200kg/min的流量一邊攪拌一邊投入。接下來,在開始溶劑投入后5分鐘后,投入微粒添加液,一邊將其加熱至80℃并攪拌,一邊完全地溶解。加熱溫度是以5℃/min從室溫升溫,以30分鐘溶解后,以3℃/min降溫。
膠漿粘度為10000cp,含水率為0.50%。將其使用安積濾紙株式會社制的安積濾紙no.244(過濾精度0.005mm)以過濾流量300l/m2·h,濾壓1.0×106pa進行過濾,制備主膠漿1。
〈主膠漿1的組成〉
接下來,使用環(huán)形帶澆注裝置,將上述膠漿在溫度33℃以1500mm寬度均勻地澆注至不銹鋼帶支撐體上。不銹鋼帶的溫度控制為30℃。
在不銹鋼帶支撐體上,使溶劑蒸發(fā)至澆注(鑄造)的膜中的殘留溶劑量為75%,接下來,以剝離張力130n/m從不銹鋼帶支撐體上剝離。
一邊對剝離的環(huán)烯烴系膜施加160℃的熱一邊使用拉幅機在寬邊方向進行20%拉伸。拉伸開始時的殘留溶劑為15%。接下來,一邊以多個輥輸送干燥區(qū)一邊使干燥結束。干燥溫度設為130℃,輸送張力設為100n/m。干燥后,切割成1.5m寬度,在膜兩端實施寬度10mm、高度10μm的滾花加工,卷取成輥狀,得到干燥膜厚45μm的環(huán)烯烴系膜101。
〔溶劑含量的定量〕
通過頂空氣相色譜法使用以下裝置對上述制作的環(huán)烯烴系膜中的溶劑含量進行定量。
頂空裝置:hp7694headspacesampler(惠普公司制)
溫度條件:傳輸線200℃,樣品環(huán)溫度200℃
樣品量:0.8g/20ml頂空瓶
gc:hp5890(惠普公司制)
ms:hp5971(惠普公司制)
柱:hp-624(30m×內徑0.25mm)
烘箱溫度:初期溫度40℃(保持時間3分鐘),升溫速度10℃/分鐘,到達溫度200℃(保持時間5分鐘)
定量的結果,在環(huán)烯烴系膜101中檢測出作為芳香族系的溶劑的甲苯為150ppm,作為鹵化物系的溶劑的二氯甲烷為500ppm,作為非芳香族系的溶劑的乙酸乙酯為3000ppm。
應予說明,甲苯是從使用的環(huán)烯烴系樹脂的合成用溶劑混入的。
〔溶解度參數(shù)值(sp值)、表面張力值的測定〕
此外,溶劑在25℃的溶解度參數(shù)值(sp值)來自聚合物手冊(第二版)(polymerhandbook(secondedition))第iv章溶解度參數(shù)值(solubilityparametervalues)的記載,乙酸乙酯:18.6(mpa)1/2,表面張力值使用協(xié)和界面科學株式會社制的dy700在25℃進行測定,其結果為24.0(mn/m)。
<環(huán)烯烴系(cop)膜102~114的制作>
以成為表1所記載的溶劑含量的方式調整環(huán)烯烴系(cop)膜101的制作中環(huán)烯烴系樹脂的合成用溶劑(甲苯)的使用量、主膠漿1中的二氯甲烷和乙酸乙酯的添加量、以及作為其它溶劑的乙醇的添加量,除此以外,同樣地制作環(huán)烯烴系膜102~114。
<環(huán)烯烴系(cop)膜115~119的制作>
在環(huán)烯烴系(cop)膜101的制作中,使用單體例示化合物14、16、17、26和28代替用于環(huán)烯烴系聚合物1的單體例示化合物22,同樣地制作環(huán)烯烴系聚合物并分別使用,除此以外,同樣地制作環(huán)烯烴系膜115~119。
《評價》
(1)按鍵耐久性試驗
<透明導電性膜的制作>
<透明導電性膜101h的制作>
銀納米線是在使用y.sun,b.gates,b.mayers,&y.xia,“crystallinesilvernanowiresbysoftsolutionprocessing”,nanoletters,(2002),2(2)165~168所記載的多元醇的方法后,在聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)的存在下,將硫酸銀溶解于乙二醇,將其還原,從而合成的納米線。即,本發(fā)明中使用通過cambriostechnologiescorporation美國臨時申請第60/815,627號所記載的修正的多元醇方法而合成的納米線。
作為形成透明導電層的金屬納米線,將在水性介質中含有0.5%w/v的將通過上述方法合成的短軸徑約70nm~80nm、縱橫比100以上的銀納米線而成的銀納米線水分散體組合物(cambriostechnologiescorporation公司制clearohmtm,ink-aaq)使用狹縫模頭涂布機,以干燥后膜厚為1.5μm的方式涂布于環(huán)烯烴系膜101上并干燥后,以壓力2000kn/m2進行加壓處理,形成透明導電層,得到透明導電性膜101h。
<透明導電性膜102h~119h的制作>
對環(huán)烯烴系膜102~119分別形成以透明導電性膜101h制作的透明導電層,制作透明導電性膜102h~119h。
<觸控面板顯示裝置101t~119t的制作>
使用日本特表2010-541109號公報所記載的圖案化的上述透明導電性膜101h~119h,制作如圖2所示的觸控面板構件107。
圖2是將具有表面保護層102的環(huán)烯烴系膜103作為基材,將形成有透明導電層104的透明導電性膜101介由粘合膜105形成2層層疊,將在最表面設置有保護玻璃106的觸控面板構件107貼合于液晶顯示裝置108而構成的觸控面板顯示裝置。
接著,將預先貼合有sony制的21.5英寸vaiotap21(svt21219djb)的觸控面板構件剝離,貼合上述制作的觸控面板構件,制作觸控面板顯示裝置101t~119t。
(按鍵試驗方法)
在控制在40℃·95%rh的可變空調室內(朝日科學株式會社制aes-200)內,對所得的觸控面板顯示裝置使用按鍵試驗機202型-950-2(株式會社觸控面板研究所制),在按鍵速度2hz、負荷150g的條件下,將輸入筆從保護玻璃側的上方壓接1萬5000次。另外,使用如下實驗裝置進行實驗:將橡膠下鋪設的測定盤設為玻璃基板,而且,以導電網(wǎng)為玻璃側的方式放置,將輸入筆從上方以300g負荷壓接,在滑動距離5cm、往返1秒(以1秒往返5cm)的條件下可反復滑動的實驗裝置。應予說明,輸入筆的筆尖材料為聚縮醛,r為0.8mm。
(電阻值變化率評價)
使用觸控面板試驗機001型-29-2(株式會社觸控面板研究所制)測定按鍵試驗前后的觸控面板顯示裝置的端子間電阻值,基于下述評價基準評價電阻值變化率。
◎:按鍵試驗前后的表面電阻值的上升率顯示出小于0.1%的值。
○:按鍵試驗前后的表面電阻值的上升率顯示出0.1%以上且小于1.0%的值。
△:按鍵試驗前后的表面電阻值的上升率顯示出1%以上的值。
×:按鍵后的表面電阻值因斷線而無法測定。
評價○以上是在實用上可容許的水平。
(2)顯示不均
將上述觸控面板顯示裝置在40℃·95%rh的環(huán)境下放置300小時,接下來在40℃·dry環(huán)境下放置2小時,其后在23℃·55%rh環(huán)境下點亮24小時后從顯示面板正面觀察不均。以下述方式評價顯示不均,將○和△設為實用水平。
◎:無法確認顯示面板的不均。
○:在顯示面板稍稍看到不均,但邊界不明確且不均不顯眼。
×:在顯示面板可看到不均,且可明確地確認不均的部分和不具有不均的部分。
評價○以上是在實用上容許的水平。
以上,將環(huán)烯烴系膜的構成和評價結果示于表1。
【表1】
由表1可知,使用具有極性基團的環(huán)烯烴系聚合物并含有芳香族系的溶劑、鹵化物系的溶劑、以及溶解度參數(shù)值(sp值)、表面張力值為本發(fā)明的范圍內的非芳香族系的溶劑的本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜101~108和115~119與比較例相比按鍵耐久性、顯示不均優(yōu)異。此外,可知通過將sp值大于25((mpa)1/2)的溶劑與上述3種溶劑并用而作為非芳香族系的溶劑,可進一步改善顯示不均。
實施例2
<環(huán)烯烴系(cop)膜201的制作>
環(huán)烯烴系膜101的制作中,將主膠漿1變更為下述主膠漿2,除此以外,同樣地制作環(huán)烯烴系膜201。
〈主膠漿2的組成〉
<環(huán)烯烴系(cop)膜202~218的制作>
在環(huán)烯烴系膜201的制作中,如表2中記載的那樣,作為環(huán)烯烴系樹脂的合成用溶劑,除了作為芳香族系的溶劑的甲苯以外,還使用二甲苯和苯乙烯,除了二氯甲烷以外,還使用氯仿和1,2-二氯乙烷作為鹵化物系的溶劑,進而,分別使用等量的表2所記載的各種溶劑作為非芳香族系的溶劑,除此以外,同樣地制作環(huán)烯烴系膜202~218。
使用所制作的環(huán)烯烴系膜201~218,進行實施例1的(1)按鍵耐久性試驗和(2)顯示不均的評價,將其結果示于表2。
【表2】
由表2可知,含有芳香族系的溶劑、鹵化物系的溶劑、以及溶解度參數(shù)值(sp值)和表面張力值為本發(fā)明的范圍內的非芳香族系的溶劑的本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜201~211再現(xiàn)了實施例1,相對于比較例,按鍵耐久性、顯示不均優(yōu)異。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的環(huán)烯烴系膜在用作觸控面板的基材時,與透明導電層的密合性高,在高溫高濕等的耐久試驗中按鍵耐久性優(yōu)異,可減少顯示不均,因此可以很好地用于智能手機、平板等的觸控面板顯示裝置。