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按壓檢測(cè)裝置及觸控面板的制作方法_4

文檔序號(hào):9476045閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
生物量比化iomassratio)的觀點(diǎn)考慮,特別優(yōu)選為0. 02質(zhì)量份~0. 2質(zhì)量 份。晶核劑的上述含量低于0. 01質(zhì)量份時(shí),結(jié)晶促進(jìn)的效果不充分,高于1. 0質(zhì)量份時(shí),將 難W控制結(jié)晶化的速度,存在高分子壓電材料的透明性降低的傾向。
[0161] 需要說(shuō)明的是,從透明性的觀點(diǎn)考慮,高分子壓電材料優(yōu)選不含除光學(xué)活性高分 子(A)及穩(wěn)定劑做W外的成分。
[0162] 巧它物粗
[0163] 本實(shí)施方式中的高分子壓電材料的分子高度取向。作為表示該取向的指標(biāo),有"分 子取向度M0R"。分子取向度M0R(Molecular化ientationRatio)是表示分子的取向程度 的值,可通過(guò)W下那樣的微波測(cè)定法測(cè)定。目P,將試樣(膜)配置于公知的微波分子取向度 測(cè)定裝置(也稱為微波透過(guò)型分子取向計(jì))的微波共振導(dǎo)波管中,使上述試樣面(膜面)與 微波的行進(jìn)方向垂直。而后,在連續(xù)地向試樣照射振動(dòng)方向向一方向偏移的微波的狀態(tài)下, 在與微波的行進(jìn)方向垂直的面內(nèi)使試樣旋轉(zhuǎn)0~360°,測(cè)定透過(guò)試樣的微波強(qiáng)度,由此求 出分子取向度M0R。
[0164] 本實(shí)施方式中的標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc是將基準(zhǔn)厚度tc設(shè)定為50ym時(shí)的M0R值, 可通過(guò)下式求出。
[016引MORc= (tcA)X(M0R- 1)+1
[0166] (tc:欲修正的基準(zhǔn)厚度,t:試樣厚度)
[0167] 標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc可利用已知的分子取向計(jì)、例如王子計(jì)測(cè)機(jī)器株式會(huì)社制 微波方式分子取向計(jì)M0A- 2012A、M0A- 6000等,W4GHz或12GHz附近的共振頻率進(jìn)行 測(cè)定。
[0168] 如后文所述,標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc主要可通過(guò)單軸拉伸膜的拉伸前的加熱處理 條件(加熱溫度及加熱時(shí)間)、拉伸條件(拉伸溫度及拉伸速度)等來(lái)控制。
[0169] 需要說(shuō)明的是,標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc也可轉(zhuǎn)化為相位差量(延遲,retardation) 除W膜的厚度而得到的雙折射率An。具體而言,推延可使用大塚電子株式會(huì)社制RETS100 來(lái)測(cè)定。另外,MORc與An存在大致直線性比例關(guān)系,并且An為0時(shí),MORc為1。
[0170] 例如,光學(xué)活性高分子(A)為聚乳酸系高分子、且用550nm的測(cè)定波長(zhǎng)來(lái)測(cè)定雙折 射率An時(shí),標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc的優(yōu)選范圍的下限2.0,可轉(zhuǎn)化為雙折射率An為0.005。 另外,高分子壓電材料的標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc和結(jié)晶度的積的優(yōu)選范圍的下限40,可轉(zhuǎn)化 為高分子壓電材料的雙折射率An和結(jié)晶度的積為0. 1。
[0171] 〔標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc)
[0172] 本實(shí)施方式中的高分子壓電材料的標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc優(yōu)選為3. 5~15. 0,更 優(yōu)選為4. 0~15. 0,進(jìn)一步優(yōu)選為6. 0~10. 0,更進(jìn)一步優(yōu)選為7~10. 0。標(biāo)準(zhǔn)化分子取 向MORc在3. 5~15. 0的范圍內(nèi)時(shí),在拉伸方向上排列的聚乳酸分子鏈多,結(jié)果,取向結(jié)晶 的生成率變高,可呈現(xiàn)高壓電性。
[0173] 儲(chǔ)晶度)
[0174]高分子壓電材料的結(jié)晶度可通過(guò)DSC法求出,本實(shí)施方式中的高分子壓電材料的 結(jié)晶度為20 %~80%,優(yōu)選為25 %~70%,進(jìn)一步優(yōu)選為30 %~50%。結(jié)晶度在上述范 圍時(shí),高分子壓電材料的壓電性、透明性的均衡性良好,而且在拉伸高分子壓電材料時(shí),不 易發(fā)生白化、斷裂,容易制造。
[01巧]〔標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc和結(jié)晶度的積)
[0176] 高分子壓電材料的結(jié)晶度和標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc的積優(yōu)選為40~700,進(jìn)一步 優(yōu)選為75~680,進(jìn)一步優(yōu)選為90~660,進(jìn)一步優(yōu)選為125~650,進(jìn)一步優(yōu)選為180~ 350。高分子壓電材料的結(jié)晶度和標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc的積在40~700的范圍時(shí),高分子 壓電材料的壓電性和透明性的均衡性良好,并且尺寸穩(wěn)定性也高,可合適地作為后述的壓 電元件使用。
[0177]〔透明性(內(nèi)部霧度))
[017引高分子壓電材料的透明性例如可通過(guò)目視觀察、霧度測(cè)定進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于本實(shí)施 方式中的高分子壓電材料的霧度而言,相對(duì)于可見(jiàn)光的內(nèi)部霧度優(yōu)選為10%W下,更優(yōu)選 為5 %W下,特別優(yōu)選為1 %W下。此處,霧度是針對(duì)厚度為0. 05mm的高分子壓電材料,按 照J(rèn)IS-K7105,使用霧度測(cè)定機(jī)〔(有)東京電色制,TC-HIIIDPK),在25°C下測(cè)定時(shí) 的值。高分子壓電材料的霧度越低越好,但從與壓電常數(shù)等的均衡性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為 0.01%~10%,更優(yōu)選為0. 1%~5%,特別優(yōu)選地為0. 1%~1%。需要說(shuō)明的是,本申請(qǐng) 中所說(shuō)的"霧度"或"內(nèi)部霧度"是指高分子壓電材料的內(nèi)部霧度。內(nèi)部霧度是指將因高分 子壓電材料的外表面的形狀而導(dǎo)致的霧度除外的霧度。
[0179] <高分子壓電材料的制造方法>
[0180] 本實(shí)施方式中的高分子壓電材料的原料可通過(guò)將上文中說(shuō)明的聚乳酸系高分子 等光學(xué)活性高分子(A)、和根據(jù)需要的碳二亞胺化合物等穩(wěn)定劑度)等其他成分混合、制成 混合物而得到。可對(duì)混合物進(jìn)行烙融混煉。具體而言,針對(duì)混合的光學(xué)活性高分子(A)和 根據(jù)需要使用的其他成分,使用烙融混煉機(jī)〔東洋精機(jī)公司制,1油〇Plastomill),在混合 機(jī)轉(zhuǎn)速30巧m~70巧m、180°C~250°C的條件下,進(jìn)行5分鐘~20分鐘烙融混煉,由此,可 得到光學(xué)活性高分子(A)與穩(wěn)定劑度)的共混物、多種螺旋手性高分子的共混物、螺旋手性 高分子與無(wú)機(jī)填料等其他成分的共混物等。
[0181] 本實(shí)施方式中的高分子壓電材料例如可通過(guò)包括W下工序的制造方法來(lái)制造:第 一工序,將包含光學(xué)活性高分子(A)和根據(jù)需要的穩(wěn)定劑度)的非晶狀態(tài)的片材進(jìn)行結(jié)晶 化,得到預(yù)結(jié)晶化片材(也稱為結(jié)晶化原片材);和第二工序,主要沿單軸方向拉伸上述預(yù) 結(jié)晶化片材。
[0182] 通常,通過(guò)增大拉伸時(shí)施加至膜的力,可促進(jìn)螺旋手性高分子的取向,壓電常數(shù)也 變大,結(jié)晶化進(jìn)行,結(jié)晶尺寸變大,從而存在霧度變大的傾向。而且,由于內(nèi)部應(yīng)力增加,因 而存在尺寸變形率也增加的傾向。單純向膜施加力時(shí),可形成如球晶那樣未取向的結(jié)晶。球 晶那樣的取向低的結(jié)晶雖然提高霧度,但難W有助于壓電常數(shù)的增加。因此,為了形成壓電 常數(shù)高、霧度及尺寸變形率低的膜,需要W不增大霧度的程度的微小尺寸高效地形成有助 于壓電常數(shù)的取向結(jié)晶。
[0183] 本實(shí)施方式中的高分子壓電材料的制造方法中,例如,在拉伸之前使片材內(nèi)預(yù)結(jié) 晶化,形成微細(xì)的結(jié)晶,然后進(jìn)行拉伸。由此,可將在拉伸時(shí)施加至膜的力高效地施加至 微晶與微晶之間的結(jié)晶性低的高分子部分,可使螺旋手性高分子沿著主拉伸方向高效地 取向。具體而言,在微晶與微晶之間的結(jié)晶性低的高分子部分內(nèi),產(chǎn)生微細(xì)的取向結(jié)晶, 同時(shí),通過(guò)預(yù)結(jié)晶化而產(chǎn)生的球晶崩潰,構(gòu)成球晶的片晶W與系帶分子鏈(tiemolecular chains)連接的串珠狀沿著拉伸方向取向,由此可得到所期望的值MORc。因此,可在不大幅 降低壓電常數(shù)的情況下,得到霧度及尺寸變形率的值低的片材。
[0184] 對(duì)于控制標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc而言,基于第一工序的加熱處理時(shí)間及加熱處理 溫度等進(jìn)行的結(jié)晶化原片材的結(jié)晶度的調(diào)整、及第二工序的拉伸速度及拉伸溫度的調(diào)整是 重要的。如上所述,螺旋手性高分子是具有分子光學(xué)活性的高分子。包含螺旋手性高分子和Carbodilite化合物的非晶狀態(tài)的片材,可W是可從市場(chǎng)獲得的片材,也可W利用擠出成型 等已知的膜成型方法制作。非晶狀態(tài)的片材可W是單層,也可W是多層。
[0185] 〔第一工序(預(yù)結(jié)晶化工序))
[0186] 預(yù)結(jié)晶化片材可通過(guò)對(duì)包含光學(xué)活性高分子(A)和根據(jù)需要的穩(wěn)定劑度)的非晶 狀態(tài)的片材進(jìn)行加熱處理而使其結(jié)晶化而得到。另外,也可通過(guò)W下方式得到具有規(guī)定的 結(jié)晶度的預(yù)結(jié)晶化片材:利用擠出成型法等將包含光學(xué)活性高分子(A)和穩(wěn)定劑度)的原 料加熱至比螺旋手性高分子的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高的溫度,并擠出成型為片狀,然后用鑄機(jī) (caster)將擠出得到的片材急速冷卻,由此得到具有規(guī)定的結(jié)晶度的預(yù)結(jié)晶化片材。
[0187]另外,可W1)將預(yù)先經(jīng)結(jié)晶化的預(yù)結(jié)晶化片材送入后述的拉伸工序(第二工序), 設(shè)置于拉伸裝置進(jìn)行拉伸(基于離線(offline)的加熱處理);也可W2)將未通過(guò)加熱 處理進(jìn)行結(jié)晶化的非晶狀態(tài)的片材設(shè)置于拉伸裝置,用拉伸裝置加熱、進(jìn)行預(yù)結(jié)晶化,然后 連續(xù)地將其送入拉伸工序(第二工序),進(jìn)行拉伸(基于在線(inline)的加熱處理)。 [018引用于將非晶狀態(tài)的包含螺旋手性高分子的片材預(yù)結(jié)晶化的加熱溫度T,沒(méi)有特別 限制,但從提高利用本制造方法制造的高分子壓電材料的壓電性、透明性等的觀點(diǎn)考慮, 優(yōu)選設(shè)定為:上述T與螺旋手性高分子的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg滿足下式的關(guān)系,結(jié)晶度為 3%~70%。
[0189] T邑一40°C蘭T蘭Tg+40°C
[0190] (Tg表示上述螺旋手性高分子的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)
[0191] 用于進(jìn)行預(yù)結(jié)晶化的加熱時(shí)間、或擠出成型為片狀時(shí)進(jìn)行結(jié)晶化的情況下的加熱 時(shí)間可W進(jìn)行調(diào)整,使得滿足所期望的結(jié)晶度,并且使拉伸后(第二工序后)的高分子壓電 材料的標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc和拉伸后的高分子壓電材料的結(jié)晶度的積優(yōu)選為40~700,進(jìn) 一步優(yōu)選為125~650,進(jìn)一步優(yōu)選為250~350。加熱時(shí)間變長(zhǎng)時(shí),拉伸后的結(jié)晶度也變 高,拉伸后的標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc也變高。加熱時(shí)間變短時(shí),存在拉伸后的結(jié)晶度也變低、 拉伸后的標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc也變低的傾向。
[0192] 拉伸前的預(yù)結(jié)晶化片材的結(jié)晶度變高時(shí),片材變硬,更大的拉伸應(yīng)力施加至片材, 因此,上述片材中的結(jié)晶性較低的部分的取向也變強(qiáng),拉伸后的標(biāo)準(zhǔn)化分子取向MORc也變 高。反之,拉伸前的預(yù)結(jié)晶化片材的結(jié)晶度變低時(shí),片材變?nèi)彳?,拉伸?yīng)力變得更難W向片 材施加,因此認(rèn)為上述片材中的結(jié)晶性較低的部分的取向也變?nèi)?,拉伸后的?biāo)準(zhǔn)化分子取 向MORc也變低。
[0193] 加熱時(shí)間根據(jù)加熱溫度、片材的厚度、構(gòu)成片材的樹(shù)脂的分子量、添加劑等的種類(lèi) 或量的不同而不同。另外,對(duì)于使片材結(jié)晶化的實(shí)質(zhì)的加熱時(shí)間而言,在可W在下述拉伸工 序(第二工序)之前進(jìn)行的預(yù)熱中、在非晶狀態(tài)的片材結(jié)晶化的溫度下進(jìn)行了預(yù)熱的情況 下,相當(dāng)于上述預(yù)熱時(shí)間與預(yù)熱前的預(yù)結(jié)晶化工序中的加熱時(shí)間的和。
[0194] 非晶狀態(tài)的片材的加熱時(shí)間、或擠出成型為片狀時(shí)進(jìn)行結(jié)晶化的情況下的加熱時(shí) 間,通常為5秒~60分鐘,從制造條件的穩(wěn)定化的觀點(diǎn)考慮,可W是1分鐘~30分鐘。例 如,在將非晶狀態(tài)的片材(包含聚乳酸系高分子作為螺旋手性高分子)預(yù)結(jié)晶化的情況下, 在20°C~170°C下加熱5秒~60分鐘是優(yōu)選的,也可W是1分鐘~30分鐘。
[0195] 為了高效地向拉伸后的片材賦予壓電性、透明性、高尺寸穩(wěn)定性,調(diào)整拉伸前的預(yù) 結(jié)晶化片材的結(jié)晶度是重要的。目p,通過(guò)拉伸從而壓電性、尺寸穩(wěn)定性提高的原因被認(rèn)為 是:由拉伸產(chǎn)生的應(yīng)力集中于推測(cè)處于球晶狀態(tài)的預(yù)結(jié)晶化片材中的結(jié)晶性較高的部分, 球晶被破壞并且發(fā)生取向,由此,壓電性di4提高,另一方面,拉伸應(yīng)力也經(jīng)球晶施加至結(jié)晶 性較低的部分,促進(jìn)取向,提高壓電性di4。
[0196] 可將拉伸后的片材的結(jié)晶度、或在進(jìn)行下述退火處理的情況下的退火處理后的結(jié) 晶度設(shè)定為20%~80%、優(yōu)選為40%~70%。因此,可將預(yù)結(jié)晶化片材的即將拉伸之前的 結(jié)晶度設(shè)定為3%~70%、優(yōu)選為10%~60%、進(jìn)一步優(yōu)選為15%~50%。
[0197] 對(duì)于預(yù)結(jié)晶化片材的結(jié)晶度的測(cè)定而言,與拉伸后的本實(shí)施方式中的高分子壓電 材料的結(jié)晶度的測(cè)定同樣地進(jìn)行即可。
[019引預(yù)結(jié)晶化片材的厚度主要取決于通過(guò)第二工序的拉伸想要得到的高分子壓電材 料的厚度和拉伸倍率,優(yōu)選為50ym~1000ym,更優(yōu)選為200ym~800ym左右。
[0199] 〔第二工序(拉伸工序))
[0200] 作為第二工序的拉伸工序中的拉伸方法沒(méi)有特別限制,可使用單軸拉伸、雙軸拉 伸、后述的固相拉伸等各種拉伸方法。通過(guò)對(duì)高分子壓電材料進(jìn)行拉伸,可得到主面的面積 大的高分子壓電材料。
[0201] 此處,"主面"是指高分子壓電材料的表面中面積最大的面。本實(shí)施方式中的高分 子壓電材料可W具有2個(gè)W上主面。例如,高分子壓電材料為具有2個(gè)10mmX0. 3mm長(zhǎng)方 形的面A、2個(gè)3mmX0. 3mm的長(zhǎng)方形的面B、2個(gè)lOmmXSmm的長(zhǎng)方形的面C的板狀體時(shí),該 高分子壓電材料的主面為面C,具有2個(gè)主面。
[0202] 本實(shí)施方式中,主面的面積大是指,高分子壓電材料的主面的面積為5mm2W上。另 夕F,主面的面積優(yōu)選為10mm2W上。
[0203] 通過(guò)主要沿一個(gè)方向拉伸高分子壓電材料,可使高分子壓電材料中包含的聚乳酸 系高分子的分子鏈沿一個(gè)方向取向,并且使其高密度地排列,可推測(cè)能得到更高的壓電性。
[0204] 此處,高分子壓電材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度TgrC)及高分子壓電材料的烙點(diǎn)Tm rC)是W下溫度:使用差示掃描型量熱計(jì)值SC),將高分子壓電材料在升溫速度為10°C/分 鐘的條件下提升溫度,將從此時(shí)的烙融吸熱曲線中作為曲線的拐點(diǎn)而得到的溫度作為高分 子壓電材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tgrc)
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