亮度提高部件用聚酯膜的制作方法

专利名称：亮度提高部件用聚酯膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及适合用作亮度提高部件的聚酯膜。
背景技术：
为了通过液晶关联部件实现売度提闻的效果，作为売度提闻I旲，公知有BEF(Brightness Enhancement Film:3M 公司制)及反射型偏光膜、DBEF (Dual BrightnessEnhancement Film: 3M公司制)，从手机到液晶TV中都被广泛使用。通过这些膜，例如，在液晶TV中，具有使背光源光量及灯的数量、LED的个数减少这样的有利于环境 的优点。但是，这些膜具有价格高、供给稳定性等的担心。虽然对这些膜的替代品进行了研究，但是，具有能够满足作为亮度提高膜的特性的膜还未完成。如BEF及DBEF那样，为了实现亮度提高，有几种方法。例如，通过由铸模赋予聚合物表面的形状来利用光的反射的方法(BEF);对膜赋予超叠层结构的方法(DBEF)。另外，有在聚合物上涂布了利用入射且不直接透过的光的再循环的各种各样的向列型液晶、胆甾相液晶等之后使之取向的方法(专利文献I)。在聚合物上涂布液晶的方法在价格及供给稳定性方面具有优势，但是，聚合物表面和与之相接的液晶的取向控制成为关键。通常，作为涂布向列型液晶、胆留相液晶等具有取向性的液晶的部件，一般为聚酰亚胺，其关键点是为了进行取向控制而进行的表面处理，例如研磨处理。在使用聚酯膜作为代替膜的情况下，在表面处理后，例如在研磨处理后的液晶涂布时，与聚酰亚胺的取向性不同，因此，存在液晶不能良好地取向，产生不均状及条纹状的外观缺陷等问题。就这些问题而言，作为基材的聚酯膜的最表面的状态成为关键，通过制作特别的表面状态就能够解決。例如，通过对制膜条件进行研究来变更结晶化度，或通过对含有颗粒的种类及其含量进行研究而使表面的硬度变更为膜的表面硬度，由此能够以最大限度的效果进行研磨处理，能够使液晶良好地取向。但是，在清洁度高的聚酯膜的生产现场的研磨处理成为尘垢等发生的原因。另外，产生了エ序数増加、生产率恶化这样的问题，而且，由于研磨处理非常致密且难以进行微调整，所以产生成品率恶化的问题。因此，寻求ー种以不产生灰尘等的在线(in-line)的非接触方式而具有处理均一性的、变更研磨处理而能够涂布取向性液晶的方法。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利第2767382号公报

发明内容
发明要解决的课题本发明就是鉴于上述情况而做出的发明，其目的在于提供一种适合用作亮度提高部件用膜的聚酯膜，能够控制涂布液晶时的取向，不产生不均及条纹状的缺陷。用于解决课题的方法本发明的发明人鉴于上述情况而进行了深入研究，结果发现，通过具有特定结构的聚酯膜，能够容易地解决上述课题，从而完成本发明。S卩，本发明的第一要点为ー种亮度提高部件用聚酯膜，其特征在于，其为总厚度为125 300 μπι且不具有涂布层的叠层结构的聚酯膜，至少ー侧的最外层表面的水滴接触角为30 55° ;本发明的第二要点为ー种亮度提高部件用聚酯膜，其特征在于，其为总厚度为125 300 μ m且不具有涂布层的叠层结构的聚酯膜，在至少ー侧的最外层表面的水滴接触角为30 55°的聚酯膜的表层具有未取向处理的取向液晶涂布层。发明的效果 根据本发明的聚酯膜，能够廉价且成品率良好地提供一种作为亮度提高部件用膜能够很好地利用的聚酯膜，其能够控制涂布液晶时的取向，不产生不均及条纹状的缺陷，其エ业应用的价值高。
具体实施例方式下面，更详细地说明本发明。构成本发明中的聚酯膜的聚酯膜既可以是单层结构，也可以是多层结构，除了 2层、3层结构之外，只要不超出本发明的宗旨，则也可以是4层或4层以上的多层，没有特别的限定。在本发明的聚酯膜中所使用的聚酯，在研究了生产成本的削减和エ序作业容易化后的结果，优选均聚酯。在由均聚酯构成的情况下，优选使芳香族ニ羧酸与脂肪族ニ醇缩聚得到的均聚酯。作为芳香族ニ羧酸，可以列举对苯ニ酸、2，6-萘ニ羧酸等，作为脂肪族ニ醇，可以列举こニ醇、一缩ニこニ醇、1，4-环己烷ニ甲醇等。作为有代表性的聚酯，可以例示聚对苯ニ甲酸こニ醇酯等。在本发明的聚酯膜中，以赋予润滑性及在各エ序中防止发生损伤为主要目的，优选配合颗粒。配合的颗粒的种类只要是可赋予润滑性的颗粒就没有特别的限定，作为具体例，可以列举例如ニ氧化硅、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、硫酸钙、磷酸钙、磷酸镁、高岭土、氧化铝、氧化钛等颗粒。另外，也可以使用日本专利特公昭59-5216号公报、日本专利特开昭59-217755号公报等中记载的耐热性有机颗粒。作为这些耐热性有机颗粒的例子，可以列举热固性尿素树脂、热固性酚醛树脂、热固性环氧树脂、苯胍胺树脂等。另外，也可以使用在聚酷制造エ序中，使催化剂等金属化合物的一部分沉淀、微分散而得到的析出颗粒。另ー方面，关于所使用的颗粒的形状也没有特别的限定，可以使用球状、块状、棒状、扁平状等的任ー种。另外，对于其硬度、比重、顔色等也没有特别限制。这ー系列颗粒也可以根据需要并用两种以上。另外，所使用的颗粒的平均粒径通常为O. 01 3μπι，优选为O. I 2μπι的范围。在平均粒径不足O. 01 μ m的情况下，有时不能充分赋予润滑性。另ー方面，在超过3 μ m的情况下，在制膜时，有时由于其颗粒的凝集物而使透明性降低，而且还容易引起断裂等，在生产率方面成为问题。另外，本发明的聚酯膜中的颗粒含量通常为O. 001 5重量％，优选为O. 005 3重量％的范围。在颗粒含量不足O. OOl重量％的情况下，有时膜的润滑性不充分，另ー方面，在添加超过5重量％的情况下，有时膜的透明性不充分。作为向本发明的聚酯膜中添加颗粒的方法，没有特别的限定，可采用现有公知的方法。例如，在制造构成各层的聚酯的任意阶段都能够添加，但是，优选在酯化或酯交换反应结束后添加为佳。另外，可以通过使用带通风的混炼挤出机将分散于こニ醇或水等中的颗粒的浆料和聚酯原料进行混合的方法、或使用混炼挤出机将干燥的颗粒和聚酯原料进行混合的方法等来进行。另外，在本发明的聚酯膜中，除了上述的颗粒之外，根据需要可以添加现有公知的抗氧化剂、抗静电剂、热稳定剂、润滑剂、染料、顔料等。对本发明的聚酯膜的厚度而言，只要作为膜在可制膜的范围内，就没有特别的限定，但通常为10 350 μ m，优选为50 250 μπι的范围。 下面，对本发明的聚酯膜的制造例进行具体说明，但本发明并不受以下制造例的任何限定。即，优选使用先前所述的聚酯原料，将从模头挤出的溶融片材用冷却辊冷却固化来获得未拉伸片材的方法。此时，为了提高片材的平面性，优选使片材与旋转冷却辊的密合性提高，优选采用静电施加密合法及/或液体涂布密合法。接着，使所得到的未拉伸片材沿双轴方向拉伸。此时，首先，使上述的未拉伸片材沿ー个方向通过辊或拉幅机方式的拉伸机进行拉伸。拉伸温度通常为70 120°C，优选为80 110°C，拉伸倍率通常为2. 5 7倍，优选为3. O 6倍。其次，沿着与第一阶段的拉伸方向正交的方向拉伸，此时，拉伸温度通常为70 170°C，拉伸倍率通常为3. O 7倍，优选为3. 5 6倍。而且，紧接着在180 2700C的温度下在张紧下或在30%以内的松弛下进行热处理，获得双轴取向膜。在上述的拉伸中，也可以采用以ニ阶段以上进行ー个方向的拉伸的方法。此时，优选以使最终ニ个方向的拉伸倍率分别成为上述范围的方式进行。另外，关于本发明的聚酯膜制造，也可以采用双轴同时拉伸法。双轴同时拉伸法是使上述未拉伸片材在通常以70 120°C，优选以80 110°C的温度控制的状态下向机械方向及宽度方向同时拉伸取向的方法，作为拉伸倍率，面积倍率为4 50倍，优选为7 35倍，更优选为10 25倍。而且，接着，在170 250°C的温度下，在张紧下或30%以内的松弛下进行热处理，获得拉伸取向膜。关于采用上述的拉伸方式的双轴同时拉伸装置，可以采用螺旋方式、缩放方式、线性驱动方式等现有公知的拉伸方式。本发明的聚酯膜在后エ序中需要进行取向液晶涂布，因此，表面濡湿性等表面条件成为重要的要点。本发明的必要的表面条件必须为极低的表面水滴接触角，即表面濡湿性高。作为其变更方法，认为有电表面改性或通过涂布进行的功能赋予。但是，在本发明的聚酯膜中，不优选进行涂布。在该亮度提高部件用途的聚酯膜中，在后エ序中，有涂布液晶的エ序，在该エ序中，一般使用溶致性和热致性的方法，由于在溶致性方法中使用溶剤，因此，在涂布层的成分溶解之后，引起成分凝集等，膜的面状产生不均匀等表面不良情况的可能性高。在本发明中，优选使用电晕处理。在本发明中，在电晕放电处理中，作为电晕强度的指标，如下定义放电量和放电度。即，在将放电电极的长度设定为L (m)、放电电极的放电面积设定为S (cm2)、膜输送速度设定为V Cm /分钟)、放电电カ设定为P (W)时,放电量和放电度用如下式表不。
放电量(W/ m2 / 分钟=P / (LXV))放电度=P/ S (ff / cm2)在本发明中，向聚酯膜表面的电晕放电处理的放电量通常为5 60W / m2 /分钟，优选为15 45W / m2 /分钟，更优选为25 35W / m2 /分钟。另外，放电度通常为3 36W / cm2，优选为9 27W / cm2，更优选为15 21W / cm2。在电晕放电量不足5W / m2 /分钟、放电度不足3W / cm2时，具有电晕放电处理的效果不足的倾向，有时产生不能使取向液晶外观良好地涂布的不良情況。在电晕放电量超过60W / m2 /分钟、放电度超过36W /cm2时，濡湿性效果并不会更加提高，而且，可能因高电压而导致膜溶融，引起外观不良或开孔等不良情況。 在本发明的聚酯膜中，作为评价由电晕处理获得的表面改性效果的ー种方法，推荐水滴接触角的測定。由研磨进行表面处理后的膜表面水滴接触角的值与表面电晕处理前相比较具有減少的倾向。这是因为通过电晕向膜表面插入氧元素，被赋予亲水性效果，从而使值极端降低。本发明的聚酯膜的表面处理后的水滴接触角的值与表面处理前相比较，优选30 55°的值为佳，更优选为35 50°，进ー步优选为40 45°。若研磨处理后的水滴接触角的值为超过55°的高值，则液晶的取向不如意，有时带来外观不佳。另外，对低于30°的值而言，由于电晕处理效果存在限度，因此难以考虑，生产率变差。实施例下面，通过实施例进ー步详细地说明本发明，但是，本发明只要不超出其宗旨，则不受以下实施例的限定。另外，本发明中所使用的測定法及评价方法如下。(I)聚酯的固有粘度的測定精确秤量除去了聚酯中不相容的其它聚合物成分及顔料的聚酯lg，添加苯酚/四氯こ烷=50 / 50 (重量比)的混合溶剂IOOml使之溶解，在30°C下进行測定。(2)平均粒径(d50 : μ m)的测定将使用离心沉降式粒度分布測定装置(株式会社岛津制作所社制SA-CP3型)测得的等价球形分布的积算(重量基准)50%的值作为平均粒径。(3)聚酯膜的透过率測定根据JIS-K7105，利用日本电色エ业社制的积分球式浊度计NDH-300A测定聚酯膜的全光线透过率。以如下的基准进行评价。〇88. 7 88. 8%范围内的透过率Λ :88· O 88. 6%范围内的透过率X :低于88. 0%的透过率(4)聚酯膜的雾度(浊度)测定根据JIS-K7105，利用日本电色エ业社制的积分球式浊度计NDH-300A测定聚酯膜的雾度。以如下的基准进行评价。〇值低于1.8%Λ :1.8 2.0%X :值高于 2.0%(5)表面电晕处理强度
使用在线(in-line)的电晕处理装置(春日电机(株)制电晕表面处理装置HFSS-1001型)进行膜表面的电晕处理。对于电晕处理强度的指标,用放电量(W / m2 /分钟)和放电度(W / cm2)表示，由下式计算。放电量=P/(LXV)放电度=P/ S(6)表面处理后的膜的表面水滴接触角测定在温度23°C、湿度50% RH下，使用协和界面化学(株)社制的接触角计CA-DT-A型，分别测定了表面电晕处理前后的聚酯膜与蒸留水的接触角。接触角的测定为，对于电晕处理前后的聚酯膜，分别测定左右2点，试样数3个，合计测定6点，求取平均值作为接触角。另外，水滴的直径为I. 5mm，读取滴下后I分钟后的数值。对于电晕处理后的膜的表面水滴接触角，以如下的基准进行评价。 〇40 45°Δ 30 39。或 46 55。的值X :超过55°的值，或值远远低于30°(7)向表面处理后的膜涂布液晶后的外观评价对于电晕处理后的膜，通过使用一般的液晶来检查取向性液晶是否可以取向。根据以下基准进行评价。〇没有不均匀及条纹，表面形状也漂亮的Δ :可看见不均匀及条纹的X :液晶取向膜不能取向的，或表面形状极差的在实施例及比较例中所使用的聚酯以如下的方式进行准备。<聚酯(A)的制造方法>将对苯ニ甲酸ニ甲酯100重量份和こニ醇60重量份作为起始原料，作为催化剂将四水醋酸镁O. 09重量份放入反应器，将反应开始温度设定为150°C，使甲醇蒸馏并且使反应温度逐渐上升，使3小时后为230°C。4小时后,实质上使酯交换反应结束。在向该反应混合物中添加了酸式磷酸こ酯O. 04重量份后，添加三氧化锑O. 04重量份，进行4小时缩聚反应。即，使温度从230°C逐渐升温到280°C。另ー方面，压カ从常压逐渐降低，最終成为O. 3mmHg。在反应开始后，通过反应槽的搅拌动カ的变化，在与特性粘度O. 63相当的时刻停止反应，在氮气加压下喷出聚合物。所得到的聚酯(A)的特性粘度为O. 63。<聚酯(B)的制造方法>在聚酯(A)的制造方法中，在添加酸式磷酸こ酯O. 04重量份后，添加平均颗粒径2. Ομπι的分散于こニ醇中的莫氏硬度5的ニ氧化硅颗粒O. 2重量份、三氧化锑O. 04重量份，在与特性粘度O. 65相当的时刻停止缩聚反应，除此之外，使用与聚酯(A)的制造方法同样的方法获得聚酷(B)。所得到的聚酯(B)的特性粘度为O. 65。实施例I :将分别以92%、8%的比例混合了聚酯(Α)、(Β)的混合原料作为最外层(表层)的原料，将聚酯(A)作为中间层的原料，分别供给两台挤出机，各自在290°C溶融后，从模ロ挤出，使用静电施加密合法，在表面温度设定为40°C的冷却辊上，以2种3层(表层A /中间层B /表层C)的层结构共挤出并使之冷却固化，获得未拉伸片材。接着，利用辊的圆周速度差以膜温度85°C沿纵向拉伸3. 7倍之后，导入拉幅机，在120°C下沿横向拉伸4. 3倍，在热固定温度235 °C进行热处理之后，沿横向松弛2 %，获得具有涂布层的厚度为250 μ m (表层A及(12.5μπι，中间层B :225μπι)、固有粘度0.61的聚酯膜。对于所得到的聚酯膜，使用春日电机株式会社制的表面电晕处理装置，以放电量16W / m2 /分钟、放电度9W / cm2的方式进行表面电晕处理。所得到的聚酯膜的表面水滴接触角为44°，外观方面，瑕疵及浊度与处理前没有变化，为漂亮的外观。另外，对于该电晕处理后的聚酯膜的表层Α，涂布溶于氯仿中的取向性液晶(D)，以使干燥后液晶层为O. 03g / m2的方式进行调整。目视评价所得到的聚酯膜，没有观察到条纹及不均匀，为漂亮的外观。其中，构成上述液晶层的化合物例如下。(化合物例) 向列型液晶(ZLI-2293 :Merk) ·手性掺杂剂(MLC_6248 Merk)·光聚合性液晶(RM257 =Merk)· QtT (Quarter Thiophene :四联噻吩)上述化合物在下述的參考文献中有记载。參考文献K.AMEMIYA et. al.，Applied Physics, Vol, 44，No. 6A, 2005，pp. 3748-3750实施例2 5在实施例I中，除了变更向表面的电晕处理的放电量、放电度之外，与实施例I同样进行制造，获得聚酯膜。制得的聚酯膜如表I所示。[表I ]
_ —实響_ 一
__I — 2 __ 3 —4 __5 _
放电量(W/m2/min) __16 26__33 _6 __ 55 _
放电度(W/cm2) _ 9 _16 20 _4 _ 33
全光线透过率O 〇 O 〇 Δ_(%) _ 88.7 _88.7 88.7 88.8 88.6
雾度OOOOO
_(%)__1.7 1.7 _1.7 _ 1.7 _1.7_
表面水滴接触角O O Δ O Δ
—(。)__44 40 _35 _ 43 _ 31 _
液晶涂布后的外观 [ο[ο]ο]δΓδ比较例I 5 :在实施例I中，除了变更向表面的电晕处理的放电量、放电度之外，与实施例I同样进行制造，获得聚酯膜。所制得的聚酯膜如表2所示，但是，通过目视评价所得到的电晕处理、液晶层涂布后的聚酯膜，产生了可观察到条纹及不均匀等不良情況。在比较例5中，由于电压过强，所以在表面开有孔。[表2]
权利要求
1.一种亮度提高部件用聚酯膜，其特征在干 其为总厚度为125 300 μ m且不具有涂布层的叠层结构的聚酯膜，至少ー侧的最外层表面的水滴接触角为30 55°。
2.一种亮度提高部件用聚酯膜，其特征在干 在权利要求I的聚酯膜的水滴接触角为30 55°的ー侧的表层具有未取向处理的取向液晶涂布层。
全文摘要
本发明提供一种聚酯膜，其适于作为亮度提高部件用膜，具有能够高度控制在作为基材使用的聚酯膜的表面所涂布的液晶的取向，并能够防止在该液晶上产生不均及条纹状缺陷的优异特性。该亮度提高部件用聚酯膜为总厚度为125～300μm且不具有涂布层的叠层结构的聚酯膜，至少一侧的最外层表面的水滴接触角为30～55°，在聚酯膜的表层具有未取向处理的取向液晶涂布层。
文档编号B32B27/36GK102695615SQ201180005461
公开日2012年9月26日 申请日期2011年1月6日 优先权日2010年1月7日
发明者斋藤智久 申请人:三菱树脂株式会社