CN112639546B - 层叠膜 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供一种兼有高透明和波长的锐截止性的层叠膜。本发明是一种层叠膜,是以热塑性树脂A作为主成分的A层、和以与所述热塑性树脂A不同的热塑性树脂B作为主成分的B层交替层叠51层以上而成的层叠膜,其透射光谱X和透射光谱Y所围起来的区域中最大区域的面积Amax(nm·%)为150≤Amax≤1500,所述透射光谱X是遍及波长300nm以上且900nm以下的波长区域对层叠膜照射在膜定向方向上振动的线偏振光即X波,以波长(nm)作为横轴、以透射率(%)作为纵轴进行绘图时得到的透射光谱,所述透射光谱Y是遍及波长300nm以上且900nm以下的波长区域照射在与膜定向方向垂直的方向上振动的线偏振光即Y波,以波长(nm)作为横轴、以透射率(%)作为纵轴进行绘图时得到的透射光谱。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备光谱位移性的光学特性的层叠膜。
背景技术
遮蔽特定波长带区域的光线的光线截止膜,基于防止因光或热等的环境因素而导致适用产品的内部环境或构成成分变差的目的,被广泛应用于多种领域。作为代表例,在建材或汽车用途中使用其作为抑制室内温度上升的热射线截止膜,在工业材料用途中使用其作为吸收紫外线激光表面加工时过剩的紫外线的紫外线截止膜,在电子信息领域中使用其作为遮蔽从显示器光源发出的对眼睛有害的蓝光的蓝光截止膜。再者,在其它食品、医疗、农业、印墨等的领域中,也基于抑制内容物的光劣化的目的而使用光线截止膜。
作为遮蔽特定波长带区域的光线的方法,有使用光吸收(添加光吸收剂等)、光反射、以及这两者的方法。通常使用在构成膜的树脂中添加光吸收剂的方法(专利文献1)。
另一方面,利用光反射的方法(专利文献2),可由层叠多层折射率不同的树脂层而成的层叠结构来实现,通过精密地控制树脂层的折射率、各层的层厚度、层数以及层厚度的分布,可实现添加光吸收剂的方法所无法实现的敏锐地波长截止。
以互相弥补光吸收与光反射各自的缺点为目的,而使用将专用于反射波长带区域内的波长的光吸收的光吸收剂添加至具有层叠结构的膜内的并用配方(专利文献3、4、5)。通过该配方,吸收波长带区域的端部因光反射的效果而陡峭,同时使截止波长带区域因光吸收剂的效果而具有充分的光线截止性。此外,利用源自层叠结构的多重干涉反射所带来的光径长度增大的效果,可大幅降低光吸收剂的添加浓度。再者,通过使层叠膜内存在多界面,也可抑制添加的光吸收剂的渗出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-210598号公报
专利文献2:日本特表2015-533222号公报
专利文献3:日本特表2013-511746号公报
专利文献4:日本特开2016-215643号公报
专利文献5:国际公开第2016/148141号
发明要解决的课题
然而,已知专利文献1所公开的方法,会有因光吸收剂的种类或添加量,而在制膜时于进料口附近或真空排气口发生光吸收剂渗出的情况。若发生渗出,则会因为制膜步骤污染而造成膜缺陷、因为光吸收剂含有浓度减少造成截止性能降低等,而导致膜质量降低。此外,大多情况下,光吸收剂可充分满足吸收波长带区域内的截止性,另一方面,因作为基本骨架的分子结构或侧链的影响,吸收波长带区域容易变宽,而难以精准且敏锐地遮蔽特定波长带区域的光线。
此外,专利文献2所公开的方法,虽于特定波长中擅于敏锐地进行波长截止,但另一方面在反射波长带区域内会发生截止遗漏,而难以在整个带区域进行完全地波长截止。再者,反射带区域包含可见光线区域的情况下,由正面所反射的光线强烈而能够以目视辨认,有导致着色的问题。
当目的在于利用层叠结构所造成的反射,进行可见光线区域与不可见光线区域(紫外线区域或近红外线区域)的交界附近的波长截止的情况,反射带区域会受到轻微的层叠膜厚度变化的影响而位移,因此反射带区域位移而涉及可见光线区域时,所照射的光线会由层叠膜正面被正反射,而发生层叠膜因反射光而看起来强烈地附着有色彩的问题。作为反射带区域位移所致影响的补救方法,可列举添加会将受反射带区域位移影响的区域的光线吸收的光吸收剂的方法,但可吸收可见光线区域的光线的光吸收剂也即染料或颜料方面,颜料的吸收带区域广,染料虽呈现锐利的吸收但耐光性弱,因此都不适用于光线截止膜用途。
本发明的目的在于提供一种高透明且光线截止性优异的层叠膜,其是利用层叠结构所造成的光反射效果的层叠膜,其兼具特定波长区域光线的敏锐地截止性及所反射的光线导致的着色的抑制。
解决课题的手段
本发明包含以下构成。也即,
一种层叠膜,是以热塑性树脂A作为主成分的A层、和以与所述热塑性树脂A不同的热塑性树脂B作为主成分的B层交替层叠51层以上而成的层叠膜,其透射光谱X和透射光谱Y所围起来的区域中最大区域的面积Amax为150≤Amax≤1500,所述Amax的单位是nm·%,
所述透射光谱X是遍及波长300nm以上且900nm以下的整个波长区域对层叠膜照射在膜定向方向上振动的线偏振光即X波,以波长作为横轴、以透射率作为纵轴进行绘图时得到的透射光谱,
所述透射光谱Y是遍及波长300nm以上且900nm以下的整个波长区域照射在与膜定向方向垂直的方向上振动的线偏振光即Y波,以波长作为横轴、以透射率作为纵轴进行绘图时得到的透射光谱,
所述透射光谱X和Y中,所述透射率的单位均为%,所述波长的单位均为nm。
发明效果
通过使本发明的层叠膜,在任意方向强力定向,并利用由强力定向所呈现的光谱位移性,可提供即使在以特定的波长区域为目标的情况仍具备敏锐地截止性及低反射色(高透明)的层叠膜。此外,通过得到于整个层叠膜面内定向一致的层叠膜,在照射线偏振光时也可减少源自使用结晶性树脂的双轴拉伸膜的虹斑的产生,可得到高透明且良好的视觉辨认性。
附图说明
图1是显示对于呈现光谱位移性的层叠膜照射X波或Y波的任一种线偏振光时的分光透射光谱的示意图。
图2是显示透射光谱X及透射光谱Y所包围的区域Amax的示意图。
图3是显示透射光谱X及透射光谱Y所包围的区域Amax的另一形态的示意图。
图4是显示透射光谱X及透射光谱Y所包围的区域Amax的计算方法的示意图。
图5是表示在波长350nm以上500nm以下的区域中,透射光谱X及透射光谱Y所包围的区域Amax350~500的示意图。
图6是表示在波长350nm以上500nm以下的区域中,透射光谱X及透射光谱Y所包围的区域Amax350~500的另一形态的示意图。
图7是显示透射光谱中的截止波长λ的示意图。
图8是显示透射光谱中的截止波长λ的另一形态的示意图。
具体实施方式
以下,详细地说明本发明的层叠膜。
本申请发明人等针对该课题发现,通过使层叠膜在任意方向强力定向,可使反射带区域在定向方向和与定向方向垂直的方向上呈现不同的光谱位移性。通过利用该特征,照射朝定向方向及与定向方向垂直的方向振动的偏光所得到的光线截止性,会变得比照射自然光时更敏锐。再者,反射至层叠膜正面的光线不是偏光而是自然光,因此将照射朝定向方向及与定向方向垂直的方向振动的偏光所得到的各光谱进行平均化而成的光谱所相当的色相,会被目视辨认为反射色调。因此,即便是以横跨可见光线区域与不可见光线区域的方式设计目标波长带区域的情况,也可具有源自光反射设计的锐利地光截止并且可减少反射色相,可得到抑制着色的良好的光线截止膜。
此外,通过往特定方向强力拉伸而呈现光谱位移性,可在整个膜拉伸方向上使树脂的定向方向均匀化,在照射偏光时,通过使偏光的照射方向与层叠膜的定向方向一致,也可减少结晶性双轴拉伸膜的本质性课题的虹斑。
本发明的层叠膜是将以热塑性树脂A为主要成分的A层和以与该热塑性树脂A不同的热塑性树脂B为主要成分的B层交替地层叠51层以上而成的层叠膜,其中
遍及波长300nm以上900nm以下的整个波长区域照射朝膜定向方向振动的线偏振光(X波),并将横轴作为波长(nm)、纵轴作为透射率(%)而进行绘图时所得的透射光谱作为透射光谱X;遍及波长300nm以上900nm以下的整个波长区域照射朝与膜定向方向垂直的方向振动的线偏振光(Y波),并将横轴作为波长(nm)、纵轴作为透射率(%)而进行绘图时所得的透射光谱作为透射光谱Y,
此时,透射光谱X及透射光谱Y所包围的区域中,最大区域的面积Amax(nm·%)为150≤Amax≤1500。
作为在本发明的层叠膜中使用的热塑性树脂A、热塑性树脂B,例如可使用:以聚乙烯、聚丙烯、聚(1-丁烯)、聚(4-甲基戊烯)、聚异丁烯、聚异戊二烯、聚丁二烯,聚乙烯基环己烷、聚苯乙烯、聚(α-甲苯乙烯)、聚(对甲苯乙烯)、聚降冰片烯、聚环戊烯等为代表的聚烯烃系树脂;以尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙66等为代表的聚酰胺系树脂;以乙烯/丙烯共聚物、乙烯/乙烯基环己烷共聚物、乙烯/乙烯基环己烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/丙烯酸甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯/降冰片烯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、丙烯/丁二烯共聚物、异丁烯/异戊二烯共聚物、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物等为代表的乙烯基单体的共聚物系树脂;以聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈等为代表的丙烯酸系树脂;以聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚2,6萘二甲酸乙二酯等为代表的聚酯系树脂;以聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚烷二醇为代表的聚醚系树脂;以二乙酰基纤维素、三乙酰基纤维素、丙酰基纤维素、丁酰基纤维素、乙酰丙酰基纤维素、硝酸纤维素为代表的纤维素酯系树脂、以聚乳酸、聚琥珀酸丁酯等为代表的生物分解性聚合物,此外还有聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲醛、聚乙醇酸、聚碳酸酯、聚酮、聚醚砜、聚醚醚酮、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚硅氧烷、四氟乙烯树脂、三氟乙烯树脂、三氟氯乙烯树脂、四氟乙烯-六氟化丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯等。这些热塑性树脂可单独使用1种,也可作为2种以上的聚合物掺合物或聚合物合金使用。通过实施掺合物或合金,可得到从1种热塑性树脂所无法得到的性质。这些之中,从强度/耐热性/透明性的观点来看,特优选使用聚酯系树脂,作为聚酯系树脂,优选为通过从以芳香族二甲酸或脂肪族二甲酸与二元醇为主要构成成分的单体聚合而得的聚酯系树脂。
此处,作为芳香族二甲酸,可列举例如:对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、4,4′-二苯基二甲酸、4,4′-二苯醚二甲酸、4,4′-二苯砜二甲酸等。作为脂肪族二甲酸,可列举例如:己二酸、辛二酸、癸二酸、二聚酸、十二烷二酸、环己烷二甲酸与它们的酯衍生物等。其中,优选可列举对苯二甲酸与2,6-萘二甲酸。这些酸成分可仅使用1种,也可并用2种以上,再者,也可将羟基苯甲酸等的氧基酸等进行部分共聚合。
此外,作为二元醇成分,可列举例如:乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、新戊二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、二乙二醇、三乙二醇、聚烷二醇、2,2-双(4-羟基乙氧基苯基)丙烷、异山梨醇、螺二醇等。其中,优选使用乙二醇。这些二元醇成分可仅使用1种,也可并用2种以上。
上述聚酯系树脂中,特优选使用选自聚对苯二甲酸乙二酯及其共聚物、聚萘二甲酸乙二酯及其共聚物、聚对苯二甲酸丁二酯及其共聚物、聚萘二甲酸丁二酯及其共聚物、甚至聚对苯二甲酸己二酯及其共聚物、以及聚萘二甲酸1,6-己二酯及其共聚物中的聚酯系树脂。
本发明的层叠膜中的热塑性树脂B必须与热塑性树脂A不同。与热塑性树脂A不同,具体而言,是指在膜的面内任意选择的正交的2个方向及与该平面垂直的方向的任一者中,折射率与热塑性树脂A的折射率的差异为0.01以上。通过将折射率不同的树脂交替地层叠,可呈现能够根据各层间的折射率之差与层厚度的关系而反射特定波长光的光干涉反射。再者,根据层叠的热塑性树脂的层厚度、及热塑性树脂A与热塑性树脂B的折射率差、依照式(1)而大概决定反射光线波长(λ);根据热塑性树脂A与热塑性树脂B的折射率差、依照式(2)而大概决定反射率(R)。(nA、nB分别指热塑性树脂A、热塑性树脂B的折射率,dA、dB指各层的层厚度;θA、θB分别指从层叠膜的法线方向观看,自A层入射至B层时的入射角、自B层入射至A层时的入射角;k为任意的自然数。)当利用具有相同折射率的热塑性树脂作为热塑性树脂A与热塑性树脂B的情况下,特别是对于入射至法线方向的光线,式(2)的分子变成0,因此意味着热塑性树脂A与热塑性树脂B的界面不会发生干涉反射。
λ=2(nAdA+nBdB)/k (1)
R=(nAcosθA-nBcosθB)2/(nAcosθA+nBcosθB)2 (2)
在本发明的层叠膜中,作为可适宜使用的热塑性树脂的组合,热塑性树脂A及热塑性树脂B的溶解性参数(SP值)的绝对值的差值优选为1.0以下。通过使两种热塑性树脂的互溶性良好,层叠时不易发生树脂界面中的层间剥离。进而优选为两种热塑性树脂具有相同的基本骨架的组合。此处所说的基本骨架,意指构成树脂的主要化学结构重复单元,例如,使用聚对苯二甲酸乙二酯作为热塑性树脂A的情况下,为了实现构成层叠膜的各层树脂的高精度层叠,热塑性树脂B优选为包含与聚对苯二甲酸乙二酯相同骨架的对苯二甲酸乙二酯而成。特别是,若由具有不同光学特性且包含相同骨架的树脂构成,则可利用光干涉反射,且层叠精度高,且层叠界面不会发生层间剥离。
为了制作具有相同骨架且具备不同特性的树脂,优选将聚合物制作成共聚树脂。例如为下述态样:热塑性树脂A为聚对苯二甲酸乙二酯的情况下,使用包含以下单元的树脂来作为热塑性树脂B,该单元是对苯二甲酸乙二酯单元、及作为副成分而含有的可形成酯键的二甲酸成分或二元醇成分所形成的重复单元。为了呈现不同性质,作为副成分而含有的二甲酸成分或二元醇成分,优选相对于添加的热塑性树脂的二甲酸成分、二元醇成分而言,添加5摩尔%以上,另一方面,从层叠膜的层间密合性、热流动特性的差异较小因而各层厚度的精度或厚度均匀性优异的观点来看,优选为45摩尔%以下。更优选为10摩尔%以上40摩尔%以下。
使用聚对苯二甲酸乙二酯骨架的热塑性树脂作为热塑性树脂的情况下,作为共聚成分的优选成分,可列举:环己烷二甲醇、双酚A环氧乙烷、螺二醇、间苯二甲酸、异山梨醇、环己烷二甲酸、联苯甲酸(diphenic acid)、十氢萘酸、萘二甲酸、聚乙二醇2000、m-聚乙二醇1000、m-聚乙二醇2000、m-聚乙二醇4000、m-聚丙二醇2000、双苯基乙二醇芴(BPEF)、富马酸、乙酰氧基苯甲酸等。其中,优选使用螺二醇或2,6-萘二甲酸。将螺二醇予以共聚时,由于与聚对苯二甲酸乙二酯的玻璃化转变温度差较小,因此在成形时不易过度拉伸,且也不易发生层间剥离。2,6-萘二甲酸是2个苯环键结而成的化合物,相较于对苯二甲酸更为直线且平面性高,且为高折射率,所以从提高光反射率方面来看为优选。
本发明中所谓交替地层叠,是指在厚度方向上有规则性地排列来层叠构成A层的热塑性树脂A与构成B层的热塑性树脂B,是指依照A(BA)n(n为自然数)或是B(AB)n(n为自然数)的规则性排列来层叠树脂的状态。将具有A(BA)n(n为自然数)及B(AB)n(n为自然数)的结构的层叠膜进行制膜时,可使用2台以上的挤出机,将热塑性树脂A与热塑性树脂B这些多种热塑性树脂分别从不同的流路送出,并使用公知层叠装置的多歧管型供料模块(feedblock)或静态混合机等。特别是为了高效率地得到本发明的结构,使用具有细微狭缝的供料模块的方法在实现高精度层叠方面为优选。使用狭缝型供料模块形成层叠膜时,各层的厚度及其分布,可通过使狭缝的长度或宽度变化,使压力损失发生倾斜,而予以实现。狭缝的长度是指狭缝板内形成用以交替地流动A层与B层的流路的梳齿部的长度。
形成A(BA)n(n为自然数)的结构时,本发明的层叠膜中,也配置于最外层的热塑性树脂A优选为显示结晶性的热塑性树脂。此情况下,可用与以显示结晶性的热塑性树脂为主要成分的单膜结构的膜相同的制膜步骤得到层叠膜,因而优选。热塑性树脂A为非晶性树脂时,使用下述通常的双轴拉伸方法得到层叠膜的情况下,有因粘着至滚筒或夹具等制造设备而发生制膜不良、表面性变差等问题的状况。再者,使用结晶性聚酯作为热塑性树脂A的情况下,由于定向方向的折射率和与定向方向垂直的方向以及法线方向的折射率差Δn显示较大数值,因此可赋予层叠膜充分的强度、以及高反射率。
本发明的层叠膜,必须是将以热塑性树脂A为主要成分的A层及以与该热塑性树脂A不同的热塑性树脂B为主要成分的B层交替地层叠51层以上而成。通过将折射率不同的热塑性树脂A与热塑性树脂B交替地层叠,可呈现能够根据各层的折射率的差异与层厚度的关系而反射特定波长光的光干涉反射。通过设计成51层以上,在反射波长带区域上可横跨整个目标范围地得到较高的反射率,但随着层数进一步增加且与反射波长相当的厚度分布的数量增加,变得可实现对宽广波长带区域的反射或更高的反射率,而可得到能够按照层数相应地将所预期的波长带区域的光线以更高精度地截止的层叠膜。层叠膜的层数优选为100层以上,更优选为300层以上,进而优选为700层以上。此外,层数虽无上限,但随着层数增加,会有制造装置的大型化所伴随而来的制造成本增加、因膜厚度变厚而发生处理性变差,因此现实上5000层以下为实用范围。
本发明的层叠膜可于构成层叠膜的热塑性树脂的任一者中添加光吸收剂,具体将在后面讲述。但光吸收剂大多为分子量小于1000的低分子成分,在制膜步骤或制膜后的长期耐久试验中有光吸收剂会表面析出/挥发(渗出)的情况。通过添加至位于更内侧层的层(例如具有A(BA)n(n为自然数)的结构时为热塑性树脂B)中,可通过层叠结构而抑制物理性挥发,但低层叠数的情况下,有无法完全地防止渗出的情况。通过使用51层以上的层叠膜,光吸收剂会因为各层界面的存在而被保留于层内部,而变得可抑制其析出于膜表面,进而形成适合长期使用的光学膜。
本发明的层叠膜的特征在于:将朝膜定向方向振动的线偏振光(X波)及朝与膜定向方向垂直的方向振动的线偏振光(Y波)分别照射至层叠膜时,所得到的透射光谱不同(图1)。层叠膜的定向方向主要是受到下述双轴拉伸方向中的长度方向及/或宽度方向上的拉伸倍率大小影响,但会因拉伸/热处理/冷却步骤中的温度分布或过度收缩行为而表现出复杂的行为,因此拉伸方向(长度方向、宽度方向)并非一律与层叠膜的定向方向一致。于是,在本发明中,是使用光学性平行尼科耳旋转法,将以所照射的光线(波长590nm)测量到的折射率最高的方向(慢轴方向)设定为定向方向。此外,在波长590nm的光线被层叠膜反射而因此无法得到测量结果的情况,也可从波长480nm、550nm、630nm、750nm中,适当选择不会反射的波长来决定定向方向。具体而言,是使用王子计器股份有限公司制相位差测量装置(KOBRA-21ADH)来决定,以膜宽度方向作为角度基准,将与所得到的定向角的数值一致的方向,作为膜定向方向。此时,将顺时针方向作为+方向,且定向方向是以-90°以上且小于90°的数值表示。此时,层叠膜越是定向于长度方向,定向角的数值(定向方向数值的绝对值)变得越大。使用该相位差测量装置的面内相位差测量中,将显示所得到的定向角数值的方向,作为膜定向(X轴)方向,将膜面内与该定向方向垂直的方向,作为Y轴方向。并且,将仅朝X轴方向振动的光线抽出而得到的线偏振光定义为X波,将仅朝Y轴方向振动的光线抽出而得到的线偏振光定义为Y波。
线偏振光,是指从任意方向都具有相同振动分布的电磁波的自然光所抽出且朝包含电场振动方向的特定面方向振动的光线。本发明中的层叠膜中,照射到线偏振光的状态下的光谱是十分重要的,因此在光谱仪中,是利用透过线偏振光镜、从来自光源的自然光抽出的线偏振光。作为代表性的线偏振光镜,可列举:聚乙烯醇(PVA)-碘定向膜、Polaroid(注册商标)、偏光尼科耳棱镜等,在本发明中,是使用透过Hitachi High-Tech ScienceCorporation(株)公司的光谱仪U-4100所附属的Karl Lambrecht公司制格兰-泰勒(Glan-Taylor)偏光棱镜(MGTYB20)所得的线偏振光。
对本发明的层叠膜,遍及波长300nm以上900nm以下的整个波长区域照射朝膜定向方向振动的线偏振光X波,并将横轴作为波长(nm)、纵轴作为透射率(%)而进行绘图时所得的透射光谱作为透射光谱X;遍及波长300nm以上900nm以下的整个波长区域照射朝与膜定向方向垂直的方向振动的线偏振光Y波,并将横轴作为波长(nm)、纵轴作为透射率(%)而进行绘图时所得的透射光谱作为透射光谱Y,此时,透射光谱X以及透射光谱Y所包围的区域的中,最大区域的面积Amax(nm·%)必须为150≤Amax≤1500。
在其是显示结晶性的拉伸膜的情况下,有树脂的结晶性链段排列而于定向方向显示折射率变高的倾向,且面内的与定向方向垂直的方向或厚度方向会因反作用力而折射率变小。此情况下,根据照射的偏光的方向,面内折射率会发生相应变化,因此相当于偏光照射面的偏光方向的面内折射率与厚度方向的折射率差会根据照射的偏光的方向而不同,进行式(1)所示的干涉反射的波长也稍微产生差异。由于该折射率差,干涉反射光波长在定向方向和与其垂直的方向会有位移变化的现象(光谱位移性)产生。若利用该光谱位移性,在照射朝特定方向振动的偏光的情况下,只要是在照射朝定向方向振动的偏光X波而得的透射光谱X与照射朝相对于定向方向呈垂直的方向振动的偏光Y波而得的透射光谱Y的范围内,就可通过变更层叠膜的贴合方向,而任意地选择透射光谱。
本发明中最大特征的光谱位移性,是通过光谱位移量变成最大,也即照射朝膜定向方向振动的偏光X波而得的透射光谱X与照射朝与膜定向方向垂直的方向振动的偏光Y波而得的透射光谱Y这2种透射光谱所包围的区域来表示。此处的透射光谱,如后述测量方法所记载,是指对于使用光谱仪以间距1nm进行测量而得的透射率数据,予以10点平均处理而得到的透射光谱。在利用光谱仪进行测量中,测量295nm~905nm的透射率数据,将连续10点的数据进行平均处理,从而得到300nm~900nm的透射率数据,具体将在后面讲述。
所谓2种透射光谱所包围的区域,具体而言,在将横轴作为波长(nm)、纵轴作为透射率(%)的坐标上将透射光谱X与透射光谱Y进行描点绘图时,以两种透射光谱所包围的区域中最大区域的面积Amax(nm·%)来表示(图2、3)。如图2所示,在存在着被包围在测量波长范围内的区域的情况下,是以两种透射光谱所包围的区域定义为Amax。另一方面,如图3所示,被包围的区域是以横跨测量波长范围内的形式存在的情况下,是将所包围的区域中的包含于测量波长范围内的部分定义为Amax。最大区域的面积Amax是通过梯形法进行大致计算。图4中显示计算方法的示意图。将交点所包围的区域以每1nm进行划分,将短波长侧(设为波长n[nm])的X波透射率记为T′n、Y波透射率记为Tn,且将长波长侧(设为波长n+1[nm])的X波透射率记为T′n+1、Y波透射率记为Tn+1,依照式(3)算出所包围的区域的面积。
(其中,a、b是透射光谱的交点处的波长,300≤a<b≤900)
两种透射光谱所包围的区域中,最大区域的面积Amax小于150的情况,就一形态而言,是指层叠膜的定向方向和与其垂直的方向的定向之差较小,即使偏光状态设为任意方向的情况下透射光谱也不会大幅变化,因此不符合本构想。就另一形态而言,可列举:在将光吸收剂添加至层叠膜内的结构中,反射带区域与光吸收剂的吸收带区域重叠的情况。此情况下,即使可得到充分的定向差,也会变成两种光谱的反射波长带区域隐藏于吸收带区域的阴影的形态,而不符合利用了由干涉反射所带来的截止性的本发明构想。
两种透射光谱所包围的区域中,最大区域的面积Amax大于1500的情况,虽然取决于构成的树脂的定向性这点也是关键,但必须使层叠膜的定向方向和与其垂直的方向的定向差异变明显变大,所以通常是以单轴拉伸而得到层叠膜,但是却无法得到具有均匀性能的充分的产品宽度、容易往拉伸方向撕裂、拉伸所导致的厚度不均或因此伴随而来在面内的反射带区域不均明显变差等,变得在制膜步骤或产品本身发生问题,因而不理想。为了使制膜性良好并得到适度的光谱位移性,Amax优选为300≤Amax≤1000。
本发明的层叠膜,优选为该Amax的至少1部分存在于350nm以上500nm以下的波长带区域。此外,350nm以上500nm以下的波长带区域中的该Amax(Amax350~500)(参照图5、6)优选为150≤Amax350~500≤1500。通过将该光谱位移性定位在350nm以上500nm以下的波长带区域,可实现:要求不可见光区域(紫外线区域)及蓝色可见光区域间的截止性的层叠膜的反射色调降低、以及无色透明且敏锐地光线截止。
另一方面,作为本发明层叠膜的特征的光谱位移性,也可适用于红色可见光线区域与近红外线区域的交界。此情况下,通过对与定向方向垂直的方向照射偏光,变成所位移的透射光谱中位于短波长侧的透射光谱Y在红色可见光线与近红外线的交界附近截止的形态,而可兼具:红色反射色相降低、以及近红外区域截止性。
例如,以「在显示器用途或偏光眼镜片等用途中要求遮蔽的波长350nm以上400nm以下附近的高能量可见光线(HEV)区域」为目标的情况,若设计成照射朝膜定向方向振动的偏光X波时可将该区域的波长予以锐截止,则通过显示器的偏光板或眼镜片的偏光膜的自然光,会透过本层叠膜从而被转换成具有透射光谱X的偏光X波,因此可保护显示器显示组件或眼中的黄斑等通常会受HEV影响的成分。此外,本层叠膜对于自然光的外部光线不会显示光谱位移性,所以可根据将透射光谱X与透射光谱Y平均所得的透射光谱Z来决定反射性能,因此比起由透射光谱X所假设的反射色相,其更显示无色透明。由于这些特长,本层叠膜可适宜用于显示器用途或偏光眼镜片用途。
此外,以「波长400nm以上500nm以下的蓝色可见光线(蓝光)」为目标的情况,随着反射带区域往长波长侧位移,蓝光会因为干涉反射而更强力地被正面所反射,因此反射色相会变强,但通过利用本层叠膜的特征即光谱位移性,可将蓝光予以锐截止,同时降低被反射的蓝色色相的强度。Amax350~500更优选为300≤Amax350~500≤1000。
在本发明的层叠膜中,将透射光谱X与透射光谱Y平均所求得的透射光谱Z在波长390nm的光学浓度优选为1.0以上。此处所说的光学浓度,是依照式(4),使用由透射光谱测量的在波长390nm的数值所计算出的。透射光谱Z是将由互相正交的偏光而得的透射光谱X及Y予以平均化所得到的透射光谱,因此呈现出与照射自然光而得的透射光谱匹敌的性质。因为在波长390nm的光学浓度呈现1.0以上,特别是以「波长350nm以上400nm以下附近的高能量可见光线(HEV)波长带区域或蓝光」为目标的层叠膜,尤其可保护受HEV影响的成分,因而优选。在波长390nm的光学浓度为越高数值,表示在该波长的截止性越高,因而优选,更优选为2.0以上。若光学浓度大于5.0,则光吸收的情况下需要高浓度地添加不必要的光吸收剂、光反射的情况下需要过多的层叠数,因此前者的情况下透明度会降低或渗出、后者的情况下会发生制造成本上升或处理性变差,因此光学浓度优选为5.0以下。
光学浓度OD=-log(T390/100) (4)
(其中,T390表示在波长390nm下的透射率[%])
本发明的层叠膜,相对于膜长度方向,该透射光谱X在波长350nm以上500nm以下的波长带区域中的截止波长λ的最大值λmax与最小值λmin之差、变动幅度(λmax-λmin)优选为20nm以下。如图7及图8所示,本发明中的截止波长,是指在透射光谱X中透射率连续增加20%以上的波长带区域中,位于最长波长侧的波长带区域中显示半值(该波长带区域的最大透射率与最小透射率的中间值)的波长。在该评价中,透射光谱是以进行10点平均处理而得的光谱进行评价。如图7所示,在透射率连续单调递增的情况下,将显示最大透射率与最小透射率的中间值的波长作为截止波长。如图8所示,在重复透射率的增减,而有多个透射率连续增加20%以上的波长带区域的透射光谱的情况下,将波长350nm以上500nm以下的带区域内位于最长波长侧的波长带区域中显示最大值与最小值的中间值的波长作为截止波长。
上述具有光谱位移性的层叠膜的获得方法在后文详述,但例如可列举在特定一方向上强力拉伸而使其定向的方法。具体而言,可列举:于双轴拉伸方法中,形成在膜的长度方向或宽度方向上特别强力拉伸的膜。在长度方向或宽度方向进行拉伸而赋予强力定向的情况下,依滚筒间的拉伸区间中的滚筒间距离,有膜宽度根据泊松比而脉冲厚度不均的情况。此外,为了向宽度方向强力拉伸,而提高长度方向上的拉伸倍率以使膜宽度变窄,导致在长度方向的拉伸步骤中发生拉伸不均,而有在宽度方向拉伸后发生厚度不均的情况。层叠结构是固定的情况下,由于层叠膜厚度与反射带区域会连动变化,所以光谱变动会因厚度不均而变大,对于以特定波长带区域的锐截止为目的的本层叠膜而言并不优选。于是,对于膜长度方向,测量波长350nm以上500nm以下的波长带区域中的截止波长时,通过使截止波长的最大值λmax与最小值λmin的差值(以下称为变动幅度(λmax-λmin))为20nm以下,可抑制光谱变动,而可稳定地得到锐截止性与低反射色。变动幅度(λmax-λmin)大于20nm的情况下,由于反射波长带区域的变动,而有层叠膜面内的反射色相/强度明显变化的情况。变动幅度(λmax-λmin)更优选为15nm以下,进而优选为10nm以下。将变动幅度(λmax-λmin)控制在上述范围方法,可列举通过下述拉伸条件来控制厚度不均的方法。
为了提高反射波长带区域内的截止性能,本发明的层叠膜优选含有光吸收剂。含有光吸收剂的层,可为以热塑性树脂A为主要成分的A层,也可为以热塑性树脂B为主要成分的B层,也可为A层、B层这两层。通过如本发明的层叠膜将A层及B层交替地层叠而进行光反射的方法,会因为2种热塑性树脂的组合、或利用拉伸步骤/热处理步骤而呈现的热塑性树脂A与热塑性树脂B的折射率差与折射率的波长相依性、甚至层厚度分布、膜厚度,而导致透射光谱发生变化,因此不容易在整个反射波长带区域完全地进行光线截止。因此,通过并用含有光吸收剂所进行的光吸收与基于交替层叠所进行的光反射,可更有效果地显示充分的光线截止性。此外,并用光吸收与光反射时,将光吸收剂所吸收的波长设计成与反射波长带区域有部分重叠的情况下,源自层叠结构的多重干涉反射效果会致使光径长度增加,从而,相较于反射带区域与光吸收剂的带区域不重叠的情况,吸收效率增大,而可轻易地实现完全地紫外线截止。再者,相较于仅以光吸收进行光线截止的情况,其可抑制光吸收剂的含量,所以从抑制在膜表面析出的现象(渗出现象)的观点来看也具有很大优点。
光吸收剂可作为添加剂而包含于热塑性树脂内部,也可使其与热塑性树脂共聚以更确实地抑制渗出。以「波长350nm以上500nm以下的带区域」为目标的情况,可列举紫外线吸收剂或吸收HEV的色素等作为光吸收剂,但在这些光吸收剂大多为低分子量,而不是高分子量的光吸收剂的情况下,有会发生下述问题:作为片状熔融吐出时在空气中挥发、在热处理步骤或可靠度试验中于膜表面析出等而导致质量降低。因此,比起单独添加,通过与热塑性树脂共聚更能将紫外线吸收剂确实地保留于层内,即使是被包含在位于最表层的包含热塑性树脂A的A层中的情况,也可解决渗出的课题。与热塑性树脂共聚的情况下,例如,使聚酯系热塑性树脂与紫外线吸收剂共聚的情况下,可通过使用酯交换反应等使紫外线吸收剂所大多包含的羟基末端与聚酯树脂内的羧基末端反应来实现。
光吸收剂优选为仅被包含于配置在层叠膜的内层的B层,或是配置于层叠膜的内层的B层比起也配置于层叠膜的最外层的A层包含得更多。特别是本发明的层叠膜是以A层为两最表层的方式交替地层叠而成的层叠膜的情况下,光吸收剂最优选为仅包含于B层。被包含在包含最表层的A层的情况下,使用结晶性树脂的层中,可滞留添加剂的区域的非晶区域的体积小,所以变得容易发生前述渗出现象、及从进料口附近升华/挥发,而有膜制膜机被污染、析出物在加工步骤中造成不良影响的情况。仅于内层的B层中含有紫外线吸收剂的情况,位于最表层的以热塑性树脂A为主要成分的A层发挥作为防止紫外线吸收剂析出的罩盖的作用,因此不易发生渗出现象而优选。
相对于层叠膜总重量,光吸收剂的含量优选为2.5重量%(wt%)以下,更优选为1.5wt%以下,进而优选为1.0wt%以下。含量多于2.5wt%的情况下,会因为添加剂过多而容易发生渗出,而有层叠膜白化、以及因此伴随而来的透光率降低及雾度上升的情况。
在本发明的层叠膜中,光吸收剂可使用紫外线吸收剂、可见光线吸收剂、红外线吸收剂等吸收预期的带区域光线的光吸收剂,但优选为使用紫外线吸收剂。作为使用的紫外线吸收剂,可使用以苯并三唑系、二苯甲酮系、苯甲酸酯系、三嗪系、苯并嗪系、水杨酸系为首的具有多种骨架结构的有机系紫外线吸收剂。其中,作为显示耐热性及低浓度高光吸收的紫外线吸收剂,优选为选自苯并三唑系及/或三嗪系。无机系紫外线吸收剂的情况,由于与作为基质的热塑性树脂不相溶导致雾度上升,使层叠膜的透明性变差,因此不宜使用于本发明的层叠膜中。并用2种以上的紫外线吸收剂的情况下,可为具有相同骨架结构的紫外线吸收剂,也可为具有互相不同的骨架结构的紫外线吸收剂。以下列举具体例,对于极大波长存在于320nm以上380nm以下的波长带区域的紫外线吸收剂,在化合物名的后面附上符号(※)。
苯并三唑系紫外线吸收剂并无特别限定,可列举例如:2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑(※)、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑(※)、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑(※)、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)苯并三唑(※)、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(※)、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)-5-氯苯并三唑(※)、2-(2’-羟基-3’-(3”,4”,5”,6”-四氢邻苯二甲酰亚胺甲基)-5’-甲基苯基)-苯并三唑(※)、2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-4-甲基苯酚(※)、2,2’-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚(※)、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2,2’-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑基)苯酚(※)、2-(5-丁氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-己氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-辛氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-十二基氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-十八烷基氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-环己基氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-丙烯氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-(4-甲基苯基)氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-苄氧基-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-4-甲基苯酚(※)、2-(5-己氧基-2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔丁基苯酚(※)、2-(5-辛基氧基-2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔丁基苯酚(※)、2-(5-十二基氧基-2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔丁基苯酚(※)、2-(5-仲丁氧基-2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔丁基苯酚(※)等。
三嗪系紫外线吸收剂并无特别限定,可列举:2-(2-羟基-4-己氧基苯基)-4,6-二苯基-均三嗪、2-(2-羟基-4-丙氧基-5-甲基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-均三嗪、2-(2-羟基-4-己氧基苯基)-4,6-二联苯基-均三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-甲氧基苯基)-均三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-乙氧基苯基)-均三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-丙氧基苯基)-均三嗪、2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-丁氧基苯基)-均三嗪、2,4-双(2-羟基-4-辛氧基苯基)-6-(2,4-二甲基苯基)-均三嗪、2,4,6-三(2-羟基-4-己氧基-3-甲基苯基)-均三嗪(※)、2,4,6-三(2-羟基-4-辛氧基苯基)-均三嗪(※)、2-(4-异辛氧基羰基乙氧基苯基)-4,6-二苯基-均三嗪(※)、2-(4,6-二苯基-均三嗪-2-基)-5-(2-(2-乙基己酰基氧基)乙氧基)苯酚等。
用于本发明的紫外线吸收剂更优选使用与上述紫外线吸收剂具有相同的基本分子结构,并且将氧原子取代为同族的硫原子的。作为具体例,可列举:将前述紫外线吸收剂的醚基转换成硫醚基,将羟基转换成巯基,将烷氧基转换成硫基的。通过使用包含具有硫原子的取代基的紫外线吸收剂,可抑制在混炼混入热塑性树脂时紫外线吸收剂的热分解。此外,由于通过使用硫原子以及选择适当的烷基链,可抑制紫外线吸收剂间的分子间力,使熔点降低,所以可提高与热塑性树脂的互溶性。通过提高与热塑性树脂的互溶性,即使较高浓度地添加紫外线吸收剂时,也可维持高透明性。特别是使用含硫原子的苯并三唑是(以下记载为硫·苯并三唑)及/或三嗪系紫外线吸收剂(以下记载为硫·三嗪)最为优选,它们不仅与本层叠膜的优选热塑性树脂即聚酯树脂的兼容性良好,且耐热性高、具有高吸收性能。
本发明所使用的紫外线吸收剂更优选为官能基的烷基链较长的。由于烷基链变长,而可抑制分子间相互作用,不易发生环结构的堆积(packing),所以在将层叠膜进行热处理时,紫外线吸收剂彼此不易形成结晶结构,进而可抑制结晶化或渗出后的层叠膜的白化。官能基所包含的烷基的长度,优选为18以下,更优选为4以上10以下,进而优选为6以上8以下。烷基链的长度长于18的情况下,由于合成紫外线吸收剂时的反应因立体障碍而难以进行,因此导致紫外线吸收剂的产率降低,所以不实际。
本发明中添加的光吸收剂,为了不易发生渗出,光吸收剂的溶解度参数δadd及添加光吸收剂的热塑性树脂的溶解度参数δpolym优选满足:|δadd-δpolym|≤2.0。与构成前述层叠膜的2种热塑性树脂间的SP值相同地,通过使热塑性树脂及光吸收剂的溶解度参数为同等级,光吸收剂在与热塑性树脂混炼时容易分散,再者,不易发生吸收剂彼此与热塑性树脂不相溶地形成其它结晶核而渗出,因而优选。溶解度参数可通过Hansen或Hoy的计算方法而推算,但本发明中依据可较简便地计算的Fedors推算法来推算。Fedors推算法中认为分子的凝聚能量密度及摩尔分子体积根据取代基的种类或数量不同而变化,依照式(5)进行概算。此处,Ecoh(cal/mol)表示凝聚能量,V表示摩尔分子体积(cm3/mol)。添加光吸收剂的热塑性树脂与光吸收剂的溶解度参数的差值更优选为1.5以下,进而优选为1.0以下。
(其中,Ecoh表示凝聚能,V表示摩尔分子体积(cm3/mol))
本发明的层叠膜优选60°入射角下的透射光谱Z在波长390nm下的透射率为20%以下,在波长430nm下的透射率为70%以上。安装本层叠膜而使用的情况下,光线并不是仅从垂直的方向入射至膜面,有时会要求对于来自倾斜方向的光线也可得到充分的截止性。干涉反射的反射波长可通过不同热塑性树脂的折射率差与膜厚度来决定,但对于倾斜入射的光线,光径长度会因为树脂界面中的光折射现象而变化,所以相较于反射波长垂直入射的情况,会位移至较短波长侧。因此,即使在垂直入射是可充分地截止的情况下,光线相对于膜面倾斜入射时仍有发生截止不足的可能性。因此,优选为视需求添加可补偿反射波长带区域的位移的上述紫外线吸收剂。60°入射角下的透射光谱Z,在波长390nm下的透射率优选为15%,更优选为10%以下。此外,优选在波长430nm下的透射率为75%以上。
以下,记载本发明的层叠膜的光谱特性以外的优选光学特性。
本发明的层叠膜的面内相位差优选大于400nm且小于5000nm。本发明所述的相位差是由各热塑性树脂在面内的定向方向和垂直定向方向的方向之间的折射率差与膜厚度的乘积表示的数值,但在如本发明的层叠膜的情况,因难以将热塑性树脂的层一层一层地分别剥离而解析,所以根据光学性测量方法来判断层叠膜的相位差。相位差可使用作为市售的相位差测量装置的例如王子计测机器公司制KOBRA系列、或Photonic Lattice公司制WPA-micro等,或是使用塞纳-马恩省蒙补偿法(senarmont method)进行测量。在本发明中,是使用王子计测机器(株)制相位差测量装置(KOBRA-21ADH),通过下述测量方法而求得。此外,相位差的测量波长若无特别说明,就为590nm。本测量中,可用设置成偏光方向平行的2片偏光板夹持,追踪使该偏光板旋转时的透射光强度变化,来量测测量样本的相位差与膜上折射率呈现最大值的方向(定向方向)。
本发明的层叠膜特征的光谱位移性,如上所述,可通过在特定方向强力定向来实现。与此相伴,会在定向方向和与定向方向垂直的方向之间产生折射率的差,因此相较于在长度方向与宽度方向上平衡良好地拉伸的情况,相位差呈现较大数值。面内相位差呈现上述数值范围内时,通常而言,与仅使平面偏光通过的材料组合的情况下,可能因为目视角度导致膜着色而产生可见虹斑,但如本发明的层叠膜那样,在特定方向上强力拉伸,定向轴方向在面内定向于固定方向上的情况下,通过以偏光面与层叠膜的定向方向平行的方式进行组合,可大幅抑制虹斑的影响。面内相位差显示400nm以下的情况下,由于平衡拉伸或树脂的结晶性低,导致面内的折射率差不充分,而有光谱位移性变弱的情况。面内相位差为5000nm以上的情况下,只要层叠膜厚度不厚,则在特定方向上呈现明显的强力拉伸,所以层叠膜容易在拉伸方向上裂开,而有不易以卷状物(roll)的状态得到膜样本的情况。面内相位差优选为大于400nm且小于5000nm,但面内相位差也取决于层叠膜厚度,因此若依照近年来光学膜的薄膜化倾向,更优选为大于400nm且小于3000nm,最优选为500nm以上1500nm以下的范围内。
本发明的层叠膜的面内相位差,是作为膜宽度方向中央、以及“膜宽度方向中央与宽度方向两末端之间”的中间点这共3点的平均值而求得。接着,本发明的层叠膜的面内相位差,优选是在膜宽度方向中央、以及“膜宽度方向中央与宽度方向两末端之间”的中间点这3点上的最大值与最小值的差值为3点的平均值的10%以下。膜宽度方向,在卷状物样本的情况下,是指与膜面的退绕方向垂直的方向。切割样本的情况下,以每5°改变角度而测量杨氏模量,将杨氏模量呈现最高数值的方向定义为宽度方向。通过在膜宽度方向上使面内相位差变得均匀,即使在大面积安装层叠膜的情况下,也可抑制由位置引起的多层干涉不均/虹斑,而可进一步使透射光谱位移性在面内呈均匀,因而优选。3点的面内相位差的最大值与最小值的差值为面内相位差平均值的5%以下,这样可形成宽度方向上的面内相位差更均匀的层叠膜,因而优选。为了使层叠膜在宽度方向上的面内相位差均匀,必须使宽度方向上的拉伸步骤中在宽度方向位置上的折射率状态均匀。然而,通常的双轴拉伸膜,受到与预热步骤或热处理步骤的温度差所致收缩力差所产生的影响,会产生朝向长度方向的弓状定向状态(弓形现象),所以宽度方向中央位置与宽度方向端部的定向状态(折射率状态)不同,且面内相位差产生不均。于是,为了抑制拉伸时朝向长度方向的收缩力且使宽度方向位置上的定向均匀,优选在拉伸步骤中赋予阶段性的温度梯度。通过这样,可降低在朝向宽度方向的拉伸中基于泊松比而产生的朝向长度方向的收缩的影响、以及因为与拉伸步骤前后的预热/热处理步骤的温度差而引起的热收缩力差的影响,而可在拉伸步骤中呈现宽度方向上的均匀的折射率差。温度梯度优选在层叠膜的玻璃化转变温度以上结晶化温度以下的温度范围内实施,而且在到达热处理温度前存在2阶段以上的温度梯度。
再者,本发明的层叠膜,在膜宽度方向中央、以及膜宽度方向中央与宽度方向两末端之间的中间点这共3点中的任一点处,将膜的宽度方向设为0°时的定向角优选为15°以下。此时的定向角定义为以膜的宽度方向(横拉伸方向)为角度基准时与膜的定向方向形成的角度,以0°以上且小于90°的绝对值表示。具体而言,使用前述王子计器股份有限公司制相位差测量装置(KOBRA-21ADH),以膜宽度方向为本测量装置定义的角度0°的方式设置于装置上,使用测量所得到的定向角的数值。
通过使膜宽度方向的定向角为15°以下,而使膜面整体形成一样的定向分布,因此即使在面内宽度方向的任一位置贴合膜的情况,光谱位移性也可显示等同的效果,因而优选。此外,如下所述,本层叠膜可适用于具有偏光镜的显示器,例如,以使偏光镜的透射/吸收轴与本层叠膜的定向轴呈平行的方式贴合时,如公知那样,期待能够抑制发生层叠膜的双折射性所导致的虹斑,通过使定向角在面内呈均匀,可在整个宽度方向的大范围上得到该效果,因而优选。定向角在宽度方向大于15°的情况下,根据目视之处不同,可极为明显地观察到虹斑,以大面积安装层叠膜而使用的用途中,因虹斑而导致外观变差,因而不优选。
再者,在本发明中,优选膜宽度方向的定向角不均匀的程度小。虽然仅通过降低前述拉伸步骤的收缩力,在拉伸步骤后也可使面内相位差均匀,但由于热处理步骤前后的温度差所造成的收缩力,即使相位差均匀,但定向在宽度方向中央位置与宽度方向端部仍产生不同状态。于是,作为拉伸步骤后用以降低收缩力的方法,优选为:降低热处理温度以降低朝向长度方向的拉伸步骤侧的收缩力的方法;或使拉伸步骤至进入热处理步骤之前的中间区域较长,暂时设置等温或是低温区域(构成层叠膜的2种热塑性树脂中,显示更高温的热塑性树脂的玻璃化转变温度以上且拉伸温度以下)而提高膜的刚性。通过提高膜的刚性,可杜绝因为宽度方向拉伸的反作用力而基于泊松比产生朝向长度方向的收缩的影响,而可减少弓形现象。通过前者的降低热处理温度的方法,无法利用热定型充分进行结晶化,有作为相位差或定向角均匀的代价而热收缩率提高的情况。此外,除了抑制朝向长度方向的收缩力以外,优选是在热处理步骤中将层叠膜微拉伸而形成紧绷状态。由于与热处理步骤后冷却步骤的温度差引起朝向逆向(冷却步骤方向)的收缩,可减少热处理步骤前残留的朝向拉伸步骤方向的弓状变形,所以可使层叠膜在宽度方向的定向更均匀。
本发明的层叠膜,优选为在膜定向方向(X方向)和与膜定向方向垂直的方向(Y方向)的热收缩力测量中,X方向和Y方向的任一者的起跳温度为90℃以上,且90℃以上130℃以下的温度中的收缩力为250μN以下。此处所说的热收缩力意指使用热机械性分析装置(TMA)所得到的数值,由使温度从室温连续上升时所得到的收缩力读取。收缩力曲线的起跳温度意指收缩力曲线的倾斜开始显示200μN/0.1℃时的温度。收缩力的起跳温度低于90℃的情况下,在产品安装时的热处理步骤、安装后的长期热评价中容易发生层叠膜的热收缩,而有因层叠膜厚度增加而反射波长带区域发生变化或因与贴合的材料的收缩力的差异而发生产品强力卷曲的问题的情况。起跳温度虽也有依赖热塑性树脂种类的因素,但优选为95℃以上,进而优选为100℃以上。再者,90℃以上130℃以下的温度中的收缩力大于250μN时,在卷状物移送中将层叠膜与其它材料贴合的步骤中需要热处理的情况下,有移送中已贴合的产品因收缩力差而发生卷曲的情况。90℃以上130℃以下的温度中的层叠膜的收缩力更优选为150μN以下,进而优选为100μN以下。
以下,记载用于使本发明的层叠膜显示高透明性的优选条件。
在本发明中,使用变角光度计测量0°≤θ≤40°、50°≤θ≤90°的范围的反射光强度,在将横轴作为角度(°)、纵轴作为反射光强度而进行描点绘图所得的光强度光谱中,极值优选为2点以下。变角光度计是使受光部的角度连续变化,依角度检测出从位于特定位置的光源放射出的光线隔着样本被反射时的光强度。样本为平滑面的情况下,主要检测出正反射光,所以在角度45°位置上光强度显示峰值,由于来自光源的放射光发散的影响,而显示从入射角0°至45°检测光强度单调连续上升、大于45°至90°检测光强度单调连续降低的倾向。然而,样本面存在凹凸或样本内部存在引起光扩散的间隔物的情况下,在被正反射的45°以外的入射角中也会因扩散反射而检测出反射光。因此,存在扩散光反射的情况下,本应单调连续变化的光强度光谱中出现强度的增减所形成的极点。检测出极点多于2点的情况下,意味着照射至样本的光线强力散射,在如本层叠膜那样要求高透明的情况下,特别期望极点少。在本发明中,0°≤θ≤40°、50°≤θ≤90°的范围中所检测出来的极值更优选为1点以下,进而优选为0点。
由于本发明的层叠膜具有多层层叠结构而具有可截止特定波长带区域的光线的特长,因此可用作例如建材或汽车用途中的窗膜、工业材料用途中对广告牌等的钢板层叠用膜、激光表面加工用光线截止膜、以及电子装置用途中的光刻材料的工程/脱模膜、色素增敏太阳电池的吸附色素劣化抑制的光线截止膜、智能型手机/平视显示器/电子纸或数字广告牌(digital signage)等各种显示器用光学膜、其它食品、医疗、印墨等领域中以抑制内容物的光劣化等为目的的膜用途。特别是本发明的层叠膜可通过照射偏光而具有低反射色/高透明且进行锐截止的特征,所以可适用于强力要求透明性的显示器用途或偏光太阳眼镜用途、窗膜等。
显示器被用于液晶影像显示装置、有机EL显示装置、量子点显示器、微型LED显示器等各种显示方法,在各种显示器内部配置有显示多种功能的膜,例如,液晶影像显示装置的情况,可列举:构成偏光板的偏光镜保护膜或相位差膜、贴合于显示器正面以附加功能的表面处理膜、位于背光跟前的增亮膜、抗反射膜、用于ITO等的透明导电基材膜、触控传感器构件的紫外线保护膜等。此外,有机EL影像显示装置的情况下,可列举:配置于比发光层更靠近目视侧(上侧)的构成圆偏光板的λ/4相位差膜或偏光镜保护膜、用以贴合于显示器正面以赋予功能的表面处理膜、以保护内容物防止外部光线为目的而内建的各种光学膜。特别是为了呈现本发明的层叠膜的光谱位移性,最优选是对于由中间发出或透射至中间的光线发挥光谱位移性、且对于反射至正面的来自外部的自然光显示低反射色的适用位置,尤其优选是用在配置于比使用偏光板的液晶显示器或有机EL显示器的偏光板更靠近目视侧的偏光镜保护用途或屏幕保护用途。
特别是由于本发明的层叠膜具有在面内的相位差以及定向角均匀的特征,所以通过以使用的显示器的偏光板的透射轴方向与本层叠膜的定向方向或与定向方向垂直的方向平行的方式配置,可适合用作搭载光学式指纹识别组件的显示器的屏幕保护膜。通过以使轴体一致的方式贴合,从偏光板透射的指纹识别光源的偏光特性在透射层叠膜后也可维持,所以不会损及指纹识别光源的强度,因此适合使用。再者,通过将相位差设计成指纹识别光源的半波长的整数倍,可进一步提高指纹识别性能。
作为窗膜用途,除了汽车或建材的内窗等的隔热用途(红外线截止膜)以外,也可用于防止紫外线而保护夹层玻璃中间膜所用的聚乙烯醇缩丁醛材料。此外,作为调光膜用途,也可用于防止以施加电压来定向的粒子(液晶分子等)的紫外线劣化。
接着,以下说明本发明的层叠膜中的层叠膜的优选制造方法。当然本发明并不被解释为限定于此例。
以颗粒等的形态准备热塑性树脂A及热塑性树脂B。颗粒视需求在热风中或是真空下干燥后,供给至各自的挤出机。在挤出机内,经加热熔融至熔点以上的各热塑性树脂,使用齿轮泵等使树脂的挤出量均匀化,利用过滤器等去除异物或改性了的树脂等。使用模具将这些热塑性树脂成形为目标形状后,吐出成片状。接着,将从模具吐出的片材挤出至铸造鼓轮等的冷却体上并冷却固化,得到浇铸片材。此时,优选为使用线状、带状、针状或是刀状等的电极,通过静电力使其紧贴于铸造鼓轮等的冷却体而快速冷却固化。此外,从狭缝状、点状、面状的装置吹气,使其紧贴于铸造鼓轮等的冷却体而快速冷却固化,或用夹持滚筒使其紧贴于冷却体而快速冷却固化的方法也为优选。
此外,热塑性树脂A与热塑性树脂B这些多种树脂,是使用2台以上的挤出机从不同流路送出,在以片状吐出前将其送入多层层叠装置。作为多层层叠装置,可使用多歧管模具或供料模块或静态混合机等,特别是为了高效率地得到本发明的多层层叠结构,优选使用具有细微狭缝的供料模块。若使用这种供料模块,则由于装置不会极端地大型化,所以热劣化所造成的异物产生量少,即使层叠数极多的情况下,也可进行高精度地层叠。此外,宽度方向的层叠精度也比以往技术格外提高。此外,该装置中,由于可利用狭缝的形状(长度、宽度)来调整各层的厚度,所以可实现任意的层厚度。
将以此方式形成预期层结构的熔融多层层叠片材导入模具,如上述那样得到浇铸片材。所得到的浇铸片材优选接着在长度方向及宽度方向上进行双轴拉伸。拉伸可逐次地双轴拉伸,也可同时地双轴拉伸。此外,也可进一步在长度方向及/或宽度方向上进行再拉伸。
首先说明逐次双轴拉伸的情况。这里,朝向长度方向的拉伸意指用以对片材赋予长度方向的分子定向的单轴拉伸,通常通过滚筒的圆周速率差来实施,可以一次性进行,或也可使用多支辊组分多段进行。拉伸的倍率虽因使用的热塑性树脂的种类而异,但通常优选为2~15倍,在作为构成层叠膜的热塑性树脂的任一者使用聚对苯二甲酸乙二酯的情况下,特优选使用2~7倍。此外,拉伸温度优选设定在构成层叠膜的热塑性树脂中显示高玻璃化转变温度的热塑性树脂的玻璃化转变温度~玻璃化转变温度+100℃的范围内。在作为构成层叠膜的热塑性树脂的任一者使用聚对苯二甲酸乙二酯时,为了得到本发明的光谱位移性,朝向长度方向的拉伸倍率特优选使用2.5~3.5倍。在长度方向的拉伸步骤中使其强力定向的情况下,除了因发生膜宽度方向的颈缩而无法得到充分的膜宽度以外,也有宽度方向拉伸后的长度方向及/或宽度方向的厚度不均或透射光谱不均变大的情况。
视需求对以此方式所得到的经单轴拉伸的层叠片材实施电晕处理或火焰处理、等离子体处理等的表面处理后,通过线内涂布(inline coating)而赋予附有易滑性、易粘合性、抗静电性等功能的易粘合层。在线内涂布的步骤中,易粘合层可涂布于层叠膜的单面,也可同时或是一面一面地依序涂布于层叠膜的双面。
后续宽度方向的拉伸是指用以对片材赋予宽度方向的定向的拉伸,通常使用拉幅机,一边以夹具握持片材的两端一边移送,在宽度方向上进行拉伸。拉伸的倍率因使用的热塑性树脂的种类而异,但通常优选为2~15倍,在作为构成层叠膜的热塑性树脂的任一者使用聚对苯二甲酸乙二酯的情况下,特优选使用2~7倍。此外,拉伸温度优选为构成层叠膜的热塑性树脂中显示高玻璃化转变温度的热塑性树脂的玻璃化转变温度~玻璃化转变温度+120℃。在作为构成层叠膜的热塑性树脂的任一者使用聚对苯二甲酸乙二酯时,为了得到本发明的光谱位移性,除了前者的优选倍率下的长度方向的拉伸以外,优选对宽度方向施加3.5~5.5倍的拉伸。通过在宽度方向上强力拉伸,可在整个膜面的大范围上得到均质的光谱位移性、相位差、定向。
如此经双轴拉伸的层叠膜,在拉幅机内进行拉伸温度以上熔点以下的热处理,均匀地缓慢冷却后,冷却至室温并卷绕。此外,视需求,为了赋予低定向角及片材的热尺寸稳定性,也可在从热处理至缓慢冷却时,在长度方向和/或宽度方向上并用松弛处理等。
在作为构成层叠膜的热塑性树脂的任一种使用聚对苯二甲酸乙二酯后,为了兼具本发明的光谱位移性与高透明性,宽度方向的拉伸倍率与长度方向的拉伸倍率的比值(宽度方向的拉伸倍率/长度方向的拉伸倍率或长度方向的拉伸倍率/宽度方向的拉伸倍率中大于1的数值)优选为1.1以上3.5以下。拉伸倍率比为1.1以下的情况下,定向方向和与其垂直的方向的折射率差不充分,有不会呈现光谱位移性而有损高透明性的情况。拉伸倍率比大于3.5的情况下,由于光谱位移性太强,所以虽可实现高透明性,但有容易发生膜朝向一方向裂开而制膜性降低的情况。为了得到显示适度的光谱位移性、具有更优选耐久性或低反射色的层叠膜,更优选拉伸倍率比为1.4以上2.0以下。
接着,说明同时双轴拉伸的情况。同时双轴拉伸的情况下,视需求对所得到的浇铸片材实施电晕处理或火焰处理、等离子体处理等的表面处理后,也可通过线内涂布来赋予易滑性、易粘合性、抗静电性等的功能。在线内涂布的步骤中,易粘合层可涂布于层叠膜的单面,也可同时或一面一面地依序涂布于层叠膜的双面。
接着,将浇铸片材导至同时双轴拉幅机,一边以夹具握持片材的两端一边移送,在长度方向与宽度方向上同时及/或分段地进行拉伸。作为同时双轴拉伸机,有集电弓(pantograph)方式、螺旋方式、驱动马达方式、线性马达方式,优选可任意变更拉伸倍率,且可在任意场所进行松弛处理的驱动马达方式或线性马达方式。拉伸的倍率因树脂的种类而异,但通常面积倍率优选为6~50倍,在作为构成层叠膜的热塑性树脂的任一者使用聚对苯二甲酸乙二酯的情况下,面积倍率特优选使用8~30倍。为了呈现朝面内特定方向的强力定向,优选使长度方向与宽度方向的拉伸倍率为不同数值。拉伸速度可为相同速度,也可用不同速度在长度方向与宽度方向上拉伸。此外,拉伸温度优选为构成层叠膜的热塑性树脂中显示高温的热塑性树脂的玻璃化转变温度~玻璃化转变温度+120℃。
如此经同时双轴拉伸而得的片材,为了赋予平面性、尺寸稳定性,优选继续在拉幅机内进行拉伸温度以上熔点以下的热处理。在该热处理时,为了抑制在宽度方向上的主定向轴的分布,优选在马上要进入热处理区之时及/或刚进入后瞬间在长度方向上进行松弛处理。以此方式进行热处理后,均匀地缓慢冷却后,冷却至室温并卷绕。此外,视需求,在从热处理至缓慢冷却时,也可在长度方向及/或宽度方向上进行松弛处理。在马上要进入热处理区时和/或刚进入后瞬间在长度方向进行松弛处理。
以上述方式得到的层叠膜,通过卷绕装置将其修整成所需宽度,以不会造成卷绕皱褶的方式,卷绕成卷状物的状态。此外,在卷绕时,为了改善卷绕姿势,也可在片材两端部实施压花处理。
本发明的层叠膜的厚度并无特别限定,但优选为5μm以上100μm以下。若考虑各种功能性膜的膜化倾向或高端特性的弯曲性,则优选为40μm以下,更优选为25μm以下。虽无下限,但为了并用光吸收剂的添加与层叠结构所带来的光线反射、并且赋予充分的光线截止性而无渗出,需要具有一定程度的厚度。此外,为了使滚筒卷绕性稳定,且制膜不会破损,现实中优选为10μm以上的厚度。
可涂布在本发明的层叠膜最表面的线内涂布层,优选具备抗静电性。在移送层叠膜的卷状物的步骤中,由于卷状物与层叠膜间的摩擦会使层叠膜带电,导致附着灰尘等,而有因产生层叠膜的挠曲或皱褶而卷绕性变差的问题。抗静电性可用表面电阻值表示,在23℃65%RH环境下优选为显示1.0×107Ω/□以上1.0×1013Ω/□以下的数值,更优选为1.0×108Ω/□以上1.0×1010Ω/□以下的数值。电阻值小于1.0×107Ω/□的情况下,在可适当使用的显示器用途中,有因电气的相互作用而导致故障的情况。电阻值大于1.0×1013Ω/□的情况下显示电绝缘状态,所以有因抗静电性不良而无法抑制静电产生的情况。
抗静电性剂并无特别限定,但可使用磷酸盐基、磺酸盐基、碱金属磺酸盐、经离子化的具有氮原子的化合物等。相对于涂膜固体成分总重量,优选以10%以上50%以下的重量比含有抗静电剂。
此外,也可在本发明的层叠膜的最表面层叠以固化型树脂为主要成分而构成的硬涂层,以附加耐擦伤或尺寸稳定性、粘合性/密合性等的功能。在以卷对卷进行移送以将层叠膜安装于产品时,可防止因卷状物与层叠膜间的摩擦而导致层叠膜表面受损。再者,在层叠膜内的树脂寡聚物成分或可添加至层叠膜的各种添加剂可能在高温热处理下渗出的情况下,通过将硬涂层设于最表面,交联密度高的硬涂层可呈现出抑制析出的效果。此外,通过将固化性树脂层层叠,也可抑制热处理所导致的膜尺寸变化,而可抑制热收缩所引起的膜厚度增加、以及伴随于此而导致的层叠膜的透射光谱等光学特性变化。
由于硬涂层在本层叠膜中具有优越的特性,所以优选涂布于层叠膜的至少单面上,以维持膜的性状、特别是膜尺寸。硬涂层也可涂布于层叠膜的双面,但有因硬涂层彼此接合而使膜的滑动性、甚至卷状物的卷绕性变差的可能性,所以优选将硬涂层仅涂布于单面,或在涂布于双面时,优选在至少一侧的硬涂层中添加粒子或进行大气等离子体/真空下等离子体等的表面凹凸处理,以赋予滑动性。
该硬涂层也可直接层叠于层叠膜的最表面,但更优选隔着线内涂布层而层叠。硬涂层与层叠膜最表面的热塑性树脂的折射率差大的情况下,通过调整线内涂布层的折射率,可提高两者的密合性,因而优选。作为线内涂布层的折射率,优选显示构成层叠膜的热塑性树脂A或热塑性树脂B的折射率与构成硬涂层的固化性树脂C的折射率之间的数值,更优选为显示两种树脂的折射率的中间(将热塑性树脂A或热塑性树脂B的折射率设为α、将构成硬涂层的固化性树脂C的折射率设为β时,为0.98×(α+β)/2以上1.02×(α+β)/2以下)的值。例如,使用聚对苯二甲酸乙二酯作为位于层叠膜最表面的热塑性树脂,并使用丙烯酸树脂作为固化性树脂时,若前者拉伸后的折射率为1.65左右、后者折射率为1.50左右,则折射率差变大,因此可能引起密合不良。因此,该线内涂布层的折射率优选为1.50以上1.60以下的值,更优选为1.55以上1.58以下的折射率。
作为可用于硬涂层的固化性树脂,优选为高透明且具有耐久性,例如可单独或混合使用丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氟系树脂、硅氧树脂、聚碳酸酯系树脂、氯乙烯系树脂。从固化性或柔性、生产性方面来看,固化性树脂优选由以聚丙烯酸酯树脂为代表的丙烯酸树脂等的活性能量线固化型树脂构成。此外,附加防刮性的情况下,固化性树脂优选由热固性胺聚氨酯树脂构成。
本发明中的活性能量线意指紫外线、电子束、辐射线(α射线、β射线、γ射线等)等使丙烯酸系乙烯基聚合的各种电磁波。实用上,紫外线最简便而优选。作为紫外线源,可使用紫外线荧光灯、低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、碳弧灯等。通过紫外线源进行固化的情况下,从防止氧阻碍方面来看,优选氧浓度尽量低,更优选在氮气环境下或非活性气体环境下固化。此外,电子束方式的情况下,装置昂贵且必须在非活性气体下操作,但从不用含光聚合引发剂或光敏剂等的观点来看为有利。
以下,按照实施例来说明本发明,但本发明并不受这些实施例限制。各特性是通过以下方法测量的。
(特性的测量方法及效果的评价方法)
本发明中的特性的测量方法及效果的评价方法如下。
(1)层厚度、层叠数、层叠结构
层叠膜的层结构是通过透射式电子显微镜(TEM)观察使用切片机裁切出剖面的样本而求得。即,使用透射式电子显微镜H-7100FA型(日立制作所(株)制),在加速电压75kV的条件下观察层叠膜的剖面,并拍摄剖面照片,以测量层结构及各层厚度。此外,视情况,为了得到高对比,采用使用RuO4或OsO4等的染色技术。此外,对应包含于1张影像中的全部层体中厚度最薄的层(膜层)的厚度,在膜层厚度小于50nm时以10万倍、在膜层厚度为50nm以上且小于500nm时以4万倍、在500nm以上时以1万倍的放大倍率实施观察,而界定层厚度、层叠数、层叠结构。
(2)透射率/透射光谱测量
从层叠膜宽度方向中央部裁切出4cm正方形的样本,使用王子计测机器(株)制相位差测量装置(KOBRA-21ADH),以使膜宽度方向为本测量装置所定义的角度0°的方式设置于装置,针对以入射角0°照射波长590nm时的定向角,进行测量并进行读取。在由于波长590nm的光线被层叠膜反射而无法得到测量结果的情况下,适当选择波长480nm、550nm、630nm、750nm中不会反射的波长而测量定向角。将所得到的定向角所示的方向作为X方向,并将与其垂直的方向作为Y方向。接着,使用Hitachi High-Tech Science Corporation制光谱仪U-4100,测量透射光谱。在装置上安装附属的Karl Lambrecht公司制格兰-泰勒偏光棱镜(MGTYB20)及积分球,使格兰-泰勒偏光棱镜的透射方向与样本的定向方向(X方向)及与定向方向垂直的方向(Y方向)一致,在将氧化铝标准白色板(附属本体)的反射设为100%时测量波长295nm以上905nm以下的波长区域的透光率的变动图表的测量条件下,将扫描速度设为600nm/min,取样间距设为1nm,连续地进行测量。
(3)透射光谱的10点平均处理
对于该(2)的透射率测量得到的间距1nm的透射光谱数据,计算出前后10点的透射率数据平均值。(例如,在使用295nm~304nm的数据的情况下,计算出299.5nm的透射率平均值数据。以后进行至905nm,计算出从299.5nm至900.5nm的间距1nm的数据)。然后,依序计算出相邻2点的平均值(例如,从299.5nm与300.5nm的平均计算出300nm的平均透射率数据),通过重复同样的计算,求出波长300nm~900nm的10点平均透射率数据。
(4)波长390nm的光学浓度
在该(2)的透射率测量得到的经10点平均处理的透射率数据(透射光谱X)中,读取波长390nm的透射率,将透射率从%标示转换成小数点记载后,代入式(4)而计算出光学浓度。
(5)变动幅度(λmax-λmin)
在层叠膜的膜宽度方向中央部,裁切出膜宽度5cm、膜长度方向3m的带状样本。针对膜宽度5cm的中央位置,使用Hitachi High-Tech Science Corporation制光谱仪U-4100,以与(2)相同的方式得到波长300nm以上800nm以下的波长区域经进行10点平均处理的透射光谱。在长度方向上以间隔10cm重复该作业,得到共30点的透射光谱数据。对各点的透射光谱实施10点平均处理后,读取各光谱数据的截止波长λ。将30点的截止波长λ中最大波长者作为λmax,将最小波长者作为λmin,计算出变动幅度(λmax-λmin)。
(6)杨氏模量
将膜裁切成长度15cm、宽度1.5cm的带状,形成杨氏模量测量用样本。在依据JIS-K7127-1999的测量中,使用机械手臂TENSILON RTA(ORIENTEC制),在温度23℃、湿度65%RH下进行测量。此外,拉伸速度设为300mm/min。对裁切样本以每5°变更角度实施该测量,将杨氏模量最高的方向作为膜宽度方向。
(7)面内相位差/定向角
使用王子计测机器(株)制相位差测量装置(KOBRA-21ADH)。从层叠膜宽度方向中央部、及宽度方向中央与宽度方向两末端的中间点共3处分别裁切出宽度方向4cm×长度方向4cm的样本,以使膜宽度方向为本测量装置所定义的角度0°的方式设置于装置,测量入射角0°下波长590nm的面内相位差以及定向角,并进行读取。在由于波长590nm的光线被层叠膜反射而无法得到测量结果的情况下,适当选择波长480nm、550nm、630nm、750nm中不反射的波长进行测量,相位差是使用柯西(Cauchy)的分布式而计算出波长590nm的相位差。
(8)变角光度计
使用村上色彩技术研究所制Goniophotometer(GP-200)。将光束闸设为1,受光闸设为3,将样本相对于光路配置成45°时使受光部在0°~90°变换角度而追踪透射光量,评价将横轴设为角度(°)、纵轴设为透射光量进行绘图时的极值数。
(9)热收缩力测量
使用Seiko Instruments公司制热机械测量装置(TMA/SS6000)。从宽度方向中央部,分别对膜定向方向及与膜定向方向垂直的方向裁切出样品宽度4mm、样品长度70mmn的样本。将样本固定于夹头间距20mm的夹具的一端,在施加载重3g的状态下,固定另一端的夹具,从而将样本固定于装置的夹具之间。以升温速度10℃/分钟从25℃(室温)升温至160℃,追踪定长状态下样本的收缩力,评价起跳温度(℃)以及90℃以上130℃以下的温度下的收缩力(μN)。
(10)表面电阻测量
使用アドバンテスト社公司制数字超高电阻/微小电流计Electrometer R8340。从宽度方向中央部裁切出10cm正方形的样本作为试样。在23℃65%RH条件下进行24小时湿度控制后,将试样设置于电阻室(Resistivity Chamber)(12702A),压入刻度3的位置,将样本压接于电极,测量表面电阻。对试样的3个样本实施该作业,将平均值作为测量值。
(11)DSC测量
使用精工电子工业(株)制微差扫描热量计EXSTAR DSC6220。测量以及温度的读取依照JIS-K-7122(1987年)实施。使10mg样品在铝制托盘上以10℃/分钟的速度从25℃升温至300℃后,快速冷却,再次以10℃/分钟的速度从25℃升温至300℃时,将从室温升温时的基准线与阶差转移部分的反曲点上的切线的交点处的温度作为玻璃化转变温度,将散热峰值的峰顶作为结晶化温度。
(12)硬涂层层叠
将涂布有易粘合层的层叠膜作为基材,使用具有模涂装置的连续涂布装置进行涂布。作为构成硬涂层的树脂,使用作为紫外线固化型聚氨酯丙烯酸树脂的日本合成化学工业(株)制紫光UV-1700B[折射率:1.50~1.51])。模具涂布装置是由涂布步骤、干燥步骤1~3、固化步骤构成。涂布步骤中,以设定的移送速度连续地移送层叠膜,通过模具涂布装置以固定的涂布厚度进行连续涂布。以使硬涂层的涂布厚度(干燥后的固体成分厚度)为3μm的方式调整移送速度并涂布。干燥步骤共具备3室,其具有可与层叠膜的移送方向平行地送出热风的喷嘴、及远红外加热器。各干燥步骤可独立设定温度以及热风的风速(风扇旋转数),这些在层叠膜的硬涂层层叠侧与其背面侧相同。干燥步骤的温度分别设为80℃。热风的实际温度是使用模具涂布装置附属的传感器的测量值。固化步骤是接着干燥步骤1~3而进行,其中具有UV照射装置,在氮气环境下(氧浓度0.1体积%以下)、累积光量200mJ/cm2、照射光强度160W/cm的条件下实施。
(13)渗出性(雾度评价)
将所制作的层叠膜从膜宽度方向中央部以长度方向10cm×宽度方向10cm进行裁切,以普通纸夹住,在85℃的无风炉型烘箱内静置500小时,评价热处理前后的层叠膜的雾度值的变化量。雾度测量是使用Suga Test Instruments(株)制雾度计(HGM-2DP),依据旧JIS-K-7105(1981年版)进行测量。测量层叠膜面内的任意5点,将其平均值作为测量结果。
S:雾度值变动量小于0.5%
A:雾度值变动量为0.5%以上且小于1.0%
B:雾度值变动量为1.0%以上且小于1.5%
C:雾度值变动量为1.5%以上。
(14)安装评价
(14-1)层叠膜的安装
使用Apple公司制智能型手机「iPhone(注册商标)」6。取下液晶面板,利用光学粘着剂OCA,以使偏光板的透射轴方向与层叠膜的定向方向一致的方式,将层叠膜贴合于最靠近目视侧的偏光板的目视侧最表面。将安装有层叠膜的偏光板再次组入「iPhone(注册商标)」6的框体中,作为促进耐候试验用的试样。
(14-2)安装前后的色相评价
使用KONICA MINOLTA SENSING,INC.制光谱仪CM3600d,测量屏幕黑色显示中的反射测色值。评价显示器中装入本发明的层叠膜前后的反射色相变化。测量条件设为测量径8mm、视角10°、光源D65,读取反射SCI的a*值及b*值。依照根据式(6)的色值的变化量,评价色相变化的优劣。
式(6)色相变化量={(a*试验后-a*试验前)2+(b*试验后-b*试验前)2}
S:促进耐候试验前后的色相变化量小于2
A:促进耐候试验前后的色相变化量为2以上且小于5
B:促进耐候试验前后的色相变化量为5以上且小于10
C:促进耐候试验前后的色相变化量为10以上
(15)促进耐候试验
(15-1)促进耐候试验
将安装有层叠膜的显示器以目视侧朝向光照射面安装于Suga Test Instruments公司制Sunshine Weather Meter SS80,实施500小时的促进耐候试验。该装置具有类似阳光的3倍强度的光谱,可实施假设模拟在室外长期使用的试验。处理条件设为槽内温度60℃、槽内湿度50%RH、照度180W/m2、无冲淋处理。
(15-2)显示器安装/对比(亮度)评价
使用TOPCON TECHNOHOUSE CORPORATION制亮度测量装置BM7进行测量。将整个表面白色显示中的亮度设为A、整个表面黑色显示中的亮度设为B,依照式(7)计算出对比值。依据促进耐候试验前后的对比变化量,如下述那样评价优劣。
式(7)对比=B/A
S:促进耐候试验前后的对比变化小于3%
A:促进耐候试验前后的对比变化为3%以上且小于5%
B:促进耐候试验前后的对比变化为5%以上且小于10%
C:促进耐候试验前后的对比变化为10%以上。
(15-3)显示器安装/色相评价
使用KONICA MINOLTA SENSING,INC.制光谱仪CM3600d,测量屏幕黑色显示中的反射测色值。评价促进耐候试验前后的反射色相变化。测量条件设为测量径8mm、视角10°、光源D65,读取反射SCI的a*值及b*值。依照根据该式(6)的色值的变化量,评价色相变化的优劣。
S:促进耐候试验前后的色相变化量小于2
A:促进耐候试验前后的色相变化量为2以上且小于5
B:促进耐候试验前后的色相变化量为5以上且小于10
C:促进耐候试验前后的色相变化量为10以上。
[实施例]
(实施例1)
作为热塑性树脂A使用折射率为1.58、熔点为255℃的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂。此外,作为热塑性树脂B使用折射率为1.57的微结晶性树脂、也即使环己烷二甲醇(CHDM)相对于二元醇成分共聚30mol%而成的聚对苯二甲酸乙二酯(PET/CHDM30)。将所准备的热塑性树脂A与热塑性树脂B(共聚树脂)分别以颗粒状投入2台双轴挤出机,使两者都于280℃下熔融并混炼。混炼条件是使吐出量相对于螺杆旋转数为0.7。接着,分别通过7片FSS型叶盘式过滤器后,一边以齿轮泵进行量测,一边以狭缝数501个的供料模块使其合流,形成层叠比1.0且在厚度方向上交替地层叠有501层的交替层叠物。此处,狭缝长度是设计成阶段状,狭缝间隔都为固定。针对所得到的交替层叠膜,通过透射式电子显微镜观察确认最终的层叠膜,结果位于最表面的2层热塑性树脂A层的厚度分别为3μm,其它的内部层厚度在50nm以上80nm以下的范围,且构成以热塑性树脂A为主要成分的A层共有251层、以热塑性树脂B为主要成分的B层共有250层,在厚度方向上交替地层叠。此外,层厚度具有从一端到厚度中央而厚度单调递增(monotonic increase),再从中央至另一端而厚度单调递减(monotonic decrease)的两段倾斜构成。将该交替层叠物供给至T字模,成形为片状后,一边以线材施加8kV的静电外加电压,一边在表面温度保持在25℃的铸造鼓轮上进行快速冷却固化,得到未拉伸的层叠浇铸片材。
以设定成90℃的辊群将所得到的层叠浇铸片材加热后,在拉伸区间长100mm之间,一边通过辐射加热器从膜双面进行急速加热,一边在膜长度方向进行3.0倍拉伸,然后暂时冷却。接着,在空气中对该层叠单轴拉伸膜的双面实施电晕放电处理,使基材膜的湿润张力成为55mN/m,并于该膜双面的处理面上(以#4的量测棒(meter bar)涂布作为易滑层的含有具有3wt%的粒径100nm的胶质氧化硅的乙酸乙烯酯·丙烯酸系树脂的水系涂剂(以下,进行涂布意指上述内容))形成易粘合层。将该单轴层叠膜导入拉幅机,并以90℃的热风进行预热后,以140℃的温度在膜宽度方向上进行3.5倍拉伸。经拉伸的膜,在刚拉伸结束后马上在拉幅机内以230℃的热风进行热处理,接着在相同温度条件下在宽度方向上实施1%的松弛处理,然后卷绕,从而得到层叠膜。层叠膜的厚度为35μm,通过TEM观察,易粘合层的厚度双面都显示约60nm。此外,以光谱仪测量透射光谱,结果具有在波长370~410nm的范围起跳的长波长紫外线截止性。包含相位差的基本性能如表1所记载,渗出性评价中的雾度值的变化量为0.6%,得到良好的结果。
安装于显示器时的评价中,由于仅在光线反射下将紫外线及长波长紫外线区域截止,因此在紫外线区域中截止性稍微不足,但可确认安装使用具有足够的性能。
(实施例2)
在实施例1中,作为热塑性树脂B使用不具有熔点的折射率为1.55的非晶性树脂、也即使环己烷二甲酸(CHDC)相对于二甲酸成分共聚20mol%以及螺二醇(SPG)相对于二元醇成分共聚15mol%而成的聚对苯二甲酸乙二酯(PET/SPG15/CHDC20),并将热塑性树脂B的挤出温度设定为260℃,除此以外,以与实施例1相同的方式得到层叠膜。相较于实施例1,由于折射率差变高而反射率提高,显示光谱位移性的最大区域面积变大。由于是非晶性树脂,所以面内相位差也变小,宽度方向位置上的定向角也不充分,而稍微变小。在安装评价中,由于紫外线截止性变高,相较于实施例1更能抑制亮度评价中的对比降低(表1)。
(实施例3)
在实施例2中,使层叠膜的整体厚度为72μm,并以相对于构成以热塑性树脂B为主要成分的B层的树脂组成物为3wt%的方式添加苯并三唑系紫外线吸收剂(2,2’-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚),除此以外,以与实施例2相同的方式得到层叠膜。通过以红色可见光线与近红外线区域的交界为目标,而可得到高透明且可有效地截止高能量近红外线的层叠膜(表1)。
(比较例1)
在实施例1中,热塑性树脂A以及热塑性树脂B都使用折射率为1.58、熔点为258℃的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂,得到单膜构成的膜。由于完全不具有紫外线截止性,且为单膜构成,因此在渗出性、安装后的促进耐候试验中也明显变差(表5)。
(实施例4)
在实施例2中,在热塑性树脂B内,以相对于构成以热塑性树脂B为主要成分的B层的树脂组成物为2wt%的方式添加苯并三唑系紫外线吸收剂(2,2’-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚),除此以外,以与实施例2相同的方式得到层叠膜。通过并用光线吸收与光线反射,可使紫外线区域截止变得充分。另一方面,由于使用与树脂的互溶性低的紫外线吸收剂,所以渗出性比实施例2更差(表1)。
(比较例2)
作为热塑性树脂A及热塑性树脂B,使用以相对于树脂组成物为4wt%的方式添加苯并三唑系紫外线吸收剂(2,2’-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚)而成的聚对苯二甲酸乙二酯树脂,除此以外,以与比较例1相同的方式得到膜。由于添加通常紫外线吸收剂的单膜膜无法利用光线反射得到长波长截止性,因此必须添加高浓度的紫外线吸收剂,渗出性明显变差,而不具有长期耐用的性能(表5)。
(比较例3)
作为热塑性树脂A及热塑性树脂B,使用以相对于树脂组成物为1.5wt%的方式添加硫·苯并三唑系紫外线吸收剂(2-(5-十二基硫基-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-4-甲基苯酚)而成的聚对苯二甲酸乙二酯树脂,除此以外,以与比较例1相同的方式得到膜。使用具有长波长紫外线截止性的紫外线吸收剂,虽满足长波长紫外线截止性,但不满足紫外线区域的截止性,发生耐久试验后的劣化(表5)。
(比较例4)
以相对于树脂组成物为3wt%的方式添加与用于比较例3者相同的硫·苯并三唑系紫外线吸收剂作为紫外线吸收剂,除此以外,以与比较例1相同的方式得到膜。为了满足紫外线区域而高浓度添加,但渗出性稍微不足,由于光吸收剂无法将长波长紫外线区域予以锐截止,因此膜整体带有黄色色相,而成为在屏幕显示中着色明显的层叠膜(表5)。
(比较例5)
在实施例4中,使朝向长度方向的拉伸倍率为3.3倍、朝向宽度方向的拉伸倍率为3.5倍,对应拉伸倍率将浇铸鼓轮速度减速而使层叠膜厚度为35μm,除此以外,以与实施例4相同的方式得到层叠膜。由于朝向互相垂直的2个方向的拉伸强度差较小,因此几乎未发生光谱位移性。平均透射光谱Z的形状虽与实施例4同等,但可见光线反射至正面,而成为图像显示中的着色变强的层叠膜(表5)。
(比较例6)
在实施例4中,使浇铸鼓轮速度加速,并使层叠膜厚度为34μm,除此以外,以与实施例4相同的方式得到层叠膜。由于反射带区域隐藏于源自所添加的紫外线吸收剂的吸收曲线阴影下,而几乎未呈现光谱位移性。从紫外线区域至HEV区域的截止性不足,因此成为不具备耐久性的层叠膜(表5)。
(实施例5)
在实施例4中,以狭缝数51个的供料模块使其合流,形成层叠比1.0且在厚度方向交替地层叠49层而成的层叠膜。此外,将经单轴拉伸的层叠膜导至拉幅机,以140℃的温度在膜宽度方向上进行5.0倍拉伸。最表层的2层分别为3μm,中间的49层具有50nm以上70nm以下的厚度,形成层厚度从一端至另一端单调递增的单段倾斜构成、且膜厚度为10μm的层叠膜,除此以外,以与实施例4相同的方式得到层叠膜。从层叠数少,光线反射率与渗出性的观点来看,具有勉强足以使用的性能(表1)。
(实施例6)
在实施例4中,以狭缝数201个的供料模块使其合流,形成层叠比1.0且在厚度方向上交替地层叠201层而成的层叠膜。此外,将经单轴拉伸的层叠膜导至拉幅机,以140℃的温度在膜宽度方向上进行4.5倍拉伸,除此以外,以与实施例4相同的方式得到层叠膜。所得到的层叠膜,其最表层的2层分别为100nm,中间的199层具有60~80nm的厚度,层厚度为单段倾斜构成,膜厚度为14μm。通过形成单段倾斜构成,透射光的截止性变得比实施例4更锐利。
(实施例7)
在实施例4中,以狭缝数801个的供料模块使2种不同的热塑性树脂合流,形成层叠比1.0且厚度方向上交替地层叠801层的层叠膜。最表层的2层分别为3μm,中间的799层具有50~80nm厚度,形成层厚度为55μm的层叠膜,除此以外,以与实施例4相同的方式得到层叠膜。层厚度具有从一端朝向层厚度的1/3位置单调递增、从1/3位置至2/3位置单调递减、再从2/3位置至另一端单调递增的3段倾斜结构。因层数多且为3段倾斜结构而反射率高,因此渗出性或长期使用时的耐久性优异,但安装前后的色调变化变成与实施例4同等级的结果(表2)。
(实施例8)
在实施例4中,将经单轴拉伸的层叠膜导至拉幅机,以140℃的温度在膜宽度方向上进行5.0倍拉伸,除此以外,以与实施例4相同的方式得到层叠膜。由于光谱位移性提高,安装后的着色变小(表2)。
(实施例9)
在实施例4中,将经单轴拉伸的层叠膜导至拉幅机,以140℃的温度在膜宽度方向上进行6.0倍拉伸,调整浇铸鼓轮速度而形成34.5μm的厚度,除此以外,以与实施例4相同的方式得到层叠膜。偏光状态(X波照射条件)下强力遮蔽蓝光,另一方面,整体来说可抑制蓝色反射,而成为具有符合光谱位移性概念的性质的层叠膜(表2)。
(实施例10)
在实施例4中,未实施朝向长度方向的拉伸,以140℃的温度在膜宽度方向上进行3.0倍拉伸,对应拉伸倍率以使厚度为35μm的方式将浇铸鼓轮速度加速,除此以外,以与实施例4相同的方式得到层叠膜。由于是单轴方向的拉伸,仅强力呈现朝向定向方向的反射截止性,而为适于低反射色/高透明/锐截止性概念的层叠膜(表2)。
(比较例7)
在实施例4中,未实施朝向长度方向的拉伸,以140℃的温度在膜宽度方向上进行5.0倍拉伸,对应拉伸倍率以使厚度为35μm的方式将浇铸鼓轮速度加速,除此以外,以与实施例4相同的方式得到层叠膜。朝向宽度方向的裂痕明显,而为难以连续制膜的膜。由于光谱位移性太强,所以在目视下明显地辨认出拉伸不均所造成的反射色斑/虹斑,而成为透明性受损的膜(表5)。
(实施例11)
在实施例7中,将经单轴拉伸的层叠膜导至拉幅机,以140℃的温度在膜宽度方向上进行5.0倍拉伸,调整浇铸鼓轮速度而形成55μm的厚度,除此以外,以与实施例7相同的方式得到层叠膜。与实施例8相同地,得到光谱位移性提高、安装后的着色变少的结果(表2)。
(实施例12)
将2片实施例11的层叠膜以定向方向相同的方式,隔着单层的光学粘着膜贴合,形成层合品。所得到的层叠膜的层合品中,相位差显示实施例11的2倍数值,厚度约有115μm。由于层叠数增加至2倍,反射率也提高,而得到光线截止整体提高的结果。光谱位移性显示与实施例11同等级,截止性提高,相应地得到整体上透射光的黄色着色稍微变强的倾向(表2)。
(实施例13)
在实施例8中,使朝向长度方向的拉伸倍率为2.8倍,朝向宽度方向的拉伸倍率为4.5倍,以使厚度与实施例8同等的方式将浇铸速度加速1.2倍左右,除此以外,以与实施例8相同的方式得到层叠膜。实施例8中,朝向长度方向的拉伸倍率高,单轴拉伸后的膜宽度在脉动大的情况下强力横拉伸,因此膜长度方向的拉伸不均、且伴随于此的截止波长不均较大,但通过降低长度方向的拉伸倍率,可抑制膜宽度的脉动,进一步得到与实施例8同等的光谱位移性(表3)。
(实施例14)
在实施例13中,作为热塑性树脂B使用不具有熔点的折射率为1.55的非晶性树脂、也即使环己烷二甲酸(CHDC)相对于二甲酸成分共聚4mol%、螺二醇(SPG)相对于二元醇成分共聚21mol%而成的聚对苯二甲酸乙二酯(PET/SPG21/CHDC4),将热塑性树脂B的挤出温度设定为260℃。再者,将各拉伸步骤中的预热温度设定为105℃,除此以外,以与实施例13相同的方式得到层叠膜。由于变更热塑性树脂B的组成,层叠膜稍微白化,且变角光度计的测量中因扩散反射而发生极点。另一方面,由于变成热塑性树脂的玻璃化转变温度提高、热收缩耐性提高的层叠膜,促进耐候试验中的对比变化抑制也发挥功效,综合来说,亮度变化显示与实施例13同等级(表3)。
(实施例15)
在实施例14中,将热塑性树脂B的混炼条件变更成吐出量相对于螺杆旋转数为0.3,除此以外,以与实施例14相同的方式得到层叠膜。通过更强力地混炼,实施例14中所确认的白化消除,变角光度计下无极点。通过这样,促进耐候试验中的对比变化抑制变得显著,而成为此水平中最好的(表3)。
(实施例16)
在实施例15中,在热塑性树脂B内,以相对于构成层叠膜的树脂组成物为1.5wt%的方式添加三嗪系紫外线吸收剂(2,4,6-三(2-羟基-4-己氧基-3-甲基苯基)-均三嗪),除此以外,以与实施例15相同的方式得到层叠膜。长波长截止性优于以往的苯并三唑系,再者,由于具有与聚对苯二甲酸乙二酯树脂的互溶性优异的性质,对于渗出性评价及促进耐光试验都为最好(表3)。
(实施例17)
在实施例15中,在热塑性树脂B内,以相对于构成层叠膜的树脂组成物为1.5wt%的方式添加三嗪系紫外线吸收剂(2,4-双(2-羟基-4-丁氧基苯基)-6-(2,4-双丁氧基苯基)-均三嗪),除此以外,以与实施例15相同的方式得到层叠膜。虽具有长波长截止性,但吸收强度较低,得到比实施例16更拙劣的结果,但充分具有足以长期使用的性质(表3)。
(实施例18)
在实施例15中,以相对于构成层叠膜的树脂组成物为1.0wt%的方式添加比较例3所使用的硫·苯并三唑系紫外线吸收剂,除此以外,以与实施例15相同的方式得到层叠膜。紫外线吸收剂的添加量也较少,此外,长波长紫外线区域中也得到反射与吸收的协同效果,而显示良好的耐久性与光谱位移性(表3)。
(实施例19)
在实施例16中,使宽度方向拉伸时的拉伸步骤温度为110℃/140℃的2阶段,除此以外,与实施例16相同地,经由热处理步骤得到层叠膜。通过抑制因拉伸步骤中的阶段升温而朝向长度方向收缩,相较于实施例16,可得到在宽度方向上均匀的相位差(表4)。
(实施例20)
在实施例19中,将热处理温度从230℃减少至180℃,除此以外,以与实施例19相同的方式得到层叠膜。通过降低热处理温度,可得到层叠膜朝向长度方向的收缩力平衡,而抑制弓形现象,从而稍微可得到在宽度方向的定向角均匀性。另一方面,由于热定型不足而收缩力提高(表4)。
(实施例21)
在实施例20中,在宽度方向拉伸时的拉伸步骤后,在140℃下设置膜宽度固定的中间区域,除此以外,以与实施例20相同的方式得到层叠膜。通过设置刚性高的恒温中间区域将拉伸步骤与热处理步骤断开,可进一步抑制层叠膜朝向长度方向的收缩力,而可得到宽度方向的定向角均匀化的效果(表4)。
(实施例22)
在实施例21中,进一步在热处理步骤中实施10%的微拉伸处理,除此以外,以与实施例21相同的方式得到层叠膜。通过在热处理时进行微拉伸,可得到在以上实施例中显示相位差最均匀与定向角最均匀的层叠膜(表4)。
(实施例23)
在实施例22的层叠膜的单侧最表面层叠硬涂层。通过层叠高刚性的硬涂层,热收缩力大幅降低,而成为促进耐候试验后无变化的层叠膜(表4)。
(实施例24)
在实施例23中,作为热塑性树脂B使用不具有熔点的折射率为1.55的非晶性树脂、也即共聚螺二醇(SPG)30mol%而成的聚对苯二甲酸乙二酯(PET/SPG30),将热塑性树脂B的挤出温度设定为260℃,以与实施例23相同的方式得到层叠膜。通过使共聚成分单独为无定向成分的SPG,可赋予尺寸稳定性,而得到比实施例23刚性更高的层叠膜(表4)。
[产业上利用的可能性]
由于本发明的层叠膜具有多层层叠结构而具有可截止特定波长带区域的光线的特长,因此可作为例如建材或汽车用途中的窗膜、工业材料用途中对广告牌等使用的钢板层叠用膜、激光表面加工用光线截止膜、以及电子装置用途中的光刻材料的工程/脱模膜、显示器用光学膜、其它食品、医疗、印墨等领域中以抑制内容物的光劣化等为目的的膜用途,而广泛使用于要求紫外线截止的产品。特别是照射线偏振光的情况下可呈现卓越的光谱位移性,且因对于自然光不显示长波长紫外线截止性的特长,而在使用偏光镜的显示器、偏光太阳眼镜用途中特别有优势。由于具备相对于紫外线的耐久性,所以在室外使用的数字广告牌领域或车载用显示器领域中发挥更强的效果。
附图符号说明
1:照射偏光X波时的透射光谱X
2:照射偏光Y波时的透射光谱Y
3:透射光谱Z
4:在波长300~900nm的范围中,透射光谱X及透射光谱Y所围起来的区域Amax
5:波长n[nm]及波长n+1[nm]所包围的微小区域
6:在波长350~500nm的范围中,透射光谱X及透射光谱Y所围起来的区域Amax
7:透射率连续增加20%以上的波长带区域
8:截止波长λ
Claims (11)
1.一种层叠膜,是以热塑性树脂A作为主成分的A层、和以与所述热塑性树脂A不同的热塑性树脂B作为主成分的B层交替层叠51层以上而成的层叠膜,其透射光谱X和透射光谱Y所围起来的区域中最大区域的面积Amax为150≤Amax≤1500,所述Amax的单位是nm·%,
所述透射光谱X是遍及波长300nm以上且900nm以下的波长区域对层叠膜照射在膜定向方向上振动的线偏振光即X波,以波长作为横轴、以透射率作为纵轴进行绘图时得到的透射光谱,
所述透射光谱Y是遍及波长300nm以上且900nm以下的波长区域照射在与膜定向方向垂直的方向上振动的线偏振光即Y波,以波长作为横轴、以透射率作为纵轴进行绘图时得到的透射光谱,
所述透射光谱X和Y中,所述透射率的单位均为%,所述波长的单位均为nm。
2.如权利要求1所述的层叠膜,所述透射光谱X和所述透射光谱Y所围起来的区域中、最大区域的至少一部分存在于350nm以上且500nm以下的波长带域中,
在350nm以上且500nm以下的波长带域中所述Amax的面积Amax350~500满足150≤Amax350~500≤1500,所述Amax350~500的单位为nm·%。
3.如权利要求1或2所述的层叠膜,将所述透射光谱X和所述透射光谱Y进行平均而求出的透射光谱Z的、波长390nm下的光学浓度为1.0以上。
4.如权利要求1~3的任一项所述的层叠膜,相对于膜长度方向、所述透射光谱X的、350nm以上且500nm以下的波长带域中截止波长λ的变动幅度即λmax-λmin为20nm以下。
5.如权利要求1~4的任一项所述的层叠膜,60°入射角时的透射光谱Z中的、波长390nm下的透射率为20%以下,波长430nm下的透射率为70%以上。
6.如权利要求1~5的任一项所述的层叠膜,含有具有硫原子的苯并三唑系和/或三嗪系的紫外线吸收剂。
7.如权利要求1~6的任一项所述的层叠膜,膜宽度方向中央、以及膜宽度方向中央与宽度方向两末端之间的中间点这3点中,面内相位差的平均值大于400nm且低于5000nm,并且、所述3点中面内相位差的最大值和最小值之差是3点的相位差的平均值的10%以下。
8.如权利要求1~6的任一项所述的层叠膜,膜宽度方向中央、以及膜宽度方向中央与宽度方向两末端之间的中间点这3点中,面内相位差的平均值大于400nm且低于3000nm,并且、所述3点中面内相位差的最大值和最小值之差是3点的相位差的平均值的10%以下。
9.如权利要求1~8的任一项所述的层叠膜,在膜宽度方向中央、以及宽度方向中央与宽度方向两末端之间的中间点这3点处,在将膜宽度方向设为0°时的取向角均为15°以下。
10.如权利要求1~9的任一项所述的层叠膜,在变角光度测定中、在0°≤θ≤40°、50°≤θ≤90°的范围内测定反射光强度,以角度作为横轴、且以反射光强度作为纵轴进行绘图,所得光强度光谱中的极值是2点以下,所述横轴的角度单位为°。
11.如权利要求1~10的任一项所述的层叠膜,在膜定向方向即X方向上和与膜定向方向垂直的方向即Y方向上的热收缩力测定中,X方向和Y方向上的起跳温度均为90℃以上,并且、90℃以上且130℃以下的收缩力均为250μN以下。
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