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TW200932760A - Optical film, polarizing plate and display device using the same, and manufacturing method thereof - Google Patents

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TW200932760A
TW200932760A TW097138987A TW97138987A TW200932760A TW 200932760 A TW200932760 A TW 200932760A TW 097138987 A TW097138987 A TW 097138987A TW 97138987 A TW97138987 A TW 97138987A TW 200932760 A TW200932760 A TW 200932760A
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cellulose ester
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Takashi Takebe
Masataka Takimoto
Nobuo Kubo
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Konica Minolta Opto Inc
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Description

200932760 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於光學薄膜,更詳言之,係關於經由摻混 特定之丙烯酸樹脂和纖維素酯樹脂,則爲低吸濕性,透明 . 且高耐熱性,顯著改善脆性的光學薄膜。 【先前技術】 〇 液晶顯示裝置爲以液晶電視和個人電腦之液晶顯示器 等之用途,且需求擴大。通常,液晶顯示裝置爲由玻璃板 夾住透明電極、液晶層、彩色濾光片等之液晶元件、與其 兩側所設置之2枚偏光板所構成,各個偏光板爲以二枚光 學薄膜(偏光板保護薄膜)夾住偏光子(亦稱爲偏光膜、 偏光薄膜)所構成。此偏光板保護薄膜通常使用纖維素三 醋酸酯薄膜。 另一方面,隨著近年技術之進步,液晶顯示裝置的大 © 型化加速,同時液晶顯示裝置的用途爲多樣化。可列舉例 - 如,作爲街頭和店頭設置之大型顯示器的利用、和使用所 . 謂數碼電子看板之顯示機器的公共場所中之廣告用顯示器 的利用等》 於此類用途中,因爲假設於屋外的利用,故偏光薄膜 具有因吸濕而惡化的問題,對於偏光板保護薄膜要求更高 的耐濕性。但是,先前所用之纖維素三醋酸酯薄膜等之纖 維素酯薄膜’難以取得充分的耐濕性,若爲了取得耐濕性 而予以厚膜化,則具有光學影響變大的問題。更且,近年 -5- 200932760 亦要求裝置的薄型化’故亦具有偏光板本身變厚的問題。 另一方面,作爲低吸濕性之光學薄膜材料之丙烯酸樹 脂代表的聚甲基丙烯酸甲酯(以下,簡稱爲PMMA)爲低 吸濕性,加上顯示出優良的透明性和尺寸安定性’故被適 . 當使用於光學薄膜。 但是,如上述隨著液晶顯示裝置大型化,且於屋外的 用途擴大,爲了即使於屋外亦可充分辨識影像’而必須增 〇 加背光的光量之同時,變成於更加嚴苛的條件下使用,要 求高溫下的耐熱性和更加長期的耐熱性。 但是,PMM A薄膜爲缺乏耐熱性,於高溫下使用、長 期使用中,具有形狀改變的問題。 此問題不僅爲薄膜單體的物性,於使用此類薄膜之偏 光板、顯示裝置中亦爲重要之課題。即,於液晶顯示裝置 中,隨著薄膜變形而偏光板彎曲,故發生面板全體彎曲的 問題。薄膜變形所造成的問題,於背光側亦變成問題,即 〇 使於辨識側表面之位置使用時亦因變形而令設計上的相位 - 差變化,故發生引起視野角變動和色調變化的問題。 . 又,丙烯酸樹脂薄膜與纖維素酯薄膜等相比較時,具 有易裂開且脆的性質,操作困難,特別難以安定製造大型 之液晶顯示裝置用的光學薄膜。 對於上述之問題,爲了改善耐濕性和耐熱性,乃提案 於丙烯酸樹脂中添加聚碳酸酯(以下,簡稱爲PC)的方 法’由於可使用之溶劑有所限制,樹脂彼此間的相溶性不 夠充分,故易白濁且難以使用作爲光學薄膜(例如,參照 -6 - 200932760 專利文獻1 )。 作爲改善耐熱性之其他方法,已揭示導入脂環式烷基 作爲丙烯酸樹脂之共聚成分的方法,和進行分子內環化反 應於分子主鏈形成環狀構造的方法等(例如,參照專利文 • 獻 2、3 )。 . 但是,此等方法中,雖然改良耐熱性但薄膜的脆性不 夠充分,難以製造使用於大型液晶顯示裝置的光學薄膜。 ® 又,脆性不充分之情形,光學薄膜爲助長面板的變形,無 法抑制最終之相位差變化,且亦發生視野角變動、色調變 化之問題。 作爲改善耐濕性及耐熱性之技術,已提案於丙烯酸樹 脂組合耐衝擊性丙烯酸橡膠-甲基丙烯酸甲酯共聚物和丁 基改性乙醯纖維素的樹脂(例如,參照專利文獻4 )。 但是,此方法亦無法充分改善脆性,且製造大型液晶 顯示裝置所用之光學薄膜上,操作性並不充分。又,經由 ® 混合之成分亦發生朦朧不清,使用於要求更高對比度的屋 * 外時,發生影像之對比度降低的問題。 - 又,對於先前的纖維素酯薄膜,亦已提案混合可塑劑 和用以控制光學特性之丙烯酸樹脂的技術(例如,參照專 利文獻5)。 但是,於此些目的下,因爲未添加可充分改善耐濕性 程度的丙烯酸樹脂,故依然無法取得充分的耐濕性,於高 濕環境下發生偏光板惡化和光學薄膜之光學値變化等問題 。又,以往,爲了提高耐濕性而於纖維素酯樹脂中大量添 200932760 加其他樹脂時’考慮透明性降低,無法取得於高濕環境下 不會令光學値變化程度之已改善耐濕性的纖維素酯薄膜。 上述之狀況下’隨著最近之液晶顯示裝置的用途擴大 ’所使用之光學薄膜中的低吸濕性、透明性、高耐熱性、 . 脆性等之課題爲日益顯著,要求改善。 〔專利文獻1〕特開平5-306344號公報 〔專利文獻2〕特開2002-12728號公報 © 〔專利文獻3〕特開2005-146084號公報 〔專利文獻4〕特開平5-119217號公報 〔專利文獻5〕特開2003-12859號公報 【發明內容】 〔發明所欲解決之課題〕 因此,本發明爲鑑於上述課題而完成者,其目的爲在 於提供低吸濕性,透明且高耐熱性,顯著改善脆性的光學 〇 薄膜。 - 特別,在於提供適合使用於大型之液晶顯示裝置、和 . 屋外用途之液晶顯示裝置中之偏光板保護薄膜的光學薄膜 (解決課題之手段) 本發明之上述課題爲根據下述構成而達成。 1. 一種光學薄膜,其特徵爲將丙烯酸樹脂(A)與纖維素 酯樹脂(B )以95 : 5至30 : 70之質量比,且以相溶狀態 200932760 含有, 前述丙烯酸樹脂(A)的重量平均分子量 Mw爲 8 0000以上, 該纖維素酯樹脂(B)之醯基的總取代度(τ)爲2.0 . 以上、3.0以下,碳數爲3以上、7以下之醯基的取代度 爲1.2以上、3.0以下’該纖維素酯樹脂(B)的重量平均 分子量Mw爲75000以上。
© 2.如前述1記載之光學薄膜,其中前述纖維素酯樹脂(B )之碳數爲3以上、7以下以外之醯基的取代度總和爲 1.3以下。 3. 如前述1或2記載之光學薄膜,其中前述纖維素酯樹 脂(B)之碳數爲3以上、7以下之醯基的取代度總和爲 2.00以上。 4. 如前述1至3中任一項記載之光學薄膜,其中前述纖 維素酯樹脂(B)之醯基的總取代度(T)爲2.5以上、 〇 3.0以下。 - 5.如前述1至4中任一項記載之光學薄膜,其中前述丙 . 烯酸樹脂(A )爲於分子內具有50質量%以上、99質量% 以下之甲基丙烯酸甲酯單位的丙烯酸樹脂。 6. 如前述1至5中任一項記載之光學薄膜,其中前述丙 烯酸樹脂(A)與纖維素酯樹脂(B)的質量比爲95: 5至 50: 50之範圍內。 7. 如前述6記載之光學薄膜,其中前述丙烯酸樹脂(A) 與纖維素酯樹脂(B)之質量比爲80 : 20至60 : 40之範 -9- 200932760 圍內。 8.如前述1至7中任一項記載之光學薄膜’其中前述丙 烯酸樹脂(A)之重量平均分子量Mw爲8 0000以上、 1000000以下之範圍內。 . 9.如前述8記載之光學薄膜,其中前述丙烯酸樹脂(A) 的重量平均分子量Mw爲100000以上、500000以下之範 圍內。 Φ 10.如前述9記載之光學薄膜,其中前述丙烯酸樹脂(A )的重量平均分子量Mw爲1 50000以上、400000以下之 範圍內。 11. 如前述1至10中任一項記載之光學薄膜,其中前述 纖維素酯樹脂(B)的重量平均分子量Mw爲75000以上 、300000以下之範圍內。 12. 如前述11記載之光學薄膜,其中前述纖維素酯樹脂 (B)的重量平均分子量Mw爲100000以上、240000以下 © 之範圍內。 - 13.如前述1至12中任一項記載之光學薄膜,其中前述 . 光學薄膜爲相對於構成該薄膜之樹脂總質量,含有0.5質 量%以上、30質量%以下之丙烯酸粒子(C)。 14. 如前述1至13中任一項記載之光學薄膜,其中膜厚 爲20 μιη以上、200 μιη以下,被使用作爲偏光板保護薄 膜。 15. —種偏向板,其特徵爲使用如前述1至14中任一項 記載之光學薄膜。 -10- 200932760 16. —種液晶顯示裝置’其特徵爲使用如前 任一項記載之光學薄膜。 17. —種如前述1至14中任一項記載之光 方法,其特徵爲將含有丙烯酸樹脂(A)和 . (B)和溶劑之摻混液予以溶液流涎。 (發明之效果) © 根據本發明,則可提供低吸濕性,透明 顯著改善脆性的光學薄膜。 特別,可提供適合使用作爲大型液晶顯 碼電子看板用液晶顯示裝置所用之偏光板保 薄膜。 【實施方式】 以下,詳細說明實施本發明的最佳形態 〇 被限定於此。 - 以往,偏光板保護薄膜一般使用纖維素 - 維素酯薄膜爲具有比丙烯酸薄膜之吸濕性更 是,若於纖維素酯樹脂中混合丙烯酸樹脂欲 則彼此不相溶且霧度上升,難以使用作爲光 ,分子量大的丙烯酸樹脂,對於纖維素酯樹 爲難經由樹脂混合而改善吸濕性。專利文獻 於纖維素酯樹脂中添加較低分子量的丙烯酸 劑,但因添加量少故無法改善吸濕性,又, 述1至14中 :學薄膜之製造 纖維素酯樹脂 且高耐熱性, 示裝置、和數 護薄膜的光學 ,但本發明不 酯薄膜,但纖 高的缺點。但 改善吸濕性, 學薄膜。特別 脂不相溶,認 5中,雖記載 樹脂作爲可塑 於添加分子量 -11 - 200932760 小的丙烯酸樹脂下,令耐熱性降低,無法取得適合作爲大 型液晶顯示裝置和屋外用途之液晶顯示裝置所用之光學薄 膜的特性。 另一方面,丙烯酸樹脂薄膜爲缺乏耐熱性且於高溫下 , 之使用、長期使用中,形狀易改變,具有脆性差的性質。 於專利文獻1 ~3中雖然加入改善丙烯酸樹脂的特性,但並 未取得作爲光學薄膜的充分特性。專利文獻3中,亦提案 〇 對於丙 烯酸樹脂,混合纖維素酯樹脂以改善耐熱性的技術 ,但因考慮分子量高的纖維素酯樹脂與丙烯酸樹脂不相溶 ’故添加分子量低的纖維素酯樹脂,結果無法充分改善脆 性。 然而,本發明者等人之檢討結果,發現對於特定分子 量之丙烯酸樹脂,具有特定取代度之纖維素酯樹脂爲顯示 出高相溶性,更且令人驚訝地,分子量較高的纖維素酯樹 脂亦不會令霧度上升,且判定可相溶。 ® 結果’發現將丙烯酸樹脂(A)與纖維素酯樹脂(B) ' 以特定之混合比之範圍摻混相溶化,則可改善丙烯酸樹脂 - 、纖維素酯樹脂個別的缺點,並且取得低吸濕性、透明且 高耐候性、顯著改善脆性的光學薄膜,且進而達成本發明 〇 即’經由丙烯酸樹脂(A )與纖維素酯樹脂以95 : 5〜3 0 : 70之質量比且以相溶狀態含有,前述丙烯酸樹脂( A)之重量平均分子量Mw爲80000以上,該纖維素酯樹 脂(B)之醯基的總取代度(τ)爲2.0〜3.0,該碳數爲 -12- 200932760 3~7之醯基的取代度爲1.2〜3.0,該纖維素酯樹脂(B )之 重量平均分子量(Mw)爲75000以上爲其特徵的光學薄 膜,則可取得低吸濕性、透明且高耐熱性、顯著改善脆性 的光學薄膜。 更且,前述光學薄膜爲相對於構成該薄膜之樹脂總質 # 量,含有0.5 ~3 0質量%之丙烯酸粒子(C)爲較佳之構成 〇 © 特別,將前述光學薄膜應用於偏光板之至少一面,則 可取得令視野角變動和色彩移位減低的液晶顯示裝置。 以下,詳細說明本發明。 〔光學薄膜〕 〈丙烯酸樹脂(A )〉 於本發明所用之丙烯酸樹脂中,亦包含甲基丙烯酸樹 脂。樹脂並無特別限制,以甲基丙烯酸甲酯單位50〜99質 Ο 量%、及可與其共聚之其他的單體單位1〜50質量%所構成 - 者爲佳。 . 可共聚之其他單體可列舉烷基碳數爲2〜18之甲基丙 烯酸烷酯、烷基數之碳數爲1~18之丙烯酸烷酯、丙烯酸 、甲基丙烯酸等之α,θ-不飽和酸、順丁烯二酸、反丁烯 二酸、衣康酸等之含有不飽和基的二價羧酸、苯乙烯、 α -甲基苯乙烯等之芳香族乙烯基化合物、丙烯腈、甲基 丙烯腈等之α,θ-不飽和腈、順丁烯二酸酐、馬來醯亞胺 、Ν·取代馬來醯亞胺、戊二酸酐等,其可單獨、或者倂用 -13- 200932760 二種以上之單體。 其中,由共聚物之耐熱分解性和流動性之觀點而言, 以丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁 酯、丙烯酸第二丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等爲佳,且以丙 烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯爲特佳使用。 本發明之光學薄膜所用之丙烯酸樹脂(A),特別以 改善作爲光學薄膜之脆性及改善與纖維素酯樹脂(B)相 © 溶時之透明性的觀點,重量平均分子量(Mw)爲80000 以上。若丙烯酸樹脂(A)的重量平均分子量(Mw)爲低 於80000,則無法取得充分的脆性改善,與纖維素酯樹脂 (B)的相溶性惡化。丙烯酸樹脂(A)的重量平均分子量 (Mw) 爲 80000〜1000000 之範圍內爲更佳,且以 100000〜600000之範圍內爲特佳,並以 150000〜400000之 範圍爲最佳。丙烯酸樹脂(A)之重量平均分子量(Mw) 的上限値無特別限定,但由製造上的觀點而言以1 000000 G 以下爲較佳的形態。 - 本發明之丙烯酸樹脂的重量平均分子量可根據膠滲透 . 層析測定。測定條件爲如下。 溶劑:二氯甲烷 柱:Shodex K806、K805、K803G (連接 3 根昭和電 工(股)製供使用) 柱溫:2 5 °C 試料濃度:0.1質量% 檢測器:RI Model 504 ( GL Science 公司製) -14- 200932760 泵·· L6 000 (日立製作所(股)製) 流量:1.0毫升/分鐘 校正曲線:使用標準聚苯乙烯STK standard聚苯乙烯 (東梭(股)製)Mw = 2,8 00,000-500爲止之13個樣品的 . 校正曲線。13個樣品爲以大約等間隔使用爲佳。 本發明中丙烯酸樹脂(A)的製造方法並無特別限制 ,可使用懸浮聚合、乳化聚合、塊狀聚合、或溶液聚合等 〇 公知方法之任一種。此處,聚合起始劑可使用通常的過氧 化物系及偶氮系物質,又,亦可爲氧化還原系。關於聚合 溫度於懸浮或乳化聚合爲30〜100°c,於塊狀或溶液聚合可 在80~160°C實施。爲了控制所得共聚物的還原黏度,亦可 使用烷基硫醇等作爲鏈移動劑實施聚合。 本發明之丙烯酸樹脂亦可使用市售物質。可列舉例如 ,Delpet 60N、80N (旭化成 Chemicals (股)製)、 Dianal BR52、BR80、BR83、BR85、BR88(三菱麗昂(股 ® )製)、KT75 (電氣化學工業(股)製)等。丙烯酸樹脂 - 亦可併用二種以上。 〈纖維素酯樹脂(B )〉 本發明之纖維素酯樹脂(B),特別由改善脆性和與 丙烯酸樹脂(A)時之透明性觀點而言,醯基的總取代g (T)爲2.0~3.0、碳數爲3〜7之醯基的取代度爲1.2〜3.0 ,碳數3~7之醯基的取代度爲2.0-3.0爲佳。即,本發明 之纖維素酯樹脂爲經碳數爲3〜7之醯基所取代的纖維素n -15- 200932760 樹脂,具體而言,以丙醯基、丁醯基等爲較佳使用,特別 以丙醯基爲較佳使用。 纖維素酯樹脂(B)之醯基的總取代度爲低於2〇時 ’即’纖維素酯分子的2,3,6位羥基殘度爲超過κο時, . 丙烯酸樹脂(A)與丙烯酸樹脂(B)未充分相溶且使用作 爲光學薄膜之情形中霧度成爲問題。又,即使醯基的總取 代度爲2.0以上,亦於碳數爲3〜7之醯基取代度低於1.2 〇 之情形,依舊無法取得充分的相溶性,或者脆性降低。例 如’即使醯基的總取代度爲2.0以上之情形,亦爲碳數2 之醯基,即乙醯基之取代度高,且碳數3〜7之醯基取代度 爲低於1.2之情形,令相溶性降低且霧度上升。又,即使 醯基的總取代度爲2.0以上之情形,亦爲碳數8以上之醯 基取代度高,且碳數3〜7之醯基取代度爲低於1.2之情形 ,脆性惡化,且無法取得所欲之特性。 本發明之纖維素酯樹脂(B)的醯基取代度,若總取 © 代度(T )爲2.0-3.0、碳數爲3〜7之醯基取代度爲 - 1·2~3·0則無問題,但碳數爲3〜7以外之醯基,即,乙醯 . 基和碳數爲8以上之酿基取代度總計爲1.3以下爲佳。 又,纖維素酯樹脂(Β)之醯基的總取代度(Τ)爲 2.5〜3.0之範圍爲更佳。 本發明中,前述醯基可爲脂肪族醯基,且亦可爲芳香 族醯基。脂肪族醯基之情形可爲直鏈或分支亦可,且亦可 再具有取代基。本發明中之醯基碳數爲包含醯基的取代基 -16- 200932760 上述纖維素酯樹脂(B)爲具有芳香族醯基作爲取代 基時,芳香族環上取代之取代基X數目爲〇〜5個爲佳。此 時,亦必須留意含有取代基之碳數爲3~7之醯基取代基爲 1.2~3.0。例如,因爲苯甲醯基爲碳數7,於具有含碳之取 . 代基時,作爲苯甲醯基的碳數爲8以上,變成不被包含於 碳數爲3〜7之醯基。 更且,於芳香族環上取代之取代基數爲2個以上之時 〇 ,彼此可爲相同或相異,又,亦可彼此連結形成縮合多環 化合物(例如萘、茚、二氫化茚、菲、喹啉、異喹啉、色 烯、苯并二氫吡喃、酞Π并、吖丙啶、吲哚、二氫吲哚等) 0 如上述之纖維素酯樹脂(B)中,具有至少一種碳數 3 ~7之脂肪族醯基的構造,被使用作爲本發明之纖維素樹 脂所用之構造》 本發明之纖維素酯樹脂(B)的取代度爲醯基之總取 〇 代度(T )爲 2.0〜3.0、碳數爲 3~7之醯基取代度爲 • 1.2 〜3 · 0 〇 . 又,碳數爲3~7之醯基以外,即乙醯基與碳數爲8以 上之醯基取代基的總和爲1.3以下爲較佳之構造。 本發明之纖維素酯樹脂(B)特別由纖維素醋酸酯丙 酸酯、纖維素醋酸酯丁酸酯、纖維素醋酸酯苯甲酸酯、纖 維素丙酸酯、纖維素丁酸酯中選出至少一種爲佳。即’具 有碳數3或4之醯基作爲取代基者爲佳。 其中特佳之纖維素酯樹脂爲纖維素醋酸酯丙酸酯和纖 -17- 200932760 維素丙酸酯。 未經醯基取代之部分通常以羥基型式存在。彼等可依 公知之方法合成。 另外,乙醯基之取代度和其他醯基的取代度爲根據 . ASTM-D817-96所規定之方法求出。 _ 本發明之纖維素酯樹脂的重量平均分子量(Mw), 特別與丙烯酸樹脂(A )之相溶性、改善脆性之觀點而言 © 爲 75000以上,以 75000〜300000之範圍爲佳,且以 1 00000〜240000之範圍內爲更佳,以1 60000~240000者爲 特佳。纖維素酯樹脂之重量平均分子量(Mw)爲低於 75000時,耐熱性和脆性的改善效果不夠充分,無法取得 本發明之效果。本發明中亦可混合使用2種以上的纖維素 樹脂。 於本發明之光學薄膜中,丙烯酸樹脂(A)與纖維素 酯樹脂(B)爲以95 : 5〜3 0 : 70之質量比,且以相溶狀態 ® 含有,較佳爲95: 5〜50: 50,更佳爲90: 10〜60: 40。 ' 丙烯酸樹脂(A)與纖維素酯樹脂(B)的質量比,若 • 比95 : 5令丙烯酸樹脂(A )變多,則無法經由纖維素酯 樹脂(B)充分取得效果,若同質量比爲小於30: 70令丙 烯酸樹脂變少,則耐濕性不夠充分。 於本發明之光學薄膜中,必須令丙烯酸樹脂(A)與 纖維素酯樹脂(B)以相溶狀態含有。作成光學薄膜所必 要之物性和品質’可經由令不同的樹脂相溶且相互彌補而 達成。 -18- 200932760 丙烯酸樹脂(A)與纖維素酯樹脂(B) 態,例如可根據玻璃轉換溫度Tg加以判斷。 例如,兩者樹脂之玻璃轉換溫度爲不同 合兩者樹脂時,因爲各個樹脂的玻璃轉換溫 . 混合物的玻璃轉換溫度爲存在2個以上,但 溶時,各個樹脂固有的玻璃轉換溫度消失, 轉換溫度之相溶樹脂的玻璃轉換溫度。 © 另外,此處所謂之玻璃轉換溫度爲使用 測定器(Perkin Elmer公司製DSC-7型), °C /分鐘測定,並且根據JIS K712 1 ( 1 987 ) 點玻璃轉換溫度(Tmg)。
丙烯酸樹脂(A)與纖維素酯樹脂(B) 性樹脂爲佳,且任一者爲結晶性高分子、或 性之高分子亦可,於本發明中,丙烯酸樹月旨 素酯樹脂(B )爲相溶,成爲非結晶性樹脂爲 〇 本發明之光學薄膜中之丙烯酸樹脂(A - 分子量(Mw)和纖維素酯樹脂(B)的重量 , Mw )和取代度,係使用兩者樹脂對於溶劑 予以分類後,分別測定則可取得。將樹脂分 解任一者的溶劑中添加相溶的樹脂,可將溶 予以分類,此時亦可進行加熱操作和迴流。 組合以二個以上之步驟組合,將樹脂予以分 解的樹脂、與以不溶物型式殘留的樹脂濾除 含萃取物的溶液,經由將溶劑蒸發乾燥的操 是否爲相溶狀 之情形,於混 度爲存在,故 兩者樹脂爲相 成爲1個玻璃 差示掃描熱量 以升溫速度2 0 所求出的中間 分別爲非結晶 部分具有結晶 i ( A )與纖維 (佳。 )的重量平均 平均分子量( 的溶解性差, 類時,於僅溶 解的樹脂抽出 將此些溶劑的 類亦可。將溶 ,並且對於包 作則可將樹脂 -19- 200932760 分類。此些已分類的樹脂可根據高分子的一般構造解析加 以特定。本發明之光學薄膜於含有丙烯酸樹脂(A)和纖 維素酯樹脂(B )以外之樹脂的情形亦以同樣之方法加以 分類。 . 又,所相溶之樹脂的重量平均分子量(Mw )爲分別 不同時,經由膠滲透層析(GPC ),令高分子量物於早期 讀 被溶離,且愈低分子量物經過愈長時間被溶離,故可輕易 © 加以分類且同時亦可測定分子量。 又,相溶的樹脂若以GPC進行分子量測定,同時將各 時間溶離的樹脂溶液予以分取除去溶劑的乾燥樹脂,定量 進行構造解析,則在檢測出不同分子量之各餾分的樹脂組 成下,可分別特定已相溶的樹脂。事先以對於溶劑之溶解 性差予以分取的樹脂,分別經由GPC測定分子量分佈, 亦可分別檢測出相溶的樹脂。 又,於本發明中,所謂「丙烯酸樹脂(A)和纖維素 © 酯樹脂(B )以相溶狀態含有」,係意指混合各個樹脂( - 聚合物),結果變成相溶之狀態,並不包含將單體、二聚 - 物、或低聚物等之丙烯酸樹脂前體於纖維素酯樹脂(B) 中混合後聚合,作成混合樹脂的狀態。 例如,令單體、二聚物、或低聚物等之丙烯酸樹脂前 體於纖維素酯樹脂(B)中混合後聚合取得混合樹脂的步 驟’爲聚合反應複雜,以此方法所作成的樹脂難以控制反 應’分子量的調整亦困難。又,以此類方法合成樹脂時, ' 多發生接枝聚合、交聯反應和環化反應,且於溶劑中不溶 -20- 200932760 解的案例、和經由加熱無法溶融的情事多,於混合樹脂中 溶離丙烯酸樹脂並且測定重量平均分子量(Mw)亦困難 ,故難以控制物性且無法使用作爲安定製造光學薄膜的樹 脂。 . 本發明之光學薄膜只要不損害作爲光學薄膜之機能, 則亦可爲含有丙烯酸樹脂(A)、纖維素酯樹脂(B)以外 之樹脂和添加劑所構成。 © 含有丙烯酸樹脂(A)、纖維素酯樹脂(B)以外的樹 脂時,所添加之樹脂可爲相溶狀態,且亦可未溶解混合。 本發明之光學薄膜中的丙烯酸樹脂(A)與纖維素酯 樹脂(B)的總質量爲光學薄膜的55質量%以上爲佳,更 佳爲60質量%以上,特佳爲70質量%以上。 使用丙烯酸樹脂(A)與纖維素酯樹脂(B)以外之樹 脂和添加劑時,在不損害本發明之光學薄膜機能的範圍下 調整添加量爲佳。 ❹ ’ 〈丙烯酸粒子(C)〉 - 本發明之光學薄膜含有丙烯酸粒子爲佳。 本發明之所謂丙烯酸粒子(C),係表示前述丙烯酸 樹脂(A)及纖維素酯樹脂(B)以相溶狀態含有之光學薄 膜中,以粒子狀態(亦稱爲非相溶狀態)存在的丙烯酸成 分。 上述丙烯酸粒子(C)爲例如,採取指定量之已製作 的光學薄膜,並於溶劑中溶解攪拌,令其充分溶解、分散 -21 - 200932760 ,使用具有未達丙烯酸粒子(C)之平均粒徑孔徑的PTFE 製膜濾器予以過濾,且過濾捕集的不溶物重量爲光學薄膜 中添加之丙烯酸粒子(C )的90質量%以上爲佳。 本發明所用之丙烯酸粒子(C )並無特別限定,以具 . 有2層以上層構造的丙烯酸粒子(C)爲佳,且特別以下 述多層構造丙烯酸系粒狀複合體爲佳。 所謂多層構造丙烯酸系粒狀複合體,係指由中心部朝 © 向外周部,具有將最內硬質層聚合物、顯示橡膠彈性之交 聯軟質層聚合物、及最外硬質層聚合物以層狀重疊構造的 粒子狀丙烯酸系聚合物。即,所謂多層構造丙烯酸系粒狀 複合體,係指由中心部朝向外周部,由最內硬質層、交聯 軟質層、及最外硬質層所構成的多層構造丙烯酸系粒狀複 合體。此三層核殼構造之多層構造丙烯酸系粒狀複合體爲 佳。 本發明之丙烯酸系樹脂組成物所用之多層構造丙烯酸 Ο 系粒狀複合體的較佳態樣可列舉如下。可列舉具有(a ) • 令甲基丙烯酸甲酯80〜98.9質量%、烷基之碳數爲卜8之 . 丙烯酸烷酯1~20質量%、及多官能性接枝劑0.01~0.3質 量%所構成之單體混合物聚合而得的最內硬質層聚合物、 (b)於上述最內硬質層聚合物之存在下,令烷基之碳數 爲4〜8之丙烯酸烷酯75〜98.5質量%、多官能性交聯劑 0.01~5質量%及多官能性接枝劑0.5〜5質量%所構成之單 體混合物聚合而得的交聯軟質層聚合物、(c)於上述最 內硬質層及交聯軟質層所構成之聚合物存在下,令甲基丙 -22- 200932760 烯酸甲酯8 0~9 9質量%與烷基之碳數爲1〜8之丙烯酸烷酯 1〜20質量%所構成之單體混合物聚合而得之最外硬層聚合 物所構成的3層構造,且所得之三層構造聚合物爲由最內 硬質層聚合物(a ) 5~40質量%、軟質層聚合物(b) . 30〜60質量%、及最外硬質層聚合物(c) 20〜50質量%所 構成,以丙酮分類時爲不溶部,此不溶部的甲基乙基酮泡 脹度爲1.5~4.0的丙烯酸系粒狀複合體。 © 另外,如特公昭60〜1 7406號或特公平3 -3 9095號中 所揭示般,不僅規定多層構造丙烯酸系粒狀複合體的各層 組成和粒徑,並且將多層構造丙烯酸系粒狀複合體的拉引 彈性率和丙酮不溶部的甲基乙基酮泡脹度設定於特定範圍 內,則可進一步實現充分的耐衝擊性和耐應力白化性的平 衡。 此處,構成多層構造丙烯酸系粒狀複合體的最內硬質 層聚合物(a)爲令甲基丙烯酸甲酯8 0〜98.9質量%、烷基 〇 之碳數爲1〜8之丙烯酸烷酯1~20質量%及多官能性接枝劑 - 〇.〇1~〇.3質量%所構成的單體混合物聚合而得者爲佳。 . 此處,烷基之碳數爲1~8之丙烯酸烷酯可列舉丙烯酸 甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯 酸第二丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等,且以丙烯酸甲酯和丙 烯酸正丁酯爲較佳使用。 最內硬質層聚合物(a)中之丙烯酸烷酯單位的比例 爲1〜2 0質量%,該單位爲未達1質量%,則聚合物的熱分 解性變大,另一方面,該單位若超過20質量%,則最內硬 -23- 200932760 質層聚合物(C)之玻璃轉換溫度變低,三層構造丙燃酸 系粒狀複合體的耐衝擊性賦予效果降低,故均爲不佳。 多官能性接枝劑爲具有不同之可聚合官能基的多官能 性單體,可列舉例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸 ^ 、反丁烯二酸之烯丙酯等,且以甲基丙烯酸烯丙酯爲較佳 使用。多官能性接枝劑爲令最內硬質層聚合物與軟質層聚 合物化學性結合而使用,此最內硬質層聚合時所用之比例 ❿ 爲0·0 1~0·3質量%。 構成丙烯酸系粒狀複合體之交聯軟質層合體(b)爲 於上述最內硬質層聚合物(a)之存在下,令烷基之碳數 爲1〜8之丙烯酸烷酯75〜98.5質量%、多官能性交聯劑 0.01~5質量%及多官能性接枝劑〇.5〜5質量%所構成之單 體混合物聚合而得者爲佳。 此處,烷基之碳數爲4~8之丙烯酸烷酯以丙烯酸正丁 醋和丙稀酸2 -乙基己醋爲較佳使用。 ❹ 又,此些聚合性單體亦可同時與25質量%以下之可共 . 聚之其他單官能性單體共聚。 可共聚之其他單官能性單體可列舉苯乙烯及經取代苯 乙烯衍生物。烷基之碳數爲4~8之丙烯酸烷酯與苯乙烯的 比率,以前者愈多則聚合物(b )的玻璃態化溫度降低’ 即可軟質化。 另一方面,由樹脂組成物之透明性觀點而言’軟質層 聚合物(b)於常溫下的折射率愈接近最內硬質層聚合物 (a)、最外硬質層聚合物(c)、及硬質熱塑性丙嫌酸樹 -24- 200932760 脂愈有利,考慮此情況選定兩者之比率。 多官能性接枝劑可使用前述最內硬質層聚合物(a) 之項中所列舉者。此處所用之多官能性接枝劑爲令軟質層 聚合物(b)與最外硬質層聚合物(c)化學性結合而使用 ,此最內硬質層聚合時所用之比例,由耐衝擊性賦予效果 * 之觀點而言以0.5 ~5質量%爲佳。 多官能性交聯劑可使用二乙烯基化合物、二烯丙基化 〇 合物、二丙烯酸化合物、二甲基丙烯酸化合物等一般已知 的交聯劑,且以聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量200-600 ) 爲較佳使用。 此處所用之多官能性交聯劑爲令軟質層(b)聚合時 生成交聯構造,令耐衝擊性賦予效果表現而使用。但,先 前的多官能性接枝劑若使用於軟質層的聚合時,則某程度 生成軟質層(b )的交聯構造,故多官能性交聯劑非必須 成分,但將多官能性交聯劑使用於軟質層聚合時所用之比 © 例,由耐衝擊性賦予效果之観點而言以0.01〜5質量%爲佳 • 〇 . 構成多層構造丙烯酸系粒狀複合體的最外硬質層聚合 物(C),爲於上述最內硬質層聚合物(a)及軟質層聚合 物(b)之存在下,令甲基丙烯酸甲酯8 0 ~99質量%及烷基 之碳數爲1〜8之丙烯酸烷酯1~20質量%所構成之單體混合 物聚合而得者爲佳。 此處,丙烯酸烷酯可使用前述物質,且以丙烯酸甲酯 和丙烯酸乙酯爲較佳使用。最外硬質層(c)中之丙烯酸 -25- 200932760 烷酯單位的比例爲1~20質量%爲佳。 又,最外硬質層(c)之聚合時,於提高與丙烯酸樹 月旨(A)之相溶性的目的下,使用調節分子量之烷基硫醇 等作爲鏈移動劑、實施亦可。 ^ 尤其,於最外硬質層,設置分子量由內側朝向外側逐 漸變小的梯度,於改良延伸度與耐衝擊性的平衡上爲佳。 » 具體的方法爲將形成最外硬質層的單體混合物分割成2個 ❺ 以上,並且逐次增加各回所添加之鏈移動劑量的手法,則 可令形成最外硬質層的聚合物分子量由多層構造丙烯酸系 粒狀複合體的內側朝向外側減小。 此時所形成的分子量爲將各回所用之單體混合物分別 單獨以同條件聚合,並且測定所得聚合物之分子量則亦可 調查。 本發明較佳使用之丙烯酸粒子(C )的粒徑並無特別 限定,以l〇nm以上、lOOOnm以下爲佳,更且,以20nm © 以上、5 00nm以下爲更佳,且特別以 50nm以上、400nm • 以下爲最佳。 . 於本發明較佳使用之多層構造聚合物丙烯酸系粒狀複 合體中,核心和外殼的質量比並無特別限定,於多層構造 聚合物全體視爲1〇〇質量份時,核心層爲50質量份以上 、90質量份以下爲佳,更且,以60質量份以上、80質量 份以下爲更佳。另外,此處所謂之核心層爲最內硬質層。 此類多層構造丙烯酸系粒狀複合體之市售品之例可列 舉例如,三菱麗昂公司製“Metabrene”、鐘淵化學工業公司 -26- 200932760 製“Cane S”、吳羽化學工業公司製“pararoid Haas公司製“Acryloid”、Gatsu化成工業公司寒 及CURALE公司製“Parapet SA”等,且其可單 種以上。 又,適當使用作爲本發明較佳使用之丙傾 )的接枝共聚物丙烯酸粒子(c-1)的具體例 橡膠質聚合物之存在下,令不飽和羧酸酯系單 φ 羧酸系單體、芳香族乙烯基系單體、及視需要 之其他乙烯基系單體所構成的單體混合物共聚 物。 接枝共聚物丙烯酸粒子(c-1)所用之橡 並無特別限制,可使用二烯系橡膠、丙烯酸系 系橡膠等。具體例可列舉聚丁二烯、苯乙烯-物、苯乙烯-丁二烯之分段共聚物、丙烯腈-丁 、丙烯酸丁酯-丁二烯共聚物、聚異戊二烯、"] Ο 丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸 • 、丁二烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯共聚导 . 烯-二烯系共聚物 '乙烯-異戊二烯共聚物、及2 甲酯共聚物等。此些橡膠質聚合物可使用1種 之混合物。 又,於本發明之光學薄膜中添加丙烯酸粒 情形,丙烯酸樹脂(A )與纖維素酯樹脂(B ) 折射率與丙烯酸粒子(C)的折射率接近,就 高的薄膜而言爲佳。具體而言,丙烯酸粒子( ,’、Rohm & ! “Stafiloid” 獨或使用2 酸粒子(C ,可列舉於 體、不飽和 可與其共聚 的接枝共聚 膠質聚合物 橡膠及乙烯 丁二烯共聚 二烯共聚物 「二烯-甲基 甲酯共聚物 勿、乙烯-丙 己烯-丙烯酸 或2種以上 :子(C )之 之混合物的 取得透明性 C )與丙烯 -27- .02 200932760 酸樹脂(A)的折射率差爲0.05以下爲佳,且更佳爲〇 以下,尤其以〇 . 〇 1以下爲佳。 (A (C 可 酸 件 離 (C 任 烯 練 於 摻 他 〇 如
於滿足此類折射率條件上,經由調整丙烯酸樹脂 )之各單體單位組成比的方法、及/或調整丙烯酸粒子 . )所使用之橡膠質聚合物或單體之組成比的方法等,貝IJ 減小折射率差,並且可取得透明性優良的光學薄膜。 另外’此處所謂之折射率差,係表示於可溶解丙稀 〇 樹脂(Α)之溶劑中,令本發明之光學薄膜以適當之條 充分溶解作成白濁溶液,並將其經由離心等之操作,分 成溶劑可溶部分與不溶部分,並且分別精製此可溶部分 丙烯酸樹脂(Α))與不溶部分(丙烯酸粒子(c))後 所測定之折射率(23°C、測定波長:5 5 0nm)差。 於本發明中於丙烯酸樹脂(A),配合丙烯酸粒子 )的方法並無特別限制,將丙烯酸樹脂(A )與其他之 意成分預先摻混後,通常於20 0〜3 50 °C中,一邊添加丙 © 酸粒子(C) 一邊以單軸或雙軸壓出機予以均勻溶融混 - 的方法爲較佳使用。 - 又’可使用將預先分散丙烯酸粒子(C)的溶液, 溶解丙烯酸樹脂(A)、及纖維素酯樹脂(B)之溶液( 混液)中添加混合之方法,和將丙烯酸粒子(C)及其 之任意添加劑溶解、混合之溶液於流線中添加等之方法 本發明之丙烯酸粒子亦可使用市售物質。可列舉例 ,Metabrene W-341 (C2(三菱麗昂(股)製) Chemsuno MR-2G ( C3) 、MS-3 00X ( C4)(綜硏化學 -28- 200932760 股)製)等。 於本發明之光學薄膜中,相對於構成該薄膜之樹脂總 質量,含有0.5〜30質量%之丙烯酸粒子(C)爲佳’且以 含有1.0〜15質量%之範圍爲更佳。 « 〈其他之添加劑〉 於本發明之光學薄膜中,爲了提高組成物的流動性和 〇 柔軟性,亦可倂用可塑劑。可塑劑可列舉酞酸酯系、脂肪 酸酯系、偏苯三酸酯系、磷酸酯系、聚酯系、或環氧系等 〇 其中,以聚酯系與酞酸酯系之可塑劑爲較佳使用。聚 酯系可塑劑爲比酞酸二辛酯等之酞酸酯系可塑劑的非移行 性和耐萃取性優良,但於可塑化效果和相溶性則稍差。 因此,根據用途選擇、或倂用此些可塑劑,則可應用 於廣泛範圍之用途。 © 聚酯系可塑劑爲一價至四價之羧酸與一價至六價之醇 - 的反應物,主要使用令二價羧酸與二元醇反應所得者。代 . 表性的二價羧酸可列舉戊二酸、衣康酸、己二酸、酞酸、 壬二酸、癸二酸等。 特別,若使用己二酸、酞酸等則可取得可塑化特性優 良者。二元醇可列舉伸乙基、伸丙基、1,3-伸丁基、丨,4_ 伸丁基' 1,6-伸己基、伸新戊基、二伸乙基、三伸乙基、 二伸丙基等之二元醇。此些二價羧酸及二元醇可分別單獨 、或混合使用。 -29- 200932760 此酯系之可塑劑可爲酯、低酯、聚酯型之任一種,且 分子量爲100〜1 0000之範圍爲佳,較佳爲600〜3000之範 圍爲可塑化效果大。 又,可塑劑之黏度爲與分子構造和分子量相關,於己 . 二酸系可塑劑之情形,由相溶性、可塑化效率之關係而言 以 2 00〜5 0001^^3.3(25°(:)之範圍爲佳。更且,倂用數 種聚酯系可塑劑亦無妨。 〇 可塑劑爲相對於本發明之光學薄膜1〇〇質量份,添加 0.5〜3 0質量份爲佳。若可塑劑之添加量爲超過30質量份 ,則表面發黏,於實用上不佳。 本發明之光學薄膜含有紫外線吸收劑亦佳,且所用之 紫外線吸收劑可列舉苯并三唑系、2-羥基二苯酮系或水楊 酸苯酯系之物質等。可例示例如,2- ( 5-甲基-2-羥苯基) 苯并三唑、2-〔2 -羥基- 3,5 -雙(二甲基苄基)苯基 〕-2H -苯并三唑、2-(3,5-二-第三丁基-2-羥苯基)苯并三 Ο 唑等之三唑類、2-羥基-4-甲氧基二苯酮、2-羥基-4-辛氧 - 基二苯酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯酮等之二苯酮類。 - 此處,紫外線吸收劑中亦以分子量爲400以上的紫外 線吸收劑爲高沸點且難揮發,於高溫成形時亦難飛散,故 在較少量之添加下可有效改良耐候性。 分子量爲400以上的紫外線吸收劑可列舉2-〔2-羥 基-3,5-雙(α,α-二甲基苄基)苯基〕-2-苯并三唑、2,2-亞甲基雙〔4-(1,1,3,3-四丁基)-6-(211-苯并三唑-2-基 )苯酚〕等之苯并三唑系、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基 -30- 200932760 )癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯 等之受阻胺系、及2- (3,5-二-第三丁基-4-羥苄基)-2-正 丁基丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)、1-〔2-〔3-(3,5-二-第三丁基-4-羥苯基)丙醯氧基〕乙基〕-4- Ι^-ι (3,5-二-第三丁基-4-羥苯基)丙醯氧基〕-2,2,6,6-四甲基 派啶等之分子內均具有受阻酚和受阻胺構造的混合系物質 «. · ,且其可單獨、或倂用使用2種以上。其中亦以2-〔 2-羥 ❹ 基-3,5-雙(α,α-二甲基苄基)苯基〕-2-苯并三唑和2,2-亞甲基雙〔4- (1,1,3,3-四丁基)-6-( 2Η-苯并三唑-2-基 )苯酚〕爲特佳。 更且,於本發明之光學薄膜中,爲了改良成形加工時 的熱分解性和熱著色性,亦可添加各種抗氧化劑。又,加 入抗靜電劑,亦可對光學薄膜賦予抗靜電性能。 於本發明之光學薄膜中,亦可使用配合磷系難燃劑的 難燃丙烯酸系樹脂組成物。 Φ 此處所用之磷系難燃劑可列舉紅磷、三芳基磷酸酯、 - 二芳基磷酸酯、單芳基磷酸酯、芳基膦酸化合物、芳基氧 . 化膦化合物、縮合芳基磷酸酯、鹵化烷基磷酸酯、含鹵素 縮合磷酸酯、含鹵素縮合膦酸酯、含鹵素亞磷酸酯等中選 出1種、或2種以上之混合物。 具體例可列舉碟酸三苯醋、9,10 -二氫-9-嘴-1()_磷雜 菲-10-氧化物、苯基膦酸、三(氯乙基)磷酸酯、三( 二氯丙基)磷酸酯、三(三溴新戊基)磷酸酯等。 若根據本發明之光學薄膜,則可同時達成先前樹脂薄 -31 - 200932760 膜所未取得的低吸濕性、透明性、高耐熱性及脆性的改善 0 於本發明中,脆性之指標爲以是否爲「不會引起延性 破壞的光學薄膜」之基準加以判斷。於取得不會引起延性 . 破壞、脆性改善的光學薄膜下,在作成大型之液晶顯示裝 置用之偏光板時,亦不會於製造時發生破斷和裂開,可作 成操作性優良的光學薄膜。此處,所謂延性破壞爲比某材 Ο 料所具有之強度更大的應力作用下所產生之破斷者,定義 爲直到最終破壞爲止材料的顯著延伸和絞擰所伴隨的破壞 。於其破裂面,形成無數被稱爲窩(dimple )的低窪處爲 其特徵。 本發明中,是否爲「不會引起延性破壞的光學薄膜」 ,可根據薄膜即使以折彎或2個的大應力作用亦未察見破 斷等之破壞而加以評價。若爲即使加以此類大應力亦不會 引起延性破壞的光學薄膜,則在使用作爲大型化液晶顯示 © 裝置用之偏光板保護薄膜時,亦可充分減低製造時之破斷 ' 等問題,更且,於使用暫時貼合後再度拉剝之光學薄膜之 - 情形中,亦不會發生破斷,亦可充分應付光學薄膜的薄型 化。 於本發明中,耐熱性之指標爲使用張力軟化點。由於 液晶顯示裝置大型化,背光光源的亮度日益變高,加上利 用於數碼電子看板等之屋外用途,要求更高亮度,因此光 學薄膜被要求可承受更高溫環境下的使用,張力軟化點若 爲10 5 °C〜145 °C,則可判斷爲顯示充分的耐熱性。特別控 -32- 200932760 制於1 1 0 °C〜1 3 0 °c爲更佳。 顯示光學薄膜之張力軟化點溫度的具體性測定方法, 例如,使用 Tensilon試驗機(ORIENTEC公司製、RTC-1225A),將光學薄膜以120mm (縱)xlOmm (寬)切出 . ’ 一邊以1 ON的張力拉引一邊以30°C /min的升溫速度繼 續升溫,並且測定3次爲9N時的溫度,根據其平均値則 可求出。 © 又’耐熱性之觀點中,光學薄膜以玻璃轉換溫度(Tg )爲1 1 0 °C以上爲佳。更佳爲1 2 0 °C以上,特佳爲1 5 0 °C以 上。 另外,此處所謂之玻璃轉換溫度爲使用差示掃描熱量 測定器(Perkin Elmer公司製DSC-7型),以升溫速度20 °C /分鐘測定,並且根據JIS K7 1 2 1 ( 1 987 )所求出的中間 點玻璃轉換溫度(Tmg)。 判斷本發明光學薄膜之透明性的指標爲使用霧値(混 ® 濁度)。特別於屋外所用之液晶顯示裝置中,要求即使於 ' 明亮場所亦可取得充分亮度和高對比度,因此霧値必須爲 - 1.0%以下,且以0.5%以下爲更佳。 若爲含有丙烯酸系樹脂(A)和纖維素酯樹脂(B)之 本發明的光學薄膜,則可取得高透明性,但於改善其他物 性之目的下使用丙烯酸粒子時,令樹脂(丙烯酸系樹脂( A)與纖維素酯樹脂(B))與丙烯酸粒子(C)的折射率 差減小,防止霧値的上升。 又,表面的粗度亦影響表面霧度的霧値,故將丙烯酸 -33- 200932760 粒子(C )的粒徑和添加量抑制於前述範圍內,減小製膜 時之薄膜接觸部的表面粗度亦爲有效。 又,關於本發明中之光學薄膜的吸濕性,可根據相對 於濕度變化之尺寸變化加以評價。 _ 相對於濕度變化之尺寸變化的評價方法爲使用下列方 法。 於所製作之光學薄膜的流涎方向上,將加以記號(十 〇 字)之二處以60°C、90%RH處理1 000小時,並以光學顯 微鏡測定處理前和處理後之記號(十字)距離,求出尺寸 變化率(%)。尺寸變化率(% )爲以下述式表示。
尺寸變化率(% ) =〔 ( al-a2 ) /al〕xlOO al :熱處理前之距離 a2 :熱處理後之距離 © 使用光學薄膜作爲液晶顯示裝置之偏光板用保護薄膜 • 時,因吸濕之尺寸變化令光學薄膜發生不勻和相位差値的 . 變化,發生對比度降低和色斑之問題。特別若爲屋外所使 用之液晶顯示裝置所用的偏光板保護薄膜,則上述問題變 得顯著。但是,於上述條件中的尺寸變化率(% )若未達 〇. 5%,則評價爲顯示充分吸濕性的光學薄膜。更且,以未 達0.3 %爲佳。 又,本發明之光學薄膜爲以薄膜面內之直徑5 μιη以 上之缺點爲1個/10公分四方以下爲佳。更佳爲0.5個/10 -34- 200932760 公分四方以下,再佳爲0.1個/10公分四方以下。 此處所謂缺點之直徑’於缺點爲圓形之情形爲顯示其 直徑,於非圓形之情形爲根據下述方法以顯微鏡觀察決定 缺點之範圍,並以其最大徑(外接圓的直徑)。 „ 缺點的範圍於缺點爲氣泡和異物時,以微分干涉顯微 . 鏡之穿透光觀察時之影子的大小。缺點爲輥傷之轉印和擦 傷等表面形狀變化之情形’以微分干涉顯微鏡的反射光觀 〇 察確認缺點大小。 另外’以反射光觀察時,若缺點的大小爲不明瞭,則 於表面觀察到蒸鏟鋁和鉑。 以良好生產性取得此類缺點頻率所示之品質優良的薄 膜上,其有效爲在聚合物溶液流涎前立即進行高精度過濾 、和提高流涎機周邊的清淨度,又,階段性設定流涎後的 乾燥條件’且有效率並抑制發泡將其乾燥。 缺點的個數若多於1個/10公分四方,則例如於後步 ® 驟之加工時若對薄膜加以張力,則以缺點爲基點令薄膜破 ' 斷且有時令生產性降低。又,若缺點的直徑爲5 μπι以上 • ,則可經由偏光板觀察以目視加以確認,使用作爲光學構 件時有時產生亮點。 又’即使無法以目視確認時,亦可在該薄膜上形成硬 塗層時’無法均勻形成塗劑並且有時變成缺點(塗佈飛脫 )。此處’所謂缺點,係指於溶液製膜之乾燥步驟中因溶 劑的急劇蒸發所發生之薄膜中的空洞(發泡缺點)、和因 製膜原料液中的異物和製膜中混入之異物所造成的薄膜中 -35- 200932760 異物(異物缺點)。 又,本發明之光學薄膜於根據JIS-K7 1 27- 1 999之測定 中,至少一方向的破斷延伸度爲1 〇%以上爲佳,且更佳爲 20%以上。 . 破斷延伸度的上限並無特別限定,但現實上爲250% 左右。加大破斷延伸度可有效抑制因異物和發泡所造成的 薄膜中缺陷。 © 本發明之光學薄膜的厚度爲20 μιη以上爲佳。更佳爲 3 0 μπι以上。 厚度的上限並無特別限定,以溶液製膜法予以薄膜化 時,由塗佈性、發泡、溶劑乾燥等之觀點而言,上限爲 250 μιη左右。另外,薄膜的厚度爲根據用途而適當選定 〇 本發明之光學薄膜以其全光線穿透率爲90%以上爲佳 ,且更佳爲93 %以上。又,現實的上限爲99%左右。於達 © 成此類全光線穿透率所示之優良的透明性上,其有效爲不 • 導入吸收可見光的添加劑和共聚成分、和經由高精度過濾 . 除去聚合物中的異物,並且減低薄膜內部的光擴散和吸收 〇 又,減小製膜時之薄膜接觸部(冷卻輥、砑光輥、鼓 、帶、溶液製膜中之塗佈基材、搬送輥等)的表面粗度並 且減小薄膜表面的表面粗度、和減小丙烯酸樹脂的折射率 令薄膜表面的光擴散和反射減低爲有效。 本發明之光學薄膜若滿足如上述之物性,則可特佳使 -36- 200932760 用作爲大型液晶顯币裝置和屋外用途之液晶顯示裝置用的 偏光板保護薄膜。 此類物性爲令光學薄膜作成丙烯酸樹脂(A)與纖維 素酯樹脂(B )以95 : 5~3 0 : 70之質量比含有,且前述丙 ^ 烯酸樹脂(A)的重量平均分子量Mw爲80000以上,該 纖維素酯樹脂(B)之醯基的總取代度(T)爲2.00〜3.00 、碳數爲3~7之醯基取代度爲1.2〜3.0、重量平均分子量 © ( Mw)爲75 000以上爲其特徵的光學薄膜則可取得。 〈光學薄膜之製膜〉 說明光學薄膜之製膜方法例,但本發明不被限定於此 〇 本發明之光學薄膜的製膜方法可使用吹塑法、T型板 法、砑光機法、切削法、流涎法、乳化法、熱加壓法等之 製造法,但由抑制著色、抑制異物缺點、抑制型板線等光 〇 學缺點的觀點而言,以流涎法之溶液製膜爲佳。 - (有機溶劑) 形成以溶液流涎法製造本發明光學薄膜時之摻混液的 有用有機溶劑,若可同時溶解丙烯酸樹脂(A)、纖維素 酯樹脂(B )、其他添加劑者則無限制可使用。 例如,氯系有機溶劑爲二氯甲烷’非氯系有機溶劑可 列舉醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯、丙酮、四氫呋喃、 I,3-二嚀茂烷、1,4-二嚀烷、環己酮、甲酸乙酯、2,2,2_三 -37- 200932760 氟乙醇、2,2,3,3-六氟-1-丙醇、1,3-二氟-2-丙醇、 1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲基-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇 、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、硝基乙烷等,且較佳使用二氯 甲烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮。 ^ 於摻混液中,除了上述有機溶劑以外,含有1~40質 量%之碳數1〜4之直鏈或分支鏈狀的脂肪族醇爲佳。若提 高摻混液中的醇比率,則捲材膠化,由金屬支持體上容易 〇 剝離,又,醇之比例少時,非氯系有機溶劑系亦具有促進 丙烯酸樹脂(A)、纖維素酯樹脂(B)溶解的職務。 特別,於含有甲烷、及碳數1~4之直鏈或分支鏈狀之 脂肪族醇的溶液中,令丙烯酸樹脂(A)、與纖維素酯樹 脂(B)、與丙烯酸粒子(C)三種,至少合計溶解15〜45 質量%的摻混組成物爲佳。 碳數1〜4之直鏈或分支鏈狀之脂肪族醇可列舉甲醇、 乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、第二丁醇、第三丁醇。 ❹ 其中由摻混液之安定性、沸點較低、乾燥性亦佳等而言以 乙醇爲佳。 - 以下’說明關於本發明之光學薄膜的較佳製膜方法。 1 )溶解步驟 於對於丙烯酸樹脂(A)、纖維素酯樹脂(B)爲良溶 劑爲主的有機溶劑中,於溶解鍋中,將該丙烯酸樹脂(A )、纖維素酯樹脂(B )、視情況之丙烯酸粒子(C )、其 他添加劑一邊攪拌一邊溶解形成摻混液的步驟、或於該丙 -38- 200932760 烯酸樹脂(A)、纖維素酯樹脂(B )溶液中,混合視情形 之丙烯酸粒子(C)溶液、其他之添加劑溶液,形成主溶 解液之摻混液的步驟。 於丙烯酸樹脂(A)、纖維素酯樹脂(B)之溶解上, . 可使用常壓下進行之方法、於主溶劑之沸點以下進行之方 法’於主溶劑之沸點以上加壓進行之方法,如特開平9_ 95544號公報、特開平9-95557號公報、或特開平9-95 53 8 〇 號記載之冷卻溶解法進行之方法,如特開平11-21379號 公報記載之高壓下進行之方法等各種溶解方法,特別以主 溶劑之沸點以上加壓進行的方法爲佳。 摻混液中之丙烯酸樹脂(A)、與纖維素酯樹脂(B) 共計15〜45質量%之範圍爲佳。於溶解中或後之摻混液中 加入添加劑且溶解及分散後,以濾材過濾,脫泡並以送液 泵送至下一步驟。 過濾爲使用捕集粒徑 0.5〜5 μιη,且濾水時間 © l〇~25sec/100毫升之濾材爲佳。 此方法中,可將粒子分散時殘存的凝集物和主摻混液 • 添加時發生的凝集物,使用捕集粒徑〇.5~5 μιη,且濾水時 間10~2 5 sec/100毫升之濾材僅將凝集物除去。主摻混液中 粒子的濃度亦比添加液十分微薄,故過濾時亦無凝集物彼 此爲黏住且濾壓急劇上升。 圖1爲模式性示出本發明較佳之溶液流涎製膜方法的 摻混液調製步驟、流涎步驟及乾燥步驟的—例圖。 必要之情形爲由丙烯酸粒子裝入鍋41以過減器44除 -39- 200932760 去大的凝集物’並且送液至貯存鍋42。其後’由貯存鍋 42往主摻混液溶解鍋1添加丙烯酸粒子添加液。 其後,主摻混液爲以主過濾器3過濾,並於其中將紫 外線吸收劑添加液由1 6以流線內添加。 許多情形,於主摻混液中含有1〇〜50質量%左右之返 材。返材中含有丙烯酸粒子,於此情形中,配合返材之添 加量控制丙烯酸粒子添加液的添加量爲佳。 ❹ 於含有丙烯酸粒子的添加液中,含有0.5〜10質量%丙 烯酸粒子爲佳,且以含有1〜1〇質量%爲更佳,含有1〜5質 量%爲最佳。 若爲上述範圍內,則添加液爲低黏度且易於操作,易 於添加至主摻混液故爲佳。 所謂返材,爲使用將光學薄膜予以細粉碎之物,於光 學薄膜製膜時發生之薄膜兩側部分的切落物、和以擦傷出 現細片的光學薄膜原材。 © 又,預先將丙烯酸樹脂、纖維素酯樹脂、視情形之丙 " 烯酸粒子混練成九狀物者,亦較佳使用。 2)流涎步驟 將摻混液透過送液泵(例如,加壓型定量齒輪泵)送 液至加壓型板30,並於無限移送之無端金屬帶31,例如 不銹鋼帶、或迴轉之金屬鼓等之金屬支持體上的流涎位置 ,由加壓型板縫中流涎摻混液的步驟。 以可調整型板之管嘴部分之狹縫形狀、膜厚容易均勻 -40- 200932760 的加壓型板爲佳。加壓型板有衣架型板和τ型板,均爲較 佳使用。金屬支持體的表面呈現鏡面。爲了提高製膜速度 而在金屬支持體上設置2個加壓型板,將摻混量分割並且 重疊亦可。或者以同時流涎複數之摻混液的共同流涎法取 . 得層合構造的薄膜亦佳。 3)溶劑蒸發步驟 © 將捲材(於流涎用支持體上流涎摻混液,所形成的摻 混膜稱爲捲材)於流涎用支持體上加熱,令溶劑蒸發的步 驟。 令溶劑蒸發上,有由捲材側吹風之方法及/或由支持 體的裏面以液體傳熱的方法、以輻射熱由表裏傳熱的方法 等,以裏面液體傳熱方法爲乾燥效率良好且爲佳。又,亦 較佳使用組合其之方法。將流涎後之支持體上的捲材於 40~100°C之氛圍氣下,於支持體上乾燥爲佳。維持於 © 40〜10CTC之氛圍氣下,將此溫度的溫風接觸至捲材上面或 • 以紅外線等之手段予以加熱爲佳。 . 由面品質、透濕性、剝離性之觀點而言,於30~120 秒鐘以內將該捲材由支持體剝離爲佳。 4)剝離步驟 將金屬支持體上蒸發溶劑的捲材,以剝離位置予以剝 離的步驟。被剝離的捲材被送至下一步驟。 金屬支持體上之剝離位置中的溫度較佳爲10〜40 °C, -41 - 200932760 更佳爲1 1〜3 0 °C。 另外,剝離時刻之金屬支持體上捲材剝離時的殘留溶 劑量,根據乾燥條件之強弱、金屬支持體的長度等在 5 0〜120質量%之範圍剝離爲佳,但於殘留溶劑量爲更多之 . 時刻剝離時,若捲材過軟,則損害剝離時平面性,易因剝 離張力而發生不勻和縱紋,故配合經濟速度和品質決定剝 離時的殘留溶劑量。 〇 捲材的殘留溶劑量爲以下式定義。 殘留溶劑量(% )=(捲材之加熱處理前質量-捲材之 加熱處理後質量)/ (捲材之加熱處理後質量)X100 另外,測定殘留溶劑量時的加熱處理,爲表示以1 1 5 °C進行1小時的加熱處理。 剝離金屬支持體與薄膜時的剝離張力通常爲 © 196〜245N/m,於剝離時易弄皺時,以190N/m以下之張力 • 剝離爲佳,更且,以可剝離之最低張力〜166.6N/m,其次 - ,以最低張力~1 37.2N/m剝離爲佳,特佳爲以最低張力 〜ΙΟΟΝ/m剝離。 於本發明中,令該金屬支持體上之剝離位置中的溫度 爲-50〜40°C爲佳,且以10〜40°C爲更佳,以15~30°C爲最 佳。 5 )乾燥及延拉步驟 -42- 200932760 剝離後,使用將捲材交互通過乾燥裝置內配置複數的 輥並且搬送的乾燥裝置35,及/或以夾子夾住捲材兩端予 以搬送的拉幅機延拉裝置34,將捲材乾燥。 乾燥手段一般爲於捲材兩面吹以熱風,但亦可接觸微 _ 波代替風加熱之手段。過度的急劇乾燥容易損害加工薄膜 的平面性。以高溫之乾燥爲進行至殘留溶劑爲8質量%以 下。通過全體,乾燥大約以 40〜25 0 °C進行。特別以 〇 40~16(TC乾燥爲佳。 使用拉幅機延拉裝置時,利用經由拉幅機的左右把持 手段,將薄膜的把持長度(把持開始至把持終了爲止的距 離)可左右獨立控制的裝置爲佳。又,於拉幅步驟中,爲 了改善平面性而故意作成具有不同溫度的區域亦爲佳。 又,於不同的溫度區域間,以不會引起各個區域的干 擾下,設置中間區亦佳。 另外,延拉操作亦可分成多階段實施,且於流涎方向 〇 、寬軸方向上實施雙軸延拉亦可。又,於進行雙軸延拉時 可同時進行雙軸延拉,且亦可階段性實施。 . 此時,所謂階段性,例如,逐次進行延拉方向的不同 延拉亦可,且將同一方向的延拉分成多階段,且不同方向 的延拉可於其任一階段中加入。即,亦可爲如下之延拉步 驟。 •於流涎方向上延拉-於寬軸方向上延拉-於流涎方向 上延拉·於流涎方向上延拉 •於寬軸方向上延拉·於寬軸方向上延拉-於流涎方向 -43- 200932760 上延拉-於流涎方向上延拉 又,於同時雙軸延拉上’亦包含於一方向上延拉,並 於另一方緩和張力令其收縮之情形。同時雙軸延拉之較佳 的延拉倍率爲寬軸方向、長軸方向均爲xl.01倍〜xl.5倍之 _ 範圍。 進行拉幅時之捲材的殘留溶劑量,於拉幅開始時爲 20~ 100質量%爲佳,且捲材的殘留溶劑量爲10質量%以下 〇 爲止一邊掛於拉幅機一邊進行乾燥爲佳,更佳爲5質量% 以下。 進行拉幅時的乾燥溫度爲 30~ 160 °C爲佳,且以 5 0~150°C爲更佳,以70~140°C爲最佳。 於拉幅步驟中,氛圍氣之寬軸方向的溫度分佈少,就 提高薄膜之均勻性的觀點爲佳,於拉幅步驟之寬軸方向的 溫度分佈爲±5°C以內爲佳,以±2°C以內爲更佳,且以±1°C 以內爲最佳。 ❿ - 6)捲取步驟 . 於捲材中之殘留溶劑量爲2質量%以下之後,以光學 薄膜型式以捲取機37予以捲取的步驟,令殘留溶劑量爲 0.4質量%以下則可取得尺寸安定性良好的薄膜。特別以 0.00〜0.10質量%捲取爲佳。 捲取方法若使用一般所用者即可,可爲定轉矩法、定 張力法、錐形張力法、內部應力一定的程式張力控制法等 ,若使用此些方法即可。 -44 - 200932760 本發明之光學薄膜爲長形薄膜爲佳,具體而言,表示 100m〜5000m左右者,通常,以輥狀提供形態者。又,薄 膜的寬度爲1.3〜4m爲佳,且以1.4〜2m爲更佳。 本發明之光學薄膜的膜厚並無特別限制,於使用後述 之偏光板保護薄膜時以20〜2 00 μιη爲佳,且以25~100 μηι 爲更佳,以30〜80 μιη爲特佳。 Φ 〔偏光板〕 將本發明之光學薄膜使用作爲偏光板用保護薄膜時, 可依一般方法製作偏光板。於本發明之光學薄膜的裏面側 設置黏著層’並於碘溶液中浸漬延拉製作之偏光子的至少 一面貼合爲佳。
於另一面使用本發明之光學薄膜,或使用其他之偏光 板保護薄膜亦可。例如’市售的纖維素酯薄膜(例如, Konica-Minolta Tech KC8UX、KC4UX、KC5UX、KC8UY © 、KC4UY、KC12UR、KC8UCR-3、KC8UCR-4、KC8UCR-5 、KC8UE、KC4UE、KC4FR-3、KC4FR-4、KC4HR-1、 • KC 8 U Y-H A、KC 8UX-RH A,以上 Konica Minolta Opt (股 )製)等。 偏光板之主要構成要素的偏光子,係僅通過一定方向 之偏波面光的元件’現在已知的代表性偏光膜爲聚乙烯醇 系偏光薄膜’其爲令聚乙烯醇系薄膜以碘染色者、和以二 色性染料染色者。 偏光子爲使用聚乙烯醇水溶液製膜,令其單軸延拉並 -45- 200932760 染色,或於染色後單軸延拉後,較佳以碘化合物進行耐久 性處理者。 上述黏著層所用之黏著劑爲於黏著層的至少一部分, 中,使用25°C之貯藏彈性率爲l.〇xl〇4Pa〜1.0xl09Pa之範 _ 圍的黏著劑爲佳,且於塗佈黏著劑,並且貼合後經由各種 化學反應形成高分子量體或交聯構造的硬化型黏著劑爲適 於使用。 〇 具體例可列舉例如,胺基甲酸酯系黏著劑、環氧系黏 著劑、水性高分子-異氰酸酯系黏著劑、熱硬化型丙烯酸 黏著劑等之硬化型黏著劑、濕氣硬化胺基甲酸酯黏著劑、 聚醚甲基丙烯酸酯型、酯系甲基丙烯酸酯型、氧化型聚醚 甲基丙烯酸酯等之厭氣性黏著劑、氰基丙烯酸酯系之瞬間 黏著劑、丙烯酸酯與過氧化物系的二液型瞬間黏著劑等。 上述黏著劑可爲一液型,且亦可於使用前混合使用二 液以上之型。 〇 又,上述黏著劑爲以有機溶劑作爲媒體的溶劑系,且 ' 亦可爲水作爲主成分的媒體之乳液型、膠體分散液型、水 . 溶液型等之水系,並且爲無溶劑型亦可。上述黏著劑液的 濃度若根據黏著後之膜厚、塗佈方法、塗佈條件等而適當 決定即可,通常爲0.1~50質量%。 〔液晶顯示裝置〕 將貼合本發明光學薄膜的偏光板裝入液晶顯示裝置, 則可作爲各種辨識性優良的液晶顯示裝置,特別較佳使用 -46- 200932760 於大型的液晶顯示裝置和數碼電子看板等之 晶顯示裝置。本發明之偏光板爲透過前述ϋ 液晶元件。 本發明之偏光板較佳使用反射型、穿遠 LCD 或 ΤΝ 型 ' STN 型、OCB 型、ΗΑΝ 型 型、MVA型)、IPS型(亦包含FFS方式) 方式的LCD。特別於畫面爲30吋以上,特 0 吋之大畫面的顯示裝置中,於畫面周邊部亦 此效果爲長期維持。 又,具有色斑、閃耀和波浪不勻少,即 亦不會令眼睛疲勞的效果。 〔實施例〕 以下,列舉實施例具體說明本發明,但 定於此。 ' 實施例1 . 〔丙烯酸樹脂之調製〕 以下之丙烯酸樹脂A1-A7、及MSI、2 法調製。 A1 ··單體質量比(MMA : MA = 98 : 2) A2 :單體質量比(MMA : MA = 97 : 3 ) A3 :單體質量比(MMA : MA = 97 : 3 ) A4 :單體質量比(MMA : MA = 97 : 3 ) 屋外用途的液 著層等貼合至 型、半穿透型 、VA 型(PVA 等之各種驅動 別爲30吋〜5 4 無飛白等,且 使長時間鑑賞 本發明不被限 爲根據公知方 ' Mw70000 、Mwl60000 、Mw350000 、Mw5 5 0000 -47- 200932760 A5:單體質量比(MMA: MA = 97: 3) 、Mw800000
A6 :單體質量比(MMA : MA = 97 : 3 ) 、Mw930000 A7 :單體質量比(MMA : MA = 94 : 6 ) 、MwllOOOOO MSI:單體質量比(MMA : ST = 60 : 40 ) 、MwlOOOOO MS2 :單體質量比(MMA : ST = 40 : 60 )、MwlOOOOO MMA :甲基丙嫌酸甲酯 MA :丙嫌酸甲酯 ❹ ST :苯乙烯 (A8之合成) 首先,如下處理調製甲基丙烯酸甲酯/丙烯醯胺共聚 物系懸浮劑。 甲基丙烯酸甲酯 20質量份 丙烯醯胺 80質量份 過硫酸鉀 0.3質量份 〇 離子交換水 1 500質量份 * 將上述裝入反應器中,一邊以氮氣將反應器中更換, . 一邊令單體完全轉化成聚合物爲止,於70°C中保持並進行 反應。將所得之水溶液作成懸浮劑。於容量爲5公升,具 備擋板及Faudra型攪拌翼的不銹鋼製壓熱鍋中,供給上 述懸浮液0.05質量份溶解於離子交換水165質量份的溶 液,並一邊以氮氣更換系內一邊以400rpm攪拌。 其次,將下述裝入組成的混合物質一邊攪拌反應系一 邊添加。 -48- 200932760 2 7質量份 73質量份 1.2質量份 0.4質量份 甲基丙烯酸 甲基丙烯酸甲酯 第三-十二烷基硫醇 2,2’·偶氮雙異丁腈 添加後,升溫至70°C,於內溫到達70°C時視爲聚合 起始時刻,保持180分鐘,進行聚合。 其後,隨著通常之方法,進行反應系的冷卻、聚合物 〇 之分離、洗淨、乾燥,取得珠粒狀的共聚物。此共聚物的 聚合率爲97%,重量平均分子量爲13萬。 於此共聚物中配合0.2質量%添加劑(NaOCH3 ),並 使用雙軸壓出機(TEX30 (日本製鋼公司製、L/D = 44.5 ) ,由漏斗部以10公升/分鐘之份量一邊吹掃氮,一邊以螺 桿迴轉數lOOrpm、原料供給量5kg/小時、汽缸溫度290°C 進行分子內環化反應,製作九狀物,並以8 0 °C真空乾燥8 小時取得丙烯酸樹脂A8。丙烯酸樹脂A8之重量平均分子 Ο 量(Mw)爲 130000、Tg 爲 140°C。 * 將專利文獻3 (特開2005-1 46084 )實施例1記載之 • 丙烯酸樹脂,以專利文獻3之(0068 )〜(0070 )項記載 之方法的同樣方法調製,使用作爲專利文獻3之1A。專 利文獻3之1A的丙烯酸樹脂的重量平均分子量爲244000 〇 將專利文獻5(特開2003 - 1 2 8 59 )之實施例記載的聚 合物1,以專利文獻5之(0087 )項記載之_方法的同樣方 法調製,使用作爲專利文獻5之聚合物1。專利文獻5之 -49 - 200932760 聚合物1的重量平均分子量爲5000。 其他,使用以下之市售的丙烯酸樹脂。
Dianal BR80(三菱麗昂(股)製)MW95 0 00 Dianal BR83 (三菱麗昂(股)製)Mw40000 DianalBR85(三菱麗昂(股)製)Mw280000 Dianal BR88(三菱麗昂(股)製)Mw4 8 0 000 80N (旭化成 Chemicals (股)製)MwlOOOOO 0 上述市售之丙烯酸樹脂中之分子中的MMA單位比例 均爲90質量%以上99質量%以下。 〔光學薄膜之製作〕 〈光學薄膜1之製作〉 (摻混液組成1 )
Dianal BR8 5(三菱麗昂(股)製) 70質量份 纖維素酯(纖維素醋酸酯丙酸酯 醯基總取代度 Ο 2.75 、乙醯基取代度0.19、丙醯基取代度2.56、 ' Mw = 200000 ) 30 質量份 .二氯甲烷 300質量份 乙醇 4 0質量份 將上述組成物一邊加熱一邊充分溶解’製作摻混液。 (丙烯酸樹脂薄膜之製膜) 將上述製作之摻混液,使用帶流涎裝置’以溫度22 °C 、2m寬之不銹鋼帶支持體上均勻流诞。以不銹鋼帶支持 -50- 200932760 體,令溶劑蒸發至殘留溶劑量爲1 〇〇%爲止,並以剝離張 力162Ν/Π1由不銹鋼帶支持體上剝離。 將剝離的丙烯酸樹脂捲材於35 °C下令溶劑蒸發,並以 1.6m寬切出’其後,以拉幅機一邊於寬度方向上延拉 , 倍’ 一邊以135 °C之乾燥溫度乾燥。此時以拉幅機開始延 拉時的殘留溶劑量爲10%。 以拉幅機延拉後,以130°C進行5分鐘緩和後,一邊 © 以多數輥於120°C、140°C之乾燥區搬送一邊令乾燥終了, 並以1.5m寬切出,於薄膜兩端施以寬lOmin高度5 μηι的 滾花加工,並以初期張力220N/m、終張力1 ΙΟΝ/m於內徑 15.24公分核心捲繞,取得丙烯酸樹脂薄膜的光學薄膜1 〇 由不銹鋼帶支持體的迴轉速度和拉幅機的運轉速度所 算出的MD方向延拉倍率爲1.1倍。 表1中記載之光學薄膜1的殘留溶劑量爲0.1 %,膜厚 ❿ 爲60μιη、捲長爲4000m。 .〈光學薄膜2〜50之製作〉 於光學薄膜1之製作中,除了將丙烯酸樹脂(A)、 纖維素酯樹脂(B )的種類和組成比,以表1及表2記載 般取代以外,同樣處理製作光學薄膜2~5 0。 〇 ct 又’表1、表2記載之纖維素酯樹脂的醯基,ac爲表 示乙醯基,pr爲表示丙醯基,bu爲表示丁醯基、pen爲表 示戊醯基’ bz爲表示苯甲醯基,hep爲表示庚醯基 -51 - 200932760 爲表示辛醯基,ph爲表示酞基。 〈光學薄膜5 1之製作〉 於上述光學薄膜1之製作中,除了將摻混液組成變更 ^ 成下述以外,同樣處理,製作丙烯酸樹脂薄膜之光學薄膜 51 ° © (摻混液組成液5 1 )
Dianal BR8 5(三菱麗昂(股)製) 70質量份 纖維素酯(纖維素醋酸酯丙酸酯 醯基總取代度 2.75、乙醯基取代度 0.19、丙醯基取代度 2.56、 Mw = 200000 ) 30 質量份 二氯甲烷 140質量份 甲苯 200質量份 又,所製作之光學薄膜51的玻璃轉換溫度,使用差 ❹ 示掃描熱量測定器(Perkin Elmer公司製DSC-7型)測定 • 時,於Tgl: l〇5°C、Tg2: 145°C二處察見波峰,可知丙 • 烯酸樹脂(A)與纖維素酯樹脂(B)爲以非相溶狀態存在 -52- 200932760 o o 肇 igl 1 g— al
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OS 5 -54- 200932760 《評價方法》 關於所得之光學薄膜1〜51 ’實施下列評價。 (霧度:對比度影響大之透明性評價) 對於上述製作之各個薄膜試料,將薄膜試料1枚根據 JISK-7136,使用霧度計(NDH 2000型、日本電色工業( 股)製)測定。 〇 (張力軟化點:耐熱性評價) 使用 Tensilon試驗機(ORIENTEC公司製、RTC_ 1 225A ),進行如下述之評價。 將光學薄膜以120mm (縱)xlOmm (寬)切出,一邊 以10N之張力拉引一邊以30°C/分鐘之升溫速度繼續升溫 ,測定3次成爲9N時的溫度,並算出其平均。 〇 (延性破壞:脆性評價) • 將光學薄膜以100mm (縱)XlOmm (寬)切出,並將 . 縱方向的中央部以頂部折彎、底部折彎二處分別各折彎1 次,此評價測定3次,並以下述基準評價。另外,此處評 價之折斷,爲表示分裂且分離成2個以上之片。 〇:3次均無折斷 X : 3次中至少折斷1次 (薄膜變形:長期使用中的耐熱性評價) -55- 200932760 將各光學薄膜於90t、DRY (相對濕度5%RH以下) 之氛圍氣下放置1〇〇〇小時後,以目視觀察薄膜變形的程 度,並以下述基準評價。 〇:完全無薄膜變形 △:察見薄膜變形 « X:察見顯著的薄膜變形 〇 (相對於濕度變化之尺寸變化:耐濕性評價) 對所製作之光學薄膜的流涎方向,將二處加以記號( 十字)並以60°C、90%RH處理1 000小時,並以光學顯微 鏡測定處理前和處理後的記號(十字)距離,以下述基準 加以評價。 尺寸變化率(% ) =〔 ( al -a2 ) /al〕xl 00 © 式中,al爲表示熱處理前的距離,a2爲表示熱處理 ' 後的距離。 〇:未達0.3 % △ : 0 · 3 %以上、未滿0 · 5 % X : 〇 . 5 %以上 (切割性:評價製造適性) 使用輕荷重拉裂試驗機(東洋精機公司製)拉裂各光 學薄膜,並且如下評價。 -56- 200932760 〇:拉裂面非常光滑,且,非常直的裂開 △:拉裂面稍有變形,但非常直的裂開 X:拉裂面頗爲變形,無法非常直的裂開 , (薄膜外觀:評價製造適性) 關於所製作之光學薄膜,以目視評價薄膜外觀,並且 根據下列基準評價。 © 〇:爲非常平滑的平面性 △:稍有吊起和起皺,可確認臺階 X:清楚吊起和起皺,可確認臺階 (作爲液晶顯示裝置之特性評價) 〈偏光板之製作〉 將各光學薄膜作爲偏光板保護薄膜的偏光板,如下處 理製作。 © 將厚度120 μιη之長形輥聚乙烯醇薄膜,浸漬於含有 • 碘1質量份、硼酸4質量份之水溶液100質量份中,並於 . 5(TC下於搬送方向上延拉5倍製作偏光膜。 其次,於此偏光膜之單面使用丙烯酸接黏劑,對實施 例1所製作之光學薄膜1施以電暈處理後,貼合。 更且於偏光膜的另一面貼合經鹼化處理之相位差薄膜 Konica-Minolta公司製KC8UCR-5,乾燥製作偏光板P1。 同樣處理使用光學薄膜2~51製作偏光板P2-P51。 使用本發明之光學薄膜的偏光板爲薄膜切割性優,且 -57- 200932760 易加工。 〈液晶顯示裝置之製作〉 使用上述製作之各偏光板,進行光學薄膜的顯示特性 • 評價。 剝開Sharp (股)製32吋電視AQ-32AD5之預先貼合 的雨面偏光板,並將上述製作之偏光板分別以KC8UCR-5 φ 爲液晶元件之玻璃面側般,且,與預先貼合之偏光板於同 一方向朝向吸收軸般貼合,分別製作液晶顯示裝置。 (視野角變動:作爲偏光板保護薄膜之耐熱、耐濕性評價 ) 使用如上處理所製作之液晶顯示裝置1〜51進行下述 之評價。 於 23 °C、55%RH之環境,使用 ELDIM公司製 EZ-〇 Contrast 160D進行液晶顯示裝置的視野角測定》接著將 • 上述偏光板以60°C、90%RH處理1 000小時者同樣測定, .並以下述基準以3階段評價。 〇:視野角完全無變動 △:稍微察見視野角變動 X :視野角變動大 (彩色移位:作爲偏光板保護薄膜之耐熱、耐濕性評價) 關於上述製作之液晶顯示裝置1〜51,以 23 °c、 -58- 200932760 55%RH之環境下令顯示器爲黑色顯示,並由傾斜45°之角 度觀察。接著將上述偏光板以60°C、90%RH處理1 00 0小 時者同樣觀察,並以下述基準評價色變化。 〇:完全無色變化 _ △:稍微察見色變化 X :色變化大 上述評價之結果示於表3、表4。 〇 ❿ -59- 200932760
μιια ο ο 〔i〕 & n m 长 鼷 装 _ 〇 < X I <3 I X I I 〇 I I I I I 〇 I < 〇 I <3 I X I I m C ΒΠ 曠 〇 < X 〇 <1 X 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 <3 〇 〇 <3 〇 〇 <1 <1 1 X < 〇 擊 m 嫩 薄膜外觀 〇 〇 〇 〇 〇 〇 <] <1 <1 〇 〇 〇 < < < 〇 < < 〇 < <3 <3 X <1 〇 切割性 〇 <] X 〇 〇 〇 〇 X <3 〇 〇 〇 〇 〇 < 〇 〇 X 〇 < X < X 〇 〇 薄膜變形 〇 < <] 〇 〇 〇 < 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 <3 〇 < < 〇 < 〇 〇 尺寸變化 〇 <] X 〇 〇 〇 X <1 < 〇 〇 〇 < 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 < 〇 〇 延性破壞 〇 〇 X 〇 〇 0 〇 X 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X 〇 X 〇 〇 3 g ·—ί s i—l CO rH s «-Η r*H oo 3 S 00 rH 2 r-< 125 3 125 120 j 3 S ^4 s s •H 123 122 霧度 (%) 0.22 0.22 0.22 I 0.29 0.43 0.56 I 1.20 | 0,27 0.28 0.27 0.25 0.26 0.33 0.52 0.77 041 0.84 | Jo 0.30 | 0.81 | 1.56 0.45 3.70 | 0.68 | 0.30 | : 尤学溥膜 編號 r—i CQ CO 寸 in CD 00 ¢3) o CO ΙΩ C^j 00 2 § -60- 200932760
ο ο 〔ί〕 幽 m 鼷 嚙 色彩位移 < 〇 < <i 0 X X 〇 <3 < < < <3 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 <1 X X X m <3 〇 <3 <l 0 X X 〇 〇 〇 <1 < 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 0 X X m » m 呆 薄膜外觀 < 〇 〇 〇 〇 〇 <3 〇 〇 〇 〇 〇 <1 〇 〇 〇 〇 〇 〇 < < ο <1 〇 〇 <1 切割性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X 〇 X X <1 <1 <3 0 < 〇 〇 < <3 < <1 0 X X < X 薄膜變形 〇 〇 <3 <3 <ι X < 〇 〇 〇 <] 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 <3 〇 < 尺寸變化 <1 <] <3 Ο < X X 〇 0 <1 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 0 〇 〇 〇 〇 〇 < X X 延性破壞 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X 〇 X X 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X X 〇 X m Up in CO rH Ο *Η Ο τ—I § I™ί ο »Η •Η ιη r-| ο § 119 s 1-H 120 135 123 s rH 123 122 ¢5 i—t 闵 〇 ψ-i s iH §? 霧度 (%) | 0.62 0.29 0.58 0.47 :0.52 0.39 CO 0.29 0.32 0.33 0.89 0.48 0.33 0.31 0.47 0.25 0.26 0.35 0.36 0.51 0.64 | 0.77 | 0.31 0.35 | 0.43 | 0.63 I I 光學薄膜 編號 8 c5 ! σ> C*5 另 ?3 I κο ¢0 C? LO C0 1 1 卜1 CO π 00 CO 1 5 Ί 5 s in -61 - 200932760 如表3及表4所記載般,本發明之光學薄膜爲低吸濕 性’透明且高耐熱性’顯示出改善脆性優良的特性。又, 使用本發明之光學薄膜所製作的偏光板、液晶顯示裝置爲 顯示辨識性和彩色位移優良的特性。 實施例2 〔丙烯酸粒子之調製〕 〇 〈丙烯酸粒子(C1)之調製〉 於內容積60公升之附迴流冷卻器的反應器中,投入 離子交換水38_2公升、二辛基磺基琥珀酸鈉ΐπ.6克,一 邊以25 Or pm之迴轉數攪拌,一邊於氮氛圍氣下升溫至75 °C,作成事實上無氧影響之狀態。投入APS 0.36克,攪 拌 5分鐘後一倂添加MMA 1 657克、BA 21.6克、及 ALMA 1·68克所構成之單體混合物,檢測出發熱波峰後再 保持20分鐘令最內硬質層的聚合完成。 © 其次,投入APS 3.48克,攪拌5分鐘後歷120分鐘
• 連續添加 BA 8105 克、PEGDA ( 200 ) 3 1.9 克、及 ALMA . 264.0克所構成之單體混合物,添加終了後再保持120分 鐘,令軟質層的聚合完成。 其次,投入APS 1.32克,攪拌5分鐘後歷20分鐘連 續添加MMA 2106克、BA 201.6克所構成之單體混合物’ 添加終了後再保持20分鐘令最外硬質層1的聚合完成。 其次,投入APS 1.32克,5分鐘後歷20分鐘連續添 力口 MMA 3148克、BA 201.6克、及n-OM 10.1克所構成之 -62- 200932760 單體混合物,添加終了後再保持20分鐘。其次於9 5 °C升 溫並保持60分鐘,令最外硬質層2的聚合完成。 將如此處理所得之聚合物膠乳,投入3質量%硫酸鈉 溫水溶液中,令其鹽析、凝固,其次,重複脫水、洗淨後 , 乾燥,取得三層構造的丙烯酸粒子(C1)。以吸光度法求 出平均粒徑爲lOOnm。 上述之縮寫分別爲下述材料。 〇 MMA ;甲基丙烯酸甲酯 MA ;丙烯酸甲酯 BA ;丙烯酸正丁酯 ALMA ;甲基丙烯酸烯丙酯 PEGDA ;聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量20 0) n-OM ;正辛基硫醇 APS ;過硫酸銨 〇 ’ 〔光學薄膜之製作〕 〈光學薄膜38-1〜38-6之製作〉 (摻混液組成)
Dianal BR80 (三菱麗昂(股)製) 66.5質量份 纖維素酯(纖維素醋酸酯丙酸酯 乙醯基總取代度 2.75、乙醯基取代度 0.19、丙醯基取代度 2.56、 Mw=100000 ) 28.5 質量份 上述調製之丙烯酸粒子(C1) 20質量份 -63- 200932760 二氯甲烷 300質量份 乙醇 40質量份 將上述組成物’一邊加熱一邊充分溶解,製作摻混液 〇 . 其次’同實施例1記載之光學薄膜38之製造方法處 理,製作光學薄膜38-1。 以下,除了將丙烯酸樹脂(A)、纖維素酯樹脂(B) 〇 、丙烯酸粒子(c ) ’組成比如表5記載般取代以外,同 光學薄膜38之製造方法處理,製作光學薄膜38_2〜38-6。 又,光學薄膜38-5爲以C2 Metabrene W-341 (三菱 麗昂公司製)代替丙烯酸粒子C1,光學薄膜38-6爲以單 層構造之MR-2G (綜硏化學公司製)使用作爲C3。 表5 光學薄膜編號 組成比(質量份) (A)/(B)/(C) 丙烯Ϊ 爱粒子 編號 粒子之構造 38 70/30/- 38-1 66.5/28.5/5.0 C1 3層核殼構造 38-2 69.9/29.9/0.2 C1 3層核殼構造 38-3 56.0/24.0/20.0 C1 3層核殻構造 38-4 45.0/20.0/35.0 C1 3層核殼構造 38-5 69.7/29.6/0.7 C2 3層核殼構造 38-6 66.5/28.5/5.0 C3 單層構造 《評價方法》 對於所得之光學薄膜38-1〜38-6實施下列評價。 -64 - 200932760 (樹脂與粒子之狀態:相溶/非相溶) 關於所製作之光學薄膜38-1,測取12: 再溶解於上述組成之二氯甲院/乙醇溶劑並g 解、分散並使用具有0.1 μιη孔徑之PTFE . Τ010Α ( ADVANTEC公司製)過濾,將過濾^ 乾燥後測量重量,爲1.8克。 又,令此不溶物再度於溶劑中分散,使戶 〇 Maruban公司製)測定粒度分佈時,於〇. 1 〇〜 察見分佈。 由上述,可知添加之丙烯酸粒子(C)的 上爲以不溶物型式殘存,可知光學薄膜中丙 )爲以非相溶狀態存在。 同樣地’對於光學薄膜38-2~38-6進行Γ ,與3 8 -1同樣。 對於此些試料,進行與實施例1同樣之ΐ © 結果示於表6。 :薄膜試料, 拌,充分溶 製的膜濾器 不溶物充分 Maruban ( .2 0 μ m附近 90質量%以 I酸粒子(C 樣之測定時 價,所得之 -65- 200932760 ο ο 〔9谳〕 液晶顯示裝置評價 彩色位移 <1 〇 <] < < 〇 視野角變化 〇 〇 〇 〇 < 〇 〇 n m 薄膜外觀 <] 〇 < < < 〇 < 棚性 1_ 〇 <] 〇 〇 < 〇 薄膜變形 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 濉 ίί 延性破壞 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 張力軟化點 CC ) 1-H 00 ON cs 1—H o 卜 卜 霧度 (%) m ο m ο m m 〇 JO o o CO 〇 m O Η"1 IE I 非相溶 非相溶 非相溶 非相溶 非相溶 非相溶 光學薄膜 編號 οο m I 00 CN 1 00 ΓΟ 00 00 m 00 1 00 m -66- 200932760 如上述’於本發明之光學薄膜中再添加丙烯酸微粒子 時,雖然透明性(霧度)有若干降低,但薄膜的切割性和 外觀、液晶顯示裝置之視野角變動和色彩位移可更加改善 實施例3 調製光學薄膜5之摻混液時,除了添加下述紫外線吸 ❹ 收劑以外,同實施例1製作光學薄膜5-1、5-2,且同實施 例1製作液晶顯示裝置。 5-1 : Chinun 109 ( Ciba Specialty Chemicals (股)製) 1.5質量份
Chinun 171 ( Ciba Specialty Chemicals (股)製) 〇. 7質量份 5-2 : LA-31 ( ADEKA (股)製) 1.5 質量份 所得之液晶顯示裝置,更且爲視野角變動及色彩位移 © 優良。 • 如上述,即使使用本發明之光學薄膜時亦可適當添加 先前之偏光板保護薄膜所用之添加劑,又,由此所製作的 偏光板、液晶顯示裝置更且顯示出辨識性和色彩位移優良 的特性。 【圖式簡單說明】 圖1爲模式性示出本發明所用之溶液流涎製膜方法之 調製摻混液步驟、流涎步驟及乾燥步驟圖。 -67- 200932760 ’ 【主要元件符號說明】 1 :溶解鍋 3、 6、 12、 15:過濾器 4、 13 :貯存槽 5、 14 :送液泵 8、16 :導管 © 1 〇 :紫外線吸收劑裝入鍋 20 :合流管 2 1 :混合機 30 :型板 31 :金屬支持體 32 :捲材 3 3 :剝離位置 3 4 :拉幅機位置 © 35 :輥乾燥裝置 • 4 1 :粒子裝入鍋 42 :貯存槽 43 :泵 44 :過濾器 -68-

Claims (1)

  1. 200932760 十、申請專利範圍 I ~種光學薄膜,其特徵爲將丙烯酸樹脂(A)與纖 維素醋樹脂(B )以95 : 5至30 : 70之質量比,且以相溶 狀態含有, . 前述丙烯酸樹脂(A)的重量平均分子量Mw爲 8 0 0 0 0以上, « 該纖維素酯樹脂(B)之醯基的總取代度(τ)爲2.0 © 以上、3.0以下’碳數爲3以上、7以下之醯基的取代度 爲1.2以上、3.0以下’該纖維素酯樹脂(B)的重量平均 分子量Mw爲75000以上。 2·如申請專利範圍第1項之光學薄膜,其中前述纖 維素酯樹脂(B)之碳數爲3以上、7以下以外之醯基的 取代度總和爲1 . 3以下。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之光學薄膜,其 中前述纖維素酯樹脂(B)之碳數爲3以上、7以下之醯 〇 基的取代度總和爲2.00以上。 4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之光學 薄膜,其中前述纖維素酯樹脂(B)之醯基的總取代度(T )爲2.5以上、3.0以下。 5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之光學 薄膜,其中前述丙烯酸樹脂(A)爲於分子內具有50質量 %以上、99質量%以下之甲基丙稀酸甲酯單位的丙烯酸樹 脂。 6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項之光學 -69- 200932760 薄膜,其中前述丙烯酸樹脂(A)與纖維素酯樹脂(B)的 質量比爲95: 5至50: 50之範圍內。 7. 如申請專利範圍第6項之光學薄膜,其中前述丙 烯酸樹脂(A)與纖維素酯樹脂(B)之質量比爲80: 20 至60 : 40之範圍內。 8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之光學 * 薄膜,其中前述丙烯酸樹脂(A)之重量平均分子量Mw 0 爲80000以上、10000 00以下之範圍內。 9. 如申請專利範圍第8項之光學薄膜,其中前述丙 烯酸樹脂(A)的重量平均分子量Mw爲100000以上、 500000以下之範圍內。 10. 如申請專利範圍第9項之光學薄膜,其中前述丙 烯酸樹脂(A)的重量平均分子量Mw爲1 50000以上、 400000以下之範圍內。 11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項之光 ® 學薄膜,其中前述纖維素酯樹脂(B)的重量平均分子量 * Mw爲75000以上、300000以下之範圍內。 12. 如申請專利範圍第11項之光學薄膜,其中前述 纖維素酯樹脂(B )的重量平均分子量Mw爲1 00000以上 、240000以下之範圍內。 13. 如申請專利範圍第1項至第12項中任一項之光 學薄膜,其中前述光學薄膜爲相對於構成該薄膜之樹脂總 質量,含有0.5質量°/❶以上、30質量%以下之丙烯酸粒子 (C)。 -70- 200932760 14. 如申請專利範圍第1項至第13項中任一項之光 學薄膜’其中膜厚爲20 μιη以上、200 μιη以下,被使用 作爲偏光板保護薄膜。 15. —種偏向板’其特徵爲使用如申請專利範圍第i 項至第14項中任一項之光學薄膜。 9 16. —種液晶顯示裝置’其特徵爲使用如申請專利範 圍第1項至第14項中任一項之光學薄膜。 〇 17. —種如申請專利範圍第1項至第14項中任一項 之光學薄膜之製造方法,其特徵爲將含有丙烯酸樹脂(A )和纖維素酯樹脂(B)和溶劑之摻混液予以溶液流涎。 〇 -71 -
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