JPS58212938A - 透明フイルムまたはシ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透明フィルムまたはシートに関し、詳細には耐
湿性、耐熱性、ヤング率および可撓性の各項目共良好な
性能を示す透明フィルムまたはシートに関するものであ
る。

従来よシガラスを基板とするパネルが種々の装置、機器
に応用されているが、この様なパネルでは、ガラスの機
械的強度という制約がある為、現在要望されている様な
パネルの薄膜化には対応することができず、又生産性向
上にとって不可欠の連続生産（膜の長尺化）には不向き
であるという欠陥もある。この他衝撃に対する脆さが改
めて指摘されており、プラスチックフィルム（又はシー
ト２）を基板とするパネルに注目が集まっている。

しかるにこの様なパネルを用いる場合には、新たに下記
の様な問題点があることが分った。

（１）パターン形成時に接触する有機薬品や、製品段階
で封入する液晶の影響を受けた場合、化学的安定性が低
いので劣化し易い。

（２）耐湿性が低い。

（３）可撓性がなお不充分であわ、また腰が無いのでパ
ネル組立て時の作業性が悪い。

（４）薄膜化はできるものの、パネルの反り、曲シ、ギ
ャップ不均一等の問題を生じ易い。

（５）偏光板の取り付けに当って加熱により発泡し易い
粘着剤を用いるので、熱によって気泡を発生することが
ある。

（６）耐熱寸法安定性が不充分である。

本発明はこの様な問題点に着目しつつ、プラスチックフ
ィルムを基板とすることによる効果を更に顕著に発揮し
得る様な技術の確立を目指してなされたものであって、
たとえば液晶表示装置用パネルの製造に当って種々ゐ態
様で適応できる様な透明フィルムまたはシートの提供を
目的とするものである。

即ち本発明の透明フィルムまたはシートとは、熱変形温
度が８０℃以上の合成樹脂材で形成され、レターデーシ
ョン値が３０ｍμ以下であって、かつ硬化皮膜で保護さ
れてなるものであり、以下各構成要素及び具体的実施例
を挙げて本発明の構成及び作用効果を明らかにする。

本発明のフィルム（又はシート）は耐熱寸法安定性が優
れていることが必要で熱変形温度が８０℃以上でなけれ
ばならず、よシ好ましいのは１３０℃以上である。即ち
熱変形温度が８０℃未満であると、後の硬化皮膜の形成
や、本発明フィルムを種々に応用する際、たとえば導電
層の形成や封止剤処理段階で熱変形するので不都合であ
る。又本発明で用いる透明フィルムはレターデーション
値（Ｒ値）が３０ｍμ以下でなければならない。Ｒ値と
は、フィルムの厚さｄと、該フィルムに対して垂直方向
の２つの屈折率の差の絶対値１ｎｌ−１２１との積で表
わされる。

Ｒ””ｄ　ｌ　ｎｌ　　　ｎｚ　　ｌ （但しｎｌは任意方向の屈折率、Ｒ２はｎ１方向と直交
する方向の屈折率） このＲ値が３０ｍμを越えると、パネルとしての適正視
角が狭くなると共に干渉縞が発生し、たとえば液晶表示
装置に応用した場合、その判読性が低下する。

この様な条件を満足するフィルムの素材となるべき合成
樹脂は非品性のものであ２て、結晶性があると部分的に
結晶化して透明性が悪くなり、又光学的異方性を生じて
Ｒ値が高くなるという問題に遭遇する。この様な条件を
満足する樹脂は全て本発明において利用できるが、本発
明の用途を考慮すると、先に述べた様な耐有機薬品性や
耐液晶性等の化学的安定性の優れたものであることが望
まれる。そこで本発明に利用できる合成樹脂としては、
ポリ−４−メチルペンオン−１、ポリアクリロニトリル
系樹脂、フェノキシエーテル型重合体、フェノキシエー
テル型架橋重合体、ポリフェニレンオキサイド系樹脂、
エポキシ系樹脂、セルロース系樹脂、ビニル系樹脂、ス
チレン系共重合体樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ
スルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリア
リーレンエステル系樹脂等が例示されるが、本発明にお
いて、好ましい合成樹脂は下記一般式で示されるフェノ
キシエーテル型重合体またはフェノキシエーテル型架橋
重合体である。

（式中Ｒ１〜Ｒ６は、夫々水素又は炭素数１〜３の低級
アルキル基、Ｒ７は炭素数２乃至４の低級アルキル基、
ｍは０〜３の整数、ｎは２０〜３００の整数を夫々意味
する） 上記一般式において、Ｒ１−Ｒ６で示される炭素数１〜
３の低級アルキル基としては、メチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル等の飽和低級アルキルが例示され、Ｒ
７で示される炭素数２乃至４の低級アルキレン基として
は、エチレン、プロピレン、トリメチレン、ブチレンが
示される。上記の如く示されるフェノキシエーテル型重
合体ハソれ自身公知の重合体で、一般式 （式中Ｒ１、、、Ｒ？及びｍは前と同じ意味）で示され
るビスフェノールＡ又はその類縁化合物に、エピクロル
ヒドリンを縮合させて得られる。

上記のフェノキシエーテル型重合体は、そのままの化学
構造を有する状態で本発明に適用してもよいが、必要で
あればその活性水素部分、具体的には水酸基の水素部分
に多官性化合物を架橋反応させた架橋重合体として本発
明に利用してもよい。

この様な多官性化合物としては、水酸基との反応活性が
高い基、例えばインシアナト基、カルボキシ基、・パカ
ルボキシ基における反応性誘導体（例えばハライド、活
性アミド、活性エステル、酸無水物基等′）、メルカプ
ト基等を同−又は異なって２以上有する化合物、例えば
トリレンジイソシアネ−）、ｍ−フェニレンジイソシア
ネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、４．４’−
ジフェニルメタンジイソシアネート等のポリイソシアネ
ートおよびそれらの多価アルコール付加体；フェノール
ブロックトトリレンジイソシアネート等のブロックトポ
リイソシアネート纂アジピン酸、酒石酸、セバシン酸、
フタル酸等の多価カルボン酸及びカルボキシ基における
反応性誘導体；チオグリコール酸等のメルカプト置換有
機カルボン酸；等の他、エピクロルヒドリン、チオ硫酸
ナトリウム、メラミン−ホルムアルデヒド、フェノール
樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂等を用いることもで
きる。

これらの合成樹脂は、通常の湿式製膜法、乾式製膜法、
溶融製膜法によってフィルム状又はシート状に成形され
るが、膜の光学的等方性を考慮すると、乾式製膜法が最
適である。フィルムの厚みは、通常５〜１０００μ、好
ましくは２０〜２００μでおる。即ち５μ未満であると
偏光素膜に対する積層作業が困難になシ、１０００μを
越えるとロール状に巻取ることが困難であり、長尺化に
よる生産性の向上効果が得られず、無理にロール状に巻
取ると、製品パネルとした時にカール乃至反りを生じる
ことがある。

本発明においては、前記フィルムの少なくとも片面に硬
化性樹脂および／または単量体を塗布或は含浸させた後
で硬化させて実質的に光学的等方性の複合膜形成する。

これによって耐有機薬品性や耐液晶性が得られ、更に耐
熱性、耐透湿性、導電層の密着性等の諸性能が向上する
。硬化性樹脂や単量体の種類、重合開始剤、硬化触媒、
上記フィルムへの塗布若しくは含浸法、上記フィルムへ
の接着性改善処理法、硬化方法、硬化被膜厚さ等につい
ては一切制限さＫないが、本発明において前記硬化性樹
脂および／または単量体は、たとえばアクリル樹脂、前
記一般式で示したようなフェノキシエーテル型架橋重合
体、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノー
ル樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙
げられ、又好ましい硬化性単量体の例としては、分子中
に少なくとも３個以上のアクリロイルオキシ基または／
およびメタアクリロイルオキシ基を含有する化合物（以
下、多官能（メタ）アクリロイルオキシ基含有化合物と
いう）を主成分とする多官能不飽和単量体または／およ
びその初期ラジカル反応物を主成分とする組成物を示す
ことができる。特に好ましいのは、分子中に少なくとも
、３個以上の（メタ）アクリロイルオキシ基を含有する
多官能不飽和単量体を、全不飽和単量体に対して５０重
量係以上好ましくは７０重量係、特に好ましくは９０重
量％以上含有する、不飽和単量体混合物又は／およびそ
の初期ラジカル反応物から成る組成物である。

分子中に３個以上の（メタ）アクリロイルオキシ基を含
有する多官能不飽和単量体としては、ペンタエリスリト
ールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトー
ルトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン
トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ
（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ
（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ
（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ
（メタ）アクリレートなどを挙げることができる。これ
らと共に使用することができる不飽和単量体としては、
分子中に２個又は１個の（メタ）アクリロイルオキシ基
を有する不飽和単量体やその他のビニル系単量体である
。上記２官能単量体としては、１分子中の各（メタ）ア
クリロイルオキシ基間を結合する基が１００個以下の炭
素原子を含有する炭化水素残基、ポリエーテル残基また
はポリエステル残基である単量体が好ましい。例エハエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、１．４−ブ
タンジオールジ（メタ）アクリレート、１．６−ヘキサ
ンシオールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、ポリテトラメチレング
リコールジ（メタ）アクリレート、ポリエステルジオー
ルジ（メタ）アクリレートなどがある。上記１官能単量
体としては２−ヒ）゛ロキシメチル（メタ）アクリレー
ト、グリシジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリ
ル酸、（メタ）アクリル酸エステルの第４級アンモニウ
ム塩などを利用できる。これらは、必要により溶媒に溶
解し、また反応開始剤や触媒あるいは紫外線吸収剤、そ
の他の安定剤、滑剤などとともに用いることもできる。

塗布または含浸方法は、通常行われているスプレー法、
グラビヤコート法、リバースコート法、キスコート法、
マイヤー　／（−法、エアナイフ法、ディップ法など任
意の方法で−よい。硬化方法は、加熱（通常８０〜２０
０℃、１０秒〜１時間）、活性光線照射（通常波長２０
０〜４００ｍμの紫外線）その他の電磁線照射（電子線
、α線など）などが利用できる。該硬化層は、本発明で
用いる前記非品性合成樹脂フィルムまたはシートの少な
くとも片面に１μ以上５０μ以下、好ましくは２μ以上
２０μ以下で形成され、該層は、非品性合成樹脂層の内
部に入シ込んでいてもよいし、非品性合成樹脂層と化学
的に結合していてもよい。硬化層が１μ以下では充分な
耐薬品性、耐液晶性、耐透湿性、耐熱性を賦与できす又
５０μを越えると、可撓性、接着性の点で好ましく々い
。硬化後の複合膜は熱変形温度８０℃以上でＲ値は３０
ｍμである。これは以下の理由による。

（１）基材フィルムは熱変形温度が８０℃以上の樹脂を
使用し硬化膜として同じく熱変形温度８０℃以上の樹脂
層が形成されるように選定して複合膜としたので８０℃
以上の特性を有する。

（２）硬化層の形成は光学的等方性を考慮して溶剤を使
用し、乾式成膜コートを行う（溶融成膜の場合、溶融配
向が生じないよう考慮）のでＲ値は高まらない。

かかる構成よシなる本発明透明フィルムまたはシートは
時計、電卓等のディスプレイ、光量調整装置、光学シャ
ッターグラフィックディスプレイ等におけるパネルｉ料
として利用でき、骸晶表示装置以外の用途として、電場
発光体用電極、光導電性感光体用電極、面発熱体として
航空機、電車、自動車等の窓貼り、また光選択透過性膜
として、太陽エネルギー集熱機、グリーンノ・ウス、建
築物の慾貼シ等に利用できる。さらに液晶表示ノ（ネル
に使用すると以下要約するような特長を享受することが
できる。

（１）耐熱性を発揮すると共に薄膜化が可能であり、液
晶表示装置用パネルとして組み立てた後で熱の影響を受
けても気泡の発生やデラミネーション事故は起こさない
。

（２）耐液晶性、耐有機薬品性、耐湿性、耐熱性、耐光
性等が向上した。

（３）パネルの超薄膜化が可能となり、視角の拡大、表
示の鮮明化、軽量化が達成され、更に大型表示パネルの
製造も可能になった。

尚Ｒ値の測定に当っては、偏光顕微鏡を備えたセナルモ
ンコンペンセーター（日本１１Ｂ＋学社製）を用い、ナ
トリウムランプを光源とした。

次に本発明の実施例を示す。

実施例１ ジメチルホルムアミド（１００部）に下記構造式のポリ
スルホン樹脂〔日量化学工業（株）社製：１０部〕 を加え、８０℃に加熱攪拌μて溶解した。この溶液をガ
ラス板上に流延し９０℃の算量気中に約５時間静置し厚
さ８３μの均一な透明フィルムを得た。このフィルムの
熱変形温度は１７５℃でありＲｆＦ＆は６ｍμであつ／
こ。一方、メチルエチルケトン（５０部）、セルソルブ
アセテート（５０部）の混合溶液にフェノキシ樹脂（ユ
ニオン・カーバイド株制Ｂａｋｅｌｉｔｅ　　ｐｈｅｎ
ｏｘｙ　　Ｒｅ５ｉｎｊ　４０部）を加え攪拌溶解した
のち、ポリイソシアネート樹脂溶液（日本ポリウレタン
社製、コロネートＬ：酢酸エチル溶液固形分７０％、５
０部）を加え、攪拌溶解した。この溶液を前記のポリス
ルホンフィルムの両面に厚さ２０μ塗布し、７０℃の算
囲気で約１時間乾燥したのち１５０℃で３０分間熱処理
して厚さ９８μの透明フィルムを得た。得られたフィル
ムの熱変形温度は１７５℃、Ｒ値は８ｍμ、可視光線透
過率は８７％であり、トルエン、シクロヘキサノンなど
の有機薬品に安定で可撓性に優れていた。

実施例２ １．１，２，２テトラクロルエタン（１２０部）に下記
構造式のボリアリレート樹脂〔ユニチカ（株）Ｕポリマ
ー：１５部〕 を加え１００℃に加熱攪拌して溶解した。この溶液をガ
ラス板上に流延し９０℃の算囲気に約６時間静置し厚さ
９０μの均一な透明フィルム（Ｕポリマーフィルム）を
得だ。

このフィルムの熱変形温度は１７０℃でありＲ値は２ｍ
μであった。

衝撃強度＋２１　ｋｇ−ｃｉｃｍ 引張強度＋７４０ｋｇ／Ｃｍ２ 一方、メチルエチルケトン（６０部）、セルソルブアセ
テート（４０部）の混合液にフェノキシ樹脂（ユニオン
・カーバイド社製、Ｂａｋｅｌｉｔｅｐｈｅｎｏｘｙ　
　Ｒｅ５ｉｎ：　３５部）を加え、攪拌溶解したのちポ
リイソシアネート樹脂溶液（日本ポリウレタン社製、コ
ロネー）Ｌｉ酢酸エチル溶液、固形分７０％、４０部）
を加え攪拌溶解した。この溶液を前記のＵポリマーフィ
ルム（厚さ９０μ）の片面に厚さ１６μ塗布し７０℃の
算囲気で約２時間乾燥した後１６０℃、２０分間熱処理
して９５μの透明フィルムを得た。得られたフィルムの
熱変形温度は１７０℃、Ｒ値は２ｍμ、可視光線透過率
は８９チ衝撃強度は２１　ｋｇ−ｃｖ’ｃｒｎ、引張強
度は７４．０　ｋｇ　／　ｃｍ２　で、トルエン、シク
ロヘキサノンに安定な腰のあるフィルムを得た。

実施例３ ｔＪＣ（Ｊｉｆｆポリスルホン樹脂（ニーデル■）２０
ｇを１．１，２．２−テトラクロルエタン１００ｒｎｌ
に添加し、８０℃に加温攪拌して溶液を得た。

この溶液をガラス板上に流延し、８０〜１００℃にて乾
燥させて１２０μの透明フィルムを得た。

該フィルムの光学等方性を測定したところ、Ｒ値は５ｍ
μ、熱変形温度１７３℃であった。一方ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート４０部、メチルセロソルブ６
０部、ベンゾインエチルエーテル０．０２部を入れ均一
溶液にした。この溶液の粘度は４ＣＰＳであった。この
系を窒素算囲気とし激しく攪拌し々から４００Ｗ高圧水
銀灯で紫外線を１分間照射しその後攪拌を１８分間続け
た後空気を導入して反応を停止した。このときの溶液の
粘度は１０　ＣＰＳであった。次にこの溶液にベンゾイ
ルパーオキサイドをペンタエリスリトールテトラアクリ
レートに対し３重量％加えてコーディング用組成物を調
製した。

このように調製したゴーティング用組成物溶液を上記の
ポリスルホンフィルムにアプリケーターで塗布（１０μ
）したのち、乾燥後１３０℃で７分間熱処理して、目的
の表面硬化ポリスルホンフィルムを得た。得られたフィ
ルムの物性は熱変形温度が１７４°ｃ、Ｒ値が５ｍμ、
光線透過率が８２％で、トルエン、シクロヘキノンなど
の有機溶剤に安定であった。

実施例４ ｍ融成膜したポリエーテルスルホンフィルム（厚さ：８
０μ、レターデーション値；１２ｍμ）の片面に下記表
面硬化剤溶液をアプリケーターで塗布（１５μ）・乾燥
後、１３０℃で７分間熱処理して表面硬化ポリエーテル
スルホンフィルムヲ得た。

ペンタエリス１月・−ルテトラアクリレート　　　　４
０重量部ベンゾインエチルエーテル　　　　　　　　　
　　ｏ、０２重量部メチルセロソルブ　　　　　　　　
　　　　　　６０重量部ベンゾイルパーオキサイド　　
　　　　　　　　　１．５重量部得られたフィルムの熱
変形温度は１６０℃、Ｒ値は１５ｍμ、平均可視光線透
過率は８５チ、アイゾツト衝撃強度は３−５　ｋｇ−ｃ
ｍ／ａｍ、臨界曲げ破壊巾は３ｍｍ化学薬品による膨潤
度０．１％であり、光学的に等方性で腰があり、化学安
定性および可撓性に優れていた。

実施例５ ＩＣＨＬｆｆポリエーテルスルホン１５ｇを塩化メチレ
ン／クロロホルム（５０１５０重量比）混合液１２０ｍ
／に溶解し、ガラス板上に流延後乾燥してフィルム厚１
００μの透明フィルムを得た。

該フィルムの光学的等方性を測定したところ、Ｒ値は２
ｍμ、熱変形温度は１７０℃であった。一方インプタノ
ール２２．５部と水０．２０２部を１００ｍ１のビーカ
ーに入れ、均一に混合した。これに、Ｎ−（）！Ｊメト
キシシリルグロビル）エチレンジアミン１．２５部を攪
拌しながら徐々に添加し、溶解した。ついで、γ−グリ
シドキシプロビルトリメトキシシラン１．２５部を攪拌
しながら徐々に添加し、溶液全体が均一と逐ったところ
で攪拌を停止し、これを栓つきガラス容器に移し、密栓
し、５０℃で一昼夜熟成し、室温に冷却後、ジグロビレ
ングリコールモノメチルエーテル６ｍｌで全体を稀釈し
、コーティング用組成物を調製した。

このようにして調製したコーティング組成物溶液を上記
のポリエーテルスルホンフィルムにアプリケーターで塗
布乾燥したのち、１３５’Ｃで３０分間熱処理して、コ
ート層４μの表面硬化ポリエーテルスルホンフィルムを
得た。このフィルムは透過率が８７襲、Ｒ値は２ｍμで
光学的等方性であわ、耐薬品性、耐液晶性の良好な膜で
あった。

実施例６ ヘキサキスメトキシメチロールメラミン８４．８部と、
１．４−ブタンジオール５２．５部とを反応させてプレ
ポリマーとし、更にエチレングリコール１．３８部を加
え、１３部のエチルセロソルブに溶解した。触媒として
パラトルエンスルホン酸３．９部を加え、硬化液を調製
した。該硬化液を溶融製膜シタポリエーテルスルホンフ
ィルム（フィルム厚さ１８ｏ１、蒜ｉ□２□）に塗布乾
燥後、１３０℃×１０分の熱処理を施し、５μの硬化層
を形成し光学的等方性、耐熱性、耐薬品性、耐液晶性の
良い透明フィルムを得た。

実施例７ ユニオンカーバイド社フェノキシ樹脂 （Ｂａｋｅｌｌｔｅｏ）１２ｇをジオキサ：ｙ５０ｍｌ
に溶解したのち、室温に冷却してトリレンジイソシアナ
ート２ｇとメチルエチルケトン５０ｍ１を添加攪拌して
均一溶液を得た。この溶液をポリエステルフィルム上に
流延して乾燥後、１２０℃、１０分間熱処理してフィル
ム厚さ１５０μの透明フィルムを得た。該フィルムの光
学的等方性を測定したところ、Ｒ値は４ｍμであった。

次いで該フィルムを実施例３と同様にして硬化層を形成
し、耐熱性、耐薬品性、耐液晶性のよい透明フィルムを
得た。

実施例８ 乾式法により流延成膜したポリアクリロニトリルフィル
ム（フィルム厚さ１５０μ、Ｒ値Ｕ３ｍμ）を用い、実
施例３と同様にして透明フィルムを得た。

実施例９ １．１，２．２テトラクロルエタン（１２０部）にボリ
アリレート樹脂〔ユ′ニチカ（株）υポリマー：１５部
〕を加え１００℃に加熱攪拌して溶解した。

この溶液をガラス板上に流延し９０℃の雰囲気に約６時
間静置し厚さ９０μの均一な透明フィルム（Ｕポリマー
フィルム）を得た。このフィルムの熱変形温度は１７０
℃であυＲ値は２ｍμであった。

衝撃強度：　２１　ｋｇ−ｃｍ／ｃｍ 引張強度＋７４　ｏｋｇ／ｃｎｒ’ 一方ペンタエリスリトールテトラアクリレート４０部、
メチルセロソルブ６０部、ベンゾインエチルエーテル０
，０２部を入れ均一溶液にした。この溶液の粘度は４　
ＣＰＳであった。この系を窒素算囲気とし激しく攪拌し
なから４００Ｗ高圧水銀灯で紫外線を１分間照射しその
後攪拌を１８分間続けた後空気を導入して反応を停止し
た。このときの溶液の粘度は１０　ＣＰＳであった。次
にこの溶液にベンゾイルパーオキサイドをペンタエリス
リトールテトラアクリレートに対し３重量％加えてコー
ティング用組成物を調製した。

この様に調製したコーティング用組成物溶液を上記のＵ
ポリマーフィルムにアプリケーターで塗布（１０μ）し
たのち、乾燥後１３０℃で７分間熱処理し、熱変形温度
１７０℃、Ｒ値２ｍμの表面硬化Ｕポリマーフィルムを
得た。

出願人　　東洋紡績株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱変形温度が８０℃以上の合成樹脂材で形成され、レタ
   ーデーション値が３０ｍμ以下であって、かつ硬化皮膜
   で保護されていることを特徴とする透明フィルムまたは
   シート。