[发明专利]热成型光学薄膜用聚酯树脂以及使用该树脂的双轴取向聚酯薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及对表面的热成型性优异、特别是可成型为超高精细、高纵横比等的多种多样的形状，且耐热性、透明性优异的热成型光学薄膜用聚酯。

背景技术

光学用元件以往大多使用透明性优异、双折射小的玻璃。但是玻璃的成型性差，难以实现轻量化，因此最近根据特性，将成型性、轻量性优异、特性控制也容易的高分子材料应用于光盘基板、透镜、线缆、各种显示器用薄膜等方面。

另一方面，近年来以光学领域为中心，形成表面精细结构的技术的重要性日益提高。精细加工的代表性技术有光刻，但若为了以高精度控制精细尺寸而使曝光波长短波长化，则由于曝光机本身的初期费用、使用的掩模价格高成本化，以及照射点的直径小，因此目前的现状是在大面积形成精细结构时生产性降低。

因此近年来，Chou等人提倡一种压印光刻(imprint lithographyインプリントリソグラフイ一)作为容易成型为精细结构的技术(参照非专利文献1)。压印光刻是将模具上的图案转印在树脂上的技术，有热学方式和光学方式两种方式。热学方式是将热塑性树脂加热至玻璃化转变温度(Tg)以上但低于熔点(Tm)，在其上按压具有凹凸型状的图案的模具，而光学方式是在光固化性树脂上按压模具，在该状态下照射光，使其固化，由此将模具上的图案转印在树脂上的技术。与光学方式相比，热学方式具有容易成型为高纵横比的形状的特征。这些技术虽然需要模具制备的初期费用，但是由一个模具可以复制很多精细结构体，因此结果与光刻相比，是可以以低成本成型为精细结构的技术。

因此，近年来采用该压印光刻，在液晶显示装置等的平板显示器用部件(专利文献1)、光学通讯中使用的光波导路(专利文献2)等各种领域中，塑料制元件的开发得到进展。

其中，作为形状自由度高的热学式压印光刻中得到研究的高分子材料，有聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(以下称为PMMA)。PC耐热性优异，但成型性差，难以形成高精细的图案，有成型后残留光学变形等问题。另一方面，PMMA存在通过使分子量降低可以形成高精细高纵横比结构的实例，但是缺乏机械强度，作为片材较脆，实际应用方面有问题。

另外，聚酯的成本、机械强度、熔融成膜性优异，因此是有前途的材料，但是对于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，由于是结晶性，因此Tm高、成型性差、为了成型必须提高模具温度，1.模具加热、2.压印成型、3.模具冷却、4.模具剥离的周期所需时间较长，生产性低，并且是低Tg，因此有耐热性低的问题。

专利文献1：日本特开2006-152074号公报

专利文献2：日本特开平7-188401号公报

非专利文献1：S.Y.Chou等人，“Appl.Phys.Lett.”，美国，美国物理学会，1995年，第67卷，第21号，3314页

发明内容

发明所需解决的课题

本发明提供热成型光学薄膜用聚酯树脂，其解决了上述以往技术问题，对表面的热成型性优异、特别是可成型为超高精细、高纵横比等的多种多样形状，且热成型生产性、耐热性、透明性优异。

解决课题的手段

为解决上述课题，本发明具有以下特征。

(1)热成型光学薄膜用聚酯树脂，其玻璃化转变温度(Tg)为83℃以上，熔点(Tm)为230℃以下，晶体熔解热(ΔHm)为0.3J/g以上。

(2)(1)所述的热成型光学薄膜用聚酯树脂，其特征在于：升温结晶温度(Tcc)与玻璃化转变温度(Tg)的温度差(ΔTcg：Tcc-Tg)为50～90℃。

(3)(1)或(2)所述的热成型光学薄膜用聚酯树脂，其特征在于：聚酯是含有对苯二甲酸残基、2，6-萘二甲酸残基、乙二醇残基的共聚物。

(4)(1)～(3)中任一项所述的热成型光学薄膜用聚酯树脂，其中，2，6-萘二甲酸残基为8～17％摩尔。

(5)(1)～(4)中任一项所述的热成型光学薄膜用聚酯树脂，其特征在于：该树脂含有晶核剂。

(6)(5)所述的热成型光学薄膜用聚酯树脂，其特征在于：树脂中的晶核剂或晶核剂诱导颗粒的数均平均粒径(数平均平均径)为1.2μm以下。

(7)(5)～(6)中任一项所述的热成型光学薄膜用聚酯树脂，其特征在于：晶核剂是有机羧酸钠盐。

(8)(7)所述的热成型光学薄膜用聚酯树脂，其中，钠元素含量相对于聚酯树脂全体为50～1500ppm。

(9)(5)～(6)中任一项所述的热成型光学薄膜用聚酯树脂，其特征在于：晶核剂是滑石粉。