CN101678641B - 光学部件用层叠膜 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供具有基材膜的层叠膜，该基材膜具有小的双折射、良好的表面平滑性、显示优异的光学各向同性。本发明涉及在由热塑性树脂制成的基材膜上层叠有保护膜的光学部件用层叠膜，该基材膜的厚度为10～150μm，厚度偏差为±2μm以下，面内的双折射率(Δn)的平均值为0.00001～0.00017，厚度方向的双折射率(Δnth)的平均值为0.00001～0.001，保护膜的厚度为10～100μm，厚度偏差为±1.5μm以下。
Description
技术领域
本发明涉及作为高密度光盘、液晶显示器、有机EL显示器、电子纸等的光学部件的构件使用的、由基材膜和对其进行保护的膜构成的光学部件用层叠膜。此外，涉及将该层叠膜卷起而成的膜卷、使用了该光学部件用层叠膜的光盘。
背景技术
为了大量地记录、再生文字信息、图像信息、声音信息，要求压缩盘(Compact DiscCD)、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，DVD)等光信息记录介质(光盘)的记录密度的进一步提高。特别是开发了蓝紫色激光器以来，为了应对数字高清晰TV播放的录像，开发了使用了该蓝紫色激光器和高NA拾波器的光盘***。其中之一提出了从单面读取信息的膜面入射方式的光盘的技术，公开了专利文献1和非专利文献1等。
此外，目前，作为蓝光盘(Blu-ray Disc)，已市售高密度光盘***。该Blu-ray Disc的特征在于，在1.1mm厚的盘基板上作为信息记录层存在伴有凹坑乃至凹槽等凹凸图案的反射膜乃至记录膜，在其上设置有称为覆盖层的厚0.1mm的光透射层。信息的读取、写入从光透射层侧使用蓝紫色激光进行。
该光透射层通过将由聚碳酸酯等制成的塑料膜介由粘合剂等与信息记录层粘合而形成。为了防止信息读取或写入的错误，对于塑料膜要求小的双折射、良好的表面平滑性等高光学各向同性。此外，Blu-ray Disc是高密度、大容量，因对光透射层的微小损伤、异物附着而有可能不能进行信息的读取、写入。因此，作为没有用盒等保护的裸盘使用时，为了保护光透射层，设置硬涂层。
在光盘的制造中，边从将成为光透射层的塑料膜卷起而成的膜卷拉出塑料膜边贴合到光盘基板上的方法在生产率方面优选。但是，一般要求表面非常平坦的塑料膜的滑动性差，通常其单独的情况下不能卷绕为卷状而成为均匀的膜卷。
因此，为了得到光学用途的膜卷，将具有粘合性的保护膜层叠于塑料膜而卷起。即，在光学用途的极其平坦的塑料膜(本发明中称为基材膜)上粘贴具有粘合性的保护膜而层叠，在保护其表面的同时，将保护膜的相反侧的面适度地粗面化，成为容易滑动的结构，能够将该层叠膜卷起成卷状。
通常，由该膜卷拉出层叠膜，将保护膜剥离后将基材膜冲切为盘状，与成型其的光盘基板贴合，制造Blu-ray Disc。但是，该方法中，基材膜产生凹凸，该凹凸是使光盘的电信号变化增大的原因之一。这样的电信号变化大的光盘有可能对信息的记录再生形成障碍，因此在制造时的检查中被判定为不合格品而废弃。因此，如果使用表面凹凸多的光学部件用层叠膜生产光盘，大量产生废弃的光盘，不仅带来经济上的损失，而且在资源的有效利用方面也带来负面影响。因此，需要表面凹凸少、生产率高的光学部件用层叠膜。
因此，为了改善这些表面凹凸，提出了通过在基材膜和保护膜之间不使用弱粘合性的粘合剂将它们层叠而卷起，从而改善凹凸的方法(专利文献2)。但是，对于该方法，例如，制造宽度1,000mm的基材膜，层叠保护膜而卷起得到卷后，由该卷通过分切机而卷出宽140mm的层叠膜卷时，由于保护膜不具有粘合性，因此产生基材膜摩擦刮蹭而受到损伤等问题。
此外，也提出了在基材膜和保护膜之间使用弱粘合性的粘合剂将它们层叠而卷起的方法(专利文献3)。但是，该方法中，将对于保护膜是强粘合性、对于基材膜具有弱粘合性的粘合剂均匀涂布加工而得到的保护膜是必要的，因此不经济。
此外，也提出了通过涂布形成基材膜的树脂可溶的溶剂并进行干燥，从而将基材膜的凹凸缩小或减轻的方法(专利文献4)。但是，在膜使用前溶剂的涂布、干燥工序是必要的，因此不经济。
(专利文献1)日本特开平08-235638号公报
(非专利文献1)单面12G字节的大容量光盘OplusE、20卷、No.2、183页(1998年2月)
(专利文献2)日本特开2001-243659号公报
(专利文献3)国际公开第2003/004270号小册子
(专利文献4)日本特开2007-016076号公报
发明内容
本发明的目的在于提供具有基材膜的层叠膜，该基材膜具有小的双折射、良好的表面平滑性、显示优异的光学各向同性。此外，本发明的目的在于提供滑动性优异的层叠膜。此外，本发明的目的在于提供在用作光盘等的构件时，光盘生产中次品的产生率少的层叠膜。
此外，本发明的目的在于提供将该层叠膜卷绕成卷状而成的膜卷。此外，本发明的目的在于提供抖动、误差率等电信号特性优异的光盘。此外，本发明的目的在于提供将保护膜剥离时，成为具有极良好的表面平滑性的膜的层叠膜的制造方法。
本发明人对可作为光学用部件使用的、可得到不存在微细凹凸的基材膜的层叠膜的制造方法进行了深入研究。其结果发现，通过使用厚度偏差小的具有良好的表面平滑性的基材膜和厚度偏差小的保护膜，进而在将基材膜和保护膜层叠时，使对各膜施加的张力在规定的范围，从而能够防止保护膜的凹凸转印到基材膜，完成了本发明。
即，本发明涉及一种膜，其是在基材膜上层叠有保护膜的光学部件用层叠膜，基材膜由聚碳酸酯树脂制成，满足：
(i)厚度为10～150μm，
(ii)厚度偏差为±2μm以下，
(iii)面内的双折射率(Δn)的平均值为0.00001～0.00017，
(iv)厚度方向的双折射率(Δnth)的平均值为0.00001～0.001，保护膜满足：
(i)厚度为10～100μm，
(ii)厚度偏差为±1.5μm以下。
本发明包含将上述层叠膜卷起而成的光学部件用膜卷。
此外，本发明包含将从上述层叠膜剥离保护膜而得到的基材膜作为光透射层粘贴到基板上而得到的光盘。
此外，本发明涉及一种制造方法，其是将基材膜和保护膜层叠而成的光学部件用层叠膜的制造方法，基材膜由聚碳酸酯树脂制成，满足：
(i)厚度为10～150μm，
(ii)厚度偏差为±2μm以下，
(iii)面内的双折射率(Δn)的平均值为0.00001～0.00017，
(iv)厚度方向的双折射率(Δnth)的平均值为0.00001～0.001，保护膜满足：
(i)厚度为10～100μm，
(ii)厚度偏差为±1.5μm以下，
在满足下述式(1)～(3)的条件下进行层叠：
10＜TB＜200 (1)
10＜TP＜150 (2)
1≤TB/TP≤10 (3)
(其中，TB表示层叠时基材膜中每单位宽度的张力(N/m)。TP表示层叠时保护膜中每单位宽度的张力(N/m)。)
附图说明
图1是实施例中使用的制膜装置的简图。
图2是表示实施例中使用的制膜装置的第1冷却辊和模唇前端的位置的简图。
1：口模
2：第1冷却辊
3：第2冷却辊
4：第3冷却辊
5：压料辊
6：保护膜
7：贴合装置
8：压料辊
9：卷绕机
具体实施方式
以下对本发明进行详细说明。
本发明涉及在基材膜上层叠有保护膜的光学部件用层叠膜。再有，本说明书中使用的下述用语具有以下的含义。
所谓“基材膜”，是指以光学上均一为特征的用于光学部件的膜。
所谓“保护膜”，是指着抑制基材膜的表面损伤，并且在制作卷起的膜卷时，为了良好地保持所谓膜卷的卷形成，层叠于基材膜而使用的膜。
所谓“光盘”，是指主要由聚碳酸酯树脂形成的盘状的记录介质，被赋予了信息记录层。
所谓“光透射层”，是发挥如下功能的层，即，用透明的材料覆盖光盘的记录信息层来保护信息记录层，并且透过该透明的材料照射激光来进行记录再生。
(基材膜)
基材膜是可以作为高密度光盘、液晶显示器、有机EL显示器、电子纸等的光学部件使用的膜。这些制品通过使用偏振光而显现功能，为了制品的高性能化，要求使用对要透射的偏振光不产生影响的光学上均一的膜。特别是对于光盘而言，激光变为波长短的蓝紫色激光，记录密度变高，对于作为光盘的光透射层使用的光学膜，要求高光学均一性。
(聚碳酸酯树脂)
本发明的基材膜由聚碳酸酯树脂制成。光盘基板一般使用聚碳酸酯树脂，这是因为：如果考虑得到的光盘的特性，作为光透射层用膜的品质上的要求，优选尽可能使物理特性与光盘基板相符。
聚碳酸酯树脂通过用界面聚合法或熔融聚合法使二羟基成分和碳酸酯前体反应而得到。
作为二羟基成分的代表例，可以列举2，2-双(4-羟基苯基)丙烷(通称双酚A)、2，2-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷、2，2-双(4-羟基苯基)丁烷、2，2-双(4-羟基苯基)-3-甲基丁烷、2，2-双(4-羟基苯基)-3，3-二甲基丁烷、2，2-双(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷、1，1-双(4-羟基苯基)环己烷、1，1-双(4-羟基苯基)-3，3，5-三甲基环己烷、9，9-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}芴和α，α’-双(4-羟基苯基)-间二异丙基苯等。这些二元酚可以单独使用或者将2种以上混合使用。其中，优选由至少具有50摩尔％以上双酚A的二羟基成分得到的聚碳酸酯树脂。二羟基成分中的双酚A的含量更优选至少为60摩尔％，进一步优选至少为75摩尔％，特别优选至少为90摩尔％。
作为碳酸酯前体，使用酰卤、碳酸酯或卤代甲酸酯等，具体地可以列举光气、碳酸二苯酯或二元酚的二卤代甲酸酯等。
采用界面聚合法或熔融聚合法使二元酚和碳酸酯前体反应而制造聚碳酸酯树脂时，根据需要可以使用催化剂、末端终止剂、二元酚的抗氧化剂等。此外，聚碳酸酯树脂可以是将三官能以上的多官能性芳香族化合物共聚而成的支化聚碳酸酯树脂，也可以是将芳香族或脂肪族的二官能性羧酸共聚而成的聚酯碳酸酯树脂，此外，也可以是将得到的聚碳酸酯树脂的2种以上混合而成的混合物。
聚碳酸酯树脂的分子量用粘均分子量表示优选为10,000～40,000，更优选为11,000～30,000，进一步优选为12,000～19,000的范围。
由于光盘基板使用粘均分子量15,000左右的聚碳酸酯树脂，因此如果作为光透射层使用的聚碳酸酯膜为上述的范围，则得到的膜不易变脆，冲切为盘状等时端面产生缺口的情况变少。此外，熔融挤出时难以产生异物，难以产生厚度偏差，从这些方面出发而优选。此外，卷起为卷状后，将卷打开时，例如冲切为盘状而机械性地进行输送时，平面性也变得良好，贴合到记录层时难以产生问题，因此优选。
最优选的聚碳酸酯树脂的粘均分子量的范围为14,500～17,500。此外，作为聚碳酸酯树脂，优选使用尽可能不含高分子量的异物、热劣化物等的聚碳酸酯树脂。
粘均分子量(M)是将由在20℃将聚碳酸酯树脂0.7g溶解在二氯甲烷100ml中所得的溶液求得的比粘度(ηsp)代入下式而求出的。
ηsp/c＝[η]+0.45×[η]2c
[η]＝1.23×10-4M0.83
(其中c＝0.7，[η]为特性粘度)
此外，在光透射层中使用由与形成光盘基板的树脂相同特性(即，相同原料且具有近似的粘均分子量)的聚碳酸酯树脂制成的膜是最适合的。作为光透射层用膜的品质上的要求，优选尽可能使光盘基板的物理特性和光透射层的物理特性相符。作为物理特性，可以列举热膨胀率、吸湿膨胀率、热收缩率、粘弹性表现等。在光盘基板与光透射层基于热、吸湿的膨胀特性、热伸缩特性不同时，或者在两者的粘弹性表现不同时，有时将具有信息记录层的光盘基板和光透射层贴合后的光盘因耐久性的促进试验或长期的经时变化而不等地变形，发生形变，产生偏斜现象。
(厚度)
基材膜的厚度为10～150μm。膜的厚度因将膜用作光学部件的产品的设计而异，不能一概而论，但一般而言如果厚度过薄，则处理性变差，因此不优选，如果过厚，则光线透射率变差等，有时无法满足作为光学部件的要求特性，因此不优选。特别是用作高密度光盘的光透射层时的厚度优选50～100μm的范围。
(厚度偏差)
基材膜的厚度偏差为±2μm以下，优选为±1.5μm以下，更优选为±1μm以下。如果厚度偏差过大，光学上变得不均一，因此不优选。特别是用作高密度光盘的光透射层时，该厚度偏差使光盘的信号水平的变化变大，因此不优选。
(总光线透射率)
基材膜的总光线透射率优选为85％以上，更优选为89％以上，进一步优选为90％以上。特别是用作高密度光盘的光透射层时，为了防止光信号的劣化，总光线透射率越高越好。
(面内的双折射率(Δn)的平均值)
基材膜的面内的双折射率(Δn)的平均值为0.00001～0.00017。Δn的平均值的下限优选为0.00003，更优选为0.00005。此外，Δn的平均值的上限优选为0.00012，更优选为0.00009。Δn是将膜面内的光学慢轴(遅相軸)方向的折射率记为nx、将与其垂直的方向的折射率记为ny时，能够作为Δn＝|nx-ny|而求出的值，表示膜面内的双折射的大小。如果Δn变大，则作为光透射层使用的光盘的信号水平的变化变大，因此不优选。
此外，面内的双折射率的偏差优选为±0.00005以下，更优选为±0.00003以下。
(厚度方向的双折射率(Δnth)的平均值)
基材膜的厚度方向的双折射率(Δnth)的平均值为0.00001～0.001。Δnth的平均值的下限优选为0.00003，更优选为0.00005。此外，Δnth的平均值的上限优选为0.0006，更优选为0.0004。
Δnth是将膜面内的光学慢轴方向的折射率记为nx、将与其垂直的方向的面内的折射率记为ny、将膜厚度方向的折射率记为nz时，能够作为Δnth＝|(nx+ny)/2-nz|而求出的值，表示膜厚度方向的双折射的大小。如专利文献1和非专利文献1～2中所述，在高密度光盘***中，使用拾波器用物镜的开口数大的物镜。因此，与CD、DVD等现有的光盘相比，激光的倾斜入射角大，光盘厚度方向的双折射率的影响增大。因此，如果Δnth大，则光盘的信号水平的变化变大，因此不优选。
此外，厚度方向的双折射率的偏差优选为±0.00005以下，更优选为±0.00003以下。
这些膜的厚度、厚度偏差、总光线透射率、Δn的平均值、Δnth的平均值等能够采用实施例中记载的方法测定。再有，样品的大小不满足实施例中记载的条件时，将实施例的样品的大小按比例分配进行测定。
<基材膜的制造>
基材膜的制膜能够使用溶液流延法、熔融挤出法、压延法等公知的成膜方法。基材膜优选为采用熔融挤出法形成的基材膜。
作为从口模挤出溶液的溶液流延法中使用的溶剂，优选使用例如二氯甲烷、氯仿、二氧戊环、甲苯、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等有机溶剂。优选使用溶液浓度为10重量％以上、优选15重量％以上的溶液。
与此相对，熔融挤出法由于不使用溶剂，因此生产率优异。本发明的基材膜优选使用的聚碳酸酯树脂的成型加工性优异，即使采用熔融挤出法也能得到具有足够的光学均一性的膜，因此优选熔融挤出法。
作为熔融挤出法，为了得到均一的膜，可以使用非通气口方式的熔融挤出机。此外，也可以使用具有能够将原料中的水分、由熔融混炼树脂产生的挥发气体脱气的通气口的熔融挤出机。在通气口中优选设置用于将产生的水分、挥发气体高效地排出到熔融挤出机外部的真空泵。此外，还可以在熔融挤出机口模部前的区域设置用于将挤出原料中混入的异物等除去的筛网，将异物除去。作为这样的筛网，可以列举金属网、换网器(screenchanger)、烧结金属板(盘滤器等)等。
(口模)
熔融挤出法中使用的口模可以使用从口模的宽度方向的中央部供给树脂的类型的T型口模(涂敷衣架型口模)、从口模的宽度方向的一端部流入树脂的类型的I型口模等。
冷却辊既可以采用只使用1个辊进行冷却的冷却辊，也可以采用使用多个辊进行冷却的冷却辊，但为了均匀地冷却膜，优选能够均匀地精密控制辊的表面温度的冷却辊。使用多个辊进行冷却时，有在熔融树脂最初接触的冷却辊(称为第1冷却辊)和其次接触的冷却辊(称为第2冷却辊)之间流下熔融树脂的方法、以及在第1冷却辊的与第2冷却辊的相反侧流下熔融树脂的方法，以下对后者的方法进行例示。
(树脂温度)
熔融挤出时的树脂温度优选使在该温度下100(1/s)的剪切速度时树脂的熔融粘度为50～600Pa·s的范围、优选70～300Pa·s的范围的温度。为了达到该温度范围，通过设定挤出机的料筒和口模的温度，能够使熔融树脂显示适度的流动性，将挤出机、口模内部和模唇的剪切应力控制在低水平，因此可以使双折射率变小。同时，还具有难以产生在挤出机的料筒内、过滤器内的偏流、滞留，抑制凝胶等热劣化异物产生的效果。
(模唇前端与冷却辊的距离)
熔融挤出时，将从口模挤出的熔融树脂冷却而成为膜状态时，受到在模唇前端和冷却辊(特别是指熔融树脂最初接触的冷却辊)之间的收缩、环境空气的紊乱等影响，容易产生厚度偏差、口模线。因此，通过使模唇前端和冷却辊的间隔足够窄，使熔融树脂在空间的摇摆消失，能够得到厚度偏差受控的膜。即，优选使模唇前端和冷却辊的距离(图2中的L1)为5～70mm的范围，更优选为5～50mm的范围，进一步优选为5～30mm的范围。
此外，从口模排出的熔融树脂在冷却辊-模唇间的流下时受到流动方向的张力。另一方面，虽然与冷却辊接触而被冷却时产生热收缩，但由于急速地固化，因此收缩受到约束，在宽度方向产生张力。由于膜受到该正交的张力，因此虽然会产生双折射，但通过调节熔融树脂到冷却辊的落下位置、冷却辊温度等，获得张力的平衡，从而能够使双折射降低。模唇前端和冷却辊的距离如上所述，从控制厚度偏差的观点出发，优选5～70mm的范围。
(模唇前端和冷却辊的水平方向的距离)
此外，模唇前端和冷却辊的水平方向的距离(图2中的L2)从冷却辊的旋转看起来是顺时针的位置看，优选模唇前端位于从冷却辊的中心到冷却辊右端的位置。其位置因冷却辊的大小、其他制膜条件而异，因此不能一概而论，但得到的膜的双折射率在膜的宽度方向上大时，可以调节位置，以通过将模唇前端的位置进一步向右侧变动，向膜的流动方向施加张力，从而使得到的膜的双折射率变小。
(冷却辊的温度)
从口模挤出的熔融树脂被冷却而成为膜状态时接触的冷却辊的温度，相对于使用的树脂的玻璃化转变温度(Tg)，为(Tg-45)～(Tg-1)℃的范围，优选为(Tg-35)～(Tg-1)℃的范围。通过使冷却辊的温度为上述范围，能够抑制冷却产生的变形，在这点上优选。由此可以因降低冷却变形而产生的双折射率。
(模唇的开度)
此外，模唇的开度相对于膜的厚度t(μm)优选为5t～25t(μm)。具体地，将100μm厚的膜挤出制膜时，优选使模唇为0.5～2.5mm左右。通过将模唇调节到该范围，排出的树脂在模唇受到的剪切应力减轻，能够将得到的膜的双折射率控制在低水平，因此优选。此外，如果为该范围，由于相对于膜厚度充分地宽，因此还具有膜因模唇的缺陷、与附着物等的接触而产生的口模线得以减轻的效果。
(添加剂)
在基材膜中，在不损害熔融制膜得到的膜的特性、例如膜的透明性等的范围内，可以含有稳定剂、紫外线吸收剂、调色剂、抗静电剂等。
<保护膜>
本发明的基材膜表面过于平坦而滑动性差，单独使用难以整齐地卷绕成卷状。因此，进行将一个面进行了粗面化的保护膜层叠于基材膜而赋予滑动性、卷绕为卷状的操作。
保护膜的厚度为10～100μm。如果厚度比其薄，处理性变差，因此不优选。如果过厚，贴合于基材膜而制成层叠膜时的厚度增大，处理性变差，因此不优选。
保护膜的厚度偏差为±1.5μm以下，优选为±1μm以下。如果厚度偏差比其大，保护膜的凹凸会转印到基材膜上，在从层叠膜剥离保护膜将基材膜用作光学用部件时成为问题而不优选。特别是用作高密度光盘的光透射层时，优选保护膜的厚度偏差更小。
保护膜优选包含50重量％以上的聚乙烯树脂或聚丙烯树脂、且其单面具有粘合性的保护膜。聚乙烯树脂或聚丙烯树脂的杨氏模量低，一般作为保护膜的原料使用，经济上优选。保护膜可以在制造成为基底的膜后，通过对单面进行粘合加工而形成保护膜，也可以将多种树脂共挤出，从而一次性制造单面具有粘合性的保护膜。作为市售品，可以优选使用C.I.KASEI公司制エクセルガ一ドFS等。
优选保护膜的粘合性弱。如果粘合性强，有时在将保护膜剥离后的基材膜上残留粘合成分。此外，剥离保护膜时有可能使基材膜变形，有可能损害基材膜的均一性。
<层叠膜的制造方法>
本发明的层叠膜可以通过在满足下述式(1)～(3)的条件下将上述的基材膜和上述的保护膜层叠而制造。
(基材膜)
基材膜由聚碳酸酯树脂制成，厚度为10～150μm，厚度偏差为±2μm以下，面内的双折射率(Δn)的平均值为0.00001～0.00017，厚度方向的双折射率(Δnth)的平均值为0.00001～0.001。
(保护膜)
保护膜的厚度为10～100μm，厚度偏差为±1.5μm以下。
(层叠条件)
层叠可以通过如下方法进行，即，对于基材膜和保护膜分别预先施加张力而成为无褶皱的状态后，用橡胶辊等进行挤压而进行。
该层叠在满足下述式(1)～(3)的条件下进行。
10＜TB＜200 (1)
10＜TP＜150 (2)
1≤TB/TP≤10 (3)
其中，TB表示层叠时基材膜中每单位宽度的张力(N/m)。TP表示层叠时保护膜中每单位宽度的张力(N/m)。
基材膜过于平坦，滑动性差，单独使用难以卷绕成卷状。因此，进行了将一个面粗面化的保护膜与基材膜层叠而赋予滑动性、卷绕为卷状的操作。但是，如果制成层叠膜，虽然滑动性得到改善，但会转印保护膜的粗面的凹凸，在基材膜上产生微细的凹凸，该凹凸使基材膜的光学性能降低。
根据本发明，为了使基材膜不产生微细凹凸，通过使用特定的厚度偏差的保护膜，同时在层叠时使对基材膜和保护膜施加的张力在规定的范围，从而得到无微细凹凸的基材膜。TB和TP的优选范围如下所述。
30＜TB＜150 (1-1)
30＜TP＜100 (2-1)
1≤TB/TP≤5 (3-1)
如果TB和TP过大，保护膜的凹凸会转印到基材膜上，在基材膜上产生微细的凹凸。此外，如果TB和TP过小，层叠时产生褶皱等而不能均匀地层叠，因此不优选。
(膜卷)
本发明包含将上述层叠膜卷起而成的光学部件用膜卷。从生产率方面出发，优选膜卷中的膜宽度宽。膜宽度优选为600～2,000mm，更优选为800～2,000mm的范围。制成膜卷前进行边缘修整时，这些优选的膜宽度值应理解为边缘修整后的值。此外，适合作为光学部件的膜宽度因其使用目的而异，因此可以将上述膜进行切割等，适当改变膜宽而使用。
将本发明的层叠膜卷起成膜卷时每单位宽度的卷绕张力TW(N/m)的优选范围如下所述。
20＜TW＜200 (4)
TW更优选满足下述式(4-1)。
20＜TW＜120 (4-1)
如果TW小，膜卷中产生卷绕错位等，难以得到均一的膜卷，因此不优选。如果TW过大，在基材膜上产生微细的凹凸，因此不优选。
膜卷的卷绕长度(膜的卷绕长度)可以由处理方面、生产率方面决定，并无特别限制，但优选100～4,000m的范围。
(光学部件)
本发明的层叠膜，将保护膜剥离后，可以作为光盘、触摸面板等的部件使用。
光盘通过将从上述的层叠膜剥离保护膜而得到的基材膜贴合到基板上而得到。基材膜起到作为光盘的光透射层的作用。
作为将本发明中的基材膜用作光透射层的光盘，可以列举Blu-raydisc。作为其种类，有只可读取信息记录层的ROM型，可读取和一次性写入的R型，可读取、写入和删除的RE型。作为光盘的基板，可以列举例如将聚碳酸酯树脂、非晶性聚烯烃系树脂、甲基丙烯酸树脂等熔融挤出而形成的基板，由热固性树脂形成的基板，但特别优选聚碳酸酯树脂。
实施例
以下通过实施例对本发明详细进行说明，但本发明并不限于此。再有，实施例中的物性的测定和评价采用以下的方法。
(1)粘均分子量
聚碳酸酯树脂的粘均分子量(M)通过由浓度0.7g/dl的二氯甲烷溶液在20℃的粘度测定求出特性粘度[η]，由下述式算出。
ηsp/c＝[η]+0.45×[η]2c
[η]＝1.23×10-4M0.83
(其中c＝0.7，[η]为特性粘度)
(2)膜厚度
对于层叠保护膜前的基材膜(聚碳酸酯膜)和保护膜，以从膜宽度方向的中心沿宽度方向成为两侧500mm长、50mm宽的长方形的方式，取得1,000mm×50mm尺寸的样品。对于膜的流动方向，以500mm间隔取得5个该长方形样品。对于该长方形样品的长度方向(1,000mm长)，以50mm间隔，使用Mitutoyo公司制的测微计测定短边方向(50mm长)的中心部分的厚度(从距离膜端25mm的位置以50mm间隔进行测定，在1个长方形样品中测定20点)。然后，求出测定点100点的厚度的平均值，将其作为膜的厚度。此外，这些长方形样品在后述的膜厚度偏差、面内的双折射率(Δn)和厚度方向的双折射率(Δnth)的测定中也使用。
(3)膜厚度偏差
在上述(2)的采用测微计的测定方法中，有可能忽视可能在测定点以外存在的厚度偏差，例如宽宽度的带状、细线状的厚度偏差，因此使用Anirtsu公司制膜厚度测试仪KG601连续测定厚度偏差。测定膜使用了(2)的测定中使用的5片长方形膜。对于该各个样品，用上述膜厚度测试仪连续测定长边方向的厚度分布。对于上述5片膜(1,000mm×50mm)求出记录的厚度的最大值和最小值的差(厚度的范围)，其中将厚度范围最大的值作为该膜的厚度偏差。
(4)面内的双折射率(Δn)和厚度方向的双折射率(Δnth)
由(2)的测定中使用的5片基材膜(聚碳酸酯膜)的长方形膜，以使(2)的测定位置大致到达中心的方式制成50mm平方的测定样品。在膜宽度方向得到20个样品，长方形样品有5片，因此总计得到100个测定用样品。对于这些样品，使用王子计测器公司制的双折射测定机KOBRA-21ADH，在其慢轴或快轴(進相軸)旋转，改变入射角度，测定延迟值(retardation)。由各入射角度下的延迟值的值和测定位置的膜厚度d，求出折射率nx、ny和nz。再由这些值通过下述式求出面内的双折射率Δn和Δnth。由全部测定数据的平均求出Δn的平均值，将其作为该膜的Δn。此外，将Δn的最大值和最小值的差作为该Δn的偏差(波动)。同样地，对于Δnth也求出平均值和偏差。
Δn＝|nx-ny|
Δnth＝|(nx+ny)/2-nz|
(nx表示膜面内的慢轴方向的折射率，ny表示快轴方向的折射率，nz表示厚度方向的折射率。)
再有，作为上述(2)～(4)的测定顺序，以(3)的膜厚度偏差的测定、(4)面内和厚度方向的双折射率测定、(2)的厚度测定的顺序实施。这是因为(2)的测定是采用测微计的接触式的评价，因此有可能对样品产生损伤。
(5)基材膜的总光线透射率
从膜的宽度方向3个位置取得50mm×150mm尺寸的样品，使用日本电色工业公司制浊度测定器COH-300A进行测定。对于各样品，测定5点，以合计15点的平均值作为总光线透射率。
(6)使用了光学部件用层叠膜的光盘制造中的收率评价
光盘介质(Blu-ray Disc)如下所述制作。
(盘基板的成型)
首先，使用粘均分子量为15,000的聚碳酸酯树脂(帝人化成公司制PANLITE AD-5503)作为光盘基板用树脂，采用光盘用注射成型机(住友重机械工业公司制SD-40E)，成型外径120mmφ、内径15mmφ、厚1.1mm的盘基板。再有，注射成型时，为了在单面表面形成记录了数据信息的凹坑，因此将Blu-ray Disc ROM用的冲模安装到模具中进行成型。
(Blu-ray Disc的制作)
将该盘基板供给Blu-ray Disc贴合装置(SHIBAURAMECHATRONICS公司制メビウスF-1)，制作Blu-ray Disc。除了该盘基板以外，向メビウスF-1供给反射膜形成用的KOBELCO RESEARCH公司制Ag合金的磁控溅射用靶、作为光透射层形成用膜的后述的层叠膜、作为该膜和盘基板的粘合用树脂的大日本油墨化学工业公司制EX-8410、作为Blu-ray Disc的硬涂层用树脂的Sony Chemical & Information Device公司制SK-1110。在メビウスF-1中，采用溅射在盘基板形成Ag合金的反射膜后，将粘合用树脂旋涂。
从另外供给的光透射层形成用的层叠膜卷只将基材膜拉出后，冲切成盘状，将该冲切的膜贴合到上述基板，通过紫外线照射形成光透射层。接着，旋涂硬涂层用树脂并通过紫外线照射使之固化，从而得到Blu-rayDisc。
(Blu-ray Disc的检查)
对于这样得到的1张1张的盘，使用dr.Schwab Inspection TechnologyGmbH制IQPC-Blu，将光透射层面的异物、凹凸作为缺点检测，通过将具有长度或宽度为300μm以上的凹凸的盘设定为不合格而进行是否合格的判定，得到盘制造的收率。收率使用制造了约300张盘时的收率。
(7)使用了光学部件用层叠膜的光盘的电信号特性评价
对于上述(6)中得到的检查合格盘，使用PULSTEC INDUSTRIAL公司制ODU-1000，评价抖动(Jitter)、误差率(SER)等电信号特性。评价时，根据光透射层的平均厚度调节像差补正量，进行实施。
(8)聚碳酸酯树脂的熔融粘度
制膜中使用的聚碳酸酯树脂粒料的熔融粘度使用东洋精机公司制的CAPILOGRAPH 1D进行测定。毛细管使用直径1.0mm、长度10mm的毛细管。调节旋涂速度以使剪切速度为100s-1，测定任意温度的熔融粘度。
(9)张力
对基材膜和保护膜施加的张力由采用在各个工序中设置的张力测定机得到的测定值和此时的膜宽度求出。
实施例1
(基材膜的制膜)
使用减压干燥式的搁盘干燥机，将帝人化成公司制的双酚A的均聚物的光学级聚碳酸酯(商品名AD-5503、Tg：145℃、粘均分子量：15,000)的粒料在120℃下干燥3小时。将其投入到加热到110℃的熔融挤出机的加热料斗中，在挤出机料筒温度260℃下进行熔融挤出。为了除去熔融聚合物的异物，使用了平均网眼为10μm的不锈钢无纺布制的盘状过滤器。
使用图1所示的制膜装置进行制膜。在口模(1)中使用了设定为熔融树脂温度达到260℃的唇部开度1mm的T型口模(聚碳酸酯树脂的熔融粘度260Pa·s)。冷却辊(2、3、4)使用3根直径350mm的冷却辊，熔融树脂最初接触的冷却辊(第1冷却辊(2))的温度为140℃，第2冷却辊(3)的温度为135℃，剩余的辊(3)的温度设定为130℃。模唇前端部与第1冷却辊面的距离(图2中L1)为15mm，第1冷却辊(2)与模唇的水平位置(图2中L2)采用从第1冷却辊的旋转看起来为顺时针的位置看，模唇前端距离冷却辊的中心为70mm右侧的位置。调节聚碳酸酯树脂的排出量和膜的输送速度，以使膜的厚度达到92μm，在速度10m/分钟下实施。
(保护膜的层叠)
使用图1中的7所示的贴合装置实施基材膜和保护膜的层叠。层叠时基材膜的张力用图1中的5和8所示的压料辊间的速度差进行调节，在达到90N/m下实施。保护膜从图1中6所示的位置，将厚度为30μm的保护膜(C.I.KASEI公司制エクセルガ一ドFS)外加张力40N/m，供给到贴合装置。保护膜的张力用保护膜(6)和压料辊(8)间的速度差进行调节。贴合前的基材膜和保护膜的特性如表1所示。
(卷绕)
层叠膜通过将两端部切除而成为1,000mm宽的膜，采用图1中的9所示的卷绕机制成膜卷(卷绕长度500m)。此时卷绕张力能够以图1中的8所示的压料辊和卷绕机(9)间的速度差进行调节，在80N/m下实施。
(切割)
使用片冈机械公司制Slitter KE-70，由得到的宽1,000mm的膜卷切割为140mm宽×400m长。切割时的卷绕张力为80N/m。
(Blu-ray Disc的制造)
使用メビウスF-1制造Blu-ray Disc。其结果，以高收率得到盘。对于判定为合格的盘，进行了电信号特性评价，结果能够确认满足蓝光盘联盟(Blu-ray Disc Association)发行的BD-ROM***(White Paper)中记载的抖动、误差率等电信号特性标准。另一方面，判定为不良的盘的误差率等在标准之外。
由以上可知，本发明的层叠膜作为光学部件用优异，特别适合形成高密度光盘的光透射层。
实施例2
除了调节接取速度以使作为基材膜的聚碳酸酯膜的平均厚度为78μm以外，与实施例1同样地得到层叠膜的卷。贴合前的基材膜和保护膜的特性如表1所示。
层叠时对基材膜施加的张力为90N/m，对保护膜施加的张力为40N/m。
与实施例1同样地进行切割后，进行Blu-ray Disc制作。其结果以高收率得到盘。判定为合格的盘满足了抖动、误差率等电信号特性标准。
实施例3
除了调节接取速度以使作为基材膜的聚碳酸酯膜的平均厚度为67μm以外，与实施例1同样地得到层叠膜的膜卷。贴合前的基材膜和保护膜的特性如表1所示。层叠时对基材膜施加的张力为80N/m，对保护膜施加的张力为40N/m。
与实施例1同样地进行切割后，进行Blu-ray Disc制作。其结果以高收率得到盘。判定为合格的盘满足了抖动、误差率等电信号特性标准。
比较例1
除了使用东丽加工膜公司制TORETEC 7332作为保护膜以外，与实施例1同样地得到了层叠膜的膜卷。贴合前的基材膜和保护膜的特性如表1所示。
与实施例1同样地进行切割后，进行Blu-ray Disc制作。其结果为低收率。
比较例2
除了使用Sun A.Kaken公司制SUNYTECT PAC-2作为保护膜以外，与实施例1同样地得到了层叠膜的膜卷。贴合前的基材膜和保护膜的特性如表1所示。
与实施例1同样地进行切割后，进行Blu-ray Disc制作。其结果为低收率。
由以上的实验可知，本发明的光学部件用层叠膜具有适合于形成高密度光盘的光透射层的光学特性，可以以高收率制造光盘。
表1
表1(续)
本发明的层叠膜，如果剥离保护膜，则成为具有小的双折射、良好的表面平滑性、显示优异的光学各向同性的膜。此外，本发明的层叠膜由于滑动性优异，因此能够容易地卷绕为卷状，成为外观优异的膜卷。此外，本发明的层叠膜作为光盘等的部件使用时，在光盘中次品的产生率少。此外，由本发明的层叠膜剥离保护膜而成的膜，显示优异的光学各向同性，可以适合作为光盘的光透射层使用。此外，以由本发明的层叠膜剥离保护膜而成的膜作为光透射层的光盘，其抖动、误差率等电信号特性优异。此外，根据本发明的层叠膜的制造方法，能够提供将保护膜剥离时成为具有良好的表面平滑性的膜的层叠膜。
本发明的层叠膜可用于光盘等光学部件的制造。
Claims (6)
1.一种光学部件用层叠膜，在基材膜上层叠有保护膜，基材膜由聚碳酸酯树脂制成，满足：
(i)厚度为10～150μm，
(ii)厚度偏差为±2μm以下，
(iii)面内的双折射率Δn的平均值为0.00001～0.00017，
(iv)厚度方向的双折射率Δnth的平均值为0.00001～0.001，
(v)总光线透射率为85％以上，
所述聚碳酸酯树脂是由至少具有50摩尔％双酚A的二羟基成分得到的，粘均分子量为10,000～40,000；
保护膜包含50重量％以上的聚乙烯树脂或聚丙烯树脂，其单面具有粘合性，满足：
(i)厚度为10～100μm，
(ii)厚度偏差为±1.5μm以下。
2.根据权利要求1所述的光学部件用层叠膜，其中，聚碳酸酯树脂的粘均分子量为12,000～19,000。
3.根据权利要求1所述的光学部件用层叠膜，其中，基材膜是采用熔融挤出法形成的膜。
4.一种光学部件用膜卷，将权利要求1～3中任一项所述的光学部件用层叠膜卷绕而成。
5.一种光盘，将从权利要求1～3中任一项所述的光学部件用层叠膜剥离保护膜而得到的基材膜，作为光透射层粘贴到基板上而得到。
6.一种光学部件用层叠膜的制造方法，是将基材膜和保护膜层叠而成的光学部件用层叠膜的制造方法，基材膜由聚碳酸酯树脂制成，满足：
(i)厚度为10～150μm，
(ii)厚度偏差为±2μm以下，
(iii)面内的双折射率Δn的平均值为0.00001～0.00017，
(iv)厚度方向的双折射率Δnth的平均值为0.00001～0.001，
(v)总光线透射率为85％以上，
所述聚碳酸酯树脂是由至少具有50摩尔％双酚A的二羟基成分得到的，粘均分子量为10,000～40,000；
保护膜包含50重量％以上的聚乙烯树脂或聚丙烯树脂，其单面具有粘合性，满足：
(i)厚度为10～100μm，
(ii)厚度偏差为±1.5μm以下，
在满足下述式(1)～(3)的条件下进行层叠：
10＜TB＜200 (1)
10＜TP＜150 (2)
1≤TB/TP≤10 (3)
其中，TB表示层叠时基材膜中每单位宽度的张力，单位为N/m，TP表示层叠时保护膜中每单位宽度的张力，单位为N/m。
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