CN112574442B - 膜卷及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的问题在于,提供即使是弹性模量较低的薄膜也具有优异的耐粘连性和耐卷偏移性的膜卷及其制造方法。本发明的膜卷是在膜的宽度方向的至少两端具有滚花加工部的膜卷,将所述滚花加工部设为部位A、与该部位A对向的膜背面侧的部位设为部位B、该部位A和部位B以外的未进行滚花加工的膜面设为面C,并且,将该部位A和部位B的静摩擦系数分别设为a和b时,满足下述关系式(1)和(2):式(1)面C彼此间的静摩擦系数<部位A和部位B之间的静摩擦系数;式(2)a<b。

Description

膜卷及其制造方法
技术领域
本发明涉及膜卷及其制造方法,更详细而言,本发明涉及即使是弹性模量较低的薄膜也具有优异的耐粘连性和耐卷偏移性的膜卷及其制造方法。
背景技术
通常,液晶显示装置具备各种含有热塑性树脂的膜(以下,也称为热塑性树脂膜)。
通常,用于偏振片的所述膜作为长条并且宽度较宽的膜的卷、所谓的膜卷进行供给。这样的膜卷中,有时因为膜的厚度不均匀而发生膜的粘连,或者因为冲击等而发生卷偏移。
作为解决这样的问题的手段,例如,专利文献1中公开了:通过对光学膜贴合被称为保护膜的膜,而防止该光学膜的粘连,并且增加表观上的厚度以防止卷偏移的技术。然而,该技术中,使用贴合保护膜和光学膜的工序时,需要进行剥离的工序,生产性不高。
因此,作为以良好的生产性防止粘连和卷偏移的另一手段,例如,专利文献2中公开了:在膜端部进行滚花加工后将其卷取,而得到防止了粘连和卷偏移的膜卷的技术。
然而,近年用于偏振片的膜需要大面积化、薄膜化。此外,期望保护偏振片的保护膜和调整相位差的相位差膜等不因环境的变化而使物性、光学特性发生变化,以往以三乙酸纤维素(通称TAC)等纤维原材料为主体,但是开始将含有环状烯烃类树脂、丙烯酸类树脂等耐水性优异的材料的膜用作所述保护膜、相位差膜。此外,虽然强烈需要将膜设为薄膜而使偏振片变薄,但是含有所述环状烯烃类树脂、丙烯酸类树脂的低弹性模量的薄膜,必须将卷取张力设为较低,其结果,存在软卷倾向并易于发生卷偏移。
在这样的情况下,将液晶显示装置中使用的膜设为宽度较宽并且长条的膜卷需要非常高难度的技术,仅在所述滚花加工中,就存在无法解决粘连、卷偏移的问题的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-61031号公报
专利文献2:日本专利第5266611号公报
发明内容
发明所解决的技术问题
本发明是鉴于所述问题·情况而完成的,其解决的问题在于,提供即使是弹性模量较低的薄膜也具有优异的耐粘连性和耐卷偏移性的膜卷及其制造方法。
解决问题的技术手段
本发明人为了解决所述问题,对所述问题的原因等进行探讨的过程中,得到了下述发现:通过控制至少膜的两端部的滚花加工部和与该滚花加工部对向的膜背面的部位的静摩擦系数,在制成膜卷时,提高膜彼此接触的滚花加工部的摩擦力,由此抑制粘连和卷偏移的发生,从而得到即使是弹性模量较低的薄膜也具有优异的耐粘连性和耐卷偏移性的膜卷及其制造方法。
即,本发明的所述问题通过以下的手段而得到解决。
1.一种膜卷,其是在膜的宽度方向的至少两端具有滚花加工部的膜卷,
将所述滚花加工部设为部位A、与该部位A对向的膜背面侧的部位设为部位B、该部位A和部位B以外的未进行滚花加工的膜面设为面C,并且,
将该部位A和部位B的静摩擦系数分别设为a和b时,
满足下述关系式(1)和(2),
式(1)面C彼此间的静摩擦系数<部位A和部位B之间的静摩擦系数
式(2)a<b。
2.第1项所述的膜卷,所述a和b满足下述关系式(3),
式(3)0.3<a/b<0.8。
3.第1项或第2项所述的膜卷,其中,所述膜的宽度在1.3~3.0m的范围内。
4.第1项~第3项中任一项所述的膜卷,其中,所述膜的膜厚在10~45μm的范围内。
5.第1项~第4项中任一项所述的膜卷,其中,所述膜含有环状烯烃类树脂或丙烯酸类树脂。
6.一种膜卷的制造方法,其制造第1项~第5项中任一项所述的膜卷,所述制造方法具有至少在所述部位A或所述部位B进行表面改性处理的工序。
7.第6项所述的膜卷的制造方法,其中,仅在所述部位B进行所述表面改性处理。
8.第6项所述的膜卷的制造方法,其中,在所述部位A和所述部位B这两者处进行所述表面改性处理。
9.第6项~第8项中任一项所述的膜卷的制造方法,其中,通过激光滚花加工而形成所述滚花加工部。
发明的效果
通过本发明的所述手段,能够提供即使是弹性模量较低的薄膜也具有优异的耐粘连性和耐卷偏移性的膜卷及其制造方法。
就本发明的效果的表现机理或作用机理而言,虽然尚未明确,但是可以推测如下。
本发明对于所述问题进行深入研究的结果,通过将膜的一部分,具体而言将两端部的滚花加工部(部位A)和与该滚花加工部对向的膜背面侧的部位(部位B)、和该部位A和部位B以外的未进行滚花加工的膜面(面C)的各自的静摩擦系数以满足关系式(1)和(2)的方式进行控制,而能够在制成膜卷时使膜彼此接触的滚花加工部的摩擦力高于该膜面C。由此,可推测即使是弹性模量较低的薄膜,也能够比仅形成滚花加工部的手段进一步抑制粘连和卷偏移的发生。
附图说明
图1:进行滚花加工和表面改性处理并卷取而得到的膜卷的概要图
图2:说明滚花加工的方式的概念图
图3:表示通过溶液流延法制造膜的方法的示意图
图4:膜生产线的概要图
图5:卷取装置的俯视图
本发明的具体实施方式
本发明的膜卷是在膜的宽度方向的至少两端具有滚花加工部的膜卷,将所述滚花加工部设为部位A、与该部位A对向的膜背面侧的部位设为部位B、该部位A和部位B以外的未进行滚花加工的膜面设为面C,并且,将该部位A和部位B的静摩擦系数分别设为a和b时,满足所述关系式(1)和(2)。该特征为下述实施方式共通或对应的技术特征。
作为本发明的实施方式,从本发明的效果表现的观点出发,所述a和b满足所述关系式(3),从防止进一步大面积化、薄膜化而成的膜卷的卷偏移的观点出发为优选范围。
此外,所述膜的宽度在1.3~3.0m的范围内、所述膜的膜厚在10~45μm的范围内,从提供与大面积化、薄膜化对应的用于偏振片的膜的观点出发,为优选的。
所述膜含有环状烯烃类树脂或丙烯酸类树脂,从抑制作为保护偏振片的保护膜和相位差膜的环境的变化而引起的物性、光学特性的变化的观点出发,为优选的。
制造本发明的膜卷的膜卷制造方法,至少具有对滚花加工部的部位A、作为与该部位A对向的膜背面侧的部位的部位B进行表面改性处理的工序。
此外,仅在所述部位B进行所述表面改性处理,从生产性良好地制造膜卷的观点出发,为优选的。
此外,在所述部位A和所述部位B这两者处进行所述表面改性处理,从进一步提高静摩擦系数的观点出发,为优选的制造方法。
此外,通过激光滚花加工而形成所述滚花加工部,从防止在薄膜的热塑性树脂膜中形成凸形部时膜的断裂的观点出发,为优选的制造方法。
以下,对于本发明及其构成要素和本发明的具体实施方式·形态进行详细说明。需要说明的是,本申请中,“~”以包含其前后记载的数值作为下限值和上限值的意义进行使用。
《本发明的膜卷的概要》
本发明的膜卷是在膜的宽度方向的至少两端具有滚花加工部的膜卷,将所述滚花加工部设为部位A、与该部位A对向的膜背面侧的部位设为部位B、该部位A和部位B以外的未进行滚花加工的膜面设为面C,并且,将该部位A和部位B的静摩擦系数分别设为a和b时,满足下述关系式(1)和(2),
式(1)面C彼此间的静摩擦系数<部位A和部位B之间的静摩擦系数
式(2)a<b
本发明的特征为,将膜的一部分、具体而言将两端部的滚花加工部A和与该滚花加工部对向的膜背面的部位B、和该部位A和部位B以外的未进行滚花加工的膜面C的静摩擦系数以满足所述关系式(1)和(2)的方式进行控制,而能够在制成膜卷时使膜彼此接触的滚花加工部的摩擦力高于膜面C,由此抑制粘连和卷偏移的发生。
本发明中,为了控制所述静摩擦系数,优选至少在滚花加工部的部位A或作为与该部位A对向的膜背面侧的部位的部位B进行表面改性处理。此处使用的表面改性处理,以满足所述关系式(1)和式(2)的方式赋予各个部位A和部位B的静摩擦系数。
通常“表面改性处理”已知为,例如在涂布前等为了提高涂布物和膜的密合性而赋予膜的处理、在叠层功能层时为了提高功能层彼此的密合性等而进行赋予的技术。然而,将该技术适用于膜卷的制造时,膜面彼此变得易于粘接,发生粘连等,因此难以直接用于膜卷的制造中。
本发明中,对于除滚花加工部的部位A和作为与该部位A对向的膜背面侧的部位的部位B以外的膜面C未进行该表面改性处理,对于作为膜的主要部分的面C的粘接性没有影响,能够避免所述“粘接导致的粘连的发生”。
通常,已知膜的摩擦力取决于实际接触面积和对象物彼此的凝聚力(结合力),并且取决于与对象物接触时膜以怎样的程度接触。滚花具有凸部形状,但是凸部的面积通常相对于膜表面为5%以下,因此实际接触面积较少。因此,已知摩擦力低于膜面C。
本发明中,为了至少在滚花加工部的部位A或作为与该部位A对向的膜背面侧的部位的部位B处提高静摩擦系数,优选进行表面改性处理。通过该表面改性处理,使凝聚力(结合力)高于其以外的膜面C,而能够提高膜卷中滚花加工部处的摩擦力,其结果,形成不易发生粘连、卷偏移的膜卷。
本发明的“静摩擦系数”,例如通过静摩擦测定器(东洋精机制FRICTION TESTERTR)测定。
本发明的所述关系式(1)中,通过以下的方法测定面C彼此间的静摩擦系数和部位A和部位B之间的静摩擦系数。
测定条件:使用膜(滚花加工部(部位A)、与该部位A对向的膜背面侧的部位(部位B)和非滚花加工部(面C)),将各个部位重合并通过分别负载0.166g/mm2、0.83g/mm2和1.66g/mm2而对面C彼此间和部位A和部位B之间的静摩擦系数进行测定。数值设为所述3个负载下静摩擦系数的平均值。
此外,关系式(2)中,将滚花加工部(部位A)彼此间的静摩擦系数设为a、与该部位A对向的膜背面侧的部位(部位B)彼此间的静摩擦系数设为b而分别测定时,表示a和b的关系。通过使部位B的静摩擦系数b高于部位A的静摩擦系数a,能够期待摩擦力的提高。
该a和b的关系进一步满足下述关系式(3),从防止进一步大面积化、薄膜化而得到的膜卷的卷偏移的观点出发,为优选的。
式(3)0.3<a/b<0.8
式(3)中,大于0.3时,滚花加工部的摩擦系数a增大,不易发生卷偏移。这是因为,在部位A和部位B的摩擦系数相差较大的情况下,易于受到摩擦系数小的面的影响,通过使部位A的摩擦系数a的值适宜,而使部位A/部位B的摩擦系数的差不会变得过大,不易发生卷偏移。
此外,小于0.8时,与部位A对向的膜背面侧的部位B的摩擦系数b不会变得过小,抑制滚花加工部周边处发生粘连,易于保持耐粘连性的提高效果。
〔1〕滚花加工部
本发明的滚花加工部是指膜的宽度方向的至少两端具有滚花的部位。该膜可分为:作为所述滚花加工部的部位A、作为与该部位A对向的膜背面侧的部位的部位B以及作为该部位A和部位B以外的未进行滚花加工的膜面的面C。
此处“对向的部位”是指,将膜表面侧的滚花加工部设为部位A时,膜背面侧中,位于介由膜而与该部位A对称的位置的部位。
<滚花加工>
图1是表示进行滚花加工且优选进行表面改性处理并卷取而得到的膜卷的截面的概要图。
图1(a)中,制膜得到的膜1被接近辊(Near roll)2和触摸辊3卷绕,作为膜卷10被卷取。部位A为滚花加工部,通过未图示的滚花加工手段而形成滚花。部位B是与该部位A对向的膜背面侧的部位,在(a)的情况下优选为为了控制静摩擦系数而进行表面改性处理的部位。
优选该部位B相对于滚花加工部(部位A)的滚花宽度在50~120%的宽度的范围内,并且为了控制静摩擦系数而进行表面改性处理。更优选为80~120%的范围,进一步优选为90~110%的范围,特别优选为100~110%的范围。
进行所述表面改性处理的部位B的宽度相对于滚花加工部(部位A)的宽度为50%以上时,能够有效表现本发明的效果,为120%以内时,能够在存在生产上的不均匀的情况下表现本发明的效果。
图1(b)是表示具有滚花加工部A和作为与该部位A对向的膜背面侧的部位的部位B的膜卷的立体图。
本发明的膜卷10是在膜的宽度方向的至少两端具有滚花加工部(部位A)的膜卷,优选至少在该滚花加工部(部位A)和与其对向的膜背面侧的部位(部位B)为了控制静摩擦系数而进行表面改性处理。因此,作为本发明的实施方式,存在:(1)仅对滚花加工部(部位A)赋予表面改性处理的方式;(2)仅对与所述滚花加工部(部位A)对向的膜背面侧的部位(部位B)赋予表面改性处理的方式;和(3)对滚花加工部(部位A)和与其对向的膜背面侧的部位(部位B)这两者赋予表面改性处理的方式。
此处,“滚花加工”是指,“在膜面上形成凹凸部的、所谓的压花加工”。以往,存在多种滚花加工手段,但是大体上分为下述两者:在加热具有凸形状的金属辊(也称为雕纹环)的同时进行按压的“加热按压方式”;和通过激光等选择性地赋予膜吸收的波长而使其加热并变形的“激光方式”。此外,“加热按压方式”中,通过变更对抗的辊(通常称为后辊(backroll))的原材料而改变所述凸部形状。
图2是说明各种的滚花加工的方式的概念图。
图2(a)是表示通过形成在金属辊上并且具有凸形状的雕纹环4,在加热该金属辊的同时进行按压的“加热按压方式”的示意图,存在后辊为金属辊5的情况。通过使后辊为金属,将雕纹环4压入膜1时产生的应力,朝向膜内部和雕纹环周边,以图2(b)那样的形状形成凸形部(滚花)8。
本发明中所谓的“滚花加工部”是指,赋予(形成)有所述凸部形状的部位。
所述加热的温度优选从热塑性树脂的玻璃化转变温度以上并且熔点以下的温度范围中选择。
此外,雕纹环4使用碳钢、不锈钢、陶瓷涂层和HCr镀层等材质,没有特别限定,突起形成部分的宽度约为5~30mm,刻印的形状中,突起的间距在宽度方向和长度方向约为0.5~5mm,突起的高度约为0.3~3mm,但是环的宽度、突起的间距、高度可以根据需要而进行选择。
图2(c)为所述“加热按压方式”,但是也存在后辊为橡胶辊6的情况。通过使后辊为橡胶,将雕纹环4压入膜1时产生的应力,朝向橡胶辊侧,以图2(d)那样的形状在膜背面侧形成凸形部(滚花)8。
图2(e)为所述“激光方式”,照射了激光7的部位的膜发生热变形,以图2(f)那样的形状形成凸形部(滚花)8。
本发明的滚花加工,从成形的容易度、防止断裂等观点出发,优选为激光方式。
激光方式中,对热塑性树脂膜照射激光时,在照射激光的地点处热塑性树脂膜发生局部性热熔融或消融。因此,在照射激光的地点形成凹痕,该凹痕成为凸形部的中央部。此外,通过照射激光而热熔融的热塑性树脂膜的材料的一部分或全部发生流动化,而在照射激光的地点的周围形成突出部,该突出部成为凸形部的周边部。这样通过激光形成凸形部时,即使在膜厚较薄的热塑性树脂膜中,也能够防止形成凸形部时热塑性树脂膜的断裂。此外,即使使热塑性树脂膜弯曲,在凸形部也不易发生断裂。可推测这是因为,例如相比于雕纹加工处理,在通过激光形成凸形部的情况下,未对热塑性树脂膜施加不必要的按压,不易在热塑性树脂膜留下残留应力。
本发明优选采用激光方式,但虽然基于激光方式的凸形部的形成较为稳定,但凸形部的形成面积较少,因此存在摩擦力较低的倾向。然而,通过使用本发明的表面改性处理,能够在保持稳定的凸形部的同时,提高滚花加工部的摩擦力,得到耐暴筋性和耐卷偏移性高的膜卷。此处“暴筋(gauge band)”也是指“黑色带”,是指在制成膜卷时,膜的膜厚的不均匀、膜彼此的粘连而使得膜厚度变厚,卷成的膜卷的一部分在视觉上看起来较暗的部位。
滚花加工部,在将包含凸形部的凹凸结构赋予膜的宽度方向的两端部以提高膜的操作性的情况下,凹凸结构区域的宽度优选为2mm以上,更优选为4mm以上,特别优选为5mm以上,并且优选为100mm以下,更优选为80mm以下,特别优选为60mm以下。
滚花加工部的高度h(μm)优选设为膜厚H的0.05~0.3倍的范围,宽W优选设为膜宽L的0.005~0.02倍的范围。
该情况下滚花部的高度,通常距膜面平均优选为1.5~30μm的范围,更优选为2~20μm的范围。
此外,滚花加工部可以形成在膜的两面。该情况下,两面的滚花部的高度h1+h2(μm)优选设为膜厚H的0.05~0.3倍的范围,宽W优选设为膜宽L的0.005~0.02倍的范围。例如,膜厚为40μm时,滚花部的高度h1+h2(μm)优选设为2~12μm的范围,滚花部宽度优选设为5~30mm的范围。
所述凹凸结构的形状和凹凸结构区域内它们的配置,可以根据使用目的而设为任意的形状和配置。通过控制对膜表面照射激光的轨迹,能够通过激光而描绘期望的形状的凹凸结构。作为各个凹凸结构的形状(从垂直于膜面的方向进行观察时的形状)的实例,可举出点状的形状、线形的形状、圆形的形状、椭圆形的形状、多边形的形状等形状。凹凸结构的配置,例如可设为:沿膜的长度方向和宽度方向具有一定的规律性的配置;或随机的配置。
作为本发明中使用的激光装置,可使用膜的加工中使用的各种形式的装置。作为使用的激光装置的实例,可举出:ArF准分子激光装置、KrF准分子激光装置、XeCl准分子激光装置、YAG激光装置(特别是三次谐波或者四次谐波)、YLF或者YVO4的固体激光装置(特别是三次谐波或者四次谐波)、Ti:S激光装置、半导体激光装置、光纤激光装置和二氧化碳气体激光装置。这些激光装置中,从高效得到比较低价并且适于膜加工的输出的观点出发,优选为二氧化碳气体激光装置。
激光照射中的激光的波长范围的中心波长,没有特别限定,可设为膜的加工中使用的任意的波长。例如,可使用中心波长为9~12μm的范围内任一值的激光。特别是,在使用二氧化碳气体激光装置作为激光装置的情况下,可使用包含10.6μm附近的波长(例如10.5~10.7μm)作为中心波长的激光和包含9.3μm附近的波长(例如,9.2~9.4μm)作为中心波长的激光,特别是在使用了包含波长9.3μm的激光的情况下,能够特别良好地进行包含烃聚合物的膜的滚花的形成。
激光的输出,优选为1W以上,更优选为5W以上,进一步优选为15W以上,优选为120W以下,更优选为100W以下,进一步优选为80W以下,更进一步优选为70W以下。
通过使用了激光方式的滚花加工,能够制造带有高度变动较少的凹凸结构的膜。凹凸结构的高度是指,形成在膜的表面的凹凸结构最高的部分与膜表面的高度差。凹凸结构的高度,可以使用干涉型表面形状测定装置(ZYGO公司制“NewView7200”)测定。例如,在作为膜卷进行卷取的情况时,凹凸结构的高度变动优选为±20%以下,更优选为±15%以下。通过将凹凸结构的高度变动设为这样较低的值,能够有效降低膜卷中膜间的摩擦导致的擦伤的发生和粘连。
<使用了激光方式的滚花加工的优选具体例>
二氧化碳气体激光装置:激光装置的输出为20W,发光波长的中心波长为10.59μm,并且发光波长范围以中心波长为中心调整为±0.01μm以下。
滚花加工部的形成:凹凸区域的宽度分别为15mm,输送膜的线速度调整为10m/分钟。
对膜照射激光,通过下述方式进行:使由二氧化碳气体激光装置发射的平行化光束被2片检流计反射镜反射,经由fθ透镜(焦距200mm),聚焦于输送的膜的表面。通过控制检流计反射镜的角度,使聚焦位置在膜平面方向移动,由此,控制对膜表面上照射激光的轨迹。
照射激光的轨迹,以在膜表面的凹凸区域内描绘多个圆的方式进行控制,由此形成与圆对应的形状的凹凸结构。各个圆的直径设为2.5mm,圆以在宽度15mm的凹凸区域内形成沿膜长度方向延长的5列的方式进行配置。通过该激光的照射,能够调整凹凸结构的形成速度,形成高度10μm左右的凹凸结构,设为本发明的滚花加工部。
<表面改性处理>
本发明中,优选至少在作为滚花加工部的部位A或作为与该部位A对向的膜背面侧的部位的部位B处进行表面改性处理以控制静摩擦系数。
本发明的表面改性处理是指,使膜表面的能量、所谓的表面能量活化。如果能使其活化则可期待效果,在例如等离子体处理、电晕处理的情况下,容易进行活化,并且能够仅在期望的部分进行改性。例如,通过将膜表面用药剂进行处理、研磨等方法也可以进行改性。通过使表面能量上升,而能够在制成膜卷时,提高与膜的摩擦力并防止卷偏移。本发明中“使表面能量活化”是指,表面接近亲水性,即定义为,表面自由能在表面改性处理前后上升10mJ/m2以上。
本发明中,表面改性优选进行等离子体处理,在等离子体处理的情况下,易于对膜宽度的仅一部分进行处理。此外,用于使其活化的能量较高,因此也能够在处理时间较少的状态下使用。处理时间根据膜而不同,因此按照膜种类而设定适当的处理时间。
电晕处理可进行表面改性,但是受到带电的影响,因此需要一并进行静电消除工序。
进行表面改性处理,如上所述,至少包括下述方式:仅对滚花加工部(部位A)赋予表面改性处理的方式;仅对与所述滚花加工部(部位A)对向的膜背面侧的部位(部位B)赋予表面改性处理的方式;和对滚花加工部(部位A)和与其对向的膜背面侧的部位(部位B)这两者赋予表面改性处理的方式。其中,从装置的设置和效果的观点出发,优选:所述仅对膜背面侧的部位(部位B)赋予表面改性处理的方式;和所述对滚花加工部(部位A)和与其对向的膜背面侧的部位(部位B)这两者赋予表面改性处理的方式。
作为具体的表面改性处理的方法,可举出:电晕放电处理、等离子体处理、紫外线照射处理、皂化处理、辉光处理、臭氧处理、电子束处理等。特别是从生产性的观点出发,优选为电晕放电处理、等离子体处理、紫外线照射处理、皂化处理,特别优选为等离子体处理。
电晕处理、等离子体处理,是通过对膜表面进行放电处理并赋予官能团(例如,羧基、羟基、丙烯酰基、酰胺基等)以提高膜表面的润湿性的处理。电晕处理通常在大气压下(空气中)进行,等离子体处理通常在氮、氦、氖、氩、氙、二氧化碳、一氧化二氮、氢、氨等氛围下进行,但是也可采用大气压下进行的“大气压等离子体处理”。
“电晕放电处理”是指,通过在与电介质绝缘的电极间施加高频·高电压而产生电晕,在电介质和电极之间通过基材膜,而对基材膜的表面进行处理的方法。由此,使基材膜的表面的粘接性得到提高。电极的材质的实例中包含陶瓷和铝。电极和电介质的距离优选为1~5mm,更优选为1~3mm。
电晕输出强度优选为0.2~3kW,更优选为0.5~1.5kW。使电晕输出强度为0.2kW以上,从易于使电晕放电稳定化,对膜的表面赋予稳定的粘接力的观点出发为优选的。通过使电晕输出强度为2.0kW以下,可使膜不易造成擦伤。电晕放电处理中的电子照射量可设为100~1000W/m2·min。
“等离子体处理”是在减压下或大气压下在产生的不活泼气体、氧气等气体氛围下进行等离子体放电,而使膜的表面活化的处理。为了在使用了辊的输送下效率良好地进行生产,优选大气压下的等离子体处理。
等离子体处理,能够通过对气体的种类进行各种变更而对基材层的表面进行各种改性。因此,使基材层的表面活化时,可适宜地任意选择气体的种类。气体的种类的实例中包含:氮、氧、氩、氦、丙烯酸、羟烷基、CF4、CHF3C2F6等氟类化合物。
等离子体输出优选为0.2~3kW。线速度(移动速度)优选为3~70m/分钟,更优选为3~50m/分钟。频率优选为3~30kHz,更优选为5~20kHz。
作为等离子体处理的具体条件,使用常压等离子体喷射装置,使膜通过常压等离子体喷射装置下,进行常压等离子体喷射处理。
常压等离子体处理中使用的混合气体(反应气体)的组成以下述实例进行表示。需要说明的是,气压为1.013×105Pa。
氮:99.98体积%
氧:0.02体积%
混合气体流量:2m3/min
“紫外线处理”中的紫外线,通常而言是指具有10~400nm的波长的电磁波,但是在紫外线照射处理的情况优选使用210~375nm的紫外线。
紫外线的照射,优选在照射的膜不受损伤的范围内,对照射强度、照射时间进行设定。
紫外线照射,可适用于批处理或连续处理,可根据使用的基材或支撑体的形状而适宜选定。例如,可使用SAMCO公司制的UV臭氧清洁器UV-1、EYEGRAPHICS株式会社制的紫外线烧制炉等装置。紫外线照射需要的时间也取决于使用的基材或者基材或阻隔层的组成、浓度,通常为0.1秒~60分钟,优选为0.5秒~30分钟。
“皂化处理”,通常而言,通过在一定温度、一定浓度的氢氧化钠溶液中浸渍一定时间而进行处理。例如,对于本发明的光学膜,在60℃的2mol/L的氢氧化钠溶液浸渍90秒。
〔2〕膜卷
本发明中所谓的膜卷是指卷成辊状的膜。
〔2.1〕热塑性树脂
作为本发明的膜中使用的热塑性树脂材料,只要是可在制膜后作为膜卷进行处理的材料,就没有特别限定。例如,作为用作偏振片的热塑性树脂,可适宜使用:三乙酸纤维素(TAC)、乙酸丙酸纤维素(CAP)、二乙酸纤维素(DAC)等纤维素酯类树脂、环烯烃聚合物(COP)等环状烯烃类树脂(以下也称为环烯烃类树脂)、聚丙烯(PP)等聚丙烯类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸类树脂和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等聚酯类树脂。
特别是,在低弹性模量的膜、例如低于3.0GPa的树脂中,形成膜卷时易于发生卷偏移,因此,以满足本发明的关系式(1)和(2)对静摩擦系数进行控制,可有效适用于将作为低弹性模量的膜的环烯烃聚合物(COP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)用作热塑性树脂的膜卷。
此外,本发明的效果在薄膜区域处价值升高。作为薄膜的膜厚,优选为5~80μm,更优选为10~50μm,进一步优选为10~45μm。膜厚低于10μm时,膜卷的刚性较低,难以保持辊形状。膜厚大于80μm时,质量升高,因此难以制备长条的膜卷。
〔2.1.1〕环烯烃类树脂
本发明的膜卷中含有的环烯烃类树脂优选为:环烯烃单体的聚合物、或环烯烃单体和其以外的共聚性单体形成的共聚物。
作为环烯烃单体,优选为具有降冰片烯骨架的环烯烃单体,更优选为具有下述通式(A-1)或(A-2)表示的结构的环烯烃单体。
[化学式1]
通式(A-1)
Figure BDA0002693843530000131
通式(A-1)中,R1~R4各自独立地表示氢原子、碳原子数1~30的烃基或极性基团。P表示0~2的整数。但是,R1~R4不全部同时表示氢原子,R1和R2不同时表示氢原子,R3和R4不同时表示氢原子。
作为通式(A-1)中R1~R4表示的碳原子数1~30的烃基,例如优选为碳原子数1~10的烃基,更优选为碳原子数1~5的烃基。碳原子数1~30的烃基,例如可进一步具有包含卤素原子、氧原子、氮原子、硫原子或硅原子的连接基团。这样的连接基团的实例中包含:羰基、亚氨基、醚键、甲硅烷基醚键、硫醚键等2价极性基团。碳原子数1~30的烃基的实例中包含:甲基、乙基、丙基和丁基等。
通式(A-1)中R1~R4表示的极性基团的实例中包含:羧基、羟基、烷氧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基、酰胺基和氰基。其中,优选为羧基、羟基、烷氧基羰基和芳氧基羰基,从确保溶液制膜时的溶解性的观点出发,优选为烷氧基羰基和芳氧基羰基。
通式(A-1)中的p,从提高光学膜的耐热性的观点出发,优选为1或2。这是因为,P为1或2时,得到的聚合物体积提高,玻璃化转变温度易于提高。
[化学式2]
通式(A-2)
Figure BDA0002693843530000141
通式(A-2)中,R5表示氢原子、碳原子数1~5的烃基或具有碳原子数1~5的烷基的烷基甲硅烷基。R6表示羧基、羟基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基、酰胺基、氰基或卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子或者碘原子)。P表示0~2的整数。
通式(A-1)中的R5优选表示碳原子数1~5的烃基,更优选表示碳原子数1~3的烃基。
通式(A-2)中的R6优选表示羧基、羟基、烷氧基羰基和芳氧基羰基,从确保溶液制膜时的溶解性的观点出发,更优选为烷氧基羰基和芳氧基羰基。
通式(A-2)中的p,从提高光学膜的耐热性的观点出发,优选表示1或2。这是因为,P表示1或2时,得到的聚合物体积提高,玻璃化转变温度易于提高。
具有通式(A-2)表示的结构的环烯烃单体,从提高在有机溶剂中的溶解性的观点出发为优选的。通常而言,有机化合物因对称性破坏而结晶性降低,因此在有机溶剂中的溶解性提高。通式(A-2)中的R5和R6仅在相对于分子的对称轴的单侧的环构成碳原子上发生取代,因此分子的对称性较低,即,具有通式(A-2)表示的结构的环烯烃单体的溶解性较高,因此适用于通过溶液流延法制造光学膜的情况。
环烯烃单体的聚合物中具有通式(A-2)表示的结构的环烯烃单体的含有比例,相对于构成环烯烃类树脂的全部环烯烃单体的合计例如为70摩尔%以上,优选为80摩尔%以上,更优选为100摩尔%。包含一定程度以上的具有通式(A-2)表示的结构的环烯烃单体时,树脂的取向性提高,因此相位差(相位延迟)值易于上升。
以下,将具有通式(A-1)表示的结构的环烯烃单体的具体例以示例化合物1~14进行表示,具有通式(A-2)表示的结构的环烯烃单体的具体例以示例化合物15~34进行表示。
[化学式3]
Figure BDA0002693843530000151
可与环烯烃单体共聚的共聚性单体的实例中包含:可与环烯烃单体开环共聚的共聚性单体、和可与环烯烃单体加成共聚的共聚性单体等。
可开环共聚的共聚性单体的实例中包含:环丁烯、环戊烯、环庚烯、环辛烯和二环戊二烯等环烯烃。
可加成共聚的共聚性单体的实例中包含:含不饱和双键的化合物、乙烯基类环状烃单体和(甲基)丙烯酸酯等。含不饱和双键的化合物的实例中包含:碳原子数2~12(优选为2~8)的烯烃类化合物,其实例中包含:乙烯、丙烯和丁烯等。乙烯基类环状烃单体的实例中包含:4-乙烯基环戊烯和2-甲基-4-异丙烯基环戊烯等乙烯基环戊烯类单体。(甲基)丙烯酸酯的实例中包含:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯和(甲基)丙烯酸环己酯等碳原子数1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯。
环烯烃单体和共聚性单体形成的共聚物中环烯烃单体的含有比例相对于构成共聚物的全部单体的合计例如为20~80mol%,优选为30~70mol%。
环烯烃类树脂,如上所述,为具有降冰片烯骨架的环烯烃单体,优选为具有通式(A-1)或(A-2)表示的结构的环烯烃单体聚合或共聚而得到的聚合物,其实例中包含以下的物质。
(1)环烯烃单体的开环聚合物
(2)环烯烃单体和可与其开环共聚的共聚性单体形成的开环共聚物
(3)所述(1)或(2)的开环(共)聚合物的氢化产物
(4)所述(1)或(2)的开环(共)聚合物通过Friedel Crafts反应环化后,氢化而得的(共)聚合物
(5)环烯烃单体和含不饱和双键的化合物形成的饱和共聚物
(6)环烯烃单体和乙烯基类环状烃单体形成的加成共聚物及其氢化产物
(7)环烯烃单体和(甲基)丙烯酸酯形成的交替共聚物
所述(1)~(7)的聚合物均可通过公知的方法,例如日本特开2008-107534号公报、日本特开2005-227606号公报所述的方法而得到。例如,所述(2)的开环共聚中使用的催化剂、溶剂,例如可使用日本特开2008-107534号公报的段落0019~0024所述的。所述(3)和(6)的氢化中使用的催化剂,例如可使用日本特开2008-107534号公报的段落0025~0028所述的。所述(4)的Friedel Crafts反应中使用的酸性化合物,例如可使用日本特开2008-107534号公报的段落0029所述的。所述(5)~(7)的加成聚合中使用的催化剂,例如可使用日本特开2005-227606号公报的段落0058~0063所述的。所述(7)的交替共聚反应,例如可通过日本特开2005-227606号公报的段落0071和0072所述的方法进行。
其中,优选为所述(1)~(3)和(5)的聚合物,更优选为所述(3)和(5)的聚合物。即,环烯烃类树脂,从能够提高得到的环烯烃类树脂的玻璃化转变温度并且提高透光率的观点出发,优选包含下述通式(B-1)表示的结构单元和下述通式(B-2)表示的结构单元中的至少一者,更优选仅包含通式(B-2)表示的结构单元,或包含通式(B-1)表示的结构单元和通式(B-2)表示的结构单元这两者。通式(B-1)表示的结构单元为源自所述的通式(A-1)表示的环烯烃单体的结构单元,通式(B-2)表示的结构单元为源自所述的通式(A-2)表示的环烯烃单体的结构单元。
[化学式4]
通式(B-1)
Figure BDA0002693843530000171
通式(B-1)中,X表示-CH=CH-或-CH2CH2-。R1~R4和p分别与通式(A-1)的R1~R4和p同义。
[化学式5]
通式(B-2)
Figure BDA0002693843530000172
通式(B-2)中,X表示-CH=CH-或-CH2CH2-。R5~R6和p分别与通式(A-2)的R5~R6和p同义。
本发明的环烯烃类树脂可以为市售品。环烯烃类树脂的市售品的实例中包含:JSR(株式会社)制的ARTON(Arton)G(例如,G7810等)、ARTON F、ARTON R(例如,R4500、R4900和R5000等)和ARTONR X。
环烯烃类树脂的特性黏度〔η〕inh在30℃的测定中优选为0.2~5cm3/g,更优选为0.3~3cm3/g,进一步优选为0.4~1.5cm3/g。
环烯烃类树脂的数均分子量(Mn)优选为8000~100000,更优选为10000~80000,进一步优选为12000~50000。环烯烃类树脂的重均分子量(Mw)优选为20000~300000,更优选为30000~250000,进一步优选为40000~200000。环烯烃类树脂的数均分子量、重均分子量可通过凝胶渗透色谱(GPC)以聚苯乙烯计进行测定。
<凝胶渗透色谱>
溶剂:二氯甲烷
柱:Shodex K806、K805、K803G(昭和电工(株式会社)制3根连接而进行使用)
柱温:25℃
样品浓度:0.1质量%
检测器:RI Model 504(GL SCIENCE公司制)
泵:L6000(日立制作所(株式会社)制)
流量:1.0ml/min
校正曲线:使用了由标准聚苯乙烯STK standard聚苯乙烯(TOSOH(株式会社)制)Mw=500~2800000的范围内的13个样品制成的校正曲线。13个样品优选以大致等间隔进行使用。
特性黏度〔η〕inh、数均分子量和重均分子量为所述范围时,环烯烃类树脂的耐热性、耐水性、耐化学品性、机械特性和作为膜的成形加工性变得良好。
环烯烃类树脂的玻璃化转变温度(Tg)通常为110℃以上,优选为110~350℃,更优选为120~250℃,进一步优选为120~220℃。Tg为110℃以上时,易于抑制高温条件下的变形。另一方面,Tg为350℃以下时,成形加工变得容易,易于抑制成形加工时的热量导致的树脂的劣化。
环烯烃类树脂的含量相对于膜优选为70质量%以上,更优选为80质量%以上。
〔2.1.2〕丙烯酸类树脂
本发明的丙烯酸类树脂为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物,也包含与其他单体形成的共聚物。
因此,本发明的丙烯酸类树脂中也包含甲基丙烯酸树脂。作为树脂,没有特别限定,优选甲基丙烯酸甲酯单元为50~99质量%的范围内并且可与其共聚的单体单元为1~50质量%的范围内。
作为构成共聚形成的丙烯酸类树脂的其他单元,可举出:烷基的碳原子数为2~18的甲基丙烯酸烷基酯、烷基的碳原子数为1~18的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-羟乙酯等丙烯酸羟烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸等α,β-不饱和酸、丙烯酰基吗啉、N羟基苯基甲基丙烯酸酰胺等丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、马来酸、富马酸、衣康酸等含不饱和基团的2价羧酸、苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物、丙烯腈、甲基丙烯腈等α,β-不饱和腈、马来酸酐、马来酰亚胺、N-取代马来酰亚胺、戊二酰亚胺、戊二酸酐等。
作为形成所述单元中除戊二酰亚胺和戊二酸酐之外的单元的可共聚的单体,可举出与所述单元对应的单体。即,可举出:烷基的碳原子数为2~18的甲基丙烯酸烷基酯、烷基的碳原子数为1~18的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-羟乙酯等丙烯酸羟烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸等α、β-不饱和酸、丙烯酰基吗啉、N羟基苯基甲基丙烯酸酰胺等丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、马来酸、富马酸、衣康酸等含不饱和基团的2价羧酸、苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物、丙烯腈、甲基丙烯腈等α、β-不饱和腈、马来酸酐、马来酰亚胺、N-取代马来酰亚胺等单体。
此外,戊二酰亚胺单元例如可通过使1级胺(酰亚胺化剂)与具有(甲基)丙烯酸酯单元的中间体聚合物反应并酰亚胺化而形成(参照日本特开2011-26563号公报)。
戊二酸酐单元,例如可通过对具有(甲基)丙烯酸酯单元的中间体聚合物进行加热而形成(参照日本专利第4961164号公报)。
本发明的丙烯酸类树脂,在所述的构成单元中,从机械性强度的观点出发,特别优选包含:甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酰基吗啉、N-羟基苯基甲基丙烯酸酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、马来酸酐、马来酰亚胺、N-取代马来酰亚胺、戊二酸酐或戊二酰亚胺。
本发明的丙烯酸类树脂,从控制与环境的温湿度氛围变化对应的尺寸变化的观点、改善膜生产时从金属支撑体的剥离性、有机溶剂的干燥性、耐热性和机械性强度的观点出发,重均分子量(Mw)优选为5万~100万的范围内,更优选为10万~100万的范围内,特别优选为20万~80万的范围内。
为5万以上时,耐热性和机械性强度优异,为100万以下时,从金属支撑体的剥离性和有机溶剂的干燥性优异。
作为本发明的丙烯酸类树脂的制造方法,没有特别限定,可使用:悬浮聚合、乳化聚合、主体聚合或溶液聚合等公知方法中任一者。此处,作为聚合引发剂,可使用通常的过氧化物类和偶氮类的引发剂,此外,也可设为氧化还原类。对于聚合温度,在悬浮或乳化聚合的情况下可在30~100℃的范围内实施,在主体或溶液聚合的情况下可在80~160℃的范围内实施。为了控制得到的共聚物的还原粘度,可以将烷基硫醇等用作链转移剂而实施聚合。
丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度Tg在80~120℃的范围内,从保持膜的机械性强度的观点出发,为优选的。
作为本发明的丙烯酸类树脂,可使用市售的。例如,可举出:DELPET60N、80N、980N、SR8200(以上为旭化成化学(株式会社)制)、Dianal BR52、BR80、BR83、BR85、BR88、EMB-143、EMB-159、EMB-160、EMB-161、EMB-218、EMB-229、EMB-270、EMB-273(以上为MITSUBISHIRAYON(株式会社)制)、KT75、TX400S、IPX012(以上为电气化学工业(株式会社)制)等。也可以组合使用2种以上丙烯酸类树脂。
本发明的丙烯酸类树脂优选含有添加剂,作为添加剂的一个实例,优选含有国际公开第2010/001668号所述的丙烯酸粒子(橡胶弹性体粒子)以提高膜的机械性强度、调整尺寸变化率。作为这样的多层结构丙烯酸类粒状复合体的市售品的实例,例如可举出:MITSUBISHI RAYON公司制的“METABLENW-341”、KANEKA公司制的“KANEACE”、KUREHA公司制的“PARALOID”、ROHM AND HAAS公司制的“ACRYLOID”、AICA公司制的“STAFYROID”、CHEMISNOWMR-2G、MS-300X(以上为综研化学(株式会社)制)和KURARAY公司制的“PARAPETSA”等,这些可以单独使用或使用2种以上。
丙烯酸粒子的体积平均粒径为0.35μm以下,优选为0.01~0.35μm,更优选为0.05~0.30μm。粒径为一定以上时,使膜易于在加热下延伸,粒径为一定以下时,不易损害得到的膜的透明性。
本发明的膜,从柔软性的观点出发,弯曲弹性模量(JIS K7171)优选为1500MPa以下。该弯曲弹性模量,更优选为1300MPa以下,进一步优选为1200MPa以下。该弯曲弹性模量,根据膜中的丙烯酸类树脂、橡胶弹性体粒子的种类、量等而变动,例如,橡胶弹性体粒子的含量越多,通常弯曲弹性模量变小。此外,作为丙烯酸类树脂,与使用甲基丙烯酸烷基酯的均聚物的情况相比,使用甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯等形成的共聚物的情况下,通常弯曲弹性模量变小。
〔2.1.3〕纤维素酯类树脂
本发明的膜卷中,优选使用纤维素酯类树脂。
本发明中使用的纤维素酯是指,构成纤维素的β-1,4键合的葡萄糖单元中的2位、3位和6位的羟基(-OH)的氢原子的一部分或全部被酰基取代而成的纤维素酰化物树脂。
使用的纤维素酯没有特别限定,优选为碳原子数2~22左右的直链或支链的羧酸的酯。构成酯的羧酸可以为脂肪族羧酸,可以形成环,也可以为芳香族羧酸。例如,可举出:纤维素的羟基部分的氢原子被乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、叔戊酰基、己酰基、辛酰基、月桂酰基、硬脂酰基等碳原子数2~22的酰基取代而成的纤维素酯。构成酯的羧酸(酰基)可具有取代基。构成酯的羧酸,特别优选为碳原子数为6以下的低级脂肪酸,进一步优选为碳原子数为3以下的低级脂肪酸。需要说明的是,纤维素酯中的酰基可以为单一种类或多种酰基的组合。
优选的纤维素酯的具体例中,除了二乙酸纤维素(DAC)、三乙酸纤维素(TAC)等乙酸纤维素之外,可举出:乙酸丙酸纤维素(CAP)、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸丁酸纤维素这样的除乙酰基之外还键合有丙酸酯基或丁酸酯基的纤维素的混合脂肪酸酯。这些纤维素酯可使用单一种类或组合使用多种。
(酰基的种类·取代度)
通过调节纤维素酯的酰基的种类和取代度,能够将相位差的湿度变动控制在期望的范围,能够提高膜厚的均匀性。
纤维素酯的酰基的取代度越小,相位差表现性越高,因此可薄膜化。另一方面,酰基的取代度过小时,存在耐久性劣化的风险,故不优选。
另一方面,纤维素酯的酰基的取代度越大,相位差越不表现,因此制膜时需要提高拉伸倍率,但是高拉伸倍率下难以均匀地拉伸,因此,膜厚不均匀增大(劣化)。此外,作为厚度方向的相位延迟(相位差)的Rt湿度变动,因纤维素的羰基配位水分子而产生,因此酰基的取代度越高、即纤维素中的羰基越多,越存在Rt湿度变动劣化的倾向。
纤维素酯中,总取代度优选为2.1~2.5。通过设为该范围,能够在抑制环境变动(特别是湿度导致的Rt变动)的同时,提高膜厚的均匀性。从提高制膜时的流延性和拉伸性,进一步提高膜厚的均匀性的观点出发,更优选为2.2~2.45。
更具体而言,纤维素酯同时满足下述式(a)和(b)。式中,X为乙酰基的取代度,Y为丙酰基或丁酰基的取代度或者其混合物的取代度。
式(a):2.1≤X+Y≤2.5
式(b):0≤Y≤1.5
纤维素酯更优选为乙酸纤维素(Y=0)和乙酸丙酸纤维素(CAP)(Y;丙酰基,Y>0),从降低膜厚不均匀的观点出发,进一步优选为Y=0的乙酸纤维素。从将相位差表现性、Rt湿度变动、膜厚不均匀设为期望的范围的观点出发,特别优选使用的乙酸纤维素为2.1≤X≤2.5(进一步优选为2.15≤X≤2.45)的二乙酸纤维素(DAC)。此外,在Y>0的情况下,特别优选使用的乙酸丙酸纤维素(CAP)中0.95≤X≤2.25,0.1≤Y≤1.2,2.15≤X+Y≤2.45。
通过使用上述的乙酸纤维素或者乙酸丙酸纤维素,可得到相位延迟优异、机械强度、环境变动优异的膜卷。
需要说明的是,酰基的取代度表示每1个葡萄糖单元的酰基的平均数,表示1个葡萄糖单元的2位、3位和6位的羟基的氢原子中几个被酰基取代。因此,最大的取代度为3.0,在这种情况下,2位、3位和6位的羟基的氢原子全部被酰基取代。这些酰基可以平均性地取代在葡萄糖单元的2位、3位、6位,也可以具有分布地进行取代。取代度通过ASTM-D817-96规定的方法求得。
为了得到期望的光学特性,可以混合使用取代度不同的乙酸纤维素。不同的乙酸纤维素的混合比没有特别限定。
纤维素酯的数均分子量(Mn)在2×104~3×105的范围,进一步在2×104~1.2×105的范围,更进一步在4×104~8×104的范围时,得到的膜卷的机械性强度提高,故为优选的。
纤维素酯的数均分子量Mn根据使用了基于所述的测定条件的凝胶渗透色谱(GPC)的测定而计算。
纤维素酯的重均分子量(Mw)在2×104~1×106的范围,进一步在2×104~1.2×105的范围,更进一步在4×104~8×104的范围时,得到的膜卷的机械性强度提高,故为优选的。
纤维素酯的原料纤维素没有特别限定,可举出棉绒、木浆和洋麻。此外,由它们得到的纤维素酯分别可以以任意的比例混合使用。
乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素等纤维素酯可通过公知的方法而制造。通常而言,将原料的纤维素、给定的有机酸(乙酸、丙酸等)、酸酐(乙酸酐、丙酸酐等)以及催化剂(硫酸等)混合,使纤维素酯化,反应至得到纤维素的三酯。三酯中,葡萄糖单元的三个羟基被有机酸的酰氧取代。
同时使用二种有机酸时,可制备混合酯型的纤维素酯、例如乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素。接着,通过使纤维素的三酯水解,合成具有期望的酰基取代度的纤维素酯树脂。然后,经过过滤、沉淀、水洗、脱水、干燥等工序,得到纤维素酯树脂。具体而言,可参照日本特开平10-45804号所述的方法进行合成。
〔2.1.4〕其它添加剂
本发明的膜卷中,除了所述热塑性树脂之外,可以含有以下的物质作为其它添加剂。
(a)增塑剂
本发明的膜卷,优选例如以赋予偏振片保护膜等以加工性为目的而包含至少1种增塑剂。增塑剂优选单独使用或混合使用2种以上。
增塑剂中,从能够兼具透湿性的有效控制和与纤维素酯等基材树脂的相溶性的观点出发,优选包含选自糖酯、聚酯和苯乙烯类化合物中的至少1种增塑剂。
该增塑剂,从兼具耐湿热性的改善和与纤维素酯等基材树脂的相溶性的观点出发,优选分子量为15000以下,更优选为10000以下。在该分子量为10000以下的化合物为聚合物的情况下,重均分子量(Mw)优选为10000以下。优选的重均分子量(Mw)的范围为100~10000的范围内,进一步优选为400~8000的范围内。
特别是为了得到本发明的效果,优选在相对于基材树脂100质量份为6~40质量份的范围内含有该分子量为1500以下的化合物,更优选在10~20质量份的范围内含有所述化合物。通过在所述范围内含有所述化合物,能够兼具透湿性的有效控制和与基材树脂的相溶性,故为优选的。
〈糖酯〉
本发明的膜卷中,为了防止水解,可含有糖酯化合物。具体而言,作为糖酯化合物,可使用具有1个以上12个以下吡喃糖结构或呋喃糖结构中的至少1种并且其结构的OH基的全部或者一部分发生了酯化的糖酯。
〈聚酯〉
本发明的膜卷中,优选含有聚酯。
聚酯没有特别限定,例如可使用:可通过二羧酸或它们的酯形成性衍生物与二醇的缩合反应而得到并且末端为羟基的聚合物(聚酯多元醇)、或该聚酯多元醇的末端的羟基被单羧酸密封而成的聚合物(末端密封聚酯)。此处所谓的酯形成性衍生物是指,二羧酸的酯化物、二羧酸氯化物、二羧酸的酸酐。
〈苯乙烯类化合物〉
本发明的膜卷中,除了所述糖酯、聚酯之外或代替它们,可以改善膜的耐水性为目的而使用苯乙烯类化合物。
苯乙烯类化合物可以为苯乙烯类单体的均聚物、或苯乙烯类单体和其以外的共聚单体形成的共聚物。为了使分子结构具有一定以上的立***阻,苯乙烯类化合物中源自苯乙烯类单体的构成单元的含有比例优选为30~100摩尔%,更优选为50~100摩尔%。
苯乙烯类单体的实例中包含:苯乙烯类;α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯等烷基取代苯乙烯类;4-氯苯乙烯、4-溴苯乙烯等卤素取代苯乙烯类;对羟基苯乙烯、α-甲基对羟基苯乙烯、2-甲基-4-羟基苯乙烯、3,4-二羟基苯乙烯等羟基苯乙烯类;乙烯基苯甲醇类;对甲氧基苯乙烯、对叔丁氧基苯乙烯、间叔丁氧基苯乙烯等烷氧基取代苯乙烯类;3-乙烯基苯甲酸、4-乙烯基苯甲酸等乙烯基苯甲酸类;4-乙烯基苄基乙酸酯;4-乙酰氧基苯乙烯;2-丁基酰胺苯乙烯、4-甲基酰胺苯乙烯、对磺酰胺苯乙烯等酰胺苯乙烯类;3-氨基苯乙烯、4-氨基苯乙烯、2-异丙烯基苯胺、乙烯基苄基二甲基胺等氨基苯乙烯类;3-硝基苯乙烯、4-硝基苯乙烯等硝基苯乙烯类;3-氰基苯乙烯、4-氰基苯乙烯等氰基苯乙烯类;乙烯基苯基乙腈;苯基苯乙烯等芳基苯乙烯类、茚类等。苯乙烯类单体可以为一种或组合二种以上。
(b)任意成分
本发明的膜卷可包含:抗氧化剂、着色剂、紫外线吸收剂、消光剂、丙烯酸粒子、氢键合性溶剂、离子性表面活性剂等其他任意成分。这些成分可以在相对于基材树脂100质量份为0.01~20质量份的范围进行添加。
〈抗氧化剂〉
本发明的膜卷中,作为抗氧化剂,可使用通常已知的物质。特别是,可优选使用:内酯类、硫类、酚类、双键类、受阻胺类、磷类的各化合物。
这些抗氧化剂等,相对于作为膜的主原料的树脂可以在0.05~20质量%,优选在0.1~1质量%的范围进行添加。这些抗氧化剂等,与仅使用1种的情况相比,通过组合使用数种不同种类的化合物而能够得到协同效果。例如,优选内酯类、磷类、酚类和双键类化合物的组合使用。
〈着色剂〉
本发明的膜卷,在不损害本发明的效果的范围内,优选包含着色剂以调整颜色。着色剂是指染料、颜料,在本发明中,是指具有将液晶画面的色调设为蓝色调的效果或调整黄色指数、降低雾度的物质。
作为着色剂,可使用各种染料、颜料,蒽醌染料、偶氮染料、酞菁颜料等为有效的。
〈紫外线吸收剂〉
本发明的膜卷中,从可用于偏振片的肉眼观察侧、后灯侧的方面出发,优选以赋予紫外线吸收功能为目的而含有紫外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂,没有特别限定,例如可举出苯并***类、2-羟基二苯甲酮类或水杨酸苯酯类等紫外线吸收剂。例如,可举出:2-(5-甲基-2-羟基苯基)苯并***、2-2-羟基-3,5-双(α,α-二甲基苄基)苯基-2H-苯并***、2-(3,5-二叔丁基-2-羟基苯基)苯并***等***类、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮类。
所述紫外线吸收剂可单独使用1种或组合使用2种以上。
紫外线吸收剂的使用量,根据紫外线吸收剂的种类、使用条件等而不同,通常相对于基材树脂在0.05~10质量%,优选在0.1~5质量%的范围进行添加。
〈消光剂〉
本发明的膜卷,优选添加赋予膜卷滑动性的微粒(消光剂)。特别是,从提高本发明的面C的滑动性,提高卷取时的滑动性,防止擦伤的发生、粘连的发生的观点出发,添加也是有效的。
作为消光剂,只要是不损害得到的膜卷的透明性并且具有熔融时的耐热性,就可以是无机化合物或有机化合物中任一者。这些消光剂可以单独使用或组合使用2种以上。
通过组合使用粒径、形状(例如针状、球状等)不同的粒子,能够高度兼具透明性和滑动性。
这些中,由于与所述环烯烃类树脂、丙烯酸类树脂、纤维素酯类树脂具有接近的折射率,因此特别优选使用透明性(雾度)优异的二氧化硅。
作为二氧化硅的具体例,可优选使用:具有AEROSIL(注册商标)200V、AEROSIL(注册商标)R972V、AEROSIL(注册商标)R972、R974、R812、200、300、R202、OX50、TT600、NAX50(以上为日本AEROSIL株式会社制)、SEAHOSTAR(注册商标)KEP-10、SEAHOSTAR(注册商标)KEP-30、SEAHOSTAR(注册商标)KEP-50(以上为株式会社NIPPON SHOKUBAI制)、SYLOPHOBIC(注册商标)100(富士SILYSIA株式会社制)、NIPSIL(注册商标)E220A(日本SILICA工业株式会社制)、ADMAFINE(注册商标)SO(株式会社ADMATECHS制)等商品名的市售品等。
作为粒子的形状,可没有限制地使用:不定形、针状、扁平状、球状等,特别是使用球状的粒子时,能够使得到的膜卷的透明性良好。
由于接近于可见光的波长时光发生散射并且透明性劣化,因此粒子的尺寸优选小于可见光的波长,进一步优选为可见光的波长的1/2以下。粒子的尺寸过小时,有时滑动性无法得到改善,因此特别优选为80nm~180nm的范围。需要说明的是,粒子的尺寸在粒子为1次粒子的凝聚体的情况下是指凝聚体的尺寸。此外,在粒子不是球状的情况下,是指与其投影面积相当的圆的直径。
消光剂,相对于基材树脂,在0.05~10质量%的范围进行添加,优选在0.1~5质量%的范围进行添加。
〔2.2〕膜卷的制造方法
本发明的膜卷的制造方法具有至少在所述部位A或所述部位B进行表面改性处理的工序。
此外,优选仅在所述部位B处进行所述表面改性处理,并且优选在所述部位A和所述部位B这两者进行所述表面改性处理。
此外,如上所述,所述滚花加工部优选通过激光滚花加工(激光方式)而形成。
由于均为〔1〕项所述,因此此处对膜本身的制造方法进行说明。
作为本发明的膜卷的制造方法,膜的制膜可使用通常的充气法、T型模头法、压延法、切割法、流延法、乳化法、热压法,但是从着色抑制、异物缺陷的抑制、模头线(die line)等光学缺陷的抑制等观点出发,制膜方法优选为溶液流延制膜法和熔融流延制膜法,特别是溶液流延法可得到均匀的表面而为更优选的。
〈溶液流延制膜法〉
在通过溶液流涎法进行制膜的情况下,本发明的膜卷的制造方法优选包含:使热塑性树脂和所述添加剂溶解在溶剂中以制备掺杂物的工序(溶解工序;掺杂物制备工序);使掺杂物流延至不断移动的环形金属支撑体上的工序(流延工序);将流延而成的掺杂物作为幅材进行干燥的工序(溶剂蒸发工序);从金属支撑体进行剥离的工序(剥离工序);干燥、拉伸、宽度保持的工序(拉伸·宽度保持·干燥工序);将完成的膜卷取成辊状的工序(卷取工序)。作为热塑性树脂,特别优选使用环烯烃类树脂、丙烯酸类树脂。
图3是示意性地表示溶液流延制膜方法的掺杂物制备工序、流延工序和干燥工序(溶剂蒸发工序)的一个实例的图。
通过装料釜A41利用过滤器A44除去较大的凝聚物并向储存釜A42进行送液。然后,通过储存釜A42向主掺杂物溶解釜1添加各种添加液。
然后,主掺杂物通过主过滤器A3得到过滤,并且添加剂添加液通过A16进行在线添加。
大部分情况下,主掺杂物中包含10~50质量%左右的返回碎屑。
返回碎屑是指,膜细碎而成的物质,使用对膜进行制膜时产生的从膜的两侧部分切落而得的物质、因擦伤等而超出规格的膜原料。
此外,作为掺杂物制备中使用的树脂的原料,可优选使用预先使作为基体树脂的纤维素酯和其它的添加剂等颗粒化而成的物质。
以下,对各工序进行说明。
1)溶解工序(掺杂物制备工序)
以下,作为本发明的一实施方式,将使用环烯烃类树脂(以下也称为COP)作为热塑性树脂的情况作为一个实例对溶解工序进行说明,但是本发明不限于此。
本工序为:在以对于COP的良溶剂为主体的溶剂中,在溶解釜中将该COP、根据情况而定的其它的化合物进行搅拌,同时溶解而形成掺杂物的工序;或在该COP溶液中,混合根据情况而定的其它的化合物溶液而形成作为主溶解液的掺杂物的工序。
掺杂物中的COP的浓度较浓时,能够降低流延至金属支撑体后的干燥负荷故优选,但是COP的浓度过浓时,过滤时的负荷增加、过滤精度劣化。作为兼具他们的浓度,优选10~35质量%,更优选为15~30质量%。
掺杂中使用的溶剂,可以单独使用或组合使用2种以上,COP的良溶剂和不良溶剂混合使用时,在生产效率的方面为优选的,良溶剂较多时,在COP的溶解性的方面为优选的。
就良溶剂和不良溶剂的混合比例的优选的范围而言,良溶剂为70~98质量%,不良溶剂为2~30质量%。就良溶剂、不良溶剂而言,将使用的COP单独溶解的溶剂定义为良溶剂,将单独溶胀或不溶解的溶剂定义为不良溶剂。因此,根据COP的平均取代度,良溶剂、不良溶剂会发生变化。
本发明中使用的良溶剂没有特别限定,可举出二氯甲烷等有机卤化物、二氧戊环类、丙酮、乙酸甲酯、乙酰乙酸甲酯等。特别优选举出二氯甲烷或乙酸甲酯。
此外,本发明中使用的不良溶剂没有特别限定,例如优选使用甲醇、乙醇、正丁醇、环己烷、环己酮等。此外,掺杂物中优选含有0.01~2质量%的水。
此外,就COP的溶解中使用的溶剂而言,可将膜制膜工序中干燥而从膜除去而得的溶剂回收,并且将其再利用。
回收溶剂中,可能微量含有COP中添加的添加剂,例如增塑剂、紫外线吸收剂、聚合物、单体成分等,但即使包含这些,也可以优选进行再利用,必要的话还可以纯化并再利用。
作为制备上述记载的掺杂物时的、COP的溶解方法,可使用通常性的方法。具体而言,优选:在常压下进行的方法;在主溶剂的沸点以下进行的方法;在主溶剂的沸点以上加压而进行的方法,当组合加热和加压时,可以加热至常压中的沸点以上。
此外,在溶剂的常压下的沸点以上并且加压下溶剂不沸腾的范围的温度下加热,同时搅拌溶解的方法,由于防止凝胶、被称为疙瘩的块状未溶解物的发生,故也为优选的。
此外,将COP与不良溶剂混合而使其湿润或溶胀后,进一步添加良溶剂而使其溶解的方法,也可优选使用。
就加压而言,可以通过压入氮气体等不活泼气体的方法、通过加热而使溶剂的蒸气压上升的方法进行。加热优选从外部进行,例如夹套类型的易于控制温度而为优选的。
添加溶剂的加热温度较高时,从COP的溶解性的观点出发为优选的,但是加热温度过高时,需要的压力变大而使得生产性劣化。
优选的加热温度为45~120℃,更优选为60~110℃,进一步优选为70℃~105℃。此外,以使得在设定温度下溶剂不沸腾的方式对压力进行调整。
或,也优选使用冷却溶解法,可以由此使COP溶解在乙酸甲酯等溶剂中。
接下来,优选将该COP溶液(溶解中或溶解后的掺杂物)通过滤纸等适当的滤材进行过滤。
作为滤材,为了除去不溶物等而优选绝对过滤精度较小的,但是绝对过滤精度过小时,存在易于发生滤材的阻塞这样的问题。因此,优选绝对过滤精度为0.008mm以下的滤材,更优选0.001~0.008mm的滤材,进一步优选0.003~0.006mm的滤材。
滤材的材质没有特别限定,可使用通常的滤材,聚丙烯、TEFLON(注册商标)等塑料制的滤材、不锈钢等金属制的滤材没有纤维的脱落等,故为优选的。
优选通过过滤,将原料的COP中包含的杂质、特别是亮点异物除去、减少。
亮点异物是指,将2枚偏振片设为正交尼科尔棱晶状态进行配置,在其间配置膜等,从一偏振片侧照射光,从另一偏振片侧进行观察时能够观察到来自相反侧的漏光的点(异物),优选直径为0.01mm以上的亮点数为200个/cm2以下。更优选为100个/cm2以下,进一步优选为50个/cm2以下,更进一步优选为0~10个/cm2以下。此外,优选0.01mm以下的亮点也较少。
掺杂物的过滤,可以通过通常的方法进行,就在溶剂的常压下的沸点以上并且加压下溶剂不沸腾的范围的温度下加热,同时进行过滤的方法而言,过滤前后的滤压差(也称为差压)的上升较小,故为优选的。
优选的温度为45~120℃,更优选为45~70℃,进一步优选为45~55℃。
优选滤压较小。优选滤压为1.6MPa以下,更优选为1.2MPa以下,进一步优选为1.0MPa以下。
2)流延工序
接着,将掺杂物流延(浇铸)在金属支撑体上。即,本工序为,将掺杂物通过送液泵(例如加压型定量齿轮泵)而送液至加压模头A30,在不断行进的环状金属带A31例如不锈钢带或旋转的金属鼓等金属支撑体上的流延位置处,从加压模头缝隙流延掺杂物的工序。
优选能够调整模头的金属口部分的缝隙形状,易于使得膜厚均匀的加压模头。加压模头中,有衣架型模头、T模头等,均可适用。优选金属支撑体的表面为镜面。为了提高制膜速度,可以在金属支撑体上设置2个以上的加压模头,将掺杂量分割而叠层。此外,也优选通过将多个掺杂物同时流延的共流延法而得到叠层结构的膜卷。
浇铸的宽度从生产性的观点出发,优选为1.3m以上。更优选为1.3~4.0m。在大于4.0m的情况下,存在制造工序中产生条纹,或者后续的输送工序中的稳定性降低的风险。从输送性、生产性的观点出发,进一步优选为1.3~3.0m。
流延(浇铸)工序中的金属支撑体优选具有镜面表面,作为金属支撑体,优选使用不锈钢带或用铸件对表面进行镀敷而成的鼓。
流延工序的金属支撑体的表面温度为-50℃~低于溶剂沸点的温度,温度较高时,幅材的干燥速度较快,故为优选的,但是温度过高时,存在幅材发泡或者平面性劣化的情况。
支撑体温度优选为0~55℃,更优选为22~50℃。或,通过冷却而使幅材凝胶化,在较多地包含残留溶剂的状态下从鼓剥离,也为优选的方法。
控制金属支撑体的温度的方法没有特别限定,存在喷吹温风或冷风的方法、使温水与金属支撑体的内侧接触的方法。使用温水时,高效地进行热传递,因此金属支撑体的温度成为恒定所需的时间较短,故为优选的。使用温风的情况下,存在使用高于目的温度的温度的风的情况。
3)溶剂蒸发工序
本工序为,将幅材(使掺杂物流延在流延用支撑体上,将形成的掺杂物膜称为幅材)在流延用支撑体上加热,使溶剂蒸发的工序。
为了使溶剂蒸发,存在从幅材侧吹风的方法和/或从支撑体的背面通过液体进行导热的方法、通过辐射热从正面和背面进行导热的方法等,背面液体导热方法具有良好的干燥效率,故为优选的。此外,也优选使用将他们组合的方法。优选将流延后的支撑体上的幅材在35~100℃的氛围下、在支撑体上进行干燥。为了保持在35~100℃的氛围下,优选通过用该温度的温风吹幅材上表面或者通过红外线等手段进行加热。
从表面品质、透湿性、剥离性的观点出发,优选在30~120秒以内将该幅材从支撑体剥离。
4)剥离工序
接着,将幅材从金属支撑体剥离。即,本工序为,将在金属支撑体上使溶剂蒸发而得的幅材在剥离位置进行剥离的工序。剥离而得的幅材送向下一工序。
金属支撑体上的剥离位置中的温度优选设为-50~40℃的范围内,更优选设为10~40℃的范围内,进一步优选设为15~30℃的范围内。
需要说明的是,剥离时的金属支撑体上的幅材的剥离时残留溶剂量,根据干燥的条件的强弱、金属支撑体的长度等而适宜调节。为了使膜表现良好的平面性,将幅材从金属支撑体剥离时的残留溶剂量优选为10~150质量%。在残留溶剂量较多时进行剥离的情况下,幅材过于柔软,则剥离时平面性受损,易于发生剥离张力导致的折痕、纵向条纹,因此以兼具经济速度和品质的方式决定剥离时的残留溶剂量。更优选为20~40质量%或60~130质量%,特别优选为20~30质量%或70~120质量%。
本发明中,残留溶剂量由下述式定义。
残留溶剂量(质量%)={(M-N)/N}×100
需要说明的是,M为幅材或膜的制造中或制造后的任意时刻采集的样品的质量,N为将M在115℃下加热1小时后的质量。
将金属支撑体和膜剥离时的剥离张力优选为300N/m以下。更优选在196~245N/m的范围内,在剥离时易于发生褶皱的情况下,优选以190N/m以下的张力进行剥离。优选在剥离张力为300N/m以下进行剥离。
5)干燥·拉伸·宽度保持工序
(干燥)
膜的干燥工序中,优选将幅材从金属支撑体剥离,进一步干燥,使得残留溶剂量为1质量%以下,更优选设为0.1质量%以下,特别优选设为0~0.01质量%以下。
膜干燥工序中,通常采用:辊干燥方式(使幅材交替通过上下配置的多个辊而进行干燥的方式)、通过拉幅机方式输送幅材的同时进行干燥的方式。例如,剥离后,使用使幅材在干燥装置内交替通过设有多个的辊而输送的干燥装置35和/或通过夹来夹持幅材的两端而输送的拉幅机拉伸装置34,将幅材进行干燥。
干燥幅材的手段没有特别限定,通常而言,可通过热风、红外线、加热辊、微波等进行,从简便性的观点出发,优选通过热风进行。干燥过快时,膜的平面性易于受损。基于高温的干燥,可以从残留溶剂为8质量%以下的程度开始进行。总体上,干燥在大致30~250℃的范围内进行。特别优选在35~200℃的范围内进行干燥。干燥温度优选阶段性地升高。
在使用拉幅机拉伸装置的情况下,优选使用:能够通过拉幅机的左右夹持手段而对膜的夹持长度(从夹持开始至夹持结束的距离)左右独立地进行控制的装置。此外,拉幅机工序中,为了改善平面性,优选有意地创建具有不同温度的区域。
此外,优选以使得各个区域不会发生干涉的方式,在不同温度区域之间设置中性区域。
(拉伸·宽度保持)
接着,优选将从金属支撑体剥离得到的幅材在至少一方向进行拉伸处理。通过拉伸处理能够对膜内的分子的取向进行控制。为了得到本发明中目标的相位延迟值Ro、Rt,优选将膜设为本发明的构成,进一步通过输送张力的控制、拉伸操作而进行折射率控制。例如,可通过降低或提高长度方向的张力而改变相位延迟值。
作为具体的拉伸方法,可对于幅材的长度方向(制膜方向;流延方向;MD方向)和在幅材面内正交的方向即宽度方向(TD方向),逐次或同时进行双轴拉伸或者单轴拉伸。优选在流延方向(MD方向)、宽度方向(TD方向)进行了双轴拉伸的双轴拉伸膜,但是本发明的膜可以为单轴拉伸膜,也可以为未拉伸膜。需要说明的是,拉伸操作可以分割为多阶段而实施。此外,在进行双轴拉伸的情况下,可以同时进行双轴拉伸,也可以阶段性地实施。这样的情况下,阶段性是指,例如,可以依次进行拉伸方向不同的拉伸,也可以将相同方向的拉伸分割为多阶段,并且将不同方向的拉伸加入其中任一阶段。
例如可以进行下述这样的拉伸步骤:
·流延方向上拉伸→宽度方向上拉伸→流延方向上拉伸→流延方向上拉伸
·宽度方向上拉伸→宽度方向上拉伸→流延方向上拉伸→流延方向上拉伸
此外,同时双轴拉伸还包含在一方向上拉伸并且在另一方向缓和张力而使其收缩的情况。
彼此正交的双轴方向的拉伸倍率,分别优选最终在流延方向为0.8~1.5倍,在宽度方向为1.1~2.5倍的范围,更优选在流延方向为0.8~1.2倍,在宽度方向为1.2~2.0倍的范围。
拉伸温度,通常优选为构成膜的树脂的Tg~Tg+60℃的温度范围。通常,拉伸温度优选为120℃~200℃,进一步优选为120℃~180℃。
优选在拉伸时幅材中的残留溶剂为20~0%,进一步优选为15~0%下进行拉伸。例如,优选在135℃下残留溶剂为8%下进行拉伸或在155℃下在残留溶剂为11%下进行拉伸。或者优选在155℃下残留溶剂为2%下进行拉伸,或优选在160℃下残留溶剂低于1%的情况下进行拉伸。
将幅材拉伸的方法没有特别限定。例如,可举出:对多个辊赋予周速差,在其间利用辊周速差在纵向上进行拉伸的方法;将幅材的两端通过夹、钉进行固定,将夹、钉的间隔在进行方向扩张而在纵向上进行拉伸的方法;同样在横向扩张而在横向进行拉伸的方法;或横竖同时扩张而在横竖两方向上进行拉伸的方法等。当然,这些的方法可以组合使用。其中,特别优选将幅材的两端通过夹等进行夹持的拉幅机方式而在宽度方向(横向)进行拉伸。
此外,在所谓的拉幅机法的情况下,通过线性驱动方式驱动夹持部分时,能够进行平滑的拉伸,并且能够降低断裂等风险性,故为优选的。
制膜工序的这些宽度保持或横向的拉伸,优选通过拉幅机进行,可以为钉拉幅机或夹拉幅机。
优选本发明的膜的慢轴或快轴存在于膜面内,与制膜方向形成的角设为θ1时,θ1为-1°以上+1°以下,更优选为-0.5°以上+0.5°以下。
该θ1可定义为取向角,θ1的测定可使用自动双折射计KOBRA-21ADH(王子计测机器株式会社制)而进行。θ1满足各个所述关系有助于:显示图像中得到高亮度;抑制或防止漏光;在彩色液晶显示装置中得到忠实的颜色再现。
6)卷取工序
最后,通过将得到的幅材(完成的膜)进行卷取,而得到膜卷。更具体而言,为在幅材中的残留溶剂量成为2质量%以下后作为膜而通过卷取机A37进行卷取的工序,通过使残留溶剂量为0.4质量%以下而能够得到尺寸稳定性良好的膜。特别是,优选在0.00~0.10质量%的范围进行卷取。
卷取方法,可使用通常使用的方法,可举出:恒转矩法、恒张力法、锥度张力法、内应力恒定的程序张力控制法等,他们可任选使用。
卷取前,在制成制品的宽度处将端部切开并裁下,为了防止卷绕中的贴附、擦伤,可以在膜两端进行本发明的滚花加工和表面改性处理。
需要说明的是,膜两端部的夹的夹持部分中,通常膜发生变形,无法作为制品而使用,因此将其切除。在没有发生热引起的材料劣化的情况下,将其回收后再利用。
本发明的膜卷优选为长条膜,具体而言,为100m~10000m左右,通常以卷状而提供。此外,保护膜的宽度,与液晶显示装置的大型化、生产的效率化的要求相对应,优选为1.3~4m,更优选为1.4~4m,进一步优选为2~3m。
〈膜的卷取方法的详细内容〉
进行滚花加工和表面改性处理后的膜优选通过以下的卷取方法进行卷取。
卷取方法优选具有下述工序:以使膜的侧缘对齐的方式将所述膜卷取在卷芯的直接卷绕工序;在所述直接卷绕工序后,以使得所述侧缘相对于所述膜的宽度方向在一定范围周期性偏移的方式,使所述膜或所述卷芯在所述膜的宽度方向周期性地振动并将所述膜卷取在所述卷芯的摆动卷绕工序。
特别是,优选当所述膜的卷长达到在相对于所述膜的总卷长为10~30%的范围内预定的切换卷长时,从所述直接卷绕工序切换为所述摆动卷绕工序。
膜的卷取装置优选具备:使卷芯旋转并将膜卷取在所述卷芯的膜卷取部;以成为所述膜在所述卷芯上沿所述膜的宽度方向在一定范围内周期性地偏移的摆动卷绕的方式,使所述膜的卷取联动并使所述膜或所述卷芯在所述膜的宽度方向振动的摆动部;当所述膜的卷长达到预定的切换卷长时,将所述膜的卷取从所述直接卷绕切换为所述摆动卷绕的切换部。
以下,对于摆动卷绕进行说明。
如图4表示,膜生产线B10具备:膜制造装置B11和卷取装置B12。膜制造装置B11通过溶液制膜方法制造膜B13。溶液制膜方法中,首先,使用原料制备掺杂物。并且,将制备得到的掺杂物流延在环形支撑体上并形成流延膜。流延膜变得具有自支撑性时,将流延膜从环形支撑体剥离。将剥离得到的流延膜通过热风等进行干燥,而形成膜B13。形成得到的膜B13经由滚花赋予辊B15送至卷取装置B12。滚花赋予辊B15通过雕纹加工等在膜B13的宽度方向的两侧缘部(耳部)形成微小的凹凸。需要说明的是,通过滚花赋予辊形成的凹凸的高度优选为0.5~20μm的范围。
如图4和图5表示,卷取装置B12具备:卷取轴B19、卷芯保持器B20、卷芯B21、转塔B22、导辊B23、B24、张力调节辊B25、编码器B27、摆动部B29、卷取马达B30、控制器B31和张力调节部B32。该卷取装置B12中的卷取对象的膜尺寸等没有特别限定,例如优选总卷取长度为2000~10000m的范围、宽度为500~2500mm的范围的尺寸的膜。
如图5表示,卷取轴B19通过悬臂支撑机构而安装于转塔B22。悬臂支撑机构是指,仅支撑卷取轴B19的一端的机构。卷取轴B19上安装于卷芯B21。卷芯B21被卷取轴B19的卷芯保持器B20挟持两端部。卷芯保持器B20以可在卷取轴B19的轴方向(Y方向)滑动并且不能在卷取轴B19旋转的方式进行安装。卷取轴B19的一端连接有卷取马达B30,以使卷取轴B19旋转的方式构成。通过该旋转,能够使卷芯B21也旋转,将膜B13卷取在卷芯B21。通过该膜B13的卷取,可得到膜B13卷成辊状而得的膜卷B38。
转塔B22中,在卷取轴B19的安装端部安装有轴机构B28。该轴机构B28使卷芯保持器B20在卷取轴B19上沿轴方向往复运动。由该轴机构B28、卷取轴B19、卷芯保持器B20构成摆动部B29。使该摆动部B29运转,通过轴机构B28使卷芯保持器B20在卷取轴B19上沿Y方向往复运动,而使膜B13在叠层时侧缘B13a的位置在振幅Wo的范围内偏移,可设为卷取膜B13的摆动卷绕。在不运转摆动部B29的情况下,可设为膜B13的两侧缘处于对齐状态的直接卷绕。通过控制器B31进行该直接卷绕和摆动卷绕的切换。
此处,摆动卷绕中,作为其振幅的摆动宽度Wo可任意设定,振幅Wo优选为10~30mm的范围内,在所述范围内时,振幅Wo除了固定为一定值之外,还可以设为缓慢增加或减少、或增加后减少。
导辊B23、B24和张力调节辊B25,将来自膜制造装置B11的膜B13导向输送方向(X方向)。此外,张力调节辊B25通过轴机构B26使膜B13在上下方向(Z方向)移动,而调整膜B13的卷取张力。由该轴机构B26和张力调节辊B25构成张力调节部B32。编码器B27,在导辊B24以一定的旋转角度旋转时,将编码器脉冲信号发送至控制器B31。需要说明的是,导辊B24可设置有测定膜B13的卷取张力的张力传感器。
控制器B31控制摆动部B29、卷取马达B30和张力调节部B32的驱动。控制器B31具备:卷取信息输入部B39、LUT储存器B40、切换卷长确定部B41、卷长测定部B42和切换判定部B43。向卷取信息输入部B39输入:膜B13的总卷取长度、厚度、宽度、卷芯B21的外径、卷取张力等卷取信息。
LUT储存器B40中,对于卷取信息记忆了:从直接卷绕切换为摆动卷绕时膜B13的卷长(切换卷长)。切换卷长,优选在相对于膜B13的总卷长为10~30%的范围进行了预先设定,更优选在相对于膜B13的总长为15~25%的范围进行了预先设定。
从直接卷绕切换为摆动卷绕的时机,更优选设为卷长相对于总卷长成为15~25%的范围时。
需要说明的是,当卷长相对于总卷长为10%以上时从直接卷绕切换为摆动卷绕的情况下,与低于10%时进行切换的情况相比,能够更可靠地防止膜B13的卷取开始时表面压力急剧降低。因此,能够更可靠地防止膜卷B38发生卷绕松动、卷偏移。此外,当卷长相对于总卷长超过30%后进行切换时,在膜B13的圆周方向的应力离开负区域后通过直接卷绕进行卷取,因此与为30%以下时进行切换的情况相比,膜卷B38易于发生耳部延伸。因此,通过在卷长相对于总卷长为30%以下时从直接卷绕切换为摆动卷绕,能够比超过30%后进行切换的情况下更可靠地防止耳部延伸的发生。
切换卷长确定部B41,根据LUT储存器B40记忆的卷取信息和输入至卷取信息输入部B39的卷取信息,确定与输入的卷取信息对应的切换卷长。卷长测定部B42,基于来自编码器B27的编码器脉冲信号,测定卷取在卷芯B21的膜B13的卷长。
切换判定部B43,对于通过卷长测定部B42测定得到的卷长是否超过切换卷长确定部B41确定的切换卷长进行判定。在判定卷长超过切换卷长的情况下,向摆动部B29发送摆动卷绕开始信号。摆动部B29收到摆动卷绕开始信号时,将膜B13的卷取从使膜的侧缘B13a对齐的方式卷取膜B13的直接卷绕变更为使侧缘B13a的位置在振幅Wo的范围内偏移的同时卷取膜B13的摆动卷绕。
〈熔融流延制膜法〉
本发明的膜卷,可以通过熔融流延法而制膜。
“熔融制膜法”是指,将包含热塑性树脂和所述添加剂的组合物加热熔融至表现出流动性的温度,然后将流动性的包含热塑性树脂的熔融物进行流延的方法。作为热塑性树脂,特别优选使用纤维素酯。
作为加热熔融的成形方法,详细而言,可分为:熔融挤出成形法、压制成形法、吹胀法、注塑成形法、吹塑成形法、拉伸成形法等。这些成形法中,从机械强度和表面精度等观点出发,优选熔融挤出的方法。熔融挤出的方法中使用的多种原材料,通常优选预先混炼并颗粒化。
颗粒化,可以通过公知的方法,例如可以通过下述方式进行:将干燥纤维素酯、增塑剂、其它添加剂通过给料机而供给至挤出机,使用单轴、双轴的挤出机而混炼,从模头以条状挤出,进行水冷或空气冷却,并进行切割。
添加剂,可以在供给至挤出机前混合,也可以分别通过各个给料机进行供给。
为了均匀混合,粒子、抗氧化剂等少量的添加剂优选预先进行混合。
就挤出机而言,可以抑制剪切力,使树脂不劣化(分子量降低、着色、生成凝胶等)的方式进行颗粒化,优选尽可能在低温下进行加工。例如,在双轴挤出机的情况下,优选使用深沟类型的螺杆并使其沿相同方向旋转。从混炼的均一性出发,优选啮合类型的。
使用通过上述方式得到的颗粒,进行膜制膜。当然,也可以不进行颗粒化,将原材料的粉末原样通过给料机供给至挤出机,原样进行膜制膜。
将所述颗粒使用单轴、双轴类型的挤出机而挤出时的熔融温度,设为200~300℃的温度范围,通过叶盘式类型的过滤器等进行过滤,除去异物后,从T模头以膜状进行流延,通过冷却辊和弹性接触辊将膜夹持,在冷却辊上使其固化。
从供给料斗向挤出机导入时,优选设为真空下或减压下、不活泼气体氛围下,以防止氧化分解等。
就挤出流量而言,优选导入齿轮泵等而稳定地进行。此外,异物的除去中使用的过滤器,优选使用不锈钢纤维烧结过滤器。就不锈钢纤维烧结过滤器而言,在制成不锈钢纤维体的复杂络合的状态后进行压缩,将接触位点烧结并一体化而成,能够通过其纤维的粗细和压缩量来改变密度,调整过滤精度。
增塑剂、粒子等添加剂,可以预先与树脂混合,也可以在挤出机的中途炼入。为了均匀地进行添加,优选使用静态混合机等混合装置。
通过冷却辊和弹性接触辊将膜夹持时,接触辊侧的膜温度优选设为膜的Tg~(Tg+110)℃的温度范围。在这样的目的中使用的具有弹性体表面的辊,可使用公知的辊。
弹性接触辊也称为按压旋转体。作为弹性接触辊,可使用市售的。
从冷却辊剥离膜时,优选控制张力以防止膜的变形。
此外,以上述方式得到的膜,优选在通过接触冷却辊的工序后,通过所述拉伸操作进行拉伸。
拉伸的方法,可优选使用公知的辊拉伸机、拉幅机等。具体的条件与溶液流涎法的情况同样。
最后,与溶液流涎法的情况同样,通过将以上述方式得到的膜卷取而得到本发明的膜卷。
〔3〕膜的用途
从本发明的膜卷抽出的膜,优选用作作为光学膜的偏振片的保护膜等,可用于各种的光学测定装置和液晶显示装置、有机电致发光显示装置等显示装置中。
实施例
以下,举出实施例对本发明具体性地说明,但是本发明不限于此。需要说明的是,实施例中使用“份”或“%”的表述,只要没有特别限定,则表示“质量份”或“质量%”。
<膜卷的制备>
(实施例1)
〈环状聚烯烃聚合物P-1的合成〉
将纯化甲苯100质量份和降冰片烯羧酸甲酯100质量份投入反应釜中。接着,将溶解在甲苯中的己酸乙酯-Ni25mmol%(相对于单体质量)、三(五氟苯基)硼0.225mol%(相对于单体质量)和溶解在甲苯中的三乙基铝0.25mol%(相对于单体质量)投入反应釜中。在室温下搅拌的同时反应18小时。反应结束后在过量的乙醇中投入反应混合物,生成聚合物沉淀。将沉淀纯化而得到的聚合物(P-1)通过真空干燥在65℃干燥24小时。
〈掺杂物D-1的制备〉
将下述组合物投入混合槽中,进行搅拌并使各成分溶解后,通过平均孔径34μm的滤纸和平均孔径10μm的烧结金属过滤器进行过滤而制备掺杂物。
环状聚烯烃聚合物P-1 150质量份
二氯甲烷 380质量份
甲醇 70质量份
接下来,将包含通过所述方法制备得到的环状聚烯烃溶液(掺杂物)的下述组合物投入分散机中,制备微粒分散液(M-1)。
微粒(AEROSIL R812:日本AEROSIL公司制,一次平均粒径:7nm,表观比重50g/L) 4质量份
二氯甲烷 76质量份
甲醇 10质量份
环状聚烯烃溶液(掺杂物D-1) 10质量份
将所述环状聚烯烃溶液100质量份、微粒分散液0.75质量份进行混合,制备制膜用掺杂物。将掺杂物通过制膜线以1800mm宽度进行流延,使掺杂物在金属支撑体上干燥至具有自支撑性后,作为幅材剥离并导入拉幅机。
导入拉幅机时幅材的残留溶剂为5~15质量%。将拉幅机在宽度方向的拉伸率设为20%并将拉幅机内部温度设为160℃而进行输送。然后干燥、剪切并将膜卷调整为宽度2000mm、膜厚40μm。
〈滚花加工工序〉
照射激光,形成滚花加工部(部位A)。
两端部的滚花加工宽度设为距膜端15mm。输送膜的线速度设为10m/分钟。
作为激光装置,使用二氧化碳气体激光装置,将激光装置的输出设为20W,发光波长的中心波长设为9.4μm,发光波长范围以中心波长为中心设为±0.01μm以下。
对膜照射激光,通过下述方式进行:使从二氧化碳气体激光装置发射的平行化的光束被2片检流计反射镜反射,经由fθ透镜(焦距200mm),聚焦至输送的膜表面。通过控制检流计反射镜的角度,使聚焦位置在膜平面方向移动,由此控制向膜表面上照射激光的轨迹。
〈表面改性处理:大气压等离子体处理工序〉
将春日电机制AGP-500设置在膜的滚花加工部(部位A)的背面侧(部位B),以0.5kW进行喷射。以发射大气压等离子体的探针与膜的距离为5mm的方式实施喷射。设定设置位置以使得喷射的大气压等离子体在与滚花加工部对向的膜背面侧能够喷射滚花加工部宽度的110%的宽度。
〈卷取工序〉
卷取所述滚花加工而得到的膜。以初始张力150N、锥度70%和拐角25%实施卷取。
使用TR,将膜卷中包含的平均空气层厚度抑制为1.0μm。
以卷长4000m、宽度1.5m实施卷取。
通过以上的工序,进行实施例1的膜卷的制备。
(比较例1)
除了不包含〈大气压等离子体处理工序〉以外,以与实施例1的膜卷的制备同样的方式制备比较例1的膜卷。
(比较例2)
除了以下述方式实施〈大气压等离子体处理工序〉以外,以与实施例1的膜卷的制备同样的方式制备比较例2的膜卷。
〈大气压等离子体处理工序〉
将10台春日电机制AGP-500设置在膜的宽度上,以1.0kW进行喷射。以发射大气压等离子体的探针与膜的距离为10mm的方式实施喷射。喷射的大气压等离子体以扩散至膜宽整个面的方式进行设定。
(实施例2)
〈橡胶粒子B-1的制备〉
在带有容积60升的回流冷却器的反应器中,投入离子交换水38.2升、二辛基磺基琥珀酸钠111.6g,以250rpm的旋转速度进行搅拌,同时在氮氛围下升温至75℃,设为实质上不存在氧的影响的状态。投入过硫酸铵(APS)0.36g,搅拌5分钟后,将包含甲基丙烯酸甲酯(MMA)1657g、丙烯酸丁酯(BA)21.6g和甲基丙烯酸烯丙酯(ALMA)1.68g的单体混合物(c1)一并添加,在检测发热峰后进一步保持20分钟并完成最内硬质层的聚合。
接下来,投入过硫酸铵(APS)3.48g,搅拌5分钟后将包含丙烯酸丁酯(BA)1961g、甲基丙烯酸甲酯(MMA)346g和甲基丙烯酸烯丙酯(ALMA)264.0g的单体混合物(a1)(BA/MMA=85/15质量比)耗费120分钟连续进行添加,添加结束后进一步保持120分钟,完成软质层的聚合。
接下来,投入过硫酸铵(APS)1.32g,搅拌5分钟后将包含甲基丙烯酸甲酯(MMA)2106g、丙烯酸丁酯(BA)201.6g的单体混合物(b1)耗费20分钟连续进行添加,添加结束后进一步保持20分钟并完成硬质层1的聚合。
接着,投入过硫酸铵(APS)1.32g,5分后将包含甲基丙烯酸甲酯(MMA)3148g、丙烯酸丁酯(BA)201.6g和正辛基硫醇(n-OM)10.1g的单体混合物(b2)耗费20分钟连续进行添加,添加结束后进一步保持20分钟。然后升温至95℃,保持60分钟,完成硬质层2的聚合。
采集少量得到的聚合物乳胶,通过吸光度法求出平均粒径时,结果为0.10μm。将剩余的乳胶投入3质量%硫酸钠温水溶液中,使其盐析·凝固,接着,重复进行脱水·清洗后,干燥,得到4层结构的丙烯酸粒子。得到的橡胶粒子B-1的平均粒径为200nm,玻璃化转变温度(Tg)为-30℃。
<膜卷的制备>
将22.6质量份的橡胶粒子和400质量份的二氯甲烷通过溶解器搅拌混合50分钟后,使用MAIRUDA分散机(大平洋机工株式会社制)在1500rpm条件下进行分散,得到橡胶粒子分散液。然后,橡胶粒子分散液,在储存罐停留6小时,并且储存中经常搅拌。
(掺杂物的制备)
接着,制备下述组成的掺杂物。首先,在加压溶解罐中投入二氯甲烷和乙醇。接着,在加压溶解罐中,在搅拌的同时投入甲基丙烯酸甲酯(MMA)/N-苯基马来酰亚胺(PMI)=85/15,玻璃化转变温度(Tg)120℃,重均分子量200万的丙烯酸类树脂(表中,记载为聚甲基丙烯酸甲酯:PMMA)。接着,投入所述制备得到的橡胶粒子分散液,将其加热至60℃,在搅拌的同时使其完全溶解。加热温度,从室温以5℃/min进行升温,用30分钟使其溶解后,以3℃/min进行降温。将得到的溶液通过过滤精度30μm的过滤器进行过滤后,得到掺杂物。
(掺杂物的组成)
丙烯酸类树脂(PMMA) 88质量份
二氯甲烷 70质量份
乙醇 50质量份
橡胶粒子分散液 400质量份
接着,使用环形带流延装置,以温度31℃、1800mm宽度将掺杂物均匀地流延至不锈钢带支撑体上。不锈钢带的温度控制为28℃。不锈钢带的输送速度设为20m/min。
之后的工序以与实施例1的膜卷的制备同样的方式,制备实施例2的膜卷。
(实施例3)
除了在实施例1的膜卷的制备中以下述滚花加工条件形成滚花加工部以外,以同样的方式制备膜卷。
以下述方式实施滚花加工工序。
〈滚花加工条件〉
加工温度:250℃
加工压力:0.5MPa
滚花对向辊:金属制后辊
(实施例4)
在实施例1的膜卷的制备中,通过〈大气压等离子体处理工序〉在滚花加工部(部位A)和对向的膜背面部位(部位B)这两面进行等离子体处理加工。
(实施例5)
在实施例1的膜卷的制备中,使掺杂物金属支撑体上干燥至具有自支撑性后,作为幅材剥离,在膜部使用表面形状转印辊(表面的算术平均粗糙度R a为1.2μm的转印辊)转印该表面形状的同时进行输送,接着,通过所述〈大气压等离子体处理工序〉在滚花加工部(部位A)进行等离子体处理加工。
(实施例6)
(微粒添加液的制备)
微粒(AEROSILR812:日本AEROSIL株式会社制,一次平均粒径:7nm,表观比重50g/L) 4质量份
二氯甲烷 48质量份
乙醇 48质量份
将以上通过溶解器搅拌混合50分钟后,通过高压乳化机(Manton Gorlin)进行分散。
此外,以使得二次粒子的粒径为给定的尺寸的方式通过磨碎机进行分散。
将其通过日本精线(株式会社)制的FINEMET NF进行过滤,制备微粒添加液。
〈掺杂物CAP-1的制备〉
乙酸丙酸纤维素(CAP:乙酰基的取代度X,丙酰基的取代度Y:X+Y=2.45/Y:1.0)100质量份
二氯甲烷 200质量份
乙醇 10质量份
微粒添加液 3质量份
接着,使用环形带流延装置,以温度33℃、1800mm宽度将所述掺杂物P-1均匀地流延在不锈钢带支撑体上。不锈钢带的温度控制为30℃。
在不锈钢带支撑体上,蒸发溶剂至流延(浇铸)而成的膜中残留溶剂量为75%,接着,以剥离张力130N/m从不锈钢带支撑体上进行剥离。
将剥离得到的乙酸丙酸纤维素(CAP)膜在160℃加热的同时使用拉幅机在宽度方向拉伸20%。接着,使干燥区被多根辊输送的同时完成干燥。干燥温度设为130℃,输送张力设为100N/m。干燥后,剪切为2000mm宽,在膜两端以宽15mm进行滚花加工,以与实施例1的膜卷的制备同样的方式进行〈大气压等离子体处理工序〉,卷取为辊状。
(实施例7)
除了在实施例1的膜卷的制备中将膜剪切并制成1.3m宽的膜卷以外,以同样的方式制备膜卷。
(实施例8)
除了在实施例1的膜卷的制备中将拉伸率设为60%并制成2500mm宽的膜卷以外,以同样的方式制备膜卷。
(实施例9)
除了在实施例1的膜卷的制备中调整流延掺杂量并将膜厚设为20μm以外,以同样的方式制备膜卷。
(实施例10)
除了在实施例1的膜卷的制备中调整流延掺杂量并将膜厚设为15μm以外,以同样的方式制备膜卷。
(实施例11)
除了在实施例1的膜卷的制备中不通过等离子体处理而通过下述工序进行背面的改性以外,以同样的方式制备膜卷。
〈电晕放电处理〉
对于所述膜卷在部位B实施电晕放电处理。电晕放电中与电介质的距离设为2mm,电子喷射量设为500W/m2/min。
(实施例12)
除了将实施例1中使用的微粒分散液变更为下述微粒分散液以外,以与实施例1的膜卷的制备同样的方式制备膜卷。
微粒(AEROSILR812:日本AEROSIL公司制,一次平均粒径:7nm,表观比重50g/L) 8质量份
二氯甲烷 72质量份
甲醇 10质量份
环状聚烯烃溶液(掺杂物D-1) 10质量份
(实施例13)
除了将实施例1中使用的微粒分散液变更为下述微粒分散液以外,以与实施例4的膜卷的制备同样的方式制备膜卷。
微粒(AEROSILR812:日本AEROSIL公司制,一次平均粒径:7nm,表观比重50g/L) 2质量份
二氯甲烷 78质量份
甲醇 10质量份
环状聚烯烃溶液(掺杂物D-1) 10质量份
《评价》
<静摩擦系数测定>
切取所述分别制备的膜卷中一部分,通过以下的测定机进行静摩擦系数测定。
静摩擦测定器:东洋精机制FRICTION TESTER TR
摩擦测定条件:分别使所述制备的膜(滚花部(部位A)和非滚花部(面C)、表面改性部(部位A或部位B)重合,通过负载0.166g/mm2、0.83g/mm2和1.66g/mm2测定静摩擦系数。数值设为各3种负载下静摩擦系数的平均值。
表中,对于A/B,将部位A设为上侧,部位B设为下侧,使其重合并进行同样的测定。
表1中,将满足本发明的关系式(1)和(2)的情况记载为○,不满足的情况记载为×。
<暴筋评价>
暴筋(gauge band)是指,在膜卷的表面产生的、与膜卷的圆周方向平行的带状凸起。因膜的较厚部分、粘连导致的膜彼此的粘接在每一圈重叠而产生暴筋。在膜卷产生暴筋时,在膜表面留下痕迹,存在膜的质量降低或膜的光学特性降低的倾向。
就评价而言,通过目视评价确认是否产生该暴筋及其程度。
<卷偏移评价>
作为卷偏移评价,将制备得到的膜卷进行振动试验。
以使膜卷立即受到8G的冲击的方式实施振动试验。
施加冲击后,对膜卷进行确认,如果存在距初始卷取位置偏移5mm以上的部分,则将其判定为“有卷偏移”。
以上的膜卷的构成和评价结果示于表1。
Figure BDA0002693843530000461
根据表1可知,本发明的膜卷实施例1~13中,作为各部位的静摩擦系数的关系,通过以满足关系式(1)和(2)的方式控制静摩擦系数,而得到相比于比较例的膜卷具有优异的耐粘连(暴筋)性和耐卷偏移性的膜卷。此外,根据实施例1和实施例12、实施例4和实施例13的比较可知,通过以满足式(3)的方式控制静摩擦系数,可进一步提高耐粘连性、耐卷偏移性。
符号说明
1 膜
2 接近辊
3 触摸辊
4 雕纹环
5 金属后辊
6 橡胶后辊
7 激光
8 凸形部(滚花)
10 膜卷
A 部位A
B 部位B
C 面C
A1 溶解釜
A2、A5、A11、A14 送液泵
A3、A6、A12、A15 过滤器
A4、A13 储存罐
A8、A16 导管
A10 添加剂用装料釜
A20 合流管
A21 混合机
A30 模头
A31 金属支撑体
A32 幅材
A33 剥离位置
A34 拉幅机装置
A35 辊干燥装置
A36 辊
A37 卷线机
A41 储存罐
A43 泵
A44 过滤器
B10 膜生产线
B11 膜制造装置
B12 卷取装置
B13 膜
B15 滚花赋予部
B19 卷取轴
B20 卷芯保持器
B21 卷芯
B22 转塔
B23、B24 导辊
B25 张力调节辊
B26 轴机构
B27 编码器
B28 轴机构
B29 摆动部
B30 卷取马达
B31 控制器
B32 张力调节部
B39 卷取信息输入部
B40 LUT储存器部
B41 切换卷长确定部
B42 卷长测定部
B43 切换判定部

Claims (9)

1.一种膜卷,其是在膜的宽度方向的至少两端具有滚花加工部的膜卷,其中,
将所述滚花加工部设为部位A、与该部位A对向的膜背面侧的部位设为部位B、该部位A和部位B以外的未进行滚花加工的膜面设为面C,并且,
将该部位A和部位B的静摩擦系数分别设为a和b时,
满足下述关系式(1)和(2),
式(1)面C彼此间的静摩擦系数<部位A和部位B之间的静摩擦系数式(2) a<b。
2.根据权利要求1所述的膜卷,其中,
所述a和b满足下述关系式(3),
式(3) 0.3<a/b<0.8。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的膜卷,其中,
所述膜的宽度在1.3~3.0m的范围内。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的膜卷,其中,
所述膜的膜厚在10~45μm的范围内。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的膜卷,其中,
所述膜含有环状烯烃类树脂或丙烯酸类树脂。
6.一种膜卷的制造方法,其制造权利要求1~权利要求5中任一项所述的膜卷,其中,
所述制造方法具有在所述部位A和/或所述部位B进行表面改性处理的工序,所述表面改性处理为大气压等离子体处理或电晕放电处理。
7.根据权利要求6所述的膜卷的制造方法,其中,
仅在所述部位B进行所述表面改性处理。
8.根据权利要求6所述的膜卷的制造方法,其中,
在所述部位A和所述部位B这两者处进行所述表面改性处理。
9.根据权利要求6~权利要求8中任一项所述的膜卷的制造方法,其中,
通过激光滚花加工而形成所述滚花加工部。
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