CN111868580B - 层叠膜的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抑制了膜的贴合工序中的膜断裂的层叠膜的制造方法。本发明的制造方法包括：一边运送第一膜与层叠于第一膜的一侧的表面保护膜的层叠体，一边将表面保护膜从层叠体剥离，并将第一膜与第二膜贴合，上述第一膜的断裂强度为1.9N/mm以下且为长条状，在层叠体的两端部，表面保护膜相对于第一膜的端部在宽度方向的露出宽度为1mm以上且小于20mm。

Description

层叠膜的制造方法
技术领域
本发明涉及一种层叠膜的制造方法。
背景技术
作为由多片膜构成的层叠膜的制造方法，已知有一边运送长条状的膜一边连续地贴合于其它膜、从而高效地制造层叠膜的方法。根据近年的层叠膜的薄型化的要求而对膜进行了薄型化时，膜的断裂强度降低，其结果，在贴合工序中，有时膜会断裂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-36655号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述现有问题而完成的，其主要目的在于，提供一种抑制了膜的贴合工序中的膜断裂的层叠膜的制造方法。
解决问题的方法
本发明的层叠膜的制造方法是包含第一膜和第二膜的层叠膜的制造方法，该方法包括：一边运送上述第一膜与层叠于上述第一膜的一侧的表面保护膜的层叠体，一边将上述表面保护膜从上述层叠体剥离，并将上述第一膜与上述第二膜贴合，该第一膜的断裂强度为1.9N/mm以下且为长条状，在上述层叠体的两端部，上述表面保护膜相对于上述第一膜的端部在宽度方向的露出宽度为1mm以上且小于20mm。
在1个实施方式中，上述第二膜为偏振膜，上述第一膜是作为上述偏振膜的保护层发挥功能的基材膜。
在1个实施方式中，通过粘接剂将上述第一膜与上述第二膜贴合。
在1个实施方式中，通过粘合剂将上述第一膜与上述第二膜贴合。
在1个实施方式中，上述第一膜的厚度为30μm以下。
在1个实施方式中，上述第一膜为环烯烃类树脂膜、纤维素类树脂膜、或丙烯酸类树脂膜。
附图说明
图1是示出本发明的1个实施方式的层叠膜的制造方法的示意剖面图。
图2是将表面保护膜与基材膜的层叠体沿着宽度方向切断时的示意剖面图。
符号说明
10 第一膜
20 表面保护膜
30 层叠体
40 第二膜
100 层叠膜
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限定于这些实施方式。
A.层叠膜的制造方法
图1是示出本发明的1个实施方式的层叠膜的制造方法的示意剖面图。本发明的层叠膜的制造方法是包含第一膜和第二膜的层叠膜的制造方法，该制造方法包括：一边运送第一膜10与层叠于上述第一膜10的一侧的表面保护膜20的层叠体30(图1(a))，一边将表面保护膜20从层叠体30剥离(图1(b))，并将第一膜10与第二膜40贴合(图1(c))。由此得到包含第一膜10和第二膜40的层叠膜100。代表性地，一边将长条状的层叠体30沿长度方向运送，一边将表面保护膜20剥离，并通过所谓辊对辊将第一膜10中与表面保护膜20剥离面相反侧的一面连续地贴合于第二膜40。第一膜10为长条状，其断裂强度为1.9N/mm以下。图1(a)是将层叠体30沿着宽度方向切断时的示意剖面图。如图1(a)所示，层叠体30在其两端部，表面保护膜20相对于第一膜10的端部在宽度方向露出。表面保护膜20的露出宽度为1mm以上且小于20mm。可以预先在第一膜10上层叠表面保护膜20，直到将第一膜10供于与第二膜40的贴合为止，从而对第一膜10进行保护。此外，通过使用比第一膜10更宽的表面保护膜20，使层叠体30中的表面保护膜20的露出宽度为1mm以上且小于20mm，从而可以对第一膜10的端面进行保护。其结果，可以抑制将表面保护膜20从第一膜10剥离后、将第一膜10与第二膜40贴合前的第一膜10的断裂。本发明的制造方法可以用于任意的包含第一及第二膜的层叠膜的制造。
在1个实施方式中，通过粘接剂将第一膜与第二膜贴合。另一实施方式中，通过粘合剂将第一膜与第二膜贴合。作为粘接剂及粘合剂，可使用任意适当的粘接剂及粘合剂，代表性地，可使用聚乙烯醇类粘接剂、及丙烯酸类粘合剂。第一膜的厚度优选为30μm以下。第一膜优选为环烯烃类树脂膜、纤维素类树脂膜、或丙烯酸类树脂膜。
作为断裂强度为1.9N/mm以下的长条状的第一膜及第二膜，可以使用任意的膜。在1个实施方式中，第二膜为偏振膜，第一膜是能够作为偏振膜的保护层发挥功能的基材膜(偏振膜保护膜)。在该情况下，得到的层叠膜是具有偏振膜与层叠于偏振膜的一侧的基材膜的偏振片。
以下，作为本发明的1个实施方式，举出第一膜为基材膜、第二膜为偏振膜的偏振片的制造方法为例进行说明。
B.层叠体
图2是将表面保护膜20与基材膜11的层叠体30沿着宽度方向切断时的示意剖面图。层叠体30包含长条状的基材膜11、和层叠于基材膜11的一侧的表面保护膜20。表面保护膜对基材膜进行保护，直至将基材膜供于与偏振膜的贴合，在将基材膜贴合于偏振膜之前的任意适当的时刻将其剥离。层叠体为长条状，也可以卷成卷状。
如图2所示，在层叠体30的两端部，表面保护膜20相对于基材膜11的端部在宽度方向露出，表面保护膜20的露出宽度为1mm以上且小于20mm。通过使表面保护膜在宽度方向的上述露出宽度为1mm以上，可以抑制将表面保护膜剥离后的基材膜的断裂。具体而言，通过利用表面保护膜保护基材膜的端面，可以抑制例如在层叠体卷的输送中、层叠体卷的卷取、抽出等操作时产生的基材膜的端部在宽度方向产生裂纹。其结果，将表面保护膜剥离后，即使在一边在长度方向上施加张力一边单独运送基材膜的情况下，也可以抑制断裂。此外，通过使表面保护膜在宽度方向的上述露出宽度小于20mm，可以抑制由表面保护膜的露出导致的层叠体的操作性(运送性)的降低。在露出宽度为20mm以上的情况下，有时会产生由于将表面保护膜的端部卷于基材膜的端部而难以将表面保护膜剥离等问题，但如果露出宽度小于20mm，则可以避免这样的问题。上述露出宽度优选为3mm～18mm、更优选为5mm～16mm、特别优选为7mm～14mm。层叠体的一个端部的上述露出宽度与另一个端部的上述露出宽度可以相同，也可以不同。
在1个实施方式中，表面保护膜隔着粘合剂层层叠于基材膜。另一实施方式中，表面保护膜由自粘合型的膜构成，将其层叠于基材膜而不夹隔粘合剂层。
作为用于基材膜与表面保护膜的层叠的粘合剂，可以适宜选择将(甲基)丙烯酸类聚合物、有机硅类聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟类、橡胶类等聚合物作为基础聚合物的粘合剂而使用。从透明性、耐候性、耐热性等观点考虑，优选将丙烯酸类聚合物作为基础聚合物的丙烯酸类粘合剂。粘合剂层的厚度(干燥膜厚)根据所需的粘合力来确定，通常为1～100μm左右、优选为5～50μm。
B-1.基材膜
基材膜如上所述为长条状，其断裂强度为1.9N/mm以下。基材膜的断裂强度优选为0.3N/mm～1.6N/mm、更优选为0.5N/mm～1.3N/mm。基材膜的断裂强度例如可以通过基于JIS-K-7127的拉伸试验来测定。
基材膜的厚度代表性地为30μm以下、优选为1μm～25μm、更优选为3μm～20μm。
基材膜由可以作为偏振膜的保护层发挥功能的任意适当的膜形成。作为成为该膜的主成分的材料的具体例，可列举环烯烃类树脂膜、三乙酸纤维素(TAC)等纤维素类树脂、聚酯类、聚乙烯醇类、聚碳酸酯类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚醚砜类、聚砜类、聚苯乙烯类、聚降冰片烯类、聚烯烃类、(甲基)丙烯酸类、乙酸酯类等透明树脂等。另外，还可以列举聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等(甲基)丙烯酸类、氨基甲酸酯类、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯类、环氧类、有机硅类等热固化型树脂或紫外线固化型树脂等。此外，还可以列举例如硅氧烷类聚合物等玻璃质类聚合物。另外，还可以使用日本特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物膜。基材膜优选为环烯烃类树脂膜、纤维素类树脂膜、或丙烯酸类树脂膜。
根据需要，可以对基材膜实施硬涂处理、防反射处理、防粘附处理、防眩处理等表面处理。
基材膜优选实质上具有光学各向同性。在本说明书中，“实质上具有光学各向同性”是指，基材膜的面内相位差Re(550)为0nm～10nm、厚度方向的相位差Rth(550)为-10nm～+10nm。Re(550)是在23℃下用波长550nm的光测定的膜的面内相位差。Re(550)通过式：Re(550)＝(nx－ny)×d而求出。Rth(550)是在23℃下用波长550nm的光测定的膜的厚度方向的相位差。Rth(550)通过式：Rth(550)＝(nx－nz)×d而求出。其中，nx是慢轴方向的折射率、ny是快轴方向的折射率、nz是厚度方向的折射率、d是膜的厚度(nm)。
B-2.表面保护膜
表面保护膜的厚度优选为25μm～250μm、更优选为50μm～200μm、特别优选为70μm～150μm。通过使用具有足够的厚度及刚性的表面保护膜，可以抑制基材膜的卷曲，此外，可以提高基材膜的运送性。
从检查性、管理性等观点考虑，优选表面保护膜为具有各向同性的透明膜。
作为构成表面保护膜的材料，可列举例如：聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯类树脂、纤维素类树脂、乙酸酯类树脂、聚醚砜类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚烯烃类树脂、丙烯酸类树脂。这些当中，优选聚酯类树脂。
在表面保护膜中，可以在基材膜的与粘接面相反侧一面利用有机硅处理、长链烷基处理、氟处理等的低粘接性材料设置剥离处理层。
C.偏振膜
作为偏振膜，可以采用任意适当的偏振膜。例如，形成偏振膜的树脂膜可以为单层的树脂膜，也可以为两层以上的层叠体。
作为由单层的树脂膜构成的偏振膜的具体例，可列举对聚乙烯醇(PVA)类膜、部分缩甲醛化PVA类膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物类部分皂化膜等亲水性高分子膜实施利用碘、二色性染料等二色性物质的染色处理及拉伸处理而得到的膜、PVA的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯类取向膜等。从光学特性优异方面考虑，优选使用用碘对PVA类膜进行染色并进行单向拉伸而得到的偏振膜。
上述利用碘的染色例如可以通过将PVA类膜浸渍于碘水溶液中而进行。上述单向拉伸的拉伸倍率优选为3～7倍。拉伸可以在染色处理后进行，也可以边染色边进行。另外，也可以在拉伸后进行染色。根据需要，对PVA类膜实施溶胀处理、交联处理、清洗处理、干燥处理等。例如，通过在染色前将PVA类膜浸渍于水中进行水洗，不仅可以洗去PVA类膜表面的污垢、抗粘连剂，而且可以使PVA类膜溶胀而防止染色不均等，
作为使用层叠体得到的偏振膜的具体例，可列举使用树脂基材与层叠于该树脂基材的PVA类树脂层(PVA类树脂膜)的层叠体而得到的偏振膜，或者使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA类树脂层的层叠体而得到的偏振膜。使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA类树脂层的层叠体而得到的偏振膜可以通过例如下述方法制作：将PVA类树脂溶液涂布于树脂基材，使其干燥，在树脂基材上形成PVA类树脂层，得到树脂基材与PVA类树脂层的层叠体；将该层叠体拉伸及染色，将PVA类树脂层制成偏振膜。在本实施方式中，拉伸代表性地包括将层叠体浸渍于硼酸水溶液中来进行拉伸。此外，拉伸根据需要可以进一步包括在硼酸水溶液中的拉伸之前将层叠体在高温(例如为95℃以上)下进行气体氛围中拉伸。得到的树脂基材/偏振膜的层叠体可以直接使用(即，可以将树脂基材作为偏振膜的保护层)，也可以将树脂基材从树脂基材/偏振膜的层叠体剥离，在该剥离面上层叠根据目的的任意适当的保护层后使用。这样的偏振膜的制造方法的详细情况记载于例如日本特开2012-73580号公报中。可将该公报的全部记载作为参考引用至本说明书中。
偏振膜的厚度为例如30μm以下、优选为15μm以下、更优选为1μm～12μm、进一步优选为3μm～12μm、特别优选为3μm～8μm。如果偏振膜的厚度为这样的范围，则可以良好地抑制加热时的卷曲，并且得到良好的加热时的外观耐久性。
偏振膜优选在波长380nm～780nm中的任意波长下显示出吸收二色性。偏振膜的单体透射率如上所述为43.0％～46.0％、优选为44.5％～46.0％。偏振膜的偏振度优选为97.0％以上、更优选为99.0％以上、进一步优选为99.9％以上。
实施例
以下，通过实施例更具体地对本发明进行说明，但本发明不限定于这些实施例。各特性的测定方法及评价方法如下所述。需要说明的是，只要没有特别记载，实施例及比较例中的“份”及“％”为重量基准。
(1)厚度
使用千分尺(PEACOCK公司制、产品名“DG-205”、千分尺架(产品名“pds-2”))进行了测定。
(2)基材膜的断裂强度
基于JIS-K-7127进行拉伸了试验。测定试样使用切断成JIS-K-7127中记载的试验片类型2的形状的基材膜，在卡盘间隔50mm、试验片宽度10mm、试验速度300mm/min的条件下进行。另外，用于测定的试验机为英斯特朗型拉伸试验机(株式会社岛津制作所制、Autograph)，以N/mm计算出拉伸试验中试样断裂时的强度。
(3)基材膜的断裂
对于参考例、实施例及比较例的基材膜/偏振膜的偏振片(层叠膜)，确认了基材膜是否断裂。
(4)操作性
按照以下的基准评价了以20m/分的运送速度运送参考例、实施例及比较例的表面保护膜/基材膜的层叠体时的操作性。
○…不因运送而在层叠体发生弯折及褶皱，并且能够将表面保护膜容易地剥离。
×…因运送而在层叠体发生弯折或者褶皱，或者难以将表面保护膜剥离。
[制造例1]
(偏振膜的制作)
对吸水率0.75％、Tg为75℃的非晶质的IPA共聚PET膜(厚度：100μm)基材的一面实施电晕处理，在该电晕处理面涂布以9:1的比例含有聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2摩尔％)及乙酰乙酰基改性PVA(聚合度1200、乙酰乙酰基改性率4.6％、皂化度99.0摩尔％以上、日本合成化学工业株式会社制、商品名“GOHSEFIMER Z200”)的水溶液，在60℃下进行干燥，由此在树脂基材上形成厚度13μm的PVA类树脂层，制作了层叠体。
在130℃的烘箱内，在圆周速度不同的辊间，将得到的层叠体在纵向(长度方向)进行了自由端单向拉伸直至2.4倍(气体氛围中辅助拉伸处理)。
接下来，将层叠体浸渍于液温40℃的不溶化浴(相对于100重量份水配合硼酸4重量份而得到的硼酸水溶液)中30秒钟(不溶化处理)。
接下来，在液温30℃的染色浴中，一边以最终得到的起偏镜的单体透射率成为42％的方式调整染色液(碘：碘化钾＝1:7重量份)浓度、浸渍时间一边进行浸渍(染色处理)。
接下来，在液温40℃的交联浴(相对于水100重量份配合碘化钾3重量份并配合硼酸5重量份而得到的硼酸水溶液)中浸渍了30秒钟(交联处理)。
然后，一边将层叠体浸渍于液温70℃的硼酸水溶液(硼酸浓度4.0重量％)，一边在圆周速度不同的辊间在纵向(长度方向)进行单向拉伸，使总拉伸倍率成为5.5倍(水溶液中拉伸处理)。
然后，将层叠体浸渍于液温20℃的清洗浴(相对于水100重量份配合碘化钾4重量份而得到的水溶液)(清洗处理)。
由此，制作了树脂基材与厚度5μm的偏振膜的层叠体(起偏镜层叠体)。
[参考例1]
1.表面保护膜与基材膜的层叠体的制作
在将环烯烃类树脂作为主成分的膜(日本瑞翁株式会社制、产品名“ZD12”、厚度28μm、宽度1300mm)的一侧形成厚度2μm的硬涂层，由此制作了基材膜A。基材膜A的断裂强度为2.0N/mm。
接下来，利用丙烯酸类粘合剂将表面保护膜(东丽膜加工株式会社制、产品名“#307832C”、厚度30μm)贴合于基材膜A的硬涂层侧的面，从而制作了表面保护膜/基材膜A的层叠体。此时，在层叠体的两端部，以使表面保护膜的端部与基材膜A的端部对齐的方式贴合了表面保护膜(表面保护膜在宽度方向的露出宽度为0mm)。
2.偏振片的制作
一边运送表面保护膜/基材膜A的层叠体，一边将表面保护膜从层叠体剥离，并直接运送基材膜A，同时利用PVA类粘接剂将基材膜A的与硬涂层相反侧的一面连续地贴合于上述偏振膜层叠体的偏振膜侧的面，从而得到了具有基材膜/偏振膜层叠体的构成的偏振片。
[参考例2]
将表面涂敷有氨基甲酸酯类的易粘接层、且含有内酯环的聚甲基丙烯酸甲酯作为主成分的丙烯酸类树脂膜(厚度40μm、宽度1330mm)用作基材膜B。基材膜B的断裂强度为4.3N/mm。
除了使用基材膜B以外，与参考例1同样地制作表面保护膜/基材膜B的层叠体，并使用上述层叠体制作了偏振片、
[参考例3]
以使基材膜B相对于表面保护膜的端部在宽度方向露出5mm的方式贴合了表面保护膜，除此以外，与参考例2同样地制作表面保护膜/基材膜B的层叠体，并使用上述层叠体制作了偏振片。
[实施例1]
在以环烯烃类树脂作为主成分的膜(日本瑞翁株式会社制、产品名“ZF12”、厚度27μm、宽度1320mm)的一侧形成厚度2μm的硬涂层，由此制作了基材膜C。基材膜C的断裂强度为1.3N/mm。
使用基材膜C，并且以使表面保护膜相对于基材膜C的端部在宽度方向露出5mm的方式贴合了表面保护膜，除此以外，与参考例1同样地制作表面保护膜/基材膜C的层叠体，并使用上述层叠体制作了偏振片。
[实施例2]
将表面涂敷有氨基甲酸酯类的易粘接层、且含有内酯环的聚甲基丙烯酸甲酯作为主成分的丙烯酸类树脂膜(厚度20μm、宽度1330mm)用作基材膜D。基材膜D的断裂强度为1.9N/mm。
除了使用基材膜D以外，与实施例1同样地制作表面保护膜/基材膜D的层叠体，并使用上述层叠体制作了偏振片、
[实施例3]
将以环烯烃类树脂为主成分的膜(日本瑞翁株式会社制、产品名“ZF14”、厚度13μm、宽度1330mm)用作基材膜E。基材膜E的断裂强度为0.9N/mm。
除了使用基材膜E以外，与实施例1同样地制作表面保护膜/基材膜E的层叠体，并使用上述层叠体制作了偏振片。
[实施例4]
以使表面保护膜相对于基材膜E的端部在宽度方向露出1mm的方式贴合了表面保护膜，除此以外，与实施例3同样地制作表面保护膜/基材膜E的层叠体，并使用上述层叠体制作了偏振片。
[实施例5]
以使表面保护膜相对于基材膜E的端部在宽度方向露出10mm的方式贴合了表面保护膜，除此以外，与实施例3同样地制作表面保护膜/基材膜E的层叠体，并使用上述层叠体制作了偏振片。
[比较例1]
以使表面保护膜的端部与基材膜D的端部对齐的方式贴合了表面保护膜(表面保护膜在宽度方向的露出宽度为0mm)，除此以外，与实施例2同样地制作表面保护膜/基材膜D的层叠体，并使用上述层叠体制作了偏振片。
[比较例2]
以使基材膜D相对于表面保护膜的端部在宽度方向露出5mm的方式贴合了表面保护膜，除此以外，与实施例2同样地制作表面保护膜/基材膜D的层叠体，并使用上述层叠体制作了偏振片。
[比较例3]
以使表面保护膜相对于基材膜B的端部在宽度方向露出20mm的方式贴合了表面保护膜，除此以外，与参考例2同样地制作了表面保护膜/基材膜B的层叠体。
使用上述层叠体尝试了偏振片的制作，但层叠体的操作性低，不能一边运送一边将表面保护膜剥离并将基材膜与偏振膜贴合。
[比较例4]
以使表面保护膜的端部与基材膜C的端部对齐的方式贴合了表面保护膜，除此以外，与实施例1同样地制作了表面保护膜/基材膜C的层叠体。
[比较例5]
以使表面保护膜的端部与基材膜E的端部对齐的方式贴合了表面保护膜，除此以外，与实施例3同样地制作了表面保护膜/基材膜E的层叠体。
对于参考例、实施例及比较例的偏振片，基于上述(3)及(4)评价了基材膜的断裂的有无及层叠体的操作性，将结果示于表1。
[表1]
Figure BDA0002674274690000111
在使用了断裂强度为2.0N/mm以上的基材膜的参考例中，未发生基材膜的断裂，但在使用了断裂强度为1.9N/mm以下的基材膜的比较例1、2、4及5中，发生了基材膜的断裂。与此相对，在表面保护膜的露出宽度为1mm以上且小于20mm的实施例1～5中，尽管使用了断裂强度为1.9N/mm以下的基材膜，但未发生基材膜的断裂。
工业实用性
本发明的层叠膜的制造方法可以适宜用作偏振片的制造方法。

Claims (9)

1.一种层叠膜的制造方法，所述层叠膜包含第一膜和第二膜，该方法包括：
一边运送所述第一膜与层叠于所述第一膜的一侧的表面保护膜的层叠体，一边将所述表面保护膜从所述层叠体剥离，并将所述第一膜与所述第二膜贴合，所述第一膜的断裂强度为1.9N/mm以下且为长条状，
在所述层叠体的两端部，所述表面保护膜相对于所述第一膜的端部在宽度方向的露出宽度为1mm以上且小于20mm。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
所述第二膜为偏振膜，
所述第一膜是作为所述偏振膜的保护层发挥功能的基材膜。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
通过聚乙烯醇类粘接剂使所述第一膜与所述第二膜贴合。
4.根据权利要求2所述的制造方法，其中，
通过聚乙烯醇类粘接剂使所述第一膜与所述第二膜贴合。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
通过丙烯酸类粘合剂使所述第一膜与所述第二膜贴合。
6.根据权利要求2所述的制造方法，其中，
通过丙烯酸类粘合剂使所述第一膜与所述第二膜贴合。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的制造方法，其中，
所述第一膜的厚度为30μm以下。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的制造方法，其中，
所述第一膜为环烯烃类树脂膜、纤维素类树脂膜、或丙烯酸类树脂膜。
9.根据权利要求7中任一项所述的制造方法，其中，
所述第一膜为环烯烃类树脂膜、纤维素类树脂膜、或丙烯酸类树脂膜。
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