CN115943032A - 聚酯膜的制造方法、聚酯膜、层叠膜 - Google Patents

聚酯膜的制造方法、聚酯膜、层叠膜 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于提供一种能够进一步抑制设置于聚酯膜的表面上的功能层的厚度不均的聚酯膜的制造方法以及能够进一步抑制设置于表面上的功能层的厚度不均的聚酯膜及层叠膜。本发明的聚酯膜的制造方法具有:挤出成型工序,以膜状挤出含有聚酯的熔融树脂来形成未拉伸聚酯膜;纵向拉伸工序,沿传送方向拉伸未拉伸聚酯膜;横向拉伸工序,沿宽度方向拉伸单轴取向聚酯膜;热定型工序,加热双轴取向聚酯膜使其热定型;热松弛工序,在比热定型工序低的温度下加热被热定型的聚酯膜来使其热松弛;冷却工序,冷却被热松弛的聚酯膜;扩张工序,在冷却工序中沿宽度方向扩张被热松弛的聚酯膜;及含粒子层形成工序,在聚酯基材的至少一个表面设置含有粒子的含粒子层,冷却工序中的聚酯膜的冷却速度V为2200~3500℃/分钟,并且满足特定的下述条件1。

Description

聚酯膜的制造方法、聚酯膜、层叠膜
技术领域
本发明涉及一种聚酯膜的制造方法、聚酯膜及层叠膜。
背景技术
从加工性、机械性质、电性质、尺寸稳定性、透明性及耐化学性等观点出发,双轴取向聚酯膜被广泛地使用,例如用于装饰膜、干膜光致抗蚀剂的支承体及保护膜、磁带、以及在层叠陶瓷电容器制造用陶瓷生片的制作等中所使用的剥离膜等各种用途。
另一方面,在双轴取向聚酯膜的制造工序中,作为抑制聚酯膜的传送时所产生的褶皱(传送褶皱)的发生的技术,已知有在表面设置含粒子层的技术。
例如,在专利文献1中公开有一种光致抗蚀剂用聚酯膜,其为在抗蚀剂涂布面的相反面侧层叠不含平均粒径大于40nm的粒子且平均厚度为3~80nm的易滑树脂层而成的双轴取向聚酯膜,其中,确定了聚酯膜的易滑树脂层侧的10点平均粗糙度(SRz)、雾度、静摩擦系数(μs)、150℃下的热收缩应力。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-361446号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明人等参考专利文献1中所记载的技术,进而对具有含粒子层的聚酯膜的制造方法进行研究结果发现,在双轴取向聚酯膜上形成功能层来制造层叠膜时,即使在形成功能层之前未视觉辨认凹凸或褶皱等,有时也会在将液状组合物(例如涂布液)涂布于双轴取向聚酯膜的表面并且进行加热处理来形成功能层之后的层叠膜中产生功能层的厚度不均。
这些功能层的厚度不均例如有可能在作为功能层具有装饰层的装饰膜中以颜色不均显示装饰层的厚度不均,使装饰膜的可见性降低。并且,若在其他功能层中也产生厚度不均,则有可能会对具有功能性的层叠膜的特性或外观带来影响。
鉴于上述情况,本发明的课题在于提供一种能够进一步抑制设置于聚酯膜的表面上的功能层的厚度不均的聚酯膜的制造方法。
并且,本发明的课题在于提供一种能够进一步抑制设置于表面上的功能层的厚度不均的聚酯膜及层叠膜。
用于解决技术课题的手段
本发明人等对上述课题进行深入研究结果,发现了通过以下结构能够解决上述课题。
〔1〕
一种聚酯膜的制造方法,其具有:挤出成型工序,以膜状挤出含有聚酯的熔融树脂来形成至少含有聚酯基材的未拉伸聚酯膜;纵向拉伸工序,沿传送方向拉伸上述未拉伸聚酯膜来形成单轴取向聚酯膜;横向拉伸工序,沿宽度方向拉伸上述单轴取向聚酯膜来形成双轴取向聚酯膜;热定型工序,加热上述双轴取向聚酯膜使其热定型;热松弛工序,在比上述热定型工序低的温度下加热通过上述热定型工序被热定型的聚酯膜来使其热松弛;冷却工序,冷却通过上述热松弛工序被热松弛的聚酯膜;及扩张工序,在上述冷却工序中沿宽度方向扩张上述被热松弛的聚酯膜,上述聚酯膜具有聚酯基材及位于上述聚酯基材的至少一个表面上的含有粒子的含粒子层,上述冷却工序中的上述聚酯膜的冷却速度V为2200~3500℃/分钟,并且满足后述的条件1。
〔2〕
根据〔1〕所述的制造方法,其中,根据上述A、上述B及上述冷却速度V,由后述的式(3)计算的值D为1~10000。
〔3〕
根据〔1〕或〔2〕所述的制造方法,其中,上述聚酯膜的厚度小于50μm。
〔4〕
根据〔1〕至〔3〕中任一项所述的制造方法,其中,在上述纵向拉伸工序与上述横向拉伸工序之间还具有使用含有上述粒子的涂布液来形成上述含粒子层的工序,或者还具有在上述挤出成型工序中通过将含有上述粒子及粘合剂的第2熔体与上述熔融树脂同时挤出来形成上述含粒子层的工序。
〔5〕
根据〔1〕至〔4〕中任一项所述的制造方法,其中,上述热松弛工序中的上述聚酯膜的表面温度T2为210℃以下。
〔6〕
根据〔1〕至〔5〕中任一项所述的制造方法,其中,基于上述冷却工序的上述聚酯膜的冷却速度V为2200~3000℃/分钟。
〔7〕
根据〔1〕至〔6〕中任一项所述的制造方法,其中,上述b超过0%且为1.2%以下。
〔8〕
一种聚酯膜,其具有聚酯基材及位于上述聚酯基材的至少一个表面上的含有粒子的含粒子层,上述聚酯膜的厚度小于50μm,在传送速度30m/分钟及传送方向的张力100N/m的条件下对上述聚酯膜进行传送,同时在膜表面的温度达到90℃的条件下进行20秒钟的加热处理之后,上述聚酯膜中所观察到的条纹状缺陷区域的面积的总计相对于观察区域的总面积为40%以下。
〔9〕
根据〔8〕所述的聚酯膜,其中,上述聚酯膜在90℃下的宽度方向的膨胀率相对于上述聚酯膜在30℃下的宽度方向的尺寸为-0.15~0.15%。
〔10〕
根据〔8〕或〔9〕所述的聚酯膜,其中,上述聚酯膜的密度为1.39~1.41g/cm3
〔11〕
根据〔8〕至〔10〕中任一项所述的聚酯膜,其中,上述聚酯基材的厚度为3~40μm,上述含粒子层的厚度为0.001~2.5μm。
〔12〕
根据〔8〕至〔11〕中任一项所述的聚酯膜,其中,上述含粒子层含有平均粒径为10nm以上且小于1μm的粒子P。
〔13〕
根据〔12〕所述的聚酯膜,其中,上述粒子P的平均粒径大于上述含粒子层的厚度。
〔14〕
根据〔8〕至〔13〕中任一项所述的聚酯膜,其中,上述含粒子层含有平均粒径为10~100nm的粒子P1。
〔15〕
根据〔8〕至〔14〕中任一项所述的聚酯膜,其中,上述含粒子层含有平均粒径超过100nm且为400nm以下的粒子P2。
〔16〕
根据〔8〕至〔15〕中任一项所述的聚酯膜,其中,上述含粒子层所含有的粒子为树脂粒子,或者上述含粒子层所含有的粒子为无机粒子,并且上述聚酯膜的至少一个表面的最大峰高Rp为5~200nm。
〔17〕
根据〔8〕至〔16〕中任一项所述的聚酯膜,其中,上述聚酯基材实质上不含粒子。
〔18〕
一种层叠膜,其具有:聚酯膜,其为通过〔1〕至〔7〕中任一项所述的制造方法制造的聚酯膜或〔8〕至〔17〕中任一项所述的聚酯膜,并且仅在聚酯基材的一个表面上具有含粒子层;及功能层,其位于上述聚酯基材的与上述含粒子层相反的一侧的表面上,并且选自装饰层、感光性树脂层及剥离层。
〔19〕
根据〔18〕所述的层叠膜,其中,上述功能层为装饰层,上述层叠膜为装饰膜。
〔20〕
根据〔18〕所述的层叠膜,其中,上述功能层为感光性树脂层,上述层叠膜为感光性转印膜。
〔21〕
根据〔18〕所述的层叠膜,其中,上述功能层为剥离层,上述层叠膜为陶瓷生片制造用剥离膜。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够进一步抑制设置于聚酯膜的表面上的功能层的厚度不均的聚酯膜的制造方法。
并且,根据本发明,能够提供一种能够进一步抑制设置于表面上的功能层的厚度不均的聚酯膜及层叠膜。
附图说明
图1是产生条纹状缺陷区域的聚酯膜的观察图像。
图2是表示用于制造聚酯膜的拉伸机的一例的平面图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式详细地进行说明。另外,本发明并不受以下实施方式的任何限制,能够在本发明的目的的范围内,适当地施加变更来实施。
在本发明中,使用“~”表示的数值范围是指将记载于“~”前后的数值作为下限值及上限值而包含的范围。在本发明中阶段性地记载的数值范围中,以某一数值范围记载的上限值或下限值可以被替换为其他阶段性地记载的数值范围的上限值或下限值。并且,在本发明中所记载的数值范围内,以某一数值范围记载的上限值或下限值可以被替换为实施例所示的值。
在本发明中,当组合物中存在多种对应于各成分的物质时,若无特别说明,则组合物中的各成分的量是指组合物中存在的多种物质的总量。
在本发明中,“工序”这一术语中不仅包括独立的工序,即使在无法与其他工序明确地区分的情况下,只要可实现工序的预期目的,则也包括在本术语中。
在本发明中,2个以上的优选方式的组合为更优选的方式。
在本发明中,仅为“聚酯膜”的记载包括聚酯基材单体以及聚酯基材及含粒子层的层叠体这两者。
在本发明中,“长度方向”是指制造聚酯膜时的聚酯膜的长条方向,与“传送方向”及“机械方向”的含义相同。
在本发明中,“宽度方向”是指与长度方向正交的方向。在本发明中,“正交”并不限于严格的正交,包括大致正交。“大致正交”是指以90°±5°相交,优选以90°±3°相交,更优选以90°±1°相交。
并且,在本发明中,“膜宽度”是指聚酯膜的宽度方向的两端之间的距离。
〔聚酯膜〕
本发明的聚酯膜(以下,也记载为“本膜”。)至少具有聚酯基材及位于聚酯基材至少一个表面上并且含有粒子的含粒子层。
在本膜的实施方式的一例中,聚酯膜的厚度小于50μm,进行了后述的加热处理的聚酯膜中所观察到的条纹状缺陷区域的面积相对于观察区域的总面积为40%以下。
〔结构〕
如上所述,本膜具有聚酯基材及位于上述基材的至少一个表面的含粒子层。含粒子层可仅形成于聚酯基材的一个表面,也可以形成于聚酯基材的两面。
以下,分别对聚酯基材及含粒子层更详细地进行记载。
<聚酯基材>
聚酯基材为含有聚酯作为主要聚合物成分的膜状的物体。在此,“主要聚合物成分”是指膜中所含的所有聚合物中含量(质量)最多的聚合物。
聚酯基材可以含有单独1种聚酯,也可以含有2种以上的聚酯。
(聚酯)
聚酯为在主链上具有酯键的聚合物。聚酯通常通过使后述的二羧酸化合物与二醇化合物缩聚来形成。
作为聚酯,并无特别限制,能够利用公知的聚酯。作为聚酯,例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及聚-2,6萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PPT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及它们的共聚物,其中,优选选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚-2,6萘二甲酸乙二醇酯(PEN)及它们的共聚物中的至少一种,更优选PET。
聚酯的固有粘度优选0.50dl/g以上且小于0.80dl/g,更优选0.55dl/g以上且小于0.70dl/g。
聚酯的熔点(Tm)优选220~270℃,更优选245~265℃。
聚酯的玻璃化转变温度(Tg)优选65~90℃,更优选70~85℃。
聚酯的制造方法并无特别限制,能够利用公知的方法。例如,在催化剂存在下,能够通过使至少1种二羧酸化合物与至少1种二醇化合物缩聚来制造聚酯。
-催化剂-
用于制造聚酯的催化剂并无特别限制,能够利用能够用于聚酯的合成的公知的催化剂。
作为催化剂,例如可举出碱金属化合物(例如,钾化合物、钠化合物)、碱土类金属化合物(例如,钙化合物、镁化合物)、锌化合物、铅化合物、锰化合物、钴化合物、铝化合物、锑化合物、钛化合物、锗化合物及磷化合物。其中,从催化剂活性及成本的观点出发,优选钛化合物。
催化剂可以仅使用1种,也可以并用2种以上。优选并用选自钾化合物、钠化合物、钙化合物、镁化合物、锌化合物、铅化合物、锰化合物、钴化合物、铝化合物、锑化合物、钛化合物、锗化合物中的至少1种金属催化剂和磷化合物,更优选并用钛化合物和磷化合物。
作为钛化合物,优选有机螯合钛络合物。有机螯合钛络合物是具有有机酸作为配体的钛化合物。
作为有机酸,例如可举出柠檬酸、乳酸、偏苯三酸及苹果酸。
作为钛化合物,也能够利用日本专利第5575671号公报的0049段~0053段中所记载的钛化合物,上述公报的记载内容被编入本说明书中。
-二羧酸化合物-
作为二羧酸化合物,优选二羧酸或二羧酸酯,例如可举出脂肪族二羧酸化合物、脂环式二羧酸化合物、芳香族二羧酸化合物及它们的甲酯化合物或乙酯化合物。其中,更优选芳香族二羧酸或芳香族二羧酸甲酯。
作为脂肪族二羧酸化合物,例如可举出丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸、二十烷二酸、庚二酸、壬二酸、甲基丙二酸及乙基丙二酸。
作为脂环式二羧酸化合物,例如可举出金刚烷二羧酸、降冰片烯二羧酸、环己烷二羧酸及萘烷二羧酸。
作为芳香族二羧酸化合物,例如可举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、1,8-萘二甲酸、4,4’-二苯基二甲酸、4,4’-二苯醚二甲酸、磺基间苯二甲酸钠、苯基茚满二甲酸、蒽二甲酸、菲二甲酸及9,9’-双(4-二羧基苯基)芴酸及它们的甲酯体。
其中,优选对苯二甲酸或2,6-萘二甲酸,更优选对苯二甲酸。
二羧酸化合物可以仅使用1种,也可以并用2种以上。在使用对苯二甲酸作为二羧酸化合物的情况下,可以单独使用对苯二甲酸,也可以与间苯二甲酸等其他芳香族二羧酸或脂肪族二羧酸进行共聚。
-二醇化合物-
作为二醇化合物,例如可举出脂肪族二醇化合物、脂环式二醇化合物及芳香族二醇化合物,优选脂肪族二醇化合物。
作为脂肪族二醇化合物,例如可举出乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇及新戊二醇,优选乙二醇。
作为脂环式二醇化合物,例如可举出环己烷二甲醇、螺二醇及异山梨醇。
作为芳香族二醇化合物,例如可举出双酚A、1,3-苯二甲醇,1,4-苯二甲醇及9,9’-双(4-羟基苯基)芴。
二醇化合物可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
-封端剂-
在聚酯的制造中,根据需要,可以使用封端剂。通过使用封端剂,在聚酯的末端导入源自封端剂的结构。
作为封端剂,并无限制,能够利用公知的封端剂。作为封端剂,例如可举出噁唑啉系化合物、碳二亚胺化合物及环氧化合物。
作为封端剂,也能够参考日本特开2014-189002号公报的0055~0064段中所记载的内容,上述公报的内容被编入本说明书中。
-制造条件-
反应温度并无限制,根据原材料适当地设定即可。反应温度优选260~300℃,更优选275~285℃。
压力并无限制,根据原材料适当地设定即可。压力优选1.33×10-3~1.33×10- 5MPa,更优选6.67×10-4~6.67×10-5MPa。
作为聚酯的合成方法,也能够利用日本专利第5575671号公报的0033段~0070段中所记载的方法,上述公报的内容被编入本说明书中。
聚酯基材中的聚酯的含量相对于聚酯基材中的聚合物的总质量优选85质量%以上,更优选90质量%以上,进一步优选95质量%以上,尤其优选98质量%以上。
聚酯的含量的上限并无限制,相对于聚酯基材中的聚合物的总质量,能够在100质量%以下的范围内适当设定。
在聚酯基材含有聚对苯二甲酸乙二醇酯的情况下,聚对苯二甲酸乙二醇酯的含量相对于聚酯基材中的聚酯的总质量优选90~100质量%,更优选95~100质量%,进一步优选98~100质量%,尤其优选100质量%。
聚酯基材可以含有除了聚酯以外的成分(例如,催化剂、未反应的原料成分及水等)。
聚酯基材优选实质上不含粒子。在此,“实质上不含粒子”定义为在通过荧光X射线分析对聚酯基材及含粒子层这两者定量分析源自粒子的元素时粒子的含量相对于聚酯基材的总质量为50质量ppm以下,优选为10质量ppm以下,更优选为检测极限以下。这是因为,即使不积极地将粒子添加到基材膜中,来自外来杂质的污染成分或附着在原料树脂或膜的制造工序中的生产线或装置上的污垢也有可能剥离而混入到膜中。
从能够抑制雾度值的上升的观点出发,聚酯基材的厚度优选100μm以下,更优选50μm以下,进一步优选40μm以下。厚度的下限并无特别限制,从提高强度且提高加工性的观点出发,优选3μm以上,更优选4μm以上,进一步优选10μm以上。
聚酯基材的厚度按照后述的聚酯膜的厚度的测量方法来进行测量。
<含粒子层>
含粒子层为含有粒子的层,并且形成于聚酯基材的至少一个表面。本膜通过具有含粒子层,能够提高传送性。更具体而言,能够提高(抑制粘连)卷绕品质,抑制传送时的划痕及缺陷的产生,并且减少传送褶皱。
含粒子层可以直接设置于聚酯基材的表面,也可以隔着其他层设置于聚酯基材的表面,但是从密合性更优异的观点出发,优选直接设置于聚酯基材的表面。
作为含粒子层所含有的粒子,例如可举出有机粒子及无机粒子。其中,从进一步提高膜卷绕品质、雾度及耐久性(例如,热稳定性)的观点出发,优选无机粒子。
作为有机粒子,优选树脂粒子。作为构成树脂粒子的树脂,例如可举出聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)等丙烯酸树脂、聚酯树脂、硅酮树脂及苯乙烯-丙烯酸树脂。树脂粒子优选具有交联结构。作为具有交联结构的树脂粒子,例如可举出具有源自二乙烯基苯的交联结构的二乙烯基苯交联粒子(例如,二乙烯基苯/苯乙烯共聚交联粒子)。从抑制转印痕的观点出发,优选树脂粒子。
作为无机粒子,例如可举出二氧化硅粒子(Silicon dioxide particles)、二氧化钛粒子(氧化钛粒子)、碳酸钙、硫酸钡及氧化铝粒子(aluminum oxide particles)。上述中,从进一步提高雾度及耐久性的观点出发,优选无机粒子为二氧化硅粒子。
粒子的形状并无特别限制,例如可举出米粒状、球形状、立方体状、纺锤形状、鳞片状、凝聚状及不规则形状。凝聚状是指1次粒子所凝聚的状态。处于凝聚状的粒子的形状并无限制,优选球状或不规则形状。
含粒子层中优选通过在线涂布法形成具有凝聚粒子、非凝聚粒子中的至少一种的涂布液。在此,凝聚粒子是指在涂布液中处于凝聚状的粒子,非凝聚粒子是指在涂布液中未凝聚状态的粒子。
作为凝聚粒子,可优选地举出气相二氧化硅粒子。作为可获得的市售品,例如可举出NIPPON AEROSIL CO.,LTD.的AEROSIL系列。
作为非凝聚粒子,可优选地举出胶体二氧化硅粒子。作为可获得的市售品,例如可举出Nissan Chemical Industries,Ltd.制造的SNOWTEX系列。
含粒子层可以含有单独1种粒子,也可以含有2种以上的粒子。
从提高膜的卷绕品质及抑制转印缺陷的观点出发,粒子的含量相对于含粒子层的总质量优选0.01~20质量%,更优选0.5~15质量%,进一步优选1~10质量%。
并且,粒子的含量相对于聚酯膜的总质量优选0.0001~0.01质量%,更优选0.0005~0.005质量%。
(粒子P)
从提高卷绕品质及抑制转印不良的观点出发,含粒子层优选含有平均粒径为10hm以上且小于1μm的粒子P。
从进一步提高卷绕品质的观点出发,粒子P的平均粒径优选为0.03μm以上。并且,从进一步抑制转印不良的观点出发,粒子P的平均粒径优选0.4μm以下,更优选0.25μm以下。
并且,在某些实施方式中,从提高传送性及卷绕品质的观点出发,粒子P的平均粒径优选大于含粒子层的厚度。换言之,含粒子层优选含有平均粒径为10nm以上且小于1μm并且具有大于含粒子层的厚度的平均粒径的粒子P。
当含粒子层含有粒径不同的2种以上的粒子的情况下,优选粒径不同的2种以上的粒子中的至少1种为粒子P,从进一步提高转印不良及卷绕品质的观点出发,更优选含粒子层含有粒径不同的2种以上的粒子P。
含粒子层中所含的粒子的平均粒径使用扫描型电子显微镜(SEM:ScanningElectron Microscope)或透射型电子显微镜(TEM:Transmission Electron Microscope)并且通过下述方法来求出。即,通过SEM或TEM观察含粒子层的截面,对存在于3μm×4μm的视场的所有粒子使用图像软件来测量每个粒子的面积,计算具有相同面积的圆的直径(面积圆当量直径),将所获得的面积圆当量直径的算术平均值作为粒子的平均粒径。
另外,平均粒径的测量中,对凝聚粒子测量凝聚的状态的2次粒子的粒径(2次粒径)。
并且,当含粒子层含有粒径不同的2种以上的粒子的情况下,通过上述测量方法测量的面积圆当量直径的分布中观察到粒径不同的2以上的峰值。如此,当通过上述测量方法测量的面积圆当量直径的分布具有粒径不同的2以上的峰值的情况下,对每个峰值计算面积圆当量直径的平均值,对粒径不同的每个粒子计算平均粒径。
含粒子层可以含有单独1种粒子P,也可以含有2种以上的粒子P。
粒子P的含量包括其优选的方式在内,可以与上述粒子的含量相同。
在某些实施方式中,从透明性及转印不良的观点出发,优选含粒子层含有平均粒径小的粒子(以下也称为“粒子P1”。)。具体而言,含粒子层作为粒子P1优选含有平均粒径为100nm以下的粒子,更优选含有平均粒径为70nm以下的粒子。粒子P1的下限并无特别限制,从进一步提高卷绕品质的观点出发,优选10nm以上。
粒子P1可以使用单独1种,也可以使用2种以上。
粒子P1的含量根据聚酯膜的目的和/或用途而不同,但是相对于含粒子层的总质量优选0.01~20质量%,更优选0.5~15质量%,进一步优选1~10质量%。
在某些实施方式中,从提高卷绕品质的观点出发,优选含粒子层含有平均粒径大的粒子(以下也称为“粒子P2”。)。具体而言,含粒子层作为粒子P2优选含有平均粒径超过100nm的粒子。粒子P2的上限并无特别限制,优选小于1μm,从进一步提高转印不良及卷绕品质的观点出发,更优选400nm以下,进一步优选250nm以下。
粒子P2可以是凝聚粒子也可以是非凝聚粒子,从转印不良的观点出发,优选凝聚粒子。
作为粒子P2的凝聚粒子优选平均2次粒径超过100nm。并且,凝聚粒子优选凝聚有平均1次粒径为100nm以下的粒子。若使用平均1次粒径为100nm以下的粒子凝聚而成的平均2次粒径超过100nm的凝聚粒子,则尤其在通过在线涂布法形成含粒子层时,能够设为所期望的Rp,能够进一步提高转印不良及卷绕品质。
粒子P2可以使用单独J种,也可以使用2种以上。
粒子P2的含量根据聚酯膜的目的和/或用途而不同,但是相对于含粒子层的总质量优选0.01~15质量%,更优选0.05~10质量%,进一步优选0.1~5质量%。
从进一步提高转印不良及卷绕品质的观点出发,含粒子层优选含有至少1种粒子P1及至少1种粒子P2。
针对含粒子层中所含的粒子,能够根据目的和/或用途适当选择。
当用作用于形成微细图案的干膜抗蚀剂的支承体的情况下,隔着支承体进行曝光时,若粒子使光散射,则会成为图案缺陷的原因,因此对支承体要求具有高透明性。从进一步提高透明性的观点出发,粒子P1的含量相对于含粒子层中所含的所有粒子的总含量优选为50~100质量%,更优选为70~100质量%。
在该情况下,优选余量为粒子P2。
另一方面,以提高生产性为目的要求以更高速传送的情况下,要求高传送性。从进一步提高传送性的观点出发,粒子P2的含量相对于含粒子层中所含有的所有粒子的总含量优选为10~100质量%,更优选10~50质量%,进一步优选10~30质量%。
在该情况下,优选余量为粒子P1。
(粘合剂)
含粒子层优选含有粘合剂。作为粘合剂,优选树脂粘合剂。作为树脂粘合剂,例如可举出聚丙烯酸、聚氨酯、聚酯及聚烯烃。
作为聚丙烯酸,只要是具有源自选自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中的至少1种化合物的构成单元的聚合物,则并无限制,能够利用公知的聚丙烯酸。聚丙烯酸可以具有源自除了丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯以外的化合物(例如,烯烃化合物及苯乙烯化合物)的构成单元。
作为聚氨酯,只要是具有氨基甲酸酯键的聚合物,则并无限制,能够利用公知的聚氨酯。聚氨酯通常通过使异氰酸酯化合物与多元醇化合物进行反应来制造。
作为聚酯,能够应用在上述“聚酯”的项目中说明的聚酯,优选的种类也相同。
作为聚烯烃,并无限制,能够利用公知的聚烯烃。作为聚烯烃,例如可举出聚乙烯及聚丙烯。
含粒子层可以含有单独1种粘合剂,也可以含有2种以上的粘合剂。
从含粒子层的耐久性和/或粒子的分散性的观点出发,粘合剂的含量相对于含粒子层的总质量优选30~99.8质量%,更优选50~99.5质量%。
(添加剂)
含粒子层可以含有除了上述粒子及粘合剂以外的添加剂。
作为含粒子层中所含的添加剂,例如可举出表面活性剂、蜡、交联剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、着色剂、增强剂、增塑剂、抗静电剂、阻燃剂、防锈剂及防霉剂。
作为表面活性剂并无特别限制,可举出阴离子系表面活性剂、非离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂及两性表面活性剂。
表面活性剂可以使用1种,也可以并用2种以上。
表面活性剂的含量相对于含粒子层的总质量优选为0.1~10质量%。
作为蜡并无特别限制,可以是天然蜡也可以是合成蜡。作为天然蜡,可举出棕榈蜡、小烛树蜡、蜂蜡、褐煤蜡、石蜡及石油蜡。此外,也能够使用国际公开2017/169844号说明书的[0087]中所记载的润滑剂。
蜡的含量相对于含粒子层的总质量优选为0~10质量%。
作为交联剂并无特别限制,能够使用公知的交联剂。
作为交联剂,例如可举出三聚氰胺化合物、噁唑啉化合物、环氧化合物、异氰酸酯系化合物及碳二亚胺系化合物,优选噁唑啉系化合物及碳二亚胺系化合物。作为市售品,例如可举出CARBODILITE V-02-L2(Nisshinbo Holdings Inc.制造)及EPOCROS K-2020E(NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制造)。关于环氧系化合物、异氰酸酯系化合物及三聚氰胺系化合物的详细内容,能够参考日本特开2015-163457号公报的[0081]~[0083]的记载。也能够优选地使用国际公开2017/169844号说明书的[0082]~[0084]中所记载的交联剂。作为碳二亚胺化合物,能够参考日本特开2017-087421号公报的[0038]~[0040]的记载。
关于噁唑啉化合物、碳二亚胺化合物及异氰酸酯化合物,也能够优选地使用国际公开2018/034294号说明书的[0074]~[0075]中所记载的交联剂。
交联剂的含量能够根据用途适当变更,相对于含粒子层的总质量优选为0~50质量%。从适合作为干膜的支承体的观点出发,交联剂的含量优选相对于含粒子层的总质量为0.1~10质量%。
含粒子层的厚度可以是0.001~5μm,从含粒子层的制造适性及减少雾度的观点出发,优选0.001~2.5μm,更优选0.005~2.0μm,进一步优选0.01~0.18μm,尤其优选0.01~0.1μm。
含粒子层的厚度设为使用扫描型电子显微镜(SEM)或透射型电子显微镜(TEM)测量的5个部位的厚度的算术平均值。
关于含粒子层的形成方法,将在后述的“含粒子层形成工序”中详细地进行说明。
本膜可以具有除了聚酯基材及含粒子层以外的层,优选由聚酯基材及含粒子层构成。并且,本膜优选仅具有1层形成于聚酯基材的一个表面的含粒子层。
〔物性等〕
接着,对本膜的物性等进行说明。
(取向性)
本膜为双轴取向聚酯膜。在本发明中,“双轴取向”是指在双轴方向上具有分子取向性的性质。
分子取向性使用微波透射型分子取向仪(例如,MOA-6004,Oji ScientificInstruments制造)来进行测量。双轴方向所成的角优选90°±5°,更优选90°±3°,进一步优选90°±1°。本膜优选在长度方向及宽度方向上具有分子取向性。
(条纹状缺陷区域)
在本膜中,进行了下述加热处理的聚酯膜中所观察到的条纹状缺陷区域的面积的总计优选相对于观察区域的总面积为40%以下。
在本发明中,“条纹状缺陷”是指沿着膜的长度方向以条纹状拉伸,并且在膜的宽度方向上以凹凸形式显现的褶皱。如后述,条纹状缺陷为在制造后的膜中产生的缺陷,因此多为不可逆地产生的褶皱。条纹状缺陷并非为由制造膜时的热处理产生的缺陷,而是源于制造后的膜进行热处理时产生的波状的褶皱,上述波状的褶皱通过热处理后的冷却而固化。而且,“条纹状缺陷区域”是指条纹状缺陷在膜面内产生的部分。
若出现条纹状缺陷区域(即,条纹状缺陷在膜面内局部地出现),则在形成于膜上的功能层产生厚度不均,有可能会对功能层的特性或外观带来影响。另外,在膜的长度方向上施加拉伸荷载的状态下进行加热时,条纹状缺陷区域倾向于显著地出现。
相对于此,当对双轴取向聚酯膜进行下述加热处理之后所观察到的条纹状缺陷区域的面积的总计为上述范围以下的情况下,能够减少在膜上所形成的功能层的厚度不均。
在本膜中,在90℃下加热时出现的条纹状缺陷区域的总计面积与聚酯膜的观察区域的总面积之比(以下,也称为“条纹状缺陷区域的面积比”。)优选40%以下,更优选30%以下,进一步优选18%以下。条纹状缺陷区域的面积比的值越小越好,作为下限,例如可举出0%。
并且,在本膜中,在120℃下加热时所出现的条纹状缺陷区域的面积比优选90%以下,更优选65%以下,进一步优选40%以下。
通过条纹状缺陷区域的面积比为上述范围以下,能够减少在本膜上所形成的功能层的厚度不均。条纹状缺陷区域的面积比的值越小越好,作为下限,例如可举出0%。
条纹状缺陷区域的面积比的下限并无特别限制,在90℃或120℃下加热时所出现的条纹状缺陷区域的面积比优选少,更优选没有条纹状缺陷区域,即0%。
通过以下方法测量在90℃及120℃的各温度下加热时所出现的条纹状缺陷区域的面积比。
(1)使用加热传送装置,一边在传送速度30m/分钟及传送方向的张力100N/m的条件下传送聚酯膜,一边在膜的表面温度为90℃或120℃下进行20秒钟的加热处理。加热处理时的加热时间从膜的表面温度达到目标温度(90℃或120℃)的时刻开始计算,从此开始连续加热20秒钟。在此,能够使用非接触式温度计(例如,辐射温度计)来测量膜的表面温度。关于膜的表面温度,测量相对于膜的宽度方向的两端大致等距的中央部分的温度是否达到了目标温度。
(2)将实施了加热处理的聚酯膜置于黑色的平板上,接着,一边改变设置于室内的天花板的荧光灯〔例如,Mitsubishi Electric Corporation制造的rupikae-su(色温:5000K、平均显色评价数(Ra):84)〕的光反射的视点一边从侧面目视观察聚酯膜。将通过目视观察的映射到聚酯膜的表面的荧光灯的反射图像起伏的区域设为条纹状缺陷区域。
(3)计数所观察到的条纹状缺陷区域的个数,并标记目视观察到的聚酯膜的观察区域(面积1m2的区域)中所存在的各条纹状缺陷区域的外周。接着,与各条纹状缺陷区域的外周外切的平行的2条切线中,将以切线之间的距离成为最大的方式选择的平行的2条切线的距离测量为长轴的长度L,将与赋予长度L的平行的2条切线正交并且与条纹状缺陷区域的外周外切的平行的2条切线的距离测量为短轴的长度S。根据所获得的长度L及S,由下述式计算各条纹状缺陷区域的面积。根据这些值计算条纹状缺陷区域的总计面积与聚酯膜的观察区域的总面积之比。
条纹状缺点区域的长轴的长度L×条纹状缺点区域的短轴的长度S×π=条纹状缺点区域的面积
条纹状缺陷区域多为如上述的椭圆状或圆状,因此能够通过上述(3)的计算方法计算条纹状缺陷区域的面积。
图1中示出通过上述(1)的加热处理所产生的条纹状缺陷区域中所观察到的聚酯膜的图像(照片)。由图1中所示的用实线包围的区域是条纹状缺陷区域。在图1中所示的条纹状缺陷区域中,观察到沿传送(MD)方向拉伸的凹凸形状。另外,图1中所示的图像(照片)仅显示观察区域的一部分。
如此,条纹状缺陷区域多为椭圆形状或圆形状。并且,当出现条纹状缺陷区域时,多为显现至少一个长轴的方向沿着传送方向的楕圆形状的条纹状缺陷区域。
在聚酯膜的制造方法中,能够以冷却工序中的聚酯膜的冷却速度V成为2200~3500℃/分钟并且满足后述的条件1的方式设定各工序的条件来制造条纹状缺陷区域的面积比在上述范围内的双轴取向聚酯膜。
(膨胀率)
聚酯膜在90℃及120℃下的宽度方向的膨胀率分别相对于在30℃下的膜宽度优选为-0.15~0.15%,更优选为-0.10~0.10%,进一步优选为0~0.10%,尤其优选为0~0.05%。
通过将聚酯膜在90℃及120℃下的宽度方向的膨胀率调节为上述范围内,不仅抑制加热过程中的膜在宽度方向上的膨胀,而且能够减小膜面的每个部位的膨胀率不均。其结果,观察到能够抑制因加热而引起的条纹状缺陷区域的出现。
使用热机械分析装置并通过以下方法测量在90℃及120℃各温度下的宽度方向的膨胀率。
(1)准备在与双轴取向膜的宽度方向平行的方向上调节成至少20mm、在与双轴取向膜的宽度方向正交的方向上调节成4mm的尺寸的试样。
(2)使用热机械分析装置(例如,TMA-60、SHIMADZU CORPORATION.制造),对宽度为4mm及长度(夹头之间距离)为20mm的试样施加拉伸荷载0.1g。
(3)将上述试样以升温速度5℃/分钟从20℃以上且小于30℃的温度(优选为25℃)升温至150℃,由此获得各温度(℃)下的试样的尺寸值。
(4)根据试样在30℃下的尺寸(L30)、在90℃下的尺寸(L90)及在120℃下的尺寸(L120),使用下述式求出在90℃及120℃的各温度下的宽度方向的膨胀率。在本发明中,90℃及120℃下的宽度方向的膨胀率分别为使用5个试样获得的膨胀率的算术平均值。另外,正的膨胀率意味着膨胀,负的膨胀率意味着收缩。
式:膨胀率(%)=[(L120或L90)-L30]/L30×100
在120℃下的宽度方向的膨胀率(E120)与在90℃下的宽度方向的膨胀率(E90)之比(E120/E90)优选为0~1.5,更优选为0~1.1,进一步优选为0~1.05。通过E120/E90在上述范围内,能够进一步抑制功能层的厚度不均。在90℃下的宽度方向的膨胀率(E90)及在120℃下的宽度方向的膨胀率(E120)分别通过使用已叙述的热机械分析装置的方法来求出。
聚酯膜的宽度方向的膨胀率例如能够通过适当设定双轴取向膜的制造过程中的拉伸倍率、热处理温度及冷却中的膜宽度来调节。
(表面的最大峰高Rp)
从进一步提高卷绕品质的观点出发,聚酯膜的含粒子层表面的最大峰高Rp优选0.005μm(5nm)以上,更优选0.01μm(10nm)以上。从进一步抑制转印不良的观点出发,聚酯膜的含粒子层的表面的最大峰高Rp优选为1μm以下,更优选为0.5μm以下,进一步优选为0.25μm(250nm)以下,尤其优选为0.2μm(200nm)以下。其中,当含粒子层含有无机粒子的情况下,更显著地显现转印不良的抑制性能,因此优选将含粒子层的表面的最大峰高Rp设在上述范围内。当通过在线涂布法形成含粒子层的情况下,含粒子层表面的最大峰高Rp能够通过含粒子层所具有的粒子的平均粒径及含粒子层的厚度来调节。
聚酯膜的表面的最大峰高Rp可通过如下方法来求出:切出聚酯膜制作试验片,使用下述微细形状测量装置在下述条件下测量所获得的试验片的表面,之后用内置的分析软件实施粒子分析(多个级别)。
以下示出测量机及测量条件。上述测量中,以10nm的等间隔设定切片级别,一边变更测量位置一边测量5次各切片级别的平均直径及密度而计算其平均值,并将其作为最大峰高Rp测量值。将试验片固定于试样台,以使视场测量的X方向成为聚酯膜的宽度方向。
·测量装置:Kosaka Laboratory Ltd.制造surf-corder ET-4000A
·分析软件:i-Face model TDA31 Ver2.2.0.4 JSIS
·触针前端半径:0.5μm
·测量视场:X方向:380μm、节距:1μm
Y方向:280μm、节距:5μm
·针压:50μN
·测量速度:0.1mm/s
·截止值:低区域-0.8mm、高区域-无
·流平:整个区域
·滤波器:高斯滤波器(2D)
·倍率:10万倍
·粒子分析(多个级别)条件
·输出内容设定:山粒子
·磁滞宽度:5nm
·切片级别等间隔:10nm
(密度)
从本发明的效果更优异的观点出发,聚酯膜的密度优选1.39~1.41g/cm3,更优选1.395~1.405g/cm3,进一步优选1.398~1.400g/cm3
能够使用电子比重计(产品名“SD-200L”、Alfa Mirage Co.,Ltd.制造)来测量聚酯膜的密度。
(雾度)
当将聚酯膜用作干膜抗蚀剂的支承体时,要求其具有高透明性。尤其,在形成50μm以下的线与空间等微细图案时,要求其具有更高的透明性。在该方面,聚酯膜的雾度优选1%以下,更优选0.5%以下,进一步优选0.4%以下,尤其优选0.3%以下。雾度越小则越优选,因此雾度的下限并无限制。若为了方便而设定雾度的下限,则为0%以上。通过将雾度设为上述上限值以下,能够减小对聚酯膜层叠抗蚀剂层之后通过照射紫外线进行曝光时的抗蚀剂层的支承体即聚酯膜的紫外光线的散射,能够改善显影后的抗蚀剂的图案化中的失真及缺失等抗蚀剂图案壁面的状态。
对于雾度,使用雾度计(例如,NDH-2000,NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD.制造),通过根据JIS K 7105的方法进行测量。
(b*值)
当将聚酯膜用作干膜抗蚀剂的支承体时,要求其具有高透明性。在该方面,L*a*b*表色系统中的b*值优选0~1,更优选0~0.8,进一步优选0~0.6,尤其优选0~0.4。通过L*a*b*表色系统中的b*值为0~1,能够减小膜的黄色度,因此能够使膜的色相接近无色。其结果,例如在要求高可见性的用途(例如,显示装置)中,能够优选地应用聚酯膜。
对于L*a*b*表色系中的b*值,使用分光色差计(例如,SE-2000,NIPPON DENSHOKUINDUSTRIES Co.,LTD.制造),通过透射法进行测量。
(厚度)
从能够抑制雾度值的上升的观点及能够提高层压适用性的观点出发,聚酯膜的厚度优选100μm以下,更优选小于50μm,进一步优选40μm以下。厚度的下限并无特别限制,从提高强度且提高加工性的观点出发,优选3μm以上,更优选5μm以上,进一步优选10μm以上。
聚酯膜的厚度设为通过扫描型电子显微镜(SEM)测量的5个部位的厚度的算术平均值。
〔制造方法〕
作为本膜的制造方法,例如可举出对未拉伸聚酯膜进行双轴拉伸的方法。
双轴拉伸可以是同时进行纵向拉伸及横向拉伸的同时双轴拉伸,也可以是分成2阶段以上的多阶段进行纵向拉伸及横向拉伸的逐次双轴拉伸。作为逐次双轴拉伸的方式,例如可举出纵向拉伸→横向拉伸、纵向拉伸→横向拉伸→纵向拉伸、纵向拉伸→纵向拉伸→横向拉伸及横向拉伸→纵向拉伸,优选纵向拉伸→横向拉伸。
<拉伸机>
用于双轴拉伸的装置并无特别限制,能够利用公知的拉伸机。以下,参考图式对拉伸机的一例进行说明。
图2是表示用于制造聚酯膜的拉伸机的一例的平面图。
图2所示的拉伸机100具备:1对环状导轨60a和60b;及安装于各环状导轨且能够沿导轨移动的把持部件2a~2l。环状导轨60a及60b隔着膜200彼此对称地配置。拉伸机100通过把持部件2a~21把持膜200,沿着导轨使把持部件2a~2l移动,由此能够沿宽度方向拉伸膜200。
拉伸机100具有从传送方向上游侧依次由预热部10、拉伸部20、热定型部30、热松弛部40及冷却部50构成的区域。
拉伸机100所具有的上述区域由遮风帘划分,并且能够通过热风等调节各个区域内的温度。
预热部10是对膜200进行预热的区域。
拉伸部20是如下区域:在与箭头MD的方向(长度方向)正交的方向即箭头TD的方向(宽度方向)上对被预热的膜200施加张力来使其拉伸。如图2所示,在拉伸部20中,膜200从宽度L0拉伸至宽度L1。
热定型部30是对施加有张力的膜200施加张力的状态下进行加热而热定型的区域。
热松弛部40是通过加热被热定型的膜200来热松弛被热定型的膜200的张力的区域。
如图2所示,在热松弛部40中,膜200从宽度L1缩小(松弛)至宽度L2。
冷却部50是冷却被热松弛的膜200的区域。通过冷却膜200,能够固定化膜200的形状。
图2中示出送入冷却部50的膜200的宽度为L2且从冷却部50送出的膜200的宽度为L3。
环状导轨60a上安装有能够沿着环状导轨60a移动的把持部件2a、2b、2e、2f、2i及2j。环状导轨60b上安装有能够沿着环状导轨60b移动的把持部件2c、2d、2g、2h、2k及2l。
把持部件2a、2b、2e、2f、2i及2j把持膜200的箭头TD的方向的一侧的端部。把持部件2c、2d、2g、2h、2k及2l把持膜200的箭头TD的方向的另一侧的端部。把持部件2a~2l多为被称为夹头或夹子等。
把持部件2a、2b、2e、2f、2i及2j沿着环状导轨60a逆时针移动。把持部件2c、2d、2g、2h、2k及2l沿着环状导轨60b顺时针移动。
把持部件2a~2d在预热部10中把持膜200的端部的状态下沿着环状导轨60a或60b移动,经由拉伸部20、热定型部30及热松弛部40前进至冷却部50。接着,把持部件2a及2b和把持部件2c及2d按照传送方向在冷却部50的箭头MD的方向下游侧的端部(例如,图2中的把持解除点P及把持解除点Q)离开膜200的端部之后,进而沿着环状导轨60a或60b移动,返回到预热部10。在上述过程中,膜200沿箭头MD的方向移动,由此进行预热部10中的预热、拉伸部20中的拉伸、热定型部30中的热定型、热松弛部40中的热松弛及冷却部50中的冷却而被横向拉伸。
通过调节把持部件2a~2l的移动速度,能够调节膜200的传送速度。并且,把持部件2a~2l能够分别独立地改变移动速度。
如上所述,拉伸机100在拉伸部20中能够沿箭头TD的方向拉伸膜200的横向拉伸。另一方面,拉伸机100使把持部件2a~2l的移动速度发生变化,由此也能够沿箭头MD的方向拉伸膜200。即,也能够使用拉伸机100同时进行双轴拉伸。
为了支承膜200,拉伸机100除了把持部件2a~2l以外还可以具有其他把持部件(未图示)。
接着,对本发明的实施方式的一例的聚酯膜的制造方法(以下,也称为“本制造方法”。)具体地进行说明。
本制造方法为制造双轴取向聚酯膜的方法,所述方法具有:挤出成型工序,以膜状挤出含有原料聚酯的熔融树脂来形成至少含有聚酯基材的未拉伸聚酯膜;纵向拉伸工序,沿传送方向拉伸未拉伸聚酯膜来形成单轴取向聚酯膜;横向拉伸工序,沿宽度方向拉伸单轴取向聚酯膜来形成双轴取向聚酯膜;热定型工序,加热双轴取向聚酯膜使其热定型;热松弛工序,在比热定型工序低的温度下加热通过热定型工序被热定型的聚酯膜来使其热松弛;冷却工序,冷却通过热松弛工序被热松弛的聚酯膜;及扩张工序,在冷却工序中沿宽度方向扩张被热松弛的聚酯膜。
本制造方法还具有在聚酯基材的至少一个表面设置含有粒子的含粒子层的含粒子层形成工序。
<挤出成型工序>
挤出成型工序为通过挤出成型法以膜状挤出含有原料的聚酯的熔融树脂来形成未拉伸聚酯膜的工序。原料的聚酯的含义与在上述(聚酯)的项目中说明的聚酯的含义相同。通过挤出成型工序形成的未拉伸聚酯膜至少含有聚酯基材。
挤出成型法为例如通过使用挤出机挤出原料树脂的熔体来将原料树脂成型为所期望的形状的方法。
含有聚酯的熔融树脂例如通过使用具备1根或2根以上的螺杆的挤出机将上述的聚酯加热至熔点以上的温度,然后使螺杆旋转而进行熔融混炼来形成。聚酯通过加热及通过螺杆的混炼在挤出机内熔融而成为熔体(melt)。
熔体通过齿轮泵及过滤器等从挤出模挤出。挤出模还简称为“模具”(参考JISB8650:2006、a、挤出成型机、编号134)。例如也能够使用日本特开2005-297266号公报中所记载的挤出模具、日本特开平1-154720号公报中所记载的挤出模具及它们的组合。熔体可以单层挤出,也可以多层挤出。
在熔融挤出中,从抑制挤出机内的热分解(例如,聚酯的水解)的观点出发,优选将挤出机内置换为氮气。并且,从将混炼温度抑制得较低的观点出发,挤出机优选双轴挤出机。
从挤出模挤出的熔体通过被冷却而成型为膜状。例如,通过使熔体与铸轧辊接触,并在铸轧辊上对熔体进行冷却及固化,从而能够将熔体成型为膜状。在熔体的冷却中,优选进一步对熔体吹风(优选冷风)。
铸轧辊的温度优选超过(Tg-10)℃且(Tg+30)℃以下,更优选(Tg-7)~(Tg+20)℃,进一步优选(Tg-5)~(Tg+10)℃。上述“Tg”是指构成膜的聚酯的玻璃化转变温度。
在此,本制造方法中的聚酯膜及各部件的温度能够使用非接触式温度计(例如,辐射温度计)来测量。通过测量5次膜的宽度方向中央部的温度并且计算所获得的测量值的平均值来求出膜的表面温度。
当在挤出成型工序中使用铸轧辊时,优选提高铸轧辊与熔体之间的密合性。作为提高密合性的方法,例如可举出静电施加法、气刀法、气室法、真空喷嘴法及接触辊法。
使用铸轧辊等冷却的成型体(未拉伸聚酯膜)使用剥离辊等剥离部件从铸轧辊等冷却部件剥离。
<纵向拉伸工序>
纵向拉伸工序为沿传送方向拉伸未拉伸聚酯膜(以下,也称为“纵向拉伸”。)的工序。通过纵向拉伸工序形成单轴取向聚酯膜。
在纵向拉伸工序中,优选在纵向拉伸之前预热未拉伸聚酯膜。通过预热未拉伸聚酯膜,能够容易地纵向拉伸聚酯膜。
未拉伸聚酯膜的预热温度优选(Tg-30)~(Tg+40)℃,更优选(Tg-20)~(Tg+30)℃。具体而言,预热温度优选60~100℃,更优选65~80℃。
作为预热未拉伸聚酯膜的方法,例如可举出比纵向拉伸的拉伸辊更靠上游侧配置具有预热膜的功能的预热辊,并且一边传送未拉伸聚酯膜一边进行预热的方法。
并且,拉伸辊可以具有预热膜的功能。通过拉伸辊的膜的预热温度的优选的范围与上述预热辊的预热温度的优选的范围相同。
纵向拉伸例如能够通过一边沿长度方向拉伸未拉伸聚酯膜一边在沿传送方向设置的2对以上的拉伸辊之间施加张力来进行。例如,当在传送方向上游侧设置1对拉伸辊A、在传送方向下游侧设置1对拉伸辊B的情况下,使传送未拉伸聚酯膜时的拉伸辊B的旋转速度比拉伸辊A的旋转速度快,由此未拉伸聚酯膜沿长度方向拉伸。
关于纵向拉伸工序中的设置于传送方向上游侧的1对拉伸辊A及设置于传送方向下游侧的1对拉伸辊B的膜的传送速度(圆周速度),只要拉伸辊A的膜的传送速度比拉伸辊B的膜的传送速度慢,则并无特别限制。
拉伸辊A的膜的传送速度例如为5~60m/分钟,优选10~50m/分钟,更优选15~45m/分钟。拉伸辊B的膜的传送速度例如为40~160m/分钟,优选50~150m/分钟,更优选60~140m/分钟。
纵向拉伸工序中的拉伸倍率根据用途适当设定,优选2.0~5.0倍,更优选2.5~4.0倍,进一步优选2.8~4.0倍。
纵向拉伸工序中的拉伸速度优选800~1500%/秒,更优选1000~1400%/秒,进一步优选1200~1400%/秒。在此,“拉伸速度”是指,将在纵向拉伸工序中在1秒钟内拉伸的聚酯膜的传送方向的长度Δd除以拉伸前的聚酯膜的传送方向的长度d0的值,以百分比表示的值。
在纵向拉伸工序中,优选加热未拉伸聚酯膜。这是因为通过加热容易纵向拉伸。
纵向拉伸工序中的加热温度优选(Tg-20)~(Tg+50)℃,更优选(Tg-10)~(Tg+40)℃,进一步优选(Tg)~(Tg+30)℃。具体而言,纵向拉伸工序中的加热温度优选70~120℃,更优选80~110℃,进一步优选85~100℃。
作为纵向拉伸工序中加热未拉伸聚酯膜的方法,可举出加热与未拉伸聚酯膜接触的拉伸辊等辊的方法。作为加热辊的方法,例如可举出在辊内部设置加热器的方法及在辊内部设置配管并且在其配管内流入经加热的流体的方法。除了上述以外,例如可举出对未拉伸聚酯膜吹温风的方法以及使未拉伸聚酯膜与加热器等热源接触或使其通过热源的附近来加热未拉伸聚酯膜的方法。
对未拉伸聚酯膜进行纵向拉伸的纵向拉伸工序并不限于上述方法。
在上述纵向拉伸工序中,利用2对拉伸辊的传送速度之差纵向拉伸未拉伸聚酯膜,但是也可以使用1个以上配置于2个拉伸辊之间并且以比这些拉伸辊快的传送速度传送膜的高速拉伸辊,纵向拉伸未拉伸聚酯膜来制作单轴取向聚酯膜。
并且,在上述纵向拉伸工序中,具有通过彼此相对置的2个辊(1对辊)夹持膜来传送的结构,但是纵向拉伸工序中所使用的拉伸辊也可以是不具有对置的辊而仅由与聚酯膜的一个表面接触的1个辊来构成。
<横向拉伸工序>
横向拉伸工序为横向拉伸单轴取向聚酯膜的工序。横向拉伸工序例如在上述拉伸机100的横向拉伸部20中实施。
横向拉伸工序中,优选在横向拉伸之前预热聚酯膜。通过预热聚酯膜,能够容易地横向拉伸聚酯膜。
预热温度优选(Tg-10)~(Tg+60)℃,更优选(Tg)~(Tg+50)℃。具体而言,预热温度优选80~120℃,更优选90~110℃。
横向拉伸工序中的单轴取向聚酯膜的宽度方向的拉伸倍率(横向拉伸倍率a)并无特别限制,优选大于上述纵向拉伸工序中的拉伸倍率。横向拉伸工序中的拉伸倍率a优选3.0~6.0倍,更优选3.5~5.0倍,进一步优选3.5~4.5倍。
当在拉伸机100的横向拉伸部20中实施横向拉伸工序的情况下,由从横向拉伸部20送出时的膜宽度L1与送入横向拉伸部20时的膜宽度L0之比(L1/L0)求出横向拉伸倍率a。
由纵向拉伸工序中的拉伸倍率与横向拉伸工序中的拉伸倍率的乘积表示的面积倍率优选12.8~15.5倍,更优选13.5~15.2倍,进一步优选14.0~15.0倍。若面积倍率为上述下限值以上,则膜宽度方向上的分子取向变得良好。并且,若面积倍率为上述上限值以下,则容易维持被供于加热处理时分子取向不易松弛的状态。
横向拉伸工序中的加热温度优选(Tg-10)~(Tg+80)℃,更优选(Tg)~(Tg+70)℃,进一步优选(Tg)~(Tg+60)℃。具体而言,横向拉伸工序中的加热温度优选100~140℃,更优选110~135℃,进一步优选115~130℃。
横向拉伸工序中的拉伸速度优选8~45%/秒,更优选10~30%/秒,进一步优选15~20%/秒。
<热定型工序>
在本制造方法中,作为对于通过横向拉伸工序被横向拉伸的聚酯膜的加热处理,进行热定型工序及热松弛工序。
在热定型工序中,对通过横向拉伸工序获得的双轴取向聚酯膜进行加热而使其热定型。通过热定型使聚酯结晶化,由此能够抑制聚酯膜的收缩。
热定型工序例如在上述拉伸机100的热定型部30中实施。
热定型工序中的聚酯膜的表面温度(热定型温度T1)优选190~240℃,更优选200~240℃,进一步优选210~230℃。
在热定型工序中,一边控制聚酯膜的表面的最高到达温度达到上述热定型温度T1,一边进行加热处理。
在热定型工序中,膜宽度方向的表面温度的偏差优选0.5~10.0℃,更优选0.5~7.0℃,进一步优选0.5~5.0℃,尤其优选0.5~4.0℃。通过将膜宽度方向的表面温度的偏差控制在上述范围内,能够抑制宽度方向上的结晶度的偏差。
作为加热方法,例如可举出对膜吹热风的方法及对膜进行辐射加热的方法。作为在辐射加热的方法中使用的装置,例如可举出红外线加热器。
热定型工序中的加热时间优选5~50秒钟,更优选5~30秒钟,进一步优选5~10秒钟。
<热松弛工序>
在热松弛工序中,在比热定型工序低的温度下加热通过热定型工序被热定型的聚酯膜来进行热松弛。能够通过热松弛而使聚酯膜的残留应变松弛。
热松弛工序例如在上述拉伸机100的热松弛部40中实施。
热松弛工序中的聚酯膜的表面温度(热松弛温度T2)优选比热定型温度T1低5℃以上的温度,更优选低15℃以上的温度,进一步优选低25℃以上的温度,尤其优选低30℃以上的温度。即,热松弛温度T2优选235℃以下,更优选225℃以下,进一步优选210℃以下,尤其优选200℃以下。
热松弛温度T2的下限优选100℃以上,更优选110℃以上,进一步优选120℃以上。
在热松弛工序中,一边控制聚酯膜的表面的最高到达温度达到上述热松弛温度T2,一边进行加热处理。
作为加热方法,例如可举出对膜吹热风的方法、对膜进行辐射加热的方法。作为在辐射加热的方法中使用的装置,例如可举出红外线加热器。
<冷却工序>
本制造方法具有冷却被热松弛的聚酯膜的冷却工序。冷却工序及后述的扩张工序例如在上述拉伸机100的冷却部50中实施。
作为冷却工序中的聚酯膜的冷却方法,例如可举出对膜吹风(优选为冷风)的方法及使膜与可调节温度的部件(例如,温度控制辊)接触的方法。
从与热松弛工序区别的观点出发,冷却工序中的冷却温度优选130℃以下。冷却温度更优选30~120℃,进一步优选30~100℃,尤其优选30~80℃。
在本制造方法中,实施冷却工序以使聚酯膜的冷却速度V达到2200~3500℃/分钟。通过将冷却速度V调节在上述范围内,能够减少层叠于双轴取向膜的功能层的厚度不均。
通过确定冷却速度V的范围来减少功能层的厚度不均的机制的详细内容虽不明确,但是可推测其原因在于,通过有效地降低膜表面的温度并且设为能够抑制膜表面的温度不均的冷却速度,能够减少冷却后的膜中内在的应变而抑制伴随功能层层叠时的高温处理的波纹的产生。
从上述观点出发,冷却工序中的冷却速度V优选2200~3000℃/分钟,更优选2300~2600℃/分钟。
冷却工序中的聚酯膜的冷却速度V能够使用非接触式温度计来测量。例如,当在上述拉伸机100的冷却部50中实施冷却工序的情况下,测量从热松弛部40送入冷却部50的膜200的表面温度及从冷却部50送出的膜200的表面温度,获得两者的温度差ΔT(℃)。通过将所获得的温度差ΔT(℃)除以冷却部50中的膜200的滞留时间ta来求出冷却速度V。
聚酯膜的冷却速度能够通过冷却装置的运行条件及膜的传送速度来调节。
本制造方法中的上述热定型工序、热松弛工序及冷却工序优选依次连续地实施。其原因在于,由此能够减少因反复加热及冷却对聚酯膜的负荷(热历史),能够减少膜中内在的应变等,从而能够抑制条纹状缺陷的产生。
<扩张工序>
本制造方法具有在上述冷却工序中沿宽度方向扩张被热松弛的聚酯膜的扩张工序。
在冷却工序中,“沿宽度方向扩张”聚酯膜是指,在冷却工序期间对聚酯膜沿宽度方向施加张力,以使冷却工序结束时的膜宽度(图2中的L3)比冷却工序开始时的聚酯膜的膜宽度(图2中的L2)宽。
在冷却工序中,沿宽度方向扩张聚酯膜的方法并无特别限制。例如,当使用上述拉伸机100制造双轴取向聚酯膜的情况下,通过使冷却部50的结束地点(把持解除点P及把持解除点Q)中的环状导轨60a及60b的距离比冷却部50的开始地点中的环状导轨60a及60b的距离宽,能够在冷却工序中沿宽度方向扩张通过各把持部件把持的膜200。
只要在冷却工序的前后扩张膜宽度,扩张工序可以从冷却工序开始至结束连续或间歇地实施,也可以仅在冷却工序期间的一个时段实施。
扩张工序优选在130℃以下进行。其中,更优选30~120℃,进一步优选30~10(0℃,尤其优选30~80℃。
若基于扩张工序的聚酯膜的宽度方向的扩张率,即冷却工序结束时的膜宽度与冷却工序开始前的膜宽度之比大于0,则并无特别限制,但是从本发明的效果更优异的观点出发,上述扩张率的百分比b优选为0.001%以上,更优选为0.01%以上。
上限并无特别限制,上述扩张率的百分比b优选为1.3%以下,更优选为1.2%以下,进一步优选为1.0%以下。通过将膜宽度的扩张率设定在上述上限值以下,即使为了在制造膜时以高速传送而沿传送方向施加强的张力的情况(例如,传送方向的张力为100N/m以上的情况)下,也能够抑制在后述的修整工序中的切断面的紊乱、进而伴随该切断紊乱的膜的断裂。
<含粒子层形成工序>
本制造方法具有在聚酯基材的至少一个表面设置含粒子层的含粒子层形成工序。关于通过含粒子层形成工序形成的含粒子层的含义与在上述<含粒子层>的项目中详细说明的含粒子层的含义相同。
含粒子层的形成可以在本制造方法中的任一阶段进行,例如可举出:使用含有构成含粒子层的材料的涂布液,在未拉伸或被拉伸的聚酯基材的至少一个表面上形成涂布膜,根据需要对其进行干燥的方法;及通过共挤出法与聚酯基材的形成同时形成含粒子层的方法。
首先,对使用含粒子层用涂布液形成含粒子层的方法进行说明。
含粒子层用涂布液能够通过混合含粒子层所含有的粒子、根据需要添加的粘合剂及添加剂以及溶剂来制备。作为溶剂,例如可举出水、乙醇、甲苯、乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚及丙二醇单乙醚。其中,从环境、安全性及经济性的观点出发,优选水。
含粒子层用涂布液可以含有单独1种溶剂,也可以含有2种以上的溶剂。
溶剂的含量相对于含粒子层用涂布液的总质量优选80~99质量%,更优选90~98质量%。
即,在含粒子层用涂布液中,除了溶剂以外的成分(固体成分)的总含量相对于含粒子层用涂布液的总质量优选0.5~20质量%,更优选1~10质量%。
关于含粒子层用涂布液中的除了溶剂以外的各成分,包括该优选的方式在内,与对上述含粒子层中所含的各成分进行说明的内容相同。并且,优选调整涂布液中的各成分的含量,以使各成分的含量相对于含粒子层用涂布液的固体成分的总质量与各成分的优选的含量相对于上述含粒子层的总质量相同。
使用激光衍射/散射式粒径分布测量装置(“LA-950”、HORIBA,Ltd.制造)测量含粒子层用涂布液中所含的粒子的平均粒径。并且,当使用粒子的市售品的情况下,粒子的平均粒径可以是目录值。
含粒子层用涂布液的涂布方法并无特别限制,能够利用公知的方法。作为涂布方法,例如可举出喷涂法、狭缝涂布法、辊涂法、刮刀涂布法、旋涂法、棒涂法及浸涂法。
作为使用含粒子层用涂布液形成含粒子层的方法,也能够应用一边传送聚酯基材一边将涂布液涂布于聚酯基材的至少一个表面的所谓的在线涂布法、及制造双轴取向的聚酯基材之后单独涂布涂布液的所谓的离线涂布法中的任一种,但是从效率性更优异的观点及赋予透明性的观点出发,优选在线涂布法。
在线涂布法中,涂布含粒子层用涂布液的聚酯基材可以是未拉伸的聚酯基材,也可以是单轴取向的聚酯基材,优选单轴取向的聚酯基材。
接着,对通过共挤出法与聚酯基材的形成同时形成含粒子层的方法进行说明。
通过共挤出法的含粒子层的形成方法并无特别限制。例如能够通过如下方法来形成含粒子层:制备含有构成含粒子层的粒子及粘合剂以及根据需要添加的添加剂的树脂组合物,以上述<挤出成型工序>中所记载的方法为基准,对所获得的树脂组合物进行加热及熔融混炼,由此制作树脂组合物的熔体,并使用挤出机与聚酯的熔体一同挤出。
作为含粒子层形成工序,从能够缩短制造工序中的聚酯基材的加热时间并且能够降低聚酯基材内部的应变的观点出发,优选为在纵向拉伸工序与横向拉伸工序之间使用含粒子层用涂布液来形成含粒子层的在线涂布法工序或使用构成聚酯基材的含有聚酯的第1熔体以及含有粒子及粘合剂的第2熔体与聚酯基材及含粒子层同时形成的共挤出成型工序。
其中,优选在纵向拉伸工序与横向拉伸工序之间对单轴取向的聚酯基材应用上述在线涂布法来形成含粒子层。将含粒子层用涂布液涂布于单轴取向的聚酯基材的至少一个表面来形成含粒子层之后,同时横向拉伸聚酯基材及含粒子层,由此能够提高聚酯基材与含粒子层的密合性。关于此时的横向拉伸的具体的方法如在上述横向拉伸工序中所述。
在本制造方法中,可以具有通过卷取经过上述工序获得的双轴取向聚酯膜来获得辊状双轴取向聚酯膜的卷取工序。
并且,本制造方法还可以具有在实施卷取工序之前沿着传送方向连续切断聚酯膜来切割聚酯膜的宽度方向的至少一个端部的修整工序。
<制造条件>
本制造方法满足下述条件1。
条件1:将构成聚酯基材的聚酯的熔点设为Tm(℃)、将热定型工序中的热定型温度设为T1(℃)、将横向拉伸工序中的单轴取向聚酯膜的拉伸倍率设为a、将扩张工序中的热松弛的聚酯膜的宽度方向的扩张率的百分比设为b(%)时,由下述式(1)计算的A与由下述式(2)计算的B的乘积(A×B)的值C为-4.0~4.0。其中,A及B中只有一个为0的情况除外。
A=Tm-T1-30  (1)
B=a/5-b  (2)。
通过以满足上述条件1的方式设定各工序的条件来降低功能层的厚度不均的机制的详细内容虽不明确,但推测其原因在于,在热定型工序中抑制聚酯的过多的结晶化,并且在冷却工序中以规定扩张率沿宽度方向扩张,由此朝向宽度方向的聚酯分子链的存在比例上升,从而降低在后工序中的由加热引起的尺寸变化率,其结果能够抑制层叠功能层的工序中伴随高温处理的波纹的产生。
从上述观点出发,上述值C的绝对值优选为0.1~0.7,上述值C更优选为0.1~0.5。
另外,如上述,当A及B中只有一个为0的情况下,不满足条件1,但是当A及B这两者均为0的情况下,满足条件1。
在本制造方法中,进而将构成聚酯基材的聚酯的熔点设为Tm(℃)、将热定型工序中的热定型温度设为T1(℃)、将横向拉伸工序中的单轴取向聚酯膜的拉伸倍率设为a、将扩张工序中的被热松弛的聚酯膜的宽度方向的扩张率的百分比设为b(%)、将冷却工序中的冷却速度设为V(℃/分钟)时,根据由上述式(1)计算的A、由上述式(2)计算的B及冷却速度V,由下述式(3)计算的D优选为1~10000。
D=(A×B)2×V  (3)。
通过以上述值D在上述范围内的方式设定各工序的条件来降低功能层的厚度不均的机制的详细内容虽不明确,但是推测其为与通过确定上述冷却速度V的范围及值C的范围来降低厚度不均的机制相同的机制。
从上述观点出发,上述值D优选0.1~6000,更优选1~1500。
本制造方法的除了纵向拉伸工序以外的各工序中的聚酯膜的传送速度并无特别限制,当使用上述拉伸机100进行横向拉伸工序、热定型工序、热松弛工序、冷却工序及扩张工序的情况下,从生产性及品质的观点出发,聚酯膜的传送速度优选50~200m/分钟,更优选80~150m/分钟。并且,实施冷却工序之后,在上述卷取工序中卷取为止的聚酯膜的传送速度优选50~200m/分钟,更优选80~150m/分钟。纵向拉伸工序中的聚酯膜的传送速度如上述。
并且,在除了纵向拉伸工序以外的各工序中,对聚酯膜赋予的传送方向的张力并无特别限制,当使用上述拉伸机100进行横向拉伸工序、热定型工序、热松弛工序、冷却工序及扩张工序的情况下,对聚酯膜赋予的传送方向的张力能够根据拉伸条件来调节。
并且,实施冷却工序之后,在上述卷取工序中卷取为止施加于聚酯膜的传送方向的张力优选3~30N/m,更优选5~20N/m。
[层叠膜]
本膜的用途并无特别限制,优选进一步层叠功能层来制造层叠膜。
作为层叠于本膜的功能层,例如可举出装饰层、感光性树脂层、磁性层、剥离层、粘合层、导电层、折射率制备层及可见性层。
作为层叠膜,为了维持基于含粒子层的易滑性(传送性),优选含粒子层仅设置于聚酯基材的一个表面上并且在聚酯基材的与含粒子层相反的一侧的表面上设置有功能层。
作为层叠膜的更具体的例,可举出如下:功能层为装饰层的装饰膜、功能层为感光性树脂层且用作干膜抗蚀剂的支承体的感光性转印膜、功能层为剥离层的剥离膜(干膜抗蚀剂的保护膜、陶瓷生片制造用剥离膜、半导体工序制造用剥离膜)、功能层为粘合层的粘合膜(半导体工序制造用粘合膜)、功能层为透明导电层的透明导电性基板用膜、功能层为感光性树脂层及可见性层的蚀刻抗蚀剂膜形成用感光性转印膜以及功能层为感光性树脂层及折射率制备层的触控面板用保护膜形成用感光性转印膜。
在本膜的表面层叠功能层的方法并无特别限制,优选将含有构成功能层的材料的涂布液涂布于双轴取向聚酯膜的表面来形成功能层,从生产性更优异的观点出发,更优选通过一边传送本膜一边将功能层用涂布液涂布于本膜的表面之后加热涂膜来形成功能层。
本膜即使在功能层的形成工序中进行加热处理的情况下,也能够抑制双轴取向聚酯膜中的条纹状缺陷区域的出现并且抑制层叠的功能性层的厚度不均。
层叠膜可以具有除了本膜及功能层以外的层。作为除了本膜及功能层以外的层,例如可举出以提高本膜与功能层的密合性为目的设置的含有粘合剂树脂的基底层。
优选将本膜作为干膜抗蚀剂的支承体来应用。作为功能层可以设置有感光性树脂层,并且可以进一步层叠装饰层、折射率制备层和/或可见性层。若功能层为多个,则存在每次层叠时被加热而容易产生厚度不均的倾向,但是通过使用本膜能够解决厚度不均的课题。
作为感光性树脂层并无特别限制,优选为负型。具体而言,作为优选的方式可举出国际公开第2018/105313号说明书中所记载的粘合剂聚合物、烯属不饱和化合物或光聚合引发剂。感光性树脂层更优选为具有含有环状结构的碱溶性丙烯酸树脂、多官能丙烯酸酯、肟系光聚合引发剂或双咪唑型光聚合引发剂的层。
当用于形成触控面板用电极保护膜的干膜抗蚀剂支承体的情况下,优选与感光性树脂层另行地层叠有折射率调整层。作为折射率调整层的优选的方式,可举出日本特开2014-108541公报中所记载的第2固化性透明树脂层。折射率调整层的折射率优选1.6以上,并且,折射率调整层优选具有氧化钛及氧化锆等折射率高的金属氧化粒子。
当用于形成装饰图案的干膜抗蚀剂支承体的情况下,优选感光性树脂层被着色。作为被着色的感光性树脂层,优选由国际公开第2017/208849号说明书中所记载的感光性树脂组合物来形成。着色的感光性树脂层优选为作为着色剂具有颜料的层,更优选为具有颜料、粘合剂聚合物、多官能丙烯酸酯及光聚合引发剂的层。
当用于形成50μm以下的微细图案的形成中所使用的蚀刻抗蚀剂的干膜抗蚀剂支承体的情况下,优选与感光性树脂层另行地层叠有可见性层。通过具有可见性层,能够在确认图案潜影的工序中视觉辨认。
还优选将本膜作为用于制造陶瓷生片的剥离膜而应用。当为剥离膜的情况下,多为作为功能层设置有剥离层。作为剥离层的优选的方式,可举出具有硅酮树脂的层。
实施例
以下举出实施例对本发明进一步详细地进行说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理顺序只要不脱离本发明的宗旨,则能够适当进行变更。因此,本发明的范围并不限于以下所示的具体例。另外,除非另有说明,“份”及“%”为质量基准。
以下,在本实施例中,简单标记的“膜”不仅包括聚酯基材单体及具有聚酯基材和含粒子层的方式的两者,而且还包括未拉伸膜、单轴取向膜及双轴取向膜全部。
并且,在本实施例的各工序中,使用非接触式温度计(AD-5616(产品名)、A&D公司制造、辐射率0.95),测量5次膜的宽度方向中央部的温度,将所获得的测量值的算术平均值作为膜的表面温度的测量值。
〔实施例1〕
<挤出成型工序>
作为聚合催化剂使用日本专利第5575671号公报中所记载的钛化合物(柠檬酸螯合钛络合物,VERTEC AC-420,Johnson Matthey公司制造),制造了聚对苯二甲酸乙二醇酯的颗粒。具体而言,对1吨(1000kg)对苯二甲酸混合乙二醇390kg,以使相对于生成钛化合物的聚对苯二甲酸乙二醇酯,Ti原子的量达到9质量ppm。将所获得的混合物连续供应至反应装置以进行了酯化反应。另外,向混合物添加(相对于所生成的聚对苯二甲酸乙二醇酯,Mg原子为81质量ppm的量的)乙酸镁四水合物及(相对于所生成的聚对苯二甲酸乙二醇酯,P原子为73质量ppm的量的)磷酸三甲酯,进行缩聚反应,制造了聚对苯二甲酸乙二醇酯的颗粒。
将所获得的颗粒干燥至含水率达到50ppm以下之后,将其投入到直径为30mm的单轴混炼挤出机的料斗中,接着,在280℃条件下熔融并挤出。使熔体(melt)通过过滤器(孔径3μm)之后,从模具挤出到25℃的冷却滚筒,由此获得了由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的未拉伸膜。另外,将所挤出的熔体(melt)通过静电施加法与冷却滚筒密接。
构成未拉伸膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯的熔点(Tm)为258℃,玻璃化转变温度(Tg)为80℃。
<纵向拉伸工序>
对于上述未拉伸膜,通过以下方法实施了纵向拉伸工序。
在下述条件下,使被预热的未拉伸膜通过圆周速度不同的2对辊之间并且沿纵向(传送方向)拉伸,由此制作了单轴取向膜。
(纵向拉伸条件)
预热温度:75℃
拉伸温度:90℃
拉伸倍率:3.4倍
拉伸速度:1300%/秒
<含粒子层形成工序>
用棒涂布机将下述含粒子层用涂布液涂布于被纵向拉伸的单轴取向膜(聚酯基材)的单面,以使相对于单轴取向膜的表面积的涂布膜的固体成分的重量达到5.6g/m2
(含粒子层用涂布液)
通过混合下述所示的各成分,制备了含粒子层用涂布液(涂布液A)。对所制备的涂布液A,实施了使用孔径为6μm的过滤器(F20、MAHLE Filter Systems Japan Corp.制造)的过滤处理及膜脱气(2x6径向流超疏水、Polypore InternationalInc.制造)之后,将其涂布于单轴取向膜的表面,并在100℃的热风中使其干燥而形成了易滑涂布层。
·丙烯酸树脂(作为固体成分,含有27.5质量%的由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸2-乙氧基己酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯及丙烯酸酸(以59∶8∶26∶5:2质量比含有)构成的共聚物的水分散液):167份
·非离子系表面活性剂(“NAROACTY(注册商标)CL95)、Sanyo ChemicalIndustries,Ltd.制造、聚氧化烯烷基醚、固体成分100质量%):0.7份
·阴离子系表面活性剂(“RAPISOL(注册商标)A-90”,NOF CORPORAIION.制造,固体成分1质量%水稀释液):55.7份
·蜡(“Cellosol(注册商标)524”、CHUKYO YUSHI CO.,LTD.制造、酯蜡分散物、固体成分30质量%):7份
·交联剂(“CARBODI IMIDE(注册商标)V-02-L2”、Nisshinbo Chemical Inc.制造、碳二亚胺化合物、固体成分10质量%水稀释液):20.9份
·非凝聚粒子(“SNOWTEX XL”、平均粒径50nm、胶体二氧化硅、Nissan ChemicalIndustries,Ltd.制造、固体成分40质量%水分散液):2.8份
·凝聚粒子(“AEROSILOX50”、平均2次粒径200nm、凝聚二氧化硅、平均一次粒径40nm、NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制造、固体成分10质量%水分散液):2.95份
·水:743份
<横向拉伸工序>
使用拉幅机在下述条件下对进行了纵向拉伸工序及含粒子层形成工序的膜沿宽度方向进行拉伸,从而制作了双轴取向膜。
(横向拉伸条件)
预热温度:100℃
拉伸温度:120℃
拉伸倍率:4.3倍
拉伸速度:50%/秒
<热定型工序>
使用拉幅机在下述条件下对实施了上述横向拉伸工序的双轴取向膜进行加热,由此进行了热定型膜的热定型工序。
(热定型条件)
热定型温度T1:227℃
热定型时间:6秒钟
<热松弛工序>
接着,在下述条件下对被热定型的膜进行加热,由此进行了松弛膜的张力的热松弛工序。并且,在热松弛工序中,通过使把持膜的两端的拉幅机的把持部件之间的距离(拉幅机宽度)变窄,与热定型工序结束时进行比较,缩小了膜宽度。根据热松弛工序结束时的膜宽度L2相对于热松弛工序开始时的膜宽度L1,由Lr=(L1-L2)/L1×100的式求出了下述热松弛率ΔLr。
(热松弛条件)
热松弛温度T2:190℃
热松弛率Lr:4%
<冷却工序及扩张工序>
对被热松弛的膜进行了在下述条件下冷却的冷却工序。并且,在冷却工序中,实施了通过扩大拉幅机宽度,与热松弛工序结束时相比扩张膜宽度的扩张工序。
将膜送入拉伸机100的冷却部50之后送出为止的滞留时间设为冷却时间ta,通过用冷却时间ta除以将送入冷却部50时所测量的膜表面温度与送出冷却部50时所测量的膜表面温度的温度差ΔT(℃)而求出下述冷却速度V。
并且,根据冷却工序的结束时的膜宽度L3相对于冷却工序的开始时的聚酯膜的膜宽度L2,由ΔL=(L3-L2)/L2×100的式求出了下述扩张率ΔL。
(冷却条件)
冷却速度V:2500℃/分钟
冷却时间ta:3.1秒钟
(扩张条件)
扩张率ΔL:0.6%
<卷取工序>
对通过冷却工序被冷却的膜,使用修整装置从膜的宽度方向的两端在20cm的位置上沿着传送方向连续切断膜,修整了膜的两端部。接着,对从膜的两端到宽度方向10mm为止的区域进行了挤出加工(滚花处理)之后,以张力40kg/m卷取了膜。
通过以上方法,制作了双轴取向膜。所获得的双轴取向膜的厚度为31μm,宽度为1.5m,卷绕长度为7000m。并且,所获得的双轴取向膜的含粒子层的厚度为40nm。另外,通过上述方法测量的结果确认到,所获得的的双轴取向膜的含粒子层含有平均粒径为50nm的粒子及平均粒径为200nm的粒子。
〔实施例2〕
作为含粒子层用涂布液,除了不含有非凝聚粒子以外,使用了具有与涂布液A相同的组成的涂布液B,除此以外,按照实施例1所述的方法,制作了双轴取向膜。
〔实施例3~11〕
将热定型工序中的热定型温度T1、冷却工序中的冷却速度V及扩张工序中的扩张率ΔL控制为后述的表1中所记载的数值,除此以外,按照实施例1中所记载的方法,制作了双轴取向膜。
〔实施例12~17〕
不含有凝聚粒子,作为非凝聚粒子使用了表1中所记载的粒子,并且将含粒子层的厚度调节为表1中所记载的数值,除此以外,按照实施例1中所记载的方法,制作了双轴取向膜。
以下示出表1中所记载的粒子的详细内容。
450nm的非凝聚粒子:SNOWTEX MP-4540M、Nissan Chemical Industries,Ltd.制造、平均粒径450nm、胶体二氧化硅
200nm的非凝聚粒子:SNOWTEX MP-2040、Nissan Chemical Industries,Ltd.制造、平均粒径200nm、胶体二氧化硅
100nm的非凝聚粒子:SNOWTEX ZL、Nissan Chemical Industries,Ltd.制造、平均粒径100nm、胶体二氧化硅
50nm的非凝聚粒子:SNOWTEX XL、Nissan Chemical Industries,Ltd.制造、平均粒径50nm、胶体二氧化硅
300nm的非凝聚粒子:二乙烯基苯/苯乙烯共聚交联粒子、平均粒径300nm
〔实施例18〕
代替在实施例1中实施的挤出成型工序,将通过共挤出成型在实施例1的挤出成型工序中制造的熔体及下述树脂H的熔体共挤出到25℃的冷却滚筒,由此制作了由聚对苯二甲酸乙二醇酯及含粒子层构成的未拉伸膜,除此以外,按照实施例1中所记载的方法,制作了双轴取向膜。
混合平均粒径300nm的二乙烯基苯/苯乙烯共聚交联粒子,除此以外,按照实施例1中的聚对苯二甲酸乙二醇酯的颗粒的制造方法,制造了含有非凝聚粒子的树脂H的颗粒。干燥所获得的颗粒,直至含水率达到50ppm以下之后,将其投入到直径30mm的单轴混练挤出机的料斗中,接着在280℃下熔融,由此制造了树脂H的熔体。
所获得的双轴取向膜的厚度为31μm,含粒子层的厚度为2μm。
〔实施例19~21〕
在挤出成型工序中,调节由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的未拉伸膜的厚度,以使所制造的双轴取向聚酯膜的厚度为表1中所记载的数值,除此以外,按照实施例1中所记载的方法,制作了双轴取向膜。
另外,在实施例20中,作为含粒子层用涂布液,使用了上述涂布液F。
〔实施例22〕
在热定型工序中,将热定型温度T1控制为表1中所记载的数值,除此以外,按照实施例1中所记载的方法,制作了双轴取向膜。
〔比较例1~5〕
将热定型工序中的热定型温度T1、冷却工序中的冷却速度V及扩张工序中的扩张率ΔL控制为后述的表1中所记载的数值、以及在比较例1~4中作为含粒子层用涂布液使用了上述涂布液B,除此以外,按照实施例1中所记载的方法,制作了双轴取向膜。
〔物性测量〕
对实施例1~25及比较例1~6的各双轴取向膜测量了以下物性。将测量结果示于表1中。
并且,按照上述测量方法,对实施例2~25及比较例1~6的各双轴取向膜测量了含粒子层的厚度及含粒子层中所含的粒子的平均粒径。将这些测量结果也示于表1中。
<密度>
使用电子比重计(产品名“SD-200L”、Alfa Mirage Co.,Ltd.制造)测量了双轴取向膜的密度(g/cm3)。
<条纹状缺陷区域(90℃、120℃)>
使用加热传送装置,一边以传送速度30m/分钟、传送方向的张力100N/m传送双轴取向膜,一边在90℃或120℃下加热处理了20秒钟。加热处理时的加热温度是指膜的表面温度。加热处理时的加热时间从膜的表面温度达到目标温度(90℃或120℃)的时刻开始计算。将加热处理后的双轴取向膜置于黑色的平板上,接着,一边改变设置于室内的天花板的荧光灯〔Mitsubishi Flectric Corporation制造的rupikae-su(色温:5000K、平均显色评价数(Ra):84)〕的光反射的视点一边从侧面目视观察了双轴取向膜。通过目视观察1m×1m的区域,将在双轴取向膜的表面上荧光灯的反射图像起伏的区域设为条纹状缺陷区域。接着,通过已叙述的方法(参考上述“条纹状缺陷区域”的项目)计算了观察到的条纹状缺陷区域的面积的总计与双轴取向膜的观察区域的总面积之比(面积比)。
<膨胀率(90℃、120℃)>
使用热机械分析装置(TMA-60、Shimadzu Corporation制造),按照已叙述的方法(参考上述“膨胀率”的项目)测量了双轴取向膜在90℃及120℃下的宽度方向的膨胀率。
<最大峰高Rp>
切出所制造的双轴取向膜制作试验片,使用已叙述微细形状测量装置在已叙述条件下测量所获得的试验片的表面之后,通过内置的分析软件实施粒子分析(多个级别)而求出了双轴取向膜的表面的最大峰高Rp。
最大峰高Rp测量中,以10nm的等间隔设定切片级别,一边变更测量位置一边测量5次各切片级别的平均直径及密度而计算其平均值,并将其作为最大峰高Rp测量值。将试验片固定于试样台,以使视场测量的X方向成为聚酯膜的宽度方向。
[评价]
对实施例1~22及比较例1~5的各双轴取向膜进行了以下评价。将评价结果示于表1。
〔厚度不均〕
一边传送在各实施例及比较例中所制造的双轴取向膜一边使用狭缝状喷嘴将由下述配方A构成的基底层用涂布液涂布于双轴取向膜的表面之后,在90℃的温度条件下干燥涂布膜,由此形成了基底层。接着,一边传送形成有基底层的双轴取向膜一边将由下述配方B构成的黑色层用涂布液涂布于基底层上之后,在90℃的温度条件下干燥涂布膜,由此形成了黑色层。形成基底层及黑色层时的双轴取向膜的传送速度为70m/分钟。
将设置有基底层及黑色层的双轴取向膜置于光台上,并在距双轴取向膜1m的位置目视观察了黑色层的颜色不均。
将形成基底层时及形成黑色层时的干燥温度条件均变更为120℃,除此以外,按照上述方法,形成设置有基底层及黑色层的双轴取向膜,并进行了目视观察。
根据将涂布膜的干燥温度条件设为90℃或120℃而制造的各个双轴取向膜的观察结果,按照以下基准评价了双轴取向膜的厚度不均。
(配方A:基底层用涂布液)
·PVA205(聚乙烯醇、KURARAY CO.,LTD.制造、皂化度88%、聚合度550):32.2质量份
·聚乙烯吡咯烷酮(Information System Products Co.,Ltd.制造、K-30):14.9份
·蒸馏水:524质量份
·甲醇:429质量份
(配方B:黑色层用涂布液)
·按照日本专利第5320652号公报的0036段~0042段的记载制作的树脂包覆炭黑:13.1质量份
·分散剂:国际公开2017/208849号说明书的[0103]段中所记载的分散剂10.65质量份
·聚合物(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=72/28摩尔比的无规共聚物、重均分子量3.7万):6.72质量份
·丙二醇单甲醚乙酸酯:79.53质量份
(评价基准)
A:在干燥温度条件为90℃及120℃的任一种情况下,均未确认到黑色层的颜色不均。
B:在干燥温度条件为90℃或120℃的任一种情况下,确认到轻微的黑色层的颜色不均。
C:仅在干燥温度条件为120℃的情况下,确认到黑色层的颜色不均。
D:在干燥温度条件为90℃及120℃的任一种情况下,均明显确认到黑色层的颜色不均。
〔转印不良〕
对上述厚度不均的评价中所制作的具有基底层及黑色层的双轴取向膜的两端部进行修整,以使双轴取向膜的宽度达到45cm。接着,一边以张力11.5kg/m按压接触辊一边将被修整的双轴取向膜卷绕成直径3英寸(1英寸=2.54cm)的ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂制卷芯。卷绕的双轴取向膜的长度方向的长度为100m。
在25℃、50%RH的条件下将所获得的试样静置了30天。经过30天之后,在荧光灯〔Mitsubishi Electric Corporation制造的rupikae-su(色温:5000K、平均显色评价数(Ra):84)〕下观察了卷绕于上述卷芯的双轴取向膜中的黑色层的表面。通过荧光灯的反射光目视观察膜表面的凹凸,并按照以下基准评价了转印不良。
(评价基准)
A:表面完全没有凹凸,状态极好。
B:能够视觉辨认些许表面凹凸,但是凹凸非常轻微。
C:能够视觉辨认轻微的表面凹凸。
在表1中分别示出各实施例及比较例的评价结果。
在表1中,“含粒子层”的“形成方法”栏在各实施例及比较例中,意味着作为含粒子层形成工序,通过下述方法形成了含粒子层。
A:在纵向拉伸工序之后、横向拉伸工序之前,通过将涂布液涂布于单轴取向膜上来形成(在线涂布法)。
B:通过共挤出成型,与未拉伸膜同时形成。
[表1]
Figure BDA0004012296150000421
[表2]
Figure BDA0004012296150000431
由表1确认到,冷却工序中的聚酯膜的冷却速度V在2200~3500℃/分钟的范围内,并且满足上述条件1的实施例1~22与比较例1~5相比,能够抑制所层叠的功能层的厚度不均。
并且,由表1确认到,进行特定的加热处理之后,聚酯膜中所观察到的条纹状缺陷区域的面积相对于观察区域的总面积为40%以下的实施例1~22与比较例1~5相比,能够抑制所层叠的功能层的厚度不均。
其中,由实施例1~5及9~11的比较确认到,当由式(1)计算的A与由式(2)计算的B的乘积的值C的绝对值为0.1~0.7的情况下,能够进一步抑制所层叠的功能层的厚度不均,并且确认到当上述值C为0.1~0.5的情况下,能够进一步抑制所层叠的功能层的厚度不均。
并且,由实施例1及6~8的比较确认到,当冷却工序中的冷却速度V为2200~3000℃的情况下,能够进一步抑制所层叠的功能层的厚度不均,并且当2300~2600℃/分钟的情况下,能够进一步抑制所层叠的功能层的厚度不均。
并且,由实施例1及12~17的比较确认到,当含粒子层的表面的最大峰高Rp为0.2μm以下的情况下,能够进一步抑制转印不良。
并且,由实施例12及实施例18的比较确认到,当含粒子层所含的粒子为树脂粒子的情况下,能够进一步抑制转印不良。
并且,由实施例1及12~17的比较确认到,当具有平均粒径为0.4μm以下的粒子的情况下,能够进一步抑制转印不良。
〔实施例23〕
将在实施例1中所制作的双轴取向膜用作支承体,通过以下顺序制作了装饰用转印膜。
将国际公开2017/208849号说明书的[0106]中所记载的热塑性(非感光性)树脂层涂布液涂布于实施例1中所制作的双轴取向膜的与含粒子层相反的一侧的表面,在80℃下使其干燥,形成了热塑性(非感光性)树脂层。继而,涂布由上述的配方A构成的基底层用涂布液,在120℃下使其干燥,由此形成了基底层。将由下述配方C构成的感光性树脂层形成用组合物涂布于其上,在90℃下进行干燥,由此形成了感光性树脂层。基底层的厚度为1.6μm,感光性树脂层的厚度为2.0μm。最后,在感光性树脂层的表面上,作为保护膜压接厚度12μm的聚丙烯膜而制作了装饰用转印膜。
所获得的装饰用转印膜无颜色不均且也无转印不良而具有良好的特性。并且,使用所获得的装饰用转印膜,参考国际公开2017/208849号说明书的[0109]的记载形成装饰图案的结果,能够形成良好的图案。
<配方C:感光性树脂层形成用组合物>
·已叙述的黑色颜料分散液180.9份
·A-NOD-N(Shin-Nakamura Chemica]Co.,Ltd.、2官能、分子量226)3.29份
·A-DCP(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.、2官能、分子量304)9.9份
·8UX-015A(TAISEI FINE CHEMICAL CO,.LTD.、15官能)6.59份
·A-DPH(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.、6官能、分子量578)2.20份
·粘合剂(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸的共聚物、70/30质量%、重均分子量(Mw)=5000、固体成分量=40.5质量%)141.2份
·聚合引发剂OXE-02(BASF公司、IRGACURE OXE 02、乙酮、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(0-乙酰肟))6.75份
·丙二醇单甲醚乙酸酯250份
·甲基乙基酮404.2份
〔实施例24〕
将在实施例21中所制作的双轴取向膜用作支承体,通过以下顺序制作了触控面板保护膜形成用干膜。
将由下述配方D构成的第2透明转印层形成用涂布液涂布于在实施例21中所制作的双轴取向膜的与含粒子层相反的一侧的表面,在90℃下进行干燥,形成了第2透明转印层。接着,将由下述配方E构成的第1透明转印层形成用涂布液涂布于第2透明转印层上之后,在70℃下使其干燥,形成了第1透明转印层。第2透明转印层的厚度为5.0μm,第1透明转印层的厚度为约80nm。最后,在第1透明转印层的表面,作为保护膜压接厚度16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,制作了触控面板保护膜形成用转印膜。
在所获得的转印膜中未确认到因厚度不均引起的折射率变化,也无转印不良而具有良好的特性。针对所获得的转印膜,参考国际公开2018/186428号说明书的[0122]~[0128]形成接触孔的结果,能够形成良好的图案。
<配方D:第2透明转印层形成用涂布液>
·ARONIX TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.、含羧酸的单体)0.93份
·A-DCP(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.、2官能、分子量304)5.6份
·8UX-015A(TAISEI FINE CHEMICAL CO,.LTD.、聚氨酯丙烯酸酯)2.80份
·粘合剂(甲基丙烯酸环己酯/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸的甲基丙烯酸缩水甘油酯加合物的共聚物、51.5/2/26.5/20%、重均分子量(Mw)=29000、酸值=95mgKOH)15.59份
·聚合引发剂IRGACURE OXE-02(BASF公司)0.11份
·聚合引发剂IRGACURE 907(BASF公司、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮)0.21份
·N-苯基甘氨酸0.03份
·封端异氰酸酯(Asahi Kasei Chemicals Co.,Ltd.、Duranate WT32-B75P)3.63份
·苯并咪唑0.09份
·表面活性剂(DIC Corporation、MEGAFACE F-551)0.02份
·乙酸1-甲氧基-2-丙酯31.08份
·甲基乙基酮40.0份
<配方E:第1透明转印层形成用涂布液>
·NanoUse OZ-S30M(ZrO2粒子甲醇分散液、Nissan Chemical Industries,LTD.、不挥发成分30.5%)4.34份
·氨水(25%)7.82份
·单异丙醇胺0.02份
·粘合剂(甲基丙烯酸烯丙酯/甲基丙烯酸共聚物、40/60mol%、重均分子量(Mw)=38000)0.24份
·ARONIX TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.)0.03份
·苯并三唑0.03份
·表面活性剂(DIC Corporation、MEGAFACE F-444)0.01份
·离子交换水21.5份
·甲醇66.0份
〔实施例25〕
将在实施例21中所制作的双轴取向膜用作支承体,通过以下顺序制作了蚀刻抗蚀剂形成用干膜。
将由下述配方F构成的热塑性树脂层形成用涂布液涂布于在实施例21中所制作的双轴取向膜的与含粒子层相反的一侧的表面,在80℃下进行干燥,形成了热塑性树脂层。接着,将由下述配方G构成的水溶性树脂层形成用涂布液涂布于热塑性树脂层上之后,在80℃下使其干燥,形成了水溶性树脂层。另外,将由下述配方H构成的感光性树脂层形成用涂布液涂布于水溶性树脂层上之后,在80℃下使其干燥,形成了感光性树脂层。热塑性树脂层的厚度为2μm,水溶性树脂层的厚度为1μm,感光性树脂层的厚度为2μm。最后,在感光性树脂层的表面,作为保护膜压接厚度16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,制作了蚀刻抗蚀剂形成用转印膜。
针对所获得的转印膜,参考国际公开2019/151534号说明书的[0429]~[0430]进行曝光,确认可见性的结果,能够清晰地视觉辨认线与空间图案。
<配方F:热塑性树脂层形成用涂布液>
·甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸/丙烯酸酸的聚合物(75/10/15质量%、分子量3万、固体成分浓度30%)22.7份
·3,6-双(二苯氨基)荧烷0.12份
·日本特开2013-047765号公报的0227段中所记载的A-1、肟磺酸盐型光产酸剂0.2份
·三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯3.32份
·8UX-015A(TAISEI FINE CHEMICAL CO,.LTD.、15官能)1.66份
·ARONIX TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.)0.55份
·表面活性剂(DIC Corporation、MEGAFACE F-552)0.02份
<配方G:水溶性树脂层形成用涂布液>
·聚乙烯醇(KURARAY POVAL4-88LA、Kuraray Co.,Ltd.制造)3.22份
·聚乙烯吡咯烷酮(NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制造、K-30)1.49份
·表面活性剂(MEGAFACE F-444、DIC Corporation制造)0.0035份
·甲醇(MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY,INC.制造)57.1份
·离子交换水38.12份
<配方H:感光性树脂层形成用涂布液>
·苯乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯的聚合物(52/29/19质量%、分子量6万、固体成分浓度30%)25.2份
·无色结晶紫0.06份
·光聚合引发剂(2-(2-氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体)1.03份
·4,4‘-双(二乙氨基)二苯甲酮0.04份
·N-苯基氨基甲酰基甲基-N-羧甲基苯胺0.02份
·乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯NK ESTER BPE-500(Shin-Nakamura ChemicalCo.,Ltd.制造)5.61份
·ARONIX M-270(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)0.58份
·吩噻嗪0.04份
·4-羟基甲基-4-甲基-1-苯基-3-吡唑啉酮0.002份
·表面活性剂(DIC Corporation、MEGAFACE F-552)0.048份
·丙二醇单甲醚乙酸酯19.7份
·甲基乙基酮43.8份
〔实施例26〕
将在实施例1中所制作的双轴取向膜用作支承体,通过以下顺序制作了陶瓷生片制造用剥离膜。
将由下述配方J构成的剥离层形成用涂布液涂布于在实施例1中所制作的双轴取向膜的与含粒子层相反的一侧的表面,在J20℃下进行干燥,形成了剥离层。剥离层的厚度为0.1μm。接着,将由下述配方K构成的陶瓷浆料涂布于剥离层上,以使干燥后的厚度达到0.5μm之后,在90℃下使其干燥。使浆料面与含粒子层面重合,施加1kg/cm2的荷载10分钟之后,剥离了剥离膜,获得了陶瓷生片。
所获得的陶瓷生片无厚度不均且无转印不良而具有良好的特性。
<配方J:剥离层形成用涂布液>
·硅酮树脂(Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造、SRX-345、加成反应型硅酮)10份
·铂催化剂(Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造、SRX-212)0.1份
·甲苯/甲基乙基酮混合溶剂490份
<配方K:陶瓷浆料>
·聚乙烯醇缩丁醛(SEKISUI CHEMICAL CO.,LTD.制造、S-LEC BH-3)5份
·钛酸钡(FUJI TITANIUM INDUSTRY CO.,LTD.制造、HPBT)50份
·甲苯/乙醇混合溶剂45份
符号说明
2a~21-把持部件,10-预热部,20-拉伸部,30-热定型部,40-热松弛部,50-冷却部,60a、60b-环状导轨,100-拉伸机,200-膜,P、Q-把持解除点,MD-传送方向(长度方向),TD-宽度方向,L0、L1、L2、L3-膜宽度。

Claims (21)

1.一种聚酯膜的制造方法,其具有:
挤出成型工序,以膜状挤出含有聚酯的熔融树脂来形成至少含有聚酯基材的未拉伸聚酯膜;
纵向拉伸工序,沿传送方向拉伸所述未拉伸聚酯膜来形成单轴取向聚酯膜;
横向拉伸工序,沿宽度方向拉伸所述单轴取向聚酯膜来形成双轴取向聚酯膜;
热定型工序,加热所述双轴取向聚酯膜使其热定型;
热松弛工序,在比所述热定型工序低的温度下加热通过所述热定型工序被热定型的聚酯膜来使其热松弛;
冷却工序,冷却通过所述热松弛工序被热松弛的聚酯膜;及
扩张工序,在所述冷却工序中沿宽度方向扩张所述被热松弛的聚酯膜,
所述聚酯膜具有聚酯基材及位于所述聚酯基材的至少一个表面上的含有粒子的含粒子层,
所述冷却工序中的所述聚酯膜的冷却速度V为2200℃/分钟~3500℃/分钟,并且
所述聚酯膜的制造方法满足下述条件1,
条件1:将所述聚酯的熔点设为Tm、将所述热定型工序中的热定型温度设为T1、将所述横向拉伸工序中的所述单轴取向聚酯膜的拉伸倍率设为a、将所述扩张工序中的所述被热松弛的聚酯膜的宽度方向的扩张率的百分比设为b时,由下述式(1)计算的A与由下述式(2)计算的B的乘积的值C为-4.0~4.0,其中,所述A及B中任意一个为0的情况除外,Tm、T1的单位为℃,b的单位为%,
A=Tm-T1-30  (1)
B=a/5-b  (2)。
2.根据权利要求1所述的制造方法,其中,
根据所述A、所述B及所述冷却速度V,由下述式(3)计算的值0为1~10000,
D=(A×B)2×V  (3)。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法,其中,
所述聚酯膜的厚度小于50μm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法,其中,
在所述纵向拉伸工序与所述横向拉伸工序之间还具有使用含有所述粒子的涂布液来形成所述含粒子层的工序,或者
还具有在所述挤出成型工序中通过将含有所述粒子及粘合剂的第2熔体与所述熔融树脂同时挤出来形成所述含粒子层的工序。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制造方法,其中,
所述热松弛工序中的所述聚酯膜的表面温度T2为210℃以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制造方法,其中,
基于所述冷却工序的所述聚酯膜的冷却速度V为2200℃/分钟~3000℃/分钟。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制造方法,其中,
所述b超过0%且为1.2%以下。
8.一种聚酯膜,其具有:
聚酯基材;及
位于所述聚酯基材的至少一个表面上的含有粒子的含粒子层,
所述聚酯膜的厚度小于50μm,
在传送速度30m/分钟及传送方向的张力100N/m的条件下对所述聚酯膜进行传送,同时在膜表面的温度达到90℃的条件下进行20秒钟的加热处理之后,所述聚酯膜中所观察到的条纹状缺陷区域的面积的总计相对于观察区域的总面积为40%以下。
9.根据权利要求8所述的聚酯膜,其中,
所述聚酯膜在90℃下的宽度方向的膨胀率相对于所述聚酯膜在30℃下的宽度方向的尺寸为-0.15%~0.15%。
10.根据权利要求8或9所述的聚酯膜,其中,
所述聚酯膜的密度为1.39g/cm3~1.41g/cm3
11.根据权利要求8至10中任一项所述的聚酯膜,其中,
所述聚酯基材的厚度为3μm~40μm,
所述含粒子层的厚度为0.001μm~2.5μm。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的聚酯膜,其中,
所述含粒子层含有平均粒径为10nm以上且小于1μm的粒子P。
13.根据权利要求12所述的聚酯膜,其中,
所述粒子P的平均粒径大于所述含粒子层的厚度。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的聚酯膜,其中,
所述含粒子层含有平均粒径为10nm~100nm的粒子P1。
15.根据权利要求8至14中任一项所述的聚酯膜,其中,
所述含粒子层含有平均粒径超过100nm且为400nm以下的粒子P2。
16.根据权利要求8至15中任一项所述的聚酯膜,其中,
所述含粒子层所含的粒子为树脂粒子,或者
所述含粒子层所含的粒子为无机粒子,并且所述聚酯膜的至少一个表面的最大峰高Rp为5nm~200nm。
17.根据权利要求8至16中任一项所述的聚酯膜,其中,
所述聚酯基材实质上不含粒子。
18.一种层叠膜,其具有:
聚酯膜,其为通过权利要求1至7中任一项所述的制造方法制造的聚酯膜或权利要求8至17中任一项所述的聚酯膜,并且仅在聚酯基材的一个表面上具有含粒子层;及
功能层,其位于所述聚酯基材的与所述含粒子层相反的一侧的表面上,并且选自装饰层、感光性树脂层及剥离层。
19.根据权利要求18所述的层叠膜,其中,
所述功能层为装饰层,所述层叠膜为装饰膜。
20.根据权利要求18所述的层叠膜,其中,
所述功能层为感光性树脂层,所述层叠膜为感光性转印膜。
21.根据权利要求18所述的层叠膜,其中,
所述功能层为剥离层,所述层叠膜为陶瓷生片制造用剥离膜。
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