CN116745662A - 膜卷以及膜卷的制造方法 - Google Patents

膜卷以及膜卷的制造方法 Download PDF

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CN116745662A CN202180090136.4A CN202180090136A CN116745662A CN 116745662 A CN116745662 A CN 116745662A CN 202180090136 A CN202180090136 A CN 202180090136A CN 116745662 A CN116745662 A CN 116745662A
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藤枝奈奈惠
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Abstract

本发明的课题在于提供一种在运输时或长期保管时卷绕故障少且能够保持品质的膜卷。另外,提供生产产量高、检查负荷也大幅减轻的该膜卷的制造方法。本发明的膜卷是卷绕有单层光学膜的膜卷,其中,在以所述光学膜内的任意点为中心,直径1000mm的范围内测定的膜厚的平均最大高低差(P‑V)ave1为0.15~0.40μm,且所述膜卷的中央部的外径Dc与端部的外径De之比(Dc/De)为0.98~1.02。

Description

膜卷以及膜卷的制造方法
技术领域
本发明涉及膜卷以及膜卷的制造方法。
更详细而言,涉及运输时或长期保管时卷绕故障少且能够保持品质的膜卷。
另外,涉及生产产量高、检查负荷也大幅减轻的该膜卷的制造方法。
背景技术
近来,要求图像显示装置的薄膜化,液晶显示器(LCD)、有机电致发光显示器(ELD)以及电子纸等图像显示装置所具备的光学保护膜或光学功能性膜通常通过卷来供给到下一工序,因此对于上述这样的光学膜也要求薄膜化。
进而,对于光学膜,为了提高生产效率,还要求长条化以及宽幅化。
光学膜通常在制造后卷绕成卷状,作为膜卷进行保管或运输,因此作为将膜卷绕成卷状的技术,通常已知有下述技术。
(1)将光学膜与具有粘贴抑制功能的保护膜一起卷绕的技术
(2)在一个面设置抑制粘贴的防粘连层来卷绕光学膜的技术
(3)通过将预先在光学膜的端部进行了滚花加工的材料卷绕,在卷绕光学膜时,将大气层(空气层)一起引入,由此抑制制品部件的光学膜的粘贴的技术
关于上述(1)的技术,利用膜卷的顾客在应用光学膜的制品的制造工序中产生由保护膜引起的废弃物成为问题。
另外,由于对保护膜赋予了基于粒子等的防粘连功能,因此存在由于该粒子等向制品部分的压入而在光学膜产生凹陷或损伤的问题。
关于上述(2)的技术,与保护膜同样,存在由于该粒子等向制品部分的压入而在光学膜产生凹陷或损伤的问题。
另外,除上述以外,利用膜卷的顾客在应用光学膜的制品的制造工序中伴随着输送的工序污染也成为问题。
关于(3)的技术,在制品运输时或由于时间经过,引入到膜卷中的大气层(空气层)的空气排出从而产生挠曲,或在膜卷的卷芯处产生粘贴,由此膜卷的卷芯部分成为无法使用的无用的废弃物,产生环境负荷变大的问题。
由于在上述(1)~(3)的卷绕技术中存在问题点,因此要求对膜卷进行各种改善。
关于上述问题,公开了通过对光学膜的端部实施滚花加工、引入大气层(空气层)、改善光学膜面内的均匀性来抑制相位差的偏差、改善显示品质的发明(参照专利文献1。)。
但是,在上述发明中,通过对膜卷的端部实施滚花加工,端部的卷径与中央部的卷径相比变大,在制品运输时或由于时间经过,大气层(空气层)的空气排出,以及滚花成为支柱而使卷弯曲,由此存在卷的周向(长度)的应力产生差异,品质劣化的问题。
根据以上情况,要求提供如下的膜卷:对卡车或船等的运输引起的振动劣化或时间经过这样的外部环境的适应性强,能够提供与制品发送时几乎不变的品质,实现设想的长期的制品保管的调配,物流成本也抑制,进而,从卷芯到卷外都高品质。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2007-254699号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述问题、状况而完成的,其解决课题在于,提供一种在运输时或长期保管时卷绕故障少、且能够保持品质的膜卷。另外,提供生产产量高、检查负荷也大幅减轻的该膜卷的制造方法。
用于解决课题的方案
本发明人为了解决上述课题,在对上述问题的原因等进行研究的过程中,发现通过将光学膜的膜厚或表面的反射率等控制在特定的范围内,能够解决课题,从而完成了本发明。
即,本发明的上述课题通过以下方案来解决。
1.一种膜卷,该膜卷是卷绕有单层光学膜的膜卷,其中,
以所述光学膜内的任意点为中心,直径1000mm的范围内的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1为0.15~0.40μm,
且所述膜卷的中央部与端部之比(中央部的外径/端部的外径)为0.98~1.02。
2.一种膜卷,该膜卷是卷绕有单层光学膜的膜卷,其中,
以所述光学膜内的任意点为中心,直径1000mm的范围内的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1为0.15~0.40μm,
且由根据所述膜卷的中央部和端部的表面的反射率求出的CIE1976L*a*b*表色系规定的a*值以及b*值满足下述式(1),
式(1):
-1.0<(端部a*-中央部a*)+(端部b*-中央部b*)<1.0。
3.如第一方面或第二方面所述的膜卷,其中,在相对于所述光学膜的宽度方向倾斜的方向上,以下述步骤1~步骤3的顺序测定的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave2为0.15~0.40μm。
步骤1:
在端部的任意的位置处的膜厚测定后,每次测定时测定从所述任意的位置沿宽度方向移动50mm且沿长度方向移动620mm的位置的膜厚,将其反复至另一个端部,计算出相对于光学膜的宽度方向倾斜的方向的膜厚的各自的最大高低差。
步骤2:
在所述步骤1结束后,进行与所述步骤1同样的测定,直至长度方向的移动位置的合计距离达到1000m为止,进一步计算出相对于光学膜的宽度方向倾斜的方向的膜厚的各自的最大高低差。
步骤3:
根据由所述步骤1以及所述步骤2得到的相对于光学膜的宽度方向倾斜的方向的膜厚的各自的最大高低差,计算出相对于光学膜的宽度方向倾斜的方向的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave2
4.如第一方面至第三方面中任一项所述的膜卷,其中,在计算以所述光学膜内的任意点为中心,直径1000mm的范围内的平均差分取向角θave°以及平均差分膜厚daveμm时,平均差分取向角θave°以及平均差分膜厚daveμm满足下述式(2),
式(2):
800<|平均差分取向角θave/平均差分膜厚dave×10-3|<10000。
5.如第一方面至第四方面中任一项所述的膜卷,其中,所述光学膜含有无机微粒。
6.如第一方面至第五方面中任一项所述的膜卷,其中,所述光学膜的宽度为2400~3000mm。
7.如第一方面至第六方面中任一项所述的膜卷,其中,所述膜卷的长度为7500~10000m。
8.一种膜卷的制造方法,该膜卷为如第一方面至第七方面中任一项所述的膜卷,其中,
至少具有在拉伸炉内拉伸光学膜的拉伸工序、以及平坦化处理工序,
在所述平坦化处理工序中,在比所述拉伸炉内的温度高50~200℃的温度下进行平坦化处理。
9.如第八方面所述的膜卷的制造方法,其中,在所述拉伸工序中,使用红外线(IR)加热器进行所述平坦化处理,且,
距离所述红外线(IR)加热器100mm的位置的中央部的热量A和端部的热量的平均值B满足下述式(3),
式(3):
0.2<(B/A)<0.6。
发明效果
通过本发明的上述方案,能够提供一种在运输时或长期保管时卷绕故障少且能够保持品质的膜卷。
另外,能够提供生产产量高、检查负荷也大幅减轻的该膜卷的制造方法。
关于本发明的效果的显现机构乃至作用机构,虽然尚未明确,但推测如下。
以往,如专利文献1所公开的那样,本领域技术人员在制作膜卷时,从工业生产率或成本等观点出发,采用对光学膜的端部实施滚花加工,一边卷入大气层(空气层)一边卷绕光学膜的方案。
但是,上述滚花加工部的主要功能被认为是通过引入大气层(空气层)来抑制光学膜的粘贴的功能和通过物理的凹凸来抑制膜卷的卷偏的功能这两个功能。
在该滚花加工后的膜卷刚卷绕后(刚制造后),上述大气层(空气层)抑制光学膜彼此的粘贴,但在船运、卡车等中的运输中或在顾客的仓库中保管时,大气层(空气层)的空气随着时间经过而排出,从而对上述两个功能造成阻碍。
不必说在运输中,顾客使用保存在仓库中的卷立即开始生产的情况很少,也有在仓库中长期保管的情况,存在无法预测粘贴时间的问题。
图1A是现有的端部进行了滚花加工的膜卷刚卷绕后(刚制造后)的概略图。
图1B是图1A中的膜卷的端部的一部分A的放大图。
图1C是图1B中的滚花加工的凹凸形状的一部分B的膜的截面放大图。
图2是表示经过一定时间后的膜卷的挠曲的状态的概略图。
在此,本发明人们对端部进行了滚花加工的光学膜彼此粘贴的步骤进行了解析,结果如图1A所示端部进行了滚花加工的膜卷通过卷绕而使光学膜重叠成几层,由此,如图1C所示端部突出滚花高度所层叠(参照图1B)的量,由此,端部的卷径与中央部的卷径相比变大,在卷外侧的面如图2所示,随着时间经过,大气层(空气层)的空气逐渐排出,另一方面,进行了滚花的端部的膜彼此不会因摩擦而发生卷偏。
但是,可知在该环境下,由于膜卷自身的自重,在膜卷的上侧和下侧产生挠曲,开始发生粘贴。
接着,图3表示图2的膜卷经过一定时间后的向膜卷的卷芯侧的概略图。
在制作卷膜时,在膜彼此接触的面中的卷芯侧的面(以下也称为卷芯侧的面。)中,随着时间经过大气层(空气层)的空气进一步逐渐排出,从而如图3所示粘贴部分(粘贴故障;图3中的D的部分。)重叠几个点,为了释放力,如图3所示,除了宽度的微小皱纹(褶皱)之外,还会产生具有长度周期的宽度方向的粘贴(阶段故障;参照图3中的C的部分。)。
另外,在对端部进行了滚花加工的光学膜中,推测如果优先考虑通过引入大气层(空气层)来抑制光学膜的粘贴的功能和通过物理的凹凸来抑制卷偏的功能,则对于在卡车等中运输时产生的振动,由于大气层(空气层)的影响而对膜卷赋予强烈的冲击,反而容易引起膜卷的卷偏,或容易受到季节变动的影响,控制变得非常困难,不能解决问题。
另一方面,在本发明中,在卷绕有单层光学膜的膜卷中适度地引入大气层(空气层),且在端部不实施滚花加工,在光学膜彼此相对的接触面的整面处适度地产生微小的接触(不识别为粘贴的程度),由此分散卷偏的功能,以这种与现有技术相反的想法解决了课题。
即,本发明的光学膜在以所述光学膜内的任意点为中心,直径1000mm的范围内测定的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1为0.15~0.40μm,且所述膜卷的中央部的外径Dc与端部的外径De之比的值(Dc/De)为0.98~1.02,能够通过该方案来解决课题。
即,本发明的膜卷如图4所示,在端部未实施滚花加工,膜卷整面的膜厚的平均最大高低差、即膜厚差小。
因此,光学膜间的大气层(空气层)变得均匀,膜卷的上侧成为平坦的状态。
膜卷下侧虽然也有自重的影响,但通过消除上侧的宽度方向的挠曲来抑制下侧的挠曲。
另外,在光学膜的卷芯侧的面上,膜卷的周向(长度方向)的应力变得均匀,在宽度方向上,以光学膜彼此的凸部为中心,光学膜彼此接触而产生的粘贴所导致的应力集中被抑制。
进而推测,不是像现有的光学膜那样通过在卷绕时引入的大气层(空气层)来抑制制品部中的宽度整体的接触,不对光学膜的端部进行滚花加工,在考虑长度方向的偏差的基础上,通过将相对于光学膜的宽度方向倾斜的方向的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave2控制在特定范围,通过分散地赋予卷偏的功能,也能够提供在运输时或长期保管时卷绕故障少、且能够保持品质的膜卷。
另外,推测能够提供生产产量高、检查负荷也大幅减轻的该膜卷的制造方法。
需要说明的是,如果相对于光学膜的宽度方向倾斜的方向的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave2小于0.15,则为在刚卷绕后识别为粘贴的程度,如果为0.40以上,则产生由偏差引起的微小的粘贴,没有解决课题。
附图说明
图1A是端部进行了滚花加工的膜卷刚卷绕后(刚制造后)的概略图。
图1B是图1A中的膜卷的端部的一部分A的放大图。
图1C是图1B中的滚花加工的凹凸形状的一部分B的膜的截面放大图。
图2是表示经过一定时间后的膜卷的挠曲的状态的概略图。
图3是表示对经过一定时间后的膜卷向卷芯侧的面施加应力的方法的概略图。
图4是本发明的膜卷的概略图。
图5是表示溶液流延制膜法的制造工序的流程的流程图。
图6是利用溶液流延成膜法制造光学膜的装置的概略图。
图7是示意性地表示拉幅机拉伸装置的内部结构的俯视图。
图8是拉幅机拉伸装置内的三个区域的侧视图。
图9是拉幅机拉伸装置内的三个区域的俯视图。
图10是从正面观察拉幅机拉伸装置内的三个区域时的喷嘴和加热器设置部分的概略图。
图11是表示卷绕光学膜的工序和卷绕后的本发明的膜卷的截面的概略图。
图12是表示熔融流延制膜法的制造工序的流程的流程图。
图13是利用熔融流延成膜法制造光学膜的装置的概略构成图。
具体实施方式
本发明的膜卷是卷绕有单层光学膜的膜卷,其中,以所述光学膜内的任意点为中心,直径1000mm的范围内的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1为0.15~0.40μm,且所述膜卷的中央部与端部之比(中央部的外径/端部的外径)为0.98~1.02。
根据以上方面,能够解决本发明的课题。
另外,本发明的膜卷除了以上方面,由根据所述膜卷的中央部和端部的表面的反射率求出的CIE1976L*a*b*表色系规定的a*值以及b*值满足上述式(1)。
通过上述方面,能够解决本发明的课题,并且提高光学膜在显示装置中的适用性,特别是对比度等良好。
上述两个方面是以下实施方式共通的或对应的方面。
作为本发明的实施方式,从发现本发明的效果的观点出发,优选的是,在相对于所述光学膜的宽度方向倾斜的方向上,以所述步骤1~步骤3的顺序测定的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave2为0.15~0.40μm。
从发现本发明的效果的观点出发,优选的是,计算在以所述光学膜内的任意点为中心,直径1000mm的范围内的平均差分取向角θave°以及平均差分膜厚daveμm时,平均差分取向角θave°以及平均差分膜厚daveμm满足所述式(2)。
所述光学膜含有无机微粒,从能够将光学膜表面调整为适当的凹凸状态以及赋予低双折射的观点出发,优选,从提高耐热保存性、提高环境稳定性的观点出发,优选。
从薄膜化以及生产率的观点出发,优选的是,所述光学膜的宽度为2400~3000mm。
从薄膜化以及生产率的观点出发,优选的是,所述光学膜的长度为7500~10000m。
从平坦化的效果的观点出发,优选的是,本发明的膜卷的制造方法是制造所述膜卷的膜卷的制造方法,至少具有在拉伸炉内拉伸光学膜的拉伸工序、以及平坦化处理工序,在所述平坦化处理工序中,在相对于所述拉伸炉内的温度高50~200℃的温度下进行平坦化处理,另外,在所述拉伸工序中,使用红外线(IR)加热器进行所述平坦化处理,且距离所述红外线(IR)加热器100mm的位置的中央部的热量A和端部的平均值B满足所述式(3)。
以下,对于本发明以及其构成要素、以及用于实施本发明的方式、形式进行详细说明。需要说明的是,在本申请中,“~”以包含其前后所记载的数值作为下限值以及上限值的意思使用。
1.本发明的膜卷的概要
本发明的膜卷是卷绕有单层光学膜的膜卷,其中,以所述光学膜内的任意点为中心,直径1000mm的范围内的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1为0.15~0.40μm,且所述膜卷的中央部与端部之比(中央部的外径/端部的外径)为0.98~1.02。
(术语的定义)
首先,以下对本发明的主要术语的意义进行说明。
“光学膜的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1”是指将通过后述的膜厚测定来测定、观察的光学膜的厚度的凹凸形状的峰和谷的高度的最大高低差平均后的值,通过测定膜厚,计算出光学膜的凸部构造的最高的部分和凹部构造的最低的部分的高度的差,将其平均值作为(P-V)ave1
“端部”是指距离光学膜(卷)的宽度方向的末端15~30mm内侧的范围内的区域部分。
“中央部”是指光学膜的除了宽度方向的两端部以外的区域部分。
“外径”是指将与膜卷的中心轴(芯)垂直的截面设为圆时,在卷的最外周形成的圆的直径。
因此,“端部的外径”是指在端部区域观察到的圆形截面的直径(平均值)。
另外,“中央部的外径”是指在中央部的中心点观察到的圆形截面的直径。
在本发明的实施例中,通过卷尺测定距离膜卷的宽度方向的两末端30mm的位置的外径,作为端部的外径。
需要说明的是,端部的外径为两端部的外径的平均值。
在上述膜卷的外径的测定中,也可以使用其他方法,例如,也可以将激光位移计(Keyence公司制LK-G5000)的激光设置成向距离膜卷的宽度方向的两末端30mm的位置的外径和中央部的中心位置照射,来测定外径。
(1.1)本发明的光学膜的形状等
本发明的光学膜在以所述光学膜内的任意点为中心,直径1000mm的范围内测定的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1为0.15~0.40μm,
另外,所述膜卷的中央部的外径Dc与端部的外径De之比的值(Dc/De)为0.98~1.02。
即,本发明的膜卷如图4所示,在端部未实施滚花加工,膜卷整面的膜厚的平均最大高低差、即膜厚差小。
因此,光学膜间的大气层(空气层)变得均匀,膜卷的上侧成为平坦的状态。
膜卷下侧虽然也有自重的影响,但通过消除上侧的宽度方向的挠曲来抑制下侧的挠曲。
另外,在光学膜的卷芯侧的面上,膜卷的周向(长度方向)的应力变得均匀,在宽度方向上,以光学膜彼此的凸部为中心,光学膜彼此接触而产生的粘贴所导致的应力集中被抑制。
需要说明的是,从利用所述作用机构解决本发明的课题的观点出发,优选的是,在相对于所述光学膜的宽度方向倾斜的方向上,以下述步骤1~步骤3的顺序测定的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave2为0.15~0.40μm。
步骤1:
在端部的任意的位置处的膜厚测定后,每次测定时测定从所述任意的位置沿宽度方向移动50mm且沿长度方向移动620mm的位置的膜厚,将其反复至另一个端部,计算出倾斜方向的最大高低差。
步骤2:
在所述步骤1结束后,进行与所述步骤1同样的测定,直至长度方向的移动位置的合计距离达到1000m为止,进一步计算出倾斜方向的最大高低差。
步骤3:
根据由所述步骤1以及所述步骤2得到的各倾斜方向的最大高低差,计算出倾斜方向的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave2
从发现效果的观点出发,优选的是,计算在以所述光学膜内的任意点为中心,直径1000mm的范围内的平均差分取向角θave°以及平均差分膜厚daveμm时,平均差分取向角θave°以及平均差分膜厚daveμm满足下述式(2)。
式(2):
800<|平均差分取向角θave/平均差分膜厚dave×10-3|<10000
在此,“平均差分取向角θave”是指利用下述方法测定、计算而得到的值。
即,在以光学膜内的任意点为中心,在直径1000mm的范围内,测定从一个端部的任意位置沿宽度方向移动5mm、且沿长度方向移动5mm的位置的取向角的值,将其反复测定至另一个端部。
接着,计算取相邻的取向角的值的差分的绝对值的平均值,作为平均差分取向角θave°。
需要说明的是,测定的时间在溶液流延制膜法、熔融流延制膜法的任一工序中,在常温下均为即将进行卷绕工序之前。
“平均差分膜厚dave”是指利用下述方法测定、计算得到的值。
即,在以光学膜内的任意点为中心,在直径1000mm的范围内,测定从一个端部的任意位置沿宽度方向移动5mm、且沿长度方向移动5mm的位置的膜厚的值,将其反复测定至另一个端部。
接着,计算取相邻的膜厚的值的差分的绝对值的平均值,作为平均差分膜厚daveμm。
需要说明的是,测定的时间在溶液流延制膜法、熔融流延制膜法的任一工序中,在常温下均为即将进行卷绕工序之前。
在本发明中,是膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1为0.15~0.40,在长度方向上具有微小的高低差,且|平均差取向角θave/平均差膜厚dave×10-3|如上所述具有某种程度大的值的膜卷,由此规定为在相邻的区域中具有微小的应力缓和部分和非应力缓和部分的光学膜,根据该光学膜特性,在局部粘贴时,通过非应力缓和部分进行局部缓和来抑制局部粘贴的推测成立。
需要说明的是,进行了热处理的部分虽然光学膜的平均膜厚下降,但会稍微扰乱取向角,由此推测能够得到具有微小的应力缓和部分和非应力缓和部分的光学膜,因此本领域技术人员认为在制作减少了膜厚偏差的膜卷时,需要某些热处理。
需要说明的是,将在上述规定的范围内的处理称为“平坦化处理”,对此将在后面进行说明。
所述光学膜含有无机微粒,从赋予低双折射的观点出发,优选,从提高耐热保存性、提高环境稳定性的观点出发,优选。
从薄膜化以及生产率的观点出发,优选的是,所述光学膜的宽度为2400~3000mm的范围内。
从薄膜化以及生产率的观点出发,优选的是,所述膜卷的长度为7500~10000m的范围内。
(1.2)光学膜的色调的均匀性
作为本发明的的实施方式的另一例,由根据中央部和端部的表面的分光反射率求出的CIE1976L*a*b*表色系规定的a*值以及b*值满足下述式(1)。
满足这样的特性是由于光学膜的位置造成的色相以及彩度的差异少,光学膜的色调整体均匀,因此光学膜表面的凹凸状态均匀,从解决本发明的课题的观点以及将光学膜应用于显示装置的情况下,容易得到对比度良好的图像。
式(1):
-1.0<(端部a*-中央部a*)+(端部b*-中央部b*)<1.0
(上述式中,a*值表示所述表色系中的色相和彩度,是表示红-绿推移线的位置的坐标值。b*值表示上述表色系中的色相和彩度,是表示黄-蓝推移线的位置的坐标值。)
需要说明的是,a*值以及b*值的测定可以使用色度计。例如,可以通过PaletteCUBE(Palette Pty Ltd制)测定。
2.构成光学膜的树脂
(2.1)热塑性树脂
作为本发明的光学膜中使用的热塑性树脂材料,只要是可以作为制膜后膜卷来处理的材料即可,没有限定。
例如作为偏光板用途使用的热塑性树脂,可以应用三乙酰纤维素(TAC)、纤维素乙酸酯丙酸酯(CAP)、二乙酰纤维素(DAC)等纤维素酯系树脂或环烯烃聚合物(环烯烃系树脂(COP))等环状烯烃系树脂(以下,也称为环烯烃系树脂。)、聚丙烯(PP)等聚丙烯系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸系树脂、以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯系树脂。
特别是,在低弹性模量的光学膜、例如弹性模量小于3.0GPa的树脂中,由于在形成膜卷时难以缓和该膜的多个部位的应力,因此在宽度方向以及长度方向上难以伸缩,该光学膜在卷的状态下应力不能被面完全吸收,容易发生卷偏。
另外,从其他观点来看上述低弹性模量的光学膜时,如果在该光学膜的长度方向以及长度方向存在高低差,则该光学膜的高处的伸缩与低处的伸缩的差变大。
因此,在本发明的实施方式中,在考虑长度方向的偏差的基础上,优选将相对于光学膜的宽度方向倾斜的方向的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1控制在特定范围,有效的是应用于将作为低弹性模量的树脂的环烯烃聚合物(环烯烃系树脂(COP))或聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯酸系树脂(PMMA))用作热塑性树脂的膜卷。
但是,从容易控制拉伸性和结晶度这点、以及粘接剂容易浸透、能够确保与偏振片的更良好的粘接性这点出发,优选使用环烯烃系树脂(COP)。
需要说明的是,上述光学膜也可以在制造后实施表面改性处理。
另外,本发明的效果在薄膜区域中价值高。
作为光学膜的膜厚,优选在5~80μm的范围内,更优选在10~65μm的范围内,进一步优选在10~45μm的范围内。
如果膜厚为5μm以上,则膜卷的刚性高,容易保持卷形状。
如果膜厚为80μm以下,则质量不会过度增加,容易制作长条的膜卷。
(2.1.1)环烯烃系树脂
本发明的膜卷所含有的环烯烃系树脂优选为环烯烃单体的聚合物、或环烯烃单体与除此以外的共聚性单体的共聚物。
作为环烯烃单体,优选为具有降冰片烯骨架的环烯烃单体,更优选为具有由下述通式(A-1)或(A-2)表示的构造的环烯烃单体。
[化1]
通式(A-1)
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。p表示0~2的整数。其中,设为R1~R4全部不会同时表示氢原子,R1和R2不会同时表示氢原子,R3和R4不会同时表示氢原子。
作为通式(A-1)中R1~R4表示的碳原子数1~30的烃基,例如优选碳原子数1~10的烃基,更优选碳原子数1~5的烃基。
碳原子数1~30的烃基还可以具有例如含有卤原子、氧原子、氮原子、硫原子或硅原子的连接基团。
在这种连接基团的例子中,包括羰基、亚氨基、醚键、甲硅烷基醚键、硫醚键等二价极性基团。
在碳原子1~30的烃基的例子中,包括甲基、乙基、丙基以及丁基等。
在通式(A-1)中由R1~R4表示的极性基团的例子中,包括羧基、羟基、烷氧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基、酰胺基以及氰基。
其中,优选羧基、羟基、烷氧基羰基以及芳氧基羰基,从确保溶液制膜时的溶解性的观点出发,优选烷氧基羰基以及芳氧基羰基。
从提高光学膜的耐热性的观点出发,通式(A-1)中的p优选为1或2。
这是因为,如果p为1或2,则得到的聚合物体积变大,玻璃化转变温度容易提高。
[化2]
通式(A-2)
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、氰基或卤原子(氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)。p表示0~2的整数。
通式(A-2)中R5的优选表示碳原子数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、烷氧基羰基以及芳氧基羰基,从确保溶液制膜时的溶解性的观点出发,更优选烷氧基羰基以及芳氧基羰基。从提高光学膜的耐热性的观点出发,通式(A-1)中的p优选表示1或2。
这是因为,如果p表示1或2,则得到的聚合物体积变大,玻璃化转变温度容易提高。
具有通式(A-2)表示的构造的环烯烃单体从提高在有机溶剂中的溶解性的观点出发是优选的。
通常,有机化合物由于破坏对称性而结晶性降低,因此在有机溶剂中的溶解性提高。
通式(A-2)中的R5以及R6相对于分子的对称轴仅被单侧的环结构碳原子取代,因此分子的对称性低,即,具有通式(A-2)表示的构造的环烯烃单体的溶解性高,因此适合于利用溶液流延法制造光学膜的情况。
环烯烃单体的聚合物中的具有通式(A-2)表示的构造的环烯烃单体的含有比例,相对于构成环烯烃系树脂的全部环烯烃单体的合计,例如可以为70摩尔%以上,优选为80摩尔%以上,更优选为100摩尔%。
如果含有一定以上的具有通式(A-2)表示的构造的环烯烃单体,则树脂的取向性提高,因此相位差(延迟)值容易上升。
以下,具有通式(A-1)表示的构造的环烯烃单体的具体例子示于例示化合物1~14,具有通式(A-2)表示的构造的环烯烃单体的具体例子示于例示化合物15~34。
[化3]
在可与环烯烃单体共聚的共聚性单体的例子中,包括可与环烯烃单体开环共聚的共聚性单体、以及可与环烯烃单体加成共聚的共聚性单体等。
在可开环共聚的共聚性单体的例子中,包括环丁烯、环戊烯、环庚烯、环辛烯以及二环戊二烯等环烯烃。
在可加成共聚的共聚性单体的例子中,包括含不饱和双键的化合物、乙烯基系环状烃单体以及(甲基)丙烯酸酯等。
在含不饱和双键的化合物的例子中,包括碳原子数2~12(优选2~8)的烯烃系化合物,在其例子中,包括乙烯、丙烯以及丁烯等。
在乙烯基环烃单体的例子中,包括4-乙烯基环戊烯以及2-甲基-4-异丙烯基环戊烯等乙烯基环戊烯单体。
在(甲基)丙烯酸酯的例子中,包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯以及(甲基)丙烯酸环己基酯等碳原子数1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯。
环烯烃单体与共聚性单体的共聚物中的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,例如可以为20~80mol%的范围内,优选为30~70mol%的范围内。
如上所述,环烯烃系树脂是将具有降冰片烯骨架的环烯烃单体、优选具有通式(A-1)或(A-2)表示的构造的环烯烃单体聚合或共聚而得到的聚合物,在其例子中,包括以下(1)~(7)的聚合物。
(1)环烯烃单体的开环聚合物
(2)环烯烃单体和与其可开环共聚的共聚性单体的开环共聚物
(3)上述(1)或(2)开环(共)聚合物的氢化物
(4)通过弗里德尔-克拉夫茨反应将上述(1)或(2)的开环(共)聚合物环化后,添加氢而得到的(共)聚合物
(5)环烯烃单体与含有不饱和双键化合物的饱和共聚物
(6)环烯烃单体与乙烯基系环状烃单体的加成共聚物及其氢化物
(7)环烯烃单体与(甲基)丙烯酸酯的交替共聚物
上述(1)~(7)的聚合物均可以通过公知的方法、例如日本特开2008-107534号公报或日本特开2005-227606号公报所记载的方法得到。
例如上述(2)的开环共聚中使用的催化剂或溶剂可以使用例如日本特开2008-107534号公报的0019~0024段所记载的催化剂或溶剂。
上述(3)以及(6)的氢化物中使用的催化剂可以使用例如日本特开2008-107534号公报的0025~0028段所记载的催化剂。
上述(4)的弗里德尔-克拉夫茨反应中使用的酸性化合物可以使用例如日本特开2008-107534号公报的0029段所记载的化合物。
上述(5)~(7)的加成聚合中使用的催化剂可以使用例如日本特开2005-227606号公报的0058~0063段所记载的催化剂。
上述(7)的交替共聚反应可以通过例如日本特开2005-227606号公报的0071以及0072段所记载的方法进行。
其中,优选上述(1)~(3)以及(5)的聚合物,更优选上述(3)以及(5)的聚合物。
即,从能够提高所得的环烯烃系树脂的玻璃化转变温度、且提高透光率的观点出发,环烯烃系树脂优选含有下述通式(B-1)表示的构造单元和下述通式(B-2)表示的构造单元的至少一方,更优选仅含有通式(B-2)表示的构造单元或通式(B-1)表示的构造单元和通式(B-2)表示的构造单元这双方。
通式(B-1)表示的构造单元是来自上述通式(A-1)表示的环烯烃单体的构造单元,通式(B-2)表示的构造单元是来自上述通式(A-2)表示的环烯烃单体的构造单元。
[化4]
通式(B-1)
通式(B-1)中,X表示-CH=CH-或-CH2CH2-。R1~R4以及p分别与通式(A-1)的R1~R4以及p同义。
[化5]
通式(B-2)
通式(B-2)中,X表示-CH=CH-或-CH2CH2-。R5~R6以及p分别与通式(A-2)的R5~R6以及p同义。
本发明的环烯烃系树脂也可以是市售品。
在环烯烃系树脂的市售品的例子中,包括JSR(株)制的Arton G(例如G7810等)、Arton F、Arton R(例如R4500、R4900以及R5000等)及Arton RX。
环烯烃系树脂的特性粘度[η]inh在30℃的测定中,优选在0.2~5cm3/g的范围内,更优选在0.3~3cm3/g的范围内,进一步优选在0.4~1.5cm3/g的范围内。
环烯烃系树脂的数均分子量(Mn)优选为8000~100000的范围内,更优选为10000~80000的范围内,进一步优选为12000~50000的范围内。
环烯烃系树脂的重均分子量(Mw)优选为20000~300000的范围内,更优选为30000~250000的范围内,进一步优选为40000~200000的范围内。
环烯烃系树脂的数均分子量和重均分子量可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯换算来测定。
(凝胶渗透色谱法)
溶剂:二氯甲烷
色谱柱:Shodex K806、K805、K803G(连接3根昭和电工(株)制而使用)
色谱柱温度:25℃
试样浓度:0.1质量%
检测器:RI Model 504(GL科学公司制)
泵:L6000(日立制作所(株)制)
流量:1.0ml/min
校正曲线:使用标准聚苯乙烯STK标准聚苯乙烯(东曹(株)制)Mw=500~2800000的范围内的13个样品的校正曲线。13个样品优选大致等间隔地使用。
特性粘度[η]inh、数均分子量以及重均分子量在上述范围时,环烯烃系树脂的耐热性、耐水性、耐化学药品性、机械特性以及作为膜的成形加工性良好。
环烯烃系树脂的玻璃化转变温度(Tg)通常为110℃以上,优选为110~350℃的范围内,更优选为120~250℃的范围内,进一步优选为120~220℃的范围内。
当玻璃化转变温度(Tg)为110℃以上时,容易抑制高温条件下的变形。
另一方面,当玻璃化转变温度(Tg)为350℃以下时,成形加工变得容易,也容易抑制成形加工时的热引起的树脂的劣化。
环烯烃系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)丙烯酸系树脂
本发明的丙烯酸系树脂是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物,也包括与其他单体的共聚物。
因此,在本发明的丙烯酸系树脂中,也包括甲基丙烯酸树脂。
作为树脂,没有特别限制,但优选是由甲基丙烯酸甲酯单元为50~99质量%的范围内、以及能够与其共聚的其他单体单元为1~50质量%的范围内构成的树脂。
作为构成共聚形成的丙烯酸系树脂的其他单元,可以举出烷基数的碳原子数为2~18的甲基丙烯酸烷基酯、烷基数的碳原子数为1~18的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-羟乙基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、衣康酸等含有不饱和基团二元羧酸、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、戊二酰亚胺以及戊二酸酐等。
作为由上述单元形成除戊二酰亚胺以及戊二酸酐以外的单元的可共聚单体,可以举出与上述单元对应的单体。
即,可以举出烷基数的碳原子数为2~18的甲基丙烯酸烷基酯、烷基数的碳原子数为1~18的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-羟乙基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、衣康酸等含有不饱和基团二元羧酸、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、马来酰亚胺以及N-取代马来酰亚胺等单体。
另外,戊二酰亚胺单元例如可以通过使具有(甲基)丙烯酸酯单元的中间体聚合物与伯胺(酰亚胺化剂)反应进行酰亚胺化而形成(参照(日本)特开2011-26563号公报。)。
戊二酸酐单元例如可以通过加热具有(甲基)丙烯酸酯单元的中间体聚合物来形成(参照(日本)特许第4961164号公报。)。
从机械强度的观点出发,在本发明的丙烯酸系树脂中,在上述结构单元中,特别优选含有甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酰吗啉、N-羟基苯基甲基丙烯酰胺、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。
从控制相对于环境的温湿度气氛的变化的尺寸变化的观点、膜生产时从金属支承体的剥离性、有机溶剂的干燥性、耐热性以及机械强度的改善的观点出发,本发明的丙烯酸系树脂的重均分子量(Mw)优选为50000~1000000的范围内,更优选为100000~1000000的范围内,特别优选为200000~800000的范围内。
如果为50000以上,则耐热性以及机械强度优异,如果为1000000以下,则从金属支承体的剥离性以及有机溶剂的干燥性优异。
作为本发明的丙烯酸系树脂的制造方法,没有特别限制,可以使用悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合或溶液聚合等公知的方法中的任一种。
在此,作为聚合引发剂,可以使用通常的过氧化物系以及偶氮系的聚合引发剂,另外,也可以为氧化还原系。
关于聚合温度,悬浮或乳液聚合可以在30~100℃的范围内实施,本体或溶液聚合可以在80~160℃的范围内实施。
为了控制所得到的共聚物的比浓粘度,也可以使用烷基硫醇等作为链转移剂来实施聚合。
从保持膜的机械强度的观点出发,丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为80~120℃的范围内。
作为本发明的丙烯酸系树脂,也可以使用市售的丙烯酸系树脂。
例如可举出DELPET 60N、80N、980N、SR8200(以上为旭化成化学(株)制)、DianalBR52、BR80、BR83、BR85、BR88、EMB-143、EMB-159、EMB-160、EMB-161、EMB-218、EMB-229、EMB-270、EMB-273(以上为三菱丽阳(株)制)、KT75、KTX400S以及IPX012(以上为电气化学工业(株)制)等。
丙烯酸系树脂也可以并用二种以上。
本发明的丙烯酸系树脂优选含有添加剂,作为添加剂的一例,为了提高膜的机械强度或调整尺寸变化率,优选含有国际公开第2010/001668号所记载的丙烯酸粒子(橡胶弹性体粒子)。
作为这种多层构造丙烯酸系粒状复合体的市售品的例子,可以举出例如三菱丽阳公司制的“Metabrene W-341”、钟化(Kaneka)公司制的“Kane Ace”、吴羽(Kureha)公司制的“Pararoid”、罗门哈斯(Rohm and Haas)公司制的“Acryloid”、爱克(AICA)公司制的“Staphyroid”、Chemisnow MR-2G、MS-300X(以上为综研化学(株)制)以及可乐丽(Kuraray)公司制的“PARAPET SA”等,它们可以单独使用或使用两种以上。
丙烯酸类粒子的体积平均粒径为0.35μm以下,优选为0.01~0.35μm的范围内,更优选为0.05~0.30μm的范围内。
如果粒径为一定值以上,则在加热下能够容易地拉伸膜,如果粒径为一定值以下,则难以损害得到的膜的透明性。
从柔软性的观点出发,本发明的光学膜的弯曲弹性模量(JIS K7171)优选为10.5GPa以下。
该弯曲弹性模量更优选为1.3GPa以下,进一步优选为1.2GPa以下。
该弯曲弹性模量根据膜中的丙烯酸系树脂或橡胶弹性体粒子的种类或量等而变动,例如橡胶弹性体粒子的含量越多,通常弯曲弹性模量越小。
另外,作为丙烯酸系树脂,与使用甲基丙烯酸烷基酯的均聚物相比,使用甲基丙烯酸烷基酯与丙烯酸烷基酯等的共聚物通常弯曲弹性模量小。
(2.1.3)纤维素酯系树脂
在本发明的膜卷中,也优选使用纤维素酯系树脂。
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位以及6位的羟基(-OH)的氢原子的一部分或全部被酰基取代的纤维素酰化物树脂。
所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。
构成酯的羧酸可以是脂肪族羧酸,也可以形成环,还可以是芳香族羧酸。
例如可以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、新戊酰基、己酰基、辛酰基、月桂酰基、硬脂酰基等碳原子数2~22的酰基取代的纤维素酯。
构成酯的羧酸(酰基)可以具有取代基。
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是单一种类,也可以是多个酰基的组合。
在优选的纤维素酯的具体例中,除了二乙酰纤维素(DAC)、三乙酰纤维素(TAC)等纤维素乙酸酯以外,除了纤维素乙酸酯丙酸酯(CAP)、纤维素乙酸酯丁酸酯、纤维素乙酸酯丁酸酯这样的乙酰基以外,还可以举出丙酸酯基或丁酸酯基结合而成的纤维素的混合脂肪酸酯。
这些纤维素酯可以使用单一种类,也可以多种组合使用。
(酰基的种类、取代度)
通过调节纤维素酯的酰基的种类以及取代度,能够将相位差的湿度变动控制在所希望的范围,能够提高膜厚的均匀性。
纤维素酯的酰基的取代度越小,相位差显示性越提高,因此可以薄膜化。
另一方面,如果酰基的取代度过小,则耐久性有可能变差,因此不优选。
另一方面,纤维素酯的酰基的取代度越大,相位差越不显现,因此在制膜时需要增加拉伸倍率,但难以以高拉伸倍率均匀地拉伸,因此膜厚偏差变大(恶化)。
另外,由于作为厚度方向的延迟(相位差)的Rt湿度变化是由于水分子与纤维素的羰基配位而产生的,因此酰基的取代度越高、即纤维素中的羰基越多,Rt湿度变化越有变差的倾向。
纤维素酯的总取代度优选在2.1~2.5的范围内。
通过设为该范围,能够抑制环境变动(特别是由湿度引起的Rt变动),并且能够提高膜厚的均匀性。
从提高制膜时的流延性以及拉伸性、进一步提高膜厚的均匀性的观点出发,更优选在2.2~2.45的范围内。
更具体而言,纤维素酯同时满足下述式(a)以及(b)。下述式(a)以及(b)中,X为乙酰基的取代度,Y为丙酰基或丁酰基的取代度、或其混合物的取代度。
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)以及纤维素乙酸酯丙酸酯(CAP)(Y;丙酰基,Y>0),从降低膜厚偏差的观点出发,进一步优选为Y=0的乙酸纤维素。
特别优选使用的乙酸纤维素从使相位差表现性、Rt湿度变动、膜厚偏差在所希望的范围的观点出发,是2.1≤X≤2.5(更优选2.15≤X≤2.45)的二乙酸纤维素(DAC)。
另外,在Y>0的情况下,特别优选使用的纤维素乙酸酯丙酸酯(CAP)为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纤维素乙酸酯丙酸酯,可以得到延迟优异、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位以及6位的羟基的几个氢原子被酰基取代。
因此,最大的取代度为3.0,在这种情况下,是指2位、3位以及6位的羟基的氢原子全部被酰基取代。
这些酰基可以在葡萄糖单元的2位、3位、6位上平均地取代,也可以分布地取代。
取代度通过ASTM-D817-96中规定的方法求出。
为了得到所希望的光学特性,也可以混合使用取代度不同的乙酸纤维素。
在上述情况下,不同的乙酸纤维素的混合比率没有特别限定。
纤维素酯的数均分子量(Mn)在2×104~3×105的范围内、进一步在2×104~1.2×105的范围内、更进一步在4×104~8×104的范围内时,从得到的膜卷的机械强度变高的观点出发,优选。
纤维素酯的数均分子量Mn通过使用基于上述测定条件的凝胶渗透色谱法(GPC)的测定而计算出。
纤维素酯的重均分子量(Mw)在2×104~1×106的范围内、进一步在2×104~1.2×105的范围内、更进一步在4×104~8×104的范围内时,从得到的膜卷的机械强度变高的观点出发,优选。
纤维素酯的原料纤维素没有特别限定,但可以举出棉花棉短绒、木材纸浆、洋麻等。
另外,从它们得到的纤维素酯可以分别以任意的比例混合使用。
纤维素乙酸酯、纤维素乙酸酯丙酸酯等纤维素酯可以通过公知的方法制造。
通常,将原料的纤维素与规定的有机酸(乙酸、丙酸等)和酸酐(乙酸酐、丙酸酐等)、催化剂(硫酸等)混合,将纤维素酯化,进行反应直至形成纤维素的三酯。
在三酯中,葡萄糖单元的三个羟基被有机酸的酰基取代。
如果同时使用两种有机酸,则可以制作混合酯型的纤维素酯,例如醋酸丙酸纤维素或醋酸丁酸纤维素。
接着,通过水解纤维素的三酯,合成具有所希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,制成纤维素酯树脂。具体而言,可以参考(日本)特开平10-45804号所记载的方法进行合成。
(2.2)其他添加剂
本发明的膜卷,作为其他添加剂,除了上述热塑性树脂之外,还可以含有以下物质。
(2.2.1)增塑剂
本发明的膜卷例如出于对偏光板保护膜等赋予加工性的目的,优选含有至少一种增塑剂。
增塑剂优选单独使用或二种以上混合使用。
在增塑剂中,从可以高度地兼顾透湿性的有效的控制以及与纤维素酯等基材树脂的相溶性的观点出发,优选包括从由糖酯、聚酯以及苯乙烯系化合物构成的组中选择的至少一种增塑剂。
从兼顾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,该增塑剂的分子量优选为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,优选重均分子量(Mw)为10000以下。
优选的重均分子量(Mw)的范围为100~10000的范围内,更优选为400~8000的范围内。
特别是为了得到本发明的效果,相对于基材树脂100质量份,优选在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该分子量为1500以下的化合物。
通过在上述范围内含有,能够兼顾透湿性的有效的控制和与基材树脂的相溶性,因此优选。
<糖酯>
在本发明的膜卷中,为了防止水解,也可以含有糖酯化合物。
具体而言,作为糖酯化合物,可以使用具有1个以上12个以下的吡喃糖构造或呋喃糖构造的至少1种、并将该构造的OH基的全部或一部分酯化了的糖酯。
<聚酯>
在本发明的膜卷中,也可以含有聚酯。
聚酯没有特别限定,但例如能够使用通过二羧酸或它们的酯形成性衍生物与二醇的缩合反应可以得到的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封端的聚合物(末端封端聚酯)。
这里所说的酯形成性衍生物是指二羧酸的酯化物、二羧酸酰氯、二羧酸的酸酐。
<苯乙烯系化合物>
在本发明的膜卷中,除了上述糖酯、聚酯以外或代替上述糖酯、聚酯,为了改善光学膜的耐水性,也能够使用苯乙烯系化合物。
苯乙烯系化合物可以是苯乙烯系单体的均聚物,也可以是苯乙烯系单体和除此以外的共聚单体的共聚物。
苯乙烯系化合物中的来自苯乙烯系单体的结构单元的含有比例,为了使分子构造具有一定以上的膨松度,优选为30~100摩尔%的范围内,更优选为50~100摩尔%的范围内。
在苯乙烯单体的例子中,包括:苯乙烯;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;乙烯基苄醇类;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。
苯乙烯类单体可以是一种,也可以组合两种以上。
(2.2.2)任意成分
本发明的膜卷可以包含抗氧化剂、着色剂、紫外线吸收剂、消光剂、丙烯酸类颗粒、氢键溶剂以及离子表面活性剂其他任意成分。
这些成分相对于基材树脂100质量份可以在0.01~20质量份的范围内添加。
(抗氧化剂)
本发明的膜卷,作为抗氧化剂,可以使用通常已知的抗氧化剂。
特别是,可以优选使用内酯系、硫系、酚系、双键系、受阻胺系、磷系的各化合物。
这些抗氧化剂等相对于作为光学膜的主原料的树脂,在0.05~20质量%的范围内、优选在0.1~1质量%的范围内添加。
这些抗氧化剂等与仅使用一种相比,通过并用数种不同的系的化合物,可以得到协同效果。
例如优选并用内酯系、磷系、酚系以及双键系化合物。
(着色剂)
本发明的膜卷在不损害本发明的效果的范围内,为了调整色调,优选含有着色剂。
着色剂是指染料或颜料,在本发明中,是指具有使液晶画面的色调成为蓝色调的效果或黄色指数的调整、雾度的降低的着色剂。
作为着色剂,可以使用各种染料、颜料,但蒽醌染料、偶氮染料、酞菁颜料等是有效的。
(紫外线吸收剂)
本发明的膜卷还可以用于偏光板的可见侧或背光侧,因此为了赋予紫外线吸收功能,也可以含有紫外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂,没有特别限定,但例如可以举出苯并三唑系、2-羟基二苯甲酮系或水杨酸苯酯系等紫外线吸收剂。
例如可以例示2-(5-甲基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-[2-羟基-3,5-双(α,α-二甲基苄基)苯基]2H-苯并三唑、2-(3,5-二叔丁基-2-羟基苯基)苯并三唑等三唑类、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮以及2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮类。
上述紫外线吸收剂可以单独使用1种或组合2种以上使用。
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,但通常相对于基材树脂,在0.05~10质量%的范围内、优选在0.1~5质量%的范围内添加。
(微粒)
本发明的膜卷优选在膜卷中添加赋予滑动性的微粒。
特别是从提高本发明的光学膜表面的光滑性、提高卷绕时的光滑性、防止损伤的发生或粘连的发生的观点出发,添加微粒也是有效的。
作为微粒,只要不损害所得到的膜卷的透明性、具有熔融时的耐热性,则可以为无机微粒或有机微粒中的任一种,更优选为无机微粒。
这些微粒可以单独使用,也可以并用两种以上而使用。
通过并用粒径或形状(例如针状和球状等)不同的粒子,也可以高度地兼顾透明性和滑动性。
在构成上述微粒的化合物中,由于折射率与上述环烯烃系树脂、丙烯酸系树脂和纤维素酯系树脂接近,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,优选可以使用具有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(以上为株式会社日本触媒制)、SYLOPHOBIC(注册商标)100(富士硅化学株式会社制)、Nipsil(注册商标)E220A(日本二氧化硅工业株式会社制)以及Admafine(注册商标)SO(株式会社雅都玛(Admatechs)制)等商品名的市售品等。
作为粒子的形状,可以没有特别限制地使用不定形、针状、扁平、球状等,但特别是使用球状粒子时,可以使所得到的膜卷的透明性良好,因此优选。
粒子的大小如果接近可见光的波长则光散射,透明性变差,因此优选小于可见光的波长,更优选为可见光的波长的1/2以下。
如果粒子的大小过小,则有时滑动性得不到改善,因此特别优选在80~180nm的范围内。
需要说明的是,粒子的大小是指粒子为1次粒子的凝聚体时凝聚体的大小。
另外,粒子不是球状时,是指相当于其投影面积的圆的直径。
微粒相对于基材树脂,优选在0.05~10质量%的范围内,更优选在0.1~5质量%的范围内添加。
(光学膜的用途)
从本发明的膜卷中抽出的光学膜作为光学膜适合用于偏光板的保护膜等,可以用于各种光学测定装置以及液晶显示装置或有机电致发光显示装置等显示装置。
3.膜卷的制造方法
作为本发明的膜卷的制造方法,至少具有在拉伸炉内对光学膜进行拉伸的拉伸工序、以及平坦化处理工序,在所述平坦化处理工序中,在相对于所述拉伸炉内的温度高50~200℃的范围内的温度下进行平坦化处理。
本发明中的“膜卷”是指卷绕成卷状的光学膜。
本发明的光学膜的制膜可以使用通常的吹胀法、T-模头法、压延法、切削法、流延法、乳液法、热压法等制造法,但从抑制着色、抑制异物缺陷、抑制模具线等的光学缺陷等观点出发,优选溶液流延制膜法和熔融流延制膜法,特别是溶液流延制膜法,为了得到均匀的表面而更优选。
(3.1)光学膜表面的凹凸形状的平坦化处理:膜厚控制机构
为了将本发明的光学膜的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1、膜卷的中央部的外径Dc与端部的外径De之比(Dc/De)的值调节为所希望的值,可以考虑将光学膜表面的凹凸形状平坦化的方案,例如可以举出以下的平坦化处理1~4。
另外,也可以将它们组合。
(平坦化处理1)
通过控制泵脉动的节距的方法来控制膜厚。
通过利用齿轮泵的齿轮比提高转速来控制浓液喷出量,控制浓液送液(在熔融的情况下为树脂的挤出)时的脉动,控制泵脉动的节距。
在此,对泵的送液能力进行补充说明。
在后述的流延工序中,如果从泵到流延模为止的配管的长度不过短,则脉动不会受到泵的旋转速度的影响而变大,如果不过长,则压力损失不会过大,能够防止泵的送液能力超过下限而降低。
另外,如果泵的旋转速度不过慢,则能够防止送液能力下降,如果泵的旋转速度不过快,则压力损失不会过大,能够防止送液能力下降。
从上述观点出发,优选使从泵到流延模为止的配管的长度在50~100m的范围内,调节浓液送液(在熔融的情况下为树脂的挤出)时使用的齿轮泵的齿轮比,使泵的旋转速度在10~50rpm的范围内。
<平坦化处理1的实施的有无的定义>
在本发明的实施例以及比较例中,实施平坦化处理1是指在后述的流延工序中,将从泵到流延模为止的配管的长度设为60m,调整用于浓液送液的齿轮泵的齿轮比,将泵的旋转速度设为20rpm。
另外,不实施平坦化处理1是指在后述的流延工序中,将从泵到流延模为止的配管的长度设为50~100m的范围外的30m,调节用于浓液送液的齿轮泵的齿轮比,将泵的旋转速度设为10~50rpm的范围外的70rpm。
(平坦化处理2)
通过流延模的热螺栓来控制初始喷出膜厚。
在流延模设置有将喷出浓液(在熔融的情况下为树脂的挤出)的狭缝在宽度上调节的机构。
在此,补充说明通过流延模的热螺栓,调节喷出浓液的狭缝的宽度的间隙,进行流延膜的初始喷出膜厚的控制的方法。
在后述的流延工序中,如果通过流延模的热螺栓,喷出浓液的狭缝的宽度的间隙不过小,则技术上也能够比较容易地进行制备,不花费时间。
另外,如果喷出浓液的狭缝的宽度的间隙过大,则流延膜的初始喷出膜厚不能平坦化。
从上述观点出发,在后述的流延工序中,优选通过流延模的热螺栓,将喷出浓液的狭缝的宽度的间隙调整为相对于流延膜整体为1.0~5.0%的范围内,进行流延膜的初始喷出膜厚的控制。
<平坦化处理2的实施的有无的定义>
在本发明的实施例以及比较例中,实施平坦化处理2是指在后述的流延工序中,通过流延模的热螺栓,将喷出浓液的狭缝的宽度的间隙调整为刚喷出后的膜厚偏差相对于流延膜整体为1.5%,进行流延膜的初始喷出膜厚的控制。
另外,不实施平坦化处理2是指,在后述的流延工序中,通过流延模的热螺栓,将喷出浓液的狭缝的宽度的长度调整为刚喷出后的膜厚偏差相对于流延膜整体为1.0~5.0%的范围外的5.5%,进行流延膜的初始喷出膜厚的控制。
<平坦化处理2的实施的有无的定义的捕捉>
但是,关于上述平坦化处理2的实施的有无的定义中的刚喷出后的膜厚偏差,可以根据要制作的光学膜所要求的膜厚适当变更。
(平坦化处理3)
向流延膜吹送暖风,利用其热量使突起部平坦化,由此控制膜厚。
可以在流延工序(S2)的带上,在流延膜的反带侧的表层成为膜的状态下吹风,也可以在将流延膜从带上刚剥离后立即吹送暖风。
此时,由于流延膜的内部含有溶剂且柔软,因此为了使突起平坦化而进行,在线测定流延膜的宽度方向的不均匀性,调整干燥风的温度、风速或风量,通过调整残留溶剂量来控制膜厚。
在此,对干燥风的温度、风速或风量以及残留溶剂量进行补充说明。
如果干燥风的温度不过低或风速不过小,或风量不过少,则能够适当地控制膜厚。
另外,如果温度不过高、风速不过大或风量不过大,则不会无法局部地控制膜厚。
残留溶剂量如果不过少,则不会引起在比流延膜的状态更接近光学膜的状态下变得不柔软而无法平坦化。
另外,如果不过多,则在平坦化时膜厚不会产生偏差。
因此,通过设定适当的残留溶剂量,可以在表层形成薄膜的状态下进行平坦化3。
从上述观点出发,干燥风的温度优选在10~80℃的范围内,风速优选在5~40m/sec的范围内。
另外,残留溶剂量优选为150~550质量%。
需要说明的是,如果在流延膜的反带侧的表层未成为膜的状态下进行上述操作,则成为条纹,不优选内部干燥。
在流延工序(S2)的带上,在线测定流延膜的膜厚偏差的宽度方向的不均匀性,在以减少该不均匀性的方式吹送暖风时,通过调节温度来控制膜厚。
<平坦化处理3的实施的有无的定义>
在本发明的实施例以及比较例中,实施平坦化处理3是指在后述的流延工序中,通过使带上的流延膜的残留溶剂量干燥至成为200质量%而在表层形成被膜后,吹送风速16m/sec(40℃)的暖风来使突起平坦化。
另外,不实施平坦化处理3是指在后述的流延工序中,通过使带上的流延膜的残留溶剂量干燥至成为150~550质量%范围外的5质量%而在表层形成被膜后,吹送风速5~40m/sec的范围外的45m/sec(40℃)的暖风来使突起平坦化。
(平坦化处理4)
在拉伸工序中,通过改变拉幅机拉伸装置内的炉内温度或热处理的时间来控制膜厚。
需要说明的是,在本发明中,上述热处理通过红外线(IR)加热器进行,但也可以通过其他方法进行热处理。
另外,平坦化处理4除了拉伸工序以外,也可以通过改变其他工序的炉内、相应的环境温度或热处理的时间来进行。
拉幅机拉伸装置是通过利用夹子把持光学膜的宽度方向的两端部,一边使该夹子与光学膜一起行进一边扩大间隔来拉伸光学膜的装置,通常分为多个区域(预热区域、拉伸区域以及热固定区域),在本发明中,将上述区域中的施加热处理的时间设为使用(1-1)通过拉幅机拉伸装置内的预热区域时、(1-2)通过拉伸区域时、(1-3)通过热固定区域时这三个区域中的至少一个。
在此,对炉内温度与热处理的温度差进行补充说明。
在本申请中规定的拉伸炉内是指预热区域、拉伸区域以及热固定区域这三个区域,炉内温度是指测定了在拉伸区域中距离即将拉伸前的光学膜中央100mm上侧的位置的拉伸炉内的温度。
如果炉内温度与热处理的温度差不过小或不过大,则平坦化处理的控制变得容易。
从上述观点出发,炉内温度与热处理的温度差优选在50~200℃的范围内。
<平坦化处理4的实施的有无的定义>
在本发明的实施例以及比较例中,实施平坦化处理4是指在后述的拉伸工序中,设置必要数量的红外线(IR)加热器来实施热处理。
另外,不实施平坦化处理4是指在后述的拉伸工序中,不进行设置红外线(IR)加热器来实施热处理。
(红外线(IR)加热器)
对本发明中使用的红外线(IR)加热器的详细情况进行说明。
作为能够在本发明的实施中使用的红外线(IR)加热器,与一般的红外线(IR)加热器不同,优选设计为能够通过使用反射红外线的反射镜,精确地缩小红外线的照射范围。
作为反射红外线的反射镜,例如可以举出冷光镜(西格玛光机株式会社制)、红外用铝增反射镜(Novo Optics公司制)等多种。
本发明的实施中使用的反射镜使用了作为使用了铝的反射镜的红外用铝增反射镜(Novo Optics公司制)。
现有的一个通常的红外线(IR)加热器的红外线的照射范围为例如用MCHNNS3、照射能量400W(米思米株式会社制)沿宽度方向500mm,与此相对,在本发明的实施中使用的一个红外线(IR)加热器的红外线的照射范围为用照射能量550W(株式会社HeatTec公司制)沿宽度方向100~150mm。
(中央部的热量A与端部热量的平均值B的关系性)
在所述拉伸工序中,使用红外线(IR)加热器进行所述平坦化处理,且距离所述红外线(IR)加热器的100mm的位置的中央部的热量A和端部的热量的平均值B满足所述式(3),由此能够有效地实现平坦化处理。
在本发明中,距离红外线(IR)加热器的100mm的位置的中央部的热量A和端部的热量的平均值B是通过利用热象图仪(株式会社Vision Sensing制VIM-640G2ULC)测定温度分布并取其平均值而计算出的,但在通过其他方法进行热处理的情况下,与其对应。
以下详细说明其原理和计算方法。
通过上述红外线(IR)加热器使光学膜发热。
在长度方向上对加热后的部分进行积分,将中央部的长度方向的积分值作为热量A,计算出距离中央75mm的位置的长度方向的积分值的光学膜端部的两侧的值,将它们的平均值作为端部热量的平均值B。
根据上述的计值算出(B/A)。
此时,在(B/A)过大时,上述红外线(IR)加热器没有设计成能够精确地缩小红外线的照射范围,但在(B/A)过小时,通过增加上述红外线(IR)加热器的宽度的设置台数,能够控制(B/A)的值的范围。
(3.2)利用溶液流延制膜法的膜卷的制造工序
图5是表示溶液流延制膜法的制造工序的流程的流程图。
另外,图6是利用溶液流延成膜法制造光学膜的装置的概略图。
以下在溶液流延制膜法中,参照图5以及图6进行说明。
利用溶液流延制膜法的光学膜的制造方法包括浓液制备工序(S1)、流延工序(S2)、剥离工序(S3)、收缩工序(S4)、第一干燥工序(S5)、第一拉伸工序(S6)、第一切断工序(S7)、第二拉伸工序(S8)、第二切断工序(S9)、第二干燥工序(S10)、第三切断工序(S11)以及卷绕工序(S12)。
需要说明的是,上述制造方法不需要包括第一干燥工序(S5)以及第二干燥工序(S10)这双方,只要包括至少任一个工序即可。
另外,只要包括第一拉伸工序(S6)、第二拉伸工序(S8)、还有第一切断工序(S7)、第二切断工序(S9)以及第三切断工序(S11)中的任一个切断工序即可。
(3.2.1)浓液制备(搅拌制备)工序(S1)
在浓液制备(搅拌制备)工序(S1)中,在搅拌装置1的搅拌槽1a中,至少搅拌树脂以及溶剂,制备在支承体3(环形带)上流延的浓液。
作为上述溶剂,使用良溶剂以及不良溶剂的混合溶剂。
以下,作为本发明的一个实施方式,以使用环烯烃系树脂(以下,也称为COP。)作为热塑性树脂的情况为一例,说明浓液制备工序,但本发明不限于此。
本工序是在以对环烯烃系树脂(COP)的良溶剂为主的溶剂中,在溶解釜中一边搅拌该COP、根据情况搅拌其他化合物,一边溶解而形成浓液的工序,或者是在该COP溶液中,根据情况混合其他化合物溶液而形成作为主溶解液的浓液的工序。
浓液中的环烯烃系树脂(COP)的浓度越浓,越能够降低流延到支承体后的干燥负荷,因此优选。
但是,如果COP的浓度过浓,则过滤时的负荷增加,精度变差。
作为兼顾这些的浓度,优选在10~35质量%的范围内,更优选在15~30质量%的范围内。
在浓液中使用的溶剂可以单独使用,也可以并用两种以上,但从生产效率的观点出发,优选混合使用环烯烃系树脂(COP)的良溶剂和不良溶剂,从COP的溶解性的观点出发,优选良溶剂多的溶剂。
良溶剂和不良溶剂的混合比率的优选范围是,良溶剂在70~98质量%的范围内,不良溶剂在2~30质量%的范围内。
良溶剂、不良溶剂是指,将单独溶解所使用的环烯烃系树脂(COP)的溶剂定义为良溶剂,将单独溶胀或不溶解所使用的环烯烃系树脂(COP)的溶剂定义为不良溶剂。
因此,良溶剂和不良溶剂根据COP的平均取代度而变化。
本发明所使用的良溶剂没有特别限定,但可以举出二氯甲烷等有机卤化物或二氧戊环类、丙酮、乙酸甲酯、乙酰乙酸甲酯等。
特别优选的可以举出二氯甲烷或乙酸甲酯。
另外,本发明所使用的不良溶剂没有特别限定,但例如优选使用甲醇、乙醇、正丁醇、环己烷、环己酮等。
另外,优选在浓液中含有0.01~2质量%的水。
另外,在环烯烃系树脂(COP)的溶解中使用的溶剂可以回收在光学膜制膜工序中通过干燥而从膜除去的溶剂,将其再利用来使用。
在回收溶剂中,有时也微量地含有添加到COP中的添加剂,例如增塑剂、紫外线吸收剂、聚合物、单体成分等,但即使含有这些添加剂,也可以优选再利用,如果需要,也可以精制并再利用。
作为上述记载的、制备浓液时的COP的溶解方法,可以使用通常的方法。
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,如果组合加热和加压,则可以加热到常压下的沸点以上。
另外,在溶剂的常压下的沸点以上、且在加压下溶剂不沸腾的范围的温度下一边加热一边搅拌溶解的方法,也可以防止被称为凝胶或乳胶的块状未溶解物的产生,因此优选。
另外,也优选使用将环烯烃系树脂(COP)与不良溶剂混合而湿润或膨润后,再添加良溶剂而溶解的方法。
加压也可以通过压入氮气等惰性气体的方法、或通过加热使溶剂的蒸汽压上升的方法进行。
优选从外部进行加热,例如夹套型加热,容易控制温度,因此优选。
从环烯烃系树脂(COP)的溶解性的观点出发,优选添加溶剂后的加热温度高,但如果加热温度过高,则所需的压力变大,生产率变差。
优选的加热温度在30~120℃的范围内,更优选在60~110℃的范围内,进一步优选在70~105℃的范围内。
另外,调整压力,以使溶剂在设定温度下不沸腾。
或者,也优选使用冷却溶解法,由此可以使环烯烃系树脂(COP)溶解于乙酸甲酯等溶剂。
接着,优选使用滤纸等适当的过滤材料过滤该环烯烃系树脂(COP)溶液(溶解中或溶解后的浓液)。
作为过滤材料,为了除去不溶物等,优选绝对过滤精度小的材料,但如果绝对过滤精度过小,则存在过滤材料容易发生堵塞的问题。
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的范围内的滤材,进一步优选0.003~0.006mm的范围内的滤材。
滤材的材质没有特别限制,可以使用通常的滤材,但聚丙烯、特氟隆(注册商标)等塑料制的滤材或不锈钢棒等金属制的滤材不会发生纤维脱落等,因此优选。
优选通过过滤除去、减少原料的环烯烃系树脂(COP)所含的杂质,特别是亮点杂质。
亮点异物是指将2片偏光板设为正交尼科耳状态而配置,在其间放置膜等,从一个偏光板侧照射光,从另一个偏光板侧观察时,从相反侧的光看起来漏光的点(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,进一步优选为0~10个/cm2以下。
另外,0.01mm以下的亮点也优选少。
浓液的过滤可以通过通常的方法进行,但优选一边在溶剂的常压下的沸点以上、且在加压下溶剂不沸腾的范围的温度下加热一边进行过滤的方法,过滤前后的滤压之差(称为差压)的上升小。
优选的温度在30~120℃的范围内,更优选在45~70℃的范围内,进一步优选在45~55℃的范围内。
优选滤压小。
具体而言,优选为1.6MPa以下,更优选为1.2MPa以下,进一步优选为1.0MPa以下。
(3.2.2)流延工序(S2)
在流延工序(S2)中,在支承体3上加热由流延在支承体3上的浓液形成的流延膜5,蒸发溶剂,直到能够通过剥离辊4从支承体3剥离流延膜5。
上述的蒸发优选在5~75℃的范围内的气氛下进行。
为了蒸发溶剂,有使暖风吹到流延膜上表面的方法和/或利用液体从支承体3的背面传热的方法、以及利用辐射热从表面和背面传热的方法等,但利用辐射热从表面和背面传热的方法的干燥效率良好,因此优选。
另外,也优选使用将它们组合的方法。
从生产率的观点出发,流延(浇铸)的宽度优选为1.3m以上。
更优选在1.3~4.0m的范围内。
如果流延(浇铸)的宽度不超过4.0m,则在制造工序中不会产生条纹,在之后的输送工序中的稳定性变高。
从输送性、生产性的观点出发,更优选在1.3~3.0m的范围内。
流延(浇铸)工序(S2)中的支承体3优选对表面进行镜面加工,作为支承体3,优选使用不锈钢带或用铸件对表面进行了电镀加工的鼓。
流延工序(S2)的支承体3的表面温度为-50℃~溶剂的沸点的范围内的温度,温度高则流延膜的干燥速度快,因此优选。
优选的支承体温度在0~55℃的范围内,更优选在22~50℃的范围内。
控制支承体3的温度的方法没有特别限制,但有吹送热风或冷风的方法、或使温水与支承体的背侧接触的方法。
由于使用温水可以有效地进行热的传递,因此支承体的温度达到一定值为止的时间短,所以优选。
在使用暖风的情况下,有时使用比目标的温度高的温度的风。
在流延工序(S2)中,将在浓液制备工序(S1)中制备的浓液通过加压型定量齿轮泵等,通过导管向流延模(流延模)2送液,将浓液从流延模2流延至由无限移送的旋转驱动不锈钢制环形带构成的支承体3上的流延位置。
本领域技术人员为了在流延工序中提高膜厚的均匀性,可以举出在溶液流延制膜法和熔融流延制膜法的任一种中都控制流延模的模唇部分的狭缝间隙的方法。
例如,是在挤出粘度高的浓液(包括熔体)时,上述狭缝间隙的宽度产生偏差,为了防止这种情况,在宽度上设置多根热螺栓来控制狭缝间隙的方法。
但是,该方法存在热螺栓数的物理设置极限的问题。
另外,为了抑制产生上述狭缝间隙的宽度的偏差的宽度上的压力变动,有通过在宽度上改变流延模的内部构造的方法,但存在必须按每个生产品种切换流延模,花费时间以及成本的问题。
(泵脉动的节距控制)
控制上述泵脉动的节距是本发明的光学膜的膜厚的控制方案之一(平坦化处理1)。
已知在到流延模为止的配管内的浓液送液(熔融的情况下为树脂的挤出)中使用高精度的齿轮泵,齿轮泵能够通过利用其齿轮比控制泵的旋转速度来控制泵脉动的节距,该送液时的脉动对长度的膜厚、即膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1有较大影响。
此时,从排除压力损失以及泵的脉动的影响的观点出发,从泵到流延模为止的配管的长度优选为50~100m的范围内。
从防止压力损失等观点出发,泵的旋转速度优选在10~50rpm的范围内。
(基于流延模的热螺栓的初始喷出膜厚控制)
通过上述流延模的热螺栓控制初始喷出膜厚是本发明的光学膜的膜厚控制方案。
在流延模中设置有将喷出(熔融的情况下为树脂的挤出)浓液的狭缝在宽度上调整的机构。
优选通过上述流延模的热螺栓,将喷出浓液的狭缝的宽度的间隙调整为,刚喷出后的膜厚偏差相对于流延膜整体为1.0~5.0%的范围内,进行流延膜的初始喷出膜厚的控制。
(其他)
在此,将流延模狭缝的浓液的出口部位称为模唇,优选能够调整模唇部分的狭缝形状、容易使膜厚均匀的流延模。
在流延模中,有衣架模或T模等,但均优选使用。
需要说明的是,在本说明书中,流延膜是指从上述的模唇部分流延的浓液膜。
为了提高本发明的光学膜的制膜速度,也可以在支承体上设置2个以上的上述流延模,分割浓液量进行重叠。
或者也优选通过同时流延多个浓液的共流延法得到层叠构造的膜卷。
为了提高制膜速度,也可以在支承体上设置2个以上的上述流延模,分割浓液量进行重叠。
狭缝通过手动旋转而推入热螺栓而变窄,使膜厚变薄,或者相反地打开而变厚。
通过对热螺栓施加电压来进行基于热的推入的方式也是通常的,但通常组合地使用。
另外,也可以采取推拉的方式。
这对在相对于宽度方向倾斜的方向上以上述步骤1~步骤3的顺序测定的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave2有很大影响。
但是,有时螺栓的节距在流延模的机构上不能变窄,在粘度高的浓液(包含熔融)的情况下对流延模喷出时的模唇的压力负荷大,喷出后负荷急剧降低,有时有膜厚变大(真空效应)这样的在宽度膜厚上产生偏差的情况。
因此,需要不会因流延模内部的构造而对流延模的模唇过度施加负荷这样的设计。
在流延工序(S2)中,使流延的浓液在支承体3上干燥,形成流延膜5。
此时,流延模2的倾斜、即从流延模2向支承体3的浓液的喷出方向只要以相对于支承体3的面(浓液被流延的面)的法线的角度在0~90°的范围内的方式适当设定即可。
支承体3例如由不锈钢带构成,由一对辊3a、3b以及位于它们之间的多个辊保持。
此时,优选支承体的表面为镜面。
在辊3a以及3b中的一方或双方,设置有用于向支承件3赋予张力的驱动装置,由此支承件3在被施加张力而拉紧的状态下使用。
需要说明的是,支承体3也可以是鼓。
(3.2.3)剥离工序(S3)
在本工序中,在流延工序(S2)中,在支承体3上使溶剂蒸发,直到流延膜5达到可剥离的膜强度,干燥固化或冷却凝固后,在光学膜环绕支承体3一周之前,从支承体3剥离光学膜。
即,本工序是在剥离位置剥离在支承体3上溶剂蒸发了的光学膜的工序。
此时,从表面质量、透湿性、剥离性的观点出发,优选在30~600秒的范围内将该光学膜从支承体剥离。
需要说明的是,将从支承体剥离光学膜的位置称为剥离点,另外,将帮助剥离的辊称为剥离辊。
在剥离工序(S3)中,在使光学膜具有自支承性的状态下利用剥离辊4剥离光学膜。
支承体上的剥离位置的温度优选设为-50~40℃的范围内,更优选设为10~40℃的范围内,最优选设为15~30℃的范围内。
(残留溶剂量)
在剥离时的支承体3上的光学膜的残留溶剂量根据干燥的条件的强弱、支承体3的长度等适当调节。
虽然也取决于光学膜的厚度,但剥离点处的残留溶剂量过多时,有时光学膜过于柔软而难以剥离,有时损害平面性,或容易产生由剥离张力引起的横段、缺损或纵条纹。
相反,如果残留溶剂量过少,则在中途有时光学膜的一部分剥离。
为了使光学膜显示出良好的平面性,从兼顾经济速度和品质的观点出发,优选残留溶剂量为10~50质量%的范围内。
在本发明的平坦化处理3中,在带上的流延膜的残留溶剂量为150~550质量%的范围内的表层形成被膜的时刻,干燥风的温度在10~80℃的范围内,吹风速为5~40m/sec的风而使突起平坦化,从能够防止条纹的产生的观点出发是优选的。
作为提高制膜速度的方法(为了在残留溶剂量尽可能多的时候剥离,可以提高制膜速度),有即使残留溶剂量多也可以剥离的凝胶流延法(凝胶浇铸)。
作为该方法,有在浓液中加入对环烯烃系树脂(COP)的不良溶剂,浓液流延后,使流延膜凝胶化的方法;通过冷却支承体,使流延膜凝胶化,在大量含有残留溶剂的状态下剥离的方法等。
另外,也有在浓液中加入金属盐的方法。
如上所述,通过在支承体上使流延膜凝胶化,增强膜,能够加快剥离,提高制膜速度。
需要说明的是,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是在制造中或制造后的任意时刻采集流延膜或光学膜的试样的质量,N是在115℃下对M加热1小时后的质量。
(剥离张力)
剥离支承体和光学膜时的剥离张力优选设为300N/m以下。
更优选在196~245N/m的范围内,但在剥离时容易产生褶皱的情况下,优选以190N/m以下的张力进行剥离。
(3.2.4)收缩工序(S4)
收缩工序是使光学膜在面内收缩的工序。
该收缩工序通过将从支承体剥离后的光学膜沿输送方向(Machine Direction,以下也称为“MD方向”。)拉伸来进行。
在这种情况下,光学膜在光学膜面内沿与MD方向正交的宽度方向(TraverseDirection,以下也称为“TD方向”。)收缩。
通过收缩工序,光学膜厚度方向上的聚合物分子(基质分子)间的缠绕得到促进,由此,在制作偏光板时,即使在将光学膜经由偏振片和粘接剂粘接的情况下,上述粘接剂也容易经由基质分子间的缠绕部分(交联部分)浸透到光学膜内部。
其结果,能够经由粘接剂将光学膜牢固地固定在偏振片上,能够提高光学膜相对于偏振片的剥离强度。
即,能够确保光学膜与偏振片的良好的粘接性。
(收缩率的定义)
在本发明中,收缩率由下述式定义。
式:收缩率[%]=收缩工序结束时的光学膜的宽度[mm]/收缩工序开始时的光学膜的宽度[mm]×100
在此,在收缩工序中,如果光学膜的收缩率过小,则促进基质分子间的缠绕的效果不充分,如果过大,则担心光学膜(拉伸膜)的生产效率降低。
因此,收缩工序中的光学膜的收缩率优选在1~40%的范围内,更优选在5~20%的范围内。
(收缩率的测定方法与计算方法)
在本发明中,用株式会社KEYENCE制的LS-9000测定了光学膜的宽度。
需要说明的是,本发明的光学膜的收缩率是通过将用上述测定器每1秒测定光学膜的宽度5分钟(300秒)得到的各值的平均值作为光学膜的宽度,代入上述式而求出的,但不限于上述方法,例如也可以使用从标尺读取的值作为光学膜的宽度,代入上述式。
在收缩工序(S4)中,使光学膜F沿宽度方向收缩。
作为使光学膜收缩的方法,例如有(1)在不保持光学膜宽度的状态下进行高温处理,提高光学膜的密度,(2)对光学膜在输送方向(MD方向)上施加张力,使光学膜在宽度方向(TD方向)上收缩,以及(3)急剧减少光学膜的残留溶剂量等方法。
(3.2.5)第一干燥工序(S5)
干燥工序是在支承体上加热光学膜,使溶剂蒸发的工序。
在图6的干燥装置6内,通过从侧面观察配置成交错状的多个输送辊输送光学膜,在其间干燥光学膜。
在干燥装置6中的干燥方法没有特别限制,通常使用热风、红外线、加热辊、微波等使光学膜干燥,但从简便的观点出发,优选利用热风使光学膜干燥的方法。
另外,也优选将它们组合的方法。
需要说明的是,第一干燥工序(S5)根据需要进行即可。
如果光学膜的膜厚薄,则干燥快,但过于急剧的干燥容易损害已完成的光学膜的平面性。
在进行基于高温的干燥时,需要考虑残留溶剂量,但残留溶剂量不太多,由此能够防止因溶剂的发泡而导致的故障。
上述残留溶剂量可以从约30质量%以下开始进行,整体干燥在约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。
需要说明的是,剥离工序(S3)中的剥离时的支承体3上的光学膜的残留溶剂量根据干燥的条件的强弱、支承体3的长度等适当调节,收缩工序(S4)中的上述残留溶剂量受膜厚、树脂等的影响较大,因此在剥离工序(S3)和收缩工序(S4)中,残留溶剂量的优选的范围存在重复的范围。
支承体的温度可以整体相同,也可以根据位置而不同。
在第一干燥工序(S5)中,利用干燥装置6从支承体剥离光学膜,进一步进行干燥。
在光学膜的干燥工序中,通常采用辊干燥方式(在上下配置的多个辊中交替通过光学膜使其干燥的方式)或一边利用拉幅机方式输送光学膜一边进行干燥的方式。
在使用拉幅机拉伸装置的情况下,优选使用能够在后述的拉伸工序中通过拉幅机拉伸装置的左右把持机构在左右独立地控制光学膜的把持长度(从把持开始到把持结束的距离)的装置。
另外,在拉伸工序中,为了改善平面性,也优选有意地制作具有不同温度的分区。
还优选的是,中立区域以各个分区不会在不同的温度分区之间引起干扰的方式设置。
(3.2.6)第一拉伸工序(S6)
拉伸工序可以是在光学膜面内仅沿MD方向拉伸光学膜的工序,也可以是仅沿TD方向拉伸光学膜的工序,也可以是相对于MD方向以及TD方向两者拉伸光学膜的工序,还可以是沿斜向方向拉伸光学膜的工序。
另外,对拉伸方向没有限定,但从得到宽幅的光学膜的观点出发,优选至少包括宽度方向的拉伸的工序。
这样的拉伸可以使用拉伸装置7进行。
为了确保高相位差、确保宽幅以及促进与偏振片粘接时的粘接剂浸透,优选在拉伸工序中以高倍率拉伸光学膜。
但是,当拉伸倍率过高时,由于拉伸应力,在光学膜内产生裂纹,或者保持光学膜强度的基质分子间的缠绕离解,光学膜可能脆弱化。
因此,拉伸工序中的拉伸倍率优选在1.1~5.0倍的范围内,更优选在1.3~3.0倍的范围内。
需要说明的是,拉伸多次进行的情况下,在多次的拉伸中基质分子解离的风险最高的最高倍率的拉伸优选在最终次进行。
例如在图5中,最高倍率的拉伸优选在第二拉伸工序中进行。
在这种情况下,由于基质分子的缠结能够在最高倍率的拉伸之前牢固,因此即使进行最高倍率的拉伸,也能够基质分子的缠绕的解离,从而抑制内聚破坏。
在第一拉伸工序(S6)中,利用拉幅机拉伸装置7拉伸光学膜F。
作为此时的拉伸方法,为了提高膜的性能、生产率、平面性和尺寸稳定性,优选设置辊的圆周速度差并沿输送方向(光学膜的长度方向;制膜方向;流延方向;MD方向)拉伸的方式、或用夹子等固定光学膜F的两侧缘部并沿宽度方向(在光学膜面内正交的方向;TD方向)拉伸的拉幅机方式。
另外,在所谓的拉幅机法的情况下,如果以线性驱动方式驱动夹持部分,则能够进行平滑的拉伸,能够减少断裂等的危险性,因此优选。
制膜工序的这些宽度保持或横向的拉伸优选通过拉幅机拉伸装置进行,可以是针板拉幅机,也可以是夹子拉幅机。
需要说明的是,在拉幅机拉伸装置7内,除了拉伸以外也可以进行干燥。
(拉幅机拉伸装置)
以下,参照图7、图8、图9以及图10对作为拉幅机拉伸装置7使用的装置进行说明。
图7是示意性地表示拉幅机拉伸装置的内部结构的俯视图,是从上侧观察垂直于光学膜的面的拉幅机拉伸装置的剖视图。
需要说明的是,图7表示拆下了盖的状态,用双点划线表示盖。
拉幅机拉伸装置40具备把持光学膜F的宽度方向的两端部的多个夹子42,夹子42以一定的间隔安装在环形链48。
环形链48夹着光学膜F配置在两侧,分别架设在入口侧的主动链轮50和出口侧的从动链轮52之间。
主动链轮50与未图示的马达连接,通过驱动该马达使主动链轮50旋转。
由此,由于环形链48在主动链轮50和从动链轮52之间环绕行进,因此安装在环形链48上的夹子42环绕行进。
在主动链轮50和从动链轮52之间,设置有用于对环形链48(或夹子42)进行导向的导轨54。
导轨54夹着光学膜F配置在两侧,导轨54彼此的间隔构成为与光学膜F的输送方向的上游侧相比,下游侧宽。
由此,在夹子42环绕行进时,夹子42彼此的间隔扩大,因此能够将被夹子42把持的光学膜F沿宽度方向横向拉伸。
在主动链轮50和从动链轮52分别安装有开放部件56。
开放部件56是使后述的夹子42的挡板(未图示)从把持位置向开放位置位移的装置,通过该开放部件56自动地进行光学膜F的把持动作和开放动作。
但是,如图7所示,拉幅机拉伸装置40的内部设置有预热区域、(横向)拉伸区域以及热固定区域。
区域彼此之间由未图示的遮风帘(未图示)隔开。
另外,在各区域的内部,对光学膜F从上方或下方、或从两方供给热风。
热风在每个区域被管理为规定的温度的状态下,沿光学膜F的宽度方向被均匀地吹出。
由此,各区域的内部被控制在所希望的温度。以下,对各区域进行说明。
预热区域是对光学膜F进行预热处理的区域,不扩大夹子42的间隔地对光学膜F进行加热。
在预热区域中预热的光学膜F移动到横向拉伸区域。
横向拉伸区域是通过扩大夹子42的间隔而沿宽度方向横向拉伸光学膜F的区域。
该横拉伸处理的拉伸倍率优选在1.0~2.5倍的范围内,更优选在1.05~2.3倍的范围内,进一步优选在1.1~2倍的范围内。
在横向拉伸区域横向拉伸的光学膜F移动到热固定区域。
需要说明的是,在本实施方式中,将拉幅机40的内部分为预热区域、(横向)拉伸区域、热固定区域,但区域的种类和配置并不限定于此,例如也可以在横向拉伸区域之后设置冷却光学膜F的冷却区域。
另外,也可以在热固定区域中设置热缓和区域。
需要说明的是,在本实施方式中,在拉幅机40中仅进行横向拉伸,但也可以在纵向上同时拉伸。
在该情况下,在夹子42移动时,使夹子42的节距(输送方向上的夹子42彼此的间隔)变化即可。
作为使夹子42的节距变化的机构,例如能够利用缩放机构或线性导向机构。
作为拉伸光学膜的方法,可以举出沿纵向(长度)方向拉伸的方法(纵向拉伸)、沿横向(宽度)方向拉伸的方法(横向拉伸)、依次进行纵向拉伸和横向拉伸的方法(逐次双轴拉伸)、同时进行纵向拉伸和横向拉伸的方法(同时双轴拉伸),但在它们中的横向拉伸和同时双轴拉伸(包括斜向拉伸)中,使用拉幅机拉伸装置。
拉幅机拉伸装置是通过利用夹子把持光学膜的宽度方向的两端部,一边使该夹子与光学膜一起行进一边扩大间隔来拉伸光学膜的装置。
(热处理时间)
拉幅机拉伸装置通常分为多个区域,例如,如图7所示,设置有加热光学膜的预热区域、沿横向拉伸光学膜的横向拉伸区域、进行光学膜的结晶化的热固定区域、除去光学膜的热应力的缓和区域等。
作为拉幅机拉伸装置内的拉伸工序中的热处理的时间(本发明的平坦化处理4),作为根据光学膜通过下述任一区域时是否被施加热处理而划分,与炉内温度配合地控制膜厚的方案使用。
(1-1)通过拉幅机拉伸装置内的预热区域时
(1-2)通过拉幅机拉伸装置内的拉伸区域时
(1-3)通过拉幅机拉伸装置内的热固定区域时
需要说明的是,在上述三个区域中的热处理中,使用红外线(IR)加热器,红外线(IR)加热器根据需要在各区域中适当设置个数。
作为在各区域设置红外线(IR)加热器的情况下的一个例子,图8表示在预热区域设置红外线(IR)加热器的情况下的拉幅机拉伸装置内的三个区域的侧视图。
(炉内温度)
通常,炉内温度优选在120~200℃的范围内,更优选在120~180℃的范围内。
在此,本发明中的炉内温度是指,在后述的拉幅机拉伸装置的拉伸区域中,测定距离刚要拉伸前的膜中央100mm上侧的位置的温度(参照图8),测定每1分钟的各温度的值1小时,计算出它们的平均值。
通常,炉内温度优选在120~200℃的范围内,更优选在120~180℃的范围内。
在此,在多个区域中沿长度赋予温度梯度时,以热处理的区域为对象。
另外,在本发明中,在拉伸区域中实施热处理情况与不实施热处理的情况的炉内温度不同,但在拉伸区域中实施热处理的情况下,该炉内温度是指实施热处理前的拉伸区域中的炉内温度。
(残留溶剂量)
拉伸时的光学膜中的残留溶剂量优选为20质量%以下,更优选为15质量%以下。
图9是拉幅机拉伸装置内的三个区域的俯视图,图10是从正面观察拉幅机拉伸装置内的三个区域时的喷嘴和加热器设置部分的概略图。
如图10所示,红外线(IR)加热器仅配置在喷嘴的上侧,以在光学膜断裂时光学膜不与红外线(IR)加热器接触。
另外,使红外线(IR)加热器靠近光学膜,能够使基于红外线(IR)加热器的放射能量集中在更窄的范围,因此,在不干扰夹子的宽度上的动作的范围内,使红外线(IR)加热器尽量靠近光学膜。
在图10中,主要示出了来自中央喷嘴的热处理,在此次的实施例中,未进行基于端部喷嘴的热处理,但在本实施方式中能够并用。
在拉伸装置中,如图8所示,红外线(IR)加热器从喷嘴间隙释放,能够不浪费地将放射能量传递到光学膜。
如图9所示,在拉伸前的光学膜中,也将红外线(IR)加热器配置成列,以能够加热全部的宽度。
需要说明的是,加热器也可以在长度方向上配置成交错状。
(3.2.7)第一切断工序(S7)
在第一切断工序(S7)中,由纵切机构成的切断部8切断由第一拉伸工序(S6)拉伸后的光学膜F的宽度方向的两端部。
在光学膜F中,两端部切断后残留的部分构成成为光学膜制品的制品部。
另一方面,也可以回收从光学膜F切断的部分,再次作为原材料的一部分在光学膜的制膜中再利用。
(3.2.8)第二拉伸工序(S8)
在第二拉伸工序(S8)中,与第一拉伸工序(S6)同样,利用拉伸装置9拉伸光学膜F。
作为此时的拉伸方法,为了提高膜的性能、生产率、平面性和尺寸稳定性,优选设置辊的圆周速度差并沿输送方向(MD方向)拉伸的方式、或用夹子等固定光学膜F的两侧缘部并沿宽度方向(TD方向)拉伸的拉幅机方式。
需要说明的是,在拉伸装置9内,除了拉伸以外也可以进行干燥。
(3.2.9)第二切断工序(S9)
在第二切断工序(S9)中,与第一切断工序(S7)同样,由纵切机构成的切断部10切断制膜后的光学膜F的宽度方向的两端部。
需要说明的是,光学膜两端部的夹子的把持部分通常由于光学膜变形,不能作为制品使用而被切除。
在没有引起因热量导致材料的劣化的情况下,在回收后再利用。
在光学膜F中,两端部切断后残留的部分构成成为光学膜制品的制品部。
另一方面,回收从光学膜F切断的部分,再次作为原材料的一部分在光学膜的制膜中再利用。
(3.2.10)第二干燥工序(S10)
在第二干燥工序(S10)中,与第一干燥工序(S5)同样,光学膜F在干燥装置11中被干燥。
在干燥装置11内,通过从侧面观察配置成交错状的多个输送辊输送光学膜F,在其间干燥光学膜F。
干燥装置6中的干燥方法没有特别限制,通常可以举出热风、红外线、加热辊以及微波等。
在上述干燥方法中,从简便的观点出发,也优选利用热风干燥光学膜F的方法。
需要说明的是,第二干燥工序(S10)根据需要进行即可。
(3.2.11)第三切断工序(S11)
在第三切断工序(S11)中,与第一切断工序(S7)、第二切断工序(S9)同样,由纵切机构成的切断部12切断制膜后的光学膜F的宽度方向的两端部。
在光学膜F中,两端部切断后残留的部分构成成为光学膜制品的制品部。
另一方面,回收从光学膜F切断的部分,再次作为原材料的一部分在光学膜的制膜中再利用。
(3.2.12)卷绕工序(S12)
最后,在卷绕工序(S12)中,利用卷绕装置13卷绕光学膜F,得到膜卷。
即,在卷绕工序中,一边输送光学膜F一边卷绕在卷芯,由此制造膜卷。
卷绕工序中的卷绕光学膜时的初始张力的优选范围为20~300N/m的范围内。
(残留溶剂量)
更具体而言,是在光学膜中的残留溶剂量为2质量%以下后作为光学膜利用卷绕装置12进行卷绕的工序,通过使残留溶剂量为0.4质量%以下,可以得到尺寸稳定性良好的光学膜。
特别优选在残留溶剂量为0.00~0.20质量%的范围内进行卷绕。
(卷绕方法)
光学膜F的卷绕方法只要使用通常使用的卷绕机即可,有定转矩法、定张力法、锥形张力法、内部应力恒定的程序张力控制法等控制张力的方法,只要将它们分开使用即可。
在卷绕之前,将端部切成成为制品的宽度并裁断,为了防止卷绕中的粘贴或擦伤,也可以在光学膜两端实施表面改性处理。
(卷绕后)
本发明的膜卷优选为长条膜,具体而言,表示100~10000m左右的范围内的膜卷,通常为以卷状提供的形态。
<光学膜的卷绕方法的详细内容>
本发明的光学膜优选通过以下的卷绕方法进行卷绕。
卷绕方法优选具有:平直卷绕工序,其以光学膜的侧缘对齐的方式将所述光学膜卷绕在卷芯;摆动卷绕工序,其在所述平直卷绕工序之后,以使所述侧缘相对于所述光学膜的宽度方向在一定范围内周期性地偏移的方式,使所述光学膜或所述卷芯沿所述光学膜的宽度方向周期性地振动而将所述光学膜卷绕在所述卷芯。
特别优选的是,在所述光学膜的卷绕长度相对于所述光学膜的全部卷绕长度在1~30%的范围内达到预先确定的切换时卷绕长度时,从所述平直卷绕工序切换到所述摆动卷绕工序。
光学膜的卷绕装置优选具备:光学膜卷绕部,其使卷芯旋转而将光学膜卷绕在所述卷芯;摆动部,其以使所述光学膜成为在所述卷芯上在所述光学膜的宽度方向上在一定范围内周期性地偏移的摆动卷的方式,使所述光学膜或所述卷芯与所述光学膜的卷绕联动地在所述光学膜的宽度方向上振动;切换部,其在所述光学膜的卷绕长度达到预先确定的切换时卷绕长度时,将所述光学膜的卷绕从所述平直卷切换为所述摆动卷。
以下,省略关于摆动卷的详细内容。
图11是表示卷绕光学膜的工序和卷绕后的本发明的膜卷的截面的概略图。
在图11中,制膜后的光学膜31通过辊32以及接触辊33回卷,作为膜卷30卷绕。
(3.3)利用熔融流延制膜法的膜卷的制造工序
本发明的光学膜也可以利用熔融流延法制膜。
“熔融制膜法”是指将包括热塑性树脂以及上述添加剂的组合物加热熔融至显示流动性的温度,然后流延包括流动性的热塑性树脂的熔融物的方法。
作为加热熔融的成形方法,详细而言,可以分类为熔融挤出成形法、冲压成形法、吹胀成形法、注射成形法、吹塑成形法、拉伸成形法等。
这些成形法中,从机械强度以及表面精度等观点出发,优选熔融挤出法。
图12是表示熔融流延制膜法的制造工序的流程的流程图。
另外,图13是利用熔融流延成膜法制造光学膜的装置的概略图。
以下在溶液流延制膜法中,参照图12以及图13进行说明。
基于熔融流延制膜法的膜卷的制造方法包括挤出工序(M1)、流延、成形工序(M2)、第一拉伸工序(M3)、第一切断工序(M4)、第二拉伸工序(M5)、第二切断工序(M6)以及卷绕工序(M7)。
需要说明的是,上述制造方法不需要包括第一拉伸工序(M3)以及第二拉伸工序(M5)这双方,只要包括至少任一个工序即可。
另外,第一切断工序(M4)、第二切断工序(M6)也同样地包括至少任一个工序即可。
(3.3.1)挤出工序(M1)
在挤出工序(M1)中,利用挤出机14至少将树脂熔融挤出,成形在浇铸鼓16上。
关于可用于本发明的上述树脂的详细内容在后面叙述。
另外,树脂优选预先混炼并颗粒化。
颗粒化可以利用公知的方法进行。
例如将干燥树脂、增塑剂和其它添加剂通过进料器供给到挤出机,使用单螺杆或双螺杆挤出机混炼,并从流延模挤出为股线状,水冷或空气冷却,然后切割,由此能够颗粒化。
添加剂可以在供给到挤出机之前与树脂混合,或者添加剂以及树脂也可以分别利用单独的喂料机供给到挤出机。
另外,粒子或抗氧化剂等少量的添加剂为了均匀地混合,优选事先混合于树脂。
从供给料斗向挤出机导入颗粒时,优选在干燥、真空下或减压下或惰性气体气氛下,防止氧化分解等。
挤出机优选在尽可能低温下进行加工,以抑制剪切力,树脂不会劣化(分子量降低、着色、凝胶生成等),能够颗粒化。
例如,在双螺杆挤出机的情况下,优选使用深槽型的螺杆沿相同方向旋转。
从混炼的均匀性出发,优选啮合型。
树脂、颗粒在熔融时,优选用叶盘型的过滤器等过滤而除去异物。
使用如上所述而得到的颗粒进行膜制膜。
当然,也可以不进行颗粒化,将原材料的树脂(粉末等)直接用进料器供给到挤出机,直接进行膜制膜。
(3.3.2)流延、成形工序(M2)
在流延、成形工序(M2)中,将在挤出工序中熔融的树脂、颗粒通过加压型定量齿轮泵等,通过导管从流延模15流延为膜状,将熔融的树脂、颗粒从流延模15流延至无限移送的旋转驱动不锈钢制浇铸鼓16上的流延位置。
然后,使流延的熔融状态的树脂、颗粒在浇铸鼓16上成形,形成流延膜18。
流延模15的倾斜、即从流延模15向支承体16的熔融状态的树脂、颗粒的喷出方向只要以相对于浇铸鼓16的面(熔融状态的树脂、颗粒被流延的面)的法线的角度在0~90°的范围内的方式适当设定即可。
也可以将辅助接触辊16a或浇铸鼓16的冷却鼓17适当地单独或组合形成光学膜F。
本领域技术人员在流延、成形工序(M2)中,关于用于提高膜厚的均匀性的方法、泵脉动的节距控制、基于流延模的热螺栓的初始喷出膜厚控制以及其他事项,与上述的利用溶液流延制膜法的膜卷的制造工序中的流延工序(S2)相同,剥离工序(S3)中的残留溶剂量、收缩工序(S4)中的收缩率以及干燥工序(S5)中的干燥方法等的记载也重复,因此省略。
(3.3.3)第一拉伸工序(M3)
在第一拉伸工序(M3)中,利用拉伸装置19拉伸光学膜F。
作为此时的拉伸方法,为了提高膜的性能、生产率、平面性和尺寸稳定性,优选设置辊的圆周速度差并沿MD方向拉伸的方式、或用夹子等固定光学膜F的两侧缘部并沿TD方向拉伸的拉幅机方式。
需要说明的是,在拉伸装置19内,除了拉伸以外也可以进行干燥。
需要说明的是,关于拉幅机拉伸装置、热处理时间、炉内温度、拉伸温度、拉伸炉内的温度以及残留溶剂量等的记载,由于与利用溶液流延制膜法的膜卷的制造工序中的第一拉伸工序(S6)重复,因此省略。
(3.3.4)第一切断工序(M4)
在第一切断工序(M4)中,由纵切机构成的切断部20切断制膜后的光学膜F的宽度方向的两端部。
在光学膜F中,两端部切断后残留的部分构成成为光学膜制品的制品部。
另一方面,也可以回收从光学膜F切断的部分,再次作为原材料的一部分在光学膜的制膜中再利用。
(3.3.5)第二拉伸工序(M5)
在第二拉伸工序(M5)中,与第一拉伸工序(M3)同样,利用拉伸装置21拉伸光学膜F。
作为此时的拉伸方法,为了提高膜的性能、生产率、平面性和尺寸稳定性,优选设置辊的圆周速度差并沿MD方向拉伸的方式、或用夹子等固定光学膜F的两侧缘部并沿TD方向拉伸的拉幅机方式。
需要说明的是,在拉伸装置21内,除了拉伸以外也可以进行干燥。
(3.3.6)第二切断工序(M6)
在第二切断工序(M6)中,与第一切断工序(M4)同样,由纵切机构成的切断部22切断制膜后的光学膜F的宽度方向的两端部。
在光学膜F中,两端部切断后残留的部分构成成为光学膜制品的制品部。
另一方面,也可以回收从光学膜F切断的部分,再次作为原材料的一部分在光学膜的制膜中再利用。
(3.3.7)卷绕工序(M7)
最后,在卷绕工序(M7)中,利用卷绕装置23卷绕光学膜F,得到膜卷。
即,在卷绕工序中,一边输送光学膜F一边卷绕在卷芯,由此制造膜卷。
光学膜F的卷绕方法只要使用通常使用的卷绕机即可,有定转矩法、定张力法、锥形张力法、内部应力恒定的程序张力控制法等控制张力的方法,只要将它们分开使用即可。
实施例
以下举出实施例具体地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。需要说明的是,在实施例中使用“份”或“%”的表示,除非另有说明,否则表示“质量份”或“质量%”。
<膜卷的制作>
(膜卷No.101的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
<环状聚烯烃聚合物P-1的合成>
将精制甲苯100质量份和降冰片烯羧酸甲酯100质量份投入到搅拌装置中。
接着,将溶解于甲苯中的乙基己酸酯-Ni25mmol%(相对于单体质量)、三(五氟苯基)硼0.225mol%(相对于单体质量)以及溶解于甲苯的三乙基铝0.25mol%(相对于单体质量)投入搅拌装置中。
一边在室温下搅拌一边使其反应18小时。
反应结束后,将反应混合物投入过剩的乙醇中,生成聚合物沉淀。
将纯化沉淀而得到的聚合物(P-1)真空干燥,在65℃下干燥24小时。
<浓液D-1的制作>
将下述组合物1投入混合槽,搅拌而使各成分溶解后,利用平均孔径34μm的滤纸以及平均孔径10μm的烧结金属过滤器过滤,制备浓液。
(组合物1)
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
接着,将包括利用上述方法制备的环状聚烯烃溶液(浓液)的下述组合物2投入分散机,制备作为添加剂的微粒分散液(M-1)。
(组合物2)
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(浓液D-1) 10质量份
将100质量份的上述环状聚烯烃溶液、75质量份的微粒分散液混合,制备成制膜用浓液(树脂组合物环烯烃系树脂COP1)。
(流延工序(S2))
将在浓液制备步骤(S1)中制备的浓液(树脂组合物环烯烃树脂COP1)通过加压型定量齿轮泵通过导管向流延模送液,并通过蒸发溶剂而干燥,将浓液从流延模在制膜生产线上以1800mm的宽度流延至由无限移送的旋转驱动不锈钢制环形带构成的支承体上的流延位置,在支持体上加热,直至浓液具有自支承性,蒸发溶剂,直至流延膜能够由剥离辊从支承体剥离,由此进行干燥,形成流延膜。
将从泵到流延模为止的配管的长度设为30m,调整用于浓液送液的齿轮泵的齿轮比,将泵的旋转速度设为70rpm(不实施平坦化处理1)。
通过流延模的热螺栓,将喷出浓液的狭缝的宽度的间隙调整为,刚喷出后的膜厚偏差相对于流延膜整体为5.5%,进行流延膜的初始喷出膜厚的控制(不实施平坦化处理2)。
通过使带上的流延膜的残留溶剂量干燥至成为5质量%而在表层形成被膜后,吹送风速45m/sec(40℃)的暖风来使突起平坦化(不实施平坦化处理3)。
(剥离工序(S3))
在流延工序(S2)中形成流延膜后,利用剥离辊将流延膜以具有自支承性的状态从支承体剥离。
(收缩工序(S4))
在光学膜没有宽度保持的状态下进行高温处理,通过提高光学膜的密度,使光学膜在宽度方向上以收缩率7%收缩。
(第一干燥工序(S5))
然后,在支承体上加热光学膜,使溶剂蒸发。
通过下述方法测定光学膜的残留溶剂量,结果为5质量%以下。
(残留溶剂量测定)
残留溶剂量通过气相色谱法如下所述进行质量分析。
即,采集任意场所的膜片,为了防止膜中残留的溶剂挥发,迅速地确保在管形瓶中并塞住。
接着,在管形瓶中插入针,使用气相色谱仪(安捷伦科技(株)制)进行质量分析。
需要说明的是,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,上述式中的M是在制造中或制造后的任意时刻采集流延膜或膜的试样的质量(g),上述式中的N是将上述试样在115℃下加热1小时后的质量(g)。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
在表I所记载的条件下,设置所需数量的红外线(IR)加热器,实施热处理(实施平坦化处理4)。
(第一切断工序(S7))
切断被拉伸的光学膜的宽度方向的两端部。
(第二拉伸工序(S8))
与第一拉伸工序同样,利用拉幅机拉伸装置拉伸光学膜。
通过下述方法测定光学膜的残留溶剂量,结果为1~5质量%。
(第二切断工序(S9))
与第一切断工序同样,切断被拉伸的光学膜的宽度方向的两端部。
(第二干燥工序(S10))
与第一干燥工序同样,在支承体上加热光学膜,使溶剂蒸发。
测定光学膜的残留溶剂量,结果为0.1~2质量%。
(第三切断工序(S11))
与第一切断工序以及第二切断工序同样,切断被拉伸的光学膜的宽度方向的两端部。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.8μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.101的制作。
(膜卷No.102的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
按照与膜卷No.101同样的顺序制备制膜用浓液(树脂组合物环烯烃系树脂COP1)。
(流延工序(S2))
流延工序中的流延膜的形成按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
在上述流延工序中,将从泵到流延模为止的配管的长度设为60m,调节用于浓液送液的齿轮泵的齿轮比,将泵的旋转速度设为20rpm(实施平坦化处理1)。
不实施平坦化处理2以及3。
(剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5))
剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定第一干燥工序(S5)中的光学膜的残留溶剂量,结果为5质量%以下。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为175℃,在光学膜不设置红外线(IR)加热器,不实施热处理(不实施平坦化处理4:无热处理)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))
第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.6μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.102的制作。
(膜卷No.103的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
按照与膜卷No.101同样的顺序制备制膜用浓液(树脂组合物环烯烃系树脂COP1)。
(流延工序(S2))
流延工序中的流延膜的形成按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
通过流延模的热螺栓,将喷出浓液的狭缝的宽度的刚喷出后的膜厚偏差调节为1.5%,进行流延膜的初始喷出膜厚的控制(实施平坦化处理2)。
不实施平坦化处理1以及3。
(剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5))
剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定第一干燥工序(S5)中的光学膜的残留溶剂量,结果为5质量%以下。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为175℃,在光学膜不设置红外线(IR)加热器,不实施热处理(不实施平坦化处理4:无热处理)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))
第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.4μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.103的制作。
(膜卷No.104的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
按照与膜卷No.101同样的顺序制备制膜用浓液(树脂组合物环烯烃系树脂COP1)。
(流延工序(S2))
流延工序中的流延膜的形成按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
通过使带上的流延膜的残留溶剂量干燥至成为200质量%而在表层形成被膜后,吹送风速16m/sec(40℃)的暖风来使突起平坦化(实施平坦化处理3)。
不实施平坦化处理1以及2。
(剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5))
剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定第一干燥工序(S5)中的光学膜的残留溶剂量,结果为5~15质量%。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为175℃,在光学膜不设置红外线(IR)加热器,不实施热处理(不实施平坦化处理4:无热处理)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))
第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.5μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.104的制作。
(膜卷No.105的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
按照与膜卷No.101同样的顺序制备制膜用浓液(树脂组合物环烯烃系树脂COP1)。
(流延工序(S2))
流延工序中的流延膜的形成按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
在上述流延工序中,将从泵到流延模为止的配管的长度设为60m,调节用于浓液送液的齿轮泵的齿轮比,将泵的旋转速度设为20rpm(实施平坦化处理1)。
通过流延模的热螺栓,将喷出浓液的狭缝的宽度的间隙调整为,刚喷出后的膜厚偏差相对于流延膜整体为1.5%,进行流延膜的初始喷出膜厚的控制(实施平坦化处理2)。
不实施平坦化处理3。
(剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5))
剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定第一干燥工序(S5)中的光学膜的残留溶剂量,结果为5质量%以下。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为175℃,在光学膜不设置红外线(IR)加热器,不实施热处理(不实施平坦化处理4:无热处理)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))
第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.4μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.105的制作。
(膜卷No.106的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
按照与膜卷No.101同样的顺序制备制膜用浓液(树脂组合物环烯烃系树脂COP1)。
(流延工序(S2))
流延工序中的流延膜的形成按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
在上述流延工序中,将从泵到流延模为止的配管的长度设为60m,调节用于浓液送液的齿轮泵的齿轮比,将泵的旋转速度设为20rpm(实施平坦化处理1)。
通过流延模的热螺栓,将喷出浓液的狭缝的宽度的间隙调整为,刚喷出后的膜厚偏差相对于流延膜整体为1.5%,进行流延膜的初始喷出膜厚的控制(实施平坦化处理2)。
通过使带上的流延膜的残留溶剂量干燥至成为200质量%而在表层形成被膜后,吹送风速16m/sec(40℃)的暖风来使突起平坦化(实施平坦化处理3)。
(剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5))
剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定第一干燥工序(S5)中的光学膜的残留溶剂量,结果为5~15质量%。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为175℃,以使与炉内温度之差为60℃的方式在预热区域设置所需数量的红外线(IR)加热器,对光学膜实施热处理(实施平坦化处理4:热处理的时间为预热区域)。
(第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11))为止按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.4μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.106的制作。
(膜卷No.107的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
按照与膜卷No.101同样的顺序制备制膜用浓液(树脂组合物环烯烃系树脂COP1)。
(流延工序(S2))
流延工序中的流延膜的形成按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
与膜卷No.106同样,实施了平坦化处理1~3的全部。
(剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5))
剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定第一干燥工序(S5)中的光学膜的残留溶剂量,结果为5~15质量%。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为175℃,以使与炉内温度之差为190℃的方式在预热区域设置所需数量的红外线(IR)加热器,对光学膜实施热处理(实施平坦化处理4:热处理的时间为预热区域)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))
第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.2μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.107的制作。
(膜卷No.108的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
按照与膜卷No.101同样的顺序制备制膜用浓液(树脂组合物环烯烃系树脂COP1)。
(流延工序(S2))
流延工序中的流延膜的形成按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
与膜卷No.106同样,实施了平坦化处理1~3的全部。
(剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5))
剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定第一干燥工序(S5)中的光学膜的残留溶剂量,结果为5~15质量%。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为175℃,以使与炉内温度之差为60℃的方式在拉伸区域设置所需数量的红外线(IR)加热器,对光学膜实施热处理(实施平坦化处理4:热处理的时间为拉伸区域)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))
第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11)为止按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.2μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.108的制作。
(膜卷No.109的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
按照与膜卷No.101同样的顺序制备制膜用浓液(树脂组合物环烯烃系树脂COP1)。
(流延工序(S2))
流延工序中的流延膜的形成按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
与膜卷No.106同样,实施了平坦化处理1~3的全部。
(剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5))
剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定第一干燥工序(S5)中的光学膜的残留溶剂量,结果为5~15质量%。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为175℃,以使与炉内温度之差为60℃的方式在热固定区域设置所需数量的红外线(IR)加热器,对光学膜实施热处理(实施平坦化处理4:热处理的时间为热固定区域)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))
第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11)为止按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.3μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.109的制作。
(膜卷No.110的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1)~第三切断工序(S11))
浓液制备工序(S1)~第三切断工序(S11)以与膜卷No.106相同的顺序在实施将流延模的宽度或厚度增大等的平坦化处理2时改变一部分条件而进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.4μm。
以膜卷宽度为2900mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.110的制作。
(膜卷No.111的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1)~第三切断工序(S11))
浓液制备工序(S1)~第三切断工序(S11)按照与膜卷No.106相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.3μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为9100m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.111的制作。
(膜卷No.112的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
按照与膜卷No.101同样的顺序制备制膜用浓液(树脂组合物环烯烃系树脂COP1)。
(流延工序(S2))
流延工序中的流延膜的形成按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
与膜卷No.106同样,实施了平坦化处理1~3的全部。
(剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5))
剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定第一干燥工序(S5)中的光学膜的残留溶剂量,结果为5~15质量%。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为175℃,以使与炉内温度之差为140℃的方式在预热区域设置所需数量的红外线(IR)加热器,对光学膜实施热处理(实施平坦化处理4:热处理的时间为预热区域)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))
第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.3μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.112的制作。
(膜卷No.113的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
按照与膜卷No.101同样的顺序制备制膜用浓液(树脂组合物环烯烃系树脂COP1)。
(流延工序(S2))
流延工序中的流延膜的形成按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
与膜卷No.106同样,实施了平坦化处理1~3的全部。
(剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5))
剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定第一干燥工序(S5)中的光学膜的残留溶剂量,结果为5~15质量%。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为165℃,以使与炉内温度之差为30℃的方式在预热区域设置所需数量的红外线(IR)加热器,对光学膜实施热处理(实施平坦化处理4:热处理的时间为预热区域)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))
第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.5μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.113的制作。
(膜卷No.114的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
作为添加剂,除了不使用微粒(AEROSIL R812:日本AEROSIL公司制、一次平均粒径:7nm、表观比重50g/L)以外,按照与膜卷No.101相同的顺序制备制膜用浓液(树脂组合物环烯烃系树脂COP1)。
(流延工序(S2))
流延工序中的流延膜的形成按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
与膜卷No.106同样,实施了平坦化处理1~3的全部。
(剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5))
剥离工序(S3)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定第一干燥工序(S5)中的光学膜的残留溶剂量,结果为5~15质量%。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为165℃,以使与炉内温度之差为30℃的方式在预热区域设置所需数量的红外线(IR)加热器,对光学膜实施热处理(实施平坦化处理4:热处理的时间为预热区域)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))
第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.5μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.114的制作。
(膜卷No.115的制作)
光学膜的制膜使用熔融流延制膜法。
(挤出工序(M1))
按照与膜卷No.101相同的顺序制备树脂(树脂组合物环烯烃系树脂COP2),将颗粒化的树脂和添加剂(微粒(AEROSIL R812:日本AEROSIL公司制、一次平均粒径:7nm、表观比重50g/L))供给到挤出机,在挤出机内熔融,通过加压型定量齿轮泵,从流延模以膜状挤出到浇铸鼓上。
(流延、成形工序(M2))
在上述挤出工序中,将从泵到流延模为止的配管的长度设为60m,调节用于送液的齿轮泵的齿轮比,将泵的旋转速度设为20rpm(实施平坦化处理1)。
通过流延模的热螺栓,将喷出浓液的狭缝的宽度的间隙调整为,刚喷出后的膜厚偏差相对于流延膜整体为1.5%,进行流延膜的初始喷出膜厚的控制(实施平坦化处理2)。
不实施平坦化处理3。
挤出的树脂通过在冷却鼓中冷却而成形,形成流延膜。
(第一拉伸工序(M3))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为150℃,以使与炉内温度之差为100℃的方式在预热区域设置所需数量的红外线(IR)加热器,对光学膜实施热处理(实施平坦化处理4:热处理的时间为预热区域)。
(第一切断工序(M4))
切断被拉伸的光学膜的宽度方向的两端部。
(第二拉伸工序(M5))
与第一拉伸工序同样,利用拉幅机拉伸装置拉伸光学膜。
(第二切断工序(M6))
与第一切断工序同样,切断被拉伸的光学膜的宽度方向的两端部。
(卷绕工序(M7))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.5μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.115的制作。
(膜卷No.116的制作)
光学膜的制膜使用熔融流延制膜法。
(挤出工序(M1)~第二切断工序(M6))
作为添加剂,除了不使用微粒(AEROSIL R812:日本AEROSIL公司制、一次平均粒径:7nm、表观比重50g/L)以外,按照与膜卷No.115相同的顺序进行挤出工序(M1)~第二切断工序(M6)。
(卷绕工序(M7))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.5μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.116的制作。
(膜卷No.117的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
除了使用TAC代替COP1作为树脂组合物以外,以与膜卷No.101相同的顺序制备制膜用浓液。
(流延工序(S2)~第一干燥工序(S5))
流延工序(S2)~第一干燥工序(S5)按照与光学膜No.106相同的顺序进行。
测定第一干燥工序(S5)中的光学膜的残留溶剂量,结果为5~15质量%。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为150℃,以使与炉内温度之差为140℃的方式在预热区域设置所需数量的红外线(IR)加热器,对光学膜实施热处理(实施平坦化处理4:热处理的时间为预热区域)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))
第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11)为止按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.5μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.117的制作。
(膜卷No.118的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1))
除了使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)代替COP1作为树脂组合物以外,与膜卷No.101同样地制备制膜用浓液。
(流延工序(S2)~第一干燥工序(S5))
流延工序(S2)~第一干燥工序(S5)按照与光学膜No.106相同的顺序进行。
测定第一干燥工序(S5)中的流延膜的残留溶剂量,结果为5~15质量%。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为115℃,以使与炉内温度之差为120℃的方式在预热区域设置所需数量的红外线(IR)加热器,对光学膜实施热处理(实施平坦化处理4:热处理的时间为预热区域)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))为止按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.3μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.118的制作。
(膜卷No.119的制作)
除了在卷绕工序(S12)中以膜卷宽度为2400mm实施以外,以与膜卷No.106相同的顺序进行。
需要说明的是,使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.4μm。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.119的制作。
(膜卷No.120的制作)
除了在卷绕工序(S12)中以卷绕长度为7500m实施以外,以与膜卷No.106相同的顺序进行。
需要说明的是,使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.3μm。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.120的制作。
(膜卷No.121的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1)~第一干燥工序(S5))
浓液制备工序(S1)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定流延膜的残留溶剂量,结果为5质量%以下。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为165℃,以使与炉内温度之差为60℃的方式在预热区域设置所需数量的红外线(IR)加热器,对光学膜实施热处理(实施平坦化处理4:热处理的时间为预热区域)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))为止按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.5μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.121的制作。
(膜卷No.122的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1)~第一干燥工序(S5))
浓液制备工序(S1)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定流延膜的残留溶剂量,结果为5质量%以下。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为175℃,以使与炉内温度之差为140℃的方式在预热区域设置所需数量的红外线(IR)加热器,对光学膜实施热处理(实施平坦化处理4:热处理的时间为预热区域)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))为止按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.8μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.122的制作。
(膜卷No.123的制作)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1)~第一干燥工序(S5))
浓液制备工序(S1)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定流延膜的残留溶剂量,结果为5质量%以下。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为165℃,以使与炉内温度之差为60℃的方式在预热区域设置所需数量的红外线(IR)加热器,对光学膜实施热处理(实施平坦化处理4:热处理的时间为预热区域)。
(第一切断工序(S7))~(第三切断工序(S11))为止按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.5μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.123的制作。
(膜卷No.124的制作)(比较例1用)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1)~第一干燥工序(S5))
浓液制备工序(S1)~第一干燥工序(S5)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
测定流延膜的残留溶剂量,结果为5~15质量%。
(第一拉伸工序(S6))
然后,在拉幅机拉伸装置内输送光学膜,进行横向拉伸。
炉内温度为175℃,在光学膜不设置红外线(IR)加热器,不实施热处理(不实施平坦化处理4:无热处理)。
(第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11))
第一切断工序(S7)~第三切断工序(S11)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为1.9μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.124的制作。
(膜卷No.125的制作)(比较例2用)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1)~第三切断工序(S11))
浓液制备工序(S1)~第三切断工序(S11)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(滚花加工工序)
然后对光学膜照射激光,形成滚花加工部(部位A)。
两端部的滚花加工宽度设为距离膜端15mm。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
作为激光装置,使用二氧化碳激光装置,使激光装置的输出功率为20W,出光波长的中心波长为9.4μm,出光波长范围以中心波长为中心±0.01μm以下。
激光对光学膜的照射通过如下进行:将从二氧化碳激光装置发出的平行化后的光束利用2片电流镜反射,经由fθ透镜(焦距200mm)会聚到被输送的光学膜的表面。
通过控制电流镜的角度,使聚光位置在光学膜平面方向上移动,由此控制激光向光学膜表面上照射的轨迹。
(大气压等离子体处理工序:表面改性处理)
将春日电机制AGP-500设置在光学膜的滚花加工部的背面侧,照射0.5kW。
以发出大气压等离子体的探针与光学膜的距离为5mm而实施。
设定照射的大气压等离子体的设置位置,以使在与滚花加工部对置的光学膜背面侧能够照射滚花加工宽度的110%的宽度。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述光学膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为1.7μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.125的制作。
(膜卷No.126的制作)(比较例3用:有保护膜)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1)~第三切断工序(S11))
浓液制备工序(S1)~第三切断工序(S11)按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(带保护膜的光学膜的制作工序)
将利用上述而得到的光学膜经由扩幅辊连续地输送,并且将长条的保护膜[东丽膜加工株式会社制Toretec7832C总厚度:30μm]连续地输送,将它们重叠并通过贴合辊之间,由此从上下按压保护膜和光学膜的层叠体并贴合,制作带保护膜的层叠膜。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述层叠膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.7μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.126的制作。
(膜卷No.127的制作)(比较例4用:防粘连膜)
光学膜的制膜使用溶液流延制膜法。
(浓液制备工序(S1)~第三切断工序(S11))
浓液制备工序(S1)~第三切断工序(S11)为止按照与膜卷No.101相同的顺序进行。
(带防粘连层的光学膜的制作工序)
在形成防粘连层时,使用以下材料。
粘合剂树脂:尤尼吉可(株)制Arrowbase SE1030N:改性聚烯烃树脂(改性聚乙烯)的水性分散体
交联剂:日本触媒化学工业(株)制EPOCROS WS700:聚噁唑啉化合物的水分散液
粒子B:日本触媒(株)制SEAHOSTAR KE-P30:二氧化硅粒子的粉体、一次粒子的数均粒径:300nm
分散介质:水
<粒子B分散液的制备>
将SEAHOSTAR KE-P30与水合并,进行超声波分散,制备水分散体。以分散浓度为5质量%的方式进行制备。
<防粘连层用组合物的制备>
将Arrowbase SE1030N、EPOCROS WS700以及粒子B分散液、纯水合并,制备防粘连层用组合物。以组合物中的固体成分浓度为2.5质量%、固体成分中的各成分的比例分别为粘合剂树脂91质量%、交联剂质量5.0质量%、粒子B4.0质量%的方式进行制备。
<层叠膜的制作>
对上述制作的光学膜的一面实施电晕放电处理。
电晕放电中的电子照射量为500W/m2/min。
在得到的光学膜的实施了电晕处理的部分,用棒涂机涂布制备的防粘连层用组合物,以使干燥后的粘合剂树脂的厚度为100nm,之后,在100℃下干燥3分钟,形成功能层。
由此,得到包括光学膜和防粘连层的层叠膜。
(卷绕工序(S12))
卷绕上述层叠膜。
以初始张力为50N、锥度70%、以及角25%实施。
使用TR(接触辊),将膜辊所含的平均大气层(空气层)厚度抑制为0.7μm。
以膜卷宽度为2000mm、卷绕长度为3900m实施。
输送光学膜的线速度设为60m/分。
通过以上的工序,进行膜卷No.127的制作。
(各种测定与评价)
上述各种膜卷的外径等特性的测定、计算方法以及评价方法如下所示。
A.膜卷的外径
<测定方法>
将制作的膜卷在40℃、80%RH下保存1周后,通过卷尺测定膜卷的宽度方向的距离两末端30mm的位置的外径和中央部的中心位置的外径,分别作为端部以及中央部的外径。
需要说明的是,端部的外径为两端部的外径的平均值。
B.膜厚(凹凸形状的峰和谷的高度)的平均最大高低差
如下所述测定(P-V)ave1以及(P-V)ave2
(B.1)膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1
<测定方法以及计算方法>
膜厚的测定通过在线延迟·膜厚测定装置RE-200L2T-Rth+膜厚(大塚电子(株)制)测定1612个部位来实施。
此时,横动移动速度以100mm/sec进行。
根据上述的膜厚测定值,计算出在光学膜的表面形成的凹凸构造的最高的部分和最低的部分的高度之差,将其平均值作为(P-V)ave1
(B.2)膜厚的平均最大高低差(P-V)ave2
<测定方法以及计算方法>
膜厚的平均最大高低差(P-V)ave2的测定通过在线延迟·膜厚测定装置RE-200L2T-Rth+膜厚(大塚电子(株)制)实施。
此时,横动移动速度以100mm/sec进行。
需要说明的是,在相对于所制作的光学膜的宽度方向倾斜的方向上,按照下述步骤1~步骤3的顺序进行测定。
需要说明的是,在步骤3中,用于计算平均最大高低差(P-V)ave2的数据是对1612个部位的测定值。
步骤1:
在端部的任意的位置处的膜厚测定后,每次测定时测定从所述任意的位置沿宽度方向移动50mm且沿长度方向移动620mm的位置的膜厚,将其反复至另一个端部,计算出倾斜方向的最大高低差。
步骤2:
在步骤1结束后,进行与步骤1同样的测定,直至长度方向的移动位置的合计距离达到1000m为止,进一步计算出倾斜方向的最大高低差。
步骤3:
根据由步骤1以及2得到的各倾斜方向的最大高低差,计算出倾斜方向的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave2
C.光学膜的色调的均匀性的评价
求出由根据膜卷的中央部和端部的表面的分光反射率求出的CIE1976L*a*b*表色系规定的a*值以及b*值,评价膜的色调的均匀性。
即,通过基于L*a*b*色彩空间色度图计算表示光学膜的端部和中央部的色相以及色度的a*值以及b*的差异,评价膜的色调的均匀性。
<测定方法>
膜卷的距离宽度方向的两末端30mm的位置处的各值(L*、a*、b*)和中央部的中心的位置处的各值(L*、a*、b*)在将膜卷在40℃、80%RH下保存1周后,通过Palette Pty Ltd制Palette CUBE测定。
需要说明的是,端部的a*以及b*的值为两端部处的各值的平均值。
<计算方法>
根据上述测定值计算出(端部a*-中央部a*)+(端部b*-中央部b*)的值。
D.平均差分取向角
通过下述方法测定、计算平均差分取向角。
需要说明的是,测定的时间在溶液流延制膜法、熔融流延制膜法的任一工序中,在常温下均为即将进行卷绕工序之前。
<测定方法>
在以光学膜内的任意点为中心,在直径1000mm的范围内,测定从端部的任意位置沿宽度方向移动5mm、且沿长度方向移动5mm的位置的取向角的值,将其反复测定至另一个端部。
<计算方法>
计算取相邻的取向角的值的差分的绝对值的平均值,作为平均差分取向角θave°。
E.平均差分膜厚
关于平均差分膜厚的详细定义,如上所述。
<测定方法>
在以光学膜内的任意点为中心,在直径1000mm的范围内,测定从端部的任意位置沿宽度方向移动5mm、且沿长度方向移动5mm的位置的膜厚的值,将其反复测定至另一个端部。
需要说明的是,测定的时间在溶液流延制膜法、熔融流延制膜法的任一工序中,在常温下均为即将进行卷绕工序之前。
<计算方法>
计算取相邻的膜厚的值的差分的绝对值的平均值,作为平均差分膜厚daveμm。
F.平均大气层
平均大气层厚度[μm]是通过从膜辊直径减去芯的直径以及对光学膜的膜厚乘以光学膜的层数并乘以2倍后的值而计算出的。
G.光学膜中央部的热量A与端部的热量的平均值B的比率(B/A)
拉伸区域中的光学膜中央部的热量A与端部的热量的平均值B的比率(B/A)利用(中央部的热量A与端部热量的平均值B的关系性)进行了说明,因此省略。
[评价]
(粘贴评价方法)
关于粘贴故障,将膜卷在40℃、80%RH下保存1周后,将膜从卷中抽出,目视观察重合的膜彼此的粘贴(以下,称为粘连)状态,基于以下的基准进行评价。
(粘贴评价基准)
◎:无粘连
○:粘连为弱水平,偶尔存在,但实用上没有问题
△:粘连为弱水平,但实用上没有问题
×:粘连为上述以外的水平(用户投诉的水平)
(需要说明的是,上述评价基准中的“弱水平”是指难以判断是否粘贴的水平。)
(对比度评价方法)
将液晶显示装置(8K,BRAVIA KJ-85Z9H(SONY株式会社制[85英寸])在23℃、55%RH的环境下连续点亮背光1周后,进行正面对比度的测定。
正面对比度的测定通过目视从法线方向对液晶显示装置的白显示(500cd/m2)状态下的亮度的不均实施评价。
(对比度评价基准)
◎:未发生
○:偶尔产生对比度弱的小的不均
◇:偶尔产生对比度弱的大的不均
△:偶尔产生对比度弱的细长的不均
×:产生上述以外的不均(用户投诉的水平)
[实施例1~20以及比较例1~4的评价结果等]
将通过以上制作的光学膜的制膜机构、树脂组合物、添加剂、表面的凹凸形状的平坦化处理以及膜卷的层结构、宽度、长度的各值等的测定结果示于表I。
另外,使用上述膜卷计算出的实施例以及比较例的各值和评价的结果如表II所示。
[表1]
表1
*1:有滚花加工 *2:有保护膜 *3:有防粘连层
[表2]
表II
*4:卷内是距离膜卷芯100m为止的长度。
*5:卷外设为距离表层100m。
由表I以及表II所示的条件以及评价结果等显然可知,本发明的实施例相对于比较例,粘贴耐性以及用于显示装置时的对比度良好。
产业上的可利用性
能够提供一种在运输时或长期保管时卷绕故障少且能够保持品质的膜卷。
另外,能够提供生产产量高、检查负荷也大幅减轻的该膜卷的制造方法。
附图标记说明
1、1a 搅拌装置(搅拌槽)
2 流延模
3 支承体(环形带、鼓)
3a、3b 辊
4 剥离辊
5 流延膜
6 干燥装置
7 拉伸装置(拉幅机拉伸装置、倾斜拉伸装置)
8 切断部
9 拉伸装置(拉幅机拉伸装置)
10 切断部
11 干燥装置
12 切断部
13 卷绕装置
14 挤出机
15 流延模
16 浇铸鼓、支承体
16a 触摸锟
17 冷却鼓
19 拉伸装置(拉幅机拉伸装置)
20 切断部
21 拉伸装置(拉幅机拉伸装置)
22 切断部
23 卷绕装置
30 膜卷
31 光学膜
32 辊
33 接触辊
40 拉幅机(拉伸装置)
42 夹子
46 盖
48 环形链
50 主动链轮
52 从动链轮
54 导轨
56 开放部件
80 温度分布传感器
101 喷嘴固定部分
102 喷嘴
103 流延膜
104 端部喷嘴
105 中央喷嘴
106 夹子盖
A 膜卷的端部的一部分
B 滚花加工的凹凸形状的一部分
C 宽度方向的粘贴部分
D 长度方向的粘贴部分
F 光学膜
HA、HB 宽度
Q 热电偶、红外线(IR)加热器

Claims (9)

1.一种膜卷,该膜卷是卷绕有单层光学膜的膜卷,其特征在于,
以所述光学膜内的任意点为中心,直径1000mm的范围内的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1为0.15~0.40μm,
且所述膜卷的中央部与端部之比(中央部的外径/端部的外径)为0.98~1.02。
2.一种膜卷,该膜卷是卷绕有单层光学膜的膜卷,其特征在于,
以所述光学膜内的任意点为中心,直径1000mm的范围内的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave1为0.15~0.40μm,
且由根据所述膜卷的中央部和端部的表面的反射率求出的CIE1976L*a*b*表色系规定的a*值以及b*值满足下述式(1),
式(1):
-1.0<(端部a*-中央部a*)+(端部b*-中央部b*)<1.0。
3.如权利要求1或2所述的膜卷,其特征在于,在相对于所述光学膜的宽度方向倾斜的方向上,以下述步骤1~步骤3的顺序测定的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave2为0.15~0.40μm,
步骤1:
在端部的任意的位置处的膜厚测定后,每次测定时测定从所述任意的位置沿宽度方向移动50mm且沿长度方向移动620mm的位置的膜厚,将其反复至另一个端部,计算出相对于光学膜的宽度方向倾斜的方向的膜厚的各自的最大高低差,
步骤2:
在所述步骤1结束后,进行与所述步骤1同样的测定,直至长度方向的移动位置的合计距离达到1000m为止,进一步计算出相对于光学膜的宽度方向倾斜的方向的膜厚的各自的最大高低差,
步骤3:
根据由所述步骤1以及所述步骤2得到的相对于光学膜的宽度方向倾斜的方向的膜厚的各自的最大高低差,计算出相对于光学膜的宽度方向倾斜的方向的膜厚的平均最大高低差(P-V)ave2
4.如权利要求1至3中任一项所述的膜卷,其特征在于,在计算以所述光学膜内的任意点为中心,直径1000mm的范围内的平均差分取向角θave°以及平均差分膜厚daveμm时,平均差分取向角θave°以及平均差分膜厚daveμm满足下述式(2),
式(2):
800<|平均差分取向角θave/平均差分膜厚dave×10-3|<10000。
5.如权利要求1至4中任一项所述的膜卷,其特征在于,所述光学膜含有无机微粒。
6.如权利要求1至5中任一项所述的膜卷,其特征在于,所述光学膜的宽度为2400~3000mm。
7.如权利要求1至6中任一项所述的膜卷,其特征在于,所述膜卷的长度为7500~10000m。
8.一种膜卷的制造方法,该膜卷为如权利要求1至7中任一项所述的膜卷,所述膜卷的制造方法的特征在于,
至少具有在拉伸炉内拉伸光学膜的拉伸工序、以及平坦化处理工序,
在所述平坦化处理工序中,在比所述拉伸炉内的温度高50~200℃的温度下进行平坦化处理。
9.如权利要求8所述的膜卷的制造方法,其特征在于,在所述拉伸工序中,使用红外线(IR)加热器进行所述平坦化处理,且,
距离所述红外线(IR)加热器100mm的位置的中央部的热量A和端部的热量的平均值B满足下述式(3),
式(3):
0.2<(B/A)<0.6。
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