JP2020054939A - 長尺複層フィルムの製造方法及び長尺複層フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、本発明は、下記のものを含む。
長尺の基材フィルム(a)を用意する工程(1)と、
前記基材フィルム(a)の上に塗膜層材料(b)を塗布する工程(2)とを含み、
前記工程(2)における塗布は、
前記塗膜層(B)の幅方向端部から10mmの位置の膜厚D10に対する、前記塗膜層(B)幅方向端部の膜厚Deの割合De/D10が、85%以下となるよう行う、長尺複層フィルムの製造方法。
〔2〕 前記工程(2)は、
前記塗膜層(B)の前記幅方向端部が、前記基材フィルム層(A)の幅方向端部よりも内側に位置し、
前記塗膜層(B)の前記幅方向端部から、前記基材フィルム層(A)の幅方向端部までの距離Weが5mm以上となる
ように行われる、〔1〕に記載の長尺複層フィルムの製造方法。
〔3〕 前記工程(2)における塗布は、ダイにより行い、
前記工程(2)においては、前記ダイの開口の幅方向端部より、前記塗膜層材料(b)が幅方向外側に広がって塗布されるよう、前記ダイからの前記塗膜層材料(b)の押出圧力を調整する、〔1〕又は〔2〕に記載の長尺複層フィルムの製造方法。
〔4〕 前記工程(2)における塗布は、ダイにより行い、
前記工程(2)においては、前記ダイ内部の、前記ダイの開口の幅方向端部近傍に、流量制限部材を設け、前記ダイの開口の幅方向端部の流量を、幅方向中央部の流量に対して相対的に減少させる、〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の長尺複層フィルムの製造方法。
〔5〕 前記工程(2)の後に、前記基材フィルム(a)及び前記塗膜層材料(b)の硬化物を含む複層物を共延伸する工程(3)をさらに含む、〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の長尺複層フィルムの製造方法。
〔6〕 前記塗膜層材料(b)の粘度が150〜1500cpsである、〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の長尺複層フィルムの製造方法。
〔7〕 前記塗膜層(B)の幅方向端部に、その厚みが内側から外側に漸減する傾斜部が形成される、〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の長尺複層フィルムの製造方法。
〔8〕 基材フィルム層(A)、及びその面上に設けられた塗膜層(B)を備える長尺複層フィルムであって、
前記塗膜層(B)の幅方向端部から10mmの膜厚D10に対する、前記塗膜層(B)幅方向端部の膜厚Deの割合De/D10が、85%以下である、長尺複層フィルム。
〔9〕 前記塗膜層(B)の前記幅方向端部が、前記基材フィルム層(A)の幅方向端部の内側に位置し、
前記塗膜層(B)の前記幅方向端部から、前記基材フィルム層(A)の幅方向端部までの距離が5mm以上である、〔8〕に記載の長尺複層フィルム。
〔10〕 前記塗膜層(B)が、その幅方向端部に、その厚みが内側から外側に漸減する傾斜部を有する、〔8〕又は〔9〕に記載の長尺複層フィルム。
本発明の製造方法により得られる本発明の長尺複層フィルムは、基材フィルム層(A)、及びその面上に設けられた塗膜層(B)を備える。本発明の長尺複層フィルムの製造方法は、長尺の基材フィルム(a)を用意する工程(1)と、基材フィルム(a)の上に塗膜層材料(b)を塗布する工程(2)とを含む。
工程(1)では、長尺の基材フィルム(a)を用意する。基材フィルム(a)は、そのまま、または延伸等の任意の工程を経た後、基材フィルム層(A)を構成する。基材フィルム(a)としては、2層以上の層を含む複層構造のフィルムを用いてもよいが、通常は、1層のみを含む単層構造のフィルムを用いうる。
特に、塗膜層(B)の材料として固有複屈折が負の樹脂を採用し、それと組み合わせて有用な光学的性能を有する複層フィルムを構成する観点から、固有複屈折が正の樹脂を用いることが好ましい。
本発明の製造方法は、工程(1)の後、工程(2)の前に任意の工程を含みうる。例えば、基材フィルム(a)の表面上に、接着層を形成する工程(1(i))を含みうる。工程(1(i))を行うことにより、得られる基材フィルム層(A)及び塗膜層(B)の間に接着層を介在させることができ、これらを強固に接着することができる。従って、本発明の製造方法により製造される本発明の長尺複層フィルムにおいては、基材フィルム層(A)及び塗膜層(B)は直接接していてもよく、接着層等の任意の層を介して接していてもよい。
工程(2)では、基材フィルム(a)の上に塗膜層材料(b)を塗布する。塗布された塗膜層材料(b)の層は、そのまま、又はその後の任意の工程を経た後、塗膜層(B)を構成する。
塗膜層材料(b)としては、樹脂を含み、必要に応じて更に任意の成分を含む液状の材料を用いうる。特に、有用な光学的性能を有する複層フィルムを構成する観点から、液状の材料であって、硬化後に固有複屈折が負となるものを用いることが好ましい。そのような液状の材料としては、固有複屈折が負の樹脂を含む材料が好ましい。
工程(2)における塗膜層材料(b)の塗布は、本発明の製造方法により得られる長尺複層フィルムにおける塗膜層(B)の形状が特定の形状となるよう行う。
この例では、塗膜層(B)120の幅方向端部120eの位置E1から、その幅方向内側位置E4までの距離(即ち矢印A24で示される距離)が10mmである。膜厚D10は、位置E4における塗膜層(B)120の厚さ(即ち矢印A26で示される厚さ)である。
上に述べた特定の形状の傾斜部を有する塗膜層(B)は、工程(2)における、基材フィルム(a)への塗膜層材料(b)の塗布における、塗布の条件を適宜制御しうることにより得うる。
制御(2):ダイ内部の、ダイの開口の幅方向端部近傍に、流量制限部材を設け、ダイの開口の幅方向端部の流量を、幅方向中央部の流量に対して相対的に減少させる。
工程(2)を経て得られた、基材フィルム(a)と、その面上に設けられた塗膜層材料(b)の硬化物の層を含む複層物は、そのまま、本発明の製造方法により得られた、本発明の長尺複層フィルムとしうる。この場合、基材フィルム(a)は、そのまま長尺複層フィルムにおける基材フィルム層(A)となり、塗膜層材料(b)の硬化物の層は、そのまま塗膜層(B)となる。
(C1)延伸温度が、好ましくはTgA−20℃以上、より好ましくはTgA−10℃以上、特に好ましくはTgA−5℃以上であり、好ましくはTgA+30℃以下、より好ましくはTgA+25℃以下、特に好ましくはTgA+20℃以下の温度である。
(C2)延伸温度が、好ましくはTgB−20℃以上、より好ましくはTgB−10℃以上、特に好ましくはTgB−5℃以上であり、好ましくはTgB+30℃以下、より好ましくはTgB+25℃以下、特に好ましくはTgB+20℃以下の温度である。
このような延伸温度で延伸を行うことにより、基材フィルム層(A−II)の光学特性を適切に調整でき、且つ、塗膜層(B−II)に所望の光学特性を発現させることができる。よって、得られる複層フィルム(II)を、所望の光学特性を有する広帯域波長フィルムとすることができる。また、前記下限以下の低い温度で長手方向への自由一軸延伸を行った場合、効率的に位相差を発現させることができる一方、カールが発生しやすい。本発明の製造方法では、塗膜層(B)の幅方向端部を特定形状とすることにより、そのような条件で延伸を行ってもカールの発生を抑制することができる。
本発明の長尺複層フィルムは、基材フィルム層(A)、及びその面上に設けられた塗膜層(B)を備える長尺複層フィルムであって、塗膜層(B)の幅方向端部から10mmの膜厚D10に対する、塗膜層(B)幅方向端部の膜厚Deの割合De/D10が、85%以下である。
本発明の長尺複層フィルムの製造方法では、その幅方向端部の各層の形状が、上に述べた特定の形状であるものを製造することにより、得られるフィルムの搬送中のカールの発生を抑制することができ、その結果効率的な製造を可能とする。本発明の長尺複層フィルムは、その幅方向端部の各層の形状が、上に述べた特定の形状であることにより、搬送に際してカールの発生が少なく、効率的に製造可能なフィルムである。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り、重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。
〔厚みの測定方法〕
延伸前フィルム、基材フィルム(a)、複層フィルム(I)におけるD10及びDe、複層フィルム(II)におけるD10及びDe、並びに複層フィルム(II)における厚みについて、フィルメトリクス社のF20を用いて測定を行った。D10及びDeの測定については、塗膜層(B)の幅方向端部に焦点を合わせて測定を行い、続いてフィルムの幅方向中央部に向けて合焦点を1mmずつ移動させることにより複数個所の測定を実施し、厚みのプロファイルを得て、かかるプロファイルからD10及びDeを読み取った。
塗膜層材料(b)の粘度について、京都電子社のEMS−1000を用いて測定を行った。25℃で回転数700rpmに設定し、粘度の測定を行った。
複層フィルム(I)の搬送状態の評価は、製造ラインの、複層フィルム(I)が形成された段階よりも下流の観察箇所において、搬送される複層フィルム(I)を目視することにより行った。観察箇所は、全実施例及び比較例において、同じ箇所とした。観察箇所は、図12に概略的に示す領域R2のように、上流側及び下流側の二対のロールの間において張力が負荷された状態で複層フィルム(I)が搬送される箇所であり、複層フィルム(I)の長手方向に負荷される張力は250Nであり、上流側ロール及び下流側ロールの間の距離は1000mmであった。
複層フィルム(II)の搬送状態の評価は、製造ラインの、複層フィルム(II)が形成された段階よりも下流の観察箇所において、搬送される複層フィルム(II)を目視することにより行った。観察箇所は、全実施例及び比較例において、同じ箇所とした。観察箇所は、図12に概略的に示す領域R2のように、上流側及び下流側の二対のロールの間において張力が負荷された状態で複層フィルム(II)が搬送される箇所であり、複層フィルム(II)の長手方向に負荷される張力は250Nであり、上流側ロール及び下流側ロールの間の距離は1000mmであった。
〇:塗布端部においてフィルムが曲がる傾向はあるが搬送に影響がない状態。
△:いつ折れてもおかしくないが何とか搬送できる。
×:搬送不良。(端部がカール、及び塗布端部が折れた状態)
△又は×(搬送不良)の場合、具体的にどのような現象が発生したかについて、結果を示す表において注記した。
複層フィルム(II)を、位相差計(Axometrics社製「AxoScan」)のステージに設置した。そして、複層フィルム(II)を透過する偏光の、透過する前後での偏光状態の変化を、複層フィルム(II)の透過偏光特性として測定した。この測定は、複層フィルム(II)の主面に対して極角−55°から55°の範囲で行う多方向測定として行った。また、前記の多方向測定は、複層フィルム(II)の主面のある方位角方向を0°として、45°、90°、135°及び180°の各方位角方向において行った。さらに、前記の測定の測定波長は、590nmであった。
(1−1.工程(1):基材フィルム(a))
ペレット状のノルボルネン系樹脂(日本ゼオン社製;ガラス転移温度126℃)を100℃で5時間乾燥した。乾燥した樹脂を、押出機に供給し、ポリマーパイプ及びポリマーフィルターを経て、Tダイからキャスティングドラム上にシート状に押し出し、押出成形を行った。成形された樹脂を冷却し、厚み70μmの長尺の延伸前フィルムを得た。得られた延伸前フィルムはロールに巻き取って回収した。
アクリルポリマーを含む樹脂(荒川化学製「DA105」)と、これを架橋させるためのイソシアネート系架橋剤(荒川化学製「CLシリーズ」)とを、重量比10:3で混合し混合物とした。この混合物を、メチルエチルケトン及びイソブチルケトン混合溶媒(重量比1:1)で固形分20%に希釈して、接着層材料を得た。
固有複屈折率が負の樹脂としてスチレン−無水マレイン酸共重合体樹脂(ノヴァ・ケミカル社製「Daylark D332」)を用意した。また、メチルエチルケトン及びイソブチルケトンの混合溶媒(重合比8:2)を準備した。
スチレン−無水マレイン酸共重合体樹脂100部を混合溶媒に溶かし、さらに可塑剤としてリン酸トリフェニルを5部添加して、固形分濃度12.5重量%の塗膜層材料(b)を得た。塗膜層材料(b)の粘度を測定した。結果を表1に示す。
(1−3)で得た複層フィルム(I)をロールから引き出して、縦延伸機に連続的に供給した。そして、この縦延伸機によって、複層フィルム(I)に対し、当該複層フィルムの長手方向に、延伸温度127℃、延伸倍率1.4倍で自由一軸延伸を行った。これにより、複層フィルム(I)を延伸して、複層フィルム(II)を得た。複層フィルム(II)は、基材フィルム層(A−II)と、延伸された接着層と、塗膜層(B−II)とをこの順に有するフィルムであった。基材フィルム層(A−II)及び塗膜層(B−II)は、それぞれ、基材フィルム層(A−I)及び塗膜層(B−I)の延伸の結果得られた層である。
基材フィルム(a)の厚さ、塗膜層材料(b)を押し出すダイの開口の形状、塗膜層材料(b)の押出圧力、塗膜層材料(b)の粘度、複層フィルム(I)の不塗布部幅We、及び工程(3)における延伸倍率を、表1〜表2に示す通り変更した。これらの変更点以外は、実施例1と同じ操作により、複層フィルム(I)及び複層フィルム(II)を製造し評価した。結果を表1〜表2に示す。
下記の変更点の他は、実施例1と同じ操作により、複層フィルム(X)及びそれを工程(3)に供した複層フィルム(XX)を製造し評価した。結果を表2に示す。記載の便宜のため、比較例3に関しては、複層フィルム(X)についての結果を、表中の複層フィルム(I)についての欄に記載し、複層フィルム(XX)についての結果を、表中の複層フィルム(II)についての欄に記載する。
(1−3)において、複層フィルム(I)を得た後、複層フィルム(I)の幅方向両端部を切り落とした。それにより、不塗布部及び塗布端部近傍の傾斜部を除いた複層フィルム(X)を得た。複層フィルム(X)を、ロールに巻き取って回収した。複層フィルム(X)のロールを、(1−4)以降において、複層フィルム(I)のロールの代わりに用い、複層フィルム(XX)を得た。
(1)延伸倍率:工程(1)における、延伸前フィルムを延伸する際の延伸倍率。
(a)厚さ(μm):工程(1)で得た基材フィルムの厚さ(μm)。
(2)シム:工程(2)におけるシムの使用の有無。
(2)塗膜層材料圧力(Pa):工程(2)における塗膜層材料(b)の押出圧力。
(2)粘度(cps):工程(2)で用いた塗膜層材料(b)の粘度。
(B−I)D10(μm):工程(2)で得た複層フィルム(I)における塗膜層(B−I)の、幅方向端部から10mmの位置の膜厚D10。
(B−I)De/D10(%):工程(2)で得た複層フィルム(I)における塗膜層(B−I)の、端部膜厚割合De/D10。
(I)We(mm):工程(2)で得た複層フィルム(I)の、不塗布部幅We(mm)。工程(2)における幅方向における塗布の位置を調整することにより、すべての実施例及び比較例において、Weはフィルムの幅方向左右において同じ幅とした。
(I)搬送状態:複層フィルム(I)の搬送状態の評価結果。
(3)延伸倍率:工程(3)における延伸倍率。
(A−II)Re(nm):工程(3)で得た複層フィルム(II)における基材フィルム層(A−II)の面内方向レターデーション(nm)。
(A−II)配向角(°):工程(3)で得た複層フィルム(II)における基材フィルム層(A−II)の配向角(°)
(A−II)厚さ(μm):工程(3)で得た複層フィルム(II)における基材フィルム層(A−II)の厚さ(μm)
(B−II)Re(nm):工程(3)で得た複層フィルム(II)における塗膜層(B−II)の面内方向レターデーション(nm)。
(B−II)配向角(°):工程(3)で得た複層フィルム(II)における塗膜層(B−II)の配向角(°)
(B−II)D10(μm):工程(3)で得た複層フィルム(II)における塗膜層(B−II)の、幅方向端部から10mmの位置の膜厚D10。
(B−II) De/D10(%):工程(3)で得た複層フィルム(II)における塗膜層(B−II)の、端部膜厚割合De/D10。
(II)We(mm):工程(3)で得た複層フィルム(II)の、不塗布部幅We(mm)。工程(2)における幅方向における塗布の位置を調整することにより、すべての実施例及び比較例において、Weはフィルムの幅方向左右において同じ幅とした。
(II)総厚:工程(3)で得た複層フィルム(II)の総厚み(μm)
(II)搬送状態:複層フィルム(II)の搬送状態の評価結果。
*1:フィルムの幅方向端部が曲がる傾向があった。
*2:フィルムの幅方向端部がカールする傾向があった。
*3:フィルムの幅方向端部に、Z字型の折れが発生し、搬送不良。
*4:フィルムの幅方向端部に、C字型の折れが発生し、搬送不良。
*5:強いカールが発生し、搬送不良。
12:塗膜層材料(b)の層
71:フィルム
100:長尺複層フィルム
100c:塗膜層(B)で覆われた部分(塗布部)
100e1:塗膜層(B)で覆われない部分(不塗布部)
100e2:塗膜層(B)で覆われない部分(不塗布部)
110:基材フィルム層(A)
110e:基材フィルム層(A)の幅方向端部
110U:基材フィルム層(A)上面
120:塗膜層(B)
120e:塗膜層(B)の幅方向端部
320:ダイ
310:バックロール
321:ダイの内腔
322:開口
420:ダイ
421:内腔
422:開口
431:シム
520:ダイ
521:内腔
522:開口
531:シム
620:ダイ
621:内腔
622:開口
631:シム
632:シム上面
633:シム斜面
R2:矩形の平面領域
711:下流側ロール
712:下流側ロール
71e:フィルムの幅方向端部
721:上流側ロール
722:上流側ロール
Claims (10)
- 基材フィルム層(A)、及びその面上に設けられた塗膜層(B)を備える長尺複層フィルムの製造方法であって、
長尺の基材フィルム(a)を用意する工程(1)と、
前記基材フィルム(a)の上に塗膜層材料(b)を塗布する工程(2)とを含み、
前記工程(2)における塗布は、
前記塗膜層(B)の幅方向端部から10mmの位置の膜厚D10に対する、前記塗膜層(B)幅方向端部の膜厚Deの割合De/D10が、85%以下となるよう行う、長尺複層フィルムの製造方法。 - 前記工程(2)は、
前記塗膜層(B)の前記幅方向端部が、前記基材フィルム層(A)の幅方向端部よりも内側に位置し、
前記塗膜層(B)の前記幅方向端部から、前記基材フィルム層(A)の幅方向端部までの距離Weが5mm以上となる
ように行われる、請求項1に記載の長尺複層フィルムの製造方法。 - 前記工程(2)における塗布は、ダイにより行い、
前記工程(2)においては、前記ダイの開口の幅方向端部より、前記塗膜層材料(b)が幅方向外側に広がって塗布されるよう、前記ダイからの前記塗膜層材料(b)の押出圧力を調整する、請求項1又は2に記載の長尺複層フィルムの製造方法。 - 前記工程(2)における塗布は、ダイにより行い、
前記工程(2)においては、前記ダイ内部の、前記ダイの開口の幅方向端部近傍に、流量制限部材を設け、前記ダイの開口の幅方向端部の流量を、幅方向中央部の流量に対して相対的に減少させる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の長尺複層フィルムの製造方法。 - 前記工程(2)の後に、前記基材フィルム(a)及び前記塗膜層材料(b)の硬化物を含む複層物を共延伸する工程(3)をさらに含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の長尺複層フィルムの製造方法。
- 前記塗膜層材料(b)の粘度が150〜1500cpsである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の長尺複層フィルムの製造方法。
- 前記塗膜層(B)の幅方向端部に、その厚みが内側から外側に漸減する傾斜部が形成される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の長尺複層フィルムの製造方法。
- 基材フィルム層(A)、及びその面上に設けられた塗膜層(B)を備える長尺複層フィルムであって、
前記塗膜層(B)の幅方向端部から10mmの膜厚D10に対する、前記塗膜層(B)幅方向端部の膜厚Deの割合De/D10が、85%以下である、長尺複層フィルム。 - 前記塗膜層(B)の前記幅方向端部が、前記基材フィルム層(A)の幅方向端部の内側に位置し、
前記塗膜層(B)の前記幅方向端部から、前記基材フィルム層(A)の幅方向端部までの距離が5mm以上である、請求項8に記載の長尺複層フィルム。 - 前記塗膜層(B)が、その幅方向端部に、その厚みが内側から外側に漸減する傾斜部を有する、請求項8又は9に記載の長尺複層フィルム。
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