JP5565230B2 - 光学フィルムロール及び光学フィルムロールの製造方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献5のような技術も知られている。
さらに、脂環式構造含有重合体を含む光学フィルムは、光学フィルムと保護フィルムとを貼り合せる場合に、光学フィルムと保護フィルムとの間に空気が容易に挟みこまれ、泡噛みが生じ易い。
すなわち、本発明は以下の〔1〕〜〔6〕を要旨とする。
前記保護フィルムの前記光学フィルムとは反対側の面の、算術平均粗さRaが0.2μm以上0.5μm以下であり、かつ、凹凸の平均間隔Smが200μm以上500μm以下である、光学フィルムロール。
〔2〕 前記保護フィルムの前記光学フィルムとは反対側の面の、前記算術平均粗さRaおよび前記凹凸の平均間隔Smが、下式(1)の関係を満たす、〔1〕記載の光学フィルムロール。
〔3〕 前記保護フィルムがポリオレフィン系重合体を含む、〔1〕又は〔2〕に記載の光学フィルムロール。
〔4〕 前記光学フィルムの前記保護フィルムとは反対側の面の静摩擦係数が0.7以上である、〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の光学フィルムロール。
〔5〕 前記光学フィルムの前記保護フィルムとは反対側の面の算術平均粗さRaが0.05μm以下である、〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の光学フィルムロール。
〔6〕 脂環式構造含有重合体を溶融押し出しして光学フィルムを得る工程、
該光学フィルムから剥離可能な保護フィルムを該光学フィルムと貼り合わせて複層フィルムを得る工程、
該複層フィルムをロール状に巻回する工程、を含む光学フィルムロールの製造方法であって、
前記保護フィルムの前記光学フィルムとは反対側の面の、算術平均粗さRaが0.2μm以上0.5μm以下であり、かつ、凹凸の平均間隔Smが200μm以上500μm以下である、光学フィルムロールの製造方法。
本発明の光学フィルムロールの製造方法によれば、バンド、シボ転写及び泡噛みの発生を抑制でき、保存安定性に優れる光学フィルムロールを製造できる。
図1は、本発明の一実施形態に係る光学フィルムロールを模式的に示す図である。図1に示すように、光学フィルムロール100は、光学フィルム10と、光学フィルム10から剥離可能な保護フィルム20とを貼り合わせた複層フィルム30をロール状に巻回してなるロールである。この光学フィルムロール100においては、保護フィルム20の光学フィルム10とは反対側の面(以下、適宜「粗面」という。)20Uに、所定の条件を満たす凹凸を設けることにより、バンド、シボ転写及び泡噛みの抑制、並びに、保存安定性の向上を実現している。
光学フィルムとしては、長尺の光学フィルムを用いる。ここで、長尺とは、フィルムの幅に対して、少なくとも200倍程度以上の長さを有するものをいい、好ましくは300倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻回されて保管又は運搬される程度の長さを有するものをいう。なお、長尺のフィルムにおいては、通常は、当該フィルムの長尺方向はMD方向に一致し、当該フィルムの幅方向はTD方向に一致する。
脂環式構造としては、例えば、飽和環状炭化水素(シクロアルカン)構造、不飽和環状炭化水素(シクロアルケン、シクロアルキン)構造などを挙げることができる。中でも、機械的強度および耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造及びシクロアルケン構造が好ましく、シクロアルカン構造が特に好ましい。
脂環式構造を構成する炭素原子数は、一つの脂環式構造あたり、好ましくは4個以上、より好ましくは5個以上であり、好ましくは30個以下、より好ましくは20個以下、特に好ましくは15個以下の範囲であるときに、機械的強度、耐熱性及び成形性が高度にバランスされ、好適である。
脂環式構造含有重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は、光学フィルムの用途に応じて適宜選択すればよいが、通常50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位の割合が過度に少ないと、耐熱性が低下する可能性がある。なお、脂環式構造含有重合体中における脂環式構造を有する繰り返し単位以外の繰り返し単位は、光学フィルムの使用目的に応じて適宜選択される。
なお、脂環式構造含有重合体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
保護フィルムは、光学フィルムを保護するため、光学フィルムに貼り合わせられる長尺のフィルムである。通常、保護フィルムは、接着層等の他の層を介さずに、光学フィルムの表面に直接に貼り合わせられる。
なお、「算術平均粗さRa」及び「凹凸の平均間隔Sm」は、JIS B0601−1994に規定された表面粗さを表す指標である。保護フィルムの光学フィルムとは反対側の粗面の算術平均粗さRa及び凹凸の平均間隔Smは、ULVAC社製「DEKTAK 6M 触針式表面形状測定器」を用いて、測定長さ:10mm、触針の先端半径:2.5μm、触針の荷重:10mgにて測定すればよい。
図2は、複層フィルム30をロール状に巻回する構成の一例を模式的に示す図である。また、図3は、図2に示すように複層フィルム30を巻回している途中の光学フィルムロール100において、最も外側の複層フィルム30を、光学フィルムロール100の軸方向X及び径方向Zに平行な平面で切った様子を模式的に示す図である。なお、光学フィルムロール100の軸方向Xは複層フィルム30の幅方向に一致し、光学フィルムの径方向Zは複層フィルム30の厚み方向に一致する。
また、保護フィルムの長さ及び幅は、通常、光学フィルムと同様にする。
粘着層は保護フィルムの光学フィルム側の表面に位置し、光学フィルムに粘着する層である。粘着層は粘着剤を含んで形成され、粘着剤による粘着力によって保護フィルムが光学フィルムに対して固定されるようになっている。
粘着剤としては、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤などを挙げることができる。なお、粘着剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
軟化剤としては、例えば、プロセスオイル、液状ゴム、可塑剤などが挙げられる。
充填剤としては、例えば、硫酸バリウム、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、シリカ、および酸化チタンなどが挙げられる。
背面層は、粘着層に対して光学フィルムとは反対側に位置し、通常は保護フィルムの光学フィルムとは反対側の表面に位置する層であり、光学フィルムとは粘着しない層である。通常、この背面層の露出面に粗面が形成される。
さらに、低密度ポリエチレンは、密度が0.910g/cm3〜0.929g/cm3であることが好ましい。低密度ポリエチレンの密度が高すぎると搬送に用いるロール(例えば、金属ロール、ゴムロール等)との擦過により保護フィルムから樹脂が脱離して白粉発生の要因となる可能性がある。また、低密度ポリエチレンの密度が低すぎると、背面層の表面を粗面にすることが難しくなる可能性がある。
粘着層と背面層との間には、必要に応じて中間層を設けてもよい。中間層は通常は樹脂により形成されるが、中でも、ポリオレフィン系重合体を含む樹脂によって形成することが好ましい。
保護フィルムの製造方法に制限はなく、上述した保護フィルムが得られる限り任意の方法を採用できる。保護フィルムの製造方法の例を挙げると、(i)粘着層の材料及び背面層の材料、並びに必要に応じて中間層の材料を共押し出しする方法、(ii)背面層又は中間層を用意し、用意した層に粘着剤を塗布して粘着層を形成する方法、などが挙げられる。また、(iii)粘着層及び背面層、並びに必要に応じて中間層を別々に用意し、用意した各層を貼り合わせて一体化する方法、を採用してもよい。
さらに、背面層の組成を調整することで背面層の表面に凹凸を形成することも可能である。例えば、背面層に所定の粒径の微粒子を含有させて背面層に凹凸を形成させる方法;背面層を形成する樹脂等の材料の配合比を調整して背面層に凹凸を形成させる方法、などが挙げられる。
それぞれの鏡面ロール及び賦型ロールの表面材質は、例えば、金属、ゴム、樹脂などが挙げられる。これらは保護フィルムの背面層の表面に目的とする凹凸形状が転写できるように適宜選ばれる。ただし、賦型ロールの硬さは、鏡面ロールの硬さ以上であることが好ましい。また、例えば、鏡面ロールと同等の表面性を持ち、賦型ロールより軟らかい樹脂フィルムなどを介して保護フィルムを狭圧させてもよい。
また、保護フィルムの粗面には、必要に応じ印刷を行なってもよい。
複層フィルムは、上述した長尺の光学フィルムと長尺の保護フィルムとを貼り合わせた長尺のフィルムである。この複層フィルムにおいて、光学フィルムの少なくとも片面に保護フィルムを備えていればよいため、光学フィルムの両面に保護フィルムを備えていてもよい。ただし、通常は、光学フィルムの片面に保護フィルムを貼り合せる。
また、複層フィルムは前記の光学フィルム及び保護フィルムの一方又は両方を2層以上有する合計3層以上の層を備えた複層フィルムであってもよい。ただし、通常は、複層フィルムは、光学フィルム及び保護フィルムをそれぞれ1層有する、合計2層の層を備えた複層フィルムである。
本発明の光学フィルムロールは、前記の長尺の複層フィルムをロール状に巻回してなるものである。
光学フィルムロールにおいて、保護フィルムの光学フィルムとは反対側の面は上述したような所定の表面粗さを有する粗面となっているので、バンド、シボ転写及び泡噛みの発生を抑制でき、保存安定性にも優れる。
また、光学フィルムロールの外径に制限はないが、通常160mm以上、好ましくは190mm以上であり、通常2300mm以下、好ましくは1200mm以下である。
また、巻回速度に制限はないが、巻回速度が速すぎると空気の巻き込みを生じやすくなり、また巻回速度が遅すぎると製造効率が低下するため、通常5m/分以上、好ましくは10m/分以上であり、通常150m/分以下、好ましくは100m/分以下、より好ましくは80m/分以下である。
〔ロール外観の評価〕
巻取り直後のフィルムロールを、目視と触診にて評価した。目視と触診でバンド等の凹凸が無いものは「A」、目視では凹凸が無いが触診で凹凸があるものは「B」、目視でも触診でも凹凸があるものは「C」とした。
温度10℃、湿度80%で24時間放置し、さらに温度40℃、湿度80%で24時間放置した後で、前記の〔ロール外観の評価〕と同様にしてロール外観を評価した。
前記の〔保存安定性の評価〕を実施したロールから任意の場所で光学フィルムを切り出し、その光学フィルムを介した蛍光灯の反射光を目視評価した。蛍光灯の形状に変化が無ければ「A」、蛍光灯のエッジが乱れるものは「B」、蛍光灯が全体的に歪むものは「C」とした。
日本分光社製「V−550 紫外可視分光光度計」を用いて、入射角度5°にて全光線反射率を測定した。サンプルは光学フィルムと保護フィルムを貼合した複層フィルムを用いて、保護フィルムの背面層側の表面を#320のエメリー研磨紙にて研磨した。泡噛みにより貼り合せ界面に空気層が生じていれば空気界面の数が増えることにより全光線反射率は高くなるので、測定される全光線反射率が小さいほど泡噛みが少ないことを表す。具体的には、全光線反射率が8.0%未満であれば泡噛みはほとんど無く、全光線反射率が8.0%以上であると泡噛みが目視でも確認できる。
ULVAC社製「DEKTAK 6M 触針式表面形状測定器」を用いて、測定長さ:10mm、触針の先端半径:2.5μm、触針の荷重:10mgにて、保護フィルムの背面層側の表面のMD方向において算術平均粗さRaおよび凹凸の平均間隔Smを測定した。
東洋ボールドウィーン社製「テンシロン UTM−10T−PL」を用いて、引張速度:500mm/min、荷重:ロードセル50kgf、試料形状:幅10mm×長さ50mm、試験数:5回で、長尺の光学フィルムのMD方向の引張弾性率を測定した。
インテスコ社製「精密万能材料試験機2005型」を用いて、試験速度:150mm/min、試験荷重:200g(ゴム付き荷重)、スリップ面:フィルム対金属(クロムメッキ鉄板)、試験方向:MD方向、試験温度:23℃、試験数:5回で、フィルム表面の静摩擦係数を測定した。
ザイゴ社製「New View5000」を用いて、対物レンズ:10倍、測定領域:358μm×268μmにて、算術平均粗さRaを測定した。
(原反フィルムの製造)
脂環式構造含有重合体樹脂[日本ゼオン社製「ZEONOR1420」]のペレットを100℃で5時間乾燥した。該ペレットを押出機に供給し、押出機内で溶融させ、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出し、冷却し、厚さ80μm、幅1650mmの長尺の未延伸フィルムを得た。
得られた未延伸フィルムを、延伸温度135℃でMD方向に延伸倍率1.15倍で延伸し、更に、延伸温度140℃でTD方向に延伸倍率1.45倍に延伸して、光学フィルムを得た。得られた光学フィルムの引張弾性率は2150MPa、厚さは52μmであった。また、光学フィルムの静摩擦係数は両面とも1.02であり、算術平均粗さRaは両面とも0.01μmであった。
オレフィン結晶・エチレンブチレン・オレフィン結晶ブロックポリマー(CEBC)[JSR社製「DYNARON6200P」]を80重量%と、エチレン−プロピレン・コポリマ[230℃以下MFR30g/10分、エチレン含有量5重量%]を16重量%と、低密度ポリエチレン[190℃以下MFR2g/10分、密度0.92g/cm3]を4重量%とを、ヘンシェルミキサーにより均一に混合し、粘着層の材料として粘着層樹脂を用意した。
得られた保護フィルムの凹凸が形成された背面層側の表面は、算術平均粗さRaが0.2μm、凹凸の平均間隔Smが200μmの粗面であった。
ニップ圧:0.5MPaで、保護フィルムの粘着層を光学フィルムに貼り合せることにより、保護フィルムを光学フィルムに貼り合わせた。
張力:100N/m、テーパ:20%、速度:30m/min、幅:1330mm、長さ:3900mでロール状に巻き取り、光学フィルムロールを得た。
賦型ロールとして表面形状が異なるものを用いることにより、保護フィルムの背面層側の表面の凹凸形状を変えたこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムロールを製造した。なお、保護フィルムの背面層側の表面の算術平均粗さRa及び凹凸の平均間隔Smの値は、下記表1の通りである。得られた光学フィルムロールそれぞれについて、上述した要領で、ロール外観、保存安定性、保護フィルム表面の凹凸形状の光学フィルムへの転写、および貼り合わせ時の泡噛みを評価した。結果を表2〜表4に示す。
11 光学フィルム
12 光学フィルム
12D 光学フィルムの保護フィルムとは反対側の面
20 保護フィルム
20A 凹部
20B 凸部
20D 光学フィルムと保護フィルムとを貼り合わせた境界面
20U 保護フィルムの光学フィルムとは反対側の面(粗面)
20X 凹凸
21 保護フィルム
21A 凹部
21B 凸部
21U 保護フィルムの光学フィルムとは反対側の面(粗面)
21X 凹凸
22 保護フィルム
30 複層フィルム
31 複層フィルム
32 複層フィルム
40 巻き芯
50 空隙
61 貼り合せロール
62 貼り合せロール
100 光学フィルムロール
110 光学フィルムロールの外周面
120 空気
130 空気が残留した部分
Claims (5)
- 脂環式構造含有重合体を含む光学フィルムと、該光学フィルムから剥離可能な保護フィルムとを貼り合わせた複層フィルムをロール状に巻回してなる光学フィルムロールであって、
前記保護フィルムの前記光学フィルムとは反対側の面の、算術平均粗さRaが0.2μm以上0.5μm以下であり、かつ、凹凸の平均間隔Smが200μm以上500μm以下である、光学フィルムロール。 - 前記保護フィルムがポリオレフィン系重合体を含む、請求項1又は2に記載の光学フィルムロール。
- 前記光学フィルムの前記保護フィルムとは反対側の面の算術平均粗さRaが0.05μm以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学フィルムロール。
- 脂環式構造含有重合体を溶融押し出しして光学フィルムを得る工程、
該光学フィルムから剥離可能な保護フィルムを該光学フィルムと貼り合わせて複層フィルムを得る工程、
該複層フィルムをロール状に巻回する工程、を含む光学フィルムロールの製造方法であって、
前記保護フィルムの前記光学フィルムとは反対側の面の、算術平均粗さRaが0.2μm以上0.5μm以下であり、かつ、凹凸の平均間隔Smが200μm以上500μm以下である、光学フィルムロールの製造方法。
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