TW202146208A - 聚酯薄膜之製造方法、聚酯薄膜 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題在於提供一種能夠更抑制聚酯薄膜的表面上的線狀缺陷的形成之聚酯薄膜之製造方法。又,本發明的課題在於提供一種聚酯薄膜。本發明的聚酯薄膜之製造方法具有使經單軸拉伸之聚酯薄膜與冷卻輥接觸而進行冷卻之冷卻步驟,冷卻輥的表面的算術平均粗糙度Ra為0.05μm以下。
Description
本發明係關於一種聚酯薄膜之製造方法及聚酯薄膜。
從加工性、機械性質、電性質、尺寸穩定性、透明性及耐藥品性等的觀點考慮,聚酯薄膜被廣泛地使用,例如用作乾膜光阻劑的支撐體及保護膜。乾膜光阻劑具有將感光性樹脂層(光阻層)積層於支撐體上之後進而積層保護膜而成之結構。近年來,乾膜光阻劑在觸控面板領域中用於配線形成步驟中的蝕刻用途、保護諸如銅、ITO(氧化銦錫)及銀奈米粒子等配線部分之保護膜形成用途以及層間絕緣膜用途等。
專利文獻1中揭示有一種拉伸膜之製造方法,其包括:沿輸送方向拉伸由帶狀熱塑性樹脂構成之薄膜之縱向拉伸步驟;藉由冷卻輥冷卻薄膜之冷卻步驟;及在縱向拉伸步驟與冷卻步驟之間去除薄膜的寬度方向兩側緣部之側緣部去除步驟。
[專利文獻1]日本特開2014-188748號公報
另一方面,近年來要求藉由乾膜光阻劑(DFR)形成之圖案的進一步的精細化(細線化),並且對臨時支撐體及保護膜亦要求比以往更高的性能(薄膜化、低霧度等)。
本發明人等對用作DFR的臨時支撐體及保護膜之聚酯薄膜進行了探討之結果發現了,在製作依據上述要求之DFR時,存在於聚酯薄膜的表面之輕微的線狀刮痕(線狀缺陷)有時會導致曝光障礙。
鑑於上述情況,本發明的課題在於提供一種能夠更抑制聚酯薄膜的表面上的線狀缺陷的形成之聚酯薄膜之製造方法。
又,本發明的課題還在於提供一種聚酯薄膜。
本發明人等對上述課題進行深入研究之結果,發現了藉由以下結構能夠解決上述課題。
〔1〕一種聚酯薄膜之製造方法,其具有使經單軸拉伸之聚酯薄膜與冷卻輥接觸而進行冷卻之冷卻步驟,上述冷卻輥的表面的算術平均粗糙度Ra為0.05μm以下。
〔2〕如〔1〕所述之製造方法,其中
上述冷卻輥的表面的最大山高度Rp為0.3μm以下。
〔3〕如〔1〕或〔2〕所述之製造方法,其中
上述冷卻輥的表面上的突起密度為10000個/mm2
以下。
〔4〕如〔1〕至〔3〕之任一項所述之製造方法,其中
上述冷卻步驟中的藉由上述冷卻輥之上述聚酯薄膜的冷卻速度為150℃/秒以上。
〔5〕如〔1〕至〔4〕之任一項所述之製造方法,其中
上述冷卻步驟中與上述冷卻輥接觸之上述聚酯薄膜的溫度為90℃以上。
〔6〕如〔1〕至〔5〕之任一項所述之製造方法,其中
上述冷卻步驟中遠離上述冷卻輥之上述聚酯薄膜的溫度為50℃以下。
〔7〕如〔1〕至〔6〕之任一項所述之製造方法,其中
上述冷卻步驟中從與上述冷卻輥接觸之後遠離上述冷卻輥為止降低之上述聚酯薄膜的溫度為30℃以上。
〔8〕如〔1〕至〔7〕之任一項所述之製造方法,其中
上述冷卻輥的表面溫度為35℃以下。
〔9〕如〔1〕至〔8〕之任一項所述之製造方法,其中
藉由上述冷卻輥之上述聚酯薄膜的輸送速度為50~150m/分鐘。
〔10〕如〔1〕至〔9〕之任一項所述之製造方法,其還具有縱向拉伸步驟,使用上述冷卻輥及配置於上述冷卻輥的輸送方向上游側且比上述冷卻輥的輸送速度慢的1個以上的拉伸輥沿輸送方向拉伸未拉伸聚酯薄膜來形成上述經單軸拉伸之聚酯薄膜,
藉由上述拉伸輥之上述未拉伸聚酯薄膜的輸送速度為10~50m/分鐘。
〔11〕如〔1〕至〔10〕之任一項所述之製造方法,其中
上述冷卻輥的表面的算術平均粗糙度Ra為0.008μm以上。
〔12〕如〔1〕至〔11〕之任一項所述之製造方法,其中
上述冷卻輥的表面與水的接觸角為10°以上。
〔13〕如〔1〕至〔12〕之任一項所述之製造方法,其中
上述聚酯薄膜的厚度為40μm以下。
〔14〕如〔1〕至〔13〕之任一項所述之製造方法,其中
上述冷卻步驟中,藉由使上述聚酯薄膜通過上述冷卻輥與配置成與上述冷卻輥相對向之對向輥之間,對上述聚酯薄膜賦予壓力。
〔15〕如〔14〕所述之製造方法,其中
藉由上述冷卻輥及上述對向輥賦予到上述聚酯薄膜之壓力在寬度方向上的最大值與最小值之差為0.4MPa以下。
〔16〕如〔14〕或〔15〕所述之製造方法,其中
藉由上述冷卻輥及上述對向輥賦予到上述聚酯薄膜之壓力的面平均值為1.1MPa以上。
〔17〕如〔14〕至〔16〕之任一項所述之製造方法,其中
藉由上述冷卻輥及上述對向輥賦予到上述聚酯薄膜之壓力的面平均值為1.7MPa以下。
〔18〕如〔14〕至〔17〕之任一項所述之製造方法,其中
上述聚酯薄膜中,藉由上述冷卻輥及上述對向輥賦予壓力之區域的輸送方向的長度為15mm以上。
〔19〕如〔14〕至〔18〕之任一項所述之製造方法,其中
上述對向輥的表面的算術平均粗糙度Ra為1.5μm以下。
〔20〕一種聚酯薄膜,其中
在上述聚酯薄膜的表面上,深度為500nm以上且長度為1mm以上之線狀缺陷的個數為每1m2
上述聚酯薄膜為5個以下。
〔21〕如〔20〕所述之聚酯薄膜,其中
藉由目視觀察上述聚酯薄膜的表面上的反射光來視覺辨認之亂流缺陷的個數為每1m2
上述聚酯薄膜為5個以下。
〔22〕如〔20〕或〔21〕所述之聚酯薄膜,其還具有設置於上述聚酯薄膜的表面之包覆層,藉由從與上述包覆層相反的一側的面照射光並且目視觀察上述包覆層側的表面,視覺辨認為針孔之轉印缺陷的個數為每1m2
上述聚酯薄膜為3個以下。
[發明效果]
依據本發明,能夠提供一種能夠更抑制聚酯薄膜的表面上的線狀缺陷的形成之聚酯薄膜之製造方法。又,依據本發明,能夠提供一種聚酯薄膜。
以下,對本發明的實施形態進行詳細的說明。另外,本發明不受以下實施形態的任何限制,在本發明的目的的範圍內,能夠適當地施加變更來實施本發明。
在本發明中,使用“~”表示之數值範圍係指將“~”前後所記載之數值作為下限值及上限值而包含之範圍。在本發明中階段性地記載之數值範圍內,可以將在某一數值範圍內記載之上限值或下限值替換為其他階段性地記載之數值範圍的上限值或下限值。又,在本發明中記載之數值範圍內,可以將在某一數值範圍內記載之上限值或下限值替換為實施例中所示之值。
本發明中,在組成物中存在複數種對應於各成分之物質之情形下,只要無特別說明,則組成物中的各成分的量係指組成物中存在之複數種物質的總量。
在本發明中,對於“步驟”這一術語,不僅包含獨立之步驟,即使在無法與其他步驟明確地進行區分之情形下,亦發揮步驟的所期待的目的,則亦包含於本術語中。
本發明中,“質量%”與“重量%”的含義相同,“質量份”與“重量份”的含義相同。
本發明中,2個以上的較佳的態樣的組合為更佳的態樣。
本發明中,“長邊方向”係指製造聚酯薄膜時的聚酯薄膜的長條方向,與“輸送方向”及“機械方向”的含義相同。又,“寬度方向”係指與長邊方向正交之方向。
在本發明中,“正交”這一術語並不限於嚴格的正交,包含大致正交。“大致正交”係指以90°±5°相交,以90°±3°相交為較佳,以90°±1°相交為更佳。
[聚酯薄膜之製造方法]
本發明之聚酯薄膜之製造方法具有使經單軸拉伸之聚酯薄膜與冷卻輥接觸而進行冷卻之冷卻步驟。又,該冷卻步驟中所使用之冷卻輥的表面的算術平均粗糙度Ra為0.05μm以下。
以下,依據具體的實施形態,對本發明之聚酯薄膜之製造方法進行說明,但是本發明並不限於下述實施形態。
本發明的實施形態的一例之聚酯薄膜之製造方法(以下,亦稱為“本實施形態之製造方法”。)具有:藉由擠出成形法由原料聚酯製作未拉伸聚酯薄膜之步驟(以下,亦稱為“擠出成形步驟”。);沿輸送方向拉伸未拉伸聚酯薄膜之步驟(以下,亦稱為“縱向拉伸步驟”。);冷卻藉由縱向拉伸步驟獲得之單軸拉伸聚酯薄膜之步驟(以下,亦稱為“冷卻步驟”。);及沿寬度方向拉伸藉由冷卻步驟冷卻之單軸拉伸聚酯薄膜之步驟(以下,亦稱為“橫向拉伸步驟”。)。
〔聚酯原料〕
以下,對在本實施形態之製造方法中用作未拉伸聚酯薄膜的原料之聚酯進行說明。
聚酯為在主鏈上具有酯鍵之聚合物。聚酯多為藉由使後述之二羧酸化合物與二醇化合物縮聚來形成。
作為聚酯,並無限制,能夠利用公知的聚酯。作為聚酯,例如可舉出聚對酞酸乙二酯(PET)及聚-2,6萘二甲酸乙二酯(PEN),PET為較佳。
聚酯的固有黏度為0.50dl/g以上且小於0.80dl/g為較佳。更佳為0.55dl/g以上且小於0.70dl/g。
聚酯薄膜可以含有單獨1種聚酯,亦可以含有2種以上的聚酯。
聚酯的含量相對於聚酯薄膜中的聚合物的總質量為85質量%以上為較佳,90質量%以上為更佳,95質量%以上為進一步較佳,98質量%以上為特佳。
聚酯的含量的上限並無限制,相對於聚酯薄膜中的聚合物的總質量,能夠在100質量%以下的範圍內適當設定。
聚酯的含量相對於聚酯薄膜的總質量為85質量%以上為較佳,90質量%以上為更佳,95質量%以上為進一步較佳,98質量%以上為特佳。聚酯的含量的上限並無限制,相對於聚酯薄膜的總質量,能夠在100質量%以下的範圍內適當設定。
在聚酯薄膜含有聚對酞酸乙二酯之情況下,聚對酞酸乙二酯的含量相對於聚酯薄膜中的聚酯的總質量為90~100質量%為較佳,95~100質量%為更佳,98~100質量%為進一步較佳,100質量%為特佳。
(聚酯之製造方法)
作為聚酯之製造方法,並無限制,能夠利用公知的方法。例如,在觸媒存在下,能夠藉由使至少1種二羧酸化合物與至少1種二醇化合物縮聚來製造聚酯。
-觸媒-
用於製造聚酯之觸媒並無特別限制,能夠利用能夠用於合成聚酯之公知的觸媒。
作為觸媒,例如可舉出鹼金屬化合物、鹼土類金屬化合物、鋅化合物、鉛化合物、錳化合物、鈷化合物、鋁化合物、銻化合物、鈦化合物、鍺化合物及磷化合物。其中,從觸媒活性及成本的觀點考慮,鈦化合物為較佳。
作為鈦化合物,有機螯合鈦錯合物為較佳。有機螯合鈦錯合物係具有有機酸作為配位體之鈦化合物。
作為有機酸,例如可舉出檸檬酸、乳酸、偏苯三甲酸及蘋果酸。
作為鈦化合物,亦能夠利用日本專利第5575671號公報的0049段~0053段中所記載之鈦化合物,上述公報的記載內容編入到本說明書中。
-二羧酸化合物-
作為二羧酸化合物,例如可舉出脂肪族二羧酸化合物、脂環式二羧酸化合物及芳香族二羧酸化合物,芳香族二羧酸為較佳。
作為脂肪族二羧酸化合物,例如可舉出丙二酸、丁二酸、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。
作為脂環式二羧酸化合物,例如可舉出金剛烷二羧酸、降莰烯二羧酸、環己烷二羧酸及十氫萘二羧酸。
作為芳香族二羧酸化合物,例如可舉出對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、1,8-萘二羧酸、4,4’-二苯基二羧酸、4,4’-二苯醚二羧酸、間苯二甲酸5-磺酸鈉、苯基茚滿二羧酸、蒽二羧酸、菲二羧酸及9,9’-雙(4-二羧基苯基)茀酸。
其中,對苯二甲酸或2,6-萘二羧酸為較佳,對苯二甲酸為更佳。
二羧酸化合物可以僅使用1種,亦可以併用2種以上。作為二羧酸化合物,在使用對苯二甲酸之情況下,可以單獨使用對苯二甲酸,亦可以與間苯二甲酸等其他芳香族二羧酸或脂肪族二羧酸進行共聚。
-二醇化合物-
作為二醇化合物,例如可舉出脂肪族二醇化合物、脂環式二醇化合物及芳香族二醇化合物,脂肪族二醇化合物為較佳。
作為脂肪族二醇化合物,例如可舉出乙二醇、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,乙二醇為較佳。
作為脂環式二醇化合物,例如可舉出環己烷二甲醇、螺二醇及異山梨醇。
作為芳香族二醇化合物,例如可舉出雙酚A、1,3-苯二甲醇,1,4-苯二甲醇及9,9’-雙(4-羥基苯基)茀。
二醇化合物可以僅使用1種,亦可以併用2種以上。
-封端劑-
在聚酯的製造中,依需要,可以使用封端劑。藉由使用封端劑,在聚酯的末端導入源自封端劑的結構。
作為封端劑,並無限制,能夠利用公知的封端劑。作為封端劑,例如可舉出㗁唑啉系化合物、碳二亞胺化合物及環氧化合物。
作為封端劑,亦能夠參閱日本特開2014-189002號公報的0055~0064段中所記載之內容,上述公報的內容編入到本說明書中。
-製造條件-
反應溫度並無限制,依原材料適當地設定即可。反應溫度為260~300℃為較佳,275~285℃為更佳。
壓力並無限制,依原材料適當地設定即可。壓力為1.33×10-3
~1.33×10-5
MPa為較佳,6.67×10-4
~6.67×10-5
MPa為更佳。
作為聚酯的合成方法,亦能夠利用日本專利第5575671號公報的0033段~0070段中所記載之方法,上述公報的內容編入到本說明書中。
〔製造裝置〕
作為本實施形態之製造方法中所使用之裝置並無特別限制,能夠利用公知的裝置。
圖1係表示本實施形態之製造方法中所使用之製造裝置的一例之概略結構圖。
圖1所示之聚酯薄膜的製造裝置100具備:縱向拉伸部10,沿輸送方向拉伸藉由擠出成形法製作之未拉伸聚酯薄膜;冷卻部20,急速冷卻在縱向拉伸部10中沿輸送方向拉伸之單軸拉伸聚酯薄膜;橫向拉伸部30,沿寬度方向拉伸在冷卻部20中經冷卻之聚酯薄膜;及捲繞部40,捲繞在橫向拉伸部30中經拉伸之聚酯薄膜。
關於上述各部的詳細的構成及功能等的說明,與以下所記載之本實施形態之製造方法所具有之各製造步驟的說明一同記載。
以下,在本說明書中,與“薄膜F”的標記及與單一的“聚酯薄膜”的標記係包含未拉伸的聚酯薄膜、經單軸拉伸之聚酯薄膜及經雙軸拉伸之聚酯薄膜的全部者。
〔各製造步驟〕
一邊參閱圖1所示之製造裝置100,一邊對本實施形態之製造方法所具有之各步驟進行具體的說明。
<擠出成形步驟>
擠出成形步驟中,藉由擠出成形法由原料聚酯形成未拉伸聚酯薄膜。
擠出成型法為例如藉由使用擠出機擠出原料樹脂來將原料樹脂成型為所期望的形狀之方法。
未拉伸聚酯薄膜藉由如下來形成,例如使用具備1根或2根以上的螺桿之擠出機,將上述之聚酯加熱至熔點以上的溫度,然後使螺桿旋轉而進行熔融混煉。聚酯藉由加熱及藉由螺桿之混煉在擠出機內熔融而成為熔融體(熔體)。
熔融體通過齒輪泵及過濾器等從擠出模擠出。擠出模還簡稱為“模具”(參閱JIS B8650:2006、(a)擠出成型機、編號134)。熔融體可以單層擠出,亦可以多層擠出。
在熔融擠出中,從抑制擠出機內的熱解(例如,聚酯的水解)之觀點考慮,對擠出機內進行氮氣置換為較佳。又,從將混煉溫度抑制得較低之觀點考慮,擠出機為雙軸擠出機為較佳。
從擠出模擠出之熔融體藉由被冷卻而成型為薄膜狀。例如,藉由使熔融體與鑄造輥接觸,並在鑄造輥上對熔融體進行冷卻及固化,從而能夠將熔融體成型為薄膜狀。在熔融體的冷卻中,進一步對熔融體吹風(較佳為冷風)為較佳。
澆鑄輥的溫度為超過(Tg-10)℃且(Tg+30)℃以下為較佳,(Tg-7)~(Tg+20)℃為更佳,(Tg-5)~(Tg+10)℃為進一步較佳。
另外,在本說明書中,“Tg”係指構成藉由本實施形態之製造方法製造之聚酯薄膜之聚酯的玻璃轉移溫度。
又,本說明書中,製造方法中的聚酯薄膜及各構件的溫度能夠使用非接觸式溫度計(例如放射溫度計)來測量。
在擠出成型步驟中使用鑄造輥之情形下,提高鑄造輥與熔融體的密接性為較佳。作為提高密接性之方法,例如可舉出靜電施加法、氣刀法、氣室法、真空噴嘴法及接觸輥法。
使用鑄造輥等冷卻之成型體(未拉伸聚酯薄膜)使用剝離輥等剝離構件從鑄造輥等冷卻構件剝離。
<縱向拉伸步驟>
縱向拉伸步驟為沿輸送方向拉伸未拉伸聚酯薄膜(以下,亦稱為“縱向拉伸”。)之步驟。更具體而言,係使用具備輸送速度不同之2個以上的拉伸輥之裝置沿輸送方向拉伸未拉伸聚酯薄膜來形成經單軸拉伸之聚酯薄膜之步驟。
縱向拉伸部10為具備上述輸送速度不同之2個以上的拉伸輥之裝置的一例,其具備1對預熱輥12、1對拉伸輥14及加熱器16。
縱向拉伸部10中,1對預熱輥12、1對拉伸輥14及加熱器16從輸送方向的上游側依次配置。
預熱輥12具有沿長邊方向輸送薄膜F並且在縱向拉伸之前預熱薄膜F之功能。
使用縱向拉伸部10之縱向拉伸步驟中,在縱向拉伸之前藉由預熱輥12預熱未拉伸聚酯薄膜。藉由對未拉伸聚酯薄膜進行預熱,能夠輕易地對聚酯薄膜進行縱向拉伸。
另外,圖1所示之製造裝置100僅具備1對預熱輥12,但是配置於更靠進行縱向拉伸之拉伸輥14之上游側之預熱輥的數量並無特別限制,設置與薄膜F的輸送速度和/或薄膜的厚度對應之數量即可。
未拉伸聚酯薄膜的預熱溫度為(Tg-30)~(Tg+40)℃為較佳,(Tg-20)~(Tg+30)℃為更佳。具體而言,預熱溫度為60~100℃為較佳,65~80℃為更佳。
藉由預熱輥12之薄膜F的輸送速度並無特別限制,與藉由拉伸輥14之薄膜F的輸送速度相同為較佳。
拉伸輥14具有沿長邊方向輸送薄膜F之功能。在此,藉由拉伸輥14之薄膜F的輸送速度被設定為比藉由後述之冷卻輥22之薄膜F的輸送速度慢。
在縱向拉伸部10中,在拉伸輥14與比拉伸輥的輸送速度快的冷卻輥22之間對薄膜F賦予張力的同時輸送薄膜F,藉此進行未拉伸聚酯薄膜的縱向拉伸。
藉由拉伸輥14之薄膜F的輸送速度(圓周速度)比冷卻輥22慢,則並無特別限制,5~60m/分鐘為較佳,10~50m/分鐘為更佳,15~45m/分鐘為進一步較佳。
又,藉由冷卻輥22之薄膜F的輸送速度(圓周速度)比拉伸輥14快,則並無特別限制,40~160m/分鐘為較佳,50~150m/分鐘為更佳,60~140m/分鐘為進一步較佳。
縱向拉伸步驟中的拉伸倍率依據用途適當設定即可,2.0~5.0倍為較佳,2.5~4.0倍為更佳,2.8~4.0倍為進一步較佳。
縱向拉伸步驟中的拉伸速度為800~1500%/秒為較佳,1000~1400%/秒為更佳,1200~1400%/秒為進一步較佳。在此,“拉伸速度”係指將在縱向拉伸步驟中在1秒鐘內拉伸之聚酯薄膜的輸送方向的長度Δd除以拉伸前的聚酯薄膜的輸送方向的長度d0之值以百分率表示之值。
又,拉伸輥14具有預熱薄膜F之功能。藉由拉伸輥14之薄膜F的預熱溫度的較佳的範圍與上述預熱輥的預熱溫度的較佳的範圍相同。
作為預熱輥12及拉伸輥14並無特別限制,能夠使用塑膠薄膜的拉伸中所使用之公知的輥,但是構成包含各輥的表面之表層之材料為金屬、陶瓷或氟樹脂為較佳,陶瓷為更佳。作為金屬,鉻為較佳。作為陶瓷,氧化鉻或氧化鋁為較佳,氧化鉻為更佳。作為氟樹脂,聚四氟乙烯為較佳。
加熱器16具有加熱藉由拉伸輥14及冷卻輥22被縱向拉伸之薄膜F(未拉伸聚酯薄膜)之功能。
藉由加熱器16之縱向拉伸步驟中的加熱溫度為(Tg-20)~(Tg+50)℃為較佳,(Tg-10)~(Tg+40)℃為更佳,(Tg)~(Tg+30)℃為進一步較佳。具體而言,縱向拉伸步驟中的加熱溫度為70~120℃為較佳,80~110℃為更佳,85~100℃為進一步較佳。
另外,在本實施形態中,使用加熱器16僅加熱薄膜F中的的其中一個表面,但是亦可以加熱薄膜F的兩面。
又,縱向拉伸步驟中的薄膜F的加熱方法並不限於使用加熱器16之方法,可舉出藉由上述拉伸輥14或除了拉伸輥14以外的經加熱之輥來加熱薄膜F之方法及將溫風吹到薄膜F之方法等方法。
作為加熱各輥之方法,例如可舉出在輥內部設置加熱器之方法及在輥內部設置配管並且在其配管內流入經加熱之流體之方法。
本發明之製造方法中所使用之單軸拉伸聚酯薄膜並不限於藉由上述縱向拉伸步驟製造之聚酯薄膜。
例如,在上述縱向拉伸步驟中,利用1對拉伸輥14的輸送速度與冷卻輥22的輸送速度之差來縱向拉伸未拉伸聚酯薄膜,但是亦可以代替冷卻輥22而使用1個以上配置於拉伸輥14與冷卻輥22之間並且以比拉伸輥14更快的輸送速度輸送薄膜F之高速拉伸輥,縱向拉伸未拉伸聚酯薄膜來製作單軸拉伸聚酯薄膜。
又,如上述,縱向拉伸步驟中所使用之裝置可以具備2個以上在縱向拉伸之前預熱未拉伸聚酯薄膜之預熱,亦可以具備2個以上用於縱向拉伸之低速拉伸輥。
又,縱向拉伸部10所具備之預熱輥12及拉伸輥14分別具有藉由相對向之2個輥(1對輥)夾持薄膜F而進行輸送之結構,但是亦可以縱向拉伸步驟中所使用之預熱輥和/或拉伸輥不具有對向輥而僅由與聚酯薄膜的其中一個表面接觸之1個輥構成。
<冷卻步驟>
本實施形態之製造方法所具有之冷卻步驟為冷卻藉由縱向拉伸步驟獲得之單軸拉伸聚酯薄膜之步驟。更具體而言,藉由使經單軸拉伸之聚酯薄膜與冷卻部20所具備之冷卻輥22接觸而進行冷卻。
本實施形態中,進行冷卻步驟之冷卻部20具備冷卻輥22、配置成與冷卻輥22相對向之對向輥24及3個以上的第2冷卻輥26。另外,圖1中,省略配置於最上游側之第2冷卻輥26及配置於最下游側之第2冷卻輥26以外的第2冷卻輥26。
(冷卻輥)
冷卻輥22具有冷卻薄膜F之功能,並且具有如下功能:亦即,如上所述,冷卻輥22及對向輥24一邊夾持薄膜F一邊進行旋轉並且以既定輸送速度輸送薄膜F,藉此縱向拉伸未拉伸聚酯薄膜。
在此,冷卻部20所具備之冷卻輥22的表面的算術平均粗糙度Ra為0.05μm以下。藉由使用表面的算術平均粗糙度Ra為0.05μm以下之輥冷卻經單軸拉伸之聚酯薄膜,能夠抑制在冷卻步驟中在寬度方向上收縮之聚酯薄膜中所產生之線狀缺陷的數量。
從本發明的效果更優異之觀點考慮,冷卻輥22的表面的算術平均粗糙度Ra為0.04μm以下為較佳,0.03μm以下為更佳,0.02μm以下為進一步較佳。冷卻輥22的表面的算術平均粗糙度Ra的下限並無特別限制,從能夠更抑制聚酯薄膜中的亂流缺陷(後述)的產生之觀點考慮,0.001μm以上為較佳,0.008μm以上為更佳,0.01μm以上為進一步較佳。
關於冷卻輥的表面的算術平均粗糙度Ra,在冷卻輥為市售品且存在目錄值之情況下,採用目錄值。在不存在目錄值之情況下,製作具有與所使用之冷卻輥相同的結構之試驗片,使用雷射顯微鏡(KEYENCE Corporation製造;VK-9510)以倍率3000倍測量所獲得之試驗片的表面,將所獲得之測量值設為其冷卻輥的表面的算術平均粗糙度Ra。
從線狀缺陷的抑制更優異之觀點考慮,冷卻輥22的表面的最大山高度Rp為0.4μm以下為較佳,0.3μm以下為更佳,0.2μm以下為進一步較佳。冷卻輥22的表面的最大山高度Rp的下限並無特別限制,0.01μm以上為較佳。
又,從線狀缺陷的抑制更優異之觀點考慮,冷卻輥22的表面上的突起密度為10000個/mm2
以下為較佳,8000個/mm2
以下為更佳,6000個/mm2
以下為進一步較佳。冷卻輥22的表面上的突起密度的下限並無特別限制,1000個/mm2
以上為較佳。
冷卻輥的表面的最大山高度Rp及突起密度藉由如下方法來求出:製作具有與所使用之冷卻輥相同的結構之試驗片,使用下述微細形狀測量裝置在下述條件下測量所獲得之試驗片的表面,之後用內置之解析軟體實施粒子解析(複數個等級)。
以下示出測量機及測量條件。上述測量中,以10nm的等間隔設定切片等級,一邊變更測量位置一邊測量5次各切片等級的平均直徑及密度而計算該等平均值,並將其作為最大山高度Rp及突起密度的各測量值。將試驗片固定於試樣台,以使視場測量的X方向成為聚酯薄膜的寬度方向。
・測量裝置:Kosaka Laboratory Ltd.製造surf-corder ET-4000A
・解析軟體:i-Face model TDA31 Ver2.2.0.4 JSIS
・觸針前端半徑:0.5μm
・測量視場:X方向:380μm、節距:1μm
Y方向:280μm、節距:5μm
・針壓:50μN
・測量速度:0.1mm/s
・截止值:低區域-0.8mm、高區域-無
・調平:整個區域
・濾波器:高斯濾波器(2D)
・倍率:10万倍
・粒子解析(複數個等級)條件
・輸出內容設定:山粒子
・磁滯寬度:5nm
・切片等級等間隔:10nm
從單軸拉伸聚酯薄膜的冷卻性能更優異之觀點考慮,冷卻輥的表面溫度為40℃以下為較佳,35℃以下為更佳,30℃以下為進一步較佳。冷卻輥的表面溫度的下限並無特別限制,15℃以上為較佳。
從能夠更抑制聚酯薄膜的亂流缺陷(後述)的產生之觀點考慮,冷卻輥的表面與水的接觸角為10°以上為較佳,20°以上為更佳,50°以上為進一步較佳。冷卻輥的表面與水的接觸角的上限並無特別限制,120°以下為較佳。
關於冷卻輥的表面與水的接觸角,在冷卻輥為市售品且存在目錄值之情況下,採用目錄值。在不存在目錄值之情況下,製作具有與所使用之冷卻輥相同的結構之試驗片,使用接觸角計(Kyowa Interface Science Co.,Ltd.製造、DMo-901)藉由液滴法測量所獲得之試驗片的表面與水的靜態接觸角(°),將所獲得之測量值作為冷卻輥的表面與水的接觸角。
作為構成冷卻輥之材料,並無特別限制,從冷卻效率以及能夠容易製造表面的算術平均粗糙度Ra、最大山高度Rp、突起密度和/或接觸角包括在上述範圍內之冷卻輥之觀點考慮,構成至少包含冷卻輥的表面之表層之材料為金屬、陶瓷或氟樹脂為較佳。作為金屬及陶瓷,可舉出碳化鎢、硬鉻及氧化鋁,碳化鎢或硬鉻為較佳,碳化鎢為更佳。作為氟樹脂,聚四氟乙烯為較佳。作為構成冷卻輥之材料,其中,碳化鎢或硬鉻為較佳,碳化鎢為更佳。
具有由上述材料構成之表層之冷卻輥能夠藉由如下方法來製造,例如藉由電鍍法及熔射法等公知的方法在公知的金屬製輥的外周面形成由上述材料構成之表層。
(對向輥)
對向輥為配置成與冷卻輥相對向並且具有依據冷卻輥的旋轉而旋轉且對冷卻輥賦予壓力之結構之構件。
從能夠更抑制聚酯薄膜中的轉印缺陷(後述)的產生之觀點考慮,對向輥24的表面的算術平均粗糙度Ra為1.8μm以下為較佳,1.5μm以下為更佳,1.2μm以下為進一步較佳。對向輥24的表面的算術平均粗糙度Ra的下限並無特別限制,0.1μm以上為較佳。
對向輥24的表面的算術平均粗糙度Ra藉由以下方法來進行測量。
使用複製品製作套組(Microset Products公司製造、101THTHIXO)將複製品材料射出到對向輥24的表面,進行表面形狀的模仿。使用雷射顯微鏡(KEYENCE Corporation製造;VK-9510)測量所獲得之複製品的表面,藉此求出對向輥24的表面的算術平均粗糙度Ra。
作為構成對向輥之材料並無特別限制,彈性體為較佳。作為彈性體,可舉出橡膠及熱塑性彈性體。
從轉印更優異之觀點考慮,對向輥的硬度為50~90度為較佳,60~80度為更佳。另外,對向輥的硬度為依據JIS K6253-3中所記載之方法使用A型Durometer等硬度計測量之橡膠硬度。
(冷卻條件)
作為冷卻步驟的條件,將藉由冷卻輥之聚酯薄膜的冷卻速度、亦即從聚酯薄膜與冷卻輥接觸之後遠離為止降低之聚酯薄膜的溫度除以聚酯薄膜與冷卻輥接觸之時間之值為50℃/秒以上為較佳,120℃/秒以上為更佳,150℃/秒以上為進一步較佳,180℃/秒以上為特佳。若冷卻速度在上述範圍內,則能夠更抑制聚酯薄膜中的亂流缺陷的產生。
上述冷卻速度的上限並無特別限制,300℃/秒以下為較佳。
藉由冷卻輥之聚酯薄膜的冷卻速度能夠藉由冷卻輥的表面溫度以及藉由冷卻輥及對向輥之薄膜的輸送速度來調節。
關於藉由冷卻輥之聚酯薄膜的冷卻速度,從使用非接觸溫度計測量之與冷卻輥接觸之位置的聚酯薄膜的溫度(接觸時膜溫)及遠離冷卻輥之位置處的聚酯薄膜的溫度(分開時膜溫)的測量值、聚酯薄膜與冷卻輥的接觸面在輸送方向上的長度以及藉由冷卻輥及對向輥之聚酯薄膜的輸送速度來求出。
冷卻步驟中,從與冷卻輥接觸之聚酯薄膜的溫度為80℃為優異之觀點考慮,90℃以上為較佳,95℃以上為更佳。上限並無特別限制,120℃以下為較佳。
冷卻步驟中,從能夠更抑制聚酯薄膜中的亂流缺陷的產生之觀點考慮,遠離冷卻輥之聚酯薄膜的溫度為80℃以下為較佳,50℃以下為更佳。下限並無特別限制,15℃以上為較佳。
冷卻步驟中,從能夠更抑制聚酯薄膜中的亂流缺陷的產生之觀點考慮, 從與冷卻輥接觸之後遠離上述冷卻輥為止降低之聚酯薄膜的溫度為10℃以上為較佳,30℃以上為更佳,40℃以上為進一步較佳。上限並無特別限制,100℃以下為較佳。
冷卻步驟中的聚酯薄膜的溫度及溫度變化能夠使用非接觸溫度計藉由上述方法來進行測量。
又,在使用冷卻部20之冷卻步驟中,藉由使薄膜F通過冷卻輥22與對向輥24之間,對薄膜F賦予壓力(按壓薄膜F)。一邊用冷卻輥22冷卻單軸拉伸聚酯薄膜,一邊用冷卻輥22及對向輥24進行按壓,藉此能夠降低所獲得之聚酯薄膜在寬度方向上的收縮量。
冷卻步驟中,藉由冷卻輥及對向輥賦予到聚酯薄膜之壓力並無特別限制,從能夠更抑制所獲得之聚酯薄膜中的線狀缺陷的產生之觀點考慮,上述壓力的面平均值為0.8MPa以上為較佳,1.1MPa以上為更佳,1.3MPa以上為進一步較佳。
又,從能夠更抑制所獲得之聚酯薄膜中的轉印缺陷及輸送皺紋(後述)的產生之觀點考慮,上述壓力的面平均值的上限為2.5MPa以下為較佳,2.0MPa以下為更佳,1.7MPa以下為進一步較佳。
另外,關於藉由上述冷卻輥及對向輥賦予到聚酯薄膜之壓力的面平均值,使用壓力測量薄膜(FUJIFILM Corporation製造“PRESCALE(註冊商標)”;超低壓用(LLW))來進行測量。更具體而言,不使冷卻輥及對向輥旋轉,而是在與冷卻步驟相同的條件下將上述壓力測量薄膜夾持在冷卻輥與對向輥之間並且進行按壓。其結果,將壓力測量薄膜中發色成紅色之區域視為藉由冷卻輥及對向輥賦予壓力之區域(按壓區域)。
然後,使用壓力測量機(FUJIFILM Corporation製造;FPD-306),將在壓力測量薄膜中顯現之發色區域的發色濃度換算成所對應之壓力值,從所獲得之壓力值求出按壓區域中的壓力的面平均值(施加於按壓區域之壓力的合計值/按壓區域的總面積)。
又,聚酯薄膜的按壓區域中的壓力在寬度方向上的最大值與最小值之差(以下,亦稱為“寬度方向上的壓力差”。)為0.6MPa以下為較佳,0.4MPa以下為更佳,0.2MPa以下為進一步較佳。藉由減小按壓區域中的寬度方向上的壓力差,能夠抑制輸送時的聚酯薄膜在寬度方向上的偏離,並且更抑制所獲得之聚酯薄膜中的線狀缺陷的產生。下限值並無特別限制,0.01MPa以上為較佳。
按壓區域中的壓力在寬度方向上的最大值與最小值之差藉由如下方法來求出:實施與上述壓力的面平均值的測量方法相同的方法,依據在壓力測量薄膜中顯現之發色區域求出按壓區域中的壓力值,沿著寬度方向比較所獲得之壓力值在輸送方向上的平均值,取寬度方向上的最大值及最小值之差。
藉由冷卻輥及對向輥之聚酯薄膜的按壓區域的寬度並無特別限制,從線狀缺陷的抑制更優異之觀點考慮,按壓區域的輸送方向的長度(以下亦稱為“壓軋寬度”)為12mm以上為較佳,15mm以上為更佳,18mm以上為進一步較佳。上限值並無特別限制,30mm以下為較佳。
按壓區域的壓軋寬度藉由如下方法來獲得:實施與上述壓力的面平均值的測量方法相同的方法,測量在壓力測量薄膜中顯現之發色區域的輸送方向上的長度。又,按壓區域的壓軋寬度能夠藉由施加於冷卻輥與對向輥之間之負載、構成對向輥之材料的硬度以及冷卻輥及對向輥的外徑來調節。
在使用冷卻部20之冷卻步驟中,一邊藉由冷卻輥22及對向輥24對薄膜F賦予壓力一邊輸送薄膜F,但是冷卻步驟中所使用之裝置具備表面的算術平均粗糙度Ra為0.05μm以下之冷卻輥,則並無特別限制。
例如,亦可以未設置配置成與冷卻輥相對向之對向輥而僅由與聚酯薄膜的一個表面接觸之冷卻輥進行聚酯薄膜的冷卻及輸送。又,冷卻步驟中所使用之裝置亦可以具備2個以上上述冷卻輥。
(2次冷卻處理)
在使用冷卻部20之冷卻步驟中,對藉由冷卻輥22冷卻之薄膜F實施藉由第2冷卻輥26進而進行冷卻之2次冷卻處理。
第2冷卻輥26具有一邊輸送薄膜F一邊進行冷卻之功能。第2冷卻輥的表面溫度為冷卻輥22的表面溫度以下,則並無特別限制,15~50℃為較佳。
在圖1所示之冷卻部20中,使用3個以上的第2冷卻輥,但是第2冷卻輥的數量可以為1個或2個。又,亦可以使用除了冷卻輥以外的裝置進行2次冷卻處理。
<橫向拉伸步驟>
橫向拉伸步驟為沿寬度方向拉伸經單軸拉伸之聚酯薄膜(以下,亦稱為“橫向拉伸”。)之步驟。更具體而言,係使用橫向拉伸機沿寬度方向拉伸經單軸拉伸之聚酯薄膜來形成經雙軸拉伸之聚酯薄膜之步驟。
橫向拉伸部30為藉由對薄膜F一邊進行加熱一邊沿寬度方向賦予張力來沿寬度方向拉伸薄膜F之裝置。作為橫向拉伸部30,可使用拉幅機等公知的橫向拉伸機。
拉幅機由防風簾分開,並且具備能夠藉由熱風等分別調節溫度之複數個區域。作為具備該等區域之拉幅機的具體例,可舉出從輸送方向上游側依次具備預熱區域、橫向拉伸區域、熱定型區域、熱緩解區域及冷卻區域之拉幅機。
橫向拉伸步驟中,在橫向拉伸之前預熱聚酯薄膜為較佳。藉由對聚酯薄膜進行預熱,能夠輕易地對聚酯薄膜進行橫向拉伸。
預熱溫度為(Tg-10)~(Tg+60)℃為較佳,(Tg)~(Tg+50)℃為更佳。具體而言,預熱溫度為80~120℃為較佳,90~110℃為更佳。
橫向拉伸步驟中的拉伸倍率比上述縱向拉伸步驟中的拉伸倍率大為較佳。橫向拉伸步驟中的拉伸倍率為3.0~6.0倍為較佳,3.5~5.0倍為更佳,3.5~4.5倍為進一步較佳。
由縱向拉伸步驟中的拉伸倍率與橫向拉伸步驟中的拉伸倍率的乘積表示之面積倍率為12.8~15.5倍為較佳,13.5~15.2倍為更佳,14.0~15.0倍為進一步較佳。若面積倍率為上述下限值以上,則薄膜寬度方向上的分子配向變得良好。又,若面積倍率在上述的上限值以下,則容易維持被供於加熱處理時分子配向不易鬆弛的狀態。
橫向拉伸步驟中的加熱溫度為(Tg-10)~(Tg+80)℃為較佳,(Tg)~(Tg+70)℃為更佳,(Tg)~(Tg+60)℃為進一步較佳。具體而言,橫向拉伸步驟中的加熱溫度為100~140℃為較佳,110~135℃為更佳,115~130℃為進一步較佳。
橫向拉伸步驟中的拉伸速度為8~45%/秒為較佳,10~30%/秒為更佳,15~20%/秒為進一步較佳。
在製造具有包覆層之聚酯薄膜之情形下,在沿長邊方向拉伸之聚酯薄膜上塗佈包覆層形成用塗佈液,接著,進行橫向拉伸為較佳。能夠藉由上述方法提高包覆層的密接性。
<加熱處理步驟>
本實施形態之製造方法亦可以具有對藉由橫向拉伸步驟沿寬度方向拉伸之聚酯薄膜進行加熱處理之步驟(以下,亦稱為“加熱處理步驟”。)。作為加熱處理步驟,例如可舉出熱定型步驟及熱鬆弛步驟。加熱處理步驟具有熱定型步驟及熱鬆弛步驟中的至少一方為較佳,具有熱定型步驟及熱鬆弛步驟這兩者為更佳。
包括熱定型步驟及熱鬆弛步驟之加熱處理步驟例如使用在上述橫向拉伸步驟中作為橫向拉伸部30例示之包括熱定型區域及熱鬆弛區域之拉幅機來實施。
-熱定型步驟-
在熱定型步驟中,藉由對沿上述寬度方向拉伸之聚酯薄膜進行加熱來進行熱定型。由於能夠藉由熱定型而使聚酯結晶化,因此能夠抑制聚酯薄膜的收縮。
熱定型步驟中的加熱溫度為190~240℃為較佳,200~240℃為更佳,210~230℃為進一步較佳。
熱定型步驟中,薄膜寬度方向上的最高到達膜面溫度的偏差為0.5~10.0℃為較佳,0.5~7.0℃為更佳,0.5~5.0℃為進一步較佳,0.5~4.0℃為特佳。藉由將薄膜寬度方向上的最高到達膜面溫度的偏差調節在上述範圍內,能夠抑制寬度方向上的結晶度的偏差。
作為加熱方法,例如可舉出對薄膜吹熱風之方法及對薄膜進行輻射加熱之方法。作為在輻射加熱之方法中使用之裝置,例如可舉出紅外線加熱器。
熱定型步驟中的加熱時間為5~50秒鐘為較佳,5~30秒鐘為更佳,5~10秒鐘為進一步較佳。
-熱鬆弛步驟-
在熱鬆弛步驟中,藉由對沿上述寬度方向拉伸之聚酯薄膜進行加熱來進行熱鬆弛。能夠藉由熱鬆弛而使聚酯薄膜的殘留應變鬆弛。
熱鬆弛步驟中的加熱溫度比熱定型步驟中的加熱溫度低5℃以上的溫度為較佳,低15℃以上的溫度為更佳,低25℃以上的溫度為進一步較佳,低30℃以上的溫度為特佳。
熱鬆弛步驟中的加熱溫度的下限為100℃以上為較佳,110℃以上為更佳,120℃以上為進一步較佳。
作為加熱方法,例如可舉出對薄膜吹熱風之方法、對薄膜進行輻射加熱之方法。作為在輻射加熱之方法中使用之裝置,例如可舉出紅外線加熱器。
<捲繞步驟>
在本實施形態之製造方法中,具有藉由用捲繞部40捲繞實施了上述橫向拉伸步驟之雙軸拉伸聚酯薄膜來獲得輥狀雙軸拉伸聚酯薄膜之捲繞步驟。
藉由經過以上步驟,能夠製造更抑制表面上的線狀缺陷的產生之聚酯薄膜。
〔聚酯薄膜〕
對藉由本實施形態之製造方法製造之聚酯薄膜進行說明。
<物性>
(配向性)
藉由本實施形態之製造方法製造之聚酯薄膜為雙軸配向聚酯薄膜。本說明書中“雙軸配向”係指在雙軸方向上具有分子配向性之性質。
分子配向性使用微波透過型分子配向儀(例如,MOA-6004,Oji Scientific Instruments製造)來進行測量。雙軸方向所成的角為90°±5°為較佳,90°±3°為更佳,90°±1°為進一步較佳。藉由本實施形態之製造方法製造之聚酯薄膜在長邊方向及寬度方向上具有分子配向性為較佳。
(組成)
聚酯薄膜為含有聚酯作為主要聚合物成分之薄膜。在此,“主要聚合物成分”係指薄膜中所包含之所有聚合物中含量(質量)最多的聚合物。
(線狀缺陷)
本說明書中,“線狀缺陷”係指,在聚酯薄膜的表面上形成之沿著輸送方向以線狀拉伸之刮痕且長度為1mm以上、深度的最大值為500nm以上之刮痕。在冷卻實施了縱向拉伸之聚酯薄膜時,藉由沿寬度方向收縮聚酯薄膜可能會產生線狀缺陷。若在聚酯薄膜上產生線狀缺陷,則例如在將聚酯薄膜用作DFR的臨時支撐體及保護膜之情況下,存在引起曝光障礙等無法滿足所要求之性能之可能性。
藉由本發明之製造方法,能夠抑制所獲得之聚酯薄膜的線狀缺陷的產生。藉由上述製造方法製造之聚酯薄膜中的線狀缺陷的個數為20個/m2
以下為較佳,5個/m2
以下為更佳,3個/m2
以下為進一步較佳,1個/m2
以下為特佳。下限值並無特別限制,0.01個/m2
以上為較佳。
聚酯薄膜的表面上的線狀缺陷的個數藉由以下方法來進行測量。
(1)在暗室內,一邊改變視點一邊目視觀察由聚酯薄膜引起之鎢光的反射光及通過聚酯薄膜之透過光,確定存在於聚酯薄膜的表面上之線狀刮痕的位置。
(2)使用雷射顯微鏡(KEYENCE Corporation製造;VK-9510)以倍率300~3000倍測量所觀察之刮痕的長度及深度,依據測量結果,將長度為1mm以上且深度的最大值為500nm以上之刮痕設為線狀缺陷。
(3)測量所觀察之線狀缺陷在每1m2
聚酯薄膜的個數(個/m2
)。
(亂流缺陷)
本說明書中“亂流缺陷”係指藉由目視觀察聚酯薄膜的表面上的反射光來視覺辨認之表面粗糙之外觀。在製造聚酯薄膜時,從輥剝離黏貼於輥之聚酯薄膜時,可能會產生亂流缺陷。
聚酯薄膜中的亂流缺陷的個數為30個/m2
以下為較佳,10個/m2
以下為更佳,5個/m2
以下為進一步較佳。下限值並無特別限制,0.01個/m2
以上為較佳。
聚酯薄膜中的亂流缺陷的個數藉由以下方法來進行測量。
在暗室內,將聚酯薄膜置於平面上,一邊改變視點一邊目視觀察由聚酯薄膜引起之鎢光的反射光。目視觀察結果,將反射光不均勻且在聚酯薄膜的表面上觀察到皺紋或阻力等粗糙之外觀之區域作為亂流缺陷。計數所觀察之亂流缺陷的個數,計算每1m2
聚酯薄膜的亂流缺陷的個數(個/m2
)。
(轉印缺陷)
本說明書中“轉印缺陷”係指形成於設置於聚酯薄膜的表面上之包覆層之針孔。上述包覆層為上述之製造方法中藉由在線塗佈法形成於聚酯薄膜上之包覆層為較佳。例如在以1對輥夾持具有包覆層之聚酯薄膜來輸送時,藉由1對輥賦予到聚酯薄膜之壓力過高之情況或任一個輥的表面的凹凸形狀較大之情況下可能會產生轉印缺陷。
聚酯薄膜中的轉印缺陷的個數為10個/m2
以下為較佳,3個/m2
以下為更佳,1個/m2
以下為進一步較佳。下限值並無特別限制,0.01個/m2
以上為較佳。
聚酯薄膜中的轉印缺陷的個數藉由以下方法來進行測量。
(1)使用狹縫狀噴嘴將由下述配方A製成之塗佈液塗佈於實施了縱向拉伸之後的聚酯薄膜上,從而形成了塗膜,除此以外,按照上述說明之方法,製造由聚酯薄膜及厚度0.05μm的包覆層構成之積層薄膜。
(2)從與形成有所製造之積層薄膜的包覆層之表面相反的一側的表面照射鎢光,目視觀察積層薄膜的包覆層側。其結果,計數視覺辨認為透光之針孔之包覆層的轉印缺陷的個數,計算每1m2
聚酯薄膜的轉印缺陷的個數(個/m2
)。
-配方A:包覆層形成用塗佈液-
・聚丙烯酸(AS-563A,DAICEL FINECHEM LTD.製造,固體成分27.5質量%):167質量份
・非離子系界面活性劑(NAROACTY(註冊商標)CL95,SANYO CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.製造,固體成分100質量%):0.7質量份
・陰離子系界面活性劑(RAPISOL(註冊商標)A-90,NOF CORPORATION.製造,用水稀釋使固體成分成為1質量%):55.7質量份
・巴西棕櫚蠟分散物(Cellulose(註冊商標)524,CHUKYO YUSHI CO.,LTD.製造,固體成分30質量%):7質量份
・碳二亞胺化合物(CARBODILITE(註冊商標)V-02-L2,Nisshinbo Chemical Inc.製造,用水稀釋使固體成分成為10質量%):20.9質量份
・凝聚二氧化矽(AEROSIL OX50,NIPPON AEROSIL CO.,LTD.製造,固體成分10質量%,水分散,平均粒徑40nm):2.95質量份
・水:745.8份
(霧度)
聚酯薄膜的霧度為3%以下為較佳,1%以下為更佳,0.5%以下為進一步較佳,0.4%以下為特佳。霧度越小則越較佳,因此霧度的下限並無限制。若為了方便而設定霧度的下限,則為0%以上。藉由將霧度設為上述上限值以下,能夠減小在聚酯薄膜上積層光阻層之後藉由照射紫外線進行曝光時的光阻層的支撐體亦即聚酯薄膜之紫外光線的散射,能夠改善顯影後的抗蝕劑的圖案化中的失真及缺失等光阻圖案壁面的狀態,又,能夠改善聚酯薄膜的透過率。
對於霧度,使用霧度計(例如,NDH-2000,NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD.製造),藉由依照JIS K 7105之方法進行測量。
(b*
值)
L*
a*
b*
表色系統中的b*
值為0~1為較佳,0~0.8為更佳,0~0.6為進一步較佳,0~0.4為特佳。藉由L*
a*
b*
表色系統中的b*
值為0~1,能夠減小薄膜的黃色度,因此能夠使薄膜的色相接近無色。其結果,例如在要求高可見性之用途(例如,顯示裝置)中,能夠較佳地應用聚酯薄膜。
對於L*
a*
b*
表色系中的b*
值,使用分光色差計(例如,SE-2000,NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD.製造),藉由透過法進行測量。
(厚度)
從加工性(尤其,層壓薄膜時的加工性)的觀點考慮,聚酯薄膜的厚度為10~100μm為較佳,10~50μm為更佳,12~40μm為進一步較佳。藉由將聚酯薄膜的厚度設為上述下限值以上,能夠提高強度且容易進行加工步驟中的操作。又,藉由將厚度設為上述的上限值以下,能夠抑制霧度值的上升。聚酯薄膜的厚度設為藉由掃描型電子顯微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)測量之5個部位的厚度的算術平均值。
(尺寸變化率)
聚酯薄膜中,若尺寸變化率在下述範圍內,則能夠抑制DFR加工步驟中的由熱收縮引起之變形及皺紋的產生,因此較佳。尺寸變化率能夠藉由公知的方法適當調節製膜條件中的弛緩・熱處理等條件來實現。150℃下的尺寸變化率在長邊方向上小於3%且在寬度方向上小於2.5%為較佳,在長邊方向上為0.5%以上且小於2%,並且在寬度方向上為1%以上且小於2%為更佳。又,100℃下的尺寸變化率在長邊方向、寬度方向上均小於1%為較佳,小於0.8%為更佳。若尺寸變化率低於上述範圍的下限,則在塗佈光阻層時會因焦油而產生平面性不良,而若超過上限,則在塗佈光阻層時會因收縮而產生鍍鋅鐵狀收縮斑從而導致平面性不良,在任何情況下均會在光阻層的塗佈厚度產生斑。
(F-5值)
聚酯薄膜中,沿長邊方向拉伸5%時的強度(F-5值)為0MPa以上且小於150MPa為較佳。長邊方向的F-5值小於70MPa時,有時會因強度不足而產生刮痕等而導致加工特性變差。另一方面,長邊方向的F-5值為150MPa以上時,有時難以實現與寬度方向的F-5值的相容性。長邊方向的F-5值更佳為80MPa以上且小於140MPa,進一步較佳為90MPa以上且小於130MPa。
寬度方向的F-5值為80MPa以上且小於160MPa為較佳。寬度方向的F-5值小於80MPa時,有時因強度不足而產生刮痕等而導致加工特性變差,160MPa以上時,有時難以實現與長邊方向的F-5值的相容性。寬度方向的F-5值更佳為90MPa以上且小於150MPa,進一步較佳為100MPa以上且小於140MPa。
(斷裂強度)
聚酯薄膜中,長邊方向的斷裂強度為200MPa以上且小於360MPa為較佳,220MPa以上且小於340MPa為更佳。關於寬度方向的斷裂強度,260MPa以上且小於420MPa為較佳,280MPa以上且小於400MPa為更佳。
聚酯薄膜的F-5值及斷裂強度能夠藉由適當調節縱方向及橫方向的拉伸溫度及拉伸倍率來實現。
<結構>
聚酯薄膜可以具有單層結構,亦可以具有積層結構。在聚酯薄膜具有積層結構之情況下,具有含有聚酯之基材及在上述基材的至少一個表面含有粒子且在表面具有複數個突起之包覆層為較佳。藉由聚酯薄膜具有包覆層,能夠提高捲繞品質。
(包覆層)
聚酯薄膜具有積層結構時的包覆層並無特別限制。包覆層可以含有粒子,亦可以不含有粒子。
包覆層含有粒子且在表面具有複數個突起為較佳。
作為粒子,例如可舉出有機粒子及無機粒子。上述中,從薄膜捲繞品質、霧度及耐久性(例如,熱穩定性)的觀點考慮,粒子為無機粒子為較佳。
作為有機粒子,樹脂粒子為較佳。作為樹脂粒子,例如可舉出丙烯酸樹脂粒子、聚酯樹脂粒子、矽酮樹脂粒子及苯乙烯-丙烯酸樹脂粒子。樹脂粒子具有交聯結構為較佳。
作為無機粒子,例如可舉出二氧化矽粒子(Silicon dioxide particles)、二氧化鈦粒子(氧化鈦粒子)、碳酸鈣、硫酸鋇及氧化鋁粒子(aluminum oxide particles)。上述中,從霧度及耐久性的觀點考慮,無機粒子為二氧化矽粒子為較佳。
粒子的平均粒徑並無特別限制,從提高捲繞品質及抑制轉印缺陷的觀點考慮,0.01~0.4μm為較佳,0.04~0.2μm為更佳。
粒子的平均粒徑藉由對任意地選自掃描型電子顯微鏡(SEM)的圖像中之50個粒子的粒徑進行算術平均來求出。
包覆層可以含有單獨1種粒子,亦可以含有2種以上的粒子。
從提高薄膜的捲繞品質及抑制轉印缺陷的觀點考慮,粒子的含量相對於包覆層的總質量為0.01~15質量%為較佳,0.1~10質量%為更佳,0.5~6質量%為進一步較佳。
在聚酯薄膜具有包覆層之情況下,粒子的含量相對於聚酯薄膜的總質量為0.0001~0.01質量%為較佳,0.0005~0.005質量%為更佳。
包覆層含有黏合劑為較佳。作為黏合劑,樹脂黏合劑為較佳。作為樹脂黏合劑,例如可舉出聚丙烯酸、聚胺酯、聚酯及聚烯烴。
作為聚丙烯酸,只要係具有源自選自包括丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之組群中之至少1種化合物之構成單元之聚合物,則並無限制,能夠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,烯烴化合物及苯乙烯化合物)之構成單元。
作為聚胺酯,只要係具有胺甲酸乙酯鍵之聚合物,則並無限制,能夠利用公知的聚胺酯。聚胺酯多為藉由使異氰酸酯化合物與多元醇化合物進行反應來製造。
作為聚酯,能夠應用在上述“聚酯”的項目中說明之聚酯,較佳的種類亦相同。
作為聚烯烴,並無限制,能夠利用公知的聚烯烴。作為聚烯烴,例如可舉出聚乙烯及聚丙烯。
包覆層可以含有單獨1種黏合劑,亦可以含有2種以上的黏合劑。
從包覆層的耐久性和/或粒子的分散性的觀點考慮,黏合劑的含量相對於包覆層的總質量為30~80質量%為較佳,40~70質量%為更佳,45~65質量%為進一步較佳。
關於包覆層中的複數個突起,亦包括較佳的態樣,與上述“突起密度”的項目中說明之突起相同。
從包覆層的製造適性的觀點考慮,包覆層的厚度為0.01~0.3μm為較佳,0.02~0.1μm為更佳,0.02~0.06μm為進一步較佳。包覆層的厚度設為藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)或透過型電子顯微鏡(TEM)測量之5個部位的厚度的算術平均值。
作為包覆層的形成方法,例如可舉出使用包覆層形成用塗佈液之方法。例如,能夠藉由在聚酯薄膜基材上塗佈包覆層形成用塗佈液並依需要進行乾燥來形成包覆層。又,可以藉由共擠出法與擠出成形步驟中的未拉伸聚酯薄膜的形成同時形成包覆層。
包覆層形成用塗佈液能夠藉由混合上述各成分及溶劑來製備。作為溶劑,例如可舉出水、己烷、丙酮、乙醇、四氫呋喃、乙二醇單乙醚、乙二醇二甲醚、丙二醇單甲醚及丙二醇單乙醚。其中,從環境、安全性及經濟性的觀點考慮,水為較佳。
包覆層形成用塗佈液可以含有單獨1種溶劑,亦可以含有2種以上的溶劑。
溶劑的含量相對於包覆層形成用塗佈液的總質量為80~99質量%為較佳,90~98質量%為更佳。
包覆層形成用塗佈液的塗佈方法並無限制,能夠利用公知的方法。作為塗佈方法,例如可舉出噴塗法、狹縫塗佈法、輥塗法、刮刀塗佈法、旋塗法、棒塗法及浸塗法。
在使用包覆層形成用塗佈液形成包覆層之情況下,塗佈有包覆層形成用塗佈液之基材可以為未拉伸聚酯薄膜,亦可以為單軸拉伸聚酯薄膜,亦可以為雙軸拉伸聚酯薄膜。
從基材及包覆層的密接性的觀點考慮,包覆層的形成方法為將包覆層形成用塗佈液塗佈於單軸拉伸聚酯薄膜上之方法為較佳。例如,藉由將包覆層形成用塗佈液塗佈於單軸拉伸聚酯薄膜的表面來形成包覆層之後,同時拉伸單軸拉伸聚酯薄膜及包覆層,藉此能夠提高基材及包覆層的密接性。關於拉伸的具體的方法如上所述。
<用途>
藉由本發明之製造方法製造之聚酯薄膜的用途並無特別限制,例如可舉出乾膜光阻劑的支撐體及保護膜、積層陶瓷電容器(MLCC)製造步驟的離型用薄膜以及透明導電性基板用薄膜。
[實施例]
以下舉出實施例對本發明進行進一步詳細的說明。以下實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容及處理順序只要不脫離本發明的宗旨,則能夠適當進行變更。因此,本發明的範圍並不限於以下所示之具體例。另外,只要無特別說明,“份”及“%”為質量基準。
〔實施例1〕
<擠出成形步驟>
作為聚合觸媒使用日本專利第5575671號公報中所記載之鈦化合物(檸檬酸螯合鈦錯合物,VERTEC AC-420,Johnson Matthey公司製造),製造了聚對酞酸乙二酯的顆粒。將所獲得之顆粒乾燥至含水率達到50ppm以下之後,投入到直徑為30mm的單軸混煉擠出機的料斗中,接著,在280℃條件下熔融並擠出。使熔融體(熔體)通過過濾器(孔徑3μm)之後,從模具擠出到25℃的冷卻滾筒,藉此獲得了未拉伸薄膜。另外,將所擠出之熔融體(熔體)藉由靜電施加法與冷卻輥密接。
<縱向拉伸步驟及冷卻步驟>
對於上述未拉伸薄膜,藉由以下方法實施了縱向拉伸步驟。
使藉由預熱輥預熱之未拉伸膜通過1對拉伸輥(陶瓷製)之間之後,通過在金屬製輥的外周面具有由碳化鎢構成之表層之冷卻輥C1(產品名“WC-12Co”、Praxair Surface Technologies製造)與對向輥N1(產品名“90A70W”、KINYOSHA CO,.LTD.製造、硬度70度)之間,藉此沿縱方向(輸送方向)拉伸,從而製作了單軸拉伸膜。另外,縱向拉伸步驟在預熱溫度為75℃、拉伸溫度為90℃、拉伸倍率為3.4倍、拉伸速度為1300%/秒之條件下實施。通過1對拉伸輥時的未拉伸膜的輸送速度為30m/分鐘,通過冷卻輥C1與對向輥N1之間時的單軸拉伸膜的輸送速度為100m/分鐘。
又,作為冷卻步驟,藉由使上述單軸拉伸膜與冷卻輥C1接觸來進行了冷卻。又,藉由使單軸拉伸膜通過冷卻輥C1與對向輥N1之間,對單軸拉伸膜賦予了壓力。
關於冷卻輥C1的表面,算術平均粗糙度Ra為0.02μm,最大山高度Rp為0.187μm,突起密度為3647個/mm2
,與水之接觸角為68.1°,溫度為25℃。
對向輥N1的表面的算術平均粗糙度Ra為1.1μm。
藉由冷卻輥C1及對向輥N1賦予到單軸拉伸膜之壓力在寬度方向上的平均值為1.3MPa,壓力在寬度方向上的最大值與最小值之差為0.08MPa。藉由冷卻輥C1及對向輥N1的按壓所形成之按壓區域在輸送方向上的長度(以下亦稱為“按壓區域的壓軋寬度”。)為20mm。
又,與冷卻輥接觸之位置處的單軸拉伸膜的溫度為100℃,從冷卻輥分開之位置處的單軸拉伸膜的溫度為50℃。從該等溫度,計算藉由冷卻輥之單軸拉伸膜的冷卻速度為200℃/秒。
以下,記載上述各物性值的測量方法。
-冷卻輥的表面的算術平均粗糙度Ra的測量-
關於冷卻輥的表面的算術平均粗糙度Ra,在冷卻輥為市售品且存在目錄值之情況下,採用了目錄值。在不存在目錄值之情況下,製作具有與所使用之冷卻輥相同的結構之試驗片,使用雷射顯微鏡(KEYENCE Corporation製造;VK-9510)以倍率3000倍進行測量,獲得了冷卻輥的表面的算術平均粗糙度Ra。
-最大山高度Rp及突起密度的測量-
冷卻輥的表面的最大山高度Rp及突起密度藉由如下方法來求出:製作具有與所使用之冷卻輥相同的結構之試驗片,使用下述微細形狀測量裝置在下述條件下測量所獲得之試驗片的表面,之後用內置之解析軟體實施粒子解析(複數個等級)。
以下示出測量機及測量條件。上述測量中,以10nm的等間隔設定切片等級,一邊變更測量位置一邊測量5次各切片等級的平均直徑及密度,計算該等平均值,並將其作為最大山高度Rp及突起密度的各測量值。又,將試驗片固定於試樣台,以使視場測量的X方向成為聚酯薄膜的寬度方向。
・測量裝置:Kosaka Laboratory Ltd.製造surf-corder ET-4000A
・解析軟體:i-Face model TDA31 Ver2.2.0.4 JSIS
・觸針前端半徑:0.5μm
・測量視場:X方向:380μm、節距:1μm
Y方向:280μm、節距:5μm
・針壓:50μN
・測量速度:0.1mm/s
・截止值:低區域-0.8mm、高區域-無
・調平:整個區域
・濾波器:高斯濾波器(2D)
・倍率:10万倍
・粒子解析(複數個等級)條件
・輸出內容設定:山粒子
・磁滯寬度:5nm
・切片等級等間隔:10nm
-接觸角的測量-
關於冷卻輥的表面與水的接觸角,在冷卻輥為市售品且存在目錄值之情況下,採用了目錄值。在不存在目錄值之情況下,製作具有與所使用之冷卻輥相同的結構之試驗片,使用接觸角計(Kyowa Interface Science Co.,Ltd.製造、DMo-901)藉由液滴法測量所獲得之試驗片的表面與水的靜態接觸角(°),並將其作為冷卻輥的表面與水的接觸角。
-對向輥的表面的算術平均粗糙度Ra的測量-
使用複製品製作套組(Microset Products公司製造、101THTHIXO)將複製品材料射出到對向輥的表面,進行了表面形狀的模仿。使用雷射顯微鏡(KEYENCE Corporation製造;VK-9510),以倍率3000倍測量所獲得之複製品的表面,獲得了對向輥的表面的算術平均粗糙度Ra。
-按壓條件-
上述冷卻步驟中,對藉由上述冷卻輥及對向輥賦予到單軸拉伸薄膜之壓力,使用壓力測量薄膜(FUJIFILM Corporation製造“PRESCALE(註冊商標)”;超低壓用(LLW))來進行了測量。具體而言,不使冷卻輥及對向輥旋轉,而是在與上述冷卻步驟相同的條件下,將上述壓力測量薄膜夾持在冷卻輥與對向輥之間並且進行了按壓。其結果,在壓力測量薄膜上顯現發色成紅色之區域。壓力測量薄膜中的發色區域與藉由冷卻輥及對向輥賦予壓力之區域(亦即按壓區域)相對應。
接著,取出壓力測量薄膜,使用壓力測量機(FUJIFILM Corporation製造;FPD-306),將在壓力測量薄膜上顯現之發色區域的發色濃度換算成所對應之壓力值。從所獲得之壓力值求出了按壓區域中的壓力在寬度方向上的平均值及在寬度方向上的最大值與最小值之差。
又,使用直尺測量了在壓力測量薄膜上顯現之發色區域在輸送方向上的長度。在寬度方向上每100mm進行該測量,將所獲得之測量值的平均值作為藉由冷卻輥C1及對向輥N1的按壓形成之按壓區域的壓軋寬度。
-薄膜溫度的測量-
使用非接觸溫度計(AD-5616(產品名)、A&D公司製造、放射率0.95),測量了與冷卻輥接觸之位置的單軸拉伸膜的溫度(接觸時膜溫)及遠離冷卻輥之位置處的單軸拉伸膜的溫度(分開時膜溫)。各個溫度的測量中,測量5次薄膜的寬度方向中央部的溫度,將該等平均值作為接觸時膜溫及分開時膜溫的測量值。
又,從單軸拉伸膜與冷卻輥接觸之接觸面在縱方向上的長度及冷卻輥的旋轉速度,將單軸拉伸膜與冷卻輥接觸之時間作為冷卻時間ta來求出。將所測量之接觸時膜溫與分開時膜溫的溫度差Ta(℃)除以冷卻時間ta(Ta/ta),求出了藉由冷卻步驟之單軸拉伸膜的冷卻速度(℃/秒)。
<橫向拉伸步驟>
對實施了上述冷卻步驟之單軸拉伸膜,使用拉幅機在下述條件下進行橫向拉伸,獲得了雙軸拉伸薄膜。
-條件-
預熱溫度:100℃
拉伸溫度:120℃
拉伸倍率:4.2倍
拉伸速度:50%/秒
<熱定型及熱鬆弛步驟>
在下述條件下對實施了上述橫向拉伸步驟之雙軸拉伸薄膜進行了熱定型。進而,在熱定型之後,縮小拉幅機寬度並在下述條件下進行熱鬆弛,接著進行了冷卻。
(熱定型條件)
熱定型溫度:227℃
熱定型時間:6秒
(熱鬆弛條件)
熱鬆弛溫度:190℃
熱鬆弛率:4%
(冷卻條件)
冷卻速度:2500℃/分鐘
<捲繞步驟>
將實施了上述熱定型及熱鬆弛步驟之薄膜的寬度方向的兩端部進行修剪,接著,以寬度10mm對薄膜寬度方向的兩端部進行擠出加工(滾花)之後,以張力40kg/m對拉伸膜進行了捲繞。藉由以上方法,獲得了厚度30μm的雙軸配向薄膜。所獲得之雙軸配向薄膜的寬度為1.5m,捲長為7000m。
〔實施例2〕
冷卻步驟中,將藉由冷卻輥C1及對向輥N1賦予到單軸拉伸膜之壓力(寬度方向的平均值)調節為1.0MPa,除此以外,藉由與實施例1相同的方法獲得了雙軸拉伸薄膜。
實施例2的冷卻步驟中的按壓區域的壓軋寬度為17mm。
〔實施例3〕
冷卻步驟中,代替對向輥N1使用了對向輥N2(產品名“90A80W”、KINYOSHA CO,.LTD.製造)以及將藉由冷卻輥C1及對向輥N2賦予到單軸拉伸膜之壓力(寬度方向的平均值)調節為2.1MPa,除此以外,藉由與實施例1相同的方法獲得了雙軸配向薄膜。
對向輥N2的硬度為80度。又,實施例3的冷卻步驟中的按壓區域的壓軋寬度為17mm。
〔實施例4〕
冷卻步驟中,代替對向輥N1使用了對向輥N3(產品名“90A70W”、KINYOSHA CO,.LTD.製造),除此以外,藉由與實施例1相同的方法獲得了雙軸配向薄膜。
實施例4的冷卻步驟中,藉由冷卻輥C1及對向輥N3賦予到單軸拉伸膜之壓力在寬度方向上的最大值與最小值之差為0.49MPa,按壓區域的壓軋寬度為20mm。另外,認為該壓力差及壓軋寬度係由輥安裝部的變形而引起。
〔實施例5〕
冷卻步驟中,代替對向輥N1使用了對向輥N4(產品名“90A70W”、KINYOSHA CO,.LTD.製造),除此以外,藉由與實施例1相同的方法獲得了雙軸配向薄膜。
另外,對向輥N4隨著時間而劣化,因此其表面的算術平均粗糙度Ra為1.8μm。
〔實施例6〕
冷卻步驟中,代替冷卻輥C1使用了在金屬製輥的外周面具有硬鉻電鍍處理層之冷卻輥C2(NOMURA PLATING CO.,LTD製造),除此以外,藉由與實施例1相同的方法獲得了雙軸配向薄膜。
冷卻輥C2的電鍍處理層具有表面的算術平均粗糙度Ra為0.008μm、最大山高度Rp為0.113μm、最大突起密度為2284個/mm2
且與水的接觸角為15.5°之表面。
〔實施例7〕
冷卻步驟中,將冷卻速度調節為100℃/秒,除此以外,藉由與實施例1相同的方法獲得了雙軸配向薄膜。
此時的從冷卻輥C1分開之位置處的單軸拉伸膜的溫度為75℃。
〔比較例1〕
冷卻步驟中,代替冷卻輥C1使用了在金屬製輥的外周面具有由氧化鉻構成之表層之冷卻輥C3(產品名“LC-4”、Praxair Surface Technologies製造),除此以外,藉由與實施例1相同的方法獲得了雙軸配向薄膜。
冷卻輥C3的表層具有表面的算術平均粗糙度Ra為0.08μm、最大山高度Rp為0.323μm、最大突起密度為4549個/mm2
且與水的接觸角為100.6°之表面。
[評價]
對實施例1~7及比較例1的各雙軸配向薄膜進行了以下評價。將評價結果示於表1。
〔線狀缺陷〕
在暗室內,作為光源使用鎢光,一邊改變視點一邊目視觀察由雙軸配向薄膜引起之鎢光的反射光及通過雙軸配向薄膜之透過光,確定了存在於雙軸配向薄膜的表面上之線狀刮痕的位置。接著,使用雷射顯微鏡(KEYENCE Corporation製造;VK-9510)以倍率300~3000倍測量了所觀察之刮痕的長度及深度。根據測量結果,將長度為1mm以上且深度的最大值為500nm以上之刮痕作為線狀缺陷,測量了每1m2
雙軸配向薄膜的線狀缺陷的個數(個/m2
)。又,任意選擇雙軸配向薄膜中的面積為1m2
的區域,測量了所選擇之區域中的最長的線狀缺陷的最大深度(單位:nm)。
〔亂流缺陷〕
在暗室內,將雙軸配向薄膜置於平面上,一邊改變視點一邊目視觀察由雙軸配向薄膜引起之鎢光的反射光。目視觀察結果,將反射光不均勻且在雙軸配向薄膜的表面上觀察到干擾光源的反射光之粗糙之外觀之區域作為亂流缺陷。計數所觀察之亂流缺陷,計算了每1m2
雙軸配向薄膜的亂流缺陷的個數(個/m2
)。
〔轉印缺陷〕
使用狹縫狀噴嘴將由上述配方A製成之塗佈液塗佈於藉由上述縱向拉伸步驟實施了縱向拉伸之後的聚酯薄膜上,從而形成了厚度0.05μm的包覆層,除此以外,按照與上述實施例1~7及比較例1中所記載之方法,製造了具有包覆層之雙軸配向薄膜。
從與形成有設置有包覆層之雙軸配向薄膜的包覆層之表面相反的一側的表面照射鎢光,目視觀察了有無包覆層的針孔(轉印缺陷)。計數所觀察之轉印缺陷的個數,計算了每1m2
雙軸配向薄膜的轉印缺陷的個數(個/m2
)。
〔輸送皺紋〕
冷卻步驟中,觀察冷卻輥上的單軸拉伸膜的輸送狀態,並按照以下基準進行了評價。評價為A,則可以說實用上沒有問題。另外,“寬度方向兩端部”係指從單軸拉伸膜的寬度方向的兩端至30mm為止的區域。又,輸送皺紋多為具有相對於輸送方向沿傾斜方向拉伸之形狀。
(基準)
A:在冷卻輥上單軸拉伸膜的寬度方向兩端部未產生皺紋。
B:在冷卻輥上單軸拉伸膜的寬度方向兩端部產生皺紋。
表1中分別示出了各實施例及比較例中所進行之冷卻步驟及各評價結果。
表1中,“冷卻輥”的“表面材料”欄中示出了構成冷卻輥的表面之材料,“材料A”係指碳化鎢,“材料B”係指硬鉻(電鍍層),“材料C”係指陶瓷(氧化鉻)。
[表1]
冷卻步驟 | ||||||||||||||
冷卻輥 | 對向輥 | 按壓條件 | 冷卻條件 | |||||||||||
編號 | 表面材料 | 表面粗糙度Ra (μm) | 最大山高度Rp (μm) | 突起密度 (個/mm2 ) | 接觸角 (°) | 編號 | 表面粗糙度Ra (μm) | 面平均壓力 (Mpa) | 寬度方向壓力差 (Mpa) | 壓軋寬度 (mm) | 接觸時膜溫 (℃) | 分開時膜溫 (℃) | 冷卻速度 (℃/秒) | |
實施例1 | C1 | 材料A | 0.02 | 0.187 | 3647 | 68.1 | N1 | 1.1 | 1.3 | 0.08 | 20 | 100 | 50 | 200 |
實施例2 | C1 | 材料A | 0.02 | 0.187 | 3647 | 68.1 | N1 | 1.1 | 1.0 | 0.08 | 17 | 100 | 50 | 200 |
實施例3 | C1 | 材料A | 0.02 | 0.187 | 3647 | 68.1 | N2 | 1.1 | 2.1 | 0.08 | 17 | 100 | 50 | 200 |
實施例4 | C1 | 材料A | 0.02 | 0.187 | 3647 | 68.1 | N3 | 1.1 | 1.3 | 0.49 | 20 | 100 | 50 | 200 |
實施例5 | C1 | 材料A | 0.02 | 0.187 | 3647 | 68.1 | N4 | 1.8 | 1.3 | 0.08 | 20 | 100 | 50 | 200 |
實施例6 | C2 | 材料B | 0.008 | 0.113 | 2284 | 15.5 | N1 | 1.1 | 1.3 | 0.08 | 20 | 100 | 50 | 200 |
實施例7 | C1 | 材料A | 0.02 | 0.187 | 3647 | 68.1 | N1 | 1.1 | 1.3 | 0.08 | 20 | 100 | 75 | 100 |
比較例1 | C3 | 材料C | 0.08 | 0.323 | 4549 | 100.6 | N1 | 1.1 | 1.3 | 0.08 | 20 | 100 | 50 | 200 |
[表2]
表1 (續) | 評價 | ||||
線狀缺陷 | 亂流缺陷 (個/m2 ) | 轉印缺陷 (個/m2 ) | 輸送皺紋 | ||
個數 (個/m2 ) | 最大深度 (μm) | ||||
實施例1 | 0 | - | 0 | 0 | A |
實施例2 | 2 | 0.3 | 0 | 0 | A |
實施例3 | 0 | - | 0 | 5 | B |
實施例4 | 5 | 0.4 | 0 | 0 | A |
實施例5 | 0 | - | 0 | 3 | A |
實施例6 | 0 | - | 23 | 0 | A |
實施例7 | 0 | - | 6 | 0 | A |
比較例1 | 56 | 0.8 | 0 | 0 | A |
由表1確認到,冷卻輥的表面的算術平均粗糙度Ra為0.05μm以下之實施例1~7與比較例1相比,能夠抑制聚酯薄膜的表面上的線狀缺陷的產生。
確認到在藉由冷卻輥及對向輥賦予到聚酯薄膜之壓力的面平均值為1.1MPa以上之情況下,能夠更抑制聚酯薄膜的表面上的線狀缺陷的產生(實施例1與實施例2的比較)。
又,確認到在藉由冷卻輥及對向輥賦予到聚酯薄膜之壓力的面平均值為2.0MPa以下之情況下,能夠更抑制聚酯薄膜中的轉印缺陷及輸送皺紋的產生(實施例1與實施例3的比較)。
確認到在聚酯薄膜中的藉由冷卻輥及對向輥賦予壓力之區域中的壓力在寬度方向上的最大值與最小值之差為0.4MPa以下之情況下,能夠更抑制聚酯薄膜的表面上的線狀缺陷的產生(實施例1與實施例4的比較)。
確認到在對向輥的表面的算術平均粗糙度Ra為1.5μm以下之情況下,能夠抑制聚酯薄膜的表面上的轉印缺陷的產生(實施例1與實施例5的比較)。
確認到在冷卻輥的表面與水的接觸角為20°以上之情況下,能夠抑制聚酯薄膜的表面上的亂流缺陷的產生(實施例1與實施例6的比較)。
確認到在藉由冷卻輥之聚酯薄膜的冷卻速度為120℃/秒以上之情況下,能夠抑制聚酯薄膜的表面上的亂流缺陷的產生(實施例1與實施例7的比較)。
10:縱向拉伸部
12:預熱輥
14:拉伸輥
16:加熱器
20:冷卻部
22:冷卻輥
24:對向輥
26:第2冷卻輥
30:橫向拉伸部
40:捲繞部
100:製造裝置
F:薄膜
圖1係表示聚酯薄膜之製造方法中所使用之製造裝置的構成之概要圖。
10:縱向拉伸部
12:預熱輥
14:拉伸輥
16:加熱器
20:冷卻部
22:冷卻輥
24:對向輥
26:第2冷卻輥
30:橫向拉伸部
40:捲繞部
100:製造裝置
F:薄膜
Claims (22)
- 一種聚酯薄膜之製造方法,其具有使經單軸拉伸之聚酯薄膜與冷卻輥接觸而進行冷卻之冷卻步驟,前述冷卻輥的表面的算術平均粗糙度Ra為0.05μm以下。
- 如請求項1所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 前述冷卻輥的表面的最大山高度Rp為0.3μm以下。
- 如請求項1或請求項2所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 前述冷卻輥的表面上的突起密度為10000個/mm2 以下。
- 如請求項1或請求項2所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 前述冷卻步驟中的藉由前述冷卻輥之前述聚酯薄膜的冷卻速度為150℃/秒以上。
- 如請求項1或請求項2所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 前述冷卻步驟中與前述冷卻輥接觸之前述聚酯薄膜的溫度為90℃以上。
- 如請求項1或請求項2所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 前述冷卻步驟中遠離前述冷卻輥之前述聚酯薄膜的溫度為50℃以下。
- 如請求項1或請求項2所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 前述冷卻步驟中從與前述冷卻輥接觸之後遠離前述冷卻輥為止降低之前述聚酯薄膜的溫度為30℃以上。
- 如請求項1或請求項2所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 前述冷卻輥的表面溫度為35℃以下。
- 如請求項1或請求項2所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 藉由前述冷卻輥之前述聚酯薄膜的輸送速度為50m/分鐘~150m/分鐘。
- 如請求項1或請求項2所述之聚酯薄膜之製造方法,其還具有縱向拉伸步驟,使用前述冷卻輥及配置於前述冷卻輥的輸送方向上游側且比前述冷卻輥的輸送速度慢的1個以上的拉伸輥沿輸送方向拉伸未拉伸聚酯薄膜來形成經單軸拉伸之前述聚酯薄膜, 藉由前述拉伸輥之前述未拉伸聚酯薄膜的輸送速度為10m/分鐘~50m/分鐘。
- 如請求項1或請求項2所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 前述冷卻輥的表面的算術平均粗糙度Ra為0.008μm以上。
- 如請求項1或請求項2所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 前述冷卻輥的表面與水的接觸角為10°以上。
- 如請求項1或請求項2所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 前述聚酯薄膜的厚度為40μm以下。
- 如請求項1或請求項2所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 前述冷卻步驟中,藉由使前述聚酯薄膜通過前述冷卻輥與配置成與前述冷卻輥相對向之對向輥之間,對前述聚酯薄膜賦予壓力。
- 如請求項14所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 藉由前述冷卻輥及前述對向輥賦予到前述聚酯薄膜之壓力在寬度方向上的最大值與最小值之差為0.4MPa以下。
- 如請求項14所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 藉由前述冷卻輥及前述對向輥賦予到前述聚酯薄膜之壓力的面平均值為1.1MPa以上。
- 如請求項14所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 藉由前述冷卻輥及前述對向輥賦予到前述聚酯薄膜之壓力的面平均值為1.7MPa以下。
- 如請求項14所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 前述聚酯薄膜中,藉由前述冷卻輥及前述對向輥賦予壓力之區域的輸送方向的長度為15mm以上。
- 如請求項14所述之聚酯薄膜之製造方法,其中 前述對向輥的表面的算術平均粗糙度Ra為1.5μm以下。
- 一種聚酯薄膜,其中 在前述聚酯薄膜的表面上,深度為500nm以上且長度為1mm以上之線狀缺陷的個數為每1m2 前述聚酯薄膜為5個以下。
- 如請求項20所述之聚酯薄膜,其中 藉由目視觀察前述聚酯薄膜的表面上的反射光來視覺辨認之亂流缺陷的個數為每1m2 前述聚酯薄膜為5個以下。
- 如請求項20或請求項21所述之聚酯薄膜,其還具有設置於前述聚酯薄膜的表面之包覆層, 藉由從與前述包覆層相反的一側的面照射光並且目視觀察上述包覆層側的表面,視覺辨認為針孔之轉印缺陷的個數為每1m2 前述聚酯薄膜為3個以下。
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