TWI424218B - 光學膜之製造方法及製造裝置 - Google Patents

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TWI424218B TW095143776A TW95143776A TWI424218B TW I424218 B TWI424218 B TW I424218B TW 095143776 A TW095143776 A TW 095143776A TW 95143776 A TW95143776 A TW 95143776A TW I424218 B TWI424218 B TW I424218B
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C59/02Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B29C59/04Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing using rollers or endless belts
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00Optical elements, e.g. lenses, prisms

Description

光學膜之製造方法及製造裝置
本發明係關於可以使用於液晶顯示裝置(LCD)等所使用之偏光板用保護膜、相位差膜、視野角放大膜、或電漿顯示器所使用之反射防止膜等之各種機能膜、或有機EL顯示器等所使用之各種機能膜等之光學膜之製造方法、及製造裝置。
與傳統之CRT顯示裝置相比,因為液晶顯示裝置具有省空間、省能源之優點,故被廣泛地應用於監視器。此外,也持續普及於TV用。此種液晶顯示裝置使用著偏光膜及相位差膜等之各種光學膜。
近年來,光學膜被廣泛地應用於薄型顯示器等。此外,薄型顯示器也被應用於尤其是TV用途,隨著TV之大尺寸化,對光學膜也有大型化之要求。對於薄型顯示器所使用之光學膜,有面內之光學特性及物理特性應均一之要求。
傳統上,製造此種光學膜上,利用溶液流延製膜法時,係使將樹脂溶解於溶劑之溶液在金屬支持體上游延,利用乾燥製程除去溶劑,再實施膜之捲取之方式來進行製造。此外,利用熔融流延製膜法時,係以熱熔融樹脂,利用模具實施高溫之熔融樹脂之熔融擠壓,再於冷卻滾筒上進行製膜,再經由以下低膜之溫度為目的之搬運製程,實施膜之捲取來進行製造。有時,上述兩方法於製膜後,會利用拉幅機實施延伸來調整光學特性及平面性。無論那一種方法,利用搬運滾筒實施製膜後之表面仍處於柔軟狀態之膜之搬運時,為了避免轉錄滾筒之表面,必須使用鏡面滾筒。然而,單純鏡面之表面時,搬運速度變快早、或膜表面變硬而容易打滑,膜及滾筒之間發生滑動,而有發生擦傷之問題。
光學膜之製造時,為了防止發生此種問題,有人提出如下之針對製膜後之膜之搬運之專利文獻所示之傳統之物。
專利文獻1所示之三醋酸纖維素膜之製造方法記載著,搬運滾筒係使用加強對腹板或膜之規制力之滾筒,例如,搬運滾筒使用具有螺旋溝之滾筒及兩端部具有溝之滾筒。
專利文獻2所示之片狀物之搬運裝置係使用於滾筒兩端部配設著對接觸滾筒表面之片狀物產生較大牽引力(摩擦力)之部份之附有溝之滾筒。
專利文獻3所示之纖維素酯膜之製造裝置係於滾筒表面配設相對於搬運方向具有較強規制力之部位及較弱之部位,並規定其面積比等來防止膜之滑動之方法。
專利文獻1:日本特開平11-235728號公報專利文獻2:特開2000-86031號公報專利文獻3:特開2003-19726號公報
然而,如上述專利文獻1~3所記載之傳統技術所示,為了使膜搬運滾筒具有規制力,於滾筒表面實施溝加工等時,含有溶媒之膜之表面會因為熱而變軟,實施膜之搬運時,該溝痕跡等會殘留於膜上,而必須以切割機等除去該部份。此時,搬運之膜之寬度若改變,則必須配合該膜之寬度來改變滾筒之溝位置,因為必須更換大量滾筒,有無法以同一搬運線製造不同寬度之膜的問題。
此外,準備具有對應較寬之寬度之溝形狀之搬運滾筒,例如,製造較寬之寬度的纖維素酯膜,為較窄之寬度之膜製品時,雖然只要切除該寬度方向之兩端部即可,然而,此種做法,有會導致材料等之大量損失且效率不好的問題。
本發明之目的係在提供一種光學膜之製造方法及製造裝置,可解決上述傳統技術之問題,於搬運滾筒本身之表面,不實施如傳統之加強規制力之部位之加工,利用具有所謂鏡面且可自由旋轉之搬運滾筒實施膜之搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,而且,不但可對應任何寬度之光學膜,且可進行高速搬運,進而提高光學膜之生產性。
本發明者有鑑於上述之諸問題點,進行審慎地研究,結果,發現即使不實施以在搬運滾筒側配設傳統之以加強規制力之部位為目的之防止滑動加工,而於膜側之寬度方向兩端部形成搬運用壓花部,即使以具有所謂鏡面且可自由旋轉之搬運滾筒來實施膜之搬運,於膜之表面也不會發生擦傷或皺紋等,而研發出本發明。
為了達成上述目的,申請專利範圍第1項之發明之光學膜之製造方法,其特徵為含有:使液狀樹脂進行流延實施膜狀製膜之製程;於製成之膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,用以形成膜搬運用壓花部之製程;將寬度方向兩端部具有膜搬運用壓花部之膜,利用自由旋轉之搬運滾筒進行搬運之製程;裁斷除去膜搬運用壓花部之製程;以及其後,用以捲取膜之製程。
申請專利範圍第2項之發明係如申請專利範圍第1項所記載之光學膜之製造方法,其特徵為:於膜寬度方向兩端部之表背兩面實施膜搬運用之壓花處理,於膜寬度方向兩端部,形成具有朝表面側突出之凸部之表面側搬運用壓花部、及具有朝背面側突出之凸部之背面側搬運用壓花部。
申請專利範圍第3項之發明係如申請專利範圍第2項所記載之光學膜之製造方法,其特徵為:以使膜寬度方向兩端部之表面側搬運用壓花部、及背面側搬運用壓花部於膜寬度方向互相不同之方式來形成。
申請專利範圍第4項之發明係如申請專利範圍第1項至第3項之任1項所記載之光學膜之製造方法,其特徵為:形成於膜寬度方向兩端部之膜搬運用壓花部之寬度,從膜寬度方向兩端起,表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部之合計分別為20mm以上、100mm以下。
申請專利範圍第5項之發明係如申請專利範圍第1項至第4項之任1項所記載之光學膜之製造方法,其特徵為:突出之凸部係半球狀之形狀。
申請專利範圍第6項之發明係如申請專利範圍第1項至第5項之任1項所記載之光學膜之製造方法,其特徵為:突出之凸部之高度為1μm以上、40μm以下。
申請專利範圍第7項之發明係如申請專利範圍第1項至第6項之任1項所記載之光學膜之製造方法,其特徵為:與膜相接之搬運滾筒之搬運面係鏡面。
申請專利範圍第8項之發明係如申請專利範圍第1項所記載之光學膜之製造方法,其特徵為:利用膜搬運製程將膜搬運至乾燥製程內。
申請專利範圍第9項之發明係如申請專利範圍第1項所記載之光學膜之製造方法,其特徵為:製膜製程之後,實施夾住膜之兩端部使其於寬度方向延伸之延伸製程,延伸後,裁斷除去膜寬度兩端部之夾住部份,其後,對延伸膜之寬度方向兩端部進行壓花處理,實施用以形成膜搬運用壓花部之製程。
申請專利範圍第10項之發明係如如申請專利範圍第1項所記載之光學膜之製造方法,除去搬運用壓花之製程後、捲取製程前,含有對膜之寬度方向兩端部實施壓花處理來形成膜捲取用壓花部之製程。
申請專利範圍第11項之發明之光學膜之製造裝置,其特徵為具備:用以使液狀樹脂進行流延實施膜狀製膜之流延裝置;於製成之膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,用以形成膜搬運用壓花部之壓花部形成裝置;利用自由旋轉之搬運滾筒搬運寬度方向兩端部具有搬運用壓花部之膜之搬運裝置;以及搬運後,用以捲取膜之捲取裝置。
申請專利範圍第12項之發明係如申請專利範圍第11項所記載之光學膜之製造裝置,其特徵為:膜搬運用之壓花部形成裝置係用以於膜寬度方向兩端部,形成具有朝表面側突出之凸部之表面側搬運用壓花部、及具有朝背面側突出之凸部之背面側搬運用壓花部。
申請專利範圍第13項之發明係如申請專利範圍第12項所記載之光學膜之製造裝置,其特徵為:膜搬運用之壓花部形成裝置以使膜寬度方向兩端部之表面側搬運用壓花部、及背面側搬運用壓花部於膜寬度方向互相不同之方式來形成。
申請專利範圍第14項之發明係如申請專利範圍第11項至第13項之任1項所記載之光學膜之製造裝置,其特徵為:膜搬運用之壓花部形成裝置係於膜寬度方向兩端部形成從膜寬度方向兩端起,表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部之合計分別為20mm以上、100mm以下之寬度之膜搬運用壓花部。
申請專利範圍第15項之發明係如申請專利範圍第11項至第14項之任1項所記載之光學膜之製造裝置,其特徵為:具備使流延裝置所製成之膜朝寬度方向延伸之膜延伸裝置,利用延伸裝置使製膜後之膜於寬度方向延伸,延伸後,利用裁斷裝置裁斷除去延伸裝置所夾住之膜寬度兩端部之部份,其後,利用壓花部形成裝置,於延伸膜之寬度方向兩端部實施壓花處理用以形成膜搬運用壓花部。
申請專利範圍第16項之發明係如申請專利範圍第11項至第15項之任1項所記載之光學膜之製造裝置,其特徵為:具有:除去搬運用壓花之製程後、捲取製程前,對膜之寬度方向兩端部實施壓花處理來形成膜捲取用壓花部;之壓花部形成裝置。
申請專利範圍第1項之光學膜之製造方法之發明係含有:使液狀樹脂進行流延實施膜狀製膜之製程;於製成之膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,用以形成膜搬運用壓花部之製程;將寬度方向兩端部具有膜搬運用壓花部之膜,利用自由旋轉之搬運滾筒進行搬運之製程;裁斷除去膜搬運用壓花部之製程;以及其後,用以捲取膜之製程;依據本發明,無需於搬運滾筒本身之表面實施加強規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,而且,不但可對應任何寬度之光學膜,且可進行高速搬運,具有可提高光學膜之生產性之效果。
申請專利範圍第2項之發明係於膜之表背兩面實施膜搬運用之壓花處理,於膜寬度方向兩端部,形成具有朝表面側突出之凸部之表面側搬運用壓花部、及具有朝背面側突出之凸部之背面側搬運用壓花部,只需於膜之表背面之任一面實施膜搬運用之壓花處理,只有抵接經過處理之面之搬運滾筒具有規制力,抵接膜之未經過處理之面之搬運滾筒不具有規制力,依據本發明,如上面所述,抵接膜之表背兩側之壓花部之搬運滾筒會產生規制力,無需於搬運滾筒本身之表面實施加強規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,可進行膜之高速搬運,而且,於膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,具有可對應任何寬度之光學膜之效果。
申請專利範圍第3項之發明係以使膜寬度方向兩端部之表面側搬運用壓花部、及背面側搬運用壓花部於膜寬度方向互相不同之方式來形成,依據本發明,無需實施加強搬運滾筒本身之表面規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,而且,不但可對應任何寬度之光學膜,尚具有可高速搬運之效果。
申請專利範圍第4項之發明係形成於膜寬度方向兩端部之膜搬運用壓花部之寬度,從膜寬度方向兩端起,表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部之合計分別為20~100mm,膜搬運用壓花部之寬度若太大,針對滾筒之規制力會增加,加強規制力之部份之面積若太大,規制力較強之部份會發生皺紋,可能導致膜破損,本發明時,形成於膜寬度方向兩端部之膜搬運用壓花部之寬度在於上述範圍內,無需實施加強搬運滾筒本身之表面規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,而且,不但可對應任何寬度之光學膜,尚具有可高速搬運之效果。
申請專利範圍第5項至第7項之發明係使膜搬運用壓花部之形狀分別具有所記載之特徵之形狀,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,不但可對應任何寬度之光學膜,尚具有可高速搬運之效果。
申請專利範圍第8項之發明係利用可自由旋轉之搬運滾筒將於寬度方向兩端部具有搬運用壓花部之膜搬運至乾燥製程,即使以高溫實施乾燥製程,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,不但可對應任何寬度之光學膜,尚具有可高速搬運之效果。
申請專利範圍第9項之發明係製膜製程之後,以拉幅機實施使膜於寬度方向延伸之延伸製程,延伸後,利用延伸裝置實施膜寬度兩端部之夾住部份之裁斷除去,其後,對延伸膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,實施用以形成膜搬運用壓花部之製程,利用拉幅機之延伸前,實施膜之寬度方向兩端部之壓花處理,壓花部會因為其後之延伸而斷裂,或者,拉幅機導致膜兩端部之夾住部及壓花部重疊而可能發生從該處裂開之情形,本發明時,係於拉幅機之延伸後且以切割機除去膜兩端部之夾住部後,再於膜兩端部實施搬運用之壓花處理,無需於搬運滾筒之表面實施加強規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,可對應任何寬度之光學膜,尚具有可高速搬運之效果。
申請專利範圍第10項之發明係於除去搬運用壓花之製程後、捲取製程前,於膜之寬度方向兩端部配設壓花部並用以捲取膜,具有防止捲取之膜間完全黏結、或部份黏結對膜之表面狀態產生影響所造成之故障的效果。
申請專利範圍第11項之光學膜之製造裝置之發明係具備:用以使液狀樹脂流延來實施膜狀製膜之流延裝置、位於以可自由旋轉之搬運滾筒搬運膜之膜搬運裝置前之用以於製成之膜之寬度方向兩端部實施壓花處理來形成膜搬運用壓花部之壓花部形成裝置、利用可自由旋轉之搬運滾筒搬運於寬度方向兩端部具有搬運用壓花部之膜之搬運裝置、以及搬運後用以捲取膜之捲取裝置,依據本發明,無需於搬運滾筒本身之表面實施加強規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,不但可對應任何寬度之光學膜,且可進行高速搬運,具有可提高光學膜之生產性之效果。
申請專利範圍第12項之發明,膜搬運用之壓花部形成裝置係用以於膜寬度方向兩端部,形成具有朝表面側突出之凸部之表面側搬運用壓花部、及具有朝背面側突出之凸部之背面側搬運用壓花部,只需於膜之表背面之任一面實施膜搬運用之壓花處理,只有抵接經過處理之面之搬運滾筒具有規制力,抵接膜之未經過處理之面之搬運滾筒不具有規制力,依據本發明,如上面所述,抵接膜之表背兩側之壓花部之搬運滾筒會產生規制力,無需對搬運滾筒本身之表面之加強規制力之部位實施加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,可進行膜之高速搬運,而且,於膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,具有可對應任何寬度之光學膜之效果。
申請專利範圍第13項之發明之膜搬運用之壓花部形成裝置係以使膜寬度方向兩端部之表面側搬運用壓花部、及背面側搬運用壓花部於膜寬度方向互相不同之方式來形成,依據本發明,無需實施加強搬運滾筒本身之表面規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,而且,可對應任何寬度之光學膜,尚具有可高速搬運之效果。
申請專利範圍第14項之發明之膜搬運用之壓花部形成裝置係於膜寬度方向兩端部形成從膜寬度方向兩端起,表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部之合計分別為20~100mm之寬度之膜搬運用壓花部,膜搬運用壓花部之寬度若太大,針對滾筒之規制力會增加,加強規制力之部份之面積若太大,規制力較強之部份會發生皺紋,可能導致膜破損,本發明時,形成於膜寬度方向兩端部之膜搬運用壓花部之寬度在於上述範圍內,無需實施加強搬運滾筒本身之表面規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,而且,不但可對應任何寬度之光學膜,尚具有可高速搬運之效果。
申請專利範圍第15項之發明係具備使流延裝置所製成之膜朝寬度方向延伸之膜延伸裝置(拉幅機),利用拉幅機使製膜後之膜於寬度方向延伸,延伸後,利用裁斷裝置裁斷除去延伸裝置所夾住之膜寬度兩端部之部份,其後,利用壓花部形成裝置,於延伸膜之寬度方向兩端部實施壓花處理用以形成膜搬運用壓花部,若於利用拉幅機進行延伸前,於膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,壓花部會因為其後之延伸而斷裂,或者,拉幅機導致膜兩端部之夾住部及壓花部重疊而可能發生從該處裂開之情形,本發明時,係於拉幅機之延伸後且以切割機除去膜兩端部之夾住部後,再於膜兩端部實施搬運用之壓花處理,無需於搬運滾筒之表面實施加強規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,而且,可對應任何寬度之光學膜,尚具有可高速搬運之效果。
申請專利範圍第16項之發明具有:除去搬運用壓花之製程後、捲取製程前,對膜之寬度方向兩端部實施以膜捲取用為目的之具有必要高度之壓花處理,用以形成膜捲取用壓花部;之壓花部形成裝置,具有防止捲取之膜間完全黏結、或部份黏結對膜之表面狀態產生影響所造成之故障的效果。
其次,針對本發明之實施形態進行說明,然而,本發明並未受限於此。
本發明係可應用於液晶顯示裝置(LCD)之偏光板用保護膜等之光學膜之製造方法及製造裝置。
本發明之良好實施形態之光學膜之製造方法係含有:使樹脂溶液或熔融樹脂進行流延實施膜狀製膜之製程;以可自由旋轉之搬運滾筒(未利用驅動源實施旋轉驅動之自由滾筒)搬運膜之膜搬運之製程前,於製成之膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,用以形成膜搬運用壓花部之製程;將寬度方向兩端部具有膜搬運用壓花部之膜,利用自由旋轉(未利用驅動源實施旋轉驅動之)搬運滾筒進行搬運之製程;搬運後,裁斷除去膜之搬運用壓花部之製程;其後,於膜之寬度方向兩端部實施以捲取膜為目的之具有必要高度之壓花處理,來形成膜捲取用壓花部之製程;以及用以捲取寬度方向兩端部具有捲取用壓花部之膜之製程;依據本發明之光學膜之製造方法,可以為溶液流延製膜法或熔融流延製膜法。
本發明之方法所使用之樹脂並無特別限制,最好為例如醋酸纖維素、醋酸丙酸纖維素、以及醋酸丁酸纖維素等之醯基之置換度為1.8~2.80之纖維素酯系樹脂,此外,例如甲基醚纖維素、乙基醚纖維素、丙基醚纖維素等之烷基置換度為2.0~2.80之纖維素酯樹脂。
三醋酸纖維素時,以聚合度250~400、結合酢酸量54~62.5%之三醋酸纖維素為佳,最好為基本強度較強之結合酢酸量58~62.5%。三醋酸纖維素可以單獨或混合使用利用棉絨合成之三醋酸纖維素及利用木漿合成之三醋酸纖維素之任一方。
應使用較多對帶及鼓之剝離性較佳之利用棉絨合成之三醋酸纖維素,可提高生產性效率。由棉絨所合成之三醋酸纖維素之比率應為60質量%以上,具有較佳之剝離性效果,85質量%以上更佳,最好為單獨使用。
本發明之方法所使用之其他樹脂如環烯樹脂、冰片烯系樹脂、聚碳酸酯樹脂,此外,如烯化二羧酸及二胺之聚合物之聚醯胺樹脂,此外,如烯化二羧酸及二醇之聚合物、烯化二醇及二羧酸之聚合物、環己烷二羧酸及二醇之聚合物、環己烷二醇及二羧酸之聚合物、芳香族二羧酸及二醇之聚合物等之聚酯樹脂,此外,如聚醋酸乙烯、醋酸乙烯共聚物等之醋酸乙烯樹脂,此外,如聚乙烯縮醛、聚乙烯丁醛等之聚乙烯縮醛樹脂、環氧樹脂、酮樹脂、烯化二異氰酸酯及烯化二醇之線狀聚合物等之聚胺甲酸酯樹脂等,應含有從上述所選出之至少1種。
其中,又以醋酸纖維素、三醋酸纖維素、醋酸丙酸纖維素、醋酸丁酸纖維素等之纖維素酯系樹脂、環烯樹脂、冰片烯系樹脂、聚碳酸酯樹脂為佳。此外,亦可摻合2種類以上之具有相溶性之聚合物來實施後面說明之摻雜物溶解,本發明並無持別限制。
首先,針對利用溶液流延製膜法實施本發明之光學膜之製造方法時進行說明。
以下,係以纖維素酯系樹脂為例來說明本發明。
本發明之光學膜之製造方法所使用之膜構成材料,除了纖維素酯系樹脂及溶劑以外,尚包括可塑劑、紫外線吸收劑、去光澤劑等之添加劑。
本發明可使用之可塑劑,並無特別限制,然而,磷酸酯系應使用如磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲酚二苯酯、磷酸辛基二苯酯、diphenyl biphenyl phosphate、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯等,酞酸酯系應使用如酞酸二甲酸二乙酯、dimethoxy ethyl phthalate、酞酸二甲酯、酞酸二辛酯、酞酸二丁酯、二-2-酞酸乙基己酯等,乙醇酸酯系應使用如三乙酸甘油酯、甘油三丁酸酯、butyl phthalyl butyl glycolate、ethyl phthalyl ethyl glycolate、methyl phthalyl ethyl glycolate、butyl phthalyl butyl glycolate等。
上述之可塑劑亦可配合需要,併用2種類以上。此時,磷酸酯系之可塑劑之使用比率若為50%以下,則不易產生纖維素酯系樹脂膜之加水分解,而具有優良之耐久性。
磷酸酯系之可塑劑比率愈少愈好,最好只使用酞酸酯系及乙醇酸酯系之可塑劑。
本發明時,為了使吸水率及水分率成為特定範圍內,相對於纖維素酯系樹脂之可塑劑添加量之質量%應為3~30質量%,10~25質量%更佳,最好為15~25質量%。此處,可塑劑之添加量若超過30質量%,則纖維素酯系樹脂膜之機械強度.尺寸安定性會劣化,故應避免。
抗氧化劑應使用阻滯酚系之化合物,其具體例如2,6-二-t-丁基-p-甲酚、季戊四醇四醋酸酯-四[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥苯基)丙酸]、三伸甘醇-雙[3-(3-t-丁基-5-甲基-4-羥苯基)丙酸],1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥苯基)丙酸],2,4-雙-(n-octylthio)-6-(4-氫氧基-3,5-二-t-丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2,2-硫基-二乙撐雙[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥苯基)丙酸]、十八基-3-(3,5-二-t-丁基-4-羥苯基)丙酸、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-t-丁基-4-羥苄基)苯、以及三-(3,5-二-t-丁基-4-羥苄基)-異氰酸酯等。其中又以2,6-二-t-丁基-p-甲酚、季戊四醇四醋酸酯-四[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥苯基)丙酸]、及三伸甘醇-雙[3-(3-t-丁基-5-甲基-4-羥苯基)丙酸]為佳。此外,亦可併用例如N,N‘-雙[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥苯基)丙醯]肼等之肼系之金屬減活劑、及三(2,4-二-t-丁基苯)亞磷酸鹽等之磷系加工安定劑。為了得到效果,上述化合物之添加量相對於纖維素酯系樹脂之質量比例應為1ppm~1.0%,最好為10~1000ppm。
本發明時,應於纖維素酯系樹脂膜添加紫外線吸收劑。以防止液晶劣化之觀點而言,紫外線吸收劑應具有優良之波長370nm以下之紫外線之吸收能力,而且,以良好之液晶顯示性之觀點而言,最好不要吸收波長400nm以上之可見光。
尤其是,波長370nm之紫外線之透射率應為10%以下,該透射率為5%以下更佳,最好為2%以下。
本發明時,所使用之紫外線吸收劑,例如,羥基對苯醌系化合物、苯井三唑系化合物、水楊酸酯系化合物、二苯基酮系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、鎳錯鹽系化合物等,然而,並未受限於此。
本發明時,應使用1種以上之上述紫外線吸收劑,最好含有2種以上之紫外線吸收劑。
本發明所使用之紫外線吸收劑,應為苯三唑系紫外線吸收劑及二苯基酮系紫外線吸收劑等。最好為將不必要之著色較少之苯三唑系紫外線吸收劑添加至纖維素酯系樹脂膜之形態。
紫外線吸收劑之添加方法係將紫外線吸收劑溶解於酒精、二氯甲烷、以及二草酸酯等之有機溶媒再添加於摻雜物、或直接添加於摻雜物。如無機粉體之無法溶解於有機溶劑之物時,使用除鹽器及碾砂機使其分散於有機溶劑及纖維素酯系樹脂中,再添加於摻雜物。
紫外線吸收劑之使用量相對於纖維素酯系樹脂之質量%應為0.1~2.5質量%,0.5~2.0質量%更佳,最好為0.8~2.0質量%。紫外線吸收劑之使用量若超過2.5質量%,呈現纖維素酯系樹脂膜之透明性變差之傾向。
此外,為了防止膜互相黏貼、或具光滑性而不易處理,亦可於纖維素酯系樹脂膜添加微粒子當做去光澤劑。
微粒子之種類可以為無機化合物,亦可以為有機化合物。無機化合物之微粒子之實例如二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、氧化錫等之微粒子。其中,以含有矽原子之化合物為佳,最好為二氧化矽微粒子。二氧化矽微粒子如AEROSIL股份有限公司製之AEROSIL-200、200V、300、R972、R972V、R974、R976、R976S、R202、R812、R805、OX50、TT600、RY50、RX50、NY50、NAX50、NA50H、NA50Y、NX90、RY200S、RY200、RX200、R8200、RA200H、RA200HS、NA200Y、R816、R104、RY300、RX300、R106等。其中,以控制分散性及粒徑之觀點而言,AEROSIL-200V、R972V為最好。
從附與光滑性及確保透明性之觀點而言,膜中之微粒子之平均粒徑應為50nm~2μm。100nm~1000nm更佳,最好為100nm~500nm。膜中之平均粒徑可以利用觀察拍攝之剖面相片來進行確認。
微粒子之一次粒徑、分散於溶媒後之粒徑、添加於膜後之粒徑通常會產生變化,重要的是,控制最後之膜中微粒子與纖維素酯系樹脂複合凝集而形成之粒徑。
微粒子之添加量相對於纖維素酯系樹脂膜應為0.02~0.5質量%,最好為0.04~0.3質量%。
微粒子之分散係利用高壓分散裝置來實施由微粒子及溶劑混合而成之組成物之處理。分散所使用之高壓分散裝置,係使由微粒子及溶媒所混合而成之組成物高速通過細管,可以使用可創造高剪斷及高壓狀態等特殊條件之高壓分散裝置。利用高壓分散裝置實施處理,例如,於管徑1~2000μm之細管中,裝置內部之最大壓力條件應為10MPa以上。最好為20MPa以上。此外,最高到達速度應為100m/sec以上,傳熱速度應為116W(≒100kcal/hr)以上。如上面所述之高壓分散裝置,有Microfluidics Corporation製超高壓均質機(商品名稱MICRO FLUIDIZER)或NANOMIZER公司製NANOMIZER,其他之曼頓葛林型高壓分散裝置,例如IZUMII GOOD MACHINERY製HOMOGENISER等。
使本發明所使用之微粒子分散於含有25~100質量%之水溶性溶媒之溶劑中後,針對水溶性溶媒添加0.5~1.5倍之非水溶性有機溶劑進行希釋,將纖維素酯系樹脂與溶解於溶劑之摻雜物進行混合,使該混合液在支持體上進行流延並乾燥來實施製膜,得到纖維素酯系樹脂膜。
此處,水溶性溶媒主要係使用低級醇。低級醇類應為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇等。
本發明所使用之非水溶性溶媒並無特別限制,應使用纖維素酯系樹脂之製膜時所使用之溶劑,使用對水之溶解度為30質量%以下之物。此種非水溶性溶媒如二氯甲烷、三氯甲烷、醋酸甲酯等。
微粒子係以1~30質量%之濃度分散於溶媒中。分散之濃度超過前述時,黏度會急激上昇,應避免。分散液中之微粒子之濃度應為5~25質量%,最好為10~20質量%。
纖維素酯系樹脂膜之霧狀係以例如ASTM-D1003-52來進行測定。霧狀應為0~0.6%,0~0.4%更佳,最好為0.1~0.2%。
本發明時,纖維素酯系樹脂之溶劑係使用例如甲醇、乙醇、n-丙醇、iso-丙醇、n-丁醇等之低級醇類、環己烷二氧陸圜類、二氯甲烷之低級脂肪族碳化氫之氯化物類等。
溶劑比率應為例如二氯甲烷為70~95質量%,其他溶劑為30~5質量%。此外,摻雜物中之纖維素酯系樹脂之濃度應為10~50質量%。添加溶劑時之加熱溫度,應為使用溶劑之沸點以上,且該溶劑不會沸騰之範圍之溫度,可設定於例如60℃以上、80~110℃之範圍。此外,壓力係設定成設定溫度時,溶劑不會沸騰。
溶解後,一邊實施纖維素酯系樹脂之摻雜物之冷卻,一邊從容器(溶解鍋)取出、或利用泵等從容器抽取,利用熱交換器等實施冷卻,將其用於製膜。
利用溶液流延製膜法之光學膜之製造方法之一般要點可以參考例如美國專利2,492,978號公報、美國專利2,739,070號公報、美國專利2,739,069號公報、美國專利2,492,977號公報、美國專利2,336,310號公報、美國專利2,367,603號公報、美國專利2,607,704號公報、英國專利64,071號公報、英國專利735,892號公報、日本特公昭45-9074號公報、日本特公昭49-4554號公報、日本特公昭49-5614號公報、日本特公昭60-27562號公報、日本特公昭61-39890號公報、日本特公昭62-4208號公報等所記載之方法。
本發明之光學膜之製造方法具備:摻雜物調製製程、流延製程、乾燥製程、以及捲取製程。
第1圖係以實施上述製造方法為目的之製造裝置之一例之概略圖。摻雜物調製製程時,將纖維素酯系樹脂調整成液狀之摻雜物。利用流延模具102使摻雜物在支持體101上進行流延,利用剝離滾筒103將膜104從支持體101剝離。利用延伸部105持握被剝離之膜104之寬度兩端部進行延伸。乾燥風取入口151對該延伸部105吹送實施溫度控制之乾燥風,並從排出口152排出。其次,利用裁斷部106裁斷除去端部之夾住部份,其後,利用與經過加熱之壓花滾筒107相對之後滾筒108於膜104上形成期望之搬運用壓花。將形成搬運用壓花之膜104,利用搬運滾筒111搬運至乾燥部110內。從乾燥風取入口171對乾燥部110吹送實施溫度控制之乾燥風,並從排出口172排出。利用裁斷部115裁斷除去乾燥之膜104之端部之搬運用壓花,其後,利用與經過加熱之壓花滾筒116相對之後滾筒117於膜104上形成捲取用壓花並捲取至捲取滾筒120。
以下,針對上述製造方法進行具體說明。
首先,含有纖維素誘導體之摻雜物之作製方法,係於溶解鍋1中,攪拌該纖維素酯系樹脂使其溶解以相對於纖維素酯系樹脂為良好溶媒為主之有機溶媒,形成摻雜物。
纖維素酯系樹脂之溶解可以使用常壓下實施之方法、在主溶媒之沸點以下實施之方法、在主溶媒之沸點以上進行加壓實施之方法、利用日本特開平9-95544號公報、日本特開平9-95557號公報、或日本特開平9-95538號公報所記載之冷卻溶解法來實施之方法、以及日本特開平11-21379號公報所記載之高壓下實施之方法等之各種溶解方法,然而,以在主溶媒之沸點以上進行加壓來實施之方法為佳。
添加溶劑之加熱溫度,應使用溶劑之沸點以上、且該溶劑不會沸騰之範圍之溫度,例如,應設定成60℃以上、80~110℃之範圍。此外,壓力應設定成1設定溫度下,溶劑不會沸騰。摻雜物中之纖維素酯系樹脂之濃度應為10~35質量%。
纖維素酯系樹脂及溶劑以外,必要之可塑劑、紫外線吸收劑、以及去光澤劑等之添加劑,預先與溶劑進行混合、溶解、或分散後,在溶解纖維素酯系樹脂之前投入溶劑、或溶解纖維素酯系樹脂後之再投入摻雜物皆可。
溶解鍋(加壓容器)之種類並無特別限制,要能承受特定之壓力,只要在加壓下可進行加熱及攪拌即可。加壓容器亦可適度配設壓力計、溫度計等之計器類。加壓可以利用壓入氮氣等之惰性氣體之方法、及利用加熱來使溶劑之蒸氣壓上昇之方式來執行。加熱應從外部實施,以例如容易進行溫度控制之夾套型為佳。
本發明時,纖維素酯系樹脂膜中含有之異物應儘量減少。異物分成可以正光偏光鏡辨識之異物、及從膜表面突出之微粒子之凝集物所構成之異物等。
可以正光偏光鏡辨識之異物,係使2片偏光板處於正交(crossed nicols)狀態,將纖維素酯系樹脂膜置於其間而可測得之物。此種異物利用正光偏光鏡在暗視野中,可觀察到只有異物之位置會發光,很容易辨識其大小及個數。
為了得到上述之異物較少之纖維素酯系樹指膜,並未限制特別手段,只要將溶解著纖維素酯系樹脂之溶媒之摻雜物組成物以如下所示之濾紙進行過濾即可。此時,濾紙之種類應使用濾水時間為20sec以上之濾紙,且在過濾壓力1.6MPa以下進行過濾製膜之物。使用30sec以上之濾紙、且過濾壓力1.2MPa以下更佳,最好使用40sec以上之濾紙、且在過濾壓力1MPa以下進行過濾之物。此外,上述濾紙若能重疊2片以上來使用更好。此外、過濾壓力可以適度選擇過濾流量及過濾面積來進行控制。
本發明時,利用流延模具使以上述方法所製作之流延用摻雜物在支持體上游延。
流延模具102應使用模具之封口件之縫隙形狀可以調整而為容易得到均一膜厚之加壓模具。加壓模具具有衣架模及T模等,任何形式皆可適用。此外,澆鑄製程之支持體可以使用經過鏡面整修之不鏽鋼製之旋轉驅動帶或鼓之支持體。澆鑄製程之支持體101之溫度,在一般溫度範圍之0℃~溶劑之沸點以下之溫度雖然可以進行流延,然而,若能在5~30℃之支持體上進行流延,可使摻雜物膠化而加快剝離界限時間會更佳,最好在5~15℃之支持體上進行流延。此處,剝離界限時間係指可連續地得到透明且平面性良好之膜之流延速度之界限時,實施流延之摻雜物位於支持體上之時間。剝離界限時間愈短愈有利於生產性。
支持體101上之乾燥製程時,係將使流延之摻雜物膠化後至利用剝離滾筒剝離流延之摻雜物為止之時間視為100%時,使流延之摻雜物之30%以內之摻雜物溫度成為40~70℃來促進溶劑之蒸發,藉此,可早一點從支持體上剝離,且可增加剝離強度,使30%以內之摻雜物溫度成為55~70℃更佳。其後,應將其溫度維持於20%以上,若能將其溫度維持於40%以上更佳。
支持體101上之乾燥應為殘留溶媒量為60~150%,利用剝離滾筒從支持體剝離時,支持體之剝離強度較小,最好為80~120%。剝離時之摻雜物溫度為0~30℃時進行剝離時,可以提高基本強度,若要防止剝離時發生基膜破損,則以5℃~20℃為佳。
利用溶液流延製膜法來製造纖維素酯膜時,殘留溶媒量可以下式表示。
殘留溶媒量(質量%)={(M-N)/N}X100
此處,係M腹板(膜)之任意時點之質量、N係質量M之物於115℃實施1小時加熱處理時之膜質量。
膜乾燥製程時,再度對利用剝離滾筒103從支持體剝離之膜實施乾燥,通常,剝離後之膜(腹板),係利用配置於以夾子或銷夾持膜之寬度方向兩端部來進行搬運之拉幅機裝置及/或乾燥裝置內之複數搬運滾筒實施交互搬運之乾燥裝置,來對膜實施乾燥。液晶顯示用構件用時,應採用拉幅機方式一邊保持寬度一邊進行乾燥,可以提高尺寸安定性。尤其是,剛從支持體剝離之殘留溶媒量較多時,實施寬度保持,可進一步發揮尺寸安定性提高效果。
尤其是,從支持體剝離後之乾燥製程時,膜(腹板)會因為溶媒之蒸發而在寬度方向發生收縮。愈是高溫度乾燥,收縮會愈大。在一邊儘量抑制收縮一邊實施乾燥之情形下,可得到之良好之膜之平面性。以此觀點而言,以如日本特開昭62-46625號公報所示,於乾燥全製程或部份製程以夾子夾住膜之寬度方向兩端實施寬度保持同時實施乾燥之方法(拉幅機方式)為佳。
實施膜之乾燥之手段並無特別限制,一般而言,如利用熱風、紅外線、加熱滾筒、微波等來實施。以便利之觀點而言,以熱風來實施為佳。乾燥溫度40~150℃之範圍應分成3~5階段之溫度,逐段進行增高,最好在80~140℃之範圍實施,可以具有更好之尺寸安定性。
本發明之光學膜之製造方法時,於利用可自由旋轉之搬運滾筒111(未利用驅動源實施旋轉驅動之自由滾筒)搬運剝離後之膜之膜搬運製程前,對製成之膜之寬度方向兩端部利用壓花滾筒107實施壓花處理,用以形成膜搬運用壓花部。
此外,膜搬運製程所使用之可自由回轉之搬運滾筒(未利用驅動源實施旋轉驅動之自由滾筒)之數,依據製造光學膜之長度會有所不同,然而,應為複數支,通常,例如為200支~800支程度。此外,膜搬運製程所使用之可自由旋轉之搬運構件並未限定為搬運滾筒,亦可使用搬運帶。
此外,從膜搬運製程至捲取製程之間,不能全部使用可自由旋轉之搬運滾筒,通常,必須設置1支~數支之搬運用驅動滾筒(利用驅動源實施旋轉驅動之滾筒)。基本上,搬運用驅動滾筒之目的係利用其驅動來搬運膜,附有利用夾持或吸引(空氣之吸引)等來同步實施膜之搬運及驅動滾筒之旋轉之機構。本發明之針對膜之搬運用壓花處理,並非嫌棄利用驅動滾筒之膜搬運,然而,例如,搬運用驅動滾筒之膜保持方式(以同步為目的之機構)若為夾持方式,可能導致膜之寬度方向兩端部之搬運用壓花部的破損,因此,本發明之搬運用驅動滾筒之膜保持方式應以利用吸引之吸引方式為佳。
本發明之方法之製膜製程之後含有如上面所述之利用拉幅機實施延伸處理之製程時,應在拉幅機後實施壓花處理。亦即,本發明之方法時,於延伸部105,利用拉幅機實施使膜於寬度方向延伸之延伸製程,延伸後,利用裁斷部106裁斷除去延伸部對膜寬度兩端部之夾持部份,其後,於延伸膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,實施用以形成膜搬運用壓花部之製程。
因為,利用拉幅機實施延伸前若對膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,壓花部可能因為其後之延伸而斷裂、或可能因為拉幅機之膜兩端部之夾住部及壓花部重疊而從該處斷裂。
相對於此,本發明於利用拉幅機實施延伸後且以切割器除去膜兩端部之夾持部後,再於膜兩端部實施搬運用之壓花處理,無需於搬運滾筒之表面實施加強規制力之部位之加工,即使以所謂鏡面滾筒實施膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,此外,可對應任何寬度之光學膜,並可高速搬運。
實施壓花處理之製程應儘可能位於上游。然而,溶液流延製膜時,膜之殘留溶媒量若太高,壓花處理時可能發生膜破損,故應於膜之殘留溶媒量為50質量%以下時才實施壓花處理。此外,膜之殘留溶媒量若超過50質量%,因為膜表面會十分柔軟,對搬運滾筒仍具有規制力,因此,無需實施壓花處理。
第2圖係本發明之搬運用壓花之一例之剖面圖。搬運用壓花之凸部之形狀並無特別限制,然而,為了利用鏡面滾筒實施膜搬運可使鏡面滾筒具有適當之規制力,應為半球狀之形狀。
此外,本發明時,係於膜之表背兩面實施膜搬運用之壓花處理,應於膜寬度方向兩端部,形成具有朝表面側突出之凸部之表面側搬運用壓花部、及具有朝背面側突出之凸部之背面側搬運用壓花部。只要於膜之表背面之其中一面實施膜搬運用之壓花處理,使只有經過處理之面具有對搬運滾筒之規制力,對抵接膜之未處理面之接搬運滾筒不會產生規制力.然而,依據本發明之良好實施形態,如上面所述,對抵接膜之表背兩側之壓花部之搬運滾筒會產生規制力,無需於搬運滾筒本身之表面實施加強規制力之部位之加工,即使以所謂鏡面滾筒來實施膜之搬運,可進行膜之高速搬運,而且,於膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,且可對應任何寬度之光學膜。
此外,本發明時,以使膜寬度方向兩端部之表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部於膜寬度方向互相不同之方式來形成,亦即,應以表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部未重疊之方式來形成。藉此,無需於搬運滾筒本身之表面實施加強規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,不但可對應任何寬度之光學膜,且可進行高速搬運。
本發明時,形成於膜寬度方向兩端部之搬運用壓花之寬度,從膜寬度方向兩端起,表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部之合計應分別為20~100mm。此處,膜搬運用壓花部之寬度若過大,會增加對滾筒之規制力,加強規制力之部份之面積若太大,規制力較強之部份會發生皺紋,可能導致膜破損,本發明時,形成於膜寬度方向兩端部之膜搬運用壓花部之寬度若為20mm以下,對複數之搬運滾筒之規制力可能會不足、或初期膜對搬運滾筒具有規制力,壓花之高度隨著搬運而降低,而使對搬運滾筒之規制力變成不足。搬運用壓花之寬度若超過100mm,針對搬運滾筒之規制力會增加,規制力較強之膜部份之面積若過大,則規制力較強之膜部份會發生皺紋,可能導致膜破損。
壓花處理應為對從膜之寬度方向之兩端部至0~100mm之部份實施壓花處理,可以為任意之壓花形態,一處之加工壓花之條數可以為一條或二條或其以上。
壓花處理之凹凸之高度應為1~40μm,2~35μm更佳,最好為7~30μm。
壓花處理通常係使雕刻著欲形成於膜上之圖案之壓花環抵壓金屬或橡膠等之後滾筒來進行加工。加工可以在常溫下實施,然而,於Tg+20℃以上、融點(Tm)+30℃以下實施加工為佳。
更具體而言,搬運中,在低於附加於膜之最高溫度之溫度下實施壓花處理,搬運中,壓花部會變形,因此,應於高於上述最高溫度之溫度下實施壓花處理。此外,因為與融點重疊,故壓花處理溫度應為250℃以下。
本發明時,對膜之表背兩面實施膜搬運用之壓花處理,為了於膜寬度方向兩端部,形成具有朝表面側突出之凸部之表面側搬運用壓花部及朝背面側突出之凸部之背面側搬運用壓花部,例如,以分別抵壓膜面之方式設置用以實施單面處理之壓花裝置,再逐次實施壓花處理即可。
對膜之表背兩面實施膜搬運用之壓花處理,可以對抵接膜之表背兩處理面之搬運滾筒產生規制力,無需於搬運滾筒本身之表面實施加強規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,可以進行膜之高速搬運,而且,於膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,且可對應任何寬度之光學膜。
本發明之方法時,接著,一邊利用可自由旋轉之複數搬運滾筒(未利用驅動源實施旋轉驅動之自由滾筒)實施寬度方向兩端部具有膜搬運用壓花部之膜之搬運,一邊實施膜之乾燥。
此外,從上述之流延至後乾燥為止之製程,可以在空氣環境下實施,也可以在氮氣等之惰性氣體環境下實施。乾燥環境當然要考慮到溶媒之爆炸界限濃度。
利用搬運之乾燥結束後,裁斷除去膜之搬運用壓花部。其後,於膜之寬度方向兩端部,實施附與以獲得安定捲取性為目的之必要高度之凹凸之方式增高端部之壓花處理,來形成膜捲取用壓花部。
此處,捲取用壓花處理之方法,為了防止捲取之膜之背面及表面互相密貼,使膜加工寬度之端部具有由微小連續凹凸所構成之一定寬度之圖樣,藉此,可發揮防止捲取之膜互相黏結、或部份黏結對膜之表面狀態產生影響所造成之故障的效果。
不同於搬運用壓花,為了防止捲取用壓花膜互相黏結,應為例如四角錐狀凸部之用以縮小膜之相互接觸面積之形狀。
此處,捲取用壓花處理之寬度應為5~40mm,最好為7~15mm。應對從膜端部至0~50mm之部份實施壓花處理,可以為任意之壓花形態,一處之加工壓花之條數可以為一條或二條或其以上。
壓花處理之凹凸高度應為1~40μm,2~35μm更佳,最好為7~30μm。壓花處理之高度過高,會導致捲取紊亂或滾筒端部之隆起等而使膜端部產生變形。此外,壓花處理之高度過低,則缺乏抑制配向紊亂之效果。高度應調節於樹脂膜厚度之1~25%之範圍。
可以觀察到之壓花處理之各條之突起之部份相對於壓花處理部全體之面積比例應為15~50%程度,各條所含有之突起為不連續時,1cm2 之數應為10~30個程度。
壓花處理通常係使雕刻著欲形成於膜上之圖案之壓花環抵壓金屬或橡膠等之後滾筒來進行加工。加工可以在常溫下實施,然而,於Tg+20℃以上、融點(Tm)+30℃以下實施加工為佳。
使乾燥後之膜中之殘留溶媒量成為3質量%以下、最好成為1質量%以下後,利用捲取機將纖維素酯系樹脂膜捲成滾筒狀,使殘留溶媒量成為0.5質量%以下,得到尺寸安定性良好之膜。
使用之捲取機只要為一般所使用之物即可,可以利用定張力法、定轉矩法、錐形張力法、內部應力一定之程式張力控制法等之捲取方法來實施捲取。
本發明時,纖維素酯系樹脂膜之厚度,一般係使用20~200μm之厚度,然而,因為液晶顯示裝置LCD所使用之偏光板要求薄型化、輕量化,故應為30~120μm,最好為40~100μm。小於前述時,膜之腰部強度降低,偏光板製作製程時,容易發生出現皺紋等之問題,此外,大於上述時,無法對應偏光板之薄型化。
其次,針對利用熔融流延製膜法實施本發明之光學膜之製造方法時,進行說明。
此外,第1圖係以實施溶液流延製膜法為目的之製造裝置,與實施熔融流延製膜法之製膜裝置有些差異,利用熔融流延製膜法之製膜裝置,可以使用例如日本特開2005-254812號公報所示之製膜裝置。
以下,係以纖維素酯系樹脂為例來針對本發明進行說明。
本發明之光學膜之製造方法,係於混合纖維素酯系樹脂膜之材料後,利用擠壓機從流延模具熔融擠壓至冷卻鼓上,使利用剝離滾筒剝離之未延伸膜從外側接觸冷卻鼓,實施冷卻固化,再利用例如延伸裝置夾持膜之兩端部實施寬度方向之延伸。
此處,熔融流延製膜法包括利用流延模具之方法或膨脹法等之熔融擠壓法、行事曆法、熱沖壓法、以及射出成形法等,本發明時應使用採用厚度不均勻度較小、容易加工成50~500μm程度之厚度且可縮小膜厚不均勻度及延滯不均勻度之流延模具之方法。
本發明之利用熔融流延製膜法之光學膜之製造方法所使用之纖維素酯系樹脂,係使用與利用上述之溶夜流延製膜法之纖維素酯系樹脂相同之物。
此外,本發明之利用熔融流延製膜法之光學膜之製造方法時,可以針對各種目的,使纖維素酯系樹脂含有可塑劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、去光澤劑、抗靜電劑、難燃劑、染料、以及油劑等之添加劑,該等添加劑也可使用與利用上述溶液流延製膜法之纖維素酯系樹脂時相同之物。
本發明之利用熔融流延製膜法之光學膜之製造方法時,纖維素酯系樹脂膜之材料應預先實施乾燥。應利用真空或減壓乾燥機及除濕熱風乾燥機等實施乾燥,使水分成為1000ppm以下、最好為200ppm以下。
纖維素酯系樹脂及添加劑等應於熔融前利用混合機等進行混合,可塑劑、紫外線吸收劑、以及去光澤劑亦可於熔融前利用混合機等進行混合。混合機可以使用V型混合機、圓錐螺旋型混合機、水平圓筒型混合機等之一般混合機。
例如,利用擠壓機,對在熱風、真空、或減壓下實施乾燥之纖維素酯系樹脂實施擠壓溫度200~300℃程度之熔融,並以圓盤型過濾網等進行過濾,除去異物。
從進料斗導入擠壓機時,應為真空下、或減壓下、或惰性氣體環境下,可防止氧化分解等。
可塑劑等之添加劑未預先進行混合時,亦可於導入擠壓機之途中進行攪拌。為了實施均一之添加,應使用靜態混合機等之混合裝置。
本發明時,除了混合材料後,利用擠壓機直接製膜之方法以外,尚可先實施粒子化後,再以擠壓幾實施粒子之熔融來進行製膜。此外,混合著不同融點之複數材料之系時,亦可以只有融點較低之材料會熔融之溫度製作所謂黏稠狀之半熔融物,再將半熔融物投入擠壓機實施製膜。使用容易熱分解之樹脂及添加劑時,亦可以減少樹脂之熔融次數為目的,而採用不製作粒子而直接製膜之方法、或製作如上面所述之黏稠狀之半熔融物再實施製膜之方法。
本發明時,膜製膜所使用之擠壓機可以為單軸擠壓機或2軸擠壓機。利用材料不製作粒子而直接實施製膜時,因為需要適當之碾磨度,故以使用2軸擠壓機為佳,然而,利用單軸擠壓機也可將螺旋形狀變更成MADOK型、UNIMELT型、DULMADGE等之碾磨型螺旋,而得到適度之碾磨並可進行製膜。不論是1軸擠壓機或2軸擠壓機,應配設排氣口,利用真空泵等從排氣口除去空氣。先製作粒子及黏稠狀之半熔融物時,可以使用單軸擠壓機或2軸擠壓機。
擠壓機內及擠壓後之冷卻製程,應以氮氣等之惰性氣體進行置換、或實施減壓來降低氧之濃度。
擠壓機內之樹脂之熔融溫度之良好條件因為樹脂之黏度及吐出量、製造薄片之厚度等而不同,一般而言,相對於成形材料之玻璃轉移溫度Tg,應為玻璃轉移溫度Tg以上、玻璃轉移溫度Tg+100℃以下之範圍。最好之熔融溫度為玻璃轉移溫度Tg+10℃以上、玻璃轉移溫度Tg+90℃以下。擠壓時之熔融黏度應為10~100000泊,最好為100~10000泊。此外,擠壓機內之樹脂之滯留時間愈短愈好,應為5分鐘以內,3分鐘以內為佳,最好為2分鐘以內。滯留時間也會受到擠壓機之種類、擠壓條件之影響,然而,調整材料之供應量、L/D、螺旋旋轉數、螺旋之溝之深度等可以將其縮短。
擠壓機之螺旋形狀及旋轉數等,可以依據樹指之黏度及吐出量等進行適度選擇。本發明時.擠壓機之剪斷速度應為1/秒~10000秒,5/秒~1000秒更佳,最好為10/秒~100/秒。為了防止齒輪泵咬死、及降低主過濾器負荷,於擠壓機之出口側應設置預過濾器。
例如,必要時,應配設50/80/100網目之篩網及金屬纖維之燒結濾網。應使用可線上可更換型。
應導入齒輪泵等來安定擠壓流量。此外,應於預過濾器之下游配設過濾器2。應使用不鏽鋼纖維燒結過濾器。不鏽鋼纖維燒結過濾器係使不鏽鋼纖維體產生複雜之交錯狀態下進行壓縮,再利用接觸部位之燒結來實施一體化,利用該纖維之粗細及壓縮量來改變密度,用以調整過濾精度。應為粗、密過濾精度連續重複數次之多層體。此外,採用逐步提高過濾精度之構成、或重複粗、密過濾精度之方法,可以延長過濾器之過濾壽命,也可提高捕捉異物及凝膠等之精度。過濾精度應為0.5μm以上、50μm以下。
本發明時,利用擠壓機實施纖維素酯系樹脂膜之材料之流延並利用T模進行熔融擠壓,使其接觸冷卻鼓外側,進行表面矯正並實施冷卻固化,而得到未延伸膜。
熔融流延製膜法時,若流延模具受損或附有異物,會發生線狀之缺陷。此種缺陷被稱為模頭線,為了縮小模頭線等之表面缺陷,應為從擠壓機至流延模具之配管儘量減少樹脂之滯留部之構造。應使用流延模具之內部及唇沒有傷痕等之物。從流延模具周邊析出來自樹脂之揮發成分,可能成為模頭線之原因,故應吸引含有揮發成分在內環境氣體。此外,施加靜電等之裝置也可能導致析出,故應施加交流電、或利用其他他加熱手段來防止析出。
流延模具只要是應用於製造薄片及薄膜之物即可,並無特別限制,然而,以衣架模為佳。唇部間隙t應為0.1mm以上、2mm以下,平坦部長度L應為5mm以上、50mm以下。L/t應為10以上。
厚度調整機構應使用於寬度方向進行分割來調整溫度之加熱器式、以機械方式調整唇散度之手動螺栓方式、或利用加熱器之利用螺栓之伸縮來調整唇散度之加熱器螺栓方式等。
流延模具之材質應為硬鉻、碳化鉻、氮化鉻、碳化鈦、氮碳化鈦、氮化鈦、超鋼、陶瓷(例如,碳化鎢、氧化鋁、氧化鉻等)之噴鍍或電鍍並實施如利用拋光輪以#1000號以下之磨石實施研光、以#1000號以上之鑽石磨石實施平面切削(切削方向係垂直於樹脂之流動方向之方向)、電解研磨、電解複合研磨等之表面加工等。。
模具之唇部材質應與流延模具相同。此外,唇部之表面精度應為0.5S以下,最好為0.2S以下。
應將纖維素酯系樹脂從流延模具熔融擠壓至冷卻鼓上,冷卻鼓之溫度調整,應利用流過冷卻鼓內部之水及油等之熱媒體來進行調整。
本發明時,從流延模具流出纖維素酯系樹脂時,為了防止昇華物等對流延模具及冷卻鼓造成污染,應於流延模具附近裝設吸引裝置。吸引裝置應以裝置本身不會成為昇華物之附著場所之方式,採取利用加熱器實施加熱等之處置。此外,吸引壓過大的話,會造成各段之不均勻度等而對膜品質產生影響,相反的,太小的話,則無法有效地吸引昇華物,故必須為適當之吸引壓力。
本發明時,應使膜及冷卻鼓能夠密貼。使膜及冷卻鼓密貼之方法可以利用以接觸輥壓附、靜電密貼法、氣刀、減壓腔等。此外,亦可針對冷卻鼓配設清潔滾筒等之清掃設備。
冷卻鼓之溫度不均勻度應為0.5℃以下。速度不均勻度應為0.5%以下。冷卻鼓表面可以使用硬鉻電鍍,然而,並未受限於此。表面粗糙度應為0.1s以下。接觸輥之材質應為於金屬、或金屬滾筒之周邊捲附著樹脂或橡膠等之物。
本發明時,利用T模使熔融狀態之膜狀之纖維素酯系樹脂密貼於冷卻鼓並進行搬運,同時,實施冷卻固化,得到未延伸之纖維素酯系樹脂膜。
本發明之光學膜之製造方法時,利用可自由旋轉之複數搬運滾筒(未利用驅動源實施旋轉驅動之自由滾筒)實施利用剝離滾筒從冷卻鼓剝離之已冷卻固化之膜之搬運之膜搬運製程前,於製成之膜之寬度手方向兩端部實施壓花處理,用以形成膜搬運用壓花部。
此外,本發明之方法時,於製膜製程之後,含有利用拉幅機實施延伸處理之製程時,應在拉幅機之後實施壓花處理。亦即,本發明之方法時,利用拉幅機實施使膜於寬度方向延伸之延伸製程後,再於延伸膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,實施用以形成膜搬運用壓花部之製程。
因為,利用拉幅機實施延伸前若對膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,壓花部可能因為其後之延伸而斷裂、或可能因為拉幅機之膜兩端部之夾住部及壓花部重疊而從該處斷裂。
將利用剝離滾筒從冷卻鼓剝離之己冷卻固化之膜,經由鬆緊調節輥(膜張力調整輥導引至延伸機,對膜實施寬度方向之延伸。利用該延伸,對膜中之分子實施配向。
使膜於寬度方向延伸之方法可以使用公知之拉幅機等。因為延伸方向為寬度方向,故偏光膜之積層以滾筒形態來實施為佳。因為係寬度方向之延伸,故由纖維素酯系樹脂膜所構成之光學膜之延滯軸為寬度方向。
另一方面,偏光膜之透射軸,通常也是寬度方向。以使偏光膜之透射軸及光學膜之延滯軸成為平行之方式將積層之偏光板組合於液晶顯示裝置,可以提高液晶顯示裝置之顯示對比,而且,可得到良好視野角。
上述延伸機之延伸條件,可以選擇溫度及倍率來得到期望之延滯特性。通常,延伸倍率應為1.1~2.0倍,最好為1.2~1.5倍,若構成膜之樹脂之玻璃轉移溫度為Tg,則延伸溫度通常應為Tg~Tg+50℃,最好為Tg~Tg+40℃之溫度範圍。延伸倍率若過小,可能無法得到期望之延滯,相反的,若過大,則膜可能破損。延伸溫度過低,膜可能破損,過高,則無法得到期望之延滯。
膜之寬度方向之延伸,應於受控制之均一溫度分布下實施。應為±2℃以內,±l℃以內為佳,最好為±0.5℃以內。
以降低利用上述方法製作之纖維素酯系樹脂膜之延滯調整及尺寸變化率為目的,亦可使膜於長度方向或寬度方向進行延伸或收縮。長度方向之收縮,例如可以暫時鬆開寬度延伸而產生長度方向之鬆弛,或者,逐漸縮小橫延伸機之相鄰之夾子之間隔使膜收縮之方法。後者之方法,使用一般之同時二軸延伸機,使縱向之相鄰之夾子之間隔,例如以縮圖方式或線性驅動方式驅動夾持部份使其平滑地逐漸變窄之方法來實施。必要時,可以組合任意方向(斜向)之延伸。長度方向及寬度方向皆實施0.5%至10%之收縮,可以縮小光學膜之尺寸變化率。
此外,利用拉幅機之延伸後,於膜之寬度方向兩端部實施壓花處理之方法,係與上述利用溶液流延製膜法之壓花處理之方法完全相同。
如此,本發明時,係於拉幅機之延伸後,且以切割機除去膜兩端部之夾住部後,再於膜兩端部實施搬運用之壓花處理,無需於搬運滾筒之表面實施加強規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,而且,不但可對應任何寬度之光學膜能,且可進行高速搬運。
利用搬運之乾燥結束後,裁斷除去膜之搬運用壓花部。其後,於膜之寬度方向兩端部,實施附與以獲得安定捲取性為目的之必要高度之凹凸之方式增高端部之壓花處理,來形成膜捲取用壓花部。
此處,捲取用壓花處理之方法,係與上述利用溶液流延製膜法之捲取用壓花處理之方法完全相同。
光學膜之膜厚依使用目的而不同,本發明所使用之最後之膜之膜厚範圍為20~200μm,以最近之薄型傾向而言,應為30~120μm之範圍,最好為40~100μm之範圍。膜之平均膜厚可以利用擠壓流量、流延模具之流延口之間隙、冷卻鼓之速度等之控制來調整成期望之厚度。
此外,本發明之光學膜之製造裝置,係具備:利用溶夜流延製膜法或熔融流延製膜法實施樹脂溶液或溶融樹指之流延來進行膜狀之製膜之流延裝置;以可自由旋轉之複數搬運滾筒(未利用驅動源實施旋轉驅動之自由滾筒)搬運膜之膜搬運裝置之前,於製成之膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,用以形成膜搬運用壓花部之壓花部形成裝置;以可自由旋轉之複數之搬運滾筒搬運寬度方向兩端部具有膜搬運用壓花部之膜之搬運裝置;搬運後,用以裁斷除去膜之搬運用壓花部之裁斷裝置;其後,於膜之寬度方向兩端部,實施以捲取膜為目的之必要高度之壓花處理,來形成膜捲取用壓花部之壓花部形成裝置;以及用以捲取寬度方向兩端部具有捲取用壓花部之膜之捲取裝置;依據本發明之光學膜之製造裝置,無需於搬運滾筒本身之表面實施加強規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋,而且,可對應任何寬度之光學膜,且可進行高速搬運,進而提高光學膜之生產性。
此外,本發明之光學膜之製造裝置具備:對流延裝置所製成之膜實施寬度方向之延伸;之膜延伸裝置(拉幅機),利用拉幅機使製膜後之膜於寬度方向延伸,延伸後,利用裁斷裝置裁斷除去延伸裝置之膜寬度兩端部之夾持部份,其後,利用壓花部形成裝置,於延伸膜之寬度方向兩端部實施壓花處理用以形成膜搬運用壓花部。
如上面所述,於利用拉幅機實施延伸前之膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,壓花部可能因為其後之延伸而斷裂,或者,拉幅機導致膜兩端部之夾住部及壓花部重疊而可能發生從該處裂開之情形,本發明之光學膜之製造裝置時,係於拉幅機之延伸後且以切割機除去膜兩端部之夾住部後,再於膜兩端部搬運用之壓花處理,無需於搬運滾筒之表面實施加強規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,而且,可對應任何寬度之光學膜,尚可實施高速搬運。
此外,本發明之光學膜之製造裝置時,膜搬運用之壓花部形成裝置係於膜寬度方向兩端部,形成從膜寬度方向兩端部起,表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部之合計分別為20~100mm之寬度之模搬運用壓花部。膜搬運用壓花部之寬度若太大,針對滾筒之規制力會增加,加強規制力之部份之面積若太大,規制力較強之部份會發生皺紋,可能導致膜破損,本發明時,形成於膜寬度方向兩端部之膜搬運用壓花部之寬度在於上述範圍內,無需實施加強搬運滾筒本身之表面規制力之部位之加工,實施利用所謂鏡面滾筒之膜搬運,於光學膜之表面,不會發生擦傷或皺紋等,而且,不但可對應任何寬度之光學膜,尚具有可高速搬運之效果。
將本發明所得到之光學膜貼附於偏光膜之至少一面可當做橢圓偏光板使用。
偏光膜係將傳統以來一直都被使用之,例如,如聚乙烯醇膜之可延伸配向之膜,以如碘所示之雙色染料進行處理來實施縱延伸之物。偏光膜本身因為沒有足夠之強度及耐久性,一般而言,於其兩面,黏結之不具異向性之三醋酸纖維素膜當做保護膜而形成偏光板。利用本發明所得到之光學膜,亦可貼合於上述附有保護膜之偏光板來進行製作,此外,也可以兼用為保護膜而直接貼合於偏光膜來進行製作。
尤其是,因為利用本發明所得到之光學膜於寬度方向具有延滯軸,無需裁斷而利用長條滾筒貼合於偏光膜,可大幅提高偏光板之生產性。
偏光板亦可以為於其單面或兩面介由感壓性黏結劑層(例如丙烯系感壓性黏結劑層等)積層剝離性薄片之貼附型之物(剝離剝離性薄片,很容易即可貼附於液晶單元等)。
將以此方式所得到之偏光板配設於液晶單元之單面或兩面,即可得到液晶顯示裝置。
實現寬廣範圍且具有高對比比之容易觀看之顯示之影像顯示裝置,尤其是以IPS模式驅動之液晶顯示裝置,係具有:由夾持液晶層之1對基板所構成之以IPS模式驅動之液晶單元;及垂直配設於該液晶單元之兩側之1對偏光板;之液晶顯示裝置,於至少一方之偏光板之液晶單元側,具備本發明之纖維素酯系樹脂膜。
將發明所製造之光學膜應用於液晶顯示裝置,可提供具有良好視野角特性之液晶顯示裝置。
此外,本發明所製造之光學膜,尚可當做反射防止用膜或光學補償膜之基材來使用。
實施例
以下,針對本發明之實施例進行說明,本發明並未受限於此。
<<實施例1-7>>
利用本發明之光學膜之製造方法,以溶液流延製膜法製作目標乾膜厚為80μm之纖維素醯膜,首先,調製摻雜物。
(摻雜物液之調製)纖維素醯 100質量磷酸三苯酯 10質量ethyl phthalyl ethyl glycolate 2質量TINUVIN 109(Ciba Specialty Chemicals公司製) 0.5質量TINUVIN 171(Ciba Specialty Chemicals公司製) 0.5質量TINUVIN 326(Ciba Specialty Chemicals公司製) 0.3質量AEROSIL 200V(日本AEROSIL公司製) 0.1質量二氯甲烷 300質量乙醇 40質量
依序將上述材料投入密閉容器中,使容器內溫度從20℃昇溫至80℃後,使溫度保持80℃,實施3小時攪拌,使纖維素醯完全溶解。其後,停止攪拌,將液溫降至43℃。將該之摻雜物移至過濾器,使用濾紙(安積濾紙股份有限公司製、安積濾紙No.244)進行過濾,得到流延用摻雜物。
將以上述方法調製之摻雜物經由保溫於35℃之流延模具,利用不鏽鋼製環帶於溫度33℃之支持體上實施流延而形成膜(腹板),至腹板中之殘留溶媒量成為80質量%為止,於支持體上實施乾燥後,利用剝離滾筒以剝離張力127N/m將膜(腹板)從支持體剝離。利用拉幅機對剝離後之膜實施延伸處理,以切割機裁斷除去延伸裝置之膜寬度兩端部之夾住部份後,於利用可自由旋轉之複數搬運滾筒(未利用驅動源實施旋轉驅動之自由滾筒)搬運延伸膜之膜搬運製程前,對延伸膜之寬度方向兩端部,壓附壓入量及壓入壓力經過調節之控制於250℃之壓花環,以下述表1所示之寬度,對膜之表背兩面實施壓花處理,使膜寬度方向兩端部形成具有:具有朝表面側突出之凸部之表面側壓花部及具有朝背面側突出之凸部之背面側壓花部;之膜搬運用壓花部。此時,係以使膜寬度方向兩端部之表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部於膜寬度方向互相不同之方式來形成。此外,形成於膜寬度方向兩端部之膜搬運用壓花部之寬度,從膜寬度方向兩端起,以表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部之合計分別為20~100mm之方式來形成膜搬運用壓花部。此處,壓花處理時之膜中之殘留溶媒量如表1之記載。
接著,於設置著500支之具有依JlS BO601規定之表面粗糙度之最大高度(Rmax)為0.8μm之鏡面之可自由旋轉之搬運滾筒(面長2200mm、直徑110mm)之乾燥製程,一邊實施膜之滾筒搬運一邊進行乾燥處理。其後,以切割機分別除去膜兩端部之搬運用壓花部。
此外,對搬運後之膜之寬度方向兩端部,壓附壓入量及壓入壓力經過調節之控制於250℃之壓花環,實施高度5μm、寬度10mm之捲取用壓花處理,只對膜之單面以12mm之寬度實施後,利用捲取裝置以捲取膜張力98.0N/m之均一張力捲取兩端部具有捲取用壓花部之膜,得到厚度80μm之光學用之纖維素醯膜。
下述之表1中,彙整著搬運用壓花處理部之膜殘留溶媒量(質量%)及搬運用壓花寬度(mm)(兩面合計)、乾燥溫度(℃)、乾燥長度(m)、搬運速度(m/min)、以及捲取後之膜製品之寬度(mm)。
依據本發明之實施例1~實施例7,於膜搬運製程皆未發生擦傷,搬運製程中亦未發生皺紋,得到良好之複數種寬度之纖維素醯膜。
<<實施例8~14>>
與上述實施例1~7時相同,製造纖維素醯膜,與上述實施例1~7不同之處,係纖維素醯膜之厚度為40μm。實施例8~14之其他與上述實施例1~7時相同。
下述之表2中,彙整著搬運用壓花處理部之膜殘留溶媒量(質量%)及搬運用壓花寬度(mm)(兩面合計)、乾燥溫度(℃)、乾燥長度(m)、搬運速度(m/min)、以及捲取後之膜製品之寬度(mm)。
依據本發明之實施例8~實施例14,各薄膜於膜搬運製程皆未發生擦傷,搬運製程中亦未發生皺紋,得到良好之複數種寬度之纖維素醯膜。
<<實施例15~21>>
利用本發明之光學膜之製造方法,以熔融流延製膜法製作目標乾膜厚為80μm之纖維素醯膜。
環烯樹脂 100質量磷酸三苯酯 10質量ethyl phthalyl ethyl glycolate 2質量TINUVIN 109(Ciba Specialty Chemicals公司製) 0.5質量TINUVIN 171(Ciba Specialty Chemicals公司製) 0.5質量TINUVIN 326(Ciba Specialty Chemicals公司製) 0.3質量AEROSIL 200V(日本AEROSIL公司製) 0.1質量抗氧化劑 0.01質量
2.6-二-t-丁基-p-甲酚、季戊四醇四醋酸酯-四[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥苯基)丙酸]利用2軸式擠壓機以230℃進行上述材料之混合物之熔融混合,實施粒子化。使用該粒子,利用T模使熔融物於冷卻鼓上形成膜狀,並以熔融溫度250℃實施熔融擠壓,進行冷卻固化,得到未延伸環烯樹脂膜(腹板)。
將利用剝離滾筒剝離之環烯樹脂膜(腹板)連續導入拉幅機,以160℃實施寬度方向之1.5倍延伸後,一邊使寬度方向產生3%之緩和並一邊冷卻至30℃,其後,放開夾子,利用切割機隔著特定寬度縫隙裁切夾子夾持部。
膜之表面溫度到達規定之溫度達,於利用可自由旋轉之搬運滾筒搬運延伸膜之膜搬運製程之前,對延伸膜之寬度方向兩端部,壓附壓入量及壓入壓力經過調節之控制於250℃之壓花環,以下述表1示之寬度,對膜之表背兩面實施壓花處理,使膜寬度方向兩端部形成具有:具有朝表面側突出之凸部之表面側壓花部及具有朝背面側突出之凸部之背面側壓花部;之膜搬運用壓花部。此時,係以使膜寬度方向兩端部之表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部於膜寬度方向互相不同之方式來形成。
此外,形成於膜寬度方向兩端部形成膜搬運用壓花部之寬度,從膜寬度方向兩端起,以表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部之合計分別為20~100mm之方式來形成膜搬運用壓花部。
接著,於設置著500支之具有依表面粗糙度之最大高度(Rmax)為0.8μm之鏡面之可自由旋轉之搬運滾筒(面長2200mm,直徑110mm)之冷卻製程,一邊實施膜之滾筒搬運一邊進行冷卻處理。其後,以切割機分別除去膜兩端部之搬運用壓花部。
此外,對搬運後之膜之寬度方向兩端部,壓附壓入量及壓入壓力經過調節之控制於250℃之壓花環,實施高度5μm、寬度10mm之捲取用壓花處理,只對膜之單面以12mm之寬度實施後,利用捲取裝置以捲取膜張力98.0N/m之均一張力捲取兩端部具有捲取用壓花部之膜,得到厚度80μm之光學用之纖維素醯膜。
下述之表3中,彙整著搬運用壓花處理部之膜殘留溶媒量(質量%)及搬運用壓花寬度(mm)(兩面合計)、乾燥溫度(℃)、乾燥長度(m)、搬運速度(m/min)、以及捲取後之膜製品之寬度(mm)。
依據本發明之實施例15~實施例21,高速搬運時,於膜搬運製程皆未發生擦傷,搬運製程中亦未發生皺紋,得到良好之複數種寬度之纖維素醯膜。
<<比較例1~3>>
為了進行比較,製造與上述實施例1~3相同之纖維素醯膜,與上述實施例1~3不同之處,係未實施搬運用壓花處理。而於具有面長2200mm之搬運滾筒,形成距離搬運滾筒之兩端之50mm位置開始,形成寬度80mm、溝寬度0.2mm、溝深度0.1mm、溝間距0.7mm之溝,鏡面部之表面粗糙度之最大高度(Rmax)為0.8μm之物。該等比較例1~3之其他點與上述實施例1~3時相同。
結果,比較例1於膜表面發生傷痕,無法當做光學膜使用。比較例2及3之膜在配設於搬運滾筒之溝部之位置發生皺紋,難以進行製造。
101...支持體
102...流延模具
103...剝離滾筒
104...膜
105...延伸部
106...裁斷部
107...壓花滾筒
108...後滾筒
110...乾燥部
111...搬運滾筒
116...壓花滾筒
117...後滾筒
120...捲取滾筒
第1圖係本發明之纖維素系樹脂膜之製造裝置之一例之概略圖。
第2圖係本發明之膜形成搬運用壓花之一例之剖面圖
101...支持體
102...流延模具
103...剝離滾筒
104...膜
105...延伸部
106...裁斷部
107...壓花滾筒
108...後滾筒
110...乾燥部
111...搬運滾筒
115...裁斷部
116...壓花滾筒
117...後滾筒
120...捲取滾筒
151...取入口
152...排出口

Claims (16)

  1. 一種光學膜之製造方法,其特徵為含有:使液狀樹脂進行流延實施膜狀製膜之製程;於製成之膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,用以形成膜搬運用壓花部之製程;將寬度方向兩端部具有膜搬運用壓花部之膜,利用自由旋轉之搬運滾筒在乾燥膜之乾燥部內進行搬運之製程;裁斷除去膜搬運用壓花部之製程;以及其後,用以捲取膜之製程;此處,以前述乾燥部內之乾燥溫度,使膜乾燥,在前述壓花處理,藉由被加熱到比前述乾燥溫度更高的壓花處理溫度之壓花構件,形成前述膜搬送用壓花部。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之光學膜之製造方法,其中於膜寬度方向兩端部之表背兩面實施膜搬運用之壓花處理,於膜寬度方向兩端部,形成具有朝表面側突出之凸部之表面側搬運用壓花部、及具有朝背面側突出之凸部之背面側搬運用壓花部。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之光學膜之製造方法,其中以使膜寬度方向兩端部之表面側搬運用壓花部、及背面側搬運用壓花部於膜寬度方向互相不同之方式來形成。
  4. 如申請專利範圍第2項所記載之光學膜之製造方法,其中 形成於膜寬度方向兩端部之膜搬運用壓花部之寬度,從膜寬度方向兩端起,表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部之合計分別為20mm以上、100mm以下。
  5. 如申請專利範圍第2項所記載之光學膜之製造方法,其中突出之凸部係半球狀之形狀。
  6. 如申請專利範圍第2項所記載之光學膜之製造方法,其中突出之凸部之高度係1μm以上、40μm以下。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之光學膜之製造方法,其中與膜相接之搬運滾筒之搬運面係鏡面。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載之光學膜之製造方法,其中利用膜搬運製程將膜搬運至乾燥製程內。
  9. 如申請專利範圍第1項所記載之光學膜之製造方法,其中製膜製程之後,實施夾住膜之兩端部使其於寬度方向延伸之延伸製程,延伸後,裁斷除去膜寬度兩端部之夾住部份,其後,對延伸膜之寬度方向兩端部進行壓花處理,實施用以形成膜搬運用壓花部之製程。
  10. 如申請專利範圍第1項所記載之光學膜之製造方法,其中除去搬運用壓花之製程後、捲取製程前,含有對膜之 寬度方向兩端部實施壓花處理來形成膜捲取用壓花部之製程。
  11. 一種光學膜之製造裝置,其特徵為具備:流延裝置,用以使液狀樹脂進行流延實施膜狀製膜;壓花部形成裝置,於製成之膜之寬度方向兩端部實施壓花處理,用以形成膜搬運用壓花部;搬運裝置,利用自由旋轉之搬運滾筒在乾燥膜之乾燥部內搬運寬度方向兩端部具有搬運用壓花部之膜;以及捲取裝置,搬運後,用以捲取膜;此處,以前述乾燥部內之乾燥溫度,使膜乾燥,在前述壓花處理,藉由被加熱到比前述乾燥溫度更高的壓花處理溫度之壓花構件,形成前述膜搬送用壓花部。
  12. 如申請專利範圍第11項所記載之光學膜之製造裝置,其中膜搬運用之壓花部形成裝置係用以於膜寬度方向兩端部,形成具有朝表面側突出之凸部之表面側搬運用壓花部、及具有朝背面側突出之凸部之背面側搬運用壓花部。
  13. 如申請專利範圍第12項所記載之光學膜之製造裝置,其中膜搬運用之壓花部形成裝置以使膜寬度方向兩端部之表面側搬運用壓花部、及背面側搬運用壓花部於膜寬度方向互相不同之方式來形成。
  14. 如申請專利範圍第12項所記載之光學膜之製造裝置,其中 膜搬運用之壓花部形成裝置係於膜寬度方向兩端部形成從膜寬度方向兩端起,表面側搬運用壓花部及背面側搬運用壓花部之合計分別為20mm以上、100mm以下之寬度之膜搬運用壓花部。
  15. 如申請專利範圍第11項所記載之光學膜之製造裝置,其中具備使流延裝置所製成之膜朝寬度方向延伸之膜延伸裝置,利用延伸裝置使製膜後之膜於寬度方向延伸,延伸後,利用裁斷裝置裁斷除去延伸裝置所夾住之膜寬度兩端部之部份,其後,利用壓花部形成裝置,於延伸膜之寬度方向兩端部實施壓花處理用以形成膜搬運用壓花部。
  16. 如申請專利範圍第11項所記載之光學膜之製造裝置,其中具有:除去搬運用壓花之製程後、捲取製程前,對膜之寬度方向兩端部實施壓花處理來形成膜捲取用壓花部;之壓花部形成裝置。
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