TWI653188B - 薄膜卷及其製造方法、薄膜片的製造方法 - Google Patents

薄膜卷及其製造方法、薄膜片的製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種在捲取成卷狀時重疊之薄膜的貼附得以減少之薄膜卷及其製造方法、以及從薄膜卷切出之薄膜片及其製造方法。本發明的薄膜卷由在周面捲取有長形物之卷芯、及以卷狀捲取於卷芯的周面之長形的薄膜構成。若將薄膜捲取成卷狀，則接觸面壓施加於薄膜的薄膜面。施加於薄膜的薄膜面之接觸面壓在0.05MPa以上0.10MPa以下的範圍內的部份的靜摩擦係數為1.2以下。在薄膜面上形成有包含微粒之高度為30nm以上的突起，藉此，即使在上述接觸面壓下，靜摩擦係數亦保持得較低，為1.2以下。

Description

薄膜卷及其製造方法、薄膜片的製造方法
本發明係有關一種以卷狀捲取有長形的聚合物薄膜之薄膜卷及其製造方法、以及薄膜片的製造方法。
聚合物薄膜(以下稱為薄膜)作為偏光板的保護膜、相位差膜、防反射膜、透明導電性膜等光學膜被廣泛地利用。
薄膜一般以長形製造，作為製造方法，有溶液製膜方法。溶液製膜方法例如為如下方法：藉由流延模，使聚合物溶於溶劑之溶液(以下稱為濃液)在支撐體的表面上連續流延來形成帶狀的流延膜，並從支撐體剝取後進行乾燥。長形的薄膜以卷狀捲取於卷芯的周面並以薄膜卷進行保存。
長形的薄膜為了捲取成卷狀，需具有在薄膜之間具有滑動性的功能、及在薄膜之間不引起捲繞偏離的功能這兩種相反的功能。為了對薄膜賦予前一種功能，在薄膜中加入去光劑。為了對薄膜賦予後一種功能，對薄膜的寬度方向兩端部實施壓花(滾花)加工。另外，捲取長形的薄膜之方法有：以對齊薄膜的側緣之方式依次捲取之方法(直線捲繞)；及以薄膜的側緣在某一定範圍內沿寬度方向擺動之方式捲取之方法(擺動 (oscillation)捲繞)。並且，在日本專利公開2010-150041號公報中公開有如下方法：組合直線捲繞和擺動捲繞來捲取薄膜，以免在捲取後的薄膜卷上產生邊緣拉伸和捲繞偏離。在此，邊緣拉伸係指薄膜的兩側端部(邊緣部)沿寬度方向拉伸之現象。並且，捲繞偏離係指薄膜卷中之兩側緣的位置偏離所期待的位置之現象。
但是，即使藉由利用如日本專利公開2010-150041號公報之薄膜的捲取方法來防止邊緣拉伸和捲繞偏離，在薄膜卷中薄膜重疊之部份亦會產生接觸面壓。薄膜的長度越長，該接觸面壓尤其在卷芯附近越增高。如此，藉由控制捲取方法，無法避免接觸面壓增高。
若在薄膜卷中接觸面壓增高，則依薄膜的種類，薄膜的重疊部份以一定的概率彼此貼附，難以滑動。如此，因過大的壓力施加於薄膜的表面等原因而導致重疊之薄膜彼此貼附，該現象還被稱作黏連。由於薄膜彼此貼附而難以滑動，藉此無法藉由滑動來緩和捲取薄膜時的變形。因此，在習知之薄膜卷上產生因被稱作凹部之沿周方向之凹陷和折皺、卷芯的凹凸和捲繞時的薄膜端面(缺口)而薄膜向卷芯側變形之故障(以下稱為芯側轉印故障)等。薄膜越薄，且薄膜的彈性模量越低，越容易產生該凹部、折皺及芯側轉印故障，因此尤其在較薄的薄膜及彈性模量較低的薄膜中成為問題。
因此，本發明的目的為提供一種在捲取成卷狀時重疊之薄膜的貼附得以減少之薄膜卷及其製造方法、以及薄膜片的製造方法。
本發明的薄膜卷具備卷芯和長形的聚合物薄膜。聚合物薄膜 以卷狀捲繞於卷芯。施加於聚合物薄膜的薄膜面之接觸面壓在0.05MPa以上0.10MPa以下的範圍內的部份的靜摩擦係數為1.2以下。
在薄膜面上每1mm2面積內，以104個以上106個以下的範圍形成有包含微粒之高度為30nm以上的突起為較佳。
聚合物薄膜為纖維素醯化物薄膜為較佳。
在上述薄膜面上每1mm2面積內，以104個以上106個以下的範圍形成有將薄膜面皂化處理後的突起為較佳。
聚合物薄膜係藉由在皂化處理之後的上述薄膜面上接著偏光膜來進行使用。
微粒為二氧化矽為較佳。
本發明的薄膜卷的製造方法具備濃液製造步驟(A步驟)、流延膜形成步驟(B步驟)、剝取乾燥步驟(C步驟)及捲取步驟(D步驟)。在A步驟中，製造包含聚合物、溶解聚合物之溶劑、及以二次粒子的狀態分散之微粒之濃液組成物。在濃液組成物中，二次粒徑為0.7μm以上的微粒相對於微粒總數之含有比例至少為30%。在B步驟中，藉由從流延模向連續行走之支撐體上連續吐出濃液組成物來在支撐體上形成流延膜。在C步驟中，從支撐體剝下流延膜並進行乾燥來得到聚合物薄膜。在D步驟中，將聚合物薄膜捲取於卷芯。
上述A步驟具備原料濃液製備步驟(E步驟)、混合物製備步驟(F步驟)、微粒分散步驟(G步驟)及混合步驟(H步驟)為較佳。在E步驟中，將聚合物和溶劑進行混合，並藉由加熱和攪拌中之至少任意一種，將聚合物溶解於溶劑來製作原料濃液。在F步驟中，將與上述聚合 物及上述溶劑相同成份之聚合物及溶劑和上述微粒進行混合並攪拌來得到液態的混合物。在G步驟中，在混合物中，使微粒作為二次粒子而分散，從而得到微粒分散液。在微粒分散液中，0.7μm以上的二次粒徑的微粒相對於微粒總數之含有比例至少為30%。在H步驟中，將原料濃液和微粒分散液進行混合來得到濃液組成物。
本發明的薄膜片的製造方法具備上述A步驟、上述B步驟、上述C步驟、上述D步驟及切出步驟(I步驟)。在I步驟中，從薄膜卷拉出聚合物薄膜並從所拉出之聚合物薄膜切出薄膜片。
依本發明的薄膜卷及其製造方法，即使受到捲取成卷狀時的接觸面壓的影響，在薄膜卷中重疊之薄膜的貼附亦得以減少。並且，依本發明的薄膜片的製造方法，在薄膜卷中重疊之薄膜的貼附的影響得以減少。
10‧‧‧薄膜
10a‧‧‧薄膜面
12‧‧‧薄膜主體
13‧‧‧表層
14‧‧‧微粒
15‧‧‧突起
20‧‧‧偏光板
22‧‧‧薄膜卷
30‧‧‧溶液製膜設備
31‧‧‧濃液製備裝置
37‧‧‧捲取裝置
41‧‧‧第1濃液
42‧‧‧第2濃液
第1圖係表示薄膜的概要之剖面圖。
第2圖係放大了第1圖的薄膜的薄膜面附近之剖面圖。
第3圖係表示使用第1圖的薄膜製作之偏光板的概要之剖面圖。
第4圖係放大了第1圖的薄膜彼此重疊之部份和第3圖的偏光板彼此重疊之部份之剖面概要圖。
第5圖係表示本發明的一實施形態之薄膜卷的概要之說明圖。
第6圖係表示薄膜的捲繞長度與接觸面壓之間的相關關係之說明圖。
第7圖係表示溶液製膜設備的概要之說明圖。
第8圖係表示捲取裝置的概要之說明圖。
第9圖係表示二次粒徑為0.7μm以上的微粒相對於總微粒數之含有比例與高度為30nm以上的突起的密度之間的相關性之說明圖。
第10圖係與實驗1-D中製造之薄膜有關之AFM圖像。
第11圖係對於第10圖的AFM圖像，將與突起高度10nm對應之亮度作為閾值來進行二值化處理之後的圖像的一例。
第12圖係對於第10圖的AFM圖像，將與突起高度30nm對應之亮度作為閾值來進行二值化處理之後的圖像的一例。
第13圖係與靜摩擦係數相對於接觸面壓之測定方法有關之說明圖。
第14圖係表示固定側試驗片和滑動側試驗片之間的摩擦力相對於滑動片的各變位量之變化之說明圖。
第15圖係表示關於各實驗之靜摩擦係數相對於接觸面壓之變化之說明圖。
第16圖係表示高度為10nm以上的突起的密度與薄膜的貼附面積的比例之間的相關性之說明圖。
第17圖係表示高度為30nm以上的突起的密度與薄膜的貼附面積的比例之間的相關性之說明圖。
第18圖係表示高度為40nm以上的突起的密度與薄膜的貼附面積的比例之間的相關性之說明圖。
第19圖係表示高度為50nm以上的突起的密度與薄膜的貼附面積的比例之間的相關性之說明圖。
第20圖係表示突起高度與突起對減少貼附之貢獻率之間的相關性之說明圖。
第21圖係表示二次粒徑為0.7μm以上的微粒相對於總微粒數之含有比例與貼附面積的比例之間的相關性之說明圖。
第1圖所示之薄膜10具備薄膜主體12及配置於薄膜主體12的兩個面之表層13。薄膜主體12與表層13之間的邊界雖然係無法觀察到者，但在第1圖中，為了便於說明而圖示出它們的邊界。
薄膜主體12由纖維素醯化物和添加劑構成。一對表層13由相同的成份構成，具體而言，任何表層13均由纖維素醯化物、微粒14及添加劑構成，其比率亦相同。添加劑為增塑劑、紫外線吸收劑及控制薄膜10的延遲之延遲抑制劑等。在薄膜主體12和一對表層13中亦可以不包含添加劑。微粒14的表面被疏水基所包覆，係呈現二次粒子態樣之二氧化矽(silicon dioxide，SiO2)。另外，微粒14中可以與二氧化矽一同使用、或者代替二氧化矽而使用二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、碳酸鈣、滑石、黏土、燒成高嶺土、燒成矽酸鈣、水合矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂、磷酸鈣等的微粒。微粒14的詳細內容將後述。
薄膜主體12的纖維素醯化物為三醋酸纖維素(Triacetyl Cellulose，TAC)，表層13的纖維素醯化物設為TAC。但是，薄膜主體12和表層13的各纖維素醯化物並不限定於此。例如，亦可以將薄膜主體12的纖維素醯化物設為二醋酸纖維素(Diacetyl Cellulose，DAC)，將表層13的纖維素醯化物設為TAC。並且，在本實施形態中，雖然將薄膜主體12和表層13的各聚合物成份均設為纖維素醯化物，但只要是能夠藉由溶液製膜方法來作成薄膜之聚合物即可。作為其他聚合物，例如有環狀聚烯烴、丙 烯酸、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate，PET)等。
當由相同的成份構成兩個表層13時，其比率可以相互不同。並且，可以是只有兩個表層13中之一方包含微粒之態樣。並且，可以設為由薄膜主體12構成之單層結構，而非設置兩個表層13，亦可以係薄膜主體12由纖維素醯化物、添加劑及微粒14構成之態樣。
薄膜10的厚度T10設為60μm，薄膜主體12的厚度T12設為54μm，表層13的厚度T13設為3μm。但是，各厚度並不限於此，只要厚度T10在10μm以上80μm以下的範圍內，厚度T12在8μm以上75μm以下的範圍內，厚度T13在1μm以上10μm以下的範圍內即可。當厚度T10在15μm以上60μm以下的範圍內時，本發明的減少在捲取薄膜10時重疊之部份彼此的貼附之效果尤其大。厚度T10、T12、T13能夠藉由計算，依據後述第1濃液41(參閱第7圖)和第2濃液42(參閱第7圖)的各固形物的濃度和流向流延模65(參閱第7圖)的量來求出。
並且，當薄膜10係彈性模量為3.0GPa以下之低彈性模量薄膜時，減少薄膜10彼此的貼附之效果亦同樣較大。在此，由薄膜10製作2cm×15cm的樣品切片，並對該樣品切片進行拉伸試驗，藉此測定薄膜10的彈性模量。拉伸試驗例如使用Toyo Seiki Seisaku-sho Ltd.製造之Strograph來進行。拉伸試驗的條件係把持樣品切片之兩個卡盤之間的距離為10cm，且十字頭的速度為200mm/分鐘。
薄膜10中的微粒14的一部份設置為從由作為聚合物成份之TAC形成之薄膜面10a突出一定高度以上，其中的每一個均發揮突起15之功能。例如，如第2圖所示，微粒14a構成從薄膜面10a突出之高度為H15a 的突起15a，微粒14b構成該高度為H15b的突起15b。在此，從薄膜面10a突出之高度H[單位：nm]定義為薄膜面10a與從薄膜面10a露出之部份的頂點之間的距離。另外，在第1圖、第2圖及第4圖中，為了便於說明，示出了僅由微粒14形成者來作為突起15，但突起15的態樣並不限於此。突起15亦可以為以微粒14為基點而形成之任何態樣，例如可以由在微粒14中複合添加劑和纖維素醯化物而成者來形成。當突起15僅由微粒14形成時，決定高度H之頂點成為微粒14的頂點。當突起15由在微粒14中複合添加劑和纖維素醯化物而成者來形成時，決定高度H之頂點成為微粒的頂點、添加劑的頂點、纖維素醯化物的頂點中最遠離薄膜面10a之頂點。
藉由微粒14在薄膜面10a上設置複數個突起15，藉此在薄膜面10a上形成微小的凹凸，對薄膜面10a賦予一定的粗糙度。藉由該凹凸，即使薄膜10彼此重疊亦不會相互貼附，可以確保薄膜10彼此的滑動，從而顯現出一定的抗劃傷性。如此，微粒14發揮所謂的去光劑之功能。
當突起15的高度H為30nm以上時，與突起15的高度H小於30nm之情況相比，減少薄膜10彼此的貼附或者提高滑動性之效果較大。隨著突起15變高，減少貼附或者提高滑動性之效果增大，當突起15的高度H為40nm以上時，減少薄膜10彼此的貼附或者提高滑動性之效果進一步增大。並且，當突起15的高度H為100nm以下時，與高度H高於100nm之情況相比，薄膜10的霧度較低，因此為較佳。
將在薄膜面10a的每1mm2內存在之高度為H以上的突起15的個數設為突起密度D(H)[單位：個/mm2]。當高度為30nm以上的突起密度D(30)為104個/mm2以上時，與突起密度D(30)小於104個/mm2 之情況相比，減少貼附之效果和賦予滑動性之效果較大。隨著突起密度D(30)的增加，減少貼附之效果和賦予滑動性之效果增大，當突起密度D(30)為2×104個/mm2以上時，減少貼附之效果和賦予滑動性之效果進一步增大。並且，當突起密度D(30)為106個/mm2以下時，與突起密度D(30)大於106個/mm2之情況相比，將薄膜10的霧度抑制得較低。當突起密度D(30)為5×105個/mm2以下時，將薄膜10的霧度抑制得更低。另外，關於突起密度D(40)，減少貼附之效果和賦予滑動性之效果較大的範圍和將霧度抑制得較低之範圍亦與突起密度D(30)相同。
當使用薄膜10作為偏光板的保護膜時，對薄膜10進行皂化處理。如第3圖所示，偏光板20具備偏光膜17和一對薄膜10，薄膜10配置於偏光膜17的各個面。皂化處理係為了提高與偏光膜17的黏接力而進行者。薄膜10的與和偏光膜17黏接之薄膜面10a相反一側的薄膜面10a成為偏光板20的表面20a。
薄膜10的皂化處理例如如下進行。將薄膜10在2.0mol/L的氫氧化鉀(KOH)水溶液中浸漬2分鐘之後，利用純水進行清洗，並利用作為中和液之硫酸(H2SO4aq)0.05mol/L進行20秒的中和，再次利用純水進行清洗，並在100℃下進行乾燥。不限於此，亦可以使用一般周知之任何方法。另外，皂化處理通常在薄膜10的兩個薄膜面10a上進行，在本實施形態中亦對兩個薄膜面10a進行。
藉由使包含碘之化合物分子吸附於由聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)構成之薄膜並使PVA和包含碘之化合物分子取向來製作偏光膜17。在薄膜10和偏光膜17的黏接中使用PVA系的黏接劑。另外，偏 光膜17並不限於此，只要是一般用作偏光膜者，則可以係任意者。並且，在本實施形態中，在偏光膜17的兩個面黏接薄膜10而成為偏光板20，但並不限於該構成。例如，亦可以僅在偏光膜17的單面黏接薄膜10，還可以在偏光膜17的兩個面上黏接有薄膜10之最外表面設置PET等保護膜層。
薄膜10藉由實施皂化處理而膨潤，進一步吸濕而變得容易膨潤。因此，實施皂化處理之後(皂化處理後)的微粒14從薄膜面10a突出之高度Hk[單位：nm]低於實施皂化處理之前(皂化處理前)的高度H。關於皂化處理後的薄膜10，亦與皂化處理前的薄膜10相同，當突起15的高度Hk為30nm以上時，與突起15的高度Hk小於30nm之情況相比，減少重疊之薄膜10的局部彼此的貼附或者提高滑動性之效果較大。隨著突起15變高，減少貼附或者提高滑動性之效果增大，當突起15的高度Hk為40nm以上時，減少重疊之薄膜10的局部彼此的貼附或者提高滑動性之效果進一步增大。並且，與皂化處理前相同，即使在皂化處理後，突起15的高度Hk為100nm以下時，與高度Hk高於100nm之情況相比，薄膜10的霧度亦較低，因此為較佳。
並且，在皂化處理後的薄膜10中，與皂化處理前的薄膜10相比，雖然高度Hk為30nm以上的突起的數量較少，但具有減少貼附之效果。在此，將在皂化處理後的薄膜面10a的每1mm2內存在之高度為Hk以上的突起15的個數設為突起密度Dk(Hk)[單位：個/mm2]。關於皂化處理後的薄膜10，亦與皂化處理前的薄膜10相同，當高度為30nm以上的突起密度Dk(30)為104個/mm2以上時，與突起密度Dk(30)小於104個/mm2之情況相比，減少貼附之效果和賦予滑動性之效果較大。隨著突起密度Dk (30)的增加，減少貼附之效果和賦予滑動性之效果增大，當突起密度Dk(30)為2×104個/mm2以上時，減少貼附之效果和賦予滑動性之效果進一步增大。並且，當突起密度Dk(30)為106個/mm2以下時，與突起密度Dk(30)大於106個/mm2之情況相比，將薄膜10的霧度抑制得較低。當突起密度Dk(30)為5×105個/mm2以下時，將薄膜10的霧度抑制得更低。另外，關於突起密度Dk(40)，減少貼附之效果和賦予滑動性之效果較大的範圍及將霧度抑制得較低之範圍亦與突起密度Dk(30)相同。
並且，偏光板20的表面20a由於具有與皂化處理後的薄膜面10a相同的構成，因此關於偏光板20，在與上述皂化處理後的薄膜10相同的條件下，亦具有減少偏光板20彼此的貼附和賦予滑動性之效果。
以下，利用第4圖、第5圖及第6圖對重疊有兩片皂化處理前的薄膜10、皂化處理後的薄膜10或偏光板20(統稱時，稱為薄膜等10、20)之情況、及捲取成卷狀而成為薄膜卷之情況進行說明。
如第4圖所示，若薄膜等10、20分別重疊有兩片，則各薄膜等10、20中之任一薄膜的薄膜面10a、20a彼此對置接觸。在對置之薄膜面10a、20a上均形成有基於微粒14之突起15。藉由該等突起15，對置之薄膜面10a、20a的相互直接接觸被局部受阻。因此，兩片薄膜等10、20局部不會相互貼附。
如第5圖所示，薄膜卷22由卷芯23、及捲繞於卷芯23之薄膜等10、20構成。卷芯23為大致圓筒狀，在外側周面捲取薄膜等10、20。在卷芯23的內側周面設有在將卷芯23安裝於捲取裝置37(參閱第8圖)時如後述用於固定成無法旋轉之卷芯把持部23a。薄膜等10、20為長 形，以卷狀捲取於卷芯23的周面。
在薄膜卷22中，接觸面壓施加於薄膜等10、20的薄膜面10a、20a。例如，當在薄膜等10、20的兩側端部設有滾花時，在設有滾花之兩側端部份(滾花部份)、及被夾在滾花部份之薄膜等10、20的寬度方向中央部份(使用部份)，接觸面壓的施加方式不同。在第6圖的曲線圖中，如虛線所示，在滾花部份施加有0.01MPa以上0.30MPa程度以下的範圍內的接觸面壓。並且，在第6圖的曲線圖中，如實線所示，在使用部份施加有0.01MPa以上0.10MPa程度以下的範圍內的接觸面壓。在滾花部份和使用部份中之任一部份中，都是施加於第6圖中薄膜的捲繞長度較小的區域部份之接觸面壓最高。並且，具有隨著第6圖中薄膜的捲繞長度變大，施加於薄膜部份之接觸面壓減小之傾向。在此，薄膜的捲繞長度係薄膜卷上自薄膜的卷芯23側的端部的長度，係表示薄膜的部位之量，薄膜的捲繞長度較小的區域部份係指卷芯23附近的薄膜部份，隨著薄膜的捲繞長度變大，薄膜部份遠離卷芯23。
施加於卷芯23附近的薄膜部份之接觸面壓具有隨著薄膜成為長形而增高之傾向。例如，在第6圖的曲線圖中，如實線所示，在長度小於4000m之長形薄膜的卷芯23側(自卷芯0m~2000m左右)，施加有0.05MPa以上0.10MPa以下的範圍內的程度的接觸面壓。因此，以往，薄膜短於2000m時未發生大問題，但若例如薄膜的長度在2000m以上10000m以下的範圍內，薄膜較長，則具有容易產生黏連、凹部、折皺、芯側轉印故障之傾向。
並且，以往，若例如薄膜的厚度在10μm以上60μm以下的 範圍內，薄膜較薄，則捲取於卷芯23來作成薄膜卷時，具有容易產生黏連、凹部、折皺、芯側轉印故障之傾向。並且，以往，若例如薄膜的彈性模量在1.0GPa以上4.0GPa以下的範圍內，薄膜的彈性模量較低，則捲取於卷芯來作成薄膜卷時，具有容易產生黏連、凹部、折皺、芯側轉印故障之傾向。
在薄膜卷22中，與第4圖所示者同樣，在薄膜等10、20的捲繞重疊部份，薄膜面10a、20a彼此對置接觸。而且，如上所述的接觸面壓施加於薄膜面10a、20a的捲繞重疊部份之間。
當薄膜等10、20捲取成薄膜卷狀時，與重疊有兩片薄膜等10、20同樣，藉由突起15局部防止對置之兩個薄膜面10a、20a相互直接接觸。因此，薄膜等10、20的重疊部份的相互貼附得以減少。
在薄膜卷22中，施加於薄膜面10a、20a之接觸面壓在0.05MPa以上0.10MPa以下的範圍內的部份的靜摩擦係數為1.2以下。因此，在薄膜等10、20的重疊部份之間產生滑動，因此黏連、凹部、折皺、芯側轉印故障的產生得以減少。並且，在薄膜卷22中，如上所述，即使薄膜等10、20較長、厚度較薄、彈性模量較低，黏連、凹部、折皺、芯側轉印故障的產生亦得以減少。接觸面壓在0.05MPa以上0.10MPa以下的範圍內的部份的靜摩擦係數為1.0以下為較佳，接觸面壓在0.05MPa以上0.10MPa以下的範圍內的部份的靜摩擦係數為0.9以下更為佳。
藉由後述溶液製膜設備30(參閱第7圖)，由第1濃液41和第2濃液42製造薄膜10。形成薄膜主體12之第1濃液41為包含作為聚合物之纖維素醯化物、添加劑及溶劑之液態的第1濃液組成物。纖維素醯 化物和添加劑作為固形物而包含於第1濃液組成物中。纖維素醯化物溶解於溶劑中，添加劑不溶解於溶劑而分散於溶劑中。第1濃液41中之纖維素醯化物與添加劑的比率與薄膜主體12的各成份比相同。
形成表層13之第2濃液42為除了包含與第1濃液41相同的固形物及溶劑以外，還包含作為固形物之微粒14之液態的第2濃液組成物。第2濃液42中之纖維素醯化物、添加劑及微粒14的比率與表層13的各成份比相同。構成第1濃液41、第2濃液42之成份的比率分別考慮各濃液的固形物的濃度及構成薄膜主體12、表層13之成份的比率而決定。
在此，微粒14通常以分散於分散劑中之分散液的狀態作為第2濃液42的原料，並用於製備第2濃液42。在此，第2濃液42中的微粒14的分散狀態與該分散液中的微粒14的分散狀態大致相同，因此以後將第2濃液42中的微粒14的分散狀態記為與用於製備第2濃液42之微粒14在分散液中的分散狀態相同者。
在第2濃液42中，微粒14呈二次粒子的樣態而分散。二次粒徑r2為0.7μm以上的微粒14相對於第2濃液42中所包含之微粒14總數之含有比例N(0.7)[單位：%]為30%以上為較佳，含有比例N(0.7)為50%以上更為佳。藉由形成表層13之第2濃液42包含0.7μm以上的二次粒徑的微粒14，如上所述，表層13上會以所希望的突起密度D(H)、Dk(Hk)形成所希望的高度H、Hk的突起15。因此，關於使用該種第2濃液42製造之薄膜10，在重疊薄膜10時薄膜10彼此的貼附得以減少，且對其薄膜面10a賦予滑動性。
在此，如下定義表示微粒14的二次粒子的直徑之二次粒徑 r2。當二次粒子的形狀為球形或接近球形時，將二次粒子近似於球形時的直徑設為二次粒徑r2。當二次粒子的形狀為橢圓體時，將長軸的長度設為二次粒徑r2，當接近橢圓體時，將二次粒子近似於橢圓體時的長軸的長度設為二次粒徑r2。如下求出第2濃液42所包含之微粒14的二次粒徑r2。在平面上使第2濃液42較薄地延伸，對於該平面，若例如使用掃描型電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，SEM)放大至3000倍進行表面觀察，則可以得到各二次粒子的表面觀察圖像。對於該各二次粒子的表面觀察圖像，用圓近似或橢圓近似進行擬合。用圓近似擬合時，將直徑的值設為二次粒徑r2，用橢圓近似擬合時，將長軸的長度設為二次粒徑r2。
用於第1濃液41及第2濃液42中之溶劑53均為二氯甲烷、甲醇及丁醇的混合物。並且，雖然在本實施形態中使用了前述溶劑，但亦可以使用一般用於製造纖維素醯化物薄膜之溶液製膜之其他任何溶劑。並且，不將薄膜主體12和表層13的各聚合物成份設為纖維素醯化物時，根據所使用之聚合物成份決定用於第1濃液41及第2濃液42中之溶劑53。
製造薄膜10之溶液製膜例如在第7圖的溶液製膜設備30中進行。溶液製膜設備30從上游側依次具備濃液製備裝置31、流延裝置32、拉幅機35、輥乾燥裝置36及捲取裝置37(詳細內容參閱第8圖)。另外，捲取裝置37的詳細說明將後述。
濃液製備裝置31係用於製作前述第1濃液41和第2濃液42者。濃液製備裝置31可以設置於溶液製膜設備30的外部，而非溶液製膜設備30內。此時，製作出之第1濃液41和第2濃液42暫時保存於保存容器等中。濃液製備裝置31具備溶解部43、混合部46、分散部47及過濾 部48、49。
若供給纖維素醯化物52和溶劑53，則溶解部43將該些混合並進行加熱和攪拌等。藉此，製作纖維素醯化物52溶解於溶劑53中之液態的原料濃液54(原料濃液製備製程)。若將原料濃液54的一部份和添加劑59混合供給，則過濾部48對其進行過濾來作成第1濃液41。
若供給纖維素醯化物52、溶劑53及微粒14，則混合部46將該些混合並進行攪拌來得到液態的混合物(混合物製備製程)。分散部47配置於混合部46的下游，若從分散部47供給該液態的混合物，則對該混合物施加超音波，使微粒14在混合物中分散，從而得到微粒分散液58(微粒分散製程)。另外，分散部47中亦可以使用球磨機來代替施加超音波。若將藉由分散部47得到之微粒分散液58、原料濃液54的另一部份及添加劑59混合供給，則過濾部49將其混合(混合製程)並進行過濾來作成第2濃液42(過濾製程)。
流延裝置32係用於由第1濃液41和第2濃液42形成薄膜10者。流延裝置32具備傳送帶62、第1輥63及第2輥64。傳送帶62為形成為環狀之循環流延支撐體，為SUS製。傳送帶62捲繞於第1輥63和第2輥64的周面。第1輥63和第2輥64中的至少一方具有驅動部(未圖示)，藉由驅動部沿周方向旋轉。藉由該旋轉，與周面接觸之傳送帶62被傳送，藉由該傳送，傳送帶62進行循環並沿長邊方向連續行走。
在傳送帶62的上方具備吐出第1濃液41和第2濃液42之流延模65。藉由從流延模65向傳送狀態之傳送帶62連續吐出第1濃液41和第2濃液42，第1濃液41和第2濃液42以相互重疊之狀態在傳送帶62 上流延，從而形成流延膜66。另外，第1濃液41以被夾在第2濃液42之態樣從流延模65的吐出口65a吐出。
第1輥63和第2輥64分別具備控制周面溫度之溫度控制器(未圖示)。藉由控制第1輥63和第2輥64的各周面溫度來調整傳送帶62的溫度。
關於從流延模65至傳送帶62之第1濃液41及第2濃液42亦即所謂的液珠，在傳送帶62的行走方向上之上游具備減壓腔室(未圖示)。該減壓腔室吸引所吐出之第1濃液41及第2濃液42的上游側區域的氣氛而對該區域進行減壓。
使流延膜66硬化至能夠向拉幅機35傳送的程度之後，以包含溶劑53之狀態從傳送帶62剝下。就剝取而言，乾燥流延方式時以10質量%以上100質量%以下的範圍內的溶劑含有率進行，冷卻流延方式時以100質量%以上300質量%以下的範圍內的溶劑含有率進行。乾燥流延方式為主要藉由乾燥使流延膜66硬化之方式，冷卻流延方式為主要藉由冷卻使流延膜66凝膠化而硬化之方式。另外，本說明書中之溶劑含有率為將處於潤濕狀態之薄膜10的質量設為X、將該薄膜10乾燥之後的質量設為Y時，由{(X-Y)/Y}×100求出之所謂的乾量基準的值。
在剝取時，用剝取用的輥(以下稱為剝取輥)70支撐薄膜10，將從傳送帶62剝下流延膜66之剝取位置保持為恆定。若傳送帶62進行循環而從剝取位置返回至流延第1濃液41及第2濃液42之流延位置，則再次流延新的第1濃液41及第2濃液42。
亦可以以與傳送帶62的形成流延膜66之流延面相對向之方 式設置供氣導管(未圖示)。該供氣導管排出氣體，促進所通過之流延膜66的乾燥。
用剝取輥70剝取之流延膜66亦即薄膜10被導引至拉幅機35。拉幅機35用保持構件71保持薄膜10的各側部，同時促進薄膜10的乾燥。作為拉幅機35的保持構件71，使用夾子和銷等。夾子藉由夾持薄膜10、銷藉由沿厚度方向貫穿薄膜10來分別保持薄膜10。
拉幅機35用保持構件71保持薄膜10並沿長邊方向進行傳送，同時賦予寬度方向上的張力，擴大薄膜10的寬度。該拉幅機35具備使乾燥氣體流向薄膜10的附近來進行供給之導管72。薄膜10被傳送，同時藉由來自導管72之乾燥氣體促進乾燥，並且藉由保持構件71在既定的時刻改變寬度。
輥乾燥裝置36係用於乾燥傳送狀態之薄膜10者。輥乾燥裝置36具備沿薄膜10的傳送方向排列有複數個之複數個輥73、空調機(未圖示)及腔室(未圖示)。在複數個輥73中有沿周方向旋轉之驅動輥，薄膜10藉由該驅動輥的旋轉而傳送至下游。空調機吸引腔室內部的氣氛，調節所吸引之氣體的濕度和溫度等之後將該氣體再次送入腔室內部。藉此，腔室內部的溫度和濕度等保持為恆定。滾花裝置(未圖示)設置於輥乾燥裝置36與捲取裝置37(詳細內容參閱第8圖)之間，對薄膜的寬度方向兩端部實施壓花(滾花)加工。另外，即使沒有滾花裝置，亦不會對本發明產生影響。捲取裝置37(詳細內容參閱第8圖)將從輥乾燥裝置36供給過來之薄膜10捲取成卷狀。另外，在輥乾燥裝置36與捲取裝置37(詳細內容參閱第8圖)之間亦可以設置冷却室(未圖示)。該冷却室將通過內部之 薄膜10在捲取之前冷卻至室温。
溶液製膜設備30為本發明的實施態樣的一例，亦可以為其他溶液製膜設備。例如，作為流延支撐體，亦可以係沿周方向旋轉之滾筒(未圖示)來代替傳送帶62。冷卻流延方式時，將滾筒用作流延支撐體之情況較多。並且，亦可以在拉幅機35與輥乾燥裝置36之間設置具有與拉幅機35相同構成之拉幅機(未圖示)。
如第8圖所示，捲取裝置37具備捲取軸81、卷芯支架82、轉塔83、導引輥86、87、鬆緊調節輥88、編碼器91、捲取馬達92、位移機構93及控制器94。
捲取軸81利用懸臂支撐機構安裝於轉塔83。懸臂支撐機構係僅支撐捲取軸81的一端之機構。捲取軸81的外側周面和前述卷芯把持部23a(參閱第5圖)嵌合，在捲取軸81上無法旋轉地安裝有卷芯23。安裝於捲取軸81之卷芯23藉由卷芯支架82夾持兩端部。在捲取軸81的一端連結有捲取馬達92，且構成為旋轉捲取軸81。藉由該旋轉，卷芯23進行旋轉而長形的薄膜10以卷狀捲取於卷芯23的周面，從而可以得到薄膜卷22。
導引輥86、87及鬆緊調節輥88沿傳送方向(第8圖的X方向)引導薄膜10。導引輥87上連結有編碼器91，每當導引輥87以一定的旋轉角度進行旋轉時，向控制器94發送編碼器脈衝信號。並且，鬆緊調節輥88藉由位移機構93使薄膜10的傳送路徑的一部份沿與薄膜面10a垂直之方向(第8圖的Z方向)移動，藉此調整薄膜10的捲取張力。另外，導引輥87上亦可以設置測定薄膜10的捲取張力之張力感測器。
控制器94與編碼器91、捲取馬達92及位移機構93連接。控制器94接收從編碼器91發送的編碼器脈衝信號，來管理薄膜10的捲取長度(捲繞長度)。並且，控制器94控制捲取馬達92來控制捲取轉速。並且，控制器94通過位移機構93控制薄膜10的捲取張力。
對上述構成的作用進行說明。若纖維素醯化物52和溶劑53被送至溶解部43，則進行混合並藉由加熱和攪拌等來作成原料濃液54(原料濃液製備製程)。原料濃液54的一部份在被導引至過濾部48之前，加入添加劑59，以與添加劑59混合之狀態，藉由過濾部48進行過濾而成為第1濃液41。
若微粒14、纖維素醯化物52及溶劑53被導引至混合部46，則藉由混合部46混合並進行攪拌，從而得到液態的混合物(混合物製備製程)。在此，如上所述，關於第2濃液42中所包含之微粒14的含有比例N(0.7)為30%以上為較佳。該混合物從混合部46被送至分散部47。該混合物中的微粒14藉由分散部47分散於混合物中，從而得到微粒分散液58(微粒分散製程)。在原料濃液54的另一部份中加入微粒分散液58，再加入添加劑，並被導引至過濾部49進行混合(混合製程)，藉由過濾部49進行過濾而作成第2濃液42(過濾製程)。
第1濃液41和第2濃液42連續被導引至流延模65，從吐出口65a連續被吐出。以第2濃液42、第1濃液41、第2濃液42的順序重疊之狀態在傳送帶62上流延，從而形成流延膜66。形成於行走中之傳送帶62上之流延膜66在具備自支撐性之後，以包含溶劑53之狀態從傳送帶62被剝取，從而作成薄膜10。
薄膜10被送至拉幅機35，以藉由保持構件71限制寬度之狀態，在從導管72供給之乾燥氣體的氣氛中通過。藉此，促進薄膜10的乾燥。出自拉幅機35之薄膜10被導引至輥乾燥裝置36，在通過該輥乾燥裝置36的腔室(未圖示)內部期間被乾燥。當設有滾花裝置時，經乾燥之薄膜10被引導至滾花裝置(未圖示)，對薄膜10的寬度方向兩端部實施壓花(滾花)加工。經乾燥之薄膜10被引導至捲取裝置37。
在捲取裝置37中，藉由控制器94控制薄膜10的捲繞長度、捲取轉速、薄膜10的捲取張力，同時薄膜10以卷狀捲取於卷芯23的周面，從而成為薄膜卷22(捲取製程)。薄膜卷22例如藉由拉出薄膜10之拉出裝置(未圖示)拉出薄膜10，被拉出之薄膜10藉由以片狀進行切出之切出裝置(未圖示)成為薄膜片(未圖示)(切出製程)，以供使用。就如此得到之薄膜片而言，在薄膜卷中重疊之薄膜的貼附的影響得以減少。
在第2濃液42中微粒14相對於纖維素醯化物52之質量比例Wp[單位：質量%]及關於微粒14之含有比例N(0.7)、與薄膜面10a上之突起密度D(30)[單位：個/mm2]之間具有相關性。突起密度D(30)隨著質量比例Wp和含有比例N(0.7)的增加而增加。在此，質量比例Wp係用(添加至濃液中之微粒的總質量)/(用於濃液中之纖維素醯化物的總質量)定義之比例。另外，藉由後述實施例中記載之測定方法分別求出含有比例N(0.7)及突起密度D(30)。並且，關於突起密度Dk(30)、突起密度D(40)、突起密度Dk(40)等，亦與突起密度D(30)同樣，具有隨著質量比例Wp和含有比例N(0.7)的增加而增加之傾向。
作為一例，若將質量比例Wp設在0.1質量%以上0.3質量 %以下的範圍內、將粒子的一次粒徑r1設在12nm以上20nm以下的範圍內，則如第9圖所示，可知突起密度D(30)隨著含有比例N(0.7)的增加而大致增加。在第9圖中示出表示含有比例N(0.7)與突起密度D(30)之間的相關性之直線U1。另外，若減小質量比例Wp，則在第9圖中直線U1向下側(突起密度D(30)減少之一側)偏移，若提高質量比例Wp，則在第9圖中直線U1向上側(突起密度D(30)增加之一側)偏移。並且，並不限於突起密度D(30)，關於突起密度D(40)及突起密度D(50)，亦隨著質量比例Wp和含有比例N(0.7)的增加而增加。
在本實施形態中，製造三層該種複數層構造的薄膜10，但如上所述，本發明對單層構造的薄膜亦具有效果。並且，在本實施形態中，製造由薄膜主體12和一對表層13構成之三層構造的薄膜10，但藉由本發明得到之薄膜並不限於此。例如，亦可以藉由分層流延和塗佈等設為四層以上。另外，製造單層構造的薄膜時亦同樣，關於微粒14的含有比例N(0.7)為30%以上為較佳。並且，所製造之薄膜的薄膜面10a的突起密度D(30)在104個/mm2以上106個/mm2以下的範圍內，進行皂化處理之後的薄膜面10a的突起密度Dk(30)亦與皂化處理前同樣地在104個/mm2以上106個/mm2以下的範圍內。
以下，舉出4個與本發明有關之實施例。
[實施例1]
作為實施例1，進行17種實驗1-A~1-Q。在該實施例1中使用商品名分別為R972、NX90S、RX200(均為Nippon Aerosil Co.,Ltd.製造)之3種微粒14的分散液。在此，關於該3種微粒14的分散液，總結 在以下的表1中。在表1的“分散液”的各欄所記載之各個商品名的分散液中，分別在“微粒”欄中示出構成微粒14之物質，在“分散劑”欄中示出構成分散劑之物質，在“微粒濃度”欄中示出分散劑中的微粒14的濃度[單位：質量%]，在“一次粒徑”欄中示出微粒14的一次粒徑r1的平均值[單位：nm]，在“二次粒徑平均值”欄中示出微粒14的二次粒徑r2的平均值[單位：μm]，在“含有比例N(0.7)”欄中示出關於微粒14的含有比例N(0.7)[單位：%]。另外，“微粒”和“分散劑”在3種分散液中相同，因此將表1中的欄分別合併在一起。“分散劑”欄中之CH2Cl2：CH3OH的比率係以質量計的比率。
在此，微粒14的二次粒徑r2係基於上述實施形態所記載之定義者，如上所述，使用SEM放大至3000倍進行表面觀察，藉此針對每個微粒14求出二次粒徑。依據針對每個微粒14求出之二次粒徑r2的結果而求出微粒14的粒徑分佈，依據該粒徑分佈求出中位粒徑，將該中位粒徑 設為二次粒徑r2的平均值。並且，依據微粒14的粒度分佈求出關於微粒14的含有比例N(0.7)。另外，在此求出之關於微粒14的含有比例N(0.7)為添加至濃液之後之含有比例N(0.7)。
將各實驗中使用之微粒14的分散液的商品名示於表2的各例的欄中之“微粒”的“分散液”欄中。並且，將微粒14相對於纖維素醯化物52之質量比例Wp示於表2的各實驗中之“微粒”的“質量比例”欄中。另外，實驗1-L係相對於本發明之比較實驗，對於該1-L未添加分散液，因此表2的“分散液”欄中表示為“-”。
並且，用於各實驗之濃液中所包含之微粒14以外的固形物設為以下固形物A~C中之任意一個。在任一實驗中，在所有三層的濃液中均使用相同種類的固形物。將各實驗中使用之微粒14以外的固形物示於表2的各實驗中之“固形物種類”欄中。另外，在此，以質量份單位表示之比例為將上述實施形態中源自原料濃液54之固形物和源自微粒分散液58之微粒14以外的固形物加在一起時的整體的比例。
固形物A由以下所示之成份構成。使用固形物A製造之薄膜10的長度方向及寬度方向的平均彈性模量為4.5GPa。
〔固形物A〕
紫外線吸收劑TINUVIN(登錄商標)928(BASF Japan Ltd.製造)2.0質量份
在此，上述三醋酸纖維素係乙醯基取代度為2.86、黏度平均聚合度為306、含水率為0.2質量%、二氯甲烷溶液中的6質量%的黏度為310mPa．s的粉體。苯甲酸蔗糖酯及乙酸異丁酸蔗糖酯係增塑劑。並且，TINUVIN(登錄商標)928以2-(2H-苯並三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚為主成份。
固形物B由以下所示之成份構成。使用固形物B製造之薄膜10的長度方向及寬度方向的平均彈性模量為3.0GPa。
〔固形物B〕
紫外線吸收劑TINUVIN(登錄商標)928(BASF Japan Ltd.製造)2.0質量份
固形物C由以下所示之成份構成。使用固形物C製造之薄膜10的長度方向及寬度方向的平均彈性模量為3.0GPa。
〔固形物C〕
丙烯酸聚合物 100.0質量份
並且，在各實驗的濃液中所包含之溶劑中使用以下所示之配方的混合物。
〔溶劑〕
在任一實驗中，濃液均使用上述第7圖所示之濃液製備裝置31進行製造。在此，對於後述添加有微粒14之濃液，利用與第2濃液42相同的方法進行製造，對於未添加微粒14之濃液，利用與第1濃液41相同的方法進行製造。並且，在任一實驗中，將形成薄膜主體12之濃液的固形物的濃度設為22%，將形成表層13之濃液的固形物濃度設為19%。並且，在任一實驗中，藉由第7圖所示之流延裝置32形成流延膜66。形成薄膜主體12之濃液被夾在形成表層13之濃液中，從而以三層重疊之狀態形成流延膜66。而且，剝取該流延膜66來形成薄膜10。之後，在第7圖的溶液製膜設備30中，藉由設置於流延裝置32之下游的各裝置進行與上述實施形態相同的處理。
在此，關於實驗1-A~1-E、1-J~1-Q，在所有三層的濃液中均添加微粒14。另一方面，關於實驗1-F~1-I，僅在形成表層13之濃液中添加微粒14。將各實驗中添加有微粒之濃液的層示於表2的各實驗中之“微粒”的“添加層”欄中。在此，對於在所有三層的濃液中添加有微粒14之例子，表示為“全層”，對於僅在形成表層13之濃液中添加有微粒14之例子，表示為“表層”。
對於所製造之各薄膜10，藉由以下方法求出薄膜面10a上 之突起15的總密度(總突起密度D[單位：個/mm2])、及分別進行皂化處理前後之高度為30nm以上的突起15的密度(突起密度D(30)[單位：個/mm2]、Dk(30)[單位：個/mm2])。
從與所製造之各薄膜10(皂化處理前)的薄膜面10a大致垂直的方向進行觀察，獲取該觀察的圖像。該觀察使用掃描型探針顯微鏡(SPA400，SII Nano Technology Inc.製造)，在AFM(Atomic Force Microscope，原子力顯微鏡)模式下，在100μm×100μm的範圍進行。以下，將在此所得到之觀察圖像稱為AFM圖像。在AFM圖像中，按照在觀察到之部位上從薄膜面10a的表面突出之高度，較高地顯示出與該部位對應之像素的亮度。作為AFM圖像的一例，將與實驗1-D中製造之薄膜10有關之AFM圖像示於第10圖。
若依據亮度隨著突出高度而變高之AFM圖像的性質，在AFM圖像中將既定的亮度設定為閾值來進行二值化處理，則能夠從薄膜面10a的表面分離提取既定的高度以上的部位。利用此，針對各AFM圖像，進行將從薄膜面10a的表面突出10nm以上之部份設為明亮度並將除此以外的部份設為暗亮度而分離之二值化處理。在此，將對實驗1-D中得到之AFM圖像進行該二值化處理之圖像的一例示於第11圖。
在將高度為10nm時的亮度作為閾值進行二值化處理之後的圖像中，將成為明亮度之各部份(例如，第11圖中之各灰色的島)分別識別為高度為10nm以上的突起而進行檢測。藉由對成為該明亮度之部份的數量進行計數來求出高度為10nm以上的突起的數量。而且，將該突起的數量乘以100並換算為每1mm2的突起的數量的數作為獲取該AFM圖像之區域中之局部的總突起密度D1。在各實驗中，獲取複數個AFM圖像，並求出複數個局部的總突起密度D1，將該些的算術平均設為各實驗中之總突起密度D。將該總突起密度D示於表3的各實驗中之“總突起密度D”欄中。 另外，在“總突起密度D”欄中示出有效數字為兩位之值。
將上述總突起密度D的求法中進行二值化處理時的閾值變更為從薄膜面10a的表面突出30nm以上時的亮度，其他則利用與求出總突起密度D相同的方法來求出各實驗中之突起密度D(30)。在此，在第12圖中示出對於實驗1-D中所得到之AFM圖像，將高度為30nm時的亮度作為閾值來進行二值化處理之圖像的一例。將該突起密度D(30)示於表3的各實驗中之“突起密度D(30)”欄中。另外，在“突起密度D(30)”欄中示出有效數字為3位之值。
在將所製造之各薄膜10進行皂化處理之後，關於AFM圖像的獲取處理、二值化處理及求出突起的數量為止的處理，利用與上述相同的方法求出各實驗中之突起密度Dk(30)。將該突起密度Dk(30)示於表3的各實驗中之“突起密度Dk(30)”欄中。另外，在“突起密度Dk(30)”欄中示出有效數字為3位之值。
對於各實驗中之皂化處理前後的各個薄膜10，如下評價貼附得以減少之程度。首先，重疊3片將各薄膜10切割為7cm×7cm的正方形者。接著，以重疊3片各薄膜10之狀態，在溫度25℃、濕度50%之條件下進行24小時調濕之後，以重疊3片之狀態置於溫度40℃、濕度20%之環境下。而且，在3片重疊之各薄膜10之上載置5kg的砝碼並放置24小時之後，求出薄膜10的貼附面積相對於薄膜10的接觸面積之比例S[單位：%]。用以下A~D的4個階段，對所求出之貼附面積的比例S進行評價。將該評價結果示於表3的各實驗中之“貼附評價”欄中。分別在“皂化處理前”欄中示出皂化處理前的評價，在“皂化處理後”欄中示出皂化處理 後的評價。若該貼附評價在A、B、C之中，則為實際使用中容許的範圍內的薄膜10。
A：小於20%
B：20%以上且小於30%
C：30%以上且小於40%
D：40%以上
針對各實驗中之皂化處理前的各個薄膜10，使用霧度計(NDH-5000，Nippon Denshoku Industries Co.Ltd.)，依照JIS-K-7105測定霧度。將霧度的測定結果示於表3的各實驗中之“霧度”欄中。
由表2及表3可知以下。觀察到如下傾向：雖然產生了一些偏差，但突起密度D(30)隨著分散液的含有比例N(0.7)及質量比例Wp的增加而大致增加。並且可知：與添加有微粒14之層係全層時相比，前述層係表層時，將所製造之薄膜的霧度抑制得更低。
並且，總突起密度D與皂化處理前之貼附評價的結果之間未觀察到相關性。例如，在實驗1-C、1-F、1-N、1-P、1-Q中，總突起密度D均為90000個/mm2，但皂化處理前之貼附評價分別為A、A、B、C、C，產生了較大差異。另一方面，突起密度D(30)與皂化處理前之貼附評價的結果之間觀察到了相關性。在突起密度D(30)為20000個/mm2以上之實驗1-A~1-K中，皂化處理前之貼附評價均為A。在突起密度D(30)在16000個/mm2以上且小於20000個/mm2的範圍內之實驗1-O中，皂化處理前之貼附評價為B。在突起密度D(30)為10000個/mm2以上且小於16000個/mm2的範圍內之實驗1-M、1-N、1-P、1-Q中，皂化處理前之貼附評價分別為C、B、C、C。並且，在突起密度D(30)小於10000個/mm2之實驗1-L中，皂化處理前之貼附評價為D。
並且，突起密度Dk(30)與皂化處理後之貼附評價的結果之間觀察到了相關性。在突起密度Dk(30)為20000個/mm2以上之實驗1-D、1-E、1-G~1-K中，皂化處理後之貼附評價均為A。在突起密度Dk(30)在10000個/mm2以上且小於20000個/mm2的範圍內之實驗1-B、1-C、1-F中，皂化處理後之貼附評價為B。在突起密度Dk(30)為小於10000個/mm2之實驗1-A、1-L~1-Q中，皂化處理後之貼附評價為D。
並且，在除固形物以外設為相同條件之實驗1-N、1-P、1-Q中，在使用薄膜彈性模量較低的固形物B和C之實驗1-P、1-Q中，皂化處理前之貼附評價為C，為比使用固形物A之實驗1-N的貼附評價B更低的評價。另一方面，在同樣將固形物以外保持相同條件而提高突起密度D(30)之實驗1-G、1-J、1-K中，在使用固形物B和C之實驗1-J、1-K中，貼附 評價為A，為與使用固形物A之實驗1-G的貼附評價A相同的結果。藉此可知：與使用固形物A之薄膜相比，使用彈性模量較低的固形物B和C之薄膜藉由提高突起密度D(30)而得到之減少貼附之效果更大。
[實施例2]
實施例2係使用分別在實施例1的實驗1-A、1-C、1-D、1-G、1-I~1-O中製造出之厚度為40μm的皂化處理前的各薄膜10來進行者。對於各薄膜10，藉由以下說明之方法求出接觸面壓分別為0.01MPa、0.03MPa、0.05MPa、0.07MPa、0.10MPa時的靜摩擦係數。將各接觸面壓時的靜摩擦係數分別示於表4的各實驗中之“靜摩擦係數”欄中。
在靜摩擦係數的測定中使用A&D株式會社製的騰喜龍万能試驗機RTG-1250。另外，“騰喜龍”為“TENSILON”(登錄商標)。在此，該試驗機中使用之力量感測器108(參閱第13圖)係將50N~500N的範圍設在適合範圍之規格者。作為使用該試驗機及力量感測器來測定靜摩擦係數時的測定方法，使用與“JIS K7125塑膠薄膜及薄片摩擦係數試驗方法”相同的方法。以下，具體說明對任意的接觸面壓測定靜摩擦係數之方法。
為了測定靜摩擦係數，作為測定開始前的初始的配置(初始配置)，進行如第13圖所示之重疊兩片試驗片之配置。首先，如下準備固定於固定台之一側的試驗片亦即固定側試驗片102、及在測定開始後進行滑動移動之一側的試驗片亦即滑動側試驗片104。在25℃、60%RH的環境下對各薄膜10進行1小時以上調湿。從經調湿之薄膜10將固定側試驗片102和滑動側試驗片104均以能夠區別捲取時的內側的薄膜面和外側的薄膜面之方式，且以能夠區別片料(web)方向和片料寬度方向之方式分別切出。 在此，固定側試驗片102被切出為大致長方形，其大小設為片料方向長度為200mm以上，片料的寬度方向長度為50mm以上。並且，滑動側試驗片104亦被切出為大致長方形，其大小設為片料方向長度為50mm以上，片料的寬度方向長度為50mm以上。
在大致水平的試驗片固定台101的上表面，經由兩面膠帶將固定側試驗片102以內側的薄膜面朝向下方重疊之方式進行固定。在固定側試驗片102之上，將上面準備之滑動側試驗片104以內側的薄膜面朝向下方之方式，使片料方向及片料寬度方向大致一致地不固定而重疊。在滑動側試驗片104之上，經由兩面膠帶將滑動片105重疊固定。在滑動片105之上載置砝碼106。在此，滑動片105係使用能夠與滑動側試驗片104面接觸且不會因砝碼106而變形者。並且，將滑動片105與滑動側試驗片104之間的接觸面積設為4cm2。並且，砝碼106的質量在400g以上4.0kg以下的範圍內，使用由作為設定条件之各接觸面壓求出後述之接觸面壓之公式，決定砝碼的質量。而且，將滑動片105經由金屬絲107連接於力量感測器108。將金屬絲107的一端連接於滑動片105的與片料方向垂直之側面，將另一端連接於力量感測器108。為了調整施加於滑動片105之張力的方向和施加於力量感測器108之張力的方向，金屬絲107上適當地設置滑輪109。
在進行該種初始配置之後，等待経過一定時間，使初始配置變得穩定。其後，使力量感測器108以速度1000mm/min.持續移動，藉此對金屬絲107持續施加張力。如此，對滑動片105持續施加沿片料方向之力。若力施加於滑動片105，則滑動片105與滑動側試驗片104及砝碼106成為一體，在固定側試驗片102上滑動的同時移動。在力量感測器108開始移 動至結束移動為止期間，將滑動片105相對於初始配置之移動量作為變位量[單位：mm]進行測定。並且，在此期間，藉由力量感測器108，將在固定側試驗片102與滑動側試驗片104之間所產生之力作為摩擦力[單位：N]進行測定。若在橫軸取變位量、縱軸取摩擦力之曲線圖中，依上面的測定結果標繪出摩擦力相對於各變位量之變化，則例如得到如第14圖者。
在第14圖中，將曲線112上之第1極大點113所指出之摩擦力(符號：114)設為靜摩擦力[單位：N]。在此，第1極大點113係曲線112上之極大點中變位量最小者。使用該靜摩擦力，藉由公式(靜摩擦係數[單位：無因次])=(靜摩擦力[單位：N])/(砝碼106的質量[單位：kg]×重力加速度g[單位：m/s2])求出靜摩擦係數。在此，重力加速度g為約9.8m/s2。並且，藉由公式(接觸面壓[單位：MPa])=(砝碼106的質量[單位：kg]×重力加速度g[單位：m/s2])/(滑動側試驗片104與滑動片105之間的接觸面積[單位：mm2])求出施加於固定側試驗片102與滑動側試驗片104之間之接觸面壓。藉由改變砝碼106的質量來改變接觸面壓，從而求出相對於各接觸面壓之靜摩擦係數。
並且，對於各薄膜10，藉由使用捲取裝置37將皂化處理前後的薄膜捲取成卷狀，藉此對捲取性進行評價。在此，捲取性的評價係未產生凹部、折皺、芯側轉印故障之程度的評價。用以下的A~D的4個階段，對捲取時的薄膜卷22中之凹部、折皺及芯側轉印故障的產生程度、捲取性進行評價。將該評價結果示於表4的各實驗中之“捲取性”欄中。
A：未產生凹部和折皺，芯側轉印故障的產生區域小於50m
B：產生凹部和折皺，芯側轉印故障的產生區域為50m以上 且小於100m
C：產生嚴重的凹部和折皺，芯側轉印故障的產生區域為100m以上且小於200m
D：在整個薄膜上產生嚴重的凹部和折皺，芯側轉印故障的產生區域為200m以上
如表4所示，皂化處理前之貼附評價、靜摩擦係數的結果與皂化處理前之捲取性的評價之間觀察到相關性。另外，如表4所示，實驗1-A、1-C、1-D、1-G、1-I~1-K的皂化處理前的各薄膜10為本發明的例子，實驗1-L、1-M、1-N、1-O的皂化處理前的各薄膜為相對於本發明之比較實 驗的例子。在皂化處理前之貼附評價為A之實驗1-A、1-C、1-D、1-G、1-I~1-K的各薄膜10中，0.05MPa以上0.10MPa以下的範圍內之靜摩擦係數均為1.2以下，捲取性的評價為A。並且，在皂化處理前之貼附評價為B之實驗1-O的薄膜10中，捲取性的評價為B。並且，在皂化處理前之貼附評價為C之實驗1-M、1-N的薄膜中，捲取性的評價分別為C、B。在皂化處理前之貼附評價為D之實驗1-L的薄膜中，捲取性的評價為D。在捲取性的評價為B之薄膜中，0.05MPa以上0.10MPa以下的範圍內之靜摩擦係數的最大值均在大於1.2且1.3以下的範圍內。在捲取性的評價為C之薄膜中，0.05MPa以上0.10MPa以下的範圍內之靜摩擦係數的最大值均在大於1.3且1.4以下的範圍內。在捲取性的評價為D之薄膜中，0.05MPa以上0.10MPa以下的範圍內之靜摩擦係數的最大值均大於1.4。
在未添加微粒14之實驗1-L的薄膜中，在接觸面壓為0.01MPa時，薄膜之間的靜摩擦係數高達1.40。因此，可知無法在薄膜之間滑動，在整個薄膜上產生嚴重的凹部和折皺，芯側轉印故障遍及較長的區域而產生。並且，在突起密度D(30)比較低的實驗1-M、1-N、1-O的薄膜中，在接觸面壓為0.01MPa時，雖然薄膜之間的靜摩擦係數為0.8以下，較低，但接觸面壓高達0.05MPa時，薄膜之間的靜摩擦係數高達1.2以上。因此，可知在局部的薄膜之間無法進行滑動，有可能產生凹部和折皺、芯側轉印故障。另一方面，在突起密度D(30)為比較高的20000個/mm2以上的實驗1-A、1-C、1-D、1-G、1-I~1-K的各薄膜10中，即使接觸面壓高達0.05MPa，薄膜之間的靜摩擦係數亦保持得較低，為0.8以下，即使接觸面壓高達0.10MPa，薄膜之間的靜摩擦係數亦保持得較低，為1.2以下。因 此，可知能夠在薄膜之間進行滑動，凹部、折皺及芯側轉印故障的產生得到抑制。
並且，除在表4中舉出者以外，還對分別在實施例1-D、1-J、1-K中製造出之厚度為20μm、40μm的各薄膜10，分別在皂化處理前後捲取成卷狀，並藉由上述方法對捲取性進行評價。其結果，均得到A評價。並且，其中，對厚度為40μm的各薄膜10，在進行透明塗佈之後對捲取成卷狀之捲取性進行了確認，結果均得到A評價。
在此，透明塗佈係指在上述薄膜的表面進行塗佈來設置透明硬塗層。作為透明硬塗層，使用光化射線硬化性樹脂或熱硬化樹脂為較佳。光化射線硬化性樹脂係指以藉由紫外線和電子射線等光化射線的照射發生交聯反應而硬化之樹脂為主成份之層。作為光化射線硬化性樹脂，有紫外線硬化性樹脂和電子射線硬化性樹脂等，亦可以係藉由紫外線和電子射線等以外的光化射線的照射而硬化之樹脂。作為紫外線硬化性樹脂，例如可以舉出紫外線硬化型丙烯酸聚氨酯系樹脂、紫外線硬化型聚酯丙烯酸酯系樹脂、紫外線硬化型環氧丙烯酸酯系樹脂等。
並且，對於分別在實驗1-A、1-C、1-D、1-M、1-N中製造出之厚度為40μm的各薄膜10，藉由與上述相同的方法，還測定逐漸改變接觸面壓時的靜摩擦係數。將其結果示於第15圖。第15圖係將該等靜摩擦係數的資料標繪在橫軸取接觸面壓、縱軸取靜摩擦係數之曲線圖中，並將標繪之點進行曲線擬合者。第15圖所示之曲線C1係依關於實驗1-M的薄膜10之資料者。曲線C2係依實驗1-N者。曲線C3係依實驗1-A者。曲線C4係依實驗1-C者。曲線C5係依實驗1-D者。在任一薄膜10中，均 在接觸面壓為0.005MPa以下的區域中，靜摩擦係數取最小值。
在實驗1-M的薄膜中，如第15圖的曲線C1所示，在靜摩擦係數取最小值之後至接觸面壓成為0.03MPa左右為止，隨著接觸面壓的增加，靜摩擦係數大致單調地急劇增加，在接觸面壓為0.03MPa左右時，靜摩擦係數取最大值亦即約1.40。在接觸面壓為0.03MPa左右至0.10MPa左右時，靜摩擦係數成為1.30~1.40左右。並且，在實驗1-N的薄膜中，如第15圖的曲線C2所示，在靜摩擦係數取最小值之後至接觸面壓成為0.05MPa左右為止，隨著接觸面壓的增加，靜摩擦係數大致單調地急劇增加，在接觸面壓為0.05MPa左右時，靜摩擦係數取最大值亦即約1.30。在接觸面壓為0.05MPa左右至0.10MPa左右時，靜摩擦係數成為1.20~1.25左右。由此可知，在實驗1-M、1-N的薄膜中，即使在接觸面壓較高的位置，亦無法將靜摩擦係數保持為1.2以下。
另一方面，在實驗1-A的薄膜中，如第15圖的曲線C3所示，靜摩擦係數取最小值之後至接觸面壓成為0.05MPa左右為止，隨著接觸面壓的增加，靜摩擦係數大致單調地緩慢增加，在接觸面壓為0.05MPa左右時，靜摩擦係數成為約0.8。在接觸面壓為0.05MPa左右至0.06MPa左右時，靜摩擦係數大幅增加，在接觸面壓為0.06MPa左右時，靜摩擦係數成為1.10左右。在接觸面壓為0.06MPa左右至0.10MPa左右時，靜摩擦係數成為最大值亦即1.05~1.10左右。由此可知，在實驗1-A的薄膜中，即使在接觸面壓較高的位置，亦無法將靜摩擦係數保持為1.2以下。
並且，在實驗1-C的薄膜中，如第15圖的曲線C4所示，靜摩擦係數取最小值之後至接觸面壓成為0.025MPa左右為止，隨著接觸面 壓的增加，靜摩擦係數大致單調地緩慢增加，在接觸面壓為0.025MPa左右時，靜摩擦係數取約0.80。在接觸面壓為0.025MPa左右至0.05MPa左右時，靜摩擦係數為0.70~0.90左右，成為大致恆定。並且，在實驗1-D的薄膜中，如第15圖的曲線C5所示，靜摩擦係數取最小值之後至接觸面壓成為0.025MPa左右為止，隨著接觸面壓的增加，靜摩擦係數大致單調地緩慢增加，在接觸面壓為0.025MPa左右時，靜摩擦係數取最大值亦即約0.85。在接觸面壓為0.025MPa左右至0.10MPa左右時，靜摩擦係數成為0.60~0.70左右。由此可知，在實驗1-C、1-D的薄膜中，即使在接觸面壓較高的位置，亦無法將靜摩擦係數保持為非常低，亦即無法保持為0.9以下。
[實施例3]
本發明的實施例3係使用上述固形物A，並改變微粒14的一次粒徑r1及其添加量來製造7種薄膜10，並確認對減少貼附有效之突起高度H者。7種薄膜中隨機選擇在上述貼附評價的方法中貼附面積的比例S為0%~50%者。
對於該7種薄膜10，分別求出高度為10nm以上的突起的密度(突起密度D(10)[單位：個/mm2])、高度為20nm以上的突起的密度(突起密度D(20)[單位：個/mm2])、高度為30nm以上的突起的密度(突起密度D(30)[單位：個/mm2])、高度為40nm以上的突起的密度(突起密度D(40)[單位：個/mm2])、高度為50nm以上的突起的密度(突起密度D(50)[單位：個/mm2])。該些突起的密度均藉由如下求出：將與各個突起的高度相對應之亮度設定為閾值來對上面說明之AFM圖像進行二值化處理，對明亮度的塊數進行計數並按每1mm2進行換算。
關於該7種薄膜10，在橫軸取突起密度D(10)、縱軸取貼附面積的比例S之曲線圖中進行標繪，結果得到了第16圖所示之曲線圖。橫軸取突起密度D(30)並進行同樣的標繪，結果得到了第17圖所示之曲線圖。橫軸取突起密度D(40)並進行同樣的標繪，結果得到了第18圖所示之曲線圖。並且，橫軸取突起密度D(50)並進行同樣的標繪，結果得到了第19圖所示之曲線圖。
由第16圖的曲線圖可知：突起密度D(10)係對貼附面積的比例S幾乎沒有影響的因子。另一方面，由第17圖、第18圖、第19圖的曲線圖可知：突起密度D(30)、突起密度D(40)及突起密度D(50)均係與貼附面積的比例S具有較強的相關性之因子。可知突起密度D(30)、突起密度D(40)及突起密度D(50)越大，貼附面積的比例S越小。
除了第16~19圖以外，關於該7種薄膜10，還製作在橫軸取突起密度D(20)、縱軸取貼附面積的比例S之曲線圖中進行標繪者(省略圖)。對於該5個曲線圖求出貢獻率(多重決定係數)R2。關於求出該貢獻率R2之結果，在橫軸取前述5個曲線圖中成為閾值之突起高度H[單位：nm]、縱軸取貢獻率R2之曲線圖中進行標繪，結果得到第20圖所示之曲線圖。由該曲線圖可知：高度為30nm以上的突起有助於減小貼附面積的比例S，其中，高度為40nm以上的突起更加有助於減小貼附面積的比例S，其中，高度為50nm以上的突起進一步有助於減小貼附面積的比例S。
[實施例4]
本實施例4係使用藉由與上述實施例1、2相同的方法製作之10種薄膜10，確認有效地減少貼附之突起包含何種微粒者。10種薄膜 隨機選擇在上述貼附評價的方法中貼附面積的比例S為0%~50%者。
從與該10種薄膜10的薄膜面10a大致垂直的方向，用SEM(Scanning Electron Microscope，掃描型電子顯微鏡)進行觀察，調查在各薄膜10的薄膜面10a存在之微粒的二次粒徑r2的分佈。關於該10種薄膜10，在橫軸取關於微粒14的含有比例N(0.7)[單位：%]、縱軸取貼附面積的比例S之曲線圖中進行標繪，結果得到了第21圖所示之曲線圖。由第21圖可知：若含有比例N(0.7)成為30%以上，則貼附面積的比例S小於20%，若含有比例N(0.7)成為50%以上，則貼附面積的比例小於10%。藉此能夠確認：為了減少重疊之薄膜之間的貼附，重要的是將形成薄膜之濃液中之含有比例N(0.7)設為較高。

Claims (5)

  1. 一種薄膜卷，其具備以下：卷芯；及長形的纖維素醯化物薄膜，以卷狀捲繞於前述卷芯，施加於前述纖維素醯化物薄膜的薄膜面之接觸面壓在0.05MPa以上0.10MPa以下的範圍內的部份的靜摩擦係數為1.0以下，在前述薄膜面上每1mm2面積內，以20700個以上106個以下的範圍形成有包含微粒之高度為30nm以上的突起，在前述薄膜面上每1mm2面積內，以15000個以上106個以下的範圍形成有將前述薄膜面皂化處理之後的前述突起。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜卷，其中，前述纖維素醯化物薄膜係藉由在皂化處理之後的前述薄膜面上接著偏光膜來進行使用。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之薄膜卷，其中，前述微粒為二氧化矽。
  4. 一種薄膜卷的製造方法，其具備以下步驟：(A)製造包含聚合物、溶解前述聚合物之溶劑、及以二次粒子的狀態分散之微粒之濃液組成物，在前述濃液組成物中，二次粒徑為0.7μm以上的前述微粒相對於前述微粒總數之含有比例至少為30%；(B)藉由從流延模向連續行走之支撐體上連續吐出前述濃液組成物來在前述支撐體上形成流延膜；(C)從前述支撐體剝下前述流延膜並進行乾燥來得到聚合物薄膜；及(D)將前述聚合物薄膜捲取於卷芯；其中，前述(A)步驟具備以下步驟：(E)將前述聚合物和前述溶劑進行混合，並藉由加熱和攪拌中之至少任意一種，將前述聚合物溶解於前述溶劑來製作原料濃液；(F)將與前述聚合物及前述溶劑相同成份之聚合物及溶劑和前述微粒進行混合並攪拌來得到液態的混合物；(G)在前述混合物中，使前述微粒作為二次粒子而分散，從而得到微粒分散液，在前述微粒分散液中，0.7μm以上的二次粒徑的前述微粒相對於前述微粒總數之含有比例至少為30%；及(H)將前述原料濃液和前述微粒分散液進行混合來得到前述濃液組成物；前述微粒為Nippon Aerosil Co.,Ltd.製造之NX90S。
  5. 一種薄膜片的製造方法，其具備以下步驟：藉由如申請專利範圍第4項所述之薄膜卷的製造方法來製造薄膜卷；及(I)從前述薄膜卷拉出前述聚合物薄膜並從所拉出之前述聚合物薄膜切出前述薄膜片。
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