TWI751598B - 膜卷及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題為提供即使為低彈性率且薄膜狀的膜,黏連耐性及耐捲繞偏移性亦優良的膜卷及其製造方法。
其解決手段,本發明之膜卷為於膜的短邊方向之至少兩端具有滾花加工部的膜卷,其特徵為以前述滾花加工部為部位A、與該部位A對向之膜背面側的部位為部位B、該部位A及部位B以外之未經滾花加工之膜面為面C,且該部位A及部位B之靜摩擦係數分別為a及b時,滿足下述關係式(1)及(2);
式(1) 面C彼此間之靜摩擦係數<部位A與部位B之間之靜摩擦係數,
式(2) a<b。
Description
本發明係關於膜卷及其製造方法,更詳細而言,係關於即使為低彈性率且薄膜狀的膜,耐黏連(blocking)性及耐捲繞偏移性亦優良的膜卷及其製造方法。
一般而言,液晶顯示裝置,具備含有各種熱可塑性樹脂之膜(以下亦稱為熱可塑性樹脂膜)。
通常偏光板用途之前述膜,係作為長條狀且寬度寬之膜的滾筒即所謂的膜卷而被供給。如此的膜卷,因膜的厚度不均,可能會產生膜的黏連,或由於衝擊等而產生捲繞偏移。
作為解決如此的問題之手段,例如專利文獻1中揭示藉由將稱作保護膜之膜貼合於光學膜,防止該光學膜之黏連,且增加表觀上的厚度,藉以防止捲繞偏移之技術。但是,該技術必需有將保護膜與光學膜貼合之步驟及使用時剝離的步驟,生產性不高。
因而,作為生產性良好,防止黏連及捲繞偏移之別的手段,例如專利文獻2中揭示藉由對膜端部進行滾花(knurling)加工之後捲繞,得到防止黏連及捲繞偏移之膜卷的技術。
但是,近年來偏光板用途之膜係要求大面積化、薄膜化。又,對於保護偏光板之保護膜及調整相位差之相位差膜等,期望不因環境變化而使物性或光學特性變化,以往係以三乙醯基纖維素(通稱TAC)等之纖維素材料為主體,但含有環狀烯烴系樹脂或丙烯酸系樹脂等耐水性優良之材料的膜,開始被使用作為前述保護膜或相位差膜。進一步地,使膜成為薄膜而使偏光板為薄係受到強烈需求,但含有前述環狀烯烴系樹脂或丙烯酸系樹脂之低彈性率且薄膜狀的膜,捲繞張力必需為低,結果容易成為軟卷傾向而捲繞偏移。
如此的狀況下,對於將使用於液晶顯示裝置用的膜以寬度寬且長條的方式成為膜卷係變得要求非常高難度的技術,僅以前述滾花加工,係有無法解決黏連或捲繞偏移之問題的狀況。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2019-61031號公報
[專利文獻2] 日本專利第5266611號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明係有鑑於上述問題/狀況而為者,其解決課題,為提供即使為低彈性率且薄膜狀的膜,黏連耐性及耐捲繞偏移性亦優良之膜卷及其製造方法。
[用以解決課題之手段]
本發明者為了解決上述課題,於探討上述問題之原因等的過程中,發現藉由至少控制膜之兩端部的滾花加工部及與該滾花加工部對向之膜背面之部位的靜摩擦係數,成為膜卷時,會提高膜彼此接觸之滾花加工部的摩擦力,藉此抑制黏連及捲繞偏移之產生,而得到即使為低彈性率且薄膜狀的膜,黏連耐性及耐捲繞偏移性亦優良之膜卷及其製造方法。
亦即,本發明之上述課題係藉由以下之手段解決。
1. 一種膜卷,其係於膜的短邊方向之至少兩端具有滾花加工部的膜卷,其特徵為
以前述滾花加工部為部位A、與該部位A對向之膜背面側的部位為部位B、該部位A及部位B以外之未經滾花加工之膜面為面C,且
該部位A及部位B之靜摩擦係數分別為a及b時,
滿足下述關係式(1)及(2);
式(1) 面C彼此間之靜摩擦係數<部位A與部位B之間之靜摩擦係數,
式(2) a<b。
2. 如第1項之膜卷,其中前述a及b滿足下述關係式(3);
式(3) 0.3<a/b<0.8。
3. 如第1項或第2項之膜卷,其中前述膜之短邊長為1.3~3.0m之範圍內。
4. 如第1項至第3項中任一項之膜卷,其中前述膜之膜厚為10~45μm之範圍內。
5. 如第1項至第4項中任一項之膜卷,其中前述膜含有環狀烯烴系樹脂或丙烯酸系樹脂。
6. 一種膜卷之製造方法,其係製造如第1項至第5項中任一項之膜卷之膜卷之製造方法,其特徵為,具有至少對前述部位A或前述部位B進行表面改質處理之步驟。
7. 如第6項之膜卷之製造方法,其中僅對前述部位B進行前述表面改質處理。
8. 如第6項之膜卷之製造方法,其中對前述部位A及前述部位B兩者進行前述表面改質處理。
9. 如第6項至第8項中任一項之膜卷之製造方法,其中藉由雷射滾花加工形成前述滾花加工部。
[發明之效果]
藉由本發明之上述手段,可提供即使為低彈性率且薄膜狀的膜,黏連耐性及耐捲繞偏移性亦優良之膜卷及其製造方法。
本發明之效果之展現機制或作用機制雖未明確,但係如以下般推測。
本發明針對上述課題深入探討的結果,藉由將膜之一部分、具體而言係兩端部之滾花加工部(部位A)及與該滾花加工部對向之膜背面側的部位(部位B),及該部位A及部位B以外之未經滾花加工的膜面(面C)之各自的靜摩擦係數,控制為滿足關係式(1)及(2),成為膜卷時,可使膜彼此接觸之滾花加工部之摩擦力高於該膜面C。推測藉此即使為低彈性率且薄膜狀的膜,相較於僅形成滾花加工部之手段,亦可更抑制黏連及捲繞偏移之產生。
本發明之膜卷,為於膜的短邊方向之至少兩端具有滾花加工部的膜卷,其特徵為以前述滾花加工部為部位A、與該部位A對向之膜背面側的部位為部位B、該部位A及部位B以外之未經滾花加工之膜面為面C,且該部位A及部位B之靜摩擦係數分別為a及b時,滿足前述關係式(1)及(2)。該特徵係與下述實施態樣共通或對應之技術特徵。
作為本發明之實施態樣,就展現本發明之效果的觀點,係以前述a及b滿足前述關係式(3),就防止更大面積化、薄膜化之膜卷的捲繞偏移之觀點而言為較佳的範圍。
又,係以前述膜之短邊長為1.3~3.0m之範圍內,或前述膜之膜厚為10~45μm之範圍內,就提供對應於大面積化、薄膜化之偏光板用途之膜的觀點而言較佳。
前述膜係以含有環狀烯烴系樹脂或丙烯酸系樹脂,就作為保護偏光板之保護膜及相位差膜,抑制因環境變化而使物性或光學特性產生變化的觀點而言較佳。
製造本發明之膜卷的膜卷之製造方法,其特徵為,具有至少對滾花加工部之部位A、與該部位A對向之膜背面側的部位之部位B進行表面改質處理之步驟。
又,係以僅對前述部位B進行前述表面改質處理,就生產性良好地製造膜卷的觀點而言較佳。
又,係以對前述部位A及前述部位B兩者進行前述表面改質處理,就更提高靜摩擦係數之觀點而言,為較佳的製造方法。
進一步地,係以藉由雷射滾花加工形成前述滾花加工部,就即使於薄膜狀的熱可塑性樹脂膜亦防止凸形狀部形成時之膜斷裂的觀點而言,為較佳的製造方法。
以下,詳細說明本發明與其構成要素,及用以實施本發明之形態/態樣。再者,本案中,「~」係以包含其前後所記載之數值作為下限值及上限值的意義來使用。
≪本發明之膜卷的概要≫
本發明之膜卷,為於膜的短邊方向之至少兩端具有滾花加工部的膜卷,其特徵為,以前述滾花加工部為部位A、與該部位A對向之膜背面側的部位為部位B、該部位A及部位B以外之未經滾花加工之膜面為面C,且該部位A及部位B之靜摩擦係數分別為a及b時,滿足下述關係式(1)及(2)。
式(1) 面C彼此間之靜摩擦係數<部位A與部位B之間之靜摩擦係數,
式(2) a<b。
本發明之特徵,為藉由將膜之一部分、具體而言係兩端部之滾花加工部A及與該滾花加工部對向之膜背面的部位B,及該部位A及部位B以外之未經滾花加工的膜面C的靜摩擦係數,控制為滿足上述關係式(1)及(2),成為膜卷時,可使膜彼此接觸之滾花加工部之摩擦力高於膜面C,藉此抑制黏連及捲繞偏移之產生者。
本發明中,欲控制前述靜摩擦係數,較佳至少對滾花加工部之部位A,或與該部位A對向之膜背面側的部位之部位B進行表面改質處理。此處所用之表面改質處理,為賦予各自之部位A及部位B的靜摩擦係數,使得滿足前述關係式(1)及式(2)者。
已知通常「表面改質處理」係作為例如為了於塗佈前等提高塗佈物與膜之密著性而對膜賦予,或為了於層合功能層時提高功能層彼此之密著性等而賦予的技術。但是,將該技術應用於膜卷之製造時,膜之面彼此容易接著,而產生黏連等,因此難以直接應用於膜卷之製造。
本發明中,於滾花加工部之部位A及與該部位A對向之膜背面側的部位之部位B以外的膜面C,未實施該表面改質處理,因此不會對膜的主要部分之面C的接著性產生影響,可避免上述「接著所致黏連之產生」。
通常,已知膜之摩擦力係依賴於真實接觸面積與對象物彼此的凝集力(結合力),且係依賴於與對象物接觸時膜接觸何種程度。滾花具有凸部形狀,凸部的面積通常相對於膜表面,一般而言係5%以下,因此真實接觸面積少。因而已知摩擦力較膜面C為差。
本發明中,較佳至少對滾花加工部之部位A或與該部位A對向之膜背面側的部位之部位B,為了提高靜摩擦係數而進行表面改質處理。藉由該表面改質處理,使凝集力(結合力)較其以外之膜面C更高,藉此,可提高膜卷中於滾花加工部之摩擦力,結果可形成不引起黏連或捲繞偏移之膜卷。
本發明之「靜摩擦係數」,例如係以靜摩擦測定器(東洋精機製 FRICTION TESTER TR)測定者。
本發明之前述關係式(1)中,藉由以下方法測定面C彼此間之靜摩擦係數與部位A與部位B之間之靜摩擦係數。
測定條件:使用膜(滾花加工部(部位A)、與該部位A對向之膜背面側的部位(部位B)及非滾花加工部(面C)),將面C彼此間及部位A與部位B之間之靜摩擦係數,係將各自的部位疊合,以荷重0.166g/mm2
、0.83g/mm2
,及1.66g/mm2
來分別測定靜摩擦係數。數值係上述3個荷重之靜摩擦係數的平均值。
又,關係式(2)中,係當以滾花加工部(部位A)彼此之間之靜摩擦係數為a、與該部位A對向之膜背面側的部位(部位B)彼此之間之靜摩擦係數為b而分別測定時,顯示a及b的關係者。藉由使部位B之靜摩擦係數b高於部位A之靜摩擦係數a,可期待摩擦力之提高。
該a及b之關係,係以進一步滿足下述關係式(3),就防止更大面積化、薄膜化之膜卷的捲繞偏移之觀點而言較佳。
式(3) 0.3<a/b<0.8
式(3)中,大於0.3時滾花加工部之摩擦係數a變大,因此不易產生捲繞偏移。部位A及部位B之摩擦係數大幅相異時,容易受到摩擦係數小的面之影響,因此藉由使部位A的摩擦係數a之值成為適度,不易使部位A/部位B的摩擦係數之差變得過大而引起捲繞偏移。
又,小於0.8時,與部位A對向之膜背面側的部位B之摩擦係數b不會過小,於滾花加工部周邊的黏連產生受到抑制,容易維持黏連耐性之提高效果。
[1] 滾花加工部
本發明之滾花加工部,係指於膜的短邊方向之至少兩端具有滾花的部位。該膜係分為前述滾花加工部之部位A、與該部位A對向之膜背面側的部位之部位B,與該部位A及部位B以外之未經滾花加工的膜面之面C。
此處「對向之部位」,係指以膜表面側之滾花加工部為部位A時,於膜背面側,隔著該部位A與膜位於對稱的位置之部位。
<滾花加工>
圖1為顯示經滾花加工及較佳為表面改質處理而捲繞的膜卷之截面的概略圖。
圖1(a)中,經製膜之膜1係被接近輥(near roll)2及接觸輥3捲動旋轉,作為膜卷10而被捲繞。部位A為滾花加工部,係藉由未圖示之滾花加工手段而形成滾花。部位B為與該部位A對向之膜背面側的部位,(a)的事例中係較佳為了控制靜摩擦係數,而被表面改質處理之部位。
該部位B較佳於相對於滾花加工部(部位A)之滾花寬度長為50~120%之寬度的範圍內,為了控制靜摩擦係數而被表面改質處理。更佳為80~120%之範圍、又更佳為90~110%之範圍、特佳為100~110%之範圍。
上述被表面改質處理之部位B的寬度長,相對於滾花加工部(部位A)之寬度長若為50%以上,則可有效地展現本發明之效果,若為120%以內,則含生產上之偏差,可展現本發明之效果。
圖1(b)為顯示具有滾花加工部A及與該部位A對向之膜背面側的部位之部位B的膜卷之斜視圖。
本發明之膜卷10,為於膜的短邊方向之至少兩端具有滾花加工部(部位A)的膜卷,係以至少對該滾花加工部(部位A)及與其對向之膜背面側的部位(部位B),為了控制靜摩擦係數而進行表面改質處理為佳。因此,作為本發明之實施態樣,係有(1)僅對滾花加工部(部位A)賦予表面改質處理之態樣、(2)僅對與前述滾花加工部(部位A)對向之膜背面側的部位(部位B)賦予表面改質處理之態樣,及(3)對滾花加工部(部位A)及與其對向之膜背面側的部位(部位B)兩者賦予表面改質處理之態樣。
此處,「滾花加工」係指「於膜面上形成凹凸部的所謂輥紋加工」。以往,滾花加工手段係有複數種,粗略係有一邊將具有凸形狀之金屬輥(亦稱為壓花環)加熱一邊壓抵之「加熱按壓方式」與藉由以雷射等選擇性賦予膜會吸收的波長來加熱使其變形之「雷射方式」二者。又,「加熱按壓方式」藉由變更所對抗之輥(通常稱為後輥)的素材,前述凸部形狀會改變。
圖2為說明各種滾花加工之方式的概念圖。
圖2(a)為顯示藉由具有形成於金屬輥上之凸形狀的壓花環4,而一邊將該金屬輥加熱一邊壓抵的「加熱按壓方式」之示意圖,其為後輥為金屬輥5的情況。藉由使後輥為金屬,將壓花環4壓入於膜1時所產生的應力,係朝向膜內部與壓花環周邊,以如圖2(b)之形狀形成凸形狀部(滾花)8。
本發明所稱之「滾花加工部」,係指經賦予(形成)前述凸部形狀之部位。
前述加熱之溫度,較佳由熱可塑性樹脂之玻璃轉移點以上且熔點以下之溫度範圍選擇。
又,壓花環4,係使用碳鋼、不鏽鋼、陶瓷塗膜及鍍HCr等之材質,並無特殊限定,突起形成部分之寬度5~30mm左右,刻印之形狀係突起之間距在短邊方向、長度方向均為0.5~5mm左右,突起之高度為0.3~3mm左右,然而環的寬度、突起的間距、高部均可依需要選擇。
圖2(c)為前述「加熱按壓方式」,但後輥為橡膠輥6的情況。藉由使後輥為橡膠,將壓花環4壓入於膜1時所產生的應力,係朝向橡膠輥側,以如圖2(d)之形狀於膜背面側形成凸形狀部(滾花)8。
圖2(e)為前述前述「雷射方式」,經照射雷射光7之部位的膜會熱變形,以如圖2(f)之形狀形成凸形狀部(滾花)8。
本發明之滾花加工,就成形之容易性或防止斷裂等的觀點,較佳為雷射方式。
雷射方式中,對熱可塑性樹脂膜照射雷射光時,於經雷射光照射之地點,熱可塑性樹脂膜局部地熱熔融或產生消蝕(ablation)。因此,於經雷射光照射之地點係形成凹腔,該凹腔係成為凸形狀部之中央部。又,經雷射光照射而熱熔融之熱可塑性樹脂膜的材料之一部分或全部會流動化,藉此,於經照射雷射光之地點的周圍係形成突出部,該突出部係成為凸形狀部之周部。若如此地藉由雷射光來形成凸形狀部,則即使於膜厚薄的熱可塑性樹脂膜,亦可防止凸形狀部形成時之熱可塑性樹脂膜的斷裂。又,即使使熱可塑性樹脂膜彎曲,亦不易於凸形狀部產生斷裂。此推測係起因於例如相較於壓花加工處理,以雷射光形成凸形狀部的情況時,不會對熱可塑性樹脂膜施加不必要的按壓,不易於熱可塑性樹脂膜留下殘留應力。
本發明較佳採用雷射方式,然而以雷射方式形成凸形狀部,雖為安定,但另一方面,係有凸形狀部之形成面積少,因而摩擦力低的傾向。但是,藉由使用本發明之表面改質處理,在維持安定之凸形狀部的同時提高滾花加工部之摩擦力,可得到暴筋(gauge band)耐性及耐捲繞偏移性高的膜卷。此處「暴筋」亦稱為「黑筋(black band)」,係指成為膜卷時,因膜之膜厚偏差或膜彼此的黏連,膜厚度增厚,捲繞完成的膜卷之一部分在視覺上看起來黑黑的部位。
滾花加工部,當以提高膜的操作性為目的,對膜之短邊方向的兩端部賦予含凸形狀部之凹凸構造時,凹凸構造區域之寬度,較佳為2mm以上,更佳為4mm以上,特佳為5mm以上,又,較佳為100mm以下、更佳為80mm以下、特佳為60mm以下。
滾花加工部之高度h(μm),較佳設定為膜之膜厚H的0.05~0.3倍之範圍,寬度W較佳設定為膜之寬度L的0.005~0.02倍之範圍。
此時滾花部之高度,自膜面起,通常平均較佳為1.5~30μm之範圍、更佳為2~20μm之範圍。
又,滾花加工部亦可形成於膜的兩面。此時,兩面之滾花部的高度h1+h2(μm),較佳設定為膜之膜厚H的0.05~0.3倍之範圍、寬度W較佳設定為膜之寬度L的0.005~0.02倍之範圍。例如,膜之膜厚為40μm時,滾花部的高度h1+h2(μm)較佳設定為2~12μm之範圍、滾花部寬度較佳設定為5~30mm之範圍。
前述凹凸構造之形狀及凹凸構造區域內之該等的配置,可依使用目的來成為任意形狀及配置。藉由控制將雷射光照射於膜表面之軌跡,可藉由雷射光描繪所期望之形狀的凹凸構造。個別的凹凸構造之形狀(由垂直於膜面之方向觀察時的形狀)的例子,可列舉點狀之形狀、線形之形狀、圓形之形狀、橢圓形之形狀、多角形之形狀等之形狀。凹凸構造之配置,例如可為沿著膜的長度方向及短邊方向具有一定規則性之配置,或隨機的配置。
本發明所用之雷射裝置,可使用膜的加工所使用之各種形式者。所使用之雷射裝置的例子,可列舉ArF準分子雷射裝置、KrF準分子雷射裝置、XeCl準分子雷射裝置、YAG雷射裝置(特別是第3高次諧波或第4高次諧波)、YLF或YVO4
之固體雷射裝置(特別是第3高次諧波或第4高次諧波)、Ti:S雷射裝置、半導體雷射裝置、光纖雷射裝置,及碳酸氣雷射裝置。此等雷射裝置之中,就價格較便宜,且可有效率地得到適於膜加工之輸出的觀點,尤以碳酸氣雷射裝置為佳。
雷射照射中之雷射光的波長範圍之中心波長,並無特殊限定,可為使用於膜加工之任意波長。例如,可使用中心波長為9~12μm之範圍內的任意值之雷射光。特別是使用碳酸氣雷射裝置作為雷射裝置時,可使用中心波長包含10.6μm附近之波長(例如10.5~10.7μm)的雷射光,及中心波長包含9.3μm附近之波長(例如9.2~9.4μm)的雷射光,特別是使用包含波長9.3μm之雷射光時,可特別良好地進行包含烴聚合物之膜的滾花形成。
雷射光之輸出,較佳為1W以上,更佳為5W以上,又更佳為15W以上;較佳為120W以下、更佳為100W以下、又更佳為80W以下、又再更佳為70W以下。
依照使用雷射方式之滾花加工,可製造凹凸構造的高度變動少之附凹凸構造之膜。凹凸構造的高度,係指膜表面所形成之凹凸構造的最高部分,與膜表面的高度之差。凹凸構造的高度,可使用干涉型表面形狀測定裝置(ZYGO公司製「NewView7200」)測定。例如,若為作為膜卷而捲繞的情況,凹凸構造的高度之變動,較佳為
±20%以下、更佳為±15%以下。藉由使凹凸構造的高度之變動成為如此低的值,可有效地減低膜卷中之膜間摩擦所致之傷的產生及黏連。
<使用雷射方式之滾花加工的較佳具體例子>
碳酸氣雷射裝置:雷射裝置之輸出為20W,出光波長之中心波長為10.59μm,及將出光波長範圍,以中心波長為中心調整為±0.01μm以下。
滾花加工部之形成:凹凸區域之寬度分別調整為15mm、搬送膜之線速度調整為10m/分鐘。
雷射對膜之照射,係將由碳酸氣雷射裝置發光之經平行化之光束,以2枚電流計反射鏡(galvano mirror)反射,隔著fθ透鏡(焦點距離200mm),聚光於所搬送之膜表面藉以進行。藉由控制電流計反射鏡之角度,使集光位置於膜平面方向移動,藉此,控制雷射光對膜表面上之照射的軌跡。
雷射光之照射的軌跡,係控制為在膜表面之凹凸區域內描繪多數的圓,藉此,形成對應於圓之形狀的凹凸構造。個別的圓之直徑設為2.5mm,圓係配置為於寬15mm之凹凸區域內,形成於膜長條方向延長的5個列。藉由該雷射光之照射,調整凹凸構造之形成速度,形成高度10μm左右的凹凸構造,可成為本發明之滾花加工部。
<表面改質處理>
本發明中,較佳至少對滾花加工部之部位A或與該部位A對向之膜背面側的部位之部位B,為了控制靜摩擦係數而進行表面改質處理。
本發明之表面改質處理,係指膜表面之能量即所謂表面能量被活性化。若被活性化則可期待效果,例如若為電漿處理或電暈處理則可容易地進行活性化,且可僅對所期望之部分進行改質。例如,以將膜表面以藥劑處理、研磨等之方法亦可進行改質。藉由使表面能量上昇,成為膜卷時,與膜之摩擦力提高,可防止捲繞偏移。本發明中,「表面能量活性化」,意指表面接近親水性,亦即其係定義為表面改質處理前後,表面自由能上昇10mJ/m2
以上。
本發明中,欲進行表面改質,較佳為電漿處理,若為電漿處理,則容易僅處理膜短邊之一部分。又,由於用以活性化之能量高,故即使處理時間少的狀態亦可使用。處理時間係依膜而異,因此係配合膜種類,設定適切之處理時間。
電暈處理可進行表面改質,但會受到帶電之影響,因此亦有必要一併進行除電步驟。
進行表面改質處理,至少如前所述,係有僅對滾花加工部(部位A)賦予表面改質處理之態樣、僅對前述滾花加工部(部位A)及與其對向之膜背面側的部位(部位B)賦予表面改質處理之態樣,及對滾花加工部(部位A)及與其對向之膜背面側的部位(部位B)兩者賦予表面改質處理之態樣。其中,就裝置之設置及效果的觀點,尤佳為僅對膜背面側的部位(部位B)賦予表面改質處理之態樣,及對滾花加工部(部位A)及與其對向之膜背面側的部位(部位B)兩者賦予表面改質處理之態樣。
具體的表面改質處理之方法,可列舉電暈放電處理、電漿處理、紫外線照射處理、皂化處理、輝光處理、臭氧處理、電子束處理等。特別就生產性之觀點,較佳為電暈放電處理、電漿處理、紫外線照射處理、皂化處理;特佳為電漿處理。
電暈處理或電漿處理,為將膜表面進行放電處理,賦予官能基(例如羧基、羥基、丙烯醯基、醯胺基等),提高膜表面之濕潤性的處理。電暈處理通常在大氣壓下(空氣中)進行,電漿處理通常在氮、氦、氖、氬、氙、二氧化碳、一氧化二氮、氫、氨等之環境下進行,亦可採用在大氣壓下進行之「大氣壓電漿處理」。
「電暈放電處理」,係指於介電體與絕緣的電極間施加高頻/高電壓而產生電暈,使基材膜通過介電體與電極之間,藉以處理基材膜之表面的方法。藉此,基材膜之表面的接著性提高。電極之材質的例子,係包含陶瓷及鋁。電極與介電體之距離,較佳為1~5mm、更佳為1~3mm。
電暈輸出強度,較佳為0.2~3kW、更佳為0.5~1.5kW。藉由使電暈輸出強度為0.2以上,就電暈放電安定化,容易對膜的表面賦予安定之接著力的觀點較佳。藉由使電暈輸出強度為2.0kW以下,係有膜不易損傷的情況。電暈放電處理中之電子照射量,可為100~1000W/m2
・min。
「電漿處理」,為在於減壓下或大氣壓下所產生的惰性氣體或氧氣等之氣體環境下,藉由進行電漿放電,使膜表面活性化之處理。為了於使用輥之搬送下效率良好地生產,較佳為於大氣壓下之電漿處理。
電漿處理可藉由將氣體種類作各種變更,將基材層之表面作各種改質。因此,於使基材層之表面活性化時,可適當任意地選擇氣體之種類。氣體之種類的例子,係包含氮、氧、氬、氦、丙烯酸、羥基烷基、CF4
、CHF3
C2
F6
等之氟系化合物。
電漿輸出較佳為0.2~3kW。線速度(移動速度)較佳為3~70m/分鐘、更佳為3~50m/分鐘。頻率較佳為3~30kHz、更佳為5~20kHz。
電漿處理之具體的條件,係使用常壓電漿照射裝置,使膜通過常壓電漿照射裝置之下,實施常壓電漿照射處理。
以下顯示常壓電漿處理所用的混合氣體(反應氣體)之組成作為一例。再者,氣壓為1.013×105
Pa。
氮:99.98體積%
氧:0.02體積%
混合氣體流量:2m3
/min
「紫外線處理」中之紫外線,一般而言係指具有10~400nm之波長的電磁波,紫外線照射處理的情況,較佳使用210~375nm之紫外線。
紫外線之照射,較佳於所照射之膜不受到損傷的範圍,設定照射強度或照射時間。
紫外線照射,可適合於批式處理亦可適合於連續處理,可依所使用之基材或支持體之形狀而適當選定。例如,可使用SAMCO公司製之UV臭氧清潔器UV-1、Eye Graphics股份有限公司製之紫外線燒成爐等之裝置。紫外線照射所需的時間,雖亦依所使用之基材或基材或障壁層的組成、濃度而異,但一般而言為0.1秒~60分鐘、較佳為0.5秒~30分鐘。
「皂化處理」,一般而言,係藉由於一定溫度、一定濃度之氫氧化鈉溶液中浸漬一定時間來進行。例如,就本發明之光學膜而言,係於60℃之2mol/L氫氧化鈉溶液中浸漬90秒。
[2] 膜卷
本發明中所稱的膜卷,係指捲繞為滾筒狀之膜。
[2.1] 熱可塑性樹脂
本發明之膜所用的熱可塑性樹脂材料,只要係可作為製膜後膜卷而操作者則無限定。例如,作為偏光板用途所使用的熱可塑性樹脂,可應用三乙醯基纖維素(TAC)、乙酸丙酸纖維素(CAP)、二乙醯基纖維素(DAC)等之纖維素酯系樹脂或環烯烴聚合物(COP)等之環狀烯烴系樹脂(以下亦稱為環烯烴系樹脂)、聚丙烯(PP)等之聚丙烯系樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等之丙烯酸系樹脂,及聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等之聚酯系樹脂。
特別是於低彈性率之膜,例如未達3.0GPa之樹脂,由於形成膜卷時容易產生捲繞偏移,故將靜摩擦係數控制為滿足本發明之關係式(1)及(2),應用於使用低彈性率之膜的環烯烴聚合物(COP)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作為熱可塑性樹脂之膜卷係有效果的。
又,本發明之效果,於薄膜區域之價值提高。薄膜狀的膜之膜厚較佳為5~80μm、更佳為10~50μm、又更佳為10~45μm。膜厚未達10μm時,膜卷之剛性低,難以保持滾筒形狀。膜厚超過80μm時質量增加,因此不易製作長條之膜卷。
[2.1.1] 環烯烴系樹脂
本發明之膜卷中所含有的環烯烴系樹脂,較佳為環烯烴單體之聚合物,或環烯烴單體與其以外之共聚合性單體的共聚物。
環烯烴單體,較佳為具有降莰烯骨架之環烯烴單體、更佳為具有下述通式(A-1)或(A-2)表示之構造的環烯烴單體。
通式(A-1)中,R1
~R4
係各自獨立地表示氫原子、碳原子數1~30之烴基,或極性基。p表示0~2之整數。惟,R1
~R4
並不全部同時表示氫原子,R1
與R2
並不同時表示氫原子,R3
與R4
並不同時表示氫原子。
通式(A-1)中,R1
~R4
表示之碳原子數1~30之烴基,例如較佳為碳原子數1~10之烴基、更佳為碳原子數1~5之烴基。碳原子數1~30之烴基,例如亦可進一步具有包含鹵素原子、氧原子、氮原子、硫原子或矽原子之連結基。如此的連結基之例子,包含羰基、亞胺基、醚鍵、矽烷基醚鍵、硫醚鍵等之2價極性基。碳原子數1~30之烴基之例子,包含甲基、乙基、丙基及丁基等。
通式(A-1)中R1
~R4
表示之極性基之例子,包含羧基、羥基、烷氧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺基、醯胺基及氰基。其中尤以羧基、羥基、烷氧基羰基及芳氧基羰基為佳;就確保溶液製膜時之溶解性的觀點,較佳為烷氧基羰基及芳氧基羰基。
通式(A-1)中之p,就提高光學膜之耐熱性的觀點,較佳為1或2。其係因p為1或2時,所得之聚合物體積變大,容易提高玻璃轉移溫度之故。
通式(A-2)中,R5
表示氫原子、碳數1~5之烴基,或具有碳數1~5之烷基的烷基矽烷基。R6
表示羧基、羥基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺基、醯胺基、氰基,或鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)。p表示0~2之整數。
通式(A-1)中之R5
,較佳表示碳數1~5之烴基、更佳表示碳數1~3之烴基。
通式(A-2)中之R6
,較佳表示羧基、羥基、烷氧基羰基及芳氧基羰基,就確保溶液製膜時之溶解性的觀點,更佳為烷氧基羰基及芳氧基羰基。
通式(A-2)中之p,就提高光學膜之耐熱性的觀點,較佳表示1或2。其係因p表示1或2時,所得之聚合物體積變大,容易提高玻璃轉移溫度之故。
具有通式(A-2)表示之構造的環烯烴單體,就提高對有機溶劑之溶解性的觀點較佳。一般而言,有機化合物因對稱性崩解,結晶性會降低,因此對有機溶劑之溶解性會提高。通式(A-2)中之R5
及R6
,相對於分子之對稱軸,僅取代於單側之環構成碳原子,因此分子之對稱性低,亦即,具有通式(A-2)表示之構造的環烯烴單體溶解性高,因此適於藉由溶液流延法製造光學膜的情況。
環烯烴單體之聚合物中的具有通式(A-2)表示之構造的環烯烴單體之含有比例,相對於構成環烯烴系樹脂之全部環烯烴單體的合計而言,例如可為70莫耳%以上,較佳可為80莫耳%以上,更佳可為100莫耳%。包含一定以上的具有通式(A-2)表示之構造的環烯烴單體時,樹脂之配向性提高,因此相位差(遲滯)值容易上昇。
以下,於例示化合物1~14顯示具有通式(A-1)表示之構造的環烯烴單體之具體例子,於例示化合物15~34顯示具有通式(A-2)表示之構造的環烯烴單體之具體例子。
可與環烯烴單體共聚合的共聚合性單體之例子,包含可與環烯烴單體開環共聚合的共聚合性單體,及可與環烯烴單體加成共聚合的共聚合性單體等。
可開環共聚合的共聚合性單體之例子,包含環丁烯、環戊烯、環庚烯、環辛烯及二環戊二烯等之環烯烴。
可加成共聚合的共聚合性單體之例子,包含含有不飽和雙鍵之化合物、乙烯基系環狀烴單體及(甲基)丙烯酸酯等。含有不飽和雙鍵之化合物之例子,包含碳原子數2~12(較佳為2~8)之烯烴系化合物,其例子包含乙烯、丙烯及丁烯等。乙烯基系環狀烴單體之例子,包含4-乙烯基環戊烯及2-甲基-4-異丙烯基環戊烯等之乙烯基環戊烯系單體。(甲基)丙烯酸酯之例子,包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯及(甲基)丙烯酸環己酯等之碳原子數1~20之(甲基)丙烯酸烷酯。
環烯烴單體與共聚合性單體之共聚物中的環烯烴單體之含有比例,相對於構成共聚物之全部單體的合計而言,例如可為20~80mol%、較佳可為30~70mol%。
環烯烴系樹脂,如前所述,為使具有降莰烯骨架之環烯烴單體、較佳為具有通式(A-1)或(A-2)表示之構造的環烯烴單體聚合或共聚合所得的聚合物,其例子包含以下者。
(1)環烯烴單體之開環聚合物
(2)環烯烴單體,及可與其開環共聚合的共聚合性單體之開環共聚物
(3)上述(1)或(2)之開環(共)聚合物之氫化物
(4)將上述(1)或(2)之開環(共)聚合物藉由夫里德耳-夸夫特(Friedel-Crafts)反應而環化後氫化之(共)聚合物
(5)環烯烴單體與含有不飽和雙鍵之化合物的飽和共聚物
(6)環烯烴單體之與乙烯基系環狀烴單體之加成共聚物及其氫化物
(7)環烯烴單體與(甲基)丙烯酸酯之交替共聚物
上述(1)~(7)之聚合物,均可由公知之方法,例如日本特開2008-107534號公報或日本特開2005-227606號公報記載之方法而得到。例如,上述(2)之開環共聚合所用的觸媒或溶劑,例如可使用日本特開2008-107534號公報之段落0019~0024記載者。上述(3)及(6)之氫化所用的觸媒,例如可使用日本特開2008-107534號公報之段落0025~0028記載者。上述(4)之夫里德耳-夸夫特反應所用的酸性化合物,例如可使用日本特開2008-107534號公報之段落0029記載者。上述(5)~(7)之加成聚合所用的觸媒,例如可使用日本特開2005-227606號公報之段落0058~0063記載者。上述(7)之交替共聚合反應,例如可由日本特開2005-227606號公報之段落0071及0072記載之方法進行。
其中尤以上述(1)~(3)及(5)之聚合物為佳、更佳為上述(3)及(5)之聚合物。亦即,環烯烴系樹脂,就可使所得環烯烴系樹脂之玻璃轉移溫度高,且光透過率高的觀點,較佳包含下述通式(B-1)表示之構造單位與下述通式(B-2)表示之構造單位的至少一者;更佳僅包含通式(B-2)表示之構造單位,或包含通式(B-1)表示之構造單位與通式(B-2)表示之構造單位兩者。通式(B-1)表示之構造單位,為源自前述通式(A-1)表示之環烯烴單體之構造單位,通式(B-2)表示之構造單位,為源自前述通式(A-2)表示之環烯烴單體之構造單位。
通式(B-1)中,X表示-CH=CH-或-CH2
CH2
-。R1
~R4
及p分別與通式(A-1)之R1
~R4
及p同義。
通式(B-2)中,X表示-CH=CH-或-CH2
CH2
-。R5
~R6
及p係分別與通式(A-2)之R5
~R6
及p同義。
本發明之環烯烴系樹脂亦可為市售品。環烯烴系樹脂之市售品之例子,包含JSR(股)製之Arton G(例如G7810等)、Arton F、Arton R(例如R4500、R4900及R5000等),及Arton RX。
環烯烴系樹脂之固有黏度[η]inh,於30℃之測定中,較佳為0.2~5cm3
/g、更佳為0.3~3cm3
/g、又更佳為0.4~1.5cm3
/g。
環烯烴系樹脂之數平均分子量(Mn),較佳為8000~100000、更佳為10000~80000、又更佳為12000~ 50000。環烯烴系樹脂之重量平均分子量(Mw),較佳為20000~300000、更佳為30000~250000、又更佳為40000~ 200000。環烯烴系樹脂之數平均分子量或重量平均分子量,可藉由凝膠滲透層析(GPC)以聚苯乙烯換算來測定。
<凝膠滲透層析>
溶劑:二氯甲烷
管柱:Shodex K806、K805、K803G(將昭和電工(股)製連接3支來使用)
管柱溫度:25℃
試樣濃度:0.1質量%
檢測器:RI Model 504(GL Science公司製)
泵:L6000(日立製作所(股)製)
流量:1.0ml/min
校正曲線:使用標準聚苯乙烯STK standard聚苯乙烯(東曹(股)製)Mw=500~2800000之範圍內的13樣品所得之校正曲線。13樣品較佳大致等間隔地使用。
固有黏度[η]inh、數平均分子量及重量平均分子量若於上述範圍,環烯烴系樹脂之耐熱性、耐水性、耐藥品性、機械特性,及作為膜之成形加工性成為良好。
環烯烴系樹脂之玻璃轉移溫度(Tg),通常為110℃以上,較佳為110~350℃、更佳為120~250℃、又更佳為120~220℃。Tg為110℃以上時,容易抑制於高溫條件下之變形。另一方面,Tg為350℃以下時,成形加工成為容易,亦容易抑制成形加工時之熱所致的樹脂劣化。
環烯烴系樹脂之含量,相對於膜而言較佳為70質量%以上,更佳為80質量%以上。
[2.1.2]丙烯酸系樹脂
本發明之丙烯酸系樹脂,為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之聚合物,亦包含與其他單體之共聚物。
因此,本發明之丙烯酸系樹脂,亦包含甲基丙烯酸樹脂。樹脂並無特殊限制,較佳為包含甲基丙烯酸甲酯單位50~99質量%之範圍內,及可與其共聚合的其他單體單位1~50質量%之範圍內者。
構成以共聚合所形成之丙烯酸系樹脂的其他單位,可列舉烷基數之碳數為2~18之甲基丙烯酸烷酯、烷基數之碳數為1~18之丙烯酸烷酯、甲基丙烯酸異莰酯、丙烯酸2-羥基乙酯等之丙烯酸羥基烷酯;丙烯酸、甲基丙烯酸等之α,β-不飽和酸;丙烯醯基嗎啉、N羥基苯基甲基丙烯醯胺等之丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮;馬來酸、富馬酸、依康酸等之含有不飽和基之2元羧酸;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等之芳香族乙烯基化合物;丙烯腈、甲基丙烯腈等之α,β-不飽和腈;馬來酸酐、馬來醯亞胺、N-取代馬來醯亞胺、戊二醯亞胺、戊二酸酐等。
形成由上述單位除外戊二醯亞胺及戊二酸酐之單位的可共聚合的單體,可列舉對應於上述單位之單體。亦即可列舉烷基數之碳數為2~18之甲基丙烯酸烷酯、烷基數之碳數為1~18之丙烯酸烷酯、甲基丙烯酸異莰酯、丙烯酸2-羥基乙酯等之丙烯酸羥基烷酯、丙烯酸;甲基丙烯酸等之α,β-不飽和酸;丙烯醯基嗎啉、N羥基苯基甲基丙烯醯胺等之丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮;馬來酸、富馬酸、依康酸等之含有不飽和基之2元羧酸;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等之芳香族乙烯基化合物;丙烯腈、甲基丙烯腈等之α,β-不飽和腈;馬來酸酐、馬來醯亞胺、N-取代馬來醯亞胺等之單體。
又,戊二醯亞胺單位,例如可藉由使具有(甲基)丙烯酸酯單位之中間體聚合物與1級胺(醯亞胺化劑)反應而醯亞胺化而形成(參照日本特開2011-26563號公報參照)。
戊二酸酐單位,例如可藉由將具有(甲基)丙烯酸酯單位之中間體聚合物加熱而形成(參照日本專利第4961164號公報參照)。
本發明之丙烯酸系樹脂,於上述構成單位之中,就機械強度之觀點,尤以包含甲基丙烯酸異莰酯、丙烯醯基嗎啉、N-羥基苯基甲基丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮、苯乙烯、甲基丙烯酸羥基乙酯、馬來酸酐、馬來醯亞胺、N-取代馬來醯亞胺、戊二酸酐或戊二醯亞胺為特佳。
本發明之丙烯酸系樹脂,就控制相對於環境之溫濕度環境變化的尺寸變化之觀點,或膜生產時自金屬支持體之剝離性、有機溶劑之乾燥性、耐熱性及機械強度改善之觀點,重量平均分子量(Mw)較佳為5萬~100萬之範圍內、更佳為10萬~100萬之範圍內、特佳為20萬~80萬之範圍內。
若為5萬以上,則耐熱性及機械強度優良,若為100萬以下,則自金屬支持體之剝離性及有機溶劑之乾燥性優良。
本發明之丙烯酸系樹脂之製造方法並無特殊限制,係懸浮聚合、乳化聚合、塊狀聚合,或溶液聚合等之公知方法均可使用。此處,聚合起始劑,可使用通常之過氧化物系及偶氮系者,又,亦可為氧化還原系。關於聚合溫度,懸浮或乳化聚合中可於30~100℃之範圍內、塊狀或溶液聚合中可於80~160℃之範圍內實施。為了控制所得共聚物之還原黏度,亦可使用烷基硫醇等作為鏈轉移劑來實施聚合。
丙烯酸系樹脂之玻璃轉移溫度Tg,就保持膜之機械強度的觀點,較佳為80~120℃之範圍內。
本發明之丙烯酸系樹脂,亦可使用市售者。例如可列舉Delpet 60N、80N、980N、SR8200(以上,旭化成Chemicals(股)製)、Dianal BR52、BR80、BR83、BR85、BR88、EMB-143、EMB-159、EMB-160、EMB-161、EMB-218、EMB-229、EMB-270、EMB-273(以上,三菱縲縈(股)製)、KT75、TX400S、IPX012(以上,電氣化學工業(股)製)等。丙烯酸系樹脂亦可合併使用2種以上。
本發明之丙烯酸系樹脂較佳含有添加劑,添加劑之一例,較佳係為了為了膜之機械強度提高或尺寸變化率之調整而含有國際公開第2010/001668號記載之丙烯酸粒子(橡膠彈性體粒子)。如此的多層構造丙烯酸系粒狀複合體之市售品的例子,可列舉例如三菱縲縈公司製之「Metablen W-341」、Kaneka公司製之「Kaneace」、Kureha公司製之「Paraloid」、Rohm and Haas公司製之「Acryloid」、AICA公司製之「Staphyloid」、Chemisnow MR-2G、MS-300X(以上,綜研化學(股)製)及Kuraray公司製之「Parapet SA」等,此等可單獨或使用2種以上。
丙烯酸粒子之體積平均粒子徑為0.35μm以下、較佳為0.01~0.35μm、更佳為0.05~0.30μm。粒子徑若為一定以上,則可容易將膜在加熱下延伸,粒子徑若為一定以下,則不易損及所得之膜的透明性。
本發明之膜,就柔軟性之觀點,彎曲彈性率(JIS K7171)較佳為1500MPa以下。該彎曲彈性率,更佳為1300MPa以下、又更佳為1200MPa以下。該彎曲彈性率,係依膜中之丙烯酸系樹脂或橡膠彈性體粒子之種類或量等而變動,例如,橡膠彈性體粒子之含量越多,一般而言彎曲彈性率越小。又,作為丙烯酸系樹脂,相較於使用甲基丙烯酸烷酯之均聚物,使用甲基丙烯酸烷酯與丙烯酸烷酯等之共聚物,一般而言彎曲彈性率較小。
[2.1.3] 纖維素酯系樹脂
本發明之膜卷中,亦佳使用纖維素酯系樹脂。
本發明所用的纖維素酯,係指構成纖維素之β-1,4鍵結的葡萄糖單位中之2位、3位及6位的羥基(-OH)之氫原子之一部分或全部被醯基取代的纖維素醯化物樹脂。
所用的纖維素酯並無特殊限定,較佳為碳數2~22左右之直鏈或分支的羧酸之酯。構成酯之羧酸可為脂肪族羧酸、可形成環、亦可為芳香族羧酸。例如,可列舉纖維素之羥基部分的氫原子,被乙醯基、丙醯基、丁醯基、異丁醯基、戊醯基、三甲基乙醯基、己醯基、辛醯基、月桂醯基、硬脂醯等之碳數2~22之醯基取代的纖維素酯。構成酯之羧酸(醯基),亦可具有取代基。構成酯之羧酸,特佳為碳數6以下之低級脂肪酸、更佳為碳數3以下之低級脂肪酸。再者,纖維素酯中之醯基可為單一種、亦可為複數醯基之組合。
較佳的纖維素酯之具體例子,可列舉二乙醯基纖維素(DAC)、三乙醯基纖維素(TAC)等之乙酸纖維素,此外可列舉如乙酸丙酸纖維素(CAP)、乙酸丁酸纖維素、乙酸丙酸丁酸纖維素般之除乙醯基外鍵結有丙酸酯基或丁酸酯基的纖維素之混合脂肪酸酯。此等之纖維素酯可使用單一種、亦可組合複數種使用。
(醯基之種類/取代度)
藉由調節纖維素酯之醯基的種類及取代度,可將相位差之濕度變動控置於所期望之範圍,可提高膜厚之均勻性。
纖維素酯之醯基的取代度越小,相位差展現性越提高,因此薄膜化成為可能。另一方面,醯基的取代度過小時,有耐久性惡化之虞而不佳。
另一方面,纖維素酯之醯基的取代度越大,相位差越不展現,因此有必要於製膜時增加延伸倍率,但以高延伸倍率難以均勻延伸,因此,膜厚偏差變大(惡化)。又,厚度方向之遲滯(相位差)的Rt濕度變動,係藉由水分子配位於纖維素之羰基而產生,因此醯基之取代度高,亦即纖維素中之羰基越多,Rt濕度變動越有變差的傾向。
纖維素酯之總取代度較佳為2.1~2.5。藉由成為該範圍,可抑制環境變動(特別是濕度所致之Rt變動),並且提高膜厚之均勻性。就提高製膜時之流延性及延伸性,更加提高膜厚之均勻性的觀點,更佳為2.2~2.45。
更具體而言,纖維素酯一併滿足下述式(a)及(b)。式中,X為乙醯基之取代度、Y為丙醯基或丁醯基之取代度,或其混合物之取代度。
式(a):2.1≦X+Y≦2.5
式(b):0≦Y≦1.5
纖維素酯,更佳為乙酸纖維素(Y=0),及乙酸丙酸纖維素(CAP)(Y;丙醯基、Y>0),就減低膜厚偏差之觀點,又更佳為Y=0之乙酸纖維素。特佳使用的乙酸纖維素,就使相位差展現性、Rt濕度變動、膜厚偏差成為所期望之範圍的觀點,係2.1≦X≦2.5(更佳為2.15≦X≦2.45)之二乙酸纖維素(DAC)。又,Y>0時,特佳使用的乙酸丙酸纖維素(CAP),係0.95≦X≦2.25、0.1≦Y≦1.2、2.15≦X+Y≦2.45。
藉由使用上述之乙酸纖維素或乙酸丙酸纖維素,可得到遲滯優良,且機械強度、環境變動優良的膜卷。
再者,醯基之取代度,係表示每1個葡萄糖單位之醯基的平均數,且係表示1個葡萄糖單位之2位、3位及6位之羥基的氫原子有幾個被取代為醯基。因此,最大之取代度為3.0,此時意指2位、3位及6位之羥基的氫原子全部被醯基取代。此等醯基,可於葡萄糖單位之2位、3位、6位平均地取代、亦可具有分布性地取代。取代度係藉由ASTM-D817-96規定之方法求得。
為了得到所期望之光學特性,可混合取代度相異之乙酸纖維素來使用。相異之乙酸纖維素的混合比並無特殊限定。
纖維素酯之數平均分子量(Mn),為2×104
~3×105
之範圍、進而2×104
~1.2×105
之範圍、又進一步為4×104
~8×104
之範圍時,所得膜卷之機械強度提高故較佳。
纖維素酯之數平均分子量Mn,係藉由使用前述測定條件之凝膠滲透層析(GPC)的測定來算出。
纖維素酯之重量平均分子量(Mw),為2×104
~1×106
之範圍、進而2×104
~1.2×105
之範圍、又進一步為4×104
~8×104
之範圍時,所得膜卷之機械強度提高故較佳。
纖維素酯之原料纖維素並無特殊限定,可列舉棉花絨、木材紙漿、洋麻等。又,由該等所得之纖維素酯能夠各自以任意比例混合使用。
乙酸纖維素、乙酸丙酸纖維素等之纖維素酯,可藉由公知之方法製造。一般而言,係將原料之纖維素與特定之有機酸(乙酸、丙酸等)與酸酐(乙酸酐、丙酸酐等)、觸媒(硫酸等)混合,將纖維素予以酯化,進行反應至產生纖維素之三酯。三酯中,葡萄糖單位之三個羥基,係被有機酸之醯基酸取代。
同時使用二種類之有機酸時,可製作混合酯型之纖維素酯,例如乙酸丙酸纖維素或乙酸丁酸纖維素。接著,藉由將纖維素之三酯水解,合成具有所期望之醯基取代度的纖維素酯樹脂。之後,經過濾、沈澱、水洗、脫水、乾燥等之步驟,產生纖維素酯樹脂。具體而言可參考日本特開平10-45804號記載之方法來合成。
[2.1.4] 其他添加劑
本發明之膜卷,於上述熱可塑性樹脂以外,亦可含有以下者,作為其他添加劑。
(a)可塑劑
本發明之膜卷,例如,以對偏光板保護膜等賦予加工性為目的,較佳含有至少1種可塑劑。可塑劑係以單獨或混合2種以上來使用為佳。
可塑劑之中,尤以含有選自由糖酯、聚酯,及苯乙烯系化合物所成之群的至少1種可塑劑,就可高度地兼顧透濕性之有效的控制及與纖維素酯等之基材樹脂的相溶性之觀點而言較佳。
該可塑劑,係以分子量15000以下、進而10000以下,就兼顧耐濕熱性之改善及與纖維素酯等之基材樹脂的相溶性之觀點而言較佳。該分子量10000以下之化合物為聚合物時,重量平均分子量(Mw)較佳為10000以下。較佳的重量平均分子量(Mw)之範圍為100~10000之範圍內、更佳為400~8000之範圍內。
特別是為了得到本發明之效果,較佳相對於基材樹脂100質量份而言,於6~40質量份之範圍內含有該分子量1500以下之化合物、更佳含有10~20質量份之範圍內。藉由於上述範圍內含有,可兼顧透濕性之有效的控制及與基材樹脂之相溶性而較佳。
<糖酯>
本發明之膜卷中,以水解防止為目的,亦可含有糖酯化合物。具體而言,糖酯化合物,可使用具有1個以上12個以下的吡喃糖構造或呋喃糖構造之至少1種且其構造之OH基的全部或一部分經酯化之糖酯。
<聚酯>
本發明之膜卷中,較佳含有聚酯。
聚酯並無特殊限定,例如可使用可藉由二羧酸或此等之酯形成性衍生物與二醇之縮合反應而得到的末端為羥基之聚合物(聚酯多元醇),或該聚酯多元醇之末端的羥基被單羧酸封端的聚合物(末端封端聚酯)。此處所稱之酯形成性衍生物,係指二羧酸之酯化物、二羧酸氯化物、二羧酸之酸酐。
<苯乙烯系化合物>
本發明之膜卷中,於上述糖酯、聚酯以外,或將之取代地,亦能夠以改善膜之耐水性為目的,使用苯乙烯系化合物。
苯乙烯系化合物,可為苯乙烯系單體之均聚物、亦可為苯乙烯系單體與其以外之共聚合單體的共聚物。苯乙烯系化合物中之源自苯乙烯系單體之構成單位的含有比例,為了使分子構造具有一定以上之大體積,較佳可為30~100莫耳%、更佳可為50~100莫耳%。
苯乙烯系單體之例子,包含苯乙烯;α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯等之烷基取代苯乙烯類;4-氯苯乙烯、4-溴苯乙烯等之鹵素取代苯乙烯類;p-羥基苯乙烯、α-甲基-p-羥基苯乙烯、2-甲基-4-羥基苯乙烯、3,4-二羥基苯乙烯等之羥基苯乙烯類;乙烯基苄醇類;p-甲氧基苯乙烯、p-tert-丁氧基苯乙烯、m-tert-丁氧基苯乙烯等之烷氧基取代苯乙烯類;3-乙烯基安息香酸、4-乙烯基安息香酸等之乙烯基安息香酸類;乙酸4-乙烯基苄酯;4-乙醯氧基苯乙烯;2-丁基醯胺苯乙烯、4-甲基醯胺苯乙烯、p-磺醯胺苯乙烯等之醯胺苯乙烯類;3-胺基苯乙烯、4-胺基苯乙烯、2-異丙烯基苯胺、乙烯基苄基二甲基胺等之胺基苯乙烯類;3-硝基苯乙烯、4-硝基苯乙烯等之硝基苯乙烯類;3-氰基苯乙烯、4-氰基苯乙烯等之氰基苯乙烯類;乙烯基苯基乙腈;苯基苯乙烯等之芳基苯乙烯類、茚類等。苯乙烯系單體,可為一種、亦可組合二種以上。
(b)任意成分
本發明之膜卷,可含有抗氧化劑、著色劑、紫外線吸收劑、消光劑、丙烯酸粒子、氫鍵性溶劑、離子性界面活性劑等之其他任意成分。此等之成分,相對於基材樹脂100質量份而言,能夠以0.01~20質量份之範圍添加。
<抗氧化劑>
本發明之膜卷,可使用通常已知者作為抗氧化劑。特別較佳可使用內酯系、硫系、酚系、雙鍵系、受阻胺系、磷系之各化合物。
此等之抗氧化劑等,相對於膜的主原料之樹脂而言,係以0.05~20質量%、較佳為0.1~1質量%之範圍添加。此等之抗氧化劑等,相較於僅使用1種,藉由合併使用數種不同系統的化合物,可得到協同效果。例如,較佳合併使用內酯系、磷系、酚系及雙鍵系化合物。
<著色劑>
本發明之膜卷,在不損及本發明之效果的範圍內,為了調整色調,較佳含有著色劑。著色劑意指染料或顏料,本發明中,係指具有使液晶畫面之色調成為藍色調之效果或黃色指數之調整、霧度之減低者。
著色劑可使用各種染料、顏料,但以蒽醌染料、偶氮染料、酞青素顏料等較有效。
<紫外線吸收劑>
本發明之膜卷,亦可使用於偏光板之視覺辨認側或背光側,故亦能夠以賦予紫外線吸收功能為目的,而含有紫外線吸收劑。
紫外線吸收劑並無特殊限定,例如可列舉苯并三唑系、2-羥基二苯甲酮系或水楊酸苯酯系等之紫外線吸收劑。例如可例示2-(5-甲基-2-羥基苯基)苯并三唑、2-[2-羥基-3,5-雙(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(3,5-二-t-丁基-2-羥基苯基)苯并三唑等之三唑類、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮等之二苯甲酮類。
上述紫外線吸收劑,可1種單獨或組合2種以上使用。
紫外線吸收劑之使用量,依紫外線吸收劑之種類、使用條件等,並非一樣,一般而言,相對於基材樹脂而言,係以0.05~10質量%、較佳為0.1~5質量%之範圍添加。
<消光劑>
本發明之膜卷,較佳為添加賦予膜卷之滑動性的微粒子(消光劑)。特別是就提高本發明之面C滑動性,提高捲繞時之滑動性,防止傷之產生或黏連之產生的觀點,亦以添加為有效。
作為消光劑,只要不損及所得膜卷之透明性,具有熔融時之耐熱性,則無機化合物或有機化合物均可。此等之消光劑可單獨亦可合併2種以上來使用。
藉由合併使用粒徑或形狀(例如針狀與球狀等)相異的粒子,亦可高度兼顧透明性與滑動性。
此等之中,由於與前述環烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂或纖維素酯系樹脂折射率相近,故尤特佳使用透明性(霧度)優良的二氧化矽。
二氧化矽之具體例子,較佳可使用具有Aerosil(註冊商標)200V、Aerosil(註冊商標)R972V、
Aerosil(註冊商標)R972、R974、R812、200、300、R202、OX50、TT600、NAX50(以上日本Aerosil股份有限公司製)、Seahostar(註冊商標)KEP-10、Seahostar(註冊商標)KEP-30、Seahostar(註冊商標)KEP-50(以上,日本觸媒股份有限公司製)、Sylophobic(註冊商標)100(富士Silysia股份有限公司製)、Nipsil(註冊商標)E220A(日本二氧化矽工業股份有限公司製)、Admafine(註冊商標)SO(Admatechs股份有限公司製)等之商品名的市售品等。
粒子之形狀,可無特別限制地使用不定形、針狀、扁平、球狀等,特別是使用球狀之粒子時,所得膜卷之透明性可為良好故較佳。
粒子之大小,由於接近可見光之波長時光會散射,透明性變差,故較佳為較可見光之波長為小、更佳為可見光之波長的1/2以下。粒子之大小過小時,有滑動性未改善的情況,因此特佳為80nm至180nm之範圍。再者,粒子之大小,當粒子為1次粒子之凝集體時意指凝集體之大小。又,粒子非球狀時,意指相當於其投影面積之圓的直徑。
相對於基材樹脂而言,消光劑較佳以0.05~ 10質量%、更佳為0.1~5質量%之範圍添加。
[2.2] 膜卷之製造方法
本發明之膜卷之製造方法,其特徵為具有至少對前述部位A或前述部位B進行表面改質處理之步驟。
又,前述表面改質處理較佳僅對前述部位B進行,又,較佳為對前述部位A及前述部位B兩者進行。
進一步地,如前所述,前述滾花加工部,較佳藉由雷射滾花加工(雷射方式)形成。
由於均依[1]項中所說明,因此此處追加說明膜本身之製造方法。
作為本發明之膜卷之製造方法,膜之製膜,可使用通常之充氣(inflation)法、T-模法、壓光(calender)法、切削法、流延法、乳化液法、熱壓法等之製造法,就著色抑制、異物缺點之抑制、模線(die line)等之光學缺點之抑制等之觀點,製膜方法較佳為溶液流延製膜法與熔融流延製膜法,特別是以溶液流延法,由於得到均勻的表面,故更佳。
<溶液流延製膜法>
藉由溶液流延法製膜時,本發明之膜卷之製造方法,較佳包含以下步驟:將熱可塑性樹脂及上述添加劑溶解於溶劑而調製摻雜劑(dope)之步驟(溶解步驟;摻雜劑調製步驟)、將摻雜劑於無限移動的無端之金屬支持體上流延之步驟(流延步驟)、將流延之摻雜劑乾燥為網片(web)之步驟(溶劑蒸發步驟)、由金屬支持體剝離之步驟(剝離步驟)、乾燥、延伸、保持寬度之步驟(延伸/保持寬度/乾燥步驟)、將完成的膜捲繞為滾筒狀之步驟(捲繞步驟)。熱可塑性樹脂,特佳使用環烯烴系樹脂或丙烯酸系樹脂。
圖3為示意性顯示溶液流延製膜方法之摻雜劑調製步驟、流延步驟及乾燥步驟(溶劑蒸發步驟)的一例之圖。
由進料釜A41以過濾器A44去除大的凝集物,送液至存料釜A42。之後,由存料釜A42對主摻雜劑溶解釜1添加各種添加液。
之後主摻雜劑係以主過濾器A3過濾,添加劑添加液係由A16線內添加於其中。
多數的情況,主摻雜劑中可能含有回爐廢料10~50質量%左右。
回爐廢料係膜經微細粉碎之物,係使用將膜予以製膜時產生的膜兩側部分經切下之物,或因擦傷等而在規格外之原膜。
又,摻雜劑調製所用的樹脂之原料,較佳亦可使用預先將作為基材樹脂之纖維素酯及其他添加劑等予以丸粒化者。
以下說明各步驟。
1) 溶解步驟(摻雜劑調製步驟)
以下,作為本發明之一實施形態,說明使用環烯烴系樹脂(以下亦稱為COP)作為熱可塑性樹脂時之溶解步驟作為一例,但本發明不限定於此。
本步驟係於主要為對COP為良溶劑之溶劑中,在溶解釜中一邊攪拌該COP、依情況之其他化合物,並且溶解而形成摻雜劑之步驟,或於該COP溶液中,依情況混合其他化合物溶液,形成主溶解液的摻雜劑之步驟。
摻雜劑中之COP之濃度,較濃者可減低流延於金屬支持體後之乾燥負荷而較佳,但COP之濃度過濃時,過濾時之負荷增加,過濾精度變差。兼顧此等之濃度,較佳為10~35質量%、更佳為15~30質量%。
摻雜劑所用之溶劑,可單獨使用亦可合併使用2種以上,就生產效率之觀點較佳為混合COP之良溶劑與不良溶劑來使用,就COP之溶解性的觀點,良溶劑較多為佳。
良溶劑與不良溶劑之混合比率的較佳範圍,係良溶劑70~98質量%、不良溶劑2~30質量%。良溶劑、不良溶劑,係將單獨即溶解所使用之COP者定義為良溶劑,單獨會膨潤或不溶解者定義為不良溶劑。因此,依COP之平均取代度不同,良溶劑、不良溶劑會改變。
本發明所用之良溶劑並無特殊限定,可列舉二氯甲烷等之有機鹵素化合物或二氧戊環(dioxolane)類、丙酮、乙酸甲酯、乙醯乙酸甲酯等。特佳可列舉二氯甲烷或乙酸甲酯。
又,本發明所用之不良溶劑並無特殊限定,例如較佳使用甲醇、乙醇、n-丁醇、環己烷、環己酮等。又,摻雜劑中水較佳含有0.01~2質量%。
又,COP之溶解所用之溶劑,係將於膜製膜步驟中藉由乾燥而自膜去除的溶劑予以回收,將其再利用來使用。
回收溶劑中,亦可能微量含有添加於COP之添加劑、例如可塑劑、紫外線吸收劑、聚合物、單體成分等,含有此等亦可較佳地再利用,亦可依需要精製而再利用。
調製上述記載之摻雜劑時之COP之溶解方法,可使用一般的方法。具體而言,較佳為於常壓進行之方法、於主溶劑之沸點以下進行之方法、於主溶劑之沸點以上加壓來進行之方法,組合加熱與加壓時,可加熱至常壓之沸點以上。
又,於溶劑之常壓下的沸點以上且於加壓下溶劑不會沸騰的範圍之溫度一邊加熱一邊攪拌溶解的方法,亦會防止稱為凝膠或團塊之塊狀未溶解物之產生,故較佳。
又,亦佳使用將COP與不良溶劑混合使其濕潤或膨潤後,進一步添加良溶劑而溶解的方法。
加壓可藉由將氮氣等之不活性氣體壓入之方法,或藉由加熱而使溶劑之蒸氣壓上昇之方法來進行。加熱較佳由外部進行,例如套管型者係溫度控制容易而較佳。
添加溶劑之加熱溫度,就COP之溶解性的觀點,係較高者為佳,但加熱溫度過高時,必要之壓力增大,生產性變差。
較佳的加熱溫度係45~120℃、更佳為60~110℃、又更佳為70℃~105℃。又,壓力係調整為在設定溫度下溶劑不會沸騰。
或者,亦佳使用冷卻溶解法,藉此可使COP溶解於乙酸甲酯等之溶劑中。
接著,較佳為將該COP溶液(溶解中或溶解後之摻雜劑)使用濾紙等之適當的過濾材過濾。
作為過濾材,為了去除不溶物等,較佳為絕對過濾精度小者,但絕對過濾精度過小時,係有容易產生過濾材之堵塞的問題。因此較佳為絕對過濾精度0.008mm以下之濾材、更佳為0.001~0.008mm之濾材、又更佳為0.003~0.006mm之濾材。
濾材之材質並無特殊限制,可使用通常之濾材,係以聚丙烯、鐵氟龍(註冊商標)等之塑膠製之濾材,或不鏽鋼等之金屬製之濾材,並無纖維之脫落等而較佳。
較佳藉由過濾,將原料之COP中所含的雜質、特別是輝點異物予以去除、減低。
輝點異物,係指將2枚偏光板以正交尼寇狀態配置,於其間放置膜等,由一方之偏光板側照光,由另一方之偏光板側觀察時來自相反側的光漏過而可見到之點(異物),直徑0.01mm以上之輝點數教加為200個/cm2
以下。更佳為100個/cm2
以下、又更佳為50個/m2
以下、又再更佳為0~10個/cm2
以下。又,0.01mm以下之輝點亦以較少為佳。
摻雜劑之過濾可藉由通常之方法進行,以於溶劑之常壓下的沸點以上,且於加壓下溶劑不會沸騰之範圍的溫度一邊加熱一邊過濾的方法,過濾前後之濾壓的差(稱為差壓)之上昇小而較佳。
較佳的溫度為45~120℃、更佳為45~70℃、又更佳為45~55℃。
濾壓係以較小者為佳。濾壓較佳為1.6MPa以下、更佳為1.2MPa以下、又更佳為1.0MPa以下。
2)流延步驟
接著,將摻雜劑於金屬支持體上流延(cast)。亦即,本步驟為將摻雜劑通過送液泵(例如加壓型定量齒輪泵)對加壓模A30送液,於無限地移送之無端的金屬帶A31,例如不鏽鋼薄帶(stainless band),或旋轉之金屬鼓輪等之金屬支持體上的流延位置,由加壓模縫流延摻雜劑之步驟。
較佳為可調整模具之接頭部分的狹縫形狀,容易使膜厚均勻之加壓模。加壓模係有衣架型模具(coat hanger die)或T模等,均可較佳地使用。金屬支持體之表面較佳為鏡面。為了提高製膜速度,亦可於金屬支持體上設置加壓模2個以上,將摻雜劑量分割而疊層。或亦佳為藉由將複數之摻雜劑同時流延的共流延法而得到層合構造之膜卷。
流延之寬度就生產性之觀點較佳為1.3m以上。更佳為1.3~4.0m。超過4.0m時,有製造步驟中產生條紋,或於其後之搬送步驟中的安定性變低之虞。就搬送性、生產性之觀點又更佳為1.3~3.0m。
流延(cast)步驟中之金屬支持體,較佳為表面經鏡面拋光者,作為金屬支持體,較佳使用經不鏽鋼帶或鑄件將表面鍍敷加工之鼓輪。
流延步驟之金屬支持體的表面溫度為-50℃~未達溶劑沸點之溫度,溫度較高者可使網片之乾燥速度快故較佳,但過高時有網片發泡,或平面性劣化的情況。
較佳的支持體溫度為0~55℃、更佳為22~50℃。或者,藉由冷卻使網片凝膠化,於含有多量之殘留溶劑的狀態下由鼓輪剝離亦為較佳的方法。
控制金屬支持體之溫度的方法並無特殊限制,係有吹送溫風或冷風之方法,或使溫水接觸於金屬支持體之背側的方法。使用溫水較為有效率地進行熱的傳達,因此至金屬支持體之溫度成為一定為止的時間短而較佳。使用溫風的情況,係有使用較目標溫度更高溫度之風的情況。
3)溶劑蒸發步驟
本步驟係將網片(於流延用支持體上流延摻雜劑,所形成之摻雜劑膜係稱為網片)於流延用支持體上加熱,使溶劑蒸發之步驟。
欲使溶劑蒸發,係有由網單側吹風之方法及/或由支持體之背面藉由液體傳熱之方法、藉由輻射熱由表背側傳熱之方法等,係以背面液體傳熱方法乾燥效率好而較佳。又,亦佳使用組合該等之方法。較佳將流延後之支持體上的網片於35~100℃之環境下,於支持體上乾燥。欲維持於35~100℃之環境下,較佳將該溫度之溫風對網片上側面吹送或藉由紅外線等之手段加熱。
就面品質、透濕性、剝離性之觀點,較佳於30~120秒以內將該網片由支持體剝離。
4)剝離步驟
接著,將網片由金屬支持體剝離。亦即,本步驟為於金屬支持體上將溶劑經蒸發之網片,於剝離位置剝離之步驟。剝離的網片係送至下一步驟。
於金屬支持體上之剝離位置的溫度較佳為
-50~40℃之範圍內、更佳為10~40℃之範圍內、最佳為15~30℃之範圍內。
再者,於剝離之時間點在金屬支持體上之網片的剝離時殘留溶劑量,係依乾燥條件之強弱、金屬支持體之長度等而適當調節。為了使膜顯示良好的平面性,由金屬支持體將網片剝離時之殘留溶劑量較佳為10~150質量%。於殘留溶劑量更多之時間點剝離時,網片過軟時,剝離時損及平面性,容易產生剝離張力所致之摺痕或縱條紋,因此係以經濟速度與品質之均衡來決定剝離時之殘留溶劑量。更佳為20~40質量%或60~130質量%、特佳為20~30質量%或70~120質量%。
本發明中,殘留溶劑量係以下述式定義。
殘留溶劑量(質量%)={(M-N)/N}×100
再者,M為將網片或膜於製造中或製造後之任意時間點所採取的試樣之質量,N為將M於115℃加熱1小時後之質量。
將金屬支持體與膜剝離時之剝離張力,較佳為300N/m以下。更佳為196~245N/m之範圍內,但剝離時容易產生皺紋時,較佳於190N/m以下之張力剝離。剝離張力較佳係於300N/m以下剝離。
5)乾燥/延伸/保持寬度步驟
(乾燥)
膜之乾燥步驟中,係以將網片由金屬支持體剝離,進一步乾燥,使殘留溶劑量成為1質量%以下為佳、更佳為0.1質量%以下、特佳為0~0.01質量%以下。
膜乾燥步驟中,一般而言採取以輥乾燥方式(使網片交互地通過於上下配置之多數的滾輪並乾燥之方式)或拉幅方式搬送網片同時乾燥之方式。例如,剝離後,係使用使網片交互通過於乾燥裝置內複數配置之滾輪並搬送的乾燥裝置35,及/或以夾扣將網片之兩端夾住並搬送的拉幅延伸裝置34,來將網片乾燥。
使網片乾燥之手段並無特殊限制,一般而言可以熱風、紅外線、加熱滾輪、微波等來進行,就簡便的觀點較佳以熱風進行。過度劇烈的乾燥,容易損及所完成的膜之平面性。高溫乾燥可由殘留溶劑8質量%以下左右起進行。全體而言,乾燥係大致於30~250℃之範圍內進行。特佳於35~200℃之範圍內乾燥。乾燥溫度較佳階段性地提高。
使用拉幅延伸裝置時,較佳使用可藉由拉幅機之左右把持手段將膜之把持長(自把持開始至把持結束之距離)於左右獨立控制的裝置。又,拉幅步驟中,為了改善平面性,亦佳為意圖性地製作具備不同溫度之區劃。
又,亦佳以於不同之溫度區劃之間各自的區劃不引起干涉的方式,設置中性區域(neutral zone)。
(延伸/保持寬度)
接著,較佳將由金屬支持體剝離之網片於至少一方向進行延伸處理。藉由延伸處理,可控制膜內之分子的配向。欲得到本發明中作為目標之遲滯值Ro、Rt,較佳為膜採取本發明之構成,進而藉由搬送張力之控制、延伸操作,來進行折射率控制。例如,可藉由使長度方向之張力為低或高,來變動遲滯值。
具體的延伸方法,可對網片之長度方向(製膜方向;流延方向;MD方向)及於網片面內直交之方向亦即短邊方向(TD方向),逐次或同時進行2軸延伸或1軸延伸。較佳為於流延方向(MD方向)、短邊方向(TD方向)實施二軸延伸的二軸延伸膜,但本發明之膜亦可為一軸延伸膜、亦可為未延伸膜。再者,延伸操作亦可分割為多階段實施。又,進行二軸延伸時可同時進行二軸延伸、亦可階段性地實施。此時,階段性,例如亦可依次進行延伸方向之不同延伸、亦可將同一方向之延伸分割為多階段,且於其任一階段追加不同方向之延伸。
例如,亦可為如下之延伸步驟:
・於流延方向延伸→於短邊方向延伸→於流延方向延伸→於流延方向延伸
・於短邊方向延伸→於短邊方向延伸→於流延方向延伸→於流延方向延伸
又,同時2軸延伸,亦包含於一方向延伸,將另一方,使張力緩和而收縮的情況。
彼此直交之2軸方向的延伸倍率,較佳分別最終地於流延方向0.8~1.5倍、於短邊方向1.1~2.5倍之範圍;於流延方向0.8~1.2倍、於短邊方向1.2~2.0倍之範圍進行為更佳。
延伸溫度,通常較佳於構成膜之樹脂的Tg~ Tg+60℃之溫度範圍進行。通常,延伸溫度較佳為120℃~200℃、又更佳為120℃~180℃。
延伸時之網片中的殘留溶劑較佳以20~0%、又更佳以15~0%進行延伸。例如,較佳於135℃以殘留溶劑為8%進行延伸,或於155℃以殘留溶劑為11%進行延伸。或較佳於155℃以殘留溶劑為2%進行延伸,或較佳於160℃以殘留溶劑為未達1%進行延伸。
延伸網片之方法並無特殊限定。例如,可列舉對複數滾輪賦予周速差,於其間利用滾輪周速差於縱方向延伸之方法、將網片兩端以夾扣或插銷固定,使夾扣或插銷之間隔於進行方向擴展而於縱方向延伸之方法、同樣地於橫方向擴展而於橫方向延伸之方法,或縱橫同時擴展而於縱橫兩方向延伸之方法等。當然此等之方法,亦可予以組合來使用。其中尤特佳以將網片兩端以夾扣等把持的拉幅方式於短邊方向(橫方向)進行延伸。
又,所謂拉幅法的情況時,以線性驅動方式驅動夾扣部分時,可進行平滑的延伸,可減少斷裂等之危險性,故較佳。
較佳藉由拉幅機進行製膜步驟之此等保持寬度或橫方向的延伸,可為插銷拉幅機亦可為夾扣拉幅機。
本發明之膜之慢軸或快軸存在於膜面內,以與製膜方向所成之角度為θ1時,θ1較佳為-1°以上+1°以下、更佳為-0.5°以上+0.5°以下。
該θ1可定義為配向角,θ1之測定,可使用自動雙折射計KOBRA-21ADH(王子計測機器股份有限公司製)進行。θ1各滿足上述關係,在顯示影像可有助於得到高的輝度、抑制或防止漏光,在彩色液晶顯示裝置可有助於得到忠實地色彩再現。
6)捲繞步驟
最後,藉由將所得之網片(經最終修整的膜)捲繞,得到膜卷。更具體而言,係於網片中之殘留溶劑量成為2質量%以下後,藉由捲繞機A37捲繞為膜之步驟,藉由使殘留溶劑量為0.4質量%以下,可得到尺寸安定性良好的膜。特佳以0.00~0.10質量%之範圍捲繞。
捲繞方法,只要使用一般所使用者即可,係有定扭矩法、定張力法、錐形張力法、內部應力一定之程序張力控制法等,視情況使用該等即可。
捲繞前,將端部切開而裁去,成為製品之寬度,為了防止捲繞中之貼附或擦傷,於膜兩端實施本發明之滾花加工及表面改質處理。
再者,膜兩端部之夾扣之把持部分,通常膜會變形,無法作為製品使用,故被切除。未引起熱所致材料之劣化時,係於回收後再利用。
本發明之膜卷,較佳為長條膜,具體而言表示100m~10000m左右者,通常為以滾筒狀提供之形態者。
<膜之捲繞方法的詳情>
經實施滾花加工及表面改質處理之後的膜,較佳由以下之捲繞方法捲繞。
捲繞方法,較佳具有以膜的側緣對齊的方式將前述膜捲繞於捲芯之平直捲繞步驟,與於前述平直捲繞步驟之後,以前述側緣相對於前述膜之短邊方向於一定範圍週期性地偏移的方式,於前述膜之短邊方向使前述膜或前述捲芯週期性地振動而將前述膜捲繞於前述捲芯之振盪捲繞步驟。
特別是較佳為前述膜之卷長,達到相對於前述膜之全卷長而言,於10~30%之範圍內預先規定的切換時卷長時,由前述平直捲繞步驟切換為前述振盪捲繞步驟。
膜之捲繞裝置,較佳具備使捲芯旋轉而於前述捲芯捲繞膜之膜捲繞部、以成為前述膜於前述捲芯上於前述膜之短邊方向在一定範圍內週期性地偏移的振盪捲繞的方式,連動於前述膜之捲繞而使前述膜或前述捲芯於前述膜之短邊方向振動的振盪部,與當前述膜之卷長達到預先規定的切換時卷長時,將前述膜的捲繞由前述平直捲繞切換至前述振盪捲繞之切換部。
以下說明振盪捲繞。
如圖4所示,膜製造線B10,具備膜製造裝置B11與捲繞裝置B12。膜製造裝置B11,係藉由溶液製膜方法而製造膜B13。溶液製膜方法中,首先係使用原料調製摻雜劑。然後,將所調製之摻雜劑於無端支持體上流延而形成流延膜。流延膜變得具有自我支持性時,由無端支持體將流延膜剝離。藉由將經剝離之流延膜以熱風等乾燥,形成膜B13。所形成之膜B13,透過滾花賦予滾輪B15,送至捲繞裝置B12。滾花賦予滾輪B15,係藉由壓花加工等,對膜B13之短邊方向的兩側緣部(耳部)形成微小之凹凸。再者,藉由滾花賦予滾輪所形成之凹凸的高度較佳為0.5~20μm之範圍。
如圖4及圖5所示,捲繞裝置B12,具備捲繞軸B19、捲芯托座B20、捲芯B21、轉盤(turret)B22、導引滾輪B23、B24、張力擺動滾輪B25、編碼器B27、振盪部B29、捲繞馬達B30、控制器B31,及張力擺動部B32。該捲繞裝置B12中之捲繞對象之膜尺寸等並無特殊限定,例如較佳為全捲繞長2000~10000m之範圍、寬度500~2500 mm之範圍的尺寸之膜。
如圖5所示,捲繞軸B19係以懸臂支持機構安裝於轉盤B22。懸臂支持機構,係指僅支持捲繞軸B19之一端的機構。捲繞軸B19上安裝有捲芯B21。捲芯B21係藉由捲繞軸B19之捲芯托座B20夾持兩端部。捲芯托座B20係於捲繞軸B19之軸方向(Y方向)自由滑動且於捲繞軸B19無法旋轉的方式安裝。捲繞軸B19之一端上連結有捲繞馬達B30,構成為使捲繞軸B19旋轉。藉由該旋轉,捲芯B21亦旋轉,可將膜B13捲繞於捲芯B21。藉由該膜B13之捲繞,得到膜B13被捲繞為滾筒狀之膜卷B38。
於轉盤B22,在捲繞軸B19之安裝端部安裝有位移機構B28。該位移機構B28係使捲芯托座B20於捲繞軸B19上於軸方向來回運動。藉由該位移機構B28、捲繞軸B19、捲芯托座B20,構成振盪部B29。使該振盪部B29作動,藉由位移機構B28,使捲芯托座B20於捲繞軸B19上於Y方向來回運動,藉此每當膜B13層合時,可使側緣B13a之位置於振幅Wo之範圍內偏移的同時,進行膜B13被捲繞的振盪捲繞。不使振盪部B29作動時,膜B13之兩側緣成為對齊之狀態的平直捲繞成為可能。該平直捲繞及振盪捲繞之切換係藉由控制器B31進行。
此處,振盪捲繞中,該振幅之振盪寬度Wo可任意設定,振幅Wo較佳為10~30mm之範圍內,若為前述範圍內,則振幅Wo除了於一定值固定以外,亦可慢慢地增加、減少,或增加後減少。
導引滾輪B23、B24及張力擺動滾輪B25,係將來自膜製造裝置B11之膜B13於搬送方向(X方向)誘導。又,張力擺動滾輪B25係藉由位移機構B26使膜B13於上下方向(Z方向)移動,藉以調整膜B13之捲繞張力。藉由該位移機構B26及張力擺動滾輪B25構成張力擺動部B32。編碼器B27,每當導引滾輪B24於一定之旋轉角度旋轉時,將編碼器脈衝信號對控制器B31送信。再者,於導引滾輪B24亦可設置測定膜B13之捲繞張力的張力感測器。
控制器B31,係控制振盪部B29、捲繞馬達B30,及張力擺動部B32之驅動。控制器B31,具備捲繞資訊輸入部B39、LUT記憶體B40、切換時卷長特定部B41、卷長測定部B42,及切換判定部B43。對於捲繞資訊輸入部B39,係輸入膜B13之全捲繞長、厚度、寬度、捲芯B21之外徑、捲繞張力等之捲繞資訊。
於LUT記憶體B40,係對每個捲繞資訊,記憶由平直捲繞切換為振盪捲繞時之膜B13的卷長(切換時卷長)。切換時卷長,較佳為相對於膜B13之全卷長而言以10~30%之範圍預先設定,更佳為相對於膜B13之全長而言以15~25%之範圍預先設定。
由平直捲繞切換為振盪捲繞之時機,更佳為卷長相對於全卷長而言為15~25%之範圍時。
再者,卷長相對於全卷長而言為10%以上時,由平直捲繞切換為振盪捲繞時,相較於未達10%時切換的情況,於膜B13之捲繞開始時會更確實防止面壓急遽降低。因此,可更確實防止膜卷B38產生捲繞鬆脫或捲繞偏移。又,卷長相對於全卷長而言超過30%後切換時,離開膜B13之圓周方向的應力為負的區域之後亦以平直捲繞來進行捲繞,因此相較於30%以下時切換的情況而言,膜卷B38容易產生邊緣伸長。因而,卷長相對於全卷長而言為30%以下時,由平直捲繞切換為振盪捲繞,藉此,相較於超過30%後切換的情況,可更確實地防止邊緣伸長之產生。
切換時卷長特定部B41,係比對記憶於LUT記憶體B40之捲繞資訊,與輸入於捲繞資訊輸入部B39之捲繞資訊,特定出對應於所輸入之捲繞資訊的切換時卷長。卷長測定部B42,係基於來自編碼器B27之編碼器脈衝信號,測定捲繞於捲芯B21之膜B13的卷長。
切換判定部B43,係判定以卷長測定部B42所測定之卷長,是否超過以切換時卷長特定部B41所特定出的切換時卷長。判定卷長超過切換時卷長時,係對振盪部B29送信振盪捲繞開始信號。振盪部B29,接受到振盪捲繞開始信號時,係將膜B13之捲繞由以膜的側緣B13a對齊的方式將膜B13捲繞的平直捲繞,變更為使側緣B13a之位置在振幅Wo之範圍內偏移的同時,捲繞膜B13之振盪捲繞。
<熔融流延製膜法>
本發明之膜卷,亦可藉由熔融流延法製膜。
「熔融製膜法」,係指將含有熱可塑性樹脂及上述添加劑之組成物,加熱熔融至顯示流動性之溫度,之後,將含有流動性之熱可塑性樹脂的熔融物流延之方法。熱可塑性樹脂,特佳使用纖維素酯。
加熱熔融之成形方法,詳細而言可分類為熔融擠出成形法、壓製成形法、充氣法、射出成形法、吹塑成形法、延伸成形法等。此等之成形法之中,就機械強度及表面精度等之觀點,較佳為熔融擠出法。熔融擠出法所用之複數原材料,通常較佳預先混練而丸粒化。
丸粒化可為公知之方法,例如可藉由將乾燥纖維素酯或可塑劑、其他添加劑以進料器對擠出機供給,使用1軸或2軸之擠出機混練,由模具擠出為條束狀,水冷或氣冷後切割來進行。
添加劑可於供給至擠出機之前預先混合、亦可分別以個別之進料器供給。
粒子或抗氧化劑等之少量的添加劑,由於要均勻混合,故較佳為事前預先混合。
擠出機,較佳為抑制剪切力,可不使樹脂劣化(分子量降低、著色、凝膠生成等)地丸粒化,儘可能於低溫加工。例如,2軸擠出機時,較佳使用深溝型之螺桿,於同方向旋轉。就混練之均勻性而言,嚙合型較佳。
使用如以上般所得之丸粒,進行膜之製膜。當然亦可不丸粒化,將原材料之粉末直接以進料器供給至擠出機,直接進行膜之製膜。
將上述丸粒使用1軸或2軸型之擠出機擠出時之熔融溫度,設為200~300℃之溫度範圍,以葉圓盤(leaf disc)型濾器等過濾,去除異物後,由T模呈膜狀流延,以冷卻滾輪與彈性接觸滾輪將膜壓軋,於冷卻滾輪上固化。
由進料漏斗對擠出機導入時,亦佳於真空下或減壓下或惰性氣體環境下,防止氧化分解等之方法。
擠出流量,較佳為導入齒輪泵等,來安定地進行。又,異物之去除所用的濾器,較佳使用不鏽鋼纖維燒結濾器。不鏽鋼纖維燒結濾器,係製作出不鏽鋼纖維體之複雜地交絡之狀態後予以壓縮,將接觸部位燒結而一體化者,可藉由該纖維之粗細度與壓縮量變更密度,調整過濾精度。
可塑劑或粒子等之添加劑,可預先與樹脂混合、亦可於擠出機之途中揉合。為了均勻添加,較佳使用靜態混合器等之混合裝置。
藉由冷卻滾輪與彈性接觸滾輪將膜壓軋時,接觸滾輪側之膜溫度,較佳為膜之Tg~(Tg+110)℃之溫度範圍。具有以如此的目的使用之彈性體表面的滾輪,可使用公知之滾輪。
彈性接觸滾輪,亦稱為擠壓旋轉體。彈性接觸滾輪亦可使用市售者。
由冷卻滾輪將膜剝離時,較佳控制張力來防止膜的變形。
又,如上述般所得之膜,較佳於通過接觸於冷卻滾輪之步驟後,藉由前述延伸操作而延伸。
延伸之方法,較佳可使用公知之滾輪延伸機或拉幅機等。具體的條件係與溶液流延法時相同。
最後,與溶液流延法時同樣地,藉由將如上述般所得之膜捲繞,得到本發明之膜卷。
[3] 膜之用途
由本發明之膜卷所捲出之膜,適合作為光學膜利用於偏光板之保護膜等,可使用於各種光學測定裝置及液晶顯示裝置或有機電致發光顯示裝置等之顯示裝置。
[實施例]
以下列舉實施例以具體說明本發明,但本發明不限定於此等。再者,實施例中,使用「份」或「%」之表示,只要無特別指明,係表示「質量份」或「質量%」。
<膜卷之製作>
(實施例1)
<環狀聚烯烴聚合物P-1之合成>
將精製甲苯100質量份與降莰烯羧酸甲酯100質量份投入反應釜。接著將溶解於甲苯中之己酸乙酯-Ni 25mmol% (對單體質量)、三(五氟苯基)硼0.225mol%(對單體質量)及溶解於甲苯中之三乙基鋁0.25mol%(對單體質量)投入反應釜。一邊於室溫攪拌一邊反應18小時。反應結束後於過剩之乙醇中投入反應混合物,使聚合物沈澱生成。將精製沈澱所得的聚合物(P-1)於真空乾燥下65℃24小時乾燥。
<摻雜劑D-1之製作>
將下述組成物投入混合槽,攪拌使各成分溶解後,以平均孔徑34μm之濾紙及平均孔徑10μm之燒結金屬濾器過濾而調製摻雜劑。
環狀聚烯烴聚合物P-1 150質量份
二氯甲烷 380質量份
甲醇 70質量份
接著將含有上述方法所製作之環狀聚烯烴溶液(摻雜劑)的下述組成物投入分散機,調製微粒子分散液(M-1)。
微粒子(Aerosil R812:日本Aerosil公司製、一次平均粒子徑:7nm、表觀比重50g/L) 4質量份
二氯甲烷 76質量份
甲醇 10質量份
環狀聚烯烴溶液(摻雜劑D-1) 10質量份
將上述環狀聚烯烴溶液100質量份、微粒子分散液0.75質量份予以混合,調製製膜用摻雜劑。將摻雜劑於製膜線以1800mm寬度流延,於金屬支持體上乾燥至摻雜劑具備自我支持性後,作為網片剝取,導入於拉幅機。
對拉幅機導入時之網片的殘留溶劑為5~15質量%。以拉幅機,使短邊方向之延伸率為20%、拉幅機內溫度為160℃進行搬送。之後乾燥,切開調整為膜卷寬度2000mm、膜厚40μm。
<滾花加工步驟>
照射雷射光,形成滾花加工部(部位A)。
兩端部之滾花加工寬度係距離膜端15mm。搬送膜之線速度為10m/分鐘。
雷射裝置係使用碳酸氣雷射裝置,雷射裝置之輸出為20W、出光波長之中心波長為9.4μm、出光波長範圍以中心波長為中心係±0.01μm以下。
雷射光對膜之照射,係藉由將由碳酸氣雷射裝置發光之平行化光束,以2枚電流計反射鏡反射,透過fθ透鏡(焦點距離200mm),聚光於所搬送之膜表面來進行。藉由控制電流計反射鏡之角度,使聚光位置於膜平面方向移動,藉此,控制雷射光對膜表面上之照射軌跡。
<表面改質處理:大氣壓電漿處理步驟>
將春日電機製AGP-500設置於膜之滾花加工部(部位A)的背面側(部位B),照射0.5kW。將發出大氣壓電漿之探針與膜之距離設為5mm來實施。所照射之大氣壓電漿係設定設置位置為於與滾花加工部對向之膜背面側,可照射滾花加工部寬度之110%的寬度。
<捲繞步驟>
將經上述滾花加工之膜捲繞。以初期張力150N、錐形(taper)70%,及角隅(corner)25%實施。
使用TR,將膜卷中所含的平均空氣層厚度抑制在1.0μm。
以卷長4000m、寬度1.5m實施。
藉由以上步驟,進行實施例1之膜卷之製作。
(比較例1)
除了不包含<大氣壓電漿處理步驟>以外,係與實施例1之膜卷之製作同樣地製作比較例1之膜卷。
(比較例2)
除了如以下般實施<大氣壓電漿處理步驟>以外,係與實施例1之膜卷之製作同樣地製作比較例2之膜卷。
<大氣壓電漿處理步驟>
將春日電機製AGP-500 10台設置於膜之短邊,照射1.0kW。將發出大氣壓電漿之探針與膜的距離設為10mm來實施。所照射之大氣壓電漿係設定為擴展於膜寬整面。
(實施例2)
<橡膠粒子B-1之調製>
於內容積60公升之附回流冷卻器之反應器中,投入離子交換水38.2公升、二辛基磺琥珀酸鈉111.6g,一邊以250rpm之旋轉數攪拌,一邊於氮環境下昇溫至75℃,使成為實質上無氧的影響之狀態。投入過硫酸銨(APS)0.36g,5分鐘攪拌後一次添加包含甲基丙烯酸甲酯(MMA)1657g、丙烯酸丁酯(BA)21.6g,及甲基丙烯酸烯丙酯(ALMA)1.68g之單體混合物(c1),放熱峰之檢測後進一步保持20分鐘,使最內硬質層之聚合完成。
接著,投入過硫酸銨(APS)3.48g,5分鐘攪拌後,花費120分鐘連續地添加包含丙烯酸丁酯(BA)1961g、甲基丙烯酸甲酯(MMA)346g,及甲基丙烯酸烯丙酯(ALMA)264.0g之單體混合物(a1)(BA/MMA=85/15質量比),添加結束後進一步保持120分鐘,使軟質層之聚合完成。
接著,投入過硫酸銨(APS)1.32g,5分鐘攪拌後,花費20分鐘連續地添加包含甲基丙烯酸甲酯(MMA) 2106g、丙烯酸丁酯(BA)201.6g之單體混合物(b1),添加結束後進一步保持20分鐘,使硬質層1之聚合完成。
接著,投入過硫酸銨(APS)1.32g,5分鐘後,花費20分鐘連續地添加包含甲基丙烯酸甲酯(MMA) 3148g、丙烯酸丁酯(BA)201.6g,及n-辛基硫醇(n-OM)10.1g之單體混合物(b2),添加結束後進一步保持20分鐘。接著昇溫至95℃,保持60分鐘,使硬質層2之聚合完成。
少量採取所得之聚合物乳膠,藉由吸光度法求得平均粒子徑後,其係0.10μm。將剩餘的乳膠投入3質量%硫酸鈉溫水溶液中,使其鹽析/凝固,接著,重複脫水/洗淨後,乾燥而得到4層構造之丙烯酸粒子。所得之橡膠粒子B-1之平均粒子徑為200nm、玻璃轉移溫度(Tg)為-30℃。
<膜卷之製作>
將22.6質量份之橡膠粒子,與400質量份之二氯甲烷,以溶解器50分鐘攪拌混合後,使用Milder分散機(大平洋機工股份有限公司製)於1500rpm條件下分散,得到橡膠粒子分散液。之後,使橡膠粒子分散液於儲存槽停滯6小時,於儲存中不斷攪拌。
(摻雜劑之調製)
接著,調製下述組成之摻雜劑。首先,於加壓溶解槽中添加二氯甲烷及乙醇。接著,於加壓溶解槽中,將甲基丙烯酸甲酯(MMA)/N-苯基馬來醯亞胺(PMI)=85/15、玻璃轉移溫度(Tg)120℃、重量平均分子量200萬之丙烯酸系樹脂(表中標記為聚甲基丙烯酸甲酯:PMMA)一邊攪拌一邊投入。接著,投入上述所調製之橡膠粒子分散液,將其加熱至60℃,一邊攪拌一邊完全溶解。加熱溫度係由室溫以5℃/min昇溫,以30分鐘使其溶解後,以3℃/min降溫。將所得之溶液以過濾精度30μm之濾器過濾後,得到摻雜劑。
(摻雜劑之組成)
丙烯酸樹脂(PMMA) 70質量份
乙醇 50質量份
橡膠粒子分散液 400質量份
接著,使用無端環帶流延裝置,將摻雜劑於溫度31℃、1800mm寬度在不鏽鋼帶(stainless belt)支持體上均勻流延。將不鏽鋼帶之溫度控制於28℃。不鏽鋼帶之搬送速度設為20m/min。
以後之步驟係與實施例1之膜卷之製作同樣地,製作實施例2之膜卷。
(實施例3)
除了於實施例1之膜卷之製作中,以下述滾花加工條件形成滾花加工部以外,係同樣地製作膜卷。
滾花加工步驟係如以下般實施。
<滾花加工條件>
加工溫度:250℃
加工壓力:0.5MPa
滾花對向輥:金屬製後輥
(實施例4)
於實施例1之膜卷之製作中,於<大氣壓電漿處理步驟>中對滾花加工部(部位A)及對向的膜背面部位(部位B)兩面進行電漿處理加工。
(實施例5)
於實施例1之膜卷之製作中,於金屬支持體上乾燥至摻雜劑具備自我支持性後,作為網片剝取,使用表面形狀轉印輥(表面之算術平均粗度Ra 1.2μm之轉印輥)於膜部轉印該表面形狀同時進行搬送,接著,於上述<大氣壓電漿處理步驟>中對滾花加工部(部位A)進行電漿處理加工。
(實施例6)
(微粒子添加液之調製)
微粒子(Aerosil R812:日本Aerosil股份有限公司製、一次平均粒子徑:7nm、表觀比重50g/L) 4質量份
二氯甲烷 48質量份
乙醇 48質量份
將以上以溶解器50分鐘攪拌混合後,以Manton-
Gaulin均質機進行分散。
進一步地,以磨碎機(attritor)進行分散至二次粒子之粒徑成為特定大小。
將其以日本精線(股)製之Finemet NF過濾,調製微粒子添加液。
<摻雜劑CAP-1之調製>
乙酸丙酸纖維素(CAP:乙醯基之取代度X、丙醯基之取代度Y:X+Y=2.45/Y:1.0) 100質量份
二氯甲烷 200質量份
乙醇 10質量份
微粒子添加液 3質量份
接著,使用無端環帶流延裝置,將上述摻雜劑P-1於溫度33℃、1800mm寬度於不鏽鋼帶支持體上均勻流延。不鏽鋼帶之溫度係控制為30℃。
於不鏽鋼帶支持體上,使溶劑蒸發至所流延(cast)之膜中的殘留溶劑量成為75%,以接著剝離張力130N/m,由不鏽鋼帶支持體上剝離。
將所剝離之乙酸丙酸纖維素(CAP)膜,一邊施加160℃之熱一邊使用拉幅機於短邊方向延伸20%。接著,將乾燥區域以多數的滾輪搬送,同時結束乾燥。乾燥溫度為130℃、搬送張力設為100N/m。乾燥後,切開為2000mm寬度,對膜兩端於寬度15mm實施滾花加工,與實施例1之膜卷之製作同樣地實施<大氣壓電漿處理步驟>,捲繞為滾筒狀。
(實施例7)
除了於實施例1之膜卷之製作中,切開膜而成為1.3m寬度之膜卷以外,係同樣地製作膜卷。
(實施例8)
除了於實施例1之膜卷之製作中,使延伸率為60%,成為2500mm寬度之膜卷以外,係同樣地製作膜卷。
(實施例9)
除了於實施例1之膜卷之製作中,調整流延摻雜劑量,使膜之膜厚為20μm以外,係同樣地製作膜卷。
(實施例10)
除了於實施例1之膜卷之製作中,調整流延摻雜劑量,使膜之膜厚為15μm以外,係同樣地製作膜卷。
(實施例11)
除了於實施例1之膜卷之製作中,以下述步驟進行背面之改質,而非電漿處理以外,係同樣地製作膜卷。
<電暈放電處理>
對上述膜卷,於部位B實施電暈放電處理。電暈放電中與介電體之距離為2mm、電子照射量為500W/m2
/min。
(實施例12)
除了將實施例1所用之微粒子分散液如以下般變更以外,係與實施例1之膜卷之製作同樣地製作膜卷。
微粒子(Aerosil R812:日本Aerosil公司製、一次平均粒子徑:7nm、表觀比重50g/L) 8質量份
二氯甲烷 72質量份
甲醇 10質量份
環狀聚烯烴溶液(摻雜劑D-1) 10質量份
(實施例13)
除了將實施例1所用的微粒子分散液如以下般變更以外,係與實施例4之膜卷之製作同樣地製作膜卷。
微粒子(Aerosil R812:日本Aerosil公司製、一次平均粒子徑:7nm、表觀比重50g/L) 2質量份
二氯甲烷 78質量份
甲醇 10質量份
環狀聚烯烴溶液(摻雜劑D-1) 10質量份
≪評估≫
<靜摩擦係數測定>
於上述分別所製作之膜卷切下一部分,由以下之測定機進行靜摩擦係數測定。
靜摩擦測定器:東洋精機製 FRICTION
TESTER TR
摩擦測定條件:將上述製作之膜(滾花部(部位A)及非滾花部(面C)、表面改質部(部位A或部位B)分別疊合,以荷重0.166g/mm2
、0.83g/mm2
,及1.66g/mm2
測定靜摩擦係數。數值分別為3荷重中之靜摩擦係數之平均值。
表中,就A/B而言係以部位A為上側、部位B為下側,疊合而進行相同之測定。
表I中,滿足本發明之關係式(1)及(2)時標記為○、不滿足時標記為×。
<暴筋評估>
暴筋係指於膜卷表面所產生之平行於膜卷之圓周方向的帶狀隆起。暴筋係因膜之厚的部分或黏連所致之膜彼此的接著在每當繞圈時重疊所產生。於膜卷產生暴筋時,於膜表面殘留痕跡,成為膜的品質降低,或膜的光學特性降低之傾向。
評估係以目視評估,確認該暴筋之有無產生及其程度。
<捲繞偏移評估>
作為捲繞偏移評估,係將所製作之膜卷進行振動試驗。
振動試驗係以8G之衝擊迅速地對膜卷施加的方式實施。
給予衝擊之後確認膜卷,若有距離原本的捲繞位置偏移5mm以上之部位,則將之判斷為「有捲繞偏移」。
以上之膜卷之構成及評估結果示於表I。
由表I可知,本發明之膜卷實施例1~13,藉由將靜摩擦係數控制為滿足關係式(1)及(2),作為各部位之靜摩擦係數的關係,可得到相對於比較例之膜卷而言,黏連耐性(暴筋)及耐捲繞偏移性優良的膜卷。又,由實施例1與實施例12,及實施例4與實施例13之比較可知,藉由控制靜摩擦係數為滿足式(3),黏連耐性、耐捲繞偏移性更加提高。
1:膜
2:接近輥
3:接觸輥
4:壓花環
5:金屬後輥
6:橡膠後輥
7:雷射光
8:凸形狀部(滾花)
10:膜卷
A:部位A
B:部位B
C:面C
A1:溶解釜
A2,A5,A11,A14:送液泵
A3,A6,A12,A15:過濾器
A4,A13:貯槽
A8,A16:導管
A10:添加劑用進料釜
A20:合流管
A21:混合機
A30:模具
A31:金屬支持體
A32:網片
A33:剝離位置
A34:拉幅裝置
A35:滾輪乾燥裝置
A36:滾輪
A37:捲取機
A41:貯槽
A43:泵
A44:過濾器
B10:膜製造線
B11:膜製造裝置
B12:捲繞裝置
B13:膜
B15:滾花賦予部
B19:捲繞軸
B20:捲芯托座
B21:捲芯
B22:轉盤
B23,B24:導引滾輪
B25:張力擺動滾輪
B26:位移機構
B27:編碼器
B28:位移機構
B29:振盪部
B30:捲繞馬達
B31:控制器
B32:張力擺動部
B39:捲繞資訊輸入部
B40:LUT記憶體部
B41:切換時卷長特定部
B42:卷長測定部
B43:切換判定部
[圖1]進行滾花加工及表面改質處理並經捲繞之膜卷的概略圖。
[圖2]說明滾花加工之方式的概念圖。
[圖3]顯示藉由溶液流延法製造膜之方法的示意圖。
[圖4]膜製造線之概略圖。
[圖5]捲繞裝置之平面圖。
1:膜
2:接近輥
3:接觸輥
10:膜卷
A:部位A
B:部位B
C:面C
Claims (9)
- 一種膜卷,其係於膜的短邊方向之至少兩端具有滾花加工部的膜卷,其特徵為以前述滾花加工部為部位A、與該部位A對向之膜背面側的部位為部位B、該部位A及部位B以外之未經滾花加工之膜面為面C,且該部位A彼此之間之靜摩擦係數及部位B彼此之間之靜摩擦係數分別為a及b時,滿足下述關係式(1)及(2);式(1)面C彼此間之靜摩擦係數<部位A與部位B之間之靜摩擦係數,式(2)a<b。
- 如請求項1之膜卷,其中前述a及b滿足下述關係式(3);式(3)0.3<a/b<0.8。
- 如請求項1或請求項2之膜卷,其中前述膜之短邊長為1.3~3.0m之範圍內。
- 如請求項1或請求項2之膜卷,其中前述膜之膜厚為10~45μm之範圍內。
- 如請求項1或請求項2之膜卷,其中前述膜含有環狀烯烴系樹脂或丙烯酸系樹脂。
- 一種膜卷之製造方法,其係製造如請求項1至請求項5中任一項之膜卷的膜卷之製造方法,其特徵為,具有至少對前述部位A或前述部位B進行表面改質處 理之步驟。
- 如請求項6之膜卷之製造方法,其中僅對前述部位B進行前述表面改質處理。
- 如請求項6之膜卷之製造方法,其中對前述部位A及前述部位B兩者進行前述表面改質處理。
- 如請求項6至請求項8中任一項之膜卷之製造方法,其中藉由雷射滾花加工形成前述滾花加工部。
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