本發(fā)明涉及用于液晶顯示裝置等的光學(xué)膜的制造方法。
背景技術(shù):
在液晶顯示裝置的圖像顯示區(qū)域配置有各種光學(xué)膜(例如用于保護(hù)偏振片的偏光元件的透明保護(hù)膜)。
例如,使用了纖維素酯膜那樣的透明性優(yōu)異的樹脂膜作為這樣的光學(xué)膜。這樣的光學(xué)膜多數(shù)通過例如溶液流延(成膜)法以長條狀樹脂膜的形式進(jìn)行制造。
所謂溶液流延法,具體而言是指如下方法:將在溶劑中溶解有作為原料樹脂的透明性樹脂的樹脂溶液(膠漿)流延于待行進(jìn)的支撐體上,使其干燥至可剝離的程度,將得到的濕膜(也稱為膠漿膜或流延膜)從支撐體上剝離,利用輸送輥輸送剝離的濕膜,并且實(shí)施干燥、拉伸等,由此制成長條狀的樹脂膜。
而且,對于這些光學(xué)膜而言,由于液晶顯示裝置的薄型化,因此近年來對薄膜的需求也在增高。在膜變薄時(shí)膜的物性降低,在上述的溶液流延法中,在輸送中、特別是在拉伸工序中,拉伸用夾子造成的裂紋斷裂風(fēng)險(xiǎn)增加。
另一方面,對膜要求的光學(xué)性能是恒定的而與膜厚無關(guān)。但是,隨著膜厚減薄,難以表現(xiàn)出光學(xué)性能,因此,為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)需要進(jìn)一步增加拉伸率。因此,拉伸工序中膜的斷裂風(fēng)險(xiǎn)更大,因此現(xiàn)狀是要求對其進(jìn)行改進(jìn)。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其目的在于提供一種得到在溶液流延法的拉伸工序等中不會發(fā)生斷裂的高品質(zhì)的薄膜的制造方法。
對于上述課題,本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)通過進(jìn)行調(diào)整使流延拉伸比增大,可以在初始階段拉長,促進(jìn)樹脂的取向,結(jié)果是可降低在拉伸工序中需要的拉伸率。
然而,迄今為止,作為類似的技術(shù),報(bào)告了通過將溶液流延法的流延拉伸比(支撐體速度/噴出流量)調(diào)節(jié)為1~3來主要使膜的平面性得到提高的技術(shù)(專利文獻(xiàn)1)。另外,還報(bào)告了通過調(diào)整拉幅機(jī)速度/冷卻鼓的移動(dòng)速度之比來抑制橫向斷裂(transversefailure)的技術(shù)(專利文獻(xiàn)2)。
但是,上述專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)并沒有將薄膜作為目標(biāo),而是進(jìn)一步考慮提高平面性的技術(shù),從促進(jìn)取向的觀點(diǎn)出發(fā),其不是已實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。另外,專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)以提高剝離時(shí)的膜厚來防止斷裂作為目的,不是以在初始階段促進(jìn)樹脂取向并降低后面的拉伸工序中的拉伸倍率的方式來進(jìn)行的。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利第3674284號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2008-119866號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過具有下述結(jié)構(gòu)的光學(xué)膜的制造方法,可解決上述課題,并基于該見解進(jìn)一步進(jìn)行研究,從而完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的一個(gè)方式的光學(xué)膜的制造方法是在溶液流延成膜法中將作為光學(xué)膜的原料溶液的膠漿流延于支撐體上,在支撐體上形成濕膜(流延膜),并從所述支撐體上剝離濕膜來制造光學(xué)膜的方法,其特征在于,在將所述膠漿從流延模頭流延于支撐體時(shí),下述式(1)所示的流延拉伸比為3~6。
式(1)流延拉伸比=支撐體速度/噴出流速。
根據(jù)本發(fā)明,可以制造在制造工序不會發(fā)生斷裂的高品質(zhì)的薄膜光學(xué)膜。
附圖說明
圖1是示出了通過使用了環(huán)帶支撐體的溶液流延法進(jìn)行的光學(xué)膜的制造裝置的基本結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是示出了支撐體上的非流延范圍的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下,對于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明,但本發(fā)明不限定于此。
〔光學(xué)膜的制造方法〕
圖1是示出了本實(shí)施方式中使用的光學(xué)膜的制造裝置的示意結(jié)構(gòu)的說明圖。本實(shí)施方式的光學(xué)膜的制造方法是使用溶液流延法的方法,所述溶液流延法包括將含有聚合物和溶劑的膠漿從流延模頭流延至行進(jìn)的支撐體上,然后以膜的形式剝離。
需要說明的是,附圖的各符號表示如下。1:溶解釜、2:泵、3:流延模頭、4:減壓室、5:前后卷繞卷筒、6:流延用環(huán)形帶(支撐體)、7:非流延范圍、8:剝離輥、9:濕膜、10:拉幅機(jī)、11:輥輸送干燥裝置、12:熱風(fēng)(干燥風(fēng))、13:卷取機(jī)、f:膜。
使用圖1說明溶液流延法的大概情況。首先,在溶解釜1中將例如纖維素酯等樹脂溶解于良溶劑與不良溶劑的混合溶劑,在其中添加增塑劑、紫外線吸收劑等添加劑,制備樹脂溶液(膠漿)。需要說明的是,在后面敘述良溶劑與不良溶劑。
接著,將在溶解釜1中制備的膠漿通過加壓型定量齒輪泵2經(jīng)由導(dǎo)管輸送至流延模頭3,并將膠漿從流延模頭3流延至支撐體6上的流延位置,由此在支撐體6上形成作為流延膜的濕膜9,所述支撐體6由持續(xù)傳送的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)不銹鋼制環(huán)形帶制成。這時(shí),相對于流延模頭3,也可以在行進(jìn)的支撐體6的移動(dòng)方向的上游側(cè)配置減壓室(減壓腔)4,利用減壓室4一邊對流延模頭3的上游側(cè)(特別是從流延模頭3至支撐體6的流延帶的上游側(cè))的空間進(jìn)行減壓,一邊將膠漿從流延模頭3流延至支撐體6上。
利用流延模頭3進(jìn)行的膠漿流延有以下方法:通過刮刀對流延得到的濕膜進(jìn)行膜厚調(diào)節(jié)的刮刀涂布法、利用通過逆向旋轉(zhuǎn)的輥對流延得到的濕膜進(jìn)行膜厚調(diào)節(jié)的逆輥涂布機(jī)的方法、使用加壓模頭的方法等。其中,從能夠調(diào)整噴嘴部分的縫隙形狀,使膜厚容易變得均勻等原因考慮,優(yōu)選使用加壓模頭的方法。作為加壓模頭,有衣架式模頭(coathangerdie)、t型模頭等,均可優(yōu)選使用。
支撐體6通過前后一對滾筒5、5及中間多個(gè)輥(未圖示)進(jìn)行保持。在滾筒5、5的一者或兩者設(shè)有對支撐體6賦予張力的驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示),由此,支撐體6在施加張力伸展的狀態(tài)下使用。
優(yōu)選支撐體6的寬度為1000~3000mm,卷取后的膜的寬度為1000~2500mm。由此,可以通過金屬支撐體方式制造寬度大的液晶顯示裝置用光學(xué)膜。
在使用環(huán)形帶作為支撐體6的情況下,對于成膜時(shí)的帶溫度而言,通常的溫度范圍為0℃以上且低于溶劑的沸點(diǎn)的溫度,在混合溶劑的情況下,優(yōu)選低于沸點(diǎn)最低的溶劑的沸點(diǎn)溫度,進(jìn)一步更優(yōu)選為5℃以上且溶劑沸點(diǎn)-5℃以下的范圍。這時(shí),需要將周圍的氣體氛圍濕度控制在露點(diǎn)以上。需要說明的是,生產(chǎn)條件時(shí)的支撐體6的移動(dòng)速度優(yōu)選為80m/分~200m/分。
對于這樣流延于支撐體6上的膠漿而言,通過在至剝?nèi)橹沟钠陂g促進(jìn)干燥,可增加凝膠膜的強(qiáng)度(膜強(qiáng)度)。
在支撐體6上使?jié)衲?干燥固化,直至達(dá)到可通過剝離輥8從支撐體6上剝離的膜強(qiáng)度。
從支撐體6上剝離濕膜9時(shí)的濕膜溫度優(yōu)選為0~30℃。另外,在濕膜9剛剛從支撐體6上剝離后,由于溶劑從與支撐體6的密合面?zhèn)日舭l(fā)而使溫度暫時(shí)快速下降,氣體氛圍中的水蒸氣、溶劑蒸氣等揮發(fā)性成分容易凝結(jié),因此剝離時(shí)的濕膜溫度進(jìn)一步優(yōu)選為5~30℃。
通過在支撐體6上將由流延于支撐體6上的膠漿所形成的濕膜9進(jìn)行加熱,使溶劑蒸發(fā),直至濕膜可以通過剝離輥8從支撐體6上剝離。
為了使溶劑蒸發(fā),有以下方法:從濕膜側(cè)吹風(fēng)的方法、通過液體從支撐體6的背面導(dǎo)熱的方法、通過輻射熱從表面背面?zhèn)鳠岬姆椒ǖ?,可以適當(dāng)單獨(dú)使用或者組合使用。
通過剝離輥8剝離支撐體6與濕膜9時(shí)的剝離張力大于通過jisz0237這樣的剝離力測定而得到的剝離力,這是由于在高速成膜時(shí)如果將剝離張力設(shè)定為與通過jis測定法得到的剝離力相同,則有時(shí)剝離位置被保持在下游側(cè),因此,為了穩(wěn)定化而提高剝離張力來進(jìn)行剝離。需要說明的是,即使在工序中以相同的剝離張力成膜,也能夠確認(rèn)到在利用jis測定方法測定的剝離力降低時(shí),膜的正交尼科爾棱鏡透射率(cnt)的偏差大幅降低。
作為工序中的剝離張力值,通常為20~400n/m,但對于比以往薄膜化制作的光學(xué)膜而言,剝離時(shí)濕膜9的殘留溶劑量多,容易在輸送方向伸長,因此膜容易在寬度方向收縮,在干燥和收縮疊加時(shí),端部發(fā)生卷曲、折起,從而容易出現(xiàn)褶皺。因此,剝離張力優(yōu)選為能夠剝離的最低張力以上且300n/m以下,更優(yōu)選為最低張力以上且200n/m以下。
需要說明的是,圖1中例示了帶狀的支撐體作為支撐體,但本實(shí)施方式的支撐體并不限定于帶狀,例如也可以使用滾筒狀的支撐體。
在支撐體6上使?jié)衲?干燥固化,直至達(dá)到可剝離的膜強(qiáng)度,然后用剝離輥8將濕膜9剝離,接著,在拉伸工序的拉幅機(jī)10中對濕膜9進(jìn)行拉伸。
在拉伸工序中,作為液晶顯示裝置用膜,為了提高膜的平面性、尺寸穩(wěn)定性,因此優(yōu)選用夾子等固定濕膜9的兩側(cè)邊緣部進(jìn)行拉伸的拉幅機(jī)方式。
即將進(jìn)入拉伸工序的拉幅機(jī)10之前的濕膜9的殘留溶劑量優(yōu)選為5~50質(zhì)量%,更優(yōu)選為10~35質(zhì)量%。另外,拉伸工序的拉幅機(jī)10的濕膜拉伸率為3~100%,優(yōu)選為5~80%,更優(yōu)選為5~60%。
另外,從拉幅機(jī)10的吹熱風(fēng)縫隙口吹出的熱風(fēng)的溫度為70~200℃,優(yōu)選為110~190℃,更優(yōu)選為115~185℃。
優(yōu)選在拉伸工序的拉幅機(jī)10之后設(shè)置干燥裝置11。在干燥裝置11內(nèi),通過從側(cè)面觀察配置成鋸齒狀的多個(gè)輸送輥使?jié)衲?彎曲行進(jìn),在其過程中對濕膜9進(jìn)行干燥。另外,干燥裝置11中的膜輸送張力受到膠漿的物性、剝離時(shí)及膜輸送工序中的殘留溶劑量、干燥溫度等的影響,干燥時(shí)的膜輸送張力為10~400n/m寬度,更優(yōu)選為20~300n/m寬度。
需要說明的是,使?jié)衲?干燥的方法沒有特別限制,一般通過熱風(fēng)、紅外線、加熱輥、微波等來進(jìn)行。從簡便程度的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選通過熱風(fēng)進(jìn)行干燥。例如,從干燥裝置11的熱風(fēng)入口吹入干燥風(fēng)12,從干燥裝置11的出口排出排氣風(fēng),由此使?jié)衲?干燥,可以形成光學(xué)膜f。干燥風(fēng)12的溫度優(yōu)選為40~160℃,為了使平面性、尺寸穩(wěn)定性良好,進(jìn)一步優(yōu)選為50~160℃。
這些從流延開始至輸送干燥的工序既可以在空氣氣體氛圍中,也可以在氮?dú)獾确腔钚詺怏w氛圍中。在該情況下,當(dāng)然要考慮溶劑的爆炸界限濃度來實(shí)施干燥氣體氛圍。
對于完成輸送干燥工序的光學(xué)膜f,在導(dǎo)入卷取工序之前,為了防止卷取工序中的卷繞不齊、粘連(膜彼此粘貼),優(yōu)選在光學(xué)膜f的端部形成具有多個(gè)凹凸的壓花部。
接著,通過卷取裝置13對完成了壓花部的加工形成的膜進(jìn)行卷取,得到光學(xué)膜f的原料卷。通過將干燥結(jié)束時(shí)刻的膜的殘留溶劑量設(shè)為0.5質(zhì)量%以下、優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以下,可以得到尺寸穩(wěn)定性良好的膜。
膜的卷取方法可以使用通常使用的卷繞機(jī),有恒定扭矩法、恒定張力法、錐度張力法、內(nèi)部應(yīng)力恒定的程序張力控制法等控制張力的方法,可以對這些方法進(jìn)行靈活運(yùn)用。對于膜對卷取芯(卷芯)的接合而言,可以是雙面粘接帶,也可以是單面粘接帶。光學(xué)膜f卷取后的膜寬度優(yōu)選為1000~2500mm。
以下,對于本實(shí)施方式的制造方法的特征部分更詳細(xì)地進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式的光學(xué)膜的制造方法是在上述的溶液流延成膜法中,將作為光學(xué)膜的原料溶液的膠漿流延于支撐體上,在支撐體上形成濕膜(流延膜),并從上述支撐體上剝離濕膜來制造光學(xué)膜的方法,該方法的最大特征之一是在將上述膠漿從流延模頭流延至支撐體時(shí),下述式(1)所示的流延拉伸比為3~6。
式(1)流延拉伸比=支撐體速度/噴出流速
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),可以認(rèn)為能夠高效、穩(wěn)定地得到高品質(zhì)的薄膜光學(xué)膜而不會發(fā)生制造時(shí)的斷裂、顯示不均勻等故障。
發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究,其結(jié)果是,可以認(rèn)為特別是在膜變成薄膜時(shí),通過設(shè)為上述特定范圍的拉伸比,對于剛剛拉伸后的濕膜在輸送方向上進(jìn)行取向,可以提高濕膜的物性進(jìn)而提高膜的品質(zhì)。因此,在制造薄膜時(shí),可以降低拉伸工序中的拉伸倍率,能夠防止拉伸工序等中的膜斷裂,且還能夠?qū)崿F(xiàn)膜的光學(xué)性能。
需要說明的是,在本實(shí)施方式中,膠漿是作為膜原料的樹脂溶液,將在支撐體上流延后凝膠化且具有作為膜的硬度的物質(zhì)稱為濕膜(流延膜)。即,將直至制成的光學(xué)膜為止的干燥過程中的膜稱為濕膜。然而,事先聲明,由膠漿形成的圓頂膜、濕膜和膜的邊界沒有嚴(yán)格確定。另外,如上所述,流延拉伸比是指支撐體速度相對于噴出流速之比,即(支撐體速度/噴出流速),噴出流速是通過模頭的縫隙(以下稱為模頭縫隙)內(nèi)的膠漿的速度,支撐體速度是環(huán)狀行進(jìn)的支撐體的行進(jìn)速度。
另外,本實(shí)施方式中,剛剛拉伸后是指濕膜從模頭剛剛噴出后,可以認(rèn)為,通過如上所述調(diào)整流延拉伸比,能夠進(jìn)行拉長使其取向,直至濕膜到達(dá)支撐體。
上述流延拉伸比的更優(yōu)選范圍為3~5。由此,可以認(rèn)為能夠更可靠地獲得上述效果。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中,將膠漿流延于支撐體上時(shí),優(yōu)選通過冷卻濕膜來使分子進(jìn)一步發(fā)生取向。
作為在支撐體上冷卻這樣的濕膜的裝置,例如可以使用冷卻裝置,但在支撐體上流延了膠漿的狀態(tài)下,可以通過對流延開始位置和濕膜剝離位置進(jìn)行調(diào)整來實(shí)施,以使得支撐體上不存在濕膜(流延膜)的非流延范圍相對于支撐體1周總長度的比例為3~50%。
更具體而言,圖2示出了將從膠漿的流延開始、剝離濕膜9并運(yùn)送至拉幅機(jī)10的工序進(jìn)行了放大的示意圖。在該圖所示的7的部分示出了非流延范圍,只要該非流延區(qū)域7在上述范圍內(nèi),就可以在拉伸工序之前使?jié)衲ぐl(fā)生取向,相應(yīng)地,可以抑制在拉伸工序中應(yīng)實(shí)現(xiàn)的拉伸倍率。進(jìn)而可以認(rèn)為由此能夠進(jìn)一步降低膜斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。
更優(yōu)選上述非流延范圍為30~45%。
本實(shí)施方式的上述非流延范圍例如可以通過調(diào)整流延模頭3的位置來進(jìn)行控制。
對于本實(shí)施方式的光學(xué)膜在干燥后的膜厚(最終膜厚)而言,從液晶顯示裝置的薄型化的觀點(diǎn)考慮,作為完成膜,優(yōu)選為5~40μm的范圍。這里,干燥后的膜的膜厚是指膜中的殘留溶劑量為0.5質(zhì)量%以下的狀態(tài)的膜。
根據(jù)本實(shí)施方式的制造方法,在這樣的薄膜的制造中可以進(jìn)一步發(fā)揮上述效果,能夠提供高品質(zhì)的光學(xué)膜。
在本實(shí)施方式的利用溶液流延成膜法進(jìn)行的光學(xué)膜的制造方法中,優(yōu)選在含有纖維素酯等樹脂作為主材料的樹脂溶液(膠漿)中含有增塑劑、延遲調(diào)節(jié)劑、紫外線吸收劑、微粒(消光劑)及低分子量物質(zhì)中的至少一種以上物質(zhì)及溶劑。以下,對于這些材料進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式中,作為膜材料使用的樹脂沒有特別限定,通常可以使用溶液流延法中使用的樹脂。作為制造光學(xué)膜的樹脂材料,可以列舉例如與起偏鏡的粘接性好、光學(xué)透明等優(yōu)選的要素??梢姽獾耐干渎蕿?0%以上,優(yōu)選為80%以上,特別優(yōu)選為90%以上。
只要是形成具有上述性質(zhì)的光學(xué)膜的樹脂,就可以沒有特別限定地使用,可以列舉例如:二乙酸纖維素樹脂、三乙酸纖維素樹脂、乙酸丁酸纖維素樹脂、乙酸丙酸纖維素樹脂等纖維素酯類樹脂、聚酯類樹脂、聚碳酸酯類樹脂、聚芳酯類樹脂、聚砜(也包括聚醚砜)類樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯樹脂等聚酯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、玻璃紙、聚偏二氯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、乙烯乙烯醇樹脂、間規(guī)聚苯乙烯類樹脂、聚碳酸酯樹脂、環(huán)烯烴類樹脂、聚甲基戊烯樹脂、聚醚酮樹脂、聚醚酮酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、氟樹脂、尼龍樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、丙烯酸樹脂等。其中,優(yōu)選纖維素酯類樹脂、環(huán)烯烴樹脂、聚碳酸酯類樹脂、聚砜(包括聚醚砜)類樹脂,在本發(fā)明中,從制造方面、成本方面、透明性、粘接性等觀點(diǎn)考慮,特別優(yōu)選使用纖維素酯類樹脂。
纖維素酯是源自纖維素的羥基被?;热〈傻睦w維素酯,可以列舉例如:乙酸纖維素、三乙酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙酸丙酸丁酯纖維素等?;w維素、具有脂肪族聚酯接枝側(cè)鏈的乙酸纖維素等。其中,優(yōu)選三乙酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、具有脂肪族聚酯接枝側(cè)鏈的乙酸纖維素。用于本發(fā)明方法的纖維素酯還可以含有其它取代基。
作為三乙酸纖維素的例子,優(yōu)選乙?;娜〈葹?.0以上且3.0以下。通過使取代度為該范圍,可以得到良好的成型性,且能夠得到希望的面內(nèi)延遲(ro)及厚度方向延遲(rt)。乙?;娜〈鹊陀谠摲秶鷷r(shí),有時(shí)作為相位差膜的耐濕熱性差,特別是有時(shí)濕熱下的尺寸穩(wěn)定性差,當(dāng)取代度過大時(shí),有時(shí)表現(xiàn)不出需要的延遲特性。
作為用于本實(shí)施方式的纖維素酯的原料的纖維素,沒有特別限定,可以列舉:棉短絨、木漿、洋麻等。另外,由它們得到的纖維素酯可以分別以任意的比例混合使用。
纖維素酯的數(shù)均分子量優(yōu)選為20000~300000的范圍,得到的膜的機(jī)械強(qiáng)度強(qiáng),因此優(yōu)選。更優(yōu)選為40000~200000。在纖維素酯中可以配合各種添加劑。
另外,在本實(shí)施方式中使用的膠漿中不僅可以含有上述纖維素酯類樹脂,而且還可以含有微粒作為消光劑。
此時(shí),使用的微??梢愿鶕?jù)使用目的而適當(dāng)選擇,但優(yōu)選可以通過包含于透明性樹脂中能夠使可見光散射的微粒。作為上述微粒,可以是氧化硅等無機(jī)微粒,也可以是丙烯酸類樹脂等有機(jī)微粒。
另外,從可以降低制造的光學(xué)膜的霧度的觀點(diǎn)考慮,以氧化硅為代表的微粒優(yōu)選用有機(jī)物進(jìn)行了表面處理。作為表面處理中優(yōu)選的有機(jī)物,可以列舉例如:鹵代硅烷類、烷氧基硅烷類、硅氮烷、硅氧烷等。微粒的平均粒徑越大,消光效果越大,平均粒徑越小,透明性越優(yōu)異,因此,優(yōu)選的微粒的一次粒子的平均粒徑為5nm~50nm,更優(yōu)選為7nm~14nm。
作為氧化硅的微粒,可以列舉例如:aerosil公司制造的aerosil200、200v、300、r972、r972v、r974、r202、r812,ox50、tt600等,優(yōu)選aerosil200、200v、r972、r972v、r974、r202、r812等。
本實(shí)施方式中使用的溶劑可以使用含有相對于上述透明性樹脂為良溶劑的溶劑,在透明性樹脂未析出的范圍內(nèi),也可以含有不良溶劑。作為相對于纖維素酯類樹脂的良溶劑,可以舉出例如二氯甲烷等有機(jī)鹵化合物等。另外,作為相對于纖維素酯類樹脂的不良溶劑,可以舉出例如甲醇等碳原子數(shù)1~8的醇類等。
本實(shí)施方式中使用的膠漿在不妨礙本發(fā)明效果的范圍內(nèi)還可以含有透明性樹脂、微粒及溶劑以外的其它成分(添加劑)。作為上述添加劑,可以列舉例如:增塑劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定劑、導(dǎo)電性物質(zhì)、阻燃劑、潤滑劑及消光劑等。
作為可以在本實(shí)施方式中使用的增塑劑,沒有特別限定,可以優(yōu)選使用例如磷酸酯類增塑劑、鄰苯二甲酸酯類增塑劑、偏苯三酸酯類增塑劑、苯均四酸類增塑劑、乙醇酸類增塑劑、檸檬酸酯類增塑劑、聚酯類增塑劑等。
作為磷酸酯類,可以優(yōu)選使用例如:磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯、磷酸甲酚二苯酯、磷酸辛二苯酯、磷酸二苯基聯(lián)苯基酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯等,作為鄰苯二甲酸酯酯類,可以優(yōu)選使用例如:鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二2-乙基己酯、鄰苯二甲酸丁基芐酯等,作為偏苯三甲酸類增塑劑,可以優(yōu)選使用例如:偏苯三酸三丁酯、偏苯三酸三苯酯、偏苯三酸三乙酯等,作為均苯四酸酯類增塑劑,可以優(yōu)選使用例如:均苯四甲酸四丁酯、均苯四甲酸四苯酯、均苯四甲酸四乙酯等,作為乙醇酸酯類,可以優(yōu)選使用例如:三乙酸甘油酯、三丁酸甘油酯、乙基鄰苯二甲?;一掖妓狨ァ⒓谆彵蕉柞;一掖妓狨ァ⒍』彵蕉柞;』掖妓狨サ龋鳛闄幟仕狨ヮ愒鏊軇?,可以優(yōu)選使用例如:檸檬酸三乙酯、檸檬酸三正丁酯、乙?;鶛幟仕崛阴ァ⒁阴;鶛幟仕崛□ァ⒁阴;鶛幟仕崛?2-乙基己基)酯等。
另外,作為聚酯類增塑劑,可以使用例如:脂肪族二元酸、脂環(huán)族二元酸、芳香族二元酸等二元酸與二醇的共聚物等,作為脂肪族二元酸,沒有特別限定,可以使用例如:己二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、1,4-環(huán)己基二羧酸等。
另外,作為二醇,可以使用例如:乙二醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇等。這些二元酸及二醇既可以分別單獨(dú)使用,也可以混合兩種以上使用。從與纖維素樹脂的相容性的觀點(diǎn)考慮,對于聚酯的分子量而言,作為重均分子量,優(yōu)選為500~2000的范圍。
另外,在本實(shí)施方式的纖維素酯膜中,為了保護(hù)液晶材料等,優(yōu)選使用紫外線吸收劑,作為紫外線吸收劑,優(yōu)選使用如下所述的紫外線吸收劑,從防止液晶劣化的觀點(diǎn)考慮,對波長370nm以下的紫外線的吸收能力優(yōu)異,而且從良好的液晶顯示性的觀點(diǎn)考慮,盡可能不吸收波長400nm以上的可見光。
在本實(shí)施方式中,對于膜厚為20μm~200μm的纖維素酯膜而言,通過將波長370nm的透射率設(shè)為10%以下,可以提供優(yōu)選的偏振片而不使偏振片的耐久性變差。更優(yōu)選波長370nm的透射率為5%以下,特別優(yōu)選為2%以下。
另外,通過混合上述各組成,可以得到纖維素酯類樹脂的溶液。另外,得到的纖維素酯類樹脂的溶液優(yōu)選使用濾紙等適當(dāng)?shù)倪^濾材料來過濾。
通過本實(shí)施方式的制造方法制造的光學(xué)膜是用于液晶顯示器、等離子顯示器、有機(jī)el顯示器等各種顯示器的功能膜,特別是用于液晶顯示器的功能膜,其包含偏振片保護(hù)膜、相位差膜、防反射膜、輝度提高膜、視角擴(kuò)大等光學(xué)補(bǔ)償膜。
通過使用由本實(shí)施方式的光學(xué)膜制成的偏振片用保護(hù)膜,可以提供薄膜化,且耐久性及尺寸穩(wěn)定性、光學(xué)各向同性優(yōu)異的偏振片。
另外,通過使用具備了本實(shí)施方式的光學(xué)膜的偏振片,可以實(shí)現(xiàn)高畫質(zhì)的液晶顯示裝置等。特別是由于本實(shí)施方式的光學(xué)膜是薄膜,因此也優(yōu)選用于智能手機(jī)、平板電腦等用途。
如上所述,本說明書公開了各種方式的技術(shù),以下匯總其中的主要技術(shù)。
本發(fā)明一個(gè)方式的光學(xué)膜的制造方法是在溶液流延成膜法中將作為光學(xué)膜的原料溶液的膠漿流延于支撐體上,在支撐體上形成濕膜(流延膜),并從上述支撐體上剝離濕膜來制造光學(xué)膜的方法,該方法的特征在于,上述膠漿從流延模頭流延至支撐體時(shí),下述式(1)所示的流延拉伸比為3~6。
式(1)流延拉伸比=支撐體速度/噴出流速
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),可以認(rèn)為通過在剛剛流延后對濕膜進(jìn)行拉伸,使其取向得到促進(jìn),可以高效、穩(wěn)定地得到高品質(zhì)的薄膜光學(xué)膜而不會發(fā)生在制造時(shí)拉伸工序中的斷裂、顯示不均勻等故障。
另外,在上述制造方法中,得到的光學(xué)膜的最終膜厚優(yōu)選為5~40μm。本發(fā)明的制造方法在這樣的薄膜的制造中進(jìn)一步發(fā)揮效果。
另外,在上述制造方法中,在支撐體上流延了膠漿的狀態(tài)下,優(yōu)選對流延開始位置和濕膜剝離位置進(jìn)行調(diào)整,使得支撐體上不存在濕膜(流延膜)的非流延范圍相對于支撐體1周總長度的比例為3~50%。由此可以認(rèn)為,與現(xiàn)有方法相比,可以在拉伸工序之前使?jié)衲ぐl(fā)生取向,相應(yīng)地能夠抑制在拉伸工序中應(yīng)實(shí)現(xiàn)的拉伸倍率。進(jìn)而可以認(rèn)為由此能夠進(jìn)一步降低膜斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。
另外,優(yōu)選對流延開始位置和濕膜剝離位置進(jìn)行調(diào)整,使得上述非流延范圍相對于支撐體1周總長度的比例為30~45%,可以認(rèn)為由此能夠更可靠地獲得上述效果。
實(shí)施例
以下,通過實(shí)施例更具體地對本發(fā)明進(jìn)行說明,但本發(fā)明不受實(shí)施例的任何限定。
[實(shí)施例1]
通過以下所示的方法制造光學(xué)膜。
(膠漿的制備)
乙酸丙酸纖維素100質(zhì)量份
(乙?;〈?丙?;〈龋?.45、數(shù)均分子量(mn)=60000、重均分子量(mw)=180000、mw/mn=3.00)
將上述膠漿組成1的材料加入密閉容器,進(jìn)行加熱、攪拌并使其完全溶解,進(jìn)行過濾。在過濾中,在通過壓濾機(jī)進(jìn)行的過濾之后,使其通過金屬燒結(jié)過濾器(捕捉粒徑=10微米)。需要說明的是,二氧化硅微粒(aerosilr972v)在分散于乙醇之后添加。
(光學(xué)膜的制造)
通過圖1所示的溶液流延成膜裝置,制造了乙酸丙酸纖維素膜。需要說明的是,作為流延膠漿的支撐體(6),使用了sus316制的環(huán)形帶,所述環(huán)形帶被拋光為掃描原子力顯微鏡(afm)下的三維表面粗糙度(ra)平均為1.0nm的超鏡面。
在膠漿溫度35℃下,通過由衣架式模頭構(gòu)成的流延模頭(3)將上述過濾后的膠漿均勻地流延于溫度20℃的sus316制的環(huán)形帶支撐體(6)上。支撐體與模頭前端的距離設(shè)定為1mm。作為從流延上游側(cè)減壓的裝置,設(shè)置了下方開口的減壓室(4)(減壓室的平均壓力為-400pa),使得在支撐體(6)上形成濕膜(9)時(shí),濕膜(9)密合形成于支撐體(6)上。
另外,在實(shí)施例1中,來自模頭的噴出流速為23m/分,支撐體速度為80m/分,流延拉伸比為3.5。另外,非流延范圍的比例為2%。
這樣,將形成于支撐體(6)上的濕膜(9)在該支撐體(6)上一邊輸送一邊在溫度25℃下通過恒定的干燥風(fēng)進(jìn)行干燥,然后利用剝離輥(8)從支撐體(6)上剝離,然后在殘留溶劑量10%時(shí)于100℃的氣體氛圍中用拉幅機(jī)(10)沿寬度方向拉伸1.28倍(28%),然后釋放寬度保持,一邊進(jìn)行輥輸送,一邊通過125℃的干燥裝置(11)完成干燥,通過卷取裝置(13)進(jìn)行卷取。
得到的乙酸丙酸纖維素膜(f)的最終膜厚為20μm,膜寬度為1300mm,及膜的卷取長為4000m。
[實(shí)施例2~5及比較例1~3]
除了按照表2調(diào)整噴出流速、支撐體速度、流延拉伸比、非流延范圍、拉伸倍率、最終膜厚以外,與實(shí)施例1同樣地得到了乙酸丙酸纖維素膜。需要說明的是,非流延范圍的調(diào)整通過變更模頭位置來進(jìn)行。
(評價(jià))
對于如上所述得到的光學(xué)膜(實(shí)施例1~5及比較例1~3)進(jìn)行了以下評價(jià)試驗(yàn)。
[工序適應(yīng)性]
對于工序,按以下的基準(zhǔn)進(jìn)行了評價(jià):
○:能夠沒有問題地制作膜,可用卷繞機(jī)卷取
×:拉伸時(shí)有裂紋的膜斷裂
[顯示不均勻]
將制作的膜試樣夾在處于正交尼科爾棱鏡狀態(tài)的偏振片與偏振片之間,在透射光下錯(cuò)開正交尼科爾棱鏡直至成為透光的狀態(tài),肉眼觀察透射光的明暗。
需要說明的是,偏振片使用了如下制作的偏振片。
(制作偏振膜)
為了使用上述實(shí)施例及比較例中制作的纖維素酯膜制作液晶顯示裝置,首先制作了偏振膜。即,將厚度120μm的聚乙烯醇膜在溫度110℃以拉伸倍率5倍進(jìn)行單向拉伸。將其浸漬在由碘0.075g、碘化鉀5g、水100g制成的水溶液中60秒鐘,接著浸漬在由碘化鉀6g、硼酸7.5g、水100g制成的68℃的水溶液中。將其水洗、干燥,得到了偏振膜。
(偏振片的制作)
接著,按照下述工序1~工序5,在上述偏振膜上貼合柯尼卡美能達(dá)公司制造的kc4uy40μm的三乙酸纖維素膜(偏振片保護(hù)膜:t-1)和在各實(shí)施例中制作的乙酸丙酸纖維素膜(相位差膜:t-2),制作了偏振片。
工序1:在60℃的2摩爾/l的氫氧化鈉溶液中浸漬90秒鐘,接著進(jìn)行水洗、干燥,得到了對與偏振膜貼合的一側(cè)進(jìn)行了堿化的偏振片保護(hù)膜和相位差膜。
工序2:將偏振膜在固體成分2質(zhì)量%的聚乙烯醇粘接劑槽中浸漬1秒鐘~2秒鐘。
工序3:輕輕拭去在工序2中附著于偏振膜的過量的粘接劑,在該偏振膜的兩側(cè)疊層設(shè)置工序1中處理后的偏振片保護(hù)膜及相位差膜。
工序4:以壓力20n/cm2~30n/cm2、輸送速度約2m/分貼合工序3中疊層的相位差膜、偏振膜、背面?zhèn)绕衿Wo(hù)膜。
工序5:在80℃的干燥機(jī)中將工序4中制作的偏振膜、相位差膜及偏振片保護(hù)膜貼合而成的試樣干燥5分鐘,制作了偏振片。
通過偏振片評價(jià)未能確認(rèn)到不均勻的樣品如下所述通過制作的面板評價(jià)來進(jìn)行確認(rèn)。
將va模式型液晶顯示裝置的sony制40型顯示器klv-40j3000的事先貼合的可見側(cè)的偏振片剝下,將上述制作的偏振片貼合于液晶單元的玻璃面,使得偏振片的吸收軸一致,制作了va模式型液晶顯示裝置。此時(shí),以相位差膜t-2成為液晶單元側(cè)的方式進(jìn)行貼合。不均勻的評價(jià)基準(zhǔn)如下所述:
◎:通過面板進(jìn)行的評價(jià)也無法確認(rèn)到不均勻
○:無法確認(rèn)到透射光的明暗
△:能確認(rèn)到輕微的透射光的明暗
×:能確認(rèn)到透射光的明暗
將結(jié)果示于表1。
表1
[考察]
由表1可知,對于通過本發(fā)明的制造方法得到的實(shí)施例1~5而言,即使降低拉伸倍率,也能夠得到相位差,因此不存在制造工序中的斷裂等,滿足了工序適應(yīng)性。另外,對于這些實(shí)施例中得到的光學(xué)膜而言,均不存在顯示不均勻,是高品質(zhì)的。
特別是對于非流延范圍的比例較多的實(shí)施例4而言,可以得到非常高品質(zhì)的膜。另一方面,對于非流延范圍的比例較少的實(shí)施例1、增大了最終膜厚的實(shí)施例5而言,在顯示不均勻的結(jié)果上稍微變差。
相對于實(shí)施例,對于流延拉伸比不滿足本發(fā)明的范圍的比較例1而言,雖然通過提高拉伸倍率可以得到相位差,但導(dǎo)致了拉伸時(shí)發(fā)生斷裂的結(jié)果。另外,在以與比較例1相同的流延拉伸比降低拉伸倍率的情況下(比較例2),此時(shí)無法得到足夠的相位差,產(chǎn)生顯示不均勻。另外,對于流延拉伸比大于本發(fā)明的范圍的比較例3而言,結(jié)果是流延時(shí)發(fā)生模唇被膜附著,產(chǎn)生模痕(die-line)。
本申請基于2015年12月14日申請的日本專利申請?zhí)卦?015-242968號,并將其內(nèi)容作為參照而引入。
為了表述本發(fā)明,在上述中一邊參照附圖等一邊通過實(shí)施方式對本發(fā)明適當(dāng)且充分地進(jìn)行了說明,但應(yīng)該認(rèn)識到,只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員就能夠在顯而易見的范圍內(nèi)容易地想到對上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和/或改進(jìn)。因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施的變更方式或改進(jìn)方式被解釋為,只要不脫離權(quán)利要求書中記載的權(quán)利要求的權(quán)利范圍的水平,則該變更方式或該改進(jìn)方式均包括在該權(quán)利要求的權(quán)利范圍內(nèi)。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明在光學(xué)膜的技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的工業(yè)實(shí)用性。