薄膜、浓液组合物及其制造方法、以及溶液制膜方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种薄膜、用于制造该薄膜的浓液组合物及其制造方法、以及制造薄 膜的溶液制膜方法。
【背景技术】
[0002] 聚合物薄膜（以下称为薄膜）作为偏光板的保护膜、相位差膜、防反射膜、透明导 电性膜等光学膜被广泛地利用。
[0003] 薄膜一般以长形制造，作为制造方法，有溶液制膜方法。溶液制膜方法例如为如下 方法：通过流延模，使聚合物溶于溶剂的溶液（以下称为浓液（dope))在支承体的表面上连 续流延来形成带状的流延膜，并从支承体剥取后进行干燥。长形的薄膜卷取于卷芯并以卷 状进行保存。
[0004] 若卷取长形的薄膜，则重叠部分有时会彼此贴附。作为防止贴附的对策，如日本专 利公开2006-028251号公报所记载，有如下薄膜：添加微粒，将具有设定为2~20nm的平均 突起高度的2倍以上高度的突起的数量设在总突起数量的1.0 X KT6以上1.0 X KT2以下的 范围内。
[0005] 但是，若卷取日本专利公开2006-028251号公报的薄膜，则重叠部分实际上会以 一定的概率彼此贴附。尤其，在卷取长形的薄膜时，接触面压施加于薄膜的重叠部分之间， 因此薄膜的重叠部分以更高的概率彼此贴附。并且，若较薄地制造薄膜、或者较长地制造薄 膜、或者制造弹性模量较低的薄膜，则以更高的概率贴附。如此，因过大的压力施加于薄膜 的表面等原因而导致重叠的薄膜彼此贴附，这一现象还被称作粘连（blocking)。并且，由于 这种贴附，在卷取成卷状的薄膜卷上产生被称作"凹部"的沿周向的凹陷，且在卷取的薄膜 上产生折皱等。
【发明内容】
[0006] 因此，本发明的目的在于提供一种重叠时的贴附得以减少的薄膜、用于制造该薄 膜的浓液组合物及其制造方法、以及制造薄膜的溶液制膜方法。
[0007] 本发明的薄膜具备：薄膜面，由聚合物形成；及突起，形成于该薄膜面上且高度为 30nm以上。突起包含微粒。在薄膜面上每Imm 2面积内，以10 4个以上10 6个以下的范围形 成有突起。
[0008] 聚合物优选为纤维素酰化物。
[0009] 优选在薄膜面上每Imm2面积内，以10 4个以上10 6个以下的范围形成有将薄膜面 皂化处理之后的突起。
[0010] 优选将偏振膜粘接于皂化处理之后的所述薄膜面来进行使用。
[0011] 微粒优选为二氧化娃。
[0012] 本发明的浓液组合物具备：聚合物；溶剂，溶解该聚合物；及微粒，以二次粒子的 状态分散。二次粒径为〇. 7 μ m以上的微粒相对于微粒总数的含有比例至少为30%。
[0013] 本发明的浓液组合物的制造方法具备原料浓液制备步骤（A步骤）、混合物制备步 骤（B步骤）、微粒分散步骤（C步骤）及混合步骤（D步骤）。在A步骤中，将聚合物和溶剂 进行混合，并通过加热和搅拌中的至少一种，将所述聚合物溶解于所述溶剂来制作原料浓 液。在B步骤中，将与上述聚合物及上述溶剂相同成分的聚合物及溶剂和微粒进行混合并 搅拌来得到液态的混合物。在C步骤中，使微粒在混合物中作为二次粒子而分散，从而得到 微粒分散液。在微粒分散液中，0. 7 μ m以上的二次粒径的微粒相对于微粒总数的含有比例 至少为30 %。在D步骤中，将原料浓液和微粒分散液进行混合来得到浓液组合物。
[0014] 在C步骤中，优选通过对混合物施加超声波、或者通过使用球磨机来使微粒在混 合物中作为二次粒子而分散。
[0015] 本发明的溶液制膜方法具备上述A步骤、上述B步骤、上述C步骤、上述D步骤、流 延膜形成步骤（E步骤）及剥取干燥步骤（F步骤）。在E步骤中，通过从流延模向连续行进 的支承体上连续吐出浓液组合物来在支承体上形成流延膜。在F步骤中，通过从支承体剥 下流延膜并进行干燥来得到薄膜。
[0016] 根据本发明，可以减少薄膜的重叠部分的彼此贴附。因此，可以抑制薄膜卷上的被 称作凹部的沿周向的凹陷、及卷取的薄膜上的折皱等的产生。
【附图说明】
[0017] 图1是表示本发明的一实施方式的薄膜的概要的剖视图。
[0018] 图2是图1的薄膜的薄膜面附近的放大剖视图。
[0019] 图3是表示利用图1的薄膜制作的偏光板的概要的剖视图。
[0020]图4是图1的薄膜彼此重叠的部分和图3的偏光板彼此重叠的部分的放大剖面示 意图。
[0021] 图5是表示溶液制膜设备的概要的说明图。
[0022] 图6是表示二次粒径为0. 7 μπι以上的微粒相对于总微粒数量的含有比例与高度 为30nm以上的突起的密度之间的相关性的说明图。
[0023] 图7是与实验I-D中制造的薄膜有关的AFM图像。
[0024] 图8是对于图7的AFM图像，将与突起高度IOnm对应的亮度作为阈值来进行二值 化处理之后的图像的一例。
[0025] 图9是对于图7的AFM图像，将与突起高度30nm对应的亮度作为阈值来进行二值 化处理之后的图像的一例。
[0026] 图10是表示高度为IOnm以上的突起的密度与薄膜的贴附面积的比例之间的相关 性的说明图。
[0027] 图11是表示高度为30nm以上的突起的密度与薄膜的贴附面积的比例之间的相关 性的说明图。
[0028] 图12是表示高度为40nm以上的突起的密度与薄膜的贴附面积的比例之间的相关 性的说明图。
[0029] 图13是表示高度为50nm以上的突起的密度与薄膜的贴附面积的比例之间的相关 性的说明图。
[0030] 图14是表不突起尚度与突起对减少贴附的贡献率之间的相关性的说明图。
[0031] 图15是表示二次粒径为0. 7 μ m以上的微粒相对于总微粒数量的含有比例与贴附 面积的比例之间的相关性的说明图。
【具体实施方式】
[0032] 参考图1对本发明的实施方式所涉及的薄膜10进行说明。图1所示的薄膜10具 备薄膜主体12、及配置于薄膜主体12的两个面的表层13。薄膜主体12与表层13之间的 边界虽然无法观察，但在图1中，为了便于说明而图示出它们的边界。
[0033] 薄膜主体12由纤维素酰化物和添加剂构成。一对表层13由相同的成分构成，具体 而言，任何表层13均由纤维素酰化物、微粒14及添加剂构成，其比率也相同。添加剂为增 塑剂、紫外线吸收剂及控制薄膜10的延迟的延迟抑制剂等。在薄膜主体12和一对表层13 中也可以不包含添加剂。微粒14的表面被疏水基所包覆，是呈现二次粒子形态的二氧化硅 (silicon dioxide，SiO2)。另外，微粒14中可以与二氧化娃一同使用、或者代替二氧化娃而 使用二氧化钛、氧化铝、氧化锆、碳酸钙、滑石、粘土、烧成高岭土、烧成硅酸钙、水合硅酸钙、 硅酸铝、硅酸镁、磷酸钙等的微粒。微粒14的详细内容将后述。
[0034] 薄膜主体12的纤维素酰化物为三醋酸纤维素 （Triacetyl Cellulose，TAC)，表层 13的纤维素酰化物设为TAC。但是，薄膜主体12和表层13的各纤维素酰化物并不限定于 此。例如，也可以将薄膜主体12的纤维素酰化物设为二醋酸纤维素 （Diacetyl Cellulose， DAC)，将表层13的纤维素酰化物设为TAC。并且，在本实施方式中，虽然将薄膜主体12和 表层13的各聚合物成分均设为纤维素酰化物，但只要是能够通过溶液制膜方法来作成 薄膜的聚合物即可。作为其他聚合物，例如有环状聚烯烃、丙烯酸、聚对苯二甲酸乙二酯 (Polyethylene Terephthalate，PET)等。
[0035] 当由相同的成分构成两个表层13时，成分的比率可以相互不同。并且，可以是只 有两个表层13中的一个表层包含微粒的形态。并且，可以设为由薄膜主体12构成的单层 结构，而不设置两个表层13,也可以是该薄膜主体12由纤维素酰化物、添加剂及微粒14构 成的形态。
[0036] 薄膜10的厚度TlO设为60 μ m，薄膜主体12的厚度T12设为54 μ m，表层13的厚 度T13设为3 μ η。但是，各厚度并不限于此，只要厚度TlO在IOym以上80 μ m以下的范 围内，厚度T12在8μπι以上75μπι以下的范围内，厚度T13在1 μπι以上ΙΟμπι以下的范围 内即可。当厚度TlO在15 μ m以上60 μ m以下的范围内时，本发明的卷取薄膜10时减少 重叠部分彼此的贴附的效果尤其大。厚度T10、T12、T13能够通过计算，根据后述第1浓液 41 (参考图5)和第2浓液42 (参考图5)的各固形物的浓度和流向流延模65 (参考图5)的 量来求出。
[0037] 并且，当薄膜10是弹性模量为3. OGPa以下的低弹性模量薄膜时，减少薄膜10彼 此的贴附的效果也同样较大。在此，由薄膜10制作2cmX 15cm的样品切片，并对该样品切片 进行拉伸试验，由此测定薄膜10的弹性模量。拉伸试验例如使用Toyo Seiki Seisaku-Sho Ltd.制造的Strograph来进行。拉伸试验的条件是把持样品切片的两个卡盘之间的距离为 10cm，且十字头的速度为200mm/分钟。
[0038] 薄膜10中的微粒14的一部分设置为从由作为聚合物成分的TAC形成的薄膜面 IOa突出一定高度以上，其中每一个均发挥突起15的作用。例如，如图2所示，微粒14a构 成从薄膜面IOa突出的高度为H15a的突起15a，微粒14b构成该高度为H15b的突起15b。 在此，从薄膜面IOa突出的高度H[单位：nm]定义为薄膜面IOa与从薄膜面IOa露出的部 分的顶点之间的距离。另外，在图1、2及图4中，为了便于说明，示出了仅由微粒14形成的 突起作为突起15,但突起15的形态并不限于此。突起15也可以为以微粒14为基点而形成 的任何形态，例如可以由在微粒14中复合添加剂和纤维素酰化物而成的物质来形成。当突 起15仅由微粒14形成时，决定高度H的顶点成为微粒14的顶点。当突起15由在微粒14 中复合添加剂和纤维素酰化物而成的物质来形成时，决定高度H的顶点成为微粒的顶点、 添加剂的顶点、纤维素酰化物的顶点中最远离薄膜面IOa的顶点。
[0039] 通过微粒14在薄膜面IOa上设置多个突起15,由此在薄膜面IOa上形成微小的凹 凸，对薄膜面IOa赋予一定的粗糙度。通过该凹凸，即使薄膜10彼此重叠也不会相互贴附， 可以确保薄膜10彼此的滑动，从而显现出一定的抗划伤性。如此，微粒14发挥所谓的去光 剂的作用。
[0040] 当突起15的高度H为30nm以上时，与突起15的高度H小于30nm的情况相比，减 少薄膜10彼此的贴附或者提高滑动性的效果较大。随着突起15变高，减少贴附或者提高 滑动性的效果增大，当突起15的高度H为40nm以上时，减少薄膜10彼此的贴附或者提高 滑动性的效果进一步增大。并且，当突起15的高度H为IOOnm以下时，与高度H高于IOOnm 的情况相比，薄膜10的雾度较低，因此优选。
[0041] 将在薄膜面IOa的每Imm2内存在的高度为H以上的突起15的个数设为突起密度 D(H)[单位：个/mm2]。高度为30nm以上的突起密度D (30)在IO4个/mm 2以上IO6个/mm 2 以下的范围内。当高度为30nm以上的突起密度D (30)为IO4个/mm 2以上时，与突起密度 D(30)小于IO4个/mm2的情况相比，减少贴附的效果和赋予滑动性的效果较大。随着突起 密度D (30)的增加，减少贴附的效果和赋予滑动性的效果增大，当突起密度D (30)为2X IO4 个/mm2以上时，减少贴附的效果和赋予滑动性的效果进一步增大。并且，当突起密度D (30) 为IO6个/mm 2以下时，与突起密度D (30)大于IO6个/mm2的情况相比，将薄膜10的雾度抑 制得较低。当突起密度D(30)为5X10 5个/mm2以下时，将薄膜10的雾度抑制得更低。另 外，关于突起密度D (40)，减少贴附的效果和赋予滑动性的效果较大的范围和将雾度抑制得 较低的范围也与突起密度D(3