光学膜的制造方法_3

文档序号:9332553阅读:来源:国知局
纤维素酰化物可通过公知的方法制造。具体而言,例如可参照日本特开平 10-45804号公报中所记载的方法来合成。
[0157] (添加剂)
[0158] 通过本实施方式的制造方法得到的长条倾斜取向膜也可以适当混合后述的纤维 素酯以外的高分子成分。所混合的高分子成分优选与纤维素酯相容性优异的物质,制成膜 时的透过率为80%以上,进一步优选为90%以上,进一步优选为92%以上。
[0159] 作为胶浆中所添加的添加剂,包括增塑剂、紫外线吸收剂、延迟调整剂、抗氧化剂、 劣化防止剂、剥离助剂、表面活性剂、染料、微粒等。在本实施方式中,对于微粒以外的添加 剂,可以在纤维素酯溶液的制备时添加,也可以在微粒分散液的制备时添加。优选在用于液 晶图像显示装置的偏振片中添加赋予耐热耐湿性的增塑剂、抗氧化剂或紫外线吸收剂等。
[0160] 这些化合物优选以相对于纤维素酯为1~30质量%、优选为1~20质量%的方 式含有。另外,为了抑制拉伸及干燥中的渗出等,优选200°C下的蒸气压为HOOPa以下的化 合物。
[0161] 这些化合物可以在纤维素酯溶液的制备时与纤维素酯或溶剂一起添加,也可以在 溶液制备中或制备后添加。
[0162] (延迟调整剂)
[0163] 作为为了调整延迟而添加的化合物,可以使用欧洲专利911,656A2号说明书中所 记载的具有二个以上芳香族环的芳香族化合物。
[0164] 另外,也可以组合使用二种以上的芳香族化合物。该芳香族化合物的芳香族环中, 除芳香族烃环以外,特别优选含有芳香族性杂环。芳香族性杂环通常为不饱和杂环。其中, 特别优选1,3, 5-三嗪环。
[0165] (聚合物或低聚物)
[0166] 本实施方式中的纤维素酯膜优选含有纤维素酯和具有选自羧基、羟基、氨基、酰胺 基及磺酸基中的取代基,且重均分子量在500~200, OOO的范围内的乙烯基类化合物的聚 合物或低聚物。该纤维素酯与该聚合物或低聚物的含量的质量比优选在95:5~50:50的 范围内。
[0167] (消光剂)
[0168] 在本实施方式中,可以在倾斜取向膜中含有作为消光剂的微粒,由此,在倾斜取向 膜为长条膜的情况下,可以容易进行输送或卷绕。
[0169] 消光剂的粒径优选为IOnm~0. 1 μπι的一次粒子或者二次粒子。优选使用1次粒 子的针状比为1. 1以下的大致球状的消光剂。
[0170] 作为微粒,优选含有硅的微粒,特别优选二氧化硅。作为本实施方式中优选的二 氧化硅的微粒,例如可以举出:日本Aerosil(株)制造的以Aerosil R972、R972V、R974、 R812、200、200V、300、R202、0X50、TT600(以上为日本Aerosil(株)制造)的商品名市售的 微粒,可优选使用Aerosil 200V、R972、R972V、R974、R202、R812。作为聚合物的微粒的例 子,可以举出:有机硅树脂、氟树脂及丙烯酸树脂。优选有机硅树脂,特别优选具有三维网状 结构的树脂。作为这样的树脂,例如可以举出:Tospearl 103、Tospearl 105、Tospearll08、 Tospearl 12〇、Tospearl I45、Tospearl 3I2O 及 Tospearl 24〇(东芝 silicone(株)制 造)。
[0171] 二氧化硅的微粒优选一次平均粒子尺寸为20nm以下,且表观比重为70g/L以上的 微粒。一次粒子的平均粒径更优选为5~16nm,进一步优选为5~12nm。一次粒子的平均 粒径小者雾度低,优选。表观比重优选90~200g/L以上,更优选100~200g/L以上。表 观比重越大,则越可制作高浓度的分散液,不会产生雾度、凝聚物,故优选。
[0172] 本实施方式中的消光剂的添加量优选相对于每Im2长条倾斜取向膜为0.01~ I. 〇g,更优选〇· 03~0· 3g,进一步优选0· 08~0· 16g。
[0173] (其它的添加剂)
[0174] 此外,也可以加入高岭土、滑石、硅藻土、石英、碳酸钙、硫酸钡、氧化钛、氧化铝等 无机微粒、1丐、镁等碱土金属的盐等热稳定剂。进而,也可以加入表面活性剂、剥离促进剂、 防静电剂、阻燃剂、润滑剂、油剂等。
[0175] 〔聚碳酸酯类树脂〕
[0176] 作为本实施方式的聚碳酸酯类树脂,可没有特别限定地使用各种树脂,从化学性 质及物性的方面考虑,优选芳香族聚碳酸酯树脂,特别优选具有芴骨架的聚碳酸酯或双酚A 类聚碳酸酯树脂。其中,更优选使用在双酚A中导入了苯环、环己烷环及脂肪族烃基等的双 酚A衍生物的树脂。另外,特别优选使用相对于双酚A的中央的碳非对称地导入了上述官 能团的衍生物而得到的使单位分子内的各向异性减少的结构的聚碳酸酯树脂。
[0177] 作为这样的聚碳酸酯树脂,特别优选使用例如将与双酚A的中央的碳键合的2个 甲基替换为苯环而得到的物质、相对于中央碳非对称地用甲基或苯基等对双酚A的各个苯 环的一个氢取代而成的物质而得到的聚碳酸酯树脂。具体而言为由4, 4'-二羟基二苯 基烷烃或它们的卤素取代物通过光气法或酯交换法得到的物质,例如可以举出:4, 4'-二 羟基二苯基己烷、4, 4'-二羟基二苯基乙烷、4, 4'-二羟基二苯基丁烷等。另外,此外若 例示具体的聚碳酸酯类树脂,则例如也可以举出:日本特开2006-215465号公报、日本特开 2006-91836号公报、日本特开2005-121813号公报、日本特开2003-167121号公报、日本特 开2009-126128号公报、日本特开2012-67300号公报、国际公开第2000/026705号等中所 记载的聚碳酸酯类树脂。
[0178] 上述聚碳酸酯树脂也可以与聚苯乙烯类树脂、甲基丙烯酸甲酯类树脂、及纤维素 乙酸酯类树脂等透明性树脂混使用。另外,也可以在使用纤维素乙酸酯类树脂而形成的树 脂膜的至少一面叠层含有聚碳酸酯类树脂的树脂层。
[0179] 上述聚碳酸酯类树脂优选为玻璃化转变点(Tg)为IKTC以上,且吸水率(在23°C 水中、24小时的条件下测得的值)为0. 3%以下的树脂。另外,更优选Tg为120°C以上,且 吸水率为0.2%以下的树脂。
[0180] 本实施方式中可使用的聚碳酸酯类树脂膜可通过公知的方法制膜,其中,优选使 用后述的溶液流延法或熔融流延法制膜。
[0181] 〈长条膜的制膜法〉
[0182] 对由上述树脂构成的本实施方式的长条膜而言,以下所示的溶液流延法、熔融流 延法均可制膜。以下,对各制膜法进行说明。另外,以下,作为长条膜,对例如形成纤维素酯 类树脂膜的情况进行说明,但对于其它的树脂膜的制膜当然也可以应用。
[0183] 〔溶液流延法〕
[0184] 从膜的着色抑制、杂质缺陷的抑制、合模线等光学缺陷的抑制、膜的平面性、透明 度优异等观点考虑,优选通过溶液流延法对长条膜进行制膜。
[0185] (有机溶剂)
[0186] 通过溶液流延法制造本实施方式的纤维素酯类树脂膜的情况下,能够形成胶浆的 有机溶剂只要为同时溶解纤维素乙酸酯、其它添加剂的有机溶剂就可没有限制地使用。
[0187] 例如,作为氯类有机溶剂,可以举出二氯甲烷,作为非氯类有机溶剂,可以举出: 乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、丙酮、四氢呋喃、1,3-二氧戊环、1,4-二噁烷、环己酮、甲 酸乙酯、2, 2, 2-二氟乙醇、2, 2, 3, 3-六氟-1-丙醇、1,3-二氟-2-丙醇、1,1,1,3, 3, 3-六 氣-2-甲基_2_丙醇、1,1,1,3, 3, 3-六氣_2_丙醇、2, 2, 3, 3, 3-五氣-1-丙醇、硝基乙烧等, 可优选使用二氯甲烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮。
[0188] 在胶浆中,除上述有机溶剂以外,优选含有1~40质量%的碳原子数1~4的直 链或支链状的脂肪族醇。若胶浆中的醇的比率变高,则原膜(web)发生凝胶化,容易从金属 支承体上剥离,另外,醇的比例少时,也具有促进纤维素乙酸酯在非氯类有机溶剂中溶解的 作用。
[0189] 特别优选在含有二氯甲烷及碳原子数1~4的直链或支链状的脂肪族醇的溶剂中 至少溶解合计15~45质量%的丙烯酸树脂、纤维素酯树脂和丙烯酸粒子这三种而得到的 胶浆组合物。
[0190] 作为碳原子数1~4的直链或支链状的脂肪族醇,可以举出:甲醇、乙醇、正丙醇、 异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇。其中,从可确保胶浆的稳定性、沸点也较低、干燥性也良好 等方面考虑,优选乙醇。
[0191] (溶液流延)
[0192] 本实施方式的纤维素酯类树脂膜可通过溶液流延法制造。溶液流延法可通过如下 工序进行:使树脂及添加剂溶解于添加剂而制备胶浆的工序;将胶浆流延在带状或者鼓状 的金属支承体上的工序;将流延的胶浆干燥成原膜的工序;从金属支承体上剥离的工序; 进行拉伸或宽度保持的工序、进一步进行干燥的工序;将精加工的膜卷绕的工序等。
[0193] 胶浆中的纤维素乙酸酯的浓度高者可减少流延于金属支承体后的干燥负荷,优 选,但若浓度过高,则过滤时的负荷增加,过滤精度变差。作为兼备它们的浓度,优选10~ 35质量%,进一步优选为15~25质量%。流延(cast)工序中的金属支承体优选对表面进 行了镜面精加工后的金属支承体,作为金属支承体,可优选使用用不锈钢带或在铸件上将 表面进行了镀敷精加工的滚筒。
[0194] 流延工序的金属支承体的表面温度设定为_50°C~溶剂不会沸腾而发泡的温度以 下。支承体温度高者可以使远膜的干燥速度变快,故优选,但若过高,则有时原膜发泡或平 面性变差。
[0195] 作为优选的支承体温度,可在0~100°C中适当确定,进一步优选5~30°C。或 者,通过进行冷却使原膜凝胶化而在大量含有残留溶剂的状态下从滚筒上进行剥离也是优 选的方法。控制金属支承体的温度的方法没有特别限制,有吹入暖风或冷风的方法、使温水 与金属支承体的背侧接触的方法。由于使用温水者可有效地进行热的传递,金属支承体的 温度达到恒定的时间短,故优选。
[0196] 在使用暖风的情况下,考虑溶剂的蒸发潜热引起的原膜温度降低,有时使用溶剂 沸点以上的暖风,并且在防止发泡的同时使用温度高于目标温度的风。
[0197] 特别优选在从流延至剥离之间变更支承体的温度及干燥风的温度,有效地进行干 燥。
[0198] 纤维素酯类树脂膜为了显示良好的平面性,将原膜从金属支承体剥离时的残留溶 剂量优选为10~150质量%,进一步优选为20~40质量%或60~130质量%,特别优选 为20~30质量%或70~120质量%。在此,残留溶剂量由下述式定义。
[0199] 残留溶剂量(质量% ) = {(M_N)/N} XlOO
[0200] 需要说明的是,M为在制造中或制造后的任意时刻对原膜或膜进行采集而的得到 的试样的质量(g),N为将M在115°C下加热1小时后的质量(g)。
[0201] 另外,在纤维素类树脂膜的干燥工序中,优选将原膜从金属支承体剥离并进一步 干燥使残留溶剂量为1质量%以下,进一步优选0. 1质量%以下,特别优选0~0. 01质量% 以下。
[0202] 在膜干燥工序中,一般通过辊干燥方式(将原膜交替通过上下配置的多个辊并使 之干燥的方式)或以拉幅机方式一边传送原膜一边干燥的方法。
[0203] 〔熔融流延法〕
[0204] 熔融流延法容易减小后述的倾斜拉伸后的膜在厚度方向上的延迟Rt,从残留挥发 性成分量少、膜的尺寸稳定性优异等观点考虑,是优选的制膜法。熔融流延法是指将含有树 脂及增塑剂等添加剂的组合物加热熔融至显示流动性的温度,然后,流延含有流动性的纤 维素乙酸酯的熔融物而形成膜的方法。通过熔融流延形成的方法可分类为熔融挤出(成 形)法、压制成形法、吹胀法、注射成形法、吹塑成形法、拉伸成形法等。其中,优选可得到机 械强度及表面精度等优异的膜的熔融挤出法。另外,熔融挤出中使用的多个原材料优选通 常预先进行混炼并颗粒化。
[0205] 颗粒化通过公知的方法进行即可。例如使用供料器将干燥纤维素乙酸酯或增塑 剂、其它添加剂供给到挤出机中,使用单螺杆或双螺杆挤出机进行混炼,从模头挤出为条股 状,水冷却或空气冷却后,进行切割,由此可颗粒化。
[0206] 添加剂可以在供给到挤出机之前混合,也可以分别通过各自的供料器进行供给。 另外,为了使粒子及抗氧化剂等少量的添加剂均匀混合,优选预先进行混合。
[0207] 就挤出机而言,优选可以颗粒化且在尽可能低的温度下进行加工,以抑制剪切力, 并避免树脂劣化(分子量降低、着色、生成凝胶等)。例如在使用双螺杆挤出机的情况下,优 选使用深槽型的螺杆,并在同方向上旋转。从混炼均匀性的方面来看,优选咬合型。
[0208] 使用如上得到的颗粒进行制膜。当然,也可以不进行颗粒化而将原材料的粉末直 接用供料器供给于押出机,直接进行制膜。
[0209] 使用单螺杆或双螺杆型的挤出机将挤出时的熔融温度设为200~300°C的左右并 通过叶盘型过滤器对上述颗粒进行过滤而除去杂质,然后从T型模头流延成膜状,用冷却 辊和弹性接触辊夹持膜并使其在冷却辊上固化。
[0210] 从供给料斗向挤出机导入上述颗粒时,优选处于真空或减压下,或处于惰性气体 气氛下而防止氧化分解等。
[0211] 挤出流量优选使得导入齿轮栗等操作稳定地进行的量。另外,用于除去异物的过 滤器可优选使用不锈钢纤维烧结过滤器。不锈钢纤维烧结过滤器是将不锈钢纤维体制成复 杂缠绕的状态,然后进行压缩,并将接触处进行烧结,使其一体化而得到的,可以通过该纤 维的粗细和压缩量来改变密度,从而调整过滤精度。
[0212] 增塑剂或粒子等添加剂可以预先与树脂混合,也可以在挤出机的中途混入。为了 均匀地混合,优选使用静态混合器等混合装置。
[0213] 用冷却辊和弹性接触辊夹持膜时的接触辊侧的膜温度优选为膜的Tg(玻璃化温 度)以上且Tg+110°C以下。作为出于这样的目的而使用的具有弹性体表面的弹性接触辊, 可以使用公知的辊。
[0214] 弹性接触辊也称为夹压旋转体。作为弹性接触辊,也可以使用市售的弹性接触辊。
[0215] 将膜从冷却辊上剥离时,优选控制张力而防止膜的变形。
[0216] 另外,通过上述的各制膜法制膜的长条膜可以为单层或者2层以上的叠层膜。叠 层膜可通过共挤出成形法、共流延成形法、膜层压法、涂布法等公知的方法得到。其中,优选 共挤出成形法、共流延成形法。
[0217] 〈长条膜的规格〉
[0218] 本实施方式中的长条膜的厚度为20~400 μ m,更优选为30~200 μ m。另外,在 本实施方式中,供给于后述的拉伸区域的长条膜的流动方向(输送方向)的厚度不均 从将后述的倾斜拉伸拉幅机入口处的膜的拉取张力保持恒定、使取向角或延迟这样的光学 特性稳定的观点考虑,需要低于〇· 30 μ m,优选低于0· 25 μ m,进一步优选低于0· 20 μ m。若 长条膜的流动方向的厚度不均σ m为〇. 30 μ m以上,则长条倾斜取向膜的延迟或取向角这 样的光学特性的不均显著变差。
[0219] 另外,作为长条膜,也可以供给具有宽度方向的厚度梯度的膜。对长条膜的厚度梯 度而言,通过对实验性地将厚度梯度进行了各种改变而成的膜进行拉伸以能够使后工序的 拉伸完成的位置的膜厚度最均匀,从而凭经验求出。长条膜的厚度梯度例如可以调整为厚 度较厚侧的端部的厚度比厚度较薄侧的端部厚〇. 5~3%左右。
[0220] 长条膜在进行倾斜拉伸时的拉伸温度下的优选弹性模量以杨氏模量表示为 0.0 lMPa以上且5000MPa以下,进一步优选为0.1 MPa以上且500MPa以下。若弹性模量过低, 则拉伸时?拉伸后的收缩率变低,褶皱不易消失。另外,若弹性模量过高,则在拉伸时施加 的张力变大,需要提高保持膜的两侧缘部的部分的强度,对于后工序的拉幅机的负荷变大。
[0221] 另外,作为长条膜,可以使用无取向的长条膜,也可以供给预先具有取向的膜。另 外,也可以根据需要,长条膜的取向的宽度方向的分布可以形成弓形状、所谓弧状弯曲。总 之,可以对长条膜的取向状态进行调整以能够使后工序的拉伸完成的位置的膜的取向为期 望的取向。
[0222] 〈倾斜取向膜的制造方法及制造装置〉
[0223] 接着,对将上述的长条膜沿着相对于宽度方向为倾斜方向拉伸而制造长条状倾斜 取向膜的倾斜取向膜制造方法及制造装置进行说明。
[0224] (装置的概要)
[0225] 图1为示意性地表示倾斜取向膜的制造装置1的概略构成的俯视图。制造装置1 从长条膜的输送方向上游侧依次具备膜抽出部2、输送方向变更部3、导辊4、拉伸部5、导辊 6、输送方向变更部7、膜切断装置8和膜卷绕部9。另外,拉伸部5的详细情况在后文详述。
[0226] 膜抽出部2抽出上述的长条膜并供给于拉伸部5。该膜抽出部2可以与长条膜的 制膜装置分开构成,也可以一体构成。在前者的情况下,将长条膜在制膜后暂且卷绕于卷芯 而成为卷绕体(长条膜卷绕),将该卷绕体装填于膜抽出部2,由此可从膜抽出部2抽出长 条膜。另一方面,在后者的情况下,膜抽出部2在长条膜的制膜后,不卷绕其长条膜而相对 于拉伸部5抽出。
[0227] 输送方向变更部3将从膜抽出部2抽出的长条膜的输送方向变更为面向倾斜拉伸 拉幅机即拉伸部5的入口的方向。这样的输送方向变更部3含有例如一边输送膜一边折返 从而变更输送方向的转向杆或使该转向杆在与膜平行的面内旋转的旋转台而构成。
[0228] 利用输送方向变更部3将长条膜的输送方向如上进行变更,可使制造装置1整体 的宽度更狭窄,此外,可精细地控制膜的送出位置及角度,可得到膜厚、光学值的不均小的 长条倾斜取向膜。另外,若将膜抽出部2及输送方向变更部3设为可移动(可滑动、可旋 转),则可有效地防止在拉伸部5中夹持长条膜宽度方向两端部的左右夹具(把持件)对膜 的咬合不良。
[0229] 另外,上述膜抽出部2优选可滑动和旋转以相对于拉伸部5的入口为规定角度送 出长条膜。此时,也可以采用省略设置输送方向变更部3的结构。
[0230] 导辊4为了使长条膜行进时的轨道稳定,在拉伸部5的上游侧至少设置1根。另 外,导辊4可以由夹持膜的上下一对辊对构成,也可以由多个辊对构成。与拉伸部5的入口 最靠近的导辊4为引导膜的行进的从动辊,经由未图示的轴承部分别自由旋转地轴支承。 作为导辊4的材质,可以使用公知材料。另外,为了防止膜的划伤,优选通过对导辊4的表 面实施陶瓷涂布或对铝等轻金属实施镀铬等将导辊4轻量化。
[0231] 另外,位于最接近拉伸部5入口的导辊4的上游侧的辊中的1根优选压接橡胶辊 并夹持。通过形成这样的夹持辑,可抑制膜的流动方向的抽出张力的变动。
[0232] 最靠近拉伸部5入口的导辊4的两端(左右)的一对轴承部分别设置第1张力检 测装置、第2张力检测装置作为用于检测该辊中膜所产生的张力的膜张力检测装
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1