热塑性树脂制光学膜的制造方法

专利名称：热塑性树脂制光学膜的制造方法
技术领域：
本发明涉及热塑性树脂制光学膜的制造方法。
背景技术：
对于作为液晶显示装置(液晶面板)的构成部件的相位差膜和偏振片保护膜等光学膜，为了提高对比度和视角，要求高的光学均质性。这里，相位差膜通过按分子沿同一方向且同等程度取向的方式将无取向的相位差 膜用卷筒膜拉伸来制造。即，通过控制取向轴和取向度，形成所需的相位差均勻的相位差 膜。因此，对于拉伸前的相位差膜用卷筒膜或通常不进行拉伸的偏振片保护膜而言，要求膜 本身没有白点(fish eye)和凹凸小点、或称之为模线(die line)的线等缺陷且高度透明、 厚度偏差小、无取向。为此，目前已知有如下环烯烃类树脂膜的制造方法用与熔融状态的环烯烃树脂 (熔融树脂)的剥离强度为75N以下的特殊材料将T模的喷出口(唇)镀敷，并用温度设定 在(环烯烃树脂的玻璃化温度Tg-30°C )以上且(环烯烃树脂的玻璃化温度Tg+30°C )以 下的压延辊与温度设定在(压延辊的温度-50°C以下)且压延辊的温度以下的接触辊，挟压 从该T模呈膜状喷出的熔融树脂，从而使其冷却固化(例如参照专利文献1)。专利文献1 日本特开2000-280315号公报

发明内容
但是，在引用文献1中所述的方法中，与熔融树脂的接触时间长的压延辊的表面 温度高于与熔融树脂的接触时间极短的接触辊的表面温度。因此，特别是在使用聚丙烯类 树脂的情况下，存在制得的膜的透明性受损的问题。为此，本发明的目的在于提供能得到几乎无取向且透明性高的膜的热塑性树脂制 光学膜的制造方法。本发明的热塑性树脂制光学膜的制造方法包括熔融工序，将热塑性树脂熔融混 炼制成熔融树脂；成型工序，将所述熔融树脂于180°C以上且300°C以下从T模喷出，成型 为膜状；以及冷却工序，通过用金属制的冷却辊和挤压体挟压已成型为膜状的所述熔融树 脂使之冷却固化，所述挤压体是在制作成了筒状的金属制带状体的内部配置了一根或多根 橡胶制辊的挤压体，在所述冷却工序中，所述冷却辊的表面温度Tl [°C ]被设定成满足下式 (1)所示的条件，所述挤压体的所述带状体的表面温度T2[°C ]被设定成满足下式(2)所示 的条件，<formula>formula see original document page 3</formula> (1)其中，Tg[°C ]是所述热塑性树脂的中间点玻璃化转变温度，<formula>formula see original document page 3</formula>在本发明的热塑性树脂制光学膜的制造方法中，用金属制的冷却辊和挤压体挟压 已成型为膜状的熔融树脂，所述挤压体是在制作成了筒状的金属制带状体的内部配置了一根或多根橡胶制辊的挤压体。因此，成型为膜状的熔融树脂的两面被冷却辊(压延辊)和 挤压体(接触辊)冷却，从而能迅速将熔融树脂冷却固化。其结果是，即使当热塑性树脂为 聚丙烯类树脂时，也能在结晶成长之前将熔融树脂冷却固化，因而能制造具有高透明性的 热塑性树脂制光学膜。另外，在本发明的热塑性树脂制光学膜的制造方法中，采用金属制冷却辊和挤压 体，所述挤压体是在制作成了筒状的金属制带状体的内部配置了一根或多根橡胶制辊的挤 压体。因此，在挟压成型为膜状的熔融树脂时，极难发生树脂滞留(bank)。其结果是，能制 造不易发生取向、相位差小、且在宽度方向几乎没有相位差不均的热塑性树脂制光学膜。
此外，在本发明的热塑性树脂制光学膜的制造方法中，冷却辊和挤压体的带状体 均由金属形成。因此，能形成表面光泽优异的热塑性树脂制光学膜。另外，在本发明的热塑性树脂制光学膜的制造方法中，在冷却工序中，金属制冷却 辊的表面温度Tl [°C]被设定成满足上述式(1)所示的条件，挤压体的金属带状体的表面温 度T2[°c ]被设定成满足上述式(2)所示的条件。即，挤压体的金属带状体的表面温度T2 被设定成高于金属制冷却辊的表面温度Tl的温度。因此，成型为膜状的熔融树脂容易从挤 压体剥离，不会在膜上出现褶皱等缺陷，能得到镜面状良好的膜。这里，在Tl小于Tg-30°C 或大于Tg+50°C时，存在如下倾向在膜中产生横褶轴状表面不良，或膜的透明性下降，因 而不优选。当T2小于T1+10°C或大于T1+150°C时，存在如下倾向成型为膜状的熔融树脂 难以从挤压体剥离，膜上容易产生褶皱等缺陷，因而不优选。根据本发明，能提供能得到几乎没有取向且透明性高的膜的热塑性树脂制光学膜 的制造方法。


图1是表示本实施方式的膜制造机构的概况的框图。图2是表示本实施方式的膜制造机构的其他例子的概况的框图。图3是表示本实施方式的膜制造机构的其他例子的概况的框图。图4是表示实施例1-1 1-2和比较例1-1的各实施条件以及它们的评价结果的表。图5是表示实施例2-1 2-6和比较例2_1 2_2的各实施条件以及它们的评价 结果的表。(符号的说明)1…膜制造机构；12…T模；12a…喷出口 ； 14，20，28…接触辊；14a，22…带状体； 14b…橡胶制辊；16，18…冷却辊；30…冷却单元；F…热塑性树脂膜
具体实施例方式参照附图，对本发明的优选实施方式进行说明。另外，在说明中，对同一要素或具 有同一功能的要素采用同一符号，省略重复的说明。(膜制造机构的构成)首先，参照图1，对本实施方式的热塑性树脂制光学膜的制造方法中采用的膜制造 系统1的构成进行说明。膜制造系统1具有挤出机10、T模12、接触辊(挤压体)14、冷却辊16，冷却辊18。挤出机10将投入的热塑性树脂熔融混炼并挤出，并将熔融混炼后的热塑性树脂 (熔融树脂)运送至T模12。T模12与挤出机10相连，在其内部具有用于将从挤出机10输送来的熔融树脂向 横向扩展的歧管(manifold)(未图示)。另外，在T模12的下部设有喷出口 12a，该喷出口 12a与歧管连通并喷出被歧管横向扩展了的熔融树脂。因此，从T模12的喷出口 12a喷出 的熔融树脂成型为膜状。作为T模12，优选在熔融树脂的流路的壁面没有微小的阶梯差或伤痕的T模。T 模12的喷出口 12a部份(唇部)是与熔融树脂(已熔融的热塑性树脂)的摩擦系数小的 材料，并且若被硬性材料镀敷、涂布等(例如碳化钨类、氟类的特殊镀敷)，则能减小喷出口 12a的前端部分的曲率半径(将喷出口 12a的前端部分制成称之为锐边(sharp edge)的形 状)，因而优选。T模12的喷出口 12a的前端部分优选形成为熔融树脂的流路的壁面处的喷出口 12a的曲率半径为0. Imm以下的称之为锐边的形状，进一步优选该曲率半径为0. 05mm以下， 更优选该曲率半径为0.03mm以下。通过使用这种T模12，能抑制喷出口 12a产生污垢，同 时还具有抑制模线的效果，能使制造的热塑性树脂制光学膜的外观均勻性更好。但是，当该 曲率半径为0. Olmm以下时，虽然上述效果提高，但喷出口 12a的前端部分的强度降低，可见 喷出口 12a破损，因而存在产生大的模线等倾向。作为从T模12的熔融树脂的喷出口 12a到由接触辊14和冷却辊16挟压熔融树 脂之间(所谓的空隙)的长度H，优选为50mm 250mm左右，更优选为50mm 180mm左右。 若空隙的长度H超过250mm，则会在空隙产生取向，存在热塑性树脂膜F的相位差变大的倾 向。关于空隙的长度H的下限，取决于T模12的尺寸或接触辊14和冷却辊16、18的直径 等膜制造系统1，因此必然在50mm左右。接触辊14例如与日本特许第3422798号公报中所述的成型辊相同。具体而言，接 触辊14具有筒状的金属制带状体(也称为环形带)14a、配置于带状体14a的内部的橡胶制 辊14b (本实施方式中为一根)、充满带状体14a和橡胶制辊14b之间的空间的液体L以及 用于调节液体L的温度的温度调节机构(未图示)。带状体14a由弹簧钢、不锈钢、镍钢等能弹性变形的金属薄膜形成筒状，在其表面 不存在接缝。带状体14a的两侧被未图示的封闭部件封闭。作为带状体14a，可以使用其厚 度为100 μ m 1500 μ m左右、其直径为200mm 600mm左右、表面粗糙度为0. 5S以下的带 状体，优选表面粗糙度为0. 2S以下。另外，带状体14a的直径根据热塑性树脂膜F (详细情 况见后述)的加工速度设定成适当的大小，当带状体14a的直径在上述范围内时，作为热塑 性树脂膜F的加工速度，可以在数米/分钟 100数十米/分钟的范围内。橡胶制辊14b呈圆柱状，在带状体14a的内部能弹性变形和旋转。橡胶制辊14b 可以由硬度为30 90左右的EPDM (乙烯-丙烯-二烯橡胶)、氯丁橡胶或硅酮来形成。作 为橡胶制辊14b，可以使用直径为IOOmm 250mm左右的橡胶辊。液体L可以使用例如水、乙二醇、油。通过用未图示的温度调节机构调节液体L的温度，能间接地调节带状体14a的表面温度。冷却辊16具有高刚性的金属外筒16a、配置在金属外筒16a的内侧的流体轴筒16b、充满金属外筒16a与流体轴筒16b之间的空间以及流体轴筒16b内的液体L和用于调 节液体L的温度的温度调节机构(未图示)。冷却辊18具有高刚性的金属外筒18a、配置 在金属外筒18a的内侧的流体轴筒18b、充满金属外筒18a与流体轴筒18b之间的空间以及 流体轴筒18b内的液体L和用于调节液体L的温度的温度调节机构(未图示)。作为冷却 辊16、18，可以使用其直径为200 600mm左右、表面粗糙度为0. 2S以下的镜面的冷却辊。对于冷却辊16、18，也与接触辊14同样地通过未图示的温度调节机构调节液体L的温度，间接地调节金属外筒16a、18a的表面温度，与接触辊14配合使从T模12的喷出口 12a喷出的膜状的熔融树脂冷却固化。在接触辊14和冷却辊16、18的作用下使膜状的熔融树脂固化，形成热塑性树脂膜 F。该热塑性树脂膜可以直接或实施拉伸处理等后形成热塑性树脂制光学膜。热塑性树脂膜F的加工速度随着使熔融树脂冷却固化的速度、即作为压延辊的冷 却辊16的直径越大而越快。具体而言，当冷却辊16的直径为600mm时，可以将热塑性树脂 膜F的加工速度设定在最大为50m/分钟左右、通常为30m/分钟左右。接触辊14和冷却辊16、18在T模12的下方通常排成一列配置。特别是接触辊14 和冷却辊16，以规定的间隔而配置，通过该接触辊14与冷却辊16的间隔以及各辊14、16、 18的转速、从T模12的喷出口 12a喷出的熔融树脂的喷出量等来决定结晶性聚烯烃类树脂 膜F的厚度。本实施方式中，在带状体14a的内部配置橡胶制辊14b构成接触辊14，用接触 辊14和冷却辊16挟压熔融树脂时，橡胶制辊14b隔着带状体14a和熔融树脂而被压接于 冷却辊16，因此能利用橡胶制辊14b的弹性使接触辊14与冷却辊16进行的熔融树脂的挟 压的长度为3mm以上(例如3mm 120mm左右)。另外，当使用丙烯类树脂作为热塑性树脂时，优选带状体14a的厚度为350 μ m 500 μ m左右，橡胶制辊14b的硬度优选为60 75左右。此时若带状体14a的厚度不足 350 μ m、橡胶制辊14b的硬度不足60，则接触辊14的弹性过低，存在难以沿着接触辊14的 宽度方向均勻挟压的倾向。另外，若此时带状体14a的厚度超过500 μ m、橡胶制辊14b的硬 度超过75，则接触辊14的刚性过高，存在柔性挟压的效果变弱的倾向。(热塑性树脂)这里，作为本实施方式中用于制造热塑性树脂制光学膜(热塑性树脂膜F)的热塑 性树脂，可以列举例如乙烯、丙烯、丁烯、己烯、环烯烃等烯烃的均聚物或2种以上烯烃的共 聚物、以及1种以上的烯烃和能与该烯烃共聚的1种以上聚合性单体的共聚物即聚烯烃类 树脂、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物等丙烯酸类树脂、丁二 烯/苯乙烯共聚物、丙烯腈/苯乙烯共聚物、聚苯乙烯、苯乙烯/ 丁二烯/苯乙烯共聚物、苯 乙烯/异戊二烯/苯乙烯共聚物、苯乙烯/丙烯酸共聚物等苯乙烯类树脂、氯乙烯类树脂、 聚氟乙烯、聚偏氟乙烯等氟乙烯类树脂、6-尼龙、6，6_尼龙、12-尼龙等酰胺类树脂、聚对苯 二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等饱和酯类树脂、聚碳酸酯、聚苯醚、聚甲醛、聚苯 硫醚、硅酮树脂、热塑性聚氨酯树脂、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、各种热塑性弹性体、或它们的 交联物等。热塑性树脂可以是2种以上不同的热塑性树脂的混合物，也可以适当含有添加 剂。从循环利用性、耐溶剂性优异、且焚烧后不会产生二噁英等从而不污染环境等充 分满足光学膜用途的观点出发，上述热塑性树脂中特别优选使用聚烯烃类树脂，从耐热性的观点出发，结晶性聚烯烃类树脂中更优选使用聚丙烯类树脂。(聚烯烃类树脂)作为聚烯烃类树脂，是乙烯、丙烯、丁烯、己烯、环烯烃等烯烃的均聚物或2种以上 的烯烃的聚合物、以及1种以上的烯烃和能与该烯烃共聚的1种以上的聚合性单体的共聚 物，其还可以在聚合后被改性。聚烯烃类树脂可以是2种以上不同的聚烯烃类树脂的混合 物，也可以适当含有聚烯烃类树脂以外的树脂或添加剂。作为构成聚烯烃类树脂的烯烃，例如可以列举乙烯、丙烯、碳原子数为4 20的α-烯烃、环烯烃等。作为上述α-烯烃，具体可以列举1-丁烯、2-甲基-1-丙烯、1-戊烯、2-甲 基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、2-甲基-1-丁烯、2，3-二甲基-1-丁烯、2-甲 基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3，3_ 二甲基-1-丁烯、1-庚烯、2-甲 基-1-己烯、2，3-二甲基-1-戊烯、2-乙基-1-戊烯、2-甲基-3-乙基-1-丁烯、1-辛烯、 2-乙基-1-己烯、3，3-二甲基-1-己烯、2-丙基-1-庚烯、2-甲基-3-乙基-1-庚烯、2，3， 4-三甲基-1-戊烯、2-丙基-1-戊烯、2，3-二乙基-1-丁烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、 1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳 烯、1-十九碳烯等。作为上述环烯烃，例如可以列举通常被称之为降冰片烯的双环[2. 2. 1]庚-2-烯、 或6-烷基双环[2. 2. 1]庚-2-烯、5，6_ 二烷基双环[2. 2. 1]庚_2_烯、1-烷基双环[2. 2. 1] 庚-2-烯、7-烷基双环[2. 2. 1]庚-2-烯等导入了甲基、乙基、丁基等碳原子数为1 4的 烷基的降冰片烯衍生物，被称之为二亚甲基八氢萘的四环[4. 4. 0. I2'5. l7a°]-3-十二碳烯、 或8-烷基四环[4. 4. 0. I2'5. l7’1Q]-3-十二碳烯、8，9_二烷基四环[4. 4. 0. I2'5. l7'1(l]-3-十二 碳烯等在二亚甲基八氢萘的8位和/或9位导入了碳原子数为3以上的烷基的二亚甲基八 氢萘衍生物、在1个分子内导入了 1个或多个卤素的降冰片烯的衍生物，在8位和/或9位 导入了卤素的二亚甲基八氢萘的衍生物等。作为能与烯烃聚合的1种以上的聚合性单体，可以列举例如芳香族乙烯基化合 物、乙烯基环己烷等脂环式乙烯基化合物、极性乙烯基化合物、多烯化合物等。作为芳香族乙烯基化合物，可以列举苯乙烯及其衍生物等。苯乙烯衍生物是在苯 乙烯上结合了其他取代基的化合物，可以列举例如邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯 乙烯、2，4_ 二甲基苯乙烯、邻乙基苯乙烯、对乙基苯乙烯等烷基苯乙烯、或羟基苯乙烯、叔 丁氧基苯乙烯、乙烯基苯甲酸、乙烯基苄基乙酸酯、邻氯苯乙烯、对氯苯乙烯等在苯乙烯的 苯环上导入了羟基、烷氧基、羧基、酰氧基、卤素等的取代苯乙烯、或4-乙烯基联苯、4-羟 基-4’ -乙烯基联苯等乙烯基联苯类化合物、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘等乙烯基萘类化合 物、1-乙烯基蒽、2-乙烯基蒽等乙烯基蒽化合物、2-乙烯基吡啶、3-乙烯基吡啶等乙烯基吡 啶化合物、3-乙烯基咔唑等乙烯基咔唑化合物、以及苊烯化合物(acenaphthylene)等。作为极性乙烯基化合物，例如可以列举丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯 等丙烯酸类化合物、乙酸乙烯酯、氯乙烯等。作为多烯化合物，例如可以列举共轭多烯化合物、非共轭多烯化合物等。作为共轭 多烯化合物，例如可以列举脂肪族共轭多烯化合物以及脂环式共轭多烯化合物等，作为非 共轭多烯化合物，例如可以列举脂肪族非共轭多烯化合物、脂环式非共轭多烯化合物、芳香族非共轭多烯化合物等。它们可以被烷氧基、芳基、芳氧基、芳烷基、芳烷基氧基等取代基取 代。作为聚烯烃类树脂的具体例子，可以列举低密度聚乙烯、线状聚乙烯(乙 烯· α-烯烃共聚物)、高密度聚乙烯等聚乙烯类树脂、聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物、丙 烯-ι- 丁烯共聚物共聚物等聚丙烯类树脂、乙烯_环烯烃共聚物、乙烯_乙烯基环己烷共聚 物、聚(4-甲基戊烯-1)、聚(丁烯-1)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯 共聚物、乙烯_丙烯酸乙酯共聚物、乙烯_乙酸乙烯酯共聚物等。作为改性聚烯烃类树脂，例如可以列举用马来酸酐、马 来酸二甲酯、马来酸二乙 酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、四氢邻苯二甲酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟乙酯等改 性用化合物改性了的结晶性聚烯烃类树脂。(聚丙烯类树脂)聚丙烯类树脂是丙烯的均聚物、选自乙烯和碳原子数为4 20的α _烯烃中的1 种以上的单体与丙烯的共聚物。另外，也可以是它们的混合物。从能进一步得到本发明效 果的观点出发，优选丙烯的均聚物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-戊烯 共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、丙烯-1-辛烯共聚物、丙烯-乙烯-1- 丁烯共聚物、丙烯-乙 烯-1-己烯共聚物。当本发明的聚丙烯类树脂是选自乙烯和碳原子数为4 20的α-烯 烃中的1种以上的单体与丙烯的共聚物时，可以是无规共聚物，也可以是嵌段共聚物。当聚丙烯类树脂为共聚物时，该共聚物中来自共聚单体的结构单元的含量，从透 明性与耐热性平衡的观点出发，优选超过3重量％且40重量％以下。另外，从相同的观点 出发，更优选超过5重量％且25重量％以下。另外，当聚丙烯类树脂是2种以上的共聚单 体与丙烯的共聚物时，该共聚物中含有的所有来自共聚单体的结构单元的总含量优选在上 述范围内。作为聚丙烯类树脂的制造方法，可以列举使用公知的聚合用催化剂将丙烯均聚的 方法以及将选自乙烯和碳原子数为4 20的α -烯烃中的1种以上的单体与丙烯共聚的 方法。作为公知的聚合催化剂，例如可以列举(1)包含以镁、钛和卤素为必须成分的固体催 化剂成分等的Ti-Mg类催化剂、(2)在以镁、钛和卤素为必须成分的固体催化剂成分中组合 了有机铝化合物和根据需要使用的供电子性化合物等第3成分的催化剂类、(3)茂金属类 催化剂等。作为制造丙烯类聚合物中使用的催化剂类，上述催化剂中最常使用的是在以镁、 钛和卤素为必须成分的固体催化剂成分中组合了有机铝化合物和供电子性化合物的催化 剂类。更具体而言，作为有机铝化合物，优选列举三乙基铝、三异丁基铝、三乙基铝和二乙基 氯化铝的混合物、以及四乙基二烷氧基铝(tetraethyldialuminoxane)，作为供电子性化合 物，优选列举环己基乙基二甲氧基硅烷、叔丁基正丙基二甲氧基硅烷、叔丁基乙基二甲氧基 硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷。作为以镁、钛和卤素为必须成分的固体催化剂成分，例如可 以列举日本特开昭61-218606号公报、日本特开昭61-287904号公报、日本特开平7-216017 号公报等中记载的催化剂类。作为茂金属类催化剂，例如可以列举特许第2587251号、特许 第2627669号、特许第2668732号中记载的催化剂类。作为聚丙烯类树脂的制造中使用的聚合方法，可以列举使用以己烷、庚烷、辛烷、 癸烷、环己烷、甲基环己烷、苯、甲苯、二甲苯等烃化合物为代表的惰性溶剂的溶剂聚合法、用液状单体作为溶剂的本体聚合法、在气体的单体中进行的气相聚合法等，优选本体聚合 法或气相聚合法。这些聚合法可以是间歇式，也可以是连续式。关于聚丙烯类树脂的立构规整性，可以是等规、间规、无规中的任一形式。从耐热 性的观点出发，聚丙烯类树脂优选间规或等规的丙烯类聚合物。聚丙烯类树脂可以是分子量和来自丙烯的结构单元的比例、立构规整性等互不相 同的2种以上的聚丙烯类聚合物的混合物，还可以适当含有聚丙烯类聚合物以外的聚合物 或添加剂。(添加剂)在本实施方式使用的热塑性树脂中，可以在不妨碍本发明效果的范围内混合公知 的添加剂。作为添加剂，例如可以列举抗氧化剂、紫外线吸收剂、防静电剂、润滑剂、成核剂、 防雾剂、抗粘连剂等，可以将它们中的多种并用。作为上述抗氧化剂，可以列举酚类抗氧化剂、磷类抗氧化剂、硫类抗氧化剂、受阻 胺类抗氧化剂(HALS)以及在1分子中例如具有酚类和磷类的抗氧化功能结构的单元的复 合型抗氧化剂等。作为上述紫外线吸收剂，可以列举2-羟基二苯甲酮类、羟基三唑类等紫外线吸收 剂以及苯甲酸酯类等紫外线屏蔽剂等。作为上述防静电剂，可以列举聚合物型、低聚物型、单体型等。作为上述润滑剂，可以列举芥酸酰胺、油酸酰胺等高级脂肪酸酰胺以及硬脂酸等 高级脂肪酸及其金属盐等。作为上述成核剂，例如可以列举山梨糖醇类成核剂、有机磷酸盐类成核剂、聚乙烯 基环烷烃等高分子类成核剂等。对于抗粘连剂，无机类、有机类均可，可以使用球状或与其 近似的形状的微粒。(分子量)本实施方式中使用的热塑性树脂的熔融指数(MFR)是根据JIS K7210测得的值 (试验温度、额定负载见Jis K7210的附件B表1)，通常为0. lg/10分钟 50g/10分钟左 右，优选为0. 5g/10分钟 20g/10分钟左右。通过使用MFR在此范围的丙烯类树脂，不会 对挤出机10施加较大负载，能形成均勻的膜。(分子量分布)本实施方式中使用的热塑性树脂的分子量分布通常为1 20。分子量分布是通过 使用140°C的邻-二氯苯作为溶剂、使用聚苯乙烯作为标准样品而测定并计算得到的Mn与 Mw 之比(=Mw/Mn)。(热塑性树脂制光学膜的制造方法)接着，参照图1，对通过上述膜制造系统制造热塑性树脂制光学膜的方法进行说 明。首先，从进料斗(未图示)向挤出机10中投入热塑性树脂(熔融工序)。此时， 为了抑制树脂的劣化，在向挤出机10提供热塑性树脂之前，优选在氮气中于40°C以上且 (Tm-20°C )以下的温度下预干燥1小时 10小时左右(其中，Tm[°C ]是根据JIS K 7121 中规定的差示扫描热量测定中的溶解峰温度)。另外，优选挤出机10内也用20°C 120°C的氮气、氩气等惰性气体进行气体置换。另外，当杂质、异物等产生问题时，根据需要可以使 用盘式过滤器(leafdisc filter)等过滤器单元。接着，在被加热至180°C以上且300°C以下的挤出机10的机筒内，用螺杆将热塑性 树脂熔融混炼，然后从T模12的喷出口 12a于180°C以上且300°C以下喷出，形成膜状的熔 融树脂(成型工序)。关于该熔融树脂的温度，在T模12的喷出口 12a部分使用树脂温度 计来测定。若熔融树脂的温度不足180°C，则存在如下倾向树脂的延展性不充分，气隙(air gap)内的拉伸不均会导致厚度不均。若熔融树脂的温度超过300°C，则存在如下倾向树脂 发生劣化，产生分解气体等而导致唇部被污染，产生模线等，膜的外观不良。基于这些观点， 熔融树脂的温度优选为220°C以上且280°C以下。接着，将该膜状熔融树脂用接触辊14和冷却辊16挟压，并通过接触辊14以及冷却辊16、冷却辊18将其冷却从而固化，得到热塑性树脂膜F(冷却工序)。此时，接触辊14 被冷却辊16挤压，带状体14a以及配置在带状体14a内部的橡胶制辊14b也同时发生变形。 这里，冷却辊16的表面温度Tl [°C ]被设定成满足下式(3)所示的条件，接触辊14中的带 状体14a的表面温度T2[°C ]被设定成满足下式(4)所示的条件。Tg-30 °C 彡 T1 彡 Tg+50 °C …(3)(其中，Tg[°C]是热塑性树脂的中间点玻璃化转变温度。)T1+10°C彡 T2 彡 T1+150°C>.. (4)当Tl小于Tg-30°C或大于Tg+50°C时，存在如下倾向在膜中产生横褶皱状表面不 良，或膜的透明性下降。当T2小于T1+10°C或大于T1+150°C时，存在如下倾向成型为膜 状的熔融树脂难以从挤压体剥离，膜上容易产生褶皱等缺陷。另外，更优选冷却辊16的表 面温度T1[°C ]被设定成满足下式(5)所示的条件，接触辊14中的带状体14a的表面温度 T2[°C ]设定成满足下式(6)所示的条件。Tg-IO0C^ Tl 彡 Tg+30°C>.. (5)T1+10°C彡 T2 彡 T1+120°C…(6)这里，Tg根据JIS K 7121来求得，具体而言，使用差示扫描量热仪(DSC)等，将样 品先加热至熔点以上后，按规定的速度冷却至-30°C (在PP(聚丙烯)的情况下)左右，然 后按规定的速度边升温边测定，得到DSC曲线，由DSC曲线的拐点来求出。挟压的压力(线压)由将接触辊14按压于冷却辊16的压力来决定，优选为0. IN/ mm 20N/mm左右，更优选为0. 5N/mm ΙΟΝ/mm左右。当线压不足0. lN/mm时，存在难以均 勻地控制相对于熔融树脂的线压的倾向。当线压超过20N/mm时，存在如下倾向由于熔融 树脂被挟压的强度过大，因此熔融树脂积留于挟压(夹持)部分，于此同时进行成型，则堆 提成型，表现出较大的相位差。作为控制挟压的压力(线压)的方法，一般有(1)在挟压(夹持)的部分设置被 称之为栓的三角形的楔形“衬垫”，通过调节该栓来调节辊间距的方法，(2)按压接触辊14 和冷却辊16这两者直至与使用油压、空气等在规定压力下调节后的栓抵接的方法。此外， 还可以列举如下方法不使用栓而通过控制螺钉的转速而用机械方法无阶梯差地压接至规 定的位置的方法以及在油压系统中使用伺服电动机(servo motor)的方法。然后，热塑性树脂膜F根据需要切去边部，再用卷取机进行卷取，形成热塑性树脂制光学膜或拉伸前的光学膜用(相位差膜用)卷筒膜。另外，也可在切去热塑性树脂膜F 的边部之前、或在切去之后，在热塑性树脂膜F的一个面或两个面上层叠保护膜。作为热塑性树脂制光学膜的厚度，从更好地发挥本发明的效果的观点出发，优选 为20μπι 500μπι左右，但该范围没有特殊限制。即，作为热塑性树脂制光学膜的厚度，可 以选择在各种拉伸条件下进行拉伸、形成各种用途的相位差膜时所需要的厚度。作为拉伸 方法，可以列举纵向拉伸、横向拉伸、双轴逐次拉伸、双轴同时拉伸。在双轴逐次拉伸的情况 下，可以采用先进行纵向拉伸再进行横向拉伸的方法和先进性横向拉伸再进行纵向拉伸的 方法中的任一方法。经以上工序制得的热塑性树脂制光学膜通过如上所述那样拉伸来控制相位差，可 用作能广泛应用于电视机、电脑显示屏、车辆导航仪、数码相机、手机等从大型液晶面板到 中小型液晶面板的相位差膜。另外，由于无取向、高透明，因此也可以用作偏振片保护膜，还 可以用于液晶部件。但是，偏振片保护膜以及相位差膜用卷筒膜要求为无取向。这里，无取向是指由热 塑性树脂形成的材料中的聚合物的分子链完全无取向，处于无序的状态。关于取向的程度， 可以通过求相位差值的方式来进行评价，相位差值可以用市售的相位差仪来测定。相位差 膜用卷筒膜的相位差值优选在其厚度为10(^111时为011111 5011111左右。当相位差膜用卷筒 膜的相位差值不 在该范围内时，若将该相位差膜用卷筒膜拉伸，制成相位差膜，则由于相位 差膜用卷筒膜原先具有的相位差，即使调节拉伸条件也难以控制相位差，其结果是容易产 生相位差不均，当组装于液晶面板时会有损显示均勻性，导致产品价值下降。另外，当偏振 片保护膜的相位差值不在该范围内时，当组装于液晶面板时也会有损显示均勻性，导致产 品价值下降。在上述本实施方式中，利用金属制冷却辊16和在制作成筒状的金属制带状体14a 的内部配置了一根橡胶制辊14b的接触辊14挟压成型为膜状的熔融树脂。因此，成型为膜 状的熔融树脂的两面在接触辊14和冷却辊16(压延辊)的作用下冷却，从而可以迅速将熔 融树脂冷却固化。其结果是，即使在热塑性树脂为结晶性聚烯烃类树脂的情况下，也可以在 成长成结晶前将熔融树脂冷却固化，从而能制造具有高透明性的热塑性树脂制光学膜。另外，在本实施方式中，采用金属制冷却辊16和在制作成筒状的金属制带状体 14a的内部配置了一根或多根橡胶制辊14b的接触辊14。因此，在挟压成型为膜状的熔融 树脂时，极难发生树脂滞留(bank)。其结果是，能制造不易产生取向、相位差小、且在宽度方 向上几乎没有相位差不均的热塑性树脂制光学膜。因此，特别是在采用结晶性聚烯烃类树 脂具有高于非晶性聚烯烃类树脂100倍左右的取向容易性且光学均质性不易受损的结晶 性聚烯烃类树脂时，能大大发挥本发明的效果。在本实施方式中，接触辊14的带状体14a和冷却辊16均由金属形成。因此，能形 成表面光泽优异的热塑性树脂制光学膜。以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但本发明不限于上述实施方式。 例如，可以使用图2所示的接触辊20来代替接触辊14。接触辊20与日本特开平7-040370 号公报中记载的成型带机构相同。具体而言，接触辊20具有制作成了筒状的金属制带状 体(也称为环形带)22，在带状体22的内部沿冷却辊16的外周面并排且平行于长度方向地 配置的2根辊24、26，和用于调节带状体22的表面温度的温度调节机构(未图示)，辊24是本发明的橡胶制辊，辊26是金属制辊，通过用温度调节机构调节辊26的表面温度来调节 带状体22的表面温度。带状体22由弹簧钢、不锈钢、镍钢等能弹性变形的金属薄膜形成筒状，在其表面 不存在接缝。带状体22架设于橡胶制辊24和金属制辊26，通过使辊24、26的距离接近或 远离来调节带状体22的张力。作为带状体22，可以使用厚度为300μπι SOOym左右、制 成筒状时的直径为200mm 600mm左右的带状体，优选表面粗糙度为0. 2S以下。辊24、26呈圆柱状，能够在带状体22的内部旋转。橡胶制辊24可以由硬度为30 90左右的EPDM(乙烯-丙烯-二烯橡胶)、氯丁橡胶或硅酮来形成。作为辊24、26，可以使 用直径为80mm 200mm左右的辊。这里，当使用接触辊20时，从T模12的喷出口 12a喷出的熔融树脂以带状体22 和冷却辊16最初夹持的位置为挟压的起点，以之后熔融树脂与带状体22和冷却辊16分离 的位置为挟压的终点。另外，当使用丙烯类树脂作为热塑性树脂时，优选带状体22的厚度为350 μ m 600 μ m左右，橡胶制辊24的硬度优选为60 80左右。此时若带状体22的厚度不足 350 μ m、橡胶制辊24的硬度不足60，则接触辊14的弹性过低，存在难以沿接触辊14的宽度 方向均勻挟压的倾向。另外，若此时带状体22的厚度超过600 μ m、橡胶制辊24的硬度超过 80，则接触辊14的刚性过高，存在成为堆提成型而产生相位差的可能性变高的倾向。在使用上述接触辊20和冷却辊16的情况下，冷却辊16的表面温度Tl [°C ]也被 设定成满足上述式(3)所示的条件，接触辊20的带状体22的表面温度T2[°C ]也被设定成 满足上述式(4)所示的条件。另外，例如可以用图3所示的接触辊28来代替接触辊14，用图3所示的冷却单元 30来代替冷却辊16。接触辊28呈圆柱形。接触辊28可以由用硬度为30 90左右的氯 丁橡胶或硅酮形成的橡胶辊或用表面粗糙度为0. 2S以下的金属辊来形成。作为接触辊28， 可以使用直径为200mm 600mm左右的辊。冷却单元30具有制作成了筒状的金属制带状体30a、在带状体30a的内部支撑带 状体30a的多根(这里为3根)辊30b 30d、在带状体30a的外部支撑带状体30a的辊 30d、用于调节带状体30a的表面温度的温度调节机构(未图示)。带状体30a由弹簧钢、不锈钢、镍钢等能弹性变形的金属薄膜形成筒状，在其表面 不存在接缝。作为带状体30a，可以使用厚度为800 μ m 1200 μ m左右、制成筒状时的直径 为2m IOm左右、表面粗糙度为0. 5S以下的带状体。辊30b 30d呈圆柱状，作为辊30b 30d，可以使用直径为800mm 1200mm左右的辊。在使用上述接触辊28和上述冷却单元30的情况下，冷却单元30的带状体30a的 表面温度Tl [°C ]也被设定成满足上述式(3)所示的条件，接触辊28的表面温度T2[°C ] 也被设定成满足上述式(4)所示的条件。[实施例1]以下，结合实施例1-1 1-2和比较例1-1以及图1和图4更详细地说明本发明， 但本发明不限于以下实施例。(实施例1-1)
将丙烯类树脂(丙烯-乙烯无规共聚物、乙烯含量=4重量％、MFR = 2、Tg =-IO0C )在加热至2501的501111119挤出机10(螺杆L/D = 32、分离型螺杆)中熔融混炼， 按照挤出机10、与挤出机10连接设置的接头、T模12 (均设定为250°C )的顺序进料，从T 模12的喷出口(唇口)12a喷出形成了熔融状体的丙烯类树脂膜(熔融树脂)。T模12的 喷出口 12a部分的熔融树脂的温度为248°C。然后，将该熔融树脂用图1所示的接触辊14 和冷却辊16以挟压长10mm、线压20N/mm挟压，于此同时用接触辊14和冷却辊16、18使其 冷却固化，得到厚度为130 μ m的热塑性树脂膜F。这里，接触辊14的带状体14a的直径为280mm，厚度为400 μ m，表面粗糙度为0. 4S。冷却辊16、18的直径为300mm，表面粗糙度为0. 1S，表面为镜面。接触辊14的转速 设定为3m/分钟，冷却辊16、18的转速设定为3m/分钟，气隙H设定为150mm，冷却辊16的 表面温度Tl设定为15°C，接触辊14的带状体14a的表面温度T2设定为30°C。(实施例1-2)除了将接触辊14的带状体14a的表面温度T2设定成85°C以外，均与实施例1_1 同样操作，得到实施例1-2的热塑性树脂膜F。(比较例1-1)除了将接触辊14的带状体14a的表面温度T2设定成15°C以外，均与实施例1_1 同样操作，得到比较例1-1的热塑性树脂膜F。(评价结果)在实施例1-1 1-2中制造热塑性树脂膜F时，热塑性树脂膜F能很好地从接触 辊14剥离，成型稳定性良好。肉眼观察在实施例1-1 1-2中得到的热塑性树脂膜F，发现 热塑性树脂膜F的表面不存在褶皱，表面状态良好。另外，将在实施例1-1 1-2中得到的 热塑性树脂膜F切取40mmX 40mm，用王子计测机器Service株式会社制K0BRA-WPR分别测 定相位差，结果相位差为10nm、9nm，是非常小的值。此外，将在实施例1-1 1-2中得到的 热塑性树脂膜F切取50mmX 50mm，用SUGA试验机株式会社制雾度计，依照JIS K 7136分别 测定雾度，结果均为8%，透明性优异。需要说明的是，雾度是表示膜的透明性的指标，值越 小越透明。综上所述，实施例1-1 1-2中得到的热塑性树脂膜F的品质的评价结果均为 “〇良好”。另一方面，在比较例1-1中制造热塑性树脂膜F时，热塑性树脂膜F与接触辊14 的膜剥离性差，成型稳定性不佳。肉眼观察在比较例1中得到的热塑性树脂膜F，发现热塑 性树脂膜F的表面存在褶皱，表面状态不佳。另外，将在比较例1中得到的热塑性树脂膜F 切取40mmX 40mm，用王子计测机器Service株式会社制KOBRA-WI3R测定相位差，结果相位差 为24nm，是比实施例1-1 1-2大的值。此外，依照JIS K 7136测定在比较例1-1中得到 的热塑性树脂膜F的雾度，结果为11%，透明性比实施例1-1 1-2差。综上所述，比较例 1中得到的热塑性树脂膜F的品质的评价结果均为“ X 不佳”。[实施例2]以下，结合实施例2-1 2-6和比较例2-1 2_2以及图2和图5更详细地说明 本发明，但本发明不限于以下实施例。(实施例2-1)将丙烯类树脂(丙烯-乙烯无规共聚物、乙烯含量=4重量％、MFR = 2、Tg= -10°C)在加热至250°C的50πι·φ挤出机10(螺杆L/D = 32、分离型螺杆)中熔融混炼，
按挤出机10、与挤出机10连接设置的接头、T模12 (均设定为250°C )的顺序进料，从T模 12的喷出口(唇口)12a喷出形成了熔融状体的丙烯类树脂膜(熔融树脂)。T模12的喷 出口 12a部分的熔融树脂的温度为248°C。然后，将该熔融树脂用图2所示的接触辊20和 冷却辊16以挟压长5mm、线压20N/mm挟压，于此同时用接触辊20和冷却辊16、18使其冷却 固化，得到厚100 μ m的热塑性树脂膜F。这里，接触辊20的带状体22在制成圆筒状时的直径为280mm，厚度为300 μ m，表 面粗糙度为0. 2S。接触辊20的辊24由硅酮形成，辊26是金属辊，其直径分别为160mm，辊 24的硬度为60。冷却辊16、18的直径为300mm，表面粗糙度为0.1S，表面为镜面。接触辊 20的转速设定为5m/分钟，冷却辊16、18的转速设定为5m/分钟，气隙H设定为150mm，冷 却辊16的表面温度Tl设定为10°C，接触辊20的表面温度T2设定为30°C。(实施例2-2)除了以线压8N/mm挟压且将接触辊20的带状体22的表面温度T 2设定成85°C以 夕卜，均与实施例2-1同样操作，得到实施例2-2的热塑性树脂膜F。(实施例2-3)除了将接触辊20的带状体22的表面温度T2设定成90°C以外，均与实施例2_1同 样操作，得到实施例2-3的热塑性树脂膜F(厚度为130μπι)。(实施例2-4)除了将接触辊20的带状体22的表面温度Τ2设定成100°C以外，均与实施例2_1 同样操作，得到实施例2-4的热塑性树脂膜F。(实施例2-5)除了将接触辊20的带状体22的表面温度T2设定成140°C以外，均与实施例2_1 同样操作，得到实施例2-5的热塑性树脂膜F。(实施例2-6)除了以线压16N/mm挟压且将接触辊20的带状体22的表面温度T2设定成85°C以 夕卜，均与实施例2-1同样操作，得到实施例2-6的热塑性树脂膜F。(比较例2-1)除了以线压6N/mm挟压且将接触辊20的带状体22的表面温度T2设定成10°C以 夕卜，均与实施例2-1同样操作，得到比较例2-1的热塑性树脂膜F。(比较例2-2)在比较例2-2中，除了将接触辊20的带状体22的表面温度T2设定成170°C以外， 均与实施例2-1同样操作。(评价结果)在实施例2-1 2-6中制造热塑性树脂膜F时，热塑性树脂膜F能很好地从接触 辊20剥离，成型稳定性良好。肉眼观察在实施例2中得到的热塑性树脂膜F，发现热塑性 树脂膜F的表面不存在褶皱，表面状态良好。另外，将在实施例2-1 2-6中得到的热塑性 树脂膜F切取40mmX 40mm，用王子计测机器Service株式会社制K0BRA-WPR分别测定相位 差，结果相位差为8歷、1歷、1011111、15歷、2011111、17歷，均是2011111以下的非常小的值。此外，将 在实施例2-1 2-6中得到的热塑性树脂膜F切取50mmX 50mm，用SUGA试验机株式会社制雾度计，依照JIS K 7136分别测定雾度，结果为5%、6%、6%、6%、7%、6%，均为7%以下， 透明性优异。综上所述，实施例2-1 2-6中得到的热塑性树脂膜F的品质的评价结果均 为“〇良好”。另一方面，在比较例2-1中制造热塑性树脂膜F时，热塑性树脂膜F与接触辊20 的膜剥离性差，成型稳定性不佳。肉眼观察在比较例2-1中得到的热塑性树脂膜F，发现热 塑性树脂膜F的表面存在褶皱，表面状态不佳。另外，将在比较例2-1中得到的热塑性树脂 膜F切取40mmX 40mm，用王子计测机器Service株式会社制K0BRA-WPR测定相位差，结果相 位差为20nm，是非常小的值。此外，依照JIS K 7136测定在比较例2_1中得到的热塑性树 脂膜F的雾度，结果为10%，透明性比实施例2-1 2-6差。综上所述，比较例2-1中得到 的热塑性树脂膜F的品质的评价结果为“ X 不佳”。另外，在比较例2-2中制造热塑性树脂膜F时，在成型中熔融树脂卷附于接触辊20，而未能得到热塑性树脂膜F。
权利要求
热塑性树脂制光学膜的制造方法，包括熔融工序，将热塑性树脂熔融混炼制成熔融树脂；成型工序，将所述熔融树脂于180℃以上且300℃以下从T模喷出，成型为膜状；以及冷却工序，通过用金属制的冷却辊和挤压体挟压己成型为膜状的所述熔融树脂使之冷却固化，所述挤压体是在制作成了筒状的金属制带状体的内部配置了一根或多根橡胶制辊的挤压体，在所述冷却工序中，所述冷却辊的表面温度T1[℃]被设定成满足下式(1)所示的条件，所述挤压体的所述带状体的表面温度T2[℃]被设定成满足下式(2)所示的条件，Tg-30℃≤T1≤Tg+50℃...(1)其中，Tg[℃]是所述热塑性树脂的中间点玻璃化转变温度，T1+10℃≤T2≤T1+150℃...(2)。
全文摘要
本发明提供能得到几乎无取向且透明性高的膜的热塑性树脂制光学膜的制造方法。该热塑性树脂制光学膜的制造方法包括成型工序，将形成了熔融状体的热塑性树脂从T模喷出成型为膜状；以及冷却工序，通过用冷却辊(16)与在带状体(14a)的内部配置了橡胶制辊(14b)的接触辊(14)挟压成型为膜状的熔融树脂，使其冷却固化。在冷却工序中，冷却辊(16)的表面温度T1设定成满足下式(1)所示的条件，带状体(14a)的表面温度T2设定成满足下式(2)所示的条件。Tg-30℃≤T1≤Tg+50℃…(1)；T1+10℃≤T2≤T1+150℃…(2)。
文档编号B29L7/00GK101801638SQ20088010778
公开日2010年8月11日 申请日期2008年9月17日 优先权日2007年9月21日
发明者日野享子, 石上佳照, 高桥义则, 高畑弘明 申请人:住友化学株式会社