光学膜的制造方法与流程

1.本发明涉及一种光学膜的制造方法。


背景技术：

2.近年来，随着液晶显示装置的用途扩大，要求液晶显示装置的高画质化、高精细化，最近出现4k电视(具有全高清电视的约4倍的像素数的电视)。将来要求8k电视等进一步的高对比度化。另一方面，关于高对比度化，显示装置所具备的光学膜也有帮助，要求进一步提高光学轴的轴精度、面品质，并且要求高生产性。
3.作为光学膜的制造方法，已知使用溶液制膜法来制备光学膜，所述溶液制膜法将包含树脂和溶剂的掺杂物从流延模头喷出，流延在移动的支撑体上，使流延后的掺杂物干燥而形成流延膜。此外，在溶液制膜法中，为了进一步的高对比度化，要求将与相位差等功能表现、成品品质密切相关的各工序中的膜内的溶剂残留浓度可视化，对每个工序构建和控制适当的工艺条件。
4.在日本特开2003-53751号公报中公开了一种溶液制膜方法，其从流延模头向流延支撑体流延由高分子、溶剂及增塑剂等添加剂构成的掺杂物，使该流延的掺杂物在一定程度上干燥而形成基底，利用剥取辊将基底从流延支撑体剥取后进一步干燥而制造膜，其中，干燥时基底中的残留挥发成分为3～7质量％时，该残留挥发成分中的不良溶剂比例为0.01～95质量％。根据该方法，即使在高速制膜时也能够稳定地输送基底，使得面形状优异，具有必要的光学特性，并且将设备投资抑制为最小，同时使最终制品的残留挥发成分为一定值以下，而能够制造热收缩小的膜。
5.此外，在日本特开2003-236863号公报中公开了如下技术：在溶液制膜法中制备掺杂物时，为了减少作为原料的纤维素等的使用量，廉价地制造纤维素酯膜，而使用傅里叶变换红外分光光度法计算掺杂物的固体成分。此外，日本特开2002-254451号公报中公开了如下技术：使红外光透射剥离后的流延膜，根据其分光吸收量分布的变化(溶剂量的光谱变化)以非接触的方式测定膜的残留溶剂量。


技术实现要素：

6.然而，在所述专利文献所记载的技术中，存在难以确保膜的高生产性的问题。作为膜的残留溶剂量的测定方法，也有干燥法、gc-ms法等，但这些方法也不适于膜的连续生产等，存在生产性难以提高的问题。
7.本发明是基于所述情况而完成的，其目的在于提供一种能够提高光学轴的轴精度、面品质等光学膜的品质，并且能够确保高生产性的光学膜的制造方法。
8.本发明人等反复进行了深入研究。结果发现，通过下述的光学膜的制造方法解决了所述技术问题，从而完成了本发明。
9.即，本发明涉及一种光学膜的制造方法，其包含：流延工序，其将包含溶剂和树脂的掺杂物从流延模头喷出，流延在移动的支撑体上，并使所流延的掺杂物干燥而形成流延
膜；剥离工序，其将所述流延膜从所述支撑体剥离；及卷取工序，其卷取剥离得到的所述流延膜，所述光学膜的制造方法中，在从所述流延工序至所述卷取工序之间，测定所述流延膜的红外吸收光谱，将所述红外吸收光谱中的溶剂的峰值吸光度设为abs1，将所述红外吸收光谱中的树脂的峰值吸光度设为abs2时，通过下述式(1)计算所述流延膜的残留溶剂量。
10.[数学式1]
[0011]
abs1/abs2
·····
(1)
附图说明
[0012]
[图1]图1是表示本发明中使用的溶液流延装置的一个实例的示意图，10是溶液流延装置，30是流延模头，31是支撑体，32是流延膜，33是剥离辊，36是拉伸工序，41是近红外分光分析仪，41a是光源，41b是分光器。
[0013]
[图2]图2是表示本发明中使用的溶液流延装置的另一个实例的示意图，20是溶液流延装置，30是流延模头，31是支撑体，32是流延膜，33是剥离辊，36是拉伸工序，42是近红外分光分析仪，42a是光源，42b是分光器，43是反射体。
[0014]
[图3]图3是表示流延膜的红外吸收光谱的一个实例的图。
[0015]
[图4]图4是表示标准曲线的一个实例的图。
具体实施方式
[0016]
本发明涉及一种光学膜的制造方法，其包含：流延工序，其将包含溶剂和树脂的掺杂物从流延模头喷出，流延在移动的支撑体上，并使所流延的掺杂物干燥而形成流延膜；剥离工序，其将所述流延膜从所述支撑体剥离；及卷取工序，其卷取剥离得到的所述流延膜，所述光学膜的制造方法中，在从所述流延工序至所述卷取工序之间，测定所述流延膜的红外吸收光谱，将所述红外吸收光谱中的溶剂的峰值吸光度设为abs1，将所述红外吸收光谱中的树脂的峰值吸光度设为abs2时，通过下述式(1)计算所述流延膜的残留溶剂量。
[0017]
[数学式2]
[0018]
abs1/abs2
·····
(1)
[0019]
根据这样的本发明的光学膜的制造方法，能够提高光学轴的轴精度、面品质等光学膜的品质，并且能够确保高生产性。
[0020]
此外，所述式(1)较简洁，利用树脂的吸光度将溶剂的吸光度标准化，考虑光学膜的膜厚，因此无需与其他测定设备组合，可以说本发明的光学膜的制造方法是更为简便的方法。
[0021]
在本发明的制造方法中，流延膜的红外吸收光谱在从流延工序至卷取工序之间进行测定。作为测定的时机的具体例，可举出：即将进行剥离工序之前、即将进行作为任选工序的拉伸工序之前、即将进行卷取工序之前等。其中，优选为即将进行剥离工序之前。在剥离工序后，可能引起流延膜在输送中晃动等现象，因此认为残留溶剂量的测定值发生变动。认为如果是即将进行剥离工序之前，则流延膜被保持在支撑体上，能够稳定地测定红外吸收光谱，残留溶剂量的测定值也稳定。
[0022]
以下，一边适当参照附图，一边对本发明的光学膜的制造方法的优选实施方式进行说明。需要说明的是，本说明书中，表示范围的“x～y”是指“x以上且y以下”。此外，在本说
明书中，只要没有特别说明，则操作和物理性质等的测定在室温(20～25℃)/相对湿度40～50％rh的条件下进行。
[0023]
[光学膜的制造方法]
[0024]
图1是表示本实施方式的制造方法中使用的溶液流延装置的一个实例的示意图。图1所示的溶液流延装置10在剥离辊33的正前方设置有近红外分光分析仪41。
[0025]
〔流延工序〕
[0026]
本工序是从流延模头30喷出包含溶剂和树脂的掺杂物，在移动的支撑体31上流延，使流延后的掺杂物干燥而形成流延膜的工序。
[0027]
首先，制备包含溶剂和树脂的掺杂物。例如，使用溶解釜将树脂和任意的其他添加剂等边搅拌边溶解在溶剂中，制备掺杂物。
[0028]
作为掺杂物中使用的溶剂，只要能够溶解树脂就没有特别限制，例如可举出：氯仿、二氯甲烷(methylene chloride)等氯类溶剂；甲苯、二甲苯、苯和它们的混合溶剂等芳香族类溶剂；甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇等醇类溶剂；甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙二醇单甲醚、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二噁烷、环己酮、四氢呋喃、丙酮、甲乙酮(mek)、乙酸乙酯、二乙醚等。这些溶剂可单独使用或组合使用2种以上。
[0029]
作为所使用的树脂，可使用对所期望的波长具有透明性质的树脂。作为这样的树脂，例如可举出：环烯烃树脂(cop)等含脂环式结构的聚合物、丙烯酸类树脂、三乙酸纤维素(tac)等纤维素酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚砜树脂、聚芳酯树脂、聚乙烯树脂及聚氯乙烯树脂等。这些树脂可以单独使用1种或组合使用2种以上。
[0030]
所述树脂中，从透明性、机械强度等观点出发，优选使用纤维素酯树脂或环烯烃树脂。
[0031]
作为环烯烃树脂，可举出具有源自如下结构的结构单元的(共)聚合物。
[0032]
[化学式1]
[0033][0034]
所述式中，r1～r4各自独立地为氢原子、烃基、卤素原子、羟基、酯基、烷氧基、氰基、酰胺基、酰亚胺基、甲硅烷基或取代有极性基团(即，卤素原子、羟基、酯基、烷氧基、氰基、酰胺基、酰亚胺基或甲硅烷基)的烃基。其中，r1～r4的2个以上可以彼此键合而形成不饱和键、单环或多环，该单环或多环可以具有双键，也可以形成芳香环。此外，还可以由r1与r1或r3与r4形成烷叉基。p、m各自独立地为0以上的整数。
[0035]
所述式中，r1及r3优选为氢原子或碳原子数1～10的烃基，更优选为碳原子数1～4的烃基，进一步优选为碳原子数1～2的烃基。r2及r4为氢原子或1价有机基团，优选r2及r4中的至少1个为氢原子及烃基以外的具有极性的极性基团。m优选为0～3的整数，p优选为0～3的整数，更优选为m+p＝0～4，进一步优选为m+p＝0～2，特别优选为m＝1、p＝0。m＝1、p＝0的特定单体在得到的环烯烃树脂的玻璃化转变温度高且机械强度也优异的方面为优选的。
[0036]
作为所述特定单体的极性基团，可举出：羧基、羟基、烷氧基羰基、烯丙氧基羰基、
氨基、酰胺基、氰基等，这些极性基团可以经由亚甲基等连接基团而进行了键合。此外，羰基、醚基、甲硅烷基醚基、硫醚基、亚氨基等具有极性的2价有机基团成为连接基团而进行了键合的烃基等也可以作为极性基团举出。其中，优选羧基、羟基、烷氧基羰基或烯丙氧基羰基，特别优选烷氧基羰基或烯丙氧基羰基。
[0037]
此外，r2和r4中的至少1个为-(ch2)ncoor所表示的极性基团的单体，从得到的环烯烃树脂具有较高的玻璃化转变温度、较低的吸湿性、与各种材料的优异的密合性的观点出发为优选的。在所述特定的极性基团涉及的式中，r优选碳原子数为1～12的烷基，更优选碳原子数为1～4的烷基，进一步优选碳原子数为1～2的烷基。n为0以上的整数。
[0038]
所述结构单元具有极性基团时，作为其他可共聚的单体的具体例，可举出：环丁烯、环戊烯、环庚烯、环辛烯、二环戊二烯、降冰片烯等环烯烃。
[0039]
作为可共聚的单体的环烯烃的碳原子数，没有特别限制，优选为4～20，进一步优选为5～12。
[0040]
该环烯烃树脂可以单独使用1种或组合使用2种以上。
[0041]
环烯烃树脂的特性黏度〔ηinh〕优选为0.2～5dl/g，更优选为0.3～3dl/g，进一步优选为0.4～1.5dl/g。此外，用凝胶渗透色谱(gpc)测定的聚苯乙烯换算的数均分子量(mn)优选为8000～100000，更优选为10000～80000，进一步优选为12000～50000，重均分子量(mw)优选为20000～300000，更优选为30000～250000，进一步优选为40000～200000的范围。
[0042]
通过使特性黏度〔ηinh〕、数均分子量和重均分子量在所述范围内，而使得环烯烃树脂的耐热性、耐水性、耐化学药品性、机械特性和作为环烯烃膜的成型加工性变得良好。特性黏度〔ηinh〕的值采用在温度30℃下测定使环烯烃树脂溶解于氯仿而成的溶液的黏度而得到的值。对环烯烃树脂的浓度彼此不同的3种以上的溶液进行黏度的测定。测定中使用乌氏黏度计。
[0043]
环烯烃树脂的玻璃化转变温度(tg)例如优选为110℃以上，更优选为110～350℃，进一步优选为120～250℃，特别优选为120～220℃。若tg为110℃以上，则能够抑制高温条件下的使用、或涂布、印刷等二次加工所导致的变形。另一方面，若tg为350℃以下，则成型加工变得容易，并且能够防止树脂因成型加工时的热而劣化。玻璃化转变温度(tg)的值采用以升温速度20℃/分钟进行环烯烃树脂的热分析，按照jis k7121(1987)求出的中间点玻璃化转变温度(tmg)的值。热分析使用seiko instruments株式会社制造的差示扫描量热计dsc220。
[0044]
在光学膜包含环烯烃树脂的情况下，环烯烃树脂的含量相对于光学膜的总质量优选为50质量％以上，更优选为70～90质量％以上。
[0045]
在不损害本实施方式的效果的范围内，可以在光学膜中配合例如日本特开平9-221577号公报和日本特开平10-287732号公报中记载的公知的烃类树脂、热塑性树脂、热塑性弹性体、橡胶质聚合物、有机粒子或无机粒子等。光学膜可以包含特定的波长分散剂、糖酯化合物(也简称为糖酯)、抗氧化剂、剥离促进剂、橡胶粒子或增塑剂等添加剂。
[0046]
该环烯烃树脂可以为市售品，也可以为合成品。作为市售品的实例，可举出：柯尼卡美能达株式会社制造的sanuqi(注册商标)、jsr株式会社制造的arton(注册商标，以下相同)g、arton f、arton r和arton rx、日本zeon株式会社制造的zeonor(注册商标)zf14、
zf16、zeonex(注册商标，以下相同)250或zeonex 280。
[0047]
作为树脂及其他添加剂的溶解方法，可以使用在常压下进行的方法、在主溶剂的沸点以下进行的方法、在主溶剂的沸点以上进行加压而进行的方法、利用日本特开平9-95544号公报、日本特开平9-95557号公报或日本特开平9-95538号公报中记载的冷却溶解法进行的方法、日本特开平11-21379号公报中记载的在高压下进行的方法等各种溶解方法。其中，优选在主溶剂的沸点以上进行加压而进行的方法。
[0048]
掺杂物的固体成分浓度并无特别限制，优选为10～35质量％，更优选为15～35质量％。
[0049]
所制备的掺杂物优选通过进行过滤等来除去杂质。
[0050]
将制备的掺杂物流延(浇铸)到移动的支撑体31上。例如是将掺杂物通过送液泵(例如加压型定量齿轮泵)送液至加压模头，在无限输送的环形金属带(例如不锈钢带)或旋转的金属滚筒等支撑体上的流延位置，从加压模头狭缝流延掺杂物的工序。支撑体优选对表面进行了镜面加工。
[0051]
作为加压模头，优选能够调节模头的模口部分的狭缝形状，容易使膜厚均匀的加压模头。加压模头有衣架模头、t模头等，均可以优选使用。金属支撑体的表面优选为镜面。为了提高制膜速度，可以在金属支撑体上设置2台以上的加压模头，将掺杂物量分割后进行叠层。或者，也优选通过将多份掺杂物同时流延的共流延法来得到叠层结构的膜。
[0052]
从生产性的观点出发，浇铸的宽度优选为4m以下，更优选为1.4～4m，从输送性、生产性的观点出发，进一步优选为2.2～3.5m。浇铸的宽度为4m以下时，从防止在制造工序中可能在光学膜上产生的条纹、输送工序中的稳定性的观点出发是优选的。
[0053]
在进行流延之后，根据需要，可以在支撑体上对流延膜(将掺杂物流延在支撑体上所形成的掺杂物膜称为流延膜)进行加热，使溶剂蒸发(溶剂蒸发工序)。
[0054]
作为使溶剂蒸发的方法，可举出：从流延膜侧吹风的方法、利用液体从支撑体的背面导热的方法、利用辐射热从表面和背面导热的方法等。其中，从干燥效率的观点出发，优选为背面液体导热方法。需要说明的是，这些方法可以单独进行1种，也可以组合进行2种以上。流延后的支撑体上的幅材优选在40～100℃的气氛下在支撑体上干燥。为了维持在40～100℃的气氛下，优选将该温度的热风吹到幅材上表面或利用红外线等手段进行加热。
[0055]
〔剥离工序〕
[0056]
本工序是在剥离位置(剥离辊33)处将流延膜32从支撑体剥离的工序。剥离得到的流延膜32被送至下一工序。
[0057]
剥离时支撑体上的流延膜的残留溶剂量根据干燥条件的强弱、支撑体的长度等而不同，优选设为15～100质量％。通过适当地控制剥离时的残留溶剂量，而能够具有良好的剥离时平面性，防止由剥离张力引起的扭曲、纵条纹的产生。
[0058]
根据本发明的优选的一个实施方式，如图1所示，包含：在剥离位置(剥离辊33)正前方设置例如傅里叶变换型近红外分光分析仪41(以下，也简称为近红外分光光度计)，将来自流延膜的反射光作为测定光来测定红外吸收光谱，根据由所述式(1)计算的峰值吸光度之比而求出剥离时的残留溶剂量。如上所述，认为如果是即将进行剥离工序之前，则流延膜被保持在支撑体上，能够稳定地测定红外吸收光谱，残留溶剂量的测定值也稳定。此外，通过使用来自流延膜的反射光，能够增加测定光量，与单纯的透射相比，通过使用反射体使
2次光通过流延膜，能够精度良好地进行测定。
[0059]
本发明的更优选的一个实施方式的制造方法还包含：基于即将进行剥离工序之前的残留溶剂量，变更并控制流延膜的干燥条件(干燥温度及干燥时间)。进一步优选的是还包含：变更并控制所述溶剂蒸发工序中的流延膜的干燥条件。由此，成为能够进一步提高光学轴的轴精度、面品质等光学膜的品质，并且能够确保光学膜的更高的生产性的制造方法。
[0060]
剥离支撑体和膜时的剥离张力优选为196～245n/m。此外，在剥离时容易产生褶皱的情况下，优选以190n/m以下的张力进行剥离。
[0061]
该支撑体上的剥离位置的温度优选为-50～40℃，更优选为10～40℃，进一步优选为15～30℃。
[0062]
本发明的制造方法可以具有：使所得到的流延膜干燥的工序(预干燥工序)；在预干燥工序之后拉伸流延膜的工序(拉伸工序)；以及使拉伸后的流延膜进一步干燥的工序(干燥工序)。
[0063]
〔预干燥工序〕
[0064]
预干燥工序是使从支撑体剥离而得到的流延膜预干燥的工序。该预干燥中，可以一边利用上下配置的多个辊输送流延膜一边使其干燥，也可以如拉幅干燥机那样一边利用夹具固定流延膜的两端部进行输送一边使其干燥。
[0065]
作为使流延膜干燥的手段，没有特别限制，通常可举出：热风、红外线、加热辊、微波等，从简便性的观点出发，优选利用热风进行。
[0066]
流延膜的预干燥工序中的干燥温度优选为光学膜的玻璃化转变温度-5℃以下，在30℃以上的温度下进行1分钟以上且30分钟以下的热处理是有效的。干燥温度更优选为40～150℃的范围内，进一步优选为50～100℃的范围内。
[0067]
〔拉伸工序〕
[0068]
光学膜通过利用拉伸装置进行拉伸处理，能够制造薄膜光学膜、制造宽幅光学膜或提高光学膜的平面性。此外，通过控制光学膜内的分子取向，能够调节相位差值ro以及rt。
[0069]
在利用拉伸工序进行拉伸的情况下，拉伸开始时的残留溶剂量优选为5质量％以上且小于30质量％，更优选为10～25质量％的范围内。若拉伸开始时的残留溶剂量为5质量％以上，则易于降低拉伸时在光学膜中产生的应力，抑制伴随树脂链的取向的相位差的显现，将相位差值调节为零相位差性的范围。此外，若拉伸开始时的残留溶剂量小于30质量％，则从包含残留溶剂的光学膜的稳定性，抑制例如输送方向(也称为长度方向、md方向、流延方向)或宽度方向(也称为与输送方向正交的方向、td方向)的松弛的观点出发是优选的。
[0070]
拉伸操作可以分为多阶段来实施。此外，在进行双轴拉伸的情况下，可以同时进行双轴拉伸，也可以阶段性地实施。此时，阶段性是指，例如可以依次进行拉伸方向不同的拉伸，也可以将同一方向的拉伸分为多阶段，并且将不同方向的拉伸施加于其中任一阶段。
[0071]
即，例如，也可以进行如下的拉伸步骤：
[0072]
·
沿长度方向拉伸
→
沿宽度方向拉伸
→
沿长度方向拉伸
→
沿长度方向拉伸
[0073]
·
沿宽度方向拉伸
→
沿宽度方向拉伸
→
沿长度方向拉伸
→
沿长度方向拉伸
[0074]
·
沿宽度方向拉伸
→
沿倾斜方向拉伸
[0075]
此外，同时双轴拉伸也包含沿一个方向拉伸，使另一个方向缓和张力而收缩的情况。
[0076]
〔干燥工序〕
[0077]
在干燥工序中，利用干燥装置对拉伸后的光学膜进行加热而使其干燥。为了调节光学膜中包含的残留溶剂量，优选适当调节干燥工序的条件来进行。
[0078]
在利用热风等对光学膜进行加热的情况下，也优选使用：设置能够排出使用过的热风(包含溶剂的空气、润湿空气)的喷嘴来防止使用过的热风混入的手段。热风温度更优选为40～350℃的范围。此外，干燥时间优选为5秒～60分钟左右，更优选为10秒～30分钟。
[0079]
在干燥工序中，优选将光学膜干燥至残留溶剂量通常为2质量％以下。
[0080]
〔卷取工序〕
[0081]
本工序是将得到的光学膜卷取而得到光学膜的工序。更具体而言，本工序是在流延膜中的残留溶剂量优选成为2质量％以下后，利用卷取机卷取为光学膜的工序。通过使光学膜中的残留溶剂量优选为0.4质量％以下，更优选为0.1质量％以下，能够得到尺寸稳定性良好的光学膜。
[0082]
关于卷取工序中的残留溶剂量，也可以在即将进行卷取工序之前设置近红外分光分析仪，测定流延膜的红外吸收光谱，基于由通过所述式(1)计算的吸光度之比求出的残留溶剂量，适当变更和控制所述干燥工序中的干燥条件(干燥温度和干燥时间)。
[0083]
卷取方法使用通常使用的方法即可，可以应用恒扭矩法、恒张力法、锥度张力法、内部应力恒定的程序张力控制法等。
[0084]
〔红外吸收光谱〕
[0085]
本实施方式的制造方法具有：在从流延工序至卷取工序之间，测定流延膜的红外吸收光谱，通过所述式(1)计算流延膜的残留溶剂量。
[0086]
流延膜中的残留溶剂量的测定中使用的红外吸收光谱是使用公知的近红外分光分析法而得到的。更具体而言，对流延膜照射短波长区域的近红外光，利用分光器等检测来自该流延膜的反射光、透射流延膜的透射光等测定光，由此测定流延膜的吸光度光谱。然后，基于所得到的流延膜中所含的溶剂、树脂固有的具有相关性的波长区域的峰值吸光度，计算所述式(1)所示的峰值吸光度之比，基于预先制备的标准曲线而求出残留溶剂量。
[0087]
如上所述，在本发明的制造方法中，作为来自流延膜的测定光，并无特别限制，可使用反射光、透射光等，但优选反射光。通过使用反射光，能够增加测定光量，与单纯的透射相比，通过使用反射体使2次光通过流延膜，能够精度良好地测定红外吸收光谱及残留溶剂量。
[0088]
作为所述红外吸收光谱的测定设备，优选使用傅里叶变换型近红外分光分析仪。关于该傅里叶变换型的近红外分光分析仪，在本实施方式中使用spectral engines公司制造的“nirone(注册商标)传感器”。在图1所示的溶液流延装置中，在剥离辊33的正前方设置有近红外分光分析仪41。
[0089]
近红外分光分析仪41对测定光进行傅里叶变换来测定红外吸收光谱。由得到的红外吸收光谱得到溶剂的峰值吸光度abs1和树脂的峰值吸光度abs2，求出所述式(1)表示的峰值吸光度之比。
[0090]
通过在图1所示的位置设置近红外分光分析仪41，能够测定即将进行剥离工序之
前的残留溶剂量，并且能够基于该残留溶剂量来控制流延膜的干燥条件。由此，成为能够进一步提高光学轴的轴精度、面品质等光学膜的品质，并且能够确保光学膜的更高的生产性的制造方法。
[0091]
图2是表示本实施方式的制造方法中使用的溶液流延装置的另一个实例的示意图。图2所示的溶液流延装置20在即将进行拉伸工序36之前设置有近红外分光分析仪42。可以在即将进行拉伸工序之前测定流延膜的红外吸收光谱，基于由所述式(1)计算的吸光度之比求出的残留溶剂量，适当变更并控制所述溶剂蒸发工序中的干燥条件(干燥温度及干燥时间)、所述预干燥工序中的干燥条件(干燥温度及干燥时间)。需要说明的是，图2所示的近红外分光分析仪42为夹着光学膜在光源42a及分光器42b的相反侧设置反射镜等反射体43，测定来自流延膜的反射光的方式。但是，在本发明中并不限定于此，也可以是将光源42a与分光器42b隔着膜设置在相反侧，测定流延膜的透射光的方式。如上所述，优选为测定来自流延膜的反射光的方式。此外，反射体43也可以是对表面进行了镜面加工的支撑体。
[0092]
图3中表示流延膜的红外吸收光谱的一个实例。图3中的a所示的波长范围(波数区域)的吸光度的峰强度与掺杂物中所含的溶剂的量(质量％)相关。此外，图3中的b所示的波长范围的吸光度的峰强度与掺杂物中所含的树脂的量(质量％)相关。
[0093]
吸光度的峰出现的波长范围根据溶剂和树脂的种类而不同。例如，在使用二氯甲烷作为溶剂的情况下，abs1在1650～1700nm的波长范围出现峰顶。在使用环烯烃树脂作为树脂的情况下，abs2出现在1550～1600nm的波长范围。即，在本发明的优选的一个实施方式的制造方法中，所述abs1是在1650～1700nm的波长范围出现的峰值吸光度，所述abs2是在1550～1600nm的波长范围出现的峰值吸光度。
[0094]
图4是表示标准曲线的一个实例的图。图4的a是树脂为环烯烃树脂时的标准曲线，b是树脂为三乙酸纤维素时的标准曲线。标准曲线是将流延膜中所含的成分的峰值吸光度与成分量建立关联的曲线。该标准曲线基于测定成分量已知的流延膜而得到的红外吸收光谱的吸光度数据来制备。然后，基于实际测定的红外吸收光谱，将由所述式(1)求出的峰值吸光度之比代入标准曲线，由此能够求出残留溶剂量。
[0095]
例如，与近红外分光分析仪一起设置数据处理部，数据处理部将溶剂和树脂的峰值吸光度代入标准曲线数据库内对应的标准曲线，计算各自的成分量。即，在优选的一个实施方式中，由数据处理部和近红外分光分析仪构成残留溶剂量的测定装置，由此求出流延膜中所含的树脂及溶剂的成分量。
[0096]
作为标准曲线的具体的制备方法，可以例示实施例中记载的方法。例如，事先利用实验室机制备流延膜，利用干燥法或gc-ms法对破坏性地取样得到的流延膜的残留溶剂量进行定量分析。其是将该残留溶剂量和由取样得到的流延膜的红外吸收光谱得到的abs1/abs2进行作图而制备标准曲线的方法。
[0097]
〔膜长、宽度、膜厚〕
[0098]
光学膜优选为长条。具体而言，优选为100～40000m左右的长度，卷取成卷状。此外，光学膜的宽度优选为1m以上，进一步优选为1.3m以上，特别优选为1.3～4m。
[0099]
拉伸后的光学膜的膜厚优选为5～20μm的范围内，更优选为10～15μm。若膜厚为5μm以上，则能够表现出一定值以上的光学膜强度，从耐裂纹性的观点出发是优选的。若膜厚为20μm以下，则可适用于偏振片及显示装置的薄型化。特别是，在光学膜包含环烯烃树脂的
情况下，即使是薄膜，耐裂纹性也良好，能够降低由光学膜面的位置引起的相位差的变动。
[0100]
[光学膜的应用例]
[0101]
通过本实施方式的制造方法制造的光学膜，例如可以适合用作滤色器用基板、导光板、保护膜、偏振膜、相位差膜、触摸面板、透明电极基板、cd(compact disc)、md(mini disc)、dvd(digital versatile disc)等光学记录基板、tft(thin film transistor)用基板、液晶显示基板和有机el(electroluminescence)显示基板、或者光传输用波导和光学元件密封材料等光学部件。其中，可以适合用于显示元件用部件，具体而言，可以适合用于滤色器用基板、导光板、保护膜、偏振膜、相位差膜、触摸传感器、透明电极基板、tft用基板、液晶显示基板、有机el显示基板等。
[0102]
例如，通过在包含光学膜的滤色器用基板上叠层滤色器层，可以得到滤色器。作为该叠层方法，可以使用公知的颜料分散法、染色法、电沉积法、印刷法、转印法等。该滤色器可以作为液晶显示装置的滤色器使用，此外，也可以作为彩色显示器、液晶显示装置等部件的一部分使用。
[0103]
除了光学部件以外，光学膜还可以用于电绝缘部件、电气
·
电子部件、电子部件密封剂、医疗用器材、包装材料等。特别是包含环烯烃树脂的光学膜的耐热性和电特性优异，即使进行高温处理、化学品处理，尺寸变化也小，因此最适合作为电绝缘部件。作为电绝缘部件，可以举出电线、电缆的包覆材料、计算机、打印机和复印机等oa设备的绝缘材料、或者柔性印刷基板的绝缘部件等，特别适合用作柔性印刷基板。
[0104]
光学膜例如也可以适合用于触摸传感器。触摸传感器是安装于显示装置的表面而将使用者的手指、触摸笔等的物理接触转换为电信号并输出的装置。该显示装置例如是液晶显示装置、等离子显示装置及el显示装置等。
[0105]
包含光学膜的触摸传感器，例如是透明电极式的触摸传感器。在透明电极式的触摸传感器中，通过在光学膜上覆盖金属氧化物而形成透明电极，通过与该透明电极的接点来感知位置。金属氧化物例如使用铟锡氧化物(indium tin oxide：ito)。例如，通过真空蒸镀或溅射，在光学膜上包覆金属氧化物。
[0106]
这样的触摸传感器中使用的光学膜优选耐热性高。耐热性例如可以通过玻璃化转变温度来评价，光学膜例如优选具有溅射温度以上的高玻璃化转变温度和高机械强度。
[0107]
此外，触摸传感器中使用的光学膜优选还具有可见光区域中的透明性，优选相对于可见光具有90％以上的透光率。
[0108]
包含环烯烃树脂的光学膜具有高玻璃化转变温度和高耐热性，并且具有对可见光的高透光性，因此可以适合用于触摸传感器。
[0109]
实施例
[0110]
使用以下的实施例对本发明的效果进行说明。但是，本发明的技术范围不只限制于以下的实施例。在下述的实施例中，使用“％”、“份”的表述，但只要没有特别说明，则表示“质量％”、“质量份”。
[0111]
流延膜的吸光度光谱使用spectral engines公司制造的“nirone(注册商标)传感器”(近红外分光分析仪)进行测定。
[0112]
(掺杂物1的制备)
[0113]
[微粒分散液的制备]
[0114]
将11.3质量份的微粒(aerosil(注册商标)r812，日本aerosil株式会社制)和84质量份的乙醇用溶解器搅拌混合50分钟后，将该混合液用manto n-gaulin型高压分散装置分散。由此，得到微粒分散液。
[0115]
向溶解罐中经过了充分搅拌的二氯甲烷(100质量份)中缓慢添加5质量份的微粒分散液。此外，以二次粒子的粒径成为给定大小的方式，利用磨碎机使添加于二氯甲烷的微粒分散液分散。将其用日本精线株式会社制造的fine met nf过滤，制备微粒添加液。
[0116]
[掺杂物1的制备]
[0117]
在加压溶解罐中添加200质量份的二氯甲烷和10质量份的乙醇。接着，在加入有二氯甲烷和乙醇的混合溶液的加压溶解罐中，边搅拌边投入100质量份的环烯烃树脂(cop)(arton(注册商标)f4520，jsr株式会社制)、5质量份的紫外线吸收剂(tinuvin(注册商标)477，basf japan株式会社制)和3质量份的所述微粒添加液。接着，加热该混合物，一边搅拌一边使环烯烃树脂溶解。接着，使用安积滤纸株式会社制造的安积滤纸no.244对该环烯烃树脂溶液进行过滤，制备掺杂物1。
[0118]
(掺杂物2的制备)
[0119]
[氧化硅分散液的制备]
[0120]
aerosil(注册商标)r812
ꢀꢀꢀ
1kg
[0121]
乙醇
ꢀꢀꢀ
7kg
[0122]
将以上物质用溶解器搅拌混合30分钟后，使用manton-gaulin型高压分散装置进行分散，制备氧化硅分散液。
[0123]
[消光剂微粒分散液a的制备]
[0124]
在所述得到的氧化硅分散液中，边搅拌边加入二氯甲烷7kg，进一步搅拌30分钟，制备消光剂微粒分散液a。
[0125]
[掺杂物原液的制备]
[0126]
二氯甲烷(沸点＝40.4℃)
ꢀꢀꢀ
549kg
[0127]
乙醇
ꢀꢀꢀ
54kg
[0128]
三乙酸纤维素(乙酰基取代度2.85)
ꢀꢀꢀ
100kg
[0129]
添加剂(酯化合物a)
ꢀꢀꢀ
11.5kg
[0130]
tinuvin(注册商标)928
ꢀꢀꢀ
2.8kg
[0131]
消光剂微粒分散液a
ꢀꢀꢀ
5.2kg
[0132]
将所述有机溶剂(二氯甲烷和甲醇)投入密闭容器中，边搅拌边投入剩余的材料，边加热、搅拌，边形成加压状态而使其完全溶解，制备掺杂物原液。需要说明的是，作为酯化合物a，使用了以己二酸/对苯二甲酸＝7/3作为二羧酸，以乙二醇作为二醇的缩聚酯(两末端：乙酰基封端，数均分子量：mw＝1000)。
[0133]
[掺杂物2的制备]
[0134]
将所述掺杂物原液的温度降低至流延温度并静置一夜，实施脱泡操作后，使用安积滤纸株式会社制造的安积滤纸no.244过滤溶液，制备掺杂物a。掺杂物a的固体成分浓度为16.0质量％，掺杂物中的不良溶剂相对于良溶剂的比例为9.0质量％。
[0135]
(制膜)
[0136]
使用环形带流延装置，使所述得到的掺杂物以温度31℃、1800mm宽度在不锈钢带
支撑体上均匀地流延，形成流延膜。不锈钢带支撑体的温度控制在28℃。接着，在不锈钢带支撑体上，使溶剂蒸发直至流延膜中的残留溶剂量成为给定的值。接着，进行该流延膜的卷取，得到光学膜。
[0137]
(残留溶剂量的测定精度)
[0138]
事先利用实验室机制备流延膜，利用干燥法或gc-ms对破坏性地取样得到的流延膜的残留溶剂量进行定量分析。将该残留溶剂量和由取样得到的流延膜的红外吸收光谱得到的abs1/abs2进行作图，制备标准曲线。
[0139]
接着，利用实机制造光学膜，与所述同样地进行光学膜的取样，将利用干燥法或gc-ms得到的残留溶剂量的测定结果和abs1/abs2作图(实施例)。按照下述基准评价绘制实施例的结果时的残留溶剂量与由标准曲线导出的残留溶剂量的偏离程度：
[0140]
评价3：小于
±
2％
[0141]
评价2：
±
2％以上且小于
±
5％
[0142]
评价1：
±
5％以上且小于
±
10％。
[0143]
(良品率)
[0144]
基于通过本发明的制造方法测定的残留溶剂量，进行向不锈钢带支撑体的温度的反馈，进行不锈钢带支撑体的温度控制，制造光学膜。对得到的光学膜评价延迟取向角的标准偏差，将标准偏差小于0.8的制品作为合格品。在连续生产100卷光学膜时，以下述基准评价包含多少合格品：
[0145]
评价5：80卷以上
[0146]
评价4：60卷以上且小于80卷
[0147]
评价3：40卷以上且小于60卷
[0148]
评价2：20卷以上且小于40卷
[0149]
评价1：小于20卷。
[0150]
需要说明的是，实施例1～13使用由与使用的树脂相同的树脂制成的标准曲线进行评价。
[0151]
将以上的评价结果示于下述表1。需要说明的是，下述表1中的wet膜厚和完成膜厚，利用分光干涉激光位移计(si-f系列，株式会社keyence制)进行测定。wet膜厚是在与图1所示的近红外分光分析仪41相同的位置测定的流延膜的膜厚，完成膜厚是在即将进行卷取工序之前测定的流延膜的膜厚。
[0152]
下述表1中的照射角度表示将流延膜的水平面所存在的平面设为0
°
，从流延膜的水平面朝向法线方向(垂直方向)侧，近红外线的照射角度所呈的角度。
[0153]
[表1]
[0154][0155]
由所述表1可知，根据实施例的制造方法，可精度良好地测定流延膜的残留溶剂量(参照图4)，并且可得到品质良好的光学膜。
[0156]
需要说明的是，本技术基于2021年1月28日申请的日本专利申请第2021-12015号，其公开内容通过参照而作为整体得到引用。

技术特征：
1.一种光学膜的制造方法，其包含：流延工序，其将包含溶剂和树脂的掺杂物从流延模头喷出，流延在移动的支撑体上，使流延的掺杂物干燥而形成流延膜；剥离工序，其将所述流延膜从所述支撑体剥离；以及卷取工序，其卷取剥离得到的所述流延膜，所述光学膜的制造方法中，在从所述流延工序至所述卷取工序之间，测定所述流延膜的红外吸收光谱，将所述红外吸收光谱中的溶剂的峰值吸光度设为abs1，将所述红外吸收光谱中的树脂的峰值吸光度设为abs2时，通过下述式(1)计算所述流延膜的残留溶剂量，[数学式1]abs1/abs2
·····
(1)。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述abs1是在1650～1700nm的波长范围出现的峰值吸光度，所述abs2是在1550～1600nm的波长范围出现的峰值吸光度。3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其包含：在即将进行所述剥离工序之前，将来自所述流延膜的反射光作为测定光来测定所述红外吸收光谱，求出所述残留溶剂量。4.根据权利要求3所述的制造方法，其还包含：基于所得到的所述残留溶剂量的值来控制所述流延膜的干燥条件。

技术总结
本发明提供一种能够提高光学轴的轴精度、面品质等光学膜的品质，并且能够确保高生产性的光学膜的制造方法。本发明涉及一种光学膜的制造方法，其包含：流延工序，其将包含溶剂和树脂的掺杂物从流延模头喷出，流延在移动的支撑体上，使流延的掺杂物干燥而形成流延膜；剥离工序，其将所述流延膜从所述支撑体剥离；及卷取工序，其卷取剥离得到的所述流延膜，所述光学膜的制造方法中，在从所述流延工序至所述卷取工序之间，测定所述流延膜的红外吸收光谱，将所述红外吸收光谱中的溶剂的峰值吸光度设为Abs1，将所述红外吸收光谱中的树脂的峰值吸光度设为Abs2时，通过下述式(1)计算所述流延膜的残留溶剂量。Abs1/Abs2.....(1)。膜的残留溶剂量。Abs1/Abs2.....(1)。膜的残留溶剂量。Abs1/Abs2.....(1)。


技术研发人员：间岛健太 小村崇信 川野友辉
受保护的技术使用者：柯尼卡美能达株式会社
技术研发日：2022.01.18
技术公布日：2023/9/23