專利名稱：薄膜的平滑化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶狀高分子薄膜的平滑化方法。
背景技術(shù)：
在作為薄膜輥提供的帶狀高分子薄膜的薄膜層間夾雜有異物時，由薄膜輥產(chǎn)生的卷繞壓力使得異物被擠壓在薄膜之間，由此在薄膜上產(chǎn)生凸凹變形。即使從薄膜除去異物也會殘留下變形。在制造由高分子薄膜形成的取向基板上涂布形成液晶性高分子層等的液晶顯示裝置等中所用的光學元件時(例如參照特開平7-113993號公報)，在薄膜變形部分涂布時產(chǎn)生厚度不均的現(xiàn)象，由此造成光學缺陷。異物主要為在將薄膜切斷成所期望的寬度時產(chǎn)生的粉末，其直徑大小為數(shù)十～數(shù)百μm，而薄膜上產(chǎn)生的變形為數(shù)百μm～數(shù)mm。在其上涂布液體時，涂布不均的程度為數(shù)mm。由于薄膜輥緊緊地卷繞，由異物造成的薄膜變形發(fā)生在夾雜著該異物的上下數(shù)層上。從輥抽出薄膜進行涂布時，發(fā)現(xiàn)每隔一定長度在薄膜上有缺陷。這種缺陷使得光學元件的有效利用率下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種消除由帶狀高分子薄膜的薄膜輥上夾雜的異物產(chǎn)生的薄膜變形的方法。
本發(fā)明第1方面涉及一種薄膜平滑化方法，其特征是依次包括(1)對帶狀高分子薄膜的薄膜輥實施開卷的步驟，(2)除去該薄膜表面異物的步驟，(3)繞回該薄膜形成薄膜輥的步驟，和(4)對由步驟(3)所得的薄膜輥進行熱處理的步驟。
本發(fā)明第2方面的特征是在本發(fā)明的第1方面中，所述步驟(3)的薄膜輥的卷繞張力為10～200N/m。
本發(fā)明第3方面的特征是在本發(fā)明的第1或第2的任一方面中，所述步驟(4)的熱處理溫度為30～120℃，時間為1～50小時。
附圖簡單說明

圖1為實施本發(fā)明的一裝置的實施方式的簡略圖。
圖2為本發(fā)明熱處理裝置的簡略圖。
發(fā)明的實施方式可用于本發(fā)明的薄膜為高分子薄膜，優(yōu)選使用單層或多層中的任何一種。另外，也可以使用高分子薄膜與金屬膜等其它材料的疊層體，通過蒸鍍等方式在高分子薄膜上形成有金屬層的產(chǎn)品，或者在高分子薄膜上形成有其它材料的涂膜等的產(chǎn)品?？筛鶕?jù)高分子材料和用途，采用合適的方法制造薄膜。另外，也可以對薄膜實施延伸處理。
作為用于本發(fā)明的高分子薄膜的材質(zhì)，可以為尼龍等的聚酰胺；聚酰亞胺；聚酰胺酰亞胺；聚酯酰亞胺；聚醚酰亞胺；聚醚酮；聚醚醚酮；聚酮；聚醚砜；聚苯撐硫醚；聚苯氧化物；聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘甲酸乙二醇酯等的聚酯；聚縮醛；聚碳酸酯；聚丙烯酸酯；聚甲基丙烯酸酯；纖維素三醋酸酯；聚烯烴；聚苯乙烯；聚氯乙烯；聚偏二氯乙烯；特氟隆(登錄商標)；聚乙烯醇等。
薄膜的寬度、厚度可根據(jù)用途適當?shù)卮_定，但寬度在10mm～5000mm、厚度在1～10000μm，優(yōu)選在1～200μm的范圍內(nèi)?？紤]到輥的操作等可適當?shù)卮_定薄膜的長度，通常優(yōu)選在10000m的程度以內(nèi)。
以下參照附圖對本發(fā)明的方法進行說明。圖1為實施本發(fā)明方法的裝置一例的簡略圖。在該圖中，1為未處理的薄膜輥，從此處抽出薄膜通過輸送輥2和粘著輥3和4，由此除去薄膜兩個表面上的異物。作為粘著輥，優(yōu)選為對輥表面具有弱粘結(jié)性的橡膠輥。盡管在圖中是以粘著輥除去異物為例進行說明，但也可以采用除此以外的旋轉(zhuǎn)刷、氣刷、超聲波除塵、吸引以及其它適當?shù)姆椒ǔギ愇铩?br> 在除去了異物的薄膜上殘留著由異物產(chǎn)生的凸凹變形，再一次將該薄膜卷繞，形成薄膜輥5。然后對薄膜輥進行熱處理。圖2是用于本發(fā)明的熱處理裝置一例的簡略圖。將薄膜輥靜置，或使薄膜經(jīng)常或間歇旋轉(zhuǎn)地容納在熱處理裝置6中。在熱處理裝置上可適當?shù)卦O(shè)置支撐薄膜輥用或保持旋轉(zhuǎn)構(gòu)件、加熱器或熱風吹出口、其它為維持薄膜輥的加熱溫度均一的手段和構(gòu)件。
在熱處理工序中如果對薄膜加熱，則可以緩解薄膜變形，使薄膜平滑。在熱處理時所提供的薄膜輥的卷繞壓力必須合適。如果卷繞壓力太緊，則不能有效地緩解薄膜變形，并產(chǎn)生卷曲褶皺或殘留的異物使薄膜產(chǎn)生新的變形。另一方面，如果太松則產(chǎn)生卷繞錯位。卷繞程度由步驟(3)中的卷繞張力進行調(diào)節(jié)。優(yōu)選卷繞張力的范圍為10～200N/m。更優(yōu)選為10～100N/m。
當熱處理的溫度低、時間短時，不能充分緩解薄膜變形。另一方面，熱處理的溫度高、時間長時，可能會產(chǎn)生薄膜加熱變形或薄膜輥變形的危險。熱處理的溫度和時間根據(jù)高分子薄膜的材質(zhì)、薄膜是否延伸及其程度來確定其條件。例如，為聚苯撐硫醚薄膜時，最合適的是在50～60℃下加熱10～20小時。為纖維素三醋酸酯薄膜時，優(yōu)選在30～60℃下加熱5～20小時。為聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜時，優(yōu)選在30～50℃下加熱5～20小時。
在步驟(2)中不能完全切除的微細異物如照原樣殘留，在步驟(3)中繞回薄膜形成薄膜輥時，可能會有異物產(chǎn)生新的薄膜變形的危險。為防止該現(xiàn)象，優(yōu)選在帶狀薄膜寬度方向的端部或在其附近的至少單面上形成凸凹部。這種方式也被稱作滾花處理(Knurling)。凸凹部可為任意形狀，例如為線狀或點狀凸凹部，由一列或多列軋紋形成。凸部的高度比薄膜的平均高度更高，因此薄膜輥的端部被強勁地卷繞時，中央部被松松地卷繞，并含有空氣層。由此，即使在薄膜之間存在殘留的異物，也不會在薄膜和異物之間施加使薄膜變形程度的壓力。另外，通過使薄膜寬度方向的端部上存在凸凹部，即使在本發(fā)明中采取低的卷繞張力，也可以防止薄膜輥對花不準和橫向偏移，并可防止產(chǎn)生擦傷和摩擦帶電。
采用本發(fā)明方法處理過的薄膜，其缺陷非常少而且為極平滑的薄膜。對這種薄膜實施例如感光劑、磁帶或液晶取向處理等的薄膜精密涂布時，得到光學缺陷極少的光學元件。因此，實施了本發(fā)明處理方法的薄膜，例如在制得照相感光材料用支持體或液晶顯示器、等離子顯示器、EL顯示器等的各種顯示器中具有的各種光學薄膜和基板薄膜等時是有用的。更具體而言，是在獲得通過在該薄膜上形成取向?qū)踊蛟趯嵤┤∠蛱幚砗笸坎家壕愿叻肿拥瓤色@得的膽甾醇型薄膜、全息薄膜、偏光板、彩色偏光板、位相差板、色補償薄膜、改善視角的薄膜、提高輝度的薄膜、防反射薄膜、旋光薄膜等時是非常有用的。
作為這樣的液晶性高分子，可例舉出由具有羧基、醇基、苯酚基、氨基、硫基等的化合物縮合而成的縮合類液晶高分子，以具有丙烯?；?、甲基丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等具有雙鍵的液晶性化合物等為原料制得的液晶性乙烯聚合物，由具有烷氧基硅烷基的液晶化合物等合成的液晶性聚硅氧烷，由具有環(huán)氧基的液晶性化合物等合成的液晶性環(huán)氧樹脂和上述液晶性高分子的化合物等。在以上各種液晶性高分子中，從所得液晶性高分子薄膜的光學特性等的觀點來看，最優(yōu)選縮合類液晶高分子。
縮合類液晶高分子可采用適當方法使通常的二官能性單體縮合得到。作為該二官能性單體，優(yōu)選為具有芳香族或環(huán)己烷的二官能性單體，具體地可例舉出亞苯基二胺等的二胺類，氫醌、2-甲基氫醌、間苯二酚、鄰苯二酚、4-甲基鄰苯二酚、4-叔丁基鄰苯二酚、2，3-二羥基萘等的二醇類，1，4-亞苯基二硫醇、1，2-亞苯基二硫醇等的二硫醇類，水楊酸、3-羥基安息香酸、4-羥基安息香酸、3-羥基-2-萘甲酸、6-羥基-2-萘甲酸、7-羥基-2-萘甲酸等的羥基羧酸類，2-氨基安息香酸、3-氨基安息香酸、4-氨基安息香酸等的氨基酸類，鄰苯二酸、間苯二酸、對苯二酸、1，4-萘二羧酸、2，6-萘二羧酸、2，7-萘二羧酸、4，4’-聯(lián)苯二羧酸、4，4’-均二苯代乙烯二羧酸、1，4-環(huán)己烷二羧酸等的二羧酸類。其中最優(yōu)選的是含有作為含羥基成分的、以鄰苯二酚單元為必須結(jié)構(gòu)單元的縮合類液晶性高分子。
在配制縮合類液晶性高分子時，在不損害液晶性的程度內(nèi)可向所用原料單體中添加例如草酸、富馬酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等的脂肪族二羧酸類，乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇等的脂肪族二醇類，二氨基乙烷、二氨基丙烷、二氨基丁烷、二氨基戊烷、二氨基己烷、二氨基庚烷、二氨基辛烷、二氨基壬烷、二氨基癸烷等的脂肪族二胺類，羥基乙酸、羥基丙酸、羥基丁酸、羥基戊酸、羥基己酸、羥基庚酸、羥基辛酸、羥基壬酸、羥基癸酸等的脂肪族羥基羧酸類等。
另外，為了根據(jù)需要對液晶性高分子主鏈的末端進行改性，可向原料單體中添加單官能性單體或三官能性單體。作為單官能性單體可舉出分子內(nèi)具有一個羧基、氨基、醇基、苯酚基、硫醇基等的單體，例如為芳香族羧酸類、脂肪族羧酸類、芳香族胺類、脂肪族胺類、苯酚類、脂肪族苯酚類。另外，作為三官能性單體可舉出例如偏苯三酸、二羥基安息香酸、羥基苯甲酸、苯三酸、均苯四酸等。
使這些單體縮合得到縮合類液晶性高分子，具體地為獲得液晶性聚酯的方法沒有特別限制，可適當?shù)夭捎迷擃I(lǐng)域公知的任何方法。例如可任意采用通過使羧酸成為酸鹵化物或者在二環(huán)己基碳二酰亞胺等的存在下將羧酸活化后，使其與醇、胺等發(fā)生反應(yīng)的方法、通過將苯酚乙酸酯化后，使其與羧酸反應(yīng)的脫乙酸反應(yīng)的合成方法、使羧酸成為如甲酯的酯化物后，在所需要的適當催化劑的存在下，使其與醇反應(yīng)的脫醇反應(yīng)的合成方法等。
在本發(fā)明的液晶性高分子中，如上所述的縮合類液晶性高分子可單獨使用，另外，也可以使用2種或3種或以上的縮合類液晶性高分子的混合物。另外，在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，可適當?shù)鼗旌鲜褂霉鈱W活性液晶性高分子、液晶性乙烯聚合物、液晶性聚硅氧烷、液晶性環(huán)氧樹脂等的各種液晶性高分子或非液晶高分子等。
實施例以下采用實施例對本發(fā)明進行具體說明，但本發(fā)明不受這些實施例的限制。
參考例和實施例中所用的各種分析方法如下。
(1)液晶性高分子對數(shù)粘度的測定采用烏伯洛德型粘度計，在苯酚/四氯乙烷(60/40重量比)的混合溶劑中，在30下進行測定。
(2)缺陷的觀測采用奧林巴斯光學(株)制的BH2偏光顯微鏡進行缺陷檢測(以個數(shù)計進行檢測)。
(3)液晶性高分子組成的確定將液晶性聚酯溶解在重氫化氯仿中，采用400MHz的1H-NMR(日本電子制造的JNM-GX400)進行測定，確定其組成。
使由輸送輥2從厚度為60μm、寬度為400mm、長度為1000m的聚醚醚酮(PEEK)制的薄膜輥1抽出的薄膜的兩個表面與丁基橡膠制得的粘著輥3、4相接觸，由此除去異物。采用400N/400m的卷繞張力將該薄膜卷繞成薄膜輥5。在該薄膜的寬度方向的兩端上分別形成3條凸部。凸部的平均高度為30μm。然后將該薄膜輥放置在熱處理裝置6中，吹入熱風并使溫度維持在50℃±10℃，實施24小時的熱處理。為確定平滑化效果，采用逗點形涂布機在該薄膜上涂布20μm厚、粘度為5cP的聚酰亞胺溶液(5％溶液，溶劑丁基溶纖劑和N-甲基-2-吡咯烷酮的混合液)，并干燥、固化。對所得的形成有涂膜的薄膜進行檢查，其由薄膜凸凹引起的缺陷數(shù)目平均為0.1個/1m2，其平均大小為0.1mm。
為進行比較，對與薄膜輥1同一批的薄膜不實施本發(fā)明的處理方法，并涂布上述聚酰亞胺溶液使其固化，對其進行檢查時，缺陷數(shù)目平均為20個/1m2，其平均大小為0.3mm。
(參考例)合成出式(1)的液晶性高分子物質(zhì)(對數(shù)粘度＝0.22dl/g、Tg＝61℃)和包含式(2)的(R)-3-甲基己烷-1，6-二醇單元的光學活性液晶性高分子物質(zhì)(對數(shù)粘度＝0.17dl/g)。
這些高分子材料的合成是在鄰二氯苯溶劑中，在三乙胺共存下，使與二羧酸單元對應(yīng)的酸氯化物與二醇化合物發(fā)生反應(yīng)實施的。
將所得的18.1g式(1)的液晶性高分子和1.9g式(2)的液晶性高分子混合物溶解在80g N-甲基吡咯烷酮中，配制液晶性高分子溶液。
式(1) 式(2) *表示光學活性碳[實施例2]由輸送輥2從薄膜輥1抽出厚度為60μm、寬度為400mm、長度為1000m的聚醚醚酮(PEEK)制的取向基板薄膜，使該薄膜的兩個表面與丁基橡膠制成的粘著輥3、4相接觸，由此除去異物。采用400N/薄膜寬度(400mm)的卷繞張力將該薄膜卷繞成薄膜輥5。在該薄膜寬度方向的兩端上預(yù)先通過滾花處理分別形成3條凸部。凸部的平均高度為30μm。然后將該薄膜輥放置在熱處理裝置6中，吹入熱風并使溫度維持在50℃±10℃，實施24小時的熱處理。為確定平滑化效果，相對于該薄膜長度方向呈45°角度對該薄膜進行摩擦，然后采用輥式涂布機涂布參考例中所得的液晶性高分子溶液后進行干燥，并在200℃下加熱處理15分鐘，使液晶性高分子發(fā)生取向，進一步冷卻至室溫，使液晶結(jié)構(gòu)固定。在PPS制成的取向基板薄膜上形成的液晶性高分子層的厚度為5μm。然后在液晶性高分子層表面上涂布紫外線固化型粘結(jié)劑，在該粘結(jié)劑層上以不卷入空氣地方式貼合上由寬度為400mm、厚度為80μm的帶狀纖維素三醋酸酯形成的透光性基板薄膜后，從該透光性基板薄膜上方以預(yù)定量照射紫外線，使粘結(jié)劑層固化。從由此所得的具有取向基板薄膜/液晶性高分子層/固化粘結(jié)劑層/透光性基板薄膜層結(jié)構(gòu)的疊層薄膜剝離取向基板薄膜，得到液晶性高分子層通過固化性粘結(jié)劑轉(zhuǎn)印到透光性基板薄膜上的疊層薄膜。該制造方法的細節(jié)在本申請人申請的特開平7-113993號公報中進行了詳細說明。
對所得疊層薄膜的液晶性高分子層進行由薄膜凸凹引起的缺陷檢測，其缺陷數(shù)目平均為0.1個/1m2，其平均大小為0.1mm。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明方法，可消除由帶狀高分子薄膜的薄膜輥上夾雜的異物產(chǎn)生的薄膜變形。在制造用于由高分子薄膜形成的取向基板上涂布形成液晶性高分子層等的液晶顯示裝置等中的光學元件時，可得到無缺陷的優(yōu)異薄膜。
權(quán)利要求
1.一種薄膜平滑化方法，其特征是依次包括(1)對帶狀高分子薄膜的薄膜輥實施開卷的步驟，(2)除去該薄膜表面異物的步驟，(3)繞回該薄膜形成薄膜輥的步驟，和(4)對由步驟(3)所得的薄膜輥進行熱處理的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜平滑化方法，其特征是在步驟(3)中薄膜輥的卷繞張力為10～200N/m。
3.如權(quán)利要求1或2所述的薄膜平滑化方法，其特征是所述步驟(4)的熱處理溫度為30～120℃，時間為1～50小時。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種消除由帶狀高分子薄膜的薄膜輥上夾雜的異物產(chǎn)生的薄膜變形的方法。本發(fā)明解決問題的手段是一種薄膜平滑化方法，其特征是依次包括(1)對帶狀高分子薄膜的薄膜輥實施開卷的步驟，(2)除去該薄膜表面異物的步驟，(3)繞回該薄膜形成薄膜輥的步驟，和(4)對由步驟(3)所得的薄膜輥進行熱處理的步驟。
文檔編號B29C71/02GK1500619SQ20031011497
公開日2004年6月2日 申請日期2003年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月15日
發(fā)明者清原稔和, 平井知生, 福田靖, 生 申請人:新日本石油化學株式會社