[发明专利]热塑性树脂膜的制造方法及制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及表面杂质缺陷少、光学特性的均一性非常优异的特别是光学用膜的制造方法以及制造装置。

背景技术

近年来，以液晶显示器(LCD)、等离子体显示器面板(PDP)为代表的各种显示器构件的轻量化、低成本化日益发展，作为显示器的重要构件，光学用膜的市场日益扩大。光学用膜，是以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯、丙烯酸系聚合物、聚碳酸酯(PC)等热塑性树脂形成的各种透明膜作为基材，为了赋予功能性，实施将例如防止划痕的保护膜(硬涂层)、AR层(防反射层)、集光/光扩散层、偏振板等层叠在基材上的各种表面处理加工而得到的，对于基材膜强烈要求透明性。另一方面，在组装于大型显示器等中进行加工时，要求充分的强度，因此适宜使用厚度为150μm以上的厚膜。

这种膜的制造步骤中存在将所熔融的热塑性树脂由挤出模头挤出并进行冷却的步骤，为了制造透明性优异的膜，重要的是将所挤出的热塑性树脂快速地冷却至所需的温度。作为快速地冷却热塑性树脂的方法，通常为使热塑性树脂与冷却鼓密合的方法，在制造150μm以上的厚膜时，有必要也由不与冷却鼓接触的膜面(称为反冷却鼓面)进行冷却。这是因为，在厚膜中，仅利用冷却鼓进行冷却时，反冷却鼓面的膜温度难以降低至所需的温度。特别是由聚酯等结晶性树脂形成的膜的情况下，若热塑性树脂的玻璃化转变温度附近的冷却速度不充分，则热塑性树脂发生结晶化，结果膜的透明性降低。作为快速地冷却反冷却鼓面的方法，已知有在反冷却鼓面设置辅助冷却装置，促进上述熔融的热塑性树脂的冷却的方法。该辅助冷却装置通常例如通过从反冷却鼓面向着热塑性树脂喷吹冷气的喷嘴(以下称为喷吹喷嘴)构成(例如专利文献1)。

但是，热塑性树脂、例如聚酯这类树脂一旦熔融后，具有在冷却、固化的过程中，低聚物等低分子物从膜表面挥散的性质。因此，在辅助冷却装置的周边挥散的低聚物在例如辅助冷却装置的喷吹喷嘴的表面、排气面等处析出。在辅助冷却装置的表面析出的低聚物，被辅助冷却装置的喷吹空气引导而落下、附着在膜表面上，有可能形成杂质缺陷。为了防止在该辅助冷却装置表面析出的低聚物附着于膜表面，而使热塑性树脂膜与喷吹喷嘴之间拉开距离时，冷却速度未增大而膜的透明性降低。另一方面，若使喷吹喷嘴的前端面尽可能接近热塑性树脂膜，则冷却速度增大，但是低聚物在辅助冷却装置析出，低聚物被喷吹到热塑性树脂膜上，附着于热塑性树脂膜表面，导致杂质缺陷、后续步骤的问题。

对于这种问题，已知有具有下述特征的热塑性树脂膜的制造方法，该制造方法的特征在于，将熔融的热塑性树脂在冷却鼓上流延，在该冷却鼓上冷却固化形成热塑性树脂膜时，从该膜的反冷却鼓面向着膜，通过包括在前期冷却鼓的宽度方向上延伸的喷吹喷嘴的给气设备喷吹冷却用空气，同时通过包括穿设有多个排气孔的遮挡板的喷嘴间排气机构，抽吸、排出膜附近的空气，且该给气和排气设备在膜流通方向上交替进行(例如专利文献2)。

此外，已知有将熔融的热塑性树脂在冷却鼓上流延，在该冷却鼓上冷却固化制造热塑性树脂膜时，沿着冷却鼓的旋转方向交替设置冷却用空气的喷吹喷嘴和排气机构的抽吸面，此时，将全部抽吸面的总计抽吸风量与全部喷吹喷嘴的总计风量之比设定为3.4～4.5，主动地除去低聚物气氛的空气的冷却方法。此外已知，对于辅助冷却装置周边的低聚物，至少在排气机构的第一抽吸面内部的壁面处设置用于防止低聚物析出的加热器(例如专利文献3)。

但是，如此在喷吹喷嘴之间设置抽吸/排出机构，主动地排出膜附近的空气的方法，不仅抽吸膜附近的在喷吹喷嘴部挥发的低聚物空气，而且还存在下述问题。即，所熔融的热塑性树脂的温度越高温，则产生越大量的低聚物，因此在上述挤出模头周边形成高浓度的低聚物气氛，将以辅助冷却装置喷吹的风量以上的空气排气，由此也主动地吸入高浓度的低聚物空气。因此，随着冷却装置的使用时间的推移，低聚物在排气机构的抽吸面处的析出量增多，所析出的低聚物下落到热塑性树脂膜的表面，产生杂质缺陷。结果由于这种杂质缺陷随着时间增加，辅助冷却装置的使用中发生缺点损失，生产率降低。

此外，为了防止低聚物在排气机构的抽吸面析出，而在抽吸面内部设置加热器时，必须将抽吸面加热至低聚物不会析出的程度的温度，抽吸面附近的喷吹喷嘴的冷却效率降低，产生冷却不均、或热塑性树脂膜表面部分发生结晶化所导致的结晶缺陷。由此还存在例如要求透明性的膜的透明性变差的问题。此外，即使将抽吸面加热到不会阻碍冷却功能的程度，也会由于长时间使用而使低聚物在排气机构的抽吸面处析出·堆积的可能性增大，难以兼顾冷却效率、防止低聚物污染。