功能性薄膜的制造方法

專利名稱：功能性薄膜的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種切斷薄膜狀物以制造規定形狀的切片狀的功能性薄膜的功能性薄膜的制造方法，其中所述薄膜狀物具有由有機化合物形成的支承體和體現作為目的的功能的無機膜。
背景技術：
光學元件、液晶顯示器或有機EL顯示器等顯示裝置、半導體裝置、薄膜太陽能電池等各種裝置中要求防濕性的部位或零件、食品、衣服、電子零件等的包裝所采用的包裝材料利用阻氣薄膜，所述阻氣薄膜以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等塑料薄膜作為支承體，并在該支承體上形成(成膜)體現阻氣性的膜(阻氣膜)另外，還公知一種以塑料薄膜為支承體并在該支承體上面形成防反射膜而成的防反射薄膜、在該支承體上面同樣形成光反射膜而成的光反射薄膜、或在該支承體上面同樣形成紫外線遮蔽膜而成的抗UV薄膜等。這樣，在以塑料薄膜等作為支承體以形成功能膜(體現作為目的的功能的膜)的功能性薄膜中，體現阻氣性的阻氣膜或體現光反射性的光反射膜等功能膜是無機膜(由無機化合物形成的膜)的情況或包含無機膜的情況較多。例如，作為阻氣膜，利用由氮化硅、氧化硅、氧化鋁等各種無機化合物(無機物)形成的膜、這些阻氣膜等無機膜如專利文獻1所述，強度低且脆，所以容易因接觸等而破壞。另外，無機膜超過300nm時會變硬，容易產生斷裂等。因此，在功能性薄膜中，一般為得到作為目的的功能的無機膜是薄的膜。作為能夠以良好的生產效率制造這種功能性薄膜的方法，公知的是所謂卷到卷 (Roll to Roll)法。所謂卷到卷法是指如下一種制造方法使用將長條支承體(網狀的支承體(基板/基材))卷繞成卷狀而成的供給卷，在從供給卷送出的支承體上進行成膜，并將結束成膜的支承體再次卷成卷狀。在該卷到卷法的成膜中，在通過在支承體上進行成膜的成膜室的規定的路徑上， 使從供給卷到卷取卷的長條的支承體通過，同步進行來自供給卷的支承體的送出薄膜的卷取與基于卷取卷的結束成膜后的支承體的卷取，并在成膜室連續對搬送的支承體進行成膜。在此，功能性薄膜大多情況下作為規定形狀(規定尺寸)的切片使用。因此，通過卷到卷法來對阻氣膜等體現作為目的的功能的無機膜進行成膜的功能性薄膜有必要切斷 (裁斷加工)成規定形狀的切片。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 JP特開平3-108531號公報如前所述，在具有體現規定功能的無機膜的功能性薄膜中，該無機膜強度低且脆，
3而且薄。因此，為了制造規定形狀的切片狀的功能性薄膜，當切斷在支承體上成膜無機膜而成的薄膜狀物時，由于該切斷時施加的力，尤其在切斷位置附近的無機膜產生裂紋或斷裂等。另外，一般而言，作為有機化合物的支承體和作為無機化合物的無機膜密接性低，若端部的斷裂連結，則該部分會剝離。體現規定功能的無機膜若具有這種斷裂或剝離等，則功能性薄膜就無法發揮作為目的的性能。例如，若是阻氣薄膜，當在周邊部的阻氣膜有斷裂等時，則水分(水蒸氣)會從該斷裂的部分通過而無法得到作為目的的阻氣性(水蒸氣遮蔽性)。

發明內容
本發明的目的在于解決上述述現有技術的問題，提供一種功能性薄膜的制造方法，其在將具有塑料薄膜等支承體和具有作為目的的功能的無機膜的薄膜狀物切斷來制造規定形狀的切片狀的功能性薄膜時，可以防止切斷造成的無機膜的斷裂等，從而可穩定制造具有作為目的的性能的功能性薄膜。為了達成所述目的，本發明的功能性薄膜的制造方法提供一種下述功能性薄膜的制造方法，其特征在于，將具有由有機化合物形成的支承體和由無機化合物形成的無機膜的原料薄膜通過使切斷位置形成為所述支承體的玻璃轉變溫度以上的溫度來進行切斷，由此制造規定形狀的功能性薄膜。在這樣的本發明的功能性薄膜的制造方法中，優選的是，通過切斷所述原料薄膜的刀的加熱、基于激光對所述原料薄膜的裁斷、以及基于接觸或非接觸式的加熱機構對切斷前的所述原料薄膜的加熱的任一種方式，使所述原料薄膜的切斷位置形成為所述支承體的玻璃轉變溫度以上的溫度另外，優選將從所述切斷位置開始的與切斷方向垂直方向上的2 IOmm的范圍形成為所述支承體的玻璃轉變溫度以上的溫度。另外，優選所述原料薄膜是長條的薄膜，在沿長度方向搬送形成所述無機膜的長條薄膜的同時進行所述原料薄膜的無機膜的形成。另外，優選以在圓筒狀的鼓的周面上卷掛所述長條薄膜的狀態進行所述無機膜的形成。另外，此時，優選從將所述長條薄膜卷成卷狀而成的薄膜卷拉出所述長條薄膜，在沿長度方向搬送的同時進行所述無機膜的形成，并將形成有所述無機膜的長條薄膜再次卷成卷狀。另外，優選所述原料薄膜是長條的薄膜，通過對該長條的原料薄膜進行垂直于長度方向的寬度方向上的切斷和所述寬度方向兩端部的長度方向上的切斷，制造所述規定形狀的功能性薄膜。另外，優選進行切斷時的所述切斷位置的溫度是所述支承體的熔點以下的溫度。另外，優選所述無機膜是通過氣相成膜法成膜的。發明效果在具有上述構成的本發明的功能性薄膜的制造方法中，將形成有由塑料薄膜等有機化合物形成的支承體和由無機化合物形成的用于體現作為目的的功能的無機膜的原料薄膜切斷，從而制造規定形狀的切片狀的功能性薄膜，此時，將所述原料薄膜的切斷位置加熱為支承體(其有機化合物)的玻璃轉變溫度(Tg)以上。在切斷具有由有機化合物形成的支承體和無機膜的原料薄膜而制造規定形狀的薄膜時，在無機膜產生斷裂或裂紋等的原因被認為是因在無機膜成膜時的加熱而產生的支承體的內部應力與切斷時原料薄膜的變形的相乘效果。之后會詳細敘述。對此，本發明的制造方法通過具有上述構成，在切斷時抑制支承體的內部應力，從而可以由無機膜支配與切斷時的原料薄膜的變形相對應的力，結果是，可以大幅度抑制切斷時產生的無機膜的斷裂或裂紋等。因此，根據本發明的制造方法，可以大幅度抑制無機膜的斷裂或裂紋等，能夠穩定地制造發揮作為目的的性能的功能性薄膜。


圖I(A) (C)是概念性表示可用于本發明的功能性薄膜的制造方法的原料薄膜的一例的圖。圖2是用于說明本發明的功能性薄膜的制造方法中的無機膜的形成方法的一例的概念圖。圖3(A) (C)是用于說明本發明的功能性薄膜的制造方法的一例的概念圖。圖4是用于說明本發明的功能性薄膜的制造方法的概念圖。圖中12a、12b、12c-原料薄膜14-無機膜16a-襯底有機膜16b_ 有機膜20-鼓24-成膜機構26-被成膜基材卷^a、^b-引導輥30-卷取軸34-薄膜卷36-搬送輥對38-旋轉切刀40-支承臺42-切斷裝置46-剪切器48-分割輥
具體實施例方式以下，對于本發明的功能性薄膜的制造方法，結合附圖所示的優選實施例進行詳細說明。本發明的功能性薄膜的制造方法是將具有由塑料薄膜等有機化合物形成的支承體及作為由無機化合物形成的膜的無機膜的原料薄膜12 (參考圖3等)切斷，從而制造規定形狀(規定尺寸)的切片狀的功能性薄膜的方法。在本發明中，原料薄膜12沒有特別限定，只要是具有由有機化合物形成的支承體及功能性薄膜體現作為目的的功能的由無機化合物形成的無機膜的薄膜狀物，就可以利用各種結構的原料薄膜12。作為一個例子，如圖I(A)概念性所示，例示的是在支承體Z的表面形成無機膜 (無機層)14而成的原料薄膜12。支承體Z沒有特別限定，可以利用各種作為功能性薄膜的支承體使用的由有機化合物形成的薄膜狀物。具體地說，作為支承體Z的適當的例子，例示有由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、 聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯等塑料(高分子材料)形成的塑料薄膜。另外，支承體Z也可以是在前述那樣的塑料薄膜等的表面(無機膜14的形成面) 上形成有保護層、粘結層、光反射層、防止反射層、遮光層、平坦化層、緩沖層、應力緩和層等的、用于得到各種功能的層(膜)的支承體。無機膜14也沒有特別限定，可利用所有的制造的功能性薄膜體現作為目的的功能的由無機化合物形成的膜。例如，作為功能性薄膜，在制造阻氣薄膜(阻止水蒸氣薄膜)時，作為無機膜14，例示有氮化硅膜、氧化鋁膜、氧化硅膜等。另外，作為功能性薄膜，在制造有機EL顯示器或液晶顯示器那樣的顯示裝置等各種顯示器裝置的保護薄膜時，作為無機膜14，例示有氧化硅膜等。另外，作為功能性薄膜，在制造透明的導電性薄膜時，作為無機膜14，例示有 ITO (氧化銦錫)膜或氧化錫膜等。進而，作為功能性薄膜，在制造光反射防止薄膜、光反射薄膜、各種濾波器等的光學薄膜時，只要具有由具有或體現作為目的的光學特性的材料形成的膜即可。其中，一般而言，從強度低且脆、而且薄，此外，斷裂或裂紋等引起的性能劣化顯著等方面來看，無機膜14采用阻氣膜是適當的，也就是說，本發明適于阻氣薄膜的制造。另外，在本發明的制造方法中，原料薄膜不限于圖I(A)所示的在支承體Z的表面形成無機膜14而形成的原料薄膜12a，如前所述，也可以利用各種結構的膜。作為一例，例示在支承體Z的表面交替層疊無機層14和由有機化合物形成的有機膜(有機層)而構成的原料薄膜。尤其支承體Z的表面具有有機膜(襯底有機膜)，且其上層疊一個以上的無機膜14和有機膜的組合而形成的原料薄膜，是適當的例示。具體地說，例示圖1 (B)所示那樣的在支承體Z的表面具有襯底有機膜16a，且其上具有一個無機膜14與形成于該無機膜14表面(支承體Z的反面)的有機膜16b之組合的原料薄膜12b。在用于本發明的原料薄膜中，該無機膜14和有機膜16b的組合不限定于一個，如圖1 (C)所示的原料薄膜12c那樣，也可以是兩個無機膜14和有機膜16b的組合。進而，也可以是具有三個以上的無機膜14和有機膜16b的組合的原料薄膜。襯底有機膜16a以及有機膜16b沒有特別限定，可利用由公知的有機化合物形成的膜。具體地說，適當例示有聚乙烯、丙烯酸樹脂、異丁烯樹脂、異丁烯酸-馬來酸共聚物、聚苯乙烯、透明氟樹脂、聚酰亞胺、氟化聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰胺-酰亞胺、聚醚酰亞胺、酰化纖維素、聚氨基甲酸酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、脂環式聚烯烴、聚芳酯、聚醚砜、聚砜、 芴環改性聚碳酸酯、脂環改性聚碳酸酯、芴環改性聚酯、丙烯酰化合物等熱可塑性樹脂，或者聚硅氧烷、其他的有機硅化合物的膜。例如，在無機膜14是體現阻氣性的膜(阻氣膜)的情況下，從有利于阻氣性的平滑性、耐熱性的觀點出發，由在官能團中具有游離基聚合性化合物以及/或者醚基的陽離子聚合性化合物的聚合物所形成的有機膜16是優選的。其中，尤其是由以丙烯酸酯以及/ 或者異丁烯酸鹽單體的聚合體為主成分的丙烯酸樹脂或異丁烯樹脂形成的有機膜16為優選的例示。襯底有機膜16a和有機膜16b可以是相同的有機化合物，也可以是不同的有機化合物。另外，各有機膜16b可以是相同的有機化合物，也可以是例如僅最上層(表面)的有機膜16b不同等的、相互不同的有機化合物。無機膜14和襯底有機膜16a及有機膜16b (以下，將兩者匯總也稱為有機膜16) 都是由公知方法形成(成膜)的。具體地說，無機膜14 一般是通過等離子體CVD、濺射、真空蒸鍍等氣相成膜法(氣相堆積法)形成的。而有機膜16 —般是通過涂覆法或閃蒸法形成的。在此，在本發明的制造方法中，優選原料薄膜12(支承體Z)是長條形，無機膜14 優選是在將長條的被成膜基材沿長度方向搬送的同時，通過氣相成膜法形成。另外，無機膜14優選是在將被成膜基材(即支承體Z的背面)卷掛在圓筒狀的鼓的周面上的狀態下形成的。圖2概念性地表示其一例。圖2所示的例子是基于前述的卷到卷法(Roll to Roll,以下，也稱為“R to R”) 的例子，即，使用將長條的基材卷繞成卷狀而形成的基材卷，從該卷送出基材，在沿長度方向搬送的同時進行成膜，并將成膜結束后的基材再次卷繞成卷狀。需要說明的是，這種基于R to R的成膜不僅形成無機膜14，而且也適于形成有機膜16等。在圖示例子中，形成無機膜14的被成膜基材Zi是長條的薄膜狀物，作為卷繞成卷狀的被成膜基材卷26而被裝填。被成膜基材Zi例如是長條的支承體Z (圖1 (A))，或者是在支承體Z的表面形成有襯底有機膜16a而構成的長條的薄膜狀物(圖1 (B))，或者是在支承體Z上形成有襯底有機膜16a、無機層14以及有機層16b而構成的長條的薄膜狀物(圖 1(C))。將被成膜基材Zi從被成膜基材卷沈拉出，沿長度方向搬送，并經引導輥28a引導而搬送到鼓20。被搬送到鼓20的被成膜基材Zi被卷掛在鼓20的周面的規定區域而位于規定的成膜位置，在沿長度方向被搬送的同時，利用與鼓20對置設置的成膜機構24，以濺射法或等離子體CVD等氣相成膜法形成無機膜14。
形成無機膜14之后的被成膜基材Zi被引導輥28b引導，并被卷取軸30再次卷成卷狀。在通過氣相成膜法形成(成膜)無機膜14時，被成膜基材Zi即支承體Z被成膜時產生的熱量加熱。結果是，當冷卻到室溫時，在支承體Z上產生因與無機膜14的熱膨脹系數的不同而引起的內部應力。該支承體Z的內部應力是造成原料薄膜12的切斷中無機膜14斷裂等的原因，之后會詳細說明。在此，在這種R to R裝置中，為了沿長度方向搬送被成膜基材Zi，對被成膜基材 Zi沿長度方向施加搬送用的張力。支承體Z在這種有張力施加在一方向上的狀態下，通過無機膜14的形成而被加熱，因此，支承體Z的內部應力變得更大。另外，以在鼓20上卷掛被成膜基材Zi即支承體Z的狀態進行無機膜14的成膜時也同樣，支承體Z在施加有彎曲應力的狀態下通過無機膜14的形成而被加熱。因此，當在鼓20上形成無機膜14時，支承體Z的內部應力也變得更大。尤其是，如圖2所示的例子那樣，在通過R to R而在鼓上進行成膜的裝置中，基于張力和彎曲應力的相乘效果，支承體Z的內部應力進一步變大。根據本發明的制造方法，即使是這種具有通過R to R或鼓成膜形成的無機膜14 且支承體Z的內部應力大的原料薄膜12，也可以適當抑制切斷造成的無機膜14的斷裂等。也就是說，通過使用利用上述形成方法形成無機膜14而構成的原料薄膜12，能夠更好地體現切斷時防止無機膜14的斷裂等本發明的制造方法的效果。本發明的功能性薄膜的制造方法是將這種具有支承體Z和無機膜14的原料薄膜 12切斷，制成規定形狀(規定尺寸)的切片狀的功能性薄膜的方法。圖3表示其一例。在圖3所示的例子中，作為優選示例，原料薄膜12是長條的片狀物，將這種長條的原料薄膜12卷繞成卷狀而構成薄膜卷34，作為該薄膜卷34供應原料薄膜12。在圖3所示的例子中，首先，從薄膜卷34拉出長條的原料薄膜12，在寬度方向(垂直于長度方向的方向)上切斷，成為短條原料薄膜12S。接著，將該短條原料薄膜12S的寬度方向的兩端部在長度方向上切斷，成為規定形狀的功能性薄膜F。需要說明的是，在短條原料薄膜12S的切斷中，寬度方向和長度方向是切斷為短條之前的長條的原料薄膜12的寬度方向以及長度方向(以下，簡稱為“寬度方向”及“長度方向”)。圖3 (A)概念性地表示寬度方向的切斷的一例。在該例子中，首先，利用搬送輥對36將長條的原料薄膜12從薄膜卷34拉出，且由搬送輥對36沿長度方向(箭頭a方向)搬送，同時由旋轉切刀38在寬度方向上切斷。通過該旋轉切刀38的切斷，成為與制造的功能性薄膜F的長度相應的切片狀的短條原料薄膜 12S。旋轉切刀38是公知的旋轉切刀，其在具有與寬度方向一致的旋轉軸(中心線)的圓柱狀的旋轉體38a的周面具有沿寬度方向延伸的刀刃38b。圖3(A)中的符號40是支承臺(下刃或刀刃承受座)。旋轉切刀38與公知的旋轉切刀同樣，通過與長條的原料薄膜12的搬運同步(使刀刃38b的前端的旋轉速度和原料薄膜12的搬送速度一致)地向原料薄膜12的搬送方向(箭頭b方向)旋轉，從而將沿長度方向搬送的原料薄膜12在寬度方向上切斷，制成短條原料薄膜12S。在此，在圖3(A)所示的例子中，長條的原料薄膜12以無機膜14等的形成面為圖中上方的方式被拉出，并被搬送輥對36搬送，同時被切斷。另外，通過切斷而制作的短條原料薄膜12S被旋轉切38的下游的搬送輥對36搬送到規定的位置。在搬送輥對36中，下側的抵接于支承體Z的輥36b是通常的圓柱狀的輥，圖中上方的抵接于無機膜14的成形面的輥是端部(或者端部附近)直徑大于其以外的區域(中央區域)直徑的所謂帶臺階輥36a。如前所述，無機膜14薄且強度低，因此比較容易因與其他部件接觸等而受到損傷。但是，如圖3所示的例子那樣，將抵接于無機膜14的成形面側的輥做成帶臺階輥 36a，形成僅抵接于之后切離的非產品區域的結構，由此，可適當防止產品區域的無機膜14 的破損或損傷等，從而可以穩定制造合適的產品。在圖3所示的例子中，如上述將長條的原料薄膜12在寬度方向上切斷而制成短條原料薄膜12S后，接著，如圖3(B)所示，將短條的原料薄膜12S的寬度方向兩端部在長度方向(箭頭a方向)上切斷，制成規定形狀的功能性薄膜F。該寬度方向兩端部的切斷，作為一例，是通過圖3(C)所示的切斷裝置42進行的。該切斷裝置42具有兩個剪切器46和分割輥48而構成。分割輥48是將短條原料薄膜12S沿長度方向(箭頭a方向=圖3(C)中垂直于紙面的方向)搬送的輥，且是被分割成寬度方向兩端的切斷位置的內側的中央部以及寬度方向兩端的切斷位置的外側的外側部這三部分的分割輥。剪切器46是公知的剪切器，其具有圓盤狀(圓形)的旋轉上刀46a和旋轉下46b。 兩旋轉刀具有旋轉軸，所述旋轉軸與垂直于由分割輥48搬送短條原料薄膜12S的搬送方向的方向(即，短條原料薄膜12S的寬度方向)一致。在圖示例中，兩個剪切器46在長度方向(搬送方向)的相同位置被配置于兩端部的寬度方向的切斷位置。另外，旋轉下刀46b 的直徑與分割輥48的直徑相同，并且旋轉下刀46b在中央部和外側部之間被固定于分割輥 48的旋轉軸48a。因此，在圖示例中，短條原料薄膜12S被分割輥48沿長度方向搬送，同時在寬度方向兩端部的規定位置被兩個剪切器46沿長度方向切斷，從而成為圖3 (B)所示那樣的、規定形狀的切片狀的功能性薄膜F。在此，在本發明的功能性薄膜的制造方法中，使原料薄膜12(12S)的切斷位置為支承體Z的玻璃轉變溫度(Tg)以上的溫度，從而進行這種原料薄膜12的切斷(切斷加工 /裁斷加工)。需要說明的是，支承體Z的Tg以上的溫度即為形成支承體Z的有機化合物的Tg以上的溫度。在圖3 (A)所示的例子中，作為一例，通過利用未圖示的加熱機構對支承臺40進行加熱，使原料薄膜12的切斷位置成為支承體Z的Tg以上的溫度，利用旋轉切刀38將原料薄膜12沿寬度方向切斷，做成短條原料薄膜12S。另外，在圖3(C)所示的例子中，作為一例，通過利用未圖示的加熱機構對下刀46b進行加熱，使短條原料薄膜12S的切斷位置成為支承體Z的Tg以上的溫度，利用剪切器46將短條的原料薄膜S的寬度方向端部沿長度方向切斷，制成功能性薄膜F。本發明的制造方法通過具有這樣的構成，可以大幅度抑制因切斷而在無機膜14 上產生斷裂或裂紋、進而因該斷裂等引起的無機膜14的剝離等，可以穩定地制造發揮規定性能的功能性薄膜。如前所述，在作為功能性薄膜的原料薄膜12上形成的無機膜14強度低且脆，而且一般比較薄。因此，當切斷成規定形狀時，會在切斷部(切斷線)的附近產生斷裂或裂紋。 另外，由于無機化合物和有機化合物的密接性并不是那么高，因此當該斷裂等連結時，產生無機膜14的剝離等。在功能性薄膜中，如果在體現作為目的的功能的無機膜14上產生斷裂或剝離等， 則功能性薄膜就無法發揮作為目的的功能。例如，如果是阻氣薄膜的話，當在周邊部的阻氣膜有斷裂等時，水蒸氣會從該斷裂的部分通過，因此得不到作為目的的阻氣性。相對于此，在本發明的制造方法中，通過在切斷時使原料薄膜12(12S)的切斷位置成為支承體Z的Tg以上的溫度，從而大幅度抑制因切斷產生的、切斷位置(切斷線)附近的無機膜14的斷裂等。在此，如JP特開2001-337411號公報或JP特開平4-372396號公報等所示，在對長條物進行切斷加工時，要對進行切斷的刀或被切斷物進行加熱。所述的加熱/切斷是以僅由有機化合物形成的片狀物為對象，由JP特開 2001-337411號公報記載的與圖像形成層的Tg對應的加熱、或JP特開平4-372396號公報記載的與聚烯烴樹脂薄膜的軟化點對應的加熱也明確可知，以因切斷而容易損傷的膜 (層)或要保護的膜作為對象，將被切斷的片狀物加熱為與它們的物性對應的溫度。相對于此，本發明的制造方法以具有由有機化合物形成的支承體Z和無機膜14的原料薄膜12作為對象，并不是加熱想要防止斷裂等產生的無機膜14，而是將原料薄膜的切斷位置加熱為與原料薄膜(功能性薄膜)的支承體的Tg相對應的溫度，由此防止無機膜14 的斷裂等。該切斷位置的加熱基于與現有技術的切斷加工中的被切斷物或刀的加熱完全不同的以下技術構思。如前所述，阻氣膜或防反射膜等體現規定功能的無機膜14在大多情況下是通過等離子體CVD法、濺射法、真空蒸鍍等氣相成膜法而形成(成膜)的。如前所述，當通過這種氣相成膜法形成無機膜14時，在成膜中，形成無機膜14的被成膜基材Zi被加熱。即，在制造具有塑料薄膜等由有機化合物形成的支承體Z的功能性薄膜的本發明中，在該無機膜14的形成時，還加熱支承體Z。在如圖2所示的鼓成膜的情況下，通常，通過冷卻鼓20來冷卻被成膜基材Zi，但還是無法避免支承體Z的加熱。通過該加熱，支承體Z膨脹。另外，被成膜的無機膜14也因熱而膨脹。在此，在作為有機化合物的支承體Z和作為無機化合物的無機膜14中，熱膨脹系數有很大的不同。因此，成膜后，當冷卻到室溫時，由于支承體Z和無機膜14的熱膨脹系數之差，在支承體Z和無機膜14上產生互不相同的內部應力。即，在原料薄膜12中，處于該支承體Z 的內部應力對無機膜14施加不需要的力的狀態。另外，如前所述，在對圖2所示的R to R等那樣的被成膜基材Zi進行搬送且同時成膜的情況下，或在鼓20上卷掛被成膜基材Zi而進行成膜的鼓成膜的情況下，所述內部應
10力變大。在此，在切斷原料薄膜12(以及短條原料薄膜12S，以下，省略)時，原料薄膜12的切斷位置的附近由于刀的壓迫等而變形，而且，切斷后要從變形復原。當切斷具有支承體Z和無機膜14的原料薄膜時，支承體Z具有的與無機膜14不同的內部應力和原料薄膜12變形的力及要從變形復原的力被合成。由此，在切斷位置對無機膜14施加大的力，在無機膜14的切斷位置附近產生斷裂或裂紋等。相對于此，在本發明的制造方法中，在切斷原料薄膜12時，通過將切斷位置加熱為支承體Z的Tg以上，由此在除去(抑制)該支承體Z的內部應力的狀態下進行切斷。艮口， 通過將支承體Z的溫度形成為Tg以上，使切斷時的變形以及從變形的復原成為由無機膜14 支配的狀態，施加于無機膜14的力大幅度降低。結果是，由于在切斷原料薄膜12時不會有不當的力施加在無機膜14上，因此可以大幅度減少在切斷位置附近產生斷裂或裂紋的情況。另外，由于是加熱裁斷，所以還可以抑制從支承體Z或有機膜16等產生飛邊或垃圾等。因此，根據本發明的制造方法，可以防止體現規定功能的無機膜14因切斷而損傷，可以穩定地制造具有規定形狀(規定尺寸)且具有作為目的的性能的功能性薄膜F。在本發明的制造方法中，只要是切斷時原料薄膜12的切斷位置的溫度是支承體Z 的Tg以上即可。 但是，如果溫度過高，則在具有支承體Z或有機膜16等的情況下，有可能對這些膜產生不良影響，而且，還有可能產生支承體Z的變形等。因此，切斷時原料薄膜12的切斷位置的溫度優選在支承體Z的熔點以下。從上述觀點考慮，原料薄膜12的切斷位置的溫度優選在支承體Z的Tg+20°C以下， 尤其優選在支承體Z的Tg+10°C以下。在此，原料薄膜12具有由有機化合物形成的膜的結構，尤其如有機膜16圖I(B) 所示的原料薄膜12b或圖I(C)所示的原料薄膜12c那樣，在具有無機膜14被有機膜16夾著的結構的原料薄膜的情況下，在切斷時，還加上該有機膜16所具有的內部應力，切斷時更容易產生無機膜14的斷裂等。因此，在原料薄膜12具有有機膜16等由有機化合物形成的膜的情況下，優選將原料薄膜12的切斷位置的溫度形成為支承體Z以及存在的由有機化合物形成的膜之中Tg最高者的Tg以上的溫度。由此，可以更好地抑制切斷時在切斷位置附近的斷裂等。對于原料薄膜12的切斷位置的加熱方法沒有特別的限定。作為一例，如圖3所示， 例示有對進行切斷的刀進行加熱的方法或切斷時對與原料薄膜12接觸的部件進行加熱的方法，以及利用加熱器等直接加熱原料薄膜12的方法。進而，還可以適當采用利用激光(激光束)對原料薄膜12的切斷位置進行加熱，同時進行切斷的方法。此外，原料薄膜12的加熱、進行切斷的刀的加熱，與原料薄膜12接觸的部件的加熱，只要通過接觸或非接觸式的公知的方法來進行即可。另外，原料薄膜12的切斷機構也不限定于圖示例那樣的旋轉切刀或采用兩片圓盤狀的旋轉刀的剪切器。例如閘刀式切刀或具有圓盤狀的旋轉刀的上刀和固定的下刀的剪切器、采用包圍所制造的功能性薄膜F的形狀的刀的沖裁(模具沖裁)等公知的片狀物的切斷機構都可以加以利用。在本發明的制造方法中，基本上只要在切斷原料薄膜12時將切斷位置形成為支承體Z的Tg以上的溫度即可。但是，如果溫度為支承體Z的Tg以上的范圍過大，則支承體Z受到熱損，有可能產生功能性薄膜F變形或機械強度下降等不良情況。另外，在本發明中，為了抑制無機膜14 的斷裂等，在原料薄膜12的切斷位置附近進行加熱，而遠離切斷位置的加熱是沒有用的。相反，如果溫度為支承體Z的Tg以上的范圍過窄，則不能充分處理所有因切斷而變形的區域，還有可能無法充分抑制因原料薄膜12的切斷而造成的無機膜14的斷裂等。因此，在本發明中，如圖4示意性所示，在與圖中點劃線所示的切斷位置(切斷方向/切斷線)L正交的方向上，原料薄膜12的溫度設為支承體Z的Tg以上的區域wl以及 w2優選為2 10mm。由此，可以充分抑制切斷位置的無機膜14的斷裂等的產生，同時還可以適當防止熱造成的支承體Z等的損傷擴大成大范圍。在圖3所示的例子中，將長條的原料薄膜12在寬度方向上切斷，之后切斷寬度方向的兩端部，從而制成規定形狀的功能性薄膜F。但是，本發明不限定于此，也可以是先用剪切器等將長條的原料薄膜12的寬度方向兩端切落，之后在寬度方向上切斷而制成規定形狀的功能性薄膜F。但是，通過將最終切落的寬度方向的端部留到最后，可以使與該部分接觸的搬送或處理成為可能，可以防止因與產品區域接觸而造成的無機膜14的損傷等。因此，如圖3 所示，優選先在寬度方向上進行切斷，最后進行寬度方向端部的切斷。另外，以上的例子是通過將長條的原料薄膜在寬度方向及兩端長度方向上切斷來制造規定形狀的功能性薄膜，但本發明不限于此。例如，還可以將長條的原料薄膜僅在寬度方向上切斷來制造規定形狀的功能性薄膜。進而，還可以使用切片狀的原料薄膜，通過對該原料薄膜進行一次以上的切斷來制造規定形狀的功能性薄膜。以上對本發明的功能性薄膜的制造方法進行了詳細說明，但本發明不限于上述例子，在不脫離本發明主旨的范圍內，還可以進行各種改良及變更。例如，本發明制造的切片狀的功能性薄膜不限定于正方形或長方形等矩形，還可以作為圓形或具有曲線狀的邊的形狀等各種形狀加以利用。實施例以下，舉出本發明的具體實施例，更詳細地說明本發明。實施例1在圖I(B)所示那樣的、寬度為IOOOmm的支承體Z上形成襯底有機膜16a/無機膜 14/有機膜16b而構成原料薄膜12，將該原料薄膜12卷成卷狀，形成薄膜卷34，準備該薄膜卷34。支承體Z采用的是厚度為100 μ m的PET薄膜(Tg 80 90°C )。有機膜16是按下述方式制成的調制將丙烯酸酯系單體和光聚合開始劑溶解在有機溶劑中的涂料，并用涂布機將該涂料涂布并干燥，之后利用紫外線使該涂膜硬化而制成膜。襯底有機膜16a以及有機膜16b的膜厚均為lOOOnm。需要說明的是，有機膜16的形成是通過R to R的裝置進行的。另外，無機膜14是厚度為50nm的氧化鋁層。無機膜14的形成是使用圖2所示的進行基于R to R的鼓成膜的成膜裝置并通過反應性濺射而進行的。首先，將這種薄膜卷34利用采用了圖3(A)所示那樣的旋轉切刀觀的切斷裝置在寬度方向上切斷，制成長度為500mm(寬度1000mm)的短條原料薄膜12S。切斷是通過由設置在支承臺40內部的鞘加熱器(sheath heater)對支承臺40進行加熱，將原料薄膜12的切斷位置的溫度加熱至100°C而進行的。需要說明的是，原料薄膜 12的切斷位置的溫度是通過鞘套絕緣熱電偶(sheath thermo couple)來測定的。接著，使用圖3(C)所示那樣的切斷裝置M，將短條原料薄膜12S的寬度方向的兩端在長度方向上切斷，制作500X600mm的矩形的功能性薄膜(阻氣薄膜)。切斷是通過由紅外線燈加熱下刀46d，將短條原料薄膜12S的切斷位置的溫度形成為100°c而進行的。需要說明的是，短條原料薄膜12S的切斷位置的溫度是通過放射溫度計來測定的。實施例2將支承體Z改變為厚度100 μ m的PEN薄膜(Tg :120°C )，進而，將原料薄膜12以及短條原料薄膜12S的切斷位置的溫度改變為130°C，除此之外，與實施例1同樣地制作功能性薄膜。比較例1、比較例2將原料薄膜12以及短條原料薄膜12S的切斷位置的溫度改變為30°C (比較例1) 以及60°C (比較例2)，除此之外，與實施例1 (支承體Z = PET)同樣地制作功能性薄膜。比較例3、比較例4將原料薄膜12以及短條原料薄膜12S的切斷位置的溫度改變為100°C (比較例3) 以及60°C (比較例4)，除此之外，與實施例2 (支承體Z = PEN)同樣地制作功能性薄膜。評價通過目視以及光學顯微鏡(500倍)來對制作的功能性薄膜的切斷位置附近進行觀察并評價無機膜14的斷裂情況。用顯微鏡也無法確認斷裂的評價為〇雖然目視無法確認為斷裂，但由顯微鏡可以確認為斷裂的評價為Δ，目視也可以確認為斷裂的評價為X。結果在下述表1表示。表1
權利要求
1.一種功能性薄膜的制造方法，其特征在于，將具有由有機化合物形成的支承體和由無機化合物形成的無機膜的原料薄膜通過使切斷位置形成為所述支承體的玻璃轉變溫度以上的溫度來進行切斷，由此制造規定形狀的功能性薄膜。
2.如權利要求1所述的功能性薄膜的制造方法，其特征在于，通過切斷所述原料薄膜的刀的加熱、基于激光對所述原料薄膜的裁斷、以及基于接觸或非接觸式的加熱機構對切斷前的所述原料薄膜的加熱的任一種方式，使所述原料薄膜的切斷位置形成為所述支承體的玻璃轉變溫度以上的溫度。
3.如權利要求1或2所述的功能性薄膜的制造方法，其特征在于，將從所述切斷位置開始的與切斷方向垂直方向上的2 IOmm的范圍形成為所述支承體的玻璃轉變溫度以上的溫度。
4.如權利要求1或2所述的功能性薄膜的制造方法，其特征在于，所述原料薄膜是長條的薄膜，在沿長度方向搬送形成所述無機膜的長條薄膜的同時進行所述原料薄膜的無機膜的形成。
5.如權利要求4所述的功能性薄膜的制造方法，其特征在于，以在圓筒狀的鼓的周面上卷掛所述長條薄膜的狀態進行所述無機膜的形成。
6.如權利要求4所述的功能性薄膜的制造方法，其特征在于，從將所述長條薄膜卷成卷狀而成的薄膜卷拉出所述長條薄膜，在沿長度方向搬送的同時進行所述無機膜的形成，并將形成有所述無機膜的長條薄膜再次卷成卷狀。
7.如權利要求1或2所述的功能性薄膜的制造方法，其特征在于，所述原料薄膜是長條的薄膜，通過對該長條的原料薄膜進行垂直于長度方向的寬度方向上的切斷和所述寬度方向兩端部的長度方向上的切斷，制造所述規定形狀的功能性薄膜。
8.如權利要求1或2所述的功能性薄膜的制造方法，其特征在于，進行切斷時的所述切斷位置的溫度是所述支承體的熔點以下的溫度。
9.如權利要求1或2所述的功能性薄膜的制造方法，其特征在于，所述無機膜是通過氣相成膜法成膜的。
全文摘要
本發明提供一種功能性薄膜的制造方法，在形成阻氣膜等無機膜而構成功能性薄膜的制造中，在不破壞無機膜的情況下，制造規定形狀的切片狀的功能性薄膜。為此，通過將切斷位置加熱至構成功能性薄膜的塑料薄膜等的支承體的玻璃轉變溫度以上來進行切斷，由此解決上述課題。
文檔編號B26D3/00GK102380888SQ20111025050
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月29日 優先權日2010年8月31日
發明者片岡崇 申請人:富士膠片株式會社