拉伸膜的制造方法与流程

文档序号:22397196发布日期:2020-09-29 18:07阅读:330来源:国知局
拉伸膜的制造方法与流程

本发明涉及拉伸膜的制造方法和光学层叠体的制造方法。



背景技术:

在液晶显示装置(lcd)、有机电致发光显示装置(oled)等图像显示装置中,出于提高显示特性、防反射的目的而使用有圆偏振板。代表性的是,圆偏振板以偏振镜的吸收轴与相位差膜的滞相轴构成45°的角度的方式层叠有偏振镜和相位差膜(代表性的是λ/4板)。以往,相位差膜代表性的是通过在纵向和/或横向上进行单轴拉伸或双轴拉伸而制作的,因此,其滞相轴多数情况下在长条状的膜卷料的横向(宽度方向)或纵向(长度方向)上显现。作为结果,在制作圆偏振板时,需要将相位差膜以相对于宽度方向或长度方向构成45°的角度的方式裁切,且一张一张地与偏振板(偏振镜)贴合。

另外,为了确保圆偏振板的宽频带性,还具有需要使λ/4板和λ/2板这两张相位差膜层叠的情况。该情况下,需要以相对于偏振镜的吸收轴构成75°的角度的方式层叠λ/2板,以相对于偏振镜的吸收轴构成15°的角度的方式层叠λ/4板。该情况下,在制作圆偏振板时,也需要以相对于宽度方向或长度方向构成15°的角度和75°的角度的方式裁切相位差膜,且一张一张地与偏振板(偏振镜)贴合。

而且,在其他的实施方式中,为了避免来自笔记本pc的光映入键盘等,出于使从偏振板出来的直线偏振光的朝向旋转90°的目的,有在偏振板的视觉辨认侧使用λ/2板的情况。该情况下,也需要以相对于宽度方向或长度方向构成45°的角度的方式裁切相位差膜,且一张一张地与偏振板(偏振镜)贴合。

为了解决这样的问题,提案有如下技术:利用纵向上的夹具间距变化的可变间距型的左右的夹具分别把持长条状的膜的宽度方向上的左右端部,使该左右的夹具中的至少一个夹具的夹具间距变化而在倾斜方向上进行拉伸(以下还称作“倾斜拉伸”),由此使相位差膜的滞相轴在倾斜方向上显现(例如,专利文献1)。然而,在利用这样的技术得到的倾斜拉伸膜中,有在宽度方向上的端部产生松弛(松懈)的情况。若卷绕这样的产生有松弛的膜,则具有在得到的膜卷产生褶皱、搓痕的情况。另外,若将产生松弛的膜与其他的光学膜贴合,则具有产生粘接剂、粘合剂的涂布不均、未涂布部的情况、在得到的光学层叠体产生褶皱、搓痕的情况。

专利文献1:日本特许第4845619号



技术实现要素:

发明要解决的问题

本发明是为了解决上述课题而完成的,其主要的目的在于减少在倾斜拉伸而成的膜上产生的松弛。

用于解决问题的方案

根据本发明的一技术方案,提供一种拉伸膜的制造方法。该制造方法包含以下工序:利用夹具把持长条状的膜的宽度方向上的左右端部;通过使该夹具行进移动从而将该膜在倾斜方向上拉伸,接着,在加热环境下将该膜从该夹具放开;以及对该膜进行辊输送,在该辊输送的工序中,包含以下工序:使该膜通过以旋转轴线方向不与该膜的输送方向正交的方式配置的第1输送辊。

在一个实施方式中,相对于上述膜的输送方向正交的方向与上述第1输送辊的旋转轴线方向所成的角度为0.25°以上。

在一个实施方式中,一边对从上述夹具松开的上述膜赋予200n/m以上的张力一边进行辊输送。

在一个实施方式中,上述膜与上述第1输送辊所成的抱角为45°~135°。

在一个实施方式中,从上述夹具放开后,使上述膜在上述加热环境下保持1秒以上后通过上述第1输送辊。

在一个实施方式中,将上述膜从上述夹具放开后保持1秒以上时的环境温度为上述膜的tg-15℃~tg℃。

在一个实施方式中,上述第1输送辊配置于非加热环境下,从上述膜向该非加热环境转移到通过上述第1输送辊为止的时间为10秒以内。

在一个实施方式中,上述夹具为纵向上的夹具间距变化的可变间距型的夹具,一边使把持上述膜的左端部的该夹具和把持右端部的该夹具中的至少一个夹具的该夹具间距变化,一边使这些夹具行进移动,从而将上述膜在倾斜方向上拉伸。

在一个实施方式中,一边使把持上述膜的左端部的夹具和把持右端部的夹具以等速行进移动,一边在中途改变上述膜的输送方向,从而将上述膜在倾斜方向上拉伸。

根据本发明的另一技术方案提供一种光学层叠体的制造方法,其中,该光学层叠体的制造方法包含以下工序:利用上述制造方法得到长条状的拉伸膜;以及一边输送长条状的光学膜和该长条状的拉伸膜,一边使其长度方向一致地连续贴合。

在一个实施方式中,上述光学膜为偏振板,上述拉伸膜为λ/4板或λ/2板。

发明的效果

在本发明的拉伸膜的制造方法中,在对倾斜拉伸而成的膜进行辊输送时,使该膜通过倾斜配置的输送辊。由此,选择性地对不存在松弛的端部赋予张力而使其产生若干的伸长,因此,能够减少倾斜拉伸而成的膜的松弛。

附图说明

图1a是说明可以用于本发明的拉伸膜的制造方法的拉伸装置的一个例子的整体结构的概略俯视图。

图1b是说明可以用于本发明的拉伸膜的制造方法的拉伸装置的另一例子的整体结构的概略俯视图。

图2的(a)和图2的(b)分别是说明本发明的拉伸膜的制造方法的一个例子的概略侧视图和概略俯视图。

图3是说明本发明的拉伸膜的制造方法的另一例子的概略侧视图。

图4是利用本发明的光学层叠体的制造方法得到的光学层叠体的一个例子的概略剖视图。

图5是说明松弛量的测量方法的概略图。

附图标记说明

1、拉伸膜;10l、环形圈;10r、环形圈;20、夹具;50、输送辊;52、输送辊;54、输送辊;56、输送辊;58、输送辊;60、卷绕部;100、拉伸装置;200、圆偏振板;210、偏振镜;220、第1保护膜;230、第2保护膜;240、相位差膜。

具体实施方式

以下,说明本发明的优选的实施方式,但本发明并不限定于这些实施方式。此外,在本说明书中,“纵向上的夹具间距”是指沿着纵向相邻的夹具的行进方向上的中心间距离。另外,长条状的膜的宽度方向上的左右关系只要没有特殊记载,就是指该膜的朝向输送方向的左右关系。

a.拉伸膜的制造方法

本发明的拉伸膜的制造方法包含以下工序:利用夹具把持长条状的膜的宽度方向上的左右端部;通过使该夹具行进移动从而将该膜在倾斜方向上拉伸,接着,在加热环境下将该膜从该夹具放开;以及对该膜进行辊输送,在该辊输送的工序中,包含以下工序:使该膜通过以旋转轴线方向不与该膜的输送方向正交的方式配置的第1输送辊。代表性的是,将利用夹具把持的膜预热,之后,供于倾斜拉伸。另外,优选的是,第1输送辊设于非加热环境下。

作为利用上述夹具的行进移动对膜进行倾斜拉伸的方法,可以使用任意适当的方法。例如,可列举使把持膜的左端部的夹具和把持右端部的夹具以互不相同的速度行进移动而进行倾斜拉伸的方法、使把持膜的左端部的夹具和把持右端部的夹具行进移动互不相同的距离而进行倾斜拉伸的方法。在前者的倾斜拉伸的一个实施方式中,使用纵向上的夹具间距变化的可变间距型的夹具,并通过一边使把持膜的左端部的夹具和把持右端部的夹具中的至少一个夹具的该夹具间距变化一边使夹具行进移动,从而能够将膜在倾斜方向上拉伸。在后者的倾斜拉伸的一个实施方式中,通过一边使把持膜的左端部的夹具和把持右端部的夹具以等速行进移动,一边在中途改变膜的输送方向,从而能够将膜在倾斜方向上拉伸。

图1a是说明可以用于上述前者的倾斜拉伸的拉伸装置的一个例子的整体结构的概略俯视图。拉伸装置100a俯视时在左右两侧左右对称地具有环形圈10l和环形圈10r,该环形圈10l和环形圈10r具有膜把持用的多个夹具20。此外,在本说明书中,从膜的入口侧观察,将左侧的环形圈称作左侧的环形圈10l,将右侧的环形圈称作右侧的环形圈10r。左右的环形圈10l、10r的夹具20分别被基准轨道30引导而以环状循环移动。左侧的环形圈10l的夹具20沿着逆时针方向循环移动,右侧的环形圈10r的夹具20沿着顺时针方向循环移动。在拉伸装置中,自片材的入口侧朝向出口侧依次设有把持区域a、预热区域b、倾斜拉伸区域c以及放开区域d。这些区域分别是指实质上对成为拉伸对象的膜进行把持、预热、倾斜拉伸以及放开的区域,并不是指机械上、结构上独立的区域。另外,希望注意的是,图1a的拉伸装置中的各个区域的长度的比例与实际的长度的比例不同。

在图1a中,虽未图示,但在倾斜拉伸区域c与放开区域d之间还可以根据需要设置用于进行任意适当的处理的区域。作为这样的处理,可列举纵向收缩处理、横向收缩处理等。另外,同样未图示,但代表性的是,上述拉伸装置包括用于使自预热区域b到放开区域d的各区域成为加热环境的加热装置(例如,热风式、近红外式、远红外式等各种烘箱)。在一个实施方式中,预热、倾斜拉伸以及从夹具放开分别可以在设定为规定的温度的烘箱内进行。

在上述拉伸装置100a的把持区域a和预热区域b中,左右的环形圈10l、10r构成为以与成为拉伸对象的膜的初始宽度对应的间隔距离互相大致平行。在倾斜拉伸区域c中,设为如下结构,随着自预热区域b的一侧朝向放开区域d去而左右的环形圈10l、10r的间隔距离逐渐扩大到与上述膜的拉伸后的宽度对应。在放开区域d中,左右的环形圈10l、10r构成为以与上述膜的拉伸后的宽度对应的间隔距离互相大致平行。但是,左右的环形圈10l、10r的结构并不限定于上述图示例。例如,左右的环形圈10l、10r也可以构成为自把持区域a到放开区域d以与成为拉伸对象的膜的初始宽度对应的间隔距离互相大致平行。

左侧的环形圈10l的夹具(左侧的夹具)20和右侧的环形圈10r的夹具(右侧的夹具)20可以分别独立地循环移动。例如,左侧的环形圈10l的驱动用链轮11、12被电动马达13、14驱动沿着逆时针方向旋转,右侧的环形圈10r的驱动用链轮11、12被电动马达13、14驱动沿着顺时针方向旋转。其结果,对与该驱动用链轮11、12卡合的驱动辊(未图示)的夹具保持构件(未图示)施加行进力。由此,左侧的环形圈10l沿着逆时针方向循环移动,右侧的环形圈10r沿着顺时针方向循环移动。由于使左侧的电动马达和右侧的电动马达分别独立地驱动,因而能够使左侧的环形圈10l和右侧的环形圈10r分别独立地循环移动。

而且,左侧的环形圈10l的夹具(左侧的夹具)20和右侧的环形圈10r的夹具(右侧的夹具)20分别为可变间距型。即,左右的夹具20、20可以分别独立地伴随着移动而使纵向上的夹具间距变化。可变间距型的结构能够通过采用受电弓式、线性马达式、马达·链条式等驱动方式来实现。例如,在专利文献1、日本特开2008-44339号公报等中,详细地说明了使用受电弓式的连杆机构的拉幅式同时双轴拉伸装置。

图1b是说明可以用于上述后者的倾斜拉伸的拉伸装置的一个例子的整体结构的概略俯视图。拉伸装置100b俯视时在左右两侧具有环状的环形圈10l和环状的环形圈10r,该环形圈10l和环形圈10r具有膜把持用的多个夹具20。左右的环形圈10l、10r的夹具20分别被基准轨道40引导而以环状循环移动(在图示例中,省略环形圈10l、10r的一部分)。左侧的环形圈10l的夹具20沿着逆时针方向循环移动,右侧的环形圈10r的夹具20沿着顺时针方向循环移动。在拉伸装置中,自片材的入口侧朝向出口侧依次设有把持区域a、预热区域b、倾斜拉伸区域c以及放开区域d。这些区域分别是指实质上对成为拉伸对象的膜进行把持、预热、倾斜拉伸以及放开的区域,并不是指机械上、结构上独立的区域。另外,希望注意的是,图1b的拉伸装置中的各个区域的长度的比例与实际的长度的比例不同。

在图1b中,虽未图示,但在倾斜拉伸区域c与放开区域d之间还可以根据需要设置用于进行任意适当的处理的区域。作为这样的处理,可列举横向拉伸处理等、横向收缩处理。另外,同样未图示,但代表性的是,上述拉伸装置包括用于使自预热区域b到放开区域d的各区域成为加热环境的加热装置(例如,热风式、近红外式、远红外式等各种烘箱)。在一个实施方式中,预热、倾斜拉伸以及从夹具放开分别可以在设定为规定的温度的烘箱内进行。

在上述拉伸装置100b的把持区域a和预热区域b中,左右的环形圈10l、10r构成为以与成为拉伸对象的膜的初始宽度对应的间隔距离互相大致平行。在倾斜拉伸区域c中,设为如下结构,左侧的环形圈10l和右侧的环形圈10r向不同的方向延伸,由此膜的输送方向变化并且随着自预热区域b的一侧朝向放开区域d去而左右的环形圈10l、10r的间隔距离逐渐扩大到与上述膜的拉伸后的宽度对应。在放开区域d中,左右的环形圈10l、10r构成为以与上述膜的拉伸后的宽度对应的间隔距离互相大致平行。但是,左右的环形圈10l、10r的结构并不限定于上述图示例。

左侧的环形圈10l的夹具(左侧的夹具)20和右侧的环形圈10r的夹具(右侧的夹具)20可以分别独立地循环移动。例如,与图1a所示的拉伸装置相同,左侧的环形圈10l的驱动用链轮11被电动马达13驱动沿着逆时针方向旋转,右侧的环形圈10r的驱动用链轮11被电动马达13驱动沿着顺时针方向旋转。代表性的是,左侧的夹具20和右侧的夹具20以等速行进移动,纵向上的夹具间距可以保持恒定。此外,在一对左右的夹具的行进速度之差为1%以下的情况下,可以说两者的行进速度为等速,该行进速度之差优选为0.5%以下,更优选为0.1%以下。

通过使用上述这样的拉伸装置来进行膜的倾斜拉伸,可以制作倾斜拉伸膜,例如可以制作在倾斜方向上具有滞相轴的相位差膜。以下,对上述拉伸膜的制造方法的各工序进行详细说明。

a-1.夹具对膜的把持

在把持区域a(拉伸装置100a、100b的膜取入的入口)中,利用左右的环形圈10l、10r的夹具20以互相相等的恒定的夹具间距或互不相同的夹具间距把持成为拉伸对象的膜的两侧缘。利用左右的环形圈10l、10r的夹具20的移动(实质上,被基准轨道引导的各夹具保持构件的移动),将该膜向预热区域b输送。

a-2.预热

在预热区域b中,由于左右的环形圈10l、10r如上所述构成为以与成为拉伸对象的膜的初始宽度对应的间隔距离互相大致平行,因此,基本上既不进行横向拉伸也不进行纵向拉伸地加热膜。但是,为了避免由预热引起膜的挠曲而与烘箱内的喷嘴接触等不良问题,可以稍微扩大左右夹具之间的距离(宽度方向上的距离)。

在预热过程中,将膜加热至温度t1(℃)。温度t1优选为膜的玻璃化转变温度(tg)以上,更优选为tg+2℃以上,进一步优选为tg+5℃以上。另一方面,加热温度t1优选为tg+40℃以下,更优选为tg+30℃以下。温度t1根据所使用的膜而不同,但温度t1例如为70℃~190℃,优选为80℃~180℃。

到上述温度t1为止的升温时间和温度t1的保持时间能够根据膜的构成材料、制造条件(例如,膜的输送速度)适当设定。可以通过调整夹具20的移动速度、预热区域的长度、预热区域的温度等来控制该升温时间和该保持时间。

a-3.倾斜拉伸

a-3-1.使用了可变间距型的夹具的倾斜拉伸

在拉伸装置100a的倾斜拉伸区域c中,一边使左右的夹具20中的至少一个夹具20的纵向上的夹具间距变化一边使左右的夹具20行进移动,从而将膜倾斜拉伸。更具体而言,通过使左右的夹具的该夹具间距分别在不同的位置增大或缩小、分别以不同的变化速度使左右的夹具的该夹具间距变化(增大和/或缩小)等,从而将膜倾斜拉伸。

倾斜拉伸可以包含横向拉伸。该情况下,例如图1a所示的结构那样,可以一边使左右的夹具之间的距离(宽度方向上的距离)扩大一边进行倾斜拉伸。或者,与图1a所示的结构不同,可以在维持了左右的夹具之间的距离的状态下进行倾斜拉伸。

在倾斜拉伸包含横向拉伸的情况下,横向(td)上的拉伸倍率(倾斜拉伸后的膜的宽度wfinal相对于膜的初始宽度winitial之比(wfinal/winitial))优选为1.05~6.00,更优选为1.10~5.00。

在一个实施方式中,可以在将上述左右的夹具中的一个夹具的夹具间距开始增大或减小的位置和另一夹具的夹具间距开始增大或减小的位置设为纵向上的不同的位置的状态下,通过将各个夹具的夹具间距增大或减小到规定的间距从而进行倾斜拉伸。关于该实施方式的倾斜拉伸,例如能够参照专利文献1、日本特开2014-238524号公报等的记载。

在另一实施方式中,可以通过在固定了上述左右的夹具中的一个夹具的夹具间距的状态下,在使另一夹具的夹具间距增大或减小至规定的间距之后使其返回到起初的夹具间距,从而进行倾斜拉伸。关于该实施方式的倾斜拉伸,例如能够参照日本特开2013-54338号公报、日本特开2014-194482号公报等的记载。

而且,在又一实施方式中,可以通过(i)使上述左右的夹具中的一个夹具的夹具间距增大且使另一夹具的夹具间距减小、以及(ii)以该减小的夹具间距和该增大的夹具间距成为规定的相等的间距的方式使各个夹具的夹具间距变化,从而进行倾斜拉伸。关于该实施方式的倾斜拉伸,例如能够参照日本特开2014-194484号公报等的记载。该实施方式的倾斜拉伸可以包含以下工序:一边使左右的夹具之间的距离扩大一边使一个夹具的夹具间距增大且使另一夹具的夹具间距减小,从而将该膜倾斜拉伸(第1倾斜拉伸工序);以及一边使该左右的夹具之间的距离扩大一边以左右的夹具的夹具间距相等的方式维持或减小该一个夹具的夹具间距,并且使该另一夹具的夹具间距增大,从而将该膜倾斜拉伸(第2倾斜拉伸工序)。

在上述第1倾斜拉伸工序中,通过一边使膜的一侧缘部在长度方向上伸长且使另一侧缘部在长度方向上收缩一边进行倾斜拉伸,能够在期望的方向(例如,相对于长度方向成45°的方向)上以较高的单轴性和较高的面内取向性显现滞相轴。另外,在第2倾斜拉伸工序中,通过一边缩小左右的夹具间距之差一边进行倾斜拉伸,能够缓和多余的应力且在倾斜方向上充分拉伸。而且,由于能够在左右的夹具的移动速度相等的状态下将膜从夹具放开,因此,在从左右的夹具放开时,膜的输送速度等不易产生偏差,可以较佳地进行之后的膜的卷绕。

a-3-2.使用了间距恒定型的夹具的倾斜拉伸

在拉伸装置100b的倾斜拉伸区域c中,左侧的环形圈10l和右侧的环形圈10r向不同的方向延伸,其结果,构成为膜的输送方向变化(具体而言,预热区域b中的膜的输送方向(箭头b延伸的方向)与松开区域d中的膜的输送方向(箭头d延伸的方向)成为非平行)。由这样的结构引起倾斜拉伸区域c中的左右的环形圈10l、10r的长度(换言之,倾斜拉伸区域c中的左右的夹具的行进距离)不同。其结果,在以等速行进移动的一对左右的夹具中,上述行进距离较短的夹具先行行进(图1b中,左侧的夹具先行行进),并将膜在倾斜方向上拉伸。关于该实施方式的倾斜拉伸,例如能够参照日本特开2004-226686号公报、wo2007/111313等的记载。

代表性的是,倾斜拉伸可以在温度t2下进行。温度t2相对于膜的玻璃化转变温度(tg)而言优选为tg-20℃~tg+30℃,进一步优选为tg-10℃~tg+20℃,特别优选为tg左右。根据所使用的膜而不同,温度t2例如为70℃~180℃,优选为80℃~170℃。上述温度t1与温度t2之差(t1-t2)优选为±2℃以上,更优选为±5℃以上。在一个实施方式中,t1>t2,因而,可以将在预热区域已加热至温度t1的膜冷却至温度t2。

在倾斜拉伸后进行上述纵向收缩处理和横向收缩处理。关于倾斜拉伸后的这些处理,能够参照日本特开2014-194483号公报的0029~0032段。

a-4.夹具的放开

将放开区域d设为加热环境。在该加热环境下将上述膜从夹具放开,并在该加热环境下保持该膜,直到通过放开区域的终点为止。可以根据需要,在对膜进行热处理而固定(热固定)了拉伸状态之后使夹具放开。

将膜从上述夹具放开时以及之后保持拉伸膜的期间的环境温度(例如,在烘箱内夹具放开时以及之后到从烘箱出口送出为止的环境温度)例如为tg-20℃~tg℃,优选为tg-15℃~tg℃,更优选为tg-10℃~tg-3℃。从上述夹具放开后,通过在规定的环境温度下将膜保持为加热状态,可以较佳地进行之后的使用输送辊进行的减少松弛。

从上述夹具放开后,在上述加热环境下保持拉伸膜的时间(例如,在烘箱内夹具放开后到从烘箱出口送出为止的时间)优选为1秒以上,更优选为2秒以上,进一步优选为3秒以上。该时间的上限没有特殊限定,例如能够设为15秒,优选设为10秒。通过在从上述夹具放开后将膜以加热状态保持规定时间以上,从而可以较佳地进行之后的使用输送辊进行的减少松弛。

作为通过上述倾斜拉伸得到的拉伸膜产生松弛的原因,能够列举因倾斜拉伸时膜的左右端部的拉伸工艺(拉伸或收缩的时刻、次数、顺序、热历程等)互不相同而导致由夹具放开后的残余应力引起的两端部的变形量不均匀的情况,但是,通过在夹具放开后在规定的环境温度下将膜以加热状态保持规定时间以上,能够在使两端部容易变形的状态下供于后述的由辊输送进行的松弛的矫正处理。

代表性的是,上述热处理可以在温度t3下进行。温度t3根据被拉伸的膜而不同,可以是t2≥t3的情况,也可以是t2<t3的情况。一般而言,还具有在膜为非晶性材料的情况下设为t2≥t3、在膜为结晶性材料的情况下设为t2<t3从而进行结晶化处理的情况。在t2≥t3的情况下,温度t2与t3之差(t2-t3)优选为0℃~50℃。热处理时间代表性地为5秒~10分钟。

a-4.辊输送

在辊输送工序中,包含使从夹具放开的拉伸膜通过以旋转轴线方向不与该膜的输送方向正交的方式配置的第1输送辊的工序。通过使拉伸膜在倾斜配置的输送辊上通过,从而对从夹具松开后的膜的未产生松弛的端部侧集中地赋予张力而将该端部侧略微拉伸。其结果,左右的端部的长度之差减小而可以减少松弛。

第1输送辊既可以配置于加热环境下,也可以配置于非加热环境下。优选的是,第1输送辊配置于非加热环境下,在非加热环境下进行上述辊输送。通过将第1输送辊配置于非加热环境下,能够容易地实现后述的膜抱角,能够防止伤痕的产生且减少松弛。非加热环境的环境温度例如可以为15℃~40℃左右,另外,例如可以为20℃~30℃左右。此外,配置于加热环境的情况下的环境温度能够设为与上述拉伸装置的放开区域中的环境温度相同的程度,该情况下,第1输送辊可以配置于上述放开区域d内。

在第1输送辊配置于非加热环境下的情况下,在拉伸膜自加热环境向非加热环境转移后,到通过第1输送辊为止的时间优选较短,例如可以为10秒以内,优选为5秒以内,更优选为3秒以内,进一步优选为1秒以内。该时间的下限例如为0秒,可以将第1输送辊设于加热烘箱的出口。如上所述,通过对在自夹具放开后在规定的环境温度下、和/或规定时间以上地进行加热而处于容易变形的状态的膜迅速地赋予张力,不会较大程度地改变通过倾斜拉伸得到的光学特性,而能够有效地减少松弛。

在一个实施方式中,可以使用包含第1输送辊在内的多个输送辊进行上述辊输送。在辊输送工序中,拉伸膜通过的输送辊的总数例如可以为1~12,优选为2~10,更优选为3~8。代表性的是,除第1输送辊以外的输送辊以旋转轴线方向与拉伸膜的输送方向大致正交(例如,89.9°~90.1°)的方式配置。此外,在本实施方式中,代表性的是,自拉伸装置送出的拉伸膜最先在上述第1输送辊上通过。

作为上述辊输送中使用的输送辊,只要能够得到本发明的效果,就没有限制,能够使用任意适当的辊。输送辊例如可以是具备驱动机构的引导辊,也可以是不具备驱动机构的自由辊。另外,输送辊可以是吸水辊、夹持辊等。在一个实施方式中,第1输送辊可以是不具备驱动机构的自由辊。

优选一边对从夹具放开后的拉伸膜赋予张力一边进行辊输送。通过在使用第1输送辊进行的松弛矫正后接着对拉伸膜整体赋予张力,能够更有效地减少松弛。对拉伸膜赋予的张力例如为100n/m以上,优选为200n/m以上,更优选为250n/m~500n/m。

可以在从夹具放开后到任意的输送辊之间(例如,从夹具放开后到比第1输送辊靠下游的输送辊之间)进行上述张力的赋予。具体而言,在输送辊之间测量施加于拉伸膜的张力,并通过控制输送辊的旋转速度等以使该张力成为期望的值,由此,能够赋予张力。

赋予上述张力的时间可以根据膜的形成材料、松弛量等适当设定。该时间例如可以为5秒~60秒。

图2的(a)和图2的(b)分别是说明辊输送的一个例子的概略侧视图和概略俯视图。在图2的(a)和图2的(b)所示的实施方式中,使自拉伸装置100(更具体而言,拉伸装置100具备的加热装置)送出的拉伸膜1通过四个输送辊(第1输送辊52、第2输送辊54、第3输送辊56、第4输送辊58)而进行输送,并由卷绕部60进行卷绕。

相对于拉伸膜1的输送方向(x)正交的方向(y)与第1输送辊52的旋转轴线方向(a)所成的角度(θ1)可以根据期望的松弛的减少量等适当设定。该角度例如可以为0.20°以上,优选为0.25°以上,更优选为0.30°以上,进一步优选为0.40°以上,更进一步优选为0.50°以上。另外,该角度例如可以为2.50°以下,优选为2.00°以下,更优选为1.50°以下,进一步优选为1.20°以下。此时,第1输送辊以产生了松弛的端部侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线倾斜地配置。具体而言,在图2的(b)中,在拉伸膜1的右端部产生松弛,以第1输送辊52的右侧更靠近拉伸装置100的方式使旋转轴线(a)倾斜地配置,由此拉伸膜1的左端部延伸而减少松弛。

图3的(a)是说明辊输送的另一例子的概略侧视图,图3的(b)是其局部放大图。在图3所示的实施方式的辊输送中,在相邻的输送辊配置于互不相同的高度这一点上与图2所示的实施方式不同。在图3所示的实施方式中,能够增大拉伸膜与输送辊所成的抱角,并且能够节省输送线路的空间。

拉伸膜与输送辊所成的抱角(特别是拉伸膜1与第1输送辊52所成的抱角θ2)优选为45°~135°,更优选为60°~120°,进一步优选为70°~100°。若抱角在该范围内,则膜抱于变更了角度的辊,能够选择性地对单侧赋予张力。另外,在赋予张力时,膜不滑动,可以得到不易产生伤痕的效果。

在一个实施方式中,利用辊输送减少的松弛量(未利用上述辊输送进行松弛矫正处理的拉伸膜的松弛量-利用上述辊输送进行松弛矫正处理后的膜的松弛量:其中,按照辊间距离1000mm测量得到的松弛量)例如可以为3mm以上,优选为5mm以上,更优选为8mm以上,进一步优选为10mm以上。另外,可以在利用上述辊输送进行松弛矫正处理后的膜上残留的松弛量例如可以小于15mm,优选为10mm以下,更优选为8mm以下,进一步优选为5mm以下,更进一步优选为小于3mm。

此外,被辊输送的膜可以在卷绕部卷绕而形成膜卷。或者,不进行卷绕,而是可以一边输送该膜和另一长条状的光学膜一边使其长度方向一致地连续贴合而构成光学层叠体。

b.拉伸对象的膜

在本发明的制造方法中,能够使用任意适当的膜。例如,可列举能够作为相位差膜应用的树脂膜。作为构成这样的膜的材料,例如可列举聚碳酸酯类树脂、聚乙烯醇缩醛类树脂、环烯烃类树脂、丙烯酸类树脂、纤维素酯类树脂、纤维素类树脂、聚酯类树脂、聚酯碳酸酯类树脂、烯烃类树脂、聚氨酯类树脂等。优选聚碳酸酯类树脂、纤维素酯类树脂、聚酯类树脂、聚酯碳酸酯类树脂、环烯烃类树脂。这是因为,只要是这些树脂,就可以得到所谓的显示逆分散的波长依赖性的相位差膜。这些树脂可以单独使用,也可以根据期望的特性组合使用。

作为上述聚碳酸酯类树脂,能够使用任意适当的聚碳酸酯类树脂。例如,优选含有来自于二羟基化合物的结构单元的聚碳酸酯树脂。作为二羟基化合物的具体例,可列举9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双((4-羟基-3-甲基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-乙基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-正丙基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-异丙基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-正丁基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-仲丁基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-环己基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-苯基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-甲基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-异丙基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-异丁基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-叔丁基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-环己基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-苯基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二甲基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-叔丁基-6-甲基苯基)芴、9,9-双(4-(3-羟基-2,2-二甲基丙氧基)苯基)芴等。聚碳酸酯树脂除含有来自于上述二羟基化合物的结构单元以外,还可以含有来自于异山梨醇、异甘露醇、异艾杜醇、螺环乙二醇、二恶烷二醇、二甘醇(deg)、三甘醇(teg)、聚乙二醇(peg)、环己烷二甲醇(chdm)、三环癸烷二甲醇(tcddm)、双酚类等二羟基化合物的结构单元。

上述这样的聚碳酸酯类树脂的详细例如记载于日本特开2012-67300号公报和日本特许第3325560号。该专利文献的记载作为参考引入到本说明书中。

聚碳酸酯类树脂的玻璃化转变温度优选为110℃以上且250℃以下,更优选为120℃以上且230℃以下。若玻璃化转变温度过低,则存在耐热性变差的倾向,而可能在膜成型后引起尺寸变化。若玻璃化转变温度过高,则有膜成型时的成型稳定性变差的情况,另外,有损坏膜的透明性的情况。此外,玻璃化转变温度以jisk7121(1987)为基准求出。

作为上述聚乙烯醇缩醛类树脂,能够使用任意适当的聚乙烯醇缩醛类树脂。代表性的是,能够通过使至少两种醛化合物和/或酮化合物与聚乙烯醇类树脂进行缩合反应而得到聚乙烯醇缩醛类树脂。聚乙烯醇缩醛类树脂的具体例和详细的制造方法例如记载于日本特开2007-161994号公报。该记载作为参考引用到本说明书中。

将上述拉伸对象的膜拉伸而得到的相位差膜优选为折射率特性表示出nx>ny的关系。在一个实施方式中,相位差膜可以优选作为λ/4板发挥功能。在本实施方式中,相位差膜(λ/4板)的面内相位差re(550)优选为100nm~180nm,更优选为135nm~155nm。在另一实施方式中,相位差膜可以优选作为λ/2板发挥功能。在本实施方式中,相位差膜(λ/2板)的面内相位差re(550)优选为230nm~310nm,更优选为250nm~290nm。此外,在本说明书中,nx为面内的折射率最大的方向(即,滞相轴方向)上的折射率,ny为在面内与滞相轴正交的方向(即,进相轴方向)上的折射率,nz为厚度方向上的折射率。另外,re(λ)为23℃下的由波长λnm的光测量得到的膜的面内相位差。因而,re(550)为23℃下的由波长550nm的光的测量得到的膜的面内相位差。在将膜的厚度设为d(nm)时,re(λ)由公式re(λ)=(nx-ny)×d求出。

相位差膜的面内相位差re(550)能够通过适当设定倾斜拉伸条件而设为期望的范围。例如,在日本特开2013-54338号公报、日本特开2014-194482号公报、日本特开2014-238524号公报、日本特开2014-194484号公报等中详细公开有通过倾斜拉伸制造具有100nm~180nm的面内相位差re(550)的相位差膜的方法。因而,本领域技术人员能够基于该公开设定适当的倾斜拉伸条件。

在使用1张相位差膜(具体而言,λ/4板)制作圆偏振板的情况、或使用1张相位差膜使直线偏振光的朝向旋转90°的情况下,所使用的相位差膜的滞相轴方向相对于该膜的长度方向优选成30°~60°或120°~150°左右,更优选成38°~52°或128°~142°左右,进一步优选成43°~47°或133°~137°左右,特别优选成45°或135°左右。

另外,在使用两张相位差膜(具体而言,λ/2板和λ/4板)制作圆偏振板的情况下,所使用的相位差膜(λ/2板)的滞相轴方向相对于该膜的长度方向优选成60°~90°左右,更优选成65°~85°左右,特别优选成75°左右。另外,相位差膜(λ/4板)的滞相轴方向相对于该膜的长度方向优选成0°~30°左右,更优选成5°~25°左右,特别优选成15°左右。

相位差膜优选显示所谓的逆分散的波长依赖性。具体而言,其面内相位差满足re(450)<re(550)<re(650)的关系。re(450)/re(550)优选为0.8以上且小于1.0,更优选为0.8~0.95。re(550)/re(650)优选为0.8以上且小于1.0,更优选为0.8~0.97。

相位差膜的光弹性系数的绝对值优选为2×10-12(m2/n)~100×10-12(m2/n),更优选为5×10-12(m2/n)~50×10-12(m2/n)。

c.光学层叠体和该光学层叠体的制造方法

利用本发明的制造方法得到的拉伸膜可以与其他的光学膜贴合而作为光学层叠体使用。例如,利用本发明的制造方法得到的相位差膜通过与偏振板贴合,而可以较佳地作为圆偏振板使用。

图4是这样的圆偏振板的一个例子的概略剖视图。图示例的圆偏振板200具有偏振镜210、配置于偏振镜210的一侧的第1保护膜220、配置于偏振镜210的另一侧的第2保护膜230以及配置于第2保护膜230的外侧的相位差膜240。相位差膜240为利用a项中记载的制造方法得到的拉伸膜(例如,λ/4板)。第2保护膜230可以省略。该情况下,相位差膜240可以作为偏振镜的保护膜发挥功能。偏振镜210的吸收轴与相位差膜240的滞相轴所成的角度优选为30°~60°左右,更优选为38°~52°左右,进一步优选为43°~47°左右,特别优选为45°左右。

利用本发明的制造方法得到的相位差膜为长条状,且在倾斜方向(相对于长度方向成例如45°的方向)上具有滞相轴。另外,在多数情况下,长条状的偏振镜在长度方向或宽度方向上具有吸收轴。因而,若使用通过本发明的制造方法得到的相位差膜,则能够利用所谓的卷对卷,能够以极优异的制造效率制作圆偏振板。此外,卷对卷是指一边对长条状的膜彼此进行辊输送,一边使其长度方向一致地连续贴合的方法。

在一个实施方式中,本发明的光学层叠体的制造方法包含以下工序:利用a项记载的拉伸膜的制造方法得到长条状的拉伸膜;以及一边输送长条状的光学膜和该长条状的拉伸膜,一边使其长度方向一致地连续贴合。

实施例

以下,利用实施例具体说明本发明,但本发明并不被这些实施例限定。此外,实施例中的测量和评价方法如下所述。

(1)厚度

使用千分表(peacock公司制,产品名“dg-205typepds-2”)进行测量。

(2)相位差值

使用axometrics公司制的axoscan测量面内相位差re(550)。

(3)取向角(滞相轴的显现方向)

将测量对象的膜的中央部以一边与该膜的宽度方向平行的方式切出宽度50mm、长度50mm的正方形状而制作试样。使用axometrics公司制的axoscan测量该试样,并测量波长590nm下的取向角θ。

(4)玻璃化转变温度(tg)

以jisk7121为基准进行测量。

(5)松弛量

如图5所示,在输送辊50之间的中间点(辊间距离:912mm)处的拉伸膜1的输送路径的下方配置超声波位移传感器300,在以150n/m的输送张力进行输送时的宽度方向上的中央部和端部测量自超声波位移传感器到拉伸膜的距离,将最大距离(lmax)与最小距离(lmin)之差(lmax-lmin)设为松弛量(mm)。此外,在使用吸水辊等切断为了矫正松弛而赋予的张力之后,一边以150n/m的输送张力进行辊输送一边进行上述松弛量的测量。

(6)张力

利用设于膜输送线路中的膜张力检测器测量施加于膜的张力。

<实施例1>

(聚酯碳酸酯树脂膜的制作)

使用包括两台立式反应器的间歇聚合装置进行聚合,该立式反应器具备搅拌叶片和控制为100℃的回流冷却器。加入29.60质量份(0.046mol)的双[9-(2-苯氧基羰基乙基)芴-9-基]甲烷、29.21质量份(0.200mol)的isb、42.28质量份(0.139mol)的spg、63.77质量份(0.298mol)的dpc以及作为催化剂的1.19×10-2质量份(6.78×10-5mol)的醋酸钙一水合物。在对反应器内进行减压氮气置换之后,利用传热介质进行加温,在内温成为100℃的时刻开始搅拌。在升温开始40分钟后使内温到达220℃,在保持该温度地进行控制的同时开始减压,在到达220℃后通过90分钟设为13.3kpa。将与聚合反应一起副产的苯酚蒸气导入100℃的回流冷却器,使苯酚蒸气中含有的若干量的单体成分返回反应器,将未冷凝的苯酚蒸气导入45℃的冷凝器而进行回收。在向第1反应器导入氮并使其暂时恢复到大气压之后,将第1反应器内的低聚化而成的反应液体向第2反应器转移。接着,开始第2反应器内的升温和减压,在50分钟内成为内温240℃、压力0.2kpa。之后,进行聚合,直到成为规定的搅拌动力为止。在到达规定动力的时刻向反应器导入氮并恢复压力,将生成的聚酯碳酸酯向水中挤出,通过将线束切断而得到颗粒。得到的聚酯碳酸酯树脂的tg为140℃。

在将得到的聚酯碳酸酯树脂在80℃下真空干燥5小时后,使用具备单轴挤出机(东芝机械公司制,气缸设定温度:250℃)、t型模具(宽度200mm,设定温度:250℃)、冷轧辊(设定温度:120℃~130℃)以及卷绕设备的薄膜制膜装置制作厚度135μm的树脂膜。

(倾斜拉伸)

使用图1a所示的拉伸装置,即具备能够将预热区域、倾斜拉伸区域以及放开区域分别独立地控制成规定的温度的烘箱的拉伸装置将上述这样得到的聚酯碳酸酯树脂膜倾斜拉伸,而得到相位差膜。具体而言,在把持区域利用左右的夹具把持聚酯碳酸酯树脂膜的宽度方向上的左右端部,在预热区域预热成145℃。在预热区域中,左右的夹具的夹具间距(p1)为125mm。接着,在膜进入倾斜拉伸区域c的同时,开始使右侧夹具的夹具间距增大并使左侧夹具的夹具间距减小,使右侧夹具的夹具间距增大到p2并且使左侧夹具的夹具间距减小到p3。此时,右侧夹具的夹具间距变化率(p2/p1)为1.42,左侧夹具的夹具间距变化率(p3/p1)为0.78,相对于膜的原始宽度的横向拉伸倍率为1.45倍。接着,在将右侧夹具的夹具间距维持为p2的状态下,开始使左侧夹具的夹具间距增大,使其从p3增大到p2。在此期间的左侧夹具的夹具间距的变化率(p2/p3)为1.82,相对于膜的原始宽度的横向拉伸倍率为1.9倍。此外,倾斜拉伸在138℃下进行。

接着,在控制为tg-8.3℃的烘箱内,将拉伸膜从左右的夹具放开。从夹具的放开位置到烘箱出口的距离为1950mm,在夹具放开后到拉伸膜自烘箱出口送出为止的时间为5.85秒(线速度:20m/min)。

(辊输送)

将如上所述自烘箱出口送出的拉伸膜在室温环境下利用使用了图3所示的四个输送辊的输送线路输送,并在卷绕部卷绕。此时,将第1输送辊以俯视时左侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线相对于与输送方向正交的方向倾斜0.25°地配置。另外,第2输送辊~第4输送辊以输送方向与旋转轴线方向正交的方式配置,通过调整第4输送辊的转矩,从而对自夹具放开地点到第4输送辊的膜赋予300n/m的张力5.85秒钟。此外,拉伸膜与第1输送辊所成的抱角为90°。另外,第1输送辊配置于紧接着烘箱出口之后的位置,自拉伸膜从烘箱出口送出到通过第1输送辊为止的时间大约为0秒。

得到的拉伸膜的相位差re(590)为147nm,滞相轴方向与长度方向所成的角度为45°。

<实施例2>

除了在辊输送时将第1输送辊以俯视时宽度方向左侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线相对于与输送方向正交的方向倾斜0.38°地配置以外,其他与实施例1相同,并将长条状的拉伸膜在卷绕部卷绕。

<实施例3>

除了在辊输送时将第1输送辊以俯视时宽度方向左侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线相对于与输送方向正交的方向倾斜0.50°地配置以外,其他与实施例1相同,并将长条状的拉伸膜在卷绕部卷绕。

<实施例4>

除了在辊输送时将第1输送辊以俯视时宽度方向左侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线相对于与输送方向正交的方向倾斜0.75°地配置以外,其他与实施例1相同,并将长条状的拉伸膜在卷绕部卷绕。

<实施例5>

除了在辊输送时将第1输送辊以俯视时宽度方向左侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线相对于与输送方向正交的方向倾斜0.75°地配置以及将在自夹具放开地点到第4输送辊之间赋予拉伸膜的张力设为100n/m以外,其他与实施例1相同,并将长条状的拉伸膜在卷绕部卷绕。

<实施例6>

除了在辊输送时将第1输送辊以俯视时宽度方向左侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线相对于与输送方向正交的方向倾斜0.75°地配置以及将在自夹具放开地点到第4输送辊之间赋予拉伸膜的张力设为200n/m以外,其他与实施例1相同,并将长条状的拉伸膜在卷绕部卷绕。

<实施例7>

除了在辊输送时将第1输送辊以俯视时宽度方向左侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线相对于与输送方向正交的方向倾斜0.75°地配置以及将在自夹具放开地点到第4输送辊之间赋予拉伸膜的张力设为400n/m以外,其他与实施例1相同,并将长条状的拉伸膜在卷绕部卷绕。

<实施例8>

除了在辊输送时将第1输送辊以俯视时宽度方向左侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线相对于与输送方向正交的方向倾斜0.75°地配置以及在控制为tg-18.3℃的烘箱内将拉伸膜从左右的夹具放开以外,其他与实施例1相同,并将长条状的拉伸膜在卷绕部卷绕。

<实施例9>

除了在辊输送时将第1输送辊以俯视时宽度方向左侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线相对于与输送方向正交的方向倾斜0.75°地配置以及在控制为tg-13.3℃的烘箱内将拉伸膜从左右的夹具放开以外,其他与实施例1相同,并将长条状的拉伸膜在卷绕部卷绕。

<实施例10>

除了在到烘箱出口的距离为950mm的位置使夹具放开(在夹具放开后,到自烘箱出口送出为止的时间:2.85秒)以及在辊输送时将第1输送辊以俯视时宽度方向左侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线相对于与输送方向正交的方向倾斜0.50°地配置以外,其他与实施例1相同,并将长条状的拉伸膜在卷绕部卷绕。

<实施例11>

除了在到烘箱出口的距离为950mm的位置使夹具放开(在夹具放开后,到自烘箱出口送出为止的时间:2.85秒)以及在辊输送时将第1输送辊以俯视时宽度方向左侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线相对于与输送方向正交的方向倾斜0.75°地配置以外,其他与实施例1相同,并将长条状的拉伸膜在卷绕部卷绕。

<比较例1>

除了将第1输送辊以输送方向与旋转轴线方向正交的方式配置以外,其他与实施例1相同,并将长条状的拉伸膜在卷绕部卷绕。在得到的拉伸膜中,在宽度方向上的左端部产生松弛,松弛量为18.0mm。

<比较例2>

除了在烘箱出口使夹具放开(在夹具放开后,到自烘箱出口送出为止的时间:0秒)以及在辊输送时将第1输送辊以俯视时宽度方向左侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线相对于与输送方向正交的方向倾斜0.50°地配置以外,其他与实施例1相同,并将长条状的拉伸膜在卷绕部卷绕。

<比较例3>

除了在烘箱出口使夹具放开(在夹具放开后,到自烘箱出口送出为止的时间:0秒)以及在辊输送时将第1输送辊以俯视时宽度方向左侧更靠近拉伸装置的方式使旋转轴线相对于与输送方向正交的方向倾斜0.75°地配置以外,其他与实施例1相同,并将长条状的拉伸膜在卷绕部卷绕。

对在上述实施例和比较例中得到的拉伸膜,利用上述的方法测量松弛量。

另外,在将得到的拉伸膜卷绕之前,以卷对卷的方式使其与长条状的掩盖膜(东丽膜加工公司制,产品名“tortec7832c-30”)贴合而得到膜层叠体。接着,自膜层叠体剥离掩盖膜,利用凹版涂布机涂布粘接剂并与偏振板贴合,照射uv,由此得到光学层叠体。

基于以下的基准评价得到的膜层叠体的外观(目视)和拉伸膜的操作性。

〇:在贴合掩盖膜(贴合张力150n/m)之后,看不到褶皱,而能够在膜的整个面涂布粘接剂。

△:在贴合掩盖膜时,通过将贴合张力提升到300n/m,能够无褶皱地进行贴合,但在涂布粘接剂时,无法在松弛的部位涂布粘接剂。

×:在贴合掩盖膜后,存在褶皱,外观较差。

将上述松弛量和膜层叠体的外观等的评价的结果与制造工艺一起表示在表1中。表1中,“松弛减少量”为与比较例1的拉伸膜的松弛量的差(比较例1的拉伸膜的松弛量-各拉伸膜的松弛量)。

表1

<评价>

如表1所示可知,在加热环境下将拉伸膜从夹具放开后,使用相对于与拉伸方向正交的方向倾斜配置的输送辊进行辊输送,由此减少松弛。

产业上的可利用性

本发明的拉伸膜的制造方法能够较佳地用于相位差膜的制造,作为结果,可以有助于液晶显示装置(lcd)、有机电致发光显示装置(oled)等图像显示装置的制造。

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