拉伸薄膜的制造方法及薄膜拉伸设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种通过一对辊的圆周速度差来沿传送方向拉伸薄膜的拉伸薄膜的 制造方法及薄膜拉伸设备。
【背景技术】
[0002] -般，纤维素酰化物薄膜和降冰片烯系树脂薄膜等热塑性树脂薄膜的制造大体 分类为溶液制膜法和熔融制膜法。在溶液制膜法中，使热塑性树脂溶解于溶剂中的浓液 (dope)从模具向支承体上流延之后，剥下来作成薄膜。作为溶液制膜法的支承体，例如有冷 却滚筒和干燥传送带。并且，在熔融制膜法中，使热塑性树脂熔融并利用挤压机从模具中向 支承体上挤压之后，剥下来作成薄膜。作为熔融制膜法的支承体，例如有冷却滚筒。
[0003] 如日本专利第4794132号公报、日本专利第5346895号公报、日本专利公开 2003-131033号公报、日本专利公开2009-214343号公报所记载，通过这些方法制造的热塑 性树脂薄膜通过沿纵向（传送方向）、横向（宽度方向）、进而沿纵横方向进行拉伸而成为 所希望的厚度。并且，能够通过拉伸来显现出面内延迟（Re)和厚度方向延迟（Rth)。由此， 例如作为液晶显示装置的相位差膜而进行使用时，能够扩大视场角。
[0004] 日本专利第4794132号公报所记载的饱和降冰片烯薄膜的制造方法中包含纵向 拉伸工序和以1. 05~2. 2倍的拉伸倍率进行横向拉伸的工序。该制造方法减少因与夹持辊 表面的粘接和粘着而产生的粘着痕迹来抑制发生微细的面状不均匀。在纵向拉伸工序中， 使用2对以上的夹持棍，并且将夹持辊的辊芯间距离L除以纵向拉伸前的薄膜的宽度W的 纵横比（L/W)设为10以上20以下。纵向拉伸倍率为I. 1倍~2. 5倍，在将玻璃化转变温 度设为Tg时，拉伸温度在（Tg+5) °C以上（Tg+30) °C以下范围。
[0005] 在日本专利第5346895号公报所记载的饱和降冰片烯薄膜的制造方法中，为了抑 制发生微细的面状不均匀，使用配置于拉伸区域外侧的2对以上的夹持辊来进行纵向拉 伸。纵向拉伸温度为（Tg+5) °C以上（Tg+30) °C以下，夹持辊的温度在入口侧及出口侧均为 (Tg-150) °C以上且低于（Tg) °C，纵向拉伸倍率为1. 8倍~3. 0倍。
[0006] 在日本专利公开2003-131033号公报所记载的相位差膜的制造方法中，在玻璃化 转变温度Tg附近的温度气氛下进行纵向拉伸而在相位差膜的面内使慢轴的方向沿同一方 向对齐。在该纵向拉伸中，分为预热、拉伸、冷却这3个区域，并调整其中的拉伸区域和冷却 区域的长度，以此来将宽度缩小的向内弯曲从完成95%至完成100%为止的距离L2设为从 向内弯曲开始进行至完成95%为止的距离Ll以上的长度。
[0007] 在日本专利公开2009-214343号公报所记载的拉伸薄膜的制造方法中，使热塑性 树脂薄膜依次通过基于预热辊的预热工序、基于浮动方式的加热装置的加热工序、及基于 除热辊的除热工序。并且，利用预热辊与除热辊的圆周速度差来进行纵向拉伸。在薄膜的 流动方向上分为3个以上的区段来进行加热工序。各区段随着朝向下游而逐渐升温（T1， T2，……Tn)，相邻区间之间的温度差控制在10°C以内，Tl控制在（Tg-5) °C以上（Tg+5) °C 以下的温度范围。由此，得到具有较高的慢轴精确度且平面性良好的拉伸薄膜。
[0008] 然而，对于最近的液晶显示装置要求轻量、薄型、高品质，对于所使用的薄膜也要 求例如25 μπι以上60 μπι以下左右的较薄且高品质的薄膜。当进行纵向拉伸来制造这种薄 型薄膜时，即使通过上述日本专利第4794132号公报、日本专利第5346895号公报、日本专 利公开2003-131033号公报、日本专利公开2009-214343号公报所记载的纵向拉伸方法，也 有可能在薄膜表面上发生擦伤和波形变形（成为吊起状态而形成的折皱）的面状不均匀。 该面状不均匀在薄膜宽度方向上连续存在波形且在薄膜输送方向上较长。因此，存在抑制 发生擦伤和波形变形的要求。并且，因波形变形的面状不均匀，相位差和慢轴的朝向等光学 特性也会变得不均匀。
[0009] 例如，在日本专利第4794132号公报、日本专利第5346895号公报所记载的纵向拉 伸方法中，在加热炉内升温至拉伸温度时，因加热所引起的薄膜的收缩，发生波形变形而成 为面状不均匀。冷却时也相同，从拉伸温度进行冷却时，因长边方向的薄膜温度差，发生波 形变形而成为面状不均匀。
[0010] 在日本专利公开2003-131033号公报所记载的纵向拉伸方法中，分为预热、拉伸、 冷却这3个区域来控制温度，但会发生波形变形而与日本专利第4794132号公报、日本专利 第5346895号公报所记载的纵向拉伸方法同样地成为面状不均匀。
[0011] 在日本专利公开2009-214343号公报所记载的纵向拉伸方法中记载有在加热装 置内进行区域划分并使其温度逐渐上升的技术，但无法可靠地抑制波形变形，因此成为面 状不均匀。
【发明内容】
[0012] 本发明解决了这种课题，其目的在于提供一种不会在薄膜上发生擦伤和波形变形 的拉伸薄膜的制造方法及薄膜拉伸设备。
[0013] 本发明的拉伸薄膜的制造方法具备薄膜传送步骤（Α步骤）、加热炉内升温步骤（Β 步骤）、加热炉内拉伸温度保持步骤（C步骤）、加热炉内冷却步骤（D步骤）及预热步骤（Ε 步骤），并且沿传送方向拉伸由带状的热塑性树脂构成的薄膜来作成拉伸薄膜。在A步骤 中，对在薄膜的传送方向上分开配置的上游侧辊和下游侧辊设定圆周速度差并使其旋转驱 动，由此对上游侧辊与下游侧辊之间的薄膜赋予张力。在B步骤中，在加热炉的升温区域 中，以2°C /s以上20°C /s以下范围的升温速度对薄膜进行升温。加热炉覆盖上游侧辊与下 游侧辊之间的薄膜。加热炉在薄膜的传送方向上具有升温区域、拉伸温度保持区域及冷却 区域。在C步骤中，在拉伸温度保持区域中，将薄膜的温度保持为（Tg-30) °C以上（Tg+10) °C 以下范围内的拉伸温度Te。Tg为薄膜的玻璃化转变温度。在D步骤中，在冷却区域中冷却 薄膜。在E步骤中，将加热炉的入口的薄膜的温度设在（Te-20)°C以上（Te-5)°C以下范围 内且（Tg-5)°C以下。
[0014] 在D步骤中，优选以2°C /s以上15°C /s以下范围内的冷却速度冷却薄膜，并将加 热炉的出口的薄膜的温度设为（Te-20)°C以上（Te-5)°C以下且（Tg-5)°C以下。
[0015] 在将拉伸前的薄膜的宽度设为Wl时，优选升温区域的薄膜传送方向长度LOl在 W1X0. 5以上Wl X 3.0以下范围内，拉伸温度保持区域的薄膜传送方向长度L02在Wl以上 Wl X 5. 0以下范围内，且冷却区域的薄膜传送方向长度L03在Wl X0. 5以上WlX 3. 0以下范 围内。
[0016] 在E步骤中，优选通过上游侧辊和设置于比上游侧辊更靠上游的预热机构中的至 少任意一个来预热薄膜。
[0017] 本发明的薄膜拉伸设备具备薄膜传送机构、加热炉、加热炉内升温机构、加热炉内 拉伸温度保持机构、加热炉内冷却机构及预热机构，并且沿传送方向拉伸由带状的热塑性 树脂构成的薄膜。薄膜传送机构具有在薄膜的传送方向上分开配置的上游侧辊及下游侧 辊。薄膜传送机构对上游侧辊和下游侧辊的圆周速度设定差，由此对上游侧辊与下游侧辊 之间的薄膜赋予张力。加热炉覆盖上游侧辊与下游侧辊之间的薄膜。加热炉在传送方向上 具有升温区域、拉伸温度保持区域及冷却区域。加热炉内升温机构在升温区域中，以2°c /s 以上20°C /s以下范围内的升温速度对薄膜进行升温。加热炉内拉伸温度保持机构在拉伸 温度保持区域中，将薄膜的温度保持为（Tg_30)°C以上（Tg+10)°C以下范围内的拉伸温度 Te。Tg为薄膜的玻璃化转变温度。加热炉内冷却机构在冷却区域中冷却薄膜。预热机构将 加热炉的入口的薄膜的温度设在（Te-20) °C以上（Te-5) °C以下范围内且（Tg-5) °C以下。
[0018] 加热炉内冷却机构优选以2°C /s以上15°C /s以下范围内的冷却速度冷却薄膜， 并将加热炉的出口的薄膜的温度设在（Te-20) °C以上（Te-5) °C以下范围内且（Tg-5) °C以 下。
[0019] 在将拉伸前的薄膜的宽度设为Wl时，优选升温区域的薄膜传送方向长度LOl在 W1X0. 5以上Wl X 3.0以下范围内，拉伸温度保持区域的薄膜传送方向长度L02在Wl以上 Wl X 5. 0以下范围内，且冷却区域的薄膜传送方向长度L03在Wl X0.