拉伸薄膜的制造方法及薄膜拉伸设备的制造方法_2

文档序号:9227535阅读:来源:国知局
5以上WlX 3. 0以下范 围内。
[0020] 根据本发明,可以防止上游侧辊表面上的薄膜的变形,且可以抑制发生擦伤。并 且,可以防止针对拉伸前的薄膜的温度急剧上升,且可以抑制发生波形变形。
【附图说明】
[0021] 图1是表示本发明的薄膜拉伸设备的一例的概要的侧视图。
【具体实施方式】
[0022] (薄膜拉伸设备)
[0023] 如图1所示,本发明的薄膜拉伸设备10具备前工序装置11、预热机构12、纵向拉 伸装置13、冷却机构14及后工序装置15。作为前工序装置11,有未图示的制膜设备、薄膜 送出装置等。作为制膜设备,可以使用周知的溶液制膜设备、熔融制膜设备等。与从制膜设 备直接输送薄膜16的情况不同,薄膜送出装置从制膜后卷取成卷状的卷膜中拉出薄膜16 并将薄膜16供给至预热机构12。作为后工序装置15,有在纵向拉伸之后进行横向拉伸时 所使用的夹子拉幅机和薄膜卷取装置等。纵向拉伸之后不紧接着连续进行横向拉伸时,可 以省略夹子拉幅机,通过薄膜卷取装置将薄膜16卷取成卷状。冷却机构14将经纵向拉伸 的薄膜16冷却至能够由后工序装置15处理的温度。
[0024] 拉伸的薄膜16只要是带状的热塑性树脂薄膜即可,例如优选适合用于相位差膜 等光学薄膜的纤维素酰化物和降冰片烯系树脂、丙烯酸、聚碳酸酯制的薄膜16。
[0025] 预热机构12具备张力调节部(未图示)及预热炉(未图示)。张力调节部例如具 有张力辊、1对自由辊及位移机构。1对自由辊在薄膜16的传送方向上分开设置,张力辊设 置于1对自由辊之间。位移机构使张力辊升降来将预热机构12内的薄膜16的张力维持为 恒定。预热炉对薄膜16进行预热,以使薄膜16在加热炉27的薄膜入口成为(Te-20) °C以 上(Te-5)°C以下范围内且(Tg-5)°C以下范围内的恒定温度。另外,Te为拉伸温度,在将薄 膜16的玻璃化转变温度设为Tg时,为(Tg-30) °C以上(Tg+10) °C以下范围内的恒定温度。
[0026] 预热炉将薄膜16预热至(Te-20) °C以上,由此在对纵向拉伸装置13的上游侧辊 25上的薄膜16进行加热时的温度上升量不会变得过大,且在上游侧辊25上可以抑制产生 波形状的折皱。并且,在预热炉中,将薄膜16预热至(Te-5) °C以下且(Tg-5) °C以下,由此薄 膜16不会在预热炉内被拉伸,能够在纵向拉伸装置13中均匀地进行拉伸。另外,也可以代 替基于预热炉的预热或者与此同时通过后述的纵向拉伸装置13的上游侧辊25进行预热。
[0027] 经预热机构12预热至恒定温度的薄膜16被输送至纵向拉伸装置13。纵向拉伸 装置13具备上游侧辊25、下游侧辊26及加热炉27。上游侧辊25具有导向辊25a、25b和 夹持辊25c,且通过马达30而被旋转驱动。夹持辊25c在与上游侧辊25之间夹持薄膜16。 导向棍25a向上游侧棍25引导薄膜16。导向棍25b将通过上游侧棍25的薄膜16引导至 加热炉27。马达30经由驱动器30a与控制器32连接。控制器32控制马达30来改变上游 侧辊25的转速。
[0028] 下游侧辊26也与上游侧辊25同样构成,具有入口导向辊26a、夹持辊26c及出口 导向辊26b,且通过马达35而被旋转驱动。马达35经由驱动器35a与控制器32连接。控 制器32控制马达35来改变下游侧辊26的转速。
[0029] 上游侧辊25与下游侧辊26之间设定有圆周速度差。下游侧辊26的圆周速度大 于上游侧辊25的圆周速度。通过该圆周速度差,对上游侧辊25与下游侧辊26之间的薄膜 16沿传送方向赋予张力,薄膜16沿传送方向被拉长而纵向拉伸(拉伸步骤)。根据拉伸倍 率适当地改变上游侧辊25与下游侧辊26的圆周速度差,上游侧辊25的圆周速度优选设定 在例如l〇m/min以上80m/min以下范围内。通过设为10m/min以上,制造效率不会下降。并 且,通过设为80m/min以下,能够确保薄膜16与上游侧辊25的接触时间。薄膜传送机构由 这些上游侧辊25、下游侧辊26、马达30、35及控制器32构成。通过薄膜传送机构进行对上 游侧辊25与下游侧辊26之间的薄膜16赋予张力的薄膜传送步骤。如此,上游侧辊25和 下游侧辊26具有薄膜传送步骤的传送和拉伸步骤的拉伸这两种功能。
[0030] 加热炉27覆盖上游侧辊25与下游侧辊26之间的薄膜16,并对薄膜16进行升温、 保持及冷却。加热炉27具备第1隔板27a及第2隔板27b。第1隔板27a配置于升温区域 40与拉伸温度保持区域41之间,并且将升温区域40和拉伸温度保持区域41隔开。第2隔 板27b配置于拉伸温度保持区域41与冷却区域42之间,并且将拉伸温度保持区域41和冷 却区域42隔开。在第1隔板27a和第2隔板27b上,为了使薄膜16通过而形成有开口。
[0031] 在升温区域40、拉伸温度保持区域41及冷却区域42的各内部配置有温度调节喷 嘴44~46。温度调节喷嘴44在升温区域40内以从上下方向夹住薄膜16的方式配置。在 温度调节喷嘴44上经由配管47连接有温度调节器50、送风机54。来自送风机54的风的 温度通过温度调节器50调节在一定范围之后,从温度调节喷嘴44朝向薄膜16吹出。加热 炉内升温机构由温度调节喷嘴44、温度调节器50及送风机54构成,其进行加热炉内升温步 骤。
[0032] 温度调节喷嘴44只要将风送至薄膜16的整个面即可,例如具有沿薄膜宽度方向 以狭缝状较长地延伸的吹出口,这些吹出口在薄膜传送方向上分开设有多个例如3个。这 些温度调节喷嘴44在薄膜传送方向上以恒定间距配置。经温度调节的风从温度调节喷嘴 44吹向薄膜16,由此在升温区域40内,薄膜16以规定的升温速度升温,在升温区域40的 出口处成为拉伸温度Te。升温速度根据薄膜16的传送速度来进行调整。升温速度的调整 通过改变供给至温度调节喷嘴44的风的温度和风量来进行。
[0033] 拉伸温度保持区域41也与升温区域40同样具有温度调节喷嘴45、配管48、温度 调节器51及送风机55。当薄膜16通过拉伸温度保持区域41时,通过从温度调节喷嘴45 吹出风来将薄膜16保持为恒定温度。恒定温度的保持通过改变供给至温度调节喷嘴45的 风的温度和风量来进行。
[0034] 冷却区域42也与升温区域40同样具有温度调节喷嘴46、配管49、温度调节器52 及送风机56。当薄膜16通过冷却区域42时,通过从温度调节喷嘴46吹出风来将在冷却区 域42内以规定的冷却速度冷却薄膜16。冷却速度根据薄膜16的传送速度来进行调整,并 且通过改变供给至温度调节喷嘴46的风的温度和风量来进行调整。
[0035] 另外,在升温区域40、拉伸温度保持区域41及冷却区域42中,分别通过从温度调 节喷嘴44~46吹出风来对薄膜16进行加热。但是,也可以仅通过向升温区域40、拉伸温 度保持区域41及冷却区域42的各内部输送经温度调节的风来对薄膜16进行加热。
[0036] 在将拉伸前的薄膜16的宽度设为Wl时,升温区域40的薄膜传送方向长度LOl 优选设定在W1X0.5以上W1X3.0以下范围内,即设为(W1X0.5)彡LOl彡(W1X3.0), 本实施方式中也如此。拉伸温度保持区域41的薄膜传送方向长度L02优选设定在Wl以 上Wl X 5.0以下范围内,即设为Wl彡L02彡(W1 X 5.0),本实施方式中也如此。冷却区 域42的薄膜传送方向长度L03优选设定在W1X0. 5以上Wl X3.0以下范围内,即设为 (W1 X0. 5) <L03< (W1 X 3.0),本实施方式中也如此。此时,能够进一步可靠地抑制发生 擦伤和波形变形。
[0037] 温度调节介质从未图示的温度调节介质循环部单独供给至上游侧辊25、下游侧辊 26。温度调节介质例如为油或加压蒸汽。通过该温度调节介质的循环供给,将上游侧辊25、 下游侧辊26分别设定为所希望的表面温度。例如,上游侧辊25的表面温度为预热机构12 的预热炉出口的温度以上(Tg-5) °C以下,下游侧辊26的表面温度为(Te-20) °C以上且冷却 区域42出口温度以下。通过薄膜16分别与这些上游侧辊25、下游侧辊26接触,薄膜16加 热或冷却至与上游侧辊25、下游侧辊26各自的表面温度相同的温度。
[0038] 使用以下的动态粘弹性测定装置求出Tg。通过动态粘弹性测定装置(Vibron : DVA-225 (IT Keisoku Seigyo Co.,Ltd.制造)),以夹具间距离 20mm、升温速度 2°C/分钟、 测定温度范围30°C~250°C、
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