溶液制膜方法及装置的制造方法

文档序号:10480769阅读:462来源:国知局
溶液制膜方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供在实施宽度方向上的拉伸处理来制造厚度为50μm以下的长条的薄膜的情况下不会产生在长度方向上周期性的凹陷部的溶液制膜方法及装置。溶液制膜装置(10)具备流延模(24)、一对辊(22)、(23)、带(21)和拉幅机(16)。带(21)为金属制,是通过焊接而以环状形成的。流延胶浆(11)的带(21)的流延面通过辊(22)、(23)而调节温度。带(21)的背面的焊接部高度被制成3μm以上且30μm以下的范围。薄膜(12)一边被拉幅机(16)的夹具(31)把持而被搬运,一边沿宽度方向被拉伸。此外,薄膜(12)在拉幅机(16)中被促进干燥。
【专利说明】
溶液制膜方法及装置
技术领域
[0001 ]本发明设及溶液制膜方法及装置。
【背景技术】
[0002] 作为制造聚合物薄膜下称为薄膜)的方法之一有溶液制膜方法。溶液制膜方法 是由将聚合物溶解到溶剂中而得到的聚合物溶液来制造薄膜的方法。在W溶液制膜方法制 造长条的薄膜的情况下,将聚合物溶液从流延模向移动的支撑体连续地流出而形成流延 膜,将该流延膜从支撑体剥取并进行干燥。作为支撑体使用的带W环状形成,架设到多个漉 上沿长度方向移动。由此,带在流延聚合物溶液的流延位置和剥取流延膜的剥取位置进行 循环。此外,作为带的原材料,使用例如奥氏体系的不诱钢。
[0003] 对于薄膜要求平滑性、即薄膜面为平滑。由于带的流延聚合物溶液的流延面会对 薄膜的平滑性造成影响,所W尽可能制成平滑。此外,在带的原材料中使用奥氏体系的不诱 钢的情况下,有时会因马氏体相变而损害薄膜的平滑性。因此,例如在日本特开2007- 083451号公报中记载了使用特定了上述流延面的凹凸程度的带的溶液制膜方法及装置,由 此抑制了马氏体相变。
[0004] 然而,在制造长条的薄膜时的溶液制膜方法中,为了使薄膜显现出例如光学功能 等特定的功能,有时对制膜过程的薄膜实施宽度方向上的拉伸处理。此外,伴随着液晶显示 器等显示装置的轻薄化,对显示装置中使用的薄膜也要求进一步的轻薄化。
[0005] 然而,即使通过日本特开2007-083451号公报中记载的方法,根据情况有时也会在 薄膜上可见在长度方向上周期性的凹陷部。该凹陷部在制造50ymW下的厚度的薄膜的情况 下,因经由制膜过程中的宽度方向上的拉伸处理而可见。即使是制造50ymW下的厚度的薄 膜的情况下,在制造过程中的宽度方向上的拉伸处理前的薄膜和没有经由宽度方向上的拉 伸处理而制造的薄膜上也没有见到。此外,在制造比50皿厚的薄膜的情况下也没有见到。该 凹陷部是长度为40mm W上且50mm W下左右、宽度为10mm W上且20mm W下左右运样非常小的 细长的槽沿与薄膜的长度方向交叉的方向多个排列而成的,各个槽的长度方向与薄膜的长 度方向大概一致。

【发明内容】

[0006] 本发明的目的是提供在实施宽度方向上的拉伸处理来制造 50ymW下运样薄的长 条的薄膜的情况下、长度方向上周期性的上述凹陷部得W抑制的溶液制膜方法及装置。
[0007] 本发明的溶液制膜方法具有流延工序、剥离工序和拉伸工序。流延工序是在通过 金属制的长条的带材的一端与另一端的焊接而W环状形成、卷挂到一对漉上且向长度方向 移动的带上,将聚合物溶解到溶剂中而得到的聚合物溶液从流延模连续地流出。剥离工序 是通过将流延膜从带剥下而形成薄膜。拉伸工序是在保持薄膜的各侧部的状态下将薄膜沿 长度方向搬运,一边将搬运中的薄膜通过加热而干燥,一边沿宽度方向进行拉伸。带的形成 流延膜的流延面的溫度通过一对漉中的至少一个的周面溫度的调节来调整,带的背面中的 焊接部被制成上且30ymW下的范围内的高度。
[0008] 流延面中的焊接部相对于非焊接部优选被作成o.rcw上且1.0°CW下的范围内 的溫度差。
[0009] 本发明的溶液制膜装置具备流延模、金属制的带、一对漉和拉幅机。流延模将聚合 物溶解到溶剂中而得到的聚合物溶液连续地流出。带W环状形成,通过沿长度方向移动而 由从流延模流出的聚合物溶液形成流延膜,背面中的焊接部被作成上且30ymW下的 范围内的高度。一对漉通过将带卷挂且至少一个沿周向进行旋转而使带移动,通过至少一 个的周面溫度的调节来调整流延面的溫度。拉幅机在保持将流延膜从带剥下而形成的薄膜 的各侧部的状态下将薄膜向长度方向进行搬运,一边将搬运中的薄膜通过加热而干燥,一 边沿宽度方向进行拉伸。
[0010] 在拉伸工序将薄膜上且40% W下的范围内的拉伸倍率进行拉伸的情况 下,上述溶液制膜方法及溶液制膜装置特别有效。在制造的薄膜为50ymW下的厚度的情况 下,上述溶液制膜方法及溶液制膜装置的效果显著。带的背面中的深度为上且300μπι W下的范围内的凹陷优选表面的最大倾斜度为0. Uim/mmW上且1.5ym/mmW下的范围内。
[0011] 根据本发明,长度方向上周期性的上述凹陷部的产生得W抑制,可W制造实施了 宽度方向上的拉伸处理的50ymW下运样薄长条的薄膜。
【附图说明】
[0012] 上述目的、优点通过参照所附的附图,并阅读优选的实施例的详细的说明,本领域 技术人员可W容易地理解。
[0013] 图1是溶液制膜装置的概略图。
[0014] 图2是带的俯视图。
[0015] 图3是沿图2的(III)-(III)线的带的截面图。
[0016] 图4是带的流延面中的溫度差的求法的说明图。
[0017] 图5是带的背面的凹陷的说明图。
[0018] 图6是带的背面的凹陷的说明图。
[0019] 图7是拉幅机的概略图。
[0020] 符号的说明
[0021] 10 溶液制膜装置
[002^ 11 胶浆
[0023] 12 薄膜
[0024] 15 流延单元
[0025] 16 拉幅机
[0026] 17 漉干燥机
[0027] 18 卷取机
[002引 21 带
[0029] 21a 流延面
[0030] 2化 背面
[0031] 21η 非焊接部
[0032] 21w 焊接部
[0033] 22、23 漉
[0034] 22a、23a溫度控制器
[0035] 24 流延模
[0036] 24a 流出口
[0037] 25 剥取漉
[003引 26 流延膜
[0039] 27 送风部
[0040] 28 送风部
[OOW 31 夹具
[0042] 32 空气供给部
[0043] 33 送风部
[0044] 34 漉
[0045] 38 感溫液晶片
[0046] 41、42 轨道
[0047] 43 腔室
[004引 45 预热区间
[0049] 46 拉伸区间
[0050] 47 松弛区间
[00引]48 冷却区间
[005^ 51 转轮
[0053] 52 链轮
[0化4] 61 凹陷
[0055] 61a 表面
[0化6] 62 凹陷
[0057] 62a 表面
[005引 CL 切线
[0059] Η 焊接部高度
[0060] L1 垂线的长度
[0061] L2 背面2化上的直线的长度
[00创 PC 流延位置
[0063] PP 剥取位置
[0064] T21 带的厚度
[0065] Z1 长度方向
[0066] Z2 宽度方向
[0067] Z3 厚度方向
【具体实施方式】
[0068] 图1中所示的溶液制膜装置10是用于由胶浆11连续地制造薄膜12的装置。薄膜12 是厚度为50ymW下的薄膜,本实施方式中厚度制成lOymW上且50ymW下的范围内。胶浆11 是聚合物溶解到溶剂中而得到的聚合物溶液。本实施方式中,作为聚合物使用Ξ乙酷纤维 素(TAC,triacetylcellulose),作为溶剂使用二氯甲烧与甲醇的混合物,但聚合物及溶剂 并不限定于运些。关于本发明中可W使用的聚合物及溶剂的详细情况在后面叙述。胶浆11 中也可W包含增塑剂、紫外线吸收剂、延迟控制剂等各种添加剂、用于防止薄膜彼此的粘附 的消光剂。
[0069] 溶液制膜装置10从上游侧起依次具备流延单元15、拉幅机16、漉干燥机17和卷取 机18。流延单元15具备W环状形成的带21、W周面支撑带21并向长度方向Z1移动的一对漉 22、23、流延模24和剥取漉25。另外,对薄膜12的长度方向也附上符号Z1。一对漉22、23中的 至少一个沿周向进行旋转,通过该旋转,卷挂的带21向长度方向Z1连续移动。本实施方式 中,使漉22和漉23运两者沿周向驱动旋转。关于带21的详细情况,使用其他附图在后面叙 述。流延模24在该例子中配置于漉22的上方,但也可W配置于漉22与漉23之间的带21的上 方。
[0070] 流延模24将供给来的胶浆11从与带21相向的流出口 24a连续地流出。通过在移动 中的带21上连续地流出胶浆11,胶浆11在带21上流延,在带21上形成流延膜26。图1中,对胶 浆11与带21接触而开始形成流延膜26的位置(W下称为流延位置)附上符号PC。
[0071] 漉22、23具备调节周面溫度的溫度控制器22a、23a(参照图4)。利用调节了周面溫 度的漉22、23,介由带21调整流延膜26的溫度。
[0072] 本实施方式通过干燥凝胶化方式使流延膜26凝固。干燥凝胶化方式是通过对流延 膜26进行加热而促进干燥来使其凝固(凝胶化)的方式。与从漉22朝向漉23的带21相向地设 置送风部27,与从漉23朝向漉22的带21相向地设置送风部28,运在进一步促进流延膜26的 干燥的方面是优选的,本实施方式中也运样。送风部27、28在与带21相向的相向面上分别具 有多个喷嘴(未图示),将溫度经调节的空气从运些喷嘴送出。
[0073] 关于从流延模24到达带21上的胶浆11、所谓的焊道,也可W在带21的长度方向Z1 上的上游设置减压腔室(未图示)。该减压腔室对流出的胶浆11的上游侧区域的气氛进行吸 收而将该区域减压。通过该减压,从流出口 24a朝向带21的胶浆11的形状被稳定化。
[0074] 使流延膜26在带21上凝固至能够向拉幅机16搬运的程度为止后,在包含溶剂的状 态下从带21上剥下。剥取漉25是用于将流延膜26从带21上连续地剥取的漉。剥取漉25将通 过从带21上剥取而形成的薄膜12例如从下方支撑,将流延膜26从带21上剥下的剥取位置PP 保持恒定。剥取的方法可W是将薄膜12向下游侧拉伸的方法、或者使剥取漉25沿周向旋转 的方法等中的任一种。
[0075] 从带21上的剥取在干燥凝胶化方式的情况下,例如在流延膜26的溶剂含有率在3 质量% W上且100质量% ^下的范围内的期间进行。另外,本说明书中,溶剂含有率(单 位:% )为干量标准的值,具体而言,将要求出溶剂含有率的测定对象的薄膜12的质量设为 X,将该薄膜12完全干燥后的质量设为Y时,是WKX-Y)/Y}X100求出的百分率。另外,所谓 "完全干燥"不需要溶剂的残留量严格为"0",例如在本实施方式中,相对于测定对象的薄膜 12,将在120°CW上、相对湿度10% W下的恒溫槽内进行3小时W上的干燥处理后的质量设 为Y。
[0076] 如W上那样,流延单元15由胶浆11形成薄膜12。带21通过在流延位置PC和剥取位 置PP循环移动,从而反复进行胶浆11的流延与流延膜26的剥取。
[0077] 在流延单元15与拉幅机16之间的薄膜12的搬运路上,也可W配置用于促进薄膜12 的干燥的送风机(未图示)。剥取而形成的薄膜12被引导至拉幅机16。拉幅机16具有作为将 薄膜12沿与长度方向Z1正交的宽度方向Z2进行拉伸的拉伸机的功能、和作为对薄膜12进行 加热而干燥的第1干燥机的功能。详细情况使用其他附图在后面叙述,在拉幅机16中,将薄 膜12的各侧部分别W夹具31把持,通过一边将夹具31沿薄膜12的长度方向Z1移动,一边增 大相向的夹具的间隔下称为相向夹具间隔),从而一边将薄膜12沿长度方向Z1进行搬运 一边沿宽度方向Z2进行拉伸。
[0078] 拉幅机16具备空气供给部32和送风部33。空气供给部32将调节为各种溫度的干燥 的空气供给至送风部33中,从该送风部33对拉幅机16内的薄膜12吹附空气而使其干燥。此 夕h通过该空气的吹附来进行拉幅机16的后述的各区间中的薄膜12的加热或冷却,通过该 加热或冷却来调节薄膜12的溫度。
[0079] 漉干燥机17为第2干燥机,具备多个漉34和空调机(未图示)。各漉34W周面支撑薄 膜12。薄膜12被卷挂到漉34上而搬运。空调机调节漉干燥机17的内部的溫度或湿度等。卷取 机18是用于将薄膜12W卷状卷取的装置。
[0080] 参照图2对带21进行说明。带21为金属制,本实施方式中由奥氏体系的不诱钢形 成。带21通过W下方式来制作:使利用压延而制成长条的带材的金属板的长度方向的一端 与另一端对接而进行焊接,并对该焊接部进行研磨。焊接部21W沿与长度方向Z1交叉的方向 延伸。焊接部可W沿带21的宽度方向Z2延伸,也可W如本实施方式那样沿与宽度方向Z2 交叉的方向延伸。另外,流延膜26与薄膜12的宽度方向由于与带21的宽度方向一致,所W对 流延膜26与薄膜12的宽度方向也附上符号Z2。将形成流延膜26的带面称为流延面21a,将与 流延面21a相反侧的带面称为背面21b。焊接部除了流延面21aW外,如后述的那样背面 2化也被进行了研磨处理。
[0081] 焊接部21W在使带材的一端与另一端对接而进行焊接的情况下是通过加热而烙融 的区域,可W通过目视来确定。另外,W下将带21的除焊接部外的区域称为非焊接部 21η。本实施方式的带21的厚度Τ21(参照图3)被作成1.5mm。但是,带21的厚度T21并不限定 于此,为0.5mmW上且2.5mmW下的范围内时,本发明效果特别大。带21W成为尽量均匀的厚 度T21的方式制作。但是,在将50ymW下的厚度的薄膜12例如通过拉幅机16在宽度方向上进 行拉伸来制造的情况下,对于在薄膜上见到上述凹陷部时的带来说,在背面中焊接部隆起 而变凸,该部分的带的厚度变得比非焊接部中的厚度厚。因此,对于带21的背面2化,将焊接 部21w的高度Η作成3皿W上且30皿W下的范围内。W下将背面2化中的焊接部21w的W符号Η 表示的高度称为焊接部高度。在焊接部高度Η为30ymW下的情况下,与大于30μπι的情况相 比,从漉22、23向流延面21a整体的传热变得一样,如后述的那样,流延面21a中非焊接部21η 与焊接部的溫度差变小。此外,将焊接部高度Η设为小于3μπι,运在研磨处理之类的加工 精度上是困难的。焊接部高度Η更优选为上且下的范围内,进一步优选为 上且10皿W下的范围内。
[0082] 为了使焊接部高度Η变成上述范围内,对焊接部的背面2化进行研磨即可。本实 施方式中,研磨中使用磨石。焊接部高度Η为背面21b中的从非焊接部21η起的突出量,例如 可W通过激光位移计而求出,本实施方式中使用株式会社KEYENCE制的LJ-V7080。在使用激 光位移计求出焊接部高度Η的情况下,可WW背面2化的焊接部21w的宽度方向(图3中的水 平方向)上的中央为中屯、,对200mm的范围例如连续地测定背面2化中的从非焊接部21η起的 突出量,将测定值中的最大值作为焊接部高度Η。
[0083] 流延面21a中的焊接部相对于非焊接部21η优选为O.rCW上且1.0°CW下的范 围内的溫度差。即,在流延面21a中,将焊接部的溫度设为Tw,将非焊接部21η的溫度设为 化时,W I Tw-化I求出的溫度差优选为0. rC W上且1.0°C W下的范围内。该溫度差I Tw-化 更优选为O.rCW上且0.5W下的范围内,进一步优选为O.rCW上且0.3°CW下的范围内。 溫度差I Tw-Tn I的求法的详细情况使用其他附图在后面叙述。
[0084] 对上述溫度差I Tw-Tn I的求法参照图4进行说明。溫度差I Tw-化I可W使用例如市 售的感溫液晶片而求出。感溫液晶片是如众所周知的那样,将因溫度而改变颜色的液晶微 胶囊化,并通过印刷等使该微胶囊担载到由纸或聚合物等形成的薄膜上而得到的片。本实 施方式中,作为感溫液晶片,使用日本Microcapsule公司制的RW-25。溫度差I Tw-Tn I可W使 用感溫液晶片通过W下的方法而求出。
[0085] 首先,在开始移动前的带21的流延面21a上贴附感溫液晶片38。本实施方式中,贝占 附了 3片感溫液晶片38,但并不限定于该片数。各感溫液晶片38W焊接部经过感溫液晶 片38的片表面上的大概中央的方式贴附。此外,与漉23的周面相向地配置照相机。本实施方 式中,在从漉23与带21接触的区域的上游端起的漉23的周长的1/8的下游侧的位置上,与带 21相向地配置照相机。通过溫度控制器22a使漉22的周面溫度为19°C,通过溫度控制器23a 使漉23的周面溫度为32°C,使带21W35m/分钟移动。通过带21的移动,使感溫液晶片38在漉 23上经过5次。在第5次的经过时,用照相机对感溫液晶片38进行拍摄。本实施方式中,对3片 感溫液晶片38分别进行拍摄,但也可W对从它们中选择的1片或2片进行拍摄。例如,可W仅 对感溫液晶片38中的长度方向Z1上的最上游侧的1片进行拍摄。由拍摄的感溫液晶片38的 颜色,求出流延面21a中的焊接部的溫度Tw和非焊接部21η的溫度化,算出其差。算出的 值的绝对值为溫度差I Tw-Tn I。
[0086] 如图5中所示的那样在带21的背面2化上见到具有上且300ymW下的范围内 的深度D的凹陷61的情况下,优选将凹陷61的表面61a的倾斜度中的最大的倾斜度下称 为最大倾斜度)设为0.1皿/mmW上且1.5皿/mmW下的范围内,本实施方式中设为例如1.化 m/mm。倾斜度如图5中所示的那样,在描绘凹陷61的表面61a中的切线LC时,W切线LC为斜 边,在由该斜边、背面2化上的直线和下至该背面2化上的直线的从切线LC起的垂线(沿厚度 方向Z3延长的直线)构成的直角Ξ角形中,是垂线的长度L1(单位为皿)除W背面2化上的直 线的长度L2(单位为mm)而得到的值,即WL1/L2算出的值(单位为ym/mm)。因此,在具有凹陷 61的表面中的切线中的相对于背面21b的角度(其中,将该角度设为Θ时,为0° <θ <90°)最 大的切线作为斜边的直角Ξ角形中求出的倾斜度为最大倾斜度。最大倾斜度更优选制成 0.2ym/mmW上且1.2ym/mmW下的范围内,进一步优选制成0.3ym/mmW上且1.Oym/mmW下的 范围内。另外,对于倾斜度来说,在沿着背面21b区分的各区间内,也可W作为平均值求出, 进一步具体的求法在后面叙述。
[0087] W下对使凹陷61的最大倾斜度在上述范围内时的例子进行说明。在带21上,有时 因利用焊接等的部分热处理而产生变形、或者在流延面21a上产生凹陷状的缺陷。为了使运 种变形或凹陷状的缺陷变平,有下述情况:对带21的背面21b进行冲孔、磨削、研磨,之后将 流延面21a侧的隆起的部分削掉而使其平坦。冲孔是用被称为冲头的敲击部件进行敲击的 处理,由于是敲击带21的背面2化而进行的处理,所W称为背面冲孔。通过使流延面21a变得 平坦那样的处理,有时在背面2化上残留图6中所示那样的凹陷62。该凹陷62例如具有冲头 的前端的痕迹即睹峭的倾斜的表面和其周边因磨削而变缓的倾斜的表面。在该凹陷62的最 大倾斜度大于1.5ym/mm的情况下,对凹陷62的表面62a进一步进行磨削,或者,使用与构成 带21的金属相同的金属将凹陷62通过焊接而填埋,对填埋而形成的堆焊部分进行磨削等, 审IJ成最大倾斜度为O.Uim/mmW上且1.5ym/mmW下的图5中所示的凹陷61。另外,可W进行研 磨来代替磨削,也可W除了磨削W外还进行研磨。本实施方式中,在研磨中使用磨石。图5中 所示的凹陷61的深度若为300ymW下,则也可W比图6中所示的凹陷62的深度深。另外,图5 中所示的凹陷61为大概圆锥形状,即具有大概Ξ角形的截面形状。该凹陷61的背面2化中的 开口的直径可W比图6中所示的凹陷62的背面2化中的开口的直径大,优选为50mmW上且 600mm W下的范围内。
[0088] 凹陷61的形状可W通过例如激光位移计而求出,本实施方式中使用株式会社 KEYENCE制的LJ-V7080。作为求出最大倾斜度的方法,例如有W下那样的方法。首先,利用激 光位移计W经过凹陷61的最深部的方式沿着带21的例如宽度方向Z2测定凹陷61的截面形 状。对于该测定的截面形状,W测定的例如宽度方向Z2上的距离为横轴、W深度D为纵轴进 行图表化。W凹陷61的最深部为起点,在宽度方向Z2上每5mmW上且20mmW下左右的恒定宽 度的区间,求出多个作为倾斜度的斜率,求出作为它们的平均值的平均斜率。依次求出各区 间的平均斜率直至凹陷61的背面2化中的开口端即端部为止。W运些平均斜率的最大值作 为最大倾斜度。另外,作为平均斜率的求法,有将使用对上述每个区间求出的实测值的上述 区间内的曲线的斜率(微分值)进行平均化等方法。在求出最大倾斜度时,为了除去各测量 误差,还可W应用除去多个平均斜率的值中的最大值和最小值等方法。
[0089] 如图7中所示的那样,拉幅机16具有上述夹具31、空气供给部32、送风部33、轨道 41、42和腔室43。在腔室43内,搬运路从上游侧起依次被区分为用于预热工序的预热区间 45、用于拉伸工序的拉伸区间46、用于松弛工序的松弛区间47、用于冷却工序的冷却区间 48。预热区间45、拉伸区间46、松弛区间47、冷却区间48是根据从送风部33(参照图1)送出的 空气的溫度和轨道41、42的设置方式在空间上被区分而形成的区间,并非通过利用间壁等 的区分而形成的区间。此外,在预热区间45的上游设定有把持开始位置,在冷却区间48的下 游侧设定有把持解除位置。
[0090] 轨道41、42配置于薄膜12的搬运路的两侧。在轨道41、42上分别设定有多个夹具 31。各夹具31沿着对应的轨道41、42移动自如,其移动方向通过轨道41、42来规定。各轨道 41、42设置成环状,上述环状具有将夹具31从把持开始位置移动至把持解除位置的去路部 和将移动至把持解除位置的夹具31送回至把持开始位置的回路部。夹具31W-定的间隔处 于各轨道41、42的全周,但图7中仅描绘出一部分夹具31。另外,本实施方式中作为保持薄膜 12的侧部的保持部件使用夹具31,但保持部件并不限定于此。例如,也可W使用通过在薄膜 的侧部刺入多个针保持薄膜12的针板来代替夹具31。
[0091] 在轨道41、42上,分别W规定的间隔安装有多个夹具31的环状的链条(未图示)沿 着轨道移动自如地设置。链条架设于相比把持开始位置配置于更上游侧的转轮51和相比把 持解除位置配置于更下游侧的链轮52上。链轮52通过驱动部(未图示)进行旋转,从而链条 沿着轨道41、42循环移动。通过该链条的移动而各夹具31沿着轨道41、42W-定的速度进行 移动。另外,W下,在没有特别明示去路部、回路部的情况下,作为轨道41、42对去路部进行 说明。
[0092] 在把持开始位置设置有使夹具31开始薄膜12的侧端的把持的把持开始部件(未图 示)。此外,在把持解除位置设置有使夹具31解除薄膜12的侧部的把持的把持解除部件(未 图示)。由此,对于薄膜12来说,各侧部在把持开始位置被夹具31把持,通过夹具31的移动沿 长度方向Z1被搬运,依次经过预热区间45、拉伸区间46、松弛区间47、冷却区间48。在经过预 热区间45、拉伸区间46、松弛区间47、冷却区间48的期间,薄膜12实施各区间的处理,在把持 解除位置夹具31的把持被解除。
[0093] 从把持开始位置至拉伸区间46为止,轨道41、42与长度方向Z1平行,且使彼此的间 隔下称为轨道间隔)恒定。由此,在使相向的轨道41上的夹具31与轨道42上的夹具31的 相向夹具间隔恒定的状态下,将夹具31沿长度方向Z1进行移动。
[0094] 在预热区间45中,对被拉伸之前的薄膜12进行加热下称为预热)。因此,在预热 区间45中薄膜12W没有拉伸的状态被预热。预热通过来自空气供给部32的经加热的空气来 进行。该空气的溫度优选为25 °C W上且120°C W下的范围。
[0095] 在拉伸区间46中,轨道41、42配置成直线,但W在与长度方向Z1之间形成拉伸角度 Θ的方式向外带角度地配置,向着下游、轨道间隔逐渐变宽。由此,使夹具31的移动方向相对 于长度方向Z1W拉伸角度Θ朝向外侧,随着夹具31的长度方向Z1的移动而逐渐增大相向夹 具间隔,从而将薄膜12沿宽度方向Z2进行拉伸。在该拉伸区间46中,将拉伸前的宽度W1的薄 膜12扩展至宽度W2为止。另外,由于在预热区间45中轨道41、42相对于长度方向Z1平行,所 W拉伸角度Θ是拉伸区间46相对于预热区间45中的夹具31的移动方向的增量的角度。拉伸 倍率α(单位为% )通过α = (W2/W1) X 100而求出,例如基于目标光学特性而设定。拉伸倍率α 越大的情况下,凹陷部越容易出现,在拉伸倍率α为5% W上且40% W下的范围内的情况下, 可得到特别显著的效果。
[0096] 在拉伸区间46中,通过来自空气供给部32的经加热的空气对薄膜12进行加热。拉 伸区间46中的薄膜12的溫度例如基于目标光学特性而设定。
[0097] 在本实施方式中,松弛区间47、冷却区间48与预热区间45同样,轨道41、42与长度 方向Ζ1平行,使轨道间隔恒定。因此,在运些松弛区间47、冷却区间48中,在使相向夹具间隔 恒定的状态下夹具31移动,薄膜12维持宽度W2被搬运。在松弛区间47中,对薄膜12进行加 热,在冷却区间48中,将薄膜12冷却。另外,也可W不设置松弛区间47。松弛区间47及冷却区 间48中的薄膜12的溫度通过调节来自空气供给部32的空气的溫度而调整。
[0098] 对上述构成的作用进行说明。胶浆11从流延模24连续地被流出,于在流延位置PC 和剥取位置PP反复循环而移动的带21上形成流延膜26(流延工序)。由于带21的流延面21a 通过漉22、23而调整溫度,所W流延膜26介由带21而调整溫度,通过该溫度调整和利用来自 送风部27、28的空气的干燥促进而凝固。另外,在作为干燥凝胶化方式的该例中,流延膜26 通过介由带21的加热和利用来自送风部27、28的空气的加热,干燥加快,通过溶剂的蒸发而 凝固。
[0099] 其中,背面21b中的焊接部高度Η越大,背面21b的焊接部的相对于漉22、23的接 触压变得越大,因此背面2化的焊接部21W中的上述接触压与非焊接部21η中的上述接触压 的差即接触压差变大。该接触压差越大的情况下,从漉22、23向流延面21a的传热变得不均 等,因此流延面21a中的溫度差I Tw-Tn I越大。制造的薄膜12越薄,流延膜26也越薄地形成, 在制造的薄膜12的厚度为50ymW下的情况下,上述凝固的差显著。在像运样凝固的差过大 的情况下,在后面进行的利用拉幅机16的拉伸中,产生起因于凝固的差的应力的不均。该应 力的不均成为薄膜12的伴随干燥的收缩的不均的原因,该收缩的程度小的薄膜部分变成上 述凹陷部。并且,由于与焊接部21W上的区域对应的薄膜部分和与非焊接部21η上的区域对 应的薄膜部分相比,通过拉伸而产生的应力较小,所W伴随干燥的收缩的程度变小。即,考 察到该凹陷部是在与流延膜的焊接部21W上的区域对应的薄膜区域中产生的。另外,像本实 施方式那样在干燥凝胶化方式的情况下,从漉22、23的传热的不均等与流延膜26中的干燥 程度的差有关,流延膜26中的焊接部21W上的区域中的凝固与非焊接部21η上的区域中的凝 固的差与干燥程度的差对应。运样的干燥程度的差与利用冷却凝胶化方式的情况相比,使 起因于利用拉幅机16的拉伸的应力更不均匀。冷却凝胶化方式是将流延膜冷却而使其凝固 的方式。另外,带21的与漉22、23的接触压例如可W通过Prescale(富±胶片株式会社制、 化LW)和Prescale解析用系统(富±胶片株式会社制、FPD-9270)而求出,本实施方式中也运 样。
[0100] 关于运一点,对于本实施方式的带21的背面2化来说,由于焊接部高度Η小至3皿W 上且30ymW下的范围,所W在流延面21a中溫度差I Tw-Tn I小。由于溫度差I Tw-化I小,流延 膜26遍及全部区域中均等地被干燥,即使是制造50皿W下的薄膜12的情况下,对于流延膜 26来说,焊接部21W上的区域与非焊接部21η上的区域的干燥程度的差也被抑制得较小。因 此,在后面进行的拉幅机16中,流延膜26中的与焊接部上的区域对应的薄膜12的区域和 与非焊接部21η上的区域对应的薄膜12的区域大概同等地被拉伸。
[0101] 由于流延面21a中的溫度差|Tw-Tn|被作成O.rCW上且1.0°CW下的范围内,所W 对于流延膜26来说,焊接部21W上的区域与非焊接部21η上的区域的干燥程度的差被抑制得 极小。
[0102] 对于背面2化中的具有上且300ymW下的范围内的深度D的凹陷61来说,最大 倾斜度被较小地抑制到0.1皿/mmW上且1.5皿/mmW下的范围内。因此,通过对带21赋予的 高的张力,利用带21的伸长和来自一对漉22、23的周面的压力中的至少任一者,带21与漉 22、23更可靠地接触。由此,从漉22、23向带2的传热遍及带21全部区域更加均匀化,带21的 溫度被控制得更均匀。其结果是,图6中所示的起因于凹陷62的薄膜12的凹陷的产生得到抑 审IJ。另外,起因于因凹陷62而导致的传热的不均匀化的该薄膜12的凹陷是与沿长度方向移 动的环状的带21的旋转的周期对应地出现的凹陷,例如是使用拉幅机16进行拉伸、在50μπι W下的厚度的薄膜12中见到的凹陷。并且,该凹陷在薄膜面上W大致圆形开口。
[0103] 流延膜26通过剥取漉25从带21上剥取,由此形成薄膜12(剥离工序)。薄膜12被引 导至拉幅机16中,各侧部被夹具31把持。薄膜12在被夹具31把持侧部的状态下,W依次经过 预热区间45、拉伸区间46、松弛区间47、冷却区间48的方式沿长度方向Ζ1被搬运,通过来自 送风部33的空气促进干燥。在从把持开始位置至拉伸区间46为止的期间,薄膜12没有被拉 伸地被搬运。在预热区间45中,薄膜12在没有拉伸的状态下被预热(预热工序)。通过该预 热,拉伸区间46中的拉伸迅速地开始,同时在该拉伸时相对于薄膜12赋予在宽度方向Ζ2上 更均匀的张力。在拉伸区间46中,薄膜12-边通过加热而干燥,一边沿宽度方向Ζ2被拉伸, 将拉伸前的宽度W1的薄膜12扩展至宽度W2为止(拉伸工序)。该拉伸在将薄膜12加热的状态 下进行。在松弛区间47、冷却区间48中,薄膜12维持宽度W2而被搬运。在松弛区间47中,通过 将薄膜12在使其宽度W2恒定的状态下进行加热,将拉伸区间46中的因拉伸而产生的应变松 弛(松弛工序)。在冷却区间48中,将薄膜12冷却而将薄膜12的分子定型(冷却工序)。
[0104] 在把持解除位置解除了夹具31的把持的薄膜12通过漉干燥机17进一步促进干燥。 运样,薄膜12的干燥工序包含利用拉幅机16中的预热区间45、拉伸区间46和松弛区间47的 第1干燥工序,W及利用漉干燥机17的第2干燥工序。利用漉干燥机17而干燥的薄膜12通过 卷取机18卷取到卷忍上而制成卷状。
[0105] 薄膜12例如可W作为光学薄膜利用。作为光学薄膜,可列举出例如偏振片的保护 薄膜、相位差薄膜。上述实施方式是使用1种胶浆11来制造单层结构的薄膜12的例子,但制 造的薄膜也可W是多层结构。在制造多层结构的薄膜的情况下,只要通过众所周知的共流 延将多种的胶浆流延即可。
[0106] 上述实施方式是使用TAC作为聚合物的例子,但代替TAC,也可W是与TAC不同的其 他纤维素酷化物、环状聚締控等。对于纤维素酷化物,W下进行详细说明。
[0107] <纤维素酷化物〉
[0108] 纤维素酷化物特别优选:将纤维素的径基用簇酸进行醋化的比例、即酷基的取代 度下称为酷基取代度)满足下述式(1)~(3)的全部条件。另外,(1)~(3)中,A及B均为酷 基取代度,A中的酷基为乙酷基,B中的酷基是碳原子数为3~22的酷基。
[0109] 2.4 < A+B < 3.0 (1)
[0110] 〇<A<3.0 (2)
[0111] 〇<B<2.9 (3)
[0112] 构成纤维素且β-1,4键合的葡萄糖单元在2位、3位及6位具有游离的径基。纤维素 酷化物是运样的纤维素的径基的一部分或全部被醋化、径基的氨被碳原子数为2W上的酷 基取代而得到的聚合物。另外,由于若葡萄糖单元中的一个径基的醋化为100%,则取代度 为1,因此在纤维素酷化物的情况下,若2位、3位及6位的径基分别被100%醋化,则取代度成 为3。
[0113] 其中,将葡萄糖单元中2位的酷基取代度设为DS2,将3位的酷基取代度设为DS3,将 6位的酷基取代度设为DS6,利用"DS2+DS3+DS护求出的总酷基取代度优选为2.00~3.00,更 优选为2.22~2.90,进一步优选为2.40~2.88。进而/'DS6ADS2+DS3+DS6 Γ优选为0.32 W 上,更优选为0.322 W上,进一步优选为0.324~0.340。
[0114] 酷基可W仅为1种,也可W为巧巾W上。当酷基为巧巾W上时,优选其中之一为乙酷 基。将2位、3位、及6位的径基的氨的利用乙酷基的取代度的总和设为DSA,将2位、3位、及6位 中的利用除乙酷基^外的酷基的取代度的总和设为058时,"054+058"的值优选为2.2~ 2.86,特别优选为2.40~2. SOdDSB优选为1.50 W上,特别优选为1.7 W上。并且,DSB优选其 28% W上为6位径基的取代,更优选30% W上、进一步优选31 % W上、特别优选32% W上为6 位径基的取代。此外,纤维素酷化物的6位的"DSA+DSB"的值优选为0.75 W上,更优选为0.80 W上,特别优选为0.85W上。通过使用W上那样的纤维素酷化物,可得到为了制作用于溶液 制膜的聚合物溶液而优选的溶解性。
[0115] 作为碳原子数为2W上的酷基,可W是脂肪族基也可W是芳基,没有特别限定。例 如有纤维素的烷基幾基醋、链締基幾基醋或芳香族幾基醋、芳香族烷基幾基醋等,它们也可 W分别进一步具有被取代的基团。可列举出丙酷基、下酷基、戊酷基、己酷基、辛酷基、癸酷 基、十二烧酷基、十Ξ烧酷基、十四烧酷基、十六烧酷基、十八烧酷基、异下酷基、叔下酷基、 环己烧幾基、油酷基、苯甲酯基、糞基幾基、肉桂酷基等。它们中,更优选丙酷基、下酷基、十 二烧酷基、十八烧酷基、叔下酷基、油酷基、苯甲酯基、糞基幾基、肉桂酷基等,特别优选丙酷 基、下酷基。
[0116] 作为聚合物使用纤维素酷化物的情况下,作为胶浆11的溶剂,可W使用公知的溶 剂作为利用溶液制膜来制造纤维素酷化物薄膜时的胶浆的溶剂。例如为二氯甲烧、各种醇、 各种酬等。也可W将从它们中选择的多种混合,并将该混合物作为溶剂使用。
[0117] W下,列举出本发明的实施例和相对于本发明的比较例。
[011引[实施例]
[0119] [实施例1]~[实施例8]
[0120] 在实施例1~8中,通过溶液制膜装置10来制造薄膜12。各实施例的条件示于表1 中。表1中,所使用的带21的焊接部高度Η示于"焊接部高度r栏中,流延面21a中的溫度差 Tw-Tn I示于"溫度差I Tw-Tn Γ'栏中,制造的薄膜12的厚度示于"薄膜的厚度"栏中。此外,漉 22、23的各周面溫度示于"漉22的周面溫度"栏和"漉23的周面溫度"栏中。
[0121] 对于各薄膜12,评价凹陷部的有无及程度。评价是对从各薄膜12取样的样品用巧 光灯照射光,通过目视进行观察。另外,取样对于各薄膜12的全宽区域,按照包含在该样品 内在焊接部21W上形成的部位的方式进行。对于利用目视的观察来说,首先在样品的距离薄 膜面Im的位置进行,在没有观察到凹陷部的情况下,在距离薄膜面50cm的位置进行。按照W 下的标准评价观察结果。A为合格水平,B、C为不合格水平。评价结果示于表1中。另外,为了 将下述的评价为C的薄膜用于防眩性片或偏振片保护薄膜而进行涂布液涂布或者与其他的 薄膜贴合的情况下,有时产生涂布液的涂布不均、或者发生变形。
[0122] A:在距离薄膜面50cm的位置进行观察而没有见到凹陷部
[0123] B:在距离薄膜面50cm的位置进行观察而见到凹陷部
[0124] C:在距离薄膜面Im的位置进行观察而见到凹陷部
[0125] 表1
[0126]
[0127] [比较例1]
[0128] 通过具备表1中所示的焊接部高度Η的带的溶液制膜装置制造薄膜,作为比较例1。 该比较例的条件示于表1中。此外,对于所得到的薄膜,按照与实施例相同的方法及标准进 行评价。评价结果示于表1中。
[0129] 另外,在比较例1中得到的薄膜中存在凹陷部,确认该凹陷部是沿长度方向Ζ1延伸 的细的槽沿与长度方向Ζ1交叉的方向多个排列而成的。槽是长度为40mmW上且50mmW下的 范围内、宽度为lOmmW上且15mmW下的范围内的细长的槽。
[0130] [实施例9]~[实施例16]
[0131] 通过溶液制膜装置10制造薄膜12。各实施例的条件示于表2中。表2中,使用的带21 的背面21b中的凹陷61的深度D示于"深度护栏中,最大倾斜度示于"最大倾斜度"栏中,流延 面21a中的溫度差I Tw-Tn I示于"溫度差I Tw-Tn Γ'栏中,制造的薄膜12的厚度示于"薄膜的厚 度"栏中,漉22、23的各周面溫度示于"漉22的周面溫度"栏和"漉23的周面溫度"栏中,制造 的薄膜12的厚度示于"薄膜的厚度"栏中。另外,带21的焊接部高度Η均为5.Ομπι。
[0132] 对于各薄膜12,评价具有大致圆形的开口的凹陷的抑制效果。具有大致圆形的开 口的凹陷在相对于薄膜面使用氣灯照射光并通过目视进行观察的情况下,观察到深度越 深,发黑越增加。即,发黑越淡,凹陷的深度越浅。并且,在没有见到带有发黑的部分的情况 下,意味着没有上述具有大致圆形的开口的凹陷、或者凹陷的深度极浅。因此,评价是利用 下述方法进行的:利用氣灯对各薄膜12照射光,并通过目视进行观察。实施例9~16中见到 最带有发黑的部分的是实施例16的薄膜12,但即使是该实施例16的薄膜12也是实用上没有 问题的水平,为合格水平的范畴。W该实施例16为标准(表2中记载为"标准"),按照W下的 标准评价实施例9~15。
[0133] A:通过目视没有见到带有发黑的部分。
[0134] B:有带有发黑的部分,但与实施例16的薄膜相比发黑较淡地被观察到。
[0135] 表2
[0136]
【主权项】
1. 一种溶液制膜方法,其具有以下工序: 流延工序,其通过在以环状形成、卷挂在一对辑上且向长度方向移动的金属制的带上, 将聚合物溶解到溶剂中而得到的聚合物溶液从流延模连续地流出,从而形成流延膜; 剥离工序,其通过将所述流延膜从所述带剥下而形成薄膜;以及 拉伸工序,其在保持所述薄膜的各侧部的状态下将所述薄膜沿长度方向进行搬运,一 边将搬运中的所述薄膜通过加热而干燥,一边沿宽度方向进行拉伸, 其中,所述带的形成所述流延膜的流延面的温度通过所述一对辊中的至少一个的周面 温度的调节而调整, 所述带的背面中的焊接部被制成3μηι以上且30μηι以下的范围内的高度。2. 根据权利要求1所述的溶液制膜方法,其中,所述流延面中的所述焊接部相对于非焊 接部被制成〇. 1°C以上且1.0 °C以下的范围内的温度差。3. 根据权利要求1或2所述的溶液制膜方法,其中,所述拉伸工序将所述薄膜以5%以上 且40 %以下的范围内的拉伸倍率进行拉伸。4. 根据权利要求1或2所述的溶液制膜方法,其中,制造的薄膜为50μπι以下的厚度。5. 根据权利要求1或2所述的溶液制膜方法,其中,所述带的所述背面中的深度为3μπι以 上且300μηι以下的范围内的凹陷的表面的最大倾斜度为0. Ιμπι/mm以上且1.5ym/mm以下的范 围内。6. -种溶液制膜装置,其具备: 流延模,其将聚合物溶解到溶剂中而得到的聚合物溶液连续地流出; 金属制的带,其以环状形成,通过沿长度方向进行移动而由从所述流延模流出的所述 聚合物溶液形成流延膜,背面中的焊接部被制成3μπι以上且30μπι以下的范围内的高度; 一对辊,其将所述带卷挂并通过至少一个沿周向进行旋转而使所述带移动,通过至少 一个的周面温度的调节来调整所述流延面的温度;以及 拉幅机,其在保持将所述流延膜从所述带剥下而形成的薄膜的各侧部的状态下将所述 薄膜向长度方向进行搬运,一边将搬运中的所述薄膜通过加热而干燥,一边沿宽度方向进 行拉伸。7. 根据权利要求6所述的溶液制膜装置,其中,所述带的所述流延面中的所述焊接部相 对于非焊接部被制成〇. 1°C以上且1.0°C以下的范围内的温度差。8. 根据权利要求6或7所述的溶液制膜装置,其中,所述拉幅机将所述薄膜以5%以上且 40 %以下的范围内的拉伸倍率进行拉伸。9. 根据权利要求6或7所述的溶液制膜装置,其中,制造的薄膜为50μπι以下的厚度。10. 根据权利要求6或7所述的溶液制膜装置,其中,所述带的所述背面中的深度为3μπι 以上且300μηι以下的范围内的凹陷的表面的最大倾斜度为0 · Ιμπι/mm以上且1 · 5ym/mm以下的 范围内。
【文档编号】B29C55/08GK105835376SQ201610064478
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】坂下宽幸, 河野幸子, 大野清, 大野清一, 藤田润平
【申请人】富士胶片株式会社
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