拉伸薄膜的制造方法以及薄膜拉伸設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在薄膜上不產生擦傷和波紋狀褶皺，并向傳送方向進行拉伸的拉伸薄膜的制造方法以及薄膜的拉伸設備。本發(fā)明通過低速輥組（21）與高速輥組（22）的輥圓周速度差而向傳送方向拉伸薄膜（15）。拉伸后的薄膜15通過冷卻輥（25、26）而被冷卻。分切機（31）配置于高速輥（22a）與冷卻輥（25）之間。薄膜（15）通過分切機（31）在寬度方向上被切斷為中央部與兩側邊緣部。由于較厚的兩側邊緣部被切除，因此在冷卻輥(25、26)上的薄膜（15）上不產生凹凸。抑制產生由凹凸引起的擦傷或褶皺。
【專利說明】拉伸薄膜的制造方法以及薄膜拉伸設備

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過一對輥的圓周速度差而向傳送方向拉伸薄膜的拉伸薄膜的制造方法以及薄膜拉伸設備。

【背景技術】
[0002]通常，熱塑性樹脂薄膜的制造方法大致可分為溶液制膜方法和熔融制膜方法。在溶液制膜方法中，將溶劑中溶解有熱塑性樹脂的濃液(dope )從模具流延到支撐體例如冷卻滾筒和干燥帶上之后，將其剝離而作為熱塑性樹脂薄膜。并且，在熔融制膜方法中，在用擠出機將熱塑性樹脂熔融之后，使其從模具擠出到支撐體例如冷卻滾筒上，之后將其剝離而作為熱塑性樹脂薄膜。
[0003]通過這些方法進行制膜的熱塑性樹脂薄膜例如纖維素酰化物薄膜，通常，通過向縱向(傳送方向)、橫向(寬度方向)拉伸而顯現(xiàn)面內延遲(Re)、厚度方向的延遲(Rth)。由此，在用作液晶顯示裝置的相位差薄膜時能夠實現(xiàn)視角擴大。
[0004]在向縱向拉伸熱塑性樹脂薄膜的情況下，例如，如日本專利公開2007-54683號公報、日本專利公開2011-207168號公報中所記載，在利用多個預熱輥對熱塑性樹脂薄膜進行預熱之后，通過一對拉伸輥的圓周速度差而向縱向進行拉伸加工。在該拉伸加工中，通過預熱輥和拉伸輥等來加熱熱塑性樹脂薄膜而進行縱向拉伸。并且，在進行縱向拉伸之后，通過冷卻輥進行冷卻并送往下一個工序。這樣，由于在各輥接觸于熱塑性樹脂薄膜的狀態(tài)下進行加熱或冷卻，因此在熱塑性樹脂薄膜的寬度方向上產生褶皺，或因該褶皺而產生擦傷。
[0005]例如，在日本專利公開2007-54683號公報中，為了防止因薄膜接觸多個預熱輥而在薄膜表面產生擦傷或產生褶皺，使多個預熱輥和上游側的拉伸輥的圓周速度，根據薄膜接觸各輥前后的溫度變化，并隨著趨向下游逐漸增速，從而，對各預熱輥之間賦予適當?shù)膹埩Χ种飘a生擦傷和褶皺。并且，在日本專利公開2011-207168號公報中，在進行縱向拉伸之后，通過使薄膜快速冷卻而抑制產生擦傷。
[0006]然而，最近對液晶顯示裝置要求輕質、薄型化以及高品質，對所使用的熱塑性樹脂薄膜也要求例如為25μηι?100 μ m左右的超薄高品質薄膜。當縱向拉伸這種薄型化熱塑性樹脂薄膜時，如日本專利公開2007-54683號公報、日本專利公開2011-207168號公報基于預熱輥進行的預熱方法和熱塑性樹脂薄膜的快速冷卻方法中均存在局限，在薄膜表面產生擦傷或產生褶皺而要求改善。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠應對熱塑性樹脂薄膜的薄型化、且在熱塑性樹脂薄膜不產生擦傷和褶皺的拉伸薄膜的制造方法以及薄膜拉伸設備。
[0008]對伴隨薄膜化而產生擦傷和褶皺的原因進行深入研究結果得出以下見解。首先，在進行縱向拉伸之后，熱塑性樹脂薄膜的兩側邊緣部通過寬度收縮之向內彎曲而變厚。該壁厚部分在向內彎曲時被施加作用力，與其他部分相比，殘余應力變大。若兩端具有壁厚部的薄膜，即熱塑性樹脂薄膜進入到冷卻輥中，則由于殘余應力的影響和冷卻松弛過程中薄膜傳送方向上的收縮量在兩端壁厚部與中央部不同，因此通過冷卻，兩側邊緣部在傳送方向上的薄膜長度變得比寬度方向中央部短。因此，導致在冷卻中途熱塑性樹脂薄膜的全寬上的平面性變差并產生凹凸。若使這種熱塑性樹脂薄膜通過冷卻輥和傳送輥接觸而進行傳送，則熱塑性樹脂薄膜局部被強力刮傷，在熱塑性樹脂薄膜上產生擦傷和褶皺。
[0009]本發(fā)明的拉伸薄膜的制造方法具備縱向拉伸步驟(A步驟)和冷卻步驟(B步驟)，并且向傳送方向拉伸帶狀的由熱塑性樹脂構成的薄膜而制造拉伸薄膜。A步驟中，通過上游偵_速輥和下游側高速輥向傳送方向拉伸薄膜，所述下游側高速輥在上游側低速輥的傳送方向上的下游分開配置，并以高于上游側低速輥的圓周速度進行旋轉。上游側低速輥接觸薄膜而加熱薄膜。B步驟中，通過與經過A步驟的薄膜進行接觸的冷卻輥對薄膜進行冷卻。C步驟中，在A步驟和B步驟之間去除薄膜的寬度方向兩側邊緣部。
[0010]C步驟中，從寬度方向兩側邊緣部的膜厚開始變化的膜厚變化開始點到薄膜的兩側邊緣的寬度設為WFS時，優(yōu)選從膜厚變化開始點朝向兩側邊緣在WFSX0.2以內切斷薄膜寬度方向的中央部和兩側邊緣部，從而去除寬度方向兩側邊緣部。
[0011]A步驟中，優(yōu)選上游側低速輥與下游側高速輥之間的薄膜長度除以拉伸前的薄膜寬度的縱向拉伸縱橫尺寸比為0.01以上且0.5以下。
[0012]A步驟中，將薄膜的玻璃化轉變溫度設為Tg時，通過上游側低速輥，將薄膜加熱到(Tg-20) °C以上且(Tg+20) 1:以下范圍內的拉伸溫度Te，并通過下游側高速輥，將薄膜冷卻到(Tg-100) °C以上且(Tg-5) °C以下范圍內。
[0013]拉伸薄膜的制造方法，優(yōu)選還具備預熱步驟(D步驟)。D步驟在A步驟之前，將薄膜預熱至(Te-40) °C以上且(Tg-5) °C以下范圍內。
[0014]D步驟中，優(yōu)選向預熱室內部供給加熱風而對薄膜進行預熱。
[0015]D步驟中，優(yōu)選改變薄膜的傳送方向，并且將薄膜架設于用于加長薄膜的路徑的多個傳送方向變更部件而進行傳送。
[0016]本發(fā)明的薄膜拉伸設備具備縱向拉伸部、冷卻部、側邊緣部去除部，并向傳送方向拉伸帶狀的由熱塑性樹脂構成的薄膜而制造拉伸薄膜。縱向拉伸部通過上游側低速輥與下游側高速輥的圓周速度差，向傳送方向拉伸薄膜。上游側低速輥接觸薄膜而加熱薄膜。下游側高速輥在傳送方向上的上游側低速輥的下游分開配置。冷卻部通過冷卻輥對薄膜進行冷卻。冷卻輥與來自縱向拉伸部的薄膜接觸。側邊緣部去除部將薄膜的寬度方向兩側邊緣部從中央部切斷而去除。側邊緣部去除部配置于下游側高速輥與冷卻輥之間。
[0017]將從寬度方向側邊緣部的膜厚開始變化的膜厚變化開始點到薄膜的兩側邊緣的寬度設為WFS時，側邊緣部去除部優(yōu)選從膜厚變化開始點向薄膜的兩側邊緣在WFSX 0.2以內切斷薄膜寬度方向的中央部與兩側邊緣部，從而去除寬度方向兩側邊緣部。
[0018]優(yōu)選上游側低速輥與下游側高速輥之間的薄膜長度除以拉伸前的薄膜寬度的縱向拉伸縱橫尺寸比為0.01以上且0.5以下。
[0019]將薄膜的玻璃化轉變溫度設為Tg時，縱向拉伸部通過上游側低速輥，將薄膜加熱到(Tg-20) V以上且(Tg+20) °C以下范圍內的拉伸溫度Te，并通過下游側高速輥，將薄膜冷卻到(Tg-100) °C以上且(Tg-5) °C以下范圍內。
[0020]優(yōu)選薄膜拉伸設備相對于縱向拉伸部在薄膜傳送方向上游側具有預熱部。預熱部將薄膜預熱至(Te-40) °C以上且(Tg-5) °C以下。
[0021 ] 預熱部優(yōu)選具有預熱室和向預熱室內部供給加熱風的送風噴嘴，并通過來自送風噴嘴的加熱風來對薄膜進行預熱。
[0022]預熱部具有改變薄膜的傳送方向的多個傳送方向變更部件，優(yōu)選薄膜架設于傳送方向變更部件。
[0023]根據本發(fā)明，由于受到由縱向拉伸引起的向內彎曲的影響而變厚的熱塑性樹脂薄膜的兩側邊緣部被去除，因此在熱塑性樹脂薄膜的冷卻過程中，能夠抑制因熱塑性樹脂薄膜在傳送方向上部分收縮而引起的薄膜的凹凸。由此，不會產生熱塑性樹脂薄膜的擦傷和褶皺，并能夠應對熱塑性樹脂薄膜的薄型化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是表示本發(fā)明的薄膜拉伸設備的一例的概略側視圖。
[0025]圖2是表示縱向拉伸冷卻的后在薄膜寬度方向上的薄膜厚度分布的一例的曲線圖。
[0026]圖3是表示夾子的概略俯視圖。
[0027]圖4是表示具有基于送風的預熱部的其他實施方式的薄膜拉伸設備的一例的概略側視圖。
[0028]圖5是表示具有多個預熱區(qū)域的其他實施方式的預熱部的一例的概略側視圖。
[0029]圖6是表示對自由輥進行溫度控制的其他實施方式的預熱部的一例的概略側視圖。
[0030]圖7是表示使用轉向輥的其他實施方式的預熱部的概略側視圖。

【具體實施方式】
[0031]如圖1所示，本發(fā)明的薄膜拉伸設備10具備預熱部11、縱向拉伸部12、及冷卻部
13。薄膜拉伸設備10在入口側連接有前期工序裝置9，在出口側連接有后期工序裝置14。作為前期工序裝置9，有未圖示的制膜設備、薄膜送出裝置等。作為制膜設備使用眾所周知的溶液制膜設備、熔融制膜設備等。與薄膜15從制膜設備直接送過來的情況不同，薄膜送出裝置從進行制膜后被卷取成卷狀的薄膜卷材引出薄膜15而供給薄膜15。作為后期工序裝置14，有縱向拉伸之后用于橫向拉伸的夾子拉幅機和薄膜卷取裝置。當緊接著縱向拉伸而連續(xù)進行橫向拉伸時省略夾子拉幅機，薄膜15通過薄膜卷取裝置而卷取成卷狀。
[0032]進行拉伸的薄膜15只要為熱塑性樹脂薄膜即可，優(yōu)選為例如適用于相位差薄膜等光學薄膜中的纖維素?；锖徒当渲┧?，聚碳酸酯制等薄膜15。
[0033]預熱部11具備預熱輥組16、第I預熱輥17、第2預熱輥18。預熱輥組16具有入口預熱棍16a和夾持棍16b并夾持薄膜15進行傳送。薄膜15以交替掛繞的方式掛繞于入口預熱輥16a、第I預熱輥17、及第2預熱輥18進行傳送。由此，薄膜15與入口預熱輥16a、第I預熱輥17、及第2預熱輥18之間的各接觸面積增大而進行有效的預熱。
[0034]預熱溫度需要設成低于可拉伸的溫度(拉伸溫度)Te的溫度。因此，在將薄膜15的玻璃化轉變溫度設為Tg時，將薄膜15預熱至(Te-40) °C以上且(Tg-5) °C以下范圍內的一定溫度，并向縱向拉伸部12傳送薄膜15。具體而言，入口預熱輥16a、第I預熱輥17、及第2預熱輥18分別將薄膜15預熱至(Te-40) °C以上且(Tg-5) °C以下范圍內。更優(yōu)選的一個例子為，利用入口預熱輥16a將薄膜15預熱至(Tg-60) °C以上且(Tg_35) °C以下范圍內，利用第I預熱輥17將薄膜15預熱至(Tg-50) °C以上且(Tg-25) °C以下范圍內，利用第2預熱輥18將薄膜15預熱至(Tg-40) °C以上且(Tg-5) °C以下范圍內。在進行預熱時，更優(yōu)選為使薄膜15的溫度從入口預熱輥16a、第I預熱輥17、及第2預熱輥18，即隨著趨向下游而升高。即，更優(yōu)選為與入口預熱輥16a上的預熱溫度相比，第I預熱輥17上的預熱溫度高，與第I預熱輥17上的預熱溫度相比，第2預熱輥18上的預熱溫度高。
[0035]經過預熱部11而預熱至一定溫度的薄膜15被送往縱向拉伸部12?？v向拉伸部12具備低速輥組21、高速輥組22。低速輥組21具有低速輥21a與夾持輥21b。高速輥組22具有高速輥22a與夾持輥22b。在低速輥21a與高速輥22a中，從調溫介質循環(huán)部分別被供給調溫介質，例如水和油、及水蒸氣等。通過該調溫介質的循環(huán)供給，低速輥21a、高速輥22a被設定為所希望的表面溫度。例如，低速輥21a的表面溫度在作為拉伸溫度Te的(Tg-20) °C以上且(Tg+20) °C以下范圍內，高速輥22a的表面溫度在(Tg-100) °C以上且(Tg-5) °C以下范圍內。通過設定為這種溫度范圍，能夠對厚度為25μπι以上且ΙΟΟμπι以下范圍內的較薄的薄膜15進行均勻的拉伸。
[0036]在縱向拉伸部12被縱向拉伸的薄膜15卷繞于第I冷卻輥25及第2冷卻輥26而被傳送和冷卻。調溫介質從調溫介質循環(huán)部分別被供給到第I冷卻輥25、第2冷卻輥26，第I冷卻輥25、第2冷卻輥26被設定為所希望的表面溫度。例如，第I冷卻輥25的表面溫度在(Tg-40) °C以下，第2冷卻輥26的表面溫度為(Tg-50) °C以下。冷卻之后的薄膜15通過傳送輥27、28被送往后期工序裝置14。
[0037]在入口預熱輥16a、第I預熱輥17、第2預熱輥18、低速輥21a、高速輥22a、第I冷卻輥25、及第2冷卻輥26上連接有未圖示的馬達，這些部件能夠以所希望的轉速進行旋轉。在縱向拉伸部12中，薄膜15通過低速棍21a與高速棍22a的圓周速度差而向傳送方向拉長而被縱向拉伸。低速輥21a與高速輥22a的“低速”、“高速”分別指速度相對低和相對高。即，高速輥22a的圓周速度比低速輥21a的圓周速度高。低速輥21a與高速輥22a的圓周速度差根據長邊方向上的拉伸倍率(有時稱作縱向拉伸倍率)而適當?shù)馗淖?，例如?yōu)選設定在2m/min以上且100m/min以下的范圍內。
[0038]在進行縱向拉伸時，縱向拉伸倍率優(yōu)選在大于1.0且1.5以下范圍內。當縱向拉伸倍率在大于1.0且1.5以下范圍內時，能夠適當?shù)匾种坪穸炔痪漠a生，也能夠抑制所顯現(xiàn)的延遲分布不均。
[0039]并且，優(yōu)選將上游側低速拉伸輥21a與下游側高速輥22a之間的薄膜15的長度Ls除以拉伸前薄膜15的寬度Wl的縱向拉伸縱橫尺寸比(Ls/Wl)在0.01以上且0.5以下范圍內。該縱向拉伸縱橫尺寸比越小，向內彎曲就越小，在薄膜寬度方向上，中央部15a(參考圖2)的均勻的膜厚部(以下，稱作均勻膜厚部)的比例變大。由此，能夠減小用后面說明的分切機31切除的薄膜兩側邊緣部15b的寬度，能夠使成為產品的中央部15a增加相應的量，并能夠抑制產品損失。
[0040]通過用預熱部11將薄膜15預熱至(Te-40) °C以上，由縱向拉伸部12的低速輥21a加熱薄膜15時的溫度上升量不會變得過大，能夠抑制在低速輥21a上產生波紋板狀褶皺。并且，通過用預熱部11將薄膜15預熱至(Tg-5) °C以下，薄膜15在預熱部11內不會被拉伸，而能夠在縱向拉伸部12均勻地拉伸。
[0041]縱向拉伸部12與冷卻部13之間配設有分切機31。分切機31具有I對輥式刀片31a、31b，并在傳送方向上切斷薄膜15。由此，薄膜15在寬度方向上被切斷成中央部15a與兩側邊緣部(參考圖2) 15b。
[0042]如圖2所示，薄膜15在從后述各膜厚變化開始點Pl向薄膜15的側邊緣一側僅偏離偏移量OSl的切線CLl被切斷。
[0043]圖2表示不用分切機31切斷薄膜15便進行了縱向拉伸和冷卻時的、薄膜15在寬度方向上的膜厚分布。中央部15a成為均勻膜厚部。薄膜15的兩側邊緣部15b通過向內彎曲而膜厚Ft隨著趨向兩側邊緣逐漸變厚。
[0044]膜厚變化開始點Pl為，在薄膜寬度方向上的膜厚分布中膜厚Ft從中央向側邊緣開始變化的點。也可以將該膜厚變化開始點Pi作為切斷位置。然而，在該情況下，通過分切機31而被切斷的薄膜兩側邊緣部15b的寬度增大，可成為產品的中央部15a減小相應的量，產品損失增大。為了防止這些情況發(fā)生，直到在下一個冷卻工序中不產生擦傷的位置，使切線CLl從膜厚變化開始點Pl向側邊緣一側僅偏離偏移量OSl。
[0045]偏移量OSl例如以如下方法求出。將從膜厚變化開始點Pl到薄膜的兩側邊緣的寬度設為WFS時，所述偏移量為該寬度WFS乘以系數(shù)0.2的值(WFSX0.2)。
[0046]通過分切機31從中央部15a而被切斷的兩側邊緣部15b，如圖1、圖3所示被送到旋轉切刀32而被切斷成切片。切片被送到再利用部33，并作為薄膜15的原料等而被再利用。再利用部33通過未圖示的送風裝置對切片進行送風，并經過破碎機、隔板等而作成微小切片，將該微小切片儲存于筒倉。
[0047]在縱向拉伸部12被縱向拉伸的薄膜15通過后期工序裝置14的例如薄膜卷取機而卷取成薄膜卷材。
[0048]本實施方式中，因受到縱向拉伸引起的向內彎曲的影響而變厚的薄膜兩側邊緣部15b被去除，因此在薄膜15的冷卻過程中，能夠抑制薄膜15在傳送方向上因局部收縮而產生凹凸。由此，在由第I冷卻輥25、第2冷卻輥26進行冷卻過程中不會產生薄膜15的擦傷和褶皺。
[0049]并且，在進行冷卻之前，通過分切機31從中央部15a切斷兩側邊緣部15b，因此在不產生擦傷和褶皺的前提下，能夠通過第I冷卻輥25、第2冷卻輥26進行冷卻。然而，如圖2所示，將切線CLl從膜厚變化開始點Pl向側邊緣僅偏移偏移量OSl，然后通過分切機31從中央部15a切斷兩側邊緣部15b，因此能夠盡量保留較寬的中央部15a，且能夠抑制產品損失。
[0050]接著，如圖1所示，代替使用入口預熱輥16a、第I預熱輥17、第2預熱輥18的預熱，如圖4所示，對具有基于送風進行預熱的預熱部44的其他實施方式的薄膜拉伸設備45進行說明。如圖1所示，若使用入口預熱輥16a、第I預熱輥17、第2預熱輥18，并通過直接接觸來對薄膜15進行預熱，則有時隨著薄膜15的變薄，薄膜15在入口預熱輥16a、第I預熱輥17、第2預熱輥18上熱膨脹而成為波紋板狀。該波紋板狀的膨脹有可能使薄膜15產生褶皺和擦傷。代替通過直接接觸向薄膜15進行熱傳導，而通過送風來進行加熱，則能夠抑制薄膜15在入口預熱輥16a、第I預熱輥17、第2預熱輥上呈波紋板狀膨脹。尤其，對于薄膜15的拉伸前的厚度為25 μ m以上且ΙΟΟμπι以下的薄膜,能夠抑制由預熱引起的裙皺和擦傷。
[0051]在前期工序裝置9與薄膜拉伸設備45之間設有張力調節(jié)部46。張力調節(jié)部46使自由輥47a、47b之間的張力輥48通過位移機構49升降，將預熱部44內的薄膜15的張力維持恒定。預熱部44內的薄膜張力優(yōu)選在20N/m以上且200N/m以下范圍內。若張力為20N/m以上，則不會產生自由輥55的旋轉不良，并且能夠抑制薄膜15產生擦傷。并且，若張力為200N/m以下，則在預熱部11內不會產生縱向拉伸而在縱向拉伸部12進行適宜的縱向拉伸。另外，上述薄膜張力(單位:N/m)為每Im寬度的張力(單位:N)。
[0052]預熱部11具備預熱室50。在預熱室50內沿上下方向分開配置有多個自由輥(傳送方向變更部件)55。由于薄膜15在這些自由輥55之間交替纏繞，引出薄膜15在各輥55之間沿上下方向進行傳送，預熱室50內的薄膜路徑(通路)被設定為較長。
[0053]預熱室50的薄膜通路長度也取決于預熱溫度和薄膜15的傳送速度，然而，優(yōu)選例如在5m以上且50m以下的范圍。自由輥55例如直徑為80mm，且因薄膜15的纏繞而薄膜15與自由棍55之間的接觸面積小。自由棍55的直徑優(yōu)選在40mm以上且150mm以下的范圍。若直徑為40mm以上，則自由輥55上不會產生撓曲，能夠抑制由撓曲引起的旋轉不均和瑕疵的產生。并且，若直徑為150mm以下，則與自由輥55的接觸時間在適宜的范圍內，能夠抑制褶皺的產生，除此之外，能夠抑制產生因自由輥55的旋轉不良引起的薄膜15的擦傷。優(yōu)選自由輥55的外周面被鍍硬鉻。通過實施鍍硬鉻，與薄膜15的粘附性提高，薄膜15不易打滑。
[0054]在預熱部44內，例如在上側配置有供氣噴嘴61，而下側配置有排氣噴嘴62。在供氣噴嘴61及排氣噴嘴62上，經由導管63連接有送風機64以及溫度調節(jié)器65。溫度調節(jié)器65將作為加熱介質的例如空氣加熱至所希望的溫度。送風機64經由導管63向供氣噴嘴61傳送通過溫度調節(jié)器65溫度被調節(jié)的空氣。從供氣噴嘴61送出加熱空氣，通過該加熱風66將預熱部44內的薄膜15預熱到一定溫度。加熱風66在預熱室50內部從薄膜15的側方迂回進入，對薄膜15的上表面及下表面整體進行預熱。
[0055]需要將基于加熱風66的預熱溫度設成低于可拉伸的溫度(拉伸溫度)Te的溫度。于是，在將薄膜15的玻璃化轉變溫度設為Tg時，向預熱部44內供給加熱風66，以將薄膜15預熱至(Te-40) °C以上且(Tg-5) °C以下范圍內。另外，優(yōu)選來自供氣噴嘴61的加熱風的吹出速度在2m/sec以上且15m/sec以下范圍內。若吹出速度為2m/sec以上，則能夠將預熱室50的溫度保持均勻，不產生拉伸不均。并且，若吹出速度為15m/sec以下，則不產生由薄膜15的擺動引起的擦傷。另外，除了由基于送風進行預熱的預熱室50構成預熱部44以外，與上述實施方式具有相同的結構，對相同的構成部件附加相同符號。
[0056]在本實施方式中，由于向預熱室50送入加熱風66，并通過加熱風66進行加熱，因此薄膜15不會因來自預熱輥的直接接觸的熱傳導熱膨脹而成為并波紋板狀，能夠抑制產生褶皺和擦傷。
[0057]另外，若以相同的溫度預熱一個預熱室50，則自由輥55的溫度也可以成為近似于預熱室50的室溫的溫度。因此，進入預熱室50的薄膜15與溫度上升到預熱室50的出口溫度的入口側自由輥55接觸，因此薄膜15熱膨脹而有可能成為在薄膜寬度方向上凹凸重復的波紋板狀褶皺。為防止該情況發(fā)生，盡量減小自由輥55的直徑，以便抑制由自由輥55的熱傳導引起的加熱，并且，通過減小包角來抑制自由輥55對薄膜15的熱傳導。因此，在薄膜傳送速度為40m/min的情況下,將自由棍55的直徑設為40mm以上且150mm以下范圍內，以便即使通過加熱風66而被加熱的自由輥55接觸薄膜15，也不會因熱膨脹而引起變形。實際上，自由輥55通過與連續(xù)送過來的薄膜15 (溫度低于預熱室50的溫度)接觸而成為低于預熱室50內溫度的溫度，因此有時也不會因薄膜接觸自由輥55而產生熱變形。
[0058]在上述實施方式中，利用I個預熱室50來加熱薄膜15，然而，如圖5所示，也可以是具有預熱區(qū)域68a?68c的預熱部70,所述預熱區(qū)域68a?68c為通過隔板69在薄膜傳送方向上將預熱室68劃分為多個的區(qū)域。另外，對于與上述實施方式相同的構成部件附加相同的符號。在該情況下，在各預熱區(qū)域68a?68c設置供氣噴嘴61、排氣噴嘴62、導管63、送風機64、及溫度調節(jié)器65，將各預熱區(qū)域68a?68c內的溫度設定為在薄膜傳送方向上逐漸升高。相鄰的預熱區(qū)域68a?68c之間的溫差例如在20°C以上且50°C以下范圍內。若該溫差小于20°C，則在使其達到所希望的溫度例如180°C時需要多個預熱區(qū)域，隨著劃分數(shù)量增多，設備功率也相應地下降。并且，若溫差超過50°C，則因相鄰的預熱區(qū)域68a?68c之間的空氣交換而產生溫度不均，在薄膜15產生溫度不均而導致拉伸不均。
[0059]各預熱區(qū)域68a?68c的劃分數(shù)量根據預熱溫度而增減。例如，若以相同的溫度預熱一個預熱室68，則進入到預熱室68的薄膜15與溫度升到預熱室68的出口溫度的入口側自由輥55接觸，因此薄膜15熱膨脹而在薄膜寬度方向上有可能成為凹凸重復的波紋板狀褶皺。為防止該情況，將各預熱區(qū)域68a?68c的預熱溫度設定為較小，即設定成即使通過加熱風66而被加熱的自由輥55接觸薄膜15，也不會熱膨脹而引起變形的程度。并且，通過多個預熱區(qū)域68a?68c階段性地進行預熱，直至能夠進行縱向拉伸的溫度。
[0060]并且，如圖6所示，也可以由預熱部83來代替劃分為多個區(qū)域的預熱室68。預熱部83在一個預熱室79中通過調溫機構82a?82c向各自由輥80供給調溫介質，從而，將自由輥80的表面溫度按組進行調溫。在該情況下，從入口側按組依次使自由輥80的表面溫度升高。各自由輥80的表面溫度設定為，薄膜15不會因接觸且熱膨脹而產生波紋板狀褶皺的溫度。另外，除了按組進行調溫之外，也可以按每一個自由輥80進行調溫。另外，對于如圖5所示那樣被劃分的預熱室68內的自由輥55，也可以同樣的方式進行調溫。相鄰的下游側組與上游側組的自由輥80的溫差為50°C以下，最上游組的自由輥80在(Te-40) V以上且(Tg-5) °C以下范圍內。
[0061]在上述實施方式中，利用自由輥55、80將預熱室50、68、79內的薄膜路徑長度設定為較長。然而，如圖7所示，也可以是使用轉向桿(傳送方向變更部件)85來代替自由輥55、80的預熱部86。在該情況下，在轉向桿85上連接送風機87及溫度調節(jié)器88，以便向轉向桿85供給懸浮空氣?？梢詫腋】諝庠O定為，與預熱室84的預熱溫度相同的溫度或低于該溫度。另外，在圖6及圖7中，雖然預熱室79、89如圖4那樣具備送風機64及溫度調節(jié)器65，但省略了圖示。并且，與圖5的實施方式相同，也可以將預熱室79、89劃分成多個區(qū)域而形成預熱區(qū)域，在這些各預熱室79、89的預熱區(qū)域設置送風機64以及溫度調節(jié)器65，對每一個預熱區(qū)域設定預熱溫度，使預熱溫度從入口側趨向出口側逐漸升高。并且，與圖6的實施方式的自由輥80相同，對每個各轉向桿85或按每一個組改變來自各轉向桿85的懸浮空氣的溫度，溫度從預熱室89的入口趨向出口逐漸升高。
[0062][實施例]
[0063]作為薄膜15，使用纖維素酰化物薄膜并進行預熱、縱向拉伸及冷卻。在縱向拉伸部12通過上游側低速輥組21與下游側高速輥組22進行I級縱向拉伸。作為前期工序裝置9使用薄膜送出機，從薄膜卷材牽引薄膜15之后向預熱部11送出，作為后期工序裝置14使用薄膜卷取機，卷取薄膜15而作為薄膜卷材。如下改變條件而進行了實驗:即將預熱溫度設為130°C，拉伸溫度設為150°C，縱向拉伸倍率設為1.5倍，拉伸長度設為300mm，冷卻溫度設為100°C，薄膜傳送速度設為2m/min，拉伸前薄膜寬度設為600mm，拉伸前薄膜厚度設為100 μ m，拉伸后薄膜寬度設為580mm，拉伸后的中央部均勻膜厚部(參考圖2)的寬度W2設為480mm，針對50mm的壁厚部寬度WFS，從膜厚變化開始點Pl到側邊緣方向的偏移量OSl設為15mm、10mm (=WFSX0.2)、0mm、-10mm、且沒有切斷兩側邊緣部15b。另外，作為膜厚變化開始點Pl使用了拉伸后中央部的均勻膜厚超過拉伸前薄膜(原料薄膜)的膜厚不均而變大的點。拉伸前薄膜的膜厚不均為從膜厚最大值(Ftmax)減去膜厚最小值(Ftmin)的差，其值(Ftmax-Ftmin)為 L 5 μ m。
[0064]將偏移量OSl設為10mm、0mm、-1Omm時未產生擦傷和褶皺。并且，當沒有切斷兩側邊緣部15b和偏移量OSl為15_的情況下未產生擦傷和褶皺。另外，當通過顯微鏡觀察到的擦傷的寬度為0.05mm以上，深度為0.02mm以上時，評價為“產生(不良)”。若通過目測可識別褶皺則評價為“產生”。
【權利要求】
1.一種拉伸薄膜的制造方法，該方法向傳送方向拉伸帶狀的由熱塑性樹脂薄膜構成的薄膜而制造拉伸薄膜，其中， 所述拉伸薄膜的制造方法具備以下步驟: (A)，通過上游側低速輥和下游側高速輥向所述傳送方向拉伸所述薄膜，所述下游側高速輥在所述上游側低速輥的所述傳送方向的下游分開配置，并以高于所述上游側低速輥的圓周速度進行旋轉，所述上游側低速輥接觸所述薄膜而加熱所述薄膜； (B)，通過與經過所述A步驟的所述薄膜進行接觸的冷卻輥，對所述薄膜進行冷卻；及 (C)，在所述A步驟和所述B步驟之間去除所述薄膜的寬度方向兩側邊緣部。
2.根據權利要求1所述的拉伸薄膜的制造方法，其中， 在所述C步驟中，從所述寬度方向兩側邊緣部的膜厚開始變化的膜厚變化開始點到所述薄膜的兩側邊緣的寬度設為WFS時，從所述膜厚變化開始點朝向所述兩側邊緣，在WFSX0.2以內切斷薄膜寬度方向的中央部和兩側邊緣部，從而去除寬度方向兩側邊緣部。
3.根據權利要求1或2所述的拉伸薄膜的制造方法，其中， 在所述A步驟中，所述上游側低速輥與所述下游側高速輥之間的薄膜長度除以拉伸前的薄膜寬度的縱向拉伸縱橫尺寸比為0.01以上且0.5以下。
4.根據權利 要求1或2所述的拉伸薄膜的制造方法，其中， 在所述A步驟中，將所述薄膜的玻璃化轉變溫度設為Tg時，通過所述上游側低速輥，將所述薄膜加熱到(Tg-20) °C以上且(Tg+20) 1:以下范圍內的拉伸溫度Te，并通過所述下游側高速輥，將所述薄膜冷卻到(Tg-100) °C以上且(Tg-5) °C以下范圍內。
5.根據權利要求4所述的拉伸薄膜的制造方法，其中， 該制造方法還具備以下步驟: (D)，在所述A步驟之前，將所述薄膜預熱至(Te-40)°C以上且(Tg-5) °C以下范圍內。
6.根據權利要求5所述的拉伸薄膜的制造方法，其中， 在所述D步驟中， 向預熱室內部供給加熱風而對所述薄膜進行預熱。
7.根據權利要求5所述的拉伸薄膜的制造方法，其中， 在所述D步驟中，改變所述薄膜的傳送方向，并且將所述薄膜架設于用于加長所述薄膜的路徑的多個傳送方向變更部件而進行傳送。
8.一種薄膜拉伸設備，向傳送方向拉伸帶狀的由熱塑性樹脂構成的薄膜而制造拉伸薄膜，其中， 所述薄膜拉伸設備具備: 縱向拉伸部，通過上游側低速輥與下游側高速輥的圓周速度差，向所述傳送方向拉伸所述薄膜，所述上游側低速輥接觸所述薄膜而加熱所述薄膜，所述下游側高速輥在所述傳送方向的所述上游側低速輥的下游分開配置； 冷卻部，通過冷卻輥對所述薄膜進行冷卻，所述冷卻輥與來自所述縱向拉伸部的所述薄膜接觸；及 側邊緣部去除部，將所述薄膜的寬度方向兩側邊緣部從中央部進行切斷而去除，所述側邊緣部去除部配置于所述下游側高速輥與所述冷卻輥之間。
9.根據權利要求8所述的薄膜拉伸設備，其中， 將從所述寬度方向側邊緣部的膜厚開始變化的膜厚變化開始點到薄膜的兩側邊緣的寬度設為WFS時，上述側邊緣部去除部從上述膜厚變化開始點朝向薄膜的兩側邊緣，在WFSX0.2以內切斷薄膜寬度方向的中央部與兩側邊緣部，從而去除所述寬度方向兩側邊緣部。
10.根據權利要求8或9所述的薄膜拉伸設備，其中， 上述上游側低速輥與上述下游側高速輥之間的薄膜長度除以拉伸前的薄膜寬度的縱向拉伸縱橫尺寸比為0.01以上且0.5以下。
11.根據權利要求8或9所述的薄膜拉伸設備，其中， 將上述薄膜的玻璃化轉變溫度設為Tg時，所述縱向拉伸部通過所述上游側低速輥，將所述薄膜加熱到(Tg-20) °C以上且(Tg+20) 1:以下范圍內的拉伸溫度Te，并通過所述下游側高速輥，將所述薄膜冷卻到(Tg-100) °C以上且(Tg-5) °C以下范圍內。
12.根據權利要求11所述的薄膜拉伸設備，其中， 針對所述縱向拉伸部，在所述薄膜傳送方向上游側具有預熱部，所述預熱部將所述薄膜預熱至(Te-40) °C以上且(Tg-5) °C以下。
13.根據權利要求12所述的薄膜拉伸設備，其中， 所述預熱部具有預熱室和向所述預熱室內部供給加熱風的送風噴嘴，并通過來自所述送風噴嘴的加熱風來對所述薄膜進行預熱。
14.根據權利要求12所述的薄膜拉伸設備，其中， 所述預熱部具有改變所述薄膜的傳送方向的多個傳送方向變更部件，所述薄膜架設于所述傳送方向變更部件。
【文檔編號】B29C55/06GK104070666SQ201410066947
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權日:2013年3月26日
【發(fā)明者】江崎俊郎 申請人:富士膠片株式會社