CN101909857A - 拉伸膜的制造方法、膜的制造方法及膜 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,在沿相对于搬运方向为横向的方向拉伸膜时,防止沿纵向的方向也发生拉伸的现象,从而获得经过了选择性单向拉伸的膜。本发明在使用具备波形的上齿部(保持部件片)12和下齿部(保持部件片)11的夹子2对膜F进行把持的同时,沿横向拉伸膜。进一步,在利用波型的波状把持部件6a、6b将膜赋形为波形之后,用上述具有保持部件的夹子2对膜F进行保持,同时沿横向拉伸膜。
Description
技术领域
本发明涉及膜的连续制造方法,该方法仅沿相对于搬运方向为横向的方向进行单向拉伸。本发明特别涉及适于用来制造光学特性均匀性优异的相位差膜的制造方法。
背景技术
例如,专利文献1中公开了一种膜拉伸机,该膜拉伸机在一边用夹子把持膜的两侧一边进行搬运的同时加大两侧夹子之间的距离,从而实现沿宽度方向对膜的拉伸。
在专利文献1所公开的膜拉伸机中,用来把持膜的传统夹子具有挡板(flapper),该挡板可相对于膜的载置面发生摇动、从而实现其前端与膜的载置面之间的接触,并通过设定挡板与载置面之间的接触角度,使在沿着挡板在载置面上的按压方向上作用膜的张力。
这里,通常挡板的把持部分形成平面,以使膜能够被把持为平面形状。
专利文献1:日本特开2005-104081号公报
专利文献2:日本特开平4-230704号公报
专利文献3:日本特开平5-11111号公报
专利文献4:日本特开平5-11114号公报
专利文献5:日本特开平5-288931号公报
专利文献6:日本特开平5-288932号公报
发明内容
发明要解决的问题
可是,近年来,伴随液晶显示装置的大画面化,对于用于液晶显示装置的视角改善及对比度改善的相位差补偿膜的品质要求正急剧提高。特别是,要求在膜的大面积范围内均具有良好的光轴角度精密度及相位差偏差。
并且,为了使液晶显示装置在市场上广泛普及,必须要谋求用于液晶显示装置的部件的革新性低成本化,即,必须通过结构/材料/制法/供给等方面的革新及标准化来实现生产性的提高。
为了对液晶显示装置的视角及对比度加以适当改善,对于相位差补偿膜而言,要求其具有经过高度控制的膜面内及膜厚度方向的双折射。作为高度控制并赋予上述膜以双折射的方法,通常采用的是纵向拉伸法、横向拉伸法、由纵横方向的顺序拉伸构成的顺序双向拉伸法等。
这里,在沿搬运方向对膜进行拉伸的纵向拉伸法中,由于膜能够沿横向自由收缩,因此易于获得仅沿纵向经单向拉伸的膜。
可是,由于在设计液晶面板时必须要将拉伸方向不同的相位差膜组合,因此也必须要制造出沿横向经单向拉伸的膜。
在沿相对于搬运方向为横向的方向上对膜进行拉伸时,正如专利文献1中记载的那样,已知有通过在用夹子保持膜两侧的状态下进行搬运的同时加大两侧夹子之间的距离来实现沿宽度方向对膜的拉伸的膜拉伸机。另外,有时也使用拉幅针代替夹子加以固定。
用来把持膜的传统夹子具有挡板,该挡板可相对于膜的载置面发生摇动、从而实现其前端与膜的载置面之间的接触,并通过设定挡板与把持部分的接触角度,在沿着挡板在把持部分上的按压方向上作用膜的张力。通常挡板的把持部分以平面形成,以使膜能够被把持为平面形状。
膜在应力作用下会因分子排列发生变化而被赋予偏光特性等,基于此,拉伸技术的目的在于,通过对此进行控制来获得所需的光学特性。然而,如果单纯沿相对于搬运方向为横向的方向对膜进行拉伸,会导致膜沿其搬运方向发生收缩,因此,对于由夹子等固定两端的膜而言,还要在其搬运方向上施加拉伸应力。而在所述搬运方向上施加应力时,由于在沿横向对膜进行拉伸的同时,还对纵向施加了拉伸,其结果,无法实现仅沿横向的单向拉伸,赋予膜的是不理想的特性。
此外,沿横向拉伸时,会发生所谓的弯曲(bowing)现象,引发分子取向在横向上的不均匀化。由于这些现象的存在,很难获得能够对液晶取向进行精密补偿的相位差补偿膜,而在使用这样的相位差补偿膜制作液晶面板时,存在液晶画面的色相不均明显、视认性差的问题。
在例如专利文献2、3、4、5中公开了用来解决上述问题的技术。专利文献2、3、4、5中公开的技术是如下所述的方法:在横向拉伸步骤中得到纵向也经过了拉伸的膜后,利用膜的热收缩对纵向上的拉伸加以缓和。可是,在该方法中,必须进行横向拉伸步骤和缓和步骤这两个步骤,存在效率不良的问题。
专利文献6中公开了将膜的两端部赋形为波形,并在保持该状态的同时进行横向拉伸的技术。利用该方法,可仅对横向实现单向拉伸,并且能够对横向上的弯曲现象加以缓和。但是,专利文献6中并未记载赋形为波形的方法及拉伸方法,特别是,对于在膜的生产中最为重要的用来实施连续拉伸处理的方法以及用来将膜连续赋形为波形的方法,完全没有公开,因此缺乏实用性。
本发明涉及拉伸膜的制造方法,该方法对于将连续供给的膜的两端固定在搬运装置上、沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉伸的方法加以改良,能够选择性地沿横向实施单向拉伸。
解决问题的方法
本发明人鉴于上述问题进行了深入研究,并由此完成了具有下述特征点的本发明。
本发明的第一特征点在于,为了能够在将膜赋形为波形(使膜松弛)的状态下沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉伸,使挡板方式的夹子的上下保持部件中的至少之一为波形。在上述第一特征点中,原则上通过用波形夹子夹持膜来将膜赋形为波形。这里,所述“赋形”不是指使膜发生塑性变形,而是指将膜制成波状而不是平面状。
另外,第二特征点在于,为了顺利并切实地实施用上述波形保持部件对膜的夹持和搬运,提供一种用来连续沿横向实施选择性单向拉伸来制造拉伸膜的装置。
即,使挡板方式的夹子的保持部件为波形时,在将膜把持在挡板中时,必须在使与平坦的膜相接触的保持部件的上齿(突起)和下齿(突起)相咬合的过程中从上游侧引入膜。此时,由于会在保持部件的上齿、下齿与膜之间产生大的摩擦力,因此存在如果不对挡板施加相当大的力以使其转动则无法用夹子将膜夹持成波形的问题。
此外,从保持部件的端部与载置于波形顶点的膜相接触开始,直到将膜压至波形底部从而从上下方向将膜完全把持为止,根据正弦和余弦的关系,保持部件与膜之间的摩擦力的存在会导致在膜的中央方向上不规则地压入折痕而产生皱纹、使膜破损等。
专利文献1等中公开的挡板是能够像钟摆那样摇动、从而实现与膜载置面的接近/远离的机构。其摇动方向与膜的搬运方向相垂直。因此,挡板最初位于膜的侧面外侧,随后成圆弧轨迹摇动,并运动至膜的中心。然后,挡板的顶端最终与膜接触。接着,挡板继续成圆弧轨迹摇动,因此,挡板与膜接触之后仍会向着膜的中心摇动,不仅对膜表面施加按压,还在内侧方向上施加力。
由此,挡板是在沿膜的宽度方向移动的同时对膜施加按压的机构。专利文献1等中公开的挡板是如上所述的平面形状,但如果将其改造为波形以实现上述的第一特征点,则会导致其与膜之间摩擦力的增加。这样一来,由于经改造为波形的挡板会与膜之间产生相当大的摩擦力,因此可能会使膜的端部伴随挡板在横向上的移动而产生向中央方向的移动,进而导致膜上产生皱纹、膜破损。
由此,为了使膜和夹子之间不产生摩擦力,只要根据夹子的把持形状过量供给膜以使其形成为波状即可,而无须根据夹子的咬合力从上游侧引入膜。
基于此,本发明的第二特征点是:提供一种通过使用能够在将膜赋形为波形的同时进行过量供给的膜过量供给(film overfeed)装置,简单地将膜把持为波形的膜拉伸方法。
在第二特征点中,主要利用膜过量供给装置将膜赋形为波形。“赋形”的含义如上所述,指的不是使膜发生塑性变形,而是将膜制成波状而不是平面状。
理想的情况是在实施第二特征点时同时实施第一特征点,但也可以仅实施第二特征点。即,使用能够在将膜赋形为波形的同时进行过量供给的膜过量供给装置时,优选在利用上下保持部件中的至少之一为波形的夹子对膜进行保持的状态下拉伸膜,但也可以在利用其它公知的夹子保持膜的情况下对膜实施拉伸。
本发明基于上述背景而完成,涉及一种拉伸膜的制造方法,该方法是在一边用保持部件夹持膜的两端一边进行搬运的同时,加大两端保持部件之间的间隔,以使膜在沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉伸来制造拉伸膜的方法,在该方法中,保持部件具有一对保持部件片,膜的端部夹在该一对保持部件片之间,且上述一对保持部件片中的至少一片具有凸形部和/或凹形部,由此,通过上述保持部件使膜的部分区域或全部区域发生松弛,并在松弛状态下沿横向对膜进行拉伸,或者,在用上述保持部件夹持膜的两端之前或在用上述保持部件夹持膜的两端时,使膜的部分区域或全部区域发生松弛,并在松弛状态下沿横向对膜进行拉伸。
这里,所述的“松弛”状态是指,在搬运状态下特定距离存在的膜的实际长度长于上述特定距离的状态。也可以说是膜被过量供给的状态。
就“松弛”状态的形状的外观而言,可以考虑例如波状。“波状”可以是波峰/波谷的形状、或周期为不规则的状态,但从获得品质均一的膜的角度出发,优选波峰/波谷的形状、周期是规则的状态。
作为“松弛”状态中的优选形式,除了像正弦曲线那样规则地存在波峰和波谷的状态以外,还可列举类似脉动状态那样的只存在波峰的状态或只存在波谷的状态。此外,还可以是微细振动状态。
本发明是在使膜松弛为例如赋形为波形的状态下沿横向进行拉伸的方式,但使膜松弛(赋形为波形)的方案可以是任意方案。作为其方案之一,可以通过保持部件片自身来将膜赋形为波形。即,可以使用二者均呈凹凸形状的一对保持部件片,将膜夹在保持部件片之间以使膜松弛。
在本实施方式中,一对保持部件片中的两者均具有凸形部和凹形部。作为凹凸形状,并无特殊限制,可考虑峰顶部、谷底部的形状为圆形的凹凸或平坦的凹凸。作为凹凸形状的具体实例,包括像正弦曲线那样波峰和波谷交替出现的形式,还包括仅存在波峰或波谷、外观上呈凹凸形状的形式。此外,所述凹凸形状还包括针状。
最为优选的凹凸形状是像正弦曲线那样具有波峰和波谷的波状。
如上所述,优选使用二者均呈凹凸形状的一对保持部件片、将膜夹在保持部件片之间以使膜呈波状,但本发明并不限于这种构成。即,还可以使用仅一片呈凹凸形状的保持部件片,用保持部件片按压膜,从而将膜赋形为波形。在该实施方式中,一对保持部件片中的一片具有凸形部和凹形部。
此外,还可以使用一对保持部件片中的一片仅具有凸形部、或一对保持部件片中的一片仅具有凹形部的保持部件片将膜赋形为波形。
此外,还可以另外准备用来将膜赋形为波形的装置,并利用该装置将膜赋形为波形。
根据上述构成,可以在使膜松弛的状态下(优选在赋形为波形的状态下)沿横向拉伸。其结果,使膜的中央部位在拉伸时沿搬运方向自由收缩,抑制了膜在搬运方向上的拉伸,从而可制造出仅在横向上选择性伸长的膜。
本发明的另一实施方式涉及拉伸膜的制造方法,该方法是在一边用保持部件夹持膜的两端一边进行搬运的同时,加大两端的保持部件之间的间隔以使膜沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉伸来制造拉伸膜的方法,在该方法中,在用上述保持部件夹持膜的两端之前或在用上述保持部件夹持膜的两端时,通过沿搬运方向间隔地对膜的至少一面按压,使膜的部分区域或全部区域发生松弛,并在松弛状态下沿横向对膜进行拉伸。
这里,所述“沿搬运方向间隔地对膜的至少一面按压”是指,对膜的一部分按压之后,再对沿搬运方向远离该部分的位置按压。例如,通过将膜夹在设置有诸如波形那样的凹凸形状的部件之间,可实现“沿搬运方向间隔地对膜的至少一面按压”。
即,由于在设置有凹凸形状的部件上间隔一定距离地形成有凸部分,因此当将膜夹持在设置有凹凸形状的部件之间时,可沿搬运方向间隔地对膜的两面实施按压。
此外,还可以用仅具有凸形状的部件对膜按压。
另外,“松弛”状态的典型外观性质是如上所述的波形。
根据上述构成,可以在预先使连续供给的膜松弛的状态下(优选在赋形为波形之后)将膜夹入保持部件中,进而可实现对被赋形为波形的膜在横向上进行连续且顺利的拉伸。通过进行上述拉伸,可防止在向横向拉伸的同时发生膜在搬运方向上的伸长,从而可制造出仅沿横向发生了选择性伸长的膜。
作为设置有凹凸形状的部件,可列举具备向膜交错突出的过量进料突起(過給突起)的波状把持部件。作为上述波状把持部件,优选采用在咬合时可形成大于上述膜的厚度的间隙的部件。
根据该方法,不会发生下述现象:因对膜的中央部施加过度压力而导致膜受损;因过度供给而导致膜上形成皱纹。
本发明的另一实施方式提供一种拉伸膜的制造方法,该方法是在一边对连续供给的膜的两端加以保持一边对膜进行搬运的同时,相对于搬运方向沿膜的宽度方向对膜进行拉伸来制造拉伸膜的方法,在该方法中,包括下述步骤:利用设置有凹凸形状的部件使膜的两端松弛的松弛步骤;将处于松弛状态的膜的两端保持在搬运装置上的保持步骤;在利用上述搬运装置搬运膜的同时,沿相对于搬运方向为横向的方向进行拓宽(拡幅),从而沿横向对膜进行拉伸的拉伸步骤。
根据上述构成,可以在预先使连续供给的膜松弛之后(优选在赋形为波形之后),在保持松弛状态(优选波形)的同时将膜把持在搬运装置中,进而可实现在横向上对被赋形为波形的膜进行连续且顺利的拉伸。通过进行上述拉伸,可防止在向横向拉伸的同时发生膜在搬运方向上的拉伸,从而可制造出仅沿横向发生了选择性伸长的膜。
作为本发明的优选实施方式,在上述拉伸膜的制造方法中,使膜的两端松弛的步骤(优选为赋形为波形的步骤,下同)是将设置有凹凸形状的部件缓慢按压在膜上的步骤。
这里,所述“缓慢”意指从动作开始到动作结束需要一定程度的时间的情况,指的是设置有凹凸形状的部件以肉眼能够确认到运动情况的程度的移动速度实施动作的情况。在使膜的两端松弛的步骤(赋形为波形的步骤)中,从开始到结束优选需1秒钟以上。
此外,作为另一优选实施方式,在上述拉伸膜的制造方法中,松弛步骤是将膜缓慢夹持在设置有凹凸形状的部件之间的步骤。
根据上述两种实施方式,可以更顺利地将连续供给的膜赋形为波形。
作为本发明的另一优选实施方式,在上述拉伸膜的制造方法中,通过使设置有凹凸形状的部件之间的距离发生变化,来改变在使膜的两端松弛的步骤中被赋形的膜的波形。
根据上述实施方式,可以对膜的松弛状态、例如波形的形状进行自由调整,并能够对膜沿搬运方向的拉伸的抑制效果进行自由控制。
作为本发明的更为优选的实施方式,在上述拉伸膜的制造方法中,将被赋形为例如波形的膜的两端保持在搬运装置上的步骤是用具有接近-远离部件的保持部件将膜夹入的步骤。
作为“具有接近-远离部件的保持部件”的典型实例,可列举夹子。根据上述实施方式,可以在保持被赋形为例如波形的膜的形状的同时将该膜保持在搬运装置上。
作为本发明的更为优选的实施方式,在上述拉伸膜的制造方法中,保持部件具有一对保持部件片、膜的端部夹在该一对保持部件片之间,且上述一对保持部件片中的任一片均呈凹凸形状。
根据上述实施方式,能够在切实地保持被赋形为例如波形的膜的波形的同时,将该膜保持在搬运装置上。
作为本发明的另一优选实施方式,在上述拉伸膜的制造方法中,保持部件具有一对保持部件片、膜的端部夹在该一对保持部件片之间,且上述一对保持部件片中的一片为凹凸形状、另一片为平面形状。
根据上述实施方式,能够将例如预先被赋形为波形的膜切实地固定在搬运装置上,而无关其波形的大小、波的周期。
此外,松弛步骤(赋形为波形的步骤)优选使用膜过量供给装置进行。
这里,优选的膜过量供给装置如下:
该装置是用来与膜拉伸部组合构成膜拉伸机的膜过量供给装置,在该装置中,
所述膜拉伸部具备在对搬运状态的膜的侧端进行保持的状态下沿宽度方向拉伸膜的构成,膜过量供给装置被设置于上述膜拉伸部的上游侧或与上述膜拉伸部同等的位置,
且所述膜过量供给装置具有波状把持部件,所述波状把持部件具有正面把持片和背面把持片,正面把持片和背面把持片上分别具有过量进料突起,正面把持片的过量进料突起和背面把持片的过量进料突起位于在膜的搬运方向上交错的位置上,在正面把持片和背面把持片相接近的状态下,其过量进料突起之间呈咬合状态,
并且,上述正面把持片和背面把持片在膜的正反两面相对设置,波状把持部件在沿膜的搬运方向移动的同时将膜夹入正面把持片和背面把持片之间,以使膜松弛。
这里,作为所述咬合状态,除了像齿轮那样的嵌合状态以外,还指凹凸形状相对、在一侧的凹部中嵌入另一侧的凸部的状态。
本发明所使用的膜过量供给装置可使沿平面送来的膜被瞬时赋予波形,并在该波形状态下将膜供给至膜拉伸部。
即,本发明的膜过量供给装置被设置于膜拉伸部的上游侧或与上述膜拉伸部同等的位置,其在膜拉伸部保持膜之前、或在膜拉伸部保持膜的同时发挥作用。
以下,为了简化说明,针对膜过量供给装置在膜拉伸部保持膜之前发挥作用的情况进行说明。
本发明的膜过量供给装置具有包括正面把持片和背面把持片在内的波状把持部件,其在膜拉伸部保持膜之前对膜进行夹持。
另外,在本发明的膜过量供给装置中,正面把持片和背面把持片这两者均具有过量进料突起,正面把持片的过量进料突起和背面把持片的过量进料突起位于沿膜的搬运方向交错的位置上,在正面把持片和背面把持片相接近的状态下,其过量进料突起之间呈咬合状态。
由此,在用具有正面把持片和背面把持片的波状把持部件对膜进行夹持时,会将膜赋形为波形。
因此,利用本发明的膜过量供给装置,可以预先为膜赋予波形,再将膜供给到膜拉伸部。
作为其它实施方式的膜过量供给装置,其具有波状把持部件,所述波状把持部件在膜的正反两面相对设置,在沿上述膜的搬运方向移动的同时将上述膜加入,且上述波状把持部件具备向上述膜交错突出的过量进料突起,所述过量进料突起沿上述膜的搬运方向排列,以沿宽度方向对上述膜进行拉伸。
根据该构成,可以通过用波状把持部件将膜夹入,使膜从上游侧被导入到过量进料突起处从而使膜松弛。由此,可以将膜以呈膜拉伸机所把持的形状进行供给,从而使膜拉伸机简单地将膜把持为波状。
此外,可以在与上述膜的搬运面垂直的平面内环行的环状无端(环形)部件上,等间隔地保持多个上述波状把持部件。
由此,可使多个波状把持部件实现有规则的环行,从而以一定间隔从膜的正背面将膜夹入。
此外,在本发明的膜过量供给装置中,上述波状把持部件将上述膜缓慢夹入并对该夹入的膜保持并搬运一定时间之后,可将该膜放开。
根据该构成,波状把持部件可通过缓慢将膜夹入而实现简单地从上游侧将膜引入并为其赋予波形。并且,可以在对膜进行把持期间简单地使膜的两侧端部把持于膜拉伸机上。
此外,在本发明的膜过量供给装置中,上述波状把持部件在咬合时可形成大于上述膜厚度的间隙。
根据该构成,可避免下述情况的发生:因对膜的中央部施加过度压力而导致膜受损;因过度供给而导致膜上形成皱纹。
此外,膜拉伸机的构成如下所述:以与上述膜过量供给装置的上述波状把持部件相等的速度分别环行于上述膜的两侧,具有用来把持上述膜的侧端的多个夹子,所述夹子具备咬合成与上述波状把持部件的过量进料突起相对应的波形、用来把持上述膜的齿部,在将膜夹入上述波状把持部件时对上述膜的侧端加以把持。
根据该构成,由于在用波状把持部件将膜赋形为波形之后,用把持形状为波形的夹子对该膜加以把持,可由夹子实现对膜的简单把持,并不使膜产生皱纹或受损。
作为本发明的另一构成,所述膜为热塑性树脂。
根据上述构成,可制造出仅沿横向伸长、且具有所期待的伸长率的膜。
本发明的最为本质的部分是下述的拉伸膜的制造方法:该方法是在沿长度方向搬运长尺寸的膜的同时,沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉伸来制造拉伸膜的方法,在该方法中,在使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛的状态下开始沿横向的拉伸。
此外,可通过沿搬运方向间隔地对上述膜的至少一面按压,使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛。
优选通过对上述膜的一面和另一面交错按压,使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛。
此外,还可通过将膜夹在设置有凹凸形状的部件之间,来对膜施加按压,使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛。
优选通过对膜的宽度方向上的中央部分进行按压,使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛。
即,可以用器具夹持膜的宽度方向中的两端部分来使膜松弛,但当用器具夹持除端部以外的其它部分(中央部分)来使膜松弛时,更易使膜整体上达到均匀。
此外,优选在用搬运装置搬运长尺寸的膜以使该膜预先达到下述状态后,使膜的部分区域或全部区域发生松弛成为波状,其中,所述预先达到的状态是为该膜赋予了相对于搬运装置在搬运方向上的自由度的状态。
在本发明中,由于膜相对于搬运装置具有在搬运方向上的自由度,因此在用器具夹持膜时,易于将搬运方向的上游侧或下游侧的膜导入。例如,在采取下述构成时,即通过在用来夹持膜的两端的保持部件上设置凹凸形状且用保持部件夹持膜的两端来使膜松弛时,优选组合使用本发明。
此外,优选在使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛的状态下,保持膜的两端,在沿长度方向搬运膜的同时,沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉伸。
此外,用来制造相位差补偿膜等的方法发明涉及下述的膜的制造方法:该方法是在对利用上述拉伸膜的制造方法制造的沿横向伸长的长尺寸拉伸膜、和沿长度方向伸长的长尺寸纵向拉伸膜在沿同一方向进行搬运的同时,将二者相贴合。
根据本发明的膜的制造方法,可实现相位差补偿膜等的连续制造。
此外,另一方法发明涉及下述的膜的制造方法:该方法将利用上述拉伸膜的制造方法制造的沿横向伸长的长尺寸拉伸膜和偏振片相贴合。
此外,另一方法发明涉及下述的膜的制造方法:该方法是在对利用上述拉伸膜的制造方法制造的沿横向伸长的长尺寸拉伸膜和长尺寸的偏振片在沿同一方向进行搬运的同时,将二者相贴合。
长尺寸的偏振片例如是由经过沿长度方向拉伸的PVA膜(聚乙烯醇polyvinyl alcohol)和TAC膜(三乙酰纤维素Triacetylcellulose)贴合而成的膜。
另外,关于膜的发明涉及下述膜:该膜是在使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛的状态下沿长度方向对长尺寸的膜进行搬运,并同时沿横向对该膜进行拉伸而制造的、宽度在600mm以上的长尺寸拉伸膜,其中,从中心线上的部位和距离两端分别为100mm的位置上采集的3片采集片的Nz系数均在1.4以下。
此外,另一关于膜的发明涉及下述膜:该膜是宽度在600mm以上的长尺寸拉伸膜,其中,从中心线上的部位和距离两端分别为100mm的位置上采集的3片采集片的Nz系数均在1.4以下。
所述长尺寸膜是指全长显著大于宽度的膜。关于全长超过宽度的几倍时可称为长尺寸,这一点尚无明确标准。但至少可以说,当全长超过宽度的10倍时可称为长尺寸。
通常,在沿横向对膜拉伸后,要将宽度方向的两端切除后出货。此外,还可以根据需要沿宽度方向进行分割。
上述分割前的膜可以为任意宽度,也包括1330mm~1450mm左右的膜。对于宽度为1330mm~1450mm左右的宽膜而言,应根据宽度不同而改变测定Nz系数的部位。例如,以切除宽度方向的两端后的状态为基准时,对于在自端部向中心100mm的位置上采集的采集片的Nz系数进行测定。具体而言,所涉及的膜的特征在于:对于在中心部采集的采集片、在距右端100mm的位置采集的采集片、以及距左端100mm的位置采集的采集片的Nz系数进行测定时,其结果均在1.4以下。
另一关于膜的发明涉及下述膜:该膜是由至少2层拉伸膜层压而成的宽度在600mm以上的无缝长尺寸膜,其中,上述2层拉伸膜的拉伸方向相交叉,并且,上述2层拉伸膜的任意部位上的Nz系数均在1.4以下。
发明的效果
根据本发明,可以将连续供给的膜顺利地赋形为波形,并在保持其波形形状的同时将该膜固定在搬运装置上,由此,可以连续地制造出仅选择性地发生了横向伸长、且横向的各位置上均经过了均匀拉伸的膜。
附图说明
图1(a)为第一实施方式中夹子的侧面图(虚线代表波状把持部件);(b)为示出夹子与膜之间的关系的说明图(b)。
图2(a)为第二实施方式中夹子的侧面图(虚线代表波状把持部件);(b)为示出夹子与膜之间的关系的说明图(b)。
图3为本发明的实施方式中的膜拉伸机的平面示意图。
图4为夹子与波状把持部件的正面图。
图5为图3中的进料链(feeder chain)和波状把持部件的侧面图。
图6为图3中的进料链和波状把持部件的部分放大侧面图。
图7为本发明的实施方式中的膜拉伸机的立体图。
图8为在对膜进行保持的状态下的膜拉伸机的截面立体图。
图9为第一实施方式中的夹子的立体图。
图10(a)为第一实施方式中在即将对膜F进行保持之前夹子的正面图;(b)为第一实施方式中在即将对膜F进行保持之前夹子的侧面图。
图11(a)为第一实施方式中在对膜F进行保持的状态下夹子的正面图;(b)为第一实施方式中在对膜F进行保持的状态下夹子的侧面图。
图12为本实施方式中采用的波状把持部件的立体图。
图13为示出第一实施方式中膜的位置与夹子及波状把持部件的状态之间的关系的说明图。
图14为第二实施方式中夹子的立体图。
图15(a)为第二实施方式中在即将对膜F进行保持之前夹子的正面图;(b)为第二实施方式中在即将对膜F进行保持之前夹子的侧面图。
图16(a)为第二实施方式中在对膜F进行保持的状态下夹子的正面图;(b)为第二实施方式中在对膜F进行保持的状态下夹子的侧面图。
图17为示出第二实施方式中膜的位置与夹子及波状把持部件的状态之间的关系的说明图。
图18为截面图,示出了第一实施方式中在用夹子对膜进行保持时的膜的行为。
图19为截面图,示出了第二实施方式中在用夹子对膜进行保持时的膜的行为。
图20为正面图,示出了设置有凹凸形状的部件的变形例。
图21为正面图,示出了设置有凹凸形状的部件的其它变形例。
图22为侧面图,示出了进料链和波状把持部件的变形例。
图23为示意图,示出了将膜F制成波形的方法的变形例。
图24为示意图,示出了将膜F制成波形的方法的其它变形例。
图25为示意图,示出了将膜F制成波形的方法的另外的变形例。
图26是示意图,示出了制造相位差补偿膜63的方法。
具体实施方式
本发明的基本思想是,通过用特定形状的保持部件2、55对膜F进行保持,从而在将膜F赋形为波形的状态下沿相对于搬运方向为横向的方向对膜进行拉伸,由此,可以在沿横向对膜F进行拉伸的情况下防止其沿搬运方向的拉伸,进而能够制造出仅沿横向发生了选择性伸长的膜F。
此外,本发明的另一要点在于:为了使上述拉伸操作连续且顺利的进行,连续地实施下述步骤:膜F的供给步骤;沿搬运方向将膜F连续赋形为波形的步骤;将被赋形为波形的膜F的两端把持在搬运装置上的步骤;在对膜F进行搬运的同时沿横向进行拉伸的步骤。
以下,针对本发明的具体方法及所使用的装置进行说明,但本发明并不限于这些说明。
在本发明中,作为用来在将膜F赋形为波形的状态下沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉伸的保持部件2的优选实施方式,可列举使保持部件2的上齿和下齿呈相咬合的凹凸形状的夹子。使用该类结构的夹子时,可以为膜F赋形为波形,并且能够在保持该状态的情况下沿相对于搬运方向为横向的方向对膜F进行拉伸。用来咬合膜F的凹凸形状的周期及大小可根据膜F的物性、拉伸倍率而任意选择。
上述夹子型保持部件2的一个实例如图1所示。保持部件2的用来夹持膜F的面由相互咬合的波形的上齿部(保持部件片)12和下齿部(保持部件片)11构成。由上述夹子把持的膜F可形成为波形,因而能够达成本发明的目的。
作为用来在将膜F赋形为波形的状态下沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉伸的保持部件的另一优选实施方式,可列举具有下述结构的夹子,如图2所示,该夹子的结构如保持部件55那样,保持部件片56、57中的一片具有凹凸形状,另一片为平面状。该类结构的夹子能够在将膜F赋形为具有任意高度及周期的波形并对其进行拉伸,故优选。进一步,当使用上述膜过量供给装置等将膜F连续赋形为波形的装置时,即使在赋形后膜F的波形的周期及高度不恒定的情况下,也能够将膜F端部确实地夹入,因此是最为优选的实施方式。
保持部件55的用来夹持膜F的面中,上面为呈波型凹凸形状的上齿部(保持部件片)56。与此相对,其下面为平面57。使用这类夹子并利用后述的膜过量供给装置等对被赋形为波形的膜F进行把持时,能够在保持膜F为波形的同时实现沿横向的拉伸。
以下,针对用以实施本发明的膜拉伸机1进行简要说明。
图3示出了本发明的实施方式之一中的膜拉伸机1。膜拉伸机1具有拉幅链(tenter chain)3和加热炉4,所述拉幅链3上等间隔地设置有用来把持膜F的两侧端部的夹子2,所述加热炉4利用热风对拉幅链3所把持的膜F进行加热。通过加大用来把持膜F的拉幅链3的间隔,可沿宽度方向对膜F进行拉伸。此外,膜拉伸机1具有膜过量供给装置7,所述膜过量供给装置7具备下述2对进料链(环形部件(無端部材))5和下述波状把持部件6a及6b,所述2对进料链(环形部件)5在膜F的正反两面分别与膜F的搬运方向平行,并且在与膜F的搬运面(水平面)垂直的平面内分别形成环绕;所述波状把持部件6a及6b与夹子2等间隔地保持在进料链5上,从正反面将膜F夹入。
作为用来沿搬运方向将用于本发明的膜F连续赋形为波形的装置,只要是能够将膜F连续赋形为波形的装置即可,对其结构并无特殊限制。例如,图3所示的膜过量供给装置7,由于不会对膜F施加不合理的摩擦及张力,能够顺利地将膜F赋形为波形,因此优选。
图5是从侧面观察膜过量供给装置7的图。在该膜过量供给装置7中,具有与膜F的正反两面相对而置、且在沿上述膜F的搬运方向移动的同时将上述膜F夹入的波状把持部件(正面把持片和背面把持片)6a、6b,所述波状把持部件6沿上述膜F的搬运方向排列,且具备交错突出的过量进料突起15。
膜过量供给装置7的波状把持部件(正面把持片和背面把持片)6a、6b各自等间隔地固定在上下进料链5的链段(コマ)上。并且,如图10、11所示,波状把持部件(正面把持片和背面把持片)6a、6b有向膜F突出的过量进料突起15,该突起在沿膜F的搬运方向以与夹子2的下齿部11及上齿部12的波形周期相同的螺距(pitch)交错地形成,以使膜F向宽度方向(与搬运方向垂直的方向)伸长。上下的进料链5在进料导板(feeder guide)16、17作用下相互靠近,由此实现波状把持部件(正面把持片和背面把持片)6a、6b的咬合。
不过,即使在波状把持部件(正面把持片和背面把持片)6a、6b再次接近以使它们彼此接受过量进料突起15时,也不会发生彼此接触,而是咬合至留有大于膜F厚度的足够大的空隙。由此,可避免因过剩的压缩应力作用于膜F的中央部而导致膜F受损。
需要指出的是,过量进料突起15是通过沿搬运方向隔有间隔地对膜F的面进行按压以使膜的全部区域预先沿其长度方向松弛的机构。
另外,在用于本发明的膜过量供给装置7中,在上述与膜F的搬运面垂直的平面内环行的环状无端(环形)部件上可以等间隔地保持多个上述波状把持部件(正面把持片和背面把持片)6a、6b。
波状把持部件6的彼此伸出的过量进料突起15的凹凸的高度、宽度、形状、周期、上下过量进料突起15的靠近速度等,可根据为了使膜F收缩所必需的长度、为了避免膜F破损所需的最小曲率半径等而自由地选择。
由上述结构构成的膜拉伸机1在用夹子2把持膜F之前,首先从膜过量供给装置7的波状把持部件6a、6b的上下面缓慢将膜F夹入。即,由过量进料突起15缓慢按压膜F的面。
作为夹子2,在膜过量供给装置7使其波状把持部件6a、6b相接近以夹入膜F时,由保持部件2对膜F的两侧端部加以保持。
利用波状把持部件6从上下夹入膜F的位置可以是任意位置,但必须要在比端部更内侧的位置将膜F夹入。即,这是由于,必须要在保持膜F的波形的情况下将波形膜F的端部保持在搬运装置上。作为具体的夹入膜F的位置,由于如果与膜F的两端部过分接近,则会导致与保持部件(夹子)2等发生干涉,因此优选在距离两端部5mm以上的内侧夹持,而为了切实地将膜F固定在夹子2上,更优选在距离两端部10mm以上的内侧夹持。另一方面,从上下夹入膜F的位置与膜两端部的距离如果过远,则会导致由保持部件(夹子)2夹入的部分的波形变弱,造成对膜F的浪费,因此优选在距离两端部20mm以内的位置夹持。
作为用来在对膜F进行搬运的同时沿横向拉伸的装置,只要采用传统的拉伸装置即可,并无特殊限制。通常为下述装置:在拉幅炉(tentarfurnace)(加热炉4)中通入有两组链,链上安装有用以将上述膜F的两端部固定的装置,当链移动时,这两组链的间隔通常也会随之增加。该装置也适用于本发明。
拉幅炉的温度、膜F的伸长率、拉伸程序等条件可任意,可选择与膜F的物性最为适应的值。
膜F可采用任意种类。而由于热塑性树脂在加热时易于拉伸,故优选。具体而言,纤维素类树脂、氯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、丙烯腈类树脂、苯乙烯类树脂、烯烃类树脂、聚砜类树脂、环烯烃类树脂、降冰片烯类树脂等由于可有效作为光学相位差膜,因此优选。
以下,针对用来实施本发明的膜拉伸机1的具体结构进行说明。
图3、7示出了本发明的实施方式之一中的膜拉伸机1。
本实施方式的膜拉伸机1由膜拉伸部20、加热炉4、膜过量供给装置7构成。
此外,膜拉伸部20具有双系统的拉幅链3a、3b,该拉幅链3a、3b上等间隔地设置有用来把持膜F的两侧端部的夹子2。
拉幅链3a、3b均被悬架于驱动侧齿轮21a、21b和从动侧齿轮22a、22b上。
如图3、7所示,用来悬架拉幅链3a、3b的4个齿轮21a、21b、22a、22b均被设置在同一平面上。基于图3、7说明如下:用来悬架拉幅链3a、3b的4个齿轮21a、21b、22a、22b均在垂直于纸面的方向上具有旋转轴,而这4个齿轮21a、21b、22a、22b均被设置在与纸面平行的平面上。
如图3、7所示,设置双系统的拉幅链3a、3b时,使它们的一侧的行进面彼此相对。从而双系统的拉幅链3a、3b的相对行进面作为拉伸作用部27发挥作用。
双系统的拉幅链3a、3b的相对行进面(拉伸作用部27)由导入侧直线部23、倾斜部24及末端侧直线部25构成。
其中,拉幅链3a、3b的行进面(拉伸作用部27)中,导入侧直线部23和末端侧直线部25,与相对的拉幅链3a、3b的导入侧直线部23和末端侧直线部25平行。并且,由相对的拉幅链3a、3b的倾斜部24形成锥部。
拉幅链3a、3b上等间隔地设置有夹子(保持部件)2,膜F的两侧端部被该夹子2所把持。
关于夹子2的形状,参见后述。
加热炉4是利用热风对由拉幅链3a,b把持的膜F进行加热的机构。
以下,针对膜过量供给装置7进行说明。
膜过量供给装置7由2对(4系统)进料链5a、5b、5c、5d构成。
如图7所示,进料链5a、5b、5c、5d中,由进料链5a、5b组成一组,由进料链5c、5d形成另一组。
如图3、7所示,用来悬架其中一组进料链5a、5b的4个齿轮30、31、32、33均被设置在同一平面上。并且,由4个齿轮30、31、32、33所构成的平面是与上述由用来悬架拉幅链3a、3b的4个齿轮21a、21b、22a、22b构成的平面相垂直的平面。
需要说明的是,在上述的4个齿轮30、31、32、33中,齿轮30、32为驱动侧齿轮,齿轮31、33为从动侧齿轮。
另一方面,对于另一对进料链5c、5d,与上述进料链5a、5b平行设置。
另外,一对中所含的齿轮30、31、32、33和另一对中所含的齿轮30’、31’、32’、33’由对应齿轮之间所共通的轴36、37、38、39实现连通。由此,各齿轮30、31、32、33同步旋转,进料链5c、5d也同步行进。
以图7为基准时,在2对(4系统)进料链5a、5b、5c、5d中,上侧进料链5a、5c上等间隔地安装有多个正面把持片6a。另一方面,以图7为基准时,下侧进料链5b、5d上等间隔地安装有多个背面把持片6b。
安装在上侧进料链5a、5c上的正面把持片6a和安装在下侧进料链5b、5d上的背面把持片6b组成一对,构成波状把持部件6。关于正面把持片6a和背面把持片6b的形状,参见后述。
上述的2对(4系统)进料链5a、5b、5c、5d均处于大致由膜拉伸部20的拉幅链3a、3b围成的区域内。
其中,膜过量供给装置7的进料链5a、5b、5c、5d的长度(齿轮的轴间距)短于膜拉伸部20的拉幅链3a,b。
由此,膜过量供给装置7的进料链5a、5b、5c、5d的始端部与膜拉伸部20的拉幅链3a,b的始端部相比稍稍位于上游侧,而进料链5a、5b、5c、5d的终端部位于导入侧直线部23的终端部。
此外,膜过量供给装置7的进料链5a、5b、5c、5d和拉幅链3a、3b同步行进。
此外,加热炉4被设置在膜拉伸部20中拉幅链3a,b的倾斜部24的位置。
以下,针对安装在拉幅链3a、3b上的夹子(保持部件)2进行说明。
图1、图2为夹子的侧面图。图4为夹子和波状把持部件的正面图。
此外,图8为在对膜F进行保持的状态下的膜拉伸机1的截面立体图。图9为夹子2的立体图。图10为在即将对膜F进行保持之前夹子的侧面图及正面图,图11为在对膜F进行保持的状态下夹子的侧面图及正面图。
如图4、9、10、11所示,夹子2介由底座8被安装在拉幅链3上。即,利用公知的方法在拉幅链3的栓(ピン)上固定底座8,并在该底座8上载置夹子2。
如图4、9、10、11所示,夹子2具有向膜F侧开口并大致呈“コ”字型的框9,在该框9上安装有挡板(flapper)10。
即,框9呈具有上边40、垂直边41及下边42的“コ”字形。另外,框9的下边42的上表面(内面)作为膜载置面45发挥作用,在本实施方式中呈波形(下齿部11)。即,作为保持部件片的膜载置面45呈波形,具备凸形部和凹形部这两者。另外,也可以认为,膜载置面45是间隔一定距离地设置有凸形部的机构。
此外,挡板10具有杆部46和按压部47,杆部46的中间部在框9的上边40上形成枢轴(軸止め),挡板10像钟摆那样摇动。挡板10的摇动方向为膜F的宽度方向。即,挡板10的按压部47成圆弧轨迹运动。这样一来,如图10所示,当挡板10摇动至杆部46处于倾斜状态时,按压部47离开膜载置面45。另一方面,当杆部46呈垂下状态时,按压部47的下面靠近膜载置面45,对膜载置面45实施按压。
这里,在本实施方式的挡板10中,按压部47的下面呈波形(上齿部12)。即,作为保持部件片的按压部47也呈波形,具备凸形部和凹形部这两者。此外,也可以认为,按压部47是间隔一定距离地设置有凸形部的机构。
这样,当杆部46呈垂下状态时,按压部47的下面的波形形状(上齿部12)和膜载置面45的波形形状(下齿部11)相吻合。
如上所述,由于挡板10的杆部46的中间部在框9的上边拦截成轴,因此杆部46的上端高于框9的上边40向上突出。
这样一来,沿横向按压杆部46的上端时,即可使挡板10摇动,从而可以如上所述地使挡板10的按压部47与膜载置面45相接近或远离。
需要说明的是,在本实施方式中,在拉幅链3a、3b的附近设置有长尺寸的夹子导板(clip guide)14,并使杆部的上端与夹子导板14相接触。并且,将夹子导板14与框9之间设计成会因位置不同而发生改变的位置关系,由此,可利用夹子导板14实现在按压杆部46的上端时使挡板10摇动。
图4具体示出了在对膜F进行保持的状态下夹子2和波状把持部件6的详细情况。夹子2被固定在等间隔地设置于拉幅链3的链段上的底座8上,具有向膜F侧开口并大致呈“コ”字型的框9和能以框9的上边前端为轴心发生摇动的挡板10。挡板10的前端设置有上齿部12,该上齿部12与设置在框9的下边前端的下齿部11相咬合。此外,挡板10的向框上方伸出的臂部13在夹子导板14的带领下发生摇动。伴随挡板10的摇动,夹子2利用其下齿部11和上齿部12对膜F的侧端进行把持或解放。
如图5所示,夹子2的下齿部11和上齿部12沿膜F的搬运方向以设定螺距咬合成周期性起伏的波形。
以下,针对安装在进料链5a、5b、5c、5d上的正面把持片6a及背面把持片6b进行说明。
如上所述,4个进料链5a、5b、5c、5d被分设为2对,每对进料链(5a、5b)(5c、5d)分别上下并列地设置。图5示出了其中的一对进料链5a、5b。另外,图6是图5的部分放大图,示出了由正面把持片6a和背面把持片6b构成的波状把持部件6。
在本实施方式中,进料链5a、5b(或5c、5d)的相对行进面作为进料作用部50发挥作用(如图5所示)。
另外,在本实施方式中,在由位于上侧的进料链5a包围的区域中,在进料作用部50侧的行进经路上设置有进料导板16。进料导板16具有跨越进料作用部50侧的行进经路的基本全部区域的长度。另外,进料导板16呈下述形状:行进经路的中间部分向外侧(以图为参照时,为下侧)突出。更具体而言,进料导板16的导板面缓慢倾斜,在行进经路的终端附近处向外侧突出。
此外,就位于下部的进料链5b而言,也同样设置有进料导板17。进料导板17的导板面缓慢倾斜,在行进经路的终端附近处向外侧突出。。
此外,在本实施方式中,上部侧的进料链5a上安装有正面把持片6a,下侧的进料链5b上安装有背面把持片6b。
如图12所示,设置在进料链5a上的正面把持片6a上并且向下地形成有3个过量进料突起15。
过量进料突起15是朝向膜F侧的突起,呈肋(リブ)状,且其波峰具有长度。即,每个过量进料突起15在正面把持片6a的整个宽度范围上伸长。过量进料突起15的波峰方向沿膜F的宽度方向。
不存在过量进料突起15的部位、即过量进料突起15间的波谷的部位是平坦的。过量进料突起15的宽度W小于过量进料突起15之间的间隔w。
可以说,正面把持片6a上间隔恒定距离地设置有过量进料突起15。需要说明的是,本实施方式中的优选构成是使过量进料突起15之间的间隔恒定,但过量进料突起15的间隔也可以不规则。后述背面把持片6b的情况也相同。
这里,可以使正面把持片6a的下面为诸如正弦曲线那样的波形面。
在本实施方式中,上部侧的进料链5a上等间隔地设置有多个正面把持片6a。由此也可以说,过量进料突起15是间隔恒定距离而设置的。
正面把持片6a之间的间隔与上述夹子2的间隔相等。
设置在下侧进料链5b上的背面把持片6b上也设置有过量进料突起15。
可以说,在背面把持片6b上,也间隔恒定距离地设置有过量进料突起15。
设置在下侧的背面把持片6b上的过量进料突起15的形状及间隔与上述说明的正面把持片6a的情况相同。可是,与上述说明的正面把持片6a上具有3个过量进料突起15的情况不同,在下侧的背面把持片6b上,具有4个过量进料突起。
在本实施方式中,下侧进料链5b上等间隔地设置有多个背面把持片6b。
由此也可以说,间隔恒定距离地设置有过量进料突起15。
背面把持片6b之间的间隔与上述正面把持片6a之间的间隔相等。
位于上侧的进料链5a和位于下部的进料链5b同步行进,并且,在两者相对的行进面(进料作用部)50上,正面把持片6a和背面把持片6b的轴心总是一致。
不过,如上所述,进料链5a、5b上分别设置有进料导板16、17,由于进料链5a、5b的行进轨迹的中央部分向外侧鼓起,因此,正面把持片6a和背面把持片6b的相对距离会因进料链5a、5b的行进位置不同而发生改变。
即,进料导板16、17均在进料链5a、5b的进料作用部50的终端部向外侧突出,因此,当正面把持片6a和背面把持片6b向进料链5a、5b的进料作用部50的终端部移动时,正面把持片6a和背面把持片6b之间的距离最近(图13的C列)。
与此相对,在进料作用部50的始端部,正面把持片6a和背面把持片6b之间分开(如图8的A列、图13的A列所示)。
这样一来,在进料链5a、5b行进过程中,当正面把持片6a和背面把持片6b环行至进料作用部50(相对的行进面)侧时,正面把持片6a和背面把持片6b相对,随后,正面把持片6a和背面把持片6b保持相对的状态在进料作用部50通过。
这样,在进料作用部50的始端部,正面把持片6a和背面把持片6b之间的间隔变大(如图13的A列所示)。
具体而言,正面把持片6a的峰和背面把持片6b的峰如图13的A列所示地在上下方向上分离。而伴随在进料作用部50的行进,两者的间隔如图13的B列所示地变窄,随后,正面把持片6a的峰和背面把持片6b的峰相互咬合。
随后,伴随在进料作用部50的行进,两者的间隔逐渐接近,正面把持片6a及背面把持片6b对膜F表面产生按压。这里,由于在正面把持片6a和背面把持片6b的交错位置上存在过量进料突起15,因此,例如当正面把持片6a侧的过量进料突起15的端部以图的下侧方向对膜F表面实施按压时,其反作用力由位于对面位置上的背面把持片6b的过量进料突起15加以保持。
由此,在无需整个膜F发生上下移动的情况下,仅将膜F上被波状把持部件6夹持的部位赋形为波形。
如上所述,可以说,正面把持片6a及背面把持片6b上均间隔恒定距离地设置有过量进料突起15,因此,也可以认为是沿搬运方向间隔距离地对膜F的正反面施加按压,其结果,仅将膜F上被波状把持部件6夹持的部位赋形为波形。
此外,由于正面把持片6a和背面把持片6b会伴随进料链5a、5b的行进而缓慢接近,因此,膜F将被缓慢夹入正面把持片6a与背面把持片6b之间。
另外,当正面把持片6a和背面把持片6b到达进料作用部50的终端部附近时,正面把持片6a和背面把持片6b最为接近。
而当正面把持片6a和背面把持片6b到达进料作用部50的终端部附近时,如图8的C列、图13的C列所示,正面把持片6a和背面把持片6b达到相咬合的状态,但正面把持片6a和背面把持片6b之间并不接触。
更具体而言,即使正面把持片6a和背面把持片6b达到最接近的状态,正面把持片6a的波峰也不会与背面把持片6b的波谷相接触,且正面把持片6a的波谷也不会与背面把持片6b的波峰相接触。
此外,由于过量进料突起15的宽度W小于过量进料突起15之间的间隔w,因此可以形成正面把持片6a的过量进料突起15和背面把持片6b的过量进料突起15嵌套的状态,但不发生二者之间的接触。
拉幅链3和进料链5以相同圆周速度环行,如图3、图8所示,等间隔地设置夹子2和波状把持部件6a、6b,以使在夹子2和波状把持部件6a、6b这两者对膜F进行把持的时刻,二者处于膜F在搬运方向上的相同位置。此外,波状把持部件6a、6b的过量进料突起15的个数是分别与夹子2的下齿部11及上齿部12的波形顶点相对应地设置的相同个数。
以下针对本实施方式的膜拉伸机1的作用进行说明。
首先,由于膜F被夹于膜过量供给装置7的波状把持部件6a、6b中,且由过量进料突起15交替从上下压接,因此会形成以各过量进料突起15为顶点的波形(参见图8、13的B列)。即,膜F发生松弛。此时,由于膜F必须具备将波形计算在内的多余长度,因此,膜过量供给装置7要以大于进料链5的搬运速度(例如15m/sec)的速度(例如1.2倍,为18m/sec)从上游侧将膜F引入。
如上所述,对于膜过量供给装置7的搬运速度,要求其快于进料链5的搬运速度,因此所述膜过量供给装置7的搬运速度的适合速度范围为:进料链5的搬运速度的1.05~1.50倍。
膜过量供给装置7从上游侧引入膜F时,由于膜F会在过量进料突起15上擦过,因此过量进料突起15优选以与膜F之间的摩擦小的材质形成。此外,还可以使过量进料突起15为可彼此独立旋转的辊。
此外,作为夹入波状把持部件6a、6b之间的膜F的理想长度,应与夹子2的下齿部11和上齿部12的咬合形状的长度完全一致,而当相对于夹子2的把持形状过量供给膜F时,存在膜F在夹子2作用下形成皱纹的隐患。在本实施方式中,对夹入波状把持部件6a、6b之间的膜F的长度进行调节,使其稍短于夹子2的把持形状的长度,并在用夹子(保持部件)2把持膜F时,从更上游侧引入膜F。可是,由于夹子2所引入的膜F的长度极少,因此不会因对夹子导板14施加的力过大等而导致膜F受损。
当夹子2达到将膜F的两端完全保持的位置时,波状把持部件6a、6b则会如图13的D列所示地分离,且波状把持部件6a、6b将膜F放开。
在膜过量供给装置7的波状把持部件6a、6b将膜F放开之后,膜拉伸机1利用夹子(保持部件)2将膜F把持为波形后进行搬运。即,膜拉伸机1在使膜F的部分区域预先沿长度方向松弛的状态下开始进行横向拉伸。
膜拉伸机1通过在加热炉4内加大拉幅链3的间隔,来对膜F实施沿宽度方向的拉伸。
在膜拉伸机1中,由于各夹子(保持部件)2对膜F进行保持使膜F形成为波形,因此在加热炉4中沿宽度方向对膜F进行拉伸(例如拉伸至1.2倍)时,可使膜F中央的有效部分在纵向(搬运方向)上自由收缩,而不会产生沿纵向的拉伸应力。由此,可有效使膜F的取向轴(分子链的取向)沿宽度方向达到一致。需要指出的是,由于在用夹子2把持的膜F的两侧端部附近有纵向的应力作用,因此要在后续步骤中将这部分切除。
在图3下方示出的膜过量供给装置7中,具有用以保持膜F的端部的夹子2,该夹子2的按压部47侧和膜载置面45这两者的表面均呈波形。即,在上述实施方式的图9、10、11、13中,例示了按压部47侧和膜载置面45这两者的表面均呈波形的夹子(保持部件)2。
可是,夹子2并不限于按压部47侧和膜载置面45这两者均呈波形的结构,也可以是如上述图2所示的结构:仅按压部47侧和膜载置面45中的任一者为波形或齿形等,另一者可以为平板状。
图14、15、16、17示出了采用仅按压部47侧为波形、另一个(膜载置面53)为平板状的夹子55时其外观形状及行为。即,图14是与图9相对应的夹子的立体图,图15是与图10相对应的夹子的侧面图及平面图,图16是与图11相对应的夹子的侧面图及平面图,图17是与图13相对应的说明图。
夹子55仅在一个保持部件片上具备凸形部和凹形部这两者。也可以说,夹子55是在一个保持部件片上间隔恒定距离地设置有凸形部的机构。
需要说明的是,在上述实施方式的图13中,示出了夹子2与波状把持部件6a及6b的动作同步地缓慢关闭的状态,而在图17所示的实施方式中,示出了下述行为:直到波状把持部件6完全咬合之前,夹子2处于全开状态,而当波状把持部件6完全咬合之后,经瞬间动作关闭,成为对膜F进行保持的结构。
有关夹子55的其它构成,由于与上述的夹子2相同,因此对同一部件赋予同一序号并省略重复说明。
将图1、9、10、11、13所示的两侧具有波形的夹子2与图2、14、15、16、17所示的仅单侧具有波形、另一侧为平板状的夹子55进行比较,存在如下所述的利弊。
即,对于诸如前者那样的两侧具有波形的情况,由于在以大面积保持膜F的情况下进行拉伸,因而可使施加在膜F上的拉力更为均匀。
另一方面,对于诸如前者那样的两侧具有波形的情况,如果在用夹子2保持膜F之前膜F的波形变得混乱,则膜F有产生皱纹的可能性。
即,在上述实施方式中,在用夹子2保持膜F之前用膜过量供给装置7对膜F赋形波形。经过赋形后的理想波形应与夹子2完全一致,但因膜F的厚度及材质不同,可能会导致两者形状上略微存在差别。例如,可能出现如图18(a)所示的、膜F的波形的一部分变得混乱的极为罕见的情况,在这样的情况下,如果用两侧被设计为波形的夹子2来夹持膜F,则会出现如图18(b)所示的、波的一部分经过双重夹持,而这会导致膜F上产生皱纹。
与此相对,对于如图2、14、15、16、17这样的仅一侧具有波形的夹子2而言,由于在按压部47和膜载置面46之间存在空隙52(如图19所示),因此即使波形的一部分变得混乱,该部分也会逃向空隙52,从而避免在膜F上出现双重夹持的情况。
在上述说明的实施方式中,通过采用由正面把持片6a和背面把持片6b构成的波状把持部件6作为使膜F松弛、用于赋予波形的装置,并利用该装置对膜F夹持,可以将膜F赋形为波状。
但本发明并不限于上述构成,例如,还可以利用图20所示的设置有类似齿条(rack)58和齿轮59结构的凹凸形状的部件,采用在类似齿条的部件和类似齿轮的部件之间夹持膜F的构成。
此外,还可以采用图21所示的在2个类似齿轮的部件(设置有凹凸形状的部件)60之间夹持膜F的构成。
利用图20、21所示的实施方式,也可以沿搬运方向间隔地对膜F的两面施加按压,以使膜的部分区域或全部区域沿长度方向发生松弛。
此外,在上述实施方式中,采用的是下述构成:膜过量供给装置7具有波状把持部件(正面把持片和背面把持片)6a、6b,利用该波状把持部件6a、6b来夹持膜F。但也可以如图22所示地,设置仅具有一个突起的凸块(block)61,利用该凸块61对膜F的双面施加按压。利用图22的实施方式,也可以沿搬运方向间隔地对膜F的两面施加按压,以使膜的部分区域或全部区域沿长度方向发生松弛。
此外,也可以不利用链、而是利用筒状物(cylinder)62对膜F的表面施加按压。图22示出了利用筒状物62对膜F的表面施加按压的构成。
在图22所示的构成中,在膜F的搬运径路上设置有松紧调节辊(dancerroll)63,筒状物62下部的膜F具有相对于搬运装置(无图示)而言在搬运方向上的自由度。即,膜F在设定为自由升降的辊(松紧调节辊63)的作用下被赋予一定的张力。但由于松紧调节辊63在升降方向上具有自由度,因此,对膜F施加向行进方向牵引的外力时,松紧调节辊63会如图23(b)所示地上升,从而陆续向下游侧送出膜F。
在本实施方式中,如图23(b)所示,利用筒状物62对膜F的表面施加按压时,会导致松紧调节辊63上升,膜F被送出,且膜F发生松弛。筒状物62以恒定时间间隔升降,会沿搬运方向对膜F的表面侧间隔地施加按压,从而使膜的部分区域或全部区域沿长度方向发生松弛。
此外,也可以不利用膜过量供给装置7,通过用夹子(保持部件)2夹持膜F来为膜F赋予波形。
通过用夹子(保持部件)2夹持膜F来为膜F赋予波形时,优选如图24所示地,在膜F的搬运经路上设置松紧调节辊63,沿搬运方向为膜F赋予自由度。
作为用以为膜F赋予波形(使膜F松弛)的其它方案,可考虑过量供给膜F的方法。例如,如图25所示地设置多个传送装置75,并利用该传送装置75沿箭头方向传送膜F。其中,越到下游,各辊的传送速度越慢。其结果,会如图25所示地为膜F逐渐赋予波形。
利用上述制造方法制作的拉伸膜由于是经过横向拉伸的长尺寸的膜,因此可通过如图26所示地将该膜层压在长尺寸的偏振片上来制造带有光学补偿膜的相位差板63。
即,利用本制造方法制作的拉伸膜F被卷绕成卷状。
另一方面,长尺寸的偏振片也被卷绕成卷状。这里,偏振片通常是由长尺寸的TAC(三乙酰纤维素)膜和经过向长度方向拉伸的长尺寸的PVA(聚乙烯醇)膜贴合而成的膜。
另外,如图26所示,从经过横向拉伸的长尺寸的膜F的卷70和长尺寸的偏振片66的卷71,分别送出膜F、66,并使该膜F、66上下平行地行进并夹在一对按压辊72之间。此外,对于在拉伸膜F或长尺寸的偏振片上层压有脱模纸(離型紙)的情况,在此期间,可以在将脱模纸剥离的同时,根据需要预先在膜F、66之一上涂布粘接剂。
根据本方案,可以连续地制造出在偏振片66上层压了经过横向拉伸的膜F的带有光学补偿膜的相位差板。
并且,对于根据图26的方案制造的相位差补偿膜而言,其任意部位的Nz系数均较小,具体而言,其任意部位的Nz系数均在1.4以下。利用图26的方案制造相位差补偿膜时,至少可使其任意部位的Nz系数均在1.2以下,而如果对各条件加以适当调整,可使其任意部位的Nz系数均在1.1以下。
实施例
以下,列举实施例对本发明的方法进行具体说明,但本发明并不受本实施例的限制。
(实验1)
(1)实施例1(实施例1-1~实施例1-3)
使用图2所示的夹子、图3所示的拉伸装置及图4~5所示的膜过量供给装置,于摄氏150度(℃)沿相对于搬运方向为横向的方向对膜宽600mm、膜厚60μm的聚碳酸酯膜进行了拉伸。实验中使用的原料膜(原反フイルム)为“Elmec R-film未拉伸品”(KANEKA株式会社制造)。
其结果如表1所示。在本实施例中,也尝试了通过使图5中的波状把持部件(正面把持片和背面把持片)6a、6b的间隔发生变化来改变正面把持片6a和背面把持片6b的咬合量。关于正面把持片6a和背面把持片6b的咬合量,表1中仅记载了大小。
这里,相位差值也称为延迟值,是在各向异性结晶中通过并发生偏光的光线中的两个不同方向上的相位之差,在测定波长(550nm)进行标准化,以长度单位表示。
关于膜F是否沿横向发生了选择性伸长,可通过测定Nz系数来判断。即,Nz系数越接近于1,则越代表膜F沿横向发生了选择性伸长,而对于膜F沿横向伸长的同时还发生了沿纵向的拉伸的情况,Nz系数将变为偏离1的值。
即,从膜上切下50mm见方的样品。样品的切割部位共计3处,具体为:宽度方向的中央部位1处,距中央部位左右200mm的位置2处。需要说明的是,由于膜宽为600mm,因此上述“距中央部位左右200mm的位置”是从两端向中心分别为100mm的位置。
此外,使用自动折射仪(制品名KOBRA-WR,王子计测机器株式会社制造)对双折射值nx、ny、nz及面内相位差Re(nm)进行了测定。需要指出的是,对于任意实施例及比较例而言,测定波长均相同,为550nm。并且,试样厚度利用Anritsu株式会社制造的电子测微计进行了测定。
对于测定机器及测定条件而言,下述实施例及比较例均相同。
表1中的相位差值(面内相位差)是上述3处测定值的平均值。另外,表1中的Nz系数分别为各位置(中央、左、右)上一点的测定值。
Nz系数通过将利用上述自动折射仪(制品名KOBRA-WR,王子计测机器株式会社制造)测定的双折射值nx、ny、nz代入下述中算出。
[数学式1]
Nz=(nx-nz)/(nx-ny) 式1
(2)比较例1(比较例1-1、比较例1-2)
比较例1是未使用膜过量供给装置的情况的实例。即,就实施例2而言,在未使用膜过量供给装置和本发明的夹子、未使聚碳酸酯膜松弛的情况下,沿相对于搬运方向为横向的方向进行了拉伸。
需要说明的是,比较例1中使用的原料膜F与上述实施例相同,为“Elmec R-film未拉伸品”(KANEKA株式会社制造)。
(3)实施例1与比较例1的差异
由表1可知,使用本发明的夹子和膜过量供给装置时(实施例1),Nz系数为0.96~1.38,可见沿横向发生了选择性伸长。
另一方面,对于未使用膜过量供给装置和本发明的夹子进行拉伸的情况(比较例),Nz系数为1.51~1.60,可见在沿横向发生伸长的同时沿纵向也发生了拉伸。
此外,通过对实施例1和比较例1中相同伸长率下的相位差值进行比较可知,实施例中显示出了高相位差值。究其原因,可以认为:在实施例中,由于发生了向横向的伸长而显示出了相位差;而在比较例中,由于其纵向也发生了拉伸,因而导致出现的相位差被抵消掉。由此也可知,实施例中发生了向横向的选择性伸长。
此外,可知可通过改变膜过量供给装置的嵌合部件的咬合量来使相位差值、Nz系数发生变化。
[表1]
(实验2)
(1)实施例2(实施例2-1、实施例2-2)
使用图2所示的夹子、图3所示的拉伸装置及图4~5所示的膜过量供给装置,于摄氏140度(℃)沿相对于搬运方向为横向的方向对膜宽600mm、膜厚60μm的降冰片烯类树脂进行了拉伸。实验中使用的原料膜为“ZEONOR Z F14”(Optes株式会社制造)。
其结果如表2所示。
关于膜F是否沿横向发生了选择性伸长,通过测定Nz系数来进行了判断。即,Nz系数越接近于1,则越代表膜F沿横向发生了选择性伸长,而对于膜F沿横向伸长的同时还发生了沿纵向的拉伸的情况,Nz系数将变为偏离1的值。
(2)比较例2(比较例2-1、比较例2-2)
比较例是未使用膜过量供给装置、未使膜F松弛的情况下沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉伸的情况,其结果一并记入表中。
(3)实施例2和比较例2的差异
由表2可知,使用本发明的夹子和膜过量供给装置时(实施例2),Nz系数为1.14~1.33,可见沿横向发生了选择性伸长。另一方面,对于未使用膜过量供给装置和本发明的夹子进行拉伸的情况(比较例2),Nz系数为1.37~1.59,可见在沿横向发生伸长的同时沿纵向也发生了拉伸。
此外,通过对实施例2和比较例2中相同伸长倍率下的相位差值进行比较可知,实施例中显示出了高相位差值。究其原因,可以认为:在实施例中,由于发生了向横向的伸长而显示出了相位差;而在比较例中,由于其纵向也发生了拉伸,因而导致出现的相位差被抵消掉。由此可知,实施例中发生了向横向的选择性伸长。
[表2]
Claims (28)
1.拉伸膜的制造方法,该方法是在一边用保持部件夹持膜的两端一边进行搬运的同时,加大两端的保持部件之间的间隔,以使膜沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉伸来制造拉伸膜,在该方法中,保持部件具有一对保持部件片,膜的端部夹在该一对保持部件片之间,且上述一对保持部件片中的至少一片具有凸形部和/或凹形部,通过上述保持部件使膜的部分区域或全部区域发生松弛,并在松弛状态下沿横向对膜进行拉伸;或者,在用上述保持部件夹持膜的两端之前或在用上述保持部件夹持膜的两端时,使膜的部分区域或全部区域发生松弛,并在松弛状态下沿横向对膜进行拉伸。
2.拉伸膜的制造方法,该方法是在一边用保持部件夹持膜的两端一边进行搬运的同时,加大两端的保持部件之间的间隔以使膜沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉伸来制造拉伸膜,在该方法中,在用上述保持部件夹持膜的两端之前或在用上述保持部件夹持膜的两端时,通过沿搬运方向间隔地对膜的至少一面进行按压,使膜的部分区域或全部区域发生松弛,并在松弛状态下沿横向对膜进行拉伸。
3.根据权利要求1或2所述的拉伸膜的制造方法,其中,将膜夹持在设置有凹凸形状的部件之间,以使膜的部分区域或全部区域发生松弛。
4.根据权利要求3所述的拉伸膜的制造方法,其中,所述设置有凹凸形状的部件是波状把持部件,所述波状把持部件具备向膜交错地突出的过量进料突起,所述波状把持部件在咬合时形成大于上述膜的厚度的间隙。
5.拉伸膜的制造方法,该方法是在一边对连续供给的膜的两端加以保持一边对膜进行搬运的同时,相对于搬运方向沿膜的宽度方向对膜进行拉伸来制造拉伸膜,该方法包括下述步骤:利用设置有凹凸形状的部件使膜的两端松弛的松弛步骤;将处于松弛状态的膜的两端保持在搬运装置上的保持步骤;在利用上述搬运装置搬运膜的同时,沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉宽,从而沿横向对膜进行拉伸的拉伸步骤。
6.根据权利要求5所述的拉伸膜的制造方法,其中,松弛步骤是将设置有凹凸形状的部件缓慢按压在膜上的步骤。
7.根据权利要求5所述的拉伸膜的制造方法,其中,松弛步骤是将膜缓慢夹持在设置有凹凸形状的部件之间的步骤。
8.根据权利要求7所述的拉伸膜的制造方法,其中,通过使设置有凹凸形状的部件之间的距离发生变化,来改变在松弛步骤中被赋形的膜的波形。
9.根据权利要求5~8中任一项所述的拉伸膜的制造方法,其中,保持步骤是用具有接近-远离部件的保持部件进行夹持的步骤。
10.根据权利要求8所述的拉伸膜的制造方法,其中,保持部件具有一对保持部件片,膜的端部夹在该一对保持部件片之间,且上述一对保持部件片中的任一片均呈凹凸形状。
11.根据权利要求8所述的拉伸膜的制造方法,其中,保持部件具有一对保持部件片,膜的端部夹在该一对保持部件片之间,且上述一对保持部件片中的一片为凹凸形状、另一片为平面形状。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的拉伸膜的制造方法,其中,松弛步骤使用膜过量供给装置进行,所述膜过量供给装置具有波状把持部件,所述波状把持部件具有正面把持片和背面把持片,正面把持片和背面把持片上分别具有过量进料突起,正面把持片的过量进料突起和背面把持片的过量进料突起位于在膜的搬运方向交错的位置上,在正面把持片和背面把持片相接近的状态下,其过量进料突起之间呈咬合状态,并且,所述正面把持片和背面把持片在膜的正反两面相对设置,波状把持部件在沿膜的搬运方向移动的同时,将膜夹入正面把持片和背面把持片之间使膜发生松弛。
13.根据权利要求1~11中任一项所述的拉伸膜的制造方法,其中,松弛步骤使用膜过量供给装置进行,
所述膜过量供给装置具有波状把持部件,所述波状把持部件在膜的正反两面相对设置,并在沿上述膜的搬运方向进行移动的同时将上述膜夹入,
且上述波状把持部件具备过量进料突起,该过量进料突起向上述膜交错地突出,且所述过量进料突起沿上述膜的搬运方向排列,沿宽度方向延伸。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的拉伸膜的制造方法,其中,膜为热塑性树脂。
15.拉伸膜的制造方法,该方法是在沿长度方向搬运长尺寸的膜的同时,沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉伸来制造拉伸膜的方法,在该方法中,在使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛的状态下开始沿横向的拉伸。
16.根据权利要求15所述的拉伸膜的制造方法,其中,通过沿搬运方向间隔地对上述膜的至少一面按压,使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛。
17.根据权利要求15所述的拉伸膜的制造方法,其中,通过对上述膜的一面和另一面交错按压,使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛。
18.根据权利要求15所述的拉伸膜的制造方法,其中,通过将膜夹在设置有凹凸形状的部件之间来对膜施加按压,使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛。
19.根据权利要求15所述的拉伸膜的制造方法,其中,通过对膜的宽度方向上的中央部分进行按压,使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛。
20.根据权利要求15所述的拉伸膜的制造方法,其中,在用搬运装置搬运长尺寸的膜以使该膜预先达到下述状态后,使膜的部分区域或全部区域发生松弛成为波状,其中,所述预先达到的状态是为该膜赋予了相对于搬运装置在搬运方向上的自由度的状态。
21.根据权利要求15~20中任一项所述的拉伸膜的制造方法,其中,在使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛的状态下,保持膜的两端,在沿长度方向搬运膜的同时,沿相对于搬运方向为横向的方向进行拉伸。
22.膜的制造方法,该方法对利用权利要求1~21中任一项所述的拉伸膜的制造方法制造的沿横向伸长的长尺寸拉伸膜、和沿长度方向伸长的长尺寸纵向拉伸膜在沿同一方向进行搬运的同时,将二者相贴合。
23.膜的制造方法,该方法将利用权利要求1~21中任一项所述的拉伸膜的制造方法制造的拉伸膜和偏振片相贴合。
24.膜的制造方法,该方法对利用权利要求1~21中任一项所述的拉伸膜的制造方法制造的沿横向伸长的长尺寸拉伸膜、和长尺寸的偏振片在沿同一方向进行搬运的同时,将二者相贴合。
25.根据权利要求22或23所述的膜的制造方法,其中,长尺寸的偏振片是将沿长度方向伸长的PVA膜和TAC膜相贴合而得到的膜。
26.一种膜,其是在使膜的部分区域或全部区域预先沿长度方向发生松弛的状态下沿长度方向对长尺寸的膜进行搬运,并同时沿横向对该膜进行拉伸而制造的、宽度在600mm以上的长尺寸拉伸膜,其中,从中心线上的部位和距离两端分别为100mm的位置上采集的3片采集片的Nz系数均在1.4以下。
27.一种膜,其是宽度在600mm以上的长尺寸拉伸膜,其中,从中心线上的部位和距离两端分别为100mm的位置上采集的3片采集片的Nz系数均在1.4以下。
28.一种膜,其是由至少2层拉伸膜层压而成的宽度在600mm以上的无缝长尺寸膜,其中,上述2层拉伸膜的拉伸方向相交叉,并且,上述2层拉伸膜的任意部位上的Nz系数均在1.4以下。
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