CN116061421B - 拉伸膜的制造方法及光学层叠体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供相位差不均(例如,斜方向上的相位差不均)得以减少的长条状的斜向拉伸膜。本申请的拉伸膜的制造方法包括:通过挤出成型法制造长条状的树脂膜;通过纵向的夹具间距变化的可变间距型的左右夹具分别夹持该树脂膜的宽度方向的左右端部,使该左右夹具的至少一个夹具间距变化,从而对该树脂膜进行斜向拉伸;以及测量该树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量;在该膜厚的变动量超过第一规定值的情况下,减少通过该左右夹具进行夹持之前的该树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量。
Description
技术领域
本发明涉及拉伸膜的制造方法及光学层叠体的制造方法。
背景技术
在液晶显示装置(LCD)、有机电致发光显示装置(OLED)等图像显示装置中,出于提高显示特性、防反射的目的而使用圆偏振片。圆偏振片代表性地将起偏器与相位差膜(代表性地为λ/4板)以起偏器的吸收轴与相位差膜的慢轴形成45°的角度的方式进行层叠。以往,相位差膜代表性地通过沿着纵向和/或横向进行单轴拉伸或双轴拉伸而制作,因此,在多数情况下,其慢轴在长条状的膜坯的横向(宽度方向)或纵向(长度方向)上展现。其结果是,在制作圆偏振片时,必须以使相位差膜相对于宽度方向或长度方向形成45°的角度的方式进行裁切并一片一片地贴合。
另外,为了确保圆偏振片的宽波段性,也有时将λ/4板与λ/2板这两片相位差膜层叠。在这种情况下,λ/2板需要以相对于起偏器的吸收轴形成75°的角度的方式层叠,λ/4板需要以相对于起偏器的吸收轴形成15°的角度的方式层叠。在该情况下,在制作圆偏振片时,也需要以使相位差膜相对于宽度方向或长度方向形成15°及75°的角度的方式裁切,并一片一片地贴合。
在又一个实施方式中,为了避免来自笔记本型PC的光映入键盘等,出于使从偏振片出射的直线偏振光的朝向旋转90°的目的,有时在偏振片的可视侧使用λ/2板。在该情况下,也需要以使相位差膜相对于宽度方向或长度方向形成45°的角度的方式进行裁切,并一片一片地贴合。
为了解决这样的问题,提出了如下技术:通过利用纵向的夹具间距变化的可变间距型的左右夹具分别夹持长条状的膜的宽度方向的左右端部,使该左右夹具的至少一个夹具间距变化,并相对于长度方向在斜方向上进行拉伸(以下也成为“斜向拉伸”),由此使相位差膜的慢轴在斜方向上展现(例如,专利文献1)。然而,通过这样的技术得到的斜向拉伸膜有时会产生相位差不均(例如,斜方向上的相位差不均)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4845619号
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的主要目的在于,提供相位差不均(例如,斜方向上的相位差不均)得以减少的长条状的斜向拉伸膜。
用于解决问题的手段
本发明人等对上述问题进行了研究,结果得知,斜向拉伸膜的长度方向上的膜厚不均与上述相位差不均关联,在膜厚不均大的情况下,相位差不均对视觉辨认性的影响也变大。本发明人等基于该见解,想到了通过提高斜向拉伸前的膜的长度方向上的膜厚的均匀性,能够减少斜向拉伸后的膜的长度方向上的膜厚不均,从而完成了本发明。
即,根据本发明的一个方面,提供一种拉伸膜的制造方法,其包括:通过挤出成型法制造长条状的树脂膜;通过纵向的夹具间距变化的可变间距型的左右夹具分别夹持该树脂膜的宽度方向的左右端部,使该左右夹具的至少一个夹具间距变化,从而对该树脂膜进行斜向拉伸;以及测量该树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量;在该膜厚的变动量超过第一规定值的情况下,减少通过该左右夹具进行夹持之前的该树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量。
在一个实施方式中,通过降低上述树脂膜的制膜速度,减少通过上述左右夹具进行夹持之前的上述树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量。
在一个实施方式中,上述膜厚的变动量采用上述树脂膜的长度方向上的膜厚的移动平均值,是检测到了该膜厚的移动平均线中的峰及谷时相邻的峰与谷之差。
在一个实施方式中,上述第一规定值为0.55μm以下。
在一个实施方式中,还包括:在通过上述左右夹具进行夹持之前,测量上述树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量。
根据本发明的其它方面,提供一种光学层叠体的制造方法,其包括:通过上述制造方法得到长条状的拉伸膜;以及一边搬送长条状的光学膜和该长条状的拉伸膜,一边使其长度方向一致并连续地进行贴合。
在一个实施方式中,上述光学膜为偏振片,上述拉伸膜为λ/4板或λ/2板。
发明效果
根据本发明的实施方式的拉伸膜的制造方法,可以提供相位差不均得以减少的长条状的斜向拉伸膜。
附图说明
图1是对本发明的实施方式的拉伸膜的制造方法进行说明的示意图。
图2是对本发明的实施方式中用于斜向拉伸的膜拉伸装置的一例的整体构成进行说明的俯视示意图。
图3是用于对在图2的拉伸装置中使夹具间距变化的连杆机构进行说明的主要部分俯视示意图。
图4是用于对在图2的拉伸装置中使夹具间距变化的连杆机构进行说明的主要部分俯视示意图。
图5A是示出斜向拉伸的一个实施方式中的夹具间距的轮廓的示意图。
图5B是示出斜向拉伸的一个实施方式中的夹具间距的轮廓的示意图。
图6是对膜厚的测定方法进行说明的示意图。
图7是使用了通过本发明的制造方法得到的相位差膜的圆偏振片的剖面示意图。
符号说明
1 挤出机
2 T型模
6 制膜速度控制部
10L 环状环
10R 环状环
20 夹具
100 拉伸装置
200 膜厚仪
300 树脂膜
500 圆偏振片
具体实施方式
以下,对本发明的优选实施方式进行说明,但本发明不限于这些实施方式。此外,在本说明书中,“纵向的夹具间距”是指在纵向上相邻的夹具的行进方向上的中心间距离,有时将纵向的夹具间距简称为夹具间距。另外,只要没有特别记载,则长条状的膜的宽度方向的左右关系是指朝向该膜的搬送方向的左右关系。
A.拉伸膜的制造方法
本发明的实施方式的拉伸膜的制造方法包括:
通过挤出成型法制造长条状的树脂膜(制膜工序);
通过纵向的夹具间距变化的可变间距型的左右夹具分别夹持该树脂膜的宽度方向的左右端部,使该左右夹具的至少一个夹具间距变化,从而对该树脂膜进行斜向拉伸(斜向拉伸工序);以及
测量该树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量(第一膜厚的变动量的测量工序),
在该膜厚的变动量超过第一规定值的情况下,减少通过该左右夹具进行夹持之前的该树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量(第一膜厚调整)。
本发明的实施方式的拉伸膜的制造方法还可以包括:在通过左右夹具进行夹持之前,测量树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量(第二膜厚的变动量的测量工序)。在通过第二膜厚的变动量的测量工序测量的膜厚的变动量超过第二规定值的情况下,通过进一步减少在利用该左右夹具进行夹持之前(代表性地为第二膜厚的变动量的测量工序之前)的该树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量(第二膜厚调整),能够更适当地得到本发明的效果。
图1是对本发明的实施方式的拉伸膜的制造方法进行说明的示意图。在图1所示的实施方式中,将通过制膜工序制膜而成的树脂膜不卷绕成卷而供于斜向拉伸工序,连续地进行一系列的工序,但是也可以与图示例不同,而利用不同的生产线进行制膜工序和斜向拉伸工序。在该情况下,可以将通过制膜工序制膜而成的树脂膜卷绕成卷,从得到的卷陆续放出树脂膜,进行斜向拉伸工序和第一膜厚的变动量的测量工序及任意的第二膜厚的变动量的测量工序,基于该测量结果通过制膜工序进行第一膜厚调整及任意的第二膜厚调整。以下,对各工序具体地进行说明。
A-1.制膜工序
在制膜工序中,通过挤出成型法制造长条状的树脂膜。作为挤出成型法,代表性地使用T型模法。例如,如图1所示,将从挤出机1使用齿轮泵7送出的熔融状态的热塑性树脂从T型模2以膜形状挤出,通过夹持辊3将挤出的膜状的熔融树脂300a与冷却辊4密合,并进行冷却及固化,由此得到树脂膜300b。树脂膜300b作为斜向拉伸用的膜坯,通过使用了搬送辊5的辊搬送搬送至拉伸装置100。此外,挤出成型法的实施方式不限定于图示例。例如,可以设置温度互不相同的多个冷却辊4,也可以使用气刀、气室等来代替夹持辊3。
作为进行挤出成型时的树脂的温度(挤出温度),可以适当设定能够使该树脂熔融的温度、即适于成型的温度。挤出温度可以根据树脂的种类而变化,例如可以为200℃~300℃、优选为220℃~280℃、更优选为240℃~260℃。
冷却辊的温度例如可以为150℃以下、优选为40℃~140℃、更优选为50℃~130℃。冷却辊的温度过高时,所得到的树脂膜有时会发生外观不良。
制膜速度(将膜状的熔融树脂300a从T型模2挤出的挤出速度)例如为1m/分钟~30m/分钟、优选为3m/分钟~25m/分钟、更优选为5m/分钟~20m/分钟。制膜速度可以与树脂膜300b的搬送速度相同,也可以不同。在一个实施方式中,制膜的树脂膜300b可以与制膜速度等速地收取至斜向拉伸装置中。
树脂膜300b的膜厚可以根据对于拉伸后的树脂膜(拉伸膜)300c期望的相位差值、用途等适当设定。树脂膜300b的膜厚例如可以为10μm~200μm、优选为30μm~180μm、更优选为50μm~150μm。树脂膜300b的膜厚可以通过调整T型模的喷出口的间隙而控制为期望的值。
作为构成树脂膜300b的树脂,没有特别限定,可以优选使用可作为相位差膜应用的树脂。作为这样的树脂,例如可举出:聚碳酸酯系树脂、聚乙烯醇缩醛系树脂、环烯烃系树脂、丙烯酸系树脂、纤维素酯系树脂、纤维素系树脂、聚酯系树脂、聚酯碳酸酯系树脂、烯烃系树脂、聚氨酯系树脂等。优选为聚碳酸酯系树脂、纤维素酯系树脂、聚酯系树脂、聚酯碳酸酯系树脂、环烯烃系树脂。这是因为:只要是这些树脂,就能够得到显示出所谓反向色散的波长依赖性的相位差膜。这些树脂可以单独使用,也可以根据所期望的特性组合使用。
作为上述聚碳酸酯系树脂,可使用任意适当的聚碳酸酯系树脂。例如优选包含来源于二羟基化合物的结构单元的聚碳酸酯系树脂。作为二羟基化合物的具体例子,可举出:9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-乙基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-正丙基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-异丙基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-正丁基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-仲丁基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-环己基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-苯基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-甲基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-异丙基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-异丁基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-叔丁基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-环己基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-苯基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二甲基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-叔丁基-6-甲基苯基)芴、9,9-双(4-(3-羟基-2,2-二甲基丙氧基)苯基)芴等。聚碳酸酯树脂除了来源于上述二羟基化合物的结构单元以外,也可以包含来源于异山梨醇、异甘露糖醇、异艾杜糖醇、螺二醇、二噁烷二醇、二乙二醇(DEG)、三乙二醇(TEG)、聚乙二醇(PEG)、环己烷二甲醇(CHDM)、三环癸烷二甲醇(TCDDM)、双酚类等二羟基化合物的结构单元。
如上所述的聚碳酸酯系树脂的详细内容例如记载于日本特开2012-67300号公报及日本专利第3325560号。本说明书中作为参考引用了该专利文献的记载内容。
聚碳酸酯系树脂的玻璃化转变温度优选为110℃~250℃,更优选为120℃~230℃。当玻璃化转变温度过低时,存在耐热性变差的倾向,可能在膜成型后会引起尺寸变化。当玻璃化转变温度过高时,存在膜成型时的成型稳定性变差的情况,还存在损害膜的透明性的情况。此外,玻璃化转变温度可以基于JIS K 7121(1987)来求出。
作为上述聚乙烯醇缩醛系树脂,可使用任意适当的聚乙烯醇缩醛系树脂。代表性地,聚乙烯醇缩醛系树脂可以通过使至少两种醛化合物和/或酮化合物与聚乙烯醇系树脂发生缩合反应来得到。聚乙烯醇缩醛系树脂的具体例子及详细的制造方法例如记载于日本特开2007-161994号公报。本说明书中作为参考引用了该记载内容。
根据需要,可以在上述树脂膜中配合任意适当的添加剂。作为添加剂,例如可举出紫外线吸收剂、抗氧化剂、稳定剂、润滑剂等。相对于构成树脂膜的树脂100重量份,添加剂的配合量(在使用两种以上添加剂的情况下为合计配合量)通常为0.1重量份~10重量份、优选为0.1重量份~5重量份。
A-2.斜向拉伸工序
在斜向拉伸工序中,分别通过纵向的夹具间距变化的可变间距型的左右夹具夹持在制膜工序中得到的长条状的树脂膜的宽度方向的左右端部,使该左右夹具中的至少一个夹具间距变化,对该树脂膜(以下,有时简称为“膜”)进行斜向拉伸。
在一个实施方式中,斜向拉伸工序包括:
通过纵向的夹具间距变化的可变间距型的左右夹具分别夹持长条状的膜的宽度方向的左右端部;
对该膜进行预热;
一边使至少一个夹具的夹具间距变化,一边使该左右夹具行进移动,对该膜进行斜向拉伸;
对该膜进行热固定;以及
将该膜从该左右夹具释放。
图2是对可以用于上述斜向拉伸的拉伸装置的一例的整体构成进行说明的俯视示意图。拉伸装置100在俯视下在左右两侧左右对称地具有环状环10L和环状环10R,上述环状环10L和环状环10R具有膜夹持用的多个夹具20。此外,在本说明书中,将从膜的入口侧观察为左侧的环状环称为左侧的环状环10L,将右侧的环状环称为右侧的环状环10R。左右环状环10L、10R的夹具20分别被基准轨道70引导而以环状巡回移动。左侧的环状环10L的夹具20沿着逆时针方向巡回移动,右侧的环状环10R的夹具20沿着顺时针方向巡回移动。在拉伸装置中,从膜的入口侧朝向出口侧依次设置有夹持区域A、预热区域B、拉伸区域C、热固定区域D及释放区域E。这些各个区域是指成为拉伸对象的膜实质上被夹持、预热、斜向拉伸、热固定和释放的区域,并不是指机械上、结构上独立的分区。另外,需要留意的是:图2的拉伸装置中的各个区域的长度的比率与实际长度的比率不同。
在图2中,虽未图示,但可以在拉伸区域C与热固定区域D之间设置用于根据需要进行任意适当的处理的区域。作为这样的处理,可举出横向收缩处理等。另外,同样虽未图示,但上述拉伸装置代表性地具备用于使从预热区域B至热固定区域D或释放区域E为止的各区域处于加热环境的加热装置(例如,热风式、近红外式、远红外式等的各种烘箱)。在一个实施方式中,预热、斜向拉伸、热固定及从夹具的释放可以分别在设定为规定的温度的烘箱内进行。
在上述拉伸装置100的夹持区域A及预热区域B中,左右环状环10L、10R以与成为拉伸对象的膜的初始宽度对应的分开距离成为相互大致平行的方式构成。在拉伸区域C中设为如下构成:随着从预热区域B侧朝向热固定区域D,左右环状环10L、10R的分开距离逐渐扩大直到与上述膜的拉伸后的宽度对应。在热固定区域D及释放区域E中,左右环状环10L、10R以与上述膜的拉伸后的宽度对应的分开距离相互成为大致平行的方式构成。然而,左右环状环10L、10R的构成不限定于上述图示例。例如,左右环状环10L、10R可以在从夹持区域A至释放区域E以与成为拉伸对象的膜的初始宽度对应的分开距离成为相互大致平行的方式构成。
左侧的环状环10L的夹具(左侧的夹具)20及右侧的环状环10R的夹具(右侧的夹具)20可以分别独立地巡回移动。例如,左侧的环状环10L的驱动用链轮11、12通过电动马达13、14沿着逆时针方向旋转驱动,右侧的环状环10R的驱动用链轮11、12通过电动马达13、14沿着顺时针方向旋转驱动。其结果是,对与这些驱动用链轮11、12卡合的驱动辊(未图示)的夹具担载构件赋予行进力。由此,左侧的夹具沿着逆时针方向巡回移动,右侧的夹具沿着顺时针方向巡回移动。通过分别独立地驱动左侧的电动马达及右侧的电动马达,能够使左侧的夹具及右侧的夹具分别独立地巡回移动。
此外,左侧的环状环10L的夹具(左侧的夹具)20及右侧的环状环10R的夹具(右侧的夹具)20分别为可变间距型。即,左右夹具20、20可以分别独立地随着移动而变化纵向的夹具间距。可变间距型的构成可以通过采用缩放方式、线性电机方式、电机链方式等驱动方式来实现。以下,作为一例,对连杆机构(缩放机构)进行说明。
图3及图4分别是用于对在图2的拉伸装置中使夹具间距变化的连杆机构进行说明的主要部分俯视示意图,图3示出夹具间距最小的状态,图4示出夹具间距最大的状态。
如图3及图4所图示的那样,设置有分别地担载夹具20的俯视横向上为细长矩形状的夹具担载构件30。虽未图示,但夹具担载构件30由上梁、下梁、前壁(夹具侧的壁)、及后壁(与夹具相反侧的壁)封闭而形成为截面强固的框结构。夹具担载构件30以通过其两端的行进轮38在行进路面81、82上滚动的方式设置。此外,在图3及图4中,未图示出前壁侧的行进轮(在行进路面81上滚动的行进轮)。行进路面81、82在整个区域与基准轨道70并行。在夹具担载构件30的上梁和下梁的后侧(夹具侧的相反侧(以下称为反夹具侧))沿着夹具担载构件的长度方向形成有长孔31,滑块32以能够在长孔31的长度方向上滑动的方式卡合。在夹具担载构件30的夹具20侧端部的附近,以贯穿上梁及下梁的方式垂直地设置有一根第一轴构件33。另一方面,在夹具担载构件30的滑块32中以垂直贯穿的方式设置有一根第二轴构件34。在各夹具担载构件30的第一轴构件33上枢轴连结有主连杆构件35的一端。主连杆构件35的另一端与相邻的夹具担载构件30的第二轴构件34枢轴连结。对于各夹具担载构件30的第一轴构件33而言,除了主连杆构件35以外,还枢轴连结有副连杆构件36的一端。副连杆构件36的另一端通过枢轴37与主连杆构件35的中间部枢轴连结。通过利用主连杆构件35、副连杆构件36的连杆机构,如图3所示,滑块32越是向夹具担载构件30的后侧(反夹具侧)移动,夹具担载构件30彼此之间的纵向的间距(其结果是夹具间距)越小,如图4所示,滑块32越是向夹具担载构件30的前侧(夹具侧)移动,夹具担载构件30彼此之间的纵向的间距(其结果是夹具间距)越大。滑块32的定位通过间距设定轨道90进行。如图3及图4所示,基准轨道70与间距设定轨道90的分开距离越小,夹具间距越大。
通过使用如上所述的拉伸装置进行膜的斜向拉伸,可以制造斜向拉伸膜、例如在倾斜方向上具有慢轴的相位差膜。此外,关于如上所述的拉伸装置的具体的实施方式,例如记载于日本特开2008-44339号,本说明书中引用其整体作为参考。以下,对斜向拉伸工序详细地进行说明。
A-2-1.夹持
在夹持区域A(拉伸装置100的膜收取的入口)中,代表性地通过左右环状环10L、10R的夹具20,以成为拉伸对象的膜的左右端部彼此相等的一定的夹具间距同时进行夹持。此时,连结左右夹具的中心的线优选相对于膜的搬送方向大致成为正交(例如为90°±3°、优选为90°±1°、更优选为90°±0.5°、进一步更优选为90°)。夹持时的左右夹具的夹具间距例如为100mm~200mm、优选为125mm~175mm、更优选为140mm~160mm。
通过左右环状环10L、10R的夹具20的移动(实质上是被基准轨道引导的各夹具担载构件的移动),该膜被送至预热区域B。
A-2-2.预热
在预热区域B中,如上所述,左右环状环10L、10R以与成为拉伸对象的膜的初始宽度相对应的分开距离相互大致平行的方式构成,因此是在基本上既不进行横向拉伸也不进行纵向拉伸的情况下对膜进行加热。然而,为了避免由于预热而导致树脂膜挠曲、与烘箱内的喷嘴接触等不良情况,可以稍微扩大左右夹具之间的距离(宽度方向的距离)。
在预热中,将膜加热至温度T1(℃)。温度T1优选为膜的玻璃化转变温度(Tg)以上,更优选为Tg+2℃以上,进一步优选为Tg+5℃以上。另一方面,加热温度T1优选为Tg+40℃以下,更优选为Tg+30℃以下。温度T1根据所使用的膜的不同而不同,例如为70℃~190℃,优选为80℃~180℃。
至上述温度T1为止的升温时间及温度T1下的保持时间可以根据膜的构成材料、制造条件(例如膜的搬送速度)来适当设定。这些升温时间及保持时间可以通过调整夹具20的移动速度、预热区域的长度、预热区域的温度等来进行控制。
A-2-3.斜向拉伸
在拉伸区域C中,一边使左右夹具20中的至少一个夹具的纵向的夹具间距变化,一边使左右夹具20行进移动而对膜进行斜向拉伸。更具体而言,通过一边分别使左右夹具行进移动一边在不同的位置增大或缩小夹具间距;一边分别以不同的变化速度使夹具间距变化(增大和/或缩小)一边行进移动等,从而对膜进行斜向拉伸。这样一来,通过一边使夹具间距变化一边使左右夹具行进移动,使夹持膜的左右端部的一对左右夹具中的一个夹具比另一个夹具先行在拉伸区域行进移动。根据这样的斜向拉伸,在该先行的夹具与后行的夹具之间,膜被沿着斜方向拉伸,其结果是,能够在长条膜的期望的方向(例如,相对于长度方向为45°的方向)上展现出慢轴。
斜向拉伸可以包含横向拉伸。在该情况下,斜向拉伸例如可以像图示例那样一边扩大左右夹具间的距离(宽度方向的距离)一边进行。或者与图示例不同,斜向拉伸可以不包含横向拉伸,而在维持左右夹具间的距离的状态下进行。
在斜向拉伸包含横向拉伸的情况下,横向(TD)的拉伸倍率(斜向拉伸后的膜的宽度Wfinal相对于膜的初始宽度Winitial之比(Wfinal/Winitial))优选为1.05~6.00,更优选为1.10~5.00。
在一个实施方式中,斜向拉伸可以如下所述的进行:在将上述左右夹具中的一个夹具的夹具间距开始增大或减小的位置与另一个夹具的夹具间距开始增大或减小的位置设为在纵向上不同的位置的状态下,将各个夹具的夹具间距增大或减小至规定的间距而进行。关于该实施方式的斜向拉伸,例如可参照专利文献1、日本特开2014-238524号公报等的记载。
在另一个实施方式中,斜向拉伸可以如下所述地进行:在固定上述左右夹具中的一个夹具的夹具间距的状态下,使另一个夹具的夹具间距增大或减小至规定的间距后,返回至最初的夹具间距而进行。关于该实施方式的斜向拉伸,例如可以参照日本特开2013-54338号公报、日本特开2014-194482号公报等的记载。
在又一个实施方式中,斜向拉伸可以如下所述地进行:(i)使上述左右夹具中的一个夹具的夹具间距从P1增大至P2,同时使另一个夹具的夹具间距从P1减小至P3;以及(ii)以使该减小后的夹具间距与该增大后的夹具间距成为规定的相等间距的方式,使各个夹具的夹具间距变化而进行。关于该实施方式的斜向拉伸,例如可以参照日本特开2014-194484号公报等的记载。该实施方式的斜向拉伸可以包括:一边扩大左右夹具间的距离,一边使一个夹具的夹具间距从P1增大至P2,同时使另一个夹具的夹具间距从P1减小至P3,对膜进行斜向拉伸(第一斜向拉伸);以及一边扩大左右夹具间的距离,一边以使左右夹具的夹具间距成为相等的方式使该一个夹具的夹具间距维持在P2或减小至P4,并且使该另一个夹具的夹具间距增大至P2或P4,对膜进行斜向拉伸(第二斜向拉伸)。
在上述第一斜向拉伸中,通过一边使膜的一个端部在长度方向上伸长同时使另一端部在长度方向上收缩,一边进行斜向拉伸,能够在期望的方向(例如,相对于长度方向为45°的方向)上以高的单轴性及面内取向性展现出慢轴。另外,在第二斜向拉伸中,通过一边缩小左右夹具间距之差一边进行斜向拉伸,能够将多余的应力松弛,并且在斜方向上充分地拉伸。
在上述三个实施方式的斜向拉伸中,能够在左右夹具的移动速度变得相等的状态下将膜从夹具释放,因此,在左右夹具的释放时不易产生膜的搬送速度等的偏差,能够适当地进行之后的膜的卷绕。
图5A及图5B分别是示出包含上述第一斜向拉伸及第二斜向拉伸的斜向拉伸中的夹具间距的轮廓的一例的示意图。以下,参照这些图对第一斜向拉伸具体地进行说明。此外,在图5A及图5B中,横轴与夹具的行进距离对应。在第一斜向拉伸开始时,左右夹具间距均设为P1。P1代表性地为夹持膜时的夹具间距。在开始第一斜向拉伸的同时,开始一个夹具(以下有时称为第一夹具)的夹具间距的增大,并且开始另一个夹具(以下有时称为第二夹具)的夹具间距的减小。在第一斜向拉伸中,使第一夹具的夹具间距增大至P2,使第二夹具的夹具间距减小至P3。因此,在第一斜向拉伸结束时(第二斜向拉伸开始时),使第二夹具以夹具间距P3移动,使第一夹具以夹具间距P2移动。此外,夹具间距之比可以与夹具的移动速度之比大致对应。
在图5A及图5B中,将开始增大第一夹具的夹具间距的时刻及开始减小第二夹具的夹具间距的时刻均作为第一斜向拉伸开始时,但是可以与图示例不同,在开始增大第一夹具的夹具间距后开始减小第二夹具的夹具间距,在开始减小第二夹具的夹具间距后开始增大第一夹具的夹具间距。在一个优选的实施方式中,开始增大第一夹具的夹具间距后,开始减小第二夹具的夹具间距。根据这样的实施方式,由于膜已经在宽度方向被拉伸了一定程度(优选为1.2倍~2.0倍左右),因此,即使大幅减小第二夹具的夹具间距,也不易产生褶皱。由此,能够实现更锐角的斜向拉伸,能够适当地得到单轴性及面内取向性高的相位差膜。
同样,在图5A及图5B中,第一夹具的夹具间距的增大及第二夹具的夹具间距的减小持续至第一斜向拉伸结束时(第二斜向拉伸开始时)为止,但也可以与图示例不同,夹具间距的增大或减小中的任一者比另一者更早结束,并维持该夹具间距至另一者结束为止(第一斜向拉伸结束时为止)。
第一夹具的夹具间距的变化率(P2/P1)优选为1.25~1.75、更优选为1.30~1.70、进一步优选为1.35~1.65。另外,第二夹具的夹具间距的变化率(P3/P1)例如为0.50以上且小于1、优选为0.50~0.95、更优选为0.55~0.90、进一步优选为0.55~0.85。如果夹具间距的变化率为这样的范围内,能够在相对于膜的长度方向大致为45度的方向上以高的单轴性及面内取向性展现出慢轴。
如上所述,夹具间距可以通过调整拉伸装置的间距设定轨道与基准轨道的分开距离并对滑块进行定位来进行调整。
第一斜向拉伸中的膜的宽度方向的拉伸倍率(第一斜向拉伸结束时的膜宽度/第一斜向拉伸前的膜宽度)优选为1.1倍~3.0倍、更优选为1.2倍~2.5倍、进一步优选为1.25倍~2.0倍。该拉伸倍率小于1.1倍时,有时会在收缩的一侧的端部产生白铁皮状的褶皱。另外,该拉伸倍率超过3.0倍时,得到的相位差膜的二轴性变高,存在应用于圆偏振片等时视角特性降低的情况。
在一个实施方式中,第一斜向拉伸以使第一夹具的夹具间距的变化率与第二夹具的夹具间距的变化率之积优选成为0.7~1.5、更优选成为0.8~1.45、进一步优选成为0.85~1.40的方式进行。变化率的积为这样的范围内时,可以得到单轴性及面内取向性高的相位差膜。
接下来,参照图5A对第二斜向拉伸的一个实施方式具体地进行说明。在本实施方式的第二斜向拉伸中,使第二夹具的夹具间距从P3增大至P2。另一方面,第一夹具的夹具间距在第二斜向拉伸期间保持为P2。因此,在第二斜向拉伸结束时,左右的夹具都被设定成以夹具间距P2进行移动。
只要不损害本发明的效果,则图5A所示的实施方式的第二斜向拉伸中的第二夹具的夹具间距的变化率(P2/P3)没有限制。该变化率(P2/P3)例如为1.3~4.0、优选为1.5~3.0。
参照图5B对第二斜向拉伸的另一个实施方式具体地进行说明。在本实施方式的第二斜向拉伸中,减小第一夹具的夹具间距,并且增大第二夹具的夹具间距。具体而言,使第一夹具的夹具间距从P2减小至P4,使第二夹具的夹具间距从P3增大至P4。因此,在第二斜向拉伸结束时,左右的夹具都被设定成以夹具间距P4进行移动。此外,在图示例中,与第二斜向拉伸的开始同时开始第一夹具的夹具间距的减小及第二夹具的夹具间距的增大,但它们也可以在不同的时刻开始。另外,同样,第一夹具的夹具间距的减小及第二夹具的夹具间距的增大也可以在不同的时刻结束。
只要不损害本发明的效果,则图5B所示的实施方式的第二斜向拉伸中的第一夹具的夹具间距的变化率(P4/P2)及第二夹具的夹具间距的变化率(P4/P3)没有限制。变化率(P4/P2)例如为0.4以上且小于1.0、优选为0.6~0.95。另外,变化率(P4/P3)例如超过1.0且为2.0以下、优选为1.2~1.8。优选P4为P1以上。P4<P1时,有时会发生在端部产生褶皱、二轴性变高等问题。
第二斜向拉伸中的膜的宽度方向的拉伸倍率(第二斜向拉伸结束时的膜宽度/第一斜向拉伸结束时的膜宽度)优选为1.1倍~3.0倍、更优选为1.2倍~2.5倍、进一步优选为1.25倍~2.0倍。该拉伸倍率小于1.1倍时,有时会在收缩的一侧的端部产生白铁皮状的褶皱。另外,该拉伸倍率超过3.0倍时,得到的相位差膜的二轴性变高,存在在应用于圆偏振片等时视角特性降低的情况。另外,从与上述同样的观点考虑,第一斜向拉伸及第二斜向拉伸中的宽度方向的拉伸倍率(第二斜向拉伸结束时的膜宽度/第一斜向拉伸前的膜宽度)优选为1.2倍~4.0倍,更优选为1.4倍~3.0倍。
斜向拉伸代表性地可以在温度T2下进行。温度T2相对于膜的玻璃化转变温度(Tg)优选为Tg-20℃~Tg+30℃,进一步优选为Tg-10℃~Tg+20℃,特别优选为Tg左右。温度T2根据所使用的膜的不同而不同,例如为70℃~180℃,优选为80℃~170℃。上述温度T1与温度T2之差(T1-T2)优选为±2℃以上,更优选为±5℃以上。在一个实施方式中,T1>T2,因此能够将在预热区域中被加热至温度T1的膜冷却至温度T2。
如上所述,可以在斜向拉伸后进行横向收缩处理。关于斜向拉伸后的该处理,可以参照日本特开2014-194483号公报第0029~0032段。
A-2-4.热固定
在热固定区域D中,对进行了斜向拉伸后的膜进行热处理。在热固定区域D中,通常不进行横向拉伸也不进行纵向拉伸,但根据需要,可以减小纵向的夹具间距,由此将应力松弛。
热处理代表性地可在温度T3下进行。温度T3根据被拉伸的膜的不同而不同,可以有T2≥T3的情况,也可以有T2<T3的情况。一般而言,在膜为非晶性材料的情况下,T2≥T3,在为结晶性材料的情况下,也有时通过设为T2<T3而进行结晶化处理。在T2≥T3的情况下,温度T2与T3之差(T2-T3)优选为0℃~50℃。热处理时间代表性地为10秒钟~10分钟。热处理时间可以通过调整热固定区域的长度和/或膜的搬送速度来控制。
A-2-5.夹具的释放
在释放区域E的任意位置,将上述膜从夹具释放。在释放区域E中,通常对于热固定后的膜,既不进行横向拉伸也不进行纵向拉伸,将膜冷却至期望的温度,接下来将膜从夹具释放。从夹具释放时的膜温度例如为150℃以下,优选为70℃~140℃、更优选为80℃~130℃。
对于从夹具释放的树脂膜,可以在从拉伸装置的出口送出并供于长度方向上的膜厚的变动量的测量后,通过卷绕机卷绕成卷状,或者不卷绕成卷状而用于与其他光学膜的层叠。
A-3.第一膜厚的变动量的测量工序
在第一膜厚的变动量的测量工序中,测量斜向拉伸后的树脂膜(拉伸膜)的长度方向上的膜厚的变动量。膜厚的变动量的测量优选连续地进行。关于斜向拉伸后的树脂膜,连续地测量(监测)长度方向上的膜厚的变动量,在测量的变动量超过第一规定值的情况下,优选每次该变动量超过第一规定值时,进行后述的第一膜厚调整。由此,该膜厚的变动量减少(例如,该膜厚的变动量减少至第一规定值以下),其结果是,能够得到相位差不均也降低了的拉伸膜。
在第一膜厚的变动量的测量工序中,如图1及图6所例示的那样,可以一边对从拉伸装置100的出口送出的树脂膜300c进行辊搬送,一边使用设置于搬送线上的规定的位置的膜厚仪200,以在线方式进行连续的膜厚测定。这样一来,通过在长度方向上连续地测定树脂膜300c在该规定的位置的膜厚,能够测量树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量。
在图6所示的实施方式中,在搬送线上,在树脂膜300c的宽度方向中央部及左右端部的上方设置膜厚仪200,在宽度方向的三个部位定点测定搬送来的树脂膜的膜厚。测定部位可以与图示例不同。例如,膜厚的测定可以在树脂膜的宽度方向中央部、左端部(从左端边起25mm以内)、右端部(从右端边起25mm以内)等中任意一个部位进行,或者也可以在宽度方向上等间隔或者随机的两个部位、三个部位或其以上部位进行。在两个部位以上进行膜厚的测定的情况下,可以在各测定部位独立地测量膜厚的变动量,并用于是否需要后述的第一膜厚调整的判断。优选在树脂膜的宽度方向中央部测定膜厚。
膜厚的测定可以连续地进行,也可以以规定的间隔进行。例如可以以0.1mm~10mm、优选为0.5mm~5mm的间隔进行膜厚的测定。
作为膜厚仪,可以优选地使用红外线膜厚仪、分光干涉式膜厚仪、激光位移计等非接触系的膜厚仪。
膜厚的测定可以在将从夹具释放的拉伸膜的宽度方向的左右端部切断除去后进行。被切断除去的端部的宽度分别独立地例如可以为20mm~600mm、优选为100mm~500mm。端部的切断除去可以通过通常的狭缝加工进行。
在一个实施方式中,膜厚的变动量可以是长度方向上的平均单位长度(例如在0.5mm~10mm的范围设定的规定的长度)的最大膜厚与最小膜厚之差。
在另一个实施方式中,膜厚的变动量可以采取树脂膜的长度方向上的膜厚的移动平均,是检测该膜厚的移动平均线中的峰及谷时相邻的峰与谷之差。根据本实施方式,容易将膜厚的微细变动除去而把握大的变化。膜厚大的变化会导致大的相位差不均,发生视觉辨认性的降低,因此,根据本实施方式,能够正确地把握膜厚的大的变化,能够更适当地得到本发明的效果。
长度方向上的膜厚的移动平均处理可以通过一边使规定的区间在长度方向上每次错开规定的距离、一边重复进行计算在该规定的区间内测定的膜厚的平均(算术平均)的操作而进行。上述规定的区间可以是取得例如10个以上、优选30个~100个膜厚数据的区间,例如可以为1mm~1000mm、优选为3mm~500mm、更优选为5mm~50mm(例如10mm)的范围。如果上述规定的区间在该范围内,则能够适当地检测能够对视觉辨认性造成影响的膜厚的变动量(相位差不均)。具体而言,上述规定的区间过短时,存在显著地计算出峰与谷之差而变成过剩检测的情况,上述规定的区间过长时,峰与谷平整,有时难以检测膜厚的变动。另外,上述规定的距离例如可以为0.1mm~10mm、优选为0.5mm~5mm。移动平均线中的峰及谷分别以移动平均线的斜率从正转换成负的点及从负转换成正的点的形式被检测出。
A-4.第一膜厚调整
在第一膜厚调整中,减少通过左右夹具进行夹持之前的树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量。第一膜厚调整在通过第一膜厚的变动量的测量工序测量的膜厚的变动量超过第一规定值的情况下进行,在该膜厚的变动量为第一规定值以下的情况下,不需要进行(其结果是,可省略)。由此,本发明的实施方式的拉伸膜的制造方法可以包括基于通过第一膜厚的变动量的测量工序测量的膜厚的变动量来决定是否进行第一膜厚调整的工序。
上述第一规定值例如为0.55μm以下,优选为0.50μm以下,更优选为0.45μm以下。如果第一规定值为该范围,则能够减少由厚度不均引起的相位差不均,其结果是,能够防止视觉辨认性的降低。第一规定值的下限没有特别限定,从制造效率的观点考虑,可以为0.1μm。
作为减少通过左右夹具进行夹持之前的树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量的方法,可以采用任意适当的方法。例如可举出:使挤出成型时的树脂膜的制膜速度降低的方法;日本特开2013-137394号公报中记载的方法(使齿轮泵以5rpm以上进行旋转;将空气隙设为200mm以下;使用双螺杆挤出机或螺杆形式为双螺纹型的单螺杆挤出机作为挤出机等)。其中,降低挤出成型时的树脂膜的制膜速度的方法适于后述的反馈控制。
在通过制膜速度的降低而减少上述膜厚的变动量的情况下,制膜速度例如可以通过降低T型模内部和/或喷出口中的树脂的温度(使树脂的粘度上升)、降低挤出压力、降低挤出机的喷出量等来降低。
制膜速度的降低率可以考虑期望的膜厚的变动量、制造效率等而适当地设定。制膜速度的降低率(降低前的制膜速度-降低后的制膜速度)/降低前的制膜速度×100)例如可以为1%~50%、优选为1%~30%、更优选为1%~10%。另外,降低后的制膜速度例如可以为1m/分钟~20m/分钟。
第一膜厚调整可以是基于在第一膜厚的变动量的测量工序中测量的膜厚的变动量的反馈控制。例如,在第一膜厚调整通过制膜速度的降低来进行的实施方式中,可以使用具备具有树脂压力调节部(未图示)的挤出机1、树脂温度控制部(未图示)、T型模2、夹持辊3、冷却辊4及制膜速度控制部6的挤出制膜装置。制膜速度控制部6与根据在第一膜厚的变动量的测量工序中测得的膜厚数据计算出膜厚的变动量的膜厚仪200的数据解析部连接在一起。树脂温度控制部例如为加热器,优选可以设置于T型模的内部和/或喷出口附近。制膜速度控制部6在从数据解析部连续地送来的膜厚的变动量超过第一规定值的情况下,将用于降低制膜速度的信号输出至树脂压力调节部和/或树脂温度控制部。具体而言,计算出用于得到期望的制膜速度或制膜速度的降低率的树脂温度和/或挤出速度,将用于接近该树脂温度和/或挤出速度的信号输出至树脂温度控制部(加热器)和/或压力调节部。这样一来,通过利用基于在第一膜厚的变动量的测量工序中测量的膜厚的变动量的反馈控制进行第一膜厚调整,能够得到长度方向上的膜厚的均匀性优异、其结果是相位差不均得以减少的拉伸膜。此外,只要能够得到本发明的效果,则也可以不设置制膜速度控制部,而操作者基于在第一膜厚的变动量的测量工序中测量的膜厚的变动量计算出用于得到期望的制膜速度的树脂温度和/或挤出速度,并变更树脂压力调节部和/或树脂温度控制部的设定。
A-5.第二膜厚的变动量的测量工序
在第二膜厚的变动量的测量工序中,测量通过左右夹具进行夹持之前的树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量。第二膜厚的变动量的测量工序可以在通过挤出制膜制造树脂膜之后(利用冷却辊进行冷却后)且斜向拉伸前的任意时刻进行。
关于第二膜厚的变动量的测量工序,除了进行该工序的时刻以外,可以应用与第一膜厚的变动量的测量工序同样的说明。
A-6.第二膜厚调整
在第二膜厚调整中,进一步减少通过左右夹具进行夹持之前的树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量。第二膜厚调整在第二膜厚的变动量的测量工序中测量的膜厚的变动量超过第二规定值的情况下进行,在该膜厚的变动量为第二规定值以下的情况下不需要进行(其结果是,可省略)。由此,本发明的实施方式的拉伸膜的制造方法可以包括基于在第二膜厚的变动量的测量工序中测量的膜厚的变动量来决定是否进行第二膜厚调整的工序。
上述第二规定值例如为0.55μm以下,优选为0.50μm以下,更优选为0.45μm以下。如果第二规定值为该范围,则能够更适当地减少斜向拉伸后的树脂膜(拉伸膜)的长度方向上的厚度不均。第二规定值的下限没有特别限定,从制造效率的观点考虑,可以为0.1μm。
作为减少通过左右夹具进行夹持之前的树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量的方法,可例示出与第一膜厚调整同样的方法。
第二膜厚调整与第一膜厚调整同样,可以是基于在第二膜厚的变动量的测量工序中测量的膜厚的变动量的反馈控制。在该情况下,制膜速度控制部6也与根据在第二膜厚的变动量的测量工序中测得的膜厚数据计算出膜厚的变动量的膜厚仪的数据解析部连接在一起,在送来的变动量超过第二规定值的情况下,可以将用于降低制膜速度的信号输出至树脂压力调节部和/或树脂温度控制部。
B.拉伸膜
通过A项中记载的拉伸膜的制造方法得到的拉伸膜(相位差膜)优选折射率特性显示出nx>ny的关系。在一个实施方式中,相位差膜优选能够作为λ/4板发挥功能。在本实施方式中,相位差膜(λ/4板)的面内相位差Re(550)优选为100nm~180nm、更优选为135nm~155nm。另一个实施方式中,相位差膜优选能够作为λ/2板发挥功能。在本实施方式中,相位差膜(λ/2板)的面内相位差Re(550)优选为230nm~310nm、更优选为250nm~290nm。此外,在本说明书中,nx是面内的折射率成为最大的方向(即,慢轴方向)的折射率,ny是在面内与慢轴正交的方向(即,快轴方向)的折射率,nz是厚度方向的折射率。另外,Re(λ)是以23℃下的波长为λnm的光测得的膜的面内相位差。因此,Re(550)是以23℃下的波长为550nm的光测得的膜的面内相位差。Re(λ)是在将膜的厚度设定为d(nm)时由式:Re(λ)=(nx-ny)×d求出的。
相位差膜的面内相位差Re(550)可以通过适当地设定斜向拉伸条件而达到期望的范围。例如,通过斜向拉伸制造具有100nm~180nm的面内相位差Re(550)的相位差膜的方法详细地公开于日本特开2013-54338号公报、日本特开2014-194482号公报、日本特开2014-238524号公报、日本特开2014-194484号公报等。由此,本领技术人员可以基于该公开来设定适当的斜向拉伸条件。
在使用一片相位差膜制作圆偏振片的情况下、或者使用一片相位差膜使直线偏振光的朝向旋转90°的情况下,所使用的相位差膜的慢轴方向相对于该膜的长度方向优选为30°~60°或120°~150°、更优选为38°~52°或128°~142°、进一步优选为43°~47°或133°~137°、特别优选为45°或135°左右。
另外,在使用两片相位差膜(具体而言,λ/2板和λ/4板)制作圆偏振片的情况下,所使用的相位差膜(λ/2板)的慢轴方向相对于该膜的长度方向优选为60°~90°、更优选为65°~85°、特别优选为75°左右。另外,相位差膜(λ/4板)的慢轴方向相对于该膜的长度方向优选为0°~30°、更优选为5°~25°、特别优选为15°左右。
相位差膜优选显示出所谓反向色散的波长依赖性。具体而言,其面内相位差满足Re(450)<Re(550)<Re(650)的关系。Re(450)/Re(550)优选为0.8以上且小于1.0,更优选为0.8~0.95。Re(550)/Re(650)优选为0.8以上且小于1.0,更优选为0.8~0.97。
相位差膜的光弹性系数的绝对值优选为2×10-12(m2/N)~100×10-12(m2/N),更优选为5×10-12(m2/N)~50×10-12(m2/N)。
拉伸膜的厚度可以根据期望的相位差值、用途等适当地进行设定。拉伸膜的厚度例如可以为10μm~200μm、优选为20μm~180μm、更优选为30μm~150μm。
C.光学层叠体及该光学层叠体的制造方法
通过本发明的制造方法得到的拉伸膜可以与其它光学膜贴合而作为光学层叠体使用。例如,通过本发明的制造方法得到的相位差膜可以与偏振片贴合而适当地用作圆偏振片。
图7是示出这样的圆偏振片的一例的剖面示意图。图示例的圆偏振片500具有:起偏器510、配置于起偏器510的一侧的第一保护膜520、配置于起偏器510的另一侧的第二保护膜530、以及配置于第二保护膜530的外侧的相位差膜540。相位差膜540是通过A项中记载的制造方法得到的拉伸膜(例如,λ/4板)。第二保护膜530也可以省略。在该情况下,相位差膜540能够作为起偏器的保护膜发挥功能。起偏器510的吸收轴与相位差膜540的慢轴所成的角度优选为30°~60°、更优选为38°~52°、进一步优选为43°~47°、特别优选为45°左右。
通过本发明的制造方法得到的相位差膜为长条状,并且在倾斜方向(相对于长度方向例如为45°的方向)上具有慢轴。另外,在多数情况下,长条状的起偏器在长度方向或宽度方向上具有吸收轴。由此,如果使用通过本发明的制造方法得到的相位差膜,则能够利用所谓辊对辊,能够以非常优异的制造效率制作圆偏振片。此外,辊对辊是指,一边对长条状的膜彼此之间进行辊搬送、一边使其长度方向一致并连续地进行贴合的方法。
在一个实施方式中,本发明的光学层叠体的制造方法包括:通过A项中记载的拉伸膜的制造方法得到长条状的拉伸膜;以及一边搬送长条状的光学膜和该长条状的拉伸膜,一边使其长度方向一致并连续地进行贴合。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行具体说明,但本发明不限于这些实施例。此外,实施例中的测定及评价方法如下所述。
(1)厚度
在线方式下的膜厚测定使用激光位移计进行。其他膜厚测定使用千分表(PEACOCK公司制、产品名“DG-205type pds-2”)进行。
(2)相位差值
使用Axometrics公司制造的Axoscan对面内相位差Re(550)进行了测定。
(3)取向角(慢轴的展现方向)
将测定对象的膜的中央部以使一边与该膜的宽度方向平行的方式切成宽度50mm、长度50mm的正方形状,制作了试样。使用Axometrics公司制造的Axoscan对该试样进行测定,对波长550nm下的取向角θ进行测定。
(4)玻璃化转变温度(Tg)
基于JIS K 7121进行了测定。
<实施例1>
(聚酯碳酸酯树脂膜的制作)
使用由两台具备搅拌叶片及被控制为100℃的回流冷却器的立式反应器构成的间歇聚合装置进行了聚合。加入双[9-(2-苯氧基羰基乙基)芴-9-基]甲烷29.60质量份(0.046mol)、异山梨醇(ISB)29.21质量份(0.200mol)、螺二醇(SPG)42.28质量份(0.139mol)、碳酸二苯酯(DPC)63.77质量份(0.298mol)及作为催化剂的乙酸钙1水合物1.19×10-2质量份(6.78×10-5mol)。将反应器内进行了减压氮气置换后,用热介质进行加热,在内温达到100℃的时刻开始搅拌。升温开始40分钟后,使内温达到220℃,且在控制保持该温度的同时开始减压,在达到220℃后用90分钟设定为13.3kPa。将聚合反应的同时副生成的苯酚蒸气导入至100℃的回流冷却器中,将苯酚蒸气中所含的若干量的单体成分返回至反应器中,而未冷凝的苯酚蒸气则导入至45℃的冷凝器中进行了回收。将氮气导入第一反应器中暂时恢复至大气压后,将第一反应器内经低聚物化的反应液转移至第二反应器中。接着,开始第二反应器内的升温及减压,用50分钟设定为内温240℃、压力0.2kPa。然后,进行聚合直至达到规定的搅拌动力。在达到规定动力的时刻,向反应器中导入氮而恢复压力,将生成的聚酯碳酸酯挤出至水中,将线料切断而得到了粒料。所得到的聚酯碳酸酯树脂的Tg为140℃。
(挤出制膜)
将所得到的聚酯碳酸酯树脂在80℃下真空干燥5小时后,使用具备单螺杆挤出机(东芝机械公司制、料筒设定温度:250℃)、T型模(宽1500mm、设定温度:250℃)、冷硬轧辊(设定温度:120~130℃)及制膜速度控制部的膜制膜装置,以8m/分钟的制膜速度(挤出速度)制作了厚度为135μm的树脂膜。
(拉伸膜的制作)
将如上所述地得到的聚酯碳酸酯树脂膜不进行卷绕,而搬送至如图2~4所示的膜拉伸装置,进行了斜向拉伸。
具体而言,在拉伸装置的膜的入口,通过左右夹具在相同时刻且以相同夹具间距夹持聚酯碳酸酯树脂膜的左右端部。连结夹持膜时的左右夹具的中心的线相对于膜的搬送方向正交,左右夹具的夹具间距(P1)为125mm。
接下来,将膜移动至预热区域B,预热至145℃。在预热区域B中,维持夹持时的左右夹具的夹具间距离及夹具间距。
接下来,将膜放入拉伸区域C,同时开始右侧夹具的夹具间距的增大及左侧夹具的夹具间距的减小,使右侧夹具的夹具间距增大至P2,并且使左侧夹具的夹具间距减小至P3(第一斜向拉伸)。此时,右侧夹具的夹具间距变化率(P2/P1)为1.42,左侧夹具的夹具间距变化率(P3/P1)为0.78,相对于膜的原宽度的横向拉伸倍率为1.45倍。接下来,在将右侧夹具的夹具间距保持为P2的状态下,开始左侧夹具的夹具间距的增大,从P3增大至P2(第二斜向拉伸)。在此期间的左侧夹具的夹具间距的变化率(P2/P3)为1.82,相对于膜的原宽度的横向拉伸倍率为1.9倍。此外,拉伸区域C设定为Tg+3.2℃(143.2℃)。
接下来,在热固定区域D中,在125℃下将膜保持60秒钟,进行了热固定。将热固定后的膜在释放区域E中冷却至100℃后,将左右夹具释放。
(第一膜厚的变动量的测量工序)
一边对从上述夹具释放、并从拉伸装置送出的拉伸膜进行辊搬送,一边以在线方式并以100μm的间隔对膜的宽度方向中央中的膜厚进行了测定。一边将在长度方向上10mm的区间每次错开1mm,一边重复进行计算该区间内的膜厚的平均值的处理,采取膜厚的移动平均值,求出移动平均线中相邻的峰与谷之差作为长度方向上的膜厚的变动量。
(第一膜厚调整)
在通过第一膜厚的变动量的测量工序测量的膜厚的变动量超过0.45μm的情况下,以使T型模的设定温度降低并使制膜速度与此前相比降低5%的方式,预先设定制膜速度控制部,由此在长条状的拉伸膜的制造期间连续地进行第一膜厚调整。
从斜向拉伸开始起经过1小时后,将在第一膜厚的变动量的测量工序中测量的平均厚度(在长度方向上10mm的区间内的平均厚度)及膜厚的变动量示于表1。另外,所得到的拉伸膜的Re(550)为140nm,取向角相对于长度方向为45°。此外,对于被收取至拉伸装置之前的树脂膜,测量长度方向上的膜厚的变动量(第二膜厚的变动量的测量工序),结果测量的膜厚的变动量为0.33μm以下。
<实施例2>
减小T型模的喷出口的间隙,制造厚度为110μm的树脂膜(膜坯),并且将拉伸温度在Tg+1.5℃下进行斜向拉伸,除此以外,与实施例1同样地得到了拉伸膜。所得到的拉伸膜的Re(550)为140nm,取向角相对于长度方向为45°。
<实施例3>
减小T型模的喷出口的间隙,制造厚度为70μm的树脂膜(膜坯),并且在Tg+0.8℃的条件下进行了斜向拉伸,除此以外,与实施例1同样地得到了拉伸膜。所得到的拉伸膜的Re(550)为100nm,取向角相对于长度方向为45°。
<比较例1>
未进行第一膜厚调整,除此以外,与实施例1同样地得到了拉伸膜。所得到的拉伸膜的Re(550)为140nm,取向角相对于长度方向为45°。
[相位差不均视觉辨认性]
将在实施例及比较例中得到的拉伸膜和偏振片以使慢轴与吸收轴所成的角度成为45°的方式进行了层叠后,以使拉伸膜侧与反射板相接的方式层叠于反射板,并按照以下的基准对从偏振片侧进行目视确认时的不均的视觉辨认性进行了评价。将结果示于表1。
〇:在反射板上层叠时未视觉辨认到不均。
×:在反射板上层叠时沿着取向角视觉辨认到不均。
[外观及处理性评价]
关于在实施例及比较例中得到的拉伸膜,通过目视并基于以下的基准对外观及处理性进行了评价。将结果示于表1。
〇:在辊搬送时的拉伸膜中未确认到褶皱及松弛。
×:在辊搬送时的拉伸膜中确认到了褶皱和/或松弛。
表1
如表1所示,对于长条状的斜向拉伸膜而言,长度方向的膜厚的变动量大的情况下,由于相位差不均而导致视觉辨认性降低,但是通过将该膜厚的变动量减小至规定值以下,能够提高视觉辨认性。
产业上的可利用性
本发明的拉伸膜的制造方法可以适当地用于相位差膜的制造,其结果是,可以有助于液晶显示装置(LCD)、有机电致发光显示装置(OLED)等图像显示装置的制造。
Claims (6)
1.一种拉伸膜的制造方法,其依次包括:
通过挤出成型法制造长条状的树脂膜;
通过纵向的夹具间距变化的可变间距型的左右夹具分别夹持该树脂膜的宽度方向的左右端部,使该左右夹具的至少一个夹具间距变化,从而对该树脂膜进行斜向拉伸;以及
测量该树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量;
在该膜厚的变动量超过第一规定值的情况下,通过降低该树脂膜的制膜速度,减少通过该左右夹具进行夹持之前的该树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量;
该制膜速度是将膜状的熔融树脂从T型模挤出的挤出速度。
2.根据权利要求1所述的拉伸膜的制造方法,其中,所述膜厚的变动量采用所述树脂膜的长度方向上的膜厚的移动平均值,是检测到了该膜厚的移动平均线中的峰及谷时相邻的峰与谷之差。
3.根据权利要求1或2所述的拉伸膜的制造方法,其中,所述第一规定值为0.55μm以下。
4.根据权利要求1或2所述的拉伸膜的制造方法,其还包括:在通过所述左右夹具进行夹持之前,测量所述树脂膜的长度方向上的膜厚的变动量。
5.一种光学层叠体的制造方法,其包括:
通过权利要求1~4中任一项所述的制造方法得到长条状的拉伸膜;以及
一边搬送长条状的光学膜和该长条状的拉伸膜,一边使其长度方向一致而连续地进行贴合。
6.根据权利要求5所述的光学层叠体的制造方法,其中,所述光学膜为偏振片,
所述拉伸膜为λ/4板或λ/2板。
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