TWI595998B - 光學薄膜的製造方法 - Google Patents

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Description

光學薄膜的製造方法
本發明係有關一種光學薄膜的製造方法，尤其係有關一種適用於顯示裝置之光學薄膜的製造方法。
聚合物薄膜以優異的透光性和柔軟性、以及可實現輕質薄膜化等優點而被用作各種光學薄膜。在聚合物薄膜中，纖維素醯化物薄膜被用作液晶顯示裝置的偏光板保護薄膜、具有雙折射性之相位差薄膜等光學薄膜。
作為聚合物薄膜的主要製造方法，有熔融擠出方法和溶液製膜方法。熔融擠出方法為如下方法，亦即將聚合物直接加熱溶解之後，利用擠出機擠出而製造聚合物薄膜。熔融擠出方法具有聚合物薄膜的生產率高、設備成本較低等特徵。另一方面，溶液製膜方法將聚合物溶解於溶劑中之聚合物溶液(以下，稱作濃液(dope))流延到支撐體上而形成流延膜。並且，溶液製膜方法為如下方法，亦即自流延膜具有自支撐性之後，藉由從支撐體剝下含溶劑狀態的流延膜而形成薄膜，並乾燥該薄膜。與熔融擠出方法相比，該溶液製膜方法能夠獲得厚度均勻性優異，而且所含雜質少的薄膜，因此尤其適合於光學薄膜的製造方法。
近年來，對液晶顯示器等顯示裝置所要求之性能逐漸提高，對用於顯示裝置中之光學薄膜所要求之光學性能亦不斷提高。例如，在液晶顯示器方面，要求進一步薄型化、高對比度。隨此，對於相位差薄膜等光學薄膜，為了進一步實現薄膜化、高對比度而要求提高透光性。
並且，在光學特性中，近年來，慢軸的均勻性亦尤其受到重視。然而，已知在向寬度方向拉伸長尺寸的聚合物薄膜之情況下出現被稱作所謂的波音現象，亦即在聚合物薄膜的寬度方向上之中央部成為所期望的慢軸，而越趨向寬度方向的側端，慢軸的偏移變得越大。因此，例如， 切除掉很多拉伸後的聚合物薄膜的側端，一直以來，只是將慢軸均勻的中央部用作光學薄膜，造成了很大浪費。
關於拉伸處理，到目前為止提出了很多方案，例如日本專利公開2007-245730號公報中提出如下具有拉伸步驟之纖維素酯薄膜的製造方法，亦即該拉伸步驟把持長尺寸的纖維素醯酯薄膜的寬度方向上之兩側端並進行拉伸。該日本專利公開2007-245730號公報的拉伸步驟中，為了獲得慢軸的分佈、延遲等光學性能良好之薄膜，規定了拉伸開始時的薄膜殘餘溶劑量、拉伸步驟中之薄膜溫度和氣氛的溶劑濃度、寬度方向的拉伸速度、薄膜側端移動方向相對於薄膜傳送方向之角度(拉伸角度)等。
並且，在日本專利公開2010-113003號公報中提出具有第1拉伸步驟和第2拉伸步驟之光學薄膜的製造方法。在該日本專利公開2010-113003號公報的第1拉伸步驟中，利用夾子把持樹脂薄膜的寬度方向上的兩側端，並且使該夾子向與樹脂薄膜的傳送方向呈角度θ1之移動方向移動。藉此，在寬度方向上使夾子之間的距離逐漸擴大而向寬度方向拉伸樹脂薄膜。緊接著該第1拉伸步驟進行第2拉伸步驟。在第2拉伸步驟中，使夾子的移動方向比第1拉伸步驟僅增大角度θ2而移動夾子，進而向寬度方向拉伸樹脂薄膜。並且，角度θ1、θ2分別滿足“0°<θ1<θ2<2.5°”，“1.25×θ1θ24×θ1”，並且將第2拉伸步驟中的樹脂薄膜的溫度設為高於第1拉伸步驟的溫度。藉此，能夠獲得在寬度方向上延遲均勻之薄膜，同時不破損薄膜便能夠進行拉伸。
然而，為了獲得更薄且透光性更高的光學薄膜，雖然在拉伸處理中，有在更高的溫度下拉伸聚合物薄膜以使薄膜以更高的拉伸比率拉伸，但是存在聚合物薄膜的寬度方向上之慢軸的偏移變大之問題。依上述日本專利公開2007-245730號公報、日本專利公開2010-113003號公報的方法，亦能夠將聚合物薄膜的寬度方向上之慢軸的偏移抑制得較小。
因此，本發明的目的為提供一種能夠將慢軸的偏移抑制得較小之光學薄膜的製造方法。
本發明的光學薄膜的製造方法為如下方法，亦即具有拉伸薄膜之拉伸步驟，該拉伸步驟具備第1拉伸步驟(A步驟)和第n拉伸步驟 (B步驟)，前述拉伸步驟邊向薄膜的傳送方向移動保持構件，邊使其向寬度方向移動，從而向寬度方向拉伸薄膜，前述保持構件把持長尺寸薄膜的兩側端。A步驟中，藉由使保持構件向第1移動方向移動而逐漸加大薄膜兩側端在保持構件之間的間隔，從而向寬度方向拉伸薄膜。第1移動方向與薄膜的傳送方向之間呈第1拉伸角度θ1。θ1的單位為°。B步驟中，藉由使保持構件向第n移動方向移動而使薄膜兩側端在保持構件之間的間隔逐漸增大，從而，向寬度方向拉伸薄膜。n為2~N的整數。N為2以上的整數。第n移動方向與薄膜的傳送方向之間呈大於第(n-1)拉伸角度的第n拉伸角度。保持構件向第n移動方向的移動連續於向第(n-1)移動方向的移動。第1拉伸角度θ1與第n拉伸角度相對於第(n-1)拉伸角度之增量θn滿足下述條件式(I)、(II)。θn的單位為°。
θ21.66．θ1-0.62......(I)
0°<θi1.4°......(II)
在此，i：1~N的整數。
將保持構件向第1移動方向移動區間的區間長度設為L1，將向第i移動方向移動區間的區間長度設為Li，將基於A步驟進行拉伸前的薄膜寬度設為W0，i為2或3時，滿足下述條件式(III)為較佳。
0<L1Li<6．W0......(III)
將保持構件向第i移動方向移動區間的區間長度設為Li，將基於A步驟進行拉伸前的薄膜寬度設為W0，i為4或5時，滿足下述條件式(IV)為較佳。
0<Li<3．W0......(IV)
將基於保持構件向第i移動方向移動而進行拉伸前的薄膜寬度設為Wi-1，將拉伸後的寬度設為Wi，進行拉伸之拉伸時間設為Ti(分鐘)時，基於保持構件向第1~第n移動方向移動而進行拉伸的各拉伸速度ri%/min滿足下述條件式(V)為較佳。
10%/minri 450%/min......(V)
但，ri=[{(Wi/Wi-1)-1}×100%]/Ti
在基於保持構件向第1~第n移動方向移動而進行拉伸過程中，將薄膜的玻璃化轉變點設為Tg(℃)時，將薄膜的溫度T(℃)設在 (Tg-10℃)以上且(Tg+40℃)以下的範圍內為較佳。
依本發明，能夠製造將慢軸的偏移抑制得較小之光學薄膜。
10‧‧‧溶液製膜設備
11‧‧‧濃液
12‧‧‧薄膜
14‧‧‧流延裝置
15、50‧‧‧拉幅機
16‧‧‧切除裝置
17‧‧‧乾燥室
18‧‧‧冷卻室
19‧‧‧捲取裝置
21‧‧‧傳送帶
22‧‧‧支撐輥
22a‧‧‧驅動軸
23‧‧‧流延模
25‧‧‧剝離輥
26‧‧‧腔室
27‧‧‧流延膜
28‧‧‧減壓腔室
29‧‧‧調溫機
30‧‧‧夾子
31‧‧‧空氣供給部
32‧‧‧導管
33‧‧‧輥
35‧‧‧卷芯
41、42‧‧‧導軌
44‧‧‧預熱區間
45、51‧‧‧第1拉伸區間
46、52‧‧‧第2拉伸區間
47‧‧‧鬆弛區間
48‧‧‧冷卻區間
49a‧‧‧轉動輪
49b‧‧‧鏈輪
53‧‧‧第3拉伸區間
54‧‧‧第4拉伸區間
A1‧‧‧箭頭
L1‧‧‧第1拉伸區間的區間長度
L2‧‧‧第2拉伸區間的區間長度
L3‧‧‧第3拉伸區間的區間長度
L4‧‧‧第4拉伸區間的區間長度
θ1‧‧‧第1拉伸角度
θ2‧‧‧第2拉伸角度
θ3‧‧‧第3拉伸角度
θ4‧‧‧第4拉伸角度
W0、W1、W2、W3、W4‧‧‧薄膜寬度
Z1‧‧‧傳送方向
Z2‧‧‧寬度方向
圖1係表示溶液製膜設備之概略圖。
圖2係具有第1、第2拉伸區間之拉幅機的概略圖。
圖3係具有第1~第4拉伸區間之拉幅機的概略圖。
圖1中，溶液製膜設備10由濃液11製造具有相位差功能(雙折射性)之光學薄膜、亦即纖維素醯化物薄膜(以下，簡稱為“薄膜”)12。
濃液11係將聚合物溶解於溶劑者。在該實施形態中，將作為透明的可塑性聚合物的纖維素醯化物溶解於溶劑者作為濃液11。在使用纖維素醯化物中的TAC(三醋酸纖維素)時，本發明尤其有效，前述TAC中醯基取代纖維素的羥基之取代度滿足下式(1)~(3)。在公式(1)~(3)中，A以及B表示醯基取代纖維素的羥基中之氫原子之取代度，A為乙醯基的取代度，B為碳原子數為3~22的醯基的取代度。另外，纖維素醯化物的總醯基取代度Z為藉由A+B求出之值。
(1)2.7A+B3.0
(2)0A3.0
(3)0B2.9
並且，代替TAC或者在該基礎上使用DAC(二醋酸纖維素)時，本發明亦尤其有效，前述DAC中醯基取代纖維素的羥基之取代度滿足下式(4)。
(4)2.0A+B<2.7
從延遲的波長分散性觀點來看，在滿足公式(4)之同時，DAC的乙醯基的取代度A、以及碳原子數為3以上且22以下的醯基的取代度的總計B要滿足下式(5)以及(6)為較佳。
(5)1.0<A<2.7
(6)0B<1.5
構成纖維素之β-1,4鍵結合之葡萄糖單元在2位、3位以及 6位有游離羥基(hydroxy)。纖維素醯化物為藉由碳原子數為2以上的醯基將該些羥基的一部份或全部進行酯化之聚合物(Polymer)。醯基取代度指2位、3位以及6位的纖維素的各羥基進行酯化之比例(將100%酯化的情況設為取代度1)。
作為具備相位差功能之光學薄膜，可為其聚合物成份透明之熱塑性聚合物，例如纖維素酯、聚碳酸酯系聚合物、聚對苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯類聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯類聚合物等。
溶液製膜設備10具備流延裝置14、拉幅機15、切除裝置16、乾燥室17、冷卻室18及捲取裝置19。
流延裝置14由濃液11形成含有溶劑狀態的薄膜12。該流延裝置14具備傳送帶21、一對支撐輥22、流延模23、剝離輥25及容納該等之腔室26。傳送帶21為呈環狀之環狀流延支撐體，其架設於1對支撐輥22上，支撐輥22之間呈水平。一對支撐輥22中的一個驅動軸22a上連接有驅動部(省略圖示)，藉由該驅動部，支撐輥22向箭頭A1所示周方向旋轉。傳送帶21藉由該支撐輥22的旋轉而循環行駛。
流延模23向正在行駛中之傳送帶21的表面吐出濃液11，藉此，在傳送帶21的表面連續地形成流延膜27。減壓腔室28對從流延模23的吐出口至傳送帶21的表面之間的濃液11的部份背面側(傳送帶21的行駛方向之上游側)進行減壓，以防止該部份的振動和斷裂。
調溫機29向各支撐輥22內部供給經過溫度調節之導熱介質。藉此，經由各支撐輥22、傳送帶21來控制流延膜27的溫度。在該實施形態中，進行乾燥流延、亦即乾燥流延膜而使其固化(凝膠化)，調溫機29控制溫度以促進流延膜27的溶劑蒸發。
另外，代替乾燥流延，亦可為對流延膜進行冷卻而使其固化(凝膠化)之所謂的冷卻流延。在該情況下，調溫機29藉由向支撐輥22供給經過冷卻之導熱介質而對傳送帶21進行冷卻，以使流延膜27的流動性降低。並且，流延支撐體並不限定於傳送帶21。例如，亦可使用滾筒(未圖示)來代替傳送帶21，並將濃液11吐出並流延到旋轉中的滾筒的周面。在乾燥流延的情況下，多數情況下使用傳送帶21，而在冷卻流延的情況下， 多數情況下使用滾筒，然而，在乾燥流延時使用滾筒，並且在冷卻流延時使用傳送帶亦無妨。將滾筒用作流延支撐體來控制流延膜的溫度時，例如藉由使經過冷卻之導熱介質流過該滾筒而使滾筒周面的溫度下降。
流延膜27在藉由傳送帶21進行傳送過程中進行乾燥，並且在剝離輥25的位置從傳送帶21被剝離而作為薄膜12向下游傳送。剝離輥25係邊維持剝離位置恆定，邊從傳送帶21剝離流延膜27者，並且配置成其旋轉軸平行於支撐輥22的旋轉軸。在將薄膜12捲繞於剝離輥25上之狀態下，薄膜12向溶液製膜設備10的下游被牽引，從而，流延膜27在規定的剝離位置從傳送帶21剝離。薄膜12向腔室26的外側送出，並送往拉幅機15。
另外，在腔室26內配置有對分別從濃液11、流延膜27、薄膜12蒸發而成為氣體之溶劑進行冷凝之冷凝器(Condenser)。在該冷凝器中被液化之溶劑被送往回收裝置而被回收。另外，省略冷凝器與回收裝置的圖示。
來自流延裝置14的薄膜12被送往拉幅機15。另外，在該實施形態中，從流延裝置14向拉幅機15直接供給薄膜12(在線拉伸)，然而，亦可為所謂的離線拉伸，亦即例如從捲取拉伸前規定長度薄膜12之薄膜輥引出薄膜12之後，向拉幅機15供給並進行拉伸。
若藉由拉幅機15進行拉伸前的薄膜12的膜厚過大則透明度下降。並且，若過小則由張力導致耐性下降，從而，製膜過程中的穩定的薄膜12的傳送性能和切除裝置16中的連續切斷性下降。因此薄膜12的膜厚為25μm以上且小於90μm為較佳，30μm以上且小於75μm為更佳。
拉幅機15向與傳送方向Z1正交之寬度方向Z2(參閱圖2)拉伸薄膜12。詳細內容將進行后述，在拉幅機15中，在分別用夾子30把持薄膜12的兩側部向傳送方向Z1移動夾子30的同時，擴大對置夾子的間隔(以下，稱為對置夾子間隔)，從而向寬度方向Z2拉伸薄膜12。藉由拉幅機15被拉伸之薄膜12被送往切除裝置16。
上述拉幅機15具備空氣供給部31和導管32。空氣供給部31向導管32供給調節為各種溫度之乾燥風，從該導管32向拉幅機15內的薄膜12吹出乾燥風。藉此，在拉幅機15的各區間進行薄膜12的加熱和冷 卻。另外，亦可用其他方法對薄膜12進行加熱和冷卻。
在該實施形態中，將夾子拉幅機用作拉幅機15，夾子30為保持構件。亦可使用針板拉幅機來代替夾子拉幅機。針板拉幅機具有將複數個針貫穿於薄膜12的側部而進行保持之針板，作為保持構件的該針板移動而向寬度方向拉伸薄膜12。
切除裝置16將薄膜12連續地引向切斷刀片，切除存在因夾子30而形成之把持痕跡之兩側部。兩側部藉由切除裝置16被切斷之薄膜12被送往乾燥室17。
乾燥室17中設有複數個輥33。薄膜12依次被捲繞於各輥33，在乾燥室17內部蛇行傳送而被送到冷卻室18。該乾燥室17被供給經過加熱之乾燥空氣，薄膜12在乾燥室17內部通過期間進行進一步乾燥。
冷卻室18被供給室溫(例如15~35℃)左右的乾燥空氣。薄膜12在該冷卻室18內部通過而溫度下降。溫度下降之薄膜12從冷卻室18被傳送到捲取裝置19之後捲取於卷芯35上。
如圖2所示，拉幅機15具有上述夾子30、導軌41、42。並且，在拉幅機15內部，傳送路從上游側依次劃分為用於預熱步驟的預熱區間44、用於第1拉伸步驟的第1拉伸區間45、用於第2拉伸步驟的第2拉伸區間46、用於鬆弛步驟的鬆弛區間47、及用於冷卻步驟的冷卻區間48。並且，在比預熱區間44更靠近上游設定有藉由夾子30開始把持之把持開始位置，在比冷卻區間48更靠近下游側設定有解除把持之把持解除位置。
導軌41、42配置在薄膜12的傳送路的兩側。在導軌41、42上分別設有複數個夾子30。各夾子30沿對應之導軌自由移動，其移動方向依導軌41、42而定。各導軌41、42設置成環狀且具有：去路部，從把持開始位置向把持解除位置移動夾子30；及回路部，使移動到把持解除位置之夾子30返回把持開始位置。另外，夾子30以一定的間隔存在於各導軌41、42的全周上，但是圖2中僅畫出夾子30的一部份。
在導軌41、42上，以規定間隔分別安裝有複數個夾子30之環狀鏈條(未圖示)設置成沿導軌自由移動。鏈條掛在比把持開始位置更靠近上游側配置之轉動輪49a、和比把持解除位置更靠近下游側配置之鏈輪49b上。鏈輪49b藉由驅動部(省略圖示)進行旋轉，藉此鏈條沿導軌 41、42循環移動。藉由該鏈條的移動，各夾子30沿導軌41、42以一定的速度移動。另外，以下未特別明確表示去路部、回路部之情況下，作為導軌41、42對去路部進行說明。
在把持開始位置，設有使夾子30開始把持薄膜12的側端之把持開始構件(未圖示)。並且，在把持解除位置，設有使夾子30解除對薄膜12側部的把持之把持解除構件(未圖示)。藉此，薄膜12的兩端側分別在把持開始位置被夾子30把持，並藉由夾子30的移動向傳送方向Z1傳送，並依次通過預熱區間44~冷卻區間48。在通過預熱區間44~冷卻區間48期間，薄膜12按每一個區間進行處理，在把持解除位置，夾子30的把持被解除。
從把持開始位置到第1拉伸區間45，導軌41、42與傳送方向Z1平行，並且其間隔(以下，稱作導軌寬度)被設為恆定。藉此，在將對置之導軌41上的夾子30與導軌42上的夾子30的對置夾子間隔設為恆定之狀態下，向傳送方向Z1移動夾子30。從而，在該期間，薄膜12不被拉伸而進行傳送。
在預熱區間44，在拉伸處理之前對薄膜12進行加熱(以下，稱作預熱)。從而，薄膜12在預熱區間44以未拉伸之狀態而被預熱。藉由該預熱，迅速開始第1拉伸區間45中的拉伸，並且在進行該拉伸時，對薄膜12賦予在寬度方向Z2上更均勻的張力。
在第1拉伸區間45的區間內，導軌41、42呈直線配置，然而，朝向外側以與傳送方向Z1之間呈第1拉伸角度θ1進行配置，並且隨著趨向下游，導軌寬度逐漸擴大。藉此，夾子30的移動方向相對於傳送方向Z1僅朝向外側第1拉伸角度θ1，伴隨夾子30向傳送方向Z1的移動，使對置夾子間隔逐漸增大，並向寬度方向Z2拉伸薄膜12。在該第1拉伸區間45，將拉伸前的寬度為W0的薄膜12擴大到寬度W1。這樣，在第1拉伸區間45，藉由使夾子30向與傳送方向Z1之間呈第1拉伸角度θ1之移動方向(第1移動方向)移動而拉伸薄膜12。另外。在預熱區間44，由於導軌41、42平行於傳送方向Z1，因此第1拉伸角度θ1為，相對於預熱區間44在第1拉伸區間45中之夾子30的移動方向的增量角度。
在第1拉伸區間45中，拉伸開始時的薄膜12的殘餘溶劑量 小於30質量%為較佳。在從流延裝置14送出之階段，薄膜12的殘餘溶劑量亦可小於30質量%。並且，在預熱時溶劑亦蒸發而進行薄膜12的乾燥，因此在預熱區間44傳送過程中，殘餘溶劑量亦可小於30質量%。在該例子中之殘餘溶劑量為所謂的乾量基準值，亦即將應求出殘餘溶劑量的作為測定對象之薄膜12的質量設為X，將完全乾燥該薄膜12之後的質量設為Y時，該值由{(X-Y)/Y}×100%求出。另外，所謂“完全乾燥”是指從嚴格意義上講溶劑的量無需一定為“0”(Zero)。在本實施形態中，在120℃以上、相對濕度10%以下的恆溫槽內，對作為測定對象之薄膜12進行3小時以上的乾燥處理之後的質量設為Y即可。
若在第1拉伸區間45被拉伸之薄膜12進入第2拉伸區間46則進一步被拉伸。在第2拉伸區間46的區間內，導軌41、42呈直線狀配置，並隨著趨向下游，導軌寬度逐漸擴大。第2拉伸區間46中的導軌41、42相對於傳送方向Z1以比第1拉伸角度θ1僅大角度θ2的第2拉伸角度向外側傾斜。亦即與第1拉伸區間45時相比，夾子30的移動方向進一步向外側僅擴大角度θ2。因此，在第2拉伸區間46中，與第1拉伸區間45相同，向寬度方向拉伸薄膜12，就每單位時間內寬度的擴大程度而言，第2拉伸區間46中的擴大程度大於第1拉伸區間45。在該第2拉伸區間46，將薄膜12的拉伸前的寬度W1擴大為寬度W2。這樣，在第2拉伸區間46，使夾子30向與傳送方向Z1之間呈比第1拉伸角度θ1僅大角度θ2的第2拉伸角度之移動方向(第2移動方向)移動，藉此拉伸薄膜12。
在該例子中，將拉伸區間設為2個區間，以使夾子30的移動方向在拉伸過程中改變1次，然而，本發明並不限定於此，亦可將拉伸區間設為3個區間以上，以使夾子30的移動方向在拉伸過程中改變2次以上。
在此，將N設為2以上的整數，將拉伸區間設為N區間，亦即第1~第N拉伸區間。在第n(n為2~N的整數)拉伸區間，將大於第(n-1)拉伸角度的第n拉伸角度作為夾子30的移動方向(第n移動方向)並向寬度方向拉伸薄膜12。將第1拉伸角度設為θ1、相對於第(n-1)拉伸角度之第n拉伸角度的增量設為θn(°)時，θi(i為1~N的整數)滿足下述條件式(I)及條件式(II)。
θ21.66．θ1-0.62......(I)
0<θi1.4°......(II)
上述條件式(I)、(II)為用於使被拉伸之薄膜12的慢軸的偏移較小的條件。亦即，在拉伸角度依次增大之2個區間以上的拉伸區間，向寬度方向Z2拉伸薄膜12時確定夾子30的移動方向，以使在第1拉伸區間45及第2拉伸區間46滿足條件式(I)以及(II)，從而能夠獲得在薄膜12的寬度方向Z2上之慢軸的偏移較小的薄膜12。另外，在圖2所示例中，關於條件式(II)，分別滿足“0<θ11.4°”、“0<θ21.4°”。並且，角度θ1~θN的總計(和)小於5.0°為較佳。
並且，雖然能夠適當地確定第1~第N拉伸區間的各區間長度，但是以與基於第1拉伸步驟之拉伸開始前的薄膜12的寬度W0的關係滿足以下條件式(III)、(IV)為較佳。條件式(III)、(IV)中的值Li為第i拉伸區間的區間長度。藉由滿足該條件式(III)、(IV)，能夠更有效地將慢軸的偏移設為較小。另外，將慢軸的偏移設為較小的效果，在薄膜12的寬度W0為400mm以上時尤其有效。
i為2或3時
0<L1Li<6．W0......(III)
i為4或5時
0<Li<3．W0......(IV)
圖2的例子中，只有第1拉伸區間45、第2拉伸區間46，因此只要第1拉伸區間45的區間長度L1、第2拉伸區間46的區間長度L2滿足“0<L1L2<6．W0”即可。並且，例如為第1~第3拉伸區間的3個區間的情況下，第1~第3拉伸區間長度L1~L3滿足“0<L1L2<6．W0”、“0<L1L3<6．W0”。另外，例如為第1~第5拉伸區間的5個區間的情況下，該些拉伸區間長度L1~L5分別滿足“0<L1L2<6．W0”、“0<L1L3<6．W0”、“0<L4<3．W0”、“0<L5<3．W0”。
並且，為了更有效地將慢軸的偏移設為較小，表示第i拉伸區間(i為1~N)的1個區間中的每單位時間的拉伸程度之拉伸速度ri(%/min)滿足下述條件式(V)為較佳。
10(%/min)ri 450(%/min)......(V)
但、ri=[{(Wi/Wi-1)-1}×100%]/Ti
上述條件式(V)中的值Wi-1為，在第i拉伸區間中薄膜12的拉伸前的寬度，值Wi為在第i拉伸區間中薄膜12的拉伸後的寬度。並且，值Ti為在第i拉伸區間進行拉伸之拉伸時間(分鐘)，與第i拉伸區間的薄膜12的通過時間(分鐘)相等。該拉伸時間Ti由第i拉伸區間的區間長度Li與該區間中的夾子30在傳送方向Z1的移動速度而決定。
在圖2的例子中，第1拉伸區間45的拉伸速度r1以“[{(W1/W0)-1}×100%]/T1”、第2拉伸區間46的拉伸速度r2以“[{(W2/W1)-1}×100%]/T2”而求出，該些拉伸速度為10(%/min)以上且450(%/min)以下即可。
在拉伸倍率α小的情況下，延遲變小，無法獲得所期望的延遲。並且，若拉伸倍率α過大，則薄膜12的霧度上升，亦即薄膜12的透明度下降。從該觀點來看，在第1~第N拉伸區間拉伸後的最終拉伸倍率α滿足“15%α70%”的條件為較佳。拉伸倍率α藉由“α={(WN/W0)-1}×100%”求出，值WN為在最終第N拉伸區間中的拉伸後薄膜12的寬度，值W0為基於第1拉伸步驟之拉伸前薄膜12的寬度。
在第1拉伸區間45、第2拉伸區間46，藉由來自空氣供給部31的經過加熱之乾燥風來加熱薄膜12。在該第1拉伸區間45、第2拉伸區間46中進行加熱時，為了提高薄膜12的透光性，將薄膜12的溫度設為T(℃)，將薄膜12的玻璃化轉變點設為Tg(℃)時，溫度在(Tg-10℃)以上且(Tg+40℃)以下的範圍內為較佳。薄膜12的溫度T在第1拉伸區間45、第2拉伸區間46內可以相同，亦可彼此不同。
在第1拉伸區間~第N拉伸區間進行拉伸時，將各拉伸區間中之薄膜12的溫度T(℃)設在(Tg-10℃)以上且(Tg+40℃)以下的範圍內為較佳。並且，此時，薄膜12的溫度T在各拉伸區間可以相同，亦可彼此不同。在拉伸步驟中，溶劑從薄膜12蒸發，從而，薄膜12的玻璃化轉變點Tg(℃)發生變化。亦可依據該玻璃化轉變點Tg(℃)的變化來確定各拉伸區間的溫度。
與預熱區間44相同，在鬆弛區間47、冷卻區間48的導軌41、42平行於傳送方向Z1且導軌寬度恆定。從而，在該些鬆弛區間47、 冷卻區間48，夾子30在對置夾子間隔設為恆定之狀態下移動，薄膜12維持寬度W2而被傳送。在鬆弛區間47，將薄膜12的寬度設定恆定之狀態下對其進行加熱，從而緩和在第1拉伸區間45、第2拉伸區間46進行拉伸處理時產生之歪曲。在冷卻區間48，對薄膜12進行冷卻而固定薄膜12的分子。另外，亦可不設置鬆弛區間47。
圖3所示例子係將拉伸區間設為4個區間者。另外，以下說明之其他內容同最初例相同，對實際上相同的構件附加相同的元件符號，省略其詳細說明。
在圖3中，拉幅機50在預熱區間44與鬆弛區間47之間設置有用於第1拉伸步驟~第4拉伸步驟的第1拉伸區間51~第4拉伸區間54。在第1拉伸區間51~第4拉伸區間54，雖然導軌41、42均配置成直線狀，但是被賦予第1拉伸角度~第4拉伸角度、且導軌寬度隨著趨向下游逐漸變寬。各拉伸區間51~54的導軌41、42與在前一個區間所對應之導軌41、42之間呈角度θ1~θ4(>0°)。亦即第1拉伸角度為θ1，第2拉伸區間~第4拉伸區間的夾子30的移動方向的角度增量為角度θ2~θ4。
在該拉幅機50中，如上所述，相對於傳送方向Z1之夾子30的移動方向的角度被增加3次，因此越趨向下游側拉伸區間，薄膜12的寬度方向Z2的拉伸程度，亦即拉伸速度變得越大。
夾子30的移動方向的增量角度θ1~θ4，為了減小薄膜12的寬度方向Z2上之慢軸的偏移，導軌41、42的角度被設定為滿足上述條件式(I)，並且i=1、2、3、4時，滿足上述條件式(II)。另外，角度θ1~θ4的總計設為小於5.0°為較佳。
並且，為了滿足上述條件式(III)、(IV)，且為了更有效地將慢軸的偏移設為較小，第1拉伸區間51~第4拉伸區間54的區間長度L1~L4分別滿足“0<L1L2<6．W0”、“0<L1L3<6．W0”、“0<L4<3．W0”即可。另外，第1拉伸區間51~第4拉伸區間54中之拉伸速度ri(%/min)設為滿足上述條件式(V)即可，i為1、2、3、4。
通過第1拉伸區間51~第4拉伸區間54之後，拉伸倍率α藉由“α={(W4/W0)-1}×100%”求出，關於值WN，將最終在第4拉伸區間54拉伸後的薄膜12的寬度設為W4，將基於第1拉伸步驟之拉伸前薄膜12的 寬度設為W0，並且上述拉伸倍率滿足“15%α70%”的條件即可。
在該第1拉伸區間51~第4拉伸區間54中進行加熱時，無論在哪個區間加熱，將薄膜12的溫度均設為T(℃)，將薄膜12的玻璃化轉變點設為Tg(℃)時，溫度在(Tg-10℃)以上且(Tg+40℃)以下的範圍內。通過第1拉伸區間51~第4拉伸區間54之後的薄膜12的溫度T可以相同，各拉伸區間51~54的溫度亦可不同。
[實例例]
[實驗1]~[實驗8]
在實驗1~實驗8中，利用溶液製膜設備10並藉由如同上述製備之濃液11來製造了薄膜12。將在拉伸區間為2個區間的拉幅機15中進行拉伸者作為實驗1~5，將在拉伸區間為4個區間的拉幅機50中拉伸者作為實驗6、7。並且，將在拉伸區間為3個區間之拉幅機中進行拉伸者作為實驗8。關於實驗1~8，在表1的各欄中表示第i拉伸區間(實驗1~5中，i=1、2，實驗6、7中i=1~4，實驗8中i=1~3)中的角度θi，和有關所獲得之各薄膜12的慢軸偏移的評價結果。另外，在實驗1~8中，夾子30的移動速度、拉伸過程中薄膜12的溫度T等條件彼此相同。在拉幅機15中，對薄膜12進行加熱以使薄膜12的溫度在寬度方向上均勻，並且，導軌41、42配置成相對於寬度方向的中央對稱，薄膜12以相對於寬度方向中央對稱之方式進行拉伸。藉由該種寬度方向上之溫度的均勻化和拉伸的對稱性而產生所謂的波音現象，亦即慢軸的偏移相對於寬度方向的中央大致對稱。在該實施例獲得之各薄膜12中也確認到慢軸稍微偏移之波音現象。並且，在所有的薄膜12中，在寬度方向的中央部上之慢軸均在所希望的方向上。
關於慢軸偏移的評價，將相對於所希望的方向之偏移作為慢軸的偏移角度(-90°~+90°的範圍)，並側定了沿薄膜12的寬度方向之複數個測定點。在該測定中，用KOBRA21ADH(王子測試儀器(株)製造)來測定，偏移角度將順時針方向設為(+)。求出所獲得之慢軸的偏移角度中的最大值和最小值之差而作為偏移角度。在波音現象的情況下，在寬度方向的一側端能夠獲得正偏移角度的最大值，而在另一側端能夠獲得負偏移角度的最小值，因此在各薄膜12中，在寬度方向的兩側端能夠獲得最大值(正角度)和最小值(負角度)。於是，由傳送方向右側側端的偏移角度 (最大值或最小值)減去左側側端的偏移角度(最大值或最小值)。在此，當右側側端的偏移角度為最大值之情況下，左側側端的偏移角度成為最小值，當右側側端的偏移角度為最小值之情況下，左側側端的偏移角度成為最大值。在表1的“角度”一欄中表示藉由該減法而獲得之帶符號的值。在表1的“角度”一欄中表示之值相當於右側或左側的一側端的偏移角度的大致2倍的角度，因此將該值作為評價慢軸的偏移之指標。
[比較例]
[比較實驗1]~[比較實驗4]
與實驗1~8相同，比較實驗1~4中，利用溶液製膜設備10並藉由如上所述製備之濃液11製造了薄膜，此時，在延伸區間為2個區間的拉幅機15中進行了拉伸。關於比較實驗1~4，在表1的各欄中表示第1拉伸區間的角度θ1、第2拉伸區間的角度θ2，和所獲得之各薄膜12的慢軸偏移的偏移角度。另外，在比較實驗1~4中，夾子30的移動速度、拉伸過程中的薄膜12的溫度T等條件與實施例的實驗1~8相同。
另外，在評價一欄中，在偏移角度的絕對值為0.5°以下時記為評價A，超過0.5°且小於1°時記為評價B，超過1°時記為評價C。A、B為合格，C為不合格。
[表1]
12‧‧‧薄膜
15‧‧‧拉幅機
30‧‧‧夾子
41、42‧‧‧導軌
44‧‧‧預熱區間
45‧‧‧第1拉伸區間
46‧‧‧第2拉伸區間
47‧‧‧鬆弛區間
48‧‧‧冷卻區間
49a‧‧‧轉動輪
49b‧‧‧鏈輪
L1‧‧‧第1拉伸區間的區間長度
L2‧‧‧第2拉伸區間的區間長度
θ1‧‧‧第1拉伸角度
θ2‧‧‧第2拉伸角度
W0、W1、W2‧‧‧薄膜寬度
Z1‧‧‧傳送方向
Z2‧‧‧寬度方向

Claims (7)

  1. 一種光學薄膜的製造方法，該方法具有拉伸薄膜之拉伸步驟，其中，前述拉伸步驟將保持構件向前述薄膜的傳送方向移動之同時，使其向寬度方向移動，從而，向寬度方向拉伸前述薄膜，前述保持構件保持長尺寸的前述薄膜的兩側端，前述拉伸步驟具備以下步驟，(A)，藉由使前述保持構件向第1移動方向移動而使前述薄膜兩側端在保持構件之間的間隔逐漸增大，從而，向寬度方向拉伸前述薄膜，前述第1移動方向與前述薄膜的傳送方向之間呈第1拉伸角度θ1，前述θ1的單位為°；及(B)，藉由使前述保持構件向第n移動方向移動而使前述薄膜的兩側端在保持構件之間的間隔逐漸增大，從而，向寬度方向拉伸前述薄膜，前述n為2~N的整數，前述N為2以上的整數，前述第n移動方向與前述薄膜的傳送方向之間呈大於第(n-1)拉伸角度的第n拉伸角度，前述保持構件向前述第n移動方向的移動連續於向第(n-1)移動方向的移動，前述第1拉伸角度θ1與前述第n拉伸角度相對於前述第(n-1)拉伸角度的增量θn滿足下述條件式(I)、(II)，前述θn的單位為°： 在此，i：1~N的整數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學薄膜的製造方法，其中，將前述保持構件向前述第1移動方向移動之區間的區間長度設為L1，將向第i移動方向移動區間的區間長度設為Li，將基於前述A步驟而進行拉伸前的前述薄膜寬度設為W0，i為2或3時，滿足下述條件式(III)：
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光學薄膜的製造方法，其中，將前述保持構件向第i移動方向移動區間的區間長度設為Li，將基於前述A步驟而進行拉伸前的前述薄膜寬度設為W0，i為4或5時，滿足下述條件式(IV)：0<Li<3‧W0......(IV)。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光學薄膜的製造方法，其中，將基於前述保持構件向第i移動方向移動而進行拉伸前的前述薄膜寬度設為Wi-1，將拉伸後的寬度設為Wi，進行拉伸之拉伸時間設為Ti(分鐘)時，基於前述保持構件向前述第1~第n移動方向移動而進行拉伸的各自的拉伸速度ri%/min滿足下述條件式(V)： 其中，ri=[{(Wi/Wi-1)-1}×1oo%]/Ti。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之光學薄膜的製造方法，其中，將基於前述保持構件向第i移動方向移動而進行拉伸前的前述薄膜寬度設為Wi-1，將拉伸後的寬度設為Wi，進行拉伸之拉伸時間設為Ti(分鐘)時，基於前述保持構件向前述第1~第n移動方向移動而進行拉伸的各拉伸速度ri%/min滿足下述條件式(V)： 其中，ri=[{(Wi/Wi-1)-1}×100%]/Ti。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光學薄膜的製造方法，其中，在基於前述保持構件向第1~第n移動方向移動而進行拉伸過程中，將前述薄膜的玻璃化轉變點設為Tg(℃)時，前述薄膜的溫度T(℃)在(Tg-10℃)以上且(Tg+40℃)以下的範圍內。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之光學薄膜的製造方法，其中，在基於前述保持構件向第1~第n移動方向移動而進行拉伸時，將前述薄膜的玻璃化轉變點設為Tg(℃)時，前述薄膜的溫度T(℃)在(Tg-10℃)以上且(Tg+40℃)以下的範圍內。
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