薄膜的卷繞方法以及薄膜卷材的制作方法

專利名稱：薄膜的卷繞方法以及薄膜卷材的制作方法
技術領域：
本發明涉及薄膜的制造方法和卷繞方法以及薄膜卷材(ロ—ル)，尤其涉及用于LCD、有機EL、偏振片和偏振片保護膜等的光學薄膜的制造方法和卷繞方法以及薄膜卷材。
背景技術：
利用溶液成膜法制造的塑料薄膜具有低雙折射性、透明性、適當的透濕性，機械強度好，而且對濕度和溫度變化的尺寸溫定性良好，所以，廣泛用作偏振片保護膜等光學材料。
溶液成膜法，例如醋酸纖維素等聚合物溶化后的溶液中，適當加入各種添加劑，配制成膠漿，使其流延到無端支承體的鼓輪或傳送帶上，待其本身有成形性(凝固)時將其剝離下來，經過干燥工序，形成縱長的薄膜。在干燥工序中薄膜一般邊用滾輪傳送，邊用熱風烘干。制成的薄膜卷繞在樹脂、金屬、木材、厚紙等制作的圓筒狀卷芯上，其卷繞長度根據用途和設備能力等情況，而約為數百米至數千米，適當進行包裝，制成產品形式。在烘干工序上使用的輥輪，為了降低設備成本，多半是從動輪，它沒有獨立驅動功能，而是利用與被傳送薄膜之間所產生的磨擦力作為驅動力，利用薄膜的傳送力來帶動其旋轉。因此，在傳送薄膜的過程中，若輥輪與薄膜的摩擦力不足，則會出現打滑現象，輥輪表面的微小凹凸會對薄膜造成擦傷，降低產品價值。為了防止這種現象必須提高輥輪和薄膜之間的摩擦力。采用的方法是提高傳送過程中的傳送方向上的張力。并且，其辦法是提高輥輪材質和表面狀態的摩擦力，使其對薄膜產生適當的摩擦力。
然而，提高在傳送中的傳送方向上的張力的方法，其缺點是薄膜在縱向上的伸長，尤其在高溫環境中顯著增加，影響薄膜特性，尤其影響光學各向同性和尺寸穩定性。并且，由于提高表面摩擦力，所以，輥輪表面也會使薄膜表面產生微細的凹凸不平或皺紋。這一問題，薄膜越薄越顯著，必須隨時調整輥輪和薄膜之間的摩擦力。
因此，要改進輥輪的表面材料和表面加工，這就要從設備上采取措施。這種措施很困難，因為摩擦力調整方法容易受其他因素影響。
并且，干燥后的薄膜被卷繞成卷狀，以薄膜卷材狀態進行保存和搬運。在卷繞薄膜時若卷繞的硬度不適當，則會產生各種故障。例如，若卷得過硬，則薄膜厚度不均勻，從而引起黑帶故障和薄膜之間粘結、這樣，又引起小裂紋(knick)狀的外觀故障等。并且，如果卷繞得松軟，則在薄膜卷材保存時產生橫向錯開，不整齊(以下稱為端面不齊)。這種故障尤其對于光學特性和平面性要求很高的光學用的薄膜來說是致命的缺點。
過去，為消除這些故障，曾采取了各種措施。例如，調整卷繞張力、設置接觸輥輪，優化卷繞條件，或者優化膜厚圖形、增加光滑性、控制帶電、改進薄膜平面性等。并且，近幾年，在臨卷繞薄膜之前在薄膜的橫向端部進行滾花(ナ—リング)(以下簡稱為產品滾花，亦稱微小凹凸、壓紋、壓花加工等)，以防止端面錯開不整齊或卷材狀態松軟。
再者，近幾年，隨著產品薄膜提高質量或減小厚度、增加長度、提高生產速度等要求，對薄膜卷繞條件的要求更加嚴格。僅靠上述措施已不能充分抑制卷繞引起的故障。尤其在制造薄膜的最后工序中的薄膜切邊加工時，在薄膜橫向端面上會產生毛刺，其端面的厚度(以下簡稱邊厚)增大，達到和進行產品滾花的部分的薄膜厚度(以下簡稱整體厚度)相同。在此情況下，滾花效果減小，產生故障。再者，若產品滾花的厚度(以下稱為滾花厚度)的精度降低，在薄膜的兩側端部上滾化厚度不均勻，則薄膜卷材上容易產生端面不齊。然而，要按1μm的等級來調整滾花厚度是非常困難的，是不現實的。

發明內容
本發明的主要目的在于提供一種不易產生擦傷和皺紋，用于偏振片等的醋酸纖維素薄膜的制造方法。
本發明的另一目的在于提供一種不需要調整輥輪和薄膜之間的摩擦力的醋酸纖維素薄膜的制造方法。
本發明的再一個目的在于提供一種滾花效果不降低的薄膜卷材。
本發明的再一個目的在于提供一種不產生端面不齊的薄膜卷材。
本發明的再一個目的在于提供一種沒有卷繞故障的薄膜卷材和薄膜卷繞方法。
為了達到上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種薄膜，卷繞成卷材，其特征在于在上述薄膜的側端附近形成滾花部，該滾花部的厚度比上述側端厚2μm以上。
根據本發明的另一個方面，提供了一種薄膜卷材，其特征在于包括卷芯；以及薄膜；其具有形成在側端附近的滾花，本身被卷繞在上述卷芯上；在上述卷繞過程中，使上述薄膜和上述卷芯的一方在上述薄膜的橫向上周期性地偏移，使上述薄膜卷材的側端上形成周期性的凹凸，各凹凸形成以上述卷芯為中心的環狀，其最大振幅h為1.0～4.0mm。
根據本發明的又一個方面，提供了一種薄膜卷繞方法，其特征在于具有以下步驟在薄膜的側端附近形成滾花部，該滾花部的厚度比上述側端的厚度大2μm以上；把已形成了上述滾花部的上述薄膜卷繞成卷材。
根據本發明的又一個方面，提供了一種薄膜卷繞方法，其特征在于包括以下步驟在薄膜的側端附近形成滾花部；把上述薄膜卷繞到卷芯上；在上述卷繞過程中，使上述薄膜和上述卷芯的一方在上述薄膜橫向上周期性地偏移，在上述薄膜卷材的側端上形成周期性的凹凸；各凹凸形成以上述卷芯為中心的環狀，其最大振幅h為1.0～4.0mm。


上述目的和優點，通過參照附圖，閱讀最佳實施方式的詳細說明，同行業者很容易理解。
圖1是本發明的薄膜制造裝置的概要圖。
圖2是圖1的薄膜制造裝置中的刻印輥輪和薄膜的放大斜視圖。
圖3是本發明的具有薄膜卷繞裝置的薄膜卷材制造裝置的概要圖。
圖4是薄膜卷材的斷面圖。
圖5是薄膜端部的斷面圖。
圖6是薄膜端部的斷面圖。
圖7是表示利用本發明的薄膜卷繞裝置進行卷繞的薄膜的示例圖。
具體實施例方式
在本發明的薄膜制造方法中，薄膜可以從使用已知的各種溶劑的膠漿(ド—プ)進行制造。在采用醋酸纖維素作為薄膜的原料聚合物的情況下，在溶劑中，二氯甲烷等鹵化碳氫化合物、上述醇、酯、上述醚等可以單獨使用或者多種混合使用。
從溶解的膠漿中通過過濾而去除雜質和未溶解原料等。過濾可采用濾紙、濾布、無紡布、金屬網、燒結金屬過濾器、多孔板等已知的各種過濾材料。通過過濾可以減少或避免膠漿中的雜質和未溶解物等引起的薄膜性能降低和損傷、缺陷。
并且，對溶解過一次的膠漿進行加熱，也能進一步提高溶解度。加熱的方法有在靜置的罐內邊攪拌邊加熱，或者利用多管式或帶有靜止型混合器的套層管道等各種熱交換器，一邊傳送膠漿一邊進行加熱。并且，也可以在加熱工序之后進行冷卻工序。也可以通過對裝置內部加壓力，而加熱到膠漿沸點以上的溫度。通過這些加熱處理能使未完全溶解的未溶解物達到完全溶解，或者使未溶解物減少到對實際使用可以忽略不計的程度，能減少產品薄膜中的雜質，減輕過濾負荷。
再者，能在膠漿中添加已知的添加劑。例如可添加紫外線吸收劑、和分散劑、增塑劑等作為添加劑，但并非僅限于這些。此外在膠漿中也可以添加二氧化硅、高嶺土、滑石粉等添加劑。這些添加劑也可以在配制膠漿之后輸送時利用混合器等在線進行混合。并且也可以在配制膠漿時同時混合。
圖1表示用于本發明薄膜制造方法的設備的代表例。紫外線吸收劑溶液和微粒子分散液，分別用靜態混合器12從供給泵10、11取得，進行在線(in line)混合，再把該混合液在線混合到膠漿基材13內，得到膠漿14。膠漿14從流延模(ダイ)15流延到作為無端支承體的傳送帶16上，利用熱風烘干使溶劑徐徐揮發。通過溶劑的揮發，使膠漿14基本凝固定形后，作為薄膜17從傳送帶16上剝離下來，一邊接觸4個驅動輥輪18，一邊進行傳送，引向干燥部29內。干燥部29由拉幅機干燥區19和輥輪干燥區23構成。在拉幅機干燥區19內，利用設置在拉幅機軌道上的拉幅機夾子(無圖示)咬住薄膜17，對其兩邊進行支承，加上張力，進行干燥。薄膜17從拉幅機干燥區19出來后立即由拉幅機夾子夾住，變形的薄膜17的兩邊部被切斷機20切除。并且，薄膜17通過1個驅動輥輪21后，用刻印輥22a、22b對薄膜17的側端部進行工序滾花41(參見圖2)。經過工序滾花41后，薄膜17被引向輥輪干燥區23內。在溫度保持在130℃的輥輪干燥區23內，薄膜17一邊由多個輥輪24進行傳送，一邊進行干燥，在冷卻區25內進行冷卻。而且，這時最好冷卻到室溫左右，但并非僅限于此。并且，冷卻后，用刻印輥輪26對薄膜內側(而不是工序滾花41，參見圖2)，進行產品滾花(無圖示)。產品滾花后，立即用切邊裝置27切除工序滾花41，把薄膜17卷繞到卷芯28上。
而且，也可以不設刻印輥26和切邊裝置27，把工序滾花作為產品滾花。但是，一般產品滾花的位置、薄膜寬度等規定的很嚴格，輥輪干燥區，尤其在溶劑含有率不太低的條件下在成品上進行滾花，以后的干燥條件有微小變動都可能使滾花位置變動，效果不好。
刻印輥22a、22b，最好在薄膜17的兩側端各設置一對，以便從上下夾持薄膜17。刻印輥22a、22b的形式，例如直徑為100mm。其上形成滾花突起圖形40，用于在被傳送的薄膜17上進行工序滾花41(參見圖2)。但并非僅限于此。滾花突起圖形40，如果進行的工序滾花能充分調節薄膜17和輥輪之間的摩擦力，那么可以采用各種形式。并且，對刻印輥的咬合力進行調整，使工序滾花的厚度平均值達到目的值。而且，在本發明中也可以采用已知的任何方法來求得工序滾花厚度的平均值。具體來說，工序滾花41的厚度平均值利用小野測器公司制的數字直線規DG-933和臺規ST-022來求出。若采用它，則相當于刻印輥旋轉1圈的薄膜長度為314mm。方法是把該薄膜長度分成20等分，測量出等分割的滾花部的各中央部的厚度，對各中央部的厚度求出平均值，但并非僅限于此法，并且，從該平均值中減去非滾花部的薄膜17的平均膜厚值，求出工序滾花41的厚度平均值。再者，工序滾花41的厚度平均值隨傳送速度和薄膜17的膜厚、剛度等條件而變化。工序滾花41的厚度的調整方法，可以通過調整一對刻印輥的咬合力來進行。具體來說可以不受限制地利用已知的方法，例如放置重物加負荷的方法，利用空氣壓、水壓、油壓等進行加壓的方法、以及利用彈簧施加機械壓力的方法。
在進行工序滾花41時，把薄膜17的溶劑含有率(單位重量％)調到最佳值。其測量方法說明如下。假定放入了干燥前的薄膜的密閉容器的重量為X；打開密閉容器的蓋子，在115℃的干燥機中使薄膜17干燥90分鐘，然后再次蓋上蓋子，冷卻到常溫，再打開一次蓋子，然后立即再蓋上蓋子，放入了測量后的干燥后的薄膜17的密閉容器的重量為Y，僅密閉容器和蓋子的重量為Z，用計算式{(X-Y)/(X-Z)}×100(％)求出。
工序滾花41是利用薄膜的可塑變形而制成的，若進行工序滾花時的薄膜剛度小，則工序滾花輪廓變得模糊不清，效果降低。所以，工序滾花41應當在薄膜有一定剛性的階段，即在溶劑含有率較低的狀態下進行。另一方面，為了在溶劑含有率非常低之后進行工序滾花，必須使進行工序滾花之前的拉幅機干燥區增長，或者使傳送速度降低。所以，對生產效率和設備費用來說是不利的。因此，進行工序滾花時的溶劑含有率以重量比為30％以下為好，10～30％更好，10～25％最好。
薄膜17有無擦傷，可以在卷繞時把卷繞周圍的光線減弱，用幻燈機的光照射薄膜17，用目視方法可以很精密地檢查和鑒定。在有擦傷的情況下，該位置有閃爍光。因此，可以判斷為有擦傷，對這一部分取樣檢查，確定擦傷發生部位，這樣，可以判定擦傷發生面是與傳送帶相接觸的面，還是非接觸的面，而且，有無擦傷的檢查并非僅限于此法。
以下利用實驗例，具體說明本發明的薄膜制造方法。但本發明的內容并非僅限于此。原料膠漿14在實施例和比較例中都是一樣的，采用了膠漿基材13、紫外線吸收劑溶液、微粒子分散液的混合物。
醋酸纖維素(氧化度60.9％) 89.3％(重量比)磷酸三苯酯 7.1％(重量比)聯苯二苯基磷酸酯 3.6％(重量比)(ビフエニルジフエニルフオスフエ—ト)以上述三種材料構成的固體成分的重量部分為100，另外適當添加以下成分構成的混合溶劑；二氯甲烷 85％(重量比)甲醇 15％(重量比)以上各種成分一起攪拌后，配制成膠漿基材13。膠漿基材13的固體成分濃度為18.5％(重量比)該膠漿基材13經過濾紙(東洋濾紙(股份公司)制，#63)34a過濾后，再經過燒結金屬過濾器(日本精線(股份公司)制06N、標稱孔徑10μm)34b過濾，再經過燒結金屬過濾器(日本業線(股份公司)制12N標稱孔徑40μm)34c過濾。
2(2′-羥基-3′、5′-二-叔-丁基苯基)-5-氯苯并三唑5.33％(重量比)2(2′-羥基3′，5′-二-叔-戊基苯基)苯并三唑10.67％(重量比)醋酸纖維素(氧化度60.8％) 3.57％(重量比)磷酸三苯酯 0.29％(重量比)聯苯二苯基磷酸酯 0.14％(重量比)二氯甲烷 68.00％(重量比)甲醇 12.00％(重量比)由以上成分配制紫外線吸收劑溶液，經過富士寫真膠卷(股份公司)制アストロポア10μm過濾器過濾一次。
二氧化硅(日本AEROJIR公司制AEROJIRR972)2.00％(重量比)醋酸纖維素(置換度2.8) 2.00％(重量比)磷酸三苯酯0.16％(重量比)聯苯二苯基磷酸酯 0.08％(重量比)二氯甲烷 81.40％(重量比)甲醇 14.36％(重量比)利用以上成分配制微粒子分散液，利用磨碎機(attritor)進行分散，使其變成體積平均粒徑0.5μm。在此，體積平均粒徑采用由堀場制作所粒度分布測量裝置LA920測量的值。利用富士寫真膠卷公司制的Astropore10μm過濾器進行2次過濾，獲得微粒子分散液。利用靜態混合器12對紫外線吸收劑溶液和微粒子分散液進行在線混合，再將其在線混合到膠漿基材13內，獲得原料膠漿14。在此，紫外線吸收劑溶液的添加量調整到以下程度用重量％表示相對于膠漿中固體成分的紫外線吸收劑溶液的值、以及用μm來表示制成的薄膜厚度的值，二者的積為83.2。并且，微粒子分散液的添加量調整到以下程度與制成的薄膜17的重量相比，用％表示微粒子分散液中的二氧化硅的重量比率的值為0.13。
利用圖1所示的制膜設備由膠漿14來制作薄膜。使膠漿14從流延模15流延到傳送帶16上，該傳送帶16是無端支承體，把流延速度設定為50m/分，以便產品薄膜的厚度達到80μm。用熱風對其烘干到凝固定形后作為薄膜17剝離下來。該薄膜17通過4個驅動輥18后進入拉幅機干燥區19，對其兩邊部進行支承施加張力，進行烘干。薄膜17從拉幅機干燥區19出來后立即把被拉幅機夾住而變形的薄膜17的兩邊部切除，通過1個驅動輥21后用刻印輥22進行工序滾花。在此，進行取樣，測量薄膜17的溶劑含有率，結果為28％(重量比)。然后，在輥輪干燥區23把薄膜17的表面溫度加熱到最高130℃進一步烘干。在輥輪干燥區23內的張力調整在50～100N/m。在冷卻區25內冷卻到常溫后，用兩側各一對的刻印輥輪26進行產品滾花。這時，調整刻印輥輪的咬合力使產品滾花的厚度平均值為10μm。進行產品滾花之后，立即用切邊裝置切除兩側端部，使產品薄膜寬度為1340mm。卷繞到外徑168mm的FRP制卷芯軸28上。對切掉的側端部進行取樣，測量工序滾花部的厚度平均值，其結果為4μm。卷繞張力在開始卷繞時為220N/m；在結束卷繞時為140N/m。從工序滾花前的切邊工序起到卷繞工序止，其間設置的非驅動輥為350個。在卷繞時用幻燈投影儀的光來照射薄膜17的面，用目視檢查其有無擦傷。結果，與傳送帶16的接觸面和非接觸面均無擦傷和皺紋。
把流延速度調到30m/分，輥輪干燥區23的張力調到50～70N/m。其他與第1實施方式相同。制膜結束后在卷繞時用目視檢查薄膜有無擦傷，結果與傳送帶16的接觸面和非接觸面均無擦傷和皺紋。
代替設置刻印輥輪22，在薄膜17對傳送帶16的接觸面側設置刻印輥輪，在非接觸面側設置沒有滾花凸起圖形的平面輥，二者作為一對，在薄膜兩側端部上各設置一對。其他條件與第1實施方式相同。進行了制膜。在卷繞時用目視檢查薄膜有無擦傷。結果，對傳送帶16的接觸面上無擦傷，但非接觸面上有擦傷，不過程度輕微，不影響產品質量。沒有發現皺紋。
調整刻印輥輪22的咬合力，使工序滾花的厚度平均值達到8μm。其他條件與第3實施方式相同，進行了制作。卷繞時用目視來檢查薄膜有無擦傷，其結果，薄膜與傳送帶16的接觸面和非接觸面，均無擦傷和皺紋。
把刻印輥輪22設置在薄膜17一邊的側端部上對傳送帶16的接觸面側上；在另一邊的側端部上非接觸面側上，其他條件與第3實施方式相同。薄膜制成后卷繞時用目視來檢查薄膜有無擦傷，其結果，薄膜與傳送帶16的接觸面和非接觸面，均無擦傷和皺紋。
僅對薄膜17的一邊的側端部上進行工序滾花，其他條件與第1實施方式相同，薄膜制成后卷繞時用目視來檢查薄膜有無擦傷，其結果，薄膜與傳送帶16的接觸面和非接觸面，均無擦傷和皺紋。
對原料膠漿14進行流延，使制成的薄膜厚度達到40μm。其余條件和第1實施方式相同。制成薄膜后卷繞時用目視來檢查薄膜有無擦傷，其結果，薄膜與傳送帶16的接觸面和非接觸面，均無擦傷，但發現有輕微皺紋，不影響產品質量。
對刻印輥輪22的咬合力進行調整，使工序滾花的厚度均勻值達到2μm。其他條件與第7相同。制成薄膜后卷繞時用目視來檢查薄膜有無擦傷，其結果，薄膜與傳送帶16的接觸面和非接觸面，均無擦傷和皺紋。
更改傳送帶16和拉幅機干燥區19的烘干條件，其他與第1實施方式相同。進行了制作。進行工序滾花的部分的溶劑含有率為重量比36％，工序滾花的厚度平均值為1μm以下。薄膜卷繞時檢查目視有無擦傷，結果在薄膜對傳送帶16的非接觸面上沒有擦傷，而在接觸面上輕微擦傷，但沒有問題。未發現皺紋。
除了未進行工序滾花外，其他均與第1實施方式相同，卷繞時用目視來檢查薄膜有無擦傷，其結果，薄膜與傳送帶16的接觸面和非接觸面，均發現擦傷。未發現皺紋。
除了流延速度調到30m/分外，其他均與第1比較側相同。卷繞時用目視來檢查薄膜有無擦傷，其結果，薄膜與傳送帶16的接觸面和非接觸面，均無擦傷。但發現皺紋。
隊了把輥輪干燥區23的張力設定為50～70N/m外，其他均與第2比較例相同。卷繞時用目視來檢查薄膜有無擦傷，其結果，薄膜與傳送帶16的接觸面和非接觸面，均無擦傷和皺紋。
在圖1所示的實施方式中，為了容易進行制膜時的薄膜傳輸，在薄膜上設置了滾花部(工序滾花)，對該工序滾花進行切斷。該滾花部在把薄膜卷繞成卷時能防止薄膜之間粘結。圖3～圖7表示把薄膜卷繞成卷之前形成滾花部的實施方式。在圖3中，在薄膜卷材制造裝置60中設置了攪拌槽62。在該攪拌槽62內貯存膠漿64，由泵66把膠漿送入過濾裝置68內，在該過濾裝置68內進行過濾。過濾后的膠漿64從流延模70的前端流延到行走中的流延傳送帶(亦稱傳送帶)72上。流延傳送帶72由不銹鋼板等形成，沒有端頭，表面經過鏡面拋光加工。流延到該流延傳送帶72上的膠漿64在凝固成形后剝離下來。被剝離的薄膜74通過采用拉幅機的延伸干燥部76和輥輪干燥部78進行干燥。尤其在輥輪干燥部78中，一邊通過輥輪80來傳送薄膜74，一邊用干燥空氣吹薄膜74，這樣使薄膜74充分干燥。這樣干燥后的薄膜74在輥輪干燥部78的最后階段被引導到活動通過輥輪85上后，用邊緣位置控制裝置98來調整橫向位置。
位置調整后的薄膜74被滾花裝置82的一對輥輪86a、86b夾住。在一對輥輪86中至少一個輥輪是刻印輥輪。在一邊是刻印輥輪，另一邊是平面輥輪的情況下，在由一對輥輪86按壓的薄膜74的一個面上進行產品滾花84(參見圖5)。并且，在兩個刻印輥輪的情況下，在由一對輥輪86按壓的薄膜74的兩個面上進行產品滾花84(參見圖6)。
經過產品滾花84的薄膜74由切邊裝置88進行切邊。該切邊裝置88，例如用帶有刀的輥輪來把薄膜74的橫向邊緣切掉，使薄膜74的寬度尺寸精密整齊。該切邊裝置88通過優化刀形狀等切斷條件，能最大限度地抑制切斷面的毛刺。
用切邊裝置88切邊加工后的薄膜74，利用消靜電器93來消除薄膜74上所帶的靜電，然后卷繞到卷繞裝置92的卷芯94上形成卷狀。卷繞時用接觸輥輪96來按壓薄膜74，以防止卷入空氣，同時能改善薄膜卷材形狀。卷繞時，使卷繞裝置92的卷芯94在橫向上有規則地往復運動，如圖4所示，形成薄膜卷材90。也就是說，在薄膜卷材90的側端90a上有規則地形成以卷芯94為中心大體為同心圓狀的微細凹凸。該凹凸最好是盡量均勻地形成在薄膜卷材90的徑向上。根據卷繞條件不同，也可以僅在外側、內側設置，使其局部存在。并且，凹凸的斷面形狀最好是對三角形的組合，即鋸齒形。但也可以采用梯形、正弦曲線形等任意形狀。并且，最好形成凹凸最大振幅h為1.0～4.0mm。再者，最好形成最大振幅h與間距(波形)P之比(h/P)為0.2～1.0。而且，為了取代在橫向上有規則地使卷芯94的往復運動，而在卷繞裝置42的前段處設置邊緣位置控制裝置98，利用該邊緣位置控制裝置98使薄膜74的位置在橫向上有規則地進行變化，這樣卷繞也能獲得同樣效果。
這樣獲得的薄膜卷材90根據需要進行保存或傳送。并且，在下一工序進行倒卷，在薄膜74的單面上進行防眩處理或涂敷感光乳劑等。然后，把薄膜74的產品部分(除去側端部的部分)切斷成規定的形狀，制成偏振片的保護薄膜等產品。
在圖5和圖6中，在端部進行了產品滾花84的薄膜74若卷繞成卷狀，則由于滾花效應而能抑制端面不齊和黑帶故障。
為了充分獲得這種滾花效應，產品滾花84可以制成以下形狀(參見圖5)。例如，產品滾花84的厚度(滾花厚度)a可以設定為12μm以下，再好一些為10μm以下，最好為8μm以下。滾花厚度a是從進行了產品滾花84的部分薄膜74的厚度(以下稱為總厚度)T1中減去薄膜74的平均厚度T0而求得的值，若該值過大，則在卷繞薄膜74時中央部凹陷，相反，若該值太小，則不能充分發揮產品滾花84本來的效果。對滾花厚度a進行調整的方法是改變一對輥輪86對薄膜74按壓的按壓力。并且，對一對輥輪86中的至少一個加熱到100℃以上，最好達到105℃以上。這樣，能精密控制滾花厚度a。
再者，為了充分發揮滾花效果，最好使總厚度T1達到內側84a≥外側84b。這種形狀的滾花84，通過調整一對輥輪86的傾斜度而形成。
再有，滾花84，從薄膜74的橫向邊緣起的距離L最好達到20mm以內，滾花84的寬度W最好達到5～15mm。
薄膜74的切邊加工，切斷面74a的厚度(以下簡稱為邊厚)T2比總厚度T1小2μm以上，最好小3μm以上。這樣，能防止邊厚T2增大，對產品滾花84產生不良影響。
以下說明本發明的薄膜制造方法和薄膜卷材90的作用。
當利用切邊裝置88來對薄膜74進行切邊加工時，如圖5和圖6所示，在切斷面上多半會產生毛刺，比切斷前增厚。若該邊厚T2增大到與總厚度T1相同，則不能充分發揮滾邊效果。卷繞時容易產生明顯的端面不齊。但是，在本實施方式中，使邊厚T2比總厚度T1小2μm以上，對薄膜74進行卷繞，所以不受切斷面毛刺的不良影響，能充分發揮滾花效果。這樣能防止在卷繞后的薄膜卷材90上產生明顯的端面不齊。
并且，在本實施方式中制造的薄膜卷材90，其端面上有規則地形成產品滾花84帶來的微細凹凸，所以，能抑制端面不齊現象。這樣設置了規則的凹凸的薄膜74卷繞后，總厚度T1的精度誤差被平均化。所以，總厚T1的精度的影響減小，薄膜卷材90不易產生端面不齊。通過設置凹凸，使薄膜74在其端面位置錯開的狀態下進行卷繞，所以能減小邊厚T2對產品滾花84的影響，因此，本實施方式的薄膜卷材90既能改善凹陷、鼓脹等，又能抑制卷繞偏移。
再者，在本實施方式中，凹凸的最大振幅h定為1.0～4.0mm，所以，在后工序中倒卷時能防止薄膜74產生皺紋和偏移等。也就是說，像凹凸的最大振幅h大時那樣，能防止倒卷薄膜74產生皺紋和偏移。并且，因為凹凸最大振幅小，所以，不必更改包裝和傳送等工序，過去的方法、方式、不加更改即可使用。
這樣，本實施方式的薄膜卷材制造設備60能制造良好的薄膜卷材90，防止端面不齊和凹陷等卷繞因素造成故障。所以，有利于高速處理(高速時卷繞因素易造成故障)、薄膜74減薄以及增長，倒如適合于卷繞1500m以上的長薄膜74。并且也適合于進行55m/分的高速流延，既能提高生產效率，又能防止卷繞因素引起的故障。
再者，本發明的薄膜卷材90不易產生端面不齊和凹陷等缺點。所以薄膜卷材90的薄膜74適合于制造要求微妙的光學特性和平面性的光學用薄膜，尤其適合于制作500～600mm可視光線透過率為90％以上的薄膜。這種薄膜，例如有三醋酸纖維素薄膜。該三醋酸纖維素薄膜例如用作偏振片用的保護薄膜。用一對保護薄膜來夾住含有碘分子的PVA薄膜(偏振片)，可以制造成高質量的偏振片。并且，通過利用該偏振片，能制造高質量的液晶顯示器件(LCD)。而且，三醋酸纖維素薄膜，其厚度最好是30～200μm。若厚度少于30μm，則作為保護薄膜，其強度不夠，若厚度超過200μm，則偏振片增厚，商品價值降低。
而且，上述實施方式同時達到了兩個要求，一是邊厚T2比總厚T1小2μm以上；二是在薄膜卷材90的端面上設置了規則的凹凸。但僅達到一個要求也能抑制端面不齊。
并且，尤其僅在薄膜的一個面上設置產品滾花時，能在不設置產品滾花的面上進行均勻地涂敷。再者，僅在一個面上設置的產品滾花通常利用塑性變形來形成，所以，隨時間的變化小，能長時間防止薄膜卷材偏移和塌陷、鼓脹。
而且，切邊裝置88(參見圖3)，其切邊加工質量能達到防止薄膜橫向端部產生毛刺，邊厚T2比總厚T1小2μm以上即可。例如既可以是利用激光和超聲波進行切邊加工，也可以是對切邊加工的切斷面進行沖壓或加熱沖壓，使邊厚T2減小。再者，也可以對流延模70的邊部擴散板形狀進行優化等，改變前端形狀，制造端部薄的薄膜74，以此來減小邊厚T2。而且，也可以不減小邊厚T2，而代之以增大總厚T1。但從減小薄膜厚度的觀點，以及防止薄膜中央部塌陷的觀點來看并不理想。
以下說明利用圖3的實施方式的實驗例。作為薄膜原材料，除醋酸纖維素外還混入了消光澤劑、增塑劑、UV吸收劑。采用了可視光線透過率為91.0～92.6％的。并且，薄膜使用寬度為1340mm的原材料，一邊改變各種條件(總厚T1、邊厚T2、凹凸最大振幅h、間距P、處理速度、卷繞張力、薄膜平均厚度T0、薄膜長度)，一邊觀察端面不齊、塌陷、鼓脹等薄膜缺陷的產生狀況。
而且，薄膜缺陷是在薄膜卷材狀態以及打開后用目視對薄膜全長進行檢查、評價。并且，薄膜缺陷的檢查是在產品剛制成后以及經過一個月后分別進行。再者，薄膜卷材的端面不齊是在薄膜卷材管理和一定條件下薄膜卷材運輸后進行檢查的。
產品滾花如圖5所示，僅在薄膜單面上形成，在離開薄膜邊緣2mm的位置上形成寬10mm。產品滾花的測量，在橫向上三點處測量，在長度30cm范圍內，每1cm最多測量30個點，求出平均值。
上述測量結果示于圖7。而且，圖7所示的表中的卷繞張力表示初期和卷繞結束時。
如圖7所示，比較例11、12，是總厚T1和邊厚T2的差為0，所以，不能獲得充分的滾花效果，產生了明顯的端面不齊。尤其在比較例11中滾花厚度a(＝T1-T0)較大，為12μm，容易產生塌陷和鼓脹。
與此相比，實施例11因T2比T1小3μm，所以，端面不齊現象大大改善，端面不齊(偏差)為2mm。同樣，實施例12、13也是T2比T3小3μm，所以端面不齊大大改善。但是，按實施例11～13的順序，使流延速度依次提高，卷繞條件更嚴，所以，端面偏差量一點點地增加。
因此，在實施例14中，與實施例13相比，卷繞張力增加，卷繞硬度也增加。其結果，端面偏差減小，但新產生了卷繞薄膜之間粘結、產生黑帶故障的缺陷。
于是，在實施例15之后，卷繞時在薄膜卷材端面上形成凹凸。因此，基本上消除了端面偏差的發生。但在實施例15中凹凸的最大振幅h過大，在下一道工序對薄膜卷材倒卷時產生扭絞和皺紋。
在實施例16中，由于減小了其最大振幅h，所以獲得了沒有卷繞因素故障的薄膜卷材。
實施例17，因h/P大，(即凹凸間距P非常小)所以，不能充分獲得設置凹凸的效果。產生一點端面偏差。
與此相比，在圖18～22中，因為把h/P調整到0.2～1.0的適當范圍內，所以，能獲得良好的薄膜卷材。
實施例23、24，是把薄膜平均厚度T0減薄到40μm的情況，使T2比T1小3μm，同時，設置了適當大小的凹凸，所以改善了端面偏差。實施例25因h/P稍大，所以在下面工序傳送時，產生皺紋。在實施例26中，增加了薄膜厚度，達到160μm，關于邊厚T2和凹凸設定了相同的條件，所以，獲得了良好的薄膜卷材。
權利要求
1.一種薄膜，卷繞成卷材，其特征在于在上述薄膜的側端附近形成滾花部，該滾花部的厚度比上述側端厚2μm以上。
2.權利要求1所述的薄膜，其特征在于作為上述薄膜平均厚度和上述滾花部厚度之差的滾花部的高度為12μm以下。
3.如權利要求1所述的薄膜，其特征在于上述滾花部僅形成在上述薄膜的一個面上。
4.如權利要求1所述的薄膜，其特征在于上述薄膜，其500nm～600nm的范圍的可見光的透過率為90％以上。
5.如權利要求1所述的薄膜，其特征在于上述薄膜是醋酸纖維素薄膜，上述薄膜的厚度為30μm～200μm。
6.如權利要求1所述的薄膜，其特征在于上述薄膜的長度為1500m以上。
7.如權利要求1所述的薄膜，其特征在于上述薄膜用于偏振片。
8.如權利要求1所述的薄膜，其特征在于通過將薄膜卷繞在卷芯上形成上述薄膜卷材；在上述卷繞過程中，通過使上述薄膜和上述卷芯的一方在上述薄膜的寬度方向上偏移，使上述薄膜卷材的側端上形成周期性的凹凸，各凹凸形成以上述卷芯為中心的環狀，其最大振幅h為1.0～4.0mm。
9.如權利要求8所述的薄膜，其特征在于上述最大振幅h和上述波形的間距P之比(h/p)為0.2～1.0。
10.一種薄膜卷繞方法，其特征在于具有以下步驟在薄膜的側端附近形成滾花部，該滾花部的厚度比上述側端的厚度大2μm以上；把已形成了上述滾花部的上述薄膜卷繞成卷材。
11.如權利要求10所述的薄膜卷繞方法，其特征在于還包括以下步驟在薄膜的側端附近形成滾花部；把上述薄膜卷繞到卷芯上；在上述卷繞過程中，使上述薄膜和上述卷芯的一方在上述薄膜橫向上周期性地偏移，在上述薄膜卷材的側端上形成周期性的凹凸；各凹凸形成以上述卷芯為中心的環狀，其最大振幅h為1.0～4.0mm。
全文摘要
膠漿從流延模中流延到傳送帶上，經干燥后形成薄膜。對于已切邊的薄膜的側端部，在輥輪傳送工序中，利用刻印輥輪來進行工序滾花。可根據薄膜的厚度來調節工序滾花的厚度。再進行干燥，冷卻后進行產品滾花，在卷繞前切除具有工序滾花的薄膜側端部。這樣能調節薄膜和輥輪之間的摩擦力。所以，薄膜能穩定地進行傳送。并且，產品滾花的厚度比薄膜端面的厚度大2μm。再者，當卷繞薄膜時，使卷芯重復運動，使薄膜卷材的端面上形成大體為半圓形的凹凸。這樣，能抑制薄膜卷材上的端面偏移和塌陷、鼓脹的發生。
文檔編號B29C41/00GK1818724SQ20061000371
公開日2006年8月16日 申請日期2002年11月18日 優先權日2001年11月16日
發明者中島浩, 伊藤崇 申請人:富士膠片株式會社