專利名稱：管狀樹脂薄膜的制造裝置和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以熱塑性樹脂為原料的管狀樹脂薄膜的制造裝置及制造方法。更詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及可使用于相位差薄膜、收縮薄膜、層壓薄膜等的、膜厚小且均勻、具有平坦的表面的管狀樹脂薄膜的制造裝置及制造方法。
背景技術(shù)：
目前為止，由很多研究人員、企業(yè)等進(jìn)行了大量的有關(guān)熱塑性樹脂薄膜的研究和開發(fā)。而熱塑性樹脂薄膜，由于其原料價(jià)格比較低廉，而且機(jī)械性能、抗藥品性、透明性、水蒸氣透過性等優(yōu)異，所以，使用的領(lǐng)域遍及包裝、雜貨、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、食品、醫(yī)療等廣泛的范圍。
近年來，出現(xiàn)了很多在光學(xué)領(lǐng)域中利用熱塑性樹脂薄膜的例子。作為熱塑性樹脂，可以列舉出例如聚碳酸酯、環(huán)狀聚烯烴、聚乙烯、聚丙烯等，特別是聚碳酸酯、環(huán)狀聚烯烴等光透射性比較好，并且當(dāng)進(jìn)行拉伸處理(單軸拉伸或者雙軸拉伸)時(shí)，可以賦予光學(xué)上的各向異性(取向性)。由這種被賦予取向性的熱塑性樹脂制作的薄膜，可以適合于作為液晶顯示器(LCD)等中使用的相位差薄膜。
此外，目前為止已知并且實(shí)施著用于制造這種熱塑性樹脂薄膜的各種方法。作為熱塑性樹脂薄膜的制造方法，一般在工業(yè)上采用將使樹脂溶解在溶劑中的樹脂溶液澆注到玻璃板等上而成膜的溶液澆注法(例如參照J(rèn)P特開平5-239229號(hào)公報(bào))；利用擠出機(jī)將熔融樹脂擠出之后，利用冷硬軋輥進(jìn)行冷卻而薄膜化的T-模擠出法(例如參照J(rèn)P特開2000-219752號(hào)公報(bào))；利用擠出機(jī)將熔融樹脂呈管狀擠出的管擠出法(例如參照J(rèn)P特開昭59-120428號(hào)公報(bào))；在向呈管狀擠出的樹脂的內(nèi)側(cè)賦予空氣壓力的同時(shí)成形的充氣擠出法(例如參照J(rèn)P特開昭60-259430號(hào)公報(bào)、JP特開平8-267571號(hào)公報(bào))等。
但是，上述現(xiàn)有技術(shù)的熱塑性樹脂薄膜的制造方法，存在著各種各樣的問題。例如，溶液澆注法，由于使用溶劑，所以存在著整個(gè)裝置復(fù)雜并且規(guī)模大的缺點(diǎn)，這成為制造成本上升的主要原因。作為更大的問題，由于溶液澆注法使用大量的溶劑，所以加大對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)，違背當(dāng)今環(huán)境保護(hù)的潮流。
另外，T-模擠出法同樣，由于裝置的規(guī)模很大，所以需要大的設(shè)置面積，在此基礎(chǔ)上存在著裝置本身價(jià)格也非常高的問題。而且，在T-模擠出法中，當(dāng)要縮小薄膜厚度時(shí)，由于薄膜端部的厚度精度惡化，所以不得不廢棄薄膜端部，從而存在著制造成品率低的問題。
另一方面，管擠出法，由于可以構(gòu)成比較小的設(shè)備，制造成品率也很好，所以在樹脂薄膜成形的領(lǐng)域中，過去廣泛采用。另外，管擠出法能夠以管狀的形狀獲得樹脂薄模，只要將該管狀的樹脂薄膜利用輥式切割機(jī)等切割裝置沿長(zhǎng)度方向切開，就可以制成寬度很寬的樹脂薄膜。但是，利用這種現(xiàn)有的管擠出法，穩(wěn)定地獲得一定質(zhì)量的樹脂薄膜極其困難。這是由于從擠出機(jī)中呈管狀擠出的樹脂是不穩(wěn)定的，很容易受到外部環(huán)境的影響，其形狀很容易發(fā)生變化。所以，利用管擠出法穩(wěn)定地制造能夠用于相位差薄膜等的、膜厚小且均勻、具有平坦的表面的樹脂薄膜制品幾乎不可能。
充氣擠出法是一種將熔融樹脂從擠出機(jī)呈管狀擠出之后，在向樹脂內(nèi)側(cè)吹入空氣的同時(shí)成形樹脂薄膜的方法，但是在該方法中也與上面所述一樣，由于從擠出機(jī)呈管狀擠出的樹脂的不穩(wěn)定性，通過僅微小的薄膜張力的變化或氣流的紊流，在薄膜上很容易地產(chǎn)生起皺、松弛、波動(dòng)等。這樣，在充氣擠出法中，依然沒有解決難以穩(wěn)定地制造膜厚小且均勻、具有平坦的表面的樹脂薄膜制品的問題。
所以，本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種利用熱塑性樹脂穩(wěn)定地制造現(xiàn)有的管擠出法、充氣擠出法等不能得到的、膜厚小且均勻、具有平坦的表面的樹脂薄膜制品用的制造裝置及其制造方法。
發(fā)明的公開本發(fā)明所述的管狀樹脂薄膜制造裝置，其特征在于，包括加熱擠出機(jī)，其將熔融的熱塑性樹脂呈管狀擠出；芯構(gòu)件，其與呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的內(nèi)表面相對(duì)向，在向該內(nèi)表面滲出氣體的同時(shí)，將上述熱塑性樹脂成形成管狀樹脂薄膜，在上述加熱擠出機(jī)的噴口與上述芯構(gòu)件之間，設(shè)置有使呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的形狀穩(wěn)定用的穩(wěn)定化裝置。
在本結(jié)構(gòu)的管狀樹脂薄膜制造裝置中，設(shè)置在從加熱擠出機(jī)的噴口直到芯構(gòu)件的區(qū)域的穩(wěn)定化裝置，例如，對(duì)于剛剛從噴口呈管狀擠出之后的熱塑性樹脂，不妨礙其流動(dòng)而使形狀穩(wěn)定化，所以，在之后生成的管狀樹脂薄膜不會(huì)發(fā)生皺紋、松弛、波動(dòng)等，可以獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的薄膜。
在本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置中，上述穩(wěn)定化裝置，作為結(jié)構(gòu)要件，也可以包含有使上述噴口和上述芯構(gòu)件分離而設(shè)置的分離部。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，由于分離部對(duì)于剛剛從噴口呈管狀擠出之后的熱塑性樹脂，防止例如因和其它的物品接觸等引起的外力的附加、氣體的不均勻流動(dòng)以及溫度不均勻等薄膜周邊氣氛的紊亂，將厚度急劇減小的本來不穩(wěn)定的區(qū)域引導(dǎo)到穩(wěn)定化狀態(tài)，所以在之后生成的管狀樹脂薄膜不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，可以獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的薄膜。
在本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置中，上述穩(wěn)定化裝置，也可以包含有可以形成與上述芯構(gòu)件的氣體滲出狀態(tài)不同的氣體滲出狀態(tài)的第二芯構(gòu)件。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，由于第二芯構(gòu)件，例如相對(duì)于剛剛從噴口呈管狀擠出之后的熱塑性樹脂，為了保持非接觸狀態(tài)而由芯構(gòu)件緩慢地進(jìn)行氣體的滲出，使得在熱塑性樹脂的內(nèi)表面上不產(chǎn)生形狀變化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的冷卻條件等，所以，熱塑性樹脂的形狀穩(wěn)定化，之后生成的管狀樹脂薄膜不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，可以獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的薄膜。
在本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置中，上述第二芯構(gòu)件，可以是由多孔材料構(gòu)成。
如本結(jié)構(gòu)那樣，由于第二芯構(gòu)件為多孔材料，可以從其表面上一樣地滲出氣體，所以，幾乎不存在氣體滲出量的局部偏差。從而，由于進(jìn)一步提高熱塑性樹脂與第二芯構(gòu)件的非接觸性，在之后生成的管狀樹脂薄膜上，幾乎不會(huì)產(chǎn)生損傷以及條狀形狀等，可以獲得表面更光滑、平坦的高品質(zhì)的薄膜。
在本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置中，上述穩(wěn)定化裝置，也可以包含有調(diào)節(jié)呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的溫度的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，由于溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)例如相對(duì)于自然冷卻，可積極地對(duì)熱塑性樹脂進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，由此，熱塑性樹脂的形狀穩(wěn)定化，所以，在之后生成的管狀樹脂薄膜不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，可以獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的薄膜。
在本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置中，上述穩(wěn)定化裝置，也可以包含有防止氣流接觸到呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的氣流防止機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，由于氣流防止機(jī)構(gòu)例如防止從芯構(gòu)件滲出的氣體引起的從管內(nèi)來的氣流吹附到從噴口呈管狀擠出的熱塑性樹脂，并且防止從管外來的氣流吹附到從噴口呈管狀擠出的熱塑性樹脂，所以，在之后生成的管狀樹脂薄膜不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，可以獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的薄膜。
在本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置中，上述噴口的至少口緣部可以由硬質(zhì)材料構(gòu)成。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，由于可以將噴口的口緣部加工成銳利的形狀，可以提高熱塑性樹脂從噴口剝離的剝離性，所以，可以防止分模線等的薄膜的外觀不良及厚度的不均勻。另外，由于具有充分的耐久性，在噴口的維護(hù)保養(yǎng)時(shí)口緣部不會(huì)缺損，所以，可以進(jìn)行穩(wěn)定的熱塑性樹脂的擠出。
本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置，還可以與呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的外表面相對(duì)向而設(shè)置有外側(cè)構(gòu)件。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，由于外側(cè)構(gòu)件可以與芯構(gòu)件協(xié)同動(dòng)作，從由噴口呈管狀擠出的熱塑性樹脂的外側(cè)和內(nèi)側(cè)進(jìn)行成形，所以，在之后生成的管狀樹脂薄膜上不發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，可以制造膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的形狀更加整齊的管狀樹脂薄膜。
在本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置中，上述外側(cè)構(gòu)件也可以由多孔材料構(gòu)成。
像本結(jié)構(gòu)那樣，由于通過使外側(cè)構(gòu)件為多孔材料，可以使從其表面上同樣地滲出氣體，所以，幾乎沒有氣體滲出量的局部偏差。從而，進(jìn)一步提高熱塑性樹脂與外側(cè)構(gòu)件的非接觸性，所以在之后生成的管狀樹脂薄膜上幾乎不會(huì)產(chǎn)生損傷以及條狀形狀等，可以獲得表面更光滑、平坦的高品質(zhì)的薄膜。
在本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置中，上述芯構(gòu)件，可以由多孔材料構(gòu)成。
如本結(jié)構(gòu)那樣，由于通過使芯構(gòu)件為多孔材料，可以從其表面上同樣地滲出氣體，所以，幾乎沒有氣體滲出量的局部偏差。從而，進(jìn)一步提高熱塑性樹脂與芯構(gòu)件的非接觸性，所以在之后生成的管狀樹脂薄膜上幾乎不會(huì)產(chǎn)生損傷以及條狀形狀等，可以獲得表面更光滑、平坦的高品質(zhì)的薄膜。
在本發(fā)明的管狀樹脂薄膜的制造裝置中，上述噴口，可以設(shè)置有以使上述熱塑性樹脂的直徑擴(kuò)大的方式進(jìn)行擠出用的直徑擴(kuò)大噴嘴。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，在將熱塑性樹脂從噴口中呈管狀擠出時(shí)，由于產(chǎn)生相對(duì)于該樹脂擴(kuò)大直徑的力，所以，能夠在之后生成的管狀樹脂薄膜的圓周方向上賦予取向，可以獲得相位差更大的樹脂薄膜。
在本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置中，也可以包含有防止管狀樹脂薄膜內(nèi)的管內(nèi)壓力上升用的通氣裝置。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，由于可以防止從芯構(gòu)件等中滲出的氣體無意中引起的管狀樹脂薄膜內(nèi)的管內(nèi)壓力上升，使管狀樹脂薄膜向外方膨脹等不當(dāng)之處，所以，在之后生成的管狀樹脂薄膜上不發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，可以獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的薄膜。
本發(fā)明所述的管狀樹脂薄膜的擠出成形方法，其特征在于，包括將加熱熔融的熱塑性樹脂從加熱擠出器的噴口呈管狀擠出的擠出工序；使呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的形狀穩(wěn)定化的穩(wěn)定化工序；在從設(shè)置在穩(wěn)定化了的上述熱塑性樹脂的內(nèi)側(cè)的芯構(gòu)件滲出氣體的同時(shí)，將上述熱塑性樹脂成形為管狀樹脂薄膜的成形工序。
在本結(jié)構(gòu)的管狀樹脂薄膜的擠出成形方法中，設(shè)置在從加熱擠出機(jī)的噴口直到芯構(gòu)件的區(qū)域的穩(wěn)定化裝置，例如對(duì)于剛從噴口呈管狀擠出之后的熱塑性樹脂，不妨礙其流動(dòng)而使形狀穩(wěn)定化，進(jìn)而，借助從芯構(gòu)件滲出的氣體，將熱塑性樹脂和芯構(gòu)件維持在非接觸狀態(tài)，不產(chǎn)生熱塑性樹脂的形狀變化，所以，在之后生成的管狀樹脂薄膜上不發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，可以獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的薄膜。
附圖的簡(jiǎn)單說明圖1是表示本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置的一個(gè)例子的簡(jiǎn)圖；圖2是表示將穩(wěn)定化裝置作為使加熱擠出機(jī)的噴口和芯構(gòu)件分離而設(shè)置的分離部的構(gòu)成的一個(gè)例子的簡(jiǎn)圖；圖3是表示將穩(wěn)定化裝置作為從表面滲出氣體的第二芯構(gòu)件的構(gòu)成的一個(gè)例子的簡(jiǎn)圖；圖4是表示將穩(wěn)定化裝置作為溫度調(diào)節(jié)裝置的構(gòu)成的兩個(gè)例子的簡(jiǎn)圖；圖5是表示將穩(wěn)定化裝置作為氣流防止機(jī)構(gòu)的構(gòu)成的一個(gè)例子的簡(jiǎn)圖；圖6是噴口的(a)立體圖、(b)剖視圖，以及口緣部(c)的放大剖視圖；圖7是表示具有直徑擴(kuò)大的噴嘴的噴口的例子的簡(jiǎn)圖；圖8是具有外側(cè)構(gòu)件的管狀樹脂薄膜制造裝置的部分放大圖；圖9是表示作為本發(fā)明另外的實(shí)施形式的管狀樹脂薄膜制造裝置的簡(jiǎn)圖；圖10是表示分割型直徑擴(kuò)張芯軸的一個(gè)例子的簡(jiǎn)圖；圖11是表示設(shè)置有使管狀樹脂薄膜的內(nèi)部和外部大氣成連通狀態(tài)的通氣裝置的本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置的一個(gè)例子的局部放大圖；圖12是表示管狀樹脂薄膜被切割裝置切割而展開的狀況的管狀樹脂薄膜制造裝置的仰視圖；圖13是表示設(shè)置兩個(gè)切割裝置的本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置的一部分的(a)簡(jiǎn)圖、以及(b)仰視圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式下面根據(jù)


本發(fā)明的實(shí)施形式。另外，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施形式及附圖所記載的結(jié)構(gòu)。
圖1是表示本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置100的一個(gè)例子的簡(jiǎn)圖。
管狀樹脂薄膜制造裝置100包括加熱擠出機(jī)1和芯構(gòu)件2。從料斗1a將熱塑性樹脂投入到加熱擠出機(jī)1內(nèi)。所投入的熱塑性樹脂隨著在滾筒1b內(nèi)移動(dòng)而被加熱熔融。這時(shí)，如果熱塑性樹脂是易氧化的樹脂，則最好根據(jù)需要用惰性氣體將滾筒1b內(nèi)置換，或者進(jìn)行除氣。另外，優(yōu)選加熱擠出機(jī)1能夠調(diào)節(jié)樹脂擠出量，也可以設(shè)置調(diào)整熔融樹脂的擠出壓力用的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)(圖中未示出)。
作為在本發(fā)明中使用的加熱擠出機(jī)1，例如適當(dāng)使用這樣的擠出機(jī)，即，在滾筒1b內(nèi)容置的螺桿1c是全螺紋(フルフラィト)單軸型螺桿，L/D＝20～30(這里，L表示螺桿長(zhǎng)度，D表示螺桿直徑)，將滾筒1b沿著熱塑性樹脂的行進(jìn)方向分割成3個(gè)區(qū)域，各個(gè)區(qū)域能夠進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
另外，加熱擠出機(jī)1具有將熔融的熱塑性樹脂呈管狀擠出的噴口3。這里，噴口3，在本說明書中，是指將熱塑性樹脂直接擠出用的安裝在加熱擠出機(jī)1的前端部上的構(gòu)件，但是并不局限于這種結(jié)構(gòu)，例如，也可以制成將噴口3與加熱擠出機(jī)1一體化的結(jié)構(gòu)。另外，在噴口3上設(shè)置有熔融樹脂通過用的具有環(huán)狀截面的流路3a。將該流路3a設(shè)計(jì)成單位面積的樹脂擠出量在整個(gè)環(huán)狀截面上是均勻的。流路3a例如可以使其口徑為300mm而構(gòu)成。另外，由于當(dāng)在流路3a的壁面上具有凹凸或損傷等時(shí)，在之后生成的管狀樹脂薄膜的表面上產(chǎn)生不能令人滿意的條狀形狀等，所以最好是通過實(shí)施研磨處理等，使流路的壁面盡可能的平坦。另外，由于熔融樹脂的擠出量受到噴口3的溫度的影響而產(chǎn)生偏差，所以優(yōu)選利用溫度控制裝置(圖中未示出)精密地控制噴口3的溫度。根據(jù)本發(fā)明獲得的管狀樹脂薄膜，通過將噴口3的溫度在從玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)+20℃到玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)+80℃之間進(jìn)行調(diào)解，在擠出的同時(shí)可以使之進(jìn)行取向。在噴口3的溫度比(Tg)+20℃低的情況下，由于樹脂的粘度上升，后面的薄膜化變得困難，另一方面，在噴口3的溫度比(Tg)+80℃高的情況下，由于構(gòu)成樹脂的分子的張弛，變得難以取向。噴口3的溫度的更優(yōu)選范圍為從(Tg)+30℃至(Tg)+50℃之間。
另外，優(yōu)選將噴口3設(shè)計(jì)成，當(dāng)噴口3的流路3a的寬度為d時(shí)，流路寬度d與被擠出的熱塑性樹脂的厚度t的關(guān)系滿足以下的公式(1)t＜d＜20t(1)通過滿足這樣的條件，可以防止薄膜的周期性的厚度起伏(拉伸共振)的情況。
另外，如果噴口3是以與多個(gè)加熱擠出機(jī)連接、多種樹脂在噴口3中匯流的方式構(gòu)成的話，可以制造具有多層結(jié)構(gòu)的管狀樹脂薄膜。
芯構(gòu)件2以和從加熱擠出機(jī)1的噴口3呈管狀擠出的熱塑性樹脂的內(nèi)表面相對(duì)向的方式配置，將熱塑性樹脂成形為管狀樹脂薄膜20。芯構(gòu)件2與氣體供應(yīng)源(圖中未示出)連接，如圖1的放大圓P中所示，在成形時(shí)，為了降低由于熱塑性樹脂與芯構(gòu)件2的接觸引起的摩擦，可以從芯構(gòu)件2的表面對(duì)熱塑性樹脂的內(nèi)表面滲出氣體。從該芯構(gòu)件2的表面滲出的氣體，其溫度和滲出量可以根據(jù)熱塑性樹脂的種類進(jìn)行調(diào)節(jié)，這可以借助圖中未示出的溫度調(diào)節(jié)裝置及壓力調(diào)節(jié)裝置來達(dá)到。另外，優(yōu)選芯構(gòu)件2在其表面上實(shí)施氟涂敷等，使得即使萬一在成形時(shí)與熱塑性樹脂接觸了，也不會(huì)發(fā)生過度的摩擦。進(jìn)而，芯構(gòu)件2的上表面(加熱擠出機(jī)1側(cè)的面)，為了從該處不滲出氣體，優(yōu)選通過金屬板、金屬箔、鍍敷處理等覆蓋。
另外，在加熱擠出機(jī)1的噴口3和芯構(gòu)件2之間，設(shè)置有使呈管狀擠出的熱塑性樹脂的形狀穩(wěn)定用的穩(wěn)定化裝置4。由于剛剛從加熱擠出機(jī)1的噴口3呈管狀擠出后的熱塑性樹脂，在維持比玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高很多的溫度的狀態(tài)下，從噴口的流路寬度的厚度急劇地變化到規(guī)定的厚度，所以處于容易受到由微小的張力變化、周邊的氣流的紊流等產(chǎn)生的影響的不穩(wěn)定狀態(tài)。由于穩(wěn)定化裝置4具有對(duì)處在這種不穩(wěn)定狀態(tài)的熱塑性樹脂，不妨礙該樹脂的流動(dòng)而使形狀穩(wěn)定化的功能，所以在之后生成的管狀樹脂薄膜上不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，能得到膜厚小且均勻、具有平坦的表面的薄膜。
這樣，穩(wěn)定化裝置4成為本發(fā)明中最具有特征的結(jié)構(gòu)。在這里為了深入地理解，下面參照

穩(wěn)定化裝置4的幾個(gè)具體例子。
圖2是表示將穩(wěn)定化裝置作為使加熱擠出機(jī)1的噴口3與芯構(gòu)件2分離而設(shè)置的分離部4a的構(gòu)成的一個(gè)例子的簡(jiǎn)圖。在該結(jié)構(gòu)中，剛剛從加熱擠出機(jī)1的噴口3呈管狀擠出之后的熱塑性樹脂，與上面所述一樣，還處于比玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高很多的溫度，但由于分離部4a，例如對(duì)于剛剛從噴口3呈管狀擠出之后的熱塑性樹脂，防止由于和其它物體的接觸等引起的外力附加、氣體的不均勻流動(dòng)及溫度起伏等薄膜周圍的氣氛的紊亂，能夠?qū)⒑穸燃眲p小的本來不穩(wěn)定的區(qū)域引導(dǎo)到穩(wěn)定化狀態(tài)，所以在之后生成的管狀樹脂薄膜上不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，而能夠得到膜厚小且均勻、具有平坦的表面的薄膜。圖2中所示的分離部4a的大小L(從噴口3到芯構(gòu)件2的距離)，例如可以設(shè)定為3～50mm。形狀已經(jīng)穩(wěn)定化的熱塑性樹脂接著被送到芯構(gòu)件2，成形為管狀樹脂薄膜20。
圖3是表示將穩(wěn)定化裝置4作為從表面滲出氣體的第二芯構(gòu)件4b的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的簡(jiǎn)圖。第二芯構(gòu)件4b，和芯構(gòu)件2同樣，與氣體供應(yīng)源(圖中未示出)連接。從該第二芯構(gòu)件4b的表面滲出的氣體，其溫度及滲出量根據(jù)熱塑性樹脂的種類可以調(diào)節(jié)，這可以通過圖中未示出的溫度調(diào)節(jié)裝置及壓力調(diào)節(jié)裝置來實(shí)現(xiàn)。這里，第二芯構(gòu)件4b以氣體從其表面滲出的狀態(tài)與氣體從芯構(gòu)件2的表面滲出的狀態(tài)不同的方式形成。具體地說，第二芯構(gòu)件4b的氣體滲出量，比芯構(gòu)件2的氣體滲出量少。由于剛剛從噴口3呈管狀擠出后的熱塑性樹脂，還處于比玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高很多的溫度，所以若從第二芯構(gòu)件4b的氣體滲出量過多，則很可能使熱塑性樹脂的內(nèi)表面粗糙，并不理想。在本結(jié)構(gòu)中，第二芯構(gòu)件2，例如，為了對(duì)于剛剛從噴口3呈管狀擠出后的熱塑性樹脂，在為了保持非接觸狀態(tài)而由芯構(gòu)件緩慢地進(jìn)行氣體滲出，使形狀不發(fā)生變化的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的冷卻條件等，所以，可以使熱塑性樹脂的形狀穩(wěn)定化，在之后生成的管狀樹脂薄膜上不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，能夠獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的薄膜。另外，該第二芯構(gòu)件4b，也可以和上面說明的分離部4a同時(shí)并用。
圖4(a)及(b)是表示作為溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)而構(gòu)成穩(wěn)定化裝置4的兩個(gè)例子的簡(jiǎn)圖。在圖4(a)中，作為從管內(nèi)側(cè)調(diào)節(jié)呈管狀擠出的熱塑性樹脂的溫度的溫度調(diào)節(jié)加熱器4c而構(gòu)成溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。在圖4(b)中，作為從管外側(cè)調(diào)節(jié)呈管狀擠出的熱塑性樹脂的溫度的溫度調(diào)節(jié)加熱器4d而構(gòu)成溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。溫度調(diào)節(jié)加熱器4c及4d，例如被PID控制，可以將熱塑性樹脂逐漸地冷卻到Tg附近的溫度。在這些結(jié)構(gòu)中，溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，例如相對(duì)于自然冷卻可以積極地將熱塑性樹脂進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，由此使熱塑性樹脂的形狀穩(wěn)定化，所以，可以使在之后生成的管狀樹脂薄膜不會(huì)產(chǎn)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，而獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的薄膜。另外，該溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，也可是將圖4(a)和圖4(b)合并的結(jié)構(gòu)，即，在呈管狀擠出的熱塑性樹脂的管內(nèi)側(cè)及管外側(cè)都備有溫度調(diào)節(jié)加熱器的結(jié)構(gòu)，或者，也可以是將溫度調(diào)節(jié)加熱器和上面說明的分離內(nèi)4a、第二芯構(gòu)件4b同時(shí)并用的結(jié)構(gòu)。
圖5是表示作為氣流防止機(jī)構(gòu)4e而構(gòu)成穩(wěn)定化裝置4的一個(gè)例子的簡(jiǎn)圖。氣流防止機(jī)構(gòu)4e，例如，可以是防止氣流碰撞到從噴口3呈管狀擠出的熱塑性樹脂的防止壁這樣的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，由于氣流防止機(jī)構(gòu)4e防止對(duì)從噴口3呈管狀擠出的熱塑性樹脂，例如從芯構(gòu)件2滲出的氣體引起的從管內(nèi)的氣流的吹附、以及從管外的氣流的吹附，所以，可以使之后生成的管狀樹脂薄膜不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，而獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的薄膜。另外，該氣流防止機(jī)構(gòu)4e，也可以和上面說明的分離內(nèi)4a、第二芯構(gòu)件4b、溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)同時(shí)并用。
另外，優(yōu)選加熱擠出機(jī)1的噴口3，至少其口緣部3b由硬質(zhì)材料構(gòu)成。這里，所謂口緣部3b，是指噴口3的熱塑性樹脂的噴射孔的前端部。圖6是噴口3的(a)立體圖、(b)剖視圖、以及口緣部3b的(c)放大剖視圖。
為了提高熱塑性樹脂從噴口3剝離的剝離性，通常需要將噴口3的口緣部3b加工成銳利的形狀。具體地說，在圖6(c)中，優(yōu)選使拐角半徑R1及R2為50±5μm或其以下。當(dāng)制成這種形狀時(shí)，由于從噴口3擠出的熱塑性樹脂不會(huì)附著在口緣部3b上，所以可生成表面光滑的平坦的薄膜。不過，由于越是將口緣部3b制成銳利的形狀，一般口緣部3b的強(qiáng)度就越低，所以，由于維護(hù)保養(yǎng)等，口緣部3b會(huì)慢慢地磨損，或者在最差的情況下，會(huì)造成口緣部3b形成缺口的問題。另外，一般鐵、不銹鋼材料等材質(zhì)柔軟的材料，在加工時(shí)口緣部有塌角的可能，有時(shí)加工成銳利的形狀很困難。而在本發(fā)明中，通過用硬質(zhì)材料構(gòu)成噴口3的口緣部3b，能夠加工成更銳利的形狀，進(jìn)而，可以提供足夠的耐久性。由此，不會(huì)因熱塑性樹脂的擠出壓力使口緣部磨損或者形成缺口，可進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)穩(wěn)定的熱塑性樹脂的擠出。另外，優(yōu)選構(gòu)成噴口3的硬質(zhì)材料的洛氏A硬度為85或其以上。作為硬質(zhì)材料，可列舉出鈦合金，陶瓷材料等。硬質(zhì)材料的表面也可以進(jìn)行鍍敷、氮化處理等。
另外，當(dāng)從噴口3擠出熔融樹脂時(shí)，噴口3可以具有任意的噴嘴。這時(shí)，熔融樹脂經(jīng)由該噴嘴從噴口3被擠出。作為噴嘴的例子，通常采用圖6(b)所示的流路筆直設(shè)置直到其出口的平行噴嘴30，但也可以根據(jù)需要采用圖7(a)所示的直徑擴(kuò)大的噴嘴31。直徑擴(kuò)大的噴嘴31，由于將熱塑性樹脂以擴(kuò)展成放射狀的形式擠出，所以，可以將所擠出的熱塑性樹脂的直徑擴(kuò)大。當(dāng)從備有這種直徑擴(kuò)大的噴嘴31的噴口進(jìn)行熱塑性樹脂的擠出時(shí)，由于可以對(duì)擠出的樹脂賦予使直徑擴(kuò)大的力，所以，能夠沿著在之后生成的管狀樹脂薄膜20的圓周方向賦予取向，可以獲得相位差更大的樹脂薄膜。另外，也可以采用如圖7(b)所示的、先將流路3a的直徑縮小、然后將直徑擴(kuò)大的直徑擴(kuò)大的噴嘴32。如果制成這樣的形狀的話，由于可以縮小熱塑性樹脂的擠出直徑，所以，可以將整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)制造得更加緊湊。
不過，作為從加熱擠出機(jī)1的滾筒1b將熔融樹脂送往噴口3的方式，主要有以下兩種方式。即，利用單一的流路以通常的方式擠出熔融樹脂的十字軸方式；以及，例如利用設(shè)置在滾筒1b的端部的4個(gè)具有螺旋狀的流路，一度分支、然后將分支的熔融樹脂再度匯流的螺旋線方式。在本發(fā)明中可以利用任何一種方式，但是如果是后者的螺旋線方式，則由于在之后生成的管狀樹脂薄膜20的表面上不容易出現(xiàn)樹脂的流動(dòng)圖案，所以在美觀方面優(yōu)良，因此是優(yōu)選的。另外，當(dāng)在從加熱擠出機(jī)1的滾筒1b到噴口3之間設(shè)置過濾器時(shí)，由于可除去熔融樹脂中的雜質(zhì)，所以可獲得更優(yōu)異的美麗的外觀。
進(jìn)而，管狀樹脂制造裝置100，也可以與從加熱擠出機(jī)1呈管狀擠出的熱塑性樹脂的外表面相對(duì)向而設(shè)置外側(cè)構(gòu)件5。圖8是備有外側(cè)構(gòu)件5的管狀樹脂薄膜制造裝置100的局部放大圖。在管狀樹脂薄膜制造裝置100上設(shè)置外側(cè)構(gòu)件5的情況下，由于該外側(cè)構(gòu)件5與芯構(gòu)件2協(xié)同動(dòng)作，可以從由噴口3呈管狀擠出的熱塑性樹脂的外側(cè)和內(nèi)側(cè)兩側(cè)進(jìn)行成形，所以可以制造形狀更整齊、平坦性更優(yōu)異的管狀樹脂薄膜20。另外，外側(cè)構(gòu)件5，也可以是從其表面的一部分上或者整個(gè)表面上滲出氣體的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，可以預(yù)先調(diào)節(jié)滲出的氣體的溫度。這樣，由于能夠?qū)崴苄詷渲耐獗砻婧屯鈧?cè)構(gòu)件5保持在非接觸狀態(tài)，所以，在之后生成的管狀樹脂薄膜上不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，可以獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的薄膜。
另外，上述的芯構(gòu)件2、第二芯構(gòu)件4b、以及外側(cè)構(gòu)件5，分別可以用多孔材料構(gòu)成。當(dāng)用多孔材料構(gòu)成上述各構(gòu)件時(shí)，由于各構(gòu)件的全部表面上可以達(dá)到同樣的氣體滲出狀態(tài)，所以幾乎沒有氣體滲出量的局部偏差。從而，更加提高熱塑性樹脂與芯構(gòu)件的非接觸性，所以，不會(huì)在之后生成的管狀樹脂薄膜上造成損傷或條狀形狀等，可以獲得表面更光滑、平坦的高品質(zhì)的薄膜。作為多孔材料的例子，可以列舉出金屬性多孔材料(多孔質(zhì)燒結(jié)金屬等)、無機(jī)多孔材料(多孔質(zhì)陶瓷等)、過濾器材料、設(shè)置多個(gè)孔的金屬等。當(dāng)考慮到耐久性、維護(hù)保養(yǎng)性、氣體滲出狀態(tài)的均勻性時(shí)，優(yōu)選金屬多孔材料，最優(yōu)選多孔質(zhì)燒結(jié)金屬。優(yōu)選多孔材料調(diào)整其孔徑、厚度等，以便能夠達(dá)到同樣的氣體滲出狀態(tài)。
其次，再次參照?qǐng)D1下面相關(guān)于此前為止說明的本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置及制造方法，詳細(xì)說明拉伸管狀樹脂薄膜用的機(jī)構(gòu)及方法。另外，有關(guān)本說明書以下說明的薄膜的拉伸機(jī)構(gòu)及拉伸方法的記載，當(dāng)然可以使用利用本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置制造的管狀樹脂薄膜，但是，也可以應(yīng)用于拉伸與此不同預(yù)先制造的管狀樹脂薄膜(其并不限于用本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置制造的制品)的情況。
本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置100包括拉伸由芯構(gòu)件2成形的管狀樹脂薄膜20的拉伸部6；保持所拉伸的管狀樹脂薄膜20的形狀的保持部7。另外，在拉伸部的前段，也可以設(shè)置對(duì)管狀樹脂薄膜20進(jìn)行預(yù)熱的預(yù)熱部11。預(yù)熱部11，例如用和芯構(gòu)件2同樣的多孔材料構(gòu)成，與圖中未示出的氣體供應(yīng)源連接，可以將進(jìn)行過適當(dāng)?shù)臏囟日{(diào)節(jié)的氣流從預(yù)熱部11的表面對(duì)管狀樹脂薄膜20的內(nèi)表面進(jìn)行滲出。通過調(diào)節(jié)從預(yù)熱部11滲出的氣體的溫度及流量，管狀樹脂薄膜20被預(yù)熱，可以改變預(yù)熱溫度。在有必要使之顯現(xiàn)相位差等、使管狀樹脂薄膜20取向的情況下，優(yōu)選管狀樹脂薄膜20的拉伸溫度在從Tg到Tg+50(℃)的范圍內(nèi)。更優(yōu)選溫度范圍在從Tg+10(℃)至Tg+30(℃)的范圍內(nèi)。如果在這種范圍內(nèi)的話，能夠以更高的效率進(jìn)行管狀樹脂薄膜20上的取向，可以有意地使之顯現(xiàn)相位差。在拉伸溫度比Tg低的情況下，為了進(jìn)行拉伸而必須賦予薄膜很強(qiáng)的應(yīng)力，薄膜有斷裂的危險(xiǎn)。另外，在拉伸溫度比上限值高的情況下，由于在大多數(shù)情況下樹脂接近于熔融狀態(tài)，所以，即使拉伸，也不能使分子取向，不能期待顯現(xiàn)出相位差。
下面，對(duì)拉伸部6及保持部7具體地進(jìn)行說明。
拉伸部6，如圖1所示，由主要在長(zhǎng)度方向上拉伸(MD拉伸)管狀樹脂薄膜20的拉伸輥8以及/或者主要在圓周方向上拉伸(TD拉伸)管狀樹脂薄膜20的直徑擴(kuò)張芯軸9構(gòu)成。
在利用拉伸部6只進(jìn)行MD拉伸的情況下，只要使用圖9所示的管狀樹脂薄膜制造裝置200即可。管狀樹脂薄膜制造裝置200，在圖1的管狀樹脂薄膜制造裝置100中，代替圓錐形芯軸9，采用具有與芯構(gòu)件2相同的截面形狀的圓筒形芯軸10。通過采用該圓筒形芯軸，可以抑制MD拉伸時(shí)向TD方向的收縮。另外，構(gòu)成拉伸部6的拉伸輥8，只要在管狀樹脂薄膜20上至少設(shè)置在一個(gè)部位上即可，但是，如圖1或圖9所示，當(dāng)沿著管狀樹脂薄膜20的長(zhǎng)度方向隔開適當(dāng)?shù)拈g隔設(shè)置在兩個(gè)部位上時(shí)，利用兩個(gè)拉伸輥8的旋轉(zhuǎn)速度差而可以更正確并且更容易地進(jìn)行MD拉伸，所以是優(yōu)選的。另外，拉伸輥8既可以配制成與管狀樹脂薄膜20的外面?zhèn)然蛘邇?nèi)面?zhèn)鹊囊环浇佑|，或者也可以配置在管狀樹脂薄膜20的內(nèi)面?zhèn)群屯饷鎮(zhèn)葍煞缴希脙蓚€(gè)拉伸輥夾持管狀樹脂薄膜20。
在利用本結(jié)構(gòu)進(jìn)行MD拉伸時(shí)，由于可以在薄膜的長(zhǎng)度方向上賦予取向性，所以可以制造適用于液晶顯示器(LCD)等中使用的相位差薄膜的管狀樹脂薄膜。這種管狀樹脂薄膜，不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，可以制成膜厚小并且均勻、具有平坦的表面、相位差起伏小的高品質(zhì)的樹脂薄膜制品。
在進(jìn)行TD拉伸的情況下，如圖1所示，只要使管狀樹脂薄膜20順著圓錐形芯軸9的表面，將管狀樹脂薄膜20向下方輸送即可。伴隨著管狀樹脂薄膜20的輸送，以對(duì)應(yīng)于芯軸的外徑的拉伸倍率進(jìn)行管狀樹脂薄膜20的TD拉伸。
另外，也可以將圓錐形芯軸9分割成多個(gè)部分，使各個(gè)部分能夠沿著徑向方向移動(dòng)，可改變管狀樹脂薄膜的擴(kuò)大直徑。圖10表示這種分割型直徑擴(kuò)張芯軸50的一個(gè)例子。圖10的分割型直徑擴(kuò)張芯軸，可以分割成4個(gè)芯軸片段(50a～50d)。各個(gè)芯軸片段(50a～50d)，分別可以沿著徑向方向移動(dòng)。它們的移動(dòng)可以用手動(dòng)進(jìn)行，也可以利用電動(dòng)機(jī)等機(jī)械手段進(jìn)行。另外，各個(gè)芯軸片段(50a～50d)，不僅可以在不進(jìn)行管狀樹脂薄膜的作業(yè)的脫機(jī)狀態(tài)時(shí)移動(dòng)，而且在拉伸工序中也可以移動(dòng)，所以，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可以進(jìn)行薄膜制造條件的微調(diào)。由此，本發(fā)明的管狀樹脂薄膜，可以制成更高品質(zhì)的樹脂薄膜制品。另外，在利用上述這種分割型直徑擴(kuò)張芯軸50的情況下，也可以對(duì)應(yīng)于分割型直徑擴(kuò)張芯軸50的分割和移動(dòng)，使預(yù)熱部11及保持7也進(jìn)行同樣的動(dòng)作。
當(dāng)利用本結(jié)構(gòu)進(jìn)行TD拉伸時(shí)，由于可以沿著薄膜的圓周方向賦予取向性，所以，可以制造適用于液晶顯示器(LCD)等中使用的相位差薄膜的管狀樹脂薄膜。這種管狀樹脂薄膜，不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，可以獲得膜厚小且均勻、具有平坦的表面、相位差起伏小的高品質(zhì)的樹脂薄膜制品。
在同時(shí)進(jìn)行MD拉伸及TD拉伸的、所謂雙軸拉伸的情況下，如圖1所示，只要同時(shí)使用圓錐形芯軸9和拉伸輥8即可。MD拉伸方向及TD拉伸方向的管狀樹脂薄膜20的拉伸倍率，通過選擇拉伸輥8的旋轉(zhuǎn)速度及圓錐形芯軸9的外徑，可以設(shè)定成所希望的值。另外，在進(jìn)行雙軸拉伸時(shí)，MD拉伸、TD拉伸也可以分別進(jìn)行。例如，可以先利用拉伸輥8進(jìn)行MD拉伸，接著，將進(jìn)行過MD拉伸的管狀樹脂薄膜加在圓錐形芯軸9上進(jìn)行TD拉伸?；蛘?，也可以先將管狀樹脂薄膜加在圓錐形芯軸9上進(jìn)行TD拉伸，接著，將進(jìn)行過TD拉伸的管狀樹脂薄膜利用拉伸輥8進(jìn)行MD拉伸。
由于構(gòu)成拉伸部6的拉伸輥8，與管狀樹脂薄膜20的表面直接接觸，所以，優(yōu)選以不會(huì)傷及表面的柔軟的材料(例如硅橡膠等)構(gòu)成。另外，為了能夠均勻地拉伸管狀樹脂薄膜20，優(yōu)選拉伸輥8以在管狀樹脂薄膜20的周圍以均等的間隔的多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行接觸的方式配置。進(jìn)而，優(yōu)選構(gòu)成拉伸部6的圓錐形芯軸9及/或圓筒形芯軸10，與上述的芯構(gòu)件2、第二芯構(gòu)件4b、或者外側(cè)構(gòu)件5一樣，用多孔質(zhì)燒結(jié)金屬等多孔材料構(gòu)成。這時(shí)，如果是各個(gè)芯軸與氣體供應(yīng)源(圖中末示出)連接，從它們的表面上滲出根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)節(jié)了溫度及流量的氣體的構(gòu)成的話，則由于避免了管狀樹脂薄膜20與芯軸的直接接觸，所以，不會(huì)在管狀樹脂薄膜的內(nèi)表面上造成傷痕或者條狀形狀等，可以獲得表面更光滑、平坦的高品質(zhì)的樹脂薄膜。另外，由于通過提高管狀樹脂薄膜與拉伸部的非接觸性，減少了拉伸時(shí)的阻力，所以還具有能夠利用拉伸部順滑地進(jìn)行拉伸工序的效果。
保持部7，是為了保持所拉伸的管狀樹脂薄膜20的形狀而設(shè)置的。當(dāng)從拉伸完畢的管狀樹脂薄膜剛剛解除拉伸力的賦予時(shí)，由于其反作用，管狀樹脂薄膜會(huì)收縮。若沒有保持部，則拉伸取向了的薄膜，在自由狀態(tài)下收縮，會(huì)發(fā)生厚度起伏或相位差起伏。在本發(fā)明中，為了防止這種現(xiàn)象，用保持部7保持拉伸后的管狀樹脂薄膜20，同時(shí)將其形狀固定，防止拉伸后的薄膜產(chǎn)生收縮等。從而，在本發(fā)明中，在通過保持部7之后的管狀樹脂薄膜上不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，可以獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面、相位差起伏小的高品質(zhì)的樹脂薄膜制品。
如果直到薄膜通過保持部完畢，薄膜也沒有冷卻到一定程度的溫度，則在通過保持部的時(shí)刻，拉伸取向了的薄膜在高溫狀態(tài)的自由狀態(tài)下收縮，發(fā)生厚度起伏或相位差起伏的可能性很高。在本發(fā)明中，為了防止這種現(xiàn)象，優(yōu)選保持部7以將管狀樹脂薄膜冷卻的方式構(gòu)成。另外，優(yōu)選能夠調(diào)整保持部的冷卻溫度及保持部的長(zhǎng)度，使得在薄膜通過保持部完畢之前，薄膜的溫度變成Tg或其以下的溫度。
另外，保持部7例如也可以是這樣的構(gòu)成和上述拉伸部6同樣由多孔材料構(gòu)成，與圖中未示出的氣體供應(yīng)源連接，使根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)節(jié)了溫度和流量的氣體從保持部7的表面滲出到拉伸了的管狀樹脂薄膜20的內(nèi)表面上。
在圖1及圖9中，示出預(yù)熱部11、構(gòu)成拉伸部6的圓錐形芯軸9或者圓筒形芯軸10、保持部7配置在圓筒形樹脂薄膜20的內(nèi)側(cè)，但是也可以配置在圓筒形樹脂薄膜20的內(nèi)側(cè)及外側(cè)，從兩側(cè)夾持圓筒形樹脂薄膜20。在這種情況下，由于圓筒形樹脂薄膜2完全不會(huì)露出，所以，可以在更穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行拉伸。
由于這樣獲得的管狀樹脂薄膜20，不僅厚度小而且表面極其平坦，而且能夠賦予優(yōu)異的取向性，所以，可以很好地適合用作液晶顯示器(LCD)等中使用的相位差薄膜。作為這種相位差薄膜而使用的薄膜的厚度可以為任意的值，但是在以降低成本及將相位差薄膜作為構(gòu)件來使用的裝置的薄型化為目的的情況下，其厚度最好是盡可能的薄。如果利用本發(fā)明的管狀樹脂薄膜制造裝置，則例如即使厚度在0.1mm以下，也不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，可以獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面、相位差起伏小的高品質(zhì)的樹脂薄膜制品。
而由于從芯構(gòu)件2、第二芯構(gòu)件4b、預(yù)熱部11、拉伸部6、保持部7等的表面滲出的氣體流入到從噴口到芯構(gòu)件的穩(wěn)定化裝置4的區(qū)域內(nèi)，有時(shí)會(huì)造成穩(wěn)定化裝置4的區(qū)域內(nèi)的無意中的壓力上升，或者無意中使管狀樹脂薄膜20內(nèi)的管內(nèi)壓力上升。在這種情況下，熱塑性樹脂向外方膨脹，或者反復(fù)收縮擴(kuò)大。這種現(xiàn)象，有可能對(duì)最終獲得的薄膜表面的平坦性和膜厚的均勻性造成惡劣的影響，是不理想的。因此，為了對(duì)這種情況防范于未然，優(yōu)選配備防止管狀樹脂薄膜內(nèi)的管內(nèi)壓力上升用的通氣裝置。這樣，沒有管狀樹脂薄膜向外方膨脹或者反復(fù)收縮擴(kuò)大之虞，可以維持良好的薄膜的平坦性。從而，管狀樹脂薄膜不會(huì)發(fā)生皺褶、松弛、波動(dòng)等，可以獲得膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的高品質(zhì)的樹脂薄膜制品。例如，如圖11所示，可以經(jīng)由從噴口3起直到加熱擠出機(jī)1而設(shè)置的通氣裝置14，形成與外部大氣連通的狀態(tài)，或者，也可以設(shè)置貫通芯構(gòu)件2、第二芯構(gòu)件4b的通氣裝置16及在從保持部7起直到拉伸部6(或者預(yù)熱部11)而將它們貫通的通氣裝置15，形成將管狀樹脂薄膜20的內(nèi)部與外部大氣連通的狀態(tài)。這些通氣裝置可以單獨(dú)使用，也可以同時(shí)并用。另外，也可以具有內(nèi)壓調(diào)整閥等的內(nèi)壓調(diào)整機(jī)構(gòu)。但是，在設(shè)置通氣裝置14的情況下，由于氣體通過通氣裝置14流出，所以有可能在從噴口直到芯構(gòu)件的穩(wěn)定化裝置4的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生氣流的紊流，對(duì)于最終獲得的薄膜的表面的平坦性及膜厚的均勻性產(chǎn)生惡劣的影響。從而，需要注意不使氣流的紊流對(duì)薄膜產(chǎn)生影響。在設(shè)置通氣裝置14的情況下，優(yōu)選例如通過從通氣裝置14將配管向下延伸到規(guī)定的位置(例如芯構(gòu)件2、第二芯構(gòu)件4b的上部附近或預(yù)熱部11、拉伸9的上部附近)，或者在通氣裝置14附近設(shè)置內(nèi)壓調(diào)整閥等，將管內(nèi)壓力調(diào)整到規(guī)定的壓力，使得從噴口直到芯構(gòu)件2的穩(wěn)定化裝置4的區(qū)域內(nèi)不會(huì)發(fā)生氣流的紊流。
將形狀完全固定化的管狀樹脂薄膜20輸送到切割裝置12的位置處，在這里沿長(zhǎng)度方向切開，成為平坦的長(zhǎng)的片狀薄膜(參照?qǐng)D1)。切割裝置12，例如以其切割部12a與管狀樹脂薄膜20的輸送方向相對(duì)向的方式配置，隨著將管狀樹脂薄膜20向下方輸送，切割裝置12可以將管狀樹脂薄膜20切開。圖12是表示管狀樹脂薄膜20被切割裝置12切割并且展開的狀況的管狀樹脂薄膜制造裝置的100的仰視圖。從圖12可知，切割裝置12只要固定到與管狀樹脂薄膜20交叉的任意的位置上即可。
另一方面，也可以將切割裝置12以沿著管狀樹脂薄膜20的圓周可旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成。在這種情況下，當(dāng)對(duì)應(yīng)于切割裝置12的旋轉(zhuǎn)，改變切割部12a的朝向時(shí)，與管狀樹脂薄膜20向下方的輸送協(xié)調(diào)動(dòng)作，例如可以將管狀樹脂薄膜20切割成螺旋狀。另外，若適當(dāng)調(diào)節(jié)管狀樹脂薄膜20的輸送速度和切割裝置12的旋轉(zhuǎn)速度，可以進(jìn)行所希望的間距的螺旋切割。作為切割裝置12，在使用激光切割機(jī)的情況下，通過利用遠(yuǎn)距離操作等改變激光通過的棱鏡的方向，可以自由改變激光的發(fā)射方向，所以，即使不直接使激光切割機(jī)運(yùn)動(dòng)，也可以很容易地進(jìn)行管狀樹脂薄膜20的螺旋切割。進(jìn)而，由于激光切割機(jī)的設(shè)置場(chǎng)所與管狀樹脂薄膜20的輸送方向沒有關(guān)系而可以任意選擇，所以，在裝置設(shè)計(jì)方面的自由度大大提高。并且，如果采用這種激光切割機(jī)，不僅可進(jìn)行螺旋切割，而且也可以進(jìn)行更復(fù)雜的切割，所以，樹脂薄膜的用途大大增加。在上面的說明中，描述了使切割裝置12沿著管狀樹脂薄膜20的圓周旋轉(zhuǎn)的方法，但是，將切割裝置12固定，通過使噴口附近旋轉(zhuǎn)，也同樣可以獲得切割成螺旋狀的薄膜。當(dāng)采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，無需使后面描述的卷繞裝置旋轉(zhuǎn)，可以節(jié)省空間。
另外，在本說明書中，到此為止針對(duì)相對(duì)于管狀樹脂薄膜20只設(shè)置一個(gè)切割裝置12的形式進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明并不局限于這種形式，如圖13所示，例如也可以設(shè)置兩個(gè)切割裝置12，一次獲得多個(gè)片狀薄膜。圖13的(a)是表示設(shè)置兩個(gè)切割裝置12的管狀樹脂薄膜制造裝置的一部分的簡(jiǎn)圖，(b)是(a)的管狀樹脂薄膜制造裝置的仰視圖。另外，在切割時(shí)，也可以在管狀樹脂薄膜20的內(nèi)側(cè)預(yù)先插入具有與管狀樹脂薄膜20的內(nèi)徑大致相同的外徑的插入構(gòu)件60。這種插入構(gòu)件，由于使管狀樹脂薄膜20輸送時(shí)的動(dòng)作穩(wěn)定，所以，可降低切割裝置12的晃動(dòng)，可以更正確并且穩(wěn)定的進(jìn)行管狀樹脂薄膜20的切割。另外，如果使該插入構(gòu)件60為多孔材料，與圖中未示出的氣體供應(yīng)源連接，從插入構(gòu)件60的表面滲出氣體，則由于可以使插入構(gòu)件和管狀樹脂薄膜20的內(nèi)表面處于非接觸狀態(tài)，所以可降低損傷的可能，更加優(yōu)選。
另外，在本發(fā)明中，將管狀樹脂薄膜20沿長(zhǎng)度方向切斷，制成片狀薄膜，但是，不言而喻，利用過去進(jìn)行的方法、即利用將管狀樹脂薄膜20折疊將其兩端切斷的方法，也可以獲得兩個(gè)片狀薄膜。
利用切割裝置12切開而生成的長(zhǎng)的片狀薄膜，最終利用卷繞裝置13進(jìn)行卷繞(參照?qǐng)D1或圖13)。卷繞裝置13，為了在卷繞時(shí)薄膜不扭曲，有必要與上述切割裝置12連動(dòng)。即，在切割裝置12固定的情況下，卷繞裝置13也固定，在切割裝置12旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的情況下，對(duì)應(yīng)于此，有必要也使卷繞裝置13旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如果將卷繞裝置13和切割裝置12一體化地構(gòu)成，則在將管狀樹脂薄膜20切斷時(shí)原樣進(jìn)行卷繞，所以，可以應(yīng)對(duì)上面所述的任何一種情況。作為卷繞裝置13的例子，可以列舉出細(xì)長(zhǎng)的紙管等。
從按上述方式制作的本發(fā)明的管狀樹脂薄膜獲得的片狀薄膜，由于能夠賦予優(yōu)異的取向性，所以，可以適合于用作相位差薄膜。這里，相位差薄膜，在利用TN、VA、STN取向的液晶顯示元件等中，用于改進(jìn)因液晶的雙折射引起的視角的降低。一般地，相位差薄膜，當(dāng)滯相軸角度的偏差超過±3度時(shí)，成為液晶顯示裝置的顏色不均的原因，而根據(jù)本發(fā)明獲得的片狀薄膜，滯相軸角度的偏差在薄膜寬度方向上在±3度以內(nèi)，顯示質(zhì)量?jī)?yōu)秀。
另外，在利用現(xiàn)有的拉幅機(jī)方式的拉伸而制造的相位差薄膜中，由于其端部的滯相軸角度的偏差大，所以，只能利用薄膜的中央部，但是，在本發(fā)明中，由于在將樹脂薄膜維持在管狀不變的狀態(tài)下拉伸，所以，可以利用薄膜的全部寬度，因此提高了成品率，可以大幅度降低制造成本。
若舉例示出本發(fā)明中可使用的熱塑性樹脂，則可以列舉出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚芳酯、聚酰胺、環(huán)狀聚烯烴、乙烯-乙烯醇共聚物、聚醚砜等。這些樹脂可以單獨(dú)使用，或者也可以作為含有兩種或其以上的共混聚合物或共聚物來使用?；蛘撸部梢宰鳛檫@些樹脂的衍生物或者變性物來使用。
特別是將由本發(fā)明的管狀樹脂薄膜獲得的熱塑性樹脂薄膜作為供給液晶顯示器(LCD)等使用的相位差薄膜來使用的情況下，作為這些樹脂材料，優(yōu)選地，選擇可以不受熱及/或水分的影響的、可以確保高的尺寸穩(wěn)定性(例如厚度均勻性)和光學(xué)穩(wěn)定性(例如延遲均勻性)的材料，為了承受來自于液晶顯示裝置的背光的熱而選擇具有高的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)(例如120℃或其以上)的材料，進(jìn)而，為了獲得良好的液晶顯示，選擇可見光透過性優(yōu)異的材料。熱塑性樹脂薄膜可以是未經(jīng)拉伸的，也可以是單軸或雙軸拉伸的。或者，在熱塑性樹脂薄膜上涂敷圓盤狀液晶聚合物、向列液晶聚合物等而使之取向。
另外，對(duì)于相位差薄膜要求長(zhǎng)期穩(wěn)定性，為此優(yōu)選薄膜的光彈性系數(shù)的絕對(duì)值為1.0×10-11Pa-1或其以下。作為滿足這種特性的熱塑性樹脂，特別優(yōu)選使用作為環(huán)狀聚烯烴的降冰片烯類聚合物。這里，所謂降冰片烯類聚合物，有由降冰片烯類單體構(gòu)成的均聚物或其氫化物、降冰片烯類單體和乙烯類化合物的共聚物或其氫化物等，作為具體的制品，可以列舉出“阿通(ァ-トン)”(JSR公司制)、“載奧諾阿(ゼォノァ)”、“載奧內(nèi)庫斯(ゼォネックス)”(日本ゼォン公司制)，“阿貝魯(ァペル)”(三井化學(xué)公司制)“Topas”(Ticona公司制)等。
在熱塑性樹脂中，也可以在不影響其物理性質(zhì)(玻璃轉(zhuǎn)變溫度、光透射性等)的范圍內(nèi)，少量添加防氧化劑、潤(rùn)滑劑、著色劑、染料、顏料、無機(jī)填充劑、耦合劑等。
作為防氧化劑，可以列舉出酚類防氧化劑、磷酸類防氧化劑、硫磺類防氧化劑、內(nèi)酯類防氧化劑、受阻胺類光穩(wěn)定劑(HALS)等。例如，對(duì)于環(huán)狀聚烯烴等樹脂，考慮到熱穩(wěn)定性及相溶性，最好使用酚類防氧化劑。作為酚類防氧化劑的具體例子，可以列舉出季戊四醇四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯](例如商品名“依魯加諾克斯(ィルガノックス)1010”(チバスペシャルティケミカルズ公司制))、3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯(例如商品名“依魯加諾克斯(ィルガノックス)1076”(チバスペシャルティケミカルズ公司制))、3，3’，3”，5，5’，5”-六叔丁基-a，a’，a”-(三甲苯基-2，4，6，-三基)三對(duì)甲苯酚(例如商品名“依魯加諾克斯(ィルガノツクス)1330”(チバスペシャルティケミカルズ公司制))，1，3，5-三-(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，3H，5H)三酮(例如，商品名“依魯加諾克斯(ィルガノックス)3114”(チバスペシャルティケミカルズ公司制))，3，9-二-{2-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5甲基苯基)丙酸基]-1，1-二甲基乙基)-2，4，8，10-四氧螺[5，5]十一烷(例如商品名“阿帶卡斯塔布(ァデカスタブ)AO-80”(旭電化工業(yè)公司制))等。防氧化劑相對(duì)于熱塑性樹脂的含量，優(yōu)選調(diào)制到0.01～5重量％的范圍內(nèi)。當(dāng)含量多于5重量％時(shí)，薄膜的光透射性及機(jī)械強(qiáng)度差，當(dāng)?shù)陀?.01重量％時(shí)，不能獲得足夠的防氧化效果，所以是不理想的。
另外，作為潤(rùn)滑劑的例子，可以列舉出脂肪酸酰胺類潤(rùn)滑劑、非離子界面活性劑類潤(rùn)滑劑、炭氫化合物類潤(rùn)滑劑、脂肪酸類潤(rùn)滑劑、酯類潤(rùn)滑劑、醇類潤(rùn)滑劑、脂肪酸金屬鹽類潤(rùn)滑劑(金屬皂)、褐煤酸酯部分皂化物、硅類潤(rùn)滑劑等。例如，對(duì)于環(huán)狀聚烯烴等樹脂，考慮到熱穩(wěn)定性及相溶性，脂肪酸酰胺類潤(rùn)滑劑是優(yōu)選的。作為脂肪酸酰胺類潤(rùn)滑劑的具體的例子，可以列舉出硬脂酸酰胺(例如商品名“達(dá)依亞密斗(ダィャミッド)200”(日本化成公司制))、亞甲基二硬脂酸酰胺(例如商品名“必斯阿瑪依特(ビスァマィド)LA”(日本化成公司制))、m-苯二甲基硬脂酸酰胺(例如商品名“斯里帕克斯(スリパックス)PXS”(日本化成公司制))、亞乙基雙硬脂酸酰胺(例如商品名“花王瓦克斯(ヮックス)EB”(花王公司制)、阿莫瓦克斯(ァ-モヮツクス)EBS(ラィォン·ァクゾ公司制))。潤(rùn)滑劑相對(duì)于熱塑性樹脂的含量，優(yōu)選為0.01～10重量％，最優(yōu)選為0.05～1重量％。當(dāng)含量不足0.01重量％時(shí)，幾乎不顯現(xiàn)擠出轉(zhuǎn)矩減少、防止薄膜產(chǎn)生擦傷滑痕的效果。當(dāng)含量超過10重量％時(shí)，與擠出機(jī)螺桿發(fā)生滑動(dòng)的情況增多，不能均勻地供應(yīng)樹脂，難以穩(wěn)定地制造薄膜。進(jìn)而，隨著時(shí)間的推移，滲出量增多，成為薄膜的外觀不好、粘結(jié)不良等的原因。
上述的酚類防氧化劑、潤(rùn)滑劑等，可以單獨(dú)使用，也可以將兩種或其以上同時(shí)并用。
作為防氧化劑、潤(rùn)滑劑等添加劑向熱塑性樹脂內(nèi)的添加方法，例如，有將熱塑性樹脂的顆粒和規(guī)定量的添加劑粉末混合，用加熱擠出機(jī)加熱熔融的方法；在用有機(jī)溶劑將熱塑性樹脂和添加劑溶解之后，將溶劑蒸餾出去的方法；預(yù)先調(diào)制熱塑性樹脂和添加劑的母料的方法；以及在上述母料中混合與制造上述母料時(shí)使用的樹脂同種或者不同種的樹脂的方法等。另外，對(duì)于上述防氧化劑、潤(rùn)滑劑等，利用該添加劑涂敷到加熱擠出機(jī)的內(nèi)部的流路(特別是噴口附近)的方法、通過料斗或者中途的流路以一定的比例供應(yīng)該添加劑的方法等，也可以獲得同樣的效果。
上面，對(duì)于本發(fā)明的較佳實(shí)施形式進(jìn)行了說明，但是，為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，進(jìn)一步示出具體的實(shí)施例進(jìn)行說明。另外，在將要說明的實(shí)施例中，如下所述，測(cè)定各個(gè)實(shí)施例共通的、管狀樹脂薄膜制造裝置及管狀樹脂薄膜的各種特性。
(1)管狀樹脂薄膜制造裝置的溫度使用安立計(jì)器公司制的K熱電偶(AM-7002)。將K熱電偶貼在管狀樹脂薄膜制造裝置的規(guī)定部位進(jìn)行測(cè)定。
(2)氣體滲出量使用STEC INC制的FLOLINE SEF-52進(jìn)行測(cè)定。
(3)薄膜溫度使用レィテック·ジャパン公司制的THERMLET T3P，測(cè)定連續(xù)流動(dòng)的薄膜的薄膜溫度。
(4)薄膜厚度使用ティ-ィ-ェス公司制的フィルムィンスペクタ(TS-0600AS2)。首先，在TD方向，以1mm的間隔對(duì)于薄膜的整個(gè)寬度，進(jìn)行薄膜厚度的測(cè)定，接著，將該測(cè)定在MD方向上重復(fù)200次。由全部數(shù)據(jù)計(jì)算出平均值，用％表示相對(duì)于該平均值的厚度不均勻性。
(5)薄膜的相位差及滯相軸(遅相軸)
使用王子計(jì)測(cè)機(jī)器公司制造的KOBRA-21ADH。首先，在TD方向上，以20mm的間隔對(duì)于薄膜的整個(gè)寬度，進(jìn)行薄膜的相位差及滯相軸的測(cè)定，接著，將該測(cè)定在MD方向上重復(fù)50次。從全部數(shù)據(jù)計(jì)算出平均值，用％表示相對(duì)于該平均值的位相差不均勻性。對(duì)于滯相軸的不均勻性，求出全部數(shù)據(jù)的偏差的范圍，用“°”(度)表示。
實(shí)施例1例如，使用和圖1的裝置同樣的裝置，根據(jù)本發(fā)明制作拉伸了的管狀樹脂薄膜。在本實(shí)施例中，作為薄膜原料，使用載奧諾阿(ゼォノァ)1420R(Tg＝136℃；日本ゼォン公司制)。下面表示薄膜的制作條件。
使用備有網(wǎng)眼型過濾器(網(wǎng)眼尺寸10μm)的螺旋式的加熱擠出機(jī)。
·滾筒直徑50mm·螺桿形狀全螺紋單軸型·L/D25[噴口]使用具有平行噴嘴的噴口。
·口徑300mm·拐角半徑10μm·材質(zhì)硬質(zhì)材料(洛式A硬度＝91)·溫度230℃[穩(wěn)定化裝置]將金屬制圓柱設(shè)置在樹脂的管內(nèi)側(cè)作為穩(wěn)定化裝置。
·分離距離20mm[芯構(gòu)件]使用具有35μm的平均孔徑的金屬性多孔材料。
·芯構(gòu)件的長(zhǎng)度50mm·芯構(gòu)件的外徑296mm·氣體滲出量7L/分鐘[預(yù)熱部]將由多孔材料構(gòu)成的預(yù)熱部設(shè)置在管狀樹脂薄膜的內(nèi)側(cè)及外側(cè)。
·預(yù)熱溫度155℃(內(nèi)側(cè)及外側(cè))·預(yù)熱部的最終薄膜溫度155℃·氣體滲出量調(diào)整到不損傷薄膜的程度·預(yù)熱部的長(zhǎng)度調(diào)整到能夠維持上述最終溫度的長(zhǎng)度[拉伸部]使用上下直徑比為1∶1.4的多孔材料構(gòu)成的直徑擴(kuò)張芯軸、以及上下的速度比為1∶1.2的多點(diǎn)式拉伸輥。另外，在拉伸時(shí)，一面從薄膜內(nèi)側(cè)及外側(cè)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，一面同時(shí)進(jìn)行MD拉伸和TD拉伸。
·拉伸部溫度155℃(內(nèi)側(cè)及外側(cè))·氣體滲出量調(diào)整到不損傷薄膜的程度·拉伸部的長(zhǎng)度調(diào)整到能夠?qū)⒈∧囟染S持在155℃的長(zhǎng)度[保持部]在管狀樹脂薄膜的內(nèi)側(cè)設(shè)置具有和上述直徑擴(kuò)張芯軸的下直徑相同直徑的由多孔材料構(gòu)成的保持部。
·保持部溫度100℃(外側(cè)為常溫)·氣體滲出量調(diào)整到不損傷薄膜的長(zhǎng)度保持部的長(zhǎng)度調(diào)整到薄膜溫度下降到原料樹脂的Tg或其以下的長(zhǎng)度。
設(shè)置如圖11所示的、貫通預(yù)熱部、構(gòu)成拉伸部的直徑擴(kuò)張芯軸、以及保持部的氣體裝置15。
將如上所述獲得的管狀樹脂薄膜，如圖13所示，用兩個(gè)切割機(jī)切開，作為寬度650mm左右的兩個(gè)片狀薄膜而卷繞。該片狀薄膜具有良好的外觀，厚度不均勻性、相位差不均勻性均在±2％或其以下，滯相軸不均勻性也在±2°或其以下。
實(shí)施例2在本實(shí)施例中，表示使用與上述實(shí)施例1不同的薄膜原料及穩(wěn)定化裝置的例子。
例如，使用和圖11所示同樣的裝置，根據(jù)本發(fā)明制作拉伸了的管狀樹脂薄膜。在本實(shí)施例中，作為薄膜原料，使用在Topas6013(Tg＝130℃；Ticona公司制)中作為潤(rùn)滑劑配合有0.2重量％的阿莫瓦克斯(ァ-モヮツクス)EBS(スラィォン·ァクゾ公司制)的材料。
本實(shí)施例的薄膜制作條件，除以下各點(diǎn)之外，與上述實(shí)施例1的條件相同。
在樹脂的管內(nèi)側(cè)設(shè)置有多孔材料構(gòu)成的第二芯構(gòu)件。
令預(yù)熱部溫度及預(yù)熱部的最終溫度為150℃[拉伸部]一面從薄膜的內(nèi)側(cè)及外側(cè)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，一面分別進(jìn)行MD拉伸及TD拉伸。
拉伸部溫度，在內(nèi)側(cè)及外側(cè)均為150℃，拉伸部的長(zhǎng)度調(diào)整到能夠?qū)⒈∧囟染S持在150℃的長(zhǎng)度。
在管狀樹脂薄膜的內(nèi)側(cè)設(shè)置具有上述直徑擴(kuò)張芯軸的下直徑-2(mm)的直徑的由多孔材料構(gòu)成的構(gòu)件。
設(shè)置如圖11所示的、從噴口3直到加熱擠出機(jī)1而設(shè)置的通氣裝置14、以及貫通預(yù)熱部、構(gòu)成拉伸部的直徑擴(kuò)張芯軸、及保持部的通氣裝置15。
將如上所述獲得的管狀樹脂薄膜，如圖12所示，用一個(gè)切割機(jī)切開，作為寬度1300mm左右的一個(gè)片狀薄膜而卷繞。該片狀薄膜具有良好的外觀，厚度不均勻性、相位差不均勻性均在±2％或其以下，滯相軸不均勻性也在±2°或其以下。
實(shí)施例3在本實(shí)施例中，表示了使用和上述實(shí)施例1不同的薄膜原料及穩(wěn)定化裝置的例子。
這里，例如使用和圖4的裝置同樣的裝置，根據(jù)本發(fā)明制作拉伸了的管狀樹脂薄膜。在本實(shí)施例中，作為薄膜原料，使用在阿貝魯(ァペル)6013T(Tg＝125℃；三井化學(xué)公司制)中作為防氧化劑而配合0.5重量％的“依魯加諾克斯(ィルガノツクス)1010”(チバスペシャルティケミカルズ公司制)的材料。
本實(shí)施例的薄膜制作條件，除以下各點(diǎn)之外，也與上述實(shí)施例1的條件相同。
在樹脂的管內(nèi)側(cè)及外側(cè)設(shè)置溫度調(diào)節(jié)加熱器作為穩(wěn)定化裝置。該溫度調(diào)節(jié)加熱器，將溫度調(diào)節(jié)到在呈管狀擠出的熱塑性樹脂不產(chǎn)生厚度不均勻的程度。
·預(yù)熱部溫度145℃(內(nèi)側(cè)及外側(cè))·預(yù)熱部的最終薄膜溫度145℃[拉伸部]另外，在拉伸時(shí)，一面從薄膜的內(nèi)側(cè)及外側(cè)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，一面分別進(jìn)行MD拉伸及TD拉伸。
·拉伸溫度145℃(內(nèi)側(cè)及外側(cè))·拉伸部長(zhǎng)度調(diào)整到能夠?qū)⒈∧囟染S持在145℃的長(zhǎng)度[通氣裝置]設(shè)置如圖11所示的、從噴口3直到加熱擠出機(jī)1而設(shè)置的通氣裝置14。將配管從通氣裝置14一直延伸到預(yù)熱部上部，從預(yù)熱部、拉伸部、保持部等滲出的氣體不影響到穩(wěn)定化裝置4的區(qū)域，而直接經(jīng)由通氣裝置14排出。
將如上所述獲得的管狀樹脂薄膜，如圖13所示，用兩個(gè)切割機(jī)切開，作為寬度650mm左右的兩個(gè)片狀薄膜而卷繞。該片狀薄膜具有良好的外觀，厚度不均勻性、相位差不均勻性均在±2％或其以下，滯相軸不均勻性也在±2°或其以下。
實(shí)施例4在本實(shí)施例中，表示例如利用圖10所示那樣的分割型直徑擴(kuò)張芯軸制作薄膜的例子。
在本實(shí)施例中，和實(shí)施例1同樣，作為原料，使用載奧諾阿(ゼォノァ)1420R(Tg＝136℃；日本ゼォン公司制)。本實(shí)施例的薄膜制作條件，除以下各點(diǎn)之外，也與上述實(shí)施例1的條件相同。
使用如圖10所示的、上下直徑比為11.4的多孔材料構(gòu)成的分割型直徑擴(kuò)張芯軸、以及上下的速度比為1∶1.2的多點(diǎn)式拉伸輥。分割型直徑擴(kuò)張芯軸，以徑向方向的拉伸倍率為1.5倍的方式進(jìn)行分割擴(kuò)張。另外，在拉伸時(shí)，一面從薄膜內(nèi)側(cè)及外側(cè)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，一面同時(shí)進(jìn)行MD拉伸及TD拉伸。
在管狀樹脂薄膜的內(nèi)側(cè)設(shè)置具有與上述直徑擴(kuò)張芯軸的下直徑相同的直徑的多孔材料構(gòu)成的保持部。另外，在外側(cè)也設(shè)置有用不同種類的多孔材料構(gòu)成的保持部。
將如上所述獲得的管狀樹脂薄膜，如圖13所示，用兩個(gè)切割機(jī)切開，作為寬度650mm左右的兩個(gè)片狀薄膜而卷繞。該片狀薄膜具有良好的外觀，厚度不均勻性、相位差不均勻性均在±2％或其以下，滯相軸不均勻性也在±2°或其以下。
實(shí)施例5在本實(shí)施例中，表示例如使用圖9所示的薄膜制造裝置，將薄膜沿長(zhǎng)度方向拉伸的例子。
利用擠出機(jī)(滾筒直徑50mm、螺桿形狀全螺紋單軸型，L/D＝25)在樹脂溫度240℃下將作為熱塑性樹脂的Tg＝163℃的環(huán)狀聚烯烴(載奧諾阿(ゼォノァ)1600日本ゼォン公司制)熔融擠出，導(dǎo)入到具有噴口直徑300mm、噴口間隙1.0mm的環(huán)狀噴口的模具內(nèi)，調(diào)整擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速及模具噴口間隙，使得噴口寬度方向的樹脂噴出量一定。
利用從在圓筒薄膜的內(nèi)側(cè)及外側(cè)設(shè)置在距離模噴口20mm的位置上的間隙為1mm的空氣冷卻裝置(芯構(gòu)件及外側(cè)構(gòu)件)流出的流量為50L/分鐘的25℃的空氣，將從模具噴出的熔融樹脂冷卻到180℃之后，引導(dǎo)到在薄膜內(nèi)部具有可動(dòng)輥、及隔著薄膜而在外側(cè)具有可進(jìn)行速度調(diào)整的輥的4點(diǎn)支承式第一牽引裝置，以5m/分鐘的速度進(jìn)行牽引。
然后，在將周圍氣氛的溫度調(diào)節(jié)到175℃的加熱爐(預(yù)熱部)中將圓筒薄膜再次加熱后，利用和第一牽引裝置具有相同功能的第二牽引裝置以速度差為1.3倍的方式進(jìn)行牽引，沿著長(zhǎng)度方向拉伸1.3倍。這里，內(nèi)部由使用多孔材料的拉伸部和保持部構(gòu)成。
然后，利用設(shè)置在薄膜外側(cè)的與流動(dòng)方向平行設(shè)置的切割裝置切開，然后，沿著為了不產(chǎn)生皺褶而制成的輸送導(dǎo)引件展開成平面狀。
將獲得的平面狀的薄膜卷繞到寬度為卷繞機(jī)的600mm的紙管上，獲得厚度為0.1mm的兩條平面狀薄膜。
在寬度方向上每10mm用千分尺測(cè)定獲得的薄膜的厚度，獲得其寬度方向的厚度精度為±2μm的良好結(jié)果。另外，測(cè)定相位差，獲得平面內(nèi)相位差顯示出100nm的值的相位差薄膜。進(jìn)而，利用薄膜檢查器(フィルムィンスペクタ)等進(jìn)行仔細(xì)的測(cè)定，厚度不均勻性、相位差不均勻性均在±2％或其以下。滯相軸不均勻性在±2°或其以下。這時(shí)，薄膜的相位差的滯相軸相對(duì)于薄膜的長(zhǎng)度方向具有平行的角度。
實(shí)施例6這里，表示出例如使用圖10所示的裝置，將薄膜沿著圓周方向拉伸的例子。
在本實(shí)施例中，與上述實(shí)施例5的制作條件比較，拉伸方法不同。
具體地說，被與上述實(shí)施例5的4點(diǎn)支承式第一牽引裝置同樣的牽引裝置牽引的圓筒薄膜。在將周圍氣氛溫度調(diào)節(jié)到175℃的加熱爐(預(yù)熱部)中再次加熱之后，如圖10所示，引導(dǎo)到設(shè)置在薄膜的內(nèi)部的、沿圓周方向分割成4個(gè)、在其外壁上具有空氣流出口的內(nèi)芯軸上，通過從內(nèi)部吹附175℃的熱風(fēng)，并且使芯軸主體沿著半徑方向機(jī)械地?cái)U(kuò)大1.3倍，沿著圓周方向拉伸。這時(shí)，利用設(shè)置在切割機(jī)后面的第二牽引裝置以5m/分鐘的速度牽引薄膜。
然后，利用設(shè)置在薄膜外側(cè)的與流動(dòng)方向平行設(shè)置的切割機(jī)切開，然后沿著為了之后不生成皺褶而制成的輸送導(dǎo)引件展開成平面狀。將獲得的平面狀的薄膜卷繞到紙管上，獲得厚度為0.1mm的兩條平面狀的薄膜。
在寬度方向上每10mm用千分尺測(cè)定獲得的薄膜的厚度，獲得其寬度方向的厚度精度為±2μm的良好結(jié)果。另外，測(cè)定相位差，獲得厚度相位差顯示出100nm的值的相位差薄膜。進(jìn)而，利用薄膜檢查器(フィルムィンスペクタ)等進(jìn)行仔細(xì)的測(cè)定，厚度不均勻性、相位差不均勻性均在±2％或其以下。滯相軸不均勻性在±2°或其以下。這時(shí)，薄膜的相位差的滯相軸相對(duì)于薄膜的長(zhǎng)度方向具有90度的角度。
實(shí)施例7
這里，表示例如用圖11所示的裝置，沿著薄膜的長(zhǎng)度方向和薄膜的圓周方向都拉伸的例子。
具體地說，被和上述實(shí)施例5的4點(diǎn)支承式第一牽引裝置同樣的牽引裝置牽引的圓筒薄膜，在將周圍氣氛溫度調(diào)節(jié)到175℃的加熱爐(預(yù)熱部)中再次加熱之后，引導(dǎo)到設(shè)置在薄膜內(nèi)部的、在圓周方向上被分割成4個(gè)、在其外壁上具有空氣流出口的內(nèi)芯軸上，通過從內(nèi)部吹附175℃的熱風(fēng)，并且將芯軸主體沿半徑方向機(jī)械地?cái)U(kuò)大1.3倍，從而沿圓周方向拉伸。
另外，利用和第一牽引裝置具有同樣功能的第二牽引裝置，以速度差為1.3倍的方式牽引圓筒薄膜，在長(zhǎng)度方向上也拉伸1.3倍。
然后，和實(shí)施例5同樣進(jìn)行切割、卷繞，獲得兩條厚度為0.1mm的平面狀薄膜。
在寬度方向上每10mm用千分尺測(cè)定獲得的薄膜的厚度，獲得其寬度方向的厚度精度為±2μm的良好結(jié)果。另外，測(cè)定相位差，獲得平面內(nèi)相位差、厚度相位差都顯示出100nm的值的相位差薄膜。進(jìn)而，利用薄膜檢查器(フィルムィンスペクタ)等進(jìn)行仔細(xì)的測(cè)定，厚度不均勻性、相位差不均勻性均在±2％或其以下。滯相軸不均勻性在±2°或其以下。
實(shí)施例8在本實(shí)施例中，表示改變熱塑性樹脂的擠出條件的例子。
利用擠出機(jī)(滾筒直徑50mm、螺桿形狀全螺紋單軸、L/D＝25)在樹脂溫度250℃下熔融擠出Tg＝163℃的環(huán)狀聚烯烴(載奧諾阿(ゼォノァ)1600日本ゼォン公司制)，引導(dǎo)到具有噴口的模具中，該噴口的噴口直徑為300mm，噴口間隙為1.0mm，并且具有平均值為30μm、其圓周方向的偏差為±3μm的出口部的拐角半徑，調(diào)整擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速及模具的噴口間隙，使得噴口寬度方向的樹脂噴出量一定。
被導(dǎo)入到模具內(nèi)的熔融樹脂，在模具內(nèi)分支到具有螺旋形狀的4個(gè)流路中，然后，引導(dǎo)到圓筒形的環(huán)狀噴口部，該噴口部是間隙為1mm、長(zhǎng)度為40mm的圓筒形，進(jìn)行調(diào)整，使得在靠近其出口部分10mm處，熔融樹脂溫度為230℃。熔融樹脂由噴口出口噴出，被引導(dǎo)到在噴口的緊后方以分開距離為20mm的方式設(shè)置的溫度調(diào)整裝置(芯構(gòu)件及外側(cè)構(gòu)件)。
該溫度調(diào)整裝置，以與圓筒薄膜的內(nèi)周與外周之間間隙為4.0mm的方式用多孔質(zhì)金屬形成。另外，溫度調(diào)整裝置，導(dǎo)入230℃的熱風(fēng)，將其溫度偏差調(diào)整到5℃。在該溫度調(diào)整裝置內(nèi)，將熔融樹脂拉伸，使薄膜厚度成為0.1mm。利用從設(shè)置在距離溫度調(diào)整裝置20mm的位置處的間隙為1mm的空氣冷卻裝置流出的流量為50L/分鐘的25℃的空氣，冷卻到150℃之后，在周圍氣氛溫度25℃中，被引導(dǎo)到在薄膜內(nèi)部具有可動(dòng)輥以及隔著薄膜而在外側(cè)具有能夠調(diào)整速度的驅(qū)動(dòng)輥的圓筒薄膜牽引裝置，以5m/分鐘的速度進(jìn)行牽引。
然后，與實(shí)施例5同樣進(jìn)行切割，卷繞，獲得厚度為0.1mm、寬度為942mm的平面狀的薄膜。
在寬度方向上每10mm用千分尺測(cè)定獲得的薄膜的厚度，獲得其寬度方向的厚度精度為±2μm的良好結(jié)果。進(jìn)而，用比千分尺精度更高的薄膜檢查器(フィルムィンスペクタ)詳細(xì)測(cè)定厚度不均，厚度不均勻性在±2％或其以下。
實(shí)施例9在本實(shí)施例中，示出例如圖1或圖9、圖11所示那樣，在擠出機(jī)的噴口的正下方，設(shè)置所擠出的樹脂不與任何其它物體接觸的分離部的例子。
利用擠出機(jī)(滾筒直徑50mm、螺桿形狀全螺紋單軸型，L/D＝25)在樹脂溫度240℃下將作為熱塑性樹脂的環(huán)狀聚烯烴(載奧諾阿(ゼォノァ)1600日本ゼォン公司制)熔融擠出，引導(dǎo)到具有環(huán)狀噴口的模具內(nèi)，該環(huán)狀噴口的噴口直徑為300mm，并且具有噴口間隙出口部拐角部的圓周半徑的平均值在外周部及內(nèi)周部都是30μm、其圓周方向的拐角部的圓周半徑偏差為±3μm的出口部，調(diào)整擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速、模具的噴口間隙，使得噴口寬度方向的樹脂噴出量一定。
在噴口的正下方，設(shè)置20mm的分離部和芯構(gòu)件。從模具噴出的熔融樹脂膜，從其圓筒形的外側(cè)，利用溫度為25℃、從設(shè)置在圓筒薄膜的外側(cè)的空氣冷卻裝置(外側(cè)構(gòu)件)流來的流量為50L/分鐘的空氣冷卻到140℃之后，然后在周圍氣氛溫度25℃中，被引導(dǎo)到在薄膜內(nèi)部具有可動(dòng)輥、以及隔著薄膜而在外側(cè)具有可以進(jìn)行速度調(diào)整的驅(qū)動(dòng)輥的圓筒薄膜牽引裝置，以5m/分鐘的速度進(jìn)行牽引。
然后，和實(shí)施例5一樣，進(jìn)行切斷、卷繞，獲得寬度為942mm的平面狀薄膜。
將氙光源照射到獲得的薄膜上，將其透射光映射到屏幕上評(píng)價(jià)其外觀，現(xiàn)有的未進(jìn)行噴口半徑調(diào)整的制品，可以看到由薄膜的凹凸引起的不均勻、條紋，但是，在本實(shí)施例的薄膜中沒有看到，獲得外觀良好的薄膜。另外，測(cè)定厚度不均勻性，在±2％或其以下。
實(shí)施例10在本實(shí)施例中，示出例如利用圖8所示的裝置制作薄膜的例子。
利用擠出機(jī)(滾筒直徑50mm、螺桿形狀全螺紋單軸型，L/D＝25)在樹脂溫度240℃下將作為熱塑性樹脂的Tg＝136℃的環(huán)狀聚烯烴(載奧諾阿(ゼォノァ)1420R日本ゼォン公司制)熔融擠出，導(dǎo)入到具有噴口直徑為300mm、噴口間隙為1.0mm的環(huán)狀噴口的模具內(nèi)，調(diào)整擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速及模具噴口間隙，使得噴口寬度方向的樹脂噴出量一定。
從模具噴出的熔融樹脂，通過從內(nèi)部吹出240℃的熱風(fēng)的形狀保持裝置(第二芯構(gòu)件)的外側(cè)，引導(dǎo)到設(shè)置在距離模具噴口噴出口10mm(分開距離)的位置上的第一冷卻裝置(芯構(gòu)件及外側(cè)構(gòu)件)。這時(shí)，圓筒薄膜借助從形狀保持裝置吹出的熱風(fēng)，以圓周直徑成為噴口口徑±2mm的方式調(diào)整內(nèi)壓，以熔融樹脂膜不收縮的方式進(jìn)行調(diào)整。
被引導(dǎo)到第一冷卻裝置的圓筒薄膜，從薄膜外側(cè)利用146℃的熱風(fēng)進(jìn)行控制，使得薄膜溫度進(jìn)入到140～145℃的范圍內(nèi)，借助牽引裝置的張力，沿著圓周薄膜的長(zhǎng)度方向拉伸1.3倍。將拉伸過的圓周薄膜，利用設(shè)置在第一冷卻裝置的緊后方的第二冷卻裝置的20℃的空氣流，冷卻到100℃或其以下。
將圓筒薄膜引導(dǎo)到在薄膜內(nèi)部具有可動(dòng)輥、以及隔著薄膜在外側(cè)具有能夠進(jìn)行速度調(diào)整的輥的4點(diǎn)支承式牽引裝置，以5m/分鐘的速度牽引。然后，和實(shí)施例5一樣進(jìn)行切割、卷繞，獲得兩條厚度為0.1mm的平面狀薄膜。
在寬度方向上每10mm用千分尺測(cè)定獲得的薄膜的厚度，獲得其寬度方向的厚度精度為±2μm的良好結(jié)果。進(jìn)而，用比千分尺精度更高的薄膜檢查器(フィルムィンスペクタ)詳細(xì)地測(cè)定厚度不均，厚度不均勻性在±2％或其以下。另外，測(cè)定相位差，獲得平面內(nèi)相位差顯示出100nm的值的相位差薄膜。這時(shí)，薄膜的相位差的滯相軸相對(duì)于薄膜的長(zhǎng)度方向具有平行的角度。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的管狀樹脂薄膜的制造裝置及制造方法，能夠在多種用途中使用，例如，可以作為相位差薄膜、收縮薄膜、層壓薄膜等的制造裝置及制造方法來使用。
權(quán)利要求
1.一種管狀樹脂薄膜制造裝置，其特征在于，包括加熱擠出機(jī)(1)，其將熔融的熱塑性樹脂呈管狀擠出；芯構(gòu)件(2)，其與呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的內(nèi)表面相對(duì)向，在向該內(nèi)表面滲出氣體的同時(shí)，將上述熱塑性樹脂成形成管狀樹脂薄膜，在上述加熱擠出機(jī)(1)的噴口(3)與上述芯構(gòu)件(2)之間，設(shè)置有使呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的形狀穩(wěn)定用的穩(wěn)定化裝置(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的管狀樹脂薄膜制造裝置，其特征在于，上述穩(wěn)定化裝置(4)，作為結(jié)構(gòu)要件，包含有使上述噴口(3)和上述芯構(gòu)件(2)分離而設(shè)置的分離部(4a)。
3.如權(quán)利要求1所述的管狀樹脂薄膜制造裝置，其特征在于，上述穩(wěn)定化裝置(4)，包含有可以形成與上述芯構(gòu)件(2)的氣體滲出狀態(tài)不同的氣體滲出狀態(tài)的第二芯構(gòu)件(4b)。
4.如權(quán)利要求3所述的管狀樹脂薄膜制造裝置，其特征在于，上述第二芯構(gòu)件(4b)由多孔材料構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的管狀樹脂薄膜制造裝置，其特征在于，上述穩(wěn)定化裝置(4)包含有調(diào)節(jié)呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的溫度的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(4c、4d)。
6.如權(quán)利要求1所述的管狀樹脂薄膜制造裝置，其特征在于，上述穩(wěn)定化裝置(4)包含有防止氣流接觸到呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的氣流防止機(jī)構(gòu)(4e)。
7.如權(quán)利要求1所述的管狀樹脂薄膜制造裝置，其特征在于，上述噴口(3)的至少口緣部(3b)由硬質(zhì)材料構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的管狀樹脂薄膜制造裝置，其特征在于，與呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的外表面相對(duì)向而設(shè)置有外側(cè)構(gòu)件(5)。
9.如權(quán)利要求8所述的管狀樹脂薄膜制造裝置，其特征在于，上述外側(cè)構(gòu)件(5)由多孔材料構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1所述的管狀樹脂薄膜制造裝置，其特征在于，上述芯構(gòu)件(2)由多孔材料構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求1所述的管狀樹脂薄膜制造裝置，其特征在于，上述噴口(3)設(shè)置有以使上述熱塑性樹脂的直徑擴(kuò)大的方式進(jìn)行擠出用的直徑擴(kuò)大噴嘴(31、32)。
12.如權(quán)利要求1所述的管狀樹脂薄膜制造裝置，其特征在于，包含有防止上述管狀樹脂薄膜的管內(nèi)壓力上升用的通氣裝置(14、15、16)。
13.一種管狀樹脂薄膜的擠出成形方法，其特征在于，包括將加熱熔融的熱塑性樹脂從加熱擠出器(1)的噴口(3)呈管狀擠出的擠出工序；使呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的形狀穩(wěn)定化的穩(wěn)定化工序；在從設(shè)置在穩(wěn)定化了的上述熱塑性樹脂的內(nèi)側(cè)的芯構(gòu)件(2)滲出氣體的同時(shí)，將上述熱塑性樹脂成形為管狀樹脂薄膜的成形工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用熱塑性樹脂穩(wěn)定地制造用現(xiàn)有的管擠出法、充氣擠出法等不能達(dá)到的、膜厚小并且均勻、具有平坦的表面的樹脂薄膜制品用的制造裝置及制造方法。包括加熱擠出機(jī)(1)，其將熔融的熱塑性樹脂呈管狀擠出；芯構(gòu)件(2)，其與呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的內(nèi)表面相對(duì)向，在向該內(nèi)表面滲出氣體的同時(shí)，將上述熱塑性樹脂成形成管狀樹脂薄膜(20)，在上述加熱擠出機(jī)(1)的噴口(3)與上述芯構(gòu)件(2)之間，設(shè)置有使呈管狀擠出的上述熱塑性樹脂的形狀穩(wěn)定用的穩(wěn)定化裝置(4)。
文檔編號(hào)B29C55/22GK1738708SQ20038010881
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2003年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月31日
發(fā)明者竹內(nèi)健, 赤澤清豪, 丸山豊太郎, 吉田真吾, 古原茂良, 池永雅范, 中尾俊夫 申請(qǐng)人:住友電木株式會(huì)社