膜的制造系统的制作方法

1.本发明涉及一种膜的制造系统。


背景技术：

2.以往，已知一种连续延伸方式的膜制造装置，其包括：熔融挤出制膜装置；流动方向延伸装置，其使被制成的树脂膜在流动方向上延伸；以及宽度方向延伸装置，其使被在流动方向上延伸后的树脂膜在宽度方向上延伸(例如参照专利文献1。)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2020-023170号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的问题
7.在如上述的专利文献1所记载的制造系统中，例如，在基材的搬送速度伴随着流动方向上的延伸倍率的上升而上升的情况下，基材的宽度变窄(所谓的缩幅现象)。因此，作业者需要以符合基材的宽度的方式变更宽度方向延伸装置的轨道模式。为了变更轨道模式，作业者需要通过手动操作来使构成轨道模式的多个轨道移动，或者操作制造系统的控制面板来使多个轨道移动。因此，轨道模式的变更作业花费时间和劳力，难以提高膜的生产效率。
8.本发明提供一种能够提高膜的生产效率的膜的制造系统。
9.用于解决问题的方案
10.本发明[1]包括一种膜的制造系统，具备：挤出成型装置，其将熔融树脂成型为片状的基材；宽度方向延伸装置，其使被沿着流动方向搬送的所述基材在宽度方向上延伸，所述宽度方向延伸装置具有：第一夹具，其夹住所述基材的所述宽度方向上的一个端部；第二夹具，其夹住所述基材的所述宽度方向上的另一个端部；第一轨道，所述第一夹具在所述第一轨道上行进；以及第二轨道，所述第二夹具在所述第二轨道上行进；以及控制装置，其控制所述挤出成型装置及所述宽度方向延伸装置，其中，所述控制装置能够执行以下步骤：第一延伸步骤，一边以第一搬送速度搬送基材，一边使所述基材至少在所述宽度方向上延伸；速度上升步骤，使所述基材的搬送速度从所述第一搬送速度上升到第二搬送速度；轨道模式变更步骤，在执行了所述速度上升步骤的情况下，根据由于所述搬送速度的上升而变窄的所述基材的宽度，来使所述宽度方向延伸装置的入口侧的所述第一轨道与所述第二轨道的间隔变窄；以及第二延伸步骤，一边以所述第二搬送速度搬送所述基材，一边使所述基材在所述流动方向及所述宽度方向上延伸。
[0011]
根据这样的结构，无需作业者通过手动操作或对控制面板的操作来使第一轨道及第二轨道移动，而能够伴随着基材的搬送速度的上升自动地以符合基材的宽度的方式使宽度方向延伸装置的入口侧的第一轨道与第二轨道的间隔变窄。
[0012]
由此，在提高了流动方向上的延伸倍率等情况下、基材的搬送速度上升的情况下，在宽度方向延伸装置中，能够利用第一夹具来夹住基材的宽度方向上的一个端部，并且利用第二夹具来夹住基材的宽度方向上的另一个端部。
[0013]
其结果为，能够提高膜的生产效率。
[0014]
本发明[2]包括上述[1]的膜的制造系统，其中，还具备使所述基材在所述流动方向上延伸的流动方向延伸装置，所述宽度方向延伸装置使通过了所述流动方向延伸装置后的所述基材在宽度方向上延伸，所述控制装置在所述速度上升步骤中，通过使所述基材的搬送速度从所述第一搬送速度上升到所述第二搬送速度，来提高所述流动方向上的延伸倍率，所述控制装置在所述轨道模式变更步骤中，根据由于所述流动方向上的延伸倍率的上升而变窄的所述基材的宽度，来使所述宽度方向延伸装置的入口侧的所述第一轨道与所述第二轨道的间隔变窄。
[0015]
根据这样的结构，在基材的宽度伴随着流动方向上的延伸倍率的上升而变窄的情况下，能够自动地以符合基材的宽度的方式使宽度方向延伸装置的入口侧的第一轨道与第二轨道的间隔变窄。
[0016]
因此，在具有流动方向延伸装置及宽度方向延伸装置的结构中，能够提高膜的生产效率。
[0017]
发明的效果
[0018]
根据本发明的膜的制造系统，能够提高膜的生产效率。
附图说明
[0019]
图1是利用作为本发明的一个实施方式的膜的制造系统来制造的膜的截面图。
[0020]
图2是膜的制造系统的概要结构图。
[0021]
图3是说明图2的宽度方向延伸装置的说明图，示出正在执行第一延伸步骤时的状态。
[0022]
图4是用于说明膜的制造系统的控制的流程图
[0023]
图5是说明图2的宽度方向延伸装置的说明图，示出正在执行第二延伸步骤时的状态。
具体实施方式
[0024]
1.膜的制造系统
[0025]
对膜f的制造系统1进行说明。
[0026]
如图1所示，膜f具备基材s和覆膜c。基材s在基材s的厚度方向上具有第一表面s1和第二表面s2。覆膜c配置于基材s的第一表面s1上。覆膜c覆盖基材s的第一表面s1。覆膜c也可以是易粘接层。在覆膜c是易粘接层的情况下，膜f是易粘接膜。易粘接膜例如被使用于移动设备、汽车导航装置、个人计算机用显示器、电视等图像显示装置的偏振板。详细地说，易粘接膜被用作保护偏振板的偏振片的保护膜。易粘接膜借助粘接剂层而与偏振片贴合。易粘接膜通过易粘接层来与偏振片贴合。
[0027]
如图2所示，膜f的制造系统1具备挤出成型装置2、流动方向延伸装置4a、涂覆装置3、宽度方向延伸装置4b、切缝加工装置5、滚花加工装置6以及卷取装置7。
[0028]
(1)挤出成型装置
[0029]
挤出成型装置2将热塑性树脂熔融所得到的熔融树脂成型为片状的基材s。
[0030]
作为热塑性树脂，例如可列举丙烯酸树脂、聚烯烃树脂、环状聚烯烃树脂、聚酯树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯等)、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、醋酸酯树脂(二醋酸纤维素、三醋酸纤维素等)等。
[0031]
在制造被用作偏振片的保护膜的易粘接膜的情况下，作为基材s的材料，优选的是，列举丙烯酸树脂。
[0032]
另外，在制造被用作偏振片的保护膜的易粘接膜的情况下，丙烯酸树脂也可以是具有无水戊二酸构造的丙烯酸树脂、具有内酯环构造的丙烯酸树脂。由于具有无水戊二酸构造的丙烯酸树脂和具有内酯环构造的丙烯酸树脂具有高耐热性、高透明性以及高机械性强度，因此适合于制造偏光度高且耐久性优秀的偏振板。具有无水戊二酸构造的丙烯酸树脂记载在日本特开2006-283013号公报、日本特开2006-335902号公报以及日本特开2006-274118号公报中。具有内酯环构造的丙烯酸树脂记载在日本特开2000-230016号公报、日本特开2001-151814号公报、日本特开2002-120326号公报、日本特开2002-254544号公报以及日本特开2005-146084号公报中。
[0033]
另外，也可以是，基材s除了含有丙烯酸树脂以外，还含有丙烯酸树脂以外的其它热塑性树脂。通过含有其它热塑性树脂来抵消丙烯酸树脂的双折射，能够得到光学各向同性优秀的易粘接膜。另外，还能够提高易粘接膜的机械性强度。
[0034]
此外，基材s也可以含有抗氧化剂、稳定剂、增强材料、紫外线吸收剂、阻燃剂、抗静电剂、着色剂、充填剂、增塑剂、润滑剂、填料等添加剂。
[0035]
(2)流动方向延伸装置
[0036]
流动方向延伸装置4a在对被沿着流动方向md搬送的基材s进行加热之后，使该基材s在流动方向md上延伸。
[0037]
(3)涂覆装置
[0038]
涂覆装置3在基材s的第一表面s1涂布涂覆液。作为涂覆装置，例如可列举棒涂机、凹版涂布机、吻涂机等。此外，在基材s的第一表面s1被涂布涂覆液之前，也可以对基材s的第一表面s1实施电晕处理、等离子体处理等表面处理。
[0039]
在制造易粘接膜的情况下，涂覆液是用于形成易粘接层的易粘接组合物。
[0040]
易粘接层含有粘合剂树脂和微粒子。
[0041]
作为粘合剂树脂，可列举例如聚氨酯树脂、环氧树脂等热固性树脂、例如丙烯酸树脂、聚酯树脂等热塑性树脂。在易粘接膜被用作偏振片的保护膜的情况下，粘合剂树脂优选是热固性树脂。能够将多种粘合剂树脂并用。
[0042]
作为微粒子，可列举例如氧化硅(silica)、氧化钛(titania)、氧化铝(alumina)、氧化锆(zirconia)等氧化物、例如碳酸钙等碳酸盐、例如硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁等硅酸盐、例如滑石、高岭土等硅酸盐矿物、例如磷酸钙等磷酸盐等。在易粘接膜被用作偏振片的保护膜的情况下，微粒子优选是氧化物，更优选是氧化硅。能够将多种微粒子并用。
[0043]
涂覆液(易粘接组合物)含有树脂成分、分散介质以及上述的微粒子。
[0044]
树脂成分用于形成上述的粘合剂树脂的覆膜(易粘接层)。在粘合剂树脂是聚氨酯树脂的情况下，作为树脂成分，例如可列举水性聚氨酯树脂。作为水性聚氨酯树脂，可列举
例如作为聚氨酯树脂的乳化物的非反应型水性聚氨酯树脂、例如利用阻断剂来保护异氰酸酯基的作为聚氨酯树脂的乳化物的反应型水性聚氨酯树脂等。在粘合剂树脂是聚氨酯树脂的情况下，涂覆液也可以含有聚氨酯固化催化剂(三乙胺等)、异氰酸酯单体。
[0045]
作为分散介质，可列举例如水、例如甲醇、乙醇等酒精、例如丙酮、甲基乙基酮等酮等。
[0046]
(4)宽度方向延伸装置
[0047]
宽度方向延伸装置4b使涂布于基材s的涂覆液干燥。由此，涂覆液成为上述的覆膜c。另外，宽度方向延伸装置4b在对形成有覆膜c的基材s进行加热之后，使基材s在宽度方向td上延伸。宽度方向td与流动方向md正交。通过使形成有覆膜c的基材s在宽度方向td上延伸，来得到上述的膜f。
[0048]
详细地说，如图3所示，宽度方向延伸装置4b具有入口41、出口42、预热区域a1、延伸区域a2以及冷却区域a3。预热区域a1配置于流动方向md上的、入口41与延伸区域a2之间的位置。预热区域a1用于加热基材s。延伸区域a2配置于流动方向md上的、预热区域a1与冷却区域a3之间的位置。延伸区域a2用于使基材s在宽度方向td上延伸。冷却区域a3配置于流动方向md上的、延伸区域a2与出口42之间的位置。冷却区域a3用于冷却基材s。
[0049]
宽度方向延伸装置4b还具有多个第一轨道43a～43i、多个第二轨道44a～44i、多个第一夹具45以及多个第二夹具46。
[0050]
第一轨道43a～43i在宽度方向延伸装置4b内从入口41到出口42按照第一轨道43a～43i的顺序排列。通过排列第一轨道43a～43i来形成第一轨道模式p1。详细地说，预热区域a1内的第一轨道43a～43d沿着流动方向md排列。延伸区域a2内的第一轨道43e～43g沿着相对于流动方向md倾斜的方向排列。第一轨道43e～43g随着去向流动方向md的下游侧而远离第二轨道44e～44g。冷却区域a3内的第一轨道43h、43i沿着流动方向md排列。
[0051]
第二轨道44a～44i在宽度方向td上与第一轨道43a～43i隔开间隔地配置。第二轨道44a～44i在宽度方向延伸装置4b内从入口41到出口42按照第二轨道44a～44i的顺序排列。通过排列第二轨道44a～44i来形成第二轨道模式p2。详细地说，预热区域a1内的第二轨道44a～44d沿着流动方向md排列。第二轨道44a～44d在宽度方向td上与第一轨道43a～43d隔开间隔。延伸区域a2内的第二轨道44e～44g沿着相对于流动方向md倾斜的方向排列。第二轨道44e～44g随着去向流动方向md的下游侧而远离第一轨道43e～43g。第一轨道43f与第二轨道44f的在宽度方向td上的间隔宽于第一轨道43e与第二轨道44e的在宽度方向td上的间隔。第一轨道43g与第二轨道44g的在宽度方向td上的间隔宽于第一轨道43f与第二轨道44f的在宽度方向td上的间隔。冷却区域a3内的第二轨道44h、44i沿着流动方向md排列。第二轨道44h、44i在宽度方向td上与第一轨道43h、43i隔开间隔。
[0052]
多个第一夹具45在第一轨道模式p1上行进。换而言之，多个第一夹具45在第一轨道43a～43i上行进。在从入口41到出口42的路径上，多个第一夹具45分别夹住基材s的宽度方向td上的一个端部e1。
[0053]
多个第二夹具46在第二轨道模式p2上行进。换而言之，多个第二夹具46在第二轨道44a～44i上行进。在从入口41到出口42的路径上，多个第二夹具46分别夹住基材s的宽度方向td上的另一个端部e2。
[0054]
(5)切缝加工装置
[0055]
如图2所示，切缝加工装置5将膜f切断为规定的宽度。
[0056]
(6)滚花加工装置
[0057]
滚花加工装置6在被切断为规定的宽度后的膜f的宽度方向上的两端形成压花。利用激光来形成压花。也可以利用被加热后的压花辊来形成压花。
[0058]
(7)卷取装置
[0059]
卷取装置7卷取形成有压花的膜f。通过完成卷取，能够得到膜f的卷。
[0060]
2.膜的制造系统的详情
[0061]
膜的制造系统1还具备控制装置11。
[0062]
控制装置11控制膜的制造系统1的动作。详细地说，控制装置11与挤出成型装置2、流动方向延伸装置4a、涂覆装置3、宽度方向延伸装置4b、切缝加工装置5、滚花加工装置6以及卷取装置7电连接。控制装置11控制挤出成型装置2、流动方向延伸装置4a、涂覆装置3、宽度方向延伸装置4b、切缝加工装置5、滚花加工装置6以及卷取装置7。如图4所示，控制装置11能够执行第一延伸步骤(s1)、速度上升步骤(s3)、轨道模式变更步骤(s4)以及第二延伸步骤(s5)。
[0063]
(1)第一延伸步骤
[0064]
在第一延伸步骤(s1)中，控制装置11一边以第一搬送速度搬送基材s，一边利用宽度方向延伸装置4b来使通过了流动方向延伸装置4a后的基材s在宽度方向td上延伸。此外，在第一延伸步骤(s1)中，也可以不利用流动方向延伸装置4a使基材s在流动方向md上延伸。
[0065]
在第一延伸步骤(s1)中，第一轨道43a与第二轨道44a的在宽度方向td上的间隔为d1。此外，第一轨道43b与第二轨道44b的在宽度方向td上的间隔、第一轨道43c与第二轨道44c的在宽度方向td上的间隔、以及第一轨道43d与第二轨道44d的在宽度方向td上的间隔也为d1。
[0066]
另外，第一轨道43i与第二轨道44i的在宽度方向td上的间隔为d2。间隔d2宽于间隔d1。此外，第一轨道43h与第二轨道44h的在宽度方向td上的间隔也为d2。
[0067]
(2)速度上升步骤
[0068]
如图4所示，当作业者操作未图示的控制面板来提高膜f的延伸倍率时(s2：“是”)，控制装置11执行速度上升步骤(s3)。
[0069]
在速度上升步骤(s3)中，控制装置11控制流动方向延伸装置4a，通过使基材s的搬送速度从第一搬送速度上升到第二搬送速度，来提高流动方向md上的延伸倍率。于是，基材s的宽度由于流动方向md上的延伸倍率的上升而变窄(缩幅现象)。
[0070]
因此，如图5所示，进入宽度方向延伸装置4b的入口41的基材s的宽度w2变得窄于在第一延伸步骤(s1)中进入宽度方向延伸装置4b的入口41的基材s的宽度w1(参照图3)。
[0071]
(3)轨道模式变更步骤
[0072]
接着，如图4所示，控制装置11在执行了速度上升步骤(s3)的情况下，执行轨道模式变更步骤(s4)。
[0073]
在轨道模式变更步骤(s4)中，如图5所示，控制装置11根据由于速度上升步骤(s3)而变窄的基材s的宽度w2，来使宽度方向延伸装置4b的入口41侧的第一轨道43a与第二轨道44a的间隔变窄。控制装置11使第一轨道43a及第二轨道44a在宽度方向td上移动，来使第一轨道43a与第二轨道44a的间隔变窄。通过轨道模式变更步骤(s4)，来变更第一轨道模式p1
及第二轨道模式p2的形状。
[0074]
在执行了轨道模式变更步骤(s4)之后，第一轨道43a与第二轨道44a的在宽度方向td上的间隔为d3。间隔d3窄于间隔d1(参照图3)。此外，第一轨道43b与第二轨道44b的在宽度方向td上的间隔、第一轨道43c与第二轨道44c的在宽度方向td上的间隔、以及第一轨道43d与第二轨道44d的在宽度方向td上的间隔同第一轨道43a与第二轨道44a的在宽度方向td上的间隔相同，也为d3。
[0075]
另外，控制装置11使第一轨道43e～43g中的各第一轨道以及第二轨道44e～44g中的各第二轨道针对间隔d3以规定的比例在宽度方向td上移动，来使第一轨道43e与第二轨道44e的间隔、第一轨道43f与第二轨道44f的间隔以及第一轨道43g与第二轨道44g的间隔变窄。
[0076]
此外，在本实施方式中，控制装置11不使第一轨道43h、43i以及第二轨道44h、44i移动。
[0077]
第一轨道43a～43g及第二轨道44a～44g的移动量基于速度上升步骤(s3)中的基材s的宽度的变动量而预先通过实验或计算求出。在本实施方式中，控制装置11将从第一搬送速度变更为了第二搬送速度的情况下的第一轨道43a～43g的移动量及第二轨道44a～44g的移动量设为设定值进行存储。控制装置11基于设定值来使第一轨道43a～43g及第二轨道44a～44g移动。
[0078]
由此，无需作业者通过手动操作或对控制面板的操作来使第一轨道43a～43g及第二轨道44a～44g移动，而能够伴随着流动方向md上的延伸倍率的上升自动地以符合基材s的宽度w2的方式变更第一轨道模式p1及第二轨道模式p2。
[0079]
因此，即使在提高了流动方向md上的延伸倍率的情况下，也能够利用多个第一夹具45来夹住基材s的宽度方向td上的一个端部e1，并且利用多个第二夹具46来夹住基材s的宽度方向td上的另一个端部e2。
[0080]
其结果为，能够提高膜f的生产效率。
[0081]
(4)第二延伸步骤
[0082]
若轨道模式变更步骤(s4)完成，则控制装置11执行第二延伸步骤(s5)。
[0083]
在第二延伸步骤(s5)中，控制装置11使得在流动方向延伸装置4a中以速度上升步骤(s3)中设定的延伸倍率使基材s在流动方向md上延伸，并且在宽度方向延伸装置4b中一边以第二搬送速度搬送基材s，一边以通过轨道模式变更步骤(s4)变更后的第一轨道模式p1及第二轨道模式p2来使基材s在宽度方向td上延伸。
[0084]
在本实施方式中，在流动方向md及宽度方向td这两个方向上，第二延伸步骤(s5)中的延伸倍率都高于第一延伸步骤(s1)中的延伸倍率。
[0085]
3.变形例
[0086]
(1)控制装置11也可以基于伴随着流动方向md上的延伸倍率的上升而产生的搬送速度的变化量，来计算第一轨道43a～43g的移动量及第二轨道44a～44g的移动量，并基于计算结果来使第一轨道43a～43g及第二轨道44a～44g移动。
[0087]
另外，控制装置11还可以测量速度上升步骤(s3)后的基材s的宽度w2，并基于测量结果来使第一轨道43a～43g及第二轨道44a～44g移动。
[0088]
(2)速度上升步骤(s3)中的基材s的搬送速度的上升不限于用于提高流动方向md
上的延伸倍率的搬送速度的上升。也可以是用于提高膜f的制造系统1的生产速度的搬送速度的上升。
[0089]
(3)膜f的制造系统1也可以不具备流动方向延伸装置4a。也可以利用宽度方向延伸装置4b来使涂布有涂覆液的基材s在流动方向md及宽度方向td上延伸(二轴同时延伸)。
[0090]
(4)膜f的制造系统1也可以具备用于送出掩蔽膜的掩蔽膜送出装置以及使被送出的掩蔽膜贴合于膜f的贴合装置，来代替滚花加工装置6。
[0091]
此外，上述发明是以本发明的例示性的实施方式而提供的，但是其仅是单纯的例示，不应以限定性的方式进行解释。对该技术领域的技术人员来说显而易见的本发明的变形例也包含于权利要求书所记载的范围中。
[0092]
产业上的可利用性
[0093]
本发明的膜的制造系统及膜的制造方法被利用于易粘接膜等膜的制造。
[0094]
附图标记说明
[0095]
1：膜的制造系统；2：挤出成型装置；4b：宽度方向延伸装置；11：控制装置；43a：第一轨道；44a：第二轨道；45：第一夹具；46：第二夹具；f：膜；s：基材；s1：第一延伸步骤；s3：速度上升步骤；s4：轨道模式变更步骤；s5：第二延伸步骤。