專利名稱：關(guān)于加工聚合物薄膜的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
總體上，本發(fā)明涉及關(guān)于延伸聚合物薄膜的方法和裝置以及由該方法和設(shè)備所得到的薄膜。本發(fā)明還涉及關(guān)于使用在延伸之后接納聚合物薄膜的移出系統(tǒng)的延伸聚合物薄膜的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
存在有關(guān)于延伸聚合物薄膜的許多原因。該延伸能夠提高或產(chǎn)生所需的機(jī)械的、光學(xué)的和其它薄膜性能。例如，能夠延伸薄膜以提供在光學(xué)性能方面的單軸向或接近軸向取向的所需程度。通常，雙折射的聚合物的完全單軸向取向產(chǎn)生其中在兩個(gè)或三個(gè)正交方向中的折射指數(shù)相同(例如，薄膜的寬度(W)和厚度(T)方向，如圖4所示)的薄膜(或一薄膜的多層)。在第三方向的折射指數(shù)(例如，沿著薄膜的長度(L)方向)與其它兩方向的折射指數(shù)不同。通常，不要求完全的單軸向取向和根據(jù)包括聚合物薄膜的最終使用者的應(yīng)用的各種因素能夠允許某種程度的偏離最佳狀態(tài)。
在光學(xué)應(yīng)用中，單軸向取向的薄膜能夠提供有用的光學(xué)性能，例如跨越許多不同視角的較均勻的性能。許多應(yīng)用情況還能從聚合物薄膜的單軸向或接近單軸向取向得到好處。例如，沿著取向方向較容易使單軸向取向的薄膜原纖化(fibrillated)或撕開。

發(fā)明內(nèi)容
總體上，本發(fā)明涉及關(guān)于加工聚合物薄膜的方法和設(shè)備。一實(shí)施例是用于延伸薄膜的設(shè)備。該設(shè)備包括傳送器和單獨(dú)的移出系統(tǒng)。傳送器被構(gòu)造和設(shè)置成在該設(shè)備內(nèi)沿著機(jī)器方向傳送薄膜。傳送器包括被構(gòu)造和設(shè)置成夾持薄膜的相對(duì)邊部分的夾持件。傳送器的一部分被構(gòu)造和設(shè)置成提供夾持件沿著其運(yùn)動(dòng)以延伸薄膜的擴(kuò)張路徑。在延伸薄膜之后單獨(dú)的移出系統(tǒng)從傳送器接受薄膜。移出系統(tǒng)包括相對(duì)的軌道和夾持件，夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成在所需數(shù)量的延伸之后夾持薄膜的相對(duì)的移出區(qū)和沿著相對(duì)的軌道傳送薄膜的相對(duì)的移出區(qū)。相對(duì)的軌道形成其中相對(duì)的軌道的至少一部分相互傾斜的一區(qū)域。
另一實(shí)施例是加工薄膜的方法。該方法包括利用夾持件夾持薄膜的相對(duì)的邊部分。然后在延伸薄膜的延伸設(shè)備的延伸區(qū)內(nèi)、沿著擴(kuò)張路徑和機(jī)器方向傳送薄膜。然后在延伸之后通過使用移出系統(tǒng)的相對(duì)的夾持件夾持薄膜的相對(duì)的移出區(qū)，在單獨(dú)的移出系統(tǒng)內(nèi)接受薄膜。在移出系統(tǒng)內(nèi)，將薄膜傳送通過其中相對(duì)的夾持件相互傾斜的移出系統(tǒng)的一部分。
再一實(shí)施例是關(guān)于加工薄膜的設(shè)備。該設(shè)備包括傳送器和單獨(dú)的移出系統(tǒng)。傳送器具有夾持薄膜的相對(duì)的邊部分和在驅(qū)動(dòng)件的作用下在設(shè)備內(nèi)沿著機(jī)器方向傳送薄膜的夾持件。傳送器的一部分被構(gòu)造和設(shè)置成提供夾持件沿著其運(yùn)動(dòng)以延伸薄膜的擴(kuò)張路徑。在延伸薄膜之后單獨(dú)的移出系統(tǒng)從傳送器接受薄膜。移出系統(tǒng)包括一第一組相對(duì)的軌道、一第二組相對(duì)的軌道、許多第一夾持件和許多第二夾持件，第一夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成在所需數(shù)量的延伸之后夾持薄膜的相對(duì)的第一移出區(qū)和沿著第一組相對(duì)的軌道傳送薄膜，第二夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成夾持薄膜的相對(duì)的第二移出區(qū)和沿著第二組相對(duì)的軌道傳送薄膜。第二移出區(qū)設(shè)置在比第一移出區(qū)較靠近薄膜的中央。
又一實(shí)施例是關(guān)于加工薄膜的設(shè)備。該設(shè)備包括傳送器和單獨(dú)的移出系統(tǒng)。傳送器具有夾持薄膜的相對(duì)的邊部分和在驅(qū)動(dòng)件的作用下在設(shè)備內(nèi)沿著機(jī)器方向傳送薄膜的夾持件。傳送器的一部分被構(gòu)造和設(shè)置成提供夾持件沿著其運(yùn)動(dòng)以延伸薄膜的擴(kuò)張路徑。在延伸薄膜之后單獨(dú)的移出系統(tǒng)從傳送器接受薄膜。移出系統(tǒng)具有相對(duì)的軌道和許多夾持件，夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成在所需數(shù)量的延伸之后夾持薄膜的相對(duì)的移出區(qū)和沿著相對(duì)的軌道傳送薄膜的相對(duì)的移出區(qū)。將相對(duì)的軌道設(shè)置成相對(duì)于機(jī)器方向以至少1°的角度傾斜。
又一實(shí)施例是關(guān)于加工薄膜的設(shè)備。該設(shè)備包括傳送器和單獨(dú)的移出系統(tǒng)。傳送器具有夾持薄膜的相對(duì)的邊部分和在驅(qū)動(dòng)件的作用下在設(shè)備內(nèi)沿著機(jī)器方向傳送薄膜的夾持件。傳送器的一部分被構(gòu)造和設(shè)置成提供夾持件沿著其運(yùn)動(dòng)以延伸薄膜的擴(kuò)張路徑。在延伸薄膜之后單獨(dú)的移出系統(tǒng)從傳送器接受薄膜。移出系統(tǒng)有相對(duì)的軌道和許多夾持件，夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成在所需數(shù)量的延伸之后夾持薄膜的相對(duì)的移出區(qū)和沿著相對(duì)的軌道傳送薄膜的相對(duì)的移出區(qū)。該設(shè)備被構(gòu)造和設(shè)置成允許通過相對(duì)于傳送器的位置改變單獨(dú)的移出系統(tǒng)的位置選擇薄膜的最終的橫向牽拉比。
又一實(shí)施例是關(guān)于延伸薄膜的設(shè)備。該設(shè)備包括傳送器和單獨(dú)的移出系統(tǒng)。傳送器被構(gòu)造和設(shè)置成在設(shè)備內(nèi)沿著機(jī)器方向傳送薄膜。傳送器包括被構(gòu)造和設(shè)置成夾持薄膜的相對(duì)的邊部分的夾持件。傳送器的一部分被構(gòu)造和設(shè)置成提供夾持件沿著其運(yùn)動(dòng)以延伸薄膜的擴(kuò)張路徑。在延伸薄膜之后單獨(dú)的移出系統(tǒng)從傳送器接受薄膜。移出系統(tǒng)包括相對(duì)的軌道和夾持件，夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成在所需數(shù)量的延伸之后夾持薄膜的相對(duì)的移出區(qū)和沿著相對(duì)的軌道傳送薄膜的相對(duì)的移出區(qū)。該相對(duì)的軌道形成其中相對(duì)的軌道的至少一部分相互傾斜的一區(qū)域。
又一實(shí)施例是關(guān)于加工薄膜的設(shè)備。該設(shè)備包括傳送器、延伸區(qū)域和后處理區(qū)域。傳送器被構(gòu)造和設(shè)置成沿著機(jī)器方向傳送薄膜。傳送器具有被構(gòu)造和設(shè)置成夾持薄膜的相對(duì)的邊部分的夾持件。在延伸區(qū)域內(nèi)，夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成沿著擴(kuò)張路徑運(yùn)行以延伸薄膜。后處理區(qū)域設(shè)置在延伸區(qū)域之后和包括其中夾持件被構(gòu)造和后置成沿著會(huì)聚路徑運(yùn)動(dòng)的至少一區(qū)。
又一實(shí)施例包括利用以上所述設(shè)備的任一設(shè)備加工薄膜的方法。
本發(fā)明的以上概述不是用于敘述本發(fā)明的各個(gè)所揭示的實(shí)施例或各裝置。以下的附圖和詳細(xì)敘述尤其舉例說明了這些實(shí)施例。
附圖簡述研究以下結(jié)合附圖的本發(fā)明的許多實(shí)施例的詳細(xì)敘述，可以更完整地理解本發(fā)明，在附圖中

圖1是用于延伸薄膜的現(xiàn)有技術(shù)的拉幅器設(shè)備的示意俯視圖；圖2是在延伸加工之前和之后、在圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)加工過程中一部分薄膜的立體圖；圖3是按照本發(fā)明的一方面的、示出加工步驟的方塊流程圖；圖4是在延伸加工之前或之后、在單軸向延伸加工中一部分薄膜的立體圖；圖5是按照本發(fā)明的延伸加工過程的一實(shí)施例和延伸設(shè)備的一實(shí)施例的示意圖；圖6是按照本發(fā)明的一部分延伸的示意俯視圖；圖7是圖6設(shè)備的端視圖；圖8是按照本發(fā)明的、示出延伸設(shè)備的預(yù)處理區(qū)域的一實(shí)施例的延伸設(shè)備的一部分軌道的示意圖；圖9是按照本發(fā)明的、關(guān)于延伸設(shè)備的主延伸區(qū)的可調(diào)軌道的一實(shí)施例的示意圖；
圖10是按照本發(fā)明的、關(guān)于延伸設(shè)備的移出系統(tǒng)的一實(shí)施例的示意圖；圖11是按照本發(fā)明的、關(guān)于延伸設(shè)備的移出系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖；圖12是按照本發(fā)明的、關(guān)于延伸設(shè)備的移出系統(tǒng)的一第三實(shí)施例的示意圖；圖13是按照本發(fā)明的、關(guān)于延伸設(shè)備的移出系統(tǒng)的一第四實(shí)施例的示意圖；圖14是按照本發(fā)明的、關(guān)于延伸設(shè)備的移出系統(tǒng)的一第五實(shí)施例的示意圖；圖15是按照本發(fā)明的、關(guān)于延伸設(shè)備的主延伸區(qū)域的軌道的另一實(shí)施例的示意圖；圖16是按照本發(fā)明的、關(guān)于延伸設(shè)備的軌道和軌道形狀控制單元的一實(shí)施例的示意側(cè)剖視圖；圖17是按照本發(fā)明的、例如用在如圖1所示的傳統(tǒng)延伸設(shè)備中的移出系統(tǒng)的一實(shí)施例的示意圖；圖18是按照本發(fā)明的、關(guān)于延伸設(shè)備的主延伸區(qū)的適合的邊界軌道的例子的曲線圖；圖19是按照本發(fā)明的、示出了使用帶有不同的拋物線外形的不同延伸區(qū)的、關(guān)于延伸設(shè)備的主延伸區(qū)的適合的邊界軌道的例子的曲線圖；圖20是按照本發(fā)明的、包括是接近于適合的拋物線的或基本拋物線的邊界軌道的直線的邊界軌道的、關(guān)于主延伸區(qū)的適合的邊界軌道的例子的曲線圖；圖21是圖16的一實(shí)施例的一部分軌道和軌道形狀控制單元的示意圖；以及圖22是圖16的一實(shí)施例的另一部分軌道和軌道形狀控制單元的示意圖。
雖然本發(fā)明適合于有許多修改和許多可替換選用的形狀，但已在附圖中的舉例方式示出了和將詳細(xì)敘述許多特別有用的內(nèi)容。但是，應(yīng)該理解其意圖并不是用于將本發(fā)明局限于所述的特定的實(shí)施例。相反，意圖是復(fù)蓋落在本發(fā)明的原理和范圍內(nèi)的所有修改、等價(jià)物和可替換選用的內(nèi)容。
具體實(shí)施例方式
相信本發(fā)明可應(yīng)用于關(guān)于延伸聚合物薄膜的方法和設(shè)備和利用該方法和設(shè)備制造的薄膜。此外，本發(fā)明旨在使用在延伸之后接納聚合物薄膜的移出系統(tǒng)的關(guān)于延伸聚合物薄膜的方法和設(shè)備。使用這些方法和設(shè)備能夠延伸聚合物薄膜，按需實(shí)現(xiàn)單軸向或接近單軸向取向。還能夠使用這些方法和裝置實(shí)現(xiàn)其它取向狀態(tài)。
總體上本發(fā)明可應(yīng)用于許多不同的聚合物薄膜、材料和加工過程。相信本發(fā)明尤其適合于制造聚合物光學(xué)薄膜。如果需要，能夠使用這些方法和設(shè)備使光學(xué)薄膜和其它薄膜與用傳統(tǒng)方法和設(shè)備制造的光學(xué)薄膜比較時(shí)具有從改進(jìn)的光學(xué)性能、改進(jìn)的光學(xué)特性、增加的以受控方式或方向破裂或撕開的傾向、增加的尺寸穩(wěn)定性、較好的可加工性、較容易的制造能力和較低的成本中選擇的一個(gè)或多個(gè)性能。
按照本發(fā)明能夠延伸或牽拉各種各樣的光學(xué)薄膜。該薄膜可以是單層或多層薄膜。例如在美國專利5,699,188；5,825,543；5,882,574；5,965,247和6,096,375和PCT專利申請(qǐng)公開號(hào)WO95/17330；WO96/19347；WO99/36812和WO99/36248(這些專利的各專利的整個(gè)內(nèi)容結(jié)合在此供參考)中揭示了適合的許多薄膜。在此所述的設(shè)備和方法包括對(duì)在美國專利申請(qǐng)系列號(hào)10/156,347和10/156,348和美國臨時(shí)專利申請(qǐng)系列號(hào)60/294,490中所述設(shè)備和方法的改進(jìn)、附加或變化，所有這些專利結(jié)合在此供參考。
按照本發(fā)明制造的薄膜可以用于的各種各樣產(chǎn)品，例如包括偏振鏡、反射偏振鏡、二向色偏振鏡、對(duì)齊的反射/二向色偏振鏡、吸收偏振鏡和延時(shí)器(包括Z軸線延時(shí)器)。該聚合物薄膜可以是整體的或多層的聚合物薄膜。該聚合物薄膜還可以包括例如在美國專利號(hào)5,783,120；5,825,543；5,867,316；6,057,961；6,111,696和6,179,948和美國專利申請(qǐng)系列號(hào)09/871,130和09/686,460(所有這些專利都結(jié)合在此供參考)中所揭示的、形成例如擴(kuò)散器或擴(kuò)散反射偏振鏡的光效應(yīng)的多層不互溶的混合物。這些聚合物薄膜可以包括在牽拉之前或之后提供的包復(fù)的或附加的層。在美國專利號(hào)6,368,699中敘述了某些適合的復(fù)層和層的例子，該專利結(jié)合在此供參考。在某些實(shí)施例中，該聚合物薄膜包括附加的偏振部分，例如金屬可壓制的定向染料、金屬絲格偏振部分等。有用結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子是帶有形成在薄膜上、即在延伸薄膜之前或之后包復(fù)在薄膜上的一層聚乙烯醇(PVA)的薄膜。例如通過碘著色、酸脫水或染料埋入方法可以后加工PVA，用以形成雙色偏振層?；w自身可以是整體的薄膜或帶或不帶有光學(xué)反射功能的多層結(jié)構(gòu)?？梢栽诿绹鴮＠?hào)6,113,811中找到適合用在這結(jié)構(gòu)中的PVA薄膜的例子，該專利結(jié)合在此供參考。
本發(fā)明的特定薄膜的一個(gè)應(yīng)用是例如在用于前和后投影系統(tǒng)的偏振分光鏡的裝置中的一組成部分或者用于顯示器(例如液晶顯示器)或微顯示器中的提高亮度的薄膜。還應(yīng)該注意到以下按照本發(fā)明所述的延伸設(shè)備可以與長度定向器一起使用，用于制造鏡子。
通常，該加工過程包括對(duì)參照對(duì)應(yīng)于機(jī)器方向(MD)、橫向(TD)和垂直方向(ND)的三個(gè)相互正交軸線敘述的薄膜進(jìn)行延伸。這些軸線對(duì)應(yīng)于薄膜的寬度、長度和厚度，如圖4所示。延伸加工將薄膜的區(qū)域20從初始外形24延伸至最終外形26。機(jī)器的方向是薄膜沿著其通過延伸設(shè)備。例如圖5所示設(shè)備的總體方向。橫向是在薄膜的平面內(nèi)與機(jī)器方向正交的第二軸線。垂直方向與MD和TD兩方向正交和通常對(duì)應(yīng)于聚合物薄膜的厚度尺寸。
圖3是按照本發(fā)明的加工過程的方塊流程圖。在步驟30中，將薄膜供應(yīng)或提供給用于延伸薄膜的設(shè)備。該加工過程可選擇地包括預(yù)處理步驟32。在步驟34中延伸薄膜?？蛇x擇地在步驟36中后處理薄膜。在步驟38中從延伸設(shè)備移出薄膜。
圖5示出了本發(fā)明的延伸設(shè)備和方法的一實(shí)施例。會(huì)認(rèn)識(shí)到使用與延伸設(shè)備(它是在圖3的最小的執(zhí)行步驟34中)分開的一個(gè)或多個(gè)附加設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)圖3所示的加工過程。這些一個(gè)或多個(gè)附加設(shè)備執(zhí)行在圖3中所示的和在圖5中所示的，如由延伸設(shè)備所執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)非延伸功能(例如由步驟30，32，36和38所代表的功能)。
在圖5的所示實(shí)施例中，該設(shè)備包括其中將薄膜40引入延伸設(shè)備的區(qū)域30?？梢酝ㄟ^任一所需方法提供薄膜。例如，能夠?qū)⒈∧ば纬蔀橐痪砘蚱渌问剑缓筇峁┙o延伸設(shè)備。作為另一個(gè)例子，能夠?qū)⒀由煸O(shè)備構(gòu)成為從擠壓機(jī)(例如，如果通過擠壓產(chǎn)生薄膜和擠壓之后準(zhǔn)備用于延伸)或包復(fù)機(jī)(例如，如果通過包復(fù)產(chǎn)生薄膜或在接受一層或多層包復(fù)層之后準(zhǔn)備用于延伸)或疊層機(jī)(例如，如果通過疊層產(chǎn)生薄膜或在接納一層或多層疊層之后準(zhǔn)備用于延伸)接受薄膜。
通常，在區(qū)域30內(nèi)將薄膜40傳送給一個(gè)或多個(gè)夾持件，該夾持件被構(gòu)造和布置成夾持薄膜的相對(duì)邊和沿著形成預(yù)定路徑的相對(duì)軌道64傳送薄膜。夾持件70(見圖7)通常在薄膜的邊緣處或邊緣附近夾持薄膜。由夾持件所夾持的薄膜的部分在延伸之后不適于使用，所以通常選擇夾持件的位置，以在薄膜上提供充分的夾持以允許延伸，同時(shí)控制由該加工過程所產(chǎn)生的廢料的數(shù)量。
適合的夾持件的一個(gè)例子包括在相對(duì)表面之間順序夾持薄膜和然后圍繞一軌道運(yùn)行的一系列夾子。夾持件可以沿著軌道置于一溝槽或通道內(nèi)和在其中運(yùn)行。另一例子是在相對(duì)的皮帶或支撐面之間夾持薄膜的皮帶系統(tǒng)，或一系列皮帶或支撐面，以及沿著軌道引導(dǎo)薄膜。如果需要，皮帶和支撐面能夠提供柔性的和連續(xù)的、或半連續(xù)的、薄膜傳送機(jī)構(gòu)。例如在美國專利號(hào)5,517,737或在歐洲專利申請(qǐng)公開號(hào)(這些專利的每一專利的整個(gè)內(nèi)容結(jié)合在此供參考)中敘述了許多相對(duì)的、多皮帶方法?？蛇x擇地調(diào)節(jié)皮帶的張力，以得到所需的夾持程度。
可以用任何材料制造皮帶或夾子。例如，皮帶可以是復(fù)合結(jié)構(gòu)。適合的皮帶的一個(gè)例子包括例如鋼的金屬制造的內(nèi)層，用于支持較高的張力，以及彈性體的外層，以提供良好的夾持。也能使用其它皮帶。在某些實(shí)施例中，皮帶包括不連續(xù)的支撐表面，用于提供良好的夾持。
已知和可以使用夾持和傳送薄膜通過延伸器的其它方法。在某些實(shí)施例中，夾持設(shè)備的不同部分可以使用不同類型的夾持件。
例如通過多根輥62沿著軌道可以引導(dǎo)例如夾子的夾持件，該輥?zhàn)友刂壍擂D(zhuǎn)動(dòng)鏈條，同時(shí)夾持件連接于鏈條。該輥?zhàn)舆B接于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在將薄膜傳送通過延伸設(shè)備時(shí)控制薄膜的速度和方向。還能夠利用輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)皮帶式夾持件和控制皮帶式夾持件的速度。皮帶和輥?zhàn)涌蛇x擇地包括互鎖齒，用于減少或防止在皮帶和輥?zhàn)又g的滑動(dòng)。
圖6和7示出了夾持件和軌道的一實(shí)施例。這實(shí)施例和夾持件70是一系列拉幅器夾子。這些夾子能夠提供通過分段的總體柔性。通常緊密地組合這些分離的夾子和將這些夾子連接于例如鏈條的柔性結(jié)構(gòu)。該柔性結(jié)構(gòu)沿著軌道64的通道或通道內(nèi)運(yùn)行。關(guān)鍵地放置的凸輪和凸輪表面在所需的位置打開和關(guān)閉拉幅器夾子。夾子和鏈條組件可選擇地在輪子或軸承或類似構(gòu)件上運(yùn)行。作為一個(gè)例子，夾持件是安裝在兩對(duì)內(nèi)和外導(dǎo)軌之間滾動(dòng)的上和下軸承上的拉幅夾子。這些導(dǎo)軌至少部分地形成了軌道。
夾持件的邊緣形成了關(guān)于將被延伸的薄膜部分的邊界邊緣。夾持件沿著軌道的運(yùn)動(dòng)提供了邊界軌跡，該邊界軌跡至少部分地引起了薄膜的運(yùn)動(dòng)和牽拉。其它作用(例如下游網(wǎng)(downweb)張力和卷取裝置)可以導(dǎo)致該運(yùn)動(dòng)和牽拉的其它部分。通常從夾持件沿其運(yùn)行的軌道或?qū)к壿^易于識(shí)別邊界軌跡。例如，能夠?qū)⒗缋鲓A子的夾持件的中心的有效邊對(duì)齊跟蹤與軌道或?qū)б?guī)的表面相同的路徑。從而這表面與邊界軌道一致。實(shí)際上，夾持件的有效邊被從夾持件下的薄膜的稍許滑移或流出弄得有些不清楚，但是可以使這些偏差較小。
此外，對(duì)于例如拉幅器夾子的夾持件，邊表面的長度能夠影響實(shí)際邊界軌跡。較小夾子通常將提供對(duì)邊界軌跡的較好接近和較小的延伸波動(dòng)。至少在某些實(shí)施例中，夾子表面邊的長度不超過在相對(duì)的邊界軌跡功軌道之間的總初始距離的一半，以及能夠不超過其四分之一。
可選擇地將兩個(gè)相對(duì)軌道設(shè)置在兩個(gè)分開的或可分開的平臺(tái)上，或按其它方法被構(gòu)造成允許在相對(duì)軌道之間的距離可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果用該設(shè)備延伸不同尺寸的薄膜，或者如果希望改變主延伸區(qū)內(nèi)的延伸結(jié)構(gòu)，如以下所討論的，這能夠是特別有用的。能夠手工地、機(jī)械地(例如，采用計(jì)算機(jī)或其它裝置控制能夠改變在軌道之間的分開距離和驅(qū)動(dòng)器)或兩者執(zhí)行在相對(duì)軌道之間的分離或變化。
由于薄膜被安裝在相對(duì)的軌道上的兩套相對(duì)的夾持件夾持著，因此有兩個(gè)相對(duì)的邊界軌跡。至少在某些實(shí)施例中，這些軌跡是相對(duì)于牽拉薄膜的MD中心線是鏡像對(duì)稱的。在其它實(shí)施例中，相對(duì)的軌跡不鏡像對(duì)稱。這不鏡像對(duì)稱的安排能夠用于提供在跨越薄膜的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)或物理性能方面的變化(例如，主軸線的斜率或轉(zhuǎn)動(dòng))。
返回到圖5，該設(shè)備可選擇地包括預(yù)處理區(qū)32，該區(qū)通常被用于對(duì)準(zhǔn)備延伸的薄膜加熱的爐子54或其它布置或結(jié)構(gòu)包圍。該預(yù)處理區(qū)可以包括預(yù)熱區(qū)42、均熱處理區(qū)44或兩者。至少在某些實(shí)施例中，那里可以產(chǎn)生少量的薄膜延伸，以便建立在夾持件和薄膜之間的接觸，如圖8的邊界軌跡所示。至少在某些情況下，那里實(shí)際上可以設(shè)有任何延伸，但是在相對(duì)軌跡之間的分開距離的增加至少部分地是由于當(dāng)薄膜加熱時(shí)薄膜的熱膨脹的原因。
圖8示出了供應(yīng)區(qū)30’，隨后是預(yù)處理區(qū)32’和主延伸區(qū)34’。在預(yù)處理區(qū)32’內(nèi)(或可選地在供應(yīng)區(qū)30’內(nèi))提供夾持件設(shè)置區(qū)31’，在該設(shè)置區(qū)內(nèi)軌道稍許分開，用于將夾持件(例如，拉幅器夾子)設(shè)置在薄膜上。在這區(qū)內(nèi)可選擇地對(duì)薄膜加熱。這初始TD延伸通常不超過最終TD延伸的5％，一般不小于最終TD延伸的2％和經(jīng)常不小于最終TD延伸的1％。在某些實(shí)施例中，在產(chǎn)生這初始延伸的該區(qū)域之后是區(qū)域33’，在區(qū)域33’內(nèi)軌道基本上平行和薄膜被加熱和維持在升高的溫度下。
返回到圖5，薄膜在主延伸區(qū)34被延伸。通常，在主延伸區(qū)34內(nèi)，將薄膜加熱和保持在薄膜的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變之上的加熱環(huán)境中。對(duì)于聚酯，該溫度范圍通常在80℃和160℃之間。適當(dāng)?shù)募訜嵩睦影▽?duì)流的和輻射的加熱元件，不過也能夠使用其它加熱元件。在某些實(shí)施例中，可以單獨(dú)地或成組地控制用于加熱薄膜的加熱元件，以提供可變的熱量。由包括在加熱元件的溫度和從加熱元件引導(dǎo)至薄膜的空氣的方向或速度方面可變性的許多過程能夠保持這控制。如果需要，還能對(duì)薄膜的可變加熱區(qū)使用加熱元件的控制，用于改進(jìn)或者變化越過薄膜的延伸的均勻性。例如，能夠?qū)鶆蚣訜嵯虏幌衿渌鼌^(qū)域那樣多地被延伸的薄膜的區(qū)域進(jìn)行較多的加熱，以允許其較容易地延伸。
在主延伸區(qū)34內(nèi)，夾持件跟隨大體上擴(kuò)張的軌道，按所需的數(shù)量延伸聚合物薄膜。采用各種結(jié)構(gòu)和材料可以形成設(shè)備的主延伸區(qū)和其它區(qū)內(nèi)的軌道。在主延伸區(qū)的外部，軌道通常基本上是直線狀的。相對(duì)的直線狀軌道可以是平行的或者可以被設(shè)置成匯聚或擴(kuò)張。在主延伸區(qū)內(nèi)，軌道大體上是擴(kuò)張的和大體上是曲線狀的，如以下所討論的。
在延伸設(shè)備的所有區(qū)域中，可以用可選擇地連接在一起的一系列直線或曲線段形成軌道?？梢杂迷试S兩個(gè)或多個(gè)(或甚至全部)單個(gè)區(qū)域分開(例如，為了維護(hù)或構(gòu)造)的諸段構(gòu)成該軌道。作為一可替換選用的或在特定的諸區(qū)域或成組的區(qū)域內(nèi)，可以將軌道形成為單個(gè)連續(xù)的結(jié)構(gòu)。軌道可以包括跨越延伸設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)相鄰區(qū)的一連續(xù)結(jié)構(gòu)。軌道可以是連續(xù)的結(jié)果和單段的任何組合。
至少在某些實(shí)施例中，主延伸區(qū)內(nèi)的軌道連接于前方區(qū)域的軌道，但可從其分開。在隨后的后處理或移出區(qū)內(nèi)的軌道140，141通常與主延伸區(qū)的軌道分開，例如圖5中所示。
雖然在主延伸區(qū)的軌道是曲線形的，但是至少在某些實(shí)施例中能夠使用直線狀軌道段。將這些段相互對(duì)齊(例如，通過圍繞軸線樞轉(zhuǎn)各直線段)，以產(chǎn)生接近所需的曲線狀軌道外形的直線狀。通常，直線段越短，可以使曲線狀接近程度越好。在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)、以及較佳的全部直線段是可調(diào)的(圍繞軸線可樞轉(zhuǎn))，以致如果需要能夠調(diào)節(jié)軌道的形狀?？梢允止みM(jìn)行該調(diào)節(jié)或者可以機(jī)械地進(jìn)行該調(diào)節(jié)，較佳地是在連接于驅(qū)動(dòng)器的計(jì)算機(jī)或其它裝置的控制之下進(jìn)行。會(huì)理解到，可以利用曲線段代替或附加于直線段。
還可以利用通過各段的連續(xù)軌道。尤其，能夠使用通過主延伸區(qū)的一連續(xù)的、曲線狀軌道。連續(xù)的曲線狀軌道通常包括形成夾持件沿著其運(yùn)行的軌道的至少一連續(xù)導(dǎo)軌。這一實(shí)施例中，曲線狀軌道包括帶有拉幅器夾子的兩對(duì)內(nèi)和外導(dǎo)軌，該夾子安裝在四個(gè)導(dǎo)軌之間滾動(dòng)的頂部和底部軸承上。
在某些實(shí)施例中，連續(xù)軌道是可調(diào)的，制造可調(diào)的連續(xù)軌道的一方法包括使用一個(gè)或多個(gè)軌道形狀控制單元。將這些軌道形狀控制單元連接于例如連續(xù)導(dǎo)軌的連續(xù)軌道的一部分，以及將該控制單元構(gòu)造成按需對(duì)軌道施加一力，以彎曲該軌道。圖9示意地示出了帶有連接于軌道64的軌道形狀控制單元65的這一結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。通常，軌道形狀控制單元具有它能夠施加的力的范圍，不過可以將某些實(shí)施例限制于是開或關(guān)的控制單元。軌道形狀控制單元通常能夠朝薄膜的中心施加力或者以離開薄膜中心的方向施加力、或者較佳地是上述兩情況。可以將軌道形狀控制單元連接于可調(diào)的連續(xù)軌道上的特定位置處，或者可以將軌道形狀控制單元構(gòu)造成使軌道能夠沿著控制單元側(cè)向滑動(dòng)、同時(shí)仍舊保持在軌道和控制單元之間的連接。這結(jié)構(gòu)能夠便于具有運(yùn)動(dòng)的較大范圍，這是因?yàn)樗试S在驅(qū)動(dòng)控制單元時(shí)更加自由地調(diào)節(jié)軌道。通常，軌道形狀控制單元允許軌道運(yùn)動(dòng)通過一系列形狀，例如圖9的形狀67和69。通常，軌道形狀控制單元和軌道能夠沿著一運(yùn)動(dòng)直線(或其它幾何形狀)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)使用一個(gè)以上的軌道形狀控制單元時(shí)，軌道形狀控制單元可以具有相同的或類似的運(yùn)動(dòng)直線和運(yùn)動(dòng)范圍，或者對(duì)于各軌道形狀控制單元的運(yùn)動(dòng)直線和范圍可以是不同的。
圖16示出了適當(dāng)?shù)能壍佬螤羁刂茊卧蛙壍赖囊焕印Ｔ谶@實(shí)施例中的軌道包括有拉幅器夾子(未出出)的四根導(dǎo)軌400，該夾子安裝在四根導(dǎo)軌之間滾動(dòng)的軸承上。軌道形狀控制單元包括連接于驅(qū)動(dòng)器(未示出)、頂和底內(nèi)接觸件404、以及頂和底外接觸件406的基座402。內(nèi)和外接觸件404、406連接于基座402，以致運(yùn)動(dòng)該基座允許該接觸件分別對(duì)導(dǎo)軌的內(nèi)和外表面施加力。較佳地，內(nèi)和外接觸件具有一形狀，當(dāng)從上方或下方觀察時(shí)，該形狀僅僅提供在內(nèi)接觸件406和導(dǎo)軌400之間的較小的接觸表面，如圖21所示(僅示出了導(dǎo)軌400和內(nèi)接觸件406)。這形狀的例子包括圓形和卵形以及鉆石形、六角形或其中在內(nèi)接觸件406和導(dǎo)軌之間的接觸發(fā)生在這些形狀的頂部的其它類似形狀。可以類似地形成外接觸件404，以便當(dāng)從上方或下方觀察時(shí)，外接觸件的部分成為與導(dǎo)軌400接觸的一點(diǎn)，如圖22所示(僅示出了導(dǎo)軌400和與導(dǎo)軌接觸的外接觸件404的部分)。如果需要，利用這形狀允許軌道形狀控制單元施加力，以修改軌道形狀，同時(shí)允許軌道通過控制單元、而不是固定于控制單元側(cè)向滑動(dòng)。這結(jié)構(gòu)還可以允許軌道調(diào)節(jié)在控制單元內(nèi)的它的瞬時(shí)傾斜。由于這些原因的一個(gè)或兩個(gè)原因，軌道可以具有較大的形狀調(diào)節(jié)范圍。在另一些實(shí)施例中，可以有較少或較多的接觸件或者可以僅有內(nèi)接觸件或僅有外接觸件。
返回到圖9，在某些實(shí)施例中，軌道的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)73是固定的。固定點(diǎn)可以位于沿著軌道的任何位置，包括在起始點(diǎn)或其附近(如圖9所示)或在主延伸區(qū)的端部。固定點(diǎn)73還可以位于沿著軌道的其它點(diǎn)處，如圖15所示。
如圖15進(jìn)一步所示，可以將軌道構(gòu)造成提供在主延伸區(qū)的區(qū)域81、83、85，這些區(qū)域具有不同的延伸特性，或者可以用不同的數(shù)字方式描述它們。在某些實(shí)施例中，軌道具有形成這些不同區(qū)域的形狀。在另一些實(shí)施例中，利用例如以上所討論的形狀。在另一些實(shí)施例中，利用例如以上所討論的軌道形狀控制單元可以調(diào)節(jié)軌道，以提供超過單功能布置的多種形狀87、89。因這為允許主延伸區(qū)的不同部分完成所需的功能，所以這可以是有利的。例如，初始延伸區(qū)可以具有一特定形狀(例如帶有U＞1和F＞1的超單軸向形狀，如以下所述)，隨后是帶有不同形狀(例如，單軸向形狀)的一個(gè)或多個(gè)后方區(qū)域?？蛇x擇地，可以提供從一形狀至另一形狀過渡的中間區(qū)域。在某些實(shí)施例中，各區(qū)域可以分開或者由軌道的固定點(diǎn)73限定。
在某些實(shí)施例中，軌道具有沿著軌道長度的不均勻的橫剖面形狀，便于軌道的彎曲和成形。例如，用在軌道中的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌可以具有不同的橫剖面形狀。作為一個(gè)例子，在上述的四根導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)中，各根導(dǎo)軌、或軌道的一子組件、具有沿著軌道的變化的橫剖面。例如，通過改變軌道(或軌道的一組成部分，例如一根或多根連續(xù)導(dǎo)軌)的高度或厚度或者兩者，能夠改變橫剖面。作為一個(gè)例子，在一實(shí)施例中軌道或在軌道中的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌的厚度在機(jī)器方向沿著軌道的長度減小或增加?？梢岳眠@些變化支持一特定的軌道形狀或軌道形狀可調(diào)性方面的變化。例如，如以上所述軌道可以具有若干不同的區(qū)域，各區(qū)域具有不同的軌道形狀。在各區(qū)域內(nèi)可以改變軌道或軌道組成部分的橫剖面的變化，以實(shí)現(xiàn)或便于一特定的導(dǎo)軌形狀和在區(qū)域之間可以變化。作為一個(gè)例子，帶有較厚橫剖面形狀的一區(qū)域可以設(shè)置在兩個(gè)另外的區(qū)域之間，以隔離或提供兩區(qū)域之間的過渡間距。
作為軌道或?qū)к墮M剖面中變化的一個(gè)例子，能夠利用弧長S代表在軌道或軌道的部分、例如導(dǎo)軌的厚度外形的設(shè)計(jì)中沿著軌道的一位置。將牽拉開始處的弧長S確定為零。在牽拉的另一端確定為L，同時(shí)在牽拉的開始和終端處的相應(yīng)厚度分別確定為h(O)和h(L)。在這特定實(shí)施例中軌道或軌道組成部分(例為導(dǎo)軌)在從L’至L″、在S＝O和S＝L之間梁的一部分上具有斜度，以致在位置L’處的厚度h(L’)大于在位置L″處的厚度h(L″)。以這方式，L’或L″可以處于較大的弧長座標(biāo)上(即L’＞L″或L’＜L″)。有用的厚度外形的一個(gè)例子由關(guān)于厚度h(S)的函數(shù)、如由下列方程式提供的從L’至L″的導(dǎo)軌上弧長的函數(shù)得出一斜度h(S)＝(h(L’)-h(L″))(1-(S-L’)/(L″-L’))α+h(L″)式中α是從L’至L″產(chǎn)生減小的厚度的斜度的正比例值。當(dāng)L’小于L″時(shí)，這產(chǎn)生隨著弧長的厚度減小。當(dāng)L’大于L″時(shí)這產(chǎn)生隨著弧長的厚度增加。軌道可以選擇地在諸部分中按比例分配，各部分帶有它自己的局部L’、L″和斜度比值。軌道或軌道組成部分的最大厚度取決在軌道上那位置處所需的撓度數(shù)值。利用梁理論，可以顯示在帶有斜度的直梁情況下，三分之一的α值提供了響應(yīng)于在一端處載荷的拋物線形狀彎曲。當(dāng)梁開始處于彎曲的穩(wěn)定外形或被若干控制點(diǎn)加載時(shí)，其它斜度可以是較希望有的。對(duì)于越過許多其它形狀的變換，可以有用的是在某軌道或軌道組成部分內(nèi)具有增大的和減小的厚度，或在這些部分的任何部分上的斜度的數(shù)值計(jì)算形式。沿著軌道或軌道組成部分的任何位置處的最小厚度取決于支持牽拉力的軌道的所要求的強(qiáng)度數(shù)值。最大厚度可以是所需撓度高度的函數(shù)。通常有益的是保持軌道調(diào)節(jié)在軌道或軌道組成部分的彈性范圍內(nèi)，例如避免軌道或軌道組成部分的永久塑性變形和失去可重復(fù)的調(diào)節(jié)能力。
由相對(duì)的軌道形成的路徑影響薄膜在MD、TD和ND方向的延伸?？梢詫⒀由?或牽拉)變化敘述為一組牽拉比機(jī)器方向牽拉比(MDDR)、橫向牽拉比(TDDR)和垂直方向牽拉比(NDDR)。當(dāng)相對(duì)于薄膜確定時(shí)，通常將特定的牽拉比規(guī)定為薄膜在所需方向(例如，TD，MD和ND)的目前尺寸(例如，長度、寬度或厚度)和薄膜在相同方向的初始尺寸(例如，長度、寬度或厚度)的比值。不過通過觀察牽拉時(shí)的聚合物薄膜能夠確定這些牽拉比，除非對(duì)于MDDR、TDDR和NDDR的其它指示基準(zhǔn)涉及由用于延伸聚合物薄膜的軌道所確定的牽拉比。
在延伸加工過程中的任意某位置處，TDDR對(duì)應(yīng)于邊界軌跡的目前分開距離L和在延伸開始時(shí)邊界軌跡的初始分開距離L0的比值。換句話說，TDDR＝L/L0。在某些情況中(如圖2和4中)，符號(hào)λ代表TDDR。在延伸過程中的任何某點(diǎn)，MDDR是在MD和邊界軌跡，例如軌道或?qū)к壍乃矔r(shí)切線之間的正夾角、擴(kuò)張角的全弦。它產(chǎn)生了COT(θ)等于在那點(diǎn)的軌道的瞬時(shí)斜率(即第一階層數(shù))。在確定TDDR和MDDR方面，倘若在延伸加工期間聚合物薄膜的密度不變，NDDR＝1/(TDDR×MDDR)。但是，如果薄膜密度按ρf系數(shù)變化，其中ρf＝ρ/ρ0，ρ是在延伸過程中當(dāng)前點(diǎn)處的密度和ρ0是在延伸開始時(shí)的薄膜密度，那么如預(yù)期的那樣NDDR＝ρf/(TDDR×MDDR)。有許多原因可以產(chǎn)生材料密度的變化，這些原因例如包括由于牽拉或其它加工條件所引起的相變，例如結(jié)晶或部分結(jié)晶。
隨著橫向尺寸的增加，完全的單軸向牽拉狀態(tài)分別造成λ、(λ)-1/2和(λ)-1/2的TDDR、MDDR和NDDR，如圖2所示(假定材料密度不變)。換句話說，假定在牽拉過程中有均勻的密度，單軸向取向的薄膜是其中在整個(gè)牽拉中MDDR＝(TDDR)-1/2的薄膜?？梢詫屋S向特征U的值的有用計(jì)算確定如下U=1MDDR-1TDDR1/2-1]]>對(duì)于完全的單軸向牽拉，在整個(gè)牽拉中U為1。當(dāng)U小于1時(shí)，將牽拉狀態(tài)認(rèn)為是“次軸向的”，當(dāng)U大于1時(shí)，將牽拉狀態(tài)稱為是“超軸向的”。在傳統(tǒng)的拉幅器中，其中沿著軌道2直線狀牽拉聚合物薄膜，如圖1和2所示，延伸薄膜的區(qū)域4到達(dá)延伸區(qū)6和擴(kuò)張角較小(例如約3°或以下)，MDDR約為1和U接近于零。如果薄膜是被雙軸向牽拉，從而MDDR大于1，U成為負(fù)值。在某些實(shí)施例中，U可以具有大于1的值。U大于1的諸狀態(tài)代表過分松馳的許多程度。這些過松馳狀態(tài)產(chǎn)生來自邊界邊緣的MD壓縮。如果MD壓縮的程度對(duì)幾何形狀和材料剛度是充分的，薄膜將彎曲或皺縮。
為預(yù)期的那樣，對(duì)于密度變化能夠校正U，以產(chǎn)生按照下列公式的UfUf=1MDDR-1[TDDRρf]1/2-1]]>較佳地，在平面中牽拉薄膜(即邊界軌跡和軌道是共平面的)，例如圖5所示，不過不共平面的牽拉軌跡也是可以接受的。因?yàn)槠矫鎯?nèi)的限制減少了許多變量，所以簡化了平面內(nèi)邊界軌跡的設(shè)計(jì)。關(guān)于完全單軸向取向的結(jié)果是一對(duì)鏡像對(duì)稱的、平面內(nèi)的、從平面內(nèi)MD中心線擴(kuò)張的拋物線。可以通過首先確定TD為“X”方向和MD為“y”方向描繪拋物線?？梢詫⒃谙鄬?duì)的定界的拋物線之間的MD中心線取為y座標(biāo)軸線?？梢詫⒆鶚?biāo)原點(diǎn)選擇為主延伸區(qū)的開始處和對(duì)應(yīng)于在拋物線軌跡之間的中心軌跡的初始中心點(diǎn)。分別選擇左和右定界拋物線，以在負(fù)和正X0處開始(y＝0)。對(duì)于體現(xiàn)本發(fā)明的這實(shí)施例的正y值，右定界的拋物線軌跡是X/X0＝(1/4)(y/X0)2+1通過將上述等式的左手側(cè)乘負(fù)1得到左定界的拋物線軌跡。在以下討論中，提出關(guān)于確定右邊界軌跡的方法的說明。通過采取在薄膜的中心線上的右邊界軌跡的鏡像對(duì)稱圖形可以得到左邊界軌跡。
共平面的拋物線軌跡能夠提供理想狀態(tài)下的單軸向取向。但是，其它因素能夠影響實(shí)現(xiàn)單軸向取向的能力，它例如包括聚合物薄膜的不均勻厚度、在延伸聚合物薄膜的不均勻加熱、以及例如從設(shè)備的下游網(wǎng)(down-web)區(qū)施加的附加張力(例如，機(jī)器方向張力)。此外，在許多情況中，不需要實(shí)現(xiàn)完全的軸向取向。而且，可以形成在整個(gè)牽拉中或牽拉的一特定部分的期間內(nèi)保持一最小或閾值U或平均的U值。例如，按需要或如特定應(yīng)用所需的，可接受的最小/閾值或平均U值是0.7，0.75，0.8，0.85，0.9或0.95。
作為可接受的幾乎單軸向應(yīng)用的一個(gè)例子，使用在液晶顯示應(yīng)用中的反射的偏振鏡的傾斜特性是強(qiáng)烈地受到當(dāng)TD是主單軸向牽拉方向時(shí)折射的MD和ND指數(shù)中的差異的影響，0.08的MD和MD中的指數(shù)差異在某些情況下是可以接受的。在其它情況下，0.04的差異是可以接收的。在較嚴(yán)格的應(yīng)用場合，0.02或以下的差異是較佳的。例如，0.85的單軸向特性程度在許多情況下足以提供在聚酯系統(tǒng)中、在MD和ND方向之間的折射指數(shù)差異，在該聚酯系統(tǒng)中包含用于單軸向橫向牽拉薄膜的聚乙烯苯二甲酸酯(PEN)或者在633納米處的0.02或以下的PEN的共聚物。對(duì)于某些聚酯系統(tǒng)、例如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，因?yàn)樵诜腔旧蠁屋S向牽拉的薄膜內(nèi)折射指數(shù)中較小的固有差異，所以0.80或甚至0.75的較小的U值是可以接受的。
次單軸向牽拉中，能夠使用最后的實(shí)際上的單軸向特征值用于由下列等式估算在y(MD)和z(ND)方向之間匹配的折射指數(shù)的程度Δnyz＝Δnyz(U＝0)×(1-U)式中Δnyz是關(guān)于值U在MD方向(即，y方向)和ND方向(即，z方向)內(nèi)折射指數(shù)之間的差異，以及Δnyz(U＝0)是除了在牽拉中保持MDDR為1之外同樣在牽拉的薄膜中的折射指數(shù)差異。對(duì)于用在許多種光學(xué)光膜中的聚酯系統(tǒng)(包括PEN、PET和PEN或PET的共聚物)，發(fā)現(xiàn)這關(guān)系式是合理預(yù)見的。在這些聚酯系統(tǒng)中，Δnyz(U＝0)通常是在兩平面內(nèi)方向MD(y軸線)和TD(x軸線)之間折射差異的差值Δnxy(U＝0)的約一半或以上。對(duì)于Δnxy(U＝0)的典型值在633納米處直至達(dá)到約0.26。對(duì)于Δnyz(U＝0)的典型值在633納米處直至達(dá)到0.15。例如包括約90％PEN狀的反復(fù)單元和10％PET狀的反復(fù)單元的90/10共PEN、即一共聚多酯具有在633納米處、約0.14的在高延伸狀態(tài)的典型值。按照本發(fā)明的方法制造了包括這90/10共PEN、并帶有如由實(shí)際的薄膜牽拉比測量的0.75，0.88和0.97的U值和在633納米處的0.02，0.01和0.03和Δnyz的相應(yīng)值的薄膜。
由以下方法可以確定幾乎或基本上是單軸向特性的一組可接受的拋物線軌跡。這所述的方法直接確定了“右”邊界軌跡，以及將“左”邊界軌跡采取為鏡像對(duì)稱圖形。首先，通過確定在相對(duì)的邊界軌跡之間測量的TDDR和在所述的TDDR范圍上形成為這些邊界軌跡的非負(fù)的擴(kuò)張角的余弦的MDDR之間的瞬時(shí)函數(shù)關(guān)系，建立一條件。其次，為在拋物線軌跡的討論中所敘述的，形成該問題的幾何形狀。X1確定為在邊界軌跡之間的初始的一半距離和比值(X/X1)被識(shí)別為瞬時(shí)的TDDR，其中X是在邊界軌跡上一點(diǎn)的當(dāng)前的X位置。其次，將在TDDR和MDDR之間的瞬時(shí)函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)化成在TDDR和擴(kuò)張角之間的關(guān)系。當(dāng)選擇U的一特定值時(shí)，上述等式提供了MDDR和TDDR之間的特定關(guān)系，然后能夠?qū)⑦@關(guān)系用于確定邊界軌跡的較廣泛類型的算法中，該軌跡也包括作為在U接近1時(shí)一限定情況的拋物線軌跡。其次，將邊界軌跡限制為滿足下列微分方程d(X/X1)/(d(y/X1)＝tan(θ)式中tan(θ)是擴(kuò)張角θ的正切，以及y是對(duì)應(yīng)于某x座標(biāo)的、在右邊界軌跡上相對(duì)點(diǎn)的當(dāng)前位置的y座標(biāo)。其次，例如通過沿著TDDR的函數(shù)關(guān)系對(duì)1/tan(θ)從1積分至最大要求的值，可以解這微分方程，用以分析地或數(shù)值地得到右邊界軌跡的完整的一組座標(biāo){(x，y)}。
作為可接受的軌跡的另一例子，能夠敘述一類型的平面內(nèi)的軌跡，其中使用帶有較小或較大初始有效網(wǎng)(web)TD長度的拋物線軌跡。如果X1是在關(guān)于主延伸區(qū)的入口處的、在兩相對(duì)的邊界軌跡之間分開距離的一半(即是在相對(duì)邊界軌跡之間的初始一半距離的初始薄膜TD尺寸減去由夾持器所保持的邊緣)，然后由下列方程式描述這類型的軌跡±(X)/(X1)＝(1/4)(X1/X0)(y/X1)2+1式中X1/X。被定義為成比例的入口分開距離。數(shù)據(jù)X0對(duì)應(yīng)于如果上述方程式描述了提供完全單軸向牽拉的拋物線軌跡所要求的、在兩相對(duì)的軌跡之間的分開距離的一半。成比例的入口分開距離是軌跡偏離單軸向狀態(tài)的指示。在一實(shí)施例中，主延伸區(qū)內(nèi)的兩相對(duì)軌跡之間的距離是可以調(diào)節(jié)的，如以上所討論的，便于軌跡的操縱提供不同于1的U和F的值。還能使用形成這些軌跡的其它方法，例如包括使用軌跡形狀控制單元操縱軌跡的形狀或通過選擇具有所需軌跡的一固定形狀。
對(duì)于超單軸向牽拉，利用過喂送量的概念能夠計(jì)量皺縮的嚴(yán)重程度?？梢詫⑦^喂送量F定義為單軸向MDDR(等于(TDDR)-1/2)除以實(shí)際的MDDR。如果實(shí)際的MDDR小于單軸向MDDR，那么過喂送量F小于1和MDDR處于放松不足，造成U小于1.如果F大于1，牽拉是超單向和MDDR是相對(duì)于單軸向情況過分松馳。因?yàn)楸〉?、順從的薄膜加壓彎曲閾值通常較低，所以至少一部分過分松馳可以聚積成皺縮。當(dāng)F大于1時(shí)，過喂送量至少接近地對(duì)應(yīng)于沿著MD的皺縮中的實(shí)際薄膜外形長度對(duì)平面內(nèi)的外形長度或距離的比值。
因?yàn)樵诓蛔兊拿芏鹊那闆r下在TDDR和MDDR之間的關(guān)系，所以可將F寫成為F＝1/(MDDR×TDDR1/2)通常，F(xiàn)被看作為與設(shè)計(jì)目的無關(guān)的密度。在加工過程中任何時(shí)候F的較大值能引起較大的皺縮，皺縮能夠折疊和粘附于薄膜的其它部分之上，引起疵品。至少在某些實(shí)施例中，在牽拉期間過喂送量F保持為2或以下，以避免或減少皺縮或折疊。在某些實(shí)施例中，在整個(gè)牽拉過程中過喂送量是1.5或以下。對(duì)于某些薄膜，在牽拉中允許1.2或者甚至1.1的F的最大值。
至少對(duì)于某些實(shí)施例，尤其通過整個(gè)牽拉帶有U＞1的實(shí)施例，重新安排過喂送量的定義提供了在已知當(dāng)前TDDR的最小MDDR上的相對(duì)的限制條件
MDDR＞1/(Fmax×TDDR1/2-)式中Fmax能夠被選擇為大于1的任何較佳的值。例如，可以將F選擇為2，1.5，1.2或1.1，如以上所討論的。
當(dāng)過喂送量小于1時(shí)，有效地是沿著MD的平面內(nèi)距離比對(duì)于實(shí)際單軸向牽拉所希望的較大的MDDR可以是松馳不足和引起MD張力。該結(jié)果可以是U值小于1。利用在U、F、MDDR和TDDR之間的關(guān)系，在U和F之間隨著TDDR變化有一相應(yīng)的關(guān)聯(lián)。在臨界牽拉比為2時(shí)，最小的U值對(duì)應(yīng)于約0.9的最小過喂送量。至少對(duì)于包括其中對(duì)于整個(gè)牽拉U＞1的邊界軌跡的某些邊界軌跡，能夠選擇MDDR，以在牽拉的最后部分期間保持在某值之下，例如MDDR＜1/(Fmin×TDDR1/2)式中Fmin是對(duì)于在牽拉比2之后的牽拉的最后部分的0.9或以上。
作為一個(gè)例子，可以使用其中在整個(gè)延伸中MDDR＜(TDDR)-1/2(即U＞1)、Fmax是2和薄膜被延伸至TDDR為4的軌跡。如果軌跡是共平面的，那么薄膜被延伸到至少2.4和通常2.3的TDDR。如果Fmax是1.5，那么薄膜被延伸到至少6.8的TDDR。如果軌跡是共平面的，那么薄膜被延伸到至少2.1和通常至少4.7的TDDR。如果Fmax是1.2，那么利用共平面軌跡、薄膜被延伸到至少1.8和通常至少4.0的TDDR。對(duì)于共平面或不共平面的邊界軌跡，如果對(duì)F沒有限制，那么薄膜被延伸到大于4和通常至少6.8的TDDR。
在另一例子中，可以利用共平面軌跡，其中在整個(gè)延伸中(Fmin)×(MDDR)＜(TDDR)1/2、Fmax為2、Fmin為0.9和薄膜被延伸到至少4.6和通常至少6.8的TDDR。如果Fmax是1.5，那么薄膜被延伸到至少4.2和通常至少6.1的TDDR；如果Fmax是1.2，那么薄膜被延伸到至少3.7和通常至5.4的TDDR。如果對(duì)F沒有限制，那么薄膜被延伸到至少8.4的TDDR。還能夠使用邊界軌跡，其中在整個(gè)延伸中(Fmin)×(MDDT)＜(TDDR)1/2、Fmax為1.5、Fmin為0.9和薄膜被延伸到至少6.8的TDDR。
利用Fmax能夠形成其它有用的軌跡。有用的軌跡包括其中TDDR是至少5、U在實(shí)現(xiàn)2.5的TDDR之后的延伸最后部分上是至少0.85和在延伸期間Fmax是2的共平面軌跡。有用的軌跡還包括其中TDDR為至少6、U在實(shí)現(xiàn)2.5的TDDR之后的延伸的最后部分上為至少0.7和Fmax在延伸期間為2的共平面軌跡。
又一些可用的共平面軌跡包括其中在TDDR是大于臨界值TDDR’的牽拉的最后部分期間MDDR＜TDDR1/2＜(Fmax)×(MDDR)的那些軌跡。以下提供了對(duì)于該軌跡應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的最小牽拉比。當(dāng)TDDR’為2或以下時(shí)，那么對(duì)于Fmax＝2，最小牽拉為3.5；對(duì)于Fmax＝1.5，最小牽拉是3.2；以及對(duì)于Fmax＝2，最小牽拉是2.7。當(dāng)TDDR’為4或以下時(shí)，那么對(duì)于Fmax＝2，最小牽拉是5.8；對(duì)于Fmax＝1.5，最小牽拉是5.3；以及對(duì)于Fmax＝1.2，最小牽拉是4.8。當(dāng)TDDR’是5或以下時(shí)，那么對(duì)于Fmax＝2，最小牽拉是7；對(duì)于Fmax＝1.5，最小牽拉是6.4；以及對(duì)于Fmax＝1.2，最小牽拉是5.8。
通常，利用曲線和直線軌道可以構(gòu)成各種各樣的可以接受的軌跡，以致在整個(gè)牽拉中將過喂送量保持在臨界的最大值之下，用于防止折疊疵點(diǎn)，同時(shí)保持在臨界的最小值之下，用于允許真正的單軸向特性的所需值，并帶它所產(chǎn)生的性能。
利用拋物線形狀可以形成各種各樣的次單軸向的和超單向的軌跡。圖18示出了表示在臨界的TDDR之后的不同程度最小值U和表示直至最后所需的TDDR的不同的最大過喂送的許多例子。這些曲線用與X1、軌道的初始分開距離的一半為比例的座標(biāo)x和y表示。因此成比例的X座標(biāo)/(x/x1)數(shù)值等于TDDR。曲線300是帶有1.0的x1/x0值的理想情況。曲線302是其中在2.5的牽拉比之上U保持大于0.70的、帶有0.653的x1/x0值的拋物線例子。曲線304是其中在2.5牽拉比之后U保持在0.85之上的、帶有0.822的x1/x0值的拋物線的例子。曲線306、308和310示出了多種過喂送的程度。過喂送量、TDDR和成比例的入口寬度通過下列方程式相關(guān)聯(lián)x1/x0＝(F2(TDDR)-1)/(TDDR-1)它直接產(chǎn)生在此所述的拋物線軌跡中過喂送量隨著TDDR的增加而增加。曲線306是其中過喂送量保持在1.2之下直至6.5的最后牽拉比的、帶有1.52的x1/x0值的拋物線例子。曲線308是其中過喂送量保持在1.5之下直至6.5的最后牽拉比的、帶有2.477的x1/x0值的拋物線例子。曲線310是其中過喂送量保持在2以下直至6.5的最后牽拉比、帶有4.545的x1/x0值的拋物線例子。過喂送量的程度在這些例子中是最終牽拉比的函數(shù)。例如，使用僅僅4.333、而不是4.545的x1/x0值允許牽拉至10的最終的TDDR，同時(shí)保持過喂送量在2之下。
對(duì)于拋物線軌跡，一關(guān)系式允許對(duì)于固定的有比例的入口寬度、在任一某TDDR時(shí)直接計(jì)算MDDRMDDR＝(TDDR(x1/x0)+(1-x1/x0))-1/2一觀察結(jié)構(gòu)在MDDR和TDDR之間的關(guān)系不是y位置的顯函數(shù)。這允許構(gòu)成包括在y/x1中垂直轉(zhuǎn)移的諸段拋物線軌跡的諸合成的混合曲線。圖19示出了一方法。選擇用于牽拉的初始部分的拋物線軌跡、曲線320，以及對(duì)于最終部分選擇拋物線軌跡、曲線322。選擇初始曲線322，用于提供在4.5的牽拉比時(shí)的帶有2.0的最大過喂送量的超單軸向牽拉。選擇最終曲線是在4.5牽拉比時(shí)帶有0.9的最小U值的次軸向牽拉。曲線322具有0.868的成比例的入口寬度。實(shí)際軌道或?qū)к壭螤罡S曲線320直至4.5的TDDR，然后連續(xù)在為曲線322的垂直轉(zhuǎn)移形式的曲線324上。換句話說，一軌跡可以具有帶軌道的初始延伸區(qū)，該軌道具有對(duì)應(yīng)于下列方程式的函數(shù)形式±(x)/(x1)＝(1/4)(x1/x0)(y/x1)2+1和帶有軌道的后延伸區(qū)，該軌道具有對(duì)應(yīng)于下列方程式的函數(shù)形式±(x)/(x2)＝(1/4)(x2/x0)(y-A)/x2)2+1式中x1/x2是不同的值和A對(duì)應(yīng)于允許組合軌跡的垂直轉(zhuǎn)移量。按這方式可以組合任意數(shù)量的拋物線段。
可以利用拋物線軌跡和它們合成的混合曲線，用于引導(dǎo)構(gòu)成相關(guān)的軌跡。一實(shí)施例包括使用諸直線段，以產(chǎn)生軌跡。能夠在所選的TDDR’大于臨界牽拉比TDDR*的情況下最大過喂送量和最小過喂送量(或最小U)的拋物線軌跡(或合成的混合物)的范圍內(nèi)構(gòu)成這些直線狀的近似狀態(tài)。能夠選擇關(guān)于TDDR*的值，它關(guān)系到帶有1.5，2數(shù)值的例子的開始引入應(yīng)變的結(jié)晶性，或者可以涉及到帶有1.2的較低值或甚至1.1的彈性應(yīng)變屈服。TDDR*的范圍通常落在1.05和3之間。在TDDR*之下的導(dǎo)軌或軌道的部分可以不具有在最小過喂送量或U方面的任何特定限制和可以落在制約的拋物線軌跡的范圍的外部。在圖20中，選擇曲線340是在所選的牽拉比、TDDR’、在此示為6.5值的情況下最小過喂送量的制約的拋物線軌跡。為了顯示，在帶有比例的入口寬度1的理想曲線情況下已選擇了最小過喂送量制約的拋物線軌跡。利用在過喂送量、TDDR和有比例的入口寬度之間的關(guān)系，曲線342被識(shí)別為其中在6.5的TDDR值的情況下最大的F值為2.0的最大過喂送量的制約拋物線軌跡?，F(xiàn)在垂直轉(zhuǎn)移曲線342，形成曲線344，以致兩個(gè)制約的拋物線軌跡在6.5的所選TDDR’處相遇。應(yīng)該指出對(duì)于牽拉特性，曲線342和344完全相等。曲線344僅僅延時(shí)延伸直至2.489的y/x1的后面的空間值。直線的或非拋物曲線段的近似將趨于處在TDDR*之上的這些制約的拋物線軌跡之間。
不像拋物線軌跡隨著增加TDDR具有增大的擴(kuò)展角，直線的軌跡具有固定的擴(kuò)張角。這樣沿著直線段過喂送量隨著增加TDDR而減小。通過選擇在所選的TDDR情況下帶有等于所需的最小過喂送量的擴(kuò)張角的一直線，可以構(gòu)成一簡單的直線近似。直線段在TDDR中可以向后外推，直至過喂送量等于所允許的最大值。以類似的方式開始隨后的直線段。按需經(jīng)常重復(fù)該步驟。隨著最大過喂送量增加，為了接近所需段的數(shù)量增加。當(dāng)TDDR下降到TDDR*之下時(shí)，只要保持在最大過喂送量方面的限制，可以使用任何數(shù)量的方法，用于完成軌道或?qū)к?。在圖20中，曲線346是被2的最大過喂送量所限制的一直線近似。因?yàn)檫@較大的最大過喂送量，所以它僅包括兩個(gè)直線段。最后的直線段從6.5的所選的TDDR延伸所有路徑到達(dá)1.65的較小的TDDR。在這情況下，取TDDR*為2。沒有在2的TDDR之下、在U方面的限制，完成軌道的一方法是從1.65處的TDDR向后外推一第二直線段到達(dá)在y/x1零點(diǎn)的1的TDDR。注意這引起第二段橫過較低的制約的拋物線，這是由于該制約在TDDR*之下是無效的。
在圖20中，曲線348是對(duì)于1.5的最大過喂送量的較緊密的數(shù)值的結(jié)果。其中沒有顯示最大過喂送量的制約的拋物線軌跡。要求三個(gè)直線段。第一段從6.5的TDDR向后延伸至2.9的TDDR。第二段采取等于在2.9的這TDDR值處的最小過喂送量的制約的拋物線軌跡的擴(kuò)張角和向后延伸至1.3的TDDR。這第二段終止在TDDR*之下。采用與對(duì)于曲線346所使用的不同方法，最后段完成關(guān)于曲線348的軌道或?qū)к壭螤?。其中?duì)于最后段使用了如對(duì)于前面諸段的相同步驟，造成帶有其較高的y/x1值的延伸開始的延時(shí)。完成軌道的一第三方法是在1的初步TDDR處將過喂送量設(shè)置到最大值。
通常，利用制約的拋物線軌跡能夠構(gòu)成適合本發(fā)明的要求的非直線的和非拋物線的軌跡。最大的過喂送量制約的拋物線軌跡是最小斜度的曲線、即最大擴(kuò)張角，為TDDR的函數(shù)。最小過喂送量制約的拋物線是最大斜度的曲線，即最小擴(kuò)張角，為TDDR的函數(shù)。通常，使用位于制約的極限之間的斜度的任何函數(shù)可以將曲線從所選的TDDR’向后外推。用于形成關(guān)于在這些限制之間的斜度的函數(shù)的一簡單方法是采取在包絡(luò)線之內(nèi)的已知曲線的一簡單的直線組合。圖20中的曲線350示出了這簡單方法。在這例子中，通過最大的過喂送量制約的拋物線軌跡、曲線344和對(duì)它的直線近似、曲線346、并分別帶有0.7和0.3的直線權(quán)重的直線組合形成350。通常，還能采用不是簡單直線組合的函數(shù)。
能夠?qū)⒂糜跀⑹霰景l(fā)明的各種非拋物線軌跡的上述方法應(yīng)用到軌道的不同段上，例如可以將關(guān)于直至6.5的TDDR的圖20的例子與關(guān)于帶有不同要求的和因此在TDDR的較高范圍上的不同的最大和最小制約的軌跡的在6.5之上的TDDR的另一部分相組合。在這情況下，較小牽拉的以前部分的TDDR’承擔(dān)TDDR*的作用。通常，可以橫越所需牽拉的范圍選擇TDDR’。為計(jì)及牽拉的許多現(xiàn)象、例如屈服、引起應(yīng)變的結(jié)晶性、開始頸縮或其它牽拉不均勻、開始應(yīng)變變硬或計(jì)及在薄膜內(nèi)發(fā)展各種性能，可以使用許多段。通常的斷裂點(diǎn)包括對(duì)于TDDR*、在聚酯中對(duì)于應(yīng)變變硬的3至7的范圍以及在4至10或以上的范圍內(nèi)的典型的最后牽拉值的那些。
在從所述的TDDR″向前外推至較大的TDDR的類似方法中可以使用在從所選的TDDR’向后外推至較小的TDDR的方法中的關(guān)于本發(fā)明的用于確定邊界軌跡的步驟。再次，結(jié)合在最小的所選TDDR″處，形成兩個(gè)制約的軌跡。對(duì)于TDDR″的方便數(shù)值是1的最初TDDR。在這方法中，最小過喂送量或U的制約的軌跡位于最大的過喂送曲線之上。圖19實(shí)際上顯示了這方法的一例子，其中混合曲線324位于最小過喂送量限制、曲線322和最大過喂送限制、曲線320之間。
能夠形成另一類邊界軌跡，在某些實(shí)施例中它可以用于消除剩余皺縮。因?yàn)樵跊]有剪切的情況下單軸向狀態(tài)提供了零的主MD應(yīng)力，采用有限應(yīng)變分析法預(yù)計(jì)主MD應(yīng)力在這些條件之下將實(shí)際進(jìn)入稍許壓縮狀態(tài)。利用有限應(yīng)變分析法和Neo-Hookean彈性固體基本方程式，發(fā)現(xiàn)由下列方程式可選擇地可以得出關(guān)于防止壓縮應(yīng)力的適當(dāng)?shù)呐袛鄿?zhǔn)則((TDDR)(MDDR))-4+((TDDR)(MDDR))2-(TDDR)-2-(MDDR)-2-Sin2(θ)((TDDR)(MDDR))-2＝0式中MDDR是擴(kuò)張角的余弦。從而本發(fā)明的這可選用的方法確定了這類邊界軌跡。
如以上所指出的，使用不在一平面上的邊界軌跡、即不位于一單個(gè)Euclidean平面內(nèi)的邊界軌跡，可以不在一平面內(nèi)牽拉薄膜。這些是無數(shù)的，然而尤其，滿足本發(fā)明的這較佳實(shí)施例的相關(guān)要求的邊界軌跡，從而利用不在一平面的邊界軌跡可以保持一基本單軸向牽拉函數(shù)關(guān)系。該邊界可以是對(duì)稱的，通過一中心平面形成鏡像對(duì)稱圖形，例如包括在邊界軌跡之間的初始中心點(diǎn)、薄膜運(yùn)行的初始方向和對(duì)于未延伸薄膜表面的初始法線方向的平面。在這實(shí)施例中，當(dāng)薄膜沿著這些邊界軌道以相同的速率從類似的初始位置、即相互共直線和初始中心點(diǎn)的位置運(yùn)行時(shí)，可以沿著圓柱形空間拓?fù)涿?manifold)在邊界軌道之間牽拉薄膜，由在雙相對(duì)的邊界軌跡之間的最短距離的成組的直線段形成該圓柱形空間拓?fù)涿妗＿@樣在中心平面上的這理想的拓?fù)涿娴能壽E描畫了對(duì)于理想牽拉的薄膜中心的路徑。沿著這拓?fù)涿娴膹脑谥行钠矫嫔系倪吔畿壽E到它的中心軌跡對(duì)從邊界軌跡的起始位置到初始中心點(diǎn)的距離比例是越過跨越邊界軌跡的薄膜的瞬時(shí)名義的TDDR，即在邊界軌跡上當(dāng)前相對(duì)點(diǎn)之間的一半距離和在邊界軌跡上相對(duì)點(diǎn)的初始位置之間的一半距離的比值。當(dāng)兩個(gè)相對(duì)點(diǎn)沿著相對(duì)的邊界軌跡以不同的和相同的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，在中心軌跡上的相應(yīng)中心點(diǎn)為沿中心軌跡的圓弧、即曲線的MD被測量的那樣改變速度。尤其，中心軌跡與在中心軌跡的單位切線上的邊界軌跡的單位切線的突出成比例變化。
上述類型的軌跡是示例性的和不應(yīng)該理解為限制性的。許多類型的軌跡被認(rèn)為處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。如以上所指示，主延伸區(qū)可以包括帶有不同延伸狀態(tài)的兩個(gè)或多個(gè)不同區(qū)域。例如，可以從一第一類軌跡選擇一軌跡用于初始延伸區(qū)，以及可以從相同的第一類軌跡或從不同類型的軌跡選擇另一軌跡用于隨后的各延伸區(qū)。
本發(fā)明包括包含約0.7、較佳的約0.75、更較佳的約0.8和甚至更較佳的約0.85的U的最小值的所有幾乎單軸向邊界軌跡?？梢詫⒆钚〉腢限制應(yīng)用在較佳的約2.5、仍然更較佳的約2.0和更較佳的約1.5的臨界TDDR所限定的牽拉的最后部分上。在臨界的TDDR之上，例如包括可定向的和雙折射的聚酯的某些整體的和多層的薄膜的某些材料可以開始失去它們的彈性或急速返回的能力，這是因?yàn)槔缫饝?yīng)變的結(jié)晶性的結(jié)構(gòu)的發(fā)展。臨界的TDDR可以與例如關(guān)于開始引起應(yīng)變的結(jié)晶化的許多材料和加工過程(例如溫度和應(yīng)變速率)的特定事件相一致。以上這一臨界的TDDR的U的最小值可以關(guān)系到設(shè)置進(jìn)入最后薄膜的適量的非單向特性。
當(dāng)在延伸時(shí)期的終端處U是次單軸向時(shí)，許多邊界軌跡是可用的。尤其，有用的邊界軌跡包括共平面的軌跡，其中TDDR為至少5，在達(dá)到2.5的TDDR之后的延伸的最后部分上U為至少0.7，以及在延伸的終端處U是小于1。其它有用的軌跡包括共平面的和不共平面的軌跡，其中TDDR是至少7，在實(shí)現(xiàn)2.5的TDDR之后的延伸的最后部分上U為至少0.7，以及在延伸的終端處U是小于1。有用的軌跡還包括共平面和不共平面的軌跡，其中TDDR為至少6.5，在實(shí)現(xiàn)2.5的TDDR之后延伸的最后部分上U為至少0.8，以及在延伸的終端處U為小于1。有用的軌跡包括共平面和不共平面的軌跡，其中TDDR為至少6，在實(shí)現(xiàn)2.5的TDDR之后的延伸的最后部分上是U為至少0.9，以及在延伸的終端處U是小于1。
有用的軌跡還包括共平面和不共平面的軌跡，其中TDDR為至少7和在實(shí)現(xiàn)2.5的TDDR之后的延伸的最后部分上U為至少0.85。
在某些實(shí)施例中，將較小程度的MD張力引入延伸加工內(nèi)，以消除皺縮。通常，雖然不是必需，這MD張力的量隨著減小U而增加。
在某些實(shí)施例中，有用的是隨著牽拉過程增加張力。例如，在牽拉中較早U的較小值可以趨向于將更多的非單軸向特性引入最后薄膜。從而可以有利的是將多種軌跡的屬性組合進(jìn)入合成的軌跡中。例如，在牽拉的較早部分中單軸向的拋物線軌跡可以是較佳的，同時(shí)牽拉的后期部分可以匯合在一不同的軌跡上。在另一布置中，U可以被采取為關(guān)于TDDR的不增加的函數(shù)。在又一布置中，在例如1.5，2或2.5的臨界牽拉比之后過喂送量F可以是關(guān)于TDDR的不增加的函數(shù)。
非軸向拋物線軌跡采用了薄膜的均勻的空間的牽拉。用許多聚合物系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)薄膜的良好的空間均勻性，這些系統(tǒng)帶有與在牽拉開始和牽拉時(shí)期溫度分布的仔細(xì)控制相結(jié)合的初始的、不牽拉薄膜或薄膜帶的交叉網(wǎng)(crossweb)和下游網(wǎng)(downweb)厚度分布的仔細(xì)控度。例如，在初始均勻的厚度的薄膜上、在初期和牽拉期間越過薄膜的均勻的溫度分布在大多數(shù)情況中應(yīng)該充分滿足要求。許多聚合物系統(tǒng)尤其易于不均勻一致，以及如果薄膜厚度和溫度均勻性是不適當(dāng)?shù)臅?huì)以不均勻方式牽拉。例如，聚丙烯趨于在單軸向牽拉之下的“直線牽拉(line draw)”。某些聚酯、特別是聚乙烯苯二甲酸酯也很敏感。
由于許多原因，例如包括不均勻薄膜厚度或其它性能、不均勻加熱等，可以產(chǎn)生不均勻薄膜延伸。在許多這些情況中，靠近夾持件的薄膜的部分比在中央的薄膜的部分較快地牽拉。這產(chǎn)生薄膜中的MD張力，這能夠限制實(shí)現(xiàn)最后的均勻的MDDR的能力。對(duì)這問題的一個(gè)彌補(bǔ)是修改拋物線或其它單軸向軌跡，以提供較小的MDDR。換句話說，對(duì)于牽拉的一部分或全部MDDR＜(TDDR)-1/2。
在一實(shí)施例中，選擇了一修改的拋物線或其它單軸向的軌跡，其中對(duì)于整個(gè)牽拉MDDR＜(TDDR)-1/2，對(duì)應(yīng)于較大的擴(kuò)張角。至少在某些情況中，因?yàn)樾∮?的U值對(duì)于應(yīng)用情況是可接受的，所以這條件可以被放松。在一些情況中，選擇一修改的拋物線或其它單軸向的軌跡，其中(0.9)MDDR＜(TDDR)-1/2。
在另一實(shí)施例中，選擇了一修改的拋物線或其它單軸向軌跡，其中對(duì)于TDDR增加至少0.5或1的初始延伸區(qū)MDDR＜(TDDR)-1/2。然后對(duì)于牽拉的其余部分保持一不同的軌跡。例如，后面的延伸區(qū)(在延伸區(qū)34內(nèi))將具有其中MDDR等于或接近等于(在±5％內(nèi)，較佳地在±3％內(nèi))(TDDR)-1/2的拋物線或其它單軸向軌跡。作為一個(gè)例子，初始延伸區(qū)能夠完成TDDR值達(dá)到所需的值。這所需的值通常不大于4或5。然后后面的延伸區(qū)能夠從初始延伸區(qū)的所需值(或如果有插入的延伸區(qū)從一較高值)將TDDR增加。通常，選擇后面的延伸區(qū)用于增加TDDR0.5或1或以上。
再次，至少在某些情況中，因?yàn)閷?duì)于應(yīng)用情況小于1的U值是可以接受的，所以MDDR和TDDR的關(guān)系可以放松。在這些情況下，選擇初始延伸區(qū)的修改的拋物線或其它單軸向軌跡，其中(0.9)(MDDR)＜(TDDR)-1/2。
返回到圖5，設(shè)備通常包括后區(qū)36。例如，薄膜可以在區(qū)域48內(nèi)被吹風(fēng)硬化和在區(qū)域50內(nèi)驟冷。在某些實(shí)施例中，在延伸設(shè)備之外部進(jìn)行驟冷操作。通常，在薄膜的至少一部分、例如多層薄膜內(nèi)的一層達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變之下的一溫度時(shí)薄膜被吹風(fēng)硬化。在所有部分達(dá)到它們的玻璃化轉(zhuǎn)變之下的一溫度時(shí)薄膜被驟冷。在圖5的實(shí)施例中，使用移出系統(tǒng)從主延伸區(qū)34帶走薄膜。在所述的實(shí)施例中，這移出系統(tǒng)是與其上傳送薄膜通過主延伸區(qū)的軌跡是分開的(即不直接連接于該軌道)。移出系統(tǒng)可以使用任何薄膜傳送結(jié)構(gòu)，例如帶有例如相對(duì)成套的皮帶或拉幅器夾子的夾持件的軌道140、141。
在如圖10所示的某些實(shí)施例中，利用軌道140’、141’能夠?qū)崿F(xiàn)TD收縮控制，這兩軌道是傾斜的(與能夠使用在適合的移出系統(tǒng)的其它實(shí)施例中的平行軌道140、141相比較)。例如，可以將移出系統(tǒng)的軌道定位成跟隨一緩慢會(huì)聚的路徑(產(chǎn)生不大于約5°的角度θ)通過后處理區(qū)的至少一部分，以便于隨著冷卻的薄膜TD收縮。在這結(jié)構(gòu)中的軌道允許控制TD收縮，以增加在收縮中的均勻性。在其它實(shí)施例中，兩個(gè)相對(duì)的軌道通?？梢园床淮笥诩s3°的角度擴(kuò)張，不過在某些實(shí)施例中可以使用較大的角度。這可以用于增加在主延伸區(qū)內(nèi)的薄膜的MD張力，例如以減少性能不均勻，例如越過薄膜的折射指數(shù)的主軸線的變化。
在某些實(shí)施例中，移出系統(tǒng)的位置可以調(diào)節(jié)，用于改變沿著延伸設(shè)備、移出系統(tǒng)夾持薄膜的位置，如圖11所示。這可調(diào)節(jié)能力提供了控制薄膜所受到的延伸量的一方法。由定位在牽拉中較前的移出系統(tǒng)的軌道140’、141’(由圖11中的虛線所示)接收的薄膜通常會(huì)具有比定位在拉牽中較后的移出系統(tǒng)的軌道140、141(在圖11中的實(shí)線所示)接收的薄膜較小的TDDR。還可以有選擇地將移出系統(tǒng)構(gòu)造成允許調(diào)節(jié)移出系統(tǒng)的相對(duì)軌道之間的距離。此外，還可以有選擇地將移出系統(tǒng)構(gòu)造成允許調(diào)節(jié)移出系統(tǒng)的長度。
可行的移出系統(tǒng)的另一個(gè)例子包括帶有分開的軌道140、141、142、143的至少兩個(gè)不同的區(qū)域。能夠利用如圖12所示的兩組分開的軌道140、141和142、143，形成這些區(qū)域。在一實(shí)施例中，如圖12所示，第一區(qū)可以包括以一會(huì)聚角設(shè)置的軌道140、141，以提供TD收縮控制，以及在第二區(qū)中的軌道142、143可以是平行的。在其它實(shí)施例中，可以將兩個(gè)不同區(qū)的相對(duì)軌道設(shè)置成有兩個(gè)不同的會(huì)聚角，以提供TD收縮控制，如以上所述，或者第一區(qū)可以具有平行的軌道和第二區(qū)具有以會(huì)聚角設(shè)置的、用于提供TD收縮控制的軌道?？商鎿Q選用地或附加地，可以按兩個(gè)不同的移出速度設(shè)置兩個(gè)不同的軌道，用于使主延伸區(qū)與移出區(qū)去耦，施加張力以去除皺縮。
在圖12所示的移出系統(tǒng)的一實(shí)施例中，在接受薄膜之前，軌道142’、143’嵌套在相對(duì)的軌道140、141之中。當(dāng)由相對(duì)的軌道140、141開始接納薄膜時(shí)，軌道142、143運(yùn)動(dòng)到圖12所示的位置。在另外一些實(shí)施例中，在沒有任何薄膜時(shí)，相對(duì)的軌道140、141、142、143位于圖12所示的位置(即沒有嵌套)。
圖13示出了移出系統(tǒng)的另一例子。在這例子中，移出系統(tǒng)的軌道140、141相對(duì)于當(dāng)薄膜通過主延伸區(qū)的軌道64被傳送時(shí)的薄膜的中心線是傾斜的。兩個(gè)相對(duì)的傳送機(jī)構(gòu)的角度可以是相同的，例如角度β，或者該角度可以不同，對(duì)于一軌道該角度可以敘述為β+ε，以及對(duì)于另一軌道為β-ε。通常，β至少是1°和可以是5°、10°或20°或以上的角度。角度ε對(duì)應(yīng)于以上敘述的會(huì)聚或擴(kuò)展角，用于提供TD收縮控制等。在某些實(shí)施例中，在主延伸區(qū)內(nèi)的軌道64還可以按角度設(shè)置，以及軌道140、141傾斜+β+ε和+β-ε角度，如圖13所示。傾斜的移出系統(tǒng)、主延伸區(qū)、或者兩者可以用于提供其中薄膜的性能的主軸線或軸線、例如折射指數(shù)軸線或撕裂軸線相對(duì)于薄膜是傾斜的薄膜。在某些實(shí)施例中，移出系統(tǒng)相對(duì)于主延伸區(qū)所采取的角度是可手工或利用計(jì)算機(jī)控制的驅(qū)動(dòng)器或其它控制機(jī)構(gòu)、或兩者進(jìn)行調(diào)節(jié)的。
在利用傾斜的移出系統(tǒng)的某些實(shí)施例中，兩個(gè)相對(duì)的軌道被定位成接納具有相同的或基本上類似的TDDR的薄膜(其中虛線示出了在相同的TDDR情況下的薄膜)，如圖13所示。在另外一些實(shí)施例中，兩相對(duì)的軌道140、141被定位成接納薄膜，以致對(duì)于兩相對(duì)的軌道TDDR是不同的(圖14的虛線示出了在相同的TDDR情況下的薄膜)，如圖14所示。這后一結(jié)構(gòu)可以提供其性能在薄膜的TD尺寸上是變化的薄膜。
通常，將被經(jīng)過主延伸區(qū)的夾持件夾持的薄膜的部分去除掉。為保持基本上整個(gè)牽拉過程的基本單軸向牽拉(如圖5所示)，在橫向延伸的端部處，在切開位置58較佳地將迅速擴(kuò)展的邊緣部分56從延伸的薄膜48切去。在標(biāo)號(hào)58處可以進(jìn)行切割和毛邊或不可用的部分56可以丟棄。
從連續(xù)的夾持機(jī)構(gòu)釋放薄膜邊可以連續(xù)地進(jìn)行；但是，從不連續(xù)的夾持機(jī)構(gòu)、例如拉幅器夾子釋放薄膜邊應(yīng)該較佳地進(jìn)行，使在任意某夾子下的全部材料立即被釋放。這不連續(xù)的釋放機(jī)構(gòu)可能引起應(yīng)力方面的較大干擾，這干擾可以被牽拉的薄膜帶的上游感覺到。為了有助于單獨(dú)的移出裝置的作用，較佳的是利用在該裝置中的連續(xù)的薄膜邊分離機(jī)構(gòu)，例如從被加熱的、被牽拉的薄膜的中央部分“熱”切開薄膜邊。
切開的位置較佳地充分地靠近“夾持線”，例如被移出系統(tǒng)的夾持件第一有效接觸的分離的移出點(diǎn)，以使該點(diǎn)的上游的應(yīng)力干擾最小或使其減小。如果在移出系統(tǒng)夾持薄膜之前切開薄膜，例如薄膜沿著TD的“急速返回”可能造成不穩(wěn)定的移出。這樣薄膜較佳地在夾持線處或其下游處切開。切開是破裂過程，從而通常具有空間位置方面較小的但自然的變化。從而可以較佳的是在夾持線的稍許下游處切開，以防止發(fā)生在夾持線上游處而產(chǎn)生的在切開方面的任何瞬時(shí)變化。如果薄膜基本上在夾持線下游被切開，那么在移出和邊界軌跡之間的薄膜將沿著TD連續(xù)延伸。由于此時(shí)僅有薄膜的這部分正在牽拉，此時(shí)它以相對(duì)于邊界軌跡以一放大的牽拉比牽拉，產(chǎn)生能夠向上游傳播的進(jìn)一步的應(yīng)力干擾，例如向上游傳播的機(jī)器方向張力的不希望有的程度。
該切開較佳地是可動(dòng)的和可再定位，從而它能夠變化，并帶有所需的移出位置方面的變化，該移出位置的變化適應(yīng)可變的最終的橫向牽拉比或移出系統(tǒng)的位置的調(diào)節(jié)。這類切開系統(tǒng)的一優(yōu)點(diǎn)是能夠調(diào)節(jié)牽拉比，同時(shí)簡單地通過移動(dòng)移出切開點(diǎn)58保持牽拉分布。
能夠使用各種各樣的切開技術(shù)，包括熱剃刀、熱金屬絲、激光、強(qiáng)烈的IR輻射的聚焦束或熱空氣的聚焦射流。在熱空氣的射流的情況中，射流中的空氣可以充分地較熱，例如通過射流之下的加熱軟化、融化和受拉的破裂，以在薄膜中吹出一孔?；蛘?，加熱的射流可以僅僅軟化薄膜的受聚焦的部分，以將被仍然擴(kuò)張的邊界軌跡所施加的進(jìn)一步牽拉充分地限制在局部，從而通過連續(xù)的薄膜延伸作用引起沿著這加熱線下游的最終的斷裂。聚焦的噴流方法在某些情況下可以是較佳的，尤其是例如以一受控方式通過真空排氣可以積極地排除廢空氣、以防止散射的溫度流干擾牽拉過程的均勻性時(shí)。例如，可以使用在噴嘴周圍的同心排氣環(huán)?；蛘撸梢允褂脟娮熘碌呐艢?，例如在薄膜的另一側(cè)上。排氣可以進(jìn)一步向下游偏移或被增補(bǔ)，以進(jìn)一步減少散射的流動(dòng)向上游進(jìn)入牽拉區(qū)。
移出系統(tǒng)的另一特征是速度和/或MD張力控制的方法，從而以與輸出速度相容的方式可以移出薄膜。還可以利用這移出系統(tǒng)拉去在薄膜中的任何剩留的皺縮。通過在被牽拉的薄膜的最終被釋放部分的輸出速度上臨時(shí)增加移出速度，在開動(dòng)期間開始拉去該皺縮，或者例如在牽拉的最后部分內(nèi)的超單軸向牽拉的情況下在連續(xù)工作期間通過在輸出薄膜MD速度上的不變速度拉去皺縮。還能夠?qū)⒁瞥鏊俣仍O(shè)定在夾持線處、沿著邊界軌跡的薄膜的MD速度之上。這能夠用于改變薄膜的性能。移出的這超速還能夠減小U的最終值，從而被在薄膜的最終使用的范圍內(nèi)的這考慮所限制。
該加工過程還包括在區(qū)域38內(nèi)的去除部分?？蛇x擇地可以使用一輥?zhàn)?5，用于使薄膜前進(jìn)，但可以不用這輥?zhàn)?。較佳地，不使用輥?zhàn)?5，這是由于它將接觸被延伸的薄膜52，帶有損壞被延伸的薄膜的伴隨的可能性。可以進(jìn)行另一切割和可以丟棄不使用的部分61。離開移出系統(tǒng)的薄膜通常卷繞在輥?zhàn)由?，供以后使用?；蛘撸谝瞥鲋罂梢赃M(jìn)行直接的傳送。
以上所述的MD和TD收縮控制的原理還可以應(yīng)用于其它延伸設(shè)備，包括圖1所示的傳統(tǒng)的拉幅器結(jié)構(gòu)。圖17示出了一實(shí)施例，其中來自主延伸區(qū)的軌道64(例如圖1中所示的直線形的擴(kuò)張的軌道)連續(xù)進(jìn)入或通過后處理區(qū)的一部分。如果需要，那么薄膜可選擇地被單獨(dú)的移出系統(tǒng)140、141夾持。可以使用軌道64的連續(xù)性冷卻薄膜和便于薄膜的收縮。在某些實(shí)施例中，連續(xù)的軌道164跟隨緩慢會(huì)聚的路徑(產(chǎn)生不大于約5°的角度θ)通過后處理區(qū)的至少一部分，便于伴隨冷卻產(chǎn)生的薄膜的TD收縮。在這結(jié)構(gòu)中的軌道允許控制TD收縮，以增加收縮中的均勻性。在某些實(shí)施例中，軌道264跟隨較積極會(huì)聚的路徑(產(chǎn)生至少15°的角度，通常在20°和30°范圍內(nèi))通過后處理區(qū)的至少一部分，用于提供隨著冷卻產(chǎn)生的薄膜的MD收縮控制。在某些實(shí)施例中，如圖17所示，后處理區(qū)包括緩慢會(huì)聚軌道164和較積極的會(huì)聚軌道264兩者。在另一些實(shí)施例中，僅使用一組軌道164和軌道264。
不應(yīng)該將本發(fā)明理解為局限于上述特定例子，而是應(yīng)該理解為復(fù)蓋如所附權(quán)利要求書清楚指出的本發(fā)明的所有方面。對(duì)于與本發(fā)明有關(guān)的領(lǐng)域的那些熟練人員來說，在閱讀了本說明書的基礎(chǔ)上，可以應(yīng)用本發(fā)明的許多修改、等價(jià)的加工過程以及大量的結(jié)構(gòu)將是很明顯的。
權(quán)利要求
1.一種用于加工薄膜的設(shè)備，該設(shè)備包括傳送器，它被構(gòu)造和設(shè)置成在設(shè)備內(nèi)、沿著機(jī)器方向傳送薄膜，傳送器包括被構(gòu)造和布置成夾持薄膜的相對(duì)邊部分的夾持件，傳送器的一部分被構(gòu)造和設(shè)置成提供擴(kuò)張路徑，該夾持件沿著該路徑延伸薄膜；以及單獨(dú)的移出系統(tǒng)，在延伸薄膜之后該系統(tǒng)從傳送器接受薄膜，移出系統(tǒng)包括相對(duì)的軌道和夾持件，夾持件被構(gòu)造和布置成在所需數(shù)量的延伸之后夾持薄膜的相對(duì)的移出區(qū)和沿著相對(duì)的軌道傳送薄膜的相對(duì)的移出區(qū)，其中相對(duì)的軌道形成其中相對(duì)的軌道的至少一部分相互傾斜的一區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于沿著相對(duì)的軌道的整個(gè)長度，相對(duì)的軌道相互傾斜。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于相對(duì)的軌道的各軌道包括至少一第一軌道段和一第二軌道段，其中相對(duì)的軌道的第一軌道段是相互傾斜的。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于相對(duì)的軌道的各軌道包括至少一第一軌道段和一第二軌道段，其中相對(duì)的軌道的第二軌道段是相互傾斜的。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于相對(duì)軌道的諸部分相對(duì)于沿著其傳送薄膜的方向各自相互傾斜不大于3°的角度。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于移出系統(tǒng)被設(shè)置成相對(duì)于薄膜沿著其傳送的方向傾斜一角度。
7.一種加工薄膜的方法，該方法包括利用夾持件夾持薄膜的相對(duì)邊部分；在用于延伸薄膜的延伸設(shè)備的延伸區(qū)內(nèi)、沿著擴(kuò)張的路徑和按機(jī)器方向傳送薄膜；在延伸之后、在單獨(dú)的移出系統(tǒng)內(nèi)、通過使用移出系統(tǒng)的相對(duì)的夾持件夾持薄膜的相對(duì)的移出區(qū)接受薄膜；以及傳送薄膜通過其中相對(duì)的夾持件是相互傾斜的移出系統(tǒng)的一部分。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于相對(duì)的夾持件沿著移出系統(tǒng)的整個(gè)長度是相互傾斜的。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于移出系統(tǒng)包括至少一第一組相對(duì)的夾持件和一第二組相對(duì)的夾持件，其中第一組相對(duì)夾持件相互傾斜。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于移出系統(tǒng)包括至少一第一組相對(duì)的夾持件和一第二組相對(duì)的夾持件，其中第二組相對(duì)的夾持件相互傾斜。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于相對(duì)的夾持件的部分相對(duì)于薄膜沿著其傳送的方向相互傾斜不大于3°的一角度。
12.一種用于加工薄膜所述的設(shè)備，該設(shè)備包括傳送器，它包括夾持薄膜的相對(duì)邊部分和在驅(qū)動(dòng)件的作用下在設(shè)備內(nèi)沿著機(jī)器方向傳送薄膜的夾持件，其中傳送器的一部分被構(gòu)造和設(shè)置成提供夾持件沿著其運(yùn)動(dòng)以延伸薄膜的擴(kuò)張路徑；以及單獨(dú)的移出系統(tǒng)，在延伸薄膜之后它從傳送器接受薄膜，移出系統(tǒng)包括一第一組相對(duì)的軌道、一第二組相對(duì)的軌道，許多第一夾持件，其被構(gòu)造和設(shè)置成在所需數(shù)量的延伸之后夾持薄膜的相對(duì)的第一移出區(qū)和沿著第一組相對(duì)軌道傳送薄膜，以及許多第二夾持件，其被構(gòu)造和設(shè)置成夾持薄膜的相對(duì)的第二移出區(qū)和沿著第二組相對(duì)軌道傳送薄膜，其中第二移出區(qū)比第一移出區(qū)較靠近薄膜的中央。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于第二夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成從一第一位置和一第二位置運(yùn)動(dòng)，該第一位置至少部分地被設(shè)置在第一夾持件之間，在該第二位置中第二夾持件沒有部分地被設(shè)置第一夾持件之間
14.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于第一夾持件相互傾斜。
15.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于第二夾持件相互傾斜。
16.一種用于加工薄膜的設(shè)備，該設(shè)備包括傳送器，它包括夾持薄膜的相對(duì)邊部分和在驅(qū)動(dòng)件的作用下在設(shè)備內(nèi)沿著機(jī)器方向傳送薄膜的夾持件，其中傳送器的一部分被構(gòu)造和設(shè)置成提供夾持件沿著其運(yùn)動(dòng)以延伸薄膜的擴(kuò)張路徑；以及單獨(dú)的移出系統(tǒng)，在延伸薄膜之后它從傳送器接受薄膜，移出系統(tǒng)包括相對(duì)的軌道和許多夾持件，這些夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成在所需數(shù)量的延伸之后夾持薄膜的相對(duì)的移出區(qū)和沿著相對(duì)的軌道傳送薄膜的相對(duì)的移出區(qū)，其中相對(duì)的軌道被設(shè)置成相對(duì)于機(jī)器方向傾斜至少1°的一角度。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于移出系統(tǒng)的相對(duì)軌道的至少一部分相互傾斜。
18.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于相對(duì)于機(jī)器方向以不同的角度設(shè)置相對(duì)的軌道。
19.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于移出系統(tǒng)的相對(duì)的軌道被構(gòu)造和設(shè)置成在其中薄膜的相對(duì)的移出區(qū)具有相同的橫向牽拉比的位置處夾持薄膜的相對(duì)的移出區(qū)。
20.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于移出系統(tǒng)的相對(duì)的軌道被構(gòu)造和設(shè)置成在其中薄膜的相對(duì)的移出區(qū)具有不同的橫向牽拉比的位置處夾持薄膜的相對(duì)的移出區(qū)。
21.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于擴(kuò)張的路徑被構(gòu)造和設(shè)置成延伸薄膜，以致在延伸薄膜之前薄膜的中心線相對(duì)于傳送器的機(jī)器方向傾斜。
22.一種用于加工薄膜的設(shè)備，該設(shè)備包括傳送器，它包括夾持薄膜的相對(duì)邊部分和在驅(qū)動(dòng)件的作用下在設(shè)備內(nèi)沿著機(jī)器方向傳送薄膜的夾持件，其中傳送器的一部分被構(gòu)造和設(shè)置成提供夾持件沿著其運(yùn)動(dòng)以延伸薄膜的擴(kuò)張路徑；以及單獨(dú)的移出系統(tǒng)，在延伸薄膜之后它從傳送器接受薄膜，移出系統(tǒng)包括相對(duì)的軌道和許多夾持件，夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成在所需數(shù)量的延伸之后夾持薄膜的相對(duì)的移出區(qū)和沿著相對(duì)的軌道傳送薄膜的相對(duì)的移出區(qū)，其中設(shè)備被構(gòu)造和設(shè)置成允許通過相對(duì)于傳送器的位置改變單獨(dú)的移出系統(tǒng)的位置選擇薄膜的最終的橫向牽拉比。
23.一種用于加工薄膜的設(shè)備，該設(shè)備包括傳送器，它被構(gòu)造和設(shè)置成在設(shè)備內(nèi)沿著機(jī)器方向傳送薄膜，傳送器包括被構(gòu)造和設(shè)置成夾持薄膜的相對(duì)的邊部分的夾持件，傳送器的一部分被構(gòu)造和設(shè)置成提供夾持件沿著其運(yùn)動(dòng)以延伸薄膜的擴(kuò)張的路徑；以及單獨(dú)的移出系統(tǒng)，在延伸薄膜之后它從傳送器接受薄膜，移出系統(tǒng)包括相對(duì)的軌道和夾持件，夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成在所需數(shù)量的延伸之后夾持薄膜的相對(duì)的移出區(qū)和沿著相對(duì)的軌道傳送薄膜的相對(duì)的移出區(qū)，其中相對(duì)的軌道形成其中相對(duì)的軌道的至少一部分相互傾斜的一區(qū)域。
24.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于沿著相對(duì)的軌道的整個(gè)長度相對(duì)地軌道相互傾斜分開。
25.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于各相對(duì)的軌道包括至少一第一軌道段和一第二軌道段，其中相對(duì)的軌道的第一軌道段相互傾斜分開。
26.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于各相對(duì)的軌道包括至少一第一軌道段和一第二軌道段，其中相對(duì)的軌道的第二軌道段相互傾斜分開。
27.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于相對(duì)的軌道的部分相對(duì)于薄膜沿著其傳送的方向以不大于3°的一角度各自相互傾斜分開。
28.一種用于加工薄膜的設(shè)備，該設(shè)備包括傳送器，它被構(gòu)造和設(shè)置成沿著機(jī)器方向傳送薄膜，傳送器包括被構(gòu)造和設(shè)置成夾持薄膜的相對(duì)邊部分的夾持件；延伸區(qū)，其中夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成沿著擴(kuò)張路徑運(yùn)行，用于延伸薄膜；以及后處理區(qū)，該區(qū)設(shè)置在延伸區(qū)之后和包括其中夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成沿著會(huì)聚路徑運(yùn)行的至少一區(qū)域。
29.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其特征在于后處理區(qū)包括至少一第一區(qū)和一第二區(qū)，其中夾持件被構(gòu)造和設(shè)置成在第一區(qū)內(nèi)沿著以一第一角度會(huì)聚的路徑和在第二區(qū)內(nèi)沿著以一第二角度會(huì)聚的路徑運(yùn)行，其中第一和第二角度是明顯不同的。
30.如權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其特征在于第一角度不大于約3°和第二角度是至少約15°。
31.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其特征在于在后處理區(qū)域的至少一個(gè)區(qū)內(nèi)的會(huì)聚路徑以不大于3°的一角度會(huì)聚。
32.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其特征在于在后處理區(qū)域的至少一個(gè)區(qū)內(nèi)的會(huì)聚路徑以至少15°的一角度會(huì)聚。
33.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其特征在于，在后處理區(qū)域的至少一個(gè)區(qū)內(nèi)的會(huì)聚路徑以20°至30°的范圍內(nèi)的一角度會(huì)聚。
全文摘要
能夠?qū)⒀由斓木酆衔锉∧び糜诟鞣N各樣的應(yīng)用場合，包括光學(xué)應(yīng)用場合。在延伸設(shè)備內(nèi)的延伸條件和延伸軌道(64)的形狀能夠決定或影響薄膜的性能?？梢允褂靡瞥鱿到y(tǒng)(140，140′，141，141′)在延伸之后接受薄膜。至少在某些情況下移出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)能夠影響最終的薄膜性能。
文檔編號(hào)B29C55/08GK1713977SQ200380103888
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2003年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月27日
發(fā)明者J·N·杰克遜, W·W·梅里爾, A·T·拉夫, D·L·湯普森 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司