TW201217063A - Fabricating method and fabricating device of liquid film forming - Google Patents

Description

201217063 40083pif 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種溶液製膜的製造方法及製造褒置，尤 其關於一種將包含聚合物與溶劑的摻雜劑從流延模具流延 至支撐體上來形成流延膜，然後將該流延膜從所述支撐體 上剝離並送至拉幅裝置中，對該流延膜至少進行乾燥後捲 取的溶液製膜的製造方法及製造裝置。 【先前技術】 近年來’對於光學用途的聚合物膜的要求特性越來越 嚴格，不允許含有一點點異物，對於膜的光學特性，其均 勻性的要求級別也一直提高。 眾所周知，溶液製膜方法是藉由將聚合物溶解於溶劑 中而成的摻雜劑從模具流延至支撐體上而形成流延膜，然 後剝離流延膜並進行乾燥來製造膜的方法。該溶液製膜方 法具有於在支撐體上對流延膜進行乾燥的過程中，藉由流 延膜的流動性而欲使流延膜的露出面變得平坦的所謂的調 平作用’藉由義平仙，具有膜面的平滑性啸融製膜 更優異的優點。 ' 但是’由溶液製膜方法所形成的聚合物膜在從模具流 延至支碰上時、或流延後從支樓魏離轉，也产 延膜包含溶劑的情況，且非常柔軟、容純外力等影響^ 因此存在料產生條紋或橫段等缺陷的問題。 " ±此立例如在專利文獻1中，揭示有—種將流延膜從 支樓體上聽的剝離輥的污垢少的纖維素自旨膜的製造方 201217063 40083pif 法，以及-_該製造方法而捲曲少、且具有高撕裂強度 的纖維素賴。另外，在專利文獻2中，揭示有一種無橫 段、平面冊異且麵晶顯林置或有機電致發料圖像 顯示裝置巾有㈣_素®旨^另外，在專敝獻 揭示有^種不使搬送途中⑽產生擦傷、孔轉印、 品質故障的溶液製膜方法。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]曰本專利特開2002 21〇766號公報 [專利文獻2]日本專利特開2〇〇2_28943號公報 [專利文獻3]日本專利特開2〇〇6_3〇6〇19號公報 但是，在利用先前的溶液製膜法的膜的製造方法中， 存在膜的配向軸產生偏差的問題。由於配向軸會產生偏 差，因此若將該膜作為光學膜用於液晶裝置等中，則會產 生對比度下降的問題。進而，因近年來的液晶監視器等光 學機器的高精細化，故而所要求的配向軸的偏差的範圍 得嚴格。 先剛，由於並不十分清楚產生該配向抽的變動的機 制，因此無法建立有效的對策。 【發明内容】 本發明是鑒於此種情況而完成的發明’其目的在於提 供一種在溶液製膜的製造方法及製造裝置中可抑制配向轴 的變動的溶液製膜的製造方法及製造裝置。 為了達成所述目的，本發明提供一種溶液製膜的製造 201217063 40083pif 方法’其將包含聚合物與溶劑的摻雜劑從流延模具流延至 支撐體上來形成流延膜’然後將該流延膜從所述支撐體上 剝離並送至拉幅裝置中，對該流延膜至少進行乾燥後捲 取，其特徵在於：在所述支撐體與所述拉幅裝置之間設置 張力控制單元，崎從該支舰缝所賴延膜的張力保 持成固定。 另外，為了達成所述目的，本發明提供一種溶液製膜 的製造裝置，其特徵在於包括：支撐體，以固定速度移動； 流延模具，接近並配置在所述支撐體上，使包含聚合物盘 溶劑的摻雜劑向所述支撐體流延；拉幅裝置，對形成在^斤 述支撐體上的流延膜進行乾燥；以及張力控制單元，設置 在所述支龍無雜幅裝置之間，將從該支舰剝離所 述流延膜的張力保持成固定。 本案發明者獲得了如下的發現：當支撐體的速度盘拉 幅裝置中的搬送速度產生差時，支撐體與拉幅裝置之間 張力變得不固定’而產生配向軸的變動。 、 因此，在支撐體與拉幅裝置之間設置張力控制單元， 而將從支撐體剝離流延膜的張力保持成固定。 藉由本發明，可提供一種能夠抑制配向軸的變動的溶 液製膜的製造方法及製造裝置。 / 在本發明中，較佳所述張力控制單元是張力 (dancer r〇Uer)。 ㈣ 在本發明中，較佳設置在所述支撐體與所述拉幅裝置 之間的至少一個輥是慣性為〇·2 kg.m2以下的低慣性輥，更 201217063 40083pif 佳為至少一個輥是慣性為0.15 kg.m2以下的低慣性輥，進 而更佳為至少一個輥是慣性為0.1 kg.m2以下的低慣性幸昆。 若輕慣性高，則對於速度變動的追隨性欠佳，結果導 致由輕丨貝性所引起的張力變動。因此’藉由設為低慣性， 可抑制伴隨基本的速度變動的張力變動，可進一步將配向 軸保持成固定。研究的結果，發現若為〇2kg.m2以下，則 具有使配向軸穩定的效果。可知若為〇15kg.m2以下，則 更佳，若為0.1 kg.m2以下，則進而更佳。此處，例如鋁為 kg m ’石反纖維增強複合材料（匸的⑽Fiber Reinforced P〇iymer/Plastic ’ CFRP)(碳製）為 〇 〇42 kg仙2。 進而，在本發明中，較佳設置在所述支樓體與所述拉 田、置之間的張力調節輥的張力賦予機構的機械損 2·5Ν以下，更佳為1.5N以下。 右-張力賦予機構中所使用的氣缸的機械損 Ϊ二會導致張力調節輥移動時所產生的張力變動。因t 損失’可抑制伴隨張力調節輥移動的張力變 可進γ將配向轴保持成固定。研究的 以下’則配向_定，更具效果的是^ 節輥= 置===_力調 述數值以下的低機械損失機構，可進機構為所 褒置之間的張力接近固定，因此可進撐體與拉帽 動。 此了進一步抑制配向軸的變 201217063 40083pif 在本發明中，較佳所述聚合物是酿化纖維素。更佳為 醯化纖維素是醯基的取代度為2.Q以上、2 98以下的醋酸 纖維素。進而更佳為所述化纖維素是二醋酸纖維素 (D艇tyl Cellulose，DAC)或醋酸丙酸纖維素（〇.1〇记 Acetate Propionate j CAP ) 〇 [發明的效果] 根據本發明，可提供-種能夠抑制配向轴的變動的溶 液製膜的製造方法及製造裝置。 【實施方式】 以下，對本發明的實施形態進行詳細說明。但是，本 發明並不限定於此處所列舉的實施形態。 如圖1所示’溶液製膜的製造裝^1〇主要包括：流延 部20,將使作為膜的成分的例如纖維相等溶解於溶劑中 而成的摻_流延蘭板狀來製作膜7G;傳送部3〇，將膜 70從流延部20傳送至拉幅部4〇 ;拉幅部4〇，使膜7〇在 膜的寬度方向上延伸：錢部Μ，咖％進行乾燥；以 及捲取部60,將膜70捲取成捲（Γ〇11)狀。 抓延部2G主要包括：模具22，使摻雜劑流出至流延 :(也稱為支樓體）24上；流延帶24，將從模具22所流 出的糝雜職延成薄板狀；以及—組旋轉輥％、％，使流 延帶24旋轉。流延模具22使摻雜舰未圖示的狹缝流出 至正在移動的流延帶24上。流延帶24 —面移動一面接收 換雜劑’由此將摻雜劑流延成薄板狀來製作流延膜7〇。流 延膜70以附著在流延帶24上的狀態，與流延帶24 一同移

S 8 201217063 40083pif 動。此處’以上對使用流延帶的流延部進行了說明，彳旦並 不限定於此，流延部20也可以使用流延鼓來代替流延帶。 傳送部30主要包括：剝離輥32，從流延帶24上剥離 流延膜70 ;以及1個以上的傳送輥34，將經剝離的瞑7〇 運送至拉幅部40為止。剝離輥32剝離附著在流延帶24 上的流延膜70，並使經剝離的膜70移動至拉幅部4〇為止。 拉幅部40包含拉幅裝置42。雖然未圖示，但拉幅骏 置42包括：一組導軌；鏈條，被導軌引導而移動；多個爽 具，安裝在鏈條上，並握持流延膜70的側緣部；以及送風 機構，對流延臈70吹附乾燥空氣。藉由夾具來握持從傳送 部30所運送的流延膜7〇的兩側緣部，一面在寬度方向對 其賦予張力一面進行搬送，並藉由乾燥空氣來對溶劑進 乾燥。 乾燥部50主要包括乾燥室52與冷卻室54。乾燥室52 疋用以進步使流延膜7〇中所包含的溶劑成分蒸發的裝 置’為此’可具備用以對其内部進行溫度調整的裝置、或 用^對流延膜70吹附經溫度調整的空氣的裝置等。另外， 乾燥室52也可以具備回收已蒸發的溶_裝置（未圖 不）。冷部室54是用以緩慢地冷卻流延膜70直至流延獏 Γ大致達到室溫為止的裝置，為此，可具備空調裝置、調 μ裝置等。乾燥室52使從拉幅部4〇移動而來的流延膜7〇 中二包含的溶劑蒸發，並时已蒸發的溶劑。繼而，在冷 卻至54中，將在乾燥室幻中得到加熱的流延膜7〇冷卻。 在離開冷卻室的部位’通常設置有除電裝置，藉由該除電 9 201217063 40083pif 裝置來去除流延膜70所帶的電荷。 A卻主要包括捲取I置62。捲取裝置62捲取從 7 P 送出的流延膜70來製作捲取捲料。 說明其次’參照圖1對本發明的溶液製膜襄置的運作進行 被從==，使膜的成分溶解於溶劑中而成的摻雜劑 =延T 22的狹縫（未圖示）供給至正在移動的流; 輥26進捲繞在—組旋轉親％％上，藉由對旋轉 輥26進讀轉㈣，使得歧帶麟動力並 轉輥26、26旋轉的方式移動。 有、，且旋 、，雜劑藉由在移動過程中被供給至流延帶24上，而流 延成薄板狀並成為流延膜W。流延帶％承載著流延膜川 而移動，並將流延膜70運送至剝離輥32處為止。此時， 延部20中，設置有未圖示的調溫裝置、送風機、冷凝 等，在經調溫的環境内，藉由送風機對流延膜7〇吹附乾 燥的空氣，由此使膜7G情包含的溶誠分蒸發至相對於 固體成为100%大概成為3〇〇/0〜4〇〇/0為止，然後利用冷凝器 來回收溶劑成分。 σ 繼而’剝離輥32剝離流延帶（支撐體）24上的流延 膜70，傳送輥34將經剝離的流延膜7〇運送至拉幅部4〇。 此處，獲得了如下的發現：當支撐體24的速度與拉幅 裝置42中的搬送速度產生差時’或者當產生從支撐體24 剝離流延膜70的剝離負荷的變動、由流延膜的膜厚·乾燥 201217063 40083pif 狀態的不均所引起的彈性模數的變動時，傳送部3〇 (支樓 f 24與拉幅裝置42之間）中的施加於流延膜70的張力變 得不固定’而產生配向軸的變動。 晉二二f發明中’在支撐體24與拉幅裝置42之間設 固:::6,而將從支撐體剝離流延膜的張力保持成 μ的兩幸=1’如圖1所示’可在剝離輥32與傳送輥 送李昆34的距離長時，減/ W轉32與傳 38。 長時如圖2所不，也可以具備搬送輥38、 較佳没置在支撐體24與拉幅裝置42 # Μ 輥的慣性較佳為。.2kg.m2以下，-個 進而;的= ， 又佳為張力調節輥36的張力賦予機 失為2.5 N以下，更佳為該張力^機構的機械相 \以下的低機械損失機構。 機構疋機械損失為1.5 32，# 使附屬於張力調節輥即輕36為低慣性輕，及 機構’可進一步使支撐體與拉幅:::37:低機械損失 定，因此可進-步抑制配向轴的變動。之間的張力接近固 此處，表示在圖1的溶液製膜 剝離輥32與傳送輥34 、的衣&裝置1〇中，將在 比較例，將如圖1般在剝離輥;備張力調節輥者作為 備張力調節輥36者作為實 ^的兩輥間具 叮耳驗。將流延帶24的 11 201217063 40083pif 驅動帶長^為5.7 m⑷，將旋轉親％的圓周設為4」 Γ ?祕卜·/將剝離觀32與傳送輥34設為慣性為ο.2 二輥。另外，張力賦予機構37 一 2而言’流延膜是製作厚度6G帅、寬度800 的&延膜，針對流延膜的寬度方向的中心位置，在長度方 三所媒π & 的週期進行遲相軸的測定，並評價藉由測 角的標準偏差。其結果’將比較例中的標 準偏差3又為1GG%時的實例中的標準偏差為9〇%。 圖3 (Α)、圖3⑻是表示對該實驗的比較例盘實 中的張力的變動進行分析的結果的圖。圖4(A)、圖4(Β) 比較例與實例中的配向軸的變動進行頻率分析的 結果的圖。 赫:的圖iAH、圖3 (Β)所示，可知在不具備張力調節 輥36的比較例中，張力的變動有±9 Ν左右，但在且備張 力調節輥36的實例中’張力的變動被抑制在±1 右。 3另實"Γ(Α)、圖4(Β)所示，可知具備張力調節親 的貫例與不具備張力調_ 36的比較例相比，流 2^旋，輥26的週期中的相對較長的週期成分被抑制在 减半以下。 ，者，旋轉輥26在製作精度方面，必然會產生並非完 ^的真圓的情況、或起因於驅動傳遞系統的流延帶24的驅 動速度的變動。可認為因該速度變動而引起張力的變動， 張力的_與_軸的變動相關。因此，本發明中 201217063 40083pif $體與拉幅農置之間設置張力調節輥來將從支撐體剝離流 k膜的張力保持成固定，因此可抑制配向軸的變動。 傳送輕34將剝離親32所剝離的流延膜70運送至拉幅 部40 ° 在^幅裂置42中’夾具（未圖示）握持流延膜7〇的 兩侧、’象。卩’使其逐漸展開地朝外侧移動，由此可使膜70 在寬度方向上延伸。夾具於使流延膜70在寬度方向上延伸 後，解除握持。解除了握持的流延膜70被輸送至乾燥部 50 ° 在乾燥部50中’藉由設置於乾燥室52中的調溫裝置 (未圖不）來調整乾燥室52内部的溫度、濕度，進而藉由 送風機、（未圖示）對流賴7G吹附空氣，而使流延膜70 内部的溶劑蒸發。乾燥部5G具備冷凝n (未圖示），其使 在乾燥室5。2中從流延膜70 的溶劑凝結後進行回收。 、在乾燥至52中，内部的溶劑量經過調整的流延膜7〇 被輸送至冷卻室54。在冷卻室54巾也具侧溫裝置（未 圖示）’其調整冷卻室54 _環境的溫度、濕度。流延膜 70在δ亥冷卻至54中得到冷卻。此時，也可以藉由送風機 (未圖示）對流延膜7〇吹附空氣，由此促進冷卻。 在冷卻至54中得到冷卻後，流延膜7〇藉由除電裝置 (未圖不）來去除所帶的電荷。經除電的流延膜％由捲取 部60的捲取裝置62捲取，而形成捲取捲64。 此處，以上對使用流延帶24的裝置進行了說明，但在 使用流延鼓而非歧Φ 24的情況下’料也可以獲得相同 201217063 40083pif 的效果。 、再者’本發明可應用於所有可藉由溶液製膜來形成膜 (流延膜）的聚合物，但較佳聚合物是醯化齡素。另外， 更佳酿化纖維素是醯基的取代度為2 G以上、2 98以下的 醋酸纖維素。躺更健倾維素是DACd酸纖維素） 或CAP (醋酸丙酸纖維素）。 ▲在聚合物為醯化纖維素的情況下，流延膜的配向軸的 變動顯著顯現，尤其在醯基的取代度為2 〇以上、2 98以 下的低取代度的醋酸纖維素的情況下，配向軸的變動顯著 顯現。因此，當使用此種聚合物時，在本發明的支撐體與 拉幅裝置之間設置張力調節輥來將從支撐體剝離流延膜的 張力保持成固定，由此可有效地抑制配向軸的變動。 作為溶劑，可列舉：芳香族烴（例如苯、甲苯等）、鹵 化fe* (例如一氯曱烧、氯本荨）、醇（例如甲醇、乙醇、正 丙醇、正丁醇、一乙一醇等）、酮（例如丙酮、曱基乙基酮 等）、S旨（例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯等）及喊（例 如四氫呋喃、甲基溶纖劑等）等。再者，在本發明中，所 3月播雜劑’疋^日藉由使聚合物溶解或分散於溶劑中所辑得 的聚合物溶液或分散液。 所述i化烴之中，較佳使用碳原子數為1〜7的!|化 烴，最佳使用二氣曱烷。就三醋酸纖維素（Triacetyl Cellulose ’ TAC)的溶解性、流延膜的從支撐體上的剝離 性、膜的機械強度及光學特性等物性的觀點而言，較佳除 二氣甲烷以外，混合一種或幾種碳原子數為1〜5的醇。醇 201217063 40083pif 的含量相對於溶劑整體較佳為2重量％〜25重量％，更佳 為5重里％〜2〇重量％。作為醇，可列舉曱醇、乙醇、正 丙醇、異丙醇、正丁醇等，但較佳使用曱醇、乙醇、正丁 醇、或它們的混合物。 取近，為了將對於環境的影響抑制成最小限度，也正 ^研究不使用二氯甲烧的溶劑組成。在此情況下，較佳為 碳原子數為4〜12的醚、碳原子數為3〜12的酮、碳原子 數為3〜12的酯、碳數為1〜12的醇，也存在將這些溶劑 $當混合來使用的情況。例如可列舉乙酸曱酯、丙酮、乙 醇i正丁醇的混合溶劑。這些醚、酮、酯及醇也可以是具 有^狀結構者。另外，也可以將具有2個以上醚、酮、酯 及醇的g能基（即…c〇_、_c〇〇及_〇H)的任一者的 化合物用作溶劑。 醯化纖維素的詳細情況記載在曰本專利特開 2005-104148號的第_〇]段至第_5]段，這些記載也可 以應用於本發明。另外，關於溶劑及塑化劑、劣化防止劑、 紫外線吸收劑（UV劑）、光學各向異性控制劑、延遲控制 劑、染料H劑、剝離劑、剝離促進鮮添加劑，也同 ，在日士專利特開2005_104148號的第[〇196]段至第[〇516] 段甲有詳細記載’這些記載也可以應跡本發明。 【圖式簡單說明】 圖1是表不應用本發明的溶液製臈的製造裝置的 的構成圖。 圖2是本發明的支撐體與拉幅裝置之間的擴大圖。 201217063 40083pif 圖3 (A)、圖3 (B)是表示對比較例與實例中的張力 的變動進行分析的結果的圖。 圖4 (A)、圖4 (B)是表示對比較例與實例中的配向 軸的變動進行頻率分析的結果的圖。 【主要元件符號說明】 10 :溶液製膜的製造裝置 20 :流延部 22 :模具 24 :流延帶（支撐體） 26 :旋轉輥 30 :傳送部 32 :剝離輥 34 :傳送輥 36 :張力調節輥（張力控制單元） 37 :張力賦予機構 38 :搬送輥 40 :拉幅部 42 :拉幅裝置 50 :乾燥部 52 :乾燥室 54 :冷卻室 60 :捲取部 62 :捲取裝置 64 :捲取捲 70 :流延膜（膜）

S 16

Claims (1)

1. 201217063 40083pif 七、申請專利範圍： 1. 一種溶液製膜的製造方法，其將包含聚合物與溶劑 的摻雜劑從流延模具流延至支撐體上來形成流延膜，然後 將該流延膜從所述支撐體上剝離並送至拉幅裝置中，對該 流延膜至少進行乾燥後捲取，其特徵在於： 元 在所述支撐體與所述拉幅裝置之間設置張力控制單 而將從該支撐體剝離所述流延膜的張力保持成固定。 法 2. 如申請專利範圍第丨項所述的溶液製膜的製造方 其中所述張力控制單元是張力調節輥。 法 3. 如申請專利範圍第2項所述的溶液製膜的製造方 其中设置在所述支撐體與所述拉幅裴置之間的至少一 個輥是慣性為0.2 kg.m2以下的低慣性親。 、4·如帽專利範圍第2項所述的溶液製膜的製造方 法，其中设置在所述支撐體與所述拉幅裝置之間的黾小一 個輥是慣性為0.15 kg.m2以下的低慣性輥。 ' ^ 、5·如申請專·圍第2項所述的溶液製膜 法’其中設置在所述支賴與所述域裝置之_一 個輥是慣性為0.1 kg.m2以下的低慣性報。 _ 6. 如申請專利範圍第2項至第5項中任— 液製膜的製造方法，其中設置在所述支 2、、述的溶 =間的張力調節輥的張力賦予機構的‘械; 員失:拉二 7. 如申請專利範圍第2項至第5 液製膜的製造方法’其中設置在所述支 17 201217063 40083pif 置之間的張力調節輥的張力賦予機構的機械損失為1.5 N 以下。 8. 如申請專利範圍第1項至第5項中任—項所述的溶 液製膜的製造方法，其中所述聚合物是醯化纖維素。 9. 如申請專利範圍第8項所述的溶液製膜的製造方 法’其中所述醯化纖維素是醯基的取代度為2 〇以上、2 98 以下的醋酸纖維素。 10.如申清專利範圍第8項所述的溶液製膜的製造方 法，其中所述醯化纖維素是二醋酸纖維素或醋酸丙酸 素。 、、 11·一種溶液製膜的製造裝置，其特徵在於包括： 支撐體，以固定速度移動； 流延模具，接近並配置在所述支撐體上，使包含聚人 物與溶劑的換雜劑向所述支樓體流延； A 拉幅裝置，對形成在所述支撐體上的流延膜進 燥；以及 、丁乾 間

   張力控制單元，設置在所述支撐體與所述拉幅裴置之 將從該支撐體剝離所述流延膜的張力保持成固定。 12.如申請專利範圍第u項所述的溶液製膜的製造襞 其中所述張力控制單元是張力調節輥。 、 18