TWI411513B - 聚合物薄膜及其製法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種聚合物薄膜及其製法。
聚合物薄膜用於光學領域。特別由於醯化纖維素(cellulose aclate)薄膜具有可用作為偏振濾光片的保護膜，故醯化纖維素薄膜廣用作為製造合理薄型液晶裝置之光學薄膜。
此種醯化纖維素薄膜主要係藉溶液流延法製造，於該方法中，和聚合物(諸如醯化纖維素等)及溶劑之聚合物溶液置於行進中的撐體上來形成流延薄膜。然後流延薄膜被撕離呈濕薄膜，濕薄膜被乾燥成為薄膜。
當指定藉溶液流延法來製造薄膜時，設法努力讓流延速度變高，因而提高生產力。此種情況下，例如恰於流延於撐體上後，使用乾燥裝置來對流延薄膜表面進行初步乾燥，亦即溫度經過控制之乾燥空氣經由乾燥裝置之出氣口送出。如此有效進行溶劑從流延薄膜的蒸發，而解決前述問題。
但從出氣口送出的乾燥空氣並未具有足夠乾燥效果，因而無法讓流延薄膜內的溶劑徹底蒸發。此外，從出氣口送出的乾燥空氣500均勻流動。因此，流延薄膜厚度變不均。結果平坦度變差。
隨著技術的發展，空氣導管係設置於撐體上的流延薄膜上方，讓開縫型出氣口係以傾角相對於撐體取向。從出
氣口送風進行乾燥(參考日本專利公開案第64-55214號)。此外，乾燥空氣於最頂端被吹送至撐體上之流延膜，進一步將乾燥裝置設置於撐體背側來加熱撐體。如此由流延側及其背側進行加熱(參考日本專利公開案第2003-103544號)。
於任一種方法中薄膜表面不均減少，故製成的薄膜的平坦度絕佳。但於第64-55214號公開案之方法中，當乾燥空氣通過開縫型出氣口饋出進行乾燥時，乾燥空氣不具有足夠熱量，因而偶爾乾燥變不足。於第2003-103544號公開案之方法中，因乾燥係從撐體的流延背側二方向進行，故乾燥速度加速。但因施加於撐體上之流延薄膜的乾燥溫度不高，例如於20℃至80℃之範圍。因此乾燥偶爾變不足。
近年來，電氣裝置快速轉變為輕薄短小。如此對光學薄膜的輕薄短小的要求也高。因而光學薄膜必須有更佳平坦度。但於前述方法中，難以讓製造薄膜有足夠平坦度。
本發明之目的係提供一種當塗料流延於撐體上來製成流延薄膜時，具有絕佳平坦度之聚合物薄膜之製法，其中不均的產生減少。
為了達成該目的和其它目的，於從含溶劑及聚合物之流延塗料製造薄膜之方法中，於流延塗料流延於行進中的撐體來形成流延薄膜後，撐體藉設置於撐體背側加熱器加熱，溫度控制接近恆定於40℃至80℃之範圍，因而進行流延薄膜的第一次乾燥。乾燥空氣從設置於撐體流延側的空
氣導管的出氣口送出，溫度控制接近恆定於70℃至130℃之範圍，因而進行流延薄膜之第二次乾燥。出氣口係於帶之行進方向取向，故乾燥空氣接近平行於帶流動。含溶劑之流延膜呈薄膜被撕離。然後進行薄膜的乾燥。
較佳，流延膜具有多層結構，包括暴露於大氣的暴露層、和接觸暴露層的內層。流延塗料的流延方式為共流延暴露層形成用之流延塗料之第一塗料與內層形成用流延塗料之第二塗料。特佳第一塗料之黏度至多為35 Pa．s。
較佳流延薄膜之厚度係於10微米至400微米之範圍。
較佳，第一次乾燥和第二次乾燥係始於流延層之溶劑含量至少為350 wt%。特佳，第一次乾燥比第二次乾燥更早開始，特別第二次乾燥始於第一次乾燥之進行期間。
藉前述方法製造之聚合物薄膜也屬於本發明之範圍。
根據本發明，當塗料係流延於撐體上來形成流延薄膜時，乾燥速度加快。如此，生產力變高，於流延薄膜表面不均的產生減少。因此製造的薄膜之平坦度絕佳。
作為本實施例之聚合物，使用醯化纖維素，特佳係使用三乙醯基纖維素。至於醯化纖維素，較佳對纖維素之羥基的氫原子之醯基取代度較佳可滿足以下全部三式(I)-(III)。
於此等式(I)-(III)中，A為乙醯基對纖維素羥基之氫原子的取代度，以及B為醯基對氫原子之取代度，各個醯基具有3至22之碳原子數。注意至少90 wt% TAC為具有直徑為0.1毫米至4毫米之粒子。但本發明使用之聚合物非僅限於醯化纖維素，反而可為可藉溶液流延法製造薄膜之已知聚合物。
至於製備塗料用的溶劑，有芳香族烴類(例如苯、甲苯等)、烴鹵化物類(例如二氯甲烷、氯苯等)、醇類(例如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、二乙二醇等)、酮類(例如丙酮、異丁酮等)、酯類(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯等)、醚類(例如四氫呋喃、甲基溶纖素等)等。
溶劑較佳為含1至7個碳原子之烴鹵化物，特佳為二氯甲烷。然後鑑於醯化纖維素之溶解度、流延膜從撐體上的撕離能力、薄膜之機械強度、薄膜之光學性質等，較佳一或多種含1至5個碳原子之醇類與二氯甲烷混合。此處醇類對整個溶劑之含量較佳係於2重量%至25重量%之範圍，及特佳係於5重量%至20重量%之範圍。具體言之，有甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇等。醇類之較佳實例為甲醇、乙醇、正丁醇或其混合物。
舉例言之，晚近為了將環境的影響降至最低，逐漸考慮未使用二氯甲烷的溶劑組成物。為了達成此項目的，以含4至12個碳原子之醚類、含3至12個碳原子之酮類、含3至12個碳原子之酯類為佳(以乙酸甲酯為特佳，且可使用其混合物。此等醚類、酮類及酯類具有環狀結構。此
外，含有醚類、酮類和酯類中的官能基(亦即-O-、-CO-和-COO-)中之至少二者的化合物可用於溶劑。注意溶劑化合物可有其它官能基，諸如醇系羥基等。若溶劑含有至少兩種溶劑化合物，則具有前述官能基之各個化合物之多個碳原子可於所述範圍。
醯化纖維素之細節說明可參考日本專利公開案第2005-104148號之[0140]段至[0195]段。本公開案之說明也適用於本發明。此外，添加劑(諸如溶劑、增塑劑、降級抑制劑、紫外光吸收劑、光學各向異性控制劑、位相差控制劑、染料、消光劑、離型劑、離型加速劑等)之細節說明於日本專利公開案第2005-104148號之[0196]段至[0516]段。
須注意於塗料生產線10中，本發明使用之塗料之製法非僅限於第1圖所示之實施例。塗料生產線10係由溶劑槽11、添加劑槽12、料斗13、混合槽14、溶脹液15(容後詳述)加熱用之加熱裝置15、及溶脹液15之溫度控制用之溫度控制裝置16。此外，有過濾裝置17、湧流裝置18、過濾裝置19、溶劑回收用之回收裝置20、回收的溶劑循環用之循環裝置21及備料槽22。塗料生產線10係透過備料槽22而連接至薄膜生產線。
當閥門31a開啟時，溶劑從溶劑槽11送至混合槽14。適量醯化纖維素從料斗13送至混合槽14。隨後，開啟閥門31b，添加劑從添加劑槽12送至混合槽14。
添加劑饋送至溶解槽之方法於前文說明中，添加劑進給至溶解槽之方法並無特殊限制。若添加劑於室溫為液
態，則無需製備添加劑溶液，添加劑可呈液態而進給混合槽14。否則，若添加劑於室溫係呈固態，則添加劑可呈固態使用料斗饋至混合槽14。若使用多種添加劑化合物，則含多種添加劑化合物之添加劑可共同積聚於添加劑槽12。否則，可使用多個添加劑槽來含有個別添加劑化合物，經由分開的管路來送至混合槽14。
於前文說明中，溶劑(或溶劑化合物之混合物)、醯化纖維素、及添加劑係循序送至混合槽14。但進送順序並無特殊限制。舉例言之，於預定量之醯化纖維素送至混合槽14後，可進行預定量之溶劑和添加劑的進給來獲得醯化纖維素溶液。否則，無需事先將添加劑饋至混合槽14，添加劑可於隨後之處理中添加至TAC與溶劑之混合物。
混合槽14設置有覆蓋於混合槽14外表面上的夾套32、藉馬達33旋轉的第一攪拌器34及藉馬達35旋轉的第二攪拌器36。第一攪拌器34較佳具有錨葉，而第二攪拌器36較佳為溶解器型偏心攪拌器。夾套設置有控制於夾套內部流動的傳熱介質之溫度之溫度控制裝置。如此控制混合槽14的內部溫度。較佳內溫係於-10℃至55℃之範圍。第一攪拌器34和第二攪拌器36中之至少一者適當選用來執行旋轉。如此，獲得其中TAC溶脹於溶劑之溶脹液37。
於混合槽14的下游，塗料生產線10進一步包括幫浦38、加熱裝置15、溫度控制裝置16、過濾裝置17及備料槽22。
幫浦38經驅動，讓混合槽14內部的溶脹液37被送至加熱裝置15，加熱裝置15較佳為具夾套的管路。此外，加熱裝置15較佳係對溶脹液37加壓。當溶脹液37只於加熱條件下連續，或於加熱條件與加壓條件二者下連續時，進行TAC之溶解，讓溶脹液37為聚合物溶液。注意，聚合物溶液為聚合物完全溶解於其中之溶液，且為聚合物溶脹之溶脹液。此外，溶脹液37之溫度較佳係於0℃至97℃之範圍。替代使用加熱裝置15進行加熱溶解，溶脹液37可冷卻於－100℃至－10℃之範圍，因而進行溶解，稱作為冷卻溶解方法。於本實施例中，加熱溶解法與冷卻溶解法中之一者可視材料性質來選用，因而控制溶解度。如此，將TAC對溶劑之溶解度調整為足夠溶解度。聚合物溶液進給至溫度控制裝置16，因而將溫度控制於接近室溫。
然後，聚合物溶液饋至過濾裝置17，讓雜質可從聚合物溶液移出。過濾裝置17之濾材較佳具有平均名目直徑至多為100微米。於過濾裝置17中的過濾流速較佳至少為50升/小時。
於本實施例中，過濾後之聚合物溶液通過閥40送至湧流裝置18來濃縮聚合物溶液。於湧流裝置18中，聚合物溶液之溶劑被部分蒸發。蒸發中產生的溶劑蒸氣藉冷凝器(圖中未顯示)冷凝為液態，其藉回收裝置20回收。回收的溶劑藉循環裝置21循環且再度使用。根據此種方法，因製造效率增高，且再度利用溶劑，故可達成成本的下降。
如前文說明濃縮後之聚合物溶液從湧流裝置18抽取出通過幫浦41至過濾裝置19，來去除過濾中未溶解的材料。注意於過濾裝置19之聚合物溶液之溫度較佳係於0℃至200℃之範圍。此外，為了去除聚合物溶液中產生的氣泡，較佳同時進行氣泡的去除處理。至於氣泡之去除方法，有多種已知方法，例如超音波照射法等。過濾後之聚合物溶液儲存於備料槽22，備料槽22設置有藉馬達42旋轉的攪拌器43。攪拌器43被旋轉因而連續攪拌塗料。
注意聚合物溶液之製法係揭示於日本專利公開案第2005－104148號之第[0517]段至[0616]段，舉例言之，材料、原料和添加劑於形成TAC薄膜之溶液流延法中之溶解方法和添加方法、過濾方法、氣泡去除方法等。
現在將參考第2圖說明溶液流延法之實施例。但本發明並非囿限於該實施例。
於薄膜生產線200中，包括多種塗料之流延塗料係從聚合物溶液39製備且流延於帶73上，來形成具有多層結構之流延薄膜80。特別，於後文中，流延薄膜80有三層，亦即基底層以及接觸基底層之第一外層和第二外層。因此流延薄膜80係呈帶73呈具有三層結構之薄膜101撕離。此外，於該製備中，製備三種塗料，個別塗料之製備用的三條路徑44－46連接至備料槽22。
然後聚合物溶液39饋送通過製備基底層塗料(後文稱作基底層塗料)之路徑44。接著儲存於備料槽50之添加劑51藉幫浦52饋送，而添加至聚合物溶液39。隨後，混合物藉靜力混合機53混合且攪拌至均勻。如此獲得基底層塗料。添加劑51為事先含有添加劑化合物例如為紫外光吸收劑、位相差控制劑等之溶液(或分散液)。
聚合物溶液39通過製備第一外層用塗料(後文稱做第一外層塗料)用之路徑45進給。然後，儲存於備料槽55之添加劑56藉幫浦57進料，且添加至聚合物溶液39。隨後，混合物藉靜力混合機58混合且攪拌至均勻。如此獲得第一外層塗料。添加劑56事先含有添加劑化合物例如撕離劑(如檸檬酸酯等)讓聚合物薄膜容易從作為撐體之帶上撕離、減少薄膜表面黏著於薄膜輥之消光劑(二氧化矽等)等。注意第二空間頻道56可含有諸如增塑劑、紫外光吸收劑等添加劑化合物。
聚合物溶液39饋送通過第二外層塗料(後文稱作第二外層塗料)製備用之路徑46。然後，儲存於備料槽60的添加劑61藉幫浦62進料且添加至聚合物溶液39。隨後，混合物藉靜力混合機63混合且攪拌變均勻。如此獲得第二外層塗料。添加劑61含有添加劑化合物，諸如減少薄膜表面黏著於薄膜輥之消光劑(二氧化矽等)等。注意添加劑61可含有諸如撕離加速劑、增塑劑、紫外光吸收劑等添加劑化合物。
於流延室70中，有流延壓模72、支承輥輪74a、74b、由支承輥輪74a、74b支持之帶73、傳熱介質循環器75及溫度控制裝置77和冷凝器78。
流延壓模72之材料較佳為沈澱硬化不鏽鋼。較佳材料具有熱膨脹係數至多為2x10－ 5
(℃－ 1
)。此外，欲使用之材料於電解溶液中強制腐蝕檢驗中，具有防蝕性質接近等於SUS316。較佳欲用於流延壓模72之材料具有對腐蝕之耐性為，即使材料浸泡於二氯甲烷、甲醇和水之混合液中3個月，氣－液界面也接近不會出現小坑穴。流延壓模72較佳係藉材料流延一個月後進行拋光而製造。如此，於流延壓模72中流動之塗料的表面狀況維持均勻。流延壓模對塗料之接觸面之最終精度為表面粗度至多1微米，及筆直度至多1微米/米。流延壓模72之開縫餘隙自動調整為於0.5毫米至3.5毫米之範圍。根據流延壓模72之唇端對塗料之接觸部邊緣，全部寬度之R(R為去角半徑)至多為50微米。此外，流延壓模72之切變率係控制於每秒1至5000之範圍。
流延壓模72之寬度並無特殊限制。但寬度較佳至少為薄膜寬度之1.1倍而至多為薄膜寬度之2.0倍。於薄膜製造期間，較佳設置溫度控制裝置(加熱器、夾套等)來維持流延壓模72之溫度於預定值。此外，流延壓模72較佳為塗覆吊架型壓模。此外，為了調整薄膜厚度，流延壓模72較佳設置有自動厚度調整裝置。舉例言之，厚度調整螺栓(加熱螺栓)係以預定間隔距離設置於流延壓模72之寬度方向。根據加熱螺栓，依據幫浦(較佳為高準確度齒輪幫浦)47－49之進料速率而定，當薄膜製造進行中，較佳係基於預定程式來設定側繪圖。此外，薄膜生產線200可設有厚度計(圖中未顯示)，諸如紅外線厚度計等。於此種情況下，加熱螺栓之調整值之回授控制可利用基於厚度計之側繪圖，調整程式來達成回授控制。流延膜寬度方向(測緣部除外)兩點間之厚度差異較佳係控制為至多1微米。於寬度方向之最大厚度與最小厚度間之差為至多3微米。此外，厚度之目標值精度較佳係於±1.5微米之範圍。
較佳，硬化層係形成於流延壓模72之唇端點部。硬化層之形成方法並無特殊限制。但例如可為陶瓷硬化塗層、鍍覆硬鉻、中和法等。若使用陶瓷作為硬化層，則較佳使用的陶瓷為可研磨而不會易碎，具有較低孔隙度、較高防蝕性及對流延壓模72之不良黏著性。具體言之，有碳化鎢(WC)、Al2
O3
、TiN、Cr2
O3
等。特佳陶瓷為碳化鎢。碳化鎢塗層可藉噴霧法製造。
此外，為了防止流動於流延壓模72之開縫端的塗料之部分乾燥固化，較佳係設置溶劑供應裝置(圖中未顯示)於開縫端，於其上氣－液界面係形成於開縫兩緣間、以及珠粒邊緣於外部氣體間。較佳，此等氣－液界面被供給可溶解塗料之溶劑(例如二氯甲烷86.5份重量比、丙酮13份重量比、正丁醇0.5份重量比之混合溶劑)。供應至各開縫端之供給速率較佳係於0.02毫升/分鐘至1.0毫升/分鐘之範圍，以防止外來材料混合入流延薄膜。注意溶劑供給用幫浦具有脈波率(或紋波因數)至多為5%。
帶73係位在流延壓模72下方，且係重疊於支承輥輪74a、74b上。當支承輥輪74a、74b藉傳動裝置(圖中未顯示)為旋轉時，帶73係隨著支承輥輪74a、74b做循環運轉。則流延速度較佳係於10米/分鐘至200米/分鐘之範圍。此外，支承輥輪74a、74b之溫度係藉傳熱介質循環用的傳熱介質循環器75控制。較佳帶73表面溫度係藉來自於支承輥輪74a、74b的傳熱而被調整於－20℃至40℃之範圍。於本實施例中，傳熱介質之路徑(圖中未顯示)係形成於支承輥輪74a、74b內，其溫度係藉傳熱介質循環器75控制之傳熱介質通過該等路徑。如此，支承輥輪74a、74b之溫度係維持於預定值。
帶73之寬度、長度和材料並無特殊限制。但較佳為流延寬度之1.1倍至2.0倍。較佳長度係由20米至200米，及厚度係由0.5毫米至2.5毫米。表面較佳經拋光，具有表面粗度至多為0.05微米。帶73較佳係由不鏽鋼製成，特別由SUS316組成，故具有足夠防蝕性與強度。整個帶73之厚度不均勻度較佳至多為0.5%。
於支承輥輪74a、74b之傳動中，出現於帶73之張力較佳為5x104
千克/米。支承輥輪74a、74b間的轉速差異係控制為至多0.01米/分鐘。較佳，帶之行進速度的起伏波動為0.5%，於一次旋轉於寬度方向，帶73之位置波動至多為1.5毫米。為了控制起伏波動，較佳帶73二側緣部件測用檢測器(圖中未顯示)與回授控制係基於測量得之值進行。此外，恰在流延壓模72下方，帶73隨輥輪74a和74b之旋轉向上與向下之位置變化較佳至多為200微米。
注意較佳係使用支承輥輪74a、74b之一作為撐體。此種情況下，用作為撐體的支承輥輪較佳係以高度準確度旋轉，故旋轉變化至多為0.2毫米。因此，表面粗度較佳至多為0.01微米。此外，較佳對轉骨進行鍍鎳，讓轉骨有足夠硬度與耐用性。如前文說明，較佳於撐體中，表面缺陷須減至最少。具體言之，每萬平方米並無任何至少為30微米之真空，10微米至30微米範圍之真空至多一個，以及小於10微米之真空至多兩個。
設置溫度控制裝置77來將流延室70之內溫控制於－10℃至57℃之範圍。此外，設置冷凝器78來冷凝於流延室70內部蒸發的有機溶劑。此外，設置回收裝置79用來回收流延室70外側冷凝的有機溶劑。
此外，流延塗料於流延壓模72與帶73間形成珠粒。為了控制於珠粒後側的壓力，較佳設置一減壓室81。如此珠粒的形成變穩定化，減少珠粒的晃動。較佳，於珠粒背側比前側之珠粒壓力低5 Pa至1000 Pa。此外，為了控制減壓室81的內溫，較佳有夾套(圖中未顯示)。內溫並無特殊限制，但較佳係於25℃至55℃之範圍。此外，為了維持珠粒的形式，較佳設置吸取裝置(圖中未顯示)於流延壓模72的邊緣位置。空氣的吸取速率較佳係與1升至100升之範圍。
空氣導管82設置於流延室70之帶73周圍附近，因而乾燥形成於帶73上之流延薄膜80。此外，加熱器84設置於流延帶73背側。於帶73之下游，有撕離輥輪86用來撕離流延薄膜80作為具有流延薄膜80撐體的薄膜101。此外，於接近流延壓模72，較佳有空氣屏蔽件(圖中未顯示)，諸如空氣之屏蔽壁等，因此乾燥空氣可於流延後的前5秒施用於流延薄膜。此種情況下，流延壓模附近的靜力壓的起伏波動較佳係於±1 Pa以內。有關於流延室70內部流延薄膜80之乾燥方法之進一步細節說明容後詳述。
於傳送區90中，有輥輪和鼓風機91。於拉幅機裝置100中，薄膜101係於寬度方向拉伸與鬆弛，因而完成預定的光學性質。於此種情況下，拉伸後與拉伸前之薄膜寬度差異之百分比作為拉伸比，係於0.5%至300%之範圍。注意，拉幅機裝置100內部被分隔成其中內溫各自不同的多個溫度區。於傳送區90或拉幅機裝置100，較佳係於流延方向之一牽伸薄膜101，於牽伸後與牽伸前間之薄膜長度之差異百分比，亦即牽伸比係於0.5%至300%之範圍。此外，邊緣縱割裝置102將薄膜101之二側緣部縱割成為梢端。二側緣部之梢端藉連接於邊緣縱割裝置102的壓碎器壓碎。
於乾燥裝置105中，薄膜101係重疊於輥輪104上轉運。藉乾燥裝置105而從薄膜101蒸發出之溶劑蒸氣係藉吸附裝置106吸附。薄膜101被轉運入冷卻室107內，於其中冷卻至約室溫。可設置濕度控制室(圖中未顯示)來調理乾燥裝置105與冷卻室107間之濕度。隨後，強制中和裝置(或中和桿)85消除薄膜101的帶電靜電位至預定值(例如消除至於－3 kV至＋3 kV之範圍)。中和程序之位置於本實施例中並無特殊限制。此外，中和位置可為於乾燥區段之預定位置，或於壓花輥輪109之下游側之預定位置，另外可於多個位置進行中和。於捲取室110中，薄膜101係藉捲取軸111捲取。於此瞬間，以預定值施加張力至壓機輥輪112。
如第3圖所示，空氣導管82包括饋出乾燥空氣的出氣口82a、供給乾燥空氣予出氣口之空氣供應區段(圖中未顯示)、及控制乾燥空氣之溫度用之溫度控制裝置(圖中未顯示)。
出氣口82a係於帶73之行進方向取向，讓乾燥空氣從出氣口82a饋出而方向接近平行於帶73之行進方向。如此進行乾燥，而流延薄膜80表面不均的產生減少。
通過出氣口82a送出至流延薄膜80表面的乾燥空氣溫度(流延側之乾燥溫度)較佳係控制於70℃至130℃範圍，特別80℃至125℃範圍之預定值。如此，讓流延薄膜80的乾燥變充分，且進行溶劑的蒸發。若流延側乾燥溫度係高於130℃，則該溫度過高無法適當乾燥流延薄膜。此種情況下，流延薄膜80出現發泡，因而薄膜平坦度變低等。若流延側乾燥溫度低於70℃，則於流延薄膜80之溶劑的蒸發變不足，無法充分進行乾燥。因此當流延薄膜80從帶73撕離時，偶爾有部分流延薄膜80留在帶73上。
此外，加熱器84設置於帶73的背側。加熱器84加熱帶73背側，讓流延薄膜80可從帶73的背側進行加熱。如此於流延薄膜80中溶劑的蒸發加速。因此，乾燥流延薄膜80的乾燥速度變高，因而生產力提高。
加熱器84之溫度(背側乾燥溫度)係控制較佳於40℃至80℃之範圍，特別50℃至70℃之範圍之預定溫度，因此可乾燥流延薄膜80。如此，當流延薄膜80係從流延側和背側兩側加熱時，可從兩側進行乾燥而加速乾燥。若背側乾燥溫度係高於80℃，則該溫度過高無法適當乾燥流延薄膜。此種情況下，流延薄膜80出現發泡，因而薄膜平坦度變低等。若背側乾燥溫度低於40℃，則於流延薄膜80之溶劑的蒸發變不足，無法充分進行乾燥。因此當流延薄膜80從帶73撕離時，偶爾有部分流延薄膜80留在帶73上。
當期望使用空氣導管82和加熱器84二者乾燥流延薄膜80時，較佳於流延薄膜80之形成後儘可能快速開始乾燥。因此於本實施例中，使用空氣導管82和加熱器84之乾燥係始於殘餘溶劑含量至少為350 wt.%該點。
於剩餘溶劑含量變成250 wt%之前，使用空氣導管82送出乾燥空氣至流延薄膜80。如此，當剩餘溶劑含量高時，饋出有整流之乾燥空氣。此種情況下，因流延薄膜80的乾燥只極少，故未形成乾燥層。因此，即使於此種情況下，乾燥空氣係施用於流延薄膜80，不均的產生減少。但剩餘溶劑含量低於250 wt%，進行乾燥，形成乾燥層。若於此種情況下施加乾燥空氣至流延薄膜80，則不均勻仍然留在薄膜表面上。注意剩餘溶劑含量係以乾燥基準計算，且使用流延薄膜80和完全乾燥的製造薄膜之試樣測定。若流延薄膜80之試樣重量為x，而乾燥後之試樣重量為y，以乾燥基準之溶劑含量(%)係於式{(x－y)/y}x100計算。注意以乾燥為基準於剩餘溶劑含量中，經由完全乾燥塗料所得之固體重量相當於100%。
於流延薄膜80中，分別形成第一外層和第二外層，因而變成接觸帶73的最底層和最頂層，基底層係由第一外層與第二外層所夾置。注意具有如前文說明之多層結構之流延薄膜80係經由進行獨立製備之數種塗料的共流延來形成。當有多層之流延薄膜80係藉共流延形成時，製造速度可調整為較高，薄膜表面不均減少。因此，可獲得表面情況絕佳的製造薄膜。注意共流延方法容後詳述。
形成外層之塗料個別之黏度較佳係控制為至多35 Pa．s。如此，外層比基底層乾燥更快速。如此，基底層的保護效果變大。因而減少經由基底層中溶劑的蒸發所造成的發泡現象。若形成外層之塗料黏度高於35 Pa．s，則經常容易於流延薄膜80的表面出現不均，或流延速度減慢而製造時間延長。
於下文中，將說明於薄膜生產線200形成薄膜之實施例。注意本發明非僅限於參考第2圖之此一實施例。
基底層塗料和第一外層和第二外層塗料以預定流量饋送至進料方塊71。塗料經接合然後從流延壓模72流延至帶73上。
塗料從流延壓模72流延至帶73上，因而形成流延薄膜80，同時於流延壓模72與帶73間形成流延塗料的珠粒。於共流延時，塗料溫度較佳係控制於－10℃至57℃之範圍。注意流延薄膜80之厚度較佳係控制於10微米至400微米，特別20微米至150微米，及尤其25微米至100微米範圍之預定值。如此，流延薄膜80乾燥時間縮短，製成的薄膜的光學性質絕佳，諸如平坦度等絕佳。
其溫度控制於預定溫度之乾燥空氣係經空氣導管82的出氣口82a饋出來進行流延薄膜80的乾燥。此外，也從帶73的背側(亦即流延薄膜80的背側)，以加熱器84於預定背側乾燥溫度進行流延薄膜80的乾燥。
當流延流延具有自撐性質時，流延薄膜80係與撕離輥輪86的撐體呈薄膜101連續撕離。然後薄膜101轉運至傳送區90。於傳送區90中，當薄膜101係連同輥輪的撐體一起運送時，乾燥空氣從鼓風機送出來乾燥薄膜101，因而可進行乾燥。較佳，乾燥空氣之溫度係於20℃至250℃之範圍。注意於傳送區90，輥輪轉速可設定為下游端為較高，因而於縱向方向牽伸薄膜101。
薄膜101被乾燥至剩餘溶劑含量變成預定值為止，薄膜101從拉幅機裝置100朝向邊緣縱割裝置102饋出來縱割取出二側緣部。縱割的側緣部藉切削機鼓風機(圖中未顯示)送至壓碎機103，藉壓碎機103壓碎成為梢端，梢端再度用來製備塗料，如此可有效降低製造成本。注意可刪除二側緣部的縱割處理程序。但較佳係於流延處理與捲取處理中間進行縱割。
其側緣部已經被割除的薄膜101送至乾燥裝置105進一步乾燥。於乾燥裝置105中，薄膜101係重疊於輥輪104運送。乾燥裝置105的內溫並無特殊限制。但較佳係於60℃至145℃之範圍。藉乾燥裝置105而從薄膜101蒸發的溶劑蒸氣係由吸附裝置106所吸附。
薄膜101運送入冷卻室107內部，於冷卻室107內部冷卻至約室溫。可設置濕度控制室(圖中未顯示)來調理乾燥裝置105與冷卻室107間的濕度。較佳，於濕度控制室中，溫度與濕度皆經過控制之空氣施加於薄膜101。如此可減少於捲取程序中薄膜101的捲曲與捲取缺陷。
隨後，強制中和裝置(或中和桿)108消除薄膜101的帶電靜電位至預定值(例如消除至於－3 kV至＋3 kV之範圍)。中和程序之位置於本實施例中並無特殊限制。此外，中和位置可為於乾燥區段之預定位置，或於壓花輥輪109之下游側之預定位置，另外可於多個位置進行中和。於中和後，藉壓紋輥輪對薄膜101二側部進行壓紋來提供壓花。由壓紋底部至頂部之壓紋高度係於1微米至200微米之範圍。
於最末處理程序中，薄膜101係藉捲取室110內部的捲取軸111捲取。此時，施加預定值張力至壓機輥輪112。較佳，由捲取開始至結束徐緩改變張力。於本發明中，薄膜101之長度較佳至少為100米。薄膜寬度較佳至少為600毫米，特別係於1400毫米至1800毫米之範圍。此外，即使寬度係大於1800毫米，本發明仍然有效。當期望製造厚15微米至100微米之薄膜時本發明仍然適用。
於本發明之溶液流延法中，例如有流延多種塗料的流延方法，諸如共流延法和循序流延法。於共流延法中，如同於本實施例，進料方塊可附接於流延壓模，或可使用多歧管型流延壓模(圖中未顯示)。於具有多層結構之薄膜製造中，多種塗料流延於撐體上來形成具基底層和第一外層和第二外層之流延薄膜。然後於所製成之薄膜中，第一外層厚度與第二外層厚度中之至少一者較佳係於總薄膜厚度之0.5%至30%之範圍。此外，當欲進行共流延時，較高黏度塗料係由較低黏度塗料所夾置。具體言之，較佳形成表層之塗料具有比形成表層的夾置層用之塗料更低的黏度。此外，當欲進行共流延時，較佳於壓模開縫(或壓模唇部)與撐體間的珠粒中，於二外塗料的醇組成含量係高於內塗料。
如第2圖所示，因進行三種塗料的共流延，故製成的薄膜具有預定性質。當薄膜101捲取至薄膜輥時，需要防止薄膜於薄膜輥中黏著。因此較佳，塗料含有消光劑。但消光劑常造成光學性質的降級(例如透明度的下降)。如此，於本實施例中，消光劑係含於外層塗料。換言之，內塗料不含任何消光劑。如此，表面黏著性下降，薄膜可具有期望的光學性質。
日本專利公開案第2005－104148號於[0617]段至[0889]段說明有關流延壓模、減壓室、撐體等之結構細節，進一步說明有關於各個處理程序中之共流延條件、撕離條件、拉伸條件、乾燥條件、處理方法、捲曲、平坦度校正後之捲取方法、回收溶劑方法、回收薄膜方法。其說明皆適用於本發明。
日本專利公開案第2005－104148號於[0112]段至[0139]段說明有關所捲取的醯化纖維素薄膜之性質及其測量方法。該等性質與測量方法適用於本發明。
醯化纖維素薄膜較佳於至少一面的表面處理後以若干方式使用。較佳表面處理為真空輝光放電、於大氣壓下之電漿放電、紫外光照射、電暈放電、焰處理、酸處理和鹼處理。此外，較佳係進行此等表面處理之一。
醯化纖維素薄膜可於至少一表面設有底塗層，且以若干方式使用。
較佳係使用醯化纖維素薄膜做為基底膜，於基底膜可設置至少一層功能層。較佳功能層為抗靜電層、固化樹脂層、抗反射層、容易黏著層、防炫光層和光學補償層。
功能層之形成條件與形成方法之細節係說明於日本專利公開案第2005-104148號之[0890]段至[1087]段，該等條件及方法也適用於本發明。如此製造的薄膜具有數種功能和性質。
此等功能層較佳含有於0.1毫克/平方米至1000毫克/平方米範圍之至少一種界面活性劑。此外，功能層較佳含有於0.1毫克/平方米至1000毫克/平方米範圍之至少一種增塑劑。功能層較佳含有於0.1毫克/平方米至1000毫克/平方米範圍之至少一種消光劑。功能層較佳含有於1毫克/平方米至1000毫克/平方米範圍之至少一種抗靜電劑。
所製造之醯化纖維素薄膜可有效用作為偏振濾光片的保護膜。於偏振濾光片中，醯化纖維素薄膜係黏著於偏光板。通常兩片偏振濾光片黏著於液晶層，因而製造液晶顯示器。注意液晶層與偏振濾光片之排列非僅囿限於此，數種已知之排列皆屬可能。日本專利公開案第2005-104148號揭示TN型、STN型、VA型、OCB型、反射型、及其它型別液晶顯示器之細節。其說明適用於本發明。此外，於第2004-264464號公開案中說明一種設有光學各向異性層且具有抗反射功能與防炫光功能之醯化纖維素薄膜。此外，由於雙軸醯化纖維素薄膜被提供以適當光學性質，故製造薄膜可用作為光學補償膜。此外，光學補償膜可用作為偏振濾光片之保護膜。其細節說明可參考第2005-104148號公開案之[1088]至[1265]段。
於後文將說明本發明之實驗例。但本發明絕非囿限於此。將根據實例1做細節說明。實例2-3和比較例1-8之實驗條件和結果顯示於表1。
下文中將對本發明之實例做說明。將顯示用於製造薄膜之塗料(或聚合物溶液)之組成。
於實例1中，使用具有下述含量之各種材料來製造塗料。
三乙酸纖維素 100份重量比
根據本實驗使用之三乙酸纖維素，乙酸之剩餘含量至多為0.1重量%、鈣含量為58 ppm、鎂含量為42 ppm、鐵含量為0.5 ppm、自由態乙酸含量為40 ppm、及硫酸根含量為15 ppm。於第6位置的乙醯化度為0.91，於第6位置之乙醯基相對於總乙醯基之百分比為32.5%。丙酮萃取物為8重量%，重量平均分子量對數目平均分子量之比為2.5。此外，黃色指數為1.7，濁度為0.08，透明度為93.5%。Tg(藉DSC測量)為160℃，結晶化之熱量值為6.4焦耳/克。此種乙酸纖維素A(後文稱做TAC－A)係從得自棉之纖維素來做為材料合成。
聚合物溶液係使用第2圖之塗料生產線30製造。有第一攪拌器34和第二攪拌器36的混合槽14係由不鏽鋼製成，內容積為4000升。於混合槽14內，混合多種溶劑化合物因而獲得混合溶劑。當進行混合溶劑的攪拌時，三乙酸纖維素片料從料斗13徐緩加至混合物溶劑，讓混合物溶液與三乙酸纖維素片料之總重為2000千克。注意各種溶劑化合物中之水含量至多為0.5重量%。三乙酸纖維素之粉末供給混合槽。使用有錨葉的第一攪拌器34和有溶解器型偏心攪拌器的第二攪拌器36進行攪拌。首先，第一攪拌器34以1米/秒作為周邊速度(切變應力為1x104
千克力/米/秒平方)進行攪拌，第二攪拌器36係於最初切變率為5米/秒(切變應力為5x104
千克力/米/秒平方)進行攪拌。如此攪拌期間製造分散液30分鐘。溶解始於25℃，分散液溫度最後變成48℃。於分散後，停止(第二攪拌器36的)高速攪拌，藉第一攪拌器34以0.5米/秒作為周邊速度攪拌100分鐘。如此，三乙酸纖維素片料溶脹，獲得溶脹液37。至溶脹結束，混合槽14之內壓使用氮氣升高至0.12 MPa。此時，混合槽之氫氣濃度低於2 vol.%，不會造成爆炸。此外聚合物溶液之水含量為0.3重量%。
溶脹液37藉幫浦38從混合槽14進給加熱裝置15。加熱裝置為設有夾套的管。溶脹液37藉加熱裝置15加熱至50℃，然後於2 MPa下加熱至90℃。如此完成溶解，加熱時間為15分鐘。溶脹液呈聚合物溶液而從加熱裝置15饋出，藉過濾裝置17進行聚合物溶液的過濾，其中過濾器之名目直徑為8微米。於過濾中，發現上游端過濾壓力為1.5 MPa，下游端過濾壓力為1.2 MPa。於高溫使用的過濾器、過濾器殼體和管路係從哈斯特鎳合金(hasteloy)製造，故防蝕性絕佳，且有夾套，於夾套中連續進給傳熱介質供加熱用。
聚合物溶液進給入湧流裝置18內部，湧流裝置之壓力係於80℃維持於大氣壓，因而進行聚合物溶液之湧流蒸發。溶劑蒸氣藉冷凝器冷凝為液態，及藉回收裝置20回收。湧流後，聚合物溶液中之固體化合物含量為21.8重量%。注意，回收溶劑係藉循環裝置21循環且再使用。錨葉設置於湧流裝置18之湧流槽中軸，聚合物溶液係藉錨葉以0.5米/秒作為周邊速度攪拌。湧流槽中之聚合物溶液溫度為25℃，湧流槽中之聚合物溶液之停留時間為50分鐘。部分聚合物溶液經取樣，於25℃測量切變黏度。於10(1/秒)切變速率之切變黏度為450 Pa．s。
然後，藉照射極為微弱的超音波來進一步消泡。隨後，聚合物溶液藉幫浦41泵送至過濾裝置19。於過濾裝置19中，聚合物溶液首先饋送通過經燒結之金屬過濾器，其名目直徑為10微米，然後通過具有10微米名目直徑的相同過濾器。於前者過濾器和後者過濾器，上游端壓力分別為1.5 MPa及1.2 MPa，而下游端壓力分別為1.0 MPa及0.8 MPa。過濾後，聚合物溶液之溫度控制於36℃，聚合物溶液儲存於不鏽鋼備料槽22中作為聚合物溶液39，備料槽22其容積為2000升。錨葉係設置於備料槽22的中軸，聚合物溶液39經常性藉錨葉以0.3米/秒作為周邊速度攪拌。注意當進行聚合物溶液之濃縮時，絲毫也未發生接觸裝置內部之聚合物溶液的零組件或部分的腐蝕以及裝置的腐蝕。此外，製備二氯甲烷86.5份重量比，丙酮13份重量比及正丁醇0.5份重量比所組成之混合溶劑MS。
薄膜係形成於第2圖所示之薄膜生產線200。提高上游端壓力用之幫浦47－49為高準確度齒輪幫浦，被驅動來泵送聚合物溶液39，且藉反相器馬達進行回授控制。如此，高準確度齒輪幫浦之上游端壓力控制為0.8 MPa。至於幫浦47－49，容積效率為99.2%，排放變化率至多為0.5%。此外，排放壓力為1.5 MPa。
流延壓模72具有進料方塊71，寬度1.8米足夠用於共流延，因此不僅基底層塗料，同時於主塗料兩面上的第一外層塗料和第二外層塗料也可同時流延。如此製造的薄膜有三層結構。聚合物溶液39饋送通過路徑44－46。
基底層之添加劑51之製法係經由混合紫外光吸收劑A(2(2'－羥基－3',5'－二－第三丁基苯基)苯并三唑；0.7份重量比)，紫外光吸收劑B(2(2'－羥基－3',5'－二－第三戊基苯基)－5－氯苯并三唑；0.3份重量比)，位相差控制劑(N,N'－二甲基三醇－N"－對甲氧基苯基－1,3,5－三－2,4,6－三胺；4份重量比)，混合溶劑MS和聚合物溶液39。製備的添加劑51盛裝於備料槽22中。然後添加劑51藉幫浦52而從備料槽22泵送至路徑44，如此添加至聚合物溶液39。隨後，藉靜力混合機53進行混合，獲得基底層塗料。進行含量控制，總固型物含量為21.8重量%，製成的薄膜中之紫外光吸收劑A和B之含量為1重量%，薄膜中之位相差控制劑為4重量%。
二氧化矽0.05份重量比(粒徑15奈米；摩氏硬度(Mohs Hardness)約7)作為消光劑，檸檬酸乙酯0.006份重量比(檸檬酸、檸檬酸一酯、檸檬酸二酯、檸檬酸三酯)作為撕離劑、及聚合物溶液39溶解或分散於混合溶劑。如此，獲得呈液態之第一外層用之添加劑56。添加劑56儲存於備料槽55，藉幫浦57以預定流量泵送至於路徑45流動的聚合物溶液39。然後藉靜力混合機58混合添加劑56和聚合物溶液39，如此獲得第一外層塗料。若含量控制，讓總固型物含量為20.5重量%，消光劑含量為0.05重量%，及撕離加速劑含量為0.03重量%。
作為消光劑的二氧化矽0.1份重量比分散於混合溶劑，故獲得呈液態的第二外層用添加劑61。添加劑61儲存於備料槽60，藉幫浦62泵送出於第三路徑66內部流動的聚合物溶液39。然後，藉靜力混合機63混合添加劑56與聚合物溶液39之混合物，獲得形成第二外層用之塗料。進行含量控制，總固型物含量為20.5重量%，消光劑含量為0.1重量%。
TAC薄膜中基底層和第一外層和第二外層各自的厚度分別為4微米、73微米及3微米，薄膜厚度為80微米。流延寬度為1700毫米，於流延期間調整各三乙酸纖維素塗料於壓模唇部的流速。流延壓模72設有夾套，傳熱介質供給夾套。流延壓模72設有夾套(圖中未顯示)，其中供給傳熱介質。於夾套入口之傳熱介質溫度為36℃，塗料溫度為36℃。
流延壓模72屬於塗覆渴望型，其中調整薄膜厚度用的熱螺栓係以20毫米間距設置。如此藉熱螺栓自動控制薄膜厚度(或塗料厚度)。熱螺栓之外廓可基於預設程式，與高準確度齒輪幫浦的流速相對應設定。如此，基於設置於薄膜生產線200的紅外光厚度計之測繪圖，藉控制程式進行回授控制。進行控制因而除了二側緣部(各自於所生產薄膜之寬度方向20毫米)之外，彼此隔開50毫米的兩個位置間之薄膜厚度差異至多為1微米，於寬度方向之薄膜厚度之最小值間之最大差異至多為3微米/米。此外，進行控制，讓第一外層和第二外層各自之平均厚度準確度為±2%，基底層至多為1%，平均薄膜厚度至多為±1.5%。
於流延壓模72的上游端，設置減壓室81用來將流延壓模72上游端的壓力減壓。此外，於珠粒的上游端和下游端有曲折填塞物(圖中未顯示)。此外於二緣設置開口。另外，設置減少珠粒干擾的緣抽取裝置(圖中未顯示)。
流延壓模之材料為雙層不鏽合金，其熱膨脹係數至多為2x10－ 5
(℃－ 1
)。於電解質溶液中進行強制腐蝕實驗中，防蝕性接近與SUS316之防蝕性相等。此外，用於流延壓模的材料有足夠防蝕性，故即使此種材料浸泡於二氯甲烷、甲醇、及水之混合液中3個月，氣－液界面不會出現小坑穴(或小坑穴腐蝕)。各個流延壓模72與進料方塊71之接觸面之最終準確度為表面粗度至多1微米，任何方向之筆直度至多1微米，開放餘隙調整為1.5毫米筆直度。根據流延壓模72之唇端接觸部邊緣，R於全部寬度至多為50微米。此外，於流延壓模之切變率係控制於每秒1至5000之範圍。此外，藉熔體擠塑方法於距離流延壓模72之唇端進行碳化鎢塗覆，因而提供硬化層。
為了防止於流延壓模72之開縫端零組件的乾燥與固化，可溶解固化塗料之混合物溶劑係以0.5毫升/分鐘供給開縫之氣－液界面的各緣部。如此混合溶劑供給各珠粒邊緣。供給混合物溶劑之幫浦之脈波率至多為5%。此外，設置減壓室81來降低後端壓力達150 Pa。為了控制減壓室81的溫度，設置夾套(圖中未顯示)，溫度控制於55℃之傳熱介質供給夾套內部。邊緣抽取速率控制於1升/分鐘至100升/分鐘之範圍，於本實驗中適當控制於30升/分鐘至40升/分鐘之範圍。
帶73為寬2.1米，長70米之循環不鏽帶。帶73之厚度為1.5毫米，帶73表面經拋光，表面粗度至多為0.05微米。材料為SUS316，材料有足夠防蝕性和強度。整個帶73之厚度不均至多為0.5%預定值。帶73係藉旋轉支承輥輪74a、74b移動。此時，帶73之張力控制為1.5x104
千克/米。此外，改變各輥輪對帶73的相對速度。但於本實驗中，進行控制，讓支承輥輪74a、74b間的相對速度差異至多為0.01米/分鐘。此外，進行控制，讓帶73之速度變化至多為0.5%預定值。帶於寬度方向之位置係以檢測側端位置控制，因此移動帶73於一次循環的曲折縮小為1.5毫米。此外，於流延壓模72下方，流延壓模72唇端與帶73間於垂直方向的位置變化係於200微米以內。三種塗料(分別用於形成基底層和第一外層和第二外層)係從流延壓模72流延於帶73上。
於本實驗中，支承輥輪74a、74b其中被供給傳熱介質，故可控制帶73的溫度。設置於流延壓模72一側的支承輥輪74a被供給5℃的傳熱介質，而支承輥輪74b被供給於40℃的傳熱介質。恰在流延前位置的帶73中部表面溫度為15℃，帶兩側間之溫差至多6℃。注意(直徑至多30微米)之針孔數目為零，(直徑至少10微米而小於30微米)之針孔數目至多每平方米為1，以及(直徑小於10微米)之針孔數目至多每平方米為2。
流延室70之溫度係藉溫度控制裝置77控制於35℃。恰位於流延塗料從流延壓模72流延之位置後方，空氣導管82之出氣口82a係於帶73之行進方向取向，讓乾燥空氣朝向帶73之表面側送出。此外，加熱器84係設置於帶73之背側(向下)。
乾燥空氣從出氣口82a接近平行於帶73送出，讓流延側乾燥溫度為120℃。此外，加熱器84加熱流延薄膜80的背側，故背側乾燥溫度為50℃。
來自於乾燥空氣至帶73的總傳熱係數為24千卡/(平方米．小時．℃)[kcal/(m2
．hr．℃)]。帶73上之乾燥氣氛中之氧濃度維持於5 vol.%。為了將氧濃度維持於5 vol.%，空氣以氮氣取代。此外，為了於流延室70內冷凝且回收溶劑，設置冷凝器78，出口溫度設定於－10℃。
當流延薄膜中之溶劑比變成150重量%乾重基準時，從具有撕離輥輪86撐體的帶73撕離流延薄膜80為薄膜101。當撕離時，撕離張力為10千克力/米。此外為了減少撕離缺陷，撕離速度經適當控制，故撕離速度相對於帶73速度之百分比係於100.1%至105%之範圍。薄膜101之表面溫度為15℃。
根據乾燥速度，平均每分鐘蒸發60重量%溶劑(乾重基準)。乾燥產生之溶劑蒸氣藉冷凝器78於－10℃冷凝，及藉回收裝置79回收。回收的溶劑於調理之後供再度使用。此時，溶劑之水含量至多為0.5%。由其中去除溶劑之空氣再度被加熱，也再度用作為乾燥空氣。薄膜於傳送區90藉輥輪朝向拉幅機裝置100運送。此時，鼓風機91饋送於40℃之乾燥空氣至薄膜101。
於100中，薄膜101之二側緣部藉夾具夾緊，然後於乾燥區段內運送進行乾燥。夾具被供給20℃的傳熱介質。拉幅機裝置100係使用鏈條進行傳動，鏈條之鏈輪的速度變化至多為0.5%。此外，拉幅機裝置100的內部被區隔成為三個區段，其中由外側算起，乾燥空氣的溫度循序為90℃、100℃及110℃。乾燥空氣之組成於－10℃飽和。根據拉幅機裝置10o之乾燥速度，平均每分鐘蒸發120重量%溶劑(乾重基準)。乾燥區段之條件調整為薄膜中之溶劑之剩餘含量於拉幅機裝置100之出口為7重量%。
此外，於拉幅機裝置100，當進行轉運時，進行於寬度方向的拉伸。若於拉幅機裝置100之前，薄膜101之薄膜寬度百分比測定為100%，則於拉幅機裝置100之後而薄膜寬度之拉伸比為103%。此外，薄膜係於撕離輥輪86與拉幅機裝置100間於縱向進行牽伸。以百分比表示，牽伸比為101%。根據於拉幅機裝置100之拉伸比，於距離夾具之固定位置分開至少10毫米的兩個部件間之實際拉伸比差異至多為10%，距離固定位置分開20毫米的二部件間之實際拉伸比差異至多為5%。於拉幅機裝置100的側緣部中，進行固定之長度比為90%。於拉幅機裝置100產生之溶劑蒸氣係於－10℃冷凝成為液態及回收。供冷凝之用，設置冷凝器(圖中未顯示)，出口溫度為－8℃。回收溶劑之水含量調整為至多0.5重量%，然後回收的溶劑供再度使用。薄膜101從拉幅機裝置100呈薄膜101饋出。
於距離拉幅機裝置100出口30秒以內，側緣部於緣縱割裝置102被縱割去除。本實驗中，於薄膜101之寬度方向50毫米的各個側部作為側緣部，藉邊緣縱割裝置102之NT型縱割機縱割去除。縱割側緣部藉鼓風機(圖中未顯示)所施加的空氣被送至壓碎機103，被壓碎成為約80平方毫米的梢端。梢端儲存於緣艙內供再度連同TAC片材一起用作為塗料製造的原料。於拉幅機裝置100之乾燥氣氛之氧濃度維持於5 vol%。注意空氣由氮氣取代來維持氧濃度於5 vol%。於乾燥室105中，於高溫乾燥前，薄膜101係於預熱室(圖中未顯示，其中被供給100℃之空氣鼓風)進行預熱。
薄膜101係於乾燥室105於高溫乾燥，乾燥室105被區隔成四個隔間。從上游端溫度分別為120℃、130℃、130℃及130℃之空氣鼓風由鼓風機(圖中未顯示)送至隔間。各輥輪104送至薄膜101之運送張力為100牛頓/寬度。乾燥10分鐘，剩餘溶劑含量為0.3重量%。部分輥輪104之重疊角度為90度，而其它之重疊角度則為180度。輥輪104係由鋁或碳鋼製成。於表面上進行硬鉻塗覆。輥輪104表面為平坦且藉噴砂消光處理加工。輥輪於旋轉時的擺動為50微米以內。此外，於100牛頓/寬度張力，各輥輪104之彎曲減少成至多0.5毫米。
乾燥空氣所含之溶劑蒸氣使用吸附裝置106去除，吸附裝置106其中使用吸附劑。吸附劑為活性碳，且吸附係使用無水氮氣進行。回收的溶劑於水含量至多為0.3重量%後被再度用作為塗料製備用溶劑。乾燥空氣不僅含有溶劑蒸氣，同時也可產生增塑劑、紫外光吸收劑、及高沸點材料的氣體。因此，藉冷卻去除溶劑的冷卻器和預吸附劑被用來去除之。如此，乾燥空氣可供再度使用。吸附條件和解吸附條件設定為廢氣中的VOC(揮發性有機化合物)含量至多為10 ppm。此外，於全部溶劑蒸氣中，欲藉冷凝方法回收的溶劑含量為90重量%，大部分剩餘溶劑蒸氣係藉吸附回收而回收。
乾燥薄膜101運送入第一濕度控制室(圖中未顯示)中。於乾燥室105與第一濕度控制室間，有其中饋送於110℃之乾燥空氣的運送區90。於第一濕度控制室內，饋入溫度和露點分別為50℃和20℃之空氣。此外，薄膜101運送入第二濕度控制室(圖中未顯示)以防薄膜101的捲曲。於第二濕度控制室內，直接施用空氣，該空氣的溫度和濕度分別為90℃和70%。
於濕度控制後，薄膜101係於冷卻室107冷卻，讓薄膜溫度至多為30℃。然後對薄膜之二緣部進行邊緣縱割。此外，強制中和裝置(或中和桿)108去除於－3 kV至＋3 kV範圍之薄膜101之帶電靜電位。於中和後，藉壓花輥輪109於薄膜101之二側部進行壓紋來提供壓花。壓花寬度為10毫米，壓花壓力經測定讓最大壓紋高度平均比平均厚度大12微米。
薄膜101運送至捲取室110，捲取室110之內部溫度和濕度分別維持於28℃和70%。此外，設置強制中和室(圖中未顯示)，讓薄膜之帶電靜電位係於－1.5 kV至＋1.5 kV之範圍。所得薄膜101寬1475毫米。捲取軸111直徑為169毫米。拉張樣式係設定為最初捲取張力為360牛頓/寬度，最後為250牛頓/寬度。薄膜101的全長3940米。捲取周期為400米，振盪寬度為±5毫米。此外，壓機輥輪112對捲取軸111之壓力設定為50牛頓/寬度。薄膜捲取時之溫度為25℃，水含量為1.4重量%，剩餘溶劑含量為0.3重量%。全部處理程序之薄膜生產速度為40米/分鐘。
薄膜101係藉資例1之相同方法而從相同塗料製造。但當流延薄膜80乾燥時，藉空氣導管82乾燥的流延側乾燥溫度為120℃，藉加熱器84乾燥的背側乾燥溫度為50℃。此外，作為流延薄膜80之頂層的第二外層黏度為25 Pa．s。
薄膜101係藉實例1之相同方法而從相同塗料製造。但當流延薄膜80乾燥時，藉空氣導管82乾燥的流延側乾燥溫度為120℃，藉加熱器84乾燥的背側乾燥溫度為50℃。此外，作為流延薄膜80之頂層的第二外層黏度為40Pa．s。
於比較例1中，經由於第1圖之塗料生產線10中混合下列成分來製造聚合物溶液39。然後，於第2圖之薄膜生產線中，聚合物溶液39從備料槽22饋出，由流延壓模72呈流延塗料流延於帶73上。因而形成流延薄膜80。於製造薄膜101時，於流延薄膜80形成後之處理程序係與實例1相同。注意於流延薄膜80之乾燥中，替代空氣導管82，可使用具有開縫型出氣口的另一種空氣導管，空氣導管係設置為開縫型出氣口正面對帶73。如此，從出氣口饋出的乾燥空氣接近係垂直於流延薄膜80，流延側之乾燥溫度為60℃注意於薄膜101之製造中，於各種方法的流延速度為30米/分鐘。
後文所述材料用於生產塗料。
於比較例2中，聚合物溶液39係藉比較例1之相同方法製造。但於薄膜101之製造中，全部處理程序之流延速度皆為40米/分鐘。其它條件係與比較例1相同。
於比較例3中，聚合物溶液39係藉比較例1之相同方法製造。但於薄膜101之製造中，未使用加熱器84，而只使用實例1之空氣導管82。乾燥空氣從出氣口饋出，流延側之乾燥溫度為160℃。全部處理程序之流延速度皆為40米/分鐘。
於比較例4中，聚合物溶液39係藉比較例1之相同方法製造。但於薄膜101之製造中，未使用加熱器84，而只使用實例1之空氣導管82。乾燥空氣從出氣口饋出，流延側之乾燥溫度為140℃。全部處理程序之流延速度皆為40米/分鐘。
於比較例5中，聚合物溶液39係藉比較例1之相同方法製造。但於薄膜101之製造中，未使用加熱器84，而只使用實例1之空氣導管82。乾燥空氣從出氣口饋出，流延側之乾燥溫度為120℃。全部處理程序之流延速度皆為40米/分鐘。
於比較例6中，聚合物溶液39係藉比較例1之相同方法製造。但於薄膜101之製造中，如同實例1使用加熱器84和空氣導管82二者。乾燥空氣從出氣口饋出，流延側之乾燥溫度為120℃，及背側乾燥溫度為30℃。全部處理程序之流延速度皆為40米/分鐘。
於比較例7中，聚合物溶液39係藉比較例1之相同方法製造。但於薄膜101之製造中，如同實例1使用加熱器84和空氣導管82二者。乾燥空氣從出氣口饋出，流延側之乾燥溫度為120℃，及背側乾燥溫度為50℃。全部處理程序之流延速度皆為40米/分鐘。
於比較例8中，聚合物溶液39係藉比較例1之相同方法製造。但於薄膜101之製造中，如同實例1使用加熱器84和空氣導管82二者。乾燥空氣從出氣口饋出，流延側之乾燥溫度為120℃，及背側乾燥溫度為80℃。全部處理程序之流延速度皆為40米/分鐘。
於三點亦即平坦度、撕離能力、和發泡進行薄膜101之評估。
以肉眼觀察薄膜101表面，依據觀察得的不均情況來評估平坦度。若極少有不均，則評估為A。若觀察得的不均不多，則評估為B。若觀察得大量不均，則評估為N。
撕離後留在帶73上之流延薄膜80之部分數量以肉眼觀察來評估撕離能力。若流延薄膜80並無任何剩餘部分，則評估為A。若有若干剩餘部分，則評估為B。若剩餘部分相當多，則評估為N。
以肉眼觀察薄膜101表面，進行發泡的評估。若未出現發泡則評估為A。若極少出現發泡則評估為B。若出現大量發泡則評估為N。
前述有關平坦度、撕離能力、和發泡之評估結果及製造條件示於表1。
如表1教示，實例1－3中薄膜101之評估結果為平坦度、撕離能力絕佳，以及發泡減少。因此，於共流延方法中經由從流延薄膜80之流延側與背側兩側乾燥來製造薄膜101，則製成的薄膜之平坦度絕佳。
但於實例3中，觀察得薄膜101表面之不均比實例1和實例2略多。比較實例1－3，空氣導管和加熱器之乾燥條件相同，但外層塗料之黏度不同。如此，若外層塗料之黏度至多為35 Pa．s，則製成之薄膜之平坦度絕佳。
於比較例1和2中，空氣導管為正面對帶73之開縫型出氣口，乾燥空氣經由該出氣口饋出來乾燥流延薄膜80。結果，若乾燥速度升高，則薄膜平坦度與撕離能力降低。其顯著理由為流延薄膜80之乾燥變不足，原因在於從開縫型出氣口接近垂直饋出的乾燥空氣無法對以高速製造速度運送中的流延薄膜80供應足夠熱量。結果，由於從開縫型出氣口送出之乾燥空氣供給流延薄膜80的熱量不足，故難以加快生產速度。
於比較例3－5中，未使用加熱器84，只以變動流延側乾燥溫度使用空氣導管82來乾燥流延薄膜80。結果，若流延側乾燥溫度高，則出現發泡現象。其顯著理由為溶劑的蒸發速度變快，因而難以減少發泡。若流延側乾燥溫度低，則撕離能力變差。其顯著理由為乾燥變不足，因而撕離能力變差。結果只藉乾燥空氣進行表面乾燥，難以達成乾燥與發泡的減少。
於比較例6－8中，空氣導管82和加熱器84皆以變動之背側乾燥空氣用來乾燥流延薄膜80。結果，若背側乾燥溫度高，則出現發泡。其明顯理由為溶劑的蒸發變快，因而難以減少發泡。若背側乾燥溫度低，則撕離能力變差。其顯著理由為乾燥不足，故撕離能力變差。結果藉乾燥空氣只於表面乾燥，難以進行乾燥與發泡的減少。
如前文說明，為了製造平坦度撕離能力絕佳與發泡減少的薄膜，若預定溫度的乾燥空氣係平行於流延薄膜饋出至薄膜表面上，且流延薄膜藉加熱器被加熱至流延薄膜背側之預定溫度，則可有效進行乾燥。此種情況下，當期望進行共流延來形成具有多層結構(其中有一基底層和至少一外層)的流延薄膜時，本發明更為有效。此外，至於乾燥條件，流延側乾燥溫度係於70℃至130℃之範圍，而背側乾燥溫度係於40℃至80℃之範圍。此外，當外層塗料之黏度至多為35 Pa．s時，本發明極為有效。
10．．．塗料生產線
11．．．溶劑槽
12．．．添加劑槽
13．．．料斗
14．．．混合槽
15．．．加熱裝置
15．．．溶脹液
16．．．溫度控制裝置
17．．．過濾裝置
18．．．湧流裝置
19．．．過濾裝置
20．．．回收裝置
21．．．循環裝置
22．．．備料槽
30．．．塗料生產線
31a．．．閥
31b．．．閥
32．．．夾套
33．．．馬達
34．．．第一攪拌器
35．．．馬達
36．．．第二攪拌器
37．．．溶脹液
38．．．幫浦
39．．．聚合物溶液
40．．．閥
41．．．幫浦
42．．．馬達
43．．．攪拌器
44．．．第一路徑
45．．．第二路徑
46．．．第三路徑
47．．．幫浦
48．．．幫浦
49．．．幫浦
50．．．備料槽
51．．．添加劑
52．．．幫浦
53．．．靜力混合器
55．．．備料槽
56．．．添加劑
58．．．靜力混合器
60．．．備料槽
61．．．添加劑
62．．．幫浦
63．．．靜力混合器
70．．．流延室
71．．．饋送方塊
72．．．流延壓模
73．．．帶
74a．．．支承輥輪
74b．．．支承輥輪
75．．．傳熱介質循環器
77．．．溫度控制裝置
78．．．冷凝器
79．．．回收裝置
80．．．流延薄膜
81．．．減壓室
82．．．空氣導管
82a．．．出氣口
84．．．加熱器
85．．．強制中和裝置、中和桿
86．．．撕離輥輪
90．．．傳送區
91．．．鼓風機
100．．．拉幅機裝置
101．．．薄膜
102．．．緣縱割裝置
103．．．壓碎器
104．．．輥輪
105．．．乾燥裝置
106．．．吸附裝置
107．．．冷卻室
108．．．強制中和裝置(中和桿)
109．．．壓花輥輪
110．．．捲取室
111．．．捲取軸
112．．．壓機輥輪
200．．．薄膜生產線
MS．．．混合溶劑
第1圖為本發明之塗料生產線之示意圖；第2圖為本發明之薄膜生產線之示意圖；第3圖為薄膜生產線中流延室之分解部分視圖，顯示空氣導管與加熱器之配置。
72．．．流延壓模
73．．．帶
74a．．．支承輥輪
74b．．．支承輥輪
80．．．流延薄膜
82．．．空氣導管
82a．．．出氣口
84．．．加熱器
86．．．撕離輥輪
Claims (5)
- 一種從含有溶劑和醯化纖維素之流延塗料製造薄膜之方法，包括下列步驟：於行進中之撐體上流延該流延塗料來形成流延薄膜；藉設置於該撐體背側之加熱器，加熱該撐體，其溫度控制接近恆定於40℃至80℃之範圍，藉此進行該流延薄膜之第一次乾燥；從設置於該撐體之流延側之空氣導管的出氣口，送出乾燥空氣，其溫度控制接近恆定於70℃至130℃之範圍，俾進行該流延薄膜之第二次乾燥，該出氣口係於行進方向取向，讓乾燥空氣可平行於帶流動；呈薄膜撕離含該溶劑之流延薄膜；以及乾燥該薄膜；其中該第一次乾燥係對薄膜表面上未形成乾燥層的流延薄膜進行，直到該流延薄膜內的溶劑含量降至250 wt%；及其中該第二次乾燥係與該第一次乾燥並列進行。
- 如申請專利範圍第1項之方法，其中該流延薄膜具有多層結構，包括暴露於大氣之暴露層和接觸該暴露層之內層；以及該流延塗料之流延為共流延該暴露層形成用之流延塗料之第一塗料與該內層形成用之流延塗料之第二 塗料。
- 如申請專利範圍第2項之方法，其中該第一塗料之黏度至多為35 Pa．s。
- 如申請專利範圍第1項之方法，其中該流延薄膜之厚度係於10微米至400微米之範圍。
- 如申請專利範圍第1項之方法，其中當該流延層中之溶劑含量至少為350重量%時開始第一乾燥和第二乾燥。
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