TWI457221B

TWI457221B - 製造聚合物薄膜之方法及設備

Info

Publication number: TWI457221B
Application number: TW095135679A
Authority: TW
Inventors: Kentarou Tanimura
Original assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2014-10-21
Also published as: TW200720045A; CN101272892A; KR101258567B1; US20090146340A1; KR20080047572A; US7892470B2; WO2007037467A1

Description

製造聚合物薄膜之方法及設備

本發明係關於一種製造聚合物薄膜之方法及設備。

聚合物薄膜已廣泛地用於光學目的。特別地，其經常使用醯化纖維素薄膜作為以低成本製造薄型液晶顯示裝置之光學薄膜，因為醯化纖維素薄膜可作為偏光濾色片用保護膜等。

以上聚合物薄膜主要藉溶液流延法製造。在溶液流延法中將含聚合物(如醯化纖維素)與溶劑之聚合物溶液(塗布液)在移動撐體上流延而形成流延薄膜。將流延薄膜自撐體剝除成為濕膜。將濕膜乾燥而形成聚合物薄膜。

濕膜係在運輸期間以多個輥支撐時乾燥。其亦可使用拉幅機裝置將濕膜乾燥。在拉幅機裝置中，濕膜係在以夾持構件夾持及拉伸濕膜兩邊時乾燥。然而在以上之情形，在將流延薄膜自撐體剝除成為濕膜之後，乾燥程度隨濕膜之部位而不同，如兩個側邊、中央部份與前後表面，造成濕膜之兩個側邊捲曲。捲曲之大小隨乾燥進行而增加。

然而此大捲曲可造成夾持缺陷，如濕膜之折疊及破裂，特別是使用其中濕膜之側邊係以夾持構件(例如夾子)夾持之拉幅機裝置。如果發生夾持缺陷，則夾持構件無法穩定地夾持濕膜之側邊。結果發生如對濕膜施加不均勻張力之問題，而在濕膜運輸中造成穩定性降低。

為了防止拉幅機裝置之夾持缺陷，其已建議一種在自撐體剝除濕膜之程序與捲繞程序之間切除濕膜側邊之薄膜製造設備，及一種具有捲曲防止裝置之薄膜製造設備。捲曲防止裝置具有一對配置於接近入口之拉幅機裝置兩側的上下導板，以引導濕膜之側邊而防止捲曲(例如參見日本專利公開公告第11－090942號)。此外已建議一種其中藉由改良其表面材料而增強導板之潤滑性質及耐久性的薄膜製造設備(例如日本專利公開公告第2003－033933號)。

然而由於以上之薄膜製造設備使用導板，其因導板與濕膜接觸而造成導板磨損。一部份濕膜可能因導板而削薄，而且在程序期間削屑可能混入濕膜中。因而可能發生光學性質(如光散射)及平坦性退化。

本發明提供一種製造聚合物薄膜之方法及設備，其藉由不接觸濕膜而大致將濕膜兩個側邊之捲曲攤開，使得夾持構件可容易地及穩定地夾持濕膜而防止夾持缺陷。因而得到運輸穩定性優良之聚合物薄膜

依照本發明之聚合物薄膜製法，流延薄膜係藉由在移動撐體上流延含聚合物與溶劑之塗布液而形成。將含溶劑之流延薄膜自撐體剝除成為濕膜。將吹氣裝置配置於濕膜上方。吹氣裝置將空氣吹送至濕膜之各側邊部份。空氣壓制各側邊部份而大致攤開側邊部份。將吹氣裝置之空氣出口提供於各側邊部份上方。將濕膜以薄膜夾持器夾持大致攤開之側邊部份而運輸。

較佳為濕膜與空氣出口下端間之距離H1為5毫米至50毫米之範圍。較佳為來自空氣出口之空氣的空氣吹送方向與濕膜間之角度θ為17°至60°之範圍。

較佳為自空氣出口吹送之空氣的空氣速度V為30米/秒至100米/秒之範圍。較佳為空氣出口為按濕膜之運輸方向延伸之縫，而且縫寬W1為0.5毫米至5毫米之範圍。

較佳為空氣出口之運輸方向上游端PU與薄膜夾持器對濕膜之夾持起始位置PH間之距離L1為10毫米至500毫米之範圍。較佳為夾持起始位置PH與空氣出口之運輸方向下游端PD間之距離L2為0毫米至200毫米之範圍。較佳為聚合物為醯化纖維素。

較佳為濕膜恰自撐體剝除後之殘餘溶劑為10質量%至200質量%之範圍。較佳為乾燥濕膜而得之聚合物薄膜的厚度為30微米至300微米之範圍。

本發明之製造聚合物薄膜之設備包括流延薄膜形成裝置、剝除裝置、吹氣裝置、及夾持與乾燥裝置。流延薄膜形成裝置係藉由在移動撐體上流延含聚合物與溶劑之塗布液而形成流延薄膜。剝除裝置自撐體剝除含溶劑之流延薄膜成為濕膜。吹氣裝置係提供於濕膜上方。吹氣裝置將空氣吹送至濕膜之側邊部份。吹氣裝置之空氣出口係位於側邊部份上方。夾持與乾燥裝置夾持對其吹送空氣之側邊部份，而且在運輸薄膜時將薄膜乾燥。

依照本發明，夾持缺陷係藉由不接觸濕膜而大致攤開側邊部份之捲曲而防止。因而薄膜夾持器可夾持濕膜之大致攤開側邊部份。其因而改良運輸穩定性而製造聚合物薄膜。

以下解釋本發明之具體實施例。然而本發明不限於這些具體實施例。

[原料]

在此具體實施例中較佳為使用醯化纖維素作為聚合物。其特佳為以三乙醯纖維素(TAC)作為醯化纖維素。較佳為在醯化纖維素中，醯基對纖維素羥基上氫原子之取代程度滿足所有下式(I)－(III)。在這些式(I)－(III)中，A為乙醯基對纖維素羥基上氫原子之取代程度，及B為碳原子數量為3至22個之醯基對纖維素羥基上氫原子之取代程度。應注意，至少90質量%之TAC為直徑為0.1毫米至4毫米之顆粒。此外，用於本發明之聚合物不限於醯化纖維素。

構成具β－1,4鍵之纖維素的葡萄糖單元在第二、第三及第六位置具有自由羥基。醯化纖維素為一種其中藉酯化將一部份或所有羥基之氫原子以具有至少兩個碳原子之醯基取代之聚合物。醯化程度為第二、第三、第六位置羥基之酯化程度。在各羥基中，如果酯化為100%，則醯化程度為1。

在此，如果醯基係取代葡萄糖單元中第二位置之氫原子，則將醯化程度稱為DS2(第二位置之醯化取代程度)，及如果醯基係取代葡萄糖單元中第三位置之氫原子，則將醯化程度稱為DS3(第三位置之醯化取代程度)。此外，如果醯基係取代葡萄糖單元中第六位置之氫原子，則將醯化程度稱為DS6(第六位置之醯化取代程度)。醯化程度總和DS2＋DS3＋DS6較佳為2.00至3.00，特別是2.22至2.90，而且特別是2.40至2.88。此外，DS6/(DS2＋DS3＋DS6)較佳為至少0.28，特別是至少0.30，而且特別是0.31至0.34。

在本發明中，醯化纖維素中醯基之數量及種類可為僅一種或至少二種。如果有至少兩種醯基，則其一較佳為乙醯基。如果第二、第三及第六位置羥基之氫原子係經乙醯基取代，則將總取代程度稱為DSA，及如果第二、第三及第六位置羥基之氫原子係經乙醯基以外之醯基取代，則將總取代程度稱為DSB。在此情形，DSA＋DSB值較佳為2.22至2.90，特別是2.40至2.88。

此外，DSB較佳為至少0.30，而且特別是至少0.7。依照DSB，第六位置之取代百分比為第二、第三及第六位置之至少20%。然而，此百分比較佳為至少25%，特別是至少30%，而且最特別是至少33%。此外，醯化纖維素之第六位置的DSA＋DSB較佳為至少0.75，特別是至少0.80，而且特別是至少0.85。在使用這些種類之醯化纖維素之情形，其可製造具有較佳溶解度(特別是對非氯型有機溶劑)之溶液(或塗布液)。以上溶液(或塗布液)亦具有低黏度及良好之過濾力。

作為醯化纖維素原料之纖維素可得自棉毛與木漿之一。然而，纖維素較佳為得自棉毛。

在醯化纖維素中，具有至少2個碳原子之醯基可為脂族基或芳族基。此醯化纖維素為例如醯化纖維素之烷基羰基酯與烯基羰基酯。此外有芳族羰基酯、芳族烷基羰基酯等，而且這些化合物可具有取代基。至於此化合物之較佳實例有丙醯基、丁醯基、戊醯基、己醯基、辛醯基、癸醯基、十二碳醯基、十三碳醯基、十四碳醯基、十六碳醯基、十八碳醯基、異丁醯基、第三丁醯基、環己烷羰基、油醯基、苯甲醯基、萘基羰基、桂皮醯基等。其中特佳之基為丙醯基、丁醯基、十二碳醯基、十八碳醯基、第三丁醯基、油醯基、苯甲醯基、萘基羰基、桂皮醯基等，而且特佳之基為丙醯基與丁醯基。

此外，以下之溶劑可用於製備塗布液：芳族烴(例如苯、甲苯等)、鹵化烴(例如二氯甲烷、氯苯等)、醇(例如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、二乙二醇等)、酮(例如丙酮、甲乙酮等)、酯(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯等)、醚(例如四氫呋喃、甲基賽珞蘇等)等。應注意，塗布液為一種其中將聚合物等溶於或分散於溶劑中而得之聚合物溶液或分散液。

溶劑化合物較佳為具有1至7個碳原子之鹵化烴，而且特別是二氯甲烷。就物理性質而言，如醯化纖維素之溶解度、流延薄膜之撐體剝除力、薄膜之機械強度、光學性質等，較佳為將一或多種具有1至5個碳原子之醇混合二氯甲烷。醇含量對全部溶劑較佳為2質量%至25質量%之範圍，而且特別是5質量%至20質量%之範圍。具體而言，常用之醇為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇等。其中較佳為甲醇、乙醇、正丁醇、或其混合物。

近來為了使對環境之負面影響最小，現已考量不使用二氯甲烷之溶劑。為了達成此目的，其較佳為具有4至12個碳原子之醚、具有3至12個碳原子之酮、具有3至12個碳原子之酯、及具有1至12個碳原子之醇，而且亦可使用其適當混合物。此混合物可含例如乙酸甲酯、丙酮、乙醇、與正丁醇。這些醚、酮、酯、與醇可具有環結構。此外，亦可使用具有醚、酮、酯、與醇之至少兩種官能基(即－O－、－CO－、－COO－、與－OH)的化合物作為溶劑。

應注意，醯化纖維素係詳述於日本專利公開公告第2005－104148號之[0140]至[0195]段，其可應用於本發明。溶劑及添加劑，如塑性劑、退化抑制劑、UV吸收劑(UV劑)、光學各向異性控制劑、遲滯控制劑、染料、消光劑、釋放劑、剝除加速劑等，詳述於日本專利公開公告第2005－104148號之[0196]至[0516]段。

[塗布液製法]

首先由以上材料製造塗布液。在第1圖中，塗布液製造設備10具有用於儲存溶劑之溶劑槽11、用於混合溶劑與TAC之混合槽12、用於供應TAC之加料漏斗13、及用於儲存添加劑之添加劑槽14。塗布液製造設備10進一步具有於加熱後述膨脹液體25之加熱器15、用於控制所製備塗布液27之溫度的溫度控制器16、用於自塗布液27去除雜質之第一過濾裝置17、用於濃縮塗布液27之閃蒸裝置30、及第二過濾裝置31。此外，塗布液製造設備10具有用於回收溶劑之回收裝置32、及用於精製所回收溶劑之精製裝置33。塗布液製造設備10係經原料槽41連接至薄膜製造設備40。

以下解釋使用塗布液製造設備10製造塗布液27之步驟。首先打開閥18以將溶劑自溶劑槽11饋入混合槽12。其次將適量TAC自加料漏斗13饋入混合槽12。打開閥19以將所需量之添加劑液體自添加劑槽14饋入混合槽12。

其可饋入其他形式之添加劑。例如在添加劑在室溫為液體之情形，則添加劑可以液體形式饋入混合槽12。此外，在添加劑為固體之情形，則可使用加料漏斗13等將添加劑饋入混合槽12。為了添加數種添加劑，其可將其中溶解數種添加劑之溶液溶於添加劑槽14。亦可使用多個各充塡含不同添加劑之溶液的添加劑槽。各溶液可經彼此獨立之管線饋入混合槽12。

在以上說明中，其將溶劑(包括溶劑混合物)、TAC與添加劑依序置入混合槽12中；然而次序不限於以上。其可在將TAC饋入混合槽12後將適量溶劑饋入混合槽12。此外，其未必事先將添加劑置入混合槽12中。添加劑可在以後之程序中混入TAC與溶劑之混合化合物。在本發明中亦可使用溶劑之混合物作為溶劑。此外，其有將以上混合化合物亦稱為塗布液之情形。

如第1圖所示，混合槽12具有覆蓋其外表面之外套20，及藉馬達21轉動之第一攪拌器22。此外較佳為將藉馬達23轉動之第二攪拌器24連接混合槽12。較佳為第一攪拌器22具有固定輪葉，及第二攪拌器24具有溶解器型同心攪拌器。較佳為使熱轉移介質通過外套20內部而調節混合槽12內部之溫度。此溫度較佳為-10℃至55℃之範圍。其中TAC在溶劑中膨脹之膨脹液體25係藉由適當地選擇及轉動第一攪拌器22與第二攪拌動器24而得。

膨脹液體25係使用泵26饋入加熱器15。較佳為加熱器15使用具外套之管，而且更佳為管具有將膨脹液體25加壓之結構。使用以上之加熱器15則可藉由在將膨脹液體25加熱、或加壓及加熱之條件下，將TAC等溶於溶劑中而得到塗布液。以下將以上方法稱為熱溶解法。膨脹液體25之溫度較佳為50℃至120℃。亦可使用一種其中將膨脹液體25冷卻至-100℃至-30℃之範圍的冷卻溶解法。其可藉由適當地選擇熱溶解法及冷卻溶解法之一而將TAC充分地溶於溶劑中。在藉溫度控制器16將塗布液27之溫度調整成大約室溫後，藉由將塗布液27經第一過濾裝置17過濾而去除塗布液27之雜質。第一過濾裝置17之過濾器的平均孔徑較佳為100微米以下。此外，過濾流動體積較佳為至少50公升/小時。在過濾後，將塗布液27經閥28置於原料槽41中。

以上在製備膨脹液體25後製造塗布液27之方法可能增加成本，因為製造時間隨TAC濃度增加而增加。為了防止以上之問題，其較佳為藉由濃縮較低TAC濃度之塗布液而製備意圖TAC濃度之塗布液27。在此方法中將經第一過濾裝置17過濾之塗布液27經閥28饋入閃蒸單元30。其在閃蒸單元30中蒸發塗布液27之一部份溶劑。溶劑蒸氣係藉冷凝器(未示)冷凝成為液體，及藉回收裝置32回收。所回收溶劑在精製裝置33中精製及再使用作為塗布液製造用溶劑。此再使用就成本而言為有效的。

濃縮塗布液27係藉泵34自閃蒸單元30抽出。此外較佳為自塗布液27去除泡沫。其可使用任何已知方法去除泡沫，例如超音波照射法。然後經第二過濾裝置31自塗布液27去除雜質。此時塗布液27之溫度較佳為0℃至200℃。將經過濾塗布液27儲存於原料槽41。原料槽41具有藉馬達60轉動之攪拌器61。塗布液27係藉由轉動攪拌器61而固定地攪拌。

塗布液27係使用以上方法製造。塗布液27之TAC濃度較佳為5質量%至40質量%之範圍，更佳為15質量%至30質量%之範圍，而且特佳為17質量%至25質量%之範圍。在將塗布液27中全部固體含量視為100質量%時，添加劑(主要為塑性劑)之濃度較佳為保持在1質量%至20質量%之範圍。為了得到TAC薄膜之溶液流延法的材料、添加劑之溶解與添加方法、過濾方法、氣泡去除等詳述於日本專利申請案第2005－104148號之[0517]－[0616]段，其可應用於本發明。

[溶液流延法]

以下敘述使用藉以上方法製造之塗布液27製造薄膜之方法。第2圖描述薄膜製造設備40之實例。然而本發明不限於第2圖描述之具體實施例。

薄膜製造設備40具有流延模43、及橋接跨越輥44與45之流延帶46、及在其下游側之拉幅機裝置47、邊緣切割裝置50、乾燥室51、冷卻室52、與捲繞室53。在連接塗布液製造設備10與薄膜製造設備40之原料槽41下游配置泵62及第三過濾裝置42。

流延模43之材料較佳為沉澱硬化不銹鋼。此材料較佳為具有最大2×10^－ ⁵ (℃^－ ¹ )之熱膨脹係數。此外亦可使用在電解質水溶液之腐蝕性檢驗中抗腐蝕性質與SUS316幾乎相同之材料。此外，此材料具有在浸於二氯甲烷、甲醇與水之液體混合物中3個月後，在氣－液界面上不形成坑洞(孔)之抗腐蝕性質。此外，較佳為藉由研磨已在鑄製後經超過一個月之材料而製造流延模43。因而塗布液均勻地流經流延模43。因而在流延薄膜中防止線條等，如下所述。

較佳為流延模43對塗布液之接觸表面的最終精確度為1微米或以下之表面粗度，及在任何方向之直線性為1微米/米或以下。縫之餘隙係自動地控制在0.5毫米至3.5毫米之範圍。流延模43之各唇對塗布液之接觸部份端經處理而具有通過縫為50微米或以下之去角半徑。此外，較佳為將在流延模43中之剪切速度調整成1(1/秒)至5000(1/秒)之範圍。

流延模43之寬度並未特別地限制。然而，流延模43之寬度較佳為較最終產物薄膜之寬度大1.1倍至2.0倍之範圍。此外較佳為對流延模43裝設溫度控制器，以在薄膜製造期間維持預定溫度。此外，流延模43較佳為塗架型。此外，其較佳為在流延模43之寬度方向按預定間隔提供螺栓(熱螺栓)以調整薄膜厚度，及提供使用熱螺栓之自動厚度控制機構。在薄膜製造中使用熱螺栓時，其較佳為基於事先設定程式依照泵62之流動體積設定外形。較佳為泵62為高精確度齒輪泵亦可依照厚度計(未示)(例如紅外線厚度計等)之外形，基於調整程式進行反饋控制。用於以上反饋控制之厚度計並未特別地限制。在流延邊緣部份以外之產物薄膜中，在任意兩點間之厚度差較佳為調整成1微米以下，而且寬度方向厚度之最小值與最大值間之差為3微米以下。此外，厚度準確度較佳為調整成±1.5微米以下。

此外更佳為流延模43之唇端具有硬化層。為了提供硬化層，其有陶瓷塗覆、鍍硬鉻、硝化處理等方法。在使用陶瓷作為硬化層時，其較佳為可研磨但不易碎，具較低多孔性及良好腐蝕抗性之陶瓷。其較佳為黏附流延模43但不黏附塗布液之陶瓷。例如其可使用碳化鎢、Al₂ O₃ 、TiN、Cr₂ O₃ 等，而且特佳為碳化鎢(WC)。其在噴灑法中實行碳化鎢塗覆。

自流延模43排放之塗布液27可能在流延模43之縫的兩邊部份地乾燥及固化。為了防止此塗布液固化，較佳為在流延模43之兩個縫邊緣處配置供應溶劑裝置(未示)。其較佳為在流延球邊緣、流延模縫與空氣形成之三相接觸線附近供應溶解塗布液之溶劑(例如86.5質量份之二氯甲烷、13質量份之甲醇、與0.5質量份之正丁醇的溶劑混合物)。塗布液27在流延模43與帶46之間稱為流延球。其較佳為對各縫邊緣供應0.1毫升/分鐘至1.0毫升/分鐘之範圍的溶劑，以防止雜質混入流延薄膜中。較佳為使用脈衝為5%或以下之泵供應塗布液。

在流延模43下方有橋接跨越輥44與45之帶46。帶46係藉驅動裝置(未示)隨輥44與45之轉動循環地移動。帶46之移動速度，即流延速度，較佳為10米/分鐘至200米/分鐘之範圍。此外較佳為輥44與45係連接至熱轉移介質循環裝置63，以將帶46之表面溫度保持在預定值。帶46之表面溫度較佳為－20℃至40℃之範圍。在各輥44與45中形成熱轉移通道(未示)。各輥44與45之溫度係藉由經熱轉移通道饋入熱轉移介質而保持固定在預定值。

帶46之寬度並未特別地限制。然而較佳為帶46之寬度為較塗布液27之流延寬度大1.1倍至2.0倍之範圍。帶46之長度較佳為20米至200米之範圍。帶46之厚度較佳為0.5毫米至2.5毫米之範圍。較佳為帶46經拋光使得表面粗度為最大0.05微米。帶46之材料較佳為不銹鋼，而且更佳為提供充分腐蝕抗性及強度之SUS316。帶46之厚度不均勻性為最大0.5%。

亦可使用輥44與45作為撐體。在此情形，其較佳為將輥44與45以高準確度轉動而將轉動不均勻性保持在0.2毫米或以下，及輥44與45之平均表面粗度較佳為0.01微米以下。因此對輥44與45之表面施加鍍鉻而得到充分之硬度及抗性。其應使帶46及可作為撐體之輥44與45的表面缺陷最少。具體而言，直徑不小於30微米之針孔數量較佳為零。直徑不小於10微米及小於30微米之針孔數量較佳為每1平方米1個或以下。直徑小於10微米之針孔數量較佳為每1平方米2個或以下。

流延模43及帶46係容納於流延室64中。流延室64具有溫度控制裝置65以將其內部溫度維持在預定值，及冷凝器66以冷凝有機溶劑蒸氣。其較佳為在流延室64中裝設減壓室68以控制流延球相對運輸方向之上游區域的壓力。流延球係形成於流延模43與帶46之間。在此具體實施例中使用減壓室68。風扇導管70係提供於帶46之表面附近。其配置輥75以支撐自帶46剝除之流延薄膜69，即濕膜74。

運輸部份80具有多個輥80a及吹風機81。在運輸部份80下游，其配置其中將濕膜74乾燥成薄膜82之拉幅機裝置47、及邊緣切割裝置50。壓碎器90連接邊緣切割裝置50。壓碎器90將邊緣切割裝置50切除之薄膜82的側邊壓成碎片。拉幅機裝置47詳述於下。

乾燥室51中提供多個輥91及吸附裝置92。吸附裝置92藉吸附回收自薄膜82蒸發之溶劑蒸氣。在第2圖中，冷卻室52係配置於乾燥室51下方。然而，其可在乾燥室51與冷卻室52之間提供增濕室(未示)。

如第2圖所示，用於將薄膜82之帶電電壓調整至預定範圍(例如－3 kV至＋3 kV)之強制中和裝置(中和棒)93係配置於冷卻室52下游。然而中和裝置93之位置不限於此圖。在此具體實施例中，在強制中和裝置93下游配置用於藉壓花處理在薄膜82之兩個側邊上提供滾紋之滾紋輥對94。捲繞室53內部配置捲繞薄膜82之捲繞軸95及控制捲繞時張力之壓輥96。

在第3圖中，拉幅機裝置47具有多個拉幅機夾子101，其藉沿運輸通道位於濕膜74之兩個側邊上之循環鏈100連接。鏈100係橋接跨越驅動輥對102。應注意，其省略下驅動輥之描述。鏈100係藉驅動輥對102驅動而連續地移動。具有出口120a之空氣噴嘴120係配置於夾線PH各側緣部份上方。夾線PH為連接其中拉幅機夾子101開始夾持濕膜74側邊之夾持起始位置的假想線。應注意，拉幅機夾子係提供於相對濕膜74之運輸方向的對稱位置處，而且同時夾持濕膜74之側邊。

出口120a係配置成面對濕膜74之側邊。出口120a為大致平行濕膜74之運輸方向延伸之縫。亦可在出口120a之縱向方向排列多個短縫。在W1表示縫寬時，W1為0.5毫米至5毫米之範圍，其可使出口120a有效地將空氣吹送至在濕膜74之側邊部份形成之捲曲上，如下所述。捲曲在側邊被拉幅機夾子101夾持前大致攤開。應注意，攤開捲曲之細節敘述於下。

濕膜74係以輥80a支撐而在運輸部份80中乾燥。然後將濕膜74運輸至拉幅機裝置47。在拉幅機裝置47之夾線PH，濕膜74之兩個側邊被拉幅機夾子101夾持，及濕膜74在藉鏈100之移動而運輸時乾燥。在拉幅機夾子101上方配置具有乾燥空氣噴嘴之風扇導管(未示)。濕膜74係藉由經乾燥空氣噴嘴供應乾燥空氣而乾燥。

在本發明中，在拉幅機夾子101夾持濕膜74之兩個側邊前將空氣自出口120a吹送至兩個側邊。L1表示夾線PH與出口120a在濕膜74之運輸方向上游端點PU間之距離。距離L1為10毫米至500毫米範圍之值。L2表示夾線PH與出口120a在濕膜74之運輸方向下游端點PD間之距離。距離L2為0毫米至200毫米範圍之值。

在第4圖中，如上所述，其將空氣自出口120a吹向濕膜74之側邊的各捲曲部份74a，使得空氣通過捲曲部份74a。因而將捲曲部份74a攤開且變成大致平坦部份74b。空氣係藉由安置空氣噴嘴120使得空氣噴嘴120之高度H1與空氣吹送角度θ滿足預定範圍，而有效地吹至捲曲部份74a上。

更特定言之，出口120a係安置使得H1為5毫米至50毫米之範圍。高度H1為濕膜74與出口120a之下端120b間之距離。更佳為，高度H1為7毫米至30毫米之範圍。如果高度H1超過50毫米，則自出口120a供應之空氣分散使得大致攤開捲曲之效果降低。另一方面，如果高度H1小於5毫米，則出口120a與濕膜74間之距離太接近而使得出口120a與濕膜74可能彼此接觸，其不佳。

自出口120a吹送之空氣方向與濕膜74之表面間之空氣吹送角度θ係調整至17°至60°之範圍。更佳為θ為20°至40°之範圍。特佳為θ為25°至35°之範圍。如果空氣吹送角度θ超過60°，則其難以有效地將空氣吹送至捲曲部份74a上。另一方面，如果空氣吹送角度小於17°，則空氣噴嘴120下方區域之壓力降低。結果濕膜74因空氣噴嘴120之吸取而黏附於空氣噴嘴120之出口120a。

H2表示出口120a垂直濕膜74之運輸方向的寬度。寬度H2滿足0.5毫米至5毫米之範圍，來自滿足以上寬度H2之出口120a的空氣準確地對準捲曲部份74a，同時防止空氣分散。如果寬度H2超過5毫米，則濕膜74可能空氣噴嘴120之吸取而黏附於出口120a。另一方面，如果H2小於0.5毫米，則出口120a太小使得空氣速度太低。結果大致攤開之捲曲部份74a之效果降低。

在第5圖中，在濕膜74之兩個側邊到達夾線PH時，各大致攤開之捲曲部份74a係夾在夾體101a與可搖動壓制棒101b之間。由於濕膜74之兩個側邊已變成大致平坦部份74b，濕膜74係以拉幅機夾子101夾持而無夾持缺陷，如折疊及破裂。此外，由於濕膜74緊固地夾在夾體101a與可搖動壓制棒101b之間，運輸濕膜74之穩定性改良。

然而如第6A圖所示，在自出口120a供應空氣時，空氣噴嘴120下方區域之壓力可能降低(此區域稱為減壓區域140)。結果濕膜74之部份(74c)黏附於出口120a，其稱為濕膜74與出口120a因空氣噴嘴120之吸取而黏附。黏附造成濕膜74之波動，其不佳。為了防止濕膜74與出口120a之黏附，如第6B圖所示，其使用具有兩個出口121a與121b之雙重空氣噴嘴121。雙重空氣噴嘴121降低雙重空氣噴嘴121下方減壓區域140之形成而防止濕膜74與出口120a之黏附。

在本發明中，自各出口120、121a與121b供應之空氣的空氣速度V為30米/秒至100米/秒之範圍，而且更佳為50米/秒至80米/秒之範圍。特佳範圍為60米/秒至72米/秒之範圍。其藉由將滿足以上空氣速度V之空氣吹送至濕膜74之捲曲部份74a上而得到優良之攤開效果。如果空氣速度V超過100米/秒則造成濕膜74與出口120a之黏附，其不佳。另一方面，如果空氣速度V小於30米/秒，則空氣速度V太低使得捲曲部份74a無法攤開。

在空氣噴嘴具有多個出口之情形，如雙重空氣出口，其可檢查捲曲部份74a之攤開程度而改變自各出口供應之空氣的空氣速度。使用雙重空氣出口，則高度H1及空氣吹送角度θ滿足如上之相同程度而省略其說明。

此具體實施例敘述其中在拉幅機裝置47中配置單一或雙重空氣出口120或121之組態。然而，空氣噴嘴之數量及型式不限於以上。例如其可使用多個各具有預定寬度之出口(未示)的空氣噴嘴。此多個空氣噴嘴係按運輸方向配置於濕膜74之各側邊上方。較佳為沿濕膜74之運輸方向按固定間隔排列多個噴嘴。較佳為改變來自各空氣噴嘴之空氣的空氣速度V，以增強大致攤開濕膜74之捲曲部份74a的效果。

其次敘述使用上述薄膜製造設備40製造薄膜82之方法的實例。然而，本發明不限於此實例。

塗布液27藉攪拌器61之轉動而固定地保持均勻。在攪拌期間可對塗布液27加入添加劑，如塑性劑、UV吸收劑等。塗布液27經泵62饋入第三過濾裝置42且過濾。然後將塗布液27自流延模43在帶46上流延。較佳為驅動兩個輥44與45以將帶46之張力調整成10⁴ 牛頓/米至10⁵ 牛頓/米之範圍。此外，帶46與輥44與45間之相對速度差係調整至0.01米/分鐘或以下。較佳為帶46之速度波動為0.5%或以下，及帶46轉一圈在寬度方向造成之彎曲為1.5毫米或以下。為了控制彎曲，更佳為提供偵測器(未示)及位置控制器(未示)。偵測器偵測帶46之兩邊的位置。位置控制器依照偵測器之測量值藉反饋控制而控制帶46之位置。帶46在位於流延模43正下方之部份，其較佳為將因輥45之轉動造成之垂直位置波動調整至200微米以下。此外較佳為藉溫度控制裝置65將流延室64中溫度調整成-10℃至57℃之範圍。流延室64中之溶劑蒸氣係藉回收裝置67收集，而且精製及再使用而作為塗布液以製備溶劑。

在將塗布液27自流延模流延之情形，塗布液27在流延模43與帶46之間稱為流延球。流延薄膜69係形成於帶46上。流延時，塗布液27之溫度較佳為-10℃至57℃之範圍。為了穩定流延球，其較佳為藉減壓室將流延球在帶46之運輸方向的上游區域減壓而達成預定壓力值。較佳為將流延球之上游區域相對流延球之下游區域減壓2000 Pa至10 Pa。此外較佳為將外套(未示)附於減壓室68以將內部溫度維持在預定值。減壓室68內部之溫度並未特別地限制。然而，其較佳為將溫度設為高於有機溶劑之冷凝溫度。此外，為了將流延球保持在所需形狀，其較佳為將吸取單元(未示)附於流延模43之邊緣部份。藉吸取自邊緣部份移除之空氣體積的較佳範圍為1公升/分鐘至100公升/分鐘。溶劑蒸發係藉由自風扇導管70將乾燥空氣吹送至藉帶46運輸之流延薄膜69上而促進。

在流延薄膜69具有自撐性質後，將流延薄膜69以輥75支撐而自帶46剝除成為濕膜74。其次將濕膜74沿具有多個輥80a之運輸部份80載送至拉幅機裝置47。在運輸部份80中，將所需溫度之乾燥空氣自吹風機81送至濕膜74以促進濕膜74之乾燥。此時較佳為乾燥空氣之溫度為20℃至250℃之範圍。在運輸部份80中，其可藉由將下游輥之轉速設為較上游輥高以使濕膜74產生抽拉張力。

在剝除時，其較佳為濕膜74中殘餘溶劑相對總固體含量按乾燥計為10質量%至200質量%之範圍。殘餘溶劑係藉數學式{(x－y)/y}×100計算，其中x為取樣薄膜之重量，及y為乾燥後取樣薄膜之重量。殘餘溶劑按乾燥計之百分比為在將完全乾燥及固化之塗布液的重量視為100%時之百分比。

將濕膜74運輸至拉幅機裝置47。將空氣自提供於夾線PH附近之空氣噴嘴120之出口120a吹向濕膜74之各側邊以壓制濕膜74之捲曲部份74a，使得捲曲部份74a變成大致平坦部份74b。其次將大致平坦部份74b以夾子101夾持且將濕膜74在運輸通過拉幅機裝置47時乾燥。此時較佳為將拉幅機裝置47分成多個部份，以調整各部份之乾燥之條件。亦可使用拉幅機裝置47按寬度方向拉伸濕膜74。較佳為在運輸部份80與拉幅機裝置47至少之一中將濕膜74按流延方向與寬度方向之一拉伸0.5%至300%之範圍。

濕膜74在拉幅機裝置47乾燥直到殘餘溶劑達到預定值。然後將濕膜74運出拉幅機裝置47成為薄膜82。此時藉邊緣切割裝置50切除薄膜82之兩個側邊。使用切割器吹送機(未示)將切割之側邊送至壓碎器90且壓成碎片。碎片可再用於塗布液製備，其就製造成本而言為有效的。其可省略薄膜側邊之切除程序。然而較佳為在流延程序與薄膜捲繞程序之間實行切除程序。

將已切除其側邊之薄膜82運輸至乾燥室51且進一步乾燥。乾燥室51之溫度並未特別地限制。然而較佳為將溫度保持在50℃至160℃之範圍。在乾燥室51中，薄膜82係橋接跨越輥91而運輸。自薄膜82蒸發之溶劑蒸氣係藉吸附裝置92吸附及回收。如此將去除溶劑之空氣在乾燥室51中再使用作為乾燥空氣。乾燥室51較佳為隔成多個部份以改變各部份之乾燥溫度。為了防止在乾燥室51中薄膜82之溫度急劇增加，其可在邊緣切割裝置50與乾燥室51之間提供前乾燥室(未示)以預先乾燥薄膜82。因而可進一步防止薄膜82之形狀及條件改變。

薄膜82在冷卻室52中冷卻至大約室溫。較佳為在乾燥室51與冷卻室52之間提供增濕室(未示)。在增濕室中較佳為將具適當溫度與濕度之空氣吹向薄膜82。因而可防止薄膜82之捲曲及捲繞缺陷。

運輸期間薄膜82之帶電電壓係使用強制中和裝置(中和棒)93調整成預定範圍(例如－3 kV至＋3 kV)。在第2圖中，強制中和裝置93係裝設於冷卻室52之下游。然而裝設位置不限於第2圖描述之組態。此外較佳為裝設滾紋輥對94以藉壓花處理在薄膜82之兩個側邊上提供滾紋。較佳為各突起或凹處之高度或深度為1微米至200微米之範圍。

最後在捲繞室53中以捲繞軸95捲繞薄膜82。較佳為使用壓輥96在捲繞期間對薄膜82施加適當張力。較佳為自捲繞開始至結束逐漸改變張力。捲繞之薄膜82在長度方向(流延方向)之長度較佳為至少100米，及其寬度較佳為至少600毫米，而且更佳為1400毫米至1800毫米之範圍。本發明在寬度超過1800毫米之情形亦有效。應注意，產物薄膜之厚度應為30微米至300微米之範圍。

在本發明之溶液流延法中，其亦可同時或循序共流延二或更多種塗布液。亦可組合塗布液之同時或循序共流延。在同時共流延中可使用具饋入區之流延模或多岐管型流延模。在藉共流延形成多層薄膜時，其較佳為多層薄膜之兩個表面層之一或兩者較佳為佔薄膜總厚度之0.5%至30%之範圍。此外，在同時流延中，在自模縫流延塗布液時，較佳為高黏度塗布液覆蓋低黏度塗布液。此外，在模縫與撐體間形成流延球時，較佳為接觸空氣之塗布液具有較內塗布液高之醇組成比例。

應注意，日本專利申請案第2005－104148號之[0617]至[0889]段詳述流延模、減壓室與撐體之結構、共流延方法、剝除方法、拉伸方法、各程序之乾燥條件、處理方法、修正平坦性後之捲繞方法、溶劑回收方法、薄膜回收方法等。以上之說明可應用於本發明。

[性質及測量方法] (捲曲程度及厚度)

所捲繞醯化纖維素薄膜之性質及其測量方法係揭示於日本專利公開公告第2005－104148號之[0112]至[0139]段。以上之說明可應用於本發明。

[表面處理]

較佳為對醯化纖維素薄膜之至少一個表面實行表面處理。其較佳為實行真空輝光放電、大氣壓力下電漿放電、UV射線照射、電暈放電、火燄處理、酸處理與鹼處理至少之一作為表面處理。

[功能層] (抗靜電層、硬化層、抗反射層、易黏著層、及抗眩層)

醯化纖維素薄膜之至少一個表面可塗底漆。

較佳為使用醯化纖維素薄膜作為基底薄膜且在其上形成作為功能性材料之功能層。較佳為功能層具有抗靜電層、硬化樹脂層、抗反射層、易黏著層、抗眩層、與光學補償層至少之一。

以上功能層較佳為含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，功能層較佳為含0.1毫克/平方米至1000毫克/平方米範圍之至少一種潤滑劑。功能層較佳為含0.1毫克/平方米至1000毫克/平方米範圍之至少一種消光劑。功能層較佳為含1毫克/平方米至1000毫克/平方米範圍之至少一種抗靜電劑。形成表面功能層以在醯化纖維素薄膜中達成各種功能與性質之條件及方法詳述於日本專利公開公告第2005－104148號之[0890]至[1087]段，其可應用於本發明。

(各種用途)

醯化纖維素薄膜作為偏光濾色片用保護膜特別有用。為了製造LCD裝置，其配置兩片偏光濾色片以包夾液晶層。各偏光濾色片具有黏附於偏光片之醯化纖維素薄膜。應注意，液晶層及偏光濾色片之組態不限於以上實例，而且可使用其他已知之組態。日本專利公開公告第2005－104148號(例如[1088]至[1265]段)詳細揭示LCD裝置之TN型、STN型、VA型、OCB型、反射型、及其他實例。這些型式可應用本發明。此外，以上參考資料教示具有光學各向異性層及具有抗反射與抗眩功能之醯化纖維素薄膜。此外，以上參考資料揭示提供具適當光學功能之纖維素薄膜，而得到作為光學補償膜之雙軸醯化纖維素薄膜。此光學補償膜亦可作為偏光濾色片之保護膜。以上之說明可應用於本發明。

依照本發明亦可得到光學性質優良之三乙酸纖維素薄膜(TAC薄膜)。TAC薄膜可作為偏光濾色片之保護膜及感光性材料之基膜。此外，TAC薄膜可作為擴大用於電視等之LCD裝置的視角之光學補償膜。特別地，TAC薄膜在其中將TAC薄膜作為光學補償膜且亦作為偏光濾色片之保護膜的應用中有效。因而TAC薄膜可用於IPS模式、OCB模式、VA模式等，及用於習知TN模式。此外，其亦可使用以上偏光濾色片之保護膜設計偏光濾色片。

以下敘述本發明之具體實例。然而本發明不限於這些實例。製法及條件僅詳述於實例1。

[實例1]

以下詳述本發明之實例。用於製造薄膜之聚合物溶液(塗布液)的組成物如下。

[組成物]

三乙酸纖維素 100質量份(粉末：取代程度為2.84；黏度平均聚合程度為306；水含量為0.2質量%；6質量%二氯甲烷溶液之黏度為315 mPa.s；平均粒徑為1.5毫米；粒徑之標準差為0.5毫米)二氯甲烷(第一溶劑化合物) 320質量份甲醇(第二溶劑化合物) 83質量份1－丁醇(第三溶劑化合物) 3質量份塑性劑A(磷酸三苯酯) 7.6質量份塑性劑B(磷酸二苯酯) 3.8質量份UV劑A 0.7質量份2－(2’－羥基－3’,5’－二第三丁基苯基)苯并三唑UV劑B 0.3質量份2－(2’－羥基－3’,5’－二第三戊基苯基)－5－氯苯并三唑檸檬酸酯之混合物 0.006質量份(檸檬酸、檸檬酸單乙酯、檸檬酸二乙酯、檸檬酸三乙酯之混合物)顆粒 0.05質量份(二氧化矽：平均顆粒直徑為15奈米；Mohs硬度為約7)

[三乙酸纖維素]

用於此實例之三乙酸纖維素含以下：乙酸殘餘含量為0.1質量%或以下，Ca含量為58 ppm，Mg含量為42 ppm，Fe含量為0.5 ppm，游離乙酸為40 ppm，及硫酸離子含量為15 ppm。第6位置處乙醯化程度為0.91，及第6位置處乙醯對所有乙醯基之百分比為32.5%。TAC經丙酮萃取之丙酮萃取物為8質量%，及重量平均分子量對數量平均分子量之比例為2.5。此外，黃化指數為1.7，霧值為0.08，及透明度為93.5%。藉DSC測量之Tg(玻璃轉移溫度)為160℃，及結晶之卡值為6.4焦耳/克。在以下解釋中將以上TAC稱為棉衍生TAC。

塗布液27係使用第1圖所示之塗布液製造設備10製備。將以上溶劑化合物在具有攪拌輪葉之4000公升不銹鋼混合槽12中混合及攪拌而製備溶劑混合物。應注意，各溶劑化合物中之水含量為0.5質量%或以下。其次將TAC粉末自加料漏斗13逐漸分配至混合槽12，而且使用溶解型同心攪拌軸之第二攪拌器24以5米/秒之圓周速度，及軸附有固定輪葉之第一攪拌器22以1米/秒之圓周速度攪拌及分配30分鐘。分散開始之溫度為25℃，及分散結束為48℃。

然後藉閥19調整分配量而將事先製備之添加劑溶液自添加劑槽14分配至混合槽12，直到混合槽中總量達到2000公斤。在分散添加劑溶液後中止高速攪拌。然後將第一攪拌器22之固定輪葉攪拌以0.5米/秒之圓周速度持續100分鐘。因而膨脹TAC屑而得到膨脹液體25。直到膨脹結束，使用氮氣將混合槽12之內壓增至0.12 MPa。此時混合槽12中之氫濃度低於2體積%，其不造成爆炸。此外，膨脹液體25中之水含量為0.3質量%。

膨脹液體25經泵26自混合槽12饋入加熱器15，其為具外套之管，而且加熱至50℃，然後在施加2 MPa之壓力下加熱至90℃。因而膨脹液體25完全溶解。加熱時間為15分鐘。膨脹液體25之溫度藉溫度控制裝置16降至36℃，然後經具有公稱直徑為8微米之過濾器的第一過濾裝置17過濾。因而得到塗布液(以下稱為濃縮前塗布液)。第一過濾裝置17上游之壓力為1.5 MPa，及下游之壓力為1.2 MPa。暴露於高溫之過濾器及管係由Hastelloy(註冊商標)製成。

將濃縮前塗布液饋入保持在80℃大氣壓力之閃蒸裝置30中以實行閃蒸而得到塗布液27。溶劑蒸氣係藉冷凝器回收。閃蒸後塗布液27之固體含量為21.8質量%。冷凝溶劑係藉回收裝置32回收且在精製裝置33中精製。然後將精製溶劑送至溶劑層11且再使用於塗布液製備。在回收裝置32及精製裝置33中進行蒸餾及脫水。在閃蒸裝置30之閃蒸槽中提供具有固定輪葉之攪拌器(未示)，其以0.5米/秒之圓周速度轉動而去除經閃蒸塗布液中之泡沫。閃蒸槽中塗布液27之溫度為25℃。塗布液在槽中之平均停留時間為50分鐘。經萃取塗布液27在25℃以10(秒^－ ¹ )之剪切速率測量之剪切黏度為450 Pa．s。

其次藉由對塗布液27照射弱超音波而去除泡沫。然後使用泵34對塗布液27施加1.5 MPa之壓力而將塗布液27饋入第二過濾裝置31。在第二過濾裝置31中，塗布液27通過公稱孔徑為10微米之燒結金屬纖維過濾器，然後通過另一個公稱孔徑為相同大小(10微米之公稱孔徑)之燒結金屬纖維過濾器。燒結金屬纖維過濾器上游之壓力各為1.5 MPa與1.2 MPa。燒結金屬纖維過濾器下游之壓力各為1.0 MPa與0.8 MPa。將過濾後塗布液27之溫度保持在36℃且儲存於2000公升不銹鋼原料槽41。在原料槽41中藉中央軸具有固定輪葉之攪拌器61以0.3米/秒之圓周速度固定地攪拌塗布液27。

薄膜82係使用第2圖所示之薄膜製造設備40製造。將原料槽41中之塗布液27經高準確度齒輪泵62(其具有增加上游壓力之功能)饋入第三過濾裝置42。藉變流馬達對齒輪泵上游進行反饋控制，以將上游壓力保持在0.8 MPa。高準確度齒輪泵62具有以下之性能能力：體積效率為99.2%，及排放量之波動比例為0.5%或以下。排放壓力為1.5 MPa。將已通過第三過濾裝置42之塗布液27饋入流延模43。

流延模43寬1.8米。流延係調整塗布液27之流動體積，使得乾燥薄膜之厚度為80微米而進行。此外，自流延模73之出口排放之塗布液27的流延寬度為1700毫米。為了將塗布液27之溫度調節至36℃，外套(未示)附於流延模43以將熱轉移介質供應至外套內部。塗布液27通過之流延模43及管線在流延時係以36℃絕熱。流延模43為塗架型。此外，流延模43具有節距為20毫米之螺栓(熱螺栓)以調整薄膜之厚度，而且裝有使用熱螺栓之自動厚度控制機構。熱螺栓可基於事先設定程式，依照高精確度齒輪泵62之流動體積設定外形，及基於調整程式，依照配置於薄膜製造設備40上，如紅外線厚度計之厚度計(未示)的外形，進行反饋控制。除了流延邊緣部份(距薄膜側邊寬20毫米之部份)，彼此分隔50毫米兩點間之薄膜厚度差較佳為調整至1微米內，而且寬度方向之厚度變動係調整至3微米或以下。此外，全部薄膜之厚度變動係調整至±1.5%或以下。

在撐體移動方向之流延模43上游配置減壓室68。減壓室68之減壓程度係調整使得流延球相對運輸方向之上游與下游區域間之壓力差視流延速度而為1 Pa至5000 Pa之範圍。此外，流延球之上游與下游區域間之壓力差係設定使得流延球之長度為20毫米至50毫米之範圍。減壓室68具有將其溫度設定為高於流延部份附近氣體之冷凝溫度的機構。曲徑封塡(未示)係提供於流延模43之出口的各上游及下游側。開口係提供於出口之各側邊。此外，其對流延模43提供邊緣吸取裝置(未示)以控制流延球側邊之位置波動。

流延模43之材料為沉澱硬化不銹鋼。此材料具有最大2×10^－ ⁵ (℃^－ ¹ )之熱膨脹係數。流延模43之接觸表面的最終精確度為1微米/米或以下，及在任何方向之直線性為1微米/米或以下。縫之餘隙係控制為1.5毫米。流延模43之唇端具有使用噴灑法藉碳化鎢(WC)塗覆而形成硬化層。各唇對塗布液之接觸部份的角落經處理而具有通過縫為50微米或以下之去角半徑。

自流延模73排放之塗布液27可在縫處部份地乾燥及變成固體。為了防止塗布液27之固化，將溶解塗布液27之溶劑混合物A(二氯甲烷86.5質量份、甲醇13質量份與1－丁醇0.5質量份之混合物)以0.5毫升/分鐘供應至流延球各側邊與縫間之界面。供應塗布液A之泵的脈衝為5%或以下。使用減壓室68將流延球相對運輸方向之上游區域的壓力降為較下游區域低150 Pa。外套(未示)連接減壓室68。減壓室68之溫度係藉由將35℃熱轉移介質供應至外套內部而控制。邊緣吸取裝置可調整範圍為1公升/分鐘至100公升/分鐘之邊緣吸取流動體積。在此具體實施例中將邊緣吸取流動體積適當地調整成30公升/分鐘至40公升/分鐘之範圍。

將塗布液27在配置於具有空氣壓力控制器(未示)之流延室64中的帶46上流延。帶46為長70米，寬2.1米及厚1.5毫米之SUS316不銹鋼製循環帶，其經拋光以使表面粗度為0.05微米或以下。全部帶46之厚度不均勻性為0.5%或以下。帶46係藉輥44與45驅動。帶46在運輸方向之張力係調整成1.5×10⁵ 牛頓/平方米。帶46對輥44與45之相對轉動速度差係調整成0.01米/分鐘以下。帶46之速度波動係調整成0.5%或以下。此外，其偵測帶46之兩個邊緣位置以將每圈之寬度方向彎曲調整成1.5毫米或以下。流延模43正下方之唇端與帶46間之垂直方向位置波動係調整成200微米或以下。

將熱轉移介質供應至輥44與45內部以調整帶46之溫度。將40℃熱轉移介質供應至輥44內部以用於乾燥。另一方面，將5℃熱轉移介質供應至輥45內部。恰在流延前帶46之中央部份的表面溫度為15℃。帶46之中央部份與兩個側邊間之溫度差為6℃或以下。其使用無表面缺陷之帶46。具體而言，直徑不小於30微米之針孔數量為零。直徑不小於10微米且小於30微米之針孔數量為每1平方米1個或以下。直徑小於10微米之針孔數量為每1平方米2個或以下。流延室64之溫度係使用溫度控制裝置65保持在35℃。為了乾燥流延薄膜69，首先將乾燥空氣平行帶46上流延薄膜69而吹送。乾燥空氣對流延薄膜69之總熱轉移係數為24仟卡/(平方米．小時．℃)。

風扇導管70係裝設於帶46上方相對帶46之運輸方向的上游側。流延薄膜69係藉由自風扇導管70供應135℃乾燥空氣而乾燥。其藉由以氮氣取代空氣而將乾燥大氣中之氧濃度保持在5體積%。流延室64內部之溶劑蒸氣係藉由將冷凝器66之出口溫度設為－10℃而冷凝及回收。

在流延薄膜69中殘餘溶劑達到50質量%時，將流延薄膜69自流延帶46剝除成為濕膜74，然後將濕膜74藉輥75支撐。剝除張力為1×10² 牛頓/平方米。為了減少剝除缺陷，剝除速度(抽拉剝除輥)對帶46之速度的百分比係控制在100.1%至110%。薄膜74之表面溫度為15℃。溶劑蒸氣係藉控制在－10℃之冷凝器66冷凝及液化，而且藉回收裝置67回收。如此自空氣去除溶劑使得空氣中之水含量變成0.5%或以下。將空氣加熱且再使用作為乾燥空氣。將濕膜74經運輸部份80之多個輥80a運輸至拉幅機裝置47。在運輸期間，濕膜74係藉由自吹風機81供應40℃乾燥空氣，同時按濕膜74之長度方向對濕膜74施加約30牛頓之張力而乾燥。

拉幅機裝置47使用第4圖所示之空氣噴嘴120。空氣噴嘴120係配置使得高度H1，即濕膜74與出口120a之下端120b間之距離，為10毫米，及自該出口120a吹送之空氣與濕膜74之表面間之空氣吹送角度θ為30°。

空氣係在以下條件下吹送至濕膜74之捲曲部份74a上：夾線PH與PU點(其為出口120在濕膜74之運輸方向的上游端(空氣吹送起始位置))間之距離L1為300毫米，夾線PH與PD點(其為出口120在濕膜74之運輸方向的上游端(空氣吹送結束位置))間之距離L2為150毫米，及來自出口120a之空氣的空氣速度為72米/秒。

在將捲曲部份74a形成大致平坦部份74b之後，將兩個大致平坦部份均以拉幅機夾子101夾持。在此狀態，將薄膜82在運輸時按寬度方向拉伸。拉幅機裝置47內部係分成三個部份。各部份之溫度自上游起為90℃、110℃與120℃。乾燥空氣之氣體組成物在－10℃為飽和氣體濃度。將薄膜82乾燥使得在拉幅機裝置47之出口處的殘餘溶劑達到7質量%。

在拉幅機裝置47內部，距夾持起始位置不小於10毫米之任意兩點間之薄膜82的拉伸比率差為10%或以下，而且距夾持起始位置20毫米間為5%或以下。夾持起始位置與夾持結束位置間長度相對拉幅機裝置47之入口與出口間長度之百分比為90%。冷凝器66之出口溫度係設為－8℃。將拉幅機裝置47中之溶劑蒸氣在－10℃冷凝及液化。所冷凝溶劑之水含量係調整成0.5質量%或以下。然後將溶劑再使用。將濕膜74運出拉幅機裝置47成為薄膜82。

在將薄膜82運出拉幅機裝置47後30秒內，使用作為邊緣切割裝置50之NT型切割器切除距薄膜82之側邊寬50毫米之兩個側邊部份。使用切割器吹送機(未示)將切除之側邊送至壓碎器90。壓碎器90將側邊壓碎成平均大小為80平方毫米之碎片。碎片再度使用作為製備塗布液之材料。在拉幅機裝置47中，乾燥大氣中之氧濃度係藉由以氮氣取代空氣而保持在5體積%。在後述在乾燥室51中以高溫乾燥薄膜82之前，將薄膜82在供應100℃乾燥空氣之預熱室(未示)中預熱。

薄膜82係在乾燥室51中以高溫乾燥。將乾燥室51分成四個部份。自吹風機(未示)將120℃、130℃、130℃、與130℃之乾燥空氣供應至四個部份。在運輸薄膜82時藉輥91對薄膜82施加100牛頓/米之張力。將薄膜82乾燥10分鐘以將殘餘溶劑降至0.3質量%。餘面角為90°及180°。餘面角為薄膜82接觸輥91之部份的角度(應注意，在第2圖中將餘面角誇大)。輥91之材料為鋁或碳鋼，而且對表面施加鍍硬鉻。其使用具平坦表面及因噴砂而具經消光處理表面之輥91。因輥91之轉動造成之薄膜位置波動為各輥91不超過50微米。

含於乾燥空氣之溶劑氣體係藉吸附裝置92吸附。吸附劑為活性碳。脫附係藉無水氮實行。將所回收溶劑之水含量調整至0.3質量%或以下，而且將所回收溶劑再用於塗布液製備。除了溶劑蒸氣，乾燥空氣亦含塑性劑、UV吸收劑、及其他具高沸點之化合物。以上物質係藉冷卻裝置及前吸附器自乾燥空氣去除。然後將乾燥空氣再循環及再使用。吸附及脫附條件係設為使得排放至外部之氣體中VOC(揮發性有機化合物)變成10 ppm或以下。藉冷凝法回收之溶劑量佔全部蒸氣溶劑之90質量%。大部份之其餘溶劑蒸氣係藉吸附回收。

將乾燥之薄膜82運輸至第一增濕室(未示)。將110℃乾燥空氣供應至乾燥室51與第一增濕室間之運輸部份80。將50℃且露點為20℃之空氣供應至第一增濕室。然後將薄膜82運輸至第二增濕室(未示)以防止薄膜82捲曲。在第二增濕室中將90℃及濕度為70%之空氣直接吹送至薄膜82上。

在增濕後，將薄膜82在冷卻室52中冷卻至30℃或以下。然後藉邊緣切割裝置(未示)二度切除薄膜之兩個側邊。其配置強制中和裝置(中和棒)93以在運輸期間將薄膜82之帶電電壓固定地保持在－3 kV至＋3 kV之範圍。其藉滾紋輥對94對薄膜82之兩個側邊提供滾紋。在薄膜82之各側邊對薄膜82之表面之一施加壓花處理。施加滾紋之寬度為距薄膜82之兩個側邊10毫米。對薄膜82施加之滾紋壓力係設為使得壓花高度平均較平均薄膜厚度高12微米。

最後將薄膜82運輸至捲繞室53中。在捲繞室53內部，溫度係保持在28℃及濕度係保持在70%。其在捲繞室53中裝設游離器(未示)以將帶電電壓保持在－1.5 kV至＋1.5 kV之範圍。所得薄膜82為厚80微米及寬1475毫米。捲繞薄膜之總長度為3940米。其使用直徑為169毫米之捲繞軸95。捲繞開始時之張力為300牛頓/米，及捲繞結束時之張力為200牛頓/米。捲繞薄膜82之側邊在捲繞軸95之寬度方向的位置波動(突起及縮回)(其亦稱為振盪寬度)為－5毫米至＋5毫米之範圍。以上位置波動可為每400米定期地發生。壓輥96對捲繞軸95之壓力為50牛頓/米。在捲繞時，薄膜82之溫度為25℃，水含量為1.4質量%，及殘餘溶劑為0.3質量%。

[實例2]

在如實例1之相同條件下(相同之塗布液27及相同之方法)製造薄膜82，除了薄膜厚度為40微米。

[實例3]

使用如實例1之相同塗布液27及相同方法製造薄膜82。將與實例1相同之空氣噴嘴120裝設在拉幅機裝置47中。L1、L2與H1係與實例1相同。然而，空氣吹送角度θ為50°。空氣流動時間及空氣速度係與實例1相同。

[實例4]

使用如實例1之相同塗布液27及相同方法製造薄膜82。將與實例1相同之空氣噴嘴120裝設在拉幅機裝置47中。L1、L2與H1係與實例1相同。然而，空氣吹送角度θ為15°。空氣流動時間及空氣速度係與實例1相同。

[實例5]

使用如實例1之相同塗布液27及相同方法製造薄膜82。將與實例1相同之空氣噴嘴120裝設在拉幅機裝置47中。L1、L2與H1係與實例1相同。然而，空氣吹送角度θ係設為70°。空氣流動時間及空氣速度係與實例1相同。

[實例6]

使用如實例1之相同塗布液27及相同方法製造薄膜82。將與實例1相同之空氣噴嘴120裝設在拉幅機裝置47中。L1、L2與θ係與實例1相同。然而，H1為3毫米。空氣流動時間及空氣速度係與實例1相同。

[實例7]

使用如實例1之相同塗布液27及相同方法製造薄膜82。將與實例1相同之空氣噴嘴120裝設在拉幅機裝置47中。L1、L2與θ係與實例1相同。然而，H1為60毫米。空氣流動時間及空氣速度係與實例1相同。

[實例8]

使用如實例1之相同塗布液27及相同方法製造薄膜82。空氣噴嘴120之形狀與條件、裝設條件、及空氣流動時間係與實例1相同。然而，將空氣速度V調整至62米/秒。

[實例9]

使用如實例1之相同塗布液27及相同方法製造薄膜82。空氣噴嘴120之形狀與條件、裝設條件、及空氣流動時間係與實例1相同。然而，將空氣速度V調整至110米/秒。

[實例10]

使用如實例1之相同塗布液27及相同方法製造薄膜82。空氣噴嘴120之形狀與條件、裝設條件、及空氣流動時間係與實例1相同。然而，將空氣速度V調整至20米/秒。

[比較例]

使用如實例1之相同塗布液27及相同方法製造薄膜82。應注意，在拉幅機裝置47中，空氣並未吹至濕膜74之兩個側邊。

在以上實例及比較例中，目視地檢查在拉幅機裝置47中夾線PH處之夾持缺陷及評估缺陷程度。在將濕膜74之兩個側邊均以夾子夾持而無夾持缺陷(如折疊與破裂)時，將薄膜82評為A。在有不影響薄膜製造之輕微夾持缺陷時，將薄膜82評為B。在有不影響薄膜製造之一些夾持缺陷時，將薄膜82評為C。在捲曲未攤開使得薄膜夾持器無法夾持薄膜側邊時，將薄膜82評為F。F視為不適合薄膜製造。在拉幅機裝置47之出口附近觀察薄膜82之條件。

實例及比較例中之薄膜製造條件、及所製造薄膜之評估示於以下表1。在表1中應注意，實例1至10係示為E1至E10，及比較例係示為C.Ex.。

由表1明顯可知，在實例1至10中，雖然依照空氣吹送條件可能發生輕微夾持缺陷，夾持缺陷因使用空氣噴嘴120對濕膜74之兩個側邊吹送空氣而降至不影響薄膜製造之程度。特別地，實例1至3及8顯示優良之運輸穩定性而不發生夾持缺陷。

其次詳細解釋各實例及比較例之結果。在各實例3至5中，其將自出口120a吹送之空氣的空氣吹送角度θ改成與實例1不同。其發生不同之夾持缺陷。然而，此夾持缺陷係在不影響薄膜製造之程度。在實例4中，夾持缺陷係由於在空氣吹送期間濕膜74與出口120a因空氣噴嘴120而黏附而發生。在實例5中仍有輕微之捲曲。換言之，輕微夾持缺陷係由於形成大致平坦側邊之效率降低而發生，其評為C。以上夾持缺陷之成因如下。在實例4中，其認為過小之空氣吹送角度θ(15°)降低空氣噴嘴120下方區域中之壓力。因而濕膜74黏附出口120a。在實例5中係視為由於過大之空氣吹送角度(70°)，空氣未有效地吹送至捲曲部份74a。因而無法形成大致平坦部份。

就實例1及實例3至5之結果而言，在實例6及7中，空氣吹送角度係設為30°且空氣吹送速度V係設為72米/秒，其不造成夾持缺陷。在各實例6及7中改變H1。結果在實例6中發生輕微夾持缺陷(其評為C)。在實例7中，濕膜74稍微波動，但是形成大致平坦側邊之效率優良，其評為B。以下缺陷之成因如下。在實例6中，其視為過小之H1(3毫米)造成空氣噴嘴120與濕膜74之接觸。在實例7中，其視為過大之H1(60毫米)造成自出口120a吹送之空氣分散，使得空氣稍微吹至濕膜74之捲曲部份74a以外的部份。

就以上結果而言，在各實例8至10中，其將H1固定為10毫米且將空氣吹送角度θ固定為30°而改變空氣速度V。結果如下。在實例8中不發生夾持缺陷，使得形成大致平坦側邊之效率優良(其評為A)。在實例9中，濕膜74黏附空氣噴嘴120，但是形成大致平坦側邊之效率優良(其評為B)。在實例10中發生輕微夾持缺陷，使得形成大致平坦側邊之效率降低(其評為C)。成因如下。在實例9中，其視為過高之空氣速度V(110米/秒)降低空氣噴嘴120下方區域中之壓力。因而濕膜74因空氣噴嘴120之吸取而黏附出口120a。在實例10中，其視為過低之空氣速度V(20米/秒)造成無法大致地攤開捲曲部份74a。

在未將空氣吹送至濕膜74之兩個側邊而製造薄膜82之比較例中，所有捲曲仍不攤開。因而薄膜夾持器無法夾持濕膜74之捲曲側邊。

如上所述，在拉幅機裝置中，在以拉幅機夾子夾持濕膜74之兩個側邊之前，將空氣以預定速度吹送至兩個側邊(特別是其捲曲部份)而形成大致平坦部份，其防止夾持缺陷。空氣噴嘴之裝設位置係調整使得濕膜表面至空氣噴嘴下端之高度H1及空氣吹送角度滿足預定範圍。因而有效地大致攤開薄膜之捲曲。

各種變化及修改在本發明中為可行的，而且應了解其在本發明之範圍內。

工業應用力

本發明可應用於製造用於光學應用(如LCD)之聚合物薄膜。

10．．．塗布液製造設備

11．．．溶劑槽

12．．．混合槽

13．．．加料漏斗

14．．．添加劑槽

15．．．加熱器

16．．．溫度控制器

17．．．第一過濾裝置

18．．．閥

19．．．閥

20．．．外套

21．．．馬達

22．．．第一攪拌器

23．．．馬達

24．．．第二攪拌器

25．．．膨脹液體

26．．．泵

27．．．塗布液

28．．．閥

30．．．閃蒸裝置

31．．．第二過濾裝置

32．．．回收裝置

33．．．精製裝置

34．．．泵

40．．．薄膜製造設備

41．．．原料槽

42．．．第三過濾裝置

43．．．流延模

44．．．輥

45．．．輥

46．．．流延帶

47．．．拉幅機裝置

50．．．邊緣切割裝置

51．．．乾燥室

52．．．冷卻室

53．．．捲繞室

60．．．馬達

61．．．攪拌器

62．．．泵

63．．．熱轉移介質循環裝置

64．．．流延室

65．．．溫度控制裝置

66．．．冷凝器

67．．．回收裝置

68．．．減壓室

69．．．流延薄膜

70．．．風扇導管

74．．．濕膜

74a．．．捲曲部份

74b．．．大致平坦部份

75．．．輥

80．．．運輸部份

80a．．．輥

81．．．吹風機

82．．．薄膜

90．．．壓碎器

91．．．輥

92．．．吸附裝置

93．．．強制中和裝置(中和棒)

94．．．滾紋輥

95．．．捲繞軸

96．．．壓輥

100．．．循環鏈

101．．．拉幅機夾子

101a．．．夾體

101b．．．可搖動壓制棒

102．．．驅動輥對

120．．．空氣噴嘴

120a．．．出口

120b．．．下端

121．．．雙重空氣噴嘴

121a．．．出口

121b．．．出口

140．．．減壓區域

PH．．．夾持起始位置

PD．．．運輸方向下游端

第1圖為本發明塗布液製造設備之略示圖；第2圖為本發明薄膜製造設備之略示圖；第3圖為本發明拉幅機裝置附近之略示圖；第4圖為沿第3圖之線IV－IV而取的橫切面圖；第5圖為沿第3圖之線V－V而取的橫切面圖；第6A圖為在空氣噴嘴下方造成薄膜被空氣噴嘴吸取之減壓區域的分解圖；及第6B圖為使用雙重空氣噴嘴作為空氣噴嘴之情形的略示圖。