TWI807256B - 塗敷裝置、薄膜之製造系統、及薄膜之製造方法 - Google Patents

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Abstract

棒塗機具備滾棒與鼓風機。滾棒係將塗敷液塗佈至基材。滾棒係朝與基材之行進方向正交之軸方向延伸。在行進方向上之滾棒的上游側，會於滾棒與基材之間形成塗敷液蓄積而成的蓄積液。鼓風機係按壓基材中與蓄積液接觸之接觸部分。

Description

塗敷裝置、薄膜之製造系統、及薄膜之製造方法
本發明涉及塗敷裝置、薄膜之製造系統、及薄膜之製造方法。
以往，作為用以將塗敷液塗佈至樹脂基材表面之塗敷裝置已知有棒塗機(例如參照專利文獻1)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2019-115878號公報
發明欲解決之課題 以如上述專利文獻1中記載之塗敷裝置來說，會有含氣泡之塗敷液被塗佈至基材之情形。
本發明提供可抑制含氣泡之塗敷液被塗佈至基材之塗敷裝置、薄膜之製造系統、及薄膜之製造方法。
用以解決課題之手段 本發明[1]包含一種塗敷裝置，其具備：塗敷構件，係用以將塗敷液塗佈至基材者，該塗敷構件朝與前述基材之行進方向正交之軸方向延伸，且在前述行進方向上之前述塗敷構件的上游側，會於前述塗敷構件與前述基材之間形成前述塗敷液蓄積而成的蓄積液；及按壓裝置，係按壓前述基材中與前述蓄積液接觸之接觸部分者。
根據所述構成，當蓄積液內包含有氣泡時，藉由按壓裝置按壓接觸部分可從蓄積液擠出氣泡。
藉此，可抑制含氣泡之塗敷液被塗佈至基材。
本發明[2]包含如上述[1]之塗敷裝置，其中前述按壓裝置係藉由使氣流作用於前述接觸部分來按壓前述接觸部分。
根據所述構成，按壓裝置可不與接觸部分接觸便按壓接觸部分。
藉此，可抑制基材與按壓構件摩擦，而可減低對基材造成損傷所致之外觀不良。
本發明[3]包含如上述[2]之塗敷裝置，其中前述按壓裝置具有朝前述接觸部分吹出前述氣流之噴嘴。
本發明[4]包含如上述[3]之塗敷裝置，其中前述噴嘴可在前述軸方向上移動。
根據所述構成，藉由在噴嘴正在吹出氣流之狀態下使噴嘴於軸方向上移動，可將蓄積液中之氣泡沿軸方向擠出。
本發明[5]包含如上述[1]~[4]中任一項之塗敷裝置，其中前述塗敷構件為滾棒。
本發明[6]包含一種薄膜之製造系統，其具備：擠製成形裝置，係將基材擠製成形者；塗敷裝置，係如上述[1]~[5]中任一項之塗敷裝置，其係將塗敷液塗佈至前述基材者；及延伸裝置，係將塗佈有前述塗敷液之前述基材予以延伸者。
根據所述構成，因具備有上述塗敷裝置，故可抑制含氣泡之塗敷液被塗佈至基材。
結果，可使薄膜之良率提升。
本發明[7]包含一種薄膜之製造方法，其包含以下步驟：擠製成形步驟，係將基材擠製成形；塗佈步驟，係利用如上述[1]~[5]中任一項之塗敷裝置，將前述塗敷液塗佈至經前述擠製成形步驟而擠製成形之前述基材上；及延伸步驟，係將經前述塗佈步驟而塗佈有前述塗敷液之前述基材予以延伸。
根據所述方法，可利用上述塗敷裝置將塗敷液塗佈至基材，故可抑制含氣泡之塗敷液被塗佈至基材。
結果，可使薄膜之良率提升。
發明效果 根據本發明塗敷裝置、薄膜之製造系統、及薄膜之製造方法，可抑制含氣泡之塗敷液被塗佈至基材。
1.薄膜之製造系統 針對薄膜F之製造系統1進行說明。
如圖1所示，薄膜F具備基材S與被膜C。基材S在基材S之厚度方向上具有第1面S1及第2面S2。被膜C配置於基材S之第1面S1上。被膜C覆蓋基材S之第1面S1。被膜C亦可為易接著層。被膜C為易接著層時，薄膜F為易接著薄膜。易接著薄膜例如係用於行動機器、汽車導航裝置、個人電腦用螢幕、電視機等影像顯示裝置之偏光板。詳細而言，易接著薄膜係作為保護偏光板之偏光件的保護薄膜來使用。易接著薄膜係透過接著劑層與偏光件貼合。易接著薄膜係利用易接著層與偏光件貼合。
如圖2所示，薄膜F之製造系統1具備：擠製成形裝置2、第1延伸裝置4A、作為塗敷裝置之一例的棒塗機3、作為延伸裝置之一例的第2延伸裝置4B、切割加工裝置5、滾紋形成加工裝置6及捲取裝置7。
(1)擠製成形裝置 擠製成形裝置2係用以將基材S擠製成形(擠製成形步驟)。從擠製成形裝置2擠製出之基材S具有薄片形狀。
基材S係由熱塑性樹脂構成。熱塑性樹脂可舉例如丙烯酸樹脂、聚烯烴樹脂、環狀聚烯烴樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、乙酸酯樹脂(二醋酸纖維素、三醋酸纖維素等)等。
製造作為偏光件之保護薄膜使用之易接著薄膜時，基材S之材料宜舉丙烯酸樹脂。
又，製造作為偏光件之保護薄膜使用之易接著薄膜時，丙烯酸樹脂亦可為具有戊二酸酐結構之丙烯酸樹脂、具有內酯環結構之丙烯酸樹脂。具有戊二酸酐結構之丙烯酸樹脂及具有內酯環結構之丙烯酸樹脂具有高耐熱性、高透明性及高機械強度，故適於製造偏光度高且耐久性優異之偏光板。具有戊二酸酐結構之丙烯酸樹脂記載於日本專利特開2006-283013號公報、日本專利特開2006-335902號公報、日本專利特開2006-274118號公報中。具有內酯環結構之丙烯酸樹脂記載於日本專利特開2000-230016號公報、日本專利特開2001-151814號公報、日本專利特開2002-120326號公報、日本專利特開2002-254544號公報、日本專利特開2005-146084號公報中。
又，基材S除了丙烯酸樹脂，亦可含有丙烯酸樹脂以外之其他熱塑性樹脂。藉由含有其他熱塑性樹脂，可消除丙烯酸樹脂之雙折射而獲得光學各向同性優異之易接著薄膜。且還可使易接著薄膜之機械強度提升。
此外，基材S亦可含有抗氧化劑、穩定劑、補強材、紫外線吸收劑、阻燃劑、抗靜電劑、著色劑、填充劑、塑化劑、滑劑、填料等添加劑。
(2)第1延伸裝置 第1延伸裝置4A係將藉由擠製成形步驟所得基材S在加熱後，朝基材S之行進方向MD予以延伸(第1延伸步驟)。
(3)棒塗機 棒塗機3係對經擠製成形步驟而擠製成形之基材S之第1面S1塗佈塗敷液(塗佈步驟)。此外，於基材S之第1面S1，亦可在擠製成形步驟之後且在塗佈步驟之前施行電暈處理、電漿處理等表面處理。
製造易接著薄膜時，塗敷液係用以形成易接著層之易接著組成物。
易接著層含有黏結劑樹脂與微粒子。
黏結劑樹脂可舉例如胺甲酸酯樹脂、環氧樹脂等熱硬化性樹脂，可舉例如丙烯酸樹脂、聚酯樹脂等熱塑性樹脂。易接著薄膜作為偏光件之保護薄膜使用時，黏結劑樹脂宜為熱硬化性樹脂。黏結劑樹脂可併用複數種。
微粒子可舉例如氧化矽(silica)、氧化鈦(titania)、氧化鋁(alumina)、氧化鋯(zirconia)等氧化物；可舉例如碳酸鈣等碳酸鹽；可舉例如矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂等矽酸鹽；可舉例如滑石、高嶺土等矽酸鹽礦物；可舉例如磷酸鈣等磷酸鹽等。易接著薄膜作為偏光件之保護薄膜使用時，微粒子宜為氧化物，較宜為氧化矽。微粒子可併用複數種。
塗敷液(易接著組成物)含有樹脂成分、上述微粒子及分散介質。
樹脂成分係藉由後述延伸步驟而形成上述黏結劑樹脂之被膜(易接著層)。黏結劑樹脂為胺甲酸酯樹脂時，樹脂成分可舉例如水系胺甲酸酯樹脂。水系胺甲酸酯樹脂可舉例如屬胺甲酸酯樹脂之乳化物的非反應型水系胺甲酸酯樹脂，可舉例如屬經以封端劑保護異氰酸酯基之胺甲酸酯樹脂之乳化物的反應型水系胺甲酸酯樹脂等。黏結劑樹脂為胺甲酸酯樹脂時，塗敷液亦可含有胺甲酸酯硬化觸媒(三乙胺等)、異氰酸酯單體。
分散介質可舉例如水；可舉例如甲醇、乙醇等醇；可舉例如丙酮、甲基乙基酮等酮等。
(4)第2延伸裝置 第2延伸裝置4B係將經塗敷步驟塗佈之塗敷液乾燥。藉此，塗敷液會成為上述被膜C。且，第2延伸裝置4B係將形成有被膜C之基材S在加熱後朝基材S之寬度方向TD延伸(第2延伸步驟)。寬度方向TD係與行進方向MD正交。藉由第2延伸步驟，形成有被膜C之基材S被延伸，而可獲得上述薄膜F。
(5)切割加工裝置 切割加工裝置5係將經延伸步驟延伸之薄膜F切斷成預定寬度(切割步驟)。
(6)滾紋形成加工裝置 滾紋形成加工裝置6係在藉由切割步驟而被切斷成預定寬度之薄膜F的寬度方向兩端形成滾紋(滾紋形成步驟)。滾紋係藉由雷射而形成。滾紋亦可藉由經加熱之壓紋輥來形成。
(7)捲取裝置 捲取裝置7係捲取經滾紋形成步驟形成有滾紋之薄膜F(捲取步驟)。藉由捲取步驟完成，可獲得薄膜F之捲材。
2.棒塗機之詳細內容 如圖3所示，棒塗機3具備作為塗敷構件之一例的滾棒11、歧管塊12及作為按壓裝置之一例的鼓風機13。
(1)滾棒 滾棒11係於上述塗敷步驟中將塗敷液塗佈至基材S。滾棒11係朝軸方向延伸。軸方向係與基材S之寬度方向TD相同之方向。亦即，軸方向與基材S之行進方向MD正交。滾棒11配置於棒塗機3之上端部。換言之，滾棒11係在與軸方向及行進方向MD兩者正交之正交方向上，配置於棒塗機3之一端部。滾棒11具有圓柱形狀。
作為滾棒11，可舉例如軸桿上捲繞有線的線棒；可舉例如軸桿上形成有凹槽之無線棒等。線棒係在軸方向上於線間形成槽。
亦可對滾棒11實施例如鉻鍍敷、類鑽碳塗敷等之表面處理。塗敷液含有上述微粒子時，由使耐磨耗性提升之觀點來看，滾棒11宜為類鑽碳塗敷。
滾棒11係相對於行進方向MD順向旋轉(參照圖3箭頭)。滾棒11的周速度較基材S之輸送速度更慢。藉此，在基材S朝行進方向MD輸送且滾棒11正在旋轉之狀態下，在行進方向MD上之滾棒11的上游側，會於滾棒11與基材S之間形成塗敷液蓄積而成的蓄積液L。將基材S中與蓄積液L接觸之部分定義為接觸部分P。接觸部分P在行進方向MD上具有上游端E1與下游端E2。上游端E1係在行進方向MD上遠離滾棒11。下游端E2係與滾棒11接觸。
(2)歧管塊 歧管塊12配置於滾棒11之下方。在棒塗機3正在將塗佈液塗佈至基材S之狀態下，歧管塊12在正交方向上相對於基材S配置於滾棒11之相反側。歧管塊12支持滾棒11。歧管塊12係朝軸方向及正交方向延伸。歧管塊12具有歧管121、吐出口122及流徑123。
(2-1)歧管 歧管121係在正交方向上配置成遠離滾棒11。歧管121會蓄積塗佈液。
(2-2)吐出口 吐出口122配置於歧管塊12之正交方向上之一端部。吐出口122係在行進方向MD上配置於滾棒11的上游側。吐出口122會吐出塗敷液。從吐出口122吐出之塗敷液係藉由滾棒11之旋轉而塗佈至基材S。
(2-3)流徑 流徑123在正交方向上配置於歧管121與吐出口122之間。流徑123係連接歧管121與吐出口122。歧管121內之塗敷液係通過流徑123而從吐出口122吐出。
(3)鼓風機 鼓風機13係在棒塗機3正在將塗布液塗佈至基材S之狀態下，使氣流作用於接觸部分P。換言之，鼓風機13係在基材S朝行進方向MD輸送且滾棒11正在旋轉之狀態下，使氣流作用於接觸部分P。鼓風機13係在正交方向上，相對於基材S從滾棒11之相反側使氣流作用於接觸部分P。藉由氣流作用於接觸部分P，接觸部分P會被氣流按壓，而在正交方向上往接近滾棒11之方向彎曲。亦即，鼓風機13會按壓接觸部分P。藉此，當蓄積液L內包含有氣泡時，可從蓄積液L擠出氣泡。藉由從蓄積液L擠出氣泡，可抑制含氣泡之塗敷液被塗佈至基材S。結果，可抑制因塗敷液中之氣泡造成塗敷不良。鼓風機13係不與接觸部分P接觸便按壓接觸部分P。藉由不與接觸部分P接觸便按壓接觸部分P，可抑制基材S與鼓風機13摩擦，而可減低對基材S造成損傷所致之外觀不良。詳細而言，鼓風機13具有壓縮機131與噴嘴132。
(3-1)壓縮機 壓縮機131係透過配管而與噴嘴132連接。壓縮機131係朝噴嘴132輸送壓縮空氣。
(3-2)噴嘴 噴嘴132在正交方向上相對於基材S配置於滾棒11之相反側。噴嘴132在正交方向上相對於基材S配置於吐出口122之相反側。噴嘴132係將來自壓縮機131之壓縮空氣朝接觸部分P吹出。藉此，噴嘴132係朝接觸部分P吹出氣流。從噴嘴132吹出的氣流(壓縮空氣)會作用於接觸部分P。較佳為噴嘴132使氣流以較接觸部分P之行進方向MD上之上游端E1更強之方式，來作用於接觸部分P之行進方向MD上之上游端E1與下游端E2之間。較佳為噴嘴132使氣流以較行進方向MD上之接觸部分P之上游端E1更強之方式，來作用於接觸部分P之行進方向MD上之中央。藉此，鼓風機13會以較接觸部分P之行進方向MD上之上游端E1更強之方式，來按壓接觸部分P之行進方向MD上之中央。藉此，可使蓄積液L中之氣泡在行進方向MD上往遠離滾棒11之方向(行進方向MD之上游方向)靠近。
在本實施形態中，噴嘴132可在正在吹出氣流之狀態下於軸方向上移動。藉此，可將蓄積液L中之氣泡沿軸方向擠出。噴嘴132可在軸方向上於基材S之一端部與另一端部之間往返移動。藉此，可從軸方向上之蓄積液L全部中擠出氣泡。
3.變形例 (1)噴嘴132亦可不移動。
例如，噴嘴132亦可朝軸方向延伸，且使氣流作用於軸方向上之接觸部分P全部。噴嘴132亦可在軸方向上擺動。
又，鼓風機13亦可具有複數個噴嘴132。複數個噴嘴132可在軸方向上排列。複數個噴嘴132各自亦可沿軸方向依序吹出氣流。
又，鼓風機13亦可具有1個噴嘴132。1個噴嘴132可在軸方向上配置於滾棒11之中央。1個噴嘴132亦可以使蓄積液L中之氣泡往軸方向兩端移動之方式來吹出氣流。
(2)按壓裝置亦可與接觸部分P接觸來按壓接觸部分P。具體而言，如圖4所示，按壓裝置亦可具有與接觸部分P接觸之滾輪21。滾輪21係朝軸方向延伸。又，按壓裝置亦可具有與接觸部分P接觸之球件。球件亦可在軸方向上移動。
(3)棒塗機3之用途不限於擠製成形。例如，亦可從基材S之捲材釋出基材S，利用棒塗機3對釋出之基材S塗佈塗敷液。
(4)塗敷裝置不限於棒塗機3。例如塗敷裝置可舉凹版塗佈機、接觸式塗佈機。
(5)塗敷裝置如圖5所示，亦可具備蓄積塗敷液之盤件31來取代歧管塊12。
(6)薄膜F之製造系統1亦可不具備第1延伸裝置4A。塗佈有塗敷液之基材S亦可藉由第2延伸裝置4B朝行進方向MD及寬度方向TD延伸(雙軸同時延伸)。薄膜F之製造系統1亦可不延伸基材S。亦即，薄膜F之製造系統1亦可不具備第1延伸裝置4A及第2延伸裝置4B。
(7)薄膜F之製造系統1亦可具備遮蔽薄膜釋出裝置與貼合裝置，來取代滾紋形成加工裝置6，該遮蔽薄膜釋出裝置係釋出遮蔽薄膜者，該貼合裝置係將釋出之遮蔽薄膜貼合於薄膜F者。 另，上述發明雖提供作為本發明例示之實施形態，但僅為例示，不得作限定解釋。該技術領域之熟知此項技藝之人士明瞭可知本發明變形例包含於後述申請專利範圍中。 產業上之可利用性 本發明塗敷裝置、薄膜之製造系統、及薄膜之製造方法係利用於製造易接著薄膜等薄膜。
1:製造系統 2:擠製成形裝置 3:棒塗機 4A:第1延伸裝置 4B:第2延伸裝置 5:切割加工裝置 6:滾紋形成加工裝置 7:捲取裝置 11:滾棒 12:歧管塊 13:鼓風機 21:滾輪 31:盤件 121:歧管 122:吐出口 123:流徑 131:壓縮機 132:噴嘴 C:被膜 E1:接觸部分之上游端 E2:接觸部分之下游端 F:薄膜 L:蓄積液 MD:行進方向 S:基材 S1:基材之第1面 S2:基材之第2面 TD:寬度方向 P:接觸部分
圖1係藉由作為本發明一實施形態之薄膜之製造系統所製造之薄膜的截面圖。 圖2係薄膜之製造系統的概略構成圖。 圖3係用以說明圖2所示棒塗機的說明圖。 圖4係用以說明棒塗機之第1變形例的說明圖。 圖5係用以說明棒塗機之第2變形例的說明圖。
11:滾棒
12:歧管塊
13:鼓風機
121:歧管
122:吐出口
123:流徑
131:壓縮機
132:噴嘴
E1:接觸部分之上游端
E2:接觸部分之下游端
L:蓄積液
S:基材
P:接觸部分

Claims (4)

  1. 一種塗敷裝置，特徵在於具備：塗敷構件，係用以將塗敷液塗佈至基材者，該塗敷構件朝與前述基材之行進方向正交之軸方向延伸，且在前述行進方向上之前述塗敷構件的上游側，會於前述塗敷構件與前述基材之間形成前述塗敷液蓄積而成的蓄積液；及按壓裝置，係藉由使氣流作用於前述基材中與前述蓄積液接觸之接觸部分，來按壓前述接觸部分；前述按壓裝置具有朝前述接觸部分吹出前述氣流之噴嘴，前述噴嘴可在吹出前述氣流之狀態下於前述軸方向上移動，藉此可將前述蓄積液中之氣泡沿前述軸方向擠出。
  2. 如請求項1之塗敷裝置，其中前述塗敷構件為滾棒。
  3. 一種薄膜之製造系統，特徵在於具備：擠製成形裝置，係將基材擠製成形者；塗敷裝置，係如請求項1或2之塗敷裝置，其係將塗敷液塗佈至前述基材者；及延伸裝置，係將塗佈有前述塗敷液之前述基材予以延伸者。
  4. 一種薄膜之製造方法，特徵在於包含以下步驟：擠製成形步驟，係將基材擠製成形；塗佈步驟，係利用如請求項1或2之塗敷裝置，將前述塗敷液塗佈至經前述擠製成形步驟而擠製成形之前述基材上；及延伸步驟，係將經前述塗佈步驟而塗佈有前述塗敷液之前述基材予以延伸。
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