浇铸装置、溶液浇铸设备、和溶液浇铸方法

申请号 CN200710305172.X 申请日 2007-08-16 公开(公告)号 CN101186094B 公开(公告)日 2013-04-17
申请人 富士胶片株式会社; 发明人 阿比留大作; 二见淳夫;
摘要 本 发明 提供了一种生产膜的浇铸工艺,其中,浇铸涂料通过浇铸模的出口排出。在浇铸模中,唇板和内框板被布置使得每一个内框板的下端在浇铸模的出口的侧边缘处可以形成凸起。从唇板的底部的每一个凸起长度不超过9μm。由此可以减少通过浇铸模中的涂料通道浇铸涂料在出口附近的残留,并且因此在浇铸涂料中不会产生结皮。
权利要求

1.一种用于使涂料从狭缝流出的浇铸装置,包括:
一对相对设置从而形成预定长度距离的唇板;
连接到所述唇板的外部边缘的一对侧板;以及
一对内框板,其中所述内框板设置在由所述唇板和所述侧板包围的空间内,从而接触所述侧板,所述内框板沿着所述涂料的流出方向从所述唇板突出,或者所述唇板沿着所述流出方向从所述内框板突出,并且突出长度不超过9μm。
2.如权利要求1所述的浇铸装置,其中,所述唇板和所述侧板由不锈制成,并且所述内框板由陶瓷制成。
3.如权利要求1所述的浇铸装置,其中,所述内框板中的每个具有加宽的表面,使得所述涂料的流动宽度在所述涂料流动的下游侧可以变大。
4.一种溶液浇铸设备,包括:
运行的载体;
用于使涂料流出到所述载体上以形成浇铸膜的浇铸装置,所述浇铸装置包括:一对相对设置从而形成预定长度距离的唇板;连接到所述唇板的外部边缘的一对侧板;以及一对内框板,其中所述内框板设置在由所述唇板和所述侧板包围的空间内,从而接触所述侧板,所述内框板沿着所述涂料的流出方向从所述唇板突出,或者所述唇板沿着所述流出方向从所述内框板突出,并且突出长度不超过9μm;和
干燥装置,其用于干燥从所述载体剥离的所述浇铸膜,从而可以获得膜。
5.一种溶液浇铸方法,包括以下步骤:
提供用于使涂料从狭缝流出的浇铸装置,所述浇铸装置包括:一对相对设置从而形成预定长度距离的唇板;连接到所述唇板的外部边缘的一对侧板;以及一对内框板,其中所述内框板设置在由所述唇板和所述侧板包围的空间内,从而接触所述侧板,所述内框板沿着所述涂料的流出方向从所述唇板突出,或者所述唇板沿着所述流出方向从所述内框板突出,并且突出长度不超过9μm;
使载体运行;
使所述涂料从所述狭缝流出,以形成浇铸膜;
从所述载体剥离所述浇铸膜;以及
将所述剥离的浇铸膜干燥成膜。

说明书全文

浇铸装置、溶液浇铸设备、和溶液浇铸方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于排出粘弹性流体的浇铸装置、溶液浇铸设备、和溶液浇铸方法,并且特别地涉及一种用于排出包含如膜原料的聚合物的涂料的浇铸装置,和用于由涂料生产膜的溶液浇铸设备和溶液浇铸方法。

背景技术

[0002] 由于聚合物膜(以下称为膜)具有良好的透明度和柔性,并且还由于膜厚度可以减小,所以其以不同的方式用作光学功能膜。在聚合物膜中,存在由酰化纤维素形成的纤维素酰化膜,并且特别地,三乙酸纤维素(以下,TAC)用于酰化纤维素中,从而形成TAC膜。由于具有强度和易燃性,所以TAC膜用作膜材料(如感光材料)的基膜。需要指出,在TAC中,平均酰化度范围优选为57.5%到62.5%。此外,TAC膜具有良好的光学各向同性,因此用作偏振滤光片的保护膜,以及近年来市场扩大的液晶显示器中的光学补偿膜(例如,宽视膜等)。
[0003] 在生产膜的方法中,具有熔融挤出方法和溶液浇铸方法。在熔融挤出方法中,加热并熔化聚合物,接着将熔融的聚合物从挤压机挤出以形成膜。对于提供设备而言,熔融挤出方法具有高生产率和低成本的优点。然而,在熔融挤出方法中,难以精确地控制膜厚度,而且由于膜上形成了条带(即模具轮廓),所以生产的膜很难具有适于光学膜的高质量。此外,在溶液浇铸方法中,将聚合物溶解为溶剂,并且由此以聚合物溶液制备涂料。接着将涂料从浇铸模中浇铸到载体上从而形成浇铸膜。当浇铸膜具有自支撑特性时,浇铸膜作为湿膜被从载体上剥离。此后,在拉幅干燥机中,在夹持住湿膜的两侧边缘部分的同时,将湿膜拉伸并产生松弛。同时,干燥湿膜。充分干燥后,将湿膜卷绕成膜。在溶液浇铸方法中生产的膜比在熔融挤出方法中生产的膜具有更加良好的光学各向同性和厚度均匀性,并且包含较少的杂质。因此,众所周知的是,溶液浇铸方法是作为生产膜特别是光学膜的优选的方法。
[0004] 接下来,将描述溶液浇铸方法中的浇铸工艺的概要。如表示排出工艺的图12所示,作为浇铸装置的浇铸模300将涂料301排放到运行着的载体302上。为了浇铸,通过载体302沿运行方向X1的运行,将涂料301分布在载体302上。由此形成浇铸膜303。
[0005] 浇铸模300包括可排出涂料301的涂料出口300a。如图13所述,浇铸模300设置有唇板310、311,侧板312、313,和内框板314、315,同时如此定位唇板310、311和内框板314、315以形成涂料出口300a,并且分别具有用于接触涂料301的接触面310a、311a、314a、
315a。
[0006] 当浇铸涂料301浇铸到载体302上时,浇铸涂料301通过涂料出口30a从浇铸模300排出,从而在出口300a和载体302之间形成涂料珠状物。然而,很容易在内框板314、
315上的出口300a的两侧附近形成浇铸涂料301的残留物,并且残留的浇铸涂料301容易干燥形成结皮。接着结皮增大形成毛刺形状,其干扰了浇铸涂料301通过出口301的流动。
由此,抑制了浇铸膜303和排出的浇铸涂料的珠状物的形成。因此,在结皮产生时,通过降低浇铸速度来清除抛弃物(casting)。在这种情况下,将浇铸速度降低使得浇铸膜和珠状物不被切断是必要的。因此,浇铸工艺中的结皮造成极低的生产率。
[0007] 传统地,作为防止结皮的方法,提供一种用于防止浇铸涂料干燥的溶剂,同时涂料可溶解于该溶剂的方法,以及提供一种防止出口附近的浇铸涂料残留的方法。公布号为NO.2687260的日本专利和公布号为No.2002-337173的日本专利披露了防止结皮的方法,在下文中将其命名为向下流动(flowing down)的方法。在这些方法中,浇铸涂料从浇铸出口排出的同时,溶剂(二氯甲烷等)向下流到排出涂料的两侧边缘,其中每一侧边缘设置在浇铸模的出口边缘的稍微内侧。在公布号为No.2002-103361的日本专利中,根据浇铸模唇端的两侧边缘的剖面形状,在将唇面和唇侧面之间的度控制为至少120°时防止了结皮。
[0008] 然而,在浇铸工艺中,难以将出口300a附近的速和溶剂的供应速率控制到预定值。在公布号为No.2687260和No.2002-337173的专利所述的方法中,如果风速和供应速率的控制不适当,则向下流的溶剂就会分散在载体上,这引起膜平面度的缺陷,并且当过量地供应溶剂时,导致杂质粘附在载体上。如果发生杂质粘附,则必需清理载体,由此生产率变低。此外,随液晶显示器需求的快速增长,需要发展溶液浇铸方法的高技术。然而,如果生产速度较高,就更加难以控制出口300a附近的风速和温度。因此,难以将上述向下流动(flowingdown)的方法应用到溶液浇铸方法中。此外,在公布号为No.2002-103361的专利申请所述的方法中,出口很难以可以防止结皮的工艺精度形成。因此,在传统的工艺中不能完全期望防止结皮的效果。
[0009] 在研究和不懈的试验中,发明者发现如果唇板310、311和内框板314、315的下端在理想的面上,即如果唇板310、311和内框板314、315沿涂料301流出方向(称为排出方向)的位移为预定值,则可以防止结皮的残留。

发明内容

[0010] 本发明的一个目的是提供一种用于防止在浇铸工艺中产生结皮的浇铸装置。
[0011] 本发明的另一目的是提供一种具有高生产率的溶液浇铸设备。
[0012] 本发明的另一目的是提供一种具有高生产率的溶液浇铸方法。
[0013] 为了实现上述目的,一种用于使涂料流出到所述载体上以形成浇铸膜的浇铸装置,所述浇铸装置包括:一对第一狭缝构件,其形成所述狭缝的第一壁;和一对第二狭缝构件,其形成所述狭缝的第二壁;所述第一壁沿着所述狭缝的纵向延伸,所述第二壁沿着所述狭缝的横向延伸,设置突出长度不超过9μm的凸起,所述凸起沿着所述涂料的流出方向从所述第一狭缝构件突出,用于所述第二狭缝构件,或者所述凸起沿着所述流出方向从所述第二狭缝构件突出,用于所述第一狭缝构件。
[0014] 在浇铸装置优选的实施例中,一对第一狭缝构件由一对相对设置从而形成预定长度的距离的唇板构成,并且一对第二狭缝构件由内框板构成。侧板连接到唇板的外边缘,内框板设置在由唇板和侧板包围的空间内,从而接触侧板。在特别优选的实施例中,唇板和侧板由不锈制成,内框板由陶瓷制成。
[0015] 在浇铸装置的优选实施例中,每一个第二狭缝构件具有加宽的表面,从而所述涂料的流动宽度在所述涂料流动的下游侧可以变大。
[0016] 本发明的溶液浇铸设备包括:运行的载体;用于使涂料流出到所述载体上以形成浇铸膜的浇铸装置;以及干燥装置,其用于干燥从载体剥离的浇铸膜,从而可以获得膜。所述浇铸装置包括:一对第一狭缝构件,其形成所述狭缝的第一壁;和一对第二狭缝构件,其形成所述狭缝的第二壁;所述第一壁沿着所述狭缝的纵向延伸,所述第二壁沿着所述狭缝的横向延伸,设置突出长度不超过9μm的凸起,所述凸起沿着所述涂料的流出方向从所述第一狭缝构件突出,用于所述第二狭缝构件,或者所述凸起沿着所述流出方向从所述第二狭缝构件突出,用于所述第一狭缝构件。
[0017] 在本发明的溶液浇铸方法中,提供用于使涂料从狭缝流出的浇铸装置,运行载体,以及涂料从狭缝流出以形成浇铸膜。浇铸装置包括一对第一狭缝构件,其形成所述狭缝的第一壁;和一对第二狭缝构件,其形成所述狭缝的第二壁;所述第一壁沿着所述狭缝的纵向延伸,所述第二壁沿着所述狭缝的横向延伸,设置突出长度不超过9μm的凸起,所述凸起沿着所述涂料的流出方向从所述第一狭缝构件突出,用于所述第二狭缝构件,或者所述凸起沿着所述流出方向从所述第二狭缝构件突出,用于所述第一狭缝构件。
[0018] 根据本发明,当沿流出方向在出口的两侧边缘设置突出的凸起时,包含聚合物的涂料从浇铸装置的出口排出。此外,凸起长度不超过9μm。因此防止了涂料在出口的残留,因此防止了结皮的产生。进一步,在使用了浇铸装置的溶液浇铸设备和溶液浇铸方法中,不需要现有技术的清除在浇铸工艺中形成的结皮。因此在溶液浇铸方法中膜生产的生产率变高。附图说明
[0019] 当参考附图阅读下面的详细描述时,对于本领域的普通技术人员而言,将更容易地理解本发明的上述目的和优点。
[0020] 图1是表示应用本发明的膜生产线中的工艺流程图
[0021] 图2是膜生产线的示意图;
[0022] 图3是表示在膜生产线中浇铸涂料从本发明第一实施例的浇铸模中排出状态的示意图;
[0023] 图4是浇铸模的剖面图;
[0024] 图5是沿图4中的V-V线的浇铸模的剖面图;
[0025] 图6是浇铸模底部的透视图;
[0026] 图7A一7B是浇铸模的侧视图,表示浇铸模内框板的调整位置的状态;
[0027] 图8是第二实施例的浇铸模的剖视图;
[0028] 图9是沿图8中的IX-IX线的浇铸模的剖面图;
[0029] 图10是第三实施例的浇铸模的剖面图;
[0030] 图11是第四实施例的浇铸模的剖面图;
[0031] 图12是表示浇铸涂料从现有技术的膜生产线的浇铸模中排出状态的示意图;
[0032] 图13是图12中的现有技术的浇铸模底部的平面图。
[0033] 优选实施例
[0034] 下面,将详细描述优选实施例。然而,本发明并不局限于本说明书
[0035] [原料]
[0036] 作为该实施例的聚合物,可以使用已知的用于生产膜的聚合物。例如,优选的酰化纤维素,和特别优选的三乙酸纤维素(TAC)。在酰化纤维素中,酰基对于纤维素的羟基上的氢原子的取代度优选满足所有下面的公式(I)一(III)。在这些公式(I)一(II)中,A表示乙酰基对于纤维素的羟基上的氢原子的取代度,B表示当每一酰基具有3~22个原子时,所述酰基对氢原子的取代度。需要指出至少90重量%的TAC是具有0.1mm到4mm的直径的粒子。酰化酰化
[0037] (I)2.5≤A+B≤3.0
[0038] (II)0≤A≤3.0
[0039] (III)0≤B≤2.9
[0040] 此外,本发明使用的聚合物并不局限于酰化纤维素。
[0041] 由β-1,4键构成纤维素的葡萄糖单元在第二、第三和第六位置均具有游离羟基。酰化纤维素是其中通过酯化使部分或全部羟基上的氢原子被具有至少两个碳原子的酰基取代的聚合物。酰化度是在第二、第三、第六位置上的羟基的酯化度。在每一个羟基中,如果酯化度为100%,则酰化度为1。
[0042] 在此,如果葡萄糖单元的第二位置上的氢原子取代为酰基,则酰化度描述为DS2(表示酰化在第二位置上的取代度),如果葡萄糖单元的第三位置上的氢原子取代为酰基,则酰化度描述为DS3(表示酰化在第三位置的取代度)。此外,如果葡萄糖单元的第六位置上的氢原子取代为酰基,则酰化度描述为DS6(表示酰化在第六位置的取代度)。总酰化度DS2+DS3+DS6优选为2.00~3.00,特别优选为2.22~2.90,还更优选为2.40~2.88。此外,DS6/(DS2+DS3+DS6)优选为至少0.28,特别优选为至少0.30,还更优选为0.31~0.34。
[0043] 在本发明中,酰化纤维素中的酰基种类可以只有一种或至少两种。如果酰基的种类至少是两种,则其中一种优选为乙酰基。如果在第二、第三和第六羟基上的氢原子由乙酰基取代,则总取代度描述为DSA,并且如果在第二、第三和第六羟基上的氢原子由乙酰基之外的其它酰基取代,则总取代度描述为DSB。在这种情况下,DSA+DSB的值优选为2.22~2.90,特别优选为2.40~2.88。此外,DSB优选为至少0.30,并且特别优选为至少0.7。根据DSB,在第六位置上的取代相对于在第二、第三和第六位置上的取代的百分比为至少20%。
该百分比优选为至少25%,特别优选为至少30%,还更优选为至少33%。此外,酰化纤维素在第六位置的DSA+DSB优选为至少0.75,特别优选为至少0.80,还更优选为至少0.85。当使用上述种类的酰化纤维素时,能够制备具有优选溶解度的溶液(或涂料),并且特别地,能够制备相对于非氯型有机溶剂具有优选溶解度的溶液。此外,当使用上述酰化纤维素时,所制备的溶液具有低粘度和良好的过滤性。需要指出,涂料包含聚合物和用于溶解聚合物的溶剂。此外,如果有必要,则添加剂可以到加入涂料中。
[0044] 作为酰化纤维素原料的纤维素可以从纸浆和绒纤维的一个中获得。
[0045] 在酰化纤维素中,具有至少2个碳原子的酰基可以是脂族基或芳基。这种酰化纤维素,例如,是纤维素的烷基羰基酯和烯基羰基酯。此外,具有芳族羰基酯、芳族烷基羰基酯等,并且这些化合物可以具有取代基。优选化合物为丙酰基、丁酰基、戊酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、十二酰基、十三酰基、十四酰基、十六酰基、十八酰基、异丁酰基、叔丁酰基、环己羰基、油酰基、苯甲酰基、基羰基、肉桂酰基等。其中,特别优选为丙酰基、丁酰基、十二酰基、十八酰基、叔丁酰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基、肉桂酰基等,还特别优选为丙酰基、丁酰基。
[0046] 此外,用于制备涂料的溶剂为芳族(例如苯、甲苯等)、卤代烃(例如二氯甲烷、氯苯等)、醇(例如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、二甘醇等)、(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(例如四氢呋喃、甲基溶纤剂等)等。需要指出的是,涂料是聚合物等溶解或分散在溶剂中的聚合物溶液或分散体。在本发明中,需要指出的是,涂料是通过在溶剂中溶解或分散聚合物获得的聚合物溶液或分散体。
[0047] 溶剂优选为具有1~7个碳原子的卤代烃,特别优选为二氯甲烷。考虑到酰化纤维素的溶解性、流延膜可从载体上剥离的性能、膜的机械强度、膜的光学性能等,优选将具有1~5个碳原子的一种或几种醇与二氯甲烷混合。因此,相对于全部溶剂,醇的含量优选在
2重量%~25重量%的范围内,特别优选在5重量%~20重量%的范围内。具体地,有甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇等。醇的实例优选为甲醇、乙醇、正丁醇或它们的混合物。
[0048] 近来为了使对环境的影响降到最小,逐步考虑使用不含二氯甲烷的溶剂化合物。为了实现该目的,适当地优选使用具有4~12个碳原子的醚、具有3~12个碳原子的酮、具有3~12个碳原子的酯、和具有1~12个碳原子的醇,和它们的混合物。例如,乙酸甲酯、丙酮、乙醇和正丁醇的混合物。这些醚、酮、酯和醇可以具有环结构,此外,溶剂可以使用具有醚、酮、酯和醇(即-O-、-CO-、-COO-、-OH)中至少两种官能团的化合物。
[0049] 需要指出,酰化纤维素的详细说明可以从公布号NO.2005-104148的日本专利的第[0140]~[0195]段获得,该专利的描述也能够应用于本发明。需要指出溶剂和添加剂的添加材料(如增塑剂、劣化抑制剂、UV吸收剂、光学各向异性控制剂、染料、消光剂脱模剂、阻滞控制剂等)的详细说明也可以从公布号NO.2005-104148的日本专利中获得。
[0050] [涂料生产方法]
[0051] 涂料由原料制得。在涂料生产线中,具有用于储存溶剂的溶剂罐、用于混合TAC和溶剂的混合罐、用于向混合罐供应TAC的漏斗和用于储存添加剂的添加剂罐。此外,具有用于加热膨胀液的加热装置,该膨胀液通过稍后详述的TAC和溶剂的混合来获得,用于控制从膨胀液获得的涂料温度的温度控制器,以及过滤装置。还具有用于回收溶剂蒸气的回收装置和用于净化所回收溶剂的净化装置。涂料生产线通过储罐39(见图2)连接到膜生产线40上。
[0052] 通过打开球形外罩(bulb)将溶剂传送到混合罐。然后测定漏斗中所需的TAC的量并以测定量运送到混合罐。然后将所需量的添加剂溶剂从添加剂罐运送到混合罐。需要指出如果添加剂在室温呈液态,则在不制备添加剂溶剂的情况下,其可以以液态加入混合罐。另外,如果添加剂在室温呈固态,则通过使用漏斗等,其可以以固态加入混合罐。如果使用多种添加剂化合物时,包括多种添加剂化合物的添加剂可以在添加剂罐中贮存在一起。否则可以使用多个添加剂罐来容纳通过独立管运送到混合罐的各种添加剂化合物。
[0053] 在上面的说明中,溶剂、TAC、添加剂顺序地运送到混合罐。然而,运送顺序并不限于此。例如,在通过测定将所需量的TAC运送到混合罐之后,可以进行优选量的溶剂的加入。此外,不必预先运送添加剂到混合罐中,它们可以加入到TAC和溶剂的混合物中。
[0054] 混合罐设置有覆盖混合罐外表面的外罩以及分别通过达旋转的第一和第二搅拌器。第一搅拌器优选具有叶片,第二搅拌器优选为溶解器型偏心搅拌器。通过使用在外罩内流动的热传递介质来控制混合罐的内部温度。内部温度优选为-10℃~55℃。适当选择第一和第二搅拌器中的至少一个来执行旋转。由此可以获得膨胀液,其中TAC在溶剂中膨胀。需要指出可以省去第二搅拌器。然而,如在该实施例中,优选设置第二搅拌器。
[0055] 通过使用将混合罐中的膨胀液运送到加热装置。优选地,加热装置是具有外套的管,并且可对膨胀液加压。在膨胀液仅加热或既加热又加压的过程中,TAC进行溶解从而可以获得聚合物溶液。需要指出聚合物溶液可以是聚合物完全溶解于其中的溶液和聚合物在其中膨胀的膨胀液。需要指出在这种加热溶解方法中,膨胀液的温度优选为50℃~120℃。代替使用加热装置的加热溶解,膨胀液可以在-100℃~-30℃的范围内冷却,从而进行溶解,这是已知的冷却溶解方法。在该实施例中,根据材料的性能,可以选择加热溶解方法和冷却溶解方法中的一种,从而控制溶解度。由此能够获得TAC相对于溶剂的足够的溶解度。将聚合物溶液加入到温度控制装置,从而控制温度使其接近室温。然后使用过滤装置实现聚合物溶液的过滤,从而可以去除聚合物溶液中的杂质。在过滤装置中使用的过滤器优选具有不超过100μm的平均公称直径。过滤装置中的过滤液的流速优选为至少50升(litter)/小时。如图1所示,过滤后的聚合物溶液如涂料11(见图2)一样储存在膜生产线40的储罐39中。
[0056] 将要描述的是聚合物溶液能够作为涂料以用于生产膜。然而,在制备好膨胀液后进行TAC溶解的方法中,如果指定生产高浓度的聚合物溶液,用于生产这种涂料的时间就会变长。因此,生产成本变高。因此,优选首先制备低于预定值浓度的聚合物溶液,然后实现聚合物溶液的浓缩。在该实施例中,过滤后的聚合物溶液传送到冲洗装置。在冲洗装置中,聚合物溶液的溶剂部分蒸发。在蒸发中产生的溶剂蒸汽冷凝器(未示出)凝结到液态,并由回收装置(未示出)回收。回收的溶剂由再循环装置(未示出)再循环并再利用。根据该方法,由于生产效率变高以及溶剂的再利用,所以能够实现成本的降低。
[0057] 如上述浓缩后的聚合物溶液通过泵从冲洗装置抽出。此外,为了去除在聚合物溶液中产生的泡沫,优选进行消泡处理。作为消泡方法,存在许多已知的方法,例如,超声照射方法等。然后将聚合物溶液供应到另一个过滤装置,在其中去除未溶解的物质。需要指出在过滤中聚合物溶液的温度优选为0℃~200℃。由此聚合物溶液如涂料11(见图2)一样储存在储罐39中。
[0058] 由此生产具有TAC浓度为5重量%~40重量%的涂料。TAC浓度优选为15重量%~30重量%,并且特别优选为17重量%~25重量%。此外,如果涂料中总固体含量为100重量%,则添加剂(主要是增塑剂)的浓度为1重量%~20重量%。
[0059] 需要指出的是,在公布号为NO.2005-104148的日本专利的第[0517]~[0616]段已详细披露生产聚合物溶液的方法,例如,在用于形成TAC膜的溶液浇铸法中的材料、原料和添加剂的溶解方法和添加方法,过滤方法、消泡方法等。
[0060] (膜生产工艺)
[0061] 现在将描述膜生产工艺10。如图1所示,膜生产工艺10包括用于由上述方法获得的涂料11来制备浇铸涂料14的涂料制备工艺15,用于将浇铸涂料14浇铸到载体上以形成铸膜16的浇铸工艺17,用于当铸膜16具有自支撑性时从载体上剥离铸膜16成为湿膜18的剥离工艺19,以及用于将湿膜18干燥成膜22的干燥工艺20。需要指出,可以执行用于卷绕膜22的膜卷绕工艺。此外,在本发明中湿膜18与从载体上剥离的铸膜相对应。
[0062] (溶液浇铸方法)
[0063] 下面,参考附图2,将以本发明的溶液浇铸装置和溶液浇铸方法的实施例来描述用于由涂料11生产膜22的膜生产线40。然而需要指出本发明并不局限于附图2。膜生产线40包括储罐39,浇铸模41,支撑辊42、43,作为载体搭接在支撑辊42、43上的浇铸带44、拉幅干燥机45、边缘切割装置46、干燥室47、冷却室48,卷绕室49等。
[0064] 储罐39设有马达55和通过马达55的驱动而转动的搅拌器56。储罐39通过具有泵58、过滤装置59和静态混合机60的管61连接到浇铸模41上。
[0065] 在管61中,将包括消光剂和UV吸收剂的添加剂液体加入到涂料11中,接着静态混合机60搅拌涂料11和添加剂液体的混合物,从而可以获得均匀的混合物作为浇铸涂料14。
[0066] 浇铸模41用作浇铸涂料14的浇铸装置,并且具有用于排出浇铸涂料14的出口41a(见图3)。以出口41a可以与浇铸带44相对的方式设置浇铸模41。由此浇铸涂料14通过出口41a从浇铸模41排出到浇铸带44。注意,后面将详细描述浇铸模41。
[0067] 如图2所示,浇铸带44位于浇铸模41下面,并搭接在支撑辊42、43上。当支撑辊42、43通过驱动装置(未示出)转动时,由此浇铸带44随支撑辊42、43的转动而不停地运转。浇铸速度优选在10m/min~200m/min的范围内。此外,支撑辊42、43的温度由用于循环热传递介质的热传递介质循环器80控制。优选地,浇铸带44的表面温度通过自支撑辊
42、43的热传递调节为在-20℃~40℃的范围内。在该实施例中,热传递介质的路径(未示出)在支撑辊42、43中形成,并且温度由热传递介质循环器80控制的热传递介质穿过该路径。由此支撑辊42、43的温度可以保持到预定值。
[0068] 不需特别限定浇铸带44的宽度和长度。然而,宽度优选为浇铸宽度的1.1~1.2倍。优选的,长度为20m~200m,厚度为0.5mm~2.5mm。优选抛光表面以具有不超过0.05μm的表面粗糙度。浇铸带44优选由不锈钢制成,并且特别优选为SUS316,以具有足够的抗腐蚀性和强度。整个浇铸带44的厚度不均匀度优选不超过0.5%。
[0069] 需要指出使用支撑辊42、43中的一个作为载体是可行的。在这种情况下,辊优选以高精度转动从而转动的波动可以不超过0.2mm。因此表面粗糙度优选为不超过0.01μm。此外,优选对滚筒进行铬从而滚筒可以具有足够的硬度和寿命。如上所述,优选地,在载体中表面缺陷必须减少到最小。具体地,每平方米上,至少30μm的针孔为零,10μm~
30μm的针孔不超过一个,并且小于10μm的针孔不超过两个。
[0070] 浇铸模41、浇铸带44等包括在浇铸室81中。设置温度控制装置(未示出)用于控制浇铸室81的内部温度到预定值,并且设置用于凝结在浇铸室81中蒸发的有机溶剂的冷凝器82。此外,在浇铸室81外部,具有用于回收凝结的有机溶剂的回收装置83。在该优选实施例中,具有减压室85,用于控制所排出浇铸涂料的涂料珠状物的背面压。由此稳定了涂料珠状物的形成。
[0071] 在该实施例中,优选设置用于送入干燥气体以使浇铸膜16中的溶剂蒸发的鼓风机87a、87b、87c,其中所述浇铸膜随浇铸带44的运转传送。此外,在靠近浇铸膜41下游侧的浇铸膜16处设置气体防护板87d。尽管干燥风引起刚刚成形的浇铸膜16的表面状态产生变化,但是气体防护板87d减小了表面状态的变化。此外,在浇铸室中,具有用于随浇铸带44的运转来传送浇铸膜16的通道。靠近下游通道,具有用于从浇铸带44上剥离浇铸膜16形成湿膜18的辊89。然后湿膜18从浇铸室81输出。
[0072] 在浇铸室81的下游侧,设有传送区90。在传送区90,具有鼓风机91,用于供应温度为预定值的干燥气体。紧接于传送区90,将湿膜18供给拉幅干燥机45。在拉幅干燥机45中,湿膜18的两侧边缘部由夹具或销夹持,并且沿湿膜18的横向形成伸展。此外,在拉幅干燥机45中,将干燥气体供给湿膜18,从而能够以预定的条件完成干燥。需要指出在拉幅干燥机45内部划分成多个温度区,在多个温度区中优选独立地控制温度。由此湿膜18被干燥并从拉幅干燥机45输出,作为膜22。然后将膜22供给设置在拉幅干燥机45下游的边缘切割装置46。在边缘切割装置46中,切去膜22的两侧边缘部。与边缘切割装置46连接的压碎机93将膜22切去的侧边缘部的尖部压碎。
[0073] 干燥室47包括许多辊100。进一步地,干燥室47连接到用于吸收和回收在膜22的溶剂蒸发中产生的溶剂蒸气的吸收装置101。此外,在干燥室47的下游,具有用于冷却膜22的冷却室48。而且,可以设置湿度控制室(未示出)来调节干燥室和冷却室48之间的湿度。
[0074] 在干燥室47的下游,必需的中和装置(或中和棒)102将膜22的所带的静电势消除到预定值(例如,-3kv~+3kv的范围内)。中和工艺的位置并不局限于这个实施例。例如,所述位置可以是在干燥区或压花辊103下游侧的预定位置,另外,可以在多个位置进行中和。在中和之后,通过压花辊进行膜22的两侧部的压花以提供压花纹。此外,在卷绕室49中,具有用于卷绕膜22的卷绕轴110和用于控制在卷绕过程中膜的张力的压力辊111。
[0075] <浇铸模>
[0076] 如图4和5所示,作为浇铸装置的浇铸模41具有两个唇板210、211。每一个唇板210、211都具有预定形状的凹槽,并且唇板210、211被设置成凹槽可以结合形成其边缘呈圆形的歧管215和狭缝216。
[0077] 如图5和6所述,两个侧板218、219设置在唇板210、211的侧边缘。衬垫(未示出)设置在唇板210、211和侧板218、219之间,从而稳固结合并连接唇板210、211和侧板218、219。歧管215呈衣架(coat hanger)形状,包括连接到管61(见图2)的入口220。在歧管215的下部,形成狭缝216,并且在狭缝216的两边缘设置内框板223、224从而稳固接触到衬垫(packing)。需要指出上端223X(图4)位于狭缝216内。然而,本发明并不局限于此。上端223X可以位于歧管的顶端或底端。此外,如果唇板210、211稳固附着于侧板
218、219并且进一步地如果歧管215、狭缝216等足够靠近时,不需使用衬垫。
[0078] 唇板210、211分别具有接触浇铸涂料14并沿纵向LD形成狭缝壁的接触面210a、211a。内框板223、224分别具有接触浇铸涂料14并沿横向WD形成狭缝壁的接触面223a、
224a。接触面210a、211a、223a、224a形成狭缝216和出口41a,并且狭缝216的一端为出口
41a。浇铸涂料14通过入口220供应到歧管215中,在狭缝216中流动,并通过出口41a从浇铸模41排出进入流出方向(排出方向)A1。
[0079] 唇板211和内框板223沿流出方向A1分别设置在下游面上,并且它们的端面211b和端面223b为浇铸涂料14通道中的最下游面。此外,唇板211的接触面211a和端面211b形成隆起211c,内框板223的接触面223a和端面223b形成隆起223c。理想地,内框板223的底端设置在理想的面上,这表示在浇铸模41的模唇上的底端无凸起。然而,很难以理想的方式设置唇板211和内框板223。在实际的模生产中,内框板211的底端在模唇上形成凸起。由此,在本发明中,将凸起减小到不超过预定值。具体地,隆起211c和隆起223c之间的距离CL1不超过9μm。在出口41a的一侧,唇板210和内框板224分别具有作为浇铸涂料14的通道中最下游面的端面210b和端面224b。此外,唇板210的接触面210a和端面210b形成隆起210c,内框板224的接触面224a和端面224b形成隆起224c。也难以以理想的方式定位唇板210和内框板224。在实际的模生产中,内框板223的底端在模唇上形成凸起。
由此,在本发明中,将凸起减小到不超过预定值。具体地,隆起210c和隆起224c之间的距离CL2不超过9μm。此外,隆起211c和224c之间的距离CL3以及隆起210c和223c之间的距离CL4也不超过9μm。
[0080] 需要指出可以通过一种方法确定流出方向A1,在该方法中,将跟踪材料注入浇铸涂料14中并且观察到跟踪材料颗粒的路径。此外,也可以通过使用光弹装置的方法确定流出方向A1,在该方法中可以观察到聚合物溶液的流动双折射现象。
[0081] (材料)
[0082] 用于生产浇铸模41中的唇板210、211和内框板223、224而使用的材料优选具有抗化性和抗腐蚀性,其中所述氧化和腐蚀是由于接触浇铸涂料14所引起的。此外,为了保持距离CL1~CL4在预定范围内,优选在浇铸工艺中几乎不发生尺寸变化。由此用于唇板210、211和内框板223、224的材料优选具有以下特性:
[0083] (1)在电解溶液里必需的腐蚀试验中与SUS316相同的抗腐蚀性,[0084] (2)即使该材料浸入二氯甲烷、甲醇和水的混合液中3个月,也不会在气一液界面产生点蚀(或点状腐蚀),以及
[0085] (3)热膨胀系数不超过2×10-5(℃-1)。
[0086] 因此,用于唇板210、211和内框板223、224的材料优选为不锈钢和陶瓷,特别优选为奥氏体不锈钢,更特别为SUS316、SUS316L。此外,沉淀硬化不锈钢也是特别优选的,如SUS630、SUS631等。现在将描述距离CL1~CL4调整方法的示例。需要指出该调整方法不局限于下面所描述的。首先,获得具有预定尺寸的唇板210、211和内框板223、224。第二,如图7A所示,组合唇板210、211和内框板223、224。第三,刚好在唇板210、211和内框板223、224组合之后测量距离CL1~CL4。在测量过程中,沿A2方向施加作用力到内框板223上,从而内框板223的面223d和唇板211的面221d可以互相接触。相应于图7A未示出的内框板224,以同样的方式测量距离CL1~CL4。第四,移去内框板223、224,并且进行面
223b、224b的处理使得距离CL1~CL4可以不超过9μm。由此调整距离CL1~CL4使其处于预定值。
[0087] 如果进行上述的调整方法,优选不仅满足上述条件(1)~(3),而且也要满足下面的条件:
[0088] (4)刚好在处理之后的唇板210、211和内框板223、224的容积波动率不超过0.05%,以及
[0089] (5)内框板223、224不能坚硬到破坏唇板210、211。
[0090] 在本发明中唇板210、211和内框板223、224的容积波动率优选满足上述条件(4)。容积波动率表示在x、y、z笛卡尔坐标系中尺寸波动率ax、ay、az的最大值。尺寸波动率ax定
2
义为Δbx/bx,在这种情况下,内框板223、224的尺寸波动率是沿x轴方向每单位尺寸(1mm)施加外力F(约90N)时的Δbx,并且在施加外力之前内框板的尺寸为bx。尺寸波动率ay定义为Δby/by,此时内框板223、224的尺寸波动率是沿y轴方向施加外力F时的Δby,并且在施加外力之前内框板的尺寸为by。尺寸波动率az定义为Δbz/bz,此时内框板223、224的尺寸波动率是沿z轴方向施加外力F时的Δbz,并且在施加外力之前内框板的尺寸为bz。
[0091] 按照条件(5),例如,如果使用沉淀硬化不锈钢作为用于唇板210、211的材料,则用于内框板223、224材料优选具有200Hv~1000Hv范围内的维氏硬度。因此,优选使用不锈钢或陶瓷作为用于内框板223、224的材料。此外,用于内框板的材料优选具有磁性。在这种情况下,当进行面223b、224b的处理时,内框板223、224通过磁力固定,并且因.此距离CL1~CL4的调整精度变得更高。
[0092] 相应于唇板210、211和内框板223、224的接触面210a、211a、223a、224a,表面光洁度优选为不超过1μm的表面粗糙度,平直度优选为在任何方向不超过1μm/m。当接触面210a、211a、223a、224a的表面光洁度满足上述条件时,防止了浇铸膜上的条纹和凹凸的形成。接触面210b、211b、223b、224b的光滑度优选为不超过2μm。
[0093] 优选在面210b、211b、223b、224b上形成硬化层。形成硬化层的方法并不局限于此。但是,例如,涂覆硬陶瓷、镀硬铬、中和处理等。如果使用陶瓷作为硬化层,使用的陶瓷优选可磨削但并不是脆性的,具有低孔隙度、高抗腐蚀性,并且不粘附于浇铸模41。具体地,有碳化钨(WC)、Al2O3、TiN、Cr2O3等。特别优选的陶瓷是碳化钨。可以通过喷涂方法进行碳化钨涂覆。
[0094] 不需特别限定浇铸模41的宽度。然而,该宽度优选为至少是膜宽度的1.1倍但并不超过2.0倍。此外,优选连接温度控制装置(未示出)到浇铸模41上,从而在生产膜的过程中温度可以保持到预定的一个值。更进一步,浇铸模41优选为衣架型模。
[0095] 为了调节膜的厚度,浇铸模41优选设置有自动厚度调节装置。例如,厚度调节螺栓(加热螺栓)沿浇铸模41的横向以预定的距离设置。相应于加热螺栓,当进行膜的生产时,依靠泵58(优选高精度齿轮泵)的供给速率,优选在预定方案的基础上设定外形。此外,加热螺栓的调节值的反馈控制可以通过基于厚度计(未示出)外形的调节方案进行,所述厚度计例如红外厚度计等。浇铸膜中除侧边缘部之外沿横向的任两点之间的厚度差优选控制为不超过1μm。沿横向的厚度最大值和最小值之间的差不超过3μm,特别为不超过2μm。此外,厚度的指定目标值的精度优选为±1.5μm。进一步,控制浇铸涂料14的剪切速率优选为1(1/sec)~5000(1/sec)的范围内。
[0096] 现在将描述使用膜生产线40用于生产膜22的膜生产方法的实施例。通常借助搅拌器56的转动均匀制备涂料11。可在搅拌过程中加入例如增塑剂等的添加剂。
[0097] 驱动泵58以将涂料11供给在其中进行涂料11过滤的过滤装置59。在管(未示出)中混合消光剂液体和UV吸收剂液体,并且通过静态混合机(未示出)混合以形成均匀的添加剂液体。然后将添加剂液体加入到供应于管61(见图1)中的涂料11中。此后,通过静态混合机60进行涂料11和添加剂液体的混合,涂料11变得均匀并且作为浇铸涂料14从静态混合机60输出。涂料11、消光剂液体和UV吸收剂之间的混合比例并不需特别限定。然而,百分比(涂料11、消光剂液体和UV吸收剂)优选为(90重量%;5重量%;5重量%)~(99重量%;0.5重量%;0.5重量%)。
[0098] 优选控制支撑辊42、43的驱动,使得浇铸带44的张力可以在104N/m~105N/m的范围内。此后,将浇铸涂料14从浇铸模41浇铸到浇铸带44上。浇铸带44与每一个支撑辊42、43之间的相对速度差不超过0.01m/min。相应于浇铸带44的控制,运转速度从预定值的变化优选不超过0.5%,在一个运转周期中沿横向的弯曲不超过1.5mm。为了减小弯曲,优选在浇铸带44的每一个边缘部之上设置探测器(未示出),从而基于测量值实现浇铸带44位置的反馈控制。进一步,浇铸带44的位置随支撑辊42的转动而上下移动。因此,浇铸带
44的位置优选控制在浇铸模41的正下方,由此浇铸带44的移动范围可以不超过200μm。
通过温度控制装置65,浇铸室81的内部温度优选控制在-10℃~57℃。浇铸室81中的溶剂蒸汽通过冷凝器82凝结,并且回收的溶剂通过回收装置67回收,然后作为用于制备涂料的溶剂再循环。
[0099] 浇铸涂料14通过浇铸模41的出口41a排出。在浇铸模41和浇铸带44之间,所排出涂料的珠状物形成珠,浇铸涂料在浇铸带44上形成浇铸膜16。浇铸涂料14的温度优选在-10℃~57℃范围内。此外,为了稳定浇铸涂料的珠状物成形,具有用于控制涂料珠状物背面压力的减压室85。优选进行减压从而涂料珠状物的上游侧和下游侧之间的压力差可以在-10Pa~-2000Pa的范围内。
[0100] 优选设置具有用于控制内部温度的带外罩(未示出)的减压室85。减压室85的温度并不需特别限定。然而,温度优选至少为使用的有机溶剂材料的最高熔点。此外,抽吸器(未示出)可以设有减压室85从而靠近浇铸模41的涂料出口的两侧边缘。由此在涂料珠状物的两侧边缘设置抽吸器以使涂料珠状物的形状稳定。由此,抽吸器的作用力速度优选为1~100升/分。
[0101] 鼓风机87a-87c供应风从而浇铸膜16中的溶剂可以更多地蒸发。在这种情况下,尽管干燥气体的供应引起浇铸膜16在刚成形后表面状态的变化,但是气体防护装置87d减小了表面状态的变化。浇铸带44的表面温度优选在-20℃~40℃的范围内。
[0102] 当浇铸涂料具有自支撑性时,在辊89的支撑下,剥离浇铸膜16形成湿膜18。在剥离时残留溶剂相对于固体材料的含量优选为20重量%~250重量%的范围内。然后湿膜18在其中设有许多辊的传送区90中传送。在传送区90中,鼓风机91供应温度为预定值的干燥气体。由此进行湿膜18的干燥。在传送区90中,每一个辊的转动速度在上游侧变高。因此能够沿传送方向将牵引力施加到湿膜18上。
[0103] 在拉幅干燥机45中,使用夹子等夹持两侧边缘部来保持湿膜18。当夹子移动以传送湿膜18时,以预定的条件进行干燥。
[0104] 干燥湿膜18直到残留溶剂的含量变为预定值,并且从拉幅干燥机45中朝向用于切去两侧边缘部的边缘切割装置46输出以形成膜22。切去的侧边缘部通过切碎吹送机(未示出)送到破碎机93,并通过破碎机93压碎成尖状物。重新利用尖状物来制备涂料,从降低生产成本来看这是有效的。需要指出可以省去两侧边缘部的切割工艺。然而,优选在浇铸工艺和卷绕工艺之间进行切割。
[0105] 将侧边缘部被切去的膜22传送到干燥室47并进一步干燥。在干燥室47中,通过将其搭接在辊100上传送膜22。干燥室47的内部温度不需特别限定。然而,优选在50℃~160℃的范围内。通过干燥室47从膜22蒸发的溶剂蒸汽通过吸收装置101吸收。从其中清除掉溶剂组分的气体被重复利用以用于干燥室47中的干燥气体。需要指出干燥室47优选具有用于不同干燥温度的多个分区。此外,预干燥装置(未示出)设在边缘切割装置46和干燥室47之间,从而进行膜22的预干燥。由此防止了膜22温度的快速增高,并且因此减小了膜22形状的变化。
[0106] 将膜22向冷却室48传送,并在其中冷却到室温左右。可以在干燥室47和冷却室48之间设置用于调节湿度的湿度控制室(未示出)。优选地,在湿度控制室中,将其温度和湿度被控制的气体作用到膜22上。由此能够减少膜22的卷曲和在卷绕工艺中的卷绕缺陷。
[0107] 此后,必需的中和装置(或中和棒)102可以将膜22所带的静电势消除到预定值(例如,-3kv~+3kv的范围)。中和工艺的位置并不局限于该实施例。例如,所述位置可以是在干燥区或压花辊103的下游侧的预定位置,另外,可以在多个位置进行中和。在中和之后,通过压花辊进行膜22的两侧部的压花以提供压花纹。从压花底部到顶部的压花高度在1μm~200μm的范围内。
[0108] 在最后的工艺中,通过卷绕轴110在卷绕室49中卷绕膜22。此时,以预定值施加压力以压下辊111。优选地,从卷绕开始到结束逐渐改变压力。在本发明中,膜22的长度优选为至少100m。膜的宽度优选为至少600mm,特别优选在1400mm~2500mm的范围内。此外,即使当宽度大于2500mm时,本发明也是有效的。甚至当厚度为20μm~80μm时,本发明也适用。
[0109] 现在将详细描述关于浇铸涂料14通过浇铸模41的出口41a的排出。
[0110] 如图3和6所示,在浇铸工艺17(见图1)中,涂料流经入口220、歧管215和狭缝216。在狭缝216中,浇铸涂料14流向出口41a,同时浇铸涂料14的宽度通过接触面223a、
224a调节,浇铸涂料14的厚度通过接触面210a、211a调节。浇铸涂料14沿流出方向A1通过浇铸模41的出口41a排出。沿流出方向A1的隆起210c、211c、223c、224c之间的距离CL1~CL4不超过9μm,并且因此通过出口41a排出的浇铸涂料14无残留地从浇铸模41流出到浇铸带44上。由此在浇铸带44上浇铸涂料14形成浇铸膜16,而在浇铸模41的出口41a上未形成结皮。
[0111] 浇铸涂料14上的结皮产生的详细原因是未知的。然而,当距离CL1~CL4较大时,根据本发明的效果,将考虑如下所述。当粘弹性流体浇铸涂料14通过出口41a排出时,出现铸膜膨胀现象。可以相信铸膜膨胀现象出现的原因是在通过管的粘弹性流通中经常产生的弹性剪切应变在管的出口41a附近再现。由此,在浇铸模41中,弹性剪切应变在管的出口41a附近的再现引起浇铸涂料14的残留。总之,在由一对唇板和一对内框板构成的浇铸模中,距离CL1~CL4不为零。因此,在模唇的下端,沿流出方向A1从出口41a输出的浇铸涂料仅与接触面中的一个接触,同时已经远离相对侧的接触面。在该情况中,部分浇铸涂料接触到接触面,该部分的弹性剪切应变在铸膜膨胀现象的影响下再现。由此产生浇铸涂料的膨胀。此外,浇铸涂料的另一部分远离相对侧的接触面,也即不接触相对侧的接触面,由此弹性剪切应变未再现。因此,如果弹性剪切应变局部再现发生短暂持续时,浇铸涂料流动的无序性完全出现,以致产生与浇铸面接触的浇铸涂料的残留。此外,浇铸涂料的无序性根据距离CL1~CL4的扩大而变大。然而,在本发明中,由于距离CL1~CL4不超过9μm,所以可以防止由铸模膨胀现象引起的浇铸涂料的残留。因此,在本发明中,可以减小通过浇铸模41中的通道流动的浇铸涂料14的流动无序性或弹性剪切应变。从而,可以防止浇铸涂料粘附和残留到唇板210、211上,所述粘附和残留经常引起结皮。
[0112] 在本发明中,通过出口41a排出浇铸涂料14的排出速率既不取决于出口41a的形式也不取决于用于膜生产的浇铸涂料14的粘弹性,并且在任何情况下,能够期望结皮减少的效果。因此,本发明能够广泛地应用于生产多种膜的溶液浇铸方法。
[0113] 对于本发明的溶液浇铸方法、溶液浇铸设备和浇铸模41,减少了在导致结皮的浇铸涂料1残留时进行浇铸工艺17。因此,在膜的生产过程中,不需清洁载体和清除结皮。由此能够有效地进行膜的生产。考虑到溶液浇铸方法的生产速度的提高,浇铸工艺的速度为其中大要素中的一个。为了提高生产速度,不仅浇铸带44的运转速度而且减压室85的减压的提高都是必需的。然而,在本发明中,在高速生产膜时,也可以防止结皮的产生,并且使浇铸工艺17稳定进行。此外,在现有技术中,认为浇铸涂料14的残留容易在矩形出口产生。然而,在本发明中,即使当浇铸装置的出口呈任何形状,也可以达到效果。因此,将本发明应用到具有矩形出口的浇铸装置中也是可行的。进一步,可以防止结皮和残留引起在溶液浇铸方法上具有不好影响的几个因素。然而,在本发明中,也可以防止所述因素。作为因素,例如,有模线,其通过靠近模唇接触面210a、211a、223a、224a内侧的涂料的固态颗粒的产生而形成。
[0114] 此外,本发明的浇铸装置不仅用于浇铸模、溶液浇铸线和溶液浇铸方法,也用于粘弹性流体的排出工艺。在这种情况下,能够防止由残留和铸模膨胀现象引起的坏因素(例如,模线等)。
[0115] 在上述实施例中,唇板210、211和内框板223、224的面210b、211b、223b、224b是平行的,解释也是在这个条件下进行的。然而,考虑到面的实际处理,唇板210、211和内框板223、224的面210b、211b、223b、224b的背面是平行的。然而,即使当唇板210、211和内框板223、224的面210b、211b、223b、224b不平行,也能够应用本发明。在这种情况下,当通过考虑到由构造成出口4 1a的元件中的一个的接触面和侧面形成的第一隆起和另一个元件的第二隆起时,沿流出方向A1的第一和第二隆起之间的差不超过9μm。由此达到本发明的效果。因此,沿流出方向A1当内框板223、224从侧板210、211突出时,或者当侧板210、211从内框板223、224沿流出方向A1突出时,在凸起长度不超过9μm的条件下达到本发明的效果。需要指出,如果在模唇上未发现任何凸起,则不超过9μm的条件也是满足的。因此,同样在这种情况下,也可以达到本发明的效果。
[0116] 顺便地,相应于在唇端的侧板210、211和内框板223、224,接触面的任何一个边缘有时沿接触面的面内方向弯曲以形成锯齿状(或z字形)曲线。因此,为了防止弹性剪切应变部分再现的不断发生,当曲线差定义为锯齿状曲线的顶部和底部之间的最大值时,本发明优选调节接触面210a、211a、223a、224a下游端的每一个边缘的曲线差。这意味着如果不仅调节垂直于流出方向的不同隆起之间的凸起长度,而且调节构造成涂料通道的元件下端部的每一个边缘的曲线差,则能更有效地实施本发明。具体地,曲线差优选为不超过9μm。例如,在该实施例中,内框板223、224沿狭缝216下游端的流出方向从侧板210、211突出,接触面210a、211a、223a、224a下游端的边缘不仅是垂直于流出方向的隆起210c、
211c、223c、224c,而且是沿流出方向延伸的隆起223x、223y、224x、224y。隆起223x是连接隆起210c、223c的接触面223a的边缘,隆起223y是连接隆起211c、223c的接触面223a的边缘,隆起224x是连接隆起210c、224c的接触面224a的边缘,隆起224y是连接隆起211c、
224c的接触面224a的边缘。每一个隆起210c、21 1c、223c、224c、223x、223y、224x、224y优选不超过9μm。
[0117] 即使侧板210、211沿流出方向A1从内框板223、224突出,也可以以相同的方式进行曲线差的调节。在这种情况下,接触面210a、211a、223a、224a下游端的边缘不仅是隆起210c、211c、223c、224c,而且是隆起223c、224c的下游侧的接触面210a、211a下游端的面边缘(未示出)。
[0118] 进一步,本发明优选接触面210a、211a、223a、224a下游端的边缘可以弯曲成弧形。
[0119] 由于用于溶液浇铸方法的涂料是粘弹性流体,从出口和载体之间的浇铸模排出的珠状物的两侧边缘变厚产生颈缩现象。(此后,该缺陷称为边缘缺陷)。即使珠状物的边缘缺陷在膜生产过程中发生,所生产的膜的两侧边缘部也不能用作膜产品,并且因此膜的生产效率变低。此外,在膜的生产工艺中,具有厚侧边缘部的浇铸膜使相对于载体的粘附性降低。由此浇铸膜相对于载体的自支撑性不足,或者膜盘绕在辊上。
[0120] 在涂料粘度变高的情况下,以及在从出口到载体的气隙变大的情况下,引起边缘缺陷的颈缩现象更严重地发生。为了保证涂料的粘度,改变聚合物组分或使用低聚合物浓度的涂料是必要的。由于所要生产的膜的光学特性的限制,并不优选改变聚合物组分。此外,由于自支撑性的产生变得困难,所以使用低聚合物浓度的涂料造成低生产率。
[0121] 因此,为了防止由于浇铸涂料14的颈缩现象引起的缺陷,气隙AG(见图3)优选为不超过100mm,特别优选为不超过10mm,并且更特别为不超过5mm。气隙AG为载体(浇铸带44等)表面和隆起210c、211c、223c、224c中的一个之间的最小距离。为了防止由于浇铸带44接触由硬质材料形成的内框板223、224而引起的浇铸带44的缺陷,气隙AG优选为至少0.1mm。可以依据浇铸模41的位置、距离CL1~CL4的大小、以及沿浇铸带44运转的上下方向的位置波动来控制气隙AG。
[0122] 此外,为了使气隙AG变小,优选形成接触面210a、211a、223a、224a,使得隆起223c、224c可以比隆起210c、211c更靠近浇铸带44。为了仅防止结皮的产生,可以形成接触面210a、211a、223a、224a,使得隆起210c、211c可以比隆起223c、224c更靠近浇铸带44。
[0123] 为了使气隙AG变小,需要防止由于在调节气隙AG和浇铸浇铸涂料14时与内框板223、224接触而产生的浇铸带44的缺陷。在传统的方式中,内框板由树脂如特氟隆(已注册的商标)等生产。然而,在本发明中,内框板由硬质材料例如不锈钢、陶瓷等制成,由此能够以高的精度进行距离CL1、CL4的调节和气隙AG的调节。因此,在本发明中,防止结皮的同时可以防止由颈缩现象引起的缺陷。
[0124] 为了防止由铸模膨胀现象和颈缩现象引起的缺陷,从浇铸模41的出口41a排出的浇铸涂料14的粘度优选在10Pa·s~200Pa·s的范围内。
[0125] 在浇铸模的该实施例中,如此设置内框板223、224以使接触面223a和224a之间的距离可以几乎是不变的。然而,本发明并不局限于该实施例。接下来,将描述浇铸模的第二~第四实施例。需要指出相同的编号适用于作为浇铸模41的相同的元件和部件,并且将省去对其描述。
[0126] 如图8和9所示,浇铸模400具有与浇铸涂料流经的管61连接的入口220,和用于排出经过入口220供给浇铸模400的浇铸涂料的出口400a。此外,在浇铸模400中,具有一对唇板410、411,和一对板218、219。在侧板218、219之间具有内框板423、424。此外,在侧板218和内框板423之间设有(未示出)衬垫,在侧板219和内框板424之间设有另一衬垫(未示出)。在唇板410、411上分别形成接触面410a、411a,并且在内框板423、424上分别形成接触面423a、424a。接触面410a、411a、423a、424a形成连接到入口220的歧管415以及连接到歧管和出口400a的狭缝416。
[0127] 接触面411a具有上部450、沿流出方向A1设置在上部450下游的中部451、以及从中部451的下端到出口400a设置的下部452。上部450和接触面410a之间的距离定义为TH1,下部452和接触面410a之间的距离定义为TH2。上部450和下部452如此形成以可以满足条件TH1>TH2。此外,沿流出方向从中部451到接触面410的距离从上游侧到下游侧变窄。由此在狭缝416中,浇铸涂料的厚度首先被控制成从上部450到接触面410a的距离为值TH1,接着被控制成从下部452到接触面410a的距离为值TH2。此后,浇铸涂料从出口400a排出。
[0128] 接触面423a和424a之间的距离W1定义为浇铸涂料的流动宽度。距离W1在歧管415中几乎完全不变,并且在靠近出口400a的狭缝416底部以预定的比例变大。由此,内框板423、424的接触面423a和424a在下端部具有沿浇铸模400的横向向外侧倾斜的倾斜面。由于每个接触面423a、424a都设有倾斜面,所以排出浇铸涂料的珠状物的两侧边缘部变薄,并且因此防止了边缘缺陷。需要指出倾斜表面与本发明的加宽表面对应。
[0129] 在该实施例中,如果加宽开始位置确定为接触面423a和424a之间的距离W1开始变大的位置,则接触面411a的中部451在加宽开始位置的下游侧变宽。然而,本发明并不局限于该实施例。中部可以如此形成以在上游部沿横向从延伸开始位置开始延伸。
[0130] 代替第二实施例中的浇铸模400,如图10所示,可以使用本发明的第三实施例的浇铸模500。浇铸模500具有歧管515,狭缝516,接触面523a、524a,以及出口500a。在靠近出口500a的位置连接面523a和524a之间的距离W1变大。接触面的下端部可以是沿浇铸模的横向向外弯曲的弯曲面。此外,在靠近出口500a的狭缝516底部,距离W1的扩大比率变小。
[0131] 此外,在这两个实施例中,内框板的接触面之间的距离在出口附近变大。然而,本发明并不局限于此。如图11所示,在本发明中可以使用第四实施例的浇铸模600。浇铸模600具有内框板623、624,歧管615,狭缝616以及出口600a。内框板623、624分别具有接触面623a、624a,在狭缝616连接在歧管615的上游端时,接触面623a、624a之间的距离W1从狭缝616的上游端以预定比例变大。
[0132] 在该实施例中,内框板是板元件。然而,本发明并不局限于此。因此,如果内框板元件具有用于调节从出口排出的浇铸涂料的宽度的接触面,则可以使用其他类型的内框板元件,而不管其形状。
[0133] 在本发明中,干燥由浇铸带44形成的浇铸膜16以使其具有自支撑性。然而,本发明并不局限于此。例如,本发明可以应用于溶液浇铸方法,其中通过冷却浇铸膜16而凝结,从而浇铸膜16可以具有自支撑性。特别地,在通过冷却凝结的方法中,用于产生自支撑性所需的时间比干燥浇铸膜方法的时间短,并且由快速冷却引起的不良影响不大。因此,凝结方法对于膜的高速生产是适宜的。此外,在上述实施例中,持续运转的浇铸带44(见图3)用作载体。然而,本发明并不局限于此。载体也可以是轴向转动的浇铸鼓。
[0134] 在本发明的溶液浇铸方法中,具有用于浇铸多种涂料的浇铸方法,例如,联合浇铸方法和连续浇铸方法。在联合浇铸方法中,如在该实施例中供给可以连接到浇铸模,或者可以使用多歧管型浇铸模(未示出)。在具有多层结构的膜的生产中,将多种涂料浇铸到载体上以形成具有第一层(最上层)和第二层(最下层)的浇铸膜。接着在所生产的膜中,至少相对的第一层和最下层的厚度中的一个优选为膜总厚度的0.5%~30%。进一步地,当指定进行联合浇铸时,较高粘度的涂料夹在较低粘度的涂料之间。具体地,用于形成表层的涂料优选比用于形成由表层夹在中间的层的粘度低。此外,当指定联合浇铸时,优选地,在位于模缝(或模唇)和载体之间的涂料珠状物中,在两个外部涂料中的由乙醇组成的涂料珠状物高于在内部涂料中的涂料珠状物。
[0135] 公布号为2005-104148的日本专利的第[0617]~[0889]段详细披露了浇铸模、减压室、载体等的结构,以及联合浇铸、剥离、拉伸、在每个工艺中的干燥条件、处理方法、卷曲、在修正平面性后的卷绕方法、溶剂回收方法、膜回收方法。对它们的描述可以应用到本发明中。
[0136] [特性和测量方法]
[0137] (卷曲度和厚度)
[0138] 公布号为2005-104148的日本专利的第[0112]~[0139]段披露了卷绕的纤维素酰化膜的特性及其测量方法。该特性和测量方法可以应用到本发明中。
[0139] [表面处理]
[0140] 在至少一个表面的表面处理后,优选以多种方式使用纤维素酰化膜。优选的表面处理为真空辉光放电大气压下的等离子体放电、UV光辐射、电晕放电、火焰处理、酸处理和处理。此外优选进行所述多种表面处理中的一种。
[0141] [功能层]
[0142] (抗静电层、卷曲层、抗反射层、易粘附层&防闪光层)
[0143] 纤维素酰化膜在其至少一个表面上可以具有内涂层,并以多种方法使用。
[0144] 优选使用纤维素酰化膜作为基膜,可以提供至少一个功能层给该基膜。优选的功能层为抗静电层、卷曲树脂层、抗反射层、易粘附层、防闪光层和光学补偿层。
[0145] 公布号为2005-104148的日本专利的第[0890]~[1087]段详细披露了用于形成功能层的条件和方法,其能够应用于本发明。由此,生产的膜能够具有多种功能和特性。
[0146] 这些功能层优选包括至少一种0.1mg/m2~1000mg/m2的表面活性剂。此外,功能2 2
层优选包括至少一种0.1mg/m ~1000mg/m 的增塑剂。功能层优选包括至少一种0.1mg/
2 2 2 2
m ~1000mg/m 的消光剂。功能层优选包括至少一种1mg/m ~1000mg/m 的抗静电剂。
[0147] (应用的多样性)
[0148] 生产的纤维素酰化膜可以有效地用作偏振滤光片的保护膜。在偏振滤光片中,纤维素酰化膜粘附于偏振片。通常,两块偏振滤光片粘附于液晶层从而可以制造液晶显示器。需要指出液晶层和偏振滤光片的排列并不局限于此,已知的几种排列都是可行的。公布号为2005-104148的日本专利详细披露了TN型、STN型、VA型、OCB型、反射型以及其它型式的液晶显示器。所述都可以应用于本发明。此外,在公布号为2005-104148的日本专利中披露了一种设置有光学各向异性层并具有抗反射和抗闪光功能的纤维素酰化膜。此外,由于生产的膜为具有适当的光学特性的双轴纤维素酰化膜,因此其能够用作光学补偿膜。此外,光学补偿膜能够用作偏振滤光片的保护膜。公布号为2005-104148的日本专利的第[1088]~[1265]段对其进行了详细描述。
[0149] 在本发明形成聚合物膜的方法中,形成的纤维素酰化膜具有良好的光学特性。TAC膜能够用作偏振滤光片的保护膜、感光材料的基膜等。此外,为了提高液晶显示器(通常用于电视等)的视角,生产的膜也能够用于光学补偿膜。特别地,当其双倍用作偏振滤光片的保护膜时,可以有效地使用所生产的膜。因此,该膜不仅能以先前的模式用在TN模式中,也可用于IPS模式、OCB模式、VA模式等。此外,偏振滤光片可以如此构造以具有作为结构元件的保护膜。
[0150] 此外,本发明并不局限于光学膜的生产,并且可以应用于通过溶液浇铸方法的任何膜的生产。例如,本发明适用于作为质子传送材料以用于燃料电池的固体电解质膜的生产。需要指出在本发明中使用的聚合物并不局限于酰化纤维素,而是可以使用任何已知的聚合物。
[0151] [实验]
[0152] 进行本发明的实验,下面将对其进行描述。在该实验中,进行了膜生产的5个示例。示例1和2是本发明的例子,示例3-5是示例1和2的比较示例。将详细描述示例1,并将省去示例2-5中相同的描述。
[0153] [示例1]
[0154] 现在将进行实施例的描述。如下为用于膜生产所使用涂料的制备组成:
[0155] <固体化合物>
[0156] 三乙酸纤维素 89.3重量%
[0157] (取代度,2.8)
[0158] 增塑剂A(磷酸三苯酯) 7.1重量%
[0159] 增塑剂B(磷酸联苯二苯酯) 3.6重量%
[0160] <溶剂>
[0161] 二氯甲烷(溶剂的第一组分) 92重量%
[0162] 甲醇(溶剂的第二组分) 8重量%
[0163] 如上所述,用于涂料的溶剂包含第一和第二溶剂组分。将固体化合物适当地加入到溶剂中,从而获得涂料11。需要指出在取得的涂料11中固体含量为19.3重量%。接着使用过滤器(由东洋Roshi Kaisha有限公司制造的#63LB)过滤涂料11,并且进一步使用过滤器(06N,多孔,直径10μm,由Nippon Seisen有限公司制造)进行过滤。进一步地,使用筛网过滤器过滤涂料11,并且接着贮存在储罐39中。
[0164] <三乙酸纤维素>
[0165] 相应于该实施例使用的三乙酸纤维素,乙酸的残留含量不超过0.1重量%,Ca含量为5ppm,Mg含量为70ppm,Fe含量为0.5ppm,游离乙酸为40ppm,以及硫离子含量为15ppm。在第六位置的乙酰化度为0.91,在第六位置的乙酰基相对于总乙酰基的百分比为
32.5%。丙酮萃取物为8重量%,重均分子重量与数均分子重量之比为2.5。此外,黄色指数为1.7,混浊度为0.08,以及透明度为93.5%。该三乙酸纤维素由纤维素合成,该纤维素如从棉花以及下面所称的棉花TAC中获得的材料。
[0166] <消光剂液体的制备>
[0167] 当TAC与用于制备涂料11的TAC相同时,消光剂液体以包含下面化合物的方式制备:
[0168] 二氧化 0.67重量%[0169] (Aerosil R972,由Nippon Aerosil Co.,Ltd.生产)
[0170] 三乙酸纤维素 2.93重量%[0171] 磷酸三苯酯 0.23重量%[0172] 磷酸联苯二苯酯 0.12重量%[0173] 二氯甲烷 88.37重量%[0174] 甲醇 7.68重量%
[0175] 使用磨碎机进行上述化合物的分散从而体积中的平均颗粒直径可以为0.7μm。由此制备消光剂液体并且接着使用Astropore过滤器(由富士Photo Film有限公司制造)进行过滤,然后贮存在消光剂罐中。
[0176]
[0177] UV剂A 5.83重量%[0178] (2(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑)
[0179] UV剂B 11.66重量%[0180] (2(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)-5-苯并三唑)
[0181] 三乙酸纤维素 1.48重量%[0182] 磷酸三苯酯 0.12重量%[0183] 磷酸联苯二苯酯 0.06重量%[0184] 二氯甲烷 74.38重量%[0185] 甲醇 6.47重量%[0186] 使用Astropore过滤器(由富士Photo Film有限公司制造)过滤所制备的UV吸收剂,并且接着贮存在UV剂罐中。
[0187] 此外,以包含86.5品脱.重量(pts.wt)的二氯甲烷、13品脱.重量的甲醇、0.5品脱.重量的1-丁醇来制备混合溶剂A。
[0188] 将消光剂液体加入到UV吸收剂液体中,并且通过静态混合器搅拌该混合物,从而获得添加剂液。驱动泵58以通过管61供应涂料11,并且涂料11通过过滤装置59进行过滤。接着将添加剂液体加入到涂料11中,并且通过静态混合器60进行涂料11和添加剂液体的混合。由此获得浇铸涂料14。
[0189] 使用如图2所示的膜生产线40生产膜22。泵58在初始端增加压力,并且使用反相马达在反馈控制的作用下将涂料11从泵供给上游侧,从而初始端的压力为0.8MPa。至于泵58的效率,有效的体积不超过99.2%,排出体积的波动百分比不超过0.5%。此外,排出的压力为1.5MPa。
[0190] 浇铸模41包括唇板210、211,侧板218、219,内框板223、224,同时浇铸模41的这些元件由体积波动百分比为0.002%的SUS316形成。就唇板210、211和内框板223、224的接触面210a、211a、223a、224a的最终精度而言,表面粗糙度不超过1μm并且沿任何方向的平直度不超过1μm。此外,就出口41a边缘的凸起而言,距离CL1~CL4不超过2μm。
[0191] 靠近浇铸模41的出口41a的浇铸涂料14的流速是可控制的。从浇铸模41出口41a的浇铸涂料14的浇铸宽度为1700mm。浇铸速度在45m/min~55m/min的范围内。在外罩的入口处,传热介质的温度控制到36℃,从而浇铸涂料14的温度可以控制到36℃。
[0192] 在该实施例中,使用分辨率为1μm的显微镜测量唇板210、211和内框板223、224的尺寸以及尺寸的变化。
[0193] 在膜的生产过程中,浇铸模41和管的温度控制到36℃。浇铸模41为衣架型,其中用于调节膜厚度的加热螺栓以20mm的螺距设定。由此膜厚度(或者涂料厚度)由加热螺栓自动控制。以本方案为基础,加热电压的幅度相应于泵(未示出)的流速设定。由此在设置于膜生产线40中的红外线厚度计(未示出)的基础上通过控制方案进行反馈控制。如此进行控制,除两侧边缘部(沿生产的膜的横向每20mm)外,两个位置(彼此距离50mm)之间的膜厚度差可以为不超过1μm,并且沿横向膜厚度最小值之间的最大差可以为不超过
3μm/m。此外,膜平均厚度可控制在±1.5%内。
[0194] 浇铸模41的初始侧(即上游侧)设有减压室85。根据浇铸速度控制减压室85的减压速度,使得在浇铸带44上方的所排出浇铸涂料的涂料珠状物的上游侧和下游侧之间的压差可以在1Pa~5000Pa的范围内。同时,确定涂料珠状物的两侧压差从而涂料珠状物的长度可以为20mm~50mm。此外,设置仪器使得减压室85的温度可以设定高于浇铸区周围的气体凝结温度。此外,在涂料珠状物的上游侧和下游侧具有密封衬垫(未示出)。
[0195] 唇板210、211,侧板218、219,以及内框板223、334的材料为不锈钢,其热膨胀系数-5 -1不超过2×10 (℃ )。在电解液的必需的腐蚀试验中,抗腐蚀性几乎与SUS316的相同。此外,用于浇铸模41的材料具有足够的抗腐蚀性,从而即使该材料浸入二氯甲烷、甲醇和水的混合液中三个月,也不会在气液界面产生点蚀(或者点状腐蚀)。相对于浇铸涂料14的每个浇铸模的接触面的最终精度为表面粗糙度不超过1μm,并且在平直度上,狭缝间隙调整到1.5mm。根据浇铸模41唇端的接触部分的边缘,R在整个宽度上不超过50μm。此外,铸模41中的剪切速率控制在1/sec~5000/sec的范围内。此外,通过熔融挤出方法在浇铸模41的唇端进行WC涂覆,从而提供硬化层。
[0196] 浇铸带44是宽度为1.9m并且长度为70m的不锈钢带。浇铸带44的厚度为1.5mm,并且浇铸带44的表面是抛光的,从而表面粗糙度可不超过0.05μm。材料是具有足够抗腐蚀性和强度的SUS316。整个浇铸带44的厚度不均匀度不超过预定值的0.5%。浇铸带44通过转动支撑辊42、43来运动。在该实施例中,进行控制使得浇铸带44与支撑辊42、43的相对速率差不超过0.01m/min。此外,进行控制使浇铸带44的变化速率不超过预定值的0.5%。该带沿横向的位置通过检测侧端的位置来控制,使得在运转的浇铸带44的一个周期内弯曲度减小为1.5mm。此外,在浇铸模41下方,沿垂直方向在浇铸模41的唇端和浇铸带44之间的位置变化在200μm内。
[0197] 在该实施例中,在支撑辊42、43中提供有传热介质,从而可以控制浇铸带44的温度。向设置在浇铸模41内一侧的支撑辊43提供5℃的传热介质(水),向支撑辊41提供40℃的传热介质(水)。浇铸带44的中部在刚浇铸之前的位置的表面温度为15℃,该带两侧的温度差不超过6℃。需要指出针孔(直径至少为30μm)的数量为零,针孔(直径至少
2
为10μm并且小于30μm)的数量不超过1个/m,并且针孔(直径小于10μm)的数量不超
2
过2个/m。
[0198] 首先,以平行于浇铸膜16的方式将干燥气体输出从而进行干燥。此外,将140℃的干燥气体从上游通风管87a输出以干燥浇铸膜16,将140℃的干燥气体从下游通风管87b输出以干燥浇铸膜16,并且将65℃的干燥气体从底部通风管87c输出以干燥浇铸膜16。需要指出在浇铸带44上的干燥空气中的氧气浓度通过以空气取代空气氮气而保持在5体积%。为了将氧气浓度保持到5体积%,干燥空气的内部气体由氮气代替。浇铸室81中的溶剂蒸气通过设定冷凝器82的入口温度为-3℃来回收。
[0199] 浇铸模41附近的静态波动减小到不超过±1Pa。当浇铸膜16具有自支撑性时,在辊89的支撑下,从浇铸带44上剥离浇铸膜16形成湿膜18。为了减少剥离缺陷,剥离速度(剥离辊的牵引)相对于浇铸带44的速度的百分比控制为100.1%~110%。在蒸发过程中产生的溶剂蒸气通过冷凝器86在-3℃凝结为液态,并且通过回收装置83回收。回收的溶剂中的水含量调节为不超过0.5%。此外,清除了溶剂组分的气体再次被加热并且作为干燥气体再次使用。在传送区90,利用辊将湿膜18朝向拉幅干燥机45传送。在传送区90中,将60℃的气体从鼓风机91供给湿膜18。按照从辊89到拉幅干燥机45入口的膜长度的幅度,拉幅牵引为103.0%。
[0200] 在拉幅干燥机45中,湿膜18的两侧边缘部分通过夹子夹持或保持,并且湿膜18传送穿过温度区。在拉幅干燥机45中传送的过程中,对湿膜18进行预定的拉伸和干燥,并且此后从拉幅干燥机45将湿膜供给边缘切割设备46以形成膜22。
[0201] 在拉幅干燥机45中蒸发的溶剂蒸气通过冷凝器(未示出)在-3℃凝结并液化以用于溶剂的回收。此后回收的溶剂中水含量调节为不超过0.5重量%。
[0202] 在离开拉幅干燥机45后的30秒内,膜22的两侧边缘部分在边缘切割装置46中被切去。在该实施例中,沿横向膜22的每50mm的侧部确定为侧边缘部分,其通过边缘切割装置46的NT型切割机被切去。通过从鼓风机(未示出)送风将切掉的侧边缘部分送到破2
碎机93,并且压碎成约80mm 的尖状物。将尖状物贮存到边缘筒仓中以作为原料再利用,与TAC薄片一起用于膜生产。在干燥室47中以高温干燥之前,在供应了100℃气体的预热室(未示出)中进行膜22的预热。
[0203] 在划分为4个分区的干燥室47中以高温干燥膜22。在上游侧温度为120℃、130℃、130℃和130℃的气体从鼓风机(未示出)供给所述各分区。每一个辊100相对于膜22的传送张力为100N/m。进行10分钟的干燥从而残留溶剂的含量为0.3重量%。部分辊100中的重叠角度为80°,另一些为190°。辊100由碳钢制成。在表面上具有硬铬镀层。辊100的表面是平的或者经过消光工艺的喷丸处理。在转动过程中辊的摆动为
50μm。此外,每一个辊100在100N/m张力时的弯曲减小到不超过0.5mm。
[0204] 通过使用应用了吸收剂的吸收装置101将包含在干燥气体中的溶剂蒸气清除。吸收剂为活性碳,并且使用干燥氮进行解吸。在水含量至多为0.3重量%之后,回收的溶剂将作为用于涂料制备的溶剂。干燥气体不仅包括溶剂蒸气而且包括增塑剂的气体、UV吸收剂的气体、以及高沸点的材料的气体。因此,采用通过冷却清除的冷却剂和预吸收剂来清除它们。由此可以重复使用干燥气体。如此设定吸附和解吸条件,以使在排出的气体中VOC(挥发性有机化合物)的含量不超过10ppm。进一步地,在整个溶剂蒸气中,通过冷凝方法回收的溶剂含量为90重量%,并且通过吸附回收可回收大部分残留的溶剂蒸气。
[0205] 将已干燥的膜22传送进入第一湿度控制室(未示出)。在干燥室47和第一湿度控制室之间,具有供入110℃的干燥气体的传送区90。在第一湿度控制室中,供入温度和结露点分别为50℃和20℃的气体。此外,将膜22传送进入第二湿度控制室(未示出)以用于防止膜22的卷曲。在第二湿度控制室中,直接供应温度和湿度分别为90℃和70%的空气。
[0206] 在湿度控制之后,在冷却室48中冷却膜22以使膜的温度不超过30℃。然后进行两侧边缘部分的边缘切割。此外,必需的中和装置(或中和棒)102将膜22所带的静电势消除为-3kV~3kV。在中和之后,通过压花辊103进行膜22两侧部分的压花以提供压花纹。压花区域在宽度上为10mm,并且确定压花压力,使得最大压花高度的平均值可以为12μm,大于平均厚度。
[0207] 将膜22传送到内部温度和湿度分别控制为28℃和70%的卷绕室49。此外,设置必需的中和装置(未示出),以使膜22所带的静电势可以为-1.5kV~1.5kV。使用压辊将膜22围绕卷绕轴110卷起,从而可以获得膜辊。膜22的厚度为70μm并且宽度为1500mm。
[0208] [示例2]
[0209] 浇铸模包括体积波动百分比为0.002%的由陶瓷制造的内框板。其它条件与示例1相同,并且通过溶液浇铸方法生产膜22。
[0210] [示例3]
[0211] 在浇铸模41的唇端上,出口41a边缘上的凸起的距离CL1~CL4至少为10μm。其它条件与示例1相同,并且通过溶液浇铸方法生产膜22。
[0212] [示例4]
[0213] 在浇铸模41的唇端上,出口41a边缘上的凸起的距离CL1~CL4至少为30μm。其它条件与示例1相同,并且通过溶液浇铸方法生产膜22。
[0214] [示例5]
[0215] 浇铸模包括体积波动百分比为2%的由特氟隆(已注册的商标)制造的内框板。其它条件与实施例1相同,并且通过溶液浇铸方法生产膜22。
[0216] [膜的评价]
[0217] 关于上述示例,以结皮的产生和膜表面的光滑度进行评价所生产的膜22。下面将描述评价方法。需要指出所有示例1-5以相同的方式进行评价,并且表1中示出评价结果。
[0218] [评价(1):观察结皮]
[0219] 在浇铸工艺中,当浇铸涂料从浇铸模排出时,可以用肉眼观察到浇铸涂料的表面是否有结皮产生。当未观察到结皮时评价为A。当可以轻微观察到结皮但膜可使用时评价为B。当太明显地形成结皮并且膜不可用时评价为C。
[0220] [评价(2):膜表面的光滑度]
[0221] 从示例1-5中的每一个获得的膜上切割下膜试样,使得沿纵向具有1.5m的尺寸,以及沿横向具有膜宽度。由此膜试样具有与所获得的膜相同的宽度。在膜试样上照射反射光,由此可以观察到膜表面的不均匀度。当未观察到不均匀度时评价为A。当轻微观察到不均匀度但膜可使用时评价为B。当太明显地形成结皮并且膜不可用时评价为C。
[0222] [表1]
[0223]
[0224] 如表1所示,在应用本发明的示例1和2中所生产的膜具有良好的膜表面光滑度。此外,由于在浇铸工艺中减少了结皮的产生,所以不需对浇铸室中的装置和元件(例如浇铸模、浇铸带等)进行清洁,并且因此溶液浇铸方法的生产率变高。然而,在示例3-5的每个中所生产的膜的膜表面具有不适用于膜产品的不均匀度和光滑度。此外,由于结皮经常出现,需要对浇铸室中的装置和元件进行清洁,由此溶液浇铸方法的生产率变低。
[0225] 因此,本发明的浇铸模能够防止结皮的产生,并且通过使用了所述浇铸模的溶液浇铸方法和溶液浇铸装置能够有效地生产具有良好光滑度的膜。
[0226] 可以对本发明进行各种改变和修改,并且应被理解为在本发明之内。
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