專利名稱：制備聚合物膜的溶液流延法和用于該溶液流延法的吸輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備用于液晶顯示等的聚合物膜的溶液流延法和用于所述溶液流延法的吸輥。
背景技術(shù)：
由于幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)如低壓、低的電功耗、小型化和薄的形狀，液晶顯示器(LCD)通常用于個(gè)人電腦、移動(dòng)裝置的監(jiān)控器和電視。通常，液晶顯示器由液晶單元、光補(bǔ)償板和起偏振器構(gòu)成。在光學(xué)材料的技術(shù)領(lǐng)域中，將各種聚合物膜產(chǎn)品用于保護(hù)偏振片、減少圖像著色和加寬視角。
作為優(yōu)選用于LCD的聚合物膜，?；w維素膜具有高雙折射和高延遲值。因?yàn)樵谄衿絮；w維素膜還具有保護(hù)膜的功能，所以市場(chǎng)上可以提供低價(jià)且薄的液晶顯示器。
作為用于制備聚合物膜的已知方法，有熔融擠出法，其中加熱熔融聚合物并將其擠出以得到膜，和溶液流延法，其中制備包含聚合物、溶劑等的涂料并且將所述涂料進(jìn)行流延以得到膜。在溶液流延法中，將涂料流延在載體上以形成流延膜。然后，在具有自支撐性能時(shí)，將流延膜剝離成膜。其后，通過(guò)干燥處理使膜內(nèi)溶劑蒸發(fā)并且將膜進(jìn)行收卷。
在溶液流延法中，在收卷之前，將剝離的聚合物膜進(jìn)行各種處理，包括干燥處理和切除膜側(cè)邊部分的處理。在進(jìn)行這些處理的同時(shí)，通過(guò)輥支持并輸送聚合物膜。作為所述輥，有驅(qū)動(dòng)輥和非驅(qū)動(dòng)輥。非驅(qū)動(dòng)輥用于控制聚合物膜的輸送路徑并增加輸送的穩(wěn)定性。
驅(qū)動(dòng)輥用于將驅(qū)動(dòng)力傳遞到聚合膜上以向下游輸送聚合膜。作為所述驅(qū)動(dòng)輥，通常使用吸輥。在輸送膜的同時(shí)，在不同處理如流延處理、剝離處理、干燥處理和收卷處理過(guò)程中可以需要不同的膜張力。在此情況下，吸輥對(duì)膜施加驅(qū)動(dòng)力以改變膜張力。吸輥在其接觸表面上具有多個(gè)吸孔以在輸送的同時(shí)吸取其上的聚合物膜。
當(dāng)吸輥用于輸送膜時(shí)，因?yàn)榉较虿荒艽_定的復(fù)雜力作用于膜上，所以膜可能變形。此外，由于來(lái)自吸輥的上游和下游之間的膜張力的差別可能使膜變形。另外，當(dāng)在接觸吸孔邊緣的同時(shí)，聚合物膜滑動(dòng)、收縮或變形時(shí)，在膜上產(chǎn)生細(xì)微缺陷。
近年來(lái)，因?yàn)長(zhǎng)CD變得具有更高的亮度，所以即使缺陷細(xì)微，在用作保護(hù)膜等的聚合物膜上也可能觀察到缺陷。在LCD的偏振片中使用聚合物膜作為保護(hù)膜，其中來(lái)自背光的照明光通過(guò)該偏振片的情況下，如果在膜上存在細(xì)微缺陷，則缺陷漫反射照明光，使得顯示圖像的質(zhì)量變得相當(dāng)差。
考慮到這個(gè)問(wèn)題，日本專利公開(kāi)出版物號(hào)2002-194107公開(kāi)了用于減少在酰化纖維素膜上缺陷產(chǎn)生的方法，其中制備膜使得驅(qū)動(dòng)輥的表面溫度和膜溫之差小。日本專利公開(kāi)出版物號(hào)2003-094467公開(kāi)了用于制備膜的一種方法，其中吸輥具有直徑小于常規(guī)吸孔直徑的吸孔。
然而，在出版物2002-194107的方法中，因?yàn)楦稍餃囟瓤梢栽谟邢逌囟确秶鷥?nèi)變動(dòng)且不可能高，盡管可以將膜上缺陷的產(chǎn)生減少到一定水平，但不能有效進(jìn)行干燥處理。為了使膜干燥，優(yōu)選干燥溫度高以使膜內(nèi)溶劑蒸發(fā)。在出版物2003-094467的方法中，當(dāng)吸輥在其表面上沒(méi)有缺陷時(shí)，因?yàn)槟缀醪蛔冃?，可以減少膜上缺陷的產(chǎn)生。然而，當(dāng)由于長(zhǎng)時(shí)間使用在吸輥上產(chǎn)生缺陷時(shí)，在輥上的缺陷導(dǎo)致在膜上缺陷的產(chǎn)生。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于制備?；w維素膜的溶液流延法和用于該溶液流延法的吸輥，其中在膜上幾乎不產(chǎn)生缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)所述目的和其它目的，在本發(fā)明的溶液流延法中，將涂料流延在載體上以形成流延膜。當(dāng)具有自支撐性能時(shí)，將流延膜剝離成膜。其后，在通過(guò)表面硬化的驅(qū)動(dòng)輥輸送的同時(shí)將膜干燥。
可以通過(guò)耐磨性電鍍鉻、滲氮、淬火等進(jìn)行硬化。以維氏硬度表示的硬度在500至2000、優(yōu)選在800至1200的范圍內(nèi)。
驅(qū)動(dòng)輥是在其表面上具有多個(gè)吸孔91的吸輥65。輥表面65a的表面粗糙度Ry優(yōu)選在0.3μm至1.0μm的范圍內(nèi)，特別是在0.5μm至0.8μm的范圍內(nèi)。在沒(méi)有吸孔的輥表面區(qū)域內(nèi)測(cè)量表面粗糙度值Ry。吸孔直徑優(yōu)選在1mm至6mm的范圍內(nèi)，特別是在2mm至4mm的范圍內(nèi)。吸孔斜面寬度與其直徑的比率優(yōu)選在2％至20％的范圍內(nèi)。
在驅(qū)動(dòng)吸輥的同時(shí)，優(yōu)選控制其表面溫度。為此目的，優(yōu)選配置對(duì)應(yīng)單根吸輥的至少一個(gè)輥溫控制器。優(yōu)選輥溫控制器控制吸輥的表面溫度使其高于即將接觸吸輥之前的膜的溫度。
根據(jù)本申請(qǐng)的溶液流延法，可以在減少膜上缺陷的產(chǎn)生的情況下制備?；w維素膜。通過(guò)本申請(qǐng)的方法得到的膜具有對(duì)在偏振片等中用作保護(hù)膜有利的光學(xué)性能。另外，當(dāng)通過(guò)本申請(qǐng)的方法得到的膜用作偏振片或者LCD的元件時(shí)，可以得到具有優(yōu)良的光學(xué)性能的偏振片或LCD。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是其中實(shí)施本發(fā)明的溶液流延法的膜制備裝置的示意圖；圖2是本申請(qǐng)的吸輥的正視圖，為清楚起見(jiàn)將其中的一部分打開(kāi)；圖3是顯示吸輥表面的一部分的放大平面圖；圖4是沿圖3中的線IV-IV所取的部分橫截面圖；和圖5是吸輥的輥溫控制器的示意圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式在用于本發(fā)明的酰化纖維素中，?；〈葍?yōu)選滿足所有下式(I)-(III)(I)2.5≤A+B≤3.0(II)0≤A≤3.0(III)0≤B≤2.9在這些式中，A是將羥基氫原子取代為乙?；某潭龋⑶褺是將氫原子取代為含3-22個(gè)碳原子的?；某潭取?yōu)選至少90重量％的?；w維素顆粒具有從0.1mm至4mm的直徑。
纖維素由進(jìn)行β-1，4結(jié)合的葡萄糖單元構(gòu)成，并且每個(gè)葡萄糖單元在2、3和6位具有游離羥基。?；w維素是其中部分或全部羥基酯化使得氫被?；〈木酆衔铩Ｔ邗；w維素中，?；〈仁抢w維素中在2、3和6位的酯化度。因此，當(dāng)在相同位置的所有(100％)羥基被取代時(shí)，在此位置的取代度為1。
當(dāng)以DS1、DS2、DS3分別表示在2、3或6位的?；〈葧r(shí)，在2、3或者6位的?；?cè)〈?即DS2+DS3+DS6)優(yōu)選在2.00至3.00的范圍內(nèi)，特別在2.22至2.90的范圍內(nèi)，并且尤其在2.40至2.82的范圍內(nèi)。此外，DS6/(DS2+DS3+DS6)優(yōu)選為至少0.32，特別是0.322，并且尤其在0.324至0.340的范圍內(nèi)。
包含于本發(fā)明的酰化纖維素的?；N類可以只是一種，并且可以包含兩種或兩種以上?；Ｈ绻；N類的數(shù)目是至少兩個(gè)，則優(yōu)選所述種類中的一種是乙?；Ｈ绻訢SA和DSB分別表示在2、3或6位的乙酰基總?cè)〈群推渌；側(cè)〈龋瑒t值DSA+DSB優(yōu)選在2.2至2.86的范圍內(nèi)，并且特別在2.40至2.80的范圍內(nèi)。此外，DSB優(yōu)選是至少1.50，并且尤其是至少1.7。此外，在DSB中，在6位的取代基的百分比優(yōu)選是至少28％，特別是至少30％，尤其是至少31％，并且最好是至少32％。此外，在6位的值DSA+DSB是至少0.75，特別是至少0.80，并且尤其是0.85。從滿足上述條件的?；w維素，可以制備具有優(yōu)選溶解性的溶液(或者涂料)。尤其在使用非氯類有機(jī)溶劑時(shí)，可以制備適合的涂料，因?yàn)榭梢灾苽渫苛鲜蛊渚哂械驼扯炔⑶疫^(guò)濾性變得更高。
含至少2個(gè)碳原子的?；梢允侵寤鶊F(tuán)或芳基并且對(duì)其沒(méi)有特別限制。作為?；w維素的實(shí)例，有烷基羰基酯、鏈烯基羰基酯、芳族羰基酯、芳族烷基羰基酯等。此外，?；w維素還可以是含有其它取代基的酯。優(yōu)選的取代基是丙?；?、丁?；⑽祯；?keptanoyl)、己?；?、辛酰基、癸?；?、十二碳酰基、十三碳?；⑹奶减；?、十六碳酰基、十八碳?；?、異丁酰基、叔丁?；?、環(huán)己烷羰基、油?；⒈郊柞；⑤良柞；?、肉桂酰基等。其中，特別優(yōu)選丙酰基、丁酰基、十二碳酰基、辛?；⑹宥□；?、油酰基、苯甲?；?、萘甲?；?、肉桂酰基等，并且尤其優(yōu)選丙酰基和丁?；?br> 用于制備涂料的溶劑化合物是芳族烴(例如苯、甲苯等)、鹵代烴(例如二氯甲烷、氯仿、氯苯等)、醇(例如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、二甘醇等)、酮(例如丙酮、甲基乙基酮等)、酯(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯等)、醚(例如四氫呋喃、甲基溶纖劑等)等。
優(yōu)選的溶劑化合物是含1至7個(gè)碳原子的鹵代烴，并且尤其優(yōu)選二氯甲烷?？紤]到物理性能如光學(xué)性能、溶解度、從載體上的剝離性、膜的機(jī)械強(qiáng)度等，優(yōu)選至少一種含1至5個(gè)碳原子的溶劑化合物和二氯甲烷一起使用。在溶劑中醇含量相對(duì)于全部溶劑化合物優(yōu)選在2重量％至25重量％的范圍內(nèi)，并且尤其在5重量％至20重量％的范圍內(nèi)。作為醇的具體實(shí)例，有甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇等。優(yōu)選使用甲醇、乙醇、正丁醇或其混合物。
近來(lái)，為了降低對(duì)環(huán)境的影響，提出不含二氯甲烷的溶劑。在此情況下，所述溶劑包含具有4至12個(gè)碳原子的醚、具有3至12個(gè)碳原子的酮、具有3至12個(gè)碳原子的酯或它們的混合物。所述醚、酮、酯可以具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。在有機(jī)溶劑中可以包含含有至少兩個(gè)官能團(tuán)(-O-、-CO-、-COO-)的至少一種溶劑化合物。在此情況下，對(duì)于每種官能團(tuán)化合物，碳原子數(shù)目可以是至多上述值。應(yīng)指出有機(jī)溶劑化合物可以含有其它官能團(tuán)如醇羥基。
在日本專利申請(qǐng)?zhí)?004-264464中詳細(xì)描述了?；w維素，該申請(qǐng)的描述可以適用于本發(fā)明。此外，作為?；w維素的溶劑和其它添加劑，該申請(qǐng)?jiān)敿?xì)公開(kāi)了增塑劑、退化抑制劑、紫外吸收劑、光學(xué)各向異性控制劑、延遲控制劑、染料、消光劑、脫模劑和脫模促進(jìn)劑。
在本發(fā)明中，優(yōu)選在膜中包含一種或多種紫外吸收劑。因?yàn)榫哂谐叽绶€(wěn)定性，所以在偏振片、液晶顯示器等中使用酰化纖維素膜。考慮到防止它們退化，紫外吸收劑優(yōu)選在波長(zhǎng)等于或小于370nm的紫外線吸收方面是優(yōu)異的。此外，考慮到LCD的顯示能力，紫外吸收劑優(yōu)選不吸收波長(zhǎng)等于或大于400nm的可見(jiàn)光。作為所述紫外吸收劑，有例如羥二苯酮類化合物、苯并三唑類化合物、水楊酸酯類化合物、二苯酮類化合物、氰基丙酸酯類化合物、鎳絡(luò)合物鹽類化合物。
作為優(yōu)選的紫外吸收劑，有2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑；2-(2’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑；2-(2’-羥基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)苯并三唑；2-(2’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑；2-(2’-羥基-3’-(3”，4”，5”，6”-四氫苯二(甲)酰亞氨基甲基)-5’-甲基苯基)苯并三唑；2，2-亞甲基雙(4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚)；2-(2’-羥基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑；2，4-二羥基二苯酮；2，2’-二羥基-4-甲氧基(metoxy)二苯酮；2-羥基-4-甲氧基-5-磺基二苯酮；雙(2-甲氧基-4-羥基-5-苯甲?；交淄?；(2，4-雙-(正辛硫基)-6-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯胺基)-1，3，5-三嗪；2-(2’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑；(2(2’-羥基-3’，5’-二叔戊基苯基)-5-氯苯并三唑；2，6-二叔丁基對(duì)甲酚；季戊四醇基-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]；三甘醇-雙[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]；1，6-己二醇-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]；2，4-雙-(正辛硫基)-6-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯胺基)-1，3，5-三啶(triadine)；2，2-硫代-二亞乙基雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]，十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯，N，N′-六亞甲基雙(3，5-二叔丁基-4-羥基-羥基肉桂酰胺)，1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯，三-(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)-異氰脲酸酯等。尤其優(yōu)選2，4-雙-(正辛硫基)-6-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯胺基)-1，3，5-三啶；2(2′-羥基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑；2(2′-羥基-3′，5′-二叔戊基苯基)-5-氯苯并三唑；2，6-二叔丁基-對(duì)-甲酚，季戊四醇基-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]；和三甘醇-雙[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]。此外，可以將如下化合物與上述紫外吸收劑組合使用；例如，hydradine類金屬性非活化劑如N，N′-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；鵠hydradine，磷類處理穩(wěn)定劑，如三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯等。這些化合物的加入量與?；w維素的質(zhì)量比率優(yōu)選為1ppm至2.0ppm，并且特別為10ppm至5000ppm。
此外，優(yōu)選使用在日本專利公開(kāi)出版物號(hào)6-148430和7-11056中描述的紫外吸收劑。在本發(fā)明中優(yōu)選使用的紫外吸收劑具有高透明度和用于防止偏振片或者液晶元件退化的高功效。特別優(yōu)選減少不必要著色的苯并三唑類紫外吸收劑。所述紫外吸收劑的用量不固定，取決于化合物種類、使用條件等。然而在1m2?；w維素膜中，所述量?jī)?yōu)選在0.2g至5.0g的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.4g至1.5g的范圍內(nèi)，并且尤其在0.6g至1.0g的范圍內(nèi)。
作為在本發(fā)明中使用的紫外吸收劑，有″Adekastab″的目錄中的光學(xué)穩(wěn)定劑、在Ciba Specialty Chemicals Inc.的Tinuvin的目錄中的光學(xué)穩(wěn)定劑和紫外吸收劑、在SHIPRO KASEI KAISHA，LTD的目錄中的SEESORB、SEENOX、SEETEC等。此外，有Kyodo Chemical Co.，Ltd的VIOSORB和Yoshitomi Pharmaceut Ind.，Ltd的紫外吸收劑。
日本專利公開(kāi)出版物號(hào)2003-043259公開(kāi)了在偏振片和顯示裝置中使用的光學(xué)膜。所述膜具有優(yōu)異的顏色再現(xiàn)性和在紫外線照射中的耐久性。在紫外線波長(zhǎng)范圍內(nèi)，所述膜的光譜透過(guò)率在390nm紫外波束是從50％至95％，在350nm的紫外波束是至多5％。
在本發(fā)明的?；w維素膜的光學(xué)性能中，延遲值Re、Rth由式(IV)、(V)表示式(IV)Re(λ)＝(nx-ny)×d；式(V)Rth(λ)＝{(nx+ny)/2-nz}×d延遲值Re、Rth優(yōu)選滿足下式(VI)、(VII)式(VI)46nm≤Re(630)≤200nm；式(VII)70nm≤Rth(630)≤350nm；[在式中，Re(λ)是在λnm波長(zhǎng)的面內(nèi)延遲值(單位；nm)，Rth(λ)是在λnm波長(zhǎng)的厚度延遲值(單位；nm)。此外，nx是在膜表面上的慢軸方向上的折射率，ny是在膜表面上的快軸方向上的折射率，并且nz是在膜的厚度方向上的折射率。此外，d是膜厚度。]延遲值尤其優(yōu)選滿足下式(VIII)、(IX)式(VIII)46nm≤Re(630)≤100nm；式(IX)180nm≤Rth(630)≤350nm；光學(xué)性能如延遲值Re、Rth隨著由濕度變化和保持高溫的時(shí)間導(dǎo)致的質(zhì)量變化和尺寸變化而變化。優(yōu)選值Re、Rth的變化更小。為了減少濕度變化導(dǎo)致的值Re、Rth的變化，通過(guò)不但使用在6位的?；潭却蟮孽；w維素，而且使用幾種疏水添加劑(增塑劑、延遲控制劑、紫外吸收劑等)使膜的透水性和平衡水分含量變得更小。優(yōu)選酰化纖維素的透水性在24小時(shí)、60℃和95％RH條件下為400g至2300g每平方米。在25℃和80％RH，平衡水分含量的測(cè)量值優(yōu)選為至多3.4％。當(dāng)在25℃的濕度從10％RH變化至80％RH時(shí)，光學(xué)性能的延遲值Re、Rth分別變化至多12nm和至多32nm。疏水添加劑的量與?；w維素的量的比率優(yōu)選從10％至30％，特別為從12％至25％，并且尤其為14.5％至20％。如果添加劑是揮發(fā)性并且可降解化合物，則發(fā)生膜的質(zhì)量變化和尺寸變化，從而導(dǎo)致光學(xué)性能變化。因此，在80℃和90％RH經(jīng)過(guò)48小時(shí)后，膜的質(zhì)量變化優(yōu)選為至多5％。類似地，在60℃和95％RH經(jīng)過(guò)24小時(shí)后，膜的尺寸變化優(yōu)選為至多5％。此外，當(dāng)膜具有更小的光彈性系數(shù)時(shí)，即使發(fā)生尺寸變化和質(zhì)量變化，光學(xué)性能變化也變得較小。因此，光彈性系數(shù)優(yōu)選為至多50×10-13cm2/dyne。
對(duì)本發(fā)明中使用的涂料的制備方法沒(méi)有特別限制。下面將詳細(xì)描述制備方法的實(shí)例。主要的溶劑化合物是二氯甲烷，并且使用加入醇的混合溶劑。將?；w維素和增塑劑加入到混合溶劑中，并且在攪拌的同時(shí)溶解以得到初級(jí)涂料。應(yīng)指出在溶解中進(jìn)行加熱和冷卻以增加溶解度。此外，將初級(jí)涂料、混合溶劑和紫外線吸收劑(例如苯并三唑類化合物)混合并且溶解以得到紫外線吸收劑液體(以下稱為第一添加劑液體)。此外，將初級(jí)涂料、混合溶劑和消光劑混合并分散以得到消光劑液體(以下稱為第二添加劑液體)。此外，對(duì)于所述目的，可以制備包含退化抑制劑、光學(xué)各向異性控制劑、染料和剝離劑的另一種添加劑液體。
在制備初級(jí)涂料和添加劑液體之后，為了除去雜質(zhì)，優(yōu)選通過(guò)過(guò)濾裝置進(jìn)行過(guò)濾。優(yōu)選過(guò)濾裝置包括平均孔徑為至多100μm的過(guò)濾器，并且以50L/hr的過(guò)濾流速進(jìn)行過(guò)濾。其后，優(yōu)選從初級(jí)涂料和添加劑液體中除去泡沫。
在日本專利申請(qǐng)?zhí)?004-264464中說(shuō)明了用于溶解和添加材料、原料和添加劑、過(guò)濾并除去氣泡的方法。該出版物的描述可以適用于本發(fā)明。
在圖1中，膜制備裝置10包括容納第一添加劑液體12的儲(chǔ)罐11、容納第二添加劑液體14的儲(chǔ)罐13和容納初級(jí)涂料16的儲(chǔ)罐15。儲(chǔ)罐11、13、15分別配置有用于向其中輸送第一添加劑液體12、第二添加劑液體14和初級(jí)涂料16的泵17、18、19。
在將第一添加劑液體12和第二添加劑液體14混合之后，通過(guò)靜態(tài)混合器20使其輸送均勻的添加液體。然后，將添加液體加入初級(jí)涂料16中并通過(guò)靜態(tài)混合器21輸送混合物。因此得到均勻的溶液作為流延涂料。在使用過(guò)濾裝置22過(guò)濾之后，將流延涂料輸送到壓型件30中。
在壓型件30下面，有輥31、32支持的傳動(dòng)帶33。隨著驅(qū)動(dòng)裝置(沒(méi)有顯示)使輥31、32旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)帶33不斷循環(huán)移動(dòng)。傳動(dòng)帶33的移動(dòng)速度即流延速度優(yōu)選在10m/分至200m/分的范圍內(nèi)。此外，將輥31、32連接到傳熱介質(zhì)循環(huán)器34上以保持傳動(dòng)帶33的表面溫度為預(yù)定值。在每個(gè)輥31、32內(nèi)有其中輸送預(yù)定溫度的傳熱介質(zhì)的傳熱通道以保持輥31、32的溫度為預(yù)定值。從而將傳動(dòng)帶33的表面溫度控制在預(yù)定值。應(yīng)指出表面溫度優(yōu)選從-20℃至40℃。
將壓型件30、傳動(dòng)帶33等容納于連接有溫度調(diào)節(jié)器36的流延室35中。流延室35中的溫度優(yōu)選在-10℃至57℃的范圍內(nèi)。此外，配置冷凝器37以濃縮溶劑蒸汽。將濃縮的有機(jī)溶劑回收到回收裝置38中，并且重新制備以作為用于制備涂料的溶劑重復(fù)使用。
在流延涂料在傳動(dòng)帶33上形成熔珠的同時(shí)，壓型件30將流延涂料流延在傳動(dòng)帶33上以形成流延膜39。應(yīng)指出流延涂料的溫度優(yōu)選從-10℃至57℃。此外，為了穩(wěn)定熔珠的形成，優(yōu)選在熔珠后側(cè)配置減壓室40以控制壓力。通過(guò)移動(dòng)傳動(dòng)帶33輸送流延膜39，并且同時(shí)優(yōu)選從鼓風(fēng)機(jī)41、42、43輸送干燥空氣使得有機(jī)溶劑可以從流延膜39中蒸發(fā)。鼓風(fēng)機(jī)的位置是傳動(dòng)帶33的上部和上游側(cè)、上部和下游側(cè)、下側(cè)。然而，在該圖中對(duì)位置沒(méi)有限制。在剛形成的流延膜39上使用干燥空氣時(shí)，膜的表面條件有時(shí)變化。為了減少表面條件的變化，優(yōu)選配置擋風(fēng)裝置44。應(yīng)指出盡管在該圖中傳動(dòng)帶用作載體，但是可以使用鼓輪作為載體。在此情況下，鼓輪的表面溫度優(yōu)選在-20℃至40℃的范圍內(nèi)。
當(dāng)具有自支撐性能時(shí)，將流延膜39從剝離輥45支撐的傳動(dòng)帶33剝離成濕膜46。其后，將濕膜46傳送到配置有多根輥的間隔部分50。在間隔部分50，從鼓風(fēng)機(jī)51輸送預(yù)定溫度的干燥空氣使得濕膜46的干燥可以繼續(xù)進(jìn)行。干燥空氣的溫度優(yōu)選在20℃至250℃的范圍內(nèi)。應(yīng)指出在間隔部分50，在上游側(cè)輥的轉(zhuǎn)動(dòng)速度快于在下游側(cè)輥的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以拉伸濕膜46。從而在用夾子將兩側(cè)邊固定的同時(shí)，將濕膜46傳送到拉幅干燥器60以進(jìn)行干燥。
在拉幅干燥器60中濕膜46變成包含預(yù)定含量的溶劑的膜61。然后將膜61傳送到切邊裝置62中以切除膜61的兩個(gè)邊緣部分。通過(guò)使用切割機(jī)鼓風(fēng)機(jī)(沒(méi)有顯示)將切除的邊緣部分送到粉碎機(jī)63中。粉碎機(jī)63將兩邊緣部分粉碎成碎屑，考慮到成本將其再次用于制備涂料。應(yīng)指出可以省略膜兩邊緣部分的切除。然而，優(yōu)選在涂料的流延和膜的收卷之間某處將其切除。
將膜61傳送到其中具有至少一根傳動(dòng)輥64和至少一根驅(qū)動(dòng)輥(吸輥)65的干燥室66中。對(duì)干燥室66中的溫度沒(méi)有特別限制，優(yōu)選在50℃至200℃的范圍內(nèi)。為了控制溫度，鼓風(fēng)機(jī)67通過(guò)空氣出口67a將空氣供應(yīng)到干燥室66中。在纏繞傳動(dòng)輥64的同時(shí)在干燥室66中干燥膜61以蒸發(fā)溶劑。干燥室66配置有用于吸收和回收溶劑蒸汽的吸收裝置68。將從中除去溶劑蒸汽的空氣再次作為干燥空氣輸送。應(yīng)指出優(yōu)選將干燥室66分成多個(gè)部分以改變干燥溫度。此外，優(yōu)選在切邊裝置62和干燥室66之間配置預(yù)干燥室以進(jìn)行膜61的預(yù)干燥。在此情況下，防止膜升溫加速導(dǎo)致的膜變形。應(yīng)指出稍后將清楚地說(shuō)明驅(qū)動(dòng)輥65。
將膜61傳送到冷卻室69中并且冷卻至室溫。應(yīng)指出在干燥室66和冷卻室69之間可以配置水分控制室(沒(méi)有顯示)。在水分控制室中，向膜61輸送水分和溫度受到控制的空氣。從而在將膜61收卷時(shí)防止膜的收卷缺陷。
優(yōu)選配置強(qiáng)制中和裝置(中和棒)80使得在傳送膜61的過(guò)程中電壓可以在-3kV至+3kV的范圍內(nèi)。在圖1中，將中和裝置80安置在離冷卻室69的下游側(cè)。然而，在該圖中對(duì)中和裝置80的位置沒(méi)有限制。此外，優(yōu)選配置壓花輥81以采用壓花處理提供壓花紋。應(yīng)指出在提供壓花紋的區(qū)域內(nèi)的不均勻度優(yōu)選在1μm至200μm的范圍內(nèi)。
最后，在收卷室82中在卷軸83上將膜61收卷。優(yōu)選在通過(guò)壓輥84施加預(yù)定張力的同時(shí)進(jìn)行收卷，并且優(yōu)選從收卷開(kāi)始時(shí)至結(jié)束時(shí)逐漸改變張力。收卷的膜61的長(zhǎng)度優(yōu)選為至少100m并且其寬度優(yōu)選為至少600mm并且尤其為從1400mm至1800mm。然而，即使寬度大于1800mm，本發(fā)明也是有效的。此外，在本發(fā)明中，制備的膜的厚度在15μm至100μm的范圍內(nèi)。
如圖2所示，作為驅(qū)動(dòng)輥的吸輥65在其整個(gè)接觸表面上具有多個(gè)圓形吸孔91。只要吸孔91具有能夠吸取并輸送膜61的吸力，吸孔91的形狀不限于圓形。例如，可以使用在輥軸方向上延伸的正方形或其它形狀的孔或切口作為吸孔91。吸輥65連接到負(fù)壓源92如抽吸泵上。負(fù)壓源92通過(guò)吸孔91抽吸空氣以在吸輥65上吸取膜61并在將膜保持在吸輥65的適當(dāng)位置的情況下輸送膜61。負(fù)壓源92的吸力優(yōu)選在0.5kPa至10kPa的范圍內(nèi)，特別是在1kPa至5kPa的范圍內(nèi)，并且尤其是在2kPa至4kPa的范圍內(nèi)。因?yàn)樵谑褂眠m當(dāng)?shù)奈Τ槲耐瑫r(shí)輸送膜，所以防止膜61的滑動(dòng)，從而減少在膜61上形成劃傷和折痕。
通過(guò)鍍鉻使得圍繞輥體65c形成硬化表面層65b(見(jiàn)圖4)硬化吸輥65的輥表面65a。硬度在500至2000維氏硬度的范圍內(nèi)，優(yōu)選在800至1200維氏硬度的范圍內(nèi)。另外，輥表面65a的表面粗糙度Ry優(yōu)選在0.3μm至1.0μm，特別是在0.5μm至0.8μm的范圍內(nèi)。在本發(fā)明中，表面粗糙度Ry是在取樣長(zhǎng)度1之內(nèi)從粗糙度曲線的平均線上最大峰高和最大谷深之間的距離。在沒(méi)有吸孔91的輥表面65的區(qū)域內(nèi)測(cè)量表面粗糙度值Ry。應(yīng)指出可以通過(guò)滲氮、淬火等代替鍍鉻進(jìn)行硬化。盡管使用鋁或SUS作為形成輥體65c的材料，但是所述材料不限于這些金屬。
如圖2和圖3所示，吸孔91的直徑優(yōu)選在1mm至6mm的范圍內(nèi)，特別在2mm至4mm的范圍內(nèi)。孔91的間距P1優(yōu)選在0.3mm至30mm的范圍內(nèi)，并且間距P2優(yōu)選在0.5mm至80mm的范圍內(nèi)。在本發(fā)明中，間距P1是在吸輥65的縱向上相鄰吸孔91的中心之間的距離，并且間距P2是在吸孔65的徑向上相鄰吸孔91的中心之間的距離。開(kāi)口率[(吸孔91的總開(kāi)口面積/形成吸孔91的總面積)×100]優(yōu)選在5％至30％的范圍內(nèi)。應(yīng)指出吸孔91的斜切邊緣以標(biāo)記91a表示。
如圖4所示，通過(guò)沖壓等形成具有斜切邊91a的吸孔91。因此，可以進(jìn)一步減少在膜61上細(xì)微劃傷的形成。如圖3所示，吸孔91的斜切面A1的寬度與直徑D1的比率優(yōu)選在2％至20％的范圍內(nèi)。另外，斜切邊91a的內(nèi)斜切角θ優(yōu)選在80°至170°的范圍內(nèi)。應(yīng)指出可以通過(guò)切除代替壓制如沖壓形成斜切邊91a。
如圖5所示，配置輥溫控制器100以保持吸輥65的接觸表面的溫度(表面溫度)恒定。輥溫控制器100包含具有空氣出口101a的至少一個(gè)風(fēng)扇通道101，所述至少一個(gè)風(fēng)扇通道101對(duì)應(yīng)于單根吸輥65，用于控制吸輥65的表面溫度。輥溫控制器100控制吸輥65的表面溫度使其高于在剛接觸吸輥65之前的膜溫。將風(fēng)扇通道101連接到溫度調(diào)節(jié)器102和鼓風(fēng)機(jī)103上使得溫度受到控制的空氣吹到吸輥90上。應(yīng)指出空氣出口101a的布置和數(shù)量不限于該圖。另外，代替通過(guò)供應(yīng)空氣控制溫度，可以在吸輥內(nèi)循環(huán)加熱介質(zhì)以控制其表面溫度使其高于膜溫。在吸輥65的表面和剛接觸吸輥65之前膜61之間的溫差優(yōu)選在1℃至30℃的范圍內(nèi)，特別在5℃至15℃的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的溶液流延法可以是共流延法，其中將兩種或兩種以上涂料進(jìn)行共流延使得涂料可以形成多層膜，或者連續(xù)流延法，其中連續(xù)流延兩種或兩種以上涂料使其形成多層膜。當(dāng)進(jìn)行共流延時(shí)，可將進(jìn)料套管連到壓型件上，或者可以使用多歧管型壓型件。在載體上的多層流延膜的每一上層和最下層的厚度相對(duì)于多層流延膜的總厚度優(yōu)選在0.5％至30％的范圍內(nèi)。此外，在共流延法中，當(dāng)在載體上流延涂料時(shí)，優(yōu)選較低粘度的涂料可以完全覆蓋較高粘度的涂料。此外，在共流延法中，優(yōu)選從沖模到載體用在熔珠中醇含量更大的涂料覆蓋內(nèi)涂料。
應(yīng)指出日本專利申請(qǐng)?zhí)?004-264464詳細(xì)地教導(dǎo)了壓型件和載體的結(jié)構(gòu)、在每一種處理(如共流延、剝離和拉伸)中的干燥條件、操作方法、在平面性矯正和卷曲之后的收卷方法、溶劑的回收方法、膜的回收方法等。上述出版物的描述可以適用于本發(fā)明。
申請(qǐng)?zhí)?004-264464教導(dǎo)了可以適用于本發(fā)明的酰化纖維素膜的特性和測(cè)量方法。
優(yōu)選將酰化纖維素膜的至少一個(gè)表面進(jìn)行表面處理。優(yōu)選表面處理是輝光放電處理、大氣壓等離子體放電處理、紫外線輻射處理、電暈放電處理、火焰處理和酸或堿處理的一種。
可以在?；w維素膜的至少一個(gè)表面上進(jìn)行底涂。此外，優(yōu)選提供用于作為膜基底的?；w維素膜的其它功能層以得到功能材料。所述功能層可以是抗靜電劑、固化樹(shù)脂層、抗反射層、易于粘附的粘合劑層、防閃光層和光學(xué)補(bǔ)償層的至少一種。
在申請(qǐng)?zhí)?004-264464中描述了進(jìn)行表面處理和提供具有幾種功能和特性的功能層的條件和方法。
優(yōu)選功能層包含在0.1mg/m2至1000mg/m2的范圍內(nèi)的至少一種表面活性劑。此外，優(yōu)選功能層包含在0.1mg/m2至1000mg/m2的范圍內(nèi)的至少一種潤(rùn)滑劑。此外，優(yōu)選功能層包含在0.1mg/m2至1000mg/m2的范圍內(nèi)的至少一種消光劑。此外，優(yōu)選功能層包含在1mg/m2至1000mg/m2的范圍內(nèi)的至少一種抗靜電劑。
可以使用?；w維素膜作為偏振片中的保護(hù)膜。為了得到LCD，安置兩個(gè)偏振片使其將液晶層夾在中間，在兩個(gè)偏振片的每個(gè)中將?；w維素膜粘附到起偏振器上。申請(qǐng)?zhí)?004-264464詳細(xì)公開(kāi)了TN型、STN型、VA型、OCB型、反射型和其它實(shí)施例。這些類型可以適用于本發(fā)明的膜。此外，該申請(qǐng)教導(dǎo)了配置有光學(xué)各向異性層的?；w維素膜和配置有抗反射和防閃光功能的酰化纖維素膜。而且，該申請(qǐng)?jiān)试S提供具有適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)功能的?；w維素膜，從而得到雙軸?；w維素膜并且將其作為光學(xué)補(bǔ)償膜使用，所述光學(xué)補(bǔ)償膜可同時(shí)作為偏振片中的保護(hù)膜使用。在申請(qǐng)?zhí)?004-264464中對(duì)其所述的限制可以適用于本發(fā)明。
另外，根據(jù)本發(fā)明可以得到具有優(yōu)良的光學(xué)特性的三乙酸纖維素膜(TAC膜)?？梢允褂肨AC膜作為感光材料的基底膜或偏振片中的保護(hù)膜。TAC膜還用作加寬用于TV監(jiān)控器的液晶顯示器的視角的光學(xué)補(bǔ)償膜。在此情況下，優(yōu)選TAC膜還具有在偏振片中的保護(hù)膜的功能。因此，TAC膜可以用于IPS(面內(nèi)開(kāi)關(guān))模式、OCB(光學(xué)補(bǔ)償彎曲)模式、VA(垂直定向)模式等以及用于常規(guī)的TN(扭曲向列)模式。
說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明不限于所述實(shí)施例。在該實(shí)施例中，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1-8。詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)1并且省略本發(fā)明實(shí)驗(yàn)2-8的相同說(shuō)明。此外，測(cè)試條件和結(jié)果分別示于表1中。
為了制備?；w維素膜，使用靜態(tài)混合器21將下述材料混合并且攪拌以溶解，并且使用過(guò)濾裝置22過(guò)濾以變成流延涂料三乙酸纖維素20質(zhì)量份；乙酸甲酯58質(zhì)量份；丙酮5質(zhì)量份；甲醇5質(zhì)量份；乙醇5質(zhì)量份；丁醇5質(zhì)量份；增塑劑A(二(三羥甲基)丙烷四乙酸酯)1.2質(zhì)量份；增塑劑B(磷酸三苯酯)1.2質(zhì)量份；紫外線吸收劑a(2，4-雙-(正辛硫基)-6-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯胺基)-1，3，5-三啶)0.2質(zhì)量份；紫外線吸收劑b(2(2′-羥基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑)0.2質(zhì)量份；紫外線吸收劑c(2(2′-羥基-3′，5′-二叔戊基苯基)-5-氯苯并三唑)0.2質(zhì)量份；剝離劑a(C12H25OCH2CH2O-P(＝O)-(OK)2)0.02質(zhì)量份；剝離劑b(檸檬酸)0.02質(zhì)量份；和微粒(二氧化硅(20nm直徑，Mohs硬度約7))0.05質(zhì)量份。
吸輥65的外徑是400mm并且其寬度是2000mm。在調(diào)節(jié)來(lái)自壓型件30的流延涂料的流速的同時(shí)進(jìn)行流延使得制備的膜61的厚度可以為80μm并且流延寬度可以為1500mm。
在制備膜時(shí)，將壓型件30和管道的溫度保持在36℃。此外，壓型件30是衣架型，其中以20mm的間距配置用于調(diào)整膜厚的螺栓。然后使用螺栓進(jìn)行調(diào)整。因此，在除20mm邊緣部分以外的膜中，相距50mm的任何兩點(diǎn)的厚度之差為至多1μm，此外，在寬度方向上最小厚度值與最大厚度值之差為至多3μm。膜厚度的變化相對(duì)于預(yù)定膜厚在±1.5％的范圍內(nèi)。
在壓型件30的初級(jí)側(cè)安置減壓室40，可以根據(jù)流延速率調(diào)整其減壓率，使得在上游側(cè)和下游側(cè)之間可具有在1Pa至5000Pa的范圍內(nèi)的壓差。此外，還調(diào)節(jié)減壓室的溫度。在熔珠前側(cè)和后側(cè)有汽封(沒(méi)有顯示)。此外，在兩側(cè)有開(kāi)口。此外，為了彌補(bǔ)流延熔珠兩側(cè)的雜亂無(wú)序，使用邊緣抽吸裝置(沒(méi)有顯示)。
壓型件30的材料是沉淀硬化不銹鋼或具有雙層結(jié)構(gòu)的不銹鋼。所述材料具有至多2×10-5(℃-1)的熱膨脹系數(shù)，在電解質(zhì)水溶液的腐蝕測(cè)試中與SUS316幾乎相同的防腐蝕性能。此外，當(dāng)在二氯甲烷、甲醇和水的混合物液體中浸泡該材料時(shí)，在氣液界面上不形成蝕斑(孔)。壓型件30與涂料接觸的表面的表面粗糙度Ry是至多1μm，在每個(gè)方向上的平直度是至多1μm/m，并且將切口間隙自動(dòng)控制在0.5mm至3.5mm的范圍內(nèi)。在該實(shí)施方案中，切口間隙是1.5mm。加工每個(gè)唇與涂料接觸部分的邊緣，使其具有通過(guò)切口至多50μm的斜切半徑。在沖模中，剪切速率在1(1/sec)至5000(1/sec)的范圍內(nèi)。
此外，唇邊緣配置有硬化層。為了安置硬化層，有涂覆陶瓷、耐磨性電鍍鉻、滲氮處理等方法。如果使用陶瓷作為硬化層，則可以研磨，多孔性降低，不易碎且具有良好的耐腐蝕性。此外，作為優(yōu)選的陶瓷，對(duì)涂料沒(méi)有粘附性能。具體而言，作為所述陶瓷，有碳化鎢、Al2O3、TiN、Cr2O3等并且尤其是碳化鎢。應(yīng)指出在本發(fā)明中，通過(guò)在濺射法中涂覆碳化鎢形成硬化層。
在沖模切口的兩邊，排出的涂料部分干燥成固體。為了防止涂料凝固，將溶解涂料的混合物溶劑以0.5ml/分供應(yīng)到每個(gè)熔珠的邊緣和切口的氣-液界面。用于供應(yīng)涂料的泵具有至多5％的脈動(dòng)。此外，熔珠后側(cè)(或上游側(cè))的壓力降低150Pa。此外，為了使減壓室40中的溫度恒定，安置夾套(沒(méi)有顯示)。將溫度調(diào)節(jié)至40℃的傳熱介質(zhì)輸送到夾套中。邊緣抽吸的氣流在1L/分至100L/分的范圍內(nèi)，并且在本實(shí)施方案中，將空氣流速調(diào)節(jié)在30L/分至40L/分的范圍內(nèi)。
傳動(dòng)帶33是寬度為2.0m和長(zhǎng)度為70m的不銹鋼環(huán)帶。傳動(dòng)帶33的厚度是1.5mm并且進(jìn)行拋光使其表面粗糙度Ry為至多0.05μm。材料是SUS 316并且具有足夠的耐腐蝕性和強(qiáng)度。傳動(dòng)帶33的厚度不勻度為至多0.5％。通過(guò)兩根輥31、32的驅(qū)動(dòng)使傳動(dòng)帶33旋轉(zhuǎn)。輥31、32和傳動(dòng)帶33的相對(duì)速度之差為至多0.01m/分。此外，傳動(dòng)帶33的速度波動(dòng)為至多0.5％。通過(guò)檢測(cè)兩邊緣的位置調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)，使得可以將一次旋轉(zhuǎn)在寬度方向上彎曲的膜調(diào)節(jié)為至多1.5mm。此外，唇和壓型件30正下方的傳動(dòng)帶33在水平方向上的位置波動(dòng)為至多200μm。
將傳熱介質(zhì)輸送到輥31、32中以進(jìn)行傳動(dòng)帶33的溫度調(diào)節(jié)。將20℃的傳熱介質(zhì)(液體)輸送到壓型件30一側(cè)的輥31中，并且將40℃的傳熱介質(zhì)(液體)輸送到輥32中。在即將流延之前傳動(dòng)帶33的中間部分的表面溫度是15℃，并且在兩側(cè)邊緣之間的溫差為至多6℃。應(yīng)指出傳動(dòng)帶33優(yōu)選在表面上沒(méi)有缺陷，并且尤其優(yōu)選直徑為至少30μm的小孔的數(shù)目為零，直徑從10μm至30μm的小孔數(shù)目為1/m2，直徑小于10μm的小孔數(shù)目為2/m2。
保持流延室35的溫度為35℃。在傳動(dòng)帶33上流延涂料33以形成流延膜39，首先將平行流向流延膜39的干燥氣體輸送到流延膜39上以進(jìn)行干燥。從空氣鼓風(fēng)機(jī)41-43輸送空氣使得干燥空氣的溫度可以是在上部和上游側(cè)為135℃，在上部和下游側(cè)為140℃，并且在下側(cè)為65℃。每種干燥風(fēng)的飽和溫度是約-3℃。然后，將濕膜46從傳動(dòng)帶33上剝離。為了減少剝離缺陷，剝離速度相對(duì)于傳動(dòng)帶的移動(dòng)速度為100.5％。通過(guò)冷凝器37冷凝通過(guò)干燥產(chǎn)生的溶劑蒸汽，然后通過(guò)回收裝置38回收。將除去溶劑蒸汽的干燥氣體再次加熱并且作為干燥氣體重復(fù)使用。在間隔部分50中使用至少一根輥向拉幅干燥器60傳送濕膜46。同時(shí)，將溶劑中的水含量調(diào)節(jié)為至多0.5％以重復(fù)使用溶劑。在間隔部分50傳送的過(guò)程中，從空氣鼓風(fēng)機(jī)51輸送70℃的干燥空氣以進(jìn)一步干燥濕膜46。
使用140℃的熱空氣干燥傳送到拉幅干燥器60中的濕膜46，控制熱空氣使得在寬度方向上的風(fēng)速可以恒定，并且通過(guò)其間安置有間隔的噴嘴(沒(méi)有顯示)輸送到膜的法線方向上。之后，將濕膜46從拉幅干燥器60以膜61的形式輸送出來(lái)。
然后，在從拉幅干燥器60出來(lái)之后，在30秒內(nèi)進(jìn)行兩邊緣部分的切邊。在稍后說(shuō)明的干燥室66中的高溫干燥之前，在輸入100℃的干燥空氣的預(yù)熱室(沒(méi)有顯示)中將膜61預(yù)熱。
將膜61在干燥室66中高溫干燥，所述干燥室66中安置至少一根傳動(dòng)輥64和至少一根吸輥65。傳動(dòng)輥64和吸輥65的表面材料是SCS13(在實(shí)驗(yàn)1和2中)和通過(guò)鍍鉻形成的HCr(在實(shí)驗(yàn)3至8中)。在吸輥65上的多個(gè)吸孔91的直徑D1為4mm(在實(shí)驗(yàn)1至4、7和8中)，8mm(在實(shí)驗(yàn)5中)和0.8mm(在實(shí)驗(yàn)6中)。吸孔91的斜面寬度A1與吸孔91的直徑的比率為10％(在實(shí)驗(yàn)1至6中)、1％(在實(shí)驗(yàn)7中)和25％(在實(shí)驗(yàn)8中)。將來(lái)自吸輥65的上游的膜張力設(shè)定為150N/m，并且將來(lái)自吸輥65的下游的膜張力設(shè)定為350N/m。即將接觸吸輥65之前的膜溫為90℃。吸輥65的表面溫度為50℃(在實(shí)驗(yàn)1和3中)和100℃(在實(shí)驗(yàn)2和4至8中)。下面將詳細(xì)描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
通過(guò)吸收裝置68除去干燥空氣中的溶劑蒸汽。吸附劑是活性炭，并且使用干燥空氣進(jìn)行脫附。使回收溶劑的水含量為至多0.3重量％，其后，將回收溶劑作為制備涂料的溶劑使用。干燥空氣不但包含溶劑蒸汽，而且包含其它化合物如增塑劑、紫外線吸收劑和高沸點(diǎn)化合物。因此通過(guò)冷卻裝置冷卻和預(yù)吸附器除去其它化合物，并將其循環(huán)。然后，設(shè)定吸附和脫附條件使得排出氣體中的VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)可變?yōu)橹炼?0ppm。將兩邊緣部分切除，然后通過(guò)壓花輥71對(duì)膜61兩側(cè)進(jìn)行壓花。從一側(cè)通過(guò)壓花處理進(jìn)行壓花。調(diào)節(jié)壓花的壓力使得壓花的平均寬度可以是10mm，并且最大高度可以是大于平均厚度的12μm。
其后，將膜61傳送到其中溫度為28℃并且濕度為70％的收卷室72中。此外，在收卷室72中安置電離源(沒(méi)有顯示)，使得電壓可以在-1.5kV至+1.5kV的范圍內(nèi)。將膜61收卷的速度設(shè)定為50m/分。
在實(shí)驗(yàn)1中，使用表面沒(méi)有硬化的吸輥65。吸輥65的表面材料為SCS13，表面硬度為150維氏硬度，表面粗糙度Ry為0.6μm，吸孔直徑D1為4mm并且吸孔的斜面寬度A1為10％。以如下條件連續(xù)24小時(shí)制備膜在即將接觸吸輥之前膜溫為90℃，吸輥65的吸力為2.0kPa，并且吸輥65的表面溫度為50℃。
在實(shí)驗(yàn)2中，以與實(shí)驗(yàn)1相同的條件連續(xù)24小時(shí)制備膜，不同之處在于吸輥65的表面溫度為100℃。
在實(shí)驗(yàn)3中，以與實(shí)驗(yàn)1相同的條件連續(xù)24小時(shí)制備膜，不同之處在于吸輥65的表面材料為具有由耐磨性電鍍鉻形成的硬化層的SUS304。硬化層65b的厚度t1為50μm。
在實(shí)驗(yàn)4中，以與實(shí)驗(yàn)3相同的條件連續(xù)24小時(shí)制備膜，不同之處在于吸輥65的表面溫度為100℃。
在實(shí)驗(yàn)5中，以與實(shí)驗(yàn)4相同的條件連續(xù)24小時(shí)制備膜，不同之處在于吸孔91的直徑D1為8mm。
在實(shí)驗(yàn)6中，以與實(shí)驗(yàn)4相同的條件連續(xù)24小時(shí)制備膜，不同之處在于吸孔91的直徑D1為0.8mm。
在實(shí)驗(yàn)7中，以與實(shí)驗(yàn)4相同的條件連續(xù)24小時(shí)制備膜，不同之處在于吸孔91的斜面A1的寬度A1為1％。
在實(shí)驗(yàn)8中，以與實(shí)驗(yàn)4相同的條件連續(xù)24小時(shí)制備膜，不同之處在于吸孔91的斜面A1的寬度為25％。
以存在膜裂縫和存在膜變形兩種因素評(píng)價(jià)制備的膜的質(zhì)量。另外，還評(píng)價(jià)在輸送膜的同時(shí)保持膜的力。
從制備的膜61剪下樣品膜并且將樣品膜放置在顯示器中。在背光以正常亮度照亮膜時(shí)通過(guò)視覺(jué)檢查證實(shí)有膜裂縫的情況下，將膜確定為×。在背光以高亮度照亮膜時(shí)通過(guò)視覺(jué)檢查證實(shí)有膜裂縫的情況下，將膜確定為△。在背光以高亮度照亮膜時(shí)通過(guò)視覺(jué)檢查證實(shí)沒(méi)有膜裂縫的情況下，將膜確定為○。
從制備的膜61切下在其縱向上具有2m長(zhǎng)度的樣品膜。在桌子上展開(kāi)膜以檢查其平整性時(shí)，通過(guò)視覺(jué)檢查證實(shí)有膜的孔變形的情況下，將膜確定為×。
將吸輥65上游的膜張力設(shè)定為100N/寬度，并且在逐漸增加吸輥下游膜張力的情況下以30m/分的速度輸送膜61。當(dāng)膜61在吸輥65上開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，計(jì)算吸輥65上游和下游之間的膜張力之差，并將其用于評(píng)價(jià)保持膜的吸輥的保持力。通過(guò)監(jiān)測(cè)吸輥65的旋轉(zhuǎn)速度，檢測(cè)膜61在吸輥65上的滑動(dòng)。
基于上述評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)1至8。結(jié)果示于表1中。下面將描述結(jié)果的詳細(xì)說(shuō)明。


SM表面材料Ry表面粗糙度RyST表面溫度FT在即將接觸吸輥之前的膜溫DH吸孔直徑WC吸孔的斜面寬度FF膜裂縫FD膜變形HF保持膜的力如圖1所示，在實(shí)驗(yàn)1中，膜變形和保持膜的力的結(jié)果好(○)。然而，在背光以正常亮度照亮膜時(shí)，通過(guò)視覺(jué)檢查在膜上證實(shí)有缺陷(×)。在實(shí)驗(yàn)2中，膜變形和保持膜的力的結(jié)果好(○)。然而，在背光以高亮度照亮膜時(shí)，通過(guò)視覺(jué)檢查在膜上證實(shí)有缺陷(△)。在實(shí)驗(yàn)3中，證實(shí)沒(méi)有膜裂縫和膜變形(○)，并且保持膜的力的結(jié)果也好(○)。因此，在實(shí)驗(yàn)3中得到的膜具有令人滿意的用于液晶顯示器等的性能。同樣在實(shí)驗(yàn)4中，證實(shí)沒(méi)有膜裂縫和膜變形(○)，并且保持膜的力的結(jié)果好(○)。在實(shí)驗(yàn)5中，證實(shí)沒(méi)有膜裂縫(○)，但是在膜61中證實(shí)有孔變形(×)。保持膜的力的結(jié)果也好(○)。在實(shí)驗(yàn)6中，證實(shí)沒(méi)有膜變形(○)，但是膜裂縫和保持膜的力的結(jié)果差(×)。在實(shí)驗(yàn)7中，膜變形和保持膜的力的結(jié)果好(○)。然而，在背光以正常亮度照亮膜時(shí)，通過(guò)視覺(jué)檢查在膜上證實(shí)有缺陷(×)。在實(shí)驗(yàn)8中，證實(shí)沒(méi)有膜裂縫(○)，但是在膜61中證實(shí)有孔變形(×)。保持膜的力的結(jié)果也好(○)。
在實(shí)驗(yàn)1和3之間的唯一差別是吸輥65的表面材料。表面材料在實(shí)驗(yàn)1中為SCS13而在實(shí)驗(yàn)3中為HCr。因此，實(shí)驗(yàn)1和3的結(jié)果的差別表明吸輥65的表面材料對(duì)膜61的質(zhì)量的影響。在實(shí)驗(yàn)1中，膜變形和保持膜的力的結(jié)果好(○)。然而，在膜上證實(shí)有缺陷(×)。相反，在實(shí)驗(yàn)3中，除膜變形和保持膜的力以外還有膜裂縫的結(jié)果好(○)。同樣，在實(shí)驗(yàn)2和4之間的唯一差別是吸輥65的表面材料。表面材料在實(shí)驗(yàn)2中為SCS13而在實(shí)驗(yàn)4中為HCr。因此，實(shí)驗(yàn)2和4的結(jié)果的差別還表明吸輥65的表面材料對(duì)膜61的質(zhì)量的影響。在實(shí)驗(yàn)2中，膜變形和保持膜的力的結(jié)果好(○)。然而，在膜上證實(shí)有細(xì)微缺陷(△)。相反，在實(shí)驗(yàn)4中，除膜變形和保持膜的力以外還有膜裂縫的結(jié)果好(○)。這些事實(shí)表明吸輥65的表面材料的差別(無(wú)論是否采用硬化處理)影響制備的膜61的質(zhì)量，并且其上采用硬化處理的吸輥65優(yōu)選用于制備沒(méi)有缺陷的膜。
在實(shí)驗(yàn)4至6之間的唯一差別是吸孔91的直徑。直徑D1在實(shí)驗(yàn)4中為4mm，在實(shí)驗(yàn)5中為8mm并且在實(shí)驗(yàn)6中為0.8mm。因此，實(shí)驗(yàn)4至6的結(jié)果的差別表明吸孔91的直徑對(duì)膜61的質(zhì)量的影響。在實(shí)驗(yàn)4中，在膜裂縫、膜變形和保持膜的力的所有方面均得到好的結(jié)果(○)。相反，在實(shí)驗(yàn)5中，膜裂縫和保持膜的力的結(jié)果好(○)。然而，在膜上證實(shí)有變形(×)。在實(shí)驗(yàn)6中，膜變形的結(jié)果好(○)。然而，在膜上證實(shí)有缺陷(×)并且保持膜的力不足(×)。這些事實(shí)表明，吸孔91的直徑D1的差別影響制備的膜61的質(zhì)量，并且具有在1mm至6mm的范圍內(nèi)的直徑的吸孔91優(yōu)選用于制備沒(méi)有缺陷的膜。
在實(shí)驗(yàn)4、7、8之間的唯一差別是吸孔91的斜面寬度A1。斜面寬度A1在實(shí)驗(yàn)4中為10％、在實(shí)驗(yàn)7中為1％并且在實(shí)驗(yàn)8中為25％。因此，實(shí)驗(yàn)4、7、8的結(jié)果的差別表明，吸孔91的斜面寬度對(duì)膜61的質(zhì)量的影響。在實(shí)驗(yàn)4中，在膜裂縫、膜變形和保持膜的力的所有方面均得到好的結(jié)果(○)。相反，在實(shí)驗(yàn)7中，盡管膜變形和保持膜的力的結(jié)果好(○)，但是在膜上證實(shí)有缺陷(×)。在實(shí)驗(yàn)8中，盡管膜裂縫和保持膜的力的結(jié)果好(○)，但是在膜上證實(shí)有變形(×)。這些事實(shí)表明，吸孔91的斜面寬度A1的差別影響制備的膜61的質(zhì)量，并且具有在2％至20％的范圍內(nèi)的斜面寬度的吸孔91優(yōu)選用于制備沒(méi)有缺陷的膜。
在其中使用表面沒(méi)有硬化的吸輥65的實(shí)驗(yàn)1和2之間的唯一差別是吸輥65的表面溫度。表面溫度在實(shí)驗(yàn)1中為50℃而在實(shí)驗(yàn)2中為100℃。因此，實(shí)驗(yàn)1和2的結(jié)果的差別表明吸輥65的表面溫度對(duì)膜61的質(zhì)量的影響。在實(shí)驗(yàn)1中，膜變形和保持膜的力的結(jié)果好(○)。然而，在膜上證實(shí)有許多缺陷(×)。相反，在實(shí)驗(yàn)2中，膜變形和保持膜的力的結(jié)果好(○)。然而，在膜上證實(shí)有微小缺陷(△)。同樣，在其中使用具有硬化表面的吸輥65的實(shí)驗(yàn)3和4之間的唯一差別是吸輥65的表面溫度。表面溫度在實(shí)驗(yàn)3中為50℃而在實(shí)驗(yàn)4中為100℃。因此，在吸輥65具有硬化表面時(shí)，實(shí)驗(yàn)3和4的結(jié)果的差別表明吸輥65的表面溫度對(duì)膜61的質(zhì)量的影響。然而，在實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4中，在膜裂縫、膜變形和保持膜的力的所有方面均得到好的結(jié)果(○)。這歸因于使用具有硬化表面的吸輥65防止膜具有缺陷如膜裂縫的事實(shí)。這些事實(shí)表明吸輥65的表面溫度的差別影響制備的膜61的質(zhì)量，尤其在吸輥65具有沒(méi)有硬化的表面時(shí)。另外，這些結(jié)果表明為了制備沒(méi)有缺陷的膜61，優(yōu)選輥的表面溫度高于膜溫。
工業(yè)適用性本發(fā)明適用于制備聚合物膜的方法，所述聚合物膜作為用于液晶顯示器等的保護(hù)膜或光學(xué)材料使用。尤其是本申請(qǐng)優(yōu)選適用于在偏振片等中用作保護(hù)膜的酰化纖維素膜或者三乙酸纖維素膜。
權(quán)利要求
1.一種膜的溶液流延法，該方法包括如下步驟將涂料流延在載體上以形成流延膜；將所述流延膜剝離成膜；和在通過(guò)至少一根驅(qū)動(dòng)輥傳送所述膜的同時(shí)將所述膜干燥，所述至少一根驅(qū)動(dòng)輥的表面具有在500至2000維氏硬度范圍內(nèi)的硬度。
2.權(quán)利要求1所述的溶液流延法，其中所述驅(qū)動(dòng)輥的所述表面具有在0.3μm至1.0μm的范圍內(nèi)的表面粗糙度Ry。
3.權(quán)利要求2所述的溶液流延法，其中所述驅(qū)動(dòng)輥是在其表面上具有多個(gè)吸孔的吸輥。
4.權(quán)利要求3所述的溶液流延法，其中所述吸孔的每一個(gè)均為圓形并且具有在1mm至6mm的范圍內(nèi)的直徑。
5.權(quán)利要求4所述的溶液流延法，其中所述吸孔的每一個(gè)均具有斜切邊緣，所述斜切邊緣的寬度A1與所述直徑的比率在2％至20％的范圍內(nèi)。
6.權(quán)利要求1所述的溶液流延法，在所述干燥步驟中，所述驅(qū)動(dòng)輥的表面溫度受到至少一個(gè)輥溫控制器的控制，使其高于在即將接觸所述驅(qū)動(dòng)輥之前的所述膜的溫度。
7.一種吸輥，所述吸輥在其表面上具有多個(gè)圓形吸孔，用于在膜制備裝置中吸取并傳送膜，其中所述吸輥的所述表面具有在500至2000維氏硬度范圍內(nèi)的硬度和在0.3μm至1.0μm范圍內(nèi)的表面粗糙度Ry，并且所述吸孔具有在1mm至6mm范圍內(nèi)的直徑和斜切邊緣，所述斜切邊緣的寬度A1與所述直徑的比率在2％至20％的范圍內(nèi)。
全文摘要
在溶液流延法中使用吸輥(65)作為用于輸送膜的驅(qū)動(dòng)輥。吸輥(65)具有其上形成多個(gè)圓形吸孔(91)的表面(65a)。吸孔(91)具有4mm的直徑和斜切邊緣。斜面寬度與所述孔的直徑的比率為10％。通過(guò)電鍍鉻硬化表面(65a)使其硬度為900的維氏硬度。在吸輥(65)附近安置輥溫控制器(100)以通過(guò)供應(yīng)空氣控制所述輥的表面溫度。吸輥(65)的表面溫度比即將接觸吸輥(65)之前的膜(61)的溫度高約10℃。
文檔編號(hào)B65H27/00GK1956831SQ20058001671
公開(kāi)日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者成川義亮 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社