CN1669765A

CN1669765A - 用于生产薄膜的溶液流延法

Info

Publication number: CN1669765A
Application number: CNA2005100563958A
Authority: CN
Inventors: 片井幸祐
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2004-03-19
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2005-09-21
Also published as: US20050206033A1; KR20060044375A; TW200603974A; JP2005262762A

Abstract

使用真空泵降低分散混合器内部的压力。将TAC和混合溶剂送入该分散混合器。在减压下将TAC分散到混合溶剂中，这降低了分散液体中气体的含量。将分散液体溶胀成溶胀溶液，然后将此溶胀溶液送入涂布漆生产装置以便得到涂布漆。将此涂布漆送入浓缩装置进行涂布漆的浓缩和脱气。这样得到的浓缩涂布漆仅包含很少量的气体成分。随后此涂布漆从流延模头流延、干燥及冷却得到薄膜。由于薄膜生产连续进行而不使用储罐，防止了异物和气体破坏薄膜的性质。

Description

用于生产薄膜的溶液流延法

技术领域

本发明涉及用于生产薄膜的溶液流延法。

背景技术

酰化纤维素，尤其是三乙酸纤维素(下文简称为TAC)，在溶液流延法中被用作薄膜的原料。此TAC薄膜可用于液晶显示器及用作光敏材料的基础薄膜。为了生产这种TAC薄膜，如在PCT2001-1745(2～6页)国际公开中所述，将TAC溶于混合溶剂得到聚合物溶液(下文称涂布漆(dope))，所述混合溶剂的主要化合物是二氯甲烷。将此涂布漆流延到载体(例如流延带、转鼓等)上形成流延薄膜。当流延薄膜具有自支撑性能时，采用剥离辊支架将此流延薄膜从载体上剥离、以及干燥、冷却，然后卷成聚合物薄膜。

在过去的溶液流延法中，涂布漆在流延到载体上之前被储存在储罐中。在储罐中溶剂会蒸发，这样在气-液界面上产生了一种称作表皮的异物，它妨碍形成均匀的聚合物薄膜。此外要过滤从储罐送出的涂布漆以除去异物，而异物会引起过滤器的寿命缩短。而且，由于使用储罐，更改涂布漆的原料或组成需要很长时间，使得生产力下降。但为了使涂布漆脱气(消泡)，必须将涂布漆在储罐中储存一段时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种不需要对涂布漆进行消泡处理的溶液流延法。

为了达到上述目的和其它目的，在此溶液流延法中，将聚合物在容器中分散到溶剂中，得到分散液体。将聚合物溶于溶剂，使得可连续得到涂布漆。流延此涂布漆生成薄膜。注意聚合物和溶剂可在它们的分散过程中混合。

在一个优选的实施方案中，将容器中的绝对压力降低到使其在10³Pa～5×10⁴Pa的范围。当所说溶剂的标准沸点为Tb(℃)时，所说容器中的所说溶剂和所说聚合物的温度最低为(Tb-50)℃及最高为(Tb-5)℃。注意本发明的脱气是除去空气和气体物质的过程，气体物质是在室温条件下为气态的物质。

优选地在聚合物溶解前，将分散液体的温度保持在最低(Tb-50)℃和最高(Tb-5)℃之间使聚合物溶胀。进一步在流延涂布漆前将涂布漆连续浓缩，在浓缩过程中使涂布漆脱气。

在本发明另一种溶液流延法中，浓缩包含聚合物和溶剂的涂布漆并进行涂布漆脱气。然后流延涂布漆形成薄膜。

优选使用非氯型化合物作溶剂，及优选聚合物为酰化纤维素，及尤其优选三乙酸纤维素。

通过共流延法或顺序流延法流延涂布漆。本发明生产的薄膜是酰化纤维素薄膜，可被用作偏振滤光片和使用了偏振滤光片的液晶显示器的保护薄膜。

在上述溶液流延法中，聚合物和溶剂生成的涂布漆不用储存直接供入流延模头中。由于聚合物是在减压下分散到溶剂中的，分散液体中不含气体化合物，因此其后不需要脱气过程。此外生成涂布漆后，可在浓缩过程中脱气。将这种涂布漆用于薄膜生产，可形成均匀的流延薄膜，且可长期稳定地生产薄膜而不必增加过滤的压力。这样，薄膜具有均匀的表面状态和极好的光学性能。

根据本发明的溶液流延法，由于聚合物的分散是在减压下进行的，涂布漆没有必要储存在存储容器中脱气。因此没有在储罐中储存涂布漆来生产薄膜。所以不会因为溶剂蒸发产生如表皮等的异物，故生产的薄膜具有极好的薄膜表面特性。

此外，因为可在涂布漆浓缩过程中进行脱气，故在薄膜生产中不会出现气孔。因此生产的薄膜具有极好的薄膜表面特性。此外因为涂布漆被浓缩，此涂布漆能够容易地达到适合于薄膜生产的浓度。因此采用本发明的溶液流延法生产的薄膜具有成本优势。

在本发明另一种溶液流延法中，因为进行了涂布漆的浓缩和脱气，薄膜生产中不会出现气孔。因此，生产的薄膜具有极好的薄膜表面特性。此外，因为涂布漆被浓缩，此涂布漆能够容易地具有适合于薄膜生产的浓度。因此，采用本发明的溶液流延法生产的薄膜具有成本优势。

此外，因为聚合物优选地可以是酰化纤维素，特别是乙酸纤维素及尤其是三乙酸纤维素，因此本发明的溶液流延法是适合于薄膜生产的。进一步地，采用本发明溶液流延法生产的薄膜的表面状态不坏，其光学性能是极好的。因此此薄膜可适合用作偏振滤光片和液晶显示器的保护薄膜。

附图说明

本领域的一个普通技术人员通过结合附图阅读下列详细说明，将很容易理解本发明的上述目的和优势。

图1是使用本发明溶液流延法的第一个实施方案的薄膜生产设备的示意图；

图2是薄膜生产设备中分散混合器的截面图；

图3A是使用本发明溶液流延法的第二个实施方案的薄膜生产设备示意图，该设备装有浓缩装置；

图3B是浓缩装置的浓缩容器截面图；

图4是一个实施方案中进行共流延的流延模头的截面图；

图5是另一个实施方案中进行共流延的流延模头的侧面图；

图6是进行顺序流延的流延模头的截面图。

本发明的优选实施方案

[聚合物]

在本发明中，使用聚合物和溶剂来制备涂布漆，对聚合物的种类没有特别的限制。作为聚合物的有酰化纤维素。在酰化纤维素中，优选使用乙酰化度在57.5％和62.5％之间的三乙酸纤维素。此乙酰化度是指结合到单位重量纤维素上的乙酸量。以ASTM：D-817-91测量乙酰化度的结果为基础计算乙酰化程度。90％以上酰化纤维素颗粒的直径在0.1mm和2mm之间。进一步优选直径在0.1mm和2mm之间的颗粒的数量在95重量％以上，特别是97重量％以上，尤其是98重量％以上，及最特别是99重量％以上。优选颗粒具有近似球状的外形。此外，作为乙酸纤维素的原料有棉毛纤维和木浆。可使用它们中至少一种或二者。

[溶剂]

对溶液所使用的溶剂化合物的种类没有特别的限制。具体有非氯型化合物如脂肪族烃类、芳香族烃类、酯类、酮类、醚类、醇类等。酯类有乙酸甲酯、甲酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸丁酯等。脂肪族烃类有己烷、正庚烷等。芳香族烃类有苯等。酮类有丙酮、甲基乙基酮、环己酮等。醚类有二噁烷、二氧戊环、四氢呋喃、二乙基醚、甲基叔丁基醚等)。醇类有例如甲醇、乙醇、正丁醇等。此外可使用卤代烃类，例如有二氯甲烷、氯仿等。本发明中酰化纤维素是分散到溶剂中的。因此，即使设计使用对酰化纤维素溶解性较差的非氯型化合物作为混合溶剂的成分，也能容易地得到涂布漆。此外，鉴于环境保护和其处理成本，优选使用非氯型化合物作为混合溶剂28的主要成分。

[添加剂]

此外，为了聚合物的分散，可将添加剂预先溶于本发明使用的溶剂中。添加剂有增塑剂、紫外吸收剂，消光剂，脱模剂，老化抑制剂等。注意，如果要在溶剂中加入添加剂，可将添加剂直接加到溶剂中。或可将添加剂另外加到其它溶剂中制备添加剂溶液，然后将添加剂溶液加到分散溶液中。

(增塑剂)

增塑剂例如有磷酸酯类(例如磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯·二苯酯、磷酸辛·二苯酯、磷酸联苯·二苯酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯等)，邻苯二甲酸酯类(例如邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲氧基乙基酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二辛酯等)，甘醇酸酯类(例如三醋精、三丁精、丁基邻苯二甲酰基丁基甘醇酸酯、乙基邻苯二甲酰基乙基甘醇酸酯(下文也称作乙基邻苯二甲酰基甘醇乙酯)、甲基邻苯二甲酰基乙基甘醇酸酯，丁基邻苯二甲酰基丁酰甘醇酸酯等)，以及乙酸酯(例如六乙酸二季戊四醇酯、四乙酸二(三羟甲基丙烷)酯等)等。然而增塑剂不限于这些。此外可使用多种增塑剂。

(紫外吸收剂)

紫外(UV)吸收剂有例如羟基二苯甲酮基化合物、苯并三唑基化合物、水杨酸酯基化合物、二苯甲酮基化合物、氰基丙烯酸酯基化合物、镍配盐基化合物等。然而紫外吸收剂不限这些，以及可以使用多种紫外吸收剂。

(消光剂)

消光剂的使用是为了改善防止薄膜在高湿度下粘连的性能和薄膜的滑动性能，消光剂可以是无机和有机化合物。优选的无机消光剂有含有硅、二氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化钡、氧化锆、氧化锶、氧化锑、氧化锡、氧化锑锡、碳酸钙、滑石、粘土、煅烧高岭土、煅烧硅酸钙、硅酸钙水合物、硅酸铝、硅酸镁、磷酸钙等的化合物。特别优选的消光剂是含有硅和氧化锆的无机化合物。然而尤其优选的一种是二氧化硅，因为它可以降低浊度。

有机消光剂有聚合物如有机硅树脂、氟碳树脂、丙烯酸酯类树脂等。特别优选有机硅树脂，及尤其优选具有三维网状结构的有机硅树脂。

(脱模剂)

脱模剂的作用是降低剥离力。尤其优选表面活性剂作为脱模剂。脱模剂中有磷酸型、磺酸型、羧酸型、非离子型、阳离子型等。但脱模剂不限于这些。在日本专利公报61-243837中描述了这些脱模剂。此外在日本专利公报57-500833中讲述了由聚乙氧基化磷酸酯作为脱模剂。在日本专利公报61-69845中，剥离是通过加入单/二磷酸烷基酯的纤维素酯，以高费用的方式进行的，其中单/二磷酸烷基酯的纤维素酯中非酯化的羟基具有游离酸的形式。此外在日本专利公报1-299847中，通过加入无机颗粒和磷酸酯化合物来降低剥离力，该磷酸酯化合物具有非酯化羟基和氧化丙烯链。

(老化抑制剂)

老化抑制剂例如有抗氧化剂、过氧化物分解剂、自由基抑制剂、金属去活化剂、捕酸剂、胺等。此外、紫外吸收剂是一种老化抑制剂。这些老化抑制剂和上述紫外稳定剂已在日本专利公报60-235852、3-199201、5-1907073、5-194789、5-271471、6-107854、6-118233，6-148430、7-11056、7-11055、7-11056、8-29619、8-239509和2000-204173中公开。尤其优选的老化抑制剂是丁基化的羟基甲苯(BHT)。

[溶液流延法]

参考图1来说明本发明的一种溶液流延法。尽管在下列说明中使用TAC作为聚合物，但本发明使用的聚合物不限于TAC。

通过计量器11a测定并控制TAC的进料量，将送料斗11中的TAC送入分散混合器20。其中，优选大约80重量％的TAC是平均直径为0.2mm～5mm的颗粒、特别是1mm～3mm的颗粒，使这种TAC能够很容易在溶剂中分散。然而在本发明中，本发明不受这些范围的限制。此外，为了将TAC送入分散装置，可使用旋转型或螺旋型的送料装置。此外，降低分散混合器20内部的压力。因此可利用其内部压力和大气压之差，将TAC吸入分散混合器。

溶剂装在溶剂罐13中，打开阀门14将溶剂从溶剂罐13送入分散混合器20。在此实施方案，本发明使用的溶剂是通过开启和关上阀门16预先混合了添加剂溶液15的混合溶液。优选在溶剂罐13和分散混合器20之间安置一个混合器17，用于均匀地混合溶剂和添加剂溶剂15。注意混合器17优选为一种在线的静态混合器，因为在这种情况下不再需要储存混合溶剂28，该混合溶剂28中溶剂和添加剂溶剂已经混合。然而本发明不限于这一种。注意，因为不必储存涂布漆的预液，优选混合器17是在线型静态混合器。

参考图2中的分散混合器对分散方法进行说明。分散混合器20具有主体20a，它通过冷凝装置22与真空泵21连接。在主体20a中有连接到发动机24的螺杆。此外配有套在主体外周的外套25。将加热介质26送入外套25中，以控制分散混合器20的主体20a的温度。对加热介质没有特别的限制，但优选甲醇Fluorinart(商品名)、brine(商品名)等。

降低分散混合器20中主体20a内部的压力，优选其内部压力与大气压力的差值(下文为降低值)在10³Pa～5×10⁴Pa的范围。此压力的降低防止了空气与分散溶液混合或溶解到分散溶液中。此外，如果设定降低值高于10³Pa，就必须使用高真空泵，进一步地，生产这种分散混合器的材料要具有在非常低的压力下耐压的性能，因此成本会变高。如果降低值低于5×10⁴Pa，有时会降低消泡作用。以分散混合器20中配备的压力表(未示出)测定的值为基础，来控制其内部的压力。同时，分散液体29中溶剂主要成分的标准沸点为沸点Tb(℃)，可对主体20a进行热控制，使得其中分散液体的温度优选地最低为(Tb-50)℃及最高为(Tb-5)℃，及尤其最低为(Tb-40)℃及最高为(Tb-10)℃。如果温度在(Tb-5)℃以上，蒸发产生的溶剂气体几乎不能冷凝。此外如果温度低于(Tb-50)℃，溶胀过程中未溶解颗粒在分散液体中的充分溶胀会变得困难。具体地说，使用沸点为43℃的二氯甲烷作为溶剂的主要成分时，主体20a的内壁温度优选为-10℃～35℃。如果使用标准沸点为57℃的乙酸甲酯作溶剂的主要成分时，主体20a的温度优选为7℃～52℃。

在控制压力和温度的同时，使用计量器11a和阀门14(见图1)分别控制TAC27和混合溶剂28的进料量。将TAC27和混合溶剂28送入主体20a时，螺杆23旋转造成的剪切力，使得TAC27在混合溶剂28中分散得到分散液体。此外在主体20a中，因为压力的降低，很容易进行脱气(除去气泡)，及使得在分散液体29中脱气的量变得更低。进一步地，溶剂由冷凝装置22冷凝来回收溶剂，以用作制备涂布漆的溶剂。此外如果分散混合器20包括螺杆和外套，螺杆的旋转导致产生热量。因此当备有外套25并向外套25中送入加热介质26时，主体20a中可保持预定的温度。

如上所述，本发明中，如果将TAC27和混合溶液28送入分散混合器20，就得到了其中TAC27均匀地分散在混合溶剂28中的分散液体29。此外，本发明中，因为在减压下进行分散，分散液体29中几乎不包含气体或气泡。

优选将分散液体29送入溶胀装置34使TAC颗粒溶胀，以便得到溶胀溶液。这时，如下所述生产涂布漆的周期缩短了。溶胀装置34备有温度调整器35，以便将分散液体29的温度调整在(Tb-50)℃～(Tb-5)℃、尤其是(Tb-40)℃～(Tb-10)℃的范围(如上述Tb(℃)是分散液体29中溶剂主要成分的标准沸点)。如果温度在(Tb-5)℃以上，则蒸发的溶剂几乎不冷凝。另外如果温度低于(Tb-50)℃，溶胀过程中分散液体很难得到充分的溶胀。优选将分散液体29连续送入溶胀装置34，使得溶胀装置34中充满分散液体29。这样不会出现气-液界面，从而预防溶胀装置内壁的溶质(尤其是聚合物(TAC))凝固，或不会产生称作表皮的杂质。溶胀装置34可以是已知的，但优选静态混合器，这样储罐就没有必要了。

使用泵36将上述溶胀溶液通过管路送入涂布漆制备装置37。此涂布漆制备装置37由溶胀溶液生产用于形成薄膜的涂布漆。对于涂布漆的生产方法没有限制，且可以是一种熟知的方法。具体地有热溶解方法、冷溶解方法及一种在室温进行溶解的溶解方法。下文将对三种溶解方法加以说明。

(热溶解方法)

在0.2MPa～30MPa压力下加热溶胀溶液至60℃～240℃的范围。优选此温度范围为80℃～220℃、特别是100℃～200℃、及尤其100℃～190℃的范围。可使用高压蒸汽或电源加热。进一步优选通过压力密封管路将溶胀溶液送入压力密封容器。此压力密封管路和压力密封容器是不锈钢或铁制的，但对其材料的种类没有特别的限制。此外，为了增加溶解性，此溶胀溶液可以装在一个高温及加压的容器中，此容器中充入了二氧化碳。这样可得到超临界的溶液。这种情况下优选二氧化碳和溶胀溶液之间的重量比为5∶95～70∶30、尤其是10∶90～60∶40。

将溶胀溶液在高压和高温状态下生成的涂布漆冷却。冷却温度最高为涂布漆溶剂的沸点。这样溶剂几乎不会蒸发，使得涂布漆组成比的波动变小。此外如果使用混合溶剂，将溶剂中化合物的最低沸点确定为标准值。进一步地，为了操作简便，优选在-10℃～55℃的范围冷却下将压力调回大气压力。注意冷却时，可将涂布漆制备装置37的容器和管路(未示出)放在室温，并使用冷却水作为冷却介质来冷却。

为了改进涂布漆生产中的溶解性，重复地加热和冷却是有效的。用眼睛观察来判断是否已得到涂布漆。因此如果观察不到类似凝胶状态的酰化纤维素，就可判断涂布漆已经生成。在这种热溶解中使用密封的容器以防止由于溶剂蒸发引起的组成比的波动。注意优选使用如日本专利公报11-322946和11-322947中所述的方法。然而也可使用已知的热溶解方法来生产涂布漆。

(冷溶解方法)

首先，将溶胀溶液冷却到-100℃～-10℃的温度范围。优选冷却温度在-100℃～-30℃的范围、特别是-100℃～-50℃、及尤其是-90℃～-60℃。冷却由冷却介质来实现，冷却介质例如干冰甲醇浴(-75℃)或通过冷却器冷却的氯氟碳型冷却介质等。优选较高的冷却速度。但对冷却速度没有特别的限制，其实实际上可以至少大约100℃/秒的高速度来进行冷却。注意本发明中冷却速度是冷却起始时的温度和预定温度之差除以温度从起始值变到预定值的时间间隔得到的值。在预定温度下冷却的时间间隔没有特别的限制。

冷却后通过加热提高温度，就得到了酰化纤维素在溶剂中流动的涂布漆。温度要提高到0℃～200℃的范围，优选0℃～150℃、尤其0℃～120℃、及更特别是0℃～50℃。注意可通过在室温放置冷却容器、在加热浴中或使用加热装置加热冷却容器来增加温度。在温度增加时，涂布漆(或溶胀溶液)中部分溶剂蒸发，这样通常在0.3MPa～30MPa范围的压力也增加。然而，为了缩短在更高压力下的时间周期，优选增加温度的加热时间在0.5分钟～60分钟的范围，及尤其优选在0.5分钟～2分钟的范围。

注意如果在完成一次冷却和加热后颗粒没有完全溶解，则以此次序重复冷却和加热。这样得到了涂布漆。技术工人可通过眼睛观察，以便判断是否得到了涂布漆。此外如果进行冷溶解，优选在涂布漆制备装置37中使用紧紧密封的容器，使得冷却产生的冷凝露水不可能进入容器中。在冷却和加热过程中，如果将紧密密封的容器中的压力在冷却时升高、加热时降低时，就可缩短生产涂布漆的时间周期。优选以具体在日本专利公报9-95544和10-95854中所述的方式完成上述冷溶解方法。然而，冷溶解方法不限于这些出版物所述的方法。

(室温溶解方法)

本发明中，由溶胀溶液生产涂布漆的涂布漆生产方法不限于上述热溶解和冷溶解方法。下文将对室温溶解方法加以说明。室温溶解方法不必在涂布漆制备装置37中使用专门的设备(例如高速度冷却器、压力密封容器等)。溶胀溶液的温度保持在0℃～55℃的范围，即在室温±大约25℃的范围，用搅拌器充分搅拌溶胀溶液来生产涂布漆。当搅拌溶胀溶液时，酰化纤维素类似凝胶的物质中会包含更多溶剂。这样得到了涂布漆。在室温溶解方法中，酰化纤维素颗粒包含了足量溶剂并溶解。因此，实施此方法的时间周期必定比其它方法长。例如要连续搅拌3小时。然而室温溶解方法中不使用专门的设备，加热温度不太高且冷却温度不太低。因此降低了溶胀溶液组合物或成分由于快速温度变化而引起的分解。

这样由涂布漆制备装置37制备涂布漆，由过滤装置38除去涂布漆中的杂质，此过滤装置38通过管路39连接到流延模头40。在流延模头40下面有支撑在旋转辊41、42上的流延带43，由驱动装置(未示出)驱动旋转辊41、42的旋转，流延带43不断地随着旋转辊41、42的旋转而移动。使用流延模头40将涂布漆流延到流延带上形成流延薄膜(或一种类似凝胶的薄膜)44。通过流延带43的运送，此流延薄膜44干燥并具有自支撑性能，通过剥离辊45从流延带剥离得到薄膜46。

薄膜46通过拉幅装置(拉幅机型干燥装置)47的传送来干燥。优选在这时将薄膜46至少在宽度和长度的一个方向上伸展使其具有预定的宽度。这样改进了薄膜46的质量。将薄膜46从拉幅装置47传送到干燥室49，干燥室中备有多个辊子48。被传送的薄膜46卷裹在辊子48上，让其在干燥室49中充分干燥。干燥后此薄膜46在冷却室50中冷却，并通过卷绕装置51绕成卷。注意对冷却室50中的冷却温度没有特别的限制。但为了容易处理，优选冷却温度为室温。卷绕之前可切除从冷却室50送出的薄膜46的侧面边缘部分，并可压上滚花。此外图1中的载体是带，但本发明也可使用转鼓等。

如上所述，根据本发明的溶液流延法，因为聚合物在减压下分散到溶剂和添加剂中得到分散液体，所制备涂布漆中包含气体的量变得更少，使得泡沫不可能对薄膜生产有负面影响。在现有技术中，为了从涂布漆中除去气体或其泡沫，通常将涂布漆送入并储存在储罐中，以及搅拌要进行数个小时。因为本发明没有储存涂布漆的工序，包括在薄膜生产设备10中的装置防止了表皮的产生。

优选将涂布漆浓缩到具有预定的适合于流延的浓度，并进行消泡(脱气)使得浓缩的涂布漆中不包含气体。这种浓缩用的浓缩装置可以是已知的连续浓缩装置。此外要是涂布漆浓度已经是预定的值，则完成脱气的脱气装置可以是已知的连续消泡(脱气)装置。然而如日本专利公报2002-230362、2002-230363和2002-230364所述，特别优选的连续浓缩装置是带有闪喷喷嘴的闪蒸装置，其中由于涂布漆表面移动的结果防止了杂质的出现。

如图3A所示，优选将浓缩装置80通过管路81连接到过滤装置38上，浓缩装置80包括压力表82、调节阀门83、闪喷喷嘴84和主体85，同时压力表82、调节阀门83和闪喷喷嘴84都接到管路81上。由压力表82测定通过管路81进料的涂布漆的压力，根据测量的数据打开和关闭调节阀门83，以控制闪喷喷嘴84前端或喷嘴端84a(见图3B)的瞬间压力。

如图3B所示，浓缩罐80的主体85由三个外套86-88覆盖。此外套86-88中每个都装有管路，通过这些管路将调节温度的介质送入主体85和各外套86-88之间的空间。这样控制主体85的温度。此外，主体85由闪蒸部分89和冷凝部分90构成。送入外套86、87的介质是加热闪蒸部分89的加热介质，及送入外套88的介质是冷却冷凝部分90的冷却介质。闪蒸部分89和冷凝部分90可整体制造，或者也可分别制造然后组装构成主体85。此外优选冷凝部分90是斜顶的。这样如下文所述，冷凝的溶剂容易在重力作用下在浓缩表面上向下流动。

下面，将涂布漆制备装置37中制备的涂布漆称作制备涂布漆92，及由主体85浓缩后的涂布漆称作浓缩涂布漆93。将制备涂布漆92从涂布漆制备装置37送入主体85，此主体85中包含处在浓缩状态的浓缩涂布漆91。在主体85中喷嘴端84a被安置在浓缩涂布漆91之中，从涂布漆制备装置37中送来的制备涂布漆92通过喷嘴端84a放到浓缩涂布漆91中进行闪蒸，其中制备涂布漆92的快速放料使得浓缩涂布漆91中的溶剂加速蒸发。这样浓缩涂布漆91中的溶剂组分变少，及聚合物的浓度变高。具有预定浓度的浓缩涂布漆91作为浓缩涂布漆93从主体85放出。此外，闪蒸加速了消泡及将泡沫化合物和气泡从浓缩涂布漆91和制备涂布漆92中除去。脱气后的气体与下文叙述的溶剂蒸气一起从主体85中放出。这样浓缩涂布漆93中的气体量变低或接近于零。

溶剂蒸气在冷凝部分90的内表面90a上冷凝成回收溶剂94b。回收溶剂94b具有滴状形式，或者在内表面90a的表面张力的作用下在内表面90a上扩散。因为内表面90a是倾斜的，回收溶剂94b在重力(及其表面张力)作用下向下流动，被排液槽95接收，及随后通过管路96从主体85流出，回收到调节装置99(见图1)来调节回收溶剂94的浓度。调整后的回收溶剂94作为涂布漆的溶剂重新利用。

主体85上附有压力表100，用于测定浓缩罐85内部的压力。依据压力表100测定的值，可控制用于闪蒸的制备涂布漆92闪蒸时的蒸发速度，并控制闪蒸部分89和冷凝部分90的温度，以保持主体85内部压力的恒定。浓缩涂布漆91的液体表面91a的高度由液体表面传感器101测定，液体表面传感器101得到的数据被输送到控制器102a，由控制器102a依据数据打开和关闭阀门102。这样具有预定浓度可用于薄膜生产的涂布漆作为浓缩涂布漆93从浓缩装置80中放出，通过控制流速送入流延模头40。注意下文中的方法是在与图1中薄膜生产设备10相同的状态下实施的，因此省略其说明。

通常，在液体表面的高度波动的内壁上的液体表面边缘可能很容易出现如表皮(未示出)等的异物。由于这一问题，在本发明中为了控制主体85内壁的温度，将加热介质送入外套86、87，这样可严格地调节内壁液体表面边缘91b的温度。因此可减少液体表面边缘91b的溶剂的蒸发，防止了异物尤其如表皮的产生。此外，浓缩装置80连续地浓缩制备涂布漆92并使其消泡，以便得到准备用于薄膜生产的浓缩涂布漆93。

此外，为了实施溶液流延法，优选薄膜生产设备可包括分散混合器20和浓缩装置80。这样如图3A所示，在薄膜生产设备10中浓缩装置80可安置在过滤装置38和流延模头40之间。这里相同的相同条件和设置的说明将被省略。

降低分散混合器20的主体20a的压力，将TAC27和混合溶剂28供入主体20a。然后剪切它们的混合物，使得TAC27在混合溶剂28中分散。然后将混合物送到溶胀装置34。在溶胀装置34中，TAC颗粒在混合溶剂28中溶胀，以便容易地得到涂布漆。然而也可省略此溶胀过程。将溶胀溶液送入涂布漆制备装置37，以热溶解方法、冷溶解方法或室温溶解方法得到制备涂布漆92。

将制备涂布漆92从喷嘴端84a放出到主体85中，进行溶剂闪蒸并产生溶剂蒸气94a。这样在浓缩涂布漆91中聚合物的浓度变高，开启阀门102将浓缩涂布漆93以预定的流速通过管路103送到流延模头40。流延模头40将浓缩涂布漆93流延到流延带43使形成类似凝胶的薄膜44。然后将类似凝胶的薄膜44剥离得到薄膜46，薄膜46在拉幅机装置47和干燥室49中干燥、在冷却室50中冷却、并通过卷绕装置51卷绕。

在上述方法中，没有使用存储涂布漆或液体的储罐。此外，当从涂布漆的原料连续生产薄膜时，气-液界面的高度没有波动。因此，不会由于涂布漆中溶剂的蒸发而产生溶质的表皮。更进一步地，因为分散是在减压下进行的，所生产的涂布漆不含气体化合物。此外，恰好在涂布漆流延之前或在薄膜生产设备上游的过程中，消泡和浓缩同时进行，以便从液体(如涂布漆等)中除去了少量的气体化合物。因此更加有效地防止在即将流延的浓缩涂布漆中包含气体化合物。这样气体含量变得更低，以至于可被看作为零。

此外，因为本发明薄膜生产设备中使用的浓缩装置80可进行连续浓缩和连续脱气，没有必要提供固定存储涂布漆或用于制备它的液体原料的储罐。此外在本发明的溶液流延法中，TAC27在混合溶剂28中分散，然后进行TAC的溶胀。这样生成了涂布漆并由浓缩装置80浓缩。因此本发明还具有的功能是可将涂布漆生产装置生产的制备涂布漆浓缩成浓缩涂布漆。

[形成多层的溶液流延法]

在上述实施方案中，使用流延模头40流延到带子上的浓缩涂布漆的数目为1，以用于形成单层。然而本发明的溶液流延法不限于形成单层，例如也可以是形成多层的溶液流延法。将参考图4～6对此溶液流延法的一个实施方案加以说明。注意将省略对相同部分和装置的说明及例证。

图4中，流延模头120是多管道流延模头，它具有多个管道110、111、112，可以通过进料管路(未示出)提供三种不同的涂布漆114、115、116。涂布漆114、115、116在管道110～112下游的连接部分117处结合并流延到带子118上，形成具有三层结构的类似凝胶的薄膜119。将此类似凝胶的薄膜119干燥，并然后从带子上剥离形成聚合物薄膜(未示出)。

图5中，可在流延模头120的上游装备一个进料部件121。进料部件121连着三个管路121a～121c，涂布漆122、123、124由进料装置(未示出)通过各自的管路121a-121c送入进料部件121。涂布漆122、123、124在进料部件121中结合并通过流延模头120流延到流延带125上。这样，在流延带125上形成了流延薄膜126，并将流延薄膜126干燥成薄膜。注意在图4和图5中，也可如流延带一样使用转鼓作载体。

图6中，在带子133上部安置三个流延模头130、131、132。通过进料管路(未示出)分别往流延模头130～132中供入涂布漆134、135、136。依次将涂布漆134、135、136流延到带子133上，并干燥形成聚合物薄膜。注意在本发明中这种顺序流延法可与共流延法结合。

在形成多层的各种溶液流延法中，至少实施了减压分散和浓缩脱气中的一项，来制备用于这种流延的涂布漆。优选在形成各层的多种涂布漆中，至少一种使用了这种涂布漆，及尤其是全部都使用这种涂布漆。

切割此聚合物薄膜，得到十个5cm²大小的薄膜样品。将各薄膜样品夹在两个偏振薄膜之间，放在与尼科尔棱镜交叉的位置上观察，以了解其轻微点缺陷的数量和大小，看类似表皮的产生是否减少。本发明中，如果在5cm²样品上具有大小至少为20μm的轻微点缺陷数量为0(零)，在5cm²样品上具有大小至少为10μm而小于20μm的轻微点缺陷数最多为10，或在5cm²样品上具有大小至少为5μm而小于10μm的轻微点缺陷数最多为10，就确定此聚合物薄膜具有良好的特性。在下文中，此各项标准被称作质量标准。因为实施本发明得到的薄膜满足上述范围，此薄膜可被用作光敏材料的基础薄膜或用作偏振滤光片的保护薄膜。

[产品]

为了得到偏振滤光片，可使用两层聚合物薄膜作为保护薄膜。如将此保护薄膜粘附到由聚乙烯醇等形成的起偏振器的两个表面上，就得到了偏振滤光片。此外如将此聚合物薄膜粘附到光学补偿膜上，就得到了作为产品的光学补偿薄片。更进一步，如果在此聚合物薄膜上形成防目眩层，就得到了光学功能薄膜产品，如抗反射薄膜等。这些产品可用于液晶显示器。

具体实施方式

[实施例]

下文将对实施例加以详细的说明。然而本发明不受这些实施例的限制。此外，将对实验1和实验2加以详细的说明，而在实验3和实验4中省略了相同的说明。

在实验1中，为了生产涂布漆，使用了下列化合物。

三乙酸纤维素颗粒 17重量份

(取代度：2.83；粘均聚合度：320；含水量：0.4重量％；6质量％二氯甲烷溶液的粘度：350mPa·s；颗粒平均直径：1.5mm；颗粒直径标准偏差：0.5mm)

二氯甲烷 63重量份

甲醇 5重量份

乙醇 5重量份

正丁醇 5重量份

增塑剂A(六乙酸二季戊四醇酯) 1.2重量份

增塑剂B(磷酸三苯酯) 1.2重量份

UV-吸收剂A 0.2重量份

(2，4-双-(正辛硫基)-6-(4-羟基-3，5-二-叔丁基苯胺基)-1，3，5-三嗪)

UV-吸收剂B 0.2重量份

(2(2′-羟基-3′，5′-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑)

UV-吸收剂C 0.2重量份

(2(2′-羟基-3′，5′-二-叔戊基苯基)-5-氯苯并三唑)

C₁₂H₂₅OCH₂CH₂OP(＝O)(OK)₂ 0.4重量份

颗粒 0.05重量份

(硅石颗粒：直径为20nm；莫氏硬度：大约7)

使用图1的薄膜生产设备10生产薄膜。注意管路39连接过滤装置38和流延模头40。制备添加剂溶液15并与混合溶剂混合来制备涂布漆。这样得到混合溶剂28。将分散混合器20的主体20a中的压力降低到大约1×10⁴Pa，及在外套25中循环供入20℃的加热介质26。调整TAC27和混合溶剂28的进料速度，以便以10kg/min的速度得到分散液体29。

通过温度调整器35将溶胀装置34中进料管路(未示出)的温度控制在20℃。将分散液体29送入溶胀装置34使TAC溶胀得到溶胀溶液，将溶胀溶液送入涂布漆制备装置37并在其中加热到100℃。然后用热溶解方法制备涂布漆。涂布漆通过过滤装置38用advantec #63(Toyo Roshi Kaisha有限公司生产)过滤。然后，将此涂布漆送入流延模头40。

温度为35℃的涂布漆流延到20℃的流延带43上，流延带43通过辊子41、42移动，使得干燥薄膜46的厚度可为80μm。流延速度为30m/min。流延带43上的类似凝胶体薄膜44具有自支撑性能后，用剥离辊45的支架剥离得到薄膜46，然后在120℃用拉幅装置47拉伸并干燥，使其大小为拉伸前的130％。进一步将薄膜46转移到干燥室49，干燥室49的温度控制在110℃～140℃的范围。在干燥室49中将薄膜卷绕在辊子48上。

在辊子48的引导下传送卷绕的薄膜46。然后薄膜46被送入冷却室50，可使薄膜46的温度为25℃。接着薄膜46由卷绕装置51绕成卷。所生产的薄膜46符合质量标准。

在实验2中，为了生产涂布漆，使用了下列化合物。

三乙酸纤维素颗粒 15重量份

(取代度：2.82；6位羟基的乙酰基取代度：0.95；总乙酰基中有32.2％取代在6位羟基上；粘均聚合度：320；重均分子量对数均分子量的比：0.5，表明有均匀的分布；含湿量：0.2质量％；6质量％二氯甲烷溶液的粘度：305mPa·s；平均颗粒直径：1.5mm；颗粒直径标准偏差：0.5mm；

乙酸残留量：最高为0.1质量％；残留Ca：0.05质量％；残留Mg：0.007质量％；残留Fe：5ppm；丙酮萃取物的重量百分数：11质量％；浊度：0.08；透明度：93.5％；玻璃化转变温度：160℃；结晶热值：6.2J/g)

乙酸甲酯 58重量份

丙酮 5重量份

甲醇 6重量份

正丁醇 5重量份

增塑剂A(四乙酸二(三羟甲基丙烷)酯) 1重量份

增塑剂B(磷酸三苯酯) 1重量份

增塑剂C(磷酸联苯基二苯酯) 0.2重量份

增塑剂D(乙基邻苯二甲酰甘醇乙酯) 0.2重量份

UV-吸收剂a 0.2重量份

UV-吸收剂b 0.2重量份

(2(2′-羟基-3′，5′-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑)

UV-吸收剂c 0.2重量份

(2(2′-羟基-3′，5′-二-叔戊基苯基)-5-氯苯并三唑)

颗粒 0.05重量份

(硅石颗粒：直径为20nm；莫氏硬度：大约7)

柠檬酸单乙酯 0.04重量份

如实验1使用薄膜生产设备10生产薄膜。制备添加剂的添加剂溶剂15，并和混合溶剂混合用于制备涂布漆。这样得到混合溶剂28。将分散混合器20主体20a的压力降低到大约1×10⁴Pa，并将25℃的加热介质26循环送入外套25。调整TAC27和混合溶剂28的进料速度，以便以10kg/min的速率得到分散液体29。

通过温度调整器35将溶胀装置34的进料管路(未示出)的温度控制在25℃。将分散液体29送入溶胀装置34，使TAC溶胀得到溶胀溶液，再将溶胀溶液送入涂布漆制备装置37。在涂布漆制备装置37中用冷溶解方法得到涂布漆。在此冷溶解方法中，溶胀溶液使用螺旋泵进料(未示出)，螺旋泵中螺旋轴的中心部分是被加热的。螺旋的外周被冷却到-80℃，溶胀溶液送进螺旋泵中20分钟以便成为涂布漆。然后将此涂布漆加热到40℃，通过过滤装置38过滤除去杂质，随后将其送入流延模头40。涂布漆通过流延模头40流延，流延条件与实验1相同。所生产的薄膜46符合质量标准。

同样在实验3中，也使用图1的薄膜生产设备10。注意在薄膜生产设备10中浓缩装置80被安排在过滤装置38和流延模头40之间。涂布漆的分散、溶胀、和生产条件与实验1的相同。

在涂布漆制备装置37中，将分散液体29加热到100℃，涂布漆用热溶解方法生产并通过过滤装置38用advantec #63(Toyo Roshi Kaisha有限公司生产)过滤。用压力表82测定涂布漆在90℃的压力，依据测定的值打开和关闭阀门83，在所制备涂布漆压力为1MPa下从闪喷喷嘴放出制备涂布漆来进行闪蒸。注意主体85中预先已包含了预定量的浓缩涂布漆91。此外通过开关阀门102将含有聚合物的浓度为25重量％的浓缩涂布漆93连续送进流延模头。注意在与实验1相同的条件下进行薄膜生产。所生产的薄膜46符合质量标准。

实验4中使用了与实验3相同的薄膜生产设备10。使用涂布漆制备装置37通过冷溶解方法由分散液体29来生产涂布漆。通过自动打开和关闭调节阀门83，由闪喷喷嘴84在1MPa下放出120℃的涂布漆进行闪蒸。然后将聚合物浓度为23重量％的浓缩涂布漆93通过开关阀门102连续送入流延模头。注意在与实验1相同的条件下进行薄膜生产。所生产的薄膜46符合质量标准。

本发明中可以存在各种更改和修正，并可被理解为都在本发明的范围内。

Claims

1.一种流延涂布漆来生产连续薄膜的溶液流延法，所述涂布漆含有聚合物和溶剂，这种流延法包括下列步骤：

在容器中在减压下将所述聚合物连续分散到所述溶剂中，以便得到分散液体；及

将所述聚合物溶解到所述溶剂中，以便由所述分散液体得到所述涂布漆。

2.权利要求1所述的溶液流延法，其中所述容器中的绝对压力被降低到10³Pa～5×10⁴Pa的范围。

3.权利要求1所述的溶液流延法，其中所述溶剂的标准沸点为Tb(℃)时，所述容器中所述溶剂的温度在(Tb-50)℃～(Tb-5)℃的范围。

4.权利要求3所述的溶液流延法，还包括下列步骤：

在溶解所述聚合物之前，将所述分散液体的温度保持在最低(Tb-50)℃和最高(Tb-5)℃之间，使所述聚合物溶胀。

5.权利要求1所述的溶液流延法，还包括：

在流延所述涂布漆之前连续浓缩所述涂布漆；及

在浓缩过程中从所述涂布漆中消泡。

6.权利要求5所述的溶液流延法，其中分散、溶解、浓缩和流延是按顺序进行的。

7.权利要求1所述的溶液流延法，其中使用非氯型化合物作为所述溶剂。

8.权利要求1所述的溶液流延法，其中所述聚合物是酰化纤维素。

9.一种溶液流延法，其包括下列步骤：

连续浓缩含有聚合物和溶剂的涂布漆；

从所述涂布漆中脱气；及

连续流延所述涂布漆以形成薄膜。

10.权利要求9所述的溶液流延法，其中使用非氯型化合物作为所述溶剂。

11.权利要求9所述的溶液流延法，其中所述聚合物是酰化纤维素。