CN101166618B - 拉幅机夹具和溶液浇铸方法 - Google Patents

拉幅机夹具和溶液浇铸方法 Download PDF

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Abstract

由三乙酸纤维素(TAC)、溶剂等制备的掺杂剂被从铸模浇注到平带上以形成铸膜，随后作为湿膜(74)被从平带上剥离。将湿膜(74)输送到拉幅机装置，其中，两侧边缘部分由拉幅机夹具(100)夹持，并且膜通过在宽度方向上拉伸被干燥。拉幅机夹具(100)(温度为0到60℃)具有用于在其上支撑湿膜(74)的侧边缘部分的支撑表面(100a)。支撑表面(100a)的表面张力在3.0×10-2N/m到3.3×10-2N/m的范围内，表面粗糙度Ra为0.05到1.0μm，而表面硬度为400到800Hv。因此，本发明使得减少杂质至表面上的粘附。

Description

拉幅机夹具和溶液浇铸方法
技术领域
本发明涉及一种拉幅机夹具和溶液浇铸方法，其中使用包括拉幅机夹具的拉幅机装置。
背景技术
酰化纤维素膜由酰化纤维素形成。例如，尤其是三乙酸纤维素(此后称为TAC)膜由TAC形成，TAC的平均乙酰化程度在58.0％到62.5％的范围内。由于具有强度和易燃性，TAC膜用作膜材料(例如，感光材料)的片基。此外，TAC膜的光学各向同性很好，因此，作为在最近几年市场变得很大的液晶显示器中的保护膜使用。
TAC膜通常通过溶液浇铸方法生产，其中生产的膜在物理性质(例如，光学性质及类似性质)上比其它膜生产方法更优良。对于溶液浇铸方法，聚合物溶解到二氯甲烷或乙酸甲酯为主要溶剂化合物的混合物溶剂中，从而制备作为聚合物溶液的掺杂剂。然后，将掺杂剂从铸模浇铸到支撑件上以形成铸膜，同时，在铸模和支撑件之间形成掺杂剂焊珠。当铸膜具有自支撑特性时，将铸膜作为湿膜从支撑件上剥离。
将湿膜输送到拉幅机装置。在拉幅机装置中，拉幅机夹具保持湿膜的两侧边缘部分并移动以输送湿膜。此时，在宽度方向拉伸或放松湿膜并同时干燥。应该注意，拉幅机夹具通常连接到链条，并通过循环旋转链条不停地移动。当释放湿膜后，拉幅机夹具通过链条的返回侧，朝向拉幅机装置的入口，然后，夹住以保持湿膜在夹持位置。进一步将从拉幅机装置送出的湿膜干燥成膜。然后缠绕膜。(例如，日本发明协会(JIII)的杂志第2001-1745号)。
此外，在最近一些年，TAC膜在液晶显示器中用作几种光学膜。例如，具有双折射的延迟膜的市场变大。此外，需要降低拉幅机夹具的温度，用于防止靠近湿膜中夹住部分由于挥发性物质的增加产生泡沫。然而，在此情况下，会出现污染。例如，蒸发的增塑剂很容易沉淀在夹具上，且沉淀的增塑剂有时会增加。在此状态下，由于拉幅机凸缘只是轻拍到湿膜，且沉淀的增塑剂防止夹持，因此，很难夹住。另外，在夹住部分，会形成孔而造成湿膜的破裂。此外，干燥空气会传递作为杂质的污染物质，这有时使膜的质量变差。因此，设置加热器用于夹具以防止增塑剂的污染，而杂质通过喷洒气体或液体、或用刷子去除。(例如，日本专利公开出版物第11-077719号)。
由于光学膜的市场变大，所以，需要增加TAC膜的生产率。因此，TAC膜的生产速度变得更高。然而，在此情况下，湿膜中的挥发性材料的含量变大。如果挥发性材料在拉幅机装置中蒸发，则其将会粘附到拉幅机夹具的夹持表面，并传递(或复制)到膜表面的夹持部分。因此，挥发性材料保留在获得的TAC膜上，并使光学性质变差。
在专利公开出版物第H11-077719号中，指定拉幅机夹具夹住含有大量挥发性材料的湿膜。在此情况下，当加热器设置为加热拉幅机夹具时，有时在湿膜中会出现泡沫。此外，在公开出版物第H11-077719号中，具有带刷子的清洁装置，用于在链条返回侧清洁拉幅机夹具。在此情况下，由于添加材料(增塑剂及类似材料)在装置中沉淀，所以，必须几次停止膜生产机器以更换和清洗夹具。此外，如果加热装置或清洗装置设置用于拉幅机夹具，则拉幅机装置具有复杂的结构并变得很大。因此，维修成本变得很高。
本发明的一个目的是提供一种用于拉幅机装置的拉幅机夹具，其中减少杂质等粘接到拉幅机夹具的表面上。
本发明的另一目的是提供一种溶液浇铸方法，通过该方法可以利用用于拉幅机装置的拉幅机夹具连续生产光学性质优良的膜，其中减少杂质等粘接到拉幅机夹具的表面上。
发明内容
为了实现该目的和其它目的，拉幅机装置的拉幅机夹具在宽度方向夹住膜的两侧边缘部分以保持膜，同时拉幅机装置拉伸膜。拉幅机夹具具有在夹持中用于夹持每个侧边缘部分的夹持表面。夹持表面的表面张力在3.0×10-2N/m到3.3×10-2N/m的范围内。
优选地，夹持表面的表面硬度在400Hv到800Hv的范围内。此外，夹持表面的表面粗糙度Ra在0.05μm到1μm的范围内。在夹持表面上形成镀层。
优选地，拉幅机夹具具有棒状构件，在执行夹持中，所述棒状构件从第一位置摆动到第二位置，以便将湿膜的每个侧边缘部分按压在支撑表面上。
在本发明的溶液浇铸方法中，含有聚合物和溶剂的掺杂剂浇铸在支撑件上以形成铸膜。然后，将铸膜作为湿膜从支撑件上剥离下来。在拉幅机装置中，湿膜的侧边缘部分用拉幅机夹具夹住。每个拉幅机夹具的夹持表面具有范围在3.0×10-2N/m到3.3×10-2N/m的表面张力。湿膜通过在轨道上移动拉幅机夹具被拉伸。当拉后从拉幅机夹具释放湿膜以成为膜。
在溶液浇铸方法的优选实施例中，夹持表面的表面硬度在400Hv到800Hv的范围内。此外，夹持表面的表面粗糙度Ra在0.05μm到1μm的范围内。在夹持表面上形成镀层。
此外，在溶液浇铸方法的优选实施例中，拉幅机夹具具有棒状构件。当进行夹持时，棒状构件从用于释放湿膜的第一位置摆动到用于夹持湿膜的第二位置，以在夹持时将湿膜的侧边缘部分按压在支撑件上。
在溶液浇铸方法的优选实施例中，在保持和释放湿膜之间，通过在拉幅机夹具的附近吹送风来干燥湿膜。风的吹送温度在30℃到70℃的范围内。
优选地，在夹持时湿膜中的溶剂含量在干基(dry basis)的80重量％到200重量％的范围内。此外，拉幅机夹具的温度在0℃到60℃的范围内。
根据本发明的拉幅机夹具，由于夹持表面的表面张力在3.0×10-2N/m到3.3×10-2N/m的范围内，因此，减少杂质等粘接到拉幅机夹具的表面上。
此外，根据本发明的拉幅机夹具，(1)夹持表面的表面硬度在400Hv到800Hv的范围内，(2)夹持表面的表面粗糙度Ra在0.05μm到1μm的范围内，以及(3)在夹持表面上形成镀层。因此，很难擦伤夹持表面，并因此更有效地减少杂质等粘接到拉幅机夹具的表面上。
根据本发明的溶液浇铸方法，由于夹持表面的表面张力在3.0×10-2N/m到3.3×10-2N/m的范围内，因此，减少杂质等粘接到拉幅机夹具的表面上，并防止表面缺陷。
此外，根据本发明的溶液浇铸方法，(1)夹持表面的表面硬度在400Hv到800Hv的范围内，(2)夹持表面的表面粗糙度Ra在0.05μm到1μm的范围内，以及(3)在夹持表面上形成镀层。因此，很难擦伤夹持表面，并因此更有效地减少杂质等粘接到拉幅机夹具的表面上，并防止表面缺陷。
在溶液浇铸方法中，在保持和释放湿膜之间，通过在拉幅机夹具的附近吹送风来干燥湿膜。风的吹送温度在30℃到70℃的范围内。因此，有机溶剂蒸汽不会在拉幅机夹具的表面上液化，而且也不会影响湿膜的干燥。
在溶液浇铸方法中，在夹持时湿膜中的溶剂含量在干基的80重量％到200重量％的范围内。因此，生产率可以更高。此外，拉幅机夹具的温度在0℃到60℃的范围内。因此，降低了有机溶剂的快速蒸发，并因此防止泡沫形成。结果，生产的膜的表面状态极好。
作为本发明人考虑的结果，发明人发现了以下规律。可以通过降低拉幅机夹具的夹持表面的表面能量减少拉幅机夹具对湿膜的粘接力。另外，表面粗糙度的增加使相对湿膜的接触面积更小，使得相对湿膜的粘接力可以被减少。此外，如果减少拉幅机夹具附近的添加剂(例如，增塑剂及类似添加剂)的气体浓度，则减少在拉幅机夹具上的挥发性材料(例如，增塑剂及类似材料)的沉淀。
附图说明
图1是作为本发明的溶液浇铸方法的实施例的膜生产线的示意图；
图2是具有本发明的拉幅机夹具的拉幅机装置的示意图；以及
图3是拉幅机夹具的示意图。
具体实施方式
在下文中，将说明本发明的实施例。然而，本发明不局限于此实施例。
[原材料]
作为此实施例的聚合物，优选酰化纤维素，且特别优选三乙酸纤维素(TAC)。TAC可以由棉绒或棉浆、或分别由棉绒或棉浆获得的材料的混合物制成，且优选TAC由棉绒制成。在酰化纤维素中，优选对于纤维素的羟基上的氢原子的酰基取代度优选满足以下所有(I)-(III)的公式。在这些公式(I)-(III)中，A为对于纤维素的羟基上的氢原子的酰基取代度，而B为对于氢原子的酰基取代度，同时每个酰基具有碳原子，碳原子的数量从3到22。应该注意，至少TAC的90重量％为具有直径从0.1mm到4mm的颗粒。
(I)2.5≤A+B≤3.0
(II)0≤A≤3.0
(III)0≤B≤2.9
此外，用于本发明的聚合物不局限于酰化纤维素。
构成具有β-1，4键的纤维素的葡萄糖单元具有在第2、第3和第6位置上的自由羟基。酰化纤维素为聚合物，其中通过酯化作用，部分或全部羟基上的氢原子由具有至少两个碳原子的酰基取代。酰化度为在第2、第3和第6位置上的羟基的酯化作用度。在每个羟基中，如果酯化作用为100％，则酰化度为1。因此，如果所有的三个羟基都为100％酯化，则酰化度为3。
在此，如果酰基被葡萄糖单元中的第2位置上氢原子取代，则酰化度表示为DS2(第2位置上酰化的取代度)，而如果酰基被葡萄糖单元中的第3位置上的氢原子取代，则酰化度表示为DS3(第3位置上酰化的取代度)。此外，如果酰基被葡萄糖单元中的第6位置上的氢原子取代，则酰化度表示为DS6(第6位置上酰化的取代度)。酰化度的总和(DS2+DS3+DS6)优选为2.00到3.00，特别优选为2.22到2.90，更优选为2.40到2.88。此外，DS6/(DS2+DS3+DS6)优选至少为0.28，特别优选至少为0.30，且更优选为0.31到0.34。
在本发明中，酰化纤维素中的酰基的数量和种类可以只为一种或至少两种。如果具有至少两种酰基，则其中之一优选为乙酰基。如果在第2、第3和第6羟基上的氢原子被乙酰基取代，则总取代度表示为DSA，而如果第2、第3和第6羟基上的氢原子被酰基取代，而不是被乙酰基取代，则总取代度表示为DSB。在此情况下，DSA+DSB的值优选为2.22到2.92，更优选为2.40到2.88。此外，DSB优选至少为0.30，尤其至少为0.7。根据DSB，第6位置上的取代与第2、第3和第6位置上的取代的百分比至少为20％。然而，百分比优选至少为25％，特别优选至少为30％，而更优选至少为33％。此外，酰化纤维素的第6位置的DSA+DSB优选至少为0.75，特别优选至少为0.80，而更优选至少为0.85。当使用这些种类的酰化纤维素时，可以生产具有优选溶解度的溶液(或掺杂剂(dope))，且尤其，可以生产对无氯型有机溶剂具有优选溶解度的溶液。此外，当使用以上酰化纤维素时，生产的溶液具有低粘度和良好的过滤性。
作为酰化纤维素的原材料的纤维素可以由棉绒和棉浆之一获得。然而，纤维素优选由棉绒获得。
在酰化纤维素中，具有至少2个碳原子的酰基可以为脂族基或芳基。例如，这种酰化纤维素为纤维素的烷羰酯(alkylcarbonyl ester)和链烯羰酯(alkenylcarbonyl ester)。此外，还有芳香羰酯、芳香烷基羰酯及类似酯，而这些化合物可以具有取代基。作为化合物的优选实例，具有丙酰基、丁酰基、戊酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、十二烷酰基、十三烷酰基、十四烷酰基、十六烷酰基、十八烷酰基、异丁酰基、t-丁酰基、环己甲酰基(cyclohexanecarbonyl group)、油酰基、苯酰基、萘羰基、肉桂基(cinamoylgroup)及类似基。在这些基中，特别优选的基为丙酰基、丁酰基、十二烷酰基、十八烷酰基、t-丁酰基、油酰基、苯酰基、萘羰基、肉桂基及类似基，而尤其优选的基为丙酰基和丁酰基。
此外，作为用于制备掺杂剂的溶剂，有芳烃(例如，苯、甲苯及类似芳烃)、卤化烃(例如，二氯甲烷、氯苯及类似卤化烃)、醇(例如，甲醇、乙醇、n-丙醇、n-丁醇、二甘醇及类似醇)、酮(例如，丙酮、丁酮及类似酮)、酯(例如，乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯及类似酯)、醚(例如，四氢呋喃、乙二醇甲醚及类似醚)及类似溶剂。应该注意，掺杂剂为聚合物溶液或聚合物及类似材料溶解或分散在溶剂中的分散溶液。
溶剂优选为具有1到7个碳原子的碳氢卤化物，尤其优选二氯甲烷。然后，鉴于酰化纤维素的溶解度、铸膜与支撑件的可剥离性、膜的机械强度、膜的光学性质等，优选具有1个到5个碳原子的一种或几种醇与二氯甲烷混合。因此，醇对整个溶剂的含量优选在2质量％到25质量％的范围内。具体地，有甲醇、乙醇、n-丙醇、异丙醇、n-丁醇及类似醇。用于醇的优选实例为甲醇、乙醇、n-丁醇、或其混合物。
顺便提及，最近为了将对环境的影响减少到最小，当不使用二氯甲烷时，更多地考虑溶剂的成分。为了实现此目的，优选具有4到12个碳原子的醚、具有3到12个碳原子的酮、具有3到12个碳的酯、以及具有1到12个碳的醇，且可以充分使用其混合物。例如，有乙酸甲酯、丙酮、乙醇和n-丁醇的混合物。这些醚、酮、酯和醇可以具有环形结构。此外，可以使用具有醚、酮、酯和醇中的至少两个官能团(即，-O-、-CO-、-COO-、-OH)的化合物用作溶剂。
应该注意，酰化纤维素的详细说明由日本专利公开出版物第2005-104148号中从[0140]到[0195]做出，而此公开出版物的说明可以施用到本发明。应该注意，溶剂和添加剂(例如，增塑剂、变质抑制剂、UV吸收剂、光学各向异性控制器、染料、消光剂、脱模剂、延迟控制器及类似添加剂)的添加材料的详细说明由日本专利公开出版物第2005-104148号中从[0196]到[0516]做出。
[掺杂剂生产方法]
将溶剂送到溶解罐中。然后，测量TAC在料斗中的需要量并通过测量送到溶解罐中。接着，将需要量的添加剂溶液从添加剂罐送到溶解罐中。应该注意，如果添加剂在室温为液体状态，则可以将添加剂以液体状态供给到溶解罐中，而不用制备添加剂溶液。另外，如果添加剂在室温为固体状态，则可以将固体状态的添加剂利用料斗或类似装置供给到溶解罐。如果使用多个种类的添加剂化合物，则包含多种添加剂化合物的添加剂可以在添加剂罐中积聚在一起。另外，可以使用多个添加剂罐以包含各自的添加剂化合物，这些添加剂化合物通过独立的管子输送到溶解罐。
在以上说明中，将溶剂、TAC、添加剂顺序送到溶解罐。然而，输送顺序不限于此。例如，当通过测量将需要量的TAC输送到溶解罐后，可以进行溶剂的优选量的进给。此外，不需要预先将添加剂送到溶解罐，且可以将添加剂加到TAC和溶剂的混合物中。
溶解罐设置有覆盖到溶解罐的整个外表面上的外套、以及通过各自的电动机旋转的第一和第二搅拌器。第一搅拌器优选具有锚式叶片(anchorblade)，而第二搅拌器优选为溶解器型的偏心搅拌器。溶解罐中的内部温度利用在外套中流动的热传递介质受到控制。优选的内部温度在-10℃到55℃的范围内。第一和第二搅拌器中的至少一个充分选择用于进行旋转。因此，获得TAC在溶剂中溶胀的溶胀液体(swelling liquid)。应该注意，可以省略第二搅拌器。然而，在此实施例中，优选设置第二搅拌器。
在溶解罐中的溶胀液体利用泵输送到加热装置。优选地，加热装置为具有外套的管子，并进一步增压溶胀液体。仅在溶胀液体加热期间或在溶胀液体的加热和增压都进行期间，进行TAC的溶解，使得可以获得聚合物溶液。应该注意，聚合物溶液可以为聚合物完全溶解的溶液、以及使聚合物溶胀的溶胀液体。在此热溶解方法中应该注意，溶胀液体的温度优选范围在50℃到120℃。不采用使用加热装置的热溶解，溶胀液体可以在-100℃到-130℃的范围中冷却，以便进行溶解，此溶解已经公知为冷溶解方法。在此实施例中，热溶解和冷溶解方法之一可以根据材料的性质选择，以便控制溶解度。因此，可以将TAC充分地溶解到溶剂中。将聚合物溶液进给到温度控制装置，以便控制温度接近室温。然后，利用过滤装置对聚合物溶液进行过滤，使得从聚合物溶液去除杂质。在过滤装置中使用的过滤器优选具有最多为100μm的平均标称直径。在过滤装置中过滤的流量优选至少为501/h。如图1所示，在图1的膜生产线20中，过滤后的聚合物溶液作为掺杂剂积聚在贮罐(stock tank)21中。
聚合物溶液可以用作用于膜生产的掺杂剂，这将在下面说明。然而，在溶胀液体制备后进行的TAC溶解的方法中，如果指定生产高浓度的聚合物溶液，则用于生产此掺杂剂的时间将变得较长。因此，生产成本变得较高。因此，优选首先制备比预定值低的浓度的聚合物溶液，然后再对聚合物溶液进行浓缩。在此实施例中，将过滤后的聚合物溶液送到冲洗装置。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通过冷凝器(未示出)冷凝成液态，并通过回收装置(未示出)回收。回收的溶剂通过循环装置(未示出)循环并重新利用。根据此方法，由于生产效率变高且重新利用溶剂，因此，可以降低生产成本。
如上所述浓缩后的聚合物溶液通过泵被从冲洗装置抽出。此外，为了去除在聚合物溶液中产生的气泡，优选进行消沫处理。作为消沫的方法，已经有许多公知的方法，例如，超声波辐射方法及类似方法。然后，将聚合物溶液送到另外一个过滤装置中，在该过滤装置中去除未溶解的材料。应该注意，在过滤中聚合物溶液的温度优选在0℃到200℃的范围内。因此，聚合物溶液作为掺杂剂22积聚在贮罐21中。
因此，生产出掺杂剂，而生产的掺杂剂具有的TAC浓度在5质量％到40质量％的范围内。TAC的浓度优选在15质量％到30质量％的范围内，尤其优选在17质量％到25质量％。此外，如果掺杂剂中的总固体含量为100质量％，则添加剂(主要为增塑剂)的浓度在1质量％到20质量％的范围内。
应该注意，生产聚合物溶液的方法详细地公开在日本专利公开出版物第2005-104148号中从[0517]到[0616]中。例如，溶解方法和材料的添加方法、在用于形成TAC膜的溶液浇铸方法中的原材料和添加剂、过滤方法、气泡去除方法及类似方法。
[溶液浇铸方法]
在下文中，将参照图1说明利用通过以上方法获得的掺杂剂22生产膜的方法，图1显示了膜生产线20。然而，本发明不局限于图1的膜生产线20。膜生产线20包括贮罐20、过滤装置30、铸模31、通过辊子32、33支撑的平带34、拉幅机装置35及类似装置。此外，还有侧边纵切装置(slitting device)40、干燥室41、冷却室42和缠绕室43。
贮罐21设置有电动机60和搅拌器61，并通过泵62和过滤装置30连接到铸模31。
铸模31的材料优选为双相不锈钢。优选的材料具有的热膨胀系数最多为2×10-5(℃-1)。此外，在电解质溶液中的强制腐蚀的测试中，使用的材料具有几乎与SUS316相同的防腐特性。优选地，铸模31使用的材料具有即使材料沉浸在二氯甲烷、甲醇和水的混合物中三个月在气-液界面上也不会出现点蚀的耐蚀性。铸模31优选在材料浇铸一个月后进行抛光来制造。因此，在铸模31中流动的掺杂剂的表面状态可以保持一致。铸模31与溶液的接触面的加工精度的表面粗糙度最多为1μm，且平直度最多为1μm/m。铸模31的模口间隙在0.5mm到3.5mm的范围内可自动调节。根据铸模31的凸缘端与掺杂剂的接触部分的边缘，R(R为倒角半径)在所有宽度上最多为50μm。此外，在铸模31中的剪切速率控制在每秒1到5000的范围内。
铸模31的宽度没有特别限制。然而，宽度优选至少为膜宽度的1.1倍，最多为2.0倍。此外，优选将温度控制装置(未示出)连接到铸模31，使得温度在膜生产期间可以保持在预定的值。此外，铸模31优选为衣架型模具(coat hanger type die)。
为了调节膜厚度，铸模31优选设置有自动厚度调节装置。例如，以预定间隔在铸模31的宽度方向上设置的厚度调节螺栓(加热螺栓)。根据此加热螺栓，优选根据泵(优选地，高精度齿轮泵)62的进给速率，根据预定程序设定外形，同时进行膜生产。此外，加热螺栓的调节值的反馈控制可以根据诸如红外线厚度计及类似厚度计的厚度计(未示出)的外形通过调节程序进行。除了在铸膜中的侧边部分外，在宽度方向的任何两个点之间的厚度差优选控制为最多为1μm。在宽度方向的最大厚度和最小厚度之间的差最多为3μm，尤其优选最多为2μm。此外，相对厚度的指定目标值的精度优选在±1.5μm内。
优选地，硬化层优选形成于凸缘端的顶部。不限制形成硬化层的方法。而可以为例如，陶瓷硬化涂敷、硬铬镀敷、中和处理及类似方法。如果陶瓷作为硬化层使用，则优选使用的陶瓷为可磨削但不脆，具有较低的孔隙度、高耐蚀性，且对铸模31没有粘附性。具体地，有碳化钨(WC)、Al2O3、TiN、Cr2O3及类似材料。尤其优选陶瓷为碳化钨。碳化钨涂层可以通过喷涂方法制作。
此外，为了防止在铸模31的模口端流动的掺杂剂部分干燥凝固，优选在模口端设置溶剂供给装置(未示出)，其中在所述模口端，气-液界面形成于模口的两边之间以及两个焊珠边和外部气体之间。优选地，这些气-液界面被供给有可以溶解掺杂剂的溶剂，(例如，86.5质量百分比的二氯甲烷、13质量百分比的丙酮、0.5质量百分比的n-丁醇的混合溶剂)。溶剂供给到每个焊珠边缘的供给速率优选在0.1mL/min到1.0mL/min的范围内。因此，可以防止在两个焊珠边缘的凝固以及固体与铸膜的混合。应该注意，用于供给溶剂的泵具有最多为5％的脉冲频率(或脉动系数(ripplefactor))。
平带34被定位于铸模31的下方，并搭接在垫辊(back-up roller)32、33上。当垫辊32、33通过驱动装置(未示出)旋转时，因此平带34根据垫辊32、33的旋转不停地运行。然后，浇铸速度优选在10m/min到200m/min的范围内。此外，垫辊32、33的温度通过用于循环热传递介质的热传递介质循环器75控制。优选平带34的表面温度通过来自垫辊32、33的热传递在-20℃到40℃的范围内调节。在此实施例中，热传递介质的路径(未示出)形成于垫辊32、33中，而通过热传递介质循环器75控制其温度的热传递介质通过该路径。因此，垫辊32、33的温度保持为预定值。
平带34的宽度和长度没有特别限制。然而，优选为浇铸宽度的1.1到2.0倍。优选地，长度为从20m到200m，厚度为从0.5mm到2.5mm。优选表面被抛光以便具有最多为0.05μm的表面粗糙度。平带34优选由不锈钢制作，特别优选为SUS316以便具有足够的耐蚀性和强度。整个平带34的厚度不均匀度优选最多为0.5％。
应该注意，可以使用垫辊32、33之一作为支撑。在此情况下，辊子优选以高精度旋转，使得旋转的颤振可以最多为0.2mm。因此，表面粗糙度优选最多为0.01μm。此外，优选在转鼓上进行镀铬，使得转鼓可以具有足够的硬度和耐久性。如上所述，在支撑中优选表面缺陷必须减少为最小。具体地，至少没有30μm的针孔，最多范围在10μm到30μm内的一个针孔，最多每m2小于10μm的两个针孔。
铸模31、平带34及类似装置包括在浇铸室64中。温度控制装置65设置用于将浇铸室64的内部温度控制在预定值，而冷凝器66设置用于冷凝在浇铸室64中蒸发的有机溶剂。此外，在浇铸室64的外部具有用于回收冷凝的有机溶剂的回收装置67。在此优选实施例中，具有用于控制焊珠背面的压力的减压室68。因此，稳定浇铸掺杂剂的焊珠的形成。
在此实施例中，优选提供用于进给干燥空气的鼓风机70、71、72，所述干燥空气用于蒸发根据平带34的运行输送的铸膜69中的溶剂。此外，空气屏蔽装置73设置为在从铸模31的下游侧靠近铸膜69处。虽然干燥风使得恰好在成形后改变铸膜69的表面状态，但空气屏蔽装置73减小了表面状态的改变。
在间隔部分80中，具有用于进给温度为预定值的干燥空气的鼓风机81。此外，在拉幅机装置35的下游，具有切边装置40，用于破碎膜82的切除的侧边缘部分的碎片的破碎机90连接到所述切边装置上。应该注意，拉幅机装置35将在下面做出说明。
干燥室41包含了许多辊子91。干燥室41进一步连接用于吸收和回收溶剂蒸汽的吸收装置92，其中溶剂蒸汽从膜82的溶剂的蒸发中产生。此外，在干燥室41的下游，具有用于冷却膜82的冷却室42。此外，可以设置湿度控制室用于调节干燥室和冷却室42之间的湿度。
在干燥室41的下游，强制中和装置(或中和棒)93将膜82的带电的静电势削减到预定值(例如，在-3kV到+3kV的范围内)。中和处理的位置不局限于此实施例。例如，位置可以为在干燥部分或在滚花辊子94的下游侧中的预定位置，另外，可以在多个位置进行中和。当中和后，膜82的两侧部分的压纹通过压纹辊进行以提供滚花。此外，在缠绕室43中，具有用于缠绕膜82的缠绕轴95、和用于在缠绕中控制膜的张力的压辊96。
如图2所示，拉幅机装置35设置有拉幅机链条101、102，拉幅机链条连接许多用于保持湿膜74的两个侧边的拉幅机夹具100。拉幅机链条101、102缠绕在链轮(未示出)上。当链轮旋转时，拉幅机链条101、102不停地移动。湿膜74由拉幅机夹具100夹持和保持在拉幅机装置35的夹持位置35a中。在拉幅机装置35中，在利用拉幅机夹具100夹持湿膜74两侧边缘部分的输送期间干燥湿膜74。然后，在释放位置35b中，拉幅机夹具100释放成为膜82的湿膜74，膜82从拉幅机装置35中送出。拉幅机夹具100通过返回部分101a、102a，并再次在夹持位置35a夹住湿膜74。
在下文中，将说明利用膜生产线20生产膜82的方法的实施例。通过旋转搅拌器61使掺杂剂22始终保持一致。在搅拌期间，可以将添加剂(例如，增塑剂和UV吸收剂及类似添加剂)的添加材料加入到掺杂剂22中。
将掺杂剂22通过泵62进给到过滤装置30，而在过滤装置30中，进行掺杂剂22的过滤。优选控制辊子32、33的驱动使得浇铸带34的张力可以在104N/m到105N/m的范围内。此后，掺杂剂22从铸模31浇铸到浇铸带34上。平带34和每个垫辊32、33之间的相对速度差最多为0.01m/min。根据平带34的控制，优选地，运行速度的改变最多为预定值的0.5％，而在一个循环运行中的宽度方向的弯曲最多为1.5mm。为了减少弯曲，优选在平带34的每个边缘部分上设置检测器(图中未示)，以便根据测量值进行平带位置的反馈控制。此外，平带34的位置根据垫辊32的旋转向上和向下移位。因此，优选平带34的位置优选控制恰好在铸模31下方，使得平带34的移位范围可以最多为200μm。内部温度通过温度控制装置65优选控制在-10℃到57℃的范围内。回收的溶剂通过回收装置67回收，且此后作为用于掺杂剂制备的溶剂重新使用。
在本发明中，浇铸如上所述生产的掺杂剂以在平带34上形成铸膜69。优选地，掺杂剂的温度在-10℃到57℃的范围内。此外，为了稳定浇铸掺杂剂的焊珠的形成，具有用于控制焊珠背面的压力的减压室68。优选进行减压使得焊珠的上游侧与下游侧的压力差可以在-10Pa到-2000Pa的范围内。
优选设置具有用于控制内部温度的外套(未示出)的减压室68。减压室68的温度没有特别限制。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，吸气器(未示出)可以设置有减压室68以便靠近铸模31的掺杂剂出口的两个侧边。因此，在焊珠的两个侧边的吸气稳定了焊珠的形状。在此情况下，吸气的强迫速度优选为1到100公升/分钟的范围内。
鼓风机70、71、72进给风使得铸膜69中的溶剂可以蒸发的更多。在此情况下，虽然干燥空气的应用使得恰好在成形后改变铸膜69的表面状态，但空气屏蔽装置73减少了表面状态的改变。应该注意，鼓状垫辊可以用作支撑，而转鼓的表面温度优选在-20℃到40℃的范围内。
当浇铸的掺杂剂具有自支撑特性时，铸膜69通过剥离辊75的支撑将作为湿膜74被剥离。剥离时的剩余溶剂的含量相对固体材料含量优选在20质量％到250质量％的范围内。然后，将湿膜74在设置许多辊子的间隔部分80中输送，并因此输送到拉幅机装置35。
在间隔部分80中，鼓风机81进给温度为预定值的干燥空气。从而进行湿膜74的干燥。此时，来自鼓风机81的干燥空气的温度优选在20℃到250℃的范围内。在间隔部分80中，每个辊子的旋转速度在上游侧变得较高。因此，可以在输送方向将抽拉张力施加到湿膜74。
在拉幅机装置35中，湿膜74通过利用拉幅机夹具100夹持两侧边缘部分来保持，并随着输送干燥湿膜74。此外，拉幅机装置35的内部可以分隔成几个温度区，以便在每个干燥区中以充分的温度干燥湿膜74。此实施例的拉幅机装置35在宽度方向拉伸湿膜74。因此，在间隔部分80和/或拉幅机装置35中，优选将湿膜74拉伸为至少在输送方向(或浇铸方向)和宽度方向之一上变大0.5％到300％。
如图2所示，湿膜74在拉幅机夹具100的夹持位置35a中被夹持。此时，湿膜中的溶剂含量优选在干基的80重量％到200重量％，特别优选在80重量％到150重量％，更优选在80重量％到130重量％。如果溶剂含量低于80重量％，则薄膜82的生产率变低。此外，如果溶剂含量大于200重量％，则湿膜74将太软并因此出现一些问题，如撕裂等。此外，有时来自湿膜74的溶剂的快速蒸发造成泡沫。
拉幅机夹具100在夹持部分35a中的温度优选在0℃到60℃的范围内，特别优选在10℃到50℃的范围内，更优选在20℃到40℃的范围内。如果拉幅机夹具100的温度低于0℃，则将在拉幅机夹具100的表面上出现结露。此外，如果拉幅机夹具100的温度高于60℃，则两个侧边的温度就变得太高，且包含在湿膜74中的溶剂有时会快速蒸发，从而造成泡沫。
如图3所示，支撑表面100a形成且摆动压紧棒110(作为可摆动的棒状构件)可摆动地连接到拉幅机夹具100。当拉幅机夹具100夹住湿膜74时，压紧棒在图的顺时针方向从第一位置(虚线所示)摆动到第二位置(实线所示)，以便压紧支撑表面100a上的湿膜74的侧边部分。支撑表面100a的表面张力优选在3.0×10-2N/m到3.3×10-2N/m的范围内，特别优选在3.1×10-2N/m到3.2×10-2N/m的范围内。当表面张力小于3.0×10-2N/m时，不能稳定地保持湿膜74。当表面张力大于3.3×10-2N/m时，杂质容易粘接到支撑表面100a上。此外，如果杂质粘接到湿膜74上，则将出现表面缺陷。为了夹持，应该注意，压紧棒110本身的重量具有通过压紧棒110将湿膜74压紧到支撑表面100a上的效果。此外，优选设置用于偏置压紧棒110的弹簧(未示出)，以便将湿膜74压紧到支撑表面100a上。
支撑表面100a的表面硬度Hv(维氏硬度)优选至少为400Hv，特别优选至少为500Hv，更优选至少为700Hv。如果支撑表面100a的硬度变高，则很难刮伤支撑表面100a。因此，可以减少由于刮擦造成的保持力的下降。此外，减少湿膜74粘接到擦痕，因此，减少膜82的表面缺陷。应该注意，硬度的上限没有特别限制。然而，实际上最多为800Hv。
表面粗糙度(算术平均粗糙度)Ra优选在0.05μm到1μm的范围内，特别优选在0.1μm到0.8μm的范围内，更优选在0.2μm到0.5μm的范围内。如果表面粗糙度小于0.05μm，则拉幅机夹具100的处理变得很难，且生产成本变高。此外，表面粗糙度大于1μm，则支撑表面100a不平滑和平坦。
当在支撑表面100a上镀层时，要防止湿薄膜74对支撑表面100a的粘接。作为支撑表面100a的镀敷方法，具有电镀、汽镀(例如，蒸发方法、溅镀、离子镀敷、气相沉积及类似方法)等。具体地，当制定为由SUS材料制作拉幅机夹具100时，厚度大约为20μm的薄层通过化学镀镍(electroless nickel plating)形成。
当湿膜74用拉幅机夹具100保持在夹持和释放位置之间时，优选从鼓风机111吹送风112。因此，可以降低拉幅机夹具100附近的挥发性物质的浓度，并因此减少在拉幅机夹具100上的物质(例如，增塑剂及类似物质)的沉淀。风112优选为清风。然而，在风112中的气体浓度可以最多为10％，优选最多为5％，更优选为1％。
吹到拉幅机夹具100的风112的温度优选在30℃到70℃的范围内，特别优选在35℃到65℃的范围内，更优选在40℃到60℃的范围内。如果吹送温度低于30℃，则由拉幅机夹具100夹持的湿膜74的区域干燥缓慢。在此情况下，有时会撕裂湿膜74。此外，如果吹送温度高于70℃，则溶剂的蒸发在湿膜74的两侧边缘部分上产生泡沫，这将造成膜82的表面缺陷。
干燥湿膜74直到剩余溶剂的含量变为预定值为止，且作为膜82从拉幅机装置35送出到切边装置40，用于切除两侧边缘部分。切除的侧边缘部分通过切碎吹送机(未示出)送到破碎机90，并通过破碎机90破碎成碎末。重新使用此碎末用于制备掺杂剂，这从降低生产成本来看非常有效。应该注意，可以省略切除两侧边缘部分的过程。然而，优选在浇铸过程和缠绕过程之间进行切边。
将其侧边缘部分已经切除的膜82送到干燥室41并进一步干燥。在干燥室41中，膜82通过搭接在辊子91上来输送。干燥室41的内部温度没有特别限制。然而，优选在50℃到160℃的范围内。通过干燥室41从膜82蒸发的溶剂蒸汽通过吸收装置92吸收。重新使用去除溶剂成分的空气用于干燥室41中的干燥空气。应该注意，干燥室41优选具有用于各种干燥温度的多个分隔部分。此外，预干燥装置(未示出)设置在切边装置40和干燥室41之间，以便进行膜82的预干燥。因此，可以防止膜82的温度的快速增加，并因此降低膜82的形状的改变。
将膜82朝着冷却室42输送，并在所述冷却室内冷却到大约室温。可以设置湿度控制室(未示出)用于调节干燥室41和冷却室42之间的湿度。优选地，在湿度控制室中，将温度和湿度受到控制的空气施加到膜82。因此，可以降低在缠绕过程中膜82的卷曲和缠绕缺陷。
此后，强制中和装置(或中和棒)93将膜82的带电的静电势削减到预定值(例如，在-3kV到+3kV的范围内)。中和过程的位置不局限于此实施例。例如，位置可以为在干燥部分或在滚花辊子94的下游侧的预定位置，另外，中和可以在多个位置进行。当中和后，膜82的两侧部分的压纹通过压纹辊进行以提供滚花。从压纹的底部到顶部的压纹高度在1μm到200μm的范围内。
在最后的处理中，膜82在缠绕室43中通过缠绕轴95被缠绕。此时，将张力以预定值施加到压辊96。优选地，张力从缠绕的开始到结束逐渐改变。在本发明中，膜82的长度优选至少为100m。膜的宽度优选至少为600mm，而特别优选在1400mm到1800mm的范围内。此外，即使宽度大于1800mm，本发明也有效。即使厚度在15μm到100μm的范围内，也可以施用本发明。
在本发明的溶液浇铸方法中，具有用于浇铸多种掺杂剂的方法，例如，共同浇铸方法和顺序浇铸方法。在共同浇铸方法中，在此实施例中供料头(feed block)可以连接到铸模，或可以使用多歧管式铸模(未示出)。在具有多层结构的膜的生产中，将多种掺杂剂浇铸到支撑件上，以形成具有第一层(最上层)和第二层(最下层)的铸膜。然后，在生产的膜中，第一层的厚度和与其相对的最下层的厚度中至少一个厚度优选在总膜厚度的0.5％到30％的范围内。此外，当指定为进行共同浇铸时，较高粘度的掺杂剂夹在较低粘度的掺杂剂之间。具体地，优选用于形成表面层的掺杂剂具有比用于形成夹在表面层之间的层的掺杂剂低的粘度。此外，当指定为共同浇铸时，在模具模口(die slit)(或模唇)和支撑件之间的焊珠中优选在两个外部的掺杂剂中的醇成分比内部掺杂剂的高。
日本专利公开出版物第2005-104148号中从[0617]到[0889]详细地说明了关于铸模、减压室、支撑件及类似装置的结构，以及进一步关于共同浇铸、剥离、拉伸、在每个过程中的干燥状态、处理方法、卷曲、进行平面校正后的缠绕方法、溶剂回收方法、膜回收方法。其说明可以施用到本发明。
[性质和测量方法]
(卷曲度&厚度)
日本专利公开出版物第2005-104148号中从[0112]到[0139]说明了关于缠绕的酰化纤维素膜的性质和其测量方法。该性质和测量方法可以施用到本发明。
[表面处理]
当至少一个表面的表面处理后，酰化纤维素膜优选以几种方法使用。优选表面处理为真空辉光放电、在大气压下的等离子放电、UV光线辐射、电晕放电、火焰处理、酸处理和碱处理。进一步优选采用这些种类的表面处理之一。
[功能层]
(抗静电、卷曲、抗反射、易胶粘&防眩层)
酰化纤维素膜可以在至少一个表面上设置有内涂层，并以几种方式使用。
优选使用酰化纤维素膜作为可以设置至少一个功能层的基膜。优选的功能层为抗静电层、凝固树脂层、抗反射层、易胶粘层、防眩层和光学补偿层。
用于形成功能层的条件和方法由日本专利公开出版物第2005-104148号中从[0890]到[1087]详细说明，其内容可以施用到本发明。因此，生产的膜可以具有几种功能和性质。
这些功能层优选包含至少一种范围在0.1mg/m2到1000mg/m2的表面活性剂。此外，功能层优选包含至少一种范围在0.1mg/m2到1000mg/m2的增塑剂。功能层优选包含至少一种范围在0.1mg/m2到1000mg/m2的消光剂。功能层优选包含至少一种范围在1mg/m2到1000mg/m2的抗静电剂。
[使用的种类]
生产的酰化纤维素膜可以有效地用作用于偏振滤光片的保护膜。在偏振滤光片中，酰化纤维素膜粘接到偏光板上。通常，将两个偏振滤光片粘接到液晶显示层，使得可以生产液晶显示器。应该注意，液晶层和偏振滤光片的设置不局限于此，几种公知的设置都可以。日本专利公开出版物第2005-104148号详细地公开了TN型、STN型、VA型、OCB型、反射型、以及其它类型的液晶显示器。该说明可以施用到本发明。此外，在此公开出版物第2005-104148号中说明了设置有光学各向异性层以及具有抗反射和防眩功能的酰化纤维素膜。此外，由于为设置有充分光学性质的双轴酰化纤维素膜，所以，生产的膜可以用作光学补偿膜。此外，光学补偿膜可以用作用于偏振滤光片的保护模。其详细的说明可以从公开出版物第2005-104148号的[1088]到[1265]获得。
在形成本发明的聚合物膜的方法中，形成的酰化纤维素膜的光学性质极好。TAC膜可以用作用于偏振滤光片的保护模、感光材料的基膜及类似膜。此外，为了改进与液晶显示器(用于电视及类似设备)相关的视觉角度，生产的膜也可以用于光学补偿膜。尤其，当将生产的膜加倍作为用于偏振滤光片的保护模时，有效地使用生产的膜。因此，膜不仅在作为先前模式的TN模式中使用，而且也用于IPS模式、OCB模式、VA模式及类似模式中。此外，偏振滤光片可以构成为具有作为结构元件的保护膜。
在下文中，将说明本发明的实验。然而，本发明不局限于此。说明将具体根据实例1进行。作为比较，实例2-5和实例6的实验条件和结果显示在表1中。
[实验]
下面将显示用于膜生产使用的掺杂剂(或聚合物溶液)的成分。
(成分)
三乙酸纤维素    100 pts.质量
(粉末：取代度，2.84；聚合的粘度平均度，306；水含量，0.2质量％；6质量％的二氯甲烷溶液的粘度，315mPa·s；平均粒径，1.5mm；粒径的标准偏差，0.5mm)
二氯甲烷(第一溶剂化合物)    320 pts.质量
甲醇(第二溶剂化合物)        83 pts.质量
1-丁醇(第三溶剂化合物)      3 pts.质量
增塑剂A(磷酸三苯酯)         7.6 pts.质量
增塑剂B(磷酸二苯酯)         3.8 pts.质量
UV剂A                       0.7 pts.质量
(2(2′-羟基-3′，5′-二叔丁苯基)-5-苯并三唑)
UV剂B                       0.3pts.质量
(2(2′-羟基-3′，5′-二叔戊苯基)-5-氯苯并三唑)
柠檬酸酯的混合物            0.006pts.质量
(柠檬酸、柠檬酸乙酯、柠檬酸二甲酯、柠檬酸三乙酯的混合物)
颗粒                        0.05 pts.质量
(粒径，15nm；莫氏硬度，大约7)
[三乙酸纤维素]
根据在此实验中使用的三乙酸纤维素，乙酸的剩余含量最多为0.1质量％，Ca的含量为58ppm、Mg的含量为42ppm、Fe的含量为0.5ppm、自由乙酸为40ppm、以及硫离子的含量为15ppm。在第6位置的乙酰化程度为0.91，而在第6位置的乙酰基相对总乙酰基的百分比为32.5％。丙酮提取物为8质量％，而重均分子量与数均分子量的比为2.5。此外，黄色指数为1.7，雾度为0.08，以及透明度为93.5％，Tg(通过DSC测量)为160℃，而在结晶中的热值为6.4J/g。此三乙酸纤维素由作为从棉中获得的材料的纤维素以及以下说明中所谓的棉TAC合成。
(1)掺杂剂的制备
聚合物溶液利用具有由不锈钢制成的第一和第二搅拌器和4000L容积的溶解罐制备。多种溶剂化合物被混合到溶解罐中，使得获得混合物溶剂。当对混合物溶剂进行搅拌时，将三乙酸纤维素薄片从料斗逐渐加入到混合物溶剂，使得混合物溶液和三乙酸纤维素薄片的总质量可以为2000kg。应该注意，在每种溶剂化合物中的水含量最多为0.5质量％。利用具有锚式叶片的第一搅拌器和为溶解器型的偏心搅拌器的第二搅拌器进行搅拌。首先，第一搅拌器以1m/s的圆周速度进行搅拌，而第二搅拌器首先以5 m/s的剪切速率进行搅拌。因此，在搅拌期间进行30分钟的分散。溶解开始为25℃，而在最后分散的温度变为48℃。当分散后，停止(第二搅拌器的)高速搅拌，由第一搅拌器以0.5m/s的圆周速度搅拌100分钟。从而使三乙酸纤维素薄片溶胀，使得获得溶胀的液体。直到溶胀结束为止，溶解罐的内部压力利用氮气增加到0.12 MPa。此时，在溶解罐中的氢浓度低于2体积％，这就不会造成爆炸。此外，在聚合物溶液中的水含量为0.3质量％。
(2)溶解&过滤
将溶胀液体进给到为具有外套的管道的加热装置，并加热到50℃，此后在2MPa的施加压力下加热到90℃。从而完全溶解。加热时间为15分钟。溶胀液体的温度通过温度控制装置降低到36℃，然后，通过具有标称直径为8μm的过滤材料的过滤装置过滤。因此，固体化合物的含量为19质量％。此时，上游侧的过滤压力为1.5MPa，而下游侧的过滤压力为1.2MPa。由于过滤器、外壳和管子都由镍基合金制成并在高温使用，因此所述过滤器、所述外壳和所述管子均由耐蚀性极佳的材料制成。此外，外套具有耐久性，即使在用于保持或增加温度的加热介质进入外套也如此。
(3)冷凝、过滤&消泡
将聚合物溶液进给到其压力在80℃下保持为大气压力的冲洗装置，使得进行聚合物溶液的冲洗蒸发。溶剂蒸汽通过冷凝器冷凝到液态，并通过回收装置回收。当冲洗后，在聚合物溶液中固体化合物的含量为21.8质量％。应该注意，回收的溶剂通过循环装置循环并重新使用。锚式叶片设置在冲洗装置的冲洗罐的中心轴处，且聚合物溶液通过锚式叶片以0.5m/s的圆周速度搅拌。冲洗罐中的聚合物溶液的温度为25℃，冲洗罐中的聚合物溶液的保持周期为50分钟。取样部分聚合物溶液，并在25℃时测量剪切粘度。剪切粘度在剪切速率为10(1/s)时为450 Pa·s.
然后，通过辐射很弱的超声波进一步进行消泡。此后，将聚合物溶液通过泵在施加1.5MPa的压力下进给到过滤装置。在过滤装置中，首先将聚合物溶液进给通过标称直径为10μm的烧结纤维金属过滤器，然后通过10μm标称直径的相同过滤器。在先前和后面的过滤器中，上游侧过滤压力分别为1.5MPa和1.2MPa，而下游侧过滤压力分别为1.0MPa和0.8MPa。过滤后的聚合物溶液的温度控制为36℃，并作为掺杂剂22储存在容积为2000L的不锈钢的贮罐21中。锚式叶片设置到贮罐21的中心轴上，而掺杂剂22一直通过锚式叶片以0.3m/s的圆周速度搅拌。应该注意，当进行聚合物溶液的浓缩时，根本不会出现接触到装置中的聚合物溶液的部件或部分的腐蚀。此外，混合物溶剂A用于制备包含86.5pts.质量的二氯甲烷、13pts.质量的丙酮、以及0.5pts.质量的n-丁醇的添加剂液体。
(4)排出
膜形成于图1所示的膜生产线20中。用于增加初始压力的泵62为高精度齿轮泵，并当通过反相电动机进行反馈控制时被驱动以进给掺杂剂22。因此，高精度齿轮泵的上游侧压力控制为0.8MPa。作为泵62，容积效率为99.2％，而排出的变化率最多为0.5％。此外，排出压力为1.5MPa。
铸模31的宽度为1.8m。控制铸模31的模唇附近的掺杂剂22的流量，使得干燥膜的厚度可以为80μm。从模唇浇铸的掺杂剂22的宽度为1700mm。浇铸速度为60m/min。此外，为了将掺杂剂22的温度控制到36℃，在外套入口处的热传递介质的温度为36℃。
铸模31为衣架型，其中用于调节薄膜厚度的加热螺栓以20mm的间距设置。因此，膜厚度(或掺杂剂的厚度)通过加热螺栓自动控制。加热螺栓的外形可以根据预设的程序与高精度齿轮泵的流量相对应进行设定。因此，可以根据设置在膜生产线40中的红外线厚度计(未示出)的外形，通过控制程序进行反馈控制。除了两侧边缘部分(在生产膜的宽度方向上每个边缘部分都为20mm)外，进行控制使得彼此间隔50mm的两个位置之间的膜厚度差最多可以为1μm，而在宽度方向的膜厚度的最小值之间的最大差可以最多为3μm/m。此外，平均膜厚度控制在±1.5％内。
在铸模31的上游侧，具有减压室68。减压室68的减压速率根据浇铸速度控制，使得在铸模上的浇铸掺杂剂的焊珠的上游侧和下游侧之间出现1Pa到5000Pa范围内的压力差。此时，确定浇铸掺杂剂的焊珠的两侧之间的压力差，使得焊珠的长度可以从20mm到50mm。此外，设置仪器使得减压室68的温度可以设定为高于浇铸部分周围的气体的冷凝温度。此外，在焊珠的上游和下游侧具有迷宫式密封(labyrinth packing)(未示出)。此外，在两边设置开口。此外，设置了用于减少焊珠扰动的边缘吸入装置(未示出)。
(5)铸模
铸模31的材料为双层不锈钢合金，其热膨胀系数最多为2×10-5(℃-1)。在电解质溶液中的强制腐蚀实验中，耐蚀性与SUS3 16的耐蚀性几乎相同。此外，用于铸模31的材料具有足够的耐蚀性，使得即使此材料沉浸在二氯甲烷、甲醇和水的混合物液体中三个月，在气-液界面上也不可能出现点蚀(或点蚀腐蚀)。每个铸模与掺杂剂22的接触表面的加工精度最多为1μm的表面粗糙度，而模口间隙调节为1.5mm的平直度。根据铸模31的凸缘端的接触部分的边缘，所有宽度上的R最多为50μm。此外，在铸模31中的剪切速率控制在每秒1到5000的范围内。此外，通过熔体挤出方法由铸模31在凸缘端上制作WC涂层，以便提供硬化层。
为了防止在铸模31的模口端的部分上出现干燥和凝固，将可溶解凝固掺杂剂的混合物溶剂以0.5ml/min供给到模口的气-液界面的每个边缘部分。因此，混合物溶剂A供给到每个焊珠边缘。用于供给混合物溶剂的泵的脉冲速率最多为5％。此外，设置减压室68用于使后侧的压力降低150Pa。为了控制减压室68的温度，设置了外套(未示出)，并将温度控制在35℃的热传递介质供给到外套中。边缘吸入速率可以控制在1L/min到100L/min的范围内，并在此实验中充分控制在30L/min到40L/min的范围内。
(6)金属支撑
平带34为2.1m宽、70m长的环形不锈钢带。平带34的厚度为1.5mm，而平带34的表面抛光，使得表面粗糙度可以最多为0.05μm。材料为具有足够耐蚀性和强度的SUS316。整个平带34的厚度不均匀度最多为预定值的0.5％。平带34通过旋转垫辊32、33移动。此时，平带34的张力控制为1.5×105N/m。此外，改变每个辊子相对平带34的相对速度。然而，在此实验中，进行控制使得垫辊32、33之间的相对速度差最多为0.01m/min。进一步控制使得平带34的速度变化最多为预定值的0.5％。平带在宽度方向的位置利用侧端位置的检测来控制，使得在移动平带34的一个循环中的弯曲减少1.5mm。此外，在铸模31下方，在铸模31的凸缘端和平带34之间的垂直方向的位置变化为200μm。平带34优选组装进具有空气压力控制器(未示出)的浇铸室64。掺杂剂从铸模31浇铸到平带34上。
在此实验中，垫辊32、33内供给有热传递介质，使得可以控制平带34的温度。设置在铸模31一侧的垫辊33提供有5℃的热传递介质(水)，而垫辊32被供给有40℃的热传递介质(水)。恰好在浇铸前位置的平带34的中间部分的表面温度为15℃，而平带的两侧之间的温度差最多为6℃。应该注意，针孔(直径，最多为30μm)数为零，在1平方米中的针孔(直径，最多为10μm到30μm)数最多为一个，而在1平方米中的针孔(直径小于10μm)数最多为两个。
(7)浇铸&干燥
浇铸室77的温度通过温度控制装置76控制为35℃。将掺杂剂浇铸到平带34上以形成铸膜69，而干燥空气作为平行空气风从鼓风机70送到铸膜69。从干燥空气到平带34的总传热系数为24 kcal/(m2·hr·℃)。在平带34的上方，在上游侧的干燥空气温度为135℃，而在下游侧的温度为140℃。此外，在平带34的下方，干燥空气温度为65℃。每个空气的饱和温度大约为-8℃。在平带34上的干燥大气中的氧气浓度保持在5体积％。为了保持氧气浓度在5体积％，用氮气代替空气。此外，为了冷凝和回收浇铸室64中的溶剂，设置了冷凝器66，且出口温度设定为-10℃。
设置空气屏蔽装置73，使得干燥空气可以在浇铸后5秒不直接施加到浇铸掺杂剂的焊珠上或铸膜69上。因此，铸模31附近的静压力的变化降低±1Pa内。当铸膜69中的溶剂含量变为干基的50质量％时，铸膜69作为湿膜74通过剥离辊75从平带34上剥离。对于溶剂含量，需要对部分膜取样并干燥样品。如果在取样时样品的重量为x，而当干燥后样品的重量为y，则干基的溶剂含量用以下公式计算，{(x-y)/y}×100。此外，剥离张力为1×102N/m2。为了减少剥离缺陷，剥离速度(剥离辊的拉动)与平带34的速度的百分比控制为100.1％到110％。湿膜74的表面温度为15℃。浇铸带34上的干燥速度平均为干基的60质量％/分钟。在蒸发中产生的溶剂蒸汽通过-10℃的冷凝器66冷凝到液态，并通过回收装置67回收。回收溶剂的水含量调节为最多0.5％。此外，再次加热已去除溶剂成分的空气并重新用作干燥空气。将湿膜74在间隔部分80中利用辊子输送到拉幅机装置35。在拉幅机装置35的夹持位置35a处，湿膜74的溶剂含量为100重量％。在间隔部分80中，鼓风机81将40℃的干燥空气进给到湿膜74。应该注意，在间隔部分80中的辊子的输送中，将大约30N的张力施加到湿膜74。
拉幅机夹具100由作为原材料的SUS材料形成。拉幅机夹具100的温度在保持湿膜74期间控制为40℃。进行镀敷使得拉幅机夹具100的支撑表面100a的表面张力可以为3.1×10-2N/m，表面粗糙度Ra为0.3μm，而表面硬度为700Hv。镀敷方法为化学镀镍。在表面上，形成包括特氟纶(Teflon)(商标)颗粒为均匀分布的化学镍镀层的薄层(大约20μm的厚度)，并进行薄层的加热处理。
(8)拉幅机的输送、干燥、切边
将进给到拉幅机装置35中的湿膜74输送到拉幅机装置35的干燥区，并利用干燥空气干燥，同时通过拉幅机夹具100保持湿膜74的两侧边。拉幅机夹具100的温度通过进给40℃的热传递介质来控制。此外，将风112通过送气机111施加到拉幅机夹具100。应该注意，在风112中的气体含量在5％，温度为35℃。风112以2m/s的风速施加到拉幅机夹具100。拉幅机夹具100的输送利用链条进行，且链轮的速度波动最多为0.5％。
干燥室41分隔成三个区。从上游侧的每个区中的干燥空气的温度为90℃、110℃、120℃。-10℃的干燥空气中的气体浓度为饱和气体浓度。在拉幅机装置35中的平均干燥速度为干基的120质量％/分钟。每个区的状态被控制为使得在膜82中的剩余溶剂的含量可以为拉幅机装置35的出口处的7质量％。在拉幅机装置35中，湿膜74在宽度方向的拉伸在进行输送时进行。如果在拉幅机装置35前的膜宽度的百分比确定为100％，则在拉幅机装置35后的膜宽度的拉伸比为103％。此外，在剥离辊86和拉幅机装置35之间将湿膜74在长度方向拉延。拉延的百分比为102％。
根据拉幅机装置35的拉伸比，在与夹具的夹持位置至少分隔10mm的两个位置之间的实际拉伸比的差最多为10％，而在与保持位置分隔20mm的两个位置之间最多为5％。在拉幅机装置35中的侧边缘部分中，固定的长度比为90％。在拉幅机装置35中产生的溶剂蒸汽在-10℃冷凝到液态并回收。为了冷凝，设置了冷凝器(未示出)，而在所述冷凝器的出口的温度为-8℃。在回收溶剂中的水含量调节为最多0.5质量％，然后，重新利用回收溶剂。湿膜87作为膜82从拉幅机装置35送出。
在从拉幅机装置35的出口30秒后，两侧边缘部分在切边装置40中被切除。在此实验中，在湿膜74的宽度方向的50mm的每个侧部确定作为侧边缘部分，其通过切边装置40的NT型切刀被切除。切掉的侧边缘部分通过施加从鼓风机(未示出)吹送的空气送到破碎机90，并破碎成大约80mm2的碎片。碎片作为原材料与用于掺杂剂生产的TAC框架一起重新使用。在拉幅机装置35中的干燥大气中的氧气浓度保持为5体积％。应该注意，为了保持氧气浓度在5体积％，用氮气代替空气。在干燥室41中的高温下进行干燥之前，在供给100℃的吹动空气的预加热室(未示出)中进行膜82的预加热。
(9)干燥&中和
膜82在干燥室41中以高温干燥，干燥室41分隔成四个区间。将从上游侧开始温度为120℃、130℃、130℃和130℃的吹动空气从鼓风机(未示出)进给到这些区间。每个辊子91相对膜82的输送张力为100N/m。干燥进行十分钟，使得剩余溶剂的含量可以为0.3质量％。辊子4的搭接角度为90℃和180℃。辊子91由铝或碳钢制成。在表面上，制作有硬铬涂层。辊子91的表面为平滑或通过消光过程的爆破(blast)进行处理。辊子在旋转中的摆动为50μm。此外，辊子91在100N/m的张力时的弯曲减少到最多为0.5mm。
包含在干燥空气中的溶剂蒸汽利用使用吸收剂的吸收装置92被去除。吸收剂为活性碳，而利用干燥的氮气进行解吸。当水含量可以最多为0.3质量％后，回收的溶剂作为用于掺杂剂制备的溶剂重新使用。干燥空气不仅包含溶剂蒸汽，而且还包含增塑剂、UV吸收剂、以及高沸点的材料的气体。因此，使用用于通过冷却去除的冷却器和预吸收器以将上述气体去除。从而重新使用干燥空气。吸收和解吸状态设定为使得在废气中的VOC(挥发性有机化合物)的含量最多可以为10ppm。此外，在全部溶剂蒸汽中，通过冷凝方法回收的溶剂含量为90质量％，且几乎剩余的溶剂蒸汽都通过吸收回收被回收。
将膜82输送到第一湿度控制室(未示出)。在干燥室41和第一湿度控制室之间的间隔部分中，进给110℃的干燥空气。在第一湿度控制室中，进给温度为50℃且露点为20℃的空气。此外，将膜82进给到减少膜82的卷曲的第二湿度控制室(未示出)。将温度为90℃和湿度为70％的空气在第二湿度控制室中施加到膜82。
(10)滚花和缠绕
当湿度调节后，将膜82在冷却室107中冷却到最多30℃，然后进行切边。设置强制中和装置(或中和棒)93，使得在输送中，膜的带电的静电势在-3kV到+3kV的范围内。此外，通过滚花辊子94在膜82的每侧的表面上进行膜的滚花。滚花的宽度为10mm，而滚花的压力设定为使得从膜表面的底部到顶部的高度可以最多为12μm，平均值大于平均厚度。
将膜82输送到缠绕室110，缠绕室110的内部温度和湿度分别保持为28℃和70％。此外，设置强制中和装置(未示出)，使得膜的带电的静电势可以在-1.5kV到+1.5kV的范围内。获得的膜82为1475mm宽。缠绕轴95的直径为169mm。张力图案被设定为使得缠绕张力首先为300N/m，最后为200N/m。膜82整体为3940m长。缠绕错位的周期为400m，而振动宽度为±5mm。此外，压辊96对缠绕轴95的压力设定为50N/m。在缠绕时膜的温度为25℃，水含量为1.4质量％，而剩余溶剂的含量为0.3质量％。膜生产连续进行8760小时。通过所有过程，根据干燥速度，平均每分钟蒸发干燥重量标准为20质量％的溶剂。此外，不会出现松散的缠绕和起皱，且即使在10G的冲击试验中也不会改变膜卷中的薄膜。此外，膜卷的外观很好。
膜82的膜卷在25℃时储存在55％RH的储存架中一个月。然后，以上述同样的方式进行检查，但不会识别出膜状态的明显改变。此外，在膜卷中不会出现膜的粘附。当膜生产后，不会在平带34上识别出由掺杂剂形成的铸膜69的任何部分。
用眼睛观察拉幅机夹具100的污染，并进行如下四个等级的评价。
A；没有污染。
B；拉幅机夹具受到非常轻微的污染，污染对膜生产没有影响。
C；拉幅机夹具受到轻微的污染，污染对膜生产没有影响。
F；拉幅机夹具受到明显的污染，污染对膜生产具有影响。
在实例1中，当没有污染时，评价为A。
[表1]
    SC<sub>保持</sub>(重量％)     CT<sub>保持</sub>(℃)   ST(×10<sup>-2</sup>N/m)    Ra(μm)   Hv   FW  评价
实例1     100     40     3.1     0.3   700   进给   A
实例2     100     40     3.1     0.1   700   无   B
实例3     100     40     3.1     0.1   500   进给   B
实例4     100     40     3.1     0.3   500   无   B
实例5     100     40     3.1     0.1   500   无   C
实例6     100     40     3.5     0.1   500   无   F
SC保持：在保持湿膜时的溶剂含量
CT保持：在保持湿膜时的拉幅机夹具的温度
ST：拉幅机夹具的支撑表面的表面张力
Ra：拉幅机夹具的支撑表面的表面粗糙度
Hv：拉幅机夹具的支撑表面的表面硬度
FW：是否进给风
在实例5中，拉幅机夹具100的支撑表面的表面张力为3.1×10-2N/m，而略微观察到拉幅机夹具100的污染。因此，评价为C。在实例2中，拉幅机夹具的保持表面的表面硬度为700Hv。在实例3中，向拉幅机夹具进给风。在实例4中，拉幅机夹具的支撑表面的表面粗糙度Ra为0.3μm。在这些实例中，极其微小地观察到污染，评价为B。在实例1中，表面张力为3.1×10-2N/m，表面粗糙度Ra为0.3μm，表面硬度为700 Hv，且风进给到拉幅机夹具100。在此实例中，没有污染。
在本发明中可以进行各种变更和改进并可以理解为都在本发明的范围内。
工业应用
本发明不局限于在具有拉幅机夹具的拉幅机装置在溶液浇铸方法中使用。例如，本发明可以施用到膜生产方法，例如，熔体挤出方法。

Claims (14)

1.一种拉幅机夹具，所述拉幅机夹具设置在拉幅机装置中，用于夹持膜的两侧边缘部分，以在所述拉幅机装置在宽度方向拉伸所述膜时保持所述膜，所述拉幅机夹具包括：
夹持表面，在夹持中，所述夹持表面用于夹持每个所述侧边缘部分，所述夹持表面的表面张力在3.0×10-2N/m到3.3×10-2N/m的范围内。
2.根据权利要求1所述的拉幅机夹具，其中所述夹持表面的表面硬度在400Hv到800Hv的范围内。
3.根据权利要求1所述的拉幅机夹具，其中所述夹持表面的表面粗糙度Ra在0.05μm到1μm的范围内。
4.根据权利要求1所述的拉幅机夹具，其中所述夹持表面是通过镀敷形成的镀层。
5.根据权利要求1所述的拉幅机夹具，还包括棒状构件，在执行夹持中，所述棒状构件从用于释放所述膜的第一位置摆动到用于夹持所述膜的第二位置，以便将所述膜的每个所述侧边缘部分按压在支撑构件上。
6.一种采用权利要求1至5中的任一项所述的拉幅机夹具的溶液浇铸方法，包括步骤：
在支撑件上浇铸含有聚合物和溶剂的掺杂剂，以便形成铸膜；
从所述支撑件上剥离所述铸膜作为湿膜；
用设置在拉幅机装置中的拉幅机夹具夹持所述湿膜的侧边缘部分，每个所述拉幅机夹具的夹持表面具有在3.0×10-2N/m到3.3×10-2N/m的范围内的表面张力；
通过移动所述拉幅机夹具拉伸所述湿膜；以及
拉伸后释放所述湿膜的夹持以获得膜。
7.根据权利要求6所述的溶液浇铸方法，其中所述夹持表面的表面硬度在400Hv到800Hv的范围内。
8.根据权利要求6所述的溶液浇铸方法，其中所述夹持表面的表面粗糙度Ra在0.05μm到1μm的范围内。
9.根据权利要求6所述的溶液浇铸方法，其中所述夹持表面是通过镀敷形成的镀层。
10.根据权利要求6所述的溶液浇铸方法，其中所述拉幅机夹具具有棒状构件，当进行夹持时，所述棒状构件从用于释放所述湿膜的第一位置摆动到用于夹持所述湿膜的第二位置，以将所述湿膜的所述侧边缘部分按压在所述支撑件上。
11.根据权利要求6所述的溶液浇铸方法，还包括：
在保持和释放所述湿膜之间，通过在所述拉幅机夹具的附近吹送风来干燥所述湿膜。
12.根据权利要求11所述的溶液浇铸方法，其中所述风的吹送温度在30℃到70℃的范围内。
13.根据权利要求6所述的溶液浇铸方法，其中在夹持时在所述湿膜中的溶剂含量在干基的80重量％到200重量％的范围内。
14.根据权利要求6所述的溶液浇铸方法，其中所述拉幅机夹具的温度在0℃到60℃的范围内。
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