CN101274470A - 溶液流延设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明制备了含有聚合物和溶剂的涂料。将所述涂料从流延模中以流延流道的形式排出到运行(旋转)的流延鼓上以形成流延膜。将第一隔板安置在流延鼓的旋转方向上的流延模的上游侧，并且将第二隔板安置在流延鼓的旋转方向上的流延模的下游侧。将第三隔板安置在剥离辊的上游侧，所述剥离辊被设置在流延鼓的旋转方向上的流延模的上游侧。将干燥空气从干燥空气循环器供给到干燥室中，所述干燥室由第二隔板和第三隔板限定。将侧面迷宫式密封部分安置成靠近流延鼓的侧端面。即使在增加干燥空气的流量以进行高速流延时，第一至第三隔板的每一个的迷宫式密封部分和侧面迷宫式密封部分也防止干燥空气进入所述流延室。

Description

溶液流延设备和方法

技术领域

本发明涉及用于制备聚合物膜的溶液流延设备和方法。

背景技术

聚合物膜(以下称为膜)具有诸如优异的透光性和柔韧性的优点，并且容易变得更轻和更薄。因此，所述膜广泛用作光学功能膜。特别是，除上述优点以外，使用酰化纤维素等的纤维素酯还具有诸如韧性和低的双折射的优点。因此，纤维素酯膜用作照相感光胶片、作为最近其市场日益扩大的液晶显示器(LCD)的组件的偏振滤光器用保护膜和光学补偿膜。

作为上述膜的生产方法，通常使用溶液流延方法(如在例如日本专利公开出版物62-115035中公开)。与其它生产方法如熔体挤出法相比，在溶液流延方法中可以制备具有更优异的性能如光学性能的膜。在溶液流延方法中，将通过使聚合物溶解于各种混合溶剂中获得的聚合物溶液(以下称为涂料)从流延模中排出，并且流延到流延鼓上以形成流延膜。将在流延鼓上凝固的流延膜从流延鼓上剥离作为湿膜。然后将湿膜干燥以收卷成膜。

使用溶液流延方法的膜生产设备把流延鼓和流延模放在外壳中，以防止从流延膜中蒸发并且对人体有害的溶剂蒸气泄漏到外面。在外壳中，将第一迷宫式密封部分安置在流延鼓的旋转方向上的流延模的上游侧，并且将第二迷宫式密封部分安置在流延鼓的旋转方向上的流延模的下游侧(如在例如日本专利公开出版物2002-103360中公开)。因此，将外壳分成流延室和干燥室，流延室容纳流延模，干燥室用于将在流延鼓的外围表面上形成的流延膜在其输送过程中干燥。

将用于引入干燥空气的干燥空气供给管安置在干燥室中。通过干燥空气供给管引入干燥室的干燥空气通过干燥室，并且从排气口和干燥空气排气管排出。从而，将在干燥室中的溶剂蒸气的浓度保持得低，并且继续干燥流延膜。因此，为了加快膜形成速度，增加引入干燥室中的干燥空气的量。

最近，由于液晶显示器、液晶电视等的快速发展，对用于显示器的光学膜等的需求迅速增加。因此，必需加快膜形成速度以提高其产量。然而，当只加快膜形成速度时，存在的可能性在于流延流道变得不稳定，并且获得的膜的表面质量劣化。而且，在严重的情况中，湿膜可能破裂并且导致膜生产的中断和再启动，从而降低生产率。

因此，为了使流延流道稳定，使在流延模中的涂料的排出口的间隙朝其中心变得更窄，并且在外壳中相对增加流延流道的侧端的厚度。然而，当流延流道的侧端的厚度增加时，其干燥效率由于厚度而降低，并且通过冷却凝胶化的速度变慢。因此，不能获得与剥离相应的凝胶强度，并且在一些情况下，没有被剥离的流延膜的残留物留在流延鼓上。在这种情况下，膜的表面劣化，并且发生湿膜的破裂。因此，需要改进。

发明内容

考虑到上述，本发明的一个目的是提供用于使流延流道在高速流延中稳定的溶液流延设备和方法。

为了达到上述目的，根据本发明，提供一种溶液流延设备，所述溶液流延设备的特征在于包含：连续旋转的流延鼓；容纳流延鼓的外壳；流延模，用于将含有聚合物和溶剂的涂料以流延流道的形式排出到流延鼓的外围表面上；剥离辊，用于将流延膜从流延鼓上剥离作为湿膜，所述流延膜是通过使所述涂料凝固而形成的，并且所述湿膜被干燥成膜；第一隔开构件，其被安置在外壳中、流延鼓的旋转方向上的流延模的上游侧，第一隔开构件与所述流延模大致平行；第二隔开构件，其被安置在外壳中、流延鼓的旋转方向上的流延模的下游侧，第二隔开构件与所述流延模大致平行；在外壳中由第一隔开构件和第二隔开构件形成而围绕流延模的室；侧面迷宫式密封部分，其被安置成靠近流延鼓的侧端面，用以防止干燥空气经由流延鼓的侧端面进入所述室中；间隙调节器，用于调节在侧面迷宫式密封部分和流延鼓的侧端面之间的间隙；干燥空气供给管，其被安置在流延鼓的旋转方向上的剥离辊的上游侧；干燥空气排气管，其被安置在所述室外面的第二隔开构件附近；和干燥空气循环器，其被安置在外壳外面，用于使干燥空气在干燥空气供给管和干燥空气排气管之间循环。

优选将从外面通过侧面迷宫式密封部分吹向所述室的空气的速度设定至在该侧面迷宫式密封部分处为至多5m/sec。此外，优选将迷宫式密封部分安置在第二隔开构件和流延鼓的外围表面之间的第二隔开构件上，并且优选将从外面通过被安置在第二隔开构件上的迷宫式密封部分吹向所述室的空气的速度设定至在该迷宫式密封部分处为至多5m/sec。

优选将迷宫式密封部分安置在第一隔开构件和流延鼓的外围表面之间的第一隔开构件上，并且将从外面通过被安置在第一隔开构件上的迷宫式密封部分吹向所述室的空气的速度设定至在该迷宫式密封部分处为至多10m/sec。此外，所述室优选具有侧面挡风构件，所述侧面挡风构件沿着流延鼓的旋转方向被安置在第一隔开构件和第二隔开构件之间。

为了达到上述目的，根据本发明，提供一种溶液流延方法，所述溶液流延方法的特征在于包括：将含有聚合物和溶剂的涂料从流延模中以流延流道的形式排出到在外壳中连续旋转的流延鼓的外围表面上，所述外壳包括由各自大致平行于流延模的第一隔开构件和第二隔开构件形成而围绕流延模的室，第一隔开构件被安置在流延鼓的旋转方向上的流延模的上游侧，并且第二隔开构件被安置在流延鼓的旋转方向上的流延模的下游侧；通过剥离辊将流延膜从流延鼓上剥离作为湿膜，所述流延膜是通过使涂料凝固而形成的；将湿膜干燥成膜；从干燥空气供给管供给干燥空气，所述干燥空气供给管被安置在所述流延鼓的旋转方向上的剥离辊的上游侧；通过干燥空气排气管将所述室中的空气排出，所述干燥空气排气管被安置在所述室外面第二隔开构件附近；干燥所述流延膜；和通过被安置成靠近流延鼓的侧端面的侧面迷宫式密封部分，将经由流延鼓的侧端面进入所述室中的干燥空气的吹风风速抑制为至多5m/sec。

优选将迷宫式密封部分安置在第二隔开构件和流延鼓的外围表面之间的第二隔开构件上，并且将从外面通过被安置在第二隔开构件上的迷宫式密封部分吹向所述室的空气的速度设定至在迷宫式密封部分处为至多5m/sec。

优选将迷宫式密封部分安置在第一隔开构件和流延鼓的外围表面之间的第一隔开构件上，并且将从外面通过被安置在第一隔开构件上的迷宫式密封部分吹向所述室的空气的速度设定至在迷宫式密封部分处为至多10m/sec。

所述室是优选在外壳中由第一隔开构件、第二隔开构件和侧面挡风构件形成的，所述侧面挡风构件沿着流延鼓的旋转方向被安置在第一隔开构件和第二隔开构件之间。

根据本发明，将由第一隔开构件和第二隔开构件限定的室安置在外壳中以围绕流延模，使干燥空气在各自被安置在室外的干燥空气供给管和干燥空气排气管之间循环，并且将侧面迷宫式密封部分安置成靠近流延鼓的侧端面以调节在侧面迷宫式密封部分和流延鼓的侧端面之间的间隙。因此，即使根据膜形成速度(流延鼓的旋转速度)的加快增加干燥空气的引入量，也可以通过第一和第二隔开构件以及侧面迷宫式密封部分防止干燥空气进入所述室中。特别是，根据本发明，侧面迷宫式密封部分可以防止干燥空气经由流延鼓的侧端面进入所述室中。作为结果，可以抑制直接吹向流延流道的干燥空气的流量。此外，因为在流延流道附近的溶剂蒸气的露点可以被提高，所以可以防止溶剂蒸气从流延流道中的蒸发。因此，因为可以在高速流延中抑制干扰和流延流道的表面劣化，并且使流延流道稳定，所以可以制备没有厚度不均匀性和表面劣化的膜。

另外，因为将从外面通过侧面迷宫式密封部分吹向室的空气速度设定至在侧面迷宫式密封部分处为至多5m/sec，所以也可以防止干燥空气经由流延鼓的侧端面进入室中。

此外，因为将从外面通过被安置在第二隔开构件上的迷宫式密封部分吹向室的空气的速度设定至在该迷宫式密封部分处为至多5m/sec，所以也可以防止干燥空气进入室中。

而且，因为将从外面通过被安置在第一隔开构件上的迷宫式密封部分吹向室的空气的速度设定至在该迷宫式密封部分处为至多10m/sec，所以也可以防止干燥空气进入室中。

而且，因为将侧面挡风构件安置在沿着流延鼓的旋转方向安置于上游侧和下游侧的隔开构件之间，所以也可以防止干燥空气进入室中。

附图说明

当参考其附图阅读下列详细描述时，本领域普通技术人员应当容易理解本发明的上述目的和优点：

图1是根据本发明的一个实施方案的膜生产设备的示意图；

图2是流延装置的横截面图；

图3是流延装置的透视图；

图4是沿着线IV-IV所取的图2的横截面图；

图5是侧面迷宫式密封部分的放大图；

图6是显示第二隔板、第二迷宫式密封部分和第二延长密封部分的放大侧视图；

图7是根据本发明的另一个实施方案，在流延鼓上配置有侧面迷宫式密封部分的流延装置的横截面图；

图8是图7的侧面迷宫式密封部分的透视图；

图9是图7的侧面迷宫式密封部分的放大图；和

图10是根据本发明的另一个实施方案，使用螺钉固定使其位置可调的侧面迷宫式密封部分的放大图。

具体实施方式

本发明的实施方案将在下面进行描述，然而，本发明不限于下列实施方案。

如在图1中所示，在膜生产设备10中，将从用管连接的涂料生产设备11供给的涂料12流延到移动(旋转)的流延鼓27上以形成流延膜13，并且将流延膜13从流延鼓27上剥离并且干燥成膜14。膜生产设备10的主要组件是流延装置16、传送部分17、拉幅机装置18、干燥室21、冷却室22和收卷室23。

将能够通过溶液流延成膜的聚合物溶解或分散于溶剂中以制备聚合物溶液或聚合物分散液。聚合物溶液或聚合物分散液是涂料12。在该实施方案中，聚合物是酰化纤维素，并且溶剂是含有二氯甲烷作为其主要组分的有机溶剂。然而，本发明不限于此，并且可以使用各种聚合物和溶剂。将各种添加剂如增塑剂加入涂料12中。将要干燥的组分和固体，如酰化纤维素和增塑剂的重量比是18至35重量％。此外，作为溶剂，除二氯甲烷以外，有有机溶剂如甲醇和丁醇。有机溶剂相对于全部溶剂的重量比是约13至25％。

流延装置16包含外壳16a、流延模(挤出模)25、流延鼓27、剥离辊29、温度控制器31和减压室33。流延模25排出从涂料生产设备11供给的涂料12。通过剥离辊29将流延膜13从流延鼓27上剥离。温度控制器31控制外壳16a的内部温度。将在流延鼓27的旋转方向上的流延模25的上游侧简称为上游侧，并且将在流延鼓27的旋转方向上的流延模25的下游侧简称为下游侧。将减压室33设置在上游侧。

流延模25的前端包含用于排出涂料12的狭缝状排出口。在排出口下面，设置流延鼓27。将从流延模25排出的涂料12流延到流延鼓27的外围表面上。流延模25由具有对电解质溶液和含有二氯甲烷和甲醇的混合液体的高耐腐蚀性和低热膨胀系数的材料(例如，不锈钢产品如SUS 316)形成。

通过驱动器(没有显示)使具有柱状形状的流延鼓27绕旋转轴27a旋转。从而，流延鼓27的外围表面在预定的移动方向上以一定速度(10至300m/min)旋转。流延鼓27的外围表面进行镀铬处理，并且具有足够的耐腐蚀性和强度。应指出，尽管流延鼓27的尺寸、材料等不受具体限制，但是流延鼓27的宽度优选是流延的涂料12的宽度的约1.1至2.0倍。此外，流延鼓27的材料优选具有耐腐蚀性和优异的强度。

流延鼓27及其旋转轴27a的每一个包含传热介质从中流过的流动通道。通过传热介质循环器(没有显示)，将传热介质保持在需要的温度。因而，将流延鼓27的外围表面保持在需要的温度，例如10℃以下。此外，优选将流延鼓27的外围表面尽可能多地磨光，以形成具有优异的平面性的流延膜13。

将涂料12从流延模25中以流延流道12a(参见图2)的形式排出以在流延鼓27的外围表面上形成流延膜13。根据流延鼓27的旋转以预定的移动速度输送流延膜13。在流延膜13的输送过程中，通过温度控制器31调节流延室12的内部温度使其大致是恒定的。应指出可以由稍后描述的干燥空气循环器替换控制器31，并且在这种情况下，可以省略控制器31。

通过抽吸装置34，经由抽吸管抽吸在减压室33中的空气使得流延流道12a的上游侧的压力变得低于其下游侧的压力。因而，在没有偏离的情况下固定流延流道12a到达流延鼓27的点。根据该实施方案，将减压室33减压使得在上游侧的压力比下游侧的压力低400Pa至2000Pa。将流延膜13在流延鼓27上干燥并且冷却以使其凝固。通过剥离辊29将凝固的流延膜13从流延鼓27上剥离成湿膜35。通过传送辊37(参见图2)将湿膜35输送到传送部分17中。在该实施方案中，传送辊37的表面由Teflon(商标)形成。

传送部分17包含用于支撑并且输送湿膜35的多根辊和在湿膜35的输送过程中用于将干燥空气吹到湿膜35上的鼓风机39。在拉幅机装置18中，通过拉幅机夹具(没有显示)固定湿膜35的每一个侧端以干燥湿膜35。此外，在拉幅机装置18中，在输送的同时，将湿膜35在其宽度方向上拉伸。从而进行湿膜35的干燥，并且将湿膜35以膜14的形式送到切割装置41中。

通过切割装置41切除膜14的侧端(边缘)。将其边缘被切除的膜14送到干燥室21中。通过粉碎机42将这样被切除的边缘(膜的侧端)粉碎成碎片以将其重新利用。重利用的碎片用作涂料12的材料。

干燥室21配置有多根传送辊44。膜14跨接在传送辊44上以均匀地干燥膜14的两个表面。应指出在干燥过程中从膜14中产生溶剂蒸气。通过被设置在干燥室21外面的吸附和回收装置45吸附并且回收溶剂蒸气。将干燥的膜14引导到冷却室22中并且在其中冷却直至其温度变成接近室温。

将强制中和装置(中和棒)47安置在冷却室22的下游侧。强制中和装置47消除来自膜14的静电。此外，将滚花辊48设置在强制中和装置47的下游侧。滚花辊48通过压花用来将滚花施加到膜14的两个侧端上。

通过被设置在收卷室23中的收卷辊50，将进行静电中和和滚花的膜14收卷。而且，将用于在收卷过程中按压膜14的压辊51安置在收卷室23中的收卷辊50外部的外围表面上。

如在图2至4中所示，通过第一至第三隔板(隔开构件)53至55和侧面挡板(侧面挡风构件)56将外壳16a的内部分成三个区域。具体地，三个区域是包含流延模25和减压室33的流延室57(第一室)、用于干燥在流延室57中形成的流延膜13的干燥室58和包含剥离辊29和湿膜35的出口16b的剥离室59。

将侧面挡风板56设置成沿着流延鼓27的旋转方向从流延模25的侧面延伸到第三隔板55以围绕在其中的流延模25。侧面挡风板56抑制从流延室57的侧面进入的空气等的流量。而且，侧面挡风板56限定干燥室58的两个侧面以防止从流延膜13蒸发的溶剂蒸气泄漏到干燥室58的外面。

流延室57由设置在流延模25和减压室33的上游侧的第一隔板53、设置在流延模25的下游侧的第二隔板54以及侧面挡风构件56限定以围绕流延模25。第一隔板53平行于流延模25(流延鼓27的轴向)并且其两侧与外壳16a的侧板接触。另外，第一隔板53多侧前端配置有第一迷宫式密封部分60。

在第一迷宫式密封部分60中(还在第二和第三迷宫式密封部分62和64中)形成多个翅片(fin)。翅片是长板并且平行于流延模25。第一迷宫式密封部分60防止在流延室57的上游侧的干燥空气等进入流延室57。此外，可以调节在第一迷宫式密封部分60和流延鼓27的外围表面之间的间隙。

第二隔板54的两个侧面与侧面挡风板56接触。第二隔板54的前端配置有第二迷宫式密封部分62。第二迷宫式密封部分62防止在流延室57的下游侧的干燥空气等进入流延室57。此外，还可以调节在第二迷宫式密封部分60和流延鼓27的外围表面之间的间隙。

通过第二隔板54、被设置在剥离辊29的上游侧的第三隔板55以及侧面挡风构件56限定干燥室58。第三隔板55平行于流延模25。其侧面与外壳16a的侧板接触。第三隔板55的前端配置有第三迷宫式密封部分64。还可以调节在第三迷宫式密封部分64和流延鼓27的外围表面之间的间隙。第三迷宫式密封部分64防止干燥空气等进入剥离室59。

而且，在干燥室58中，将干燥空气供给管67安置在第三隔板55的附近，并且将干燥空气排气管68安置在第二隔板54附近(参见图2)。将干燥空气供给管67和干燥空气排气管68连接到干燥空气循环器69上。

干燥空气循环器69通过干燥空气供给管67将干燥空气供给到干燥室58中。被供给到干燥室58中的干燥空气通过干燥室58中，并且通过干燥空气排气管68返回到干燥空气循环器69。此时，还将在干燥室58中从流延膜13蒸发的溶剂蒸气与干燥空气一起送到干燥空气循环器69中。干燥空气循环器69具有用于回收在干燥空气中含有的溶剂蒸气的功能。通过干燥空气供给管67将从中除去溶剂蒸气组分的干燥空气再次引入干燥室58中。

如上所述，通过干燥空气循环器69将干燥空气在干燥空气供给管67和干燥空气排气管68之间循环。因此，将在干燥室58中含有的溶剂蒸气的浓度保持在低水平，并且继续流延膜13的干燥。在如上所述以高速度形成膜的情况下，根据膜形成速度(鼓的旋转速度)的加快提高引入干燥室58中的干燥空气的流量。基于预先进行的实验等确定根据鼓的旋转速度的干燥空气的流量。

第一隔板53和第三隔板55限定剥离室59以使其变成来自流延装置16的膜的出口。第三迷宫式密封部分64防止引入干燥室58中的干燥空气进入剥离室59，因此还可以防止干燥空气等经由剥离室59进入流延室57。而且，还可以防止在干燥室58中产生的溶剂蒸气与干燥空气一起进入干燥室59，并且经由出口16b泄漏到外面。应指出在需要时将气幕(没有显示)等安置在出口16b以防止溶剂蒸气泄漏到外面。将流延室16、拉幅机装置18、干燥室21、冷却室22和收卷室23设置在室内使得没有溶剂蒸气泄漏到外面。

接着，参考图3至5描述侧面迷宫式密封部分75。如上所述，当根据膜形成速度的加快增加被引入干燥室58中的干燥空气的量时，在干燥室58中的压力极大地高于在流延室57中的压力。作为结果，与干燥室58和剥离室59的情况相比，干燥空气经由流延鼓27的侧端面更频繁地进入流延室57中。考虑到上述，使用侧面迷宫式密封部分75防止干燥空气经由流延鼓27的侧端面进入流延室57。

将侧面迷宫式密封部分75设置在靠近流延鼓27的侧端面的位置。侧面迷宫式密封部分75是沿着流延鼓27的侧端面的外围由Teflon(商标)等形成的近似环。侧面迷宫式密封部分75的外径近似等于流延鼓27的直径。其内径形成为充分大于旋转轴27a的直径。另外，在侧面迷宫式密封部分75的与流延鼓27相对侧(以下简称鼓侧)的表面上以同心方式形成多个迷宫式凹槽(参见图5)。

如在图4和5中所示，在外壳16a的内壁表面(侧板)上形成近似圆形的固定部分77。密封固定部分77配合到侧面迷宫式密封部分75的中空部分中。在其中心对应流延鼓27(旋转轴27a)的中心对应的情况下固定侧面迷宫式密封部分75，使得其位置可通过密封固定部分77在流延鼓27的轴向上调节。应指出只要可以固定侧面迷宫式密封部分75使得其位置可调，密封固定部分77的数量及其形状不受具体限制。

将多根间隙调节器78安置在外壳16a外面。每一个间隙调节器78由例如电动机、进给螺杆、阴螺纹、滑动轴等形成。通过电动机使进给螺杆旋转以通过与进给螺杆啮合的阴螺纹使滑动轴滑动，然后在流延鼓27的轴向上调节固定到滑动轴上的侧面迷宫式密封部分75的位置。因而，可以任意调节在侧面迷宫式密封部分75和流延鼓27的侧端面之间的间隙(CLs)(参见图5)。如上所述使侧面迷宫式密封部分75靠近流延鼓27的侧端面，从而可以通过使用迷宫式凹槽75a抑制从流延鼓27的侧端面泄漏的干燥空气的量。

应指出，除上述以外，间隙调节器78还可以是各种机构，只要侧面迷宫式密封部分75的位置可调即可。此外，尽管在该实施方案中将间隙调节器78设置在外壳16a外面，但是可以将间隙调节器78设置在外壳16a内部。

可以通过调节间隙CLs来调节从间隙CLs吹向流延室57的干燥空气等的吹风风速Vs。通过增加间隙CLs的尺寸，降低侧面迷宫式密封部分75的密封作用，因此增加吹风风速V1，并且还增加经由流延鼓27的侧端面进入流延室57的干燥空气的流量。相反，通过减小间隙CLs的尺寸，增加侧面迷宫式密封部分75的密封作用，因此降低吹风风速Vs，并且还降低经由流延鼓27的侧端面进入流延室57的干燥空气的流量。

调节间隙CLs以优选将吹风风速V1设定为至多5m/sec，并且更优选至多2m/sec。例如，在实验中预先获得数据表，在该数据表中，流延鼓27的旋转速度、引入干燥室58中的干燥空气的流量、间隙CLs和吹风风速V1彼此相关，然后基于该数据表，可以根据旋转速度和干燥空气的流量调节间隙CLs(同样适用下述间隙CL1至CL3)。

而且，为了抑制进入流延室57的干燥空气的流量，还调节从流延鼓27的外围表面到第一迷宫式密封部分60的间隙CL1、从流延鼓27的外围表面到第二迷宫式密封部分62的间隙CL2和从流延鼓27的外围表面到第三迷宫式密封部分64的间隙CL3。以下，将通过采用示于图6中的间隙CL2的调节器作为一个实例描述间隙CL1至CL3的调节器。

第二隔板54的前端在未显示的导辊等的中间媒介的情况下配置有支撑托架81，使得支撑托架81的位置可调。将第二迷宫式密封部分62固定到支撑托架81的一端上，并且将间隙调节器82连接到其另一端上。将间隙调节器82设置在第二隔板54上。

如在基本上上述间隙调节器78的情况下，间隙调节器82包含例如电动机、进给螺杆、阴螺纹、滑动轴等。间隙调节器82在整体上移动支撑托架81和第二迷宫式密封部分62以调节间隙CL2。应指出可以手动旋转进给螺杆代替使用电动机以调节间隙CL2。

根据该实施方案，调节间隙CL2以优选将从间隙CL2吹向流延室57的干燥空气等的吹风风速V2设定为至多5m/sec，并且更优选至多3m/sec。

通过相同的间隙调节器调节间隙CL1和CL3。调节间隙CL1和CL3以优选将从间隙CL1吹向流延室57的干燥空气等(包括伴随风)的吹风风速V1和从间隙CL3吹向剥离室59的干燥空气等的吹风风速V3分别设定为至多10m/sec，并且更优选至多5m/sec。

如上所述调节来自间隙CLs和CL1至CL3的干燥空气等的吹风风速，因此，抑制了进入流延室57的干燥空气的流量。因此，抑制了直接吹到流延流道12a上的干燥空气的流量。而且，因为在流延室57中即在流延流道12a附近的溶剂蒸气的浓度(露点)升高，所以可以防止在流延流道12a中的溶剂蒸气蒸发。作为结果，可以防止干扰和流延流道12a的表面质量的劣化，并且将流延流道12a的形状保持稳定。应指出调节在离流延流道12a 100mm至200mm远的区域中的溶剂蒸气的露点以使其在-15℃至0℃的范围内。

接着，描述通过膜生产设备10(参见图1)制备膜14的方法的一个实例。当开始操作膜生产设备10时，使流延鼓27以预定的速度例如50m/min以上旋转。此时，通过传热介质循环器(没有显示)将流延鼓27的外围表面的温度保持为10℃以下。此外，开始操作干燥空气循环器69(参见图2)，并且将其体积对应流延鼓27的旋转速度(膜形成速度)的干燥空气在干燥空气供给管67和干燥空气排气管68之间循环。

接着，将涂料12从涂料生产设备11供给到流延模25中，然后将涂料12从流延模25中以流延流道12a的形式排出。因此，在流延鼓27的外围表面上形成流延膜13。此时，启动抽吸装置34以使减压室33在流延模25的上游侧将流延流道12a减压，使得在上游侧的压力比在下游侧的压力低400Pa至2000Pa的范围。

根据该实施方案，在流延中，使侧面迷宫式密封部分75靠近流延鼓27的侧端面，并且调节间隙CLs以将吹风风速Vs设定为至多5m/sec(优选至多2m/sec)。因而，可以防止干燥空气经由流延鼓27的侧端面进入流延室57。

而且，根据该实施方案，第一至第三隔板53至55、第一至第三迷宫式密封部分60、62、64和侧面挡风板56将外壳16a分为流延室57、干燥室58和剥离室59。另外，调节间隙CL1至CL3以将吹风风速V2设定为至多5m/sec(优选至多3m/sec)，并且吹风风速V1和V3为至多10m/sec(优选至多5m/sec)。因而，可以防止干燥空气进入流延室57。

如上所述，即使根据流延鼓27的旋转速度(膜形成速度)的加快，增加引入干燥室58中的干燥空气的流量，也可以防止干燥空气进入流延室57。因此，可以抑制直接吹到流延流道12a上的干燥空气的流量，并且升高在离流延流道12a 100m至200m远的区域中的气体露点。因而，当以高速度例如100m/sec以上的流延鼓27的旋转速度形成膜时，可以防止干扰和流延流道12a的表面质量的劣化以将流延流道12a的形状保持稳定。而且，因为可以抑制直接吹到流延流道12a上的干燥空气的流量，所以可以获得将流延流道12a保持稳定的作用，尤其是在形成薄膜中更是如此。因为如上所述将流延流道12a保持稳定，所以可以防止膜14的厚度不均匀性的产生和表面劣化。

在流延鼓27的外围表面上形成的流延膜13通过干燥室58而将其冷却，并且转变成凝胶态。还继续其干燥。在凝固之后，通过剥离辊29将流延膜13从流延鼓27上剥离，因此可以获得湿膜35。

通过传送辊37的支撑将湿膜35送到传送部分17中。应指出将从流延鼓27上剥离的湿膜35以在流延鼓27上输送时的速度的1.03至1.20倍的速度输送。将湿膜35在传送部分17和拉幅机装置18中干燥，然后以膜14的形式输送到切割装置41中。通过切割装置41切除膜14的边缘，然后将膜14输送到干燥室21中。

将膜14在干燥室21中干燥并且引导到冷却室22中。在冷却室22中，将膜14冷却直至其温度变成接近室温。随后，在通过强制中和装置47将膜14进行中和，并且通过滚花辊48滚花之后，通过被设置在收卷室23中的收卷辊50将膜14收卷。

应指出，尽管在上述实施方案中侧面迷宫式密封部分75是近似环形的，但是本发明不限于此，并且其可以是任何形状，只要侧面迷宫式密封部分75的形状可以防止干燥空气经由流延鼓27的侧端面进入流延室57即可。

此外，尽管在该实施方案中在侧面迷宫式密封部分75在流延鼓27一侧的表面上形成迷宫式凹槽75a，但是本发明不限于此。可以在流延鼓27的侧端面上以同心方式形成迷宫式凹槽75a。

应指出，在上述实施方案中，将侧面迷宫式密封部分75连到密封固定部分77上使得其位置可调，本发明不限于此。例如，如在示于图7至9中的流延装置80的情况下，可以将侧面迷宫式密封部分85连到流延鼓27上使得其位置可调。应指出，相同的参考标记给于具有与上述实施方案中的组件相同的功能的组件，并且将省略其描述。

如在上述侧面迷宫式密封部分75的情况下，侧面迷宫式密封部分85是近似环形的。在流延鼓27的侧端面上形成近似环形的密封固定部分88。密封固定部分88配合到侧面迷宫式密封部分85的中空部分中。侧面迷宫式密封部分85的位置在流延鼓27的轴向上是可调的。在侧面迷宫式密封部分85的与流延鼓27相反一侧的表面上形成多个迷宫式凹槽85a(参见图8和9)。

此外，在侧面迷宫式密封部分85(参见图8和9)上形成插孔89。将螺钉90插入每个插孔89中，并且在侧面迷宫式密封部分85的中间媒介的情况下将螺钉90拧入在密封固定部分88的外围表面上形成的螺钉孔91中。应指出每一个插孔89在平行于流延模25的方向上延伸至比螺钉90的直径更长。此外，在侧面迷宫式密封部分85外部的外围表面侧的每个插孔89的开口89a大得足以容纳螺钉90的顶部。应指出尽管在该实施方案中，在侧面迷宫式密封部分85上形成的插孔89的数量是四个，但是该数量可以是三个以下，或多于五个。

可以通过松开每个螺钉90，沿着密封固定部分88调节侧面迷宫式密封部分85的位置。因而，可以调节在侧面迷宫式密封部分85和外壳16a之间的间隙CLsA。即，本发明的间隙调节器包含插孔89、螺钉90和螺钉孔91。调节间隙CLsA以优选将吹向流延室57的干燥空气等的吹气速度VsA设定为至多5m/sec，并且更优选至多2m/sec。当完成间隙CLsA的调节时，拴紧每一个螺钉90，从而将侧面迷宫式密封部分85固定到密封固定部分88上。

如在上述实施方案的情况下，即使在将侧面迷宫式密封部分85连到密封固定部分88(流延鼓27)上使得如上所述其位置可调时，也可以防止干燥空气经由流延鼓27的侧端面进入干燥室57。在这种情况下，代替在侧面迷宫式密封部分85上形成迷宫式凹槽85a，可以在外壳16a的内壁上形成迷宫式凹槽。

而且，尽管在上述实施方案中通过使用间隙调节器78(参见图5)调节侧面迷宫式密封部分75的位置，但是本发明不限于此。如在图10中所示，例如，在侧面迷宫式密封部分75上形成插孔89并且在密封固定部分77上形成螺钉孔91之后，通过松开螺钉90调节间隙。在调节之后，将螺钉90拴紧而固定。

以下，将通过参考实施例和比较例详细描述本发明。然而，本发明不限于此。

[实施例]

通过将由酰化纤维素和少量增塑剂组成的溶质溶解于由含有二氯甲烷、甲醇和丁醇的混合溶液组成的溶剂中，获得用于膜生产的涂料12。将涂料12的溶质比率调节为22.0重量％至23.0重量％。将溶剂的组成(二氯甲烷∶甲醇∶丁醇)调节为80重量％至95重量％∶7重量％至20重量％∶0重量％至3重量％。

接着，通过使用示于图1中的涂料生产设备10制备膜14。将适当量的涂料12从涂料生产设备11供给到流延模25中，然后通过流延模25的排出口将涂料12以流延流道12a的形式排出到旋转的流延鼓27上。因而，在流延鼓27的外围表面上形成流延膜13。调节涂料12(流延流道12a)的排出量使得干燥的膜14的厚度为80μm。而且，通过减压室33将流延流道12a的上游侧的空气抽吸而减压，使得在上游侧的压力比在下游侧的压力低400Pa至2000Pa的范围。

在流延模25中，排出口的长度为1900mm，并且其宽度(狭缝宽度)为1mm。将在流延模25的排出口和流延鼓27的外围表面之间的间隙调节为5mm。流延鼓27的宽度为2280mm。流延鼓27的旋转速度为50m/min以上。流延鼓27的外围表面的温度为0℃以下。此外，启动干燥空气循环器69以将其量对应流延鼓27的旋转速度(膜形成速度)的干燥空气引入干燥室58中。

在流延膜13凝固之后，通过使用剥离辊29将凝固的流延膜13从流延鼓27上剥离以形成湿膜35。通过传送辊37将湿膜35输送到传送部分17中。将在从流延鼓27上剥离后的湿膜35以在流延鼓27上输送时的速度的1.03至1.20倍的速度输送。将传送辊37的表面温度保持在20℃以下。

通过传送辊37将湿膜35输送到传送部分17中。应指出将从流延鼓27上剥离后的湿膜35以在流延鼓27上输送时的速度的1.03至1.20倍的速度输送。将湿膜35在传送部分17和拉幅机装置18中干燥，并且通过切割装置41切除干燥的膜14的侧边。之后，将膜14在干燥室21中干燥，然后冷却直至其温度变成接近室温。此外，将膜14通过强制中和装置47进行中和，并且通过滚花辊48滚花，并且在收卷室23中通过收卷辊50收卷。

[实施例1至11]

如在下表1中所示，在实施例1中，当在上述条件下进行成膜时，调节间隙CLs(参见图5)使得来自侧面迷宫式密封部分75的间隙CLs的干燥空气等的吹风风速Vs为5m/sec，并且调节间隙CL2使得从第二迷宫式密封部分62的间隙CL2朝向流延流道12a的干燥空气等的吹风风速V2为3m/sec。此外，调节间隙CL1使得来自第一迷宫式密封部分60的干燥空气等的吹风风速V1为至多5m/sec，并且调节间隙CL3使得来自第三迷宫式密封部分64的干燥空气等的吹风风速V3为至多5m/sec。

通过Anemomaster(由KANOMAX Japan Inc.制造)测量吹风风速。

在实施例2至7中，基本上，在与实施例1中相同的条件下形成膜。然而，在实施例2中，调节间隙CLs使得吹风风速Vs为3m/sec，并且调节间隙CL2使得吹风风速V2为1m/sec。在实施例3中，调节间隙CLs使得吹风风速Vs为1m/sec，并且调节间隙CL2使得吹风风速V2为5m/sec。在实施例4中，调节间隙CLs使得吹风风速Vs为1m/sec，并且调节间隙CL2使得吹风风速V2为1m/sec。

在实施例5中，调节间隙CLs使得吹风风速Vs为5m/sec，并且调节间隙CL2使得吹风风速V2为5m/sec。在实施例6中，调节间隙CLs使得吹风风速Vs为2m/sec，并且调节间隙CL2使得吹风风速V2为3m/sec。在实施例7中，调节间隙CLs使得吹风风速Vs为3m/sec，并且调节间隙CL2使得吹风风速V2为4m/sec。

在实施例8中，基本上，在与实施例4中相同的条件下形成膜。然而，在实施例8中，调节间隙CL1使得来自第一迷宫式密封部分60的间隙CL1的干燥空气等的吹风风速V1为6m/sec。类似地，在实施例9中，调节间隙CL1使得吹风风速V1为10m/sec。

在实施例10中，基本上，在与实施例4中相同的条件下形成膜。然而，在实施例10中，调节间隙CL3使得来自第三迷宫式密封部分64的间隙CL3的干燥空气等的吹风风速V3为6m/sec。类似地，在实施例11中，调节间隙CL3使得吹风风速V3为10m/sec。

[比较例1至11]

如下表2中所示，在比较例1至6中，基本上，在与实施例1中相同的条件下形成膜。然而，将吹风风速Vs和V2中的一个设定为超过5m/sec。在比较例1中，调节间隙CLs使得吹风风速Vs为7m/sec，并且调节间隙CL2使得吹风风速V2为3m/sec。在比较例2中，调节间隙CLs使得吹风风速Vs为5m/sec，并且调节间隙CL2使得吹风风速V2为7m/sec。

在比较例3中，没有设置侧面迷宫式密封部分75，或者侧面迷宫式密封部分75位于足够远离流延鼓27处，因此吹风风速Vs为20m/sec。此外，调节间隙CL2使得吹风风速V2为1m/sec。在比较例4中，调节间隙CLs使得吹风风速Vs为1m/sec。此外，没有设置第二迷宫式密封部分62，或者第二迷宫式密封部分75位于足够远离流延鼓27处，因此吹风风速V2为20m/sec。在比较例5中，调节间隙CLs使得吹风风速Vs为6m/sec，并且调节间隙CL2使得吹风风速V2为5m/sec。在比较例6中，调节间隙CLs使得吹风风速Vs为5m/sec，并且调节间隙CL2使得吹风风速V2为6m/sec。

在比较例7中，吹风风速V1和V2中的每一个为3m/sec。然而，调节间隙CL1使得来自第一迷宫式密封部分60的间隙CL1的干燥空气等的吹风风速V1为12m/sec，并且调节间隙CL3使得来自第三迷宫式密封部分64的间隙CL3的干燥空气等的吹风风速V3为6m/sec。

在比较例8中，基本上，在与实施例4中相同的条件下形成膜。然而，在比较例8中，调节第一迷宫式密封部分60的间隙CL1使得吹风风速V1为11m/sec。类似地，在比较例9中，没有设置第一迷宫式密封部分60，或者第一迷宫式密封部分60位于足够远离流延鼓27处，因此吹风风速V1为20m/sec。在比较例10中，基本上，在与实施例4中相同的条件下形成膜。然而，在比较例10中，调节第三迷宫式密封部分64的间隙CL3使得吹风风速V3为11m/sec。类似地，在比较例11中，没有设置第三迷宫式密封部分64，或者侧面迷宫式密封部分64位于足够远离流延鼓27处，因此吹风风速V3为20m/sec。

在实施例1至11和比较例1至11中，进行关于“流道稳定性”的评价。在关于“流道稳定性”的评价中，用裸眼从流延鼓27的表面侧观察在即将到达流延鼓27的外围表面之前的流延流道12a的偏差量(振幅)。

具体地，以4个等级评价“流道稳定性”。当流延流道12a的偏差量小于0.5mm时，评价视为“A”，当流延流道12a的偏差量不小于0.5mm并且不大于1.0mm时，评价视为“B”，当流延流道12a的偏差量不小于1.0mm并且不大于10.0mm时，评价视为“C”，并且当流延流道12a的偏差量大于10.0mm时，评价视为“D”。

在下表1和2中，Vs表示来自侧面迷宫式密封部分的间隙CLs的吹风风速，V1表示来自第一迷宫式密封部分的间隙CL1的吹风风速，V2表示来自第二迷宫式密封部分的间隙CL2的吹风风速，并且V3表示来自第三迷宫式密封部分的间隙CL3的吹风风速。Ex表示实施例，并且Com表示比较例。“w/o”没有使用迷宫式密封部分的状态。

如表1和2所示，证实了当将来自间隙CLs的吹风风速Vs和来自间隙CL2的吹风风速V2的每一个抑制为至多5m/sec，并且将来自间隙CL1的吹风风速V1和来自间隙CL3的吹风风速V3的每一个抑制为至多10m/sec时，流延流道12a是稳定的。而且，证实了当来自间隙CLs、CL1、CL2和CL3的吹风风速Vs、V1、V2和V3分别为至多2m/sec、至多5m/sec、至多3m/sec和至多5m/sec时，进一步使流延流道12a稳定。

另外，使用由General Eastern Instruments制造的OPTICA测量在水平方向(朝侧面挡风构件56的方向，参见图3)上偏离流延流道12a 150mm的位置处的溶剂蒸气的露点。作为结果，证实了尽管在比较例1至11中溶剂蒸气的露点是至多-15℃，但是在实施例1至11中溶剂蒸气的露点在-15℃至0℃的范围内。即，证实了当溶剂蒸气的露点升高时，可以防止溶剂蒸气从流延流道12a中蒸发，并且流延流道12a是稳定的。

[表1]

[表2]

本发明不限于上述实施方案，相反，在不偏离如后附权利要求中规定的本发明的范围和精神的情况下，各种修改是可以的。

Claims (9)

1.一种溶液流延设备，其包含：

连续旋转的流延鼓；

容纳所述流延鼓的外壳；

流延模，用于将含有聚合物和溶剂的涂料以流延流道的形式排出到所述流延鼓的外围表面上；

剥离辊，用于将流延膜从所述流延鼓上剥离作为湿膜，所述流延膜是通过使所述涂料凝固而形成的，并且所述湿膜被干燥成膜；

第一隔开构件，其被安置在所述外壳中、所述流延鼓的旋转方向上的所述流延模的上游侧，所述第一隔开构件与所述流延模大致平行；

第二隔开构件，其被安置在所述外壳中、所述流延鼓的旋转方向上的所述流延模的下游侧，所述第二隔开构件与所述流延模大致平行；

在所述外壳中由所述第一隔开构件和所述第二隔开构件形成以围绕所述流延模的室；

侧面迷宫式密封部分，其被安置成靠近所述流延鼓的侧端面，用于防止干燥空气经由所述流延鼓的侧端面进入所述室中；

间隙调节器，用于调节在所述侧面迷宫式密封部分和所述流延鼓的侧端面之间的间隙；

干燥空气供给管，其被安置在所述流延鼓的旋转方向上的所述剥离辊的上游侧；

干燥空气排气管，其被安置在所述室外面的所述第二隔开构件附近；和

干燥空气循环器，其被安置在所述外壳外面，用于使干燥空气在所述干燥空气供给管和所述干燥空气排气管之间循环。

2.权利要求1所述的溶液流延设备，其中将从外面通过所述侧面迷宫式密封部分吹向所述室的空气的速度设定至在所述侧面迷宫式密封部分处为至多5m/sec。

3.权利要求2所述的溶液流延设备，其中

将迷宫式密封部分安置在所述第二隔开构件和所述流延鼓的外围表面之间的所述第二隔开构件上；并且

将从外面通过被安置在所述第二隔开构件上的所述迷宫式密封部分吹向所述室的空气的速度设定至在所述迷宫式密封部分处为至多5m/sec。

4.权利要求3所述的溶液流延设备，其中

将迷宫式密封部分安置在所述第一隔开构件和所述流延鼓的外围表面之间的所述第一隔开构件上；并且

将从外面通过被安置在所述第一隔开构件上的所述迷宫式密封部分吹向所述室的空气的速度设定至在所述迷宫式密封部分处为至多10m/sec。

5.权利要求4所述的溶液流延设备，其中所述室具有侧面挡风构件，所述侧面挡风构件沿着所述流延鼓的旋转方向被安置在所述第一隔开构件和所述第二隔开构件之间。

6.一种溶液流延方法，所述方法包括以下步骤：

将含有聚合物和溶剂的涂料从流延模中以流延流道的形式排出到在外壳中连续旋转的流延鼓的外围表面上，所述外壳包含由各自大致平行于所述流延模的第一隔开构件和第二隔开构件形成而围绕所述流延模的室，所述第一隔开构件被安置在所述流延鼓的旋转方向上的所述流延模的上游侧，并且所述第二隔开构件被安置在所述流延鼓的旋转方向上的所述流延模的下游侧；

通过剥离辊将流延膜从所述流延鼓上剥离作为湿膜，所述流延膜是通过使所述涂料凝固而形成的；

将所述湿膜干燥成膜；

从干燥空气供给管供给干燥空气，所述干燥空气供给管被安置在所述流延鼓的旋转方向上的所述剥离辊的上游侧；

通过干燥空气排气管将所述室中的空气排出，所述干燥空气排气管被安置在所述室外面所述第二隔开构件附近；

干燥所述流延膜；和

通过被安置成靠近所述流延鼓的侧端面的侧面迷宫式密封部分，将经由所述流延鼓的侧端面进入所述室中的所述干燥空气的吹风风速抑制为至多5m/sec。

7.如权利要求6所述的溶液流延方法，其中

将迷宫式密封部分安置在所述第二隔开构件和所述流延鼓的外围表面之间的所述第二隔开构件上；并且

将从外面通过被安置在所述第二隔开构件上的所述迷宫式密封部分吹向所述室的空气的速度设定至在所述迷宫式密封部分处为至多5m/sec。

8.如权利要求7所述的溶液流延方法，其中

将迷宫式密封部分安置在所述第一隔开构件和所述流延鼓的外围表面之间的所述第一隔开构件上；并且

将从外面通过被安置在所述第一隔开构件上的所述迷宫式密封部分吹向所述室的空气的速度设定至在所述迷宫式密封部分处为至多10m/sec。

9.如权利要求8所述的溶液流延方法，其中所述室是在所述外壳中由所述第一隔开构件、所述第二隔开构件和侧面挡风构件形成的，所述侧面挡风构件沿着所述流延鼓的旋转方向被安置在所述第一隔开构件和所述第二隔开构件之间。

Images