CN101474858A

CN101474858A - 膜生产方法

Info

Publication number: CN101474858A
Application number: CNA2009100023290A
Authority: CN
Inventors: 吉田龙平; 疋田伸治; 佐藤博贵
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-01-04
Filing date: 2009-01-04
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2029-01-04
Also published as: KR101594968B1; TW200946320A; CN101474858B; US8075832B2; JP2009160804A; TWI483833B; KR20090075623A; US20090174110A1; JP5094424B2

Abstract

本发明提供一种膜生产方法。溶液流延设备包括作为输送装置的驱动辊。所述驱动辊输送从传动带上剥离的聚合物膜，所述聚合物膜仍然含有溶剂。所述驱动辊具有沿着所述驱动辊的圆周方向在外围表面上形成的波谷和波峰。所述波谷和所述波峰中的每一个具有基本上半圆形的横截面。所述波谷和所述波峰被交替地设置在所述驱动辊的轴向上。所述波谷之间的间距P_v和所述波峰之间的间距P_m均在0.01至2mm的范围内，并且从所述波谷的最低点至所述波峰的最高点的高度H_v－m在0.01至1mm的范围内。所述波谷的曲率半径R_v和所述波峰的曲率半径R_m在0.1至0.5mm的范围内。

Description

膜生产方法

技术领域

本发明涉及一种膜生产方法，该膜生产方法通过将聚合物熔融并且挤出，或者通过将聚合物溶液流延并且干燥而生产聚合物膜。

背景技术

作为用于生产聚合物膜的方法，即膜生产方法，有熔体挤出方法和溶液流延方法。在熔体挤出方法中，将粒料或粉末形式的聚合物加热以使其熔融。将熔融的聚合物挤出以形成为作为聚合物膜的薄膜。将聚合物膜在输送的同时冷却。在溶液流延方法中，将通过在溶剂中溶解聚合物而得到的涂料流延到流延载体上，从而使其变成流延膜。在溶剂从流延膜中完全蒸发之前，将流延膜从流延载体上剥离。将聚合物膜在输送的同时干燥。如上所述，在两种膜生产方法中，将聚合物膜在输送的同时进行预定的处理。

作为用于输送聚合物膜的装置，吸辊被广泛地使用。吸辊在其外围表面具有多个用于抽吸空气的孔。所述孔抽吸空气，使得聚合物膜被吸引而与吸辊的外围表面接触。根据吸辊的旋转输送聚合物膜。在其圆周方向上，吸辊通过电动机而旋转。

为了加快生产速度，必需提高吸辊的抽吸力以加快聚合物膜的输送速度。然而，抽吸力的增强导致了其中吸辊的孔的痕迹留在聚合物膜上的现象。

为了防止这种现象，可以磨光吸辊的外围表面。然而，在这种情况下，必需停止生产线的操作，因而导致产量损失。因此，磨光不是优选的。考虑到上述情况，提出了用于将洛氏硬度为98HRR以下的柔软材料涂布在吸辊表面上的方法(例如，参见日本专利公开出版物6-179556)。此外，为了防止其中吸辊的孔的痕迹留在聚合物膜上的现象，并且防止由聚合物膜相对于吸辊滑动所引起的划痕和皱褶，提出了以下方法：根据被输送的聚合物膜的温度，将吸辊的抽吸力设定在预定范围内，并且将吸辊的上游侧和下游侧之间的张力差设定至预定值(例如，参见日本专利公开出版物2005-306019)。

然而，因为吸辊通过在其外围表面上的孔抽吸空气而吸引聚合物膜，因此在空气中或在聚合物膜表面上的异物粘附到孔上。所述异物可能在聚合物膜上导致划痕。因此，在日本专利公开出版物6-179556和2005-306019所述的方法中，不能防止在聚合物膜上出现由异物的粘附所引起的划痕。

发明内容

考虑到上述情况，本发明的一个目的是提供一种膜生产方法，该膜生产方法即使在异物粘附到辊上时，也能够生产出具有无划痕和皱褶的平滑表面的聚合物膜，同时防止聚合物膜相对于用作输送装置的辊的滑动。

为了达到上述和其它目的，根据本发明的膜生产方法，将聚合物熔融并且挤出，或者将聚合物溶液流延并且干燥。使用驱动辊输送通过挤出或者流延形成的聚合物膜。驱动辊包括波纹状轮廓，其中沿着驱动辊的圆周方向在外围表面上交替形成各自具有基本上半圆形的横截面的波谷和波峰。波谷之间的间距和波峰之间的间距中的每一个在0.01至2mm的范围内，并且从波谷的最低点至波峰的最高点的高度在0.01至1mm的范围内。

优选地，波谷的曲率半径和波峰的曲率半径在0.1至0.5mm的范围内，并且在波峰的最高点中的每一点形成与驱动辊的轴向平行的平坦表面。该平坦表面在轴向上优选具有在0.05至0.5mm的范围内的宽度。

优选通过所述驱动辊输送温度在100℃至200℃的范围内的聚合物膜。

优选在聚合物膜的输送方向上，驱动辊的上游侧和下游侧之间的张力差在5至200N/m的范围内。张力差值是在聚合物膜的宽度方向上按每米计得到的。优选通过所述驱动辊以在10至230m/min的范围内的输送速度输送聚合物膜。

根据本发明的膜生产方法，即使在异物粘附到辊上时，也可以生产出具有无划痕和皱褶的平滑表面的聚合物膜，同时防止聚合物膜相对于用作输送装置的辊的滑动。

附图说明

当结合附图阅读时，从下列优选实施方案的详细描述中，本发明的上述和其它目的和优点将变得更加明显，其中在所有几幅图中相同的标记表示相同或相应的部件，并且其中：

图1是示出包括驱动辊的溶液流延设备的示意图；

图2是示出驱动辊的结构的透视图；

图3是示出驱动辊的表面形状的放大的局部截面图；

图4是示出驱动辊的表面形状的进一步放大的局部截面图；以及

图5是示出作为比较例的吸辊的形状的说明图。

具体实施方式

本发明的膜生产方法包括溶液流延方法和熔体挤出方法两者。首先，描述溶液流延方法的实施方案。

[材料]

作为涂料的原料，可以使用已知用于通过溶液流延方法生产膜的聚合物和溶剂。在这些聚合物之中，优选使用酰化纤维素以及环状聚烯烃。无论使用任何一种聚合物，膜生产设备的构造和膜生产方法基本上是相同的。在下文中，使用酰化纤维素作为聚合物。

对于酰化纤维素，优选羧酸对纤维素的氢原子酯化的程度，即，酰化度满足所有下式(I)-(III)。

(I)2.5≤A+B≤3.0

(II)0≤A≤3.0

(III)0≤B≤2.9

在这些式(I)-(III)中，“A”是乙酰基对在纤维素的羟基上氢原子的取代度，并且“B”是酰基对在纤维素的羟基上氢原子的取代度，同时每个酰基具有数量为3至22个的碳原子。特别优选其中酰基是乙酰基的三乙酰纤维素(TAC)。

以β-1，4键构成纤维素的葡萄糖单元在2、3和6位具有游离羟基。酰化纤维素是其中部分或全部羟基上的氢原子通过酯化被含2个以上的碳原子的酰基取代的聚合物。当在葡萄糖单元中的一种羟基的酯化以100％进行时，取代度为1。对于酰化纤维素，当在2、3和6位的各种氢原子的酯化以100％进行时，取代度为3。

这里，将在葡萄糖单元中2位的酰化度描述为DS2，将在葡萄糖单元中3位的酰化度描述为DS3，并且将在葡萄糖单元中6位的酰化度描述为DS6。酰化度的总和，即，DS2+DS3+DS6优选在2.00至3.00的范围内，更优选在2.22至2.90的范围内，并且最优选在2.40至2.88的范围内。此外，DS6/(DS2+DS3+DS6)优选为至少0.28，更优选至少0.30，并且最优选在0.31至0.34的范围内。

在本发明中，酰化纤维素可以由任一种酰基或其两种以上组成。优选当使用两种以上的酰基时，它们中的一种是乙酰基。当乙酰基对在2、3或6位的羟基的取代度之和由DSA表示，并且除乙酰基以外的酰基对在2、3或6位的羟基的取代度之和由DSB表示时，值DSA+DSB优选在2.22至2.90的范围内，并且更优选在2.40至2.88的范围内。DSB优选是至少0.30，并且更优选是至少0.70。另外，优选在6位的羟基占DSB的至少20％，更优选至少25％，还更优选至少30％，并且最优选至少33％。在酰化纤维素的6位的DSA+DSB值优选是至少0.75，更优选是至少0.80，并且最优选是0.85。具有这种组成的酰化纤维素提供在涂料中的优异溶解性，并且所得到的涂料的粘度低，并且可滤性优异。特别是，如果一起使用非氯有机溶剂，则优选具有上述组成的酰化纤维素。

酰化纤维素中含2个以上的碳原子的酰基不受特别限制，并且可以是脂族基团或芳基。这样的酰基可以是例如，纤维素的烷基羰基酯、纤维素的链烯基羰基酯、纤维素的芳族羰基酯，以及纤维素的芳族烷基羰基酯，并且它们的每一种可以进一步具有取代基。示例性的取代基是丙酰基、丁酰基、戊酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、十二碳酰基、十三碳酰基、十四碳酰基、十六碳酰基、十八碳酰基、异丁酰基、叔丁酰基、环己烷羰基、油酰基、苯甲酰基、萘甲酰基和肉桂酰基。在这些中，优选丙酰基、丁酰基、十二碳酰基、辛酰基、叔丁酰基、油酰基、苯甲酰基、萘甲酰基和肉桂酰基，并且更优选丙酰基和丁酰基。

在日本专利公开出版物2005-104148的[0140]至[0195]段中描述了关于酰化纤维素的细节。这些描述也适用于本发明。

用于制备涂料的溶剂可以是芳族烃(例如苯、甲苯等)、卤代烃(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(例如四氢呋喃、甲基溶纤剂等)等。应指出涂料是通过将聚合物溶解于溶剂中获得的聚合物溶液。

作为溶剂，在上述溶剂之中，更优选含1至7个碳原子的卤代烃，并且最优选二氯甲烷。考虑到酰化纤维素的溶解度、流延膜从载体上剥离的状态，以及膜产品的性能，例如机械强度和光学特性，优选将一种或多种含1至5个碳原子的醇与二氯甲烷一起混合。醇相对于全部溶剂的优选含量在2重量％至25重量％的范围内，并且更优选在5重量％至20重量％的范围内。有甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇等作为醇的优选实例。在它们之中，优选使用甲醇、乙醇、正丁醇和它们的混合物。

为了将对环境的负面影响降至最低，可以使用不含二氯甲烷的溶剂制备涂料。在此情况下，所述溶剂优选包含具有4至12个碳原子的醚、具有3至12个碳原子的酮以及具有3至12个碳原子的酯。溶剂还可以包含它们的混合物。应指出醚、酮和酯可以具有环状结构。可以使用具有至少两个其官能团(即，-O-、-CO-和-COO-)的化合物作为溶剂。溶剂可以在化学结构中含有其它官能团如醇羟基。

根据目的，可以将各种已知的添加剂，例如增塑剂、UV吸收剂(UV试剂)、劣化抑制剂、润滑剂、脱模促进剂等加入到涂料中。例如，可以使用已知的增塑剂，例如磷酸酯类增塑剂，邻苯二甲酸酯(phathalate ester)类增塑剂，聚酯聚氨酯弹性体等。磷酸酯类增塑剂是磷酸三苯酯，磷酸联苯二苯酯等。邻苯二甲酸酯类增塑剂是邻苯二甲酸二乙酯等。

在日本专利公开出版物2005-104148中的[0196]至[0516]中也描述了关于溶剂和添加剂(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、脱模剂等)的详情。这些描述也适用于本发明。

使用上述原料，制备了酰化纤维素浓度在5重量％至40重量％的范围内的涂料。在涂料中的酰化纤维素浓度更优选在15重量％以上并且在30重量％以下的范围内，并且最优选在17重量％以上并且在25重量％以下的范围内。添加剂相对于总固体内含物的浓度优选在1重量％以上并且在20重量％以下的范围内。

对于涂料制备，在日本专利公开出版物2005-104148中的[0517]至[0616]中详细描述了原料的溶解方法、过滤方法、气泡除去方法和添加方法。这些描述也适用于本发明。

[通过溶液流延生产膜的方法]

如图1中所示，溶液流延设备10包括：流延室13，第一干燥室16，拉幅机17，切边装置18，第二干燥室21，冷却室22，中和装置23，滚花辊对26和卷绕部27。在流延室13中，将其中酰化纤维素溶解于溶剂中的涂料11流延以形成酰化纤维素膜(以下称为膜)12。膜12含有溶剂。在第一干燥室16中，将膜12在输送的同时干燥。在拉幅机17中，将从第一干燥室16供给出来的膜12在两个侧边固定。在这种状态下，将膜12在输送的同时干燥。切边装置18切除膜12的两个侧边。在第二干燥室21中，将膜12在输送的同时干燥，直至溶剂几乎不残留在膜12中。在冷却室22中，将膜12冷却。中和装置23降低膜12的带电电压。滚花辊对26对膜12的两个侧边部分进行压花。在卷绕部27中，将膜12进行卷绕。

在流延室13中，安置用于将涂料11流延的流延模31以及作为流延载体的传动带32。流延模31优选为衣架型。为了将涂料11的温度保持在预定值，流延模31配置有用于控制流延模31的温度的温度控制器(未显示)。

流延模31的宽度不受特别限制。在该实施方案中，流延模31的宽度是作为最终产品的膜12的宽度的1.1至2.0倍。还优选地，流延模31沿着流延模31的宽度方向以一定间隔配置有厚度调节螺栓(热螺栓)。热螺栓调节流延模31的狭缝间隙以在流延时调节流道的厚度。调节流延模31的狭缝间隙和涂料的排出量，使得干燥后的膜12的厚度在20至80μm的范围内。

传动带32跨接于在其圆周方向上旋转的垫辊33之上。传动带32根据垫辊33的旋转连续移动。垫辊33配置有驱动装置(未显示)，并且由于驱动装置而旋转。传动带32的宽度不受特别限制。在该实施方案中，传动带32的宽度是涂料11的流延宽度的1.1至2.0倍。传动带32经过镀铬等，并且具有平均0.01μm以下的表面粗糙度。

安置在每根垫辊33内部的是用于传热介质的通道(未显示)。垫辊33连接到传热介质循环器(未显示)上，该传热介质循环器用于控制传热介质的温度并且将传热介质供给到通道中。从而，控制每一根垫辊33的表面温度使得邻接每一根垫辊33的传动带32的温度为预定值。根据溶剂的种类和固含量，涂料11的浓度等大致设定传动带32的温度。

将流延涂料11的流延流道形成为在流延模31和传动带32之间延伸。在传动带32上形成流延膜38。将减压室36设置在传动带32的移动方向上的流延流道的上游侧。减压室36通过抽吸流延流道的上游侧的空气以实现在流延流道的上游区域的减压而稳定流延流道的形成。

优选地，将流延流道的上游区域减压使得在上游区域的压力比在下游区域的压力低10Pa至2000Pa。另外，优选将抽吸装置(未显示)连接到流延模31的边缘上以对流延流道的两侧进行抽吸，以保持适宜的流延流道的形状。在流延模31的边缘抽吸的空气量优选在1L/min至100L/min的范围内。

流延室13配置有用于将流延室13的内部温度保持在预定值的温度控制器37，以及用于冷凝并且液化从涂料11和流延膜38中蒸发的溶剂的冷凝器(未显示)。在流延室13外部安置的是用于回收冷凝和液化的溶剂的回收装置(未显示)。将通过回收装置回收的溶剂精制并且重新用作用于涂料制备的溶剂。

在流延室13内部安置用于供给惰性气体的气体供给部(未显示)，以及用于将在流延室13内部的气体排出到外部的通风道(未显示)。优选在流延室13内部的气体被惰性气体替换使得在流延室13内部的溶剂蒸气的浓度为至多20％。

将用于支撑膜12的剥离辊45安置在流延室13中，以从传动带32上剥离流延膜38。干燥流延膜38直至它具有自支撑性能。当具有自支撑性能时，将流延膜38从传动带32上剥离。应指出，当在第一干燥室16中将流延膜38干燥得足以被支撑并且输送时，流延膜38被认为具有自支撑性能。

当在流延膜38中的溶剂内含物的比率达到70％时，流延膜38能够作为膜12被支撑并且输送。然而，即使在流延膜38中的溶剂内含物的比率大于70％时，在一些情况下，流延膜38也可以被支撑并且输送。在这种情况下，可以将溶剂内含物的比率大于70％的膜12引入到第一干燥室16中。在流延膜38中的溶剂内含物的比率逐渐降低。优选在溶剂内含物的比率在70％以上并且在150％以下的范围内时，从传动带32上剥离流延膜38。因此，可以防止流延膜38在从传动带32上剥离之后部分残留在传动带32上。另外，与其中溶剂内含物的比率大于150％的情况相比，可以更顺利地输送膜12，同时防止在第一干燥室16中驱动辊48在膜12上导致划痕和皱褶。

溶剂内含物的比率是折干计的，并且由下式计算：[(X-Y)/Y]×100，其中X是在取样时膜的重量，并且Y是在完全干燥后膜的重量。

代替传动带32和垫辊33的是，可以使用在其圆周方向上旋转的鼓作为流延载体。当使用鼓时，将流延膜38冷却至转变成凝胶状，从而产生流延膜38的自支撑性能。当将流延膜38在冷却的同时干燥时，与其中使用传动带32和垫辊33的情况相比，可以缩短在剥离流延膜38之前所需的时间。从而，可以进一步提高生产效率。此外，当使用鼓作为流延载体时，优选在流延膜38中的溶剂内含物的比率在100％至300％的范围内时，将流延膜38从鼓上剥离。

第一干燥室16配置有用于吹送干燥空气的供给空气管道46，用于输送膜12的驱动辊48，以及用于支撑膜12的自由旋转辊50。驱动辊48将参考另一附图进行详细描述。自由旋转辊50不连接到驱动源上，并且可以与膜12接触旋转。在第一干燥室16中，将膜12干燥得足以固定在后述拉幅机17中。通常，当在膜12中的溶剂内含物的比率为至多30％时，认为将膜12干燥得足以被固定。如图1中所示，将流延室13和第一干燥室16在膜12的输送方向上以这种顺序安置成相互靠近。优选的是，在将流延膜38刚刚从传动带32上剥离而变成膜12之后，将膜12引入到第一干燥室16中以在其中干燥。在这种情况下，在剥离时膜12中的溶剂内含物的比率可以被认为与在被引入到第一干燥室16中时相同。

优选的是，在第一干燥室16中干燥膜12直至溶剂内含物的比率为10％至30％。如上所述，在溶剂内含物的比率在70％至150％的范围内时，从传动带32上剥离流延膜38。因此，优选在溶剂内含物的比率在70％至30％的范围内时，在第一干燥室16中干燥膜12。当从传动带32上剥离流延膜38作为膜12时，溶剂内含物的比率在大于70％并且在150％以下的范围内。值A是在该范围内的任何值。在第一干燥室16中干燥膜12时，溶剂内含物的比率在10％以上并且小于30％的范围内。值B是在该范围内的任何值。因此，在值A达到值B之前，在第一干燥室16中干燥膜12。在膜12中含有添加剂的情况下，在第一干燥室16中添加剂与溶剂一起蒸发，其中如上所述在膜12中的溶剂内含物的比率显著变化，然后在许多情况下蒸发的添加剂粘附到驱动辊48上而凝固。然而，通过驱动辊48，可以顺利地输送膜12，同时防止膜12的滑动，以及进一步出现由异物例如添加剂粘附到聚合物膜上所引起的划痕和皱褶。另外，粘附到驱动辊48表面上并且凝固的异物例如添加剂并不压在膜12上，因此膜12的表面没有变形。

应指出，即使溶剂内含物的比率降低至20％，也可以在第一干燥室16中进一步干燥膜12。优选地，在第一干燥室16中干燥膜12直至溶剂内含物的比率在10至30％的范围内。即使在膜12中的溶剂内含物的比率小于30％，当使用驱动辊48输送膜12时，防止划痕和皱褶出现的效果也提高更多。

可以将来自供给空气管道46的空气直接吹送到膜12上。作为选择，可以将来自供给空气管道46的空气在第一干燥室16内部循环，使得在膜12周围的溶剂蒸气的浓度不饱和。

主要通过来自供给空气管道46的空气调节膜12的温度。在第一干燥室16中的膜12的温度优选在10℃以上并且低于100℃的范围内。低于10℃的温度导致干燥效率的下降，并且必需使在第一干燥室16中的输送路径的长度比其中温度为10℃以上的情况更长。相反，100℃以上的温度导致由溶剂的快速蒸发引起的膜12的变形。

因为膜12含有溶剂，因此在温度变化时，在膜12和其它部件之间的摩擦力也容易变化。然而，当使用驱动辊48时，即使膜12的温度在10℃以上并且小于100℃的范围内较宽地变化，也可以在膜12不滑动的情况下顺利地输送膜12，此外，即使异物粘附到驱动辊48上，在膜12上也不出现划痕和皱褶。因此，即使在第一干燥室16中从输送路径的上游侧至下游侧的膜12的温度变化，也可以顺利地输送膜12。

在第一干燥室16内部安置用于供给惰性气体的气体供给部(未显示)。优选在第一干燥室16内部的气体被惰性气体替换，使得在第一干燥室16内部的溶剂蒸气的浓度为至多20％。

在第一干燥室16中，优选将牵拉张力施加到膜12上，该牵拉张力为膜输送方向上的张力。由于这个原因，防止膜12下垂。当调节被安置在第一干燥室16中的输送路径上的驱动辊48的旋转速度时，可以调节施加到在驱动辊48的上游侧移动的膜12上的牵拉张力。当使用驱动辊48时，可以顺利地输送膜12，而不导致划痕和皱褶，另外防止膜12相对于驱动辊48的下垂和滑动。优选地，施加到膜12上的牵拉张力在10N/m至300N/m的范围内。在这样的牵拉张力下，与常规装置例如吸辊相比，驱动辊48在防止膜12的滑动以及提高膜12的平滑度方面是非常有效的。牵拉张力值是在膜12的宽度方向上按每米计而得到的。因此，在驱动辊48的使用中特别有效的牵拉张力的范围是在n×10(N)至n×300(N)的范围，其中n是膜12的宽度(0<n，单位：m)。应指出可以将多根驱动辊48安置在第一干燥室16中。

在拉幅机17中，使用固定构件(未显示)固定膜12的两个侧边，然后根据固定构件的移动输送膜12。将膜12在输送的同时干燥。固定膜12的侧边的夹具，穿透膜12的侧边以固定它的针等用作固定构件。当传动带32用作流延载体并且在溶剂的一部分从流延膜38中蒸发之后剥离流延膜38时，优选使用夹具作为拉幅机17中的固定构件。另一方面，当使用鼓作为流延载体并且在溶剂几乎不从流延膜中蒸发之前剥离冷却后的流延膜38时，优选使用针作为拉幅机17中的固定构件。在拉幅机17中，将膜12的温度调节在120℃至180℃的范围内，从而继续膜12的干燥。

在拉幅机17中干燥之后，通过切边装置18切除膜12的两个侧边。将这样被切除的侧边通过切割机送风机(未显示)送到粉碎机51中，并且通过粉碎机51粉碎成碎片。将碎片再循环用于制备涂料。

将其侧边已经被切除的膜12送到第二干燥室21中。在第二干燥室21中，将膜12在输送的同时进一步干燥。如在第一干燥室16的情况下，在第二干燥室21中的输送路径也配置有作为用于膜12的输送装置的驱动辊48，以及用于支撑膜12的自由旋转辊50。即使膜12的温度高达例如，100℃以上，作为输送装置的驱动辊48也可以在膜12不滑动的情况下稳定地输送膜12。因此，可以防止在膜12上出现划痕和皱褶。另外，异物不通过导辊48压在膜12上，因此膜12的表面没有因驱动辊48而变形。

应指出，在被安置于第二干燥室21中的输送路径上的多根辊之中，优选使用驱动辊48作为最上游侧辊和最下游侧辊。在这两根驱动辊48之间，可以安置自由旋转辊50。然而，驱动辊48和自由旋转辊50的布置不限于此。

可以将来自供给空气管道49的空气直接吹送到膜12上。作为选择，可以将来自供给空气管道49的空气在第二干燥室21的内部循环，使得在膜12周围的溶剂蒸气的浓度不饱和。

主要通过来自供给空气管道49的空气调节膜12的温度。在第二干燥室21中的膜12的温度优选在100℃至200℃的范围内，更优选在100℃至180℃的范围内，并且最优选在100℃至160℃的范围内。因此，可以在第二干燥室21中干燥膜12使得膜12中的溶剂内含物的比率等于或小于0.1％。在其中膜12的温度为100℃以上的情况下，通常，吸辊等在膜12上导致划痕和皱褶。然而，根据本发明，可以顺利地输送膜12，而不在膜12上导致划痕和皱褶。在其中膜12的温度低于100℃的情况下，出现干燥效率的下降，因此必需使在第二干燥室21中的输送路径的长度比其中膜12的温度为100℃以上的情况更长。相反，当膜12的温度高于200℃时，膜12被软化并且拉伸，因此不能输送膜12。

在第二干燥室21中，为了在膜12不劣化的范围内更有效并且有效率地干燥膜12，如上所述使膜12的温度变高。含有溶剂的膜12的温度高度依赖于在膜12和其它部件之间的摩擦力。当膜12的温度更高时，摩擦力增加更多。另外，当使膜12的温度变得更高时，在膜12中含有的添加剂更容易蒸发并且粘附到驱动辊48上。然而，当使用后述驱动辊48作为输送装置时，即使含有溶剂的膜12的温度高达例如100℃以上，并且即使添加剂粘附到驱动辊48上并且凝固，也可以在相对于驱动辊48不滑动的情况下顺利地输送膜12。此外，可以防止膜12上的划痕和皱褶，并且防止由凝固的添加剂引起的膜12的表面的变形。在其中使用TAC作为膜12的聚合物，并且膜12的温度大致在140℃至200℃的范围内的情况下，上述效果是特别高的。因此，在第二干燥室21中输送膜12的过程中，在膜12上不出现划痕和皱褶。

优选将牵拉张力施加到在第二干燥室21中输送的膜12上。由于这个原因，防止膜12下垂或者变形。在其中在第一干燥室16中沿着输送路径安置多根驱动辊48的情况下，当调节每一根驱动辊48的旋转速度时，可以调节施加到在每一根驱动辊48的上游侧移动的膜12上的牵拉张力。在其中使用驱动辊48的情况下，除防止膜12的下垂以外，即使异物等粘附到驱动辊48上，在膜12上也不出现划痕和皱褶，从而可以顺利地输送膜12，而不导致膜12相对于驱动辊48的滑动。

在第二干燥室21中，在输送装置的上游侧和下游侧之间的牵拉张力差在5N/m至200N/m的范围内的情况下，使用驱动辊48作为输送装置的效果是特别高的。牵拉张力的差值也是在膜12的宽度方向上按每米计而得到的。因此，当n为膜12的宽度(0<n，单位：m)时，可以用上述值乘以n。

下面说明在第二干燥室21中的牵拉张力的优选实例。例如，在其中驱动辊48仅仅是在被安置于第二干燥室21中的输送路径上的多根辊之中的最上游侧辊和最下游侧辊的情况下，优选最下游侧辊的旋转速度快于最上游侧辊的旋转速度。因此，可以使在最上游侧驱动辊48和最下游侧驱动辊48之间施加的牵拉张力(以下称为下游侧牵拉张力)高于施加到最上游侧辊48的上游侧上的牵拉张力(以下称为上游侧牵拉张力)。调节每一根驱动辊48的旋转速度使得在下游侧牵拉张力和上游侧牵拉张力之间的牵拉张力差在5N/m以上并且在200N/m以下的范围内。应指出，牵拉张力的调节不但可以通过改变每一根驱动辊48的旋转速度进行，而且可以通过改变自由旋转辊50的位置进行，并且还可以通过使用熟知的浮动辊等进行。

优选在冷却室22中将干燥的膜12冷却至接近室温。

中和装置23是所谓的强制中和装置，例如中和棒，并且将膜12的带电电压调节在预定范围内。中和装置23优选进行中和使得膜12的带电电压在-3kV至+3kV的范围内。中和装置23的位置不限于冷却室22的下游侧。

滚花辊对26通过对膜12的两个侧边部分进行压花而提供具有滚花的膜12。当对膜12提供滚花时，滚花的凸部和凹部中的每一个的高度优选在1μm至200μm的范围内。

在卷绕部27的内部安置用于卷绕膜12的卷绕装置52，以及用于在卷绕时控制膜12的张力的压辊53。

如图2中所示，每一根驱动辊48由辊体48a和轴48b构成。轴48b分别固定地插入到辊体48a的相反端。每一根驱动辊48通过电动机(未显示)在圆周方向上旋转。辊体48a在用其外围表面支撑膜12的同时输送膜12。用于辊体48a和轴48b的材料是例如具有优异的耐腐蚀性的铝、铁、不锈钢、碳纤维增强的塑料(CFRP)等。

如图3中所示，沿着辊体48a的圆周方向，在外围表面上形成具有间距恒定的波谷60和波峰61的波纹状轮廓。波谷60和波峰61各自具有基本上半圆形的横截面。波谷60和波峰61交替地被设置在辊体48a的轴向上。通过精密车床，使用切削工具精密地加工并且形成波谷60和波峰61。

波谷60的间距P_v，即在相邻的两个波谷60的最低点60a之间的距离，以及波峰61的间距P_m，即在相邻的两个波峰61的最高点61a之间的距离，在0.01mm以上并且2mm以下的范围内。当间距P_v和P_m小于0.01mm时，车床加工变得困难，并且即使可以进行车床加工，生产成本也变得极高。另一方面，当间距P_v和P_m大于2mm时，膜12可能相对于导辊48滑动。此外，由压在膜12上的辊所引起的或者由异物例如凝固的添加剂所引起的痕迹，以及划痕可能留在膜12的表面上。

从最低点60a至最高点61a的高度H_v-m在0.01至1mm的范围内。当高度H_v-m小于0.01mm时，不能释放膜12和驱动辊48之间的空气。因而，膜12趋向相对于驱动辊48滑动，并且在一些情况下，在膜12上出现划痕和皱褶，或者由压在膜12上的辊或者异物所引起的痕迹可能留在膜12的表面上。另一方面，当高度H_v-m大于1mm时，车床加工变得困难，并且即使可以进行车床加工，生产成本也变得极高。

波谷60的曲率半径R_v，即从形成波谷60横截面的圆形的中心点Ov至最低点60a的距离，以及波峰61的曲率半径R_m，即从形成波峰61的横截面的圆形的中心点O_m至最高点61a的距离，在0.1mm以上并且0.5mm以下的范围内。当曲率半径R_v和R_m小于0.1mm时，驱动辊48与膜12的接触面积变得如此小以致于膜12可能相对于驱动辊48滑动。此外，在一些情况下，由异物引起的痕迹和划痕可能出现在膜12上。另一方面，当曲率半径R_v和R_m大于0.5mm时，高度H_v-m变得如此小以致于膜12可能相对于驱动辊48滑动。此外，在一些情况下，由异物引起的痕迹和划痕和由压在膜12上的驱动辊48引起的痕迹可能留在膜12上。

如图4中所示，在波峰61的最高点61a形成平坦表面70。在形成波谷60和波峰61之后，通过例如使用研磨机磨削波峰61的最高点61a，加工并且形成与辊体48a的轴向平行的平坦表面70。在轴向上的平坦表面70的宽度W_f在0.05mm以上并且0.5mm以下的范围内。当宽度W_f小于0.05mm时，一些最高点61a可能没有被磨削，视波峰61的加工精度而定。另一方面，当宽度W_f大于0.5mm时，不能以上述间距形成波谷60和波峰61。

如上说明，驱动辊48的特征在于下列特征。沿着每一根驱动辊48的圆周方向，在外围表面上交替形成各自具有基本上半圆形的横截面的波谷60和波峰61。波谷60的间距P_v和波峰61的间距P_m在0.01至2mm的范围内。从波谷60的最低点60a至波峰61的最高点61a的高度H_v-m在0.01至1mm的范围内。因此，当通过具有上述特征的驱动辊48输送膜12时，即使凝固的添加剂和其它异物粘附到驱动辊48上，也可以有效率地释放在膜12和驱动辊48之间的空气。由于这个原因，驱动辊48以使膜12不相对于驱动辊48滑动这样的摩擦力接触膜12。因此，可以防止划痕和皱褶出现在膜12上。另外，由压在膜12上的驱动辊48和异物引起的痕迹不留在膜12上。

平坦表面70是在波峰61的每一个最高点61a形成的。在轴向上的平坦表面70的宽度W_f在0.05至0.5mm的范围内。因此，可以进一步提高摩擦力，并且由平坦表面70引起的条纹图案不留在膜12上。

应指出，间距P_v和P_m更优选在0.3至0.5mm的范围内。另外，高度H_v-m更优选在0.02至0.1mm的范围内。

曲率半径R_v和R_m更优选在0.2至0.4mm的范围内。宽度W_f更优选在0.1至0.3mm的范围内。

当膜12的输送速度在10m/min至230m/min的范围内时，使用驱动辊48的效果是特别高的，并且当膜12的输送速度在40m/min至230m/min的范围内时，使用驱动辊48的效果得到进一步提高。

膜12的宽度更优选在1800至2500mm的范围内。通常，随着膜12的宽度增加，在膜12上更加可能出现由滑动引起的划痕和皱褶。然而，即使膜12的宽度在1800至2500mm的范围内，也充分发挥出使用驱动辊48的效果。

根据上述间距P_v和P_x，高度H_v-m，曲率半径R_V和R_m，宽度W_f，以及湿膜宽度的更优选范围，上述效果是特别高的。

应指出，如果在膜生产设备中沿着膜的输送路径设置并且未与驱动源连接的自由旋转辊具有与驱动辊48的形状相同的形状，则可以获得与上述一样优选的效果。

根据熔体挤出方法，将驱动辊48安置在熟知的熔体挤出装置(未显示)的下游侧。熔体挤出装置包括用于将供给的聚合物加热并且熔融的加热部，以及用于将熔融的聚合物以膜的形式挤出到外部的挤出部。加热部包括用于混合或者捏合聚合物的捏合构件。可以使用可商购的熔体挤出装置作为本发明的熔体挤出装置。刚刚从熔体挤出装置中挤出后的聚合物膜的温度高达其熔点，因此在许多情况下，刚刚挤出后的聚合物膜不能进行下一个工序。下一个工序是例如，在其宽度方向上将张力施加到聚合物膜上以拉伸该聚合物膜的拉伸工序，卷绕工序等。优选地，将聚合物膜在输送的同时冷却。冷却不但通过所谓的强制冷却例如吹送空气以及与冷却水接触进行，而且通过其中仅仅进行膜的输送直至温度主动地下降的所谓自然冷却进行。它们两者都适用于本发明。

在下一步工序之前的输送中或者在下一步工序过程中的输送中，优选使用驱动辊48。因而，可以输送温度接近其熔点的聚合物膜，以及冷却后的聚合物膜，而在聚合物膜上不导致划痕和皱褶。因此，所得到的聚合物膜具有优异的平滑度。此外，在熔体挤出方法中，如上所述，聚合物膜的温度从高温例如在刚刚挤出膜后的熔点较宽地变化至低温，例如作为最终产品，近似室温。根据本发明，与温度变化无关，可以顺利地输送聚合物膜，并且在聚合物膜上不出现划痕和皱褶。

如上所述，根据本发明，与在膜中是否存在溶剂无关，即使输送具有由加热引起的高温的膜时，在膜上也不出现由作为输送装置的辊引起的划痕和皱褶，因此，可以获得具有优异的平滑度的膜。

[实施例1]

每一根驱动辊48的辊体48a由不锈钢(没有电镀)制成，并且具有300mm的直径和1000mm的纵向长度。将轴48b分别固定地安装到辊体48a的相反端的中心，以限定辊体48a的旋转中心。将轴承连接到每一根轴48b上以相对于辊体48a彼此对称。在一个轴承的中心和另一个轴承的中心之间的距离为1500mm。在辊体48a上形成波谷60和波峰61使得间距P_v和P_m为0.5mm，高度H_v-m为0.04mm，并且曲率半径R_v和R_m为0.4mm。

制备具有下列组成的涂料11。

三乙酰纤维素(乙酰化度：60.7％) 100 重量份

增塑剂A(磷酸三苯酯(TPP)) 8 重量份

增塑剂B(磷酸联苯二苯酯(BDP)) 4 重量份

消光剂 0.03 重量份

溶剂组分1(二氯甲烷) 594 重量份

溶剂组分2(甲醇) 66 重量份

通过图1中所示的溶液流延设备10，由涂料11制备膜12。在实验1至6中改变为第二干燥室21设定的膜12的温度。在被安置在第二干燥室21中的多根辊之中，最上游侧辊和最下游侧辊的每一个是驱动辊48。在这两根驱动辊48之间的输送路径中安置多根自由旋转辊50。

在最下游侧驱动辊48和最上游侧驱动辊48之间的牵拉张力(下游侧牵拉张力)比最上游侧驱动辊48的上游侧的牵拉张力(上游侧牵拉张力)高10N/m。在下游侧牵拉张力和上游侧牵拉张力之间的牵拉张力差示出在表1的“张力差”一栏中。膜12的输送速度被设定至70m/min，其示出在表1的“输送速度”一栏中。应指出，被安置在溶液流延设备10中除第二干燥室21以外的部分中的输送路径上的所有驱动辊是驱动辊48。评价由实验1至6得到的膜12是否存在划痕，皱褶，或辊痕迹。辊痕迹是指由于辊压在膜上而在膜上留下痕迹。通过在视觉上检查膜12进行评价。当没有划痕，皱褶，或辊痕迹被认出时，将膜评价为“A”。当略有划痕，皱褶，或辊痕迹被认出时，将膜评价为“B”。当有划痕，皱褶，或辊痕迹被认出时，将膜评价为“C”。当有深的划痕，皱褶，或辊痕迹经常或连续被认出时，将膜评价为“D”。评价结果示出在表1的“评价”一栏中。

制备具有下列特征的吸辊2。吸辊的辊体由不锈钢(没有电镀)制成，并且具有300mm的直径和1000mm的纵向长度。将轴分别固定地安装到辊体的相反端的中心，以限定辊体的旋转中心。将轴承连接到每一根轴上以相对于辊体彼此对称。在一个轴承的中心和另一个轴承的中心之间的距离为1500mm。如图5中所示，沿着吸辊2的辊体的圆周方向形成基本上V形的凹槽3，该凹槽3具有2mm的间距、0.5mm的高度以及1mm的宽度。这些凹槽3被称为垂直凹槽。辊体具有宽度为1mm并且在与垂直凹槽3的边界处的曲率半径为0.2mm的平坦表面4。在辊体上还形成各自具有3mm的直径的多个吸孔5。沿着辊体的轴向形成基本上V形的凹槽6使得凹槽6从每一个吸孔5的中心延伸。这些凹槽6被称为水平凹槽。水平凹槽6具有1mm的宽度和0.5mm的高度。

比较实验1至6是在第二干燥室21中使用吸辊2代替使用实验1至6中的驱动辊48而进行的。应指出，被设置在溶液流延设备10中除第二干燥室21以外的部分中的输送路径上的所有驱动辊是驱动辊48。其它条件和评价方法与实验1至6的那些相同。

[表1]

EX.：实验

COM.：比较实验

[实施例2]

在与实施例1相同的条件下进行实验1至5，不同之处在于将第二干燥室21中的膜12的温度调节至100℃，并且如表2中所示，在实验1至5的每一个中改变下游侧牵拉张力和上游侧牵拉张力之间的张力差。评价方法与实施例1的评价方法相同。结果示于表2中。

在第二干燥室21中使用吸辊2代替实验1至5中的驱动辊48进行比较实验1至5。其它条件与实验1至5的那些条件相同。结果示于表2中。

[表2]

[实施例3]

在与实施例1相同的条件下进行实验1至4，不同之处在于将第二干燥室21中的膜12的温度调节至100℃，并且如表3中所示，在实验1至4的每一个中改变膜12的输送速度。评价方法与实施例1的评价方法相同。结果示于表3中。

在第二干燥室21中使用吸辊2代替实验1至4中的驱动辊48进行比较实验1至4。其它条件与实验1至4的那些条件相同。结果示于表3中。

[表3]

在实施例1的实验1至6、实施例2的实验1至5以及实施例3的实验1至4中，膜12相对于驱动辊不滑动。应指出，参考实施例1中的实验4至6和比较实验4至6的结果，证实到根据本发明，通过使用在膜上不导致划痕，皱褶和辊痕迹的吸辊，即使在其中不能输送膜的膜温度范围内，也可以毫无问题地顺利输送膜。另外，由波谷和波峰引起的辊痕迹不留在膜上。而且，膜12没有任何划痕或皱褶，并且在膜12上没有由粘附到驱动辊上的异物引起的划痕。另一方面，在实施例1至3的比较实验中，当膜的温度、在其输送方向上施加到膜上的张力、以及输送速度分别上升时，膜相对于辊的滑动更频繁地发生。作为结果，在膜上出现划痕和皱褶。

在本发明中，各种变化和变型是可以的，并且可以被认为在本发明的范围内。

Claims

1.一种膜生产方法，所述方法包括以下步骤：

将聚合物熔融并且挤出，或者将聚合物溶液流延并且干燥；和

使用驱动辊输送通过所述挤出或者所述流延形成的聚合物膜，所述驱动辊包括波纹状轮廓，其中沿着所述驱动辊的圆周方向在外围表面上交替形成各自具有基本上半圆形横截面的波谷和波峰，所述波谷之间的间距和所述波峰之间的间距中的每一个在0.01至2mm的范围内，并且从所述波谷的最低点至所述波峰的最高点的高度在0.01至1mm的范围内。

2.如权利要求1所述的膜生产方法，其中所述波谷的曲率半径和所述波峰的曲率半径在0.1至0.5mm的范围内。

3.如权利要求2所述的膜生产方法，其中在所述波峰的所述最高点中的每一点形成与所述驱动辊的轴向平行的平坦表面。

4.如权利要求3所述的膜生产方法，其中所述平坦表面在所述轴向上具有在0.05至0.5mm的范围内的宽度。

5.如权利要求4所述的膜生产方法，其中通过所述驱动辊输送温度在100℃至200℃的范围内的所述聚合物膜。

6.如权利要求5所述的膜生产方法，其中在所述聚合物膜的输送方向上，所述驱动辊的上游侧和下游侧之间的张力差在5至200N/m的范围内，所述张力差的值是在所述聚合物膜的宽度方向上按每米计得到的。

7.如权利要求6所述的膜生产方法，其中通过所述驱动辊以在10至230m/min的范围内的输送速度输送所述聚合物膜。