CN101497223B - 流延装置、溶液流延设备和溶液流延方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种流延装置、溶液流延设备和溶液流延方法。在供料头中,形成主管道和副管道。高粘度涂料流经所述主管道,而低粘度涂料流经所述副管道。分配销被设置在其中所述副管道与所述主管道相交的合流部中,以控制所述低粘度涂料的流量。在所述分配销的外围表面中形成锥形切口。所述分配销以使所述切口的较宽侧与涂料流的下游一致这样的方位连接。因为在所述切口的两个端部形成突条,因此流经所述切口的所述低粘度涂料的量在两个宽度方向端部比在中部更小。
Description
技术领域
本发明涉及一种流延装置、溶液流延设备和溶液流延方法。
背景技术
聚合物膜(以下称作膜)具有诸如优异的光透射性和挠性的优点,并容易变得更轻和更薄。因此,所述膜被广泛用作光学功能膜。特别是,除上述优点以外,由酰化纤维素等制成的纤维素酯膜还具有诸如韧性和低双折射性的优点。因此,纤维素酯膜被用作下列各种光学功能膜:从照相感光胶片到作为近年来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。
上述膜有两种主要的生产方法,即,熔体挤出方法和溶液流延方法。在熔体挤出方法中,在将没有溶剂的聚合物加热并且熔融之后,挤出机挤出聚合物而生产膜。熔体挤出方法具有诸如高生产率以及较低设备成本的优点。然而,在熔体挤出方法中,难以精确地控制膜的厚度。另外,因为挤出导致膜中的细小条纹(口模条纹),因此难以生产可用作光学功能膜的高质量膜。另一方面,在溶液流延方法中,通过使用流延模,将含有聚合物和溶剂的溶液流延到流延载体上。将在流延载体上形成的流延膜硬化,以使其具有自支撑性能,然后从流延载体上以湿膜的形式剥离。然后,将湿膜干燥并且卷绕成膜。通过溶液流延方法生产的膜在光学各向同性和厚度均匀性方面优于通过熔体挤出方法生产的膜,且含有更少的异物。因此,采用溶液流延方法生产光学功能膜。
在生产在厚度方向上具有多层的多层膜的情况下,使用流延装置。流延装置包括供料头和流延模。将较高粘度的聚合物溶液(以下称为高粘度涂料)和较低粘度的聚合物溶液(以下称为低粘度涂料)供给到供料头中。将所供给的高粘度涂料和低粘度涂料分别经由高粘度涂料管道和低粘度涂料管道,输送到供料头中的合流部。在合流部中,将高粘度涂料和低粘度涂料层压以形成多层涂料。然后,将多层涂料输送到流延模中。流延模的加宽狭缝部分通过在层压方向上的压缩,加宽了多层涂料在与层压方向垂直的方向上的宽度。将其宽度加宽的多层涂料从流延模的排出口以多层流延膜的形式排出到流延载体上,其中高粘度涂料和低粘度涂料在厚度方向上相互层压。之后,以与上述相同的方式获得多层膜。
在多层流延膜中,由低粘度涂料制成的表面层和由高粘度涂料制成的基底层在厚度方向上层压。多层流延膜可以由例如相互层压的一个低粘度涂料层和一个高粘度涂料层组成,或者由两个低粘度涂料层和夹在低粘度涂料层之间的一个高粘度涂料层组成。高粘度涂料是使得膜具有所需的光学性能这样的组成的涂料。低粘度涂料是使得改善在生产过程中发生的表面平滑性、剥离等方面的劣化或者在生产后的膜容易处理这样的组成的涂料。因此,可以生产具有所需的光学性能,均匀的厚度和平滑表面的多层膜。
在常规的供料头中,在合流部中的宽度方向上,高粘度涂料的出口的长度等于低粘度涂料的出口的长度。当通过这样的供料头生产多层流延膜时,在宽度方向中间的低粘度涂料的一部分流入两个宽度方向端部,并且绕在高粘度涂料周围。发生所谓绕回的现象。
在其中发生绕回现象的多层流延膜的两个宽度方向端部中,表面层在中部变得更厚。因为与高粘度涂料相比,低粘度涂料含有更高浓度的溶剂和更低浓度的聚合物,因此两个宽度方向端部难以变成自支撑状态。因此,当从载体上剥离多层流延膜时,两个宽度方向端部残留在上面。一旦低粘度涂料残留,其余的低粘度涂料就开始沉积。作为结果,膜从其端部处撕裂。而且,其中已经发生绕回现象的多层流延膜的宽度方向端部含有比中部更大量的溶剂。因此,在干燥整个多层流延膜的过程中,在端部趋向于产生气泡。然后,膜从有气泡部分处撕裂。
根据在日本专利公开出版物2002-221620中公开的流延装置,将具有预定宽度的切口的分配销(distribution pin)设置在供料头的合流部中。因为低粘度涂料经由切口流入合流部,因此在多层涂料中,与高粘度涂料的宽度相比,低粘度涂料的宽度变得更窄,因此可以防止绕回现象。
然而,即使使用上述分配销,也存在其中发生绕回现象的情况。作为刻苦研究的结果,本发明人已经发现,控制切口的两个宽度方向端部的深度防止了绕回现象的发生。
发明内容
考虑到上述情况,本发明的一个目的是提供一种流延装置,所述流延装置可以防止一部分涂料残留在流延载体上,并且生产具有厚度均匀的表面层的多层流延膜。本发明的另一个目的是提供一种溶液流延设备和溶液流延方法,所述设备和方法通过使用所述流延装置,由多层流延膜生产具有厚度均匀的表面层的多层膜。
为了实现上述目的,根据本发明的流延装置形成多层流延膜,其中将第一涂料和第二涂料在第一方向,即膜厚度方向上层叠,所述第一涂料含有聚合物和溶剂,所述第二涂料具有比所述第一涂料更低的粘度。所述流延装置包括供料头、分配销和流延模。所述供料头通过在合流部合并分别被独立地引导的第二涂料流和第一涂料流,形成多层涂料流。所述分配销被安置在合流部中,以控制第二涂料流量。分配销具有切口,并且将突条安置于切口在与第一方向垂直的第二方向上的端部。第二方向与流延膜的宽度方向一致。与在中部的第二涂料流量相比,所述突条降低在第二方向上的端部流经切口的第二涂料流量。流延模使从供料头引导的多层涂料流的宽度在第二方向上扩展,并且从出口排出多层涂料流。多层涂料流在移动流延载体上变成多层流延膜。
在流延装置中,突条从侧面朝切口的中部突出。突条满足下列表达式:
13≤W1/W2≤30
1.5≤D1/(D1-D2)≤5
其中W1表示切口的宽度,W2表示突条的宽度,D1表示切口的深度,并且D2表示突条的深度。
流延装置还满足下列表达式:
10≤W4/W3≤30
其中W3表示所述合流部在第二方向上的长度,并且W4表示出口在第二方向上的长度。
根据本发明的溶液流延设备生产聚合物膜。所述溶液流延设备包括流延载体、供料头、分配销、流延模和干燥装置。流延载体以至少30m/min的速度移动,并且在其上形成多层流延膜。所述供料头通过在合流部合并分别被独立地引导的第二涂料流和第一涂料流形成多层涂料流。所述分配销被安置在合流部中,以控制第二涂料流量。分配销具有切口,并且将突条安置于切口在第二方向上的端部。第二方向与流延膜的宽度方向一致。与在中部的第二涂料流量相比,所述突条降低在第二方向上的端部流经切口的第二涂料流量。所述流延模使从供料头引导的多层涂料流的宽度在第二方向上扩展,并且将多层涂料流从出口排出到流延载体上。干燥装置将从流延载体上剥离的流延膜干燥成聚合物膜。
根据本发明,用于形成聚合物膜的溶液流延方法包括以下步骤:将第一涂料和第二涂料独立地供给到供料头中,所述第一涂料含有聚合物和溶剂,所述第二涂料具有比所述第一涂料更低的粘度;通过在所述供料头的合流部将第二涂料合并到第一涂料中,形成多层涂料;通过将从供料头引导的多层涂料排出到移动的环形流延载体上,形成多层流延膜;将多层流延膜以含有溶剂的湿膜形式从流延载体上剥离;和将被剥离的湿膜干燥成聚合物膜。第一涂料管道和第二涂料管道在合流部相互交叉,并且将第一涂料和第二涂料分别独立地供给到第一涂料管道和第二涂料管道中。在第二涂料合并到第一涂料中之前,与在中部的第二涂料的流量相比,在其两个端部的第二涂料的流量降低。流延载体以至少30m/min的速度移动。
在所述溶液流延方法中,聚合物膜的宽度大于等于2500mm并且小于等于4000mm。聚合物是酰化纤维素。
根据本发明,安置在切口两端部的突条使流经切口的第二涂料流量比在中部的第二涂料流量降低。因此,可以抑制绕回现象的发生,防止流延膜残留在流延载体上而没有被剥离,并且生产具有厚度均匀的表面层的多层膜。
附图说明
本领域普通技术人员当参考附图阅读下列详细描述时,将容易理解本发明的上述目的和优点:
图1是膜生产线的示意图;
图2是供料头、流延模、载体鼓和它们的外围装置的透视图;
图3是在Y-Z平面上截取的供料头的截面图;
图4是在X-Y平面上截取的合流部的截面图;
图5是显示第一分配销和翼的透视图;
图6是第一分配销的侧视图;
图7是在图6中的线VII-VII上截取的第一分配销的截面图;
图8是在图9中的线VIII-VIII上截取的流延模的截面图;
图9是在图8中的线IX-IX上截取的流延模的截面图;
图10是流延膜的截面图;
图11A是在X-Y平面上截取的合流部处的多层涂料的截面图;
图11B是在X-Y平面上截取的从出口排出的多层涂料的截面图;
图12是第二分配销的径向横截面中的要部的放大图;和
图13是第三分配销的径向横截面中的要部的放大图。
具体实施方式
下面将生产三层流延膜的情况作为一个实例,详细描述本发明的一个实施方案。三层表示与流延载体接触的第一表面层、暴露的第二表面层以及在第一层和第二层之间的中间层。然而,本发明不限于本实施方案。
[溶液流延方法]
如图1中所示,膜生产线10由流延室12、针链拉幅机13、夹具拉幅机14、干燥室15、冷却室16和卷绕室17组成。
储罐20经由涂料管道(稍后描述)连接到流延室12上。储罐20配置有搅拌叶片20b、用于使搅拌叶片20b旋转的电动机20a和夹套20c。储罐20容纳有涂料24,所述涂料24是作为膜22的原料的聚合物和溶剂的混合物。被安置在储罐20的外围的夹套20c将涂料24保持在大致恒定的温度。搅拌叶片20b旋转以将涂料24始终保持在均匀状态,而没有聚合物的凝聚。
中间层涂料管道30a、底层涂料管道30b和顶层涂料管道30c平行地将储罐20连接到供料头51上。分别被安置在涂料管道30a至30c中的泵31a至31c连接到控制器(未示出)上。该控制器使泵31a至31c输送预定量的涂料24。优选使用齿轮泵作为泵31a至31c。
储罐33a经由管道连接到中间层涂料管道30a上。储罐33a容纳有中间层添加剂液体34a。将泵35a安置在将储罐33a连接到涂料管道30a上的管道中。泵35a将储罐33a中的添加剂液体34a输送到涂料管道30a中,以将添加剂液体34a添加到涂料管道30a的涂料24中。然后,安置在涂料管道30a中的静态混合器38a将涂料24和添加剂液体34a搅拌并且混合成均匀的混合物。该混合物在下面被称为中间层涂料39a。作为中间层添加剂液体34a,使用预先含有诸如紫外线吸收剂、延迟控制剂或增塑剂的添加剂的溶液(或分散液)。
底层涂料管道30b和顶层涂料管道30c具有与中间层涂料管道30a相同的结构。连接到底层涂料管道30b上的液体和装置具有以“b”结尾的标记。连接到顶层涂料管道30c上的溶液和装置具有以“c”结尾的标记,并且省略其详细描述。底层添加剂液体34b和顶层添加剂液体34c预先含有添加剂,如用于促进膜从作为流延载体的载体鼓上剥离的剥离促进剂(例如柠檬酸盐),在卷绕成卷材时用于防止膜自身粘附的消光剂(例如,二氧化硅),或者劣化抑制剂。底层添加剂液体34b和顶层添加剂液体34c可以含有增塑剂或光学性能控制剂如紫外线吸收剂或延迟控制剂的添加剂。将在底层涂料管道30b中搅拌的混合物称为底层涂料39b,并且将在顶层涂料管道30c中搅拌的混合物称为顶层涂料39c。
使用涂料39a至39c,进行稍后描述的方法以生产多层膜。中间层涂料39a具有所生产的膜需要的强度和光学性能。底层涂料39b和顶层涂料39c改善膜的平滑性和滑动性。除上述以外,优选底层涂料39b和顶层涂料39c的粘度低于中间层涂料39a的粘度。因此,可以防止稍后所述的流延膜和湿膜中的表面缺陷,如条纹和不均匀性以及厚度变化的产生。
[涂料浓度]
中间层涂料39a的聚合物浓度在15重量%以上和30重量%以下,并且优选在20重量%以上和25重量%以下。底层涂料39b和顶层涂料39c的聚合物浓度在10重量%以上和25重量%以下,优选在15重量%以上和25重量%以下,并且更优选在19重量%以上和22重量%以下。
流延室12配置有供料头51、流延模52、作为载体的流延载体鼓54、剥离辊55、温度控制器56和57、冷凝器58和溶剂回收装置59。供料头51由三种涂料39a至39c形成多层涂料。具有狭缝的流延模52将多层涂料排出到载体鼓54上,并且使多层涂料在载体鼓54上变成流延膜53。剥离辊55从载体鼓54上剥离流延膜53。控制器60控制载体鼓54、温度控制器56和57、溶剂回收装置59等。
冷凝器58冷凝并且液化流延室12中的溶剂蒸气。在控制器60的控制下,溶剂回收装置59回收通过冷凝器58冷凝的液化溶剂,以将流延室12的气氛中的蒸气露点TR保持在预定的范围内。气体露点是在流延室12的气氛中蒸发的溶剂开始冷凝的温度。将回收的溶剂通过再循环器再循环,并且重新用作生产涂料的溶剂。在控制器60的控制下,温度控制器57将流延室12的温度保持在预定的范围内。
[流延载体鼓]
控制器60通过驱动装置(未示出),使流延载体鼓54围绕轴54a在Z1方向上旋转。通过载体鼓54的旋转,外围表面54b在Z1方向上以预定的速度ZV移动。温度控制器56将被调节在所需温度的热交换介质在形成于载体鼓54内部的整个流动通道中循环,以将载体鼓54的外围表面54b保持在所需温度TS。
载体鼓54的宽度不受特别限制,但是优选的宽度长达涂料的流延宽度的1.1至2.0倍。将外围表面54b如此磨光,使得表面粗糙度为0.01μm以下。必须将外围表面54b设计成使表面缺陷最少化。更具体而言,优选没有30μm以上的针孔。10μm以上并且小于30μm的针孔每平方米为1个以下,并且10μm以下的针孔每平方米为2个以下。优选外围表面54b由于载体鼓54的旋转在径向上的位置变化为200μm以下。载体鼓54的速度变化为至多3%,并且载体鼓54在宽度方向上的位置变化为至多3毫米/圈。
载体鼓54由不锈钢制成,并且优选由具有足够的耐腐蚀性和强度的SUS316制成。载体鼓54的外围表面54b经过所谓的镀硬铬,其由700以上的维氏硬度Hv和2μm以上的厚度限定。
供料头51使经由涂料管道30a至30c输送的涂料39a至39c形成多层涂料61(参考图2),并且将多层涂料61以预定的流量输送到流延模52中。流延模52将多层涂料61以流延膜53的形式排出到旋转的载体鼓54的外围表面54b上。当载体鼓54转动约四分之三圈时,将冷却的流延膜53硬化,以使其具有自支撑性能,然后剥离辊55将流延膜53从载体鼓54上剥离。
可以将减压室63设置在Z1方向上的流延模52的上游。减压室63降低在流延流道(casting bead)的后表面(与后面的载体鼓54的外围表面54b接触的表面)的压力。减压室63可以将在流延流道上游的区域中的压力降低到在大于等于10Pa并且小于等于2000Pa的范围内。因为降低压力可以减轻伴随载体鼓54旋转的风的负面影响,因此可以在流延模52和载体鼓54之间形成稳定的流延流道,并且形成具有较小的厚度变化的流延膜53。
在流延室12的下游,以下列这种顺序设置传送部65、针链拉幅机13和夹具拉幅机14。传送部65采用辊66将被剥离辊55剥离的湿膜引导到针链拉幅机13中。针链拉幅机13具有刺穿并且固定湿膜68的两个侧边的多个针板。当针板在固定湿膜68的情况下在轨道上移动时,通过干燥空气干燥湿膜68使其变成膜22。
夹具拉幅机14具有多个用于固定膜22的两个侧边的夹具。当夹具在固定膜22的情况下在轨道上移动时,将膜22在宽度方向上拉伸并且还通过干燥空气进行干燥。可以省略夹具拉幅机14。
在针链拉幅机13和夹具拉幅机14的下游,分别安置边缘切割机70a和70b。边缘切割机70a和70b切割膜22的两个侧边。将被切割的边缘通过鼓风输送到粉碎机71a和71b中,粉碎成小片,并且再循环作为涂料等的材料。
在干燥室15中有多根辊75。每一根辊75被用于输送的膜22部分地卷绕。空气调节器(未示出)控制干燥室15的温度、湿度等。将膜22在通过干燥室15的同时进行干燥处理。吸附回收装置76连接到干燥室15上,吸附并且回收从膜22中蒸发的溶剂。
将冷却室16安置在干燥室15的出口处。在冷却室16中将膜22冷却至室温。被安置在冷却室16的下游的静电消除器(中和棒)80从膜22中消除静电。将滚花辊81安置在静电消除器80的下游以对膜22的两个侧边进行滚花。在卷绕室17中,设置具有压辊83的卷绕机84以将膜22在芯的周围卷绕成卷材形状。
接着,将详细描述供料头51和流延模52。在以下描述中,如图2中所示,当X、Y和Z指相互垂直的三个方向时,X方向与流延膜的宽度方向,即排出口115的宽度方向一致。Y方向指与X方向垂直的方向,并且Z方向指高度方向。
[供料头]
参考图3,在供料头51中,形成主管道93以及副管道94b和94c。副管道94b和94c在合流部95合并到主管道93中。将主管道93如此形成以在Z方向上穿透供料头51的中部。在供料头51的顶面中形成第一入口91a,并且在其底面中形成出口92。底面邻近流延模52。
如图4中所示,主管道93的横截面是长边在X方向上的矩形。图4显示了主管道93在合流部95的横截面。
如图3中所示,将副管道94b和94c如此形成以使其在Y方向上从两侧朝向供料头51的内部。副管道94b和94c在合流部95合并到主管道93中。副管道94b和94c与主管道93以锐角相交,使得流经副管道94b和94c的每一种涂料平稳地合并到主管道93中的涂料流中。
在合流部95,作为隔板的翼(vane)97b和97c连接在主管道93和副管道94b之间以及主管道93和副管道94c之间,可分别相对于固定轴98b和98c移动。将分配销96b以使分配销96b的纵向在X方向上这样的方式设置在合流部95的副管道94b的出口处。以类似的方式,将分配销96c以使分配销96c的纵向在X方向上这样的方式设置在副管道94c的出口处。可以省略翼97b和97c。
分配销96b和96c是对称地设置在供料头51中的主管道93周围的。下面将描述关于分配销96c的详情,并且分配销96b与分配销96c相同。
参考图3和5,在分配销96c的外围表面的一部分中形成切口100。切口100将副管道94c连接到合流部95上。
参考图6和7,切口100由凹部101和突条102组成。切口100的宽度W1小于主管道93在X方向上的宽度W3(参考图4)。如图5和6中所示,切口100的宽度W1在圆周方向上逐渐减小,并且分配销96c是以使较宽侧与涂料流的下游(lower reach)一致这样的方位连接的。从切口100在X方向上的两个端面至凹部101的底面101a,形成作为流量降低部的突条102。D2表示突条在径向上的深度102,并且W2表示突条在X方向上的宽度102。除此以外,当D1表示凹部101在径向上的深度时,D1-D2表示从底面101a至突条102的高度。凹部101在径向上的深度D1在X方向和圆周方向上是大致恒定的。而且,因为突条102的宽度W2和深度D2是大致恒定的,因此在圆周方向上的高度(D1-D2)也是大致恒定的。
[流延模]
如图8和9中所示,流延模52配置有唇板110和111以及侧板112和113。唇板110和111以及侧板112和113形成流延模52中的狭缝116。狭缝116将模入口114连接到用于排出多层涂料61的排出口115上,所述模入口114与供料头51的出口92连通。
唇板110具有板体110a和唇部110b。将唇部110b安置在排出口115一侧的板体110a的端部。唇板111以类似的方式具有板体111a和唇部111b。
狭缝116具有第一狭缝部分116a、加宽狭缝部分116b和第二狭缝部分116c,它们是从模入口114一侧至排出口115一侧以这种顺序设置的。排出口115为长边在X方向上的矩形的形状,并且具有W4的宽度。
在与涂料流垂直的方向上观察多层涂料61的横截面(X-Y平面),加宽狭缝部分116b在X方向上的宽度比第一狭缝部分116a的宽度更宽。随着移动到下游,在Y方向上的宽度逐渐变窄。
在必要时,将内框板118和119安置在排出口115附近的狭缝116内部。优选将内框板118和119设置在狭缝116在X方向上的两端。在使用内框板118和119的情况下,狭缝可以是指被唇板110和111以及内框板118和119包围的区域。在排出口115附近的斜面118a和119a之间的距离可以是W4。
优选组成供料头51和流延模52的唇板110和111以及内框板118和119由沉淀硬化不锈钢制成。还优选使用热膨胀系数为2×10-5(1/℃)以下的材料。根据使用电解质溶液的腐蚀试验的耐腐蚀性与SUS316大致相同的材料也是可用的。而且,该材料具有下列这样的耐腐蚀性:即使在二氯甲烷、甲醇和水的液体混合物中浸渍3个月,在气液界面也不发生点蚀。另外,优选流延模52由在进行成型,然后磨光之后保存1个月以上的材料制成。因此,可以使流经流延模52的狭缝116的多层涂料61的表面均匀化。
对于在精加工狭缝116、主管道93和副管道94b和94c(参考图3)的内壁方面的精度,优选表面粗糙度为3μm以下,并且在任何方向上的平直度为1μm/m以下。可将狭缝116在Y方向上的平均宽度自动地调节在0.5mm至3.5mm的范围内。将在狭缝116中的涂料39a至39c的剪切速率调节在1和5000(1/s)之间。
可以将流延模52的每一个组件,特别是在排出狭缝115附近的唇部110b和111b以及狭缝116的内壁表面进行预定的表面处理。作为表面处理的一个实例,有陶瓷涂覆、镀硬铬、渗氮处理等。在进行陶瓷涂覆的过程中,优选使用可以被磨光的陶瓷。陶瓷具有低的孔隙率以及对脆性和腐蚀的抵抗力。除上述以外,陶瓷还与流延模52紧密地接触,并且不与涂料接触。更具体而言,有碳化钨(WC)、Al2O3、TiN、Cr2O3等,并且特别是优选WC。通过热喷涂、气相沉积等进行WC涂覆。
优选流延模52配置有温度控制器(例如,加热器、夹套等),以在生产膜的过程中将流延模52保持在恒定的温度。还优选使用衣架型流延模52。而且,可以将间隙调节螺栓(加热螺栓)以均匀的间隔连接到唇部110b和111b上作为自动间隙控制机构。根据通过泵31a至31c(优选高精度齿轮泵,参考图1)输送的液体流的量,通过预定程序设置加热螺栓的轮廓(profile)。可以基于膜生产线10中的厚度计(例如,红外线厚度计,在图1中未示出)的轮廓,通过调节程序对加热螺栓进行反馈控制。优选将膜22中除流延边缘以外的任意两点之间的厚度差调节在1μm以内。将膜22在宽度方向上的厚度变化调节在3μm/m以内。优选使用其中厚度精度被调节在±1.5μm以内的流延模。
接着,参考图1,将描述通过膜生产线10生产膜22的方法的一个实例。储罐20通过使传热介质在夹套20c内部流动,将涂料24保持在25℃以上至35℃以下的范围内的大致恒定温度,并且通过使搅拌叶片20b旋转将涂料24始终均匀化。
中间层涂料39a由容纳在储罐20中的涂料24和指定的中间层添加剂液体34a制备。将制备的中间层涂料39a经由涂料管道30a输送到供料头51中。以类似的方式,底层涂料39b由涂料24和指定的添加剂液体34b制备,并且顶层涂料39c由涂料24和指定的添加剂液体34c制备。将制备的底层涂料39b和顶层涂料39c分别经由涂料管道30b和30c输送到供料头51中。供料头51将涂料39a至39c层叠成多层涂料61,并且将它输送到流延模52中。稍后将描述关于供料头51和流延模52中的多层涂料61的详情。
温度控制器56将载体鼓54的外围表面54b保持在-20℃以上至0℃以下的范围内的大致恒定的温度TS。载体鼓54围绕轴54a旋转。因此,外围表面54b在Z1方向上以ZV的速度移动。速度ZV大于等于30m/min并且小于等于200m/min,并且优选大于等于40m/min并且小于等于150m/min。流延模52将多层涂料61流延到载体鼓54上以形成流延膜53。将在外围表面54b上冷却的流延膜53硬化以使其具有自支撑性能。然后,剥离辊55将凝胶状流延膜53从载体鼓54以湿膜68的形式剥离,并且经由传送部65将它引导至针链拉幅机13中。
在流延膜53中,如图10中所示,将由顶层涂料39c制成的顶层53c,由中间层涂料39a制成的中间层53a,以及由底层涂料39b制成的底层53b层叠在膜厚度方向上。底层53b为流延膜53的背面(与载体鼓54的外围表面54b接触的面)。顶层53c为流延膜53的正面。在顶层53c和底层53b之间形成中间层53a。如上所述,中间层53a为膜的底层,并且顶层53c和底层53b为膜的表面层。各个层的厚度比率与多层涂料61和膜22的那些比率大致相同。
当Da表示流延膜53的中间层53a的厚度,Dc表示顶层53c的厚度,并且Db表示底层53b的厚度时,Dc/Da在0.01和0.5之间或等于0.01或0.5,并且优选在0.04和0.3之间或等于0.04或0.3。当Dc/Da小于0.01时,在通过流延模52的狭缝116过程中,在多层涂料61中产生的剪切应力增加。剪切应力的增加使得顶层涂料39c和中间层涂料39a之间的界面变得不稳定,并且导致厚度变化。另一方面,如果Dc/Da超过0.5,则难以控制顶层的厚度分布。由于类似的原因,Db/Da在0.01和0.5之间或等于0.01或0.5,并且优选在0.04至0.3之间或等于0.04或0.3。
在针链拉幅机13中,多根针刺穿湿膜68的两个侧边以将其固定。然后,将湿膜68在输送的同时干燥,从而变成膜22。将仍然含有溶剂的膜22输送到夹具拉幅机14中。此时,优选在即将输送到夹具拉幅机14中之前的膜22中残留的溶剂量为50至150重量%。在本发明中,“残留溶剂量”是指通过折干计来表示的膜中残留的溶剂量。采用来自目标膜的样品,当x表示样品的重量,并且y表示在干燥之后的样品的重量时,残留溶剂量由{(x-y)/y}×100计算。
在夹具拉幅机14中,在通过链的操作连续移动的多个夹具在夹紧其两个侧边的情况下输送膜22的同时,将膜22进行干燥。此时,展开在相对的夹具之间的空间(膜宽度),将张力施加到膜22上,以在宽度方向上拉伸膜22。在宽度方向上拉伸膜22,使膜22中的分子取向排列,以使膜22得到所需的延迟值。
分别在针链拉幅机13和夹具拉幅机14外的边缘切割机70a和70b切除膜22的两个侧边。其两个侧边被切除的膜22通过干燥室15和冷却室16,然后在卷绕室17中通过卷绕机84进行卷绕。粉碎机71a和71b粉碎已经被幅边缘切割机70a和70b切除的膜22的两个侧边,以将它们再循环作为用于制备涂料的碎片。
通过卷绕机84卷绕的膜22具有在纵向(流延方向)上为至少100m以上的长度。膜22的宽度为600mm以上,并且优选在1400mm和2500mm之间或等于1400mm或2500mm。本发明对宽度大于2500mm的膜也是有效的。另外,本发明还适用于生产厚度为20μm以上并且在80μm以下的薄膜的情况。
如图3中所示,驱动部(未示出)使分配销96b和96c围绕轴在圆周方向上旋转,并且使翼97b和97c围绕它们的轴98b和98c旋转。由于像这样控制在合流部95的副管道94b和94c的出口的形状和尺寸,因此可以控制在多层涂料61中的各个层的厚度比率。在供料头51中,涂料39a经由主管道93流入合流部95。流经副管道94b和94c的涂料39b和39c分别经由被安置在分配销96b和96c中的切口100流入合流部95。
在本发明中,如图7中所示,切口100具有突条102。因此,如图11A中所示,涂料39b和39c所占部分(以下称为表面部分)的X-方向宽度W11比涂料39a所占部分的X-方向宽度W13更窄。在表面部分中,由突条102形成的部分的厚度D12比中部的厚度D11更薄。
将这种多层涂料61输送到流延模52中。多层涂料61在加宽狭缝部分116b中通过Y方向上的压缩在X方向上扩展,然后从排出口115排出到外围表面54b上。在增加宽度时,与涂料39a相比,在X方向的中部的涂料39b和39c的一部分趋向于流入两个X-方向端部。然而,根据本发明,在合流部95中,多层涂料61具有图11A的横截面结构。因此,当从出口115排出时,多层涂料61具有图11B的横截面结构,并且表面部分的厚度在X方向上变得大致均匀。
因此,根据本发明的流延装置,因为在流延膜53中,由低粘度涂料39b和39c制成的表面层的厚度在宽度方向上变得均匀,因此可以生产具有厚度均匀的表面层的膜22。
当在层的层叠方向上压缩具有粘度不同的多个层的层状产品以使其宽度在与层的层叠方向垂直的方向扩展时,一部分流向宽度增加方向的低粘度涂料导致了绕回现象,即本发明解决的问题。换言之,随着组成多层涂料61的各种涂料的粘度差的增加,更可能发生绕回现象。
作为粘度差增大的主要原因,有涂料在流延模52的狭缝116中的流速。因为涂料是粘弹性的,因此当在狭缝中的涂料停留时间长时,换言之,当通过狭缝的涂料的速度降低时,涂料的剪切粘度增加,尽管聚合物的剪切粘度取决于在涂料中所含的聚合物的浓度、种类等,但是它趋向于随着涂料流速的降低而增加。然而,通常,当在涂料中所含的聚合物的浓度高或者聚合物的分子量大时,剪切粘度显著增加。因此,当包含多种具有不同粘度的涂料的多层涂料在狭缝116中流动时,涂料流速的降低导致在多种涂料之间的粘度差别的增大。另一方面,在溶液流延方法中,优选降低通过狭缝的涂料的速度,以防止表面缺陷如条纹、表面凹凸不平和不均匀性的产生。因此,在生产防止上述缺陷产生的多层膜的情况下,存在的问题是可能如上所述那样发生绕回现象。本发明适用于生产防止上述缺陷产生的多层膜的情形。在μL/μH的值大于0并且在0.5以下,并且流经狭缝的多层涂料61的速度为30m/min以上的情况下,本发明是显著有效的,其中μL是指低粘度涂料的粘度,并且μH是指高粘度涂料的粘度。
在生产宽的多层膜的过程中,表面层在流延膜中的某些点变厚,而与是否存在多种涂料的粘度差的增大无关。作为结果,一部分膜趋向于残留,而没有被完全剥离,或者气泡趋向于出现在膜中。另外,如果膜比制成产品的部分的预定值更厚,则狭缝边缘变得比以前更大,以消除厚的部分,因此增大了多余的空间。因此,生产效率降低。在有效率地生产宽的多层膜(例口,具有大于等于2500mm并且小于等于4000mm的宽度)时,本发明是有效的。
参考图7,在切口100中,W1/W2的值大于等于13并且小于等于30,并且D1/(D1-D2)的值大于等于1.5并且小于等于5。当W1/W2的值低于13或者D1/(D1-D2)的值低于1.5时,在膜22的边缘的涂料39b和39c的厚度比中部的厚度更薄。另一方面,当W1/W2的值大于30或者D1/(D1-D2)大于5时,在膜22的边缘的涂料39b和39c的厚度比中部的厚度更厚。
分配销96b的切口100的径向深度D1优选大于0mm并且在5mm以下,并且更优选大于0mm并且在4mm以下。当深度D1超过5mm时,难以使表面层的厚度分布大致均匀化。
在图11A所示的多层涂料61的截面图中,表面层的宽度W11相对于切口100的宽度W1是可变的。以类似的方式,宽度W12和W13以及深度D11和D12分别相对于W2、W3、D1和D2的尺寸可独立地变化。
如图4和9中所示,W4/W3的值优选大于等于10和小于等于30。当W4/W3的值低于10时,多层涂料61在供料头51和流延模52中的停留时间增加,涂料39b和39c的绕回现象的发生不仅在流延模52中变得显著,而且在供料头51中变得显著。另一方面,当W4/W3的值超过30时,涂料39b和39c难以在X方向上加宽,并且流延膜53在X方向上的厚度没有均匀化。
在上述实施方案中,切口100配置有突条102,所述突条102具有从底面101a起的高度(D1-D2)和在X方向上的宽度W2,但是本发明不限于此。例如,如图12和13中所示,切口100可以配置有其从底面101a起的高度从两个X-方向端部朝中间逐渐降低的突条102。特别是,当如图13中所示,突条102的高度从两个X-方向端部朝中间由“D1”逐渐降低至“0”时,可以将突条102在X方向上的中部的高度称为D2,并且可以将从具有高度D2的部分至具有高度D1的部分的宽度称为W2。另外,W2可以是从具有高度D2的部分至具有高度0的部分的宽度。而且,从两个X-方向端部朝中间降低突条102的高度的比率可以是恒定或者可变的。因此,根据本发明的切口100可以是形状为字母U、字母V、矩形等的凹槽。
在上述实施方案中,以使锥形切口100宽度W1的较宽侧与涂料流的下游一致这样的方位设置分配销96b和96c。无论流动方向如何,切口100的宽度W2和深度D1以及D2是大致恒定的,但是本发明不限于此。可以将切口100以这样的方式形成,使得宽度W2和深度D1以及D2中的至少一个代替宽度W1或者连同宽度W1一起朝流动方向的下游逐渐增加。
作为用于将生产多层膜用的多种涂料流延的方法,可利用通过上述同时层叠进行的共流延、按序共流延或者这两者的组合。在通过同时层叠进行共流延的过程中,如在本实施方案中所述,可以将供料头51连接到流延模52上。另外,可以另外使用其中流延模52和供料头51彼此为整体的流延装置或者多歧管流延模(未示出)。在多层膜中优选在空气面侧的层(空气面层)的厚度或者在载体侧的层的厚度占整个膜厚度的0.5%至30%。而且,在通过同时层叠进行共流延的情况下,优选在将涂料从模狭缝流延到流延载体上的过程中,低粘度涂料覆盖高粘度涂料。优选采用其中醇的相对比例大于内涂料中醇的相对比例的涂料覆盖内涂料。
在上述实施方案中,通过冷却将流延膜53硬化,但是本发明不限于此。流延膜53可以另外通过蒸发在流延膜53中所含的溶剂而硬化。
在上述实施方案中,使用载体鼓54作为流延载体,但是本发明不限于此。可以另外使用在辊上成环并且通过辊的旋转连续移动的流延带。
在上述实施方案中,将多层涂料61流延到旋转载体上,但是本发明不限于此。可以将多层涂料61流延到静止载体上。
[聚合物]
下面将描述在本发明中用于制备涂料24的材料。
在本实施方案中,将酰化纤维素用作聚合物。在酰化纤维素之中,特别优选三乙酸纤维素(TAC)。在酰化纤维素中,优选其中纤维素羟基的酰基取代度满足所有下列表达式(I)至(III)的材料。在下列表达式(I)至(III)中,A和B表示酰基对纤维素的羟基中的氢原子的取代度。A表示乙酰基的取代度,并且B表示其中碳原子数为3至22的酰基的取代度。优选直径为0.1至4mm的颗粒占TAC的90重量%以上。然而,可用于本发明的聚合物不限于乙酸纤维素。
(I)2.5≤A+B≤3.0
(II)0≤A≤3.0
(III)0≤B≤2.9
构成纤维素的β-1,4键合葡萄糖单元在2、3和6位具有3个游离羟基。酰化纤维素是其中部分或全部羟基被碳原子数为2个以上的酰基酯化的聚合物。酰化度是指在2、3、6位中的每个位置酯化纤维素的羟基的比率(当羟基以100%被酯化时,酰化度为1)。
总酰化度,即DS2+DS3+DS6的值为2.00至3.00,优选为2.22至2.90,并且更优选为2.40至2.88。DS6/(DS2+DS3+DS6)的值为0.28以上,优选为0.30以上,并且更优选为0.31至0.34。DS2是酰基取代在葡萄糖单元中的2位的羟基氢原子的比率(以下称作在2位的酰化度)。DS3是酰基取代在葡萄糖单元中的3位的羟基氢原子的比率(以下称作在3位的酰化度)。DS6是酰基取代在葡萄糖单元中的6位的羟基氢原子的比率(以下称作在6位的酰化度)。
根据本发明的酰化纤维素可以仅使用一种酰基或两种以上的酰基。在使用两种以上的酰基中,优选它们中的一种是乙酰基。当DSA指乙酰基对在2、3和6位的羟基取代的程度的总和,并且DSB指除乙酰基以外的酰基对在2、3和6位的羟基取代的程度的总和时,DSA+DSB的值为2.22至2.90,并且优选为2.40至2.88。
DSB为0.30以上,并且优选为0.7以上。DSB含有20%以上、优选25%以上,还优选30%以上,并且特别优选33%以上的6位羟基的取代基。而且,在酰化纤维素中的6位的DSA+DSB的值为0.75以上,优选为0.80以上,并且更优选0.85以上。使用这种酰化纤维素,使得可以制备可溶解性更优良的溶液(涂料)。特别是,使用非氯基有机溶剂使得可以制备可溶解性和过滤性优良以及粘度低的涂料。
可以通过从棉绒或纸浆获得作为酰化纤维素材料的纤维素。
根据本发明的酰化纤维素的碳原子为2个以上的酰基可以是脂族基团或芳基,并且不受限制。例如有,烷基羰基酯、烯基羰基酯、芳族羰基酯、芳族烷基羰基酯等,并且它们中的每一个还可以具有取代基。作为它们中的优选实例,有丙酰基、丁酰基、戊酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、十二酰基、十三酰基、十四酰基、十六酰基、十八酰基、异丁酰基、叔丁酰基、环己烷羰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基、肉桂酰基等。在这些之中,更优选丙酰基、丁酰基、十二酰基、十八酰基、叔丁酰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基、肉桂酰基等,并且特别优选丙酰基和丁酰基。
[溶剂]
作为用于制备涂料的溶剂,有芳族烃(例如苯、甲苯等)、卤代烃(例如二氯甲烷、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。在本发明中,涂料指通过将聚合物溶解或分散于溶剂中获得的聚合物溶液或分散液。
在上述卤代烃之中,优选使用含1至7个碳原子的卤代烃,并且最优选二氯甲烷。根据物理性能如TAC的溶解度、将流延膜从载体上剥离的容易性,以及膜的机械强度和光学性能,优选将一种或多种含1至5个碳原子的醇混合到二氯甲烷中。相对于溶剂的总量,所含的醇量为2至25重量%,并且优选为5至20重量%。作为醇,有甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇等。优选使用甲醇、乙醇、正丁醇或它们的混合物。
近来,为了将对环境的不利影响最小化,研究了不采用二氯甲烷的溶剂组成。在此情况下,可利用具有4至12个碳原子的醚、具有3至12个碳原子的酮、具有3至12个碳原子的酯,或具有1至12个碳原子的醇。存在的一些情况是将这些化学品适当地混合并且使用,并且有例如,乙酸甲酯、丙酮、乙醇或正丁醇的混合溶剂作为其实例。醚、酮、酯和醇可以具有环结构。含有两个以上的醚、酮、酯或醇的官能团(即-O-,-CO-,-COO-或-OH)的化合物也可用作溶剂。
在日本专利公开出版物2005-104148的第[0140]至[0195]段中描述了关于酰化纤维素的详情,并且这些描述适用于本发明。在日本专利公开出版物2005-104148的第[0196]至[0516]段中以类似的方式描述了关于溶剂和添加剂,如增塑剂、劣化抑制剂、紫外线吸收剂、光学各向异性控制剂、延迟控制剂、染料、消光剂、剥离剂以及剥离促进剂的详情,并且这些描述也适用于本发明。
下面将描述本发明的实际实施例。下列实际实施例1至4描述了将本发明具体化的实验,而比较例1是用于与实际实施例1至4比较的实验。在实际实施例1中描述了实验的详情,如涂料的化合物和膜生产工序,而在实际实施例2至4以及比较例1中省略了相同项目的描述。
实际实施例1
将描述本发明的实际实施例。下面描述用于生产膜的聚合物溶液(涂料)的化合物。
[涂料的制备]
用于制备涂料24的化合物的配方如下:
具有三乙酸纤维素(取代度为2.8)的组分的固体物质(溶质)
89.3重量%
增塑剂A(磷酸三苯酯) 7.1重量%
增塑剂B(磷酸联苯二苯酯) 3.6重量%
被适当地加入到由以下溶剂组成的混合溶剂中:
二氯甲烷 80.0重量%
甲醇 13.5重量%
正丁醇 6.5重量%
并且进行搅拌和溶解以制备涂料24。将涂料24如此控制以使其具有约23重量%的TAC浓度。在通过滤纸(由Toyo Roshi Co.,Ltd.制造的#63LB)过滤涂料24之后,通过烧结金属过滤器(由Nippon Seisen Co.,Ltd.制造的06N,公称孔径为10μm)进一步过滤涂料24。然后,在通过滤网过滤之后,将涂料24容纳于储罐20中。
[三乙酸纤维素]
在这里所用的三乙酸纤维素中,剩余乙酸的量为0.1重量%以下。Ca含量的百分比为58ppm,Mg含量为42ppm,并且Fe含量为0.5ppm。三乙酸纤维素还含有40ppm的游离乙酸以及15ppm的硫酸离子。乙酰基对在6位的羟基氢的取代度为0.91。全部乙酰基的32.5%用于取代在6位的羟基氢。通过丙酮从TAC中萃取的物质的量为8重量%,并且重均分子量/数均分子量的比率为2.5。所得到的TAC具有1.7的黄度指数、0.08的雾度以及93.5%的透明度。TAC是由从棉花中提取的纤维素制备的。
在图1所示的膜生产线10中生产膜22。如图7中所示,将切口100安置在分配销96b和96c的外围表面中。在切口100中,W1/W2的值为13,并且D1/(D1-D2)的值为1.5。如图4和9中所示,使用配置有分配销96b和96c的供料头51以及W4/W3值为30的流延模52作为流延装置。
参考图1,流延模52配置有夹套(未示出),并且控制供给到夹套中的热交换介质的温度以将多层涂料61保持在约34℃的恒定温度。在控制器60的控制下,通过轴54a的旋转,外围表面54b在Z1方向上以约30m/min的速度ZV移动。在控制器60的控制下,温度控制器56将载体鼓54的外围表面54b保持在约-10℃的恒定温度TS。将在载体鼓54上方的干燥气氛中的氧浓度保持在5体积%。为了将氧浓度保持在5体积%,用氮气置换空气。减压室63降低在流延流道的背侧的压力,并且如此控制在流延流道的前侧和背侧之间的压差,以使流延流道的长度达到20mm至50mm。
泵31a至31c经由涂料管道30a至30c将容纳于储罐20中的涂料24输送到供料头51中作为涂料39a至39c。供料头51使得涂料39a至39c形成多层涂料61,并且将多层涂料61输送到流延模52中。流延模52将多层涂料61以这种方式流延到外围表面54b上,使得膜22的厚度变为100μm。因此,在外围表面54b上形成其中值Dc/Da为18并且值Db/Da为18的流延膜53(参考图10)。
在通过冷却将流延膜53硬化以使其具有自支撑性能后,通过使用剥离辊55,将流延膜53从载体鼓54上以湿膜68的形式剥离。为了防止不良剥离,将膜剥离速度(剥离辊牵拉)在载体鼓54的速度的100.1%至110%的范围内适当调节。
剥离辊55将湿膜68引导到传送部65中。在传送部65中,使湿膜68经受约60℃的干燥空气并且干燥。安置在传送部65中的辊66将湿膜68引导至针链拉幅机13中。
在针链拉幅机13中,使湿膜68经受干燥空气。因此,将湿膜68干燥成膜22。然后,针链拉幅机13将膜22输送到夹具拉幅机14中。在夹具拉幅机14中,在通过干燥空气进行干燥的情况下,将膜22在宽度方向上拉伸。
边缘切割机70a和70b切除从针链拉幅机13和夹具拉幅机14输送的膜22的两个侧边。通过NT切割机切割两个宽度为约50mm的侧边。然后切割机鼓风机(未示出)将被切割的侧边吹送到粉碎机71a和71b中,以将它们粉碎成平均约80mm2的碎片。将碎片再循环作为与TAC薄片一起用于制备涂料的材料。
将已经通过边缘切割机70b的膜22输送到干燥室15中。以折干计,从边缘切割机70b输送的膜22中残留的溶剂的量为约10重量%。在干燥室15中,使膜22经受约140℃的干燥空气以将其干燥。膜22的宽度为3000mm。
之后,将膜22输送到卷绕室17中。将卷绕室保持在28℃的室内空气温度和70%的湿度。在卷绕室17中,安装离子风中和装置(未示出),以使膜22的静电电势为-1.5kV至+1.5kV。最后,在压辊83将所需的张力施加到膜22上的同时,在卷绕室17中的卷绕机84卷绕膜22。
实际实施例2
通过使用具有不同的分配销96b和96c的供料头51,与实际实施例1类似地生产膜22。分配销96b和96c中的每一个具有其中W1/W2值为30并且D1/(D1-D2)值为5的切口100。
实际实施例3
通过使用具有不同的分配销96b和96c的供料头51,与实际实施例1类似地生产膜22。分配销96b和96c中的每一个具有其中W1/W2值为10并且D1/(D1-D2)值为1的切口100。
实际实施例4
通过使用具有不同的分配销96b和96c的供料头51,与实际实施例1类似地生产膜22。分配销96b和96c中的每一个具有其中W1/W2值为35并且D1/(D1-D2)值为6的切口100。
比较例
通过使用具有分配销的供料头51,与实际实施例1类似地生产膜22,所述分配销的每一个具有不带突条102的切口100。
评价
表1显示了各个实际实施例和比较例的条件,以及关于下列评价项目的评价结果。各个评价项目的评价结果基于下列标准。
[是否存在残留流延膜的评价]
对于残留在载体鼓54上而没有被剥离的流延膜53的评价,“良好”表示其中没有流延膜53残留在载体鼓54上的情况。“尚可”表示其中尽管流延膜53残留在载体鼓54上,但是流延膜53可作为膜使用的情况。“差”表示其中流延膜53残留并且破裂的情况。
[是否存在气泡的评价]
对于是否存在气泡,“良好”表示其中在流延膜53或湿膜68中未产生气泡的情况。“尚可”表示其中尽管在其中产生气泡,但是流延膜53可作为膜使用的情况。“差”表示其中产生气泡并且流延膜53在有气泡部分处破裂的情况。
表1
根据表1,发现使用本发明的具有分配销的流延装置,可以在防止绕回现象的情况下生产多层膜。
Claims (6)
1.一种用于形成多层流延膜的流延装置,在所述多层流延膜中,将第一涂料和第二涂料在第一方向,即膜厚度方向上层叠,所述第一涂料含有聚合物和溶剂,所述第二涂料具有比所述第一涂料更低的粘度,所述流延装置包括:
供料头,所述供料头通过在合流部将独立地引导的第二涂料流合并到第一涂料流中,形成多层涂料流;
分配销,所述分配销被安置在所述合流部中,以控制所述第二涂料流的量,所述分配销具有切口,被安置在所述切口的在与所述第一方向垂直的第二方向上的端部的突条,所述第二方向与所述流延膜的宽度方向一致,所述突条使在所述第二方向上的端部流经所述切口的所述第二涂料流的量比在中部的所述第二涂料流的量降低;和
流延模,所述流延模用于使从所述供料头引导的所述多层涂料流的宽度在所述第二方向上扩展,并且从出口排出所述多层涂料流,所述多层涂料流在移动流延载体上变成所述多层流延膜,
其中所述突条从侧面朝所述切口的中部突出,所述突条满足下列表达式:
13≤W1/W2≤30
1.5≤D1/(D1-D2)≤5
其中W1表示所述切口的宽度,W2表示所述突条的宽度,D1表示所述切口的深度,并且D2表示所述突条的深度。
2.如权利要求1所述的流延装置,所述流延装置满足下列表达式:
10≤W4/W3≤30
其中W3表示所述合流部在所述第二方向上的长度,并且W4表示所述出口在所述第二方向上的长度。
3.一种用于生产聚合物膜的溶液流延设备,所述溶液流延设备包括:
流延载体,所述流延载体以至少30m/min的速度移动,以在其上形成多层流延膜;
供料头,所述供料头通过在合流部将独立地引导的第二涂料流合并到第一涂料流中,形成多层涂料流;
分配销,所述分配销被安置在所述合流部中以控制所述第二涂料流的量,所述分配销具有切口,被安置在所述切口在第二方向上的端部的突条,所述第二方向与所述流延膜的宽度方向一致,所述突条使在所述第二方向上的端部流经所述切口的所述第二涂料流的量比在中部的所述第二涂料流的量降低;和
流延模,所述流延模用于使从所述供料头引导的所述多层涂料流的宽度在所述第二方向上扩展,并且从出口将所述多层涂料流排出到所述流延载体上;和
干燥装置,所述干燥装置用于将从所述流延载体上剥离的所述流延膜干燥成所述聚合物膜,
其中所述突条从侧面朝所述切口的中部突出,所述突条满足下列表达式:
13≤W1/W2≤30
1.5≤D1/(D1-D2)≤5
其中W1表示所述切口的宽度,W2表示所述突条的宽度,D1表示所述切口的深度,并且D2表示所述突条的深度。
4.一种使用如权利要求3所述的溶液流延设备形成聚合物膜的溶液流延方法,所述溶液流延方法包括以下步骤:
将第一涂料和第二涂料独立地供给到供料头中,所述第一涂料含有聚合物和溶剂,所述第二涂料具有比所述第一涂料更低的粘度;
通过在所述供料头的合流部将所述第二涂料合并到所述第一涂料中形成多层涂料,所述第一涂料和所述第二涂料分别被独立地供给到第一涂料管道和第二涂料管道中,在将所述第二涂料合并到所述第一涂料中之前,与在中部的所述第二涂料的流量相比,在其两个端部的所述第二涂料的流量降低;
通过将从所述供料头引导的所述多层涂料排出到移动的环形流延载体上,形成多层流延膜,所述流延载体以至少30m/min的速度移动;
将所述多层流延膜从所述流延载体上以含有所述溶剂的湿膜形式剥离;和
将所述剥离的湿膜干燥成所述聚合物膜。
5.如权利要求4所述的溶液流延方法,其中所述聚合物膜的宽度大于等于2500mm并且小于等于4000mm。
6.如权利要求4所述的溶液流延方法,其中所述聚合物是酰化纤维素。
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