溶液流延方法和设备的制作方法

专利名称：溶液流延方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种溶液流延方法和设备，其中将涂料从流延模中以流延流道(bead)的形式流延到载体上以形成流延膜，并且将凝固后的流延膜从 载体上剥离以形成膜。
背景技术：
在用于光学应用的膜，如液晶显示器(LCD)膜、有机电致发光显示器 (有机EL显示器)膜、偏振器膜和用于光敏材料的膜的生产中广泛采用溶 液流延方法。溶液流延方法如下。将通过使乙酸纤维素溶解于溶剂中获得 的涂料以流延流道的形式流延到载体上，并移动载体以形成流延膜。在凝 固之后，通过剥离辊将流延膜从载体上剥离。在通过使用辊和拉幅机输送 的同时，将剥离的流延膜干燥以形成膜。根据溶液流延方法，当将溶液以高速度流延到载体上时，由于根据高 速流延移动的空气(伴随的空气)的影响，在流延流道上发生振动。考虑到 上述，将减压室设置在载体的移动方向上的流延流道的上游侧，使得在上 游侧的区域中的压力低于在下游侧的区域中的压力。因而，防止将伴随的 空气直接用于流延流道上。然而，尽管有这种对策，在减压室中的气压振 动、由用于减压的吸管所致的气压振动、风压振动如鼓风机的振动传递的 减压室的振动以及机器振动所致的振动干扰均导致流延流道振动。因此， 在膜的流延方向上周期性地产生微小的梯状厚度不均匀性，从而导致问 题。为了解决上述问题，已知一种溶液流延方法(例如，与美国专利 6,368,534对应的日本专利公开出版物2001-18241)，其中即使当将涂料从流 延模中流延到载体上时在流延流道上产生振动，也可以通过将流延流道的 长度控制在3 mm至40 mm的范围内降低膜的厚度不均匀性。然而，根据近年来平板显示器(FPD)的图像清晰度的提高，厚度不均 匀性的质量允许程度变高。因此，不能通过使用在日本专利公开出版物2001-18241中公开的溶液流延方法实现足够的质量。因此，需要能够制备 膜且同时进一步降低厚度不均匀性的溶液流延方法和设备。发明内容考虑到上述，本发明的一个目的是提供一种能够进一步降低在膜的流 延方向上的厚度不均匀性的溶液流延方法和设备。根据本发明，提供一种溶液流延方法，其特征在于包括下列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移动载体上以形成流延膜；使所述流延膜在所述载体上凝固；将凝固的流延膜从所 述载体上剥离；将剥离的流延膜干燥以形成膜；和将用于抑制在所述流延 流道的厚度方向上产生的振动的抑制性振动施加到所述流延流道上。此外，抑制性振动优选具有与在流延流道的厚度方向上产生的振动相 反的相位并且具有比该振动的振幅大0.2至1倍的振幅。而且，本发明的溶液流延方法优选包括用于检测振动的振动检测工 序。在振动检测工序中，优选基于被安置在载体的移动方向上的流延模的 上游侧的减压室中的气压的变化，识别振动。此外，可以在朝向流延模的 侧端的方向上拍摄(capture)流延流道，以在振动检测工序中基于拍摄的图 像，识别振动。此外，可以将距离计(gauge)设置在载体的移动方向上的流 延模的上游侧或下游侧，使得该距离计测量朝设置在流延流道的宽度方向 上的流延流道上的多个点的距离，以在振动检测工序中基于该距离数据， 识别振动。而且，本发明的溶液流延方法优选包括声波产生工序，其中基于通过 振动检测工序检测的振动产生抑制性振动信号，并且基于抑制性振动信号 产生声波以将抑制性振动施加到流延流道上。所述抑制性振动信号表现出 用于抑制在所述流延流道的厚度方向上产生的所述振动的所述抑制性振 动的相位和振幅。在声波产生工序中，所述声波优选通过被设置在流延流 道的宽度方向上的多个扬声器而产生。而且，本发明的溶液流延方法优选包括振动产生工序，其中基于通过振动检测工序检测的振动产生抑制性振动信号，并且基于振动信号，通过 被设置在流延模上的振动产生装置将抑制性振动施加到流延流道上。所述 抑制性振动信号表现出用于抑制在所述流延流道的厚度方向上产生的所 述振动的所述抑制性振动的相位和振幅。优选将多个振动产生装置设置在 流延流道的宽度方向上。根据本发明，提供一种溶液流延设备，其特征在于包含移动载体; 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载 体上以形成流延膜；剥离辊，用于将在所述载体上凝固的流延膜从所述载 体上剥离；干燥装置，用于将所述流延膜干燥以形成膜；和振动抑制装置， 用于将用于抑制在所述流延流道的厚度方向上的振动的抑制性振动施加 到所述流延流道上。此外，振动抑制装置优选包含减压室，其被安置在载体的移动方向 上的流延模的上游侧；用于检测振动的振动检测器；和抑制性振动施加装 置，用于基于通过所述振动检测器检测的振动产生抑制性振动信号，并且 基于振动信号将抑制性振动施加到流延流道上。应指出所述抑制性振动信 号表现出用于抑制在所述流延流道的厚度方向上产生的所述振动的所述 抑制性振动的相位和振幅。根据本发明，为了抑制在流延流道的厚度方向上的振动，将抑制性振 动施加到流延流道上，因此可以抑制流延流道的振动。因此，可以降低在 膜的流延方向上的厚度不均匀性，并且制备具有高质量的膜。抑制性振动具有与在流延流道的厚度方向上产生的振动相反的相位 并且具有比该振动的振幅大0.2至1倍的振幅，因此可以可靠地抑制流延 流道的振动。而且，因为检测流延流道的振动并且将与振动相应的抑制性 振动施加到流延流道上，所以即使在膜的生产中流延流道的振动变化，也 可以通过施加适当的抑制性振动可靠地抑制流延流道的振动。


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，在附图中图1是说明根据本发明的一个实施方案的膜生产线的示意图；图2是说明流延室的内部的示意性侧视图，所述流延室配置有用于检 测流延流道的振动的照相机和用于抑制振动的扬声器；图3是说明流延室的内部的正视图，所述流延室配置有用于检测流延 流道的振动的照相机；图4是说明流延室的内部的示意性侧视图，所述流延室配置有用于检 测流延流道的振动的距离计；图5是说明流延室的内部的正视图，所述流延室配置有用于抑制流延 流道的振动的压电器件部；和图6是说明流延室的内部的示意性侧视图，所述流延室具有用于检测 被设置在减压室中的流延流道的振动的气压计。
具体实施方式
在下面描述本发明的实施方案，然而，本发明不限于下列实施方案。 [膜生产线]如在图1中所示，膜生产线IO包含储罐11、流延室12、针板拉幅 机13、夹具拉幅机14、干燥室15、冷却室16和巻绕室7。储罐11包含电动机11a、通过电动机lla旋转的搅拌桨llb和夹套llc。 储罐11储存作为膜20的材料的涂料21。通过被安置在储罐11的外围表 面上的夹套llc，调节涂料21的温度以使其接近恒定通过使搅拌桨llb旋转，可以防止聚合物等的聚集，并且将涂料21的 质量保持在恒定的水平。另外，将泵25和过滤装置26设置在储罐11的下游 侧。稍后详细描述用于制备涂料21的方法。流延室12包含作为用于将涂料流延的端口的流延模30、作为载体的流 延鼓32、用于将流延膜33从流延鼓32上剥离的剥离辊34和用于控制流延室 12的内部温度的温度控制器35。另夕卜，将减压室36设置在流延模30和剥离 辊34之间的流延鼓32的外围表面附近。如图2中所示，流延模30的前端包含用于排出涂料21的排出口 30a。 通过排出口 30a将涂料21排出到位于排出口 30a下面的流延鼓32的外围 表面上。流延模30的材料对电解质水溶液和包含二氯甲烷、甲醇等的混合液体具有高的耐腐蚀性，并且具有低的热膨胀系数。此外，在流延模30和液体之间的接触表面的抛光精度以表面粗糙度计优选等于或小于l一m， 并且其平直度优选在任何方向上均等于或小于lpm/m。因此，通过使用 上述流延模30，可以在流延鼓32上形成没有条纹和表面不均匀性的流延 膜33。通过驱动器使具有圆柱体形状的流延鼓32环绕该圆柱体的轴旋转。驱 动器使流延鼓32在预定的方向上以预定的速度(10至300m/mim)旋转。流延 鼓32的外围表面经过铬电镀，并且具有足够的耐腐蚀性和强度。另外，将 传热介质循环器37连接到流延鼓32上，以将流延鼓32的外围表面的温度保 持在需要的水平。其温度通过传热介质循环器37被保持在需要水平的传热 介质通过流延鼓32中的传热通道，于是将流延鼓32的外围表面的温度在 -40。C至30。C的范围内保持大致恒定。在流延工序中，将涂料21从流延模30中流延在流延鼓32的外围表面 上，并且在流延鼓32的外围表面上形成流延膜33。将流延流道21a形成为 从流延模30延伸到流延鼓32的外围表面。通过使流延鼓32在流延鼓32的移 动方向上以预定的移动速度旋转，来输送流延膜33。为了将流延流道21a 的形状保持稳定，减压室36将流延流道21a的上游侧减压，使得在流延鼓 的移动方向上的流延流道21a的上游侧的压力比在下游侧的压力低10Pa至 1000Pa的范围。在流延鼓32上冷却而凝固之后，通过剥离辊34将流延膜33 从流延鼓32上剥离而变成湿膜38。应指出在所述的流延工序中，如稍后所 述，供给用于防止凝固的溶液，以防止涂料21凝固(以下将用于供给该溶液 的方法称为溶液供给方法)。通过温度控制器35控制流延室12内部的温度，以使其在预定的范围内 大致恒定。流延室12包含用于将有机溶剂蒸气冷凝并且液化的冷凝器39 和用于回收冷凝并且液化的溶剂的回收装置40。通过回收装置40回收通过 冷凝器39冷凝并且液化的有机溶剂。通过精制装置精制溶剂以重新用作制 备涂料用的溶剂。将针板拉幅机13和夹具拉幅机14设置在流延室12的下游侧。在针板拉 幅机13中，将湿膜38干燥成膜20。在夹具拉幅机14中，将膜20在干燥的同 时拉伸。在夹具拉幅机14中，通过在预定的条件下拉伸膜20，将预定的光学性能赋予给膜20。针板拉幅机13是具有多根针作为固定装置的干燥装置，而夹具拉幅机14是具有夹具作为固定装置的干燥装置。应指出可以省 略夹具拉幅机14。将切割装置43设置在夹具拉幅机14的下游侧。切割装置43配置有粉碎 机44。在被切除之后，将膜20的两个侧边送到粉碎机44中粉碎。将这样粉 碎的膜20的片重新用作初级涂料。干燥室15包含多根辊47以及吸附和回收装置48。另外，将强制中和 装置(中和棒)49设置在干燥室15之后的冷却室16的下游侧。此外，在该 实施方案中，将滚花辊50设置在中和装置49的下游侧。巻绕室17包含 巻绕辊51和压辊52。如在图1和2中所示，溶液供给装置60由喷嘴61a和61b、罐62以 及管62a和62b组成。将喷嘴61a设置在流延模30的排出口 30a的一端。 将喷嘴31b设置在流延模30的排出口 30a的另一端。罐62储存用于防止 涂料21凝固的溶液。管62a和62b将喷嘴61a和61b分别连接到罐62上。 另外，管62a和62b的每一个包括球管(bulb)、泵、流量计(流体流量计) 等。可以通过操作球管、流量计等，将适宜量的溶液从罐62供给到喷嘴 61a和61b中。喷嘴61a和61b的供给口(没有显示)是大致圆形的。应指出 溶液优选能够溶解涂料。作为所述溶液，有例如86.5重量份二氯甲烷、13 重量份甲醇和0.5重量份正丁醇的混合物。将减压室36在流延鼓32的旋转方向上(在载体的移动方向，即图中所 示的方向X上)分为两个室，并且更靠近流延流道21a的室是第一室36a， 在第一室36a之后的室是第二室36b。将室36a和36b通过管72b和72c 分别连接到抽吸装置73b和73c上。尽管在该实施方案中减压室36由两 个室，即第一室36a和第二室36b组成，但是本发明不限于此，并且减压 室36可以由一个室组成。抽吸装置73b和73c基于预定的减压值通过管72b和72c分别抽吸室 36a和36b中的空气。因而，将减压室36的内部压力减压至预定的压力。 根据减压，还将流延流道21a附近减压至预定的压力。因此，减压室36 可以将在流延鼓32的移动方向上的流延流道21a的上游侧减压至预定的 压力。将抽吸装置73b的减压值设置为低于抽吸装置73c的减压值。而且，尽管在该实施方案中设置两个抽吸装置73b和73c，但是还可以使用抽吸 装置73b和73c的任何一个。备选地，将管72b和72接合在一起，并且 连接到抽吸装置73b和73c的任何一个上。此外，减压室36在面向流延流道21a的位置具有开口 74a并且在面 向流延鼓32的位置具有开口 74b和74c。在宽度方向上的减压室36的末 端具有迷宫式结构，从而防止空气从在宽度方向上的减压室36的末端出 来。减压室36的宽度比流延流道21a(排出口 30a)的宽度宽。从而，减压 室36还抽吸来自流延流道21a的末端外面的空气。另外，为了不损害流 延鼓32的表面，将弹性构件如橡胶设置在对着(against)减压室36中的流 延鼓32具有最窄的空间的部分。另外，减压室36包含气压计101。气压 计101用来调节在减压室36中的减压程度，并且基于来自气压计101的 压力信息，设置抽吸装置73b和73c的操作条件(例如，风扇的转数)。如在图3中所示，将用于拍摄流延流道21a的照相机76和76b分别安置 在在宽度方向上的排出口30a的侧端附近，并且连接到控制单元77上以 在整体上控制膜生产线10。照相机76a和76b分别以高速度拍摄流延流道 21a的每一侧。控制单元77控制照相机76a和76b的每一个以连续拍摄流延 流道21a。照相机76a和76b将大量的图像数据输出到控制单元77中。而且，控制单元77包含振动检测器77a和抑制性振动发生器77b。振动 检测器77a获得通过照相机76a拍摄的大量图像数据，并且通过图像识别检 测流延流道21a的振动(频率、振幅和相位)。此外，振动检测器77a基于通 过照相机76b拍摄的大量图像数据检测流延流道21a的振动。振动检测器 77a计算通过照相机76a和76b拍摄的流延流道21a的两个振动(频率、振幅、 和相位)的平均值，并且将计算的值认为是流延流道21a的振动。应指出流 延流道21a的振动的频率约为l至500Hz。此外，抑制性振动发生器77b产生抑制性振动信号，其相位与流延流 道21a的振动的相位相反，其频率约等于振动的频率，并且其振幅比振动 的振幅大0.2至1倍。应指出，所述抑制性振动信号表现出用于抑制在所 述流延流道的厚度方向上产生的所述振动的所述抑制性振动的相位和振 幅。另外，通过在减压室36中的安装板79，将多个扬声器78设置在第一 室36a和第二室36b之间，朝向第一室36a。设置多个扬声器78以使其大致平行于流延流道21a的宽度方向。应指出抑制性振动信号的振幅更优选 比流延流道21a的振动的振幅大0.5至0.9倍。控制单元77基于上述抑制性振动信号控制多个扬声器78，并且输出声 波，所述声波的相位与流延流道21a的振动的相位相反，并且其频率和振 幅约等于流延流道21a的振动的频率和振幅，以将抑制性振动施加到流延 流道21a上。因而，通过抑制性振动消除流延流道21a的振动，以抑制流 延流道21a的振动。尽管在该实施方案中，使用根据流延流道21a的两个侧表面的形状计 算的两个振动的振幅的平均值，但是本发明不限于此，并且还可以输出与 其相位与流延流道21a的振动的相位相反的每一个振动对应的声波。在这 种情况下，将多个扬声器78根据其在流延流道21a的宽度方向上的位置分 为两组，并且输出对应每一组的声波。备选地，代替将扬声器78分为两 组的是，可以从每一个扬声器输出抑制性振动，其相位与在宽度方向上的 流延流道21a的多个位置的每一个的振动的相位相反，并且其振幅比在宽 度方向上的流延流道21a的多个位置的每一个的振动的振幅大0.2至l倍。此外，尽管在该实施方案中，安置多个扬声器78以将其相位与流延流 道21a的振动的相位相反的振动施加到作为整体的流延流道21a上，但是本 发明不限于此。还可以将其相位与流延流道21a的振动的相位相反的振动 施加到流延流道21a的一部分上。例如，因为在流延流道21a的两端可能产 生振动，所以可以扬声器78将只安置在两端，从而只将其相位与流延流道 21a的振动的相位相反的振动施加到流延流道21a的两端上。备选地，可以 为减压室36安置一个扬声器，从而将抑制性振动施加到流延流道21a上。尽管在该实施方案中，基于通过拍摄流延流道21a的侧表面获得的图 像检测振动，并且将抑制性振动施加到流延流道21a上，但是本发明不限 于此。还可以在流延流道21a的宽度方向上设置多个测量点，并且在每一 个测量点检测流延流道21a的振动，以基于在每一个测量点的振动，将抑 制性振动施加到流延流道21a上。在这种情况下，优选在每一个测量点获 得抑制性振动。通过参考图4，描述其中在流延流道21a的宽度方向上的多个测量点 检测振动的情况。将距离计80设置在流延鼓32的移动方向上的流延模30的下游侧。距离计80的长度约等于排出口30a在宽度方向上的长度，并且 距离计80被设置成大致平行于流延流21a并且面向流延流道21a。距离计80是非接触型距离计，并且包含多对光发射部件和光接收部 件。将所述对沿着流延流道21a的宽度方向设置。基于在从每一个光发射 部件用到流延流道21a上的光和被流延流道21a反射、然后被每一个光接收 部件接收的光之间的角度，距离计80测量朝在流延流道的宽度方向上设置 于流延流道21a上的多个点的距离。因此，对于距离计80，可以检测朝沿 着流延流道21a的宽度方向设置的多个点的距离。同样在这种情况下，通 过安装板79将多个扬声器78设置在减压室36中。将多个扬声器78设置成大 致平行于流延流道21a的宽度方向。扬声器78的数量和位置对应上述光发 射部件和光接收部件。将距离计80连接到控制单元81上，并且将在多个测量点的距离信息输 出到控制单元81中。控制单元81包含振动检测器81a和抑制性振动发生器 81b。振动检测器81a从距离计80依次获得在多个测量点的距离信息，并且 检测在每一个测量点的流延流道21a的厚度的变化，从而检测流延流道21a 在每一个测量点的振动。而且，抑制性振动发生器81b参考在每一个测量点的流延流道21a的振 动，并且产生抑制性振动信号，所述抑制性振动信号的相位与在每一个测 量点的流延流道21a的振动的相位相反，并且其频率和振幅约等于在每一 个测量点的流延流道21a的振动的频率和振幅。控制单元81根据抑制性振 动信号通过控制每一个扬声器78产生声波，从而抑制流延流道21a在每一 个测量点，在宽度方向上的振动。尽管在该实施方案中使用扬声器作为振动抑制装置，但是本发明不限 于此，并且可以使用任何方法，只要可以施加其相位与流延流道21a的振 动的相位相反，其频率约等于流延流道21a的振动的频率，并且其振幅比 流延流道21a的振动的振幅大0.2至l倍的振动，以抑制流延流道21a的振动 即可。以下描述其中使用压电器件代替扬声器78的情况。如图5中所示，将压电器件部90设置在流延模30中的排出口30a附近。 压电器件部90包含与排出口30a大致平行对准的多个压电器件。压电器件 部90连接到控制单元77上以被控制单元77控制。在振动检测器77a计算流延流道21a的振动之后，控制单元77控制压电 器件部90并且将抑制性振动施加到流延流道21a上，所述抑制性振动的相 位与流延流道21a的振动的相位相反，其频率约等于流延流道21a的振动的 频率，并且其振幅比流延流道21a的振动的振幅大0.2至l倍。从而，消除了 流延流道21a的振动，因此抑制了流延流道21a的振动。应指出，同样在 这种情况下，代替照相机76a和76b的是，可以设置距离计80以检测流延流 道21a的振动。尽管在该实施方案中基于流延流道21a的图像和表面位置的变化检测 流延流道21a的振动，但是本发明不限于此。可以通过其它方法识别流延 流道21a的振动。例如，因为已知的是在流延流道21a的上游侧的气压根 据流延流道21a的振动变化，并且气压的变化被传递到减压室36中而导致 减压室36中的气压的变化，所以可以基于减压室36中的气压的变化识别 流延流道的振动。以下，描述基于减压室36中的气压的变化检测流延流 道21a的振动的情况。如在图6中所示，将气压计101和扬声器78连接到控制单元U1上。如 在上述情况中一样，沿着减压室36的宽度方向多个点设置在扬声器78。气压计101检测减压室36中的气压，并且将气压信息依次输出到控制 单元111中。控制单元lll包含振动检测器llla和抑制性振动发生器lllb。 振动检测器llla依次获得从气压计101输出的气压信息，并且检测减压室 36中的气压(频率、振幅和相位)的变化。振动检测器llla包含内置存储器。内置存储器存储表示与气压的变化 对应的流延流道21a的振动的表。在检测减压室36中的气压的变化之后， 振动检测器llla参考所述表，并且识别与气压变化对应的流延流道21a的 振动。抑制性振动发生器lllb产生抑制性振动信号，其相位与流延流道21a 的振动的相位相反，其频率约等于流延流道21a的振动的频率，并且其振 幅比流延流道21a的振动的振幅大0.2至l倍。控制单元lll基于抑制性振动 信号控制多个扬声器78，并且将抑制性振动施加到流延流道21a上。从而， 可以抑制流延流道21a的振动。应指出在这种情况下，除了扬声器78，例 如，还可以将上述压电器件部90用来将抑制性振动施加到流延流道21a上。接着，通过参考图l，描述通过膜生产线10制备膜20的方法的一个实 例。在储罐11中，将传热介质供给到夹套llc的内部，以将涂料21的温度 调节在25。C至39。C的范围内，此外，通过使搅拌桨llb旋转，始终将涂料 21的质量保持在恒定的水平。通过泵25将适量的涂料21从储罐11供给到过 滤装置26中以在其中过滤。作为结果，从涂料21中除去杂质。通过驱动器使流延鼓32以预定的速度(10至150m/min)移动。传热介质 循环器37将流延鼓32的表面温度调节为在-40。C至30。C的范围内的大致恒 定的水平。将其温度被保持在30。C至39。C的范围内的涂料21从流延模30 中流延到流延鼓32的外围表面上。涂料21在流延鼓32的外围表面上变成流 延膜33。之后，可以将流延膜33在流延鼓32的外围表面上冷却并且凝固(转 变为凝胶状)。随着流延膜33的冷却进行，形成作为晶体的起点(base)的交 联点以促进流延膜33的凝胶。随着凝胶进行，流延膜33凝固，之后通过剥 离辊34将流延膜33从流延鼓32上剥离以形成湿膜38。将湿膜38送到针板拉 幅机13中。在针板拉幅机13中，将多根针插入湿膜38的两个侧边，并且固定在上 面。在针板拉幅机13中输送的同时，将湿膜38干燥以形成膜20。将仍然包 含溶剂的膜20送到夹具拉幅机14中。在夹具拉幅机14中，通过根据移动链而环形移动的多个夹具固定膜20 的两个侧边。之后，在夹具拉幅机14中输送的同时，将膜20干燥。此时， 增加彼此相对的夹具的宽度以将张力施加到膜20的宽度方向上，从而将膜 20拉伸。如上所述，因为将膜20在宽度方向上拉伸，所以膜20中的分子是 取向的，从而可以将需要的延迟值施加给膜20。切割装置43切割从夹具拉幅机14输送的膜20的两个侧边。其侧边被切 除的膜20通过干燥室15和冷却室16，并且通过被安置在巻绕室17中的巻绕 辊51巻绕。应指出将膜20通过切割装置43切除的两个侧边通过粉碎机44粉 碎，并且重新用作用于制备涂料的碎片。如在图2中所示，将涂料21从流延模30的排出口30a中以流延流道20的 形式流延到流延鼓32上。此时，减压室36将在流延鼓32的移动方向上的流 延流道21a的上游侧减压，使得在流延流道21a的上游侧的压力比下游侧 的压力低预定的压力。因而，可以在高速流延中保持流延膜33和流延鼓32的外围表面之间的粘附。此外，通过照相机76a和76b拍摄流延流道21a的两个侧表面，并且将通 过拍摄获得的图像数据依次送到控制单元77中。振动检测器77a基于图像 数据计算流延流道21a的振动(频率、振幅和相位)。控制单元77控制扬声器78，并且将风压的变化作为其相位与流延流道 21a的振动的相位相反的振动施加到流延流道21a上。因而，即使在高速 流延中，也可以抑制流延流道21a的振动，并且可以防止在膜20的纵向(流 延方向)上周期性产生的微小梯状厚度不均匀性。以下，描述在本发明中用于制备涂料21的材料。在该实施方案中，使用酰化纤维素作为聚合物。作为酰化纤维素，特 别优选使用三乙酰基纤维素(TAC)。在上述酰化纤维素中，优选酰基对纤 维素中的羟基中的氢原子的取代度满足所有下式(a)<formula>formula see original document page 15</formula> (B)<formula>formula see original document page 15</formula>(c) <formula>formula see original document page 15</formula>在上述式(a)至(c)中，A表示在纤维素中乙酰基对羟基中的氢原子的取 代度，而B表示在纤维素中具有3至22个碳原子的酰基对羟基中的氢原子的 取代度。应指出等于或大于90质量。/。的TAC优选是直径在0.1至4mm的范围 内的颗粒。然而，适用于本发明的聚合物不限于酰化纤维素，并且可以使 用包含乙酸纤维素、丙酸纤维素和乙酸丙酸纤维素的聚合物以获得相同的 效果。纤维素具有构成(3-l,4键的葡萄糖单元，并且每一个葡萄糖单元在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被酯化使得氢被 具有两个或更多个碳的酰基取代的聚合物。酰基在酰化纤维素中的取代度 指在纤维素中的2、 3和6位每一个位置的羟基的酯化度。应指出，当在相 同位置的全部(100。/。)羟基被取代时，在该位置的取代度为l。酰基的总取代度，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。另外，DS6/(DS2+DS3+DS6)优选为至少0.28，更优选是至少0.30，并且最优选在 0.31至0.34的范围内。应指出，DS2是酰基对在每个葡萄糖单元的2位的羟 基中的氢原子的取代度，DS3是酰基对在每个葡萄糖单元的3位的羟基中的 氢原子的取代度，并且DS6是酰基对在每个葡萄糖单元的6位的羟基中的氢 原子的取代度。在本发明中，在酰化纤维素中的酰基的种类可以是一种或多种。当在 酰化纤维素中有两种或多种酰基时，优选它们中的一种是乙酰基。当将乙 酰基对在2、 3和6位的羟基的总取代度和不同于乙酰基的酰基对在2、 3和6 位的羟基的总取代度分别描述为DSA和DSB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。另外，DSB优选是至少0.30，并且更优选是至少0.7。在DSB中，取代 在6位的羟基的百分比优选是至少20%。该百分比更优选是至少25%，还更 优选是至少30%，并且最特别是至少33。/。。而且，其中羟基在酰化纤维素 中的6位的值DSA+DSB优选是至少0.75，更优选是至少0.80，并且最优选 是至少0.85。通过使用满足上述条件的酰化纤维素，可以制备具有非常优 异的溶解度的涂料。应指出，在使用上述酰化纤维素的情况下，因为使用 非氯有机溶剂表现出优异的溶解度，所以可以制备具有低粘度和优异的过 滤性的涂料。根据本发明，对于酰化纤维素，含至少2个碳原子的酰基可以是脂族 基团或芳基，并且不受具体限制。作为酰化纤维素的实例，有烷基羰基酯、 烯基羰基酯、芳族羰基酯、芳族烷基羰基酯等。酰化纤维素还可以是具有 其它取代基的酯。优选的取代基是例如，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。在它们之中，更优选的基团是丙酰基、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。特别 是，最优选丙酰基和丁酰基。根据本发明，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。应指出根据本发明， 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。
优选地，卤代烃具有1至7个碳原子。最优选使用的是二氯甲烷。考虑
到物理性能，如TAC的溶解度、流延膜从载体上的剥离性、膜的机械强度 和光学性能，优选将至少一种含1至5个碳原子的醇与二氯甲烷一起使用。 相对于全部溶剂，醇含量优选在2质量％至25质量％的范围内，并且更优选 在5质量％至20质量％的范围内。可使用的醇是例如，甲醇、乙醇、正丙醇、 异丙醇、正丁醇等，并且特别是，在它们之中更优选甲醇、乙醇、正丁醇 和它们的混合物。
近来，为了将对环境的不利影响抑制至最低程度，提出了不含二氯甲 烷的溶剂。在这种情况下，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、具有3至12个碳原子的酯、具有1至12个碳原子的醇或 它们的适当的混合物。例如，有乙酸甲酯、丙酮、乙醇和正丁醇的混合物。 应指出，醚、酮、酯和醇可以具有环结构，并且可以将具有其至少两个官 能团(g卩，-O-、 -CO-、 -COO-和-OH)的化合物用作溶剂。
在日本专利公开出版物2005-104148中的第
至
段中描述了 关于酰化纤维素的细节。该描述也可以适用于本发明。此外，在日本专利 公开出版物2005-104148中的第
至
段中详细描述了溶剂、各种 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、延 迟控制剂、染料、消光剂、脱模剂和脱模促进剂。该描述也可以适用于本 发明。
日本专利公开出版物2005-104148中的第
至
段中详细描 述了流延模、减压室、载体等的结构、共流延、剥离方法、拉伸、在每一 个工序中的干燥条件、处理方法、巻曲、在矫正平面性之后的巻绕方法、 溶剂回收方法和膜回收方法。该描述也可以适用于本发明。
根据本发明的溶液流延方法，在将涂料流延中，可以选择性使用通过 同时层叠的共流延和通过依次层叠的共流延。在通过同时层叠的共流延 中，将两种或更多种涂料同时进行共流延而层叠。在通过依次层叠的共流 延中，将多种涂料依次进行流延而层叠。应指出，可以将它们两种组合使 用。在通过同时层叠的共流延中，可以使用配置有供料头的流延模，或者可以使用多歧管型流延模。应指出，在通过共流延获得的多层膜中，相对 于膜的总厚度，在暴露于空气中的一侧的层的厚度和在载体侧的层的厚度
的任何一个优选为0.5%至30%。此外，在通过同时层叠的共流延法中，
当将涂料从模狭缝(排出口)流延到在载体上时，具有高粘度的涂料优选被 具有低粘度的涂料包围。在形成为从模狭缝延伸到载体上的流延流道中， 暴露在外的涂料优选具有相对比例比位于内部的涂料的醇的相对比例更 高的醇。
应指出，尽管在上述实施方案中基于流延流道的图像计算振动，或者 基于流延流道的表面位置的变化检测振动，但是本发明不限于此。为了检 测流延流道的振动，可以使用任何其它的方法，只要它可以检测流延流道 的振动即可。
应指出，尽管在上述实施方案中通过扬声器或压电器件将抑制性振动 施加到流延流道上，但是本发明不限于此。可以使用任何装置，只要它可 以将抑制性振动施加到流延流道上即可。
此外，尽管在上述实施方案中检测流延流道的振动，但是本发明不限 于此。还可以检测在流道流延方向上周期性产生的梯状厚度不均匀性，并 且施加抑制性振动以消除厚度不均匀性。在这种情况下，预先获得在流道 流延方向上的梯状厚度不均匀性和施加到流延流道上的振动的频率、相位 和振幅之间的关系，然后将用于消除梯状厚度不均匀性的振动施加到流延
流道上。通过下列方法识别厚度不均匀性在流延之后，立即检测在表面 侧的流延膜的位置和其在载体侧的位置，获得基于这些位置的厚度，并且 参考在流延方向上的厚度的变化。备选地，可以在晚于流延工序的工序中， 基于膜厚度的变化识别厚度不均匀性。然而，随着在识别厚度不均匀性的 位置和流延模之间的距离变得更长，由于其它因素，产生厚度不均匀性。 因此，优选正好在流延模之后获得变化厚度。
另外，尽管在上述实施方案中安置减压室，但是代替减压室或除减压
室以外，还可以将挡风构件如挡风板和挡风块(block)安置在流延方向上的
流延流道的上游侧或下游侧，或者安置在流延流道的两个侧边。另外，靠 近载体的后室(减压室)的隔板和其它构件优选是弹性构件如橡胶，以不损
害载体。此外，尽管在上述实施方案中使用流延鼓作为载体，但是本发明不限 于此。可以使用流延带代替流延鼓。
将图6中所示的减压室36安置在膜生产线10中。基于来自气压计IOI 的气压信息，将抑制性振动施加到流延流道21a上。在下列条件下形成膜。 在流延模30和流延鼓32之间的距离"h"为3.5mm，减压室36的减压程度"p" 为-40Pa，涂料的粘度为'V，为45 Pa，s，模唇间隙"cl"为0.9mm，流延速度"v" 为50m/min，并且基体(base)的厚度"t"为80^m。此时，检测到的是，当其 带长(流延流道的长度)为19mm时，减压室36的静压波动范围(振幅)AP为2.4 Pa。将抑制性振动施加到上，所述抑制性振动具有1.5Pa的振幅AP，其相 位与流延流道的振动的相位相反，并且作为结果，在膜的纵向(流延方向) 上周期性产生的厚度不均匀性小于0.1%，因此没有检测到厚度不均匀性， 此外，用肉眼没有观察到梯状厚度不均匀性。应指出由平均值l/平均值2 表示厚度不均匀性的百分比"d"。平均值l通过由在膜表面上的不均匀性的 最高凸部的值减去其最低凸部的值而获得。平均值2是膜的平均厚度。厚 度不均匀性的百分比"d"指不均匀度。合格或不合格的确定基于在日本专 利公开出版物2002-103358中描述的间距和厚度不均匀性之间的关系表达 式。当满足该关系表达式时，将厚度不均匀性评价为合格。当不满足该关 系表达式时，将厚度不均匀性评价为不合格。
将在图6中所示的减压室36安置在膜生产线10中。除没有将抑制性 振动施加到流延流道21a上以外，在与上述相同的条件下形成膜。此时， 厚度不均匀性的间距"a"为2.4cm，并且厚度不均匀性的百分比"d"为5.3 %。 因此，将厚度不均匀性评价为不合格。
在与实施例i中的条件相同的条件下形成膜，不同之处在于将振幅AP 为2.5Pa、其相位与流延流道的振动的相位相反的抑制性振动施加到流延流道上。作为结果，厚度不均匀性的间距"a"为2.4cm，并且厚度不均匀性 的百分比"d"为2.0%。尽管与其中没有将相位与流延流道的振动的相位相 反的抑制性振动施加到流延流道上的比较例1相比，可以更多地抑制厚度 不均匀性的产生，但是关于厚度不均匀性的评价被认为不合格。
在与实施例1中的条件相同的条件下形成膜，不同之处在于将振幅AP 为0.5Pa、其相位与流延流道的振动的相位相反的抑制性振动施加到流延 流道上。作为结果，厚度不均匀性的间距"a"为2.4cm，并且厚度不均匀性 的百分比"d"为3.0%。尽管与其中没有将相位与流延流道的振动的相位相 反的抑制性振动施加到流延流道上的比较例1相比，可以更多地抑制厚度 不均匀性的产生，但是关于厚度不均匀性的评价被认为不合格。
考虑到上述结果，证实的是，在将抑制性振动施加到流延流道上的同 时形成膜的情况下，与其中没有将抑制性振动施加到流延流道上的情况相 比，可以更多地抑制梯状厚度不均匀性的周期性产生。
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，各种修改将是可能的。
权利要求
1.一种溶液流延方法，所述方法包括下列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移动载体上以形成流延膜；使所述流延膜在所述载体上凝固；将所述凝固的流延膜从所述载体上剥离；将所述剥离的流延膜干燥以形成膜；和将用于抑制在所述流延流道的厚度方向上产生的振动的抑制性振动施加到所述流延流道上。
2. 如权利要求1所述的溶液流延方法，其中所述抑制性振动具有与 在所述流延流道的厚度方向上产生的振动的相位相反的相位，并且具有比 所述振动的振幅大0.2至1倍的振幅。
3. 如权利要求1所述的溶液流延方法，还包括用于检测所述振动的 振动检测工序。
4. 如权利要求3所述的溶液流延方法，其中在所述振动检测工序中， 基于被安置在所述载体的移动方向上的所述流延模的上游侧的减压室中 的气压的变化，识别所述振动。
5. 如权利要求3所述的溶液流延方法，其中在所述振动检测工序中， 在朝向所述流延模的侧端的方向上拍摄所述流延流道，并且基于拍摄的图 像识别所述振动。
6. 如权利要求3所述的溶液流延方法，其中在所述振动检测工序中， 将距离计设置在所述载体的移动方向上的所述流延模的上游侧或下游侧， 并且所述距离计测量朝设置在所述流延流道的宽度方向上的所述流延流 道上的多个点的距离，以基于所述距离数据识别所述振动。
7.如权利要求3所述的溶液流延方法，还包括声波产生工序，其中基 于通过所述振动检测工序检测的所述振动产生抑制性振动信号，并且基于 所述抑制性振动信号产生声波，以将所述抑制性振动施加到所述流延流道 上，所述抑制性振动信号表现出用于抑制在所述流延流道的厚度方向上产 生的所述振动的所述抑制性振动的相位和振幅。
8. 如权利要求7所述的溶液流延方法，其中在所述声波产生工序中， 通过被设置在所述流延流道的宽度方向上的多个扬声器产生所述声波。
9. 如权利要求7所述的溶液流延方法，还包括振动产生工序，其中基 于通过所述振动检测工序检测的所述振动产生所述抑制性振动信号，并且 基于所述振动信号，通过被设置在所述流延模上的振动产生装置将所述抑 制性振动施加到所述流延流道上，所述抑制性振动信号表现出用于抑制在 所述流延流道的厚度方向上产生的所述振动的所述抑制性振动的相位和
10. 如权利要求9所述的溶液流延方法，其中将多个所述振动产生装 置安置在所述流延流道的宽度方向上。
11. 一种溶液流延设备，其包含移动载体；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 述载体上以形成流延膜；剥离辊，用于将在所述载体上凝固的所述流延膜从所述载体上剥离；干燥装置，用于将所述流延膜干燥以形成膜；和振动抑制装置，用于将用于抑制在所述流延流道的厚度方向上的振动 的抑制性振动施加到所述流延流道上。
12. 如权利要求11所述的溶液流延设备，其中所述振动抑制装置包括减压室，被安置在所述载体的移动方向上的所述流延模的上游侧； 振动检测器，用于检测所述振动；和抑制性振动施加装置，用于基于通过所述振动检测器检测的所述振动 产生抑制性振动信号，并且基于所述振动信号将所述抑制性振动施加到所 述流延流道上，所述抑制性振动信号表现出用于抑制在所述流延流道的厚 度方向上产生的所述振动的所述抑制性振动的相位和振幅。
全文摘要
本发明提供溶液流延方法和设备。将用于拍摄流延流道的照相机安置在排出口在其宽度方向上的每一侧。将多个扬声器安置在减压室的开口附近。所述照相机连续拍摄所述流延流道，并且将其图像数据输出到控制单元中。所述控制单元包含振动检测器和抑制性振动发生器。所述振动检测器基于所述多个图像数据检测所述流延流道的振动。所述抑制性振动发生器产生抑制性振动信号，所述抑制性振动信号表现出用于抑制在所述流延流道的厚度方向上产生的所述振动的抑制性振动的相位和振幅。所述控制单元基于所述抑制性振动信号控制所述扬声器以输出声波。因而，将所述抑制性振动施加到所述流延流道上。
文档编号B29C41/52GK101284411SQ200810087080
公开日2008年10月15日 申请日期2008年4月11日 优先权日2007年4月11日
发明者片井幸祐 申请人:富士胶片株式会社