溶液流延方法和设备的制作方法

文档序号:4433580阅读:354来源:国知局
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。更具体地,本发明涉及一种溶 液流延方法和设备,在所述的方法和设备中,将溶液在流延之前过滤,并 且可以通过操纵过滤的流动管线保持过滤效率。
背景技术
在显示面板或其它光学装置如液晶显示面板中,聚合物膜如纤维素酯 膜是以偏振器片的保护膜和宽视角膜的形式使用的。制备用于光学用途的 聚合物膜的方法包括熔融流延方法和溶液流延方法。在溶液流延中,将作 为聚合物在溶剂中的溶液的涂料流延在移动载体上以形成流延膜,将所述 流延膜从载体上剥离,并且干燥以获得聚合物膜。没有被可能在熔融流延 中产生的热损害的问题。溶液流延非常适于生产其中高的透明度和高的光 学性能是重要的聚合物膜。
杂质以溶剂中的不溶性材料的形式存在于涂料中。作为起源,杂质可 能包含于涂料的原料中,或者可以是在制备过程中混合的灰尘或多余的粒 子。当使用具有杂质的涂料时,杂质在载体上沉淀,并且导致难以将流延 膜从载体上剥离。由于在光学用途中聚合物膜中的杂质可能散射光,聚合 物膜可能具有低质量。必需在流延之前将杂质从涂料中除去。
通常,在溶液流延中,使用多孔形式的过滤器,以在流延之前过滤涂 料以除去杂质。过滤器的实例包括滤纸、金属过滤器、滤布等。然而,根 据在开始过滤后的长时间,在过滤器中的孔可能堵塞。由于过滤压力的增 加或者过滤流速的降低,在过滤中的效率可能下降。为了使用金属过滤器, 通过在与过滤相反的方向上的洗涤液的流动,反洗金属过滤器。将洗涤液 循环以洗涤并且再生金属过滤器。然而,因为这些可用方法仅用于过滤的 临时调节,因此没有提高过滤效率的已知方法。
只要使用过滤器,如滤纸、金属过滤器和滤布,就仍然难以除去杂质,
如不溶性材料。美国专利2004/02305l(对应于JP-A2004-107629)公开了其中将助滤剂与过滤器一起使用以除去不溶特性的杂质的过滤。例如,助滤剂为具有化学惰性特性的二氧化硅(Si02)的粒子或粉末。将助滤剂随机地沉积在滤网或过滤隔板如金属网上。不管杂质如何不溶,通过使涂料通过 具有沉积层的过滤器,都使杂质吸附在助滤剂上,以生长为滤饼。可以获 得这样的高度澄清的滤液。在抑制过滤器的堵塞方面,助滤剂通过利用过 滤的涂料而对于提高生产率更有效。
提高生产速度要求在将涂料流延之后,快速产生流延膜的自支撑性 能。尽管优选高浓度(density)的涂料,但是如果在过滤具有高粘度的涂料 中使用助滤剂,则压力的损耗可能是相当大的。在使用充分大的直径的粒 子补偿压力损耗的过程中,助滤剂的适当使用对于保持具有孔的形状是重 要的。
在使用助滤剂的过滤中,需要预涂层形成的操作,其中将足够量的助 滤剂沉积在滤网或金属网上。由于简单性以及良好的效率,而没有溶液或 流体的交换,因此在预涂层形成或过滤器再生中优选使用与过滤相同的溶 液或涂料。然而,存在的问题在于典型地在用于溶液流延的涂料的情况 下,由于高粘度,压力损耗高并且限制了足够的流速。因为流速不可能很 高,因此用于预涂层形成或过滤器再生的时间必须显著长,因此在过滤中 的效率低。可以想到的是仅使用溶剂,用于作为预涂层溶液的所述涂料, 以代替将被过滤的涂料。然而,问题出现在预涂层溶液的粘度过小。助滤 剂的沉降可能是显著的。这造成助滤剂在过滤器外壳中的密度分布的不均 匀性。不能以均匀的方式容易地形成预涂层。
还可以想到的是使用通过稀释聚合物涂料制备的稀释涂料。然而,稀 释涂料具有快速蒸发的特性。如果不以适当的处理方式处理稀释的涂料, 则可能产生多余的皮层。在助滤剂的表面中的孔将被堵塞,从而导致涂料 的有效过滤中的失败。

发明内容
考虑到上述问题,本发明的一个目的是提供一种溶液流延方法和设 备,在所述方法和设备中,在流延之前过滤溶液,并且可以通过操纵过滤 的流动管线保持过滤效率。
为了达到本发明的上述以及其它目的以及优点,提供一种将含有聚合 物和溶剂的聚合物涂料连续流延以形成聚合物膜的溶液流延方法。存在过 滤步骤,即在具有沉积在滤网上的助滤剂的预涂层的过滤装置中,过滤流 延的聚合物涂料。在洗涤步骤中,在停止将聚合物涂料供给到过滤装置中 之后,洗涤过滤装置。在过滤器再生步骤中,通过使用含有助滤剂、聚合 物涂料和溶剂的预涂层溶液,在被洗涤的过滤装置中沉积助滤剂的预涂 层。在排出步骤中,在沉积预涂层之后,从过滤装置中排出预涂层溶液, 其中在排出时,过滤装置装有溶剂气体。在切换步骤中,切换多个过滤装 置以将所述多个过滤装置中的过滤装置进行洗涤步骤、过滤器再生步骤和 排出步骤。
在洗涤步骤中,在以浆液的形式排出助滤剂之后,进行洗涤。 在切换步骤中,监测过滤装置的过滤的效率信息,并且在效率信息低 于参考效率信息时,在洗涤步骤中洗涤过滤装置。
预涂层溶液的粘度为0.5-200mPa,s。
在过滤器再生步骤中,将助滤剂的最终沉降速度控制在10—4至1 cm/sec的范围内。
在过滤器再生步骤中,预涂层溶液相对于滤网的流速为3.3-80升 /(m .min)。
相对于预涂层的表面,在排出步骤中排出预涂层溶液的流速为lxl0—3 m/sec以下。
助滤剂为平均粒径在20-50微米范围内的二氧化硅,聚合物为酰化纤 维素,在预涂层溶液中的助滤剂的浓度为0.25-5.0重量%,并且在预涂层 溶液中的纤维素的浓度为0.5-5.0重量%。
多个过滤装置并联连接,并且在切换步骤中,循环切换过滤装置,使 过滤步骤连续。
本发明提供一种溶液流延设备,该溶液流延设备用于将含有聚合物和 溶剂的聚合物涂料连续流延以形成聚合物膜。过滤装置具有沉积在滤网上 的助滤剂的预涂层,用于过滤将被流延的聚合物涂料。在停止将聚合物涂 料供给到过滤装置中之后,洗涤器洗涤过滤装置。过滤器再生装置通过使
用含有助滤剂、聚合物涂料和溶剂的预涂层溶液,在被洗涤的过滤装置中 沉积助滤剂的预涂层。在沉积预涂层之后,排出管线从过滤装置中排出预 涂层溶液,其中在排出时,所述过滤装置装有溶剂气体。阀机构切换多个 过滤装置,以使用洗涤器、过滤器再生装置和排出管线操纵多个过滤装置 之中的过滤装置。
洗涤器在助滤剂以浆液的形式被排出之后洗涤。
而且,控制器监测过滤装置的过滤的效率信息,并且当效率信息低于 参考效率信息时,将阀机构致动以用洗涤器洗涤过滤装置。
过滤器再生装置包括预涂层溶液储罐,所述预涂层溶液储罐用于将 助滤剂分散在通过用溶剂稀释聚合物涂料所得到的稀释聚合物涂料中,以 获得预涂层溶液。
过滤器再生装置包括循环储罐,所述的循环储罐用于储存预涂层溶 液。排出管线将来自过滤装置的预涂层溶液返回到循环储罐中。而且,气 流管线用来自循环储罐的溶剂的溶剂饱和气体供给过滤装置。相对于预涂
层的表面,在排出管线中排出预涂层溶液的流速为1x10—Sm/sec以下。
洗涤器包括用于储备洗涤液的洗涤罐。洗涤管线将洗涤液分配到过滤 装置中,以使洗涤液通过过滤装置。返回管线将在所述过滤装置中由所述 洗涤液的通过获得的浆液分配到所述洗涤罐中进行循环。分离器将来自洗 涤罐的浆液分离成溶液和固体内容物。
而且,聚合物涂料进料装置供给聚合物涂料。多个过滤装置包括第一 和第二过滤装置。阀机构包括第一阀,该第一阀用于将第一和第二过滤装 置与聚合物涂料进料装置选择性地连接。第二阔将第一和第二过滤装置与 洗涤器选择性地连接。第三阀将第一和第二过滤装置与过滤器再生装置选 择性地连接。控制器控制第一阔、第二阀和第三阀,其中在第一过滤装置 与聚合物涂料进料装置连接时,控制器首先将第二过滤装置与洗涤器连 接,然后将第二过滤装置与过滤器再生装置连接,并且当将第二过滤装置 与聚合物涂料进料装置连接时,控制器首先将第一过滤装置与洗涤器连 接,然后将第一过滤装置与过滤器再生装置连接。
因此,因为可以通过使用在预涂层形成中的溶剂和溶剂气体以可靠的 方式进行过滤器再生,所以可以通过操纵过滤的流动管线,保持过滤效率。


当结合附图阅读时,从下列详细描述中,本发明的上述目的和优点将 变得更加明显,在附图中
图1为示意性地图示溶液流延设备的流程图2为图示在过滤装置中的滤网和预涂层的说明图3为示意性地图示过滤器再生装置的流程图4为示意性地图示洗涤液在其中循环的洗涤器的流程图4A为阀Vl-V7的运行顺序的时机图5为示意性地图示干燥器的流程图6为图示在助滤剂的总量和预涂层的强度之间的关系的图表; 图7为图示溶液流延子系统的说明性前视图。
具体实施例方式
在图1中,溶液流延系统或设备10包括聚合物涂料进料装置11、过 滤子系统或设备12,以及溶液流延子系统或设备13。
聚合物涂料进料装置11包括流量计14、溶剂罐15、添加剂分配剂16、 溶解罐17和储存罐18。聚合物20通过流量计14测量并且被供给到溶解 罐17中。在溶剂罐15中容纳有溶剂21。当将控制阀23致动以打开以及 关闭时,调节溶剂21的供给量。在添加剂分配剂16中容纳有添加剂22。 当将控制阀24致动以打开以及关闭时,调节溶剂22的供给量。
聚合物20的实例不受限制,并且可以是适用于溶液流延方法的这种 聚合物。具有高透明度和高光学性能的聚合物膜可以通过使用酰化纤维素 获得,并且可以有效地用作偏振片的保护膜、光学补偿膜等。乙酰化程度 的平均值为57.5-62.5 %的乙酸纤维素的聚合物膜适宜在本发明中用作透 明衬底。乙酰化程度的术语指相对于单位重量的纤维素,与纤维素结合的 乙酸的量。这可以根据ASTM: D-817-91 (乙酸纤维素等的试验)的乙酰化 程度的测量和计算来测量。在该实施方案中,使用粒子形状的三乙酸纤维 素。考虑到与溶剂的相容性,90重量%以上的粒子形状的聚合物优选具有 0.1-4 mm的粒径,并且适宜地具有1-4 mm的粒径。
作为涂料原料的溶剂21优选为卤代烃、酯、酮、醚、醇等。这些可 以是根据与使用的聚合物的相容性选择的。溶剂21可以是单种化合物或 者可以是含有多种化合物的混合溶剂。溶剂的实例包括
卤代烃,如二氯甲烷;
酯,如乙酸甲酯、甲酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯和乙酸丁酯; 酮,如丙酮、甲基乙基酮和环己酮;
醚,如二噁烷、二氧戊环、四氢呋喃、二乙醚和甲基叔丁基醚; 醇,如甲醇和乙醇。
用于添加剂22的材料可以根据纤维素酯膜的所需特性来选择。所述 材料的实例包括增塑剂、紫外线(UV)吸收剂、剥离促进剂、含氟表面活性 剂以及其它添加剂。特别优选的增塑剂如下
磷酸酯,如磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷 酸辛基二苯酯、磷酸二苯基联苯酯(BDP)、磷酸三辛酯和磷酸三丁酯;
邻苯二甲酸酯,如邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲氧基乙基酯、
邻苯二甲酸二甲酯以及邻苯二甲酸二辛酯;
甘醇酸酯,如甘油三乙酸酯、甘油三丁酸酯(tributylin)、 丁基邻苯二
甲酰基甘醇酸丁酯、乙基邻苯二甲酰基甘醇酸乙酯、甲基邻苯二甲酰基甘 醇酸乙酯以及丁基邻苯二甲酰基甘醇酸丁酯。
特别是,增塑剂的优选实例为用于纤维素酯膜的磷酸三苯酯(TPP)。 注意可以使用不同于这些增塑剂的己知增塑剂。UV吸收剂的实例包括羟 二苯甲酮(oxybenzophenone)化合物、苯并三唑化合物、水杨酸酯化合物、 二苯甲酮化合物、氰基丙烯酸酯化合物以及镍配盐化合物。特别是,优选 苯并三唑化合物和二苯甲酮化合物。
将搅拌叶片27设置在溶解罐17中。搅拌电动机26使搅拌叶片27旋 转。搅拌叶片27通过旋转搅拌在溶剂罐15中的聚合物20、溶剂21和添 加剂22。通过搅拌,获得这些组分的第一溶液30或预混合溶液。第一溶 液30具有仍然未完全溶解的聚合物20。
将在溶解罐17中的第一溶液30供给并且储存在储存罐18中。因此, 溶解罐17变成空的。作为连续分批方法,第一溶液30的重复制备是可以 的。储存罐18还包括搅拌叶片32以及用于使搅拌叶片32旋转的搅拌电
动机31 。第一溶液30通过搅拌叶片32的旋转被搅拌并且变得均匀。
流动管线36和泵35与储存罐18连接。通过流动管线36,将第一溶 液30从储存罐18供给到加热器40中。将在管道中的混合器用于加热器 40,如多管热交换器和静态型混合器。加热器40加热第一溶液30。在加 热器40中加热的温度优选为50-120°C。在加热器40中加热的时间优选为 5-30分钟。在第一溶液30或预混合溶液中包含聚合物20的溶质被完全溶 解,而没有变化,以获得聚合物涂料41。聚合物涂料41最初这样被制备, 使得在纤维素酯中的固体内含物浓度在14-24重量%的范围内。在需要时, 可以根据闪蒸浓缩等,浓縮聚合物涂料41。
冷却器42供给有通过加热器40加热的聚合物涂料41 。冷却器42将 聚合物涂料41冷却至等于或者低于聚合物涂料41的溶剂的主要组分的沸 点。泵43与冷却器42连接。在冷却聚合物涂料41的情况下,通过泵43 供给过滤子系统12的主体进料(body feed)罐45。
过滤子系统12包括主体进料罐45、助滤剂罐46、第一过滤装置47、 第二过滤装置48、作为预涂层溶液循环器或者作为预涂层形成装置的过滤 器再生装置49、作为洗涤液循环器的洗涤器50,以及流延涂料罐51。在 过滤子系统12中,将助滤剂44用于过滤聚合物涂料41,从而以滤液的形 式获得流延涂料52。阀Vl-V7位于主体进料罐45、助滤剂罐46和流延涂 料罐51以及过滤装置47和48之间的流动管线中,并且运行而进行过滤 装置47和48的切换和洗涤,以及预涂层形成。因此,连续过滤聚合物涂 料41以获得流延涂料52。注意在过滤子系统12中的阀Vl-V7可以以与 该实施方案不同的方式改变。而且,为了各种目的,在过滤子系统12中 包括另外的泵(未显示)。
将助滤剂溶液56储存在助滤剂罐46中。泵57和阀58协同将助滤剂 溶液56供给到主体进料罐45中。助滤剂溶液56由溶剂和分散在溶剂中 的助滤剂44构成,并且用于提高捕获聚合物涂料41中的杂质的效率。助 滤剂44的实例不受限制,但是可以是粒状的硅藻土(Si02),纤维素化合物 的衍生物等。注意考虑到与聚合物涂料的相容性,溶剂应当优选包括至 少一种与聚合物涂料41中含有的溶剂组分相同的溶剂组分。加入聚合物 涂料41中的助滤剂44的量为0.01-10重量%,优选为0.05-5重量%,并且
理想地为0.1-2重量%。在美国专利2004/02305 l(对应于JP-A 2004-107629) 中描述了助滤剂44的细节,包括化合物、组成、平均粒径、体积密度等。 主体进料罐45供给有聚合物涂料41和助滤剂溶液56。将搅拌叶片 54设置在主体进料罐45中。搅拌电动机53使搅拌叶片54旋转。搅拌叶 片54通过旋转搅拌聚合物涂料41,从而以均匀的方式分散预定比率的助 滤剂溶液56。
为了在第一过滤装置47中使用助滤剂过滤,将阀Vl-V6致动以通过 切换将主体进料罐45与第一过滤装置47连接。然后将具有助滤剂44的 聚合物涂料41供给到第一过滤装置47中。在图2中,第一过滤装置47 包含过滤器63,所述过滤器63包括滤网60或过滤隔板,以及助滤剂44 的沉积层62,所述沉积层62是在滤网60上以随机分布的方式形成的。
在洗涤第一过滤装置47之后,通过除去助滤剂而仅保留滤网60。因 为滤网60本身不能有效地进行过滤操作,所以在滤网60上以预定的厚度 形成沉积层62。预涂层62a是对初始阶段的沉积层62的称呼。为了形成 这种预涂层,通过过滤器再生装置49,将图3的预涂层溶液61在第一过 滤装置47中循环预定的时间。
在图2中,只有聚合物涂料41通过第一过滤装置47中的过滤器63。 助滤剂44随机地保留并且沉积在过滤器63上,以形成沉积层62。通过穿 过包括滤网60的过滤器63,在聚合物涂料41中的杂质64被助滤剂44 吸附并且收集。而且,在沉积层62中的大量孔捕获具有较大尺寸的杂质 粒子。通过穿过过滤器63,可以从聚合物涂料41中以高的澄清度获得滤 液,因为通过过滤除去了包含杂质64和不溶性材料的滤饼。滤液为流延 涂料52,所述流延涂料52被供给到溶液流延子系统13中,以制备没有杂 质的高质量纤维素酯膜。
第二过滤装置48也以与第一过滤装置47类似的方式构成。在第一过 滤装置47中过滤的过程中,第二过滤装置48被洗涤,然后通过预涂层形 成的过滤器再生而再生。过滤和洗涤,之后过滤器再生的交替顺序使得可 以使用过滤装置47和48连续地过滤涂料。注意过滤装置47和48的数量 可以不是两个,而可以是三个以上。在第一过滤装置47中过滤的过程中, 监测过滤的压力。当压力等于或高于参考压力时,就将过滤切换至第二过
滤装置48以进行连续的过滤。同时,将第一过滤装置47切换以进行洗涤,
并且通过洗涤器50洗涤,以图4的浆液形式除去助滤剂44和滤饼。在洗 涤之后,过滤器再生装置49使预涂层溶液61循环通过第一过滤装置47, 以形成如图2中图示的预涂层62a。在形成预涂层62a之后,将过滤装置 47备用于随后的步骤。注意可以将过滤装置47和48相互串联安置,代替 相互并联安置。可以在通过过滤收集滤饼的过程中获得高效率。
现在描述过滤装置47和48的预涂层形成步骤和洗涤步骤。在图3中, 过滤器再生装置49包括预涂层溶液储罐65、阀65a、作为流体交换器的 循环储罐66、阀67、泵68、浊度计69a和69b以及控制器72。泵45a使 具有助滤剂44的聚合物涂料41从主体进料罐45流向预涂层溶液储罐65 。 溶剂罐71与预涂层溶液储罐65连接。通过阀71a将稀释剂溶剂70从溶 剂罐71以预定的量供给到预涂层溶液储罐65中。形成预涂层溶液61,其 中以恒定的浓度稀释具有助滤剂44的聚合物涂料41 。预涂层溶液储罐65 包括搅拌电动机65b以及搅拌叶片65c,搅拌电动机65b使所述搅拌叶片 65c旋转,以均匀地搅拌预涂层溶液61。
注意稀释剂溶剂70优选为包含于构成涂料溶剂的溶剂组分中的至少 一种溶剂组分,并且适宜为构成涂料溶剂的所有溶剂组分。
在预涂层溶液61中,纤维素酯的固体内含物浓度为0.25-7重量%。 助滤剂44的添加量为0.01-10重量%。优选地,在预涂层溶液61中,纤 维素酯的固体内含物浓度为0.5-5.0重量%。助滤剂44的量为0.25-5.0重 量%。理想地,在预涂层溶液61中,纤维素酯的固体内含物浓度为2-4重 量%。助滤剂44的量为0.7-2重量%。如果固体内含物浓度低于0.25重量 %或者如果添加剂的量低于0.01重量%,则粘度太低,以致于由于粒子沉 降的增加,不能确保预涂层的均匀性。如果固体内含物浓度高于7重量% 或者如果添加剂的量高于10重量%,则粘度太高,以致于由于大的压力损 耗,不能获得高流速。助滤剂44是平均粒径为10-70微米的Si02粒子, 并且优选平均粒径为20-50微米的Si02粒子。金属滤网60为350目的SUS 钢。
在图3中,图示了过滤器再生。首先,连通流动管线74使得预涂层 溶液61从循环储罐66流动到第一过滤装置47,以通过滤网60。然后,
排出管线73使预涂层溶液61返回到循环储罐66中。如图2中图示,在 滤网60上,在预涂层溶液61中的助滤剂44逐渐沉积。当沉积层62的厚 度与预定值一样大时,由于预涂层62a的层生长充分,终止过滤器再生。 注意在图3中,使用预涂层溶液储罐65和循环储罐66。然而,可以省略 循环储罐66。可以制备溶液,并且将其储存在预涂层溶液储罐65中以循 环预涂层溶液61。
在过滤器再生中的预涂层溶液相对于滤网60的流速为3.3-80升 /(m2.min),并且优选为20-60升/(m2.min)。如果流速高于80升/(m2.min), 则在滤网60上不能形成沉积层62。如果流速低于3.3升/(mlmin),则预 涂层62a不可能是足够牢固的。
在预涂层形成中,助滤剂的最终沉降速度被控制,并且被设定在10—4 至lcm/sec的范围内。最终沉降速度优选在10—3至10—2 cm/sec的范围内。 为了控制最终沉降速度,改变助滤剂溶液的粘度以及助滤剂的粒径。如果 最终沉降速度低于1(T、m/sec,则压力损耗过大,以致于不能获得高流速。 如果最终沉降速度高于lcm/sec,则不能形成均匀的预涂层。
在预涂层溶液中的助滤剂44的浓度为0.01-10.0重量%,并且优选为 0.1-2.0重量%。如果助滤剂44的浓度高于6.0重量%,则由于受阻的沉降, 不能形成均匀的预涂层。如果助滤剂44的浓度低于0.1重量%,则形成预 涂层需要过长的时间,以致降低过滤器再生的效率。
不能接受的是打开第一过滤装置47以检查预涂层62a的厚度,因为 手动操作复杂,并且由于与空气接触,可能在预涂层62a的表面上形成浮 渣(slug)。因此,连通流动管线74在循环储罐66的出口和第一过滤装置 47的入口之间配置有浊度计69a。作为流体交换器的排出管线73在循环 储罐66和第一过滤装置47之间配置有浊度计69b。控制器72监测浊度计 69a和69b的输出,并且检查预涂层62a的层生长是否充足。确切地说, 由于稳定的过滤性能,预涂层62a的形成导致使用过滤器63捕获了在预 涂层溶液中的大部分助滤剂44。因此,在第一过滤装置47的出口,在预 涂层溶液61中的助滤剂44的量显著降低。通过控制器72,使用浊度计 69a和69b监测助滤剂44的量的降低。当它们的输出水平等于或低于预定 水平时,检测到预涂层62a的层生长是充足的。在检测之后,系统运行以
开始排出预涂层溶液的次序。注意可以仅使用浊度计69a代替浊度计69a 和69b的组合检测预涂层62a的层生长。然而,在确保根据第一过滤装置 47在入口和出口侧的溶液的浊度检测预涂层62a的层生长中,使用浊度计 69b是有效的。
浊度计69a和6%的实例不受限制,并且可以具有用于检测预涂层溶 液61中的助滤剂44的量的结构,如吸光度测量型,激光散射浊度计等。
根据在预涂层和助滤剂量之间的关系,预先确定在预涂层形成步骤中 的预涂层溶液中的助滤剂量的总量。确切地说,预涂层的足够强度和助滤 剂量是在实验上获得的。当使用预定量的助滤剂形成预涂层时,估计将获 得足够的强度。考虑到安全性,优选规定循环的助滤剂量比在实验上获得 的值高出一定的量,该量可以在等于1-10 %的下限和等于10-20%的上限 之间。当浊度计的输出等于或低于为了获得澄清溶液的可容许值时,发现 大部分助滤剂己经用于形成预涂层。可以确定具有足够的强度的预涂层的 层生长。
图6为在预涂层溶液中的助滤剂的总量与预涂层的厚度和强度之间的 关系的图。厚度根据助滤剂的总量的增加而增加。因此,可以获得预定的 强度。
在检测到预涂层62a的足够的层生长之后,预涂层溶液61靠重力从 第一过滤装置47中排出。仅仅根据重力排出的条件不是很严格的条件, 其具有比在干燥空气、干燥气态氮等的压力下的强行排出更低的排出速 度。在沉积层62的表面上没有产生皮层。阀V7位于在循环储罐66和第 一过滤装置47之间作为流体交换器的气流管线75中。当预涂层溶液61 根据其重量排出的过程中将阀V7设定至打开时,由来自循环储罐66的流 将溶剂饱和气体76充填到第一过滤装置47中。使用溶剂饱和气体76进 行第一过滤装置47内部的置换。因此,后续的过滤步骤可以是稳定的, 而没有在溶剂的干燥中在沉积层62上形成浮渣,并且没有由大面积的浮 渣形成所导致的皮层。
现在描述洗涤步骤。当由于沉积层62的厚度增加,在过滤装置47和 48的任何一个中的过滤压力变得显著高时,切换过滤装置47和48。例如, 在长期用于过滤之后,第一过滤装置47中的过滤压力达到参考压力,于
是通过将阀Vl-V6致动,将涂料流从第一过滤装置47切换至第二过滤装
置48。通过切换,使过滤连续。在第二过滤装置48开始过滤后,将第一 过滤装置47进行涂料的排出和洗涤。然后将第一过滤装置47进行预涂层 形成。优选逐渐增加和降低而改变流动管线中的流速,以使切换平稳。
在图4中,洗涤器50包括洗涤液罐80,反洗罐81,回收罐82,反洗 管线83,返回管线84,多个泵78a、 79a、 85和92a,加热器86,分离器 87和干燥器88。反洗管线83连接在反洗罐81的出口和第一过滤装置47 的出口之间。泵85和加热器86与反洗管线83连接。而且,返回管线84 与反洗罐81的入口和第一过滤装置47的入口连接。在洗涤液罐80中容 纳有洗涤液89。在打开阀80a时,将预定量的洗涤液89供给到反洗罐81 中。对洗涤过滤装置47和48的过滤器63来说,作为洗涤液89的溶剂的 实例不受限制。用于洗涤液89的溶剂优选为在构成涂料溶剂的溶剂组分 中包含的至少一种溶剂组分,并且理想地为构成涂料溶剂的全部溶剂组 分。
加热器86由多管热交换器构成,并且将热量施加给洗涤液89。在不 使洗涤液89沸腾的条件下,将加热器86的加热温度确定为比洗涤液89 在大气压下的沸点低20°C。可以通过加热其中所用的洗漆液89,提高洗 涤第一过滤装置47的效率。
通过反洗管线83供给到第一过滤装置47中的洗涤液89在过滤中的 聚合物涂料41的反向方向上,穿过过滤器63,并且通过返回管线84返回 到反洗罐81中。因此,洗涤液89以循环的形式在第一过滤装置47中流 动,以从滤网60上剥离沉积层62。在从滤网60上移除之后,通过将作为 滤饼的沉积层62分散在洗涤液89中产生浆液90,并且浆液90从第一过 滤装置47流出而返回到反洗罐81中。浊度计84a测量浆液90的浊度。 当浊度增加并且达到目标值时,就将在反洗罐81中的全部或一部分流体 通过排出管线78和泵78a分配到回收罐82中。在将浆液90移除到回收 罐82中之后,将洗涤液89从洗涤液罐80供给到反洗罐81中。在经过规 定的洗涤时间时,并且在浆液90的浊度等于或低于界限水平时,于是停 止洗涤液89的循环。之后,将洗涤液89从第一过滤装置47中排出。因 为将洗涤液的溶剂饱和气体76、气态氮等供给并充填到第一过滤装置47
中,因此排出可以是快速和可靠的。
循环管线93从用于浆液90流的回收罐82延伸至分离器87。分离器 87将浆液90分离成残渣90a和溶液90b。粘度计79b和泵79a位于在回 收罐82和反洗罐81之间的循环管线79中。
在回收之后,粘度计79b不断地测量浆液90的粘度。根据来自粘度 计79b的测量粘度,将洗涤液89供给到反洗罐81中,以保持浆液90的 粘度在预定的范围内。在将浆液90供给到分离器87之前,控制浆液90 的粘度,并且将其设定为等于或低于200mPa.s。控制粘度等于或低于200 mPa.s使得可以以单独的方式以及确保的流速回收浆液90。注意如果浆液 90的粘度高于200mPa.s,则由于过高的粘度,分离器87的运行效率低。
粗滤器95用于分离器87,并且具有由350目的SUS钢组成的管形状。 粗滤器95将浆液90分离成残渣90a和溶液90b。残渣90a或者固体内含 物可以在分离器87中起着助滤剂的作用,使得可以确保溶液90b与残渣 卯a的分离。注意在开始分离步骤之后,立即进行分离不是有效的,原因 在于具有残渣90a的预涂层的缺乏。鉴于此,在分离器87和回收罐82之 间,在开始分离时将循环管线92与循环管线93 —起使用以循环浆液90。 阀92b和泵92a位于循环管线92中。阀93b位于循环管线93中。当通过 以与图2类似的方式循环浆液90而形成预涂层时,可以获得分离效果。 将阀93b致动以从循环切换至分离,因此在分离后溶液回收罐94供给有 溶液90b。可以将溶液90b重新用于制备涂料以及洗涤。
压力计96与分离器87相连,并且检测过滤压力。考虑到用于可靠过 滤的可容许范围,当发现过滤压力达到目标压力时,就停止分离,原因是 发现过滤器的厚度过大。然后从分离器外壳87a上移除粗滤器95。残渣 90a通过图5的干燥器88来干燥。
干燥器88包括干燥室120、溶剂气体回收装置121和蒸发性气体循环 器122。将多个粗滤器95安置在干燥室120中。蒸发性气体123是由蒸发 性气体循环器122产生,在干燥室120中流动。蒸发性气体123干燥来自 残渣90a的溶液90b,并且还焙烧杂质64或滤饼。注意干燥方法可以不同 于例如蒸发性气体123的循环,可以是使用加热器、燃烧器或其它加热装 置的直接加热。用于干燥的蒸发性气体123含有溶剂气体。蒸发性气体123通过溶剂气体回收装置121同时收回,并且被处理以移除溶剂21。在移除溶剂21 后的蒸发性气体123被在蒸发性气体循环器122中的加热器在预定的温度 加热,然后以干燥的状态被供给至干燥室120中。在干燥之后的残渣90a 重新用作助滤剂。注意残渣90a可以在没有改变的情况下使用其本身,并 且还可以以在适当比率下与未用的助滤剂组分的混合物的形式使用。
为了使用来自回收罐82的浆液90供给分离器87,使用泵79a。而且, 可以通过其它方法,例如通过使用N2气压力的压力装置流动的压力方法以及用在重力下的重量排出的方法,供给浆液90。浆液90的浓度优选等 于或大于0.15重量%并且等于或低于25重量%,以保持浆液90的流动平 稳。注意浆液90的浓度为残渣90a在浆液90中的量的比率。如果浆液 90具有大于25重量%的浓度,则难以导致浆液90典型地根据其在重力下 的重量流动。
在洗涤之后,过滤器再生装置49运行,以通过循环进行第一过滤装 置47的过滤器再生。如在图2中图示,在滤网60上形成预涂层62a。注 意第二过滤装置48的洗涤和过滤器再生步骤与图4A中图示的第一过滤装 置47的那些步骤相同。
在该实施方案的洗涤器50中,使用反洗罐81、回收罐82和分离器 87。然而,可以不使用回收罐82。可以将分离器87代替回收罐82用于浆 液90的回收和分离。
在图7中,溶液流延子系统13包括流延室100、过渡区101、拉幅机 102、具有干燥室103的干燥器以及巻绕机104。通过溶液流延子系统13 由流延涂料52形成聚合物膜106。在流延室100中设置流延模头107、作 为流延载体的流延鼓108以及剥离辊109。流延模头107使流延涂料52 流出以进行流延。
通过流延模头107将在移除杂质之后的流延涂料52流延到环形旋转 的流延鼓108上,因而形成流延膜111。流延鼓108的表面温度优选处于在 等于或高于-l(TC并且等于或低于l(TC的范围内的恒定水平。由于快速冷 却,将涂料流延到这样调节的流延鼓108导致在短时间内形成凝胶状的流 延膜111。流延膜111的凝胶化在流延鼓108的旋转中继续进行。通过用
剥离辊109剥离流延膜111,将自支撑流延膜113从流延鼓108上分离。
在过渡区101中,自支撑流延膜113被多根辊支撑,并且在输送的同 时被干燥。在拉幅机102中,通过针或其它的保持机构保持自支撑流延膜 113的料片(web)边缘。干燥自支撑流延膜113以获得聚合物膜106。通过 巻绕机104的轴105,将聚合物膜106以巻材的形式巻绕。
最终的过滤装置114位于流延模头107的上游,并且在即将流延前过 滤流延涂料。通过过滤移除在流延涂料中的很小尺寸的杂质。在该实施方 案中,最终的过滤装置114包括金属过滤器。然而,最终的过滤装置114 可以具有任何适合的结构,例如,具有滤纸的结构。最终的过滤装置114 的平均孔径优选为IOO微米以下,以移除细小的杂质。如果平均孔径太小, 则根据过滤的长时间,过滤中的效率低。如果平均孔径太大,在流延涂料 52中的细小杂质难以被捕获。可以考虑到生产率以及各种要求构造最终的 过滤装置114。
在JP-A2005-104148中提出的各种方法可与本发明的流延组合使用, 所述方法包括流延模头、减压室、载体和其它机械元件的构造、多重流延、 剥离、拉伸、用于在各个步骤中的干燥的调节、聚合物膜处理、在为了平 坦化而消除巻曲之后的巻绕、溶剂收集,以及聚合物膜收集。这些可以用 于本发明。
A.用于溶液流延的金属载体
在下列文献中被提出JP A2000-84960;美国专利2336310、美国专利 2367603、美国专利2492078、美国专利2492977、美国专利2492978、美 国专利2607704、美国专利2739069、美国专利2739070、 GBA640731 (对 应于美国专利2492977)、 GB A 735892; JPB 45-4554、 JPB 49-5614、 JPA
60- 176834、 JPA 60-203430和JP A 62-115035 。
B. 多重流延
在下列文献中被提出JPB 62-43846; JPA61-158414、 JPA 1-122419、 JP B 60-27562、 JP A 61-94724、 A 61-947245、 JP A 61-104813、 JP A
61- 158413、 JPA6-134933; JP A 56-162617; JPA 61-94724、 JPA 61-94725, 和JPA 11-198285。
C. 纤维素酯流延的具体方法
在下列文献中被提出JPA61-94724、JPA61-148013、JPA4-85011 (对 应于美国专利5188788)、 JPA4-286611、 JPA5-185443、 JPA5-185445、 JP A 6-278149和JP A 8-207210 。
D. 拉伸
在下列文献中被提出JPA62-115035、 JPA4-152125、 JPA4-284211、 JP A 4-298310和JP A 11 -48271 。
E. 干燥的具体方法
在下列文献中被提出JP A 8-134336、 JP A 8-259706和JP A 8-325388。
F. 具体控制热量的干燥
在下列文献中被提出JPA04-001009(对应于美国专利5152947)、 JP A 62-046626、 JPA04-286611以及JP A 2000-002809。 G.在防止皱褶中的干燥
在下列文献中被提出JP A 11-123732、 JP A 11-138568以及JP A 2000-176950。
根据本发明获得的聚合物膜具有高透明度以及高的延迟值,并且具有 低的湿度依赖性。因此,聚合物膜可以用作偏振器片的相位差膜,并且还 用作用于保护偏振器片的表面的保护膜。在JP-A2005-104148中公开了本 发明的纤维素酯膜的各种应用以及液晶显示面板的实例,包括TN型、STN 型、VA型、OCB型、反射型等。这些的任何一种可以用于本发明。
第l.用于偏振器的纤维素酯保护膜
在下列文献中被提出JP A 10-095861、 JP A 10-095862以及JP A 09-113727。
第2.纤维素酯膜作为高性能光学元件的应用
在下列文献中被提出JP A 2000-284124、 JP A 2000-284123以及JPA 11-254466。
第3.作为高性能光学元件的纤维素酯膜的制备
在下列文献中被提出JP A 2000-131523、 JP A 06-130226、 JP A 06-235819、 JP A 2000-212298 (对应于美国专利6731357)以及JP A 2000-204173。
第4.光学补偿片
在下列文献中被提出JP A 3-9325(对应于美国专利5132147)、 JP A 6-148429、 JP A 8-50206 (对应于美国专利5583679)以及JP A 9-26572 (对应 于美国专利5855971)。
第5. TN型LCD面板
在下列文献中被提出JP A 3-9325(对应于美国专利5132147)、 JP A 6-148429、 JP A 8-50206 (对应于美国专利5583679)以及JP A 9-26572(对应 于美国专利5855971)。
第6.反射型LCD面板
在下列文献中被提出JP A 10-123478、 WO9848320(对应于美国专利 6791640)、 JPB 3022477 (对应于美国专利6433845);以及WO 00-65384(对 应于EPA 1182470)。
第7.作为涂布纤维素酯膜的盘状(discotic)化合物
在下列文献中被提出JP A 7-267902、 JP A 7-281028(对应于美国专利 5518783)以及JPA7-306317。
第8.光学补偿片的特性
在下列文献中被提出JPA8-5837、 JPA7-191217、 JPA8-50206以及 JPA7-281028。
第9.光学补偿片的制备
在下列文献中被提出JPA9-73081、JPA8-160431以及JP A 9-73016。 第10.纤维素酯膜在LCD面板中的应用
在下列文献中被提出JP A 8-95034、 JP A 9-197397以及JP A 11-316378。
第ll.客体-主体反射型LCD元件
在下列文献中被提出JPA6-222350、 JPA8-36174、 JP A 10-268300、 JP A 10-292175、 JP A 10-293301、 JP A 10-311976、 JP A 10-319442、 JP A 10-325953、 JP A 10-333138以及JP A 11-38410。
第12.涂布方法
在下列文献中被提出美国专利2681294;美国专利2761791、美国 专利2941898、美国专利3508947以及美国专利3526528。 第13.重叠涂层的构造
在下列文献中被提出JPA 8-122504、 JPA 8-110401、 JPA 10-300902 (对应于美国专利6207263)、 JPA2000-111706; JPA 10-206603 (对应于美 国专利6207263)以及JPA2002-243906。
第14.高折射率层和中等折射率层
在下列文献中被提出JPA 11-295503、 JPA 11-153703(对应于美国专 利6210858)、 JPA2000-9908、 JP A 2001-310432、 JP A 2001-166104 (对应 于美国专利6791649)、美国专利6210858、 JP A 2002-277609(对应于美国 专利6949284)、 JPA2000-47004、 JPA2001-315242、 JPA2001-31871 、 JP A 2001-296401以及JPA2001-293818。
第15.低折射率层
在下列文献中被提出JPA 9-222503、 JP A 11-38202、 JPA 2001-40284、 JPA2000-284102、 JPA 11-258403、 JPA58-142958、 JPA58-147483、 JPA 58—147484、 JP A 9-157582 (对应于美国专利6183872)、 JP A 11-106704 (对 应于美国专利6129980)、 JPA 2000-117902、 JP A 2001-48590 (对应于美国 专利6511721)以及JPA2002-53804 (对应于美国专利6558804)。
第16.硬质涂层
在下列文献中被提出JPA 2002-144913、 JP A 2000-9908,以及WO 00/46617 (对应于美国专利7063872)。 第17.前散射层
在下列文献中被提出JPA 11-38208、 JPA2000-199809 (对应于美国 专利6348960)以及JPA2002-107512。 第18.防眩特性
在下列文献中被提出日本专利申请2000-271878(对应于JP A 2002-082207); JPA2001-281410、日本专利申请2000-95893(对应于美国 专利6778240)、 JP A 2001-100004 (对应于美国专利6693746)、 JP A 2001-281407; JPA63-278839、 JPA 11-183710以及JPA2000-275401 。
第19. 二色性化合物
在下列文献中被提出JPA 1-161202、 JPA 1-172906、 JPA 1-172907、 JPA1陽183602、 JPA 1-248105、 JPA 1-265205以及JP A 7-261024 (对应于 美国专利5706131)。,S026-Ilvdf ,0Ss6-llvdf ,uos6-nvdf "寸66寸e-nvdf ,,寸寸£-11
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于美国专利6606136)、 JPA 2002-189421、 JP A 2002-201367 (对应于美国 专利6093133)、 JP A 2002-20410 (对应于美国专利6974608)、 JP A 2002-258046、 JPA2002-275391 、 JPA2002-294174、 JPA2002-311214 (对 应于美国专利6841237)、 JPA2002-311246(对应于美国专利6965473)、 JP A 2002-328233、 JP A 2002-338703、 JP A 2002-363266 (对应于美国专利 6894141)、 JPA 2002-365164、 JPA 2002-370303、 JP A 2002-40209 (对应于 美国专利6649271)、 JP A 2002-48917 (对应于美国专利6628369)、 JP A
2002- 6109 (对应于美国专利6505942)、 JPA2002-71950、 JPA2002-82222、 JP A 2002-90528、 JP A 2003-105540 (对应于美国专利6689479)、 JP A
2003- 114331、 JP A 2003-131036 (对应于美国专利2003/031848)、 JP A 2003-139952、 JPA2003-153353、 JPA2003-172819、 JPA2003-35819、 JPA 2003-43252 (对应于美国专利6552145)、 JPA2003-50318 (对应于美国专利 7136225)以及JPA2003-96066 (对应于美国专利7087273)。
将本发明的实施例与各种比较例一起描述。注意本发明不限于这些实 施例。
通过使用下面列举的组分制备聚合物涂料41。用于聚合物涂料41的溶 剂21是含有二氯甲垸、甲醇和1-丁醇的混合溶剂。
三乙酸纤维素
二氯甲烷
甲醇
1-丁醇
增塑剂A
增塑剂B
UV吸收剂g
UV吸收剂b
柠檬酸酯的混合物
.100重量份 .320重量份 .83重量份 .3重量份 .7.6重量份 .3.8重量份 .0.7重量份 .0.3重量份 .0.006重量份
细粒
0.05重量份
在名单中,三乙酸纤维素为具有下列具体规定的粉末粒子--取代度
2.84,粘均聚合物度(DP): 306,水含量0.2重量%, 6重量%二氯甲烷溶 液的粘度315mPa,s,粉末粒子的平均粒径1.5 mm,粉末粒子的平均粒 径的标准偏差0.5 mm。增塑剂A为磷酸三苯酯。增塑剂B为磷酸二苯 酯。UV吸收剂i为2(2'-羟基-3',5'-二-叔丁基苯基)苯并三唑。UV吸收剂b 为2(2'-羟基-3',5'-二-叔戊基苯基)5-氯苯并三唑。拧檬酸酯化合物为柠檬酸 酯的混合物(柠檬酸、柠檬酸单乙酯、柠檬酸二乙酯和柠檬酸三乙酯的混合 物)。细粒是粒径为15 nm并且莫氏硬度值约为7的二氧化硅粒子。在涂 料的制备中,以相对于聚合物膜的总量为4.0重量%的量添加延迟控制剂 N-N-二-间-甲苯甲酰基-N-对-甲氧基苯基-1 ,3 ,5-三嗪-2,4,6-三胺。
在图1的溶液流延系统10中,在过滤子系统12中的第一过滤装置47 过滤聚合物涂料41。在第一过滤装置47中的助滤剂为平均直径为35微米 的硅藻土粒子。在过滤聚合物涂料41之前,第一过滤装置47已经通过过 滤器再生进行预涂层的形成。在预涂层形成之后,排出预涂层溶液。
对于预涂层溶液,将包括下列的组分供给到预涂层溶液灌中作为助 滤剂的平均直径为35微米的硅藻土粒子,含有20重量%的三乙酸纤维素 的涂料以及稀释用溶剂。将预涂层溶液制备成具有3.0重量%的助滤剂浓 度以及3.5重量%的纤维素浓度。在循环储罐66中容纳有所制备的预涂层 溶液。在第一过滤装置47和循环储罐66之间,以20升/mirvn^的流速循 环预涂层溶液。在第一过滤装置47中的滤网60上形成预涂层。滤网60 为350目的SUS钢。
将由Takenaka电子工业股份有限公司制造的电子传感器F71RAN用 作浊度计69a和6%中的每一个,以根据它们的输出检测助滤剂的浓度。 浊度计69b位于第一过滤装置47的排出管线73中。在从循环开始经过3 分钟时,浊度计69b的测量水平变为0重量%。浊度计69a在第一过滤装 置47的连通流动管线74上的测量水平从作为开始循环时的初始水平的 2.0重量%逐渐降低,并且在经过30分钟时变为0重量%。然后,检测到 预涂层的层生长是充分的。注意根据足以获得预定的强度的助滤剂总量,
获得在循环中的预涂层的助滤剂的总量。在该实施方案中,助滤剂的量为 37.5 kg/m、过滤的每单位面积)。助滤剂的量如此之高,以致于获得了对滤 网的过滤总面积为3 mm的平均厚度。
在预涂层形成过程中的助滤剂的最终沉降速度为10—3cm/SeC。测量最 终沉降速度是基于在沉降中移动的距离的测量值以及Navier-Stokes方程。 形成预涂层62a所需的时间为一(l)小时。
在形成预涂层62a之后,将预涂层溶液61根据其自重从第一过滤装 置47中排出。将气流管线75的阀V7打开,以将第一过滤装置47与循环 储罐66连接。在排出的同时,将溶剂饱和气体76以预涂层溶液61的排 出部分的量充填到第一过滤装置47中。因此,由于本发明的特征不同于 其中通过干燥空气、干燥气态氮等的压力强行排出预涂层62a的已知结构, 因此在预涂层62a上没有形成皮层。而且,调节气流管线75的阀V7的开 口面积,使得可以将预涂层溶液61相对于预涂层表面的排出速度设定为 等于或低于lxl0'3m/s。通过将预涂层溶液61的排出速度设定为等于或低 于lxl(^m/s,获得了没有细小间隙的预涂层62a。将第一过滤装置47打 开,以在视觉上观察过滤器。作为结果,发现存在具有预定厚度的预涂层 62a。之后,在相同的条件下重复过滤器再生。获得了相同的结果。
重复实施例1,不同在于预涂层溶液的流速等于3.0升/(n^.min)。在 使用涂料溶液开始过滤之后,出现滤饼的初始掉落。获得滤液的澄清溶液 所需的时间长达与实施例1的时间的三倍一样长。
重复实施例l,不同在于预涂层溶液的流速等于80升/(mlmin)。作为 结果,出现助滤剂的显著掉落。因为没有助滤剂沉积在滤网上,因此没有 形成预涂层。
重复实施例1,不同在于预涂层溶液中的纤维素的浓度为5.0重量%。
根据高的粘度,压力损耗显著。在循环中的预涂层溶液的流速被设定为1
升/(m^min)。作为结果,形成预涂层62a需要24小时。 [比较例4〗
重复实施例l,不同在于硅藻土粒子具有卯微米的平均直径,预涂层 溶液的粘度为0.4 mPa.s,并且助滤剂的最终沉降速度为U cm/sec。作为 过滤器再生的结果,没有获得形状均匀的预涂层。
重复实施例l,不同在于预涂层溶液的粘度为210mPa.s,并且在预涂 层形成中的最终沉降速度为2x10—、m/sec。作为结果,压力损耗显著,使 得在循环中的预涂层溶液的流速小至3.0升/(mS.min)。形成预涂层62a需 要八(8)小时。
重复实施例l,包括形成预涂层62a的步骤,不同在于将气态氮送到 第一过滤装置47中以在形成预涂层62a之后排出液体。作为结果,在排 出之后,在预涂层62a的表面上发生浮渣的形成。压力损耗如此大,以致 于不可能过滤。
重复实施例1,不同在于通过调节阀的开口面积将采用重量排出的速 度设定为2xl(^m/s。作为结果,由于采用重量排出的高速度,以沉积物形 式生长的预涂层流走。没有以牢固附着的形式形成预涂层。
总之,当预涂层溶液的粘度为0.5-200 mPa.s,预涂层溶液的流速为 3.3-80升/(mlmin),并且助滤剂的最终沉降速度在10—4至lcm/sec的范围 内时,可以有效地形成没有细小的间隙的预涂层。
预涂层溶液相对于预涂层表面的排出流速被设定为等于或低于 lxl(T3m/S,使得可以使预涂层的形成连续。与排出相一致,在过滤装置中
充有溶剂饱和气体,使得可以防止在预涂层的表面上以结垢的形式出现浮 渣的形成或结皮。可以形成具有高的过滤性能的预涂层。
尽管本发明参考附图,通过其优选实施方案进行了充分描述,但是各 种变化和更改对于本领域技术人员是显而易见的。因此,除非这些变化和 更改偏离本发明的范围,否则它们应当被解释成包括在本发明中。
权利要求
1. 一种溶液流延方法,所述溶液流延方法将含有聚合物和溶剂的聚合物涂料连续流延以形成聚合物膜,所述方法包括过滤步骤,即在具有沉积于滤网上的助滤剂的预涂层的过滤装置中,过滤将被流延的所述聚合物涂料;洗涤步骤,即在停止将所述聚合物涂料供给到所述过滤装置中之后,洗涤所述过滤装置;过滤器再生步骤,即通过使用含有所述助滤剂、所述聚合物涂料和溶剂的预涂层溶液,在所述被洗涤的过滤装置中沉积所述助滤剂的预涂层;排出步骤,即在沉积所述预涂层之后,从所述过滤装置中排出所述预涂层溶液,其中在排出时,所述过滤装置装有溶剂气体;和切换步骤,即切换多个过滤装置,以将所述多个过滤装置中的所述过滤装置进行所述洗涤步骤、所述过滤器再生步骤和所述排出步骤。
2. 如权利要求1所述的溶液流延方法,其中在所述洗涤步骤中,在以 浆液的形式排出所述助滤剂之后,进行洗涤。
3. 如权利要求1所述的溶液流延方法,其中在所述切换步骤中,监测 所述过滤装置的过滤的效率信息,并且在所述效率信息低于参考效率信息 时,在所述洗涤步骤中洗涤所述过滤装置。
4. 如权利要求1所述的溶液流延方法,其中所述预涂层溶液的粘度为 0.5-200 mPa.s。
5. 如权利要求1所述的溶液流延方法,其中在所述过滤器再生步骤 中,将所述助滤剂的最终沉降速度控制在104至1 cm/sec的范围内。
6. 如权利要求5所述的溶液流延方法,其中在所述过滤器再生步骤 中,所述预涂层溶液相对于所述滤网的流速为3.3-80升/(mlmin)。
7. 如权利要求5所述的溶液流延方法,其中相对于所述预涂层的表 面,在所述排出步骤中排出所述预涂层溶液的流速为lxlO'3m/SeC以下。
8. 如权利要求7所述的溶液流延方法,其中所述助滤剂为平均粒径在 20-50微米范围内的二氧化硅,所述聚合物为酰化纤维素,在所述预涂层 溶液中的所述助滤剂的浓度为0.25-5.0重量%,并且在所述预涂层溶液中 的纤维素的浓度为0.5-5.0重量%。
9. 如权利要求1所述的溶液流延方法,其中所述多个过滤装置并联连 接,并且在所述切换步骤中,循环切换所述过滤装置以继续所述过滤步骤。
10. —种溶液流延设备,所述溶液流延设备用于将含有聚合物和溶剂的聚合物涂料连续流延以形成聚合物膜,所述设备包括过滤装置,所述过滤装置具有沉积在滤网上的助滤剂的预涂层,以过滤将被流延的所述聚合物涂料;洗涤器,所述洗涤器用于在停止将所述聚合物涂料供给到所述过滤装 置中之后,洗漆所述过滤装置;过滤器再生装置,所述过滤器再生装置通过使用含有所述助滤剂、所 述聚合物涂料和溶剂的预涂层溶液,在所述被洗涤的过滤装置中沉积所述 助滤剂的预涂层;排出管线,所述排出管线用于在沉积所述预涂层之后,从所述过滤装 置中排出所述预涂层溶液,其中在排出时,所述过滤装置装有溶剂气体; 禾口阀机构,所述阀机构用于切换多个过滤装置,以使用所述洗涤器、所 述过滤器再生装置和所述排出管线操纵所述多个过滤装置之中的所述过 滤装置。
11. 如权利要求IO所述的溶液流延设备,其中所述洗涤器在以浆液的 形式排出所述助滤剂之后洗涤。
12. 如权利要求IO所述的溶液流延设备,所述溶液流延设备还包括控 制器,所述控制器用于监测所述过滤装置的过滤的效率信息,并且用于在 所述效率信息低于参考效率信息时将所述阀机构致动以用所述洗涤器洗 涤所述过滤装置。
13. 如权利要求12所述的溶液流延设备,其中所述控制器监测所述过 滤装置的过滤压力,并且根据所述过滤压力的增加量确定所述效率信息的 降低量。
14. 如权利要求12所述的溶液流延设备,其中所述过滤器再生装置包 括预涂层溶液储罐,所述预涂层溶液储罐用于将所述助滤剂分散在通过 用所述溶剂稀释所述聚合物涂料所得到的稀释聚合物涂料中,以获得所述 预涂层溶液。
15. 如权利要求14所述的溶液流延设备,其中所述过滤器再生装置包 括用于储存所述预涂层溶液的循环储罐;所述排放管线将来自所述过滤装置的所述预涂层溶液返回到所述循 环储罐;还包括气流管线,所述气流管线将来自所述循环储罐的所述溶剂的溶 剂饱和气体供应给所述过滤装置;其中相对于所述预涂层的表面,在所述排出管线中排出所述预涂层溶 液的流速为1x10—3 m/sec以下。
16. 如权利要求15所述的溶液流延设备,其中所述助滤剂为平均粒径 在20-50微米范围内的二氧化硅,所述聚合物为酰化纤维素,在所述预涂 层溶液中的所述助滤剂的浓度为0.25-5.0重量%,并且在所述预涂层溶液 中的纤维素的浓度为0.5-5.0重量%。
17. 如权利要求IO所述的溶液流延设备,其中所述多个过滤装置并联 连接,并且所述阀机构循环切换所述过滤装置以连续过滤。
18. 如权利要求IO所述的溶液流延设备,其中 所述洗涤器包括洗涤罐,所述的洗涤罐用于储存洗涤液;洗涤管线,所述洗涤管线用于将所述洗涤液分配到所述过滤装置中, 以使所述洗涤液通过所述过滤装置;返回管线,所述返回管线用于将在所述过滤装置中由所述洗涤液的通 过获得的浆液分配到所述洗涤罐中进行循环;和分离器,所述分离器用于将来自所述洗涤罐的所述浆液分离成溶液和 固体内容物。
19. 如权利要求IO所述的溶液流延设备,所述溶液流延设备还包括 聚合物涂料进料装置,所述的聚合物涂料进料装置用于供给聚合物涂料;其中所述多个过滤装置包括第一和第二过滤装置; 所述阀机构包括第一阀,所述第一阀用于将所述第一和第二过滤装置与所述聚合物涂 料进料装置选择性地连接; 第二阔,所述第二阀用于将所述第一和第二过滤装置与所述洗涤器选 择性地连接;第三阀,所述第三阀用于将所述第一和第二过滤装置与所述过滤器再 生装置选择性地连接;控制器,所述控制器用于控制所述第一阀、第二阀和第三阀,其中在 所述第一过滤装置与所述聚合物涂料进料装置连接时,所述控制器首先将 所述第二过滤装置与所述洗涤器连接,然后将所述第二过滤装置与所述过 滤器再生装置连接,并且当将所述第二过滤装置与所述聚合物涂料进料装 置连接时,所述控制器首先将所述第一过滤装置与所述洗涤器连接,然后 将所述第一过滤装置与所述过滤器再生装置连接。
全文摘要
在溶液流延设备中,将含有纤维素酯和溶剂的聚合物涂料连续流延以形成纤维素酯膜。过滤装置具有沉积在滤网上的助滤剂的预涂层,以过滤将被流延的聚合物涂料。在停止将所述聚合物涂料供给到所述过滤装置中之后,洗涤器洗涤所述过滤装置。过滤器再生装置通过使用含有所述助滤剂、所述聚合物涂料和溶剂的预涂层溶液,在所述被洗涤的过滤装置中沉积所述助滤剂的预涂层。在沉积所述预涂层之后,排出管线从所述过滤装置中排出所述预涂层溶液。在排出时,所述过滤装置装有溶剂饱和气体。阀机构切换多个过滤装置,以在所述洗涤器、所述过滤器再生装置和所述排出管线中操纵所述多个过滤装置之中的所述过滤装置。
文档编号B29C41/34GK101380793SQ20081021485
公开日2009年3月11日 申请日期2008年9月3日 优先权日2007年9月5日
发明者山崎英数, 西村琢郎 申请人:富士胶片株式会社
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