混合装置、流延浓液的制造方法及溶液制膜方法

专利名称：混合装置、流延浓液的制造方法及溶液制膜方法
技术领域：
本发明涉及一种混合装置、流延浓液的制造方法及溶液制膜方法。
背景技术：
由于具有透光性的热塑性膜(以下，称为膜)为轻质，且容易成型，因此作为光学膜而被广泛利用。其中，使用纤维素酰化物等的纤维素酯类膜使用以照片感光用膜为代表的近年来市场扩大的作为液晶显示装置的构成部件的光学膜。作为液晶显示装置的构成部件的光学膜，例如有相位差膜或偏光板保护膜。这种膜通过溶液制膜方法制得。溶液制膜方法流动包含聚合物和溶剂的聚合物溶液(以下，称为流延浓液)，在支撑体上形成流延膜。其次，流延膜成为可传送之后，将其从支撑体剥下来作成湿润膜。并且，将该湿润膜送至干燥室。在干燥室中，边将湿润膜卷绕在辊上传送，边使溶剂从湿润膜蒸发来作成膜。在该溶液制膜方法中，根据想要制造的膜的光学特性等，适当调节流延浓液的成分。作为该流延浓液的成分的调节方法，已知有在包含聚合物及溶剂的原料浓液中加入预定添加剂的方法。在日本专利公开2007-283762号公报、日本专利公开2010-100042号公报中，公开有通过在原料浓液中混合包含预定添加剂的液体(以下，称为添加剂液体)来制得流延浓液的方法。另外，作为在原料浓液中添加添加剂液体的方法，公开有使用配设在原料浓液所流动的配管内的喷嘴向原料浓液中添加添加剂液体的方法。然而，仅通过在原料浓液中添加添加剂液体，粘度比大的原料浓液及添加剂液体是不易混合的。于是，在日本专利公开 2007-283762号公报、日本专利公开2010-100042号公报中，使用混合器来混合添加有添加剂液体的原料浓液并制得流延浓液。该混合器大致可划分为动态混合器和静态混合器。动态混合器通过旋转具有搅拌叶片的驱动轴来搅拌原料浓液及添加剂液体。另一方面，静态混合器如日本专利特开 2007-283762号公报、日本专利公开2010-100042号公报中所记载，使用固定在配管内的元件，分离或扭转原料浓液及添加剂液体。动态混合器中，起因于驱动轴的液体的密封成为问题。被送至混合器的原料浓液或添加剂液体中包含溶剂。因此，若原料浓液或添加剂液体从动态混合器向外部漏出，则必须另行准备回收溶剂的设备。从这种原委考虑，一直以来回避有可能发生溶剂漏出的动态混合器，使用不会引起溶剂漏出的静态混合器作为流延浓液的制备用混合器。可是，通过近年来的技术开发，出台了 TN方式或VA方式等各种方式的液晶显示装置。随此，需要按照各方式的液晶显示装置的光学膜。因此，要求确立能够有效地制造多品种膜的制造方法。静态混合器中，调整配管内的元件的数、配置方法等各条件(以下，称为搅拌条件)来进行搅拌的最优化。因此，当使用静态混合器时，每更改原料浓液或添加剂液体的组成，必须进行用于最优化混合的调整。结果，无法有效地制造多品种膜。
并且，通过光学膜的多品种化，使用各种化合物作为包含于添加剂液体中的添加剂，而且，相对于原料浓液的添加量比以前变高的实例变多。这种实例中，即使只进行基于以往静态混合器的扭转或分离，也无法使原料浓液和添加剂液体充分混合。从这种背景可以检讨出，为了混合原料浓液及添加剂液体而使用动态混合器。然而，当为了混合原料浓液及添加剂液体而使用动态混合器时，除了发生前述的溶剂等的漏出之外，还在从动态混合器送出的液体中产生混合不均。若在溶液制膜方法中直接使用产生混合不均的液体，则在所制造的膜的光学性能上或力学特性产生不均，结果无法制造出均质的膜。不均是指不均勻。发明人进行深入检讨的结果追究出，该原料浓液等漏出的问题及混合不均的问题全部起因于向原料浓液添加添加剂液体的工序及对添加有添加剂液体的原料浓液进行搅拌的工序。

发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的，提供一种一边防止溶剂漏出，一边均勻且有效地混合原料浓液和添加剂液体来制得流延浓液的混合装置及流延浓液的制造方法。另外，本发明提供一种不降低质量就能够制造出多品种膜的溶液制膜方法。本发明的混合装置具备第1管道、喷嘴、静态混合器、第2管道、1对密封部、驱动轴及动态混合器。所述第1管道形成包含聚合物及溶剂的原料浓液。所述喷嘴设置在所述流路上。所述喷嘴具有朝向所述原料浓液的流动方向的下游侧流出添加剂液体的狭缝出口。 所述静态混合器配设在比所述喷嘴更靠近所述流动方向的下游侧。所述静态混合器具有多个隔板。所述多个隔板以在与所述流动方向正交的面相互平行的方式固定在所述流路上。 所述第2管道设置在比所述静态混合器更靠近所述流动方向的下游侧。所述第2管道与所述第1管道连接。所述1对密封部设置在所述第2管道的空心部。所述驱动轴上设置有搅拌叶片。所述驱动轴分别贯穿所述1对密封部和管道内流路。所述管道内流路设置在一方的所述密封部与另一方的所述密封部之间。所述动态混合器具有所述第2管道和所述驱动轴。所述动态混合器通过所述驱动轴的旋转，在所述第2管道的所述空心部搅拌添加有所述添加剂液体的所述原料浓液。优选所述喷嘴以所述狭缝出口的长边方向与所述隔板交叉的方式配设。优选所述狭缝出口的长边方向与所述隔板的交叉角度为40°以上且50°以下。优选混合装置进一步具备所述原料浓液或所述添加剂液体的扩散部。所述扩散部设置在所述静态混合器与所述动态混合器之间。优选混合装置进一步具备流量调节部。流量调节部调节所述原料浓液或所述添加剂液体的流速以使Vb/Va的值成为1. 2以上且1. 8以下。所述Va为所述原料浓液在所述流路中的流速。所述Vb为所述添加剂液体在所述流路中的流速。优选所述动态混合器上设置混合所述浓液及所述添加剂液体而成的流延浓液的出口。所述出口与在支撑体上流延所述流延浓液的流延模连接。本发明的流延浓液的制造方法为混合原料浓液与添加剂液体来制造流延浓液的方法。所述原料浓液包含聚合物和溶剂。本发明的流延浓液的制造方法具备添加步骤(A步骤)、预混步骤(B步骤)及混合步骤(C步骤)。A步骤从狭缝出口向在流路上流动的所述原料浓液中流出所述添加剂液体。所述狭缝出口朝向所述原料浓液的流动方向的下游侧。 B步骤使经所述A步骤的所述浓液及所述添加剂液体通向静态混合器。所述静态混合器具有多个隔板。所述多个隔板以在与所述流动方向正交的面相互平行的方式固定在所述流路上。C步骤通过旋转设置有搅拌叶片的驱动轴来搅拌经所述A步骤的所述原料浓液。所述驱动轴贯穿1对密封部。所述1对密封部设置在管道的空心部。经所述A步骤的所述原料浓液被导入到一方的所述密封部与另一方的所述密封部之间。优选所述喷嘴以所述狭缝出口的长边方向与所述隔板交叉的方式配设。优选所述狭缝出口的长边方向与所述隔板的交叉角度为40°以上且50°以下。优选流延浓液的制造方法具备扩散步骤(D步骤)。D步骤在所述B步骤与所述C 步骤之间进行。D步骤在包含所述原料浓液及所述添加剂液体的液体中进行所述原料浓液或所述添加剂液体的扩散。优选流延浓液的制造方法具备流量调节步骤(E步骤)。E步骤调节所述原料浓液或添加剂液体的流速以使Vb/Va的值成为1. 2以上且1. 8以下。所述Va为所述原料浓液在所述流路中的流速。所述Vb为所述添加剂液体在所述流路中的流速。优选所述聚合物为纤维素酰化物。本发明的溶液制膜方法具备添加步骤(A步骤)、预混步骤(B步骤)、混合步骤(C 步骤)、膜形成步骤(F步骤)、剥离步骤(G步骤)及干燥步骤(H步骤)。A步骤从狭缝出口向在流路上流动的所述原料浓液中流出所述添加剂液体。所述狭缝出口朝向所述原料浓液的流动方向的下游侧。所述原料浓液包含聚合物和溶剂。B步骤使经所述A步骤的所述浓液及所述添加剂液体通向静态混合器。所述静态混合器具有多个隔板。所述多个隔板以在与所述流动方向正交的面相互平行的方式固定在所述流路上。C步骤通过旋转设置有搅拌叶片的驱动轴来搅拌经所述A步骤的所述原料浓液。所述驱动轴贯穿1对密封部。所述 1对密封部设置在管道的空心部。经所述A步骤的所述原料浓液被导入到一方的所述密封部与另一方的所述密封部之间。F步骤连续于所述C步骤而进行。F步骤在支撑体上流出所述流延浓液，并在所述支撑体上形成由所述流延浓液形成的膜。所述流延浓液混合所述原料浓液和所述添加剂液体而成。G步骤从所述支撑体剥离所述膜。H步骤使所述溶剂从经所述G步骤的所述膜蒸发。发明效果根据本发明能够一边防止溶剂的漏出一边均勻且有效地混合原料浓液和添加剂液体来制得流延浓液。根据本发明，不降低质量就能够制造多品种的膜。


本领域技术人员通过参考附图并阅读优选实施例的详细说明，可以容易理解上述目的及优点。图1是表示混合装置及溶液制膜设备的概要的说明图。图2是表示添加部及预混部的概要的立体图。图3表示配管的概要，是沿着图1的III-III线的截面图。图4是表示动态混合器的概要的立体图。图5是表示动态混合器的概要的截面图。
图6是表示定子及涡轮的概要的立体图。图7是表示定子及涡轮的概要的立体截面图。图8是表示第1流延浓液制造方法的概要的流程图。图9是表示动态混合器的入口部分的概要的放大截面图。图10是表示动态混合器的出口部分的概要的放大截面图。图11是表示第2流延浓液制造方法的概要的流程图。图12是表示添加部、预混部及扩散部的概要的立体图。
具体实施例方式如图1所示，溶液制膜设备10与混合装置12连接。混合装置12由原料浓液14 及添加剂液体制得流延浓液16。溶液制膜设备10由流延浓液16制得膜18。(原料浓液)原料浓液14包含成为原料的聚合物及溶剂。原料浓液14中，聚合物可以溶解在溶剂中，也可以分散在溶剂中。并且，优选聚合物在原料浓液14中的浓度为5质量％以上且40质量％以下，更优选为15质量％以上且30质量％以下，最优选为17质量％以上且25 质量％以下。对聚合物及溶剂的详细内容进行后述。原料浓液14中可以包含添加剂。作为原料浓液14中所包含的添加剂，有增塑剂或去光剂等。优选增塑剂在原料浓液14中的含量为0.1质量％以上且8质量％以下。优选去光剂在原料浓液14中的含量为0. 01质量％以上且0. 05质量％以下。(添加剂液体)添加剂液体包括根据用途的各种添加剂和溶剂。作为添加剂，根据用途能够使用增塑剂、紫外线吸收剂(UV剂)、劣化抑制剂、光学各向异性控制剂、延迟抑制剂、染料、去光剂、剥离剂及剥离促进剂等。并且，作为添加剂液体中所包含的溶剂，优选与原料浓液14中所包含的溶剂相同。(粘度比)优选原料浓液14的粘度下限为10 · s以上，更优选为20 · s以上。优选原料浓液14的粘度上限为200Pa-S以下，更优选为150 -s以下。并且，优选添加剂液体的粘度下限为0. 8mPa-s以上，更优选为ImPa-s以上。优选添加剂液体的粘度上限为0. IPa-s 以下，更优选为0. 05Pa-s以上。原料浓液14的粘度η d与添加剂液体的粘度η t的粘度比n d/nt可以是任意范围，尤其优选粘度比η d/nt为100以上且150000以下，更优选为100以上且10000以下。另外，原料浓液14、添加剂液体、流延浓液16的粘度能够根据 JIS K 7117求出。本说明书中记载的粘度值为通过JIS K 7117求出的值。(流延浓液)能够由原料浓液14和添加剂液体制得流延浓液16。另外，优选流延浓液16中的固体成分为100质量％时添加剂液体在流延浓液16中的浓度上限为55质量％以下，更优选为25质量％以下。优选添加剂液体在流延浓液16中的浓度下限为0. 1质量％以上，更优选为10质量％以上。(溶液制膜设备)溶液制膜设备10具有流延室21、针板拉幅机22、干燥室23及卷取室24。流延室21中设置有流延模30、流延滚筒32及剥离辊34。流延模30流出流延浓液16。流延滚筒 32由从流延模30流出的流延浓液16形成流延膜31。剥离辊34剥离流延膜31。流延滚筒32通过驱动装置(未图示)以轴为中心向一定方向旋转。以下，将流延滚筒32的旋转方向设为方向Z1。流延室21内及流延滚筒32由未图示的调温装置设定成冷却流延膜31 的温度。流延模30朝向旋转的流延滚筒32连续流出流延浓液16。之后，流延滚筒32上形成由流延浓液16形成的带状的流延膜31。通过冷却，流延滚筒32上的流延膜31成为可独立传送的状态。成为可独立传送的状态的流延膜31通过剥离辊34从流延滚筒32剥离，成为带状的湿润膜36。在流延室21与针板拉幅机22之间的转送部38中，传送辊39将湿润膜36导入到针板拉幅机22。针板拉幅机22具有贯穿保持湿润膜36的两侧缘部的多个针板。向通过移动的针板保持的湿润膜36吹送干燥风。由此，湿润膜36干燥而成为带状的膜18。在针板拉幅机22的下游设置有切边装置40。切边装置40剪断膜18的两侧缘部。 该剪断的两侧缘部通过送风送到破碎机(未图示)，进行粉碎。可以将粉碎的两侧缘部溶解在溶剂中的部分使用在原料浓液14或流延浓液16中。在干燥室23设置有多个辊41，膜18卷绕在这些辊上而传送。干燥室23内的气氛温度或湿度等通过未图示的空调机进行调节，根据通过干燥室23来进行膜18的干燥处理。干燥室23与卷取室M之间设置冷却室42、强制除电装置(除电棒)及滚花赋予辊等。冷却室42冷却膜18。强制除电装置对膜18进行除电。滚花赋予辊向膜18的两侧缘部赋予滚花。另外，强制除电装置及滚花赋予辊在图1中并没有图示。卷取室M中设置有具有压辊的卷取机43，膜18卷取在卷芯上。(混合装置)混合装置12具有原料浓液14的储料罐51和搅拌添加有添加剂液体的原料浓液 14的动态混合器52。储料罐51具备利用马达51a旋转的搅拌翼51b和套管51c。储料罐51中积存有原料浓液14。储料罐51内的原料浓液14的温度通过套管51c调整成大致恒定。并且，通过搅拌翼51b的旋转，边抑制聚合物等凝聚，边维持原料浓液14的均质的状态。储料罐51及动态混合器52通过配管53连接。配管53上从储料罐51朝向动态混合器52，设置泵55、过滤器56、添加部57及预混部(预备混合部)58。另外，优选配管53 水平配设。 泵55将原料浓液14从储料罐51向动态混合器52送出。过滤器56除掉原料浓液14内的异物。添加部57在原料浓液14中添加添加剂液体。积存第1添加剂液体15a的第1罐 60a和积存第2添加剂液体15b的第2罐60b通过配管62分别连接于添加部57。配管62 上设置三通阀64和将各添加剂液体送出至添加部57的泵65。并且，动态混合器52和流延模30通过配管66连接。(添加部)如图2所示，添加部57中，与配管62连接的喷嘴70配设在配管53(参考图1)中设置的流路71内。喷嘴70具备流出添加剂液体15的狭缝出口 72。喷嘴70以狭缝出口72朝向原料浓液14的流动方向下游侧的方式配设。(预混部)预混部58的流路71内，从原料浓液14的流动方向的上游侧向下游侧依次设置第 1元件76 第2元件77。第1元件76由多个细长的第1隔板76a组成。在与原料浓液 14的流动方向正交的面内，多个第1隔板76a排列成相互平行(参考图3)。在与第1隔板 76a的排列方向正交的面内，多个第1隔板76a配设成相互交叉(参考图2)。第2元件77 同样由多个细长的第2隔板77a组成。在与原料浓液14的流动方向正交的面内，多个第2 隔板77a排列成相互平行(参考图3)。在与第2隔板77a的排列方向正交的面内，多个第 2隔板77a配设成相互交叉(参考图2)。图2中，在流路71上排列有2个第1元件76。但是，本发明不限于此，流路71中设置的第1元件76的数可以为1个或3个以上。同样地，流路71中设置的第2元件77的数不限于2个，可以为1个或3个以上。并且，如图3所示，在与原料浓液14的流动方向正交的面内，第1元件76 第2 元件77以第1隔板76a和第2隔板77a交叉的方式配设。进而，第1隔板76a和狭缝出口 72的长边方向交叉，第2隔板77a和狭缝出口 72的长边方向交叉。优选第1隔板76a与长边方向的交叉角度θ 1为40°以上且50°以下，更优选为45°。优选第2隔板77a与长边方向的交叉角度Θ2为40°以上且50°以下，更优选为45°。优选交叉角度θ 1与交叉角度θ 2相等。因此，由设置于配管53内的第1元件76 第2元件77构成静态混合器80。另外，在与原料浓液14等的流动方向正交的截面中，狭缝出口 72可以与流路71 的中心重叠，也可以从流路71的中心偏离。(动态混合器)如图4所示，动态混合器52具有管道85和驱动轴86。驱动轴86配设在管道85 的轴线上(中心轴上)。驱动轴86以贯穿管道85的空心部的方式配设，通过配设于管道 85外部的轴承部87轴支撑。驱动轴86连接在马达88上。控制部89通过马达88向一个方向旋转驱动轴86。(密封部)在管道85的两端的空心部设置密封部90。如图5所示，密封部90由迷宫式部件 91和密封部件92组成。迷宫式部件91设置在驱动轴86上。密封部件92配设在管道85 内，以覆盖迷宫式部件91的方式设置。迷宫式部件91形成为圆筒状，具备嵌装于驱动轴86中的迷宫式主体91a和设置于迷宫式主体91a的外周面的螺旋凸条91b。螺旋凸条91b以随着朝向驱动轴86的旋转方向从管道85的中央侧向两端侧延伸的方式形成。驱动轴86所贯穿的密封部件92具备筒状第1密封用具9 和筒状第2密封用具 92b。第1密封用具92a以靠近螺旋凸条91b的方式设置。第2密封用具92b以靠近驱动轴86的方式设置，比第1密封用具9 更邻接于管道85的中央侧。优选第1密封用具9 和第2密封用具92b成为一体而形成。如图5所示，管道85在成对的密封部90之间具有入口 95和出口 96。如图5所示，入口 95与配管53连接，出口 96与配管66连接。因此，在管道85的空心部中成对的密封部90之间，形成驱动轴86所贯穿的流路97。该流路97的长度有混合时所需的长度以上
9即可，优选例如Im以上。流路97的长度上限根据设置部位决定即可，优选例如an以下。(搅拌部)如图4所示，流路97中设置搅拌部98。在图中，流路97中排列有4个搅拌部98， 但是本发明不限于此，流路97中设置的搅拌部98的数可以为1 3个或5个以上。如图5及图6所示，搅拌部98由固定在管道85上的定子99和安装于驱动轴86 上的涡轮100组成。(定子)如图6及图7所示，定子99形成为圆柱状。该定子99中，向长边方向形成有贯穿孔99a，定子99呈筒状。在贯穿孔99a上插通驱动轴86。贯穿孔99a具备从原料浓液14 等的流动方向上游侧的开口端99x朝向原料浓液14等的流动方向下游侧的开口端99y依次设置的锥形孔99aa和插通孔99ab。锥形孔99aa的直径随着从开口端卯χ朝向开口端99y而递减。插通孔99ab的直径与驱动轴86的直径大致相等。并且，定子99中，在另一方的开口端99y上以包围贯穿孔 99a的方式设置液通孔99c。液通孔99c在锥形孔99aa的内壁面开口。S卩，液通孔99c的一端在定子99的下游端开口，另一端在形成锥形孔99aa的定子99的内壁开口。如此，液通孔99c和锥形孔99aa在空间上进行连接。涡轮100具有涡轮环部IOOa和设置于涡轮环部IOOa的搅拌叶片100b。涡轮环部IOOa通过设置于涡轮环部IOOa的孔IOOc与驱动轴86 (参考图4或图5)轴着。当涡轮 100以驱动轴86为中心旋转时，搅拌叶片IOOb呈如接近锥形孔99aa的形状及大小。返回至图1，控制部89通过泵55、65的操作调节为添加剂液体及原料浓液14的流速比在预定范围内。优选原料浓液14在添加部57中的流速Va与添加剂液体在添加部57 中的流速Vb之比(=Vb/Va)值为1以上且15以下，更优选为1以上且3以下，尤其优选为1. 2以上且1. 8以下。将基于泵55的原料浓液14的流量设为Qa、流路71的截面积设为 Sa时，流速Va可以用QaAa表示。将基于泵65的添加剂液体的流量设为Qb、狭缝出口 72 的截面积设为Sb时，流速Vb可以用Qb/Sb表示。(流延浓液制造方法)在该混合装置12中，进行图8所示的流延浓液制造方法110。流延浓液制造方法 110具有添加工序111、预混工序(预备混合工序)112及混合工序113。混合工序113之后，在溶液制膜设备中实施溶液制膜方法来制得膜。优选连续进行混合工序113和溶液制膜方法。接着，对流延浓液制造方法110进行详细说明。(添加工序)图1中，泵55从储料罐51向添加部57送出预定流量的原料浓液14。并且，泵65 从第1罐60a向添加部57送出预定流量的第1添加剂液体15a。如图2所示，添加部57中， 喷嘴70向在配管53中流动的原料浓液14中喷出第1添加剂液体15a。由此，进行添加工序111(参考图8)。(预混工序) 添加有第1添加剂液体15a的原料浓液14送至预混部58。预混部58中，静态混合器80使用第1隔板76a分离添加有第1添加剂液体15a的原料浓液14之后，使用第2隔板77a进行进一步的分离。由于第1隔板76a和狭缝出口 72的长边方向交叉，因此进行第 1添加剂液体15a与原料浓液14的混合。同样地，由于第2隔板77a和狭缝出口 72的长边方向交叉，因此进行第1添加剂液体1 与原料浓液14的混合。如此，通过根据各隔板 76a、77a分离来进行混合第1添加剂液体1 与原料浓液14的预混工序112 (参考图8)。(混合工序)如图5所示，经预混工序112的第1添加剂液体1 和原料浓液14送至动态混合器52。在控制部89的控制下，迷宫式部件91及涡轮100以预定转速旋转。通过迷宫式部件91的旋转，螺旋凸条91b向流路97侧挤出处于密封部90的原料浓液14及第1添加剂液体15a。由此，由于能够使密封部90中的液体压力(密封压力)增大，因此防止原料浓液 14及第1添加剂液体1 漏出。并且，通过涡轮100的旋转，锥形孔99aa的壁面与搅拌叶片IOOb之间，向第1添加剂液体1 及原料浓液14施加剪切方向的力。因此，进行原料浓液14及第1添加剂液体15a的混合。如此，能够在动态混合器52中进行混合工序113 (参考图8)，制得第1流延浓液16。在此，若想把添加有第1添加剂液体1 状态的原料浓液14送至动态混合器52 进行搅拌，则第1添加剂液体1 易滞留在入口 95侧的流路97中(参考图9)，或者容易流入入口 95或出口 96附近的密封部90 (参考图9或图10)。如图9所示，若第1添加剂液体1 滞留在入口 95侧的流路97中，则由于入口 95 侧的密封部90中的液体粘度下降，因此密封压力下降。其结果导致第1添加剂液体1 从密封部90向外部漏出。并且，即使第1添加剂液体1 流入入口 95附近的密封部90，也同样由于密封部90中的液体粘度下降，因此导致第1添加剂液体1 从密封部90向外部漏
出ο如图10所示，若第1添加剂液体1 流入出口 96附近的密封部90，则由于密封部 90中的液体粘度下降，因此密封压力下降。其结果导致第1添加剂液体1 从密封部90向外部漏出。另外，当第1添加剂液体1 到达至出口 96侧的密封部时，以第1添加剂液体 15a未充分混合的状态从出口 96送出。如此从动态混合器52送出的流延浓液16中存在凝胶状异物，产生所谓的混合不均。若想使用这样产生混合不均的流延浓液16制得膜18，则在膜的光学特性或力学性能上产生不均。并且，若想使用这样产生混合不均的流延浓液16 制得膜18，则起因于凝胶状异物的异物会混入膜中。这样，由存在混合不均的流延浓液16 得到的任一膜都无法作为产品使用。本发明中，在根据动态混合器52的混合工序113之前，进行根据静态混合器80的预混工序112。因此，能够防止添加有第1添加剂液体1 状态的原料浓液14直接送出到动态混合器52中。其结果能够避免动态混合器52中的液体漏出或混合不均。在相同溶液制膜设备10中，如下进行切换至不同品种膜的制造。如图1所示，首先，通过基于控制部89的三通阀64的操作停止向添加部57供给第1添加剂液体15a，并开始向添加部57供给第2添加剂液体15b。之后，与制作第1流延浓液16时相同，依次进行添加工序111、预混工序112及混合工序113(参考图8)。如此，能够制得由原料浓液14及第2添加剂液体1 组成的第2流延浓液。之后，通过连续于混合工序113而进行使用第 2流延浓液的溶液制膜方法，能够切换至不同品种的膜的制造。在上述实施方式中，如图8所示，在添加工序111及混合工序113之间进行预混工序112。但是本发明不限于此，可以在添加工序111及混合工序113之间进行预混工序112 及扩散工序114(参考图1)。S卩，如图11所示，可以是按添加工序111、预混工序112、扩散工序114及混合工序113的顺序进行的流延浓液制造方法116。为了在添加工序111及混合工序113之间进行预混工序112及扩散工序114，优选在流路71中从流动方向上游侧朝向下游侧依次设置添加部57、预混部58及扩散部120(参考图12)。在扩散部120中，在经预混部58的液体中促进原料浓液14或添加剂液体的扩散。 在扩散部120中，可以仅促进原料浓液14和添加剂液体中的任一方的扩散，也可以促进双方的扩散。为了调节扩散部120内的液体的温度，可以将未图示的套管设置在配管53(参考图1)中。扩散部120内的流路可以是直线状也可以是曲线状。并且，流路71的截面形状可以恒定，也可以从上游侧朝向下游侧扩开。另外，当添加部57、预混部58流动方向上的长度设为Li、L2时，优选Ll为50mm 以上且300mm以下，优选L2为300mm以上且1000mm以下(参考图2及图12)。并且，扩散部120流动方向上的长度L3(参考图1 适当决定即可。在此，扩散部120的长度可以设为配管53在预混部58及动态混合器52之间的长度即可。本发明的溶液制膜方法中，还能够使2种以上的流延浓液同时层叠共流延或逐次层叠共流延。还可以组合两个共流延。当进行同时层叠共流延时，可以使用安装有进料头的流延模，也可以使用多流道式流延模。并且，当制作各个流延浓液时，能够应用本发明。在上述实施方式中，作为支撑体，使用流延滚筒32，但是本发明不限于此，可以使用流延带(未图示)。能够通过在以轴向呈水平的方式配设的辊上挂绕流延带并使辊旋转来移动流延带。在上述实施方式中，通过冷却支撑体上的流延膜的冷却凝胶化方式，使流延膜成为可剥离的状态，但本发明不限于此，可以通过干燥支撑体上的流延膜的干燥方式，使流延膜成为可剥离的状态。由本发明得到的膜18尤其能够使用于相位差膜或偏光板保护膜。优选膜18的宽度为600mm以上，更优选为1400mm以上且2500mm以下。并且，当膜18的宽度大于2500mm时，本发明也有效。并且优选膜18的膜厚为30 μ m以上且120 μ m 以下。并且，优选膜18的面内延迟Re为Onm以上且300nm以下，优选膜18的厚度方向延迟Rth为-IOOnm以上且300nm以下。面内延迟Re的测定方法为如下。面内延迟Re使用了在温度25°C、湿度60% RH 下调湿样品膜2小时，并用自动双折射仪(K0BRA21DH王子计量株式会社制)从632. Snm的垂直方向测定的延迟值。另外，Re由以下公式表示。Re = |nl-n2| Xdnl表示慢轴的折射率，n2表示进相轴2的折射率，d表示膜的厚度(膜厚)。厚度方向延迟Rth的测定方法为如下。能够从在温度25°C、湿度60% RH下调湿样品膜2小时，并用椭圆偏振计(M150日本分光株式会社制)根据632. Snm从垂直方向测定的值和倾斜偏离膜面的同时相同地测定的延迟值的外插值，根据下述公式计算。Rth = {(nl+n2) /2-n3} X dn3表示厚度方向的折射率。
(聚合物)能够使用于本发明的聚合物只要是热塑性树脂就无特别限定，例如可以列举出， 纤维素酰化物、含内酯环聚合物、环状烯烃、聚碳酸酯等。其中优选纤维素酰化物和环状烯烃，其中优选含有醋酸基、丙酸酯基的纤维素酰化物和由加成聚合得到的环状烯烃，进一步优选由加成聚合得到的环状烯烃。(纤维素酰化物)作为纤维素酰化物，优选酰基向纤维素的羟基的取代度满足下述公式(I) (III)。下述公式(I) (III)中，A及B表示酰基相对于纤维素的羟基中的氢原子的取代度，A为乙酰基的取代度，B为碳原子数3 22的酰基的取代度。优选纤维素酰化物的90 质量％以上为0. 1 4mm的颗粒。其中，能够使用于本发明的聚合物不限定于纤维素酰化物。(1)2. 0 彡 A+B 彡 3. 0(II)O ^ A ^ 3. 0(III)O ^ B ^ 2. 9构成纤维素进行β -1，4键合的葡萄糖单元在2位、3位及6位上具有游离的羟基。 纤维素酰化物为通过碳数2以上的酰基对这些羟基的一部分或全部进行酯化的聚合体(聚合物)。酰基取代度是指分别对2位、3位及6位，纤维素的羟基进行酯化的比例(将酯化 100%时设为取代度1)。优选总酰化取代度，即DS2+DS3+DS6的值为2. 00 -3. 00,更优选为2. 22 2. 90， 尤其优选为2. 40 2. 88。另外，优选DS6/(DS2+DS3+DS6)的值为0.观，更优选为0. 30以上，尤其优选为0. 31 0. 34。其中，DS2为葡萄糖单元中的2位羟基的氢被酰基取代的比例(以下设为“2位酰基取代度”)，DS3为葡萄糖单元中的3位羟基的氢被酰基取代的比例 (以下称为“3位酰基取代度”)，DS6为葡萄糖单元中6位羟基的氢被酰基取代的比例(以下称为“6位酰基取代度”)。在本发明的纤维素酰化物中使用的酰基可以仅为1种，或者也可以使用2种以上的酰基。当使用2种以上的酰基时，优选其中1个为乙酰基。若将2位、3位及6位的羟基被乙酰基取代的程度的总和设为DSA、2位、3位及6位的羟基被除了乙酰基以外的酰基取代的程度的总和设为DSB，则优选DSA+DSB的值为2. 22 2. 90，尤其优选为2. 40 2. 88。并且，优选DSB为0.30以上，尤其优选为0.7以上。另外，优选DSB的20%以上为 6位羟基的取代基，更优选为25%以上，进一步优选为30%以上，尤其优选为33%以上。另外，还优选纤维素酰化物的6位上的DSA+DSB值为0. 75以上，进一步优选为0. 80以上，尤其优选为0. 85以上的纤维素酰化物，能够通过使用这些纤维素酰化物来制作溶解性更加优异的浓液。尤其是，若使用非氯系有机溶剂，则能够制作显示优异的溶解性且低粘度、过滤性优异的浓液。作为纤维素酰化物的原料的纤维素，可以由棉绒纤维和纸浆中的任一种得到。作为本发明中的纤维素酰化物的碳数2以上的酰基，可以是脂肪族基团也可以是芳基，无特别限定。例如可以列举出，纤维素的烷羰基酯、烯羰基酯、芳香族羰基酯、芳香族烷羰基酯等，也可以分别具有进一步被取代的基团。作为它们的优选例子，可以列举出丙酰基、丁酰基、戊酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、十二烷酰基、十三烷酰基、十四烷酰基、十六烷
13酰基、十八烷酰基、异丁酰基、叔丁酰基、环己烷基羰基、油酰基、苯甲酰基、萘羰基及肉桂酰基等。其中，更优选为丙酰基、丁酰基、十二烷酰基、十八烷酰基、叔丁酰基、油酰基、苯甲酰基、萘羰基及肉桂酰基等，尤其优选为丙酰基及丁酰基。(溶剂)作为制备浓液的溶剂，可以列举出芳香族烃(例如，苯及甲苯等)、卤代烃(例如， 二氯甲烷及氯苯等)、醇(例如，甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇及二甘醇等)、酮(例如，丙酮及甲乙酮等)、酯(例如，醋酸甲酯、醋酸乙酯及醋酸丙酯等)及醚(例如，四氢呋喃及甲基溶纤剂等)等。上述卤代烃中，优选使用碳原子数1 7的卤代烃，最优选使用二氯甲烷。从纤维素酰化物的溶解性、流延膜从支撑体的剥离性、膜的机械强度及光学特性等物性观点考虑， 除了二氯甲烷以外优选混合1种乃至数种碳原子数1 5的醇。醇的含量优选相对于整体溶剂为2 25质量％，更优选为5 20质量％。作为醇，可以列举出甲醇、乙醇、正丙醇、 异丙醇及正丁醇等，但是可以优选使用甲醇、乙醇、正丁醇或它们的混合物。最近以对环境的影响抑制到最小限度为目的，对不使用二氯甲烷的溶剂组成也正在进行检讨。在这种情况下，优选碳原子数为4 12的醚、碳原子数为3 12的酮、碳原子数为3 12的酯、碳原子数为1 12的醇，有时还适当混合这些来使用。例如，可以列举出醋酸甲酯、丙酮、乙醇及正丁醇的混合溶剂。这些醚、酮、酯及醇可以具有环状结构。并且，具有2个以上醚、酮、酯及醇官能团(即，-0-、-C0-、-C00-及-0H)中的任意一种的化合物也能够作为溶剂使用。(增塑剂)作为增塑剂，可以使用磷酸酯或聚酯系聚合物。作为磷酸酯，可以列举出磷酸三苯酯(TPP)及磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸甲苯二苯酯、磷酸辛基二苯酯、双酚A双(磷酸二苯酯)(BDP)、磷酸三辛酯及磷酸三丁酯，均能够使用于本发明中。作为聚酯系聚合物，优选聚酯二醇，可以列举出以二羧酸(或者其酯形成性衍生物)和二醇(或者其酯形成性衍生物)和/或羟基羧酸(或者其酯形成性衍生物)为主原料，通过缩合反应得到的聚合物。作为上述二羧酸，可以列举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2，6_萘二羧酸、双(对羧基苯基)甲烷、蒽二羧酸、4，4' -二苯醚二羧酸、4，4'-联苯二羧酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠等芳香族二羧酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸、1，3-环己烷二羧酸等脂环式二羧酸及它们的酯形成性衍生物等。二羧酸可以使用2种以上。并且，优选二羧酸的碳数为4 8，更优选4 6，尤其优选6。碳数少的一方更能降低纤维素酰化物膜的透湿度，并且，从相容性的观点也优选，从成本或聚酯二醇的操作性考虑优选为6。并且，作为二醇可以列举出脂肪族二醇，即乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1，2_丙二醇、1，3-丙二醇、丁二醇(例如，1，4-丁二醇)、新戊二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、癸二醇、环己烷二甲醇、环己二醇等；400 6000分子量的长链二醇，即聚乙二醇、聚丙二醇、聚四甲二醇等以及它们的酯形成性衍生物等。二醇可以使用2种以上。并且，优选二醇的碳数为2 20，更优选2 4，尤其优选2。这是因为，碳数少的一方的与纤维素酯或纤维素酯膜的相容性更优异，并且因基于湿热恒温箱的耐渗出(渗漏)性优异，因此优选。作为它们的聚合体或共聚合物的例子，可以列举出聚对苯二甲酸丁二酯、聚(对苯二甲酸/间苯二甲酸)丁二酯、聚(对苯二甲酸/己二酸)丁二酯、聚对苯二甲酸三甲二酯、聚(对苯二甲酸/间苯二甲酸)丙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚(对苯二甲酸/间苯二甲酸)乙二酯、聚(对苯二甲酸/己二酸)乙二酯、双酚A(对苯二甲酸/间苯二甲酸)， 聚萘二甲酸丁二酯、聚(萘二甲酸/间苯二甲酸)丁二酯、聚萘二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲酯、聚(对苯二甲酸/间苯二甲酸)环己烷二甲酯聚对苯二甲酸(环己烷二甲酯/乙二酯)、聚(环己烷二甲酯/乙二酯)(对苯二甲酸/间苯二甲酸)等。另外，表1中所示的聚酯二醇(增塑剂A D)也能够在本发明中作为增塑剂使用。[表1]
权利要求
1.一种混合装置，其具备第1管道，其形成包含聚合物及溶剂的原料浓液的流路；喷嘴，其设置在所述流路上，所述喷嘴具有朝向所述原料浓液的流动方向的下游侧流出添加剂液体的狭缝出口 ；静态混合器，其配设在比所述喷嘴更靠近所述流动方向的下游侧，所述静态混合器具有多个隔板，所述多个隔板以在与所述流动方向正交的面相互平行的方式固定在所述流路上；第2管道，其设置在比所述静态混合器更靠近所述流动方向的下游侧，所述第2管道与所述第1管道连接；1对密封部，其设置在所述第2管道的空心部；驱动轴，其设置有搅拌叶片，所述驱动轴分别贯穿所述1对密封部和管道内流路，所述管道内流路设置在一方的所述密封部与另一方的所述密封部之间；及动态混合器，其具有所述第2管道和所述驱动轴，所述动态混合器通过所述驱动轴的旋转在所述第2管道的所述空心部搅拌添加有所述添加剂液体的所述原料浓液。
2.如权利要求1所述的混合装置，其中，所述喷嘴以所述狭缝出口的长边方向与所述隔板交叉的方式配设，所述狭缝出口的长边方向与所述隔板的交叉角度为40°以上且 50°以下。
3.如权利要求1所述的混合装置，其进一步具备所述原料浓液或所述添加剂液体的扩散部，所述扩散部设置在所述静态混合器与所述动态混合器之间。
4.如权利要求1所述的混合装置，其进一步具备流量调节部，其调节所述原料浓液或所述添加剂液体的流速以使Vb/Va的值成为1.2以上且1.8以下，所述Va为所述原料浓液在所述流路中的流速，所述Vb为所述添加剂液体在所述流路中的流速。
5.如权利要求1所述的混合装置，其中，所述动态混合器上设置混合所述浓液及所述添加剂液体而成的流延浓液的出口，所述出口与在支撑体上流延所述流延浓液的流延模连接。
6.一种流延浓液的制造方法，该方法混合原料浓液与添加剂液体来制造流延浓液，所述原料浓液包含聚合物和溶剂，所述流延浓液的制造方法具备如下步骤(A)从狭缝出口向在流路上流动的所述原料浓液中流出所述添加剂液体，所述狭缝出口朝向所述原料浓液的流动方向的下游侧；(B)使经所述A步骤的所述浓液及所述添加剂液体通向静态混合器，所述静态混合器具有多个隔板，所述多个隔板以在与所述流动方向正交的面相互平行的方式固定在所述流路上；(C)通过旋转设置有搅拌叶片的驱动轴，搅拌经所述A步骤的所述原料浓液，所述驱动轴贯穿1对密封部，所述1对密封部设置在管道的空心部，经所述A步骤的所述原料浓液被导入到一方的所述密封部与另一方的所述密封部之间。
7.如权利要求6所述的流延浓液的制造方法，其中，所述喷嘴以所述狭缝出口的长边方向与所述隔板交叉的方式配设，所述狭缝出口的长边方向与所述隔板的交叉角度为40° 以上且50°以下。
8.如权利要求6所述的流延浓液的制造方法，其进一步具备如下步骤(D)在所述B步骤与所述C步骤之间，在包含所述原料浓液及所述添加剂液体的液体中进行所述原料浓液或所述添加剂液体的扩散。
9.如权利要求6所述的流延浓液的制造方法，其进一步具备如下步骤(E)调节所述原料浓液或所述添加剂液体的流速以使Vb/Va的值成为1.2以上且1. 8 以下，所述Va为所述原料浓液在所述流路中的流速，所述Vb为所述添加剂液体在所述流路中的流速。
10.如权利要求6所述的流延浓液的制造方法，其中，所述聚合物为纤维素酰化物。
11.一种溶液制膜方法，其具备如下步骤(A)在从狭缝出口向在流路上流动的所述原料浓液中流出所述添加剂液体，所述狭缝出口朝向所述原料浓液的流动方向的下游侧，所述原料浓液包含聚合物和溶剂；(B)使经所述A步骤的所述浓液及所述添加剂液体通向静态混合器，所述静态混合器具有多个隔板，所述多个隔板以在与所述流动方向正交的面相互平行的方式固定在所述流路上；及(C)通过旋转设置有搅拌叶片的驱动轴，搅拌经所述A步骤的所述原料浓液，所述驱动轴贯穿1对密封部，所述1对密封部设置在管道的空心部，经所述A步骤的所述原料浓液被导入到一方的所述密封部与另一方的所述密封部之间；(F)连续于所述C步骤而进行，在支撑体上流出所述流延浓液，并在所述支撑体上形成由所述流延浓液形成的膜，所述流延浓液是混合所述原料浓液和所述添加剂液体而成的；(G)从所述支撑体剥离所述膜；及(H)使所述溶剂从经所述G步骤的所述膜蒸发。
全文摘要
本发明提供一种混合装置、流延浓液的制造方法及溶液制膜方法。使积存在储料罐(51)的原料浓液(14)通向配管(53)并送至动态混合器(52)中。动态混合器(52)具有管道，向空心部导入原料浓液(14)及所述添加剂液体；驱动轴，贯穿管道的空心部，并轴支撑在管道外部；密封部，设置在管道的两端部且进行液体的密封；及设置在驱动轴上的搅拌叶片。在配管(53)上从上游侧依次设置添加部(57)及预混部(58)。在添加部(57)上配设向原料浓液(14)中喷出添加剂液体的喷嘴(70)。在预混部(58)上配设用于分离混合液体的静态混合器。
文档编号B01F13/10GK102441337SQ201110274459
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者横山和正, 武田亮, 清水谦 申请人:富士胶片株式会社