[发明专利]溶液制膜方法及溶液制膜设备

说明书

技术领域

本发明涉及使用由聚合物形成体的破碎物和溶剂制备的胶浆制造膜 的溶液制膜方法及溶液制膜设备。

背景技术

聚合物膜(以下称为膜)具有优异的透光性及柔软性，并且具有使轻量 化及薄膜化成为可能等优点，因此，可以作为光学功能性膜应用于各个方 面。其中，使用了酰化纤维素等的纤维素酯系膜具有强韧性，并且呈低双 折射率，因此目前已应用于照相感光用膜、以及液晶显示装置的构成部件 如偏振片的保护膜或光学补偿膜等光学功能性膜。

作为膜的主要的制造方法，有熔融挤出方法和溶液制膜方法。熔融挤 出方法是用挤出机将已熔融(melt)的聚合物挤出来制造膜的方法。相对于 此，溶液制膜方法是以下所述的方法：制备聚合物溶解于溶剂中所形成的 聚合物溶液(以下称为胶浆(dope))，并使用流延模将胶浆排出至支撑体上， 当形成于支撑体上的流延膜具备自我支撑性之后，将流延膜从支撑体上剥 离，形成湿润膜，进而使湿润膜干燥，形成膜。这样的溶液制膜方法与熔 融挤出方法相比，可以得到光学各向同性及膜厚均匀性优异而且所含异物 量少的膜。因此，光学功能性膜主要采用溶液制膜方法制造。

在制备胶浆时，当聚合物为酰化纤维素等难溶于溶剂中的化合物的情 况下，如日本特开2006-76280号公报中所记载，使用加热溶解方法或冷却 溶解方法等使聚合物溶解在溶剂中(dissolve)。在加热溶解方法中，使用加 热装置加热聚合物和溶剂的混合物，或者在加压条件下加热混合物。另一 方面，冷却溶解方法中，先使用冷却装置将混合物冷却后，使用加热装置 进行加热。另外，混合物中聚合物的溶解不够充分时，将反复实施冷却溶 解方法。进而，在制备聚合物浓度高的胶浆时，使用闪蒸(flash)装置，进 行加热通过加热溶解方法或冷却溶解方法等得到的胶浆从而使胶浆中所 含的溶剂蒸发的浓缩工序。通过以上各种溶解方法及浓缩工序，可以制备 具有所希望的聚合物浓度的胶浆。

在溶液制膜方法中，为了除去膜的皱褶及松弛、或使膜的光学特性在 所希望的范围内，大多会使用夹具等把持膜的宽度方向上的两端(以下称为 耳部)，进行沿宽度方向拉伸的拉伸处理。实施了这样的拉伸处理的膜的耳 部中，由于会残留夹具等的把持痕迹，因此无法用作产品膜。于是，以往 都会从经拉伸处理的膜中切除耳部，将耳部以外的部分作为产品膜。

废弃从膜中切除的耳部，会导致制造成本增加及环境污染等问题。因 此，以往会使用粉碎机将耳部切细，弄成碎片，使其与作为原料的由棉等 得到的原料聚合物一同溶解于溶剂中，由此循环利用碎片来制造胶浆。

近年来，伴随着对液晶显示装置的需求的快速增加，开发出了多种多 样的液晶显示装置。因此，需要根据所有的液晶显示装置，确定出有效地 制造多种多样的光学功能性膜的方法。

制备使原料聚合物溶解于溶剂中而得到的原料胶浆、及使碎片溶解于 溶剂中而得到的碎片胶浆后，使用选自原料胶浆和碎片胶浆中的胶浆进行 溶液制膜，就可以容易地制造符合制造目的的膜。但是，当使用碎片胶浆 在与原料胶浆相同的制造条件下制造膜的情况下，将流延膜从支撑体上剥 离时，会出现一部分流延膜残留在支撑体上的所谓的剥离残留缺陷，此外， 还会产生由碎片胶浆制造的膜和由原料胶浆制造的膜的光学特性不均的 缺陷。

另外，由于膜中大多会含有添加剂，因此，由膜得到的碎片中也含有 添加剂(例如延迟控制剂等)。因此，循环利用碎片时，需要根据所制造的 膜的种类决定碎片和原料聚合物的混合比例后再制备胶浆。

进而，若要应对多种多样的膜的制造，则需要根据膜的制造目的切换 多种多样的胶浆来实施溶液制膜方法。将旧胶浆切换为新胶浆时，需要进 行除去残留在各设备上的旧胶浆及添加剂的操作。为了减轻该除去操作的 负担，一直以来，将用于向原料胶浆中添加碎片胶浆的喷嘴等配置在距流 延模较近的位置，以在将要流入流延模之前进行二者的混合。但是，该方 法中，有时会出现两种胶浆的混合不均匀的问题。因此，为了避免混合不 均，以往很难将胶浆和原料聚合物的混合比的范围设定得较宽。这是因为 两种胶浆的混合不均是由将碎片胶浆添加至原料胶浆中时的压力上升、喷 嘴中的压力损失所引起的。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种同时符合碎片的循环利用和胶浆的 品种切换的要求而且可以高效地制造光学特性优异的膜的溶液制膜方法。