製備熱塑性樹脂膜用的設備和製備熱塑性樹脂膜用的方法

2023-09-20 17:05:30

專利名稱：製備熱塑性樹脂膜用的設備和製備熱塑性樹脂膜用的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於製備熱塑性樹脂膜的設備和一種用於製備熱塑 性樹脂膜的方法，特別是涉及用於光學用途如液晶顯示器的熱塑性樹脂膜 的製備技術。
背景技術：
由纖維素樹脂、環狀烯烴基樹脂等製成的熱塑性樹脂被廣泛地用作用 於光學用途的膜。特別是，由纖維素樹脂和環狀烯烴基樹脂製成的熱塑性 樹脂由於具有透明性、韌性、光學各向同性等，被用作用於液晶顯示器的 光學膜。
用於製備熱塑性樹脂膜的方法包括將熔融熱塑性樹脂從模頭中以膜 的形式排出，並且通過使用多根冷卻輥將排出的膜冷卻並且凝固的方法(例 如熔融成膜法)。使用該方法製備的未拉伸的熱塑性樹脂膜被用作例如，用 於保護液晶顯示器的膜。通過將未拉伸的熱塑性樹脂膜擴幅並且產生延遲 的膜被用作液晶顯示器的延遲膜。
上述熔融成膜法具有下列問題從模頭中排出的膜在膜從模頭中著地 於冷卻輥上之前容易受到間隙(空氣間隙)的幹擾的影響，並且導致厚度不 均勻性。
作為這種情況的對策，例如，日本專利申請公開2006-150806提出了 通過用遮蔽構件包圍模頭和冷卻輥的整個周圍，防止膜受到空氣間隙中的 外部氣流的影響的方法。

發明內容
然而，在日本專利申請公開2006-150806中描述的方法在降低厚度不 均勻性方面顯示出一定的效果，但是不能有效並且有效率地防止幹擾，原 因是沒有分析導致厚度不均勻性的氣流。本發明是針對這種情況設計的，並且目的在於提供一種製備熱塑性樹 脂膜的方法，所述方法可以降低在使用熔融成膜法製備熱塑性樹脂膜時出 現的厚度不均勻性，並且可以獲得適於光學用途的熱塑性樹脂膜。
本發明人發現，由於模頭是熱的，在模頭和冷卻輥之間的溫差升高，
並且例如，在如圖23中圖示以用於說明的常規接觸輥系統中，上升空氣 流(箭頭)出現在膜6的兩端，朝模頭4上升，特別是，從冷卻輥2和接觸 輥3之間的空間的寬度方向上的兩側上升。這種上升空氣流導致在模頭和 冷卻輥的表面之間的空間中膜表面附近的風速變化，並且導致在膜表面上 的溫度的分布(溫度不均勻性)。當在膜表面上產生溫度分布時，分布可能 導致在冷卻輥上使膜冷卻並且凝固時的厚度不均勻性。
因此，為了達到上述目的，本發明人提供一種用於製備熱塑性樹脂膜 的設備，所述設備包括模頭，所述模頭將熔融熱塑性樹脂以膜的形式排 出；冷卻輥，所述冷卻輥被安置成與所述模頭的排出口相對，並且將排出 的膜冷卻並且凝固；和變化降低機構，所述變化降低機構降低由朝向所述
模頭的上升空氣流在所述膜的表面附近引起的風速變化。所述設備可以使 用該機構降低由朝向所述模頭的上升空氣流引起的風速變化，因此可以制
備具有降低的厚度不均勻性的膜。
變化降低機構可以是遮蔽裝置，所述遮蔽裝置在冷卻輥的寬度方向上 的端部和膜的寬度方向上的端部之間，在膜從模頭的排出口排出之後至著 地於冷卻輥的表面上之前，至少遮蔽膜的寬度方向上的端部。或者，變化 降低機構可以是空氣整流裝置，所述空氣整流裝置在膜從模頭的排出口排 出之後至著地於冷卻輥的表面上之前，對膜的表面附近的空氣進行整流。
本發明的第一方面提供一種用於製備熱塑性樹脂膜的設備，所述設備 包括模頭，所述模頭將熔融熱塑性樹脂以膜的形式排出；冷卻輥，所述 冷卻輥被安置成與所述模頭的排出口相對，並且將排出的膜冷卻並且凝 固；和遮蔽裝置，所述遮蔽裝置在冷卻輥的寬度方向上的端部和膜的寬度 方向上的端部之間，在膜從模頭的排出口排出之後至著地於冷卻輥的表面 上之前，至少遮蔽膜的寬度方向上的端部。
根據本發明的第一方面，遮蔽裝置在冷卻輥的寬度方向上的端部和膜 的寬度方向上的端部之間，在膜從模頭的排出口排出之後至著地於冷卻輥的表面上之前，至少遮蔽膜的寬度方向上的端部。因而，在膜從模頭的排 出口排出之後至著地於冷卻輥的表面上之前，遮蔽裝置可以防止上升空氣 流與膜的表面附近碰撞。因此，遮蔽裝置可以降低在膜的表面附近導致厚 度不均勻性的風速變化。
根據本發明的第二方面，在根據第一方面的設備中，遮蔽裝置是遮蔽 板，所述遮蔽板在與膜表面大致垂直的方向上，被安置在冷卻輥的寬度方 向上的端部和膜的寬度方向上的端部之間。
根據第二方面的設備具有用於遮蔽排出的膜的寬度方向上的端部的 遮蔽板，所述遮蔽板被安置在冷卻輥的寬度方向上的端部和膜的寬度方向 上的端部之間。遮蔽板可以防止上升空氣流與從模頭中排出的膜的表面附 近碰撞。
根據本發明的第三方面，在根據第二方面的設備中，在遮蔽板和膜的
寬度方向上的端部之間的距離為50 mm以下。
在根據第三方面的設備中，在遮蔽板和膜的寬度方向上的側面之間的 距離是狹窄的。因此，可以提高它的遮蔽性能，同時，可以在膜的表面附 近幾乎不形成從冷卻輥的表面導向模頭的上升空氣流。
根據本發明的第四方面，在根據第二或第三方面的設備中，安置遮蔽 裝置以進一步包圍膜表面的周圍。因而，遮蔽裝置可以可靠地防止上升空 氣流與膜的表面側碰撞，並且可以防止產生厚度不均勻性。
根據本發明的第五方面，在根據第一方面的設備中，遮蔽裝置包括 外殼，所述外殼包圍在縱向上的模頭的表面和冷卻輥的表面之間的空間， 並且具有在其中形成的迷宮式機構；和氣流形成裝置，所述氣流形成裝置 在外殼的寬度方向上的兩端部形成與膜的表面大致垂直的方向上的氣流。
根據第五方面的設備具有外殼，所述外殼包圍在縱向上的模頭的表面 和冷卻輥的表面之間的空間，並且具有在其中形成的迷宮式機構。因此， 所述設備可以防止上升空氣流到達從模頭中排出的膜的表面附近。另外， 所述設備形成與膜表面大致垂直的方向上的氣流，因此可以消除從寬度方 向上的兩端部流入的上升空氣流。此時，氣流穿過在外殼內部的迷宮式機 構。因此，被迷宮式機構緩衝的氣流不幹擾在膜的表面附近的氣流。氣流 的種類不限於空氣，而可以是例如，惰性氣體如氮氣。根據本發明的第六方面，在根據第五方面的設備中，所述氣流形成裝 置是送風噴嘴或抽吸噴嘴。
因此，氣流形成裝置通過使用送風噴嘴或抽吸噴嘴在與膜的表面大致 垂直的方向上形成氣流，因此可以遮蔽從膜的寬度方向上的端部流入的上 升空氣流。
為了達到所述目的，根據本發明的第七方面的用於製備熱塑性樹脂膜 的設備包括模頭，所述模頭將熔融熱塑性樹脂以膜的形式排出；冷卻輥， 所述冷卻輥被安置成與所述模頭的排出口相對，並且將排出的膜冷卻並且 凝固；和空氣整流裝置，所述空氣整流裝置被安置在所述模頭的排出口附 近，並且在所述膜從模頭的排出口排出之後至著地於所述冷卻輥的表面上 之前，對膜的表面附近的空氣進行整流。
根據第七方面的設備具有空氣整流裝置，所述空氣整流裝置被安置在 所述模頭的排出口附近，並且對排出的膜的表面附近的空氣進行整流。因 此，即使上升空氣流到達膜的表面附近，通過對膜的表面附近的氣流進行 整流，也降低了風速變化。作為這種空氣整流裝置的可用裝置包括例如在 與膜的排出方向平行的方向上，輸送空氣的送風噴嘴或真空抽吸空氣的真 空抽吸噴嘴等。
根據本發明的第八方面，在根據第七方面的設備中，空氣整流裝置被 安置在所述模頭的排出口附近，並且是與膜的排出方向平行地輸送或抽吸 空氣的送風噴嘴或抽吸噴嘴。
根據本發明的第九方面，根據第一至第八方面中任一個的設備還包 括測量裝置，所述測量裝置測量在膜的表面附近的溫度；和加熱裝置， 所述加熱裝置基於測量結果將膜的表面附近加熱至預定溫度。
根據第九方面的設備可以升高模頭周圍的氣氛溫度，並且因此可以降 低模頭和氣氛之間的溫差。因此，該設備可以使得幾乎不產生上升空氣流。 膜的表面附近具體是指離膜表面為20 mm以下的區域。
這裡，加熱裝置可以被安置在遮蔽裝置本身中，或者在遮蔽裝置的內 側，並且例如，可以包括將加熱器嵌入遮蔽裝置本身中的方法。
根據本發明的第十方面，在根據第一至第九方面中任一個所述的設備 中，在所述模頭的排出口和所述膜著地於所述冷卻輥的表面上的點之間的空氣間隙為200mm以下。
在根據第十方面的設備中，可以將空氣間隙控制為200mm以下。因 此，可以減少受到幹擾如外部氣流影響的膜的面積。因此，該設備可以防 止產生厚度不均勻性。
根據本發明的第十一方面，根據第一至第十方面中任一項的設備還包 括與所述冷卻輥相鄰地安置的接觸輥，其中所述模頭的排出口被安置在 比所述冷卻輥的頂點和所述接觸輥的頂點中的任何一個更低的位置。
在根據第十一方面所述的設備中，所述模頭的排出口被安置在比所述 冷卻輥的頂點和所述接觸輥的頂點中的任何一個更低的位置。因此，通過 冷卻輥和接觸輥遮蔽了從模頭中排出的膜的兩側，並且可以使得上升空氣 流幾乎不與膜碰撞。
為了達到所述目的，根據本發明的第十二方面的用於製備熱塑性樹脂 膜的方法包括下列步驟使用根據第一至第十一方面中任一個所述的用於 製備熱塑性樹脂膜的設備，降低膜的表面附近的風速變化。
根據第十二方面的方法包括使用根據第一至第十一方面中任一個所 述的用於製備熱塑性樹脂膜的設備。因此，可以遮蔽朝向膜的表面附近的 上升空氣流，或者可以對在膜的表面附近的空氣進行整流。因此，可以防 止膜的表面附近的風速的分布(不均勻性)的產生，或者可以降低風速的分 布(不均勻性)。
為了達到所述目的，本發明的第三方面提供一種用於製備熱塑性樹脂
膜的方法，所述方法包括下列步驟將熔融熱塑性樹脂從模頭中以膜的形 式排出；將排出的膜在冷卻輥上冷卻並且凝固；和將排出的膜的表面附近 的風速變化控制為0.5米/秒以下。
在圖23中所示的上升空氣流導致了在模頭和冷卻輥表面之間的膜的 表面附近的風速變化，並且成為導致膜表面上的溫度分布(不均勻性)的原 因。當在膜表面上出現這種溫度分布時，該分布可能導致在冷卻輥上冷卻 並且凝固熔融樹脂時的厚度不均勻性。在根據第十三方面所述的方法中， 將風速變化控制為0.5米/秒以下，從而可以防止導致上述厚度不均勻性的 溫度分布的出現。
根據本發明的第十四方面，根據第十三方面的方法還包括下列步驟在所述膜從模頭中排出之後至著地於所述冷卻輥的表面上之前，對膜的表 面附近的空氣進行整流。
根據本發明的第十五方面，在根據第十四方面所述的方法中，通過與 所述膜的排出方向平行地輸送或抽吸空氣進行空氣整流。
根據本發明的第十六方面，根據第十三至第十五方面中任一個的方法 還包括將膜的表面附近的風速控制為1米/秒以下的步驟。
根據第十六方面的方法將膜的表面附近的風速控制為小值，因此可以 控制由風速的影響所導致的厚度不均勻性。
在本發明的第十七方面中，將第十三至第十六方面中任一個的方法中
膜的表面附近和模頭之間的溫差控制在16(TC以下的範圍內。
根據第十七方面的方法將膜的表面附近的氣氛溫度和模頭的溫度之
間的差控制在16(TC以下的範圍內，因此可以使得幾乎不產生源自模頭溫 度和氣氛溫度之間的差別的上升空氣流。
根據本發明的第十八方面，在根據第十三至第十七方面中任一個所述 的方法中，所述冷卻輥為接觸輥型。
在這種接觸輥系統中，冷卻輥可以完全對從模頭中排出的熔融膜的表 面加壓，因此可以降低Re和Rth的不均勻性，以及平面中的不均勻性全 部。
根據本發明的第十九方面，在根據第十三至第十八方面中任一個所述 的方法中，當將剛剛從所述模頭中排出後的熔融樹脂的溫度定義為T(°C) 時，在所述熱塑性樹脂在(T-10)i:以上且在TC以下的溫度範圍內的同時， 所述熱塑性樹脂具有以絕對值計為1.7Pa.s/°C以上的粘度梯度。
根據第十九方面的方法將本發明應用於熱塑性樹脂，該熱塑性樹脂在 將剛剛從所述模頭中排出後的熔融樹脂的溫度定義為T('C)時，在該熱塑 性樹脂在(T-10)"C以上且在Tr以下的溫度範圍內的同時，具有以絕對值 計為1.7Pa.s/t:以上的粘度梯度。具有熔體粘度的高溫度依賴性的樹脂容 易受到由風速變化引起的溫度變化的影響，因此大大改變了粘度，從而趨 向於導致厚度不均勻性。在這種情況下，根據本發明的方法通過使得幾乎 不產生上升空氣流，可以顯著抑制厚度不均勻性。
根據本發明的第二十方面，在根據第十三至第十九方面中任一個所述的方法中，所述熱塑性樹脂是纖維素樹脂或環狀烯烴基樹脂。
這是因為在熱塑性樹脂膜之中，纖維素樹脂和環狀烯烴基樹脂由於它
們的透明性、韌性、光學各向同性等，特別適用於光學用途的膜。
根據本發明的第二十一方面，在根據第十三至第二十方面所述的方法
中，所述膜具有l|am以下的厚度不均勻性。
當使用根據本發明的製備方法製備適於光學用途的熱塑性樹脂膜時， 所製備的光學膜可以顯示出厚度不均勻性為lpm以下的適合平面狀態。
根據本發明的任何一個方面，可以抑制在通過使用熔融成膜法製備熱 塑性樹脂膜中的膜的厚度不均勻性，並且可以獲得適於光學用途的熱塑性 樹脂膜。


圖1是示出根據第一實施方案，用於製備熱塑性樹脂膜的設備的一個 實例的整體示意圖2是示出根據第一實施方案，擠出機的結構的截面圖3是示出根據第一實施方案，模頭和冷卻輥之間的結構的放大透視
圖4是其中從X方向觀察圖3中的結構的側視圖； 圖5是其中從Y方向觀察圖3中的結構的側視圖； 圖6是在圖3中的冷卻輥的表面附近的遮蔽板的放大截面圖； 圖7是示出根據第一實施方案，在膜表面附近安置的溫度控制機構的 透視圖8是示出根據第一實施方案，在模頭和冷卻輥之間的另一種結構的 放大透視圖9是其中從X方向觀察圖8中的結構的側視圖IO是示出在圖8中膜表面附近安置的溫度控制機構的透視圖11是用於描述根據第一實施方案的遮蔽機構的另一方面的透視圖12是其中從X方向觀察圖11中的遮蔽機構的側視圖13是用於描述根據第一實施方案的遮蔽機構的又一方面的側視圖14是其中從X方向觀察圖13中的遮蔽機構的側視圖；圖15是用於描述根據第二實施方案的遮蔽機構的透視圖； 圖16是其中從X方向觀察圖15中的遮蔽機構的側視圖； 圖17是用於描述根據第二實施方案的遮蔽機構的另一方面的透視圖; 圖18是其中從X方向觀察圖17中的遮蔽機構的側視圖； 圖19是其中將在本實施方案中製備的膜縱向拉伸並且橫向拉伸的情 況的框圖20是顯示本發明實施例的結果的表； 圖21是顯示本發明實施例的結果的表；
圖22是示出根據本發實施例，流延輥系統中，在模頭和冷卻輥之間 的結構的放大截面圖；和
圖23是示出模頭和冷卻輥之間的常規結構的放大透視圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述根據本發明的用於製備熱塑性樹脂膜的方法的 優選實施方案。在本說明書中通過採用"至"表示的數值範圍是指包括在" 至"前後描述的數值分別作為下限值和上限值的範圍。
首先，將描述本發明的第一實施方案。本實施方案顯示了通過安裝遮 蔽板或者通過至少在膜的寬度方向上的端部形成氣流以抑制上升空氣流 與膜表面附近碰撞而遮蔽膜的實例。
圖1是示出用於實施根據本發明的第一實施方案的用於製備熱塑性樹 脂膜的方法的製備設備的一個實例的示意圖。本實施方案顯示了製備醯化 纖維素膜的一個實例。然而，本發明不限於醯化纖維素膜，而可以用於其 它熱塑性樹脂膜如環狀烯烴基樹脂膜。
如圖1中所示，製備設備IO主要由以下組成擠出機14，其用於使 醯化纖維素樹脂12熔融；模頭16，其用於將熔融的醯化纖維素樹脂12 以膜的形式排出；多級的多根冷卻輥18、 20和22，其用於將在從模頭16 中排出之後處於熱和熔融狀態的醯化纖維素膜12A (以下稱為膜12A)冷 卻；剝離輥24，其用於從最後的冷卻輥22上剝離膜12A;和巻繞機26， 其用於巻繞被冷卻的膜12A。
圖2是示出擠出機14的結構的截面圖。如圖2中所示，將具有縛在螺杆軸34上的螺紋(flight)36的單軸螺杆38安置在擠出機14的機筒32中。 這種單軸螺杆38被構造成通過未顯示的電動機旋轉。將未顯示的加料鬥 安裝在機筒32的供給口 40。將醯化纖維素樹脂12從該加料鬥中經由供給 口 40供給到機筒32中。
機筒32內部從供給口 40 —側依次包括供給區(由(A)表示的區域)， 其用於定量輸送從供給口 40供給的醯化纖維素樹脂；壓縮區(由(B)表示的 區域)，其用於捏合併且壓縮醯化纖維素樹脂；以及計量區(由(C)表示的區 域)，其用於稱量所捏合併且壓縮的醯化纖維素樹脂。將已經在擠出機14 中熔融的醯化纖維素樹脂從供給口 42連續輸送到模頭16中。
優選將擠出機14的螺杆壓縮比設定為1.5至4.5，並且優選將機筒長 度與機筒內徑的比率(L/D)設定為20至70。這裡，螺杆壓縮比由供給區(A) 與計量區(C)的容積比表示，換言之，由供給區(A)的每單位長度的容積除 以計量區(C)的每單位長度的容積表示，並且通過採用供給區(A)中的螺杆 軸34的外徑dl、計量區(C)中的螺杆軸34的外徑d2、供給區(A)的槽直徑 al和計量區(C)的槽直徑a2計算。擠出溫度優選為190至300。C。為了防 止熔融樹脂由於殘留的氧被氧化，優選在使擠出機內部充滿惰性氣體(氮等) 流、或者通過使用配置有排氣口的擠出機將擠出機內部抽真空的同時，擠 出熔融的樹脂。
將通過擠出機14熔融的醯化纖維素樹脂12經由管道44 (參見圖l)送 到模頭16中，並且從模頭的排出口中以膜的形式排出。優選將在從模頭 16中排出熔融樹脂時的排出壓力的變化控制在10%以下。
如圖1中所示，將三根冷卻輥18、 20和22以多級的形式安置在模頭 16的下遊側。將冷卻輥18構造成通過將熔融樹脂12A夾在它本身和相鄰 安置的接觸輥28中間，冷卻並且凝固熔融樹脂12A。
圖3是示出在模頭16和冷卻輥18之間的結構的透視圖。圖4是其中 從X方向觀察圖3中的結構的側視圖。圖5是在從模頭16的厚度方向上 的中心線朝Y方向切割圖3中的結構時顯示的截面圖。
如圖3中所示，將一對遮蔽板46和46安置在模頭16的排出口和冷 卻輥18的表面之間的空間中，以包圍膜12A的寬度方向上的兩端部。
將每一個遮蔽板46安置在離模頭16的寬度方向上的側面一定間隔的冷卻輥18的兩端部的內側。每一個遮蔽板46可以被直接固定在模頭16 的側面上，或者可以被未顯示的支撐構件支撐並且固定。
遮蔽板46的寬度W被配置成有效地遮蔽由模頭16的熱輻射引起的 上升空氣流，並且例如，如圖4中所示，等於或大於模頭16的側面的寬 度Wd。
優選將模頭16的排出口安置成在比接觸輥28的頂點P和冷卻輥18 的頂點Q中的任何一個更低的位置。因而，將模頭16的排出口與冷卻輥 18和接觸輥28之間的空間中的外部遮蔽開，因此可以使膜12A從模頭16 中排出，而幾乎不受上升空氣流等的影響。
在模頭16的排出口和冷卻輥18的表面之間的空氣間隙L優選為200 mm以下，以使膜12A幾乎不受外部氣流(包括上升空氣流)的影響。
在遮蔽板46的寬度方向上的端部和膜12A的寬度方向上的端部之間 的間隙C1優選狹窄地形成，使得可以有效地遮蔽冷卻輥18的表面流動的 上升空氣流，並且所述間隙Cl優選離膜12A的寬度方向上的端部約 50mm，如圖5中所示。這裡，在模頭16的側面和遮蔽板46之間的間隙 C2不必需要提供，但是優選形成為例如10mm以下，使得可以排出被遮 蔽板46包圍的空間中的空氣流。
圖6是示出在遮蔽板46的下端部和冷卻輥18之間的空間的截面圖。 如圖6中所示，遮蔽板46的下端部具有迷宮式機構以有效地抑制空氣從 冷卻輥18的寬度方向上的兩端部流入模頭16側。在該圖中，遮蔽板46 具有迷宮式機構，所述迷宮式機構形成得比遮蔽板本身更厚以增加空氣的 流動阻力並且提高遮蔽特性。然而，厚度不限於上述厚度，並且迷宮式機 構可以被形成為具有與遮蔽板相同的厚度。在使遮蔽板46的下端部(在圖 6中的迷宮式機構的突出部)不接觸冷卻輥18的表面這樣的範圍內，優選 將在遮蔽板46和冷卻輥18的表面之間的間隙C3設定為10 mm以下。
當這種方式構造遮蔽板46時，將被遮蔽板46包圍的空間中的風速變 化控制在0.5米/秒以下，優選0.3米/秒以下，並且更優選0.1米/秒以下。 優選將風速的絕對值控制為1米/秒以下。
在膜12A的表面附近的風速可以通過使用熟知的風速計，例如由 Kanomax Japan, Inc.製造的風速指示器Anemomaster(主體MODEL6162和探針MODEL204)等測量。在膜12A的表面附近的風速被定義為在距離 膜12A的表面(膜表面)為20 mm以下的位置的測量值。
遮蔽板46優選具有優良的遮風特性和保溫特性，並且可以優選使用 例如由不鏽鋼等製成的金屬板。
產生影響膜12A的厚度不均勻性的上升空氣流的主要原因是，模頭 16是熱的，從而導致模頭和周圍氣氛之間和/或在模頭和冷卻輥18的表面 溫度之間的大的溫差等。因而，通過升高在膜12A的表面附近的氣氛溫度， 因此降低氣氛溫度和模頭16之間的溫差，可以使得幾乎不產生上升空氣 流。
圖7是示出具有在膜12A的表面附近安置的溫度控制機構的結構的一 個實例的透視圖。
如圖7中所示，將用於加熱被遮蔽板46包圍的空間的加熱器46A(加 熱裝置)嵌入遮蔽板46中，並且將加熱器46A與控制裝置50連接。在膜 12A的表面附近，安置溫度傳感器48，並且將其構造成使得可以將測量結 果輸出到控制裝置50中。溫度傳感器48測量在膜12A的表面附近的溫度， 然後控制裝置50基於測量結果控制被嵌入遮蔽板46中的加熱器46A的加 熱溫度。因而，可以將在膜12A的表面附近的氣氛和模頭16之間的溫差 控制在預定的範圍內。
例如，優選將溫度傳感器48安裝在離膜12A的表面為20 mm以下的 位置。
加熱裝置不限於上述加熱器，而可以使用各種加熱裝置。在本實施方 案中，將加熱器46A嵌入到遮蔽板46中，但是不限於該方法，而可以將 加熱器安置在與遮蔽板46中的位置不同的位置。
另外，可以安置排出裝置(未顯示)以從被遮蔽板46包圍的空間中排出 上升空氣流。這樣的排出裝置不受特別限制，而可以使用例如抽吸泵、噴 射器等。
接觸輥法是將接觸輥置於流延鼓上以將膜表面造形的方法。接觸輥28 優選不具有通常水平的高剛性，而優選具有彈性。因此，接觸輥28可以 通過其過度的平面壓力將表面不均勻性控制在本發明的範圍或更小。為了 做到這一點，必需將外筒的厚度控制成比普通的輥更薄。外筒的厚度(Z)優選為0.05mm至7.0 mm，更優選為0.2mm至5.0 mm，並且還優選為 0.3mm至3.5 mm。接觸輥可以是被安置在金屬軸上的輥，並且加熱介質(流 體)可以在接觸輥和金屬軸之間流動。或者，接觸輥可以是其中在外筒和金 屬軸上安置彈性體層，並且在外筒和彈性體層之間的空間充滿加熱介質(流 體)的輥。
接觸輥的溫度優選被設定在60。C至160°C，更優選被設定在70。C至 150°C，並且還優選被設定在8(TC至140°C。這種溫度控制可以通過使其 溫度得到控制的液體或氣體通過輥的內部而實現。以這種方式，輥優選具 有被安置在其中的溫度控制機構。
接觸輥的材料優選為金屬，並且更優選為不鏽鋼。還優選具有鍍覆表 面的接觸輥。另一方面，不優選橡膠輥或用橡膠襯裡的金屬輥，原因是橡 膠表面的不均勻性太大而不能形成具有上述表面不均勻性的熱塑性樹脂 膜。
接觸輥和流延輥的表面具有lOOnm以下，優選50nm以下，並且更優 選25nm以下的算術平均高度Ra。
對於通過使用多根冷卻輥以多級形式冷卻樹脂的溫度條件，優選將輥 表面的溫度設定為從膜的輸送方向上的上遊側依次降低。
接著，將參考圖3和圖5描述根據本發明的用於製備熱塑性樹脂膜的 設備的運行。
如圖3中所示，從模頭16中排出的膜12A著地於冷卻輥18的表面上， 然後在夾在冷卻輥18和接觸輥28之間的同時被冷卻和凝固。
此時，如圖5中所示，從冷卻輥18的寬度方向上的兩端部向模頭16 的排出口流動的上升空氣流(虛線箭頭)被一對遮蔽板46遮蔽。因此，遮蔽 板可以防止從冷卻輥18的表面流向模頭16的上升空氣流流入膜12A的周 圍。因此，將在膜12A的表面附近的風速變化控制在0.3米/秒以下，使 得可以防止膜12A的厚度不均勻性。
而且，當如圖7中所示將溫度控制機構安置在遮蔽板中時，溫度控制 機構將膜12A的表面附近和模頭16之間的溫差AT調節至16(TC以下。 具體地，當模頭16的溫度約為24(TC時，溫度控制機構將在膜12A的表 面附近的氣氛溫度控制在8(TC以上。因此，可以降低在模頭16和周圍之間的溫差，從而可以使得幾乎不產生上升空氣流。
如上所述，根據本實施方案的製備設備可以防止在用於形成膜12A的
烙融膜形成工序中，來自冷卻輥18的表面的上升空氣流流入模頭16和冷 卻輥18的表面之間的空氣間隙中。因此，該製備設備防止風速由於在膜 12A的表面附近的上升空氣流而變化，因此可以防止在膜12A中產生厚度 不均勻性。因此，該製備設備可以製備具有優良的平面形狀並且適於光學 用途的醯化纖維素膜。
本實施方案顯示了其中在模頭16和冷卻輥18之間的空氣間隙短並且 僅在模頭16的寬度方向上的兩側面安置遮蔽板46的實例，但是當空氣間 隙長時，優選構造遮蔽裝置，所述的遮蔽裝置具有還被安置在與膜12A的 表面相對這樣的位置的遮蔽板46，並包圍膜12A的整個周圍。因此，遮 蔽裝置不僅可以遮蔽從冷卻輥18的寬度方向上的兩端部流入的上升空氣 流，而且可以防止從冷卻輥18的表面經由膜12A的表面附近流向模頭16 的上升空氣流，以及從接觸輥28的表面經由膜12A的表面附近流向模頭 16的上升空氣流。
在這種情況下，優選將與膜12A的表面相對的遮蔽板46安置成離膜 12A的表面為200 mm以下。
在本實施方案中，描述了使用接觸輥型冷卻輥18的實例，但是冷卻 輥18不限於上述類型。冷卻輥18可以採用例如如圖8中所示的流延輥型。 圖8是示出流延輥系統中，包括模頭和冷卻輥之間的空間的結構的放 大透視圖。圖9是其中從X方向觀察圖8中的結構的側視圖。圖10是其 中將溫度控制機構安置在圖8的遮蔽板中的情況的透視圖。在所述圖中， 與在圖4中相同的構件由相同的參考標記表示，並且將省略詳細說明。
如圖8中所示，遮蔽板46不僅被安置在模頭16和冷卻輥18之間的 空間中，在膜12A的寬度方向上的兩端部，而且被安置在冷卻輥18上方 以包圍膜12A的表面。
在這種情況下，優選將與膜12A的表面相對安置的遮蔽板46 (在圖9 中的左側的遮蔽板)安置成比冷卻輥18的表面略微進一步突出。g卩，在圖 9中所示的實例中，遮蔽板46位於冷卻輥18的左邊周圍(最左邊點)的更 左側。另外，如圖10中所示，當將溫度控制機構安置在遮蔽板46中時，可 以將被遮蔽板46包圍的空間中的氣氛溫度控制至預定的溫度。因此，遮 蔽板46可以降低氣氛溫度和模頭16的溫度之間的差別，因此可以防止形 成上升空氣流。溫度控制機構具有與圖7中所示的上述結構相同的結構。
在圖8中所示的實施方案中，描述了其中遮蔽板包圍膜12A的兩面(整 個周圍)的結構，但是該結構不限於上述結構。例如，可以將遮蔽板構造成 僅僅包圍在膜12A的一側的面。特別優選使遮蔽板遮蔽在膜12A的表面 之中不接觸冷卻輥18 —側的面。因此，遮蔽板可以有效地遮蔽上升空氣 流，因此可以抑制在膜12A中產生厚度不均勻性。
在上述中，描述了根據本發明的用於製備熱塑性樹脂膜的方法的優選 實施方案，但是本發明不限於所述實施方案，並且可以釆用各個方面。
例如，在本實施方案中有效的是將本發明應用於特別是具有粘度的高 溫度依賴性的熔融樹脂。具有高的溫度依賴性的熔融樹脂具體包括當將 剛剛從模頭16中排出後的膜12A的熔融樹脂的溫度定義為T(。C)時，在該 樹脂在(T-10)至T(。C)的溫度範圍內的同時，具有以絕對值計為1.7Pa.s廠C 以上的膜的粘度梯度的熱塑性樹脂。當使用這樣的樹脂時，製備設備可以 通過控制風速變化而顯著降低處於熔融狀態的膜12A的溫度變化(溫度波 動)，S卩，粘度的變化(粘度波動)，並且可以顯著改善厚度不均勻性。
可以通過使用例如使用錐板的粘彈性測量設備(例如Anton Paar GmbH製造的Modular Compact Rheometer: Physica MCR301)測量熔融樹 脂的粘度。可以在充分乾燥熱塑性樹脂直至水含量達到0.1%以下，然後在 預定溫度(接近熔融樹脂溫度的溫度)下以1(/秒)的形式測量剪切速度的測 量條件下，測量出熔融樹脂的粘度。
在本實施方案中，使用通過採用遮蔽板46遮蔽上升空氣流的實例進 行了描述，但是本發明不限於遮蔽板。例如，可以通過形成氣流遮蔽上升 空氣流。
圖11是用於描述根據本發明的遮蔽機構的另一個方面的圖。圖12是 其中從X方向觀察圖11的遮蔽機構的側視圖。
如圖11中所示，遮蔽機構51具有外殼52，所述外殼52包圍在縱向 上的模頭16的表面和冷卻輥18的表面之間的空間，並且將用於在Y方向上形成氣流的送風噴嘴54連接到外殼52的寬度方向上的兩端部上，以遮 蔽膜12A的寬度方向上的端部。
送風噴嘴54連接到未顯示的送風機上，並且被構造成吹送清潔空氣。 送風噴嘴54還配置有未顯示的溫度控制機構，所述的溫度控制機構可以 控制送風溫度。
與送風噴嘴54連接的外殼52具有迷宮式機構56，所述迷宮式機構 56由在外殼的寬度方向上的兩端部形成的多個擋板52A製成。因此，從 送風噴嘴54供給到外殼52的空氣在通過迷宮式機構56時被緩衝，同時 被整流，然後形成Y方向上的氣流以遮蔽膜12A的寬度方向上的端部。 從送風噴嘴54這樣供給的空氣在通過迷宮式機構56時被緩衝，因此不幹 擾在膜12A的表面附近的空氣流。
優選將遮蔽膜12A的寬度方向上的端部的空氣的流速設定在0.6至 1.0米/秒。優選將送風溫度設定在約Tg土2(TC(例如約140°C)，原因是當送 風溫度太高時，膜12A容易導致頸縮(neck-in)。
膜12A的寬度方向上的端部和形成的氣流之間的空間優選在50mm以 上的範圍內。
在圖11中的實施方案中，使用採用送風噴嘴54作為氣流形成裝置的 實例進行了描述。然而，氣流形成裝置不限於送風噴嘴，而可以通過抽吸 噴嘴58形成氣流以遮蔽膜12A的寬度方向上的端部，如圖13中所示。
圖13是用於描述根據本發明的遮蔽機構的又一方面的透視圖。圖14 是其中從X方向觀察圖13中的遮蔽機構的側視圖。
如圖13中所示，以與圖11中幾乎相同的方式構造遮蔽機構，不同之 處在於安置抽吸噴嘴58代替送風噴嘴54。在該圖中，具有與圖11和圖 12中相同功能的構件由相同的參考標記表示，並且將省略詳細說明。
因此，遮蔽機構使抽吸噴嘴58抽吸膜12A的寬度方向上的端部，從 而可以形成緩和的氣流以遮蔽膜12A的寬度方向上的端部。因此，遮蔽機 構使氣流不幹擾在膜12A的表面附近的空氣流，並且可以防止上升空氣流 從膜12A的寬度方向上的兩端部流入。
接著，將描述本發明的第二實施方案。本實施方案顯示了通過安置將 在膜的表面附近的氣流進行整流的空氣整流裝置降低在膜表面附近的風速變化的實例。
圖15是用於描述根據本發明的用於製備熱塑性樹脂膜的配置有送風
噴嘴60(氣流形成裝置)的設備的另一個方面的透視圖。圖16是其中從X 方向觀察圖15的製備設備的側視圖。在所述圖中，具有與上述第一實施 方案中相同功能的構件由相同的參考標記表示，並且將省略詳細說明。
如圖15中所示，將一對送風噴嘴60沿著模頭16的縱向安置在模頭 16的排出口。
送風噴嘴60連接到未顯示的泵等上，並且在排出方向(向下垂直方向) 上沿著膜20A的表面均勻地輸送清潔空氣。因此，如圖16中所示，即使 在膜20A的表面附近產生了上升空氣流時，送風噴嘴60通過在與上升空 氣流相反的方向上流動的清潔空氣也抵消了上升空氣流，從而可以降低在 膜12A的表面附近的風速變化。
優選將從送風噴嘴60輸送的空氣的流速設定在取消上升空氣流所必 需的速度，具體為0.6至1.0米/秒。在上述描述中，將空氣的流速定義為 例如在離膜12A的膜表面為20 mm以下的位置的值。當送風溫度太高時， 膜12A容易導致頸縮，所以優選將送風溫度設定在約Tg土2(TC(例如140 。C)。
空氣整流裝置不限於送風噴嘴60，而可以例如是如圖17中所示的抽 吸噴嘴62。
圖17是用於描述根據本發明的用於製備熱塑性樹脂膜的配置有抽吸 噴嘴62 (空氣整流裝置)的設備的另一個方面的透視圖。圖18是其中從X 方向觀察圖17中的製備設備的側視圖。
如圖17中所示，將一對抽吸噴嘴62沿著模頭16的縱向安置在模頭 16的排出口。因此，在膜12A的表面附近形成在與向下垂直方向相反的 方向上的流。因此，抽吸噴嘴62對在膜12A的表面附近的空氣進行整流， 因此可以降低風速變化。
優選將通過真空抽吸在膜12A的表面附近形成的氣流的流速設定在 矯正由上升空氣流引起的湍流所必需的值，並且可以設定在例如0.6至1.0 米/秒。
在上述圖15至18中，顯示了其中將送風噴嘴60或抽吸噴嘴62安置在模頭16的排出口的附近的實例。然而，位置不限於模頭16的排出口的
附近，而可以在膜12A的(冷卻輥側)的下端進行安置。
如圖19中所示，優選將以上述方式由熔融膜形成的熱塑性膜12A在 縱向和橫向上拉伸，並且還可以與收縮處理組合。在上述工序中，優選的 工序是縱向拉伸膜，然後橫向拉伸膜的工序，或者是將橫向拉伸與縱向收 縮處理組合的工序。前一種工序適於產生高的Rth，而後一種工序適於產 生低的Rth。
當使用橫向拉伸和縱向收縮處理的組合步驟處理膜時，縱向收縮處理 可以在橫向拉伸步驟過程中進行，可以在橫向拉伸步驟後進行，或者可以 在橫向拉伸步驟過程中和之後都進行。而且，在橫向拉伸步驟之前或者之 後，或者在橫向拉伸步驟之前和之後都可以將縱向拉伸步驟與橫向拉伸步
驟組合。另外，膜可以通過下列步驟製備:通過熔融膜形成步驟製備膜12A; 在不用巻繞機26暫時巻繞膜的情況下，在縱向和橫向上連續拉伸膜；然 後巻繞膜。
在本發明中，可以單獨在縱向上或者與橫向拉伸步驟組合拉伸膜。膜 可以在橫向拉伸步驟之前或之後進行縱向拉伸，但是優選在橫向拉伸步驟 之前進行拉伸。可以將膜在一級或分開的多級中縱向拉伸。
通過安置兩對夾輥，並且控制在出口側的夾輥的圓周速度，使其高於 在入口側的夾輥的圓周速度，同時加熱在兩側的夾輥之間的空間，可以實 現縱向拉伸工序。此時，通過改變夾輥之間的長度(L)和在拉伸之前的膜的 寬度(W)，可以改變在厚度方向上的延遲的產生方式。Rth可以通過將L/W 控制為大於2，而在50以下(長跨度拉伸)而減小，並且可以通過將L/W控 制為O.Ol以上，而在0.3以下(短跨度拉伸)而增大。在本發明中，可以使 用在長跨度拉伸、短跨度拉伸和中間區域拉伸(其中中間拉伸- L/W大於 0.3並且在2以下)之中的任何方法，但是由於能夠使取向角度變小，優選 使用長跨度拉伸或短跨度拉伸。而且，優選在以當旨在賦予高的Rth時採 用短跨度拉伸，而當旨在賦予低的Rth時採用長跨度拉伸的方式區別拉伸 方法的同時使用拉伸方法。 '
在縱向拉伸工序中的優選拉伸溫度優選為(Tg-l(TC)至(Tg+50)。C，更 優選為(Tg-5T:)至(Tg+40)。C，並且最優選為(Tg)至(Tg+30)。C。優選的拉伸放大倍率為2%至200%，更優選為4%以上，而在150%以下，並且最優選 為6%至100%。
膜可以通過使用拉幅機進行橫向拉伸。具體地，拉幅機用夾子固定膜 的寬度方向上的兩端部，並且將膜在橫向上擴幅以將膜進行拉伸。此時， 可以通過將所需溫度的空氣輸送到拉幅機中控制拉伸溫度。拉伸溫度優選 為Tg-l(TC以上而在Tg+60。C以下，更優選為Tg-5r以上而在Tg+45。C以 下，並且最優選為Tg以上而在Tg+3(TC以下。優選的拉伸放大倍率為10% 以上而在250%以下，更優選為20%以上而在200%以下，並且最優選為 30%以上而在150%以下。這裡所述的拉伸放大倍率由下列表達式定義。
拉伸放大倍率(％) = 100 x {(在拉伸後的長度)-(在拉伸前的長度)}/(在 拉伸前的長度)
現在將在下面描述本發明中所用的各種材料。
在本發明中使用的熱塑性膜不受特別限制，但是優選包含醯化纖維素 基樹脂，含有內酯環的聚合物，環狀烯烴基樹脂和聚碳酸酯。在它們之中， 優選的材料是醯化纖維素基樹脂和環狀烯烴基樹脂，在它們之中更優選的 材料是含有乙酸酯基團和丙酸酯基團的醯化纖維素，以及通過加成聚合獲 得的環狀烯烴基樹脂，並且最優選的材料是通過加成聚合獲得的環狀烯烴 基樹脂。
(1)醯化纖維素基樹脂
可用的醯化纖維素基樹脂是在例如下列文獻中描述的醯化纖維素基 樹脂日本專利申請公開2006-45500，日本專利申請公開2006-241433， 日本專利申請公開2007-138141，日本專利申請公開2001-188128，日本專 利申請公開2006-142800和日本專利申請公開2007-98917。醯基的總取代 度優選為2.1以上而在3.0以下。乙醯基的取代度優選為0.05以上而在2.5 以下，並且更優選為0.05以上而在0.5以下，或者為1.5以上而在2.5以 下。丙醯基的取代度優選為0.1以上而在2.8以下，並且更優選為0.1以上 而在1.2以下，或者為2.3以上而在2.8以下。(2) 環狀烯烴基樹脂
環狀烯烴基樹脂優選通過聚合降冰片烯基化合物而形成。這種聚合反 應可以是開環聚合反應和加成聚合反應中的任何一種。在例如下列文獻中
描述了通過加成聚合反應獲得的化合物日本專利3517471，日本專利 3559360，日本專利3867178，日本專利3871721，日本專利3卯7908，日 本專利3945598，國際專利申請的日本國家公布2005-527696，日本專利申 請公開2006-28933和WO 2006/004376。特別優選的化合物是在日本專利 3517471中描述的化合物。
在例如下列文獻中描述了通過開環聚合反應獲得的化合物WO 1998/14499，日本專利3060532，日本專利3220478，日本專利3273046， 日本專利3404027，日本專利3428176，日本專利3687231，日本專利 3873934和日本專利3912159。在它們之中，通過開環聚合反應獲得的優 選化合物是在WO 1998/14499和日本專利3060532中描述的化合物。在所 述化合物之中，更優選通過加成聚合獲得的環狀烯烴樹脂。
(3) 含有內酯環的聚合物
該聚合物是具有由通式(l)表示的內酯環結構的聚合物 [式l]
(其中R1、 W和R 各自獨立地表示氫原子或碳數在1至20的範圍內 的有機殘基，其中該有機殘基可以含有氧原子)。通式(l)的化合物含有比 例優選為5至90重量％，更優選為10至70重量％，並且最優選為10至 50重量％的內酯環結構。
聚合物結構單元(重複結構單元)優選不同於由通式(l)表示的內酯環 結構，並且通過聚合選自(甲基)丙烯酸酯、含羧基的單體、不飽和羧酸和由下列通式(2a)表示的單體中的至少一種化合物而構成 [式2a]
CH2=|—R4 (2a) X
(其中W表示氫原子或甲基；X表示氫原子或者各自的碳數在1至20 的範圍內的烷基、芳基、-OAc基團、-CN基團、-CO-R5基團或-C-O-R6 基團；Ac基團表示乙醯基；並且RS和W表示氫原子或碳數在1至20的 範圍內的有機殘基)。
例如，含有內酯環的聚合物可以採用下列文獻中描述的化合物WO 2006/025445 ，日本專利申請公開2007-70607 ，日本專利申請公開 2007-63541，日本專利申請公開2006-171464和日本專利申請公開
2005- 162835。
(4) 聚碳酸酯基樹脂
這種聚碳酸酯基樹脂是通過界面聚合方法或熔體聚合方法使二羥基 組分與碳酸酯前體反應而得到的樹脂，並且可以優選採用在日本專利申請 公開2006-277914，日本專利申請公開2006-106386和日本專利申請公開
2006- 284703中描述的聚碳酸酯基樹脂。
(5) 添加劑
這些熱塑性膜可以含有量為0至20質量％的烷基鄰苯二甲醯基甘酸烷 基酯、磷酸酯、羧酸酯和多元醇的增塑劑作為添加劑。可以將量為0至3 質量％的穩定劑加入到熱塑性樹脂中，所述穩定劑包括亞磷酸酯-基穩定 劑(例如，三(4-甲氧基-3，5-二苯基)亞磷酸酯，三(壬基苯基)亞磷酸酯和三 (2，4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯)；酚-基穩定劑(例如，2，6-二-叔丁基-4-甲基 苯酚、2,2-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)，2，5-二-叔丁基對苯二酚，季戊 四醇基四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯，4，4-硫代-雙-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)，1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷，以及十八烷基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯];環氧化合物；和硫醚化合物。可以將濃度為0至1,000 ppm的消光劑加入到熱塑性樹脂中，所述消光劑包括二氧化矽、二氧化 鈦、氧化鋯、氧化鋁、碳酸鈣、粘土等的無機微粒；和交聯的聚丙烯酸類 (acryl)，交聯的苯乙烯等的有機微粒。還優選將UV吸收劑(例如，2，4-二 羥基二苯甲酮，2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮和2,2-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲 基丁基)-6-[(2H-苯並三唑-2-基)苯酚]])、紅外線吸收劑和延遲調節劑加入到 熱塑性樹脂中。
現在將參考實施例更具體地描述本發明的特徵，但是本發明的範圍不 應當受到下面描述的具體實施例的限制性解釋。
(實施例1)
在本實施例中，測試膜12A的表面狀態改善了多少，所述膜12A通 過在圖3的熔融膜形成工序中使用遮蔽板46遮蔽模頭16和接觸輥型冷卻 輥18之間的空氣間隙(熔融樹脂膜)而製備。
將膜12A最終形成為膜厚度為80pm並且在切割端部後的寬度為 1500mm的形狀。使用環烯烴共聚物(以下稱為"COC")作為原料。環烯烴共 聚物的玻璃化轉變溫度Tg為140°C 。
將模頭16的排出口和冷卻輥18的表面之間的空氣間隙設定為100 mm。將模頭16的溫度設定為26(TC，並且將線速度設定為20米/秒。
作為遮蔽板46，使用由SUS304材料製成並且厚度為5mm的金屬板。 僅僅將遮蔽板46安置在膜12A的寬度方向上的兩端部(側面)。安裝遮蔽 板46使得在遮蔽板46和模頭16的側面之間的間隙C2為5 mm(在遮蔽板 46和膜12A的寬度方向上的端部之間的間隙Cl為50mm)，並且在遮蔽板 46和冷卻輥18的表面之間的間隙C3為12mm。使用圖7中所示的溫度控 制機構，將在離膜12A的表面為20mm的位置的氣氛溫度調節為80°C， 並且測量在該位置的風速和風溫。
(測量風速和風溫的方法)使用由Kanomax Japan， Inc.製造的風速指示器Anemomaster(主體: MODEL6162，和探針MODEL0204)。
在離膜12A的表面為20mm，在膜12A的寬度方向上的五個點，隨時 間各自測量風速變化、風速絕對值和風溫。
另外，將冷卻輥18、 20和22的表面溫度控制為B(TC。測量所製備
的膜的厚度不均勻性。
(測量厚度的方法)
通過使用離線接觸型連續厚度指示器(由Anritsu Corporation製造的膜 厚度測定器KG601B)，並且通過將測量間距設定為lmm來測量厚度。在 修整後的膜12A的整個寬度上測量膜的寬度方向上的厚度，並且在膜 的3m的長度上測量膜的輸送方向上的厚度。根據下列標準評價厚度不均 勻性。
優異...厚度不均勻性的範圍為1 以下 良好...厚度不均勻性的範圍為2)um以下 一般...厚度不均勻性的範圍為5 pm以下 差...厚度不均勻性的範圍超過1 pm 該結果示於圖20中。
(實施例2)
以與實施例1中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於安置遮蔽 板46使得在遮蔽板46和冷卻輥18的表面之間的間隙C3可以是5mm。該 結果示於圖20中。
(實施例3)
以與實施例2中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於將遮蔽板 46構造成不但包圍膜12A的寬度方向上的兩端部，而且包圍包括膜12A 的表面在內的膜12A的整個周圍。該結果示於圖20中。
'(實施例4)以與實施例3中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於將模頭16
和冷卻輥18之間的空氣間隙(熔融樹脂膜的長度)設定為200mm。該結果 示於圖20中。
(實施例5)
以與實施例3中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於將模頭16 和冷卻輥18之間的空氣間隙(熔融樹脂膜的長度)設定為50mm。該結果示 於圖20中。
(實施例6)
以與實施例l中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於使用如圖22 中所示的流延輥型冷卻輥18代替接觸輥型冷卻輥18。在上述情況中，將 遮蔽板46安置在圖22中所示的側面46A、側面46B、正面46C(不與冷卻 輥18接觸的一側)和底面46E。該結果示於圖20中。
(實施例7)
以與實施例6中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於將遮蔽板46 構造成包圍包括膜12A的表面的整個周圍(側面46A、側面46B、正面 46C、正面46D和底面46E)，並且將間隙C3改變為5mm。該結果示於圖 20中。
(實施例8)
以與實施例i中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於將樹脂的種 類從環烯烴共聚物改變為丙酸醯化纖維素(以下稱為"CAP")。丙酸醯化纖 維素的玻璃化轉變溫度Tg為135°C。該結果示於圖20中。
(實施例9)
以與實施例8中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於將遮蔽板46 構造成不但包圍膜12A的寬度方向上的兩端部，而且包圍包括膜12A的 表面的整個周圍，並且將間隙C3改變為5mm。該結果示於圖20中。(實施例10)
以與實施例1中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於將樹脂的種
類從環烯烴共聚物改變為聚對苯二甲酸乙二醇酯(以下稱為"PET")，並且將 在離膜12A的表面為20mm的位置的氣氛溫度設置在90°C 。聚對苯二甲 酸乙二醇酯具有70。C的玻璃化轉變溫度Tg。該結果示於圖20中。
(實施例11)
以與實施例10中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於將遮蔽板 46構造成不但包圍膜12A的寬度方向上的兩端部，而且包圍包括膜12A 的表面的整個周圍，並且將間隙C3改變為5mm。該結果示於圖20中。
(比較例1)
以與實施例1中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於沒有安置遮 蔽板46。該結果示於圖20中。
(比較例2)
以與實施例6中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於沒有安置遮 蔽板46。該結果示於圖20中。
(比較例3)
以與實施例8中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於沒有安置遮 蔽板46。該結果示於圖20中。
(比較例4)
以與實施例10中的方法類似的方法製備膜，不同之處在於沒有安置 遮蔽板46。該結果示於圖20中。
如從圖20的表中所理解，其中將遮蔽板46安置在模頭16和冷卻輥 18的表面之間的實施例1至11的任何設置表現出在膜12A的表面附近的 風速變化為0.5米/秒以下，並且表現出具有小的厚度不均勻性的充分結果。另外，上述實施例1至11的任何設備表現出低至1米/秒的風速絕對 值，並且沒有表現出對厚度不均勻性的可辨認的不利影響。
與此相反，其中在模頭16和冷卻輥18的表面之間沒有安置遮蔽板46 的比較例1至4的任何設備表現出在膜12A的表面附近的風速變化超過 0.5米/秒，並且證實了該變化導致大的厚度不均勻性。所述比較例還顯示 出1.2米/秒這樣大或更大的風速絕對值。
另外，證實了通過降低在冷卻輥18的表面和遮蔽板46之間的間隙 C3，因此提高了遮蔽板的遮蔽性能，降低了在膜12A的表面附近的風速 變化(實施例1和2)。還證實了通過在膜12A的整個周圍安裝遮蔽板46， 以提高遮蔽板46的遮蔽性能並且將在膜12A的表面附近的風速變化降低 至0.1米/秒以下，顯著降低了厚度不均勻性(實施例3)。而且，還證實了-縮短空氣間隙，從而提高膜12A的遮蔽性能對於降低風速變化(實施例3、 4和5)也是有效的。
證實了在流延輥系統中以及在接觸輥系統中，通過將遮蔽板46至 少安裝在膜12A的正面(正面46C)、側面和底面中的一側，並且優選將遮 蔽板46安裝在整個面上，降低了在膜12A的表面附近的風速變化，並且 可以降低厚度不均勻性(實施例6和7)。
另外，證實了當使用丙酸醯化纖維素或聚對苯二甲酸乙二醇酯作為 樹脂時，顯示了與環烯烴共聚物中相同的趨勢(實施例8至11)。
從上述結果證實了通過將本發明應用於製備熱塑性樹脂膜的設備， 可以降低膜的厚度不均勻性。
接著，檢驗通過使用氣流控制系統降低膜12A的表面附近的風速變化 的情況的效果。
(實施例12)
以與實施例l中的方法類似的方法測量膜12A的表面附近的風速變化 以及膜12A的厚度不均勻性，不同之處在於通過圖15中所示的送風噴嘴 60沿著膜12A的表面通過空氣。該結果示於圖21的表中。
(實施例13)
29以與實施例1中的方法類似的方法測量膜12A的表面附近的風速變
化，不同之處在於通過圖17中所示的抽吸噴嘴62沿著膜12A的表面通過 空氣。該結果示於圖21的表中。
(實施例14)
以與實施例1中的方法類似的方法測量膜12A的表面附近的風速變 化，不同之處在於通過被安置在外殼中的送風噴嘴54，在膜12A的寬度 方向上的兩端部的外面形成氣流，所述外殼通過從圖11中所示的外殼52 上拆除迷宮而製成。該結果示於圖21的表中。
(實施例15)
以與實施例1中的方法類似的方法測量膜12A的表面附近的風速變 化，不同之處在於通過被安置在外殼中的抽吸噴嘴58，在膜12A的寬度 方向上的兩端部的外面形成氣流，所述外殼通過從圖13中所示的外殼52 上拆除迷宮而製成。該結果示於圖21的表中。
(實施例16)
以與實施例1中的方法類似的方法測量膜12A的表面附近的風速變 化，不同之處在於通過被安置在圖11所示的外殼52(具有迷宮)中的送風 噴嘴54，在膜12A的寬度方向上的兩端部的外面形成氣流。該結果示於 圖21的表中。
(實施例17)
以與實施例1中的方法類似的方法測量膜12A的表面附近的風速變 化，不同之處在於通過被安置在圖B所示的外殼52(具有迷宮)中的抽吸 噴嘴58，在膜12A的寬度方向上的兩端部的外面形成氣流。該結果示於 圖21的表中。
(實施例18)
以與實施例17中的方法類似的方法測量膜12A的表面附近的風速變化，不同之處在於將在模頭16和冷卻輥18之間的空氣間隙(熔融樹脂膜的
長度)設定為200mm。該結果示於圖21的表中。 (實施例19)
以與實施例17中的方法類似的方法測量膜1.2A的表面附近的風速變 化，不同之處在於將樹脂的種類從環烯烴共聚物改變為丙酸醯化纖維素(以 下稱為"CAP")。該結果示於圖21的表中。
如從圖21的表中所理解，實施例12和13中的每一個顯示了通過沿 著所述表面通過空氣對沿著膜12A的表面的空氣進行整流的情況。實施例 14至19中的每一個顯示了通過在膜12A的寬度方向上的兩端部的外面形 成氣流，防止上升空氣流與膜12A的表面附近碰撞的情況。比較例l和3 中的每一個顯示了沒有以如上所述這樣的方式控制氣流的情況。
實施例12至19的任何設備表現出在膜12A的表面附近的風速變化 為0.5米/秒以下，並且可以將其厚度不均勻性控制至5nm以下。
與此相反，比較例1至3的任何設備表現出在膜12A的表面附近的 風速變化超過0.5米/秒，並且證實了該變化導致大的厚度不均勻性。
將外殼52與送風噴嘴54或抽吸噴嘴58 —起使用的實施例14至19 的設備表現出在膜12A的表面附近的風速變化為0.3米/秒以下，並且可 以使它們的厚度不均勻性變小。而且，當設備採用經由外殼52中的迷宮 式機構56通過氣流，然後在膜12A的寬度方向上的兩端部的外面形成氣 流的遮蔽機構時，該設備可以在不幹擾膜12A的表面附近的風速的情況 下有效地遮蔽上升空氣流(實施例16至19)。
從上述結果證實了，通過將本發明應用於製備熱塑性樹脂膜的設備， 可以降低膜的厚度不均勻性。
權利要求
1. 一種用於製備熱塑性樹脂膜的設備，其包括模頭，所述模頭將熔融熱塑性樹脂以膜的形式排出；冷卻輥，所述冷卻輥被安置成與所述模頭的排出口相對，並且將排出的膜冷卻並且凝固；和遮蔽裝置，所述遮蔽裝置在所述冷卻輥的寬度方向上的端部和所述膜的寬度方向上的端部之間，在所述膜從所述模頭的所述排出口排出之後至著地於所述冷卻輥的表面上之前，至少遮蔽所述膜的寬度方向上的所述端部。
2. 根據權利要求l所述的用於製備熱塑性樹脂膜的設備，其中 所述遮蔽裝置是遮蔽板，所述遮蔽板在與所述膜的表面大致垂直的方向上，被安置在所述冷卻輥的寬度方向上的所述端部和所述膜的寬度方向 上的所述端部之間。
3. 根據權利要求2所述的用於製備熱塑性樹脂膜的設備，其中 在所述遮蔽板和所述膜的寬度方向上的所述端部之間的距離為50mm以下。
4. 根據權利要求2和3中任一項所述的用於製備熱塑性樹脂膜的設 備，其中所述遮蔽裝置被安置成進一步包圍所述膜的表面的周圍。
5. 根據權利要求1所述的用於製備熱塑性樹脂膜的設備，其中 所述遮蔽裝置包括外殼，所述外殼包圍所述模頭在縱向上的表面和所述冷卻輥的表面之 間的空間，並且具有在其中形成的迷宮式機構；和氣流形成裝置，所述氣流形成裝置在所述外殼的寬度方向上的兩端部 形成與所述膜的表面大致垂直的方向上的氣流。
6. 根據權利要求5所述的用於製備熱塑性樹脂膜的設備，其中 所述氣流形成裝置是送風噴嘴或抽吸噴嘴。
7. —種用於製備熱塑性樹脂膜的設備，其包括 模頭，所述模頭將熔融熱塑性樹脂以膜的形式排出；冷卻輥，所述冷卻輥被安置成與所述模頭的排出口相對，並且將排出的膜冷卻並且凝固；和空氣整流裝置，所述空氣整流裝置被安置在所述模頭的所述排出口附 近，並且在所述膜從所述模頭的所述排出口排出之後至著地於所述冷卻輥 的表面上之前，對所述膜的表面附近的空氣進行整流。
8. 根據權利要求7所述的用於製備熱塑性樹脂膜的設備，其中 所述空氣整流裝置被安置在所述模頭的所述排出口附近，並且是與所述膜的排出方向平行地輸送或抽吸空氣的送風噴嘴或抽吸噴嘴。
9. 根據權利要求1至8中任一項所述的用於製備熱塑性樹脂膜的設 備，其還包括測量裝置，所述測量裝置測量在所述膜的表面附近的溫度；和 加熱裝置，所述加熱裝置基於測量結果將所述膜的表面附近加熱至預 定溫度。
10. 根據權利要求1至9中任一項所述的用於製備熱塑性樹脂膜的設 備，其中在所述模頭的所述排出口和所述膜著地於所述冷卻輥的表面上的點 之間的空氣間隙為200mm以下。
11. 根據權利要求1至10中任一項所述的用於製備熱塑性樹脂膜的設 備，其還包括接觸輥，所述的接觸輥被安置成與所述冷卻輥相鄰，其中 所述模頭的所述排出口被安置在比所述冷卻輥的頂點和所述接觸輥 的頂點中的任何一個更低的位置。
12. —種用於製備熱塑性樹脂膜的方法，所述方法包括下列步驟 使用根據權利要求1至11中任一項所述的用於製備熱塑性樹脂膜的設備，降低所述膜的表面附近的風速變化。
13. —種用於製備熱塑性樹脂膜的方法，所述方法包括下列步驟 將熔融熱塑性樹脂從模頭中以膜的形式排出； 將排出的膜在冷卻輥上冷卻並且凝固；禾口 將排出的膜的表面附近的風速變化控制為0.5米/秒以下。
14. 根據權利要求13所述的用於製備熱塑性樹脂膜的方法，所述方法還包括下列步驟在所述膜從所述模頭中排出之後至著地於所述冷卻輥的表面上之前， 對所述膜的表面附近的空氣進行整流。
15. 根據權利要求14所述的用於製備熱塑性樹脂膜的方法，其中 通過與所述膜的排出方向平行地輸送或抽吸空氣進行空氣整流。
16. 根據權利要求13至15中任一項所述的用於製備熱塑性樹脂膜的方法，所述方法還包括下列步驟將所述膜的表面附近的風速控制為1米/秒以下。
17. 根據權利要求13至16中任一項所述的用於製備熱塑性樹脂膜的方法，所述方法還包括下列步驟將所述膜的表面附近和所述模頭之間的溫差控制為160'C以下。
18. 根據權利要求13至17中任一項所述的用於製備熱塑性樹脂膜的 方法，其中所述冷卻輥為接觸輥型。
19. 根據權利要求13至18中任一項所述的用於製備熱塑性樹脂膜的 方法，其中當將剛剛從所述模頭中排出後的熔融樹脂的溫度定義為T('C)時，在 所述熱塑性樹脂在(T-10)。C以上且在T。C以下的溫度範圍內的同時，所述 熱塑性樹脂具有以絕對值計為1.7Pa.s/'C以上的粘度梯度。
20. 根據權利要求13至19中任一項所述的用於製備熱塑性樹脂膜的 方法，其中所述熱塑性樹脂是纖維素樹脂或環狀烯烴基樹脂。
21. 根據權利要求13至20中任一項所述的用於製備熱塑性樹脂膜的方法，其中所述膜具有l|am以下的厚度不均勻性。
全文摘要
本發明提供製備熱塑性樹脂膜用的設備和製備熱塑性樹脂膜用的方法。用於製備熱塑性樹脂膜的設備包括模頭，所述模頭將熔融熱塑性樹脂以膜的形式排出；冷卻輥，所述冷卻輥被安置成與所述模頭的排出口相對，並且將排出的膜冷卻並且凝固；和變化降低機構，所述變化降低機構降低在所述膜的表面附近的風速變化。所述設備在通過使用熔融成膜法製備所述熱塑性樹脂膜的過程中通過控制所述熱塑性樹脂膜的厚度不均勻性，能夠提供適於光學用途的熱塑性樹脂膜。
文檔編號B29C41/00GK101450515SQ20081017982
公開日2009年6月10日 申請日期2008年12月5日 優先權日2007年12月5日
發明者則常雅彥 申請人:富士膠片株式會社