專利名稱：由聚合物溶液制備薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由聚合物溶液制備薄膜的方法，特別是由聚合物溶液制備具有優(yōu)良的光學(xué)性能的光學(xué)薄膜的方法，所述薄膜在光學(xué)功能薄膜和液晶顯示器中用作偏振濾光片的保護(hù)薄膜。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(下稱LCD)由液晶單元、偏振元件和光學(xué)補(bǔ)償片(雙折射片)構(gòu)成。在透射型LCD中，將兩個(gè)偏振元件設(shè)置在液晶單元的兩側(cè)，在液晶單元和偏振元件之間設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)光學(xué)補(bǔ)償片。在反射型LCD中，依次層疊反射片、液晶單元、光學(xué)補(bǔ)償片和偏振元件。
在光學(xué)用途的產(chǎn)品(如LCD)中，構(gòu)成產(chǎn)品每一層的薄膜必須具有高精度控制的均勻厚度和均勻的光學(xué)性能。例如，厚度不均勻(或厚度-mura)的偏振濾光片的保護(hù)薄膜附著于偏振元件時(shí)會引起折皺、附著后偏振濾光片彎曲等情況。此外，在光學(xué)薄膜上涂敷硬涂層以保護(hù)表面，以及涂敷抗反射層以防止反射。厚度的不均勻常常導(dǎo)致涂層的不均勻(或涂層-mura)。特別地，當(dāng)所述的不均勻(或mura)循環(huán)發(fā)生時(shí)，LCD所顯示的圖象質(zhì)量將變得極其糟糕。
通常，日本公開特許公報(bào)2001-129838、2002-234042中都教導(dǎo)了一種提供具有最好的厚度均勻性和光學(xué)特性的薄膜的澆鑄方法。對于用在溶液澆鑄法中的聚合物，有能夠制備出具有優(yōu)良的光學(xué)各向同性特別是在厚度方向具有極好的光學(xué)各向同性的薄膜的?；w維素(cellulos acylate)、環(huán)烯等。在所述的溶液澆鑄法中，將聚合物和幾類添加劑加入到溶劑中以制備聚合物溶液或分散液，將其澆鑄在連續(xù)移動的基底上形成膠狀薄膜。然后，將膠狀薄膜剝離并干燥得到薄膜。注意，所述的溶液或分散液通常被稱作摻混體或摻混液。
但是，近來，由于對較薄厚度和大量疊層薄膜以及提高生產(chǎn)率的需求日益增加，必須用更高的精度控制由聚合物制備的薄膜的厚度。因此，在溶液澆鑄法中，生產(chǎn)率沒有足夠地提高，并且成品薄膜的厚度均勻性也沒有高精度地控制。此外，當(dāng)光學(xué)性能，特別是雙折射中的延遲值Re、Rth不均勻時(shí)，對產(chǎn)品的影響很大。例如，在LCD中有時(shí)會發(fā)生著色或倒置，當(dāng)這種光學(xué)補(bǔ)償片用于LCD中以放大視角時(shí)，有時(shí)會發(fā)生視角改變和色彩倒置。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種由聚合物溶液制備薄膜的方法，其中澆鑄的摻混體被有效干燥而不破壞所述光學(xué)用途薄膜的厚度和光學(xué)性能。
為達(dá)到上述和其它目的，在由聚合物溶液制備薄膜的方法中，沿基底的移動方向設(shè)置的多重干燥單元供應(yīng)干燥空氣。所述的干燥單元接近由在基底上澆鑄聚合物溶液形成的膠狀薄膜。干燥空氣吹向膠狀薄膜以將其干燥。膠狀薄膜中蒸發(fā)的溶劑形成蒸氣。干燥單元排出含有蒸氣的空氣。并且控制多重干燥單元中的上游干燥單元的供應(yīng)干燥空氣與排出空氣之間的溫度差大于下游干燥單元的供應(yīng)干燥空氣與排出空氣之間的溫度差。
在本發(fā)明的薄膜制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式中，通過沿薄膜移動方向排列并設(shè)置在薄膜附近的多重干燥單元干燥薄膜。每一個(gè)干燥單元都向薄膜吹出干燥氣體并吸入包含從薄膜中蒸發(fā)的溶劑蒸氣的空氣，以便作為排出空氣排出所述空氣。保持在多重干燥單元的上游干燥單元中的干燥空氣與排出空氣之間的溫度差大于下游干燥單元中的干燥空氣與排出空氣之間的溫度差。
根據(jù)本發(fā)明的方法，通過澆鑄聚合物溶液形成的膠狀薄膜被有效干燥而不破壞所制備的光學(xué)聚合物薄膜的厚度和光學(xué)性能。此外，使用所述薄膜的偏振濾光片、保護(hù)薄膜、光功能性薄膜和液晶顯示器都具有優(yōu)良的光學(xué)性能。


通過閱讀以下發(fā)明詳述并且結(jié)合附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解本發(fā)明的上述發(fā)明目的和優(yōu)點(diǎn)。
圖1是本發(fā)明制備薄膜的方法中采用溶液澆鑄的薄膜制備方法的示意圖。
圖2A是本發(fā)明第一種實(shí)施方式中澆鑄設(shè)備的示意圖。
圖2B是解釋膠狀薄膜區(qū)域與干燥單元的相對位置說明圖。
圖3和4是澆鑄設(shè)備中的干燥空氣吹出方向和膠狀薄膜之間夾角的說明圖。
圖5是本發(fā)明適用拉幅設(shè)備的實(shí)施方式的示意圖。
圖6是本發(fā)明適用滾筒干燥設(shè)備的實(shí)施方式的示意圖。
圖7是本發(fā)明第二種實(shí)施方式中的澆鑄設(shè)備示意圖。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式在下述的說明中，摻混體是指一種包括溶解或分散有聚合物和幾種添加劑的溶液和分散液的聚合物溶液。此外，在圖1中，預(yù)制摻混體11是通過下述的制備方法制備的摻混體，并且澆鑄摻混體12通過改變預(yù)制摻混體11而獲得，以使其具備充分的澆鑄性能。
薄膜制備設(shè)備由摻混體制備設(shè)備15、澆鑄設(shè)備16、干燥設(shè)備17和卷繞設(shè)備18組成。所述的摻混體制備設(shè)備15由供應(yīng)預(yù)制摻混體11的槽21，泵22，第一和第二過濾裝置23、24，加熱裝置27和進(jìn)行閃蒸的閃蒸裝置28構(gòu)成。
槽21包括恒溫器21a和溫度計(jì)(沒有示出)以適當(dāng)加熱和冷卻預(yù)制摻混體11。在本發(fā)明中，優(yōu)選加熱一次，然后冷卻預(yù)制摻混體11以便可以提高溶解度。此外，在加熱和冷卻過程中，溫度根據(jù)摻混體的類型，特別是摻混體溶劑的組成進(jìn)行設(shè)定。特別地，當(dāng)混合物溶劑作為溶劑時(shí)，優(yōu)選預(yù)制摻混體11通過多步驟加熱和冷卻至預(yù)定的溫度。
通過泵22，預(yù)制摻混體11以預(yù)定的流速供給給澆鑄設(shè)備16。第一和第二過濾裝置23、24設(shè)置在泵22和澆鑄模頭14之間，以除去預(yù)制摻混體11中殘留的固體物質(zhì)。此外，經(jīng)第一過濾裝置23過濾后，預(yù)制摻混體11通過送料管上安裝的加熱裝置27加熱，并在閃蒸裝置28中閃蒸。注意加熱裝置27可設(shè)置在第一過濾裝置23的上游。
閃蒸裝置28用來將預(yù)制摻混體11的特性改變?yōu)檫m于澆鑄的摻混體12的特性。在閃蒸裝置28中，高壓預(yù)制摻混體11突然與大氣壓的空氣連通以進(jìn)行閃蒸。預(yù)制摻混體11蒸發(fā)所產(chǎn)生的溶劑蒸氣通常通過冷凝器(未示出)冷凝、去除，并作為回收溶劑從薄膜制備設(shè)備中排出。
閃蒸后，將預(yù)制摻混體11從閃蒸裝置28送出，優(yōu)選在進(jìn)入澆鑄設(shè)備16之前，通過第二過濾裝置24將殘留固體物質(zhì)除去。在本發(fā)明中應(yīng)該注意的是，除去預(yù)制摻混體11的部分溶劑的裝置并不限于上述的閃蒸裝置28，例如，可以使用已知的帶有旋轉(zhuǎn)刮刀的薄膜蒸發(fā)器、多效蒸發(fā)器等裝置。此外，可以將連續(xù)靜態(tài)分流混合器(未示出)設(shè)置在第二過濾裝置24和澆鑄設(shè)備16之間。在這種情況下，可適當(dāng)改變預(yù)制摻混體11的特性。
注意本發(fā)明中，用濾紙作為第一過濾裝置23中的過濾器，用燒結(jié)金屬過濾器作為第二過濾裝置24中的過濾器。此外，本發(fā)明不依賴于上述摻混體制備設(shè)備15。
將預(yù)制摻混體11過濾后作為澆鑄摻混體12供給給澆鑄設(shè)備16。供給澆鑄設(shè)備16的澆鑄摻混體12在作為基底的帶31上澆鑄成膠狀薄膜35，所述的帶通過旋轉(zhuǎn)設(shè)備在循環(huán)通道上移動。帶31至少由第一和第二滾筒32、33支撐，它們的轉(zhuǎn)動使帶31在循環(huán)通道上持續(xù)移動。帶31上的膠狀薄膜35中的溶劑逐漸蒸發(fā)，使膠狀薄膜35具有自我支撐的性能。然后，膠狀薄膜35通過剝離輥37從帶31上剝離成薄膜36。張力調(diào)節(jié)輥(free roller)或驅(qū)動輥都可用作剝離輥37。當(dāng)剝離輥37是驅(qū)動輥時(shí)，優(yōu)選驅(qū)動剝離輥37調(diào)節(jié)薄膜36的拉伸比、張力和松弛中的至少一個(gè)。注意在上述實(shí)施方式中，剝離輥37具有剝離和引導(dǎo)薄膜36兩種功能。然而，在本發(fā)明中，可以分別設(shè)置剝離薄膜36的剝離輥和將薄膜36導(dǎo)入干燥設(shè)備17的導(dǎo)向輥。
干燥設(shè)備17由拉幅裝置41和滾筒干燥裝置42構(gòu)成。在拉幅裝置41中，薄膜36兩邊的區(qū)域通過夾子(未示出)夾持，并由此在薄膜36上施加張力以干燥薄膜36。此后，薄膜36在包括多個(gè)滾筒的滾筒干燥裝置42中進(jìn)一步干燥。干燥后，薄膜36在干燥設(shè)備17下游的冷卻裝置(未示出)中冷卻，因此薄膜36的溫度低于室溫。
優(yōu)選干燥薄膜36兩邊的區(qū)域通過切割機(jī)46切除，以使得所述的薄膜具有產(chǎn)品的寬度。此后，薄膜36由卷繞裝置47卷繞。在本發(fā)明中，滾筒48可設(shè)置在上述裝置和設(shè)備之間，滾筒48的數(shù)量沒有限制。注意本發(fā)明并不依賴于干燥設(shè)備17和卷繞設(shè)備18的結(jié)構(gòu)，以及干燥和卷繞的方法。并且，所述薄膜可由多種已知的方法干燥和卷繞。
參照圖2A-2B，將解釋本發(fā)明的制備薄膜方法中的澆鑄方法。澆鑄設(shè)備16包括澆鑄模具14、第一和第二滾筒32、33，帶31、剝離輥37，第一和第二干燥單元51、52，鼓風(fēng)機(jī)55，排氣裝置56、作為調(diào)溫裝置的熱交換器57。在膠狀薄膜35沿上游傳送的方向依次排列第一和第二干燥單元51、52。此外，在第一和第二滾筒32、33之間的帶31上部的下方，有多個(gè)軌道滾筒61，軌道滾筒61的數(shù)目是適宜確定的。但是，本發(fā)明并不限于所述澆鑄設(shè)備16。注意在此實(shí)施方式中，在帶31上澆鑄的澆鑄摻混體12的數(shù)量是用于形成具有單層結(jié)構(gòu)的薄膜的數(shù)量。然而，本發(fā)明可用來制備具有多層結(jié)構(gòu)(至少兩層)的薄膜。
第一和第二干燥單元51、52設(shè)置在膠狀薄膜35的上方。第一干燥單元51包括上游側(cè)頂部的進(jìn)口51a和下游側(cè)上部的出口51b。空氣通過鼓風(fēng)機(jī)55經(jīng)進(jìn)口51a送入第一干燥單元51中，并通過出口51b排出。第二干燥單元52包括下游側(cè)上部的進(jìn)口52a和上游側(cè)頂部的出口52b。膠狀薄膜35上方的第一干燥單元51中的氣體通過出口51b從第一干燥單元51中排出，然后通過進(jìn)口52a進(jìn)入第二干燥單元52。然后，膠狀薄膜35上方的第二干燥單元52中的氣體通過出口52b從第二干燥單元52中排出。從第二干燥單元52排出的氣體進(jìn)入排氣裝置56，溶劑在其中冷凝回收以凈化排出空氣。在第一和第二干燥單元51、52中，分別調(diào)整干燥空氣和排出的排出空氣的時(shí)限和數(shù)量。注意第一和第二干燥單元51、52的位置并不限于本實(shí)施方式中的位于膠狀薄膜35的上方。例如，帶31在上部從第一滾筒32移向第二滾筒33的傳送通道作為上部通道，帶31在下部從第二滾筒33移向第一滾筒32的傳送通道作為下部通道。第一干燥單元51可置于上部通道上方，第二干燥單元52可置于下部通道下方。另外，第一和第二干燥單元51、52可置于下部通道的下方。此外，第一或第二干燥單元51、52可置于與第一或第二滾筒32、33相對的位置，以便干燥在第一或第二滾筒32、33上的膠狀薄膜35。
此外，在本發(fā)明中，干燥單元的數(shù)量并不限于兩個(gè)。優(yōu)選帶31的長度取決于澆鑄速度。當(dāng)至少使用三個(gè)干燥單元時(shí)，干燥單元的位置可與使用兩個(gè)干燥單元時(shí)相同，例如，在上部通道上方或在下部通道下方，或者在與第一或第二滾筒32、33相對的位置。此外，第一干燥單元和第二干燥單元51、52的干燥空氣的吹出方向可與傳送方向相同或相反。在相反方向，干燥空氣對著傳送的膠狀薄膜吹出。不論如何，優(yōu)選采用多重干燥單元以保持或提高干燥效率。當(dāng)干燥單元的數(shù)目為一時(shí)，干燥空氣的吹送距離要長。因此，干燥單元中的干燥空氣溫度變低，以致于干燥效率變差?？紤]到上述原因，干燥空氣的初始溫度或流速可設(shè)置得更高。然而，在此情況下，在膠狀薄膜35中會產(chǎn)生泡沫，并且平滑表面性能變差。當(dāng)干燥單元至少為兩個(gè)時(shí)，可防止這些問題。
進(jìn)口51a、52a和出口51b、52b在膠狀薄膜35的橫向被延長由此使干燥空氣可以在膠狀薄膜的表面均勻吹出。在該實(shí)施方式中，每個(gè)干燥單元51、52包括一對進(jìn)口和出口。然而，在本發(fā)明中，每個(gè)干燥單元的進(jìn)口和出口數(shù)量不受限制。此外，每個(gè)進(jìn)口可以具有不同的形狀，并且一個(gè)干燥單元的進(jìn)口數(shù)量可以與出口數(shù)量不同。此外，第一和第二干燥單元51、52的底部是敞開的，并且供給入干燥單元的至少部分干燥空氣到達(dá)膠狀薄膜35的表面。
熱交換器57具有溫度調(diào)節(jié)裝置的功能，以調(diào)節(jié)從第一干燥單元51排出的排出空氣的溫度，并作為溶劑回收裝置通過從排出空氣中除去溶劑蒸氣來回收溶劑。此外，鼓風(fēng)機(jī)55具有調(diào)節(jié)供給到第一干燥單元51的干燥空氣的流速和溫度的功能。
在本發(fā)明中，優(yōu)選在第一干燥單元51中的干燥空氣與排出空氣之間的溫度差大于在第二干燥單元52中的相關(guān)的溫度差。當(dāng)?shù)谝桓稍飭卧?1的干燥空氣和排出空氣的溫度表示為TS1和TE1，并且第二干燥單元52的干燥空氣和排出空氣的溫度表示為TS2和TE2時(shí)，在該實(shí)施方式中，TS1-TE1的絕對值大于TS2-TE2的絕對值。此外，第二干燥單元52中的干燥空氣的溫度TS2優(yōu)選高于從第一干燥單元51中排出的排出空氣的溫度TE1。由此優(yōu)選熱交換器57加熱從第一干燥單元51排出的排出空氣，作為干燥空氣進(jìn)入第二干燥單元52。
在帶31的移動方向上，相應(yīng)長度L1、L2下傳送的膠狀薄膜35面對相應(yīng)的第一和第二干燥單元51、52。膠狀薄膜35的表面面向具有相應(yīng)相對區(qū)域面積S1、S2的相應(yīng)第一和第二干燥單元51、52的底部。SA是S1和S2的總值。注意由于第一和第二干燥單元51、52的底部是敞開的，底部敞開部分的面積幾乎等于底部的面積。此外，將V1(m3/分鐘)定義為以每一分鐘為單位時(shí)間供給入第一干燥單元51的干燥空氣的體積，并且將V2(m3/分鐘)定義為以每一分鐘為單位時(shí)間供給入第二干燥單元52的干燥空氣的體積。在本發(fā)明中，優(yōu)選在第一干燥單元51中，滿足0.10＜V1/S1＜15，并且在第二干燥單元52中，滿足0.10＜V2/S2＜15。并且特別優(yōu)選總面積SA為20m2至200m2。
當(dāng)至少采用三個(gè)干燥單元時(shí)，薄膜的相對區(qū)域面積從上游到下游依次為S1、S2、S3、……、SN(N為任意自然數(shù))，在干燥單元中的干燥空氣的體積從上游到下游依次為V1、V2、V3、……、VN(m3/分鐘；N為任意自然數(shù))。在本發(fā)明中，優(yōu)選滿足0.10＜VN/SN＜15。同樣在此種情況下，優(yōu)選總面積SA為20m2至200m2。當(dāng)VN/SN至少為15時(shí)，氣體的流動會導(dǎo)致不均勻的厚度和膠狀薄膜35的不均勻干燥。當(dāng)VN/SN至多為0.01時(shí)，干燥速度極低，因而是不可取的。此外，當(dāng)總面積SA小于20m2時(shí)，干燥不充分，當(dāng)總面積SA大于200m2時(shí)，擴(kuò)大總面積SA的效果通常不是很大。
在上述方法中，在第一干燥單元51中從膠狀薄膜35蒸發(fā)出溶劑而且其中的氣體包含高密度的溶劑蒸氣。因此，包含這么多溶劑蒸氣的第一干燥單元51的排出空氣進(jìn)入熱交換器57，溶劑在其中以高回收率回收。此外，當(dāng)在第一干燥單元中的溶劑蒸發(fā)多于在第二干燥單元中的蒸發(fā)時(shí)，膠狀薄膜被有效地干燥，并且成品薄膜36的表面狀況變得更好。
此外，在從第一干燥單元51排出的排出空氣降低其溶劑蒸氣的含量后，將其作為干燥空氣供給第二干燥單元52時(shí)，防止在第二干燥單元中提高干燥空氣的流速。為了降低從第一干燥單元51排出的排出空氣中的溶劑蒸氣的含量，通過熱交換器57冷卻排出空氣來冷凝溶劑蒸氣，以回收溶劑。因而從第一干燥單元51排出的排出空氣中去除溶劑組分。冷卻溫度優(yōu)選范圍為-30℃到20℃。冷卻后，剩余氣體通過熱交換器57加熱至預(yù)定溫度。注意用于回收溶劑的溶劑回收裝置不限于上述的熱交換器。分別設(shè)置溶劑回收裝置和溫度調(diào)節(jié)裝置以使它們具有自己的獨(dú)立功能。
第一和第二干燥單元51、52中的至少一個(gè)中，干燥空氣和排出空氣之間的溫度差，即TS1-TE1，TS2-TE2的范圍為10℃到100℃。在本發(fā)明中，在第一和第二干燥單元51、52中都滿足這種溫度的溫差條件。當(dāng)溫差低于10℃時(shí)，在干燥單元中排出包含溶劑蒸氣的氣體的功能變低，并且溶劑的蒸發(fā)沒有那么多。此外，當(dāng)溫差大于100℃時(shí)，在包含溶劑蒸氣的氣體從出口51b、52b排出之前，溶劑蒸氣在干燥單元中冷凝。在這種情況下，冷凝的溶劑很難隨著排出氣體而排出。此外，膠狀薄膜35的溫度變得更高，這會導(dǎo)致膠狀薄膜35中泡沫的產(chǎn)生。
第一和第二干燥單元51、52中的至少一個(gè)中，干燥空氣的溫度至少為-30℃且低于10℃。在該實(shí)施方式中，供給第二干燥單元52的干燥空氣的溫度在上述范圍之內(nèi)。當(dāng)干燥空氣的溫度過高時(shí)，溶劑瞬間蒸發(fā)，且表面狀況變差。如上述描述，第一和第二干燥單元51、52的干燥空氣和排出空氣的溫度取決于聚合物的種類和聚合物溶劑的相容性。因此，特別優(yōu)先考慮沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)。
第一和第二干燥單元51、52各自通過膠狀薄膜35面對帶31的相對區(qū)域。在本發(fā)明中，至少一個(gè)帶相對區(qū)域面積優(yōu)選在4m2至80m2范圍內(nèi)。當(dāng)兩個(gè)帶相對面積都小于4m2時(shí)，進(jìn)口和出口的數(shù)量要設(shè)置得更多。然而，在這種情況下，增大進(jìn)口數(shù)量的效果不是很大，并且由此產(chǎn)生高成本的缺陷。此外，當(dāng)兩個(gè)相對區(qū)域面積都大于80m2時(shí)，包含溶劑蒸氣的氣體殘留在干燥單元中，并且干燥效率變低。此外，干燥空氣的溫度變低，致使干燥效率降低。
本發(fā)明優(yōu)選帶31具有由不銹鋼制成的表面，并且為1m至3m寬、25m至100m長。根據(jù)其表面狀況，算術(shù)平均表面粗糙度Ra優(yōu)選至多為0.1μm。帶的表面狀況直接影響剝離的容易性和成品薄膜的表面狀況。因此，特別優(yōu)選算術(shù)平均表面粗糙度Ra至多為0.05μm。
支撐帶31的相應(yīng)滾筒32、33的直徑D32、D33優(yōu)選范圍為1.5m至5m。在移動方向施加于移動帶31的張力范圍為1.0×105N/m至1.0×106N/m。當(dāng)張力小于1.0×105N/m時(shí)，帶31下垂，并且在第一和第二干燥單元51、52干燥膠狀薄膜35的過程中很難提供膠狀薄膜35的良好表面狀況。此外，當(dāng)張力大于1.0×106N/m時(shí)，在滾筒32和帶31之間出現(xiàn)摩擦，并且在摩擦中產(chǎn)生的帶的粉末附著于膠狀薄膜35，致使成品薄膜的質(zhì)量極低。
本發(fā)明的基底不限于帶31。例如，當(dāng)滾筒用作基底時(shí)，優(yōu)選該滾筒具有由不銹鋼制成的表面，且平均表面粗糙度Ra優(yōu)選至少為0.1μm。此外，優(yōu)選該滾筒的寬度為1m至3m，和外圍長度為5m至15m。在這種情況下，很難控制施加給膠狀薄膜35的張力。因此，優(yōu)選根據(jù)干燥的影響適當(dāng)調(diào)整澆鑄速度。
將澆鑄位置PS定義為聚合物溶液接觸帶31形成膠狀薄膜35的位置。從澆鑄位置PS到第一干燥單元51的進(jìn)口51a的上游邊緣的距離LS優(yōu)選至少為50cm。通過進(jìn)口51a，干燥空氣傾斜吹向膠狀薄膜35。如圖3所示，第一干燥單元51中的干燥空氣的吹送方向用虛線表示，該虛線相對帶31的移動方向傾斜了角度θ1。優(yōu)選，吹送方向與帶31的移動方向(或膠狀薄膜35的傳送方向)基本相同，并且具體地，角度θ1最多為10°。在此情況下，通過吹送干燥空氣施加于膠狀薄膜表面的壓力不會使光滑度變差。
圖4中，第二干燥單元52中的干燥空氣的吹送方向用虛線表示，該虛線相對帶31的相反移動方向傾斜了角度θ2。優(yōu)選，吹送方向與帶31的移動方向(或膠狀薄膜35的傳送方向)幾乎相反，并且具體地，角度θ2最多為10°。在此情況下，不穩(wěn)定的現(xiàn)象，如在膠狀薄膜35的邊區(qū)產(chǎn)生泡沫、從帶上剝離膠狀薄膜35的缺陷等情況將減少。
本發(fā)明不依賴于所獲得的薄膜36的厚度。然而，剛澆鑄后的膠狀薄膜35的厚度優(yōu)選為10μm至1000μm，因?yàn)樵谶@種情況下本發(fā)明是有效的。當(dāng)膠狀薄膜35具有多層結(jié)構(gòu)時(shí)，將膠狀薄膜35的厚度定義為在一個(gè)澆鑄過程中形成的層的總厚度。帶31的移動速度優(yōu)選為5m/分鐘到200m/分鐘。注意移動速度和澆鑄速度是相同的。
在本發(fā)明中，衣架型模頭被用作澆鑄模頭14。該型的澆鑄模頭由模頭區(qū)和喂入?yún)^(qū)構(gòu)成。注意本發(fā)明不依賴于澆鑄模頭的類型。例如，澆鑄模頭可以是復(fù)合管型模頭以完成共同澆鑄，或者可以是具有喂入?yún)^(qū)和模頭區(qū)的模頭與復(fù)合管型模頭的聯(lián)合形式。注意，在本發(fā)明中，可以連續(xù)澆鑄以形成具有多層結(jié)構(gòu)的薄膜。
在本發(fā)明的上述方法中，所獲得的薄膜36具有均勻的厚度，并可獲得優(yōu)良的光學(xué)聚合物薄膜。光學(xué)特性通常取決于薄膜厚度的變化。當(dāng)薄膜36的主要成分為具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物如芳香族聚合物及其它聚合物時(shí)，這種趨勢特別明顯。
只要將聚合物或其前體溶解于溶劑，以便為制備薄膜制備摻混體，就可以應(yīng)用本發(fā)明。例如，作為聚合物或預(yù)聚物有?；w維素、聚碳酸酯(PC)、芳族聚酰胺樹脂、聚乙烯醇、變性聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、氯化聚醚、聚縮醛、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚酰亞胺(PI)、聚酰胺(PA)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚苯醚(PPO)、聚苯砜、聚砜、聚烯丙化物(polyallylate)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)等?？梢允褂眠@些聚合物中的一種或多種的混合物。本發(fā)明優(yōu)選，將溶于溶劑的聚合物包含?；w維素。
本發(fā)明不僅適用于澆鑄設(shè)備16的干燥，也適用于拉幅裝置41和滾筒干燥裝置42的干燥。這樣的實(shí)施方式如圖5和圖6所示，其中與圖2所示相同的裝置和部件所裝備的同樣的數(shù)量和說明因此被省略。在圖5中，拉幅裝置41，拉幅夾或針固定薄膜的邊緣以便向滾筒干燥裝置42傳送薄膜。拉幅裝置41由第一和第二干燥單元51、52，熱交換器57和排氣裝置56構(gòu)成，第一和第二干燥單元51、52設(shè)置在薄膜36上方，熱交換器57用于回收溶劑和調(diào)節(jié)第一干燥單元的排出空氣的溫度，排氣裝置56用于處理第二干燥單元52的排出空氣。裝置及其條件的設(shè)置與關(guān)于圖2的澆鑄設(shè)備16的解釋相同。
如圖6所示，滾筒干燥裝置42中，采用多個(gè)滾筒43施加張力用以傳送薄膜36。滾筒干燥裝置42由第一和第二干燥單元51、52，熱交換器57，排氣裝置56構(gòu)成，第一和第二干燥單元51、52設(shè)置在薄膜36上方，熱交換器57用于回收溶劑和調(diào)節(jié)第一干燥單元51的排出空氣的溫度，排氣裝置56用于處理第二干燥單元52的排出空氣。裝置及其條件的設(shè)置與關(guān)于圖2的澆鑄設(shè)備16的解釋相同。
如上述描述，在本發(fā)明中，拉幅裝置41和滾筒干燥裝置42可采用多個(gè)干燥單元用來干燥具有自我支撐性能的剝離薄膜36，并適當(dāng)設(shè)定溫度條件。因而適當(dāng)干燥可以穩(wěn)定地進(jìn)行作為制備薄膜的方法的溶液澆鑄方法并獲得優(yōu)良的光滑度。
由上述方法獲得的薄膜可用作偏振濾光片的保護(hù)薄膜。作為偏振濾光片的偏振薄膜主要成分的聚合物特別優(yōu)選為聚乙烯醇類聚合物。聚乙烯醇類聚合物，不僅指聚乙烯醇，也包括烷基變性的聚乙烯醇。此外，聚乙烯醇類聚合物通常通過皂化醋酸乙烯酯聚合的聚醋酸乙烯酯而制備。而且，聚乙烯醇類聚合物可以通過醋酸乙烯酯和少量不飽和羧酸、它們的衍生物(例如，鹽、酯、酰胺、腈等)、烯烴、乙烯醚、不飽和磺酸鹽的聚合來制備。烷基變性聚乙烯醇在分子鏈的末端含有烷基，皂化度至少為80％，聚合度至少為200。
除聚乙烯醇類聚合物外，還有其它的聚合物可用于本發(fā)明的偏振薄膜，例如，聚碳酸酯類聚合物、纖維素類聚合物等。
當(dāng)偏振薄膜12的主要成分為聚乙烯醇類聚合物時(shí)，偏振薄膜可以通過氣相吸附法或液相吸附法著色。在該實(shí)施方式中，偏振薄膜通過液相吸附法著色。然而，本發(fā)明不依賴于這些方法。
在該實(shí)施方式的液相吸附法著色中，使用的是碘。然而，本發(fā)明并不限于此。聚乙烯醇薄膜浸入碘/碘化鉀(KI)的水溶液中至少30秒且至多5000秒。優(yōu)選，溶液中碘的濃度為0.1g/L至20g/L，碘化鉀的濃度為1g/L至100g/L。注意優(yōu)選浸漬聚乙烯醇的溶液的溫度為5℃至50℃。
在液相吸附法中，可以用已知的方法代替上述浸漬聚乙烯醇薄膜的方法將碘溶液或其它染料涂敷或噴射至聚乙烯醇薄膜上。聚乙烯醇可以在拉伸前或拉伸后著色。然而，著色后，聚乙烯醇薄膜充分溶脹并且著色后被張緊。因此，優(yōu)選在拉伸前將聚乙烯醇薄膜著色。
可以用二色性染料(包括顏料)代替碘用于染色。在二色性染料中，有下列的染料材料偶氮染料、1，2-二苯乙烯染料、吡唑啉酮染料、三苯甲烷染料、喹啉染料、oxadine染料、tiadine染料、蒽醌染料等。優(yōu)選，染料可溶于水。優(yōu)選，二色性染料具有親水基如磺酸基、氨基、羥基等基團(tuán)。
對于二色性染料，有CI直接黃12、CI直接橙39、CI直接橙72、CI直接紅39、CI直接紅79、CI直接紅81、CI直接紅83、CI直接紅89、CI直接紫48、CI直接藍(lán)67、CI直接藍(lán)90、CI直接綠59、CI酸性紅37等。
此外，日本公開特許公報(bào)No.1-161202、1-172906、1-172907、1-183602、1-248105、1-265205、7-261024等中描述了其它一些染料。將這些二色性染料用作游離酸、堿金屬鹽、氨鹽、和胺鹽。
當(dāng)混合多種二色性染料時(shí)，那么偏振器(或偏振薄膜)可以具有若干色相或色調(diào)。優(yōu)選偏振濾光片(或偏振元件)具有化合物以致兩個(gè)偏振濾光片(或偏振元件)以交叉尼科耳位置(cross-nikol position)設(shè)置時(shí)可顯出黑色。
當(dāng)指定聚乙烯醇類薄膜在著色后拉伸，那么將使用交聯(lián)聚乙烯醇的化合物(或交聯(lián)劑)。具體地，將聚乙烯醇類薄膜浸入交聯(lián)劑溶液，或?qū)⒔宦?lián)劑涂敷或噴射至聚乙烯醇類薄膜上。因而，聚乙烯醇類薄膜被硬化以使其具有適當(dāng)?shù)娜∠?。注意，聚乙烯醇類聚合物的交?lián)劑描述于美國再版(Reissued)專利申請No.232897中或?yàn)槠渌阎慕宦?lián)劑。特別優(yōu)選硼酸基材料。
為了將所獲得的薄膜粘著于偏振薄膜，可以采取應(yīng)用粘合劑的方法，或?yàn)槠癖∧ず退@得薄膜的至少一個(gè)表面提供粘附性而進(jìn)行表面化學(xué)處理的方法。當(dāng)將?；w維素用作保護(hù)薄膜的聚合物時(shí)，特別優(yōu)選的表面處理的方法有例如酸處理、堿處理、電暈放電處理、輝光放電處理、UV放射線曝光。
在該實(shí)施方式中，用粘合劑將表面處理后的薄膜粘附于偏振薄膜。表面處理是用堿進(jìn)行皂化。具體地，將由?；w維素形成的薄膜浸漬于堿溶液中，然后用酸溶液中和，此后用水洗滌，干燥。對于堿溶液，使用的是有例如氫氧化鈉和氫氧化鉀，并且它們的濃度優(yōu)選為0.1N至3.0N。另外，堿溶液的溫度優(yōu)選為室溫至90℃。
用粘合劑將薄膜粘附于偏振薄膜，粘合劑可以是已知的。特別優(yōu)選硼化合物溶液或包含具有乙酰乙?；?、磺酸基、羧基、氧化烯基等變性聚乙烯醇的聚乙烯醇溶液。優(yōu)選，粘合劑干燥后的厚度為0.01μm至10μm，特別是0.05μm至5μm。
此外，將所獲得的薄膜用作涂敷有抗反射層的光學(xué)補(bǔ)償薄膜，以及用于諸如在所獲得的薄膜上形成防眩層的抗反射層薄膜的光學(xué)功能薄膜。這些產(chǎn)品可用作液晶顯示器的部件。
為了增強(qiáng)本發(fā)明的效果，除上述實(shí)施方式之外，描述了下述實(shí)施方式。注意本發(fā)明并不限于下述實(shí)施方式。

制備預(yù)制摻混體的方法通常是在室溫下溶解聚合物。為了提高溶解的均勻性，適宜地將冷-溶解法和熱-溶解法應(yīng)用于本發(fā)明中。
在冷-溶解法中，在-10℃到40℃的近室溫情況下，逐步攪拌加入聚合物(?；w維素等)、添加劑(顆粒等)。材料可以同時(shí)或相繼地添加。注意，可以制備每個(gè)材料的溶液或分散液，然后混合這些溶液或分散液。例如，可以在干冰/甲醇浴(-75℃)或二甘醇溶液(-30℃至-20℃)中進(jìn)行冷卻。因而，將在聚合物溶液中的溶劑和固體材料混合物固化。此后，加熱混合物至約0℃至200℃，以便獲得材料在溶劑中表現(xiàn)出流動性的溶液。為了使溫度更高，混合物可以放置在室溫下或在溫水浴中加熱。
在熱-溶解法中，在-10℃到40℃的近室溫情況下，逐步攪拌加入聚合物(酰化纖維素等)、添加劑(顆粒等)。材料可以同時(shí)或相繼地添加。然后在約0.2MPa到30MPa增加的壓力下，加熱溶劑至約70℃至240℃。優(yōu)選的加熱溫度為80℃至220℃。然后，將加熱的溶液或分散液冷卻至低于所用溶劑組分的最低沸點(diǎn)的溫度。通常，將溶液或分散液冷卻至-10℃至50℃，以降低至大氣壓的壓力。優(yōu)選，將通過冷卻裝置冷卻的冷卻水用作冷卻介質(zhì)。注意，如果需要可以添加添加劑。
優(yōu)選對上述方法中獲得的預(yù)制摻混體進(jìn)行過濾以除去未溶解的顆?；蚰z狀物質(zhì)。用于過濾的過濾介質(zhì)為過濾紙、過濾織物、金屬網(wǎng)、金屬纖維、無紡織物等。此外，當(dāng)摻混體對雜質(zhì)顆?；蛭慈芙忸w粒的殘留要求的標(biāo)準(zhǔn)較嚴(yán)格時(shí)，串聯(lián)設(shè)置多個(gè)過濾裝置，它們依次或分別離線，通過多次過濾提高摻混體的均勻性。
此外，在將顆粒加入到預(yù)制摻混體的系統(tǒng)中，優(yōu)選將包含顆粒的預(yù)制摻混體進(jìn)行過濾。一些種類的顆粒凝結(jié)影響對顆粒本身或?qū)交祗w的相容性。因而凝結(jié)的顆粒具有較大的直徑，這些顆粒通常被優(yōu)先去除。所述顆粒有作為消光劑添加的二氧化硅(SiO2)顆粒。
本發(fā)明所用的溶劑為鹵代烴、酯、酮、醚、醇等。然而，并不僅限于此。可以將單一種類的溶劑用作(100重量％)摻混體的溶劑，或可以將幾種溶劑以預(yù)設(shè)的混合比例進(jìn)行混合。
對于可用的溶劑，有鹵代烴(例如，二氯甲烷、氯仿等)、酯(乙酸甲酯、甲酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸丁酯等)、酮(例如丙酮、甲乙酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮等)、醚(例如二氧雜環(huán)己烷、二氧戊環(huán)、四氫呋喃、二乙基醚，甲基-叔-丁基醚等)、醇(例如甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、正丁醇、環(huán)己醇、環(huán)戊醇等)、芳族烴(例如苯、甲苯、二甲苯、己烷等)，等等。
在本發(fā)明中采用乙酸甲酯作為單一溶劑或作為混合溶劑的主要成分是有效的。當(dāng)使用混合溶劑時(shí)，可容易地調(diào)節(jié)摻混體的特性(如凝膠強(qiáng)度和剪切粘度等)。與乙酸甲酯混合的次要成分的溶劑不僅有酮而且也有醇(甲醇、正丁醇等)。此外，混合溶劑可以通過混合乙酸甲酯和至少兩種溶劑來制備。注意混合溶劑的主要成分是指占混合溶劑最大含量的溶劑，次要成分是指在混合溶劑中不是最大含量的溶劑。此外，次要成分不限于一種溶劑。
當(dāng)將三乙酸纖維素(TAC)用作聚合物并且乙酸甲酯用作制備摻混體的溶劑的主要成分時(shí)，優(yōu)選考慮到TAC的溶解度，在混合溶劑中乙酸甲酯的含量為50重量％到93重量％，酮的含量為2重量％到20重量％(例如丙酮、甲基乙基酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮等，可以采用它們中的一種或多種)，醇的含量為5重量％到30重量％(例如甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、正丁醇、環(huán)己醇、環(huán)戊醇等，可以采用它們中的一種或多種)。此外，酮和醇可以與至少93重量％的乙酸甲酯混合獲得混合溶劑。
當(dāng)指定用三乙酸纖維素(TAC)作為聚合物時(shí)，二氯甲烷可用作單一溶劑或混合溶劑的主要成分。由于TAC易溶于二氯甲烷，可以容易地制備聚合物溶劑。此外，與使用乙酸甲酯相同，當(dāng)采用二氯甲烷作為混合溶劑的主要成分時(shí)，聚合物溶液的特性是可調(diào)節(jié)的。優(yōu)選，在混合溶劑中二氯甲烷的含量為50重量％到95重量％，酮的含量為0重量％到20重量％(例如丙酮、丁酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮等，可以采用它們中的一種或多種)，醇的含量為5重量％到30重量％(例如甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、正丁醇、環(huán)己醇、環(huán)戊醇等，可以采用它們中的一種或多種)。另外，酮和醇可以與至少95重量％的二氯甲烷混合獲得混合溶劑。
本發(fā)明所用的添加劑沒有特別的限制?？捎玫奶砑觿┯性鏊軇V-吸收劑、消光劑、脫模劑、氟化物煤表面活性劑、防粘劑、退化抑制劑、延遲調(diào)節(jié)劑、凝膠化劑、等等。添加劑可以在制備摻混液的任何步驟中與聚合物混合，另外，可以在澆鑄之前加入到澆鑄摻混體中。例如，添加劑可以在聚合物溶脹時(shí)加入，另外，可以在薄膜制備工藝中的澆鑄溶液從澆鑄模頭澆鑄到基底上的時(shí)候或之前加入到澆鑄摻混體并通過靜止混合器混合。
對于本發(fā)明所用的增塑劑，有磷酸酯類(例如磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯基二苯基酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸聯(lián)苯基二苯酯(BDP)、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯等)、鄰苯二甲酸酯類(例如鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯等)、甘油酸(grycolic acid)酯類(例如甘油三醋酸酯、甘油三丁酸酯、丁基鄰苯二甲?；』蚀妓狨?、乙基鄰苯二甲?；一蚀妓狨?、甲基鄰苯二甲酰基乙基甘醇酸酯、丁基鄰苯二甲?；』蚀妓狨サ?以及其它增塑劑。
可以只使用一種增塑劑，或多種增塑劑可以混合使用。在摻混液中，優(yōu)選增塑劑占聚合物的1-20重量％。此外，也可使用在日本公開特許公報(bào)No.11-80381、11-124445、11-248940中描述的增塑劑。
在本發(fā)明中，優(yōu)選在溶劑中優(yōu)選包含一種或多種UV-吸收劑?？紤]到對液晶化合物退化的保護(hù)，優(yōu)選UV-吸收劑在吸收波長等于小于370nm的紫外線方面更優(yōu)異。此外，考慮到液晶的顯示能力，UV-吸收劑優(yōu)選不吸收波長等于或大于400nm的可見光。
對于UV-吸收劑，有例如，羥二苯甲酮類化合物、苯并三唑類化合物、水楊酸酯類化合物、二苯甲酮類化合物、氰基丙烯酸酯類化合物、鎳復(fù)合鹽類化合物。特別優(yōu)選苯并三唑類化合物和二苯甲酮類化合物。尤其優(yōu)選苯并三唑類化合物，原因在于它們在意料之中進(jìn)行纖維素酯著色。日本公開特許公報(bào)No.H08-29619公開了苯并三唑類化合物的UV-吸收劑，日本專利特許公報(bào)No.H08-239509公開了UV-吸收劑。此外，可以加入其它已知的UV-吸收劑。UV-吸收劑的含量優(yōu)選占聚合物的0.1-10重量％。
優(yōu)選的UV-吸收劑有2，6-二叔丁基對甲酚、季戊四醇-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、三甘醇-雙[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥苯基)丙酸酯]、1，6-己二醇-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、2，4-二(正辛基硫代)-6-(4-羥基-3，5-二叔丁苯胺)-1，3，5-三嗪、2，2-硫代二亞乙基雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、2(2’-羥基-3’，5’-二叔丁苯基)-5-氯苯并三唑、2(2’-羥基-3’，5’-二叔戊苯基)-5-氯苯并三唑、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯、N，N’-已撐雙(3，5-二叔基-4-羥基-氫氰酰胺(hydrocynenamide))、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基聯(lián)苯酰(hydrozybenzil))苯、三(3，5-二叔丁基-4-羥基聯(lián)苯酰)-異氰尿酸酯(isocianulate)等。特別優(yōu)選2，6-二叔丁基對甲酚、季戊四醇-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、三甘醇-雙[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥苯基)丙酸酯]。此外，可以混和并使用hydradine化合物金屬減活化劑(如N，N’-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酰]hydradine等)、和磷酸酯加工穩(wěn)定劑(如磷酸三(2，4-二叔丁苯基)酯等)。
為提高薄膜在高濕度下的粘附持久性和滑動性，摻混液優(yōu)選包含消光劑(顆粒粉末)。消光劑在表面上突起的平均高度優(yōu)選為0.005-10μm，特別優(yōu)選0.01-5μm。優(yōu)選突起的數(shù)量較多。然而，當(dāng)突起的數(shù)量超過需要的數(shù)量時(shí)，就會導(dǎo)致混濁。此外，顆粒的初級(primary)直徑優(yōu)選為1nm到500nm。然而，本發(fā)明并不限于上述。消光劑可以是無機(jī)和有機(jī)化合物。對于無機(jī)消光劑，有無機(jī)顆粒，如硫酸鋇、錳膠體、二氧化鈦、硫酸鍶、氧化硅類(二氧化硅等)、氧化鋁、氧化鋅、氧化錫、碳酸鈣、硫酸鋇、滑石、高嶺土(caoline)、硫酸鈣。此外，有二氧化硅、(例如用濕處理或膠凝化硅酸得到的合成氧倫硅)、和由鈦渣與硫酸制備的二氧化鈦(金紅石類、銳鈦類)。
也可以通過研磨直徑超過20μm的無機(jī)化合物獲得無機(jī)消光劑。如果這樣，研磨后，無機(jī)化合物的分類通過如振動過濾、風(fēng)力分類來進(jìn)行。
對于有機(jī)化合物，有經(jīng)過研磨和分類的有機(jī)聚合物化合物，例如，聚四氟乙烯、醋酸纖維素、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚丙烯酸甲酯、聚碳酸亞乙基酯、丙烯?；揭蚁╊悩渲?、硅氧烷類樹脂、聚碳酸酯類樹脂、苯并胍胺類樹脂、三聚氰胺類樹脂、聚烯烴類粉末、聚酯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚酰亞胺類樹脂、聚氟乙烯類樹脂和淀粉。此外，還有懸浮聚合的聚合物、由噴霧干燥法或分散法獲得的球形聚合物和無機(jī)化合物。然而，當(dāng)摻混體中的顆粒粉末的數(shù)量過多時(shí)，薄膜的柔軟性將變低。因此，摻混液中優(yōu)選包含占聚合物0.01-5重量％的顆粒粉末。
為了使成型更容易經(jīng)常在摻混體中加入脫模劑。脫模劑有具有高沸點(diǎn)的蠟、高級脂肪酸及其鹽形式、酯、硅油、聚乙烯醇、低分子量聚乙烯、植物蛋白質(zhì)的衍生物等。然而，本發(fā)明不限于這些物質(zhì)。由于脫模劑會影響薄膜的亮度和平滑性，優(yōu)選調(diào)節(jié)脫模劑的加入量使摻混體中的脫模劑相對于聚合物的重量百分比為0.001重量％到1重量％。
在摻混體中，也可加入氟化物表面活性劑。氟化物表面活性劑具有碳氟鏈?zhǔn)杷?，因此?dāng)降低表面張力時(shí)，可將其用作有機(jī)溶劑中的鑄薄膜劑(casting agent)或抗靜電劑。氟化物表面活性劑有例如C8F17CH2CH2O-(CH2CH2O)10-OSO3Na、C8F17SO2N(C3H7)(CH2CH2O)16-H、C8F17SO2N(C3H7)CH2COOK、C7F15COONH4、C8F17SO2N(C3H7)(CH2CH2O)4-(CH2)4-SO3Na、C8F17SO2N(C3H7)(CH2)3-N+(CH3)3-、C8F17SO2N(C3H7)CH2CH2CH2N+(CH3)2-CH2COO-、C8F17CH2CH2O(CH2CH2O)16-H、C8F17CH2CH2O(CH2)3-N+(CH3)3·I-、H(CF2)8-CH2CH2OCOCH2CH(SO3)COOCH2CH2CH2CH2-(CF2)8-H、H(CF2)6CH2CH2O(CH2CH2O)16-H、H(CF2)8CH2CH2O(CH2)3-N+(CH3)3·I-、H(CF2)8CH2CH2OCOCH2CH(SO3)COOCH2CH2CH2CH2C8F17、C9F17-C6H4-SO2N(C3H7)(CH2CH2O)16-H、C9F17-C6H4-CSO2N(C3H7)-(CH2)3-N+(CH3)3·I-。
摻混液中氟化物表面活性劑的量優(yōu)選占聚合物的0.001-1重量％。
將釋放劑加入到摻混體中以降低剝離力。釋放劑特別優(yōu)選表面活性劑。釋放劑有磷酸類、磺酸類、羧酸類、非離子型、陽離子型等。然而釋放劑并不限于這些物質(zhì)。這些釋放劑描述于日本公開特許公報(bào)No.61-243837中。此外，日本公開特許公報(bào)No.57-500833中教導(dǎo)了聚羥乙基磷酸酯作為釋放劑。在日本公開特許公報(bào)No.61-69845中，通過加入纖維素酯單/二磷酸烷酯使剝離較為平滑，其中非酯化羥基含有游離酸形式。此外，在日本公開特許公報(bào)No.1-299847中，通過加入無機(jī)顆粒和具有非酯化羥基和環(huán)氧化丙烷鏈的磷酸酯化合物降低剝離力。這些材料可以用作釋放劑。釋放劑的量占聚合物的0.001-1重量％。
此外，可以在摻混體中加入退化抑制劑(抗氧化劑、過氧化物分解劑、自由基抑制劑、金屬減活化劑、酸捕獲劑、胺等)和UV-穩(wěn)定劑。日本公開特許公報(bào)No.60-235852、3-199201、5-1907073、5-194789、5-271471、6-107854、6-118233、6-148430、7-11056、7-11055、7-11056、8-29619、8-239509和2000-204173中描述了所述的退化抑制劑和UV-穩(wěn)定劑。特別優(yōu)選的退化抑制劑是丁基化羥基甲苯(BHT)。此外，優(yōu)選制備的聚合物溶液包含占聚合物0.01重量％到5重量％的退化抑制劑。
在本發(fā)明中，為了控制光學(xué)各向異性在摻混體中加入延遲調(diào)節(jié)劑。優(yōu)選具有至少兩個(gè)芳香基團(tuán)的芳香族化合物作為延遲調(diào)節(jié)劑。此外，可以同時(shí)使用至少兩種芳香族化合物。在芳香族化合物的芳香族基團(tuán)中，不僅有芳香族烴基團(tuán)，還有具有芳香族烴特征的雜環(huán)基團(tuán)。注意優(yōu)選制備的聚合物溶液包含占聚合物0.01重量％到10重量％的延遲調(diào)節(jié)劑。
芳香族烴基團(tuán)特別優(yōu)選為6元環(huán)(苯環(huán))。所述的芳香族雜環(huán)通常是不飽和雜環(huán)，優(yōu)選5元環(huán)、6元環(huán)或7元環(huán)，并特別優(yōu)選5元環(huán)、或6元環(huán)。通常，最大量(或最多量)地形成具有芳香烴特征的雜環(huán)基團(tuán)中的雙鍵。用于本發(fā)明的雜原子優(yōu)選氮原子、氧原子和硫原子，特別優(yōu)選氮原子。對于具有芳香言辭烴特征的雜環(huán)基團(tuán)，有呋喃環(huán)、噻吩環(huán)、吡咯環(huán)、唑環(huán)、噻唑環(huán)、異噻唑環(huán)、咪唑環(huán)、吡唑環(huán)、呋咱環(huán)、三唑環(huán)、吡喃環(huán)、吡啶環(huán)、噠嗪環(huán)、嘧啶環(huán)、pyradine環(huán)和1，3，5-triadine等。
(測量摻混體中固體材料濃度的方法)在測量摻混體中固體材料濃度的方法中，從薄膜生產(chǎn)線取樣預(yù)設(shè)體積重量的摻混體。將摻混體樣本在120℃下干燥兩小時(shí)，測量殘留材料的重量。計(jì)算殘留固體材料的重量占樣本摻混體的重量百分比作為固體材料的濃度。注意在本發(fā)明中，固體材料是指作為薄膜的原材料的聚合物和添加劑的混合物。當(dāng)它們是在室溫下的純物質(zhì)時(shí)，它們并不總是固態(tài)。因此，本發(fā)明不依賴于上述的測量固體材料濃度的方法。
具體實(shí)施例方式如下所述進(jìn)行本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)。然而，本發(fā)明不限于這些實(shí)驗(yàn)。
制備具有下述成分的摻混體A。注意三乙酸纖維素的原材料是木漿，UV-吸收劑I，II，III分別是2-(2’-羥基-5’-甲苯基)苯并三唑、2，2’-羥基-4-甲氧基二苯酮、和2(2’-羥基-3’，5’-二叔丁苯基)-5-氯苯并三唑。
三乙酸纖維素 18.90重量份(乙酰化度，60.7％，聚合度315，在6位的乙?；〈葹?.94，顆粒平均直徑為0.5mm)磷酸三苯酯(TPP) 1.00重量份磷酸聯(lián)苯基二苯酯(BDP) 0.60重量份鄰苯二甲酸二乙酯 0.50重量份UV-吸收劑I0.10重量份UV-吸收劑II 0.20重量份
UV-吸收劑III 0.30重量份二氧化硅顆粒 0.05重量份(顆粒直徑15nm，莫氏硬度約7)部分酯化形式的檸檬酸乙酯 0.02重量份三芐胺 0.30重量份二氯甲烷 60.90重量份甲醇 15.60重量份乙醇 1.20重量份正丁醇 0.40重量份制備摻混體A的方法如下所述。首先，冷卻二氯甲烷、甲醇、乙醇和正丁醇的混合溶劑至0℃，將固體材料攪拌加入到混合溶劑中制成均勻分散液。然后，將分散液的壓力增至20kg/cm2，同時(shí)用包括靜態(tài)混合器的管子將分散液加熱至兩個(gè)預(yù)定的溫度。因而，固體材料溶解得到摻混體。預(yù)定溫度開始為70℃，其后為38℃。此外，依次將摻混體冷卻至兩個(gè)預(yù)定的溫度，然后用絕對孔徑為10μm的濾紙過濾摻混體。冷卻溫度開始為70℃，其后為38℃。加熱過濾后的溶液使其閃蒸。因而，部分溶劑被蒸發(fā)，固體成分的密度達(dá)到23％。然后，用絕對孔徑為5μm的燒結(jié)金屬過濾器進(jìn)行過濾以獲得摻混體A。
(薄膜制備方法)用圖2A所示的澆鑄設(shè)備16進(jìn)行澆鑄?；诪榫哂杏刹讳P鋼制成的表面的帶31。進(jìn)行表面處理，以使算術(shù)平均表面粗糙度Ra可以為0.03μm。注意，將帶31沿膠狀薄膜35的傳送方向以2.0×105N/m的張力張緊。用于支撐帶31的滾筒的直徑為2.2m。
摻混體A涂布到帶31上的寬度為1560mm，使制備薄膜的厚度為38μm。澆鑄速度為30m/分鐘。在膠狀薄膜的上方，安置了第一干燥單元51和第二干燥單元52。在第一干燥單元51中，干燥空氣的溫度為110℃，且排出空氣的溫度為45℃。注意第一干燥單元51的上游末端沿傳送方向被定位于距離下游澆鑄摻混體A接觸帶31的澆鑄位置PS 2.5m處。此外，在第二干燥單元52中，干燥空氣的溫度為80℃，排出空氣的溫度為40℃。
此外，在第一干燥單元51中，干燥空氣以與帶31的傳送方向成0°角的方向吹送，在第二干燥單元52中，干燥空氣以與帶31的相反傳送方向成5°角的方向吹送。此外，干燥空氣的體積與面對第一和第二干燥單元51、52的表面相對區(qū)域的面積的比值V1/S1、V2/S2都為6.0。第一和第二干燥單元51、52中帶31上的膠狀薄膜35的相對區(qū)域面積都是18m2。
第一干燥單元51的排出空氣中溶劑蒸氣含量為12體積％，這與進(jìn)入第二干燥單元52的干燥空氣所含溶劑蒸氣的量是相同的。
當(dāng)膠狀薄膜35中的溶劑含量為30重量％時(shí)，用8N的力將膠狀薄膜35從帶31上剝離。然后，固定膠狀薄膜35的兩邊，使拉幅裝置41中的薄膜36的厚度可以為38μm。與澆鑄設(shè)備16相同，為了在與干燥空氣和排出空氣的溫度相同的條件下干燥薄膜，在拉幅裝置41中設(shè)有第一和第二干燥單元51、52。
此外，在滾筒干燥裝置42中進(jìn)行熱干燥和冷卻。與澆鑄設(shè)備16相同，為了在與干燥空氣和排出空氣的溫度相同的條件下干燥薄膜，在滾筒干燥裝置中設(shè)有第一和第二干燥單元51、52。冷卻薄膜通過卷繞裝置47進(jìn)行卷繞。然后目測澆鑄過程的穩(wěn)定性，其結(jié)果表示在表1中，其中A表示過程是穩(wěn)定的，N表示過程是間歇性不穩(wěn)定的。在實(shí)施例1中，澆鑄工藝穩(wěn)定進(jìn)行，薄膜可以被適當(dāng)?shù)刂苽洹?br> (制備摻混體B)用二氯甲烷代替二氧化硅顆粒用以制備摻混體B。
(制備摻混體C)將三乙酸纖維素的含量降低至17.0重量％，相應(yīng)于三乙酸纖維素含量的降低加入二氯甲烷。由此制成摻混體C。
用圖7所示的澆鑄設(shè)備進(jìn)行澆鑄。以相同的數(shù)量設(shè)置同樣的部件和構(gòu)件。澆鑄速度是40m/分鐘，澆鑄模頭14設(shè)有供給區(qū)14a，以進(jìn)行共同澆鑄。此外，在第二干燥單元52下游以及從第二滾筒33的上方到第一滾筒32下方的位置設(shè)置第三干燥單元53。將摻混體B和C澆鑄到帶31上，使摻混體B可以在干燥薄膜中形成35μm厚的主層，摻混體C可以形成2μm厚的前表面層(面對干燥單元的表面層)和3μm厚的后表面層(接觸帶31的表面層)。為了防止損害薄膜的平面性，在澆鑄模頭14的下方有一吸氣室62，在450Kpa下進(jìn)行吸氣。膠狀薄膜35的寬度與實(shí)施例1所述的相同。
膠狀薄膜與第一和第二干燥單元51、52的相對區(qū)域的面積、V1/S1、V2/S2和干燥空氣與膠狀薄膜35的夾角θ1、θ2與實(shí)施例1所述相同。在第一干燥單元51中，干燥空氣的溫度是120℃，排出空氣的溫度是55℃。在第二干燥單元52中，干燥空氣的溫度是70℃，排出空氣的溫度是45℃。第一干燥單元51排出的排出空氣被熱交換器57處理，并作為干燥空氣供給至第二干燥單元52。在第二干燥單元52中，在上游側(cè)提供干燥空氣，從下游側(cè)排出。在第三干燥單元53中，膠狀薄膜35的相對區(qū)域的面積是40m2，V3/S3是2.7。第一干燥單元51的排出空氣中蒸氣溶劑的含量為11體積％，第二干燥單元52的排出空氣中蒸氣溶劑的含量為12體積％。用冷凝器58將排出空氣冷卻至-5℃，去除包含在排出空氣中的部分溶劑蒸氣。然后，用熱交換器59加熱余下的氣體并供給至第三干燥單元53。在第三干燥單元53中，在上游側(cè)提供干燥空氣，干燥空氣的溫度為60℃，溶劑的含量為10.5體積％。在下游側(cè)排出空氣，排出空氣的溫度為45℃。膠狀薄膜與第一至第三干燥單元51至53的相對區(qū)域的總面積SA為76m2。
膠狀薄膜35以12N力從帶31上剝離形成薄膜36。然后，將薄膜36傳送至拉幅裝置41，其中傳送和干燥薄膜36，使薄膜36的厚度為40μm。此外，在滾筒干燥裝置42中，在傳送的過程中沿傳送方向在120N的力下干燥薄膜。在卷繞裝置18中，溶劑的含量最多為0.1重量％。在實(shí)施例2中，澆鑄工藝穩(wěn)定進(jìn)行，薄膜可以被適當(dāng)?shù)刂苽洹?br> 摻混體D以下述成分制備。注意三乙酸纖維素的原材料是質(zhì)量混合比為3∶7的木漿和棉絨。此外，水含量為0.2質(zhì)量％，6質(zhì)量％的二氯甲烷溶液的粘度為305mPa·s。此外，UV-吸收劑IV，V，VI依次是2，4-雙(正辛基硫代)-6-(4-羥基-3，5-二叔丁苯胺(anylino))-1，3，5-三嗪、2(2’-羥基-3’，5’-二叔丁苯基)-5-氯苯并三唑、和2(2’-羥基-3’，5’-二叔戊苯基)-5-氯苯并三唑。注意用作溶劑的乙酸甲酯、丙酮、甲醇、乙醇的水含量最多為0.2重量％。
三乙酸纖維素16.00重量份(乙?；?.83，粘度平均聚合度205，在6位的乙?；〈葹?.96)磷酸三苯酯(TPP) 0.50重量份六乙酸二季戊四醇酯 1.50重量份UV-吸收劑IV 0.10重量份UV-吸收劑V 0.10重量份UV-吸收劑VI 0.10重量份C12H25OCH2CH2OP(O)(OK)20.05重量份檸檬酸酯0.02重量份乙酸甲酯56.53重量份丙酮10.00重量份甲醇5.00重量份乙醇10.00重量份制備摻混體D的方法如下所述。首先，將帶有攪拌器的不銹鋼溶解槽冷卻至15℃。然后，在溶解槽中混合溶劑，逐步攪拌添加三乙酸纖維素粉末。然后，將混合物放置在30℃下三個(gè)小時(shí)。從而混合物中的三乙酸纖維素溶脹得到分散液。由螺桿擠出機(jī)供給分散液，由此分散液在-70℃冷卻區(qū)流動10分鐘。用通過冷凍機(jī)冷卻的冷卻介質(zhì)(Florinate，商品名，3M公司生產(chǎn))進(jìn)行冷卻。將冷卻溶液加熱至50℃并將其供給至圖1所示的槽21。此后，條件與實(shí)施例1所述相同。
(薄膜制備方法)用與實(shí)施例1中所述相同的裝置將摻混體D澆鑄到帶31上。澆鑄到帶31上的摻混體D的寬度是1560mm，使制備的薄膜的厚度為35μm。澆鑄速度為32m/分鐘。在膠狀薄膜的上方，安置了第一干燥單元51和第二干燥單元52。在第一干燥單元51中，干燥空氣的溫度為120℃，排出空氣的溫度為50℃。此外，在第二干燥單元52中，干燥空氣的溫度為90℃，排出空氣的溫度為45℃。第一干燥單元51的排出空氣中溶劑含量為10體積％。當(dāng)固體材料的含量為30重量％時(shí)，將膠狀薄膜35從帶31上剝離形成薄膜36。然后，在拉幅裝置41中固定薄膜的兩邊使所述薄膜的厚度為35μm。在拉幅裝置41的第一干燥單元中，干燥空氣的溫度為80℃，排出空氣的溫度為50℃。此外，在拉幅裝置41的第二干燥單元中，干燥空氣的溫度為110℃，排出空氣的溫度為90℃。其它條件與實(shí)施例1所述相同。在實(shí)施例3中，澆鑄工藝極其穩(wěn)定地進(jìn)行，薄膜可以被適當(dāng)?shù)刂苽洹?br> (制備摻混體E)摻混體E以下述成分制備。制備方法與制備摻混體A的方法相同。注意三乙酸纖維素的原材料是質(zhì)量混合比為3∶7的木漿和棉絨。此外，水含量為0.2質(zhì)量％，6質(zhì)量％的二氯甲烷溶液的粘度為305mpa·s。
三乙酸纖維素 15.00重量份(乙酰化度2.83，粘度平均聚合度205，在6位的乙?；〈葹?.96)磷酸三苯酯(TPP) 0.50重量份六乙酸二季戊四醇酯1.50重量份檸檬酸酯 0.02重量份二氧化硅顆粒 0.10重量份(直徑20nm)乙酸甲酯 57.88重量份丙酮 10.00重量份甲醇 5.00重量份乙醇 10.00重量份(制備摻混體F)摻混體F的成分與摻混體D的相同但不含二氧化硅顆粒。制備方法與摻混體D的相同。
用圖7所示的帶式裝置進(jìn)行澆鑄。澆鑄速度為40m/分鐘，澆鑄模頭14設(shè)有供給區(qū)14a以進(jìn)行共同澆鑄。摻混體F形成膠狀薄膜35的主層。制備的干燥薄膜的厚度為35μm。此外，將摻混體F澆鑄形成膠狀薄膜35的外表面層和與帶31的接觸層，使干燥薄膜的外表面層的厚度為3μm，接觸層的厚度為2μm。為了防止?jié)茶T中較差的平面性，設(shè)置有吸氣室62，調(diào)節(jié)吸氣壓力為450kPa。澆鑄寬度與實(shí)施例1所述相同。
膠狀薄膜35與第一和第二干燥單元51、52的相對區(qū)域的面積、V1/S1、V2/S2和干燥空氣與膠狀薄膜35的夾角θ1、θ2與實(shí)施例2所述相同。在第一干燥單元51中，干燥空氣的溫度是120℃，排出空氣的溫度是55℃。在第二干燥單元52中，干燥空氣的溫度是70℃，排出空氣的溫度是45℃。在第三干燥單元53中，膠狀薄膜35的相對區(qū)域的面積為40m2，V3/S3為2.7。第一干燥單元51的排出空氣中蒸氣溶劑的含量為9體積％，第二干燥單元52的排出空氣中蒸氣溶劑的含量為10體積％。用冷凝器58將排出空氣冷卻至0℃，去除包含在排出空氣中的部分溶劑蒸氣。然后，用熱交換器59加熱余下的氣體并供給至第三干燥單元53。在第三干燥單元53中，干燥空氣的溫度為60℃且其溶劑的含量為8體積％。排出空氣的溫度為45℃。膠狀薄膜與第一至第三干燥單元51至53的相對區(qū)域的總面積SA(＝S1+S2+S3)為76m2。其它條件與實(shí)施例2相同。
膠狀薄膜35以12N的力從帶31上剝離形成薄膜36。然后，將薄膜36傳送至拉幅裝置41，其中傳送和干燥薄膜36使薄膜36的厚度為40μm。此外，在滾筒干燥裝置42中，在傳送的過程中沿傳送方向在120N的張力下干燥薄膜。在卷繞裝置18中，溶劑的含量最多為0.1重量％。在實(shí)施例4中，澆鑄工藝穩(wěn)定進(jìn)行，薄膜可以被適當(dāng)?shù)刂苽洹?br> 在第一和第二干燥單元51、52中，相應(yīng)干燥空氣與傳送方向的夾角θ1、θ2為45°，其它條件與實(shí)施例1相同。在比較例1中，干燥風(fēng)的風(fēng)壓會振蕩出珠粒。因此不穩(wěn)定地形成珠粒。
在第一干燥單元51中，干燥空氣的溫度為110℃，排出空氣的溫度為45℃。在第二干燥單元52中，干燥空氣的溫度為140℃，排出空氣的溫度為50℃。其它條件與實(shí)施例1相同。在比較例2中，在澆鑄過程中膠狀薄膜中會產(chǎn)生泡沫。
在第一和第二干燥單元51、52中，將V1/S1和V2/S2的值調(diào)整可以為16。此外，第一干燥單元51的干燥空氣的溫度為90℃，排出空氣的溫度為60℃。第二干燥單元52的干燥空氣的溫度為100℃，排出空氣的溫度為75℃。其它條件與實(shí)施例1相同。
從其外觀判斷澆鑄過程的穩(wěn)定性、成品薄膜的厚度和外觀。目測判斷穩(wěn)定性和厚度，得到的結(jié)果表示在表1中。“A”表示澆鑄過程是穩(wěn)定的，“N”表示澆鑄是間歇性不穩(wěn)定的。對成品薄膜外觀的判斷，“A”表示在反射和傳輸中觀測不到不均勻?！癇”表示觀測到輕微的不均勻，“N”表示觀測到不均勻。


SCP澆鑄過程的穩(wěn)定性CR薄膜厚度的變化率FA薄膜的外觀PSA偏振濾光片的外觀[測量延遲值和透光率]用測量雙折射和透光率的方法，獲得實(shí)施例1-4和比較例1-3中制備的薄膜的延遲值和透光率。在測量厚度的位置測量延遲值Re和Rth。測量結(jié)果表示在表1中。
通過發(fā)射632.8nm的光測量與薄膜表面垂直方向的延遲值，延遲值Re由該值的外推值計(jì)算。因此用自動雙折射計(jì)(KOBRA21DII，Oji ScientificInstrument制造)進(jìn)行測量。此外，將632.8nm的光發(fā)射到薄膜上。首先，為了獲得延遲值Re，將光線垂直地發(fā)射到薄膜上，然后薄膜表面逐漸傾斜至被投射的薄膜，并因此獲得延遲值Re。延遲值Rth由所測延遲值Re的外推值計(jì)算。因此用自動雙折射計(jì)(Ellipsometer M150，Jusco Corporation制造)進(jìn)行測量。
取向聚乙烯醇薄膜吸收碘制成偏振薄膜。然后用聚乙烯醇類粘合劑將實(shí)施例1-4和比較例1-3中制備的薄膜粘附到偏振薄膜的兩面，使薄膜的慢軸與偏振薄膜傳輸軸平行。將這個(gè)偏振濾光片的樣品放置在80℃和90％RH濕度的大氣下500小時(shí)。目測判斷樣品的外觀，所得到的結(jié)果表示在表1中。注意“A”表示在交叉尼科耳位置(cross-nicol position)沒有觀測到色彩強(qiáng)度變化，“B”表示觀測到輕微的色彩強(qiáng)度變化，“N”表示明顯觀測到色彩強(qiáng)度變化。
用分光光度計(jì)測量偏振光在可見區(qū)域內(nèi)的平行透明度Yp和正交透明度Yc。然后，基于平行透明度Yp和正交透明度Yc，以下述公式計(jì)算偏振度p＝[(Yp-Yc)/(Yp+Yc)]1/2×100 (％)在采用實(shí)施例1-4制備的薄膜的偏振濾光片中，偏振度大于99.6％。偏振濾光片具有足夠的耐久性。然而，在采用比較例1-3制備的薄膜的偏振濾光片中，偏振度大于99.4％-99.6％。
拉伸的聚乙烯醇薄膜吸收碘制備偏振薄膜。然后用聚乙烯醇類粘合劑將實(shí)施例1中制備的薄膜粘附到偏振薄膜的表面，使薄膜的慢軸與偏振薄膜傳輸軸平行。此外，將實(shí)施例1中得到的另一個(gè)薄膜進(jìn)行皂化，然后用聚乙烯醇類粘合劑將皂化的薄膜粘附到偏振薄膜的表面。此外，將光學(xué)補(bǔ)償片(Fuji Photo Film Co.Ltd制造的WV薄膜)粘附到上述薄膜上(或非皂化薄膜)，使薄膜的慢軸與偏振薄膜傳輸軸平行。從而得到光學(xué)補(bǔ)償薄膜。此外，用實(shí)施例2-4和比較例1-3中的薄膜制備光學(xué)補(bǔ)償薄膜。
由實(shí)施例1-4和比較例1-3的薄膜獲得的一對光學(xué)補(bǔ)償薄膜用在TFT(薄膜晶體管)類液晶顯示器中。當(dāng)采用實(shí)施例1-4的薄膜時(shí)，視角和對比度是適宜的。另外，當(dāng)采用比較例1-3的薄膜時(shí)，對比度變低。
用實(shí)施例1和比較例1的薄膜以下述工藝制備帶有防眩層的抗反射薄膜。
(制備用于防閃光層的涂敷溶液F)采用五丙烯酸二季戊四醇酯和六乙酸二季戊四醇酯的混合物(DPHA，NIPPON KAYAKU Co.，LTD.制造)用以制備用于防眩層的涂敷溶液F。將125g混合物和125g雙(4-甲基丙烯酸油(metacryloil)苯硫基)硫化物(MPSMA，SUMITOMO SEIKA CHEMICALS Co.，LTD.制造)溶解在包含50重量％甲基乙基酮和50重量％環(huán)己酮的439g混合溶劑中。從而獲得第一溶液。此外，制備第二溶液。在第二溶液中，將5.0g自由基聚合的光引發(fā)劑(IRGACURE 907，Chiba Gaigy Japan Limited制造)和3.0g光敏化劑(KAYACURE DETX，NIPPONKAYAKU Co.，LTD.制備)溶解在49g甲基乙基酮中。將第二溶液添加到第一溶液中獲得復(fù)合溶液。涂敷該復(fù)合溶液，然后用紫外線固化獲得折射率為1.60的涂層。
此外，將10g平均顆粒直徑為2μm的交聯(lián)聚苯乙烯顆粒(產(chǎn)品名SX-200H，制備Soken Chemical & Engineering Co.，Ltd.制造)添加到復(fù)合溶液中，用高速攪拌器攪拌混合物一小時(shí)以分散交聯(lián)聚苯乙烯顆粒。其攪拌速度為5000rpm。然后，用每個(gè)孔徑為30μm的聚丙烯過濾器過濾分散液。然后獲得用于防眩層的涂敷溶液F。
(制備用于防眩層的涂敷溶液G)用空氣攪拌器攪拌含有104.1g環(huán)己酮和61.3g甲基乙基酮的混合溶劑。從而，將217.0g包含氧化鋯的用于硬涂層的涂敷溶液(DeSoliteKZ-7886A，JSR corporation制造)添加到混合溶劑中以獲得復(fù)合溶液。澆鑄該復(fù)合溶液并用紫外線固化以獲得折射率為1.61的涂層。此外，將5g平均顆粒直徑為2μm的交聯(lián)聚苯乙烯顆粒(產(chǎn)品名SX-200H，SokenChemical&Engineering Co.，Ltd.制造)添加到復(fù)合溶液中，用高速攪拌器攪拌混合物一小時(shí)以分散交聯(lián)聚苯乙烯顆粒。其攪拌速度為5000rpm。然后，用每個(gè)孔徑為30μm的聚丙烯過濾器過濾分散溶液。然后獲得用于防眩層的涂敷溶液G。
(制備用于防眩層的涂敷溶劑H)將甲基乙基酮和環(huán)己酮以54重量％和46重量％的比率混合用作溶劑，用以制備用于防眩層的涂敷溶劑H。此外，采用五丙烯酸二季戊四醇酯和六丙烯酸二季戊四醇酯的混合物(DPHA，NIPPON KAYAKU Co.，LTD.制造)。91g混合物、199g包含氧化鋯的硬涂層溶液(DeSolite KZ-7115，JSRcorporation制造)、和19g包含分散氧化鋯的硬涂層溶液(DeSoliteKZ-7161，JSR corporation制造)提供52g溶劑。因此，將混合物溶解獲得混合溶液。然后在混合溶液中溶解10g用于自由基聚合的光引發(fā)劑組合物(IRGACURE907，Chiba Gaigy Japan Limited制造)以獲得復(fù)合溶液。涂敷該復(fù)合溶液，然后用紫外線固化獲得折射率為1.61的涂層。
此外，將20g平均顆粒直徑為2μm的交聯(lián)聚苯乙烯顆粒(產(chǎn)品名SX-200H，Soken Chemical & Engineering Co.，Ltd.制造)添加到80g混合溶劑中，該混合溶劑由54重量％的甲基乙基酮和46重量％的環(huán)己酮組成。用5000rpm的高速攪拌器攪拌該溶液一小時(shí)以分散交聯(lián)聚苯乙烯顆粒，并將其添加到復(fù)合溶液中獲得分散溶液。然后，用每個(gè)孔徑為30μm的聚丙烯過濾器過濾分散溶液。然后獲得用于防眩層的涂敷溶液H。
(制備用于硬涂層的涂敷溶液I)將62g甲基乙基酮和88g環(huán)己酮混合用作溶劑，以制備用于防眩層的涂敷溶劑I。然后，將250g紫外線可固化硬涂料化合物(DeSolite KZ-7689，72重量％，JSR corporation制造)溶解到溶劑中。涂敷所獲得的溶液并用紫外線固化以形成折射率為1.53的涂層。此外，用每個(gè)孔徑為30μm的聚丙烯過濾器過濾所述溶液。然后獲得用于硬涂層的涂敷溶液I。
(制備用于低折射率層的涂敷溶液J)將8g MEK-ST(顆粒平均直徑為10nm-20nm，甲基乙基酮的SiO2溶膠分散液，其固體含量為30重量％，Nissan Chemical Imdustries Co.，Ltd.制造)和100g甲基乙基酮添加到20093g折射率為1.42的含氟化物的熱交聯(lián)聚合物(TN-049，JSR Corporation制造)中。攪拌并用孔徑為1μm的聚丙烯過濾器過濾所述混合物。從而獲得用于低折射率層的涂敷溶液J。
用繞線棒刮涂器將涂敷溶劑I涂敷到實(shí)施例1和比較例1各自的薄膜的表面，然后在120℃干燥。然后用160W/cm空冷型金屬鹵化物燈(Eyegraphics Co.，Ltd.制造)在薄膜的涂層上照射紫外線。其照度為400mW/cm2，照射密度為300mJ/cm2。因此將摻混體涂層固化，在薄膜上形成2.5μm厚的硬涂層。此外，用繞線棒刮涂器將涂敷溶液F涂敷到薄膜的硬涂層上。干燥并在與形成硬涂層相同的條件下固化涂敷溶液F。從而形成1.5μm的防眩層A。此外，為形成低折射率層用涂敷溶劑J涂敷防眩層A，然后在80℃干燥涂敷溶液J。然后在120℃交聯(lián)所述薄膜10分鐘，以形成厚度為0.096μm的低折射率層。
用涂敷溶液G代替涂敷溶液F用于涂敷薄膜。其它條件與形成抗反射薄膜的相同。此種情況下，形成防眩層B。此外，用涂敷溶液H代替涂敷溶液F用于涂敷薄膜。其它條件與形成抗反射薄膜的相同。此種情況下，形成防眩層C。
(評估抗反射薄膜)為了評估分別具有防眩層A、B、C的抗反射薄膜，進(jìn)行下述檢測。檢測結(jié)果表示在表2中。
(1)鏡面反射率和色度分光光度計(jì)V-550(JASCO Corporation制造)配備有適配器ARV-474，以根據(jù)入射角為5°的，在380nm到780nm之間波長的入射光測量出射角為-5°的鏡面反射率。然后由評估抗反射特性來計(jì)算波長在450nm到650nm的反射的鏡面反射率平均值。
由觀測數(shù)據(jù)得出反射光譜。然后，由CIE1976 L*a*b*區(qū)的L*值、a*值和b*值計(jì)算反射光譜，代表CIE標(biāo)準(zhǔn)光源D65在5°入射角產(chǎn)生的光的常規(guī)反射所具有的色度?；贚*值、a*值和b*值估測該色度。
(2)整體反射率此外，分光光度計(jì)V-550(JASCO Corporation制造)配備有適配器ARV-471，以便根據(jù)入射角為5°的波長在380nm到780nm之間的入射光測量整體反射率。然后由評估抗反射特性來計(jì)算波長在450nm到650nm的反射的整體反射率平均值。
(3)混濁度用濁度計(jì)MODEL 1001 DP(Nippon Denshoku Industries Co.，Ltd.制造)測量抗反射薄膜的混濁度。
(4)鉛筆硬度根據(jù)在JIS K 5400中所述進(jìn)行評估鉛筆硬度，而且其數(shù)據(jù)作為抗劃傷性的標(biāo)準(zhǔn)。將抗反射薄膜放置在溫度為25℃和濕度為60％RH的大氣中兩小時(shí)后，用JIS S 6006中確定的3H測試鉛筆刮擦抗反射薄膜。其中在測試鉛筆上施加1kg的力。當(dāng)在n＝5(n是刮擦的次數(shù))的測試中表面沒有留下劃痕時(shí)，鉛筆硬度的評估為“A”。當(dāng)在n＝5的測試中表面留下了一條或兩條劃痕時(shí)，鉛筆硬度的評估為“B”。當(dāng)在n＝5的測試中表面留下了超過三條的劃痕時(shí)，鉛筆硬度的評估為“N”。
(5)接觸角將抗反射薄膜放置在溫度為25℃和濕度為60％RH的大氣中兩小時(shí)后，測量抗反射薄膜上與水的接觸角，其數(shù)據(jù)作為抗污性，特別是耐指紋印記性的標(biāo)準(zhǔn)。
(6)動摩擦系數(shù)將抗反射薄膜放置在溫度為25℃和濕度為60％RH的大氣中兩小時(shí)后，用測量動摩擦系數(shù)的裝置HEIDON-14測量動摩擦系數(shù)，其中采用了Φ5mm的不銹鋼球。其中，設(shè)置速度為60cm/分鐘，且在抗反射薄膜表面施加1.00×103mN的力。
(7)防眩性用不帶天窗的熒光燈(8000cd/m2)放射光線到抗反射薄膜上并反射光線。觀測由反射形成的熒光燈的圖像。當(dāng)沒有觀測到熒光燈的輪廓時(shí)，將防眩性的評估為“E”(優(yōu)異)。當(dāng)可稍微識別輪廓時(shí)，將防眩性的評估為“G”(良好)。當(dāng)輪廓幾乎清晰時(shí)，將防眩性的評估為“R”(不合格)。


SA防眩層溶劑的類型SR鏡面反射率IR整體反射率H混濁度PH鉛筆硬度CA接觸角DF動摩擦系數(shù)AP防眩性表2教導(dǎo)了實(shí)施例1中制備的抗反射薄膜具有優(yōu)異的防眩性和抗反射性。此外，色度較低，且具有優(yōu)異的鉛筆硬度評估、接觸角或耐指紋印記性、以及動摩擦系數(shù)。此外，在比較例1制備的抗反射薄膜中觀測到包括厚度不均勻和不均勻涂層的不均勻。
本發(fā)明中多種變化和改變是可能的，并且應(yīng)理解為在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種由聚合物溶液制備薄膜的方法，其中聚合物溶解在溶劑中，在移動的基底上澆鑄所述聚合物溶液以形成膠狀薄膜，從所述基底上剝離所述膠狀薄膜作為所述薄膜，所述方法包括以下步驟用沿所述基底的移動方向排列以接近所述膠狀薄膜的多重干燥單元干燥所述膠狀薄膜，所述干燥單元將干燥空氣吹向所述膠狀薄膜并吸收包含從膠狀薄膜蒸發(fā)的所述溶劑蒸氣的空氣，以便作為排出空氣排出所述空氣；和進(jìn)行控制，以便所述多重干燥單元的上游干燥單元中的所述干燥空氣與所述排出空氣之間的溫度差大于下游干燥單元中的所述干燥空氣與所述排出空氣之間的溫度差。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中控制所述下游干燥單元的干燥空氣溫度高于所述上游干燥單元的排出空氣溫度。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中將所述上游干燥單元的排出空氣用作所述下游干燥單元的干燥空氣。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中在將所述上游干燥單元的所述排出空氣供應(yīng)作為所述下游干燥單元的干燥空氣之前，用溫度調(diào)節(jié)裝置升高所述上游干燥單元的排出空氣的溫度。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中用溶劑回收裝置降低包含在所述上游干燥單元的排出空氣中的溶劑蒸氣的濃度。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)所述膠狀薄膜面對所述每個(gè)干燥單元的區(qū)域面積是SN(m2)且每分鐘供應(yīng)的所述干燥空氣的體積是VN(m3/分鐘)時(shí)，滿足下述條件0.1＜VN/SN＜15。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中作為所述干燥單元的各個(gè)區(qū)域面積SN之和的總值SA為20m2到200m2。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述上游干燥單元蒸發(fā)的所述溶劑的量大于所述下游干燥單元蒸發(fā)的量。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述干燥空氣進(jìn)入所述上游干燥單元的進(jìn)口距離通過澆鑄所述聚合物溶液接觸所述基底的澆鑄位置至少50cm，和其中所述上游干燥單元的干燥空氣以與所述膠狀薄膜傳送方向相同的方向吹向所述膠狀薄膜，所述干燥空氣與所述膠狀薄膜的夾角至多為10°。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基底與所述多重干燥單元之一的相對的區(qū)域面積為4m2到80m2。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述多重干燥單元之一中的所述干燥空氣和所述排出空氣的溫度差為10℃到100℃。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中將所述下游干燥單元的所述干燥空氣以與所述膠狀薄膜的傳送方向相反的方向吹向膠狀薄膜，該干燥空氣與所述膠狀薄膜具有至多10°的夾角。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基底為卷繞在一對滾筒上的不銹鋼帶，其中所述帶的寬度為1m-3m，長度為25m-100m，且算術(shù)平均表面粗糙度Ra至多為0.1μm，其中所述滾筒的寬度為1.5m-3m，和其中沿所述移動帶的所述移動方向的張力為1.0×105N/m至1.0×106N/m。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中至少一個(gè)干燥單元中的所述干燥空氣的溫度至少為-30℃且小于10℃。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中用帶有干燥器的拉幅裝置和帶有干燥器的滾筒干燥裝置進(jìn)一步干燥所述薄膜。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述聚合物包含?；w維素。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述成品薄膜是光學(xué)聚合物薄膜。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述光學(xué)聚合物薄膜用作偏振濾光片的保護(hù)薄膜。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述光學(xué)聚合物薄膜用在偏振濾光片中。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述光學(xué)聚合物薄膜用在光學(xué)功能薄膜中。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述光學(xué)聚合物薄膜用在液晶顯示器中。
22.一種通過澆鑄聚合物溶液制備薄膜的方法，包括以下步驟用沿所述薄膜的傳送方向接近所述薄膜排列的多重干燥單元干燥所述薄膜，所述干燥單元將干燥空氣吹向所述薄膜并吸收包含所述薄膜蒸發(fā)的所述溶劑蒸氣的空氣，以便作為排出空氣排出所述空氣；和保持所述多重干燥單元的上游干燥單元中的所述干燥空氣與所述排出空氣之間的溫度差大于下游干燥單元中的所述干燥空氣與所述排出空氣之間的溫度差。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，還包括下述步驟在所述基底上澆鑄所述聚合物溶液以形成所述薄膜；和從所述基底上剝離所述薄膜。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述多重干燥單元干燥在所述基底上的所述薄膜。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括在一個(gè)拉幅裝置中的以一個(gè)方向拉伸所述薄膜的拉幅步驟，以及使用滾筒干燥裝置的干燥步驟，所述拉幅裝置或所述滾筒干燥裝置設(shè)有多重干燥單元。
全文摘要
用一種制備薄膜的方法將包含主成分為?；w維素的聚合物的摻混體澆鑄到移動帶上。至少第一和第二干燥單元沿帶的移動方向排列并設(shè)置在接近帶上的膠狀薄膜的位置。第一干燥單元中提供的干燥空氣和排出空氣的溫度差高于第二干燥單元中提供的干燥空氣和排出空氣的溫度差。此外，為了用作第二干燥單元的干燥空氣，用熱交換器加熱第一干燥單元的排出空氣以降低溶劑含量。成品薄膜具有優(yōu)良的厚度均勻性，并適于用作光學(xué)聚合物薄膜。使用所述薄膜的偏振濾光片、保護(hù)薄膜、光學(xué)功能薄膜、和液晶顯示器具有優(yōu)良的光學(xué)性能。
文檔編號B29K1/00GK1569436SQ200410055098
公開日2005年1月26日 申請日期2004年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者辻本忠宏 申請人:富士膠片株式會社