專利名稱：混合聚合物涂料的混合器和混合方法以及溶液流延設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合聚合物涂料的混合器和混合方法，以及一種溶液 流延設(shè)備和方法。更具體而言，本發(fā)明涉及一種即使是以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，也 以高的效率混合聚合物涂料的混合器和混合方法，以及一種溶液流延設(shè)備 和方法。10背景技術(shù)?；w維素由于有利特性例如剛性、不可燃性等，被用作包含在光敏 材料例如照相軟片中的聚合物膜的支撐體。?；w維素的典型實(shí)例是平均酰化度為57.5-62.5。/。的三乙酸纖維素(TAC)。而且，三乙酸纖維素(TAC) 15的聚合物膜被用作偏振元件的保護(hù)膜或光學(xué)補(bǔ)償膜(視角擴(kuò)大膜等)，這些中的任何一種都被結(jié)合在液晶顯示(LCD)面板中。由于在光學(xué)上使用該聚合物膜的高度各向同性性質(zhì)，因此這是有效的。聚合物膜的制備方法的典型實(shí)例包括擠出法和溶液流延法。在擠出法中，加熱并熔化聚合物，并且通過(guò)擠出機(jī)將其擠出，以制備聚合物膜。擠 20出法的特征在于高的生產(chǎn)率和低的制造成本。然而，在擠出法中，難以調(diào)節(jié)聚合物膜的厚度，由于聚合物膜上口模條紋(die line)的出現(xiàn)，因此其不適于制備光學(xué)膜。在溶液流延法中，使用聚合物涂料并且所述聚合物涂料由聚合物和溶劑構(gòu)成。聚合物涂料被流延在流延支撐體上，并且當(dāng)具有自支撐性質(zhì)時(shí)，將其從支撐體剝離。將剝離的自支撐流延膜干燥，并且作為 25聚合物膜巻繞。與擠出法相比，溶液流延法能夠制備具有高的各向同性性質(zhì)、在厚度上具有規(guī)則性并且沒(méi)有外來(lái)雜質(zhì)的聚合物膜。溶液流延法特別用于制備光學(xué)用途的聚合物膜。通常，另外將添加劑用于溶液流延法用聚合物涂料，并且將其與聚合物和溶劑混合。添加劑在聚合物涂料中的使用是有效的，因?yàn)檠舆t控制劑 30可以調(diào)節(jié)光學(xué)性能。阻燃劑對(duì)聚合物膜賦予作為重要性質(zhì)的不可燃性。脫
模劑可用于提高制造過(guò)程中的生產(chǎn)率。為了制備流延用聚合物涂料，將具有添加劑的液體添加劑與作為聚合 物在溶劑中的溶液的聚合物涂料混合。混合方法的實(shí)例包括管線內(nèi)混合、 間歇混合或罐式混合。在管線內(nèi)混合中，通過(guò)流動(dòng)管線連續(xù)供給聚合物涂 5 料，以將添加劑與聚合物涂料混合。在間歇混合或罐式混合中，將添加劑 與儲(chǔ)存在罐中的聚合物涂料混合。在用于將添加劑與聚合物涂料混合的溶 液流延法中，通常使用管線內(nèi)混合。用于液體添加劑與聚合物涂料的管線內(nèi)混合的混合器的實(shí)例包括動(dòng)態(tài) 混合器和靜態(tài)混合器。動(dòng)態(tài)混合器包括用于旋轉(zhuǎn)的攪拌槳葉。靜態(tài)混合器 10 在不使用這種可移動(dòng)的元件的情況下混合流體。在動(dòng)態(tài)混合器中，必須保 持用于攪拌槳葉的軸具有適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑性質(zhì)，從而可以平滑旋轉(zhuǎn)。而且，動(dòng) 態(tài)混合器需要密封性質(zhì)，以防止聚合物涂料或添加劑通過(guò)軸附近的間隙泄 漏。針對(duì)潤(rùn)滑性質(zhì)和密封性質(zhì)的需要，已知的是使用油或潤(rùn)滑劑作為密封 齊1J。然而，同時(shí)滿足這些需要的理想結(jié)構(gòu)極難制造。當(dāng)使用動(dòng)態(tài)混合器時(shí)， 15在攪拌的時(shí)候，可能出現(xiàn)作為外來(lái)雜質(zhì)的潤(rùn)滑劑與聚合物涂料的不希望的 混合。該污染將導(dǎo)致降低聚合物膜對(duì)于成形的適宜性，并且降低光學(xué)性能。 相反，靜態(tài)混合器因?yàn)闆](méi)有可移動(dòng)元件，因此可以在沒(méi)有動(dòng)態(tài)混合器中的 這種污染問(wèn)題的情況下運(yùn)行。因此，靜態(tài)混合器被用于將添加劑與聚合物涂料混合。美國(guó)專利公布202008/056064 (對(duì)應(yīng)于JP-A2006-076280)公開(kāi)了一種靜態(tài)混合器的實(shí)例。扭 轉(zhuǎn)類(lèi)型的靜態(tài)混合器包括扭轉(zhuǎn)板，以通過(guò)流動(dòng)管線中的彎曲通道中的流動(dòng) 來(lái)混合流體。蘇爾茲(Sulzer)混合器包括彼此交替交叉組合的多個(gè)交叉板， 以在流動(dòng)管線中將流體分成多個(gè)流。流動(dòng)的流體以重復(fù)的方式被分流并相 反移動(dòng)，從而將添加劑與聚合物涂料混合。25 液晶顯示面板的最近發(fā)展顯著，從而存在著許多新類(lèi)型的液晶顯示面板，例如TN型、VA型等。必須這樣生產(chǎn)聚合物膜，使其具有適于各種 類(lèi)型的液晶顯示面板的特性(specifics)。對(duì)于聚合物膜的制造者，與生產(chǎn)聚 合物膜中的效率相關(guān)的改進(jìn)是重要的關(guān)心所在。然而，在用于制造各種類(lèi)型的聚合物膜的系統(tǒng)中，典型地，在每次改30變聚合物涂料或添加劑的組成時(shí)，必須對(duì)大量的靜態(tài)混合器進(jìn)行最優(yōu)化。
由于用于混合的最優(yōu)化的操作的復(fù)雜性，聚合物膜的制造效率將降低。由于光學(xué)膜類(lèi)型的數(shù)量上的增加，因此各種化合物被用作液體添加劑 中的添加劑組分。與以前的時(shí)期相比，最近添加劑組分的添加量已經(jīng)增加。 因?yàn)橐后w添加劑的粘度低于常規(guī)液體添加劑的粘度，非?？赡艿氖?，涂料 5和液體添加劑之間的粘度比更高。由于高的粘度比，按照常規(guī)靜態(tài)混合器 的扭轉(zhuǎn)或分流，不能在短時(shí)間將液體添加劑與涂料充分混合。發(fā)明內(nèi)容考慮到以上問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種即使是以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)， 10 也以高的效率混合聚合物涂料的混合器和混合方法，以及一種溶液流延設(shè) 備和方法。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的以上和其它的目的和優(yōu)點(diǎn)，用于將液體添加劑與由 聚合物和溶劑構(gòu)成的聚合物涂料混合的混合器包括用于聚合物涂料的流 動(dòng)的混合導(dǎo)管。供給導(dǎo)管將液體添加劑噴射到混合導(dǎo)管中的聚合物涂料15中。轉(zhuǎn)子輪轂(rotor hub)位于供給導(dǎo)管下游，被可圍繞在聚合物涂料的流 動(dòng)方向上定向的軸線旋轉(zhuǎn)地包含在混合導(dǎo)管中，并且在上游側(cè)具有直徑遞 減的端部。驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)穿過(guò)混合導(dǎo)管內(nèi)的室的電磁感應(yīng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子輪轂。 此外，將支撐體布置在混合導(dǎo)管內(nèi)，使其橫向于流動(dòng)方向延伸，以可 旋轉(zhuǎn)地支撐轉(zhuǎn)子輪轂。支撐體中形成有流動(dòng)開(kāi)口，用于使聚合物涂料在流 20 動(dòng)方向上圍繞轉(zhuǎn)子輪轂通過(guò)。供給導(dǎo)管具有在流動(dòng)方向上與直徑遞減的端部相對(duì)的分配通道，所述 分配通道用于將液體添加劑橫向于所述流動(dòng)方向分散(spread),以將液體 添加劑噴射到聚合物涂料中。此外，與轉(zhuǎn)子輪轂的外圍表面一起形成有攪拌用的元件，所述攪拌用 25 元件由凹槽或槳葉構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)裝置包括多個(gè)磁鐵，所述多個(gè)磁鐵被結(jié)合在轉(zhuǎn)子輪轂中，并且相 對(duì)于圓周方向以預(yù)定的極性排列。在混合導(dǎo)管的外部并且在轉(zhuǎn)子輪轂的周 圍，固定電磁鐵組裝體，用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，以旋轉(zhuǎn)具有多個(gè)磁鐵的轉(zhuǎn)子輪轂。 混合導(dǎo)管包括夾套，所述夾套用于將聚合物涂料的溫度維持在等于或 30 低于它的沸點(diǎn)的水平。
轉(zhuǎn)子輪轂由在流動(dòng)方向上沿混合導(dǎo)管順次排列的多個(gè)轉(zhuǎn)子輪轂構(gòu)成， 并且相應(yīng)于轉(zhuǎn)子輪轂的每一個(gè)安置驅(qū)動(dòng)裝置。聚合物涂料的粘度rid與液體添加劑的粘度nt的比例nd/Tit等于或大于1并且等于或小于lxl05。5 當(dāng)在垂直于流動(dòng)方向的平面上觀看時(shí)，轉(zhuǎn)子輪轂的外徑Dl與混合導(dǎo)管的內(nèi)徑D2的比例Dl/D2等于或大于0.1并且等于或小于0.95。在轉(zhuǎn)子輪轂的上游側(cè)和在分配通道的下游側(cè)，聚合物涂料的流速VI 與液體添加劑的流速V2的比例Vl/V2等于或大于1并且等于或小于5。供給導(dǎo)管的出口和直徑遞減的端部之間的距離等于或大于1mm并且 io 等于或小于200mm。以圓周速度V3驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子輪轂旋轉(zhuǎn)，從而設(shè)置雷諾值Re大于0.02，其 中所述雷諾值Re由下列等式定義-Re = Ad.V3.pk/r(k其中，Tlk是供給有液體添加劑的聚合物涂料的粘度； 15 pk是聚合物涂料的密度；Ad是混合導(dǎo)管的內(nèi)部與轉(zhuǎn)子輪轂的外圍表面之間的間隙的尺寸。 而且， 一種溶液流延設(shè)備包括用于由聚臺(tái)物和溶劑構(gòu)成的聚合物涂料 的流動(dòng)的混合導(dǎo)管。供給導(dǎo)管將液體添加劑噴射到混合導(dǎo)管中的聚合物涂 料中。轉(zhuǎn)子輪轂位于供給導(dǎo)管下游，被可圍繞在聚合物涂料的流動(dòng)方向上 20 定向的軸線旋轉(zhuǎn)地包含在混合導(dǎo)管中，并且在上游側(cè)具有直徑遞減的端 部。驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)穿過(guò)混合導(dǎo)管內(nèi)的室的電磁感應(yīng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子輪轂。流延模 噴射通過(guò)轉(zhuǎn)子輪轂將聚合物涂料和液體添加劑混合得到的流延涂料。支撐 體連續(xù)移動(dòng)并且在將流延涂料流延在其上時(shí)形成流延膜。干燥器干燥從支 撐體剝離的流延膜。25 而且， 一種溶液流延方法包括下列步驟供給由聚合物和溶劑構(gòu)成的聚合物涂料，使其流過(guò)混合導(dǎo)管。通過(guò)供給導(dǎo)管將液體添加劑噴射到混合 導(dǎo)管中的聚合物涂料中。通過(guò)使用轉(zhuǎn)子輪轂將液體添加劑與聚合物涂料混 合，以得到流延涂料，所述轉(zhuǎn)子輪轂位于供給導(dǎo)管下游，被包含在混合導(dǎo) 管中，在上游側(cè)具有直徑遞減的端部，并且通過(guò)電磁感應(yīng)圍繞在聚合物涂30 料的流動(dòng)方向上定向的軸線旋轉(zhuǎn)。將流延涂料流延在連續(xù)移動(dòng)的支撐體 上，以形成流延膜。將從支撐體剝離的流延膜干燥。
供給導(dǎo)管具有在流動(dòng)方向上與直徑遞減的端部相對(duì)的分配通道，所述 分配通道用于將液體添加劑相對(duì)于流動(dòng)方向橫向分散，以將液體添加劑噴 射到聚合物涂料中。
5 而且，提供了一種將液體添加劑與由聚合物和溶劑構(gòu)成的聚合物涂料混合的混合方法。通過(guò)供給導(dǎo)管將液體添加劑噴射到混合導(dǎo)管中的聚合物 涂料中。通過(guò)使用轉(zhuǎn)子輪轂將液體添加劑與聚合物涂料混合，以得到流延 涂料，所述轉(zhuǎn)子輪轂位于供給導(dǎo)管下游，被包含在混合導(dǎo)管中，在上游側(cè) 具有直徑遞減的端部，并且通過(guò)電磁感應(yīng)圍繞在聚合物涂料的流動(dòng)方向上 10 定向的軸線旋轉(zhuǎn)。
因?yàn)橐赃f減直徑的形式成型的輪轂可以進(jìn)行操作，以在供給導(dǎo)管下游 直接地管狀導(dǎo)引并匯集具有液體添加劑的聚合物涂料，因此，即使是以簡(jiǎn) 單的結(jié)構(gòu)，也可以以高的效率將聚合物涂料混合。
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當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，從下列詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上目的和優(yōu)點(diǎn)將變 得更顯然，在所述附圖中
圖1是以流程圖示例溶液流延系統(tǒng)的說(shuō)明圖2是示例管線內(nèi)混合器的分解透視圖3是在示例管線內(nèi)混合器的圖4中的線Ill-Ill上得到的垂直截面；
圖4是在示例管線內(nèi)混合器的圖3中的線IV-IV上得到的橫截面；
圖5是示例具有轉(zhuǎn)子輪轂的另一種管線內(nèi)混合器的垂直截面，所述轉(zhuǎn) 子輪轂具有擁有曲面的直徑遞減的尖端；
圖6是示例具有葉輪輪轂的一種管線內(nèi)混合器的垂直截面；
圖7是示例具有擁有下游尖端的轉(zhuǎn)子輪轂的又一種管線內(nèi)混合器的垂直截面；
圖8是示例另一種優(yōu)選的管線內(nèi)混合器的分解透視圖； 圖9是示例管線內(nèi)混合器的垂直截面；
圖IO是示例具有輪轂的一種管線內(nèi)混合器的垂直截面，所述輪轂以凹 30 部形式擁有下游端； 圖11是示例具有擁有下游尖端的輪轂的另一種管線內(nèi)混合器的垂直截面；圖12是示例一種管線內(nèi)混合器的垂直截面，在所述管線內(nèi)混合器中， 圍繞輪轂的流動(dòng)空間的面積在流動(dòng)方向上遞減； 5 圖13是示例包括多個(gè)輪轂的多級(jí)混合器的垂直截面；圖14是示例串聯(lián)形式的兩個(gè)管線內(nèi)混合器的組合的垂直截面。
具體實(shí)施方式
在圖1中，示例了溶液流延設(shè)備或系統(tǒng)10。溶液流延設(shè)備或系統(tǒng)1010 包括儲(chǔ)罐11、流延室12、針式拉幅機(jī)(pin tentering machine) 13、夾式拉 幅機(jī)(clip tentering machine) 14、具有干燥室的干燥器15、具有冷卻室的 冷卻器16，以及巻繞室17。儲(chǔ)罐11包括攪拌槳葉llb、用于旋轉(zhuǎn)攪拌槳葉lib的電動(dòng)機(jī)lla，以 及夾套llc。聚合物涂料21包含在儲(chǔ)罐11中，并且由聚合物在溶劑中的15 的溶液組成。該聚合物是要制備聚合物膜20的材料。通過(guò)夾套llc將儲(chǔ) 罐11中的聚合物涂料21調(diào)節(jié)到預(yù)定的溫度。攪拌槳葉lib的旋轉(zhuǎn)通過(guò)抑 制聚合物聚集來(lái)保持聚合物涂料21的質(zhì)量均勻。安裝從儲(chǔ)罐11延伸出來(lái) 的用于聚合物涂料21的流動(dòng)管線22或?qū)Ч?。位于流?dòng)管線22中的各種元件以流程的順序包括齒輪泵23、過(guò)濾裝20 置24，以及作為轉(zhuǎn)子/定子裝置的管線內(nèi)混合器25。布置液體添加劑供給 管線26或?qū)Ч?，以將其在過(guò)濾裝置24的下游的位置接合到流動(dòng)管線22 中。添加劑供料器28與液體添加劑供給管線26連接，并且將液體添加劑 27供給到流動(dòng)管線22。通過(guò)管線內(nèi)混合器22由聚合物涂料21和液體添 加劑27得到流延涂料29。將流延涂料29供給到流延模30。25 流延室12具有流延模30、流延鼓32、剝離輥34、溫度調(diào)節(jié)器35和36，以及具有減壓室的減壓器37。流延鼓32可以圍繞鼓軸32a旋轉(zhuǎn)。驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)驅(qū)動(dòng)流延鼓32沿Zl方向旋轉(zhuǎn)。通過(guò)溫度調(diào)節(jié)器35和36 的調(diào)節(jié)使流延室12和流延鼓32處于良好狀態(tài)，從而有助于流延膜33的 凝膠化。30 處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的流延鼓32的支撐表面32b接收由流延模30噴射的聚
合物涂料21。在支撐表面32b上由聚合物涂料21形成流延膜33。當(dāng)流延 鼓32進(jìn)行約四分之三圈的旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)凝膠化逐漸在流延膜33中具有了 自支撐性質(zhì)。當(dāng)剝離輥34從流延鼓32剝離流延膜33時(shí)，得到了自支撐 的流延膜38。5 相對(duì)于Zl方向，減壓器37被布置在流延模30的上游。將聚合物涂料21的流道的后表面減壓到預(yù)定壓力，所述后表面被定位與流延鼓32的 支撐表面32b接觸。這有效地減少了流延鼓32旋轉(zhuǎn)中攜帶的氣流的影響。 通過(guò)在流延模30和流延鼓32之間形成流道，可以形成具有減少的不均勻 性的流延膜33。io 用于流延模30的材料是具有低的熱膨脹，并且在下列液體中具有高的耐腐蝕性的物質(zhì)，所述液體例如電解水溶液、二氯甲烷、甲醇以及其它的 混合溶液。關(guān)于流延膜30與液體的接觸表面的精整精度，接觸表面優(yōu)選 具有等于或小于1微米的表面粗糙度，以及在各個(gè)方向的每一個(gè)上的等于 或小于1微米/米的平直度。15 流延鼓32的支撐表面32b經(jīng)鍍鉻鍍敷，并且具有充分的強(qiáng)度和耐腐蝕性。溫度調(diào)節(jié)器36使熱交換介質(zhì)在流延鼓32中循環(huán)，以將支撐表面32b 的溫度保持在預(yù)定的水平。熱交換介質(zhì)被調(diào)節(jié)在預(yù)定的溫度水平，并且在 流延鼓32中的流動(dòng)路徑中流動(dòng)，以熱控制支撐表面32b。對(duì)流延鼓32的寬度沒(méi)有限制，但是優(yōu)選其是涂料的流延寬度的1.1-2.020倍。流延鼓32的材料是不銹鋼，并且優(yōu)選為具有充分強(qiáng)度和耐腐蝕性的 SUS 316鋼。流延鼓32的支撐表面32b經(jīng)鍍鉻鍍敷，優(yōu)選具有維氏硬度 Hv為700以上并且厚度為2微米以上的硬鉻鍍層。在流延室12中包含有冷凝器39和回收裝置40。冷凝器39將溶劑氣 體冷凝成液態(tài)的溶劑?；厥昭b置40提取并回收由冷凝器39冷凝的溶劑。25在回收以后，將溶劑再用于制備涂料。過(guò)渡區(qū)域41從流延室12延伸出來(lái)，并且與針式拉幅機(jī)13及夾式拉幅 機(jī)14以流程的順序排列。過(guò)渡區(qū)域41中的輸送輥42將自支撐流延膜38 輸送到針式拉幅機(jī)13中。針式拉幅機(jī)13中包括大量的針板，所述針板為 了支撐而刺入自支撐流延膜38的料片邊緣中，并且在它們的路徑上移動(dòng)。30將蒸發(fā)的氣體吹到通過(guò)針板移動(dòng)的自支撐流延膜38，從而將自支撐流延膜38干燥成聚合物膜20。夾式拉幅機(jī)14具有大量的拉幅機(jī)夾具，所述拉幅機(jī)夾具用于夾住聚合 物膜20的料片邊緣，并且用于在它們的路徑上移動(dòng)，以進(jìn)行拉伸。將蒸 發(fā)的氣體施加到通過(guò)拉幅機(jī)夾具輸送的聚合物膜20，以在橫向上拉幅的過(guò) 5程中進(jìn)行干燥。邊緣切割器43a和43b分別位于針式拉幅機(jī)13和夾式拉幅機(jī)14的下 游。邊緣切割器43a和43b切割聚合物膜20的料片邊緣部分。用空氣朝 向粉碎機(jī)44a和44b吹送該料片邊緣部分，并且將其粉碎，以再用作涂料 的原料。io 大量的干燥器輥47排列在干燥器15中，并且接觸地輸送聚合物膜20。空氣調(diào)節(jié)器(未示出)調(diào)節(jié)干燥器中的氣氛的溫度、濕度等，從而通過(guò)穿過(guò) 處于調(diào)節(jié)狀態(tài)的干燥器15來(lái)干燥聚合物膜20。吸附溶劑回收裝置48與干 燥器15連接，并且通過(guò)吸附從聚合物膜20回收溶劑。冷卻器16位于干燥器15的下游，并且將聚合物膜20冷卻到室溫。靜15 電消除器49或消除棒被布置在冷卻器16的下游，并且從聚合物膜20消 除靜電荷。而且，壓花輥50被布置在靜電消除器49的下游，并且將聚合 物膜20的料片邊緣壓花。巻繞器51布置在巻繞室17中，并且具有錠子 和壓輥52。聚合物膜20圍繞錠子被巻繞成巻的形式。在圖2和3中，示例了管線內(nèi)混合器25。管線內(nèi)混合器25包括作為20定子的第一混合導(dǎo)管71、作為定子的第二混合導(dǎo)管72、轉(zhuǎn)子輪轂73或剪 切頭，以及支撐體74。中間部分71a和圓筒狀壁71b包含在第一混合導(dǎo)管71中，并且在聚合 物涂料21的流動(dòng)方向XI上排列。中間部分71a通過(guò)入口與流動(dòng)管線22 連接。布置噴嘴狀供給導(dǎo)管77，使其延伸通過(guò)流動(dòng)管線22的一側(cè)，并且25由添加劑供料器28通過(guò)液體添加劑供給管線26供給添加劑。圓筒狀壁71b 的內(nèi)徑大于流動(dòng)管線的內(nèi)徑。中間部分71a具有位于它的上游端部并且與 流動(dòng)管線22的內(nèi)徑相等的第一內(nèi)徑，并且具有位于它的下游端部并且與 圓筒狀壁71b的內(nèi)徑相等的第二內(nèi)徑。中間部分71b的內(nèi)徑在流動(dòng)方向上 朝向圓筒狀壁71b逐漸增加。30 第二混合導(dǎo)管72的內(nèi)徑被設(shè)置成近似等于流動(dòng)管線的內(nèi)徑。在第二混
合導(dǎo)管72的上游端部形成凸緣72a。凸緣72a的外徑被設(shè)置成等于第一混 合導(dǎo)管71的圓筒狀壁71b的外徑。
圓筒狀壁71b的下游側(cè)端面71c被設(shè)置成與凸緣72a的上游側(cè)端面72b 接觸，以將第二混合導(dǎo)管72緊閉到第一混合導(dǎo)管71。從而，在混合導(dǎo)管 5 71和72中限定了混合室80。
支撐體凸緣74a或支撐體盤(pán)在支撐體74的下游端部從支撐體74凸出。 支撐體凸緣74a的外徑稍微小于第一混合導(dǎo)管71的圓筒狀壁71b的內(nèi)徑。 支撐凸緣74a的下游側(cè)74b布置成與凸緣72a的上游側(cè)72b接觸。在支撐 體74上形成4個(gè)支撐體突起物74c，所述支撐體突起物74c在上游方向上 io 延伸。在支撐體突起物74c之間限定了流動(dòng)開(kāi)口 74d或出口，并且所述流 動(dòng)開(kāi)口 74d或出口形成為與流動(dòng)管線22相通。
轉(zhuǎn)子輪轂73包括輪轂體73a和傾斜部分73b。輪轂體73a的外徑小于 圓筒狀壁71b的內(nèi)徑，并且大于支撐體74的上游端部的內(nèi)徑。傾斜部分 73b具有圓錐形形狀，并且在上游方向上從輪轂體73a凸出。尖端73c與 15 傾斜部分73b—起形成，并且其指向上游方向X1。轉(zhuǎn)子輪轂73被包含在 混合室80中。轉(zhuǎn)子輪轂73的下游端面73e由支撐體突起物74a支撐。輪 轂體73a的外圍表面73d和傾斜部分73b保持與第一混合導(dǎo)管71的內(nèi)表 面71d隔開(kāi)。
在圓筒狀壁71b和轉(zhuǎn)子輪轂73之間限定有流動(dòng)空間85，以從流動(dòng)管 20線22至流動(dòng)開(kāi)口 74d相通。如在垂直于方向Xl的平面上的橫截面中看到 的，流動(dòng)空間85處于環(huán)狀。流動(dòng)空間85具有這種形式它的橫截面面積 S2小于流動(dòng)管線22的橫截面面積Sl，并且在第一混合導(dǎo)管71和轉(zhuǎn)子輪 轂73之間在方向XI上逐漸遞減。
在供給導(dǎo)管77上形成導(dǎo)管末端部分。該導(dǎo)管末端部分水平地在流動(dòng)管 25線22的橫向上延伸。導(dǎo)管末端部分中形成噴嘴狀分配通道77a。作為出口 ， 噴嘴狀分配通道77a以在流動(dòng)管線22的橫向上取向的槽的形式成型為開(kāi) Pl。
如在橫截面中所看到的，噴嘴狀分配通道77a的形狀為四邊形。對(duì)噴 嘴狀分配通道77a的尺寸沒(méi)有限制，只要形成液體添加劑的層流即可。在 30本實(shí)施方案中，相對(duì)于供給導(dǎo)管77形成噴嘴狀分配通道77a，使得所述噴
嘴狀分配通道77a在垂直方向上的尺寸等于或小于供給導(dǎo)管77的尺寸， 并且使得所述噴嘴狀分配通道77a在橫穿流動(dòng)方向的水平方向上的尺寸大 于供給導(dǎo)管77的尺寸。
在圖4中，將磁鐵組裝體(magnet assembly)90結(jié)合到輪轂體73a中。 5在磁鐵組裝體90中并且交替地在外圍表面73d的圓周方向上排列多個(gè)具 有不同磁極的磁鐵。圍繞第一混合導(dǎo)管71布置夾套95。熱交換介質(zhì)以調(diào) 節(jié)在預(yù)定溫度的狀態(tài)在夾套95中流動(dòng)，以保持將通過(guò)混合室80的聚合物 涂料21和液體添加劑27維持在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)。
電磁鐵組裝體98包括大量圍繞夾套95排列的電磁鐵。電磁體的每一 io個(gè)包括鐵芯、圍繞鐵芯安置的線圈，以及一對(duì)引線。控制器99通過(guò)引線 連接到電磁鐵組裝體98中的線圈。控制器99以調(diào)節(jié)的方式在引線中引起 在預(yù)定的方向上流動(dòng)的電流，以生成具有圍繞夾套95的電磁鐵組裝體98 的磁極的磁場(chǎng)。
考慮到與聚合物涂料21和液體添加劑27接觸，第一混合導(dǎo)管71、第 15二混合導(dǎo)管72和轉(zhuǎn)子輪轂73的優(yōu)選材料是具有充分強(qiáng)度和耐腐蝕性的不 銹鋼。
支撐體74用材料優(yōu)選是不需要潤(rùn)滑劑的物質(zhì)，并且使用該材料，在運(yùn) 行時(shí)與轉(zhuǎn)子輪轂73的摩擦中，將沒(méi)有粉末例如灰塵產(chǎn)生。支撐體74用材 料的實(shí)例是特氟隆(四氟乙烯的商業(yè)名)以及各種聚合物。
20 現(xiàn)在通過(guò)參考圖l，描述在溶液流延設(shè)備或系統(tǒng)10中制備聚合物膜20
的方法。在儲(chǔ)罐11中，使熱交換介質(zhì)在夾套llc中流動(dòng)，從而將聚合物 涂料21的溫度調(diào)節(jié)在25-35攝氏度。攪拌槳葉lib旋轉(zhuǎn)，以將聚合物涂料 21攪拌成均勻狀態(tài)。通過(guò)齒輪泵23將預(yù)定量的聚合物涂料21從儲(chǔ)罐11 供給到過(guò)濾裝置24，并且將其過(guò)濾，以移除雜質(zhì)。
25 在過(guò)濾以后，添加劑供料器28對(duì)聚合物涂料21供給液體添加劑。管
線內(nèi)混合器25得到來(lái)自聚合物涂料21和液體添加劑27的流延涂料29。 從而，將流延涂料29供給到流延模30。
通過(guò)溫度調(diào)節(jié)器35，將流延室12的內(nèi)部溫度調(diào)節(jié)在10-57攝氏度范 圍內(nèi)的恒定水平。由聚合物涂料21或流延膜33通過(guò)氣化形成的溶劑氣體
30分散在流延室12中。在此實(shí)施方案中，溶劑氣體由冷凝器39冷凝并液化，
并且由回收裝置40回收。回收的溶劑由精制器精制，并且再用作涂料用溶劑。
通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使得流延鼓32圍繞鼓軸32a旋轉(zhuǎn)。支撐表面32b以 50-200米/分鐘的恒定速度沿Zl方向移動(dòng)。 5 將聚合物涂料21調(diào)節(jié)在等于或大于30攝氏度并且等于或小于35攝氏 度的恒定溫度水平。流延模30在流延鼓32的支撐表面32b上流延聚合物 涂料21，以形成流延膜33。溫度調(diào)節(jié)器35將支撐表面32b調(diào)節(jié)在等于或 大于-10攝氏度并且等于或小于IO攝氏度的恒定溫度水平。從而，支撐表 面32b上的流延膜33被冷卻和凝膠化，并且逐漸具有自支撐性質(zhì)。在冷 io卻的過(guò)程中，由于基于結(jié)晶形成交聯(lián)點(diǎn)，因此促進(jìn)了流延膜33的凝膠化。 剝離輥34從流延鼓32剝離具有自支撐性質(zhì)的流延膜33，以得到自支、 撐流延膜38。輸送輥42將自支撐流延膜38輸送到針式拉幅機(jī)13。
在針式拉幅機(jī)13中，許多針刺穿自支撐流延膜38的料片邊緣。在運(yùn) 行自支撐流延膜38時(shí)，促進(jìn)了干燥，從而得到聚合物膜20。聚合物膜20， 15其含有完全蒸發(fā)以前的溶劑，被輸送進(jìn)入到夾式拉幅機(jī)14中。在夾式拉 幅機(jī)14中，通過(guò)許多拉幅機(jī)夾具夾住聚合物膜20的料片邊緣，并且將其 干燥和拉伸。
通過(guò)邊緣切割器43a和43b將從針式拉幅機(jī)13和夾式拉幅機(jī)14輸送 出的聚合膜20切割，以移除料片邊緣。聚合物膜20穿過(guò)干燥器15和冷 20卻器16，并且在巻繞室17中被巻繞器51巻繞。通過(guò)邊緣切割器43a和 43b移除的料片邊緣被粉碎機(jī)44a和44b粉碎，并且再用作用于制備涂料 的切屑。
聚合物膜20在流延方向上的料片長(zhǎng)度可以等于或大于100米。聚合物 膜20具有等于或大于600 mm的寬度，并且優(yōu)選可以具有等于或大于1，400 25mm并且等于或小于2,500 mm的寬度。即使寬度超過(guò)2,500 mm，本發(fā)明 的特征也是有效的。對(duì)作為終產(chǎn)品的聚合物膜20的厚度沒(méi)有限制，但是 其可以等于或大于20微米并且等于或小于80微米。
現(xiàn)在描述管線內(nèi)混合器25的細(xì)節(jié)。在圖1中，齒輪泵23使聚合物涂 料21從噴嘴狀分配通道77a向下游以預(yù)定流速VI在第一混合導(dǎo)管71之 30前的流動(dòng)管線22中流動(dòng)。泵(未示出)位于液體添加劑供給管線26或添加
劑供料器28中。以通過(guò)所述泵控制的流速V2，將液體添加劑27從供給 導(dǎo)管77的噴嘴狀分配通道77a供給到聚合物涂料21 。從聚合物涂料21和 液體添加劑27得到的預(yù)混合溶液100或第一溶液通過(guò)流動(dòng)管線22流動(dòng)到 混合室80中。流速VI優(yōu)選等于或大于0.002 m/s并且等于或小于0.06 m/s， 5 并且理想地，等于或大于O.Ol m/s并且等于或小于0.05 m/s。流速V2優(yōu) 選等于或大于0.0003 m/s并且等于或小于0.01 m/s，并且理想地，等于或 大于0.0004 m/s并且等于或小于0.002 m/s。
在圖3和4中，通過(guò)在磁鐵組裝體90的磁極和由控制器99控制的電 磁鐵組裝體98的磁極之間的吸引和排斥，轉(zhuǎn)子輪轂73圍繞軸線AX旋轉(zhuǎn)，
io同時(shí)由支撐體74支撐。轉(zhuǎn)子輪轂73的外圍表面73d以速度V3轉(zhuǎn)動(dòng)。
轉(zhuǎn)子輪轂73由支撐體突起物74c支撐，同時(shí)圍繞軸線AX旋轉(zhuǎn)。混合 室80中的第一溶液100穿過(guò)流動(dòng)空間85和流動(dòng)開(kāi)口 74d，并且流入在第 二混合導(dǎo)管72之后的流動(dòng)管線22的下游部分中。如在XI方向上看到的， 轉(zhuǎn)子輪轂73上的傾斜部分73b的尖端73c從橫截面的中心在徑向上分開(kāi)
15 或?qū)б谝蝗芤?00。第一溶液100從尖端73c流入轉(zhuǎn)子輪轂73和內(nèi)表面 71d之間的流動(dòng)空間85中。外圍表面73d轉(zhuǎn)動(dòng)，以引起第一溶液100在流 動(dòng)空間85中的剪切流動(dòng)。穿過(guò)流動(dòng)空間85的第一溶液被匯集在一起，并 且通過(guò)流動(dòng)開(kāi)口 74d。
在此實(shí)施方案中，流動(dòng)空間85的橫截面面積S2在流動(dòng)方向上遞減。
20 通過(guò)流動(dòng)空間85的第一溶液100的剪切應(yīng)變速率提高，從而流動(dòng)空間85 中的聚合物涂料21和液體添加劑27的粘度降低。在流動(dòng)空間85中的外 圍表面73d的旋轉(zhuǎn)中，通過(guò)第一溶液100的剪切流動(dòng)，有助于液體添加劑 27與聚合物涂料21的混合。而且，特殊地，如果聚合物涂料21或液體添 加劑27的特性根據(jù)組成變化而變化，.則可以通過(guò)控制器99的控制來(lái)調(diào)節(jié)
25 外圍表面73d的速度V3。因此，在本發(fā)明中，可以根據(jù)聚合物涂料21和 液體添加劑27的粘度來(lái)使混合條件最優(yōu)化，從而有助于均勻狀態(tài)的流延 涂料29的制備。
根據(jù)本發(fā)明的特征，不存在對(duì)需要潤(rùn)滑油的軸或其它驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的需求。 可以運(yùn)行動(dòng)態(tài)混合器，以容易地使第一溶液100的混合最優(yōu)化?？紤]到聚 30合膜的光學(xué)性能，可以防止?jié)櫥瑒┑仍谌芤褐械牟槐匾旌?，以消除劣?br> 的起因。
優(yōu)選的是，通過(guò)使用在夾套95中流動(dòng)的熱交換介質(zhì)，將流動(dòng)空間85 中的第一溶液100的溫度調(diào)節(jié)到等于或低于聚合物涂料21的沸點(diǎn)的預(yù)定 范圍內(nèi)。以降低流動(dòng)空間85中的第一溶液100的粘度的形式抑制了聚合 5物涂料21的發(fā)泡。從而，作為聚合物涂料21和液體添加劑27的均勻混 合物，進(jìn)一步有助于流延涂料29的制備。
由尖端73c的形狀限定的角優(yōu)選是銳角，以抑制第一溶液100的流動(dòng) 中的壓力上的損失。如在含有輪轂體73a的軸線AX的平面上的截面中看 到的，尖端73c的角e優(yōu)選小于80度，特別優(yōu)選為40-50度，并且理想的 io 是45度。
假設(shè)Tlk為第一溶液100的粘度。假設(shè)pk為第一溶液100的密度。假 設(shè)Ad為流動(dòng)空間85的間隙。優(yōu)選的是，Vl/V2等于或大于1并且等于或 小于5，并且第一溶液100在流動(dòng)空間85中的雷諾值Re等于或大于0.02。 第一溶液100在流動(dòng)空間85中的雷諾值Re可以理想地等于或大于0.1。 15注意的是，雷諾值Re由下列等式定義。
Re = Ad.V3. pk/r^k
僅在滿足雷諾值Re的條件的情況下，才可以將液體添加劑27與聚合 物涂料21有效混合，而不管第一溶液100的層流、湍流或其它的流動(dòng)狀 態(tài)。
20 注意的是，可以根據(jù)JISK7117、 JIS K 7112等確定第一溶液100、聚
合物涂料21和液體添加劑27的粘度、密度以及其它特征。
在管線內(nèi)混合器25中，可以按照需要設(shè)置聚合物涂料21的粘度nd 與液體添加劑27的粘度r(t的比例i!d/T!t而沒(méi)有限制，但是所述比例T!d/牟 可以優(yōu)選在等于或大于1并且等于或小于lxl()S的范圍內(nèi)。
25 從尖端73c到供給導(dǎo)管77的噴嘴狀分配通道77a的距離Ll優(yōu)選等于
或大于1 mm并且等于或小于200 mm。如果距離Ll小于1 mm，則轉(zhuǎn)子 輪轂73很可能以不希望的方式與供給導(dǎo)管77相干擾。如果距離Ll大于 200 mm，則難以將來(lái)自供給導(dǎo)管77的液體添加劑27引到尖端73c。
在以上實(shí)施方案中，如在流動(dòng)方向上看到的，規(guī)定混合室80和轉(zhuǎn)子輪
30轂73的每一個(gè)的形狀在它的中部具有較大的寬度。然而，根據(jù)本發(fā)明的
混合室80和轉(zhuǎn)子輪轂73可以具有任意的適合形狀，所述任意的適合形狀 可以滿足橫截面面積S2在流動(dòng)方向上遞減的條件。橫截面面積Sl與橫截 面面積S2的比例Sl/S2優(yōu)選等于或大于1.05并且等于或小于2。如果比 例S1/S2大于2，則由于壓力的過(guò)度損失或延長(zhǎng)流動(dòng)的影響，剪切應(yīng)變速 5率將異常提高，從而在聚合物涂料21至流延模30的供給上引起困難。如 果比例Sl/S2小于1.05，則在流動(dòng)空間85的通道中聚合物涂料21和液體 添加劑27的粘度沒(méi)有發(fā)生降低。
如在垂直于X1方向的平面上看到的，Dl為輪轂體73a的外徑。如在 同一平面上看到的，D2為混合室80的內(nèi)表面71d的內(nèi)徑。優(yōu)選比例Dl/D2
10 等于或大于o.l并且等于或小于0.95。如果比例Dl/D2小于0.1，則第一 溶液100中不能產(chǎn)生充分的剪切應(yīng)力。如果比例Dl/D2大于0.95，則很可 能產(chǎn)生的問(wèn)題是，轉(zhuǎn)子輪轂73可能與內(nèi)表面71d相干擾，并且可能產(chǎn)生 包含添加劑的不必要的團(tuán)塊。注意的是，可以規(guī)定值D1等于傾斜部分73b 的外徑，而非輪轂體73a的外徑。
15 在以上實(shí)施方案中，管線內(nèi)混合器25是單個(gè)的。然而，可以在流動(dòng)管
線22的流動(dòng)方向XI上順次排列多個(gè)管線內(nèi)混合器25。在以可靠均勻的 方式將液體添加劑27與聚合物涂料21混合以制備流延涂料29上，這是 有效的。
在以上實(shí)施方案中，圓筒狀壁71b的內(nèi)徑大于流動(dòng)管線22的內(nèi)徑。然 20而，圓筒狀壁71b的內(nèi)徑可以等于或小于流動(dòng)管線22的內(nèi)徑。流動(dòng)空間 85的橫截面面積S2應(yīng)當(dāng)在圓筒狀壁71b內(nèi)部的下游方向上逐漸遞減。
在以上實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子輪轂73的軸線AX在流動(dòng)方向XI上延伸。 然而，在提高第一溶液100的剪切應(yīng)變速率的條件下，軸線AX可以離開(kāi) 中心地或不同于流動(dòng)方向XI地取向。還優(yōu)選的是，考慮到將整個(gè)第一溶 25液100適當(dāng)?shù)鼗旌?，軸線AX與流動(dòng)方向XI重合。
在以上實(shí)施方案中，輪轂體73a形狀的軸線延伸成與轉(zhuǎn)子輪轂73的旋 轉(zhuǎn)軸線重合。然而，它們可以彼此不重合，并且可以是離心的。例如，輪 轂體73a形狀的軸線可以不同于并且平行于轉(zhuǎn)子輪轂73的旋轉(zhuǎn)軸線。 在流動(dòng)空間85的橫截面面積減小即粘度減小的點(diǎn)，局部地特別促進(jìn)了 30液體添加劑27與聚合物涂料21的混合。因而，優(yōu)選的是，由外圍表面73d
和內(nèi)表面71d包圍的流動(dòng)空間85的一部分具有在第一溶液100的流動(dòng)方 向X1上延長(zhǎng)的形式。例如，由外圍表面73d和內(nèi)表面71d包圍的流動(dòng)空 間85的一部分優(yōu)選可以長(zhǎng)于傾斜部分73b的尺寸。
在以上實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子輪轂73的下游端面73e由支撐體突起物74c 5支撐。然而，可以在下游端面73e上形成環(huán)狀凹槽或突起物，以引導(dǎo)支撐 體突起物74c。
以下描述另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案。用同樣的附圖標(biāo)記表示與上述實(shí)施方 案的元件類(lèi)似的元件。
用于朝向流動(dòng)空間85引導(dǎo)并且供給聚合物涂料21的結(jié)構(gòu)的各種變體，
io 在方式上可以不同于具有尖端73c的轉(zhuǎn)子輪轂73的使用。例如，轉(zhuǎn)子輪 轂可以具有鈍角的尖端。在圖5中，示例了一個(gè)優(yōu)選的轉(zhuǎn)子輪轂123，其 包括位于輪轂體73a的上游的傾斜部分123b，并且傾斜部分123b的前端 123c具有曲面形式。
在以上實(shí)施方案中，為了第一溶液100的剪切流動(dòng)，外圍表面73d局
15 部旋轉(zhuǎn)。在圖6中，示例了另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案。將葉輪輪轂153或轉(zhuǎn)子 輪轂或剪切頭結(jié)合在管線內(nèi)混合器中。葉輪槳葉150從外圍表面73d凸出， 并且旋轉(zhuǎn)，以攪拌通過(guò)流動(dòng)空間85的第一溶液100。通過(guò)葉輪漿葉150 的使用，可以可靠地將液體添加劑27與聚合物涂料21混合?？梢詫⑷我?類(lèi)型的各種攪拌用元件形成在外圍表面73d或內(nèi)表面71d上以代替葉輪槳
20葉150，所述元件包括轉(zhuǎn)子凹槽、以扭轉(zhuǎn)的四邊形板形式成型的突起物、 彼此交叉的多個(gè)板組成的突起物等。葉輪槳葉150、突起物或轉(zhuǎn)子凹槽的 形式、數(shù)量、間距、排列以及其它條件沒(méi)有限制，并且可以為了目的而適 當(dāng)確定。
在圖7中，示例了一個(gè)優(yōu)選的轉(zhuǎn)子輪轂173。傾斜部分173g布置在輪 25轂體73a的下游側(cè)，并且以尖端173h凸出。傾斜部分173g上的輔助尖端 173h可以具有銳角或鈍角的形式。而且，端部173h的頂部可以具有彎曲 的表面。
在以上實(shí)施方案中，將磁鐵組裝體90布置在夾套95的外部。然而， 第一混合導(dǎo)管71的外圍表面可以安置有磁鐵組裝體90，并且可以圍繞磁 30 鐵組裝體90布置夾套95。
在以上實(shí)施方案中，動(dòng)態(tài)地使用轉(zhuǎn)子輪轂73，以將液體添加劑27與 聚合物涂料21混合。此外，在本發(fā)明中可以將液體添加劑27與聚合物涂 料21靜態(tài)地混合。以下描述作為靜態(tài)混合器的管線內(nèi)混合器225。
在圖8和9中，管線內(nèi)混合器225包括第一混合導(dǎo)管271、第二混合 5導(dǎo)管272、輪轂273或剪切頭，以及支撐體274a和274b。第一混合導(dǎo)管 271具有管狀形狀，并且包括在流動(dòng)方向XI上排列的中間部分271a和圓 筒狀壁271b。中間部分271a通過(guò)入口與流動(dòng)管線22連接。供給導(dǎo)管77 被安置在中間部分271a的上游的流動(dòng)管線22的一部分內(nèi)。
圓筒狀壁271b的內(nèi)徑大于流動(dòng)管線22的內(nèi)徑。中間部分271a在它的 io上游端部具有第一內(nèi)徑，并且所述第一內(nèi)徑等于流動(dòng)管線22的內(nèi)徑；并 且在它的下游端部具有第二內(nèi)徑，所述第二內(nèi)徑等于圓筒狀壁271b的內(nèi) 徑。中間部分271a的內(nèi)徑在流動(dòng)方向上朝向圓筒狀壁271b逐漸增加。
第二混合導(dǎo)管272具有管狀形狀，并且包括在流動(dòng)方向XI上排列的 圓筒狀壁272b和中間部分272a。中間部分272b與流動(dòng)管線22連接。設(shè) 15 置圓筒狀壁272a的內(nèi)徑等于圓筒狀壁271b的內(nèi)徑。中間部分272b在它 的上游端部具有第一內(nèi)徑，并且所述第一內(nèi)徑等于圓筒狀壁272a的內(nèi)徑； 并且在它的下游端部具有第二內(nèi)徑，所述第二內(nèi)徑等于流動(dòng)管線22的內(nèi) 徑。中間部分272b的內(nèi)徑在流動(dòng)方向上從圓筒狀壁272a朝向流動(dòng)管線22 逐、漸減小。
20 通過(guò)連接混合器套271和272、且圓筒狀壁271b與圓筒狀壁272a接
觸，在混合導(dǎo)管271和272內(nèi)限定了混合室280。第一混合導(dǎo)管271內(nèi)部 的混合室280中包含有輪轂273。第二混合導(dǎo)管272內(nèi)的混合室280中限 定匯集流動(dòng)路徑282。
輪轂273包括輪轂體273a和傾斜部分273b。輪轂體273a的外徑小于
25圓筒狀壁271b的內(nèi)徑。形成傾斜部分273b，使其從輪轂體273a凸出。傾 斜部分273b的尖端273c處于圓錐形狀，具有銳角的頂端，并且在流動(dòng)方 向XI上指向上游。輪轂體273a的下游端面273e基本上與輪轂體273a的 軸線垂直取向。輪轂273的外圍表面273d通過(guò)彎曲延伸到下游端面273e。 支撐體274a和274b是四個(gè)支撐體。通過(guò)從外圍表面273d延伸的支撐
30體274a和274b，將第一混合導(dǎo)管271的內(nèi)表面271d與外圍表面273d固
定連接。在設(shè)置在混合室280中時(shí)，支撐體274a和274b使外圍表面273d 與內(nèi)表面271d保持隔開(kāi)。如在垂直于流動(dòng)方向XI的平面的橫截面中看到 的，在內(nèi)表面271d和輪轂273之間以環(huán)狀限定了流動(dòng)空間285，所述流動(dòng) 空間285從流動(dòng)管線22至匯集流動(dòng)路徑282相通。設(shè)置在垂直于流動(dòng)方 5向XI的平面上的流動(dòng)空間285的橫截面面積S4，使其等于流動(dòng)管線22 的橫截面面積S3。而且，圍繞混合導(dǎo)管271和272布置夾套95。
現(xiàn)在描述管線內(nèi)混合器225的細(xì)節(jié)。通過(guò)圖2的齒輪泵23，聚合物涂 料21以預(yù)定的流速VI流入流動(dòng)管線22中。從噴嘴狀分配通道77a，以 在流動(dòng)管線22的橫向上擴(kuò)散的方式，添加劑供料器28將液體添加劑27
io以流速V2供給到聚合物涂料21。
通過(guò)流動(dòng)管線22，將含有聚合物涂料21和液體添加劑27的第一溶液 100供給到混合室280。由于輪轂273被支撐體274a和274b支撐且內(nèi)表 面271d內(nèi)部具有間隙，混合室280中的第一溶液100通過(guò)流動(dòng)空間285 和匯集流動(dòng)路徑282而流過(guò)管線內(nèi)混合器225。
15 如在橫截面中看到的，位于輪轂273上游的傾斜部分273b的尖端273c
將混合室280中的第一溶液IOO在徑向上從中心導(dǎo)引到周邊。已經(jīng)通過(guò)尖 端273c的第一溶液100與內(nèi)表面271d和外圍表面273d相接觸地流過(guò)流 動(dòng)空間285。第一溶液100從流動(dòng)空間285流入到匯集流動(dòng)路徑282中。 匯集流動(dòng)路徑282匯集被尖端273c管狀導(dǎo)引后的第一溶液100。在管線內(nèi)
20 混合器225中，可以通過(guò)第一流動(dòng)溶液100的管狀流動(dòng)空間將液體添加劑 27混合到聚合物涂料21中。與已知的靜態(tài)混合器相比，管線內(nèi)混合器225 可以將液體添加劑27與聚合物涂料21有效混合。均勻方式的聚合物涂料 21所需的多個(gè)管線內(nèi)混合器225的總數(shù)量可以適度減少。
在抑制用于對(duì)流動(dòng)空間285供給第一溶液100的壓力的損失上，具有
25尖端273c的傾斜部分273b的形狀是有效的。而且，在垂直于流動(dòng)方向 XI的平面上的流動(dòng)空間285的橫截面面積S4等于流動(dòng)管線22的橫截面 面積Sl，從而可以以抑制壓力上的損失的方式導(dǎo)引并供給第一溶液100。 在通過(guò)匯集流動(dòng)路徑282的第一溶液100中可能容易地形成渦流，因?yàn)橄?游端面273e通過(guò)曲面延伸到外圍表面273d。該渦流可以促使液體添加劑
3027與聚合物涂料21的有保證的混合。渦流的實(shí)例是雙渦、卡曼渦等。
使用通過(guò)夾套95的熱交換介質(zhì)，將匯集流動(dòng)路徑282中的第一溶液 100的溫度調(diào)節(jié)并設(shè)置在等于或低于聚合物涂料21沸點(diǎn)的范圍內(nèi)的恒定 水平。因?yàn)榭梢越档屯ㄟ^(guò)匯集流動(dòng)路徑282的第一溶液100的粘度，抑制 聚合物涂料21的發(fā)泡，因此可以進(jìn)一步有助于由聚合物涂料21和液體添 5加劑27混合和制備流延涂料29。
為了減小壓力上的損失，優(yōu)選以與管線內(nèi)混合器25的尖端73c的角e 相等方式確定尖端273c的角0。聚合物涂料21和液體添加劑27之間的粘 度比Tid/r)t優(yōu)選等于或大于1并且等于或小于lxl05，其中，Tid是聚合物 涂料21的粘度，并且牟是液體添加劑27的粘度。 io 從尖端273c到供給導(dǎo)管77的噴嘴狀分配通道77a的距離L2優(yōu)選等于
或大于1 mm并且等于或小于200 mm。如果距離L2小于1 mm，則轉(zhuǎn)子 輪轂73可能與供給導(dǎo)管77相干擾，從而導(dǎo)致問(wèn)題。如果距離L2大于200 mm，則在從供給導(dǎo)管77至尖端73c的液體添加劑27的供給中出現(xiàn)困難。 假設(shè)L3為從尖端273c至下游端面273e的長(zhǎng)度。假設(shè)L4為匯集流動(dòng) 15 路徑282在其上游端和下游端之間的長(zhǎng)度。為了保證第一溶液100在匯集 流動(dòng)路徑282中的混合，長(zhǎng)度L4優(yōu)選等于或大于長(zhǎng)度L3。
在以上實(shí)施方案中，第二混合導(dǎo)管272最初是與第一混合導(dǎo)管271分 開(kāi)的。然而，可以使用由混合導(dǎo)管271和272構(gòu)成的單個(gè)混合導(dǎo)管作為整 體的金屬。
20 在以上實(shí)施方案中，在第二混合導(dǎo)管272的匯集流動(dòng)路徑282中發(fā)生
被管狀導(dǎo)引的涂料的匯集。然而，可以在輪轂273的下游區(qū)域中限定匯集 流動(dòng)路徑282?？梢詫⒘鲃?dòng)空間285限定為直接在混合室280的內(nèi)表面和 輪轂273之間的區(qū)域。
為了在與外圍表面273d或內(nèi)表面271d接觸的流動(dòng)空間285中的第一
25溶液100中產(chǎn)生渦流，根據(jù)本發(fā)明的輪轂可以是不同于輪轂273的結(jié)構(gòu)。 在圖10中，示例了另一種優(yōu)選的輪轂313或剪切頭。存在輪轂體313a， 在所述輪轂體313a上，輪轂313的下游端面313d具有凹面形狀。在圖11 中， 一個(gè)優(yōu)選的輪轂323或剪切頭具有形成在輪轂體273a上的具有尖端 的下游端面323d。輪轂體273a的外圍表面可以通過(guò)曲面(例如部分球形
30表面)連續(xù)延伸到的輪轂的下游端面。 在圖12中，示例了另一個(gè)作為靜態(tài)混合器的優(yōu)選管線內(nèi)混合器335。 輪轂333或剪切頭被包含在管線內(nèi)混合器335中。與流動(dòng)管線22相比， 在輪轂333和第一混合導(dǎo)管271之間限定的流動(dòng)空間336具有逐漸減小的 橫截面面積?？梢詫⒁后w添加劑27與聚合物涂料21有效混合，因?yàn)橥ㄟ^(guò) 5 增加剪切應(yīng)變速率，在流動(dòng)空間336的通道中降低了聚合物涂料21或液 體添加劑27的粘度。輪轂333包括尖端333c、下游端面333d和傾斜表面 333g。傾斜表面333g朝向下游端面333d引導(dǎo)第一溶液110。優(yōu)選地，傾 斜表面333g由與輪轂333中的下游端面333d連接的合適曲面形成。注意 的是，輪轂333的輪轂側(cè)面包含從尖端333c至下游端面333d的直線，并
io 且還包含在尖端333c和下游端面333d上的多條曲線。具有作為輪轂側(cè)面 的傾斜表面333g的輪轂333是根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)引流體的元件。
在以上實(shí)施方案中，輪轂是單個(gè)的。然而，可以在流動(dòng)方向上順次組 合多個(gè)混合器或輪轂。在圖13中，作為靜態(tài)混合器的多級(jí)混合器335具 有第一、第二、第三輪轂353a、 353b和353c或剪切頭，它們中的每一個(gè)
15在結(jié)構(gòu)上與輪轂333相同。棒狀支撐體357a和357b在第一輪轂353a上 支撐第二輪轂353b，并且在第二輪轂353b上支撐第三輪轂353c。而且， 多級(jí)混合器355中的輪轂的數(shù)量可以是兩個(gè)或四個(gè)以上。
此外，可以將不同類(lèi)型的混合器組合，并且具體以混合器或多個(gè)轉(zhuǎn)子 輪轂的順次布置的形式來(lái)排列。例如，如圖14中所示例的，管線內(nèi)混合
20 器225可以位于管線內(nèi)混合器25的上游。這在下列方面上是有效的在 混合液體添加劑27與聚合物涂料21的同時(shí)，在管線內(nèi)混合器25中混合 之前將第一溶液100分開(kāi)?？梢砸种妻D(zhuǎn)子輪轂73的尖端73c的壓力損失， 從而保證液體添加劑27與聚合物涂料21的混合。而且，假設(shè)L3為從尖 端273c到下游端面273e的距離。假設(shè)L5為從下游端面273e至位于輪轂
25 273下游的尖端73c的距離。為了保證第一溶液100在匯集流動(dòng)路徑282 中的混合，優(yōu)選L5等于或大于L3。
在以上實(shí)施方案中，使用的流延鼓32。然而，流延用支撐體可以是環(huán) 形流延帶。盡管以上實(shí)施方案的溶液流延法是一種快速流延的方法，但是 本發(fā)明的聚合物膜制備方法可以是干燥類(lèi)型的溶液流延方法、熔融流延方
30法等。
24
以下描述用于制備本發(fā)明中的聚合物涂料21的材料，例如聚合物、溶 劑和添加劑。
5 [聚合物]
關(guān)于涂料的聚合物，可以優(yōu)選使用纖維素酯，例如?；w維素。具體
地，三乙酸纖維素(TAC)是理想的。優(yōu)選地，全部TAC的90重量。/。以上應(yīng) 當(dāng)是0.1-4 mm的粒子。
為了高透明度的目的，?；w維素的優(yōu)選實(shí)例滿足如下全部條件 io 2.5 ^A+B^3.0 ... I
0￡B^2.9 ...III
其中，A和B表示通過(guò)取代纖維素中的羥基而形成的?；?-CO-R)的 取代度。A表示通過(guò)取代纖維素中的羥基而形成乙?；?-CO-CH3)的取代 15度。B表示具有3-22個(gè)碳原子的?；目?cè)〈取?br> 纖維素由形成(3-l,4鍵的葡萄糖單元構(gòu)成，并且每個(gè)葡萄糖單元都在2、 3和6-位置具有游離的羥基。?；w維素是這樣一種聚合物，其中部分或 全部的羥基被酯化，使得氫被具有兩個(gè)或更多個(gè)碳原子的酰基所取代。酰 化纖維素中?；娜〈潭仁抢w維素中在2、 3或6-位置的酯化程度。因 20此，當(dāng)在相同位置上的100%的羥基被取代時(shí)，在此位置的取代度為l。
在第二、第三或第六位置的酰基的總?cè)〈菵S2+DS3+DS6在 2.00-3.00、優(yōu)選2.22-2.90，并且特別優(yōu)選2.40-2.88的范圍內(nèi)。此外，比率 DS6/(DS2+DS3+DS6)優(yōu)選為0.28以上，并且特別是0.30以上，尤其是在 0.31-0.34的范圍內(nèi)。標(biāo)記DS2是?；谄咸烟菃卧械牧u基中的2-位置 25 的取代度。標(biāo)記DS3和DS6是?；謩e在葡萄糖單元中的羥基中的3和 6-位置的取代度。
在本發(fā)明的?；w維素中可以包含僅一種實(shí)例的?；?。然而，酰化纖 維素可以包含兩個(gè)或更多種實(shí)例的酰基。如果包含兩種或更多種?；?，則 多個(gè)?；械囊环N應(yīng)當(dāng)優(yōu)選為乙酰基。假設(shè)DSA為乙酰基的總?cè)〈取?30假設(shè)DSB為除乙?；酝獾钠渌；?、 3和6-位置的總?cè)〈?。?br> DSA+DSB優(yōu)選在2.22-2.90的范圍內(nèi)，并且特別是在2.40-2.88的范圍內(nèi)。 此外，DSB優(yōu)選至少為0.30，并且尤其至少為0.70。此外，在DSB中， 在6-位置的取代基的百分?jǐn)?shù)優(yōu)選是至少20%，特別是至少25%，尤其是至 少30%，并且最尤其是至少33%。此外，在6-位置的值DSA+DSB為至少 5 0.75，特別是至少0.80，并且尤其是至少0.85。可以將滿足以上條件的酰 化纖維素用于制備具有優(yōu)選溶解度的溶液或聚合物涂料。尤其地，可以將 無(wú)氯類(lèi)有機(jī)溶劑優(yōu)選用于制備適當(dāng)?shù)木酆衔锿苛?。而且，可以制備具有?粘度、高溶解度的聚合物涂料，并且用于過(guò)濾的適宜性變得更高。
為了得到用于制備?；w維素的纖維素，可以使用短絨棉和紙漿棉中 io 的任何一種。
具有2個(gè)以上碳原子的?；w維素中的?；膶?shí)例可以是脂族基團(tuán)、 芳基等。例如，?；w維素可以是纖維素的烷基羰基酯、烯基羰基酯、芳 族羰基酯、芳族烷基羰基酯等，并且可以另外包含取代基?；鶊F(tuán)的優(yōu)選實(shí) 例包括丙酰基、丁酰基、戊酰基、己?；?、辛?；?、癸?；?、十二?；?15 十三酰基、十四?；⑹；?、十八?；?、異丁?；⑹宥□；?、環(huán)己 羰基、油?；⒈郊柞；?、萘基羰基和肉桂酰基。在這些中，特別優(yōu)選的 基團(tuán)是丙?；?、丁酰基、十二酰基、十八?；?、叔丁?；⒂王；?、苯甲 ?；?、萘基羰基和肉桂?；４送猓绕鋬?yōu)選的基團(tuán)是丙?；投□；?br> 加 [溶劑]
作為聚合物涂料的原料的溶劑優(yōu)選為聚合物可溶于其的有機(jī)化合物。
用于制備聚合物涂料的溶劑的實(shí)例包括 芳族烴，例如苯和甲苯； 卣代烴，例如二氯甲烷和氯苯； 25 醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇和二甘醇；
酮，例如丙酮和甲乙酮； 酉旨，例如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸丙酯； 醚，例如四氫呋喃和甲基溶纖劑。
本發(fā)明中的術(shù)語(yǔ)聚合物涂料用作通過(guò)將聚合物溶解或分散在溶劑中而 30 得到的混合物。
優(yōu)選使用的是含有l(wèi)-7個(gè)碳原子的鹵代烴，例如二氯甲垸。具體地， 為了高的溶解度、從用于流延的支撐體的容易分離性、膜材料的機(jī)械強(qiáng)度
以及三乙酸纖維素(TAC)各種光學(xué)特性，優(yōu)選將含有1-5個(gè)碳原子的一種 或多種醇與二氯甲烷一起混合在混合溶劑中。包含在混合溶劑中的這樣的 5 醇優(yōu)選在2-25重量％的范圍內(nèi)，并且理想地在5-20重量％的范圍內(nèi)。醇的 優(yōu)選實(shí)例是甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇等。在這些中，特別優(yōu) 選的醇是甲醇、乙醇、正丁醇以及它們的兩種或更多種的混合物。
為了使對(duì)環(huán)境的影響最小化，以公開(kāi)建議要求的方式有效使用不含二 氯甲烷的溶劑。用于此目標(biāo)的化合物的實(shí)例是具有4-12個(gè)碳原子的醚、具
io 有3-12個(gè)碳原子的酮、具有3-12個(gè)碳原子的酯以及具有1-12個(gè)碳原子的 醇。它們可以混合使用。例如，可以以混合溶劑形式使用乙酸甲酯、丙酮、 乙醇、正丁醇等。該實(shí)例的醚、酮、酯和醇可以具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)?？梢詫⒕?有兩個(gè)或更多個(gè)-O-、 -CO-、 -COO-和-OH官能團(tuán)，即醚、酮、酯和醇官能 團(tuán)的化合物用作溶劑。
15 ?；w維素的細(xì)節(jié)是根據(jù)JP-A2005-104148中建議的各種相關(guān)技術(shù)。
這些實(shí)例和它們的各種特征可以在本發(fā)明中使用。
I. ?；w維素的具體實(shí)例
在下列專利中有建議JPA 57-182737 (對(duì)應(yīng)于U.S.P. 4499043)、 JP A
10- 45803 (對(duì)應(yīng)于U.S.P. 5856468)、JP A 11-269304 (對(duì)應(yīng)于U.S.P. 6139785)、 20JPA8-231761、 JPA 10-60170、 JPA9-40792、 JPA 11-5851、 JPA9-90101、
JPA4-277530、 JPA 11-292989、 JPA2000-131524和JPA2000-137115。
II. 用于酯的具體實(shí)例及它們的溶解
在下列專利中有建議JPA 10-324774、 JPA8-152514、 JPA 10-330538、 JP A 9-95538 (對(duì)應(yīng)于U.S.P. 5663310)、 JP A 9-95557 (對(duì)應(yīng)于U.S.P. 255 7 0 5 6 32)、 JPA 10-235664 (對(duì)應(yīng)于U.S.P. 6036913)、 JPA2000-63534、 JPA
11- 21379、 JPA 10-182853、 JPA 10-278056、 JPA 10-279702、 JPA 10-323853 (對(duì)應(yīng)于U.S.P. 6036913)、 JPA 10-237186、 JPA 11-60807、 JPA 11-152342、 JPA 11-292988、 JPA 11-60752、 JPA2000-95876和JPA2000-95877。
在JP-A2005-104148中建議了關(guān)于聚合物的各種材料的使用，所述各 30種材料包括溶劑、增塑劑、劣化抑制劑、紫外線(UV)吸收劑、潤(rùn)滑劑、
剝離促進(jìn)劑、光學(xué)各向異性控制劑、阻滯控制劑、染料、消光劑、釋放劑 以及其它的添加劑。
I. 增塑劑
在下列專利中有建議JPA4-227941、 JPA5-194788、 JP A 60-250053、 5JP A 6-16869、 JP A 5-271471、 JP A 7-286068、 JP A 5-5047 (相對(duì)于U.S.P. 5279659)、 JP A 11-80381、 JPA7扁20317、 JPA8-57879、 JP A 10-152568、 和JPA 10-120824。
II. 劣化抑制劑和UV吸收劑
在下列專利中有建議JPA60-235852、 JPA3-19920K JPA5-190707、 ioJPA5-194789、JPA5-197073JP A 5-271471 、JP A 6-107854、 JP A 6-118233、 JPA6-148430、 JP A 7-11055、 JP A 7-11056、 JP A 8-29619、 JP A 8-239509 (對(duì) 應(yīng)于U.S.P. 5806834)、 JP A 2000-204173和JP A 2000-193821 。
聚合物涂料21中的三乙酸纖維素(TAC)的密度等于或大于5重量％并 且等于或小于40重量％，優(yōu)選等于或大于15重量％并且等于或小于30重 15量％，并且理想地等于或大于17重量％并且等于或小于25重量％。聚合 物涂料的粘度等于或大于20 Pa.s并且等于或小于200 Pa.s，以及優(yōu)選等于 或大于30 Pa.s并且等于或小于100 Pa.s。
在從三乙酸纖維素制備聚合物涂料的過(guò)程中，可以使用JP-A 2005-104148中關(guān)于材料和添加劑的溶解、過(guò)濾、氣泡的消除、添加劑的 20 混合所建議的各種技術(shù)。 第1.涉及流延的溶解
在下列專利中有建議JP A 9-95544 (對(duì)應(yīng)于U.S.P. 5663310)、 JP A
10- 45950、 JPA 10-95854 (對(duì)應(yīng)于U.S.P. 5783121)和JP A 2000-53784。
第2.溶液的具體制備方法 25 在下列專利中有建議JP A 11-310640 (對(duì)應(yīng)于U.S.P. 6211358)、 JP A
11- 323017、 JPA U-302388和JPA2000-273184。
第3.溶液的冷凝
在下列專利中有建議JPA4-259511、 U.S.P. 2541012、 U.S.P. 2858229、 U.S.P. 4414341和U.S.P. 4504355。
30
作為溶液、分散體等，液體添加劑含有用于各種用途的多種添加劑組 分和溶劑。添加劑組分的實(shí)例包括剝離加速劑、增塑劑、紫外線(UV)吸收 齊U、劣化抑制劑、細(xì)粒、光學(xué)性能控制劑等。溶劑優(yōu)選與包含在聚合物涂
5 料21中的溶劑的組成相同。液體添加劑27的粘度等于或大于8xl0—4 Pa.s 并且等于或小于O.l Pa.s，并且優(yōu)選等于或大于lxl0—3 Pa.s并且等于或小 于0.05 Pa.s。
io 通過(guò)使用上述聚合物涂料21和液體添加劑27制備流延涂料29。在100
重量％的固含量的流延涂料29中，液體添加劑27在流延涂料29中的密度 優(yōu)選在等于或大于1重量％并且等于或小于20重量％的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中，通過(guò)溶液流延設(shè)備和方法流延的聚合物膜可以具有多層 結(jié)構(gòu)。為此目的，流延可以是共-流延類(lèi)型、連續(xù)共-流延類(lèi)型等。而且，
15 可以將這兩種組合。用于共-流延類(lèi)型的模的實(shí)例是具有進(jìn)料區(qū)段的流延 模、多管模等。在具有多個(gè)層的聚合物膜中，表皮層(空氣側(cè))和芯層(支撐 體側(cè))中的至少一層可以具有大小為聚合物膜整個(gè)厚度的0.5-30%的優(yōu)選 厚度。在共-流延中，在從流延模狹縫流動(dòng)到支撐體上以進(jìn)行流延的過(guò)程中， 高粘度涂料的流道的邊緣部分優(yōu)選由低粘度涂料的流道的邊緣部分所包
20 封。而且，在共-流延中，在用于流延的從流延模狹縫至支撐體的流道中， 在用于表皮層(空氣側(cè))的聚合物涂料中的醇的比例優(yōu)選高于在用于芯層 (支撐體側(cè))的聚合物涂料中的醇的比例。
而且，用于本發(fā)明的聚合物可以是除?；w維素或乙酸纖維素之外的 各種實(shí)例，例如垸基化纖維素、乙酸丙酸纖維素(CAP)、乙酸丁酸纖維素
25(CAB)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯等。關(guān)于這種實(shí)例的使用， 可以根據(jù)包括聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg、分子相互作用等的各種因素 來(lái)確定以上實(shí)施方案中所述的聚合物膜20的溫度。
在JP-A 2005-104148中建議的各種方法可以與本發(fā)明的流延組合使 用，所述方法包括流延模、減壓室、支撐體和其它機(jī)械元件的構(gòu)造；共
30 -流延；剝離；拉伸；用于在各自的步驟中干燥的調(diào)節(jié)；聚合物膜處理；在
為了平直度而消除蜷曲以后的巻繞；溶劑收集；以及聚合物膜收集。這些 可以在本發(fā)明中使用。
A. 用于溶液流延的金屬支撐體
在下列專利中有建議JP A 2000-84960、 U.S.P. 2336310、 U.S.R 52367503、 U.S.P. 2492078、 U.S.P. 2492977、 U.S.P. 2492978、 U.S.P. 2607704、 U.S.P. 2739069、 U.S.P. 2739070、 GB A 640731 (對(duì)應(yīng)于U.S.R 2492977)、 GB A 735892、 JP B 45-4554、 JP B 49-5614、 JPA 60-176834、 JPA 60-203430、 和JPA62-115035。
B. 共-流延
io 在下列專利中有建議JPB 62-43846、 JPA61-158414、 JPA 1-122419、
30 JPB 60-27562、 JPA 61-94724、 JP A 61-947245、 JP A 61-104813、 JPA 61-158413、 JPA6-134933、 JPA56-162617、 JPA61-94724、 JPA61-94725、 和JPA 11-198285。
C. 纖維素酯流延的具體方法
15 在下列專利中有建議JPA61-94724、 JPA61-148013、 JPA4-85011 (對(duì)
應(yīng)于U.S.R 5188788)、 JPA4-286611、 JPA5-185443、 JPA5-185445、 JPA 6-278149和JPA8-207210。
D. 拉伸
在下列專利中有建議JPA62-115035、 JPA4-152125、 JPA4-284211、 20JPA4-298310和JPA 11-48271。
E. 干燥的具體方法
在下列專利中有建議JPA 8-134336, JPA 8-259706和JPA 8-325388。
F. 加熱的具體控制的干燥
在下列專利中有建議JP A 04-001009 (對(duì)應(yīng)于U.S.P. 5152947)、 JPA 2562-046626、 JP A 04-286611和JPA 2000-002809。
G. 防止皺紋的干燥
在下列專利中有建議JP A 11-123732、 JP A 11-138568和JP A 15 2000-176950。
30 以下描述本發(fā)明的實(shí)例。在這些中，實(shí)施例1-4是根據(jù)本發(fā)明的特征。
已經(jīng)進(jìn)行了比較例1-3，以與實(shí)施例1-4比較。將詳細(xì)描述實(shí)施例1。由于
重復(fù)，沒(méi)有描述實(shí)施例2-4和比較例1-3中與實(shí)施例1相同的部分。 5 [聚合物涂料的制備]
下列是用于制備聚合物涂料21的溶質(zhì)(固含量)。 三乙酸纖維素 ...89.3重量份
增塑劑A ...7.1重量份
增塑劑B ...3.6重量份
io 三乙酸纖維素的取代度為2.8。增塑劑A為磷酸三苯酯。增塑劑B為
磷酸聯(lián)苯二苯酯。下列是用于聚合物涂料21的混合溶劑的組成。 二氯甲垸 ...80重量份 甲醇 ...13.5重量份
正丁醇 ...6.5重量份
15 將溶質(zhì)加入到溶劑中，將其攪拌并混合，以制備聚合物涂料21。對(duì)聚
合物涂料21進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使其具有約23重量％的三乙酸纖維素的密度。 使聚合物涂料21通過(guò)濾紙弁63LB(商品名，由Toyo Roshi Kaisha， Ltd.生產(chǎn)) 并且由其過(guò)濾，然后通過(guò)公稱孔徑為10微米的燒結(jié)金屬過(guò)濾器06N (由 Nippon Seisen Co., Ltd.制造)，此外通過(guò)篩網(wǎng)過(guò)濾器。將聚合物涂料21儲(chǔ) 20 存在儲(chǔ)罐11中。這里將根據(jù)以上目錄的組成的聚合物涂料21稱為聚合物 涂料A。聚合物涂料A的粘度為100 Pa.s。
在三乙酸纖維素(TAC)中，殘留的乙酸的量為0.1重量％以下。TAC含 25 有58ppm的Ca、 42 ppm的Mg、 0.5 ppm的Fe、 40ppm的乙酸的游離酸 含量，以及15ppm的硫離子。在TAC中，6-位置的乙?；〈葹?.91。 6-位置取代的乙?；鄬?duì)于全部的?；谋壤秊?2.5%。在TAC中，丙酮 的提取量為8重量％。重均分子量與數(shù)均分子量的比例為2.5。在TAC中， 黃色指數(shù)為1.7。霧度為0.08。透明度系數(shù)為93.5%。用于TAC的纖維素 30的原料是從棉花收集的纖維材料。這里將TAC稱為棉花-衍生TAC。
下列是用于添加劑的混合溶劑的組分。
二氯甲烷
甲醇
正丁醇
...80重量份
...13.5重量份 ...6.5重量份
將添加劑加入到溶劑中，并且將其攪拌并混合，以得到液體添加劑27。 液體添加劑27的粘度為0.001 Pa.s。
在溶液流延設(shè)備或系統(tǒng)10中制備流延涂料29。通過(guò)齒輪泵23將儲(chǔ)罐
io 11中的聚合物涂料A以體積流量Ql供給到流動(dòng)管線22。添加劑供料器 28以體積流量Q2對(duì)溶液流延系統(tǒng)10供給液體添加劑27。供給導(dǎo)管77將 液體添加劑27供給到流動(dòng)管線22。含有聚合物涂料A和液體添加劑27 的第一溶液100被供給到管線內(nèi)混合器25。流量Ql為45升/分鐘。流量 Q2為0.3升/分鐘。管線內(nèi)混合器25以外圍表面73d的移動(dòng)速度V3旋轉(zhuǎn)
15 轉(zhuǎn)子輪轂73，以設(shè)置上述等式中的雷諾值Re等于0.02。因此，使通過(guò)流 動(dòng)空間85的第一溶液100精細(xì)流動(dòng)，以得到流延涂料29。 [聚合物涂料的制備]
20 下列是用于制備聚合物涂料21的溶質(zhì)(固含量)。
三乙酸纖維素 ...89.3重量份
增塑劑A ...7.1重量份
增塑劑B ...3.6重量份
三乙酸纖維素的取代度為2.8。下列是用于聚合物涂料21的混合溶劑
25 的組分。
二氯甲烷 ...80重量份 甲醇 ...13.5重量份
正丁醇 ...6.5重量份
將溶質(zhì)加入到溶劑中，將其攪拌并混合，以制備聚合物涂料21。使聚 30合物涂料21通過(guò)濾紙弁63LB(商品名，由Toyo Roshi Kaisha, Ltd.生產(chǎn))并且
由其過(guò)濾，然后通過(guò)公稱孔徑為10微米的燒結(jié)金屬過(guò)濾器06N (由Nippon Seisen Co., Ltd.制造)，此外通過(guò)篩網(wǎng)過(guò)濾器。將聚合物涂料21儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐 11中。這里將根據(jù)以上目錄的組成的聚合物涂料21稱為聚合物涂料B。 聚合物涂料B的粘度為50 Pa.s。 5 關(guān)于管線內(nèi)混合器25，重復(fù)實(shí)施例l。通過(guò)將聚合物涂料B和液體添
加劑27混合，得到流延涂料29。
重復(fù)實(shí)施例l，不同之處在于，3個(gè)管線內(nèi)混合器25被串聯(lián)排列并且 io位于流動(dòng)管線22中。從聚合物涂料A和液體添加劑27制備流延涂料29。
重復(fù)實(shí)施例1，不同之處在于，在流動(dòng)管線22中安置管線內(nèi)混合器225， 并且在管線內(nèi)混合器225的下游側(cè)順次連接兩個(gè)管線內(nèi)混合器25。從聚合 15物涂料A和液體添加劑27形成流延涂料29。
分別重復(fù)實(shí)施例1-3，不同之處在于，使用一個(gè)或多個(gè)熟知的靜態(tài)混 合器6-N16-22(6)-l (商品名，由Noritake Co" Ltd.制造)，以代替管線內(nèi)混 20 合器25或225。
通過(guò)人眼觀察制備的流延涂料并評(píng)價(jià)。以下是評(píng)價(jià)的等級(jí)。 A:發(fā)現(xiàn)液體添加劑27均勻地混合在聚合物涂料中。 25 B:發(fā)現(xiàn)液體添加劑27混合在聚合物涂料中。
F:沒(méi)有發(fā)現(xiàn)液體添加劑27混合在聚合物涂料中。 在表1中，顯示了對(duì)實(shí)施例和比較例進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。靜態(tài)混合器 由實(shí)施方案的管線內(nèi)混合器225構(gòu)成。至少一個(gè)動(dòng)態(tài)混合器由管線內(nèi)混合 器25構(gòu)成。結(jié)果包括靜態(tài)混合器的類(lèi)型和數(shù)量、至少一個(gè)動(dòng)態(tài)混合器 30的類(lèi)型和數(shù)量、聚合物涂料的流量Q1、聚合物涂料的粘度T!d、液體添加
劑的流量Q2、液體添加劑的粘度Tlt，以及對(duì)流延涂料的評(píng)價(jià)。確定流動(dòng)
管線22和液體添加劑供給管線26的內(nèi)部寬度，使得聚合物涂料和液體添 加劑的流速V1和V2之間的比例Vl/V2等于3。在表中的標(biāo)記中，A表 示本發(fā)明的靜態(tài)混合器和至少一個(gè)動(dòng)態(tài)混合器中的任何一個(gè)。B表示熟知 的靜態(tài)混合器6-N16-22(6)-l (商品名，由Noritake Co.， Ltd.制造)。
表1
實(shí)施例1實(shí)施例2比較例1比較例2
靜態(tài)混合器的類(lèi)型----
靜態(tài)混合器的數(shù)量0000
動(dòng)態(tài)混合器的類(lèi)型AABB
動(dòng)態(tài)混合器的數(shù)量1111
Ql (升/分鐘)45454545
r|d (Pa.s)1005010050
Q2 (升/分鐘)0.30.30.30.3
r(t (Pa.s)0.0010週0.0010扁
評(píng)價(jià)BBFF
實(shí)施例3比較例3實(shí)施例4
靜態(tài)混合器的類(lèi)型--A
靜態(tài)混合器的數(shù)量001
動(dòng)態(tài)混合器的類(lèi)型ABA
動(dòng)態(tài)混合器的數(shù)量332
Ql (升/分鐘)454545
r|d (Pa.s)100100雨
Q2 (升/分鐘)0,30.30.3
"t (Pa.s)0.0010.0010.001
評(píng)價(jià)AFB
結(jié)果，根據(jù)實(shí)施例1-4得到了均勻質(zhì)量的流延涂料29。相反，根據(jù)比 較例1-3沒(méi)有得到均勻質(zhì)量的流延涂料29。得出的結(jié)論是，根據(jù)本發(fā)明， 通過(guò)以高的效率將液體添加劑27與聚合物涂料21混合，可以容易地得到 具有高的均勻性的流延涂料29。
盡管參考附圖，通過(guò)其優(yōu)選實(shí)施方案而充分描述了本發(fā)明，但是各種
變化和改良對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯然的。因而，除非這些變化和改 良背離本發(fā)明的范圍，否則應(yīng)當(dāng)將它們解釋為包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1. 一種用于將液體添加劑與由聚合物和溶劑構(gòu)成的聚合物涂料混合的混合器，所述混合器包括混合導(dǎo)管，其用于聚合物涂料的流動(dòng)；供給導(dǎo)管，其用于將所述液體添加劑噴射到所述混合導(dǎo)管中的所述聚合物涂料中；轉(zhuǎn)子輪轂，其位于所述供給導(dǎo)管下游，被可圍繞在所述聚合物涂料的流動(dòng)方向上定向的軸線旋轉(zhuǎn)地包含在所述混合導(dǎo)管中，并且在上游側(cè)具有直徑遞減的端部；和驅(qū)動(dòng)裝置，其用于通過(guò)穿過(guò)所述混合導(dǎo)管內(nèi)的室的電磁感應(yīng)旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)子輪轂。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的混合器，所述混合器進(jìn)一步包括 支撐體，其布置在所述混合導(dǎo)管內(nèi)，橫向于所述流動(dòng)方向延伸，用于 可旋轉(zhuǎn)地支撐所述轉(zhuǎn)子輪轂；流動(dòng)開(kāi)口，其形成在所述支撐體中，用于使所述聚合物涂料在所述流 動(dòng)方向上圍繞所述轉(zhuǎn)子輪轂通過(guò)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合器，其中所述供給導(dǎo)管具有在所述流動(dòng) 方向上與所述直徑遞減的端部相對(duì)的分配通道，所述分配通道用于將所述 液體添加劑橫向于所述流動(dòng)方向分散，以將所述液體添加劑噴射到所述聚 合物涂料中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合器，所述混合器進(jìn)一步包括攪拌用元件， 所述攪拌用元件與所述轉(zhuǎn)子輪轂的外圍表面一起形成并且由凹槽或槳葉 構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合器，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括多個(gè)磁鐵，其被結(jié)合在所述轉(zhuǎn)子輪轂中，并且相對(duì)于圓周方向以預(yù)定 的極性排列；禾口電磁鐵組裝體，其被固定在所述混合導(dǎo)管的外部并且在所述轉(zhuǎn)子輪轂 的周?chē)?，用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，以旋轉(zhuǎn)具有所述多個(gè)磁鐵的所述轉(zhuǎn)子輪轂。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合器，其中所述混合導(dǎo)管包括夾套，所述 夾套用于將所述聚合物涂料的溫度維持在等于或低于它的沸點(diǎn)的水平。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合器，其中所述轉(zhuǎn)子輪轂由在所述流動(dòng)方 向上沿所述混合導(dǎo)管順次排列的多個(gè)轉(zhuǎn)子輪轂構(gòu)成，并且將所述驅(qū)動(dòng)裝置 相應(yīng)于所述轉(zhuǎn)子輪轂的每一個(gè)定位。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合器，其中所述聚合物涂料的粘度—與所述液體添加劑的粘度T!t的比例T]d/Tlt等于或大于1并且等于或小于lx105。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合器，其中當(dāng)在垂直于所述流動(dòng)方向的平 面上觀看時(shí)，所述轉(zhuǎn)子輪轂的外徑D1與所述混合導(dǎo)管的內(nèi)徑D2的比例 Dl/D2等于或大于0.1并且等于或小于0.95。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合器，其中在所述轉(zhuǎn)子輪轂的所述上游 側(cè)和在所述分配通道的所述下游側(cè)，所述聚合物涂料的流速V1與所述液 體添加劑的流速V2的比例Vl/V2等于或大于1并且等于或小于5。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其中在所述供給導(dǎo)管的出口和所 15述直徑遞減的端部之間的距離等于或大于lmm并且等于或小于200mm。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合器，其中以圓周速度V3驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)子 輪轂旋轉(zhuǎn)，以設(shè)置雷諾值Re大于0.02，其中所述雷諾值Re由下列等式定 義Re = Ad'V3'pkAik 其中，Tlk是供給有所述液體添加劑的所述聚合物涂料的粘度；pk是所述聚合物涂料的密度；Ad是所述混合導(dǎo)管的內(nèi)部與所述轉(zhuǎn)子輪轂的外圍表面之間的間隙的 尺寸。
13. —種溶液流延設(shè)備，所述設(shè)備包括 混合導(dǎo)管，其用于由聚合物和溶劑構(gòu)成的聚合物涂料的流動(dòng)；供給導(dǎo)管，其用于將液體添加劑噴射到所述混合導(dǎo)管中的所述聚合物 涂料中；轉(zhuǎn)子輪轂，其位于所述供給導(dǎo)管下游，被可圍繞在所述聚合物涂料的 流動(dòng)方向上定向的軸線旋轉(zhuǎn)地包含在所述混合導(dǎo)管中，并且在上游側(cè)具有 30 直徑遞減的端部；和 驅(qū)動(dòng)裝置，其用于通過(guò)穿過(guò)所述混合導(dǎo)管內(nèi)的室的電磁感應(yīng)旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)子輪轂；流延模，用于噴射通過(guò)所述轉(zhuǎn)子輪轂將所述聚合物涂料和所述液體添 加劑混合得到的流延涂料； 5 支撐體，其用于在將所述流延涂料流延在其上時(shí)連續(xù)移動(dòng)并且形成流延膜；干燥器，其用于干燥從所述支撐體剝離的所述流延膜。
14. 一種溶液流延方法，所述方法包括下列步驟 供給由聚合物和溶劑構(gòu)成的聚合物涂料，以流過(guò)混合導(dǎo)管； 通過(guò)供給導(dǎo)管將液體添加劑噴射到所述混合導(dǎo)管中的所述聚合物凃料 中；通過(guò)使用轉(zhuǎn)子輪轂將所述液體添加劑與所述聚合物涂料混合，以得到 流延涂料，所述轉(zhuǎn)子輪轂位于所述供給導(dǎo)管下游，被包含在所述混合導(dǎo)管 中，在上游側(cè)具有直徑遞減的端部，并且通過(guò)電磁感應(yīng)圍繞在所述聚合物 15涂料的流動(dòng)方向上定向的軸線旋轉(zhuǎn)；將所述流延涂料流延在連續(xù)移動(dòng)的支撐體上，以形成流延膜；并且 干燥從所述支撐體剝離的所述流延膜。
15. 根據(jù)權(quán)利要求M所述的溶液流延方法，其中所述供給導(dǎo)管具有在 所述流動(dòng)方向上與所述直徑遞減的端部相對(duì)的分配通道，所述分配通道用 于將所述液體添加劑橫向于所述流動(dòng)方向分散，以將所述液體添加劑噴射 到所述聚合物涂料中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的溶液流延方法，其中所述聚合物涂料的粘 度r(d與所述液體添加劑的粘度nt的比例Tld/rit等于或大于1并且等于或 小于lx105。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的溶液流延方法，其中當(dāng)在垂直于所述流動(dòng)方向的平面上觀看時(shí)，所述轉(zhuǎn)子輪轂的外徑D1與所述混合導(dǎo)管的內(nèi)徑D2 的比例Dl/D2等于或大于0.1并且等于或小于0.95。
18. —種將液體添加劑與由聚合物和溶劑構(gòu)成的聚合物涂料混合的混 合方法，所述方法包括下列步驟 通過(guò)供給導(dǎo)管將所述液體添加劑噴射到混合導(dǎo)管中的所述聚合物涂料 中；通過(guò)使用轉(zhuǎn)子輪轂將所述液體添加劑與所述聚合物涂料混合，所述轉(zhuǎn) 子輪轂位于所述供給導(dǎo)管下游，被包含在所述混合導(dǎo)管中，在上游側(cè)具有 直徑遞減的端部，并且通過(guò)電磁感應(yīng)圍繞在所述聚合物涂料的流動(dòng)方向上 定向的軸線旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供混合聚合物涂料的混合器和混合方法以及溶液流延設(shè)備和方法。本發(fā)明的混合器用于將液體添加劑與由作為聚合物的纖維素酯和溶劑構(gòu)成的聚合物涂料混合。有用于聚合物涂料的流動(dòng)的混合導(dǎo)管。供給導(dǎo)管將液體添加劑噴射到混合導(dǎo)管中的聚合物涂料中。轉(zhuǎn)子輪轂位于供給導(dǎo)管下游，被可圍繞在聚合物涂料的流動(dòng)方向上定向的軸線旋轉(zhuǎn)地包含在混合導(dǎo)管中，并且在上游側(cè)具有直徑遞減的端部。具有電磁鐵的驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)穿過(guò)混合導(dǎo)管內(nèi)的室的電磁感應(yīng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子輪轂。此外，將支撐體布置在混合導(dǎo)管內(nèi)，橫向于所述流動(dòng)方向延伸，用于可旋轉(zhuǎn)地支撐轉(zhuǎn)子輪轂。載體中形成有流動(dòng)開(kāi)口，其用于使聚合物涂料在流動(dòng)方向上圍繞轉(zhuǎn)子輪轂通過(guò)。
文檔編號(hào)B29C41/24GK101391188SQ20081016170
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
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