聚合物溶液的制备方法及溶液制膜方法以及制品技术

一种聚合物溶液的制备方法，向由二氯甲烷、甲醇、正丁醇组成的混合溶剂（１１）添加ＴＡＣ（１４）和添加剂（１５）并混合在一起，制备分散液（２０）。由分散液（２０）制备固形分浓度为１９．３重量％的低浓度胶浆（３０）。用泵（２６）将该胶浆（３０）输送至溶液浓缩装置（４５），并从闪蒸喷嘴（４６）闪蒸。在浓缩装置（４５）内，低浓度胶浆（３０）中的溶剂发生气化，在冷凝面上冷凝成液体。从配管（６２）抽出冷凝溶剂。固形分浓度达到２２．３重量％的高浓度胶浆用泵（６９）从浓缩装置（４５）抽出。由于高浓度胶浆的固形分浓度高，因此在生产线（１００）中可以容易地成为具有自我支持性的薄膜。根据本发明专利技术的聚合物溶液的制备方法，可连续地制备适于制作薄膜的高浓度胶浆。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚合物溶液的制备方法及溶液制膜方法，更具体说是涉及一种用于制备酰化纤维素薄膜的聚合物溶液的制备方法及溶液制膜方法，还涉及所制造的薄膜以及采用该薄膜的各种制品。
技术介绍
作为薄膜的制造方法，目前已知的有熔融挤出方法和溶液制膜方法。例如，三乙酸纤维素通常是根据溶液制膜方法制造的。与熔融挤出方法等其它制造方法相比，溶液制膜方法可以制造出光学性能及物性良好的薄膜，因此特别适用于胶片基底薄膜的制造。溶液制膜方法，是利用流延模使把聚合物溶解于溶剂而成的聚合物溶液流延于支持体(例如可举出流延带或旋转滚筒等)上并经干燥、剥离而获得薄膜的方法。用该方法制造的薄膜与用熔融挤出法得到的相比，其光学各向同性、厚度均匀性优良，且杂质也较少。作为聚合物采用酰化纤维素特别是三乙酸纤维素(以下称为TAC)制造的薄膜可以应用于偏振片保护薄膜、相位差薄膜、透明导电生薄膜、防眩光性反射防止薄膜等光电子学制品的用途。若要以高效率进行薄膜的溶液制膜，则所流延制膜的聚合物溶液中的聚合物浓度要高。如果聚合物浓度较低，则在调制溶液时需要大量的溶剂，而且流延于支持体上并进行干燥时干燥负荷也会增加，从支持体剥离所需的时间也会增多，从而会导致生产率的下降。进而，当采用溶液制膜方法时，对于由干燥所产生的溶剂气体进行回收处理之后再利用时所需的能量成本在大多数情况下取决于从支持体面剥离的时间，因此如果此时间较长，则要减少成本时会成为较大的障碍。因此，想到了提高所流延的聚合物溶液中的聚合物浓度的方法，但如果要把聚合物溶液直接调制成高浓度，就存在很多困难。例如，将聚合物粉体分散、混合于溶剂时所产生的粉团会阻碍均匀的溶解。为了进行均匀的分散，如特开2001-340735号公报上所述，可以利用高速搅拌机或直接插入(in-line)分散机等。另外，特开2000-256468号公报、特开2001-206981号公报上也提出了为了提高溶解性或缩短溶解时间而在高温、高压下溶解或超临界条件下溶解的方法。另外，也有人提出通过分散、溶胀聚合物，使之降温，并由此提高溶解性的方法。然而，如果聚合物浓度(溶解浓度)变大，在所有的方法中溶解性均会下降。这种将聚合物直接溶解于溶剂中的直接溶解法中存在溶解能力受溶解浓度的决定性影响的缺点。基于这些现有技术，有人提出了浓缩预先以低浓度溶解的聚合物溶液的方法。作为浓缩方法，有如特开平4-259511号公报上所述的利用旋转翼使聚合物溶液薄膜化之后回收所蒸发的溶剂以浓缩聚合物溶液的浓度的方法(薄膜蒸发法)。另外，特开2002-103357号公报中公开了闪蒸高温高压下的聚合物溶液并回收、分离所蒸发的溶剂，以浓缩聚合物溶液的方法(闪蒸浓缩法)等。与薄膜蒸发法相比，闪蒸浓缩法的设置结构简单，因此有利于减少设备成本、运转成本。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供通过稳定地进行闪蒸浓缩法以防止起皮或凝胶的产生的制备适于制作薄膜的聚合物溶液的方法及采用该经浓缩的聚合物溶液的溶液制膜方法以及由该溶液制膜方法所得到的薄膜等各种制品。进而，本专利技术的另一目的在于提供连续进行聚合物溶液的浓缩并且浓缩后的聚合物溶液组成比的变化幅度在一定的基准值以内的浓缩聚合物溶液的制备方法。本专利技术之一的聚合物溶液的制备方法，是含有聚合物和溶剂的聚合物溶液的制备方法，具有至少1个连续地改变所述聚合物溶液的组成的第1工序。另外，在该第1工序之前或之后中的至少一方具有过滤所述聚合物溶液的第2工序为宜。本专利技术之二的聚合物溶液的制备方法，是浓缩含有聚合物和溶剂的聚合物溶液并利用冷凝法回收此时所产生的溶剂的聚合物溶液的制备方法，其中，制备将所述聚合物溶液中的聚合物浓度增加1-20重量％的浓缩聚合物溶液。另外，所述浓缩聚合物溶液中的聚合物浓度的变化幅度优选在±5重量％以下。进而，由低浓度胶浆变为高浓度胶浆时，相对于聚合物浓度的增加量(CH-CL)，可以将变化幅度控制在±10重量％范围内。还有，将所述回收溶剂的一部分或全部再用作制备所述聚合物溶液时的溶剂为宜。此外，本专利技术中还包括与所述本专利技术之一的聚合物溶液的制备方法相组合而成的方法。本专利技术之三的聚合物溶液的制备方法，是在容器内蒸发所含的所述溶剂以浓缩含有聚合物和溶剂的聚合物溶液，从而制备浓缩聚合物溶液的聚合物溶液制备方法，其中，检测所述浓缩聚合物溶液中的聚合物浓度，并在基准变化幅度内将该浓度保持为一定值。为了使所述基准变化幅度保持恒定，对将所述聚合物溶液输送至所述容器的送液流量、浓缩所述聚合物溶液时的温度、所述蒸发溶剂的回收流量中的至少1种进行控制。另外，本专利技术中还包括与上述的本专利技术之一或本专利技术之二的聚合物溶液的制备方法中的至少1种相组合而成的方法。本专利技术之四的聚合物溶液的制备方法，是浓缩含有聚合物和溶剂的聚合物溶液并利用冷凝法回收此时所产生的溶剂的聚合物溶液的制备方法，其中，检测所述蒸发溶剂的回收流量，并在基准变化幅度内将该回收流量保持为一定值。为了使所述基准变化幅度保持恒定，对浓缩所述聚合溶液时的温度、将所述聚合物溶液输送至所述容器的送液流量、所述蒸发溶剂的冷凝温度中的至少1种进行控制。另外，本专利技术中还包括与所述本专利技术之一至本专利技术之三中的至少1种方法相组合而成的方法。本专利技术之五的聚合物溶液的制备方法，是浓缩含有聚合物和溶剂的聚合物溶液并利用冷凝法回收此时所产生的溶剂的聚合物溶液的制备方法，其中，检测所述容器内的聚合物溶液的气液界面位置，并为了在基准变化幅度内将该位置保持为一定值，对将所述聚合物溶液输送至所述容器内的送液流量、浓缩所述聚合物溶液时的温度、所述蒸发溶剂的回收流量中的至少1种进行控制。另外，更为优选的是将上述的本专利技术之五的聚合物溶液的制备方法和上述的本专利技术之一至本专利技术之四中的聚合物溶液的制备方法相组合的聚合物溶液的制备方法。在上述的本专利技术之一至本专利技术之五的聚合物溶液的制备方法中，可采用闪蒸法在容器内浓缩所述聚合物溶液，并根据利用冷凝面的冷凝法回收所蒸发的溶剂。此时，实现使闪蒸温度和冷凝温度的控制精度在±10℃以内、使闪蒸压力的控制精度在±0.05MPa以内、使所述聚合物溶液的送液流量的控制精度在±10％以内中的至少一种为宜。另外，更为优选的是使闪蒸温度和冷凝温度的控制精度在±10℃以内、使闪蒸压力的控制精度在±0.05MPa以内、使所述聚合物溶液的送液流量的控制精度在±10％以内。对加热至构成所述聚合物溶液的溶剂在大气压下的沸点以上温度的聚合物溶液，施加比在该加热温度下的所述溶剂蒸气压至少高0.1MPa以上的压力的条件下进行闪蒸法为宜。另外，用流道截面积在10cm2以下的单个或多个闪蒸机构，在保持为大致的大气压或大气压以下的所述容器内闪蒸所述聚合物溶液为宜。进而，更为优选的是，对加热至构成所述聚合物溶液的溶剂的沸点以上温度的聚合物溶液，施加比在该温度下的所述溶剂蒸气压至少高0.1MPa以上的压力，同时用流道截面积在10cm2以下的单个或多个闪蒸机构，在保持为大致的大气压或大气压以下的所述容器内闪蒸所述聚合物溶液。当用所述闪蒸机构在所述容器内闪蒸所述聚合物溶液时，将所述容器内的绝对压力控制在1.5MPa以下为宜。另外，将用于蒸发所述聚合物溶液中的溶剂的一部分并冷凝所述溶剂的冷凝面的温度，控制为比构成所述聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物溶液的制备方法，是含有聚合物和溶剂的聚合物溶液的制备方法，其特征在于，至少具有１个连续地改变所述聚合物溶液的组成的第１工序，且在该第１工序之前或之后中的至少一方具有过滤所述聚合物溶液的第２工序。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：辻本忠宏，片井幸祐，高桥操，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]