Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Folie oder eines Filmes, umfassend die folgenden Schritte a) Aufbringen zumindest eines Materials zur Herstellung der Folie oder des Filmes auf ein sich bewegendes Band,

b) zumindest teilweises Aushärten- und/oder teilweises Trocknen des Materials.

Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer Folie oder eines Filmes, wobei die Vorrichtung ein Band mit einer geschlossenen Oberfläche aufweist, insbesondere ein zwischen zumindest einer Umlenktrommel und einer Antriebstrommel umlaufendes Endlosband.

Verfahren bzw. Vorrichtungen der eingangs genannten Art kommen bei der Herstellung von Folien oder Filmen, beispielsweise Polyvinylalkohol-Folien (PVOH-Folien), wie sie beispielsweise in der Arzneimittelindustrie eingesetzt werden, oder Triacetatfilmen (TAC- Filme), welche beispielsweise für die Produktion von LCD-Bildschirmen verwendet werden, zum Einsatz. Hierbei läuft ein als Prozessband für das Auftragen und den Transport des Films dienendes Endlosband zwischen einer Antriebsrolle und einer Umlenkrolle um, zwischen welchen das Band eingespannt ist. Bei den bekannten Lösungen wird auf das Band ein Ausgangsmaterial in flüssiger Form aufgegossen. Das Material kann sodann auf der Bandoberflä- che einen homogenen Film bilden, der dann weiteren Prozessschritten, wie Trocknen, Strecken, Beschneiden etc. unterworfen werden kann. Im Folgenden wird aus Gründen der einfacheren Lesbarkeit der Begriff„Film" stellvertretend auch für Folien und ganz allgemein für jegliche Art von flächigen, insbesondere platten- oder bandförmigen, ein- oder mehrschichtigen Gebilden fester Stoffe, die dehnbar oder undehnbar elastisch oder unelastisch ausgebildet sein können, verwendet.

Um eine hohe Produktionsgeschwindigkeit zu erzielen, werden die Filme meist in einem noch feuchten Zustand von dem Band abgezogen. Der Begriff„feucht" bezieht sich bei lösungsmittelbasierten Filmen auf den noch im Film enthaltenen Lösungsmittelanteil. So wäre bei- spielsweise bei einem vollständig getrockneten Film der Lösungsmittelanteil Null. Bei den bekannten Lösungen ist es jedoch nicht möglich, den Lösungsmittelanteil vor dem Abziehen des Filmes von dem Band zu ermitteln. Dies stellt jedoch einen großen Nachteil dar, da der Lösungsmittelgehalt bei lösungsmittelbasierten Filmen einen für die Qualität des abgezoge- nen Filmes wichtigen Parameter darstellt. Auch ist es mit den bekannten Lösungen nicht möglich, während des Produktionsprozesses ohne eine Unterbrechung desselben eine Veränderung der Prozessparameter zu messen.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Nachteile zu überwinden.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass während Schritt b) mittels zumindest eines nicht invasiven spektroskopischen Verfahrens Eigenschaften des Materials und/oder thermische Zustandsgrößen einer definierten Umgebung um das Band erfasst werden.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, auf einfache Weise während des gesamten Produktionsprozesses durch ein spektrographische Analyse des Materials des Filmes Eigenschaften des Materials, wie dessen Aushärtungsgrad und/oder Trocknungsgrad und/oder seine Dicke und/oder seinen Lösungsmittelanteil sowie andere Prozessparameter wie Temperatur und Druck, etc. exakt zu erfassen, ohne durch die Messung in den Herstellungsprozess einzugreifen oder diesen nachteilig zu beeinflussen.

Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn in Schritt b) als spektroskopisches Verfahren ein Infrarot- Absorptions- Verfahren verwendet wird. Die Infrarotspektroskopie hat sich im Rahmen der Erfindung besonders bewährt, wenngleich auch andere spektroskopische Verfahren, wie beispielsweise Raman-Spektroskopie, verwendet werden können.

Gemäß einer Variante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass aus einem mittels des spektroskopischen Verfahrens erfassten Spektrums zumindest ein Ist-Wert für zumindest ei- nen Parameter des Materials und/oder der Zustandsgröße der definierten Umgebung um das Band ermittelt und mit zumindest einem Sollwert verglichen wird. Entsprechend einer erfindungsgemäßen Weiterbildung kann in Abhängigkeit von einer Abweichung des Ist-Wertes von dem Sollwert ein Stellglied zur Veränderung zumindest einer der Zustandsgrößen der definierten Umgebung oder einer Fördergeschwindigkeit des Bandes betätigt werden.

Eine bevorzugte Variante der Erfindung sieht vor, dass die Folie oder der Film ein lösungsmittelbasierter Film oder eine lösungsmittelbasierte Folie ist, wobei ein Verdampfen des Lösungsmittels eine Trocknung und/oder Aushärtung des Materials zur Folge hat und in Schritt b) an zumindest einer vordefinierten Messstelle der aktuelle Lösungsmittelgehalt des Materi- als erfasst wird.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Material an einer ersten Stelle auf das Band aufgegossen und das zumindest teilweise ausgehärtete und/oder getrocknete Material an einer zweiten Stelle von dem Band abgezogen und eine zwischen der ersten und der zweiten Stelle gelegene Strecke in Abschnitte gleicher oder unterschiedlicher Größe unterteilt wird und in jedem der Abschnitte in vorgebbaren Zeitintervallen Parameter des Materials und/oder Zustandsgrößen der definierten Umgebung um das Band erfasst werden. Diese Variante der Erfindung ermöglicht eine lückenlose Überwachung des Filmbildungsprozesses sowie eine exakte Lokalisierung eventuell auftretender Störungen.

Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung können Intensitätswerten einzelner Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche in einem Spektrum Werte für Parameter des Materials und/oder der Zustandsgrößen der definierten Umgebung um das Band zugeordnet werden. Vorteilhafterweise ist der zumindest eine Parameter des Materials die Dicke des Materials und/oder ein Lösungsmittelgehalt des Materials.

Die zumindest eine ermittelte Zustandsgröße der definierten Umgebung um das Band kann ein atmosphärischer Druck und/oder eine Temperatur in der definierten Umgebung sein.

Die oben genannte Aufgabe lässt sich auch mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch lösen, dass sie zumindest ein Spektrometer, vorzugsweise ein optisches Spektrometer, umfasst, das mit einer Steuerung der Vorrichtung verbunden ist. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung; Fig. 2 ein Infrarotspektrum;

Fig. 3 eine erste Tabelle mit Materialparametern und Werten von Zustandsgrößen, die verschiedenen Intensitätswerten einer Wellenlänge zugeordnet sind;

Fig. 4 eine zweite Tabelle mit Materialparametern und Werten von Zustandsgrößen, die verschiedenen Intensitätswerten einer Wellenlänge zugeordnet sind.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

Gemäß Fig. 1 kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ein zwischen einer Umlenktrommel 2 und einer Antriebstrommel 3 umlaufendes als Endlosband ausgebildetes Band 4 aufweisen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung eines Endlosbandes eingeschränkt, so könnte unter Anderem beispielsweise auch ein an seinen Enden nicht verbundenes Band 4 verwendet werden, welches von einer Rolle abgewickelt und an einem Ende wieder aufgewickelt wird. Die Vorrichtung 1 umfasst ein oder mehrere Spektrometer 5, bevorzugt optische Spektrome- ter, die mit einer Steuerung 6 der Vorrichtung 5 verbunden sind. An dieser Stelle sei erwähnt, dass im Rahmen der Erfindung auch nur ein Spektrometer 5 zum Einsatz kommen kann. Wenn im Folgenden von Spektrometern im Plural gesprochen wird, so bezieht sich die technische Lehre bezüglich der Messung und Auswertung der erfassten Spektren sinngemäß jedoch auch auf die Verwendung nur eines Spektrometers 5. Die Steuerung 6 kann mit einem Stellglied 9 verbunden sein, über welches Prozessparameter, wie etwa die Temperatur in einem bestimmten Bereich über dem Band 4 oder die Laufgeschwindigkeit des Bandes 4 etc. eingestellt werden können. So kann das Stellglied 9 beispielsweise eine Bremse sein, die auf die Antriebstrommel einwirkt oder eine Heizung etc.

Die Vorrichtung 1 wird dazu verwendet einen Film 7 herzustellen. Bei diesem Film kann es sich um einen lösungsmittelbasierten Film handeln, wie beispielsweise sogenannte TAC- Filme, PVOH-Filme etc. Als Lösungsmittel können beispielsweise im Fall von TAC -Filmen Dichlormethan (Methylenchlorid) oder im Fall von PVOH-Filmen Wasser verwendet werden.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Herstellung des Filmes 7 ein Material 8 in flüssiger Form auf das sich bewegende Band 4 aufgebracht. Das Aufbringen des Materials 8 kann durch Aufgießen, beispielsweise mittels Curtain Coating, Extrudieren, Aufsprühen etc. erfolgen. Das aufgegossene Material 8 bildet auf dem Band 4 eine filmförmige Schicht und durchläuft auf dem Band 4 einen Prozess, der zu einer zumindest teilweisen Trocknung und/oder Aushärtung des Materials 8 führt. Mittels eines nicht invasiven spektroskopischen Verfahrens, welches sich der Spektrometer 5 bedient, können Eigenschaften des Materials 8 und/oder thermische Zustandsgrößen einer definierten Umgebung um das Band 4 erfasst werden. Die definierte Umgebung des Bandes 4 kann beispielsweise durch einen Abstand des jeweiligen Spektrometers 5 von der Oberfläche des Bandes 4 festgelegt sein.

Bevorzugt handelt es sich bei dem spektroskopischen Verfahren um ein Infrarot- Absorptions- Verfahren. Besonders vorteilhaft hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein fourier- transformations-infrarotspektroskopisches Verfahren im nahen Infrarotbereich herausgestellt. Derartige Verfahren werden abgekürzt als FTNIR-spektroskopische Verfahren bezeichnet. Hierbei kommt als Spektrometer 5 ein Fourier- Transform-Infrarotspektrometer (FTIR- Spektrometer) zum Einsatz. Das Material 8 wird mit Lichtwellenlängen aus dem nahen Infrarotbereich beleuchtet und mittels der Spektrometer 5 werden an unterschiedlichen Stellen der Vorrichtung 1 in an sich bekannter Weise entsprechende Absorptionsspektren gemessen. Erfolgt die Messung über dem Band 4 so kann eine anregende Lichtquelle über dem Band 4 angeordnet bzw. je nach Bauart auch in das jeweilige Spektrometer 5 integriert sein. Das emittierte Licht tritt durch das Material 8 durch und ein transmittierter Teil wird an der Oberfläche des Bandes 4, welches bevorzugt als Metallband mit einer geschlossenen Oberfläche ausgebildet sein kann, reflektiert. Ein Teil des Lichtes wird von dem Material 8 absorbiert. Die Richtungen des einfallenden und reflektierten Lichtes sind in Fig. 1 mit Pfeilen angedeutet. Aus dem auf das jeweilige Spektrometer 5 einfallenden Licht, welches von der Oberfläche des Bandes 4 reflektiert wird und durch das Material 8 in Richtung des entsprechenden Spektrometers 5 durchtritt, wird dann das in Fig. 2 dargestellte Spektrum 11 in Form eines NIR- Absorptionsspektrums erhalten. Erfolgt die Messung nicht über der (reflektierenden) Bandoberfläche sondern in einem Bereich, in dem das Material 8 schon als abgezogener Film 7 vorliegt, so muss eine Lichtquelle 10 gegenüber dem Spektrometer 5 angeordnet sein. Der Film 7 verläuft hierbei zwi- sehen der Lichtquelle 10 und dem Spektrometer 5.

In Fig. 2 ist die Intensität über den Wellenzahlen k aufgetragen. In dem Spektrum 11 gibt es charakteristische Wellenzahlen ki, k ₂ , die eine Aussage über einen bestimmten Materialparameter, wie beispielsweise den Lösungsmittelgehalt des Materials ermöglichen. Die charakte- ristischen Wellenzahlen ki, k ₂ liegen hierbei in Bereichen, in welchen beispielsweise ein verwendetes Lösungsmittel eine hohe Absorption aufweist.

Wie aus den Tabellen in Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, können unterschiedlichen Intensitätswerten Ii, In, I _12i In, I ₂ , 1 ₂ i, I ₂₂ , 1 ₂ i einzelner charakteristischer Wellenlängen oder Wellenlängenbe- reiche in dem Spektrum 11 Werte für Parameter des Materials und/oder der Zustandsgrößen der definierten Umgebung um das Band 4 zugeordnet werden. Die Zuordnung von einzelnen Parametern des Materials oder beispielsweise auch der Prozesstemperatur Ti, Tu _, T12, T _Üi T _2i T _21i T _{22, 2} i an einer bestimmten Stelle des Prozesses lässt sich durch eine direkte Zuordnung der gemessenen Werte der Intensität für eine bestimmte Wellenzahl ki, ki2, kü, k ₂ , k ₂₂ , k ₂ i zu einem konkreten Wert des Parameters oder der Temperatur durchführen. So kann beispielsweise der aktuelle Lösungsmittelgehalt Li, Ln _, L _12i L _Ü, L _2, L _2I, L _22, L ₂ des Materials 8 beispielweise durch Abwiegen des Filmes gemessen werden und gleichzeitig die Intensitäten L, In, I _12i In, I ₂ , 1 ₂ i, I ₂₂ , 1 ₂ i der Wellenzahlen ki und k ₂ oder die maximalen Intensitäten L, In, I _12i In, I ₂ , 1 ₂ i, I ₂₂ , 1 ₂ i in einem Bereich vorgebbarer Größe um diese Wellenzahlen ermittelt werden. Gleichzeitig kann auch die Prozesstemperatur in einer festge- legten Umgebung um das Band 4 gemessen werden. Diese Messungen können für unterschiedliche Lösungsmittelgehalte durchgeführt werden, sodass eine Zuordnung der Intensitätswerte Ii, In, In, In, I ₂ , 1 ₂ i, I ₂₂ , 1 ₂ i zu Lösungsmittelgehalten bzw. Temperaturen Ti, Tu, T _12i Tii, T ₂ , T ₂ i, T ₂₂ , T ₂ i durchgeführt werden kann wie in den Tabellen nach Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt. An dieser Stelle sei auch erwähnt, dass ein Lösungsmittelgehalt und die Prozesstem- peratur sehr stark miteinander korreliert sind, sodass aus dem Lösungsmittelgehalt auch auf die entsprechende Temperatur geschlossen werden kann. Grundsätzlich können auch andere Parameter den Intensitätswerten L, In, Ii ₂ , In, I ₂ , 1 ₂₁ , 1 ₂₂ , 1 ₂ i zugeordnet werden, so kann beispielsweise auf die oben genannte Art auch eine Zuordnung der Intensitätswerte zu Materialdicken, die ebenfalls stark mit dem Lösungsmittelgehalt korreliert sind, oder einem Druck in der Umgebung des Bandes 4 sowie weiteren Prozessparametern erfolgen.

Die oben genannte Art der Informationsgewinnung aus dem Spektrum 11 stellt eine einfache Methode dar, aus dem Spektrum 11 unmittelbar die Werte entsprechender Prozessparameter zu erhalten. Selbstverständlich können aus dem Spektrum 11 auch unter Verwendung quanti- tativer Methoden der Signalverarbeitung Rückschlüsse auf die entsprechenden Werte der Prozessparameter gezogen werden.

Aus dem Spektrum 11 kann somit ein Ist-Wert für einen Parameter des Materials 8 und/oder der Zustandsgröße der definierten Umgebung um das Band 4 ermittelt und mit einem Sollwert verglichen werden. Die Auswertung des Spektrums 11 und der Vergleich mit den Sollwerten kann von der Steuerung 6, beispielsweise einem entsprechend programmierten Mikro- oder Signalprozessor, durchgeführt werden. Die Sollwerte können in einem hier nicht dargestellten mit der Steuerung 6 verbundenen Speicher abgelegt sein. In Abhängigkeit von einer Abwei- chung des Ist-Wertes von dem Sollwert kann die Steuerung 6 das Stellglied 9 zur Veränderung zumindest einer der Zustandsgrößen der definierten Umgebung oder einer Fördergeschwindigkeit des Bandes 4 betätigen. So kann die Steuerung 6 über das Stellglied 9 beispielsweise die Temperatur an einer bestimmten Stelle des Prozesses verändern oder die Ge- schwindigkeit des Bandes 4 anpassen, um die Verweildauer des Materials 8 in dem Prozess zu erhöhen oder zu verringern.

Wenn der Film 7 ein lösungsmittelbasierter Film ist, hat das Verdampfen des Lösungsmittels während des Prozesses eine Trocknung und/oder Aushärtung des Materials 8 zur Folge. Als Ist-Wert kann in diesem Fall an einer Messstelle der aktuelle Lösungsmittelgehalt Li, Ln _, L _12i L _ü, L _2, L _21i L _22i L ₂ j des Materials 8 erfasst und mit einem Sollwert verglichen werden.

Durch die Verwendung mehrerer Spektrometer 5 kann die Strecke zwischen dem Aufbringen des Materials 8 und dem Abziehen des Films 7 in Abschnitte unterteilt werden, wobei jedem Abschnitt ein Spektrometer 5 zugeordnet sein kann. Jedem Spektrometer 5 kann hierbei ein eigener Satz von Sollwerten zugeordnet sein. Auf diese Weise lässt sich eine eventuell auftretende Abweichung von Ist-Werten und Sollwerten örtlich genau zuordnen, wodurch in den Prozess gezielt eingegriffen werden kann. Der Ordnung halber sei darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine mögliche Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellte Ausführungsvariante derselben eingeschränkt ist. Es sind sämtliche Ausführungsvarianten, die unter den Wortsinn der unabhängigen Ansprüche fallen vom Schutzbereich um- fasst. Bezugszeichenaufstellung

1 Vorrichtung

2 Umlenkrolle

3 Antriebsrolle

4 Band

5 Spektroskop

6 Steuerung

7 Film

8 Material

9 Stellglied

10 Lichtquelle

11 Spektrum

Ii, In, Ii2, Iii, Intensitätswerte

I ₂ , 121, 122, 121 Intensitätswerte

Wellenzahlen

Wellenzahlen

Lö sung smittelgehalt

Lö sung smittelgehalt

Ti,Tii _, Ti _2, Tii Temperatur

T ₂ , T _21i T _22i T ₂ i Temperatur