KR101203016B1 - 용액 캐스팅 방법 및 폴리머 필름 - Google Patents

Abstract

잔여 용매의 함유율이 30중량% 이상인 필름의 측 에지부는 흡입 덕트를 통해 흡입되면서 제 1～제 3 롤러의 측부에 접촉된다. 그러므로, 양 에지부들 사이의 중앙부는 롤러에 접촉하지 않고, 필름이 롤러의 회전에 따라 텐터 장치 쪽으로 반송된다. 롤러에서, 롤러의 각각의 측부는 중앙부보다 큰 직경을 갖는다. 인접한 롤러들 사이의 간격중 하나 이상은 1mm에서 200mm까지이며, 랩핑 각은 1°에서 180°까지이다. 필름의 중앙부를 향해서, 공기가 롤러측 내에 공급된다. 얻어진 필름은 임의의 구김, 주름, 컬 등을 갖지 않고, 이물이 거의 부착되지 않는다. 그러므로, 연속적인 필름 제조가 안정적으로 행해질 수 있다.

Description

용액 캐스팅 방법 및 폴리머 필름{SOLUTION CASTING METHOD AND POLYMER FLIM}

도 1은 본 발명에 따른 용액 캐스팅 방법에서 폴리머 필름의 제조 장비의 개략도.

도 2는 용액 캐스팅 방법이 적용되는 필름 제조 장비의 반송부의 일실시예의 개략도.

도 3은 반송부에서 롤러의 실시예의 사용에 의해 필름을 반송하는 상황을 도시한 설명도.

도 4는 다른 반송부의 상황을 도시한 설명도.

도 5는 또다른 반송부의 상황을 도시한 설명도.

도 6은 반송부에서 다른 롤러의 실시예의 사용에 의해 필름을 반송하는 상황을 도시한 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 용액 캐스팅 설비 16: 캐스팅 장치

17: 텐터 장치 27: 벨트

31,52,56,61: 필름 33,51,55: 반송부

41,53,57,62: 흡입 덕트 41a: 흡입구

46: 공기 공급 덕트 L1: 롤러 간격

L2: 롤러와 흡입 덕트 사이의 간격 L3: 필름과 흡입 덕트 사이의 간격

R1～Rn: 제 1～제 n 롤러 R2a: 제 3 롤러 측 에지부

R2b: 제 3 롤러 중앙부

본 발명은 용액 캐스팅 방법 및 상기 용액 캐스팅 방법에 의해 제조된 폴리머 필름에 관한 것이며, 특히, 편광 필터 및 액정 표시장치에 사용된 폴리머 필름 및 상기 폴리머 필름 제조 방법으로서의 용액 캐스팅 방법에 관한 것이다.

광학용의 여러 종류의 폴리머 필름이 존재한다. 이와같은 폴리머 필름을 제조하기 위하여, 통상적으로 캐스팅 다이가 사용되어 도프를 지지체 위로 캐스팅시키고, 캐스트 도프가 폴리머 필름으로서 지지체로부터 박리(peeling)되고 나서, 건조 공정후에 폴리머 필름으로서 감겨진다. 이 방법을 용액 캐스팅 방법이라 칭하며, 폴리머 필름을 제조하기 위한 대표적인 방법이다.

광학용 폴리머 필름의 수요의 증가와 비용의 감소가 크게 요구되기 때문에, 용액 캐스팅 방법에서 폴리머 필름의 생산성을 증가시키는 것, 즉, 필름 제조 속도를 증가시키는 것이 필요하다. 또한, 광학용도에서, 고기능 및 다기능에 대한 요구가 크다. 따라서, 폴리머 필름의 박막화가 필요하다.

상기의 용액 캐스팅 방법에서, 도프가 폴리머 필름으로서 지지체로부터 박리 된후, 평면성이나 기계적 강도, 광학특성 등을 개선시키기 위해서, 폴리머 필름을 연신(stretching)하고 그 폭을 조절하는 텐터 장치(tenter device)가 통상적으로 건조 공정에서 제공된다.

지지체로부터 폴리머 필름을 박리한후, 폴리머 필름이 텐터 장치에 반송되는 영역이 존재하며, 상기 영역을 구동 또는 비구공 롤러가 필름을 반송 또는 지지하기 위하여 제공되는 반송부(transport section)라고 칭한다. 운송부에서, 폴리머 필름에 주름, 구김, 상기 주름과 구김으로 인한 면들의 접착, 측 에지부에서의 컬 등이 발생한다. 이것들은 반송부에서 필름을 반송시 문제점이다. 그러나, 롤러와의 접촉면에 사소한 변형이 생기는 동안, 필름의 품질이 저하되고, 필름면 상에서의 가소제의 침전(precipitation) 등으로 인해 롤러의 표면이 오염된다.

반송부에서 필름 결함의 발생을 감소시키기 위한 여러 방법이 존재한다. 예를 들면, 지지체로부터 박리된 폴리머 필름이 최초로 접촉하는 제 1 롤러가 폴리머 필름의 박리면이 이에 접촉하도록 배치되고, 제 1 롤러 다음의 제 2 롤러가 폴리머 필름의 다른 면(이하에서 노출된 면)이 이에 접촉하도록 배치된다. 또한, 상기 제 2 롤러로의 접촉이후에, 상기 폴리머 필름이 건조되는 방법이 제안되어 있다(일본국 특허 공개 공보 제2001-198933 참조). 그렇지 않으면, 적어도 노출된 면측에서, 접촉식 롤러가 아니라, 공기 플로터(air floater)로서 비-접촉 반송 장치가 사용되며, 그렇지 않으면, 양측 에지가 유지 장치에 의해 유지되어, 제품부에 아무 것도 접촉될 수 없도록 하는 방법(일본국 특허 공개 공보 제2001-277267 참조)등이 제안되어 있다.

또한, 박리 이후에, 측 에지에 형성된 컬이 절단(slit-off)되는 방법(일본국 특허 공개 공보 제H11-90942 참조)이 제안되어 있다. 반송부에서, 롤러가 지그재그로 배치되어 소정 기간 동안 소정 온도로 가열되는 방법(일본국 특허 공개 공보 제2001-315147 참조)이 제안되어 있다. 또한, 두께가 20～80μm인 필름을 제조하고자 하는 경우, 소정의 잔여 용매량을 함유하는 필름을 반송하는 롤러는 표면 거칠기(Ry)가 0.6μm이하이고, 표면 에너지가 70 내지 100mN/m인 조건을 만족하는 방법(일본국 특허 공개 공보 제2002-86474)이 제안되어 있다. 또한 반송부에서, 롤러의 빅커스 경도(Vickers hardness)가 500 내지 800의 범위 내에 존재하는 방법(일본국 특허 공개 공보 제2002-292658)이 제안되어 있다.

그러나, 상기 방법에서, 주름과 구김, 측 에지의 컬, 및 또한 롤러의 오염의 발생을 충분히 감소시키기 어렵다. 특히, 제조되는 필름의 두께가 작을 경우에, 상기 효과가 크지 않다. 예를 들면, 공보 제2001-198933에서, 지지체로부터 박리된 후에, 폴리머 필름이 최초에 접촉하는 제 1 롤러가 박리면에 접촉된다. 이 경우에, 박리면에서 잔여 용매의 함유율이 많아서 박리면은 유연하다. 그러므로, 제 1 롤러와의 접촉에 의해 박리면에 스크래치(scratch)가 형성된다. 또한, 공보 제2001-277267에서, (공기 플로터 형 및 양측 에지를 유지하기 위한 형태와 같은) 접촉이 없는 형태의 반송 수단이 사용된다. 이 경우에, 예를 들면, 제조될 필름의 두께가 수십 마이크로미터 등이거나 휘발성 용매의 함유율이 높을때, 필름이 너무 많이 플래터되고(flatter), 변형되어 주름 잡힌다. 그러므로, 표면 결함이 발생하고, 필름이 유지 장치에 의해 찢겨진다.

또한, 공보 제H11-90942에서와 같이, 컬이 형성되는 측 에지가 절단되는 방법에서, 컬은 제거된다. 그러나, 주름 및 접힘이 감소되지 않는다. 공보 제2002-86474 & 제2002-292658에서, 롤러의 오염이 감소될지라도, 측 에지에서의 컬은 감소되지 않는다.

발 발명의 목적은 필름 제조 속도가 증가되는 용매 캐스팅 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 필름 표면이 반송부 내의 필름 상에서 발생된 주름 및 구김, 접착제, 및 반송부 내의 롤러와의 접촉으로 인한 임의의 미세한 변형을 가지지 않는 용매 캐스팅 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 롤러의 오염이 방지되는 용매 캐스팅 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 광학 특성이 우수한 폴리머 필름을 제공하는 것이다.

상기 목적 및 다른 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 용액 캐스팅 방법은에서, 연속적인 폴리머 필름의 양측 에지부는 잔여 용매 함유율이 30중량% 이상인 폴리머 필름의 반송 방향에 배치된 복수 롤러에 하나 이상의 흡입 장치를 사용하여 끌어 당겨진다. 흡입이 행해져서, 측 에지부가 롤러에 접촉하게 되고, 측 에지부들 사이의 중앙부는 롤러에서 떨어지게 된다. 폴리머 필름은 롤러를 회전시킴으로써 텐터 장치를 향하여 반송된다.

반송 방향으로 인접한 롤러들 사이의 간격(L1)이 1mm 내지 20Omm의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하다. 또한, 롤러 주위의 폴리머 필름의 각각의 측 에지부의 랩핑 각(lapping angle)은 1°내지 180°의 범위 내에 존재한다.

상기 흡입 수단은 흡기 챔버를 포함한다. 흡입 챔버와 롤러 사이의 최소 간격(L2)은 0.5mm 내지 5mm의 범위 내에 존재한다. 흡입 챔버와 폴리머 필름 사이의 최소 간격(L3)은 5mm 내지 30mm의 범위 내에 존재한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 반송 방향으로 인접한 롤러중 하나의 하류의 회전 속도가 VD이고, 다른 롤러의 상류의 회전 속도가 VU일때, 회전 속도비(VD/VU)가 1.00 내지 1.15의 범위 내에 존재한다. 또한, 공기가 롤러 측에서의 중앙부를 향하여 공급된다.

본 발명에서, 상기 캐스팅 방법에 의해 폴리머 필름이 제조된다.

종래 기술에서, 주름 및 구김이 반송부에서의 폴리머 필름 상에 형성되며, 필름 표면이 필름의 접착, 필름과의 반송부에서의 롤러의 접촉 등에 의해 미세하게 변형된다. 또한, 접착제가 폴리머 필름으로부터 증착되어 롤러를 오염시킨다.

본 발명의 용액 캐스팅 방법에 따르면, 주름, 구김, 오염 등이 방지된다. 결과적으로, 플림 제조 속도의 증가에 의해 보다 얇은 막을 제조하고자 할 수 있다. 또한, 본 발명에서 제조된 폴리머 필름은 우수한 광학 특성을 가지므로, 액정 표시장치 내의 편광 필터용 보호 필름으로서 편광 필터에서 적절하게 사용될 수 있다.

본 발명 상기 목적 및 장점은 다음의 상세한 설명을 첨부 도면과 관련하여 판독할때, 당업자들에 의해 쉽게 이해될 것이다.

도 1에서, 용액 캐스팅 장비(10)는 도프(11)가 공급되는 리버스 탱크(reserve tank)(12), 공급 펌프(15), 캐스팅 장치(16), 텐터 장치(17), 건조 장치(21) 및 와인딩 장치(22)를 구비한다. 캐스팅 장치(16)는 캐스팅 다이(25), 및 백-업 롤러(26)에 의해 이동되는 지지체로서 벨트(27)를 갖는다. 또한, 캐스팅 장치(16)와 텐터 장치(17) 사이에, 필름(31)을 지지하거나 반송하기 위한 다수의 롤러(32)가 존재한다. 롤러의 수는 도 2에 국한되는 것이 아니며, 적절하게 변화될 수 있다. 또한, 롤러의 형태는 구동형 또는 비구동형 사이에서 적절하게 선택된다. 도 1에서 단지 롤러의 일부가 도시되어 있다는 것을 주목하라. 또한, 캐스팅 장치(16)과 텐터 장치(17)의 사이의 공간을 이하에 설명되는 반송부(33)라 칭한다.

리버스 탱크(12)로부터 공급 펌프(15)에 의해 캐스팅 다이(25)에 공급되는 도프(11)는 백-업 롤러(26)에 의해 연속적으로 반송되는 벨트(27) 상으로 캐스팅된다. 그러므로, 도프(11)은 캐스팅은 연속적으로 행해진다. 캐스팅된 도프가 자기-지지 특성을 가질때, 도프(11)는 필름(31)으로서 박리된다. 박리시, 필름(31)은 반송부(33)에서의 최상류 측에 배치되는 롤러 주위에 랩핑되고, 이 롤러를 회전시킴으로써, 박리가 연속적으로 행해진다. 벨트(27)로부터 박리되는 필름(31)의 표면을 면 박리면이라 칭하고, 다른 면을 비-박리면이라 칭한다. 박리된 필름(31)은 반송부(33)를 통하여 텐터 장치(17)에 반송된다.

텐터 장치(17)에서, 필름(31)의 폭이 조정되어, 연신되는 동시에, 건조된다. 텐터 장치(17)에서, 텐터 클립(도시되지 않음)이 양측 에지를 유지하면서 레일 (rail)(도시되지 않음) 상에서 이동하므로, 필름이 반송된다. 종종, 텐터 클립의 대신에, 핀 클립 등이 사용될 수 있다. 텐터 클립은 제어기(도시되지 않음)에 의해 자동적으로 개폐되어, 개폐에 의해 필름(31)의 유지 및 해제가 행해진다. 필름(31)을 유지한 텐터 클립이 텐터 장치(17)에서 이동하여, 출구 근처의 소정 해제 위치에 이를때, 클립이 자동적으로 제어되어 개방되므로, 필름(31)이 해제된다.

지지 또는 반송용 롤러(32)에 의한 다음 공정으로서, 필름(31)은 텐터 장치(17)로부터 건조 장치(21)에 반송된다. 필름(31)이 복수의 롤러(21a)에 의해 지지 및 반송되면서 충분히 건조된 이후에, 절단부(도시되지 않음)가 필름(31)의 측 에지를 절단하고 나서, 필름의 잔여 부분이 필름 제품으로서 감겨진다.

또한, 도 2 & 3을 참조하여, 본 발명의 실시예가 상세하게 설명된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 롤러가 반송부(33)에 배치되며, 그 숫자가 R1 내지 Rn(n은 자연수)인 제 1 내지 제 n 롤러로 명명된다. 도 3은 제 2 롤러(R2) 상에서의 필름 반송의 상황을 도시한 것이다. 그러나, 제 1 및 제 3 롤러(R1, R3) 상에서의 필름 반송의 상황이 제 2 롤러(R2) 상에서와 동일하기 때문에, 도시 및 설명은 생략된다. 제 1 내지 제 3 롤러는 모터(36)와 제어기(37)를 가지고 있다. 모터(36)의 구동은 제어기(37)에 의해 제어되므로, 제 1 내지 제 3 롤러(R1～R3)의 회전 속도 및 토크가 조절된다.

제 2 롤러(R2)는 길이 방향으로 중심선에 대해 거의 대칭이며, 각각의 측부(R2a)의 직경(DE)이 동일하고, 중앙부(R2b)의 직경(DC)보다 크다. 중앙부(R2b)의 직경(DC)은 제 2 롤러(R2)의 길이방향으로 일정하다. 직경(DC)을 갖는 중앙부(R2b) 의 길이는 필름(31)의 폭보다 작고, 필름(31) 제품부의 폭보다 크다. 그러므로, 필름(31)의 측 에지는 제 2 롤러의 양측부(R2a)에 접촉하여 지지되며, 스크래치 등이 제품부에 형성될 수 없다.

본 실시예에서, 30중량% 이상의 고함유율로 잔여 용매를 함유하는 필름(31)이 지지 또는 반송용 제 1 내지 제 3 롤러(R1～R3)와 접촉한다. 그러므로, 필름(31)의 모든 부분이 롤러의 표면에 접촉하는 것이 아니고, 양측 에지부가 제 1~제 3 롤러(R1～R3)와 접촉하고, 중앙부는 그들중 어느 것과 접촉하지 않는다. 그러므로, 필름(31)의 롤러의 표면과의 마찰이 작아지고, 주름 및 구김이 형성되지 않는다. 또한, 제 1~제 3 롤러가 상기 구조를 갖는 본 실시예에서, 필름(31)의 폭 방향의 일정 직경을 갖는 원통형 롤러가 사용되는 경우보다 필름의 롤러와의 접촉 영역이 더 작게 된다. 그러므로, 롤러 표면에 필름(31)이 접착되는 것이 어려워지고, 상기 접착에 기인한 필름의 결함이 발생되지 않는다. 또한, 가소제 등이 내측에서 필름의 표면에 증착되는 것이 방지된다. 그러므로, 이것이 롤러 표면의 오염이 시간이 지나도 발생되지 않는다.

중앙부(R2b)의 직경(DC)이 제 2 롤러(R2)의 길이방향으로 일정할 필요는 없다. 예를 들면, 이미 공지된 오목 롤러와 같이, 롤러의 직경이 롤러의 중앙부를 향하여 점차 더 작아질 수 있다.

필름(31)에서, 단지 측 에지부만이 제 2 롤러(R2)에 의해 지지되기 때문에, 필름(31)을 지지하기 위한 마찰력이 접촉부로서 측 에지부에 강하게 인가된다. 그러므로, 일정한 직경을 갖는 원통형 롤러가 사용될때보다 필름(31)의 측 에지부에, 반송 방향에 대한 힘이 크게 인가된다. 그러므로, 필름(31)의 측 에지부에서의 컬 등의 발생 및 필름의 롤러 표면과의 접촉면의 미세한 변형이 방지될 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, SUS로 이루어진 흡입 덕트(41)가 제 1~제 3 롤러(R1~R3)의 양측부 아래 및 제 1～제 3 롤러(R1～R3)에 의해 지지된 필름 표면, 즉, 본 실시예에서 필름(31)의 박리면의 대향면 측에 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 흡입 덕트(41)는 필름 측의 면이 개방되는 박스-형태를 갖는다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 흡입 덕트(41)의 필름 폭 방향의 길이는 제 2 롤러(R2)의 측부(R2a)의 폭과 거의 동일하다. 흡입 덕트(41)는 단지 롤러(R1～R3) 아래 에만 위치되는 것이 아니며, 롤러들(R1~R3)들 사이의 필름으로부터 하부 영역으로 확장되는 것이 바람직하다.

흡입 덕트(41), 흡입 제어기(42) 배기 가스 처리부(이하에서, 처리부)(43), 및 펌프(P1)는 필름을 제 1～제 3 롤러(R1～R3)에 상으로 끌어 당기도록 하기 위하여 필름(31)의 박리면 측에서 공기를 흡입하는 흡입 장치를 구성한다. 펌프(P1)에 의해 흡입 덕트(41)를 통하는 흡입력은 흡입 제어기(42)에 의해 제어되고, 처리부(43)는 흡입된 공기에 혼합된 용매 증기(solvent vapor)를 응축해서 회수한다.

그리고 나서, 도 3에 도시된 바와 같이, 필름(31)의 측 에지부 아래의 양 흡입 덕트(41) 사이에, 필름(31)의 폭방향으로 중앙부를 향하여 공기를 공급하기 위한 에어레이션 덕트(aeration duct)(46)가 존재한다. 에어레이션 덕트(46)는 에어레이션 제어기(47)와 공기 공급기(air feeder)(48)를 포함한다. 에어레이션 제어기 (47)는 에어레이션 덕트(46)로부터 에어레이션 속도를 조절하기 위하여 공기 공급기(48)로부터의 공기흐름을 제어한다.

반송부(33)에서, 벨트(27)로부터 박리된 필름(31)은 제 1～제 3 롤러(R1～R3)에 의해 지지되면서 텐터 장치(17)를 향하여 반송된다. 상술된 바와 같이, 본 발명에서, 필름(31)의 양 에지부가 끌어 당겨져서, 제 2 롤러(R2)의 양측부에 접촉하고, 필름(31)은 제 2 롤러(R2)의 회전에 따라 반송된다. 또한, 잔여 용매의 함유율이 30% 내지 300% 내에 존재하는 동안, 필름(31)은 제 1～제 3 롤러(R1～R3)에 의해 지지된다. 이 경우에, 제 1과 제 2 롤러(R1, R2) 사이, 및 제 2와 제 3 롤러(R2, R3) 사이의 간격으로서 각각의 롤러 간격(L1)은 1mm 내지 200mm의 범위 내에 존재한다. 본 실시예에 있어서, 용매의 함유율이 30중량% 이상인 필름 반송부에서, 각각의 롤러 간격은 상기 범위 내에 존재하는 것이 바람직하다. 그러나, 롤러 간격들중 하나 이상(본 실시예에서는, 두 개의 롤러 간격들중 하나)은 상기 범위 내에 존재할 수 있다.

제 2 롤러(R2)와 흡입 덕트(41)의 측벽 사이의 간격(이하에서, 롤러-덕트 간격)(L2)은 0.5mm 내지 5mm의 범위 내에 존재한다. 롤러-덕트 간격(L2)이 0.5mm이하일때, 제 2 롤러가 진동하여 흡입 덕트(41)와 부딪치고, 롤러와 흡입 덕트(41) 사이에 클로그(clog)를 뿌려서 흡입 효율을 감소시킨다. 롤러-덕트 간격(L2)이 5mm 이상일때, 상기 롤러-덕트 간격을 통해 많은 공기가 누설되므로, 흡입력이 소정값이 될 수 없다.

제 1 롤러(R1)와 제 2 롤러(R2), 및 제 2 롤러(R2)와 제 3 롤러(R3) 사이에 서, 필름(31)의 위치는 흡입 동안 흡입 덕트(41)와의 간격(이하에서, 필름-덕트 간격)(L3)을 갖도록 제어된다. 필름-덕트 간격(L3)은 5mm 내지 30mm의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하다. 그 간격이 5mm 이하인 경우, 흡입력의 미세한 변동으로 인해, 필름(31)이 흡입 덕트(41)와 부딪치게 되며, 장비의 연속적인 구동이 더 어려워진다. 또한, 필름-덕트 간격(L3)이 3Omm 이상인 경우, 상기 필름-덕트 간격을 통해 많은 공기가 누설된다. 그러므로, 흡입력이 소정값이 될 수 없고, 랩핑 각이 실질적으로 후술되는 조건을 충족하지 못한다.

그러므로, 필름(31)이 양측 에지부를 제 1～제 3 롤러(R1～R3)와 접촉함으로써 안전하게 지지되기 때문에, 반송부에서의 반송이 안전해진다. 또한, 흡입 덕트(41)가 용매 증기를 흡입하는 동안, 필름(31) 주위의 용매 가스의 농도는 소정값 이하이도록 제어되며, 필름(31)은 반송부에서 소정 건조 속도로 건조된다. 또한, 배기된 가스를 처리하기 위한 처리부(43)가 제공되기 때문에, 흡입된 용매 증기는 응축되어 회수되므로, 도프의 원료로서 사용된다. 그러므로, 본 실시예는 가격면에서 효율적이며, 환경의 오염을 방지한다. 상기 잔여 용매의 함유율은 샘플링시 필름의 중량(X1), 및 항온 건조 장치를 사용하여 충분히 건조한 이후의 필름의 중량(X2)의 식: {(X1-X2)/X2}×100으로부터 값(단위;중량%)으로서 계산될 수 있는 기준이다.

용매의 함유율이 상기 함유율 범위 내에 존재하는 반송부에서, 특히, 롤러 간격(L1)이 상기 범위 내에 존재하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 이것에 국한되는 것이 아니며, 롤러 간격들(L1)중 하나 이상이 상기 간격 범위 내에 존재 할때, 본 발명이 효율적이다. 롤러 간격(L1)이 1mm 이하인 경우, 롤러들 사이에 이물질이 끼여, 필름이 이물질에 의해 강하게 눌려진다. 그러므로, 필름에 종종 스크래치, 균열 등이 발생되며, 롤러들이 진동하여 서로 부딪쳐서, 안전한 반송이 어렵게 된다. 롤러 간격(L1)이 20Omm 이상인 경우, 롤러들 사이의 필름(31)에 인가된 흡입력이 거의 제어되지 않고, 흡입 덕트(41)가 종종 필름(31)과 부딪친다.

상기 방법에서, 필름의 구김, 주름, 필름 접착, 측 에지부의 컬 뿐만 아니라, 롤러 상에에서 발생하는 표면 결함, 롤러의 오염 등이 방지된다. 필름 내의 잔여 용매의 함유율이 30% 이상인 경우, 특히, 필름의 표면 저항이 10⁸ 이상인 경우, 필름이 거의 변화되지 않는다. 또한, 이 경우에, 위험한 물질이 용매로서 사용될때, 본 발명은 폭파 방지면에서 효율적이다. 그 이유는 상기 방법에서, 필름이 상기 필름의 거의 모든 영역이 롤러와 접촉하지 않고 반송되기 때문이다.

흡입 덕트(41)의 흡입 압력은 바람직하게는, 필름으로부터 하부측의 압력이 ―1000Pa 내지 110Pa의 범위 내에 존재하도록 조정되며, 특히 ―500Pa 내지 -20Pa 내에 존하도록 조정된다.

본 실시예의 구동 롤러는 제 1～제 3 롤러(R1～R3)이다. 그러나, 흡입 덕트(41)가 측 에지부 아래에 제공되는지의 여부에 관계없이, 다른 롤러가 구동 롤러일 수 있다. 또한, 제 1～제 3 롤러(R1～R3) 모두가 구동 롤러일 필요는 없다. 상기 반송부 내의 인접한 두 개의 롤러가 구동 롤러일 수 있다. 이러한 두 개의 롤러는 제 2 롤러(R2)와 동일한 구조를 가지며, 흡입 덕트(41)는 필름의 양측 에지부 아래 에 배치된다.

본 발명에서, 흡입에 의한 접촉을 위하여 필름(31)이 제 1～제 3 롤러(R1～R3)에 대해 랩핑되는 랩핑 각(θ)은 1° 내지 180°의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 랩핑 각(θ)은 1°내지 30°의 범위 내에 존재하며, 바람직하게는, 1° 내지 10°의 범위 내에 존재한다. 랩핑 각(θ)은 필름(31)이 흡입 덕트(41)에 의해 제 2 롤러로 끌어 당겨지는 동안, 필름(31)이 랩핑되는 각도로서 결정된다. 예를 들면, 제 2 롤러(R2)의 랩핑 각(θ)은 제 1～제 3 롤러(R1～R3)의 상대적인 위치 및 흡입 덕트(41)에 의한 흡입력을 조절함으로써 제어된다.

각각의 롤러의 랩핑 각(θ)이 상기 범위 내에 존재하는 것이 특히 바람직하다. 그러나, 본 발명은 이것에 국한되는 것이 아니고, 랩핑 각(θ)중 하나 이상이 상기 범위 내에 존재할때에도 효율적이다. 랩핑 각(θ)이 1°이하인 경우, 필름 반송의 효과는 실질적으로 충분하지 않고, 랩핑 각(θ)이 180°이상인 경우, 필름과 롤러의 접촉이 마찰력을 너무 크게 증가시켜서, 필름의 종류 및 반송 속도에 따라서, 표면 결함이 발생한다.

본 발명에서, 제 1～제 3 롤러의 각각의 회전 속도가 V1~V3일때, V2/V1과 V3/V2의 값들중 하나는 1.00 내지 1.15의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하고, 본실시예에서, 모든 값이 상기 범위 내에 존재하도록 제어가 행해진다. 즉, 필름의 잔여 용매의 함유율이 30중량% 이상인 영역에서, 반송 방향으로 배열되는 인접한 구동 롤러중 상류의 롤러는 회전 속도(VU)를 가지며, 하류의 롤러는 회전 속도(VD)를 갖는다. 이 경우에, 비율(VD/VU)이 1.00≤VD/VU≤1.15을 충족시키는 것이 바람 직하다.

상기 비율(VD/VU)이 1.00 이하인 경우, 필름은 종종 흡입력, 롤러 간격(L1) 및 필름의 중량의 조합에 따라서, 필름이 플래터된다. 또한, VD/VU가 1.15 이상인 경우, 잔여 용매의 함유율이 큰 필름(31)에 인가될 장력이 운송 방향으로 소정값보다 커진다. 그러므로, 필름이 연신되어 불균일해지고, 종종 찢겨진다.

또한, 본 발명에서, 효율을 증가시키기 위하여, 에어레이션 덕트(46)가 필름(31)의 중앙 영역을 향하여 공기를 공급하기 위하여 상기 위치에 배치된다. 공기를 공급하면 필름(31)의 제품부의 건조가 행해지고, 필름의 반송이 안전해진다. 그 이유는 공기를 공급하는 것에 의해, 필름으로부터 제 2 롤러(R2) 측에서, 에어레이션 덕트(46)의 출구(46a)로부터 흡입 덕트(41)의 입구(41a)로의 공기의 안전한 흐름이 발생되므로, 흡입 덕트(41) 내로의 공기의 흡입력이 균일해지기 때문이다. 에어레이션 덕트(46)는 본 실시예의 도 3에서와 같이, 필름의 양측 에지부 부근에 배치된 한쌍의 흡입 덕트들 사이의 제 2 롤러(R2)의 아래에 제공되는 것이 바람직하다. 그러나, 에어레이션 덕트를 한쌍의 흡입 덕트들(41) 사이의 각각의 공간에 제공할 필요는 없다. 에어레이션 덕트(46)는 한쌍의 흡입 덕트들(41)의 사이의 하나 이상의 공간에 존재할 수 있다.

에어레이션 덕트(46)로부터 방출된 공기의 공기의 풍속(S1)은 0.3(m/s)≤S1≤20(m/s)의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하다. V1<0.3(m/s)에서는, 공기 공급의 상기 효율이 충분하지 않고, V1>20(m/s)에서는, 필름(31)에 대한 풍압이 너무 강하므로, 필름이 종종 찢겨진다. 그러나, 풍속의 바람직한 범위는 한쌍의 흡입 덕 트(41)의 흡입력, 필름(31) 내의 잔여 용매의 함유율 및 필름의 중량에 의존하므로, 상기 범위에 국한되는 것이 아니다. 또한, 에어레이션 덕트(46)로부터 방출된 공기는 공기 공급기(48)를 사용하여 외측으로부터 흡입된다. 그러나, 본 발명은 에어레이션 제어기(47) 및 공기 공급기(48)의 기능 및 형태에 의존하지 않는다. 예를 들면, 이것들 대신에, 펌프 및 공기량 조정용 조정 밸브가 흡입 덕트(46)를 향하여 외부 공기를 공급하기 위하여 사용될 수 있다. 그러므로, 공기 공급량이 제어된다.

본 실시예에서, 에어레이션 덕트(46)는 구멍 비율이 5%이도록 면적이 2 mm²에서 4 mm²까지인 정방형 구멍을 갖는다. 그러나, 본 발명은 이러한 다공형(porous type)의 출구(46a)에 국한되지 않는다. 예를 들면, 다공형 대신에, 슬릿을 통해 공기를 공급하기 위하여 필름(31)의 폭방향으로 연장된 많은 직사각형 슬릿이 존재할 수 있다. 또한, 다공형의 경우에, 본 발명은 구멍 형상 및 배열에 의존하지 않는다. 예를 들면, 구멍 형상이 원형이고, 지그재그로 배치될 수 있다. 한편, 건조 효율 및 필름의 롤러와의 접촉 방지 면에서, 구멍 비율은 1% 내지 35%의 범위 내제 존재하는 것이 바람직하고, 특히 5% 내지 20%의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하다. 구멍 비율은 식{(구멍 면적)/(제 3 롤러(R3)의 외주 면적)}×100으로부터 얻어질 수 있다.

제 2 롤러의 측부(R2a)에 표면 거칠기를 제공하기 위한 처리가 행해져서, 필름(31)이 높은 효율을 유지할 수 있다. 제 2 롤러의 길이 방향으로의 표면 거칠기 처리부의 길이는 2mm 내지 20mm의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하다. 상기 길이 가 20mm 이상일때, 필름을 유지하는 효율이 거의 증가하지 않고, 상기 길이가 2mm 이하일때, 필름을 유지하는 효율은 증가하지 않는다. 표면 거칠기 처리에서, 측부(R2a)는 그루브 및 주름잡힌 형상 등을 가지고 있을 수 있다.

필름(31)의 벨트(27)로부터의 박리면 측에서, 필름(31)을 제 2 롤러(R2)와 조합하여 끼우거나, 그렇지 않으면 제 1 또는 제 3 롤러(R1, R3)와 조합하여 끼우기 위하여 닙 롤러(nip roller)(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 그러므로, 필름(31)은 자신의 측 에지부를 끼움으로써 안전하게 지지된다. 닙 롤러가 사용되는 경우, 선형 압력은 20Pa 내지 400Pa의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하고, 특히, 50Pa 내지 100 Pa의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하다.

박리면 측에서, 공기를 필름(31)의 측 에지부를 향하여 공급하기 위한 적어도 다른 에어레이션 덕트가 제공될 수 있다. 이 에어레이션 덕트를 통하여 공기의 공급이 행해지는 경우, 필름의 롤러와의 접촉이 보다 안전해지며, 필름의 연속 반송이 효율적으로 행해진다. 에어레이션 덕트로부터의 풍압은 6m/s 내지 25m/s의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하고, 특히 9m/s 내지 13m/s의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하다. 본 발명에서, 급기 덕트와 닙 롤러중 하나 또는 둘 모두가 사용될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 필름(31)은 제 2 롤러의 중앙부(R2b)에 접촉하지 않고 반송된다. 그러나, 예를 들면, 반송 속도가 소정값 이상이거나 이하인 경우, 필름은 종종 중앙부(R2b)에 접촉한다. 따라서, 불소계 폴리머, 폴리테트라플루오르에틸렌 등을 사용하여 제 2 롤러(2R)의 중앙부(R2b) 상에 코팅 처리가 행해진다. 불소계 폴리머의 코팅에 의해, 접촉시, 필름(31)의 제 2 롤러(R2)의 중앙부(R2b)와의 마찰이 감소된다. 그러므로, 필름(31)의 손상이 방지된다. 코팅용 재료는 특히, 불소계 폴리머인 것이 바람직하다. 그러나, 상기 재료는 이것에 국한되는 것이 아니며, 필름(31)과의 마찰력을 소정값만큼 감소시키는 재료일 수 있다. 또한, 마찰을 감소시키는 처리는 코팅에 국한되지 않고, 충분한 표면 평활성을 갖는 금속 재료가 필름 손상을 방지하기 위하여 중앙부(R2b)의 표면 상에 사용될 수 있다.

또한, 필름(31) 내의 잔여 용매의 함유율이 30중량% 이하일때, 본 발명은 측 에지부의 흡입에 의해 반송시 거의 효과적이지 않다. 그러므로, 예를 들면, 잔여 용매의 함유율이 30중량% 이하인 필름과 접촉하는 제 n 롤러(Rn)는 길이 방향으로 균일한 외경을 가지며 원통형일 수 있다. 또한, 흡입 덕트(41)가 생략될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예가 동일한 부재, 장치 등이 도 2&3과 동일한 참조 번호를 가지고 있는 도 4를 참조하여 서술될 것이다. 본 실시예의 반송부(51)에서, 벨트(27)로부터 박리된 필름(52)은 제 n 롤러(R1～Rn)에 의해 지지된다. 본 실시예에서, 흡입 덕트(41)(도 2 참조) 대신에, 반송 방향으로 연장된 흡입 덕트(53)가 사용된다. 흡입 덕트(53)로의 롤러(R1～Rn)의 노출 상태, 롤러-덕트 거리, 필름-덕트 거리 등은상기 실시예와 거의 동일하다.

상기 실시예와 마찬가지로, 필름(52)의 양측 에지부가 끌어 당겨져서, 제 1~제 3 롤러(R1～R3)에 접촉하고 나서, 롤러(R1～R3)의 회전에 따라 반송된다. 그러므로, 이 실시예는 또한 상기 실시예와 유사하게 효율적이다. 흡입 덕트는 롤러에 대응하는 상이한 형상을 가질 수 없고, 측 에지부의 지지체에 의해 소정 영역에서 연장된 형상을 가질 수 있다.

또다른 실시예가 동일한 부재, 장치 등이 도 2&3과 동일한 참조 번호를 가지고 있는 도 5를 참조하여 서술될 것이다. 반송부(55)에서, 제 n 롤러(R1~Rn)는 잔여 용매의 함유율로서 30중량%를 갖는 폴리머 필름이 반송되는 구간에 배치되며, 상기 두 실시예에서보다 더 가깝게 위치된다. 롤러 거리(L1)는 상기 두 실시예보다 더 작게 설정된다. 또한, 흡입 덕트(57)는 복수의 흡입 덕트가 각각의 롤러 아래에 배치된다는 점에서 제 1 실시예와 상이하지만, 흡입 덕트가 반송 방향으로 연장된다는 점에서 제 2 실시예와 동일하다.

제 1～제 n 롤러(R1～Rn)가 가깝게 배치되기 때문에, 흡입력의 제어가 보다 효율적이며, 본 발명이 정확하게 수행된다. 그러므로, 필름의 표면 결함이 효율적으로 감소된다.

또다른 실시예가 제 1 실시예의 제 2 롤러(R2) 대신에, 제 2 롤러로서 단축 롤러(RA2)가 사용되는 도 6를 참조하여 서술될 것이다. 제 2 롤러 롤러(RA2)는 지지되어야 할 필름(61)의 측 에지부와 거의 동일한 길이(L4)를 가지는 회전축을 갖는다. 본 실시예에서, 두 개의 제 2 롤러(RA2)가 필름(61)의 양측 에지부 아래에서 서로 마주한다. 제 2 롤러(RA2)는 본 도면에서 독립적으로 구동된다. 그러나, 그것들을 독립적으로 구동시킬 필요는 없다. 또한, 제 2 롤러(RA2)의 직경(D)은 제 1 실시예의 제 2 롤러와 동일하다. 본 도면에서, 동일한 부재, 장치 등은 도 2&3에서와 동일한 참조 번호를 가지고 있다. 또한, 에어레이션 덕트(46)가 제 1 실시예와 동일한 에어레이션 제어기 및 공기 공급기에 접속된다. 그러므로, 설명이 생략된 다.

본 실시예에서 사용된 흡입 덕트(62)는 제 1 실시예의 흡입 덕트(41)과 유사한 개구로서 입구(62a)를 갖는다. 그리고 나서, 제 2 롤러(RA2)의 측면의 외부면이 나타날 수 있도록 외측판(62b)이 배치된다. 내측판(62c)은 제 2 롤러(RA2)의 내측 위를 덮고 필름(61)에 가깝게 되도록 하는 높이를 갖는다.

본 실시예에서, 제 2 롤러(RA2)의 외측면과 흡입 덕트(62)의 외측판(62b) 사이, 및 필름(61)과 각각의 측판(62b, 62c) 사이에 공기가 흡입되어, 측 에지부가 끌어 당겨져서, 제 2 롤러(RA2)에 접촉하도록 한다. 그리고 나서, 제 2 롤러(RA2)가 회전하도록 구동된다. 그러므로, 필름(61)은 표면 결함 없이 반송된다.

또한, 제 1 실시예와 마찬가지로, 공기가 제 2 롤러(RA2) 측에서의 필름(61)의 표면을 향하여 공급되기 때문에, 필름(61)은 흡입 덕트(62)에 보다 효율적으로 끌어 당겨진다. 그러므로, 필름 반송이 안전하게 행해지고, 표면 결함이 보다 효율적으로 감사된다. 본 실시예에서, 반송 조건이 제 1 실시예와 동일하기 때문에, 설명이 생략된다. 또한, 제 2 롤러(RA2)와 동일한 롤러가 반송부에서 제 1~제 n 롤러로서 사용될 수 있고, 잔여 용매의 함유량으로서 30중량%를 갖는 필름이 반송되는 영역에 배치되는 것이 바람직하다. 또한 반송 방향으로의 롤러 간격(L1)(도 2 참조)이 1mm 내지 200mm의 범위 내에 존재한다.

상술된 바와 같이, 본 발명에서, 롤러는 필름의 양측 에지부에 마주하도록 배치되며, 복수의 롤러가 반송 방향으로 배치된다. 또한, 롤러 간격은 1mm 내지 200mm의 범위 내에 존재한다. 흡입 덕트로 끌어 당겨진 필름이 롤러에 접촉하여, 롤러의 회전에 따라 반송된다. 그러므로, 필름은 구김, 주름 등이 방지되며, 제품부의 롤러와의 접착이 방지되어, 반송을 적절하게 행하도록 한다. 그러므로, 표면 결합이 없는 양호한 품질의 필름이 제조될 수 있다.

본 발명으로 제조되는 필름으로서, 셀룰로오스 아실레이트 필름이 바람직하고, 특히, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 이것에 국한되는 것이 아니다. 즉, 폴리머 혹은 그 전구체가 도프가 얻어지도록 용해되는 경우, 필름(31)의 주성분으로서 사용될 수 있다. 셀룰로오스 트리아세테이트가 사용되는 경우, 그 원료는 면 린터(cotton linter) 및 목재 펄프중 하나 또는 둘 모두일 수 있다.

또한, 본 발명은 필름을 단층 구조를 갖는 필름 뿐만 아니라, 순차적인 캐스팅 바아법 또는 공동-캐스팅 방법에 의해 제조되는 다층 구조를 갖는 필름에 대해서도 효율적이다.

본 발명에서, 필름 제조에 사용된 용매 화합물은 이미 공지되어 있다. 예를 들면, 알코올, 에테르, 에스테르, 케톤 등의 하나 또는 혼합물이 사용될 수 있다.

본 발명에서, 여러 종류의 첨가제가 필름 내에 적절하게 함유될 수 있다. 첨가제로서, 가소제, UV-흡수제, 염료, 광학적 이방성 화합물, 매트제 등이 존재한다.

또한, 본 발명은 상기의 용액 캐스팅 방법으로 제조된 폴리머 필름을 포함하며, 상기 필름은 편광 필터용 보호 필름, 및 액정표시장치에 적용될 수 있다.

예를 들면, 상기 실시예의 용액 캐스팅 방법에 의해 셀룰로오스 트리아세테 이트 등으로부터 형성된 필름을 사용하여 편광 필터를 제조하고자 하는 경우에, 셀룰로오스 트리아세테이트 등의 필름이 폴리비닐알콜계 필름으로부터 제작된 편광필름에 부착된다. 편광 필름은 폴리비닐알콜계 필름으로 염색함으로써 얻을 수 있고, 상기 염색 방법은 통상적으로 기-상 흡착법 및 액-상 흡착법이 있다. 본 실시예에서, 액-상 흡착법이 수행된다.

액-상 흡착에 의한 건조를 행하기 위하여, 본 실시예에서 요오드가 사용된다. 그러나, 본 발명은 이것에 국한되는 것이 아니다. 폴리비닐알콜 필름이 요오드/요오드화 칼륨(KI) 수용액에 30초 내지 5000초 침적된다. 용액 내에서 요오드의 함유량은 용액 0.1g/리터에서 20g/리터까지이며, 요오드화 칼륨의 함유량은 1g/리터에서 100g/리터까지인 것이 바람직하다. 또한, 침적되는 동안 용액의 온도는 5℃ 내지 50℃의 범위 내에 존재한다.

액상 흡착법으로서, 침적법 뿐만 아니라, 요오드 등과 같은 염료의 용액으로 폴리비닐알콜 필름에 코팅하는 방법, 및 용액을 폴리비닐알콜 필름 상에 뿌리는 방법과 같이 이미 공지된 방법이 존재한다. 염색은 폴리비닐알콜 필름을 연신하기 전후에 행해질 수 있다. 그러나, 폴리비닐알콜 필름의 염색이 행해질때, 폴리비닐알콜 필름은 적절하게 팽창되므로, 연신이 쉽게 행해질 수 있다. 그러므로, 연신 이전에 염색을 행하는 것이 바람직하다.

요오드 대신에, 2색성 염료(안료 포함)가 사용되는 것이 바람직하다. 2색성 염료에서, 아조계 염료나 스틸벤계 염료, 피라졸론계 염료, 트리페닐메탄계 염료, 퀴놀린계 색소, 옥사딘계 염료, 티아딘계 색소, 안트라퀴논 염료의 염료재가 존재 한다. 상기 염료재가 물에 용해될 수 있는 것이 바람직하다. 2색성 염료 분자가 술폰산기, 아미노기, 수산기 등의 친수성기를 갖는 것이 바람직하다.

염색 이후에, 폴리비닐알콜계 필름을 연신함으로써 편광 필름을 제조하는 공정에서, 폴리비닐알콜을 가교시키기 위한 화합물(또는 가교제)이 사용된다. 구체적으로, 폴리비닐알콜계 필름은 연신 공정 이전 및 연신 공정시 가교제 용액에 침적되거나, 그렇지 않으면, 폴리비닐알콜계 필름 상에 가교제가 코팅되거나 뿌려진다. 그러므로, 폴리비닐알콜계 필름이 적절한 방향을 가지도록 경화된다. 폴리비닐알콜계 폴리머의 가교제가 붕산계 재료인 것이 바람직하지만, 이것에 국한되는 것이 아니다.

필름은 이미 공지되어 있는 접착제에 의해 편광 필름에 접착된다. 아세트아세틸기, 술폰산기, 카르복실기, 옥시알킬렌기 등을 갖는 변성 폴리비닐알콜을 함유하는 폴리비닐알콜 또는 붕소계 화합물의 용액이 특히 바람직하다. 접착제는 건조 이후에 O.O1μm에서 1Oμm까지의 두께를 갖는 것이 바람직하고, 특히 0.05μm에서 5μm까지의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 반사-방지층, 눈부심 방지층, 윤활층, 쉬운접착층 등이 폴리비틸알콜층을 가지고 있는 보호층으로서 셀룰로오스트라아세테이트 필름 상에 형성된다.

또한, 광학 보상 필름으로서 사용하기 위하여, 광학 보상 시트가 본 발명에서 얻어진 폴리머 필름(특히 셀룰로오스 트리아세테이트 필름)에 도포된다. 편광 필터 상에 반사 방지층이 형성될때, 방사방지 필름이 얻어지고 보호 필름의 두 표면중 하나로서 사용된다. 그러므로, 다음 형태: TN(twisted nematic), STN(super twisted nemetic), VA(vertical alignment), IPS(inplain switching), OCB(optically compensated bend cell) 등과 같은 투과형, 반사형, 또는 반투과형의 액정 표시장치가 얻어질 수 있다. 또한, (액정표시장치의 시각을 확대하기 위한 시각 확대 필름과 같은) 광학 보상 필름, 및 복굴절 필터가 본 발명의 필름과 조합될 수 있다. 본 발명의 필름이 투과형 또는 반투과형의 액정 표시장치에서 사용될때, 시판되는 휘도 향상 필름(편광 선택층을 갖는 편광 분리 필름, 예를 들면, 스미토모 3M Ltd.에 의해 제조된 D-BEF)가 동시에 사용된다. 그러므로, 제조된 액정 표시장치가 높은 가시도(visibility)를 갖는다.

[실험 1]

(실시예 1)

도 1에 도시된 바와 같은 용액 캐스팅 장비를 사용하여, 셀룰로오스 트리아세테이트 필림이 제조되었다. 벨트(27)로부터의 박리시, 벨트의의 표면 온도는 25℃였다. 반송부(33)에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 네 개의 롤러(R1～R4)가 필름의 박리면으로부터 다른면으로서 노출된 면에 접촉하도록 위치되었다. 제 1 롤러와 제 2 롤러(R1, R2) 사이, 및 제 2 롤러와 제 3 롤러(R2, R3) 사이의 롤러 간격(L1)은 10mm였다. 또한, 각각의 제 1～제 3 롤러(R1～R3)에서, 필름을 지지하기 위한 측부의 외경이 90mm였고, 중앙부의 외경이 60mm였으며, 롤러의 길이 방향으로의 측부의 길이가 280mm였고, 중앙부의 길이가 1600mm였다. 또한, 제 4 롤러(R4)는 원통형이며, 그 전체 길이는 1880mm였다. 각각의 제 1～제 3 롤러(R1～R3)의 측부에, 다수의 오목부가 형성되고, 오목부의 깊이는 2mm였다. 오목부는 표면 상이 주름이 잡힌 패턴으로 형성되며, 오목부의 간격은 3mm였다. 또한, 각각의 제 1～제 3 롤러(R1～R3)에 대한 랩핑각은 2°였고, 덕트-롤러 간격(L2)은 1mm였으며, 덕트-필름 간격(L3)은 15mm였다.

또한, 제 1～제 3 롤러(R1～R3)의 각 측부 부근에, 노출면 측에서 필름(31)의 측부의 주위에 공기를 흡입하기 위하여 흡입 덕트(41)가 제공된다. 그러므로, 측부 부근의 압력이 대기압보다 낮은 100Pa가 된다. 필름(31)의 폭방향으로 배치된 한쌍의 흡입 덕트들(41) 사이에, 30m³/분으로 공기를 공급하기 위하여 에어레이션 덕트(46)가 제공된다. 또한, 롤러의 회전 속도비(V2/V1, V3/V2)는 1.00였다.

제 1～제 3 롤러(R1～R3)의 각각의 측부 및 제 4 롤러(R4)의 외주의 온도는 5℃였다. 에어레이션 덕트(46)로부터의 풍속과 송풍 온도는 각각 3m/초와 10℃였다. 제 1 롤러(R1) 상의 필름(31)에서, 잔여 용매의 함유율은 150중량%였다.

반송부(33) 이후에, 필름(31)은 폭 조절되면서 연신되어 건조된다. 그리고 나서, 필름(31)의 건조가 건조 장치(21)에서 부가적으로 수행되고 나서, 필름(31)의 측 에지부가 절단되었다. 그후에, 필름(31)이 감겼다. 얻어진 필름의 두께는 40μm이었고, 필름(31)의 반송 송도는 70m/분이었다.

실험 1의 결과로서, 반송은 안전하게 행해지며, 얻어진 필름의 표면 상태가 양호하였다.

(비교 실험 1-1)

흡입 덕트(41)가 설치되지 않고, 필름(31)이 제 1 내지 제 3 롤러(R1 내지 R3)에 대하여 흡입 접촉이 행해지지 않았다. 다른 조건은 실시예 1과 동일했다.

(비교 실험 1-2)

제 1 내지 제 4 롤러(R1 내지 R4)는 원주형 롤러이었고, 롤러(R1 내지 R4)의 세로 방향 길이는 1180mm이었다. 다른 조건은 실시예 1과 동일했다.

비교 실험 1-1 및 1-2의 결과로서, 구김 및 주름이 제 1 내지 제 4 롤러(R1 내지 R4)상의 필름(31)에 형성되었고, 필름(31)의 일부 재료가 제 1 내지 제 4 롤러(R1 내지 R4)에 남아 있었다. 또한, 얻어진 필름에는 구김, 주름, 스크래치, 및 접착 자국이 있었다.

비교 실험 1-1 및 1-2의 결과로는, 간격부에 있어서, 잔여 용매의 함유율이 30 중량% 이상인 필름을 롤러에 의해 지지 또는 반송할 때, 흡입 장치가 설치됨으로써 필름의 측면 에지부가 롤러에 흡입 접촉되고, 필름이 롤러의 회전에 따라 하류측으로 반송된다. 또한, 롤러간 간격은 소정의 범위 내에 존재한다. 따라서, 표면 결함[주름, 주름, 컬 등]이 저하되고 롤러의 오염이 효과적으로 방지된다. 또한, 롤러의 회전 속도비(VD/VU)의 제어는 효과를 향상시킨다

[실험 2]

실시예 2에서, 75㎛의 두께를 갖는 폴리비닐 알코올 필름(Kuraray Co. Ltd 제조)은 25℃에서 0.3g/리터의 요오드와 18.0g/리터의 요오드화 칼륨을 함유하는 수용액에 침적되었다. 그 후, 상기 필름은 50℃에서 80g/리터의 붕산과 30g/리터의 요오드화 칼륨을 함유하는 수용액에 연신되었다. 따라서, 상기 필름은 편광 필름에 대해 5배가 되었다. 실시예 1에서 얻은 셀룰로오스 아세테이트 필름이 접착제로 편 광 필름에 접합된 후, 이들은 공기의 온도가 80℃에서 유지되는 자동 온도 조절실에서 30분간 건조되었다. 이 접착제는 폴리비닐 알코올(상품명; PVA-117H, Kuraray Co. Ltd 제조)의 4% 용액이었다.

얻어진 편광 필터에 따르면, 가시 영역에서의 평행 투과율(Yp) 및 직교 투과율(Yc)은 분광 광도계로 얻어졌고, 편광도(PY)는 이하의 식에 의해 계산되었다.

PY={(Yp-Yc)/(Yp+Yc)}^1/2×100 (%)

실시예 2의 결과, 실시예 2에 제조된 필름으로 구성된 2 종류의 편광 필터의 편광도(PY)는 99.6%이상이었다. 본 발명의 용액 캐스팅 방법에서 얻은 필름은 편광 필터에 적절히 이용되었다.

[실험 3]

투과형 TN 액정 표시 장치가 탑재된 노트북 컴퓨터의 관찰자 측의 편광 필터는 실시예 2에서 얻은 편광 필터로 교체되었고, 편광 선택 층을 갖는 편광 분리 필름으로서의 D-BEF(Sumitomo 3M 제조)은 LCD의 백라이트와 액정 셀 사이에 설치되었다.

실시예 3의 실험 결과, 얻어진 액정 표시 장치에서, 휘도 불균일성이 관찰되지 않았고, 이미지의 품질이 매우 높았다. 본 발명의 용액 캐스팅 방법에서 얻은 필름은 액정 표시 장치에 적절히 사용되었다.

다양한 변형 및 수정이 본 발명에서 가능하고 본 발명내에서 이해될 수 있다.

본 발명에 따르면, 반송부에서 폴리머 필름에 형성되는 구김과 주름, 및 반송부의 롤러와의 상기 필름의 접촉과 접착에 의해 발생되는 미세한 변형과 폴리머 필름으로부터의 첨가제 증착에 의해 발생되는 롤러의 오염이 방지될 수 있다. 그 결과, 필름 제조 속도가 빨라질지라도, 폴리머 필름이 얇아질 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 얻은 폴리머 필름은 광학 특성에 우수하고, 편광 필터와 액정 표시 장치에 적절히 이용될 수 있다.

Claims (8)

1. 측 에지부를 롤러에 접촉시키고, 상기 측 에지부들 사이의 중앙부는 상기 롤러에서 떨어지도록 하기 위하여, 하나 이상의 흡입 장치를 사용하여 연속적인 폴리머 필름의 양측 에지부를 잔여 용매의 함유율이 30중량% 이상인 폴리머 필름의 반송 방향으로 배치된 복수의 롤러로 끌어 당겨서 접촉시키는 단계; 및

   상기 롤러를 회전시킴으로써 상기 폴리머 필름을 텐터 장치를 향하여 반송하는 단계를 포함하는 것을 용액 캐스팅 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 반송 방향으로의 상기 인접한 롤러의 간격(L1)이 1mm 내지 20O mm의 범위 내에 존재하는 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러 주위의 상기 폴리머 필름의 상기 측 에지부 각각의 랩핑 각은 1°내지 180°의 범위 내에 존재하는 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 흡입 장치는 흡입 챔버를 포함하며, 상기 흡입 장치와 상기 롤러 사이의 최소 간격(L2)은 0.5mm 내지 5mm의 범위 내에 존재하는 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 흡입 챔버와 상기 폴리머 필름 사이의 최소 간격(L3)은 5mm 내지 30mm의 범위 내에 존재하는 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 반송 방향으로의 상기 인접한 롤러들중 하류의 롤러의 회전 속도가 VD이고 상류의 다른 롤러의 회전 속도가 VU일때, 회전 속도의 비(VD/VU)는 1.00 내지 1.15의 범위 내에 존재하는 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 공기가 상기 롤러측에서 상기 중앙부를 향하여 공급되는 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 방법.
8. 제 1 항의 용액 캐스팅 방법에 의해 제조된 폴리머 필름.

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