KR101570448B1

KR101570448B1 - 필름의 제조 방법, 필름 제조 장치 및 지그

Info

Publication number: KR101570448B1
Application number: KR1020157016729A
Authority: KR
Inventors: 다카시 우라베; 히사야스 가네시로; 고지 하나다
Original assignee: 가부시키가이샤 가네카
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2015-11-19
Also published as: WO2014084306A1; JP5766890B2; MY171784A; TWI515104B; JPWO2014084306A1; KR20150091485A; US20150336293A1; TW201433441A; US9656410B2; CN104837601A; CN104837601B

Abstract

정류 지그(10)가, 다층 압출 다이(1)의 립 개구부(3)를 덮지 않고, 또한, 립 개구부(3)의 긴 쪽 방향의 양단에 인접하는 위치에 있어서 씰부(6)를 덮도록 하여, 립 개구부(3)로부터 수지를 압출하여 필름을 형성한다.

Description

필름의 제조 방법, 필름 제조 장치 및 지그{FILM MANUFACTURING METHOD, FILM MANUFACTURING DEVICE, AND JIG}

본 발명은, 예를 들면, 다층 폴리이미드 필름 등의 필름을 제조하는 제조 방법, 필름 제조 장치 및 지그에 관한 것이다.

다층 폴리이미드 필름 등의 필름을 제조하는 제조 장치에서는, 필름이 되는 예를 들면 폴리아미드산 등의 수지 액막을, 소정의 폭 및 두께로 연속적으로 압출하는 압출 다이가 사용되고 있다. 당해 압출 다이에 있어서는, 립 개구부에 있어서의, 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향의 단부(이하, 「립 엣지」라고 기재함)와 엔드 플레이트와의 사이에, 수지액이 새지 않도록 씰부(패킹)를 삽설(揷設)하는 경우가 있다.

그런데, 씰부의 크기나 두께, 형상에는 약간 불균일(개체차)이 있으며, 또한, 삽설 시의 장착 오차도 있기 때문에, 립 엣지와 엔드 플레이트와의 사이에, 극간이나 단차(홈)가 생기는 경우가 있다. 즉, 립 엣지와 씰부와 엔드 플레이트가 면일(面一)이 되지 않는 경우가 있다. 립 엣지와 엔드 플레이트와의 사이에 극간이나 단차가 생기면, 그 부분에 수지액 굄이 발생하기 쉬워지므로, 수지액의 흐름이 불안정해져, 수지 액막의 양단부의 형상이나 두께가 불안정해진다. 또한, 고인 수지액이 경화하여 괴상물이 되고, 이것이 립 개구부로부터 압출되는 수지 액막에 이물로서 부착될 우려가 있다.

립 엣지와 엔드 플레이트와의 사이에 극간이나 단차가 생긴 상태에서 필름의 제조를 행하면, 필름의 안정적인 연속 생산을 계속하는 것이 곤란해지고, 필름의 품질을 저하시키게 될 우려가 있다. 그 때문에, 수지 액막의 양단부의 형상이나 두께를 안정화시키는 방법이 요구되고 있다.

그런데, 압출 다이의 립 엣지에, 당해 립 엣지의 일부를 막도록 하여 아우터 데클(outer deckle) 등의 토출폭 변경 수단을 설치하여, 연속 생산 시에, 열가소성 수지 필름이 되는 수지 액막의 토출폭을 변경하는 기술이 각종 제안되어 있다(특허문헌 1∼8).

일본국 공개 특허 공보 「특개평10-119114호 공보(1998년 5월 12일 공개)」 일본국 공개 특허 공보 「특개평06-198707호 공보(1994년 7월 19일 공개)」 일본국 공개 특허 공보 「특개평03-284926호 공보(1991년 12월 16일 공개)」 일본국 특허 공보 「특공소52-033658호 공보(1977년 8월 30일 공개)」 일본국 공개 특허 공보 「특개평08-052783호 공보(1996년 2월 27일 공개)」 일본국 공개 특허 공보 「특개평11-077796호 공보(1999년 3월 23일 공개)」 일본국 공개 실용신안 공보 「실개소62-114717호 공보(1987년 7월 21일 공개)」 미국 특허 제3,293,689호 공보(1966년 12월 27일 공개)

상기 각 특허문헌에 기재되어 있는 기술 내용은, 압출 필름 성형용 다이의 립 개구부의 편단 또는 양단에, 아우터 데클(폐지판)을 설치함으로써, 수지 액막의 폭을 변경하는 것이 가능한 기술 내용이다. 그러나, 당해 기술에서는, 압출 필름 성형용 다이의 립 개구부의 일부를 막고 있기 때문에, 이 부분에 있어서 수지액이 체류하고, 필름 양단부의 형상이나 두께가 불안정해질 우려가 높다.

그러므로, 필름을 제조하는 제조 방법에 있어서, 수지 액막의 양단부의 형상이나 두께를 안정화시킴에 의해, 품질을 유지한 상태에서 필름의 안정적인 연속 생산을 행하는 것이 가능한 방법이 요구되고 있다.

본 발명은, 상기 과제에 감안하여 이루어진 것으로서, 그 주된 목적은, 수지 액막의 양단부의 형상이나 두께를 안정화시킴에 의해, 품질을 유지한 상태에서 필름의 안정적인 연속 생산을 행하는 것이 가능한 필름의 제조 방법, 필름 제조 장치 및 지그를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 필름의 제조 방법은, (1) 수지를 공급하기 위한 공급구부 및 공급된 수지를 필름상으로 배출하는 립 개구부를 갖는 압출 다이와, (2) 상기 압출 다이에 있어서의 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단부에 배치되어, 상기 립 개구부의 측벽이 되는 엔드 플레이트와, (3) 상기 압출 다이와 엔드 플레이트와의 사이에 삽설되는 씰부를 구비하는 필름 제조 장치를 사용한 필름의 제조 방법이다. 그리고, 본 발명에 따른 필름의 제조 방법은, 상기 립 개구부를 덮지 않고, 또한, 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단에 인접하는 위치에 있어서 상기 씰부를 덮는 지그가 상기 엔드 플레이트에 장착된 상태에서, 상기 립 개구부로부터 수지를 압출하여 필름을 형성하는 압출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기의 구성에 의하면, 엔드 플레이트에 장착된 지그는, 립 개구부를 덮지 않고, 또한, 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단에 인접하는 위치에 있어서 상기 씰부를 덮는다. 그 때문에, 립 개구부의 일부를 막는 것에 의한 수지액의 체류가 생기지 않는다. 또한, 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단에 인접하는 위치에 있어서 씰부를 지그가 덮기 때문에, 지그에 의해 예를 들면 씰부에 생기는 극간이나 단차를 메울 수 있다. 따라서, 압출 다이로부터 압출되는 수지 액막의 양단부의 거동을 안정화할 수 있다. 즉, 수지 액막의 양단부의 형상이나 두께를 안정화시킬 수 있다.

그러므로, 상기 구성에 의하면, 품질을 유지한 상태에서 필름의 안정적인 연속 생산을 행하는 것이 가능한 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제조 방법에 있어서, 상기 지그의 립 개구부 측의 선단부가 상기 립 개구부의 단부에 위치하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 지그의 립 개구부 측의 선단부의 폭이, 상기 립 개구부의 짧은 쪽 방향의 길이 이상, 10㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이에 따라, 지그에 의해 씰부를 확실히 덮을 수 있다.

또한, 상기 제조 방법에 있어서, 상기 지그에 있어서의 상기 엔드 플레이트 측의 제1 외면의 반대 측의 제2 외면은, 상기 립 개구부에 근접하도록 둥근 부분을 갖고, 당해 둥근 부분의 곡률 반경 R이, 0을 초과하고, 10㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이에 따라, 압출 다이로부터 토출된 수지 액막은, 립 개구부로부터의 토출 거리가 커짐에 따라 지그의 외면으로부터 서서히 떨어지게 된다. 그 결과, 수지 액막의 양단부의 거동을 보다 안정화할 수 있다.

또한, 상기 제조 방법에 있어서, 상기 수지는, 폴리이미드 용액, 폴리아미드이미드 용액, 또는 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 수지는, 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액이며, 상기 폴리아미드산 용액은, 화학 이미드화제를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제조 방법에 있어서, 상기 압출 다이는, 상기 공급구부에서 상기 립 개구부까지의 수지 유로를 복수 갖고, 상기 압출 공정에 있어서, 상기 복수의 수지 유로의 각각에 수지를 공급하고, 공급한 수지를 합류시켜서 상기 립 개구부로부터 배출함으로써 다층 수지 필름을 형성해도 된다.

혹은, 상기 제조 방법에 있어서, 상기 압출 다이는, 상기 공급구부로부터 상기 립 개구부까지의 수지 유로를 3개 갖고, 상기 압출 공정에 있어서, 내측의 수지 유로에 비열가소성 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액을 공급하고, 외측의 2개의 수지 유로에 열가소성 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액을 공급함으로써 3층 구조의 수지 필름을 형성해도 된다.

또한, 본 발명에 따른 필름 제조 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해서, 수지를 공급하기 위한 공급구부 및 공급된 수지를 필름상으로 배출하는 립 개구부를 갖는 압출 다이와, 상기 압출 다이에 있어서의 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단부에 배치되어, 상기 립 개구부의 측벽이 되는 엔드 플레이트와, 상기 압출 다이와 엔드 플레이트와의 사이에 삽설되는 씰부와, 상기 립 개구부를 덮지 않고, 또한, 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단에 인접하는 위치에 있어서 상기 씰부를 덮도록, 상기 엔드 플레이트에 장착된 지그를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 상기 필름 제조 장치에 있어서, 상기 지그는, 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향에 따라 이동 가능하게 상기 엔드 플레이트에 장착되는 것이 바람직하다. 혹은, 상기 필름 제조 장치에 있어서, 상기 지그의 립 개구부 측의 선단부가 상기 립 개구부의 단부에 위치하고 있어도 된다. 또한, 상기 지그에 있어서의 상기 엔드 플레이트 측의 제1 외면의 반대 측의 제2 외면은, 상기 립 개구부에 근접하도록 둥근 부분을 갖고, 당해 둥근 부분의 곡률 반경 R이, 0을 초과하고, 10㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 상기 지그의 립 개구부 측의 선단부의 폭이, 상기 립 개구부의 짧은 쪽 방향의 길이 이상, 10㎜ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 지그는, (1) 수지를 공급하기 위한 공급구부 및 공급된 수지를 필름상으로 배출하는 립 개구부를 갖는 압출 다이와, (2) 상기 압출 다이에 있어서의 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단부에 배치되어, 상기 립 개구부의 측벽이 되는 엔드 플레이트와, (3) 상기 압출 다이와 엔드 플레이트와의 사이에 삽설되는 씰부를 구비하는 필름 제조 장치에 장착되는 지그이다. 그리고, 본 발명에 따른 지그는, 상기 립 개구부의 짧은 쪽 방향의 길이 이상, 10㎜ 이하의 선분을 외주의 일부로 하고, 당해 선분에 수직한 방향의 길이가 상기 씰부의 두께 이상인 제1 외면과, 상기 제1 외면의 반대 측의 제2 외면을 구비하고, 상기 제2 외면은, 상기 선분에 근접하도록 둥근 부분을 갖고, 당해 둥근 부분의 곡률 반경 R이, 0을 초과하고, 10㎜ 이하인 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성에 의하면, 안정적으로 연속 생산된 품질이 양호한 필름을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 제조 방법 등에 의하면, 품질을 유지한 상태에서 필름의 안정적인 연속 생산을 행하는 것이 가능한 필름의 제조 방법, 필름 제조 장치 및 지그를 제공할 수 있다는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 필름 제조 장치의 일례를 나타내는 사시도.
도 2는 상기 필름 제조 장치가 구비하는 다층 압출 다이의 립 개구부에 있어서의, 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향의 단부와 엔드 플레이트와의 사이에 단차(홈)이 생겨 있는 상태를 나타내는 개략의 정면도.
도 3은 상기 필름 제조 장치가 구비하는 정류(整流) 지그를 나타내는 사시도이며, 정류 지그의 하면의 둥근 부분의 곡률 반경이 다른 4개의 예를 나타내는 도면.
도 4는 상기 필름 제조 장치가 구비하는 엔드 플레이트에의 정류 지그의 장착 방법을 나타내는 분해 사시도.
도 5는 정류 지그를 다층 압출 다이의 립 개구부에 있어서의, 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향의 단부에 장착한(위치 조절을 행하기 전의) 상태를 나타내는 개략의 정면도.
도 6은 정류 지그를 다층 압출 다이의 립 개구부에 있어서의, 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향의 단부에 장착하고, 위치 조절을 행한 후의 상태를 나타내는 개략의 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 필름 제조 장치의 다른 예를 나타내는 사시도.

본 발명에 따른 필름의 제조 방법은, 수지를 공급하기 위한 공급구부 및 공급된 수지를 필름상으로 배출하는 립 개구부를 갖는 압출 다이와, 상기 압출 다이에 있어서의 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단부에 배치되어, 상기 립 개구부의 측벽이 되는 엔드 플레이트와, 상기 압출 다이와 엔드 플레이트와의 사이에 삽설되는 씰부를 구비하는 필름 제조 장치를 사용하는 방법이며, 상기 립 개구부를 덮지 않고, 또한, 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단에 인접하는 위치에 두어서 상기 씰부를 덮는 지그가 상기 엔드 플레이트에 장착된 상태에서, 상기 립 개구부로부터 수지를 압출하여 필름을 형성하는 압출 공정을 포함하는 구성이다.

또한, 본 발명에 따른 제조 방법은, 압출 다이를 사용한 다층 필름의 제조 방법으로서, 상기 압출 다이의 립 개구부에 있어서의, 다층 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향의 양단부에, 다층 필름의 정류 지그를 마련하는 구성이며, 보다 바람직하게는, 상기 정류 지그는, 상기 단부에 대한 위치 조절이 가능하며, 상기 정류 지그의 립 개구부 측의 선단부를, 상기 립 개구부의 단부에 일치시키는 구성이라고도 할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서 「정류 지그」란, 압출 다이의 립 개구부에 있어서의, 다층 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향의 단부의 외측에 마련되고, 압출 다이로부터 압출되는 수지액의 흐름을 조절하여 수지 액막의 단부의 거동을 안정화하는 지그를 가리킨다.

본 발명에 있어서의 실시의 일 형태에 대해서, 도 1 내지 도 7에 의거하여 설명하면, 이하와 같다. 단, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 기술한 범위 내에서 각종의 변형을 더한 태양으로 실시할 수 있는 것이다.

[필름 제조 장치, 정류 지그]

우선, 필름 제조 장치에 대해서, 도 1 내지 도 7을 참조하면서 설명한다. 본 발명에 따른 필름 제조 장치는, 수지를 공급하기 위한 공급구부 및 공급된 수지를 필름상으로 배출하는 립 개구부를 갖는 압출 다이를 사용하는 장치이다. 본 발명에 따른 압출 다이는, 공급구부에서 립 개구부까지의 수지 유로의 수에는 한정되지 않고, 1개의 수지 유로를 구비하여 단층 필름을 제막하는 것이어도, 복수의 수지 유로를 구비하여 다층 필름을 제막하는 것이어도 된다. 예를 들면, 표면과 내측과의 특성을 다르게 하는 수지 필름을 제막하는 경우에는, 공급구부에서 립 개구부까지의 수지 유로를 복수 갖는 압출 다이를 사용하여, 당해 복수의 수지 유로의 각각에 수지를 공급하고, 공급한 수지를 합류시켜서 립 개구부로부터 배출하는 것이 바람직하다. 이하의 설명에서는, 필름이 3층 구조의 다층 필름인 경우를 예로 들어서 설명한다.

도 1은, 본 실시형태에 따른 필름 제조 장치를 나타내는 외관 사시도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 필름 제조 장치는, 다층 압출 다이(1)와, 엔드 플레이트(5)와, 정류 지그(10)를 구비하고 있다.

다층 압출 다이(1)는, 한 쌍의 아우터 플레이트와, 당해 한 쌍의 아우터 플레이트의 사이에 배치된 한 쌍의 이너 플레이트와, 이들 아우터 플레이트 및 이너 플레이트를 고정하기 위한 고정 부재를 포함한다. 한 쌍의 이너 플레이트 사이의 극간, 한쪽의 이너 플레이트와 한쪽의 아우터 플레이트와의 사이의 극간, 및, 다른 쪽의 이너 플레이트와 다른 쪽의 아우터 플레이트와의 사이의 극간이, 수지가 통과하는 유로(수지 유로)가 된다. 또한, 다층 압출 다이(1)는, 도시하지 않은 반응기로부터 복수 종류의 수지액이 연속적으로 공급되는 공급구부(2)를 구비하고 있다. 공급구부(2)는, 한 쌍의 아우터 플레이트 사이의 극간의 상부의 개방단이다. 그리고, 다층 압출 다이(1)는, 복수 종류의 수지액을 합류시켜서 소정의 폭 및 두께로 연속적으로 압출하기 위한 슬릿상의 립 개구부(3)를 구비하고 있다. 립 개구부(3)는, 한 쌍의 아우터 플레이트 사이의 극간의 하부의 개방단이다.

공급구부(2)에는, 예를 들면 열경화성 수지(비열가소성 수지) 필름이 되는 수지액a와, 예를 들면 열가소성 수지 필름이 되는 수지액b가 공급되도록 되어 있다. 공급된 수지액a는, 한 쌍의 이너 플레이트 사이에 형성된 수지 유로를 통과하여 립 개구부(3)로 이동한다. 또한, 공급된 수지액b는, 이너 플레이트 및 아우터 플레이트 사이에 형성된 수지 유로를 통과하여 립 개구부(3)로 이동한다. 그 때문에, 수지액a, b는, 다층 압출 다이(1) 내부를 공급구부(2)로부터 립 개구부(3)의 방향(도 1에 있어서 화살표 A방향)을 향하여 연속적으로 흐르게 된다.

또, 다층 압출 다이(1)는, 그 내부에, 공급된 수지액a, b의 온도를 조절하는 온도 조절 기구를 구비하고 있다. 또한, 다층 압출 다이(1)는, 슬릿상의 립 개구부(3)의 짧은 쪽 방향의 길이(즉, 립 개구부(3)의 두께이며, 도 1에 있어서 화살표 C방향의 폭)를 조절하는, 즉, 제조하는 다층 필름의 두께를 조절하는 립 두께 조절 기구를 구비하고 있다.

립 개구부(3)의 두께(도 1에 있어서 화살표 C방향의 폭)는, 제조하는 다층 필름의 두께에 따라 적의 설정되고, 통상, 500㎛∼2000㎛ 정도이다. 또한, 상기 립 개구부(3)에 있어서의, 다층 필름의 폭 방향에 대응하는 폭(도 1에 있어서 화살표 B방향의 길이, 즉, 슬릿상의 립 개구부(3)의 긴 쪽 방향의 길이)은, 제조하는 다층 필름의 폭에 따라 적의 설정되고, 통상, 300㎜∼3000㎜ 정도이다. 따라서, 다층 압출 다이(1)는, 예를 들면 상기 수지액a로 이루어지는 수지 액막을 상기 수지액b로 이루어지는 수지 액막으로 끼워서 이루어지는 3층 구조의 수지 액막을, 설정된 소정의 폭 및 두께로 립 개구부(3)로부터 연속적으로 압출하도록 되어 있다.

다층 압출 다이(1)의 양단부, 즉, 다층 압출 다이(1)에 있어서의, 다층 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향(도 1에 있어서 화살표 B방향 : 즉, 슬릿상의 립 개구부(3)의 긴 쪽 방향)의 양단부에는, 립 개구부(3)의 측벽이 되는 한 쌍의 엔드 플레이트(5)가 장착되어 있다. 즉, 엔드 플레이트(5)는, 다층 압출 다이(1)에 있어서의 수지 유로의 측벽이 된다. 그리고, 다층 압출 다이(1)와 엔드 플레이트(5)와의 사이에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 다층 압출 다이(1)의 양단부로부터 수지액a, b가 새지 않도록 당해 양단부 외측으로부터 눌리는 씰부(패킹)(6)가 삽설되어 있다. 씰부(6)는, 수지액a, b에 대하여 불활성이며, 수지액a, b가 부착되기 어려운 재질이면 되며, 예를 들면 불소 수지가 호적하다. 또, 씰부(6)는, 1종류의 재질으로만 구성되어 있어도 되며, 복수 종류의 재질을 조합시킨(적층한) 구성이어도 된다.

단, 상기 구성의 필름 제조 장치에 있어서는, 씰부(6)의 크기나 두께, 형상에 약간 불균일(개체차)이 있으며, 또한, 삽설 시의 장착 오차도 있기 때문에, 씰부(6)가 다층 압출 다이(1) 및 엔드 플레이트(5)의 표면으로부터 돌출하지 않도록 삽설하고자 하면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 다층 압출 다이(1)와 엔드 플레이트(5)와의 사이에, 극간(혹은 단차(홈))(6a)이 생긴다. 즉, 상기 구성의 필름 제조 장치에 있어서는, 다층 압출 다이(1)의 표면, 엔드 플레이트(5)의 표면, 및 씰부(6)의 단면이 면일하게 되어 있지 않다.

그래서, 상기 구성의 필름 제조 장치에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 엔드 플레이트(5)에 정류 지그(10)가 장착되어 있다.

도 3의 (a)∼(d)는, 정류 지그(10)를 나타내는 사시도이다. 정류 지그(10)는, 스테인리스 등의 금속으로 구성되어 있으며, 엔드 플레이트(5)의 표면과 밀접 가능한 상면(10b)과, 당해 상면(제1 외면)(10b)의 반대 측의 하면(제2 외면)(10c)을 표면(외면)의 일부로서 갖고 있다. 또, 본 실시형태에서는, 상면(10b)은 평평한 면이지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 엔드 플레이트(5)의 표면과 밀접 가능한 형상이면 된다.

하면(10c)은, 소정의 일 방향(도 3에 있어서의 화살표 D방향)에 따라 상면(10b) 측에 근접하도록 둥근 부분을 갖고, 상면(10b)과 교차하고 있다. 상면(10b)과 하면(10c)이 교차하는 선단부(10a)는, 화살표 D방향에 직교하는 선분으로 되어 있다. 선단부(10a)의 폭(상면(10b)에 평행하며, 또한, 화살표 D방향에 수직한 방향의 길이)은, 다층 필름의 두께 방향에 대응하는 상기 립 개구부(3)의 두께(즉, 립 개구부(3)의 짧은 쪽 방향의 길이) 이상, 10㎜ 이하가 되도록 형성되어 있다. 또한, 정류 지그(10)의 길이(도 3에 있어서 화살표 D방향의 길이)는, 씰부(6)의 두께보다 크면 되며, 예를 들면 5㎜∼25㎜ 정도로 하면 된다. 즉, 정류 지그(10)의 상면(10b)은, 립 개구부(3)의 짧은 쪽 방향의 길이 이상, 10㎜ 이하의 선분(선단부(10a))을 외주의 일부로 하고, 당해 선분에 수직한 방향의 길이가 씰부(6)의 두께 이상이다. 또, 정류 지그(10)의 높이(상면(10b)과 하면(10c)과의 상하 방향의 최대 거리, 도 3에 있어서 정류 지그(10)의 좌단의 높이)는, 특히 한정되는 것은 아니며, 적의 설정하면 된다.

또한, 정류 지그(10)의 하면(10c)은, 둥근 부분의 곡률 반경 R이, 0을 초과하고, 10㎜ 이하가 되도록 형성되어 있다. 도 3의 (a)∼(d)는, 다른 곡률 반경 R의 둥근 하면(10c)을 갖는 정류 지그(10)의 예를 나타내고 있다. 도 3에서는, (d), (c), (b), (a)의 순으로 곡률 반경 R이 커지고 있다.

또한, 정류 지그(10)에는, 하면(10c)으로부터 상면(10b)을 향하여 관통하고, 화살표 D방향을 긴 쪽 방향으로 하는 장공(長孔)(10d)이 형성되어 있다.

다음으로, 엔드 플레이트(5)에의 정류 지그(10)의 장착에 대해서 설명한다. 도 4는, 엔드 플레이트(5)에의 정류 지그(10)의 장착 방법을 나타내는 분해 사시도이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 엔드 플레이트(5)는, 정류 지그(10)를 장착하기 위한 지그 장착면(5a)을 표면의 일부로서 갖고 있다. 지그 장착면(5a)은, 엔드 플레이트(5)의 하면이며, 엔드 플레이트(5)가 다층 압출 다이(1)에 장착되었을 때에, 다층 압출 다이(1)의 립 개구부(3)와 같은 높이가 되고, 립 개구부(3)와 동일 평면상이 되도록, 엔드 플레이트(5)에 형성되어 있다. 또한, 지그 장착면(5a)은, 정류 지그(10)의 상면(10b)과 밀접 가능하도록 평면으로 되어 있다. 지그 장착면(5a)에는, 볼트(7)를 삽입하기 위한 볼트 구멍(5b)이 형성되어 있다.

그리고, 정류 지그(10)의 장공(10d)에 하방으로부터 볼트(7)를 삽입하고, 당해 볼트(7)를 볼트 구멍(5b)에 나사 결합함으로써 정류 지그(10)를 엔드 플레이트(5)에 장착한다. 이때, 정류 지그(10)의 하면(10c)이 곡률을 나타내는 방향(화살표 D방향)과 립 개구부(3)의 긴 쪽 방향이 평행이 되고, 또한, 정류 지그(10)의 선단부(10a)가 립 개구부(3)에 향하도록 장착한다. 도 5는, 정류 지그(10)를 엔드 플레이트(5)에 장착했을 때의 정면도이다. 이때, 볼트(7)가 삽입되는 장공(10d)의 긴 쪽 방향은, 슬릿상의 립 개구부(3)의 긴 쪽 방향(도 5의 화살표 B방향)과 평행해진다. 그 때문에, 볼트(7)를 체결하기 전에 있어서, 정류 지그(10)는, 립 개구부(3)의 긴 쪽 방향(도 5의 화살표 B방향이며, 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향)에 따라 슬라이드 가능(이동 가능)해진다. 즉, 정류 지그(10)의 선단부(10a)는, 립 개구부의 단부(립 엣지(3a))에 대하여 위치 조절을 행할 수 있다. 그리고, 정류 지그(10)는, 예를 들면, 씰부(6)를 삽설하여 필름 제조 장치를 형성한 후, 슬라이드시켜서 립 개구부(3)에 대한 위치 조절이 행해진다. 여기에서는, 립 개구부(3)를 덮지 않고, 또한, 립 개구부(3)의 긴 쪽 방향의 양단의 립 엣지(3a)에 인접하는 위치에 있어서 씰부(6)를 덮도록 정류 지그(10)의 위치가 조절된다. 선단부(10a)가 립 개구부(3)의 단부(립 엣지(3a))에 위치하도록 위치 조절이 행해진 후의 정류 지그(10)는, 예를 들면 상기 볼트(7)를 체결함에 의해, 당해 위치에서 고정된다. 여기에서, 「선단부(10a)가 립 개구부의 단부(립 엣지(3a))에 위치한다」는 것은, 「선단부(10a)와 립 엣지(3a)가 일치한다」는 것을 의미하고, 정류 지그(10)의 선단부(10a)를 폭 방향(도 1에 있어서 화살표 C방향)으로부터 보았을 때에, 도 6에 나타낸 바와 같이, 목시로 선단부(10a)와 립 엣지(3a)가 일치하고 있다고 판단할 수 있는 정도로 일치하고 있는 것을 가리킨다. 또, 목시를 대신하여 측정 장치를 사용하여, 일치(소정의 범위 내의 오차로 일치)하고 있는지의 여부를 확인할 수도 있다.

구체적으로는, 정류 지그(10)의 장착 위치는, 씰부(6)의 크기나 두께, 형상의 차이, 혹은 삽설 시의 장착 오차에 따라 위치 조절이 필요하며, 따라서, 당해 위치 조절은, 정류 지그(10)의 설치 시에 행해진다. 여기에서, 「정류 지그(10)의 장착 시」란, 최초에 다층 필름의 제조 장치를 조립하여 정류 지그(10)를 장착할 때에 한하지 않고, 다층 압출 다이(1) 등을 세정한 후나 씰부(6)를 바꾼 후, 다층 필름의 제조 장치를 다시 조립하여 정류 지그(10)를 장착할 때 등도 포함된다. 일단 위치 조절이 행해져서 장착된 정류 지그(10)는, 립 개구부(3)로부터 수지액a, b가 압출되고 있는 동안(제조 장치가 가동하고 있는 동안), 다시 위치 조절할 필요는 없다.

상술한 바와 같이, 정류 지그(10)의 상면(10b)은, 립 개구부(3)의 짧은 쪽 방향의 길이 이상, 10㎜ 이하의 선분(선단부(10a))을 외주의 일부로 하고, 당해 선분에 수직한 방향의 길이가 씰부(6)의 두께 이상이다. 그 때문에, 도 5에 나타내는 장착 위치(위치 조절을 행하기 전의 위치)로부터, 위치 조절이 행해져서 도 6에 나타내는 장착 위치(위치 조절을 행한 후의 위치)로 이동한 정류 지그(10)는, 다층 압출 다이(1)와 엔드 플레이트(5)와의 사이에 삽설된 씰부(6)를 덮어 숨긴다. 즉, 정류 지그(10)는, 상기 극간(6a)을 메운다.

이와 같이, 본 발명에 따른 필름 제조 장치는, 립 개구부(3)를 덮지 않고, 또한, 립 개구부(3)의 긴 쪽 방향의 양단(립 엣지(3a))에 인접하는 위치에 있어서 씰부(6)를 덮도록, 엔드 플레이트(5)에 장착된 정류 지그(10)를 구비한다. 이에 따라, 립 개구부(3)를 정류 지그(10)가 덮는 경우가 없으므로, 정류 지그(10)가 립 개구부(3)의 일부를 막는 것에 의한 수지액의 체류가 생기지 않는다. 또한, 립 엣지(3a)에 대한 위치 조절이 가능한 정류 지그(10)에 의해, 립 엣지(3a)에 인접하는 위치에 있어서, 씰부(6)(다층 압출 다이(1)와 엔드 플레이트(5)와의 사이에 삽설된 씰부(6))를 덮는다. 이 때문에, 씰부(6)의 하방에 형성되는 극간(6a)을 메울 수 있으므로, 다층 압출 다이(1)로부터 압출되는 수지 액막의 양단부의 거동을 안정화할 수 있다. 즉, 수지 액막의 양단부의 형상이나 두께를 안정화시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 정류 지그(10)는, 립 개구부(3)의 짧은 쪽 방향의 길이 이상, 10㎜ 이하의 선분(선단부(10a))을 외주의 일부로 하고, 당해 선분에 수직한 방향의 길이가 씰부(6)의 두께 이상인 상면(제1 외면)(10b)과, 상면(10b)의 반대 측의 하면(제2 외면)(10c)을 구비한다. 그 때문에, 선단부(10a)가 립 개구부(3)의 단부인 립 엣지(3a)에 위치하고, 상면(10b)과 엔드 플레이트(5)의 지그 장착면(5a)이 밀접하도록 정류 지그(10)를 엔드 플레이트(5)에 장착하면, 정류 지그(10)의 상면(10b)은, 립 엣지(3a)에 인접하는 위치에 있어서, 다층 압출 다이(1)와 엔드 플레이트(5)와의 사이의 씰부(6)를 덮을 수 있다.

또한, 하면(10c)은, 선단부(10a)에 근접하도록 둥근 부분을 갖고, 당해 둥근 부분의 곡률 반경 R이, 0을 초과하고, 10㎜ 이하이다. 그 때문에, 선단부(10a)를 립 개구부(3)의 단부인 립 엣지(3a)에 위치하도록 정류 지그(10)를 엔드 플레이트(5)에 장착하면, 정류 지그(10)의 하면(10c)은, 립 개구부(3)에 근접하도록 둥근 부분을 갖는다. 그리고, 그 둥근 부분의 곡률 반경 R이 0을 초과하고, 10㎜ 이하이다. 이에 따라, 다층 압출 다이(1)로부터 토출된 수지 액막은, 립 개구부(3)로부터의 토출 거리가 커짐에 따라 정류 지그(10)로부터 서서히 벗어나게 된다. 그 결과, 수지 액막의 양단부의 거동을 보다 안정화할 수 있다.

따라서, 상기 구성에 의하면, 안정적으로 연속 생산된 품질이 양호한 필름을 제공할 수 있다.

또, 상기의 설명에서는, 엔드 플레이트(5)의 지그 장착면(5a) 및 정류 지그(10)의 상면(10b)의 양면이 평면이라고 했다. 그러나, 이들 양면은, 서로 밀접 가능한 면이면 되며 평면에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 엔드 플레이트(5)의 지그 장착면을, 다층 압출 다이(1)와 대략 같은 형상(단면 V자상)으로 해도 된다. 이 경우, 정류 지그(10)의 하면은, 엔드 플레이트(5)의 지그 장착면과 밀접하는 설형(楔形)의 형상으로 형성하면 된다.

[필름의 제조 방법]

다음으로, 상기 구성의 필름 제조 장치를 사용한 본 발명에 따른 필름의 제조 방법에 대해서 설명한다. 단, 본 발명에 따른 필름의 제조 방법은, 상기 구성의 필름 제조 장치를 사용한 방법에 한정되는 것은 아니며, 압출 다이의 립 개구부에 있어서의, 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향의 양단부에, 정류 지그가 마련되어 있는 필름 제조 장치를 사용한 방법이면 된다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 필름이 3층 구조의 다층 필름인 경우를 예로 들어서 설명하는 것으로 한다.

위치 조절이 행해져서 장착된 정류 지그(10)를 구비한 필름 제조 장치에 있어서의 다층 압출 다이(1)의 공급구부(2)에, 도시하지 않은 반응기로부터 복수 종류의 수지액, 예를 들면 수지액a, b를 연속적으로 공급한다. 다층 압출 다이(1)에 공급되는 수지액a, b의 단위 시간당의 공급량은, 립 개구부(3)의 폭 및 두께에 따라, 공급량과 립 개구부(3)로부터의 압출량이 일치하도록, 적의 설정하면 된다.

공급된 수지액a, b는, 예를 들면 수지액a로 이루어지는 수지 액막을 수지액b로 이루어지는 수지 액막으로 끼워서 이루어지는 3층 구조의 수지 액막으로서, 소정의 폭 및 두께로 립 개구부(3)로부터 연속적으로 압출된다. 이때, 본 발명에 따른 필름의 제조 방법에 있어서는, 상기 립 개구부(3)에 있어서의, 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향의 양단부, 즉 립 엣지(3a)에, 당해 립 엣지(3a)에 대한 위치 조절이 가능한 정류 지그(10)가 마련되고, 당해 정류 지그(10)의 선단부(10a)가 립 엣지(3a)에 위치하도록 위치 조절되어 있다. 즉, 정류 지그(10)는, 립 개구부(3)를 덮지 않고, 또한, 립 개구부(3)의 긴 쪽 방향의 양단(립 엣지(3a))에 인접하는 위치에 있어서 씰부(6)를 덮도록 위치 조절되어 있다. 따라서, 립 개구부의 일부를 막는 것에 의한 수지액의 체류가 생기지 않는다. 또한, 상기 정류 지그(10)에 의해 엔드 플레이트(5)와 다층 압출 다이(1)와의 사이에 삽설된 씰부(6)가 덮여져, 다층 압출 다이(1)로부터 압출되는 수지 액막의 양단부의 거동이 안정화한다. 즉, 극간(6a)에 의한 수지액 굄이 발생하지 않으므로, 수지 액막의 양단부의 형상이나 두께를 안정화시킬 수 있다.

다층 압출 다이(1)로부터 압출된 3층 구조의 수지 액막은, 필요에 따라 건조 및 소성(예를 들면 아미드산의 이미드화) 등의 처리가 이루어짐에 의해, 3층 구조의 다층 필름이 된다.

상기 방법에 의하면, 정류 지그(10)에 의해 엔드 플레이트(5)와 다층 압출 다이(1)와의 사이에 삽설된 씰부(6)를 덮을(즉, 극간(6a)을 메울) 수 있으므로, 다층 압출 다이(1)로부터 압출되는 수지 액막의 양단부의 거동을 안정화할 수 있다. 즉, 수지 액막의 양단부의 형상이나 두께를 안정화시킬 수 있다. 그 때문에, 상기 방법에 의하면, 품질을 유지한 상태에서 다층 필름의 안정적인 연속 생산을 행하는 것이 가능한 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 필름은, 다층 압출 다이(1)의 립 개구부(3)에 있어서의, 다층 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향의 양단부, 즉 립 엣지(3a)에, 당해 립 엣지(3a)에 대한 위치 조절이 가능한 정류 지그(10)가 마련되고, 당해 정류 지그(10)의 립 개구부 측의 선단부(10a)가 상기 립 엣지(3a)에 일치하고 있는 상기 다층 압출 다이(1)를 사용하여 제조되어 있다. 그 때문에, 보다 안정적으로 연속 생산된 품질이 양호한 다층 필름을 제공할 수 있다.

다음으로, 본 실시형태에 있어서 제막되는 수지에 대해서 설명한다. 다층 압출 다이(1)의 공급구부(2)에 공급되는 수지액에는, 다양한 종류의 종래 공지의 수지를 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 수지 용액를 사용하여, 당해 수지 용액을 압출하여 캐스트하는 용액 캐스트법에 의해 제막하는 것이 바람직하다. 용액 캐스트법으로 제막되는 수지 용액으로서는, 폴리아미드이미드 용액, 폴리이미드 용액, 및 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다. 특히, 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액을 사용하는 것이 바람직하고, 이 경우, 폴리아미드산 용액을 다층 압출 다이(1)의 공급구부(2)에 공급하면 된다. 또한, 폴리아미드산 용액에는, 경화제로서 화학 이미드화제를 포함하고 있어도 된다.

또한, 표면에 도금 구리가 형성되는 프린트 배선판용의 필름이나, 표면에 구리박을 첩합하여 사용되는 프린트 배선판용의 필름을 형성하는 경우, 금속 도금층이나 구리박과의 접착성이 뛰어난 점에서, 열가소성 폴리이미드 수지가 바람직하다. 그러나, 열가소성 폴리이미드 수지만으로는 고온에서 연화하여 자기 지지성을 갖지 않게 되므로 비열가소성의 폴리이미드를 지지체로서 조합시킬 필요가 있다. 그 때문에, 열가소성 폴리이미드 수지/비열가소성 폴리이미드 수지/열가소성 폴리이미드 수지로 구성된 3층 구조의 필름을 제조하는 것이 바람직하다. 이 경우, 한 쌍의 이너 플레이트 사이에 형성된 내측의 수지 유로에, 비열가소성 폴리이미드의 전구체가 되는 폴리아미드산 용액을 공급하고, 이너 플레이트 및 아우터 플레이트 사이에 형성된 외측의 2개의 수지 유로에, 열가소성 폴리이미드의 전구체가 되는 폴리아미드산 용액을 공급하면 된다.

여기에서, 열가소성 폴리이미드 수지란, 압축 모드(프로브경 3㎜φ, 하중 5g)의 열기계 분석 측정(TMA)에 있어서, 10∼400℃(승온 속도 : 10℃/min)의 온도 범위에서 영구 압축 변형을 일으키는 것을 말한다. 한편, 같은 조건의 열기계 분석 측정(TMA)에 있어서, 10∼400℃(승온 속도 : 10℃/min)의 온도 범위에서 영구 압축 변형을 일으키지 않는 폴리이미드 수지를 비열가소성 폴리이미드 수지라고 한다. 또, 조성을 조정함에 의해, 폴리이미드 수지를 열가소성으로 할지 비열가소성으로 할지를 선택할 수 있다.

이하, 폴리이미드 필름의 제조 방법에 대해서 설명한다. 폴리이미드 필름은, 폴리아미드산 용액을 전구체로서 사용하여 제조된다(이하, 본 명세서에 있어서, 용어 「폴리아미드산」은, 폴리이미드 전구체와 동의로 사용하는 경우도 있음). 폴리아미드산의 제조 방법으로서는, 공지의 모든 방법을 사용할 수 있고, 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 통상, 산 이무수물 성분과 디아민 성분을, 실질적 등몰량으로 유기 용매 중에 용해시켜, 폴리아미드산 유기 용매 용액을 얻는다. 그 후, 얻어진 폴리아미드산 유기 용매 용액을, 제어된 온도 조건하에서, 상기 산 이무수물 성분과 디아민 성분과의 중합이 완료할 때까지 교반함에 의해 제조할 수 있다. 이들의 폴리아미드산 용액은 통상 5∼35wt%, 바람직하게는 10∼30wt%의 농도로 얻어진다. 이 범위의 농도인 경우에 적당한 분자량과 용액 점도를 얻을 수 있다.

상기 산 이무수물 성분과 디아민 성분과의 중합 방법은, 모든 공지의 방법 및 그들을 조합시킨 방법을 사용할 수 있고, 특히 한정되지 않는다. 또, 폴리아미드산의 중합에 있어서의 중합 방법의 특징의 하나로서, 모노머의 첨가 순서가 있으며, 모노머의 첨가 순서를 조정함에 의해 얻어지는 폴리이미드의 여러 물성을 제어할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 폴리아미드산의 중합에는 어떠한 모노머의 첨가 방법을 사용해도 되며, 특히 한정되지 않지만, 대표적인 중합 방법으로서 다음과 같은 방법을 들 수 있다.

1) 방향족 디아민을 유기 극성 용매 중에 용해하고, 이것과 실질적으로 등몰의 방향족 테트라카르복시산 이무수물을 반응시켜서 중합하는 방법.

2) 방향족 테트라카르복시산 이무수물과 이에 대하여 과소 몰량의 방향족 디아민 화합물을 유기 극성 용매 중에서 반응시켜, 양말단에 산무수물기를 갖는 프리폴리머를 얻는다. 이어서, 전공정에 있어서 방향족 테트라카르복시산 이무수물과 방향족 디아민 화합물이 실질적으로 등몰이 되도록 방향족 디아민 화합물을 사용하여 중합시키는 방법.

3) 방향족 테트라카르복시산 이무수물과 이에 대하여 과잉 몰량의 방향족 디아민 화합물을 유기 극성 용매 중에서 반응시켜, 양말단에 아미노기를 갖는 프리폴리머를 얻는다. 이어서 여기에 방향족 디아민 화합물을 추가 첨가 후, 전공정에 있어서 방향족 테트라카르복시산 이무수물과 방향족 디아민 화합물이 실질적으로 등몰이 되도록 방향족 테트라카르복시산 이무수물을 사용하여 중합하는 방법.

4) 방향족 테트라카르복시산 이무수물을 유기 극성 용매 중에 용해 및/또는 분산시킨 후, 실질적으로 등몰이 되도록 방향족 디아민 화합물을 사용하여 중합시키는 방법.

5) 실질적으로 등몰의 방향족 테트라카르복시산 이무수물과 방향족 디아민의 혼합물을 유기 극성 용매 중에서 반응시켜서 중합하는 방법.

등의 방법이다. 이들 방법을 단독으로 사용해도 되며, 부분적으로 조합시켜서 사용할 수도 있다.

디아민 성분의 예로서는, 4,4'-디아미노디페닐프로판, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐설피드, 3,3'-디아미노디페닐설폰, 4,4'-디아미노디페닐설폰, 4,4'-옥시디아닐린, 3,3'-옥시디아닐린, 3,4'-옥시디아닐린, 4,4'-디아미노디페닐디에틸실란, 4,4'-디아미노디페닐실란, 4,4'-디아미노디페닐에틸포스핀옥사이드, 4,4'-디아미노디페닐N-메틸아민, 4,4'-디아미노디페닐 N-페닐아민, 1,4-디아미노벤젠(p-페닐렌디아민), 비스{4-(4-아미노페녹시)페닐}설폰, 비스{4-(3-아미노페녹시)페닐}설폰, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 4,4'-비스(3-아미노페녹시)비페닐, 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 3,3'-디아미노벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 2,2-비스(4-아미노페녹시페닐)프로판, 3,3'-디히드록시-4,4'-디아미노-1,1'-비페닐, 4,4'-옥시디아닐린, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 3,4'-옥시디아닐린, 1,4-디아미노벤젠(p-페닐렌디아민), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판을 들 수 있다.

또한, 산 이무수물 성분으로서 호적하게 사용할 수 있는 예로서는, 피로멜리트산 이무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르복시산 이무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복시산 이무수물, 2,2',3,3'-비페닐테트라카르복시산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복시산 이무수물, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)프로판 이무수물, p-페닐렌비스(트리멜리트산모노에스테르산 무수물), 4,4'-옥시디프탈산 이무수물 등을 들 수 있고, 이들을 단독 또는 복수 병용할 수 있다.

폴리아미드산을 합성하기 위한 바람직한 용매는, 폴리아미드산을 용해시킬 수 있는 용매이면 어떠한 것도 사용할 수 있고, 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 아미드계 용매, 즉 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등을 들 수 있다. 그 중에서도, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드를 특히 바람직하게 사용할 수 있다.

또한, 폴리이미드 필름에는, 슬라이딩성, 열전도성, 도전성, 내코로나성, 루프 스티프니스 등의 필름의 여러 특성을 개선할 목적으로 필러를 첨가할 수도 있다. 필러로서는 어떠한 것을 사용해도 되지만, 바람직한 예로서는 실리카, 산화티타늄, 알루미나, 질화규소, 질화붕소, 인산수소칼슘, 인산칼슘, 운모 등을 들 수 있다.

폴리아미드산 용액으로부터 폴리이미드 필름을 제조하는 방법에 대해서는, 각종의 방법을 사용할 수 있고, 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 열 이미드화법과 화학 이미드화법을 들 수 있고, 어느 방법을 사용하여 필름을 제조해도 상관없다.

또한, 본 발명에 있어서 특히 바람직한 폴리이미드 필름의 제조 공정은,

i) 유기 용제 중에서 방향족 디아민과 방향족 테트라카르복시산 이무수물을 반응시켜서 폴리아미드산 용액을 얻는 공정,

ⅱ) 상기 폴리아미드산 용액을 포함하는 제막 도프를 엔드리스 벨트 상에 유연하는 공정,

ⅲ) 엔드리스 벨트 상에서 가열한 후, 엔드리스 벨트로부터 겔 필름을 박리하는 공정,

ⅳ) 더 가열하여, 남은 아미드산을 이미드화하고, 또한 건조시키는 공정,

을 포함하는 것이 바람직하다. 여기에서, (ⅱ)의 공정이, 다층 압출 다이(1)의 립 개구부(3)로부터 폴리아미드산 용액을 압출하여 필름을 형성하는 압출 공정에 대응한다.

상기 공정에 있어서 무수아세트산 등의 산무수물로 대표되는 탈수제와, 이소퀴놀린, 퀴놀린, β-피콜린, 피리딘, 디에틸피리딘 등의 제3급 아민류 등으로 대표되는 이미드화 촉매를 포함하는 경화제를 사용해도 된다.

상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 필름 제조 장치는, 립 개구부(3)를 덮지 않고, 또한, 립 개구부(3)의 긴 쪽 방향의 양단(립 엣지(3a))에 인접하는 위치에 있어서 씰부(6)를 덮도록, 엔드 플레이트(5)에 장착된 정류 지그(10)를 구비한다. 이에 따라, 정류 지그(10)가 립 개구부(3)의 일부를 막는 것에 의한 수지 용액의 체류가 생기지 않는다. 또한, 씰부(6)의 하방에 형성되는 극간(6a)을 메울 수 있으므로, 극간(6a)에 수지 용액이 체류하지 않고, 다층 압출 다이(1)로부터 압출되는 수지 액막의 양단부의 거동을 안정화할 수 있다. 이와 같이 수지 용액의 체류를 억제할 수 있으므로, 본 실시형태에 따른 필름 제조 장치를 사용한 제조 방법은, 연속 생산에 있어서 단부의 형상이 안정한 상태에서 캐스트, 건조할 수 있고, 단부의 형상 변화에 의한 반송 지그(핀 등)로부터의 빠짐 등을 회피하여 안정하게 생산할 수 있다. 또한, 수지를 경화시키기 위한 경화제가 첨가된 수지 용액을 압출하여 제막하는 방법에 특히 호적하다. 이러한 수지 용액으로서는, 예를 들면, 폴리아미드산 용액에 경화제로서 화학 이미드화제를 첨가한 수지 용액이 있다. 이러한 수지 용액은, 시간의 경과와 함께 경화하므로, 가령 다층 압출 다이(1)의 양단부에서 체류하면 덩어리로 되어서 조금씩 고착하고, 수지 액막의 양단부의 막두께를 불균일하게 하거나, 필름 형상을 불규칙하게 하여, 연속 생산을 곤란하게 할 가능성이 있다. 그러나, 본 실시형태에 따른 필름의 제조 방법에 의하면 수지 용액의 체류를 억제할 수 있으므로, 경화제가 첨가된 수지 용액을 압출하여 제막하는 경우여도, 연속 생산을 행할 수 있다.

또한, 다층 구조(예를 들면 3층 구조)의 수지 필름(예를 들면, 폴리이미드 필름)을 제막하는 경우, 단부에 체류가 발생하면 다층의 막두께 구성비가 주기적으로 변화하면서 캐스트되는 경우가 있으며, 이에 따라 단부의 형상 변화가 생기기 쉬워져 반송 지그(핀 등)로부터 빠지는 등의 문제를 일으키는 경우가 있다. 그러나, 본 실시형태에 따른 필름의 제조 방법에 의하면 수지 용액의 체류를 억제할 수 있으므로, 단부의 형상을 안정화시켜, 안정하게 반송할 수 있게 된다. 또한, 다층 구조(예를 들면 3층 구조)의 수지 필름(예를 들면, 폴리이미드 필름)을 제막하는 경우, 경화제(예를 들면, 화학 이미드화제)를 첨가하는 층과 첨가하지 않는 층이 존재하는 경우가 있다. 이때, 가령 다층 압출 다이(1)의 양단부에서 수지 용액이 체류하면, 수지 필름의 단부에 있어서 막두께 구성비가 변화하고, 캐스트한 기재로부터의 박리의 용이함이 불균일해짐으로써 부분적으로 기재에 수지가 남고, 연속 생산을 곤란하게 할 가능성이 있다. 그러나, 본 실시형태에 따른 필름의 제조 방법에 의하면 수지 용액의 체류를 억제할 수 있으므로, 단부의 형상을 안정화시켜, 안정하게 반송할 수 있게 되는 것에 더하여, 경화제가 첨가된 층과 경화제가 첨가되어 있지 않는 층을 포함하는 다층 구조의 수지 필름을 제막하는 경우여도, 안정하게 연속 생산을 행할 수 있다.

[기타]

본 발명은, 다음과 같이 표현할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 다층 필름의 제조 방법은, 다층 압출 다이를 사용한 다층 필름의 제조 방법으로서, 상기 다층 압출 다이의 립 개구부에 있어서의, 다층 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향의 양단부에, 다층 필름의 정류 지그를 마련한다.

상기 제조 방법에 있어서, 상기 정류 지그는, 상기 단부에 대한 위치 조절이 가능하며, 상기 정류 지그의 립 개구부 측의 선단부를, 상기 립 개구부의 단부에 일치시키는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 정류 지그는, 상기 선단부의 R이, 0을 초과하고, 10㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 정류 지그는, 상기 선단부의 폭이, 다층 필름의 두께 방향에 대응하는 상기 립 개구부의 두께 이상, 10㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 여기에서, 「선단부의 폭」이란, 립 엣지에 일치시키는 선단부의 치수를 가리킨다.

상기 구성에 의하면, 다층 압출 다이의 립 개구부에 있어서의, 다층 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향의 양단부에, 다층 필름의 정류 지그를 마련하고 있으므로, 보다 바람직하게는, 상기 정류 지그는, 상기 단부에 대한 위치 조절이 가능하며, 상기 정류 지그의 립 개구부 측의 선단부를, 상기 립 개구부의 단부에 일치시키므로, 정류 지그에 의해 예를 들면 단부에 생기는 극간이나 단차를 메울 수 있다. 따라서, 다층 압출 다이로부터 압출되는 수지 액막의 양단부의 거동을 안정화할 수 있다. 즉, 수지 액막의 양단부의 형상이나 두께를 안정화시킬 수 있다.

그러므로, 상기 구성에 의하면, 품질을 유지한 상태에서 다층 필름의 안정적인 연속 생산을 행하는 것이 가능한 다층 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다층 필름은, 다층 압출 다이의 립 개구부에 있어서의, 다층 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향의 양단부에, 당해 단부에 대한 위치 조절이 가능한 다층 필름의 정류 지그가 마련되고, 당해 정류 지그의 립 개구부 측의 선단부가, 상기 립 개구부의 단부에 일치하고 있는 상기 다층 압출 다이를 사용하여 제조되어 있다.

또한, 본 발명에 따른 다층 필름의 정류 지그는, 다층 압출 다이에 마련되는 다층 필름의 정류 지그로서, 상기 다층 압출 다이의 립 개구부에 있어서의, 다층 필름의 폭 방향에 대응하는 폭 방향의 단부에 대한 위치 조절이 행해지는 립 개구부 측의 선단부의 R이, 0을 초과하고, 10㎜ 이하이다.

상기 정류 지그는, 상기 선단부의 폭이, 상기 립 개구부의 두께 이상, 10㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다.

상기 구성에 의하면, 안정적으로 연속 생산된 품질이 양호한 다층 필름을 제공할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예의 구성에 한정되는 것은 아니다.

<합성예1>

N,N-디메틸포름아미드(DMF) 582㎏에, 4,4'-옥시디아닐린(ODA) 9.2㎏, 및 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판(BAPP) 28.3㎏을 용해시켰다. 이 용액에, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복시산 이무수물(BTDA) 14.8㎏을 첨가하여 용해시킨 후, 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 12.6㎏을 첨가하고, 한시간 교반하여 용해시켰다. 이어서, 이 용액에, 파라페닐렌디아민(PDA) 12.44㎏을 첨가하여 용해시킨 후, PMDA 26.6㎏을 더 첨가하고, 한시간 교반하여 용해시켰다.

그리고, 얻어진 용액에, 별도 조제한 PMDA의 DMF 용액(PMDA:DMF=1.5㎏:19.4㎏)을 서서히 첨가하고, 점도가 2500포이즈 정도에 달했을 때, DMF 용액의 첨가를 멈추었다. 그 후, 한시간 교반을 행하여, 고형분 농도가 18중량%, 23℃에서의 점도가 2500포이즈의 폴리아미드산 용액(1)(비열가소성 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액)을 얻었다.

<합성예2>

DMF 642㎏에, BAPP 62.1㎏을 용해시킨 후, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복시산 이무수물(BPDA) 58.5㎏을 서서히 첨가하여 용해시켰다. 이어서, 이 용액에, BAPP 17.0㎏을 첨가하고, 한시간 교반하여 용해시켰다.

그리고, 얻어진 용액에, 별도 조제한 BAPP의 DMF 용액(BAPP:DMF=4.1㎏:54.2㎏)을 서서히 첨가하고, 점도가 1000포이즈 정도에 달했을 때, DMF 용액의 첨가를 멈추었다. 그 후, 한시간 교반을 행하여, 고형분 농도가 17중량%, 23℃에서의 점도가 1000포이즈의 폴리아미드산 용액(2)(열가소성 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액)을 얻었다.

<합성예3>

DMF 737㎏에, ODA 68.4㎏을 용해시킨 후, PMDA 99.3㎏을 서서히 첨가하여 용해시켰다. 이어서, 이 용액에, PDA 11.3㎏을 첨가하고, 한시간 교반하여 용해시켰다.

그리고, 얻어진 용액에, 별도 조제한 PDA의 DMF 용액(PDA:DMF=1.97㎏:37.4㎏)을 서서히 첨가하고, 점도가 2500포이즈 정도에 달했을 때, DMF 용액의 첨가를 멈추었다. 그 후, 한시간 교반을 행하여, 고형분 농도가 18중량%, 23℃에서의 점도가 2500포이즈의 폴리아미드산 용액(3)(비열가소성 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액)을 얻었다.

[실시예1]

비열가소성 수지 필름을 열가소성 수지 필름으로 끼워서 이루어지는 3층 구조의 다층 필름을 제조하는 제조 장치의 3층 공압출 다이에, 정류 지그를 장착했다. 당해 정류 지그의 형상은, 선단부의 R이 5㎜, 폭 7㎜, 높이 5㎜로 하고, 도 6에 나타낸 바와 같이, 그 선단부와 립 엣지가 일치하도록 위치 조절을 행했다.

합성예1에서 얻어진 폴리아미드산 용액(1)에, DMF 54㎏, 이소퀴놀린 43㎏, 무수아세트산 403㎏의 비율로 혼합하여 조제한 경화제를, 상기 폴리아미드산 용액(1)에 대하여 중량비 40%로 연속적으로 첨가하고, 믹서에 의해 교반한 후, 얻어진 수지액을 3층 공압출 다이의 중앙층에 공급했다. 한편, 합성예2에서 얻어진 폴리아미드산 용액(2)에, DMF를 첨가하여, 고형분 농도를 14중량%로 조절한 후, 얻어진 수지액을 3층 공압출 다이의 중앙층의 양면에 공급했다.

이어서, 3층 공압출 다이의 두께 1.3㎜로 조절된 립 개구부(즉, 짧은 쪽 방향의 길이가 1.3㎜의 립 개구부)로부터 상기 양 수지액을 압출하고, 이 수지 액막을 130℃의 스테인리스제 엔드리스 벨트 상에서 100초간, 건조시킴에 의해, 자기 지지성이 있는 겔 필름을 얻었다. 이 겔 필름을, 엔드리스 벨트로부터 박리한 후, 양단을 핀에 의해 고정하고, 300℃×20초간, 450℃×20초간, 500℃×20초간의 가열 조건에서 건조 및 이미드화시킴에 의해, 3층 구조의 폴리이미드 필름을 얻었다.

그리고, 상기 3층 구조의 필름을 7일간 이상, 연속 생산했다. 제조 개시로부터 7일간이 경과한 시점에 있어서, 립 엣지와 엔드 플레이트와의 사이에 수지액 굄은 발생하고 있지 않았다. 또한, 생산된 3층 구조의 필름은 두께가 균일하며, 품질도 양호했다.

[실시예2]

합성예3에서 얻어진 폴리아미드산 용액(3)에, DMF 293㎏, 이소퀴놀린 42㎏, 무수아세트산 163㎏의 비율로 혼합하여 조제한 경화제를, 상기 폴리아미드산 용액(3)에 대하여 중량비 50%로 연속적으로 첨가하고, 믹서에 의해 교반한 후, 얻어진 수지액을 3층 공압출 다이의 중앙층에 공급했다. 한편, 합성예2에서 얻어진 폴리아미드산 용액(2)에, DMF를 첨가하여, 고형분 농도를 14중량%로 조절한 후, 얻어진 수지액을 3층 공압출 다이의 중앙층의 양면에 공급했다.

이어서, 실시예1과 같은 제조 장치를 사용하여, 실시예1과 같이 하여 3층 구조의 폴리이미드 필름을 얻었다.

실시예1, 2의 결과로부터 밝혀진 바와 같이, 본 발명에 따른 제조 방법에 의해, 다층 필름의 안정적인 연속 생산을 행할 수 있었다.

[비교예1]

도 2에 나타낸 바와 같이, 정류 지그를 장착하지 않은 이외에는 실시예1과 같은 제조 장치를 사용하여, 실시예1과 같이 하여 3층 구조의 다층 필름을 연속 생산했다.

그런데, 제조 개시로부터 2일간이 경과한 시점에 있어서, 립 엣지와 엔드 플레이트와의 사이에 수지액 굄이 발생하고, 그 일부는 경화하여 괴상물이 되어 있었다. 그리고, 당해 괴상물은 3층 공압출 다이로부터 압출되는 수지 액막의 단부에 접촉하고, 수지액의 흐름을 불안정하게 하고 있었다. 따라서, 수지 액막의 양단부의 형상이나 두께가 불안정해졌다. 또한, 괴상물의 일부가 수지 액막에 이물로서 부착되고, 생산된 3층 구조의 필름은 품질이 불량했다.

따라서, 정류 지그를 장착하지 않은 경우에는, 다층 필름의 안정적인 연속 생산을 행할 수 없었다.

그러므로, 본 발명에 따른 제조 방법 등은, 다층 폴리이미드 필름 등의 필름을 제조하는 제조 방법 등을 사용하는 각종 산업에 있어서 광범하게 이용될 수 있다.

1…다층 압출 다이
2…공급구부
3…립 개구부
3a…립 엣지
5…엔드 플레이트
6…씰부
6a…극간
10…정류 지그(지그)
10a…선단부
10b…상면(제1 외면)
10c…하면(제2 외면)

Claims

수지를 공급하기 위한 공급구부 및 공급된 수지를 필름상으로 배출하는 립 개구부를 갖는 압출 다이와,
상기 압출 다이에 있어서의 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단부에 배치되어, 상기 립 개구부의 측벽이 되는 엔드 플레이트와,
상기 압출 다이와 엔드 플레이트와의 사이에 삽설(揷設)되는 씰부를 구비하는 필름 제조 장치를 사용한 필름의 제조 방법으로서,
상기 립 개구부를 덮지 않고, 또한, 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단에 인접하는 위치에 있어서 상기 씰부를 덮는 지그가 상기 엔드 플레이트에 장착된 상태에서, 상기 립 개구부로부터 수지를 압출하여 필름을 형성하는 압출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 지그의 립 개구부 측의 선단부가 상기 립 개구부의 단부에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지그에 있어서의 상기 엔드 플레이트 측의 제1 외면의 반대 측의 제2 외면은, 상기 립 개구부에 근접하도록 둥근 부분을 갖고, 당해 둥근 부분의 곡률 반경 R이, 0을 초과하고, 10㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지그의 립 개구부 측의 선단부의 폭이, 상기 립 개구부의 짧은 쪽 방향의 길이 이상, 10㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 수지는, 폴리이미드 용액, 폴리아미드이미드 용액, 및 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 필름의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 수지는, 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액이며,
상기 폴리아미드산 용액은, 화학 이미드화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 압출 다이는, 상기 공급구부에서 상기 립 개구부까지의 수지 유로를 복수 갖고,
상기 압출 공정에 있어서, 상기 복수의 수지 유로의 각각에 수지를 공급하고, 공급한 수지를 합류시켜서 상기 립 개구부로부터 배출함으로써 다층 수지 필름을 형성하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 압출 다이는, 상기 공급구부에서 상기 립 개구부까지의 수지 유로를 3개 갖고,
상기 압출 공정에 있어서, 내측의 수지 유로에 비열가소성 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액을 공급하고, 외측의 2개의 수지 유로에 열가소성 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액을 공급함으로써 3층 구조의 수지 필름을 형성하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조 방법.
수지를 공급하기 위한 공급구부 및 공급된 수지를 필름상으로 배출하는 립 개구부를 갖는 압출 다이와,
상기 압출 다이에 있어서의 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단부에 배치되어, 상기 립 개구부의 측벽이 되는 엔드 플레이트와,
상기 압출 다이와 엔드 플레이트와의 사이에 삽설되는 씰부와,
상기 립 개구부를 덮지 않고, 또한, 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단에 인접하는 위치에 있어서 상기 씰부를 덮도록, 상기 엔드 플레이트에 장착된 지그를 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 제조 장치.
제9항에 있어서,
상기 지그는, 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향에 따라 이동 가능하게 상기 엔드 플레이트에 장착되는 것을 특징으로 하는 필름 제조 장치.
제9항에 있어서,
상기 지그의 립 개구부 측의 선단부가 상기 립 개구부의 단부에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 필름 제조 장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지그에 있어서의 상기 엔드 플레이트 측의 제1 외면의 반대 측의 제2 외면은, 상기 립 개구부에 근접하도록 둥근 부분을 갖고, 당해 둥근 부분의 곡률 반경 R이, 0을 초과하고, 10㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 필름 제조 장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지그의 립 개구부 측의 선단부의 폭이, 상기 립 개구부의 짧은 쪽 방향의 길이 이상, 10㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 필름 제조 장치.
수지를 공급하기 위한 공급구부 및 공급된 수지를 필름상으로 배출하는 립 개구부를 갖는 압출 다이와,
상기 압출 다이에 있어서의 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단부에 배치되어, 상기 립 개구부의 측벽이 되는 엔드 플레이트와,
상기 압출 다이와 엔드 플레이트와의 사이에 삽설되는 씰부를 구비하는 필름 제조 장치에 장착되는 지그로서,
상기 립 개구부의 짧은 쪽 방향의 길이 이상, 10㎜ 이하의 선분을 외주의 일부로 하고, 당해 선분에 수직한 방향의 길이가 상기 씰부의 두께 이상인 제1 외면과,
상기 제1 외면의 반대 측의 제2 외면을 구비하고,
상기 제2 외면은, 상기 선분에 근접하도록 둥근 부분을 갖고, 당해 둥근 부분의 곡률 반경 R이, 0을 초과하고, 10㎜ 이하이며,
상기 제1 외면이 상기 립 개구부를 덮지 않고, 또한, 상기 립 개구부의 긴 쪽 방향의 양단에 인접하는 위치에 있어서 상기 씰부를 덮도록, 상기 필름 제조 장치에 장착되는 것을 특징으로 하는 지그.