KR102359051B1

KR102359051B1 - 용액 제막 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102359051B1
Application number: KR1020160010501A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 사카시타; 사치코 고우노; 세이이치 오노; 줌페이 후지타
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2022-02-08
Also published as: JP6355658B2; KR20160095620A; TWI668254B; JP2016144935A; TW201714927A

Abstract

폭 방향에서의 연신 처리를 실시해서 두께가 50㎛ 이하인 장척의 필름을 제조할 경우에, 길이 방향에 있어서 주기적인 오목부가 발생하지 않는 용액 제막 방법 및 장치를 제공한다.
용액 제막 장치(10)는, 유연 다이(24)와 한 쌍의 롤러(22, 23)와 벨트(21)와 텐터(16)를 구비한다. 벨트(21)는 금속제이며 용접에 의해 환상으로 형성된 것이다. 도프(11)가 유연되는 벨트(21)의 유연면은 롤러(22, 23)에 의해 온도가 조절된다. 벨트(21)의 이면은 용접부 높이가 3㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위로 되어 있다. 필름(12)은 텐터(16)의 클립(31)에 의해 파지되어 반송되면서 폭 방향으로 연신된다. 또한, 필름(12)은 텐터(16)에 있어서 건조가 진행된다.

Description

용액 제막 방법 및 장치{SOLUTION FILM FORMING METHOD AND APPARATUS}

본 발명은, 용액 제막(製膜) 방법 및 장치에 관한 것이다.

폴리머 필름(이하, 필름이라 칭함)을 제조하는 방법의 하나로서 용액 제막 방법이 있다. 용액 제막 방법은 폴리머를 용매에 용해한 폴리머 용액으로부터 필름을 만드는 방법이다. 용액 제막 방법으로 장척(長尺)의 필름을 제조할 경우에는, 주행하는 지지체에 폴리머 용액을 유연(流延) 다이로부터 연속적으로 유출시켜 유연막을 형성하고, 이 유연막을 지지체로부터 벗겨내서 건조한다. 지지체로서 이용되는 벨트는 환상(環狀)으로 형성되어 있으며 복수의 롤러에 걸쳐져 길이 방향으로 주행한다. 이것에 의해, 벨트는 폴리머 용액이 유연되는 유연 위치와 유연막이 벗겨내지는 박취(剝取) 위치를 순환한다. 또한, 벨트의 소재로서는 예를 들면 오스테나이트계의 스테인리스강이 이용되고 있다.

필름에는 평활성, 즉 필름면이 평활한 것이 요구된다. 벨트의 폴리머 용액이 유연되는 유연면은 필름의 평활성에 영향을 주므로 가능한 한 평활하게 한다. 또한, 벨트의 소재로 오스테나이트계의 스테인리스강을 이용했을 경우에는 마텐자이트 변태에 의해 필름의 평활성을 손상시키는 경우가 있다. 그래서, 예를 들면 일본국 특개2007-083451호 공보에는, 전술한 유연면의 요철의 정도를 특정한 벨트를 이용하는 용액 제막 방법 및 장치가 기재되어 있으며, 이것에 의해 마텐자이트 변태가 억제되어 있다.

그런데, 장척의 필름을 제조할 경우의 용액 제막 방법에 있어서는, 필름에 예를 들면 광학 기능 등의 특정의 기능을 발현시키기 위해서, 제막 과정의 필름에 대해 폭 방향에서의 연신 처리를 실시하는 경우가 있다. 또한, 액정 디스플레이 등의 표시 장치가 얇아짐에 따라 표시 장치에 이용하는 필름에 대해서도 한층 더 얇게 하는 것이 요구되고 있다.

그러나 일본국 특개2007-083451호 공보에 기재되는 방법에 의해서도, 경우에 따라서는 길이 방향에 있어서 주기적인 오목부가 필름에 확인되는 경우가 있다. 이 오목부는, 50㎛ 이하의 두께인 필름을 제조할 경우에 있어서, 제막 과정에 있어서의 폭 방향에서의 연신 처리를 거침으로써 확인되게 된다. 50㎛ 이하의 두께인 필름을 제조하는 경우여도, 제조 과정에 있어서의 폭 방향에서의 연신 처리 전의 필름이나, 폭 방향에서의 연신 처리를 거치지 않고 제조된 필름에는 확인되지 않는다. 또한, 50㎛보다도 두꺼운 필름을 제조할 경우에도 확인되지 않는다. 이 오목부는, 길이가 40㎜ 이상 50㎜ 이하 정도, 폭이 10㎜ 이상 20㎜ 이하 정도라는 매우 작은 가늘고 긴 홈이, 필름의 길이 방향과 교차하는 방향으로 복수 나열된 것이며, 개개의 홈의 길이 방향은 필름의 길이 방향에 대략 일치해 있다.

본 발명은, 폭 방향에서의 연신 처리를 실시해서 50㎛ 이하라는 얇은 장척의 필름을 제조할 경우에, 길이 방향에 있어서 주기적인 상기한 오목부가 억제되는 용액 제막 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 용액 제막 방법은, 유연 공정과, 박리 공정과, 연신 공정을 갖는다. 유연 공정은, 금속제의 장척의 벨트재의 일단과 타단의 용접에 의해 환상으로 형성되며, 한 쌍의 롤러에 감겨 걸쳐져서 길이 방향으로 주행하는 벨트 위에, 폴리머가 용매에 용해된 폴리머 용액을 유연 다이로부터 연속적으로 유출시킨다. 박리 공정은, 유연막을 벨트로부터 벗기는 것에 의해 필름을 형성한다. 연신 공정은, 필름의 각 측부를 유지한 상태에서 필름을 길이 방향으로 반송하며, 반송중인 필름을 가열에 의해 건조하면서 폭 방향으로 연신한다. 벨트의 유연막이 형성되는 유연면의 온도는 한 쌍의 롤러의 적어도 한쪽의 둘레면 온도의 조절에 의해 조정되며, 벨트의 이면에 있어서의 용접부는 3㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위 내의 높이로 되어 있다.

유연면에 있어서의 용접부는 비용접부에 대해 0.1℃ 이상 1.0℃ 이하의 범위 내의 온도차로 되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 용액 제막 장치는, 유연 다이와, 금속제의 벨트와, 한 쌍의 롤러와, 텐터를 구비한다. 유연 다이는 폴리머가 용매에 용해된 폴리머 용액을 연속적으로 유출시킨다. 벨트는 환상으로 형성되며, 길이 방향으로 주행함으로써 유연 다이로부터 유출된 폴리머 용액에 의해 유연막을 형성하고, 이면에 있어서의 용접부가 3㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위 내의 높이로 되어 있다. 한 쌍의 롤러는 벨트가 감겨 걸쳐져서 적어도 한쪽이 둘레 방향으로 회전하는 것에 의해 벨트를 주행시키며, 적어도 한쪽의 둘레면 온도의 조절에 의해 유연면의 온도를 조정한다. 텐터는 벨트로부터 유연막을 벗겨서 형성된 필름의 각 측부를 유지한 상태에서 필름을 길이 방향으로 반송하며, 반송중인 필름을 가열에 의해 건조하면서 폭 방향으로 연신한다.

연신 공정이 필름을 5% 이상 40% 이하의 범위 내의 연신 배율로 연신할 경우에, 상기한 용액 제막 방법 및 용액 제막 장치는 특히 유효하다. 제조하는 필름이 50㎛ 이하의 두께일 경우에 상기 용액 제막 방법 및 용액 제막 장치의 효과가 현저하다. 벨트의 이면에 있어서의 깊이가 3㎛ 이상 300㎛ 이하의 범위 내인 오목부는, 표면의 최대 경사도가 0.1㎛/㎜ 이상 1.5㎛/㎜ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 길이 방향에 있어서 주기적인 상기한 오목부의 발생이 억제되며, 폭 방향에서의 연신 처리가 실시된 50㎛ 이하라는 얇은 장척의 필름을 제조할 수 있다.

상기 목적, 이점은, 첨부하는 도면을 참조해서 바람직한 실시예의 상세한 설명을 읽는 것에 의해 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 용액 제막 장치의 개략도.
도 2는 벨트의 평면도.
도 3은 도 2의 (Ⅲ)-(Ⅲ)선을 따르는 벨트의 단면도.
도 4는 벨트의 유연면에 있어서의 온도차의 계산 방법의 설명도.
도 5는 벨트의 이면의 오목부의 설명도.
도 6은 벨트의 이면의 오목부의 설명도.
도 7은 텐터의 개략도.

도 1에 나타내는 용액 제막 장치(10)는 도프(11)로부터 필름(12)을 연속적으로 제조하기 위한 것이다. 필름(12)은 두께가 50㎛ 이하인 것이며, 본 실시형태에서는 두께가 10㎛ 이상 50㎛ 이하인 범위 내로 하고 있다. 도프(11)는 폴리머가 용매에 용해된 폴리머 용액이다. 본 실시형태에서는, 폴리머로서 셀룰로오스트리아세테이트(TAC, triacetylcellulose), 용매로서 디클로로메탄과 메탄올의 혼합물을 이용하고 있지만, 폴리머 및 용매는 이들로 한정되지 않는다. 본 발명에서 이용할 수 있는 폴리머 및 용매의 상세에 대해서는 후술한다. 도프(11)에는 가소제(可塑劑), 자외선 흡수제, 리타데이션 제어제 등의 각종 첨가제나, 필름끼리의 첩부(貼付)를 방지하기 위한 매트제가 함유되어 있어도 된다.

용액 제막 장치(10)는, 유연 유닛(15)과, 텐터(16)와, 롤러 건조기(17)와, 권취기(18)를 상류측으로부터 차례로 구비한다. 유연 유닛(15)은, 환상(環狀)으로 형성된 벨트(21)와, 벨트(21)를 둘레면에서 지지해 길이 방향(Z1)으로 주행시키는 한 쌍의 롤러(22, 23)와, 유연 다이(24)와, 박취 롤러(25)를 구비한다. 또한, 필름(12)의 길이 방향에도 부호 Z1을 부여한다. 한 쌍의 롤러(22, 23)의 적어도 한쪽은 둘레 방향으로 회전하며, 이 회전에 의해 감겨 걸쳐진 벨트(21)는 길이 방향(Z1)으로 연속 주행한다. 본 실시형태에 있어서는 롤러(22)와 롤러(23)의 양쪽을 둘레 방향으로 구동 회전시키고 있다. 벨트(21)의 상세에 대해서는 다른 도면을 이용해서 후술한다. 유연 다이(24)는, 이 예에서는 롤러(22)의 위쪽에 배치하고 있지만, 롤러(22)와 롤러(23) 사이의 벨트(21)의 위쪽에 배치해도 된다.

유연 다이(24)는 공급되어 온 도프(11)를 벨트(21)에 대향하는 유출구(24a)로부터 연속적으로 유출시킨다. 주행 중인 벨트(21) 위에 도프(11)를 연속적으로 유출시키는 것에 의해, 도프(11)가 벨트(21) 위에서 유연되어 벨트(21) 위에 유연막(26)이 형성된다. 도 1에 있어서는, 도프(11)가 벨트(21)에 접촉해서 유연막(26)이 형성되기 시작하는 위치(이하, 유연 위치라 칭함)에 부호 PC를 부여한다.

롤러(22, 23)는 둘레면 온도를 조절하는 온도 컨트롤러(22a, 23a)(도 4 참조)를 구비한다. 둘레면 온도를 조절한 롤러(22, 23)에 의해 벨트(21)를 개재해서 유연막(26)은 온도가 조정된다.

본 실시형태는 건조 겔화 방식에 의해 유연막(26)을 굳히고 있다. 건조 겔화 방식은 유연막(26)을 가열해서 건조를 촉진하는 것에 의해 굳히는(겔화함) 것이다. 롤러(22)로부터 롤러(23)를 향하는 벨트(21)에 대향해서 송풍부(27), 롤러(23)로부터 롤러(22)를 향하는 벨트(21)에 대향해서 송풍부(28)를 설치하는 것이 유연막(26)의 건조를 보다 촉진하는 점에서 바람직하며 본 실시형태에서도 그와 같이 하고 있다. 송풍부(27, 28)는 벨트(21)에 대향하는 대향면에 복수의 노즐(도시 없음)을 각각 가지며 이 노즐들로부터 온도가 조절된 공기를 송출한다.

유연 다이(24)로부터 벨트(21)에 이르는 도프(11), 소위 비드에 관해서, 벨트(21)의 길이 방향(Z1)에 있어서의 상류에는 감압 챔버(도시 없음)가 설치되어도 된다. 이 감압 챔버는 유출된 도프(11)의 상류측 에어리어의 분위기를 흡인해서 이 에어리어를 감압한다. 이 감압에 의해 유출구(24a)로부터 벨트(21)를 향하는 도프(11)의 형상이 안정화된다.

유연막(26)을 텐터(16)에의 반송이 가능한 정도까지 벨트(21) 위에서 굳히고 나서 용매를 함유하는 상태에서 벨트(21)로부터 벗긴다. 박취 롤러(25)는 유연막(26)을 벨트(21)로부터 연속적으로 벗겨내기 위한 것이다. 박취 롤러(25)는, 벨트(21)로부터 벗겨냄으로써 형성된 필름(12)을 예를 들면 아래쪽으로부터 지지하며, 유연막(26)이 벨트(21)로부터 벗겨지는 박취 위치(PP)를 일정하게 유지한다. 벗겨내는 방법은 필름(12)을 하류측으로 인장하는 방법이나, 박취 롤러(25)를 둘레 방향으로 회전시키는 방법 등의 어느 것이어도 된다.

벨트(21)로부터의 박취는, 건조 겔화 방식일 경우에는, 예를 들면 유연막(26)의 용매 함유율이 3질량% 이상 100질량% 이하의 범위에 있는 동안에 행해진다. 또한, 본 명세서에 있어서는 용매 함유율(단위; %)은 건량 기준의 값이며, 구체적으로는 용매 함유율을 구해야 할 측정 대상인 필름(12)의 질량을 X, 이 필름(12)을 완전히 건조한 후의 질량을 Y로 할 때에, {(X-Y)/Y}×100으로 구하는 백분율이다. 또한, 「완전히 건조」란 용매의 잔류량이 엄격하게 「0」일 필요는 없으며, 예를 들면 본 실시형태에서는 측정 대상인 필름(12)에 대해 120℃ 이상, 상대 습도 10% 이하의 항온조 내에서 3 시간 이상의 건조 처리를 행한 후의 질량을 Y로 하고 있다.

이상과 같이 유연 유닛(15)은 도프(11)로부터 필름(12)을 형성한다. 벨트(21)가 유연 위치(PC)와 박취 위치(PP)를 순환해서 주행함으로써, 도프(11)의 유연과 유연막(26)의 박취가 반복해서 행해진다.

유연 유닛(15)과 텐터(16) 사이의 필름(12)의 반송로에는 필름(12)의 건조를 진행시키기 위한 송풍기(도시 없음)를 배치해도 된다. 벗겨내져 형성된 필름(12)은 텐터(16)로 안내된다. 텐터(16)는, 필름(12)을 길이 방향(Z1)과 직교하는 폭 방향(Z2)으로 연신하는 연신기로서의 기능과, 필름(12)을 가열해서 건조하는 제 1 건조기로서의 기능을 지닌다. 상세는 다른 도면을 이용해서 후술하지만, 텐터(16)에서는, 필름(12)의 각 측부를 각각 클립(31)으로 파지하고, 클립(31)을 필름(12)의 길이 방향(Z1)으로 이동시키면서, 대향하는 클립의 간격(이하, 대향 클립 간격이라 함)을 크게 하는 것에 의해, 필름(12)을 길이 방향(Z1)으로 반송하면서 폭 방향(Z2)으로 연신한다.

텐터(16)는 에어 공급부(32)와 송풍부(33)를 구비한다. 에어 공급부(32)는, 각종 온도로 조절한 건조한 공기를 송풍부(33)에 공급하고, 이 송풍부(33)로부터 텐터(16) 내의 필름(12)에 공기를 분사해서 건조시킨다. 또한, 이 공기의 분사에 의해 텐터(16)의 후술하는 각 구간에 있어서의 필름(12)의 가열이나 냉각을 행하고 있으며, 이 가열이나 냉각에 의해 필름(12)의 온도가 조절된다.

롤러 건조기(17)는 제 2 건조기이며 복수의 롤러(34)와 공조기(도시 없음)를 구비한다. 각 롤러(34)는 필름(12)을 둘레면에서 지지한다. 필름(12)은 롤러(34)에 감겨 걸쳐져서 반송된다. 공조기는 롤러 건조기(17)의 내부의 온도나 습도 등을 조절한다. 권취기(18)는 필름(12)을 롤 형상으로 권취하기 위한 것이다.

도 2를 참조하면서 벨트(21)에 대해 설명한다. 벨트(21)는 금속제이며, 본 실시형태에서는 오스테나이트계의 스테인리스강으로 형성되어 있다. 벨트(21)는, 압연에 의해 장척의 벨트재로 이루어진 금속판의 길이 방향의 일단과 타단을 맞대서 용접하고, 이 용접부를 연마함으로써 만들어진다. 용접부(21w)는 길이 방향(Z1)과 교차하는 방향으로 연장되어 있다. 용접부(21w)는 벨트(21)의 폭 방향(Z2)으로 연장되어 있어도 되며, 본 실시형태와 같이 폭 방향(Z2)과 교차하는 방향으로 연장되어 있어도 된다. 또한, 유연막(26)과 필름(12)의 폭 방향은 벨트(21)의 폭 방향과 일치하므로, 유연막(26)과 필름(12)의 폭 방향에도 부호 Z2를 부여한다. 유연막(26)이 형성되는 벨트면을 유연면(21a)이라 칭하고, 유연면(21a)과 반대측의 벨트면을 이면(21b)이라 칭한다. 용접부(21w)는 유연면(21a)에 부가해서 후술과 같이 이면(21b)도 연마 처리되어 있다.

용접부(21w)는 벨트재의 일단과 타단을 맞대고 용접할 경우에 가열에 의해 용융된 영역이며 눈으로 보고 특정할 수 있다. 또한, 벨트(21)의 용접부(21w)를 제외한 영역을 이하 비용접부(21n)라 칭한다. 본 실시형태의 벨트(21)의 두께(T21)(도 3 참조)는 1.5㎜로 되어 있다. 단 벨트(21)의 두께(T21)는 이것으로 한정되지 않으며, 0.5㎜ 이상 2.5㎜ 이하의 범위 내일 때에 본 발명은 특히 효과가 크다. 벨트(21)는 가능한 한 균일한 두께(T21)로 되도록 만들어진다. 그러나, 50㎛ 이하의 두께인 필름(12)을, 예를 들면 텐터(16)에 의해 폭 방향으로 연신해서 제조할 경우에 있어서, 필름에 전술한 오목부가 확인되는 경우의 벨트는 이면에 있어서 용접부가 솟아올라 볼록하게 되어 있으며, 이 부분의 벨트의 두께는 비용접부에서의 두께보다도 두껍게 되어 있다. 그래서, 벨트(21)의 이면(21b)은 용접부(21w)의 높이(H)가 3㎛ 이상 30㎛ 이하인 범위 내로 되어 있다. 이면(21b)에 있어서의 용접부(21w)의 부호 H로 나타내는 높이를 이하 용접부 높이라 칭한다. 용접부 높이(H)가 30㎛ 이하일 경우에는, 30㎛보다도 클 경우에 비해 롤러(22, 23)로부터 유연면(21a) 전체에의 전열이 균일해져, 후술과 같이 유연면(21a)은 비용접부(21n)와 용접부(21w)의 온도차가 작아진다. 또한, 용접부 높이(H)를 3㎛ 미만으로 하는 것은 연마 처리라는 가공의 정밀도상 어렵다. 용접부 높이(H)는 3㎛ 이상 20㎛ 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 3㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위 내인 것이 더 바람직하다.

용접부 높이(H)를 상기 범위 내로 하기 위해서는 용접부(21w)의 이면(21b)을 연마하면 된다. 본 실시형태에서는 연마에 숫돌을 이용하고 있다. 용접부 높이(H)는 이면(21b)에 있어서의 비용접부(21n)로부터의 돌출량이며, 예를 들면 레이저 변위계에 의해 구할 수 있고, 본 실시형태에서는 (주)키엔스제의 LJ-V7080을 이용하고 있다. 레이저 변위계를 이용해서 용접부 높이(H)를 구할 경우에는, 이면(21b)의 용접부(21w)의 폭 방향(도 3에 있어서의 수평 방향)에서의 중앙을 중심으로 해서 200㎜의 범위에 대해 예를 들면 연속적으로 이면(21b)에 있어서의 비용접부(21n)로부터의 돌출량을 측정하고, 측정값 중의 최대값을 용접부 높이(H)로 하면 된다.

유연면(21a)에 있어서의 용접부(21w)는 비용접부(21n)에 대해 0.1℃ 이상 1.0℃ 이하의 범위 내의 온도차로 되는 것이 바람직하다. 즉, 유연면(21a)에 있어서, 용접부(21w)의 온도를 Tw로 하고, 비용접부(21n)의 온도를 Tn로 할 때에, |Tw-Tn|으로 구하는 온도차는 0.1℃ 이상 1.0℃ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 이 온도차 |Tw-Tn|은 0.1℃ 이상 0.5 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 0.1℃ 이상 0.3℃ 이하의 범위 내인 것이 더 바람직하다. 온도차 |Tw-Tn|의 계산 방법의 상세는 다른 도면을 이용해서 후술한다.

우선, 주행을 개시하기 전의 벨트(21)의 유연면(21a)에 감온 액정 시트(38)를 첩부한다. 본 실시형태에서는 3매의 감온 액정 시트(38)를 첩부하고 있지만 이 매수로 한정되지 않는다. 각 감온 액정 시트(38)는 용접부(21w)가 감온 액정 시트(38)의 시트면에 있어서의 대략 중앙을 지나도록 첩부한다. 또한, 롤러(23)의 둘레면에 대향해서 카메라를 배치한다. 본 실시형태에서는, 롤러(23)와 벨트(21)가 접촉해 있는 영역의 상류단으로부터 롤러(23)의 둘레의 길이의 1/8만큼 하류측의 위치에, 카메라를 벨트(21)에 대향시켜서 배치했다. 온도 컨트롤러(22a)에 의해 롤러(22)의 둘레면 온도를 19℃, 온도 컨트롤러(23a)에 의해 롤러(23)의 둘레면 온도를 32℃로 해서 벨트(21)를 35m/분으로 주행시킨다. 벨트(21)의 주행에 의해 감온 액정 시트(38)를 5회 롤러(23) 위를 통과시킨다. 5회째의 통과 시에 카메라로 감온 액정 시트(38)를 촬영한다. 본 실시형태에서는 3매의 감온 액정 시트(38)를 각각 촬영하고 있지만, 이들에서 선택되는 1매 혹은 2매를 촬영해도 된다. 예를 들면, 감온 액정 시트(38) 중 길이 방향(Z1)에 있어서의 가장 상류측의 1매만을 촬영해도 된다. 촬영된 감온 액정 시트(38)의 색으로부터 유연면(21a)에 있어서의 용접부(21w)의 온도(Tw)와 비용접부(21n)의 온도(Tn)를 구하고 그 차를 산출한다. 산출되는 값의 절대값이 온도차 |Tw-Tn|이다.

도 5에 나타내는 바와 같이 벨트(21)의 이면(21b)에 3㎛ 이상 300㎛ 이하의 범위 내의 깊이(D)를 지니는 오목부(61)가 확인될 경우에는, 오목부(61)의 표면(61a)의 경사도 중 최대의 경사도(이하, 최대 경사도라 칭함)를 0.1㎛/㎜ 이상 1.5㎛/㎜ 이하의 범위 내로 하는 것이 바람직하며, 본 실시형태에서는 예를 들면 1.0㎛/㎜로 하고 있다. 경사도는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 오목부(61)의 표면(61a)에 있어서의 접선(LC)을 그렸을 때에, 접선(LC)을 빗변으로 하고, 이 빗변과, 이면(21b) 상의 직선과, 이 이면(21b) 상의 직선을 향해 내린 접선(LC)으로부터의 수선(두께 방향(Z3)으로 뻗은 직선)으로 이루어지는 직각 삼각형에 있어서, 수선의 길이(L1)(단위는 ㎛)를 이면(21b) 상의 직선의 길이(L2)(단위는 ㎜)로 나눈 값이며, 즉 L1/L2로 산출되는 값(단위는 ㎛/㎜)이다. 따라서, 오목부(61)의 표면에 있어서의 접선 중, 이면(21b)에 대한 각도(단, 이 각도를 θ로 할 때에 0°≤θ≤90°로 함)가 가장 큰 접선을 빗변으로서 갖는 직각 삼각형에 있어서 구한 경사도가 최대 경사도이다. 최대 경사도는 0.2㎛/㎜ 이상 1.2㎛/㎜ 이하의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.3㎛/㎜ 이상 1.0㎛/㎜ 이하의 범위 내로 하는 것이 더 바람직하다. 또한, 경사도는 이면(21b)을 따라 구획 지은 각 구간 내에 있어서 평균값으로서 구해도 되며, 더 구체적인 계산 방법은 후술한다.

오목부(61)의 최대 경사도를 상기 범위 내로 할 경우의 예를 이하에 설명한다. 벨트(21)에는 용접 등에 의한 부분적인 열처리에 의한 변형이 생기거나, 유연면(21a)에 오목 형상의 결함이 생기는 경우가 있다. 이러한 변형이나 오목 형상의 결함을 평탄하게 하기 위해, 벨트(21)의 이면(21b)에 펀칭, 연삭, 연마를 행하고, 그 후 유연면(21a)측의 솟아오른 부분을 깎아서 평탄하게 하는 경우가 있다. 펀칭은 펀치라 불리는 두드림 부재로 두드리는 처리이며, 벨트(21)의 이면(21b)을 두드려서 행하는 처리이므로 백펀치라 불린다. 유연면(21a)을 평탄하게 하는 이와 같은 처리에 의해, 이면(21b)에는 도 6에 나타내는 바와 같은 오목부(62)가 남는 경우가 있다. 이 오목부(62)는, 예를 들면 펀치의 선단의 흔적인 급준한 경사의 표면과, 그 주변이 연삭에 의한 완만한 경사의 표면을 갖는다. 이 오목부(62)의 최대 경사도가 1.5㎛/㎜보다도 클 경우에는, 오목부(62)의 표면(62a)을 더 연삭하거나, 혹은 벨트(21)를 구성하는 금속과 같은 금속을 이용해서 오목부(62)를 용접에 의해 메우고, 메워서 형성된 패딩 부분을 연삭하는 등 해서, 최대 경사도가 0.1㎛/㎜ 이상 1.5㎛/㎜ 이하인 도 5에 나타내는 오목부(61)로 한다. 또한, 연삭 대신에 연마해도 되며 연삭에 부가해서 연마해도 된다. 본 실시형태에서는 연마에 숫돌을 이용하고 있다. 도 5에 나타내는 오목부(61)의 깊이는 300㎛ 이하이면 도 6에 나타내는 오목부(62)의 깊이보다 깊어도 된다. 또한, 도 5에 나타내는 오목부(61)는 대략 원추 형상이며, 즉 대략 삼각형의 단면 형상을 지닌다. 이 오목부(61)의 이면(21b)에 있어서의 개구의 직경은, 도 6에 나타내는 오목부(62)의 이면(21b)에 있어서의 개구의 직경보다 커도 되며 50㎜ 이상 600㎜ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.

오목부(61)의 형상은 예를 들면 레이저 변위계에 의해 구할 수 있으며, 본 실시형태에서는 (주)키엔스제의 LJ-V7080을 이용하고 있다. 최대 경사도를 구하는 방법으로서 예를 들면 이하와 같은 방법이 있다. 우선, 레이저 변위계에 의해 오목부(61)의 가장 깊은 곳을 지나도록 벨트(21)의 예를 들면 폭 방향(Z2)을 따라 오목부(61)의 단면 형상을 측정한다. 그 측정한 단면 형상에 대해, 횡축을 측정한 예를 들면 폭 방향(Z2)에서의 거리, 종축을 깊이(D)로 해서 그래프화한다. 오목부(61)의 가장 깊은 곳을 기점으로, 폭 방향(Z2)에 있어서 5㎜ 이상 20㎜ 이하 정도의 일정 폭의 구간마다 경사도로서의 기울기를 복수 구하고, 그들의 평균값으로서의 평균 기울기를 구한다. 각 구간의 평균 기울기를 오목부(61)의 이면(21b)에 있어서의 개구단인 단부(端部)까지 순차적으로 구한다. 이들의 평균 기울기의 최대값을 최대 경사도로 한다. 또한, 평균 기울기의 계산 방법으로서는, 상기 구간마다 구한 실측값을 이용하는, 상기 구간 내의 곡선의 기울기(미분값)를 평균화하는 등의 방법이 있다. 최대 경사도를 구할 때에는, 각 계측 에러를 제외하기 위해 복수의 평균 기울기의 값 중 최대값과 최소값을 제외하는 등의 방법도 적용할 수 있다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 텐터(16)는, 전술한 클립(31), 에어 공급부(32), 송풍부(33)와, 레일(41, 42)과, 챔버(43)를 갖는다. 챔버(43) 내에서는, 반송로는 상류측으로부터 차례로, 예열 공정을 위한 예열 구간(45), 연신 공정을 위한 연신 구간(46), 완화 공정을 위한 완화 구간(47), 냉각 공정을 위한 냉각 구간(48)으로 구분되어 있다. 예열 구간(45), 연신 구간(46), 완화 구간(47), 냉각 구간(48)은, 송풍부(33)(도 1 참조)로부터 송출되는 공기의 온도와 레일(41, 42)의 설치 태양에 의해 공간적으로 구분되어 형성된 것이며, 칸막이 등에 의한 구분에 의해 형성된 것은 아니다. 또한, 예열 구간(45)보다도 상류에 파지 개시 위치, 냉각 구간(48)보다도 하류측에 파지 해제 위치를 각각 설정하고 있다.

레일(41, 42)은 필름(12)의 반송로의 양측에 배치되어 있다. 레일(41, 42)에는 각각 복수의 클립(31)이 설치되어 있다. 각 클립(31)은 대응하는 레일(41, 42)을 따라 이동 가능하며, 그 이동 방향은 레일(41, 42)에 의해 규정된다. 각 레일(41, 42)은, 클립(31)을 파지 개시 위치로부터 파지 해제 위치로 이동시키는 왕로부(往路部)와, 파지 해제 위치까지 이동한 클립(31)을 파지 개시 위치로 되돌리는 복로부(復路部)를 가진 환상으로 설치되어 있다. 클립(31)은 일정한 간격으로 각 레일(41, 42)의 둘레 전체에 있지만, 도 7에서는 일부의 클립(31)만을 묘사하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는 필름(12)의 측부를 유지하는 유지 부재로서 클립(31)을 이용하고 있지만, 유지 부재는 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 필름의 측부에 복수의 핀을 찔러 넣음으로써 필름(12)을 유지하는 핀 플레이트를 클립(31) 대신에 이용해도 된다.

레일(41, 42)에는 각각 복수의 클립(31)을 소정의 간격으로 부착한 환상의 체인(도시 없음)이 레일을 따라 이동 가능하게 설치되어 있다. 체인은, 파지 개시 위치보다도 상류측에 배치되는 턴 휠(51)과, 파지 해제 위치보다도 하류측에 배치되는 스프로킷(52)에 걸쳐져 있다. 스프로킷(52)이 구동부(도시 없음)에 의해서 회전하는 것에 의해 체인이 레일(41, 42)을 따라 순환 이동한다. 이 체인의 이동에 의해 각 클립(31)이 레일(41, 42)을 따라 일정 속도로 이동한다. 또한, 이하에서는, 왕로부, 복로부를 특별히 명시하지 않는 경우는 레일(41, 42)로서 왕로부에 대해 설명한다.

파지 개시 위치에는 클립(31)에 필름(12)의 측단의 파지를 개시시키는 파지 개시 부재(도시 없음)가 설치되어 있다. 또한, 파지 해제 위치에는, 클립(31)에 필름(12)의 측부의 파지를 해제시키는 파지 해제 부재(도시 없음)가 설치되어 있다. 이것에 의해, 필름(12)은 각 측부가 파지 개시 위치에서 클립(31)에 파지되고, 클립(31)의 이동에 의해 길이 방향(Z1)으로 반송되어, 예열 구간(45), 연신 구간(46), 완화 구간(47), 냉각 구간(48)을 순차 통과한다. 예열 구간(45), 연신 구간(46), 완화 구간(47), 냉각 구간(48)을 통과하는 동안에 필름(12)은 구간마다의 처리가 실시되며, 파지 해제 위치에서 클립(31)의 파지가 해제된다.

파지 개시 위치에서부터 연신 구간(46)에 이르기까지는, 레일(41, 42)은 길이 방향(Z1)과 평행하며 서로의 간격(이하, 레일 간격이라 함)을 일정하게 하고 있다. 이것에 의해, 대향한 레일(41) 위의 클립(31)과 레일(42) 위의 클립(31)의 대향 클립 간격을 일정하게 한 상태에서 클립(31)을 길이 방향(Z1)으로 이동시킨다.

예열 구간(45)에서는 연신되기 전의 필름(12)을 가열(이하, 예열이라 함)한다. 따라서, 예열 구간(45)에서는 필름(12)은 연신하지 않은 상태에서 예열된다. 예열은 에어 공급부(32)로부터의 가열된 공기에 의해 행한다. 이 공기의 온도는 25℃ 이상 120℃ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.

연신 구간(46)에서는 레일(41, 42)이 직선으로 배치되어 있지만, 길이 방향(Z1)과의 사이에서 연신 각도(θ)를 이루도록 외향으로 각도를 가지고 배치되어 있으며, 하류를 향해서 레일 간격이 점차 넓어진다. 이것에 의해, 클립(31)의 이동 방향을 길이 방향(Z1)에 대해 연신 각도(θ)만큼 외측을 향해, 클립(31)의 길이 방향(Z1)의 이동에 수반해서 대향 클립 간격을 점증시켜 필름(12)을 폭 방향(Z2)으로 연신한다. 이 연신 구간(46)에서는 연신 전의 폭(W1)의 필름(12)을 폭(W2)까지 넓힌다. 또한, 예열 구간(45)에서는 길이 방향(Z1)에 대해 레일(41, 42)이 평행하므로, 연신 각도(θ)는 예열 구간(45)에 대한 연신 구간(46)에 있어서의 클립(31)의 이동 방향의 증분(增分)의 각도이다. 연신 배율(α)(단위는 %)은 α=(W2/W1)×100에 의해 구해지며, 예를 들면 목표로 하는 광학 특성에 의거해서 설정된다. 연신 배율(α)이 큰 경우일수록 오목부는 나타나기 쉬우며, 연신 배율(α)이 5% 이상 40% 이하의 범위 내일 경우에 특히 현저한 효과가 얻어진다.

연신 구간(46)에서는 에어 공급부(32)로부터의 가열된 공기에 의해 필름(12)을 가열한다. 연신 구간(46)에 있어서의 필름(12)의 온도는 예를 들면 목표로 하는 광학 특성에 의거해서 설정된다.

본 실시형태에서는, 완화 구간(47), 냉각 구간(48)은, 예열 구간(45)과 마찬가지로, 레일(41, 42)이 길이 방향(Z1)에 평행하며 레일 간격을 일정하게 하고 있다. 따라서, 이들 완화 구간(47), 냉각 구간(48)에서는 대향 클립 간격을 일정하게 한 상태에서 클립(31)이 이동하며 필름(12)은 폭(W2)을 유지하고 반송된다. 완화 구간(47)에서는 필름(12)을 가열하고, 냉각 구간(48)에서는 필름(12)을 냉각한다. 또한, 완화 구간(47)을 설치하지 않아도 된다. 완화 구간(47) 및 냉각 구간(48)에 있어서의 필름(12)의 온도는 에어 공급부(32)로부터의 공기의 온도를 조절하는 것에 의해 조정된다.

상기 구성의 작용을 설명한다. 도프(11)는 유연 다이(24)로부터 연속적으로 유출되며, 유연 위치(PC)와 박취 위치(PP)를 반복 순환해서 주행하는 벨트(21) 위에 유연막(26)이 형성된다(유연 공정). 벨트(21)의 유연면(21a)은 롤러(22, 23)에 의해 온도가 조정되고 있으므로, 유연막(26)은 벨트(21)를 개재해서 온도가 조정되며, 이 온도 조정과 송풍부(27, 28)로부터의 공기에 의한 건조 촉진에 의해 굳어진다. 또한, 건조 겔화 방식인 이 예에서는, 유연막(26)은 벨트(21)를 개재한 가열과 송풍부(27, 28)로부터의 공기에 의한 가열에 의해 건조가 진행되며 용매의 증발에 의해 굳어진다.

여기에서, 이면(21b)에 있어서의 용접부 높이(H)가 클수록, 이면(21b)의 용접부(21w)의 롤러(22, 23)에 대한 접촉압이 커지므로 이면(21b)의 용접부(21w)에 있어서의 상기 접촉압과 비용접부(21n)에 있어서의 상기 접촉압의 차인 접촉압차는 커진다. 이 접촉압차가 큰 경우일수록, 롤러(22, 23)로부터 유연면(21a)에의 전열이 불균등해지므로 유연면(21a)에 있어서의 온도차 |Tw-Tn|은 크다. 제조하는 필름(12)이 얇을수록 유연막(26)도 얇게 형성되며, 제조하는 필름(12)의 두께가 50㎛ 이하일 경우에는 전술한 굳기의 차가 현저하다. 이와 같이 굳기의 차가 지나치게 클 경우에는 추후에 행하는 텐터(16)로의 연신에서, 굳기의 차에 기인한 응력의 불균일이 생겨 버린다. 이 응력의 불균일은 필름(12)의 건조에 수반하는 수축의 불균일의 원인으로 되며, 이 수축의 정도가 작은 필름 부분이 전술한 오목부로 된다. 그리고, 용접부(21w) 위의 영역에 대응하는 필름 부분 쪽이, 비용접부(21n) 위의 영역에 대응하는 필름 부분에 비해 연신에 의해서 생기는 응력이 작으므로, 건조에 수반하는 수축의 정도가 작아진다. 즉, 이 오목부는 유연막의 용접부(21w) 위의 영역에 대응하는 필름 영역에 발생한 것으로 고찰된다. 또한, 본 실시형태와 같이 건조 겔화 방식의 경우에는, 롤러(22, 23)로부터의 전열의 불균등은 유연막(26)에 있어서의 건조 정도의 차로 이어지며, 유연막(26)에 있어서의 용접부(21w) 위의 영역에서의 굳기와 비용접부(21n) 위의 영역에서의 굳기의 차는 건조 정도의 차에 대응한다. 이와 같은 건조 정도의 차는 냉각 겔화 방식에 의한 경우에 비해 텐터(16)에서의 연신에 기인하는 응력을 보다 불균일하게 한다. 냉각 겔화 방식은 유연막을 냉각해서 굳히는 것이다. 또한, 벨트(21)의 롤러(22, 23)와의 접촉압은 예를 들면 프리스케일(후지필름(주)제, LLLW)과 프리스케일 해석용 시스템(후지필름(주)제, FPD-9270)에 의해 구할 수 있으며 본 실시형태에서도 그렇게 하고 있다.

이 점에서, 본 실시형태의 벨트(21)의 이면(21b)은 용접부 높이(H)가 3㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위로 작게 되어 있으므로, 유연면(21a)에 있어서는 온도차 |Tw-Tn|이 작다. 온도차 |Tw-Tn|이 작은 것에 의해 유연막(26)은 전역에 걸쳐 균등하게 건조되며 50㎛ 이하의 필름(12)을 제조하는 경우여도, 유연막(26)은 용접부(21w) 위의 영역과 비용접부(21n) 위의 영역의 건조 정도의 차가 작게 억제된다. 이 때문에 추후에 행하는 텐터(16)에서는, 유연막(26)에서의 용접부(21w) 위의 영역에 대응하는 필름(12)의 영역은, 비용접부(21n) 위의 영역에 대응하는 필름(12)의 영역과 대략 동등하게 연신된다.

유연면(21a)에 있어서의 온도차 |Tw-Tn|은 0.1℃ 이상 1.0℃ 이하의 범위 내로 되어 있으므로, 유연막(26)은 용접부(21w) 위의 영역과 비용접부(21n) 위의 영역의 건조 정도의 차가 극히 작게 억제된다.

이면(21b)에 있어서의 3㎛ 이상 300㎛ 이하의 범위 내의 깊이(D)를 지니는 오목부(61)는, 최대 경사도가 0.1㎛/㎜ 이상 1.5㎛/㎜ 이하의 범위 내로 작게 억제되어 있다. 그 때문에, 벨트(21)에 부여한 높은 장력(텐션)에 의해, 벨트(21)의 연신과, 한 쌍의 롤러(22, 23)의 둘레면으로부터의 압력의 적어도 어느 한쪽에 의해, 벨트(21)와 롤러(22, 23)가 보다 확실하게 접촉한다. 이것에 의해, 롤러(22, 23)로부터 벨트(21)에의 전열이 벨트(21) 전역에 걸쳐 보다 균일화되어 벨트(21)의 온도가 보다 균일하게 제어된다. 그 결과, 도 6에 나타내는 오목부(62)에 기인하는 필름(12)의 오목부의 발생이 억제된다. 또한, 오목부(62)에 의한 전열의 불균일화에 기인하는 이 필름(12)의 오목부는, 길이 방향으로 주행하는 환상의 벨트(21)의 주회 주기에 대응해서 나타나는 것이며, 예를 들면 텐터(16)를 이용해서 연신해 50㎛ 이하의 두께인 필름(12)에 확인되는 것이다. 그리고, 이 오목부는 필름면에 대략 원형으로 개구된 것이다.

유연막(26)은 박취 롤러(25)에 의해 벨트(21)로부터 벗겨내지며 이것에 의해 필름(12)이 형성된다(박리 공정). 필름(12)은 텐터(16)에 안내되며, 각 측부가 클립(31)에 의해 파지된다. 필름(12)은, 클립(31)에 의해 측부가 파지된 상태에서 예열 구간(45), 연신 구간(46), 완화 구간(47), 냉각 구간(48)을 순차 통과하도록 길이 방향(Z1)으로 반송되며, 송풍부(33)로부터의 공기에 의해 건조가 진행된다. 파지 개시 위치에서부터 연신 구간(46)에 이르기까지의 동안에는 필름(12)은 연신되지 않고 반송된다. 예열 구간(45)에서는 필름(12)은 연신하지 않은 상태에서 예열된다(예열 공정). 이 예열에 의해 연신 구간(46)에서의 연신이 신속하게 개시되게 됨과 함께, 그 연신 시에 필름(12)에 대해 폭 방향(Z2)으로 보다 균일한 장력이 부여되게 된다. 연신 구간(46)에서는 필름(12)이 가열에 의해 건조되면서 폭 방향(Z2)으로 연신되며, 연신 전의 폭(W1)의 필름(12)을 폭(W2)까지 넓힌다(연신 공정). 이 연신은 필름(12)을 가열한 상태에서 행해진다. 완화 구간(47), 냉각 구간(48)에서는 필름(12)이 폭(W2)을 유지하여 반송된다. 완화 구간(47)에서는, 필름(12)을 그 폭(W2)을 일정하게 한 상태에서 가열하는 것에 의해, 연신 구간(46)에서의 연신으로 생긴 변형을 완화한다(완화 공정). 냉각 구간(48)에서는 필름(12)을 냉각해서 필름(12)의 분자를 고정한다(냉각 공정).

파지 해제 위치에서 클립(31)의 파지가 해제된 필름(12)은 롤러 건조기(17)에서 건조가 더 진행된다. 이와 같이, 필름(12)의 건조 공정은, 텐터(16)에서의 예열 구간(45)과 연신 구간(46)과 완화 구간(47)에 의한 제 1 건조 공정과, 롤러 건조기(17)에 의한 제 2 건조 공정을 포함하고 있다. 롤러 건조기(17)에 의해 건조된 필름(12)은 권취기(18)에 의해 권심에 권취되어 롤 형상으로 된다.

필름(12)은 예를 들면 광학 필름으로서 이용할 수 있다. 광학 필름으로서는 예를 들면 편광판의 보호 필름이나 위상차 필름을 들 수 있다. 상기 실시형태는 1종의 도프(11)를 이용해서 단층 구조의 필름(12)을 제조하는 예이지만, 제조하는 필름은 복층 구조여도 된다. 복층 구조의 필름을 제조할 경우에는 주지의 공유연(共流延)에 의해 복수 종류의 도프를 유연하면 된다.

상기 실시형태는, 폴리머로서 TAC를 이용한 예이지만, TAC 대신에 TAC와 상이한 다른 셀룰로오스아실레이트나 환상 폴리올레핀 등으로 해도 된다. 셀룰로오스아실레이트에 대한 상세를 이하에 설명한다.

<셀룰로오스아실레이트>

셀룰로오스아실레이트는, 셀룰로오스의 수산기를 카르복시산으로 에스테르화하고 있는 비율, 즉 아실기의 치환도(이하, 아실기 치환도라 칭함)가 하기 식(1)∼(3)의 모든 조건을 만족하는 것이 특히 바람직하다. 또한, (1)∼(3)에 있어서, A 및 B는 모두 아실기 치환도이며, A에 있어서의 아실기는 아세틸기이고, B에 있어서의 아실기는 탄소 원자수가 3∼22인 것이다.

2.4≤A+B≤3.0…(1)

0≤A≤3.0…(2)

0≤B≤2.9…(3)

셀룰로오스를 구성하며 β-1,4 결합해 있는 글루코오스 단위는 2위치, 3위치 및 6위치에 유리(遊離)의 수산기를 갖고 있다. 셀룰로오스아실레이트는, 이와 같은 셀룰로오스의 수산기의 일부 또는 전부가 에스테르화되어, 수산기의 수소가 탄소수 2 이상인 아실기로 치환된 폴리머이다. 또한, 글루코오스 단위 중 하나의 수산기의 에스테르화가 100%로 되어 있으면 치환도는 1이므로, 셀룰로오스아실레이트의 경우에는 2위치, 3위치 및 6위치의 수산기가 각각 100% 에스테르화되어 있으면 치환도는 3으로 된다.

여기에서, 글루코오스 단위에서 2위치의 아실기 치환도를 DS2, 3위치의 아실기 치환도를 DS3, 6위치의 아실기 치환도를 DS6으로 해서 「DS2+DS3+DS6」로 구해지는 모든 아실기 치환도는 2.00∼3.00인 것이 바람직하며, 2.22∼2.90인 것이 보다 바람직하고, 2.40∼2.88인 것이 더 바람직하다. 또한, 「DS6/(DS2+DS3+DS6)」은 0.32 이상인 것이 바람직하며, 0.322 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.324∼0.340인 것이 더 바람직하다.

아실기는 1종류만이어도 되며 2종류 이상이어도 된다. 아실기가 2종류 이상일 때에는 그 하나가 아세틸기인 것이 바람직하다. 2위치, 3위치, 및 6위치의 수산기의 수소의 아세틸기에 의한 치환도의 총합을 DSA로 하고, 2위치, 3위치, 및 6위치에 있어서의 아세틸기 이외의 아실기에 의한 치환도의 총합을 DSB로 했을 때, 「DSA+DSB」의 값은 2.2∼2.86인 것이 바람직하며, 2.40∼2.80인 것이 특히 바람직하다. DSB는 1.50 이상인 것이 바람직하며, 1.7 이상인 것이 특히 바람직하다. 그리고, DSB는 그 28% 이상이 6위치 수산기의 치환인 것이 바람직하지만, 보다 바람직하게는 30% 이상, 더 바람직하게는 31% 이상, 특히 바람직하게는 32% 이상이 6위치 수산기의 치환인 것이 바람직하다. 또한, 셀룰로오스아실레이트의 6위치의 「DSA+DSB」의 값이 0.75 이상인 것이 바람직하며, 0.80 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.85 이상인 것이 특히 바람직하다. 이상과 같은 셀룰로오스아실레이트를 이용하는 것에 의해, 용액 제막에 이용되는 폴리머 용액을 만들기 위해 바람직한 용해성이 얻어진다.

탄소수가 2 이상인 아실기로서는, 지방족기여도 되고 아릴기여도 되며 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 셀룰로오스의 알킬카르보닐에스테르, 알케닐카르보닐에스테르 혹은 방향족 카르보닐에스테르, 방향족 알킬카르보닐에스테르 등이 있으며, 이들은 각각 더 치환된 기를 갖고 있어도 된다. 프로피오닐기, 부타노일기, 펜타노일기, 헥사노일기, 옥타노일기, 데카노일기, 도데카노일기, 트리데카노일기, 테트라데카노일기, 헥사데카노일기, 옥타데카노일기, iso-부타노일기, t-부타노일기, 시클로헥산카르보닐기, 올레오일기, 벤조일기, 나프틸카르보닐기, 신나모일기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 프로피오닐기, 부타노일기, 도데카노일기, 옥타데카노일기, t-부타노일기, 올레오일기, 벤조일기, 나프틸카르보닐기, 신나모일기 등이 보다 바람직하며, 프로피오닐기, 부타노일기가 특히 바람직하다.

폴리머로서 셀룰로오스아실레이트를 이용할 경우에는, 도프(11)의 용매로서는 셀룰로오스아실레이트 필름을 용액 제막으로 제조할 경우의 도프의 용매로서 공지의 것을 이용할 수 있다. 예를 들면, 디클로로메탄, 각종 알코올, 각종 케톤 등이다. 이들에서 선택되는 복수를 혼합하고 이 혼합물을 용매로서 이용해도 된다.

이하, 본 발명의 실시예와 본 발명에 대한 비교예를 열거한다.

[실시예]

[실시예 1]∼[실시예 8]

실시예 1∼8에서는 용액 제막 장치(10)에 의해 필름(12)을 제조했다. 각 실시예의 조건은 표 1에 나타낸다. 표 1에 있어서, 이용한 벨트(21)의 용접부 높이(H)는 「용접부 높이(H)」란에, 유연면(21a)에 있어서의 온도차 |Tw-Tn|은 「온도차 |Tw-Tn|」란에, 제조한 필름(12)의 두께는 「필름의 두께」란에 나타낸다. 또한, 롤러(22, 23)의 각 둘레면 온도는 「롤러(22)의 둘레면 온도」란과 「롤러(23)의 둘레면 온도」란에 나타낸다.

각 필름(12)에 대해 오목부의 유무 및 정도를 평가했다. 평가는 각 필름(12)으로부터 샘플링한 샘플에 형광등으로 광을 조사해 눈으로 보고 관찰했다. 또한, 샘플링은 각 필름(12)의 전폭역(全幅域)에서 하며, 이 샘플 내에 용접부(21w) 위에서 형성된 개소가 포함되도록 행했다. 눈으로 본 관찰은 우선, 샘플의 필름면으로부터 1m 떨어진 위치에서 행하며, 오목부가 관찰되지 않았을 경우에는 필름면으로부터 50㎝ 떨어진 위치에서 행했다. 관찰 결과를 이하의 기준으로 평가했다. A는 합격 레벨이고, B, C는 불합격 레벨이다. 평가 결과는 표 1에 나타낸다. 또한, 하기의 C로 평가된 필름을 방현성(防眩性)이나 편광판 보호 필름으로 이용하기 위해 도포액을 도포하거나 다른 필름과 첩합시켰을 경우에는, 도포액의 도포 불균일이 생기거나 변형되어 버리는 경우가 있다.

A : 필름면으로부터 50㎝ 떨어진 위치에서 관찰해 오목부가 확인되지 않음

B : 필름면으로부터 50㎝ 떨어진 위치에서 관찰해 오목부가 확인됨

C : 필름면으로부터 1m 떨어진 위치에서 관찰해 오목부가 확인됨

[표 1]

[비교예 1]

표 1에 나타나는 용접부 높이(H)의 벨트를 구비하는 용액 제막 장치에 의해 필름을 제조하고 비교예 1로 했다. 이 비교예의 조건은 표 1에 나타낸다. 또한, 얻어진 필름에 대해 실시예와 같은 방법 및 기준으로 평가했다. 평가 결과는 표 1에 나타낸다.

또한, 비교예 1에서 얻어진 필름에는 오목부가 있으며, 이 오목부는 길이 방향(Z1)으로 뻗은 가는 홈이 길이 방향(Z1)에 교차하는 방향으로 복수 나열된 것임이 확인되었다. 홈은 길이 40㎜ 이상 50㎜ 이하의 범위 내, 폭이 10㎜ 이상 15㎜ 이하의 범위 내인 가늘고 긴 것이었다.

[실시예 9]∼[실시예 16]

용액 제막 장치(10)에 의해 필름(12)을 제조했다. 각 실시예의 조건은 표 2에 나타낸다. 표 2에 있어서, 이용한 벨트(21)의 이면(21b)에 있어서의 오목부(61)의 깊이(D)는 「깊이(D)」란에, 최대 경사도는 「최대 경사도」란에, 유연면(21a)에 있어서의 온도차 |Tw-Tn|은 「온도차 |Tw-Tn|」란에, 제조한 필름(12)의 두께는 「필름의 두께」란에 롤러(22, 23)의 각 둘레면 온도는 「롤러(22)의 둘레면 온도」란과 「롤러(23)의 둘레면 온도」란에, 제조하는 필름(12)의 두께를 「필름의 두께」란에 각각 나타낸다. 또한, 벨트(21)의 용접부 높이(H)는 어느 것도 5.0㎛였다.

각 필름(12)에 대해 대략 원형의 개구를 지니는 오목부의 억제 효과를 평가했다. 대략 원형의 개구를 지니는 오목부는, 필름면에 대해서 제논 램프를 이용해 광을 조사해서 눈으로 보고 관찰했을 경우에, 깊이가 깊을수록 검은빛깔이 증가해서 관찰된다. 즉, 검은빛깔이 옅을수록 오목부의 깊이가 얕다. 그리고, 검은빛깔이 강한 부분이 확인되지 않을 경우에는, 상기한 대략 원형의 개구를 지니는 오목부가 없거나, 혹은 오목부의 깊이가 극히 얕은 것을 의미한다. 그래서, 평가는 제논 램프에 의해 각 필름(12)에 광을 조사해서 눈으로 보고 관찰하는 방법으로 행했다. 실시예 9∼16 중 가장 검은빛깔이 강한 부분이 확인된 것은 실시예 16의 필름(12)이었지만, 이 실시예 16의 필름(12)에서도 실용상 문제 없는 레벨이며 합격 레벨의 범주였다. 이 실시예 16을 기준으로 하여(표 2에 있어서 「기준」으로 기재함), 이하의 기준으로 실시예 9∼15를 평가했다.

A; 검은빛깔이 강한 부분이 눈으로 보고 확인되지 않음

B; 검은빛깔이 강한 부분은 있지만, 실시예 16의 필름에 비해 검은빛깔이 옅게 관찰됨

[표 2]

10 : 용액 제막 장치 11 : 도프
12 : 필름 15 : 유연 유닛
16 : 텐터 17 : 롤러 건조기
18 : 권취기 21 : 벨트
21a : 유연면 21b : 이면
21n : 비용접부 21w : 용접부
22, 23 : 롤러 22a, 23a : 온도 컨트롤러
24 : 유연 다이 24a : 유출구
25 : 박취 롤러 26 : 유연막
27 : 송풍부 28 : 송풍부
31 : 클립 32 : 에어 공급부
33 : 송풍부 34 : 롤러
38 : 감온 액정 시트 41, 42 : 레일
43 : 챔버 45 : 예열 구간
46 : 연신 구간 47 : 완화 구간
48 : 냉각 구간 51 : 턴 휠
52 : 스프로킷 61 : 오목부
61a : 표면 62 : 오목부
62a : 표면 CL : 접선
H : 용접부 높이 L1 : 수선의 길이
L2 : 이면(21b) 상의 직선의 길이 PC : 유연 위치
PP : 박취 위치 T21 : 벨트의 두께
Z1 : 길이 방향 Z2 : 폭 방향
Z3 : 두께 방향

Claims

환상(環狀)으로 형성되며, 한 쌍의 롤러에 감겨 걸쳐져서 길이 방향으로 주행하는 금속제의 벨트 위에, 폴리머가 용매에 용해된 폴리머 용액을 유연(流延) 다이로부터 연속적으로 유출시키는 것에 의해 유연막을 형성하는 유연 공정과,
상기 유연막을 상기 벨트로부터 벗기는 것에 의해 필름을 형성하는 박리 공정과,
상기 필름의 각 측부를 유지한 상태에서 상기 필름을 길이 방향으로 반송하며, 반송중인 상기 필름을 가열에 의해 건조하면서, 폭 방향으로 연신하는 연신 공정을 갖고,
제조하는 필름은 50㎛ 이하의 두께이며,
상기 벨트의 상기 유연막이 형성되는 유연면의 온도는 상기 한 쌍의 롤러의 적어도 한쪽의 둘레면 온도의 조절에 의해 조정되고,
상기 벨트의 이면(裏面)에 있어서의 용접부는, 3㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위 내의 높이로 되어 있으며,
상기 벨트의 상기 이면에 있어서의 깊이가 3㎛ 이상 300㎛ 이하의 범위 내인 오목부가 존재한 경우에는, 상기 오목부의 표면의 최대 경사도가 0.1㎛/㎜ 이상 1.5㎛/㎜ 이하의 범위 내인 것을 특징으로 하는 용액 제막(製膜) 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 오목부는 원추 형상인 용액 제막 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 최대 경사도는,
상기 오목부의 표면에 있어서의 접선 중 상기 이면에 대한 각도 θ (단, 0°≤θ≤90°)가 가장 큰 접선을 빗변으로 하고, 또한, 상기 이면상의 직선과, 상기 이면상의 직선을 향해 내린 상기 접선으로부터의 수선(垂線)으로 형성되는 직각 삼각형에 있어서, 상기 수선의 길이를 L1㎛로 하고, 상기 이면상의 직선의 길이를 L2mm로 할 때에, L1/L2로 산출되는 경사도인 용액 제막 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 유연면에 있어서의 상기 용접부는 비용접부에 대해서 0.1℃ 이상 1.0℃ 이하의 범위 내의 온도차로 되어 있는 용액 제막 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 연신 공정은, 상기 필름을 5% 이상 40% 이하의 범위 내의 연신 배율로 연신하는 용액 제막 방법.
폴리머가 용매에 용해된 폴리머 용액을 연속적으로 유출시키는 유연 다이와,
환상으로 형성되며, 길이 방향으로 주행함으로써 상기 유연 다이로부터 유출된 상기 폴리머 용액에 의해 유연막을 형성하고, 이면에 있어서의 용접부가 3㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위 내의 높이로 되어 있는 금속제의 벨트와,
상기 벨트가 감겨 걸쳐져서 적어도 한쪽이 둘레 방향으로 회전하는 것에 의해 상기 벨트를 주행시키며, 적어도 한쪽의 둘레면 온도의 조절에 의해, 상기 벨트의 상기 유연막이 형성되는 유연면의 온도를 조정하는 한 쌍의 롤러와,
상기 벨트로부터 상기 유연막을 벗겨서 형성된 필름의 각 측부를 유지한 상태에서 상기 필름을 길이 방향으로 반송하며, 반송중인 상기 필름을 가열에 의해 건조하면서, 폭 방향으로 연신하는 텐터
를 구비하고,
제조하는 필름은 50㎛ 이하의 두께이며,
상기 벨트의 상기 이면에 있어서의 깊이가 3㎛ 이상 300㎛ 이하의 범위 내인 오목부가 존재한 경우에는, 상기 오목부의 표면의 최대 경사도가 0.1㎛/㎜ 이상 1.5㎛/㎜ 이하의 범위 내인 것을 특징으로 하는 용액 제막 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 오목부는 원추 형상인 용액 제막 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 최대 경사도는,
상기 오목부의 표면에 있어서의 접선 중 상기 이면에 대한 각도 θ (단, 0°≤θ≤90°)가 가장 큰 접선을 빗변으로 하고, 또한, 상기 이면상의 직선과, 상기 이면상의 직선을 향해 내린 상기 접선으로부터의 수선(垂線)으로 형성되는 직각 삼각형에 있어서, 상기 수선의 길이를 L1㎛로 하고, 상기 이면상의 직선의 길이를 L2mm로 할 때에, L1/L2로 산출되는 경사도인 용액 제막 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 벨트의 상기 유연면에 있어서의 상기 용접부는 비용접부에 대해서 0.1℃ 이상 1.0℃ 이하의 범위 내의 온도차로 되는 용액 제막 장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 텐터는, 상기 필름을 5% 이상 40% 이하의 범위 내의 연신 배율로 연신하는 용액 제막 장치.