KR19990042858A - 필름 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필름 제조장치에 관한 것으로서, 비디오용 기재 필름 등으로 사용되는 고분자 필름을 제조하는 장치에 있어서 토출시 다이 변부와 중앙부분간의 필름의 두께 불균일성을 해결하기 위하여 토출부 다이 립에 별도의 립 실을 구비한 것으로서, 폴리머의 토출 유속을 조절하여 두께가 불균일한 변부 폴리머의 양을 감축시킴으로써 낭비되는 원료를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

필름 제조장치

본 발명은 필름 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비디오용 기재 필름 등에 사용되는 고분자 필름 제조장치에서 토출부의 다이 립 변부에 립 실을 구비함으로써 토출되는 폴리머의 변부두께를 균일하게 하여 버려지는 폴리머의 함량을 감축시킬 수 있는 필름 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 비디오용 기재 필름(base film)을 제조하는 장치는 도 1에 나타낸 바와 같은 토출부 다이를 구비한 바, 전체적인 필름의 제조공정을 살펴보면 압출기(extruder)에서 폴리머를 용융하고, 다이(die)에서 토출부(11)의 토출구(12)를 거쳐 토출한 다음, 캐스팅 드럼(casting drum)에서 밀착 냉각시킨 후, 종연신 및 횡연신부를 거쳐 연신하여 두께가 불량한 변부(edge)를 1차로 권취하여 커팅해내고 슬리터(slitter)에서 일정 규격으로 슬릿팅(slitting)하여 제품화한다.

통상 토출구(12)를 통해 토출된 필름의 두께 분포는 도5a에 나타낸 바와 같이 변부를 통해 토출된 필름부분은 두께가 두껍고, 따라서 전체적으로 두께 안정부분이 적은 것을 알 수 있다.

두께가 두꺼운 변부의 필름은 드롭아웃 특성이 나쁘기 때문에 중앙부분의 필름과 같이 비디오용 기재 필름 등에 적용하기에는 곤란한 문제가 있다.

이와같은 이유로 권취하기 직전 및 슬릿팅시에 필름의 변부를 커팅하는 공정에서 권취필름 전폭에 대해 20% 정도에 해당하는 양이 커팅되어 제품화되지 못하므로, 폴리머를 낭비하게 되어 비경제적이다.

따라서, 버려지는 변부의 필름 두께를 균일하게 유지하여 낭비되는 폴리머의 함량을 최소화 할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 필름의 제조에 있어서 전체적으로 두께가 균일하지 못하여 일정량 변부 부분의 필름이 커팅되어 낭비되는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 일정 규격의 다이 립 실을 다이 립의 변부에 구비함으로써 유속을 조절하여 두께 불균일 구간을 감소시킴으로써 버려지는 필름의 양을 줄일 수 있는 필름 제조장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 필름 제조장치에 있어서 토출부 다이의 평면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 필름 제조장치에 있어서 토출부 다이의 평면도이며,

도 3은 본 발명 필름 제조장치에 있어서 토출부 다이 립에 립 실을 구비한 결합사시도이고,

도 4a는 본 발명 필름 제조장치에 있어서 토출부 다이 립에 구비되는 다이 립 실의 정면도이고,

도 4b는 본 발명 필름 제조장치에 있어서 토출부 다이 립에 구비되는 다이 립 실의 측면도이며,

도 5a는 종래 다이 립 실이 구비되지 않은 필름 제조장치를 통해 토출된 필름의 두께변화를 개략적으로 나타낸 그래프이고,

도 5b는 본 발명에 따라 다이 립 실을 구비한 필름 제조장치를 통해 토출된 필름의 두께변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 상세한 설명>

11, 21 - 토출부 12, 22 - 토출구

30 - 다이 립 실 31 - 다이 립 실 결합대

a - 다이 립 실의 상단부 b - 다이 립 실의 하단부

c - 다이 립 실의 두께 h - 다이 립 실 및 토출구 높이

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 필름의 제조장치는 용융부, 압출부, 토출부, 냉각부 및 연신부로 이루어진 것으로, 여기서 토출부는 토출구 다이의 립 양(兩)변부에 토출구와 동일한 높이로 상단 15∼30mm, 하단 10∼20mm이고, 두께 1.5∼2.0mm인 역사다리꼴 형상의 다이 립 실을 구비한 것에 그 특징이 있다.

이하, 본 발명에 따른 필름 제조장치의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 다이 립의 변부에 다이 립 실(die lip seal)을 구비한 토출부를 갖는 필름 제조장치에 있어서 그 평면도를 도 2에 나타내었고, 다이 립 실과의 결합사시도를 도 3에 나타내었으며, 구체적인 립 실의 정면도 및 측면도를 도 4a 및 4b에 나타내었다.

압출기를 거쳐 용융된 폴리머가 토출부(21)를 거치고, 토출구(22)를 통해 토출되는 바, 이때, 일정 규격의 다이 립 실(30)을 결합지지대(31)로 토출부에 결합시킨다.

이때, 다이 립 실(30)은 토출구(31)의 높이와 동일한 높이(h)로 구비되며, 역사다리꼴 형상으로 위치한다.

한편, 다이 립 실(30)의 상단의 길이(a)는 15∼30mm이고, 하단(b)은 10∼20mm이며, 하단과 상단의 길이차이가 5∼10mm인 것이 바람직하며, 그 두께(c)는 1.5∼2.0mm인 것이 바람직하다.

이와같은 규격조건을 만족하는 다이 립 실(30)을 토출구(22)에 구비할 경우 토출되는 폴리머의 유속이 다이 립 실(30)의 상단(a)을 거치면서 감소하다가 경사면을 거치면서 증가하여 중앙부의 폴리머 유속과 근접하게 조절되어, 결국 토출되는 필름의 두께를 변부로부터 일정거리까지 일정하게 유지할 수 있도록 해준다.

본 발명에 따른 다이 립 실(30)을 구비한 필름 제조장치를 거쳐 토출된 필름의 두께 분포를 도 5b에 나타내었는 바, 도5a의 경우와 비교하여 볼 때 두께 안정부분이 상당부분 증가한 것을 볼 수 있다.

한편, 다이 립 실(30)의 상단의 길이, 하단의 길이 및 두께를 다음 표 1에서와 같이 변화시키면서, 토출된 필름 전폭을 중심부 기준으로 이등분하여 각각의 변부로부터 중심부까지의 거리변화(cm)에 따른 필름의 두께 변화를 측정하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.

	상단길이(a)	하단길이(b)	두께(c)
구동예 1	10	15	1.7
구동예 2	15	20	1.7
구동예 3	15	25	1.7
구동예 4	20	25	1.7
구동예 5	20	30	1.7
종래예	다이 립 실 구비하지 않음

(단위 : ㎛)
	구 동 예	종래예
	1		2	3	4	5
좌측변부로부터 중앙부까지의 거리 변화(cm)	0	274	264	247	269	236	240
	1	121	108	125	129	102	160
	2	70	73	63	86	56	115
	3	54	47	30	49	28	87
	4	36	39	15	32	15	75
	5	15	15	15	15	15	67
	6	15	15	15	15	15	62
	7	15	15	15	15	15	54
	8	15	15	15	15	15	48
	9	15	15	15	15	15	34
	10	15	15	15	15	15	30
	11	15	15	15	15	15	23
	12	15	15	15	15	15	15
우측변부로부터 중앙부까지의거리 변화(cm)	0	270	262	242	267	235	244
	1	118	101	119	125	100	164
	2	66	69	60	84	55	113
	3	50	41	18	45	29	86
	4	32	33	15	34	15	71
	5	15	15	15	15	15	63
	6	15	15	15	15	15	58
	7	15	15	15	15	15	51
	8	15	15	15	15	15	42
	9	15	15	15	15	15	30
	10	15	15	15	15	15	26
	11	15	15	15	15	15	20
	12	15	15	15	15	15	15

상기 표 2의 결과로부터 본 발명에서와 같이 일정 규격의 다이 립 실(30)을 구비한 토출구(22)를 갖는 필름 장치를 통해 토출된 필름은 변부로부터 4cm정도부터 원하는 두께로 필름을 얻을 수 있었다.

그러나, 종래에서와 같이 다이 립 실을 구비하지 않은 토출구를 갖는 고분자 필름제조 장치를 사용하여 토출된 필름은 중앙부에 근접해서야 일정 두께의 필름을 얻을 수 있었다.

한편, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 각각의 토출구(12, 22)를 구비한 필름 제조장치를 거쳐 토출된 필름의 전폭을 변부로부터 일정 간격으로 7등분하여 슬릿팅한 후 양끝단의 변부 1레인과 7레인, 및 중심부에 해당하는 2∼6레인의 필름에 대하여 드롭아웃 특성을 측정하여 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.

여기서, 드롭아웃 특성은 비디오 테이프에 5단계 단차 신호를 최적 기록 전류로 기록한 다음, 재생시의 비디오 앰프의 감쇄량이 16dB, 지속시간이 15μsec 이상인 것을 드롭아웃으로 간주하고, 10분 동안 계속 측정한 후, 1분당의 개수로 평균하여 나타내었다.

그 결과, 평균 5개/분 이하인 것을 A등급, 10개/분 이하인 것을 B등급, 15개/분 이하인 것을 C등급, 30개/분 이하인 것을 D등급, 및 80개/분 이하인 것을 E등급으로 평가하여 각각의 비율을 표시하였다.

(단위 : %)
	1레인	7레인	2∼6레인
	본 발명	종래	본 발명	종래	본 발명	종래
A등급	38	20	21	37	40	40
B등급	38	30	25	40	40	40
C등급	24	40	43	23	20	20
D등급	-	5	-	6	-	-
E등급	-	5	-	5	-	-

상기 표 3의 결과로부터 본 발명에 따라 다이 립 실을 구비한 필름 제조장치를 통해 토출된 필름의 경우 두께가 9∼16㎛로 얇아 드롭아웃 특성이 변부로부터 중앙부에 이르기까지 전반적으로 우수한데 반하여, 다이 립 실을 구비하지 않은 종래 필름 제조장치를 통해 토출된 필름은 변부 필름의 드롭아웃 특성이 나빠 비디오용 기재 필름 등으로 적용하기 곤란함을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에서와 같이 토출부의 다이 변부에 일정 규격의 다이 립 실을 구비한 필름 제조장치를 통해 토출된 필름은 변부에서 중앙부에 이르기까지의 두께 균일성이 우수하며, 결국 필름의 드롭 아웃 특성도 향상되어 비디오용 기재 필름 등으로 유용하게 사용할 수 있다.

Claims (3)

1. 용융부, 압출부, 토출부, 냉각부 및 연신부로 이루어진 고분자 필름 제조장치에 있어서, 상기 토출부는 토출구 다이의 립 양(兩)변부에 토출구와 동일한 높이로 상단 10∼20mm, 하단 15∼30mm이고, 두께 1.5∼2.0mm인 역사다리꼴 형상의 다이 립 실을 구비한 것을 특징으로 하는 고분자 필름의 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 다이 립 실은 상단과 하단의 길이 차이는 5∼10mm인 것을 특징으로 하는 고분자 필름의 제조장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고분자 필름은 두께가 9∼16㎛인 것을 특징으로 하는 고분자 필름의 제조장치.