KR20050030233A - 폴리머 필름 제조 방법 및 설비 - Google Patents

폴리머 필름 제조 방법 및 설비 Download PDF

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Abstract

도프가 벨트를 향하여 캐스팅 다이로부터 배출되어 벨트위에 필름형 재료를 형성한다. 이것에 의해 필름형 재료 부근의 범위는 제 1 및 제 2 감압실에 의해 감압된다. 각 감압실을 압력 컨트롤러에 연결시키는 파이프는 70mm 내지 700mm의 내부 직경을 갖고, 상기 파이프의 길이는 30m 이하이다. 또한, 상기 파이프에는 확장형 소음기의 제 1 확장형 소음기 및 공명형 소음기의 제 2 확장형 소음기가 설치되고, 제 1 확장형 소음기와 파이프의 단면적 비율은 5 내지 500이다. 따라서, 제 2 감압실 및 파이프의 압력 변동이 감소되어 필름형 재료가 균일해진다. 그 결과 얻어진 필름은 두께의 불균일성을 갖지 않고, 광학 특성에 우수한 편광 필터 및 액정 표시 장치를 제조하는데 사용된다.

Description

폴리머 필름 제조 방법 및 설비{METHOD AND EQUIPMENT FOR PRODUCING POLYMER FILM}
본 발명은 필름 제조 방법 및 설비에 관한 것으로, 특히 광학 용도용 필름 제조 방법 및 설비에 관한 것이다.
광전자 분야에서는 용액 캐스팅법으로 제조되는 폴리머 필름이 많이 사용된다. 용액 캐스팅법으로 제조되는 폴리머 필름은 용융 압출법으로 제조되는 필름보다 광학적 등방성과 일정한 두께에 있어서 더 우수하고, 이물질을 덜 함유한다. 따라서, 폴리머 필름은 예컨대 편광 필터용 보호 필름, 위상차 필름, 투명 도전성 필름 등으로 사용된다. 특히, 이들 폴리머 필름 중에서, 셀룰로우스 아실레이트 필름은 투명성과 적절한 습기 투과성을 가지며, 기계적 강도가 높고, 습도와 온도에 대한 사이즈 안정성의 의존성이 낮기 때문에 폭넓게 사용된다. 용액 캐스팅법에서, 폴리머(셀룰로우스 아실레이트 등) 및 첨가제는 도프가 얻어질 수 있도록 용매에 용해된다. 그 후, 상기 도프가 지지체 상의 다이에서 캐스팅되어, 자기 지지 성질을 갖는 경우 지지체로부터 벗겨진다. 벗겨진 필름이 건조 공정에서 건조되어 필름이 얻어진다. 지지체는 주기적으로 연속 이동되는 기계적 드럼 또는 벨트이다.
또한, 최근에, 상술한 광전자 분야는 현저히 발전하고 있고, 이의 일 물질로서의 폴리머 필름이 고기능화 및 다기능화를 갖는 것이 요구된다. 따라서, 폴리머 필름이 더 얇아져야 한다. 용액 캐스팅법에서, 감압 체임버(본 발명의 흡인 체임버에 대응함)는 도프의 배면 영역에서 감암되도록 다이와 서포트 사이의 도프 근방에 설치되어 있다. 따라서, 감압은 폴리머 필름의 두께가 더 얇아질 수 있도록, 다이와 지지체 사이의 캐스트 도프로부터의 지지체 상류측에서 이루어진다. 또한, 용융 압출법에서, 상기 필름을 더 얇게 하기 위해, 이 필름은 공기를 동일 방식으로 흡인함으로써 다이에서 압출된 용융 폴리머로부터 제조된다.
그러나, 필름이 더 얇아지는 경우, 이의 제조가 더 어려워지고, 특히 균일한 두께를 얻는 것이 매우 어려워진다. 예컨대, 감압 체임버의 감압이 도프의 배면측에서 이루어지는 경우, 필름 두께는 감압 체임버내의 기압 변화에 따라 변동된다. 이 경우에, 필름 두께 분포는 통상 세로 방향의 주기적 패턴을 종종 나타낸다. 필름 두께의 불균등성은 필름 두께가 100㎛ 이하인 경우 제품의 치명적인 결함이 된다. 또한, 필름 두께의 변동을 감소시키기 위해서는, 도프가 희석되거나, 또는 지지체로부터 벗겨진 필름의 건조 속도가 더 느려야 한다. 따라서, 필름 두께가 때때로 균일해진다. 그러나, 불균등성이 감소되지만 존재한다. 또한, 두 경우에는, 건조 시간이 더 길어지기 때문에, 생산성이 저하되고 생산비가 증대된다.
따라서, 감압 체임버를 사용하여 도프로부터 필름을 제조하는 방법에 있어서는, 필름 두께의 불균일성의 발생을 해소하는 수 개의 제안이 있다. 예컨대, 특개평 6-155494호 공보에는, 공기 입구가 감압 체임버의 각 측면 가장자리로부터 0.3배 이하의 폭 위치에 형성되어 있다. 공기 입구를 통하여, 다이와 지지체 사이의 도프의 배면 근방의 공기는 감압 하에 감압 체임버로 흡인된다. 이 방법에서, 감압 체임버의 구조는 필름 두께의 파 형상의 불균등성을 감소시키는데 가장 적절하다.
또한, 특개평 10-272637호 공보에는 2 이상의 흡인 수단을 사용하여 도프로부터 필름을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 상기 도프가 다이의 슬릿으로부터 이동 지지체의 표면 상으로 배출되고, 지지체 상의 도프로부터 형성된 캐스팅 필름이 운반된다. 상기 필름 제조 방법에서, 2 이상의 흡인 수단은 지지체에 대한 캐스팅 필름의 밀착도를 증가시키기 위해 서브스트레이트 상으로의 캐스트 도프의 적용점의 이동을 억제하는데 사용된다.
그러나, 상기 6-155494호 공보의 방법에서, 필름 표면의 결함 발생이 감소되더라도, 세로 방향으로 주기적으로 발생하는 두께의 불균일성을 감소시키는 효과가 있다. 또한, 10-272637호 공보에는, 감압 체임버가 적용점으로부터의 상류측에만 배치되어 있다. 이 구조에서, 적용점의 이동이 감소될 뿐만 아니라, 감압 체임버와 파이프내의 압력 변동은 또한 적용점의 이동을 증대시킨다.
본 발명의 목적은 폴리머 필름의 세로 방향으로 주기적으로 발생되는 주름을 억제하는 폴리머 필름 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적 및 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 필름 제조 방법에 있어서, 용융된 폴리머, 또는 폴리머를 함유하는 도프가 다이로부터 지지체에 대하여 필름형 재료로서 배출되고, 필름형 재료가 건조되어 필름이 된다. 내부 압력이 압력 컨트롤러에 의해 제어되는 감압 체임버를 사용하여 지지체 상의 필름형 재료 근방에서 감압이 이루어진다. 건조된 필름의 두께가 t이고 감압 체임버내의 내부 압력의 소정 값이 P0(단위; Pa)인 경우, 감압 체임버내의 내부 압력의 변동은 이하의 식을 만족한다:
3≤｜Pv｜≤1.5｜K｜, K=(t×｜P0｜)1/2/1OO.
본 발명의 폴리머로부터 필름을 제조하는 방법의 바람직한 실시형태에 있어서, 다이를 사용하여 상기 폴리머가 주행 지지체 상으로 도포되어 필름으로서 지지체로부터 벗겨진 후, 이 필름이 건조되거나 또는 냉각된다. 상기 폴리머는 다이로부터 이 폴리머가 용융되거나 또는 용매에 분해되는 위치로 배출된다. 감압은 배출된 폴리머 근방에서 감압 장치에 의해 이루어진다. 상기 감압 장치의 구동 동안 발생하는 진동은 상기 폴리머 근방의 압력이 감압 동안 소정의 변동 범위에서 억제될 수 있도록 감압 장치의 소음기에 의해 감쇠된다.
본 발명의 폴리머 필름을 제조하는 필름 제조 설비는 지지체와, 폴리머가 용매에 분해되거나 또는 용융되는 위치에서 폴리머를 주행 지지체 상으로 캐스팅하는 다이를 포함한다. 또한, 상기 필름 제조 설비는 폴리머 필름을 형성하기 위해 폴리머를 건조 또는 냉각시키는 건조 장치 또는 냉각 장치, 및 다이의 폴리머 출구 근방에서 감압하는 감압 장치를 포함한다. 상기 감압 장치는 감압 체임버, 상기 감압 체임버의 내부 압력을 조정하는 압력 조정부, 및 상기 감압 체임버와 압력 컨트롤러를 연결시키는 파이프를 포함한다. 상기 압력 조정부에서 상기 감압 체임버까지의 굴곡부의 수는 15개 이하이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, 필름 제조 설비는 지지체와, 폴리머가 용매에 분해되거나 또는 용융되는 위치에서 폴리머를 주행 지지체 상으로 캐스팅하는 다이를 포함한다. 상기 필름 제조 설비에는 폴리머 필름을 형성하기 위해 상기 폴리머를 건조 또는 냉각시키는 건조 장치 또는 냉각 장치가 설치되어 있다. 상기 필름 제조 설비는 다이의 폴리머 출구 근방에 배치된 감압 체임버와, 상기 감압 체임버의 내부 압력을 조정하는 압력 조정부와, 상기 감압 체임버 및 상기 압력 조정부를 연결시키는 파이프를 구비한 감압 장치를 더 포함한다. 상기 필름 제조 설비는 상기 감압 체임버의 내부 압력의 변화를 발생시키는 진동을 감쇠시키기 위해 상기 파이프에 설치된 진동 감쇠 장치를 구비한다.
본 발명의 방법에 따르면, 감압 체임버 및 이 감압 체임버에 연결된 파이프내의 공기압 변동이 감소될 수 있으므로, 상기 감압 체임버내의 압력 변화가 더 작아진다. 따라서, 지지체 상의 다이로부터 배출된 도프(또한 비드라 함)의 진동이 억제된다. 그러므로, 얻어진 필름은 적절해지고 두께의 불균등성을 갖지 않는다. 또한, 상기 얻어진 필름에서 폴리머가 셀룰로오스 아실레이트인 경우, 우수한 광학 성질을 갖는 편광 필터 및 액정 디스플레이가 얻어질 수 있다.
당업자는 다음의 상세한 설명이 첨부 도면과 관련하여 해석되는 경우 본 발명의 상술한 목적 및 장점을 용이하게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태로서 용액으로부터 필름을 제조하는 필름 제조 설비의 개략도이다. 본 발명은 도 1의 설비에 한정되지 않는다. 필름 제조 설비(10)는 도프 조제 장치(11), 캐스팅 장치(12), 건조 장치(15) 및 권취 장치(16)를 포함한다.
상기 도프 조제 장치(11)는 교반 탱크(21), 스톡 탱크(22), 여과 장치(25), 정적 믹서(26), 제 1 내지 제 3 펌프(P1 내지 P3) 및 유량 조절 밸브(V1)를 구비한다. 제 1 내지 제 3 공급원(31 내지 33)은 도프 조제 장치(11)의 교반 탱크(21)에 연결되어 있다.
상기 캐스팅 장치(12)는 캐스팅 다이(36), 백업 롤러(37) 및 벨트(38)를 구비한다. 흡인 체임버(도시되지 않음)는 캐스팅 다이(36) 근방에 설치되어 있지만, 이의 설명은 후에 상세히 이루어진다. 또한, 상기 건조 장치(15)는 텐터(tenter) 장치(41)와 건조기(42)를 구비하고 권취 장치(16)는 커터(45) 및 권취기(46)를 포함한다. 필름 제조 설비(10)에는 필요한 경우 롤러(47)가 적절히 설치되고, 이 롤러(47)는 폴리머 필름(52)을 지지 또는 반송한다. 도 1에는, 이 도면의 간략화를 위하여 사용된 롤러의 일부만이 도시되어 있다.
필름(52)의 주성분으로의 폴리머 및 도프(51)의 용매로서의 액체는 제 1 및 제 2 공급원(31, 32)에서 교반 탱크(21)까지 공급 경로를 통하여 각각 공급된다. 혼합물은 재료(폴리머, 용매 등)를 다른 공급원에서 혼합한 후 교반 탱크(21)로 공급될 수 있다. 또한, 폴리머 이외의 다른 고형분이 혼합물에 첨가될 수 있다. 필요한 경우, 자외선 흡수제, 미립자 등의 첨가제가 제 3 공급원으로부터 적절히 공급된다. 첨가제의 첨가 타이밍은 한정되지 않고, 예컨대 교반 탱크(21)에 첨가될 수 있다. 제 1 및 제 2 공급원에서 교반 탱크(21)까지 각각 공급되는 폴리머 및 용매가 상기 교반 탱크(21)에서 혼합되어 소정 시간 동안 교반된다. 그 후, 교반된 혼합물은 제 1 펌프(P1)에 의해 스톡 탱크(22)로 공급된다. 스톡 탱크(22)에서, 혼합물이 탈포되도록 정지 배치된다. 따라서, 도프(51)내의 기포량이 더 적어져, 기포가 필름(52)에 잔존하는 것이 방지된다.
혼합물은 제 2 펌프(P2)에 의해 여과 장치(25)로 공급되고, 미용해물과 이물질(먼지 등)이 혼합물로부터 제거된다. 스톡 탱크(22)에서 여과 장치(25)까지의 혼합물의 유량은 여과 장치(25)의 여과 압력과 필름 제조 속도를 고려하여 밸브(V1)로 제어된다. 제 2 펌프(P2)와 밸브(V1) 대신에 사용되는 정량 펌프에 의해 도프의 공급이 제어될 수 있다. 제 3 공급원(33)으로부터의 첨가제 및 혼합물은 정적 믹서(26)에서 인라인 혼합되어, 도프(51)와 같이 캐스팅 다이(36)에 공급된다.
도프(51)는 캐스팅 다이(36)에서, 백업 롤러(37)에 의해 지지되는 연속 이동 벨트(38) 상으로 캐스팅된다. 백업 롤러(37)에는 이 벨트(38)가 소정의 속도로 운반될 수 있도록 백업 롤러(37)의 속도를 제어하는 구동 제어 장치(도시되지 않음)가 구비되어 있다. 도프(51)는 벨트(38) 상에서 캐스팅 필름을 형성하여, 주행하는 사이에 자기 지지 성질을 갖는다. 드럼은 벨트(38) 대신에 지지체로 사용될 수 있다. 그러나, 이의 예시는 상기 실시형태의 도면에 생략되어 있다.
자기 지지 성질을 갖는 캐스팅 필름은 상기 필름(52)으로서 롤러(47) 중 제 1 롤러에 의해 벨트(38)로부터 벗겨진 후, 텐터 장치(41)로 반송된다. 텐터 장치(41)는 필름(52)을 반송하여 필름(52)의 폭을 신장 및 조정하고, 필름(52)을 건조시킨다. 텐터 장치(41)에서, 복수의 텐터 클립은 양측 가장자리를 지지하면서 텐터 궤도(도시되지 않음)로 이동한다. 텐터 클립(29) 대신에, 핀 클립이 사용될 수 있다. 텐터 클립은 컨트롤러(도시되지 않음)에 의해 개폐를 자동 제어한다. 그 개폐에 의해 필름(52)의 지지 및 해제가 조정된다. 필름(52)을 지지하는 텐터 클립은 텐터 장치(41)에서 출구 부근의 소정 해제점으로 이동하며, 이 때 상기 클립은 필름(52)의 지지를 해제하기 위해 자동 제어된다.
텐터 장치(41)내의 필름(52)은 지지 또는 반송용의 롤러(47)에 의해 다음 공정인 롤러 건조기(42)로 보내진다. 롤러 건조기(42)에서, 필름(52)은 복수의 롤러(42a)에 의해 지지 또는 반송되면서 충분히 건조된다. 충분히 건조된 후의 필름(52)의 양측 가장자리가 커터(45)에 의해 절단된 다음, 필름(52)은 제품으로서 권취기(52)에 의해 권취된다.
캐스팅 장치(12)를 사용하는 캐스팅 공정은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된다. 도 2a는 캐스팅 장치(12)의 개략도이고, 도 2b는 캐스팅 장치(12)의 분해 사시도이다. 도 3은 캐스팅 다이(36) 및 벨트(38)의 부분 단면도이다. 이하의 설명에서는, 캐스팅 다이(36)로부터 배출된 도프(51)가 벨트(38)에 도착하는 위치를 캐스트 시작점(PS)이라 한다. 또한, 캐스팅 다이(36)의 립과 캐스트 시작점(PS) 사이의 캐스팅 도프를 배출된 도프(51a)라 한다. 상기 배출된 도프가 벨트(38)에 도착하여 그 위에 캐스팅 필름(51b)을 형성한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 벨트(38)의 이동 방향으로 캐스팅 다이(36)로부터의 상류측에는, 제 1 및 제 2 감압 체임버(61, 62)가 존재한다. 제 1 감압 체임버(61)는 제 2 감압 체임버(62)로부터의 상류측에 배치되고 상기 감압 체임버보다 더 크다. 제 2 감압 체임버(62)는 캐스팅 다이(36)에서 벨트(38)까지 배출된 도프(51a)의 배면(또는 노출된 면)에 근접해 있다. 또한, 제 1 감압 체임버(61)는 상부가 제 2 감압 체임버(62)와 벨트(38) 사이에 및 제 2 감압 체임버(62)의 하부 부근에 배치되어 있는 공기 흡인부를 구비한다.
제 2 감압 체임버(62)에, 감압 팬(63) 및 이 감압 팬(63)의 회전수를 제어하는 컨트롤러(64)로 구성되는 감압 조정부(66)가 연결되어 있다. 감압 팬(63)의 회전수는 배출된 도프(51a)의 배면 부근의 압력을 감압 체임버(62)로 조정하기 위해 제어된다. 파이프(67)는 제 2 감압 체임버(62) 및 감압 팬(63)을 연결시키고 공기가 그것에 공급된다. 파이프(67)에는 제 2 감압 팬(63)에 더 근접해 있는 제 1 및 제 2 확장형 소음기(71, 72) 및 공명형 소음기(또는 측지 공진기)가 설치되어 있다. 감압 팬 및 컨트롤러는 제 1 감압 체임버(61)에 연결되어 있다. 그러나, 이들은 이 도면에 생략되어 있다.
제 1 감압 체임버(61)의 공기가 감압 팬(63)에 의해 흡인되어, 압력이 감소된다. 제 2 감압 체임버(62)의 공기가 감압 팬(63)에 의해 흡인되어, 압력이 감소된다. 감압 조정부(66)는 제 2 감압 체임버(62)의 감압도를 조정한다. 따라서, 배출된 도프(51a)의 배면에 걸쳐 감압이 효과적으로 이루어지고, 캐스팅 필름(51b)이 벨트(38)에 형성된다. 본 발명은 상술한 감압 체임버의 형태, 수 등에 한정되지 않는다.
캐스팅이 이루어지는 경우, 통상 제 2 감압 체임버(62)의 감압도는 적어도 도프(51)의 종류와 특성, 캐스팅 속도, 및 목적하는 필름 두께(t)(㎛)에 따라 결정된다. 그러나, 제 2 감압 체임버(62)의 내부 압력은 캐스팅의 성능에 따라 변화되고, 압력 변동은 캐스팅 장치(12)에서 생성된 진동으로 발생된다. 본 발명자는 본 발명의 연구 중에 광학 필름의 우수한 광학 특성을 얻는데 필요한 두께의 정밀도 및 상술한 압력 변동의 허용가능한 범위가 필름의 두께에 따라 세팅될 수 있다는 것을 발견했다.
압력 변동을 발생시키는 진동으로서는, 도프(51)를 펌프 등으로 캐스팅 다이(36)에 공급할 때의 공급 진동, 백업 롤러(37)를 회전할 때의 회전 진동, 감압 팬(63)을 구동할 때의 구동 진동 등이 있다. 이들 진동은 배출된 도프(51a)의 흔들림을 발생시키고, 이 흔들림은 캐스트 시작점(PS)을 이동시킨다. 또한, 진동이 제 2 감압 체임버(62)와 이에 근접하는 부재 또는 제 2 감압 체임버(62)와 다른 장치들 사이의 공간을 변동시키기 때문에, 내부 공기압이 변동한다. 상기 내부 압력 변동은 이하에 설명되는 바와 같이 압력의 주기적 변동을 포함한다. 상기 공간은 예컨대 제 2 감압 체임버(62)와 벨트(38), 캐스팅 다이(36) 또는 배출된 도프(51a) 사이에 형성되어 있다. 게다가, 본 발명에 있어서, 배출된 도프(51a) 및 캐스팅 필름(51b)은 질소 등의 비활성 가스의 분위기에 있다. 따라서, 제 2 감압 체임버(62)의 압력 변동 및 주기적 변동은 비활성 가스의 것들이다.
제 2 감압 체임버(62)의 소정 압력값은 P0이고, 상기 소정값(P0)과 캐스팅 중의 압력의 측정값(Pm) 간의 압력 변동값은 Pv(단위: Pa)이다. 상기 ｜Pv｜(차이값 Pv의 절대값)이 작다는 것은 측정값(Pm)이 소정값(P0) 부근에 있다는 것을 의미하고, 상기 ｜Pv｜이 일정하다는 것은 압력이 변화되지 않는다는 것을 의미한다. 본 발명에 있어서, 압력 변동값(Pv)은 이하의 식(1)을 만족한다. 식 (1)에서, t(㎛)는 건조 후의 필름(52)의 두께이다.
｜Pv｜≤1.5｜K｜ (K=(t×｜P0｜)1/2/1OO) ------(1)
식 (1)에 따르면, 광학 용도를 위해 적절히 감소되는 압력 변동값(Pv)은 필름 두께[t(㎛)]에 따라 결정된다. 종래의 기술에서, 필름 두께는 롤러 건조기(42)에 따라 실제로 측정되고, 캐스팅 공정의 조건은 측정된 데이터를 기초로 하여 제어된다. 따라서, 재료의 손실은 상기 조건이 안정될 때까지 매우 크다. 그러나, 본 발명에 있어서, 캐스팅 고정 중 압력 변동의 허용가능한 범위는 제조된 필름(52)의 필름 두께(t)에 따라 결정되고, 이 압력 변동은 허용가능한 소정 범위에 있도록 조정된다. 따라서, 두께의 불균등성을 갖지 않고 광학 특성에 우수한 필름이 효과적으로 제조될 수 있고, 재료의 손실은 조건이 안정될 때까지 감소된다.
또한, 본 발명에 있어서, 파이프(67)가 제 2 감압 체임버(62)에 연결되기 때문에, 파이프(67)의 내부 압력은 제 2 감압 체임버(62)의 압력과 동일하다. 따라서, 파이프(67)의 내부 압력의 압력 변동은 제 2 감압 체임버(62)의 것과 동일한 조건을 갖도록 조정된다. 압력 변동의 측정법은 후에 설명된다.
절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜보다 큰 경우, 배출된 도프(51a)의 흔들림이 매우 크고, 필름이 두께의 불균등성을 갖기 때문에 적절하지 않다. 절대값(｜Pv｜)은 바람직하게는 0.5｜K｜이하, 특히 0.2｜K｜이하이다. 즉, 절대값(｜Pv｜)은 가장 바람직하게는 제로이다. 불가능하지만, 제로 근방에 있는 경우, 더욱 바람직하다.
절대값(｜Pv｜) 제어 방법이 설명된다. 1.5｜K｜미만의 절대값(｜Pv｜)을 제어하기 위해, 파이프(67)의 내부 직경이 70 mm 내지 700 mm이고 그 길이가 30 m이하이며, 파이프(67)의 길이가 제 2 감압 체임버(62)와 감압 팬(63) 사이의 길이인 것이 바람직하다. 또한, 영역 A에서 파이프(67)의 벤딩부의 수가 더 적은 것이 본 발명에서 바람직하다. 벤딩부의 수는 15 이하인 것이 바람직하다.
파이프(67)의 내부 직경의 바람직한 범위는 제 2 감압 체임버(62)의 크기와 소정값(P0)에 따라 변화된다. 그러나, 상기 범위는 폭이 약 1000 내지 2000mm인 필름을 제조하기 위해 감압도(대기압으로부터)가 -10Pa 내지 -1500Pa인 경우 본 발명에서 효과적이다. 파이프(67)의 내부 직경이 70mm보다 더 작은 경우, 상기 직경은 동일한 유량의 공기량에 대하여 매우 작아진다. 따라서, 권취 속도가 더 빨라지므로, 진동이 파이프(67)에서 종종 발생한다. 또한, 내부 직경이 700mm보다 더 큰 경우, 파이프의 설계는 스케일 포인트에서 실제로 이루어질 수 없다. 게다가, 압력 변동의 절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜보다 종종 더 크고, 정밀 제어가 작은 압력 변동에 대하여 이루어질 수 없다. 파이프(67)의 내부 직경은 100mm 내지 500mm이다.
또한, 파이프(67)의 길이가 30m 이하인 경우, 진동 발생 억제 효과가 커지고, 제 2 감압 체임버(62)와 파이프(67)의 압력 변동이 신속하고 정밀하게 이루어질 수 있다. 파이프(67)의 길이가 30m 이상인 경우, 파이프(67)의 외부환경과의 접촉 영역이 더 커지므로, 외란은 파이프(67)와 캐스팅 필름의 동작에 많은 영향을 끼친다. 따라서, 상기 필름은 종종 불균등한 두께를 갖는다. 외란으로서는, 예컨대 캐스팅 장치(12)에 또는 이 장치 주위에 설치된 구동 장치(도시되지 않음)에 의해 발생되는 진동(노이즈를 포함함)이 있다. 또한, 감압 팬(63)의 구동 조건은 제 2 감압 체임버(62)의 내부 압력이 소정값일 수 있도록 컨트롤러에 의해 제어된다. 파이프(67)의 길이가 30m보다 더 큰 경우, 내부 압력을 소정값으로 제어하는 시간이 더 길어진다. 파이프(67)의 길이는 15m인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 벤딩부(A)의 수는 제 2 감압 체임버(62)의 압력 변동이 효과적으로 억제될 수 있도록 15 이하인 것이 바람직하다. 상기 방법은 공기가 선형부에서보다 벤딩부(A)에서 더 무질서하게 순환하고, 벤딩부의 수가 더 큰 경우 주기적 변동의 발생율이 더 커진다는 것이다. 따라서, 벤딩부(A)의 수가 더 작은 경우, 변동의 발생을 감소시키는 것이 더 효과적이다. 상기 수는 바람직하게는 10 이하, 더 바람직하게는 5 이하, 특히 3 이하이다.
또한, 이러한 실시형태에 있어서, 제 1 및 제 2 확장형 소음기(71, 72) 및 공진형 소음기(73)는 주기적 변동 및 다른 압력 변동을 억제하는 효과를 개선하기 위한 진동 억제 장치이다. 따라서, 파이프(67)의 진동이 감쇠되고, 배출된 도프(51a)로 전달되는 압력의 주기적 변동이 감소된다. 제 2 감압 체임버(62)의 내부 압력값이 변화되는 경우, 캐스트 시작점(PS)의 위치가 시프트된다. 이 경우에, 압력 변동값(Pv)이 임의의 값이더라도, 압력 변동은 파이프(67)에 설치된 진동 억제 장치에 의해 효과적으로 감소된다. 진동 억제 장치로서는, 설치의 용이함, 입수의 용이함, 및 비용 효과를 고려하여 이미 공지된 소음기가 바람직하다. 진동 억제 장치는 발생된 진동을 정확히 감소시키는 장치뿐만 아니라 진동을 흡수하거나 또는 파 반사 등에 의해 진동을 반작용시키는 장치를 포함한다. 이하, 본 발명의 설명에서, 진동 억제 장치의 기능, 즉 동작을 감쇠 또는 감소라 칭한다.
또한, 진동 억제 장치의 수가 하나인 경우, 본 발명은 효과적이다. 그러나, 그 수가 2 이상인 경우, 본 발명의 효과는 더 커진다.
게다가, 확장형 소음기 또는 공명형 소음기만이 복수의 소음기로 사용될 수 있다. 길이가 30m인 파이프(67)에 1 이상, 및 특히 3 이상의 확장형 소음기를 설치하는 것이 바람직하다. 후술되는 바와 같이, 확장형 소음기와 공명형 소음기 간의 차이가 존재하고, 이들의 동작은 다르다. 따라서, 상기 두 형태가 동시에 사용되거나, 또는 측정된 압력 변동의 데이터에 따라 선택된다. 또한, 사용된 2개의 소음기의 형태가 이 실시형태에서와 같이 각각 2개의 형태인 경우, 이 형태들 간의 위치 관계가 한정되지 않는다. 예컨대, 제 1 및 제 2 확장형 소음기(71, 72)의 위치가 대향 배치될 지라도, 또는 공명형 소음기(73)가 제 1 및 제 2 소음기(71, 72) 사이에 배치될 지라도, 본 발명의 효과는 동일하다.
확장형 소음기 및 공명형 소음기의 다수의 제품이 시판되고 있다. 확장형 소음기는 자동차의 머플러로 대표되는 소음기이고, 파이프의 단면적이 변화되는 구조를 갖는다. 확장형 소음기는 넓은 주파수 범위에서 효과적이다. 또한, 공명형 소음기는 내부에 진동의 공명 구조를 갖고, 특정 주파수 값에서 효과적이다.
상술한 2개의 소음기는 반응형이라 칭하는 소음기 중 하나이다. 반응형 소음기에서, 파이프의 음향 임피던스의 변화는 음파가 그 공급원의 측면으로 반사되도록 사용된다. 또한, 확장형 소음기 및 공명형 소음기 둘 다의 구조를 포함하는 소음기가 시판되고 있고 본 발명에 사용되는 것이 바람직하다. 게다가, 반응형 소음기 뿐만 아니라 흡수형 소음기가 있다. 흡수형에서는, 음파 에너지를 흡수하는 효과를 갖는 음향 재료가 사용된다. 또한, 흡수형이 본 발명에 사용되는 경우, 소정의 효과가 얻어진다. 흡수형은 저주파수에서의 효과가 반응형보다 더 적은 단점을 갖는다. 소음기의 형태는 본 발명에서 특히 제한되지 않는다. 그러나, 확장형 소음기 및 공명형 소음기는 입수의 용이함 및 흡수되는 진동의 주파수 범위에 따른 효과의 관점에서 특히 바람직하다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절개된 파이프(67)의 단면도이고, 도 5는 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 절개된 제 1 확장형 소음기의 단면도이다. 동일 방향에서는 제 2 확장형 소음기(72)의 단면이 제 1 확장형 소음기(71)의 단면과 동일하기 때문에, 제 2 확장형 소음기(72)의 단면의 설명과 예시는 생략된다. 도 4에서, 십자형 해칭으로 예시되는 파이프(67)의 영역(A1)은 면적(S1)을 갖는다. 도 5에서, 십자형 해칭으로 예시되는 제 1 확장형 소음기(71)의 영역(A1)은 제 1 확장형 소음기(71)의 세로 방향으로의 단면 영역의 면적으로서 면적(S2)를 갖는다. 후술되는 바와 같이, 제 1 확장형 소음기(71)의 길이는 면적(S2)을 변화시키기 위해 세로 방향으로 더 길고 더 짧을 수 있다. 따라서, 상기 면적(S2)은 변화가능한 값들 중 선택적인 값이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 단면 부재(71c)는 이하 상세히 설명되는 제 1 확장형 소음기(71)에 설치되어 있다. 이 실시형태에서, S2/S1의 값, 또는 제 1 확장형 소음기(71)의 면적(S2) 대 파이프(67)의 면적(S1)의 몫은 바람직하게는 5 내지 500, 및 특히 20 내지 300이다. S2/S1의 값이 5 내지 500인 경우, 압력의 주기적 변동을 감쇠시키는 효과(충돌 유도 진동의 감소, 사운드 흡수, 위상차 감쇠, 거리 감쇠 또는 거리 지연 등)가 더 커진다. S2/S1의 값이 5 보다 더 큰 경우, 장치는 매우 커진다. S2/S1의 값이 5 미만인 경우, 압력의 주기적 변동을 감쇠시키는 효과가 더 작아진다.
이와 달리, 공명형 소음기가 사용되는 경우, 소음기의 길이가 세로 방향으로 조정가능한 소음기를 선택하는 것이 바람직하다. 이 경우에, 상기 길이가 압력의 주기적 변동의 종류에 따라 조정될 때, 주파수 분해능이 더 견고해진다. 파이프(67)의 길이가 30m 이상인 사용된 공명형 소음기의 수는 바람직하게는 1 이상, 및 특히 3 이상이다.
상술한 방법에서, 다수의 주기적 변동이 감소되어 제 1 감압 체임버(61)(도 2 및 도 3 참조)의 절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜이하로 조정된다. 그러나, 상기 압력이 측정되는 경우, 압력의 주기적 변동은 상술한 바와 같이 때때로 인지된다. 이 실시형태에서, 압력의 주기적 진동이 분석된다. 구체적으로, 주기적으로 변화하는 측정된 내부 압력의 주파수 분해능이 FFT에 의해 이루어진다. 얻어진 데이터는 FFT에 의한 파워 스펙트럼 데이터이다. 이 방법에서, 수직축이 내부 압력이고 수평축이 시간인 그래프에, 측정된 내부 압력 데이터가 최초 표시되어 있을 지라도, 수직축이 내부 압력이고 수평축이 주파수(Hz)인 그래프에, FFT에 의한 파워 스펙트럼 데이터가 표시된다. 내부 압력 데이터의 FFT가 이루어질 수 있다. 또한, 압력 변동(Pv) 또는 이의 절대값(｜Pv｜)의 데이터의 FFT가 이루어질 수 있다. 이 실시형태에서, 절대값(｜Pv｜)의 파워 스펙트럼 데이터가 사용되는 실시예가 설명된다. 이 데이터에서, 피크가 특정 주파수에 존재한다.
도 6a 내지 도 6c에서, 수직축은 절대값(｜Pv｜)이고 수평축은 주파수(단위: Hz)이다. 도 6a는 종래의 필름 제조 장치 및 방법의 데이터이다. 도 6b는 본 발명의 상술한 방법의 데이터이다. 도 6c는 후술되는 방법의 데이터이다. 어떤 데이터에서는, 조건, t≤80㎛가 만족된다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에서는, 피크의 수가 더 적고, 절대값(｜Pv｜)이 모든 주파수 범위에서 크다. 그러나, 절대값(｜Pv｜)은 이 절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜이하가 되도록 조정되는 도 6b의 모든 주파수 범위에서 더 작아진다. 따라서, 본 발명의 상술한 방법에서, 두께의 정밀도가 조정되어 적절해지므로, 필름은 양호한 광학 특성을 갖는다. 그러나, 도 6b에 도시된 바와 같이, 피크의 강도가 그렇게 높지 않을 지라도, 예컨대 80Hz, 60Hz, 40Hz, 30Hz에서 절대값(｜Pv｜)의 데이터의 피크가 수 개 존재한다.
각 피크의 강도를 감소시키기 위해, 이하 설명되는 방법의 실시형태가 수행되어 도 6c의 데이터가 얻어진다. 도 6c에는, 도 6b에서 인지된 피크가 더 작아져서 거의 인지되지 않는다. 절대값(｜Pv｜)은 모든 주파수 범위에서 더 낮아진다. 도 6c의 방법에서, 도 6b에서 인지된 압력의 주기적 변동이 감소된다. 이하, 도 6c의 방법의 실시형태가 상세히 설명된다.
이 방법에서, 수가 그렇게 크지 않지만 어떤 주파수에서 나타나는 절대값(｜Pv｜)의 피크가 선택적으로 더 작아진다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 확장형 소음기는 이하의 조건에 사용된다. 도 7은 도 2의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 절개된 단면도이고, 도 8은 제 1 확장형 소음기(71)의 단면도이다. 제 1 및 제 2 확장형 소음기(71, 72)의 각 길이(L1, L2)는 때때로 세팅하기에 어렵다. 그러나, 제 1 및 제 2 호가장형 소음기(71, 72)의 구조는 거의 동일하다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 확장형 소음기(71, 72)는 공기를 제 2 감압 체임버(62)로부터 흡인하는 입구(71a, 72a), 공기를 외부로 배출하는 출구(71b, 72b), 및 단면 부재(71c, 72c)를 각각 구비한다. 제 1 확장형 소음기에서, 입구(71a) 및 출구(71b)는 중심선(C1, C2)[입구 및 출구(71a, 71b)의 각 중심을 통하여 연장되는 가상선]이 다른 곳으로 진입할 수 없도록 세로 방향의 단면에서 대각선으로 위치된다. 즉, 중심선(C1)이 출구(71b)로 진입하지 못하고, 중심선(C2)이 입구(72)에 진입하지 못한다. 그 구조는 제 2 확장형 소음기(72)와 동일하다.
입구(71a, 72a) 및 출구(71b, 72b)의 위치가 상술한 바와 같이 결정되는 경우, 압력의 주기적 변동은 제 1 및 제 2 확장형 소음기(71, 72)에 의해 높은 확류로 감소된다. 입구 및 출구(71a & 72a 또는 71b & 72b)의 조합이 일 라인에 배치되는 경우, 입구(71a, 72a)에서 소음기로의 진동은 출구(71b, 72b)를 통하여 직접 통과된다. 그러나, 입구(71a, 72a) 및 출구(71b, 72b)가 상술한 바와 같이 배치되는 경우, 상이한 파장을 갖는 많은 진동이 억제될 수 있다.
또한, 제 1 단면 부재(71c, 72c)는 제 1 및 제 2 확장형 소음기(71, 72)의 내부를 각각 분할하고, 공기는 각 소음기(71, 72)의 각각의 제 1 단면 부재(71c, 72c)와 내벽 사이의 공간을 통하여 흐른다. 제 1 단면 부재(71c, 72c)는 입구(71a, 72a)를 통하여 진입하는 공기 진동의 전달 경로를 교차시키기 위해 배치된다. 이 실시형태에서, 제 1 단면 부재(71c, 72c)는 전달 경로에 수직으로 배치된다. 따라서, 입구(71a, 72a)로부터의 압력의 주기적 변동이 제 1 단면 부재(71c, 72c)에 반영되고, 반영된 값과 진동파가 상쇄된다. 그 결과, 배출된 도프(51a)로 보내지는 압력의 주기적 변동이 억제된다(도 2 및 도 3 참조).
게다가, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 확장형 소음기(71)는 길이(L1)가 소정값일 수 있도록 상호 슬라이딩가능하게 고정되는 제 1 부재(75) 및 제 2 부재(76)를 구비한다. 길이(L1)가 소정값으로 세팅되는 경우, 제 1 및 제 2 부재(75, 76)는 고정 부재(77)에 의해 고정된다. 또한, 이 실시형태에서, 제 1 확장형 소음기(71)의 길이(L1)가 세팅되어 V/7f≤L1≤V/2f의 식을 만족한다. 이 식에서, V(m/sec.)는 캐스팅 조건 하 대기의 음속이고, f는 피크가 도 6a 내지 도 6b의 절대값(｜Pv｜)과 주파수 간의 관계의 그래프에 나타나는 주파수이다. 예컨대, 도 6b에서, 주파수 값(f)가 89Hz, 60Hz, 40Hz, 30Hz 등이다. 따라서, 충돌-유도 진동이 억제될 수 있으므로, 주기적 변동의 조정이 특정 주파수에서 이루어져 압력 변동(Pv)의 절대값(｜Pv｜)을 감소시킨다. 주파수(f)는 피크가 나타나는 주파수 중 하나이다. 상술한 길이(L1)의 범위에서는, 선택된 주파수의 진동의 공명으로 발생되는 더 큰 주파수의 진동을 억제하는 효과가 있다. 따라서, 길이(L1)가 상술한 바와 같이 세팅되는 경우, 확장형 소음기는 공명형 소음기와 같이 동일한 효과를 가질 수 있다.
길이(L1)가 V/7f 미만인 경우, 세로 방향(진동의 전달 방향)으로는 제 1 확장형 소음기(71)의 공간이 너무 짧고 거리 지연의 효과가 적다. 이와 달리, 길이(L1)가 V/2f보다 큰 경우, 진동의 공명은 더 강한 진동을 야기시키는 저주파수 범위에서 때때로 발생한다. 길이(L1)가 V/5f≤L1≤V/3f의 식을 만족하는 것이 바람직하다. 입구 및 출구의 위치(제 1 확장형 소음기의 세로 방향으로 입구와 출구 간의 거리)가 고려되기 때문에, 상기 결정은 제 1 확장형 소음기(71)의 길이(L1) 관계로 기록된다. 그러나, 상기 결정은 입구를 통하여 진입하는 진동의 전달 방향으로 거리의 관계로 기록된다. 길이(L1)의 상세한 설명은 다른 소음기의 예시를 사용하여 후에 이루어진다.
또한, 이 실시형태에서, 제 2 확장형 소음기(72)는 길이(L1)와 같이 V/7f≤L2≤V/2f, 및 바람직하게는 V/5f≤L2≤V/3f의 식을 만족한다. 본 발명에 있어서, 복수의( 2 이상) 확장형 소음기가 사용될 수 있고, 사용된 소음기 중 하나(이의 길이가 L)가 V/7f≤L≤V/2f의 식을 만족하는 경우, 상술한 효과가 유지된다. 그러나, 사용된 소음기 모두가 V/7f≤L≤V/2f의 식을 만족하고, 소정 주파수의 압력의 주기적 변동이 효과적으로 억제되는 것이 특히 바람직하다.
복수의 소음기들이 사용되는 경우, 길이(L)가 이들 중에서 상이한 것이 바람직하다. 이 경우에, 복수의 주파수에서 절대값(｜Pv｜)을 감소시키는 효과가 달성된다. 예컨대, 제 1 확장형 소음기(71)의 길이(L1)가 약 2.1m인 경우, 도 6b의 f=80Hz에서의 절대값(｜Pv｜)의 피크(이하 ｜Pv｜피크)가 낮아질 수 있고, 제 2 확장형 소음기(72)의 길이(L2)가 약 1.5m인 경우, 도 6b의 f=60Hz에서의 ｜Pv｜ 피크가 낮아질 수 있다.
제 1 확장형 소음기(71)의 길이(L1) 및 제 2 확장형 소음기(72)의 길이(L2)가 L1=2n×L2(n은 자연수임)의 식을 만족하는 경우, 제 1 확장형 소음기(71)는 주파수가 제 2 확장형 소음기(72)에 의해 억제되는 진동 주파수 크기의 2n배인 진동을 억제한다. 또한, 제 2 확장형 소음기(72)의 공명으로 발생된 진동은 제 1 확장형 소음기(71)에 의해 억제된다. 상술한 바와 같이, ｜Pv｜피크가 복수의 주파수에서 나타나는 경우, 복수의 소음기가 사용되고 그 길이는 강도가 감소되고 있는 대응하는 피크의 주파수에 따라 각각 결정된다. 이 방법에서, 확장형 소음기만이 사용될 수 있다(큰 공명형 소음기없이). 이 경우에, 몇몇 주파수에서의 피크가 효과적으로 감소될 수 있다. 또한, 큰 공명형 소음기를 사용하는 것없이, 확장형 소음기만이 몇몇 주파수의 변동을 억제하는데 사용된다.
상기 실시형태에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 단면 부재(71c)는 B 방향으로 슬라이딩되도록 슬라이드 스테이지(71d)에 부착되어, 소정의 위치에 위치된다. 제 1 단면(D1) 및 제 2 단면(D2)은 제 1 확장형 소음기(71)의 세로 방향으로 각각의 길이(LD1, LD2)를 갖도록 제 1 단면 부재(71c)를 위치시킴으로써 제 1 확장형 소음기(71)에 형성된다. 이 경우에, 제 1 단면 부재(71c)의 위치는 LD1≤(1/m)×L1, 및 LD2≤(1/m)×L2의 식 중 하나 이상을 만족하도록 결정된다. 이들 식에서, m은 2 이상의 자연수이며, V(m/sec.)는 캐스팅 조건 하 대기의 음속이고, f(단위: Hz)는 FFT 분석에 의해 압력 변동 데이터로부터 얻어진 파워 스펙트럼 데이터(도 6a 내지 도 6b에 도시된 바와 같이)에 피크가 나타나는 주파수이다. 소정 주파수에서의 진동 에너지는 Pv 값을 감소시키기 위해 열 에너지로 변환된다. 상술한 길이(L1)의 범위에서, 선택된 주파수에서의 진동의 공명이 발생하는데, 이는 더 큰 주파수에서 다른 진동을 억제하는데 효과적이다.
제 1 단면 부재(71c)의 위치 결정 시에, 피크 주파수(f) 크기의 (1/m) 배인 주파수에서의 진동의 강도가 감소되어야 한다. 예컨대, 길이(L1)는 80Hz에서 피크 진동을 억제하기 위해 소정의 값으로 세팅된다. 길이(LD1, LD2) 중 하나 이상이 (1/2)×L1 길이를 갖도록 세팅되는 경우, 40Hz에서의 ｜Pv｜피크 강도가 더 낮아질 수 있다. 또한, 이 실시형태에서, 제 1 단면 부재(71c)의 면적이 변화되는 경우, 80Hz에서 피크 강도를 감소시키는 효과와 40Hz에서 피크 강도를 감소시키는 효과 간의 관계가 조정될 수 있다. 구체적으로, 40Hz에서 보다 80Hz에서 피크 강도를 더 많이 감소시킬 경우, 제 1 단면 부재(71c)의 면적이 더 작아지고, 80Hz에서 보다 40Hz에서 피크 강도를 더 많이 감소시킬 경우, 제 1 단면 부재(71c)의 면적이 더 커진다.
길이(L)가 변화될 수 없는 확장형 소음기가 사용될 경우, 단면 부재를 위치시킴으로써 형성된 단면의 길이(LD)가 V/7f≤VD≤V/2f의 조건을 만족할 수 있도록 단면 부재가 제공된다. 또한, 상기 방법이 상술한 실시형태에 적용되는 경우, 길이(LD1, LD2)가 V/5f≤LD1≤V/3f 및 V/5f≤LD2≤V/3f의 식을 각각 만족하는 것이 바람직하다.
상기 실시형태에서, 단면 부재에 의해 결정된 길이는 제 1 확장형 소음기(71)처럼 제 2 확장형 소음기(72)에서도 세팅된다. 예컨대, 길이(L2)는 60Hz에서 ｜Pv｜피크의 진동을 감쇠시키는 소정의 값으로 세팅된다. 이 경우에, 길이(LD) 중 하나 이상이 (1/2)×L2로 세팅되는 경우, 30Hz에서 ｜Pv｜피크 강도는 더 작아질 수 있다.
제 1 확장형 소음기(71)에서 제 1 단면(D1)의 길이(LD1)와 제 2 단면(D2)의 길이(LD2)가 LD1=2n×LD2(n은 자연수임)의 식을 만족하는 경우, 제 1 단면(D1)에서의 진동이 억제되는데, 그 주파수는 제 2 단면(D2)에 의해 억제되는 진동 주파수 크기의 2n배가 된다. 이 경우에, 제 2 단면(D2)의 공명으로 발생되는 진동은 제 1 단면(D1)에서 상쇄된다.
도 9는 상기 실시형태의 제 1 확장형 소음기 대신에 사용되는 제 3 확장형 소음기(81)의 단면도이다. 제 3 확장형 소음기(81)는 제 1 및 제 2 확장형 소음기(71, 72)와 동일하게 A 방향으로 슬라이딩가능한 제 1 부재(85)와 제 2 부재(86)를 구비한다. 제 1 및 제 2 부재(85, 86) 사이에서 위치가 결정되는 경우, 길이(L3)가 결정된다. 또한, 제 1 단면 부재(81c)와 제 2 단면 부재(81e)는 각각의 슬라이드 스테이지(81d, 81f)에 슬라이딩가능하게 부착된다. 단면 부재(81c, 81e)는 제 3 확장형 소음기(81)의 내부를, 제 3 확장형 소음기(81)의 세로 방향으로 각각 3개의 길이(LD1-LD3)를 갖는 3개의 단면(D1-D3)으로 분할한다. 길이(LD1-LD3)는 LD1=2n×LD2 및 LD1=2n×LD3(n은 자연수임)의 식을 만족하도록 조정된다.
압력 변동(Pv)(또는 ｜Pv｜) 중에 복수의 피크가 나타나는 경우, 복수의 단면 부재가 제공되어 각 단면의 길이(LD)를 결정함으로써 해당 주파수에서 각 피크의 강도를 감소시키는 3 이상의 단면을 형성한다.
도 10 및 도 11은 제 1 내지 제 3 확장형 소음기 대신에 사용되는 본 발명의 확장형 소음기의 다른 실시형태의 단면도이다. 세부사항은 용이함을 위해 도 10 및 도 11에 생략되어 있다. 도 10에서, 제 4 확장형 소음기(91)는 세로 방향에 수직인 방향으로 배열된 입구(91a)와 출구(91b)를 포함한다. 이 경우에, 길이(L4)는 세로 방향의 길이가 아니라, 상술한 바와 같이 진동 전달 방향의 길이로서 입구(91a)로부터 결정된다. 또한, 도 11에서, 제 5 확장형 소음기(95)는 제 1 내지 제 3 확장형 소음기와 동일한 위치에 입구(95a)와 출구(95b)를 구비하고, 제 1 단면 부재(95c)와 제 2 단면 부재(95e) 사이의 위치 관계는 제 1 내지 제 3 확장형 소음기의 위치 관계와 다르다. 제 1 및 제 2 단면 부재(95c, 95e)가 내부 공간을 분할하여 세로 방향으로 배열된 복수의 단면을 형성하지만, 그들은 양 벽에 부착되어 있다. 또한, 제 4 및 제 5 소음기가 사용되는 경우, 제 1 내지 제 3 확장형 소음기와 같은 효과가 얻어진다.
제 2 감압 체임버(62) 및 파이프(67)의 감압도가 표준값(제로)에서 대기압까지의 -10Pa 및 -2000Pa의 범위에 있는 것이 바람직하다. 특히, 제조된 필름이 더 얇은 경우, 감압도가 더 큰 것이 바람직하다.
제 2 감압 체임버(62) 및 파이프(67)의 압력에 있어서 압력 변동과 주기적 변동은 상술한 바와 같이 감소될 수 있다. 이하, 압력 변동의 측정이 설명될 것이다. 제 2 감압 체임버(62)에서 압력 변동을 측정할 시에, 제 2 감압 체임버(62)의 압력 변동이 측정되어, FFT 분석에 의해 이 측정된 데이터로부터 계산될 수 있다. 파이프(67)의 압력 변동은 제 2 감압 체임버(62)에서의 압력 변동과 같은 것으로 고려된다. 상기 실시형태에서, ST Institute에 의해 제조된 특수 트랜스듀서는 압력 게이지로 이용되고, Ono Sokki Co.,Ltd에 의해 제조된 다중 채널 데이타 스테이션 DS-9110은 압력 변동의 데이타 분석, 즉 FFT 분석에 이용된다. 본 발명의 압력 변동을 측정하는 방법은 상술한 방법에 한정되지 않고, 압력 변동을 분석하는 잘 알려진 방법일 수 있다. 본 발명에 따르면, 압력 변동의 절대값(｜Pv｜)은 모든 주파수 범위에서 작고, 특히 이전 방법보다 30 내지 50Hz의 범위의 주파수에서 훨씬 더 작다. 즉, 본 발명의 효과는 특히 이러한 영역에서 크다.
상기 실시형태에서, 배출된 도프(51a)(도 2 및 도 3 참조)까지 압력을 감소시키는 효과는 제 2 감압 체임버에 의해 유발된다. 따라서, 주기적 변동은 제 2 감압 체임버에서만 감소된다. 그러나, 주기적 변동이 제 1 감압 체임버에서도 감소되는 경우, 그 효과는 더 커진다.
예컨대, 제 1 감압 체임버(61)에서 압력 변동의 절대값(｜Pv｜)을 조정하기 위해, 제 2 감압 체임버와 감압 팬을 연결시키는 파이프의 내부 직경은 70㎜ 내지 700㎜의 범위이며, 파이프의 굴곡부의 수는 15개 이하이며, 파이프의 길이는 30m 이하이고, 소음기는 제 1 감압 체임버(61)에서의 압력 변동(Pv)(단위: Pa)을 1.5｜K｜ 이하로 조정하기 위해 파이프에 설치된다. 더욱이, 하나의 감압 체임버만이 사용되는데, 압력 변동은 상기 실시형태의 제 2 감압 체임버에서와 같은 방식으로 사용된 하나의 감압 체임버에서 조정되는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 본 발명은 감압 체임버의 수에 의존하지 않는다. 그러나, 캐스팅 필름에 가장 가까운 감압 체임버에서 압력 변동을 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 필름을 제조하는 방법에 있어서, 폴리머 성분은 바람직하게는 셀룰로오스 아실레이트, 및 특히 셀룰로오스 아세테이트이다. 또한, 셀룰로오스 아실레이트 이외의 다른 폴리머와 프레폴리머는 용매에 용해되어, 필름을 형성하는데 사용되는 도프가 얻어진다. 또한, 이 경우에 본 발명이 적용된다. 예컨대, 폴리비닐 알코올, 변성 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴레이트 에스테르, 폴리메타크릴레이트 에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 염소화 폴리에테르, 폴리아세탈, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르 술폰(PES), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리페닐렌 옥사이드(PPO), 폴리페닐렌 술폰, 폴리술폰, 폴리알릴레이트, 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스틸렌(PS), 폴리비닐 클로라이드(PVC) 등이 있다. 더욱이, 상기 폴리머들은 단순히 사용되거나 또는 그들의 복수 종류가 혼합될 수 있다. 또한, 본 발명의 용매는 상기 실시형태에서 일 용매 물질의 용매에 한정되지 않거나, 또는 복수 용매 물질의 혼합물일 수 있다. 더욱이, 본 발명에 있어서, 도프에 사용되는 폴리머의 형태 등은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 예컨대, 밀(mills), 펠릿 등일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 필름이 용액 캐스팅법으로 제조되는 경우, 도프에 사용되는 용매는 한정되지 않고 공지의 각종 용매가 사용된다. 용매로서는, 예컨대, 알로겐 함유 유기 물질(디클로로메탄, 디클로로에탄 등), 알코올(메틸 알코올, 에틸 알코올, n-부틸 알코올 등), 에스테르 화합물(메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트 등), 비클로라이드 유기 화합물(아세톤 등) 및 물이 있다.
본 발명은 용액은 용액 캐스팅법 뿐만 아니라 용융 압출법에도 적용될 수 있다. 즉, 용해된 폴리머가 용융 압출 다이로부터 압출되어 필름형 재료를 형성할 경우, 필름형 재료의 진동을 억제하기 위해, 압출된 필름형 재료 근방에서 감압이 필요하다. 상술한 것과 동일한 조건이 이 경우에서도 효과적이다. 용융-캐스팅에서, 필름을 형성하도록 적용되는 폴리머는 도 1의 필름 제조 설비의 냉각 장치 대신에, 소정의 냉각 조건 하에 냉각된다. 자연 냉각이 때때로 이루어진다. 냉각 중 또는 냉각 후, 필름은 소정의 방향으로 스트레칭 장치에 의해 스트레칭된다.
더욱이, 본 발명에 있어서, 상기 방법으로 제조된 필름은 편광 필터에 사용된다. 본 발명의 편광 필터에서, 상기 방법으로 얻어진 폴리머 필름은 폴리비닐알코올계의 필름으로 형성된 편광 필터의 양면에 부착된다. 상기 편광 필름은 폴리비닐알코올계의 필름을 착색시킴으로써 얻어진다. 착색 방법으로는, 가스상 흡수법과 액상 흡수법이 있다. 본 발명에 있어서, 착색은 액상 흡수법으로 이루어진다.
요오드는 액상 흡수법에 사용된다. 그러나, 착색 방법은 그것에 한정되지 않는다. 폴리비닐 알코올 필름은 30초 내지 5,000초 간 요오드/요오드화 칼륨(KI) 용액에 침적된다. 그것에 의해 용액 중의 요오드 농도는 0.1g/liter 내지 20g/liter인 것이 바람직하며, 칼륨 요오드 농도는 1g/liter 내지 100g/liter인 것이 바람직하다. 또한, 침적시의 용액의 온도는 5℃ 이상 및 50℃ 이하로 세팅된다.
액상 흡수법에서, 요오드 또는 다른 염료의 용액은 폴리비닐알코올 필름을 침적하는 상기 방법 대신에, 공지의 방법으로 폴리비닐알코올 필름상에 코팅 또는 분무될 수 있다. 상기 폴리비닐알코올은 스트레칭 전 또는 후에 냉각될 수 있다. 그러나, 착색된 후, 폴리비닐알코올 필름이 적절히 팽윤되어 용이하게 연신된다. 따라서, 폴리비닐알코올 필름이 스트레칭 전에 착색되는 것이 바람직하다.
요오드 대신에, 이색성 색소(안료 포함)가 사용되는 것이 바람직하다. 이색성 색소에는, 아조계 색소, 스틸벤계 색소, 피라졸론계 색소, 트리페닐메탄계 색소, 퀴놀린계 색소, 옥사딘계 색소, 티아딘계 색소, 안트라퀴논계 색소 등의 색소 재료가 있다. 색소 재료는 물에 용해되는 것이 바람직하다. 이색성 색소 분자는 술폰산기, 아미노기, 수산기 등의 친수성기를 갖는다.
폴리비닐알코올계 필름이 냉각 후 연신되는 경우, 이 때 폴리비닐알코올을 가교하는 화합물(또는 가교제)이 이용된다. 구체적으로, 폴리비닐알코올계의 필름은 가교제의 용액에 침적되고, 그렇지 않으면 이 가교제는 폴리비닐알코올계 필름에 코팅 또는 분무된다. 따라서, 폴리비닐알코올계 필름은 적절한 배향을 갖도록 경화된다. 폴리비닐알코올계 폴리머의 가교제는 붕산류 물질인 것이 바람직하지만, 그들에 한정되지 않는다.
필름은 접착제로 편광 필름에 부착되고, 이 접착제는 이미 공지되어 있다. 특히, 아세토아세틸기, 술폰산기, 카르복실기, 옥시알킬렌기 등을 갖는 변성 폴리비닐알코올을 함유하는 폴리비닐알코올 또는 붕소 화합물의 용액이 바람직하다. 바람직하게도, 접착제는 건조 후 0.01㎛ 내지 10㎛, 및 특히 0.05㎛ 내지 5㎛의 두께를 갖는다. 더욱이, 반사방지 층, 방현 층, 윤활 층, 부드러운 접착 층 등이 폴리머 필름 층의 보호층으로 제공된 폴리비닐 알코올 층에 형성된다.
더욱이, 광학 보상 시트는 광학 보상 필름으로서 사용하기 위해 본 발명에서 얻어진 폴리머 필름(특히 셀룰로오스 트리아세테이트 필름)에 적용된다. 반사방지 층이 편광 필터에 형성되는 경우, 반사방지 필름이 얻어져 보호층 필름의 양면 중 일면에 사용된다. 따라서, 다음 형태의 액정 표시 장치가 얻어질 수 있다: 트위스트 뉴매틱(TN), 슈퍼 트위스트 뉴매틱(STN), 수직 어레인지먼트(VA), 인플레인 스위칭(IPS), 광학 보상 벤드 셀(OCB) 등의 투과형, 반사형, 또는 반투과형. 또한, 광학 보상 필름(액정 표시 장치의 시야각을 넓히는 넓은 시약 필름 등) 및 복굴절 필터가 본 발명의 필름에 조합될 수 있다. 본 발명의 필름이 투과형 또는 반투과형의 액정 표시 장치에 사용되는 경우, 시판되는 휘도 향상 필름(편광 선택 층을 갖는 편광 스플리터의 필름, 예컨대 Sumitomo 3M (주) 제의 D-BEF)이 동시에 사용된다. 따라서, 제조된 액정 표시 장치는 높은 시야성을 갖는다.
본 발명의 실험이 행해졌고, 이의 설명이 구체적으로 이루어질 것이다. 그러나, 본 발명은 이 설명에 한정되지 않는다.
[실시예 1]
이하의 고형분은 92:8 비율의 디클로로메탄과 메탄올의 혼합물로 용매에 첨가된다. 이 혼합물은 거품을 제거하기 위해 정치된 후, 펌프(P2)에 의해 여과 장치(25)에 공급된다. 따라서, 도프(51)가 얻어져, 도프(51)의 고체 농도는 19.0 wt.%가 된다. 도프(51)는 캐스팅 다이(36)로부터 캐스팅된다. 벨트(38)의 반송 속도는 55m/min이다. 제 2 감압 체임버(62)의 감소 정도는 캐스팅의 수행 동안 제어된다. 파이프(67)의 내부 직경은 100㎜이고, 길이는 12m이다. 굴곡부(A)의 수는 8이다. 또한, 제 1 확장형 소음기는 확장형이고 이의 S2/S1 값은 50이다. 제 1 확장형 소음기(71)와 제 2 확장형 소음기(72)는 선택 부재를 갖지 않고, 3.5m의 길이(L1)와 2.5m의 길이(L2)를 각각 갖는다. 더욱이, 변동 억제 장치로서는, 공명형 소음기(73)가 사용된다. 캐스팅 필름은 필름(52)처럼 벗겨지고, 이 필름(52)이 건조되어 80㎛의 두께를 갖는다. 그 후, 필름(52)이 권취된다.
(고형분)
셀룰로오스 트리아세테이트 100 pts.wt.
트리페닐 포스페이트 7 pts.wt.
바이페닐디페닐 포스페이트 5 pts.wt.
여과 후의 캐스팅 도프(51)는 캐스팅 다이(36)로부터 캐스팅된다. 벨트(38)의 반송 속도는 55m/min이다. 제 2 감압 체임버(62)의 감압도는 캐스팅 동안 조정된다. 파이프(67)의 내부 직경은 100㎜이고, 이의 길이는 12m이다. 굴곡부(A)의 수는 8개이다. 더욱이, S2/S1의 비율은 제 1 확장형 소음기(71)에서 30이고 제 2 확장형 소음기(72)에서 50이다. 단면 부재는 각각 제 1 및 제 2 확장형 소음기(71, 72)의 내부 공간에서 제공되지 않는다. 길이(L1)는 3.5m이고 길이(L2)는 2.5m이다. 또한, 공명형 소음기(73)는 진동 억제 장치로 사용된다. 겔과 같은 필름인 캐스팅 필름을 벗긴 후, 젤과 같은 필름이 건조되어 권취된다. 따라서, 필름(52)이 얻어지고 이의 두께는 80㎛이다.
압력 변동(Pv)의 절대값(｜Pv｜)의 평균값은 3Hz 이상의 주기성으로 발생되는 두께 불균일성의 비율이 0.3% 미만, 0.8% 미만, 및 1.5% 이상인 경우, 제 2 감압 체임버(62)의 소정의 감소 정도에 따라 계산된다. 그 결과는 표 1에 기재되어 있으며, 여기서 실시예 1-A, 1-B 및 1-C는 3%의 필름에 대응된다. 소정의 감소 정도는 대기압의 차이로 나타낸다. 더욱이, 두께 불균일성의 추정치는 A (0.3 미만), B (0.8 미만), 및 N (1.5 미만)이다. 필름(52)의 필름 두께는 Anritsu 사제의 FILM THICKNESS TESTER KG601으로 측정된다.
[실시예 2]
제조된 필름(52)의 두께는 60㎛이고, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 따라서, 실시예 2-A, 2-B, 2-C의 3개의 필름이 제조된다. 그 결과는 표 1에 기재되어 있다.
[실시예 3]
제조된 필름(52)의 두께는 40㎛이고, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 따라서, 실시예 3-A, 3-B, 3-C의 3개의 필름이 제조된다. 그 결과는 표 1에 기재되어 있다.
표 1에 따르면, ｜Pv｜가 1.5｜K｜이상인 경우[여기서, ｜K｜=(t×｜P0｜)1/2/100], 두께 불균일성이 거의 관측되지 않고 얻어진 필름의 질이 높아진다. ｜Pv｜가 0.5｜K｜이하인 경우, 두께 불균일성이 관측되지 않고 얻어진 필름의 질이 매우 높아진다.
[실시예 4]
제 2 감압 체임버(62)에서 대기압으로의 소정의 감압도는 -100Pa이다. 파이프(67)의 내부 직경은 실시예 4-A, 4-B & 4-C 처럼 변화하고, 압력 변동(Pv)의 절대값(｜Pv｜)의 평균값은 제 1 실시예처럼 계산된다. 상기 압력 변동은 절대값(｜Pv｜)이 0.5｜K｜이하인 경우[여기서, ｜K｜=(t×｜P0｜)1/2/100], A, 절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜이하인 경우, B, 및 절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜보다 큰 경우, N으로 추정된다. 그 결과는 표 2에 기재되어 있다.
실시예 파이프의 내부 직경(mm) ｜Pv｜(-) 압력변동
4-A 100 0.2 A
4-B 80 0.8 B
4-C 50 1.4 N
도 2에 따르면, 파이프(67)의 내qn 직경이 50㎜인 경우, 압력 변동이 매우 크고, 내부 직경이 80㎜인 경우, 압력 변동이 감소되어 양호해진다. 또한, 내부 직경이 100㎜인 경우, 압력 변동은 극도로 감소된다.
[실시예 5]
제 2 감압 체임버(62)에서 대기압으로의 소정의 감압도는 -100Pa이다. 파이프(67)의 내부 직경은 80㎜이고, 파이프(67)의 길이는 15m이다. 굴곡부(A)의 수는 실시예 5-A, 5-B, 5-C & 5-D처럼 변화한다. 압력 변동(Pv)의 절대값(｜Pv｜)의 평균값은 실시예 1처럼 계산된다. 상기 압력 변동은 절대값(｜Pv｜)이 0.5｜K｜미만인 경우[여기서, ｜K｜=(t×｜P0｜)1/2/100], A, 절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜미만인 경우, B, 및 절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜보다 큰 경우, N으로 추정된다. 그 결과는 표 3에 기재되어 있다.
실시예 굴곡부의 수 ｜Pv｜(-) 압력 변동
5-A 8 0.2 A
5-B 15 0.8 B
5-C 20 1.4 N
5-D 40 1.7 N
도 3에 따르면, 굴곡부의 수가 20개 이상인 경우, 압력 변동이 매우 크고, 굴곡부의 수가 15개인 경우, 압력 변동이 감소되어 양호해진다. 또한, 굴곡부의 수가 8개인 경우, 압력 변동은 극도로 감소된다.
[실시예 6]
제 2 감압 체임버(62)에서 대기압으로의 소정의 감압도는 -100Pa이다. 파이프(67)의 내부 직경은 80㎜이고, 굴곡부의 수는 10개이다. 파이프(67)의 길이는 실시예 6-A, 6-B & 6-C처럼 변화한다. 압력 변동(Pv)의 절대값(｜Pv｜)의 평균값은 실시예 1처럼 계산된다. 상기 압력 변동은 절대값(｜Pv｜)이 0.5｜K｜미만인 경우[여기서, ｜K｜=(t×｜P0｜)1/2/100], A, 절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜미만인 경우, B, 및 절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜보다 큰 경우, N으로 추정된다. 그 결과는 표 4에 기재되어 있다.
실시예 파이프의 길이(m) ｜Pv｜(-) 압력 변동
6-A 10 0.3 A
6-B 25 0.8 B
6-C 50 1.5 N
도 4에 따르면, 파이프(67)의 길이가 50m인 경우, 압력 변동이 너무 커서 바람직하지 않고, 파이프(67)의 길이가 25m인 경우, 압력 변동이 감소되어 양호해진다. 또한, 파이프(67)의 길이가 10m인 경우, 압력 변동은 극도로 감소된다.
[실시예 7]
제 2 감압 체임버(62)에서 대기압으로의 소정의 감압도는 -100Pa이다. 파이프(67)의 내부 직경은 80㎜이며, 파이프(67)의 길이는 15m이고, 굴곡부의 수는 15개이다. 확장형 소음기와 공명형 소음기의 소음기 수는 실시예 7-A, 7-B, 7-C, 7-D & 7-E처럼 변화한다. 압력 변동(Pv)의 절대값(｜Pv｜)의 평균값은 실시예 1처럼 계산된다. 확장형 소음기와 공명형 소음기 둘 다 동시에 사용되는 경우, 그 수에 상관없이, 전자의 형태가 후자의 형태의 상류측에 위치된다. 상기 압력 변동은 절대값(｜Pv｜)이 0.5｜K｜미만인 경우[여기서, ｜K｜=(t×｜P0｜)1/2/100], A, 절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜미만인 경우, B, 및 절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜보다 큰 경우, N으로 추정된다. 그 결과는 표 5에 기재되어 있다.
실시예 소음기의 수 ｜Pv｜(-) 압력변동
확장형 소음기 공명형 소음기
7-A 3 1 0.1 A
7-B 1 1 0.8 B
7-C 0 1 1.5 N
7-D 1 4 0.3 A
7-E 1 0 1.4 N
도 5에 따르면, 확장형 소음기의 소음기가 사용되지 않는 경우, 압력 변동이 너무 커서 바람직하지 않고, 확장형 소음기의 소음기의 수가 하나인 경우, 압력 변동이 감소되어 양호해진다. 또한, 확장형 소음기의 소음기의 수가 3인 경우, 압력 변동은 극도로 감소된다.
[실시예 8]
제 2 감압 체임버(62)에서 대기압으로의 소정의 감압도는 -100Pa이다. 파이프(67)의 내부 직경은 80㎜이며, 파이프(67)의 길이는 15m이고, 굴곡부의 수는 10개이다. 확장형 소음기의 제 1 팽창형 소음기(71)의 단면적과 파이프(67)의 단면적(S1)의 비율인 S2/S1의 값은 8-A, 8-B & 8-C처럼 변화한다. 압력 변동(Pv)의 절대값(｜Pv｜)의 평균값은 실시예 1처럼 계산된다. 확장형 소음기와 공명형 소음기 둘 다 동시에 사용되는 경우, 그 수와 상관없이, 전자의 형태는 후자의 형태의 상류측에 위치된다. 상기 압력 변동은 절대값(｜Pv｜)이 0.5｜K｜미만인 경우[여기서, ｜K｜=(t×｜P0｜)1/2/100], A, 절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜미만인 경우, B, 및 절대값(｜Pv｜)이 1.5｜K｜보다 큰 경우, N으로 추정된다. 그 결과는 표 6에 기재되어 있다.
실시예 비율값 ｜Pv｜ 압력
S2/S1 (-) 변동
8-A 22 0.3 A
8-B 6 0.8 B
8-C 2 1.4 N
도 6에 따르면, S1/S2의 값이 2인 경우, 압력 변동이 너무 커서 바람직하지 않고, S1/S2의 값이 6인 경우, 압력 변동이 감소되어 양호해진다. 또한, S1/S2의 값이 22인 경우, 압력 변동은 극도로 감소된다.
[실시예 9]
제 2 감압 체임버(62)의 감압도는 실시예 1-B와 동일한 -200Pa이다. 제 2 감압 체임버(62)의 내부 압력이 측정되어 얻어진 데이터는 FFT 분석을 통해 주기적으로 나타나는 주기적 변동의 분석 테이터로 처리된다. 이런 분석 데이타에서, 압력 변동은 절대값(｜Pv｜)의 피크는 f=80Hz에서 형성되고, 피크의 극대값은 1.9이다. 그것에 의해, 제 1 확장형 소음기(71)의 길이(L1)는 3.5m에서 도 7의 각 실시예 9-A 내지 9-E의 소정값까지 변화한다. 길이(L1)가 소정값으로 세팅되는 경우, 80Hz에서의 절대값(｜Pv｜)의 피크 강도가 얻어진다. 추정치는 80Hz에서의 피크 강도가 0 내지 0.25인 경우 E(우수함), 피크 강도가 0.25 내지 1.0인 경우 G(양호함), 및 피크 강도가 1.0 보다 큰 경우 B(불량)가 된다.
길이(L1) ｜Pv｜ 추정치
(m) 80Hz에서
실시예 9-A 2.1 0.2 E
실시예 9-B 1.3 0.8 G
실시예 9-C 3.5 0.7 G
실시예 9-D 5.0 1.8 B
실시예 9-E 1.0 1.5 B
실시예 9에 따르면, 80Hz에서 절대값(｜Pv｜)의 피크를 줄이는 효과는 제 1 확장형 소음기(71)의 길이(L1)의 변화에 따라 달라진다. ｜Pv｜ 피크를 줄이기 위해, 표 7은 피크가 나타나는 주파수에 따라, 길이(L1)를 V/7f 이상 및 V/2f 이하의 범위에 있는 소정값으로 조정하는 것이 효과적이라는 것을 지시한다.
[실시예 10]
소정의 감압도를 -100Pa로 세팅하지 않고, 제 2 감압 체임버(62)의 주기적 변동의 분석 데이터가 얻어진다. 이 분석 데이터에서, 절대값(｜Pv｜)의 피크는 f=60Hz에서 나타나고, 피크의 극대값은 2.1이다. 그것에 의해 제 1 확장형 소음기(71)의 길이(L1)은 3.5m에서 도 8의 각 실시예 10-A 내지 10-E에 있는 소정값까지 변화한다. 길이(L1)가 소정값으로 세팅되는 경우, 60Hz에서의 절대값(｜Pv｜)의 피크 강도가 측정된다.
길이(L1) ｜Pv｜ 추정치
(m) 60Hz에서
실시예 10-A 1.50 0.2 E
실시예 10-B 1.10 0.8 G
실시예 10-C 2.50 0.6 G
실시예 10-D 3.15 1.9 B
실시예 10-E 0.60 1.4 B
실시예 10에 따르면, 60Hz에서의 절대값(｜Pv｜)의 피크를 줄이는 효과는 제 1 확장형 소음기(71)의 길이(L1)의 변화에 따라 달라진다. ｜Pv｜피크를 줄이기 위해서, 표 8은 피크가 나타나는 주파수에 따라, 길이(L1)를 V/7f 이상 및 V/2f 이하의 범위에 있는 소정값으로 조정하는 것이 효과적이라는 것을 지시한다.
[실시예 11]
제 1 확장형 소음기(71)는 단면 부재에 설치되며, 그 수는 실시예 11-A 내지 11-D에서 결정되고 표 9에 기재되어 있다. 실시예 11-A 내지 11-D의 다른 조건은 실시예 9-1과 동일하다. 이 검사에서, 80Hz에서의 절대값(｜Pv｜)의 피크 강도는 측정되고, 그 결과는 표 9에 기재되어 있다. 추정치는 표 7 및 표 8과 동일하다.
선택 부재의 수 ｜Pv｜[80Hz에서] 추정치
실시예 11-A 0 0.8 B
실시예 11-B 1 0.2 G
실시예 11-C 2 0.2 G
실시예 11-D 3 0.1 E
실시예 11에서, 길이(L1)가 소정값으로 세팅되는 경우, 80Hz에서의 피크가 더 작아지고, 단면 부재가 제공되는 경우, 40Hz에서의 피크 강도 등이 더 작아진다. 따라서, 제 1 확장형 소음기(71)에서의 단면 부재의 수가 변화되고, 80Hz에서의 피크 뿐만 아니라 40Hz(주파수가 80Hz의 반임)에서의 피크도 줄이는 효과 등이 변화된다.
[실시예 12]
실시예 12-A에서는, 제 1 확장형 소음기(71)가 사용된다. 실시예 12-B에서는, 출입구를 통해 확장된 중심선이 배출구로 들어가는 확장형 소음기는 제 1 확장형 소음기(71) 대신에 사용된다. 실시예 12-A 내지 12-D의 다른 조건은 실시예 9-1과 동일하다. 이 검사에서, 80Hz에서의 절대값(｜Pv｜)의 피크 강도가 측정되고, 그 결과는 표 10에 기재되어 있다. 추정치는 표 7 내지 표 9과 동일하다.
｜Pv｜[80Hz에서] 추정치
실시예 12-A 0.2 G
실시예 12-B 0.8 B
실시예 12에서, 입구와 출구 간의 다른 위치적 관계는 진동을 억제하는 효과를 변화시킨다. 확장된 입구의 중심선이 출구로 들어가지 않을 경우, 진동을 억제하는 효과가 더 커진다.
[실시예 13]
방현성을 갖는 반사방지 필름은 2분간 55℃에서 2.0N-NaOH에 침적된다. 따라서, 반사방지 필름의 일면으로서의 셀룰로오스 트리아세테이트 면이 비누화된다. 또한, 실시예 1-C에서 얻어진 셀룰로오스 트리아세테이트 필름은 동일 조건 하에 비누화된다. 이들 2개의 필름은 보호 필름으로서 편광자의 각 면에 부착되면서 요오드가 폴리비닐 알코올에 흡수되어 편광자를 얻는다. 따라서, 편광 필터가 얻어지고, 이의 질은 평탄성에서 우수하기 때문에 높다.
[실시예 14]
노트북 형의 개인용 컴퓨터에 설치된 투과형 TN 액정 표시 장치(이하, LCD)의 관측자 측의 편광 필터는 실시예 13에서 얻어진 편광 필터로 교환되면서, 편광 선택 층을 갖는 편광 분리 필름으로서의 D-BEF[Sumitomo 3M (주) 제]는 LCD의 백라이트와 액정셀 사이에 설치된다.
각종 변화와 수정이 본 발명에서 가능하고 본 발명에 내에서 이해될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 폴리머 필름 제조 방법 및 설비는 폴리머 필름의 세로 방향으로 주기적으로 발생되는 주름을 억제하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태로서 필름 제조 설비의 개략도이며;
도 2a는 필름 제조 설비의 캐스팅 장치의 개략도이며;
도 2b는 캐스팅 장치의 부분도이며;
도 3은 캐스팅 장치의 제 1 및 제 2 감압 체임버로 공기를 흡인하는 설명도이며;
도 4는 도 2a의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절개된 감압 체임버에 연결된 파이프의 단면도이며;
도 5는 도 2a의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 절개된 확장형 소음기의 단면도이며;
도 6a는 종래의 공기압 변동에 있어서 주파수와 ｜Pv｜간의 관계 그래프이며;
도 6b 내지 도 6c는 본 발명의 공기압 변동에 있어서 주파수와 ｜Pv｜간의 관계 그래프이며;
도 7은 도 2b의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 절개된 제조 필름 설비의 확장형 소음기의 실시형태의 단면도이고;
도 8 내지 도 11은 확장형 소음기의 다른 실시형태의 단면도이다.

Claims (25)

  1. 폴리머 또는 용융된 폴리머를 함유하는 도프로부터 필름을 제조하는 방법으로서, 상기 도프 또는 용융된 폴리머가 다이에서 주행 지지체상으로 배출되어, 상기 필름으로서 상기 지지체로부터 벗겨지고, 상기 필름이 건조 또는 냉각되어 소정의 두께(t)(㎛)를 갖는 필름 제조 방법에 있어서:
    상기 다이로부터 배출되는 상기 도프 또는 상기 용융된 폴리머로부터 상기 주행 지지체의 상류측에서 감압 장치에 의해 감압되는 단계를 포함하며;
    여기서, 상기 감압의 소정값이 P0(단위; Pa)이고 상기 소정값(P0)과 감압 후의 측정값 간의 차이가 압력 변동(Pv)인 경우, 상기 압력 변동은 ｜Pv｜≤1.5｜K｜ [K=(t×｜P0｜)1/2/1OO]의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감압 장치는 감압 체임버, 상기 감압 체임버의 내부 압력을 조정하는 감압 조정부, 및 상기 감압 체임버와 상기 감압 조정부를 연결시키는 파이프를 포함하며;
    여기서 상기 감압 조정부에서 상기 감압실까지의 굴곡부의 수는 15개 이하인 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감압 조정부에서 상기 감압실까지의 상기 파이프의 길이는 30m 이하인 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 감압실에 연결되는 파이프의 내부 직경은 70mm 내지 700mm의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 파이프에는 상기 내부 압력을 변화시키는 진동을 감쇠시키기 위한 진동 감쇠 장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 진동 감쇠 장치는 확장형 소음기 또는 공명형 소음기인 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 확장형 소음기 또는 상기 공명형 소음기는 동시에 사용되는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 파이프내의 내부 공간의 단면적은 S1이고, 상기 확장형 소음기의 세로 방향으로의 빈 영역의 단면적은 S2이며, S2/S1의 값은 5 내지 500인 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.
  9. 폴리머로부터 필름을 제조하는 방법으로서, 상기 폴리머가 다이를 사용하여 주행 지지체 상으로 도포되어 상기 필름으로서 상기 지지체로부터 벗겨지고, 상기 필름이 건조 또는 냉각되는 폴리머 필름 제조 방법에 있어서:
    상기 폴리머를 상기 다이로부터 상기 폴리머가 용매에 분해 또는 용용되는 위치로 배출시키는 단계;
    상기 배출된 폴리머 부근에서 감압 장치에 의해 감압되는 단계; 및
    상기 폴리머 부근의 압력이 감압 동안 소정의 변동 범위에서 억제될 수 있도록, 상기 감압 장치의 구동 중에 발생하는 진동을 상기 감압 장치의 소음기에 의해 감쇠시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 소음기는 확장형 소음기인 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 방법
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 진동에 의해 주기적으로 변동되는 상기 압력을 측정하는 단계;
    상기 측정으로 얻어진 측정된 데이터의 주파수 분해를 FFT 프로그램에 의해 수행하는 단계; 및
    세로 방향으로의 상기 확장형 소음기의 길이(L)를 V/7f≤L≤V/2f의 식에 만족시키는 단계를 더 포함하며;
    여기서, 상기 f(Hz)는 값이 상기 주파수 분해에 의해 얻어지는 데이터의 소정값보다 더 큰 압력에서의 주파수이고, V(m/sec.)는 대기에서의 음속인 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 방법
  12. 지지체;
    폴리머를 상기 폴리머가 용매에 분해되거나 용융되는 위치에서 주행 지지체 상으로 캐스팅하는 다이;
    폴리머 필름을 형성하기 위해 상기 폴리머를 건조 또는 냉각시키는 건조 장치 또는 냉각 장치; 및
    상기 다이의 폴리머 출구 근방에서 감압하는 감압 장치로서, 감압실, 상기 감압실의 내부 압력을 조정하는 압력 조정부, 및 상기 감압 체임버와 상기 압력 조정부를 연결시키는 파이프를 구비한 감압 장치를 포함하며;
    여기서, 상기 압력 조정부에서 상기 감압실까지의 굴곡부의 수는 15개 이하인 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 감압 조정부에서 상기 감압실까지의 상기 파이프의 길이는 30m 이하인 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 감압실에 연결되는 파이프의 내부 직경은 70mm 내지 700mm의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 파이프에는 상기 내부 압력을 변화시키는 진동을 감쇠시키기 위한 진동 감쇠 장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
  16. 지지체;
    폴리머를 상기 폴리머가 용매에 분해되거나 용융되는 위치에서 주행 지지체 상으로 캐스팅하는 다이;
    폴리머 필름을 형성하기 위해 상기 폴리머를 건조 또는 냉각시키는 건조 장치 또는 냉각 장치;
    상기 다이의 폴리머 출구 근방에 배치된 감압실, 상기 감압실의 내부 압력을 조정하는 압력 조정부, 및 상기 감압실과 상기 압력 조정부를 연결시키는 파이프를 포함하는 감압 장치; 및
    상기 감압실의 내부 압력을 변화시키는 진동을 감쇠시키기 위해 상기 파이프에 설치된 진동 감쇠 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 진동 감쇠 장치는 확장형 소음기 또는 공명형 소음기인 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 진동 감쇠 장치로서 복수의 소음기가 설치되며, 상기 소음기 중 하나 이상은 확장형 소음기이고 다른 것은 공명형 소음기인 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 파이프내의 내부 공간의 단면적은 S1이고, 세로 방향의 상기 확장형 소음기의 빈 영역의 단면적은 S2이며, S2/S1의 값은 5 내지 500인 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 진동에 의해 주기적으로 변동되는 상기 내부 압력이 측정되며;
    상기 측정으로 얻어진 상기 측정된 데이터의 주파수 분해능이 수행되고;
    상기 f(Hz)는 값이 상기 주파수 분해에 의해 얻어지는 데이터의 소정값보다 더 큰 압력에서의 주파수이고 V(m/sec.)가 대기에서의 음속인 경우, 세로 방향으로의 상기 확장형 소음기의 길이(L)가 V/7f≤L≤V/2f의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 확장형 소음기는 상기 세로 방향의 길이(L1)를 갖는 제 1 확장형 소음기 및 상기 세로 방향의 길이(L2)를 갖는 제 2 확장형 소음기를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 소음기는 상기 파이프상에 직렬로 연결되며, n은 자연수이고, 상기 길이(L1, L2)가 L1=2n×L2의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 확장형 소음기 중 하나 이상에는 상기 진동의 전달 방향과 교차하는 방향으로 내부 공간을 분할하는 단면 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 단면 부재에 의해 형성되는 하나 이상의 단면은 상기 전달 방향으로 단면 길이(LD)(m)를 가지며, 상기 확장형 소음기 각각은 상기 세로 방향으로 길이(L)(m)를 갖고, LD=(1/m)×L(m은 2 이상의 자연수임)의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 단면은 제 1 단면 및 제 2 단면을 갖고, 상기 제 1 단면의 길이(LD1)와 상기 제 2 단면의 길이(LD2)는 LD1=2n×LD2(n은 2 이상의 자연수임)의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 확장형 소음기 각각은 상기 진동의 입구 및 출구를 구비하고, 상기 입구 및 상기 출구 중 한쪽의 가상 중심선이 다른 쪽의 가상 중심선의 외측을 통과하는 것을 특징으로 하는 폴리머 필름 제조 설비.
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