KR20080113425A

KR20080113425A - 광학 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR20080113425A
Application number: KR1020087026071A
Authority: KR
Inventors: 가쯔수께 나가시마
Original assignee: 코니카 미놀타 옵토 인코포레이티드
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2008-12-30
Also published as: JP4883083B2; US20090230576A1; KR101285476B1; TWI453109B; JPWO2007125729A1; CN101432114A; US7727445B2; CN101432114B; WO2007125729A1; TW200808515A

Abstract

본 발명은, 액정 표시 장치(LCD)의 편광판용 보호 필름 등으로서 사용할 수 있는 복굴절성을 갖는 광학 필름의 제조 방법이며, 광폭의 벨트 지지체를 필름 생산에 사용한 경우에도 사행이 적고, 안정적인 반송 상태를 유지하고, 유연 필름(웹) 단부의 건조 불량이나 필름의 평면성의 열화가 없고, 안정적인 고생산성을 얻을 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조에 있어서, 벨트 지지체의 폭이 1.8 m 이상이고, 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 두께 (Te)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 두께 (T)보다 5 내지 20 ％ 얇다. 또한, 벨트 지지체의 좌우 양단 부분의 종탄성 계수 (Ee)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 종탄성 계수 (E)보다 5 내지 20 ％ 작다.

광학 필름, 벨트 지지체, LCD 편광판용 보호 필름

Description

광학 필름의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL FILM}

본 발명은, 액정 표시 장치(LCD) 또는 유기 EL(전계 발광) 디스플레이 등의 각종 표시 장치에 사용되는 광학 필름, 특히 이들 표시 장치에 사용되는 편광판용 보호 필름 및 위상차 필름으로서 사용할 수 있는 복굴절성을 갖는 광학 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치의 기본적인 구성은, 액정셀의 양측에 편광판을 설치한 것이다. 편광판은 일정 방향의 편파면의 빛만을 통과시키기 때문에, 액정 표시 장치에 있어서는 전계에 의한 액정의 배향 변화를 가시화시키는 중요한 역할을 담당하고 있으며, 편광판의 성능에 따라 액정 표시 장치의 성능이 크게 좌우된다.

최근 액정 패널의 대화면화에 따라, 편광판 보호 필름이나 위상차 필름의 폭도 넓은 것이 요망되고 있다.

종래 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조에서는, 원하는 성분의 수지 용액을 회전 구동 금속제 엔드레스 벨트(벨트 지지체) 위에 유연시키고, 반송 가능한 상태까지 건조시킨 후, 벨트 지지체로부터 박리하고, 그 후 건조시켜 권취함으로써 필름을 제조하였다.

여기서, 보다 광폭의 필름을 얻는 방법으로서 박리 후의 필름의 폭 연신이 있지만, 필요한 광학 특성이 얻어지지 않거나, 기계 특성이 변화되어 사용할 수 없으며, 또는 용도가 한정된 제품이 된다는 문제점이 있었다.

그 때문에, 종래에는 벨트 지지체의 폭을 확장하여 유연폭을 확장함으로써, 폭이 넓은 필름을 제조하였다.

한편, 벨트 지지체에 의한 필름(웹) 반송시의 사행(meander) 조정에는, 금속제 엔드레스 벨트를 회전 구동하는 전후 한 쌍의 회전 드럼의 회전축끼리 형성하는 각도를 변화시키는 것이 행해지고 있으며, 예를 들면 어느 하나의 회전 드럼의 회전축을 벨트 지지체의 진행 방향과 직각으로부터 다소 옮기는 등의 방법이 행해지고 있다.

그러나, 이러한 벨트 지지체의 사행 제어에서는 벨트 단부에 강한 힘이 가해지기 때문에, 반복하여 제어하면 벨트 단부가 변형된다. 특히 벨트 지지체의 폭이 1.8 m를 초과하면, 이 변형이 현저해진다. 변형이 커지면 벨트 단부와 가열/냉각 드럼의 접촉이 약해지고, 그로부터의 전열이 줄어들어 단부의 건조 불량이나 단부의 기포 혼입(bubble entrainment) 고장이 발생한다. 벨트 단부의 건조 불량은 박리시 벨트에 막의 일부가 잔존하는 박리 불량이 되며, 벨트 지지체의 좌우 양 단부의 변형이 더욱 커지면, 필름 제품의 평면성의 열화나 또는 벨트 지지체 단부와 유연 다이가 접촉하여 설비에 손상이 발생하고, 필름의 생산에 지장을 초래한다는 문제점이 있었다.

여기서, 종래 광폭의 벨트 지지체를 사용한 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 방법에 따른 특허 문헌에는, 다음과 같은 것이 있다.

특허 문헌 1에는 용액 제막 방법이 개시되어 있으며, 다이로부터 유연된 중합체 용액의 필름을 지지하는 지지체로서 폭 1.6 m 이상의 벨트를 사용하여, 상기 벨트의 사행량을 벨트폭에 대하여 ±0.5 ％ 이하로 하고, 다이로부터의 필름의 유연폭을 벨트폭의 70 ％ 이상, 벨트폭-(사행량×4) 이하로 하는 것이 기재되어 있다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2002-127169호 공보

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

상기한 바와 같이, 특허 문헌 1에서는 광폭의 벨트 지지체에 대하여 벨트폭에 대한 필름의 유연폭을 규정하여, 사행량을 작게 억제하고자 하고 있지만, 그럼에도 불구하고 다소의 사행은 발생하기 때문에, 장기간의 운전에서는 상기한 벨트 단부의 변형이 발생한다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제를 해결하여, 광폭의 벨트 지지체를 필름 생산에 사용한 경우에도 사행이 적고, 안정적인 반송 상태를 유지하고, 유연 필름(웹) 단부의 건조 불량이나 필름의 평면성의 열화가 없고, 안정적인 고생산성을 얻을 수 있는 광학 필름의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명자는 상기한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 용액 유연 제막법에 있어서 하기의 수단을 이용함으로써, 사행 제어시에 벨트 지지체에 가해지는 응력이 작아져, 장시간 운전 후의 벨트 지지체 양 단부의 변형이 억제된다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

상기한 목적을 달성하기 위해 청구의 범위 제1항의 발명은, 열가소성 수지 필름 원료를 용매에 용해시킨 도핑액(용액)을 유연 다이로부터 폭 1.8 m 이상의 벨트 지지체 위에 유연시키고, 벨트 지지체 위에서 박리한 웹(필름)을 건조시켜 광학 필름을 제조하는 방법이며, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 두께 (Te)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 두께 (T)보다 5 내지 20 ％ 얇은 것을 특징으로 하고 있다.

청구의 범위 제2항의 발명은, 청구의 범위 제1항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 두께 (Te)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 두께 (T)보다 8 내지 15 ％ 얇은 것을 특징으로 하고 있다.

청구의 범위 제3항의 발명은, 청구의 범위 제1항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 10 내지 20 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 두께 (Te)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 두께 (T)보다 5 내지 20 ％ 얇은 것을 특징으로 하고 있다.

청구의 범위 제4항의 발명은, 청구의 범위 제1항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 10 내지 20 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 두께 (Te)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 두께 (T)보다 8 내지 15 ％ 얇은 것을 특징으로 하고 있다.

청구의 범위 제5항의 발명은, 청구의 범위 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 두께가 얇은 좌우 양단 부분과, 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 두께가 두꺼운 부분이 용접에 의해 일체화된 것임을 특징으로 하고 있다.

청구의 범위 제6항의 발명은, 열가소성 수지 필름 원료를 용매에 용해시킨 도핑액(용액)을 유연 다이로부터 폭 1.8 m 이상의 벨트 지지체 위에 유연시키고, 벨트 지지체 위에서 박리한 웹(필름)을 건조시켜 광학 필름을 제조하는 방법이며, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 종탄성 계수 (Ee)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 종탄성 계수 (E)보다 5 내지 20 ％ 작은 것을 특징으로 하고 있다.

청구의 범위 제7항의 발명은, 청구의 범위 제6항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 종탄성 계수 (Ee)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 종탄성 계수 (E)보다 8 내지 15 ％ 작은 것을 특징으로 하고 있다.

청구의 범위 제8항의 발명은, 청구의 범위 제6항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 10 내지 20 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 종탄성 계수 (Ee)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 종탄성 계수 (E)보다 5 내지 20 ％ 작은 것을 특징으로 하고 있다.

청구의 범위 제9항의 발명은, 청구의 범위 제6항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 10 내지 20 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 종탄성 계수 (Ee)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 종탄성 계수 (E)보다 8 내지 15 ％ 작은 것을 특징으로 하고 있다.

청구의 범위 제10항의 발명은, 청구의 범위 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 종탄성 계수가 작은 좌우 양단 부분과, 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 종탄성 계수가 큰 부분이 용접에 의해 일체화된 것임을 특징으로 하고 있다.

청구의 범위 제11항의 발명은, 청구의 범위 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 상기 광학 필름의 폭이 1.7 m 이상인 것을 특징으로 하고 있다.

청구의 범위 제12항의 발명은, 청구의 범위 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 상기 열가소성 수지 필름 원료가 셀룰로오스에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

<발명의 효과>

청구의 범위 제1항의 발명은 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 방법이며, 폭 1.8 m 이상의 광폭의 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 벨트 지지체 좌우 양단 부분의 두께 (Te)를 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 두께 (T)보다 5 내지 20 ％ 얇게 함으로써, 본 발명에 따라 광폭의 벨트 지지체를 필름의 생산에 사용한 경우 발생하는 필름 양 단부의 변형을 작게 하기 위해, 벨트 지지체의 좌우 양측의 벨트 단부(또는 연부)의 두께를 얇게 하면, 사행 제어시에 벨트 지지체에 가해지는 응력이 작아져, 장시간 운전 후의 벨트 지지체 양 단부의 변형이 억제되어 사행이 적고, 안정적인 반송 상태를 유지하고, 유연 필름(웹) 단부의 건조 불량이나 필름의 평면성의 열화가 없고, 안정적인 고생산성을 얻을 수 있고, 양호한 품질을 갖는 광학 필름을 제조할 수 있다는 효과를 발휘한다.

청구의 범위 제2항 내지 제4항의 발명은, 모두 청구의 범위 제1항에 기재된 광학 필름의 제조 방법에서 사용하는 벨트 지지체를 더욱 한정하는 것이며, 이에 따라 장시간 운전 후의 벨트 지지체 양 단부의 변형을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.

청구의 범위 제5항의 발명은, 상기 청구의 범위 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 벨트 지지체의 두께가 얇은 좌우 양단 부분과, 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 두께가 두꺼운 부분이 용접에 의해 일체화되어 있는 벨트 지지체를 사용함으로써, 원하는 광폭을 갖는 벨트 지지체를 사용할 수 있기 때문에 사행이 적고, 안정적인 반송 상태를 유지하고, 유연 필름(웹) 단부의 건조 불량이나 필름의 평면성의 열화가 없고, 안정적인 고생산성을 얻을 수 있고, 양호한 품질을 갖는 광학 필름을 제조할 수 있다는 효과를 발휘한다.

청구의 범위 제6항의 발명은, 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 방법이며, 폭 1.8 m 이상의 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 벨트 지지체 좌우 양단 부분의 종탄성 계수 (Ee)를 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 종탄성 계수 (E)보다 5 내지 20 ％ 작게 함으로써, 본 발명에 따라 광폭의 벨트 지지체를 필름의 생산에 사용한 경우 발생하는 필름 양 단부의 변형을 작게 하기 위해, 벨트 지지체의 좌우 양측의 벨트 단부(또는 연부)의 종탄성 계수를 작게 하면, 사행 제어시에 벨트 지지체에 가해지는 응력이 작아져, 장시간 운전 후의 벨트 지지체 양 단부의 변형이 억제되어 사행이 적고, 안정적인 반송 상태를 유지하고, 유연 필름(웹) 단부의 건조 불량이나 필름의 평면성의 열화가 없고, 안정적인 고생산성을 얻을 수 있고, 양호한 품질을 갖는 광학 필름을 제조할 수 있다는 효과를 발휘한다.

청구의 범위 제7항 내지 제9항의 발명은, 모두 청구의 범위 제6항에 기재된 광학 필름의 제조 방법에서 사용하는 벨트 지지체를 더욱 한정하는 것이며, 이에 따라 장시간 운전 후의 벨트 지지체 양 단부의 변형을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.

청구의 범위 제10항의 발명은, 청구의 범위 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 벨트 지지체의 종탄성 계수가 작은 좌우 양단 부분과, 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 종탄성 계수가 큰 부분이 용접에 의해 일체화되어 있는 벨트 지지체를 사용함으로써, 원하는 광폭을 갖는 벨트 지지체를 사용할 수 있기 때문에 사행이 적고, 안정적인 반송 상태를 유지하고, 유연 필름(웹) 단부의 건조 불량이나 필름의 평면성의 열화가 없고, 안정적인 고생산성을 얻을 수 있고, 양호한 품질을 갖는 광학 필름을 제조할 수 있다는 효과를 발휘한다.

청구의 범위 제11항의 발명은, 청구의 범위 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 상기 광학 필름의 폭이 1.7 m 이상이고, 이에 따라 대면적의 표시 장치 등에 대응할 수 있는 광폭의 광학 필름의 제조에 특히 적합한 광학 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.

청구의 범위 제12항의 발명은, 청구의 범위 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법이며, 상기 열가소성 수지 필름 원료가 셀룰로오스에스테르를 포함함으로써, 편광판 보호 필름이나 위상차 필름에 특히 적합한 광학 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.

[도 1] 본 발명의 광학 필름의 제조 방법을 실시하는 용액 유연 제막 장치의 유연 공정의 벨트 지지체의 제1 실시 형태를 나타내는 부분 확대 사시도이다.

[도 2] 도 1의 벨트 지지체의 확대 횡단면도이다.

[도 3] 도 2의 주요부 확대 단면도이다.

[도 4] 동 주요부 확대 단면도이며, 벨트 지지체의 변형예를 나타내는 것이 다.

[도 5] 본 발명의 광학 필름의 제조 방법을 실시하는 용액 유연 제막 장치의 유연 공정의 벨트 지지체의 제2 실시 형태를 나타내는 부분 확대 사시도이다.

[도 6] 본 발명의 광학 필름의 제조 방법을 실시하는 용액 유연 제막 장치의 유연 공정의 벨트 지지체의 제3 실시 형태를 나타내는 부분 확대 사시도이다.

[도 7] 도 7a는 용액 유연 제막 장치의 유연 공정의 벨트 지지체에 의한 반송시의 사행 조정을 위해, 회전 드럼의 회전축의 각도를 변화시키는 상태를 나타내는 평면도이다. 도 7b는 동 측면도이다.

[도 8] 본 발명의 실시예 1 내지 17에 있어서, 벨트 단부 변형량의 측정 방법을 나타내는 벨트 지지체 단부의 주요부 확대 단면도이다.

[도 9] 본 발명의 실시예 18 내지 23에 있어서, 벨트 테스트 샘플 피스에 반복하여 하중을 부여하여 벨트 지지체 단부의 변형량을 측정하는 실험 장치의 평면도이다.

[도 10] 동 측면도이다.

<부호의 설명>

1: 금속제 엔드레스 벨트: 벨트 지지체

1a: 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분

1b: 벨트 지지체의 좌우 양단 부분

2: 전측 드럼

3: 후측 드럼

4: 유연 다이

T: 벨트 지지체의 좌우 양단 부분의 두께

Te: 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 두께

W: 벨트 지지체의 좌우 양단 부분의 폭

We: 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 폭

d: 벨트 단부 변형량

11: 벨트 테스트 샘플 피스(벨트 지지체)

12: 회전 드럼

13: 회전축

15: 장력계

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 이하 설명하지만, 본 발명은 이에 따라 한정되지 않는다.

본 발명은 용액 유연 제막법에 의한 광학 필름의 제조 방법이며, 열가소성 수지 필름 원료를 용매에 용해한 도핑액(용액)을 유연 다이로부터 폭 1.8 m 이상의 회전 구동 금속제 엔드레스 벨트(벨트 지지체) 위에 유연시키고, 벨트 지지체 위에서 박리한 웹(필름)을 건조시켜 광학 필름을 제조하는 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 청구의 범위 제1항 내지 제5항에 기재된 발명에서는, 전후 한 쌍의 회전 구동 드럼 (2), (3)에 권취된 금속제 엔드레스 벨트(벨트 지지체) (1)의 좌우 양측 연부로부터 각각 소정의 폭 (We)를 갖는 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 두께 (Te)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분 (1a)의 두께 (T)보다 얇다.

여기서, 벨트 지지체의 폭은 도 2(벨트 지지체의 횡단면도)에서 정의된 치수로

2(％)≤(We/W)×100≤25(％)이고,

10(％)≤(We/W)×100≤20(％)인 것이 특히 바람직하다.

벨트 지지체의 두께의 차는, 동 도 2에서 정의된 치수로

5(％)≤(1-Te/T)×100≤20(％)이고,

8(％)≤(1-Te/T)×100≤15(％)인 것이 특히 바람직하다.

이와 같이, 청구의 범위 제1항 내지 제5항에 기재된 발명은, 폭 1.8 m 이상의 광폭의 벨트 지지체 (1)을 광학 필름의 생산에 사용한 경우 발생하는 벨트 지지체 (1)의 좌우 양단 부분 (1b)의 변형을 작게 하는 방법 중 하나이다. 벨트 지지체 (1)의 양단 부분 (1b)의 두께를 얇게 함으로써, 사행 제어시에 벨트 양단 부분 (1b)에 가해지는 응력이 작아져, 장시간 운전 후의 벨트 양단 부분 (1b)의 변형이 억제되는 것이다.

두께의 변화는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이 계단상일 수도 있지만, 도 4에 도시한 바와 같이 테이퍼상으로 평탄하게 하는 것이 바람직하다. 이 경우의 벨트 단부의 폭 및 두께는, 도 4에 도시한 바와 같이 정의한다.

벨트 지지체 (1)의 좌우 양 단부 (1b)를 얇게 하는 방법으로서는, 벨트 지지체 (1)의 좌우 양 단부를 기계 가공할 수도 있고, 청구의 범위 제5항에 기재된 바 와 같이 두께가 상이한 소재를 양 단부에 용접할 수도 있다.

본 발명에 따르면 광폭의 벨트여도 사행이 적고, 안정적인 필름의 반송 상태를 유지하고, 유연 필름(웹) 단부의 건조 불량이나 필름의 평면성의 열화가 없고, 안정적인 고생산성을 얻을 수 있고, 양호한 품질을 갖는 광학 필름을 제조할 수 있다.

또한, 벨트 지지체 (1)의 폭은 장치 메이커의 능력에 따라 상한이 있지만, 도 5에 도시한 바와 같이, 2매의 벨트 지지체 (1A), (1B)의 측연부끼리 용접하여 광폭의 1개의 벨트 지지체 (1)로서 사용할 수 있다. 보다 넓은 벨트 지지체 (1)이 필요한 경우에는, 도 6에 도시한 바와 같이 3매의 벨트 지지체 (1A), (1B), (1C)의 측연부끼리 용접할 수 있다.

여기서, 벨트 지지체 (1)의 용접부 (Y)는 연마되어, 필름에 전사하여도 제품 품질상 문제가 없을 정도의 경면이 된다. 용접부 (Y)의 필름 품질이 문제가 되는 경우에는, 용접부 (Y)가 유효한 제품 외부가 되도록 용접선을 배치할 수 있다.

청구의 범위 제6항 내지 제10항에 기재된 발명에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 폭 1.8 m 이상의 광폭의 벨트 지지체 (1)의 좌우 양측 연부로부터 각각 소정의 폭 (We)를 갖는 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 종탄성 계수(영률) (Ee)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분 (1a)의 종탄성 계수 (E)보다 작다.

5(％)≤We/W×100≤25(％)이고,

10(％)≤We/W×100≤20(％)인 것이 특히 바람직하다.

종탄성 계수는, 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 종탄성 계수를 Ee, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분 (1a)의 종탄성 계수를 E로 했을 때,

5(％)≤(1-Ee/E)×100≤20(％)이고,

8(％)≤(1-Ee/E)×100≤15(％)인 것이 특히 바람직하다.

이와 같이, 청구의 범위 제6항 내지 제10항에 기재된 발명은, 폭 1.8 m 이상의 광폭의 벨트 지지체 (1)을 광학 필름의 생산에 사용한 경우 발생하는 벨트 지지체 (1)의 좌우 양단 부분 (1b)의 변형을 작게 하는 방법 중 하나이다. 벨트 지지체 (1)의 좌우 양단 부분 (1b)의 종탄성 계수 (Ee)를 작게 함으로써, 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 변형이 억제되는 것이다.

벨트 지지체 (1)의 좌우 양단 부분 (1b)의 종탄성 계수를 변화시키는 방법으로서는, 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)를 열 처리하거나, 청구의 범위 제10항에 기재된 바와 같이 양 단부에 상이한 재질의 금속을 용접할 수도 있다. 또한, 두께 방향으로 공동을 갖는 부재를 양 단부에 용접할 수도 있다. 예를 들면, 도 6에 도시한 바와 같이, 상이한 재질의 금속으로 이루어지는 3매의 벨트 지지체 (1A), (1B), (1C)의 측연부끼리 용접할 수 있다.

여기서, 상기한 경우와 마찬가지로 벨트 지지체 (1)의 용접부 (Y)는 연마되어, 필름에 전사하여도 제품 품질상 문제가 없을 정도의 경면이 된다. 용접부 (Y) 의 필름 품질이 문제가 되는 경우에는, 용접부 (Y)가 유효한 제품 외부가 되도록 용접선을 배치할 수 있다.

본 발명의 청구의 범위 제1항과 청구의 범위 제6항에 기재된 발명은, 각각 단독으로 실시하여도 충분히 효과적이지만, 동시에 실시하면 더욱 효과적이다. 즉, 벨트 지지체 (1)의 좌우 양 단부 (1b)의 두께를 얇게 함과 동시에 종탄성 계수를 작게 할 수도 있다.

도 7에 도시한 바와 같이 벨트 지지체 (1)에 의한 반송시의 사행 조정에는, 금속제 엔드레스 벨트 (1)을 회전 구동하는 전후 한 쌍의 회전 드럼 (2), (3)의 회전축끼리 형성하는 각도를 변화시킨다. 예를 들면, 하나의 전측 회전 드럼 (2)의 회전축을 벨트 지지체 (1)의 진행 방향과 직각으로부터 다소 옮기는 방법에 의해 행한다.

벨트 지지체의 폭이 1.8 m 이상으로 커진 경우에는 이러한 사행 제어가 곤란해지고, 벨트 지지체 (1)의 사행량이 커진다. 벨트 지지체 (1)의 사행이 매우 클 때, 유연 다이 (4)로부터 유연된 도핑액(수지 용액)이 벨트 지지체 (1)의 외부에 적하되어 생산 설비를 오염시킨다. 또한, 큰 사행을 항시 제어한 상태에서 벨트 지지체 (1)을 장시간 운전하면, 특히 벨트 지지체 (1)의 좌우 양 단부에 큰 힘이 계속 가해지게 되어, 벨트 지지체 (1)의 좌우 양 단부(또는 양측 연부)가 측면으로부터 봤을 때 파형(소위 미역 형상)으로 변형된다. 벨트 지지체 (1)의 좌우 양 단부의 변형이 커지면, 벨트 지지체 단부와 가열/냉각 드럼의 접촉이 약해지고, 그로부터의 전열이 줄어들어, 필름 단부의 건조 불량이나 필름 단부의 기포 혼입 고장 이 발생한다. 또한, 필름 단부의 건조 불량은, 필름의 박리시에 벨트 지지체측에 막(웹)의 일부가 잔존하는 박리 불량이 된다. 벨트 지지체의 좌우 양 단부의 변형이 더욱 커지면, 필름 제품의 평면성의 열화나 벨트 지지체 (1) 단부와 유연 다이 (4)가 접촉하여 설비에 손상이 발생하고, 필름의 생산에 지장을 초래한다.

청구의 범위 제1항 내지 제5항의 발명에서는, 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 두께 (Te)가 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분 (1a)의 두께 (T)보다 얇다. 그 때문에, 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)에 가해지는 힘이 약해져, 반복하여 제어하여도 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 변형을 작게 할 수 있다.

그러나, 지나치게 얇게 하여 (1-Te/T)×100>20(％)이 되면, 상기 변형과 동일한 전열 불량에 의한 박리 불량이 발생할 우려가 있다. 또한, 좌우 양단 부분의 폭 (We)가 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 25 ％보다 넓어지면, 사행의 제어를 위한 힘이 가해지기 어려워지기 때문에 사행이 보다 강해진다.

그 때문에, 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 두께 (Te)가 5(％)≤(1-Te/T)×100≤20(％)이고, 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 폭 (We)가 2(％)≤(We/W)×100≤25(％)일 때, 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 변형이 적고, 박리 불량의 발생이 없으며, 사행량도 줄어든다.

또한, 청구의 범위 제6항 내지 제10항의 발명에서는, 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 종탄성 계수 (Ee)가 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분 (1a)의 종탄성 계수 (E)보다 작다. 이와 같이, 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 종탄성 계수 (Ee)를 작게 함으로써, 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 두께 (Te)를 얇게 한 경우와 마찬가지로 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 변형이 적고, 박리 불량의 발생도 없고, 사행량도 적은 상태에서의 제막이 가능해진다.

벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 종탄성 계수 (Ee)가 작은 부분의 폭 (We)는 5(％)≤We/W×100≤25(％)이고, 10(％)≤We/W×100≤20(％)인 것이 특히 바람직하다. 또한, 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 종탄성 계수 (Ee)는 5(％)≤(1-Ee/E)×100≤20(％)이고, 8(％)≤(1-Ee/E)×100≤15(％)인 것이 특히 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 광폭의 벨트 지지체 (1)을 필름 생산에 사용한 경우에도 사행이 적고, 안정적인 반송 상태를 유지하고, 유연 필름(웹) 단부의 건조 불량이나 필름의 평면성의 열화가 없고, 안정적인 고생산성을 얻을 수 있는 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 방법에 있어서 바람직하게 사용되는 수지로서는, 예를 들면 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 등의 아실기의 치환도가 1.8 내지 2.80인 셀룰로오스에스테르계 수지, 셀룰로오스메틸에테르, 셀룰로오스에틸에테르, 셀룰로오스프로필에테르 등의 알킬기 치환도 2.0 내지 2.80의 셀룰로오스에테르 수지, 시클로올레핀 수지, 노르보르넨계 수지, 폴리카르보네이트 수지, 알킬렌디카르복실산과 디아민의 중합물의 폴리아미 드 수지, 알킬렌디카르복실산과 디올의 중합물, 알킬렌디올과 디카르복실산의 중합물, 시클로헥산디카르복실산과 디올의 중합물, 시클로헥산디올과 디카르복실산의 중합물, 방향족 디카르복실산과 디올의 중합물 등의 폴리에스테르 수지, 폴리아세트산비닐, 아세트산비닐 공중합체 등의 아세트산비닐 수지, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등의 폴리비닐아세탈 수지, 에폭시 수지, 케톤 수지, 알킬렌디이소시아네이트와 알킬렌디올의 선형 중합물 등의 폴리우레탄 수지 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1개 이상을 함유하는 것이 바람직하다.

이 중에서도 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 등의 셀룰로오스에스테르계 수지, 시클로올레핀 수지, 노르보르넨계 수지, 폴리카르보네이트 수지가 특히 바람직하다. 또한, 상용성이 있는 중합체를 2종 이상 혼합하여 후술하는 도핑액 용해를 행할 수도 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다.

본 발명에 있어서 바람직하게 사용되는 기타 수지로서는, 에틸렌성 불포화 단량체 단위를 갖는 단독 중합체 또는 공중합체를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 폴리아크릴산메틸, 폴리아크릴산에틸, 폴리아크릴산프로필, 폴리아크릴산시클로헥실, 아크릴산알킬의 공중합체, 폴리메타크릴산메틸, 폴리메타크릴산에틸, 폴리메타크릴산시클로헥실, 메타크릴산알킬에스테르공중합체 등의 아크릴산 또는 메타크릴산에스테르의 단독 중합체 또는 공중합체를 들 수 있다. 또한, 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르는 투명성, 상용성이 우수하기 때문에, 아크릴산에스테르 또는 메타크릴산에스테르 단위를 갖는 단독 중합체 또는 공중합체, 특히 아크릴산 또는 메타크릴산메틸 단위를 갖는 단독 중합체 또는 공중합체가 바람직하다. 구체적으로는 폴리메타크릴산메틸이 바람직하다. 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산시클로헥산과 같은 아크릴산 또는 메타크릴산의 지환식 알킬에스테르는 내열성이 높고, 흡습성이 낮고, 복굴절이 낮다는 등의 이점을 갖고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 광학 필름의 제조 방법은 용액 유연 제막법에 의해 실시되는 것이며, 이것을 상세히 설명한다.

(도핑액을 형성하는 재료)

이하, 셀룰로오스에스테르를 예로 들어 본 발명을 설명한다.

본 발명에 있어서, 셀룰로오스에스테르 및 유기 용매를 함유하는 셀룰로오스에스테르 용액을 도핑액이라고 하며, 이것으로 용액 유연 제막하여 셀룰로오스에스테르 필름을 형성시키는 것이다.

(셀룰로오스에스테르)

본 발명에 사용되는 셀룰로오스에스테르의 원료인 셀룰로오스로서는 특별히 한정되지 않지만, 목화 린터, 목재 펄프, 케나프 등을 들 수 있다. 또한, 이들로부터 얻어진 셀룰로오스에스테르는 각각 단독으로, 또는 임의의 비율로 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서 셀룰로오스에스테르는, 셀룰로오스 원료의 아실화제가 산 무수물(아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 부티르산 무수물)인 경우, 아세트산과 같은 유기산이나 메틸렌클로라이드 등의 유기 용매를 사용하고, 황산과 같은 양 성자성 촉매를 사용하여 반응이 행해진다. 아실화제가 산 클로라이드(CH₃COCl, C₂H₅COCl, C₃H₇COCl)인 경우에는, 촉매로서 아민과 같은 염기성 화합물을 사용하여 반응이 행해진다. 구체적으로는 일본 특허 공개 (평)10-45804호 공보에 기재된 방법으로 합성할 수 있다.

셀룰로오스에스테르는, 아실기가 셀룰로오스 분자의 수산기에 반응한다. 셀룰로오스 분자는 글루코오스 유닛이 다수 연결된 것을 포함하고 있으며, 글루코오스 유닛 당 3개의 수산기가 있다. 이 3개의 수산기에 아실기가 유도된 수를 치환도라고 한다. 예를 들면, 셀룰로오스트리아세테이트는 글루코오스 유닛의 3개의 수산기 모두에 아세틸기가 결합되어 있다.

셀룰로오스에스테르 필름에 사용할 수 있는 셀룰로오스에스테르로서는, 총 아실기 치환도가 2.4 내지 2.8인 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 셀룰로오스에스테르의 분자량은, 수 평균 분자량(Mn)으로 50,000 내지 200,000인 것이 사용된다. 60,000 내지 200,000인 것이 더욱 바람직하고, 80,000 내지 200,000이 특히 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 셀룰로오스에스테르는, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn이 1.4 내지 3.0인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.7 내지 2.2의 범위이다.

셀룰로오스에스테르의 평균 분자량 및 분자량 분포는, 고속 액체 크로마토그래피를 사용하여 공지된 방법으로 측정할 수 있다. 이것을 사용하여 수 평균 분자 량, 중량 평균 분자량을 산출하고, 그 비(Mw/Mn)를 계산할 수 있다.

측정 조건은 이하와 같다.

용매: 메틸렌클로라이드

칼럼: Shodex-K806, K805, K803G

(쇼와 덴꼬 가부시끼가이샤 제조 칼럼을 3개 접속하여 사용함)

칼럼 온도: 25 ℃

시료 농도: 0.1 질량％

검출기: RI Model 504(GL 사이언스사 제조)

펌프: L6000(히타치 세이사꾸쇼 가부시끼가이샤 제조)

유량: 1.0 ㎖/분

교정 곡선: 표준 폴리스티렌 STK standard 폴리스티렌(도소 가부시끼가이샤 제조) Mw=1000000 내지 500까지의 13 샘플에 의한 교정 곡선을 사용하였다. 13 샘플은, 거의 동일한 간격으로 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 셀룰로오스에스테르는 탄소수 2 내지 22 정도의 카르복실산에스테르이며, 특히 셀룰로오스의 저급 지방산 에스테르인 것이 바람직하다.

셀룰로오스의 저급 지방산 에스테르에 있어서의 저급 지방산이란, 탄소 원자수가 6 이하인 지방산을 의미하고, 예를 들면 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부틸레이트, 셀룰로오스아세테이트프탈레이트 등이나 일본 특허 공개 (평)10-45804호 공보, 일본 특허 공개 (평)8-231761호 공보 및 미국특허 제2,319,052호 공보 등에 기재되어 있는 셀룰로오스아세테이트프로피오네이 트, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 등의 혼합 지방산 에스테르를 사용할 수 있다. 또는 일본 특허 공개 제2002-179701호 공보, 일본 특허 공개 제2002-265639호 공보 및 일본 특허 공개 제2002-265638호 공보에 기재된 방향족 카르복실산과 셀룰로오스의 에스테르, 셀룰로오스아실레이트도 바람직하게 사용된다.

상기한 것들 중에서도 특히 바람직하게 사용되는 셀룰로오스의 저급 지방산에스테르는, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트이다. 이들 셀룰로오스에스테르는 혼합하여 사용할 수도 있다.

셀룰로오스트리아세테이트 이외에 바람직한 셀룰로오스에스테르는, 탄소 원자수 2 내지 4의 아실기를 치환기로서 가지며, 아세틸기의 치환도를 X로 하고, 프로피오닐기 또는 부티릴기의 치환도를 Y로 했을 때, 하기 수학식 a 및 b를 동시에 만족하는 셀룰로오스에스테르이다.

2.4≤X+Y≤2.8

0≤X≤2.5

아실기로 치환되어 있지 않은 부분은 통상적으로 수산기로서 존재하고 있다. 이들은 공지된 방법으로 합성할 수 있다.

이들 아실기 치환도는, ASTM-D817-96에 규정된 방법에 준하여 측정할 수 있다.

아세틸셀룰로오스의 경우 아세트화율을 높이고자 하면, 아세트화 반응의 시 간을 연장할 필요가 있다. 단, 반응 시간을 지나치게 길게 취하면 분해가 동시에 진행되고, 중합체쇄의 절단이나 아세틸기의 분해 등이 발생하여 바람직하지 않은 결과를 초래한다. 따라서, 아세트화도를 높여 분해를 어느 정도 억제하기 위해서는, 반응 시간을 어떠한 범위로 설정할 필요가 있다. 반응 시간을 규정하는 것은 반응 조건이 다양하고, 반응 장치나 설비 이외의 조건이 크게 변화되기 때문에 적절하지 않다. 중합체의 분해는 진행됨에 따라 분자량 분포가 넓어지기 때문에, 셀룰로오스에스테르인 경우에도 분해의 정도는 통상적으로 사용되는 중량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn)의 값으로 규정할 수 있다. 즉, 셀룰로오스트리아세테이트의 아세트화 과정이 너무 길어져 분해가 지나치게 진행되지 않고, 아세트화에 충분한 시간 동안 아세트화 반응을 행하기 위한 반응 정도의 지표 중 하나로서 중량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn)의 값을 사용할 수 있다.

셀룰로오스에스테르의 제조법의 일례를 이하에 나타내면, 셀룰로오스 원료로서 목화 린터 100 질량부를 해쇄하고, 40 질량부의 아세트산을 첨가하여 36 ℃에서 20분간 전처리 활성화를 행하였다. 그 후, 황산 8 질량부, 아세트산 무수물 260 질량부, 아세트산 350 질량부를 첨가하고, 36 ℃에서 120분간 에스테르화를 행하였다. 24 질량％ 아세트산마그네슘 수용액 11 질량부로 중화한 후, 63 ℃에서 35분간 비누화 숙성하여 아세틸셀룰로오스를 얻었다. 이것을 10배의 아세트산 수용액(아세트산:물=1:1(질량비))을 사용하여 실온에서 160분간 교반한 후, 여과, 건조시켜 아세틸 치환도 2.75의 정제 아세틸셀룰로오스를 얻었다. 이 아세틸셀룰로오스는 Mn이 92,000, Mw가 156,000, Mw/Mn이 1.7이었다. 마찬가지로 셀룰로오스에스테 르의 에스테르화 조건(온도, 시간, 교반), 가수분해 조건을 조정함으로써, 치환도, Mw/Mn비가 상이한 셀룰로오스에스테르를 합성할 수 있다.

또한, 합성된 셀룰로오스에스테르는 정제하여 저분자량 성분을 제거하거나, 미아세트화된 성분을 여과하여 제거하는 것도 바람직하게 행해진다.

또한, 혼합산 셀룰로오스에스테르의 경우에는, 일본 특허 공개 (평)10-45804호 공보에 기재된 방법에 의해 얻을 수 있다. 아실기의 치환도의 측정 방법은 ASTM-D817-96의 규정에 준하여 측정할 수 있다.

또한, 셀룰로오스에스테르는, 셀룰로오스에스테르 중의 미량 금속 성분에 의해서도 영향을 받는다. 이들은 제조 공정에서 사용되는 물과 관계가 있다고 생각되며, 불용성의 코어가 될 수 있는 성분은 적은 것이 바람직하고, 철, 칼슘, 마그네슘 등의 금속 이온은 유기의 산성기를 포함하고 있을 가능성이 있는 중합체 분해물 등과 염 형성함으로써 불용물을 형성하는 경우가 있기 때문에, 적은 것이 바람직하다. 철(Fe) 성분에 대해서는, 1 ppm 이하인 것이 바람직하다. 칼슘(Ca) 성분은 지하수나 하천의 물 등에 많이 포함되어 있으며, 이것이 많으면 경수(硬水)가 되어 음료수로서 부적당하고, 카르복실산이나 술폰산 등의 산성 성분과, 많은 배위자와 배위 화합물, 즉 착체를 형성하기 쉽고, 많은 불용 칼슘에서 유래하는 스컴(불용성의 앙금, 백탁)을 형성한다.

칼슘(Ca) 성분은 60 ppm 이하, 바람직하게는 0 내지 30 ppm이다. 마그네슘(Mg) 성분 역시 지나치게 많으면 불용분을 생성하기 때문에, 0 내지 70 ppm인 것이 바람직하고, 특히 0 내지 20 ppm인 것이 바람직하다. 철(Fe)분의 함량, 칼 슘(Ca)분 함량, 마그네슘(Mg)분 함량 등의 금속 성분은, 절건(絶乾)한 셀룰로오스에스테르를 마이크로 다이제스트 습식 분해 장치(황질산 분해), 알칼리 용융으로 전처리를 행한 후, ICP-AES(유도 결합 플라즈마 발광 분광 분석 장치)를 사용하여 분석을 행함으로써 구할 수 있다.

(유기 용매)

셀룰로오스에스테르를 용해하여 도핑액(용액)의 형성에 유용한 유기 용매로서는, 염소계 유기 용매와 비염소계 유기 용매가 있다. 염소계의 유기 용매로서 메틸렌클로라이드(염화메틸렌)을 들 수 있고, 셀룰로오스에스테르, 특히 셀룰로오스트리아세테이트의 용해에 적합하다.

최근 환경 문제로부터 비염소계 유기 용매의 사용이 검토되고 있다. 비염소계 유기 용매로서는, 예를 들면 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산아밀, 아세톤, 테트라히드로푸란, 1,3-디옥솔란, 1,4-디옥산, 시클로헥사논, 포름산에틸, 2,2,2-트리플루오로에탄올, 2,2,3,3-헥사플루오로-1-프로판올, 1,3-디플루오로-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-메틸-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올, 2,2,3,3,3-펜타플루오로-1-프로판올, 니트로에탄 등을 들 수 있다.

이들 유기 용매를 셀룰로오스트리아세테이트에 대하여 사용하는 경우에는, 상온에서의 용해 방법도 사용 가능하지만, 고온 용해 방법, 냉각 용해 방법, 고압 용해 방법 등의 용해 방법을 사용함으로써 불용해물을 적게 할 수 있기 때문에 바람직하다. 셀룰로오스트리아세테이트 이외의 셀룰로오스에스테르에 대해서는 메틸렌클로라이드를 사용할 수 있지만, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세톤이 바람직 하게 사용된다. 특히 아세트산메틸이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 상기 셀룰로오스에스테르에 대하여 양호한 용해성을 갖는 유기 용매를 양용매라고 하며, 용해에 주된 효과를 나타내고, 그 중에서 대량으로 사용하는 유기 용매를 주(유기) 용매 또는 주된(유기) 용매라고 한다.

본 발명에 있어서, 도핑액에는 상기 유기 용매 이외에 1 내지 40 질량％의 탄소 원자수 1 내지 4의 알코올을 함유시키는 것이 바람직하다. 이들은 도핑액을 지지체에 유연시킨 후 용매가 증발되기 시작하여 알코올의 비율이 많아지면, 도핑막(웹)이 겔화되고, 웹을 단단하게 하여, 금속 지지체로부터 박리하는 것을 용이하게 하는 겔화 용매로서 사용되고, 이들의 비율이 적을 때에는 비염소계 유기 용매의 셀룰로오스에스테르의 용해를 촉진하는 역할도 갖고 있다. 탄소 원자수 1 내지 4의 알코올로서는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올을 들 수 있다. 이들 중에서 도핑의 안정성이 우수하고, 비점도 비교적 낮으며, 건조성도 양호하다는 점 등으로부터 에탄올이 바람직하다. 이들 유기 용매는 단독으로는 셀룰로오스에스테르에 대하여 용해성을 갖고 있지 않기 때문에, 빈용매라고 한다.

도핑액 중의 셀룰로오스에스테르의 농도는 15 내지 30 질량％, 도핑액 점도는 100 내지 500 Paㆍs의 범위로 제조되는 것이 양호한 필름면 품질을 얻는 데에 있어서 바람직하다.

도핑액 중에 첨가되는 첨가제로서는 가소제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 염료, 매트제 등의 미립자가 있다. 본 발명에 있어서, 이들 첨가제는 셀룰로오스 에스테르 용액의 제조시에 첨가할 수도 있고, 매트제 등의 미립자 분산액의 제조시에 첨가할 수도 있다.

액정 화상 표시 장치에 사용하는 편광판에는, 내열ㆍ내습성을 부여하는 가소제, 산화 방지제나 자외선 흡수제 등을 첨가하는 것이 바람직하다. 하기에 첨가제에 대하여 설명한다.

(가소제)

본 발명에 있어서, 셀룰로오스에스테르 용액 또는 도핑액에는 소위 가소제로서 알려진 화합물을 기계적 성질 향상, 유연성 부여, 내흡수성 부여, 수증기 투과율 감소, 리타데이션 조정 등의 목적으로 첨가하는 것이 바람직하고, 예를 들면 인산에스테르나 카르복실산에스테르가 바람직하게 사용된다.

인산에스테르로서는, 예를 들면 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 페닐디페닐포스페이트 등을 들 수 있다.

카르복실산에스테르로서는, 프탈산에스테르 및 시트르산에스테르 등, 프탈산에스테르로서는, 예를 들면 디메틸프탈레이트, 디에틸포스페이트, 디옥틸프탈레이트 및 디에틸헥실프탈레이트 등, 시트르산에스테르로서는 시트르산아세틸트리에틸 및 시트르산아세틸트리부틸을 들 수 있다. 또한, 이외에 올레산부틸, 리시놀산메틸아세틸, 세박산디부틸, 트리아세틴 등도 들 수 있다. 알킬프탈릴알킬글리콜레이트도 이 목적으로 바람직하게 사용된다. 알킬프탈릴알킬글리콜레이트의 알킬은 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기이다. 알킬프탈릴알킬글리콜레이트로서는 메틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴프로필글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 메틸프탈릴에틸글리콜레이트, 에틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴프로필글리콜레이트, 프로필프탈릴에틸글리콜레이트, 메틸프탈릴프로필글리콜레이트, 메틸프탈릴부틸글리콜레이트, 에틸프탈릴부틸글리콜레이트, 부틸프탈릴메틸글리콜레이트, 부틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴부틸글리콜레이트, 부틸프탈릴프로필글리콜레이트, 메틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 에틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴메틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴에틸글리콜레이트 등을 들 수 있고, 메틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴프로필글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴옥틸글리콜레이트가 바람직하게 사용된다. 또한, 이들 알킬프탈릴알킬글리콜레이트를 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.

또한, 다가 알코올에스테르도 바람직하게 사용된다.

본 발명에 있어서 사용되는 다가 알코올은, 다음의 화학식 1로 표시된다.

R1-(OH)n

단, 식 중 R1은 n가의 유기기, n은 2 이상의 양의 정수, OH기는 알코올성 및/또는 페놀성 수산기를 나타낸다.

다가 알코올에스테르계 가소제는 2가 이상의 지방족 다가 알코올과 모노카르복실산의 에스테르로 이루어지는 가소제이며, 분자 내에 방향환 또는 시클로알킬환을 갖는 것이 바람직하다. 바람직하게는 2 내지 20가의 지방족 다가 알코올에스테르이다.

바람직한 다가 알코올의 예로서는, 예를 들면 이하와 같은 것을 들 수 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 아도니톨, 아라비톨, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 디부틸렌글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 헥산트리올, 갈락티톨, 만니톨, 3-메틸펜탄-1,3,5-트리올, 피나콜, 소르비톨, 트리 메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 크실리톨 등을 들 수 있다. 특히 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 소르비톨, 트리 메틸올프로판, 크실리톨이 바람직하다.

다가 알코올에스테르에 사용되는 모노카르복실산으로서는 특별히 제한은 없으며, 공지된 지방족 모노카르복실산, 지환족 모노카르복실산, 방향족 모노카르복실산 등을 사용할 수 있다. 지환족 모노카르복실산, 방향족 모노카르복실산을 사용하면 투습성, 보류성을 향상시킨다는 점에서 바람직하다.

바람직한 모노카르복실산의 예로서는 이하와 같은 것을 들 수 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다.

지방족 모노카르복실산으로서는, 탄소수 1 내지 32의 직쇄 또는 측쇄를 갖는 지방산을 바람직하게 사용할 수 있다. 탄소수는 1 내지 20인 것이 더욱 바람직하고, 1 내지 10인 것이 특히 바람직하다. 아세트산을 함유시키면 셀룰로오스에스테르와의 상용성이 높아지기 때문에 바람직하고, 아세트산과 다른 모노카르복실산을 혼합하여 사용하는 것도 바람직하다.

바람직한 지방족 모노카르복실산으로서는, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 2-에틸-헥산산, 운데실산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 헵타데실산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라킨산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리스산, 락세르산 등의 포화 지방산, 운데실렌산, 올레산, 소르브산, 리놀레산, 리놀렌산, 아라키돈산 등의 불포화 지방산 등을 들 수 있다.

바람직한 지환족 모노카르복실산의 예로서는, 시클로펜탄카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로옥탄카르복실산 또는 이들의 유도체를 들 수 있다.

바람직한 방향족 모노카르복실산의 예로서는, 벤조산, 톨루일산 등의 벤조산의 벤젠환에 알킬기를 도입한 것, 비페닐카르복실산, 나프탈렌카르복실산, 테트랄린카르복실산 등의 벤젠환을 2개 이상 갖는 방향족 모노카르복실산 또는 이들의 유도체를 들 수 있다. 특히 벤조산이 바람직하다.

다가 알코올에스테르의 분자량은 특별히 제한은 없지만 300 내지 1500인 것이 바람직하고, 350 내지 750인 것이 더욱 바람직하다. 분자량이 큰 것이 휘발되기 어렵기 때문에 바람직하고, 투습성, 셀룰로오스에스테르와의 상용성의 면에서는 작은 것이 바람직하다.

다가 알코올에스테르에 사용되는 카르복실산은 1종일 수도 있고, 2종 이상의 혼합일 수도 있다. 또한, 다가 알코올 중의 OH기는 모두 에스테르화할 수도 있고, 일부를 OH기의 상태로 남길 수도 있다.

이들 화합물은 셀룰로오스에스테르에 대하여 1 내지 30 질량％, 바람직하게 는 1 내지 20 질량％가 되도록 포함되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 연신 및 건조 중의 블리드 아웃 등을 억제시키기 위해, 200 ℃에 있어서의 증기압이 1400 Pa 이하인 화합물인 것이 바람직하다.

이들 화합물은, 셀룰로오스에스테르 용액의 제조시에 셀룰로오스에스테르나 용매와 함께 첨가할 수도 있고, 용액 제조 중이나 제조 후에 첨가할 수도 있다.

그 이외의 첨가제로서, 일본 특허 공개 제2002-22956호 공보에 기재된 폴리에스테르, 폴리에스테르에테르, 일본 특허 공개 제2003-171499호 공보에 기재된 우레탄 수지, 일본 특허 공개 제2002-146044호 공보에 기재된 로진 및 로진 유도체, 에폭시 수지, 케톤 수지, 톨루엔술폰아미드 수지, 일본 특허 공개 제2003-96236호 공보에 기재된 다가 알코올과 카르복실산의 에스테르, 일본 특허 공개 제2003-165868호 공보에 기재된 화학식 1로 표시되는 화합물, 일본 특허 공개 제2004-292696호 공보에 기재된 폴리에스테르 중합체 또는 폴리우레탄 중합체 등을 들 수 있다. 이들 첨가제는, 도핑액 또는 미립자 분산액에 함유시킬 수 있다.

(자외선 흡수제)

본 발명에 있어서, 셀룰로오스에스테르 필름에는 자외선 흡수제를 함유시킬 수 있다.

사용할 수 있는 자외선 흡수제로서는, 예를 들면 옥시벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 살리실산에스테르계 화합물, 벤조페논계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물, 트리아진계 화합물 등을 들 수 있지만, 착색이 적은 벤조트리아졸계 화합물이 바람직하다. 또한, 일본 특허 공개 (평)10- 182621호 공보, 일본 특허 공개 (평)8-337574호 공보, 일본 특허 공개 제2001-72782호 공보에 기재된 자외선 흡수제, 일본 특허 공개 (평)6-148430호 공보, 일본 특허 공개 제2002-31715호 공보, 일본 특허 공개 제2002-169020호 공보, 일본 특허 공개 제2002-47357호 공보, 일본 특허 공개 제2002-363420호 공보, 일본 특허 공개 제2003-113317호 공보에 기재된 고분자 자외선 흡수제도 바람직하게 사용된다. 자외선 흡수제로서는, 편광자나 액정의 열화 방지의 관점에서 파장 370 ㎚ 이하의 자외선의 흡수능이 우수하고, 액정 표시성의 관점에서 파장 400 ㎚ 이상의 가시광의 흡수가 적은 것이 바람직하다.

본 발명에 유용한 자외선 흡수제의 구체예로서, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-(3",4",5",6"-테트라히드로프탈이미드메틸)-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2,2-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀), 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(직쇄 및 측쇄 도데실)-4-메틸페놀, 옥틸-3-〔3-tert-부틸-4-히드록시-5-(클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)페닐〕프로피오네이트와 2-에틸헥실-3-〔3-tert-부틸-4-히드록시-5-(5-클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)페닐〕프로피오네이트의 혼합물 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다. 또한, 시판품으로서 티누빈(TINUVIN) 109, 티누빈(TINUVIN) 171, 티누빈(TINUVIN) 326(모두 시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조)을 바람직하게 사용할 수 있다. 고분자 자외선 흡수제로서는, 오쯔까 가가꾸사 제조의 반응형 자외선 흡수제 RUVA-93을 예로서 들 수 있다.

벤조페논계 화합물의 구체예로서 2,4-디히드록시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-술포벤조페논, 비스(2-메톡시-4-히드록시-5-벤조일페닐메탄) 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.

본 발명에서 바람직하게 사용되는 상기 기재된 자외선 흡수제는, 투명성이 높고, 편광판이나 액정 소자의 열화를 방지하는 효과가 우수한 벤조트리아졸계 자외선 흡수제나 벤조페논계 자외선 흡수제가 바람직하며, 불필요한 착색이 보다 적은 벤조트리아졸계 자외선 흡수제가 특히 바람직하게 사용된다.

자외선 흡수제의 도핑액으로의 첨가 방법은, 도핑액 중에서 자외선 흡수제가 용해되는 것이면 제한없이 사용할 수 있지만, 본 발명에 있어서는 자외선 흡수제를 메틸렌클로라이드, 아세트산메틸, 디옥솔란 등의 셀룰로오스에스테르에 대한 양용매, 또는 양용매와 저급 지방족 알코올(메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등)과 같은 빈용매의 혼합 유기 용매에 용해하여 자외선 흡수제 용액으로서 셀룰로오스에스테르 용액에 첨가하거나, 또는 직접 도핑액 조성 중에 첨가할 수도 있다. 무기 분체와 같이 유기 용제에 용해되지 않는 것은, 유기 용제와 중합체 중에 디졸버나 샌드밀을 사용하여 분산한 후 도핑액에 첨가한다.

자외선 흡수제의 함유량은 0.01 내지 5 질량％, 특히 0.5 내지 3 질량％이다.

본 발명에 있어서는, 이들 자외선 흡수제를 단독으로 사용할 수도 있고, 상 이한 2종 이상의 혼합으로 사용할 수도 있다.

(산화 방지제)

산화 방지제로서는 힌더드페놀계의 화합물이 바람직하게 사용되며, 예를 들면 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 펜타에리트리틸-테트라키스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 트리에틸렌글리콜-비스〔3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 1,6-헥산디올-비스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 2,4-비스-(n-옥틸티오)-6-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, 2,2-티오-디에틸렌비스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, N,N'-헥사메틸렌비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시-히드로신남아미드), 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 트리스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-이소시아누레이트 등을 들 수 있다. 특히 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 펜타에리트리틸-테트라키스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 트리에틸렌글리콜-비스〔3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕가 바람직하다. 또한, 예를 들면 N,N'-비스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐〕히드라진 등의 히드라진계의 금속 불활성제나 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 등의 인계 가공 안정제를 병용할 수도 있다. 이들 화합물의 첨가량은, 셀룰로오스에스테르에 대하여 질량 비율로 1 ppm 내지 1.0 ％가 바람직하고, 10 내지 1000 ppm이 더욱 바람직하다.

(미립자)

본 발명의 광학 필름에는 윤활성을 부여하기 위해, 또는 물성을 개선하기 위해서 매트제 등의 미립자를 첨가할 수 있다. 미립자로서는 무기 화합물의 미립자 또는 유기 화합물의 미립자를 들 수 있고, 그 형상으로서는 구상, 평판상, 막대 형상, 침상, 층상, 부정형상 등이 사용된다.

무기 화합물의 미립자의 예로서는 이산화규소, 이산화티탄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 카올린, 탈크, 클레이, 소성 규산칼슘, 수화규산칼슘, 규산알루미늄, 규산마그네슘 및 인산칼슘 등의 금속 산화물, 수산화물, 규산염, 인산염, 탄산산염을 들 수 있다.

유기 화합물의 미립자의 예로서는 실리콘 수지, 불소 수지, 아크릴 수지 등의 미립자를 들 수 있으며, 실리콘 수지가 바람직하고, 특히 삼차원 메쉬 형상 구조를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면 토스펄 103, 동 105, 동 108, 동 120, 동 145, 동 3120 및 동 240(도시바 실리콘 가부시끼가이샤 제조)을 들 수 있다.

이 중에서도, 이산화규소가 필름의 헤이즈를 낮게 할 수 있기 때문에 바람직하다. 이산화규소와 같은 미립자는 유기물에 의해 표면 처리되어 있는 경우가 많으며, 이러한 것은 필름의 헤이즈를 저하시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 표면 처리에서 바람직한 유기물로서는, 할로실란류, 알콕시실란류, 실라잔, 실록산 등을 들 수 있다.

미립자의 평균 입경이 크면 윤활성 효과가 크고, 반대로 평균 입경이 작으면 투명성이 우수하다. 또한, 미립자의 평균 입경은 0.005 내지 1.0 ㎛의 범위이다. 이들의 1차 입자일 수도 있고, 응집에 의해 생성된 2차 입자일 수도 있다. 미립자 의 함유량은, 수지에 대하여 1 ㎡ 당 0.01 내지 20 g 함유시키는 것이 바람직하다.

이산화규소 미립자로서는, 예를 들면 아에로질 가부시끼가이샤 제조의 아에로질(AEROSIL) 200, 200V, 300, R972, R972V, R974, R202, R812, R805, OX50, TT600 등을 들 수 있고, 바람직하게는 아에로질 200V, R972, R972V, R974, R202, R812이다. 이들 미립자는 2종 이상 병용할 수도 있다. 2종 이상 병용하는 경우에는, 임의의 비율로 혼합하여 사용할 수 있다. 이 경우, 평균 입경이나 재질이 상이한 미립자, 예를 들면 아에로질 200V와 R972V를 질량비로 0.1:99.9 내지 99.9:0.1의 범위에서 사용할 수 있다.

상기 매트제로서 사용되는 필름 중의 미립자의 존재는, 별도의 목적으로서 필름의 강도 향상을 위해 사용할 수 있다.

(계면활성제)

본 발명에서 사용되는 도핑액 또는 미립자 분산액에는 계면활성제를 함유하는 것이 바람직하고, 인산계, 술폰산계, 카르복실산계, 비이온계, 양이온계 등 특별히 한정되지 않는다. 이들은, 예를 들면 일본 특허 공개 (소)61-243837호 공보 등에 기재되어 있다. 계면활성제의 첨가량은, 셀룰로오스아실레이트에 대하여 0.002 내지 2 질량％가 바람직하고, 0.01 내지 1 질량％가 보다 바람직하다. 첨가량이 0.001 질량％ 미만이면 첨가 효과를 충분히 발휘할 수 없고, 첨가량이 2 질량％를 초과하면 석출되거나, 불용해물이 발생하는 경우가 있다.

비이온계 계면활성제는 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌, 폴리옥시부틸렌, 폴리글리시딜이나 소르비탄을 비이온성 친수성기로 하는 계면활성제이며, 구체적으 로는 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌글리콜, 다가 알코올 지방산 부분 에스테르, 폴리옥시에틸렌다가 알코올 지방산 부분 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 지방산 디에탄올아미드, 트리에탄올아민 지방산 부분 에스테르를 들 수 있다.

음이온계 계면활성제로서는 카르복실산염, 황산염, 술포네이트, 인산에스테르염이며, 대표적인 것으로서는 지방산염, 알킬벤젠술폰산염, 알킬나프탈렌술폰산염, 알킬술폰산염, α-올레핀술폰산염, 디알킬술포숙신산염, α-술폰화 지방산염, N-메틸-N 올레일타우린, 석유 술폰산염, 알킬황산염, 황산화 유지, 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산염, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르황산염, 폴리옥시에틸렌스티렌화페닐에테르황산염, 알킬인산염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산염, 나프탈렌술폰산염포름알데히드 축합물 등이다.

양이온계 계면활성제로서는 아민염, 4급 암모늄염, 피리디늄염 등을 들 수 있고, 제1 내지 제3 지방 아민염, 제4급 암모늄염(테트라알킬암모늄염, 트리알킬벤질암모늄염, 알킬피리디늄염, 알킬이미다졸륨염 등)을 들 수 있다. 양성계 계면활성제로서는 카르복시베타인, 술포베타인 등이고, N-트리알킬-N-카르복시메틸암모늄베타인, N-트리알킬-N-술포알킬렌암모늄베타인 등이다.

불소계 계면활성제는 플루오로카본쇄를 소수기로 하는 계면활성제이다.

(박리 촉진제)

또한, 박리시의 하중을 작게 하기 위한 박리 촉진제도 도핑액에 첨가할 수 있다. 이들은 계면활성제가 유효하고, 인산계, 술폰산계, 카르복실산계, 비이온계, 양이온계 등이 있지만, 이들로 특별히 한정되지 않는다. 이들 박리 촉진제는, 예를 들면 일본 특허 공개 (소)61-243837호 공보 등에 기재되어 있다. 일본 특허 공개 (소)57-500833호 공보에는 폴리에톡실화인산에스테르가 박리 촉진제로서 개시되어 있다. 일본 특허 공개 (소)61-69845호 공보에는 비에스테르화히드록시기가 유리산의 형태인 모노 또는 디인산알킬에스테르를 셀룰로오스에스테르에 첨가함으로써, 신속히 박리할 수 있다는 것이 개시되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 (평)1-299847호 공보에는 비에스테르화히드록실기 및 프로필렌옥시드쇄를 포함하는 인산에스테르 화합물과 무기물 입자를 첨가함으로써, 박리 하중을 감소시킬 수 있다는 것이 개시되어 있다.

(기타 첨가제)

이외에 카올린, 탈크, 규조토, 석영, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화티탄, 알루미나 등의 무기 미립자, 칼슘, 마그네슘 등의 알칼리 토류 금속의 염 등의 열안정제를 첨가할 수도 있다. 또한, 대전 방지제, 난연제, 윤활제, 오일제 등도 첨가하는 경우가 있다.

이어서, 본 발명에 따른 광학 필름의 제조 방법은 용액 유연 제막법에 의한 것이며, 도핑액 제조 공정, 유연 공정, 건조 공정 및 권취 공정을 구비하는 것이다.

용해 공정

우선, 열가소성 수지 필름 원료(고분자 재료)의 예로서 셀룰로오스에스테르 에 대하여 설명하면, 셀룰로오스에스테르의 용해는 용해조 중에서의 교반 용해 방법, 가열 용해 방법, 초음파 용해 방법 등의 수단이 통상적으로 이용되며, 가압하에 용제의 상압에서의 비점 이상이면서도 용제가 비등하지 않는 범위의 온도로 가열하여, 교반하면서 용해하는 방법이, 겔이나 가루 덩어리로 불리는 괴상 미용해물의 발생을 방지하기 때문에 보다 바람직하다.

또한, 일본 특허 공개 (평)9-95538호 공보에 기재된 냉각 용해 방법, 또는 일본 특허 공개 (평)11-21379호 공보에 기재된 고압하에 용해하는 방법 등도 이용할 수 있다.

셀룰로오스에스테르를 빈용제와 혼합하여 습윤 또는 팽윤시킨 후, 양용제와 혼합하여 용해하는 방법도 바람직하게 이용된다. 이때, 셀룰로오스에스테르를 빈용매와 혼합하여 습윤 또는 팽윤시키는 장치와, 양용제와 혼합하여 용해하는 장치를 각각 나눌 수도 있다.

본 발명에 있어서, 셀룰로오스에스테르의 용해에 사용하는 용해조(가압 용기)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 소정의 압력에 견딜 수 있고, 가압하에 가열, 교반을 행할 수 있는 것이 바람직하다. 용해조(가압 용기)에는, 이외에 압력계, 온도계 등의 계기류를 적절하게 배치한다. 가압은 질소 가스 등의 불활성 기체를 압입하는 방법이나, 가열에 의한 용제의 증기압의 상승에 의해 행할 수도 있다. 가열은 외부로부터 행하는 것이 바람직하고, 예를 들면 재킷 타입인 것이 온도 조절이 용이하기 때문에 바람직하다.

용제를 첨가할 때의 가열 온도는 사용하는 용제의 비점 이상이며, 2종 이상 의 혼합 용제인 경우에는, 비점이 낮은 쪽의 용제의 비점 이상의 온도로 가온하여, 상기 용제가 비등하지 않는 범위의 온도가 바람직하다. 가열 온도가 지나치게 높으면, 필요로 되는 압력이 커져 생산성이 악화된다. 바람직한 가열 온도의 범위는 20 내지 120 ℃이고, 30 내지 100 ℃가 보다 바람직하고, 40 내지 80 ℃의 범위가 더욱 바람직하다. 또한, 압력은 설정 온도에서 용제가 비등하지 않도록 조정된다.

셀룰로오스에스테르와 용제 이외에 필요한 가소제, 자외선 흡수제 등의 첨가제는 미리 용제와 혼합하여 용해 또는 분산시킨 후, 셀룰로오스에스테르 용해 전의 용제에 투입할 수도 있고, 셀룰로오스에스테르 용해 후의 도핑액에 투입할 수도 있다.

셀룰로오스에스테르의 용해 후에는 냉각하면서 용기로부터 추출하거나, 또는 용기로부터 펌프 등으로 추출하고, 열 교환기 등으로 냉각하여 얻어진 셀룰로오스에스테르의 도핑액을 제막에 사용하지만, 이때의 냉각 온도는 상온까지 냉각할 수도 있다.

본 발명의 방법에 있어서, 셀룰로오스에스테르 도핑액은 이것을 여과함으로써 이물질, 특히 액정 표시 장치에 있어서 화상으로 잘못 인식하는 이물질을 제거해야 한다. 광학 필름으로서의 품질은, 이 여과에 의해 결정된다고 할 수도 있다.

유연 공정

용해조에서 조정된 도핑액을 도관에 의해 유연 다이에 송액하고, 무한히 이송하는 무단의 지지체, 즉 예를 들면 회전 구동 스테인리스강제 엔드레스 벨트로 이루어지는 지지체 위의 유연 위치에 유연 다이로부터 도핑액을 유연하는 공정이 다. 지지체의 표면은 경면이 되어 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 전후 한 쌍의 드럼 (2), (3)에 권취된 엔드레스 벨트로 이루어지는 벨트 지지체 (1)의 상부 이행부의 표면(캐스트면) 위에, 필름의 원료 용액인 도핑액을 유연하는 도핑액 유연 다이 (4)가 구비되어 있다. 여기서, 벨트 지지체 (1)이 권취되어 있는 전측 드럼 (2)는, 예를 들면 온수 드럼이고, 후측 드럼 (3)은 예를 들면 냉수 드럼이다.

유연 다이(예를 들면 가압형 다이스) (4)는 구금(口金) 부분의 슬릿 형상을 조정할 수 있으며, 막 두께를 균일하게 하기 쉽기 때문에 바람직하다. 유연 다이 (4)에는 코팅 행거 다이스나 T 다이스 등이 있지만, 어느 것이라도 바람직하게 사용된다. 제막 속도를 높이기 위해 유연 다이를 지지체 위에 2기 이상 설치하고, 도핑량을 분할하여 중층할 수도 있다. 또한, 도핑액 점도가 1 내지 200 포이즈가 되도록 조정된 도핑액을 유연 다이 (4)로부터 벨트 지지체 (1) 위에 거의 균일한 막 두께가 되도록 유연한다.

본 발명에 있어서는, 예를 들면 셀룰로오스에스테르계 수지를 용매에 용해시킨 도핑액(용액)을 유연 다이 (4)로부터 주행하는 벨트 지지체 (1) 위에 유연하여 제막한다.

여기서, 본 발명의 청구의 범위 제1항 내지 제5항의 발명에서는, 전후 한 쌍의 회전 구동 드럼 (2), (3)에 권취된 금속제 엔드레스 벨트(벨트 지지체) (1)의 좌우 양측 연부로부터 각각 소정의 폭 (We)를 갖는 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 두께 (Te)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분 (1a)의 두께 (T)보다 얇다.

또한, 청구의 범위 제6항 내지 제10항의 발명에서는, 폭 1.8 m 이상의 광폭의 벨트 지지체 (1)의 좌우 양측 연부로부터 각각 소정의 폭 (We)를 갖는 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 종탄성 계수 (Ee)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분 (1a)의 종탄성 계수 (E)보다 작다.

본 발명의 방법에 따르면, 광폭의 벨트 지지체 (1)을 필름 생산에 사용한 경우에도 사행이 적고, 안정적인 반송 상태를 유지하여, 유연 필름(웹) 단부의 건조 불량이나 필름의 평면성의 열화가 없고, 안정적인 고생산성을 얻을 수 있다.

용매 증발 공정

엔드레스 벨트(벨트 지지체) 위에 유연된 도핑액에 의해 형성된 도핑막(웹)을 벨트 지지체 위에서 가열하고, 벨트 지지체로부터 웹이 박리 가능해질 때까지 용매를 증발시키는 공정이다.

용매를 증발시키기 위해, 웹측으로부터 바람을 분사하는 방법, 및/또는 벨트 지지체의 이면으로부터 액체에 의해 전열시키는 방법, 복사열에 의해 표리로부터 전열시키는 방법 등이 있다.

박리 공정

벨트 지지체 위에서 용매가 증발된 웹을 박리롤로 박리하는 공정이다. 박리된 웹은 후속 공정으로 보내진다. 박리하는 시점에서의 웹의 잔류 용매량(후술하는 수학식 1)이 지나치게 크면 웹이 박리되기 어렵거나, 반대로 벨트 지지체 위에서 충분히 건조시킨 후 박리하면, 도중에 웹의 일부가 박리된다. 본 발명에 있어 서, 얇은 웹을 지지체로부터 박리할 때 평면성의 열화나 당김이 없도록 행하기 위해서는, 박리 장력으로서 박리할 수 있는 최저 장력으로부터 170 N/m 이내의 힘으로 박리하는 것이 바람직하고, 140 N/m 이내의 힘이 보다 바람직하다.

제막 속도를 높이는 방법(잔류 용매량이 가능한 한 많을 때 박리하기 위해 제막 속도를 높일 수 있음)으로서 겔 유연법(겔 캐스팅)이 있다. 이것은, 도핑액 중에 셀룰로오스에스테르에 대한 빈용매를 첨가하여 도핑액 유연시킨 후 겔화하는 방법, 지지체의 온도를 낮추어 겔화하는 방법 등이 있다. 지지체 위에서 겔화시켜 박리시의 막의 강도를 높임으로써, 박리를 빠르게 하여 제막 속도를 높일 수 있는 것이다. 지지체 위에서의 웹의 건조는 조건의 강약, 지지체의 길이 등에 따라 5 내지 150 질량％의 범위에서 박리할 수 있지만, 잔류 용매량이 보다 많은 시점에 박리하는 경우, 웹이 지나치게 유연하면 박리시 평면성을 손상시키거나, 박리 장력에 의한 당김이나 세로줄이 발생하기 쉽기 때문에, 경제 속도와 품질의 균형으로 박리시의 잔류 용매량이 결정된다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 상기 지지체 위의 박리 위치에서의 온도를 10 내지 40 ℃로 하는 것이 바람직하고, 15 내지 30 ℃로 하는 것이 보다 바람직하다.

제조시에 셀룰로오스에스테르 필름이 양호한 평면성을 유지하기 위해서는, 지지체로부터 박리할 때의 잔류 용매량을 10 내지 150 질량％로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70 내지 150 질량％이고, 더욱 바람직하게는 100 내지 130 질량％이다. 잔류 용제 중에 포함되는 양용제의 비율은 50 내지 90 ％가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60 내지 90 ％이고, 특히 바람직하게는 70 내지 80 ％ 이다.

본 발명에 있어서, 잔류 용매량은 하기의 수학식 1로 표시할 수 있다.

잔류 용매량(질량％)={(M-N)/N}×100

여기서, M은 웹의 임의 시점에서의 질량이고, 하기의 가스 크로마토그래피에 의해 측정한 질량이며, N은 상기 M을 110 ℃에서 3 시간 동안 건조시켰을 때의 질량이다. 측정은, 예를 들면 휴렛ㆍ팩커드사 제조 가스 크로마토그래피 5890형 SERISII와, 헤드 스페이스 샘플러 HP7694형을 사용하여 행할 수 있다.

건조 공정

지지체로부터의 박리 후, 일반적으로는 웹을 복수의 반송롤에 교대로 통과시켜 반송하는 롤 건조 장치, 및 웹의 양끝을 파지하여 반송하는 텐터 장치를 사용하여 웹을 건조한다. 웹(필름) 건조 수단으로서는, 웹(필름)의 표면에 온풍을 분사하는 것이 일반적이다.

연신 공정

텐터 장치에 의한 연신 공정에서는, 예를 들면 셀룰로오스에스테르 필름을 제조할 때의 연신 배율이 제막 방향 또는 폭 방향에 대하여 1.01 내지 3배이고, 바람직하게는 1.5 내지 3배이다. 2축 방향으로 연신하는 경우, 고배율로 연신하는 측이 1.01 내지 3배이고, 바람직하게는 1.5 내지 3배이고, 다른 하나의 방향의 연신 배율은 0.8 내지 1 5배, 바람직하게는 0.9 내지 1.2배로 연신할 수 있다.

제막 공정에서 이들의 폭(보유) 유지 또는 가로 방향의 연신은 텐터 장치에 의해 행하는 것이 바람직하며, 핀 텐터일 수도 있고, 클립 텐터일 수도 있다.

텐터 장치에 의한 연신 공정을 행한 후, 후건조 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 후건조 공정에서의 필름 반송 장력은, 도핑액의 물성, 박리시 및 필름 반송 공정에서의 잔류 용매량, 후건조 공정에서의 온도 등에 영향을 받지만, 30 내지 250 N/m가 바람직하고, 60 내지 150 N/m가 더욱 바람직하다. 80 내지 120 N/m가 가장 바람직하다.

후건조 공정에서의 반송 방향으로의 필름의 신장을 방지하는 목적으로, 텐션 커트롤을 설치하는 것이 바람직하다. 건조 종료 후, 권취 전에 슬리터를 설치하여 단부를 절단하는 것이 양호한 권취 향상을 얻기 위해 바람직하다.

권취 공정

건조가 종료된 웹을 필름으로서 권취 장치에 의해 권취하여, 광학 필름의 본래의 권취를 얻는 공정이다. 건조를 종료시 필름 (14)의 잔류 용매량을 0.5 질량％ 이하, 바람직하게는 0.1 질량％ 이하로 함으로써 치수 안정성이 양호한 필름을 얻을 수 있다.

필름의 권취 방법은, 일반적으로 사용되고 있는 와인더를 사용하여 행할 수 고, 정토크법, 정텐션법, 테이퍼 텐션법, 내부 응력이 일정한 프로그램 텐션 조절법 등의 장력을 조절하는 방법이 있으며, 이들을 구별하여 이용할 수 있다.

본 발명에 따른 광학 필름의 막 두께는 사용 목적에 따라 상이하지만, 액정 표시 장치의 박형화의 관점에서, 마무리 필름으로서 10 내지 150 ㎛의 범위가 바람직하고, 30 내지 100 ㎛의 범위가 보다 바람직하고, 특히 40 내지 80 ㎛의 범위가 바람직하다.

필름의 막 두께가 지나치게 얇으면, 예를 들면 편광판용 보호 필름으로서의 필요한 강도가 얻어지지 않는 경우가 있다. 필름의 막 두께가 지나치게 두꺼우면, 종래의 셀룰로오스에스테르 필름에 대하여 박막화의 우위성이 없어진다. 막 두께의 조절하기 위해서는, 원하는 두께가 되도록 도핑액 농도, 펌프의 송액량, 유연 다이의 구금의 슬릿 간극, 유연 다이의 압출 압력, 지지체의 속도 등을 조절할 수 있다. 또한, 막 두께를 균일하게 하는 수단으로서, 막 두께 검출 수단을 사용하여 프로그램된 피드백 정보를 상기 각 장치에 피드백시켜 조절하는 것이 바람직하다.

용액 유연 제막법을 통한 유연 직후로부터 건조까지의 공정에 있어서, 건조 장치 내의 분위기를 공기로 하는 것도 바람직하지만, 질소 가스나 탄산 가스 등의 불활성 가스 분위기하에 행할 수도 있다. 단, 건조 분위기 중의 증발 용매의 폭발 한계의 위험성이 항시 고려되어야 한다.

본 발명에 따른 광학 필름은 양호한 투습성, 치수 안정성 등으로부터 액정 표시용 부재, 상세하게는 편광판용 보호 필름에 사용되는 것이 바람직하다. 특히, 투습도와 치수 안정성에 대하여 모두 엄격한 요구가 있는 편광판용 보호 필름에 있어서, 본 발명에 따른 광학 필름은 바람직하게 사용된다.

일반적으로, 셀룰로오스에스테르 필름을 편광판 보호 필름으로서 사용하는 경우, 편광자와의 접착성을 양호하게 하기 위해 알칼리 비누화 처리가 행해진다. 알칼리 비누화 처리 후의 필름과 편광자를 폴리비닐알코올 수용액을 접착제로서 접착하는데 있어, 셀룰로오스에스테르 필름의 알칼리 비누화 처리 후의 물과의 접촉 각이 높으면 폴리비닐알코올에서의 접착을 행할 수 없기 때문에, 편광판 보호 필름으로서 문제가 된다.

본 발명의 방법에 의해 제조된 셀룰로오스에스테르 필름을 LCD용 부재로서 사용할 때, 필름의 광 누설을 감소시키기 위해 높은 평면성이 요구되지만, 광학 필름의 중심선 평균 조도(Ra)가 JIS B 0601에 규정되어 있으며, 측정 방법으로서는 예를 들면 촉침법 또는 광학적 방법 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 셀룰로오스에스테르 필름의 중심선 평균 조도(Ra)로서는 20 ㎚ 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 ㎚ 이하이고, 특히 바람직하게는 4 ㎚ 이하이다.

이어서, 본 발명의 방법에 의해 제조된 셀룰로오스에스테르 필름을 편광판용 보호 필름으로서 사용한 편광판, 및 상기 편광판을 사용한 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.

편광판은 일반적인 방법으로 제조할 수 있다. 알칼리 비누화 처리한 본 발명에 따른 셀룰로오스에스테르 필름은, 폴리비닐알코올계 필름을 요오드 용액 중에 침지 연신하여 제조한 편광자의 적어도 한쪽 면에, 완전 비누화형 폴리비닐알코올 수용액을 사용하여 접합하는 것이 바람직하다. 다른 한쪽 면에도 본 발명에 따른 셀룰로오스에스테르 필름을 사용할 수 있고, 별도의 편광판 보호 필름을 사용할 수도 있다. 본 발명에 따른 셀룰로오스에스테르 필름에 대하여, 다른 한쪽 면에 사용되는 편광판 보호 필름은 시판된 셀룰로오스에스테르 필름을 사용할 수 있다. 예를 들면, 시판된 셀룰로오스에스테르 필름으로서 KC8UX2M, KC4UX, KC5UX, KC4UY, KC8UY, KC12UR, KC8UY-HA, KC8UX-RHA, KC8UX-RHA-N(이상, 코니카 미놀타 옵트 가부시끼가이샤 제조) 등이 바람직하게 사용된다. 또는 셀룰로오스에스테르 필름 이외의 환상 올레핀 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트 등의 필름을 다른 한쪽 면의 편광판 보호 필름으로서 사용할 수도 있다. 이 경우에는 비누화 적성이 낮기 때문에, 적당한 접착층을 통해 편광판에 접착 가공하는 것이 바람직하다.

편광판은, 본 발명에 따른 셀룰로오스에스테르 필름을 편광자의 적어도 한 쪽에 편광판 보호 필름으로서 사용한 것이다. 이때, 상기 셀룰로오스에스테르 필름의 지상축이 편광자의 흡수축으로 실질적으로 평행 또는 직교하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이 편광판이 횡전계 스위칭 모드형인 액정셀을 사이에 끼워 배치되는 한쪽 편광판으로서, 본 발명에 따른 셀룰로오스에스테르 필름이 액정 표시 셀측에 배치되는 것이 바람직하다.

편광판에 바람직하게 사용되는 편광자로서는 폴리비닐알코올계 편광 필름을 들 수 있으며, 이것은 폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 염색시킨 것과 2색성 염료를 염색시킨 것이 있다. 폴리비닐알코올계 필름으로서는, 에틸렌으로 변성된 변성 폴리비닐알코올계 필름이 바람직하게 사용된다. 편광자는 폴리비닐알코올 수용액을 제막하고, 이것을 1축 연신시켜 염색하거나, 염색한 후 일축 연신하고 나서 바람직하게는 붕소 화합물로 내구성 처리를 행한 것이 사용되고 있다.

편광자의 막 두께는 5 내지 40 ㎛, 바람직하게는 5 내지 30 ㎛이고, 특히 바 람직하게는 5 내지 20 ㎛이다. 상기 편광자의 면 위에, 본 발명에 따른 셀룰로오스에스테르 필름의 한쪽 면을 접합하여 편광판을 형성한다. 바람직하게는 완전 비누화 폴리비닐알코올 등을 주성분으로 하는 수계의 접착제에 의해 접합한다. 또한, 셀룰로오스에스테르 필름 이외의 수지 필름의 경우, 적당한 점착층을 통해 편광판에 접착 가공할 수 있다.

편광자는 1축 방향(통상적으로 길이 방향)으로 연신되어 있기 때문에, 편광판을 고온고습의 환경하에 놓으면 연신 방향(통상적으로 길이 방향)은 축소되고, 연신에 대하여 직교하는 방향(통상적으로 폭 방향)으로는 신장된다. 편광판 보호 필름의 막 두께가 얇아질수록 편광판의 신축률은 커지고, 특히 편광자의 연신 방향의 수축량이 크다. 통상적으로 편광자의 연신 방향은 편광판 보호 필름의 유연 방향(MD 방향)과 접합하기 위해, 편광판 보호 필름을 박막화하는 경우에는 특히 유연 방향의 신축률을 억제하는 것이 중요하다. 본 발명에 따른 셀룰로오스에스테르 필름은 치수 안정적으로 우수하기 때문에, 이러한 편광판 보호 필름으로서 바람직하게 사용된다.

편광판은, 추가로 상기 편광판의 한쪽 면에 프로텍트 필름을, 반대면에 세퍼레이트 필름을 접합하여 구성할 수 있다. 프로텍트 필름 및 세퍼레이트 필름은 편광판 출하시, 제품 검사시 등에 있어서 편광판을 보호하는 목적으로 사용된다.

본 발명에 의해 제조된 광학 필름을 사용한 액정 표시 장치는, 화면 위에 얼룩 등이 없는 우수한 품질을 갖는다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다.

실시예 1 내지 17

실시예 1 내지 17은 청구의 범위 제1항 내지 제4항의 발명에 대응하는 것이며, 본 발명의 광학 필름의 제조 방법에 따라 용액 유연 제막법에 의한 목표 건조 막 두께 80 ㎛의 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 필름을 제조할 때, 우선 도핑액을 제조하였다.

(도핑액의 제조)

셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 100 질량부

(아세틸기 치환도 1.95, 프로피오닐기 치환도 0.7)

트리페닐포스페이트 10 질량부

에틸프탈릴글리콜 2 질량부

메틸렌클로라이드 300 질량부

에탄올 40 질량부

티누빈 326(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조) 1 질량부

AEROSIL 200V(닛본 아에로질사 제조) 0.1 질량부

상기한 재료를 순차로 밀폐 용기 중에 투입하고, 용기 내 온도를 20 ℃로부터 80 ℃까지 승온시킨 후, 온도를 80 ℃로 유지한 상태에서 3 시간 동안 교반을 행하여, 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트를 완전히 용해시켰다. 그 후, 교반을 정지하고, 액체 온도를 43 ℃까지 낮추었다. 이 도핑액을 여과기에 송액하 고, 여과지(아즈미 로시 가부시끼가이샤 제조, 아즈미 로시 No.244)를 사용하여 여과하여, 유연용 도핑액을 얻었다.

상기한 바와 같이 제조한 도핑액을 35 ℃로 보온한 유연 다이를 통해, 스테인리스강제 엔드레스 벨트로 이루어지는 벨트 지지체 위에 유연시켜 막(웹)을 형성하고, 웹 중의 잔류 용매량이 80 질량％가 될 때까지 벨트 지지체 위에서 건조시킨 후, 박리롤에 의해 필름을 벨트 지지체로부터 박리하고, 그 후 롤반송하면서 건조하고, 권취기에 의해 권취하여 최종적으로 폭 1700 ㎜의 셀룰로오스트리아세테이트프로피오네이트 필름을 제조하였다.

여기서, 도 1에 도시한 벨트 지지체 (1)로서는 1900 ㎜ 폭을 갖고, 하기의 표 1에 나타낸 바와 같이, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 벨트 지지체의 좌우 양단 부분 (1b)의 두께 (Te)를, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분 (1a)의 두께 (T)보다 5 내지 20 ％의 범위로 얇게 한 본 발명의 범위 내인 벨트 지지체 (1)을 사용하였다.

누적 500 시간 동안의 제막 운전 후, 하기의 벨트 단부 변형량, 벨트 사행량(벨트 반송성) 및 벨트 단부 관찰(벨트 단부 건조)의 3점으로 평가를 행하였다. 얻어진 결과를 표 1에 통합하여 나타내었다.

벨트 단부 변형량: 벨트 단부 (1b)와 벨트 중앙부 (1a)의 높이의 차 (d)를 도 8에 도시한 바와 같이 측정하였다. 측정에는, 가부시끼가이샤 키엔스 제조의 레이저 변위계 LK-010을 사용하여 벨트 최단부 (1b)와 벨트 중앙부 (1a)의 2개소를 길이 10 ㎜ 간격으로 1000점 측정하고, 벨트 단부 (1b)와 벨트 중앙부 (1a)의 높이의 차 (d)를 플로팅하고, 피크 높이를 최대값으로부터 큰 순서대로 10점 골라 그 평균값을 벨트 단부 변형량으로 하였다.

벨트 단부 변형량의 평가는, 벨트 단부 (1b)와 벨트 중앙부 (1a)의 높이의 차 (d)가 300 ㎛ 이하인 것을 ◎, 500 ㎛ 이하인 것을 ○, 1000 ㎛ 이하인 것을 △, 1000 ㎛보다 큰 것을 ×로 하여 평가하였다.

벨트 사행량: 도 7에 도시한 바와 같이, 벨트 지지체 (1)에 의한 반송시의 사행 제어는, 벨트 지지체 (1)을 회전 구동시키는 전후 한 쌍의 회전 드럼 (2), (3)의 회전축끼리 형성하는 각도를 변화시키고, 하나의 전측의 회전 드럼 (2)의 회전축을 벨트 지지체 (1)의 진행 방향과 직각으로부터 다소 옮기는 방법에 의해 행하였다. 또한, 제어를 행하고 있는 구동 드럼 (2)의 직전에서 가부시끼가이샤 키엔스 LS3000으로 벨트 단부 (1b)의 위치를 측정하고, 벨트 전체 폭 (W)에 대한 사행량을 산출하였다.

벨트 사행량의 평가는, 벨트 사행량이 ±0.2 ％ 이하인 경우를 사행이 적고, 안정적인 반송 상태를 유지한다는 의미에서 반송성이 ◎, 벨트 사행량이 ±0.3 ％ 이하인 것을 ○, 벨트 사행량이 ±0.5 ％ 이하인 것을 △, 벨트 사행량이 ±0.5 ％보다 큰 것을 ×로 하여 평가하였다.

벨트 단부 관찰: 박리 직후의 벨트 표면을 관찰하여, 박리 잔존의 유무를 확인하였다.

벨트 단부 관찰의 평가는, 박리 잔존이 없는 것을 벨트 단부 건조가 ○, 박 리 잔존 발생을 △, 벨트 단부 건조를 ×로 하여 평가하였다.

비교예 1 내지 25

비교를 위해, 상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로 1900 ㎜ 폭을 갖는 벨트 지지체를 사용하여 폭 1700 ㎜의 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 필름을 제조하였지만, 실시예 1의 경우와 상이한 점은, 하기의 표 2에 나타낸 바와 같이 벨트 지지체 (1)의 좌우 단 부분 (1b)의 폭 (We), 및/또는 벨트 지지체 (1)의 좌우 단 부분 (1b)의 두께 (Te)를, 본 발명의 범위 외의 비율인 것(* 표시 기재)으로 했다는 점에 있다.

누적 500 시간 동안의 제막 운전 후, 상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로 벨트 단부 변형량, 벨트 사행량(벨트 반송성) 및 벨트 단부 관찰(벨트 단부 건조)에 대하여 동일하게 평가를 행했다. 얻어진 결과를 하기의 표 2에 통합하였다.

상기 표 1의 결과로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 17에 따르면 벨트 단부 변형량, 벨트 사행량(벨트 반송성) 및 벨트 단부 관찰(벨트 단부 건조)에 대한 평가가 모두 높고, 광폭의 벨트 지지체를 필름의 생산에 사용한 경우 발생하는 필름 양 단부의 변형을 작게 하기 위해, 벨트 지지체의 좌우 양측의 벨트 단부(또는 연부)의 두께를 얇게 함으로써, 사행 제어시에 벨트 지지체에 가해지는 응력이 작아져, 장시간 운전 후의 벨트 지지체 양 단부의 변형이 억제되어 있으며, 광폭의 벨트 지지체를 필름 생산에 사용한 경우에도 사행이 적고, 안정적인 반송 상태를 유지하여, 유연 필름(웹) 단부의 건조 불량이나 필름의 평면성의 열화가 없고, 안정적인 고생산성을 얻을 수 있었다.

이 중에서도, 10(％)≤(We/W)×100≤20(％) 및 8(％)≤(1-Te/T)×100≤15(％)를 만족하는 실시예 4 내지 6, 8 내지 10, 12 내지 14에 대해서는, 특히 높은 효과가 확인되었다.

이에 비해 비교예 1 내지 25에서는, 벨트 단부 변형량, 벨트 사행량(벨트 반송성) 및 벨트 단부 관찰(벨트 단부 건조)에 대하여 어느 1개 또는 2개의 평가가 낮았으며, 모든 비교예 1 내지 25에 있어서, 유연 필름(웹) 단부의 건조 불량이 발생하였고, 비교예에 따라서는 벨트의 사행량이 많고, 반송 상태가 불안정하였다.

또한, 상기 실시예 1 내지 17, 비교예 1 내지 25에서는 폭 1900 ㎜의 벨트 지지체를 사용하여 폭 1700 ㎜의 필름을 제조하였지만, 박리 후의 제막 조건에 따라 보다 넓은 필름의 제조가 가능하다. 또한, 벨트 지지체의 폭이 1900 ㎜보다 큰 경우에는, 보다 광폭의 필름을 제조할 수 있다.

실시예 18 내지 23

실시예 18 내지 23은 청구의 범위 제6항 내지 제10항의 발명에 대응하는 것이며, 전체 폭 500 ㎜, 길이 1000 ㎜의 벨트 테스트 샘플 피스(벨트 지지체) (11)을 준비하였다. 각 벨트 테스트 샘플 피스 (11)의 샘플 피스 본체 (11a)의 한 측연부에는, 샘플 피스 단 부분 (11b)가 용접되어 있다.

벨트 테스트 샘플 피스 (11)의 재질은 SUS316(종탄성 계수 220[GPa])을 사용하였다. 또한, 샘플 피스 단 부분 (11b)는, SUS316의 처리 온도가 상이한 2종의 재질(종탄성 계수 220,200[GPa]), SUS304(종탄성 계수 190[GPa]), SUS405의 처리 온도가 상이한 2종의 재질(종탄성 계수 180,175[GPa])을 적절하게 조합하여, 종탄성 계수를 조정하였다.

여기서, 샘플 피스 단 부분 (11b)는, 하기의 표 3에 나타낸 바와 같이 벨트 테스트 샘플 피스(벨트 지지체) (11)의 한 측연부로부터 벨트 테스트 샘플 피스(벨트 지지체) (11)의 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 것이며, 샘플 피스 단 부분 (11b)의 종탄성 계수(영률) (Ee)를 기타 샘플 피스 본체 (11a)의 종탄성 계수 (E)보다 5 내지 20 ％의 본 발명의 범위 내로 작게 한 것이다. 이들 벨트 테스트 샘플 피스 (11)을 도 9와 도 10에 도시한 장치에 세팅하고, 반복하여 하중을 부여하여, 벨트 테스트 샘플 피스(벨트 지지체) (11)의 단부의 변형량을 측정하였다.

도 9와 도 10에 도시한 바와 같이, 벨트 테스트 샘플 피스(벨트 지지체) (11)을 직경 100 ㎜의 롤 (12)에 랩각 180°로 권취하고, 벨트 테스트 샘플 피스(벨트 지지체) (11)의 길이 방향의 양끝을 벽 (14)에 고정한다. 롤 (12)는 롤축 (13)의 한쪽 단부 (13a)를 지점으로, 도시되지 않은 왕복 구동원에 의해 전체가 진동 운동을 하도록 되어 있다. 롤축 (13)의 가동측의 단부 (13b)에는 장력계 (15)가 장착되어 있으며, 벨트 테스트 샘플 피스(벨트 지지체) (11)의 단부에 가해지는 장력을 측정할 수 있게 되어 있고, 이 장력이 9800 N이 되도록 벨트를 고정한다. 이 상태에서 장력이 ±10 ％ 변동되도록 가동측 롤축을 0.5 Hz로 진동시킨다. 이 테스트를 100 시간 동안 실시한 후의 벨트 테스트 샘플 피스(벨트 지지체) (11)의 단부의 변형량을 동일하게 측정하여, 상기 실시예 1의 경우와 동일한 기준으로 평가하였다. 얻어진 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

비교예 26 내지 32

비교를 위해, 상기 실시예 18의 경우와 마찬가지로 전체 폭 500 ㎜, 길이 1000 ㎜의 벨트 테스트 샘플 피스(벨트 지지체) (11)을 사용하여 실시하였지만, 실시예 18의 경우와 상이한 점은, 하기의 표 3에 나타낸 바와 같이 샘플 피스 단 부분 (11b)의 폭 (We), 및/또는 샘플 피스 단 부분 (11b)의 두께 (Te)를 본 발명의 범위외의 비율인 것(* 표시 기재)으로 했다는 점에 있다. 이들 벨트 테스트 샘플 피스 (11)을 상기 실시예 18 내지 23의 경우와 마찬가지로 도 9와 도 10에 도시한 장치에 세팅하고, 반복하여 하중을 부여하여, 벨트 테스트 샘플 피스(벨트 지지체) (11)의 단부의 변형량을 측정하고, 얻어진 결과를 하기의 표 3에 통합하였다.

상기 표 3의 결과로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 실시예 18 내지 23에 따르면 벨트 단부 변형량에 대한 평가가 높고, 벨트 테스트 샘플 피스(벨트 지지체) (11)의 벨트 단부(또는 연부)의 종탄성 계수를 작게 함으로써, 사행 제어시에 벨트 지지체 (11)에 가해지는 응력이 작아져, 장시간 운전 후의 벨트 지지체 단부의 변형이 억제되고, 사행이 적고, 안정적인 반송 상태를 유지할 수 있다는 것이 확인되었다.

또한, 상기 실시예 18 내지 23에서는 전체 폭 500 ㎜, 길이 1000 ㎜의 벨트 테스트 샘플 피스(벨트 지지체) (11)을 사용하여 실험을 행하였지만, 얻어진 결과로부터, 본 발명의 폭 1.8 m 이상의 광폭의 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 벨트 지지체의 좌우 양단 부분의 종탄성 계수 (Ee)를, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 종탄성 계수 (E)보다 5 내지 20 ％ 작게 함으로써, 광폭의 벨트 지지체를 필름의 생산에 사용한 경우 발생하는 필름 양 단부의 변형을 작게 할 수 있으며, 사행 제어시에 벨트 지지체에 가해지는 응력이 작아져, 장시간 운전 후의 벨트 지지체 양 단부의 변형이 억제되고, 사행이 적고, 안정적인 반송 상태를 유지하고, 나아가서는 유연 필름(웹) 단부의 건조 불량이나 필름의 평면성의 열화가 없고, 안정적인 고생산성이 얻어진다는 것을 확인할 수 있었다.

이에 비해 비교예 26 내지 32에서는 벨트 단부 변형량에 대한 평가가 낮았으며, 벨트의 사행량이 많고, 반송 상태가 불안정하였다.

Claims

열가소성 수지 필름 원료를 용매에 용해시킨 도핑액(용액)을 유연 다이로부터 폭 1.8 m 이상의 벨트 지지체 위에 유연시키고, 벨트 지지체 위에서 박리한 웹(필름)을 건조시켜 광학 필름을 제조하는 방법이며, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 두께 (Te)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 두께 (T)보다 5 내지 20 ％ 얇은 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 두께 (Te)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 두께 (T)보다 8 내지 15 ％ 얇은 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 10 내지 20 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 두께 (Te)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 두께 (T)보다 5 내지 20 ％ 얇은 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 10 내지 20 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 두께 (Te)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 두께 (T)보다 8 내지 15 ％ 얇은 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 두께가 얇은 좌우 양단 부분과, 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 두께가 두꺼운 부분이 용접에 의해 일체화된 것임을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
열가소성 수지 필름 원료를 용매에 용해시킨 도핑액(용액)을 유연 다이로부터 폭 1.8 m 이상의 벨트 지지체 위에 유연시키고, 벨트 지지체 위에서 박리한 웹(필름)을 건조시켜 광학 필름을 제조하는 방법이며, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 종탄성 계수 (Ee)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 종탄성 계수 (E)보다 5 내지 20 ％ 작은 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 2 내지 25 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 종탄성 계수 (Ee)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 종탄 성 계수 (E)보다 8 내지 15 ％ 작은 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 10 내지 20 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 종탄성 계수 (Ee)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 종탄성 계수 (E)보다 5 내지 20 ％ 작은 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 좌우 양측 연부로부터 각각 벨트 지지체 전체 폭 (W)의 10 내지 20 ％의 폭 (We)를 갖는 좌우 양단 부분의 종탄성 계수 (Ee)가, 벨트 지지체의 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 부분의 종탄성 계수 (E)보다 8 내지 15 ％ 작은 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벨트 지지체는, 벨트 지지체의 종탄성 계수가 작은 좌우 양단 부분과, 폭 중앙부를 포함하는 그 이외의 종탄성 계수가 큰 부분이 용접에 의해 일체화된 것임을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 필름의 폭이 1.7 m 이상인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 수지 필름 원료가 셀룰로오스에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.