KR20110103864A - 필름 연신 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

각 레일(11, 12)의 각 왕로부(11d, 12d)를 따라 이동하는 클립(5)은 왕로실(45) 내에 수납되고, 각 복로부(11e, 12e)를 따라 이동하는 클립(5)은 복로실(46) 내에 수납된다. 왕로실(45)과 복로실(46)은 통기되지 않도록 설치된다. 냉풍기(57)로부터 송풍된 냉각풍은 덕트(54)의 급기구(54b)로부터 복로실(46) 내에 들어가고, 복로실(46) 내를 복로부(12e)를 따라 이동하는 클립(5)이 냉각된다. 복로실(46) 내에 들어가 클립(5)을 냉각한 냉각풍은 덕트(54)에 형성된 배기구(54c)로부터 덕트(54)의 측방으로 배기된다. 상측 커버(61a)와 왕로실(45) 및 복로실(46)과의 사이에는 왕로실(45) 내의 공기를 커버(61)의 측방으로 배기하는 상측 배기 통로(62)가 설치된다. 하측 커버(61b)와 왕로실(45) 및 복로실(46)과의 사이에는 왕로실(45) 내의 공기를 커버(61)의 측방으로 배기하는 하측 배기 통로(63)가 설치된다.

Description

필름 연신 장치 및 방법{FILM STRETCHING DEVICE AND METHOD}

본 발명은 필름을 연신하는 필름연신 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근, 액정 디스플레이 등의 급속한 발전·보급에 의해 이들 액정 디스플레이의 보호 필름 등에 이용되는 폴리머 필름, 특히 셀룰로오스아실레이트 필름의 수요가 증대하고 있다. 이 수요의 증대에 따라 생산성의 향상이 요구되고 있다. 셀룰로오스아실레이트 필름(이하, 필름)은 연속 주행하는 지지체에 유연다이를 이용해 도프를 유연하고, 이 유연막을 지지체로부터 벗긴 후 건조시켜 권취하는 것에 의해 제조되고 있다.

필름의 광학 특성, 특히 리타데이션을 조절하는 방법으로서 텐터 장치 등의 필름연신 장치를 이용해 필름을 폭방향으로 연신하는 것이 행해지고 있다. 텐터 장치에서는 필름의 양측 가장자리부를 파지하는 클립이나 핀 등의 파지부재를 한 쌍의 레일을 따라 이동시킨다. 또 핀은 필름을 꽂아 지지하는 지지수단이며, 파지부재의 하나로서 본 명세서에서는 취급한다. 레일에는 왕로부 및 복로부가 형성되고, 파지부재는 필름의 양측 가장자리부를 파지하면서 레일 왕로부를 따라 이동해 필름을 폭방향으로 연신하고, 필름의 파지를 개방한 후에 레일 복로부를 따라 이동해 레일 왕로부로 돌아간다.

텐터 장치에서는 연신하기 쉽도록 가열풍을 분사하여 필름을 가열하고 있다. 이 가열풍에 의해 레일 왕로부를 이동하는 파지부재도 가열된다. 가열된 상태 그대로의 파지부재, 자세하게는 필름의 유리 전이점(유리 전이 온도, Tg)보다 높은 온도로 가열된 파지부재로 필름을 파지하면, 파지한 부분의 필름이 끊어져 버린다. 이로 인해 일본 특허공개공보 평2-182654호에 기재된 다단식 텐터에서는 냉풍 덕트로부터 레일 복로부를 이동중인 파지부재를 향해 냉각풍을 송풍해 파지부재를 냉각하고 있다.

냉각된 파지부재가 필름을 파지하여 레일 왕로부를 이동하면, 가열풍이 냉각된 파지부재에 닿아 가열풍의 온도가 저하되어 가열풍으로서 공급된 공기는 저온 공기가 된다. 이 저온 공기가 역류해 필름측 가장자리부에 닿으면 필름측 가장자리부의 온도가 저하된다. 또 냉풍 덕트로부터 냉각풍이 누설되면 이 누설된 냉각풍이 필름측 가장자리부에 닿고, 필름측 가장자리부의 온도가 저하된다. 온도가 저하된 필름측 가장자리부는 충분한 연신을 행하지 못해 제품으로서 사용할 수 없기 때문에 필름은 이 측 가장자리 부분이 절단되어 제품이 된다. 필름측 가장자리부의 온도 저하를 억제해 절단량을 줄이는 것에 의해, 제품으로서 사용하는 부분을 넓혀 생산성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다. 그러나 종래의 기술에서는 필름측 가장자리부의 온도 저하가 여전히 15~25℃ 정도 발생해 제품득율의 개선이 더욱 요구되고 있었다.

일본 특허공개공보 소61-160223호에 기재된 필름의 횡연신 장치에서는 파지부재를 덮는 커버를 설치하고, 이 커버 내의 공기를 흡인한다. 이에 따라 커버 내로부터 필름으로의 저온 공기의 역류를 방지해, 필름측 가장자리부의 온도 저하를 방지하고 있다.

또 일본 공개특허공보 2000-254966호의 2축연신 폴리아미드 필름의 제조 방법에서는 파지부재를 덮는 커버를 설치하고, 이 커버 내의 기압을 필름이 통과하는 부분의 기압보다 5~50hPa 낮게 해 공기의 흐름을 필름 통과 부분으로부터 커버 내로의 일방향으로 한다. 이에 따라 커버 내로부터 필름으로의 저온 공기의 역류를 방지해 필름측 가장자리부의 온도 저하를 방지하고 있다. 또 기압차를 5~50hPa로 하는 것에 의해 필름 통과 부분으로부터 커버 내에 흐르는 공기의 유량을 조정하여, 파지부재의 온도 상승을 적당하게 하고 있다. 이에 따라 파지부재의 온도 상승이 작은 경우나 큰 경우에 발생하는 필름절단을 방지하고 있다.

일본 특허공개공보 소61-160223호에서는 커버 내의 공기를 흡인하는 흡인구가 연신 장치의 입구 및 출구에만 형성되며, 또 레일 왕로부를 이동하는 파지부재와 레일 복로부를 이동하는 파지부재가 동일한 공간에 배치되어 있다. 이로 인해 커버 내의 저온 공기가 레일 복로부를 이동하는 파지부재에 닿는다. 저온 공기가 레일 복로부를 이동하는 파지부재에 닿으면 파지부재의 냉각이 불충분하게 되는 경우가 있다. 이 냉각이 불충분한 파지부재로 필름을 파지하면 파지한 부분의 필름이 끊어지는 경우가 있다. 또 일본 공개특허공보 2000-254966호에서는 파지부재를 덮는 커버의 구체적인 구조가 기재되지 않고, 커버 내에 유입된 저온 공기가 레일 복로부를 이동하는 파지부재에 닿는 것에 대한 고려는 되어 있지 않다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 레일의 복로부를 이동하는 파지부재를 확실히 냉각하면서 저온 공기가 필름 양측 가장자리부에 유입되는 것을 억제해, 필름측 가장자리부의 온도 저하를 억제한다. 이에 따라 제품득율을 큰 폭으로 향상시킬 수 있는 필름연신 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 필름연신 장치는 한 쌍의 레일과, 가열기와, 복수의 파지부재와, 왕로실과, 복로실과, 냉풍기와, 유입 방지 수단을 구비한다. 상기 레일은 왕로부 및 복로부를 가진다. 가열기는 필름을 가열한다. 복수의 파지부재는 필름의 양측 가장자리부를 파지하면서 상기 가열기에 의해 가열된 필름을 폭방향으로 연신한다. 복수의 파지부재는 상기 레일의 왕로부를 따라 이동해 상기 연신을 행한다. 복수의 파지부재는 필름의 파지를 개방한 후에 레일의 복로부를 따라 이동해 레일의 왕로부로 돌아간다. 왕로실은 상기 레일의 왕로부를 따라 이동하는 상기 파지부재를 수납한다. 복로실은 상기 레일의 복로부를 따라 이동하는 상기 파지부재를 수납한다. 복로실은 왕로실과 통기되지 않도록 설치된다. 냉풍기는 냉각풍을 송풍한다. 상기 냉각풍은 복로실 내를 이동하는 파지부재를 냉각한다. 유입 방지 수단은 상기 가열기에 의해 가열된 가열 공기보다 온도가 낮은 저온 공기가 필름의 양측 가장자리부에 유입되는 것을 방지한다.

또 상기 필름은 폴리머 필름인 것이 바람직하고, 셀룰로오스아실레이트 필름인 것이 더욱 바람직하다. 셀룰로오스아실레이트로서는 셀룰로오스트리아세테이트(TAC)나 디아세틸셀룰로오스(DAC)를 들 수 있다.

상기 연신 장치는 상기 왕로실 및 복로실을 덮는 커버를 더 구비하고, 상기 유입 방지 수단은 배기 통로로 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우에는 상기 배기 통로는 상기 왕로실 및 상기 복로실의 상방 및 하방으로 상기 커버와의 사이에 각각 형성된다. 배기 통로는 상기 가열기에 의해 가열된 가열 공기가 상기 왕로실 내에 유입된 후에 상기 파지부재에 닿아 온도가 저하되어 저온 공기가 되었을 때 상기 저온 공기를 상기 커버의 측방으로 배기한다.

상기 커버 내에 상기 저온 공기를 상기 배기 통로를 향해 송풍하는 배기 장치를 설치하고 있는 것이 바람직하다.

필름연신 장치는 상기 복로실 내를 대략 밀폐 상태로 하는 덕트를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 덕트는 급기구와 배기구를 가지는 것이 바람직하고, 상기 급기구는 상기 냉풍기로부터 송풍된 냉각풍을 상기 복로실 내에 넣고 상기 배기구는 상기 파지부재를 냉각한 후의 냉각풍을 배기한다.

또 필름연신 장치는 상기 파지부재 및 레일을 덮는 복수의 커버와 상기 복수의 커버를 연결하는 연결 부재를 더 구비하고, 상기 한 쌍의 레일은 왕로부 및 복로부로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 왕로부 및 복로부는 상기 필름의 반송 방향으로 연장되는 직선부와 상기 필름의 반송 방향에 대해서 경사진 경사부를 각각 가지는 것이 바람직하다. 파지부재는 프레임과 클램퍼를 가지는 클립으로 구성되는 것이 바람직하다. 프레임은 상기 필름의 측 가장자리부가 실리는 베이스를 가지고, 상기 클램퍼는 상기 프레임에 변위 가능하게 장착되어 파지위치와 개방 위치와의 사이에서 변위한다. 상기 파지위치는 상기 베이스와의 사이에 상기 필름을 파지하는 위치이며, 상기 개방 위치는 파지를 개방하는 위치이다. 상기 연결 부재는 상기 복수의 커버 중 상기 경사부를 덮는 커버가 상기 경사부에 따른 경사 각도로 배치되도록 상기 경사부의 경사 각도에 따라 변형된다. 상기 유입 방지 수단은 상기 복로실 내를 대략 밀폐 상태로 하는 덕트와 상기 덕트에 대략 밀폐 상태로 장착되는 챔버를 가진다. 상기 덕트는 상기 복수의 커버에 대응해 복수 설치되고, 상기 냉풍기로부터 송풍된 냉각풍이 들어가는 급기구와 상기 클립을 냉각한 후의 냉각풍을 배기하는 배기구를 가진다. 상기 챔버는 상기 복수의 덕트 각각에 복수 설치되고, 슬릿 형상의 노즐을 가지고, 상기 노즐은 상기 급기구로부터 들어간 상기 냉각풍을 상기 파지부재의 베이스 및 클램퍼를 향해 분사하고, 상기 챔버는 상기 급기구와 연통되며 상기 배기구와 연통하지 않도록 상기 덕트에 설치된다.

이 필름연신 장치에 있어서 상기 배기구는 상기 연결 부재의 근방에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또 본 발명의 필름연신 방법은 연신 스텝(A스텝)과 되돌림 스텝(B스텝)과 냉각 스텝(C스텝)과 유입 방지 스텝(D스텝)을 구비한다. A스텝은 가열기에 의해 가열된 상기 필름을 폭방향으로 연신한다. 이 연신은 필름의 양측 가장자리부를 파지한 복수의 파지부재를 왕로실 내를 한 쌍의 레일의 왕로부를 따라 이동시켜 행한다. B스텝은 상기 필름의 파지를 개방한 상기 복수의 파지부재를 복로실 내를 이동시켜 상기 레일의 왕로부에 되돌린다. 상기 복수의 파지부재는 상기 레일의 복로부를 따라 이동해 상기 왕로부로 돌아간다. 상기 복로실은 상기 왕로실과 통기되지 않도록 설치되어 있다. C스텝은 냉각풍을 송풍한다. 상기 냉각풍은 상기 복로실 내를 이동하는 상기 파지부재를 냉각한다. D스텝은 상기 가열기에 의해 가열된 가열 공기보다 온도가 낮은 저온 공기가 상기 필름의 양측 가장자리부에 유입되는 것을 방지한다.

이 필름연신 방법에 있어서, 상기 D스텝은 상기 가열기에 의해 가열된 가열 공기가 상기 왕로실 내에 유입된 후에 상기 파지부재에 닿아 온도가 저하되어 저온 공기가 되었을 때 상기 왕로실 및 복로실의 상방 및 하방으로 상기 왕로실 및 복로실을 덮는 커버와의 사이에 각각 설치된 배기 통로로부터 상기 저온 공기를 상기 커버의 측방으로 배기하는 것이 바람직하다.

또 상기 필름연신 방법에 있어서는 상기 한 쌍의 레일과, 클립으로 구성된 상기 파지부재는 복수의 커버로 덮여 있는 것이 바람직하다. 상기 한 쌍의 레일은 상기 왕로부 및 상기 복로부로 구성되고, 상기 왕로부 및 복로부는 상기 필름의 반송 방향으로 연장되는 직선부와 상기 필름의 반송 방향에 대해서 경사진 경사부를 각각 가지는 것이 바람직하다. 상기 클립은 프레임과 클램퍼를 가지고, 상기 프레임은 상기 필름의 측 가장자리부가 실리는 베이스를 가진다. 상기 프레임에 변위 가능하게 장착된 상기 클램퍼는 상기 베이스와의 사이에 상기 필름을 파지하는 파지위치와 파지를 개방하는 개방 위치와의 사이에서 변위한다. 상기 복수의 커버는 상기 경사부를 덮는 상기 커버가 상기 경사부에 따른 경사 각도로 배치되도록 상기 경사부의 경사 각도에 따라 변형되는 복수의 연결 부재로 연결된 상태인 것이 바람직하다. 상기 냉각은 급기구와 배기구를 가지고 상기 복수의 커버에 대응해 복수 설치된 덕트의 상기 급기구에 상기 냉각풍을 넣어 행한다. 상기 유입의 방지는 복수의 챔버에 설치된 슬릿 형상의 노즐로부터 상기 레일의 복로부를 따라 이동하는 상기 파지부재의 베이스 및 클램퍼를 향해 상기 냉각풍을 분사하여, 상기 배기구로부터 상기 클립을 냉각한 후의 냉각풍을 배기해 행하는 것이 바람직하다. 상기 복수의 챔버는 상기 급기구와 연통되며 상기 배기구와 연통하지 않도록 상기 복수의 덕트 각각에 대략 밀폐 상태로 장착된다.

본 발명에 의하면 필름을 가열하는 가열기에 의해 가열된 가열 공기보다 온도가 낮은 저온 공기가 필름의 양측 가장자리부에 유입되는 것을 방지하기 때문에 저온 공기에 의한 필름 양측 가장자리부의 온도 저하를 억제할 수 있다. 이에 따라 필름측 가장자리부의 절단량을 줄여 제품으로서 사용하는 부분을 넓혀, 생산성을 향상시킬 수 있다.

또 가열기에 의해 가열된 가열 공기가 레일의 왕로부를 따라 이동하는 파지부재를 수납하는 왕로실 내에 유입된 후에 파지부재에 닿아 온도가 저하되어 저온 공기가 되었을 때에도, 이 저온 공기를 배기 통로에 의해 커버의 측방으로 배기한다. 이에 따라 왕로실 내의 저온 공기의 필름으로의 역류를 억제해, 저온 공기에 의한 필름 양측 가장자리부의 온도 저하를 억제할 수 있다.

또 레일의 복로부를 따라 이동하는 파지부재를 수납하는 복로실과 왕로실을 통기되지 않으므로 복로실 내에 보내진 냉각풍이 왕로실로 들어가는 일이 없다. 또 왕로실 내의 저온 공기를 왕로실 및 복로실의 상방 및 하방에 설치된 배기 통로에 의해 커버의 측방으로 배기하므로 복로실은 일정한 온도의 저온 공기가 통과하는 배기 통로에 의해 보온된다. 이에 따라 복로실 내의 온도를 일정하게 유지해 복로실 내를 이동하는 파지부재를 확실히 냉각할 수 있다.

또 커버 내에 설치된 배기 장치에 의해 저온 공기를 배기 통로를 향해 송풍하므로 저온 공기를 커버의 측방으로 확실히 배기할 수 있다.

또 클립 및 레일을 덮는 복수의 커버에 대응해 설치된 복수의 덕트 각각에 챔버를 대략 밀폐 상태로 장착하고, 이 복수의 챔버에 형성된 슬릿 형상의 노즐로부터 냉각풍을 클립의 베이스 및 클램퍼를 향해 분사한다. 이에 따라 1개의 챔버로 복수의 커버 내의 모든 클립을 냉각하는 것에 비해 적은 풍량의 냉각풍을 챔버 내에 보내는 것만으로, 클립의 베이스 및 클램퍼를 냉각할 수 있다. 따라서 챔버 내의 기압 상승이 억제되고 챔버로부터의 공기 누설도 억제된다.

또 덕트의 배기구를 복수의 커버를 연결하는 연결 부재의 근방에 설치했기 때문에 연결 부재 내의 기압을 낮출 수 있어, 연결 부재로부터의 공기 누설을 억제할 수 있다. 이들 효과에 의해 클립부로부터 누설되어 제품에 닿는 냉각풍의 풍량 저감을 실현해, 제품 온도의 저하를 방지할 수 있게 되어 제품득율의 대폭적인 향상을 실현할 수 있다.

상기 목적, 이점은 첨부하는 도면을 참조해, 바람직한 실시예의 상세한 설명을 읽는 것으로, 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 클립텐터 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 클립텐터 장치의 클립과 제2 레일과 왕로실과 복로실과 커버를 나타내는 정면도이다.
도 3은 클램퍼가 파지위치에 있는 클립을 나타내는 사시도이다.
도 4는 클램퍼가 개방 위치에 있는 클립을 나타내는 사시도이다.
도 5는 클립과 제2 레일과 덕트와 커버를 나타내는 사시도이다.
도 6은 클립과 제2 레일을 나타내는 사시도이다.
도 7은 용액제막설비의 개략도이다.
도 8은 배기 통로를 설치한 클립텐터 장치와 배기 통로를 설치하지 않은 클립텐터 장치의 필름측 가장자리부 온도의 실험 결과를 나타내는 표이다.
도 9는 배기 통로를 설치한 클립텐터 장치의 클립과 커버와 수치 유체 시뮬레이션에 의한 온도 저하 에리어를 나타내는 사시도이다.
도 10은 배기 통로를 설치하지 않은 클립텐터 장치의 클립과 커버와 수치 유체 시뮬레이션에 의한 온도 저하 에리어를 나타내는 사시도이다.
도 11은 배기 통로를 설치하지 않은 클립텐터 장치의 클립과 제2 레일과 왕로실과 복로실과 커버를 나타내는 정면도이다.
도 12는 커버 내에 배기팬을 설치한 실시형태의 클립과 제2 레일과 왕로실과 복로실과 커버를 나타내는 정면도이다.
도 13은 덕트 내에 챔버를 설치한 제2 실시형태의 클립텐터 장치의 클립과 제2 레일과 덕트와 챔버와 커버를 나타내는 정면도이다.
도 14는 제2 실시형태의 클립과 제2 레일과 덕트와 커버와 벨로우즈를 나타내는 사시도이다.
도 15는 제2 실시형태의 클립과 제2 레일과 덕트와 챔버를 나타내는 분해 사시도이다.
도 16은 제2 실시형태의 클립과 제2 레일과 덕트와 챔버와 커버와 벨로우즈를 나타내는 평면도이다.
도 17은 제2 실시형태의 용액제막설비의 개략도이다.
도 18은 챔버를 설치한 클립텐터 장치와 챔버를 설치하지 않은 클립텐터 장치의 연신 후에 있어서의 리타데이션의 편차의 실험 결과를 나타내는 표이다.
도 19는 커버 내에 상측 배기 통로 및 하측 배기 통로를 설치한 실시형태의 클립과 제2 레일과 덕트와 챔버와 커버를 나타내는 정면도이다.

[제1 실시형태]

도 1에 나타낸 바와 같이, 클립텐터 장치(2)는 폴리머 필름(3)의 양측 가장자리부를 클립(5)으로 파지하여 필름반송 방향(A)으로 반송하면서 필름폭방향(B)으로 연신함과 함께 폴리머 필름(3)을 건조시킨다.

클립텐터 장치(2)는 제1 레일(11)과 제2 레일(12)과 제1, 제2 체인(엔드리스 체인)(13, 14)을 구비하고 있다. 제1, 제2 체인(13, 14)은 제1 레일(11), 제2 레일(12)에 의해 안내된다. 제1, 제2 체인(13, 14)에는 클립(5)이 일정한 피치로 다수 장착되어 있다.

각 레일(11, 12)은 제1 직선부(11a, 12a)와 경사부(11b, 12b)와 제2 직선부(11c, 12c)를 구비한다. 제1 직선부(11a, 12a)는 필름반송 방향(A)으로 연장된다. 경사부(11b, 12b)는 필름반송 방향(A)에 대해서 외측 방향으로 경사진다. 제2 직선부(11c, 12c)는 필름반송 방향(A)으로 연장된다. 또 제1, 제2 레일(11, 12)은 왕로부(11d, 12d)와 복로부(11e, 12e)를 구비한다. 왕로부(11d, 12d)는 클립(5)을 파지 개시 위치(PA)로부터 파지 개방 위치(PB)까지 안내한다. 복로부(11e, 12e)는 클립(5)을 파지 개방 위치(PB)로부터 파지 개시 위치(PA)까지 안내한다.

클립텐터 장치(2)는 도시하지 않은 건조실 내에 배치되어 있다. 건조실은 필름반송 방향(A)에서, 예열 존(2a), 연신 존(2b), 연신 완화 존(2c)으로 구획되어 있다. 예열 존(2a)은 각 레일(11, 12)의 제1 직선부(11a, 12a)의 범위이다. 예열 존(2a)에서는 폴리머 필름(3)은 가열기(16)(도 2참조)로부터 송풍되는 가열풍에 의해, 예를 들면 80℃ 이상 200℃ 이하로 예열된다. 이 예열 존(2a)에서는 한 쌍의 클립간 거리는 변화가 없고, 클립(5)에 의한 필름폭방향(B)에서의 연신은 행해지지 않는다. 가열기(16)는 필름반송 방향(A)에 있어서 소정 피치로 복수 설치되어 있다.

연신 존(2b)은 각 레일(11, 12)의 경사부(11b, 12b)의 범위이다. 연신 존(2b)에서는 폴리머 필름(3)은 가열기(16)로부터 송풍되는 가열풍에 의해, 예를 들면 80℃ 이상 200℃ 이하로 가열된다. 이 연신 존(2b)에서는 클립(5)이 경사부(11b, 12b)를 이동하는 것에 의해 한 쌍의 클립간 거리가 점증하고, 폴리머 필름(3)은 클립(5)에 의해 필름폭방향(B)으로 연신된다. 제2 직선부(11c, 12c)의 범위가 되는 연신 완화 존(2c)에서는 한 쌍의 클립간 거리는 변화 없이 연신 완화된다. 또 연신 배율은 원하는 광학 특성 등에 맞춰 적당히 변경되는 것이다.

제1, 제2 체인(13, 14)은 원동 스프로킷(21, 22) 및 종동 스프로킷(23, 24) 사이에 걸쳐져 있다. 이들 스프로킷(21~24) 사이에서는 제1 체인(13)은 제1 레일(11)에 의해, 제2 체인(14)은 제2 레일(12)에 의해 안내된다. 원동 스프로킷(21, 22)은 텐터 출구(27)측에 설치되어 있고, 이들은 도시하지 않은 구동 기구에 의해 회전 구동되고, 종동 스프로킷(23, 24)은 텐터 입구(26)측에 설치되어 있다.

도 2~도 4에 나타낸 바와 같이, 클립(5)은 클립 본체(28)와 레일 장착부(29)로 구성되어 있다. 클립 본체(28)는 클램퍼(31)와 대략 U자 형상의 프레임(32)으로 구성되어 있다. 이 프레임(32)은 클램퍼(31)를 회전운동 가능하게 지지하는 장착축(32a)와, 폴리머 필름(3)의 측 가장자리부가 실리는 베이스(32b)를 구비한다.

클램퍼(31)는 축부(31a)와 파지부(31b)와 헤드부(31c)로 이루어진다. 축부(31a)는 프레임(32)에 장착된다. 파지부(31b)는 베이스(32b)와의 사이에 폴리머 필름(3)을 파지한다. 클램퍼(31)는 베이스(32b)와의 사이에 폴리머 필름(3)을 파지하는 파지위치(도 2의 좌측의 클램퍼(31) 및 도 3 참조)와, 파지를 개방하는 개방 위치(도 2의 우측의 클램퍼(31) 및 도 4 참조) 사이에서 회전한다. 클램퍼(31)는 파지위치와 개방 위치의 중간 위치로부터 파지위치까지의 사이에서는 파지위치를 향해 부세된다. 클램퍼(31)는 파지위치와 개방 위치의 중간 위치로부터 개방 위치까지의 사이에서는 개방 위치를 향해 부세된다. 파지 개시 위치(PA)에서는 베이스(32b)와 파지부(31b)에 의해 폴리머 필름(3)이 파지된다.

레일 장착부(29)는 장착 프레임(35)과 가이드 롤러(36, 37, 38)로 구성되어 있다. 장착 프레임(35)에는 제1 체인(13) 또는 제2 체인(14)이 장착된다. 가이드 롤러(36~38)는 원동 스프로킷(21, 22)의 각 지지면에 접촉하거나 제1 레일(11) 또는 제2 레일(12)의 지지면에 접촉하거나 하여 회전한다. 이에 따라 각 스프로킷(21, 22)이나 각 레일(11, 12)로부터 클립 본체(28)가 탈락하지 않고 각 레일(11, 12)을 따라 안내된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 텐터 출구(27)의 원동 스프로킷(21, 22)에 근접해, 클립(5)을 개방하는 주지의 클립 오프너(41)가 2개 배치되어 있다. 이 클립 오프너(41)는 폴리머 필름(3)의 파지 개방 위치(PB)에서 클립(5)의 헤드부(31c, 32c)에 접촉해 이것을 개방 상태로 한다. 개방 상태로 함으로써, 클립(5)에 의한 폴리머 필름(3)의 측 가장자리부의 파지가 개방된다. 클립 오프너(41)에 의해 개방 위치로 회전된 클램퍼(31)는 개방 위치에 계속 위치하고, 이 상태로 클립(5)은 파지 개방 위치(PB)로부터 파지 개시 위치(PA)를 향해 되돌림 방향(C)으로 이동한다.

텐터 입구(26)의 종동 스프로킷(23, 24)에 근접해, 클립(5)을 닫은 주지의 클립 클로저(42)가 2개 배치되어 있다. 이 클립 클로저(42)는 폴리머 필름(3)의 파지 개시 위치(PA)에서 클립(5)의 헤드부(31c)에 접촉해 이것을 폐쇄 상태로 한다. 폐쇄 상태로 하는 것에 의해, 클립(5)에 의해 폴리머 필름(3)의 측 가장자리부가 파지된다. 클립 클로저(42)에 의해 파지위치로 회전된 클램퍼(31)는 파지위치에 계속해서 위치하고, 폴리머 필름(3)을 파지한 상태로 이동한다.

클립텐터 장치(2)에서는 연신 개시 위치(PC)에서 폴리머 필름(3)의 연신이 개시되고, 연신 종료 위치(PD)에서 폴리머 필름(3)의 연신이 끝난다.

도 2~도 6에 나타낸 바와 같이, 제2 레일(12)의 왕로부(12d)를 따라 이동하는 클립(5)은 왕로실(45) 내에 수납되고, 제2 레일(12)의 복로부(12e)를 따라 이동하는 클립(5)은 복로실(46) 내에 수납되고 있다.

왕로실(45)은 제2 레일(12)의 중심판(51), 상판(52), 하판(53) 및 덕트(54)의 상판(54a)에 의해 구성된 공간이다. 복로실(46)은 중심판(51), 상판(52), 하판(53) 및 덕트(54)에 의해 구성된 공간이다. 왕로실(45)과 복로실(46)은 통기되지 않도록 설치되고, 복로실(46)은 덕트(54)에 의해 대략 밀폐 상태로 되어 있다. 마찬가지로 제1 레일(11)에도 왕로실(45) 및 복로실(46)이 설치되어 있다.

덕트(54)의 측방에는 클립(5)을 냉각하기 위한 냉각풍을 송풍하는 냉풍기(57)가 설치되어 있다. 덕트(54)에는 냉풍기(57)로부터 송풍된 냉각풍을 복로실(46) 내에 넣는 급기구(54b)가 형성되어 있다. 이 급기구(54b)로부터 복로실(46) 내에 들어간 냉각풍에 의해 복로실(46) 내를 복로부(12e)를 따라 이동하는 클립(5)이 냉각된다. 복로실(46) 내에 들어가 클립(5)을 냉각한 냉각풍은 덕트(54)에 형성된 배기구(54c)로부터 덕트(54)의 측방으로 배기된다. 급기구(54b) 및 배기구(54c)는 소정 피치로 복수 형성되어 있다.

왕로실(45) 및 복로실(46)은 커버(61)에 의해 덮여 있다. 커버(61)는 상측 커버(61a) 및 하측 커버(61b)로 구성된다. 각 커버(61a, 61b)는 폴리머 필름(3)에 접촉하지 않도록 폴리머 필름(3)과의 사이에 간극이 있다.

상측 커버(61a)와 왕로실(45) 및 복로실(46) 사이에는 왕로실(45) 내의 공기를 커버(61)의 측방으로 배기하는 상측 배기 통로(62)가 설치되어 있다. 하측 커버(61b)와 왕로실(45) 및 복로실(46) 사이에는 왕로실(45) 내의 공기를 커버(61)의 측방으로 배기하는 하측 배기 통로(63)가 설치되어 있다. 각 배기 통로(62, 63)는 높이 10mm~30mm가 바람직하다. 마찬가지로 제1 레일(11)에 설치된 왕로실(45) 및 복로실(46)도 커버(61)에 의해 덮여 있다.

각 커버(61a, 61b)는 복수의 고정 부재(66)에 의해 덕트(54)의 상판(54a) 또는 하판(53)에 장착되어 있다. 복수의 고정 부재(66)는 각 커버(61a, 61b)와 덕트(54)의 상판(54a) 또는 하판(53) 사이에 필름반송 방향(A)에 있어서 소정 피치로 설치되어 있다. 또 도 2에서는 고정 부재(66)의 도시를 생략하고 있다.

다음으로 상기 폴리머 필름(3)의 제조 방법에 대해 설명한다. 단, 이하에 서술하는 제조 방법 및 제조 장치는 본 발명의 한 예이며, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 용액제막설비(70)는 도프(71)와 유연실(72)과 핀텐터 장치(73)와 클립텐터 장치(2)와 건조실(74)과 냉각실(75)과 권취실(76)을 가진다.

도프(71)는 디아세틸셀룰로오스 필름으로서의 폴리머 필름(3)을 제조하기 위한 것이고, 이 도프(71)는 유연다이(80)에 보내진다.

유연실(72)에는 유연다이(80), 회전 드럼(81), 유연밴드(82), 박리 롤러(83), 감압 챔버(84)가 설치되어 있다. 유연밴드(82)는 회전 드럼(81)에 감겨 이동한다. 회전 드럼(81)은 구동장치(도시하지 않음)에 의해 회전되고 있다. 이 회전 드럼(81)의 회전에 의해 이동하는 유연밴드(82)를 향해, 유연다이(80)로부터 도프(71)가 토출되어 유연밴드(82)에 유연막(85)이 형성된다.

유연실(72)은 온도조절 장치(도시하지 않음)에 의해 유연막(85)이 냉각 고화(겔화)되기 쉬운 온도로 설정되어 있다. 그리고 유연밴드(82)가 이동하는 동안에 유연막(85)은 자기지지성을 가지는 겔 강도에 이르고, 박리 롤러(83)는 유연밴드(82) 상의 유연막(85)을 습윤 필름(88)으로서 박리한다. 또 유연실(72) 내에서는 유연막(85)은 건조풍이 분사되어 건조되고, 유연실(72)을 나온 습윤 필름(88)은 잔류 용매량이 95질량% 정도가 된다.

감압 챔버(84)는 유연다이(80)에 대해 드럼 회전 방향 상류측에 배치되어 있고, 감압 챔버(84) 내를 부압으로 유지하고 있다. 이에 따라 유연비드의 배면(후에 유연밴드(82)에 접하는 면)측을 원하는 압력으로 감압해, 회전 드럼(81)이 고속으로 회전하는 것에 의해 발생하는 동반풍의 영향을 적게 하고 있다.

유연실(72)의 하류에는 이동부(91), 핀텐터 장치(73), 클립텐터 장치(2)가 순서대로 설치되어 있다. 이동부(91)는 반송 롤러(92)에 의해 습윤 필름(88)을 핀텐터 장치(73)에 도입한다. 핀텐터 장치(73)는 습윤 필름(88)의 양단부를 관통해 지지하는 다수의 핀 플레이트를 가지고, 이 핀 플레이트가 궤도상을 주행한다. 이 주행중에 습윤 필름(88)에 대해 건조풍이 보내지고, 습윤 필름(88)은 주행하면서 건조되어 폴리머 필름(3)이 된다. 이 폴리머 필름(3)은 클립텐터 장치(2)에 보내진다.

클립텐터 장치(2)에 있어서 폴리머 필름(3)은 연신됨과 함께 건조되고, 클립텐터 장치(2)를 나온 폴리머 필름(3)에는 원하는 광학 특성이 부여된다. 또 폴리머 필름(3)으로의 연신에 의한 광학 특성의 부여는 폴리머 필름(3)의 권취 후에 오프 라인으로 해도 되고, 이 경우에는 용액제막설비(70)로부터 클립텐터 장치(2)를 생략해도 된다.

핀텐터 장치(73)와 클립텐터 장치(2)의 각 하류에는 각각 에지 절단장치(93)가 설치되어 있다. 에지 절단장치(93)는 필름 양단부의 가장자리를 재단한다. 이 재단한 가장자리는 풍송에 의해 크러셔(94)에 보내지고, 여기서 분쇄되어 도프 등의 원료로서 재이용된다.

건조실(74)에는 복수의 롤러(97)가 설치되어 있고, 이들에 폴리머 필름(3)이 권취되어 반송되는 것에 의해 건조된다. 건조실(74)에는 흡착 회수 장치(98)가 접속되어 있고, 폴리머 필름(3)으로부터 증발된 용매가 흡착 회수된다.

건조실(74)의 출구측에는 냉각실(75)이 설치되어 있고, 이 냉각실(75)에서 폴리머 필름(3)이 실온이 될 때까지 냉각된다. 권취실(76)에는 프레스 롤러(102)를 가지는 권취기(101)가 설치되어 있고, 폴리머 필름(3)이 권취심에 롤 형상으로 권취된다.

본 실시형태에서는 폴리머로서 셀룰로오스아실레이트를 이용하고 있다. 셀룰로오스아실레이트로서는 셀룰로오스트리아세테이트(TAC)나 디아세틸셀룰로오스(DAC)를 들 수 있다.

[실시예 1]

도 7에 나타내는 용액제막설비(70)에 있어서 유연밴드(82)의 표면상에 도프(71)를 유연해 유연막(85)을 형성했다. 자기지지성을 가지는 유연막(85)을 박리 롤러(83)로 지지하면서 박리하여 습윤 필름(88)을 얻었다.

핀텐터 장치(73)에서는 그 입구 부근에서 습윤 필름(88)의 양측 단부에 핀을 꽂아 지지한 후 잔류 용매량이 95질량%인 습윤 필름(88)을 건조시켜 폴리머 필름(3)으로 했다.

핀텐터 장치(73)로 필름중의 용매를 규정량까지 제거한 후 하류에 설치한 에지 절단장치(93)에 의해 폴리머 필름(3)의 양측 단부를 절단한 후, 폴리머 필름(3)을 클립텐터 장치(2)에 보낸다.

폴리머 필름(3)이 클립텐터 장치(2) 내의 파지 개시 위치(PA)까지 반송되면 클립(5)의 클램퍼(31)는 헤드부(31c)가 클립 클로저(42)에 접촉해 파지위치로 회전되고, 폴리머 필름(3)의 양측 가장자리부가 파지된다. 클립 클로저(42)에 의해 파지위치로 회전된 클램퍼(31)는 파지위치에 계속 위치해 폴리머 필름(3)을 파지한 상태로 이동한다.

폴리머 필름(3)의 양측 단부를 파지한 클립(5)을 제1, 제2 레일(11, 12)의 각 왕로부(11d, 12d)를 따라 왕로실(45) 내를 이동시켜 폴리머 필름(3)을 반송한다. 이 반송과 함께, 가열기(16)로부터 140℃의 가열풍을 폴리머 필름(3)을 향해 송풍한다. 폴리머 필름(3)은 가열풍에 의해 가열된 상태로 필름반송 방향(A)으로 반송되면서 필름폭방향(B)으로 연신된다. 연신 전의 폴리머 필름(3)의 폭을 100%로 했을 때 연신 존(2b)에 있어서의 연신율은 120%로 했다. 가열기(16)로부터 폴리머 필름(3)을 향해 송풍된 가열풍은 폴리머 필름(3)과 커버(61)의 간극으로부터 왕로실(45) 내에 유입되고, 왕로실(45) 내를 이동하는 클립(5)은 가열된다.

클립(5)은 파지 개방 위치(PB)까지 이동하면 헤드부(31c, 32c)가 클립 오프너(41)에 접촉해 클램퍼(31)가 개방 위치까지 회전되고, 폴리머 필름(3)의 파지가 개방된다. 클립 오프너(41)에 의해 개방 위치로 회전된 클램퍼(31)는 개방 위치에 계속 위치하고, 이 상태로 클립(5)은 파지 개시 위치(PA)를 향해 복로실(46) 내를 되돌림 방향(C)으로 이동한다.

냉풍기(57)는 급기구(54b)를 향해 40℃의 냉각풍을 송풍한다. 이 냉각풍은 급기구(54b)로부터 복로실(46) 내에 보내지고, 복로실(46) 내를 각 복로부(11e, 12e)를 따라 이동하는 클립(5)이 냉각된다. 복로실(46) 내에 들어가 클립(5)을 냉각한 냉각풍은 배기구(54c)로부터 덕트(54)의 측방으로 배기된다.

폴리머 필름(3)과 커버(61)의 간극으로부터 왕로실(45) 내에 유입된 가열풍은 클립(5)에 닿아 온도가 저하되어 저온 공기가 된다. 왕로실(45) 내의 저온 공기는 상측 배기 통로(62) 및 하측 배기 통로(63)를 지나 커버(61)의 측방으로 배기된다.

클립텐터 장치(2)의 하류에 설치한 에지 절단장치(93)로 폴리머 필름(3)의 양측 단부를 절단한 후 건조실(74)에 있어서 복수의 롤러(97)에 권취하여 반송하는 동안에 폴리머 필름(3)의 건조를 충분히 촉진시켰다. 냉각실(75)에 있어서 폴리머 필름(3)을 대략 실온이 될 때까지 냉각한 후 권취실(76)에 보내고, 프레스 롤러(102)로 압압하면서 권취심에 권취하여 롤 형상의 폴리머 필름(3)을 얻었다.

실시예 1에서는 상측 배기 통로(62) 및 하측 배기 통로(63)를 설치한 클립텐터 장치(2)를 이용해 폴리머 필름(3)의 연신을 행했다. 그리고 텐터 입구(26)로부터의 거리에 대한 폴리머 필름(3)의 측가장자리부 근방의 온도(℃)의 변화를 폴리머 필름(3) 표면에 붙인 열전대로 측정한 결과를 도 8에 나타낸다.

이 실시예 1에 대해서 이하의 비교예 1을 실시했다. 이 비교예 1은 클립(5)을 커버(111)로 덮는데, 상측 배기 통로 및 하측 배기 통로가 설치되지 않은 종래의 클립텐터 장치(도 10 및 도 11 참조)를 이용해 동일한 실험을 행한 것이다.

비교예 1에서는 가열기(16)가 없는 부분과 일치하는 위치에서 필름온도가 가열풍온도보다 내려가 있는 것을 알 수 있었다. 이 점에서, 가열풍보다 저온의 물체가 영향을 주고 있는 것, 즉 커버(61a, 61b)의 내측에 들어가 저온의 클립(5)과 열교환한 공기가 가열기(16)가 없는 부분으로부터 역류해 폴리머 필름(3)의 측가장자리부에 접촉하기 때문인 것을 발견해, 실시예 1의 대책을 발상할 수 있었다.

이에 반해 실시예 1에서는 비교예 1과 같은 가열기(16)가 없는 부분에서의 온도 저하가 억제되고 있다. 연신 실험의 결과, 비교예 1에서는 폴리머 필름(3)의 중심부측에 대해 측 가장자리부에서는 22℃의 온도 저하가 발생하고 있었지만, 실시예 1에서는 온도 저하를 10℃로까지 억제할 수 있었다. 이 결과, 비교예 1에서는 측 가장자리부는 충분한 연신이 되지 않아, 연신 후의 폴리머 필름(3)에서는 측 가장자리부를 제품으로서 사용할 수 없게 된다. 이로 인해 측 가장자리부를 절단할 필요가 있어, 폴리머 필름(3)을 제품으로서 사용할 수 있는 폭이 실시예 1보다 좁아져 있었다. 그러나 실시예 1에서는 온도 저하가 억제되는 것에 의해 절단할 필요가 있는 측 가장자리부의 폭이 비교예 1보다 좁아지는 점에서, 제품으로서 사용할 수 있는 폭을 확대시켜, 제품 손실을 비교예 1에 대해 55%로 저감시킬 수 있다. 또 실시예 1 및 비교예 1과 동일한 조건으로 복수 회 실험한 결과, 동일한 실험 결과를 얻었다.

또 실시예 1에 있어서의 폴리머 필름(3)의 측가장자리부 근방의 온도 분포(℃)를 시뮬레이션으로 평가한 결과를 도 9에 나타낸다. 도 9에 있어서의 폴리머 필름(3) 단부의 사선으로 표현된 부분(FA)은 폴리머 필름(3)의 중심부보다 2℃ 이상 온도가 저하된 온도 저하 영역에서 필름온도가 저하되어 제품으로서 사용할 수 없는 범위를 나타낸다. 실시예 1에서는 가열풍은 도 2에 나타내는 각 배기 통로(62, 63)를 지나 커버(61)의 측방으로 배기된다. 이로 인해 커버(61a, 61b)와 접촉하거나 커버(61a, 61b)의 내측에 들어가 저온이 된 공기가 역류해 폴리머 필름(3)의 측가장자리부에 접촉하는 것에 의한 폴리머 필름(3)의 측가장자리부의 온도 저하가 억제된다. 이 결과, 폴리머 필름(3)의 측가장자리부에 있어서 온도 저하에 의해 충분한 연신을 행하지 못해 발생하였던, 제품으로서 사용할 수 없는 필름의 양을 큰 폭으로 삭감할 수 있다. 또 도 9에서는 온도 저하 영역(FA)을 과장해서 그리고 있지만, 실제는 측 가장자리부의 연신에 영향을 주지 않는 정도의 매우 작은 것이다.

한편 비교예 1에 있어서의 클립텐터 장치 내의 폴리머 필름(3)의 측가장자리부 근방의 온도(℃)를 시뮬레이션으로 평가한 결과를 도 10에 나타낸다. 도 10에 있어서의 폴리머 필름(3) 단부의 사선으로 표현된 부분(FA)은 폴리머 필름(3)의 중심부보다 2℃ 이상 온도가 저하된 온도 저하 영역으로, 필름온도가 저하되어 제품으로서 사용할 수 없는 범위를 나타낸다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 배기 통로가 설치되지 않은 비교예 1에서는 폴리머 필름(3)에 분사되는 가열풍은 커버(111)와 접촉하거나 커버(111)의 내측에 들어가 저온이 된 공기가 역류해, 폴리머 필름(3)의 측가장자리부에 접촉한다. 이로 인해 폴리머 필름(3)의 측가장자리부가 넓은 범위에서 온도가 저하되는 것이 확인되었다. 이 결과, 폴리머 필름(3)의 측가장자리부에 있어서 온도 저하에 의해 충분한 연신을 행하지 못해 제품으로서 사용할 수 없는 필름이 대량으로 발생하고 있는 원인을 찾아낼 수 있었다. 또 시뮬레이션에는 주식회사 CD 아다프코 재팬 제조의 소프트웨어, 범용 열유체 해석 프로그램 STAR-LT를 사용했다.

또 실시예 1은 왕로실(45) 내의 저온 공기가 복로실(46)의 상하를 통과하는 상측 배기 통로(62) 및 하측 배기 통로(63)를 통해 커버(61)의 측방으로 배기된다. 이로 인해 복로실(46)은 일정한 온도의 저온 공기가 통과하는 각 배기 통로(62, 63)에 의해 보온된다. 이에 따라 복로실(46) 내의 온도는 일정하게 유지되어 복로실(46) 내를 이동하는 클립(5)은 확실히 냉각되었다.

또 도 12에 나타낸 바와 같이, 커버(61) 내의 상하에 배기팬(121)을 설치하고, 이 배기팬(121)에 의해 왕로실(45) 내의 저온 공기를 상측 배기 통로(62) 및 하측 배기 통로(63)를 통해 커버(61)의 측방으로 강제적으로 배기해도 된다. 이 경우, 배기팬(121)을 필름반송 방향(A)에 있어서 일정 피치로 복수 설치한다.

[제2 실시형태]

도 13~도 16에 나타내는 제2 실시형태의 클립텐터 장치(202)는 덕트(204) 내에 챔버(208)가 배치되어 있다. 또 제1 실시형태의 것과 동일한 구성 부재에는 동일한 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.

도 13~도 16에 나타낸 바와 같이, 왕로실(205)은 제2 레일(12)의 중심판(51), 상판(52), 하판(53) 및 덕트(204)의 상판(204a)에 의해 구성된 공간이다. 복로실(206)은 중심판(51), 상판(52), 하판(53) 및 덕트(204)에 의해 구성된 공간이다. 왕로실(205)과 복로실(206)은 통기되지 않도록 설치되고, 복로실(206)은 덕트(204)에 의해 대략 밀폐 상태로 되어 있다. 마찬가지로 제1 레일(11)에도 왕로실(205) 및 복로실(206)이 설치되어 있다.

덕트(204)의 측방에는 냉각풍을 송풍하는 냉풍기(57)가 설치되어 있다. 덕트(204)의 측면에는 냉풍기(57)로부터 송풍된 냉각풍이 들어가는 급기구(204b)가 형성되어 있다. 복로실(206) 내에는 냉각풍을 분사하는 노즐(208a)을 가지는 챔버(208)가 설치되어 있다. 이 노즐(208a)은 필름반송 방향(A)으로 연장되는 슬릿 형상으로 형성되고, 복수의 클립(5)의 파지부(31b) 및 베이스(32b)를 향해 동시에 냉각풍을 분사한다. 챔버(208)는 덕트(204)의 내면에 장착되고, 챔버(208) 내는 대략 밀폐 상태가 된다(노즐(208a)을 뺀 부분이 밀폐 상태이다). 노즐(208a)로부터 분사되는 냉각풍에 의해 복로실(206) 내를 복로부(12e)를 따라 이동하는 클립(5)의 파지부(31b) 및 베이스(32b)가 핀 포인트로 냉각된다. 노즐(208a)로부터 분사된 냉각풍은 덕트(204)에 형성된 배기구(204c)로부터 덕트(204)의 측방으로 배기된다. 이 배기구(204c)는 벨로우즈(218)의 근방에 설치되어 있다.

왕로실(205) 및 복로실(206)은 커버(211)에 의해 덮여 있다. 커버(211)는 상측 커버(211a) 및 하측 커버(211b)로부터 구성된다. 각 커버(211a, 211b)는 폴리머 필름(3)에 접촉하지 않도록 폴리머 필름(3)과의 사이에 간극이 있다.

복수의 커버(211)는 변형 가능한 벨로우즈(218)에 의해 연결되어 있다. 벨로우즈(218)는 복수 설치되고, 복수의 벨로우즈(218) 중, 제2 레일(12)의 제1 직선부(12a)로부터 경사부(12b)로의 전환 부분, 경사부(12b)로부터 제2 직선부(12c)로의 전환 부분에 배치된 것은 커버(211)가 경사부(12b)에 따른 경사 각도로 배치되도록 경사부(12b)의 경사 각도에 따라 변형되어 있다. 마찬가지로 제1 레일(11)의 왕로실(205) 및 복로실(206)을 덮는 복수의 커버(211)도 복수의 벨로우즈(218)에 의해 연결되어 있다.

[실시예 2]

도 17에 나타내는 용액제막설비(220)에 있어서 유연밴드(82)의 표면상에 도프(71)를 유연해 유연막(85)을 형성했다. 자기지지성을 가지는 유연막(85)을 박리 롤러(83)로 지지하면서 박리하여 습윤 필름(88)을 얻었다.

핀텐터 장치(73)에서는 그 입구 부근에서 습윤 필름(88)의 양측 단부에 핀을 꽂아 지지한 후 잔류 용매량이 95질량%인 습윤 필름(88)을 건조시켜 폴리머 필름(3)으로 했다.

핀텐터 장치(73)로 필름중의 용매를 규정량까지 제거한 후 하류에 설치한 에지 절단장치(93)에 의해 폴리머 필름(3)의 양측 단부를 절단한 후, 폴리머 필름(3)을 클립텐터 장치(202)에 보낸다.

폴리머 필름(3)이 클립텐터 장치(202) 내의 파지 개시 위치(PA)까지 반송되면 클립(5)의 클램퍼(31)는 헤드부(31c)가 클립 클로저(42)에 접촉해 파지위치로 회전되고, 폴리머 필름(3)의 양측 가장자리부가 파지된다.

폴리머 필름(3)의 양측 단부를 파지한 클립(5)을 제1, 제2 레일(11, 12)의 각 왕로부(11d, 12d)를 따라 이동시켜 폴리머 필름(3)을 반송함과 함께, 가열기(16)로부터 140℃의 가열풍을 폴리머 필름(3)을 향해 송풍한다. 폴리머 필름(3)은 가열풍에 의해 가열된 상태로 필름반송 방향(A)으로 반송되면서 필름폭방향(B)으로 연신된다. 연신 전의 폴리머 필름(3)의 폭을 100%로 했을 때 연신 존(2b)에 있어서의 연신율은 120%로 했다. 가열기(16)로부터 폴리머 필름(3)을 향해 송풍된 가열풍은 폴리머 필름(3)과 커버(211)의 간극으로부터 왕로실(205) 내에 유입되고, 왕로실(205) 내를 이동하는 클립(5)은 가열된다.

냉풍기(57)는 급기구(204b)를 향해 냉각풍을 송풍한다. 이 냉각풍은 급기구(204b)로부터 챔버(208) 내로 보내진다. 냉각풍은 복로실(206) 내를 각 복로부(11e, 12e)를 따라 이동하는 클립(5)의 파지부(31b) 및 베이스(32b)를 향해 노즐(208a)로부터 분사된다. 이 노즐(208a)로부터 분사된 냉각풍에 의해 파지부(31b) 및 베이스(32b)가 냉각된다. 노즐(208a)은 필름반송 방향(A)으로 연장되어 있기 때문에 복수의 클립(5)의 파지부(31b) 및 베이스(32b)에 동시에 냉각풍이 분사된다.

노즐(208a)에 의해 폴리머 필름(3)이 접하는 파지부(31b) 및 베이스(32b)만을 핀 포인트로 냉각함으로써, 클립(5) 전체를 냉각하는 것에 비해 적은 풍량의 냉각풍으로 충분히 냉각된다. 이에 따라 복로실(206) 내의 기압 상승이 억제되어 복로실(206)로부터의 공기 누설도 억제된다.

파지부(31b) 및 베이스(32b)를 냉각한 냉각풍은 덕트(204)에 형성된 배기구(204c)로부터 덕트(204)의 측방으로 배기된다.

폴리머 필름(3)과 커버(211)의 간극으로부터 왕로실(205) 내에 유입된 가열풍은 클립(5)에 닿아 온도가 저하되어 저온 공기가 된다. 왕로실(205)과 복로실(206)은 통기되어 있지 않으므로 저온 공기가 복로실(206) 내에 유입되지 않아 복로실(206) 내의 온도는 일정하게 유지된다.

클립텐터 장치(202)의 하류에 설치한 에지 절단장치(93)로 폴리머 필름(3)의 양측 단부를 절단했다. 이 후 건조실(74)에 있어서 복수의 롤러(97)에 권취하여 반송하는 동안에 폴리머 필름(3)의 건조를 충분히 촉진시켰다. 냉각실(75)에 있어서 폴리머 필름(3)을 대략 실온이 될 때까지 냉각한 후 권취실(76)에 보내고, 프레스 롤러(102)로 압압하면서 권취심에 권취하여 롤 형상의 폴리머 필름(3)을 얻었다. 또 권취 전에 강제 제전 장치(99)에 의해 대전압을 조정하고, 또 널링 부여 롤러(100)에 의해 널링을 부여했다.

실시예 2에서는 챔버(208)를 설치한 클립텐터 장치(202)를 이용해 폴리머 필름(3)의 연신을 행했다. 이 실시예 2에서는 40℃의 냉각풍을 냉풍기(57)로부터 덕트(204)의 급기구(204b)를 통해 챔버(208) 내에 보내고, 챔버(208) 내의 기압을 2.5kPa로 하고, 높이 5mm의 노즐(208a)로부터 20m/s의 냉각풍을 파지부(31b) 및 베이스(32b)에 분사했다. 그리고 클립텐터 장치(202)로 연신된 폴리머 필름(3)에 있어서 복수의 폭방향 위치에 있어서의 리타데이션(nm)을 측정했다. 이하, 실시예 2에 대해서 비교예 2를 실시했다. 이 비교예 2는 챔버(208)를 설치하지 않고 클립(5) 전체를 냉각함과 함께, 벨로우즈로부터 떨어진 위치에 배기구를 설치한 덕트를 구비한 종래의 클립텐터 장치를 이용해 동일한 실험을 행한 것이다. 이 비교예 2에서는 40℃의 냉각풍을 10m/s로 냉풍기로부터 덕트의 급기구를 통해 복로실 내로 보냈다(냉각풍의 급기압(덕트내의 기압)=2kPa). 이 실험의 결과를 도 18에 나타낸다.

본 실험의 결과, 실시예 2는 챔버(208) 내의 기압이 2.5kPa로 비교예 2에 대해 고압이 됨에도 불구하고, 챔버(208)에는 벨로우즈(218)와 같은 연결부가 없어 내부를 용이하게 밀폐할 수 있다. 이에 따라 챔버(208)로부터의 공기 누설이 억제된다. 또 노즐(208a)로부터 분사되는 냉각풍에 의해 파지부(31b) 및 베이스(32b)만을 핀 포인트로 냉각하기 때문에 덕트(204) 내를 지나는 냉각풍의 풍속을 2m/s로 저속으로 할 수 있어, 덕트(204) 및 벨로우즈(218)로부터의 공기 누설이 억제된다. 또 덕트(204)의 배기구(204c)를 벨로우즈(218)의 근방에 설치했기 때문에 벨로우즈(218)내의 기압이 내려가고, 벨로우즈(218)로부터의 공기 누설이 억제된다. 이 결과, 클립부로부터 제품에 흐르는 공기의 풍량 저감과 온도 상승의 효과에 의해 제품 단부의 온도 저하가 억제되고, 리타데이션의 차가 4nm 이하(Δ리타데이션=4nm)이며, 폴리머 필름(3)을 제품으로서 사용할 수 있는 득율을 비교예 2에 대해서 1.67배까지 큰 폭으로 향상시킬 수 있었다. 또 풍량을 100m³/min로부터 18m³/min로 큰 폭으로 저감할 수 있기 때문에 제품득율의 대폭적인 향상과 함께 사용 에너지의 대폭적인 저감도 동시에 실현할 수 있었다.

비교예 2에서는 덕트 내부의 기압이 2kPa로 높기 때문에 이 높은 기압의 냉각풍이 통과하는 덕트나 벨로우즈로부터의 공기 누설이 다량으로 발생했다. 또 덕트의 배기구가 벨로우즈로부터 떨어져 있기 때문에 벨로우즈 내의 기압이 내려가지 않아, 벨로우즈로부터의 공기 누설이 다량으로 발생했다. 이 결과, 덕트나 벨로우즈로부터 누설된 공기가 폴리머 필름에 분사되기 때문에 폴리머 필름(3)의 온도가 저하되어 제품으로서 사용할 수 있는 득율이 낮고, 다량의 제품 손실이 발생하는 것이 문제가 되었다. 또 실시예 2 및 비교예 2와 동일한 조건으로 복수 회 실험한 결과, 동일한 실험 결과를 얻었다.

또 도 19에 나타내는 태양으로 해도 된다. 즉 왕로실(205) 및 복로실(206)을 덮는 커버(251)를 상측 커버(251a) 및 하측 커버(251b)로 구성하고, 상측 커버(251a)와 왕로실(205) 및 복로실(206) 사이에 왕로실(205) 내의 공기를 커버(251)의 측방으로 배기하는 상측 배기 통로(252)를 설치한다. 하측 커버(251b)와 왕로실(205) 및 복로실(206) 사이에 왕로실(205) 내의 공기를 커버(251)의 측방으로 배기하는 하측 배기 통로(253)를 설치한다. 또 각 배기 통로(252, 253)는 높이 10mm~30mm가 바람직하다. 마찬가지로 제1 레일(11)에 설치된 왕로실(205) 및 복로실(206)도 커버(251)에 의해 덮여 있다.

왕로실(205) 내의 저온 공기는 상측 배기 통로(252) 및 하측 배기 통로(253)를 지나 커버(251)의 측방으로 배기된다. 이에 따라 왕로실(205) 내의 저온 공기가 폴리머 필름(3)을 향해 역류하지 않으므로 저온 공기에 의한 폴리머 필름(3)의 측가장자리부의 온도 저하가 억제된다. 또 각 배기 통로(252, 253)는 복로실(206)의 상하를 지나고 있으므로 복로실(206) 내는 항상 일정한 온도의 공기에 의해 보온되고 있다. 이에 따라 복로실(206) 내의 온도는 확실히 일정하게 유지된다.

또 본 실시형태에서는 클립텐터 장치에 본 발명을 실시하고 있지만, 핀텐터 장치에도 본 발명은 실시가능하다.

Claims (9)

1. 왕로부 및 복로부를 가지는 한 쌍의 레일;
   필름을 가열하는 가열기;
   상기 필름의 양측 가장자리부를 파지하면서 상기 가열기에 의해 가열된 상기 필름을 폭방향으로 연신하는 복수의 파지부재로서, 상기 복수의 파지부재는 상기 레일의 왕로부를 따라 이동하여 상기 연신을 행하고, 상기 복수의 파지부재는 상기 필름의 파지를 개방한 후에 상기 레일의 복로부를 따라 이동해 상기 레일의 왕로부로 돌아가는 파지 부재;
   상기 레일의 왕로부를 따라 이동하는 상기 파지부재를 수납하는 왕로실;
   상기 레일의 복로부를 따라 이동하는 상기 파지부재를 수납하는 복로실로서, 상기 복로실은 상기 왕로실과 통기되지 않도록 설치되는 복로실;
   냉각풍을 송풍하는 냉풍기로서, 상기 냉각풍은 상기 복로실 내를 이동하는 상기 파지부재를 냉각하는 냉풍기; 및,
   상기 가열기에 의해 가열된 가열 공기보다 온도가 낮은 저온 공기가 상기 필름의 양측 가장자리부에 유입되는 것을 방지하는 유입 방지 수단
   을 구비한 필름연신 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 왕로실 및 복로실을 덮는 커버를 더 구비하고, 상기 유입 방지 수단은 배기 통로로 구성되고, 상기 배기 통로는 상기 왕로실 및 상기 복로실의 상방 및 하방으로 상기 커버와의 사이에 각각 설치되고, 상기 가열기에 의해 가열된 가열 공기가 상기 왕로실 내에 유입된 후에 상기 파지부재에 닿아 온도가 저하되어 저온 공기가 되었을 때 상기 저온 공기를 상기 커버의 측방으로 배기하는 필름연신 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 커버 내에 상기 저온 공기를 상기 배기 통로를 향해 송풍하는 배기 장치를 설치하고 있는 필름연신 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 복로실 내를 대략 밀폐 상태로 하는 덕트를 더 구비하고, 상기 덕트는 급기구와 배기구를 가지고, 상기 급기구는 상기 냉풍기로부터 송풍된 냉각풍을 상기 복로실 내에 넣고 상기 배기구는 상기 파지부재를 냉각한 후의 냉각풍을 배기하는 필름연신 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 파지부재 및 레일을 덮는 복수의 커버와 상기 복수의 커버를 연결하는 연결 부재를 더 구비하고,
   상기 한 쌍의 레일은 왕로부 및 복로부로 구성되고, 상기 왕로부 및 복로부는 상기 필름의 반송 방향으로 연장되는 직선부와 상기 필름의 반송 방향에 대해서 경사진 경사부를 각각 가지고,
   상기 파지부재는 프레임과 클램퍼를 가지는 클립으로 구성되고, 상기 프레임은 상기 필름의 측 가장자리부가 실리는 베이스를 가지고, 상기 클램퍼는 상기 프레임에 변위 가능하게 장착되어 파지위치와 개방 위치와의 사이에서 변위하고, 상기 파지위치는 상기 베이스와의 사이에 상기 필름을 파지하는 위치이며, 상기 개방 위치는 파지를 개방하는 위치이며,
   상기 연결 부재는 상기 복수의 커버 중 상기 경사부를 덮는 커버가 상기 경사부에 따른 경사 각도로 배치되도록 상기 경사부의 경사 각도에 따라 변형되고,
   상기 유입 방지 수단은 상기 복로실 내를 대략 밀폐 상태로 하는 덕트와 상기 덕트에 대략 밀폐 상태로 장착되는 챔버를 가지고,
   상기 덕트는 상기 복수의 커버에 대응해 복수 설치되고, 상기 냉풍기로부터 송풍된 냉각풍이 들어가는 급기구와 상기 클립을 냉각한 후의 냉각풍을 배기하는 배기구를 가지고,
   상기 챔버는 상기 복수의 덕트 각각에 복수 설치되고, 슬릿 형상의 노즐을 가지고, 상기 노즐은 상기 급기구로부터 들어간 상기 냉각풍을 상기 파지부재의 베이스 및 클램퍼를 향해 분사하고, 상기 챔버는 상기 급기구와 연통되며 상기 배기구와 연통하지 않도록 상기 덕트에 설치되는 필름연신 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 배기구는 상기 연결 부재의 근방에 설치되어 있는 필름연신 장치.
7. (A) 가열기에 의해 가열된 상기 필름을 폭방향으로 연신하는 것으로, 이 연신은 필름의 양측 가장자리부를 파지한 복수의 파지부재를 왕로실 내를 한 쌍의 레일의 왕로부를 따라 이동시켜 행하는 스텝;
   (B) 상기 필름의 파지를 개방한 상기 복수의 파지부재를 복로실 내를 이동시켜 상기 레일의 왕로부로 되돌리는 것으로, 상기 복수의 파지부재는 상기 레일의 복로부를 따라 이동해 상기 왕로부로 되돌아가고, 상기 복로실은 상기 왕로실과 통기되지 않도록 설치되어 있는 스텝;
   (C) 냉각풍을 송풍하는 것으로, 상기 냉각풍은 상기 복로실 내를 이동하는 상기 파지부재를 냉각하는 스텝;
   (D) 상기 가열기에 의해 가열된 가열 공기보다 온도가 낮은 저온 공기가 상기 필름의 양측 가장자리부에 유입되는 것을 방지하는 스텝;
   을 구비하는 필름연신 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 (D)스텝에서, 상기 가열기에 의해 가열된 가열 공기가 상기 왕로실 내에 유입된 후에 상기 파지부재에 닿아 온도가 저하되어 저온 공기가 되었을 때 상기 왕로실 및 복로실의 상방 및 하방으로 상기 왕로실 및 복로실을 덮는 커버와의 사이에 각각 설치된 배기 통로로부터 상기 저온 공기를 상기 커버의 측방으로 배기하는 필름연신 방법.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 레일과, 클립으로 구성된 상기 파지부재는 복수의 커버로 덮여 있고, 상기 한 쌍의 레일은 상기 왕로부 및 상기 복로부로 구성되고, 상기 왕로부 및 복로부는 상기 필름의 반송 방향으로 연장되는 직선부와 상기 필름의 반송 방향에 대해서 경사진 경사부를 각각 가지고, 상기 클립은 프레임과 클램퍼를 가지고, 상기 프레임은 상기 필름의 측 가장자리부가 실리는 베이스를 가지고, 상기 프레임에 변위 가능하게 장착된 상기 클램퍼는 상기 베이스와의 사이에 상기 필름을 파지하는 파지위치와 파지를 개방하는 개방 위치와의 사이에서 변위하고, 상기 복수의 커버는 상기 경사부를 덮는 상기 커버가 상기 경사부에 따른 경사 각도로 배치되도록 상기 경사부의 경사 각도에 따라 변형되는 복수의 연결 부재로 연결된 상태이며,
   상기 냉각 스텝에서, 급기구와 배기구를 가지고 상기 복수의 커버에 대응해 복수 설치된 덕트의 상기 급기구에 상기 냉각풍을 넣어 행하고,
   상기 유입 방지 스텝에서, 복수의 챔버에 설치된 슬릿 형상의 노즐로부터 상기 레일의 복로부를 따라 이동하는 상기 파지부재의 베이스 및 클램퍼를 향해 상기 냉각풍을 분사하여, 상기 배기구로부터 상기 클립을 냉각한 후의 냉각풍을 배기해 행하고, 상기 복수의 챔버는 상기 급기구와 연통되며 상기 배기구와 연통하지 않도록 상기 복수의 덕트 각각에 대략 밀폐 상태로 장착되는 필름연신 방법.

Images