KR20120025391A - 용액 제막 방법 - Google Patents

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토시나오 아라이
히데카즈 야마자키
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

롤러(131)의 회전에 의해 밴드(91)는 길이 방향으로 순환 이동한다. 측거 센서(180)는 밴드(91)의 간격(Cx)을 검지한다. 제어부(198)는 측거 센서(180)로부터 간격(Cx)을 독취한다. 그 후, 제어부(198)는 독취한 간격(Cx)으로부터 폭방향에 있어서의 밴드(91)와 롤러(131)의 부상량(CL)을 산출한다. 제어부(198)는 부상량(CL)에 근거하여 폭방향에 있어서의 유연 에리어(A1)의 임계 위치(Pr), 절단 위치(Pc)를 각각 결정한다. 임계 위치(Pr)에 근거하여 폭방향에 있어서의 유출구(131a)의 길이(L0)를 조절한다. 제어부(198)는 부상량(CL)에 근거하여 정해진 절단 위치(Pc)로 커터를 변위한다. 커터에 의해 필름(116)의 에지부(116a)는 절제된다.

Description

용액 제막 방법{SOLUTION FILM-FORMING METHOD}
본 발명은 용액 제막 방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD)의 대화면화에 따라 LCD에 이용하는 광학 필름에도 대면적화가 요구된다. 광학 필름은 장척으로 제조된 후 LCD의 치수에 따라 소정 사이즈로 커트된다. 따라서, 보다 큰 면적의 광학 필름을 제조하기 위해서는 폭이 종래보다 큰 장척의 광학 필름을 제조할 필요가 있다.
장척의 광학 필름의 대표적인 제조 방법으로서는 연속 방식의 용액 제막 방법이 있다. 연속 방식의 용액 제막 방법에서는 주지하는 바와 같이 폴리머가 용제에 녹아 있는 도프를 이동하는 유연 지지체 상에 유연한다. 이 용액 제막 방법은 도프로 이루어지는 유연막을 유연 지지체 상에 형성하고, 유연막을 유연 지지체로부터 벗겨 건조하는 것에 의해 필름을 제조하는 방법이다.
유연 지지체로서는 금속제의 밴드가 이용된다. 제조할 수 있는 필름의 최대폭은 이 밴드의 폭으로 제약된다. 따라서, 보다 큰 폭의 필름을 제조하려면 보다 큰 폭의 밴드가 필요하게 된다. 그러나, 지금까지 폭이 2m 정도까지의 밴드밖에 얻지 못하고 있었다.
따라서, 한국 특허공개공보 제2009-0110082호에서는 폭방향의 중앙부가 되는 중앙 밴드와, 밴드의 각 측부가 되는 1쌍의 측부 밴드를 길이 방향에서 용접하는 것에 의해 종래보다 큰 폭의 밴드를 얻고 있다.
그런데, 한국 특허공개공보 제2009-0110082호에 기재의 밴드를 이용하여 용액 제막 방법을 행하면 발포 고장, 박리 잔부 고장, 필름의 두께 편차가 많이 발생했다. 발명자 등이 예의검토한 결과 다음 사항을 알 수 있었다.
한국 특허공개공보 제2009-0110082호에 기재의 밴드는 길이 방향으로 연장되는 용접 라인에 기인하여 폭방향에 있어서의 단부(이하, 폭방향 단부라고 한다)에서 휨이 발생하기 쉽다. 폭방향 단부가 휘어진 밴드를 이용하여 용액 제막 방법을 행하면 이 휨에 기인하여 유연막의 두께 편차(두께의 얼룩, 두께의 불균일성)가 발생한다. 이러한 두께 편차가 발생한 유연막을 건조해도 두께 편차가 발생한 필름이 되어 버린다. 또한, 두께 편차가 발생한 유연막을 박리할 때에는 박리 잔부 고장이 발생하기 쉬워진다. 또한, 두께 편차가 발생한 유연막을 건조하는 경우에는 발포가 발생하기 쉬워진다. 박리 잔부 고장이란 유연 지지체에 유연막의 박리 잔부가 생겨 버리는 현상이다.
따라서, 본 발명은 종래보다 폭이 넓은 밴드를 이용하여 두께 편차를 억제하면서 효율적으로 필름을 제조할 수 있는 용액 제막 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 용액 제막 방법은 유연막을 형성하는 단계(A단계)와, 유연막을 절단하는 단계(B단계)와, 절단 위치를 설정하는 단계(C단계)를 구비한다. A단계는 구동 롤러에 권취되어 길이 방향으로 이동하는 이동 밴드에 도프를 연속해서 흘려 상기 도프로 이루어지는 유연막을 형성한다. 상기 이동 밴드는 금속제의 중앙 웹과 이 중앙 웹의 폭방향 양측에 용접된 금속제의 측 웹으로 이루어진다. 상기 도프는 용접 라인이 노출되는 상기 이동 밴드의 표면으로 흐르게 된다. 상기 유연막은 상기 용접 라인을 포함한 유연 에리어 상에 형성된다. 상기 유연 에리어에 있어서의 상기 구동 롤러로부터의 상기 이동 밴드의 부상량의 최대치는 1mm 미만이다. 상기 도프는 폴리머 및 용제를 포함한다. B단계는 상기 지지체로부터 박리된 상기 유연막의 폭방향에 있어서의 양단을 절단한다. C단계는 상기 양단의 절단 위치를 설정한다. 상기 부상량이 0.1mm 미만인 밴드 영역 상의 상기 유연막에서 상기 절단 위치는 설정된다. 상기 유연막은 상기 B단계에서 상기 절단 위치에서 절단된다.
{CL(Pc)/LPt - Pc}의 값은 10-5 이하인 것이 바람직하다. 여기서, CL(Pc)은 상기 절단 위치에 있어서의 상기 부상량이다. LPt - Pc는 상기 이동 밴드가 상기 구동 롤러로부터 부상되어 있는 부분 중 폭방향에 있어서 가장 중앙 근처의 위치와 상기 절단 위치의 거리다.
용액 제막 방법은 부상량을 검지하는 단계(D단계)를 더 구비하는 것이 바람직하다. D단계는 상기 A단계 전에 행해지며, 상기 부상량을 검지한다. 이 용액 제막 방법은 유연 에리어를 설정하는 단계(E단계)를 더 구비하는 것이 바람직하다. E단계는 상기 부상량에 근거하여 상기 이동 밴드의 표면에 상기 유연 에리어를 설정한다. E단계는 D단계와 상기 A단계의 사이에 행해진다.
상기 절단 위치는 상기 용접 라인보다 폭방향 외측 또는 내측인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 종래보다 폭이 넓은 장척의 필름을 효율적으로 제조할 수 있다.
종래의 이동 밴드(폭이 2m 이하인 것)에도 용접 라인이 존재하고 있었지만, 이 용접 라인은 폭방향으로 연장된 것이다. 이러한 이동 밴드를 이용하여 얻어진 필름에 있어서, 용접 라인에 기인하는 두께 편차 등의 악영향이 미친 부분은 용접 라인과 동일하게 폭방향으로 연장된다. 따라서, 얻어진 띠 형상의 필름을 폭방향으로 재단함으로써, 악영향이 미친 부분을 제품 필름으로부터 없애는 것이 용이했다. 한편, 길이 방향으로 연장되는 용접 라인을 가지는 이동 밴드를 이용하는 경우에는 종래의 이동 밴드와 달리 용접 라인에 기인해 악영향이 미친 부분을 없애는 것이 용이하지 않다. 본 발명에 의하면 유연막 중 용접 라인 상에 형성된 부분을 제품용 필름에 포함할 수 있다.
상기 목적과 이점은 첨부하는 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 상세한 설명을 읽는 것에 의해 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 밴드의 제조 설비의 개요를 나타내는 측면도이다.
도 2는 밴드 제조 설비의 개요를 나타내는 평면도이다.
도 3은 용접 유닛의 개요를 나타내는 측면도이다.
도 4는 용접 유닛의 개요를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4의 V-V선을 따르는 단면에 있어서의 단면도이며, 용접 지지 롤러의 개요를 나타낸다.
도 6은 용접 비드 및 그 주변의 설명도이다.
도 7은 테이퍼 롤러의 개략도이다.
도 8은 클립의 개략도이다.
도 9는 밴드의 개략도이다.
도 10은 용액 제막 설비의 개요를 나타내는 측면도이다.
도 11은 밴드의 개요를 나타내는 평면도이다.
도 12는 유연 다이의 개요를 나타내는 사시도이다.
도 13은 유연 다이의 개요를 나타내는 분해 사시도이다.
도 14는 유연 다이의 유로의 개요를 나타내는 사시도이다.
도 15는 유연 다이의 유출구의 개요를 나타내는 사시도이다.
도 16은 밴드의 개요를 나타내는 사시도이다.
도 17은 측정 라인(L1) 상에 있어서의 밴드의 단면도이다.
도 18은 슬리터의 개요를 나타내는 평면도이다.
도 19는 밴드의 개요를 나타내는 단면도이다.
도 20은 밴드의 개요를 나타내는 단면도이다.
도 21은 이면 가열부의 개요를 나타내는 단면도이다.
도 22는 이면 가열부가 용접부를 가열하는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 1 및 도 2에 나타내는 밴드 제조 설비(10)는 장척의 밴드 부재(13)를 만든다. 장척의 밴드 부재(13)는 장척의 중앙 부재(12)와, 중앙 부재(12)의 폭방향에 있어서의 양측(이하, 폭방향 양측이라고 한다)에 설치되는 측부재(11)로 이루어진다.
측부재(11)와 중앙 부재(12)는 각각 금속제의 시트재이다. 측부재(11)는 상대적으로 폭이 좁은 폭협 시트재이다. 측부재(11)와 중앙 부재(12)는 서로 동일한 소재로 형성되는 것이 바람직하고, 서로 동일한 원료 및 형성 공정을 거쳐 형성되는 것이 보다 바람직하다. 예를 들면, 측부재(11) 및 중앙 부재(12)로서 스테인리스강으로 형성된 것을 이용하는 것이 바람직하다.
중앙 부재(12)로서는 종래의 유연 지지체로서 이용되어 온 밴드를 이용해도 된다. 중앙 부재(12)는 측부재(11)보다 폭이 넓고, 본 실시 형태에 있어서의 중앙 부재(12)의 폭은 1500mm 이상 2100mm 이하의 범위로 일정하다. 측부재(11)의 폭은 50mm 이상 500mm 이하의 범위로 일정하다.
밴드 제조 설비(10)는 송출부(16)와, 맞댐부(17)와, 용접 유닛(18)과, 가열부(19)와, 권취 장치(20)를 구비한다.
(송출부)
송출부(16)는 측부재(11)를 송출하는 제1 송출 장치(23)와, 중앙 부재(12)를 송출하는 제2 송출 장치(24)를 가진다. 송출부(16)는 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 각각 독립적으로 맞댐부(17)에 보낸다. 제1 송출 장치(23)에는 롤 형상으로 감겨진 측부재(11)가 세트되어 측부재(11)를 권출하여 맞댐부(17)에 보낸다. 제2 송출 장치(24)에는 롤 형상으로 감겨진 중앙 부재(12)가 세트되고, 중앙 부재(12)를 권출하여 맞댐부(17)에 보낸다.
맞댐부(17)는 측부재(11)의 측테두리(11e)와 중앙 부재(12)의 측테두리(12e)가 서로 접하도록 독립적으로 안내되어 오는 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 맞댄다. 맞댐부(17)는 제1 롤러(26)와 제2 롤러(27), 제3 롤러(28), 제4 롤러(29)를 가지는 것이 바람직하다. 제1 롤러(26)와 제2 롤러(27)는 중앙 부재(12)의 반송로에 상류측으로부터 순서대로 배치된다. 제3 롤러(28)는 측부재(11)의 반송로에 배치된다. 제4 롤러(29)는 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 양방을 지지하도록 반송로에 배치된다.
측부재(11)의 일방의 측테두리와 중앙 부재(12)의 일방의 측테두리가 접촉을 개시하는 위치를 이하의 설명에 있어서, 맞댐 위치라고 하고, 도면 중에서는 부호(Ph)를 붙인다. 제4 롤러(29)는 맞댐 위치(Ph)에 있어서, 보내져 온 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 지지하는 맞댐 지지 롤러이다.
제2 롤러(27)와 제3 롤러(28)는 제4 롤러(29)의 둘레면에서 중앙 부재(12)와 측부재(11)가 접촉하도록 중앙 부재(12)와 측부재(11)의 반송 경로를 각각 조정한다.
제2 롤러(27)는 중앙 부재(12)의 반송 경로를 조정하여 측부재(11)와 용접되어야 할 측테두리(12e)의 통과 경로를 맞댐 위치(Ph)를 향해 제어한다. 제2 롤러(27)는 중앙 부재(12)의 폭방향(Y)으로 이동 가능하게 되어 있다. 시프트 기구(32)는 제2 롤러(27)를 폭방향(Y)으로 이동시킨다.
제2 롤러(27)와 제4 롤러(29)의 사이에는 위치 검출 수단(34)이 배치된다. 위치 검출 수단(34)은 중앙 부재(12)의 각 측테두리(12e) 중 일방의 통과 위치를 검출하고, 검출한 통과 위치의 신호를 컨트롤러(33)에 보낸다. 컨트롤러(33)는 보내져 온 통과 위치의 신호에 근거하여 폭방향(Y)에 있어서의 제2 롤러(27)의 변위량을 구하고, 변위량의 신호를 시프트 기구(32)에 보낸다. 시프트 기구(32)는 보내져 온 변위량의 신호에 근거하여 제2 롤러(27)의 기울기나, 중앙 부재(12)의 폭방향(Y)에 있어서의 제2 롤러(27)의 위치를 바꾼다. 이와 같이 제2 롤러(27)의 기울기나 위치를 바꾸는 것에 의해 중앙 부재(12)가 폭방향(Y)으로 변위한다.
제1 롤러(26)에는 시프트 기구(37)가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 시프트 기구(37)에 의해 제1 롤러(26)는 제2 롤러(27)를 향한 중앙 부재(12)를 일방의 부재면으로부터 누른다. 이 제1 롤러(26)의 변위량에 따라 제1 롤러(26)의 중앙 부재(12)에 대한 누름압이 바뀌고, 누름압을 조정하는 것에 의해 제2 롤러(27)에 권취하는 중앙 부재(12)의 권취 중심각이 제어된다. 이 권취 중심각의 제어에 의해 제2 롤러(27)에 의한 중앙 부재(12)의 폭방향(Y)에서의 변위량을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.
제3 롤러(28)는 측부재(11)의 반송 경로를 조정하여 중앙 부재(12)와 용접되어야 할 일방의 측테두리(11e)의 통과 경로를 맞댐 위치(Ph)를 향해 조정한다. 제3 롤러(28)에는 길이 방향의 방향을 제어하는 컨트롤러(38)가 구비된다. 이 컨트롤러(38)는 예를 들면, 측부재(11)와 접촉하고 있는 동안의 접촉 영역에 있어서의 둘레방향과 중앙 부재(12)의 반송 방향(X)이 이루는 각(θ1)이 변화하도록 제3 롤러(28)의 길이 방향을 측부재(11)의 부재면을 따라 변화시킨다.
이상과 같이 제1 롤러(26)~제3 롤러(28)를 이용하여 맞댐 위치(Ph)가 제4 롤러(29) 상이 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 제1 롤러(26)~제3 롤러(28)는 모두 둘레방향으로 회전하는 구동 롤러인 것이 바람직하다. 둘레방향으로 회전하는 것에 의해 제1 롤러(26) 및 제2 롤러(27)는 중앙 부재(12)의 반송 수단으로서도 작용한다. 둘레방향으로 회전하는 것에 의해 제3 롤러(28)는 측부재(11)의 반송 수단으로서도 작용한다. 제1 롤러(26)~제3 롤러(28)를 구동 롤러로 하는 것에 의해 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 반송로의 제어가 보다 확실히 이루어진다. 이것과 함께 제1 롤러(26)~제3 롤러(28)를 구동 롤러로 하는 것에 의해 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 제1 롤러(26)~제3 롤러(28) 상에서의 슬립을 방지해 부재면에 흠집이 나는 것이 방지된다.
(용접 유닛)
측부재(11)와 중앙 부재(12)는 서로의 측테두리(11e, 12e)가 접촉한 상태로 맞댐부(17)로부터 용접 유닛(18)에 공급된다. 용접 유닛(18)은 공급되는 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 용접한다. 측부재(11)와 중앙 부재(12)가 맞댐부(17)로부터 연속적으로 공급되는 것에 의해 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 길이 방향에서 용접하는 길이 용접 공정을 행할 수 있다. 용접 유닛(18)은 용접 장치(42)를 구비한다. 용접 장치(42)로서는 예를 들면, 레이저 용접 장치를 들 수 있다. 레이저 용접 장치로서는 예를 들면, CO2 레이저 용접 장치나, YAG 레이저 용접 장치를 이용할 수 있다. 본 실시 태양에서는 CO2 레이저 용접 장치를 용접 장치(42)로서 이용한 경우를 설명한다.
용접 장치(42)는 집광한 레이저광을 사출하여 조사 대상으로서의 측부재(11) 및 중앙 부재(12)에 레이저광을 조사하는 것에 의해 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 용융해 접합한다. 용접 장치(42)는 레이저 발진기(43)와, 용접 장치 본체(46)와, 가스 공급부(도시하지 않음)를 구비한다. 용접 장치 본체(46)는 레이저 발진기(43)로부터 안내되어 온 레이저광을 집광해 사출한다. 가스 공급부는 레이저광을 조사할 때 CO2 가스를 공급한다. CO2 가스는 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 산화를 방지한다. 또한, 도 2에 있어서는 도면의 번잡화를 피하기 위해 레이저 발진기(43)의 도시는 생략되어 있다.
레이저 용접 장치 대신 TIG 용접(Tungsten Inert Gas welding) 장치를 이용해도 된다. TIG 용접이란 주지하는 바와 같이 아크를 열원으로 하는 아크 용접의 하나이다. TIG 용접은 실드 가스로서 이너트 가스(불활성 가스)를 이용하고, 전극에는 텅스텐 또는 텅스텐 합금을 이용하는 이너트 가스 아크 용접의 일종이다. TIG 용접보다 레이저 용접이 보다 바람직하다. 또한, TIG 용접과 레이저 용접을 조합한 하이브리드 용접으로 해도 된다.
용접 장치 본체(46)의 레이저광의 사출구에 대향하도록 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 반송로에는 용접 지지 롤러(41)가 구비되어 있다. 용접 지지 롤러(41)는 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 둘레면으로 지지한다. 용접 지지 롤러(41)의 회전축은 측부재(11) 및 중앙 부재(12)의 폭방향(Y)과 일치한다. 용접 지지 롤러(41)의 둘레면으로 지지되고 있는 동안의 측부재(11)와 중앙 부재(12)에 레이저광이 조사되도록 용접 지지 롤러(41)에 의한 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 지지 위치를 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 용접 지지 롤러(41) 상에서 용접을 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 서로 측테두리(11e, 12e)가 접한 상태로 측부재(11)와 중앙 부재(12)가 안정되어 조사해야 할 개소에 레이저광이 확실히 조사된다.
용접 장치 본체(46)에는 폭방향(Y)으로 변위하기 위한 시프트 기구(50)가 구비되는 것이 바람직하다. 용접 장치(42)의 상류에는 위치 검출 수단(47)이 설치되어 있다. 위치 검출 수단(47)은 측부재(11)의 측테두리(11e)와 중앙 부재(12)의 측테두리(12e)가 접하고 있는 접촉 위치(Ps)(도 5 참조)를 검출하고, 검출한 접촉 위치(Ps)(도 5 참조)의 신호를 컨트롤러(51)에 보낸다. 위치 검출 수단(47)은 맞댐 위치(Ph)로부터 용접 장치(42)에 이르는 반송로 근방에 배치되어 있으면 된다.
컨트롤러(51)는 보내져 온 접촉 위치(Ps)(도 5 참조)의 신호에 근거하여 폭방향(Y)에 있어서의 용접 장치 본체(46)의 변위량을 구하고, 변위량의 신호를 시프트 기구(50)에 보낸다. 컨트롤러(51)는 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 반송 속도의 신호가 입력되면 용접 장치 본체(46)를 변위시켜야 할 변위량의 신호와 함께 변위시키는 타이밍 신호를 시프트 기구(50)에 보낸다. 시프트 기구(50)는 보내져 온 변위량 및 변위의 타이밍 신호에 근거하여 용접 장치 본체(46)의 위치를 소정의 타이밍으로 바꾼다. 이와 같이 용접 장치 본체(46)의 위치를 폭방향(Y)에서 바꾸는 것에 의해 레이저광의 조사 위치를 보다 정밀하게 제어하여 보다 확실히 측부재(11)와 중앙 부재(12)가 용접된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 용접 장치(42)로의 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 반송 속도는 0.15m/분 이상 20m/분 이하의 범위로 되어 있다.
용접 유닛(18)에는 도 1에 나타낸 바와 같이 챔버(52)와, 청정 장치(55)를 설치하는 것이 보다 바람직하다. 챔버(52)는 용접 장치 본체(46)와 용접 지지 롤러(41)를 외부 공간과 구분한다. 청정 장치(55)는 기체를 청정화한다. 또한, 도 2에 있어서는 도면의 번잡화를 피하기 위해 챔버(52)와 청정 장치(55)의 도시는 생략되어 있다. 챔버(52)에는 내부 기체를 외부로 내보내는 제1 개구(도시하지 않음)와, 청정 장치(55)로 청정화된 기체를 내부로 안내하는 제2 개구(도시하지 않음)가 설치된다. 제1 개구와 제2 개구는 각각 청정 장치(55)에 접속한다. 챔버(52)의 내부 기체는 제1 개구로부터 청정 장치(55)로 안내된다. 청정 장치(55)는 챔버(52)로부터 안내되어 온 기체를 청정화해 제2 개구를 통해 챔버(52)로 보낸다. 이와 같이 챔버(52)의 내부 기체는 청정 장치(55)의 사이에서 순환된다.
챔버(52)의 내부 기체를 청정화해 두는 것에 의해 용접 위치(Pw) 및 그 주변이 청정화되어 용접부(13w)에 이물 등이 혼입되어 버리는 것이 방지된다. 또한, 챔버(52)의 내부의 압력을 외부 공간의 압력보다 높게 유지하는 것에 의해 챔버(52)의 내부를 청정화한 상태로 보다 확실히 유지할 수 있다. 또한, 용접 위치(Pw)를 송출부(16), 맞댐부(17), 가열부(19), 권취 장치(20)에 대해서 상대적으로 높은 위치로 하는 것에 의해 이들로부터 이물이 안내되는 것을 보다 방지할 수 있다.
챔버(52)의 내부의 청정도는 예를 들면, 미국연방 규격 FED-STD-209D에서의 클래스 1000 이하로 하는 것이 바람직하고, 클래스 100 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
(가열부)
가열부(19)는 용접 유닛(18)의 하류에 설치되는 것이 바람직하다. 가열부(19)는 용접에 의해 얻어진 밴드 부재(13)의 용접부(13w)를 일정한 온도 범위가 되도록 가열하는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 용접부(13w) 및 그 주변에는 용접에 의해 발생된 뒤틀림에 기인하는 응력이 내부에 남아 있는 경우가 있다. 이러한 용접부(13w)나 그 주변을 가열부(19)에 의해 가열하는 것에 의해 응력이 제거된다. 이 응력의 제거에 의해 장시간 연속해 용액 제막 방법을 실시하는 경우여도 용접부(13w)의 변형이 억제된다.
가열부(19)의 가열에 의한 용접부(13w)의 온도는 응력이 제거되는 온도이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 밴드 부재(13)가 스테인리스강으로 이루어지는 경우에는 용접부(13w)의 온도는 100℃ 이상 200℃ 이하인 것이 바람직하고, 120℃ 이상 180℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.
가열부(19)로서는 예를 들면, 송풍 수단이 있다. 가열부(19)로서의 송풍 수단은 도 1에 나타낸 바와 같이 덕트(56)와, 송풍기(57)가 있다. 덕트(56)는 일정한 온도의 기체를 분사한다. 송풍기(57)는 기체의 온도를 제어한 후 이 기체를 덕트(56)에 보낸다. 또한, 도 2에 있어서는 도면의 번잡화를 피하기 위해 덕트(56)와 송풍기(57)의 도시는 생략되어 있다.
가열부(19)는 밴드 부재(13)의 반송로에 관한 것으로, 도 1과 같이 용접 지지 롤러(41)와는 반대측에 설치해도 되고, 용접 지지 롤러(41)와 동일한 측에 설치해도 된다.
응력이 제거된 밴드 부재(13)는 가열부(19)의 하류의 권취 장치(20)에 보내져, 롤 형상으로 권취된다. 권취 장치(20)에는 밴드 부재(13)를 권취하는 권취심이 세트된다. 권취 장치(20)에는 이 권취심을 둘레방향으로 회전시키는 구동 수단이 설치되어 있다.
권취 장치(20)는 용접 위치(Pw)에 있어서의 밴드 부재(13)와 측부재(11) 및 중앙 부재(12)의 장력을 제어하는 용접 장력 제어 수단으로서도 작용한다. 따라서, 용접 위치(Pw)에 있어서의 밴드 부재(13)와 측부재(11) 및 중앙 부재(12)의 장력이 일정하게 유지되도록 권취 장치(20)의 토크를 제어하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 용접부(13w)를 길이 방향에 있어서 일정한 상태로 할 수 있다.
용접을 개시하는 경우에는 예를 들면, 권취 장치(20)를 이용하여 이하와 같이 하면 바람직하다. 먼저, 송출부(16)로부터 권취 장치(20)에 이르는 반송로에 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 세트하고, 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 각 선단을 권취 장치(20)의 권취심에 권취한다. 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 권취를 개시한다. 권취를 개시하고, 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 반송 경로를 제어해 맞댐 위치(Ph)를 소정 위치에 유지한다. 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 맞댐 위치(Ph)가 일정하게 유지되도록 된 후에 용접 장치(42)에 의해 용접을 개시한다.
(어긋남 방지)
용접은 측부재(11)와 중앙 부재(12)와 밴드 부재(13)의 위치 어긋남을 억제하면서 실시하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 용접 유닛(18) 대신, 가압장치를 구비하는 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같은 용접 유닛(61)을 이용해도 된다. 용접 유닛(61)은 도 1 및 도 2에 나타내는 용접 유닛(18)에 가압장치(62)를 더 구비한 것이다. 용접 유닛(61)은 시프트 기구(50), 컨트롤러(51), 챔버(52), 청정 장치(55)를 용접 유닛(18)과 동일하게 구비하지만, 도시의 번잡화를 피하기 위해 도 3 및 도 4에서는 이들 도시를 생략하고 있다. 또한, 도 3 및 도 4의 용접 유닛(61)에 관해, 도 1 및 도 2와 동일한 장치, 부재에 대해서는 도 1 및 도 2와 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다. 또한, 용접 유닛(61)에서는 챔버(52)는 가압장치(62)와 용접 지지 롤러(41)를 외부 공간과 구분하도록 둘러싼다.
가압장치(62)는 용접 위치(Pw)에 있어서의 측부재(11)와 중앙 부재(12)와 밴드 부재(13)의 위치 어긋남을 억제하는 것이다. 가압장치(62)는 제1 벨트(63) 및 제2 벨트(64)로 이루어지는 1쌍의 벨트에 의해 용접 지지 롤러(41) 상의 측부재(11)와 중앙 부재(12)와 밴드 부재(13)를 누른다.
제1 벨트(63)와 제2 벨트(64)는 각각 환형으로 형성된 무단의 벨트이다. 제1 벨트(63)와 제2 벨트(64)는 제5 롤러(67)~제7 롤러(69)의 둘레면에 제5 롤러(67)~제7 롤러(69)의 각 길이 방향으로 나란하도록 권취된다. 제5 롤러(67)~제7 롤러(69) 중 적어도 어느 하나의 롤러는 둘레방향으로 회전하는 구동 롤러가 된다. 이 구동 롤러의 회전에 의해 제1 벨트(63)와 제2 벨트(64)는 서로 평행한 반송로를 지지하면서 반송된다.
제5 롤러(67)~제7 롤러(69)는 회전축이 용접 지지 롤러(41)의 회전축과 평행하게 되도록 배치된다.
제5 롤러(67)~제7 롤러(69)는 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 반송로에 관한 것으로, 제4 롤러(29)와 용접 지지 롤러(41)가 배치되어 있는 측과는 반대측의 영역에 배치된다. 제5 롤러(67)는 제4 롤러(29)로부터 용접 지지 롤러(41)를 향한 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 반송로에 대향하도록 설치된다. 제6 롤러(68)는 용접 지지 롤러(41)로부터 가열부(19)를 향한 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 반송로에 대향하도록 설치된다. 제7 롤러(69)는 제6 롤러(68)로부터 제5 롤러(67)를 향한 제1 벨트(63)와 제2 벨트(64)의 반송로를 결정하도록 적절히 배치된다.
제5 롤러(67)와 제6 롤러(68)는 제5 롤러(67)로부터 제6 롤러(68)를 향한 제1 벨트(63)와 제2 벨트(64)가 용접 지지 롤러(41) 상의 측부재(11)와 중앙 부재(12)와 밴드 부재(13)를 가압하듯이 반송되도록 배치된다. 예를 들면, 용접 지지 롤러(41) 상의 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 상방으로부터 용접하는 경우에는 제5 롤러(67)와 제6 롤러(68)는 이들 각 하단이 용접 지지 롤러(41)의 상단보다 낮은 위치가 되도록 배치된다.
제5 롤러(67)와 제6 롤러(68)는 제1 벨트(63)의 반송로가 측부재(11)와 측부재(11)로 형성되는 밴드 부재(13)의 측부(13s)의 반송로와 대향하도록 설치된다. 또한, 제5 롤러(67)와 제6 롤러(68)는 제2 벨트(64)의 반송로가 중앙 부재(12)와 중앙 부재(12)로 형성되는 밴드 부재(13)의 중앙부(13c)의 반송로에 대향하도록 설치된다. 이것에 의해 제1 벨트(63)는 측부재(11)와 측부(13s)를 용접 지지 롤러(41)에 가압하고, 제2 벨트(64)는 중앙 부재(12)와 중앙부(13c)를 용접 지지 롤러(41)에 가압한다.
이상과 같이 제1 벨트(63)와 제2 벨트(64)는 각각 용접 지지 롤러(41)에 각각 대향하여 설치되고, 용접 위치(Pw)에 있어서의 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 높이가 동일해지도록 가압한다. 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 높이는 각 부재(11, 12)의 표면의 높이이다. 이와 같이 높이가 동일해지도록 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 눌러 이 상태로 용접을 실시한다. 이것에 의해 용접부(13w)의 태양이 길이 방향으로 보다 균일하게 됨과 함께 용접을 보다 확실히 행할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면서 길이 용접 공정에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 제1 벨트(63)와 제2 벨트(64)는 서로 떨어진 상태로 반송된다. 제1 벨트(63)와 제2 벨트(64)는 용접 위치(Pw)가 제1 벨트(63)와 제2 벨트(64)의 간극을 통과하도록 반송로가 설정된다. 이것에 의해 측부재(11)의 측테두리(11e)와 중앙 부재(12)의 측테두리(12e)가 접하고 있는 접촉 위치(Ps)는 도 5에 나타낸 바와 같이 제1 벨트(63)와 제2 벨트(64)의 간극을 통과하고, 제1 벨트(63)와 제2 벨트(64) 사이에 용접된다. 또한, 도 5에 있어서는 용접 장치 본체(46)의 도시를 생략하고 있다.
제1 벨트(63)와 제2 벨트(64)의 간격(D1)은 6mm 이상 12mm 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 폭방향(Y)을 따르는 단면에 있어서, 접촉 위치(Ps)와 제1 벨트(63)의 거리(D2), 및, 접촉 위치(Ps)와 제2 벨트(64)의 거리(D3)는 각각 3mm 이상 6mm 미만의 범위로 하는 것이 바람직하다.
가압장치(62) 대신, 용접 지지 롤러(41)의 회전축과 평행한 회전축을 가지는 롤러(도시하지 않음)를 용접 장치 본체(46)의 상류와 하류에 각각 배치해도 된다. 이 경우에는 상류의 일방의 롤러로 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 누르고, 하류의 타방의 롤러로 밴드 부재(13)를 누른다. 이것에 의해 용접 위치(Pw)에 있어서의 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 가압할 수 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이 접촉 위치(Ps) 및 이 주변에는 용접 장치(42)의 열에 의해 용해되어 용접 비드(72)가 형성된다. 이 용접 비드(72)로부터 양측에 열이 전해지고, 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 각각에 용접에서의 열의 영향을 받는 열영향 영역(73)이 발생한다. 이 열영향 영역(73)은 열영향을 받지 않은 다른 영역과는 상이한 성상을 즉시 나타내거나 경시적으로 나타내거나 하는 경우가 있다. 예를 들면, 이와 같이 열영향이 폭넓게 발생한 것을 유연 지지체로서 이용하면 용액 제막 방법을 장시간 연속해서 행하는 경우에 용접부(13w)가 변형되거나 또는 유연막이 발포하는 등의 폐해가 발생한다.
따라서, 도 5에 나타낸 바와 같이 용접 지지 롤러(41)의 둘레면 중 접촉 위치(Ps)를 통과하는 통과 영역에는 고열 전도부(71)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 고열 전도부(71)는 측부재(11) 및 중앙 부재(12)보다 열전도율이 높은 소재로 이루어진다. 이것에 의해 용접 장치(42)(도 3, 도 4 참조)로부터의 열을 보다 빠르게 확산시킬 수 있다. 열을 보다 빠르게 용접 지지 롤러(41)측에서 확산시키기 위해 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 열영향 영역(73)의 폭을 보다 작게 하거나 열영향 영역(73)의 깊이도 얕게 해도 된다.
고열 전도부(71)가 되는 통과 영역의 폭(D4)은 26mm 이상 32mm 이하의 범위인 것이 바람직하다.
또한, 제1 벨트(63) 및 제2 벨트(64)의 양면에도 측부재(11) 및 중앙 부재(12)보다 열전도율이 높은 소재로 이루어지는 고열 전도부가 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해 열영향 영역(73)의 크기를 폭방향 또는 두께 방향에 있어서 작게 할 수 있다.
측부재(11)의 측테두리(11e)와 중앙 부재(12)의 측테두리(12e)는 용접 위치(Pw)에 있어서 간극이 0(제로)이 되도록 밀착한 상태인 것이 바람직하다. 따라서, 측부재(11)와 중앙 부재(12)는 각 측테두리(11e 및 12e)를 맞대었을 때에 간극이 생기지 않는 형상으로 미리 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 용접부에 공극이 없는 밴드 부재를 보다 확실히 제조할 수 있다.
상기의 길이 용접 공정은 측부재(11)와 중앙 부재(12)의 길이 방향으로 연속해서 용접을 실시하는 연속 용접 공정뿐이어도 되고, 이것에 더해, 단속적으로 용접을 실시하는 단속 용접 공정을 실시해도 된다. 단속적으로 용접하면 용접 장치(42)에 연속적으로 보내져 오는 측부재(11)와 중앙 부재(12)는 간헐적으로 용접된다. 이러한 단속 용접 공정은 연속 용접 공정 전에 행하는 것이 바람직하다. 이 경우에는 단속 용접 공정으로, 먼저, 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 가접합하고, 그 후, 연속 용접 공정으로 길이 방향 전역에 걸쳐 접합하면 된다.
단속 용접 공정으로 가접합하고, 그 후 연속 용접 공정으로 접합을 행하는 경우에는 맞댐부(17)(도 1, 도 2 참조)로부터 용접 유닛(18)에 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 안내해 단속적으로 용접한다. 또한, 측부재(11)와 중앙 부재(12)에 후의 유연 지지체로서 이용할 때의 유연면에 대응하는 표면과, 비유연면에 대응하는 이면을 설정하고 있는 경우에는 단속 용접 공정에서의 용접은 이면에 대해서 실시하는 것이 바람직하다. 따라서, 이면이 용접 장치 본체(46)(도 1 참조)에 대향하여 통과하도록 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 반송한다.
단속 용접 공정을 행한 후에 권취 장치(20)에 안내해 권취한다. 또한, 권취 전에 용접부에 대하여 가열부(19)에 의해 가열해도 된다. 단속 용접 공정을 거쳐 권취된 측부재(11)와 중앙 부재(12)로 이루어지는 가접합 부재(도시하지 않음)를 송출 장치(도시하지 않음)에 의해 권출하여 용접 유닛(18)에 다시 보낸다. 이 송출은 가접합 부재의 표면이 용접 장치 본체(46)(도 1 참조)에 대향하여 통과하도록 실시한다. 용접 유닛(18)에서는 연속 용접을 행하여 밴드 부재(13)를 얻는다. 또한, 이 방법 대신, 두 용접 유닛(18)을 상대적으로 상류와 하류에 나란히 배치하고, 상류의 일방의 용접 유닛(18)에서 단속 용접을 실시하고, 하류의 타방의 용접 유닛(18)에서 연속 용접을 실시해도 된다.
용접을 행하면 용접 비드(72)는 측부재(11)와 중앙 부재(12)보다 볼록하게 형성되는 경우가 있다. 따라서, 이상과 같이 일방의 면을 길이 방향에서 용접하는 제1 공정과 타방의 면을 길이 방향에서 용접하는 제2 공정을 실시하는 경우에 있어서 이용하는 용접 지지 롤러(41)에는 도 5에 나타낸 바와 같이 홈(76)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 홈(76)은 용접 지지 롤러(41)의 둘레면 중 접촉 위치(Ps)가 통과하는 통과 영역에 형성되어 있다. 제1 공정으로 볼록해진 용접 비드(72)로 형성된 용접부가 이 홈(76)을 통과하도록 측부재(11)와 중앙 부재(12)를 반송해 제2 공정을 실시하면 된다. 이것에 의해 보다 평활하고, 잔류 응력이 보다 적은 밴드 부재(13)를 얻을 수 있다. 따라서, 용액제막에서 이용해도 유연 지지체로서의 밴드에 변형이나, 성상의 변화가 보다 적고, 유연막이 발포하지 않고, 두께의 편차가 없는 필름을 보다 확실히 제조할 수 있다.
홈(76)의 폭(D5)은 6mm 이상 12mm 이하의 범위인 것이 바람직하고, 홈의 깊이(D6)는 1mm 정도이면 된다.
이상의 실시 형태에서는 맞댐부(17)에 있어서의 측부재(11)의 반송 경로를 조정하는 수단으로서 제3 롤러(28)를 이용한다. 그러나, 제3 롤러(28) 대신, 도 7에 나타내는 바와 같은 테이퍼 롤러(81)를 이용해도 된다. 테이퍼 롤러(81)는 일단으로부터 타단을 향해 직경(d)이 연속적으로 점감하도록 형성된 단면 원형의 롤러이다. 직경(d)은 일단으로부터 타단을 향해 일정한 비율로 연속적으로 점감한다. 직경(d)이 큰 일단을 중앙 부재(12)의 반송로를 향하게 하고, 직경(d)이 작은 타단을 중앙 부재(12)와는 반대측을 향하도록 테이퍼 롤러를 배치한다.
반송되고 있는 측부재(11)는 이 테이퍼 롤러(81)에 접촉하는 것에 의해 반송 경로를 중앙 부재(12)를 향한 화살선(A)의 방향으로 바꾸어 중앙 부재(12)에 가까워지게 된다. 이것에 의해 맞댐 위치(Ph)(도 1, 도 2 참조)를 향해 측부재(11)는 확실히 반송된다.
테이퍼 롤러(81)에는 둘레방향으로 회전하는 구동 수단(82)이 구비되어 있는 것이 바람직하다. 회전축은 일단면의 중앙과 타단면의 중앙을 삽입통과해 형성되어 있다. 구동 수단(82)으로 회전하는 테이퍼 롤러(81)에 의해 측부재(11)를 반송하는 것에 의해 측부재는 보다 효과적으로 중앙 부재(12)에 가까워지게 된다.
제3 롤러(28) 대신, 도 8에 나타내는 바와 같은 파지수단으로서의 클립(85)을 이용해도 된다. 클립(85)은 클립 본체(86)와, 1쌍의 협지핀(87)을 구비하고, 측부재(11)를 협지해 파지한다. 클립 본체(86)는 U자 형상으로 열려 있다. 1쌍의 협지핀(87)은 클립 본체(86)의 각 선단부에 설치된다. 협지핀(87)은 측부재(11)를 협지하는 협지위치와, 협지위치로부터 퇴피하는 퇴피 위치의 사이에 이동 가능하게 설치된다. 클립(85)은 이동 기구(88)를 구비하고, 파지를 개시하는 파지 개시 위치와, 파지를 해제하는 파지 해제 위치 사이에 이동 가능하게 된다. 또한, 클립(85)은 폭방향(Y)으로도 이동 가능하게 된다.
클립(85)은 파지 개시 위치에서 협지핀(87)이 협지위치로 이동하는 것에 의해 측부재(11)를 파지한다. 클립(85)은 측부재(11)를 파지한 상태로 중앙 부재(12)를 향한 방향(A)에 가까워지면서 하류로 반송한다.
테이퍼 롤러(81)와 클립(85)은 측부재(11)를 중앙 부재(12)에 가깝게 하기 위해 이용하는 것 외에 중앙 부재(12)를 측부재(11)에 가깝게 하기 위해 이용해도 된다. 이 경우에는 테이퍼 롤러(81), 클립(85)으로 중앙 부재(12)를 지지 또는 반송하면 된다.
상기의 실시 형태에서는 중앙 부재(12)에 양측 부재(11)를 동시에 용접하고 있다. 그러나, 일방의 측부재(11)를 중앙 부재(12)에 용접한 후에 타방의 측부재(11)를 중앙 부재(12)에 용접해도 된다.
(밴드)
도 9에 나타낸 바와 같이 유연 지지체로서 이용하는 밴드(91)는 환형으로 된 무단의 밴드이다. 밴드(91)는 밴드 부재(13)의 길이 방향에 있어서의 일단과 타단을 용접하여 이루어진다. 또한, 밴드(91)를 만들기 위한 밴드 부재(13)는 소정의 길이로 커트해도 되고, 미리 소정의 길이로 커트된 측부재(11)와 중앙 부재(12)로 밴드 부재(13)를 만들었을 경우는 커트하지 않고 그대로 밴드(91)를 만들어도 된다.
밴드 부재(13)는 폭방향(Y)과 교차하는 방향에서 커트하는 것이 바람직하다. 커트의 방향은 폭방향(Y)과 이루는 각이 대체로 5° 이상 15° 이하의 범위가 되도록 커트하는 것이 보다 바람직하다. 이와 같이 커트한 밴드 부재(13)의 길이 방향에 있어서의 일단과 타단을 용접한 용접부(91v)와, 폭방향(Y)과의 이루는 각(θ2)은 대체로 5° 이상 15° 이하의 범위가 된다. 이와 같이 장척의 밴드 부재(13)를 환형으로 하는 환형 용접 공정에서는 길이 용접 공정에서 이용한 용접 장치(42)를 이용해도 되고, 공지의 다른 용접 장치를 이용해도 된다.
용접에 의해 제조된 밴드(91)는 측부재(11)(도 1~도 8 참조)로 형성된 측부(91s)와, 중앙 부재(12)(도 1~도 8 참조)로 형성된 중앙부(91c)로 이루어진다. 측부(91s) 및 중앙부(91c)의 용접부(91w)는 표면(91a)이나 이면(91b)에 노출된다. 용접부(91w)는 용접부(13w)에 상당하는 부분이다. 선 형상의 용접부(91w)는 밴드(91)의 길이 방향과 평행하게 되도록 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 얻어지는 밴드(91)의 폭은 2000mm 이상 3000mm 이하의 범위이다.
얻어진 밴드(91)는 표면을 연마해 경면으로 한 후, 용액 제막 설비에 이용된다. 다음으로, 용액 제막 설비에 있어서, 필름을 제조하는 방법에 대해 이하에 설명한다. 폴리머의 종류는 특별히 한정되지 않고, 용액제막에서 필름으로 할 수 있는 공지의 폴리머를 이용해도 된다. 이하의 실시 형태에서는 폴리머로서 셀룰로오스 아실레이트를 이용한 경우를 예로 하여 설명한다.
(용액 제막 설비)
도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이 용액 제막 설비(110)는 필름 형성 장치(117)와, 제1 텐터(120)와, 롤러 건조 장치(124)와, 제2 텐터(125)와, 슬리터(126)와, 권취 장치(127)를 상류측으로부터 순서대로 구비한다. 필름 형성 장치(117)는 셀룰로오스 아실레이트(111)가 용제(112)에 용해된 도프(113)로부터 필름(116)을 형성한다. 제1 텐터(120)는 필름(116)의 각 측부를 지지 수단(119)으로 지지하면서 건조를 진행시킨다. 롤러 건조 장치(124)는 필름(116)을 복수의 롤러(122)로 지지하면서 건조한다. 제2 텐터(125)는 필름(116)의 각 측부를 지지 수단으로 지지하고, 폭방향으로의 장력을 필름(116)에 부여한다. 슬리터(126)는 제2 텐터(125)의 지지 수단에 의해 지지된 각 에지부를 절제한다. 권취 장치(127)는 에지부가 절제된 필름(116)을 권취심에 감아 롤 형상으로 한다.
(필름 형성 장치)
필름 형성 장치(117)는 둘레방향으로 회전하는 1쌍의 롤러(131, 132)를 구비한다. 1쌍의 롤러(131, 132)는 수평으로 나열되고, 롤러(131)와 롤러(132)의 둘레면에는 밴드(91)가 권취된다. 롤러(131)는 드라이브 롤러이고, 롤러(132)는 프리 롤러이다.
롤러(131, 132)에는 둘레면 온도를 소정의 온도로 제어하는 제1 컨트롤러(도시하지 않음) 및 제2 컨트롤러(도시하지 않음)가 각각 구비된다.
필름 형성 장치(117)에는 밴드(91)의 이동 방향 상류측으로부터 하류측을 향해 도프(113)를 유출시키는 유연 다이(133)와, 막건조 장치와, 박리 롤러(135)가 순차 설치된다.
(유연 다이)
유연 다이(133)는 롤러(131)의 바로 위가 되도록 밴드(91)의 상방에 위치한다. 유연 다이(133)의 선단에는 도프(113)를 유출시키는 유출구(133a)가 설치된다. 유연 다이(133)는 유출구(133a)가 밴드(91)의 표면과 대향하도록 배치된다. 유출구(133a)로부터 유출된 도프(113)는 밴드(91)의 표면상에서 흘러 연장된다. 이 결과 유출구(133a)로부터 유출된 도프(113)로 이루어지는 유연막(136)이 밴드(91)의 표면 상에 형성된다. 또한, 유연 다이(133)의 자세한 것은 후술한다.
또한, 유연 다이(133)로부터 밴드(91)에 이르는 도프(113), 이른바 비드의 상류측의 에리어를 감압하는 감압 챔버를 밴드(91)의 이동 방향에 있어서 유연 다이(133)보다 상류측에 설치해도 된다. 이것에 의해 동반풍에 기인하는 비드의 진동을 억제하고, 나아가서는 두께 편차 등을 방지할 수 있다. 또한, 동반풍이란 밴드(91)의 이동에 따라 표면(91a) 근방에 발생하고, 밴드(91)의 이동 방향으로 흐르는 바람을 나타낸다.
막건조 장치는 제1 덕트(141)~제3 덕트(143)를 가진다. 유연막(136)을 향해 건조풍을 송출하는 제1 덕트(141)~제3 덕트(143)는 밴드(91)의 이동로를 따라 상류측으로부터 순서대로 배치된다. 제1 덕트(141)는 롤러(131, 132)보다 상방에 설치된다. 제3 덕트(143)는 롤러(131, 132)보다 하방에 설치된다. 제2 덕트(142)는 제1 덕트(141) 및 제3 덕트(143) 사이에 설치된다.
제1 덕트~제3 덕트(141~143)는 각각 송풍기(도시하지 않음)에 접속한다. 송풍기에는 제1 덕트~제3 덕트(141~143)의 각각에 공급하는 기체의 온도, 습도, 유량을 독립적으로 제어하는 송풍 컨트롤러(도시하지 않음)가 접속된다. 제1 덕트~제3 덕트(141~143)에는 송풍기로부터 공급된 기체를 건조풍으로서 송출하는 송출구가 설치된다. 제1 ~제3 덕트(141~143)에 설치된 송출구는 각각 표면(91a)의 폭방향에서의 전체, 즉, 일방의 측부(91s), 중앙부(91c), 타방의 측부(91s)와 대향하도록 형성된다.
제1 덕트(141)~제3 덕트(143)에 설치된 유출구는 슬릿 형상으로 형성되고, 밴드(91)의 폭방향으로 길게 연장되어 있다. 밴드(91)의 폭방향에 있어서의 각각의 유출구의 길이는 유연막(136) 전체에 건조풍이 닿도록 되어 있으면 된다.
건조풍의 온도는 밴드(91)의 이동로의 상류측으로부터 하류측을 향함에 따라 낮아지는 것이 바람직하다. 제1 덕트(141)로부터의 건조풍의 온도는 50℃ 이상 140℃ 이하인 것이 바람직하고, 제2 덕트(142)로부터의 건조풍의 온도는 50℃ 이상 140℃ 이하인 것이 바람직하고, 제3 덕트(143)로부터의 건조풍의 온도는 40℃ 이상 100℃ 이하인 것이 바람직하다.
필름 형성 장치(117)와 제1 텐터(120) 사이의 반송로에는 송풍 장치(도시하지 않음)를 배치해도 된다. 이 송풍 장치로부터의 송풍에 의해 필름(116)의 건조를 진행시킨다.
(제1 텐터)
제1 텐터(120)는 지지 수단(119)을 이용하여 필름(116)의 양 측테두리부를 지지하여 길이 방향으로 반송하면서 폭방향로의 장력을 부여하여 필름(116)의 폭을 넓힌다. 제1 텐터(120)에는 상류측으로부터 순서대로, 예열 에리어, 연신 에리어, 및 완화 에리어가 형성되어 있다. 또한, 완화 에리어는 생략해도 된다.
제1 텐터(120)는 1쌍의 레일(도시하지 않음) 및 체인(도시하지 않음)을 구비한다. 레일은 필름(116)의 반송로의 양측에 설치되고, 1쌍의 레일은 소정의 간격으로 이간되어 배치된다. 이 레일 간격은 예열 에리어에서는 일정하며, 연신 에리어에서는 하류를 향함에 따라 점차 넓어지고, 완화 에리어에서는 일정하다. 또한, 완화 에리어의 레일 간격은 하류를 향함에 따라 점차 좁아지도록 해도 된다.
체인은 원동 스프로킷 및 종동 스프로킷(도시하지 않음)에 걸쳐져, 레일을 따라 이동 가능하게 장착되어 있다. 복수의 지지 수단(119)은 체인에 소정의 간격으로 장착되어 있다. 원동 스프로킷의 회전에 의해 지지 수단(119)은 레일을 따라 순환 이동한다.
지지 수단(119)은 제1 텐터(120)의 입구 근방에서 안내되어 온 필름(116)의 지지를 개시하고, 출구를 향해 이동하여 출구 근방에서 지지를 해제한다. 지지를 해제한 지지 수단(119)은 다시 입구 근방으로 이동하여 새롭게 안내되어 온 필름(116)을 지지한다.
덕트(155)는 필름(116)의 반송로의 상방에 설치된다. 덕트(155)는 건조풍을 송출하는 슬릿을 가지고, 송풍기(도시하지 않음)로부터 공급된다. 송풍기는 소정의 온도나 습도로 조정한 건조풍을 덕트(155)에 보낸다. 슬릿이 필름(116)의 반송로와 대향하도록 덕트(155)는 배치된다. 각 슬릿은 필름(116)의 폭방향으로 길게 연장된 형상이며, 반송 방향에서 서로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 또한, 동일한 구조를 가지는 덕트를 필름(116)의 반송로의 하방에 설치해도 되고, 필름(116)의 반송로의 상방과 하방 양방에 설치해도 된다.
이 제1 텐터(120)에서 필름은 반송되면서 덕트(155)로부터의 건조풍에 의해 건조를 진행시킬 수 있음과 함께 지지 수단(119)에 의해 폭을 소정의 타이밍으로 바꿀 수 있다.
연신 에리어에 있어서의 필름(116)의 용제 함유율은 2질량%D.B. 이상 250질량%D.B. 이하인 것이 바람직하고, 2질량%D.B. 이상 100질량%D.B. 이하인 것이 보다 바람직하다. 연신 처리에 있어서의 연신율(ER1)(={(연신 후의 폭)/(연신 전의 폭)}×100)은 100%보다 크고 140% 이하인 것이 바람직하다. 연신 처리에 있어서의 필름(116)의 온도는 95℃ 이상 150℃ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서에 있어서는 용제 함유율(단위; 질량%D.B.)은 건량 기준의 값이며, 구체적으로는 용제의 질량을 x, 유연막(136) 또는 필름(116)의 질량을 y로 할 경우에,{x/(y-x)}×100으로 구하는 값이다.
(롤러 건조 장치)
롤러 건조 장치(124)의 내부의 분위기는 온도나 습도 등이 도시하지 않은 공조기에 의해 조절되어 있다. 롤러 건조 장치(124)에는 다수의 롤러(122)가 설치되어 있고, 이들에 필름(116)이 권취되어 반송된다. 롤러 건조 장치(124)에 있어서, 필름(116)으로부터 용제가 증발된다. 롤러 건조 장치(124)에서는 용제 함유율이 5질량%D.B. 이하가 될 때까지 건조 공정을 행하는 것이 바람직하다.
또한, 롤러 건조 장치(124)로부터 나온 필름(116)이 컬되어 있는 경우에는 롤러 건조 장치(124)와 제2 텐터(125)의 사이에 컬 교정 장치(도시하지 않음)를 설치해도 된다. 컬 교정 장치는 컬을 교정해 필름(116)을 평평하게 한다.
(제2 텐터)
제2 텐터(125)는 필름(116)을 연신한다. 이 연신에 의해 원하는 광학 특성을 가지는 필름(116)이 된다. 얻어지는 필름(116)은 위상차 필름으로서 이용할 수 있다. 제2 텐터(125)는 제1 텐터(120)와 동일한 구조를 가진다. 또한, 제2 텐터(125)에 설치되는 덕트(157)는 슬릿(도시하지 않음)으로부터 소정의 온도로 가열된 건조풍을 유출하여 필름(116)를 향해 흐른다.
제2 텐터(125)에서의 연신에 있어서의 연신율(ER2)(={(연신 후의 폭)/(연신 전의 폭)}×100)은 105%보다 크고 200% 이하인 것이 바람직하고, 110% 이상 160% 이하인 것이 보다 바람직하다. 연신 개시시에 있어서의 필름(116)의 용제 함유율은 5질량%D.B. 이하인 것이 바람직하고, 3질량%D.B. 이하인 것이 보다 바람직하다. 연신에 있어서의 필름(116)의 온도는 100℃ 이상 200℃ 이하인 것이 바람직하다.
제2 텐터(125)와 슬리터(126)의 사이에 냉각 장치(도시하지 않음)를 설치하여 제2 텐터(125)로부터의 필름(116)을 냉각해 강온시켜도 된다.
제조 목적으로 하는 필름(116)의 광학 특성에 따라서는 제2 텐터(125)를 생략해도 된다.
다음으로, 유연 다이(133)의 상세한 것에 대하여 설명한다. 도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이 유연 다이(133)는 1쌍의 측판(161)과, 1쌍의 립판(162)을 가진다. 1쌍의 립판(162)은 유로(163)을 이루는 유로 형성부(162a)가 설치된 유로 형성면(162b)을 각각 가진다. 1쌍의 립판(162)은 밴드(91)(도 11 참조)의 폭방향으로 설치되고, 밴드(91)의 이동 방향으로 유로 형성면(162b)끼리가 밀접하게 나열된다. 유로 형성면(162b)끼리가 밀접한 상태의 1쌍의 립판(162)에 있어서, 폭방향의 양단면에는 유로 형성면(162b)에 의해 이루어지는 간극이 개구된다.
1쌍의 측판(161)은 내면(161a)을 각각 가지고, 내면(161a)끼리가 마주보도록 밴드(91)(도 11 참조)의 폭방향으로 이격되어 나열된다. 1쌍의 측판(161)은 유로 형성면(162b)에 의해 이루어지는 간극을 막도록 배치된다. 이렇게 하여 1쌍의 측판(161)과 1쌍의 립판(162)으로 다이 본체가 형성되고, 다이 본체를 관통하는 도프(113)의 유로(163)는 1쌍의 측판(161)과 1쌍의 립판(162)에 의해 둘러싸여 이루어진다(도 14 참조).
도 15에 나타낸 바와 같이 유로(163)의 출구가 되는 유출구(133a)는 슬릿 형상으로 형성된다. 유출구(133a) 내에 소정의 치수의 이너 디켈판(165)을 설치하는 것에 의해 밴드(91)의 폭방향에 있어서의 유출구(133a)의 길이(L0)를 적절히 조절할 수 있다.
도 10 및 도 16에 나타낸 바와 같이 롤러(131)의 회전축(170)은 모터(171)와, 구동부(172)에 접속한다. 모터(171)에 의해 롤러(131)는 회전축(170)을 중심으로 회전한다. 또한, 회전축(170)에는 로드셀(173)이 장착된다. 구동부(172)는 롤러(132)로부터 롤러(131)를 향한 힘을 회전축(170)에 인가한다. 로드셀(173)은 회전축(170)이 받는 외력을 검지한다.
도 10 및 도 17에 나타낸 바와 같이 필름 형성 장치(117)에는 측거 센서(180)가 설치된다. 측거 센서(180)는 측정 라인(L1)(도 16 참조) 상에 있어서, 밴드(91)의 표면(91a)으로부터의 거리(간격)(Cx)을 측정한다. 측정 라인(L1)은 박리 롤러(135)에 의해 유연막(136)이 박리되는 위치 및 유연 다이(133)로부터 유출된 도프(113)가 착지하는 위치의 사이에 설정되고, 밴드(91)의 폭방향으로 연장된다. 간격(Cx)이란 측정 라인(L1) 상의 임의의 위치에 있어서의 간격 Cx(0), Cx(1), …Cx(2), Cx(n-1), Cx(n)을 나타낸다. 측거 센서(180)는 박리 롤러(135)보다 이동 방향 하류측, 또한 유연 다이(133)보다 이동 방향 상류측으로서 롤러(131)의 상방에 롤러(131)로부터 떨어져 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 도면 중 롤러(131)와 측거 센서(180)의 간격에 부호(Cy)를 붙인다.
측거 센서(180)로서는 와전류식 변위 센서 등 공지의 것을 이용할 수 있다.
도 18에 나타낸 바와 같이 슬리터(126)는 필름(116)의 에지부(116a)를 잘라내는 1쌍의 커터(190)를 구비한다. 1쌍의 커터(190)는 각각 필름(116)의 폭방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 시프트부(194)는 1쌍의 커터(190)를 개별적으로 소정의 위치로 이동한다.
커터(190)는 필름(116)의 반송로의 상방에 위치하는 상환날과 필름(116)의 반송로의 하방에 위치하는 하환날로 이루어진다. 이들 상환날과 하환날 사이에 필름(116)을 보내는 것에 의해 커터(190)는 에지부(116a)를 절단한다. 에지부(116a)가 절단된 필름(116)은 권취 장치(127)에 보내진다. 또한, 에지부(116a)는 풍송장치(192)에 보내진다.
(제어부)
도 16, 도 17 및 도 18에 나타낸 바와 같이 제어부(198)는 모터(171)와, 구동부(172)와, 로드셀(173)과, 측거 센서(180)와, 시프트부(194)와 접속한다.
도 17에 나타낸 바와 같이 제어부(198)는 모터(171)를 통해 롤러(131, 132)에 권취된 밴드(91)를 순환 이동시킨다. 또한, 제어부(198)는 구동부(172)를 통해 롤러(131)에 외력(F1)을 가한다. 그리고, 제어부(198)는 롤러(131)에 가해지는 외력(F1)을 로드셀(173)로부터 독취한다. 제어부(198)는 외력(F1)을 값 BS로 나누어, 몫을 반송 텐션으로 한다. 여기서, 값 BS는 밴드(91)의 평균 단면적(Sav)에 2를 곱한 것이며, 제어부(198)의 내장 메모리에 격납된다. 그리고, 산출된 반송 텐션이 목표치보다 큰 경우에는 제어부(198)는 외력(F1)이 감소하도록 구동부(172)를 제어한다. 또한, 산출된 반송 텐션이 목표치보다 작은 경우에는 제어부(198)는 외력(F1)이 증대하도록 구동부(172)를 제어한다. 이렇게 하여 제어부(198)는 구동부(172) 및 로드셀(173)을 통해 밴드(91)에 가해지는 반송 텐션의 크기를 소정의 것으로 조절할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 작용을 설명한다.
도 16에 나타낸 바와 같이 제어부(198)의 제어하, 롤러(131)가 회전한다. 롤러(131)의 회전에 의해 밴드(91)는 길이 방향으로 순환 이동한다. 도 17에 나타낸 바와 같이 측거 센서(180)는 측정 라인(L1)에 있어서 간격(Cx)을 계측한다. 제어부(198)는 측거 센서(180)로부터 간격(Cx)을 독취한다. 그 후, 제어부(198)는 롤러(131)와 측거 센서(180)의 간격(Cy)으로부터 독취한 간격(Cx)과 밴드(91)의 두께의 합을 줄이는 것에 의해 폭방향에 있어서의 롤러(131)로부터의 밴드(91)의 부상량(CL)을 산출한다. 부상량(CL)의 대표예로서 도 17에는 간격(Cx(0))으로부터 산출한 부상량(CL(0)) 및 간격(Cx(1))으로부터 산출한 부상량(CL(1))을 나타낸다. 또한, 밴드(91)의 두께나 간격(CLy)은 미리 측정해 두고, 제어부(198)의 내장 메모리 등에 격납해 두는 것이 바람직하다.
다음으로, 제어부(198)는 산출된 부상량(CL)에 근거하여 밴드(91)의 폭방향에 있어서의 유연 에리어(A1)의 임계 위치(Pr)를 결정한다. 유연 에리어(A1)는 유연막(136)을 형성하는 대상이 되는 에리어이다. 유연막(136)은 유연 에리어(A1)의 폭방향 전역에 형성해도 되고, 폭방향의 일부에 형성해도 된다. 임계 위치(Pr)는 유연 에리어(A1)의 측테두리이며, 밴드(91)의 양측에서 각각 결정한다. 유연 에리어(A1)의 임계 위치(Pr)는 소정의 반송 텐션이 인가된 밴드(91)에 있어서, 유연 에리어(A1) 전체에 있어서의 부상량(CL)이 기준 부상량(CLj) 이하가 되도록 결정된다. 마찬가지로 하여 제어부(198)는 산출된 부상량(CL)에 근거하여 유연막(136)의 절단 위치(Pc)를 결정한다. 절단 위치(Pc)는 유연막(136)의 양측에 있어서 각각 결정한다. 여기서, 밴드(91)의 유연 에리어(A1) 중 부상량(CL)이 기준 부상량(CLk) 이하인 밴드 영역을 특정한다. 절단 위치(Pc)는 이와 같이 특정한 밴드 영역 상의 유연막(136)에 있으면 된다.
기준 부상량(CLj)은 1쌍의 절단 위치(Pc)의 외측에서 발생한 발포, 박리 잔부 등의 영향이 1쌍의 절단 위치(Pc)의 사이의 부분에 이르지 않고, 1쌍의 절단 위치(Pc)의 외측에서 머물도록 설정하면 된다. 기준 부상량(CLj)은 예를 들면, 1mm 미만인 것이 바람직하다. 기준 부상량(CLk)은 1쌍의 절단 위치(Pc)의 사이의 유연막(136)에 있어서 발포?박리 잔부, 및 최종적으로 얻어지는 필름의 두께 편차가 생기지 않을 정도의 값으로 설정하면 된다. 기준 부상량(CLk)은 예를 들면, 0.1mm 미만인 것이 바람직하다. 또한, 임계 위치(Pr), 절단 위치(Pc)를 결정할 때의 반송 텐션 등의 조건은 실제의 막형성 공정과 동일한 것으로 하는 것이 바람직하다. 임계 위치(Pr), 절단 위치(Pc)를 결정할 때의 반송 텐션은 예를 들면, 50N/mm2 이상 70N/mm2 이하이다.
유연 에리어(A1)의 임계 위치(Pr)에 근거하여 폭방향에 있어서의 유출구(131a)의 길이(L0)(도 15 참조)를 조절한다.
(막형성 공정)
도 10으로 되돌아와, 유연 다이(133)는 밴드(91)의 표면(91a)으로 도프(113)를 연속적으로 유출시킨다. 도프(113)는 밴드(91) 상에 유연된다. 이 결과 밴드(91) 상의 유연 에리어(A1) 내에는 표면(91a)에 노출되는 용접부(91w)를 덮듯이 하여 유연막(136)이 형성된다(도 11 참조).
제1 덕트~제3 덕트(141~143)는 유출구로부터 건조풍을 유연막(136)을 향해 송출한다. 제1 덕트~제3 덕트(141~143)로부터 건조풍이 유연막(136)에 닿으면 유연막(136)으로부터 용제가 증발된다.
용제의 증발에 의해 제1 텐터(120)로의 반송이 가능할 정도가 된 유연막(136)을 용제를 포함한 상태로 밴드(91)로부터 벗긴다. 박리시에는 필름(116)을 박리용 롤러(이하, 박리 롤러라고 한다)(137)로 지지하고, 유연막(136)이 밴드(91)로부터 벗겨지는 박리위치를 일정하게 유지한다. 또한, 박리 롤러(135)는 구동 수단을 구비하고 둘레방향으로 회전하는 구동 롤러여도 된다. 박리된 유연막(136), 즉 필름(116)은 제1 텐터(120), 롤러 건조 장치(124), 제2 텐터(125)로 순차 안내된다.
(슬리터)
도 18에 나타낸 바와 같이 제어부(198)는 부상량(CL)에 근거하여 정해진 절단 위치(Pc)로 커터(190)를 변위한다. 커터(190)에 의해 필름(116)의 에지부(116a)는 절제된다. 에지부(116a)가 절제된 필름(116)은 권취 장치(127)에 의해 롤 형상이 된다.
본 발명에서는 롤러(131)로부터의 밴드(91)의 부상량에 의해 밴드(91)에 관해서 임계 위치(Pr)를 결정하고, 유연막(136)에 관해서 절단 위치(Pc)를 결정한다. 도 17에서는 절단 위치(Pc)가 측부(91s) 상의 유연막(136)에 설정되었을 경우를 나타낸다. 그리고, 임계 위치(Pr)에 의해 정해지는 유연 에리어(A1)에 있어서, 유연막(136)을 형성하고, 절단 위치(Pc)에 있어서 필름(116)의 에지부(116a)를 절단한다. 이와 같이 본 발명에 의하면 최종적으로 얻어지는 필름(116)에서는 밴드(91)의 휨, 특히 용접부(91w) 또는 이 근방에 있어서의 휨에 기인하는 두께 편차가 생기지 않는다.
또한, 필름(116)을 제1 텐터(120)로 폭방향으로 연신, 또는 제1 텐터(120)와 제2 텐터(125)로 폭방향으로 연신하는 경우에는 이러한 연신에 의해 유연막(136)에 대해 설정한 1쌍의 절단 위치(Pc)의 사이의 거리보다 커터(190)로 절단하는 필름(116)에 있어서의 1쌍의 절단 위치(Pc)의 사이의 거리는 넓어진다. 예를 들면, 유연막(136)에 있어서의 폭방향의 중앙으로부터 1쌍의 절단 위치(Pc) 중 일방까지의 거리는 폭방향에서의 연신을 거치는 것에 의해 필름(116)에 있어서 커지는 경우가 있다. 이 때문에 커터(190)로 절제하기 전에 폭방향에 있어서의 연신을 행하는 경우에는 예를 들면, 유연막(136)에 있어서의 절단 위치(Pc)와, 이것을 연신한 경우의 필름(116)에 있어서의 절단 위치(Pc)를 미리 대응시켜 두면 된다.
절단 위치(Pc)에 있어서의 부상량(CL)을 CL(Pc)로 하고, 접촉 임계 위치(Pt)와 절단 위치(Pc)의 거리를 LPt - Pc로 할 경우에 {CL(Pc)/LPt - Pc}의 값이 10-5 이하인 것이 바람직하다. 또한, 접촉 임계 위치(Pt)는 밴드(91)가 롤러(131)로부터 부상되어 있는 부분, 즉, 부상량(CL)이 0보다 큰 부분 중 가장 폭방향 중앙측에 있는 위치를 말한다.
상기 실시 형태에서는 절단 위치(Pc)를 측부(91s) 상에 설정했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 도 19에 나타낸 바와 같이 절단 위치(Pc)를 중앙부(91c) 상에 설정해도 된다.
상기 실시 형태에서는 측부(91s)가 롤러(131)로부터 떨어지도록 휘어진 밴드(91)를 이용하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 도 20에 나타낸 바와 같이 측부(91s)가 롤러(131)에 가까워지도록 휘어진 밴드(91)를 이용해도 된다. 여기서, 측정된 부상량(CL) 중 최대치, 즉, 용접부(91w)에 있어서의 부상량(CL)(w)이 기준 부상량(CLj) 이하인 경우에는 도시하는 바와 같이 임계 위치(Pr)를 측부(91s)측에 설정할 수 있다. 한편, 용접부(91w)에 있어서의 부상량(CL)(w)이 기준 부상량(CLj)을 넘는 경우에는 임계 위치(Pr)는 중앙부(91c)측으로서 부상량(CL)이 기준 부상량(CLj) 이하가 되는 위치에 설정하면 된다.
상기 실시 형태에서는 중앙 부재(12)의 폭을 측부재(11)의 폭보다 넓게 하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 중앙 부재(12)의 폭은 측부재(11)의 폭과 동일하거나 또는 측부재(11)의 폭보다 좁아도 된다. 또한, 밴드(91)를 구성하는 구성 부재(중앙 부재나 측부재)의 수는 3개로 한정되지 않고, 2개 또는 4개 이상이어도 된다.
상기 실시 형태에서는 롤러(131)를 드라이브 롤러로 하고, 롤러(132)를 프리 롤러로 하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 롤러(131)를 프리 롤러(비구동 롤러)로 하고, 롤러(132)를 드라이브 롤러(구동 롤러)로 해도 된다.
상기 실시 형태에서는 유연 다이(133)를 일방의 롤러(131)의 바로 위에 배치하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 일방의 롤러(131)와 타방의 롤러(132) 사이에 배치해도 된다. 또한, 이 경우에는 밴드(91)를 통해 유연 다이(133)와 대향하는 위치에 롤러(도시하지 않음)를 배치하고, 이 롤러에 의해 밴드(91)를 지지해도 된다.
상기 실시 형태에서는 밴드(91)를 유연 지지체로서 이용하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 이동 방향으로 연장되는 용접 라인이 표면에 노출되는 이동 밴드를 유연 지지체로서 이용해도 된다.
상기 실시 형태에 있어서, 필름 형성 장치(117)에 밴드(91)의 용접부(91w)를 이면(91b)으로부터 가열하는 이면 가열부(210)를 설치해도 된다. 이면 가열부(210)는 밴드(91)를 통해 제3 덕트(143)와 대향하도록 설치하는 것이 바람직하다.
(이면 가열부)
도 21 및 도 22에 나타낸 바와 같이 이면 가열부(210)는 가열풍(212)을 송출하는 노즐(214)을 구비한다. 노즐(214)은 밴드(91)의 이면(91b)측에 있어서, 용접부(91w)와 대향하도록 배치된다. 노즐(214)로부터 송출된 가열풍(212)이 용접부(91w)에 닿으면 용접부(91w)는 가열된다.
노즐(214)은 도 22에 나타낸 바와 같이 밴드(91)의 이동 방향으로 복수 나열되는 것이 바람직하다. 밴드(91)에 복수의 용접부(91w)가 있는 경우에는 모든 용접부(91w)에 가열풍(212)을 쐬이도록 노즐(214)을 설치하는 것이 바람직하다.
가열풍(212)의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 40℃ 이상 70℃ 이하인 것이 바람직하다.
박리 롤러(135)에 의해 박리되는 유연막(136)은 밴드(91)에 설치된 용접부(91w)를 덮도록 형성되어 있다. 그러나, 표면(91a) 중 용접부(91w)는 다른 부분에 비해 핀홀 등의 결함이 많다. 이 때문에 유연막(136) 중 용접부(91w) 상의 부분은 결함의 존재에 기인해 박리 잔부가 발생하기 쉽다.
유연막(136)의 박리 전에 용접부(91w)를 이면(91b)측으로부터 가열하기 때문에 용접부(91w) 상의 부분의 건조가 충분히 진행된다. 이와 같이 본 발명에 의하면 결함에 기인하는 박리 잔부를 억제하면서 유연막(136)을 박리 롤러(135)로부터 박리하는 것이 가능해진다.
용접부(91w)에는 핀홀이 포함된다. 용접부(91w)에 직경 70μm 미만의 핀홀이 포함되는 경우에 있어서도 본 발명을 적용할 수 있다. 예를 들어, 용접부(91w)에 직경 70μm 미만의 핀홀이 5개/m 이하인 것이 바람직하고, 또한, 직경 70μm 미만의 핀홀이 1개/mm 이하인 것이 바람직하다. 여기서, "개/m"는 밴드(91)의 길이 방향으로 1m의 범위에서 용접부(91w) 중에 포함되는 핀홀의 수이며, "개/mm"는 밴드(91)의 길이 방향으로 1mm의 범위에서 용접부(91w) 중에 포함되는 핀홀의 수이다. 또한, 용접부(91w)에는 직경 70μm 이상의 핀홀이 존재하지 않는 것이 바람직하다.
상기 실시 형태에서는 이면 가열부(210)에 의한 유연막의 건조를 건조풍에 의한 유연막의 건조와 동시에 행하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 이면 가열부(210)에 의한 유연막의 건조와, 건조풍에 의한 유연막의 건조를 바꾸어 행해도 된다.
이면 가열부(210)는 밴드(91)를 통해 제3 덕트(143)와 대향하도록 설치되어 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 밴드(91)를 통해 제1 덕트(141)와 대향하도록 설치해도 된다. 또한, 롤러(132) 중 용접부(91w)와 접하는 부분에 이면(91b)측으로부터 용접부(91w)를 가열하는 가열부를 설치해도 된다.
또한, 발포를 방지하는 관점에서 이면 가열부(210)에 의한 유연막의 건조는 건조가 어느 정도 진행한 시점에서 행하는 것, 즉, 이면 가열부(210)를 제3 덕트(143)와 대향하도록 설치하는 것이 바람직하다. 이면 가열부(210)에 의한 건조는 용제 함유율이 30질량%D.B. 이상 100질량%D.B. 이하인 유연막에 대해서 행하는 것이 바람직하다.
(폴리머)
본 발명에 이용할 수 있는 폴리머는 열가소성 수지이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 셀룰로오스 아실레이트, 락톤환 함유 중합체, 환형 올레핀, 폴리카보네이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직한 것이 셀룰로오스 아실레이트, 환형 올레핀이며, 그 중에서도 바람직한 것이 아세테이트기, 프로피오네이트기를 포함한 셀룰로오스 아실레이트, 부가 중합에 의해 얻어진 환형 올레핀이다.
(셀룰로오스 아실레이트)
셀룰로오스 아실레이트로서는 셀룰로오스의 수산기로의 아실기의 치환도가 하기 식(I)~(III)를 만족하는 것인 것이 바람직하다. 하기 식(I)~(III)에 있어서, A 및 B는 셀룰로오스의 수산기중의 수소 원자에 대한 아실기의 치환도를 나타내고, A는 아세틸기의 치환도, B는 탄소 원자수가 3~22의 아실기의 치환도이다. 셀룰로오스 아실레이트의 90질량% 이상이 0.1~4mm의 입자인 것이 바람직하다. 그 중에서 본 발명은 셀룰로오스 아실레이트로서 셀룰로오스 디아세테이트(DAC)를 이용한 경우에 특히 큰 효과가 있다.
(I) 2.0≤A+B≤3.0
(II) 0≤A≤3.0
(III) 0≤B≤2.9
셀룰로오스를 구성하는 β-1,4 결합하고 있는 글루코오스 단위는 2위, 3위 및 6위에 유리된 수산기를 가지고 있다. 셀룰로오스 아실레이트는 이들 수산기의 일부 또는 전부를 탄소수 2 이상의 아실기에 의해 에스테르화한 중합체(폴리머)이다. 아실 치환도는 2위, 3위 및 6위 각각에 대해 셀룰로오스의 수산기가 에스테르화하고 있는 비율(100%의 에스테르화의 경우를 치환도 1로 한다)을 의미한다.
전체 아실화 치환도, 즉, DS2+DS3+DS6의 값은 2.00~3.00이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.22~2.90이며, 특히 바람직하게는 2.40~2.88이다. 또한, DS6/(DS2+DS3+DS6)의 값은 0.28이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.30 이상이며, 특히 바람직하게는 0.31~0.34이다. 여기서, DS2는 글루코오스 단위에 있어서의 2위의 수산기의 수소가 아실기에 의해 치환되어 있는 비율(이하 "2위의 아실 치환도"라고 한다)이며, DS3는 글루코오스 단위에 있어서의 3위의 수산기의 수소가 아실기에 의해 치환되어 있는 비율(이하 "3위의 아실 치환도"라고 한다)이며, DS6는 글루코오스 단위에 있어서, 6위의 수산기의 수소가 아실기에 의해 치환되어 있는 비율(이하 "6위의 아실 치환도"라고 한다)이다.
본 발명의 셀룰로오스 아실레이트에 이용되는 아실기는 1종류만이어도 되고, 또는 2종류 이상의 아실기가 이용되어도 된다. 2종류 이상의 아실기를 이용할 때는 그 1개가 아세틸기인 것이 바람직하다. 2위, 3위 및 6위의 수산기가 아세틸기에 의해 치환되어 있는 정도의 총합을 DSA로 하고, 2위, 3위 및 6위의 수산기가 아세틸기 이외의 아실기에 의해 치환되어 있는 정도의 총합을 DSB로 하면 DSA+DSB의 값은 2.22~2.90인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 2.40~2.88이다.
또한, DSB는 0.30 이상인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.7 이상이다. 또 DSB는 그 20% 이상이 6위의 수산기의 치환기인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25% 이상이며, 30% 이상이 더욱 바람직하고, 특히는 33% 이상인 것이 바람직하다. 또한 셀룰로오스 아실레이트의 6위에 있어서의 DSA+DSB의 값이 0.75 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.80 이상이며, 특히는 0.85 이상인 셀룰로오스 아실레이트도 바람직하고, 이들 셀룰로오스 아실레이트를 이용하는 것에 의해 보다 용해성이 뛰어난 도프를 제작할 수 있다. 특히, 비염소계 유기용제를 사용하면 뛰어난 용해성을 나타내고, 저점도이고 여과성이 뛰어난 도프를 제작할 수 있다.
셀룰로오스 아실레이트의 원료인 셀룰로오스는 린터, 펄프 중 어느 것으로부터 얻어진 것이어도 된다.
본 발명에 있어서의 셀룰로오스 아실레이트의 탄소수 2 이상의 아실기로서는 지방족기여도 아릴기여도 되고, 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들면, 셀룰로오스의 알킬카르보닐에스테르, 알케닐카르보닐에스테르, 방향족 카르보닐에스테르, 방향족 알킬카르보닐에스테르 등을 들 수 있고, 각각 더욱 치환된 기를 가지고 있어도 된다. 이들 바람직한 예로서는 프로피오닐기, 부타노일기, 펜타노일기, 헥사노일기, 옥타노일기, 데카노일기, 도데카노일기, 트리데카노일기, 테트라데카노일기, 헥사데카노일기, 옥타데카노일기, iso-부타노일기, t-부타노일기, 시클로헥산카르보닐기, 올레오일기, 벤조일기, 나프틸카르보닐기, 신나모일기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 프로피오닐기, 부타노일기, 도데카노일기, 옥타데카노일기, t-부타노일기, 올레오일기, 벤조일기, 나프틸카르보닐기, 신나모일기 등이 보다 바람직하고, 특히 바람직하게는 프로피오닐기, 부타노일기이다.
(용제)
도프를 조제하는 용제로서는 방향족 탄화수소(예를 들면, 벤젠, 톨루엔 등), 할로겐화 탄화수소(예를 들면, 디클로로메탄, 클로로벤젠 등), 알코올(예를 들면, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, n-부탄올, 디에틸렌글리콜 등), 케톤(예를 들면, 아세톤, 메틸에틸케톤 등), 에스테르(예를 들면, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필 등) 및 에테르(예를 들면, 테트라히드로푸란, 메틸셀로솔브 등)등을 들 수 있다.
상기 할로겐화 탄화수소 중에서도 탄소 원자수 1~7의 할로겐화 탄화수소가 바람직하게 이용되며, 디클로로메탄이 가장 바람직하게 이용된다. 셀룰로오스 아실레이트의 용해성, 유연막의 지지체로부터의 박리성, 필름의 기계적 강도 및 광학 특성 등 물성의 관점에서 디클로로메탄 외에 탄소 원자수 1~5의 알코올을 1종 내지 복수 종 혼합하는 것이 바람직하다. 알코올의 함유량은 용제 전체에 대해서 2~25질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~20질량%이다. 알코올로서는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소 프로판올, n-부탄올 등을 들 수 있지만, 메탄올, 에탄올, n-부탄올, 또는 이들 혼합물이 바람직하게 이용된다.
최근, 환경에 대한 영향을 최소한으로 억제하는 것을 목적으로 디클로로메탄을 사용하지 않는 용제 조성도 검토되고 있다. 이 경우에는 탄소 원자수 4~12의 에테르, 탄소 원자수 3~12의 케톤, 탄소 원자수 3~12의 에스테르, 탄소 원자수 1~12의 알코올이 바람직하고, 이들을 적절히 혼합해 이용하는 경우도 있다. 예를 들면, 아세트산 메틸, 아세톤, 에탄올, n-부탄올의 혼합 용제를 들 수 있다. 이러한 에테르, 케톤, 에스테르 및 알코올은 환형 구조를 가지는 것이어도 된다. 또한, 에테르, 케톤, 에스테르 및 알코올의 관능기(즉, -O-, -CO-, -COO- 및 -OH) 중 어느 것을 2개 이상 가지는 화합물도 용제로서 이용할 수 있다.
[실시예]
이하에 본 발명의 효과를 확인하기 위해 실험 1~6을 실시했다. 각 실험의 자세한 것은 실험 1에서 설명하며, 실험 2~6에 대해서는 실험 1과 상이한 조건만을 나타낸다.
(실험 1)
밴드 제조 설비(10)에 있어서, SUS316제의 측부재(11)와 SUS316제의 중앙 부재(12)로부터 제1 밴드(이하, 밴드 A라고 한다)를 제조했다. 밴드 A는 도 19에 나타내는 바와 같은 용접부(91w)로부터 측테두리를 향함에 따라 측부(91s)가 휘어진 타입이며, 측부재의 폭은 150mm, 중앙 부재의 폭은 2000mm였다.
반송 텐션이 60N/mm2일 때에 밴드 A의 부상량(CL)을 측정하여 1쌍의 임계 위치(Pr) 및 1쌍의 절단 위치(Pc)를 설정했다. 반송 텐션이 60N/mm2일 때의 임계 위치(Pr)에 있어서의 부상량(CL(Pr))은 0.9mm이며, 절단 위치(Pc)에 있어서의 부상량(CL(Pc))은 0mm였다. 1쌍의 임계 위치(Pr)의 사이의 길이(W1), 즉 유연 에리어(A1)의 폭은 2200mm이며, 1쌍의 절단 위치(Pc)의 사이의 길이(W2)는 1700mm였다.
용액 제막 설비(110)(도 10 참조)에 있어서, 셀룰로오스 디아세테이트(DAC) 및 용제를 포함한 도프(113)로부터 필름(116)을 제조했다. 밴드 A를 밴드(91)로서 이용했다. 밴드(91)의 이동 속도는 40m/분이었다. 유연 다이(133)는 이동 상태의 밴드(91)에 도프(113)를 연속적으로 유출시켰다. 밴드(91)의 표면(91a) 상에는 도프(113)로 이루어지는 유연막(136)이 형성되었다.
각 덕트(141~143)로부터의 건조풍을 이용하여 밴드(91) 상의 유연막(136)으로부터 용제를 증발시켰다. 박리 롤러(135)가 유연막(136)을 밴드(91)로부터 박리하여 필름(116)으로 했다. 필름(116)은 제1 텐터(120), 롤러 건조 장치(124), 제2 텐터(125), 슬리터(126)로 순차 보내졌다.
(실험 2)
밴드 A 대신 밴드 B를 이용한 것 이외에는 실험 1과 동일하게 하여 필름(116)을 제조했다. 밴드 B는 도 17에 나타내는 타입이며, 반송 텐션이 60N/mm2일 때의 부상량(CL(Pr))은 1mm이며, 부상량(CL(Pc))은 0.1mm인 것 이외에는 밴드 A와 동일하다.
(실험 3)
밴드 A 대신 밴드 C를 이용한 것 이외에는 실험 1과 동일하게 하여 필름(116)을 제조했다. 밴드 C는 도 17에 나타내는 타입이며, 반송 텐션이 60N/mm2일 때의 부상량(CL(Pr))은 0.1mm이며, 부상량(CL(Pc))은 0.05mm인 것, 1쌍의 절단 위치(Pc) 사이의 길이(W2)는 2100mm인 것 이외에는 밴드 A와 동일하다. {CL(Pc)/LPt - Pc}의 값은 9.1×10-6이었다.
(실험 4)
밴드 A 대신 밴드 D를 이용한 것 이외에는 실험 1과 동일하게 하여 필름(116)을 제조했다. 밴드 D는 도 17에 나타내는 타입이며, 반송 텐션이 60N/mm2일 때의 부상량(CL(Pr))은 0.2mm이며, 부상량(CL(Pc))은 0.1mm인 것, 1쌍의 절단 위치(Pc)의 사이의 길이(W2)는 2100mm인 것 이외에는 밴드 A와 동일하다. {CL(Pc)/LPt - Pc}의 값은 1.8×10-5였다.
(실험 5)
밴드 A 대신 밴드 E를 이용한 것 이외에는 실험 1과 동일하게 하여 필름(116)을 제조했다. 밴드 E는 도 20에 나타내는 타입이며, 반송 텐션이 60N/mm2일 때의 부상량(CL(Pr))은 0.9mm이며, 부상량(CL(Pc))은 0.09mm인 것 이외에는 밴드 A와 동일하다.
(실험 6)
밴드 A 대신 밴드 F를 이용한 것 이외에는 실험 1과 동일하게 하여 필름(116)을 제조했다. 밴드 F는 도 20에 나타내는 타입이며, 반송 텐션이 60N/mm2일 때의 부상량(CL(Pr))은 1mm이며, 부상량(CL(Pc))은 0.1mm인 것 이외에는 밴드 A와 동일하다.
실험 1~실험 6으로 얻어진 필름에 대해 이하와 같이 평가했다.
1. 면 형상 평가
얻어진 필름을 소정의 치수로 재단하고, 편광 현미경을 이용하여 크로스 니콜하에서 관찰해, 관찰된 광학적인 편차에 대해 하기의 기준에 근거하여 평가했다.
E: 광학적인 편차는 볼 수 없었다.
G: 광학적인 편차가 관찰되었지만, 제품으로서 허용할 수 있는 수였다.
N: ○: 제품으로서 허용할 수 없는 광학적인 편차가 관찰되었다.
2. 박리 잔부 평가
G: 밴드중 1쌍의 절단 위치(Pc) 사이에 있어서 박리 잔부가 일어나지 않았다.
N: 밴드중 1쌍의 절단 위치(Pc) 사이에 있어서 박리 잔부가 일어났다.
3. 발포의 유무의 평가
G: 유연막중 1쌍의 절단 위치(Pc) 사이에 있어서 발포가 일어나지 않았다.
N: 유연막중 1쌍의 절단 위치(Pc) 사이에 있어서 발포가 일어났다.
실험 1~6의 평가 결과에 대해 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1에 있어서, 평가 결과에 붙인 번호는 상기 평가 항목에 붙인 번호를 나타낸다.
CL(Pr)
(mm)		 CL(Pc)
(mm)		 W1
(mm)		 W2
(mm)		 평가 결과
1 2 3
실험1 0.9 0 2200 1700 G G G
실험2 1 0.1 2200 1700 N N N
실험3 0.1 0.05 2200 2100 G G G
실험4 0.2 0.1 2200 2100 N G G
실험5 0.9 0.09 2200 1700 G G G
실험6 1.0 0.10 2200 1700 N N N

Claims (6)

  1. (A) 구동 롤러에 권취되어 길이 방향으로 이동하는 이동 밴드에 도프를 연속해서 흘려 보내 상기 도프로 이루어지는 유연막을 형성하는 단계,
    (B) 지지체로부터 박리된 상기 유연막의 폭방향에 있어서의 양단을 절단하는 단계, 및
    (C) 상기 양단의 절단 위치를 설정하는 단계를 구비하고:
    상기 이동 밴드는 금속제의 중앙 웹 및 이 중앙 웹의 폭방향 양측에 용접된 금속제의 측 웹으로 이루어지고, 상기 도프는 용접 라인이 노출되는 상기 이동 밴드의 표면으로 흐르고, 상기 유연막은 상기 용접 라인을 포함한 유연 에리어 상에 형성되고, 상기 유연 에리어에 있어서의 상기 구동 롤러로부터의 상기 이동 밴드의 부상량의 최대치는 1mm 미만이고, 상기 도프는 폴리머 및 용제를 포함하고;
    상기 부상량이 0.1mm 미만인 밴드 영역 상의 상기 유연막으로 상기 절단 위치는 설정되고, 상기 유연막은 상기 B단계에서 상기 절단 위치에서 절단되는 것을 특징으로 하는 용액 제막 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절단 위치에 있어서의 상기 부상량을 CL(Pc)로 하고, 상기 이동 밴드가 상기 구동 롤러로부터 부상되어 있는 부분 중 폭방향에 있어서 가장 중앙 근처의 위치와 상기 절단 위치의 거리를 LPt - Pc로 할 경우에 {CL(Pc)/LPt - Pc}의 값이 10-5 이하인 것을 특징으로 하는 용액 제막 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    (D) 상기 A단계 전에 행해져 상기 부상량을 검지하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용액 제막 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    (E) 상기 D단계와 상기 A단계의 사이에 행해져 상기 부상량에 근거하여 상기 이동 밴드의 표면에 상기 유연 에리어를 설정하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용액 제막 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절단 위치는 상기 용접 라인보다 폭방향 외측인 것을 특징으로 하는 용액 제막 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 절단 위치는 상기 용접 라인보다 폭방향 내측인 것을 특징으로 하는 용액 제막 방법.
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