KR20120034691A - 광폭 캐스팅 벨트, 광폭 필름의 제조방법 및 광폭 필름 - Google Patents

광폭 캐스팅 벨트, 광폭 필름의 제조방법 및 광폭 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광폭 캐스팅 벨트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 디스플레이의 편광판이나 광학 보상 필름 등에 사용되는 필름 제조시 도프를 캐스팅하여 겔 상태의 필름을 생성하는데 사용되는 광폭 캐스팅 벨트에 관한 것이다.
한편, 본 발명은 상기 광폭 캐스팅 벨트를 이용한 광폭 필름의 제조방법 및 상기 광폭 캐스팅 벨트를 이용하여 제조되는 광폭 필름에 관한 것이기도 하다.

Description

광폭 캐스팅 벨트, 광폭 필름의 제조방법 및 광폭 필름{casting velt with wide width, method producing film with wide width and film with wide width}
본 발명은 광폭 캐스팅 벨트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 디스플레이의 편광판이나 광학 보상 필름 등에 사용되는 필름 제조시 도프를 캐스팅하여 겔 상태의 필름을 생성하는데 사용되는 광폭 캐스팅 벨트에 관한 것이다.
한편, 본 발명은 상기 광폭 캐스팅 벨트를 이용한 광폭 필름의 제조방법 및 상기 광폭 캐스팅 벨트를 이용하여 제조되는 광폭 필름에 관한 것이기도 하다.
셀룰로오스 아실레이트 필름은 높은 투명성과 기계적 강도를 가지고 있으며, 습도 및 온도에 크게 의존하지 않는 치수 안정성도 가지고 있다. 따라서 이와 같은 특성이 요구되는 광학재료의 지지체로 널리 사용이 되고 있다. 보통 셀룰로오스 아실레이트 필름은 용매와 폴리머를 같이 녹여 만들어진 도프를 무단 지지체 위에 캐스팅하여 제조한다.
*캐스팅 방법은 무단 지지체의 종류에 따라 크게 벨트 캐스팅과 드럼 캐스팅 두가지로 나눌 수 있다. 벨트 캐스팅은 도프를 벨트 위에 캐스팅하고 약간의 용매를 건조시켜서 박리하고 후단공정으로 필름을 이송하는 방법이고, 드럼 캐스팅은 도프를 드럼 위에 캐스팅하고 거의 건조를 시키지 않은 상태에서 박리하고 후단 공정으로 필름을 이송하는 방법이다.
보통 벨트 캐스팅은 필름의 건조 조건을 조절할 수 있어 다양한 필름 제조의 장점이 있으며 드럼 캐스팅은 고속 캐스팅이 가능, 대량 생산의 장점이 있다. 두가지 제조 방법 모두 무단 지지체인 벨트 및 드럼의 표면이 정밀하게 가공이 되어 있어야만 액정 디스플레이에서 요구하는 깨끗한 표면의 필름을 얻을 수 있다.
무단 지지체의 표면을 정밀하게 가공하기 위해서는 벨트와 드럼 모두 표면을 정밀 연마하여야 한다. 벨트의 경우는 스테인레스 스틸 재질의 벨트를 그라인딩 및 연마 과정을 거쳐서 제조하며 드럼은 카본 스틸 재질의 드럼에 니켈 도금 및 하드크롬 도금을 실시하고 연마 과정을 거쳐 제조한다.
드럼의 경우 문제가 되지 않으나, 도1을 참조하면 벨트는 무단 지지체가 되기 위해서는 벨트 양 끝단을 연결하기 위한 이음매(11)를 형성하여야 한다. 이음매를 형성하기 위한 방법으로는 용접이 널리 사용되고 있는데, 통상적으로 티그 용접, 레이저 용접 등의 방법이 사용되고 있다. 용접은 연마 전에 미리 실시할 수 있으며, 연마 후에 실시할 수도 있다. 용접 후 용접 부위가 벨트 위에 남게 될 수 있기 때문에 용접 부위를 깨끗하게 연마하여 필름 제조시 문제가 발생하지 않도록 해야 한다. 그러나 용접 부위를 완전하게 없애는 것은 불가능하며 육안으로도 구분이 가능하다. 따라서 제조된 셀룰로오스 아실레이트을 이용하여 편광판이나 광학 보상 필름 제조에 사용할 때 일부 제품의 경우는 용접선 부분의 제품은 잘라내고 사용하는 경우도 있다.
최근 액정 디스플레이의 크기는 점점 커지고 있는 추세이며 이에 대응하기 위해 편광판 및 광학 보상 필름도 광폭화 되고 있다. 따라서 광폭화 추세 및 편광판 및 광학 보상 필름 제조시의 수율 증가를 위해 셀룰로오스 아실레이트 필름 또한 광폭화의 진행이 필요하다.
드럼은 현재까지 개발된 방법으로 2200mm 이상의 폭을 가지는 드럼을 제조할 수 있어 광폭의 필름 제조가 가능하나, 벨트의 경우는 최대 2200mm의 폭을 가지는 벨트를 제조하는 것이 한계인 것으로 알려져 있다. 따라서, 도2를 참조하면 2200mm 이상의 폭을 가지는 광폭 벨트를 형성하기 위하여 2 개의 벨트를 길이 방향을 따라 용접하는 것이 가능한데, 제1 벨트(10)와 제2 벨트(20) 사이에 용접으로 인한 중앙 이음매(Cc)가 형성되어 제조된 필름에 상기 중앙 이음매(Cc)로 인한 각인이 남게 되어 그대로 사용하기 어려운 문제점이 있다.
벨트에 캐스팅된 도프는 박리되어 텐터, 건조기 등을 통해 필름으로 제조된다. 캐스팅 후 박리까지 필름이 폭 방향으로 약간 수축이 진행되며, 텐터에서 필요시 연신을 실시한다. 건조기를 이용한 건조공정에서는 필름의 큰 수치 변화는 진행되지 않는다. 보통 필름의 원활한 이송 및 필름 전체의 특성을 일정하게 하기 위하여 필름의 양 끝단을 잘라내는 트리밍 공정을 실시하는데, 트리밍 공정은 캐스팅 공정 후, 텐터 공정 후, 건조 공정 후 등의 1 ~ 2 곳에서 실시한다.
따라서 2200mm 폭의 벨트를 사용할 경우를 고려하면 제조할 수 있는 필름의 폭은 2.2m 이하이다. 실제 캐스팅 시의 안정성, 텐터에서의 연신 및 필름 양 끝단 제거 등을 고려하면 제조할 수 있는 최대 폭은 1800mm 이하이기 때문에 광폭화 추세에 맞는 필름의 제조가 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 벨트 캐스팅 방법에 의해 필름 제조시 중앙부분에 벨트 용접에 의한 각인 부분을 포함하지 않으면서도 광폭 필름을 얻을 수 있는 광폭 캐스팅 벨트를 제공하고자 한다.
본 발명은 광폭 캐스팅 벨트를 이용하여 중앙부분에 벨트 용접에 의한 각인 부분을 포함하지 않는 광폭 필름의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 광폭 캐스팅 벨트를 이용하여 제조되는 벨트 용접에 의한 각인 부분을 포함하지 않는 광폭 필름을 제공하고자 한다.
본 발명은 겔 상태 필름이 형성되도록 폴리머 용액이 캐스팅되는 캐스팅 벨트에 있어서, 중앙 벨트; 상기 중앙 벨트와의 사이에 좌측 이음매가 형성되도록, 상기 중앙 벨트의 길이 방향을 따라 우측 단부가 상기 중앙 벨트의 좌측 단부에 이어지는 좌측 벨트; 상기 중앙 벨트와의 사이에 우측 이음매가 형성되도록, 상기 중앙 벨트의 길이 방향을 따라 좌측 단부가 상기 중앙 벨트의 우측 단부에 이어지는 우측 벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광폭 캐스팅 벨트에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 중앙 벨트를 잇는 중앙 벨트 이음매, 상기 좌측 벨트를 잇는 좌측 벨트 이음매 및 상기 우측 벨트를 잇는 우측 벨트 이음매는 동일한 직선상에 위치할 수 있고, 상기 좌측 벨트의 폭 및 상기 우측 벨트의 폭은 각각 30~70mm일 수 있고, 상기 중앙 벨트 이음매, 좌측 벨트 이음매 및 우측 벨트 이음매는 상기 광폭 캐스팅 벨트의 횡단면과 0°~ 25°의 각도를 이룰 수 있고, 상기 좌측 이음매, 우측 이음매 및 상기 중앙 벨트 이음매, 좌측 벨트 이음매, 우측 벨트 이음매는 용접에 의해 형성될 수 있다.
본 발명은 상기한 어느 하나의 광폭 캐스팅 벨트를 이용한 광폭 필름의 제조 방법에 있어서, 겔 상태의 필름이 형성되도록 상기 어느 하나의 광폭 캐스팅 벨트에 셀룰로오스 트리아세테이트 용액이 함유된 도프를 캐스팅하는 단계; 상기 광폭 캐스팅 벨트로부터 박리되는 상기 겔 상태 필름을 텐터를 이용하여 연신하는 단계;상기 연신 단계를 거친 필름의 좌측 및 우측 부분 중 연신을 위해 상기 텐터에 의해 파지되어 각인된 부분을 제거하는 제1 트리밍 단계; 상기 제1 트리밍 단계를 거친 필름을 건조기를 통하여 건조시키는 단계; 상기 건조 단계를 거친 필름의 좌측 및 우측 소정 부분을 제거하는 제2 트리밍 단계; 상기 제2 트리밍 단계를 거친 필름의 좌측 및 우측 소정 부분을 각인시키는 단계; 상기 각인 단계를 거친 필름을 권취하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 광폭 필름의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 도프는 상기 셀룰로오스 트리아세테이트 외에 용매인 염화메틸렌 및 메탄올, 가소제를 포함하되, 상기 셀룰로오스 트리아세테이트와 상기 가소제로 이루어진 고형분은 상기 도프에 15 ~ 25wt% 함유되고, 상기 용매인 염화메틸렌 및 메탄올의 혼합 비율은 각각 80 ~ 95wt%, 5 ~ 20wt% 이며, 상기 가소제는 상기 셀룰로오스 트리아세테이트 100 wt% 대비 5 ~ 20wt% 함유된 것일 수 있고, 상기 광폭 캐스팅 벨트로부터 박리되는 겔 상태의 필름의 폭을 CW, 상기 연신 단계를 거친 필름의 폭을 TW라 할 때, CW ≥ 1300㎜이고, CW×0.9 ≤ TW ≤ CW×1.3일 수 있다.
본 발명은 상기한 어느 하나의 광폭 캐스팅 벨트를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 광폭 필름에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 광폭 필름은 상기 좌측 이음매와 우측 이음매 사이에 캐스팅되어 제조된 부분의 폭이 1500mm 이상일 수 있고, 상기 광폭 필름은 면내 위상차를 Re, 면상 위상차를 Rth라 할 때, 0 ≤ Re ≤ 5nm이고, 0 ≤ Rth ≤ 100nm일 수 있고, 상기 광폭 필름은 두께가 40 ~ 80 ㎛일 수 있고, 상기 광폭 필름은 상기 좌측 이음매와 우측 이음매에 의해 형성된 각인 부분을 포함할 수 있고, 상기 광폭 필름은 권취시 필름의 슬립에 의한 손상이 방지되도록, 필름의 좌측단과 상기 좌측 이음매에 의한 각인 부분 사이 및 필름의 우측단과 상기 우측 이음매에 의한 각인 부분 사이에 각각 슬립 방지 각인부가 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면 중앙 부분에 벨트의 용접에 의한 각인 부분을 포함하지 않고도 1500mm 이상의 광폭 필름을 제조할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 연신단계에서 필름의 연신율을 크게 하지 않아도 광폭의 필름을 제조할 수 있으므로, 필름에 요구되는 면내 위상차 내지 면상 위상차 및 필름의 두께 등에 대한 제한 요건을 충족시키면서도 요구되는 폭의 필름을 용이하게 제조할 수 있는 장점이 있다.
도1 및 도2는 종래의 캐스팅 벨트의 사시도.
도3은 실시예1의 사시도.
도4는 실시예1의 분해 사시도.
도5는 실시예2의 흐름도.
도6은 실시예2의 실시를 위한 장치의 개략적 구성도.
도7은 도6의 박리 단계를 거친 필름의 개략도.
도8은 도6의 연신 단계를 거친 필름의 개략도.
도9는 도6의 제1 트리밍 단계를 거친 필름의 개략도.
도10은 도6의 제2 트리밍 단계를 거친 필름의 개략도.
도11은 도6의 각인 단계를 거친 필름의 개략도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.
실시예1
실시예1은 본 발명에 따른 광폭 캐스팅 벨트에 관한 것이다.
도3은 실시예1의 사시도를, 도4는 실시예1의 분해 사시도를 나타낸다.
실시예2에서 후술하듯이 폴리머 용액을 이용하여 필름을 제조하기 위하여 벨트에 폴리머 용액을 포함하는 도프를 캐스팅하는 작업, 캐스팅 작업에서 형성된 겔 상태의 필름을 박리하는 박리 작업, 박리된 필름을 텐터를 통하여 연신하는 연신 작업, 연신된 필름을 건조시키는 건조 작업, 건조된 필름을 권취하는 권취 작업 등이 수행된다.
실시예1은 캐스팅 작업에 사용되는 벨트, 즉 겔 상태의 필름이 형성되도록 폴리머 용액이 포함된 도프가 캐스팅되는 광폭 캐스팅 벨트에 관한 것이다.
도3 및 도4를 참조하면 실시예1의 광폭 캐스팅 벨트(100)는 중앙 벨트(110), 좌측 벨트(120) 및 우측 벨트(130)를 가진다.
도3 및 도4를 참조하면 중앙 벨트(110)는 중앙 벨트 이음매(111)를 가진다. 중앙 벨트 이음매(111)는 무단 벨트를 이루도록 중앙 벨트(110)의 상하단을 상호 이어주는 횡방향 이음매이다. 중앙 벨트 이음매(111)는 용접에 의하여 형성될 수 있는데, 용접으로는 티그 용접이나 레이저 용접 등이 행하여 질 수 있다. 중앙 벨트 이음매(111)는 캐스팅 작업시 제품으로 완성될 필름의 중간 영역에 위치하므로 이음매에 의한 자국이 형성되지 않도록 높은 수준의 표면연마를 필요로 한다.
도3 및 도4를 참조하면 좌측 벨트(120) 및 우측 벨트(130)는 각각 좌측 벨트 이음매(121) 및 우측 벨트 이음매(131)를 가진다. 좌측 벨트 이음매(121) 및 우측 벨트 이음매(131)는 중앙 벨트 이음매(111)와 유사한 횡방향 이음매이다. 좌측 벨트 이음매(121) 및 우측 벨트 이음매(131)는 중앙 벨트 이음매(111)와는 달리 표면의 연마 정도는 그다지 높을 필요는 없다. 필름 제조시 좌측 벨트 이음매(121) 및 우측 벨트 이음매(131) 부분에서 필름이 찢어지거나 운전 불량을 발생시키지 않는 정도면 무방하다.
한편, 도4를 참조하면 중앙 벨트 이음매(111)가 중앙 벨트(100)의 횡단면과 이루는 각, 좌측 벨트 이음매(121)가 좌측 벨트(120)의 횡단면과 이루는 각, 우측 벨트 이음매(131)가 우측 벨트(130)의 횡단면과 이루는 각은 모두 θ로 동일하며, θ는 0°~ 25°일 수 있다.
도3 및 도4를 참조하면 중앙 벨트(110)의 폭 Wc는 기존의 최대 벨트 폭인 2200mm일 수 있고, 좌측 벨트(120)의 폭 Wl 및 우측 벨트(130)의 폭 Wr은 각각 300~700mm일 수 있다.
도3 및 도4를 참조하면 좌측 벨트(120)는 그 우측 단부와 중앙 벨트(110)의 좌측 단부 사이에 길이 방향을 따라 좌측 이음매(Cl)를 형성하면서 중앙 벨트(110)에 일체로 이어진다. 즉, 좌측 벨트(120)는 중앙 벨트(110)와의 사이에 좌측 이음매(Cl)를 형성하며 중앙 벨트(110)에 일체로 이어진다.
마찬가지로, 우측 벨트(130)는 그 좌측 단부와 중앙 벨트(110)의 우측 단부 사이에 길이 방향을 따라 우측 이음매(Cr)를 형성하면서 중앙 벨트(110)에 일체로 이어진다. 즉, 우측 벨트(130)는 중앙 벨트(110)와의 사이에 우측 이음매(Cr)를 형성하며 중앙 벨트(110)에 일체로 이어진다.
도3을 참조하면 중앙 벨트(110)에 좌측 벨트(120) 및 우측 벨트(130)가 이어짐으로서 광폭의 캐스팅 벨트(100)가 형성된다.
한편, 좌측 이음매(Cl) 및 우측 이음매(Cr)는 용접에 의하여 형성될 수 있는데, 용접으로는 티그 용접이나 레이저 용접 등이 행하여 질 수 있다. 좌측 이음매(Cl) 및 우측 이음매(Cr)는 중앙 벨트 이음매(111)와는 달리 표면의 연마 정도는 그다지 높을 필요는 없고, 필름 제조시 좌측 이음매(Cl) 및 우측 이음매(Cr) 부분에서 필름이 찢어지거나 운전 불량을 발생시키지 않는 정도면 무방하다.
도3을 참조하면 중앙 벨트 이음매(111), 좌측 벨트 이음매(121) 및 우측 벨트 이음매(131)는 동일한 직선상에 위치하도록 형성된다. 중앙 벨트 이음매(111), 좌측 벨트 이음매(121) 및 우측 벨트 이음매(131)는 좌측 이음매(Cl) 및 우측 이음매(Cr)가 형성된 후에 1회의 용접으로 형성될 수 있다.
실시예2
실시예2는 실시예1을 광폭 캐스팅 벨트를 이용한 광폭 필름의 제조방법에 관한 것이다.
도5는 실시예2의 흐름도를, 도6은 실시예2의 실시를 위한 장치의 개략적 구성도를, 도7은 도6의 박리 단계를 거친 필름의 개략도를, 도8은 도6의 연신 단계를 거친 필름의 개략도를, 도9는 도6의 제1 트리밍 단계를 거친 필름의 개략도를, 도10은 도6의 제2 트리밍 단계를 거친 필름의 개략도를, 도11은 도6의 각인 단계를 거친 필름의 개략도를 나타낸다.
도5를 참조하면 실시예2는 캐스팅 단계(S210), 박리 단계(S220), 연신단계(S230), 제1 트리밍 단계(S240), 건조 단계(S250), 제2 트리밍 단계(S260), 각인 단계(S270), 권취 단계(S280)를 가진다.
도5 및 도6을 참조하면 캐스팅 단계(S210)에서는 캐스터(100T)에 의하여 겔 상태의 필름이 생성된다. 캐스터(100T)는 폴리머 용액을 포함하는 도프가 캐스팅되는 벨트를 포함하는데, 이 벨트는 실시예1에 의한 광폭 캐스팅 벨트(100)이다. 도프는 셀룰로오스 트리아세테이트와 가소제로 이루어진 고형분을 15~25wt% 함유하고 있으며 용매는 염화메틸렌과 메탄올의 혼합용액이다. 염화 메틸렌과 메탄올은 80 : 20 ~ 95 : 5의 중량 혼합비를 가지고 있다. 그 외 셀룰로오스 트리아세테이트 100wt % 대비 5 ~ 20wt%의 가소제, 기타 자외선 방지제 0.5 ~ 2wt%, 블록킹 방지제 0.1 ~ 1wt%, 염료 0.1×10-4 ~ 100×10-4 wt% 등을 포함하고 있다. 도3을 참조하면 광폭 캐스팅 벨트(100)는 중앙 벨트(110)의 폭 Wc가 2200mm, 좌측 벨트(120)의 폭 Wl이 400mm, 우측 벨트(1300)의 폭 Wr이 400mm이다. 광폭 캐스팅 벨트(100)가 회전 지지체(도면부호 미부여)에 의해 회전함에 따라 광폭 캐스팅 벨트(100)에 캐스팅된 도프 중의 용매가 증발되며 겔 상태의 필름이 만들어진다. 한편, 캐스팅 단계(S210)에서 도프는 박리 단계(S220)에 의해 획득되는 필름의 폭이 2800mm가 되도록 캐스팅된다.
도5 및 도6을 참조하면 박리 단계(S220)에서는 캐스팅 단계(S210)에서 생성된 겔 상태의 필름이 박리롤러(200)에 의해 광폭 캐스팅 벨트(100)로부터 박리된다. 박리시의 잔류 용매량은 20 ~ 40wt%가 되도록 조절하였다. 도7을 참조하면 박리 단계(S220)에서 획득되는 필름(F220)은 중앙 벨트(110) 로부터 박리되는 중앙 부분(F11), 좌측 벨트(110)로부터 박리되는 좌측 부분(F21), 우측 벨트(120)로부터 박리되는 우측 부분(F31)으로 이루어진다. 중앙 부분(F11)의 폭은 2200mm이고, 좌측 부분(F21) 및 우측 부분(F31)의 폭은 각각 300mm로서, 전체 폭은 2800mm이다.
도5 및 도6을 참조하면 연신 단계(S230)에서는 박리 단계(S220)에서 획득되는 필름(F220)을 텐터(300)를 이용하여 연신하게 된다. 연신 단계(S230)에서는 상기 필름(F220)의 좌우측부가 텐터 핀(도면 미도시) 또는 텐터 클립(도면 미도시)에 의해 파지되며 연신되기 전에 비하여 폭 방향의 길이가 5% 신장된다. 연신 단계(S230)에서는 건조공정이 아울러 수행될 수 있다. 도8을 참조하면 연신 단계(S230)를 거친 필름(F230)의 중앙 부분(F12)의 폭은 2310mm이고, 좌측 부분(F22) 및 우측 부분(F32)의 폭은 각각 315mm로서, 전체 폭은 2940mm이다.
도5 및 도6을 참조하면 제1 트리밍 단계(S240)에서는 연신 단계(S230)에서 획득되는 필름(F230)의 좌우측 소정 부분을 제1 트리머(400)를 이용하여 절단하게 된다. 도8 및 도9를 참조하면 제1 트리밍 단계(S240)에서 제거되는 부분은 연신 단계(S230)에서 획득되는 필름(F230)의 좌측 부분(F22) 및 우측 부분(F32)의 단부로부터 각각 150mm에 해당하는 부분이다. 제1 트리밍 단계(S240)에서 제거되는 부분D에는 연신 단계(S230)에서 획득되는 필름(F230)의 좌측 부분(F22) 및 우측 부분(F32) 중 연신을 위해 텐터(400)에 의해 파지되어 각인된 부분이 포함되어 있다. 도9를 참조하면 제1 트리밍 단계(S240)를 거친 필름(F240)의 중앙 부분(F13)의 폭은 2310mm이고, 좌측 부분(F23) 및 우측 부분(F33)의 폭은 각각 165mm로서, 전체 폭은 2640mm이다.
도5 및 도6을 참조하면 건조 단계(S250)에서는 제1 트리밍 단계(S250)를 거친 필름을 건조기(500)를 통하여 건조하게 된다. 건조 단계(S250)에는 통상의 건조기가 사용될 수 있다.
도5 및 도6을 참조하면 제2 트리밍 단계(S260)에서는 건조 단계(S250)에서 획득되는 필름(도면 미도시)의 좌우측 소정 부분을 제2 트리머(600)를 이용하여 절단하게 된다. 도10을 참조하면 제2 트리밍 단계(S260)에서 제거되는 부분은 건조 단계(S250)에서 획득되는 필름(도면 미도시)의 좌측 부분 및 우측 부분의 단부로부터 각각 150mm에 해당하는 부분이다. 제2 트리밍 단계(S240)는 필름의 원활하게 이송하고 필름 전체의 특성을 일정하게 하기 위하여 수행된다. 도10을 참조하면 제2 트리밍 단계(S260)를 거친 필름(F260)의 중앙 부분(F16)의 폭은 2310mm이고, 좌측 부분(F26) 및 우측 부분(F36)의 폭은 각각 15mm로서, 전체 폭은 2340mm이다.
도5 및 도6을 참조하면 각인 단계(S270)에서는 제2 트리밍 단계(S260)를 거친 필름(260)의 좌측 부분(F26) 및 우측 부분(F36) 중 소정 부위를 각인시키게 되는데, 각인 방법은 각인기(700)를 이용한 통상의 방법일 수 있다. 도11에는 각인 단계(S270)를 거친 필름(F270)이 도시되어 있다. 도11을 참조하면 각인이 행해지는 부분은 좌측 단부로부터 폭방향으로 2mm 인입된 지점으로부터 12mm 인입된 지점 및 우측 단부로부터 폭방향으로 2mm 인입된 지점으로부터 12mm 인입된 지점일 수 있다. 즉, 각인은 좌측 부분(F27) 및 우측 부분(F37)에 행해진다. 각인 단계(S270)는 필름 권취시 슬립에 의해 필름이 손상되는 것을 방지하고, 필름 권취 후 흑대가 생성되는 것을 방지하며, 권취시 많은 필름을 감기 위하여 수행된다.
도5 및 도6을 참조하면 권취 단계(S280)에서는 각인 단계(S260)를 거친 필름(F260)이 권취롤러(800)에 권취된다.
따라서, 도11을 참조하면 상기한 실시예2에 의한 필름은 좌측 이음매(Cl)와 우측 이음매(Cr)에 의해 형성된 각인 부분 사이에 존재하는 폭 2340mm의 중앙 부분(F17)과 각인 단계(S270)에서 각인이 행해진 폭 15mm의 좌측 부분(F27) 및 우측 부분(F37)을 가진다.
비교예1
도1과 같이 제조된 폭 2200mm인 무단 지지체 벨트에 도프를 2000mm의 폭으로 캐스팅하고 박리하였다. 박리시의 잔류 용매량은 20 ~ 40wt%가 되도록 조절하였다. 텐터에 연결 후 필름의 폭 방향으로 105%를 연신하고, 텐터에서 필름이 나온 후 필름의 좌우측 말단을 150mm씩 제거하였다. 말단이 제거된 필름을 건조기를 통하여 건조시키고, 건조기에서 나온 필름의 좌우측 말단을 다시 150mm씩 제거 후 필름 말단에서 2mm 안쪽부터 12mm의 영역, 즉 10mm를 각인시키고 권취하여 폭 1500mm의 최종 필름을 얻었다.
비교예2
도2와 같이 제1 벨트(10)와 제2 벨트(20) 사이에 용접으로 인한 중앙 이음매(Cc)가 형성된 광폭 캐스팅 벨트를 사용하여 도프를 캐스팅하고 박리하였다. 제1 벨트(10)와 제2 벨트(20)의 폭은 각각 2200mm의 무단 지지체 벨트이며, 이 광폭 캐스팅 벨트에 도프를 4200mm의 폭으로 캐스팅하고 박리하였다. 박리시의 잔류 용매량은 20 ~ 40wt%가 되도록 조절하였다. 텐터에 연결 후 필름의 폭 방향으로 105%를 연신하고, 텐터에서 필름이 나온 후 필름의 좌우측 말단을 150mm씩 제거하였다. 말단이 제거된 필름을 건조기를 통하여 건조시키고, 건조기에서 나온 필름의 좌우측 말단을 다시 150mm씩 제거 후 필름 말단에서 2mm 안쪽부터 12mm의 영역, 즉 10mm를 각인시키고 권취하여 폭 3790mm의 최종 필름을 얻었다.
비교예1에 따르면 각인 부분을 포함한 전체 폭이 1500mm인 필름을 얻을 수 있다.
비교예2에 의한 필름은 폭 3790mm의 광폭 필름을 얻지만 중앙 부분에 이음매(Cc)에 의해 각인된 부분이 포함되어 있다. 따라서, 이음매(Cc)에 의해 각인된 부분을 중심으로 길이 방향으로 필름을 절단하는 경우 1895mm의 폭을 가지는 필름을 얻게 된다.
이에 반하여, 실시예2에 의한 광폭 필름은 좌측 이음매(Cl)와 우측 이음매(Cr)에 의해 형성된 각인 부분 사이에 존재하는 폭 2340mm의 중앙 부분(F17)을 얻을 수 있다. 즉, 실시예2는 광폭 캐스팅 벨트(100)의 전체 폭이 비교예2의 벨트 폭 보다 작은 경우에도 비교예2로부터 얻을 수 있는 중앙 부분에 각인된 부분을 포함하지 않는 필름의 최대 폭 보다 큰 폭을 가지는 필름을 얻을 수 있다.
실시예1의 경우 광폭 캐스팅 벨트(100)로부터 박리되는 겔 상태의 필름은 중앙 부분(F11)의 폭이 2200mm이고, 좌측 부분(F21) 및 우측 부분(F31)의 폭이 각각 300mm로서, 전체 폭은 2800mm이고, 연신 단계(S230)를 거친 필름(F230)의 중앙 부분(F12)의 폭은 2310mm이고, 좌측 부분(F22) 및 우측 부분(F32)의 폭은 각각 315mm로서, 전체 폭은 2940mm인 것으로 하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 이를테면 다른 실시예의 경우 광폭 캐스팅 벨트(100)로부터 박리되는 겔 상태의 필름의 폭을 CW, 상기 연신 단계를 거친 필름의 폭을 TW라 할 때, CW ≥ 1300㎜이고, CW×0.9 ≤ TW ≤ CW×1.3일 수 있다.
실시예3
실시예3은 실시예1의 광폭 캐스팅 벨트를 이용하여 제조된 광폭 필름에 관한 것이다. 실시예3은 실시예2에 의한 제조방법에 의해 제조될 수도 있으나, 실시예3이 반드시 실시예2에 의한 제조방법에 의해 제조되어야 하는 것은 아니다.
실시예3은 상기한 바와 같이, 실시예1의 광폭 캐스팅 벨트를 이용하여 제조된 광폭 필름에 관한 것인데, 실시예3의 광폭 필름은 좌측 이음매(Cl)와 우측 이음매(Cr) 사이에 캐스팅되어 제조된 부분의 폭이 1500mm 이상인 것에 관한 것일 수 있다.
실시예3은 실시예1의 광폭 캐스팅 벨트를 이용하여 제조된 광폭 필름에 관한 것이므로, 좌측 이음매(Cl)와 우측 이음매(Cr)에 의해 형성된 각인 부분을 포함하는 것일 수 있으며, 또한 권취시 필름의 슬립에 의한 손상이 방지되도록, 필름의 좌측단과 좌측 이음매(Cl)에 의한 각인 부분 사이 및 필름의 우측단과 우측 이음매(Cr)에 의한 각인 부분 사이에 각각 슬립 방지 각인부가 형성된 것일 수 있다.
한편, 실시예3의 광폭 필름은 면내 위상차를 Re, 면상 위상차를 Rth라 할 때, 0 ≤ Re ≤ 5nm이고, 0 ≤ Rth ≤ 100nm;인 것에 관한 것일 수 있다. 최종 생산되는 필름의 폭을 크게 하기 위하여 연신율을 크게 하면 면내 위상차 Re 및 면상 위상차 Rth를 조절하기 어려운 경우가 있는데, 실시예3은 연신율을 낮추더라도 요구되는 폭을 지니는 필름을 제조할 수 있으므로, 면내 위상차 Re 및 면상 위상차 Rth를 용이하게 조절할 수 있다.
한편, 실시예3의 광폭 필름은 두께가 40 ~ 80 ㎛인 것에 관한 것이기도 하다.
100:광폭 캐스팅 벨트 110:중앙 벨트
120:좌측 벨트 130:우측 벨트
111:중앙 벨트 이음매 121:좌측 벨트 이음매
131:우측 벨트 이음매
Wc:중앙 벨트의 폭 Wl:좌측 벨트의 폭
Wr:우측 벨트의 폭
Cl:좌측 이음매 Cr:우측 이음매
100T:캐스터 200:박리롤러
300:텐터 400:제1 트리머
500:건조기 600:제2 트리머
700:각인기 800:권취롤러

Claims (19)

  1. 겔 상태 필름이 형성되도록 폴리머 용액이 캐스팅되는 캐스팅 벨트에 있어서,
    중앙 벨트;
    상기 중앙 벨트와의 사이에 좌측 이음매가 형성되도록, 상기 중앙 벨트의 길이 방향을 따라 우측 단부가 상기 중앙 벨트의 좌측 단부에 이어지는 좌측 벨트;
    상기 중앙 벨트와의 사이에 우측 이음매가 형성되도록, 상기 중앙 벨트의 길이 방향을 따라 좌측 단부가 상기 중앙 벨트의 우측 단부에 이어지는 우측 벨트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광폭 캐스팅 벨트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 벨트를 잇는 중앙 벨트 이음매, 상기 좌측 벨트를 잇는 좌측 벨트 이음매 및 상기 우측 벨트를 잇는 우측 벨트 이음매는 동일한 직선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 광폭 캐스팅 벨트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 좌측 벨트의 폭 및 상기 우측 벨트의 폭은 각각 30~70mm인 것을 특징으로 하는 광폭 캐스팅 벨트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 중앙 벨트 이음매, 좌측 벨트 이음매 및 우측 벨트 이음매는 상기 광폭 캐스팅 벨트의 횡단면과 0°~ 25°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 광폭 캐스팅 벨트.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 좌측 이음매, 우측 이음매 및 상기 중앙 벨트 이음매, 좌측 벨트 이음매, 우측 벨트 이음매는 용접에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 광폭 캐스팅 벨트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 광폭 캐스팅 벨트를 이용한 광폭 필름의 제조 방법에 있어서,
    겔 상태의 필름이 형성되도록 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 광폭 캐스팅 벨트에 셀룰로오스 트리아세테이트 용액이 함유된 도프를 캐스팅하는 단계;
    상기 광폭 캐스팅 벨트로부터 박리되는 상기 겔 상태 필름을 텐터를 이용하여 연신하는 단계;
    상기 연신 단계를 거친 필름의 좌측 및 우측 부분 중 연신을 위해 상기 텐터에 의해 파지되어 각인된 부분을 제거하는 제1 트리밍 단계;
    상기 제1 트리밍 단계를 거친 필름을 건조기를 통하여 건조시키는 단계;
    상기 건조 단계를 거친 필름의 좌측 및 우측 소정 부분을 제거하는 제2 트리밍 단계;
    상기 제2 트리밍 단계를 거친 필름의 좌측 및 우측 소정 부분을 각인시키는 단계;
    상기 각인 단계를 거친 필름을 권취하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 광폭 필름의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 도프는 상기 셀룰로오스 트리아세테이트 외에 용매인 염화메틸렌 및 메탄올, 가소제를 포함하되,
    상기 셀룰로오스 트리아세테이트와 상기 가소제로 이루어진 고형분은 상기 도프에 15 ~ 25wt% 함유되고, 상기 용매인 염화메틸렌 및 메탄올의 혼합 비율은 각각 80 ~ 95wt%, 5 ~ 20wt% 이며, 상기 가소제는 상기 셀룰로오스 트리아세테이트 100 wt% 대비 5 ~ 20wt% 함유된 것을 특징으로 하는 광폭 필름의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광폭 캐스팅 벨트로부터 박리되는 겔 상태의 필름의 폭을 CW, 상기 연신 단계를 거친 필름의 폭을 TW라 할 때,
    CW ≥ 1300㎜;
    CW×0.9 ≤ TW ≤ CW×1.3;
    인 것을 특징으로 하는 광폭 필름의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 광폭 캐스팅 벨트를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 광폭 필름.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광폭 필름은 상기 좌측 이음매와 우측 이음매 사이에 캐스팅되어 제조된 부분의 폭이 1500mm 이상인 것을 특징으로 하는 광폭 필름.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광폭 필름은 면내 위상차를 Re, 면상 위상차를 Rth라 할 때,
    0 ≤ Re ≤ 5nm;
    0 ≤ Rth ≤ 100nm;
    인 것을 특징으로 하는 광폭 필름.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 광폭 필름은 두께가 40 ~ 80 ㎛인 것을 특징으로 하는 광폭 필름.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 좌측 이음매와 우측 이음매에 의해 형성된 각인 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 광폭 필름.
  14. 제13항에 있어서,
    권취시 필름의 슬립에 의한 손상이 방지되도록, 필름의 좌측단과 상기 좌측 이음매에 의한 각인 부분 사이 및 필름의 우측단과 상기 우측 이음매에 의한 각인 부분 사이에 각각 슬립 방지 각인부가 형성된 것을 특징으로 하는 광폭 필름.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 슬립방지 각인부는 상기 좌측 이음매 및 우측 이음매의 단부로부터 2 mm 인입된 영역으로부터 12 mm 인입된 영역 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 광폭 필름.
  16. 제1항 내지 제5항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 벨트, 좌측 벨트, 및 우측 벨트를 포함하는 상기 광폭 캐스팅 벨트의 전체 폭은 2600~3500 mm 인 것을 특징으로 하는 광폭 캐스팅 벨트.
  17. 횡방향의 중앙 벨트 이음매가 용접에 의해 형성된 중앙 벨트; 횡방향의 좌측 벨트 이음매가 용접에 의해 형성되며, 상기 중앙 벨트와의 사이에 좌측 이음매가 형성되도록 상기 중앙 벨트의 길이 방향을 따라 우측 단부가 상기 중앙 벨트의 좌측 단부에 이어지는 좌측 벨트; 및 횡방향의 우측 벨트 이음매가 용접에 의해 형성되며, 상기 중앙 벨트와의 사이에 우측 이음매가 형성되도록, 상기 중앙 벨트의 길이 방향을 따라 좌측 단부가 상기 중앙 벨트의 우측 단부에 이어지는 우측 벨트; 를 포함하는 광폭 캐스팅 벨트에 겔 상태의 필름이 형성되도록 셀룰로오스 트리아세테이트 용액이 함유된 도프를 캐스팅하는 단계;
    상기 광폭 캐스팅 벨트로부터 박리되는 상기 겔 상태 필름을 텐터를 이용하여 연신하는 단계;
    상기 연신 단계를 거친 필름의 좌측 및 우측 부분 중 연신을 위해 상기 텐터에 의해 파지되어 각인된 부분을 제거하는 제1 트리밍 단계;
    상기 제1 트리밍 단계를 거친 필름을 건조기를 통하여 건조시키는 단계;
    상기 건조 단계를 거친 필름의 좌측 이음매와 우측 이음매에 의한 각인을 포함하는 소정 부분을 제거하는 제2 트리밍 단계;
    상기 제2 트리밍 단계를 거친 필름의 좌측 및 우측 소정 부분을 각인시키는 단계;
    상기 각인 단계를 거친 필름을 권취하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광폭 필름의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 도프는 상기 셀룰로오스 트리아세테이트 외에 용매인 염화메틸렌 및 메탄올, 가소제를 포함하되,
    상기 셀룰로오스 트리아세테이트와 상기 가소제로 이루어진 고형분은 상기 도프에 15 ~ 25wt% 함유되고, 상기 용매인 염화메틸렌 및 메탄올의 혼합 비율은 각각 80 ~ 95wt%, 5 ~ 20wt% 이며, 상기 가소제는 상기 셀룰로오스 트리아세테이트 100 wt% 대비 5 ~ 20wt% 함유된 것을 특징으로 하는 광폭 필름의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 광폭 캐스팅 벨트로부터 박리되는 겔 상태의 필름의 폭을 CW, 상기 연신 단계를 거친 필름의 폭을 TW라 할 때,
    CW ≥ 1300㎜;
    CW×0.9 ≤ TW ≤ CW×1.3;
    인 것을 특징으로 하는 광폭 필름의 제조방법.
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