KR101569042B1 - 용액 캐스팅 방법 및 용액 캐스팅 장치 - Google Patents
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Abstract
캐스팅 도프를 이동하는 주위면 상에 캐스팅하여 캐스팅 필름을 형성한다. 캐스팅 필름을 냉각하여 경화 또는 고화한다. 캐스팅 필름을 박리 롤러에 의해 주위면으로부터 박리하여 1차 습윤 필름을 형성한다. 1차 습윤 필름을 반송부로 반송한다. 1차 습윤 필름을 반송부로부터 제 1 건조 챔버로 보낸다. 제 1 건조 챔버에서 수증기를 함유하는 습식 가스를 1차 습윤 필름에 가한다. 물분자가 1차 습윤 필름에 흡수된다. 1차 습윤 필름에 흡수된 물분자는 1차 습윤 필름의 폴리머 분자의 망상 구조의 메시를 확대한다. 1차 습윤 필름에 함유된 액상 화합물의 확산이 가속화된다. 이렇게 하여, 액상 화합물의 제거를 용이하게 할 수 있다.
용액 캐스팅 방법, 용액 캐스팅 장치
Description
본 발명은 용액 캐스팅 방법 및 용액 캐스팅 장치에 관한 것이다.
폴리머 필름(이후, 필름이라고 함)은 우수한 광투과성 및 가요성과 같은 이점을 갖고, 더욱 경박화로 하기 쉽다. 따라서, 상기 필름은 광학 기능성 필름으로서 폭넓게 사용된다. 상기 필름의 대표예로는, 셀룰로오스 아실레이트를 사용한 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름(특히, 평균 아세틸화도가 57.5~62.5% 범위 내인 트리아세틸 셀룰로오스(TAC))는 견뢰성 및 난연성을 가지므로, TAC 필름은 광감성 재료의 필름 베이스로서 사용된다. 따라서, TAC 필름은 우수한 광학 등방성을 가지므로, TAC 필름이 최근 시장이 급격하게 확대하고 있는 액정표시 장치(LCD)의 구성요소로서의 편광필터의 보호필름, 광학보상필름 및 광시야각 필름과 같은 광학 기능성 필름으로서 사용되고 있다.
필름의 제조 방법으로는, 즉, 용융 압출 방법 및 용액 캐스팅 방법이 있다. 용융 압출 방법에 있어서, 폴리머를 가열하여 용해시킨 후, 압출기에 의해 용융하여 필름을 형성한다. 이 용융 압출 방법은 생산성이 높고 장비가 비교적 저가라는 이점을 갖고 있다. 그러나, 용융 압출 방법에 있어서, 필름의 두께 정밀도를 조절하는 것이 곤란하고, 또한 필름 상에 미세 줄무늬(즉, 다이 라인)가 쉽게 생성된다. 따라서, 광학 기능성 필름으로서 높은 품질을 갖는 필름을 제조하는 것이 곤란하다. 반면, 용액 캐스팅 필름에 있어서는, 폴리머 및 용제를 함유하는 폴리머 용액(이후, 도프라고 함)을 지지체 상에 캐스팅하여 캐스팅 필름을 형성한다. 캐스팅 필름을 박리가능할 정도로 충분히 경화시켜 자기 지지성을 갖게 한 후 지지체로부터 박리하여 습윤 필름을 형성한다. 상기 습윤 필름을 건조하여 필름으로서 권취한다. 이 용액 캐스팅 방법에 있어서는, 용융 압출 방법에 비해서 광학 등방성 및 두께 균일성이 더욱 우수하고, 또한 이물을 더 적게 함유하는 필름을 얻을 수 있다. 그러므로, 용액 캐스팅 방법은 필름, 특히 광학 기능성 필름의 제조 방법에 채용된다(예컨대, 일본 특허공개 2006-306052호 공보 참조).
최근, LCD에 대한 수요가 빠르게 증가함에 따라서, 높은 제조 효율을 갖는 용액 캐스팅 방법이 소망되고 있다. 용액 캐스팅 방법에서는, 필름을 제조하는데 요하는 대부분의 시간은 캐스팅 필름, 습윤 필름 등으로부터 잔류 용제를 제거하는데 필요한 건조 공정이 차지한다. 그러므로, 용액 캐스팅 방법에서의 제조 효율을 증가시키기 위해서는 건조 공정에 요하는 시간을 단축시킬 것이 제안된다.
일본 특허공개 2006-306052호 공보에 개시된 용액 캐스팅 방법에 따르면, 습윤 필름의 표면온도는 건조 정도에 따라 조정되므로, 건조 공정에 요하는 시간을 단축시키는 소정의 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 습윤 필름의 두께가 증가하는 경우에는, 습윤 필름의 표면 온도만이 조정되는 건조 공정에서 습윤 필름의 표면에서 용제를 제거하는 것, 즉 습윤 필름 내부 깊이 함유된 용제는 제거하기 곤란하다. 그 결과, 건조 시간을 단축하는 것이 불가능하였다. 특히, 습윤 필름의 두께가 100㎛를 초과하는 경우에는, 길어진 건조시간에 의해 심각한 문제가 초래된다.
상술하듯이, 습윤 필름 내부 깊이에 함유된 용제를 제거하기 위해서 습윤 필름을 더욱 고온에서 건조하는 방법이 공지되어 있다. 그러나, 건조 공정의 온도를 승온시킬 경우, 필름의 재료로서의 폴리머의 열분해가 유발되어, 필름의 광학특성, 기계특성 등이 저하하게 된다. 따라서, 일본 특허공개 2006-306052호 공보에 개시된 용액 캐스팅 방법 및 그외의 공지된 방법에 의거하여 소정치 이상의 두께를 갖는 필름을 효과적으로 제조하는데에는 한계가 있다.
상기 관점에서, 본 발명의 목적은 필름을 효과적으로 제조하기 위한 용액 캐스팅 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따르면 폴리머 및 용제를 함유하는 도프를 지지체 상에 캐스팅하여 캐스팅 필름을 형성하는 공정; 상기 지지체 상의 캐스팅 필름을 경화시키는 공정; 상기 지지체로부터 상기 캐스팅 필름을 박리하여 습윤 필름을 형성하는 공정; 및 상기 습윤 필름을 가스 중에서 건조하여 필름을 형성하는 공정을 포함하는 용액 캐스팅 방법으로서, 상기 가스는 용제를 구성하는 액상 화합물 보다 몰체적이 작은 소체적 화합물을 함유하는 용액 캐스팅 방법을 제공한다.
상기 용제가 복수개의 화합물로 이루어질 경우에는, 상기 복수개의 화합물 중에서 몰체적이 가장 작은 화합물이 액상 화합물인 것이 바람직하다. 또한, 가스는 상기 소체적 화합물을, 상기 가스의 포화 증기의 중량(MS)에 대하여, 0.3배~1.0배의 범위 내에서 함유하는 것이 바람직하고, MS는 가스의 포화 증기의 중량이다. 가스의 온도는 소체적 화합물의 비점(℃) 이상 상기 비점(℃)의 3배 이 하인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 액상 화합물은 디클로로메탄, 메탄올, 에탄올 및 부탄올 중 하나 이상을 함유하고, 상기 소체적 화합물은 물, 메탄올(단, 액상 화합물이 메탄올인 경우는 제외함), 아세톤 및 메틸에틸케톤 중 하나 이상을 함유한다.
상기 습윤 필름을 가스 중에서 건조하여 필름을 형성하는 단계 전에 상기 습윤 필름을 텐터 건조기에 의해 건조를 행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 습윤 필름을 가스 중에서 건조하여 필름을 형성하는 단계 후, 가열된 가스를 습윤 필름에 가하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 폴리머 및 용제를 함유하는 도프가 캐스팅되어 캐스팅 필름이 형성된 지지체; 및 습윤 필름을 가스 중에서 건조하여 필름을 형성하기 위한 건조 장치를 포함하는 용액 캐스팅 장치로서, 상기 가스는 용제로 구성된 액상 화합물 보다 몰체적이 작은 소체적 화합물을 함유하고, 상기 습윤 필름은 지지체로부터 박리된 캐스팅 필름인 용액 캐스팅 장치를 제공한다.
상기 건조 장치는 바람직하게는: 습윤 필름을 반송하기 위한 복수개의 롤러로서, 이 롤러 위에 습윤 필름이 걸쳐지는 복수개의 롤러; 상기 복수개의 롤러를 수용하기 위한 건조 챔버; 및 상기 건조 챔버 중에서 가스를 순환시키기 위한 가스 공급유닛을 포함한다. 또한, 용액 캐스팅 장치는 습윤 필름의 반송방향으로 건조 장치로부터 상류측에 배치된 텐터 건조기를 포함하고, 상기 텐터 건조기는 가스를 가하면서 습윤 필름의 측단을 유지하여 습윤 필름을 반송한다. 또한, 용액 캐스팅 장치는 습윤 필름의 반송방향으로 건조 장치로부터 하류측에 배치된 가열 공기를 사용하는 건조기를 더 포함하는 것이 바람직하고, 상기 가열 공기를 사용하는 건조기는 가열된 가스를 건조 장치로부터 반송된 습윤 필름에 가한다.
본 발명의 용액 캐스팅 방법에 따르면, 소체적 화합물을 함유하는 가스 중에서 습윤 필름을 건조하기 때문에, 소체적 화합물이 습윤 필름에 흡수된다. 습윤 필름에 흡수된 소체적 화합물은 폴리머 분자의 망상 구조의 메시를 확대하기 때문에, 습윤 필름에 잔존하는 액상 화합물이 급속하게 확산되어 표면 근방에 도달하여, 건조가 더욱 빠르게 행해진다. 그 결과, 용제의 제거가 용이하게 행해질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 고온에서의 건조 공정을 행하지 않고 습윤 필름에 잔존하는 액상 화합물의 확산을 향상시킬 수 있다. 그러므로, 폴리머 분자의 열분해 등을 억제하면서 필름을 효율적으로 제조할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 대해서 이하에 설명한다. 그러나, 본 발명은 하기 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
(폴리머)
본 실시형태에서는 폴리머로서 셀룰로오스 아실레이트를 사용한다. 특히 바람직한 셀룰로오스 아실레이트는 트리아세틸 셀룰로오스(TAC)이다. TAC에 있어서,셀룰로오스에 있어서 히드록시기의 수소원자에 대한 아실 치환도는 하기 식(I)~(III)을 모두 만족하는 것이 바람직하다:
(I) 2.5≤A+B≤3.0
(II) 0≤A≤3.0
(III) 0≤B≤2.9
상기 식(I)~(III)에서, "A"는 셀룰로오스에 있어서 아세틸기에 대한 히드록시기의 수소원자의 치환도를 나타내고, "B"는 셀룰로오스에 있어서 탄소원자수가 3~22개인 아실기에 대한 히드록시기의 수소원자의 치환도를 나타낸다. 바람직하게는, TAC 입자의 90질량% 이상은 0.1~4mm의 범위 내의 직경을 각각 갖는다. 여기서, 본 발명에 사용가능한 폴리머는 셀룰로오스 아실레이트에 한정되는 것은 아니다. 상기 폴리머는 용제에 용해되어 도프로서 작용할 수 있는 물질이면 공지의 임의의 물질이어도 좋다.
셀룰로오스는 β-1,4 결합을 생성하는 글루코오스 단위를 갖고, 각 글루코오스 단위는 제 2, 3 및 6 위치에 유리된 히드록시기를 갖는다. 셀룰로오스 아실레이트는 히드록시기의 일부 또는 전부가 에스테르화되어 탄소수가 2개 이상인 아실기에 의해 수소가 치환된 폴리머이다. 셀룰로오스 아실레이트의 아실기에 대한 치환도는 셀룰로오스의 제 2, 3 및 6 위치의 각각에서의 히드록시기의 에스테르화도를 의미한다(동일 위치의 히드록시기의 전부(100%)가 치환될 경우, 그 위치에서의 치환도는 1이다).
아실기의 총치환도, 즉 DS2+DS3+DS6,은 2.00~3.00의 범위 내가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2.22~2.90의 범위 내이고, 가장 바람직하게는 2.40~2.88의 범위 내이다. 또한, DS6/(DS2+DS3+DS6)은 0.28 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.30 이상이고, 가장 바람직하게는 0.31~0.34의 범위 내이다. 여기서, DS2는 아실기에 대한 글루코오스 단위당 제 2 위치의 히드록시기의 수소원자의 치환도(이후, 2위치의 아실 치환도라고 함)이고, DS3은 아실기에 대한 글루코오스 단위당 제 3 위치의 히드록시기의 수소원자의 치환도(이후, 3위치의 아실 치환도라고 함)이고, 또한 DS6은 아실기에 대한 글루코오스 단위당 제 6 위치의 히드록시기의 수소원자의 치환도(이후, 6위치의 아실 치환도라고 함)이다.
본 발명에서, 셀룰로오스 아실레이트 중의 아실기의 종류는 하나 이상일 수 있다. 2종 이상의 아실기가 셀룰로오스 아실레이트 중에 있는 경우, 이들 중 하나는 아세틸기인 것이 바람직하다. 아세틸기에 대한 제 2, 3 및 6 위치의 히드록시기의 총치환도 및 아세틸기 이외의 아실기에 대한 제 2, 3 및 6 위치의 히드록시기의 총치환도는 각각 DSA 및 DSB로 기재하는 경우, DSA+DSB의 값은 2.22~2.90의 범위 내인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2.40~2.88의 범위 내이다. 또한, DSB는 0.30 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.7 이상이다. DSB에서, 제 6 위치의 히드록시기의 치환율은 20% 이상이고, 바람직하게는 25% 이상이고, 더욱 바람직하게는 30% 이상이고, 가장 바람직하게는 33% 이상이다. 또한, 히드록시기가 셀룰로오스 아실레이트의 제 6 위치에 있는 경우의 DSA+DSB의 값은 0.75 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.80 이상이고, 가장 바람직하게는 0.85 이상이다. 상기 조건을 만족하는 이러한 셀룰로오스 아실레이트를 사용함으로써, 용해도가 우수한 용액(도프)를 제조할 수 있다. 특히, 비염소 유기 용제를 사용하여 우수한 용액을 제조할 수 있기 때문에, 점도가 낮고 여과성이 우수한 도프를 제조할 수 있다.
셀룰로오스 아실레이트의 재료로서의 셀룰로오스는 린터 또는 펄프로부터 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 셀룰로오스 아실레이트로서, 탄소원자수가 2개 이상인 아실기는 지방족기 또는 아릴기 중 어느 하나이어도 좋고, 특별히 제한되지 않는다. 셀룰로오스 아실레이트의 예로서 알킬카르보닐 에스테르, 알케닐카르보닐 에스테르, 방향족 카르보닐 에스테르, 방향족 알킬카르보닐 에스테르 등이 있다. 또한, 셀룰로오스 아실레이트는 다른 치환기를 가져도 좋다. 바람직한 치환기는, 예컨대 프로피오닐기, 부타노일기, 펜타노일기, 헥사노일기, 옥타노일기, 데카노일기, 도데카노일기, 트리데카노일기, 테트라데카노일기, 헥사데카노일기, 옥타데카노일기, 이소-부타노일기, t-부타노일기, 시클로헥산 카르보닐기, 올레오일기, 벤조일기, 나프틸카르보닐기, 신나모일기 등이 있다. 이들 중에서, 더욱 바람직한 기는 프로피오닐기, 부타노일기, 도데카노일기, 옥타데카노일기, t-부타노일기, 올레오일기, 벤조일기, 나프틸카르보닐기, 신나모일기 등이 있다. 특히, 프로피오닐기 및 부타노일기가 가장 바람직하다.
(용제)
도프를 제조하는데 사용하는 용제로는 방향족 탄화수소(예컨대 벤젠, 톨루엔 등), 할로겐화 탄화수소(예컨대 디클로로메탄, 클로로벤젠 등), 알콜(예컨대 메탄올, 에탄올, n-프로판올, n-부탄올, 디에틸렌글리콜 등), 케톤(예컨대 아세톤, 메틸에틸 케톤 등), 에스테르(예컨대 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 프로필아세테이트 등), 에테르(예컨대 테트라히드로푸란, 메틸셀로솔브 등) 등이 있다. 여기서, 본 발명에 있어서 도프는 용제에 폴리머를 용해 또는 분산시킴으로써 얻어지는 폴리머 용액 또는 분산액을 의미한다.
할로겐화 탄화수소의 탄소원자수는 바람직하게는 1~7개이고, 디클로로메탄이 가장 바람직하다. 용해도, 지지체로부터의 캐스팅 필름의 박리성, 필름의 기계적 강도 및 필름의 광학특성 등의 TAC의 물성의 관점에서, 디클로로메탄과 함께 탄소원자수 1~5개의 알콜을 1종 이상 사용하는 것이 바람직하다. 알콜의 함유량은 전체 용제에 대하여 2~25중량%의 범위 내가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5~20중량%의 범위 내이다. 사용가능한 알콜은, 예컨대 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소-프로판올, n-부탄올 등이 있고, 이들 중에서 특히 메탄올, 에탄올, n-부탄올 및 이들의 혼합물이 더욱 바람직하다.
최근, 환경에 대한 악영향을 최소한으로 저감하기 위해서, 디클로로메탄을 함유하지 않는 용제가 제안된다. 이 경우, 용제는 탄소원자수 4~12개의 에테르, 탄소원자수 3~12개의 케톤, 탄소원자수 3~12개의 에스테르, 및 탄소원자수 1~12개의 알콜을 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 용제는 이들의 혼합물도 함유한다. 예컨대, 혼합 용제는 메틸아세테이트, 아세톤, 에탄올 및 n-부탄올을 함유한다. 여기서, 에테르, 케톤, 에스테르 및 알콜은 환상 구조를 가져도 좋다. 2개 이상의 관능기(즉, -O-, -CO-, -COO- 및 -OH)를 갖는 화합물을 용제로서 사용해도 좋다. 용제는 알콜성 히드록시기와 같은 다른 관능기를 함유해도 좋다.
셀룰로오스 아실레이트에 대한 상세한 설명은 일본특허공개 2005-104148호 공보의 단락 [0140]~[0195]에 설명되어 있다. 상기 설명은 본 발명에 적용가능하다. 또한, 용제 및 첨가제(예컨대, 가소제, 열화 방지제, UV-흡수제, 광학이방성 조절제, 리타데이션 조절제, 염료, 매트제, 완화제 및 완화촉진제 등)에 대한 설명도 상기 공보의 단락 [0196]~[0516]에 기재되어 있다.
(도프 제조 방법)
도 1에 나타낸 바와 같이, 도프 제조 라인(10)은 용제를 저장하기 위한 용제 탱크(11), 용제 및 TAC 등을 혼합하기 위한 용해 탱크(13), 상기 용해 탱크(13)에 TAC를 공급하기 위한 호퍼(14), 첨가제액을 저장하기 위한 첨가제 탱크(15), 후술하는 팽윤액을 가열하기 위한 히터(18), 제조된 도프의 온도를 조절하기 위한 온도 조절기(19), 제조된 도프를 여과하기 위한 여과 장치(20), 제조된 도프를 농축하기 위한 플러싱 장치(21), 상기 농축된 도프를 여과하기 위한 여과 장치(22), 상기 용제를 회수하기 위한 회수 장치(23), 및 회수된 용제를 정제하기 위한 정제 장치(24)를 포함한다. 용해 탱크(13)로부터 하류측에는 펌프(25)가 배치된다. 플러싱 장치(21)로부터 하류측에는 펌프(26)가 배치된다. 펌프(25)는 용해 탱크(13)에 함유된 팽윤액(44)을 히터(18)에 공급하는데 사용된다. 상기 펌프(26)는 플러싱 장치(21)에 함유된 농축 도프를 여과 장치(22)에 공급하는데 사용된다. 도프 제조 라인(10)은 여과 장치(20, 22)의 하류측에 배치된 저장 탱크(30)를 통해서 필름 제조 라인(32)에 연결된다.
우선, 용제 탱크(11)와 용해 탱크(13)를 연결하는 배관 내에 배치된 밸브(35)가 개방되어, 용제가 용제 탱크(11)로부터 용해 탱크(13)로 보내진다. 그 다음, 호퍼(14) 내에 저장된 TAC가 그 양이 계량되면서 용해 탱크(13)에 공급된다. 첨가제 탱크(15)와 용해 탱크(13)를 연결하는 배관 내에 배치된 밸브(36)를 개방/폐쇄함으로써 필요량의 첨가제액이 첨가제 탱크(15)로부터 용해 탱크(13)로 공급된다. 여기서, 첨가제가 실온에서 액체인 경우에는, 첨가제를 용액으로 하여 공급하는 것 이외에도 액체상태로 용해 탱크(13)에 송액할 수 있다. 또한, 첨가제가 고체인 경우에는, 호퍼(14)를 사용하여 용해 탱크(13)에 첨가제를 공급할 수 있다. 또한, 복수종의 첨가제를 첨가하는 경우에는, 첨가제 탱크(15)는 복수종의 첨가제가 용해되어 있는 용액을 함유해도 좋다. 또한, 각 첨가제를 독립된 배관을 통해 용해 탱크(13)에 공급하기 위해서, 각 첨가제를 함유하는 용액의 종류에 따라서 복수개의 첨가제 탱크(15)가 사용될 수 있다.
용제(혼합 용제 포함), TAC 및 첨가제는 상기 설명한 순서로 용해 탱크(13)에 공급되지만, 이 순서에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, TAC를 그 양을 계량하면서 용해 탱크(13)에 공급한 후에, 이것에 적당량의 용제를 공급해도 좋다. 또한, 용해 탱크(13)에 첨가제를 사전에 공급해야할 필요는 없고, 하기 방법으로 첨가제를 TAC와 용제의 혼합물과 혼합해도 좋다.
용해 탱크(13)에는 그 외면을 감싸는 재킷(37)과, 모터(38)에 의해 회전하는 제 1 교반기(39)가 설치된다. 또한, 용해 탱크(13)에는 모터(40)에 의해 회전하는 제 2 교반기(41)가 설치되는 것이 바람직하다. 여기서, 제 1 교반기(39)에는 앵커 블래이드가 설치되는 것이 바람직하고, 제 2 교반기(41)는 디솔버형 교반기인 것이 바람직하다. 용해 탱크(13)의 온도는 바람직하게는 재킷(37) 중에 전열 매체를 투입함으로써 조절된다. 용해 탱크(13) 내의 바람직한 온도는 -10℃ 이상 55℃ 이하이다. 제 1 교반기(39) 및 제 2 교반기(41)를 임의로 선택하여 회전시켜 TAC가 용제 중에 팽윤된 팽윤액(44)이 제조된다.
용해 탱크(13) 중의 제조된 팽윤액(44)은 펌프(25)를 사용하여 히터(18)에 공급된다. 바람직하게는, 히터(18)는 재킷을 구비한 배관을 포함하고, 팽윤액(44)에 압력을 가한다. 팽윤액(44)을 가열하거나 또는 팽윤액(44)을 가열가압하면서, TAC 등을 용제에 용해시켜 도프를 얻는다. 여기서, 이 경우의 팽윤액(44)의 바람직한 온도 범위는 0℃ 이상 97℃ 이하이다. 가열 용해법 및 냉각 용해법을 적당히 선택하여 행함으로써, TAC를 용제에 충분히 용해시킬 수 있다. 도프의 온도가 대략 실온이 되도록 제조된 도프의 온도는 온도 조절기(19)에 의해 조절된다. 그 후, 도프를 여과 장치(20)에 의해 여과하여 불순물을 제거한다. 여과 장치(20)에 사용되는 여과 필터의 평균 세공직경은 바람직하게는 100㎛ 이하이다. 도프의 여과 유량은 50L/hr 이상인 것이 바람직하다. 그 후, 여과된 도프를 밸브(46)를 통해 저장 탱크(30)에 공급한다.
이 도프는 후술하는 1차 도프로서 사용될 수 있다. 팽윤액(44)을 제조한 후 TAC를 용해하는 방법은 TAC의 농도를 고농도로 하는 경우에 시간이 더 길어진다. 그러므로, 제조 비용이 증가하는 문제가 발생한다. 이 경우, 농축 공정을 행하는 것이 바람직하다. 농축 공정에 있어서, 소망한 TAC 농도 보다 낮은 농도의 도프를 제조한 후에, 저농도의 도프를 농축하여 소망한 TAC 농도의 도프를 얻는다. 여과 장치(20)에 의해 여과된 도프는 밸브(46)를 통해 플러싱 장치(21)에 공급된다. 플러싱 장치(21)는 도프 중의 용제의 일부를 증발시킨다. 플러싱 장치(21)에서의 용제 증발에 의해 발생된 용제 가스는 응축기(도시하지 않음)에 의해 응축 액화되어 회수 장치(23)에 의해 회수된다. 회수된 용제는 정제 장치(24)에 의해 도프 제조용 용제로 정제되어 재사용되므로, 비용의 관점에서 이점이 된다.
이렇게 하여 농축된 도프는 펌프(26)를 사용하여 플러싱 장치(21)로부터 취출된다. 또한, 도프 중에 포함된 기포를 제거하기 위해서 소포 공정을 행하는 것이 바람직하다. 소포 공정으로는 각종의 공지된 방법을 적용할 수 있다. 예컨대, 초음파 조사법이 있다. 그 후, 도프를 여과 장치(22)에 보내어 이물질을 제거한다. 여기서, 이 때의 도프의 온도는 0℃ 이상 200℃ 이하인 것이 바람직하다. 그 다음, 도프는 저장 탱크(30)에 공급된다.
상술한 방법에 따라, 소정 범위 내의 TAC 농도를 갖는 도프를 제조할 수 있다. 여기서, 제조된 도프(이후, 1차 도프라고 함)(48)는 저장 탱크(30)에 저장된다.
여기서, 도프 제조 라인(10)에 있어서, 1차 도프(48)에 사용되는 폴리머는 TAC이지만, 본 발명에 있어서 폴리머가 TAC에 한정되는 것은 아니다. 다른 셀룰로오스 아실레이트를 본 발명에 사용해도 좋다.
도프 제조 라인(10)에서 행해지는 재료 및 첨가제의 상술한 용해 방법, 여과 방법, 소포 방법 및 첨가 방법은 일본 특허공개 2005-104048호 공보의 [0517]~[0616]에 상세하게 기재되어 있다. 본 발명에 상기 기재를 적용할 수도 있다.
(필름 제조 공정)
다음에, 본 발명의 필름 제조 공정(50)에 대해서 설명한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 필름 제조 공정(50)은 캐스팅 도프 제조 공정(52), 캐스팅 공정(54), 박리 공정(56), 제 1 건조 공정(58), 및 제 2 건조 공정(60)을 포함한다. 캐스팅 도프 제조 공정(52)에서는, 상술한 바와 같이 하여 얻어진 1차 도프(48)로부터 캐스팅 도프(51)가 제조된다. 캐스팅 공정(54)에서는, 캐스팅 도프(51)가 이동 지지체 상에 캐스팅되어 캐스팅 필름(53)이 형성된다. 박리 공정(56)에서는, 박리가능할 정도로 충분히 고화된 자기 지지성을 갖는 캐스팅 필름(53)이 지지체로부터 박리되어 1차 습윤 필름(55)이 형성된다. 제 1 건조 공정(58)에서는, 잔류하는 용제를 구성하는 화합물(즉, 용매화물, 이후 액상 화합물이라고 하고, 이 액상 화합물은 용질의 분자 또는 이온과 용제의 분자 또는 이온 사이에서 고차 발생된 화합물이 아니라 본 발명의 용제를 구성하는 화합물임)을 함유하는 1차 습윤 필름(55)은 액상 화합물 보다 몰체적이 작은 화합물(이후, 소체적 화합물이라고 함)을 함유하는 제 1 가스와 접촉되어서 액상 화합물이 제거되어 2차 습윤 필름(57)이 형성된다. 제 2 건조 공정(60)에서는, 잔류 소체적 화합물 및 액상 화합물을 2차 습윤 필름(57)으로부터 제거하기 위한 제 2 가스를 2차 습윤 필름(57)과 접촉시킨다. 여기서, 권취 공정을 행하여, 제 2 건조 공정(60) 후에 필름(59)을 롤에 권취하여 필름 롤을 형성해도 좋다.
(용액 캐스팅 방법)
도 3에 나타낸 바와 같이, 필름 제조 라인(32)은 캐스팅 챔버(62), 반송부(63), 핀 텐터(64), 슬릿팅 장치(65), 제 1 건조 챔버(66), 제 2 건조 챔버(67), 냉각 챔버(68) 및 권취 챔버(69)를 포함한다.
상기 저장 탱크(30)에는 모터(30a)에 의해 회전하는 교반기(30b), 및 재킷(30c)이 설치되고, 필름(59)의 재료로서의 1차 도프(48)가 저장된다. 1차 도프(48)의 온도가 대략 일정하게 유지되도록 저장 탱크(30)의 외면 상에는 재킷(30c)이 설치된다. 저장 탱크(30) 중에서 교반기(30b)가 회전하기 때문에, 폴리머의 응집 등을 방지하여 1차 도프(48)의 품질을 유지할 수 있다.
저장 탱크(30)는 배관(71)을 통해서 캐스팅 챔버(62)에 연결된다. 배관(71)은 기어 펌프(73), 여과 장치(74) 및 인라인 믹서(in-line mixer)(75)를 구비한다. 배관(71)의 인라인 믹서(75)로부터 상류측에는 첨가제 공급라인(78)이 연결된다. 첨가제 공급라인(78)은 UV 흡수제, 매트제 및 리타데이션 조절제와 같은 첨가제 또는 첨가제를 함유하는 폴리머 용액(이후, 첨가제 혼합물이라고 함)을 배관(71)에 함유된 1차 도프(48)에 소정량 첨가한다. 인라인 믹서(75)는 1차 도프(48)와 첨가제 혼합물을 교반 혼합하여 캐스팅 도프(51)가 제조된다.
기어 펌프(73)는 캐스팅 제어부(79)에 연결된다. 캐스팅 제어부(79)는 기어 펌프(73)을 사용하여 소정 유량의 캐스팅 도프(51)를 캐스팅 챔버(62)에 배치된 캐스팅 다이(81)에 공급한다.
캐스팅 챔버(62)는 캐스팅 도프(51)를 토출하기 위한 캐스팅 다이(81), 캐스팅 도프(51)가 박리가능할 정도로 충분히 경화(고화)되어 자기 지지성을 가져서 캐스팅 필름(53)으로 되는 지지체로서의 캐스팅 드럼(82), 캐스팅 드럼(82)으로부터 캐스팅 필름(53)을 박리하기 위한 박리 롤러(83), 캐스팅 챔버(62) 내의 온도를 소정 범위 내로 유지시키기 위한 온도 조절기(86), 캐스팅 챔버(62) 내의 용제 증기를 응축 액화시키기 위한 응축기(87), 및 응축 액화된 용제를 회수하기 위한 회수 장치(88)를 포함한다. 응축 액화된 용제는 회수 장치(88)에 의해 회수되어 정제되고, 그 후 도프 제조용 용제로서 재사용된다. 상술하듯이, 회수 장치(88)는 캐스팅 챔버(62) 내의 분위기에 함유된 용제의 증기압을 소정 범위 내로 유지한다.
(캐스팅 다이)
캐스팅 다이(81)의 전단부는 캐스팅 도프(51)를 토출하기 위한 토출구를 포함한다. 캐스팅 도프(51)는 토출구 하방에 배치된 캐스팅 드럼(82)의 주위면(82b) 상의 토출구를 통해 캐스팅된다. 캐스팅 다이(81)로부터 캐스팅된 캐스팅 도프(51) 는 캐스팅 드럼(82)의 주위면(82b)을 따라 캐스팅 비드를 형성한다. 주위면(82b) 상의 캐스팅 도프(51)는 캐스팅 필름(53)이 된다.
캐스팅 다이(81)의 재료로는 석출경화 스테인레스강이 바람직하다. 이것의 열팽창계수는 2×10-5(℃-1) 이하가 바람직하다. 또한, 전해질 수용액을 사용한 강제 부식시험을 행한 SUS316과 내부식성이 실질적으로 동등한 재료를 캐스팅 다이(81)에 사용해도 좋다. 또한, 상기 재료는 디클로로메탄, 메탄올 및 물의 혼합액에 3개월간 침지한 후에도 기액 계면에 구멍이 생기지 않을 정도의 내부식성을 갖는다. 캐스팅 다이(81)의 재료를 캐스팅한 후 1개월 이상동안 방치한 후에 기계화하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 캐스팅 도프(51)가 캐스팅 다이(81) 내에서 원할하고 균일하게 유동한다. 따라서, 후술하는 캐스팅 필름(53) 상에 줄무늬 등의 발생을 억제할 수 있다. 캐스팅 다이(81)와 액체 사이의 접촉면의 마무리 정밀도는 표면조도가 1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 진직도는 임의의 방향에서 1㎛/m 이하인 것이 바람직하다. 토출구의 슬릿 클리어런스의 폭은 0.5mm~3.5mm의 범위내에서 자동적으로 조정할 수 있다. 캐스팅 다이(81)의 립 선단의 액체와 접촉하는 코너부에 있어서, 모따기된 반경 R은 전체 폭 중의 50㎛ 이하이도록 조정된다. 캐스팅 다이(81) 내에서의 캐스팅 도프(51)의 전단속도는 1~5000(1/sec)의 범위내로 조정되는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같은 캐스팅 다이(81)가 사용되어 줄무늬 및 두께 불균일이 없는 캐스팅 필름(53)이 캐스팅 드럼(82)의 주위면(82b) 상에 형성된다.
캐스팅 다이(81)의 폭은 특별히 한정하지 않지만, 그 폭은 최종 생성물인 필름의 폭의 1.1~2.0배인 것이 바람직하다. 또한, 캐스팅 다이(81)에는 필름 제조시 캐스팅 다이(81) 내부의 온도가 소정치로 유지되도록 온도 제어기(도시하지 않음)가 설치된다. 캐스팅 다이(81)는 코트 행어형인 것이 바람직하다. 또한, 캐스팅 다이(81)의 폭방향으로 소정 간격을 두고 두께 조정볼트(가열 볼트)가 배치되고, 캐스팅 다이(81)에는 가열 볼트를 이용한 자동 두께 조정장치가 설치되는 것이 더욱 바람직하다. 가열 볼트의 사용에 있어서, 필름을 제조하기 위해서 프리셋 프로그램에 따라 기어 펌프(73)를 사용하여 송액한 액체량에 따라서 프로파일을 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 가열 볼트의 조정량은 필름 제조 라인(32)의 두께 측정기(예컨대, 자외선 두께 측정기, 도시하지 않음)의 프로파일에 기초하여 조정 프로그램에 따라서 피드백 제어되어도 좋다. 생성물인 필름의 캐스팅 엣지부를 제외한 영역에 위치한 임의의 2점 사이의 두께차는 필름의 폭방향으로 1㎛ 이하로 조절되는 것이 바람직하다. 필름의 최대 두께와 최소 두께의 사이의 차이는 폭방향으로 3㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 2㎛ 이하로 조절된다. 또한, 두께 정밀도는 ±1.5% 이하로 조절되는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게는, 캐스팅 다이(81)의 립 선단에 경화필름이 형성된다. 경화필름의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 세라믹코팅, 하드크롬 도금, 질화처리 등이 있다. 경화필름으로서 세라믹을 사용하는 경우, 세라믹은 연마될 수 있고, 저기공율을 갖고, 강도 및 내부식성이 우수하고, 또한 캐스팅 다이(81)와의 밀착성이 우수하고 캐스팅 도프(51)와의 밀착성이 나쁜 것이 바람직하다. 구체적으 로는, 텅스텐 카바이드(WC), Al2O3, TiN, Cr2O3 등이 있다. 이들 중에서, WC가 특히 바람직하다. 열분사법에 의해 WC 코팅을 행할 수 있다.
(캐스팅 드럼)
캐스팅 드럼(82)은 캐스팅 다이(81) 하방에 배치된다. 캐스팅 드럼(82)은 대략 원통이거나 중공 원통이고, 캐스팅 제어부(79)에 연결된 축(82a)을 갖는다. 캐스팅 제어부(79)의 제어하에, 캐스팅 드럼(82)은 축(82a) 주변을 회전하여, 캐스팅 드럼(82)의 주위면(82b)이 소정 속도로 이동방향(Z1)으로 이동된다.
또한, 캐스팅 드럼(82)의 주위면(82b)의 온도를 대략 일정하게 소정 범위내로 유지하기 위해서 캐스팅 드럼(82)에 전열매체 순환기(89)가 부착된다. 전열매체 순환기(89)에 의해 소망한 온도로 유지된 전열매체는 캐스팅 드럼(82) 내의 전열매체 통로를 통과함으로써, 주위면(82b)의 온도가 소망한 범위 내로 유지될 수 있다.
캐스팅 드럼(82)의 폭은 특별히 한정하지 않지만, 그 폭은 도프의 캐스팅 폭의 1.1~2.0배인 것이 바람직하다. 또한, 캐스팅 드럼(82)의 주위면(82b)을 연마하여 그 표면조도를 0.01㎛ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 주위면(82b)의 표면 결함은 최소 범위로 저감시켜야 한다. 구체적으로, 1㎡ 당 직경 30㎛ 이상의 핀홀이 없고, 1㎡ 당 직경 30㎛ 미만 10㎛ 이상의 핀홀이 1개 이하이고, 1㎡ 당 직경 10㎛ 미만의 핀홀이 2개 이하인 것이 바람직하다. 바람직하게는, 캐스팅 드럼(82)의 회전에 따른 주위면(82b)의 수직위치 변동은 200㎛ 이하로 조정되고, 캐스팅 드럼(82)의 속도변동은 3% 이하로 조정되고, 또한 1회 회전에 의해 야기된 폭방향으로의 캐스팅 드럼(82)의 사행은 3mm 이하로 조정된다.
캐스팅 드럼(82)은 스테인레스제인 것이 바람직하고, 충분한 내부식성 및 강도를 갖도록 SUS316제인 것이 더욱 바람직하다. 캐스팅 드럼(82)의 주위면(82b)에 크롬 도금을 행하여 캐스팅 도프(51)의 캐스팅에 대해 충분한 경도 및 내부식성을 갖게 하는 것이 바람직하다.
(박리 롤러)
이동방향(Z1)으로 캐스팅 다이(81)로부터 하류측에 캐스팅 드럼(82)의 주위면(82b) 근방에 박리 롤러(83)가 배치된다. 캐스팅 필름(53)은 박리 롤러(83)에 의해서 캐스팅 드럼(82)으로부터 박리되어 1차 습윤 필름(55)이 형성된다.
이동방향(Z1)으로 캐스팅 다이(81)로부터 상류측에 캐스팅 드럼(82)의 주위면(82b) 근방에 감압 챔버(90)가 배치된다. 감압 챔버(90)는 제어기(도시하지 않음)에 연결된다. 도시하지 않는 제어기의 제어 하에 감압 챔버(90)는 캐스팅 다이(81)로부터 상류측의 캐스팅 비드를 감압하여, 상류측의 압력이 하류측의 압력보다 10Pa~2000Pa의 범위내로 낮아지도록 감압할 수 있다. 감압 챔버(90) 내부 온도가 소정치로 유지되도록 감압 챔버(90)에 재킷(도시하지 않음)을 부착하는 것이 바람직하다. 감압 챔버(90)의 온도는 특별히 한정하지 않지만, 바람직하게는 도프에 함유된 용제의 응축점 이상인 것이 바람직하다.
캐스팅 챔버(62)의 하류측에는 반송부(63), 핀 텐터(64) 및 슬릿팅 장치(65)가 이 순서로 배치된다. 반송부(63) 및 핀 텐터(64)에서 1차 습윤 필름(55)이 건조된다.
반송부(63)에는 캐스팅 챔버(62)로부터 공급된 1차 습윤 필름(55)을 안내하기 위한 복수개의 롤러가 설치된다.
핀 텐터(64)는 1차 습윤 필름(55)을 고정하기 위한 복수개의 핀을 갖는다. 복수개의 핀은 원형 체인에 부착된다. 체인이 주행함에 따라 핀은 무한 주행한다. 핀 텐터(64)에 있어서는, 박리 롤러(83)로부터 보내진 1차 습윤 필름(55)의 양 측단이 핀에 의해 천공되어 1차 습윤 필름(55)이 고정된다. 2개의 체인이 핀 텐터(64)에서 소정 방향으로 주행한다. 핀 텐터(64)에는 가스 공급 장치(도시하지 않음)가 설치된다. 가스 공급 장치는 소정 조건으로 조정된 가스를 핀 텐터(64) 내에 순환시키거나 가스를 1차 습윤 필름(55)에 가하여 1차 습윤 필름(55)을 건조한다.
핀 텐터(64)와 제 1 건조 챔버(66) 사이에는 슬릿팅 장치(65)가 설치된다. 슬리팅 장치(65)는 분쇄기(95)를 포함한다. 1차 습윤 필름(55)의 양 측단은 슬릿팅 장치(65)에 의해 절단되어 분쇄기(95)로 보내진다. 이렇게 하여 절단된 1차 습윤 필름(55)의 측단은 분쇄기(95)에 의해 단편으로 분쇄되어 1차 도프(48) 제조용 재료로서 재사용된다.
여기서, 핀 텐터(64)와 슬릿팅 장치(65) 사이에는 클립 텐터(97)가 설치되어도 좋다. 클립 텐터(97)에서는, 1차 습윤 필름(55)의 양 측단이 유지되고, 1차 습윤 필름(55)은 건조되면서 폭방향 또는 길이방향으로 연신된다. 클립 텐터(97)는 1차 습윤 필름(55)을 유지하기 위한 클립을 구비한 건조 장치이다. 클립 텐터(97)에서 소정 조건 하에 연신 공정을 행한 후, 1차 습윤 필름(55)은 소망한 광학특성을 달성할 수 있다.
제 1 건조 챔버(66)는 슬릿팅 장치(65)로부터 공급된 1차 습윤 필름(55)을 안내하기 위한 복수개의 롤러 등을 포함한다. 제 1 건조 챔버(66)에서는, 롤러에 의해 안내된 1차 습윤 필름(55)에 소정 가스가 가해져서 2차 습윤 필름(57)이 형성되고, 이 2차 습윤 필름(57)은 제 2 건조 챔버(67)로 보내진다. 제 1 건조 챔버(66)의 상세한 설명은 후술한다.
또한, 제 2 건조 챔버(67)는 복수개의 롤러(100) 및 흡착 회수 장치(101)를 포함한다. 또한, 강제 제전 장치(제전 바)(104)가 제 2 건조 챔버(67)에 인접한 냉각 챔버(68)로부터 하류측에 배치된다. 또한, 이 실시형태에서는, 널링 롤러(105)가 강제 제전 장치(104)의 하류측에 배치된다.
제 2 건조 챔버(67)에서는, 2차 습윤 필름(57)이 롤러(100)에 걸쳐져 반송된다. 제 2 건조 챔버(67)에서 2차 습윤 필름(57)으로부터 증발된 액상 화합물은 흡착 회수 장치(101)에 의해 제 2 건조 챔버(67) 내에 함유된 가스와 함께 회수된다. 흡착 회수 장치(101)는 회수된 가스로부터 액상 화합물을 흡수 및 회수한다. 액상 화합물이 제거된 가스는 재차 가스로서 제 2 건조 챔버(67)로 보내진다. 여기서, 제 2 건조 챔버(67)를 복수개의 부로 분할하여 각 부에 대한 건조 온도를 다르게 하는 것이 바람직하다. 또한, 예비 건조 챔버(도시하지 않음)가 제 1 건조 챔버(66)와 제 2 건조 챔버(67) 사이에 배치되어 2차 습윤 필름(57)을 미리 건조해도 좋다. 이것에 의해서, 제 2 건조 챔버(67)에서의 2차 습윤 필름(57)의 온도의 급격한 변화를 방지할 수 있고, 또한 2차 습윤 필름(57) 또는 필름(59)의 변형을 방지할 수 있다.
2차 습윤 필름(57)은 냉각 챔버(68)로 반송되어 대략 실온으로 냉각된다. 여기서, 습도 제어 챔버(도시하지 않음)가 제 2 건조 챔버(67)와 냉각 챔버(68) 사이에 배치되어도 좋다. 습도 제어 챔버에서는, 소망한 습도 및 온도를 갖도록 조정된 공기가 2차 습윤 필름(57)에 송풍된다. 이렇게 하여, 권취 공정에서의 2차 습윤 필름(57)의 컬링 및 결함을 방지할 수 있다. 냉각 챔버(68)를 통과한 후, 2차 습윤 필름(57)은 필름(59)으로서 강제 제전 장치(104)로 반송된다.
강제 제전 장치(104)는 반송시 필름(59)에 인가되는 전압을 소정 범위(예컨대, -3kV~3kV의 범위 내) 내로 조절한다. 널링 롤러(105)는 엠보싱 가공을 행함으로써 필름(59)의 양 측단에 널링을 가한다. 여기서, 널링에 의해 야기된 요철의 최고점과 최저점 사이의 차이는 1~200㎛의 범위내인 것이 바람직하다.
권취 챔버(69)에는 권취롤러(107) 및 가압롤러(108)가 설치된다. 권취 챔버(69)에서는 가압롤러(108)에 의해 필름(59)에 소망한 장력을 가하면서, 필름(59)을 소정 속도로 권취롤러(107)에 의해 권취한다.
(제 1 건조 챔버)
도 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 건조 챔버(66)는 지그재그형 배열로 배치된 복수개의 롤러(131)를 포함한다. 상기 롤러(131)는 슬릿팅 장치(65)로부터 보내진 1차 습윤 필름(55)을 제 2 건조 챔버(67)로 안내한다. 제 1 건조 챔버(66)는 공기 덕트(도시하지 않음) 및 공급 공기 덕트(도시하지 않음)를 포함한다. 제 1 건조 챔버(66)는 공기 덕트 및 공급 공기 덕트를 통해 습식 가스 공급 장치(125)에 연결된 다. 습식 가스 공급 장치(125)는 제 1 건조 챔버(66) 내부의 가스를 공기 덕트를 통해 회수된 가스(300)로서 회수하여 소정 조건으로 조정된 습식 가스(400)를 형성한다. 그 다음, 습식 가스 공급 장치(125)는 공급 공기 덕트를 통해서 제 1 건조 챔버(66)로 습식 가스(400)를 공급한다.
(습식 가스 공급 장치)
다음에, 습식 가스 공급 장치(125)에 대해서 이하에 상세하게 설명한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 습식 가스 공급 장치(125)는 보일러(151), 블로워(152), 열교환기(153), 혼합부(154), 히터(155) 및 응축기(161)를 포함한다. 보일러(151)는 연수(410)를 가열하여 수증기(411)를 형성한다. 블로워(152)는 건조 공기(420)를 열교환기(153)에 송풍한다. 열교환기(153)는 블로워(152)에 의해 송풍된 공기(420)를 가열한다. 혼합부(154)는 열교환기(153)를 통과한 공기(420)와 수증기(411)를 혼합하여 습식 가스(400)를 형성한다. 히터(155)는 습식 가스(400)를 가열하고, 이 가열된 습식 가스(400)는 제 1 건조 챔버(66)로 보낸다. 응축기(161)는 제 1 건조 챔버(66)로부터 회수된 회수된 가스(300)를 가열된 가스(310) 및 응축액(320)으로 응축한다.
보일러(151) 및 혼합부(154)를 연결하는 배관에는 감압밸브(165) 및 유동제어밸브(166)가 설치된다. 감압밸브(165)는 소정 압력을 갖도록 수증기(411)를 감압한다. 유동제어밸브(166)는 수증기(411)의 유량을 제어한다. 또한, 제어기(170)를 통해서 유동제어밸브(166) 및 히터(155)가 서로 연결된다. 제어기(170)는 습식 가스(400)의 유량 및 온도를 제어한다. 습식 가스(400)의 유량 및 온도는 공기 덕트, 공급 공기 덕트 등에 설치된 센서(도시하지 않음)에 의해 읽혀진 M1 값에 의거하여 제어될 수 있다. 또는, 습식 가스(400)의 유량 및 온도는 용액 캐스팅 방법의 제조 조건에 따라 변하는 M1 값에 의거하여 제어될 수 있다. M1 값은 단위 체적당 습식 가스(400) 중에 함유된 물의 분자질량을 나타낸다.
응축기(161)에는 냉각기(174)가 연결된다. 냉각기(174)는 냉수(330)를 응축기(161)에 공급한다. 응축기(161)에 공급된 냉수(330)는 회수된 가스(300)를 응축하는데 사용된다. 회수된 가스(300)의 응축에 의해 냉수(330)가 온수(331)가 된다. 냉각기(174)에서는 회수된 온수(331)가 냉각된다. 냉각된 물은 냉수(330)로서 재차 응축기(161)에 공급된다.
응축기(161)에 의해 발생된 가열된 가스(310)의 일부는 블로워(181)에 의해 열교환기(153)로 송풍되어 가열된 가스(310)의 열이 재이용된다. 과잉량의 가열된 가스(310)는 폐기된다.
응축된 물과 용제의 혼합물로서의 응축된 물, 용제 또는 응축액(320)은 저장기(183)로 보내진다. 저장기(183)는 용제의 농도를 검출하기 위한 농도 센서를 포함한다. 응축액(320)은 소정 공정을 행하여 폐기된다.
다음에, 상술한 바와 같은 필름 제조 라인(32)을 사용하여 필름(59)을 제조하는 대표적 방법에 대해서 이하에 설명한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 저장 탱크(30)의 1차 도프(48)는 교반기(30b)의 회전에 의해 교반되어 항상 균일하게 유지된다. 1차 도프(48)를 교반하면서 1차 도프(48)에 가소제와 같은 첨가제를 첨가해도 좋다. 재킷(30c)의 내부에 전열 매체를 공급하여 1차 도프(48)의 온도를 25~35 ℃의 범위 내에서 대략 일정하게 유지한다.
캐스팅 제어부(79)는 기어 펌프(73)를 제어하여 기어 펌프(73)가 여과 장치(74)를 통해서 배관(71)에 1차 도프(48)를 공급한다. 1차 도프(48)는 여과 장치(74)에 의해 여과된다. 첨가제 공급라인(78)은 매트제, UV 흡수제 등을 함유하는 첨가제 혼합물을 배관(71)에 공급한다. 1차 도프(48)와 첨가제 혼합물이 인라인 믹서(75)에서 교반 및 혼합되어 캐스팅 도프(51)가 형성된다. 1차 도프(48)의 온도는 인라인 믹서(75)에서 30~40℃의 범위 내에서 대략 일정하게 유지되는 것이 바람직하다. 1차 도프(48), 매트제 및 UV 흡수제의 혼합비는 특별히 한정하지 않지만, 바람직하게는 90중량%:5중량%:5중량%~99중량%:0.5중량%:0.5중량%의 범위내이다. 캐스팅 도프(51)는 기어 펌프(73)에 의해 캐스팅 챔버(62)의 캐스팅 다이(81)에 공급된다.
캐스팅 챔버(62) 내의 분위기에 함유된 용제 증기의 증기압은 회수 장치(88)에 의해 소정 범위 내에서 대략 일정하게 유지된다. 캐스팅 챔버(62) 내의 분위기의 온도는 온도 조절기(86)에 의해서 -10~57℃의 범위 내에서 대략 일정하게 유지된다.
캐스팅 제어부(79)는 캐스팅 드럼(82)이 축(82a) 주위를 회전하도록 캐스팅 드럼(82)을 제어한다. 캐스팅 드럼(82)의 주위면(82b)은 캐스팅 드럼(82)의 회전에 따라서 소정 속도(50~200m/min의 범위내)로 이동방향 Z1으로 이동한다. 주위면(82b)의 온도는 전열매체 순환기(89)에 의해 -10~10℃의 범위내로 대략 일정하게 유지된다.
캐스팅 도프(51)는 주위면(82b) 상의 캐스팅 다이(81)의 토출구로부터 토출된다. 이것에 의해서, 캐스팅 필름(53)이 주위면(82b) 상에 형성된다. 캐스팅 필름(53)이 주위면(82b) 상에서 냉각되어 겔상태로 되어 경화 또는 고화된다.
고화된 캐스팅 필름(53)은 박리 롤러(83)의 지지체에 의해 주위면(82b)으로부터 1차 습윤 필름(55)으로서 박리된다. 1차 습윤 필름(55)은 박리 롤러(83)에 의해 반송부(63)로 안내된다. 반송부(63)에서 소정 조건으로 조정된 가스가 1차 습윤 필름(55)에 가해진다.
1차 습윤 필름(55)은 반송부(63)로부터 핀 텐터(64)로 안내된다. 1차 습윤 필름(55)의 각 측단은 핀 텐터(64)의 입구에서 핀을 포함하는 고정장치에 의해 유지된다. 1차 습윤 필름(55)은 고정장치에 의해 유지되면서 반송되어 핀 텐터(64)에서 소정 조건하에서 건조 공정이 행해진다. 고정장치의 고정이 해방된 1차 습윤 필름(55)은 클립 텐터(97)로 반송된다. 1차 습윤 필름(55)의 각 측단은 클립 텐터(97)의 입구에서 클립을 포함하는 유지장치에 의해 유지된다. 1차 습윤 필름(55)은 유지장치에 의해 유지되면서 반송되어 클립 텐터(97)에서 소정 조건 하에서 건조 공정이 행해진다. 클립 텐터(97)에 반송되면서, 1차 습윤 필름(55)은 유지장치에 의해 소정 방향으로 연신 공정이 행해진다.
1차 습윤 필름(55)은 클립 텐터(97) 등에서 1차 습윤 필름(55) 중의 용제의 잔류량이 소정량에 도달할 때까지 건조된 후, 슬릿팅 장치(65)에 공급된다. 1차 습윤 필름의 양 측단은 슬릿팅 장치(65)에 의해 절단된다. 이렇게 하여 절단된 1차 습윤 필름(55)의 측단은 커트 블로워(cut blower)(도시하지 않음)에 의해 분쇄 기(95)에 공급되어 분쇄기(95)에 의해 칩으로 분쇄된다. 필름의 칩은 재사용되어 도프가 제조된다.
측단이 절단된 1차 습윤 필름(55)은 제 1 건조 챔버(66)로 보내진다. 1차 습윤 필름(55)은 제 1 건조 챔버(66) 내에서 제 1 건조 공정(58)이 행해진 후, 2차 습윤 필름(57)으로서 제 2 건조 챔버(67)로 안내된다. 제 1 건조 챔버(66)에서 행해진 제 1 건조 공정(58)에 대해서 이하에 상세하게 설명한다.
2차 습윤 필름(57)은 제 2 건조 챔버(67)에서 제 2 건조 공정(60)이 행해진다. 2차 습윤 필름(57)은 제 2 건조 공정(60)에서 건조 공기와 접촉되어 건조되어서 필름(59)으로 된다. 제 2 건조 챔버(67)에서 행해진 제 2 건조 공정(60)에 대해서 이하에 상세히 설명한다. 제 2 건조 챔버(67) 내의 건조 공기의 온도는 특별히 한정하지 않지만, 80~180℃의 범위 내가 바람직하고, 100~150℃의 범위 내가 더욱 바람직하다.
필름(59) 중의 용제의 잔류량은 제 2 건조 공정(60) 후에 건조량 기준으로 5중량% 이하가 바람직하다. 건조량 기준의 용제 잔류량은 샘플링시의 필름의 중량이 x이고, 완전히 건조된 후의 샘플 필름의 중량이 y일 때, 식: [(x-y)/y]×100에 의해 계산된 값이다. 완전히 건조된 필름(59)은 냉각 챔버(68)에 반송된다. 필름(59)은 냉각 챔버(68)에서 대략 실온으로 냉각된다.
강제 제전 장치(104)는 반송시 필름(59)에 가해진 전압을 소정 범위(예컨대, -3~3kV 범위 내) 내로 조절한다. 그 후, 필름(59)의 양 측단에는 널링 롤러(105)를 사용하여 엠보싱가공을 행함으로써 널링이 형성된다. 최후로, 필름(59)은 권취 챔버(69)에 배치된 권취롤러(107)에 의해 권취된다. 필름(59)의 권취시, 가압롤러(108)에 의해 필름(59)에 소정 레벨로 조정된 장력이 가해진다. 여기서, 가해진 장력은 권취 개시와 권취 종료 사이에서 통상적으로 변동되는 것이 바람직하다.
권취롤러(107)에 의해 권취된 필름(59)의 길이는 길이방향(캐스팅 방향)으로 100m 이상인 것이 바람직하다. 권취되는 필름(59)의 폭은 600mm 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1400~2500mm 범위내의 폭이다. 본 발명에 있어서는 폭 2500mm 이상의 필름(59)도 유효하다.
또한, 필름(59)의 두께는 20~200㎛의 범위내가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 40~100㎛의 범위내이다.
다음에, 제 1 건조 공정(58)에 대해서 이하에 상세하게 설명한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 건조 챔버(66)는 습식 가스 공급 장치(125)에 의해 소정 조건으로 조정된 습식 가스(400)로 채워진다. 슬릿팅 장치(65)로부터 공급된 1차 습윤 필름(55)은 복수개의 롤러(131)에 걸쳐지면서 반송되어 제 2 건조 챔버(67)로 안내된다. 상술하듯이, 소정 조건으로 조정된 습식 가스(400)를 사용하는 제 1 건조 공정(58)은 제 1 건조 챔버(66)에서 행해진다. 제 1 건조 공정(58)을 충분히 행한 후에, 1차 습윤 필름(55)은 2차 습윤 필름(57)으로 된다.
습식 가스(400)에 함유된 물분자는 습식 가스(400)를 사용하여 제 1 건조 공정(58)에서 1차 습윤 필름(55)에 흡수된다. 물분자가 상술하듯이 흡수되기 때문에, 액상 화합물이 1차 습윤 필름(55) 및 2차 습윤 필름(57)에 쉽게 확산된다. 따라서, 액상 화합물은 1차 습윤 필름(55) 및 2차 습윤 필름(57)의 표면 근방에 쉽게 도달한다. 그 결과, 1차 습윤 필름(55) 및 2차 습윤 필름(57)에 함유된 잔류 액상 화합물이 제 1 건조 공정(58) 및 제 2 건조 공정(60)에서 쉽게 외부로 제거된다. 제 2 건조 공정(60)에서는 건조 공기와 접촉하기 때문에, 물분자가 2차 습윤 필름(57)으로부터 잔류 액상 화합물과 함께 제거된다. 물분자는 액상 화합물 보다 몰체적이 작아서 2차 습윤 필름(57)에서 쉽게 확산되므로, 물분자가 2차 습윤 필름(57)으로 깊게 들어가도, 물분자를 외부로 쉽게 제거할 수 있다. 제 1 건조 공정(58) 및 제 2 건조 공정(60)에 의해서, 건조 공기만을 사용하는 종래의 건조 공정에 비해서 전체적으로 건조 온도를 낮게 할 수 있고 또한 건조 공정에 요구되는 시간을 단축할 수 있다.
물분자의 흡착에 의해서, 액상 화합물이 1차 습윤 필름(55) 및 2차 습윤 필름(57)에 쉽게 확산된다. 그 이유는 다음과 같다.
1차 습윤 필름(55) 및 2차 습윤 필름(57)의 표면 근방에 함유된 액상 화합물 및 소체적 화합물이 제거되기 때문에, 1차 습윤 필름(55) 및 2차 습윤 필름(57)이 건조된다. 따라서, 1차 습윤 필름(55) 및 2차 습윤 필름(57)의 표면 근방에 함유된 액상 화합물 등을 외부로 직접 제거하는 공정(이후, 항율 건조상태라고 함)은 건조 공정의 초기 단계에서 우세하다. 그러나, 1차 습윤 필름(55) 및 2차 습윤 필름(57)에 함유된 액상 화합물 등이 확산되어 그 표면 근방에 도달한 다음 외부로 제거되는 공정(이후, 감율 건조상태라고 함)은 건조 공정의 중반 단계 또는 그 이후에 우세하다.
일련의 건조 공정을 행하여 겔상태로 된 후, 1차 습윤 필름(55) 및 2차 습 윤 필름(57)은 폴리머 분자의 망상 구조를 갖는다. 액상 화합물 및 그외의 화합물은 망상 구조의 메시에 함유된다. 1차 습윤 필름(55) 및 2차 습윤 필름(57) 중에 잔존하는 액상 화합물의 체적, 즉, 몰체적은 망상 구조의 메시 보다 크므로, 액상 화합물은 1차 습윤 필름(55) 및 2차 습윤 필름(57)에 쉽게 확산되지 않는다. 따라서, 1차 습윤 필름(55) 및 2차 습윤 필름(57) 내부 깊이에 있는 액상 화합물을 제거하는 것이 곤란하다. 액상 화합물의 확산을 촉진하기 위해서, 건조 공정시 온도를 승온시키는 방법이 공지되어 있다. 그러나, 1차 습윤 필름(55) 및 2차 습윤 필름(57)을 고온에서 건조하면, 폴리머 등이 열분해되어 바람직하지 않는 결과를 초래한다.
본 발명의 제 1 건조 공정(58)의 경우에서와 같이, 상기 습식 가스(400)는 상기 1차 습윤 필름(55)에 가해지고, 상기 액상 화합물 보다 작은 몰체적을 갖는 각각의 물분자가 상기 1차 습윤 필름(55)에 흡수될 때, 상기 물분자는 상기 망상 구조의 메쉬를 확장하는 기능을 한다. 상기 망상 구조의 메쉬가 확장됨에 따라서, 상기 액상 화합물이 저온에서도 용이하게 분산된다. 그 결과, 상기 1차 습윤 필름(55) 및 2차 습윤 필름(57) 내부 깊숙한 액상 화합물을 용이하게 제거하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따라서 통상의 건조 공정 대신에 상술한 바와 같은 제 1 건조 공정(58)이 행해지고, 따라서 종래 방법의 경우에서와 같이 고온에서의 건조 공정을 행함없이 건조 공정에 요구되는 시간을 짧게 할 수 있다. 특히, 본 발명의 효과는 상기 감률 건조 상태로 상기 1차 습윤 필름(55)이 상기 제 1 건조 공정(58)이 실시될 때, 현저하게 발휘된다.
상기 필름 제조 공정(50)에 있어서(도 2 참조), 상기 1차 습윤 필름(55)이 감률 건조 상태인지 아닌지의 판단을 위한 방법은: (1) 상기 캐스팅 필름(53) 및 1차 습윤 필름(55)에 함유된 용제의 잔존량이 소정 범위 내인지 아닌지에 기초한 판단 방법; (2) 감률 건조 상태로 지지체로부터 박리될 때의 상기 1차 습윤 필름(55)의 판단 방법; 등이 있다.
상기 방법(1)에 따라서, 일정 조건하에서의 건조 실험에 있어서, 상기 캐스팅 필름(53) 및 1차 습윤 필름(55)의 건조 속도, 즉, 도 6의 플롯에 있어서, 기울기가 대략 일정한 상태는 항률 건조 상태(C1)라 할 수 있다. 상기 항률 건조 상태(C1) 이후의 상태는 감률 건조 상태(C2)라 할 수 있다. 도 6의 플롯은 상기 캐스팅 필름(53)이 상기 필름(59)이 되는 건조 공정에 요구되는 시간(경시) 및 상기 용제의 잔존량의 변화를 나타낸다. 도 6에 있어서, x축은 경시의 길이를 나타내고, y축은 용제의 잔존량을 나타낸다. 도 6에서의 P1점은 지지체 상에 형성된 직후의 캐스팅 필름(53)을 나타내고, 도 6에서의 P2점은 필름(59)을 나타낸다. 여기서, 상기 플롯을 사용하는 것 대신에, 예컨대, 용제의 잔존량이 10중량% 이하인 상태는 감률 건조 상태(C2)라 간주될 수 있다.
제 1 건조 공정(58)을 개시할 때의 1차 습윤 필름(55)의 두께는 적어도 30㎛가 바람직하고, 적어도 50㎛가 보다 바람직하다. 또한, 제 1 건조 공정(58)을 개시할 때의 1차 습윤 필름(55)의 두께의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 두께는 100㎛이하이다.
제 1 건조 공정(58)에 사용되는 습식 가스(400)는 바람직하게는, 물분자를 더 함유하고, 높은 온도 및 높은 상대 습도를 갖는다. 특히, 1차 습윤 필름(55)은 상기 물분자를 효율적으로 흡수시키기 위하여, 상기 습식 가스(400)의 온도는 고온이고, 그 상대 습도도 높은 것이 더욱 바람직하다.
상기 습식 가스(400)의 포화 수증기의 중량이 MS로 나타내어지는 경우, 상기 습식 가스(400)에 함유된 물분자의 중량(M1)이 포화 수증기의 중량(MS)에 대해 0.3배 이상이고 1배 이하인 것이 바람직하고, 0.31배 이상이고 0.5배 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 습식 가스(400)에 함유된 물분자의 중량(M1)이 0.3배 미만이면, 1차 습윤 필름(55)에 함유된 물분자의 양이 작기 때문에, 상기 폴리머 분자의 망상 구조의 메쉬가 충분하게 확장되지 않는다. 그 결과, 1차 습윤 필름(55)을 건조시키는 효율성이 향상되지 않아 바람직하지 않은 결과가 초래된다.
소체적 화합물의 비점이 BP(℃)로 나타내어지는 경우, 상기 습식 가스(400)의 온도는 BP(℃) 이상이고 3BP(℃) 이하인 것이 바람직하고, BP(℃) 이상이고 2BP(℃) 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1.1BP(℃) 이상이고 1.7BP(℃) 이하인 것이 가장 바람직하다. 상기 습식 가스(400)의 온도가 상기 폴리머 분자의 융점을 초과하면, 상기 폴리머 분자는 열분해되어 상기 필름의 광학 특성 및 기계적 특성에 열화를 야기하여 바람직하지 않는 결과를 초래한다.
상기 실시형태에 있어서, 물이 소체적 화합물로서 사용되지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 상기 소체적 화합물이란, 상기 캐스팅 도프(51)에 함유된 액상 화합물 보다 작은 몰체적을 갖는 화합물을 의미한다. 상기 망상 구조의 메쉬와 비교하여 상기 소체적 화합물의 몰체적이 적을수록 상기 망상 구조의 메쉬가 더 욱 더 확장되고, 그 결과, 상기 액상 화합물의 분산을 촉진시키는 효과가 현저하게 발휘된다. 상기 소체적 화합물의 몰체적은 상기 폴리머의 조성물에 따르고, 대기압 1atm, 0℃의 온도에서 5(㎤/몰)~150(㎤/몰)의 범위내가 바람직하고, 10(㎤/몰)~100(㎤/몰)의 범위내가 더욱 바람직하다. 상기 1차 습윤 필름(55)의 소체적 화합물의 잔존량을 감소시키기 위해서, 상기 액상 화합물의 몰체적은 작을수록 바람직하다.
또한, 상기 소체적 화합물이 상기 용제와의 상용성을 갖는 경우, 상기 용제는 소체적 화합물에 용해되므로, 상기 액상 화합물은 1차 습윤 필름(55)에 용이하게 분산되어 바람직한 결과가 얻어진다.
소체적 화합물로서 폴리머와의 상용성을 갖지 않는 화합물(물 등)이 사용되는 경우, 1차 습윤 필름(55)에 결로가 발생하지 않는 조건 하에서, 즉, 1차 습윤 필름(55)의 온도가 상기 습식 가스(400)의 이슬점 보다 높은 조건 하에서 제 1 건조 공정(58)을 행할 필요가 있다. 이것은 상기 캐스팅 필름(53) 및 1차 습윤 필름(55)에 함유된 물분자가 최종 생성물로서의 필름의 형태(예컨대, 표면의 평활성)에 악영향을 주기 때문이다.
또한, 상기 캐스팅 도프(51)에 함유된 용제가 단일 화합물로 이루어지는 경우, 상기 단일 화합물은 액상 화합물이다. 상기 캐스팅 도프(51)에 함유된 용제가 복수개 화합물의 혼합물인 경우, 제거되는 상기 화합물 중에 몰체적이 가장 작은 화합물이 액상 화합물이어도 좋다.
상기 실시형태에 있어서, 소체적 화합물로서 물이 사용되지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 유기 화합물, 유기 화합물과 물의 혼합물, 또는 복수개의 유기 화합물의 혼합물이 소체적 화합물로서 사용되어도 좋다.
물로서, 경수, 연수, 순수 등이 사용될 수 있다. 보일러(151)를 보호하는 관점에서, 연수가 바람직하게 사용된다. 1차 습윤 필름(55)에 혼합된 이물질이 최종 생성물로서의 필름(59)의 광학 특성 및 기계적 특성에 감소를 야기하므로 사용되는 물은 가능한 한 이물질을 적게 함유하는 것이 바람직하다. 따라서, 1차 습윤 필름(55)과 이물질이 혼합되는 것을 억제하기 위해서, 연수 또는 순수가 소체적 화합물로 사용되는 것이 바람직하고, 순수가 사용되는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 사용되는 순수의 전기 저항은 적어도 1MΩ이다. 상기 순수에 함유된 나트륨 이온, 칼륨 이온, 마그네슘 이온 및 칼슘 이온 등의 금속 이온의 농도는 1ppm미만이고, 상기 순수에 함유된 염소 이온 및 질산 이온 등의 음이온의 농도는 0.1ppm미만이다. 상기 순수는 역삼투막, 이온 교환 수지, 증류 또는 그들의 조합에 의해 용이하게 얻어질 수 있다.
상기 소체적 화합물로서 사용되는 유기 화합물은 메탄올, 아세톤, 메틸에틸케톤 등이 있다.
상기 유기 화합물이 소체적 화합물로서 사용되는 경우, 상기 습식 가스 공급 장치(125)를 사용하는 것 대신에, 도 7에 나타내는 습식 가스 공급 장치(240)를 사용할 수 있다. 상기 습식 가스 공급 장치(240)는 열교환기(251, 253), 블로워(252), 혼합부(254), 히터(255) 및 증류 컬럼(261)이 포함된다. 상기 열교환기(251)는 상기 유기 화합물로서 유기 용제(460)를 가열하여 용제 증기(461)를 형 성한다. 상기 블로워(252)는 건조 공기(470)를 보낸다. 상기 열교환기(253)는 상기 블로워(252)에 의해 블로잉된 공기(470)를 가열한다. 상기 혼합부(254)는 열교환기(253)를 통과한 공기(470)와 용제 증기(461)를 혼합하여 습식 가스(402)를 형성한다. 상기 히터(255)는 상기 습식 가스(402)를 가열하고, 상기 가열된 습식 가스(402)를 제 1 건조 챔버(66)로 보낸다. 상기 증류 컬럼(261)은 제 1 건조 챔버(66)로부터 회수된 회수 가스(302)를 응축하여 응축액(360) 및 폐액(361)을 형성한다. 여기서, 상기 습식 가스(402)는 상기 유기 화합물을 함유하고 수분을 함유하지 않는 공기이다.
상기 열교환기(251)와 상기 혼합부(254)를 연결하는 배관이 소정 압력을 갖도록 상기 용제 증기(461)를 감압하는 감압 밸브(265) 및 상기 용제 증기(461)의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(266)를 구비한다. 또한, 제어기(270)는 상기 유량 제어 밸브(266)와 상기 히터(255)를 연결한다. 상기 제어기(270)는 M1값에 기초하여 상기 습식 가스(402)의 유량과 온도를 제어한다.
냉각기(271)는 상기 증류 컬럼(261)에 연결된다. 상기 냉각기(271)는 냉수(350)를 상기 증류 컬럼(261)에 공급한다. 상기 증류 컬럼(261)으로 보내진 상기 냉수(350)는 상기 회수된 가스(302)의 응축에 사용된다. 상기 회수된 가스(302)의 응축으로 인하여, 상기 냉수(350)는 온수(351)가 된다. 상기 온수(351)는 상기 냉각기(271)에 의해 회수되고 냉각되어 상기 냉수(350)로서 상기 증류 컬럼(261)에 재공급된다. 상기 증류 컬럼(261)에 의해 형성된 응축액(360)의 일부는 상기 열교환기(251)로 공급되어 상기 응축액(360)의 열이 재사용된다. 잉여 응축액(360) 및 그 박의 폐액(361)은 임의의 공정이 실시되어 폐기된다.
상기 습식 가스 공급 장치(240)는 상기 회수된 가스(302)로서 제 1 건조 챔버(66) 내부의 가스를 회수하고, 소정 조건으로 조절된 새로운 습식 가스(402)를 제 1 건조 챔버(66)에 공급한다. 제 1 건조 공정(58)(도 2 참조)은 제 1 건조 챔버(66)의 습식 가스 공급 장치(240)에 의한 습식 가스(402)를 사용하여 행해진다.
상기 실시형태에 있어서, 상기 공기(420, 470)가 사용되지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 본 발명에 있어서, 상기 공기(420, 470) 대신에 질소, He 및 Ar 등의 불활성 가스가 사용되어도 좋다. 여기서, 상기 공기(420) 중에 함유된 불순물의 양은 소체적 화합물의 경우와 같이 가능한 한 작은 것이 바람직하다.
상기 실시형태에 있어서, 제 1 건조 챔버(66)에 습식 가스(400)를 사용하여 존 건조를 행하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 제 1 건조 챔버(66)에 있어서, 제 1 건조 공정(58)을 행하기 위하여 상기 습식 가스(400)가 상기 필름에 가해지는 건조 방법, 공지의 건조 방법 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다.
상기 실시형태에 있어서, 제 1 건조 공정(58)이 제 1 건조 챔버(66)에서 행해지지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 제 1 건조 공정(58) 중의 공정은 반송부(63), 핀 텐터(64) 및 클립 텐터(97)로 행해져도 좋다.
이어서, 제 1 건조 공정(58)을 행하기 위한 반송부(188)가 설명된다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 반송부(188)는 롤러(191a~191c), 및 공급 공기 덕트(192a, 192b)를 포함한다. 상기 캐스팅 챔버(62)로부터 보내진 1차 습윤 필름(55)은 상기 롤러(191a~191c)의 지지에 의해 상기 핀 텐터(64)로 안내된다. 상기 각각의 공급 공기 덕트(192a, 192b) 및 상기 반송부(188)에 설치된 공기 덕트(도시하지 않음)는 습식 가스 공급 장치(190)에 연결된다. 상기 습식 가스 공급 장치(190)는 상술의 습식 가스 공급 장치(125)와 동일한 구조를 갖는다. 상기 습식 가스 공급 장치(190)는 상기 공기 덕트를 통하여 회수된 가스(304)로서 상기 반송부(188) 내부의 공기를 회수하고, 상기 회수된 가스(304)로부터 소정 조건으로 조절된 습식 가스(404)를 생성하고, 이어서, 상기 공급 공기 덕트(192a, 192b)에 상기 습식 가스(404)를 공급한다. 상기 공급 공기 덕트(192a)는 상기 습식 가스(404)를 외부로 공급하기 위한 슬릿(195a)을 갖는다. 동일하게, 상기 공급 공기 덕트(192b)는 상기 습식 가스(404)를 외부로 공급하기 위한 슬릿(195b)을 갖는다. 상기 공급 공기 덕트(192a)는 상기 슬릿(195a)이 상기 캐스팅 드럼(82)의 주위면(82b)과 접촉하여 1차 습윤 필름(55)의 표면(55a)(이하, 박리면(55a)이라고 함)을 대면하도록 배치되어 있다. 상기 공급 공기 덕트(192b)는 상기 슬릿(195b)이 상기 박리면(55a)의 뒷면으로서 1차 습윤 필름(55)의 표면(55b)(이하, 공기면(55b)이라고 함)을 대면하도록 배치되어 있다.
상기 습식 가스 공급 장치(190)는 상기 공급 공기 덕트(192a, 192b)를 통하여 1차 습윤 필름(55)에 소정 조건으로 조절된 습식 가스(404)를 가하여 1차 습윤 필름(55)을 건조할 수 있다.
상기 실시형태에 있어서의 상기 반송부(188)에서 상기 공급 공기 덕트(192a, 192b)는 상기 습식 가스(404)를 1차 습윤 필름(55)에 가하는데 사용하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 1차 습윤 필름(55)에 가해된 습식 가스(404)를 회수 하기 위한 공기 흡인 덕트가 상기 공급 공기 덕트(192a, 192b)와 아울러 사용되어도 좋다.
상기 실시형태에 있어서, 상기 캐스팅 필름(53)이 상기 냉각 드럼(82) 상에서 냉각되어 고화되는 용액 캐스팅 방법이 기재되지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 상기 캐스팅 필름(53)이 건조되어 고화되는 용액 캐스팅 방법에 있어서, 동일한 효과가 달성될 수 있다. 또한, 본 발명은 회전 롤러에 걸쳐 연결된 이동 캐스팅 밴드가 상기 캐스팅 드럼(82) 대신에 사용되는 용액 캐스팅 방법에 사용될 수도 있다.
상기 실시형태에 있어서, 상기 연수(410)를 함유하는 습식 가스(400)가 사용되어 제 1 건조 공정(58)을 행하지만, 상기 습식 가스(400)를 사용하는 것 대신에 연수(410) 등의 소체적 화합물을 함유하는 액체를 상기 캐스팅 필름(53) 및 1차 습윤 필름(55)과 접촉시킬 수도 있다. 상기 제조 공정 및 제조 장치를 용이하게 하는 관점에서, 상기 실시형태가 바람직하다. 그러나, 상기 액체는 상기 캐스팅 필름(53) 또는 1차 습윤 필름(55)과 접촉되는 다른 실시형태에 있어서, 동일한 효과를 달성할 수 있다. 상기 액체를 상기 캐스팅 필름(53) 또는 1차 습윤 필름(55)과 접촉시키는 방법으로서, 상기 액체를 상기 캐스팅 필름(53) 또는 1차 습윤 필름(55)에 가하는 방법 이외에, 상기 액체에 상기 캐스팅 필름(53) 또는 1차 습윤 필름(55)을 침지시키는 방법, 및 기타 방법이 사용될 수 있다.
이어서, 소체적 화합물을 함유하는 액체가 상기 캐스팅 필름(53) 또는 1차 습윤 필름(55)에 접촉되는 다른 실시형태가 기재된다. 여기서, 상기 실시형태의 것 과 동일하거나 또는 상응하는 부분은 동일한 참조 번호로 나타내어지고, 상기 실시형태에서와 다른 부분만 상세히 설명한다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 필름 제조 라인(200)이 캐스팅 챔버(201), 캐스팅 다이(81), 지지 밴드(202), 공급 공기 덕트(203a~203c) 및 드럼(204a, 204b)을 포함한다. 또한, 상기 실시형태의 경우와 같이, 상기 캐스팅 챔버(201)에 온도 조절기(86), 응축기(87), 회수 장치(88) 및 전열매체 순환기(89)가 설치된다. 상기 지지체 밴드(202)는 상기 드럼 204a와 204b를 연결한다. 상기 드럼(204a, 204b)의 회전에 의해, 상기 지지 밴드(202)가 소정 방향으로 이동한다.
상기 지지 필름(205)은 급송 장치(212)에 롤방식으로 로딩된다. 상기 지지 필름(205)은 상기 급송 장치(212)에서 상기 지지 밴드(202)로 보내진다. 상기 지지 밴드(202)로부터 보내진 상기 지지 필름(205)은 상기 지지 밴드(202)의 이동에 따라서 반송되고, 이어서, 권취 장치(213)에 의해 권취된다.
상기 드럼(204b) 근방에 상기 지지 필름(205)에 가깝게 하도록 캐스팅 다이(81)가 세팅된다. 상기 캐스팅 도프(51)는 상기 캐스팅 다이(81)를 통하여 상기 이동 지지 필름(205)의 표면 상에 캐스팅된다. 상기 캐스팅 도프(51)는 상기 지지 필름(205)의 표면 상에서 캐스팅 필름(214)이 된다.
상기 지지 필름(205)의 근방에 공급 공기 덕트(203a~203c)가 배치된다. 가스가 상기 공급 공기 덕트(203a~203c)로부터 상기 캐스팅 필름(214)에 가해진다.
액체(450)를 저장하는 배쓰(220)가 상기 드럼(204b)과 상기 권취 장치(213) 사이에 배치된다. 상기 배쓰(220) 중에 저장된 액체(450)의 온도는 온도 제어기(도시하지 않음)에 의해 소정 범위내로 대략 일정하게 유지된다. 상기 액체(450)는 소체적 화합물을 함유한다.
상기 배쓰(220)는 가이드 롤러(221)를 구비한다. 상기 가이드 롤러(221) 중 하나는 상기 액체(450)로 상기 지지 필름(205) 및 상기 지지 밴드(202)와 함께 이동하는 캐스팅 필름(214)을 안내하고, 그런 후, 상기 가이드 롤러(221) 중 하나는 상기 액체(450)로부터 상기 지지 필름(205) 및 상기 캐스팅 필름(214)을 꺼낸다.
박리 롤러(230)가 상기 배쓰(220)와 상기 권취 장치(213) 사이에 배치된다. 상기 액체(450)에 침지된 상기 캐스팅 필름(214)이 상기 박리 롤러(230)에 의해 상기 지지 필름(205)으로부터 박리되고, 상기 습윤 필름(235)으로서 상기 반송부(63)로 보내진다.
상기 필름 제조 라인(200)에 있어서, 상기 캐스팅 필름(214)을 상기 액체(450)와 접촉시켜 소체적 화합물을 흡수시킬 수 있다. 상기 습윤 필름(235)은 상기 반송부(63) 및 제 1 건조 챔버(66)를 통과한다. 이어서, 제 2 건조 챔버(67)(도 3 참조)에 있어서, 소체적 화합물을 함유하는 습윤 필름(235)이 제 2 건조 공정(60)(도 2 참조)에서와 동일한 공정이 실시됨으로써, 상기 습윤 필름(235)에 함유된 액상 화합물이 용이하게 제거될 수 있다.
여기서, 상기 습식 가스(400)는 상기 캐스팅 챔버(201)의 가스를 사용하는 것 대신에 상기 캐스팅 필름(214)을 건조하는데 사용되어도 좋다.
본 발명에 따라서, 캐스팅 도프시에 동시 적층에 의한 코캐스팅 또는 순차 적층에 의한 코캐스팅이 행해져도 좋다. 동시 적층에 의한 코캐스팅에 있어서, 2종 이상의 도프가 동시에 코캐스팅이 행해져 적층된다. 상기 순차 적층에 의한 코캐스팅에 있어서, 복수종의 도프가 순차적으로 코캐스팅이 행해져 적층된다. 여기서, 이들이 조합으로 사용되어도 좋다. 상기 동시 적층에 의한 코캐스팅에 있어서, 급송 블록을 구비한 캐스팅 다이가 사용되거나 또는 멀티 포켓식 캐스팅 다이가 사용되어도 좋다. 여기서, 상기 코캐스팅에 의해 얻어진 다층 필름에 있어서, 공기에 노출된 측의 층 두께 및 상기 지지체 측의 층두께 중 어느 하나가 상기 필름의 총두께에 대하여 0.5%~30%인 것이 바람직하다. 또한, 동시 적층에 의한 코캐스팅에 있어서, 다이 슬릿(토출구)으로부터 지지체 상으로 상기 도프가 캐스팅될 때, 고점도를 지닌 도프가 저점도를 지닌 도프에 의해 둘러싸여지는 것이 바람직하다. 상기 다이 슬릿에서 상기 지지체로 연장되도록 형성된 캐스팅 비드에 있어서, 외부로 노출된 도프가 내부에 위치된 도프 보다 높은 알콜 조성비를 갖는 것이 바람직하다.
일본 특허공개 2005-104148호의 [0617]~[0889] 단락에 상기 감압 챔버, 상기 지지체 등의 각각의 구조, 코캐스팅, 박리 방법, 연신, 각각의 공정에서의 건조 조건, 취급 방법, 컬링, 평면성을 교정한 후의 권취 방법, 용제 회수 방법 및 필름 회수 방법이 상세히 기재되어 있다. 또한, 상기 설명은 본 발명에 적용할 수 있다.
[특성 및 측정 방법]
권취된 셀룰로오스 아실레이트 필름의 특성 및 그 측정 방법은 일본 특허공개 2005-104148호의 [0112]~[0139] 단락에 기재되어 있다. 또한, 그 설명은 본 발명에 적용될 수 있다.
[표면 처리]
상기 셀룰로오스 아실레이트 필름의 적어도 한면이 표면 처리가 행해지는 것이 바람직하다. 상기 표면 처리는 진공 글로우 방전 처리, 대기압하의 플라즈마 방전 처리, UV조사 처리, 코로나 방전 처리, 화염 처리, 산 처리 및 알칼리 처리 중 하나가 바람직하다.
[기능층]
(대전 방지층, 경화층, 반사 방지층, 용이 밀착층 및 방현층)
상기 셀룰로오스 아실레이트 필름의 적어도 한면이 언더 코팅 공정이 행해져도 좋다. 또한, 다른 기능층이 부가되는 베이스 필름으로서의 상기 셀룰로오스 아실레이트 필름이 기능 재료로서 사용되는 것이 바람직하다. 상기 기능층으로서, 대전 방지층, 경화 폴리머층, 반사 방지층, 용이 밀착층, 방현층 및 광학 보상층 중 하나가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 기능층은 계면활성제, 윤활제 및 매트제 중 적어도 하나를 각각 0.1mg/㎡~1000mg/㎡의 범위내로 함유하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 기능층은 적어도 1종의 대전 방지제를 1mg/㎡~1000mg/㎡의 범위내로 함유하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 이외에 각종 기능 및 특성을 지닌 셀룰로오스 아실레이트 필름을 형성하는 표면 처리 기능층을 형성하기 위한 방법 및 그 조건은 일본 특허공개 2005-104148호의 [0890]~[1087] 단락에 상세히 기재되어 있다. 또한, 설명은 본 발명에 적용할 수 있다.
(용도)
상기 셀룰로오스 아실레이트 필름은 편광 필터용 보호 필름으로서 특히 효과 적으로 사용된다. 상기 셀룰로오스 아실레이트 필름이 편광자에 부착되는 일반적으로 2개의 편광 필터를 액정층에 부착시킴으로써 액정 표시 소자가 얻어진다. 그러나, 상기 액정층 및 상기 편광 필터의 각각의 위치는 특별히 한정되지 않고, 공지된 위치에 기초하여 임의의 위치에 위치되어도 좋다. 일본 특허공개 2005-104148호에는 TN형, STN형, VA형, OCB형, 반사형 및 다른 형태의 액정 표시 소자에 대한 상세가 기재되어 있다. 그 상세한 기재는 본 발명에도 적용할 수 있다. 또한, 동 공보에 있어서, 광학 이방성층이 구비된 셀룰로오스 아실레이트 필름 및 대전방지 및 광택방지 기능이 부여된 셀룰로오스 아실레이트 필름이 기재되어 있다. 또한, 동 공보에 있어서, 광학 보상 필름으로서 적당한 광학 특성을 구비한 2축 셀룰로오스 아실레이트 필름의 용도가 기재되어 있다, 또한, 상기 2축 셀룰로오스 아실레이트 필름은 편광 필터용 보호 필름으로 병용할 수 있다. 그 상세한 기재는 본 발명에도 적용할 수 있다. 그 상세는 일본 특허공개 2005-104148호 [1088]~[1265] 단락에 기재되어 있다.
또한, 본 발명은 상기 광학 필름 이외에 용액 캐스팅 방법에 의해 형성된 폴리머 필름에 적용할 수도 있다. 예컨대, 연료 전지에 사용되는 양자 도전 재료로서 고체 전해질 필름이 있다. 여기서, 본 발명에 사용되는 폴리머는 상기 셀룰로오스 아실레이트로 한정되지 않고, 공지된 폴리머이어도 좋다.
이어서, 본 발명의 실시 형태가 기재된다. 이하, 실시예 1이 상세히 기재된다. 실시예 2~10 및 비교예 1~5에 대하여, 실시예 1과 동일한 조건의 기재는 생략되고, 실시예 1과 다른 조건은 기재된다.
[실시예 1]
이어서, 본 발명의 실시예 1이 기재된다. 이하, 필름 제조에 사용되는 폴리머 용액(도프)를 제조함에 있어서, 조성물이 기재된다.
[도프의 제조]
1차 도프(48)를 제조하는데 사용하는 화합물의 조성이 이하와 같다.
고체 성분(용질)의 조성비:
트리아세틸 셀룰로오스(치환도 2.8) 89.3중량%
가소제 A(트리페닐포스페이트) 7.1중량%
가소제 B(비페닐 디페닐 포스페이트) 3.6중량%
혼합 용제의 조성비:
디클로로메탄 80중량%
메탄올 13.5중량%
N-부탄올 6.5중량%
상기 고체 성분이 상기 혼합 용제에 임의로 첨가되었다. 상기 고체 성분 및 혼합 용제는 함께 혼합되어 교반된다. 이렇게 하여, 상기 고체 성분이 상기 혼합 용제에 용해되어 1차 도프(48)를 제조한다. 여기서, 상기 1차 도프(48) 중의 TAC 농도는 대략 23중량%로 조절되었다. 상기 1차 도프(48)는 여과지(Toyo Roshi Kaisha, Ltd., No. 63LB 제작)로 여과되었고, 소성 금속 필터(공칭 직경이 각각 10㎛인 공극을 지님, Nippon Seisen Co.,Ltd. 제작)로 더 여과되었다. 그런 후, 상기 1차 도프(48)는 메쉬 필터로 여과되어 저장 탱크(30)에 투입되었다.
[트리아세틸 셀룰로오스]
여기서, 상기 실시예에서의 트리아세틸 셀룰로오스에 있어서, 아세트산의 잔존량이 0.1중량% 이하이었고, Ca의 함유량이 58ppm이었고, Mg의 함유량이 42ppm이었고, Fe의 함유량이 0.5ppm이었고, 유리 아세트산의 함유량이 40ppm이었으며, 술페이트 이온의 함유량이 15ppm이었다. 상기 아세틸기에 대한 6번째 위치의 히드록실기에서의 수소 원자의 치환도는 0.91이었다. 6번째 위치의 히드록실기에서의 수소 원자로 치환된 아세틸기의 비율은 전체 아세틸기에 대하여 32.5%이었다. 트리아세틸 셀룰로오스의 추출이 아세톤으로 적용되는 경우, 상기 추출량은 8중량%이었다. 수평균 분자량에 대한 중량 평균 분자량의 비율은 2.5이었다. 여기서, 얻어진 TAC의 옐로우 인덱스는 1.7이었고, 헤이즈는 0.08이었고, 투명도는 93.5%이었다. 상기 실시예에서 사용된 TAC는 면으로부터 추출된 셀룰로오스로부터 합성되었다.
[액상 매트제의 제조]
액상 매트제를 제조하는 조성은 이하와 같다.
실리카(AEROSIL R972, NIPPON AEROSIL CO.,LTD.제작) 0.67중량%
트리아세틸 셀룰로오스 2.93중량%
트리페닐 포스페이트 0.23중량%
비페닐 디페닐 포스페이트 0.12중량%
디클로로메탄 88.37중량%
메탄올 7.68중량%
상기 액상 매트제는 상기 조성물로부터 제조되었고, 체적 평균 입자 직경이 0.7㎛가 되도록 아트라이터를 사용하여 분산되었다. 그런 후, 상기 액상 매트제는 아스트로포어 필터(Astropore filter)(Fuji Photo Film Co.,LTD.제작)를 사용하여 여과된 후, 액상 매트제용 탱크로 투입되었다.
[액상 UV 흡수제의 제조]
액상 UV흡수제를 제조하는 조성은 이하와 같다.
(2(2'-히드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸) 5.83중량%
(2(2'-히드록시-3',5'-디-tert-아밀페닐)벤조트리아졸) 11.66중량%
트리아세틸 셀룰로오스 1.48중량%
트리페닐 포스페이트 0.12중량%
비페닐 디페닐 포스페이트 0.06중량%
디클로로메탄 74.38중량%
메탄올 6.47중량%
액상 UV흡수제는 상기 조성으로 제조되었고, 아스트로포어 필터(Fuji Photo Film Co.,LTD.제작)를 사용하여 여과된 후 상기 액상 UV 흡수제를 공급하는 탱크로 투입되었다.
상기 필름(59)은 상기 필름 제조 라인(32)을 사용하여 형성되었다. 상기 기어 펌프(73)는 제 1 측에서 압력을 증가시키는 기능을 갖는다. 상기 피드백 제어는 인버터 모터에 의해 상기 기어 펌프(73)로부터 상류측에 대해 행해져 상기 제 1 측에서의 압력이 0.8MPa가 되어 상기 1차 도프(48)를 유동하도록 한다. 상기 기어 펌프(73)는 체적 효율성이 99.2%이었고, 토출량의 변동률이 0.5% 이하이었다. 상기 캐스팅 제어부(79)는 상기 기어 펌프(73)가 상기 1차 도프(48)를 인라인 믹서(75)로 공급하도록 상기 기어 펌프(73)를 제어하였다. 상기 1차 도프(48)는 여과 장치(74)에서 여과되었다.
상기 첨가제 공급라인(78)에 있어서, 액상 UV 흡수제는 액상 매트제와 혼합되었고, 인라인 믹서(75)로 더 교반되어 첨가제 혼합물을 얻었다. 상기 첨가제 혼합물은 상기 첨가제 공급라인(78)에 의해 배관(71)으로 공급되었다. 상기 1차 도프(48) 및 상기 첨가제 혼합물은 인라인 믹서(75)에 의해 함께 혼합되고 교반되어 캐스팅 도프(51)를 얻었다.
상기 캐스팅 장치로서, 체적 변동률이 0.002%인 석출 경화 스테인레스 강으로 이루어진 캐스팅 다이(81)를 사용하였다. 상기 캐스팅 다이(81)와 액체간의 접촉면의 마무리 정밀도는 표면 조도로 1㎛ 이하이었고, 그것의 직선도는 모든 방향에서나 1㎛/m 이하이었다. 상기 캐스팅 도프(51)의 온도를 대략 34℃로 조절하기 위하여, 상기 캐스팅 다이(81)에 재킷(도시하지 않음)이 제공되었고, 상기 재킷에 공급되는 전열 매체의 온도가 조절되었다.
상기 필름 제조 동안에, 상기 캐스팅 다이(81) 및 배관(71) 각각의 온도는 온도 제어기로 대략 34℃로 조절되었다. 상기 캐스팅 다이(81)는 코트 행거식 다이이었다. 상기 캐스팅 다이(81)는 20mm 피치로 두께 조절 볼트를 구비하였고, 히트 볼트를 사용한 자동 두께 조절 메카니즘을 포함한다. 상기 히트 볼트의 사용에 대하여, 상기 기어 펌프(73)를 사용하여 보내진 액량에 따라서 미리 설정된 프로그램에 따라 프로파일이 설정될 수 있었다. 또한, 상기 히트 볼트의 조절량은 상기 필름 제조 라인(32)에 배치된 적외선 두께계(도시하지 않음)의 프로파일에 기초한 조절 프로그램에 따라서 피드백 제어될 수 있었다. 캐스팅 에지부 20mm를 제외한 영역내에 위치된 임의의 2지점(서로 50mm 떨어짐)간의 필름의 두께 차는 1㎛ 이하가 되도록 제어되었다. 폭방향으로 최대 두께와 최소 두께간의 차는 3㎛/m 이하가 되도록 제어되었다. 또한, 상기 두께 정밀도는 ±1.5% 이하로 조절되었다.
상기 캐스팅 공정은 건조된 필름의 폭이 1600~2500mm의 범위내이고, 두께(TH1)가 60㎛가 되도록 캐스팅 필름을 사용하여 행해졌다.
감압에 사용된 감압 챔버(90)는 상기 캐스팅 다이(81)의 제 1 측에 배치되었다. 상기 감압 챔버(90)의 감압도는 상기 캐스팅 다이로부터 상류측의 캐스팅 비드와 상기 캐스팅 다이로부터 하류측의 캐스팅 비드간의 압력차가 1Pa~5000Pa의 범위내이도록 조절되었다. 그 조절은 상기 캐스팅 속도에 따라서 행해졌다. 이 때, 상기 캐스팅 다이로부터 상류측의 캐스팅 비드와 상기 캐스팅 다이로부터 하류측의 캐스팅 비드간의 압력차는 상기 캐스팅 비드의 길이가 20mm~50mm의 범위내이도록 설정되었다. 상기 감압 챔버(90)는 자켓(도시하지 않음)을 구비하여 소정 온도로 상기 감압 챔버(90)의 내부를 유지한다. 대략 35℃의 온도로 조절된 전열 매체는 상기 자켓의 내부로 공급되었다. 또한, 상기 감압 챔버(90)는 상기 캐스팅 부분의 근방의 가스의 응축 온도 보다 높은 감압 챔버(90)의 온도를 설정할 수 있는 메카니즘을 구비하였다. 상기 캐스팅 다이(81)의 토출구에서 캐스팅 다이로부터 상류측의 캐스팅 비드와 상기 캐스팅 다이로부터의 하류측의 캐스팅 비드에 각각 라비린스 패킹(도시하지 않음)이 제공되었다.
상기 캐스팅 다이(81)용 재료는 석출 경화 스테인레스 강이었다. 그 열팽창 계수는 2×10-5(℃-1) 이하이었다. 상기 재료는 전해질 수용액을 사용한 강제 부식 실험이 실시된 SUS 316과 실질적으로 동등한 내부식성을 가졌다. 또한, 상기 재료는 3개월 동안 디클로로메탄, 메탄올 및 물의 혼합액에 침지된 후, 기액 계면상에 피팅이 발생되지 않도록 내부식성을 가졌다. 상기 캐스팅 다이(81)와 상기 액체 간의 접촉면의 마무리 정밀도는 표면 조도로 1㎛ 이하이고, 직선도는 어느 방향에서나 1㎛/m 이하이었다. 슬릿 클리어런스는 1.5mm로 조절되었다. 액체와 접촉되는 상기 캐스팅 다이(81)의 립 에지의 코너부에 대해서, 모따기된 반경(R)이 전체 폭으로 50㎛ 이하가 되도록 사용되었다. 또한, 상기 캐스팅 다이(81) 내부의 상기 캐스팅 도프(51)의 전단 속도는 1~5000(1/초)의 범위내로 조절되었다. 열분사법을 사용하여 WC 코팅을 행함으로써 상기 캐스팅 다이(81)의 립 에지상에 경화막이 형성되었다.
폭이 3.0m인 스테인레스 실린더가 지지체로서의 캐스팅 드럼(82)으로 사용되었다. 상기 캐스팅 드럼(82)의 주위면(82b)이 표면 조도가 0.05㎛ 이하가 되도록 연마되었다. 상기 캐스팅 드럼(82)은 충분한 내부식성 및 강도를 갖도록 SUS 316으로 이루어진다. 또한, 반경 방향으로 상기 캐스팅 드럼(82)의 두께 불균일이 0.5% 이하이었다. 상기 캐스팅 제어부(79)는 상기 캐스팅 드럼(82)을 축(82a)의 구동으로 회전되도록 한다. 상기 이동 방향(Z1)으로 상기 주위면(82b)의 이동 속도는 50m/분~200m/분의 범위내로 설정되었다. 이 때, 상기 주위면(82b)의 속도 변동률은 0.5% 이하이었고, 1회전에 의해 야기된 폭방향으로의 상기 캐스팅 드럼(82)의 사행이 상기 캐스팅 드럼(82)의 측단의 위치를 검출함으로써 1.5mm내로 억제되었다. 또한, 상기 캐스팅 다이(81) 바로 아래의 상기 다이 립의 끝과 상기 주위면(82b) 간의 수직 위치 변동은 200㎛ 이하이었다. 상기 캐스팅 드럼(82)은 공기 압력 제어기(도시하지 않음)를 구비한 캐스팅 챔버(62)에 배치되었다.
상기 캐스팅 드럼(82)은 상기 주위면(82b)의 온도를 조절하기 위하여, 상기 캐스팅 드럼(82)의 내부에 전열 매체가 공급될 수 있도록 구성되었다. 상기 전열매체 순환기(89)는 -10℃이상, 10℃이하의 온도에서 상기 전열 매체 상기 캐스팅 드럼(82)에 공급하였다. 상기 캐스팅 직전의 캐스팅 드럼(82)의 중앙부의 표면 온도는 0℃이었고, 그 측단 간의 온도차는 6℃ 이하이었다. 여기서, 상기 캐스팅 드럼(82)은 표면 결함을 갖지 않는 것이 바람직하다. 직경이 30㎛이상인 핀홀은 없고, 직경이 10㎛~30㎛의 범위내인 핀홀은 1㎡당 1개 이하이고, 직경이 10㎛ 미만인 핀홀은 1㎡당 2개 이하이다.
건조 분위기하에서 상기 캐스팅 드럼(82) 상의 산소 농도는 5부피%로 유지되었다. 여기서, 5부피%로 산소 농도를 유지하기 위하여, 공기가 질소 가스로 대체되어도 좋다. 또한, 상기 캐스팅 챔버(62) 중의 용제를 응축 및 회수하기 위해서, 응축기(87)가 배치되어 있고, 상기 응축기(87)의 출구 온도는 -3℃로 설정되었다. 상기 캐스팅 다이(81) 근방의 정압 변동은 ±1Pa 이하로 감소되었다.
상기 캐스팅 도프(51)는 상기 주위면(82b) 상으로 상기 캐스팅 다이(81)를 통하여 캐스팅되어 캐스팅 필름(53)을 형성한다. 상기 캐스팅 필름(53)은 상기 표면(82b) 상에서 냉각 및 경화 또는 고화된 후, 상기 박리 롤러(83)에 의해 상기 캐스팅 드럼(82)으로부터 박리되어 1차 습윤 필름(55)을 형성하였다. 상기 박리 속도(박리 롤러 드로잉)는 박리 결함을 억제하기 위해서 상기 캐스팅 드럼(82)의 이동 속도에 대하여 대략 100.1%~110%의 범위내로 제어되었다. 상기 캐스팅 챔버(62)에서 증발된 액상 화합물은 대략 -3℃로 설정된 응축기(87)에 의해 응축 및 액화되어 상기 회수 장치(88)에 의해 회수되었다. 상기 회수된 용제는 함수율이 0.5%이하가 되도록 조절되었다. 상기 용제가 제거된 가스가 재가열되어 가스로서 재사용되었다.
상기 1차 습윤 필름(55)이 상기 박리 롤러(83)에 의해 반송부(63)로 반송된 후, 상기 반송부(63)내에 배치된 롤러(121a~121c)에 의해 핀 텐터(64)로 안내되었다. 상기 반송부(63)에 있어서, 상기 1차 습윤 필름(55)에 대략 60℃의 온도의 가스가 가해졌다.
상기 핀 텐터(64)로 반송된 1차 습윤 필름(55)은 그 측단이 핀으로 유지되면서, 상기 핀 텐터(64)에 배치된 각각의 부를 순차적으로 통과하였다. 상기 핀 텐터(64) 내의 반송 동안에, 1차 습윤 필름(55)은 소정 건조 공정이 행해졌다. 상기 핀 텐터(64) 중의 가스의 온도는 대략 120℃가 되도록 조절되었다. 그런 후, 1차 습윤 필름(55)이 슬리팅 장치(65)로 보내졌다.
상기 핀 텐터(64) 내의 용제 증기가 -3℃의 온도에서 응축 및 액화되어 응축 및 회수용 응축기에 의해 회수되었다. 상기 응축된 용제는 그 함수율이 0.5중량%이하가 되도록 조절되어 재사용되었다.
상기 슬리팅 장치(65)는 NT식 커터를 구비한다. 상기 슬리팅 장치(65)는 상기 핀 텐터(64)의 출구로부터 30초 이하가 걸리는 위치에 배치된다. 상기 슬리팅 장치(65)는 상기 NT식 커터를 사용하여 내부를 향해 상기 1차 습윤 필름(55)의 각각의 측단으로부터 50mm 떨어진 부분에서 1차 습윤 필름(55)을 절단하였다. 또한, 이와 같이 절단된 1차 습윤 필름(55)의 양측단은 커터 블로워(도시하지 않음)에 의해 분쇄기(95)로 보내져 대략 평균적으로 각각 80m㎡인 칩으로 분쇄되었다. 상기 칩은 상기 TAC 단편과 함께 도프를 제조하는 재료로서 재사용되었다.
1차 습윤 필름(55)은 상기 슬리팅 장치(65)에서 제 1 건조 챔버(66)로 보내졌다. 상기 슬리팅 장치(65)로부터 보내진 1차 습윤 필름(55)에 함유된 용제의 잔존량은 대략 10중량%이었다. 상기 제 1 건조 챔버(66)에 있어서, 상기 습식 가스(400)는 1차 습윤 필름(55)에 가해졌다. 1차 습윤 필름(55)이 소정 시간(SP1) 동안 제 1 건조 공정(58)이 행해져 2차 습윤 필름(57)을 형성하였다. 그런 후, 상기 2차 습윤 필름(57)이 제 2 건조 챔버(67)로 보내졌다.
상기 습식 가스 공급 장치(125)는 회수된 가스(300)로서 상기 제 1 건조 챔버(66)로부터 가스를 회수하고, 상기 제 1 건조 챔버(66)에 새로운 습식 가스(400)를 공급하여 일정한 레벨로 상기 제 1 건조 챔버(66)의 분위기 조건을 유지하였다. 상기 연수(410)로서 물이 사용되었고, 상기 공기(420)로서 공기가 사용되었다. 상기 습식 가스(400)의 온도(DT1)는 대략 120℃이었고, 상기 습식 가스(400)에 함유된 수증기(VM1)의 양은 550g/㎥이었다. 상기 실시형태에 있어서, 시간(SP1)은 7분이었다.
제 2 건조 챔버(67)에 있어서, 대략 140℃ 온도에서 가스가 2차 습윤 필름(57)에 가해졌다. 2차 습윤 필름(57)은 소정 시간(SP2) 동안 제 2 건조 공정(60)이 행해져 상기 필름(59)을 형성하였다.
제 2 건조 챔버(67)에 배치된 롤러에 의해 100N/m의 운반 장력이 상기 필름(59)에 가해졌다. 2차 습윤 필름(57)에 함유된 용제의 잔존량이 최종적으로 0.3중량%가 될 때까지 2차 습윤 필름(57)은 대략 5분 동안 건조되었다. 상기 롤러에 대한 상기 필름(59)의 래핑각은 80도~190도의 범위내이었다. 상기 롤러의 재료는 알루미늄 또는 탄소 강이었다. 상기 롤러의 각각의 표면은 하드 크롬 도금이 행해졌고, 하나의 표면은 평평하였으며 다른 하나의 표면은 움푹하였다. 상기 롤러의 회전으로 인한 모든 필름 위치의 변동은 50㎛이하이었다. 여기서, 100N/m의 운반 장력에서의 롤러의 어긋남은 0.5mm이하로 조절되었다.
상기 가스에 함유된 용매 증기는 흡착 회수 장치(101)에 의해 흡수 및 회수되어 제거되었다. 상기 흡수 및 회수는 흡착용 활성탄 및 탈착용 건조 질소를 사용하여 행하였다. 상기 회수된 용제는 그 함수율이 0.3중량%이하가 되도록 조절되어 상기 도프를 제조하는 용제로서 재사용되었다. 상기 가스는 상기 용제 증기 이외에 가소제, UV흡수제 등의 고비점의 물질을 포함하였다. 따라서, 상기 물질은 냉각기에 의해 냉각되고, 사전 흡착기(preadsorber)에 의해 제거되어 순환 및 재사용되었다. 상기 흡착 밀 탈착 조건은 외부로 배출된 가스에 함유된 VOC(휘발성 유기 화합물)이 최종 단계에서 10ppm이하가 되도록 설정되었다. 전체 용매 증기에 대하여 상기 응축 방법으로 회수되는 용제의 양은 90중량%이었고, 대부분의 잔존 용제는 상기 흡착 및 탈착을 행함으로써 회수되었다.
상기 건조 필름(59)은 제 1 습도 제어 챔버(도시하지 않음)로 반송되었다. 110℃ 온도의 가스가 제 2 건조 챔버(67)와 제 1 습도 제어 챔버간의 반송부에 가해졌다. 50℃의 온도 및 20℃의 이슬점의 공기가 제 1 습도 제어 챔버에 공급되었다. 또한, 상기 필름(59)의 컬링을 억제하기 위해서 상기 필름(59)은 제 2 습도 제어 챔버(도시하지 않음)로 반송되었다. 상기 제 2 습도 제어 챔버에 있어서, 온도 90℃의 온도 및 70%의 습도의 공기가 상기 필름(59)에 가해졌다.
상기 습도 조절 후의 필름(59)이 상기 냉각 챔버(68)로 공급되어 그 온도가 30℃이하가 될 때까지 냉각되었다. 이어서, 상기 필름(59)의 측단이 슬리팅 장치(도시하지 않음)에 의해 재절단되었다. 강제 제전 장치(104)가 반송 동안에 상기 필름(59)에 가해지는 전압이 -3kV~3kV의 범위내로 항상 유지되도록 제공되었다. 또한, 널링 롤러(105)에 의해 상기 필름(59)의 양 측단상에 널링이 형성되었다. 여기서, 상기 널링은 상기 필름(59)의 일단에서 개시되어 타단으로 엠보싱 가공을 행함으로써 형성되었다. 이 경우, 널링이 행해진 폭은 10mm이었고, 상기 널링 롤러(105)에 의해 가해진 압력은 평평한 부분의 높이가 상기 필름(59)의 평균 두께 보다 평균 12㎛까지 높도록 설정되었다.
그런 후, 상기 필름(59)은 권취 챔버(69)로 반송되었다. 상기 권취 챔버(69) 내부는 28℃의 실온으로 유지되었고, 습도는 70%로 유지되었다. 또한, 이온풍(도시하지 않음)을 사용한 제전 장치가 상기 권취 챔버(69)에 배치되어 상기 필름(59)에 가해진 전압을 -1.5kV이상이고 1.5kV이하로 조절하였다. 최종적으로, 상기 가압롤러(108)에 의해 상기 필름(59)에 소망 레벨의 장력이 가해지면서, 상기 권취 챔버(69)에 배치된 권취롤러(107)에 의해 상기 필름(59)이 권취되었다.
[실시예 2]
상기 습식 가스(400)에 함유된 수증기(VM1)의 양이 500(g/㎥)으로 설정되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건 하에 상기 필름(59)이 형성되었다.
[실시예 3]
상기 습식 가스(400)에 함유된 수증기(VM1)의 양이 400(g/㎥)으로 설정되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건 하에 상기 필름(59)이 형성되었다.
[실시예 4]
상기 습식 가스(400)에 함유된 수증기(VM1)의 양이 300(g/㎥)으로 설정되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건 하에 상기 필름(59)이 형성되었다.
[비교예 1]
제 1 건조 챔버(66)에 있어서, 상기 습식 가스(400) 대신에 수증기를 함유하지 않는 건조 공기가 사용되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건 하에 필름을 형성하였다. 여기서, 제 1 건조 챔버(66)의 건조 공기의 온도는 120℃로 설정되었고, 상기 건조 공정은 제 1 건조 챔버(66)에서 7분동안 행해졌다.
[실시예 5]
상기 캐스팅 공정(54)의 필름(59)의 두께(TH1)가 80㎛가 되도록 행해졌고, 상기 습식 가스(400)의 온도(DT1)가 대략 140℃로 설정된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건 하에서 상기 필름(59)이 형성되었다.
[실시예 6]
상기 습식 가스(400)에 함유된 수증기(VM1)의 양이 500(g/㎥)으로 설정되는 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 조건하에서 상기 필름(59)이 형성되었다.
[실시예 7]
상기 습식 가스(400)에 함유된 수증기(VM1)의 양이 400(g/㎥)으로 설정되는 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 조건 하에서 상기 필름(59)이 형성되었다.
[실시예 8]
상기 습식 가스(400)에 함유된 수증기(VM1)의 양이 300(g/㎥)으로 설정되는 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 조건 하에서 상기 필름(59)이 형성되었다.
[비교예 2]
제 1 건조 챔버(66)에 있어서, 상기 습식 가스(400) 대신에 수증기를 함유하지 않는 건식 공기가 사용되는 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 조건 하에 필름을 형성하였다. 여기서, 제 1 건조 챔버(66)의 건조 공기의 온도는 120℃로 설정되었고, 상기 건조 공정은 제 1 건조 챔버(66)에서 7분동안 행해졌다.
[비교예 3]
상기 캐스팅 공정(54)의 필름의 두께(TH1)가 10㎛가 되도록 행해지는 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 조건 하에서 필름이 형성되었다.
[비교예 4]
상기 캐스팅 공정(54)의 필름의 두께(TH1)가 10㎛가 되도록 행해지는 것을 제외하고는 비교예 2와 동일한 조건 하에서 필름이 형성되었다.
[비교예 5]
상기 건조 공정이 제 1 건조 챔버(66)에서 15분 동안 행해지는 것을 제외하고는 비교예 2와 동일한 조건 하에서 필름이 형성되었다.
[실시예 9]
상기 습식 가스 공급 장치(125)가 상기 습식 가스 공급 장치(240)로 대체되었고, 물이 메탄올로 대체되었으며, 상기 습식 가스(400)에 함유된 메탄올(VM1)의 양이 900g/㎥인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건 하에서 상기 필름(59)이 형성된다.
[실시예 10]
메탄올이 아세톤으로 대체되었고, 상기 습식 가스(400)에 함유된 아세톤(VM1)의 양이 1800g/㎥인 것을 제외하고는 실시예 9와 동일한 조건 하에서 상기 필름(59)이 형성되었다.
[필름의 평가]
상기 실험에 있어서, 제 1 건조 챔버(66)로부터 보내진 2차 습윤 필름(57)에 함유된 용제와 물의 잔존량이 측정되었다. 여기서, 이하 측정은 상기 실시예 및 비교예에서 공통이었다. 각 실시예의 평가 결과는 표 1에 나타내어진다. 여기서, 표 1에 나타내어지는 평가 결과의 참조 번호는 이하의 각각의 평가 항목에 대한 참조 번호에 상응한다.
1. 용제의 잔존량의 측정
측정 샘플로서 실시예 및 비교예에서 얻은 필름으로부터 크기 7mm × 35mm인 필름 스트립을 절단하였다. 상기 측정 샘플 중의 용제의 잔존량이 Teledyne Technologies Company(Teledyne Tekmar)에 의해 제조된 잔존 용매 증발 장치 및 GL Sciences Inc.에 의해 제조된 가스 크로마토피를 사용하여 측정되었다.
2. 함수율의 측정
측정 샘플로서 실시예 및 비교예에서 얻은 필름으로부터 크기 7mm × 35mm인 필름 스트립을 절단하였다. 물의 질량 Metrohm-Shibata Co., Ltd.제작의 수분 증발 장치 및 수분 측정 장치를 사용하여 Karl Fischer 방법에 의해 측정되었다. 상기 함수율은 상기 측정 샘플의 질량(g)으로 상기 측정된 물의 질량을 나눔으로써 얻어졌다.
상기 습식 가스(400)를 사용하여 제 1 건조 공정(58) 및 제 2 건조 공정(60)에 따라서, 통상의 건조 공정에 비하여 더욱 효율적으로 액상 화합물을 제거할 수 있다는 것을 확인하였다. 또한, 상기 액상 화합물은 상기 습식 가스(400)에 함유된 수증기(VM1)의 양이 증가될수록 더욱 용이하게 제거될 수 있다는 것이 확인되었다. 또한, 제 1 및 제 2 건조 공정(58, 60)이 행해진 필름 중의 함수율이 제 2 건조 공정(60)만이 행해진 것과 거의 동일하였으므로, 제 1 건조 공정(58)은 상기 필름(59) 중에 소체적 화합물이 잔존되는 새로운 결함이 야기되지 않는다는 것을 확인하였다. 또한, 본 발명의 효과는 제 1 건조 공정(58)을 개시할 때의 필름의 두께가 소정 레벨 이상인 경우에 현저하게 달성된다. 그러므로, 본 발명에 따라서, 효율적으로 후막을 형성할 수 있다.
|
|
소체적 화합물 |
TH1 (㎛) |
DT1 (℃) |
SP1 (분) |
VM1 (g/㎥) |
평가 결과 | |
| 1(중량%) | 2(중량%) | ||||||
| 실시예 1 | 물 | 60 | 120 | 7 | 550 | 0.35 | 1.5 |
| 실시예 2 | 물 | 60 | 120 | 7 | 500 | 0.41 | 1.4 |
| 실시예 3 | 물 | 60 | 120 | 7 | 400 | 0.53 | 1.4 |
| 실시예 4 | 물 | 60 | 120 | 7 | 300 | 0.78 | 1.3 |
| 비교예 1 | - | 60 | - | - | - | 1.0 | 1.3 |
| 실시예 5 | 물 | 80 | 140 | 7 | 550 | 0.45 | 1.5 |
| 실시예 6 | 물 | 80 | 140 | 7 | 500 | 0.51 | 1.5 |
| 실시예 7 | 물 | 80 | 140 | 7 | 400 | 0.69 | 1.4 |
| 실시예 8 | 물 | 80 | 140 | 7 | 300 | 0.91 | 1.4 |
| 비교예 2 | - | 80 | - | - | - | 1.2 | 1.3 |
| 비교예 3 | 물 | 10 | 140 | 7 | 500 | 0.21 | 1.5 |
| 비교예 4 | - | 10 | - | - | - | 0.21 | 1.4 |
| 비교예 5 | - | 80 | - | - | - | 0.60 | 1.6 |
| 실시예 9 | 메탄올 | 60 | 120 | 7 | 900 | 0.80 | 1.3 |
| 실시예 10 | 아세톤 | 60 | 120 | 7 | 1800 | 0.90 | 1.3 |
본 발명은 상기 실시형태로 한정되지 않는 한편, 본원 청구항에 기재된 바와 같이 본 발명의 범주 및 정신을 벗어남 없이 각종 변형이 가능할 것이다.
상술한 본 발명의 목적 및 이점은 당업자에 의해 이하에 첨부한 도면을 참조하여 상세한 설명을 읽으면 쉽게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 1차 도프를 제조하는 도프 제조 라인을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 2는 필름 제조 공정을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 3은 제 1 필름 제조 라인을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 4는 제 1 건조 챔버에서 행해지는 제 1 건조 공정을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 5는 제 1 습식 가스 공급 장치를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 6은 캐스팅 필름을 건조하여 필름을 형성하는데 필요한 공정시간 및 용제의 잔류량의 추이변화를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 7은 제 2 습식 가스 공급 장치를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 8은 반송부에서 행해지는 제 1 건조 공정을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 9는 제 2 필름 제조 라인의 주요부를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
Claims (10)
- 폴리머 및 용제를 함유하는 도프를 지지체 상에 캐스팅하여 캐스팅 필름을 형성하는 단계;상기 지지체 상의 상기 캐스팅 필름을 경화시키는 단계;상기 지지체로부터 상기 캐스팅 필름을 박리하여 습윤 필름을 형성하는 단계; 및상기 습윤 필름을 가스 중에서 건조하여 필름을 형성하는 단계를 포함하는 용액 캐스팅 방법으로서,상기 가스는 상기 용제를 구성하는 액상 화합물보다 몰체적이 작은 소체적 화합물을 함유하고,상기 가스는 상기 소체적 화합물을, 상기 가스의 포화 증기의 중량(MS)에 대하여, 0.3배 ~ 1.0배의 범위 내에서 함유하며,상기 액상 화합물은 디클로로메탄과 함께 탄소수 1 ~ 5개의 알코올 1종 이상을 함유하고,상기 소체적 화합물은 물, 메탄올(단, 액상 화합물이 메탄올인 경우는 제외함), 아세톤 및 메틸에틸케톤 중 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 용제는 복수개의 화합물로 이루어지고, 상기 복수개의 화합물 중에서 가장 작은 몰체적을 갖는 화합물이 상기 액상 화합물인 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 방법.
- 삭제
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 가스의 온도는 상기 소체적 화합물의 비점(℃) 이상 상기 비점(℃)의 3배 이하인 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 방법.
- 삭제
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 습윤 필름을 가스 중에서 건조하여 필름을 형성하는 단계 전에 상기 습윤 필름을 텐터 건조기에 의해 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 습윤 필름을 가스 중에서 건조하여 필름을 형성하는 단계 후, 상기 습윤 필름에 가열된 가스를 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 방법.
- 폴리머 및 용제를 함유하는 도프가 캐스팅되어 캐스팅 필름을 형성하는 지지체; 및가스 중에서 습윤 필름을 건조하여 필름을 형성하기 위한 건조 장치를 포함하는 용액 캐스팅 장치로서:상기 가스는 상기 용제를 구성하는 액상 화합물 보다 몰체적이 작은 소체적 화합물을 함유하고, 상기 습윤 필름은 상기 지지체로부터 박리된 상기 캐스팅 필름이고,상기 가스는 상기 소체적 화합물을, 상기 가스의 포화 증기의 중량(MS)에 대하여, 0.3배 ~ 1.0배의 범위 내에서 함유하며,상기 액상 화합물은 디클로로메탄과 함께 탄소수 1 ~ 5개의 알코올 1종 이상을 함유하고,상기 소체적 화합물은 물, 메탄올(단, 액상 화합물이 메탄올인 경우는 제외함), 아세톤 및 메틸에틸케톤 중 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 건조 장치는, 상기 습윤 필름을 반송하기 위한 복수개의 롤러로서 상기 롤러 위에 상기 습윤 필름이 걸쳐지는 복수개의 롤러;상기 복수개의 롤러를 수용하기 위한 건조 챔버; 및상기 건조 챔버 중의 상기 가스를 순환시키기 위한 가스 공급유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 습윤 필름의 반송방향으로 상기 건조 장치로부터 상류측에 배치된 텐터 건조기를 더 포함하고, 상기 텐터 건조기는 가스를 가하면서 상기 습윤 필름의 측단을 유지하여 상기 습윤 필름을 반송하는 것을 특징으로 하는 용액 캐스팅 장치.
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20150228 Patent event code: PE09021S01D |
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