KR100884961B1

KR100884961B1 - 굴대, 굴대를 사용한 수지 필름의 제조 장치 및 제조 방법

Info

Publication number: KR100884961B1
Application number: KR1020077016250A
Authority: KR
Inventors: 다케시 다케우치; 신고 요시다
Original assignee: 스미토모 베이클라이트 가부시키가이샤
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2009-02-23
Anticipated expiration: 2026-01-18
Also published as: CN101107115A; WO2006077877A1; JP3948740B2; US20080099949A1; KR20070087111A; CN101107115B; CA2601331A1; JPWO2006077877A1; EP1857255A1; EP1857255B1; US7780430B2; EP1857255A4

Abstract

막 두께가 작으면서 균일하고, 평탄한 표면을 가지는 수지 필름 제품을, 열가소성 수지로부터 안정적으로 흠없이 제조하기 위한 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공한다. 장척형의 수지 필름을 연속적으로 제조할 때, 이동하는 수지 필름의 표면에 근접하거나, 또는 맞닿아서 상기 수지 필름의 주행을 안내하는 굴대(7, mandrel)로서, 개구부를 가지는 굴대 본체(71)와, 개구부(71a)에 장착된 탄성 부재로 이루어지며, 수지 필름 측으로 돌출·후퇴 가능한 안내부(71)를 구비한 굴대, 상기 굴대를 사용한 수지 필름의 제조 장치 및 제조 방법.

굴대, 수지 필름, 삼출, 압출 성형, 냉각 공정, 유지 공정, 절단 공정

Description

굴대, 굴대를 사용한 수지 필름의 제조 장치 및 제조 방법 {MANDREL AND APPARATUS AND PROCESS FOR RESIN FILM PRODUCTION WITH MANDREL}

본 발명은, 장척형의 수지 필름을 연속적으로 제조할 때에, 이동하는 수지 필름의 표면에 근접하거나 또는 맞닿아서 상기 수지 필름의 주행을 안내하는 굴대, 상기 굴대를 사용한 수지 필름의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.

열가소성 수지 필름에 관하여, 지금까지 많은 연구자 및 기업 등에 의해, 많은 연구·개발이 행해지고 있다. 그리고, 열가소성 수지 필름은, 원료가 비교적 저가격이면서, 기계적 성질, 내약품성, 투명성, 수증기의 투과성 등이 우수하므로, 포장, 잡화, 농업, 공업, 식품, 의료 등 광범위한 분야에서 사용되고 있다.

최근, 열가소성 수지 필름을 광학 분야에서 이용하는 사례를 많이 볼 수 있다. 열가소성 수지로서는, 예를 들면, 폴리카보네이트, 환형 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 들 수 있지만, 특히, 폴리카보네이트, 환형 폴리올레핀 등은 광투과성이 비교적 양호하고, 미연신품(未延伸品)은, 도광판, 반사 방지판, 연신 전의 위상차 필름용 원반 등에 바람직하게 사용된다. 또 연신 처리(1축 연신 또는 2축 연신)를 행하면, 광학적 이방성(배향성)을 부여할 수 있다. 이와 같은 배향성이 부여된 열가소성 수지로부터 제작된 필름은, 액정 디스플레이(LCD) 등에 사용하는 위상차 필름으로서 바람직하게 사용될 수 있다.

또한, 이와 같은 열가소성 수지 필름을 제조하기 위한 다양한 방법이 지금까지 알려져 있고, 또한 실시되고 있다. 열가소성 수지 필름의 제조 방법으로서, 일반적으로, 용제에 수지를 용해시킨 수지 용액을 유리판 등에 캐스트 하여 성막하는 용액 캐스트법(예를 들면, 특허 문헌 1 참조), 압출기에 의한 용융 수지의 압출 후에 칠롤로 냉각시키고 필름화하는 T-다이 압출법(예를 들면, 특허 문헌 2 참조), 압출기에 의해 용융 수지를 관형으로 압출하는 튜브 압출법(예를 들면, 특허 문헌 3 참조), 관형으로 압출된 수지의 내측에 공기 압을 부여하면서 성형하는 인플레이션 압출법(예를 들면, 특허 문헌 4 및 5 참조) 등이 공업적으로 이용되고 있다.

그 중에서도, 고연신 배율의 확보, 연신 배율의 조정, 작업성의 향상을 위해, 다수개의 분할 굴대를 확장 전개하여 파이프 내지 튜브를 연신시키는 방법(특허 문헌 6 참조)이, 또한, 안정된 조업을 유지하는 방법으로서, 인플레이션 필름 성형을 행할 경우, 다이스의 중심 상부에 장착되고, 외경을 공기압에 의해 조정된 신축 가능한 원통형 안정체, 또는, 상기 신축 가능한 원통형 안정체의 외주부에 코일 스프링을 원주를 따라, 다단으로 감도록 시행한 것에, 인플레이션 다이스의 립으로부터 압출된 필름의 버블의 잘록한 부분을 접촉하게 하고, 그대로 팽창시키면서 받아들이는 방법(예를 들면, 특허 문헌 7 참조)이, 또한, 고품질의 필름을 제조하고, 그 효율 향상을 위해, 관에 대한 압출과 관이 압출 프레임을 나온 후이면서 관이 협지 롤러에 이르기 전에, 원추체를 넘은 관의 직경의 팽창에 의한 관형 플라스틱 필름 제조 방법(특허 문헌 8 참조)이 제안되어 있다.

또한, 최근, 안정화 수단을 사용함으로써, 관형 필름의 두께 편차를 크게 감소시키고, 막 두께가 작으면서 균일하고 평탄한 표면을 가지는 수지 필름 제품을 제작할 수 있는 것, 또한, 다공질 굴대 등으로 제작된 연신부, 유지부에 그 필름을 안내 연신함으로써 배향성이 부여된 고품질이며 두께 편차와 연신 편차가 작은 수지 필름 제품을 제작할 수 있는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 9 및 10 참조).

[특허 문헌 1]: 일본국 특개평 5-239229호 공보

[특허 문헌 2]: 일본국 특개 2000-219752호 공보

[특허 문헌 3]: 일본국 특개소 59-120428호 공보

[특허 문헌 4]: 일본국 특개소 60-259430호 공보

[특허 문헌 5]: 일본국 특개평 8-267571호 공보

[특허 문헌 6]: 일본국 특개소 50-56453호 공보

[특허 문헌 7]: 특공소 58-188626호 공보 특허

[특허 문헌 8]: 일본국 특개소 52-2949호 공보

[특허 문헌 9]: WO 2004-067260

[특허 문헌 10]: WO 2004-067266

그러나, 전술한 바와 같은 종래의 열가소성 수지 필름 제조 방법은, 다양한 문제점을 안고 있다. 예를 들면, 용액 캐스트법은, 용제를 사용하기 위한 장치 전체가 복잡하고 대규모가 되는 결점이 있고, 이는 제조 비용의 상승의 요인이 된다. 또한, 용액 캐스트법은 대량의 용제를 사용하므로, 환경에 대한 부하가 크고, 최근의 환경 보호의 조류에 역행하는 것이다.

또한, T-다이 압출법도 장치가 대규모가 되므로, 큰 설치 면적이 필요하며, 게다가 장치 자체도 매우 고가인 문제가 있다. 또한 T―다이 압출 법에서는, 필름 두께를 작게 설정하면, 필름 단부의 두께 정밀도가 악화되므로, 필름 단부를 폐기해야만 한다. 그 결과, 제품 수율이 저하되는 문제도 있다. 또한, T-다이 압출법에 의해 제작된 필름은 텐터(tenter) 방식으로 연신되는 것이 일반적이다. 텐터 방식에서는 필름의 단부를 클립으로 협지하므로, 단부의 위상 지연축 각도의 편차가 크고, 필름 중앙부 밖에 이용할 수 없다.

한편, 튜브 압출법은, 설비를 비교적 작게 구성할 수 있고, 제품 수율도 양호하므로, 수지 필름 성형의 분야에 있어서 종래 널리 실시되고 있다. 또한, 튜브 압출법에 따르면, 수지 필름을 관 모양 형상으로 얻을 수 있고, 이 관형의 수지 필름을 롤 커터 등의 절단 수단에 의해 길이 방향으로 자르면, 폭이 넓은 수지 필름을 형성할 수 있다. 그러나, 이와 같은 종래의 튜브 압출법으로는, 압출기로부터 관형으로 압출된 수지가 불안정하여 외부 환경의 영향을 받기 쉽고, 그 형상이 변화되기 쉽기 때문에, 정상적으로 일정 품질의 수지 필름을 얻기가 매우 곤란하였다. 따라서, 튜브 압출법에서는, 위상차 필름 등에 사용 가능한, 막 두께가 작으면서 균일하고 평탄한 표면을 가지는 수지 필름 제품을, 안정적으로 제조하기 곤란하였다.

인플레이션 압출법은, 압출기로부터 용융 수지를 관형으로 압출한 후, 수지의 내측에 공기를 불어넣으면서 수지 필름을 성형하는 방법이지만, 이 방법도 전술한 바와 마찬가지로, 압출기로부터 관형으로 압출된 수지가 불안정하기 때문에, 근소한 필름 장력의 변화나 공기 기류의 불안정에 의해, 필름에 요철, 느슨함, 파형 등이 생기기 쉽다.

그러므로, 안정된 조업을 유지하는 방법으로서, 인플레이션 필름 성형 시에, 다이스(dies)의 중심 상부에 장착되고, 외경을 공기압에 의해 조정된, 신축 가능한 원통형 안정체, 또는, 상기 신축 가능한 원통형 안정체의 외주부에 코일 스프링을 원주를 따라, 다단으로 감도록 시행한 것에, 인플레이션 다이스의 립으로부터 압출된 필름의 버블의 잘록한 부분을 접촉하게 하고, 그대로 팽창시키면서 받아들이는 방법이 제안되어 있다. 이 방법을 사용해도, 필름과의 미끄럼성이 좋지 못하고, 상기 신축 가능한 원통형 안정체나 그 외주부에 감은 코일 스프링에 필름이 벗어나거나, 걸리는 등의 문제가 발생할 뿐만 아니라, 그 후의 공기압이 커짐에 따라, 필름이 불균일하게 확장되어, 두께 편차와 연신 편차가 발생한다.

이와 같이, 인플레이션 압출법에 있어서도, 막 두께가 작으면서 균일하고 평탄한 표면을 가지는 수지 필름 제품을, 안정적으로 제조하기 곤란한 문제는 여전히 해결되지 않은 상태로 남아 있다..

또한, 필름의 연신 방법으로서, 고연신 배율의 확보, 연신 배율의 조정, 작업성의 향상을 위해, 다수개의 분할 굴대를 확장 전개하여 파이프 내지 튜브를 연신시키는 방법이 제안되어 있지만, 원주 방향으로 분할되는 구조나, 도중에 끊어지는 구조를 가지면, 분할 부분 및 도중에 끊어진 부분의 단부에 필름이 접하여 필름에 흠이 발생하거나, 필름을 균일하게 고정·연신할 수 없어서 필름 두께 편차·연신 편차가 발생할 확률이 높아진다. 특히, 윤활제로서 가스를 사용하는 경우 등은, 분할된 간극으로부터 공기가 누출되므로, 윤활의 효과가 없어지기 때문에, 가스 유량을 다량으로 흐르게 하지 않으면 필름에 흠이 다발하는 문제가 발생한다. 가스 유량을 증가시키면, 윤활의 불균일성이나 온도 편차 등 두께 편차나 연신 편차에 기인하는 각종 요인을 제어하기 곤란하게 되어, 필름 두께 편차·연신 편차가 발생할 확률이 높아진다.

한편, 고품질의 필름을 제조하고, 그 효율 향상을 위해, 관으로의 압출과 관이 압출 프레임을 나온 후이면서 관이 협지 롤러에 이르기 전에, 원추체를 넘은 관의 직경의 팽창에 의한 관형 플라스틱 필름 제조 방법이 제안되어 있다. 이 방법으로는, 팽창 가능한 원추체가 주위 방향으로 분할되지 않고 도중에 끊기지 않고 팽창하고, 팽창 가능한 원추체와 필름 사이의 공기 쿠션이 윤활제로서 기능하므로 비교적 안정적으로 필름을 유지 및 연신할 수 있을 것 같지만, 공기 쿠션을 생성하는 방법으로서 원추체 이외의 부분으로부터 공기를 도입하고 있으므로, 관 내의 압력을 상승시키고, 필름의 수축 확대 등을 발생시킬 뿐만 아니라, 2개의 원추체의 균형이 깨지면 필름과 원추체 사이의 간극이 변화되어, 공기의 흐름이 불균형하게 되어, 필름의 벗어남, 걸림, 요동이 발생할 가능성이 높다. 또한, 공기 쿠션을 생성시키기 위해 공기를 많이 공급할 필요가 있고, 상기 공기의 흐름에 의해 필름의 냉각 편차가 발생하고, 두께 편차나 연신 편차가 발생한다.

따라서, 종래의 튜브 압출법이나 인플레이션 압출법, 및 그 개량법으로 제작된 필름은 두께 편차나 연신 편차가 크기 때문에, 광학 필름이나 위상차 필름용 원판, 위상차 필름 등에 바람직하게 사용할 수 없었다.

최근, 안정화 수단을 사용함으로써, 관형 필름의 두께 편차를 크게 감소시키고 막 두께가 작고 또한 균일하고 평탄한 표면을 가지는 수지 필름 제품을 제작할 수 있는 것, 또한, 다공질 굴대 등으로 제작된 연신부, 유지부에 그 필름을 안내 연신함으로써 배향성이 부여된 고품질이면서 두께 편차와 연신 편차가 작은 수지 필름 제품을 제작할 수 있는 것이 제안되었다. 이 방법에 의해, 두께 편차와 연신 편차가 작은 수지 필름을 제작 가능하도록 되었지만, 필름이 진동함으로써 필름에 흠이 생기는 문제나, 원추형 연신 굴대의 직경을 변경하지 못하고, 연신 배율의 미세 조정이 곤란한 문제, 필름을 연신 굴대에 통과시키기 어려운 등의 문제, 또한, 분할형 굴대를 사용한 경우에는, 연신 배율의 조정이 가능하지만, 분할 부분이 필름에 접하지 않고, 연신 배율을 균일하게 제어할 수 없는 문제, 분할 부분의 단에 필름이 스쳐서 흠이 생기는 등의 문제가 발생하는 경우가 있었다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 종래의 튜브 압출법이나 인플레이션 압출법 등에서는 달성할 수 없었던, 막두께가 작으면서 균일하고, 평탄한 표면을 가지는 수지 필름 제품을, 열가소성 수지로부터 안정적으로 흠없이 제조하기 위한 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것, 또한, 연신 배율을 자유롭게 조정할 수 있고, 균일하게 흠없이 연신할 수 있으며, 위상차 필름의 제조 등에 바람직하게 사용할 수 있는 수지 필름의 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 특징적 구성은, 장척형의 수지 필름을 연속적으로 제조할 때, 이동하는 수지 필름의 표면에 근접하거나 또는 맞닿아서 상기 수지 필름의 주행을 안내하는 굴대로서, 개구부를 가지는 굴대 본체와, 상기 개구부에 장착된 탄성 부재로 이루어져서, 수지 필름 측에 돌출·후퇴 가능한 안내부를 구비한 점에 있다.

본 구성에 의하면, 굴대 본체의 개구부에 장착된 안내부가 수지 필름 측으로 돌출·후퇴 가능하므로, 안내부의 돌출·후퇴를 조정하여 수지 필름과의 임의의 근접 상태 또는 접촉 상태를 얻을 수 있다. 이 결과, 이동하는 수지 필름을 안정적으로 안내할 수 있다.

본 발명의 제2 특징적 구성은, 상기 안내부는 복수개의 구멍부를 가지고, 상기 안내부와 상기 굴대 본체로 내부 공간을 형성하고, 상기 내부 공간 측으로부터 상기 구멍부를 통하여 유체를 삼출(渗出)하도록 상기 내부 공간에 유체 삼출 수단을 구비하고 있는 점에 있다.

본 구성에 의하면, 안내부와 굴대 본체 사이의 내부 공간에 구비된 유체 삼출 수단이, 내부 공간 측으로부터 안내부의 복수개의 구멍부를 통하여 유체를 삼출할 수 있으므로, 안내부가 유체를 통하여 수지 필름과 근접하거나 또는 맞닿게 된다. 이 결과, 안내부와 수지 필름의 마찰을 저감시킬 수 있으며, 안내부에 의해 수지 필름에 흠이 생기는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제3 특징적 구성은, 상기 안내부를 다공질체로 구성함으로써 상기 복수개의 구멍부를 형성하고 있는 점에 있다.

본 구성에 의하면, 안내부를 다공질체로 구성함으로써 복수개의 구멍부를 형성하고 있으므로, 유체는 다공질체의 표면에 균일하게 분포하는 구멍부로부터 삼출되어, 유체의 삼출량이 국소적으로 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 안내부와 수지 필름의 마찰을 보다 저감시킬 수 있다. 이 결과, 안내부에 의해 수지 필름에 흠이 생기는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명의 제4 특징적 구성은, 상기 내부 공간에 상기 유체 삼출 수단을 구성하는 유체 저류부가 설치되어 있고, 상기 안내부의 돌출·후퇴 변형을, 상기 유체 저류부에 저장한 유체의 압력 조절에 의해 제어하는 점에 있다.

본 구성에 의하면, 유체 삼출 수단을 구성하는 유체 저류부의 압력 조정에 의해, 안내부의 돌출·후퇴 변형을 제어하므로, 안내부의 돌출·후퇴를 제어하기 위한 수단을 별도로 설치할 필요가 없다. 이 결과, 장치를 간단하게 만들 수 있으므로, 저비용으로 안내부의 돌출·후퇴를 제어 가능한 굴대를 얻을 수 있다.

본 발명의 제5 특징적 구성은, 상기 유체를 상기 유체 저류부에 공급하거나, 또는, 상기 유체를 상기 유체 저류부로부터 배출하는 유체 공급부를 상기 굴대 본체에 구비하고 있고, 상기 유체 저류부를, 칸막이 벽에 의해, 상기 유체 공급부와 연통하는 제1 공간과, 상기 안내부의 구멍부에 연통하는 제2 공간으로 나누고, 상기 칸막이 벽에, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간을 연통시키는 연통부를 상기 칸막이 벽의 연장 방향을 따라 설치되어 있는 점에 있다.

본 구성에 의하면, 제1 공간에 공급된 유체가, 칸막이 벽의 연장 방향을 따라 설치되어 있는 연통부를 통하여 제2 공간에 공급되므로, 제2 공간에 균일하게 유체를 공급할 수 있다. 이 결과, 제2 공간에 있어서의 유체의 압력의 국소적인 편차가 없어지므로 안내부를 균일하게 돌출·후퇴시킬 수 있다.

본 발명의 제6 특징적 구성은, 상기 안내부와 상기 굴대 본체의 접속 부위가, 상기 굴대 본체에 의해, 상기 안내부의 둘레부를, 상기 안내부의 표면에 대한 법선 방향을 따른 양 측으로부터 유지하도록 구성하고 있는 점에 있다.

본 구성에 의하면, 안내부와 상기 굴대 본체의 접속 부위가, 굴대 본체에 의해, 안내부의 둘레부를, 상기 안내부의 표면에 대한 법선 방향을 따른 양 측으로부터 유지하도록 구성하고 있으므로, 안내부의 장소에 따른 돌출량의 편차를 감소시키고, 안내부의 형상을 소정 형상으로 유지하면서, 돌출·후퇴를 행할 수 있다. 또한, 후퇴·돌출의 어느 쪽의 경우에도, 안내부의 둘레부가 굴대 본체에 가압되며, 밀폐성을 높일 수 있으므로, 굴대 본체와 안내부의 접속 부위로부터의 유체의 누출을 방지할 수 있다.

본 발명의 제7 특징적 구성은, 상기 굴대 본체 측과 상기 안내부에 걸쳐서, 상기 안내부가 소정량을 넘어서 돌출 변형되는 것을 규제하는 변형 규제부를 구비한 점에 있다. 본 구성에 의하면, 안내부가 소정량 이상 돌출 변형되는 것을 방지할 수 있으므로, 예를 들면 안내부가 국소적으로 과도하게 돌출하는 것 등을 방지할 수 있다. 이 결과, 안내부의 장소에 따른 돌출량의 편차를 감소시킬 수 있으므로, 돌출 후의 안내부의 형상을 소정 형상으로 유지할 수 있다.

본 발명의 제8 특징적 구성은, 상기 안내부를 가열시키거나 또는 냉각시키는 온도 조절 장치를 더 구비한 점에 있다.

본 구성에 의하면, 안내부를 소정의 온도로 설정할 수 있으므로, 수지 필름의 온도를 그 가공에 따라 최적으로 설정할 수 있다.

본 발명의 제9 특징적 구성은, 상기 안내부가 원통형의 외주면 또는 원통형의 내주면을 구성하도록 상기 굴대 본체에 장착되어 있는 점에 있다.

본 구성에 의하면, 안내부가 원통형의 외주면 또는 원통형의 내주면을 구성하도록 굴대 본체에 장착되어 있다. 그러므로, 원통형의 외주면을 관형 수지 필름의 내주면에 근접시키거나 또는 맞닿게 하거나, 또는 원통형의 내주면을 관형 수지 필름의 외주면에 근접시키거나 또는 맞닿게 하여, 관형 수지 필름의 주행을 안내할 수 있다.

본 발명의 제10 특징적 구성은, 가열 압출기의 출구로부터 관 모양으로 압출된 열가소성 수지를 관형 수지 필름으로 성형하는 성형부와, 성형된 상기 관형 수지 필름을 냉각시키는 냉각부와, 냉각된 상기 관형 수지 필름을 일정 속도로 받아들이는 반송부와, 냉각된 상기 관형 수지 필름의 형상을 유지하는 유지부 중, 적어도 어느 하나의 부위에 전술한 제1 내지 제9 특징적 구성 중에서, 어느 하나의 특징적 구성을 가지는 굴대를 사용하는 점에 있다.

본 구성에 의하면, 관형 수지 필름의 압출 성형 장치에 있어서, 성형부·냉각부·반송부·유지부 중 적어도 어느 하나의 부위에 상기 굴대가 사용되고 있으므로, 각각의 부위가 목적에 따라 안내부를 돌출·후퇴시켜서, 안내부와 관형 수지 필름의 소기의 근접 상태 또는 접촉 상태를 얻을 수 있다. 이 결과, 수지 필름의 안내를 적절히 행할 수 있으므로, 수지 필름에 흠이 생기는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제11 특징적 구성은, 관형 수지 필름 반송하는 반송부와, 상기 관형 수지 필름을 가열시키는 가열부와, 가열된 상기 관형 수지 필름을 연신하는 연신부와, 연신된 상기 관형 수지 필름을 냉각시키는 냉각부와, 연신된 상기 관형 수지 필름의 형상을 유지하는 유지부 중 적어도 어느 하나의 부위에 상기 제1 내지 제9 특징적 구성 중에서 어느 하나의 특징적 구성을 가지는 굴대를 사용하는 점에 있다.

본 구성에 의하면, 관형 수지 필름의 연신 장치에 있어서, 반송부·가열부·연신부·냉각부 중 적어도 어느 하나의 부위에 상기 굴대가 사용되고 있으므로, 각 부위가 목적에 따라 안내부를 돌출·후퇴시켜서, 안내부와 관형 수지 필름의 소기의 근접 상태 또는 접촉 상태를 얻을 수 있다. 이 결과, 수지 필름의 안내를 행할 수 있으므로, 수지 필름에 흠이 생기는 것을 방지할 수 있다.

본 구성의 제12 특징적 구성은, 성형된 관형 수지 필름을 절단하는 절단 부재와, 상기 제1 내지 제9 특징적 구성 중에서 어느 하나의 특징적 구성을 가지는 굴대를 구비하는 점에 있다.

본 구성에 의하면, 관형 수지 필름의 절단 장치가 상기 제1 내지 제9 특징적 구성 중에서 어느 하나의 특징적 구성을 가지는 굴대를 구비함으로써, 상기 굴대에 의해 유지하면서, 관형 수지 필름을 절단할 수 있다. 이 결과, 관형 수지 필름이, 예를 들면 절단 부재와의 접촉에 의한 가압력 등으로 이동 및 진동하는 것을 방지할 수 있으므로, 안정적으로 관형 수지 필름의 절단을 행할 수 있다.

본 발명의 제13 특징적 구성은, 가열 용융된 열가소성 수지를 가열 압출기의 꼭지쇠로부터 관형으로 압출한 후, 상기 열가소성 수지를 관형 수지 필름으로 성형하는 성형 공정과, 성형된 상기 관형 수지 필름을 냉각시키는 냉각 공정과, 냉각된 상기 관형 수지 필름을 일정 속도로 받아들이는 반송 공정과, 냉각된 상기 관형 수지 필름의 형상을 유지하는 유지 공정을 포함하는 관형 수지 필름의 압출 성형 방법으로서, 상기 공정 중 적어도 어느 하나의 공정에 상기 제1 내지 제9 특징적 구성 중에서 어느 하나의 특징적 구성을 가지는 굴대를 사용하는 점에 있다.

본 구성에 의하면, 성형 공정·냉각 공정·반송 공정·유지 공정 중 적어도 어느 하나의 공정에서 상기 굴대를 사용하므로, 각 공정에서 목적에 따라 안내부가 돌출·후퇴되어, 안내부와 관형 수지 필름의 소기의 근접 상태 또는 접촉 상태를 얻을 수 있다. 이 결과, 상기 공정에 있어서 수지 필름의 안내를 적절하게 행할 수 있으므로, 수지 필름에 흠이 생기는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제14 특징적 구성은, 관형 수지 필름을 반송하는 반송 공정과, 관형 수지 필름을 가열시키는 가열 공정과, 관형 수지 필름을 연신하는 연신 공정과, 연신 후의 관형 수지 필름을 냉각시키는 냉각 공정을 포함하는 관형 수지 필름의 연신 방법으로서, 상기 공정 중 적어도 어느 하나의 공정에 상기 제1 내지 제9 특징적 구성 중에서 어느 하나의 특징적 구성을 가지는 굴대를 사용하는 점에 있다.

본 구성에 의하면, 반송 공정·가열 공정·연신 공정·냉각 공정 중 적어도 어느 하나의 공정에서 상기 굴대를 사용하므로, 각 공정에서 목적에 따라 안내부가 돌출·후퇴되어, 안내부와 관형 수지 필름의 소기의 근접 상태 또는 접촉 상태를 얻을 수 있다. 이 결과, 상기 공정에 있어서 수지 필름을 적절하게 안내하거나 연신할 수 있으므로, 수지 필름에 흠이 생기는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제15 특징적 구성은, 성형된 관형 수지 필름을 절단 부재에 의해 평면형으로 절단하여 전개하는 절단 공정에 앞서, 상기 제1 내지 제9 특징적 구성 중에서 어느 하나의 특징적 구성을 가지는 굴대를, 성형된 상기 관형 수지 필름의 내측에 배치하여, 그 내경 이하의 직경보다 소정의 직경으로 확장하고, 상기 유체를 통하여 관형 수지 필름에 근접시키거나 또는 접촉시키면서 관형 수지 필름의 형상을 유지하는 유지 공정을 가지는 점에 있다.

본 구성에 의하면, 굴대에 의해 관형 수지 필름을, 상기 관형 수지 필름의 내부로부터 유지하면서, 절단 부재에 의해 절단하게 된다. 이 결과, 관형 수지 필름이, 예를 들면 절단 수단과의 접촉에 의한 가압력 등으로 이동 및 진동하는 것을 방지할 수 있으므로, 관형 수지 필름의 절단을 안정적으로 행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 굴대를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 굴대를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 굴대를 나타낸 단면도이다.

도 4는 굴대의 안내부가 돌출된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 5는 굴대에 의한 수지 필름의 안내의 일례를 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명의 관형 수지 필름 제조 장치의 일례를 나타낸 개략도이다.

도 7은 내압 조정 수단을 가지는 필름 제조 장치의 일례를 나타낸 도면이다.

도 8은 압출 성형 공정에 있어서 굴대를 사용하는 예를 나타낸 도면이다.

도 9는 연신 공정에 있어서 굴대를 사용하는 예를 나타낸 도면이다.

도 10은 연신 공정에 있어서 굴대를 사용하는 예를 나타낸 도면이다.

도 11은 연신 공정에 있어서 굴대를 사용하는 예를 나타낸 도면이다.

도 12는 연신 공정에 있어서 굴대를 사용하는 예를 나타낸 도면이다.

도 13은 굴대를 절단 공정 시의 수지 필름의 유지에 사용하는 예를 나타낸 도면이다.

도 14는 굴대를 절단 공정 시의 수지 필름의 유지에 사용하는 예를 나타낸 도면이다.

도 15는 굴대를 성형 공정에 사용하는 예를 나타낸 도면이다.

도 16은 본 발명의 관형 수지 필름 제조 장치의 다른 실시예를 나타낸 개략도이다.

도 17은 본 발명의 관형 수지 필름 제조 장치의 다른 실시예를 나타낸 개략도이다.

[부호의 설명]

1: 가열 압출기 2: 심 부재

3: 꼭지쇠 7: 굴대

8: 절단 부재 71: 굴대 본체

71b: 개구부 72: 안내부

72a: 둘레부 74: 유체 저류부

74a: 제1 공간 74b: 제2 공간

75: 유체 공급부 100: 관형 수지 필름 제조 장치

L: 규제부 R: 삼출 수단

[굴대]

본 발명에 따른 굴대는, 예를 들면 장척형의 관형 수지 필름이나 평면형 수지 필름을 연속적으로 제조할 때, 이동하는 수지 필름의 내주면에 근접하거나 또는 맞닿아서 상기 수지 필름의 주행을 안내하는데 사용할 수 있다. 상기 굴대는, 주위 방향으로 분할되지 않고 직경이 변경될 수 있다.

도 1은 굴대(7)를 나타낸 단면도이다. 상기 굴대(7)는 원통 형상이며, 원통의 외주 부분에 개구부(71a)를 가지는 굴대 본체(71)와, 상기 개구부(71a)에 장착되고 원통형의 외주면을 구성하는 안내부(72)를 구비한다.

굴대 본체(71)의 외주 부분에는, 안내부(72)가 장착되는 개구부(71a)를 구비하고 있다. 또한, 굴대 본체(71)의 외주 부근에는, 안내부(72)를 유지하는 제1 유지부(71b)와 제2 유지부(71c)가 설치되어 있다. 제1 유지부(71b)는 굴대 본체(71)의 외주 부분에 모든 주위에 걸쳐서 설치되어 있고, 제2 유지부(71c)는 제1 유지부(71b)로부터 내주 측에 제1 유지부(71b)와 평행으로 모든 주위에 걸쳐서 설치되어 있다.

또한, 굴대 본체(71)에는, 유체를 상기 유체 저류부(74)에 공급하거나, 또는, 유체를 유체 저류부(74)로부터 배출하는 유체 공급부(75)가 설치되어 있다. 유체 공급부(75)에는 유체의 공급·배출을 행하는 유체 공급 및 배출 수단 P가 접속되어 있다.

굴대 본체의 개구부(71a)의 부분에는, 수지 필름과 근접하거나 또는 맞닿는 안내부(72)가 설치되어 있다. 안내부(72)는, 제1 유지부(71b)와 제2 유지부(71c)에 의해 안내부(72)의 둘레부(72a)를, 상기 안내부(72)의 표면에 대한 법선 방향을 따른 양 측으로부터 협지하여, 개구부(71a)에 접속하고 있다. 상기 안내부(72)는, 후술하는 유체 저류부(74)의 유체의 압력에 따라, 개구부(71a)로부터 수지 필름 측으로 돌출·후퇴 가능하다. 또한, 제1 유지부(71b), 제2 유지부(71c) 및 안내부(72)의 둘레부(72a)는 변형 규제부 L를 구성한다. 안내부(72)의 양 측의 둘레부(72a)가, 모든 주위에 걸쳐서 제1 유지부(71b)와 제2 유지부(71c)로 협지되어 있으므로, 안내부(72)의 중앙부의 부근이 돌출 변형되어도 둘레부(72a)는 변형되지 않는다. 그러므로, 돌출 후의 안내부(72)를, 예를 들면 원통형 등의 소정의 형상으로 유지할 수 있다. 또한, 변형 규제부 L는, 예를 들면 칸막이 벽(74c)의 높이 방향에서의 중앙부의 부근과 안내부(72)의 높이 방향에서의 중앙부의 부근 사이에 방사선형으로 설치한 복수개의 봉형 부재·끈형 부재 등일 수도 있다. 이와 같은 변형 규제부 L을 설치함으로써, 예를 들면 안내부(72)의 일부가 부분적으로 과도하게 돌출된 경우라 하더라도 봉형 부재·끈형 부재가 과도한 돌출을 방지할 수 있다. 그러므로, 돌출 후의 안내부(72)의 형상을 소정의 형상으로 유지할 수 있다.

굴대(7)의 내부에는, 안내부(72)와 굴대 본체(71)로 내부 공간이 형성되어 있다. 상기 내부 공간은, 안내부(72)로부터 삼출하는 유체를 저류하는 유체 저류부(74)로서 기능한다. 또한, 유체 저류부(74)에 저장한 유체의 압력 조절에 의해, 안내부(72)의 돌출·후퇴 변형을 제어 가능하다. 유체 저류부(74)에는, 상기 유체 저류부(74)를 유체 공급부(75)와 연통하는 제1 공간(74a)과, 안내부(72)의 구멍부 에 연통하는 제2 공간(74b)으로 나누는 칸막이 벽(74c)이 설치되어 있다. 상기 칸막이 벽(74c)은, 안내부(72)에 대향하여, 굴대(7)의 주위 방향을 따라 연장되어 있다. 본 실시예에 있어서, 유체 저류부(74) 중, 굴대(7)의 내주 측이 제1 공간(74a)이며, 외주 측이 제2 공간(74b)이 된다. 칸막이 벽(74c)에는, 제1 공간(74a)과 제2 공간(74b)을 연통시키는 연통부(74d)가, 칸막이 벽(74c)의 연장 방향(즉, 칸막이 벽(74c)의 주위 방향)을 따라 설치되어 있다. 그리고, 본 실시예에서는, 칸막이 벽(74c)의 연장 방향을 따라 연통부(74d)가 연속적으로 설치되어 있는 예를 나타내지만, 연통부(74d)는, 예를 들면 칸막이 벽(74c)을 관통하는 구멍부를, 칸막이 벽(74c)의 연장 방향을 따라 단속적으로 설치하는 등, 전술한 바 이외의 구성이라도 된다.

또한, 연통부(74d)는, 제2 공간에 균일하게 유체를 공급할 수 있고, 제2 공간에 있어서의 유체의 압력의 국소적인 편차가 없어지도록, 그 위치 및 구멍 직경 등을 설정하고 있는 것이면 된다.

유체 공급 수단 P로부터, 유체 공급부(75)를 통하여 유체 저류부(74)에 공급된 유체는, 안내부(72)의 구멍부로부터 수지 필름 측으로 삼출된다. 여기서, 유체 공급부(75)·유체 저류부(74)는, 유체 삼출 수단 R을 구성한다.

굴대 본체(71)는, 스테인레스강이나 알루미늄 등의 각종 금속제의 것이 바람직하게 사용된다. 굴대 본체(71)와 안내부(72) 사이에는, 고무나 접착제 등의 밀폐를 위한 실링재를 사용할 수 있다. 굴대(7)가 가열될 경우, 사용하는 실링재는 내열성을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 불소 수지 고무나 실리콘 실링재 등이 바람직하게 사용된다.

안내부(72)는, 예를 들면 다공성의 탄성 부재에 의하여 구성되어 있다. 다공성의 탄성 부재로서는, 탄성 변형 가능한 것이면 특히 제한되지 않지만, 우레탄계, 실리콘계, 가교 고무(valcanized rubber)계, 불소계, 범용 수지계, 고성능 플라스틱계 등의 각종 유기 재료를 다공질화한 것을 들 수 있다. 내열성을 고려하면, 실리콘 고무 등의 실리콘계, 가교 고무계, 불소 수지 등의 불소계, 고성능 플라스틱계의 다공질재가 바람직하다. 신축성이 작아도 될 경우는, 관형 수지 필름과의 미끄럼성이 양호한 불소 수지 등의 불소계 다공질재가 바람직하게 사용된다. 사용 조건에 의해, 150℃ 이상 견딜 수 있는 내열성이 필요하면서, 큰 신축성이 필요한 경우는, 실리콘 고무 등의 실리콘계 다공질재나 가교 고무계 다공질재 등이 바람직하게 사용된다.

도 2에 다른 실시예에 따른 굴대(7)의 단면도를 나타낸다. 상기 굴대는, 예를 들면 장척형의 관형 수지 필름을 연속적으로 제조할 때, 이동하는 수지 필름의 외주면에 근접하거나 또는 맞닿아서 상기 수지 필름의 주행을 안내하는데 사용할 수 있다. 전술한 실시예와 마찬가지로, 대략 원통 형상이며, 개구부(71a)를 가지는 굴대 본체와 안내부(72)를 가진다. 본 실시예에서는, 굴대 본체의 내주의 부분에 개구부(71a)가 설치되고, 안내부(72)가 대략 원통 형상의 내주면을 구성한다.

상기 실시예와 마찬가지로, 굴대의 내부에 유체 저류부(74)가 설치되어 있고, 상기 유체 저류부(74)를 유체 공급부(75)와 연통시키는 제1 공간(74a)과, 안내부(72)의 구멍부에 연통하는 제2 공간(74b)으로 나누는 칸막이 벽(74c)이 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 유체 저류부(74) 중, 굴대의 외주 측이 제1 공간(74a)이며, 내주 측이 제2 공간(74b)이다.

유체 저류부(74)에 유체 공급부(75)를 통하여 유체를 공급하면, 제2 공간(74b)의 유체의 압력이 외부의 압력보다 높아지고, 안내부(72)가 굴대 본체(71)의 내주면으로부터 돌출한다. 한편, 유체 저류부(74)로부터 유체를 배출하면, 안내부(72)는 굴대 본체의 내주면 측으로 후퇴한다.

도 3에 다른 실시예에 따른 굴대(7)의 단면도를 나타낸다. 상기 굴대는, 예를 들면 장척형의 평면형 수지 필름을 연속적으로 제조할 때, 이동하는 수지 필름의 표면에 근접하거나 또는 맞닿아서 상기 수지 필름의 주행을 안내하는데 사용할 수 있다. 상기 굴대는, 대략 직사각형 형상을 가지고, 대략 직사각형 형상의 굴대 본체(71)의 일면에 안내부(72)를 설치하는 개구부(71a)가 설치되어 있다. 개구부(71a)의 주위 방향을 따라 안내부(72)를 굴대 본체로 유지하는 제1 유지부(71b)와 제2 유지부(71c)가 대략 평행으로 설치되어 있다.

굴대의 내부에는, 굴대 본체와 안내부(72)에 의해 내부 공간이 형성되어 있다.

또한, 각각의 상기 굴대(7)에 있어서, 안내부(72)는, 소정의 돌출량을 얻으므로, 형상이나 확장 방법을 조정 가능하다. 예를 들면, 도 4의 (a) 내지 (c)는, 굴대(7)의 직경의 확장 방법(확장 전과 확장 후)을 모식적으로 나타낸 것이다.

안내부(72)를 벨로즈형으로 형성하는 등, 돌출·후퇴하기 쉬운 구조로 형성할 수도 있다.

[굴대 동작]

상기 굴대(7)는, 안내부(72)가 돌출·후퇴하여 직경의 변경이 가능하다. 상기 굴대의 안내부(72)의 돌출·후퇴의 동작에 대하여 설명한다. 도 1의 (a)는, 유체 저류부(74)의 유체의 압력과 외압이 거의 동일한 상태이며, 굴대(7)는 원통 형상이다. 유체 저류부(74)의 제1 공간(74a)에 유체 공급부(75)를 통하여 유체를 공급하면, 제1 공간(74a)의 유체의 압력이 높아지고, 상기 유체가 연통부(74d)를 통하여 제2 공간(74b)에 공급된다. 그러므로, 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제2 공간(74b)의 유체의 압력이 외부의 압력보다 높아지고, 안내부(72)가 돌출하는 동시에, 안내부(72)의 구멍부로부터 유체를 삼출한다.

한편, 유체 저류부(74)의 제1 공간(74a)에 유체 공급부(75)를 통하여 유체를 배출하면, 제1 공간(74a)의 유체의 압력이 제2 공간(74b)의 유체의 압력보다 낮아지고, 유체가 연통부(74d)를 통하여 제2 공간(74b)으로부터 제1 공간(74a)에 배출 된다. 그러므로, 제2 공간(74b)과 외부의 압력 차가 작아지고, 안내부(72)는 굴대 본체(71) 측으로 후퇴한다. 또한, 유체를 배출하면, 제2 공간(74b)과 외부의 압력 차가 없어지고, 굴대(7)는 초기 형상인 대략 원통 형상이 된다. 또한, 유체를 배출하면, 제2 공간(74b)의 유체의 압력이 외부의 압력보다 작아지고, 안내부(72)가 굴대 본체(71)의 내부 측으로 후퇴한다.

이와 같이, 유체 저류부(74)에 저장된 유체의 압력 조절에 의해, 안내부(72)의 돌출·후퇴 변형의 제어가 가능하다. 그리고, 유체의 압력이 외부의 압력보다 작은 경우라도 유체를 삼출 가능하도록, 안내부(72)의 돌출·후퇴 변형의 제어를 행하는 부위에는, 별도로 유체 삼출 수단 R을 설치해도 된다.

도 5의 (a) 내지 (c)에, 굴대(7)의 안내부(72)로부터 유체를 삼출시키면서, 안내부(72)를 굴대의 직경 방향으로 돌출시키고, 관형 수지 필름을 유지하는 모습을 나타낸다. 도 5의 (a)는 관형 수지 필름의 내측으로부터, 도 5의 (b)는 관형 수지 필름의 외측으로부터, 도 5의 (c)는 내측 및 외측의 양 측으로부터 관형 수지 필름을 유지하는 예를 나타낸다. 유지부의 표면으로부터 유체를 삼출시킴으로써, 수지 필름과 안내부(72) 사이의 마찰을 저감시킬 수 있고, 필름 흠의 발생이나, 필름의 걸림을 억제할 수 있고, 외관이 양호한 필름을 안정적으로 제작할 수 있다.

또한, 안내부(72)를 관형 수지 필름의 직경보다 약간 작은 직경으로 설정해 두고, 관형 수지 필름을 통과시킨 후에, 안내부(72)를 소정의 직경까지 돌출시킴으로써, 관형 수지 필름을 용이하게 통과시킬 수 있다.

유체로서는, 안내부(72)와 수지 필름 사이의 마찰을 저감시키는 윤활 작용을 가지는 것이 매우 적합하고, 구체적으로는, 물, 저분자량의 유기 화합물, 가스 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 최종 제품에 잔류하지 않고, 제거하는 공정을 필요로 하지 않는 가스가 바람직하다. 일반적으로 공기가 염가이므로 바람직하지만, 수지 필름이 산화하기 쉬운 경우는 질소 등의 불활성 가스를 사용하는 등, 수지 필름 등의 조건에 따라 적절하게 결정할 수 있다. 이하, 이와 같은 윤활 작용을 가지는 유체를 윤활제라 칭한다.

[굴대를 사용한 관형 수지 필름의 제조 장치 및 방법]

이하, 본 발명에 따른 굴대를 사용한 관형 수지 필름의 제조 장치(100) 및 제조 방법에 대하여 설명한다.

도 6은, 본 발명의 관형 수지 필름 제조 장치(100)의 일례를 개략적으로 나타낸 도면이다.

관형 수지 필름 제조 장치(100)는, 관형 수지 필름을 압출 성형하는 압출 성형 장치(50)와, 관형 수지 필름을 연신하는 연신 장치(60)와, 수지 필름을 절단하는 절단 장치(90)와, 수지 필름을 감는 권취 장치(80)를 구비하고 있다.

[압출 성형 장치 및 압출 성형 방법]

먼저, 본 발명의 압출 성형 장치 및 압출 성형 방법에 대하여, 도 6을 참조하면서 이하에서 설명한다.

압출 성형 장치(50)는, 용융된 열가소성 수지를 관형으로 압출하는 가열 압출기(1)와, 관형으로 압출된 상기 열가소성 수지의 내면에 대향하여, 상기 내면에 윤활제를 삼출시키면서 상기 열가소성 수지를 관형 수지 필름으로 성형하는 심 부재(2a)와, 성형된 관형 수지 필름의 내면 및/ 또는 외면에 윤활제를 통하여 근접하거나 또는 접촉하여 진동을 억제하면서 관형 수지 필름의 형상을 유지하는 굴대(7a)와, 관형 수지 필름을 일정 속도로 반송하는 반송 부재(6a)와, 관형으로 압출한 상기 열가소성 수지의 외면과 대향하여, 관형 수지 필름을 냉각시키는 외측 부재(5a)를 구비하고 있다. 그리고, 본 발명의 굴대를 이하의 실시예에 있어서 가변 직경 굴대라 칭한다.

본 발명의 압출 성형 장치 및 압출 성형 방법에 있어서, 심 부재(2a)가 가열 압출기(1)의 꼭지쇠(3)로부터 관형으로 압출된 열가소성 수지의 내면에 대향하도록 배치되고, 열가소성 수지를 관형 수지 필름(20)으로 성형한다. 심 부재(2a)는 윤활제 공급원(도시하지 않음)과 접속되어 있고, 도 6의 확대된 원 P 중에 나타낸 바와 같이, 성형 시에 열가소성 수지와 심 부재(2a)의 접촉에 의한 마찰을 저감시킬 수 있도록 심 부재(2a)의 표면으로부터 열가소성 수지의 내면에 대해서 윤활제가 삼출 가능하도록 구성되어 있다. 심 부재(2a)는, 예를 들면 다공질 재료로 구성되어 있다.

또한, 가열 압출기(1)의 꼭지쇠(3)와 심 부재(2a) 사이에는, 관형으로 압출된 열가소성 수지의 형상을 안정시키기 위한 안정화 수단(4)을 설치하는 것이 바람직하다. 안정화 수단(4)으로서는, WO 2004-067260에 기재된 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 안정화 수단(4)을 가열 압출기(1)의 꼭지쇠(3)와 심 부재(2a)를 이간시켜서 설치한 이간부로 하는 것 등을 들 수 있다.

압출 성형 장치(50)는, 가열 압출기(1)로부터 관형으로 압출된 열가소성 수지의 외면과 대향하여, 가스를 삼출시키면서 관형으로 압출된 열가소성 수지를 냉각시키는 외측 부재(5a)를 구비하는 것이 바람직하다. 외측 부재(5a)는, 관형으로 압출된 상기 열가소성 수지의 외면과 대향하여, 상기 외면에 가스를 삼출시키면서 관형 수지 필름을 냉각시키므로, 외란 인자를 많이 포함하는 자연 냉각보다 균등하면서도 효율적으로 냉각시킬 수 있다. 외측 부재(5a)는, 예를 들면 다공질 재료로 구성되어 있다.

심 부재(2a)에 의해 성형되고, 냉각된 관형 수지 필름(20)은, 반송부(6a)에 의해 하류에 반송된다. 반송부(6a)로서는, 관형 수지 필름(20)의 내면 및/ 또는 외면에 주위 방향으로 배치된 다점식의 롤러를 사용할 수 있다. 그리고, 다점식의 롤러를 사용하지 않고, 후술하는 바와 같이 권취 장치(80)로 직접 필름을 하류에 반송하는 구성이라도 된다.

예를 들면, 도 6 및 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 심 부재(2a)와 반송부(6a) 사이에 가변 직경 굴대(7a)가 배치되어 있다. 가변 직경 굴대(7a)는, 성형된 관형 수지 필름(20)의 내면에 윤활제를 통하여 근접되거나 또는 맞닿고, 진동을 억제하면서 관형 수지 필름의 형상을 유지한다. 압출 성형 장치에 있어서, 심 부재(2a) 통과 후에 배치함으로써, 필름을 유지할 수 있고, 예를 들면 반송 부재(6a) 등의 진동이 꼭지쇠(3) 측으로 전해지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 관형 수지 필름(20)의 외면에 가변 직경 굴대(7d)를 배치하여, 가변 직경 굴대(7a)와 가변 직경 굴대(7d)로, 관형 수지 필름(20)을 내면 및 외면의 양 면으로부터 유지하도록 구성해도 된다. 또한, 관형 수지 필름(20)의 외면에 배치한 가변 직경 굴대(7d)를 단독으로 사용해도 된다.

그리고, 도 15의 (a) 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 압출 성형 장치 및 압출 성형 방법에 있어서, 심 부재(2a)를 가변 직경 굴대(7g)로 구성해도 된다.

가변 직경 굴대(7g)는, 가열 압출기(1)의 꼭지쇠(3)로부터 관형으로 압출된 열가소성 수지의 내면에 대향하도록 배치되고, 열가소성 수지를 관형 수지 필 름(20)으로 성형한다. 가변 직경 굴대(7g)는, 도 16의 확대된 원 P2 중에 나타낸 바와 같이, 관형 수지 필름의 성형 시에 열가소성 수지와 가변 직경 굴대(7g)의 접촉에 의한 마찰을 저감시킬 수 있도록 가변 직경 굴대(7g)의 표면으로부터 열가소성 수지의 내면에 대해서 윤활제가 삼출 가능하게 구성되어 있다. 심 부재(2a)를 가변 직경 굴대(7g)로 구성함으로써, 안내부(72)를 돌출·후퇴시켜서 관형 수지 필름의 직경을 미세하게 조정할 수 있다.

또한, 도 15의 (b)에 나타낸 바와 같이 관형으로 밀려나온 열가소성 수지의 외면에, 가변 직경 굴대(7g)와 대향하여 가변 직경 굴대(7d)를 설치해도 된다. 가변 직경 굴대(7d)를 형성함으로써, 가변 직경 굴대(7d)의 하류에 설치한 연신 장치 등의 가열 장치로부터 관형 수지 필름의 외측으로 전달되어 상승하는 열풍 등의 상승 기류를 차단할 수 있고, 관형 수지 필름에 두께 편차 등이 생기는 것을 방지할 수 있다.

[연신 장치 및 연신 방법]

다음에, 관형 수지 필름을 연신하기 위한 연신 장치 및 연신 방법을, 다시 도 6을 참조하면서 이하에서 설명한다. 그리고, 상기 연신 장치에 있어서, 본 발명의 압출 성형 장치로 제조한 관형 수지 필름을 사용할 수 있지만, 이와는 별도로 사전에 제조해 둔 관형 수지 필름(이것은, 본 발명의 압출 성형 장치로 제조한 것으로 한정되지 않는다)을 연신하는 경우에도 적용할 수 있다.

연신 장치(60)는, 성형된 관형 수지 필름의 내면 및/ 또는 외면에 윤활제를 개재하여 근접하거나 또는 접촉하고, 진동을 억제하면서 관형 수지 필름의 형상을 유지하는 3개의 가변 직경 굴대와, 상기 관형 수지 필름을 반송하면서 그 속도비를 변경하여 필름의 진행 방향으로 연신하는 2개의 반송 부재(6a, 6b)와, 연신중의 관형 수지 필름의 내면에 대향하여, 상기 내면에 윤활제를 삼출시키면서 상기 관형 수지 필름의 직경 수축을 억제하는 3개의 심 부재(2b ∼ 2d)를 구비하고 있다. 3개의 가변 직경 굴대는, 3개의 심 부재(2b ∼ 2d)를 협지하는 구성으로 형성되어 있다. 또한, 관형 수지 필름을 가열시키는 외측 부재(5b, 5c)와 냉각시키는 외측 부재(5d)를 구비하고 있다.

심 부재(2b ∼ 2d)는, 관형 수지 필름의 내면에 대향하도록 배치되고, 관형 수지 필름이 연신될 때의 관형 수지 필름 직경 수축(네킹 현상)이나, 냉각될 때의 필름의 냉각 수축을 억제한다. 심 부재(2b ∼ 2d)는, 심 부재(22a)와 마찬가지로 그 표면으로부터 윤활재를 삼출 가능하게 구성되어 있다. 윤활제는, 그 온도 및 삼출량이 열가소성 수지의 종류에 따라 조절될 수 있다. 또한, 심 부재(2b ∼ 2d)는, 예를 들면 다공질 재료로 구성되어 있다.

심 부재(2b ∼ 2d)는, 3개의 심 부재로 구성되어 있지만, 전술한 구성에 한정되지 않고, 자유롭게 개수를 조정할 수 있다.

연신 장치(60)에 있어서, 관형 수지 필름의 외면에 대향하고, 관형 수지 필름을 가열시키는 외측 부재(5b, 5c) 및 냉각시키는 외측 부재(5d)를 구비하는 것이 바람직하다. 외측 부재(5b, 5c, 5d)는, 예를 들면 다공질 재료로 구성되어 있다. 3개의 외측 부재로 구성되어 있지만, 그 사용에 따라 자유롭게 개수를 조정할 수 있다. 관형 수지 필름을 가열시키는 외측 부재(5b, 5c)로서는, 적외선에 의해 가 열시키는 것이나 가스를 삼출시키면서 온풍에 의해 가열시키는 것 등이 사용된다.

반송부(6a, 6b)로서는, 관형 수지 필름(20)의 내면 및/ 또는 외면에 주위 방향으로 배치된 다점식의 롤러를 사용할 수 있다. 반송 부재(6a와 6b 및/ 또는 6d)의 회전 속도를 바꿈으로써, 관형 수지 필름을 필름 진행 방향으로 연신할 수 있다. 예를 들면, 반송 부재(6a)보다 반송 부재(6b)의 회전 속도를 크게 설정하면, 필름 진행 방향으로 관형 수지 필름이 연신된다.

도 6 및 도 9 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 가변 직경 굴대(7b ∼ 7d)는, 성형된 관형 수지 필름의 내면 및/ 또는 외면에 윤활제를 개재하여 근접하거나 또는 접촉하고, 진동을 억제하면서 관형 수지 필름의 형상을 유지한다. 가변 직경 굴대(7b ∼ 7d)를 심 부재(2b ∼ 2d)의 상류 및 하류에 배치함으로써, 필름을 내측 및/ 또는 외측으로부터 고정시킬 수 있고, 심 부재(2b ∼ 2d), 심 부재(2b)나 반송 부재(6a, 6b)의 영향 등에 의한 필름의 진동을 억제하는 것이 가능해진다. 이 결과, 관형 수지 필름(20)이, 심 부재(2b)나 심 부재(2d)의 단에 맞닿아 흠이 생기거나, 가열 편차에 의해 관형 수지 필름에 요철·느슨해짐을 발생하는 등의 문제를 억제할 수 있다.

또한, 가변 직경 굴대(7d)는, 관형 수지 필름의 외면에 윤활제를 개재하여 근접하거나 또는 접촉하고, 가변 직경 굴대(7d)보다 하류에 배치된 가열 장치, 예를 들면, 연신 장치로서 사용되는 외측 부재(5b ∼ 5c) 등의 열이나, 외측 부재(5b ∼ 5c) 등으로 삼출되는 가열 가스 등이 상승 기류가 되고, 상류에 흘러드는 것을 방지하는 기능을 가진다. 이 결과, 예를 들면 꼭지쇠(3)와 심 부재(2a) 사이의 관 형으로 압출된 열가소성 수지에 상승 기류가 외측으로부터 영향을 끼치고, 나중에 생성하는 관형 수지 필름의 두께 편차나 위상차 편차의 원인이 되는 등의 문제를 방지할 수 있다.

그리고, 도 17에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 연신 장치 및 연신 방법에 있어서, 심 부재(2b, 2c, 2d) 대신, 가변 직경 굴대(7h, 7i, 7j)를 사용해도 된다.

가변 직경 굴대(7h, 7i)는, 원래의 관형 수지 필름과 거의 동일한 직경을 가진, 예를 들면 원주형이며, 윤활제를 삼출시키면서 관형 수지 필름의 직경 방향으로의 수축을 억제한다.

또한, 연신 후의 관형 수지 필름의 불균일한 냉각 수축을 억제하기 위해, 외측 부재(5d)와 대면하도록 가변 직경 굴대(7j)를 설치하는 것이 바람직하다.

연신 장치 및 연신 공정에, 심 부재(2b, 2c, 2d) 대신, 가변 직경 굴대(7h, 7i, 7j)를 사용함으로써, 가변 직경 굴대(7h, 7i, 7j)의 관형 수지 필름의 근접 또는 접촉 상태를 소기의 정도로 유지하는 것이 가능하므로, 관형 수지 필름의 연신·수축 방지 등을 효과적으로 행할 수 있다.

가변 직경 굴대(7h, 7i, 7j)의 안내부(72)를 관형 수지 필름의 직경 이상으로 돌출시켜서, 관형 수지 필름을 직경 방향으로 연신하도록 구성해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 안내부(72)를 돌출·후퇴함으로써 소기의 연신 상태를 얻을 수 있다.

또한, 도 12에 나타낸 바와 같이, 심 부재(2b, 2c, 2d) 대신, 심 부재 안내 부(72)를 돌출 후의 직경이 상이한 가변 직경 굴대(7b, 7c)를 사용하여 2축 연신을 행해도 된다.

[절단 장치 및 절단 방법]

다음에, 관형 수지 필름을 절단하기 위한 절단 장치 및 절단 방법을, 도 6을 참조하면서 이하에서 설명한다. 그리고, 상기 필름의 절단 장치 및 절단 방법에 있어서, 본 발명의 압출 성형 장치 및/ 또는 연신 장치로 제조한 관형 수지 필름뿐만 아니라, 이와는 별도로 사전에 제조해 둔 관형 수지 필름(이것은, 본 발명의 압출 성형 장치로 제조한 것으로 한정되지 않는다)을 절단하는 경우에도 적용할 수 있다.

절단 장치(70)는, 성형된 관형 수지 필름의 내면 및/ 또는 외면에 윤활제를 개재하여 근접하거나 또는 접촉하여 진동을 억제하면서 관형 수지 필름의 형상을 유지하는 2개의 가변 직경 굴대(7e, 7)와, 성형된 관형 수지 필름을 평면형으로 전개하는 절단 부재와, 상기 절단 부재로 절단된 상기 관형 수지 필름을 반송하는 2개의 반송 부재를 구비하고 있다.

절단 부재(8)는, 예를 들면, 상기 절단 부재(8)가 관형 수지 필름(20)의 반송 방향으로 대향하도록 배치되고, 관형 수지 필름(20)이 하방으로 반송됨에 따라, 절단 부재(8)가 관형 수지 필름(20)을 절단하여 전개할 수 있다. 또한, 절단 수단이 선회하여 스파이럴(spiral)형으로 관형 수지 필름을 전개할 수도 있다.

절단 부재(8)로서는, 예를 들면, 금속 날이나 세라믹 날 등의 접촉식 절단 부재나, 레이저 커터 등의 비접촉식 절단 부재 등을 들 수 있다. 그리고, 절단 부 재(8)는 복수개 설치해도 된다.

도 13의 (b) 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 절단 부재(8)의 상류 측에 가변 직경 굴대(7e)가, 절단 부재(8)의 하류 측에 가변 직경 굴대(7f)가 각각 배치되어 있다. 가변 직경 굴대(7e, 7f)는, 가변 직경 굴대로부터 윤활제를 삼출시키면서 상기 관형 수지 필름의 내경 이하의 직경으로부터 소정의 직경으로 확장하고, 절단되기 전의 성형된 관형 수지 필름의 내면 및/ 또는 외면에 윤활제를 개재하여 근접하거나 또는 접촉하여 진동을 억제하면서 관형 수지 필름의 형상을 유지한다. 이와 같은 가변 직경 굴대(7e, 7f)는, 관형 수지 필름(20)의 반송 시의 거동을 안정시키는 동시에, 절단 부재에 의한 필름 절단 시에 필름의 진동에 의하여 절단 부재가 필름에 걸리는 것 등을 저감시키고, 보다 정확하고 안정된 관형 수지 필름(20)의 절단이 가능해진다.

그리고, 도 13의 (a)에 나타낸 바와 같이, 가변 직경 굴대(7e)를 단독으로 배치하여도 되고, 가변 직경 굴대(7f)를 단독으로 배치하여도 된다.

또한, 가변 직경 굴대(7)는, 관형 수지 필름의 내면 또는 외면에 단독으로 배치하여도 되고 내면 및 외면의 양쪽에 배치하여도 된다.

절단 장치(70)에 의해 절단되어 생성된 시트형 필름은, 최종적으로 권취 장치(80)에 의해 감긴다. 권취 장치(80)는, 감을 때 필름이 꼬이지 않도록, 상기 절단 부재(8)와 연동시킬 필요가 있다. 즉, 절단 부재(8)가 고정되어 있는 경우에는 권취 장치(80)도 고정시키고, 절단 부재(8)가 선회 운동을 하고 있는 경우는 거기에 맞추어서 권취 장치(80)도 선회 운동시킬 필요가 있다. 권취 장치(80)와 절단 장치(70)를 일체화하여 구성하면, 관형 수지 필름(20)이 절단되면 그대로 권취가 행하여지므로, 전술한 어느 경우에도 대응할 수 있다. 권취 장치(80)의 예로서는, 가늘고 긴 종이 관 등을 회전시키고 감으면서 반송하는 반송 부재(6d)로 구성되는 것 등을 들 수 있다.

그리고, 관형 수지 필름의 제조 장치(100)는, 도 7에 나타낸 바와 같이 내압 조정 수단(9)을 구비할 수도 있다. 내압 조정 수단(9)을 구비함으로써 관형 수지 필름의 내압을 원하는 값으로 조정할 수 있으므로, 심 부재(2), 가변 직경 굴대(7)의 표면으로부터 삼출하는 윤활제가, 꼭지쇠(3)와 심 부재(2a) 사이의 영역(안정화 수단(4)의 영역)이나 심 부재(2b ∼ 2c)의 연신 냉각 영역 등에 유입된 경우라도, 압력이 상승하는 것을 억제할 수 있다.

내압의 조정 수단으로서는, 예를 들면, 도 7(a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 꼭지쇠(3)로부터 가열 압출기(1)에 걸쳐 설치된 통기 수단(9a)이나 심 부재(2a)에 설치된 통기 수단(9b)을 통하여 외기와 연통된 상태로 설정할 수 있다. 또한, 가변 직경 굴대(7a)와 연신 장치·절단 장치를 병용할 경우는, 각 장치에 이용될 수 있다, 예를 들면, 심 부재(2b ∼ 2d), 가변 직경 굴대(7b, 7c, 7e, 7f)를 관통하는 통기 수단(9c ∼ 9h)을 설치하여, 꼭지쇠(3)와 심 부재(2a) 사이의 영역(안정화 수단(4)의 영역)이나 심 부재(2b ∼ 2c)의 연신 냉각 영역 등과 외기를 연통 상태로 설정할 수 있다.

종래의 심 부재를 사용하여, 필름 형상을 유지하거나 연신하는 튜브 압출법 등에서는, 심 부재 전 및/ 또는 후의 형상 유지를 충분히 고려하지 않았다. 그러 므로, 특히 두께가 얇은 필름의 경우에는, 필름이 헐거워져서 흠이 생기거나, 헐거워짐의 영향에 의해 필름의 두께가 크게 변화하는 불안정한 영역에 전해져 필름의 두께 편차나 위상차 편차가 커지는 등, 광학 필름에 응용할 수 있는 레벨의 필름이나 두께 50㎛ 이하의 박형 필름을 안정적으로 제조하기 곤란하였다. 그러나, 가변 직경 굴대(7)는, 전술한 바와 같은 문제를 완전히 해결할 수 있다. 즉, 필요한 부분에 필요한 양만큼 윤활제를 삼출하여 관 내 압력의 상승을 가능한 한 억제하면서 흠을 내지 않고 필름의 형상을 유지하거나 연신할 수 있다.

이상과 같이 제작한 본 발명의 관형 수지 필름으로부터 얻어진 시트형 필름은, 우수한 배향성이 부여되어 있으므로, 위상차 필름으로서 바람직하게 사용할 수 있다. 여기서, 위상차 필름은, TN, VA, STN 배향을 사용하는 액정 표시 소자 등에 있어서, 액정의 복굴절에 의한 시야각의 저하를 개선하기 위하여 사용되는 것이다. 일반적으로, 위상차 필름은 위상 지연축 각도의 편차가 ±3°를 넘으면 액정 표시 장치의 색 편차의 원인이 되지만, 본 발명에 의해 얻어진 시트형 필름은, 위상 지연축 각도의 편차가 필름 폭 방향으로 ±3° 이내이며, 표시 품질이 우수하다.

또한, 종래의 텐터 방식의 연신에 의해 제조된 위상차 필름에서는, 그 단부의 위상 지연축 각도의 편차가 크기 때문에 필름 중앙부만 이용할 수 있었지만, 본 발명에서는, 수지 필름을 관형으로 유지한 채 연신하고 있으므로 필름의 모든 폭에 걸쳐서 이용할 수 있고, 그러므로 수율이 향상되고, 제조 비용을 대폭 저감할 수 있다.

본 발명에서 사용 가능한 열가소성 수지를 예시하면, 폴리에틸렌, 폴리프로 필렌, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리아릴레이트, 폴리아미드, 환형 폴리올레핀, 에틸렌 비닐 알코올 코폴리머, 폴리에텔술폰 등을 들 수 있다. 이들 수지는, 단독으로 사용해도 되고, 또는 2종류 이상을 함유하는 폴리머 브랜드나 공중합체로서 사용해도 된다. 또는, 이들 수지의 유도체 또는 변성물을 사용해도 된다.

본 발명의 관형 수지 필름으로부터 얻어지는 열가소성 수지 필름을, 특히 상기 액정 디스플레이(LCD) 등에 제공하는 위상차 필름으로서 사용할 경우, 그 수지 재료로서, 열 및/ 또는 수분의 영향을 받지 않고 높은 치수 안정성(예를 들면, 두께 균일성)이나 광학적 안정성(예를 들면, 리타데이션 균일성)을 확보할 수 있는 재료, 액정 표시 장치의 백라이트로부터의 열을 견딜 수 있는 높은 유리 전이 온도(Tg)(예를 들면, 120℃ 이상)를 가지는 재료, 또한 양호한 액정 표시를 얻을 수 있도록 가시광선 투과성이 우수한 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 열가소성 수지 필름은 미연신일 수도 있지만, 1축 또는 2축 연신한 것일 수도 있다. 또는, 열가소성 수지 필름 상에 디스코 틱 액정 폴리머나 네마틱 액정 폴리머 등을 코팅하여 배향시킨 것이라도 된다.

또한, 위상차 필름에는 디스플레이가 조립될 때까지 위상차 값이 변화하지 않는 기계적 안정성이 요구되지만, 이를 위해서는 필름의 광 탄성 계수의 절대값이 1.O × 10^-11Pa 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 특성을 만족시키는 열가소성 수지로서 환형 폴리올레핀인 노르보르넨계 폴리머나 오레핀말레이미드 공중합체 등 을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 여기서, 노르보르넨계 폴리머는, 노르보르넨계 모노머로 이루어지는 호모폴리머 또는 그 수소 첨가물, 노르보르넨계 모노머와 비닐 화합물과의 코폴리머 또는 그 수소 첨가물 등이 있으며, 구체적인 제품으로서 「아톤」(JSR사 제품), 「제오노아」, 「제오넥스」(일본 제온사 제품), 「아펠」(미쓰이 화학사 제품), 「Topas」(Ticona사 제품) 등을 들 수 있다. 또 오레핀마레이미드 공중합체로서는 「OPN」, 「OPP」(도소사 제품) 등을 들 수 있다.

열가소성 수지에는, 그 물성(유리 전이 온도, 광투과성 등)에 영향을 주지 않는 범위 내에서, 산화 방지제, 착색제, 염료, 안료, 무기 필러, 커플링제 등의 첨가물을 소량 첨가하여도 된다. 산화 방지제의 예로서는, 페놀계 산화 방지제, 인산계 산화 방지제, 유황계 산화 방지제, 락톤계 산화 방지제, 힌다드아민계 광 안정제(HALS) 등을 들 수 있다. 특히, 위상차 필름용의 수지에는, 열안정성 및 상용성을 고려하면, 페놀계 산화 방지제가 바람직하게 사용된다. 페놀계 산화 방지제의 구체예로서는, 펜타에리트리톨 테트라키스[3-3, 5―디-t―부틸-4―히드록시 페닐)프로피오네이트](예: 상품명 「이르가녹스1010」(지바스페셜티케미컬즈사 제품)), 옥타데실-3-(3, 5―디-t―부틸-4―히드록시 페닐)프로피오네이트(예: 상품명 「이르가녹스1076」(지바스페셜티케미컬즈사 제품), 3, 3', 3", 5, 5', 5"-헥사-t―부틸-a, a', a"-(메시치렌-2, 4, 6), 트리일)트리-p-크레졸(예: 상품명 「이르가녹스1330」(지바스페셜티케미컬즈사 제품), 1, 3, 5―트리스((3, 5-디-t-부틸-4―히드로키벤질-1, 3, 5-트리아진-2, 4, 6)(1H, 3H, 5H)-트리온(예: 상품명 「이르가녹스3114」(지바스페셜티케미컬즈사 제품), 3, 9)-비스{2-[3-(3-t-부틸-4-히드록시 -5-메틸 페닐)프로피오닐옥시]-1, 1-디메틸 에틸}-2, 4, 8, 10-테트라옥사스피로[5, 5]운데칸(예: 상품명 「아데카스타브 AO-80」(아사히 덴카 고교사 제품)) 등을 들 수 있다. 이들 페놀계 산화 방지제는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

[실시예]

이하, 구체적인 실시예를 나타내고 본 발명을 설명한다. 실시예 1 내지 실시예 5 및 비교예 1 내지 비교예 3은, 도 6에 나타낸 관형 수지 필름 제조 장치(100)를 사용한 예이다. 실시예 1 내지 실시예 5 및 비교예 1 내지 비교예 3에 있어서는, 각 실시예에 공통적으로, 관형 수지 필름 제조 장치 및 관형 수지 필름의 각종 특성을 다음과 같이 측정하였다.

(1) 관형 수지 필름 제조 장치의 온도

아다치 계기사 제품인 K열전대(AM-7002)를 사용하였다. K열전대를 관형 수지 필름 제조 장치의 소정의 부위에 부착하여 측정을 행하였다.

(2) 가스 삼출량

STEC INC 제품인 FLOLINE SEF-52를 사용하여 측정하였다.

(3) 관형 수지 필름의 내압 및 내압 변동

키엔스사 제품인 미차압 센서 헤드(AP-47)를 사용하여, 관형 수지 필름 내부와 외부의 압력 차를 내압으로서 측정하였다. 또한, 경시적으로 변화하는 내압의 최대값과 최소값의 차를 내압 변동으로서 구하였다.

(4) 필름 두께

티이에스사 제품인 필름인스펙터(TS-0600AS2)를 사용하였다. 먼저, TD 방향에 있어서, 1mm간격으로 필름의 모든 폭에 대하여 필름 두께의 측정을 행하고, 이어서 이 측정을 MD 방향으로 200회 반복하였다. 전체 데이터로부터 평균을 산출하고, 그에 대한 전체 데이터의 최대값과 최소값의 차이의 비율을 두께 편차로서 %로 표시하였다.

(5) 필름의 위상차 및 위상 지연축

오지 계측 기기사 제품인 KOBRA-21ADH를 사용하였다. 먼저, TD 방향에 있어서, 2Omm 간격으로 필름의 모든 폭에 대하여 필름의 위상차 및 위상 지연축의 측정을 행하고, 이어서 이 측정을 MD 방향으로 50회 반복하였다. 전체 데이터로부터 평균을 산출하고, 그에 대한 전체 데이터의 최대값과 최소값의 차의 비율을 위상차 편차로서 %로 표시하였다. 위상 지연축 편차에 대해서는 전체 데이터 편차의 범위를 구하여 ˚(도)로 표시하였다.

(6) 필름의 외관

약 10Om의 필름의 표면과 배면의 전체 면을 육안으로 관찰하고, 흠, 주름, 파형 흔적의 유무를 확인하였다.

필름 원료로서는, ARTON D4531(Tg = 135℃; JSR사 제품), Topas6013(Tg = 140℃; Ticona사 제품)을 사용하였다.

실시예 1 내지 실시예 5, 비교예 1 내지 비교예 3에서는 도 16에 나타낸 관형 수지 필름 제조 장치(100)를 사용하였다.

가열 압출기(1)는, 이하와 같이 구성된 것을 사용하였다.

배럴 직경: 50mm, 스크류 형상: 풀 플라이트 단축 타입, L/D: 25, 필터 메쉬 사이즈: 5㎛, 방식: 스파이럴 방식

꼭지쇠(3)는 이하와 같이 구성된 것을 사용하였다.

노즐 형상: 평행 노즐, 구경: 350m

심 부재(2a, 2b, 2c)는 이하와 같이 구성된 것을 사용하였다.

재질: 다공질 분말 소결 금속, 외경: 340mm, 길이: 200mm

심 부재(2d)는 이하와 같이 구성된 것을 사용하였다.

재질: 다공질 분말 소결 금속, 외경: 340mm, 길이: 100mm

외측 부재(5a, 5b, 5c)는 이하와 같이 구성된 것을 사용하였다.

재질: 소결 금속망, 내경: 360mm, 길이: 200mm

외측 부재(5d)는 이하와 같이 구성된 것을 사용하였다.

재질: 소결 금속망, 내경: 360mm, 길이: 100mm

가변 직경 굴대(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f)는 이하와 같이 구성된 것을 사용하였다.

재질: 불소계 수지(PTFE)의 분말 소결재, 초기 외경: 330mm, 길이: 100mm

반송 부재(6a, 6b)는 이하와 같이 구성된 것을 사용하였다.

방식: 다점식 롤러

절단 부재(8)는 이하와 같이 구성된 것을 사용하였다.

방식: 접촉식 금속날

실시예 6 내지 실시 예 8, 비교예 4 및 비교예 5에서는 도 16에 나타낸 관형 수지 필름 제조 장치(100)를 사용하였다. 이하에서 나타내는 조건 이외는 상기 실시예·비교예와 동일한 조건이다.

가열 압출기(1)는 이하와 같이 구성된 것을 사용하였다.

실시예 9 내지 실시예 11, 비교예 6에서는 도 17에 나타낸 관형 수지 필름 제조 장치(100)를 사용하였다. 이하에서 나타내는 조건 이외는 전술한 조건과 동일한 조건이다.

가열 압출기(1)는 이하와 같이 구성된 것을 사용하였다.

가변 직경 굴대(7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7h, 7i, 7j)는 이하와 같이 구성된 것을 사용하였다.

실시예에서 사용한 장치 구성, 제조 조건, 및 사용 수지를 표 1 내지 표 3에 나타낸다. 비교예에서 사용한 장치 구성, 제조 조건, 및 사용 수지를 표 4 내지 표 6에 나타낸다. 실시예 및 비교예에서 작성된 필름의 특성을 표 7 내지 표 9에 나타낸다.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

[표 4]

[표 5]

[표 6]

[표 7]

[표 8]

[표 9]

본 발명에 따르면, 막 두께가 작으면서 균일하고, 평탄한 표면을 가지는 수지 필름 제품을, 열가소성 수지로부터 안정적으로 흠없이 제조하기 위한 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims

장척(長尺)형의 수지 필름을 연속적으로 제조할 때, 이동하는 수지 필름의 표면에 근접하거나 또는 맞닿아서 상기 수지 필름의 주행을 안내하는 굴대(mandrel)로서,

개구부를 가지는 굴대 본체와,

상기 개구부에 장착된, 복수개의 구멍부를 가지는 탄성 부재로 이루어져서, 수지 필름 측으로 돌출·후퇴 가능한 안내부와,

상기 안내부와 상기 굴대 본체로 내부 공간을 형성하고, 상기 내부 공간 측으로부터 상기 구멍부를 통하여 유체를 삼출(渗出, exudation)하도록, 상기 내부 공간에 유체 삼출 수단

을 포함하는 굴대
제1항에 있어서,

상기 안내부를 다공질체로 구성함으로써 복수개의 상기 구멍부가 형성되어 있는, 굴대.
제1항에 있어서,

상기 내부 공간에 상기 유체 삼출 수단을 구성하는 유체 저류부가 설치되어 있고, 상기 안내부의 돌출·후퇴 변형을, 상기 유체 저류부에 저장된 유체의 압력 조절에 의해 제어하는, 굴대.
제3항에 있어서,

상기 유체를 상기 유체 저류부에 공급하거나, 또는, 상기 유체를 상기 유체 저류부로부터 배출하는 유체 공급부를 상기 굴대 본체에 구비하고 있고,

상기 유체 저류부를, 칸막이 벽에 의해, 상기 유체 공급부와 연통하는 제1 공간과, 상기 안내부의 구멍부와 연통하는 제2 공간으로 나누고, 상기 칸막이 벽에, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간을 연통시키는 연통부가 상기 칸막이 벽의 연장 방향을 따라 설치되어 있는, 굴대.
제1항에 있어서,

상기 안내부와 상기 굴대 본체가 접속되는 접속 부위에서, 상기 굴대 본체에 서로 평행으로 형성된 제1 유지부와 제2 유지부에 의하여, 상기 안내부의 둘레부가 협지되어 상기 굴대 본체와 상기 안내부가 접속되어 있는, 굴대.
제1항에 있어서,

상기 굴대 본체 측과 상기 안내부에 걸쳐서, 상기 안내부가 소정량을 넘어서 돌출 변형되는 것을 규제하는 변형 규제부를 구비한, 굴대.
제1항에 있어서,

상기 안내부를 가열시키거나 또는 냉각시키는 온도 조절 장치를 더 구비한, 굴대.
제1항에 있어서,

상기 안내부가 원통형의 외주면 또는 원통형의 내주면을 구성하도록 상기 굴대 본체에 장착되어 있는, 굴대.
가열 압출기의 꼭지쇠로부터 관형으로 압출된 열가소성 수지를 관형 수지 필름으로 성형하는 성형부와,

성형된 상기 관형 수지 필름을 냉각시키는 냉각부와,

냉각된 상기 관형 수지 필름을 일정 속도로 받아들이는 반송부와,

냉각된 상기 관형 수지 필름의 형상을 유지하는 유지부

중에서 적어도 어느 하나의 부위에 제1항에 기재된 굴대를 사용하는, 관형 수지 필름의 압출 성형 장치.
관형 수지 필름 반송하는 반송부와,

상기 관형 수지 필름을 가열시키는 가열부와,

가열된 상기 관형 수지 필름을 연신(延伸)하는 연신부와,

연신된 상기 관형 수지 필름을 냉각시키는 냉각부와,

연신된 상기 관형 수지 필름의 형상을 유지하는 유지부

중에서 적어도 어느 하나의 부위에 제1항에 기재된 굴대를 사용하는, 관형 수지 필름의 연신 장치.
성형된 관형 수지 필름을 절단하는 절단 부재와, 제1항에 기재된 굴대를 구비하는, 관형 수지 필름의 절단 장치.
가열 용융된 열가소성 수지를 가열 압출기의 꼭지쇠로부터 관형으로 압출한 후,

상기 열가소성 수지를 관형 수지 필름으로 성형하는 성형 공정과,

성형된 상기 관형 수지 필름을 냉각시키는 냉각 공정과,

냉각된 상기 관형 수지 필름을 일정 속도로 받아들이는 반송 공정과,

냉각된 상기 관형 수지 필름의 형상을 유지하는 유지 공정

을 포함하는 관형 수지 필름의 압출 성형 방법으로서,

상기 공정 중 적어도 어느 하나의 공정에 제1항에 기재된 굴대를 사용하는, 관형 수지 필름의 압출 성형 방법.
관형 수지 필름을 반송하는 반송 공정과,

관형 수지 필름을 가열시키는 가열 공정과,

관형 수지 필름을 연신하는 연신 공정과,

연신 후의 관형 수지 필름을 냉각시키는 냉각 공정

을 포함하는 관형 수지 필름의 연신 방법으로서,

상기 공정 중 적어도 어느 하나의 공정에 제1항에 기재된 굴대를 사용하는, 관형 수지 필름의 연신 방법.
성형된 관형 수지 필름을 절단 부재에 의해 평면형으로 절단하여 전개하는 절단 공정에 앞서,

제1항에 기재된 굴대를, 성형된 상기 관형 수지 필름의 내측에 배치하여, 그 내경 이하의 직경으로부터 소정의 직경으로 확장하고, 상기 유체를 통하여 관형 수지 필름에 근접시키거나 또는 접촉시키면서 관형 수지 필름의 형상을 유지하는 유지 공정을 가지는, 관형 수지 필름의 절단 방법.
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