KR20190035538A - 필름의 반송 방법 및 반송 장치, 및 처리 필름의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 쌍의 롤 사이에서의 회전 속도의 차이를 저감할 수 있는 필름의 반송 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
이는 서로 대향하는 제1 롤과 제2 롤을 구비하는 닙 롤의 회전에 의해 필름을 반송하는 닙 롤 반송 공정을 가지며, 상기 닙 롤 반송 공정은, 제1 구동원으로부터 제1 롤에 회전력이 부여되어 제1 롤이 회전하는 제1 롤 회전 공정과, 제2 롤이 회전하는 제2 롤 회전 공정을 포함하고, 제2 롤 회전 공정에 있어서 제2 구동원으로부터 제2 롤에 회전력이 부여되는, 필름의 반송 방법에 의해 달성된다.

Description

필름의 반송 방법 및 반송 장치, 및 처리 필름의 제조 방법 및 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONVEYING FILM, AMD METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING TREATED FILM}

본 발명은 필름의 반송 방법 및 반송 장치, 및 처리 필름의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.

필름을 연속적으로 공급하면서, 소정의 반송 경로에 통과시키고, 복수의 롤에 접촉시키면서 필름을 연속적으로 반송하는 반송 장치는, 필름의 반송 장치로서 일반적이다. 상기 반송 장치에서 사용되는 각종 롤에는, 필름의 한쪽만 지지하는 가이드 롤이나, 필름의 양쪽에 배치되어, 필름을 양쪽으로부터 지지하는 닙 롤 등이 있다. 그 중, 닙 롤은, 필름의 장력 조정, 필름의 반송, 필름에 대한 압박력 부가 등의 목적으로 이용된다.

예컨대, 일본 특허 공개 제2017-76107호 공보(특허문헌 1)에는, 닙 롤을 포함하는 광학 필름의 반송 장치가 개시되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2017-76107호 공보

종래, 필름의 반송 장치에 있어서, 한 쌍의 롤 사이에 필름을 통과시키면, 필름의 표면이 깎이는 문제가 생기는 경우가 있었다. 반송하는 필름의 종류, 두께, 수분량, 반송 속도 등에 따라, 필름의 표면이 깎이는 문제가 생기는 정도는 상이하지만, 이러한 문제는 제품의 수율을 저하시키는 것과 함께, 장치 내의 오염의 원인도 되었다. 특히, 필름이 광학 용도에 이용되는 광학 필름인 경우에는 높은 품질의 필름이 요구되기 때문에, 이러한 문제에 대한 대처가 과제였다.

본 발명자들은, 한 쌍의 롤 사이에 필름을 통과시켰을 때에 필름의 표면이 깎이는 문제의 원인의 하나로, 한 쌍의 롤 사이의 회전 속도가 달라지는 경우가 있다는 것을 밝혀내었다. 본 발명은, 한 쌍의 롤 사이에서의 회전 속도의 차이를 저감시킬 수 있는 필름의 반송 방법 및 반송 장치, 및 처리 필름의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하에 나타내는 필름의 반송 방법 및 반송 장치, 및 처리 필름의 제조 방법 및 제조 장치를 제공한다.

〔1〕서로 대향하는 제1 롤과 제2 롤을 구비하는 닙 롤의 회전에 의해 필름을 반송하는 닙 롤 반송 공정을 가지며,

상기 닙 롤 반송 공정은, 제1 구동원으로부터 제1 롤에 회전력이 부여되어 제1 롤이 회전하는 제1 롤 회전 공정과, 제2 롤이 회전하는 제2 롤 회전 공정을 포함하고,

제2 롤 회전 공정에 있어서 제2 구동원으로부터 제2 롤에 회전력이 부여되는, 필름의 반송 방법.

〔2〕제2 롤 회전 공정에 있어서 제2 롤은, 제1 롤의 회전에 종동(從動)하여 회전함과 동시에 제2 구동원으로부터 한층 더 회전력이 부여되는,〔1〕에 기재된 필름의 반송 방법.

〔3〕제2 롤 회전 공정에 있어서 제2 구동원으로부터 제2 롤에 부여되는 회전력은, 제1 롤 회전 공정에 있어서 제1 구동원으로부터 제1 롤에 부여되는 회전력보다 작은, 〔1〕 또는〔2〕에 기재된 필름의 반송 방법.

〔4〕상기 필름은 광학 필름 또는 그 원료 필름인,〔1〕∼〔3〕 중 어느 한 항에 기재된 필름의 반송 방법.

〔5〕서로 대향하는 제1 롤과 제2 롤을 구비하고, 회전에 의해 필름을 반송하는 닙 롤과,

제1 롤에 회전력을 부여하는 제1 구동원과,

제2 롤에 회전력을 부여하는 제2 구동원

을 갖는, 필름의 반송 장치.

〔6〕상기 필름은 광학 필름 또는 그 원료 필름인,〔5〕에 기재된 필름의 반송 장치.

〔7〕원료 필름에 처리를 실시하여 처리 필름을 얻는 처리 공정과,

〔1〕∼〔3〕 중 어느 한 항에 기재된 필름의 반송 방법에 의해, 상기 원료 필름 또는 상기 처리 필름을 반송하는 반송 공정을 구비하는, 처리 필름의 제조 방법.

〔8〕상기 처리 필름은 광학 필름인,〔7〕에 기재된 처리 필름의 제조 방법.

〔9〕원료 필름에 처리를 실시하여 처리 필름을 얻는 처리부와,〔5〕에 기재된 필름의 반송 장치에 의해, 상기 원료 필름 또는 상기 처리 필름을 반송하는 반송부를 구비하는, 처리 필름의 제조 장치.

〔10〕상기 처리 필름은 광학 필름인,〔9〕에 기재된 처리 필름의 제조 장치.

본 발명의 필름의 반송 방법에 의하면, 한 쌍의 롤 사이에서의 회전 속도의 차이를 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 광학 필름의 반송 장치의 일례를 나타내는 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 반송 장치에서의 닙 롤 부분의 사시도이다.
도 3은 도 2의 X-X 단면도이다.
도 4는 본 발명에 관한 편광 필름의 제조 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 실시예 1에서의 제1 롤과 제2 롤의 회전 속도의 측정 결과를 플롯한 도면이다.
도 6은 실시예 2에서의 제1 롤과 제2 롤의 회전 속도의 측정 결과를 플롯한 도면이다.

[필름의 반송 방법]

본 발명의 필름의 반송 방법은, 서로 대향하는 제1 롤과 제2 롤을 구비하는 닙 롤의 회전에 의해 필름을 반송하는 닙 롤 반송 공정을 갖는다. 닙 롤은, 반송되는 필름의 양면에 배치되는 제1 롤과 제2 롤로 이루어진다. 닙 롤은, 회전에 의해 필름을 반송하는 역할을 담당하고，이러한 역할 외에, 필름의 장력 조정, 필름에 대한 압박력 부가, 필름의 반송 속도의 제어, 필름의 반송 방향의 제어 등의 역할을 담당할 수 있다.

닙 롤 반송 공정은, 제1 구동원으로부터 제1 롤에 회전력이 부여되어 제1 롤이 회전하는 제1 롤 회전 공정과, 제2 롤이 회전하는 제2 롤 회전 공정을 포함한다. 제2 롤 회전 공정에서는, 제2 구동원으로부터 제2 롤에 회전력이 부여된다.

본 명세서에서, 제1 구동원과 제2 구동원은, 모터 등의 전력 구동원을 의미하고, 전기 에너지로부터 회전력을 형성하는 구동원을 의미한다. 본 발명의 필름의 반송 방법은, 제1 롤에 회전력을 부여하는 제1 구동원과, 제2 롤에 회전력을 부여하는 제2 구동원을 개별적으로 구비하는 필름 반송 장치에 의해 필름을 반송한다.

본 발명의 필름의 반송 방법에서는, 제1 구동원으로부터 제1 롤에 회전력이 부여된다. 그리고, 이와는 별개로, 제2 구동원으로부터 제2 롤에 회전력이 부여된다. 이와 같이, 제1 롤과 제2 롤이 별개의 구동원으로부터 회전력이 부여됨으로써, 제1 롤과 제2 롤의 회전 속도를 개별적으로 제어할 수 있어, 제1 롤 및 제2 롤의 사이에서 생기는 회전 속도의 차이를 저감시킬 수 있다. 그리고, 제1 롤과 제2 롤의 사이에 필름을 끼워서 반송할 때에, 필름의 표면이 깎이는 문제의 발생을 저감시킬 수 있다.

제2 롤 회전 공정에서, 제2 롤은, 제1 롤의 회전에 종동하여 회전하도록 제어되는 것이 바람직하다. 즉, 제2 롤은, 제2 구동원으로부터 뿐만 아니라, 제1 롤의 회전에 의해서도 회전력이 부여되도록 제어되는 것이 바람직하다. 제2 롤에 있어서, 제2 구동원으로부터 부여되는 회전력에 의해, 제1 롤의 회전 속도와의 차이가 조정되도록 제어되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 제2 롤의 회전에서 제1 롤의 회전을 이용함으로써, 제2 롤 회전 공정에서 제2 구동원으로부터 제2 롤에 부여되는 회전력을, 제1 롤 회전 공정에서 제1 구동원으로부터 제1 롤에 부여되는 회전력보다 작게 할 수 있어, 에너지의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

닙 롤에 있어서, 제1 롤의 회전 속도를 V1, 제2 롤의 회전 속도를 V2로 하면, 이하의 식 :

R(%)=[(V1-V2)/V1]×100

에서 산출되는 회전 속도차 비율 R의 값은, 작을수록 제1 롤과 제2 롤의 사이에서 생기는 회전 속도의 차이가 작기 때문에 바람직하다. R의 값은, 0.2% 이하인 것이 바람직하고, 0.1% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.05% 이하인 것이 더욱 바람직하다.

제2 롤 회전 공정에서, 제2 롤이 제1 롤의 회전에 종동하여 회전하도록 제어하고, 또한 제2 구동원으로부터 제2 롤에 회전력을 부여하여 제2 롤의 회전 속도를 제1 롤의 회전 속도와 가까워지도록 제어하는 것이 바람직하다. 제1 롤 회전 공정에서, 제1 구동원으로부터 제1 롤에 부여되는 회전력을 T1, 제2 롤 회전 공정에서, 제2 구동원으로부터 제2 롤에 부여되는 회전력을 T2로 하면, 예컨대 0.01 T1∼0.6 T1의 범위 내의 T2를, 제2 롤 회전 공정에서 제2 구동원으로부터 제2 롤에 부여함으로써, 제2 롤의 회전 속도를 제1 롤의 회전 속도에 가깝게 할 수 있다.

제1 롤과 제2 롤의 회전 속도는 측정기에 의해 측정할 수 있다. 측정기로는, 예컨대 롤의 회전축의 회전 변위량을 접촉식으로 또는 비접촉식으로 검출하고, 회전 변위량에 따라 펄스 열(列)을 출력하는 로터리 인코더를 이용할 수 있다.

제1 롤의 회전에 의한 회전력은, 반송되는 필름을 통해 제2 롤에 부여할 수 있다. 제1 롤의 회전에 의한 회전력을, 보다 효과적으로 제2 롤에 부여할 수 있다는 관점에서, 제1 롤과 제2 롤은, 제1 롤과 제2 롤의 외주면이 필름을 개재하지 않고 직접 접촉하는 접촉 영역을 갖는 것이 바람직하다.

닙 롤에 있어서, 제1 롤 및 제2 롤의 위치 관계는 한정되지 않지만, 2개의 롤이 수직 방향의 상이한 위치에 배치되어 있고, 제1 구동원으로부터 제1 롤에 부여되는 회전력이, 제2 구동원으로부터 제2 롤에 부여되는 회전력보다 큰 경우, 수직 방향 하측에 위치하는 롤을 제1 롤로 하는 것이 바람직한 경우가 있다. 예컨대, 닙 롤에 있어서, 수직 방향 상측에 위치하는 롤을 에어 실린더를 이용하여, 수직 방향 하측에 위치하는 롤에 압박하고 있는 경우, 수직 방향 상측에 위치하는 롤에는 에어 실린더가 설치되어 있기 때문에, 시린지압의 변동이나 설정 압력의 변경과 같은 외란의 영향을 받기 쉽다. 수직 방향 상측에 위치하는 롤의 구동원으로서, 이러한 외란의 영향을 받기 쉬운 서보모터 등이 이용되고 있으면, 롤의 회전 속도의 정확한 제어를 하기 어려워지고, 상기 롤의 회전에 의한 회전력을 다른 쪽의 롤에 부여했을 때의 다른 쪽의 롤의 회전 속도의 정확한 제어도 하기 어려워지는 경향이 있다. 그 때문에, 상대적으로 큰 회전력이 부여되는 제1 롤을 수직 방향 하측에 위치하는 롤로 함으로써, 닙 롤의 회전 속도를 정확하게 제어하기 쉬워진다. 또한, 제1 롤에 상대적으로 큰 회전력을 부여하는 경우, 제1 롤에 회전력을 부여하기 위한 제1 구동원은, 제2 롤에 회전력을 부여하기 위한 제2 구동원보다 대형화하는 경향이 있기 때문에, 닙 롤의 메인터넌스나 레이아웃의 점에서도, 구동원을 수직 방향 하측에 위치하는 롤을 제1 롤로 하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 구동원 및 제2 구동원은, 각각 롤 내에 설치해도 좋고, 롤의 외부에 롤에 접촉하여 설치해도 좋다.

이하, 도 1∼도 3을 참조하면서, 본 발명에 관한 필름의 반송 방법 및 그 반송 방법에 이용되는 반송 장치의 일례를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 필름의 반송 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1에 나타내는 반송 장치(A)에서의 닙 롤(7) 부분의 사시도이며, 도 3은 도 2의 X-X 단면도이다.

도 1은, 장척의 필름(1)이 반송 장치(A)의 반송 경로를 따라 연속적으로 반송되고 있는 모습을 나타내고 있다. 도 1에 도시되는 반송 장치(A)는, 필름을 그 회전에 의해 연속적으로 풀어내는 조출 장치(5); 주행하는 필름을 지지하는 가이드 롤(6); 서로 대향하는 제1 롤(71)과 제2 롤(72)을 구비하는 닙 롤(7)을 갖는다. 도시되지 않지만, 반송 경로의 하류 말단에는 통상, 필름을 권취하기 위한 권취 장치가 구비되어 있고, 반송 경로를 통과한 필름은 순차적으로 권취되어 필름 롤이 된다. 도 1에서 실선 화살표는, 필름의 반송 방향 또는 조출 장치의 회전 방향을 나타낸다.

반송 장치(A)에서의 필름의 반송은, 예컨대 다음과 같이 하여 행할 수 있다. 우선, 장척의 필름(1)을 반송 경로에 통과시켜 연속 반송을 시작한다. 장척의 필름(1)은 통상, 롤형으로 감겨 있는 필름 롤로서 준비된다. 이 필름 롤을 조출 장치(조출 장치(5) 또는 이것과는 별개의 조출 장치)에 셋팅하고, 상기 조출 장치로부터 필름(1)을 연속적으로 풀어내면서, 도 1의 실선 화살표 방향으로 연속 반송을 한다.

닙 롤(7)을 구성하는 제1 롤(71)은 도시하지 않은 제1 구동원에 의해 회전력이 부여되도록 구성되어 있고, 제2 롤(72)은 도시하지 않은 제2 구동원에 의해 회전력이 부여되도록 구성되어 있다. 제1 구동원 및 제2 구동원은, 제어 장치(8)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어 장치(8)에 의해 제1 롤(71)과 제2 롤(72)에 부여되는 회전력이 제어되도록 구성되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 닙 롤(7)을 구성하는 제1 롤(71)과 제2 롤(72)은, 반송 대상의 필름에 접촉하는 반송 영역(71b, 72b)과, 롤의 외주면의 폭방향의 양쪽 단부에, 반송 대상의 필름에 접촉하지 않고, 각각의 외주면이 직접 접촉하는 접촉 영역(71a, 72a)을 갖는다. 접촉 영역(71a, 72a)을 갖는 것에 의해, 제1 롤(71)의 회전에서 유래하는 회전력을 효율적으로 제2 롤(72)에 전달할 수 있다.

제1 롤(71) 및 제2 롤(72)의 표면 재질은 한정되지는 않고, 금속, 고무 등이 예시된다. 제1 롤(71) 및 제2 롤(72)의 표면 재질은, 서로 동일한 재질이어도 좋고 상이한 재질이어도 좋다.

제1 롤(71) 또는 제2 롤(72)의 표면 재질이 고무인 경우에, 고무로는, 클로로프렌 고무(CR), 실리콘 고무(Si), 천연 고무(NR), 스티렌부타디엔 고무(SBR), 니트릴 고무(NBR), 에틸렌프로필렌 고무(EPDM), 불소 고무(FPM), 부틸 고무(IIR), 우레탄 고무(U), 클로로술폰화폴리에틸렌(CSM) 등이 예시된다. 고무 롤의 표면 경도는, 바람직하게는 20∼95도이며, 보다 바람직하게는 7∼90도이다.

제1 롤(71) 또는 제2 롤(72)이 금속 롤인 경우에는, 금속롤의 모재로는 여러가지 공지의 재질을 이용할 수 있지만, 바람직하게는 SUS304이며, 표면에는 크롬 도금 처리가 실시되어 있는 것이 보다 바람직하다.

제1 롤(71) 및 제2 롤(72)의 직경은, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋으며, 예컨대 10 mm∼800 mm이며, 30 mm∼500 mm인 것이 바람직하다. 또한, 제1 롤(71) 및 제2 롤(72)의 폭은 한정되지 않지만, 반송하는 필름의 폭방향의 중심이 제1 롤(71) 및 제2 롤(72)의 폭방향의 중심과 일치하도록 한 경우에, 필름의 단부로부터 제1 롤(71) 및 제2 롤(72)의 단부까지의 길이가, 50 mm∼800 mm인 것이 바람직하고, 100 mm∼600 mm인 것이 보다 바람직하다. 제1 롤(71) 및 제2 롤(72)의 폭은, 예컨대 400 mm∼2500 mm이며, 600 mm∼2000 mm인 것이 바람직하다.

필름의 반송 장치에서, 필름을 연속적으로 반송할 때의 필름 반송 속도는, 예컨대 2∼120 m/min의 범위이며, 바람직하게는 10∼50 m/min의 범위이다.

필름의 반송 장치는, 2 이상의 반송용의 닙 롤을 포함하고 있어도 좋다. 2 이상의 반송용의 닙 롤을 포함하는 경우는, 적어도 하나의 반송용의 닙 롤이, 제1 구동원으로부터 제1 롤에 회전력이 부여되고, 또한 제2 구동원으로부터 제2 롤에 회전력이 부여되는 닙 롤이면 된다. 나머지는, 예컨대 구동원으로부터 회전력이 부여되어 회전하는 구동 롤과, 구동 롤의 회전에 종동하는 종동 롤로 이루어진 닙 롤로 할 수 있다. 또한, 모든 반송용의 닙 롤이 상기와 같이 제1 구동원으로부터 제1 롤에 회전력이 부여되고, 또한 제2 구동원으로부터 제2 롤에 회전력이 부여되는 닙 롤이어도 좋다.

<반송 대상의 필름>

본 발명의 필름의 반송 장치는, 높은 품질의 필름이 요구되는 광학 필름 또는 그 원료 필름의 반송 장치로서 적합하게 이용된다. 여기서 말하는 원료 필름은, 광학 필름을 제조하기 위해 이용되는 원료 필름과, 광학 필름을 제조하기 위해 이용되는 원료 필름을 가공한 모든 중간 필름을 포함한다.

광학 필름으로는, 편광 필름; 보호 필름; 위상차 필름; 기재 표면에 액정성 화합물이 도포되어, 배향되어 있는 광학 보상 필름; 어떤 종류의 편광광을 투과하고, 그것과 반대의 성질을 나타내는 편광광을 반사하는 반사형 편광 필름; 표면에 요철형상을 갖는 방현 기능 부여 필름; 표면 반사 방지 기능 부여 필름; 표면에 반사 기능을 갖는 반사 필름; 반사 기능과 투과 기능을 겸비하는 반투과 반사 필름; 시야각 보상 필름 등을 들 수 있다.

편광 필름으로는, 폴리비닐알콜계 수지 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 것을 들 수 있다. 이러한 편광 필름의 원료 필름은 폴리비닐알콜계 수지 필름이다. 편광 필름의 제조 공정에서 반송되는 수분율이 높은 폴리비닐알콜계 수지 필름은, 한 쌍의 롤 사이를 통과시킬 때에, 한 쌍의 롤 사이에 회전 속도의 차이가 생기면, 한쪽의 롤이 슬립하기 쉬워져, 필름의 표면이 깎이는 문제가 생기기 쉽다. 본 발명의 필름의 반송 방법에 의해, 폴리비닐알콜계 수지 필름의 반송을 행함으로써, 이러한 문제의 발생을 억제할 수 있다.

보호 필름으로는, 투광성을 갖는(바람직하게는 광학적으로 투명한) 열가소성 수지, 예컨대 쇄형 폴리올레핀계 수지(폴리프로필렌계 수지 등), 환형 폴리올레핀계 수지(노르보넨계 수지 등)와 같은 폴리올레핀계 수지; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스에스테르계 수지; 폴리에스테르계 수지; 폴리카르보네이트계 수지; (메트)아크릴계 수지; 폴리스티렌계 수지; 또는 이들의 혼합물, 공중합물 등으로 이루어진 필름을 들 수 있다.

환형 폴리올레핀계 수지로 이루어진 위상차 필름에 해당하는 시판품으로는, 「아톤 필름」(JSR(주) 제조), 「에스시나」(세키스이화학공업(주) 제조), 「제오노아 필름」(니폰제온(주) 제조) 등을 들 수 있다.

광학 보상 필름에 해당하는 시판품으로는, 「WV 필름」(후지필름(주) 제조), 「NH 필름」(신일본석유(주) 제조), 「NR 필름」(신일본석유(주) 제조) 등을 들 수 있다.

반사형 편광 필름에 해당하는 시판품으로는, 예를 들면, 「DBEF」(3M사 제조, 스미토모스리엠(주)로부터 입수 가능), 「APF」(3M사 제조, 스미토모스리엠(주)로부터 입수 가능)을 들 수 있다.

시야각 보상 필름으로는, 기재 표면에 액정성 화합물이 도포되어, 배향되어 있는 광학 보상 필름, 폴리카르보네이트계 수지로 이루어진 위상차 필름, 환형 폴리올레핀계 수지로 이루어진 위상차 필름을 들 수 있다.

광학 필름은, 상기 어느 광학 필름만으로 이루어진 단층 광학 필름이어도 좋고, 2층, 3층 또는 그 이상의 다층 구조로 이루어진 적층 광학 필름이어도 좋다. 적층 광학 필름은, 한 쌍의 롤 사이를 통과시킬 때에, 한 쌍의 롤 사이에서 회전 속도에 차이가 생기면, 적층되어 있는 필름 사이에서 어긋남이 생기기 쉽다. 본 발명의 반송 장치를 이용한 경우에는, 적층되어 있는 필름 사이에서의 어긋남의 발생도 억제할 수 있다.

적층 광학 필름으로는, 예컨대 편광 필름에 수계 접착제를 통해 보호 필름을 접합한 것을 들 수 있다. 적층되어 있는 필름 사이에서의 어긋남은, 특히 편광 필름의 양면에, 각각 상이한 보호 필름(예컨대, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름과 환형 폴리올레핀계 수지(COP) 필름)을 수계 접착제를 통해 접합한 경우에 생기기 쉽다. 본 발명은, 이러한 문제가 생기기 쉬운 광학 필름에 적합하게 적용된다.

또한, 적층 광학 필름으로서, 접착제나 점착제를 통해 복수의 필름을 접합한 것을 이용하는 경우에도, 본 발명의 광학 필름의 반송 방법을 적합하게 이용할 수 있다.

[처리 필름의 제조 방법]

본 발명의 처리 필름의 제조 방법은, 원료 필름에 처리를 실시하여 처리 필름을 얻는 처리 공정과, 상기 필름의 반송 방법에 의해, 원료 필름 또는 처리 필름을 연속적으로 반송하는 반송 공정을 구비한다. 여기서 말하는 원료 필름은, 처리 공정에서 행해지는 처리 완료전의 모든 필름을 포함하고, 또한 처리 필름은, 처리 공정에서의 처리후의 필름을 의미한다.

본 발명의 제조 방법의 처리 공정에서, 광학 필름을 얻는 처리가 행해지는 경우는, 처리 필름은 광학 필름이다. 본 발명의 제조 방법의 처리 공정에서, 광학 필름의 중간 필름을 얻는 처리가 행해지는 경우는, 처리 필름은 중간 필름이다. 광학 필름에 관해서는 상기에서 설명한 바와 같다.

본 발명의 처리 필름의 제조 방법은, 상기와 같이 제1 구동원으로부터 제1 롤에 회전력이 부여되고, 또한 제2 구동원으로부터 제2 롤에 회전력이 부여되는 닙 롤을 이용한 닙 롤 반송 공정을 갖는 것에 의해, 닙 롤에서의 한 쌍의 롤 사이에서 생기는 회전 속도의 차이를 저감시킬 수 있다. 그리고, 닙 롤에서의 회전 속도의 차이에 기인하여 생기는 필름 표면의 깍임 등의 문제의 발생을 저감시킬 수 있다.

본 발명의 처리 필름의 제조 장치는, 원료 필름에 처리를 실시하여 처리 필름을 얻는 처리부와, 상기 필름의 반송 장치에 의해 원료 필름 또는 처리 필름을 연속적으로 반송하는 반송부를 구비한다. 이하, 도 4를 참조하면서, 본 발명에 관한 처리 필름의 제조 장치 및 그것을 이용한 처리 필름의 제조 방법의 일례를 상세히 설명한다.

<편광 필름의 제조 장치>

도 4는, 본 발명에 관한 처리 필름의 제조 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 4에 나타내는 처리 필름의 제조 장치는, 구체적으로는 편광 필름의 제조 장치이다. 즉, 도 4에 나타내는 처리 필름의 제조 장치에서, 처리 필름은 편광 필름이며, 처리부에서, 폴리비닐알콜계 수지 필름으로부터 편광 필름을 얻기 위한 처리가 이루어진다.

도 4에 도시되는 편광 필름의 제조 장치는, 폴리비닐알콜계 수지로 이루어진 원료 필름(10)(미연신)을, 원반 롤(11)로부터 연속적으로 풀어내면서 필름 반송 경로를 따라 반송시킴으로써, 필름 반송 경로 상에 설치되는 팽윤욕(팽윤조 내에 수용된 팽윤액)(13), 염색욕(염색조 내에 수용된 염색액)(15), 제1 가교욕(가교조 내에 수용된 제1 가교액)(17a), 제2 가교욕(가교조 내에 수용된 제2 가교액)(17b) 및 세정욕(세정조 내에 수용된 세정액)(19)을 순차적으로 통과시키고, 마지막으로 건조로(21)를 통과시키도록 구성되어 있다. 얻어진 편광 필름(23)은, 예컨대 그대로 다음 편광판 제작 공정(편광 필름(23)의 한면 또는 양면에 보호 필름을 접합하는 공정)에 반송할 수 있다.

이하의 설명에서, 「처리조」는, 팽윤조, 염색조, 가교조 및 세정조를 포함하는 총칭이며, 「처리액」은, 팽윤액, 염색액, 가교액 및 세정액을 포함하는 총칭이며, 「처리욕」은, 팽윤욕, 염색욕, 가교욕 및 세정욕을 포함하는 총칭이다. 본 발명에 관한 처리 필름의 제조 장치에 적용하여 생각한 경우, 처리부는, 팽윤욕, 염색욕, 가교욕, 세정욕 및 건조로로 구성된다. 그리고, 편광 필름의 제조 장치에서의 처리부에서의 처리가 완료한 건조로를 통과한 후의 필름인 편광 필름(23)이 처리 필름에 해당하고, 그 이외의 처리 도중의 필름은 모두 원료 필름에 해당한다.

편광 필름은, 상기 장척의 원료 필름을 원반 롤로부터 풀어내면서, 편광 필름 제조 장치의 필름 반송 경로를 따라 연속적으로 반송시켜, 처리조에 수용된 처리액에 침지시킨 후에 인출하는 소정의 처리액에 접촉시키는 처리액 접촉 공정을 실시한 후에 건조 공정을 실시함으로써 장척의 편광 필름으로서 연속 제조할 수 있다. 또한, 처리액 접촉 공정에서는, 필름에 처리액을 접촉시켜 처리를 할 수 있다면 필름을 처리욕에 침지시키는 방법에 한정되지는 않고, 분무, 유하, 적하 등에 의해 처리액을 필름 표면에 부착시켜 필름을 처리하는 방법이어도 좋다. 필름을 처리욕에 침지시키는 방법에 의해 처리액 접촉 공정이 이루어지는 경우, 하나의 처리액 접촉 공정을 행하는 처리욕은 하나에 한정되지는 않고, 2개 이상의 처리욕에 필름을 순차적으로 침지시켜 하나의 처리액 접촉 공정을 행해도 좋다.

편광 필름의 제조 장치의 필름 반송 경로는, 상기 처리욕 외에, 반송되는 필름을 지지하거나, 혹은 필름 반송 방향을 변경할 수 있는 가이드 롤(30∼48, 60, 61)이나 반송되는 필름을 압박ㆍ협지하고, 그 회전에 의해 필름에 반송력을 부여하거나, 혹은 추가로 필름 반송 방향을 변경할 수 있는 닙 롤(50∼55)을 적절한 위치에 배치함으로써 구축할 수 있다.

가이드 롤이나 닙 롤은, 각 처리욕의 전후나 처리욕 내에 배치할 수 있고, 이에 따라 처리욕에 대한 필름의 도입ㆍ침지 및 처리욕으로부터의 인출을 행할 수 있다〔도 4 참조〕. 예컨대, 각 처리욕 내에 1 이상의 가이드 롤을 설치하고, 이들 가이드 롤을 따라 필름을 반송시킴으로써 각 처리욕에 필름을 침지시킬 수 있다.

닙 롤(50, 51, 52, 53a, 53b, 54, 55)의 적어도 하나는, 상기 필름의 반송 장치에서 설명한 바와 같은, 제1 구동원으로부터 제1 롤에 회전력이 부여되고, 또한 제2 구동원으로부터 제2 롤에 회전력이 부여되는 닙 롤이다. 필름의 수분량이 높을수록, 한 쌍의 롤 사이의 회전 속도의 차이에 기인하여, 필름의 표면이 깎이는 문제가 생기기 쉽다. 따라서, 팽윤조(13)에 침지시켜, 건조 장치(21)에 도입될 때까지 필름이 통과하는 닙 롤(51, 52, 53a, 53b, 54)은, 상기 필름의 반송 장치에서 설명한 바와 같은, 제1 구동원으로부터 제1 롤에 회전력이 부여되고, 또한 제2 구동원으로부터 제2 롤에 회전력이 부여되는 닙 롤인 것이, 필름의 표면이 깎이는 문제의 발생을 저감할 수 있는 관점에서 바람직하다. 또한, 가교 처리가 실시된 후의 필름의 표면은 취약해졌기 때문에, 필름의 표면이 깎이는 문제가 생기기 쉽다. 따라서, 닙 롤(53a, 53b, 54)은, 상기 필름의 반송 장치에서 설명한 바와 같은, 제1 구동원으로부터 제1 롤에 회전력이 부여되고, 또한 제2 구동원으로부터 제2 롤에 회전력이 부여되는 닙 롤인 것이, 필름의 표면이 깎이는 문제의 발생을 저감할 수 있는 관점에서 바람직하다.

도 4에 도시되는 편광 필름 제조 장치는, 각 처리욕의 전후로 닙 롤이 배치되어 있고(닙 롤(50∼54)), 이에 따라, 어느 하나 이상의 처리욕 내에서, 그 전후로 배치되는 닙 롤 사이에 주속차를 부여하여 세로 일축 연신을 하는 롤간 연신을 실시하는 것이 가능하게 되어 있다. 이하, 각 공정에 관해 설명한다.

(팽윤 공정)

팽윤 공정은, 원료 필름(10) 표면의 이물질 제거, 원료 필름(10) 중의 가소제 제거, 이염색성의 부여, 원료 필름(10)의 가소화 등의 목적으로 행해진다. 처리 조건은, 상기 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 또한 원료 필름(10)의 극단적인 용해나 실투(失透) 등의 문제가 생기지 않는 범위에서 결정된다.

도 4를 참조하여, 팽윤 공정은, 원료 필름(10)을 원반 롤(11)로부터 연속적으로 풀어내면서 필름 반송 경로를 따라 반송시키고, 원료 필름(10)을 팽윤욕(13)에 소정 시간 침지하고, 이어서 인출함으로써 실시할 수 있다. 도 4의 예에서, 원료 필름(10)을 풀어내고 나서 팽윤욕(13)에 침지시키기까지의 동안에, 원료 필름(10)은, 가이드 롤(60, 61) 및 닙 롤(50)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라 반송된다. 팽윤 처리에서는, 가이드 롤(30∼32) 및 닙 롤(51)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라 반송된다.

팽윤욕(13)의 팽윤액으로는, 순수 외에, 붕산(일본 특허 공개 평10-153709호 공보), 염화물(일본 특허 공개 평06-281816호 공보), 무기산, 무기염, 수용성 유기 용매, 알콜류 등을 약 0.01∼10 중량%의 범위에서 첨가한 수용액을 사용하는 것도 가능하다.

팽윤욕(13)의 온도는, 예컨대 10∼50℃ 정도, 바람직하게는 10∼40℃ 정도, 보다 바람직하게는 15∼30℃ 정도이다. 원료 필름(10)의 침지 시간은, 바람직하게는 10∼300초 정도, 보다 바람직하게는 20∼200초 정도이다. 또한, 원료 필름(10)이 미리 기체 중에서 연신한 폴리비닐알콜계 수지 필름인 경우, 팽윤욕(13)의 온도는, 예컨대 20∼70℃ 정도, 바람직하게는 30∼60℃ 정도이다. 원료 필름(10)의 침지 시간은, 바람직하게는 30∼300초 정도, 보다 바람직하게는 60∼250초 정도이다.

팽윤 처리에서는, 원료 필름(10)이 폭방향으로 팽윤하여 필름에 주름이 생긴다고 하는 문제가 생기기 쉽다. 이 주름을 제거하면서 필름을 반송하기 위한 하나의 수단으로서, 가이드 롤(30, 31 및/또는 32)에 익스팬더 롤, 스파이럴 롤, 크라운 롤과 같은 확폭 기능을 갖는 롤을 이용하거나, 클로스 가이더, 벤드 바, 텐터 클립과 같은 다른 확폭 장치를 이용하거나 하는 것을 들 수 있다. 주름의 발생을 억제하기 위한 또 하나의 수단은 연신 처리를 실시하는 것이다. 예컨대, 닙 롤(50)과 닙 롤(51)의 주속차를 이용하여 팽윤욕(13) 중에서 일축 연신 처리를 실시할 수 있다.

팽윤 처리에서는, 필름의 반송 방향으로도 필름이 팽윤 확대되기 때문에, 필름에 적극적인 연신을 하지 않은 경우는, 반송 방향의 필름의 이완을 없애기 위해, 예컨대, 팽윤욕(13)의 전후로 배치하는 닙 롤(50, 51)의 속도를 제어하는 등의 수단을 강구하는 것이 바람직하다. 또한, 팽윤욕(13) 중의 필름 반송을 안정화시킬 목적으로, 팽윤욕(13) 중에서의 수류를 수중 샤워로 제어하거나, EPC 장치(Edge Position Control 장치 : 필름의 단부를 검출하고, 필름의 사행을 방지하는 장치) 등을 병용하거나 하는 것도 유용하다.

도 4에 도시되는 예에서, 팽윤욕(13)으로부터 인출된 필름은, 가이드 롤(32), 닙 롤(51), 가이드 롤(33)을 순서대로 통과하여 염색욕(15)에 도입된다.

(염색 공정)

염색 공정은, 팽윤 처리후의 폴리비닐알콜계 수지 필름에 이색성 색소를 흡착, 배향시키는 등의 목적으로 행해진다. 처리 조건은, 상기 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 또한 필름이 극단적인 용해나 실투 등의 문제가 생기지 않는 범위에서 결정된다. 도 4를 참조하여, 염색 공정은, 닙 롤(51), 가이드 롤(33∼36) 및 닙 롤(52)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라 반송시키고, 팽윤 처리후의 필름을 염색욕(15)(염색조에 수용된 처리액)에 소정 시간 침지하고, 이어서 인출함으로써 실시할 수 있다. 이색성 색소의 염색성을 높이기 위해, 염색 공정에 제공되는 필름은, 적어도 어느 정도의 일축 연신 처리를 실시한 필름인 것이 바람직하고, 또는 염색 처리전의 일축 연신 처리 대신에, 혹은 염색 처리전의 일축 연신 처리에 더하여, 염색 처리시에 일축 연신 처리를 하는 것이 바람직하다.

이색성 색소로서 요오드를 이용하는 경우, 염색욕(15)의 염색액에는, 예컨대 농도가 중량비로 요오드/요오드화칼륨/물=약 0.003∼0.3/약 0.1∼10/100인 수용액을 이용할 수 있다. 요오드화칼륨 대신에, 요오드화아연 등의 다른 요오드화물을 이용해도 좋고, 요오드화칼륨과 다른 요오드화물을 병용해도 좋다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예컨대 붕산, 염화아연, 염화코발트 등을 공존시켜도 좋다. 붕산을 첨가하는 경우는, 요오드를 포함하는 점에서 후술하는 가교 처리와 구별되고, 수용액이 물 100 중량부에 대하여, 요오드를 약 0.003 중량부 이상 포함하고 있는 것이라면, 염색욕(15)으로 간주할 수 있다. 필름을 침지할 때의 염색욕(15)의 온도는, 통상 10∼45℃ 정도, 바람직하게는 10∼40℃이며, 보다 바람직하게는 20∼35℃이며, 필름의 침지 시간은, 통상 30∼600초 정도, 바람직하게는 60∼300초이다.

이색성 색소로서 수용성 이색성 염료를 이용하는 경우, 염색욕(15)의 염색액에는, 예컨대 농도가 중량비로 이색성 염료/물=약 0.001∼0.1/100인 수용액을 이용할 수 있다. 이 염색욕(15)에는, 염색 조제 등을 공존시켜도 좋고, 예컨대 황산나트륨 등의 무기염이나 계면활성제 등을 함유하고 있어도 좋다. 이색성 염료는 1종만을 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상의 이색성 염료를 병용해도 좋다. 필름을 침지할 때의 염색욕(15)의 온도는, 예컨대 20∼80℃ 정도, 바람직하게는 30∼70℃이며, 필름의 침지 시간은, 통상 30∼600초 정도, 바람직하게는 60∼300초 정도이다.

전술한 바와 같이 염색 공정에서는, 염색욕(15)에서 필름의 일축 연신을 할 수 있다. 필름의 일축 연신은, 염색욕(15)의 전후로 배치한 닙 롤(51)과 닙 롤(52)의 사이에 주속차를 부여하는 등의 방법에 의해 행할 수 있다.

염색 처리에서도, 팽윤 처리와 마찬가지로 필름의 주름을 제거하면서 폴리비닐알콜계 수지 필름을 반송하기 위해, 가이드 롤(33, 34, 35 및/또는 36)에 익스팬더 롤, 스파이럴 롤, 크라운 롤과 같은 확폭 기능을 갖는 롤을 이용하거나, 클로스 가이더, 벤드 바, 텐터 클립과 같은 다른 확폭 장치를 이용하거나 할 수 있다. 주름의 발생을 억제하기 위한 또 하나의 수단은, 팽윤 처리와 마찬가지로 연신 처리를 실시하는 것이다.

도 4에 도시되는 예에서, 염색욕(15)으로부터 인출된 필름은, 가이드 롤(36), 닙 롤(52) 및 가이드 롤(37)을 순서대로 통과하여 제1 가교욕(17a)에 도입된다.

(가교 공정)

가교 공정은, 가교에 의한 내수화나 색상 조정(필름이 푸르스름해지는 것을 방지하는 등) 등의 목적으로 행하는 처리이다. 도 4에 나타내는 예에서는, 가교 공정을 하는 가교욕으로서 2개의 가교욕이 배치되어, 내수화를 목적으로 행하는 제1 가교 공정을 제1 가교욕(17a)에서 행하고, 색상 조정을 목적으로 행하는 제2 가교 공정을 제2 가교욕(17b)에서 행한다. 도 4를 참조하여, 제1 가교 공정은, 닙 롤(52), 가이드 롤(37∼40) 및 닙 롤(53a)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라 반송시키고, 제1 가교욕(17a)(가교조에 수용된 제1 가교액)에 염색 처리후의 필름을 소정 시간 침지하고, 이어서 인출함으로써 실시할 수 있다. 제2 가교 공정은, 닙 롤(53a), 가이드 롤(41∼44) 및 닙 롤(53b)에 의해 구축된 필름 반송 경로를 따라 반송시키고, 제2 가교욕(17b)(가교조에 수용된 제2 가교액)에 제1 가교 공정후의 필름을 소정 시간 침지하고, 이어서 인출함으로써 실시할 수 있다. 이하, 가교욕이라는 경우에는 제1 가교욕(17a) 및 제2 가교욕(17b)을 모두 포함하며, 가교액이라는 경우에는 제1 가교액 및 제2 가교액을 모두 포함한다.

가교액으로는, 가교제를 용매에 용해한 용액을 사용할 수 있다. 가교제로는, 예컨대 붕산, 붕사 등의 붕소 화합물이나, 글리옥살, 글루탈알데히드 등을 들 수 있다. 이들은 1종류이어도 좋고 2종류 이상을 병용해도 좋다. 용매로는, 예컨대 물을 사용할 수 있지만, 또한, 물과 상용성이 있는 유기 용매를 포함해도 좋다. 가교 용액에서의 가교제의 농도는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 1∼20 중량%의 범위에 있는 것이 바람직하고, 6∼15 중량%인 것이 보다 바람직하다.

가교액으로는, 물 100 중량부에 대하여 붕산을, 예컨대 약 1∼10 중량부 함유하는 수용액일 수 있다. 가교액은, 염색 처리에서 사용한 이색성 색소가 요오드인 경우, 붕산에 더하여 요오드화물을 함유하는 것이 바람직하고, 그 양은, 물 100 중량부에 대하여, 예컨대 1∼30 중량부로 할 수 있다. 요오드화물로는, 요오드화칼륨, 요오드화아연 등을 들 수 있다. 또한, 요오드화물 이외의 화합물, 예컨대 염화아연, 염화코발트, 염화지르코늄, 티오황산나트륨, 아황산칼륨, 황산나트륨 등을 공존시켜도 좋다.

가교 처리에서는, 그 목적에 따라, 붕산 및 요오드화물의 농도, 및 가교욕의 온도를 적절하게 변경할 수 있다. 예컨대, 가교 처리의 목적이 가교에 의한 내수화인 제1 가교액의 경우, 농도가 중량비로 붕산/요오드화물/물=3∼10/1∼20/100인 수용액일 수 있다. 필요에 따라, 붕산 대신에 다른 가교제를 이용해도 좋고, 붕산과 다른 가교제를 병용해도 좋다. 필름을 침지할 때의 제1 가교욕(17a)의 온도는, 통상 50∼70℃ 정도, 바람직하게는 53∼65℃이며, 필름의 침지 시간은, 통상 10∼600초 정도, 바람직하게는 20∼300초, 보다 바람직하게는 20∼200초이다. 또한, 팽윤 처리전에 미리 연신한 폴리비닐알콜계 수지 필름에 대하여 염색 처리 및 제1 가교 처리를 이 순으로 하는 경우, 제1 가교욕(17a)의 온도는, 통상 50∼85℃ 정도, 바람직하게는 55∼80℃이다.

색상 조정을 목적으로 하는 제2 가교액에서는, 예컨대 이색성 색소로서 요오드를 이용한 경우, 농도가 중량비로 붕산/요오드화물/물=1∼5/3∼30/100을 사용할 수 있다. 필름을 침지할 때의 제2 가교욕(17b)의 온도는, 통상 10∼45℃ 정도이며, 필름의 침지 시간은, 통상 1∼300초 정도, 바람직하게는 2∼100초이다.

가교 처리는 복수회 행해도 좋고, 통상 2∼5회 행해진다. 이 경우, 사용하는 각 가교욕의 조성 및 온도는, 상기 범위 내라면 동일해도 좋고 상이해도 좋다. 가교에 의한 내수화를 위한 가교 처리 및 색상 조정을 위한 가교 처리는, 각각 복수의 공정에서 행해도 좋다.

닙 롤(52)과 닙 롤(53a)의 주속차를 이용하여 제1 가교욕(17a) 중에서 일축 연신 처리를 실시할 수도 있다. 또한, 닙 롤(53a)과 닙 롤(53b)의 주속차를 이용하여 제2 가교욕(17b) 중에서 일축 연신 처리를 실시할 수도 있다.

가교 처리에서도, 팽윤 처리와 마찬가지로 필름의 주름을 제거하면서 폴리비닐알콜계 수지 필름을 반송하기 위해, 가이드 롤(38∼44)에 익스팬더 롤, 스파이럴 롤, 크라운 롤과 같은 확폭 기능을 갖는 롤을 이용하거나, 클로스 가이더, 벤드 바, 텐터 클립과 같은 다른 확폭 장치를 이용하거나 할 수 있다. 주름의 발생을 억제하기 위한 또 하나의 수단은, 팽윤 처리와 마찬가지로 연신 처리를 실시하는 것이다.

도 4에 도시되는 예에서, 제2 가교욕(17b)으로부터 인출된 필름은, 가이드 롤(44), 닙 롤(53b)을 순서대로 통과하여 세정욕(19)에 도입된다.

(세정 공정)

도 4에 도시되는 예에서는, 가교 공정후의 세정 공정을 포함한다. 세정 처리는, 폴리비닐알콜계 수지 필름에 부착된 여분의 붕산이나 요오드 등의 약제를 제거할 목적으로 행해진다. 세정 공정은, 예컨대 가교 처리한 폴리비닐알콜계 수지 필름을 세정욕(19)에 침지함으로써 행해진다. 또한, 세정 공정은, 세정욕(19)에 필름을 침지시키는 공정 대신에, 필름에 대하여 세정액을 샤워로서 분무함으로써, 혹은 세정욕(19)에 대한 침지와 세정액의 분무를 병용함으로써 행할 수도 있다.

도 4에는, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 세정욕(19)에 침지하여 세정 처리를 하는 경우의 예를 나타내고 있다. 세정 처리에서의 세정욕(19)의 온도는, 통상 2∼7℃ 정도이며, 필름의 침지 시간은 통상 2∼120초 정도이다.

또한, 세정 처리에서도, 주름을 제거하면서 폴리비닐알콜계 수지 필름을 반송할 목적으로, 가이드 롤(45, 46, 47 및/또는 48)에 익스팬더 롤, 스파이럴 롤, 크라운 롤과 같은 확폭 기능을 갖는 롤을 이용하거나, 클로스 가이더, 벤드 바, 텐터 클립과 같은 다른 확폭 장치를 이용하거나 할 수 있다. 또한, 필름 세정 처리에서, 주름의 발생을 억제하기 위해 연신 처리를 실시해도 좋다.

(연신 공정)

전술한 바와 같이 원료 필름(10)은, 상기 일련의 처리액 접촉 공정의 사이(즉, 어느 1 이상의 처리액 접촉 공정의 전후 및/또는 어느 1 이상의 처리액 접촉 공정 중)에, 습식 또는 건식으로 일축 연신 처리된다. 일축 연신 처리의 구체적 방법은, 예컨대 필름 반송 경로를 구성하는 2개의 닙 롤(예컨대, 처리욕의 전후로 배치되는 2개의 닙 롤) 사이에 주속차를 부여하여 세로 일축 연신을 하는 롤간 연신, 일본 특허 제2731813호 공보에 기재된 바와 같은 열 롤 연신, 텐터 연신 등일 수 있고, 바람직하게는 롤간 연신이다. 일축 연신 공정은, 원료 필름(10)을 원반 롤(11)로부터 풀어내고 나서 편광 필름(23)을 얻기까지의 동안에 복수회에 걸쳐 실시할 수 있다. 전술한 바와 같이 연신 처리는, 필름의 주름 발생의 억제에도 유리하다.

원반 롤(11)로부터 풀어낸 직후의 원료 필름(10)을 기준으로 하는, 편광 필름(23)의 최종적인 누적 연신 배율은 통상 4.5∼7배 정도이며, 바람직하게는 5∼6.5배이다. 연신 공정은 어느 처리액 접촉 공정에서 행해도 좋고, 2 이상의 처리액 접촉 공정에서 연신 처리를 하는 경우에도 연신 처리는 어느 처리액 접촉 공정에서 행해도 좋다.

(편광 필름)

본 발명에서 편광 필름은, 일축 연신된 폴리비닐알콜계 수지 필름에 이색성 색소(요오드나 이색성 염료)가 흡착 배향되어 있는 것이다. 폴리비닐알콜계 수지 필름을 구성하는 폴리비닐알콜계 수지는 통상, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 그 비누화도는, 통상 약 85 몰% 이상, 바람직하게는 약 90 몰% 이상, 보다 바람직하게는 약 99 몰% 이상이다. 폴리아세트산비닐계 수지는, 예컨대 아세트산비닐의 단독중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 이것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등일 수 있다. 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예컨대 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알콜계 수지의 중합도는, 통상 약 1000∼10000, 바람직하게는 약 1500∼5000 정도이다.

이들 폴리비닐알콜계 수지는 변성되어 있어도 좋고, 예컨대 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐부티랄 등도 사용할 수 있다.

본 발명에서는, 편광 필름 제조의 개시 재료(원료 필름(10))로서, 두께가 65 ㎛ 이하(예컨대 60 ㎛ 이하), 바람직하게는 50 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 35 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 30 ㎛ 이하의 미연신의 폴리비닐알콜계 수지 필름(원료 필름(10))을 이용할 수 있다. 이에 따라 시장 요구가 점점 높아지고 있는 박막의 편광 필름을 얻을 수 있다. 개시 재료(원료 필름(10))의 폭은 특별히 제한되지 않고, 예컨대 70∼6000 mm 정도일 수 있다. 개시 재료(원료 필름(10))는, 예컨대 전술한 바와 같이, 장척의 미연신 폴리비닐알콜계 수지 필름의 롤(원반 롤)로서 준비된다.

또한 본 발명에서 이용되는 폴리비닐알콜계 수지 필름은, 이것을 지지하는 기재 필름에 적층된 것이어도 좋고, 즉, 상기 폴리비닐알콜계 수지 필름은, 기재 필름과 그 위에 적층되는 폴리비닐알콜계 수지 필름의 적층 필름으로서 준비되어도 좋다. 이 경우, 폴리비닐알콜계 수지 필름은, 예컨대 기재 필름의 적어도 한쪽 면에 폴리비닐알콜계 수지를 함유하는 도공액을 도공한 후 건조시킴으로써 제조할 수 있다.

기재 필름으로는, 예컨대 열가소성 수지로 이루어진 필름을 이용할 수 있다. 구체예로는, 투광성을 갖는 열가소성 수지, 바람직하게는 광학적으로 투명한 열가소성 수지로 구성되는 필름이며, 예컨대 쇄형 폴리올레핀계 수지(폴리프로필렌계 수지 등), 환형 폴리올레핀계 수지(노르보넨계 수지 등)와 같은 폴리올레핀계 수지; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계 수지; 폴리카르보네이트계 수지; 메타크릴산메틸계 수지와 같은 (메트)아크릴계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리염화비닐계 수지; 아크릴로니트릴ㆍ부타디엔ㆍ스티렌계 수지; 아크릴로니트릴ㆍ스티렌계 수지; 폴리아세트산비닐계 수지; 폴리염화비닐리덴계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리아세탈계 수지; 변성 폴리페닐렌에테르계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리아릴레이트계 수지; 폴리아미드이미드계 수지; 폴리이미드계 수지 등일 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 제시하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것이 아니다.

<실시예 1>

도 1에 나타내는 필름 반송 장치를 이용하여 필름을 반송했다. 반송 대상의 필름으로서, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 이용했다. 제1 롤(71) 및 제2 롤(72)로서, 각각, 직경 300 mm, 폭 2000 mm, 표면 재질이 NBR인 롤을 이용했다. 제1 구동원으로부터 제1 롤(71)에 부여하는 회전력(T1)은 일정한 51.5 Nㆍm으로 하고, T1에 대한, 제2 구동원으로부터 제2 롤(72)에 부여하는 회전력(T2)의 비율 P(=(T2/T1)×100)을 0∼4.5%의 범위 내에서 변동시켜, 제1 롤(71)과 제2 롤(72)의 회전 속도를 측정기(접촉식 디지털 핸디 태코미터 오노측기사 제조)로 측정했다. 또한, 닙 롤(7)의 하류측에서 필름의 장력이 570 N이 되도록 필름의 장력을 조정했다.

도 5는, 실시예 1에서의 제1 롤(71)의 회전 속도(V1)의 측정 결과와, 제2 롤(72)의 회전 속도(V2)의 측정 결과를 플롯한 도면이다. 도 5에는, 제1 롤(71)에 부여된 회전력(T1)의 값을 함께 나타낸다. P가 0%일 때, 제1 롤(71)의 회전 속도(V1)는 30.074 m/min, 제2 롤(72)의 회전 속도(V2)는 29.974 m/min였다. 또한, P가 4.5%일 때(T2가 2.32 Nㆍm일 때), 제1 롤(71)의 회전 속도(V1)는 30.052 m/min, 제2 롤(72)의 회전 속도(V2)는 30.046 m/min이며, 회전 속도차 비율 R([(V1-V2)/V1]×100)은 0.02%였다.

도 5로부터, 실시예 1에서, 제2 구동원으로부터 제2 롤(72)에 T1의 4.5%의 회전력을 부여함으로써, 회전 속도 비율 R을 0.2% 이하가 되도록 제어할 수 있다는 것을 알 수 있다.

<실시예 2>

도 1에 나타내는 필름 반송 장치를 이용하여 필름을 반송했다. 반송 대상의 필름으로서 폴리비닐알콜계 수지 필름을 이용했다. 제1 롤(71) 및 제2 롤(72)로서, 각각, 직경 420 mm, 폭 2100 mm, 표면 재질이 NBR인 롤을 이용했다. 제1 롤의 회전 속도(V1)를 측정기(로터리 인코더)로 측정하면서, 제1 롤(71)의 회전 속도(V1)가 22.928 m/min가 되도록 제1 구동원으로부터 제1 롤(71)에 회전력(T1)을 부여함과 동시에, T1에 대한, 제2 구동원으로부터 제2 롤(72)에 부여하는 회전력(T2)의 비율 P(=(T2/T1)×100)을 0∼60%의 범위 내에서 변동시켜, 제2 롤(72)의 회전 속도를 상기 측정기로 측정했다. 또한, 닙 롤(7)의 하류측에서 필름의 장력이 1000 N이 되도록 필름의 장력을 조정했다.

도 6은, 실시예 2에서의 제1 롤(71)의 회전 속도(V1)의 측정 결과와, 제2 롤(72)의 회전 속도(V2)의 측정 결과를 플롯한 도면이다. 도 6에는, 제1 롤(71)에 회전력(T1)과 제2 롤(72)의 회전력(T2)을 함께 나타낸다. 또한, 표 1에, 실시예 2에서의 V1, V2, T1, T2의 값을 나타낸다. 이들 결과로부터, P가 60%일 때(T2가 144 Nㆍm일 때), 회전 속도차 비율 R([(V1-V2)/V1]×100)은 0.19%인 것을 알 수 있다.

도 6 및 표 1로부터, 실시예 2에서, 제2 구동원으로부터 제2 롤(72)에 T1의 60%의 회전력을 부여함으로써, 회전 속도 비율 R을 0.2% 이하가 되도록 제어할 수 있다는 것을 알 수 있다.

P[%]		30	40	50	60
제1 롤	T1[Nㆍm]	260	260	260	240
	V1[m/min]	22.928	22.928	22.928	22.928
제2 롤	T2[Nㆍm]	78	103	130	144
	V2[m/min]	6.522	13.044	22.175	22.885

A: 반송 장치
1: 필름
5: 조출 장치
6: 가이드 롤
7: 닙 롤
10: 원료 필름
11: 원반 롤
13: 팽윤욕
15: 염색욕
17a: 제1 가교욕
17b: 제2 가교욕
30∼48, 60, 61: 가이드 롤
50∼55: 닙 롤
71: 제1 롤
72: 제2 롤
71a, 72a: 접촉 영역
71b, 72b: 반송 영역

Claims (10)

1. 서로 대향하는 제1 롤과 제2 롤을 구비하는 닙 롤의 회전에 의해 필름을 반송하는 닙 롤 반송 공정을 가지며,
   상기 닙 롤 반송 공정은, 제1 구동원으로부터 제1 롤에 회전력이 부여되어 제1 롤이 회전하는 제1 롤 회전 공정과, 제2 롤이 회전하는 제2 롤 회전 공정을 포함하고,
   제2 롤 회전 공정에 있어서 제2 구동원으로부터 제2 롤에 회전력이 부여되는, 필름의 반송 방법.
2. 제1항에 있어서, 제2 롤 회전 공정에 있어서 제2 롤은, 제1 롤의 회전에 종동(從動)하여 회전함과 동시에 제2 구동원으로부터 한층 더 회전력이 부여되는, 필름의 반송 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 롤 회전 공정에 있어서 제2 구동원으로부터 제2 롤에 부여되는 회전력은, 제1 롤 회전 공정에 있어서 제1 구동원으로부터 제1 롤에 부여되는 회전력보다 작은, 필름의 반송 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름은 광학 필름 또는 그 원료 필름인, 필름의 반송 방법.
5. 서로 대향하는 제1 롤과 제2 롤을 구비하고, 회전에 의해 필름을 반송하는 닙 롤과,
   제1 롤에 회전력을 부여하는 제1 구동원과,
   제2 롤에 회전력을 부여하는 제2 구동원
   을 갖는, 필름의 반송 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 필름은 광학 필름 또는 그 원료 필름인, 필름의 반송 장치.
7. 원료 필름에 처리를 실시하여 처리 필름을 얻는 처리 공정과,
   제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 필름의 반송 방법에 의해, 상기 원료 필름 또는 상기 처리 필름을 반송하는 반송 공정을 구비하는, 처리 필름의 제조 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 처리 필름은 광학 필름인, 처리 필름의 제조 방법.
9. 원료 필름에 처리를 실시하여 처리 필름을 얻는 처리부와,
   제5항에 기재된 필름의 반송 장치에 의해, 상기 원료 필름 또는 상기 처리 필름을 반송하는 반송부를 구비하는, 처리 필름의 제조 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 처리 필름은 광학 필름인, 처리 필름의 제조 장치.

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