CN101772407B - 层合片材的制造装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明通过在层合体宽度方向的端部形成具有适合的截面形状的边缘部，无需复杂的控制装置，就可以容易地制造各层的厚度在宽度方向均匀、以高精度层合的层合片材。本发明提供一种层合片材的制造装置，所述制造装置在合流部于层合了多种片材材料的层合体的宽度方向的端部中的至少一方附加边缘材料作为边缘部，其特征在于，将所述合流部中的所述边缘材料的各流路的与流路方向垂直的截面形状在所述层合方向以直线分割成10等分，将分割后的各区域的面积从所述层合方向的中央部向所述层合方向的端部依次表示为Sn(n＝1，2，3，4，5)时，同时满足式(1)及式(2)的关系：S1≤S2≤S3≤S4≤S5···(1)；S1＜S5···(2)。

Description

层合片材的制造装置及制造方法

技术领域

本发明涉及层合片材的制造装置及制造方法。

背景技术

现在，具有将多种片材材料在片材的厚度方向层合的多层结构的多层膜的用途正逐渐扩展到光学用途。由于该光学用途中使用的多层膜的各片材材料的层的厚度分布决定该多层膜的光学特性，所以要求非常高的层合精度。此处，由于多层膜是由层合多种片材材料形成的层合片材得到的，所以多层膜的层合精度主要依赖于层合片材的层合精度。

作为层合片材的制造装置及制造方法，已知下述方法，所述方法将多种(特别是2种)片材材料(典型的是熔融树脂等)向各歧管(manifold)供给，将向各歧管供给的片材材料通过多条狭缝(slit)进行分流，由此形成具有多层的层合体，将上述层合体从具有向层合片材的宽度方向(以下，称作宽度方向)延伸的狭缝间隙的喷嘴喷出，形成层合片材。然后，将从喷嘴喷出的层合片材进行固化，直接或者进行拉伸等后处理，形成多层膜。(以下将固化层合片材而形成的多层膜称作多层膜。)

然后，介绍上述层合片材的制造装置的典型例。图1为用于说明典型的层合片材的制造装置及制造工序的侧视图。如图1所示，层合片材的制造装置具备以下部分：片材材料导入管1、2，所述片材材料导入管供给片材材料A、B；多层层合装置3，所述多层层合装置交替多层层合由片材材料导入管1、2供给的片材材料A、B形成层合体；导管4，所述导管将层合体导入下游侧；喷嘴5，所述喷嘴调节由导管4导出的层合体的宽度与厚度为规定值，喷出调节后的层合体，形成层合片材；及铸造鼓(casting drum)7，所述铸造鼓冷却从喷嘴5喷出的层合片材6使之固化。通常，如箭头NS所示，将用铸造鼓7固化得到的层合片材送入拉伸工序(未图示)，单向或者双向拉伸，形成多层膜。

此处，介绍上述多层层合装置3的典型例。图2为仅表示典型的多层层合装置的能够通过片材材料等的内部空间的部分侧视图。如图2所示，多层层合装置3具备以下部分：片材材料导入路21、22，所述片材材料导入路供给片材材料A、B；歧管23、24，所述歧管将由片材材料导入路21、22供给的片材材料A、B在层合片材的层合方向(以下，称作层合方向)均匀地进行分配；多个细孔25、26的列，所述多个细孔将来自歧管23、24的片材材料A、B分成规定层数；多条狭缝27、28的列，所述多条狭缝将来自各细孔25、26的片材材料A、B导向下游侧；层合完成部29，所述层合完成部将来自各狭缝27、28的片材材料A、B交替多层层合形成层合体。

但是，根据本发明人等的知识，尝试了利用现有的层合片材制造装置形成面向光学用途的层合片材，所述层合片材是将2种片材材料(片材材料A及片材材料B)交替地多层层合而得到的，结果判明因喷嘴5向宽度方向加宽导致的急剧的流量变化，有时由形成的层合片材得到各层的厚度相对于宽度方向不均匀的多层膜。图9为利用现有的层合片材制造装置制造得到的多层膜的截面图。如图9所示，多层膜40由片材材料A的层41和片材材料B的层42构成。如果观察上述多层膜40的截面，则可知层41、42均存在下述倾向：在宽度方向的中央部，离表层越近的层厚度变得越薄，在宽度方向的端部，离表层越近的层厚度变得越厚。即，各层的厚度相对于宽度方向不均匀，层合精度低。因此，现有的层合片材制造装置有时难以形成充分地满足光学用途中使用的多层膜所需的层合精度的层合片材。

在上述情况下，本申请人等在专利文献1中公开了下述技术，即，各层的厚度相对于宽度方向均匀的多层层合装置3。图3为仅表示本申请人在专利文献1中公开的层合片材制造装置中使用的多层层合装置的能够通过片材材料等的内部空间的部分侧视图。图3所示的多层层合装置3的基本构成与图2所示的多层层合装置3基本相同，区别在于没有与图2的细孔25、26相对应的部分，倾斜地构成狭缝27、28的上部。图3所示的多层层合装置3通过倾斜地构成狭缝的上部，消除片材材料在宽度方向上的流量不匀，能够使各层的厚度相对于宽度方向均匀。但是，在严格要求层合精度的光学用途中，希望得到更进一步的层合精度。

根据本发明人等的知识，认为作为引起图9所示的现象的原因之一如下所述。在流体流过流路内时，流体的流速分布因垂直于流路方向的截面形状而有所不同。即，由于垂直于流路方向的截面形状在流路方向发生变化，所以在流路的与流路方向垂直的方向(即，宽度方向和层合方向)也会形成流体流。例如，如果以图1的典型的层合片材制造装置为例，则喷嘴在宽度方向急剧地加宽，之后在层合方向缩小。所以喷嘴使得流路的截面形状急剧地变化，层合体的表层附近向宽度方向的两端部流动。认为由此产生的层合体流使得宽度方向中央部的表层薄膜化，各层的厚度在宽度方向变得不均匀，层合精度变低。

因此，作为粗看与本发明的优选方式相似的技术，包括专利文献2中公开的层合片材制造装置。

专利文献2中公开了一种方法，所述方法通过使层合片材宽度方向的两端部为廉价的树脂来削减成本。图18为专利文献2的多歧管模具的垂直于宽度方向的截面图，图19为图18的H-H线的截面，即专利文献2的多歧管模具的垂直于层合方向的截面图。如图18、19所示，多歧管模具70由以下部分构成：树脂流路71～73，所述树脂流路供给树脂A、B、C；歧管74～76，所述歧管将由树脂流路71～73供给的树脂A、B、C在宽度方向上均匀地进行分配；狭缝77～79，所述狭缝将来自歧管74～76的树脂A、B、C导入下游侧；层合完成部80，所述层合完成部将来自狭缝77～79的树脂A、B、C层合形成层合体；树脂流路81，所述树脂流路分流流过树脂流路71的树脂A；合流部82，所述合流部将来自树脂流路81的树脂A附加在层合体宽度方向的两端部作为边缘部；狭缝83，所述狭缝将由合流部82形成的层合体喷出形成层合片材。通过利用多歧管模具70形成层合片材，可以使在后续工序中切除的部分只是仅由廉价的树脂A形成的边缘部，可以减少高价的树脂B、C的使用量，削减成本。

但是，根据本发明人等的知识，专利文献2所述的现有的层合片材制造装置是以削减生产时的成本为目的的技术，由于未公开使各层的厚度在宽度方向均匀的技术构思，所以在层合精度方面没有达到耐光学用途的水平。这是由于上述技术以控制层数为多层、即每一层具有数十μm厚度的层为对象，所以不存在下述课题，即，如光学用途膜那样控制层数为数百层、即每一层具有数十nm厚度的层。

专利文献1：日本特开2006-123541号公报

专利文献2：日本特开平6-91719号公报

发明内容

本发明的目的在于提供层合片材的制造装置及制造方法，所述层合片材的制造装置及制造方法通过在层合体宽度方向的端部形成具有适当的截面形状的边缘部，无需复杂的控制装置，就可以容易地制造各层的厚度在宽度方向均匀、以高精度层合的层合片材。

为了实现上述目的，本发明提供一种层合片材的制造装置，具有下述装置：多层层合装置，所述多层层合装置将多种片材材料在层合方向上层合为数量多于上述种类的数量的层形成第1层合体；边缘部附加装置，具有合流部，所述合流部在沿着流路方向流动的上述第1层合体的宽度方向的端部中的至少一方附加边缘材料作为边缘部形成第2层合体；喷嘴，将上述第2层合体成型为片材状，其特征在于，将上述合流部中的上述边缘材料流路的与流路方向垂直的截面形状在上述层合方向以直线分割成10等分，将分割后的各区域的面积从上述层合方向的中央部向上述层合方向的端部依次表示为Sn(n＝1，2，3，4，5)时，同时满足式(1)及式(2)的关系。

【数1】

S1≤S2≤S3≤S4≤S5    …(1)

【数2】

S1＜S5                …(2)

另外，本发明的优选方式提供一种层合片材的制造装置，其中，上述截面形状满足式(3)的关系。

【数3】

Sn/S1≤1.0+0.25(n-1) …(3)

另外，本发明的优选方式提供一种层合片材的制造装置，其中，在上述喷嘴内的流路中，将流入部的上述宽度方向尺寸表示为W1、流出部的上述宽度方向尺寸表示为W2时，5＜W2/W1＜50。

另外，本发明的其他方式提供一种层合片材的制造方法，所述制造方法将多种片材材料在层合方向上层合为数量多于上述种类的数量的层形成第1层合体，在合流部，在沿着流路方向流动的上述第1层合体的宽度方向的端部中的至少一方附加边缘材料作为边缘部形成第2层合体，通过喷嘴将上述第2层合体成型为片材状，其特征在于，作为上述合流部，使用上述边缘材料的流路的与流路方向垂直的截面形状满足以下条件的合流部，即，将截面形状在层合方向以直线分割成10等分，将分割后的各区域的面积从层合方向的中央部向层合方向的端部依次表示为Sn(n＝1，2，3，4，5)时，同时满足式(1)及式(2)的关系。

【数4】

S1≤S2≤S3≤S4≤S5    …(1)

【数5】

S1＜S5   …(2)

另外，本发明的优选方式提供一种层合片材的制造方法，其中，上述第1层合体的层数为50层以上3000层以下。

另外，本发明的优选方式提供一种层合片材的制造方法，其特征在于，上述边缘材料的粘度等于或者小于上述片材材料中的任一种的粘度。

另外，本发明的优选方式提供一种多层膜，其特征在于，膜的厚度为1μm以上600μm以下，并且层数为50层以上3000层以下，并且层合精度为0.002以下。

另外，本发明的优选方式提供一种多层膜，其特征在于，膜的厚度为1μm以上600μm以下，并且层数为50层以上3000层以下，并且层合不匀为0.20以下。

在本发明中，“片材材料”是指构成第1层合体的材料。作为片材材料，例如可以使用将下述树脂溶于溶剂或熔融等将其流动化的片材材料，所述树脂为聚乙烯·聚丙烯·聚苯乙烯·聚甲基戊烯等聚烯烃树脂、脂环族聚烯烃树脂、尼龙6·尼龙66等聚酰胺树脂、芳族聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯·聚对苯二甲酸丁二醇酯·聚对苯二甲酸亚丙酯·聚丁二酸丁二醇酯·聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、多芳基化合物树脂、聚缩醛树脂、聚苯硫醚树脂、四氟乙烯树脂·三氟乙烯树脂·三氟氯乙烯树脂·四氟乙烯-六氟丙烯共聚物·偏1，1-二氟乙烯树脂等氟树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚缩醛树脂、聚乙醇酸树脂、聚乳酸树脂等。另外，作为上述热塑性树脂，可以为均聚树脂(homoresin)，也可以为共聚或者2种以上的掺合物(blend)。另外，在各热塑性树脂中，也可以加入各种添加剂，例如抗氧化剂、防静电干扰剂、晶核剂、无机粒子、有机粒子、减稠剂、热稳定剂、润滑剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂、用于调节折射率的掺杂剂等。另外，作为构成第1层合体的片材材料，优选从上述材料中选择2～10种进行使用。

另外，在本发明中，“层合体”是指在从挤出机挤出开始至从喷嘴喷出的过程中，将多种片材材料在层合方向层合为多层的片材材料。

另外，在本发明中，“第1层合体”是指通过多层层合装置形成的层合体。第1层合体的层数优选为50层以上3000层以下。

另外，在本发明中，“边缘材料”是指附加在第1层合体宽度方向的端部中的至少一方作为边缘部的材料。作为边缘材料，可以使用能用作上述片材材料的材料。另外，边缘材料也可以使用与构成第1层合体的多种片材材料中的任一种相同的材料。

另外，在本发明中，“边缘部”是指在第2层合体中由边缘材料构成的部分。

另外，在本发明中，“第2层合体”是指利用边缘部附加装置在第1层合体宽度方向的端部中的至少一方附加边缘材料作为边缘部而得到的层合体。

另外，在本发明中，“层合片材”是指调节了宽度和厚度、从喷嘴喷出的层合体。

另外，在本发明中，“流路方向”是指在流路内的第1或第2层合体的主要流动方向。

另外，在本发明中，“层合方向”是指将在流路内的第1或第2层合体成型为层合片材时，与层合片材的厚度方向一致的方向。

另外，在本发明中，“宽度方向”是指将在流路内的第1或第2层合体成型为层合片材时，与层合片材的宽度方向一致、且垂直于流路方向和层合方向的方向。

另外，在本发明中，流路方向、层合方向及宽度方向根据第1或第2层合体流动的流路形状而改变。

另外，在本发明中，“合流部”是指在边缘部附加装置中包含第1层合体流动的流路与边缘材料流动的各流路合流的点(以下称作合流点)的部位。需要说明的是，合流部的边缘材料的各流路的与流路方向垂直的截面形状是指下述部分处的与流路方向垂直的截面形状，所述部分是将合流点向上游升高合流点处的层合方向尺寸的1/50尺寸的部分。

另外，在本发明中，也可以将多层层合装置与边缘部附加装置构成为一个层合装置。

另外，在本发明中，喷嘴内的流路中的流入部的宽度方向尺寸W1是指流入部、即向宽度方向加宽前的宽度方向尺寸，此外，喷嘴内的流路中的流出部的宽度方向尺寸W2是指流出部、即向宽度方向加宽后的宽度方向尺寸。另外，W2/W1是指喷嘴内的流路向宽度方向加宽的加宽比。

另外，在本发明中，优选边缘材料的粘度等于或者小于片材材料中的任一种的粘度。这是由于边缘材料缓解由喷嘴的壁面产生的摩擦的效果变得显著。

另外，在本发明中，涂液的粘度利用流变仪(Rheotech公司制RC20)根据JIS Z8803的标准进行测定。此时，作为测定条件的温度及剪切速度使用与实际喷嘴内等同的温度及剪切速度。

另外，在本发明中，“膜的厚度”是指在多层膜的宽度方向基本等分地分割成10份，在该处测定的膜的厚度的平均值。

另外，在本发明中，“层合精度”是指在多层膜的宽度方向基本等分地分割成10份，取得在该处各层厚度的标准偏差，将上述各层的标准偏差的平均值除以膜的厚度得到层合精度。

另外，在本发明中，“层合不匀”是指在多层膜的宽度方向基本等分地分割成10份，算出从该处的各层厚度的最大值中减去最小值再除以最小值而得到的值，计算上述各层的值的平均值。

另外，在本发明中，计算“层合精度”和“层合不匀”时所用的各层的厚度如下测定，利用透射式电子显微镜((株)日立制作所制HU-12型)将膜的截面放大3000～40000倍进行观察，拍摄截面照片，测定各层厚度。此处，测定中使用的膜优选多层膜的宽度为400mm以上。另外，也可以根据使用的树脂组合，采用适当的染色技术增加对比度，进行测定。

本发明的层合片材的制造装置及制造方法通过在层合体宽度方向的端部形成具有适当的截面形状的边缘部，无需复杂的控制装置，即可制造各层的厚度在宽度方向均匀、以高精度层合的层合片材。

附图说明

[图1]为用于说明典型的层合片材制造装置及制造工序的侧视图。

[图2]为仅表示典型的多层层合装置的能够通过片材材料等的内部空间的部分侧视图。

[图3]为仅表示专利文献1的层合片材制造装置中使用的多层层合装置的能够通过片材材料等的内部空间的部分侧视图。

[图4]为用于说明本实施方式的层合片材制造装置及制造工序的侧视图。

[图5]为仅表示本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘部附加装置的能够通过片材材料等的内部空间的部分侧视图。

[图6]本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘部附加装置的合流部的与流路方向垂直的截面图。

[图7]本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘材料的各流路的与流路方向垂直的截面形状的简图。

[图8]分割本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘材料的各流路的与流路方向垂直的截面形状得到的各区域面积的曲线图。

[图9]利用现有层合片材制造装置制造得到的多层膜的截面图。

[图10]利用边缘材料各流路的截面形状为长方形的层合片材制造装置制造得到的多层膜的截面图。

[图11]利用本实施方式的层合片材制造装置制造得到的多层膜的截面图。

[图12]本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘材料的各流路的与流路方向垂直的截面形状的简图。

[图13]本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘材料的各流路的与流路方向垂直的截面形状的简图。

[图14]本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘材料的各流路的与流路方向垂直的截面形状的简图。

[图15]表示测定实施例1中的多层膜宽度方向的端部和宽度方向中央部的由片材材料A形成的各层与由片材材料B形成的各层得到的厚度分布的曲线图。

[图16]表示测定比较例1中的多层膜宽度方向的端部和宽度方向中央部的由片材材料A形成的各层与由片材材料B形成的各层得到的厚度分布的曲线图。

[图17]绘制各实施例及比较例中的Sn/S 1的值得到的图8的曲线图。

[图18]专利文献2的多歧管模具的与宽度方向垂直的截面图。

[图19]专利文献2的多歧管模具的与层合方向垂直的截面图。

[图20]本实施方式的层合片材制造装置中使用的喷嘴的与层合方向垂直的截面图。

符号说明

1：供给片材材料A的片材材料导入管

2：供给片材材料B的片材材料导入管

3：多层层合装置

4：导管

5：喷嘴

6：层合片材

7：铸造鼓

10：供给边缘材料的边缘材料导入管

11：边缘部附加装置

21、22：片材材料导入路

23、24：歧管

25、26：细孔

27、28：狭缝

29：层合完成部

31：第1层合体的流路

32：边缘材料导入路

34、35：边缘材料的流路

36：合流部

40：不具有边缘部的多层膜

41：片材材料A的层

42：片材材料B的层

50、60：具有边缘部的多层膜

51、61：片材材料A的层

52、62：片材材料B的层

53、63：边缘部

70：多歧管

71～73、81：树脂流路

74～76：歧管

77～79、83：狭缝

80：层合完成部

82：合流部

具体实施方式

以下详细地描述本实施方式，但本发明不限定于包括以下实施例的实施方式。

图4～图8、图12～图14及图20是关于本实施方式的层合片材制造装置的图。需要说明的是，在各图中具有与现有技术相同用途及功能的构件有时具有相同符号。

在本实施方式中，将多种(特别是2种)片材材料供入各歧管内，将供入各歧管内的片材材料通过多条狭缝进行分流，由此形成具有多层的第1层合体；另外，将边缘材料供入歧管内，在第1层合体宽度方向的端部中的至少一方附加供入歧管内的边缘材料作为边缘部形成第2层合体；将该第2层合体从具有在宽度方向延伸的狭缝间隙的喷嘴喷出，形成层合片材。

然后，说明本实施方式的层合片材制造装置的基本构成。图4为本实施方式的层合片材制造装置的侧视简图。本实施方式的层合片材制造装置的基本构成与图1所示的层合片材制造装置的基本构成大体相同，但具有下述特征，赋予片材材料导入管10及边缘部附加装置11和其内部结构。即，如图4所示，本实施方式的层合片材制造装置由下述部分构成：片材材料导入管1、2，所述片材材料导入管供给片材材料A、B；多层层合装置3，所述多层层合装置交替地多层层合由片材材料导入管1、2供给的片材材料A、B形成第1层合体；边缘材料导入管10，所述边缘材料导入管供给边缘材料；边缘部附加装置11，所述边缘部附加装置将由边缘材料导入管10供给的边缘材料作为边缘部附加在第1层合体宽度方向的端部形成第2层合体；导管4，所述导管将第2层合体导入下游侧；喷嘴5，所述喷嘴调节由导管4导入的第2层合体的宽度与厚度为规定值，喷出调节后的第2层合体，形成层合片材；及铸造鼓7，所述铸造鼓冷却从喷嘴5喷出的层合片材6使之固化。通常将用铸造鼓7固化得到的层合片材如箭头NS所示送入拉伸工序(未图示)，向单向或者双向进行拉伸，形成多层膜。

此处，本实施方式的层合片材制造装置中使用的多层层合装置3可以使用作为现有技术的图2所示构成的装置，或者为了使各层的厚度在宽度方向均匀，还优选使用图3所示构成的装置。

另外，此处说明本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘部附加装置11的基本构成。图5为仅表示本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘部附加装置的能够通过片材材料等的内部空间的部分侧视图。如图5所示，边缘部附加装置11具有如下部分：流路31，所述流路将多层层合装置3中形成的第1层合体导入下游侧；边缘材料导入路32，所述边缘材料导入路供给边缘材料；歧管33，所述歧管将由边缘材料导入路32供给的边缘材料在宽度方向上均匀地进行分配；流路34、35，所述流路将来自歧管33的边缘材料导入流路31；合流部36，所述合流部将由流路34、35导入的边缘材料附加在第1层合体宽度方向的端部作为边缘部形成第2层合体。

因此，本发明人等反复深入研究，结果发现，将合流部36中的边缘材料流路34、35的与流路方向垂直的截面形状在层合方向以直线分割成10等分，将分割后的各区域的面积从层合方向的中央部向层合方向的端部依次表示为Sn(n＝1，2，3，4，5)时，通过使之同时满足式(1)及式(2)的关系，由此能够得到各层的厚度在宽度方向均匀、以高精度层合的层合片材。

【数6】

S1≤S2≤S3≤S4≤S5    …(1)

【数7】

S1＜S5                …(2)

此处，以下说明上述构成的一例。图6为图5的I-I线的截面，即本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘部附加装置的合流部的与流路方向垂直的截面图。另外，图7为图6的上述截面形状，即本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘材料的各流路的与流路方向垂直的截面形状的简图。在图7中，虚线将上述截面形状在层合方向10等分，将用该虚线分割得到的各区域的面积从层合方向的中央部向层合方向的端部表示为Sn(n＝1，2，3，4，5)。图6、7的上述面积同时满足式(1)及式(2)的关系，为上述构成的一例。

此处，以下说明图6、图7所示的构成，即同时满足式(1)及式(2)的关系的技术意义。首先，对于不同时满足式(1)及式(2)的关系的情况、即边缘材料各流路的截面形状为长方形的情况，说明利用具有上述截面形状的层合片材制造装置制造得到的多层膜。

图10为利用边缘材料各流路的截面形状为长方形的层合片材制造装置制造得到的多层膜的截面图。如图10所示，多层膜50由片材材料A的层51、片材材料B的层52、边缘材料的边缘部53构成。如果观察该多层膜50，则如对现有层合片材制造装置的问题所说明，由于受到喷嘴向宽度方向加宽的影响，层合体的表层附近从宽度方向的中央部流向两端部导致宽度方向中央部的表层薄膜化，因此有时形成各层的厚度在宽度方向不均匀、层合精度低的层合片材。如上所述，层的厚度在宽度方向发生变化的多层膜是劣质产品，因其厚度变化导致目标波长的光的反射率降低或者也反射目标波长之外的光。

相对于此，由利用本实施方式的层合片材制造装置、即同时满足式(1)及式(2)的关系的层合片材制造装置形成的层合片材可以制造层合精度高的多层膜。图11为利用本实施方式的层合片材制造装置制造得到的多层膜的截面图。如图11所示，多层膜60由片材材料A的层61、片材材料B的层62、边缘材料的边缘部63构成。如果观察该多层膜60，则层61、62在宽度方向均具有均匀的厚度，与图9的利用现有层合片材制造装置制造得到的多层膜相比，层合精度非常高。如上所述层合精度变得非常高的理由如下。即，首先，在合流部，预先使边缘材料流入宽度方向的两端部，使层合方向两端部的边缘材料多于层合方向的中央部，使第2层合体中为第1层合体的部分(以下称作多层部)的层合方向两端部的层的厚度比层合方向中央部的厚度厚。之后，通过导管的第2层合体因喷嘴导致流路的截面形状急剧地变化，第2层合体表层附近的流体向宽度方向的两端部流动，但由于预先使多层部的表层附近的层合方向两端部的层的厚度比层合方向中央部的厚度厚，所以即便第2层合体表层附近的流体向宽度方向的两端部流动，也会因预先加厚的部分与向两端部流动的部分抵消，结果如图11所示从喷嘴喷出的层合片材的宽度方向的厚度变得均匀。

需要说明的是，图6表示边缘材料各流路的截面形状在层合方向的两端部向宽度方向的端部一侧变大的例子，但该截面形状也可以向宽度方向的中央部一侧变大，可以得到相同的效果。

另外，本发明人等发现更优选上述截面形状满足式(3)的关系的范围。通过满足上述范围，能够使从喷嘴喷出的层合片材层合方向的厚度更均匀。

【数8】Sn/S1≤1.0+0.25(n-1)  …(3)

此处，利用曲线图说明上述范围。图8为图7的上述面积的曲线图，即分割本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘材料的各流路的与流路方向垂直的截面形状得到的各区域面积的曲线图。

分割相对于本实施方式的层合片材的制造装置中使用的边缘材料各流路的流路方向垂直的截面形状得到的各区域面积的曲线图。在图8中，纵轴表示Sn/S1(n＝1，2，3，4，5)，横轴表示n，虚线分别表示式(4)、式(5)。该图8着色的部分表示式(1)、式(2)及式(3)的范围。

【数9】

Sn/S1＝1  …(4)

【数10】

Sn/S1＝1.0+0.25(n-1)  …(5)

然后，说明包括在上述范围内地构成的边缘材料各流路的与流路方向垂直的截面形状的例子。

图12为与下述实施例等同样地在本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘材料各流路的与流路方向垂直的截面形状的简图。上述截面形状以层合方向的中央部为中心相对于层合方向形成对称形，在层合方向的两端部的宽度方向尺寸LE相等，层合方向中央部的宽度方向尺寸LC小于LE，以层合方向的中央部为中心在层合方向尺寸HC的范围内的宽度方向尺寸与LC相等，全部由直线形成。另外，HA表示整个截面形状的层合方向尺寸。

图13为与图12不同的本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘材料各流路的与流路方向垂直的截面形状的简图。该截面形状以层合方向的中央部为中心相对于层合方向为不对称形，层合方向两端部的宽度方向尺寸LE1、LE2不相等，也包括曲线地形成。

图14为与图12及图13不同的本实施方式的层合片材制造装置中使用的边缘材料各流路的与流路方向垂直的截面形状的简图。该截面形状也包括曲线地形成，在层合方向中央部的宽度方向尺寸基本为零。

此处，上述边缘材料各流路的与流路方向垂直的截面形状必须根据使用的喷嘴和制膜条件等形成为适当的形状。

另外，本实施方式的层合片材制造装置中使用的喷嘴优选在5＜W2/W1＜50的范围内。图20为本实施方式的层合片材制造装置中使用的喷嘴的与层合方向垂直的截面图。W2/W1的值小于5时，由于由喷嘴的壁面和加宽产生的影响小，所以各层的厚度变化也变小，层合边缘材料的必要性低。另外，W2/W1的值为50以上时，由于由喷嘴的壁面和加宽产生的影响非常大，所以各层的厚度变化也变大，仅层合表层部难以充分提高层合精度。较优选为10＜W2/W1＜30。

另外，通过本实施方式的层合片材制造装置，可以得到膜的厚度为1μm以上600μm以下、且层数为50层以上3000层以下、且层合精度为0.002以下的多层膜。较优选的方式中，层合精度为0.001以下。

另外，通过本实施方式的层合片材制造装置，可以得到膜的厚度为1μm以上600μm以下、且层数为50层以上3000层以下、且层合不匀为0.20以下的多层膜。较优选的方式中，层合不匀为0.15以下。

实施例

[实施例1]

利用本实施方式、即图4所示的层合片材制造装置及图3所示的多层层合装置3，实际地制造多层膜，说明评价层合精度的结果。本实施方式中的具体的多层膜制造方法如下所述。

(1)片材材料：片材材料A：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂(东丽(株)制热塑性树脂F20S)、片材材料B：环己烷二甲醇共聚PET(EASTMAN公司制热塑性树脂PETG6763)、边缘材料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂(东丽(株)制热塑性树脂F20S)

(2)投料：干燥各片材材料及边缘材料后，供入挤出机。将挤出机设定为280℃，通过齿轮泵、过滤器后，将各片材材料供入多层层合装置进行层合，另外，将边缘材料供入边缘部附加装置进行附加。

(3)多层层合装置：设定与各层对应的狭缝间隙：A层为0.75mm、B层为0.6mm、(加工精度均为0.01mm)狭缝宽度为26mm、狭缝长为18mm，使上述树脂从由101层A层、100层B层形成的狭缝喷出，使目标层合比为A∶B＝2∶1，使两表层部分为A层。需要说明的是，层合完成部29的流路截面形状为长方形。

(4)边缘材料的各流路的与流路方向垂直的截面形状：对边缘部附加装置进行加工，使其形成如图12所示的截面形状。各尺寸如表1所示。需要说明的是，流路31的截面形状是宽度方向尺寸为76mm、层合方向尺寸为32mm的长方形。

(5)喷出：用边缘部附加装置完成附加边缘部后，将经过导管的层合体供入T模具，挤出为片材状后，在通过施加静电(直流电压8kV)保持表面温度为25℃的铸造鼓上骤冷使之固化，将其成型。

(6)表面处理：将成型后的未拉伸膜用辊进行输送，在涂布(coating)装置中于空气中对未拉伸膜的两面实施电晕放电处理，使湿润张力为55mN/m，在其处理面上涂布层合形成膜，所述层合形成膜由玻璃化温度Tg为18℃的聚酯树脂/Tg为82℃的聚酯树脂/平均粒径为100nm的二氧化硅粒子形成，形成透明、易滑、易粘合的层。

(7)热处理：接下来依次将其导入双轴拉伸机，在95℃的热风中预热后，在纵向(膜的长度方向)及横向(膜的宽度方向)分别拉伸至3.5倍。进而，用230℃的热风进行热处理的同时，在纵向进行5％的松弛处理，然后在横向也进行5％的松弛处理，缓慢冷却至室温后进行卷取。

结果示于表1。另外，图15为表示测定实施例1中的多层膜的宽度方向端部和宽度方向中央部的由片材材料A形成的各层与由片材材料B形成的各层得到的厚度分布的曲线图。在图15中，横轴表示层编号，纵轴表示层的厚度，分为片材材料A和片材材料B进行表示。如图15所示，可知多层膜各层的厚度在宽度方向均匀。

[实施例2]

除将图12的各尺寸如表1所示进行变更之外，与实施例1同样地制造多层膜。结果示于表1。

[实施例3]

除将图12的各尺寸如表1所示进行变更之外，与实施例1同样地制造多层膜。结果示于表1。上述截面形状为满足权利要求3的条件的形状。

[实施例4]

除将图12的各尺寸如表1所示进行变更之外，与实施例1同样地制造多层膜。结果示于表1。上述截面形状为满足权利要求3的条件的形状。

[比较例1]

除将图12的各尺寸按表1所示进行变更之外，与实施例1同样地制造多层膜。上述截面形状为长方形。结果示于表1。另外，图16为表示测定比较例1中的多层膜的宽度方向端部和宽度方向中央部的由片材材料A形成的各层与由片材材料B形成的各层得到的厚度分布的曲线图。在图16中，横轴表示层编号，纵轴表示层的厚度，分为片材材料A和片材材料B进行表示。如图16所示，可知多层膜各层的厚度在宽度方向的中央部离表层越近越薄，在宽度方向的两端部离表层越近越厚。另外，上述多层膜为图10所示的层构成。

[比较例2]

除将图12的各尺寸如表1所示进行变更之外，与实施例1同样地制造多层膜。上述流路的截面形状为层合方向两端部的宽度方向尺寸小于层合方向中央部的宽度方向尺寸的形状。结果示于表1。

[表1]

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	比较例1	比较例2
							LC(mm)	1.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
LE(mm)	3.5	4.8	3.0	3.8	2.0	1.6
							HA(mm)	35.0	35.0	35.0	35.0	35.0	35.0
HC(mm)	28.0	21.0	21.0	14.0	35.0	21.0
							S2/S1	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000
S3/S1	1.000	1.000	1.000	1.150	1.000	1.000
							S4/S1	1.000	1.350	1.125	1.450	1.000	0.950
S5/S1	2.250	2.050	1.375	1.750	1.000	0.850
							W1(mm)	76	76	76	76	76	76
W2(mm)	700	700	700	700	700	700
							W2/W1	9.21	9.21	9.21	9.21	9.21	9.21
多层膜的厚度(μm)	100	100	100	100	100	100
							层合精度	0.0015	0.0013	0.0009	0.0008	0.0023	0.0036
层合不匀	0.20	0.18	0.12	0.11	0.31	0.48

图17为绘制各实施例及比较例中的Sn/S1的值得到的图8的曲线图。在图17中，△表示实施例1、2，○表示实施例3，4，□表示比较例1、2。另外，着色的部分表示式(1)、式(2)及式(3)的范围。上述实施例的结果从表1和图17可知，实施例1、2、3、4，即边缘材料各流路的与流路方向垂直的截面形状为层合方向中央部的宽度方向尺寸小于层合方向两端部的宽度方向尺寸的形状时，形成高层合精度的多层膜。而且，实施例3、4，即边缘材料各流路的与流路方向垂直的截面形状为满足式(3)关系的形状时，形成更高层合精度的多层膜。

产业上的可利用性

根据本发明制造得到的层合片材是将多种片材材料在层合方向层合为数量多于其种类的数量的层，在其宽度方向端部中的至少一方附加边缘材料作为边缘部后，将其固化而形成的。根据本发明，能够容易地制造各层的厚度在宽度方向均匀、以高精度层合的层合片材。

Claims (6)

1.一种层合片材的制造装置，所述层合片材的制造装置具有下述装置：

多层层合装置，所述多层层合装置将多种片材材料在层合方向层合为数量多于所述种类的数量的层形成第1层合体；

边缘部附加装置，具有合流部，所述合流部在沿着流路方向流动的所述第1层合体宽度方向的端部中的至少一方附加边缘材料作为边缘部形成第2层合体；

将所述第2层合体成型为片材状的喷嘴；

其特征在于，将所述合流部中的所述边缘材料的流路的与流路方向垂直的截面形状在所述层合方向以直线分割成10等分，将分割后的各区域的面积从所述层合方向的中央部向所述层合方向的端部依次表示为Sn时，同时满足式(1)及式(2)的关系，其中n＝1，2，3，4，5，

【数1】

S1≤S2≤S3≤S4≤S5…(1)

【数2】

S1＜S5…(2)。

2.如权利要求1所述的层合片材的制造装置，其特征在于，所述截面形状满足式(3)的关系，

【数3】

Sn/S1≤1.0+0.25(n-1)…(3)。

3.如权利要求1或2所述的层合片材的制造装置，其特征在于，在所述喷嘴内的流路中，将流入部的所述宽度方向尺寸表示为W1、流出部的所述宽度方向尺寸表示为W2时，5＜W2/W1＜50。

4.一种层合片材的制造方法，所述制造方法将多种片材材料在层合方向层合为数量多于所述种类的数量的层形成第1层合体，在合流部在沿着流路方向流动的所述第1层合体宽度方向的端部中的至少一方附加边缘材料作为边缘部形成第2层合体，通过喷嘴将所述第2层合体成型为片材状，其特征在于，作为所述合流部，使用所述边缘材料的流路的与流路方向垂直的截面形状满足以下条件的合流部，即，将所述截面形状在层合方向以直线分割成10等分，将分割后的各区域的面积从层合方向的中央部向层合方向的端部依次表示为Sn时，同时满足式(1)及式(2)的关系，其中n＝1，2，3，4，5，

【数4】

S1≤S2≤S3≤S4≤S5…(1)

【数5】

S1＜S5…(2)。

5.如权利要求4所述的层合片材的制造方法，其特征在于，所述第1层合体的层数为50层以上3000层以下。

6.如权利要求4或5所述的层合片材的制造方法，其特征在于，所述边缘材料的粘度等于或小于所述片材材料中的任一种的粘度。

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