JP2007144846A - 積層流の形成装置、積層シートの製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、各層の厚みが目標値あるいは設計値通りの積層シートを容易に製造することが可能な積層シートの製造装置および製造方法を提供することにある。
【解決手段】間隔をおいて配列された多数のスリットを有し、隣り合うスリットから異なる溶融材料を流出させことにより、異なる溶融材料が交互に積層された積層シートを製造する装置において、前記複数のスリットの両端に位置するスリットの少なくとも一方において、現実のスリット間隙をＤｓ、現実のスリット長をＬｓ、仮想的なスリット間隙をＤｃ、仮想的なスリット長をＬｃとしたとき、
１０ ≦ （Ｄｓ^３／Ｌｓ）／（Ｄｃ^３／Ｌｃ） ≦ １５０
の関係を満足するよう、前記複数のスリットの両端に位置するスリットのスリット間隙およびスリット長が設定されている装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、多層フィルムの製造に好適な積層流の形成装置、積層シートの製造装置および製造方法に関する。

複数種類（例えば、２種類）のシート材料（典型的には溶融樹脂など。以下、簡単のため溶融樹脂を用いる場合を中心に説明する。）を、それぞれの溶融樹脂を受け入れるそれぞれのマニホールドに供給し、各マニホールドから溶融樹脂を、複数の細孔や複数のスリットを通して流出させ、複数の溶融樹脂の層状の流れを形成し、複数の溶融樹脂の層状の流れを合流させて多層の積層流を形成し、この積層流を、溶融樹脂の各層の積層方向と直交する方向に延びるスリット状の口金から吐出させ、積層シートを形成する方法が知られている（例えば、特許文献１）。口金から吐出された積層シートは、そのまま、あるいは、その後、延伸等の後処理が施され、多層フィルムとして用いられる。

この積層シートの製造装置の典型的な例が、図１に示される。図１において、積層シートの製造装置は、一方の溶融樹脂Ａが供給される溶融樹脂導入管１、他方の溶融樹脂Ｂが供給される溶融樹脂導入管２、溶融樹脂導入管１により供給された溶融樹脂Ａと溶融樹脂導入管２により供給された溶融樹脂Ｂからなる積層流を形成する積層流の形成装置たる多層フィードブロック３、形成された積層流が流れる導管４、導管４により供給された積層流の幅と厚みを所定の値に調整し、調整された積層流を吐出し、溶融樹脂Ａと溶融樹脂Ｂとが交互に積層された積層シートを形成する口金５、および、口金５から吐出された積層シート６を冷却し固化させるキャスティングドラム７からなる。キャスティングドラム７で固化した積層シートは、通常、未延伸フィルム８と呼称される。未延伸フィルム８は、通常、矢印ＮＳで示すように、延伸工程（図示せず）に送られ、一方向あるいは二方向に延伸され、多層フィルムとされる。

多層フィードブロック３は、その内部に、溶融樹脂導入管１に結合されるマニホールド、溶融樹脂導入管２に結合されるマニホールド、および、所定の間隔をもって配列された複数のスリット、各スリットを通過した各溶融樹脂の流れを合流させる合流部を有する。複数のスリットは、２つの群に分けられ、一方の群の複数のスリットは、溶融樹脂導入管１に結合されたマニホールドの出口に対し開口し、他方の群の複数のスリットは、溶融樹脂導入管２に結合されたマニホールドの出口に対し開口している。合流部の出口は、導管４に連通されている。

一般に、溶融樹脂導入管１と溶融樹脂導入管２とにそれぞれ屈折率の高い樹脂と屈折率の低い樹脂とを供給し、それぞれの樹脂を一定の厚みで交互に積層することで特定の波長を反射させる機能をもつ狭帯域干渉反射フィルムや、それぞれの樹脂層の厚みをフィルム厚み方向に一定の割合で順次減少または増加させて積層することで、広波長域の光を反射または透過させる広帯域干渉反射フィルムが知られている。

本発明者の知見によると、このようなフィルムを得るには積層精度を高めることが重要であるが、上述の多層フィードブロックを用いて多層フィルムの成形を試みたところ、多層フィードブロックの合流部の壁面およびフィードブロック以降の導管の壁面の影響により積層方向の壁面に近い側の層が設計値どおりに積層されないことが判明した。

特許文献２には、押出可能な第１と第２の熱可塑性材料をそれぞれ複数のサブストリームに分割し、第１と第２のサブストリームを交互に配置して積層流を形成し、その積層流の外面に第３の熱可塑性材料で保護境界層を形成し、その積層流を複数に分割し、分割した積層流をそれぞれの屈曲した流路で位置移動を行い、再び合流させるといった機械的な操作で層の数を増やし、押出成形する方法が提案されている。しかしこの手法では目的とする層数が多い場合、何度も機械的な操作を繰り返す必要があり保護境界層の効果が減少したり、分割や合流等で流れが乱れるため各層を目標の厚みに高い精度で積層がすることが困難であった。

特許文献３には、フィルム厚みを調整する目的で複数のスリットを有する多層フィードブロックで積層流を構成し、その後、多層フィードブロックへ導く溶融樹脂から分岐した最外層用流路を介して多層膜層の外側に厚膜層を形成する方法が提案されている。図１８は特許文献３のフィードブロックの平面図を示すもので、入口から入ったＡ樹脂は、マニホールド（図示せず）に導入されマニホールド内で幅方向に広げられ、細孔３９を通じてスリット４０へ導入する。また、入口から入ったＢ樹脂はマニホールド４１に導入し、マニホールド４１で幅方向に広げられた後、スリット４０へ流入するようになっており、スリット４０ではＡ樹脂とＢ樹脂が交互に配置され、その後、スリット４０の出口部にある合流マニホールド４２で合流し、積層流が形成され排出路４３へ流出する。一方、入口から入ったＡ樹脂は途中で分岐しマニホールド（図示せず）に通ずる通路とは別に設けられた最表層用導管４４を通じ排出路４３に設けられた流出口４５から流出し積層流と合流しフィルムの最表層として厚膜層を形成するようになっている。しかし、本発明者の知見によると、この方法では積層流が形成された後、線４６で示す、合流マニホールド４２や厚膜層と合流するまでの排出路４３の壁面影響をうけるほか、最表層用導管を設けるなど装置の複雑化や大型化の問題がある。

一方、多層フィルムの表層部の薄膜化を改善する方法として、本発明者らが提案の特願２００５−２９３２６１には多層フィルムの各層の厚みを測定して、各々の層が目標の厚みになるよう対応するスリットのスリット間隙やスリット長を調整する方法を提案している、しかし、この方法は最終的には目標とする厚みの多層フィルムを得ることができるが、多層フィルムの各層の厚みを測定する作業や、その結果を基にフィードブロックのスリット間隙やスリット長を調整する作業が煩雑であったり、場合によってはフィードブロックの再製作が必要となり費用の増大を伴うという問題がある。

ここでいう、積層流とは口金から吐出されるまでの多層に積層されたシート材料、積層シートとは積層流が口金から吐出された状態のシート材料のことである。
特開２００３−１１２３５５号公報 特表平８−５０１９９４号公報 特開２００３−２５１６７５号公報

本発明の目的は、各層の厚みが目標値あるいは設計値通りの積層シートを容易に製造することが可能な積層流の形成装置、積層シートの製造装置および製造方法を提供することにある。

本発明の目的の他の一つは、簡単な装置で多層膜を構成するフィードブロックの壁面の影響を受けにくく、各層を高精度に積層することが可能な積層流の形成装置、積層シートの製造装置および製造方法を提供することにある。

本発明の目的の更に他の一つは、フィードブロックのスリット間隙やスリット長さの調整の必要性が低く、費用の低減が可能な積層流の形成装置、積層シートの製造装置および製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の積層シートの製造装置は下記の構成を有する。

すなわち、複数種類のシート材料が前記複数種類の数よりも多い数の複数の層に積層された積層流の形成装置であって、前記各シート材料を前記各層に対応して通過させるように所定の間隔をもって配列された複数のスリットと、前記各スリットを通過した前記各シート材料を前記積層を形成するように合流させて積層流となす合流部とを備え、前記複数のスリットの両端に位置するスリットの少なくとも一方において、現実のスリット間隙をＤｓ、現実のスリット長をＬｓ、仮想的なスリット間隙をＤｃ、仮想的なスリット長をＬｃとしたとき、
１０ ≦ （Ｄｓ^３／Ｌｓ）／（Ｄｃ^３／Ｌｃ） ≦ １５０ ・・・（１）
の関係を満足するよう、前記複数のスリットの両端に位置するスリットのスリット間隙およびスリット長が設定されている積層流の形成装置が提供される。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記複数のスリットの両端に位置するスリットの前記現実のスリット間隙Ｄｓが前記仮想的なスリット間隙Ｄｃの２倍以上５倍以下となるように構成されていることを特徴とする積層流の形成装置が提供される。式（１）を満たしていても、スリット間隙Ｄｓがスリット間隙Ｄｃの２倍未満の場合には、スリット長さの調整が必要であり加工が煩雑となる傾向がある。また、式（１）を満たしていても、スリット間隙Ｄｓがスリット間隙Ｄｃの５倍以上の場合には、スリット間隙Ｄｃとの差が大きくなり過ぎるきらいがある。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記複数のスリットの両端に位置するスリットの前記現実のスリット長Ｌｓが前記仮想的なスリット長Ｌｃの０．５倍以上１倍以下となるように構成されていることを特徴とする積層流の形成装置が提供される。式（１）を満たしていても、スリット長Ｌｓがスリット長Ｌｃの０．５倍未満の場合には、実際に製作する場合、スリットの構成が困難なことやスリット幅方向の流量分布が悪くなることがある。また、式（１）を満たしていても、スリット長Ｌｓがスリット長Ｌｃの１倍より大きい場合には、スリットを構成する隔壁が長くなり隔壁の強度が低下するほか加工時間が長くなり製作費用が増大する傾向がある。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記複数のスリットのうち両端に位置するスリット以外の前記複数のスリットのスリット間隙が、実質的に同一であることを特徴とする積層流の形成装置が提供される。複数のスリットのスリット間隙が実質的に同一であるとは、複数のスリットを構成する一つの部材内において、一つのシート材料が通過する複数のスリットのスリット間隙同士が実質的に同じであり、他の一つのシート材料が通過する複数のスリットのスリット間隙同士が実質的に同じであることを含む。すなわち、例えば、部材１においてはシート材料Ａが通過する複数のスリットの各スリット間隙が０．７ｍｍであり、シート材料Ｂが通過する複数のスリットの各スリット間隙が０．５ｍｍであることを含む。複数のスリットのスリット間隙が実質的に同一である場合、それぞれのスリットのスリット間隙が、共通の目標値の−５％乃至＋５％の範囲にあることが好ましい。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記複数のスリットのうち両端に位置するスリット以外の前記複数のスリットのスリット間隙が、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする積層流の形成装置が提供される。スリット間隙が０．１ｍｍ未満の場合には、スリットを加工する際の加工装置の制御が難しくなる恐れがある。スリット間隙が５ｍｍを越える場合には、積層する層数が多いフィードブロックにおいて、その長手方向（シートの積層方向）にフィードブロックが大型化し過ぎる恐れがあるとともに、各スリットを流動するシート材料の圧力損失が小さくなり、各スリットを流れるシート材料の流量の均一化が難しくなる場合がある。

また、本発明の好ましい形態によれば、前記複数のスリットの数が、１０以上１０００以下であることを特徴とする積層流の形成装置が提供される。スリット数としては、要求される最終製品形態に応じて決定すればよいが、干渉反射フィルムを製造する場合、１０以下ではスリットを形成する部材が多数必要となり組合せが困難であったり、製作コストの点で不利となったりする。また、スリット数が１０００より多い場合には、装置が積層方向に大型化しすぎるために、滞留部が生じたり、端部側のスリットでの流速が不均一になったりするため好ましくない。より好ましくは、前記複数のスリットの数が、１００以上５００以下である。

また、本発明の好ましい形態によれば、複数の上記いずれかの積層流の形成装置を備え、前記各積層流の形成装置が積層した積層流を互いに積層させる手段を備えてなる積層流の形成装置が提供される。

また、本発明の別の形態によれば、上記のいずれかの積層流の形成装置と、該積層流の形成装置が形成した積層流を吐出口から吐出する口金とを備えてなる積層シートの製造装置が提供される。

また、本発明の別の形態によれば、上記のいずれかの積層流の形成装置により複数種類のシート材料を積層して積層流となし、該積層流を口金に導き、該口金の吐出口から前記積層流を吐出し、もって積層シートとなすことを特徴とする積層シートの製造方法が提供される。

本発明において、シート材料とは、たとえば、ポリエチレン・ポリプロピレン・ポリスチレン・ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン樹脂、脂環族ポリオレフィン樹脂、ナイロン６・ナイロン６６などのポリアミド樹脂、アラミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート・ポリブチレンテレフタレート・ポリプロピレンテレフタレート・ポリブチルサクシネート・ポリエチレン−２，６−ナフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、４フッ化エチレン樹脂・３フッ化エチレン樹脂・３フッ化塩化エチレン樹脂・４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合体・フッ化ビニリデン樹脂などのフッ素樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリグリコール酸樹脂、ポリ乳酸樹脂、などを溶融するなどして流体化したものを用いることができる。またこれらの熱可塑性樹脂としてはホモ樹脂であってもよく、共重合または２種類以上のブレンドであってもよい。また、各熱可塑性樹脂中には、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子、有機粒子、減粘剤、熱安定剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、屈折率調整のためのドープ剤などが添加されていてもよい。

また、本発明において、「仮想的なスリット間隙」とは、複数のスリットのうち両端に位置するスリット以外の複数のスリットのスリット間隙の延長線上にあるスリット間隙をいう。例えば、図１９の（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように、両端のスリット以外のスリットのスリット間隙が黒丸印で示すような分布である場合、こうしたスリットのスリット間隙の変化の法則にしたがって両端部のスリット間隙を推定した場合のスリット間隙が仮想的なスリット間隙Ｄｃ（白丸印）となる。例えば、スリット間隙のスリット位置（図ではスリット番号）に対する変化が一次関数でよく近似される図１９（ｄ）か（ｅ）の場合は、この一次関数で外挿して求められるし、図１９（ｆ）のように３次関数でよく近似できるときはこうした近似関数で外挿して求めることができる。

また、本発明において、「現実のスリット間隙」とは、複数のスリットのうち両端に位置するスリットの現実の間隙をいう。例えば、図１９の（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）のような例では、両端において黒丸印で示したＤｓがこれに該当する。また、本発明において、「仮想的なスリット長」とは、複数のスリットのうち両端に位置するスリット以外の複数のスリットのスリット長の延長線上にあるスリット長をいう。例えば、図１９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のＬｃに示すような場合が該当する。「仮想的な」の考え方は「仮想的なスリット間隙」と同様である。

また、本発明において、「現実のスリット長」とは、複数のスリットのうち両端に位置するスリットの現実のスリット長をいう。例えば、図１９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のＬｓのような例では、両端において黒丸印で示したＬｓがこれに該当する。

本発明に係る積層流の形成装置、積層シートの製造方法および製造装置によれば、各層の厚みが目標値あるいは設計値通りの積層シートを容易に製造することが出来る。

本発明に係る積層流の形成装置、積層シートの製造方法および製造装置では、フィードブロックの壁面の影響を受けにくく、高精度の積層された積層シートを製造することが出来る。

本発明に係る積層流の形成装置、積層シートの製造方法および製造装置では、フィードブロックのスリット間隙やスリット長さを調整の必要性が低く、高精度に積層された積層シートが製造出来、結果として積層装置に係る費用を低減することができる。

図２乃至図５は、本発明の積層流の形成装置の一実施例において用いられる多層フィードブロック１１に関する図である。図２は、多層フィードブロック１１を分解した状態の斜視図、図３は、図２のスリット板２０および合流部／排出路形成部材２０ａの正面図である。

なお、図１乃至図１１において、同じ用途および機能を有している部材については、同じ符号を付している場合がある。

図２および図３において、多層フィードブロック１１は、側板２１、側板２２、および、側板２１と側板２２とに挟まれたスリット板２０からなる。スリット板２０は、その下部に結合された合流部／排出路形成部材２０ａを有する。

側板２１には、長手方向（図２に示すＸ軸方向）に延びる樹脂Ａ側のマニホールド１４が設けられ、マニホールド１４には、溶融状態の樹脂Ａ（溶融樹脂Ａ）をマニホールド１４内に供給する樹脂導入路１２が結合されている。側板２２には、長手方向（図２に示すＸ軸方向）に延びる樹脂Ｂ側のマニホールド１５が設けられ、マニホールド１５には、溶融状態の樹脂Ｂ（溶融樹脂Ｂ）をマニホールド１５内に供給する樹脂導入路１３が結合されている。

スリット板２０には、その長手方向（図３に示すＸ軸方向）に多数のスリット１６と多数のスリット１７とが、隔壁２０ｂを介して、設けられている。スリット１６とスリット１７とは、隔壁２０ｂを介して、交互に位置する。各スリット１６、１７は、スリット板２０の底面から上面方向（図３に示すＺ軸方向）に、所定の長さで、スリット板２０に刻まれている。各スリット１６、１７の両側面は、スリット板２０の両側面に開口している。

側板２１、スリット板２０および側板２２が組み立てられた状態において、各スリット１６の入口は、マニホールド１４の出口に直接開口し、各スリット１７の入口は、マニホールド１５の出口に直接開口した状態が形成される。また、各スリット１６の入口以外の側面の開口は、側板２１、２２の壁面により閉鎖状態となり、各スリット１７の入口以外の側面の開口は、側板２１、２２の壁面により閉鎖状態とされる。各スリット１６、１７の入口は、マニホールド１４、１５の出口に直接開口しており、マニホールドの出口とスリットの入口との間には、従来の多層フィードブロックにおける細孔および細孔形成部材は介在していない。

樹脂導入路１２は、図１に示す樹脂導入管１に結合され、樹脂導入管１から溶融樹脂Ａの供給を受ける。樹脂導入路１２からマニホールド１４内に供給された溶融樹脂Ａは、マニホールド１４内において、マニホールド１４の長手方向（図２に示すＸ軸方向）に流動し、マニホールド１４内に充満する。マニホールド１４内の溶融樹脂Ａは、マニホールド１４に開口している各スリット１６の入り口から各スリット１６内へと流入し、各スリット１６内を流下し、各スリット１６の出口から合流部１８に流出する。

樹脂導入路１３は、図１に示す樹脂導入管２に結合され、樹脂導入管２から溶融樹脂Ｂの供給を受ける。樹脂導入路１３からマニホールド１５内に供給された溶融樹脂Ｂは、マニホールド１５内において、マニホールド１５の長手方向（図２に示すＸ軸方向）に流動し、マニホールド１５内に充満する。マニホールド１５内の溶融樹脂Ｂは、マニホールド１５に開口している各スリット１７の入り口から各スリット１７内へと流入し、各スリット１７内を流下し、各スリット１７の出口から合流部１８に流出する。

合流部１８に流出した各スリット１６、１７の横断面（図２に示すＸ軸とＹ軸を含む面）の形状に追従した横断面形状を有する溶融樹脂Ａの各シート状の流れと溶融樹脂Ｂの各シート状の流れとは、合流部１８において、交互に積層され、積層流となる。この積層流は、排出路１９を流下する。排出路１９を流下する積層流における溶融樹脂Ａと溶融樹脂Ｂとの積層方向は、製造される積層シートの厚み方向に一致する。

排出路１９を流下した積層流は、図１に示す導管４を介して、口金５内に導入される。積層流は、口金５内で所定の方向（溶融樹脂Ａと溶融樹脂Ｂとの積層方向に直交する方向）に拡幅され、口金５から積層シート６として吐出され、吐出された積層シート６は、キャスティングドラム７の表面上で冷却固化され、未延伸フィルム８として次工程（例えば、延伸工程）に送られ、多層フィルム（図示略）に形成される。

図４および図５に、隔壁２０ｂを介して、スリット板２０の長手方向に隣り合って位置するスリット１６とスリット１７との関係が、拡大して示される。

各スリット１６、１７の上部側、つまり、後述する第２の流路部の上流部には、対応するマニホールド１４、１５から離れるに従って溶融樹脂の流れの下流に向かう方向に傾斜した傾斜部２３、２４がそれぞれ形成されている。傾斜部２３、２４は、この実施例では、直線状に延びる傾斜部として形成されている。傾斜部２３、２４は、図４および図５に示すように、互いに反対方向に傾斜している。

多層フィードブロック１１内では、溶融樹脂Ａは、図４に矢印１４ａで示すように、マニホールド１４から傾斜部２３を有する各スリット１６内へと流入する。また、溶融樹脂Ｂは、図５に矢印１５ａで示すように、マニホールド１５から傾斜部２４を有する各スリット１７内へと流入する。

傾斜部２３を利用することにより、スリット１６の上部がマニホールド１４にのみ連通して形成される溶融樹脂Ａの流路が構築され、また、傾斜部２４を利用することにより、スリット１７の上部がマニホールド１５にのみ連通して形成される溶融樹脂Ｂの流路が構築されている。

図６は後述の比較例１などと同様に、両端部に工夫のない多層フィードブロック１１を示すもので、両端に位置するスリットのスリット間隙やスリット長がそれ以外のスリット間隙やスリット長と同じに設定されている。このような多層フィードブロック１１を用いて積層シートを形成したときに得られた多層フィルムの横断面を図７に示す。図７の多層フィルム３１ａにおいて、樹脂Ａからなる層３２ａと樹脂Ｂからなる層３３ａとが交互に積層されている。この場合、従来の多層フィードブロックの問題点として説明したように、多層フィードブロックおよびそれ以降の導管の壁面の影響を受け、多層フィルムの表層に近い層ほど厚みが薄くなる傾向になる。この状態が、図７の多層フィルム３１ａに示されている。多層フィルム３１ａの設計目標として、フィルム厚み方向（図７に示す矢印３０）における各層の厚みが均一になることが要求されている場合、このように層厚みの変化が存在する多層フィルム３１ａは、その厚み変化により目標とする波長の光の反射率が低下したり目標以外の光も反射する不良品となってしまう。

図３および図９に示す本実施形態の多層フィードブロック１１は、この問題点を解決するものである。図３および図９の多層フィードブロック１１の特徴は、配列されているスリット１６、１７の図３および図９に示すＸ軸方向における両端に位置するスリットの現実のスリット間隙をＤｓ、現実のスリット長をＬｓ、仮想的なスリット間隙をＤｃ、仮想的なスリット長をＬｃとしたとき、
１０ ≦ （Ｄｓ^３／Ｌｓ）／（Ｄｃ^３／Ｌｃ） ≦ １５０ ・・・（１）
の関係を満足している点である。

すなわち、図１９の（ａ）〜（ｆ）に示す例のように、スリットの両端に位置するスリットについて、仮想的なスリット長Ｌｃおよび仮想的なスリット間隙Ｄｃに対し、現実には式（１）を満たすように両端に位置するスリットの少なくとも一方を現実のスリット長Ｌｓおよび現実のスリット間隙Ｄｓとするのである。

このように両端のスリットのスリット間隙、スリット長さを設定することで、そのスリットの圧力損失が小さくなり他のスリットに比べ多くの樹脂が流れるのである。結果として、そのスリットに対応する層の厚みを厚くすることができ、フィードブロックや導管の壁面の影響をこの層で吸収することができる。その結果、両端以外のスリットに対応する層の厚みに対する多層フィードブロック内壁面の影響を低減することができる。なお、本発明者の提案の特願２００５−２９３２６１にて開示した手順においては、両端以外のスリットに対応する層についても壁面の影響が及ぶ中でこの影響を吸収するため各層のスリット長かスリット間隙を個別に調整したが、本実施形態においては両端のスリットがこの影響を大部分吸収するので、他のスリットの設計や製造が著しく容易になる点で異なるのである。

ここで、（Ｄｓ^３／Ｌｓ）／（Ｄｃ^３／Ｌｃ）の値が１０未満であると、層の厚みが薄くなり壁面の影響を吸収出来ずにその層の内側の層が薄膜化してしまう。一方、（Ｄｓ^３／Ｌｓ）／（Ｄｃ^３／Ｌｃ）の値が１５０を越えると、層の厚みが厚くなり過ぎフィルム全体の厚みが大きくなり扱い難い積層フィルムとなってしまう。より好ましくは、（Ｄｓ^３／Ｌｓ）／（Ｄｃ^３／Ｌｃ）の値は２０以上１００以下である。

ここで、スリット長ＬｓおよびＬｃは、スリットの上下方向（図３に示すＺ軸方向）の長さである。

スリットの頂部が傾斜している場合は、スリット幅の中央位置におけるスリットの上下方向（図３に示すＺ軸方向）の長さである。図３の実施例では、両端に位置するスリットのスリット間隙を調整して式（１）を満足させた例で、その他のスリットについてはスリット間隙は実質的に同一とされている。

図３に示したような両端に位置するスリットが、上述の式（１）を満足するように調整されたスリット板を有する多層フィードブロック１１を用いて積層シートを製造することにより得られる積層シートは、例えば、図８に示すような積層構成を有する。すなわち、積層シート３１ｂの最外層の厚みが厚く、その内側にある樹脂Ａからなる層３２ｂ、樹脂Ｂからなる層３３ｂの層の厚みは、フィルム厚み方向（図８に示す矢印３０）において、実質的に均一な所定の目標値を有するものとなる。

図９に示す多層フィードブロックは、別の実施形態を示すもので、両端に位置するスリットのスリット間隙および／またはスリット長さを調整して式（１）を満足させた例である。

また、図３および図９に記載の実施形態は、両端に位置するスリットに対応する層厚み以外の層が、フィルム厚み方向で実質的に同一の厚みを目標とする場合であったが、各層の厚みがフィルム厚み方向に順次減少または増加させるように、各スリット長さを設定した多層フィードブロックにも適用できる。

さらに、図１０に示す積層シートの製造装置は、スリット板２０を３枚（図１０、図１１中、２０−１、２０−２、２０−３で示す）用いて構成した例で、図１１にその多層フィードブロック３の上流部断面図を示す。多層フィードブロック３は、樹脂Ａの導入側から樹脂Ｂの導入側に向かってそれぞれ、側板２１、スリット板２０−１、側板３５、スリット板２０−２、側板３４、スリット板２０−３、側板２２、および図１０に記載の最終合流器３８の順で構成されている。入口から入った樹脂Ａは、側板２１の樹脂導入路１２からマニホールド１４−１へ流入するとともに、スリット板２０−１、側板３５およびスリット板２０−２に設けられた樹脂Ａ導入路３６を経て側板３４のマニホールド１４−２へ流入する。マニホールド１４−２に流入した樹脂Ａはスリット板２０−２、２０−３の傾斜部２３−２、２３−３により各スリットに流入する。一方、別の入口から入った樹脂Ｂは側板２２の樹脂導入路１３からマニホールド１５−２へ流入するとともに、スリット板２０−３、側板３４およびスリット板２０−２に設けられた樹脂Ｂ導入路３７を経て側板３５のマニホールド１５−１へ流入する。マニホールド１５−１に流入した樹脂Ｂは傾斜部２４−１、２４−２により各スリットに流入する。各スリットに流入した樹脂はスリット板２０−１、２０−２、２０−３の合流部１８−１、１８−２、１８−３で合流し積層流として排出路１９−１、１９−２、１９−３を流下する。多層フィードブロック３の下流には最終合流器３８が設けられており、排出路１９−１、１９−２、１９−３を流下した各積層流はここで積層方向に合流し導管４を通じ口金５から吐出される。

このようにスリット板２０が２枚以上で構成された場合にも適用できる。この場合、得られた積層シートは最外層のほか合流された層も厚みが厚い構成となる。また、このような構成をとる場合、合流前の各積層流のうち合流で合わさる層は同じ樹脂で構成されていることが好ましい。

以下の実施例に登場する測定値の測定法は、次の通りである。

（ａ）積層厚み、積層数：
フィルムの層構成は、ミクロトームを用いて断面を切り出したサンプルについて、電子顕微鏡観察により求めた。すなわち、透過型電子顕微鏡（ＨＵ−１２型、（株）日立製作所製）を用い、フィルムの断面を３，０００乃至４０，０００倍に拡大観察し、断面写真を撮影し、層構成および各層厚みを測定した。実施例では十分なコントラストが得られたため実施しなかったが、場合によっては、公知の染色技術を用いてコントラストを高めてもよい。

（ｂ）反射率：
分光光度計（Ｕ−３４１０, Spectrophotometer ：（株）日立製作所製）に、直径６０ｍｍの積分球（１３０−０６３２、（株）日立製作所製）および角度１０°傾斜スペーサーを取り付けて反射率を測定した。なお、バンドパラメーターは２／ｓｅｒｖｏとし、ゲインは３と設定し、２５０ｎｍ乃至２，６００ｎｍの範囲を１２０ｎｍ／ｍｉｎ．の走査速度で測定した。また、反射率を基準化するため、標準反射板として装置附属の酸化アルミニウム板 を用いた。

（ｃ）溶融粘度：
フローテスター（ＣＦＴ−５００（株）島津製作所製）を用いて剪断速度１００（Ｓ^−１）の時の溶融粘度を測定した。このとき使用したダイは直径１ｍｍ、測定ストロークは１０〜１３とした。なお、ｎ数は３とし、その平均値を採用した。

［実施例１］
２種類の熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂Ｂを準備した。熱可塑性樹脂Ａとして、２８０℃における溶融粘度が１８０Ｐａ・ｓのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）（東レ（株）製、Ｆ２０Ｓ）を用いた。熱可塑性樹脂Ｂとして、２８０℃における溶融粘度が３５０Ｐａ・ｓのシクロヘキサンジメタノールをエチレングリコールに対し３０ｍｏｌ％共重合したポリエチレンテレフタレート（ＰＥ／ＣＨＤＭ・Ｔ）（イーストマン社製、ＰＥＴＧ６７６３）を用いた。これら熱可塑性樹脂ＡおよびＢは、それぞれ乾燥した後、押出機に供給した。

熱可塑性樹脂ＡおよびＢは、それぞれ、押出機にて温度２８０℃の溶融状態とし、樹脂Ａ／樹脂Ｂの吐出比が２／１となるようギヤポンプで計量しフィルタを介した後、それぞれの導入管より多層フィードブロックに導入した。多層フィードブロックとしては、樹脂Ａに対応するスリット間隙を０．７５ｍｍ、樹脂Ｂに対応するスリット間隙を０．６ｍｍとし、両端のスリットは樹脂Ａに対応し、（Ｄｓ^３／Ｌｓ）／（Ｄｃ^３／Ｌｃ）-の値が約２０となるようにスリットを設定、両端のスリットを含め樹脂Ａが導入されるスリット数が１０１、樹脂Ｂが導入されるスリット数が１００の総積層数２０１の装置を用いた。（Ｌｓ／Ｌｃ）、（Ｄｓ^３／Ｄｃ^３）の値はそれぞれ、１、約２０となるように設定した。また、スリット長ＬｓおよびＬｃは３０ｍｍとなるように設定した。なお、積層フィルムの積層構成としては両端のスリットに対応する層以外の層が同じ樹脂間で均一な厚みになるよう設計した。また、スリットの形状は、図４、図５に示したような上部傾斜部を有するものとした。

多層フィードブロックで積層完了後、得られた溶融樹脂の積層された流れを、図１に示したＴダイ５に供給し、シート状に成形した後、静電印加（直流電圧８ｋＶ）された表面温度２５℃のキャスティングドラム７上で急冷固化し未延伸フィルムを得た。

得られた未延伸フィルムを二軸延伸機に導き、温度９５℃の熱風で予熱後、縦方向（フィルム長手方向）および横方向（フィルム幅方向）に３．５倍に延伸した。更に、温度２３０℃の熱風にて熱処理を行うと同時に縦方向に５％の弛緩処理を行い、引き続き横方向にも５％の弛緩処理を行って、室温まで除冷後巻き取った。

得られた二軸延伸多層フィルムは、全厚みは１８．１μｍであり、図１２に各層の厚みを示すように、最表層となる層番号１の層厚みは１．６μｍ、そしてもう一方の最表層となる層番号２０１の層厚みは１．５μｍで、その内側の層はフィードブロックおよび導管の壁面の影響による薄膜化なく、また１次反射ピークの波長は４８８ｎｍ、反射率は９８％で、波長選択性に優れた多層フィルムであった。
［実施例２］
図１０および図１１に示す積層流の形成装置を用い、樹脂Ａ／樹脂Ｂの吐出比を０．９５／１とし、多層フィードブロックは、樹脂Ａが導入されるスリット数が１３４、樹脂Ｂが導入されるスリット数が１３３のスリット数２６７のスリット板を２枚、樹脂Ａが導入されるスリット数が１３５、樹脂Ｂが導入されるスリット数が１３４のスリット数２６９のスリット板を１枚の計３枚、総スリット数８０３で構成した、また各スリット板の両端に位置するスリットには樹脂Ａが導入されるようにし、合流後８０１層となるようにした。図１３（ａ）に示すように、両端以外のスリット間隙は樹脂Ａ、樹脂Ｂに対応するスリット共０．５ｍｍとし、合流後、スリット板の両端に対応する層以外の層が積層シート（または多層フィルム）の表層側から裏面側に向かうにつれ徐々に厚みが薄くなり、その表層側層厚み／裏面側層厚みの比率が０．６９になるよう図１３の（ｂ）に示すようにスリット長さを調整した。また、各スリット板の両端に位置するスリットは、（Ｄｓ^３／Ｌｓ）／（Ｄｃ^３／Ｌｃ）-の値が２０となるようにスリットを設定した。（Ｌｓ／Ｌｃ）、（Ｄｓ^３／Ｄｃ^３）の値はそれぞれ、１、約２０となるように設定した。また、スリット長ＬｓおよびＬｃは短い方が２５ｍｍとなるように設定した。その他は実施例１と同様にして、全厚み１４３μｍの多層フィルムを得た。図１４は各層の厚みを示すもので、最表層となる層番号１の層厚みは３μｍ、層番号２６７の層厚み５．６μｍ、層番号５３５の層厚みは６．１μｍ、そして最表層となる層番号８０１の層厚みは３．１μｍであり、これらの層はいずれも樹脂Ａであった。また、フィードブロックおよび導管の壁面に近いフィルム表層部の薄膜化なく、表層から裏面に向かって層が徐々に薄くなる傾斜構造が得られた。得られたフィルムは１次反射ピークの波長は９００〜１０５０ｎｍ、反射率は９２％で、広帯域の近赤外線を効率良く反射し、可視光領域には高次の反射がほとんど認められない、無色透明の優れた近赤外線フィルタであった。
［比較例１］
多層フィードブロックとして、樹脂Ａに対応するスリット間隙を０．７５ｍｍ、樹脂Ｂに対応するスリット間隙を０．６ｍｍとし、両端のスリットは樹脂Ａに対応し、図６に示すように、（Ｄｓ^３／Ｌｓ）／（Ｄｃ^３／Ｌｃ）-の値が１となるようにスリットを設定した以外は、実施例１と同様にした。（Ｌｓ／Ｌｃ）、（Ｄｓ^３／Ｄｃ^３）の値は、いずれも１となるように設定した。また、スリット長ＬｓおよびＬｃは３０ｍｍとなるように設定した。得られた多層フィルムの全厚みは１６．５μｍで、図１５に各層の厚みを示すように、最表層となる層番号１および、層番号２０１の層厚みは０．１μｍ以下で、最表層に近い層はフィードブロックおよび導管の壁面の影響を受け設計値より薄くなっている。また１次反射ピークの波長は５５１ｎｍを中心として、反射波長帯域幅が広がった反射スペクトルで、メインピークの低波長側にサイドピークを有する波長選択性の悪い多層フィルムであった。
［比較例２］
多層フィードブロックとして、両端のスリットが、（Ｄｓ^３／Ｌｓ）／（Ｄｃ^３／Ｌｃ）-の値が８となるようにスリットを設定した以外は、比較例１と同様にした。（Ｌｓ／Ｌｃ）、（Ｄｓ^３／Ｄｃ^３）の値はそれぞれ、１、８となるように設定した。また、スリット長ＬｓおよびＬｃは３０ｍｍとなるように設定した。得られた多層フィルムの全厚みは１７μｍで、図１６に各層の厚みを示すように、最表層となる層番号１の層厚みは０．４μｍ、そしてもう一方の最表層となる層番号２０１の層厚みは０．５μｍで、比較例１と同様に、最表層に近い層はフィードブロックおよび導管の壁面の影響を受け設計値より薄くなっている、また１次反射ピークの波長は５５８ｎｍを中心として、反射波長帯域幅が広がった反射スペクトルで、メインピークの低波長側にサイドピークを有する波長選択性の悪い多層フィルムであった。
［比較例３］
実施例２において、多層フィードブロックを、樹脂Ａが導入されるスリット数が１３４、樹脂Ｂが導入されるスリット数が１３３のスリット数２６７のスリット板を２枚、樹脂Ａが導入されるスリット数が１３３、樹脂Ｂが導入されるスリット数が１３４のスリット数２６７のスリット板（この場合、両端に位置するスリットには樹脂Ｂが導入される）を１枚の計３枚で、合流後８０１層となるように構成した。各スリット板の両端に位置するスリットは、（Ｄｓ^３／Ｌｓ）／（Ｄｃ^３／Ｌｃ）-の値が１となるように設定しそれ以外は実施例２と同様にし、全厚み７２μｍの多層フィルムを得た。（Ｌｓ／Ｌｃ）、（Ｄｓ^３／Ｄｃ^３）の値は、いずれも１となるように設定した。また、スリット長ＬｓおよびＬｃは短い方が２５ｍｍとなるように設定した。図１７は各層の厚みを示すもので、各スリット板においてフィードブロックおよび導管の壁面に近いフィルム表層部が薄膜化しており、波長は４００〜７００ｎｍの間で、反射率が５０％以下となる部分が多く存在し、光学特性の悪い積層フィルムであった。

本発明により製造される積層シートは、複数種類のシート材料が、この種類の数よりも多い数の複数の層に積層された後、溶融材料が固化して形成されたものである。本発明によれば、積層シートの厚み方向における各層の厚みが目標値通りの、あるいは、設計値通りの値を示す積層シートが、容易に製造出来る。

一般的に用いられており、かつ、本発明の一実施形態にも用いられる積層シートの製造装置および製造工程を説明するための斜視図。 本発明の一実施形態における積層シートの製造装置において用いられる多層フィードブロックの一例の分解斜視図。 図２のスリット板２０および合流部／排出路形成部材２０ａの正面図。 図３におけるＳ１−Ｓ１断面矢視図。 図３におけるＳ２−Ｓ２断面矢視図。 両端に工夫のない多層フィードブロックのスリット板を示す正面図。 図６のスリット板を用いて製造された積層シートの横断面図。 本発明の一実施形態におけるスリット板を用いて製造された積層シートの横断面図。 本発明の一実施形態におけるスリット板の更に他の一例の正面図。 本発明の一実施形態におけるスリット板を２枚以上で構成した積層シートの製造装置の概略図。 図１０の多層フィードブロックの断面図。 実施例１における積層シートの樹脂Ａからなる各層と樹脂Ｂからなる各層の測定された厚み分布を示すグラフ。 実施例２に用いた多層フィードブロックのスリット間隙とスリット長さを示すグラフ。 実施例２における積層シートの樹脂Ａからなる各層と樹脂Ｂからなる各層の測定された厚み分布を示すグラフ。 比較例１における積層シートの樹脂Ａからなる各層と樹脂Ｂからなる各層の測定された厚み分布を示すグラフ。 比較例２における積層シートの樹脂Ａからなる各層と樹脂Ｂからなる各層の測定された厚み分布を示すグラフ。 比較例３における積層シートの樹脂Ａからなる各層と樹脂Ｂからなる各層の測定された厚み分布を示すグラフ。 特許文献３の多層フィードブロックの平面図。 本発明の一実施形態における現実のスリット長Ｌｓ、仮想的なスリット長Ｌｃ、現実のスリット間隙Ｄｓ、仮想的なスリット間隙Ｄｃの関係を示すグラフ。

符号の説明

１：溶融樹脂Ａが供給される溶融樹脂導入管
２：溶融樹脂Ｂが供給される溶融樹脂導入管
３：多層フィードブロック
４：積層流が流れる導管
５：口金（Ｔダイ）
６：積層シート
７：キャスティングドラム
８：未延伸フィルム
１１：多層フィードブロック
１２、１３：樹脂導入路
１４、１４−１、１４−２：樹脂Ａ側のマニホールド
１５、１５−１、１５−２：樹脂Ｂ側のマニホールド
１６、１７：スリット
１８、１８−１、１８−２、１８−３：合流部
１９、１９−１、１９−２、１９−３：排出路
２０、２０−１、２０−２、２０−３：スリット板
２０ａ：合流部／排出路形成部材
２０ｂ：隔壁
２１、２２、３４，３５：側板
２３、２３−１、２３−２、２３−３、２４、２４−１、２４−２、２４−３：傾斜部
３０：フィルムの厚み方向
３１、３１ａ、３１ｂ：積層シート（多層フィルム）
３２、３２ａ、３２ｂ：樹脂Ａからなる層
３３、３３ａ、３３ｂ：樹脂Ｂからなる層
３６：樹脂Ａ導入路
３７：樹脂Ｂ導入路
３８：最終合流器
３９：細孔
４０：スリット
４１：マニホールド
４２：合流マニホールド
４３：排出路
４４：最表層用導管
４５：流出口

Claims (9)

1. 複数種類のシート材料が前記複数種類の数よりも多い数の複数の層に積層された積層流の形成装置であって、前記各シート材料を前記各層に対応して通過させるように所定の間隔をもって配列された複数のスリットと、前記各スリットを通過した前記各シート材料を前記積層を形成するように合流させて積層流となす合流部とを備え、前記複数のスリットの両端に位置するスリットの少なくとも一方において、現実のスリット間隙をＤｓ、現実のスリット長をＬｓ、仮想的なスリット間隙をＤｃ、仮想的なスリット長をＬｃとしたとき、
   １０ ≦ （Ｄｓ^３／Ｌｓ）／（Ｄｃ^３／Ｌｃ） ≦ １５０ ・・・（１）
   の関係を満足するよう、前記複数のスリットの両端に位置するスリットのスリット間隙およびスリット長が設定されていることを特徴とする積層流の形成装置。
2. 前記複数のスリットの両端に位置するスリットの前記現実のスリット間隙Ｄｓが前記仮想的なスリット間隙Ｄｃの２倍以上５倍以下となるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の積層流の形成装置。
3. 前記複数のスリットの両端に位置するスリットの前記現実のスリット長Ｌｓが前記仮想的なスリット長Ｌｃの０．５倍以上１倍以下となるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の積層流の形成装置。
4. 前記複数のスリットのうち両端に位置するスリット以外の前記複数のスリットのスリット間隙が、実質的に同一であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の積層流の形成装置。
5. 前記複数のスリットのうち両端に位置するスリット以外の前記複数のスリットのスリット間隙が、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の積層流の形成装置。
6. 前記複数のスリットの数が、１０以上１０００以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の積層流の形成装置。
7. 複数の請求項１〜６のいずれかに記載の積層流の形成装置を備え、前記各積層流の形成装置が積層した積層流を互いに積層させる手段を備えてなる積層流の形成装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の積層流の形成装置と、該形成装置が形成した積層流を吐出口から吐出する口金とを備えてなる積層シートの製造装置。
9. 請求項１〜８のいずれかの積層流の形成装置により複数種類のシート材料を積層して積層流となし、該積層流を口金に導き、該口金の吐出口から前記積層流を吐出し、もって積層シートとなすことを特徴とする積層シートの製造方法。

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