JP2015134454A - 延伸フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成形用ダイスを用いた溶融押出により、フィルムの幅方向の一端および他端に、それぞれ、フィルムの中央部を構成する熱可塑性樹脂とは異なる熱可塑性樹脂により第1端部および第2端部を形成してなる複合フィルムを形成し、このような複合フィルムを少なくとも一方向に加熱延伸して延伸フィルムを製造する際において、加熱延伸前の複合フィルムの幅方向の切断面のうち第1端部の断面積をA1[m2]、第2端部の断面積をA2[m2]とし、加熱延伸時における第1端部および第2端部と把持部材との静摩擦係数をμとし、把持部材による第1端部および第2端部の把持力をF[N]とし、第2の熱可塑性樹脂の加熱延伸時における単位断面積あたりの延伸応力値をσ[N/m2]とした場合に、下記式(1)および(2)を満たすことを特徴とする延伸フィルムの製造方法を提供する。
A1<μF/σ ・・・(1)
A2<μF/σ ・・・(2)
【選択図】なし
Description
A1<μF/σ ・・・(1)
A2<μF/σ ・・・(2)
本発明の製造方法において、前記第2の熱可塑性樹脂として、溶融共押出しにより前記複合フィルムを形成した場合に、前記第2の熱可塑性樹脂からなる前記第1端部および前記第2端部の加熱延伸時における破断伸び率が、前記延伸工程にて加熱延伸を行う際の延伸倍率より大きくなるような熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
本発明の製造方法において、前記第2の熱可塑性樹脂として、前記第1の熱可塑性樹脂よりガラス転移温度が高い熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
本発明の製造方法において、延伸工程において加熱延伸を行う際の加熱温度を、前記第2の熱可塑性樹脂のガラス転移温度より低くすることが好ましい。
本発明の製造方法において、前記複合フィルム形成工程において、成形用ダイスによる前記第1の熱可塑性樹脂の溶融押出し量に対する、前記第2の熱可塑性樹脂の溶融押出し量を調整することにより、形成する前記複合フィルムの前記第1端部の前記断面積A1および前記第2端部の前記断面積A2の大きさを制御することが好ましい。
本発明の製造方法において、前記延伸工程の前に、前記複合フィルム形成工程により形成した前記複合フィルムにおける前記第1端部の一部および前記第2端部の一部を除去する除去工程を有することが好ましい。
本発明の製造方法において、前記第1の熱可塑性樹脂および前記第2の熱可塑性樹脂として、溶融共押出しにより前記複合フィルムを形成した場合に、前記第2の熱可塑性樹脂からなる前記第1端部および前記第2端部の常温における破断伸び率が、前記第1の熱可塑性樹脂からなる前記中央部の常温における破断伸び率よりも大きくなるような熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
本発明の製造方法において、前記延伸工程において加熱延伸を行う際に、各前記把持部材の把持位置を、前記中央部の幅方向両端からの距離が10mm以内の位置とすることが好ましい。
本発明の製造方法において、前記延伸工程における前記複合フィルムの加熱延伸を、前記複合フィルムの長さ方向に加えて、幅方向にも延伸する同時二軸延伸により行うことが好ましい。
また、本発明の製造方法において、前記第1の熱可塑性樹脂として、アクリル樹脂を用いることが好ましい。
さらに、本発明の製造方法において、前記延伸工程における前記複合フィルムの加熱延伸を、前記複合フィルムの加熱延伸後の前記中央部の厚みが15〜50μmの範囲となるように行うことが好ましい。
本実施形態に係る延伸フィルムの製造方法は、第1の熱可塑性樹脂、および第1の熱可塑性樹脂とは異なる第2の熱可塑性樹脂を、成形用のTダイスによって溶融共押出しすることにより複合フィルムを形成する複合フィルム形成工程と、この複合フィルムを、長さ方向および幅方向に加熱延伸する延伸工程と、を備える。
複合フィルム形成工程は、第1の熱可塑性樹脂および第2の熱可塑性樹脂を、Tダイスから溶融共押出しすることで複合フィルム100を形成する工程である。ここで、図1は、複合フィルム形成工程を説明するための図である。本実施形態においては、複合フィルム100として、図1に示すように、中央部110と、中央部110の幅方向の一端に形成される端部120aと、中央部110の幅方向の他端に形成される端部120bとから構成され、中央部110が第1の熱可塑性樹脂からなり、端部120a,120bが第2の熱可塑性樹脂からなるフィルムを得る。なお、複合フィルム100の中央部110は、後述する延伸工程により加熱延伸されることで延伸フィルムとなる部分である。また、複合フィルム100の端部120a,120bは、複合フィルム100の加熱延伸を行う際に中央部110を補強するためのものであり、複合フィルム100を加熱延伸した後に必要に応じて切断して除去することができる。複合フィルム100を切断する際には中央部110の両端の一部を切断することで両端部120を完全に除去することが望ましい。この場合には、中央部110の両端の一部も除去することになるが、後述するクリップ310で把持された部分は全て除去することが好ましい。
延伸工程は、複合フィルム形成工程により得られた複合フィルム100を、長さ方向および幅方向に加熱延伸する工程である。ここで、図2は、延伸工程を説明するための図である。本実施形態においては、延伸工程では、上述した複合フィルム巻取りロールから複合フィルム100を送り出し、図2に示すように、複合フィルム100の端部120a,120bをクリップ310で把持しながら長さ方向および幅方向に同時に延伸する同時二軸延伸法により、複合フィルム100の加熱延伸を行う。
A1<μF/σ ・・・(1)
A2<μF/σ ・・・(2)
ここで、上記の延伸応力値σは、端部120a,120bを加熱延伸するのに必要な引張荷重を示しており、端部120a,120bを構成する第2の熱可塑性樹脂の種類に応じた物性値である。
複合フィルム100の中央部110を形成するための第1の熱可塑性樹脂として、アクリル樹脂(ガラス転移温度Tg1:123℃、常温における破断伸び率:5%)を準備し、複合フィルム100の端部120a,120bを形成するための第2の熱可塑性樹脂として、ポリカーボネート(PC)(ガラス転移温度Tg2:143℃、常温における破断伸び率:170%)を準備した。
Tダイス220出口の幅方向寸法:380mm
冷却ロール240の引取速度:8mpm
フィードブロック210への第1の熱可塑性樹脂の供給量:20kg/hr
フィードブロック210への第2の熱可塑性樹脂の供給量:5kg/hr
クリップ310による把持力(垂直荷重)F:200N
加熱延伸時の端部120a,120bとクリップ310との静摩擦係数μ:0.40
加熱延伸する前の入側速度:1mpm
加熱延伸した後の出側速度:2mpm
延伸倍率:長さ方向100%×幅方向100%(長さ方向2倍×幅方向2倍)
クリップ310把持幅:複合フィルム100の端部から20mmの幅
予熱帯温度、距離:140℃、350mm
延伸帯温度、距離:140℃、500mm
冷却熱固定温度、距離:90℃、700mm
複合フィルム100の端部120a,120bを形成するための第2の熱可塑性樹脂として、ポリカーボネート(PC)85重量%に対して、ポリエチレンテレフタレート(PET)15重量%を配合してなる混合樹脂(ガラス転移温度Tg2:132℃、常温における破断伸び率:40%)を用い、作製した複合フィルム100のトリミング幅を両端から各5mmずつに変更した以外は、実施例1と同様にして複合フィルム100および延伸フィルムを得て、同様に厚みを測定した。複合フィルム100および延伸フィルムについて厚みを測定した結果を図8(A)および図8(B)に示す。なお、図8(A)においては、延伸フィルムの両端各20mmの領域(クリップ310で把持した領域)は図示省略した。また、実施例2では、第2の熱可塑性樹脂の単フィルムの延伸応力値の測定も行った。結果を図6(A)に示す。
複合フィルム100の端部120a,120bを形成するための第2の熱可塑性樹脂として、ポリカーボネート(PC)とアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)とを混合してなる混合樹脂(ガラス転移温度Tg2:132℃、常温における破断伸び率:270%)を用い、作製した複合フィルム100のトリミング幅を両端から各10mmずつに変更した以外は、実施例1と同様にして複合フィルム100および延伸フィルムを得て、同様に厚みを測定した。複合フィルム100および延伸フィルムについて厚みを測定した結果を図9(A)および図9(B)に示す。なお、図9(A)においては、延伸フィルムの両端各20mmの領域(クリップ310で把持した領域)は図示省略した。また、実施例3では、第2の熱可塑性樹脂の単フィルムの延伸応力値の測定も行った。結果を図6(A)に示す。
複合フィルム100の端部120a,120bを形成するための第2の熱可塑性樹脂として、ゴム弾性粒子を添加したアクリル樹脂(ガラス転移温度Tg2:125℃、常温における破断伸び率:8%)を用い、作製した複合フィルム100のトリミングを行わなかった以外は、実施例1と同様にして複合フィルム100および延伸フィルムを得て、同様に厚みを測定した。複合フィルム100および延伸フィルムについて厚みを測定した結果を図10(A)および図10(B)に示す。なお、図10(A)においては、延伸フィルムの両端各20mmの領域(クリップ310で把持した領域)は図示省略した。また、実施例4では、第2の熱可塑性樹脂の単フィルムの延伸応力値の測定も行った。結果を図6(B)に示す。なお、図6(B)は、図6(A)と同様に、第1の熱可塑性樹脂または第2の熱可塑性樹脂を用いて作製した単フィルムの延伸応力値の測定結果を示すグラフであり、図6(A)とは縦軸のスケールを異ならせている。
複合フィルム100の端部120a,120bを形成するための第2の熱可塑性樹脂として、ポリカーボネート(PC)75重量%に対して、ポリエチレンテレフタレート(PET)25重量%を配合してなる混合樹脂(ガラス転移温度Tg2:125℃、常温における破断伸び率:20%)を用い、作製した複合フィルム100のトリミングを行わなかった以外は、実施例1と同様にして複合フィルム100および延伸フィルムを得て、同様に厚みを測定した。複合フィルム100および延伸フィルムについて厚みを測定した結果を図11(A)および図11(B)に示す。なお、図11(A)においては、延伸フィルムの両端各20mmの領域(クリップ310で把持した領域)は図示省略した。また、実施例5では、第2の熱可塑性樹脂の単フィルムの延伸応力値の測定も行った。結果を図6(B)に示す。
作製した複合フィルム100のトリミングを行わなかった以外は、実施例1と同様にして複合フィルム100を得た。
110…中央部
120a,120b…端部
130…境界部
210…フィードブロック
220…Tダイス
230…タッチロール
240…冷却ロール
250…カッター
310…クリップ
320…延伸炉
Claims (12)
- 第1の熱可塑性樹脂、および前記第1の熱可塑性樹脂とは異なる第2の熱可塑性樹脂を、成形用ダイスから溶融共押出しした後に冷却して固化させることにより、前記第1の熱可塑性樹脂からなる中央部と、前記中央部の幅方向の一端に形成され、前記第2の熱可塑性樹脂からなる第1端部と、前記中央部の幅方向の他端に形成され、前記第2の熱可塑性樹脂からなる第2端部とを備える複合フィルムを形成する複合フィルム形成工程と、
加熱条件下にて、複数の把持部材を用いて、前記複合フィルムを把持した状態で把持部分を引っ張ることにより、前記複合フィルムを少なくとも長さ方向に加熱延伸して延伸フィルムを形成する延伸工程と、を有する延伸フィルムの製造方法であって、
加熱延伸前の前記複合フィルムの幅方向の切断面のうち前記第1端部の断面積をA1[m2]、前記第2端部の断面積をA2[m2]とし、加熱延伸時における前記第1端部および前記第2端部と前記把持部材との静摩擦係数をμとし、前記把持部材による前記第1端部および前記第2端部の把持力をF[N]とし、前記第1端部および前記第2端部を構成する前記第2の熱可塑性樹脂の加熱延伸時における単位断面積あたりの延伸応力値をσ[N/m2]とした場合に、下記式(1)および(2)を満たすことを特徴とする延伸フィルムの製造方法。
A1<μF/σ ・・・(1)
A2<μF/σ ・・・(2) - 前記第2の熱可塑性樹脂として、前記第1の熱可塑性樹脂より、加熱延伸時における単位断面積あたりの延伸応力値が高い熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項1に記載の延伸フィルムの製造方法。
- 前記第2の熱可塑性樹脂として、溶融共押出しにより前記複合フィルムを形成した場合に、前記第2の熱可塑性樹脂からなる前記第1端部および前記第2端部の加熱延伸時における破断伸び率が、前記延伸工程にて加熱延伸を行う際の延伸倍率より大きくなるような熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項1または2に記載の延伸フィルムの製造方法。
- 前記第2の熱可塑性樹脂として、前記第1の熱可塑性樹脂よりガラス転移温度が高い熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
- 延伸工程において加熱延伸を行う際の加熱温度を、前記第2の熱可塑性樹脂のガラス転移温度より低くすることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
- 前記複合フィルム形成工程において、成形用ダイスによる前記第1の熱可塑性樹脂の溶融押出し量に対する、前記第2の熱可塑性樹脂の溶融押出し量を調整することにより、形成する前記複合フィルムの前記第1端部の前記断面積A1および前記第2端部の前記断面積A2の大きさを制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
- 前記延伸工程の前に、前記複合フィルム形成工程により形成した前記複合フィルムにおける前記第1端部の一部および前記第2端部の一部を除去する除去工程を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
- 前記第1の熱可塑性樹脂および前記第2の熱可塑性樹脂として、溶融共押出しにより前記複合フィルムを形成した場合に、前記第2の熱可塑性樹脂からなる前記第1端部および前記第2端部の常温における破断伸び率が、前記第1の熱可塑性樹脂からなる前記中央部の常温における破断伸び率よりも大きくなるような熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
- 前記延伸工程において加熱延伸を行う際に、各前記把持部材の把持位置を、前記中央部の幅方向両端からの距離が10mm以内の位置とすることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
- 前記延伸工程における前記複合フィルムの加熱延伸を、前記複合フィルムの長さ方向に加えて、幅方向にも延伸する同時二軸延伸により行うことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
- 前記第1の熱可塑性樹脂として、アクリル樹脂を用いることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
- 前記延伸工程における前記複合フィルムの加熱延伸を、前記複合フィルムの加熱延伸後の前記中央部の厚みが15〜50μmの範囲となるように行うことを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
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