JP2022128762A - 積層フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、キズや粘着等の表面欠点が少なく、かつ反射特性が優れた積層フィルムを製造することができる、積層フィルムの製造方法を提供することをその課題とする。【解決手段】熱可塑性樹脂Aを主成分とするA層と熱可塑性樹脂Bを主成分とするB層が3層以上交互に積層した積層フィルムの製造方法であって、予熱工程、及びラジエーションヒーターで未延伸シートの両面を加熱して長手方向に延伸する縦延伸工程をこの順に有し、下記(1)~(4)を全て満たす積層フィルムの製造方法。(1)熱可塑性樹脂A、Bのガラス転移温度TgA℃、TgB℃がTgA+10<TgBを満たす。(2)縦延伸工程における上流側の延伸ロール直後の未延伸シート温度がTgA-10℃以上TgA℃以下。(3)ラジエーションヒーターによる加熱直後の未延伸シート温度がTgB℃以上TgB+10℃以下。(4)両側の最表層がA層。【選択図】なし
Description
本発明は積層フィルムの製造方法に関するものであり、さらに詳しくは一対の延伸ロールの周速差で未延伸シートを長手方向に延伸する縦延伸工程に起因するキズや粘着等の表面欠点が少なく、かつ、反射特性が優れた積層フィルムの製造方法に関する。
従来、屈折率が異なる2種以上の材料を光の波長レベルの層厚みで交互に積層することにより発現する光の干渉現象を利用した光干渉多層積層フィルムが知られている。このような積層フィルムには、反射防止特性を有するものや、特定の波長の光を選択的に反射させるものがある。近年では、このような積層フィルムとして、金属光沢フィルム、反射ミラー、熱線反射フィルム、及び偏光反射フィルムなど多種多様なものが存在する。
このような積層フィルムを製造する方法として、逐次二軸延伸法が知られている。逐次二軸延伸法においては、先ず、複数種の樹脂を別々の押出機等で溶融して押し出し、これらの溶融樹脂を積層装置で所望の層数となるように交互に積層した後、スリットを有する口金でシート状に成形して吐出させる。次いで、静電印加法等により溶融シート状物を回転する冷却ドラム上に密着させ、固化させることにより未配向シートを得る。さらに、得られた未配向シートを、予め所望の温度に調整したロール群を通過させてガラス転移温度以上の温度に加熱してロール周速差で縦方向に延伸した後、テンター等で横方向にも延伸して二軸延伸された積層フィルムを得る。
このロール周速差を利用して縦方向に延伸する縦延伸工程に関し、より延伸の均一性を高める方法として、未配向シートを複数のロールと接触させて加熱した後に、ラジエーションヒーター(輻射加熱源)でさらに加熱する方法が知られている(特許文献1)。
特許文献1に記載の方法で得られる積層フィルムは、例えば先に述べたような各用途に用いられる。しかしながら、積層フィルムに対する要求特性は近年高度化しており、また、積層フィルムを構成する各層の樹脂特性も多様化していることから、当該方法では、延伸の均一性に劣り、表面欠点や反射特性の要求を満たすことが困難な場合もあった。
本発明は、かかる問題点を解決し、キズや粘着等の表面欠点が少なく、かつ反射特性が優れた積層フィルムを製造することができる、積層フィルムの製造方法を提供することをその課題とする。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の構成からなる。すなわち、熱可塑性樹脂Aを主成分とする層(A層)と熱可塑性樹脂Bを主成分とする層(B層)が3層以上交互に積層した積層フィルムの製造方法であって、未延伸シートを複数のロールと接触させて加熱する予熱工程、及びラジエーションヒーターで未延伸シートの両面を加熱し、一対の延伸ロールの周速差で未延伸シートを長手方向に延伸する縦延伸工程をこの順に有し、かつ下記(1)~(4)を全て満たすことを特徴とする、積層フィルムの製造方法である。
(1)前記熱可塑性樹脂Aのガラス転移温度をTgA(℃)、前記熱可塑性樹脂Bのガラス転移温度をTgB(℃)としたときに、TgA+10<TgBを満たす。
(2)前記縦延伸工程における上流側の延伸ロール直後の未延伸シート温度がTgA-10(℃)以上TgA(℃)以下である。
(3)前記縦延伸工程におけるラジエーションヒーターによる加熱直後の未延伸シート温度がTgB(℃)以上TgB+10(℃)以下である。
(4)両側の最表層が前記A層である。
(1)前記熱可塑性樹脂Aのガラス転移温度をTgA(℃)、前記熱可塑性樹脂Bのガラス転移温度をTgB(℃)としたときに、TgA+10<TgBを満たす。
(2)前記縦延伸工程における上流側の延伸ロール直後の未延伸シート温度がTgA-10(℃)以上TgA(℃)以下である。
(3)前記縦延伸工程におけるラジエーションヒーターによる加熱直後の未延伸シート温度がTgB(℃)以上TgB+10(℃)以下である。
(4)両側の最表層が前記A層である。
本発明により、キズや粘着等の表面欠点が少なく、かつ、反射特性が優れた積層フィルムを製造することができる、積層フィルムの製造方法を提供することができる。
以下、本発明の積層フィルムの製造方法について具体的に説明する。本発明の積層フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂Aを主成分とする層(A層)と熱可塑性樹脂Bを主成分とする層(B層)が3層以上交互に積層した積層フィルムの製造方法であって、未延伸シートを複数のロールと接触させて加熱する予熱工程、及びラジエーションヒーターで未延伸シートの両面を加熱し、一対の延伸ロールの周速差で未延伸シートを長手方向に延伸する縦延伸工程をこの順に有し、かつ下記(1)~(4)を全て満たすことを特徴とする。
(1)前記熱可塑性樹脂Aのガラス転移温度をTgA(℃)、前記熱可塑性樹脂Bのガラス転移温度をTgB(℃)としたときに、TgA+10<TgBを満たす。
(2)前記縦延伸工程における上流側の延伸ロール直後の未延伸シート温度がTgA-10(℃)以上TgA(℃)以下である。
(3)前記縦延伸工程におけるラジエーションヒーターによる加熱直後の未延伸シート温度がTgB(℃)以上TgB+10(℃)以下である。
(4)両側の最表層が前記A層である。
(1)前記熱可塑性樹脂Aのガラス転移温度をTgA(℃)、前記熱可塑性樹脂Bのガラス転移温度をTgB(℃)としたときに、TgA+10<TgBを満たす。
(2)前記縦延伸工程における上流側の延伸ロール直後の未延伸シート温度がTgA-10(℃)以上TgA(℃)以下である。
(3)前記縦延伸工程におけるラジエーションヒーターによる加熱直後の未延伸シート温度がTgB(℃)以上TgB+10(℃)以下である。
(4)両側の最表層が前記A層である。
本発明の積層フィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂Aを主成分とする層(A層)と熱可塑性樹脂Bを主成分とする層(B層)が3層以上交互に積層した積層フィルムの製造方法である。ここで、一つの層を構成する全成分を100質量%としたときに、当該層が熱可塑性樹脂を50質量%より多く含む場合に、当該層を「熱可塑性樹脂Aを主成分とする層」と見なすことができる。「熱可塑性樹脂Bを主成分とする層」についても同様に解釈することができる。
本発明の積層フィルムは、両側の最表層がA層であることが重要である。このような態様とすることで、キャストロールや延伸ロールへの未延伸シートやフィルムの粘着を軽減できるため、製膜性を向上させることができるだけでなく、得られる積層フィルムのキズ等も減らすことができる。
本発明の積層フィルムの製造方法は、未延伸シートを複数のロールと接触させて加熱する予熱工程、及びラジエーションヒーターで未延伸シートの両面を加熱し、一対の延伸ロールの周速差で未延伸シートを長手方向に延伸する縦延伸工程をこの順に有する。未延伸シートとは、溶融した熱可塑性樹脂をシート状に成形して冷却固化したシートをいい、より具体的には、キャスティングドラムで冷却固化して以降、下流側の延伸ロールを通過するまでのシートをいう。一対の延伸ロールとは、互いに回転速度の異なる2本の延伸ロールをいい、通常、一対の延伸ロールにおいては上流側の延伸ロールに比べて下流側の延伸ロールの回転速度が大きい。また、長手方向とは製造工程中を未延伸シート(若しくはフィルム)が走行する方向をいい、長手方向に未延伸シート若しくはフィルム内で直交する方向が幅方向である。予熱工程は、延伸が可能な温度に未延伸シートを昇温させる役割を担い、縦延伸工程とは未延伸シートを長手方向に延伸することで当該方向に配向した一軸配向フィルムとする役割を担う。
本発明の積層フィルムの製造方法においては、得られる積層フィルムの反射特性の観点から、熱可塑性樹脂Aのガラス転移温度をTgA(℃)、熱可塑性樹脂Bのガラス転移温度をTgB(℃)としたときに、TgA+10<TgBを満たすことが重要である。ここでガラス転移温度とは、JIS-K-7122(1987年)に従い、示差走査熱量測定(DSC)により測定したガラス転移温度をいう。
ガラス転移温度の具体的な測定手順は、以下の通りである。先ず、サンプル約5mgをアルミニウム製受皿上で25℃から300℃まで5℃/minで昇温(第一の昇温)した後、その状態で5分間保持し、次いで25℃以下となるよう装置外へ取り出して急冷する。引き続き、再度室温から5℃/minの昇温速度で300℃まで昇温(第二の昇温)を行って示差操作熱量測定チャートを得る。得られた示差操作熱量測定チャート(第二の昇温カーブ)を用いて、ガラス転移温度Tgを求める。
このような態様とすることでA層とB層の間に屈折率差を生じさせることが容易となり、優れた反射特性を有する積層フィルムを得ることができる。TgA+10<TgBを満たすには、ガラス転移温度を踏まえて熱可塑性樹脂A、Bを選択すればよい。
本発明の積層フィルムの製造方法においては、製膜安定性と得られる積層フィルムの品質を両立する観点から、縦延伸工程における上流側の延伸ロール直後の未延伸シート温度がTgA-10(℃)以上TgA(℃)以下であることが重要である。ここで「上流側の延伸ロール直後」とは、上流側の延伸ロールより下流かつ、ラジエーションヒーターによる加熱が行われる箇所より上流の区間をいう。
上流側の延伸ロール直後の未延伸シート温度がTgA-10(℃)を下回ると、昇温不足により未延伸シートを均一に延伸することが困難である他、フィルムの破断等が生じることがある。一方、上流側の延伸ロール直後の未延伸シート温度がTgA(℃)を超えると、製造工程中に未延伸シートやフィルムがロールに粘着して、最終的に得られる積層フィルムにキズや汚れ等に起因する欠点が生じやすくなる。なお、上流側の延伸ロール直後の未延伸シート温度をTgA-10(℃)以上TgA(℃)以下とする方法としては、例えば、上流側の延伸ロールや、それよりも上流にある予熱工程のロール温度を調節する方法が挙げられる。上流側の延伸ロール直後の未延伸シート温度は、より好ましくはTgA-5(℃)以上TgA(℃)以下である。
本発明の積層フィルムの製造方法においては、製膜安定性と得られる積層フィルムの品質を両立する観点から、縦延伸工程におけるラジエーションヒーターによる加熱直後の未延伸シート温度がTgB(℃)以上TgB+10(℃)以下であることが重要である。ラジエーションヒーターによる加熱直後の未延伸シート温度がTgB(℃)を下回ると、昇温不足により未延伸シートを均一に延伸することが困難である他、フィルムの破断等が生じることがある。一方、ラジエーションヒーターによる加熱直後の未延伸シート温度がTgB+10(℃)を超えると、ドロー延伸となってフィルムの配向が不足し、得られる積層フィルムに目的の反射特性を持たすことができないことがある。なお、ラジエーションヒーターによる加熱直後の未延伸シート温度をTgB(℃)以上TgB+10(℃)以下とする方法としては、例えば、ラジエーションヒーターの出力を調節する方法が挙げられる。ラジエーションヒーターによる加熱直後の未延伸シート温度は、より好ましくはTgB(℃)以上TgB+5(℃)以下である。
本発明の積層フィルムの製造方法において、熱可塑性樹脂A及び熱可塑性樹脂Bとして用いる熱可塑性樹脂はTgA+10<TgBを満たす限り特に限定されず、例えば、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フッ素樹脂、ポリグリコール酸樹脂、ポリ乳酸樹脂などを用いることができる。これらの中でも、強度、耐熱性、透明性の点で、ポリエステル樹脂が好ましく用いられる。ポリエステル樹脂とは、ジカルボン酸単位とジオール単位がエステル結合により繋がった分子構造を有する樹脂をいう。本発明の積層フィルムの製造方法におけるポリエステル樹脂としては、芳香族ジカルボン酸または脂肪族ジカルボン酸とジオールを主成分とする単量体からの重合により得られるポリエステル樹脂が好ましく用いられる。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルスルホンジカルボン酸等を挙げることができる。脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ダイマー酸、ドデカンジオン酸、シクロヘキサンジカルボン酸とそれらのエステル誘導体等を挙げることができる。中でも屈折率の高いテレフタル酸と2,6-ナフタレンジカルボン酸が好ましい。これらの酸成分は1種類のみを用いても、2種類以上を併用しても、さらにはヒドロキシ安息香酸等のオキシ酸等を一部共重合してもよい。
また、ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-ヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、2,2-ビス(4-ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、イソソルベート、スピログリコール等を挙げることができる。中でも、製膜性の観点からエチレングリコールが好ましく用いられる。これらのジオール成分は1種類のみを用いても、2種類以上を併用してもよい。
前記ポリエステルのうち、熱可塑性樹脂A,Bとしては、製膜性の観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンナフタレート、およびこれらの共重合体等が好適に用いられる。上記観点から、熱可塑性樹脂Aはポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及びこれらの共重合体を単独で若しくは組み合わせて用いることが好ましい。熱可塑性樹脂Bはポリエチレンナフタレートの共重合体であることが好ましい(詳細は後述)。
本発明の積層フィルムに用いる熱可塑性樹脂A、Bの好ましい組み合わせとしては、先ず、熱可塑性樹脂AのSP値と熱可塑性樹脂BのSP値の差の絶対値が1.0以下となる組み合わせとすることが好ましい。熱可塑性樹脂AのSP値と熱可塑性樹脂BのSP値の差の絶対値が1.0以下であることにより、A層とB層との界面で層間剥離が生じにくくなる。さらに上記観点及び高精度な積層構造を実現する観点から、より好ましくは熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bを同一の基本骨格を備えた熱可塑性樹脂とする組み合わせが好ましい。ここでいう基本骨格とは、熱可塑性樹脂を構成する分子鎖における繰り返し単位のことであり、例えば、一方の熱可塑性樹脂としてポリエチレンテレフタレートを用いる場合は、ポリエチレンテレフタレートと同一の基本骨格であるエチレンテレフタレート骨格を含むことが好ましい。
本発明の積層フィルムの製造方法においては、得られる積層フィルムの反射特性の観点から、熱可塑性樹脂Aが結晶性熱可塑性樹脂であり、熱可塑性樹脂Bが非晶性熱可塑性樹脂であることが好ましい。ここでいう結晶性とは、示差走査熱量測定(DSC)において、融解熱量が5J/g以上であることをいう。一方、非晶性とは、同様にDSCにおいて融解熱量が5J/g未満であることをいう。このような態様とすることで、積層フィルム積層フィルムのA層とB層との間に屈折率差を設けることができ、用途に応じた反射特性を発現させやすくなる。
本発明の積層フィルムの製造方法においては、熱可塑性樹脂Bがポリエチレンナフタレートの共重合体であることが好ましい。ここでポリエチレンナフタレートの共重合体とは、ポリエステル樹脂であって、樹脂を構成する全ジカルボン酸単位を100モル%としたときに、その51モル%以上100モル%以下がナフタレンジカルボン酸単位であり、かつ樹脂を構成する全ジオール単位を100モル%としたときに、その51モル%以上100モル%以下がエチレングリコール単位であるもの(但し、全ジカルボン酸単位がナフタレンジカルボン酸単位であり、かつ全ジオール単位がエチレングリコール単位であるものを除く。)をいう。このような態様とすることで、A層とB層との間の屈折率差を大きくすることができるため、積層フィルムの反射率を高めることが容易となり、反射特性の優れた積層フィルムを得ることができる。
本発明の積層フィルムの製造方法においては、TgAが70℃以上であることが好ましい。このような態様とすることで、耐押し跡性(耐打痕性)、耐熱性、寸法安定性が高まる。さらに、積層フィルム自体の腰の強さも高まり、搬送性も向上する。上記観点から、TgAは75℃以上が好ましく、78℃以上がより好ましい。また。TgAの上限は配向結晶化促進の観点から90℃となる。
以下、本発明の積層フィルムの製造方法について具体的に説明する。但し、本発明の積層フィルムはこれに限定されない。
先ず、熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bを別々の押出機で溶融混練し、溶融した各樹脂を積層装置にて交互に3層以上積層する。その後溶融樹脂積層体を、スリットを有する口金でシート状に成形して回転する冷却ドラム上に押し出し、静電印加法にて密着固化せしめて未延伸シートとする。なお、熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bは、熱可塑性樹脂Aのガラス転移温度をTgA(℃)、熱可塑性樹脂Bのガラス転移温度をTgB(℃)としたときに、TgA+10<TgBを満たす組み合わせとなるように選定する。また、冷却ドラムの温度は、樹脂の種類や温度にもよるが20℃以上40℃以下とすることが好ましい。
次いで、未延伸シートを複数のロールと接触させて加熱させる予熱工程、及びラジエーションヒーターで未延伸シートの両面を加熱し、一対の延伸ロールの周速差で未延伸シートを長手方向に延伸する縦延伸工程をこの順に設けることで、未延伸シートから一軸配向フィルムを得る。
このとき、縦延伸工程における上流側の延伸ロール直後の未延伸シート温度がTgA-10(℃)以上TgA(℃)以下であることが重要である。上流側の延伸ロール直後の未延伸シート温度をこの範囲にすることで、フィルムの昇温不足による延伸ムラや破断を軽減しつつ、ロールとフィルムの粘着による欠点の発生を防ぐことが可能となる。
また、縦延伸工程におけるラジエーションヒーターによる加熱直後の未延伸シート温度がTgB(℃)以上TgB+10(℃)以下であることも重要である。ラジエーションヒーターによる加熱直後の未延伸シート温度をこの範囲にすることで、フィルムの昇温不足による延伸ムラや破断を軽減でき、さらにフィルムの配向不足による反射特性の喪失も軽減できる。
縦延伸工程における延伸倍率は熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bの種類や組み合わせにより異なるが、通常、2~15倍が好ましく、熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bにポリエステル樹脂を用いた場合は2~7倍が特に好ましく用いられる。
こうして得られた一軸延伸フィルムを、さらにテンター装置等の公知の装置により幅方向に延伸して、二軸延伸フィルムを得る。このときの延伸倍率は熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bの種類や組み合わせにもよるが、通常、2~15倍が好ましく、熱可塑性樹脂AAと熱可塑性樹脂Bにポリエステル樹脂を用いた場合は2~7倍が特に好ましい。また、延伸温度については樹脂の種類に応じて適宜設定することができる。その後、スリッターにより、テンター装置を通過した二軸延伸フィルムより幅方向両端部を切断除去して、ロール状に巻き取ることで本発明の積層フィルムを得ることができる。
以下、本発明の積層フィルムの製造方法について、実施例に基づきより具体的に説明する。なお、本発明の積層フィルムの製造方法はこれらの実施例によって限定されるものではない。各実施例の記述に先立ち、実施例で採用した諸特性の測定方法を記載する。
<諸特性の測定方法>
(1)積層数、積層構造
積層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、透過型電子顕微鏡(TEM)観察により求めた。より具体的には、透過型電子顕微鏡H-7100FA型((株)日立製作所製)を用い、加速電圧75kVの条件でフィルムの断面を10000~40000倍に拡大観察して断面写真を撮影し、得られた画像より層数や層構成を特定した。なお、場合によってはコントラストを高く得るために、公知のRuO4やOsO4などを使用した染色技術を用いた。
(1)積層数、積層構造
積層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、透過型電子顕微鏡(TEM)観察により求めた。より具体的には、透過型電子顕微鏡H-7100FA型((株)日立製作所製)を用い、加速電圧75kVの条件でフィルムの断面を10000~40000倍に拡大観察して断面写真を撮影し、得られた画像より層数や層構成を特定した。なお、場合によってはコントラストを高く得るために、公知のRuO4やOsO4などを使用した染色技術を用いた。
(2)ガラス転移温度Tg
JIS-K-7122(1987年)に従って、示差走査熱量測定(DSC)により測定した。測定装置にはセイコー電子工業(株)製示差走査熱量測定装置”ロボットDSC-RDC220”を、データ解析にはディスクセッション”SSC/5200”を用いた。具体的な手順は以下の通りである。先ず、サンプル約5mgをアルミニウム製受皿上で25℃から300℃まで5℃/minで昇温(第一の昇温)した後、その状態で5分間保持し、次いで25℃以下となるよう装置外へ取り出して急冷した。引き続いて、再度室温から5℃/minの昇温速度で300℃まで昇温(第二の昇温)を行った。得られた示差走査熱量測定チャート(第二の昇温カーブ)を用いて、ガラス転位温度Tgを求めた。
JIS-K-7122(1987年)に従って、示差走査熱量測定(DSC)により測定した。測定装置にはセイコー電子工業(株)製示差走査熱量測定装置”ロボットDSC-RDC220”を、データ解析にはディスクセッション”SSC/5200”を用いた。具体的な手順は以下の通りである。先ず、サンプル約5mgをアルミニウム製受皿上で25℃から300℃まで5℃/minで昇温(第一の昇温)した後、その状態で5分間保持し、次いで25℃以下となるよう装置外へ取り出して急冷した。引き続いて、再度室温から5℃/minの昇温速度で300℃まで昇温(第二の昇温)を行った。得られた示差走査熱量測定チャート(第二の昇温カーブ)を用いて、ガラス転位温度Tgを求めた。
(3)屈折率
ナトリウムD線(波長589nm)を光源とし、マウント液としてヨウ化メチレンを用い、25℃にてアッベ屈折計で厚み方向の屈折率を求めた。なお、厚み方向とはフィルム面に垂直な方向をいう。
ナトリウムD線(波長589nm)を光源とし、マウント液としてヨウ化メチレンを用い、25℃にてアッベ屈折計で厚み方向の屈折率を求めた。なお、厚み方向とはフィルム面に垂直な方向をいう。
(4)積層フィルムの表面温度
キーエンス社製放射温度計(IT2-100)を用いて、積層フィルムの幅方向中央部の温度を測定した。なお、測定はフィルム面からの距離が50cmとなる位置より行った。
キーエンス社製放射温度計(IT2-100)を用いて、積層フィルムの幅方向中央部の温度を測定した。なお、測定はフィルム面からの距離が50cmとなる位置より行った。
(5)粘着キズの有無
フィルムロール表層よりサンプル(製品幅×1~2m)を採取した。続いて、暗室において光源から光を照射し、第1の偏光板を通過させた光をサンプルに垂直に照射した。さらにサンプルを通過した光を第2の偏光板に照射し、第2の偏光板を通過した光を目視することにより、サンプルに長手方向に対して垂直方向のスジが発生しているか否かを確認した。評価は下記の基準で行い、○又は△であれば合格とした。
○:長手方向に対して垂直方向のスジが発生しなかった。
△:長手方向に対して垂直方向のスジが発生しており、スジの幅が製品幅の10%以下であり、かつ長手方向1mの内スジの本数が5本以下であった。
×:○又は△に該当しなかった。
フィルムロール表層よりサンプル(製品幅×1~2m)を採取した。続いて、暗室において光源から光を照射し、第1の偏光板を通過させた光をサンプルに垂直に照射した。さらにサンプルを通過した光を第2の偏光板に照射し、第2の偏光板を通過した光を目視することにより、サンプルに長手方向に対して垂直方向のスジが発生しているか否かを確認した。評価は下記の基準で行い、○又は△であれば合格とした。
○:長手方向に対して垂直方向のスジが発生しなかった。
△:長手方向に対して垂直方向のスジが発生しており、スジの幅が製品幅の10%以下であり、かつ長手方向1mの内スジの本数が5本以下であった。
×:○又は△に該当しなかった。
(6)製膜性
24時間にわたり積層フィルムの製造を継続した際の、フィルム破れの発生回数より以下の基準で判定をした。○又は△であれば合格とした。
○:フィルム破れが生じなかった。
△:フィルム破れが1回生じた。
×:フィルム破れが2回以上生じた。
24時間にわたり積層フィルムの製造を継続した際の、フィルム破れの発生回数より以下の基準で判定をした。○又は△であれば合格とした。
○:フィルム破れが生じなかった。
△:フィルム破れが1回生じた。
×:フィルム破れが2回以上生じた。
(7)搬送性
縦延伸工程でのフィルムを観察し、延伸後のフィルム幅1m当たりに発生する長手方向のシワの数を基準として評価した。○又は△であれば合格とした。
○:良好(なし)。
△:やや劣る(1~2本)。
×:劣る(3本以上)。
縦延伸工程でのフィルムを観察し、延伸後のフィルム幅1m当たりに発生する長手方向のシワの数を基準として評価した。○又は△であれば合格とした。
○:良好(なし)。
△:やや劣る(1~2本)。
×:劣る(3本以上)。
(8)反射特性
得られた積層フィルムの最表層におけるフィルム面に垂直な方向の屈折率と、熱可塑性樹脂Bからなる単層シートにおけるシート面に垂直な方向の屈折率との差の大きさで評価した。屈折率は(3)に記載の方法で測定し、○又は△であれば合格とした。
○:良好 (0.10以上)。
△:やや劣る (0.07~0.10未満)。
×:劣る (0.07未満)。
得られた積層フィルムの最表層におけるフィルム面に垂直な方向の屈折率と、熱可塑性樹脂Bからなる単層シートにおけるシート面に垂直な方向の屈折率との差の大きさで評価した。屈折率は(3)に記載の方法で測定し、○又は△であれば合格とした。
○:良好 (0.10以上)。
△:やや劣る (0.07~0.10未満)。
×:劣る (0.07未満)。
<積層フィルムの製造に用いた熱可塑性樹脂>
各実施例及び各比較例の積層フィルムの製造には下記の熱可塑性樹脂を使用した(以下ポリエチレンテレフタレートをPET、ポリエチレンナフタレートをPENということがある。)。なお、樹脂1、3は結晶性の熱可塑性樹脂であり、それ以外は非晶性の熱可塑性樹脂である(樹脂6は両者の混合であるが、主成分が非晶性樹脂であることから非晶性樹脂として扱う。)。
各実施例及び各比較例の積層フィルムの製造には下記の熱可塑性樹脂を使用した(以下ポリエチレンテレフタレートをPET、ポリエチレンナフタレートをPENということがある。)。なお、樹脂1、3は結晶性の熱可塑性樹脂であり、それ以外は非晶性の熱可塑性樹脂である(樹脂6は両者の混合であるが、主成分が非晶性樹脂であることから非晶性樹脂として扱う。)。
樹脂1:PET(ガラス転移温度78℃)
樹脂2:共重合PEN(ジカルボン酸単位100mol%中、2,6-ナフタレンジカルボン酸単位を80mol%、イソフタル酸単位を20mol%含む。ジオール単位100質量%中、エチレングリコール単位を96mol%、分子量400のポリエチレングリコール単位を4mol%含む。融点なし、ガラス転移温度91℃)
樹脂3:共重合PET1(ジカルボン酸単位100mol%中、テレフタル酸単位を82mol%、イソフタル酸単位を18mol%含む。ジオール単位としてエチレングリコール単位を100mol%含む。ガラス転移温度77℃)
樹脂4:共重合PET2(ジカルボン酸単位100mol%中、テレフタル酸単位を70mol%、2,6-ナフタレンジカルボン酸単位を30mol%含む。ジオール単位としてエチレングリコール単位を100mol%含む。融点なし。ガラス転移温度95℃)
樹脂5:共重合PET3(ジカルボン酸単位100mol%中、テレフタル酸単位を75mol%、イソフタル酸単位を25mol%含む。ジオール単位としてエチレングリコール単位を100mol%含む。融点なし。ガラス転移温度78℃)
樹脂6:樹脂5とポリブチレンテレフタレートを8:2(質量比)で混合したもの。
樹脂2:共重合PEN(ジカルボン酸単位100mol%中、2,6-ナフタレンジカルボン酸単位を80mol%、イソフタル酸単位を20mol%含む。ジオール単位100質量%中、エチレングリコール単位を96mol%、分子量400のポリエチレングリコール単位を4mol%含む。融点なし、ガラス転移温度91℃)
樹脂3:共重合PET1(ジカルボン酸単位100mol%中、テレフタル酸単位を82mol%、イソフタル酸単位を18mol%含む。ジオール単位としてエチレングリコール単位を100mol%含む。ガラス転移温度77℃)
樹脂4:共重合PET2(ジカルボン酸単位100mol%中、テレフタル酸単位を70mol%、2,6-ナフタレンジカルボン酸単位を30mol%含む。ジオール単位としてエチレングリコール単位を100mol%含む。融点なし。ガラス転移温度95℃)
樹脂5:共重合PET3(ジカルボン酸単位100mol%中、テレフタル酸単位を75mol%、イソフタル酸単位を25mol%含む。ジオール単位としてエチレングリコール単位を100mol%含む。融点なし。ガラス転移温度78℃)
樹脂6:樹脂5とポリブチレンテレフタレートを8:2(質量比)で混合したもの。
(実施例1)
熱可塑性樹脂Aとして樹脂1を、熱可塑性樹脂Bとして樹脂2を用いた。準備した熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bを、別々のベント付き二軸押出機を用いて290℃で溶融して押し出した後、ギヤポンプおよびフィルターを介して押出量の調節と異物の除去を行った。その後、それぞれの溶融した熱可塑性樹脂をスリット数801個の積層装置にて合流させて、厚み方向に交互に801層積層された溶融樹脂積層体とした。積層体とする方法は、特開2007-307893号公報[0053]~[0056]段の記載の方法を採用した。次いで、溶融樹脂積層体をダイのスリットから吐出させてシート状に成形した後、静電印加にて表面温度25℃に保たれたキャスティングドラム上で急冷固化して未延伸シートを得た。得られた未延伸シートを76℃に設定したロール群で加熱した後、周速の異なる一対の延伸ロールで長手方向に3.3倍延伸し、その後一旦冷却して一軸延伸フィルムを得た。なお、長手方向への延伸は、延伸区間の長さを100mmとして、延伸区間においてラジエーションヒーターで両面から急速加熱しながら行った。この際、ラジエーションヒーター出力はラジエーションヒーターでの加熱直後の未延伸シート温度が93℃となるように設定した。このようにして得られた一軸延伸フィルムをテンターに導き、100℃の温度の熱風で予熱して125℃の温度でフィルム幅方向に3.5倍延伸した後、同じテンター内で240℃の熱風にて熱処理を行い、さらに同温度にて幅方向に3%の弛緩処理を施して二軸延伸フィルムとした。その後、これを室温まで冷却してワインダーにて巻き取って積層フィルムを得た。この積層フィルムの特性及び評価結果を表1に示す。
熱可塑性樹脂Aとして樹脂1を、熱可塑性樹脂Bとして樹脂2を用いた。準備した熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bを、別々のベント付き二軸押出機を用いて290℃で溶融して押し出した後、ギヤポンプおよびフィルターを介して押出量の調節と異物の除去を行った。その後、それぞれの溶融した熱可塑性樹脂をスリット数801個の積層装置にて合流させて、厚み方向に交互に801層積層された溶融樹脂積層体とした。積層体とする方法は、特開2007-307893号公報[0053]~[0056]段の記載の方法を採用した。次いで、溶融樹脂積層体をダイのスリットから吐出させてシート状に成形した後、静電印加にて表面温度25℃に保たれたキャスティングドラム上で急冷固化して未延伸シートを得た。得られた未延伸シートを76℃に設定したロール群で加熱した後、周速の異なる一対の延伸ロールで長手方向に3.3倍延伸し、その後一旦冷却して一軸延伸フィルムを得た。なお、長手方向への延伸は、延伸区間の長さを100mmとして、延伸区間においてラジエーションヒーターで両面から急速加熱しながら行った。この際、ラジエーションヒーター出力はラジエーションヒーターでの加熱直後の未延伸シート温度が93℃となるように設定した。このようにして得られた一軸延伸フィルムをテンターに導き、100℃の温度の熱風で予熱して125℃の温度でフィルム幅方向に3.5倍延伸した後、同じテンター内で240℃の熱風にて熱処理を行い、さらに同温度にて幅方向に3%の弛緩処理を施して二軸延伸フィルムとした。その後、これを室温まで冷却してワインダーにて巻き取って積層フィルムを得た。この積層フィルムの特性及び評価結果を表1に示す。
(実施例2~8、比較例1~4)
各層の熱可塑性樹脂、予熱工程でのロール温度、ラジエーションヒーター加熱直後の未延伸シート温度、積層数(積層装置のスリット数)を表1の通りとしたこと以外は実施例1と同様に積層フィルムを得た。評価結果を表1に示す。
各層の熱可塑性樹脂、予熱工程でのロール温度、ラジエーションヒーター加熱直後の未延伸シート温度、積層数(積層装置のスリット数)を表1の通りとしたこと以外は実施例1と同様に積層フィルムを得た。評価結果を表1に示す。
本発明により、キズや粘着等の表面欠点が少なく、かつ、反射特性が優れた積層フィルムを製造することができる、積層フィルムの製造方法を提供することができる。本発明の積層フィルムの製造方法により得られる積層フィルムは、キズ・粘着等の欠点が少なく良好な表面状態を有しており、かつ反射特性に優れるため、金属光沢フィルム、反射ミラー、熱線反射フィルム、偏光反射フィルムなどとして好適に用いることができる。
Claims (4)
- 熱可塑性樹脂Aを主成分とする層(A層)と熱可塑性樹脂Bを主成分とする層(B層)が3層以上交互に積層した積層フィルムの製造方法であって、
未延伸シートを複数のロールと接触させて加熱する予熱工程、
及びラジエーションヒーターで未延伸シートの両面を加熱し、一対の延伸ロールの周速差で未延伸シートを長手方向に延伸する縦延伸工程をこの順に有し、
かつ下記(1)~(4)を全て満たすことを特徴とする、積層フィルムの製造方法。
(1)前記熱可塑性樹脂Aのガラス転移温度をTgA(℃)、前記熱可塑性樹脂Bのガラス転移温度をTgB(℃)としたときに、TgA+10<TgBを満たす。
(2)前記縦延伸工程における上流側の延伸ロール直後の未延伸シート温度がTgA-10(℃)以上TgA(℃)以下である。
(3)前記縦延伸工程におけるラジエーションヒーターによる加熱直後の未延伸シート温度がTgB(℃)以上TgB+10(℃)以下である。
(4)両側の最表層が前記A層である。 - 前記熱可塑性樹脂Aが結晶性熱可塑性樹脂であり、前記熱可塑性樹脂Bが非晶性熱可塑性樹脂である、請求項1に記載の積層フィルムの製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂Bがポリエチレンナフタレートの共重合体である、請求項1または2に記載の積層フィルムの製造方法。
- TgAが70℃以上である、請求項1~3のいずれかに記載の積層フィルムの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021027161A JP2022128762A (ja) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | 積層フィルムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2021027161A JP2022128762A (ja) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | 積層フィルムの製造方法 |
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JP2022128762A true JP2022128762A (ja) | 2022-09-05 |
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ID=83150155
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JP2021027161A Pending JP2022128762A (ja) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | 積層フィルムの製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2022128762A (ja) |
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2021
- 2021-02-24 JP JP2021027161A patent/JP2022128762A/ja active Pending
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