JP5584021B2 - 多積層シートの製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、溶融流動性と硬化性を有する高分子材料からなる縦積層された多積層シートの製造方法及びその製造装置に関する。

近年、液晶ディスプレイの偏光板保護シート、光学補償シート等、光の制御を利用した光学シートを中心に、その他、バリア性能の向上を目的としたパッケージの高機能性シート用途への展開が行われている。

例えば、屈折率の高い層と低い層を交互に多数積層することにより、これらの層間での光干渉によって、特定波長の光を選択的に反射または透過する光学干渉シートとなる。このような積層シートは、選択的に反射または透過する光の波長領域を可視光領域とすることによって、例えば、反射型の偏光板や発色シート、金属光沢を有するシート、あるいは反射ミラーシート等の用途へと広がっている。さらに、近赤外を選択的にカットするようにすれば、日射カット用の窓張り用シートにも利用でき、多積層シートは、今後、多岐用途への展開が期待されている。

上記の多積層シートは、共押出シート製造技術を利用し、フィルムの厚み方向に横積層化することによって形成される（特許文献１、２）。この多層押出成形技術は、種々の熱可塑性材料を、様々な押出成形機から、複層マニホールドダイ、複数層フィードブロック、及びフィルムダイへと通過させ、個々の流れをフィードブロック中で融合し、そして積層としてダイの中へ入れ、多積層シートを形成する。

しかしながら、特許文献１および２に係る多積層シートの製造装置は、横方向へ配向する層の積層であるため、層の厚みムラが生じ、層の均一化が図れないという問題点があった。

上記の問題点を解決するために、また、多積層シートの用途の多様化に伴い、シートの厚み方向に積層化した多積層シートとは異なる、新たな多積層シートの製造方法およびその造装置が検討されている。

例えば、特許文献３において、初期に２層以上の溶融した高分子流体を分割し、再配置させ、そして再結合することによって、縦方向に配向された多積層体の製造方法とその製造装置が提案されている。具体的には、特許文献３には、少なくとも第１の硬化性流体の第１の流れと第２の硬化性流体の第２の流れを提供すること、第１の流体と第２の流体からなる流体の複合流を供給するために第１の流れと第２の流れを複合すること、複合流を、分岐流の各々が第１の流体と第２の流体からなる複数の分岐流に分割すること、分岐流を互いに横方向に隣接するよう配置すること、そして、縦方向に配向された多層積層体を提供するために複数の横方向に隣接された流れを融合させることを含む縦方向に配向された多層積層体の製造方法が記載されている。この態様において、第１の流れを第１の流体の２つの流れに分割すること、そしてそこで第１の流れと第３の流れを提供するために第１の流体の２つの流れと第２の流れを結合することからなる第２の流れを結合することを含む方法について記載されている。

しかしながら、特許文献３に係る製造方法は、シート化する際にその後工程でＴダイを必要とするため、図４に示すように、得られた多積層シートの配列形状が傾斜して、層の垂直性の低下や、各層の幅が不均一化するという問題点を有していた。

すなわちＴダイでは、流路の進行方向に対する垂直な断面において、厚み方向への圧縮と同時に幅方向への延伸が行われるため、ダイ直前までに高細密に配列した積層体の層の垂直性および幅の均一性を維持できないという問題点があった。

特開平６０−１９０３２４号公報 特開平７−２４１８９７号公報 ＷＯ２０１０／０１７２７１

前記方法で、縦に高細密に配列した多積層流をＴダイに通して得られたシートは、層の垂直性が維持されず、層同士の幅が不均一化するといった問題点が発生する。その原因として、Ｔダイ内部で厚み方向への圧縮と同時に幅方向への延伸が行われることにある。そこで、本発明の目的は、縦に配列した各層の垂直性を維持し、幅方向への拡大と配列流の薄層化を可能にする縦積層された多積層シートの製造方法、およびそのための製造装置を提供することにある。

本発明にかかる多積層シートの製造方法は、少なくとも２つの溶融樹脂を左右に隣接させて配列し積層流を導入する工程１と、前記積層流を流路入口から分割点に導き、上下に２分割し、分割した上部の積層流を第１の積層流とし、下部の積層流を第２の積層流とする工程２と、前記第１の積層流および前記第２の積層流を分岐点から流動方向に中間点に向けて、互いに逆方向に導き、次いで、前記第１の積層流および前記第２の積層流を前記中間点から前記積層流が互いに左右に接するように合流点に導き、その後、前記第１の積層流および前記第２の積層流を左右に隣接して再配置し合流させ、流路出口に導く工程３と、流出した前記積層流を押出して多積層シートを形成する工程４と、を備えた多積層シートの製造方法であって、前記流路入口の前記積層流の幅Ｗ１、厚みＨ１とし、前記流路出口の前記積層流の幅Ｗ４、厚みＨ３とし、前記流路入口から前記流路出口に向かう進行方向における流路の全長をＬ０とし、前記分岐点から前記中間点までの進行方向における流路の長さＬ２としたとき、下記式（１）〜（３）を満足する。
２．０≦Ｗ４／Ｗ１≦４．０ （１）
２．０≦Ｈ１／Ｈ３≦６．５ （２）
１．１≦Ｌ０／Ｌ２≦２．７ （３）

本発明にかかる多積層シートの製造方法は、前記工程１において、４層以上の層構造を導入することが好ましい。

本発明にかかる多積層シートの製造方法は、前記工程３において、前記中間点における流路の幅をＷ２とし、前記合流点における各流路の幅をＷ３としたとき、下記式（４）を満足することが好ましい。
１．０≦Ｗ３／Ｗ２≦１．５ （４）

本発明にかかる多積層シートの製造方法は、前記工程３において、前記合流点における流路の厚みをＨ２とし、前記流路出口における流路の厚みをＨ３としたとき、下記式（５）を満足することが好ましい。
１．０≦Ｈ２／Ｈ３≦２．３ （５）

本発明にかかる多積層シートの製造方法は、前記積層流の断面形状が矩形であることが好ましい。

本発明にかかる押出成形用ダイ装置は、少なくとも２つの溶融樹脂を流路入口から分割点に導き、左右に隣接させて配列して形成した積層流を、上下に２分割し、第１の積層流と第２の積層流とを形成する分割部と、前記分割部で形成した前記第１の積層流および前記第２の積層流を分岐点から流動方向に中間点に向けて、互いに逆方向に導く分岐部と、
前記第１の積層流および第２の積層流を前記中間点から前記積層流が互いに左右に接するように合流点に導き、その後、前記第１の積層流および前記第２の積層流を左右に隣接して再配置し合流する配置・幅調整部と、前記第１の積層流および前記第２の積層流を互いに合流させ、その厚みを調整して流路出口から流出する合流部と、を備えている。

本発明にかかる押出成形用ダイ装置は、前記流路入口の前記積層流の幅Ｗ１、厚みＨ１とし、前記流路出口の前記積層流の幅Ｗ４、厚みＨ３とし、前記流路入口から前記流路出口に向かう進行方向における流路の全長をＬ０とし、前記分岐点から前記中間点までの進行方向における流路の長さをＬ２としたとき、下記式（１）〜（３）を満足する。
２．０≦Ｗ４／Ｗ１≦４．０ （１）
２．０≦Ｈ１／Ｈ３≦６．５ （２）
１．１≦Ｌ０／Ｌ２≦２．７ （３）

本発明にかかる押出成形用ダイ装置は、前記配置・幅調整部において、中間点における流路の幅をＷ２とし、前記合流点Ｄにおける各流路の幅をＷ３としたとき、下記式（４）の関係を満足することが好ましい。
１．０≦Ｗ３／Ｗ２≦１．５ （４）

本発明にかかる押出成形用ダイ装置は、前記合流部において、合流点における流路の厚みをＨ２とし、前記流路出口における流路の厚みをＨ３としたとき、下記式（５）の関係を満足することが好ましい。
１．０≦Ｈ２／Ｈ３≦２．３ （５）

本発明にかかる押出成形用ダイ装置は、前記積層流の断面形状が矩形であることが好ましい。

本発明にかかる多積層シートの製造装置は、少なくとも２つの溶融樹脂を左右に隣接させて配列し積層流を形成する手段と、前記記載の押出成形用ダイ装置と、を備えることが好ましい。

本発明によれば、ダイを縦方向に配列した多積層体に用いた際に生じる層の垂直性低下、各層の幅の拡大を解消し、層の垂直性を維持すると同時に、シートの薄膜化、広幅化、各層幅の均一性を可能にした多積層シートの製造方法及びその製造装置並びに多積層シートを得ることができる。

本発明の実施の形態１に係る多積層シートの製造装置の模式図である。 実施例１、比較例１に係る多積層シートの断面写真である。写真の左端が幅方向の中心、右端が端部である。 比較例１に係る押出成形用ダイ装置である。（ａ）マニホールドを有するダイ （ｂ）コートハンガーダイ 関連する技術の多積層シートの断面イメージ図である。

本発明者らは、層の垂直性を保持したまま、各層の幅の不均一化を防止できる多積層シートについて鋭意検討を行った。特に、縦に高細密に配列した多積層流をダイに通して得られたシートは、ダイ内部で厚み方向への圧縮と同時に、幅方向への延伸が行われること点に着目し、層の垂直性が維持でき、層同士の幅の不均一化を低減するとともに、配列流の薄膜化を可能にする多積層シートについて検討を重ねた。

その結果、本発明者らは、積層流と流路との間に一定の関係を有することを見出し、本発明を完成するに至った。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、本発明における上下、左右および縦横は図面の記載に基いているが、図面に記載の態様を流動方向の周りに任意の角度で回転させて上下、左右および縦横が図面の記載と異なるような態様も、本発明に包含される。

以下、本発明の実施形態１に係る多積層シートを製造する方法について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る多積層シートの押出成形用ダイ装置であり、各流路の位置関係を模式的に示したものである。
図１に示す一連の工程を経て、本実施の形態による多積層シートが製造される。

図１に示すように、積層流の分割操作を分割部Ｌ１によって行い、積層流の分岐操作を分岐部Ｌ２によって行い、積層流の再配置および幅の調整を配置・層幅調整部Ｌ３によって行い、合流操作を合流部Ｌ４によって行う。上記の分割部Ｌ１、分岐部Ｌ２、配置・層幅調整部Ｌ３、合流部Ｌ４のそれぞれについて詳細に説明する。

まず、一連の工程Ｌ０（図１参照）を右回転流路（以下、Ｒ流路という。）について説明する。

図１に示すように、少なくとも２つの溶融樹脂、すなわち、２層以上の流体が左右に配列された積層流Ｐ１を製造装置に通過させる（工程１）。分割部Ｌ１においては、分割点Ａで、積層流Ｐ１を上下方向に２分割し、上部の積層流を第１の積層流Ｐ２とし、下部の積層流を第２の積層流Ｐ３とする分割操作が行われる（工程２）。分割部Ｌ１で分割された積層流Ｐ２、Ｐ３は、分岐部Ｌ２において、分割点Ａと流動方向の中間点Ｃを結ぶ線を基準に、積層流Ｐ２を流動方向に向かって右方向に導き、積層流Ｐ３を流動方向に向かって左方向に導くことで分岐される。これが分岐点Ｂでの分岐操作である。次に、分岐された積層流Ｐ２、Ｐ３は、配置・層幅調整部Ｌ３において、中間点Ｃから積層流Ｐ２を合流点Ｄへと、流動方向の中心に向かって、左下方向に導き、積層流Ｐ３を合流点Ｄへと、流動方向の中心に向かって、右上方向に導くことで、積層流Ｐ２、Ｐ３を左右に隣接しての再配置・幅調整が行われ、積層流Ｐ４が形成される。この時、積層流Ｐ２、Ｐ３は、左右方向、上下方向ともに、中心へ導かれることが好ましい。その後、再配置・幅調整し合流された積層流Ｐ４は、合流点Ｄで、合流部Ｌ４において、合流操作が行われ、積層流Ｐ５が形成される（工程３）。次いで、流出出口から得られた積層流を押出して、多積層シートが形成される（工程４）。

次に、一連の工程Ｌ０（不図示）を左回転流路（以下、Ｌ流路という。）について説明する。

少なくとも２つの溶融樹脂、すなわち、２層以上の流体が左右に配列された積層流をこの装置に通過させる（工程１）。分割部Ｌ１においては、分割点Ａで、積層流Ｐ１を上下方向に２分割し、上部の積層流を第１の積層流Ｐ２とし、下部の積層流を第２の積層流Ｐ３とする分割操作が行われる（工程２）。分割部Ｌ１で分割された積層流Ｐ２、Ｐ３は、分岐部Ｌ２において、分割点Ａと流動方向の中間点Ｂを結ぶ線を基準に、積層流Ｐ２を流動方向に向かって左方向に導き、積層流Ｐ３を流動方向に向かって右方向に導くことで分岐される。これが分岐点Ｂでの分岐操作である。次に、分岐された積層流Ｐ２、Ｐ３は、配置・層幅調整部Ｌ３において、中間点Ｃから積層流Ｐ２を合流点Ｄへと、流動方向の中心に向かって、右下方向に導き、積層流Ｐ３を合流点Ｃへと、流動方向の中心に向かって、左上方向に導くことで、積層流Ｐ２、Ｐ３を左右に隣接しての配置・幅調整が行われ、積層流Ｐ４が形成される。この時、積層流Ｐ２、Ｐ３は、左右方向、上下方向ともに、中心へ導かれることが好ましい。その後、再配置・幅調整し合流された積層流Ｐ４は、合流点Ｄで、合流部Ｌ４において、合流操作が行われ、積層流Ｐ５が形成される（工程３）。次いで、流出出口から流出した積層流を押出して、多積層シートが形成される（工程４）。

工程１に導入する直前に、特許文献３に記載の方法等により、好ましくは２種２層または２種３層以上、より好ましくは２種４層または２種５層以上の層構造を形成する。４層以上の層構造を形成することにより、より層数が増加し、より高細密なフィルムが得られるという効果が得られる。

上記の中間点Ｃから合流点Ｄの間で流路を幅方向に広げることにより、各層の幅を均一に調整することができる。

上記の操作で得られた積層流Ｐ４は、合流点Ｄから流路出口の間で厚み方向のみを圧縮等により調整し、縦に配列した層の垂直性が維持された積層流Ｐ５を形成する。

ここで、流路入口の積層流の矩形断面形状の幅Ｗ１、厚みＨ１とし、流路出口の積層流の矩形断面形状の幅Ｗ４、厚みＨ３とし、流路入口から流路出口に向かう進行方向における流路の全長Ｌ０とし、分岐点Ｂから中間点Ｃまでの進行方向における流路の長さＬ２としたとき、下記式（１）〜（３）を満たすＲ流路、またはＬ流路が形成される。
２．０≦Ｗ４／Ｗ１≦４．０ （１）
２．０≦Ｈ１／Ｈ３≦４．７ （２）
１．１≦Ｌ０／Ｌ２≦２．７ （３）

式（１）は、好ましくは２．０≦Ｗ４／Ｗ１≦２．５である。
ここで、Ｗ４／Ｗ１の値が、２．０未満であると、流路Ｌ２またはＬ３工程で幅方向への圧縮が加わり、幅方向で流速差が生じ層幅の不均一化、層の垂直性低下が起こるため好ましくなく、４．０を超えると、流路出口の幅が広くなるため層幅を均一に制御することが困難になるため好ましくない。従って、式（１）の範囲においては、層の垂直性の低下を防止し、各層の幅の不均一化の発生をより防ぐことが可能となる。

式（２）は、好ましくは２．０≦Ｈ１／Ｈ３≦６．５である。
Ｈ１／Ｈ３の値が、２．０未満であると、厚み方向への延伸工程が含まれ、層の垂直性が低下するため好ましくなく、６．５を超えると、厚み方向への圧縮工程により層幅が不均一化するため好ましくない。従って、式（２）の範囲においては、厚み方向への圧縮工程がない、または過剰な延伸工程が含まれないため、層の垂直性・層幅の均一性が保たれる。

式（３）は、好ましくは、１．１≦Ｌ０／Ｌ２≦１．５である。
Ｌ０／Ｌ２の値が、１．１未満であると、金型の切削加工面から非常に困難であり、また実際の押出成形の面からも金型の重量が増えることや流路長が非常に長くなり現実的な装置とならないため好ましくなく、１．５を超えると、Ｌ２の流路長が短い中で、層の垂直性・層幅の均一性を維持することが難しいため好ましくない。従って、式（３）の範囲においては、金型切削加工面や実際の押出成形が可能であるばかりでなく、層の垂直性の維持・層幅の均一なフィルムが得ることが可能となる。

また、工程３において、流路入口における流路の幅をＷ２とし、合流点Ｄにおける流路の幅をＷ３としたとき、下記式（４）を満足するのが好ましい。
１．０≦Ｗ３／Ｗ２≦１．５ （４）
ここで、Ｗ３／Ｗ２の値が、１．０未満であると、層幅の不均一化が中央で密に、端で疎に進行するばかりであるため好ましくなく、１．５を超えると、逆に層幅の不均一化が中央で疎に、端で密に進行するばかりであるため好ましくない。従って、式（４）の範囲においては、各層幅は均一化され、所望する厚みのシートを得ることが可能となる。

さらに、工程３において、合流点Ｄにおける流路の厚みをＨ２とし、流路出口における流路の厚みをＨ３としたとき、下記式（５）の関係を満足するのが好ましい。
１．０≦Ｈ２／Ｈ３≦２．３ （５）
ここで、Ｈ２／Ｈ３の値が、１．０未満であると、厚み方向への延伸工程が含まれ、層の垂直性が低下するため好ましくなく、２．３を超えると、金型切削加工の面で困難となることから好ましくない。従って、式（５）の範囲においては、各層幅は均一化され、所望する厚みのシートを得ることが可能となる。

以上で述べた、本発明に係るダイ装置を用いる製造方法により、縦方向に配向された層の垂直性を有し、幅方向への拡大と配列流の薄層化を可能にする多積層シートを製造することができる。

以上が多積層シートに係る１組の押出成形用ダイ装置で行われる工程である。

上記の多積層シートに係る製造装置を、直列に前段の流路出口形状に合わせて次の流路入口形状を作製し、多段に組み合わせることで、積層数を増やしていくとともに、薄膜かつ広幅なシートを作製することが可能である。

また、Ｒ流路とＬ流路を組み合わせた工程によって、積層数を増やしていくことで、従来、多積層体を形成させる流路形状内で生じた局所的な流速ムラを小さくすることが可能となり、積層に乱れが生じにくく、各層の厚みのムラが低減される。すなわち、分割・配列の操作を繰り返すことにより、さらに多層積層させることが可能となる。

積層数を増やしていく工程の組合せとしては、好ましくは、Ｌ流路とＲ流路を組み合わせて積層数を増やしていく工程であり、より好ましくはＬ流路、Ｒ流路をＬ流路／Ｒ流路／Ｌ流路／Ｒ流路／・・・、もしくはＲ流路／Ｌ流路／Ｒ流路／Ｌ流路／・・・と順序良く交互に組み合わせる工程である。このような構成を採用することにより、層のバラツキを防止し、層の厚みを均一化することができるという効果が得られる。なお、本発明の多積層体の製造装置において、本発明に係るダイ装置より押出機本体側に、分割部、分岐部、配置・幅調整部および合流部を有する縦積層体製造用の流路を設ける場合、該流路は本発明で規定する式（１）または式（２）を満たさないものであってよい。

本発明において使用される樹脂は、溶融流動性があり、硬化性がある高分子材料を用いることができるが、その種類は特に限定されるものではない。高分子材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン；ポリスチレンのようなポリ芳香族ビニル；ポリメチルメタクリレートのようなアクリル樹脂；ポリビニルアルコール；塩化ビニル樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル；ナイロン６、ナイロン６６のようなポリアミド；ポリビスフェノールＡカーボネートのようなポリカーボネート；ポリオキシメチレン；ポリスルフォン；シクロオレフィン系樹脂；フッ素樹脂；ポリジメチルシロキサン等のシリコーン系樹脂等の熱可塑性樹脂等の単独重合体あるいはこれらの共重合体、例えば、アクリル・スチレン系共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体を主成分とする樹脂等を挙げることができる。また、これらを２種以上組み合わせた混合物であってもよい。

ポリエステル共重合体を使用する場合、その共重合成分はジカルボン酸成分であってもグリコール成分であってもよく、ジカルボン酸成分としては、例えばイソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等のような芳香族ジカルンボン酸；アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等のような脂肪族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸のような脂環族ジカルボン酸等を挙げることができ、グリコール成分としては、例えば、ブタンジオール、ヘキサンジオール等のような脂肪族ジオール；シクロヘキサンジメタノールのような脂環族ジオール等を挙げることができる。

また、エラストマーとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、ポリアミド系・オレフィン系・スチレン系・ウレタン系等の熱可塑性エラストマー、あるいは、これらの組合せが挙げられる。

さらに、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ウレタン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂等の熱硬化性樹脂、多官能アクリル系樹脂等の光硬化性樹脂を挙げることができる。

上記の樹脂の中でも、樹脂間に溶融粘度差による影響の少ないものが好ましい。

また、これらの樹脂は必要に応じて、例えば、可塑剤、プロセスオイル、液体、滑剤、光安定剤、難燃剤、膠着防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、発泡剤、光開始剤、防曇剤、顔料、帯電防止剤、ブロッキング剤などの有機あるいは無機の添加剤を、単独でも、あるいは、２種以上を組み合わせて含有することができる。

本発明を以下に示す実施例により具体的に説明する。ただし、これは本発明を何ら限定するものではない。
以下、本発明に係る各種測定方法について説明する。

（実施例１）
本実施例に係る各種測定方法について説明する。
＜積層数＞
多積層シートの層構成は、精密低速切断機（１１−１１８０：ビューラー社製）を用いて、積層構造が断面に表出するように断片（幅方向−厚み方向断面）を切り出し、ミクロトーム（ＲＥＭ−７００：ダイワ光機工業社製）を用いて、切り出した断片の表面の平坦化を行った。そして、切り出したサンプルは、カラーレーザー顕微鏡（ＶＫ−９５００：キーエンス社製）により観察した。

＜層の幅のバラつき度合＞
押出機（ＰＳＶ型２２ｍｍ：プラエンジ社製）から押出された樹脂Ａ、Ｂの吐出量が同一である場合、層の厚みのバラつき度合は、各層の幅を測定し、その全層における厚みのバラつきを百分率で表した。

層の幅のバラつき度合は、下記式（６）で算出した。
層幅のバラつき度合（％）＝（全ての層幅の標準偏差／平均層幅）×１００ （６）
このとき、平均層幅とは、積層体の各層全てにおいて測定した同じ樹脂からなる各層の幅の平均値とし、端部の層は理論的に端部外の層の半分の幅となることから２倍した値を用いる。

平均層幅は、下記式（７）で算出した。
平均層幅＝（ｄ１×２＋ｄ２＋・・・・＋ｄ(Ｎ−１)＋ｄＮ）／Ｎ （７）
（ここで、Ｎは２以上の整数であり、ｄＮはＮ番目の層の幅を示す。）
また、全ての層幅の標準偏差とは、多積層シートの各層ｄ１からｄＮの幅の値から求めた標準偏差の値をいう。

＜層の垂直性＞
層の角度とは、多積層シートの上下表面間で或る層の層幅の中点を結んだ線と、多積層シートの上下表面との角度をいう。
層の角度が９０度に近いほど、その積層体の垂直性が保たれていることを表している。また、垂直性の効果確認は、流動方向に対して積層体の右端部層より３層目から５層分の平均値、積層体の中央５層の平均値、流動方向に対して積層体の左端部層より３層目から５層分の平均値によって決定した。

以下、本実施例に係る多積層シートの製造方法について説明する。
多積層シートに使用する樹脂材料として、ポリカーボネート（ＰＣ、ユーピロンＨ３０００：三菱エンジニアリングプラスチックス社製）を樹脂Ａとし、群青のポリカーボネート（ＰＣ、ユーピロンＨ３０００：三菱エンジニアリングプラスチックス社製）を樹脂Ｂとした。樹脂Ａおよび樹脂Ｂは、一昼夜８０℃で乾燥した後、特願２０１０−１２７７８９明細書に記載の多積層体製造装置を５組備えた押出機（ＰＳＶ型２２ｍｍ：プラエンジ社製）に供給した。
温度２５０℃の溶融状態とし、ギヤポンプによって、吐出比が樹脂Ａ／樹脂Ｂ＝１／１になるように調整しながら、流路形状がＷ４／Ｗ１＝２．４、Ｈ１／Ｈ３＝２．０、Ｌ０／Ｌ２＝１．５を満たすダイ装置を用いた多積層シート押出成形機に導入した。

これにより、流動方向に対し、垂直な断面形状において、幅７４ｍｍ、幅／高さ＝４５．５の押出成形体の中に、幅方向に樹脂Ａの層と樹脂Ｂの層が、交互に１２９層積層された多積層シートを作製した。

上記の多積層シートは、精密低速切断機（１１−１１８０：ビューラー社製）、ミクロトーム（ＲＥＭ−７００：大和光機工業社製）を用いて断面（幅方向‐厚み方向断面）の観察を行い、各層幅のバラつき度合及び層の垂直性を測定した。
その測定値を表１に示す。

（比較例１）
実施例１と同様の樹脂Ａおよび樹脂Ｂを実施例１と同じ多積層押出機に供給し
、吐出口に従来のシート成形に一般的に用いられている図３（ｂ）のコートハンガー型Ｔダイを用いて、幅／高さ＝９．４４の押出成形体の中に、幅方向に樹脂Ａの層と樹脂Ｂの層が交互に６５層積層された多積層シートを作製した。

上記の多積層シートは、実施例１と同様にして断面（幅方向‐厚み方向断面）の観察を行い、各層幅のバラつき度合及び層の垂直性を測定した。その測定値を表１に示す。

（実施例２）
以下、流動解析を用いた実施例について説明する。
流動解析には、ソフト・ＰＯＬＹＦＬＯＷ（アンシス・ジャパン社製）を用いた。流動解析では流路の対称性から分割された流路の片側のみの解析を行い、各数値を算出した。
本実施例に係る各種測定方法について説明する。

＜層幅のバラつき度合＞
本実施例による流路入口片側の厚み方向中央の幅方向に、点を等間隔に７３点打ち、各点間を１層とみなした。その点を流路入口から流路出口にかけて流線を描かせ、流路片側の流路出口における各点同士の間隔を算出した。流路入口では各層が等間隔、かつ層の垂直性が維持された積層体が流入していることとした。

層の厚みのバラつき度合は、流路の対称性により片側流路の各層幅を全て測定し、その各層幅のバラつきを百分率で表したものである。上記式（６）で算出した。
本実施例においては、層幅のバラつき度合が５%以下のものを均一な形状と判定した。

＜層の垂直性＞
本実施例による流路入口の幅方向の各位置の厚み方向の上下垂直に２つの点を打ち、その点を起点として、流路入口から流路出口にかけて流線を描かせ、流路出口において２つの点を結び、その傾きから層の角度を算出した。

このとき、角度が９０度に近いほどその積層体の垂直性が保たれていることを表している。また、垂直性の効果確認は、流動方向に対して積層体の右端部層より３層目から５層分の平均値、積層体の中央５層の平均値によって決定した。

層の垂直性は８５度以上のものを、垂直性を有する形状と判断した。
以下、本実施例に係る多積層シートの製造方法について説明する。
使用する粘度データとして、２３５℃におけるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ、パラペットＧＦ：クラレ社製）のせん断速度依存の粘度を、樹脂Ａおよび樹脂Ｂともに用いた。

樹脂Ａおよび樹脂Ｂは、吐出比が樹脂Ａ／樹脂Ｂ＝１／１になるようにし、流路形状がＷ４／Ｗ１＝２．４、Ｈ１／Ｈ３＝２．０、Ｌ０／Ｌ２＝１．５を満たす流路を用いて、シミュレーションによる流動解析を実施した。

上記の解析により得られた結果より、上記の手法により、各層の幅のバラつき度合、および層の垂直性を測定した。垂直性角度の測定値は同条件の実測値である実施例１と良く一致した。結果を表２に示す。

（実施例３）
使用する粘度データとして、２３５℃におけるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ、パラペットＧＦ：クラレ社製）のせん断速度依存の粘度を、樹脂Ａおよび樹脂Ｂともに用いた。

樹脂Ａおよび樹脂Ｂは、吐出比が樹脂Ａ／樹脂Ｂ＝１／１になるようにし、流路形状がＷ４／Ｗ１＝２．４、Ｈ１／Ｈ３＝４．６、Ｌ０／Ｌ２＝１．５を満たす流路を用いて、シミュレーションによる流動解析を実施した。

上記の解析により得られた結果より、実施例２と同様にして、各層の幅のバラつき度合、および層の垂直性を測定した。その測定値を表２に示す。

（実施例４）
使用する粘度データとして、２３５℃におけるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ、パラペットＧＦ：クラレ社製）のせん断速度依存の粘度を、樹脂Ａおよび樹脂Ｂともに用いた。

樹脂Ａおよび樹脂Ｂは、吐出比が樹脂Ａ／樹脂Ｂ＝１／１になるようにし、流路形状がＷ４／Ｗ１＝２．４、Ｈ１／Ｈ３＝２．０、Ｌ０／Ｌ２＝１．３を満たす流路を用いて、シミュレーションによる流動解析を実施した。

上記の解析により得られた結果より、実施例２と同様にして、各層の幅のバラつき度合、および層の垂直性を測定した。その測定値を表２に示す。

（実施例５）
使用する粘度データとして、２３５℃におけるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ、パラペットＧＦ：クラレ社製）のせん断速度依存の粘度を樹脂Ａおよび樹脂Ｂともに用いた。

樹脂Ａおよび樹脂Ｂは、吐出比が樹脂Ａ／樹脂Ｂ＝１／１になるようにし、流路形状がＷ４／Ｗ１＝４．０、Ｈ１／Ｈ３＝２．０、Ｌ０／Ｌ２＝１．５を満たす流路を用いて、シミュレーションによる流動解析を実施した。

上記の解析により得られた結果より、実施例２と同様にして、各層幅のバラつき度合、および層の垂直性を測定した。その測定値を表２に示す。

（比較例２）
使用する粘度データとして、２３５℃におけるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ、パラペットＧＦ：クラレ社製）のせん断速度依存の粘度を樹脂Ａおよび樹脂Ｂともに用いた。

樹脂Ａおよび樹脂Ｂは、吐出比が樹脂Ａ／樹脂Ｂ＝１／１になるようにし、流路形状がＷ４／Ｗ１＝２．１、Ｈ１／Ｈ３＝２．０、Ｌ０／Ｌ２＝２．８を満たす流路を用いて、シミュレーションによる流動解析を実施した。

上記の解析により得られた結果より、実施例２と同様にして、各層幅のバラつき度合および、層の垂直性を測定した。その測定値を表２に示す。

（比較例３）
使用する粘度データとして、２３５℃におけるポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ、パラペットＧＦ：クラレ社製）のせん断速度依存の粘度を樹脂Ａおよび樹脂Ｂともに用いた。

樹脂Ａおよび樹脂Ｂは、吐出比が樹脂Ａ／樹脂Ｂ＝１／１になるようにし、流路形状がＷ４／Ｗ１＝５．０、Ｈ１／Ｈ３＝２．０、Ｌ０／Ｌ２＝１．４を満たす流路を用いて、シミュレーションによる流動解析を実施した。

上記の解析により得られた結果より、実施例２と同様にして、各層幅のバラつき度合および、層の垂直性を測定した。その測定値を表２に示す。
以上の結果から、流路厚み方向の延伸工程、幅方向の圧縮工程を含まず、かつ請求項の式（１）―（３）を満たすことで層の垂直性が維持されかつ層幅が均一にまたは均一になるよう修正可能という効果が得られていると考えられる。

以上説明したように、本発明の多積層シートの製造方法および製造装置においては、ダイを縦方向に配列した多積層体に用いた際に生じる層の垂直性低下、各層の幅の拡大を解消し、層の垂直性を維持すると同時に、シートの薄膜化、広幅化、各層幅の均一性を可能にした多積層シートの製造方法及びその製造装置並びに多積層シートを得ることができる。

L０ 流路の全工程の流路方向長さ
L１ 流路の分割部の流路方向長さ
L２ 流路の分岐部の流路方向長さ
L３ 流路の配置・幅調整部の流路方向長さ
L４ 流路の合流部の流路方向長さ
Ａ 流路の分割点
Ｂ 流路の分岐点
Ｃ 流路の中継点
Ｄ 流路の合流点
Ｐ１ 樹脂流（積層流）
Ｐ２ 分割点で上方向に分割された樹脂流（積層流）
Ｐ３ 分割点で下方向に分割された樹脂流（積層流）
Ｐ４ 合流点における樹脂流（積層流）
Ｐ５ 流路出口における樹脂流（積層流）
Ｗ１ Ｐ１の矩形断面積の幅
Ｗ２ Ｐ２またはＰ３の中継点における矩形断面積の幅
Ｗ３ Ｐ２またはＰ３の合流点における矩形断面積の幅
Ｗ４ Ｐ５の矩形断面積の幅
Ｈ１ Ｐ１の矩形断面積の厚み
Ｈ２ Ｐ２またはＰ３の合流点における矩形断面積の厚み
Ｈ３ Ｐ５の矩形断面積の厚み

Claims (10)

1. 少なくとも２つの溶融樹脂を左右に隣接させて配列し積層流を導入する工程１と、
   前記積層流を流路入口から分割点に導き、上下に２分割し、分割した上部の積層流を第１の積層流とし、下部の積層流を第２の積層流とする工程２と、
   前記第１の積層流および前記第２の積層流を分岐点から流動方向に中間点に向けて、互いに逆方向に導き、次いで、前記第１の積層流および前記第２の積層流を前記中間点から前記積層流が互いに左右に接するように合流点に導き、その後、前記第１の積層流および前記第２の積層流を左右に隣接して再配置し合流させ、流路出口に導く工程３と、
   流出した前記積層流を押出して多積層シートを形成する工程４と、
   を備えた多積層シートの製造方法であって、
   前記流路入口の前記積層流の幅Ｗ１、厚みＨ１とし、前記流路出口の前記積層流の幅Ｗ４、厚みＨ３とし、前記流路入口から前記流路出口に向かう進行方向における流路の全長をＬ０とし、前記分岐点から前記中間点までの進行方向における流路の長さＬ２としたとき、下記式（１）〜（３）を満足することを特徴とする多積層シートの製造方法。
   ２．０≦Ｗ４／Ｗ１≦４．０ （１）
   ２．０≦Ｈ１／Ｈ３≦６．５ （２）
   １．１≦Ｌ０／Ｌ２≦１．５ （３）
2. 前記工程１において、４層以上の層構造を導入することを特徴とする請求項１に記載の多積層シートの製造方法。
3. 前記工程３において、前記中間点における流路の幅をＷ２とし、前記合流点における各流路の幅をＷ３としたとき、下記式（４）を満足する請求項１または２に記載の多積層シートの製造方法。
   １．０≦Ｗ３／Ｗ２≦１．５ （４）
4. 前記工程３において、前記合流点における流路の厚みをＨ２とし、前記流路出口における流路の厚みをＨ３としたとき、下記式（５）を満足する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多積層シートの製造方法。
   １．０≦Ｈ２／Ｈ３≦２．３ （５）
5. 前記積層流の断面形状が矩形であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載の多積層シートの製造方法。
6. 少なくとも２つの溶融樹脂を流路入口から分割点に導き、左右に隣接させて配列して形成した積層流を、上下に２分割し、第１の積層流と第２の積層流とを形成する分割部と、
   前記分割部で形成した前記第１の積層流および前記第２の積層流を分岐点から流動方向に中間点に向けて、互いに逆方向に導く分岐部と、
   前記第１の積層流および第２の積層流を前記中間点から前記積層流が互いに左右に接するように合流点に導き、その後、前記第１の積層流および前記第２の積層流を左右に隣接して再配置し合流する配置・幅調整部と、
   前記第１の積層流および前記第２の積層流を互いに合流させ、その厚みを調整して流路出口から流出する合流部と、を備え、
   前記流路入口の前記積層流の幅Ｗ１、厚みＨ１とし、前記流路出口の前記積層流の幅Ｗ４、厚みＨ３とし、前記流路入口から前記流路出口に向かう進行方向における流路の全長をＬ０とし、前記分岐点から前記中間点までの進行方向における流路の長さをＬ２としたとき、下記式（１）〜（３）を満足することを特徴とする押出成形用ダイ装置。
   ２．０≦Ｗ４／Ｗ１≦４．０ （１）
   ２．０≦Ｈ１／Ｈ３≦６．５ （２）
   １．１≦Ｌ０／Ｌ２≦２．７ （３）
7. 前記配置・幅調整部において、中間点における流路の幅をＷ２とし、前記合流点Ｄにおける各流路の幅をＷ３としたとき、下記式（４）の関係を満足する請求項６に記載の押出成形用ダイ装置。
   １．０≦Ｗ３／Ｗ２≦１．５ （４）
8. 前記合流部において、合流点における流路の厚みをＨ２とし、前記流路出口における流路の厚みをＨ３としたとき、下記式（５）の関係を満足する請求項６又は７のいずれか１項に記載の押出成形用ダイ装置。
   １．０≦Ｈ２／Ｈ３≦２．３ （５）
9. 前記積層流の断面形状が矩形であることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか1項に記載の押出成形用ダイ装置。
10. 少なくとも２つの溶融樹脂を左右に隣接させて配列し積層流を形成する手段と、前記請求項６乃至９のいずれか１項に記載の押出成形用ダイ装置と、を備えることを特徴とする多積層シートの製造装置。