JP6377354B2 - 延伸フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、延伸フィルムの製造方法に関する。

延伸フィルムを製造する際には、材料となるフィルムを準備し、準備したフィルムを延伸する方法が用いられ、フィルムを延伸する方法としては、フィルムの両端部をクリップで把持しながら加熱炉内に搬送し、加熱炉内にて、フィルムの両端部を把持しているクリップにより長さ方向および幅方向に同時に加熱延伸を行う同時二軸延伸法などが知られている。

このような同時二軸延伸法においては、加熱炉内にて、フィルムを長さ方向および幅方向に引っ張ることで、必要な延伸倍率まで加熱延伸させるものであるが、フィルムを延伸させる際には、クリップにより把持される部分であるフィルムの両端部に大きな応力が加わることで、両端部に裂け目が生じてしまい、これをきっかけとしてフィルム全体が破断してしまうことがある。

これに対し、たとえば、特許文献１では、同時二軸延伸による加熱延伸時におけるフィルムの破断を防止するために、加熱延伸前のフィルムについて、クリップにより把持される両端部を、中央部よりも厚くすることで補強する技術が開示されている。

特開平１１−１０５１３１号公報

しかしながら、この特許文献１の技術では、加熱延伸するためのフィルムは、成形用ダイスにより熱可塑性樹脂を溶融押出しして形成されるものであるため、成形用ダイスによる押出しムラなどにより、フィルムの厚みを規定している両側面が粗くなってしまい、フィルムの両端部を厚くしたとしても、同時二軸延伸によりフィルムを長さ方向に加熱延伸する際において、フィルムの両側面の粗くなっている部分に局所的に応力が集中してフィルムが破断し易くなってしまうという問題がある。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、フィルムを加熱延伸して延伸フィルムを製造する際において、フィルムの破断を防止することができ、生産性および品質に優れた延伸フィルムを得ることができる延伸フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者等は、成形用ダイスから溶融押出しして得たフィルムについて、加熱延伸を行う前に、フィルムの両側面を平滑化することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明によれば、第１の熱可塑性樹脂と、前記第１の熱可塑性樹脂とは異なる第２の熱可塑性樹脂とを用い、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、幅方向において前記中央部の両端に形成され、前記第２の熱可塑性樹脂からなる両端部とを備える延伸前フィルムを形成する延伸前フィルム形成工程と、前記延伸前フィルムについて、前記両端部の両側面から前記両端部の一部を除去することにより、前記延伸前フィルムの厚みを規定している両側面を平滑化する平滑化工程と、前記両側面を平滑化した前記延伸前フィルムを、前記延伸前フィルムの前記両端部を把持しながら、前記第２の熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも１０〜３０℃高い温度まで予備加熱した後、前記延伸前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または前記延伸前フィルムの長さ方向のみに延伸する一軸延伸により加熱延伸することにより、延伸フィルムを形成する延伸工程と、前記延伸フィルムに残存する前記両端部を除去する除去工程と、を有することを特徴とする延伸フィルムの製造方法が提供される。

本発明の製造方法において、前記両端部の一部の除去を、前記両側面から幅３０ｍｍ以下の範囲を除去することにより行うことが好ましい。
本発明の製造方法において、前記両端部の一部を切断することにより除去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延伸前フィルムの加熱延伸を、前記延伸前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。
本発明の製造方法において、前記延伸工程における前記延伸前フィルムの加熱延伸を、加熱延伸後の前記延伸フィルムの厚みが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延伸前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両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。
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、ポリカーボネート（ＰＣ）に、前記アクリル樹脂よりも低いガラス転移温度を有する熱可塑性樹脂を配合してなる混合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、ガラス転移温度の差が１０℃以下である熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。

本発明によれば、延伸を行う際における破断を防止することができ、生産性および歩留まりに優れた延伸フィルムの製造方法を提供することができる。

図１は、複合フィルム形成工程において複合フィルムを作製する方法の一例を説明するための図である。 図２は、延伸工程において同時二軸延伸法により複合フィルムを延伸する方法を説明するための図である。 図３は、複合フィルム形成工程において複合フィルムを作製する方法の別の例を説明するための図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。
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した後、形成した複合フィルムの両端をトリミング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＞
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を形成し、形成した複合フィルム１００の両端をトリミングする工程である。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の幅方向の両端に形成される両端部１２０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、両端部１２０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の両端部１２０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。

複合フィルム形成工程においては、まず、第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂を、加熱溶融させた状態で、フィードブロック２１０を通じてＴダイス２２０に供給する。

本実施形態においては、フィードブロック２１０には、第１の熱可塑性樹脂を溶融押出するための第１の溶融押出機（不図示）と、第２の熱可塑性樹脂を溶融押出するための第２の溶融押出機（不図示）がそれぞれ連結されている。これらの溶融押出機としては、特に限定されず、単軸押出機、二軸押出機のいずれも用いることができる。そして、本実施形態においては、第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂を、各溶融押出機により、それぞれ、融点(溶融)温度以上の温度で溶融押出することで、フィードブロック２１０に供給する。

なお、フィードブロック２１０から、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２２０に供給する際においては、Ｔダイス２２０により得られる複合フィルム１００が、図１に示すように、第１の熱可塑性樹脂からなる中央部１１０の両端に、第２の熱可塑性樹脂からなる両端部１２０が形成された構成となるように、第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂の供給を行う。

具体的には、フィードブロック２１０には、第１の熱可塑性樹脂を供給するための入口と、第１の熱可塑性樹脂を供給するための入口に対して、Ｔダイス２２０の拡幅方向における両脇に、第２の熱可塑性樹脂を供給するための入口とが別々に設けられている。そして、本実施形態では、フィードブロック２１０の入口からそれぞれ流入させた第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂は、フィードブロック２１０内で合流し、フィードブロック２１０の出口において、Ｔダイス２２０の拡幅方向に対して、中央部分に第１の熱可塑性樹脂が流れ、この第１の熱可塑性樹脂の両端部分に第２の熱可塑性樹脂が流れるような態様で流出させ、Ｔダイス２２０に供給するようになっている。

そして、Ｔダイス２２０において、フィードブロック２１０から供給された第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂が、Ｔダイス２２０内に設けられたマニホールド２２１により、幅方向（第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂が並んでいる方向）に拡幅し、これにより、ダイスリップ２２２からシート形状に共押出しする。

次いで、共押出ししたシート状の第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂を、図１に示すように、連続的にタッチロール２３０および冷却ロール２４０によって引取り、挟圧して冷却および固化させることにより、第１の熱可塑性樹脂からなる中央部１１０と、中央部１１０の両端に形成され、第２の熱可塑性樹脂からなる両端部１２０とを備えた複合フィルム１００を作製する。

そして、本実施形態においては、作製された複合フィルム１００について、両端部１２０のうち、両側面から所定幅をカッター２５０によって連続的にトリミングすることにより、フィルムの厚みを規定している両側面（成形用ダイスにより溶融押出する際に側面となる面）を平滑化する。これにより、本実施形態によれば、後述する延伸工程において、複合フィルム１００の両端部１２０を引っ張って複合フィルム１００を加熱延伸する際に、両端部１２０の側面の粗さに起因する局所的な応力の集中を防止し、両端部１２０での裂け目の発生を防止することができ、延伸フィルムの生産性を向上させることができる。

なお、両端部１２０の側面の平滑化は、両端部１２０の側面の凹凸を低減させ、複合フィルム１００を長さ方向に引っ張った際に、両端部１２０の一部に応力が集中しなくなる程度に行えばよい。

また、カッター２５０としては、トリミングによって両端部１２０の側面を良好に平滑化できるものであれば何でもよく、たとえば、レザー刃や、円形の上刃と下刃とを擦り合わせながら連続回転させて剪断により切断を行うロータリーシェアカッターや、固体レーザー、半導体レーザー、液体レーザーまたは気体レーザーなどを使用したレーザーカッターを用いることができるが、トリミング時に複合フィルム１００に加わる応力を低減することができ、トリミング時における複合フィルム１００への亀裂の発生を防止することができるという観点より、レーザーカッターが好ましい。

なお、複合フィルム１００の両端部１２０をトリミングする際には、両端部１２０を加熱しながらトリミングすることが好ましい。これにより、両端部１２０の側面をより平滑なものとすることができ、複合フィルム１００を加熱延伸する際における複合フィルム１００の破断をより適切に防止することができる。

なお、複合フィルム１００の両端部１２０をトリミングする場合には、トリミングする幅は、両端部１２０のうち、両側面の最も突出している部分から中央部１１０に向かって、好ましくは幅３０ｍｍ以下、より好ましくは幅１０ｍｍ以下、さらに好ましくは幅５ｍｍ以下である。これにより、両端部１２０の側面を平滑なものとしながら、トリミングして除去する両端部１２０の量を低減することができるため、両端部１２０を形成するための第２の熱可塑性樹脂の使用量を低減することができ、コスト的に有利である。

そして、本実施形態においては、このように両端部１２０がトリミングされた複合フィルム１００は、複合フィルム巻取りロール（不図示）によって巻き取られるようになっており、これにより複合フィルム１００を連続的に得ることができる。

＜延伸工程＞
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の両端部１２０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。

具体的には、延伸工程では、複合フィルム巻取りロールから複合フィルム１００を連続的に送り出し、複数のクリップを用いて複合フィルム１００の両端部１２０を一定間隔ごとに把持し、各クリップ３１０により複合フィルム１００を延伸炉３２０内に搬送し、延伸炉３２０内において、各クリップ３１０により複合フィルム１００を長さ方向および幅方向に引っ張って延伸する。この際においては、複合フィルム１００は、クリップ３１０により把持された状態のまま搬送されることで、延伸炉３２０内を通過するようになっており、延伸炉３２０内の予熱帯にて、複合フィルム１００は、これを構成する両端部１２０における第２の熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも１０〜３０℃程度高い温度まで予備加熱された後、延伸炉３２０内の延伸帯にて、保熱されたままクリップ３１０により長さ方向および幅方向に引っ張られて、長さ方向および幅方向に延伸される。そして、これに続く、冷却熱固定帯において冷却および固化されることにより、延伸フィルムを得ることができる。そして、クリップ３１０を開放し、ロールにて巻き取られることで、連続的に延伸フィルムを得ることができる。

なお、本実施形態においては、延伸工程と、複合フィルム形成工程とを一貫した連続ライン（工程）とし、延伸フィルムを得ることも可能である。

本実施形態においては、延伸炉３２０内を通過するようにして、クリップ３１０が移動するための一対のガイドレールが設置されている。一対のガイドレールは、図２に示す複合フィルム１００の上側の両端部１２０を把持するクリップ３１０の位置と、下側の両端部１２０を把持するクリップ３１０の位置にそれぞれ設置されており、延伸炉３２０内の予熱帯では互いに平行であり、延伸帯では互いに複合フィルム１００の幅方向に離れていき、冷却熱固定帯ではまた互いに平行となっている。あるいは、冷却熱固定帯においては、延伸帯にて加熱延伸された延伸フィルムの固化時の収縮分を考慮して、冷却熱固定帯内で、一対のガイドレール同士の距離を、延伸帯の出側における延伸フィルムの幅を基準として、幅方向に数％程度近づけるようにしてもよい。本実施形態においては、複合フィルム１００の両端部１２０を把持したクリップ３１０が、このようなガイドレールに沿って移動することで、複合フィルム１００を搬送および延伸できるようになっている。

本実施形態においては、このようなガイドレールに沿って移動するクリップ３１０を用いて、延伸炉３２０内の延伸帯にて、複合フィルム１００を延伸する。すなわち、延伸炉３２０内の延伸帯にて、複合フィルム１００の両端部１２０を把持したクリップ３１０を、ガイドレールに沿って幅方向に広がるようにして移動させ、併せてクリップ３１０同士の間隔を広げる制御を行うことで、複合フィルム１００の両端部１２０を、図２に示す矢印のように長さ方向および幅方向に引っ張る。これにより、複合フィルム１００の中央部１１０および両端部１２０が、それぞれ長さ方向および幅方向に、必要な延伸倍率となるまで加熱延伸される。そして、加熱延伸された複合フィルム１００は、延伸炉３２０内の冷却熱固定帯において冷却および固化され、延伸炉３２０の外に設置されたロールによって巻き取られるようになっており、これにより連続的に延伸フィルムを得ることができる。

なお、本実施形態においては、加熱延伸後の複合フィルム１００の中央部１１０の厚みは、好ましくは１５〜５０μｍ、より好ましくは２０〜４０μｍである。加熱延伸後の複合フィルム１００の中央部１１０の厚みを上記範囲に制御することにより、加熱延伸中における複合フィルム１００の破断を防止し、複合フィルム１００の加熱延伸を適切に行うことができる。

また、本実施形態においては、複合フィルム１００を加熱延伸して得られた延伸フィルムについて、必要に応じて両端部１２０の部分を切断してもよい。これにより、延伸フィルムを、中央部１１０のみからなるフィルムとすることができる。

以上のようにして、本実施形態においては、複合フィルム形成工程により、第１の熱可塑性樹脂からなる中央部１１０と、第２の熱可塑性樹脂からなる両端部１２０とを備える複合フィルム１００を形成し、形成した複合フィルム１００の両端部１２０の両側面を平滑化した後、延伸工程により複合フィルム１００の中央部１１０および両端部１２０を加熱延伸することにより、延伸フィルムを得ることができる。これにより、本実施形態によれば、複合フィルム１００を加熱延伸する際における複合フィルム１００の破断を防止し、延伸フィルムの生産性を向上させることができる。

なお、従来より、熱可塑性樹脂を成形用ダイスにより溶融押出しして得たフィルムについて、同時二軸延伸により加熱延伸を行う際における破断を防止するために、加熱延伸前のフィルムの両端部を中央部に比べて厚く形成する方法が知られている。しかしながら、この方法においては、成形用ダイスによる押出しムラなどにより、フィルムの両側面の形状が不均一となり粗くなってしまうため、クリップ３１０によってフィルムを延伸する際において、フィルムの両側面の粗くなっている部分に応力が集中してしまい、フィルムが破断し易くなってしまうという問題がある。この際においては、フィルムの両側面を平滑化する方法として、成形用ダイスによる押出量の調整や、タッチロール２３０および冷却ロール２４０の位置や搬送速度などの調整を行う方法が考えられるが、このような方法のみでは、フィルムの両側面を十分に平滑化することは困難である。また、このようなフィルムの両端部の厚みを厚くする方法においては、延伸フィルムを得るために必要な熱可塑性樹脂の量が増加してしまい、コスト的に不利になるという問題もある。

これに対し、本発明者等は、延伸フィルムの製造に用いる熱可塑性樹脂の特性として、ガラス転移温度以上まで加熱した際の破断伸び率（フィルムを破断するまで延伸した際における、延伸前の寸法に対する伸び率を示す値）が数百％と大きい一方で、図１，２に示すような実際の製造工程において、該熱可塑性樹脂からなるフィルムを加熱延伸した場合には、フィルムが上記破断伸び率よりも低い伸び率で破断してしまうという点に着目し、検討を行ったところ、加熱延伸時におけるフィルムの破断は、フィルムの両側面の粗さに起因しているとの知見を得た。そして、本発明者等は、このような知見に基づき、加熱延伸を行う前の複合フィルム１００について、両端部１２０の側面を平滑化することにより、加熱延伸時における複合フィルム１００の破断を防止することができることを見出したものである。

特に、本実施形態によれば、複合フィルム１００の両端部１２０の両側面を平滑化する方法として、上述したように両端部１２０をトリミングする方法を用いることにより、複合フィルム１００を加熱延伸する際において、両端部１２０の両側面の粗さに起因する複合フィルム１００の破断を防止できることに加えて、次のように、央部１１０と両端部１２０との境界部の厚みが薄くなっている部分における亀裂の発生を防止することができる。

すなわち、Ｔダイス２２０から溶融押出された複合フィルム１００においては、溶融押出された直後に冷却ロール２４０によって引取られることで、長さ方向に伸長するとともに幅方向に収縮するネックインと呼ばれる現象が発生する。ここで、複合フィルム１００が冷却ロール２４０によって長さ方向に伸長される際には、複合フィルム１００の中央に位置する中央部１１０において、隣接する熱可塑性樹脂が存在することで幅方向への収縮が抑制され、厚み方向にのみ収縮する力が働くと考えられる。すなわち、中央部１１０は、幅方向に第１の熱可塑性樹脂が並んで構成されるものであるため、隣接した樹脂同士が互いに引っ張り合うことで、中央部１１０全体として幅方向への収縮が抑制されると考えられる。これに対し、両端部１２０においては、一方の端部は中央部１１０と隣接するものの、もう一方の端部は隣接する樹脂が存在しないため、厚み方向に加えて幅方向にも収縮する力が働くと考えられる。これにより、ネックインが発生する際における応力の加わり方が異なる中央部１１０と両端部１２０との境界部においては、熱可塑性樹脂が両端部１２０側に引っ張られてしまい、境界部の厚みが薄くなってしまう傾向にある。この場合には、中央部１１０と両端部１２０との境界部の厚みに対して、両端部１２０の厚みが厚すぎると、延伸工程にて複合フィルム１００を加熱延伸する際に、厚みが薄い境界部に応力が集中してしまい、境界部に亀裂が発生し易くなってしまう。

これに対し、複合フィルム１００の両端部１２０をトリミングすることによれば、両端部１２０の厚みが厚くなっている部分をトリミングにより除去することができるため、両端部１２０と、上記境界部との厚みの差を小さくすることができ、複合フィルム１００を加熱延伸する際における、境界部への応力の集中を抑制し、境界部における亀裂の発生を有効に防止することができる。

また、従来においては、加熱延伸時における複合フィルム１００の破断を防止するために、複合フィルム１００の両端部１２０にゴム弾性粒子を添加し、両端部１２０を軟化させる（常温での破断伸び率を高くする）方法が知られている。しかしながら、この方法においては、両端部１２０中のゴム弾性粒子が熱により劣化し易いため、次のような問題がある。すなわち、複合フィルム１００をＴダイス２２０から溶融共押出する際において、熱により劣化したゴム弾性粒子が、Ｔダイス２２０のダイスリップ２２２上に析出して堆積物を形成してしまい、この堆積物によって複合フィルム１００に押し跡がついてしまうおそれや、堆積物が延伸フィルムの製品巻に混入して延伸フィルムの品質を低下させてしまうおそれがある。さらに、このようなゴム弾性粒子の堆積物が形成されてしまうと、図２に示すようにクリップ３１０を用いて複合フィルム１００を加熱延伸する際に、複合フィルム１００とクリップ３１０との間に堆積物が入り込んでしまい、これにより複合フィルム１００が破断し易くなってしまうというおそれもある。

これに対し、本実施形態によれば、複合フィルム１００の両端部１２０にこのようなゴム弾性粒子を添加する必要がない、あるいは、両端部１２０に添加するゴム弾性粒子の量を少量とすることができるため、複合フィルム１００を溶融共押出する際におけるゴム弾性粒子の析出を抑制することができ、得られる延伸フィルムを品質に優れたものとすることができる。

なお、本実施形態においては、中央部１１０を形成するための第１の熱可塑性樹脂としては、必要とする延伸フィルムの用途などに応じて選択すればよく、たとえば、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）などを用いることができる。

また、第２の熱可塑性樹脂としては、複合フィルム１００の両端部１２０を形成した後に、側面を適切に平滑化できるものであればよいが、たとえば、複合フィルム１００において、中央部１１０より両端部１２０の方が延性が高くなるような熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。具体的には、第２の熱可塑性樹脂としては、加熱延伸前の複合フィルム１００において、中央部１１０より両端部１２０の方が、常温における破断伸び率が高くなるような熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。なお、常温における破断伸び率は、１０〜３０℃程度の常温環境下で、中央部１１０や両端部１２０を破断するまで延伸した際における、延伸前の寸法に対する伸び率を示す値である。これにより、複合フィルム１００の両端部１２０をトリミングする際における複合フィルム１００に加わる応力を緩和することができ、トリミング時における複合フィルム１００への亀裂の発生を有効に防止することができる。

特に、複合フィルム１００の両端部１２０をトリミングする際において、中央部１１０の常温における破断伸び率が１０％以下と低い場合には、トリミング時に複合フィルム１００に加わる応力により、中央部１１０に亀裂が生じてしまうおそれがある。これに対し、上述したように、第２の熱可塑性樹脂として、中央部１１０より両端部１２０の方が、常温における破断伸び率が高くなるよう熱可塑性樹脂を用いることにより、トリミング時における応力を緩和することができ、中央部１１０への亀裂の発生を有効に防止することができる。

さらに、第２の熱可塑性樹脂としては、第１の熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_１と、第２の熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_２との差（｜Ｔｇ_１−Ｔｇ_２｜）が１０℃以下である熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。これにより、本実施形態においては、延伸工程により複合フィルム１００の両端部１２０をクリップ３１０で把持して加熱延伸を行う際において、クリップ３１０により把持された両端部１２０が延伸炉３２０による加熱で適度に軟化し、加熱延伸時におけるクリップ外れや、複合フィルム１００の破断などを防止することができ、延伸フィルムの生産性を向上させることができる。

なお、この際においては、第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂のガラス転移温度の差（｜Ｔｇ_１−Ｔｇ_２｜）は、好ましくは１０℃以下、より好ましくは５℃以下、さらに好ましくは３℃以下である。

本実施形態においては、第２の熱可塑性樹脂としては、上述した観点に基づいて、具体的には以下のような熱可塑性樹脂を用いることができる。たとえば、第２の熱可塑性樹脂としては、第１の熱可塑性樹脂にアクリル樹脂を用いた場合には、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）などのうち１種を単独で使用、または２種以上を混合した混合樹脂を用いることができる。

また、第２の熱可塑性樹脂としては、上述した第１の熱可塑性樹脂に、延伸フィルムの生産性を阻害しない範囲で少量のゴム弾性粒子を添加した樹脂を用いてもよい。

あるいは、第２の熱可塑性樹脂としては、第１の熱可塑性樹脂よりもガラス転移温度が高く、その差が１０℃超である熱可塑性樹脂（耐熱性の熱可塑性樹脂）に対し、第１の熱可塑性樹脂よりもガラス転移温度が低い熱可塑性樹脂（低温溶融性の熱可塑性樹脂）を配合してなる混合樹脂を用いることができる。この際においては、上記の耐熱性の熱可塑性樹脂と、低温溶融性の熱可塑性樹脂との配合比率を調整することで、得られる混合樹脂のガラス転移温度を、第１の熱可塑性樹脂とのガラス転移温度の差（｜Ｔｇ_１−Ｔｇ_２｜）が上記範囲となるように調整することが好ましい。

たとえば、第１の熱可塑性樹脂として、ガラス転移温度Ｔｇ_１が１２０℃程度のアクリル樹脂を用いた場合には、第２の熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が１５０℃程度と高いポリカーボネート（ＰＣ）に、ガラス転移温度が７０℃程度と低いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を配合して、ガラス転移温度を上記ガラス転移温度Ｔｇ_１と同程度の１２０℃付近に調整した混合樹脂を用いることができる。

なお、第２の熱可塑性樹脂としてこのような混合樹脂を用いる場合には、耐熱性の熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）などを用いることができる。また、低温溶融性の熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、第１の熱可塑性樹脂よりガラス転移温度が低いアクリル樹脂、ポリエステル（ＰＥｓ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などを用いることができる。本実施形態においては、これらのうち、得られる混合樹脂のガラス転移温度を調整し易いという観点より、耐熱性の熱可塑性樹脂としてとしてポリカーボネート（ＰＣ）を、低温溶融性の熱可塑性樹脂としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いることが好ましい。

また、上述した例においては、このような第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂を用いて複合フィルム１００を作製する方法として、図１に示すように、Ｔダイス２２０から溶融共押出しした複合フィルム１００を、タッチロール２３０および冷却ロール２４０によって引取る方法を用いる例を示したが、本実施形態においては、図３に示すように、タッチロール２３０を用いることなく、冷却ロール２４０のみによって複合フィルム１００を引取る方法を用いてもよい。これにより、Ｔダイス２２０と冷却ロール２４０との距離を近づけることができ、Ｔダイス２２０から押出された第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂について、冷却ロール２４０に引き取られるまでに発生するネックイン（冷却ロール２４０によって引取られることで、長さ方向に伸長するとともに、幅が狭くなる現象）の発生を抑制することができ、得られる複合フィルム１００について、ネックインによる収縮を抑制することで厚みのばらつきを抑えることができる。

さらに、上述した例においては、加熱延伸前の複合フィルム１００について、両端部１２０をトリミングすることで、両端部１２０の側面を平滑化する例を示したが、本実施形態においては、両端部１２０の側面を平滑化する方法としては、特に限定されず、両端部１２０の端部の研磨、両端部１２０の端部の加熱押圧成形などの方法を用いることができる。

また、上述した例においては、複合フィルム１００を加熱延伸する方法として、図２に示すように、複合フィルム１００を、長さ方向および幅方向の両方向に加熱延伸する同時二軸延伸法を用いる例を示したが、本実施形態においては、複合フィルム１００を、長さ方向のみに一軸延伸する方法を用いてもよい。

この際においては、複合フィルム１００の長さ方向への加熱延伸は、図２に示す同時二軸延伸法と同様にして行うことができる。すなわち、複合フィルム１００の両端部１２０をクリップ３１０で把持しながら加熱炉３２０内に搬送し、その後、加熱炉３２０内にて、複合フィルム１００の両端部１２０を把持している各クリップ３１０を、幅方向に移動させることなく、クリップ３１０同士の間隔を広げることで、長さ方向のみに加熱延伸を行う方法を用いることができる。

本実施形態においては、長さ方向および幅方向に同時二軸延伸を行う場合や、長さ方向のみに一軸延伸を行う場合のいずれにおいても、図２に示すように複合フィルム１００の両端部１２０をクリップ３１０で把持しながら延伸を行うことにより、従来より用いられている逐次二軸延伸法と比較して、延伸フィルムの生産性を向上させることができ、さらに得られる延伸フィルムを品質に優れたものとすることができる。

なお、従来の逐次二軸延伸法は、図１に示す方法により作製された複合フィルム１００を、まず長さ方向に加熱延伸し、その後、幅方向に加熱延伸を行う方法である。逐次二軸延伸法においては、複合フィルム１００を複数のロールによって搬送することで長さ方向に加熱延伸した後、図２に示すようにして、複合フィルム１００の両端部１２０をクリップ３１０で把持しながら幅方向に加熱延伸する。

ここで、逐次二軸延伸法における複合フィルム１００の長さ方向への延伸は、具体的には次のようにして行われる。すなわち、逐次二軸延伸法によれば、複合フィルム１００を予め加熱された複数の予熱ロールにより搬送しながら、両端部１２０のガラス転移温度程度まで予備加熱し、予備加熱した複合フィルム１００を、赤外線ヒータなどにより両端部１２０のガラス転移温度よりも１０〜３０℃程度高い温度までさらに加熱しながら、連続的に冷却ロールにより搬送する。この際において、冷却ロールによる搬送速度を、予熱帯ロールによる搬送速度よりも速くすることで、予熱帯ロールと冷却ロールとの間で張力が発生し、この張力を利用して、複合フィルム１００を長さ方向に必要な延伸倍率まで延伸させる。

ここで、逐次二軸延伸法においては、複合フィルム１００を長さ方向に延伸する際に、複合フィルム１００の表面が、予熱ロールおよび冷却ロールに触れることとなるため、複合フィルム１００の表面に擦り傷が発生してしまい、得られる延伸フィルムの外観品質が低下してしまうおそれがある。また、逐次二軸延伸法においては、複合フィルム１００を長さ方向に加熱延伸する際に、複合フィルム１００の両端部１２０は幅方向の位置が固定されていないため、複合フィルム１００が熱により幅方向に収縮してしまい、延伸フィルムの生産性が低下してしまうおそれがある。

これに対し、本実施形態によれば、複合フィルム１００について、長さ方向への延伸を、上述した同時二軸延伸法、または上述した長さ方向のみに一軸延伸する方法を用いて行うことにより（すなわち、図２に示すように、複合フィルム１００の両端部１２０をクリップ３１０で把持しながら、長さ方向に延伸を行う方法を用いて行うことにより）、ロールとの接触を回避することができるため、加熱延伸後の複合フィルム１００の表面の擦り傷を低減させることができる。これにより、加熱延伸された複合フィルム１００の両端部１２０を切断して得られる延伸フィルムについて、外観品質を向上させることができ、特に、外観品質の要求が厳しい光学フィルムなどに好適に用いることができる。さらに、本実施形態によれば、複合フィルム１００を長さ方向に延伸する際に、複合フィルム１００の両端部１２０をクリップ３１０で把持しているため、複合フィルム１００について、熱による幅方向の収縮を防止することができ、延伸フィルムの生産性を向上させることができる。

また、上述した例においては、複合フィルム１００を、第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂の２種類の樹脂から形成する例を示したが、本実施形態においては、複合フィルム１００を、第１の熱可塑性樹脂のみから構成されるものとしてもよい。すなわち、複合フィルム１００について、中央部１１０および両端部１２０を、いずれも第１の熱可塑性樹脂により形成し、複合フィルム１００を第１の熱可塑性樹脂のみからなるフィルムとしてもよい。

この際においては、第１の熱可塑性樹脂は、必要とする延伸フィルムに応じて決定される樹脂であるため、Ｔダイス２２０によりフィルムとして形成された後、両端部をトリミングされた場合において、上述した第２の熱可塑性樹脂からなる両端部１２０と比較して、トリミング後の側面の平滑性に劣る場合があるが、このような第１の熱可塑性樹脂のみからなるフィルムをトリミングする際には、トリミングの条件を調整することにより、フィルムの側面を、加熱延伸時において局所的に応力が集中しない程度に平滑化すればよい。

以下に、実施例を挙げて、本発明についてより具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。

＜実施例１＞
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Ｔｇ_１：１２３℃、常温における破断伸び率：５％）を準備し、複合フィルム１００の両端部１２０を形成するための第２の熱可塑性樹脂として、少量のゴム弾性粒子を添加したアクリル樹脂（ガラス転移温度Ｔｇ_２：１２５℃、常温における破断伸び率：１８％）を準備した。

ここで、第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂については、ガラス転移温度は示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定し、常温における破断伸び率は引張試験機（株式会社オリエンテック製、型番：ＲＴＣ−１２１０Ａ）により測定した。以下の実施例２〜４および比較例１，２についても同様とした。

次いで、準備した第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂を、それぞれ二軸押出機によりフィードブロック２１０に供給し、図１に示す方法により、以下の条件にて複合フィルム１００を作製した。ここで、作製した複合フィルム１００は、全体幅が約３１５ｍｍであり、そのうち両端における端部から各約５０ｍｍ幅の領域が両端部１２０であり、残りの中央の領域が中央部１１０であった。また、作製した複合フィルム１００においては、央部１１０の厚みが１５０〜１７０μｍ程度であり、両端部１２０の最大厚みが４００μｍ程度であった。なお、本実施例においては、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を用いたが、添加したゴム弾性粒子の量は少量であったため、複合フィルム１００を溶融共押出する際におけるゴム弾性粒子の析出を抑制することができた。
Ｔダイス２２０出口幅：３８０ｍｍ
エアギャップ長：６０ｍｍ
冷却ロール２４０の引取速度：６ｍｐｍ
フィードブロック２１０への第１の熱可塑性樹脂の供給量：１５ｋｇ／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
なお、上述したエアギャップ長は、ダイスリップ２２２における熱可塑性樹脂の出口から、冷却ロール２４０およびタッチロール２３０による圧下位置（すなわち、冷却ロール２４０と熱可塑性樹脂とが接する位置）までの距離を示すものである。

次いで、得られた複合フィルム１００について、冷却ロール２４０により搬送した後、連続的に、両端部１２０をレザー刃によりトリミングした。なお、トリミングは、両端部１２０の両側面から１０ｍｍ幅ずつ切断することで行った。

次いで、両端部１２０をトリミングした複合フィルム１００について、両端部１２０をクリップ３１０により把持し、図２に示すように、同時二軸延伸法により、以下の条件にて長さ方向および幅方向に加熱延伸した。
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把持位置：複合フィルム１００の端部から１５ｍｍの位置
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

なお、本実施例では、複合フィルム１００について、延伸フィルムの生産性の良否が確認できる程度の長さに渡って、連続して加熱延伸を行った際において、複合フィルム１００の破断は発生しなかったため、品質に優れた延伸フィルムを連続的に製造することができた。

＜実施例２＞
複合フィルム１００を作製する方法として、図３に示すように、Ｔダイス２２０から溶融共押出しした第１の熱可塑性樹脂および第２の熱可塑性樹脂を、タッチロール２３０を用いることなく、冷却ロール２４０のみによって引取る方法を用いることにより、Ｔダイス２２０と冷却ロール２４０との距離を接近させ、エアギャップ長（ダイスリップ２２２における熱可塑性樹脂の出口から、冷却ロール２４０と熱可塑性樹脂とが接する位置までの距離）を２５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして延伸フィルムを得た。

なお、実施例２においては、トリミングを行う前の複合フィルム１００は、央部１１０の厚みが１４０〜１８０μｍ程度であり、両端部１２０の最大厚みが１７０μｍ程度であり、Ｔダイス２２０と冷却ロール２４０との距離を接近させたことによって、上述した実施例１と比較して、ネックインが抑制され、両端部１２０が薄くなっていることが確認され、複合フィルム１００全体が平坦となっていた。

また、実施例２においても、実施例１と同様に、複合フィルム１００を溶融共押出する際におけるゴム弾性粒子の析出を抑制することができ、さらに複合フィルム１００を加熱延伸している間において、複合フィルム１００の破断が発生せず、品質に優れた延伸フィルムを連続的に製造することができた。

＜実施例３＞
複合フィルム１００の両端部１２０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Ｔｇ_２：１２５℃、常温における破断伸び率：２０％）を用いた以外は、実施例１と同様にして延伸フィルムを得た。

なお、実施例３においても、実施例１と同様に、複合フィルム１００を加熱延伸している間において、複合フィルム１００の破断が発生せず、品質に優れた延伸フィルムを連続的に製造することができた。

＜実施例４＞
複合フィルム１００の両端部１２０を形成するための第２の熱可塑性樹脂として、第１の熱可塑性樹脂と同一のアクリル樹脂（ガラス転移温度Ｔｇ_１：１２３℃、常温における破断伸び率：５％）を用いることで、複合フィルム１００として上記アクリル樹脂のみからなる単層フィルムを形成した以外は、実施例１と同様にして延伸フィルムを得た。

なお、実施例４においては、トリミングを行う前の単層フィルムは、央部１１０に相当する部分の厚みが１４０〜１７５μｍ程度であり、両端部１２０に相当する部分の最大厚みが３１０μｍ程度であり、上述した実施例１と同様に、央部１１０よりも両端部１２０の方が厚い形状であった。

また、実施例４においては、単層フィルムを構成するアクリル樹脂は、常温における破断伸び率が５％と低く、延性が低いため、単層フィルムをトリミングした際において、単層フィルムの側面は、上述した実施例１〜３と比較してやや粗くなってしまい、単層フィルムを連続して加熱延伸した際に、１度だけ単層フィルムの破断が発生してしまった。ただし、実施例４では、加熱延伸時における単層フィルムの破断の発生頻度は著しく低く、延伸フィルムの生産性を阻害しない範囲であったため、結果として品質に優れた延伸フィルムを連続的に製造することができた。

＜比較例１＞
複合フィルム１００を作製した後に、両端部１２０のトリミングを行わなかった以外は、実施例１と同様にして延伸フィルムを得た。

なお、比較例１においては、複合フィルム１００を作製した後、両端部１２０のトリミングを行わなかったため、両端部１２０の側面が粗いままであったことから、複合フィルム１００を加熱延伸する際に、複合フィルム１００の破断が多発してしまい、延伸フィルムの生産性が低下してしまった。

＜比較例２＞
複合フィルム１００を作製した後に、両端部１２０のトリミングを行わなかった以外は、実施例２と同様にして延伸フィルムを得た。

なお、比較例２においては、複合フィルム１００を作製した後、両端部１２０のトリミングを行わなかったため、両端部１２０の側面が粗いままであったことから、複合フィルム１００を加熱延伸する際に、複合フィルム１００の破断が多発してしまい、延伸フィルムの生産性が低下してしまった。

上述したように、加熱延伸前の複合フィルム１００または単層フィルムについて、側面を平滑化した実施例１〜４は、複合フィルム１００を加熱延伸した際において、複合フィルム１００の破断を抑制することができたため、品質に優れた延伸フィルムを得ることができ、また延伸フィルムの生産性を向上させることができた。

一方、上述したように、加熱延伸前の複合フィルム１００について、側面の平滑化を行わなかった比較例１，２は、複合フィルム１００の加熱延伸時に、複合フィルム１００の破断が多発してしまい、延伸フィルムの生産性に劣るものであった。

１００…複合フィルム
１１０…中央部
１２０…両端部
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 (9)

1. 第１の熱可塑性樹脂と、前記第１の熱可塑性樹脂とは異なる第２の熱可塑性樹脂とを用い、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、幅方向において前記中央部の両端に形成され、前記第２の熱可塑性樹脂からなる両端部とを備える延伸前フィルムを形成する延伸前フィルム形成工程と、
   前記延伸前フィルムについて、前記両端部の両側面から前記両端部の一部を除去することにより、前記延伸前フィルムの厚みを規定している両側面を平滑化する平滑化工程と、
   前記両側面を平滑化した前記延伸前フィルムを、前記延伸前フィルムの前記両端部を把持しながら、前記第２の熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも１０〜３０℃高い温度まで予備加熱した後、前記延伸前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または前記延伸前フィルムの長さ方向のみに延伸する一軸延伸により加熱延伸することにより、延伸フィルムを形成する延伸工程と、
   前記延伸フィルムに残存する前記両端部を除去する除去工程と、を有することを特徴とする延伸フィルムの製造方法。
2. 前記両端部の一部の除去を、前記両側面から幅３０ｍｍ以下の範囲を除去することにより行う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。
3. 前記両端部の一部を切断することにより除去す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。
4. 前記延伸工程における前記延伸前フィルムの加熱延伸を、前記延伸前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１〜３のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
5. 前記延伸工程における前記延伸前フィルムの加熱延伸を、加熱延伸後の前記延伸フィルムの厚みが１５〜５０μｍの範囲となるように行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
6. 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延伸前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両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１〜５のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
7. 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１〜６のいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。
8. 前記第２の熱可塑性樹脂として、ポリカーボネート（ＰＣ）に、前記アクリル樹脂よりも低いガラス転移温度を有する熱可塑性樹脂を配合してなる混合樹脂を用いることを特徴とする請求項７に記載の延伸フィルムの製造方法。
9. 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、ガラス転移温度の差が１０℃以下である熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項１〜８いずれかのいずれかに記載の延伸フィルムの製造方法。