KR20150127078A - 다이, 및 복층 필름의 제조 방법 - Google Patents

다이, 및 복층 필름의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 제 1 층 및 제 2 층을 구비하는 복층 필름을 제조하기 위한 다이에 있어서, 상기 다이가, 제 1 층 형성용의 용융 수지를 공급할 수 있는 제 1 매니폴드와, 상기 제 1 매니폴드로부터 하류로 연장되는 제 1 유로와, 제 2 층 형성용의 용융 수지를 공급할 수 있는 제 2 매니폴드와, 상기 제 2 매니폴드로부터 하류로 연장되는 제 2 유로와, 상기 제 1 유로 및 상기 제 2 유로가 합류하는 합류부와, 상기 합류부로부터 하류로 연장되는 합류 유로와, 상기 합류 유로의 하류에 형성되며, 상기 합류부에서 합류한 상기 제 1 층 형성용의 용융 수지 및 상기 제 2 층 형성용의 용융 수지를 연속적으로 토출할 수 있는 립부를 구비하며, 상기 제 1 유로가 조정 유로부를 구비하며, 상기 립부의 간극의 크기에 대한 상기 조정 유로부의 간극의 크기의 비가 3.0 이하인 다이를 제공한다.

Description

다이, 및 복층 필름의 제조 방법{DIE AND METHOD FOR PRODUCING LAMINATE FILM}
본 발명은 다이 및 그 다이를 이용한 복층 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들면 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에는, 통상, 각종 광학 필름이 이용되고 있다. 그 광학 필름의 일 예로서 위상차 필름을 들 수 있다. 이러한 위상차 필름으로서, 종류가 다른 수지로 형성한 복수의 층을 구비하는 복층 필름이 이용되는 경우가 있다.
일반적으로, 복층 필름에 포함되는 층에 두께 불균일이 생긴 경우에는, 그 복층 필름의 광학 특성이 면 내에서 균일하지 않게 된다. 그 때문에, 복층 필름에 포함되는 층의 두께 불균일은, 예를 들면 표시 불균일 및 광 누출 등의 원인이 될 가능성이 있다. 그래서, 상기의 복층 필름에서는, 층의 두께를 면 내에서 균일하게 하는 것에 의해, 두께 정밀도를 높이는 것이 요구된다.
복층 필름의 제조 방법 중 하나로 용융 압출법이 있다. 이 용융 압출법으로 제조되는 복층 필름에 있어서, 상기의 두께 불균일은, 필름의 폭 방향에 있어서 생기기 쉬운 경향이 있다. 이에 대하여, 특허문헌 1, 2에서는, 이 복층 필름에 포함되는 층의 두께 정밀도를 필름의 폭 방향에 있어서 높이기 위한 기술이 제안되어 있다.
일본 특허 제 3564623 호 공보 일본 특허 공개 제 2006-231763 호 공보
그런데, 최근은 액정 표시 장치에 대한 요구 수준이 고도로 되어 가고 있다. 그 때문에, 특허문헌 1 및 2에 기재와 같은 종래의 기술에서는, 최근의 고도의 요구에 따를수록 복층 필름에 포함되는 층의 두께 정밀도를 높이는 것은 어려워졌다. 그 중에서도, 두께가 상이한 복수의 층을 구비하는 복층 필름에 있어서는, 두께가 얇은 층의 두께 정밀도를 필름의 폭 방향에 있어서 높이는 것이 특히 곤란하다. 그 때문에, 복수의 수지의 층을 구비하는 복층 필름에 있어서, 층의 두께 정밀도를 폭 방향으로 높일 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있었다.
본 발명은 상기의 과제에 감안하여 창안된 것이며, 폭 방향에 있어서의 두께 정밀도가 뛰어난 층을 구비하는 복층 필름을 제조할 수 있는 다이, 및, 폭 방향에 있어서의 두께 정밀도가 뛰어난 층을 구비하는 복층 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 상술한 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 다이의 매니폴드와 합류부와의 사이에, 립부의 간극의 크기를 기준으로 하여 소정 범위의 크기의 간극을 갖는 유로부(조정 유로부)를 마련하는 것에 의해, 복층 필름의 층의 두께 정밀도를 향상시킬 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은 이하의 설명하는 바와 같다.
[1] 제 1 층 및 제 2 층을 구비하는 복층 필름을 제조하기 위한 다이에 있어서,
상기 다이가,
제 1 층 형성용의 용융 수지를 공급할 수 있는 제 1 매니폴드와,
상기 제 1 매니폴드로부터 하류로 연장되는 제 1 유로와,
제 2 층 형성용의 용융 수지를 공급할 수 있는 제 2 매니폴드와,
상기 제 2 매니폴드로부터 하류로 연장되는 제 2 유로와,
상기 제 1 유로 및 상기 제 2 유로가 합류하는 합류부와,
상기 합류부로부터 하류로 연장되는 합류 유로와,
상기 합류 유로의 하류에 형성되며, 상기 합류부에서 합류한 상기 제 1 층 형성용의 용융 수지 및 상기 제 2 층 형성용의 용융 수지를 연속적으로 토출할 수 있는 립부를 구비하고,
상기 제 1 유로가 조정 유로부를 구비하며,
상기 립부의 간극의 크기에 대한 상기 조정 유로부의 간극의 크기의 비가 3.0 이하인, 다이.
[2] 상기 조정 유로부의 온도를 조정할 수 있는 히터를 구비하는, [1]에 기재된 다이.
[3] 상기 조정 유로부의 간극의 크기가 상기 제 1 유로의 상기 조정 유로부의 바로 상류의 부분의 간극의 크기보다 작은, [1] 또는 [2]에 기재된 다이.
[4] 상기 조정 유로부의 간극의 크기를 조정할 수 있는 유로 간극 제어부를 구비하는, [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 다이.
[5] 상기 제 1 유로가, 상기 제 1 매니폴드와의 접속 부분에 프리랜드를 구비하고,
상기 프리랜드의 간극의 크기는 상기 제 1 유로의 상기 프리랜드의 바로 하류의 부분의 간극의 크기보다 작고,
상기 조정 유로부의 간극의 크기가 상기 프리랜드의 간극의 크기보다 작은, [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 다이.
[7] 상기 다이가 제 3 층 형성용의 용융 수지를 공급할 수 있는 제 3 매니폴드와, 상기 제 3 매니폴드로부터 하류로 연장되는 제 3 유로를 구비하고,
상기 합류부에, 상기 제 3 유로가 합류하며,
상기 립부가 상기 제 3 층 형성용의 용융 수지를 연속적으로 토출할 수 있는, [1] 내지 [6] 중 어느 한 항에 기재된 다이.
[8] [1] 내지 [7] 중 어느 한 항에 기재된 다이를 이용하여, 제 1 층 및 제 2 층을 구비하는 복층 필름을 제조하는 복층 필름의 제조 방법에 있어서,
상기 제 1 매니폴드에 상기 제 1 층 형성용의 용융 수지를 공급하는 것,
상기 제 2 매니폴드에 상기 제 2 층 형성용의 용융 수지를 공급하는 것, 및,
상기 립부로부터 상기 제 1 층 형성용의 용융 수지 및 상기 제 2 층 형성용의 용융 수지를 연속적으로 토출시키는 것을 포함하는, 복층 필름의 제조 방법.
[9] [7]에 기재된 다이를 이용하여, 제 1 층, 제 2 층 및 제 3 층을 구비하는 복층 필름을 제조하는 복층 필름의 제조 방법에 있어서,
상기 제 1 매니폴드에 상기 제 1 층 형성용의 용융 수지를 공급하는 것,
상기 제 2 매니폴드에 상기 제 2 층 형성용의 용융 수지를 공급하는 것,
상기 제 3 매니폴드에 상기 제 3 층 형성용의 용융 수지를 공급하는 것, 및,
상기 립부로부터 상기 제 1 층 형성용의 용융 수지, 상기 제 2 층 형성용의 용융 수지 및 상기 제 3 층 형성용의 용융 수지를 연속적으로 토출시키는 것을 포함하는, 복층 필름의 제조 방법.
[10] 상기 제 1 층의 두께와 상기 제 2 층의 두께와의 비가 1/25 이상 1/10 이하인, [8] 또는 [9]에 기재된 제조 방법.
본 발명의 다이에 의하면, 폭 방향에 있어서의 두께 정밀도가 뛰어난 층을 구비하는 복층 필름을 제조할 수 있다.
본 발명의 복층 필름의 제조 방법에 의하면, 층의 두께 정밀도가 뛰어난 복층 필름을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이를, 제 1 유로의 폭 방향에 대하여 수직인 평면으로 절단한 단면을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이를 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선으로 나타내는 평면으로 절단한 단면을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이를 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선으로 나타내는 평면으로 절단한 단면을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 조정 볼트를, 조정 볼트의 축 방향에 평행한 평면으로 절단한 단면을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이를 이용하여 제조하는 복층 필름의 단면을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
이하, 예시물 및 실시형태를 예를 들어 본 발명에 대해 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하에 예를 드는 예시물 및 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 청구의 범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실행할 수 있다.
이하의 설명에서, 고유 복굴절이 플러스라는 것은, 연신 방향의 굴절률이 그것에 직교하는 방향의 굴절률보다 커지는 것을 의미한다. 또한, 고유 복굴절이 마이너스라는 것은, 연신 방향의 굴절률이 그것에 직교하는 방향의 굴절률보다 작아지는 것을 의미한다. 고유 복굴절의 값은 유전율 분포로부터 계산할 수 있다.
또한, 필름이 "장척"이란, 폭에 대하여, 적어도 5배 이상의 길이를 갖는 것을 말하며, 바람직하게는 10배 혹은 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤 형상으로 감겨 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 것을 말한다.
또한, MD 방향(machine direction)은 제조 라인에 있어서의 필름의 흐름 방향이며, 통상은 필름의 길이 방향 및 종 방향과 평행이다. 또한, TD 방향(traverse direction)은 필름면에 평행인 방향이며, MD 방향에 수직인 방향이며, 통상은 필름의 폭 방향 및 횡 방향과 평행이다.
[1. 실시형태]
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이(10)를, 제 1 유로의 폭 방향에 대하여 수직인 평면으로 절단한 단면을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 다이(10)는 다이 본체(100)를 구비한다. 이 다이 본체(100)는, 예를 들면, 다이강, 스테인리스강(SUS) 등으로 구성할 수 있다. 다이강으로서는, 예를 들면, SKD계 열간 다이강(열전도율:약 30W/m℃) 등을 이용할 수 있다. 또한, 스테인리스강으로서는, 예를 들면, SUS420J2(열전도율:약 25W/m℃) 등을 이용할 수 있다.
다이 본체(100)에는, 용융 수지가 흐를 수 있는 유로로서, 제 1 공급로(110), 제 1 매니폴드(120), 제 1 유로(130), 제 2 공급로(210), 제 2 매니폴드(220), 제 2 유로(230), 제 3 공급로(310), 제 3 매니폴드(320), 제 3 유로(330), 합류부(410), 합류 유로(420) 및 립부(430)가 형성되어 있다. 그 중, 제 1 공급로(110), 제 1 매니폴드(120) 및 제 1 유로(130)는 제 1 층 형성용의 용융 수지가 흐를 수 있는 유로 부분이며, 제 2 공급로(210), 제 2 매니폴드(220) 및 제 2 유로(230)는 제 2 층 형성용의 용융 수지가 흐를 수 있는 유로 부분이며, 제 3 공급로(310), 제 3 매니폴드(320) 및 제 3 유로(330)는 제 3 층 형성용의 용융 수지가 흐를 수 있는 유로 부분이다. 또한, 합류부(410), 합류 유로(420) 및 립부(430)는 제 1 층 형성용의 용융 수지, 제 2 층 형성용의 용융 수지 및 제 3 층 형성용의 용융 수지가 모두 층 형상이 되어 흐를 수 있는 유로 부분이다.
(제 1 층 형성용의 용융 수지가 흐를 수 있는 유로)
제 1 공급로(110)는 다이 본체(100)의 외부에 개구된 유로 부분이다. 이 제 1 공급로(110)에는, 압출기 등의 수지 공급 장치에 의해서 제 1 층 형성용의 용융 수지가 공급될 수 있도록 되어 있다. 그리고, 제 1 공급로(110)는 다이(10)의 외부로부터 공급되는 용융 수지를 받아들이고, 받아들인 용융 수지를 제 1 매니폴드(120)로 이송하도록 되어 있다.
제 1 매니폴드(120)는 제 1 공급로(110)의 하류에 접속된 유로 부분이다. 이 제 1 매니폴드(120)에는, 제 1 공급로(110)를 통과하여, 제 1 층 형성용의 용융 수지가 공급될 수 있도록 되어 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이(10)를 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선으로 나타내는 평면으로 절단한 단면을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 제 1 매니폴드(120)는 제 1 공급로(110)보다 유로 폭 방향으로 넓게 형성되어 있다. 이것에 의해, 제 1 매니폴드(120)에 공급된 용융 수지는 유로 폭 방향의 전체에 이송되도록 되어 있다. 여기서, 유로 폭 방향은 도 1에 있어서는 지면의 법선 방향을 나타내며, 도 2에 있어서는 횡 방향을 나타낸다.
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 제 1 매니폴드(120)는 유로 폭 방향의 단부에 근접한 위치만큼 하류로 내려가도록 형성되어 있다. 이것에 의해, 제 1 매니폴드(120)에 공급된 용융 수지를, 효율적으로, 유로 폭 방향의 단부까지 확산되는 것이 가능하도록 되어 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 제 1 매니폴드(120)의 하류에는, 제 1 매니폴드(120)로부터 하류로 연장되도록, 제 1 유로(130)가 접속되어 있다. 이것에 의해, 제 1 매니폴드(120)에 공급된 용융 수지는, 이 제 1 유로(130)에 유입되도록 되어 있다.
제 1 유로(130)의 제 1 매니폴드(120)와의 접속 부분에는, 제 1 프리랜드(131)가 형성되어 있다. 제 1 프리랜드(131)의 간극의 크기(AP1)는 제 1 유로(130)의 제 1 프리랜드(131)의 바로 하류의 부분(132)의 간극의 크기(A132)보다 작아져 있다. 여기서, 유로의 "간극의 크기"란, 달리 언급이 없는 한 유로의 깊이 방향의 크기를 가리키며, 필름 또는 층의 두께 방향에 대응하고 있다. 이 유로 깊이 방향은, 도 1에 있어서는 횡 방향을 나타내며, 도 2에 있어서는 지면의 법선 방향을 나타낸다. 이와 같이 제 1 프리랜드(131)에 있어서는 유로 단면적이 작아져 있으므로, 이 제 1 프리랜드(131)를 흐르는 용융 수지에는 큰 저항이 가해지도록 되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 제 1 프리랜드(131)는, 제 1 유로(130)의 유로 폭 방향의 중앙부를 정상부로 하며 상류에 돌출되어 있다. 그 때문에, 제 1 프리랜드(131)를 흐르는 용융 수지는, 유로 폭 방향의 중앙부에 있어서는 제 1 프리랜드(131) 내를 긴 거리로 유통하며, 유로 폭 방향의 단부에 근접한 위치만큼 제 1 프리랜드(131) 내를 짧은 거리로 유통하게 되어 있다.
제 1 유로(130)의 폭 방향 중앙부는, 제 1 공급로(110)의 바로 아래에 해당하기 때문에, 공급되는 용융 수지의 압력이 크다. 또한, 제 1 유로(130)의 폭 방향 단부는, 제 1 공급로(110)로부터 멀기 때문에, 공급되는 용융 수지의 압력이 작다. 그 때문에, 용융 수지는 제 1 유로(130)의 폭 방향 중앙부에 많이 흐르게 하므로, 아무런 대책을 실시하지 않는 경우에는, 얻어지는 복층 필름의 제 1 층에 있어서 폭 방향의 중앙부가 두꺼워지는 경향이 있다. 이것에 대하여, 상기와 같은 제 1 프리랜드(131)를 마련한 것에 의해, 제 1 프리랜드(131)의 폭 방향 중앙부를 흐르는 용융 수지에는 큰 저항이 긴 거리만큼 걸리고, 제 1 프리랜드(131)의 폭 방향 단부를 흐르는 용융 수지에는 큰 저항이 짧은 거리밖에 걸리지 않는다. 이것에 의해, 제 1 매니폴드(120)로부터 제 1 유로(130)에 유입하는 용융 수지의 양을 유로 폭 방향으로 균일하게 하여, 얻어지는 복층 필름에 있어서 제 1 층의 두께 정밀도를 폭 방향으로 향상시킬 수 있도록 되어 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 제 1 유로(130)는 제 1 조정 유로부(133)를 구비한다. 이 제 1 조정 유로부(133)는, 제 1 유로(130)에 있어서, 소정의 범위의 크기의 간극을 갖는 부분이다. 구체적인 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기(AC1)는, 립부(430)의 간극의 크기(AL)에 대한 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기(AC1)의 비(AC1/AL)가 소정의 범위에 들어가도록 설정할 수 있다. 구체적인 상기의 비(AC1/AL)의 범위는, 통상 3.0 이하, 바람직하게는 2.0 이하이다. 이러한 제 1 조정 유로부(133)를, 제 1 매니폴드(120)보다 하류 또한 합류부(410)보다 상류에 마련한 것에 의해, 얻어지는 복층 필름에 있어서, 제 1 층의 두께 정밀도를 폭 방향으로 높일 수 있다. 또한, 상기의 비(AC1/AL)의 하한값에 제한은 없지만, 바람직하게는 1.0 이상이다.
제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기(AC1)를 상기의 범위에 들어가게 하는 것에 의해서 복층 필름의 제 1 층의 두께 정밀도를 향상시킬 수 있는 이유는 확실하지 않지만, 본 발명자들의 검토에 의하면, 이하와 같이 짐작된다. 즉, 일반적으로, 용융 수지가 립부의 TD 방향의 어느 위치에 많이 흐르고, 어느 위치에 적게 흐르는가는, 매니폴드에 공급되고 나서 립부로부터 방출될 때까지의 TD 방향에 있어서의 모든 위치의 용융 수지의 압력 손실이 일정하게 되도록 정해진다. 또한, 일반적으로, 다이 설비에 따른 압력 손실은 유로 간극에 강하게 의존한다. 이 때문에, 제 1 조정 유로부(133)에서 조정량을 크게 하기 위해서는, 제 1 조정 유로부(133)의 간극을 좁게 하는 것이 바람직하다. 통상, 다이의 설계에 있어서 유로의 간극이 가장 좁은 것은 립 부분이기 때문에, AC1/AL을 3 이하로 함으로써, 다이(10)의 전체에 있어서의 제 1 조정 유로부(133)의 영향이 커져, 제 1 층의 두께 정밀도를 향상시킬 수 있는 것이라고 짐작할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 제 1 조정 유로부(133)는 제 1 유로(130)에 있어서 부분적으로 간극의 크기가 작아진 부분이다. 따라서, 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기(AC1)는 제 1 유로(130)의 제 1 조정 유로부(133)의 바로 상류의 부분(134)의 간극의 크기(A134)보다 작아져 있다. 이것에 의해, 제 1 조정 유로부(133)는 제 1 유로(130)에 대해 부분적으로 유로 단면적이 작아진 오리피스로서 기능할 수 있다. 이 때문에, 오리피스의 작용에 의해서, 제 1 유로(130)의 제 1 조정 유로부(133)보다 하류의 부분(135)에서의 용융 수지의 압력을 안정시킬 수 있다. 따라서, 얻어지는 복층 필름에 있어서, 제 1 층의 두께 정밀도를 폭 방향으로 더욱 높이는 것이 가능해진다.
또한, 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기(AC1)는 제 1 프리랜드(131)의 간극의 크기(AP1)보다 작은 것이 바람직하다. 이것에 의해, 얻어지는 복층 필름에 있어서, 제 1 층의 두께 정밀도를 폭 방향으로 더욱 높일 수 있다.
제 1 유로(130)는, 그 하류 단부에 있어서 합류부(410)에 접속되어 있다. 따라서, 제 1 유로(130)를 유통한 용융 수지는 합류부(410)에 이송되도록 되어 있다.
(제 2 층 형성용의 용융 수지가 흐를 수 있는 유로)
제 2 공급로(210)는 다이 본체(100)의 외부에 개구된 유로 부분이다. 이 제 2 공급로(210)에는, 압출기 등의 수지 공급 장치에 의해서 제 2 층 형성용의 용융 수지가 공급될 수 있도록 되어 있다. 그리고, 제 2 공급로(210)는 다이(10)의 외부로부터 공급되는 용융 수지를 받아들이고, 받아들인 용융 수지를 제 2 매니폴드(220)에 이송하도록 되어 있다.
제 2 매니폴드(220)는 제 2 공급로(210)의 하류에 접속된 유로 부분이다. 이 제 2 매니폴드(220)에는, 제 2 공급로(210)를 통하여, 제 2 층 형성용의 용융 수지가 공급될 수 있도록 되어 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이(10)를 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선으로 나타내는 평면으로 절단한 단면을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 제 2 매니폴드(220)는, 제 1 매니폴드(120)와 마찬가지로, 제 2 공급로(210)보다 유로 폭 방향으로 넓게 형성되어 있다. 또한, 제 2 매니폴드(220)는 유로 폭 방향의 단부에 근접한 위치만큼 하류로 내려가도록 형성되어 있다. 이것에 의해, 제 2 매니폴드(220)에 공급된 용융 수지는 유로 폭 방향의 전체로 이송되며, 유로 폭 방향의 단부에까지 효율적으로 확산되도록 할 수 있도록 되어 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 제 2 매니폴드(220)의 하류에는, 제 2 매니폴드(220)로부터 하류로 연장되도록, 제 2 유로(230)가 접속되어 있다. 이것에 의해, 제 2 매니폴드(220)에 공급된 용융 수지는, 이 제 2 유로(230)에 유입되도록 되어 있다.
제 2 유로(230)의 제 2 매니폴드(220)와의 접속 부분에는, 제 2 프리랜드(231)가 형성되어 있다. 제 2 프리랜드(231)의 간극의 크기(AP2)는 제 2 유로(230)의 제 2 프리랜드(231)의 바로 하류의 부분(232)의 간극의 크기(A232)보다 작아져 있다. 또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제 2 프리랜드(231)는 제 2 유로(230)의 유로 폭 방향의 중앙부를 정상부로 하며 상류에 돌출되어 있다. 이 때문에, 제 1 프리랜드(131)와 마찬가지로, 이 제 2 프리랜드(231)에 의해, 얻어지는 복층 필름에 있어서 제 2 층의 두께 정밀도를 폭 방향으로 향상시킬 수 있도록 되어 있다.
제 2 유로(230)는, 그 하류 단부에 있어서 합류부(410)에 접속되어 있다. 따라서, 제 2 유로(230)를 유통한 용융 수지는 합류부(410)에 이송되도록 되어 있다.
(제 3 층 형성용의 용융 수지가 흐를 수 있는 유로)
제 3 공급로(310)는 다이 본체(100)의 외부에 개구된 유로 부분이다. 이 제 3 공급로(310)에는, 압출기 등의 수지 공급 장치에 의해서 제 3 층 형성용의 용융 수지가 공급될 수 있도록 되어 있다. 그리고, 제 3 공급로(310)는 다이(10)의 외부로부터 공급되는 용융 수지를 받아들이고, 받아들인 용융 수지를 제 3 매니폴드(320)에 이송하도록 되어 있다.
제 3 매니폴드(320)는 제 3 공급로(310)의 하류에 접속된 유로 부분이다. 이 제 3 매니폴드(320)에는, 제 3 공급로(310)를 통하여, 제 3 층 형성용의 용융 수지가 공급될 수 있도록 되어 있다.
제 3 매니폴드(320)는, 제 1 매니폴드(120) 및 제 2 매니폴드(220)와 마찬가지로, 제 3 공급로(310)보다 유로 폭 방향으로 넓게 형성되어 있다. 또한, 제 3 매니폴드(320)는 유로 폭 방향의 단부에 근접한 위치만큼 하류에 내려가도록 형성되어 있다. 이것에 의해, 제 3 매니폴드(320)에 공급된 용융 수지는 유로 폭 방향의 전체에 이송되며, 유로 폭 방향의 단부에까지 효율적으로 확산시킬 수 있도록 되어 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 제 3 매니폴드(320)의 하류에는, 제 3 매니폴드(320)로부터 하류로 연장되도록, 제 3 유로(330)가 접속되어 있다. 이것에 의해, 제 3 매니폴드(320)에 공급된 용융 수지는, 이 제 3 유로(330)에 유입할 수 있도록 되어 있다.
제 3 유로(330)의 제 3 매니폴드(320)와의 접속 부분에는, 제 3 프리랜드(331)가 형성되어 있다. 제 3 프리랜드(331)의 간극의 크기(AP3)는 제 3 유로(330)의 제 3 프리랜드(331)의 바로 하류의 부분(332)의 간극의 크기(A332)보다 작아져 있다. 또한, 제 3 프리랜드(331)는, 제 3 유로(330)의 유로 폭 방향의 중앙부를 정상부로 하며 상류에 돌출되어 있다. 이 때문에, 제 1 프리랜드(131) 및 제 2 프리랜드(231)와 마찬가지로, 이 제 3 프리랜드(331)에 의해, 얻어지는 복층 필름에 있어서 제 3 층의 두께 정밀도를 폭 방향으로 향상시킬 수 있도록 되어 있다.
제 3 유로(330)는 제 3 조정 유로부(333)를 구비한다. 이 제 3 조정 유로부(333)는, 제 3 유로(330)에 있어서, 소정의 범위의 크기의 간극을 갖는 부분이다. 구체적인 제 3 조정 유로부(333)의 간극의 크기(AC3)는 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기(AC1)와 마찬가지로 정의되는 범위에 들어가도록 한다. 이러한 제 3 조정 유로부(333)를, 제 3 매니폴드(320)보다 하류 또한 합류부(410)보다 상류에 마련한 것에 의해, 얻어지는 복층 필름에 있어서, 제 3 층의 두께 정밀도를 폭 방향으로 높일 수 있다.
제 3 조정 유로부(333)는, 제 1 조정 유로부(133)와 마찬가지로, 제 3 유로(330)에 있어서 부분적으로 간극의 크기가 작아진 부분이다. 따라서, 제 3 조정 유로부(333)의 간극의 크기(AC3)는 제 3 유로(330)의 제 3 조정 유로부(333)의 바로 상류의 부분(334)의 간극의 크기(A334)보다 작아져 있다. 이것에 의해, 얻어진 복층 필름에 있어서, 제 3 층의 두께 정밀도를 폭 방향으로 더욱 높이는 것이 가능해진다.
또한, 제 3 조정 유로부(333)의 간극의 크기(AC3)는 제 3 프리랜드(331)의 간극의 크기(AP3)보다 작은 것이 바람직하다. 이것에 의해, 얻어지는 복층 필름에 있어서, 제 3 층의 두께 정밀도를 폭 방향으로 더욱 높일 수 있다.
제 3 유로(330)는, 그 하류 단부에 있어서 합류부(410)에 접속되어 있다. 따라서, 제 3 유로(330)를 유통한 용융 수지는 합류부(410)에 이송되도록 되어 있다.
(제 1 층 내지 제 3 층 형성용의 용융 수지가 모두 흐를 수 있는 유로)
도 1에 도시하는 바와 같이, 상술한 제 1 유로(130), 제 2 유로(230) 및 제 3 유로(330)는 합류부(410)에서 합류하고 있다. 또한, 이 합류부(410)의 하류에는, 합류부(410)로부터 하류로 연장되도록, 합류 유로(420)가 접속되어 있다. 이것에 의해, 제 1 유로(130)를 흐른 제 1 층 형성용의 용융 수지, 제 2 유로(230)를 흐른 제 2 층 형성용의 용융 수지, 및 제 3 유로(330)를 흐른 제 3 층 형성용의 용융 수지는 합류부(410)에서 합류하고, 모두 층 형상이 되어 합류 유로(420)를 흐르도록 되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 제 1 유로(130), 제 2 유로(230) 및 제 3 유로(330)는 도면 중 우측으로부터 이 순서로 나열되어 마련되어 있다. 그 때문에, 합류 유로(420)를 흐를 때, 제 1 층 형성용의 용융 수지, 제 2 층 형성용의 용융 수지, 및 제 3 층 형성용의 용융 수지는, 유로 깊이 방향에 있어서, 이 순서로 나열된 상태에서 흐르도록 되어 있다.
합류 유로(420)의 하류에는, 립부(430)가 형성되어 있다. 립부(430)는, 그 하류 단부에 있어서 다이 본체(100)의 외부에 개구되어 있다. 이것에 의해, 합류부(410)에서 합류한 제 1 층 형성용의 용융 수지, 제 2 층 형성용의 용융 수지 및 제 3 층 형성용의 용융 수지는, 이 립부(430)로부터 연속적으로 토출될 수 있도록 되어 있다.
립부(430)의 간극의 크기(AL)는 립부(430)의 상류에 마련된 합류 유로(420)보다 작게 설정된다. 립부(430)의 간극의 크기(AL)의 구체적인 범위는 제조하려고 하는 복층 필름의 두께에 따라서 임의로 설정할 수 있다.
(조정 유로부의 간극의 크기의 조정 기구)
본 실시형태에 따른 다이(10)는 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기를 조정할 수 있는 유로 간극 제어부(500)를 구비한다. 이 유로 간극 제어부(500)는 초크 바(510) 및 조정 볼트(520)를 구비한다.
초크 바(510)는 이동 가능하게 마련된 막대 형상의 부재이다. 이 초크 바(510)는 유로 폭 방향에 수직인 평면으로 절단한 단면이 대략 사다리꼴 형상으로 되어 있다. 또한, 초크 바(510)는 제 1 조정 유로부(133)의 유로 폭 방향의 한쪽의 단부로부터 또 다른 한쪽의 단부에 걸쳐서 연속하여 연장되어 있다. 또한, 초크 바(510)의 유로측의 단부는 제 1 조정 유로부(133)에 면하고 있으며, 초크 바(510)는 가동 제방으로서 기능할 수 있도록 되어 있다. 이것에 의해, 초크 바(510)의 위치를 조정하는 것에 의해, 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기를 조정할 수 있도록 되어 있다.
조정 볼트(520)는 초크 바(510)의 제 1 조정 유로부(133)와는 반대측에 마련되어 있다. 또한, 조정 볼트(520)는 초크 바(510)의 길이 방향(즉, 제 1 조정 유로부(133)의 유로 폭 방향)에 있어서 소정 간격으로 복수 마련되어 있다. 각각의 조정 볼트(520)의 선단부는 초크 바(510)에 진퇴 가능하도록 지지되어 있다. 이것에 의해, 조정 볼트(520)를 축 방향으로 이동시키는 것에 의해, 초크 바(510)를 이동시키고, 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기를 조정할 수 있도록 되어 있다.
구체적으로는, 이하와 같은 조작에 의해, 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기를 조정할 수 있도록 되어 있다. 예를 들면, 제 1 조정 유로부(133)의 폭 방향의 어느 부분의 간극의 크기를 작게 하고 싶은 경우는, 그 부분에 대응하는 조정 볼트(520)를 전진시켜 초크 바(510)를 가압하도록 한다. 또한, 제 1 조정 유로부(133)의 폭 방향의 어느 부분의 간극의 크기를 크게 하고 싶은 경우는, 그 부분에 대응하는 조정 볼트(520)를 후퇴시켜 초크 바(510)를 당기도록 한다. 이 조작을 조정 볼트(520)마다 실행하는 것에 의해, 유로 폭 방향의 위치마다 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기를 조정할 수 있으며, 나아가서는 유로 폭 방향에 있어서의 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기의 분포를 조정할 수 있도록 되어 있다. 이것에 의해, 제 1 조정 유로부(133)를 흐르는 용융 수지의 유량을 유로 폭 방향의 위치마다 조정하여, 폭 방향에 있어서의 제 1 층의 두께 불균일을 억제하는 것이 가능하게 되어 있다.
조정 볼트(520)끼리의 간격은 40㎜ 이상 50㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 조정 볼트(520)끼리의 간격을 상기 범위의 하한값 이상으로 하는 것에 의해, 초크 바(510)에 형성되는 볼트 구멍에 의한 초크 바(510)의 강도 저하를 억제할 수 있다. 또한, 상한값 이하로 하는 것에 의해, 조정 볼트(520)의 수를 많게 할 수 있으므로, 많은 부분에서 초크 바(510)를 부분적으로 이동시키는 것이 가능해지기 때문에, 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기를 정밀하게 조정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 조정 볼트(520)를 조정 볼트(520)의 축 방향에 평행인 평면으로 절단한 단면을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 조정 볼트(520)의 외경(D520)은, 바람직하게는 10㎜ 이상, 보다 바람직하게는 14㎜ 이상이며, 바람직하게는 30㎜ 이하, 보다 바람직하게는 24㎜ 이하이다. 조정 볼트(520)의 외형(D520)을 상기 범위의 하한값 이상으로 하는 것에 의해, 볼트 강도를 높일 수 있다. 또한, 상한값 이하로 하는 것에 의해, 조정 볼트(520)가 나사 결합되는 초크 바(510)의 강도를 높일 수 있다.
또한, 각 조정 볼트(520)는, 각각, 제 1 조정 유로부(133)의 온도를 조정할 수 있는 히터로서, 봉 형상의 전기 히터(530)를 구비한다. 이 전기 히터(530)는 조정 볼트(520)의 축 부분에 매립되어 있다. 또한, 이 전기 히터(530)는, 통전 또는 차전하는 것에 의해 전기 히터(530)의 발열량을 조정할 수 있도록 되어 있다. 이것에 의해, 초크 바(510)를 소망의 온도로 가열할 수 있도록 되어 있다. 그 때문에, 초크 바(510)를 그 길이 방향에서 위치마다 소망의 온도로 조정할 수 있어서, 나아가서는 제 1 조정 유로부(133)의 유로 폭 방향에서 온도 분포를 정밀하게 조정할 수 있도록 되어 있다.
이와 같이 제 1 조정 유로부(133)의 유로 폭 방향에서 온도 분포를 정밀하게 조정할 수 있는 것에 의해, 다이(10)에서는, 제 1 조정 유로부(133)를 흐르는 용융 수지의 온도를 유로 폭 방향의 위치마다 정밀하게 조정할 수 있다. 여기서, 용융 수지는, 일반적으로, 온도가 변화하면 수지 점도가 변화한다. 또한, 용융 수지는, 점도가 낮으면 유로를 흐르기 쉽고, 또한, 점도가 높으면 유로를 흐르기 어려운 경향이 있다. 따라서, 상기와 같은 온도 조정을 실행하는 것에 의해, 제 1 조정 유로부(133)를 흐르는 용융 수지의 유량을 유로 폭 방향의 위치마다 조정할 수 있으므로, 복층 필름의 제 1 층의 두께를 더욱 정밀하게 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한 특히, 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기는 작기 때문에, 전기 히터(530)에 의한 온도의 조정을 특히 정밀하게 실행할 수 있다. 따라서, 제 1 유로(130) 중에서도 특히 제 1 조정 유로부(133)에 있어서 온도 조정을 실행하는 것에 의해, 상기의 복층 필름의 제 1 층의 두께 정밀도를 현저하게 높일 수 있다.
또한, 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기가 작은 것에 의해, 전기 히터(530)에 의해서 제 1 조정 유로부(133) 내에서의 용융 수지의 온도를 정밀하고 또한 넓은 온도 범위로 조정 가능하다. 이와 같이 용융 수지의 온도를 정밀하고 또한 넓은 온도 범위로 조정할 수 있으므로, 제 1 층의 두께를 정밀하고 또한 넓은 두께 범위로 조정할 수 있다. 따라서, 제 1 조정 유로부(133)에 있어서 온도의 조정을 실행하는 것에 의해, 특히 넓은 두께 범위로 제 1 층의 두께를 정밀하게 조정할 수 있다.
전기 히터(530)의 직경(D530)은, 조정 볼트(520)의 외경(D520)에 대하여, 바람직하게는 75% 이하, 보다 바람직하게는 50% 이하이다. 이것에 의해, 조정 볼트(520)의 강도를 높일 수 있다. 또한, 전기 히터(530)의 직경(D530)의 하한값에 제한은 없지만, 통상은, 조정 볼트(520)의 외경(D520)의 30% 이상이다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 다이(10)는 제 3 조정 유로부(333)의 간극의 크기를 조정할 수 있는 유로 간극 제어부(600)를 구비한다. 이 유로 간극 제어부(600)는, 유로 간극 제어부(500)와 마찬가지로, 초크 바(610) 및 조정 볼트(620)를 구비한다. 이것에 의해, 제 1 조정 유로부(133)와 마찬가지의 요령으로, 유로 폭 방향의 위치마다 제 3 조정 유로부(333)의 간극의 크기를 조정할 수 있으므로, 폭 방향에 있어서의 제 3 층의 두께 불균일을 억제하는 것이 가능하게 되어 있다.
각 조정 볼트(620)는, 각각, 제 3 조정 유로부(333)의 온도를 조정할 수 있는 히터로서, 전기 히터(530)와 같은 봉 형상의 전기 히터(630)를 구비한다. 이것에 의해, 초크 바(610)를 그 길이 방향에서 위치마다 소망의 온도로 조정할 수 있으며, 나아가서는 제 3 조정 유로부(333)의 유로 폭 방향에서 온도 분포를 정밀하게 조정할 수 있도록 되어 있다. 그 때문에, 제 3 조정 유로부(333)를 흐르는 용융 수지의 유량을 유로 폭 방향의 위치마다 조정할 수 있으므로, 복층 필름의 제 3 층의 두께를 더욱 정밀하게 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 다이(10)는, 립부(430)의 간극의 크기를 조정할 수 있는 유로 간극 제어부로서 립 조정 볼트(700)를 구비한다. 이 립 조정 볼트(700)는 이동 가능하게 마련되어 있다. 또한, 립 조정 볼트(700)의 선단은 립부(430)의 근방에 배치되어 있다. 또한, 립 조정 볼트(700)는 립부(430)의 유로 폭 방향에서 소정 간격으로 복수 마련되어 있다. 이것에 의해, 립 조정 볼트(700)를 이동시키는 것에 의해서, 유로 폭 방향의 위치마다 립부(430)의 간극의 크기를 조정할 수 있으며, 나아가서는 유로 폭 방향에 있어서의 립부(430)의 간극의 크기의 분포를 조정할 수 있도록 되어 있다.
이와 같이 립부(430)의 간극의 크기의 분포를 조정하는 것에 의해, 립부(430)를 흐르는 용융 수지의 저항을 유로 폭 방향의 위치마다 조정할 수 있다. 따라서, 립부(430)에서는, 간극의 크기의 분포를 조정하는 것에 의해, 용융 수지의 유량을 위치마다 조정할 수 있으므로, 립부(430)로부터 토출되는 용융 수지의 두께를 조정할 수 있으며, 나아가서는 복층 필름의 전체 두께를 조정할 수 있도록 되어 있다.
(복층 필름의 제조 방법)
본 발명의 일 실시형태에 따른 다이(10)는 이상과 같이 구성되어 있다. 이 다이(10)를 이용하여 복층 필름을 제조하는 경우는, 하기와 같이, 용융 압출법에 의한 제조 방법을 실행할 수 있다.
복층 필름을 제조하려고 하는 경우, 압출기(도시 생략)를 이용하여, 제 1 층 형성용의 용융 수지, 제 2 층 형성용의 용융 수지, 및 제 3 층 형성용의 용융 수지를, 각각 제 1 공급로(110), 제 2 공급로(210) 및 제 3 공급로(310)를 거쳐서, 제 1 매니폴드(120), 제 2 매니폴드(220) 및 제 3 매니폴드(320)에 공급한다.
제 1 매니폴드(120)에 공급된 용융 수지는, 제 1 매니폴드(120)에 있어서 유로 폭 방향으로 넓어진 후, 제 1 유로(130)에 이송된다. 제 1 유로(130)에 이송된 용융 수지는 제 1 프리랜드(131) 및 제 1 조정 유로부(133)를 포함하는 제 1 유로(130)를 통과하고, 합류부(410)에 이송된다.
또한, 제 2 매니폴드(220)에 공급된 용융 수지는, 제 2 매니폴드(220)에 있어서 유로 폭 방향으로 넓어진 후, 제 2 유로(230)에 이송된다. 제 2 유로(230)에 이송된 용융 수지는 제 2 프리랜드(231)를 포함하는 제 2 유로(230)를 통과하여, 합류부(410)에 이송된다.
또한, 제 3 매니폴드(320)에 공급된 용융 수지는, 제 3 매니폴드(320)에 있어서 유로 폭 방향으로 넓어진 후, 제 3 유로(330)에 이송된다. 제 3 유로(330)에 이송된 용융 수지는 제 3 프리랜드(331) 및 제 3 조정 유로부(333)를 포함하는 제 3 유로(330)를 통과하고, 합류부(410)에 이송된다.
합류부(410)에 이송된 제 1 층 형성용의 용융 수지, 제 2 층 형성용의 용융 수지, 및 제 3 층 형성용의 용융 수지는 합류부(410)에서 합류한다. 합류한 용융 수지는 층 형상으로 오버랩된다. 그 후, 이러한 용융 수지는 층 형상을 유지한 채, 합류 유로(420)를 흐른다.
합류 유로(420)를 흐른 용융 수지는, 그 층 형상을 유지한 채, 립부(430)로부터 연속적으로 토출된다.
그리고, 토출된 용융 수지가 냉각되어 경화하는 것에 의해, 복층 필름이 얻어진다.
상술한 제조 방법에 있어서는, 조정 볼트(520 및 620)에 의해, 제 1 조정 유로부(133)의 간극의 크기(AC1) 및 제 3 조정 유로부(333)의 간극의 크기(AC3)를 상기의 범위에 들어가도록 조정한다. 이것에 의해, 제조되는 복층 필름에 있어서, 제 1 층 및 제 3 층의 두께 정밀도를 폭 방향으로 높일 수 있다.
또한, 상술한 제조 방법에 있어서는, 복수의 조정 볼트(520 및 620)에 의해, 제 1 조정 유로부(133) 및 제 3 조정 유로부(333)의 폭 방향의 각 지점에 있어서의 간극의 크기를 조정한다. 구체적으로는, 제조되는 복층 필름에 있어서, 제 1 층 및 제 3 층의 폭 방향에 있어서의 두께 불균일이 작아지도록 조정을 실행한다. 이것에 의해, 제 1 층 및 제 3 층의 두께 정밀도를 폭 방향으로 더욱 높일 수 있다.
또한, 상술한 제조 방법에 있어서는, 전기 히터(530 및 630)에 의해, 제 1 조정 유로부(133) 및 제 3 조정 유로부(333)의 폭 방향의 각 지점에 있어서의 온도를 조정한다. 이것에 의해, 복층 필름의 제 1 층 및 제 3 층의 두께 정밀도를 폭 방향으로 특별히 효과적으로 높일 수 있다.
이 때, 제 1 층 및 제 3 층의 두께의 대략의 조정은 제 1 조정 유로부(133) 및 제 3 조정 유로부(333)의 간극의 크기의 조정에 의해 실행하는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 층 및 제 3 층의 두께의 미소한 조정에 대해서는, 제 1 조정 유로부(133) 및 제 3 조정 유로부(333)의 온도의 조정에 의해서 실행하는 것이 바람직하다. 유로의 간극의 크기는 정밀한 조정이 번잡한 것에 반하여, 온도의 조정은 정밀한 조정이 용이하기 때문이다.
또한, 상술한 제조 방법에 있어서는, 립 조정 볼트(700)에 의해, 립부(430)의 폭 방향의 각 지점에 있어서의 간극의 크기를 조정한다. 구체적으로는, 제조되는 복층 필름의 전체 두께가 소망의 크기가 되도록 조정을 실행한다. 이것에 의해, 소망의 두께의 복층 필름을 얻을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 다이(10)를 이용하여 제조되는 복층 필름(800)의 단면을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 상술한 제조 방법에 의해, 수지에 의해 형성된 제 1 층(810), 제 2 층(820) 및 제 3 층(830)을 이 순서로 구비하는 복층 필름(800)이 얻어진다. 이 복층 필름(800)에 있어서는, 상기와 같이, 최외층인 제 1 층(810) 및 제 3 층(830)의 두께 정밀도가 높아져 있다. 또한, 제 1 층(810) 및 제 3 층(830)의 두께 정밀도가 높아져 있는 것에 의해, 제 1 층(810) 및 제 3 층(830)의 두께 불균일을 원인으로 한 두께의 불균일이 제 2 층(820)에 있어서 억제되므로, 제 1 층(810) 및 제 3 층(830) 사이에 두어진 제 2 층(820)의 두께 정밀도도 높아져 있다. 따라서, 상술한 실시형태에 의해, 제 1 층(810), 제 2 층(820) 및 제 3 층(830) 중 어느 것에서도 두께 정밀도가 뛰어난 복층 필름(800)을 얻을 수 있다.
또한, 상술한 복층 필름(800)에 있어서는, 그 복층 필름(800)에 포함되는 제 1 층(810), 제 2 층(820) 및 제 3 층(830)의 두께 정밀도를 높일 수 있으므로, 그 제 1 층(810), 제 2 층(820) 및 제 3 층(830)의 폭 방향에서의 두께 불균일을 작게 할 수 있다. 구체적으로는, 복층 필름(800)에 포함되는 적어도 하나의 층(제 1 층(810), 제 2 층(820) 또는 제 3 층(830))의 두께 불균일은, 해당 층의 평균 두께에 대하여, 바람직하게는 ±5% 이내, 보다 바람직하게는 ±3% 이내, 특히 바람직하게는 ±1% 이내에 들어간다. 여기서 "두께 불균일"이란, 필름의 폭 방향의 단부를 제외한 중앙부 75%의 영역에 있어서의, 그 층의 두께의 최대값과 최소값의 차이를, 그 층의 평균 두께로 나눈 값이다.
또한 일반적으로, 두께가 얇은 층일 수록, 두께 정밀도를 높이는 것이 어렵다. 그 중에서도, 두께가 상이한 복수의 층을 구비한 복층 필름에서는, 층의 두께의 차이가 큰 경우에, 두께가 작은 층의 두께 정밀도를 높이는 것이 특히 어렵다. 따라서, 상술한 이점을 유효하게 활용하는 관점에서는, 본 실시형태에 따른 다이(10)는 두께가 크게 상이한 적어도 2층을 구비하는 복층 필름의 제조에 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상술한 복층 필름(800)에 있어서 제 1 층(810)의 두께(T810) 및 제 3 층(830)의 두께(T830)가 작고, 제 2 층(820)의 두께(T820)가 큰 경우에는, 이러한 두께의 비 T810/T820 및 비 T830/T820 중 적어도 한쪽은 1/25 이상 1/10 이하의 범위에 들어가는 것이 바람직하다.
복층 필름(800)의 전체 두께는 복층 필름(800)의 용도에 따라 임의로 설정할 수 있다. 구체적인 복층 필름(800)의 전체 두께의 범위는, 바람직하게는 10㎛ 이상, 보다 바람직하게는 20㎛ 이상, 특히 바람직하게는 30㎛ 이상이며, 바람직하게는 500㎛ 이하, 보다 바람직하게는 400㎛ 이하, 특히 바람직하게는 300㎛ 이하이다.
복층 필름(800)의 전체 광선 투과율은 85% 이상인 것이 바람직하다. 여기서, 광선 투과율은, JIS K0115에 준거하여, 분광 광도계(일본 분코우사제, 자외 가시 근적외 분광 광도계 "V-570")를 이용하여 측정할 수 있다.
복층 필름(800)의 헤이즈는, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이다. 여기서, 헤이즈는, JIS K7361-1997에 준거하여, 일본 덴쇼쿠코우교우사제 "탁도계 NDH-300A"를 이용하여, 5개소 측정하고, 그것으로부터 구한 평균값을 채용할 수 있다.
[2. 변형예]
본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않으며, 추가로 변경하여 실행하여도 좋다.
예를 들면, 다이 본체(100)의 내부에, 히터로서, 제 1 공급로(110), 제 1 매니폴드(120) 및 제 1 유로(130)를 따라서 마련된 전기 히터; 제 2 공급로(210), 제 2 매니폴드(220) 및 제 2 유로(230)를 따라서 마련된 전기 히터; 제 3 공급로(310), 제 3 매니폴드(320) 및 제 3 유로(330)를 따라서 마련된 전기 히터를 마련하여도 좋다. 이들 전기 히터의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 판 형상, 원주 형상 등을 들 수 있다. 원주 형상의 전기 히터를 이용하는 경우, 그 전기 히터의 직경은 15㎜ 내지 25㎜가 바람직하다. 또한, 판 형상의 전기 히터를 이용하는 경우, 그 전기 히터의 두께는 15㎜ 내지 25㎜가 바람직하다.
또한, 예를 들면, 상술한 전기 히터 이외에도, 다이 본체(100)의 전체의 온도를 조정할 수 있는 전기 히터를 다이 본체(100)의 외주에 마련하여도 좋다.
또한, 예를 들면, 립 조정 볼트(700) 내에, 전기 히터(530)와 마찬가지로, 전기 히터를 마련하여도 좋다. 이것에 의해, 립부(430)에 있어서의 용융 수지의 온도를 조정할 수 있다. 또한, 립 조정 볼트(700)의 온도를 전기 히터로 조정하는 것에 의해, 립 조정 볼트(700)를 팽창 및 수축시키고, 이 팽창 및 수축에 의해 립부(430)의 간극의 크기를 조정하여도 좋다.
또한, 예를 들면, 히터로서 전기 히터 이외의 히터를 이용하여도 좋다. 이러한 히터로서는, 예를 들면, 오일 순환에 의한 전열 장치 등을 들 수 있다.
또한, 예를 들면, 제 1 유로(130), 제 2 유로(230), 제 3 유로(330), 합류부(410) 및 합류 유로(420)의 표면에 H-Cr 도금 등의 표면 처리를 실시하여도 좋다. H-Cr 도금을 실시하는 것에 의해, 연마에 의해 립부(430)의 형상을 성형하는 경우에, 립부(430)를 매끄럽게 할 수 있다. 그 때문에, 다이 라인을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 제 1 유로(130), 제 2 유로(230), 제 3 유로(330), 합류부(410) 및 합류 유로(420)의 표면으로의 용융 수지의 부착을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 다이 라인의 저감, 및 두께 불균일의 추가 저감을 기대할 수 있다. 여기서 다이 라인이란, 제조된 복층 필름의 MD 방향으로 연장되는 불규칙하게 생기는 선 형상 오목부 및 선 형상 볼록부인 것을 말한다.
또한, 예를 들면, 립부(430)의 표면에 세라믹 코트 등의 표면 처리를 실시하여도 좋다. 세라믹 코트를 실시하는 것에 의해, 립부(430)의 표면으로의 용융 수지의 부착을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 다이 라인의 저감, 및 두께의 불균일의 추가 저감을 기대할 수 있다.
또한, 예를 들면, 제 1 유로(130)에 있어서 제 1 조정 유로부(133)는 2개소 이상 마련하여도 좋고, 제 3 유로(330)에 있어서 제 3 조정 유로부(333)는 2개소 이상 마련하여도 좋다.
또한, 예를 들면, 제 2 유로(230)에, 제 1 조정 유로부(133) 및 제 3 조정 유로부(333)와 마찬가지로, 조정 유로부를 마련하여도 좋다.
또한, 상술한 실시형태에서는 3층을 갖는 복층 필름의 제조용의 다이(10)를 예시하여 설명했지만, 본 발명에 따른 다이는 2층을 갖는 복층 필름의 제조용에 이용하여도 좋으며, 4층 이상의 층을 구비하는 복층 필름의 제조 용도에 이용하여도 좋다.
또한, 상술한 복층 필름에는, 추가로 임의의 공정을 실시하여도 좋다. 예를 들면, 복층 필름에 연신 처리를 실시하는 공정을 실행하여도 좋다. 연신 처리를 실시하는 것에 의해 복층 필름에 레터데이션(retardation)을 발현시킬 수 있으므로, 복층 필름을 위상차 필름으로서 이용하는 것이 가능해진다. 이 때, 연신 방법으로서는, 예를 들면, 롤의 주속의 차이를 이용하여 종 방향으로 1축 연신하는 방법, 텐터 연신기를 이용하여 횡 방향으로 1축 연신하는 방법 등의 1축 연신법; 동시 2축 연신법, 순차 2축 연신법 등의 2축 연신법; 텐터 연신기를 이용한 비스듬하게 연신하는 방법 등을 들 수 있다. 여기서 경사 방향이란, 종 방향 및 횡 방향의 양쪽에 평행이 아닌 방향을 나타낸다.
또한, 예를 들면, 복층 필름의 표면에, 임의의 층을 마련하는 공정을 실행하여도 좋다. 임의의 층으로서는, 예를 들면, 매트 층, 하드 코트층, 반사 방지층, 오염 방지층 등을 들 수 있다.
[3. 수지의 설명]
상술한 복층 필름이 구비하는 층은 모두 수지에 의해 형성된다. 이러한 수지로서는, 통상, 열가소성 수지를 이용한다.
열가소성 수지로서는, 고유 복굴절이 플러스인 수지를 이용하여도 좋고, 고유 복굴절이 마이너스의 수지를 이용하여도 좋고, 고유 복굴절이 플러스인 수지와 고유 복굴절이 마이너스인 수지를 조합하여 이용하여도 좋다. 그 중에서도, 복수의 층을 조합하여 다양한 광학 특성을 얻는 관점에서는, 복층 필름의 제 1 층 또는 제 2 층의 한쪽을 고유 복굴절이 플러스인 수지로 형성하고, 다른쪽을 고유 복굴절이 마이너스인 수지로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 일반적으로 고유 복굴절이 마이너스인 수지보다 고유 복굴절이 플러스인 수지가 기계적 강도가 뛰어나므로, 제 1 층 및 제 2 층 중 두께가 얇은 층을 고유 복굴절이 플러스인 수지로 형성하는 것이 바람직하다.
고유 복굴절이 플러스인 수지는, 통상, 고유 복굴절이 플러스인 중합체를 포함한다. 이 중합체의 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀 중합체; 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 중합체; 폴리페닐렌설파이드 등의 폴리아릴렌설파이드 중합체; 폴리비닐 알코올 중합체, 폴리카보네이트 중합체, 폴리아릴레이트 중합체, 셀룰로오스에스테르 중합체, 폴리에테르설폰 중합체, 폴리설폰 중합체, 폴리아릴설폰 중합체, 폴리염화비닐 중합체, 노보넨 중합체, 봉 형상 액정 폴리머 등을 들 수 있다. 이들 중합체는 1종류를 단독으로 이용하여도 좋고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 이용하여도 좋다. 또한, 중합체는 단독 중합체라도 좋고, 공중합체라도 좋다.
이들 중에서도, 레터데이션의 발현성, 저온에서의 연신성, 및, 고유 복굴절이 플러스인 수지의 층과 그 이외의 층과의 접착성의 관점에서, 폴리카보네이트 중합체가 바람직하다. 폴리카보네이트 중합체로서는, 카보네이트 결합(-O-C(=O)-O-)을 포함하는 구조 단위를 갖는 임의의 중합체를 이용할 수 있다. 폴리카보네이트 중합체의 예를 들면, 비스페놀 A 폴리카보네이트, 분기 비스페놀 A 폴리카보네이트, o, o, o', o'-테트라 메틸 비스페놀 A 폴리카보네이트 등을 들 수 있다.
고유 복굴절이 마이너스인 수지는, 통상, 고유 복굴절이 마이너스인 중합체를 포함한다. 이 중합체의 예를 들면, 스틸렌 또는 스틸렌 유도체의 단독 중합체, 및, 스틸렌 또는 스틸렌 유도체와 다른 임의의 모노머와의 공중합체를 포함하는 방향족 비닐 중합체; 폴리아크릴로니트릴 중합체; 폴리메틸메타크릴레이트 중합체; 혹은 이들 다원 공중합 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 스틸렌 또는 스틸렌 유도체에 공중합시킬 수 있는 상기 임의의 모노머로서는, 예를 들면, 아크릴로니트릴, 무수 말레산, 메틸메타크릴레이트, 및 부타디엔을 바람직한 것으로 예를 들 수 있다. 또한, 이들 중합체는 1종류를 단독으로 이용하여도 좋고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합해 이용하여도 좋다.
이들 중에서도, 레터데이션의 발현성이 높다고 하는 관점에서, 방향족 비닐 중합체가 바람직하며, 또한 내열성이 높다고 하는 점에서, 스틸렌 또는 스틸렌 유도체와 무수 말레산과의 공중합체가 특히 바람직하다. 이 경우, 방향족 비닐 중합체 100중량부에 대하여, 무수 말레산을 중합하여 형성되는 구조를 갖는 구조 단위(무수 말레산 단위)의 양은, 바람직하게는 5중량부 이상, 보다 바람직하게는 10중량부 이상, 특히 바람직하게는 15중량부 이상이며, 바람직하게는 30중량부 이하, 보다 바람직하게는 28중량부 이하, 특히 바람직하게는 26중량부 이하이다.
상기의 수지는 배합제를 포함하고 있어도 좋다. 배합제의 예로서는, 활제; 층 형상 결정 화합물; 무기 미립자; 산화 방지제, 열 안정제, 광 안정제, 내후 안정제, 자외선 흡수제, 근적외선 흡수제 등의 안정제; 가소제; 염료 및 안료 등의 착색제; 대전 방지제 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 윤활제 및 자외선 흡수제는 가요성 및 내후성을 향상시킬 수 있으므로 바람직하다. 또한, 배합제는 1종류를 단독으로 이용하여도 좋고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 이용하여도 좋다.
활제로서는, 예를 들면, 이산화규소, 이산화티탄, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산 바륨, 황산 스트론튬 등의 무기 입자; 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리스틸렌, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 유기 입자 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 활제로서는 유기 입자가 바람직하다.
자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 옥시벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 살리실산에스테르계 화합물, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 아크릴로니트릴계 자외선 흡수제, 트리아진계 화합물, 니켈 착염계 화합물, 무기분체 등을 들 수 있다. 매우 적합한 자외선 흡수제의 구체적인 예를 들면, 2, 2'-메틸렌비스(4-(1, 1, 3, 3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일) 페놀), 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2, 4-디-tert-부틸-6-(5-클로로벤조트리아졸-2-일) 페놀, 2, 2'-디히드록시-4, 4'-디메톡시벤조페논, 2, 2', 4, 4'-테트라히드록시벤조페논 등을 들 수 있다. 특히 매우 적합한 것으로서는, 2, 2'-메틸렌비스(4-(1, 1, 3, 3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일) 페놀)를 들 수 있다.
배합제의 양은, 본 발명의 효과를 현저하게 해치지 않는 범위에서 적절히 정할 수 있다. 예를 들면, 배합제의 양은 복층 필름의 1㎜ 두께 환산으로 전체 광선 투과율이 80% 이상을 유지할 수 있는 범위로 할 수 있다.
수지의 중량 평균 분자량은 수지로 용융 압출법을 실행할 수 있는 범위로 조정하는 것이 바람직하다.
수지의 유리 전이 온도(Tg)는, 바람직하게는 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 90℃ 이상, 더욱 바람직하게는 100℃ 이상, 그 중에서도 바람직하게는 110℃ 이상, 특히 바람직하게는 120℃ 이상이다. 수지의 유리 전이 온도(Tg)가 이와 같이 높은 것에 의해, 복층 필름을 연신한 경우에, 수지의 배향 완화를 저감할 수 있다. 또한, 유리 전이 온도(Tg)의 상한에 특히 제한은 없지만, 통상은 200℃ 이하이다.
실시예
이하, 실시예를 나타내서 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 청구의 범위 및 그 균등의 범위를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 양을 나타내는 "%" 및 "부(部)"는 달리 언급이 없는 한 중량 기준이다. 또한, 이하에 설명하는 조작은 달리 언급이 없는 한 상온 및 상압의 조건에서 실행했다.
[평가 방법]
(복층 필름에 포함되는 층의 평균 두께의 측정 방법)
복층 필름을 평탄한 상태로 배치하고, 간섭식 막두께계(오오츠카덴시사제 FE-2900)를 TD 방향으로 주사하는 것에 의해, 복층 필름에 포함되는 각 층의 두께를 측정했다. TD 방향의 측정 간격은 5㎜로 했다. 그리고, 각 측정 지점에서의 층의 두께의 평균값을 그 층의 평균 두께로 했다.
(층의 두께 정밀도의 평가 방법)
상기와 같이 측정한 각 층의 복수의 측정 지점에서의 두께 중, 최대값과 최소값을 선택하고, 그 최대값과 최소값과의 차이를 계산했다. 구한 최대값과 최소값과의 차이를, 그 층의 평균 두께로 나누고, 폭 방향에 있어서의 두께가 불균일한 상태의 크기를 구했다. 이 두께가 불균일한 상태가 작을수록, 그 층의 두께 정밀도가 우수한 것을 나타낸다.
(온도 조정에 의해서 조정 가능한 두께의 범위의 평가 방법)
조정 볼트에 매립된 전기 히터를 이용하여, TD 방향 전역에 대한 중앙부 30%의 영역에 있어서, 제 1 조정 유로부 및 제 3 조정 유로부의 온도를 30℃ 높인 것 이외는, 각 실시예 및 비교예와 마찬가지의 조작을 실행했다.
이렇게 하여 얻어진 복층 필름에 포함되는 층의 평균 두께를 측정했다. 얻어진 값에서, 하기의 식에 의해, 제 1 조정 유로부 및 제 3 조정 유로부의 온도를 30℃ 높인 것에 의한 중앙부 30%의 영역에 있어서의 평균 두께의 증가율(I)을 계산했다. 여기서, T0은, 각 실시예 및 비교예에서의 중앙부 30%의 영역에 있어서의 층의 평균 두께를 나타낸다. 또한, T30은, 각 실시예 및 비교예보다 제 1 조정 유로부 및 제 3 조정 유로부의 온도를 30℃ 높인 경우의, 중앙부 30%의 영역에 있어서의 층의 평균 두께를 나타낸다.
I=(T0-T30)/T0×100(%)
이 평균 두께의 증가율(I)이 클수록, 온도 조정에 의해서 층의 두께를 보다 크게 변화하게 하는 것을 나타낸다. 즉, 평균 두께의 증가율(I)이 클수록, 보다 넓은 범위로 층의 두께를 온도 조정에 의해서 조정 가능한 것을 나타낸다.
[실시예 1]
제 1 층 형성용의 열가소성 수지 및 제 3 층 형성용의 열가소성 수지로서, 폴리카보네이트 수지(Chi Mei사제 "원더 라이트 PC-115", 유리 전이 온도 140℃)의 펠릿을 준비했다.
또한, 제 2 층 형성용의 열가소성 수지로서 스틸렌-무수 말레산 공중합체 수지(Nova Chemicals사제 "DylarkD332", 유리 전이 온도 135℃)의 펠릿과, 폴리메틸메타크릴레이트 수지(아사히가세이사제 "델 펫 80NH", 유리 전이 온도 110℃)의 펠릿을 중량비 85 : 15로 혼합한 펠릿을 준비했다.
3종 3층의 공압출 성형용의 필름 성형 장치를 준비했다. 이 필름 성형 장치는, 3개 상이한 압출기로 압출 수지에 의해 3층으로 이루어지는 필름을 형성하는 타입의 장치이다. 이 필름 성형 장치에는, 다이로서, 상술한 실시형태로 설명한 것과 동일한 구성의 다이를 장착했다. 이 다이의 립부의 표면 거칠기(Ra)는 0.1㎛였다.
제 1 층 형성용으로서, 상기의 폴리카보네이트 수지의 펠릿을, 더블 플라이트형의 스크류를 구비한 제 1 일축 압출기에 투입하고, 용융시켰다.
또한, 제 2 층 형성용으로서, 상기의 스틸렌 무수 말레산 공중합체 수지의 펠릿 및 폴리메틸메타크릴레이트 수지의 펠릿을 혼합한 펠릿을, 더블 플라이트형의 스크류를 구비한 제 2 일축 압출기에 투입하고, 용융시켰다.
또한, 제 3 층 형성용으로서, 상기의 폴리카보네이트 수지의 펠릿을, 더블 플라이트형의 스크류를 구비한 제 ３ 일축 압출기에 투입하고, 용융시켰다.
용융된 260℃의 제 1 층 형성용의 폴리카보네이트 수지를, 체눈 크기 10㎛의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 통하여, 다이의 제 1 매니폴드에 공급했다. 또한, 용융된 260℃의 스틸렌 무수 말레산 공중합체 수지 및 폴리메틸메타크릴레이트 수지의 혼합 수지를, 체눈 크기 10㎛의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 통하여, 다이의 제 2 매니폴드에 공급했다. 또한, 용융된 260℃의 제 3 층 형성용의 폴리카보네이트 수지를, 체눈 크기 10㎛의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 통하여, 다이의 제 ３ 매니폴드에 공급했다.
스틸렌 무수 말레산 공중합체 수지와 폴리메틸메타크릴레이트 수지와의 혼합 수지, 및 폴리카보네이트 수지를, 상기의 다이로부터 260℃로 동시에 압출하고, "폴리카보네이트 수지로 이루어지는 제 1 층"/"스틸렌 무수 말레산 공중합체 수지 및 폴리메틸메타크릴레이트 수지의 혼합 수지로 이루어지는 제 2 층"/" 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 제 3 층"을 구비하며, 3층 구성의 필름 형상의 용융 수지를 얻었다. 이 때, 다이에 있어서, 립부의 간극의 크기(AL)에 대한 제 1 조정 유로부의 간극의 크기(AC1)의 비 AC1/AL은 1.2로 설정했다. 또한, 립부의 간극의 크기(AL)에 대한 제 3 조정 유로부의 간극의 크기(AC3)의 비 AC3/AL은 1.76으로 설정했다.
필름 형상의 용융 수지를, 표면 온도 130℃로 조정된 냉각 롤로 캐스트하고, 그 다음에 표면 온도 120℃로 조정된 2개의 냉각 롤 사이를 통과시켜, 장척의 복층 필름을 얻었다. 이 복층 필름의 폭 방향 양단부를 절제하고 폭을 1400㎜로 했다.
얻어진 복층 필름에 포함되는 층의 평균 두께 및 폭 방향에 있어서의 두께 불균일을 상술한 요령으로 측정했다. 또한, 상술한 요령에 의해, 제 1 조정 유로부 및 제 3 조정 유로부의 온도를 30℃ 높인 경우의 층의 평균 두께의 증가율(I)을 측정했다.
[실시예 2]
다이에 있어서, 립부의 간극의 크기(AL)에 대한 제 1 조정 유로부의 간극의 크기(AC1)의 비 AC1/AL을 1.4로 변경했다. 또한, 립부의 간극의 크기(AL)에 대한 제 3 조정 유로부의 간극의 크기(AC3)의 비 AC3/AL을 1.6으로 변경했다.
이상의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 복층 필름을 제조하고, 평가했다.
[실시예 3]
제 1 층 및 제 3 층을 형성하는 폴리카보네이트 수지의 압출량을 변경했다.
이상의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 복층 필름을 제조하고, 평가했다.
[비교예 1]
다이에 있어서, 립부의 간극의 크기(AL)에 대한 제 1 조정 유로부의 간극의 크기(AC1)의 비 AC1/AL을 3.2로 변경했다. 또한, 립부의 간극의 크기(AL)에 대한 제 3 조정 유로부의 간극의 크기(AC3)의 비 AC3/AL을 3.2로 변경했다.
이상의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 복층 필름을 제조하고, 평가했다.
[비교예 2]
다이에 있어서, 립부의 간극의 크기(AL)에 대한 제 1 조정 유로부의 간극의 크기(AC1)의 비 AC1/AL를 6으로 변경했다. 또한, 립부의 간극의 크기(AL)에 대한 제 3 조정 유로부의 간극의 크기(AC3)의 비 AC3/AL을 6으로 변경했다.
이상의 사항 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 복층 필름을 제조하고, 평가했다.
[결과]
상기의 실시예 및 비교예의 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에 있어서, PC란 폴리카보네이트 수지를 나타내며, St-Ma는 스틸렌 무수 말레산 공중 합체 수지 및 폴리메틸메타크릴레이트 수지의 혼합 수지를 나타낸다.
[표 1. 실시예 및 비교예의 결과]
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
수지 제 1 층 PC PC PC PC PC
제 2 층 St-Ma St-Ma St-Ma St-Ma St-Ma
제 3 층 PC PC PC PC PC
평균 두께(㎛) 제 1 층 20 20 15 20 20
제 2 층 200 200 90 200 200
제 3 층 7 7 2 7 7
폭 방향의 두께 불균일(±%) 제 1 층 2 3 3 6 8
제 2 층 1 1 1 1 1
제 3 층 3 3 4 10 14
조정부 간극/립 간극 제 1 층 1.2 1.4 1.2 3.2 6
제 3 층 1.76 1.6 1.76 3.2 6
평균 두께의 증가율(Ⅰ)(%) 제 1 층 10 9 10 1 0
제 3 층 7 7 7 0 0
[검토]
용융 압출법에 의한 복층 필름의 제조에 있어서는, 일반적으로, 각 층의 두께를 정밀하게 제어하는 것이 요구된다. 종래의 압출 기술에 있어서는, 각 수지의 유량 및 점도에 따라서 다이의 매니폴드 및 프리랜드를 설계하는 것에 의해, 각 층의 두께를 균일하게 하려고 시도하는 것이 일반적이었다. 그러나, 실제의 공업 생산의 현장에서는, 설계하는 바와 같이 수지가 흐르는 것은 드물다. 또한, 수지의 온도의 약간의 불균일이 있으면, 층의 두께는 균일하게 되지 않는 경우가 많다.
또한, 단독의 층으로 이루어지는 단층 필름이면, 다이의 립부에 의해 조정을 시도하는 것도 고려할 수 있다. 그런데, 2층 이상의 층을 구비하는 복층 필름에서는, 립부를 조정하면 복층 필름의 전체 두께의 정밀도를 높이는 것은 가능하지만, 그 복층 필름에 포함되는 각 층의 두께 정밀도를 높이는 것까지는 어렵다. 그 중에서도, 두께가 상이한 복수의 층을 구비하는 복층 필름에 있어서는, 예를 들어 특허문헌 1, 2와 같은 기술을 이용했을 경우에서도, 두께가 얇은 층의 두께 정밀도를 높이는 것이 특히 곤란했다.
이것에 대하여, 표 1로부터, 다이에 있어서 립부의 간극의 크기에 대한 조정 유로부의 간극의 크기의 비를 소정값 이하로 하면, 복층 필름의 각 층의 두께 불균일을 작게 할 수 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 복층 필름을 제조하기 위한 다이에 있어서, 립부의 간극의 크기에 대한 조정 유로부의 간극의 크기의 비를 소정값 이하로 하는 것에 의해, 각 층의 두께 정밀도를 효과적으로 개선할 수 있는 것이 확인되었다.
또한, 실시예 1 내지 3에서는, 제 1 조정 유로부 및 제 3 조정 유로부의 온도를 변화시킨 경우에, 각 층의 평균 두께도 크게 변화하고 있다. 이것으로부터, 다이의 조정 유로부의 온도를 조정하는 것에 의해서, 각 층의 두께를 효과적으로 변화시키는 것을 알 수 있다. 따라서, 립부의 간극의 크기에 대한 조정 유로부의 간극의 크기의 비를 소정값 이하로 한 다이에 있어서, 조정 유로부의 온도 조정을 적절히 실행하는 것에 의해, 각 층의 두께 정밀도를 더욱 개선할 수 있는 것이 확인되었다.
10 : 다이
100 : 다이 본체
110 : 제 1 공급로
120 : 제 1 매니폴드
130 : 제 1 유로
131 : 제 1 프리랜드
132 : 제 1 유로의 제 1 프리랜드의 바로 하류의 부분
133 : 제 1 조정 유로부
134 : 제 1 유로의 제 1 조정 유로부의 바로 상류의 부분
135 : 제 1 유로의 제 1 조정 유로부보다 하류의 부분
210 : 제 2 공급로
220 : 제 2 매니폴드
230 : 제 2 유로
231 : 제 2 프리랜드
232 : 제 2 유로의 제 2 프리랜드의 바로 하류의 부분
310 : 제 3 공급로
320 : 제 3 매니폴드
330 : 제 3 유로
331 : 제 3 프리랜드
332 : 제 3 유로의 제 3 프리랜드의 바로 하류의 부분
333 : 제 3 조정 유로부
334 : 제 3 유로의 제 3 조정 유로부의 바로 상류의 부분
410 : 합류부
420 : 합류 유로
430 : 립부
500, 600 : 유로 간극 제어부
510, 610 : 초크 바
520, 620 : 조정 볼트
530, 630 : 전기 히터
700 : 립 조정 볼트
800 : 복층 필름
810 : 제 1 층
820 : 제 2 층
830 : 제 3 층

Claims (10)

  1. 제 1 층 및 제 2 층을 구비하는 복층 필름을 제조하기 위한 다이에 있어서,
    상기 다이가,
    제 1 층 형성용의 용융 수지가 공급될 수 있는 제 1 매니폴드와,
    상기 제 1 매니폴드로부터 하류로 연장되는 제 1 유로와,
    제 2 층 형성용의 용융 수지가 공급될 수 있는 제 2 매니폴드와,
    상기 제 2 매니폴드로부터 하류로 연장되는 제 2 유로와,
    상기 제 1 유로 및 상기 제 2 유로가 합류하는 합류부와,
    상기 합류부로부터 하류로 연장되는 합류 유로와,
    상기 합류 유로의 하류에 형성되며, 상기 합류부에서 합류한 상기 제 1 층 형성용의 용융 수지 및 상기 제 2 층 형성용의 용융 수지를 연속적으로 토출할 수 있는 립부를 구비하며,
    상기 제 1 유로가 조정 유로부를 구비하며,
    상기 립부의 간극의 크기에 대한 상기 조정 유로부의 간극의 크기의 비가 3.0 이하인
    다이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조정 유로부의 온도를 조정할 수 있는 히터를 구비하는
    다이.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 조정 유로부의 간극의 크기가 상기 제 1 유로의 상기 조정 유로부의 바로 상류의 부분의 간극의 크기보다 작은
    다이.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조정 유로부의 간극의 크기를 조정할 수 있는 유로 간극 제어부를 구비하는
    다이.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유로가 상기 제 1 매니폴드와의 접속 부분에 프리랜드를 구비하며,
    상기 프리랜드의 간극의 크기는 상기 제 1 유로의 상기 프리랜드의 바로 하류의 부분의 간극의 크기보다 작고,
    상기 조정 유로부의 간극의 크기가 상기 프리랜드의 간극의 크기보다 작은
    다이.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 층이 상기 복층 필름의 최외층인
    다이.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다이가 제 3 층 형성용의 용융 수지를 공급할 수 있는 제 3 매니폴드와, 상기 제 3 매니폴드로부터 하류로 연장되는 제 3 유로를 구비하며,
    상기 합류부에, 상기 제 3 유로가 합류하고,
    상기 립부가 상기 제 3 층 형성용의 용융 수지를 연속적으로 토출할 수 있는
    다이.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 다이를 이용하여, 제 1 층 및 제 2 층을 구비하는 복층 필름을 제조하는 복층 필름의 제조 방법에 있어서,
    상기 제 1 매니폴드에 상기 제 1 층 형성용의 용융 수지를 공급하는 것,
    상기 제 2 매니폴드에 상기 제 2 층 형성용의 용융 수지를 공급하는 것, 및,
    상기 립부로부터 상기 제 1 층 형성용의 용융 수지 및 상기 제 2 층 형성용의 용융 수지를 연속적으로 토출시키는 것을 포함하는
    복층 필름의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 기재된 다이를 이용하여, 제 1 층, 제 2 층 및 제 3 층을 구비하는 복층 필름을 제조하는 복층 필름의 제조 방법에 있어서,
    상기 제 1 매니폴드에 상기 제 1 층 형성용의 용융 수지를 공급하는 것,
    상기 제 2 매니폴드에 상기 제 2 층 형성용의 용융 수지를 공급하는 것,
    상기 제 3 매니폴드에 상기 제 3 층 형성용의 용융 수지를 공급하는 것, 및,
    상기 립부로부터 상기 제 1 층 형성용의 용융 수지, 상기 제 2 층 형성용의 용융 수지 및 상기 제 3 층 형성용의 용융 수지를 연속적으로 토출시키는 것을 포함하는
    복층 필름의 제조 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 층의 두께와 상기 제 2 층의 두께와의 비가 1/25 이상 1/10 이하인
    제조 방법.
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