KR20160108446A

KR20160108446A - 연신 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR20160108446A
Application number: KR1020167021806A
Authority: KR
Inventors: 히로시 이나자와; 쿠니히로 세이케; 쇼고 야마모토; 카오리 히라고오리; 켄이치 후지사와
Original assignee: 도요 고한 가부시키가이샤
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2015-01-13
Publication date: 2016-09-19
Also published as: CN105916654A; KR102181046B1; WO2015108036A1; CN105916654B

Abstract

성형용 다이스(220)로부터 용융 압출한 열가소성 수지를 롤(230, 240)에 의해 냉각하고 고화시켜 연신 전 필름(100)을 형성하는 공정과, 연신 전 필름(100)을 적어도 일방향으로 가열 연신함으로써 연신 필름을 형성하는 공정을 가지는 연신 필름의 제조 방법으로서, 연신 전 필름(100)을 형성하는 공정에서, 연신 전 필름(100)의 중앙부가 평면 신장에 의해 수축하고, 양단부가 일축 신장에 의해 수축함으로써 상기 중앙부와 상기 양단부 사이에 형성되는 경계부의 극소 두께를 t_b로 하고, 상기 중앙부의 평균 두께를 t_c로 한 경우, 극소 두께(t_b)와 평균 두께(t_c)의 비 「t_b/t_c」가 0.75 이상이 되도록 연신 전 필름(100)의 형성을 행하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법을 제공한다.

Description

연신 필름의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING STRETCHED FILM}

본 발명은, 연신 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

연신 필름을 제조할 때, 재료가 되는 필름을 준비하여, 준비한 필름을 연신하는 방법이 이용되며, 필름을 연신하는 방법으로서는 필름의 양단부를 클립으로 파지하면서 가열로 내로 반송하여, 가열로 내에서 필름의 양단부를 파지하고 있는 클립에 의해 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 가열 연신을 실시하는 동시 이축 연신법 등이 알려져 있다.

이러한 동시 이축 연신법에서는, 가열로 내에서 필름을 길이 방향 및 폭 방향으로 잡아당김으로써 필요한 연신 배율까지 가열 연신시키는 것이지만, 필름을 연신시키려면 클립에 의해 파지되는 부분인 필름의 양단부에 큰 응력이 가해짐으로써, 필름의 양단부나 필름에서 두께가 얇아진 부분에 균열이 생겨, 이를 계기로 필름 전체가 파단되는 경우가 있다.

이에 대해, 예를 들면, 특허문헌 1에서는 동시 이축 연신에 의한 가열 연신시의 필름의 파단을 방지하기 위해, 가열 연신 전의 필름에 대해 클립에 의해 파지되는 양단부를 중앙부보다 두껍게 함으로써 보강하는 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 평11-105131호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1의 기술에서는, 가열 연신하기 위한 필름이 성형용 다이스에 의한 열가소성 수지의 용융 압출에 의해 형성되는 것이기 때문에, 용융 압출시에 필름 일부의 두께가 얇아지고, 그 때문에 가열 연신을 행할 때 이 얇아진 부분이 찢어져 필름 전체가 파단되는 문제가 있다.

즉, 성형용 다이스로부터 용융 압출된 열가소성 수지의 필름에서, 용융 압출되고 나서 냉각 롤 등에 의해 끌어들여지기까지의 사이에, 길이 방향으로 신장됨과 함께 필름 폭이 좁아지는 넥크인이라고 불리는 현상이 발생한다. 이러한 넥크인은 다음과 같이 하여 발생된다고 생각된다. 즉, 성형용 다이스로부터 용융 압출된 열가소성 수지는 필름의 폭 방향 중앙이 되는 부분에서는 열가소성 수지끼리 인접하여 존재하기 때문에 열가소성 수지의 유동 방향이 제한됨으로써, 열가소성 수지 내부의 소정의 면을 따라 평면 신장하게 되고, 이에 따라 폭 방향의 수축은 억제되어 주로 두께 방향으로 수축한다. 한편, 성형용 다이스로부터 용융 압출된 열가소성 수지는 필름의 폭 방향 양단이 되는 부분에서, 외측의 측면에는 인접하는 열가소성 수지가 존재하지 않기 때문에 열가소성 수지가 자유롭게 유동함으로써, 열가소성 수지 내부의 소정의 축을 중심으로 일축 신장하게 되고, 이에 따라 두께 방향과 더불어 폭 방향으로도 수축한다. 그 때문에, 형성된 필름에서, 폭 방향 중앙부와 폭 방향 양단부 사이의 경계부는 열가소성 수지의 수축 형태의 차이에 의해 두께 방향으로 움푹 들어가 두께가 얇아진다. 그리하여, 이러한 필름을 가열 연신할 때 두께가 얇은 경계부에 균열이 발생하고, 이에 따라 필름 전체가 파단되기 쉬운 문제가 있다.

본 발명은 이러한 실상을 감안한 것으로, 필름을 가열 연신하여 연신 필름을 제조할 때 필름의 파단을 방지할 수 있어, 생산성 및 품질이 우수한 연신 필름을 얻을 수 있는 연신 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 가열 연신하기 전의 필름과 관련하여, 필름 중앙부의 평균 두께에 대해 필름의 중앙부와 양단부 사이에 형성된 경계부의 두께를 조정함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 의하면, 열가소성 수지를 성형용 다이스로부터 용융 압출한 후, 롤에 의해 끌어들임으로써 냉각하고 고화시켜, 연신 전 필름을 형성하는 연신 전 필름 형성 공정; 및 상기 연신 전 필름을 적어도 일방향으로 가열 연신함으로써 연신 필름을 형성하는 연신 공정;을 가지는 연신 필름의 제조 방법으로서, 상기 연신 전 필름 형성 공정에서, 상기 연신 전 필름의 중앙부가 상기 연신 전 필름의 두께 방향의 중앙 위치 또는 중앙 위치 근방에 위치하는 특정 면을 따라 신장하는 평면 신장에 의해 상기 특정 면을 향해 수축하고, 상기 연신 전 필름의 양단부가 상기 양단부의 중심 또는 중심 위치 근방을 지나는 특정 축을 중심으로 신장하는 일축 신장에 의해 상기 특정 축을 중심으로 수축함으로써, 상기 중앙부와 상기 양단부 사이에 형성되는 경계부의 극소 두께를 t_b로 하고, 상기 중앙부의 평균 두께를 t_c로 한 경우, 상기 경계부의 극소 두께(t_b)와 상기 중앙부의 평균 두께(t_c)의 비 「t_b/t_c」가 0.75 이상이 되도록 상기 연신 전 필름을 형성하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 제조 방법으로서, 상기 열가소성 수지로서 아크릴 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법으로서, 상기 열가소성 수지로서, 상기 연신 전 필름의 폭 방향 내측에 위치하는 내측 영역을 형성하는 제1 열가소성 수지; 상기 연신 전 필름의 폭 방향 외측에 위치하는 외측 영역을 형성하고, 상기 제1 열가소성 수지와는 다른 제2 열가소성 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법으로서, 상기 제1 열가소성 수지로서 아크릴 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법으로서, 상기 제2 열가소성 수지로서 폴리카보네이트(PC)에, 상기 아크릴 수지보다 낮은 유리 전이 온도를 가지는 열가소성 수지를 배합하여 이루어지는 혼합 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법으로서, 상기 제1 열가소성 수지 및 상기 제2 열가소성 수지로서 유리 전이 온도의 차이가 10℃ 이하인 열가소성 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법으로서, 상기 양단부의 최대 두께를 t_e로 한 경우, 상기 양단부의 최대 두께(t_e)와 상기 중앙부의 평균 두께(t_c)의 비 「t_e/t_c」가 1.0 내지 2.0의 범위가 되도록 상기 연신 전 필름 형성 공정에서 상기 연신 전 필름을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법으로서, 상기 성형용 다이스의 출구의 슬릿 폭을 t_s로 한 경우, 상기 성형용 다이스의 출구의 슬릿 폭(t_s)과 상기 중앙부의 평균 두께(t_c)의 비 「t_s/t_c」가 8.0 이하가 되도록 상기 연신 전 필름 형성 공정에서 상기 연신 전 필름을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법으로서, 상기 연신 공정에서, 상기 연신 전 필름의 가열 연신은 상기 연신 전 필름의 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 연신하는 동시 이축 연신에 의해 행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법으로서, 상기 연신 공정에서, 상기 연신 전 필름의 가열 연신의 연신 방향에 대한 연신 배율을 3배 이내로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법으로서, 상기 연신 공정에서, 상기 연신 전 필름의 가열 연신은 가열 연신 후의 상기 연신 필름의 중앙부의 두께가 15 내지 50μm의 범위가 되도록 행하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 제조 방법으로서, 상기 연신 공정 전, 상기 연신 전 필름의 두께를 규정하고 있는 양측면을 평활화하는 평활화 공정을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 제조 방법은, 상기 평활화 공정에서의 평활화는 상기 연신 전 필름의 폭 방향의 양단에 위치하는 영역을 제거함으로써 행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 필름을 가열 연신하여 연신 필름을 제조할 때, 적절히 가열 연신을 행할 수 있어, 생산성 및 품질이 우수한 연신 필름을 얻을 수 있는 연신 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 연신 전 필름을 제작하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 용융 압출된 열가소성 수지의 넥크인에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 용융 압출된 열가소성 수지의 수축에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 연신 전 필름의 폭 방향 위치에 대한 두께의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 연신 공정에서 동시 이축 연신법에 의해 연신 전 필름을 연신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 실시예 및 비교예에서 제작한 연신 전 필름 및 연신 필름의 폭 방향 위치에 대한 두께를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 제1 열가소성 수지 및 제2 열가소성 수지로 이루어지는 연신 전 필름(복합 필름)을 제작하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 복합 필름을 제조할 때, 용융 압출된 열가소성 수지의 넥크인에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 복합 필름을 제조할 때, 용융 압출된 직후 수축하는 열가소성 수지의 일례에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 복합 필름의 폭 방향 위치에 대한 두께의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 연신 공정에서 동시 이축 연신법에 의해 복합 필름을 연신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 폴리카보네이트(PC)에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 배합하여 얻은 혼합 수지의 유리 전이 온도를 나타내는 그래프이다.
도 13은 복합 필름에서, 용융 압출된 직후 수축하는 다른 예에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 실시예 및 비교예에서 제작한 복합 필름 및 연신 필름의 폭 방향 위치에 대한 두께를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.

<<제1 실시 형태>>

이하, 도면에 기초하여 본 발명의 제1 실시 형태에 대해 설명한다.

제1 실시 형태에 따른 연신 필름의 제조 방법은, 열가소성 수지를 성형용 T 다이스에 의해 용융 압출함으로써 연신 전 필름을 형성하는 연신 전 필름 형성 공정 및 이 연신 전 필름을 길이 방향 및 폭 방향으로 가열 연신하는 연신 공정을 구비한다.

＜연신 전 필름 형성 공정＞

연신 전 필름 형성 공정은 열가소성 수지를 T 다이스로부터 용융 압출함으로써 연신 전 필름(100)을 얻는 공정이다. 여기서, 도 1은 연신 전 필름 형성 공정을 설명하기 위한 도면이다.

연신 전 필름 형성 공정에서는, 우선, 열가소성 수지를 가열 용융시킨 상태에서 피드 블록(210)을 통해 T 다이스(220)에 공급한다.

본 실시 형태에서, 피드 블록(210)에는 열가소성 수지를 용융 압출하기 위한 용융 압출기(도시 생략)가 연결되어 있다. 용융 압출기로서는 특별히 한정되지 않으며, 단축 압출기, 이축 압출기를 모두 이용할 수 있다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 열가소성 수지를 용융 압출기에 의해 융점(용융) 온도 이상의 온도로 용융 압출함으로써 피드 블록(210)에 공급한다.

한편, 본 실시 형태에서는, 열가소성 수지로서는 필요로 하는 연신 필름의 용도 등에 따라 선택할 수 있으며, 예를 들면, 아크릴 수지(PMMA), 고리형 올레핀 코폴리머(COC), 폴리카보네이트(PC), 폴리에스테르테레프탈레이트(PET) 등 중 1종을 단독으로 사용거나, 2종 이상을 혼합한 혼합 수지를 사용할 수 있다.

그리고, T 다이스(220)에서, 피드 블록(210)으로부터 공급된 열가소성 수지가 T 다이스(220) 내에 마련된 매니폴드(221)에 의해 폭 방향으로 확장되고, 이에 따라 다이스 립(222)으로부터 시트 형상으로 압출된다.

계속하여, 압출한 시트상의 열가소성 수지를, 도 1에 나타낸 바와 같이, 연속적으로 터치 롤(230) 및 냉각 롤(240)에 의해 끌어들여, 압착하여 냉각 및 고화시킴으로써 연신 전 필름(100)을 얻는다.

그리고, 본 실시 형태에서는, 제작한 연신 전 필름(100)은 연신 전 필름 권취 롤(도시 생략)에 의해 귄취되며, 이에 따라 연신 전 필름(100)을 연속적으로 얻을 수 있다.

한편, 이와 같이 하여 얻어지는 연신 전 필름(100)에서는, T 다이스(220)의 다이스 립(222)으로부터 용융 압출되고 나서 냉각 롤(240)에 의해 끌어들여지기까지의 사이에, 폭 방향으로 수축하는 넥크인이라 불리는 현상이 발생한다.

여기서, 도 2는 T 다이스(220)의 다이스 립(222) 및 본 실시 형태에서 형성되는 연신 전 필름(100)의 단면을 나타내는 도면이며, 다이스 립(222)의 폭 방향의 치수와 형성되는 연신 전 필름(100)의 폭의 관계를 나타내고 있다. 본 실시 형태 에서는, 연신 전 필름(100)을 형성할 때, 열가소성 수지는 T 다이스(220)에 의해 다이스 립(222)의 폭으로 용융 압출되지만, 용융 압출되고 나서 냉각 롤(240)에 의해 끌어들여지기까지의 사이에, 도 2에 나타내는 화살표와 같이 폭 방향으로 수축하는 넥크인이 발생하여, 얻어지는 연신 전 필름(100)의 폭이 다이스 립(222)의 폭 방향 치수보다 작아진다.

한편, 이러한 넥크인은, T 다이스(220)로부터 용융 압출된 열가소성 수지가 도 2에 나타내는 화살표 방향으로 수축함으로써 발생한다. 즉, 연신 전 필름(100)의 중앙이 되는 부분이 화살표로 나타내는 방향(두께 방향)으로 수축하고, 연신 전 필름(100)의 양단이 되는 부분이 화살표로 나타내는 방향(두께 방향 및 폭 방향)으로 수축함으로써 발생한다. 그리고, T 다이스(220)로부터 용융 압출된 열가소성 수지는 넥크인에 의해 수축됨으로써, 단면 형상이 도 2에 나타낸 바와 같이 된다.

여기서, 도 3은, 용융 압출된 열가소성 수지의 수축에 대해 설명하기 위한 도면이다. 본 실시 형태에서, T 다이스(220)로부터 용융 압출된 열가소성 수지는, 도 3에 나타낸 바와 같이 연신 전 필름(100)의 중앙부(110)가 되는 부분에서는 인접하는 열가소성 수지의 존재에 의해 열가소성 수지의 유동 방향이 제한되고, 이에 따라 열가소성 수지가 두께 방향 중앙 위치 또는 중앙 위치 근방에 위치하는 면(α)을 따라 신장하는 평면 신장에 의해, 화살표로 나타낸 바와 같이 두께 방향으로 수축한다. 한편, T 다이스(220)로부터 용융 압출된 열가소성 수지는 연신 전 필름(100)의 양단부(120)가 되는 부분에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이 양단부(120)의 외측의 측면에는 인접하는 열가소성 수지가 존재하지 않기 때문에, 열가소성 수지가 비교적 자유롭게 유동하고, 이에 따라, 양단부(120)의 중심 또는 중심 위치 근방을 지나는 축(β)을 중심으로 신장하는 일축 신장에 의해, 화살표로 나타낸 바와 같이 두께 방향과 더불어 폭 방향으로도 수축한다. 이에 따라, 중앙부(110)와 양단부(120) 사이에는 열가소성 수지의 수축 형태의 차이에 의해 두께 방향으로 오목한 형상의 경계부(130)가 형성된다.

그 때문에, 도 1에 나타내는 방법에 의해 형성되는 연신 전 필름(100)은, 도 4에 나타낸 바와 같이 중앙부(110)와 양단부(120) 사이의 경계부(130)가, 특히 두께가 얇아진다. 한편, 도 4는 연신 전 필름(100)에 대해, 폭 방향의 위치에 대한 두께를 측정한 결과의 일례를 나타내는 도면이다.

여기서, 형성한 연신 전 필름(100)에 대해, 경계부(130)의 두께가 중앙부(110)의 두께에 대해 너무 얇아지면, 연신 공정에서 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때, 두께가 얇은 경계부(130)에 균열이 발생하기 쉬워 적절히 가열 연신을 행할 수 없게 되는 문제가 있다.

이에 대해, 본 실시 형태에서는, T 다이스(220)에 의해 용융 압출하고 냉각 롤(240)에 의해 끌어들임으로써 형성한 연신 전 필름(100)에 대해, 도 4에 나타낸 바와 같이, 중앙부(110)의 평균 두께를 t_c로 하고 경계부(130)의 극소 두께를 t_b로 한 경우, 이들 두께의 비 「t_b/t_c」를 0.75 이상으로 조정함으로써, 후술하는 바와 같이, 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때 경계부(130)의 균열을 유효하게 방지할 수 있어 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다.

한편, 도 4에 나타내는 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)로서는, 중앙부(110)의 두께가 안정되어 있는 부분의 두께의 평균값으로 하고, 예를 들면, 중앙부(110)의 중심을 기준으로 하여 두께가 ±5 내지 10% 이내인 영역에서의 두께의 평균값으로 할 수 있다. 또한, 경계부(130)의 극소 두께(t_b)로서는 연신 전 필름(100)에서의 2지점의 경계부(130)의 극소 두께 중, 보다 얇은 쪽의 두께로 한다.

＜연신 공정＞

연신 공정은, 연신 전 필름 형성 공정에 의해 얻어진 연신 전 필름(100)을 길이 방향 및 폭 방향으로 가열 연신하는 공정이다. 여기서, 도 5는 연신 공정을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시 형태에서, 연신 공정에서는 상술한 연신 전 필름 권취 롤로부터 연신 전 필름(100)을 송출하고, 도 5에 나타낸 바와 같이 연신 전 필름(100)을 클립(310)으로 파지하면서 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 연신하는 동시 이축 연신법에 의해 연신 전 필름(100)의 가열 연신을 행한다.

구체적으로, 연신 공정에서는 연신 전 필름 권취 롤로부터 연신 전 필름(100)을 연속적으로 송출하고, 복수의 클립을 이용하여 연신 전 필름(100)을 일정 간격마다 파지하여, 각 클립(310)에 의해 연신 전 필름(100)을 연신로(320) 내로 반송하고, 연신로(320) 내에서 각 클립(310)에 의해 연신 전 필름(100)을 길이 방향 및 폭 방향으로 잡아당겨 연신한다. 이 때, 연신 전 필름(100)은 클립(310)에 의해 파지된 상태로 반송됨으로써 연신로(320) 내를 통과하게 되어 있으며, 연신로(320) 내의 예열존에서, 연신 전 필름(100)은 이를 구성하는 열가소성 수지의 유리 전이 온도보다 10 내지 30℃ 정도 높은 온도까지 예비 가열된 후, 연신로(320) 내의 연신존에서 보열(保熱)된 상태로 클립(310)에 의해 길이 방향 및 폭 방향으로 잡아당겨져 길이 방향 및 폭 방향으로 연신된다. 그리고, 이에 계속하여, 냉각 열고정존에서 냉각 및 고화됨으로써 연신 필름을 얻을 수 있다. 그리고, 클립(310)을 개방하고 롤에 권취됨으로써 연속적으로 연신 필름을 얻을 수 있다.

한편, 본 실시 형태에서는, 연신로(320) 내를 통과하도록 하여 클립(310)이 이동하기 위한 한 쌍의 가이드 레일이 설치되어 있다. 한 쌍의 가이드 레일은, 도 5에 나타낸 연신 전 필름(100)의 상측을 파지하는 클립(310)의 위치와 하측을 파지하는 클립(310)의 위치에 각각 설치되어 있으며, 연신로(320) 내의 예열존에서는 서로 평행하며, 연신존에서는 연신 전 필름(100)의 폭 방향으로 서로 멀어지고 냉각 열고정존에서는 다시 서로 평행이 되고 있다. 또는, 냉각 열고정존에서는 연신존에서 가열 연신된 연신 필름의 고화시의 수축분을 고려하여, 냉각 열고정존 내에서 한 쌍의 가이드 레일 사이의 거리를, 연신존의 출구쪽에서의 연신 필름의 폭을 기준으로 하여 폭 방향으로 수 % 정도 접근하도록 할 수도 있다. 본 실시 형태에서는, 연신 전 필름(100)을 파지한 클립(310)이 이러한 가이드 레일을 따라 이동함으로써 연신 전 필름(100)을 반송 및 연신할 수 있게 되어 있다.

본 실시 형태에서는, 이러한 가이드 레일을 따라 이동하는 클립(310)을 이용하여, 연신로(320) 내의 연신존에서 연신 전 필름(100)을 연신한다. 즉, 연신로(320) 내의 연신존에서, 연신 전 필름(100)을 파지한 클립(310)을 가이드 레일을 따라 폭 방향으로 넓어지도록 하여 이동시키고, 아울러 클립(310)끼리의 간격을 넓히는 제어를 행함으로써, 연신 전 필름(100)을 도 5에 나타낸 화살표와 같이 길이 방향 및 폭 방향으로 잡아당긴다. 이에 따라, 연신 전 필름(100)이 길이 방향 및 폭 방향으로 필요한 연신 배율이 될 때까지 가열 연신된다. 그리고, 연신 전 필름(100)은 가열 연신된 후, 연신로(320) 내의 냉각 열고정존에서 냉각 및 고화되어 연신로(320) 밖에 설치된 롤에 의해 권취되며, 이에 따라 연속적으로 연신 필름을 얻을 수 있다.

한편, 본 실시 형태에서는, 연신 공정과 연신 전 필름 형성 공정을 일관된 연속 라인(공정)으로 하여 연신 필름을 얻을 수도 있다.

또한, 본 실시 형태에서, 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때 연신 방향에 대한 연신 배율은 바람직하게는 3배 이내이며, 보다 바람직하게는 2.5배 이내, 더욱 바람직하게는 2배 이내이다. 이에 따라, 가열 연신중에서의 연신 전 필름(100)의 파단을 보다 유효하게 방지하고, 연신 전 필름(100)의 가열 연신을 적절히 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서, 연신 전 필름(100)을 가열 연신하여 얻어지는 연신 필름은, 중앙부(110) 부분의 두께가 바람직하게는 15 내지 50μm이고, 보다 바람직하게는 20 내지 40μm이다. 연신 필름에서의 중앙부(110) 부분의 두께를 상기 범위로 제어함으로써, 가열 연신중에서의 연신 전 필름(100)의 파단을 보다 유효하게 방지하고, 연신 전 필름(100)의 가열 연신을 적절히 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 연신 전 필름(100)을 가열 연신하여 얻어진 연신 필름에 대해, 필요에 따라 양단부(120)의 부분을 절단하여 제거할 수도 있다. 이에 따라, 연신 필름에서, 특히 두께가 두꺼운 양단부(120)의 부분을 제거할 수 있어 연신 필름 전체의 두께를 균일화할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 연신 전 필름 형성 공정에 의해 열가소성 수지로 이루어지는 연신 전 필름(100)을 형성하고, 연신 공정에 의해 연신 전 필름(100)을 가열 연신함으로써 연신 필름을 얻을 수 있다.

여기서, 본 실시 형태에서는, 연신 전 필름 형성 공정에 의해 연신 전 필름(100)을 형성할 때, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)와 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」가 0.75 이상이 되도록 연신 전 필름(100)의 두께를 조정한다. 이에 따라, 연신 공정에서 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때, 두께가 얇은 경계부(130)에서의 균열의 발생을 유효하게 방지할 수 있어, 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다.

한편, 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때, 연신 전 필름(100) 중 경계부(130)는 두께가 얇음에 따라 연신에 필요한 연신 응력이 낮아 우선적으로 연신되게 된다. 그리고, 경계부(130)에서 연신이 진행됨으로써 경계부(130)의 연신 응력이 서서히 증가하여, 중앙부(110)의 연신에 필요한 연신 응력에 이르면, 경계부(130)에 이어 중앙부(110)도 연신되게 된다. 이때, 중앙부(110)에 대해 경계부(130)의 두께가 너무 얇으면, 경계부(130)가 연신되고 있는 동안, 중앙부(110)의 연신이 개시되기 전에 경계부(130)가 파단된다. 또한, 중앙부(110)에 대해 경계부(130)의 두께가 너무 얇으면, 도 5에 나타낸 바와 같이 가열 연신한 후, 연신 전 필름(100)을 클립(310)으로부터 해방할 때의 충격이나, 얻어진 연신 필름을 롤에 권취할 때의 응력에 의해서도 경계부(130)에 균열이 발생한다.

여기서, 종래부터 동시 이축 연신에 의해 가열 연신할 때 필름의 파단을 방지하는 방법으로서, 가열 연신 전의 필름의 양단부를 중앙부에 비해 두껍게 형성하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 연신하기 위한 필름을 T 다이스(220)에 의한 용융 압출에 의해 제작하는 경우는, 상술한 바와 같이 필름의 양단부를 두껍게 했다고 해도, 필름의 중앙부와 양단부 사이에 형성되는 경계부에 대해서는, 도 3에 나타낸 바와 같이 두께가 얇아져, 필름을 가열 연신할 때 이러한 경계부에 균열이 발생하는 문제가 있다.

이에 대해, 본 실시 형태에 의하면, T 다이스(220)에 의해 용융 압축한 후, 냉각 롤(240)에 의해 끌어들임으로써 형성하는 연신 전 필름(100)에 대해, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)와 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」를 상기 범위로 조정함으로써, 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때 경계부(130)에서의 균열의 발생을 유효하게 방지할 수 있어 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 실시 형태에서는, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)와 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」는 상술한 바와 같이 0.75 이상이면 무방하나, 바람직하게는 0.8 이상, 보다 바람직하게는 0.9 이상이다.

또한, 본 실시 형태에서는, 형성하는 연신 전 필름(100)에 대해, 상술한 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)와 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」를 상기 범위로 조정하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 열가소성 수지로서 신장 점도가 보다 낮은 수지를 이용하는 방법, T 다이스(220)의 다이스 립(222)의 슬릿 폭을 조정하는 방법, T 다이스(220)와 냉각 롤(240)의 거리를 작게 하는 방법, 냉각 롤(240)에 의한 연신 전 필름(100)의 끌어들임 속도를 저하시키는 방법 등을 단독 또는 조합하여 이용할 수 있다.

한편, 본 실시 형태에서는, 이러한 방법 중 적용 가능한 열가소성 수지의 종류가 한정되지 않으며, 또한 연신 전 필름(100)의 제작 효율을 저하시키지 않는 다는 점에서, 다이스 립(222)의 슬릿 폭을 조정하는 방법을 이용하는 것이 바람직하다. 이때, 다이스 립(222)의 슬릿 폭을 t_s로 한 경우, 다이스 립(222)의 슬릿 폭(t_s)과 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)의 비 「t_s/t_c」를, 바람직하게는 8.0 이하, 보다 바람직하게는 6.0 이하, 더욱 바람직하게는 5.0 이하가 되도록 조정한다. 이에 따라, T 다이스(220)에 의해 용융 압출하여 얻어지는 연신 전 필름(100)의 두께를 보다 균일화할 수 있어, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)와 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」를 적절히 상기 범위로 조정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 형성하는 연신 전 필름(100)에 대해서, 상술 한 바와 같이, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)와 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」를 상기 범위로 조정함과 더불어, 양단부(120)의 최대 두께를 적당히 조정함으로써, 가열 연신시에서의 연신 전 필름(100)의 파단을 보다 유효하게 방지할 수 있다.

구체적으로, 연신 전 필름(100)을 형성할 때, 도 4에 나타낸 바와 같이, 양단부(120)의 최대 두께를 t_e로 한 경우, 양단부(120)의 최대 두께(t_e)와 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)의 비 「t_e/t_c」를, 바람직하게는 1.0 내지 3.0, 보다 바람직하게는 1.0 내지 2.0, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 1.5로 조정한다. 여기서, 양단부(120)의 최대 두께(t_e)로서는, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)(폭 방향에서 일방의 단부 및 타방의 단부)의 두께 중, 보다 두꺼운 쪽의 두께로 한다. 한편, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)에 비해 양단부(120)의 최대 두께(t_e)가 너무 두꺼운 경우에는, T 다이스(220)에 의해 용융 압출하여 얻은 연신 전 필름(100)을 터치 롤(230) 및 냉각 롤(240)에 의해 압착할 때, 양단부(120)가 너무 두꺼움으로 인해 양단부(120)에 압력이 집중하여 연신 전 필름(100) 전체에 압력이 균일하게 전해지지 않아 연신 전 필름(100)의 두께가 불균일해지고, 이를 가열 연신하여 얻어지는 연신 필름의 두께도 불균일해지는 경향이 있다. 한편, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)에 비해 양단부(120)의 최대 두께(t_e)가 너무 얇은 경우에는, T 다이스(220)에 의해 용융 압출된 연신 전 필름(100)이 넥크인될 때, 양단부(120)가 열가소성 수지를 잡아당기는 힘이 강해지는 경향이 있으며, 이에 따라 경계부(130)의 두께가 보다 얇아져 가열 연신시에 연신 전 필름(100)이 파단되기 쉬워진다.

한편, 본 실시 형태에서는, 연신 전 필름 형성 공정에 의해 형성한 연신 전 필름(100)에 대해, 가열 연신하기 전, 양단부(120)의 측면을 평활화하는 것이 바람직하다. 연신 전 필름(100)의 양단부(120)의 측면을 평활화하는 것에 따르면, 연신 공정에서 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 잡아당겨 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때, 양단부(120)의 측면의 엉성함에 기인하는 국소적인 응력의 집중을 방지하여 양단부(120)에서의 균열의 발생을 방지할 수 있어, 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다.

연신 전 필름(100)의 양단부(120)의 측면을 평활화하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않으나, 양단부(120)의 양측면으로부터 소정 폭을 커터에 의해 트리밍하는 방법, 양단부(120)의 단부를 연마하는 방법, 양단부(120)의 단부를 가열 가압 성형하는 방법 등을 이용할 수 있다. 한편, 양단부(120)의 측면의 평활화는, 양단부(120)의 측면의 요철을 저감시키고, 연신 전 필름(100)을 길이 방향으로 잡아당겼을 때 양단부(120)의 일부에 응력이 집중되지 않을 정도로 행하면 된다.

연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 커터에 의해 트리밍하는 경우, 커터로서는 트리밍에 의해 양단부(120)의 측면을 양호하게 평활화할 수 있는 것이면 어떠한 것이든 무방하며, 예를 들면, 면도날이나, 원형의 상날과 하날을 교차시키면서 연속 회전시켜 전단에 의해 절단을 행하는 로터리 전단 커터나, 고체 레이저, 반도체 레이저, 액체 레이저 또는 기체 레이저 등을 사용한 레이저 커터 등을 이용할 수 있으나, 트리밍시 연신 전 필름(100)에 가해지는 응력을 저감시킬 수 있으며 트리밍시 연신 전 필름(100)에 대한 균열의 발생을 방지할 수 있다는 점에서, 레이저 커터가 바람직하다.

한편, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 트리밍할 때, 양단부(120)를 가열하면서 트리밍하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 양단부(120)의 측면을 보다 평활하게 만들 수 있어, 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때의 연신 전 필름(100)의 파단을 보다 적절히 방지할 수 있다.

또한, 상술한 예에서는, 연신 전 필름(100)을 가열 연신하는 방법으로서, 도 5에 나타낸 바와 같이 연신 전 필름(100)을 길이 방향 및 폭 방향의 양방향으로 가열 연신하는 동시 이축 연신법을 이용하는 예를 나타내었으나, 본 실시 형태에서는 연신 전 필름(100)을 길이 방향으로만 일축 연신하는 방법을 이용할 수도 있다.

이때, 연신 전 필름(100)의 길이 방향으로의 가열 연신은, 도 5에 나타낸 바와 같은 동시 이축 연신법과 같이 하여 행할 수 있다. 즉, 연신 전 필름(100)을 클립(310)으로 파지하면서 연신로(320) 내로 반송하고, 그 후 연신로(320) 내에서 연신 전 필름(100)을 파지하고 있는 클립(310)에 의해 길이 방향으로만 가열 연신을 행하는 방법을 이용할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 길이 방향 및 폭 방향으로 동시 이축 연신을 행하는 경우나, 길이 방향으로만 일축 연신을 행하는 경우 모두, 도 5에 나타낸 바와 같이 연신 전 필름(100)을 클립(310)으로 파지하면서 연신을 행함으로써, 종래부터 이용되고 있는 순차 이축 연신법과 비교하여 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있고, 더욱 품질이 우수한 연신 필름을 얻을 수 있다.

한편, 종래의 순차 이축 연신법은, 도 1에 나타내는 방법에 의해 제작된 연신 전 필름(100)을, 우선 길이 방향으로 가열 연신하고, 그 후 폭 방향으로 가열 연신을 행하는 방법이다. 순차 이축 연신법에서는, 연신 전 필름(100)을 복수의 롤에 의해 반송함으로써 길이 방향으로 가열 연신한 후, 도 5에 나타낸 바와 같이 하여 연신 전 필름(100)을 클립(310)으로 파지하면서 폭 방향으로 가열 연신한다.

여기서, 순차 이축 연신법에서 연신 전 필름(100)의 길이 방향으로의 연신은, 구체적으로는 다음과 같이 이루어진다. 즉, 순차 이축 연신법에 의하면, 연신 전 필름(100)을 미리 가열된 복수의 예열 롤에 의해 반송하면서, 연신 전 필름(100)을 구성하는 열가소성 수지의 유리 전이 온도 정도까지 예비 가열하고, 예비 가열한 연신 전 필름(100)을 적외선 히터 등에 의해 보열시키면서, 연속적으로 냉각 롤에 의해 반송한다. 이때, 냉각 롤에 의한 반송 속도를 예열존 롤에 의한 반송 속도보다 빠르게 함으로써 예열존 롤과 냉각 롤 사이에 장력이 발생하고, 이 장력을 이용하여 연신 전 필름(100)을 길이 방향으로 필요한 연신 배율까지 연신시킨다.

여기서, 순차 이축 연신법에서는, 연신 전 필름(100)을 길이 방향으로 연신할 때, 연신 전 필름(100)의 표면이 예열 롤 및 냉각 롤에 접촉하게 되기 때문에, 연신 전 필름(100)의 표면에 스크래치가 발생하여, 얻어지는 연신 필름의 외관 품질이 저하될 우려가 있다. 또한, 순차 이축 연신법에서는, 연신 전 필름(100)을 길이 방향으로 가열 연신할 때, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)가 클립 등으로 고정되어 있지 않기 때문에, 연신 전 필름(100)이 열에 의해 폭 방향으로 수축하여 연신 필름의 생산성이 저하될 우려가 있다.

이에 대해, 본 실시 형태에 의하면, 연신 전 필름(100)에 대해, 길이 방향으로의 연신을, 상술한 동시 이축 연신법 또는 상술한 길이 방향으로만 일축 연신하는 방법을 이용하여 행함으로써(즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 연신 전 필름(100)을 클립(310)으로 파지하면서 길이 방향으로 연신을 행하는 방법을 이용하여 행함으로써) 롤과의 접촉을 피할 수 있기 때문에, 연신 전 필름(100)을 가열 연신하여 얻어지는 연신 필름에 대해, 표면의 스크래치를 저감시킴으로써 외관 품질을 향상시킬 수 있으며, 특히, 외관 품질의 요구가 까다로운 광학 필름 등에 매우 바람직하게 이용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 의하면, 연신 전 필름(100)을 길이 방향으로 연신할 때, 연신 전 필름(100)을 클립(310)으로 파지하고 있기 때문에, 연신 전 필름(100)에 대해 열에 의한 폭 방향의 수축을 방지할 수 있어, 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다.

<<제2 실시 형태>>

계속해서, 도면에 기초하여 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다.

제2 실시 형태에 따른 연신 필름의 제조 방법은, 제1 열가소성 수지(PA), 및 제1 열가소성 수지와는 다른 제2 열가소성 수지(PC)를 성형용 T 다이스에 의해 용융 공압출함으로써 연신 전 필름(복합 필름)을 형성하는 연신 전 필름 형성 공정, 및 이 연신 전 필름을 길이 방향 및 폭 방향으로 가열 연신하는 연신 공정을 구비한다.

＜연신 전 필름 형성 공정＞

연신 전 필름 형성 공정은, 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)를 T 다이스로부터 용융 공압출함으로써 연신 전 필름(100)을 형성하는 공정이다. 여기서, 도 7은 연신 전 필름 형성 공정을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시 형태에서는, 연신 전 필름(100)으로서 도 7에 나타낸 바와 같이, 연신 전 필름(100)의 폭 방향 내측에 위치하는 내측 영역을 형성하는 제1 열가소성 수지(PA)와, 연신 전 필름(100)의 폭 방향 외측에 위치하는 외측 영역을 형성하는 제2 열가소성 수지(PC)로 이루어지는 필름을 얻는다. 본 실시 형태에서는, 제1 열가소성 수지(PA)에 의해 형성되는 내측 영역이 상술한 제1 실시 형태의 중앙부(110)와 일치하고, 제2 열가소성 수지(PC)에 의해 형성되는 외측 영역이 상술한 제1 실시 형태의 양단부(120)와 일치하는 예를 나타내었으나, 내측 영역 및 외측 영역은 각각 중앙부(110) 및 양단부(120)와 불일치할 수도 있다. 예를 들면, 후술하는 도 13에 나타낸 바와 같이, 제1 열가소성 수지(PA)로 이루어지는 내측 영역이 제2 열가소성 수지(PC)로 이루어지는 외측 영역의 일부를 덮는 형상이 되고, 내측 영역 및 외측 영역이 각각 중앙부(110) 및 양단부(120)와 불일치할 수도 있다.

한편, 연신 전 필름(100)의 중앙부(110)는, 후술하는 연신 공정에 의해 가열 연신됨으로써 연신 필름이 되는 부분이다. 또한, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)는 연신 전 필름(100)의 가열 연신을 행할 때 중앙부(110)를 보강하기 위한 것으로, 연신 전 필름(100)을 가열 연신한 후에 필요에 따라 절단하여 제거할 수 있다. 연신 전 필름(100)을 절단할 때에는, 중앙부(110)의 양단의 일부를 절단함으로써 양단부(120)를 완전히 제거하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 중앙부(110)의 양단의 일부도 제거하게 되지만, 후술하는 클립(310)으로 파지된 부분은 모두 제거하는 것이 바람직하다.

연신 전 필름 형성 공정에서는, 우선, 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)를 가열 용융시킨 상태에서, 피드 블록(210)을 통해서 T 다이스(220)에 공급한다.

본 실시 형태에서, 피드 블록(210)에는 제1 열가소성 수지(PA)를 용융 압출하기 위한 제1 용융 압출기(도시 생략)와 제2 열가소성 수지(PC)를 용융 압출하기 위한 제2 용융 압출기(도시 생략)가 각각 연결되어 있다. 이러한 용융 압출기로서는 특별히 한정되지 않으며, 단축 압출기, 이축 압출기를 모두 이용할 수 있다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)를 각 용융 압출기에 의해 각각 융점(용융) 온도 이상의 온도로 용융 압출함으로써 피드 블록(210)에 공급한다.

한편, 피드 블록(210)으로부터 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)를 T 다이스(220)에 공급할 때에는, T 다이스(220)에 의해 얻어지는 연신 전 필름(100)이, 도 7에 나타낸 바와 같이 제1 열가소성 수지(PA)로 이루어지는 중앙부(110)의 양단에 제2 열가소성 수지(PC)로 이루어지는 양단부(120)가 형성된 구성이 되도록, 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)의 공급을 행한다.

구체적으로, 피드 블록(210)에는 제1 열가소성 수지(PA)를 공급하기 위한 입구와 제1 열가소성 수지(PA)를 공급하기 위한 입구에 대해, T 다이스(220)의 폭 방향으로 양 옆에, 제2 열가소성 수지(PC)를 공급하기 위한 입구가 각각 마련되어 있다. 그리고, 본 실시 형태에서, 피드 블록(210)의 입구로부터 각각 유입시킨 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)는 피드 블록(210) 내에서 합류하여, 피드 블록(210)의 출구에서 T 다이스(220)의 폭 방향에 대해 중앙 부분에 제1 열가소성 수지(PA)가 흐르고, 이 제1 열가소성 수지(PA)의 양단 부분에 제2 열가소성 수지(PC)가 흐르는 형태로 유출시켜 T 다이스(220)에 공급하게 되어 있다.

그리고, T 다이스(220)에서, 피드 블록(210)으로부터 공급된 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)가 T 다이스(220) 내에 마련된 매니폴드(221)에 의해 폭 방향(제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)가 나열되어 있는 방향)으로 확장되고, 이에 따라 다이스 립(222)으로부터 시트 형상으로 공압출된다.

계속하여, 공압출된 시트상의 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)를, 도 7에 나타낸 바와 같이 연속적으로 터치 롤(230) 및 냉각 롤(240)에 의해 끌어들이고 압착하여 냉각 및 고화시킴으로써, 제1 열가소성 수지(PA)로 이루어지는 중앙부(110)와, 중앙부(110)의 양단에 형성되며 제2 열가소성 수지(PC)로 이루어지는 양단부(120)를 구비한 연신 전 필름(100)을 제작한다.

그리고, 본 실시 형태에서는, 제작한 연신 전 필름(100)은 연신 전 필름 권취 롤(도시 생략)에 의해 권취되며, 이에 따라 연신 전 필름(100)을 연속적으로 얻을 수 있다.

한편, 이와 같이 하여 얻어지는 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)로 이루어지는 연신 전 필름(100)에서도, 상술한 제1 실시 형태에서의 단독 열가소성 수지로 이루어지는 연신 전 필름(100)과 마찬가지로, T 다이스(220)의 다이스 립(222)으로부터 용융 압출되고 나서 냉각 롤(240)에 의해 끌어들여지기까지의 사이에, 폭 방향으로 수축하는 넥크인이라 불리는 현상이 발생한다.

여기서, 도 8은 T 다이스(220)의 다이스 립(222), 및 본 실시 형태에서 형성되는 연신 전 필름(100)의 단면을 나타내는 도면이며, 다이스 립(222)의 폭 방향의 치수와, 형성되는 연신 전 필름(100)의 폭의 관계를 나타내고 있다. 본 실시 형태 에서, 연신 전 필름(100)을 형성할 때, 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)는 T 다이스(220)에 의해 다이스 립(222)의 폭으로 용융 압출되지만, 용융 압출되고 나서 냉각 롤(240)에 의해 끌어들여지기까지의 사이에, 도 8에 나타내는 화살표와 같이 폭 방향으로 수축하는 넥크인이 발생하여, 얻어지는 연신 전 필름(100)의 폭이 다이스 립(222)의 폭 방향 치수보다 작아진다.

한편, 이와 같은 넥크인은, T 다이스(220)로부터 용융 압출된 열가소성 수지가 도 8에 나타내는 화살표 방향으로 수축함으로써 발생한다. 즉, 연신 전 필름(100)의 중앙부(110)가 되는 부분(즉, 연신 전 필름(100)의 폭 방향의 내측 영역)이 화살표로 나타낸 바와 같이 두께 방향으로 수축하고, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)가 되는 부분(즉, 연신 전 필름(100)의 폭 방향의 외측 영역)이 화살표로 나타낸 바와 같이 두께 방향 및 폭 방향으로 수축함으로써 발생한다. 그리고, T 다이스(220)로부터 용융 압출된 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)는 넥크인에 의해 수축됨으로써, 단면 형상이 도 8에 나타낸 바와 같이 된다.

여기서, 도 9는 용융 압출된 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)의 수축에 대해 설명하기 위한 도면이다. 본 실시 형태에서, T 다이스(220)로부터 용융 압출된 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 연신 전 필름(100)의 중앙부(110)가 되는 부분(폭 방향의 내측 영역)에서는, 인접하는 열가소성 수지의 존재에 의해 열가소성 수지의 유동 방향이 제한되며, 이에 따라, 열가소성 수지가 두께 방향 중앙 위치 또는 중앙 위치 근방에 위치하는 면(α)을 따라 신장하는 평면 신장에 의해, 화살표로 나타낸 바와 같이 두께 방향으로 수축한다. 한편, T 다이스(220)로부터 용융 압출된 열가소성 수지는 연신 전 필름(100)의 양단부(120)가 되는 부분(폭 방향의 외측 영역)에서는, 도 9에 나타낸 바와 같이 양단부(120)의 외측의 측면에는 인접하는 열가소성 수지가 존재하지 않기 때문에 열가소성 수지가 비교적 자유롭게 유동하고, 이에 따라, 양단부(120)의 중심 또는 중심 위치 근방을 지나는 축(β)을 중심으로 하여 신장하는 일축 신장에 의해, 화살표로 나타낸 바와 같이 두께 방향과 더불어 폭 방향으로도 수축한다. 이에 따라, 중앙부(110)와 양단부(120) 사이, 즉, 폭 방향의 내측 영역과 외측 영역 사이에는 열가소성 수지의 수축 형태의 차이에 의해, 두께 방향으로 오목한 형상의 경계부(130)가 형성된다.

그 때문에, 도 7에 나타내는 방법에 의해 형성되는 연신 전 필름(100)은, 도 10에 나타낸 바와 같이, 중앙부(110)와 양단부(120) 사이의 경계부(130)가, 특히 두께가 얇아진다. 한편, 도 10은 연신 전 필름(100)에 대해, 폭 방향의 위치에 대한 두께를 측정한 결과의 일례를 나타내는 도면이다.

여기서, 형성한 연신 전 필름(100)에 대해, 경계부(130)의 두께가 중앙부(110)의 두께에 대해 너무 얇아지면, 연신 공정에서 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때, 두께가 얇은 경계부(130)에 균열이 발생하기 쉬워, 적절히 가열 연신을 행할 수가 없게 되는 문제가 있다.

이에 대해, 본 실시 형태에서는, T 다이스(220)에 의해 용융 압출하여 냉각 롤(240)에 의해 끌어들여짐으로써 형성된 연신 전 필름(100)에 대해, 도 10에 나타낸 바와 같이, 중앙부(110)의 평균 두께를 t_c로 하고 경계부(130)의 극소 두께를 t_b로 한 경우, 이들 두께의 비 「t_b/t_c」를 0.75 이상으로 조정함으로써, 후술하는 바와 같이 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때, 경계부(130)의 균열을 유효하게 방지할 수 있어, 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다.

한편, 도 10에 나타내는 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)로서는, 중앙부(110)의 두께가 안정되어 있는 부분의 두께의 평균값으로 하며, 예를 들면, 중앙부(110)의 중심을 기준으로 하여 두께가 ±5 내지 10% 이내인 영역에서의 두께의 평균값으로 할 수 있다. 또한, 경계부(130)의 극소 두께(t_b)로서는 연신 전 필름(100)에서의 2지점의 경계부(130)의 극소 두께 중 보다 얇은 쪽의 두께로 한다.

＜연신 공정＞

연신 공정은, 연신 전 필름 형성 공정에 의해 얻어진 연신 전 필름(100)을 길이 방향 및 폭 방향으로 가열 연신하는 공정이다. 여기서, 도 11은, 연신 공정을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시 형태에서, 연신 공정에서는 상술한 연신 전 필름 권취 롤로부터 연신 전 필름(100)을 송출하고, 도 11에 나타낸 바와 같이 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 클립(310)으로 파지하면서 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 연신하는 동시 이축 연신법에 의해, 연신 전 필름(100)의 가열 연신을 행한다.

구체적으로, 연신 공정에서는, 연신 전 필름 권취 롤로부터 연신 전 필름(100)을 연속적으로 송출하고, 복수의 클립을 이용하여 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 일정 간격 마다 파지하여, 각 클립(310)에 의해 연신 전 필름(100)을 연신로(320) 내로 반송하고, 연신로(320)내에서 각 클립(310)에 의해 연신 전 필름(100)을 길이 방향 및 폭 방향으로 잡아당겨 연신한다. 이때, 연신 전 필름(100)은 클립(310)에 의해 파지된 상태로 반송됨으로써, 연신로(320) 내를 통과하게 되며, 연신로(320) 내의 예열존에서 연신 전 필름(100)은 이를 구성하는 양단부(120)에서의 제2 열가소성 수지(PC)의 유리 전이 온도보다 10 내지 30℃ 정도 높은 온도까지 예비 가열된 후, 연신로(320) 내의 연신존에서, 보열된 상태로 클립(310)에 의해 길이 방향 및 폭 방향으로 잡아당겨져 길이 방향 및 폭 방향으로 연신된다. 그리고, 이에 계속하여, 냉각 열고정존에서 냉각 및 고화됨으로써 연신 필름을 얻을 수 있다. 그리고, 클립(310)을 개방하여 롤에서 권취됨으로써 연속적으로 연신 필름을 얻을 수 있다.

한편, 본 실시 형태에서는, 연신로(320) 내를 통과하도록 하여, 클립(310)이 이동하기 위한 한쌍의 가이드 레일이 설치되어 있다. 한쌍의 가이드 레일은, 도 11에 나타내는 연신 전 필름(100)의 상측의 양단부(120)를 파지하는 클립(310)의 위치와, 하측의 양단부(120)를 파지하는 클립(310)의 위치에 각각 설치되어 있으며, 연신로(320) 내의 예열존에서는 서로 평행하며, 연신존에서는 연신 전 필름(100)의 폭 방향으로 서로 멀어지고, 냉각 열고정존에서는 다시 서로 평행이 되고 있다. 또는, 냉각 열고정존에서는, 연신존에서 가열 연신된 연신 필름의 고화시의 수축분을 고려하여, 냉각 열고정존 내에서 한쌍의 가이드 레일사이의 거리를, 연신존의 출구 쪽에서의 연신 필름의 폭을 기준으로 하여 폭 방향으로 수% 정도 접근하도록 할 수도 있다. 본 실시 형태에서는, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 파지한 클립(310)이 이러한 가이드 레일을 따라 이동함으로써, 연신 전 필름(100)을 반송 및 연신할 수 있게 되어 있다.

본 실시 형태에서는, 이러한 가이드 레일을 따라 이동하는 클립(310)을 이용하여, 연신로(320) 내의 연신존에서 연신 전 필름(100)을 연신한다. 즉, 연신로(320) 내의 연신존에서, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 파지한 클립(310)을, 가이드 레일을 따라 폭 방향으로 넓어지도록 이동시키고, 아울러 클립(310)사이의 간격을 넓히는 제어를 행함으로써, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 도 11에 나타내는 화살표와 같이 길이 방향 및 폭 방향으로 잡아당긴다. 이에 따라, 연신 전 필름(100)의 중앙부(110) 및 양단부(120)가 각각 길이 방향 및 폭 방향으로 필요한 연신 배율이 될 때까지 가열 연신된다. 그리고, 가열 연신된 연신 전 필름(100)은 연신로(320) 내의 냉각 열고정존에서 냉각 및 고화되어 연신로(320)의 밖에 설치된 롤에 의해 권취되며, 이에 따라 연속적으로 연신 필름을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서, 가열 연신 후의 필름(100)의 중앙부(110)의 두께는, 바람직하게는 15 내지 50μm, 보다 바람직하게는 20 내지 40μm이다. 가열 연신 후의 필름(100)의 중앙부(110)의 두께를 상기 범위로 제어함으로써, 가열 연신중에서의 연신 전 필름(100)의 파단을 방지하고, 연신 전 필름(100)의 가열 연신을 적절히 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 연신 전 필름(100)을 가열 연신하여 얻어진 연신 필름에 대해, 필요에 따라 양단부(120)의 부분을 절단하여 제거할 수도 있다. 이에 따라, 연신 필름을 중앙부(110)로만 이루어지는 필름으로 만들 수 있다.

이상과 같이 하여, 본 실시 형태에서는, 연신 전 필름 형성 공정에 의해 제1 열가소성 수지(PA)로 이루어지는 중앙부(110)와 제2 열가소성 수지(PC)로 이루어지는 양단부(120)를 구비하는 연신 전 필름(100)을 형성하고, 연신 공정에 의해 연신 전 필름(100)의 중앙부(110) 및 양단부(120)를 가열 연신함으로써 연신 필름을 얻을 수 있다.

여기서, 본 실시 형태에서는, 연신 전 필름 형성 공정에 의해 연신 전 필름(100)을 형성할 때, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)와 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」가 0.75 이상이 되도록 연신 전 필름(100)의 두께를 조정한다. 이에 따라, 연신 공정에서 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때, 두께가 얇은 경계부(130)에서 균열의 발생을 유효하게 방지할 수 있어, 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다.

한편, 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때, 연신 전 필름(100) 중 경계부(130)는 두께가 얇음으로 인해 연신에 필요한 연신 응력이 낮아, 우선적으로 연신되게 된다. 그리고, 경계부(130)에서 연신이 진행됨으로써, 경계부(130)의 연신 응력이 서서히 증가하여 중앙부(110)의 연신에 필요한 연신 응력에 이르면, 경계부(130)에 이어 중앙부(110)도 연신되게 된다. 이때, 중앙부(110)에 대해 경계부(130)의 두께가 너무 얇으면, 경계부(130)가 연신되는 동안, 중앙부(110)의 연신이 개시되기 전에 경계부(130)가 파단된다. 또한, 중앙부(110)에 대해 경계부(130)의 두께가 너무 얇으면, 도 11에 나타낸 바와 같이 가열 연신한 후, 연신 전 필름(100)을 클립(310)으로부터 해방할 때의 충격이나, 얻어진 연신 필름을 롤에 권취할 때의 응력에 의해서도 경계부(130)에 균열이 발생된다.

여기서, 종래부터, 동시 이축 연신에 의해 가열 연신할 때의 필름의 파단을 방지하는 방법으로서, 가열 연신 전 필름의 양단부를 중앙부에 비해 두껍게 형성하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 연신하기 위한 필름을 T 다이스(220)에 의한 용융 압출에 의해 제작하는 경우에는, 상술한 바와 같이 필름의 양단부를 두껍게 했다고 해도, 필름의 중앙부와 양단부 사이에 형성되는 경계부에 대해서는 도 9에 나타낸 바와 같이 두께가 얇아져, 필름을 가열 연신할 때 이러한 경계부에 균열이 발생하는 문제가 있다. 한편, 상술한 도 9에서는, 중앙부(110)와 양단부(120)에서 서로 다른 열가소성 수지를 이용한 예를 나타냈지만, 중앙부(110) 및 양단부(120)를 동일한 열가소성 수지에 의해 형성한 경우(즉, 도 9에 나타내는 연신 전 필름(100)을 한 종류의 수지로 이루어지는 단일 필름으로 한 경우)에도, 마찬가지로 T 다이스(220)로부터 용융 압출할 때, 중앙부(110)(폭 방향의 내측 영역)과 양단부(120)(폭 방향의 외측 영역)에서의 열가소성 수지의 수축 형태의 차이에 의해, 경계부가 얇아진다.

이에 대해, 본 실시 형태에 의하면, T 다이스(220)에 의해 용융 공압출한 후, 냉각 롤(240)에 의해 끌어들임으로써 형성하는 연신 전 필름(100)에 대해, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)와 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」를 상기 범위로 조정함으로써, 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때 경계부(130)에서의 균열의 발생을 유효하게 방지할 수 있어, 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 종래에는, 가열 연신시에서 연신 전 필름(100)의 파단을 방지하기 위해, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)에 고무 탄성 입자를 첨가하여 양단부(120)를 연화시키는(상온에서의 파단 신장율을 높이는) 방법이 알려져 있다. 그러나, 이 방법에서는 양단부(120) 중의 고무 탄성 입자가 열에 의해 열화되기 쉬워, 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 연신 전 필름(100)을 T 다이스(220)로부터 용융 공압출할 때, 열에 의해 열화된 고무 탄성 입자가 T 다이스(220)의 다이스 립(222) 상에 석출되어 퇴적물을 형성하여, 이 퇴적물에 의해 연신 전 필름(100)에 눌림 자국이 생기거나, 퇴적물이 연신 필름의 제품 권취시에 혼입되어 연신 필름의 품질을 저하시킬 우려가 있다. 또한, 이러한 고무 탄성 입자의 퇴적물이 형성되면, 도 11에 나타낸 바와 같이 클립(310)을 이용하여 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때, 연신 전 필름(100)과 클립(310) 사이에 퇴적물이 들어가고, 이에 따라 연신 전 필름(100)이 파단되기 쉬울 우려도 있다.

이에 대해, 본 실시 형태에 의하면, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)에 이러한 고무 탄성 입자를 첨가할 필요가 없거나, 양단부(120)에 첨가하는 고무 탄성 입자의 양을 소량으로 할 수 있기 때문에, 연신 전 필름(100)을 용융 공압출할 때 고무 탄성 입자의 석출을 억제할 수 있어, 품질이 우수한 연신 필름을 얻을 수 있다.

한편, 본 실시 형태에서는, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)와 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」는 상술한 바와 같이 0.75 이상일 수 있으나, 바람직하게는 0.8 이상, 보다 바람직하게는 0.9 이상이다.

또한, 본 실시 형태에서는, 형성하는 연신 전 필름(100)에 대해, 상술한 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)와 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」를 상기 범위로 조정하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 열가소성 수지로서 신장 점도가 보다 낮은 수지를 이용하는 방법, T 다이스(220)의 다이스 립(222)의 슬릿 폭을 조정하는 방법, T 다이스(220)와 냉각 롤(240)의 거리를 작게 하는 방법, 냉각 롤(240)에 의한 연신 전 필름(100)의 끌어들임 속도를 저하시키는 방법 등을 단독 또는 조합하여 이용할 수 있다.

한편, 본 실시 형태에서는, 이러한 방법 중 적용 가능한 열가소성 수지의 종류가 한정되지 않으며, 또한 연신 전 필름(100)의 제작 효율을 저하시키지 않는다는 점에서, 다이스 립(222)의 슬릿 폭을 조정하는 방법을 이용하는 것이 바람직하다. 이때, 다이스 립(222)의 슬릿 폭을 t_s로 한 경우, 다이스 립(222)의 슬릿 폭(t_s)과 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)의 비 「t_s/t_c」를, 바람직하게는 8.0 이하, 보다 바람직하게는 6.0 이하, 더욱 바람직하게는 5.0 이하가 되도록 조정한다. 이에 따라, T 다이스(220)에 의해 용융 압출하여 얻어지는 연신 전 필름(100)의 두께를 보다 균일화할 수 있어, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)와 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」를 적절히 상기 범위로 조정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 형성하는 연신 전 필름(100)에 대해서, 상술한 바와 같이 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)와 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」를 상기 범위로 조정함과 더불어, 양단부(120)의 최대 두께를 적당히 조정함으로써, 가열 연신시에서의 연신 전 필름(100)의 파단을 보다 유효하게 방지할 수 있다.

구체적으로는, 연신 전 필름(100)을 형성할 때, 도 10에 나타낸 바와 같이 양단부(120)의 최대 두께를 t_e로 한 경우, 양단부(120)의 최대 두께(t_e)와 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)의 비 「t_e/t_c」를, 바람직하게는 1.0 내지 3.0, 보다 바람직하게는 1.0 내지 2.0, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 1.5로 조정한다. 여기서, 양단부(120)의 최대 두께(t_e)로서는, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)(폭 방향에서 일방의 단부 및 타방의 단부)의 두께 중, 보다 두꺼운 쪽의 두께로 한다. 한편, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)에 대해 양단부(120)의 최대 두께(te)가 너무 두꺼운 경우에는, T 다이스(220)에 의해 용융 공압출하여 얻은 연신 전 필름(100)을 터치 롤(230) 및 냉각 롤(240)에 의해 압착할 때, 양단부(120)가 너무 두꺼움으로 인해 양단부(120)에 압력이 집중하여 연신 전 필름(100) 전체에 압력이 균일하게 전해지지 않고, 이에 따라 연신 전 필름(100)의 두께가 불균일해지고, 연신 전 필름(100)을 가열 연신하여 얻어지는 연신 필름의 두께도 불균일해지는 경향이 있다. 한편, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)에 대해, 양단부(120)의 최대 두께(t_e)가 너무 얇은 경우에는, T 다이스(220)에 의해 용융 공압출된 연신전 필름(100)이 넥크인될 때, 양단부(120)가 경계부(130)의 열가소성 수지를 잡아당기는 힘이 강해지는 경향이 있으며, 이에 따라 경계부(130)의 두께가 보다 얇아져 가열 연신시에 연신 전 필름(100)이 파단되기 쉬워진다.

한편, 본 실시 형태에서, 중앙부(110)를 형성하기 위한 제1 열가소성 수지(PA)로서는, 필요로 하는 연신 필름의 용도 등에 따라 선택할 수 있으며, 예를 들면, 아크릴 수지(PMMA), 고리형 올레핀 코폴리머(COC) 등을 이용할 수 있다.

또한, 양단부(120)를 형성하기 위한 제2 열가소성 수지(PC)로서는, 예를 들면, 제1 열가소성 수지(PA)의 유리 전이 온도(Tg₁)와 제2 열가소성 수지(PC)의 유리 전이 온도(Tg₂)의 차이(｜Tg₁-Tg₂｜)가 10℃ 이하인 열가소성 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 실시 형태에서는, 연신 공정에 의해 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 클립(310)으로 파지하여 가열 연신을 실시할 때, 클립(310)에 의해 파지된 양단부(120)가 연신로(320)에 의한 가열로 적절히 연화되어, 가열 연신시의 클립 빠짐이나 연신 전 필름(100)의 파단 등을 방지할 수 있어, 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다.

한편, 이때, 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)의 유리 전이 온도의 차이(｜Tg₁-Tg₂｜)는, 바람직하게는 10℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 5℃이하, 더욱 바람직하게는 3℃ 이하이다.

본 실시 형태에서, 제2 열가소성 수지(PC)로서는, 상술한 관점에 기초하여, 구체적으로는 이하와 같은 열가소성 수지를 이용할 수 있다. 예를 들면, 제2 열가소성 수지(PC)로서는, 제1 열가소성 수지(PA)에 아크릴 수지를 이용한 경우, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 고리형 올레핀폴리머(COP) 등 중 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 혼합한 혼합 수지를 사용할 수 있다.

또한, 제2 열가소성 수지(PC)로서는, 상술한 제1 열가소성 수지(PA)에, 연신 필름의 생산성을 저해하지 않는 범위에서 소량의 고무 탄성 입자를 첨가한 수지를 이용할 수도 있다.

또는, 제2 열가소성 수지(PC)로서는, 제1 열가소성 수지(PA)보다 유리 전이 온도가 높고, 그 차이가 10℃ 초과인 열가소성 수지(내열성의 열가소성 수지)에 대해, 제1 열가소성 수지(PA)보다 유리 전이 온도가 낮은 열가소성 수지(저온 용융성 열가소성 수지)를 배합하여 이루어지는 혼합 수지를 이용할 수 있다. 이때, 상기의 내열성 열가소성 수지와 저온 용융성 열가소성 수지의 배합 비율을 조정함으로써, 얻어지는 혼합 수지의 유리 전이 온도를 제1 열가소성 수지(PA)와의 유리 전이 온도의 차이(｜Tg₁-Tg₂｜)가 상기 범위가 되도록 조정하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 제1 열가소성 수지(PA)로서 유리 전이 온도(Tg₁)가 120℃ 정도인 아크릴 수지를 이용한 경우, 제2 열가소성 수지(PC)로서는 유리 전이 온도가 150℃ 정도로 높은 폴리카보네이트(PC)에 유리 전이 온도가 70℃ 정도로 낮은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 배합하여, 유리 전이 온도를 상기 유리 전이 온도(Tg₁)와 동일한 정도의 120℃ 부근으로 조정한 혼합 수지를 이용할 수 있다.

한편, 제2 열가소성 수지(PC)로서 이러한 혼합 수지를 이용하는 경우, 내열성의 열가소성 수지로서는, 폴리카보네이트(PC), 고리형 올레핀폴리머(COP) 등을 이용할 수 있다. 또한, 저온 용융성 열가소성 수지로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌(ABS), 폴리에틸렌(PE), 제1 열가소성 수지보다 유리 전이 온도가 낮은 아크릴 수지, 폴리에스테르(PEs), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등을 이용할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 이들 중 얻어지는 혼합 수지의 유리 전이 온도를 조정하기 쉬운 점에서, 내열성 열가소성 수지로서 폴리카보네이트(PC)를 이용하고, 저온 용융성 열가소성 수지로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 이용하는 것이 바람직하다.

여기서, 도 12는, 폴리카보네이트(PC)에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 배합하여 얻은 혼합 수지의 유리 전이 온도를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 한편, 도 12에서는, 폴리카보네이트(PC)에 대한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 함유 비율을 0%, 25%, 50%, 75%, 100%로 한 수지에 대해, 유리 전이 온도를 시차 주사 열량 측정(DSC)에 의해 측정한 결과를 나타내고 있다. 여기서, 시차 주사 열량 측정(DSC)에 의한 측정에서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 함유 비율이 어떤 값이어도 혼합 수지의 유리 전이 온도가 확대되지 않고, 거의 일점으로 정해져 있다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 폴리카보네이트(PC)를 배합한 혼합 수지는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 함유 비율에 따라 유리 전이 온도를 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 본 실시 형태에서, 제2 열가소성 수지로서 이러한 혼합 수지를 이용한 경우, 제2 열가소성 수지(PC)의 유리 전이 온도(Tg₂)를 용이하게 조정할 수 있고, 제1 열가소성 수지(PA)의 유리 전이 온도(Tg₁)와의 차이(｜Tg₁-Tg₂｜)를 상기 범위로 제어할 수 있다.

한편, 본 실시 형태에서는, 연신 전 필름 형성 공정에 의해 형성한 연신 전 필름(100)에 대해, 가열 연신하기 전에 양단부(120)의 측면을 평활화하는 것이 바람직하다. 연신 전 필름(100)의 양단부(120)의 측면을 평활화하는 것에 따르면, 연신 공정에서 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 잡아당겨 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때, 양단부(120)의 측면의 엉성함에 기인하는 국소적인 응력의 집중을 방지하여, 양단부(120)에서의 균열의 발생을 방지할 수 있어 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다.

연신 전 필름(100)의 양단부(120)의 측면을 평활화하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않으나, 양단부(120)의 양측면으로부터 소정폭을 커터에 의해 트리밍하는 방법, 양단부(120)의 단부를 연마하는 방법, 양단부(120)의 단부를 가열 가압 성형하는 방법 등을 이용할 수 있다. 한편, 양단부(120)의 측면의 평활화는, 양단부(120)의 측면의 요철을 저감시키고, 연신 전 필름(100)을 길이 방향으로 잡아당겼을 때 양단부(120)의 일부에 응력이 집중되지 않을 정도로 행하면 된다.

연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 커터에 의해 트리밍하는 경우, 커터로서는, 트리밍에 의해 양단부(120)의 측면을 양호하게 평활화할 수 있는 것이면 어떠한 것이든 무방하며, 예를 들면 면도날이나, 원형의 상날과 하날을 교차시키면서 연속 회전시켜 전단에 의해 절단을 행하는 로터리 전단 커터나, 고체 레이저, 반도체 레이저, 액체 레이저 또는 기체 레이저 등을 사용한 레이저 커터 등을 이용할 수 있으나, 트리밍시 연신 전 필름(100)에 가해지는 응력을 저감시킬 수 있으며, 트리밍시 연신 전 필름(100)에 대한 균열의 발생을 방지할 수 있다는 점에서 레이저 커터가 바람직하다.

또한, 상술한 예에서는, 연신 전 필름(100)을 가열 연신하는 방법으로서, 도 11에 나타낸 바와 같이, 연신 전 필름(100)을 길이 방향 및 폭 방향의 양방향으로 가열 연신하는 동시 이축 연신법을 이용하는 예를 나타내었으나, 본 실시 형태에서는, 연신 전 필름(100)을 길이 방향으로만 일축 연신하는 방법을 이용할 수도 있다.

이때, 연신 전 필름(100)의 길이 방향으로의 가열 연신은, 도 11에 나타내는 동시 이축 연신법과 마찬가지로 하여 행할 수 있다. 즉, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 클립(310)으로 파지하면서 연신로(320) 내로 반송하고, 그 후 연신로(320) 내에서 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 파지하고 있는 각 클립(310)을 폭 방향으로 이동시키지 않고 클립(310) 사이의 간격을 넓힘으로써, 길이 방향으로만 가열 연신을 행하는 방법을 이용할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 길이 방향 및 폭 방향으로 동시 이축 연신을 행하는 경우나 길이 방향으로만 일축 연신을 행하는 경우 모두, 도 11에 나타낸 바와 같이 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 클립(310)으로 파지하면서 연신을 행함으로써, 종래부터 이용되고 있는 순차 이축 연신법과 비교하여 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있고 더욱 품질이 우수한 연신 필름을 얻을 수 있다.

한편, 종래의 순차 이축 연신법은, 도 7에 나타내는 방법에 의해 제작된 연신 전 필름(100)을 우선 길이 방향으로 가열 연신하고, 그 후 폭 방향으로 가열 연신을 행하는 방법이다. 순차 이축 연신법에서는, 연신 전 필름(100)을 복수의 롤에 의해 반송함으로써 길이 방향으로 가열 연신한 후, 도 11에 나타낸 바와 같이 하여, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 클립(310)으로 파지하면서 폭 방향으로 가열 연신한다.

여기서, 순차 이축 연신법에서 연신 전 필름(100)의 길이 방향으로의 연신은, 구체적으로는 다음과 같이 이루어진다. 즉, 순차 이축 연신법에 의하면, 연신 전 필름(100)을 미리 가열된 복수의 예열 롤에 의해 반송하면서 양단부(120)의 유리 전이 온도 정도까지 예비 가열하고, 예비 가열한 연신 전 필름(100)을 적외선 히터 등에 의해 양단부(120)의 유리 전이 온도보다 10 내지 30℃ 정도 높은 온도까지 더 가열하면서, 연속적으로 냉각 롤에 의해 반송한다. 이때, 냉각 롤에 의한 반송 속도를 예열존 롤에 의한 반송 속도보다 빠르게 함으로써, 예열존 롤과 냉각 롤 사이에 장력이 발생하고, 이 장력을 이용하여 연신 전 필름(100)을 길이 방향으로 필요한 연신 배율까지 연신시킨다.

여기서, 순차 이축 연신법에서는, 연신 전 필름(100)을 길이 방향으로 연신할 때, 연신 전 필름(100)의 표면이 예열 롤 및 냉각 롤에 접촉하게 되기 때문에, 연신 전 필름(100)의 표면에 스크래치가 발생하여, 얻어지는 연신 필름의 외관 품질이 저하될 우려가 있다. 또한, 순차 이축 연신법에서는, 연신 전 필름(100)을 길이 방향으로 가열 연신할 때, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)가 클립 등으로 고정되어 있지 않기 때문에, 연신 전 필름(100)이 열에 의해 폭 방향으로 수축되어 연신 필름의 생산성이 저하될 우려가 있다.

이에 대해, 본 실시 형태에 의하면, 연신 전 필름(100)에 대해, 길이 방향으로의 연신을, 상술한 동시 이축 연신법 또는 상술한 길이 방향으로만 일축 연신하는 방법을 이용하여 행함으로써(즉, 도 11에 나타낸 바와 같이 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 클립(310)으로 파지하면서, 길이 방향으로 연신을 행하는 방법을 이용하여 행함으로써) 롤과의 접촉을 피할 수 있기 때문에, 가열 연신 후의 연신 전 필름(100)의 표면의 스크래치를 저감시킬 수 있다. 이에 따라, 가열 연신된 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 절단하여 얻어지는 연신 필름에 대해, 외관 품질을 향상시킬 수 있으며, 특히 외관 품질의 요구가 까다로운 광학 필름 등에 매우 바람직하게 이용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 의하면, 연신 전 필름(100)을 길이 방향으로 연신할 때, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 클립(310)으로 파지하고 있기 때문에, 연신 전 필름(100)에 대해 열에 의한 폭 방향의 수축을 방지할 수 있어 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상술한 예에서, 연신 전 필름(100)은, 도 9에 나타낸 바와 같이 제1 열가소성 수지(PA)로 이루어지는 중앙부(110)와 제2 열가소성 수지(PC)로 이루어지는 양단부(120)가 경계부(130) 부근을 경계로 하여 나뉘어 있는 예를 나타냈으나, 본 실시 형태에서는, 제1 열가소성 수지(PA)와 제2 열가소성 수지(PC)가 연신 필름의 제조를 저해하지 않는 범위에서 서로 섞여 있을 수 있다.

예를 들면, 연신 전 필름(100)으로서는, 연신 전 필름(100)의 외측 영역을 형성하는 제2 열가소성 수지(PC)의 점도가 연신 전 필름(100)의 내측 영역을 형성하는 제1 열가소성 수지(PA)의 점도에 비해 낮은 경우, 도 13에 나타낸 바와 같이 중앙부(110)가 양단부(120)의 일부를 덮는 형상일 수도 있다. 이때, 연신 전 필름(100)의 경계부(130)는 중앙부(110)와 양단부(120)의 경계로부터 어긋난 위치에 형성되게 된다.

즉, 연신 전 필름(100)의 경계부(130)는 상술한 바와 같이, T 다이스(220)로부터 용융 압출된 열가소성 수지의 폭 방향의 내측 영역과 외측 영역에서의 수축 형태의 차이에 의해, 두께 방향으로 오목해져 형성되는 것이다. 그 때문에, 도 13에 나타낸 바와 같이, 제1 열가소성 수지와 제2 열가소성 수지가 서로 섞인 연신 전 필름(100)에서는, 연신 전 필름(100)의 폭 방향 위치에 따른 수축 형태의 차이로 형성되는 경계부(130)는 제1 열가소성 수지(PA)와 제2 열가소성 수지(PC)의 경계로부터 어긋난 위치에 형성되게 된다.

한편, T 다이스(220)에 의해 용융 공압출을 행할 때, 제2 열가소성 수지(PC)의 점도가 제1 열가소성 수지(PA)의 점도에 비해 높은 경우, 얻어지는 연신 전 필름(100)에서는, 도 13에 나타낸 연신 전 필름(100)과는 반대로, 보다 점도가 높은 제2 열가소성 수지(PC)가 중앙부(110)의 표면에 흘러, 제1 열가소성 수지(PA)의 일부를 덮게 된다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.

＜실시예 1＞

연신 전 필름(100)을 형성하기 위한 열가소성 수지로서 아크릴 수지(유리 전이 온도(Tg₁): 123℃, 상온에서의 파단 신장율： 5%)를 준비하였다.

여기서, 준비한 열가소성 수지에 대해서는, 유리 전이 온도는 시차 주사 열량 측정(DSC)에 의해 측정하고, 파단 신장율은 인장 시험기(주식회사 오리엔테크제, 제품 번호： RTC-1210A)에 의해 측정하였다. 이하의 실시예 2 및 비교예 1에 대해서도 마찬가지로 하였다.

계속해서, 준비한 열가소성 수지를 이용하여, 도 1에 나타낸 바와 같이 하여, 이하의 조건으로 연신 전 필름(100)을 제작하였다. 여기서, 제작한 연신 전 필름(100)은 전체 폭이 약 310mm였다. 그리고, 제작한 연신 전 필름(100)에 대해 두께의 측정을 실시한바, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)가 160μm, 경계부(130)의 극소 두께(t_b)가 128μm, 양단부(120)의 최대 두께(t_e)가 290μm이며, 이들 두께의 비 「t_b/t_c」가 0.8, 「t_e/t_c」가 1.81, 「t_s/t_c」가 5.0이었다. 결과를 도 6의 (A)에 나타낸다. 여기서, 도 6의 (A) 및 후술하는 도 6의 (B), (C)에서는 연신 전 필름(100)의 폭 방향의 위치에 대응한 두께를 나타내고 있다. 한편, 도 6의 (A)에 나타낸 바와 같이, 연신 전 필름(100)의 경계부(130)는 연신 전 필름(100)의 폭 방향 단부로부터 각 약 40mm의 위치에 형성되었다.

　T 다이스(220) 출구의 폭 방향 치수： 380mm

　다이스 립(222)의 슬릿 폭(t_s)： 0.8mm

　T 다이스(220)와 냉각 롤(240)의 거리： 60mm

　냉각 롤(240)의 회전 속도： 5mpm

계속해서, 얻어진 연신 전 필름(100)을 클립(310)에 의해 파지하고, 도 5에 나타낸 바와 같이 동시 이축 연신법에 의해 이하의 조건으로 길이 방향 및 폭 방향으로 가열 연신하고, 그 후 롤에 의해 권취함으로써 연신 필름을 얻었다. 한편, 본 실시예에서는, 연신 전 필름(100)을 가열 연신하고 있는 동안 연신 전 필름(100)의 파단은 발생하지 않았다. 또한, 얻어진 연신 필름에 대해 두께를 측정한바, 경계부(130)에 상당하는 부분의 두께는 30μm 이상으로 비교적 두껍고, 또한 제품 유효 폭(중앙부(110)에서 두께 40μm 이상의 영역)이 390mm로 비교적 넓게 확보된 연신 필름을 얻을 수 있었다. 결과를 도 6의 (A)에 나타낸다.

　연신기의 입구측 속도： 1mpm

　연신기의 출구측 속도： 2mpm

　연신 배율： 길이 방향 100%×폭 방향 100%(길이 방향 2배×폭 방향 2배)

　클립(310) 파지 위치： 연신 전 필름(100)의 단부로부터 15mm의 위치

　예열존 온도, 거리： 140℃, 350mm

　연신존 온도, 거리： 140℃, 500mm

　냉각 열고정존 온도, 거리： 90℃, 700mm

＜실시예 2＞

연신 전 필름(100)을 제작할 때, 다이스 립(222)의 슬릿 폭(t_s)을 1.2mm로 확대한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 연신 전 필름(100) 및 연신 필름을 얻어, 두께를 측정하였다. 연신 전 필름(100) 및 연신 필름에 대해 두께를 측정한 결과를 도 6의 (B)에 나타낸다.

실시예 2에서는, 제작한 연신 전 필름(100)은 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)가 160μm, 경계부(130)의 극소 두께(t_b)가 120μm이며, 이들 두께의 비 「t_b/t_c」가 0.75, 「t_s/t_c」가 7.5였다. 또한, 실시예 2에서는 상술한 실시예 1과 비교하여, 가열 연신 전의 연신 전 필름(100)의 경계부(130)가 얇아지고, 이에 따라 가열 연신 후의 연신 필름은 도 6의 (B)에 나타낸 바와 같이, 제품 유효폭(중앙부(110)에서 두께 40μm 이상의 영역)이 감소하였다.

그러나, 실시예 2에서도 실시예 1과 마찬가지로, 연신 전 필름(100)을 가열 연신하고 있는 동안, 연신 전 필름(100)의 파단이 발생하지 않고 품질이 우수한 연신 필름을 연속적으로 제조할 수 있었다.

＜비교예 1＞

T 다이스(220)에 의한 열가소성 수지의 압출량을 증가시킴과 함께, 냉각 롤(240)의 회전 속도를 15mpm으로 증가시킨 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 연신 전 필름(100) 및 연신 필름을 얻어, 두께를 측정하였다. 연신 전 필름(100) 및 연신 필름에 대해 두께를 측정한 결과를 도 6의 (C)에 나타낸다.

비교예 1에서, 제작한 연신 전 필름(100)은 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)가 158μm, 경계부(130)의 극소 두께(t_b)가 110μm이며, 이들 두께의 비 「t_b/t_c」가 0.70이었다.

비교예 1에서는, 제작한 연신 전 필름(100)에서, 경계부(130)의 극소 두께(t_b)가 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)에 비해 너무 얇았기 때문에, 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때, 연신 전 필름(100)의 경계부(130)에 균열이 발생하여 연신 전 필름(100)의 파단이 다발해, 연신 필름의 생산성이 저하되었다. 여기서, 비교예 1에서는, 가열 연신을 행할 때의 예열존 및 연신존의 온도를 140℃에서 150℃로 변경함으로써, 가열 연신시에서의 연신 전 필름(100)의 파단 발생 빈도를 저하시킬 수 있었으나, 얻어진 연신 필름은 경계부(130)에 상당하는 부분의 극소 두께가 8μm 정도로 매우 얇아져, 가열 연신 후의 연신 필름으로부터 클립(310)을 개방할 때의 응력이나, 얻어진 연신 필름을 롤로 권취할 때의 응력에 의해 경계부(130)에 상당하는 부분에 균열이 발생하여, 연신 필름이 파단되었다.

상술한 바와 같이, 가열 연신을 행하기 전의 연신 전 필름(100)에 대해, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)에 대한 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」를 0.75 이상으로 한 실시예 1 및 실시예 2는, 연신 전 필름(100)을 가열 연신했을 때 연신 전 필름(100)의 파단을 억제할 수 있었기 때문에, 품질이 우수한 연신 필름을 얻을 수 있으며, 또한 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있었다. 특히, 실시예 1 및 실시예 2는 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)에 대한 다이스 립(222)의 슬릿 폭(t_s)의 비 「t_s/t_c」를 8.0 이하로 했기 때문에, 도 6의 (A)에 나타낸 바와 같이 얻어진 연신 필름은 두께가 균일하고 품질이 우수하였다.

한편, 상술한 바와 같이, 가열 연신을 행하기 전의 연신 전 필름(100)에 대해, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)에 대한 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」가 0.75 미만인 비교예 1은, 연신 전 필름(100)의 가열 연신시, 연신 전 필름(100)의 파단이 다발하여 연신 필름의 생산성이 떨어졌다.

＜실시예 3＞

연신 전 필름(100)의 중앙부(110)를 형성하기 위한 제1 열가소성 수지(PA)로서 아크릴 수지(유리 전이 온도(Tg₁)： 123℃, 상온에서의 파단 신장율： 5%)를 준비하고, 연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 형성하기 위한 제2 열가소성 수지(PC)로서 소량의 고무 탄성 입자를 첨가한 아크릴 수지(유리 전이 온도(Tg₂)： 125℃, 상온에서의 파단 신장율： 7%)를 준비하였다.

여기서, 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)에 대해서는, 유리 전이 온도는 시차 주사 열량 측정(DSC)에 의해 측정하고, 상온에서의 파단 신장율은 인장 시험기(주식회사 오리엔테크제, 제품 번호： RTC-1210A)에 의해 측정하였다. 이하의 실시예 4 및 비교예 2에 대해서도 마찬가지로 하였다.

계속해서, 준비한 제1 열가소성 수지(PA) 및 제2 열가소성 수지(PC)를 각각 이축 압출기에 의해 피드 블록(210)에 공급하고, 도 7에 나타내는 방법에 의해 이하의 조건으로 연신 전 필름(100)을 제작하였다. 여기서, 제작한 연신 전 필름(100)은 전체 폭이 약 315mm이었다. 그리고, 제작한 연신 전 필름(100)에 대해 두께 측정을 실시한바, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)가 160μm, 경계부(130)의 극소 두께(t_b)가 133μm, 양단부(120)의 최대 두께(t_e)가 270μm이며, 이들 두께의 비 「t_b/t_c」가 0.83, 「t_e/t_c」가 1.69, 「t_s/t_c」가 5.0이었다. 결과를 도 14의 (A)에 나타낸다. 여기서, 도 14의 (A) 및 후술하는 도 14의 (B), (C)에서는 연신 전 필름(100)의 폭 방향의 위치에 대응한 두께를 나타내고 있다. 한편, 도 14의 (A)에 나타낸 바와 같이, 연신 전 필름(100)의 경계부(130)는 복합 필름(100)의 폭 방향의 단부로부터 각 약 50mm의 위치에 형성되었다. 또한, 본 실시예에서는, 제2 열가소성 수지(PC)로서 고무 탄성 입자를 첨가한 아크릴 수지를 이용하였으나, 첨가한 고무 탄성 입자의 양이 소량이었기 때문에, 연신 전 필름(100)을 용융 공압출할 때의 고무 탄성 입자의 석출을 억제할 수 있었다.

　T 다이스(220) 출구의 폭 방향 치수： 380mm

　다이스 립(222)의 슬릿 폭(t_s)： 0.8mm

　T 다이스(220)와 냉각 롤(240)의 거리： 60mm

　냉각 롤(240)의 회전 속도： 6mpm

　피드 블록(210)에 대한 제1 열가소성 수지(PA)의 공급량： 15kg/hr

　피드 블록(210)에 대한 제2 열가소성 수지(PC)의 공급량： 5kg/hr

계속해서, 얻어진 연신 전 필름(100)을 양단부(120)의 클립(310)에 의해 파지하고, 도 11에 나타낸 바와 같이 동시 이축 연신법에 의해 이하의 조건으로 길이 방향 및 폭 방향으로 가열 연신하고, 그 후 롤에 의해 권취함으로써 연신 필름을 연속적으로 얻었다. 한편, 본 실시예에서는, 연신 전 필름(100)을 가열 연신하고 있는 동안, 연신 전 필름(100)의 파단은 발생하지 않았다. 또한, 얻어진 연신 필름의 두께를 측정한바, 경계부(130)에 상당하는 부분의 두께는 30μm 이상으로 비교적 두껍고, 또한 제품 유효 폭(중앙부(110)에서 두께 40μm 이상의 영역)이 450mm로 비교적 넓게 확보된 연신 필름을 얻을 수 있었다. 결과를 도 8의 (A)에 나타낸다.

　가열 연신하기 전의 입구 측 속도： 1mpm

　가열 연신한 후의 출구 측 속도： 2mpm

　클립(310) 파지 위치： 복합 필름(100)의 단부로부터 15mm의 위치

　예열존 온도, 거리： 140℃, 350mm

　연신존 온도, 거리： 140℃, 500mm

　냉각 열고정존 온도, 거리： 90℃, 700mm

＜실시예 4＞

연신 전 필름(100)을 제작할 때, 다이스 립(222)의 슬릿 폭(t_s)을 1.2mm로 확대한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 연신 전 필름(100) 및 연신 필름을 얻어, 두께를 측정하였다. 연신 전 필름(100) 및 연신 필름에 대해 두께를 측정한 결과를 도 14의 (B)에 나타낸다.

실시예 4에서는, 제작한 연신 전 필름(100)은 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)가 147μm, 경계부(130)의 극소 두께(t_b)가 110μm이며, 이들 두께의 비 「t_b/t_c」가 0.75였다. 또한, 실시예 4에서는 상술한 실시예 3과 비교하여, 도 14의 (B)에 나타낸 바와 같이 가열 연신 전의 연신 전 필름(100)의 경계부(130)가 약간 얇아졌으나, 실시예 1과 마찬가지로 연신 전 필름(100)을 용융 공압출할 때의 고무 탄성 입자의 석출을 억제할 수 있고, 또한 연신 전 필름(100)을 가열 연신하고 있는 동안 연신 전 필름(100)의 파단이 발생하지 않아, 품질이 우수한 연신 필름을 연속적으로 제조할 수 있었다.

＜비교예 2＞

연신 전 필름(100)의 양단부(120)를 형성하기 위한 제2 열가소성 수지(PC)로서 고무 탄성 입자의 첨가량을 증가시킨 아크릴 수지(유리 전이 온도(Tg₂)： 125℃, 상온에서의 파단 신장율： 28%)를 이용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 연신 전 필름(100) 및 연신 필름을 얻어, 두께를 측정하였다. 연신 전 필름(100) 및 연신 필름에 대해 두께를 측정한 결과를 도 14의 (C)에 나타낸다.

비교예 2에서는, 제작한 연신 전 필름(100)은 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)가 155μm, 경계부(130)의 극소 두께(t_b)가 102μm이며, 이들 두께의 비 「t_b/t_c」가 0.66이었다.

또한, 비교예 2에서는, 제작한 연신 전 필름(100)에서, 경계부(130)의 극소 두께(t_b)가 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)에 비해 너무 얇았기 때문에, 연신 전 필름(100)을 가열 연신할 때, 연신 전 필름(100)의 경계부(130)에 균열이 발생하여 연신 전 필름(100)의 파단이 다발해, 연신 필름의 생산성이 저하되었다.

상술한 바와 같이, 가열 연신 전의 연신 전 필름(100)에 대해, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)에 대한 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」를 0.75 이상으로 한 실시예 3 및 실시예 4는, 연신 전 필름(100)을 가열 연신했을 때, 연신 전 필름(100)의 파단을 억제할 수 있었기 때문에 품질이 우수한 연신 필름을 얻을 수 있고, 또한 연신 필름의 생산성을 향상시킬 수 있었다. 특히, 실시예 3은 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)에 대한 다이스 립(222)의 슬릿 폭(t_s)의 비 「t_s/t_c」를 8.0 이하로 했기 때문에, 도 14의 (A)에 나타낸 바와 같이, 얻어진 연신 필름은 두께가 균일하고 품질이 우수하였다.

한편, 상술한 바와 같이, 가열 연신 전의 연신 전 필름(100)에 대해, 중앙부(110)의 평균 두께(t_c)에 대한 경계부(130)의 극소 두께(t_b)의 비 「t_b/t_c」가 0.75 미만인 비교예 2는, 연신 전 필름(100)의 가열 연신시, 연신 전 필름(100)의 파단이 다발하여, 연신 필름의 생산성이 떨어졌다.

100…연신 전 필름 110…중앙부
120…양단부 130…경계부
PA…제1 열가소성 수지 PC…제2 열가소성 수지
210…피드 블록 220…T 다이스
230…터치 롤 240…냉각 롤
310…클립 320…연신로

Claims

열가소성 수지를 성형용 다이스로부터 용융 압출한 후, 롤에 의해 끌어들임으로써 냉각하고 고화시켜, 연신 전 필름을 형성하는 연신 전 필름 형성 공정; 및
상기 연신 전 필름을 적어도 일방향으로 가열 연신함으로써 연신 필름을 형성하는 연신 공정;을 가지는 연신 필름의 제조 방법으로서,
상기 연신 전 필름 형성 공정에서, 상기 연신 전 필름의 중앙부가 상기 연신 전 필름의 두께 방향의 중앙 위치 또는 중앙 위치 근방에 위치하는 특정 면을 따라 신장하는 평면 신장에 의해 상기 특정 면을 향해 수축하고, 상기 연신 전 필름의 양단부가 상기 양단부의 중심 또는 중심 위치 근방을 지나는 특정 축을 중심으로 신장하는 일축 신장에 의해 상기 특정 축을 중심으로 수축함으로써, 상기 중앙부와 상기 양단부 사이에 형성되는 경계부의 극소 두께를 t_b로 하고, 상기 중앙부의 평균 두께를 t_c로 한 경우,
상기 경계부의 극소 두께(t_b)와 상기 중앙부의 평균 두께(t_c)의 비 「t_b/t_c」가 0.75 이상이 되도록 상기 연신 전 필름을 형성하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 열가소성 수지로서 아크릴 수지를 이용하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 열가소성 수지로서,
상기 연신 전 필름의 폭 방향 내측에 위치하는 내측 영역을 형성하는 제1 열가소성 수지;
상기 연신 전 필름의 폭 방향 외측에 위치하는 외측 영역을 형성하고, 상기 제1 열가소성 수지와는 다른 제2 열가소성 수지를 이용하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 제1 열가소성 수지로서 아크릴 수지를 이용하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 제2 열가소성 수지로서 폴리카보네이트(PC)에, 상기 아크릴 수지보다 낮은 유리 전이 온도를 가지는 열가소성 수지를 배합하여 이루어지는 혼합 수지를 이용하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 열가소성 수지 및 상기 제2 열가소성 수지로서 유리 전이 온도의 차이가 10℃ 이하인 열가소성 수지를 이용하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 양단부의 최대 두께를 t_e로 한 경우, 상기 양단부의 최대 두께(t_e)와 상기 중앙부의 평균 두께(t_c)의 비 「t_e/t_c」가 1.0 내지 2.0의 범위가 되도록 상기 연신 전 필름 형성 공정에서 상기 연신 전 필름을 형성하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형용 다이스의 출구의 슬릿 폭을 t_s로 한 경우, 상기 성형용 다이스의 출구의 슬릿 폭(t_s)과 상기 중앙부의 평균 두께(t_c)의 비 「t_s/t_c」가 8.0 이하가 되도록 상기 연신 전 필름 형성 공정에서 상기 연신 전 필름을 형성하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연신 공정에서, 상기 연신 전 필름의 가열 연신은 상기 연신 전 필름의 길이 방향 및 폭 방향으로 동시에 연신하는 동시 이축 연신에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연신 공정에서, 상기 연신 전 필름의 가열 연신의 연신 방향에 대한 연신 배율을 3배 이내로 하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연신 공정에서, 상기 연신 전 필름의 가열 연신은 가열 연신 후의 상기 연신 필름의 중앙부의 두께가 15 내지 50μm의 범위가 되도록 행하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연신 공정 전, 상기 연신 전 필름의 두께를 규정하고 있는 양측면을 평활화하는 평활화 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법.
제12항에 있어서,
상기 평활화 공정에서의 평활화는 상기 연신 전 필름의 폭 방향의 양단에 위치하는 영역을 제거함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 연신 필름의 제조 방법.