CN111331805B - 拉伸薄膜的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种拉伸薄膜的制造方法，该拉伸薄膜的制造方法包括：复合薄膜形成工序，在该复合薄膜形成工序中，通过在自成形用模(220)熔融共挤出第1热塑性树脂和与所述第1热塑性树脂不同的第2热塑性树脂之后对所述第1热塑性树脂和所述第2热塑性树脂进行冷却使其固化，从而形成包括由所述第1热塑性树脂构成的中央部、沿宽度方向形成于所述中央部的两端且由所述第2热塑性树脂构成的两端部的复合薄膜(100)；以及拉伸工序，在该拉伸工序中，将所述复合薄膜(100)至少沿长度方向加热拉伸从而形成拉伸薄膜，该拉伸薄膜的制造方法的特征在于，作为所述第1热塑性树脂及所述第2热塑性树脂，使用玻璃化转变温度之差在10℃以下的热塑性树脂。

Description

拉伸薄膜的制造方法
本申请是申请日为2015年1月13日、申请号为201580004847.X、发明名称为拉伸薄膜的制造方法的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种拉伸薄膜的制造方法。
背景技术
在制造拉伸薄膜时，准备作为材料的薄膜，并使用将准备好的薄膜拉伸的方法，来将薄膜拉伸，作为拉伸薄膜的方法，公知有如下的同步双轴拉伸法等：一边利用夹具把持薄膜的两端部一边将薄膜输送至加热炉内，在加热炉内，利用把持着薄膜的两端部的夹具沿长度方向和宽度方向同时对薄膜进行加热拉伸。
在这种同步双轴拉伸法中，通过在加热炉内，将薄膜沿长度方向和宽度方向拉伸从而将薄膜加热拉伸至所需要的拉伸倍率，但是，在拉伸薄膜时，由于对薄膜的、由夹具把持的部分即两端部施加较大的应力，因此两端部会产生裂缝，以此为契机，薄膜整体有可能断裂。因此已知下述技术：为了防止薄膜在加热拉伸时发生断裂，利用强度比构成本来欲得到的薄膜的树脂的强度大的树脂来对被夹具把持的两端部进行加强。
例如，专利文献1中公开了如下的技术：使用下述那样的加强薄膜，通过将该加强薄膜加热拉伸，从而制造拉伸薄膜，该加强薄膜是利用在加热拉伸时的拉伸应力值比构成薄膜的中央部的热塑性树脂在加热拉伸时的拉伸应力值大的热塑性树脂，在薄膜的宽度方向上的两端形成两端部而构成的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008－149511号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在该专利文献1的技术中，为了增大薄膜两端部的加热拉伸时的拉伸应力值，作为构成薄膜的两端部的热塑性树脂，使用了具有比构成薄膜的中央部的热塑性树脂的玻璃化转变温度高(例如，具有35℃以上较高的玻璃化转变温度)的玻璃化转变温度的热塑性树脂，因而存在如下的问题。
即，在专利文献1的技术中，在进行加热拉伸时，如果将加热炉内的加热温度设定为薄膜的中央部的玻璃化转变温度附近，则加热炉内的加热温度相对于薄膜的两端部的玻璃化转变温度而言过低，由此，还存在如下问题，即，两端部未充分地软化，在利用夹具把持着两端部进行拉伸时，会产生夹具的脱落、薄膜的断裂。另一方面，在专利文献1的技术中，如果将加热炉内的加热温度设定在薄膜的两端部的玻璃化转变温度附近，则加热炉内的加热温度相对于薄膜的中央部的玻璃化转变温度而言过高，因此，存在如下问题，即，中央部将会过度软化而无法对中央部适当地进行拉伸、中央部暴露于高温下而分子取向变得不均匀、得到的拉伸薄膜的强度降低。
本发明是鉴于这样的实际情况而提出的，其目的在于，提供一种拉伸薄膜的制造方法，在该制造方法中，使用下述那样的复合薄膜，在加热拉伸这样的复合薄膜从而制造拉伸薄膜时，能够适当地进行加热拉伸，能够得到生产率和品质优异的拉伸薄膜。该复合薄膜是利用与构成薄膜的中央部的热塑性树脂不同的热塑性树脂在薄膜的宽度方向的两端形成两端部而构成的。
用于解决问题的方案
本发明的发明人发现，在制造拉伸薄膜时，作为构成加热拉伸前的薄膜的中央部的热塑性树脂和构成两端部的热塑性树脂，使用其玻璃化转变温度之差为10℃以下的树脂时会达到上述目的，由此完成了本发明。
即，根据本发明的拉伸薄膜的制造方法，该拉伸薄膜的制造方法包括：复合薄膜形成工序，在该复合薄膜形成工序中，通过在自成形用模熔融共挤出第1热塑性树脂和与所述第1热塑性树脂不同的第2热塑性树脂之后对所述第1热塑性树脂和所述第2热塑性树脂进行冷却使其固化，从而形成包括由所述第1热塑性树脂构成的中央部、沿宽度方向形成于所述中央部的两端且由所述第2热塑性树脂构成的两端部的复合薄膜；以及拉伸工序，在该拉伸工序中，将所述复合薄膜至少沿长度方向加热拉伸从而形成拉伸薄膜，该拉伸薄膜的制造方法的特征在于，作为所述第1热塑性树脂及所述第2热塑性树脂，使用玻璃化转变温度之差在10℃以下的热塑性树脂。
在本发明的制造方法中，优选的是，加热拉伸前的所述复合薄膜中的、由所述第2热塑性树脂构成的所述两端部的常温下的断裂伸长率大于由所述第1热塑性树脂构成的所述中央部的常温下的断裂伸长率。
在本发明的制造方法中，优选的是，由所述第2热塑性树脂构成的所述两端部的加热拉伸时的拉伸应力值为由所述第1热塑性树脂构成的所述中央部的加热拉伸时的拉伸应力值的4倍以内。
在本发明的制造方法中，优选的是，所述第2热塑性树脂的从所述成形用模熔融共挤出时的粘度为所述第1热塑性树脂的从所述成形用模熔融共挤出时的粘度的0.5倍～2倍。
在本发明的制造方法中，优选的是，在所述拉伸工序中，利用不仅沿所述复合薄膜的长度方向进行拉伸、还沿所述复合薄膜的宽度方向进行拉伸的同步双轴拉伸法来对所述复合薄膜进行加热拉伸。
在本发明的制造方法中，优选的是，所述第1热塑性树脂为丙烯酸树脂。
另外，在本发明的制造方法中，优选的是，所述第2热塑性树脂为在聚碳酸酯(PC)中混合具有比所述丙烯酸树脂的玻璃化转变温度低的玻璃化转变温度的热塑性树脂而成的混合树脂。
而且，在本发明的制造方法中，优选的是，在所述拉伸工序中对所述复合薄膜进行加热拉伸，使得所述复合薄膜的加热拉伸后的所述中央部的厚度在15μm～50μm的范围内。
发明的效果
采用本发明，能够提供一种能够防止拉伸时的断裂、并且生产率及成品率优异的拉伸薄膜的制造方法。
附图说明
图1是用于说明在复合薄膜形成工序中制作复合薄膜的方法的图。
图2是用于说明在拉伸工序中通过同步双轴拉伸法对复合薄膜进行拉伸的方法的图。
图3是表示在聚碳酸酯(PC)中混合聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)而得到的混合树脂的玻璃化转变温度的图表。
图4是表示对在实施例和比较例中使用的热塑性树脂在140℃的温度下进行加热拉伸时的与拉伸倍率相对应的拉伸应力值的图表。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的实施方式。
本实施方式的拉伸薄膜的制造方法包括以下工序：复合薄膜形成工序，在该复合薄膜形成工序中，通过利用成形用的T型模将第1热塑性树脂和与第1热塑性树脂不同的第2热塑性树脂熔融共挤出来形成复合薄膜；以及拉伸工序，在该拉伸工序中，将该复合薄膜沿长度方向和宽度方向加热拉伸。
复合薄膜形成工序
复合薄膜形成工序是通过自T型模熔融共挤出第1热塑性树脂和第2热塑性树脂来得到复合薄膜100的工序。在此，图1是用于说明复合薄膜形成工序的图。在本实施方式中，作为复合薄膜100，如图1所示，得到如下那样的薄膜：该薄膜包括中央部110、形成于中央部110的宽度方向上的两端的两端部120，其中，中央部110由第1热塑性树脂形成，两端部120由第2热塑性树脂形成。此外，复合薄膜100的中央部110是通过在后述的拉伸工序中被加热拉伸而成为拉伸薄膜的部分。另外，复合薄膜100的两端部120用于在对复合薄膜100进行加热拉伸时加强中央部110，在加热拉伸复合薄膜100之后，能够根据需要进行切割从而去除两端部120。在切割复合薄膜100时，期望通过对中央部110的两端的一部分进行切割来完全去除两端部120。在该情况下，中央部110的两端的一部分也被去除，但优选的是，将由后述的夹具310把持的部分全部去除。
本实施方式中，作为构成复合薄膜100的中央部110的第1热塑性树脂、构成两端部120的第2热塑性树脂，分别采用了第1热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg1和第2热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg2之差(|Tg1－Tg2|)为10℃以下的热塑性树脂。由此，本实施方式中，如后述那样，在通过拉伸工序对复合薄膜100进行加热拉伸时，能够防止复合薄膜100的断裂等，能够提高拉伸薄膜的生产率。
在复合薄膜形成工序中，首先，将第1热塑性树脂和第2热塑性树脂以加热熔融的状态经由供料头210供给至T型模220。
在本实施方式中，在供料头210分别连结有用于熔融挤出第1热塑性树脂的第1熔融挤出机(未图示)和用于熔融挤出第2热塑性树脂的第2熔融挤出机(未图示)。作为这些熔融挤出机，其并不特别限定，能够使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机中的任意一者。并且，在本实施方式中，通过利用各熔融挤出机，在第1热塑性树脂的熔点(熔融)温度以上的温度下熔融挤出第1热塑性树脂，在第2热塑性树脂的熔点(熔融)温度以上的温度下熔融挤出第2热塑性树脂，从而将第1热塑性树脂和第2热塑性树脂供给至供料头210。
此外，在自供料头210向T型模220供给第1热塑性树脂和第2热塑性树脂时，以如下方式进行第1热塑性树脂和第2热塑性树脂的供给，即，如图1所示，利用T型模220得到的复合薄膜100构成为在由第1热塑性树脂形成的中央部110的两端分别形成有由第2热塑性树脂形成的两端部120。
具体而言，在供料头210上分别设有用于供给第1热塑性树脂的入口和相对于用于供给第1热塑性树脂的入口而言，用于向T型模220的扩宽方向(日文：拡幅方向)的两侧供给第2热塑性树脂的入口。并且，在本实施方式中，自供料头210的入口分别流入的第1热塑性树脂和第2热塑性树脂在供料头210内汇合，使第1热塑性树脂和第2热塑性树脂在供料头210的出口处以如下方式流出，即，以相对于T型模220的扩宽方向而言，第1热塑性树脂向中央部分流动且第2热塑性树脂向该第1热塑性树脂的两端部分流动这样的方式流出，并供给至T型模220。
并且，在T型模220中，利用设于T型模220内的歧管221使自供料头210供给过来的第1热塑性树脂和第2热塑性树脂沿宽度方向(第1热塑性树脂和第2热塑性树脂排列的方向)扩宽，由此，将第1热塑性树脂和第2热塑性树脂自模唇222呈片形状共挤出。
接着，如图1所示，利用接触辊230和冷却辊240连续地牵引并夹压共挤出后的片状的第1热塑性树脂和第2热塑性树脂，使第1热塑性树脂和第2热塑性树脂冷却和固化，从而制作成包括由第1热塑性树脂形成的中央部110和形成于中央部110的两端且由第2热塑性树脂形成的两端部120的复合薄膜100。然后，利用复合薄膜卷绕辊(未图示)将制作好的复合薄膜100卷绕起来，由此能够连续地得到复合薄膜100。
拉伸工序
拉伸工序是将通过复合薄膜形成工序得到的复合薄膜100沿长度方向和宽度方向加热拉伸的工序。在此，图2是用于说明拉伸工序的图。在本实施方式的拉伸工序中，自所述复合薄膜卷绕辊送出复合薄膜100，如图2所示，通过一边利用夹具310把持复合薄膜100的两端部120一边将复合薄膜100沿长度方向和宽度方向同时拉伸的同步双轴拉伸法来对复合薄膜100进行加热拉伸。
具体而言，在拉伸工序中，自复合薄膜卷绕辊连续地送出复合薄膜100，使用多个夹具隔开恒定间隔地分别把持复合薄膜100的两端部120，利用各夹具310将复合薄膜100输送至拉伸炉320内，在拉伸炉320内，利用各夹具310将复合薄膜100沿长度方向和宽度方向拉伸从而使其延展。此时，复合薄膜100在被夹具310把持着的状态下被输送从而通过拉伸炉320内，在拉伸炉320内的预热带中，复合薄膜100被预加热至比构成复合薄膜100的两端部120中的第2热塑性树脂的玻璃化转变温度高10℃～30℃左右的温度之后，在拉伸炉320内的拉伸带中，在保持复合薄膜100的温度的状态下利用夹具310沿长度方向和宽度方向拉伸复合薄膜100从而使其沿长度方向和宽度方向延展。并且，接着，通过使拉伸后的薄膜在冷却热固化带中被冷却及固化，从而能够得到拉伸薄膜。然后，通过打开夹具310，并利用辊进行卷绕，从而能够连续得到拉伸薄膜。
另外，在本实施方式中，为了使复合薄膜100通过拉伸炉320内而设有供夹具310移动的一对导轨。一对导轨分别设置于图2所示的对复合薄膜100的两端部120的上侧进行把持的夹具310的位置和对两端部120的下侧进行把持的夹具310的位置，在拉伸炉320内的预热带中，一对导轨互相平行，在拉伸带中，该一对导轨互相沿复合薄膜100的宽度方向分开，在冷却热固化带中，该一对导轨又互相平行。或者，也可以是，考虑到在拉伸带中被加热拉伸后的拉伸薄膜在冷却热固化带中固化时的收缩量，在冷却热固化带内，使一对导轨彼此之间的距离以拉伸薄膜位于拉伸带的输出侧时的宽度为基准在宽度方向上彼此靠近百分之几左右。在本实施方式中，通过使把持着复合薄膜100的两端部120的夹具310沿着这样的导轨移动，能够输送和拉伸复合薄膜100。
在本实施方式中，使用沿着这样的导轨移动的夹具310在拉伸炉320内的拉伸带中拉伸复合薄膜100。即，在拉伸炉320内的拉伸带中，通过进行使把持着复合薄膜100的两端部120的夹具310以沿着导轨在宽度方向上远离的方式移动并同时使夹具310彼此之间的间隔扩大的控制，从而将复合薄膜100的两端部120如图2所示的箭头那样沿长度方向和宽度方向拉伸。由此，将复合薄膜100的中央部110和两端部120分别沿长度方向和宽度方向加热拉伸至需要的拉伸倍率。然后，加热拉伸后的复合薄膜100在拉伸炉320内的冷却热固化带中被冷却和固化，并利用设于拉伸炉320之外的辊进行卷绕，由此能够连续地得到拉伸薄膜。
如上所述，在本实施方式中，通过利用复合薄膜形成工序来形成包括由第1热塑性树脂形成的中央部110和由第2热塑性树脂形成的两端部120的复合薄膜100，并利用拉伸工序将复合薄膜100的中央部110和两端部120加热拉伸，能够得到拉伸薄膜。
此外，在本实施方式中，也可以是，通过将拉伸工序和复合薄膜形成工序设为连贯的连续生产线来得到拉伸薄膜。
另外，本实施方式中，对于以这种方式得到的拉伸薄膜，可以根据需要对两端部120这部分进行切割。由此，可以使拉伸薄膜成为仅由中央部110所构成的薄膜。
另外，在本实施方式中，加热拉伸后的复合薄膜100的中央部110的厚度优选为15μm～50μm，更优选为20μm～40μm。通过将加热拉伸后的复合薄膜100的中央部110的厚度控制在上述范围内，能够防止在加热拉伸中发生复合薄膜100的断裂，能够适当地进行复合薄膜100的加热拉伸。
在此，在本实施方式中，作为构成复合薄膜100的中央部110的第1热塑性树脂及构成两端部120的第2热塑性树脂，采用第1热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg1和第2热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg2之间的差(|Tg1－Tg2|)为10℃以下的热塑性树脂。由此，采用本实施方式，在加热拉伸复合薄膜100时，能够防止把持着复合薄膜100的夹具310的脱离及复合薄膜100的断裂，能够提高拉伸薄膜的生产率。
即，在复合薄膜100中，如果两端部120的玻璃化转变温度Tg2与中央部110的玻璃化转变温度Tg1相比过高，则在加热拉伸时拉伸炉320内的加热温度不会达到两端部120的玻璃化转变温度Tg2，两端部120的软化变得不够充分(拉伸两端部120所需的拉伸应力值较高的状态)，因此，在如图2所示那样利用夹具310把持并拉伸两端部120时，存在夹具310有可能脱离的问题。而且，此时，是拉伸两端部120所需的拉伸应力值较高的状态，因此，在如图2所示那样利用夹具310拉伸两端部120时，还存在如下问题，即，两端部120没有被拉伸而是断裂，或者，在中央部110和两端部120之间的边界部分产生裂缝，由此导致复合薄膜100断裂的问题。对此也可以考虑如下方法：在拉伸炉320内加热复合薄膜100时，加热复合薄膜100整体的同时，只对两端部120进一步局部地以高温进行加热从而使其软化，由此使两端部120的拉伸变得容易，但是，如图2所示，在拉伸炉320内，两端部120的位置随着复合薄膜100的输送及拉伸而逐渐变化，因此，还存在如下问题，即，为了只对两端部120以高温进行加热而使拉伸炉320内的温度的控制变得繁锁。
另一方面，在复合薄膜100中的两端部120的玻璃化转变温度Tg2与中央部110的玻璃化转变温度Tg1相比过低的情况下，在加热拉伸时，拉伸炉320内的加热温度超过两端部120的玻璃化转变温度Tg2，两端部120将会过度软化，因此，在如图2所示那样利用夹具310将复合薄膜100的两端部120沿宽度方向拉伸时，存在两端部120优先被拉伸，利用夹具310拉伸的力无法传递到中央部110，导致中央部110的拉伸不够充分的问题。而且，由于加热拉伸时两端部120过度软化，导致两端部120热粘接于夹具310，或者加热拉伸后两端部120发生收缩，由此，也存在拉伸薄膜的生产率和成品率降低的问题。
对此，采用本实施方式，在复合薄膜100中，通过使形成中央部110的第1热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg1和形成两端部120的第2热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg2之间的差(|Tg1－Tg2|)在上述范围，能够防止在加热拉伸复合薄膜100时发生夹具310的脱离及复合薄膜100的断裂等不良情况，能够适当地对复合薄膜100进行加热拉伸，因此能够提高拉伸薄膜的生产率和成品率。
此外，在本实施方式中，作为第1热塑性树脂及第2热塑性树脂，可以采用上述那样玻璃化转变温度差(|Tg1－Tg2|)在10℃以下的热塑性树脂，然而玻璃化转变温度差(|Tg1－Tg2|)优选在5℃以下，更优选在3℃以下。
另外，一直以来，为了防止在利用夹具310将复合薄膜100加热拉伸时的夹具310的脱离、复合薄膜100的断裂，公知的方法是：在复合薄膜100的两端部120添加橡胶弹性颗粒从而使两端部120软化的(提高常温下的断裂伸长率)方法。然而，在该方法中，由于两端部120中的橡胶弹性颗粒容易因热而劣化，因此存在如下的问题。即，在从T型模220熔融共挤出复合薄膜100时，因热而劣化的橡胶弹性颗粒会析出于T型模220的模唇222之上而形成堆积物，有可能因该堆积物而使复合薄膜100产生压痕，或者，有可能导致堆积物混入拉伸薄膜的产品卷而使拉伸薄膜的品质降低。而且，若形成有这样的橡胶弹性颗粒的堆积物，则在如图2所示那样利用夹具310对复合薄膜100进行加热拉伸时，堆积物有可能进入到复合薄膜100和夹具310之间，由此，还有可能导致复合薄膜100容易断裂。
与此相对，采用本实施方式，则无需在复合薄膜100的两端部120添加这样的橡胶弹性颗粒，或者，能够使向两端部120添加的橡胶弹性颗粒的量较少，因此，能够抑制熔融共挤出复合薄膜100时析出橡胶弹性颗粒，从而能够使得到的拉伸薄膜的品质优异。
此外，在本实施方式中，作为用于形成中央部110的第1热塑性树脂，只要根据所需的拉伸薄膜的用途等进行选择即可，能够使用例如丙烯酸树脂(PMMA)、环状烯烃共聚物(COC)等。
另外，作为用于形成两端部120的第2热塑性树脂，选择与上述的第1热塑性树脂的玻璃化转变温度的差(|Tg1－Tg2|)在上述范围的热塑性树脂即可。
另外，作为用于形成两端部120的第2热塑性树脂，除了选择与第1热塑性树脂的玻璃化转变温度差(|Tg1－Tg2|)在上述范围的热塑性树脂之外，还可以从以下观点出发来进行选择。
例如，作为第2热塑性树脂，优选采用从T型模220熔融共挤出时的粘度为第1热塑性树脂的粘度的0.5倍～2倍的热塑性树脂。在此，粘度的测定可以以例如将JIS K7199作为基准通过流变仪(日文：キャピログラフ)测定而得到。由此，能够减小熔融共挤出时的第1热塑性树脂和第2热塑性树脂的粘度差，在从T型模220熔融共挤出的复合薄膜100中，能够防止构成中央部110及两端部120的树脂之间互相掺杂的现象。
即，进行熔融共挤出时，如果第2热塑性树脂的粘度与第1热塑性树脂的粘度相比过高，则在熔融共挤出的复合薄膜100中，由粘度较高的第2热塑性树脂构成的两端部120将会向中央部110的表面流动，覆盖中央部110的一部分，导致树脂之间互相掺杂。另一方面，如果第2热塑性树脂的粘度与第1热塑性树脂的粘度相比过低，则在熔融共挤出的复合薄膜100中，由粘度较高的第1热塑性树脂构成的中央部110会覆盖两端部120的一部分，导致树脂之间互相掺杂。
因此，在本实施方式中，通过将熔融共挤出时的第1热塑性树脂和第2热塑性树脂的粘度差减小到上述范围，能够防止加热拉伸后的复合薄膜100中发生构成中央部110的树脂与构成两端部120的树脂互相混合，由此，在得到拉伸薄膜时，在如上述那样切割两端部120时能够减少切割的部分，能够提高拉伸薄膜的成品率。
另外，作为第2热塑性树脂，优选采用这样的热塑性树脂，对于通过该热塑性树脂得到的复合薄膜100而言，能够使加热拉伸时的中央部110的拉伸应力值和加热拉伸时的两端部120的拉伸应力值的差在规定的范围。具体而言，作为第2热塑性树脂，优选采用这样的热塑性树脂，通过该热塑性树脂形成的两端部120的加热拉伸时的拉伸应力值为中央部110的加热拉伸时的拉伸应力值的4倍以内。此外，拉伸应力值是表示在将复合薄膜100拉伸到需要的拉伸倍率时拉伸中央部110、两端部120所需要的拉伸负荷的值。由此，在加热拉伸复合薄膜100时，中央部110和两端部120的相对于拉伸应力的变形量彼此相近，能够更有效防止加热拉伸时的拉伸薄膜的断裂及夹具脱离，能够进一步提高拉伸薄膜的生产率。
进一步优选使用如下热塑性树脂作为第2热塑性树脂，该热塑性树脂能够使得得到的加热拉伸前的复合薄膜100中的、两端部120的常温下的断裂伸长率高于中央部110的常温下的断裂伸长率。此外，常温的断裂伸长率为表示在10℃～30℃左右的常温环境下将中央部110、两端部120拉伸至断裂时的尺寸相对于拉伸前的尺寸的伸长率的值。由此，在加热拉伸复合薄膜100时，与中央部110相比两端部120不易断裂，并且能够防止两端部120产生裂缝，从而能够防止整个复合薄膜100的断裂。
此外，作为第2热塑性树脂，基于上述观点，具体而言，能够采用如下的热塑性树脂。例如，在使用丙烯酸树脂作为第1热塑性树脂时，作为第2热塑性树脂，能够单独使用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、环烯烃聚合物(COP)等中的一种材料，或者能够使用将两种以上的上述材料混合后而得的混合树脂。
另外，作为第2热塑性树脂，也可以使用在不妨碍拉伸薄膜的生产率的范围内，向所述第1热塑性树脂添加了少量的橡胶弹性颗粒而得到的树脂。
或者，作为第2热塑性树脂，能够使用向比第1热塑性树脂的玻璃化转变温度高且与第1热塑性树脂的玻璃化转变温度之差超过10℃的热塑性树脂(耐热性的热塑性树脂)中混合比第1热塑性树脂的玻璃化转变温度低的热塑性树脂(低温熔融性的热塑性树脂)而得到的混合树脂。此时，通过对上述的耐热性的热塑性树脂和低温熔融性的热塑性树脂之间的混合比率进行调整来对得到的混合树脂的玻璃化转变温度进行调整，使得第1热塑性树脂的玻璃化转变温度与第2热塑性树脂的玻璃化转变温度之差(|Tg1－Tg2|)在所述范围内。
在此，在使用玻璃化转变温度Tg1为120℃左右的丙烯酸树脂作为第1热塑性树脂的情况下，作为第2热塑性树脂，能够使用例如通过向玻璃化转变温度为较高的150℃左右的聚碳酸酯(PC)中混合玻璃化转变温度为较低的70℃左右的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)从而将玻璃化转变温度调整为与上述玻璃化转变温度Tg1相同程度的120℃附近而得到的混合树脂。
此外，在使用这样的混合树脂作为第2热塑性树脂的情况下，作为耐热性的热塑性树脂，能够使用聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)等。另外，作为低温熔融性的热塑性树脂，能够使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚乙烯(PE)、聚酯(PES)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等。在本实施方式中，在这些材料之中，从易于调整得到的混合树脂的玻璃化转变温度这样的观点考虑，作为耐热性的热塑性树脂，优选使用聚碳酸酯(PC)，作为低温熔融性的热塑性树脂，优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
在此，图3是表示向聚碳酸酯(PC)混合聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)后得到的混合树脂的玻璃化转变温度的测量结果的图表。此外，图3中示出，利用示差扫描量热法(DSC)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)相对于聚碳酸酯(PC)的含有比例分别为0％、25％、50％、75％、100％的树脂的玻璃化转变温度进行测量后的结果。在此，在示差扫描量热法(DSC)的测量中，无论聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的含有比例为哪一个值，混合树脂的玻璃化转变温度均没有变大，而是大致固定在一点。
如图3所示，对于向聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)混合聚碳酸酯(PC)而得到的混合树脂，能够根据聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的含有比例而相应地使玻璃化转变温度变化。由此，在本实施方式中，在使用这样的混合树脂作为第2热塑性树脂的情况下，能够易于对第2热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg2进行调整，能够将第1热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg1与第2热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg2之差(|Tg1－Tg2|)控制在上述范围内。
此外，作为对于通过这样的第1热塑性树脂及第2热塑性树脂得到的复合薄膜100进行加热拉伸的方法，如图2所示，在上述的例子中示出了采用将复合薄膜100沿长度方向和宽度方向这两个方向加热拉伸的同步双轴拉伸法的例子，但在本实施方式中，也可以使用将复合薄膜100仅沿长度方向上单轴拉伸的方法。
此时，能够与图2所示的同步双轴拉伸法同样地进行复合薄膜100的沿长度方向的加热拉伸。即，能够使用如下方法：一边利用夹具310把持复合薄膜100的两端部120一边将复合薄膜100输送至拉伸炉320内，之后，在拉伸炉320内，不使把持着复合薄膜100的两端部120的各夹具310沿宽度方向移动，而是通过使夹具310彼此之间的间隔扩大来仅沿长度方向进行加热拉伸。
在本实施方式中，不管是在沿长度方向和宽度方向进行同步双轴拉伸的情况下还是在仅沿长度方向进行单轴拉伸的情况下，通过如图2所示那样一边利用夹具310把持复合薄膜100的两端部120一边进行拉伸，与以往使用的逐次双轴拉伸法相比，均能够提高拉伸薄膜的生产率，并能够使得到的拉伸薄膜的品质优异。
此外，以往的逐次双轴拉伸法是将利用图1所示的方法制作成的复合薄膜100首先沿长度方向加热拉伸、之后沿宽度方向进行加热拉伸的方法。在逐次双轴拉伸法中，在利用多个辊输送复合薄膜100从而将复合薄膜100沿长度方向加热拉伸之后，如图2所示那样，一边利用夹具310把持复合薄膜100的两端部120一边将复合薄膜100沿宽度方向加热拉伸。
在此，在逐次双轴拉伸法中，具体而言，以如下方式将复合薄膜100沿长度方向拉伸。即，采用逐次双轴拉伸法，利用被预先加热后的多个预热辊一边输送复合薄膜100一边将复合薄膜100预加热至两端部120的玻璃化转变温度左右，然后一边利用红外线加热器等将预加热后的复合薄膜100进一步加热至比两端部120的玻璃化转变温度高10℃～30℃左右的温度一边利用冷却辊连续地输送复合薄膜100。此时，通过使冷却辊的输送速度快于预热带辊的输送速度，从而使预热带辊与冷却辊之间产生张力，利用该张力将复合薄膜100沿长度方向拉伸至需要的拉伸倍率。
在此，在逐次双轴拉伸法中，在将复合薄膜100沿长度方向拉伸时，由于复合薄膜100的表面接触于预热辊和冷却辊，因此有可能使复合薄膜100的表面产生擦伤而使得到的拉伸薄膜的外观品质降低。另外，在逐次双轴拉伸法中，在将复合薄膜100沿长度方向加热拉伸时，由于复合薄膜100的两端部120的宽度方向的位置没有被固定，因此，复合薄膜100有可能因热而沿宽度方向收缩，从而使拉伸薄膜的生产率降低。
与此相对，采用本实施方式，通过使用所述同步双轴拉伸法或所述仅沿长度方向单轴拉伸的方法(即，如图2所示，通过使用一边利用夹具310把持复合薄膜100的两端部120一边将复合薄膜100沿长度方向拉伸的方法)来进行复合薄膜100的沿长度方向的拉伸，能够避免复合薄膜100与辊之间的接触，因此能够减少加热拉伸后的复合薄膜100的表面的擦伤。由此，对于对加热拉伸后的复合薄膜100的两端部120进行切割而得到的拉伸薄膜，能够提高其外观品质，尤其是，能够较佳地应用于外观品质要求严格的光学薄膜等。并且，采用本实施方式，由于在将复合薄膜100沿长度方向拉伸时利用夹具310把持复合薄膜100的两端部120，因此能够防止复合薄膜100因热而沿宽度方向收缩，从而能够提高拉伸薄膜的生产率。
实施例
以下，列举实施例更具体地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
实施例1
作为用于形成复合薄膜100的中央部110的第1热塑性树脂，准备了丙烯酸树脂(玻璃化转变温度Tg1：123℃，常温下的断裂伸长率：5％)，作为用于形成复合薄膜100的两端部120的第2热塑性树脂，准备了添加有少量的橡胶弹性颗粒的丙烯酸树脂(玻璃化转变温度Tg2：125℃，常温下的断裂伸长率：18％)。
在此，对于第1热塑性树脂和第2热塑性树脂，利用示差扫描量热法(DSC)测量出两者的玻璃化转变温度，利用拉伸试验机(ORIENTECCORPORATION制造，型号：RTC－1210A)来测量出两者的常温下的断裂伸长率。以下的实施例2～实施例5和比较例1也是同样的。
另外，对于第1热塑性树脂和第2热塑性树脂，在将两者分别制作成厚度100μm的单体薄膜之后，对在将单体薄膜加热到140℃的状态下逐渐拉伸时的拉伸应力进行了测量。将结果表示在图4的(A)中。在此，在图4的(A)中，示出了相对于拉伸倍率(表示以拉伸前的单体薄膜的尺寸为基准向任意一个方向拉伸了拉伸前的尺寸的百分之几的量的值)而言，拉伸至该拉伸倍率所需要的拉伸应力值。另外，在图4的(A)中，将第1热塑性树脂的测量结果作为中央部110，将第2热塑性树脂的测量结果作为两端部120。
接着，利用准备好的第1热塑性树脂及第2热塑性树脂，通过图1表示的方法，在以下的条件下制作出复合薄膜100。在此，制作出的复合薄膜100的整体宽度约为315mm，其中从两端的端部起的各约50mm宽度的区域为两端部120，剩余的中央的区域为中央部110。此外，在本实施例中，作为第2热塑性树脂使用了添加有橡胶弹性颗粒的丙烯酸树脂，但是，由于添加的橡胶弹性颗粒的量较少，因而能够抑制熔融共挤出复合薄膜100时的橡胶弹性颗粒的析出。
T型模220出口宽度：380mm
冷却辊240的牵引速度：6mpm
向供料头210供给的第1热塑性树脂的供给量：15kg/hr
向供料头210供给的第2热塑性树脂的供给量：5kg/hr
在此，对于得到的复合薄膜100，通过观察能够明确地确认中央部110和两端部120之间的边界，确认到在复合薄膜100中树脂之间没有发生混合。
接着，如图2所示，对于得到的复合薄膜100，利用夹具310把持两端部120，通过同步双轴拉伸法，并且在以下条件下沿长度方向和宽度方向进行了加热拉伸。此外，对于加热拉伸后的复合薄膜100，在加热拉伸后的中央部110中的中央部分的宽度400mm的区域测量出厚度及断裂强度时，厚度及断裂强度(在常温下拉伸至断裂时的拉伸强度)的分布在±5％以内。
进行加热拉伸前的输入侧速度：1mpm
进行加热拉伸后的输出侧速度：2mpm
拉伸倍率：长度方向100％×宽度方向100％(长度方向两倍×宽度方向两倍)
夹具310把持位置：自复合薄膜100的端部起的15mm的位置
预热带温度、距离：140℃、350mm
拉伸带温度、距离：140℃、500mm
冷却热固化温度、距离：90℃、700mm
此外，本实施例中，在对复合薄膜100进行加热拉伸的期间，没有发生夹具310脱离及复合薄膜100的断裂，能够连续地制造出品质优异的拉伸薄膜。
实施例2
作为用于形成复合薄膜100的两端部120的第2热塑性树脂，使用了相对于75重量％的聚碳酸酯(PC)混合25重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)而得到的混合树脂(玻璃化转变温度Tg2：125℃，常温下的断裂伸长率：20％)，除此以外，以与实施例1相同的方式得到拉伸薄膜，并且同样地测量出两端部120(第2热塑性树脂)的单体薄膜的拉伸应力。将结果示于图4的(A)。
此外，在实施例2中，也与实施例1同样地，对于利用熔融共挤出得到的复合薄膜100，能够通过观察明确地确认到中央部110和两端部120之间的边界，确认到在复合薄膜100中树脂之间没有发生混合。而且，在对复合薄膜100进行加热拉伸期间，没有发生夹具310的脱离及复合薄膜100的断裂，能够连续地制造出品质优异的拉伸薄膜。
实施例3
作为用于形成复合薄膜100的两端部120的第2热塑性树脂，使用了在聚碳酸酯(PC)中混合丙烯酸树脂(PMMA)而成的混合树脂(玻璃化转变温度Tg2：122℃，常温下的断裂伸长率：25％)，除此之外，以与实施例1相同的方式得到拉伸薄膜，并且同样地测量出两端部120(第2热塑性树脂)的单体薄膜的拉伸应力。将结果示于图4的(A)。
此外，在实施例3，也与实施例1同样地，对于利用熔融共挤出得到的复合薄膜100，能够通过观察明确地确认到中央部110和两端部120之间的边界，确认到在复合薄膜100中树脂之间没有发生混合。并且，在对复合薄膜100进行加热拉伸的期间，没有发生夹具310的脱离及复合薄膜100的断裂，能够连续地制造出品质优异的拉伸薄膜。
实施例4
作为用于形成复合薄膜100的两端部120的第2热塑性树脂，使用了将聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)混合而制成的PC/ABS合金(玻璃化转变温度Tg2：120℃，常温下的断裂伸长率：180％)，除此之外，以与实施例1相同的方式得到了拉伸薄膜，并且同样地测量出两端部120(第2热塑性树脂)的单体薄膜的拉伸应力。将结果示于图4的(B)。此外，与图4的(A)同样地，图4的(B)是表示使用第1热塑性树脂及第2热塑性树脂制作成的单体薄膜的拉伸应力的测量结果的图表，图4的(B)的纵轴的刻度与图4的(A)不同。
在此，在实施例4中，与实施例1同样地，对于利用熔融共挤出得到的复合薄膜100，能够通过观察明确地确认到中央部110和两端部120之间的边界，确认到在复合薄膜100中树脂之间没有发生混合。
另一方面，在实施例4中，由于当拉伸倍率为100％时，两端部120的拉伸应力相对于中央部110的拉伸应力而言较高，约为中央部110的拉伸应力的7.7倍，因此，在进行复合薄膜100的加热拉伸时，难以对两端部120进行拉伸，偶尔会发生夹具310的脱离。但是，在实施例4中，夹具310脱离的发生频率较低，因而能够连续地制造品质优异的拉伸薄膜。
实施例5
作为用于形成复合薄膜100的两端部120的第2热塑性树脂，使用了聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)(玻璃化转变温度Tg2：120℃，常温下的断裂伸长率：300％)，除此之外，以与实施例1相同的方式得到了拉伸薄膜，并且同样地测量出两端部120(第2热塑性树脂)的单体薄膜的拉伸应力。将结果示于图4的(A)。
在此，在实施例5中，在熔融共挤出第1热塑性树脂及第2热塑性树脂时，得到的复合薄膜100中的中央部110和两端部120之间的边界变得略为不明显。考虑其原因在于，第1热塑性树脂及第2热塑性树脂的熔融共挤出时的粘度差较大，因此，中央部110及两端部120微量混合在一起。但是，在实施例5中，得到的拉伸薄膜中不存在品质问题。
另外，在实施例5中，与实施例1同样地，在进行复合薄膜100的加热拉伸期间，没有发生夹具310脱离及复合薄膜100的断裂，能够连续地制造品质优异的拉伸薄膜。
比较例1
作为用于形成复合薄膜100的两端部120的第2热塑性树脂，使用了聚碳酸酯(PC)(玻璃化转变温度Tg2：143℃，常温下的断裂伸长率：170％)，除此之外，以与实施例1同样的方式得到拉伸薄膜，并且同样地测量出两端部120(第2热塑性树脂)的单体薄膜的拉伸应力。将结果示于图4的(B)。
此外，与实施例1同样地，对于比较例1的利用熔融共挤出得到的复合薄膜100，也能够通过观察明确确认到中央部110和两端部120之间的边界，并且确认到在复合薄膜100中树脂之间没有发生混合。
然而，在比较例1中，在加热拉伸复合薄膜100时，预热带及拉伸带的温度(140℃)没有达到构成两端部120的第2热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg2(143℃)，因此，两端部120并没有充分软化，由此，经常发生夹具310的脱离，无法得到拉伸薄膜。对此，在比较例1中，将通过同步双轴拉伸法进行加热拉伸时的预热带及拉伸带的温度从140℃变更为160℃，由此，能够使两端部120软化从而进行加热拉伸，但是，由于得到的拉伸薄膜暴露于高温下，因而分子取向不均匀化导致强度降低，进而使得膜厚也变得不均匀，品质差。
如上所述，在第1热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg1和第2热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg2的差(|Tg1－Tg2|)在10℃以下的实施例1～5中，在进行复合薄膜100的加热拉伸时，由于能够抑制合薄膜100的断裂及夹具310的脱离，因而能够得到品质优异的拉伸薄膜，并能够提高拉伸薄膜的生产率。
另一方面，就上述那样的第1热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg1和第2热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg2的差(|Tg1－Tg2|)超过10℃的比较例1而言，在进行复合薄膜100的加热拉伸时，经常发生夹具310的脱离，无法得到拉伸薄膜，拉伸薄膜的生产率较差。
附图标记说明
100…复合薄膜
110…中央部
120…两端部
210…供料头
220…T型模
230…接触辊
240…冷却辊
310…夹具
320…拉伸炉

Claims (9)

1.一种拉伸薄膜的制造方法，该拉伸薄膜的制造方法包括：
复合薄膜形成工序，在该复合薄膜形成工序中，通过在自成形用模熔融共挤出第1热塑性树脂和与所述第1热塑性树脂不同的第2热塑性树脂之后对所述第1热塑性树脂和所述第2热塑性树脂进行冷却使其固化，从而形成具备由所述第1热塑性树脂构成的中央部、沿宽度方向形成于所述中央部的两端且由所述第2热塑性树脂构成的两端部的复合薄膜；以及
拉伸工序，在该拉伸工序中，将所述复合薄膜至少沿长度方向加热拉伸从而形成拉伸薄膜，
该拉伸薄膜的制造方法的特征在于，
作为所述第1热塑性树脂及所述第2热塑性树脂，使用玻璃化转变温度之差为10℃以下的热塑性树脂，
加热拉伸前的所述复合薄膜中的、由所述第2热塑性树脂构成的所述两端部的常温下的断裂伸长率大于由所述第1热塑性树脂构成的所述中央部的常温下的断裂伸长率。
2.根据权利要求1所述的拉伸薄膜的制造方法，其特征在于，
由所述第2热塑性树脂构成的所述两端部的加热拉伸时的拉伸应力值为由所述第1热塑性树脂构成的所述中央部的加热拉伸时的拉伸应力值的4倍以内。
3.根据权利要求1或2所述的拉伸薄膜的制造方法，其特征在于，
所述第2热塑性树脂的从所述成形用模熔融共挤出时的粘度为所述第1热塑性树脂的从所述成形用模熔融共挤出时的粘度的0.5倍～2倍。
4.根据权利要求1或2所述的拉伸薄膜的制造方法，其特征在于，
在所述拉伸工序中，利用不仅沿所述复合薄膜的长度方向进行拉伸、还沿所述复合薄膜的宽度方向进行拉伸的同步双轴拉伸法来对所述复合薄膜进行加热拉伸。
5.根据权利要求1或2所述的拉伸薄膜的制造方法，其特征在于，
所述第1热塑性树脂为丙烯酸树脂。
6.根据权利要求5所述的拉伸薄膜的制造方法，其特征在于，
所述第2热塑性树脂为在聚碳酸酯(PC)中混合具有比所述丙烯酸树脂的玻璃化转变温度低的玻璃化转变温度的热塑性树脂而成的混合树脂。
7.根据权利要求6所述的拉伸薄膜的制造方法，其特征在于，
所述第2热塑性树脂为聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的混合树脂，或聚碳酸酯和丙烯酸树脂的混合树脂。
8.根据权利要求1或2所述的拉伸薄膜的制造方法，其特征在于，
在所述拉伸工序中对所述复合薄膜进行加热拉伸，使得所述复合薄膜的加热拉伸后的所述中央部的厚度在15μm～50μm的范围内。
9.根据权利要求1或2所述的拉伸薄膜的制造方法，其特征在于，
作为所述第1热塑性树脂及所述第2热塑性树脂，使用玻璃化转变温度之差为5℃以下的热塑性树脂。
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