(57)【要約】【課題】、単一の熱可塑性樹脂組成物のみからなる空洞含有フィルムにより、リサイクル性に優れ、表面光沢に優れる空洞含有フィルム及びその製造方法並びに装置を提供する。【解決手段】単一の熱可塑性樹脂組成物のみからなる空洞含有フィルム１であって、空洞を含有しない３〜３０μｍの厚さの表層を、少なくとも一方の表面に有するようにする。単一の熱可塑性樹脂組成物のみからなる熱可塑性樹脂シートを、表面温度ＴがＴｇ（℃）＜Ｔ（℃）＜（Ｔｇ＋１００）（℃）となるように、最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータで熱可塑性樹脂シートの少なくとも一方の表面に加熱し、搬送方向の延伸開始点から１０ｍｍ以内の領域で、熱可塑性樹脂シートの厚さが１／２以下となるよう一方向に延伸する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の熱可塑性樹脂組成物のみからなる空洞含有フィルムであって、
空洞を含有しない３〜３０μｍの厚さの表層を、少なくとも一方の表面に有することを特徴とする空洞含有フィルム。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂組成物がポリエステル類であることを特徴とする請求項１に記載の空洞含有フィルム。
【請求項３】
単一の熱可塑性樹脂組成物を溶融押出する工程と、
溶融押出された熱可塑性樹脂シートを冷却固化する工程と、
冷却固化された前記熱可塑性樹脂シートの表面温度Ｔが、前記熱可塑性樹脂組成物のガラス転移温度をＴｇ（℃）としたとき、Ｔｇ（℃）＜Ｔ（℃）＜（Ｔｇ＋１００）（℃）となるように、最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータで該熱可塑性樹脂シートの少なくとも一方の表面に加熱し、該熱可塑性樹脂シートの搬送方向の延伸開始点から１０ｍｍ以内の範囲で、前記熱可塑性樹脂フィルムの厚さが１／２以下となるよう一方向に延伸する工程と、
を含むことを特徴とする空洞含有フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記赤外線ヒータの発熱体温度が、４５０〜２２００℃であることを特徴とする請求項３に記載の空洞含有フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記赤外線ヒータの最大エネルギー波長をλ、前記赤外線ヒータでの加熱時間をｔと表したとき、０．１≦ｔ／λ≦５として前記赤外線ヒータで前記熱可塑性樹脂シートを加熱することを特徴とする請求項３又は４に記載の空洞含有フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記熱可塑性樹脂組成物がポリエステル類であることを特徴とする請求項３〜５の何れか１に記載の空洞含有フィルムの製造方法。
【請求項７】
単一の熱可塑性樹脂組成物のみを溶融混練する溶融押出機と、
前記溶融押出機から供給された熱可塑性樹脂組成物をシート状に吐出するダイと、
前記ダイから吐出された熱可塑性樹脂シートを冷却固化するキャスティングドラムと、
前記キャスティングドラムから剥離された前記熱可塑性樹脂シートの表面温度Ｔが、前記熱可塑性樹脂組成物のガラス転移温度をＴｇ（℃）としたとき、Ｔｇ（℃）＜Ｔ（℃）＜（Ｔｇ＋１００）（℃）となるように該熱可塑性樹脂シートの少なくとも一方の表面を加熱する最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータを備え、搬送方向の延伸開始点から１０ｍｍ以内の領域で、前記熱可塑性樹脂シートの厚さが１／２以下となるよう一方向に延伸する延伸機と、
を備えることを特徴とする空洞含有フィルムの製造装置。
【請求項８】
前記赤外線ヒータの発熱体温度が、４５０〜２２００℃であることを特徴とする請求項７に記載の空洞含有フィルムの製造装置。
【請求項９】
前記赤外線ヒータの最大エネルギー波長をλ、前記赤外線ヒータでの加熱時間をｔと表したとき、０．１≦ｔ／λ≦５として前記赤外線ヒータで前記熱可塑性樹脂シートを加熱することを特徴とする請求項７又は８に記載の空洞含有フィルムの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空洞含有フィルム及びその製造方法並びに装置に関し、特に、単一の熱可塑性樹脂組成物のみから構成される空洞含有フィルム及びその製造方法並びに装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空洞含有フィルム又はシートは、その断熱性、クッション性、光透過性（又は遮光性）などの特性から、例えば、電子機器の照明用部材、一般家庭照明用部材、内照看板などの部材として使用されている。
【０００３】
特に、近年では、液晶テレビやコンピュータの普及とともに、液晶反射板用途において、より高い反射率を示す反射板が求められている。
【０００４】
反射板に応用可能な技術としては、ポリエステル系樹脂内部に微細な空洞を多量に含有させる技術が挙げられる。ポリエステル系樹脂に微細な空洞が含有されて空洞層が形成されると、空洞層の存在によりポリエステル系樹脂の反射率が高まるためである。
【０００５】
特許文献１〜３に記載の技術は、主たる成分であるポリエステル系樹脂に、無機または有機の微細粒子を含有させ、これを縦横延伸してマトリクスと粒子との界面剥離により空洞を形成させる技術である。
【０００６】
特許文献４に記載の技術は、高圧下で不活性ガスを含浸させたフィルムをガス含浸樹脂の軟化点以下の温度で延伸することにより空洞含有フィルムを製造する技術である。
【０００７】
特許文献５に記載の技術は、結晶性ポリマーのみからなる空洞含有フィルムであり、結晶性ポリマーのみからなる未延伸シートを延伸することにより、空洞含有フィルムを製造する技術である。このフィルムは、単独素材からなるため、フィルム製造工程において製品巻き取り時に切除された端部を直接回収再使用できるなど、リサイクル性に優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２８１３９６号公報
【特許文献２】特開２００９−２４９３９１号公報
【特許文献３】特許３０６７５５７号公報
【特許文献４】特開２００６−８９４２号公報
【特許文献５】特開２００９−１２６９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１〜５に記載の技術では、空洞含有フィルムの表面近くまで空洞が形成されるため、表面光沢が劣るという問題があった。
【００１０】
そして、特許文献１〜３に記載の技術は、ポリエステル系樹脂への無機または有機の微細粒子の微分散が難しく、また、ポリエステル系樹脂に異なる成分の無機または有機の微細粒子を配合しているため、リサイクルし難いという問題がある。
【００１１】
また、特許文献４に記載の技術は、不活性ガスを含浸するためにはフィルム全体を高圧化で処理するため、大掛かりな装置が必要となりコストが高くなるという問題がある。また、不活性ガスを大量に使用するには作業者の安全を確保するための設備や対策にもコストがかかるという問題もある。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、単一の熱可塑性樹脂組成物のみからなる空洞含有フィルムにより、リサイクル性に優れ、表面光沢に優れる空洞含有フィルム及びその製造方法並びに装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記目的を達成するために、単一の熱可塑性樹脂組成物のみからなる空洞含有フィルムであって、空洞を含有しない３〜３０μｍの厚さの表層を、少なくとも一方の表面に有することを特徴とする空洞含有フィルムを提供する。
【００１４】
そして、本発明は、前記目的を達成するために、単一の熱可塑性樹脂組成物を溶融押出する工程と、溶融押出された熱可塑性樹脂シートを冷却固化する工程と、冷却固化された前記熱可塑性樹脂シートの表面温度Ｔが、前記熱可塑性樹脂組成物のガラス転移温度をＴｇ（℃）としたとき、Ｔｇ（℃）＜Ｔ（℃）＜（Ｔｇ＋１００）（℃）となるように、最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータで該熱可塑性樹脂シートの少なくとも一方の表面に加熱し、該熱可塑性樹脂シートの搬送方向の延伸開始点から１０ｍｍ以内の範囲で、前記熱可塑性樹脂フィルムの厚さが１／２以下となるよう一方向に延伸する工程と、を含むことを特徴とする空洞含有フィルムの製造方法を提供する。
【００１５】
また、本発明は、前記目的を達成するために、単一の熱可塑性樹脂組成物のみを溶融混練する溶融押出機と、前記溶融押出機から供給された熱可塑性樹脂組成物をシート状に吐出するダイと、前記ダイから吐出された熱可塑性樹脂シートを冷却固化するキャスティングドラムと、前記キャスティングドラムから剥離された前記熱可塑性樹脂シートの表面温度Ｔが、前記熱可塑性樹脂組成物のガラス転移温度をＴｇ（℃）としたとき、Ｔｇ（℃）＜Ｔ（℃）＜（Ｔｇ＋１００）（℃）となるように該熱可塑性樹脂シートの少なくとも一方の表面を加熱する最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータを備え、搬送方向の延伸開始点から１０ｍｍ以内の領域で、前記熱可塑性樹脂シートの厚さが１／２以下となるよう一方向に延伸する延伸機と、を備えることを特徴とする空洞含有フィルムの製造装置を提供する。
【００１６】
本願発明者は、単一の熱可塑性樹脂組成物のみからなる空洞含有フィルムであって、空洞を含有しない３〜３０μｍの厚さの表層を少なくとも一方の表面に有することで、リサイクル性に優れ、表面光沢に優れる空洞含有フィルムとなるとの知見を得た。
【００１７】
即ち、単一の熱可塑性樹脂組成物のみからなる空洞含有フィルムのリサイクル性に優れているという特性を維持しながら、空洞を含有しない３〜３０μｍの厚さの表層を少なくとも一方の表面に有することで、表面光沢を備えるようにした。
【００１８】
ここで、「表面光沢を備える」とは、本発明では、光沢度が８０％以上のものを言う。また、ここで言う「光沢度」は、ＪＩＳ規格のＺ８７４１に記載される定義に準ずる。
【００１９】
なお、空洞含有フィルムの表層の厚さが３μｍより薄い場合には、表面を平滑に保つ効果が小さくなり、表面光沢が低くなる。また、３０μｍより厚い場合には、総厚みに対して、反射や断熱に寄与しない層の厚みが大きくなり、経済的に不利である。
【００２０】
また、空洞を含有しない層の厚みは、３μｍ以上３０μｍ以下が好ましいが、よし好ましくは３．５μｍ以上２０μｍ以下、更に好ましくは４μｍ以上１０μｍ以下である。
【００２１】
このような空洞を含有しない３〜３０μｍの厚さの表層を少なくとも一方の表面に有する空洞含有フィルムは、単一の熱可塑性樹脂組成物を溶融押出する工程と、溶融押出された熱可塑性樹脂シートを冷却固化する工程と、冷却固化された前記熱可塑性樹脂シートの表面温度ＴがＴｇ（℃）＜Ｔ（℃）＜（Ｔｇ＋１００）（℃）となるように、最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータで該熱可塑性樹脂シートの少なくとも一方の表面に加熱し、該熱可塑性樹脂シートの搬送方向の延伸開始点から１０ｍｍ以内の範囲で、前記熱可塑性樹脂フィルムの厚さが１／２以下となるよう一方向に延伸する工程と、を含む空洞含有フィルムの製造方法により製造することができる。また、このような性質を持つ本発明の空洞含有フィルムは、単一の熱可塑性樹脂組成物のみを溶融混練する溶融押出機と、前記溶融押出機から供給された熱可塑性樹脂組成物をシート状に吐出するダイと、前記ダイから吐出された熱可塑性樹脂シートを冷却固化するキャスティングドラムと、前記キャスティングドラムから剥離された前記熱可塑性樹脂シートの表面温度ＴがＴｇ（℃）＜Ｔ（℃）＜（Ｔｇ＋１００）（℃）となるように該熱可塑性樹脂シートの少なくとも一方の表面を加熱する最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータを備え、搬送方向の延伸開始点から１０ｍｍ以内の領域で、前記熱可塑性樹脂シートの厚さが１／２以下となるよう一方向に延伸する延伸機と、を備える空洞含有フィルムの製造装置により製造することができる。
【００２２】
このように、単一の熱可塑性樹脂組成物のみからなる熱可塑性樹脂シートの表面温度ＴをＴｇ（℃）＜Ｔ（℃）＜（Ｔｇ＋１００）（℃）となるように、最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータで熱可塑性樹脂シートの少なくとも一方の表面に加熱することで、熱可塑性樹脂シートの表面と内部とに温度差が生じ、この温度差が生じた熱可塑性樹脂シートを搬送方向の延伸開始点から１０ｍｍ以内の領域で、前記熱可塑性樹脂シートの厚さが１／２以下となるよう一方向に延伸することで、内部では空洞は発生するが、表面では空洞が発生しなくなる。
【００２３】
即ち、最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータで熱可塑性樹脂シートの片面または両面より加熱することにより、シート表面とシート内部に温度差を生じ、表面近傍の温度が高くなり、表層に空洞が形成されなくなり、表面平滑性の優れる空洞含有フィルムを得ることができる。
【００２４】
ここで、赤外線ヒータの最大エネルギー波長が１μｍより短くなると、赤外線の透過率が大きくなり、表層と内部との温度差が付けられなくなり、表層に空洞を含有しない層が形成できなくなる。また、赤外線ヒータの最大エネルギー波長が４μｍより大きくなると、表層と内部との温度差が大きくなりすぎるため、シート内部が延伸可能な温度となる前に表層の温度が高くなりすぎ、表面に微小な凹凸が生じ平面性が悪化する。ここで、赤外線ヒータの最大エネルギー波長は、より好ましくは１．２〜３．５μｍの範囲、さらに好ましくは１．４〜３μｍの範囲である。
【００２５】
なお、表層に空洞を形成しない方法としては、空洞（ボイド）が発生しにくい熱可塑性樹脂組成物（例えば、ガラス転移温度Ｔｇ（℃）が低い熱可塑性樹脂組成物）を表層に積層する方法も考えられるが、積層したときの接着性等で使用できる熱可塑性樹脂組成物に制約があったり、積層するため製造装置が煩雑になる等、デメリットが多い。
【００２６】
本発明の空洞含有フィルムの製造方法及び装置において、前記赤外線ヒータの発熱体温度が、４５０〜２２００℃であることが好ましい。最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線は、発熱体温度を４５０〜２２００℃の範囲で制御することにより得られるからである。
【００２７】
本発明の空洞含有フィルムの製造方法及び装置において、前記赤外線ヒータの最大エネルギー波長をλ、前記赤外線ヒータでの加熱時間をｔと表したとき、０．１≦ｔ／λ≦５として前記赤外線ヒータで前記熱可塑性樹脂シートを加熱することが好ましい。
【００２８】
ｔ／λが０．１より短い場合には、表層と内部の温度差が大きくなりすぎ、ｔ／λが５を超えると、表層と内部の温度差が小さくなる。なお、波長が短い場合には、透過率が高いため加熱時間は短くなり、波長が長くなると、透過率が下がるため加熱時間は長くなる。
【００２９】
また、本発明において、前記熱可塑性樹脂組成物がポリエステル類であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の空洞含有フィルム及びその製造方法並びに装置によれば、単一の熱可塑性樹脂組成物のみからなる空洞含有フィルムにより、リサイクル性に優れ、表面光沢に優れる空洞含有フィルム及びその製造方法並びに装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る空洞含有フィルムの製造ラインを示す構成図。
【図２】縦遠心による厚み方向のネックインを示す説明図。
【図３】従来の空洞含有フィルムと本発明に係る空洞含有フィルムを示す説明図。
【図４】実施例の結果を示す表図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。従って、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を含む範囲を意味する。
【００３３】
以下、本発明の空洞含有フィルムの製造方法及び製造装置について説明する。図１は、本発明に係る空洞含有フィルムの製造ライン１０の一例を示した構成図である。製造ライン１０は、熱可塑性樹脂組成物１２を溶融混練する溶融押出機１４と、溶融押出機１４から熱可塑性樹脂シート１２Ａを吐出するダイ１６と、ダイ１６から吐出された熱可塑性樹脂シート１２Ａを冷却固化するキャスティングドラム１８と、熱可塑性樹脂シート１２Ａを剥離する剥離ローラ２０と、剥離ローラ２０の下流に配置された熱処理装置２２と、熱可塑性樹脂シート１２Ａを搬送方向に延伸する縦延伸機２４と、熱可塑性樹脂シート１２Ａを幅方向に延伸する横延伸機２６と、延伸された熱可塑性樹脂シート１２Ａを巻き取る巻取機２８と、を備える。
【００３４】
溶融押出機１４は、単一の熱可塑性樹脂組成物１２を溶融、混練させて、溶融状態の熱可塑性樹脂組成物１２をダイ１６に送る装置である。溶融押出機１４は、シリンダと、シリンダ内に取り付けられたスクリューを備える。スクリューは単軸であっても、二軸であっても良い。
【００３５】
ダイ１６は溶融された熱可塑性樹脂組成物１２をシート状にしてキャスティングドラム１８に供給する。次に、キャスティングドラム１８は、ダイ１６から吐出された熱可塑性樹脂シート１２Ａを冷却固化する。本実施の形態において、一本のキャスティングドラム１８によって、熱可塑性樹脂シート１２Ａが冷却固化されるが、これに限定されず、キャスティングドラムとその下流に設置された冷却ロールによって、熱可塑性樹脂シート１２Ａを冷却固化することができる。キャスティングドラム１８の表面材質として、ハードクロムメッキが使用でき、鏡面仕上げが好ましい。
【００３６】
剥離ローラ２０は、キャスティングドラム１８に対向配置されたローラである。剥離ローラ２０は、冷却固化された熱可塑性樹脂シート１２Ａを巻き掛けることにより、熱可塑性樹脂シート１２Ａをキャスティングドラム１８から剥離する。剥離ローラ２０の表面材質としては、ハードクロムメッキや鏡面仕上げを採用できる。
【００３７】
熱処理装置２２は、剥離ローラ２０によりキャスティングドラム１８から剥離された熱可塑性樹脂シート１２Ａを加熱するための装置である。熱処理装置２２は、その内部に、例えば、熱風、赤外線、温浴、スチーム、又は加熱ロール方式、又はこれらを組み合わせた加熱方式の加熱手段を備える。これらの加熱手段が、熱可塑性樹脂シート１２Ａを一方面、又は両面から熱処理する。
【００３８】
縦延伸機２４は、一対のローラ３０Ａ、３０Ｂから成る第一のニップローラ３０と、一対のローラ３２Ａ、３２Ｂから成る第二のニップローラ３２と、第一のニップローラ３０と第二のニップローラ３２との間に配置されたヒータ３４を備える。縦延伸機２４は、周速の異なる第一のニップローラ３０と第二のニップローラ３２間を、熱可塑性樹脂シート１２Ａを通過させることにより、熱可塑性樹脂シート１２Ａを搬送方向（縦方向）に延伸する。第二のニップローラ３２の周速度Ｖ２は、第一のニップローラ３０の周速度Ｖ１と比較して、速い周速度で回転するよう構成される。その速度比は３≦Ｖ２／Ｖ１≦２０であることが好ましく、より好ましくは、４≦Ｖ２／Ｖ１≦１５の範囲である。
【００３９】
ヒータ３４として、本発明では、赤外線ヒータを採用する。赤外線ヒータは、熱可塑性樹脂シート１２Ａを一方面、又は両面から熱処理する。そして、ヒータ３４として、最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータを用いる。ヒータ３４により、熱可塑性樹脂シート１２Ａは所望の縦延伸温度Ｔｄ１（℃）まで加熱される。本実施の形態では、ヒータ３４が第一のニップローラ３０と第二のニップローラ３２に間に配置されているが、ヒータ３４を第一のニップローラ３０の上流にも配置することができる。
【００４０】
横延伸機２６は、所定のピッチで取り付けられた複数のクリップ（不図示）を備える。クリップは熱可塑性樹脂シート１２Ａの幅方向の端部を把持する部材である。対向するクリップ間の間隔は、搬送方向の上流側から下流側にかけて幅広となるよう構成される。これにより、熱可塑性樹脂シート１２Ａは幅方向に延伸される。横延伸機２６は、熱可塑性樹脂シート１２Ａを所望の横延伸温度Ｔｄ２（℃）まで加熱するヒータ（不図示）を備える。
【００４１】
巻取機２８は、横延伸された熱可塑性樹脂シート１２Ａ（空洞含有フィルム１）をフィルムロールとして巻き取る装置である。
【００４２】
次に、製造ライン１０を使用した空洞含有フィルムの製造方法について説明する。図示しないホッパから溶融押出機１４に熱可塑性樹脂組成物１２が供給される。溶融押出機１４によって溶融押出しされた熱可塑性樹脂組成物１２は、配管４０を介してダイ１６に送られる。溶融押出機１４とダイ１６の間にギアポンプ及びフィルタを設けることができる。
【００４３】
ダイ１６の吐出口から押し出された直後の熱可塑性樹脂シート１２Ａの温度Ｔ１（℃）は、（Ｔｍ−１０）（℃）≦Ｔ１≦（Ｔｍ＋５０）（℃）を満足することが好ましい。より好ましくは、（Ｔｍ）（℃）≦Ｔ１≦（Ｔｍ＋３０）（℃）の範囲である。Ｔｍ（℃）は熱可塑性樹脂組成物１２の融点を意味する。ダイ１６から吐出される熱可塑性樹脂シート１２Ａの吐出圧は１０％以内の変動範囲に制御されることが好ましい。
【００４４】
次に、ダイ１６から吐出された熱可塑性樹脂シート１２Ａは回転するキャスティングドラム１８に供給される。キャスティングドラム１８のローラ表面温度Ｔ２は、Ｔ２≦（Ｔｇ＋３０）（℃）を満足することが好ましい。より好ましくは、Ｔ２≦（Ｔｇ＋２０）（℃）の範囲である。熱可塑性樹脂シート１２Ａはキャスティングドラム１８上で冷却固化される。ダイ１６先端からキャスティングドラム１８周面までの距離であるエアギャップは２０ｍｍ以上３００ｍｍ以下が好ましく、４０ｍｍ以上１４０ｍｍ以下がより好ましい。エアギャップが２０ｍｍ未満では、フィルム面に横段状ムラや縦スジが発生し易くなる。逆に、エアギャップが３００ｍｍを超えると、膜揺れを起こし厚みムラとなる。
【００４５】
キャスティングドラムとその下流に設置された冷却ロールによって多段冷却する場合、温度条件として、フィルム搬送方向の上流側から順に、ローラ表面温度が低くなるように設定することが好ましい。
【００４６】
次いで、剥離ローラ２０によりキャスティングドラム１８から剥離された熱可塑性樹脂シート１２Ａが熱処理装置２２に搬送される。熱処理装置２２内で、熱可塑性樹脂シート１２Ａは、熱可塑性樹脂シート１２Ａの少なくとも一方面から熱処理されることが好ましい。なお、フィルムの厚み方向の均一化の理由から熱可塑性樹脂シート１２Ａを両面から熱処理することが好ましい。
【００４７】
熱処理された熱可塑性樹脂シート１２Ａが、縦延伸機２４に搬送される。縦延伸機２４に設けられた周速度の異なる第一のニップローラ３０と第二のニップローラ３２により、熱可塑性樹脂シート１２Ａが搬送方向（縦方向）に延伸される。第二のニップローラ３２の周速度Ｖ２と第一のニップローラ３０の周速度Ｖ１は、その速度比は３≦Ｖ２／Ｖ１≦２０となるよう設定される。これにより、熱可塑性樹脂シート１２Ａが、延伸倍率３〜２０倍で、縦方向に延伸される。
【００４８】
本発明において、熱可塑性樹脂シート１２Ａは、ヒータ３４により、加熱される。ヒータ３４は、最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータを用いる。ヒータ３４では、熱可塑性樹脂シートの表面温度Ｔが、前記熱可塑性樹脂組成物のガラス転移温度をＴｇ（℃）としたとき、Ｔｇ（℃）＜Ｔ（℃）＜（Ｔｇ＋１００）（℃）となるように、熱可塑性樹脂シートの少なくとも一方の表面に加熱する。
【００４９】
また、本発明において、縦延伸した後の熱可塑性樹脂シート１２Ａの厚み方向のネックイン量は、熱可塑性樹脂シート１２Ａの搬送方向の延伸開始点から１０ｍｍ範囲内の領域で、熱可塑性樹脂シート１２Ａの厚さが１／２以下であることが必要となる。具体的には、図２に示すように、縦延伸前の熱可塑性樹脂シート１２Ａの厚さｄ１、延伸後の厚さをｄ２としたとき、搬送方向のある範囲Ｌ内（１０ｍｍ以内）で、ｄ２／ｄ１≦１／２を満たすように、熱可塑性樹脂シート１２Ａが急激に縦延伸される。
【００５０】
上述の急激な縦延伸が実現できる範囲において、第一のニップローラ３０と第二のニップローラ３２の間隙を適宜選択することができる。
【００５１】
このように、単一の熱可塑性樹脂組成物のみからなる熱可塑性樹脂シートの表面温度ＴをＴｇ（℃）＜Ｔ（℃）＜（Ｔｇ＋１００）（℃）となるように、最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータで熱可塑性樹脂シートの少なくとも一方の表面に加熱することで、熱可塑性樹脂シートの表面と内部とに温度差が生じる。この温度差が生じた熱可塑性樹脂シートを搬送方向の延伸開始点から１０ｍｍ以内の領域で、熱可塑性樹脂シートの厚さが１／２以下となるよう一方向に延伸することで、内部では空洞は発生するが、表面では空洞が発生しなくなる。
【００５２】
即ち、最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータで熱可塑性樹脂シートの片面または両面より加熱することにより、シート表面とシート内部に温度差を生じ、表面近傍の温度が高くなり、表層に空洞が形成されなくなり、表面平滑性の優れる空洞含有フィルムを得ることができる。
【００５３】
ここで、赤外線ヒータの最大エネルギー波長が１μｍより短くなると、赤外線の透過率が大きくなり、表層と内部との温度差が付けられなくなり、表層に空洞を含有しない層が形成できなくなる。また、赤外線ヒータの最大エネルギー波長が４μｍより大きくなると、表層と内部との温度差が大きくなりすぎるため、シート内部が延伸可能な温度となる前に表層の温度が高くなりすぎ、表面に微小な凹凸が生じ平面性が悪化する。赤外線ヒータの最大エネルギー波長は、より好ましくは１．２〜３．５μｍの範囲、さらに好ましくは１．４〜３μｍの範囲である。
【００５４】
なお、ヒータ３４において、赤外線ヒータの発熱体温度が、４５０〜２２００℃であることが好ましい。最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線は、発熱体温度を４５０〜２２００℃の範囲で制御することにより得られるからである。
【００５５】
また、ヒータ３４において、赤外線ヒータの最大エネルギー波長をλ、赤外線ヒータでの加熱時間をｔと表したとき、０．１≦ｔ／λ≦５として赤外線ヒータで熱可塑性樹脂シート１２Ａを加熱することが好ましい。ｔ／λが０．１より短い場合には、表層と内部の温度差が大きくなりすぎ、ｔ／λが５を超えると、表層と内部の温度差が小さくなる。なお、波長が短い場合には、透過率が高いため加熱時間は短くなり、波長が長くなると、透過率が下がるため加熱時間は長くなる。
【００５６】
このように、製造された単一の熱可塑性樹脂組成物のみからなる空洞含有フィルム１は、空洞を含有しない３〜３０μｍの厚さの表層を有するようになる。
【００５７】
図３は、従来の空洞含有フィルムと本発明に係る空洞含有フィルムを示す図である。
【００５８】
図３（ａ）は、従来の製造方法により得られる空洞含有フィルムを示したものである。従来では、熱可塑性樹脂シート１２Ａの温度が略均一になるようにヒータで加熱して縦延伸するので、全体に空洞が発生する。即ち、従来の加熱により、縦延伸（搬送方向の延伸開始点から１０ｍｍ以内の領域で、熱可塑性樹脂シートの厚さが１／２以下となるよう一方向に延伸)を行うと、シート内に空洞ができる。この従来の方法は、温度と延伸速度の調整で、内部に大きな応力を発生させて、シート内部に破壊を起こさせることで空洞を発生させる。なお、従来の方法では、温度が高かったり、延伸速度が小さい場合には応力が小さくなり、空洞は発生しない。したがって、シートの厚み方向の温度が略均一な場合には、厚み方向のどの部分でも破壊が生じ、空洞が形成されるので、表面近傍にも空洞が形成され、表面に空洞形状に相当する凹凸が生じる。その凹凸により空洞含有フィルムの表面光沢が劣ってしまう。
【００５９】
図３（ｂ）は、本発明に係る空洞含有フィルムの製造方法により得られる空洞含有フィルムを示したものである。本発明では、赤外線ヒータにより、熱可塑性樹脂シート１２Ａの内部を、破壊が生じる温度にしておき、表層の温度を内部より高い、破壊が生じない温度まで上げておく。これにより、内部には空洞が形成されるが、表層には空洞が発生しなくなる。本発明では、表層に空洞が無いので、表面に凹凸が形成されない。したがって、表面光沢に優れる空洞含有フィルムを得ることができる。
【００６０】
なお、シートを加熱する方法として、加熱された金属ロールに接触させる方法、加熱炉内で空気によって加熱する方法、熱風を吹き付ける方法、赤外線の輻射熱により加熱する方法が一般的であるが、いずれの方法でも、厚み方向に温度分布は生じるが、本発明のように赤外線の輻射加熱を利用する方法がもっとも温度差が生じる。特に、本発明のように赤外線の最大エネルギー波長を１〜４μｍとすることで、温度分布を生じさせることができる。一般的に、赤外線は、その波長によって、シートへの吸収率が異なる。一般には波長が短い方が吸収率は低く、波長が長くなると吸収率は高くなる。吸収率の高い赤外線を樹脂フィルムに照射すると、シート表層で赤外線が吸収され、表層のみ温度が高くなる(波長が短くなると、シート部まで赤外線が届き、内部も加熱される)。温度の高くなった表層からの伝熱でシート内部の温度が上昇していく。結果、表層の温度が非常に高く、内部との温度差が大きくなる。なお、熱風を吹き付ける方法では、加熱効率(熱伝達率)が小さいため、表層の温度上昇のスピードと、内部への伝熱速度との差が小さくなるため、赤外線ヒータよりも表層と内部の温度差が付きにくい。
【００６１】
縦延伸機２４で縦延伸された熱可塑性樹脂シート１２Ａは、必要に応じてフィルムの幅方向の端部を横延伸機２６のクリップにより把持され、横延伸される。熱可塑性樹脂シート１２Ａは、横延伸機２６のヒータ（不図示）により、加熱される。このとき横延伸温度Ｔ４（℃）は、（Ｔｇ−１０）（℃）≦Ｔ４≦（Ｔｍ−５）（℃）を満足することが好ましい。より好ましくは、（Ｔｇ＋５）（℃）≦Ｔ４≦（Ｔｍ−２０）（℃）の範囲である。横延伸倍率は縦延伸同様、フィルムに要求される特性によって選ばれるが、横延伸倍率１．１〜５倍になるよう横方向に延伸される。
【００６２】
横延伸機２６により横延伸された熱可塑性樹脂シート１２Ａは巻取機２８送られる。巻取機２８により空洞含有フィルム１のフィルムロールとして巻き取られる。なお、縦延伸のみを行った熱可塑性樹脂シート１２Ａを横延伸機２６に供さず、巻取機２８によりフィルムロールとして巻き取っても良い。
【００６３】
このように製造された空洞含有フィルム１は、空洞を含有しない１〜３０μｍの厚さの表層を、少なくとも一方の表面に有することができる。本発明の空洞含有フィルム１は、リサイクル性に優れ、表面光沢に優れるので、意匠性フィルム、スクリーン、フラットパネルディスプレイ用反射フィルム、照明カバー、光拡散フィルム、屋内・野外電飾看板・断熱材・クッション材等に好適に使用することができる。
【００６４】
本発明で用いられる熱可塑性樹脂組成物は、所望の光学特性や空洞を発現する限り特に限定されない。溶融押出法を利用して作製する場合は、溶融押出し成形性が良好な材料を利用するのが好ましく、その観点では、環状オレフィン類、セルロースアシレート類、ポリカーボネート類、ポリエステル類、透明ポリエチレン、透明ポリプロピレン等のポリオレフィン類（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−シクロオレフィン共重合体、ポリブテン−１、ポリ４−メチルペンテン−１など）、ポリアリレート類、ポリスルホン類、ポリエーテルスルホン類、マレイミド系共重合体類、透明ナイロン類、透明フッ素樹脂類、透明フェノキシ類、ポリエーテルイミド類、ポリスチレン類、アクリル系共重合体類、スチレン系共重合体類、ポリアミド類（ＰＡ）（例えば、ナイロン−６など）、ポリアセタール類（ＰＯＭ）、ポリエステル類（例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＴＴ、ＰＢＴ、ＰＰＴ、ＰＨＴ、ＰＢＮ、ＰＥＳ、ＰＢＳなど）、シンジオタクチック・ポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド類（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン類（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー類（ＬＣＰ）、フッ素樹脂、などを選択するのが好ましい。
【００６５】
また、熱可塑性樹脂組成物に、その他の成分として酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、核剤等の添加物を目的に応じて適宜選択することができる。
【００６６】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なっても良いのは、もちろんである。
【００６７】
［実施例１］
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をより詳細に説明する。
【００６８】
以下の実施例１〜８及び比較例１〜２において、熱可塑性樹脂組成物を溶融押出機を用いて２９５℃でダイから押し出し、２５℃のキャスティングドラムで冷却固化させて、厚さ約２００μｍの原反となる熱可塑性樹脂シートを得た。ここで、熱可塑性樹脂組成物は、実施例１〜７及び比較例１〜２ではＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート１００％樹脂：ガラス転移温度Ｔｇは７５℃）とし、実施例８ではＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート１００％樹脂：ガラス転移温度Ｔｇは３０℃）とした。
【００６９】
この熱可塑性樹脂シート（原反）を、２個のニップローラ（縦延伸機）により、赤外線ヒータで両面（上下）から加熱しながら縦方向に延伸し、樹脂フィルム（空洞含有フィルム）を作製した。
【００７０】
赤外線ヒータの条件、延伸の条件は、実施例１〜８及び比較例１〜２において変更し、樹脂フィルム（空洞含有フィルム）を作製した。赤外線ヒータの条件、延伸の条件は、図４の表に記す。なお、比較例１においては、延伸の際に破断してしまった。
【００７１】
実施例１〜８及び比較例２で作製した樹脂フィルム（空洞含有フィルム）の空洞を含有しない表層の厚みを上面・下面で測定した。そして、実施例１〜８及び比較例２で作製した樹脂フィルムの反射度を測定した。また、樹脂フィルムの光沢度を上面・下面で測定した。
【００７２】
ここで、空洞を含有しない表層の厚み測定は、樹脂フィルム断面をＳＥＭで観測し厚みを測定した。
【００７３】
反射率の測定は、反射測定器・積分球を用いて測定した。樹脂フィルムの表面に垂直の方向から６０度傾けて波長２４０〜８００ｎｍの光を入射させ、樹脂フィルムを反射する光の強度を、樹脂フィルムを置かないブランクの値（入射光の光の強度）と比較した。
【００７４】
光沢度の測定は、変角光沢計ＶＧ−１００１ＤＰ（商品名、日本電色工業（株）製）を用いて、波長４００〜８００ｎｍを含む光を６０度（°）入射、６０度受光の条件で測定し、光沢度を得た。
【００７５】
そして、上記測定結果から総合判定を行った。総合判定では、光沢度８０％以上、反射率８０％以上を○、光沢度は８０％以上だが、反射率が８０％未満の場合を△、光沢度８０％未満を×と判定した。
【００７６】
（評価結果）
図４は、実施例１〜８及び比較例１〜２に関して、製造条件とその評価の結果を一覧表にまとめたものである。
【００７７】
図４の表から分かるように、熱可塑性樹脂シートの表面温度Ｔが、前記熱可塑性樹脂組成物のガラス転移温度をＴｇ（℃）としたとき、Ｔｇ（℃）＜Ｔ（℃）＜（Ｔｇ＋１００）（℃）となるように、最大エネルギー波長１〜４μｍの赤外線ヒータで熱可塑性樹脂シートの表面に加熱し、熱可塑性樹脂シートの搬送方向の延伸開始点から１０ｍｍ以内の範囲で、熱可塑性樹脂フィルムの厚さが１／２以下となるよう一方向に延伸することで、判定が△以上であった。
【符号の説明】
【００７８】
１…空洞含有フィルム、１０…製造ライン、１２…熱可塑性樹脂組成物、１２Ａ…熱可塑性樹脂シート、１４…溶融押出機、１６…ダイ、１８…キャスティングドラム、２０…剥離ローラ、２２…熱処理装置、２４…縦延伸機、２６…横延伸機、２８…巻取機、３０…第一のニップローラ、３２…第二のニップローラ、３４…ヒータ、４０…配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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