JP2010001131A - フィルムロールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルムロール表層ならび巻芯部分のツブ状隆起欠点の発生を防止した平滑なフィルムの巻き取り方法と、フィルムロールを提供する。
【解決手段】下記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の工程で得られる３００ｍ長以上のフィルムロールの製造方法、およびフィルムロール。（Ｉ）フィルムを供給源１から送り出す工程。（ＩＩ）送り出されたフィルム１３を、溝付きローラ９に面圧１０〜１００ｋｇ／ｍにて巻き付け、その後該ローラ上でフィルムをスリットする工程。（１）ローラ外周面に、周方向に連続した独立溝を有するローラ。（２）ローラ外周面の軸方向に計測した溝幅Ｂ１が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。（３）ローラの溝が、軸方向に複数設けられ、かつピッチＰが２ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。（４）溝深さＤが０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。（ＩＩＩ）スリット後のフィルムを巻き取り速度１５０ｍ／ｍｉｎ以上の速度で巻き取る工程。
【選択図】図１

Description

本発明は、異物噛み込み等の欠点が少ないプラスチックフィルムロールと、そのフィルムロールの製造方法（巻き取り方法）に関する。とりわけ粒子含有量の少ないポリエステルフィルムロールと、そのフィルムロールの製造方法に関するものである。

従来からフィルムを巻き取る際には巻芯として円筒状紙管、硬質塩化ビニル製円筒管が用いられているが、フィルム製造工程の高速化ならびにフィルムロールの広幅化、長尺化に伴い巻芯の変形が問題であり、さらにローラに巻き付けながらフィルムをスリットする際に切り子や巻芯表面に付着した異物に起因するフィルムロール外側面あるいは巻芯部分におけるツブ状の隆起欠点の発生や「しわ」等が問題となっている。

これらの問題点を解決するために種々の工夫がなされており、特許文献１には円筒状紙管の偏平圧縮強度と紙管厚みとの比、偏平圧縮強度率、表面粗さを特定の範囲としてフィルムを巻き取る方法が考案されている。しかし、この技術では巻き取り工程で発生する異物の大幅な減少を達成することはできなかった。また、特許文献２には巻き取り工程で発生するキズや異物噛み込み等の欠点を防止し、かつ、優れた巻き品位のポリエステル系フィルムの巻き取り方法として、粒径２μｍ以上の塵埃の含有量が５０００個／立方フィート以下である雰囲気の下で、平均粒径３μｍ以上の粒子を実質的に含有しない厚み０．１μｍ以上５００μｍ以下のフィルムを、面圧、張力を特定して巻き取る方法が開示されている。しかしこの方法ではスリッターによる切り子など巻き取る際に発生する異物の除去には限界があった。フィルムをスリットする際に発生する切り子等の異物の除去に関しても特許文献３および４で工夫されている。

特に特許文献４はプラスチックフィルム薄膜をスリットするための溝付ローラと、これを含むフィルム用スリッターおよびこれらを用いたフィルムロール体の製造方法が示され、ローラの溝上でフィルムを直線的にスリットすることによってローラ上で発生するゴミの付着を抑えことが示されている。しかし、この方法では切り子に対しては改善できるが、種々の異物に対するツブ状隆起の欠点に対しては問題が残されている。以上のように巻き取り工程で発生する異物による隆起の欠点を防止することは難しい実情である。特に粒子含有量がフィルム全体の０．１重量%以下の平滑なフィルムでは顕著に隆起の欠点が発生する。

使用用途が窓貼りもしくは銘板用途の場合、顕著に発生した隆起の欠点による不具合が生じる可能性が高い。窓貼り用途とは窓ガラスの飛散防止のために貼り付けるフィルムであり、銘板用途とは任意の銘板文字を印刷するフィルムである。
特開平８−１２１９６号公報 特開２００１−３９５９０号公報 特開２００３−３３１４１８号公報 特開２００５−２３０９６８号公報

本発明は上述の問題点を解決し、フィルムロール表層ならび巻芯部分のツブ状隆起欠点の発生を防止した、窓貼り、銘板用の平滑なフィルムの巻取り方法および、該フィルムを巻き取ってなるフィルムロールを提供することを目的とする。

下記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の工程を経て得られる３００ｍ長以上のフィルムロールの製造方法、および該工程を経て得られる３００ｍ長以上のフィルムロールであって、該工程にて発生する円相当径が１ｍｍ以下のツブ状隆起物が３個／ｍ^２以下であり、かつフィルム厚みが２０〜４００μmのフィルムロール。
（Ｉ）フィルムを供給源から送り出す工程。
（ＩＩ）工程（Ｉ）から送り出されたフィルムを、下記（１）〜（４）の特徴を備える溝付きローラに面圧１０〜１００ｋｇ／ｍにて巻き付け、その後該ローラ上でフィルムをスリット刃によりスリットする工程。
（１）ローラ外周面に、周方向に連続した独立溝を有するローラであること。
（２）ローラ外周面の軸方向に計測した溝幅Ｂ１が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であること。
（３）ローラの溝が、軸方向に複数設けられており、かつそのピッチＰが２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であること。
（４）溝深さＤが０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であること。
（ＩＩＩ）スリット後のフィルムを巻き取り速度１５０ｍ／ｍｉｎ以上の速度で巻き取る工程。

フィルム巻取時に発生するツブ状隆起の発生を抑制し、「しわ」等の欠点の発生のない良好なフィルムロールを提供することが可能である。

用語の定義を図１および２を用いて説明する。図１はフィルム用スリッタの概略側面図であり、図２は本発明の溝付ローラ外周面を正面からみた拡大断面図の例である。溝幅Ｂ１は１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の間であり、ローラの溝は、軸方向の少なくとも一部に、ピッチＰが２〜２０ｍｍで複数設けられていることが必要である。溝幅Ｂ１が１０ｍｍよりも大きいと溝間のフィルム落ち込みが激しくなり、キズの原因となる。また、１ｍｍよりも小さすぎるとロールが高速回転した際、フラットロール同様となり適正量の空気の噛み混みができなくなる。ピッチＰが上記範囲よりも大きい場合や、小さい場合も同様の現象が発生する。

ローラ芯材の材料は、ローラとしての剛性を確保できるものであれば特に限定されない。鉄鋼や強化プラスチックなど種々の材料があるが、ステンレス鋼やアルミニウム合金のような耐食材料であれば、ローラ外周面と同じ材料で形成しても良い。

本発明において用いられるフィルムとは、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂をシート状に加工したものや該シートをさらに一軸あるいは二軸に延伸したものが用いられるが、本発明の目的のためには、二軸延伸ポリエステルフィルムが好ましい。

上記において適用されるポリエステルは芳香族ジカルボン酸あるいはそのアルキルエステル等の２官能性成分とグリコール成分との重縮合反応によって製造されるものであり、特にポリエチレンテレフタレートを主成分とするものが好ましい。

かかるポリエステルは、前記ポリエステルフィルムの基本特性を阻害しない程度であれば少量の第３成分を共重合させたものでもよく、また、これらのポリエステルを混合したものであってもよい。該共重合成分の例としては２，６−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸等のジカルボン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安息香酸等のオキシカルボン酸成分、およびテトラメチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリオキシアルキレングリコール、ｐ−キシリレングリコール、１、４−シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、５−ナトリウムスルホレゾルジン等のジオール成分が挙げられる。特にこのなかでポリエチレングリコール等のジオール成分を共重合したコポリエステルがフィルムの磁気バインダーとの接着性を向上させたり、静電気等による帯電性を低く保つために好ましい。

本発明における巻き取り条件としては、面圧を１０〜１００ｋｇ／ｍの範囲にコントロールすることが必要である。面圧が１０ｋｇ／ｍ以下の場合、フィルムずれを起こしたりと巻き姿の欠点が発生する。また作業性が非常に悪くなる。面圧が１００ｋｇ／ｍより高い場合、フィルム同士の静摩擦が高いため異物噛み混みが発生しなくともフィルム滑りの関係で核なしのツブが発生する可能性がある。特に好ましい条件としては、面圧を３０〜６０ｋｇ／ｍの範囲にすることである。

また、巻き取り速度は１５０ｍ／ｍｉｎ以上である必要がある。速度が１５０ｍ／ｍｉｎ以下の場合、溝付きロールの特性が出ないため、ツブ状隆起欠点が発生しやすくなると共にエア噛み量の変動が大きくなる。

かくして得られる最終製品（フィルムロール）の巻き硬度としては、好ましくはパロテスター硬度計にて測定した数値において３００以上、更に好ましくは３５０以上、特に好ましくは４００以上であるものが、本発明の効果が著しく好ましい。３００以下になるとフィルムのずれが発生し、製品として使用できなくなる。

本発明において用いられるスリット刃として通常はシェア刃を使用することが多く、シェア刃は上刃、下刃のユニットからなっている。本発明では特にこの上刃の設計を指定することでツブ状隆起欠点の原因となっている切り粉を低減させることができる。上刃の刃先角度Ａは４５°以下の鋭角で、４５°以上の刃先角度になると、スリットする際のフィルムの落ち込み量が多くなり、スリット後のはじきによって切り粉が原反側に入る可能性が非常に高くなる。２５°以下の刃先角度になると刃先安定性が悪いため欠けやすくなり、スリットで不具合が生じやすい。上刃の素材は一般的なＳＫＤ、ＳＫＨ鋼で十分であり、Ｔｉコーティングや超硬刃の必要はないがそちらの方がより耐久性に長ける。

かくして得られる本発明のフィルムロールは、異物噛み込み等の欠点が少ないため、窓貼り用もしくは銘板用フィルムとして好適に用いることができる。なお、窓貼り用途、銘板用途どちらにおいても、フィルム特性としては静摩擦係数が１．０以下、動摩擦係数０．５以下、ヘイズは５％以下が好ましい。
［特性の評価方法］
本発明の特性値は、次の評価方法、評価基準による。

（１）ツブ状隆起物発生個数
巻き取った製品（フィルムロール）を表層から巻き芯まで切開し、異物噛み込みによるツブ状隆起物の個数を確認した。円相当径が１ｍｍ以下のツブ状隆起物の個数が３個以下／３００ｍのものを合格とし、４個以上／３００ｍは不合格とした。

（２）フィルム平面性欠点の判定
巻き取った製品（フィルムロール）の表層、中層、内層の幅方向２枚分、幅３２５ｍｍ、長さ２６５ｍｍの大きさにフィルムをサンプリングし、同じ大きさのガラス板の間に挟んだ後、富士写真フィルム製カラーイルミネータープロＢ４上に乗せライトを点灯させた。その際にツブ状隆起物またキズによる光斑を起こしているか目視で観察した。光斑が目視で確認できるものを不合格とし、光斑が発生していないものを合格とした。

本発明を以下の実施例、比較例を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

実施例１
添加剤として平均粒径1μｍのシリカ粒子を０．１重量％含有するポリエチレンテレフタレート原料を準備し、１８０℃で３時間真空乾燥した後に押出機に供給し、２８５℃で溶融してＴダイ複合口金から押出し溶融シートを得た。該積層溶融体シートを表面温度２５℃に保たれた冷却ドラム上に静電荷法にて密着冷却固化させて未延伸フィルムとした。その後未延伸フィルムを８５〜９８℃に加熱したロール群に導き長手方向に３．１倍縦延伸した。続いて縦延伸されたフィルムの両端をクリップで把持しながらテンター内に導き１３０℃に加熱された雰囲気中で長手に垂直な方向に３．６倍横延伸した。その後テンター内で２３０℃の熱固定を行い、均一に徐冷後、室温まで冷やして巻き取り、厚み50μｍのフィルムを得た。

このフィルム原反を村田製作所製ＦＫ１００型スリッターにより、巻取速度２００ｍ／分で巻き上げ、幅６５０ｍｍ、全長３００ｍのフィルムロール体を得た。この際、使用した溝つきローラは以下のものである。
Ｂ１ ２ｍｍ
Ｐ １２ｍｍ
溝深さＤ ５ｍｍ
また、巻き取り条件としては以下の通りである。
面圧 ６０ｋｇ／ｍ
巻き取り速度 ２００ｍ／ｍｉｎ
上刃先角度Ａ ４５°
この条件下にて巻き取られたロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物の発生はなく、フィルムの平面性も問題がなかった。

実施例２
実施例１において使用する溝つきローラの溝幅Ｂ１を変更した以外は、実施例１と同様の条件下でフィルムロールを巻き取った。
Ｂ１ １０ｍｍ
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物の発生はなく、フィルムの平面性も問題なかった。

実施例３
実施例１において使用する溝つきローラの軸方向ピッチＰを変更した以外は、実施例１と同様の条件下でフィルムロールを巻き取った。
Ｐ ２５ｍｍ
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物が１個発生したが、平面性まで影響を及ぼすものではなく、使用上特に問題なかった。

実施例４
実施例１において巻き取り条件として面圧を変更した以外は、実施例１と同様の条件下でフィルムロールを巻き取った。
面圧 ３０ｋｇ／ｍ
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物の発生はなく、フィルムの平面性も問題なかった。

実施例５
実施例１において巻き取り条件として面圧を変更した以外は、実施例１と同様の条件化でフィルムロールを巻き取った。
面圧 １２０ｋｇ／ｍ
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物が２個発生したが、平面性まで影響を及ぼすものではなく、使用上特に問題なかった。

実施例６
実施例１において巻き取り条件として使用する上刃の設計を変更した以外は実施例１と同様の条件下でフィルムロールを巻き取った。
上刃刃先角度Ａ ２５°
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物は１個発生したが、平面性に影響を及ぼすものではなく、使用上特に問題なかった。

実施例７
実施例１において巻き取り条件として巻き取り速度を変更した以外は、実施例１と同様の条件下でフィルムロールを巻き取った。
巻き取り速度 １５０ｍ／ｍｉｎ
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物は２個発生したが、平面性に影響を及ぼすものではなく、使用上特に問題なかった。
比較例１
実施例１において使用する溝つきローラの溝幅Ｂ１を変更した以外は実施例１と同様の条件下でフィルムロールを巻き取った。
Ｂ１ １ｍｍ
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物が５個発生し、また平面性においても光斑が発生していた。

比較例２
実施例１において使用する溝つきローラの軸方向のピッチＰを変更した以外は実施例１と同様の条件下でフィルムロールを巻き取った。
Ｐ ２５ｍｍ
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物が５個発生し、平面性においても光斑が発生しており窓貼り用として使用できなかった。

比較例３
実施例１において使用する溝つきローラの溝深さＤを変更した以外は実施例１と同様の条件下でフィルムロールを巻き取った。
軸深さ １５ｍｍ
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物が４個発生し、平面性においても光斑が発生しており窓貼り用として使用できなかった。

比較例４
実施例１において巻き取り条件として面圧を変更した以外は実施例１と同様の条件下でフィルムロールを巻き取った。
面圧 ５ｋｇ／ｍ
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物は発生しなかったものの面圧が低すぎたためフィルムロールが非常に軟巻きとなり、迷い巻きが発生したため製品としては不合格であった。

比較例５
実施例１において巻き取り条件として巻き取り速度を変更した以外は実施例１と同様の条件下にてフィルムロールを巻き取った。
巻き取り速度 １２０ｍ／ｍｉｎ
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物が４個発生し、平面性においても光斑が発生しており窓貼り用として使用できなかった。

比較例６
実施例１において巻き取り条件として巻き取り速度を変更した以外は実施例１と同様の条件下にてフィルムロールを巻き取った。
巻き取り速度 ２００ｍ／ｍｉｎ
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物が１４個発生し、平面性においても光斑が発生しており窓貼り用として使用できなかった。

比較例７
実施例１において巻き取り条件として使用する上刃の設計を変更した以外は実施例１と同様の条件下にてフィルムロールを巻き取った。
上刃刃先角度Ａ ２０°
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物は１８個発生し、平面性においても光斑が発生しており窓貼りとして使用できなかった。また巻き取り終了時点で、刃先が数カ所欠けており、刃先角度が小さすぎることにより耐久性不足が生じていた。

比較例８
実施例１において巻き取り条件として使用するローラを溝付きではないフラットロールとする以外は実施例１と同様の条件下にてフィルムロールを巻き取った。
この条件下にて巻き取られたフィルムロールの特性は表の通りであり、ツブ状隆起物は２０個発生し、平面性にといても光斑が発生しており窓貼り用として使用できなかった。

本発明にて得られるフィルムロールは、異物噛み込み等の欠点が少ないため、窓貼り用もしくは銘板用フィルムとして好適に用いることができる。

フィルム用スリッタの概略側面図である。 本発明の一実施形態における溝付ローラ外周面を正面からみた拡大断面図である。 本発明のフィルムロールの製造において用いられるスリット刃（上刃）の刃先の拡大図である。

符号の説明

１ フィルム供給源
２ テンションローラ
３〜８ ガイドローラ
９ 溝付ローラ
１０ フィルムロール
１１ スリット刃（上刃）
１２ スリット刃（下刃）
１３ フィルム
１４ スリット刃先

Claims (6)

1. 下記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の工程を経て得られる３００ｍ長以上のフィルムロールであって、下記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の工程にて発生する円相当径が１ｍｍ以下のツブ状隆起物が３個／ｍ^２以下であり、かつフィルム厚みが２０〜４００μmのフィルムロール。
   （Ｉ）フィルムを供給源から送り出す工程。
   （ＩＩ）工程（Ｉ）から送り出されたフィルムを、下記（１）〜（４）の特徴を備える溝付きローラに面圧１０〜１００ｋｇ／ｍにて巻き付け、その後該ローラ上でフィルムをスリット刃によりスリットする工程。
   （１）ローラ外周面に、周方向に連続した独立溝を有するローラであること。
   （２）ローラ外周面の軸方向に計測した溝幅Ｂ１が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であること。
   （３）ローラの溝が、軸方向に複数設けられており、かつそのピッチＰが２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であること。
   （４）溝深さＤが０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であること。
   （ＩＩＩ）スリット後のフィルムを巻き取り速度１５０ｍ／ｍｉｎ以上の速度で巻き取る工程。
2. スリット刃の刃先角度Ａが２５°以上４５°以下である請求項１に記載のフィルムロール。
3. 窓貼り用もしくは銘板用フィルムとして用いられる請求項１または２に記載のフィルムロール。
4. 下記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の工程を経て得られる３００ｍ長以上のフィルムロールの製造方法。
   （Ｉ）フィルムを供給源から送り出す工程。
   （ＩＩ）工程（Ｉ）から送り出されたフィルムを、下記（１）〜（４）の特徴を備える溝付きローラに面圧１０〜１００ｋｇ／ｍにて巻き付け、その後該ローラ上でフィルムをスリット刃によりスリットする工程。
   （１）ローラ外周面に、周方向に連続した独立溝を有するローラであること。
   （２）ローラ外周面の軸方向に計測した溝幅Ｂ１が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であること。
   （３）ローラの溝が、軸方向に複数設けられており、かつそのピッチＰが２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であること。
   （４）溝深さＤが０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であること。
   （ＩＩＩ）スリット後のフィルムを巻き取り速度１５０ｍ／ｍｉｎ以上の速度で巻き取る工程。
5. スリット刃の刃先角度Ａが２５°以上４５°以下である請求項４に記載のフィルムロールの製造方法。
6. 窓貼り用もしくは銘板用フィルムとして用いられる請求項４または５に記載のフィルムロールの製造方法。

Images