JP2010228180A - 巻き替えポリイミドフィルムロール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリイミドフィルムにスパッタリング等の処理を施す際に、空気や水分の影響を受けることなく、目的の金属層を確実かつ効率的に形成できる、巻き替えポリイミドフィルムロール及びその製造方法を提供する。
【解決手段】この巻き替えポリイミドフィルムロールの製造方法は、原反ポリイミドフィルムロール２１からポリイミドフィルムＦを引出して、幅方向に分割して裁断し、巻取って分割ポリイミドフィルムロール５１を形成し、この分割ポリイミドフィルムロール５１から再度ポリイミドフィルムＦを引出して、真空環境下又は減圧環境下で巻き取るものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、フレキシブル回路基板等に用いられる、巻き替えポリイミドフィルムロール及びその製造方法に関する。

ポリイミドは耐熱性や電気絶縁性等に優れ、薄肉のフィルムであっても十分な剛性を有している。そのため、ポリイミドフィルムは、電気絶縁フィルム、断熱性フィルム、フレキシブル回路基板のベースフィルム等、産業分野において幅広く使用されている。なかでも、フレキシブル回路基板は、携帯電話や液晶テレビ等の需要拡大に伴って需要が増大しており、また、配線高密度化が進展している。これに伴いポリイミドフィルムにおいても、電気絶縁支持体としての性能及び加工性の向上の要求が高まっている。

前記フレキシブル回路基板は、例えば、絶縁体としてのポリイミドフィルム上に、スパッタリング等によって金属層を形成し、この金属層を適宜パターンニングすることにより製造されている。

金属層が形成されるポリイミドフィルムとして、例えば、下記特許文献１には、ポリイミド層ｂの片面又は両面にポリイミド層ａを設け、前記ポリイミド層ａの表面にメタライジング法により金属層を設けた、金属積層ポリイミドフィルムが開示されている。

国際公開第０７／１２３１６１号パンフレット

上記ポリイミドフィルムは、通常はロール状に巻き取られている。そして、内部雰囲気を所定の真空度とした真空チャンバー内に配置され、ロールからポリイミドフィルムを所定長さで引き出しつつ、スパッタリング等が施されるようになっている。

しかし、ロール状に巻き取られたポリイミドフィルムの間には、空気が介在した状態となっている。また、ポリイミドフィルムに水蒸気等の水分等が付着していることもある。

上記のように、ポリイミドフィルム間に空気が介在していたり、水分が付着したりした状態で、前記真空チャンバー内で減圧する場合には、スパッタリング等の処理に必要な真空度が得られにくくなり、時間がかかるというデメリットが生じる。

また、ポリイミドフィルム間に空気が介在している場合には、ロールの外径が空気の分だけ大きくなるので、ポリイミドフィルムを長く巻き取ることができず効率的ではない。

更に、ポリイミドフィルム間に空気が介在した状態で、真空チャンバー内で減圧環境下に曝されると、ポリイミドフィルムにシワが寄ったりする等の悪影響が生じることがある。

したがって、本発明の目的は、ポリイミドフィルムにスパッタリング等の処理を施す際に、空気や水分による影響を受けることなく、目的の金属層を確実かつ効率的に形成することができる、巻き替えポリイミドフィルムロール及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールは、原反ポリイミドフィルムロールから引出されたポリイミドフィルムを幅方向に分割して裁断し、巻取って得られる分割ポリイミドフィルムロールから、再度ポリイミドフィルムを引出して、真空環境下又は減圧環境下で巻き取って得られたものであることを特徴とする。

上記発明によれば、真空環境下又は減圧環境下で、分割ポリイミドフィルムロールから、再度ポリイミドフィルムを引出して巻き取られるため、ポリイミドフィルム間の空気や水分等が排除されて、ポリイミドフィルム同士が密着した状態で巻き替えられている。
その結果、巻き替えポリイミドフィルムロールからポリイミドフィルムを引き出して、スパッタリングやプラズマ処理等を施す際に、空気や水分等の影響を受けることなく、スパッタリング等を確実かつ効率的にポリイミドフィルムに施すことができる。
また、ポリイミドフィルム間に空気がなく、ポリイミドフィルム同士が密着しているので、ポリイミドフィルム間に空気が残存する場合に比べて、ポリイミドフィルムを長く巻き取ることができる。その結果、ポリイミドフィルムの引き出し長さを長くすることができるので、製造工程時のロール取り替えの回数が減り、効率化を図ることができる。

本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールは、前記ポリイミドフィルムの平均厚みが７．５〜３５μｍであることが好ましい。この態様によれば、ポリイミドフィルムの平均厚みが７．５〜３５μｍと薄いので、ポリイミドフィルムをより長く巻き取ることができる。

本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールは、前記ポリイミドフィルムの端面の膨れが１．５μｍ以下であることが好ましい。この態様によれば、ポリイミドフィルムの端面の膨れが１．５μｍ以下と極めて小さいので、巻き取ったときのロール端面のハイエッジ量を低く抑えることができる。

本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールは、前記ポリイミドフィルムが５００ｍ以上巻き取られており、かつ、ロール端面の突出高さであるハイエッジ量が０．５ｍｍ以下であることが好ましい。この態様によれば、ポリイミドフィルムが５００ｍ以上巻き取られている場合でも、ロール端面のハイエッジ量が０．５ｍｍ以下と十分に小さいので、フィルム平面性が良好に保たれると共に、ポリイミドフィルムをより一層長く巻き取ることができる。

本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールは、引出されたポリイミドフィルムの表面の少なくとも一部に、スパッタリングによる金属層の形成又はプラズマ処理による表面改質が施されて用いられるものであることが好ましい。本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールは、ポリイミドフィルム間の空気や水分等が排除されて、ポリイミドフィルム同士が密着した状態で巻き替えられているので、その表面の一部にスパッタリングやプラズマ処理を施すことが求められるフレキシブルプリント基板等の、製造用ポリイミドフィルムとして好適に利用することができる。

一方、本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールの製造方法は、原反ポリイミドフィルムロールからポリイミドフィルムを引出して、幅方向に分割して裁断し、巻取って分割ポリイミドフィルムロールを形成し、この分割ポリイミドフィルムロールから再度ポリイミドフィルムを引出して、真空環境下又は減圧環境下で巻き取ることを特徴とする。

上記発明によれば、真空環境下又は減圧環境下で、分割ポリイミドフィルムロールから、再度ポリイミドフィルムを引出して巻き取ることにより、ポリイミドフィルム間の空気や水分等が排除され、ポリイミドフィルム同士を密着させた状態で、巻き替えポリイミドフィルムロールを製造することができる。
その結果、巻き替えポリイミドフィルムロールからポリイミドフィルムを引き出して、スパッタリングやプラズマ処理等を施す際に、空気や水分等の影響を受けることなく、スパッタリング等を確実かつ効率的にポリイミドフィルムに施すことができる。
また、ポリイミドフィルム間に空気がなく、ポリイミドフィルム同士が密着しているので、ポリイミドフィルムを長く巻き取ることができ、製造効率を向上させることができる。

本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールの製造方法は、前記ポリイミドフィルムとして、平均厚みが７．５〜３５μｍであるものを用いることが好ましい。この態様によれば、ポリイミドフィルムの平均厚みが７．５〜３５μｍと薄いので、ポリイミドフィルムをより長く巻き取ることができる。

本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールの製造方法は、前記分割ポリイミドフィルムロールとして、巻き取り長さが５００ｍ以上であり、ロール端面の突出高さであるハイエッジ量が１００μｍ以下であるものを用いて、前記巻き替えポリイミドフィルムロールの前記ハイエッジ量が０．５ｍｍ以下となるようにすることが好ましい。
真空環境下又は減圧環境下でポリイミドフィルムの巻き替えを行うと、ポリイミドフィルム間の空気が排除されて、ポリイミドフィルム同士が密着するため、フィルムの凹凸やフィルム端面の膨れがはっきりとあらわれて、分割ポリイミドフィルムロールのハイエッジ量よりも、巻き替えポリイミドフィルムロールのハイエッジ量が相対的に高くなる。
この態様によれば、巻き替えポリイミドフィルムロールのハイエッジ量が０．５ｍｍ以下と十分に小さいので、フィルム平面性が良好に保たれると共に、ポリイミドフィルムをより一層長く巻き取ることができる。

本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールの製造方法は、前記分割ポリイミドフィルムロールとして、最大巻き硬度が２００×９．８ｍ／ｓｅｃ^２以上であるものを用いることが好ましい。この態様によれば、分割ポリイミドフィルムロールの最大巻き硬度が２００×９．８ｍ／ｓｅｃ^２以上と硬く巻かれているので、巻き取り時や搬送時における巻きズレを抑制することができる。

本発明によれば、真空環境下又は減圧環境下で、分割ポリイミドフィルムロールから、再度ポリイミドフィルムを引出して巻き取ることにより、ポリイミドフィルム間の空気や水分等が排除され、ポリイミドフィルム同士を密着させた状態で、巻き替えポリイミドフィルムロールを製造することができる。その結果、空気や水分等の影響を受けることなく、スパッタリング等を確実かつ効率的にポリイミドフィルムに施すことができる。また、ポリイミドフィルム間に空気がないので、ポリイミドフィルムを長く巻き取ることができ、製造効率を向上させることができる。

本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールの製造方法において、フィルムを裁断する際に用いられるスリッターの概略構成を示す斜視図である。 本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールの製造方法を示す斜視図である。 本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールの製造方法において、フィルムを裁断するスリッターのカッター装置の側面図である。 同カッター装置の要部拡大正面図である。 同カッター装置の要部拡大平面図である。 同カッター装置によるフィルムの裁断状態を示しており、（ａ）は図３のａ−ａ矢示線でのフィルムの裁断状態を示す説明図、（ｂ）は図３のｂ−ｂ矢示線でのフィルムの裁断状態を示す説明図、（ｃ）は図３のｃ−ｃ矢示線におけるフィルムの裁断状態を示す説明図、（ｄ）は図３のｄ−ｄ矢示線におけるフィルムの裁断状態を示す説明図である。 （ａ）は分割ポリイミドフィルムロールの正面図、（ｂ）は巻き替えポリイミドフィルムロールの正面図である。 ロール及びロールから引き出したフィルムを示す説明図である。 従来の上刃及び下刃によるフィルムの裁断状態を示す説明図である。

一般にフィルムは、原材料から形成された幅広シートを所定幅に裁断し、ロール状に巻き取られた形態で、次の工程に搬送されるようになっている。

すなわち、ポリイミドの原材料から形成された幅広のポリイミドフィルムを、ロール状に巻き取ることにより、原反ポリイミドフィルムロールが形成される。この幅広の原反ポリイミドフィルムロールからポリイミドフィルムを引き出し、幅方向に所定幅で裁断して複数のポリイミドフィルムに分割し、各ポリイミドフィルムをそれぞれ巻き取ることにより、複数の分割ポリイミドフィルムロールが形成される。

上記のように、原反ポリイミドフィルムロールからポリイミドフィルムを引き出し、裁断して複数に分割する際には、スリッターと呼ばれる裁断装置が用いられている。以下、スリッターについて説明する。

図１に示すように、このスリッター１０は、ポリイミドフィルムＦ（以下、「フィルムＦ」という）が巻き取られた原反ポリイミドフィルムロール２１（以下、「原反ロール２１」という）が回転支持される巻出部２０と、原反ロール２１から引き出されたフィルムＦを、所定幅に裁断し分割するカッター装置３０と、カッター装置３０により分割された各フィルムＦを再度巻き取って、複数の分割ポリイミドフィルムロール５１（以下、「分割ロール５１」という）を形成する巻取部５０とを備えている。

前記巻出部２０は、図示しないフィルム送り装置を有しており、その回転軸に前記原反ロール２１がセットされ、原反ロール２１から所定速度でフィルムＦが引き出されるようになっている。また、フィルム送り方向（矢印参照）の上流側の所定位置には、フィルムＦに張力を付与するためのテンションローラ２３が配置されている。

また、前記巻取部５０は、図示しない巻取り装置を複数備えており、その回転軸に前記カッター装置３０で分割されたフィルムＦがそれぞれ巻き取られて、複数の分割ロール５１が形成されるようになっている。また、巻取部５０のカッター装置３０近傍には、振分けローラ５３が回動可能に配置され、カッター装置３０で分割されたフィルムＦを、複数の巻取り装置に振分けて送り出すように構成されている（この実施形態では、上下２つずつ、合計４つの巻取り装置にフィルムＦを振分けるようになっている）。

そして、上記スリッター１０を介して形成された複数の分割ロール５１から、再度フィルムＦが引き出されて、真空環境下又は減圧環境下で巻き取られて、巻き替えポリイミドフィルムロール６１（以下、「巻き替えロール６１」という）が製造されるようになっている。

以下、本発明の巻き替えポリイミドフィルムロール及びその製造方法の一実施形態について説明する。

すなわち、本発明の巻き替えポリイミドフィルムロールの製造方法は、原反ロール２１からフィルムＦを引出して、幅方向に分割して裁断し、巻取って得られる分割ロール５１から、再度フィルムＦを引き出して、真空環境下又は減圧環境下で巻き取ることを特徴とする。

図２を併せて説明すると、この製造方法では、巻き替え処理を施すべきフィルムＦの寸法や形状等に対応して、所定の真空チャンバー６０が用いられる。真空チャンバー６０は周知であるので、その詳しい構造については省略するが、内部雰囲気を減圧するための図示しない真空ポンプや、前記分割ロール５１を回動可能に支持するための図示しない軸受け、更にセットされた分割ロール５１から所定速度でフィルムＦを引き出すための図示しないフィルム引出し装置を有している。

そして、図示しないフィルム引出し装置により、所定速度でフィルムＦを引き出しつつ、真空環境下又は減圧環境下で、フィルムＦを巻き替えて、巻き替えロール６１が製造されるようになっている。なお、フィルムＦの送り方向上流側には、フィルムＦに張力を付与するためのテンションローラ６３が配置されている。また、真空チャンバー６０内の減圧雰囲気の圧力としては、例えば、１〜１０×１０^−３Ｔｏｒｒであることが好ましく、２〜６×１０^-３Ｔｏｒｒであることがより好ましい。

このように、この製造方法においては、真空環境下又は減圧環境下で、分割ロール５５１から、再度フィルムＦを引出して巻き取るので、フィルムＦ間の空気や水分等が排除されて、フィルムＦ同士を密着させた状態で、巻き替えロール６１を製造することができる。

そして、フレキシブル回路基板等の製造にあたっては、上記のように製造された巻き替えロール６１から更にフィルムＦが引き出されて、このフィルムＦの表面の少なくとも一部に、スパッタリングにより金属層が形成されたり、或いは、プラズマ処理により表面改質が施されたりするようになっている。

このとき、この製造方法によって製造された巻き替えロール６１は、フィルムＦ間に空気や水分等が排除されて巻き付けられた状態となっているので、空気や水分等の影響を受けることなく、上記のスパッタリングやプラズマ処理等を、確実かつ効率的にフィルムＦに施すことができる。

また、この巻き替えロール６１は、フィルムＦ間に空気がなく、フィルムＦ同士が密着した状態で巻回されているので、フィルムＦ間に空気が残存する場合に比べて、フィルムＦを長く巻き取ることができる。その結果、フィルムＦの引き出し長さを長くすることができるので、製造工程時のロール取り替えの回数が減り、効率化を図ることができる。

次に、ポリイミドフィルム、分割ポリイミドフィルムロール、及び巻き替えポリイミドフィルムロールの材質、物性等について説明する。

本発明に用いられるポリイミドフィルムとしては、特に限定はなく、公知の方法で製造したものを用いることができる。例えば、（１）ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸溶液を支持体に流延又は塗布し、イミド化して得られたポリイミドフィルム、（２）ポリイミド溶液を支持体に流延、塗布し、必要に応じて加熱して得られたポリイミドフィルム、などが挙げられる。

フィルムＦは、平均厚みが７．５〜３５μｍであることが好ましく、１２．５〜３５μｍであることがより好ましい。フィルムＦの平均厚みが７．５〜３５μｍの場合、フィルムＦが極めて薄いので、厚いフィルムＦと比較して長く巻き取ることができ、分割ロール５１や巻き替えロール６１の長尺化を図ることができる。

また、フィルムＦの引張り強さは、５０〜１００ｋｇｆ／ｍｍ^２であることが好ましく、５０〜７０ｋｇｆ／ｍｍ^２であることがより好ましい。これによれば、フィルムＦが適度な引張り強さを有しているので、フィルムを適当な張力で引き伸ばしつつ、後述するカッター装置３０の上刃３１及び下刃４１でフィルムＦを裁断することができ、フィルムＦを裁断しやすくなる。なお、フィルムＦの引張り強さが５０ｋｇｆ／ｍｍ^２未満だと、裁断時にあたってフィルムＦを所定張力で引き伸ばすことができず、裁断しにくくなるので好ましくない。フィルムＦの引張り強さが１００ｋｇｆ／ｍｍ^２を超えると、フィルム自身の剛性により裁断しにくくなるので好ましくない。

更に、フィルムＦの弾性率は、５００〜１５００ｋｇｆ／ｍｍ^２であることが好ましく、８００〜１０００ｋｇｆ／ｍｍ^２であることがより好ましい。これによれば、フィルムＦが適度な弾性率を有しているので、後述するカッター装置３０の上刃３１及び下刃４１でフィルムＦを裁断するときに、上刃３１及び下刃４１でしっかりと挟持することができ（刃がフィルムに食いつきやすく、逃げがない）、フィルムＦを裁断しやすくなる。なお、フィルムＦの弾性率が５００ｋｇｆ／ｍｍ^２未満だと、切断時の変形によりバリが生じやすくなるので好ましくなく、フィルムＦの弾性率が１５００ｋｇｆ／ｍｍ^２を超えると、刃の磨耗による端面の浪打（フレア）が生じやすくなるので好ましくない。なお、弾性率の値は、ＡＳＴＭ・Ｄ８８２に基づいて測定した値を意味する。

図８には、フィルムＦを巻き取られてなる分割ロール５１若しくは巻き替えロール６１の斜視図が示されている。このロールに巻回されたフィルムＦ（図８中想像線で示す）は、その幅方向（フィルムの長さ方向に直交する方向）の端縁に向かって山型に盛り上がって、フィルム端面に膨れＳが生じている。

このように、端面に膨れＳが生じたフィルムＦを巻き取ってロールを形成すると、ロール端面にハイエッジＥと呼ばれる盛り上がりが生じる。このハイエッジＥの量は、ロール端面の突出高さで定義され（ロール最外周のフィルム端面からハイエッジＥの最大突出部までの高さ）、ここでは便宜上、分割ロール５１のハイエッジ量をＥ１とし（図７（ａ）参照）、巻き替えロール６１のハイエッジ量をＥ２とする（図７（ｂ）参照）。

そして、この実施形態においては、上記のフィルム端面の膨れＳが１．５μｍ以下であることが好ましく、０．８μｍ以下であることがより好ましい。これによれば、フィルムＦの端面の膨れＳが１．５μｍ以下と極めて小さいので、巻き取ったときのロール端面のハイエッジ量Ｅ１、Ｅ２（図７（ａ），（ｂ）参照）を低く抑えることができる。

ここで、図７（ａ），（ｂ）に示すように、分割ロール５１のハイエッジ量Ｅ１に対して、巻き替えロール６１のハイエッジ量Ｅ２の方が大きい。すなわち、本発明のように、真空環境下又は減圧環境下でフィルムＦを巻き取ると、フィルムＦ同士が密着するので、フィルムＦの凹凸やフィルム端面の膨れＳがはっきりとあらわれて、分割ロール５１のハイエッジ量Ｅ１よりも、巻き替えロール６１のハイエッジ量Ｅ２が相対的に高くなる。

これに関連して、この実施形態においては、分割ロール５１として、巻き取り長さが５００ｍ以上であり、ロール端面の突出高さであるハイエッジ量Ｅ１が１００μｍ以下であるものを用いて、巻き替えロール６１のハイエッジ量Ｅ２が０．５ｍｍ以下となるようにすることが好ましい。

これによれば、巻き替えロール６１のハイエッジ量Ｅ２が０．５ｍｍ以下と十分に小さいので、フィルム平面性が良好に保たれると共に、フィルムＦを長く巻き取ることができる。また、図７（ａ），（ｂ）に示すような、分割ロール５１と巻き替えロール６１とのハイエッジ量の差を十分に小さくすることができる。

また、この実施形態においては、分割ロール５１として、最大巻き硬度が２００×９．８ｍ／ｓｅｃ^２以上であるものを用いることが好ましい。これによれば、分割ロール５１の最大巻き硬度が２００×９．８ｍ／ｓｅｃ^２以上と硬く巻かれているので、巻き取り時や搬送時における巻きズレを抑制することができる。巻き硬度が２００×９．８ｍ／ｓｅｃ^２未満であると、保形性が悪く、経時的に型崩れが生じる傾向となるので、好ましくない。なお、本発明において、巻き硬度の値は、ロール硬度計（ＴＡＰＩＯ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製 ＲＱＰ）を用いてロール表面を一定加重（５Ｎ）で押し込んだときの減加速度を測定した値を意味する。

次に、図３〜５を参照して、カッター装置３０について説明する。図３には、カッター装置３０の側面図が示されており、図４には、カッター装置３０の要部拡大正面図が示されており、図５には、カッター装置３０の要部拡大平面図が示されている。

このカッター装置３０は、原反ロール２１から引き出されたフィルムＦを、幅方向に複数に裁断して分割するために、上下一組の上刃３１及び下刃４１を有している。この上下一組の上刃３１及び下刃４１は、フィルムＦの幅方向に沿って所定間隔を設けて複数配置されている（図１参照）。

また、カッター装置３０は、互いに平行に配置された回転軸３３，４３を有している。そして、各回転軸３３，４３に、円形状をなした上刃３１及び下刃４１がそれぞれ固設されていると共に、各刃３１，４１の対向する一側面３５ａ，４５ａどうしが互いに摺接した状態で配置されている。また、各回転軸３３，４３は、図示しない駆動機構で所定方向に回転するように構成され、上刃３１及び下刃４１がそれぞれ回転するようになっている。

そして、連続的に走行されるフィルムＦを、互いの刃先３５，４５の一側面３５ａ，４５ａを摺接させるようにして回転する上刃３１と下刃４１との間に挿入し、走行方向に沿ってかつ幅方向に分割するように、フィルムＦが裁断されるようになっている。また、図１に示すように、フィルムＦは、山形に屈曲した状態でカッター装置３０に導入されており、フィルムを屈曲させた状態で裁断する、いわゆるシャーカットと呼ばれる裁断方法によって、裁断されるようになっている。

図４に示すように、上刃３１の外周は、フィルムＦを裁断するための刃先３５をなしている。そして、この実施形態における刃先３５の刃先角は、刃先角が鋭利な場合に発生しやすいフィルムＦの膨れＳ（図９参照）を防止するために、次のように設定されている。

すなわち、回転軸３３の軸心に直交すると共に下刃４１に対向する一側面３５ａに対して、フィルム上面に接触する刃先面３５ｂの角度を、刃先３５の刃先角θ１とし、この刃先角θ１が８０〜９０°で形成されており、好ましくは８５〜９０°で形成されている。

刃先角θ１が、８０°未満である場合には、フィルムＦに急角度で鋭く突き刺さるので、図９に示すように、上刃３１の刃先３５の外側周縁部が盛り上がって、フィルム端面の膨れＳの原因となることがあり好ましくない。

また、この実施形態では、刃先３５の下刃４１から離反する側の他側面３５ｃは、上刃周縁に向かって、刃先３５を次第に肉薄にするテーパ状をなしている。

一方、下刃４１の外周も、フィルムＦを裁断するための刃先４５をなしている。この刃先４５の刃先角θ２、すなわち、回転軸４３の軸心に平行でフィルム下面を支持する刃先面４５ｂに対して、上刃３１に対向する一側面４５ａの角度が８０〜９０°で形成されており、好ましくは８５〜９０°で形成されている。なお、刃先角θ２が８０°未満だと、刃先４５の外側周縁部が盛り上がり、フィルム端面の膨れＳの原因となり好ましくない。

上記上刃３１及び下刃４１の材質は、例えば、高速度工具鋼（ＳＫＨ）や、合金工具鋼（例えば、ＳＫＤ）、超硬合金等で形成されており、フィルムＦの厚さや裁断条件等により適宜設定される。また、図４に示す上刃３１の厚さｔ１及び下刃４１の厚さｔ２も、フィルムＦの厚さ等により適宜設定されるようになっている。

また、この実施形態では、図４の部分拡大図に示すように、上刃３１としては、下刃４１に近接する刃先角部３６の半径寸法Ｒが５０μｍ以下で、下刃４１と対向する一側面３５ａの面粗さＲｚが０．２Ｚ以下のものを用いることが好ましい。同様に、下刃４１の上刃３１に近接する刃先角部４６の半径寸法Ｒは５０μｍ以下で、上刃３１と対向する一側面４５ａの面粗さＲｚが０．２Ｚ以下のものを用いることが好ましい。

各刃先角部３６の半径寸法Ｒが５０μｍを超えると、刃先角部３６のエッジが丸みを帯びてしまって、両刃３１，４１によりフィルムＦが裁断されたときに、鋭利な裁断面を得にくく、その結果、フィルム端面の膨れＳが大きくなるので好ましくない。また、各刃３１，４１の一側面３５ａ，４５ａの面粗さＲｚが、０．２Ｚを超えると、一側面３５ａ，４５ａの面粗さが悪くなり（面粗さが粗くなる）、この場合もフィルムＦが裁断されたときに鋭利な裁断面とならず、フィルム端面の膨れＳが大きくなるので好ましくない。

また、図４に示すように、下刃４１の刃先４５に対する上刃３１の刃先３５の重なり量、すなわち、下刃４１に対する上刃３１の侵入深さＤは、０．４〜０．６ｍｍとなるように設定されることが好ましい。前記侵入深さＤが、０．４ｍｍ未満の場合は、厚いフィルムを裁断するときに裁断しにくくなり、０．６ｍｍを超えると、上下両刃３１，４１の摺接量が大きくなって各刃の磨耗量が増えるので好ましくない。

更に、上下両刃３１，４１は、図５に示すようにトーイン角θ３が設定されている。すなわち、図５中の矢印で示すフィルムＦの送り方向（下刃４１の回転軸４３に直交する方向）に対する上刃３１の角度を、上刃３１のトーイン角θ３とし、この上刃３１のトーイン角θ３は、０〜０．１°に設定されている。その結果、上刃３１のフィルム受け入れ側の刃先３５の一側面３５ａが、下刃４１の刃先４５の一側面４５ａに所定圧力で接触すると共に、上刃３１のフィルム送り出し側の刃先３５は、下刃４１から離れた状態となっている。なお、上刃３１のトーイン角θ３が０．１°よりも大きいと、フィルムＦの裁断面の歪み（ダレやバリ）が目立ち、品質が低下すると共に、フィルム端面の膨れの原因ともなり、更に上刃３１の摩耗を早めるので好ましくない。

次に、上記構造のカッター装置３０による、フィルムＦの裁断方法について説明する。

巻出部２０にセットされた原反ロール２１から、図示しないフィルム送り装置により所定速度で引き出されたフィルムＦは、テンションローラ２３を介してカッター装置３０に送られる。

そして、フィルムＦの幅方向に沿って複数配置されると共に、互いの刃先３５，４５の一側面３５ａ，４５ａどうしを摺接させるようにして回転する上刃３１と下刃４１との間に、フィルムＦが導入される（図１，３参照）。その結果、上下一対の上刃３１及び下刃４１によって、フィルムＦの走行方向（送り方向）に沿ってかつ幅方向に分割するように、フィルムＦが複数のシート状に裁断されるようになっている。

ところで、従来用いられている上刃３１の刃先角θ１は、図９に示すように、比較的鋭利な角度を有していた。この場合、上刃３１の刃先３５が、フィルム上面にくさびのように斜めに深く入り込んで、刃先３５の外側周縁に盛り上がりが生じることがあった。このような、フィルムＦの裁断面の盛り上がりは、フィルム端面の膨れＳ（図９参照）となり、フィルムＦをロール状に巻いてロールを形成したときの、ロール端面のハイエッジ量の増加の原因となっていた（同図９参照）。

これに対して、この実施形態におけるカッター装置３０を用いた裁断方法を採用することにより、上記問題を解決できるようになっている。

これについて、図６を参照して説明する。図６（ａ）は、図３のａ−ａ矢示線でのフィルムＦの裁断状態を示す説明図、図６（ｂ）は、図３のｂ−ｂ矢示線でのフィルムＦの裁断状態を示す説明図、図６（ｃ）は、図３のｃ−ｃ矢示線におけるフィルムＦの裁断状態を示す説明図、図６（ｄ）は、図３のｄ−ｄ矢示線におけるフィルムＦの裁断状態を示す説明図である。

図６（ａ）に示す、上下両刃３１，４１の間にフィルムＦが挿入され始めた状態では、下刃４１の刃先４５の刃先面４５ｂにフィルム下面が支持されると共に、上刃３１の刃先３５の刃先面３５ｂにフィルム上面が押圧され、上下両刃３１，４１の間にフィルムＦが挟持されている。

図９に示す従来形状の上刃３１では、鋭利な刃先３５がフィルムに深く突き刺さることにより、刃先３５の外側周縁が大きく盛り上がって、高さの高い膨れＳが形成されていた。これに対し、この実施形態では、上刃３１の刃先角θ１及び下刃４１の刃先角θ２が共に８０〜９０°をなすので、フィルムＦの裁断部周縁の広い範囲に、上下両刃３１，４１の刃先面３５ｂ，４５ｂが当接し、刃先３５，４５の外側周縁に生じるフィルムＦの盛り上がりが抑制されて、膨れＳを小さくすることが可能となる。

上記状態でフィルムＦが送られると、図６（ｂ）に示すように、上下両刃３１，４１の刃先面３５ｂ，４５ｂによって、フィルムＦの裁断部周縁が押えられて、フィルムＦの盛り上がりが抑制されつつ、回転する下刃４１及び上刃３１によって、フィルムＦが徐々に裁断される。この状態では、フィルムＦの下刃４１に支持された部分（図中左側）に対して、フィルムＦの図中右側部分が、上刃３１に押圧されて下方にやや湾曲している。

そして、フィルムＦが更に送られると、図６（ｃ）に示すように、下刃４１、及び、該下刃４１に対して所定の侵入深さＤで重なった上刃３１によって、フィルムＦが完全に裁断されて複数のフィルムＦに分割される。このとき、図中右側のフィルムＦは、上刃３１の刃先３５の他側面３５ｃに押圧されて、その端面が下方に屈曲付勢されている。

その後、フィルムＦが送られると、図６（ｄ）に示すように、図中右側のフィルムＦの端面が、その弾性により元の形状に戻って、複数に分割されたフィルムＦが形成される。その後、これら複数のフィルムＦが巻取部５０へと送られて、複数の分割ロール５１が形成される。

以上説明したように、この実施形態におけるフィルムの裁断方法によれば、上刃３１の刃先角θ１及び下刃４１の刃先角θ２が共に８０〜９０°をなすので、フィルムＦの裁断部周縁の広い範囲が上下両刃３１，４１の刃先面３５ｂ，４５ｂに当接し、フィルムＦが上下両刃３１，４１に挟持されつつ裁断される。その結果、上下両刃３１，４１の各刃先３５，４５の外側周縁に生じやすいフィルムＦの盛り上がりを効果的に抑制して、フィルム端面の膨れＳを最小限にすることができ、ロール状に巻いて分割ロール５１を形成したときに、同分割ロール５１のロール端面のハイエッジ量Ｅ１（図７（ａ）参照）を低く抑えることができる。

ところで、ロール端面のハイエッジ量が増大すると、ロール端面とロール中間との高低差が増加するので、ロールの端部周縁に過大な応力が作用して、フィルムが無理に引っ張られた状態となり、シワが発生することがあった。

しかし、この実施形態では、上記のようにロール端面のハイエッジ量を低く抑えることができるので、シワの発生を抑制することができ、製品として使用可能な部分を大きくとることができる。また、フィルム端面の膨れを最小限にすることができるので、フィルム端面の毛羽立ち（フィルム端面に細かい毛のようなものが立設すること）を抑制して、それによる塵の発生を防止することができる。その結果、製品の歩留まりを向上させることができる。

また、ロール端面のハイエッジ量低減によってシワの発生が抑制されるので、上記のように分割ロール５１を形成した後、再度フィルムＦを引き出して、巻き替えロール６１に巻き替えるときや、この巻き替えロール６１からフィルムＦを引き出してスパッタリング等を施すときに、フィルムＦをスムーズに引き出すことができ、製造効率を向上させる。

また、この実施形態におけるフィルムの裁断方法においては、前記上刃３１として、前記下刃４１に近接する刃先角部３６のＲが５０μｍ以下で、前記下刃４１と対向する一側面３５ａの面粗さＲｚが０．２Ｚ以下であるものを用い、前記下刃４１として、前記上刃３１に近接する刃先角部４６のＲが５０μｍ以下で、前記上刃３１と対向する一側面４５ａの面粗さＲｚが０．２Ｚ以下であるものを用いるものとされている。これによれば、上下両刃３１，４１の刃先角部３６，４６の半径寸法Ｒが５０μｍ以下で、かつ、他方の刃に対向する一側面３５ａ，４５ａの面粗さＲｚが０．２Ｚ以下とされているので、フィルムＦの裁断面がシャープに裁断されて、フィルム端面の膨れＳをより効果的に抑制することができる。

更に、この実施形態におけるフィルムの裁断方法においては、前記下刃４１に対する前記上刃３１の侵入深さＤ（図４参照）が０．４〜０．６ｍｍとなるように、前記上刃３１と前記下刃４１とを摺接させるように構成されている。これによれば、所定厚さのフィルムＦを確実に裁断できると共に、両刃３１，４１の摩耗を最小限に抑えることができる。

更にまた、この実施形態におけるフィルムの裁断方法においては、上刃３１のトーイン角θ３（フィルムＦの送り方向に対する上刃３１の角度）が、０〜０．１°に設定されている。これによれば、上刃３１のフィルム受け入れ側の刃先３５が、適度な角度で下刃１の刃先４５の一側面４５ａに圧接されるので、フィルムＦの裁断面の歪みを抑制した状態で、フィルムＦを裁断することができ、フィルムＦの品質を向上させると共に、フィルム端面の膨れＳをより小さくでき、更に上刃３１の摩耗を最小限にすることができる。

（実施例１）
原材料から３５μｍのポリイミドフィルムを形成し、これを巻き取って、幅１５７０ｍｍで、巻き取り長さが３０００ｍの原反ポリイミドフィルムロールを製造した。
この原反ポリイミドフィルムロールを、図１に示すスリッター１０で、幅５００ｍｍで、巻き取り長さが１５００ｍの分割ポリイミドフィルムローラを製造した。
スリッター１０の上刃３１は、材質がＳＫＨ２、厚さｔ１が１ｍｍ、刃先角θ１が９０°、刃先３５の一側面３５ａの面粗さＲｚが０．２Ｚ、刃先角部３６の半径寸法Ｒが５μｍ以下のものを用いた。
一方、下刃４１は、材質がＳＫＤ１１、厚さｔ２が８ｍｍ、刃先角θ２が８５°、刃先４５の一側面４５ａの面粗さＲｚが０．２Ｚ、刃先角部４６の半径寸法Ｒが５μｍ以下のものを用いた。
また、下刃４１の刃先４５の一側面４５ａに対して、上刃３１の刃先３５の一側面３５ａを、２５Ｎの圧力で接触させた。
そして、上刃３１及び下刃４１で裁断したポリイミドフィルムを、７０Ｎの張力を付与しつつ引張って、巻取部５０で６インチの芯材に巻き付けて、分割ポリイミドフィルムロールを製造した。
その後、所定の減圧環境下で、分割ポリイミドフィルムロールを巻き替えて、巻き替えポリイミドフィルムロールを製造した。

（実施例２）
原材料から１２．５μｍのポリイミドフィルムを形成し、幅１５７０ｍｍ、巻き取り長さが３０００ｍの原反ポリイミドフィルムロールを製造し、スリッター１０で、幅５００ｍｍで、巻き取り長さが１０００ｍの分割ポリイミドフィルムローラを製造した。
フィルム裁断にあたっては、スリッター１０の上刃３１の刃先角θ１を８５°とした以外は、前記実施例１と同じ条件のものを用いた。
また、下刃４１の刃先４５の一側面４５ａに対して、上刃３１の刃先３５の一側面３５ａを、２５Ｎの圧力で接触させた。
そして、裁断されたポリイミドフィルムを、３０Ｎの張力を付与しつつ引張って、巻取部５０で３インチの芯材に巻き付けて、分割ポリイミドフィルムロールを製造した。
その後、所定の減圧環境下で、分割ポリイミドフィルムロールを巻き替えて、巻き替えポリイミドフィルムロールを製造した。

（比較例１）
上刃３１の刃先角θ１を４５°とした以外は、実施例１と同様の条件で、分割ポリイミドフィルムロールを製造した。
その後、所定の減圧環境下で、分割ポリイミドフィルムロールを巻き替えて、巻き替えポリイミドフィルムロールを製造した。

（比較例２）
上刃３１の一側面３５ａの面粗さＲｚを１．６Ｚ以下とし、下刃４１の一側面４５ａの面粗さＲｚを１．６Ｚ以下とした以外は、実施例１と同様の条件で、分割ポリイミドフィルムロールを製造した。
その後、所定の減圧環境下で、分割ポリイミドフィルムロールを巻き替えて、巻き替えポリイミドフィルムロールを製造した。

（比較例３）
上刃３１の刃先角部３６の半径寸法Ｒを５０μｍ以下とし、下刃４１の刃先角部４６の半径寸法Ｒを５０μｍ以下とした以外は、実施例１と同様の条件で、分割ポリイミドフィルムロールを製造した。
その後、所定の減圧環境下で、分割ポリイミドフィルムロールを巻き替えて、巻き替えポリイミドフィルムロールを製造した。

（分割ポリイミドフィルムロールに巻回されたポリイミドフィルムの端面観察）
分割ポリイミドフィルムロールに巻き取られたポリイミドフィルムの端面を観察した。
フィルム端面の膨れＳは、ロールから所定長さのフィルムを切出して、裁断面周縁が観察できるように所定の治具で固定し、ＣＣＤカメラ（キーエンス社製、ＶＨＸ−９００）を用い、１０００倍の視野でフィルムの端部幅ａ（図８参照）を５箇所で撮像し、その平均値を算出した。また、非接触厚み計（ミツトヨ社製、リニヤゲージ：表示量０．１μｍのもの）を用いて、フィルム一端面から１ｍｍ内側のフィルム厚みｂ（図８参照）を測定した。そして、フィルム端面の膨れＳを以下の式（i）で算出した。
フィルム端面の膨れＳ＝ａ−ｂ・・・（i）

（ロール端面のハイエッジ量の測定）
分割ポリイミドフィルムロールの端面のハイエッジ量Ｅ１、及び、巻き替えポリイミドフィルムロールの端面のハイエッジ量Ｅ２を測定した。
２次元変位センサー（キーエンス社製、ＬＪ−Ｇ０３０）を用い、ロール端面の外周に沿って１２０ずつ３箇所で測定して、その平均値を算出した。

（分割ポリイミドフィルムロールの最大巻き硬度の測定）
分割ポリイミドフィルムロールの最大巻き硬度を測定した。
ロール表面に厚さ４０μｍのポリエチレンシートを２枚被覆させて、ロール硬度計（ＴＡＰＩＯ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製、ＴａｐｉｏＲＱＰ）で３回測定して、その平均値を算出した。

（まとめ）
上記実施例１，２及び比較例１〜３の観察・測定結果を、下記表１にまとめて示す。

上記表１によれば、フィルム端面の膨れＳ、分割ポリイミドフィルムロールのハイエッジ量Ｅ１、及び巻き替えポリイミドフィルムロールのハイエッジ量Ｅ２は、比較例１〜３と比べて、実施例１，２の方が小さいことが分かる。

１０ スリッター
２０ 巻出部
２１ 原反ポリイミドフィルムロール（原反ロール）
２３ テンションローラ
３０ カッター装置
３１ 上刃
３３ 回転軸
３５ 刃先
３５ａ 一側面
３５ｂ 刃先面
３５ｃ 他側面
３６ 刃先角部
４１ 下刃
４３ 回転軸
４５ 刃先
４５ａ 一側面
４５ｂ 刃先面
４６ 刃先角部
５０ 巻取部
５１ 分割ポリイミドフィルムロール（分割ロール）
５３ 振り分けローラ
６０ 真空チャンバー
６１ 巻き替えポリイミドフィルムロール（巻き替えロール）
６３ テンションローラ
Ｅ ハイエッジ
Ｅ１ ハイエッジ量（分割ロールのハイエッジ量）
Ｅ２ ハイエッジ量（巻き替えロールのハイエッジ量）
Ｆ ポリイミドフィルム（フィルム）
θ１ 刃先角（上刃３１の刃先３５の刃先角度）
θ２ 刃先角（下刃４１の刃先４５の刃先角度）
θ３ トーイン角

Claims (9)

1. 原反ポリイミドフィルムロールから引出されたポリイミドフィルムを幅方向に分割して裁断し、巻取って得られる分割ポリイミドフィルムロールから、再度ポリイミドフィルムを引出して、真空環境下又は減圧環境下で巻き取って得られたものであることを特徴とする巻き替えポリイミドフィルムロール。
2. 前記ポリイミドフィルムの平均厚みが７．５〜３５μｍである、請求項１に記載の巻き替えポリイミドフィルムロール。
3. 前記ポリイミドフィルムの端面の膨れが１．５μｍ以下である、請求項１又は２に記載の巻き替えポリイミドフィルムロール。
4. 前記ポリイミドフィルムが５００ｍ以上巻き取られており、かつ、ロール端面の突出高さであるハイエッジ量が０．５ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の巻き替えポリイミドフィルムロール。
5. 引出されたポリイミドフィルムの表面の少なくとも一部に、スパッタリングによる金属層の形成又はプラズマ処理による表面改質が施されて用いられるものである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の巻き替えポリイミドフィルムロール。
6. 原反ポリイミドフィルムロールからポリイミドフィルムを引出して、幅方向に分割して裁断し、巻取って分割ポリイミドフィルムロールを形成し、この分割ポリイミドフィルムロールから再度ポリイミドフィルムを引出して、真空環境下又は減圧環境下で巻き取ることを特徴とする巻き替えポリイミドフィルムロールの製造方法。
7. 前記ポリイミドフィルムとして、平均厚みが７．５〜３５μｍであるものを用いる、請求項６に記載の巻き替えポリイミドフィルムロールの製造方法。
8. 前記分割ポリイミドフィルムロールとして、巻き取り長さが５００ｍ以上であり、ロール端面の突出高さであるハイエッジ量が１００μｍ以下であるものを用いて、前記巻き替えポリイミドフィルムロールの前記ハイエッジ量が０．５ｍｍ以下となるようにする、請求項６又は７に記載の巻き替えポリイミドフィルムロールの製造方法。
9. 前記分割ポリイミドフィルムロールとして、最大巻き硬度が２００×９．８ｍ／ｓｅｃ^２以上であるものを用いる、請求項６〜８のいずれか１項に記載の巻き替えポリイミドフィルムロールの製造方法。