JP2020076088A - フィルムロール - Google Patents
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Abstract
Description
前記フィルムロールの最表面の表面電位が−0.50〜+0.50(kV)であり、
前記フィルムロールの最表面から見た前記コアの直径方向における、前記フィルムロールの最表面からコアまでの距離をL(mm)、前記フィルムロールの最表面からの距離0(mm)、L/5(mm)、2L/5(mm)、3L/5(mm)、及び4L/5(mm)の位置における、幅方向10点の表面電位の平均値を、それぞれC(0)(kV)、 C(L/5)(kV)、C(2L/5)(kV)、C(3L/5)(kV)、C(4L/5)(kV)、各点間の表面電位の傾きK(kV/mm)を式1〜式4としたとき、前記傾きK×1000(V/mm)が式5〜8の全てを満たす、フィルムロール。
K1={C(L/5) − C(0)} /(L/5) ・・・式1
K2={C(2L/5)− C(L/5)} /(L/5) ・・・式2
K3={C(3L/5)− C(2L/5)}/(L/5) ・・・式3
K4={C(4L/5)− C(3L/5)}/(L/5) ・・・式4
−5.0≦K1×1000≦5.0 ・・・式5
−5.0≦K2×1000≦5.0 ・・・式6
−5.0≦K3×1000≦5.0 ・・・式7
−5.0≦K4×1000≦5.0 ・・・式8
K1={C(L/5) − C(0)} /(L/5) ・・・式1
K2={C(2L/5)− C(L/5)} /(L/5) ・・・式2
K3={C(3L/5)− C(2L/5)}/(L/5) ・・・式3
K4={C(4L/5)− C(3L/5)}/(L/5) ・・・式4
−5.0≦ K1×1000 ≦5.0 ・・・式5
−5.0≦ K2×1000 ≦5.0 ・・・式6
−5.0≦ K3×1000 ≦5.0 ・・・式7
−5.0≦ K4×1000 ≦5.0 ・・・式8
各点間の表面電位の傾きKは、より好ましくは、下記式9〜12の全てを満たす場合である。
−4.0≦K1×1000≦4.0 ・・・式9
−4.0≦K2×1000≦4.0 ・・・式10
−4.0≦K3×1000≦4.0 ・・・式11
−4.0≦K4×1000≦4.0 ・・・式12
各点間の表面電位の傾きKは、さらに好ましくは、下記式13〜16の全てを満たす場合である。
−3.0≦K1×1000≦3.0 ・・・式13
−3.0≦K2×1000≦3.0 ・・・式14
−3.0≦K3×1000≦3.0 ・・・式15
−3.0≦K4×1000≦3.0 ・・・式16
ここで、フィルムロールの最表面から見たコアの直径方向における、フィルムロールの最表面からコアまでの距離L(mm)におけるフィルムロールの最表面とは、フィルムロールの外側(コアがない側)の最表面を意味し、そのためコアと接しているフィルム表面とは別のフィルム表面で形成されている。また、フィルムロールの最表面から見たコアの直径方向における、フィルムロールの最表面からコアまでの距離L(mm)におけるコアとは、コアの外側の最表面、つまり、フィルムと接する側のコアの表面を意味する。つまりフィルムロールの最表面から見たコアの直径方向における、フィルムロールの最表面からコアまでの距離L(mm)は、フィルムロールの外側(コアがない側)の最表面からコアの外側(フィルムと接する側)の最表面までの最短距離に相当する。
0 < Cmax − Cmin ≦0.30・・・式17
より好ましくは、距離0(mm)、L/5(mm)、2L/5(mm)、3L/5(mm)、及び4L/5(mm)のすべての点において下記式18を満たす場合である。
0 < Cmax − Cmin ≦0.20・・・式18
さらに好ましくは、距離0(mm)、L/5(mm)、2L/5(mm)、3L/5(mm)、及び4L/5(mm)のすべての点において下記式19を満たす場合である。
0 < Cmax − Cmin ≦0.10・・・式19
距離0(mm)、L/5(mm)、2L/5(mm)、3L/5(mm)、及び4L/5(mm)のすべての位置において式17を満たすと、蒸着時に加工装置内でフィルムロール巻き出し時の剥離帯電の偏りがないため、フィルムの蛇行やバタつき、搬送中のシワが生じにくく不良率が増加することがない。距離0(mm)、L/5(mm)、2L/5(mm)、3L/5(mm)、及び4L/5(mm)のすべての点において式17を満たすためには、フィルムとして上述したポリプロピレン樹脂を主成分として使用して、後述する通り、スリット条件と除電条件を特定の条件とすることで達成できる。
1.0≦ K1×1000 ≦5.0 ・・・式20
1.0≦ K2×1000 ≦5.0 ・・・式21
1.0≦ K3×1000 ≦5.0 ・・・式22
1.0≦ K4×1000 ≦5.0 ・・・式23
より好ましくは、各点間の表面電位の傾きK×1000(V/mm)が下記式24〜27の全てを満たす場合である。
1.0≦ K1×1000 ≦4.0 ・・・式24
1.0≦ K2×1000 ≦4.0 ・・・式25
1.0≦ K3×1000 ≦4.0 ・・・式26
1.0≦ K4×1000 ≦4.0 ・・・式27
さらに好ましくは、各点間の表面電位の傾きK×1000(V/mm)が下記式28〜31の全てを満たす場合である。
1.0≦ K1×1000 ≦3.0 ・・・式28
1.0≦ K2×1000 ≦3.0 ・・・式29
1.0≦ K3×1000 ≦3.0 ・・・式30
1.0≦ K4×1000 ≦3.0 ・・・式31
各点間の表面電位の傾きK1、K2、K3、K4が式20〜23を満たす場合、フィルム長手方向の表面電位ムラが小さくなり、フィルムロールの最表面からコア付近にかけての表面電位の増加を抑制することが可能である。さらに、フィルムロールの表面電位の傾きに”-“の符号がないため、蒸着の際のフィルム巻き出し時に異符号の電荷の引き合いによる異常なバタつきの発生が起こらず、蒸着中のシワ発生率を抑えることができる。各点間の表面電位の傾きK1、K2、K3、K4が式20〜23を満たすためには、上述したポリプロピレン樹脂を主成分としたフィルムを使用して、後述する通り、スリット条件と除電条件を特定の条件とすることで達成できる。
ポリプロピレン樹脂試料0.5gを135℃のキシレン100mLに溶解して放冷後、20℃の恒温水槽で1時間再結晶させた後にろ過液に溶解しているポリプロピレン系成分を液体クロマトグラフ法にて定量するX(g)。試料0.5gの精量値X0(g)を用いて下記式から算出した。
(2)メソペンタッド分率(mmmm)
ポリプロピレン樹脂、またはポリプロピレンフィルムを試料として溶媒に溶解し、13C−NMRを用いて、以下の条件にてメソペンタッド分率(mmmm)を求めた(参考文献:新版 高分子分析ハンドブック 社団法人日本分析化学会・高分子分析研究懇談会 編 1995年 P609〜611)。
装置:Bruker社製 DRX−500
測定核:13C核(共鳴周波数:125.8MHz)
測定濃度:10wt%
溶媒:ベンゼン/重オルトジクロロベンゼン=質量比1:3混合溶液
測定温度:130℃
スピン回転数:12Hz
NMR試料管:5mm管
パルス幅:45°(4.5μs)
パルス繰り返し時間:10秒
データポイント:64K
換算回数:10,000回
測定モード:complete decoupling
B.解析条件
LB(ラインブロードニングファクター)を1.0としてフーリエ変換を行い、mmmmピークを21.86ppmとした。WINFITソフト(Bruker社製)を用いて、ピーク分割を行った。その際に、高磁場側のピークから以下のようにピーク分割を行い、さらに付属ソフトの自動フィッティングを行った。ピーク分割の最適化を行った上で、mmmmのピーク分率の合計を求めた。なお、上記測定を5回行い、その平均値を本試料のメソペンタッド分率(mmmm)とした。
(a)mrrm
(b)(c)rrrm(2つのピークとして分割)
(d)rrrr
(e)mrmr
(f)mrmm+rmrr
(g)mmrr
(h)rmmr
(i)mmmr
(j)mmmm 。
JIS K 7210(1995)の条件M(230℃、2.16kg)に準拠して測定した。
JIS K 7210(1999)に示されるMFR測定用の装置に準じて測定した。株式会社東洋精機社製メルトテンションテスターを用いて、樹脂試料を230℃に加熱し、溶融ポリマーを押出速度15mm/分で吐出しストランドとした。このストランドを6.5m/分の速度で引き取る際の張力を測定し、溶融張力を求めた。
JIS C 2330(2001)の7.4.1.1に準じ、マイクロメーター法厚みを測定した。
ホルムアルデヒドとエチレングリコールモノエチルエーテルとの混合液によるJIS K 6768(1999)に規定された測定方法に基づいて測定した。
株式会社菱化システム社製非接触表面・層断面形状測定システムVertScan2.0(型式:R3300GL−Lite−AC)を用いて測定した。スリット後のフィルムロールから採取したサンプルにおいて、フィルムの幅方向の中心位置で、長手方向に無作為に抽出した10箇所を測定箇所とし、その平均値をそのサンプルの表面粗さ(算術平均高さ)Saとした。1回の測定の詳細条件については下記の通りとした。なお、1回の測定に対して1視野(視野面積1、252μm×939μm=1、175、628μm2)の観察を行った。
CCDカメラ:SONY HR−57 1/2“
対物レンズ:10X
鏡筒:0.5X BODY
波長フィルター:530 white
測定モード:Wave
視野サイズ:640×480
スキャンレンジ:(スタート)5μm、(ストップ)−5μm
B.測定方法
フィルム測定には専用のサンプルホルダーを使用する。サンプルホルダーは中心に円形の穴が空いた脱着可能な2枚の金属板であり、その間にシワがない状態でフィルムを挟み固定し、中央円形部のフィルムについて測定した。
上記測定により得られたデータをVertScan2.0の画像解析ソフトVS−Viewerで解析した。まず、メディアンフィルター(5×5)によりノイズを除去し、カットオフ値250μmのガウシアンフィルターによりうねり成分を除去した。次いで、「ISOPara」機能により、ISO25178で定義される表面粗さ(算術平均高さ)Saを算出した。
JIS K 7312(1996)の規定による高分子計器株式会社製ゴム硬度計ASKER“TypeC”を用いてフィルムロールの最表面(最表層)を幅方向にフィルムロール両端10mmを除いて均等に7点測定し、その平均値を求めた。フィルムロールの内層については、フィルムロール最表面からコアまでの直径方向の距離Lとしたとき、所定の位置までフィルムロールを切開し、フィルムロール最表面と同じ方法で測定値を求めた。なお、硬度計の抑え圧を一定にするため、硬度計と合わせた重量が3.5kgになるように、荷重を硬度計に取り付けた。また、硬度計のフィルムロールと接触する加圧面は、加圧面の辺の長い方をフィルムロールの幅方向に平行となるよう測定した。
フィルムロールの最表面から50mm離した位置に設置したスタチロンDz(シシド電気製)にて、そのフィルムロールの幅方向に均等割りした10点の表面電位を測定することにより、フィルムロールの最表面からの距離0(mm)の位置における表面電位の平均値、最大値、最小値を求めた。
除電器から放出されるイオンにより、1.0kVにチャージしたキーエンス株式会社製のイオンチャージプレート(SK−H050)を用いて0.1kVまで除電するのにかかる時間(除電完了時間)を計測し、下記式のように時間で割り返すことで除電能力を算出した。
除電完了時間は除電器と測定器との距離により変化するため、測定点をフィルムの巻かれていないコアの最表面で測定を行った値を除電完了時間とし、その時の除電完了時間の値を用いて除電能力を算出した。
幅620mm、フィルムロール巻長60,000mにスリットし、巻き上げたフィルムロールをサンプルとし、スリットして巻き上げたフィルムロール本数総数に対するタルミ発生本数をタルミ発生率とした。
幅620mm、フィルムロール巻長60,000mにスリットし、巻き上げたフィルムロールをサンプルとし、ブロッキング発生率を次式により求めた。
ブロッキング発生率=蒸着時にブロッキングしたロール本数/蒸着したロール総数×100
(13)蒸着加工率
幅620mm、フィルムロール巻長60,000mにスリット速度450m/minでスリットし、巻き上げたフィルムロールをサンプルとし、蒸着時の蒸着加工率を次式により求めた。
蒸着加工率(%)=シワ・ブロッキング発生リール本数/蒸着加工総数×100
下記の内容で評価を行い、優、良は問題なく使用できるが、可では条件次第で使用可能である。
100% 優
95%以上100%未満 良
85%以上95%未満 可
85%未満 不良
(14)距離L(mm)、フィルムロール幅(mm)
フィルムロールの最表面から見たコアの直径方向における、フィルムロールの最表面からコアまでの距離Lは、フィルムロールの外側(コアがない側)の最表面からコアの外側(フィルムと接する側)の最表面までの最短距離を、メジャーで測定した。一方でフィルムロール幅は、フィルムロールの状態でフィルム部分の幅をメジャーを用いて測定した。
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製、融点:166℃、MFR:2.5g/10分、mmmm:0.991)100質量%を単軸の溶融押出機に供給し、250℃で溶融押出を行い、25μmカットの焼結フィルターで異物除去を行った。Tダイから吐出された溶融シートを95℃に表面温度を制御した冷却ドラム上に密着させ、冷却ドラムに1.5秒間接させることで未延伸シートを得た。溶融シートを冷却ドラム上に密着させるためにエアーナイフを用いた。ついで、130℃に加熱したセラミックロールを用いて予熱を行いフィルムの長手方向に5.0倍延伸を行った。また、フィルムの延伸性を向上させる目的でフィルム延伸部の両側からラジエーションヒーターにより熱量を与えることで、縦延伸においてフィルム破れの発生はなく製膜性に優れていた。縦延伸後に30℃の冷却ロールに通して室温まで冷却した。
スリッター巻き取り部の除電器から放出される張力テーパ60%とした以外は実施例1と同様にしてフィルムロールを得た。得られたフィルムの物性を表1に示す。
スリッター巻き取り部の除電器の除電能力を4kV/sとした以外は実施例1と同様にしてフィルムロールを得た。得られたフィルムの物性を表1に示す。
スリッター巻き取り部の除電器の除電能力テーパを60%とした以外は実施例1と同様にしてフィルムロールを得た。得られたフィルムの物性を表1に示す。
スリット条件の巻き取り張力を6.0kg/m、張力テーパを60%とした以外は実施例1と同様にしてフィルムロールを得た。得られたフィルムの物性を表1に示す。
スリット条件の巻き取り張力を7.0kg/m、張力テーパを90%とした以外は実施例1と同様にしてフィルムロールを得た。得られたフィルムの物性を表1に示す。
除電器の針先とフィルムの巻かれていないコアとの距離を180mm、除電能力を15kV/sとした以外は実施例1と同様にしてフィルムロールを得た。得られたフィルムの物性を表1に示す。
スリット条件の巻き取り張力を7.0kg/m、張力テーパを90%、除電器のイオン風の風速を35m/sとした以外は実施例1と同様にしてフィルムロールを得た。得られたフィルムの物性を表1に示す。
Claims (8)
- ポリプロピレン樹脂を主成分とするフィルムを、コアに巻回してなるフィルムロールであって、
前記フィルムロールの最表面の表面電位が−0.50〜+0.50(kV)であり、
前記フィルムロールの最表面から見た前記コアの直径方向における、前記フィルムロールの最表面からコアまでの距離をL(mm)、前記フィルムロールの最表面からの距離0(mm)、L/5(mm)、2L/5(mm)、3L/5(mm)、及び4L/5(mm)の位置における、幅方向10点の表面電位の平均値を、それぞれC(0)(kV)、 C(L/5)(kV)、C(2L/5)(kV)、C(3L/5)(kV)、C(4L/5)(kV)、各点間の表面電位の傾きK(kV/mm)を式1〜式4としたとき、前記傾きK×1000(V/mm)が式5〜8の全てを満たす、フィルムロール。
K1={C(L/5) − C(0)} /(L/5) ・・・式1
K2={C(2L/5)− C(L/5)} /(L/5) ・・・式2
K3={C(3L/5)− C(2L/5)}/(L/5) ・・・式3
K4={C(4L/5)− C(3L/5)}/(L/5) ・・・式4
−5.0≦K1×1000≦5.0 ・・・式5
−5.0≦K2×1000≦5.0 ・・・式6
−5.0≦K3×1000≦5.0 ・・・式7
−5.0≦K4×1000≦5.0 ・・・式8 - 前記フィルムロールの幅方向10点の表面電位の最大値をCmax(kV)、最小値をCmin(kV)としたとき、前記フィルムロールの最表面からの距離0(mm)、L/5(mm)、2L/5(mm)、3L/5(mm)、及び4L/5(mm)のすべての位置において、式9を満たす、請求項1に記載のフィルムロール。
0≦Cmax−Cmin≦0.30 ・・・式9 - 前記K×1000(V/mm)が式10〜13の全てを満たす、請求項1又は2に記載のフィルムロール。
1.0≦K1×1000≦5.0 ・・・式10
1.0≦K2×1000≦5.0 ・・・式11
1.0≦K3×1000≦5.0 ・・・式12
1.0≦K4×1000≦5.0 ・・・式13 - 前記Lが、20〜300mmである、請求項1〜3のいずれかに記載のフィルムロール。
- 前記フィルムの少なくとも一方の表面の表面粗さ(算術平均高さ)Saが、0.01〜0.05μmである、請求項1〜4のいずれかに記載のフィルムロール。
- 前記フィルムの厚み(t)が、0.5〜7.0μmである、請求項1〜5のいずれかに記載のフィルムロール。
- フィルムロール幅が500mm以上1100mm以下である、請求項1〜6のいずれかに記載のフィルムロール。
- コンデンサ用である請求項1〜7のいずれかに記載のフィルムロール。
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