JP3769390B2

JP3769390B2 - フィルムロール

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Publication number: JP3769390B2
Application number: JP28271298A
Authority: JP
Inventors: 俊一内田; 光峰東條; 利文大澤
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1998-10-05
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2018-10-05
Also published as: JPH11208944A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性樹脂フィルムのフィルムロールに関する。さらに詳しくは、フィルム巻取り方向に伸びるフィルム端がフィルムロールの中心線からフィルム巾方向の距離を僅かに変化させるように変化しているフィルムロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からポリエステルフィルムで代表される熱可塑性樹脂フィルムは枚様で製品化や保管されるよりも、取り扱い上極めて有効であるロール状での製品化や保管がされてい。
【０００３】
さらには熱可塑性樹脂フィルムは、ユーザーのニーズに合わせて、レザー刃、シェアー刃等でスリットされ、ロール状に巻き取られる。その際、フィルム自身の厚み斑により、厚い所のみが積算されて膨らんだり、逆に厚みの薄い所のみが積算されて凹んだりして製品ロールの巻姿が不良となるのを防ぐ為に、厚み斑を分散させるべく、スリットされたフィルムを幅は変えずにスリット箇所を蛇行（代表的な例えば振幅１０ｃｍおよび周期１ｋｍ）させる技術を採用している場合が多い。しかし、この様な場合でさえもロールの巻姿をきれいにさせるべく、極めて正確に端面を揃えるように為されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如くロール端面がずれないように、極めて正確に揃えた場合、確かに巻姿はきれいになるが、実際にフィルムを使用する際には、下記の如き課題が存在することが判明した。
【０００５】
すなわち、フィルムはユーザーによって製造直後に使用されるのではなく、フィルム製造からある程度の時が経ったのち使用されるケースがほとんどである。さらにフィルムをスリットした場合には切断面に切断に伴う樹脂の返りが生じて、切断部の厚みが局所的に厚くなる。この局所的に厚みが厚くなった端面部（ハイエッジ部という）には、フィルムを巻取る際に加わる接圧や張力により局所的に高圧力が加わり、フィルム製造後に保管される間にハイエッジ部でフィルム同士のブロッキングが生じ、フィルム切断等の工程トラブルを引起こすといった問題が発生する。
【０００６】
本発明の目的は、それ故、スリットされた熱可塑性樹脂フィルムにおいて、ハイエッジ部分が重ね合わないようにし、フィルム端面でのブロッキングが発生しないフィルムロールを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のフィルムロールは、熱可塑性樹脂フィルムのフィルムロールであって、フィルムロールのフィルム巻取り方向に伸びる二つのフイルム端のうちの、少なくとも一方のフィルム端とフィルムロールの中心線との間の距離が、フィルムロールのフィルム巻取り方向に変化しており、フィルムロールの端面の中心線平均表面粗さＲ_a ^Eが３〜２００μｍの範囲にあり、フィルムロールの端面の凹凸の最大深さが５０〜５，０００μｍの範囲にあり、さらにフィルムロールの端面においては、直径方向における隣接する二つの凸部の頂点間の距離が２００〜１，０００μｍの範囲にあることを特徴としている。
【０００８】
本発明のフィルムロールは、フィルムロールのフィルム巻取り方向に伸びる二つのフィルム端のうちの少なくとも一方のフィルム端とフィルムロールの中心線との間の距離が、フィルムロールのフィルム巻取り方向に変化している。フィルムの一方のフィルム端のみが上記の如く変化していても、両方のフィルム端がいずれも上記の如く変化していてもよい。
【０００９】
フィルムロールの中心線とは、フィルム巻取り方向に平行な任意の直線からの距離が最大となる二つのフィルム端間の距離の４点においてフィルム巻取り方向に平行な直線と定義される。また、該二つのフィルム端間の距離とは、該任意の直線からの距離が最大となる一方のフィルム端において該任意の直線に平行な直線を引き、この二つの直線間の距離として定義される。
【００１０】
そして本発明において、フィルムロールのフィルム巻取り方向に変化しているフィルム端とフィルムロールの中心線との間の距離の変動は、フィルムロールの中心線からフィルム端の任意の位置までのフィルム巾方向の距離と、フィルムロールの中心線からのフィルム巾方向の距離が最小であるフィルム端の位置までの該距離との差（ｍｍ）をｙ、フィルムロールの中心線からのフィルム巾方向の距離が最小であるフィルム端の位置からフィルム端の任意の位置までのフィルム巻取り方向の距離（ｍｍ）をｘとしたときに、０≦ｘ≦ｋ₁および１２．５≦ｋ₁≦２．５×１０⁶の範囲では下記式（１）、ｋ₁≦ｘ≦ｋ₂で１２．５≦ｋ₁≦２．５×１０⁶および１２．５≦ｋ₂≦３．５×１０⁶の範囲では下記式（２）、ｋ₂≦ｘ≦ｋ₃で１２．５≦ｋ₂≦３．５×１０⁶および２５≦ｋ₃≦６×１０⁶の範囲では下記式（３）、ｋ₃≦ｘ≦ｋ₄で２５≦ｋ₃≦６×１０⁶および２５≦ｋ₄≦７×１０⁷の範囲では下記式（４）、但しｋ₁≦ｋ₂≦ｋ₃≦ｋ₄であり、かつ４×１０^-6≦ａ≦４×１０^-3、０．０５≦ｂ≦１０、４×１０^-6≦ｃ≦４×１０^-3、１≦ｄ≦２４、０≦ｅ≦５、
ｙ＝ａｘ …（１）
ｙ＝ｂ …（２）
ｙ＝−ｃｘ＋ｄ …（３）
ｙ＝ｅ …（４）
であることが好ましい。
【００１１】
あるいはまた本発明において、フィルムロールのフィルム巻取り方向に変化しているフィルム端とフィルムロールの中心線との間の距離の変動は、フィルムロールの中心線からフィルム端の任意の位置までのフィルム巾方向の距離と、フィルムロールの中心線からのフィルム巾方向の距離が最小であるフィルム端の位置までの該距離との差（ｍｍ）をｙ、フィルムロールの中心線からのフィルム巾方向の距離が最小であるフィルム端の位置からフィルム端の任意の位置までのフィルム巻取り方向の距離（ｍｍ）をｘとしたときに、０≦ｘ≦ｋおよび０≦ｋ≦７×１０⁶の範囲では下記式（５）、但しπ／（７×１０⁶）≦ａ≦π／（１×１０³）、０．０５≦Ａ≦１０、
ｙ＝Ａ｛ｓｉｎ（ａｘ＋１．５π）＋１｝ …（５）
であることが好ましい。
【００１２】
上記式のうち、式（５）を満足する変化が実用的により好ましい。
【００１３】
上記の如き、フィルム端の変化は、フィルムをスリットする際に、プログラムされたコンピューターで制御することによって容易に実現されることができる。
【００１４】
本発明のフィルムロールは、フィルムロールの端面の中心線平均表面粗さＲ_a ^Eが３〜２００μｍの範囲にある。３μｍ未満であると、ハイエッジ部で局所的に高圧力が加わり、フィルム同士のブロッキングが生じ、フィルム切断等の工程トラブルを引起こす。一方、Ｒ_a ^Eが２００μｍよりおおきくなると、ロールの形状が不良となり、好ましくない。Ｒ_a ^Eは、好ましくは５〜２００μｍ、さらに好ましくは５〜１００μｍ、就中１０〜１００μｍである。
【００１５】
本発明のフィルムロールは、フィルムロールの端面の凹凸の最大深さが５０〜５０００μｍの範囲にある。この最大深さは好ましくは５０〜３０００μｍであり、より好ましくは１００〜２０００μｍである。
【００１６】
本発明のフィルムロールは、フィルムロールの端面の凹凸に関して、該端面の直径方向における隣接する二つの凸部の頂点間の距離が２００〜１，０００μｍの範囲にある。この距離は好ましくは２００〜８００μｍであり、より好ましくは３００〜８００μｍである。
【００１７】
本発明における熱可塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂からなるフィルムであればどれでもよい。本発明において対象とする好適な熱可塑性樹脂フィルムは芳香族ポリエステルフィルムであり、とりわけポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる二軸配向フィルム、ポリエチレン―２，６―ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）からなる二軸配向フィルムが好ましく例示される。
【００１８】
本発明で用いられる熱可塑性樹脂フィルムは、例えば安定剤、着色剤、帯電防止剤等の添加剤を含有することができる。特に、フィルム表面を粗にして滑り性を改良するために、ポリマー中に各種の不活性な固体微粒子を配合することが好ましい。
【００１９】
本発明で用いられる熱可塑性樹脂フィルムの一つである二軸配向芳香族ポリエステルフィルムは、例えば充分に乾燥させた芳香族ポリエステルを融点〜（融点＋７０）℃の温度で溶融押出し、キャスティングドラム上で冷却して未延伸フィルムとし、ついで該未延伸フィルムを逐次又は同時二軸延伸し、熱固定する方法で製造することができる。二軸延伸は逐次二軸延伸が好ましく、その際未延伸フィルムを縦方向に７０〜１７０℃で２．３〜６．５倍延伸し、次いでステンターにて横方向に７０〜１５０℃で２．３〜６．５倍延伸し、その後１５０〜２５０℃の温度で緊張下又は制限収縮下で熱固定するのが好ましい。熱固定時間は１０〜３０秒間が好ましい。また縦方向及び横方向の延伸条件は得られる二軸配向ポリエステルフィルムの物性が要求特性を満足する条件、例えば両方向の物性がほぼ等しくなるような条件を選択するのが好ましい。同時二軸延伸の場合、上記延伸温度、延伸倍率、熱固定温度等を適用することができる。
【００２０】
必要に応じて、二軸延伸ポリエステルフィルムをさらに縦方向及び／又は横方向に再延伸する、いわゆる３段延伸法、４段延伸法も採用することができる。また４段延伸法では、未延伸フィルムを７０〜１５０℃の温度で縦方向に１．８〜２．８倍延伸し、次いでステンターにて横方向に３．５〜５倍延伸し、その後１００〜１７０℃の温度で１０〜３０秒間熱固定（中間熱固定）してから１１０〜１８０℃の温度で縦方向に１．５〜３．０倍再延伸し、次いでステンターにて１１０〜１９０℃の温度で横方向に１．２〜２．４倍再延伸し、さらに１５０〜２５０℃の温度で１０〜３０秒間緊張下熱固定するとよい。
【００２１】
かくして製造された本発明に用いられる二軸配向芳香族ポリエステルフィルムは、好ましくは１〜５００μｍ、より好ましくは３〜３５０μｍ、特に好ましくは３〜２５μｍの厚みを有する。
【００２２】
本発明において用いられるフィルムは、また、少なくとも一方の表面の中心線平均表面粗さＲ_a ^sが１０ｎｍ以下であるのが好ましい。フィルムは２層以上からなる多層積層フィルムであることができる。
【００２３】
また、本発明のフィルムロールのためにスリットされたフィルムにおいて、好ましくはフィルムロールのフィルム巻取り方向に変化しているフィルム端とフィルムロールの中心線との間の距離の変動が上記式（１）〜（４）を満足する場合にはｘが０〜ｋ₄で、また上記式（５）を満足する場合にはｘが０〜ｋで、一周期を形成するような周期的な変化がある。
【００２４】
本発明のフィルムロールは、例えばフィルムロール幅が１００ｍｍ〜５ｍの範囲にあることができ、１００ｍｍ〜１５００ｍｍの範囲にあるのが好ましい。フィルムロールの直径は１００ｍｍ〜８００ｍｍの範囲にあるのがより好ましい。フィルムロールには好ましくは１，０００ｍ〜５０，０００ｍ長、より好ましくは３，０００ｍ〜３０，０００ｍ長のフィルムが巻かれている。
【００２５】
本発明のフィルムロールを形成する熱可塑性樹脂フィルム、また二軸配向芳香族ポリエステルフィルムは磁気記録媒体用のベースフィルムとして好適に用いられる。
【００２６】
なお、本発明における特性値は次に記載の通り測定され、かつ定義されるものである。
【００２７】
（ａ）中心線平均表面粗さ
ロール端面部の任意の５箇所を（株）東洋化学研究所製のＤＥ―ＳＩ―ＣＯＮを専用の効果剤と混合したものでレプリカを採取し、採取したレプリカをロール直径方向に切断し、切断面を顕微鏡により観察した。ロール直径方向の長さ（Ｌｘ）が１〜５ｍｍとなるように写真撮影する。
撮影した写真を（株）ニレコの画像処理解析装置ＬＥＸ―ＦＳにより画像処理をし、得られた中心線粗さをｚ＝ｆ（ｘ）で表わされたとき、次式
Ｒ_a ^E＝｛∫₀ ^Lx｜ｆ（ｘ）｜ｄｘ｝／Ｌｘ
で得られる値をフィルム表面粗さと定義する。すなわちＲ_a ^Eは、｜ｆ（ｘ）｜をｘ＝０〜Ｌｘの範囲で積分し、Ｌｘで割った値である。
【００２８】
（ｂ）フィルムロールのロール端面の凹凸の深さ及び頂点間隔
フィルムロールのロール端面の凹凸の深さと凸部の頂点間隔の測定方法は、前記「表面粗さ」と同様に５箇所から採取したレプリカをロール直径方向に平行に切断し、ロール直径方向の長さ（Ｌｘ）が５ｍｍとなるように、写真撮影してＬｘ中の最大深さの５点平均値を端面の凹凸の深さと定義する。また０．１ｍｍ以上離れた隣りの山（頂点）の最小間隔となる５点平均値を頂点間隔と定義する。
【００２９】
【実施例１】
ジメチルテレフタレートとエチレングリコールとを、エステル交換触媒として酢酸マンガンを、重合触媒として三酸化アンチモンを、安定剤として亜燐酸を、それぞれ添加して常法により重合し、実質的に不活性粒子を含有しないポリエチレンテレフタレートＡを得た。同様の方法で平均粒径が０．５μｍのシリカ粒子を含有したポリエチレンテレフタレートＢを得た。
【００３０】
これらのポリエチレンテレフタレートＡ、Ｂをそれぞれ１７０℃で３時間乾燥後、それぞれ２台の押出機に供給して、マルチマニホールド型共押出ダイを用いて、溶融温度２９０℃にて溶融押出をした。ダイより押出されたシート状物を急冷して厚さ８２μｍの未延伸フィルムを得た。
【００３１】
得られた未延伸フィルムを予熱し、更に低速・高速のロール間でフィルム温度９５℃にて縦方向に３．２倍に延伸し、急冷し、次いで縦延伸フィルムのポリエチレンテレフタレートＡ側にアクリル変性ポリエステルの水溶性樹脂と平均粒径３０ｎｍのアクリル粒子を含む水溶性塗液を０．００５μｍ（延伸乾燥後０．０１５μｍ）の厚みになる様塗布し、続いてステンターに供給し、１１０℃にて横方向に４．１倍に延伸した。得られた二軸延伸フィルムを２２０℃の熱風で４秒間熱固定し、厚み５．９μｍの二軸配向積層ポリエステルフィルムを得た。
【００３２】
この積層フィルムを、フィルム巻取り方向の一方のフィルム端が、フィルムロールの中心線からフィルム端の任意の位置までのフィルム巾方向の距離と、フィルムロールの中心線からのフィルム巾方向の距離が最小であるフィルム端の位置までの該距離との差（ｍｍ）をｙ、フィルムロールの中心線からのフィルム巾方向の距離が最小であるフィルム端の位置からフィルム端の任意の位置までのフィルム巻取り方向の距離（ｍｍ）をｘとしたときに、０≦ｘ≦２５，０００の範囲では下記式（１’）、ｘ＝２５，０００〜２８，０００の範囲では下記式（２’）、２８，０００≦ｘ≦５３，０００の範囲では下記式（３’）、そしてｘ＝２３，０００〜５６，０００の範囲では下記式（４’）
を満足するように、そして他方のフィルム端がこれに追従するようにスリットにアスカー硬度５０度のゴムロールで接圧５０ｋｇ／ｍで幅５００ｍｍ、長さ５，０００ｍ巻き取った。
【００３３】
ｙ＝４×１０^-5ｘ …（１’）
ｙ＝１．０ …（２’）
ｙ＝−４×１０^-5ｘ＋２．１２ …（３’）
ｙ＝０ …（４’）
そして上記フィルム端は、上記式（１’）〜（４’）で一周期を形成するように周期的な変化をした。
【００３４】
得られたロールのの特性は、ロール端面の中心線平均表面粗さ＝１９μｍ、ロール端面の凹凸の最大深さ＝３００μｍ、ロール端面の隣接する二つの凹凸の頂点間隔＝４００μｍ、そしてブロッキングは無かった。またこのロールを相対温度８０％、温度６０℃３日間放置した後フィルムを１００ｍ／分の速さで剥ぎ取った結果、端面でのブロッキングはなく非常に良好なフィルムロールであった。
【００３５】
【比較例１】
実施例１と同様の二軸延伸ポリエステルフィルムを、実施例１におけるようなフィルム加工を実施しないで、それ以外は、実施例１と同様な条件とした。
得られたロールのの特性は、ロール端面の中心線平均表面粗さ＝１μｍ、ロール端面の凹凸の最大深さ＝５μｍ、そしてブロッキングが生じていた。また、このロールを実施例１と同様に放置した後剥ぎとった結果、端面でのブロッキングがあり、フィルム剥ぎとり途中でフィルムの切断があった。
【００３６】
【実施例２】
実施例１において、一方のフィルム端が０≦ｘ≦５，０００の範囲で下記式（５’）
ｙ＝ｓｉｎ｛（π／２５０００）×ｘ＋１．５π｝＋１ …（５’）
を満足するように、そして他方のフィルム端がこれに追従するようにスリットした他は実施例１と全く同様に行った。
得られたロールのの特性は、ロール端面の中心線平均表面粗さ＝２１μｍ、ロール端面の凹凸の最大深さ＝５００μｍ、ロール端面の隣接する二つの凹凸の頂点間隔＝５００μｍ、そしてブロッキングは無かった。このロールを実施例１と同様に放置した後、剥ぎとり、観察したところ、端面でのブロッキングはなく、巻姿が良好なフィルムロールであった。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べた通り、従来の技術では、フィルムをスリットした場合に生じるハイエッジ部に、フィルムを巻取る際に加わる接圧や張力により局所的に高圧力が加わり、フィルム同士のブロッキングが生じ、フィルム切断等の工程トラブルを引起こすといった問題が発生した。これに対して本発明によれば、スリットされたフィルムにおいて、ハイエッジ部分を重ね合わす事なくフィルム端面でのブロッキングの発生しないロール状熱可塑性樹脂フィルムを提供することができる。

Claims

熱可塑性樹脂フィルムのフィルムロールであって、フィルムロールのフィルム巻取り方向に伸びる二つのフイルム端のうちの、少なくとも一方のフィルム端とフィルムロールの中心線との間の距離が、フィルムロールのフィルム巻取り方向に変化しており、フィルムロールの端面の中心線平均表面粗さＲ_a ^Eが３〜２００μｍの範囲にあり、フィルムロールの端面の凹凸の最大深さが５０〜５，０００μｍの範囲にあり、さらにフィルムロールの端面においては、直径方向における隣接する二つの凸部の頂点間の距離が２００〜１，０００μｍの範囲にあることを特徴とするフィルムロール。
フィルムロールのフィルム巻取り方向に変化しているフィルム端とフィルムロールの中心線との間の距離の変動の、フィルム巾方向における変動値が５０〜１０，０００μｍの間にある請求項１記載のフィルムロール。
フィルムロールのフィルム巻取り方向に変化しているフィルム端とフィルムロールの中心線との間の距離の変動が、フィルムロールの中心線からフィルム端の任意の位置までのフィルム巾方向の距離と、フィルムロールの中心線からのフィルム巾方向の距離が最小であるフィルム端の位置までの該距離との差（ｍｍ）をｙ、フィルムロールの中心線からのフィルム巾方向の距離が最小であるフィルム端の位置からフィルム端の任意の位置までのフィルム巻取り方向の距離（ｍｍ）をｘとしたときに、０≦ｘ≦ｋ₁および１２．５≦ｋ₁≦２．５×１０⁶の範囲では下記式（１）、ｋ₁≦ｘ≦ｋ₂で１２．５≦ｋ₁≦２．５×１０⁶および１２．５≦ｋ₂≦３．５×１０⁶の範囲では下記式（２）、ｋ₂≦ｘ≦ｋ₃で１２．５≦ｋ₂≦３．５×１０⁶および２５≦ｋ₃≦６×１０⁶の範囲では下記式（３）、ｋ₃≦ｘ≦ｋ₄で２５≦ｋ₃≦６×１０⁶および２５≦ｋ₄≦７×１０⁷の範囲では下記式（４）、但しｋ₁≦ｋ₂≦ｋ₃≦ｋ₄であり、かつ４×１０^-6≦ａ≦４×１０^-3、０．０５≦ｂ≦１０、４×１０^-6≦ｃ≦４×１０^-3、１≦ｄ≦２４、０≦ｅ≦５、
ｙ＝ａｘ …（１）
ｙ＝ｂ …（２）
ｙ＝−ｃｘ＋ｄ …（３）
ｙ＝ｅ …（４）
であることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のフィルムロール。
フィルムロールのフィルム巻取り方向に変化しているフィルム端とフィルムロールの中心線との間の距離の変動が、ｘが０〜ｋ₄で一周期を形成する周期的な変化であることを特徴とする請求項３記載のフィルムロール。
フィルムロールのフィルム巻取り方向に変化しているフィルム端とフィルムロールの中心線との間の距離の変動が、フィルムロールの中心線からフィルム端の任意の位置までのフィルム巾方向の距離と、フィルムロールの中心線からのフィルム巾方向の距離が最小であるフィルム端の位置までの該距離との差（ｍｍ）をｙ、フィルムロールの中心線からのフィルム巾方向の距離が最小であるフィルム端の位置からフィルム端の任意の位置までのフィルム巻取り方向の距離（ｍｍ）をｘとしたときに、０≦ｘ≦ｋおよび０≦ｋ≦７×１０⁶の範囲では下記式（５）、但しπ／（７×１０⁶）≦ａ≦π／（１×１０³）、０．０５≦Ａ≦１０、
ｙ＝Ａ｛ｓｉｎ（ａｘ＋１．５π）＋１｝ …（５）
であることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のフィルムロール。
フィルムロールのフィルム巻取り方向に変化しているフィルム端とフィルムロールの中心線との間の距離の変動が、ｘが０〜ｋで一周期を形成する周期的な変化であることを特徴とする請求項５記載のフィルムロール。
フィルム厚みが１〜５００μｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のフィルムロール。
フィルムロール巾が１００ｍｍ〜５ｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のフィルムロール。
フィルムロールの直径が１００ｍｍ〜１ｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のフィルムロール。
フィルムがフィルム長１，０００〜５０，０００ｍの範囲で巻かれていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のフィルムロール。
少なくとも一方の表面の中心線平均表面粗さＲ_a ^Sが１０ｎｍ以下であるフィルムであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のフィルムロール。