JP6442376B2 - Polymer film - Google Patents
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Description
本発明は、ポリマーフィルムに関するものである。 The present invention relates to a polymer film.
ポリマーフィルムは、可撓性を有し、軽量薄膜化が可能であることから多岐に利用されており、中でも透明なポリマーフィルムは光学用途に多く用いられている。光学用途としては、例えば、液晶表示装置を構成する偏光板の保護フィルムや位相差フィルムなどが挙げられる。 Polymer films are widely used because they have flexibility and can be reduced in weight and thickness, and transparent polymer films are often used for optical applications. As an optical use, the protective film of a polarizing plate, retardation film, etc. which comprise a liquid crystal display device are mentioned, for example.
ポリマーフィルムは、通常、連続製法により長尺に製造され、ロール状に巻かれて保管、輸送される。このように長尺に製造する場合には、ロール状に巻いて形成したフィルムロールにおいてフィルムの幅方向でのずれ(以下、巻きずれと称する)を防止するために、凹凸構造であるいわゆるナーリングが側部に形成される。 The polymer film is usually produced in a long length by a continuous production method, wound in a roll shape, stored and transported. In the case of manufacturing in such a long manner, so-called knurling, which is a concavo-convex structure, is used to prevent displacement in the width direction of the film (hereinafter referred to as winding displacement) in a film roll formed by winding in a roll shape. Formed on the side.
ナーリングの凹部や凸部については、これまで様々な形状や大きさのものが提案されている。例えば特許文献1には、一方のフィルム面にドーム状の凸状物を複数形成したナーリングが記載されている。凸状物は5μm〜500μmの高さとされている。特許文献2には、一方のフィルム面にフィルムの一対の凸部、他方のフィルム面に凹部があるナーリングが記載されている。凸部と凹部とはフィルムの長手方向にそれぞれ延びて形成されており、凹部は、一対の凸部の一方と他方との間に位置する。凸部は一方のフィルム面から3μm〜30μmの高さとされ、凹部は他方のフィルム面から1μm以上の深さとされている。また、特許文献3には、フィルムの幅方向に沿った断面において波状とされたナーリングが記載されている。
Various types and sizes of knurling recesses and protrusions have been proposed so far. For example,
しかしながら、特許文献1〜3のナーリングは、巻きずれには一定の効果はあるものの、フィルムロールにおける両端部を両端部の間にある中央部に比べて厚くしてしまい、両端部が嵩高になる。フィルムロールの両端部でのこのような嵩高化は、巻取り中や巻取り後のフィルムロールにおいて、例えば中央部のへこみを招いてフィルムの変形の原因になる。
However, the knurling of
そこで本発明は、フィルムロールにおける巻きずれと嵩高化を抑えるフィルムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a film that suppresses winding slip and bulkiness in a film roll.
上記目的を達成するために、本発明は、幅方向に沿って凸部と凹部とが交互に連続する波状の断面形状とされたナーリングを側部に備え、両側部間が製品部である長尺のポリマーフィルムにおいて、凸部がポリマーフィルムの長手方向に延びており、幅方向に沿った断面での凸部の頂点における曲率半径をR1,凹部の底点における曲率半径をR2とし、ポリマーフィルムの製品部の厚みをTとするときに、R1>R2+Tを満たしており、凸部の幅を100とするときに凹部の幅が80以上120以下の範囲内であることを特徴として構成されている。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is provided with a knurling having a wavy cross-sectional shape in which convex portions and concave portions are alternately continuous along the width direction, and a product portion between both side portions. In the polymer film, the convex portion extends in the longitudinal direction of the polymer film, the radius of curvature at the top of the convex portion in the cross section along the width direction is R1, and the radius of curvature at the bottom of the concave portion is R2, and the polymer film When the thickness of the product part is T, R1> R2 + T is satisfied, and when the width of the convex part is 100, the width of the concave part is in the range of 80 to 120. Yes.
凸部と凹部との表面は、断面円弧状であることが好ましい。 The surfaces of the convex part and the concave part are preferably arc-shaped in cross section.
凸部の高さと凹部の深さとの和は、ポリマーフィルムの厚み以下であることが好ましい。 The sum of the height of the convex portion and the depth of the concave portion is preferably equal to or less than the thickness of the polymer film.
曲率半径R1は0.10mm以上5.00mm以下の範囲内であることが好ましく、凸部のピッチは0.2mm以上2.0mm以下の範囲内であることが好ましい。 The curvature radius R1 is preferably in the range of 0.10 mm to 5.00 mm, and the pitch of the convex portions is preferably in the range of 0.2 mm to 2.0 mm.
本発明によると、フィルムロールにおける巻きずれと嵩高化が抑えられる。 According to the present invention, winding slip and bulk increase in the film roll can be suppressed.
図1に示すように本実施形態のポリマーフィルム(以下、フィルムと称する)10は、長尺であり、熱可塑性のポリマー(高分子化合物)から形成されている。熱可塑性のポリマーとして、本実施形態ではセルローストリアセテート(トリアセチルセルロース、以下TACと称する)を用いているが、TACに代えて、TACと異なる他のセルロースアシレートや、環状ポリオレフィン、ポリエステル等であってもよい。 As shown in FIG. 1, a polymer film (hereinafter referred to as a film) 10 according to the present embodiment is long and is formed of a thermoplastic polymer (polymer compound). In this embodiment, cellulose triacetate (triacetyl cellulose, hereinafter referred to as TAC) is used as the thermoplastic polymer, but instead of TAC, cellulose acylate other than TAC, cyclic polyolefin, polyester, or the like may be used. May be.
セルロースアシレートについて、詳細を以下に説明する。セルロースアシレートは、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、つまりアシル基の置換度(以下、アシル基置換度と称する)が下記式(1)〜(3)の全ての条件を満足するものが特に好ましい。なお、(1)〜(3)において、A及びBはともにアシル基置換度であり、Aにおけるアシル基はアセチル基であり、Bにおけるアシル基は炭素原子数が3〜22のものである。
2.4≦A+B≦3.0・・・(1)
0≦A≦3.0・・・(2)
0≦B≦2.9・・・(3)
Details of the cellulose acylate will be described below. Cellulose acylate has a ratio of esterifying the hydroxyl group of cellulose with carboxylic acid, that is, the acyl group substitution degree (hereinafter referred to as acyl group substitution degree) satisfies all the conditions of the following formulas (1) to (3). Particularly preferred are: In (1) to (3), A and B are both acyl group substitution degrees, the acyl group in A is an acetyl group, and the acyl group in B has 3 to 22 carbon atoms.
2.4 ≦ A + B ≦ 3.0 (1)
0 ≦ A ≦ 3.0 (2)
0 ≦ B ≦ 2.9 (3)
セルロースを構成し、β−1,4結合しているグルコース単位は、2位、3位及び6位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、このようなセルロースの水酸基の一部または全部がエステル化されて、水酸基の水素が炭素数2以上のアシル基に置換されたポリマーである。なお、グルコース単位中のひとつの水酸基のエステル化が100%されていると置換度は1であるので、セルロースアシレートの場合には、2位、3位及び6位の水酸基がそれぞれ100%エステル化されていると置換度は3となる。 Glucose units constituting cellulose and having β-1,4 bonds have free hydroxyl groups at the 2nd, 3rd and 6th positions. Cellulose acylate is a polymer in which some or all of the hydroxyl groups of cellulose are esterified, and the hydrogen of the hydroxyl group is substituted with an acyl group having 2 or more carbon atoms. Since the degree of substitution is 1 when esterification of one hydroxyl group in the glucose unit is 100%, in the case of cellulose acylate, the hydroxyl groups at the 2nd, 3rd and 6th positions are each 100% ester. The degree of substitution is 3.
ここで、グルコース単位で2位のアシル基置換度をDS2、3位のアシル基置換度をDS3、6位のアシル基置換度をDS6として「DS2+DS3+DS6」で求められる全アシル基置換度は2.00〜3.00であることが好ましく、2.22〜2.90であることがより好ましく、2.40〜2.88であることがさらに好ましい。さらに、「DS6/(DS2+DS3+DS6)」は0.32以上であることが好ましく、0.322以上であることがより好ましく、0.324〜0.340であることがさらに好ましい。 Here, the total acyl group substitution degree obtained by “DS2 + DS3 + DS6”, where the acyl group substitution degree at the 2-position in the glucose unit is DS2, the acyl substitution degree at the 3-position is DS3, and the acyl substitution degree at the 6-position is DS6 is 2. It is preferably from 00 to 3.00, more preferably from 2.22 to 2.90, and even more preferably from 2.40 to 2.88. Furthermore, “DS6 / (DS2 + DS3 + DS6)” is preferably 0.32 or more, more preferably 0.322 or more, and further preferably 0.324 to 0.340.
アシル基は1種類だけでもよいし、2種類以上であってもよい。アシル基が2種類以上であるときには、そのひとつがアセチル基であることが好ましい。2位、3位、及び6位の水酸基の水素のアセチル基による置換度の総和をDSAとし、2位、3位、及び6位におけるアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をDSBとするとき、「DSA+DSB」の値は、2.2〜2.86であることが好ましく、2.40〜2.80であることが特に好ましい。DSBは1.50以上であることが好ましく、1.7以上であることが特に好ましい。そして、DSBは、その28%以上が6位水酸基の置換であることが好ましいが、より好ましくは30%以上、さらに好ましくは31%以上、特に好ましくは32%以上が6位水酸基の置換であることが好ましい。また、セルロースアシレートの6位の「DSA+DSB」の値が0.75以上であることが好ましく、0.80以上であることがより好ましく、0.85以上であることが特に好ましい。 There may be only one kind of acyl group, or two or more kinds. When there are two or more acyl groups, it is preferable that one of them is an acetyl group. The sum of the substitution degrees of the hydrogen at the 2-, 3- and 6-position hydroxyl groups with acetyl groups is DSA, and the sum of the substitution degrees with acyl groups other than the acetyl groups at the 2-, 3- and 6-positions is DSB. In this case, the value of “DSA + DSB” is preferably 2.2 to 2.86, and particularly preferably 2.40 to 2.80. DSB is preferably 1.50 or more, and particularly preferably 1.7 or more. In DSB, 28% or more is preferably 6-position hydroxyl group substitution, more preferably 30% or more, further preferably 31% or more, particularly preferably 32% or more substitution of 6-position hydroxyl group. It is preferable. In addition, the value of “DSA + DSB” at the 6-position of cellulose acylate is preferably 0.75 or more, more preferably 0.80 or more, and particularly preferably 0.85 or more.
炭素数が2以上であるアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特に限定されない。例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどがあり、これらは、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、iso−ブタノイル基、t−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、t−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、プロピオニル基、ブタノイル基が特に好ましい。 The acyl group having 2 or more carbon atoms may be an aliphatic group or an aryl group, and is not particularly limited. For example, there are cellulose alkylcarbonyl ester, alkenylcarbonyl ester, aromatic carbonyl ester, aromatic alkylcarbonyl ester, etc., and these may each further have a substituted group. Propionyl group, butanoyl group, pentanoyl group, hexanoyl group, octanoyl group, decanoyl group, dodecanoyl group, tridecanoyl group, tetradecanoyl group, hexadecanoyl group, octadecanoyl group, iso-butanoyl group, t-butanoyl group, cyclohexane Examples thereof include a carbonyl group, an oleoyl group, a benzoyl group, a naphthylcarbonyl group, and a cinnamoyl group. Among these, a propionyl group, a butanoyl group, a dodecanoyl group, an octadecanoyl group, a t-butanoyl group, an oleoyl group, a benzoyl group, a naphthylcarbonyl group, a cinnamoyl group, and the like are more preferable, and a propionyl group and a butanoyl group are particularly preferable.
フィルム10は、熱可塑性のポリマーの他に、可塑剤、紫外線吸収剤、レタデーション制御剤等の各種添加剤や、フィルム同士の貼り付きを防止するためのマット剤が含まれていてもよい。
In addition to the thermoplastic polymer, the
フィルム10は、長手方向Z1に連続して形成されたナーリング11を各側部に備える。ナーリング11は、一方の側部にのみ形成されていてもよいが、本実施形態のように両側部に形成してある方が、フィルムロールにおける巻きずれがより確実に抑えられるから好ましい。また、ナーリングが付与されたフィルムは、ロール状に巻き取るための巻取り装置へローラを用いて搬送することがあり、後述のフィルム製造設備40(図3参照)においても搬送ローラ57を用いて搬送している。このような場合には、フィルムの搬送に伴って生じる雰囲気流としてのいわゆる同伴エアにより、ローラ上でフィルムが浮いてしまい、フィルムの搬送が不安定になることがあり、この不安定さが、搬送中のフィルムの蛇行を招いたり、フィルムに擦り傷を発生させることもある。そこで、ローラとフィルムとの間のエアをより確実に排除する観点でも、ナーリング11は、両側部に形成してある方が一方の側部にのみ形成されている場合よりも好ましい。また、両側部に形成してある方が、フィルムロールの状態で保管される際にも、フィルムがより変形しにくいから好ましい。フィルム10が例えばディスプレイの構成材料とされる場合には、ナーリング11を含む側部は切除され、両側部の間の製品部がディスプレイを構成するシート状物、例えば偏光板の保護フィルムや、位相差フィルムに用いられる。また、製品部に光学的異方性層、反射防止層、防眩機能層等が付与され、高機能フィルムとして用いられることもある。フィルム10の幅WA、側部の幅WS、製品部の幅WPは、本実施形態ではWAが1490mm、WSが15mm、WPが1460mmとしてあるが、これらに限定されない。
The
ナーリング11は、幅方向Z2に沿って凸部15と凹部16とが交互に連続した波状の断面形状とされている。すなわち、一方のフィルム面(以下、第1フィルム面と称する)10aにおいて湾曲する凸部15と、他方のフィルム面(以下、第2フィルム面と称する)10bにおいて湾曲する凹部16とが厚み方向で対向する表裏関係にあり、複数の凸部15と、隣り合う凸部15間に形成される凹部16とは、それぞれフィルム10の長手方向に延びて形成されている。この例では、各側部において、第1フィルム面10aに形成した凸部15の数が3、凹部16の数が3としており、第2フィルム面10bに形成した凸部15と凹部16との数も同じである。しかし、凸部15と凹部16との数はこれに限定されず、例えば2以上200以下の範囲内とされる。
The
図2において、凸部15の幅W15を100とするときに凹部の幅W16は80以上120以下の範囲内であり、これにより、フィルムロールにおける巻きずれと嵩高化とが抑えられている。幅W15と幅W16との差は小さいほど好ましく、本実施形態においては、差が0(ゼロ)、すなわち幅W15と幅W16とは互いに等しくしている。
In FIG. 2, when the width W15 of the
幅W15と幅W16とは、それぞれ0.1mm以上1.0mm以下の範囲内であることが好ましく、これにより、フィルムロールにおける巻きずれがより確実に抑えられる。また、これにより、後述の搬送ローラ57(図3参照)に例えば第2フィルム面10bが接触しながらフィルム10が搬送ローラ57上を通過する際に、搬送ローラ57と第2フィルム面10bにおける凹部16により形成される空間が大きく確保されて、搬送ローラ57上におけるエアが確実に排除される。そのため、搬送ローラ57によるフィルム10の保持力が高まるから搬送がより安定し、その結果フィルム10の蛇行や擦り傷が抑えられる。なお、以降の説明においては、搬送ローラ57上におけるエアの排除を、単にエア排除と称する。本実施形態では、幅W15と幅W16とは、それぞれ0.25mmとしてある。
The width W15 and the width W16 are each preferably in the range of 0.1 mm or more and 1.0 mm or less, so that winding deviation in the film roll can be more reliably suppressed. Further, when the
ここで、凸部15の頂点15aにおける曲率半径をR1、凹部16の底点16aにおける曲率半径をR2、フィルム10の厚みをTとする。曲率半径は、周知の通り、曲線の曲がり具合を円に近似したときのその円の半径である。曲率半径R1は、曲率半径R2と厚みTとの和よりも大きくされている。すなわち、フィルム10は、R1>R2+Tを満たしている。したがって、凸部15の高さHは凹部16の深さDよりも小さくなる。以上のようなナーリング11にすることで、フィルムロールにおいては、先に巻かれたフィルム10の第1フィルム面10aの凸部15が、その上に巻かれたフィルム10の第2フィルム面10bの凹部16に入り込むなど、凸部15が凹部16中に入り込んだ態様でフィルム10が重なる。このためフィルムロールにおいてフィルム10同士の保持力が高まるから、巻きずれが抑えられる。また、凸部15が凹部16に入り込むからフィルムロールにおいて嵩高化が抑えられる。また、波状のナーリング11において、曲率半径R1が曲率半径R2よりも大きくされているから、後述の搬送ローラ57(図3参照)に例えば第2フィルム面10bが接触しながらフィルム10が搬送ローラ57上を通過する際に、搬送ローラ57と第2フィルム面10bにおける凹部16により形成される空間が大きく確保されて、エア排除が確実になる。
Here, the radius of curvature at the apex 15a of the
曲率半径R1は、この例では0.40mmとしてあるが、これに限定されない。フィルムロールにおける巻きずれと嵩高化がより確実に抑えられ、エア排除をより確実にする観点では、曲率半径R1は、0.10mm以上5.00mm以下の範囲内であることが好ましい。具体的には、曲率半径R1が0.10mm以上の場合には、0.10mm未満の場合に比べて、エア排除がより確実であり、5.00mm以下の場合には5.00mmよりも大きい場合に比べて、巻きずれがより確実に抑えられる。曲率半径R1は、0.20mm以上1.00mm以下の範囲内であることがさらに好ましい。 The curvature radius R1 is 0.40 mm in this example, but is not limited to this. From the viewpoint of more reliably suppressing winding deviation and bulkiness in the film roll and making air rejection more reliable, the curvature radius R1 is preferably in the range of 0.10 mm to 5.00 mm. Specifically, when the radius of curvature R1 is 0.10 mm or more, the air is more reliably excluded than when it is less than 0.10 mm, and when it is 5.00 mm or less, it is larger than 5.00 mm. Compared to the case, winding deviation is more reliably suppressed. The radius of curvature R1 is more preferably in the range of 0.20 mm or more and 1.00 mm or less.
曲率半径R2は、この例では0.30mmとしてあるが、これに限定されない。フィルムロールにおける巻きずれと嵩高化がより確実に抑えられ、エア排除をより確実にする観点では、曲率半径R1は、0.10mm以上5.00mm以下の範囲内であることが好ましく、0.20mm以上1.00mm以下の範囲内であることがさらに好ましい。厚みTは、この例では60μmとしてあるが、これに限定されない。 The curvature radius R2 is 0.30 mm in this example, but is not limited to this. From the viewpoint of more reliably suppressing winding deviation and bulking in the film roll and more reliably eliminating air, the curvature radius R1 is preferably in the range of 0.10 mm or more and 5.00 mm or less, and 0.20 mm. More preferably, it is in the range of 1.00 mm or less. The thickness T is 60 μm in this example, but is not limited to this.
この例では、凸部15と凹部16との表面は、幅方向Z2での断面において円弧状とされており、したがって、曲率半径R1と曲率半径R2とはこの例では円の半径である。このように円弧状の表面をもつ凸部15と凹部16とによって形成されたナーリング11により、フィルムロールにおける巻きずれと嵩高化とがより確実に抑えられ、さらに、エア排除効果もより確実に得られる。ただし、幅方向Z2での断面における凸部15と凹部16との表面の形状は、円弧状に限られず、例えば楕円の円弧、放物線でもよく、またはU字状であってもよい。
In this example, the surfaces of the
凸部15の高さをH、凹部16の深さをDとするときに、高さHと深さDとの和は、厚みT以下であることが好ましい。これにより、フィルム10が搬送ローラ57に巻き掛けられた場合やフィルムロールにされた場合に長手方向で湾曲変形しても、凸部15や凹部16がより割れにくくなる。高さHと深さDとは、いずれも、それらの凸部15及び凹部16が形成されているフィルム面を基準とした値である。例えば、第1フィルム面10aに形成されている凸部15の高さHは、製品部における第1フィルム面10aを基準としたときの凸部15の頂点15aまでの高さであり、第1フィルム面10aに形成されている凹部16の深さDは、製品部における第1フィルム面10aを基準としたときの凹部16の底点16aまでの深さである。第2フィルム面10bに形成されている凸部15の高さHと凹部16の深さDとは、第2フィルム面10bを基準として同様に求められる。
When the height of the
凸部15のピッチP、すなわち隣り合う凸部15の頂点15a間の距離は、0.2mm以上2.0mm以下の範囲内であることが好ましく、これにより、フィルムロールにおける巻きずれがより確実に抑えられ、エア排除もより確実になる。具体的には、ピッチPが0.2mm以上の場合には0.2mm未満の場合に比べて巻きずれがより確実に抑えられ、2.0mm以下の場合には2.0mmよりも大きい場合に比べてエア排除がより確実になる。本実施形態では凸部15のピッチPを0.50mmとしてある。ピッチPは、0.5mm以上1.0mm以下の範囲内であることがより好ましい。
The pitch P of the
図3に示すように、フィルム製造設備40は、フィルム10を製造するためのものであり、フィルム材製造ライン41、ナーリング装置42、巻取り装置43を備える。本実施形態のフィルム材製造ライン41は、長尺のフィルム材46を溶液製膜方法により製造するものであるが、これに代えて、溶融押出方法により製造するものであってもよい。
As shown in FIG. 3, the film manufacturing facility 40 is for manufacturing the
フィルム材製造ライン41は、ポリマーが溶剤に溶けているポリマー溶液(ドープ)から、長尺のフィルム材46を製造するためのものであり、図示は省略するが、流延装置、テンタ、乾燥装置などを備える。ポリマーは前述のTACであり、溶剤としてはジクロロメタンとメタノールとの混合物を用いている。流延装置は、ポリマー溶液から、フィルム材46を、溶剤を含んだ状態に形成する。テンタは、フィルム材46の側部を保持部材により保持して長手方向へ搬送しながら幅方向へ延伸する。テンタは、搬送されているフィルム材46に乾燥気体を供給する乾燥気体供給ユニットを備え、この乾燥気体供給ユニットからの乾燥気体により、搬送されているフィルム材46の乾燥をすすめる。乾燥装置は、フィルム材46を複数のローラで搬送しながら、乾燥気体の供給により乾燥する。
The film
ナーリング装置42は、フィルム材46にナーリング11を付与するためのものである。これにより、フィルム10が得られる。ナーリング装置42は、この例ではフィルム材製造ライン41と巻取り装置43との間に配されているが、フィルム材製造ライン41中に配してもよく、その場合にはフィルム材製造ライン41においてフィルム10が得られる。なお、ナーリング装置42の詳細については、別の図面を用いて後述する。
The
巻取り装置43は、フィルム10をロール状に巻き取るためのものである。巻取り装置43は、ターレットアーム48を有し、このターレットアーム48の各先端部に巻取り軸50が設けられている。この巻取り軸50にはフィルム10が巻かれる巻き芯51がセットされる。ターレットアーム48は、アーム駆動部(図示無し)によって180度間欠回転し、巻き芯51の位置を巻取り位置PS1と、巻き芯交換位置PS2とに選択的に切り換える。なお、ターレットアーム48の回転方向の中間位置には、ガイドアーム54が設けられており、ガイドアーム54の先端部にはガイドローラ55が取り付けられている。ガイドローラ55は、ターレットアーム48が回転しているときに、フィルム10がターレットアーム48やアーム取付軸56に接触することがないように、フィルム10を支持する。
The winding
フィルム10は回転駆動する搬送ローラ57によって巻取り位置PS1へ搬送される。巻取り位置PS1では、フィルム10を巻き芯51に巻き取る。また、巻き芯交換位置PS2では、一定長さのフィルム10を巻き取って満巻きとなったフィルムロール60を巻き芯51と一緒に巻取り軸50から取り外し、この巻取り軸50には新たな空の巻き芯51がセットされ、巻き芯51の交換が行われる。
The
巻取り位置PS1で、所定の長さのフィルム10が巻き芯51に巻き取られて、フィルムロール60が満巻きに近い状態になると、ターレットアーム48が180度回転し、巻き芯交換位置PS2に満巻きに近いフィルムロール60を位置させる。また、巻取り位置PS1には空の巻き芯51が位置決めされる。フィルムロール60が所定の長さとなると、図示しない巻替え装置が作動して、フィルム10が切断される。切断された先行のフィルム10の後端部は巻き芯交換位置PS2にてフィルムロール60に巻き取られる。また、切断された後行のフィルム10の先端部は巻取り位置PS1にて空の巻き芯51に巻き取られる。
When the
以下、同様に、巻き芯51にフィルム10が巻き取られることにより、連続して送られてくるフィルム10がフィルムロール60の形態とされる。
Hereinafter, similarly, the
フィルム材46は、この例では単層構造としてあるが、複層構造であってもよい。複層構造のフィルム材46としては、例えば、プラスチック支持体上に薄膜が1層または複数層形成されたものがある。さらに、フィルム材46としては、光学用途のものに限定されず、例えば、ポリマーから形成されたフィルムに蒸着層、塗布層などが形成された記録媒体、ポリマーから形成されたフィルムに有機膜、無機膜が積層された防湿防気フィルムなど、各種のものが挙げられる。
The
本実施形態ではフィルム材46の両側部にナーリング11を付与するので、ナーリング装置42は、図4に示すように、第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62とからなるローラ対を、2対備える。フィルム材46の一方の側部にのみナーリング11を付与する場合には、ローラ対は1対のみでよい。ローラ対は、フィルム材46の搬送路のうちフィルム材46の各側部が通過する通過領域に配される。
In the present embodiment, the
ナーリング装置42は、温度制御機構66(図5参照)を備えており、この温度制御機構66を構成する加熱器67と温度センサ68(図5参照)も、フィルム10の搬送路のうちフィルム10の各側部が通過する通過領域に配される。なお、加熱器67は、第2ナーリングローラ62の近傍にも備えられているが、図4では図の煩雑化を避けるため図示を略してある。温度制御機構66の詳細については別の図面を用いて後述する。
The
第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62とは、回転軸が互いに平行な姿勢となるように対向して回転自在に設けてあり、協働してナーリング11をフィルム材46に付与する。
The
図5に示すように、第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62との各周面には、フィルム材46にナーリング11を付与するために、突起61a,62aと溝(図示無し)とがそれぞれ複数形成されている。突起61aと溝とは、第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62とのそれぞれの周方向、すなわちフィルム材46の長手方向に延びており、第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62とのそれぞれの回転軸方向に沿って交互に形成されている。突起62aと溝とについても同様に形成されている。
As shown in FIG. 5,
突起61aと第2ナーリングローラ62の溝とが対向し、第1ナーリングローラ61の溝と突起62aとが対向するように、第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62とは設けられ、第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62との間にフィルム材46を狭持した状態で、モータ(図示無し)により回転する。第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62との回転方向は、フィルム材46の搬送方向A、すなわち、第1ナーリングローラ61については図5中における反時計周り、第2ナーリングローラ62については図5中における時計周りの方向である。これらの第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62とは、搬送中のフィルム材46を厚み方向で押圧し、フィルム材46にナーリング11を連続的に形成する。なお、第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62とによりフィルム材46を押圧する押圧力は、本実施形態では0.3MPaとしてあるが、これに限られず、フィルム材46の厚み及び温度に応じて適宜調節すればよい。
The
温度制御機構66は、第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62との周面温度を制御するためのものであり、加熱器67、温度センサ68、制御部69などから構成される。加熱器67は、第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62との各近傍に配され、制御部69の制御のもと第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62とを加熱する。加熱器67としては、第1ナーリングローラ61,第2ナーリングローラ62に対して熱風を当てるものや、第1ナーリングローラ61,第2ナーリングローラ62に対してセラミックヒータなどにより赤外線を当てるものや、第1ナーリングローラ61,第2ナーリングローラ62の各近傍で磁界変化を発生させることにより第1ナーリングローラ61,第2ナーリングローラ62を誘導加熱するものなど様々なタイプのものを用いることができる。なお、第1ナーリングローラ61,第2ナーリングローラ62を誘導加熱する場合には、第1ナーリングローラ61,第2ナーリングローラ62を、鉄、SUS440、超硬材などの強磁性金属、またはこれを含む金属から形成するとよい。
The temperature control mechanism 66 is for controlling the peripheral surface temperature of the
温度センサ68は、例えば、熱電対、放射温度計からなり、連続的または断続的に第1ナーリングローラ61,第2ナーリングローラ62の各周面の温度を検出して制御部69に検出結果を出力する。制御部69は、入力された温度センサ68からの検出結果に基づいて、第1ナーリングローラ61,第2ナーリングローラ62の各周面の温度が予め設定した温度範囲内になるように加熱器67を制御する。
The
なお、制御部69は、ナーリング11が付与されるとき、すなわち、第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62とによりフィルム材46が挟持される挟持位置PNにおけるフィルム材46の温度が、(ガラス転移点−20℃)以上(ガラス転移点+20℃)以下の範囲内となるように、第1ナーリングローラ61,第2ナーリングローラ62の各周面の温度を制御することが好ましい。具体的には、第1ナーリングローラ61,第2ナーリングローラ62の各周面の温度を、(フィルム材46を構成するポリマーの融点−100℃)以上(フィルム材46を構成するポリマーの融点−20℃)以下の範囲内にすることが好ましい。本実施形態においては、フィルム材46のガラス転移点は150℃、フィルム材46を構成するポリマーとしてのTACの融点は290℃であり、挟持位置PNにおけるフィルム材46の温度を140℃にしている。
Note that the
フィルム材46の搬送速度、フィルム材46の厚み、付与するナーリング11における凸部15の高さHや凹部16の深さD、第1ナーリングローラ61,第2ナーリングローラ62の各周面の温度などによっては、第1ナーリングローラ61,第2ナーリングローラ62の各々に対するフィルム材46の接触時間や、第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62とによる挟持時間などを調節することが好ましい。この調節の手法としては、例えば、第1ナーリングローラ61に対するフィルム材46の巻き掛け角度(以下、第1ラップ角と称する)θ1と第2ナーリングローラ62に対するフィルム材46の巻き掛け角度(以下、第2ラップ角と称する)θ2とを調節する手法である。
The conveyance speed of the
本実施形態では両側部にナーリング11を付与することから第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62とをそれぞれ2つずつ用いているが、これに限定されない。例えば、フィルム材46の幅全域にわたってフィルム材46の幅方向に延びたひとつのローラ(図示無し)の周面において、突起61a及び溝が両端に形成されているものを、2つの第1ナーリングローラ61に代えて用いてもよい。第2ナーリングローラ62についても同様である。
In this embodiment, since the
この例では、温度センサ68は第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62との各周面の温度を検出しているが、この態様に代えて、フィルム材46の温度を検出してもよい。その場合には、フィルム材46の温度の検出結果に基づいて第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62との各周面の温度を制御するとよい。
In this example, the
また、この例では、第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62との各周面の温度を制御することによりフィルム材46の温度を調節しているが、フィルム材46の温度を調節手法はこれに限られない。例えば、ヒータから温度を調節した気体(たとえば加熱空気)を送り出すことによって第1ナーリングローラ61と第2ナーリングローラ62とに向かうフィルム材46の温度を調節してもよい。また、ナーリング装置42が納められたチャンバの温度を調節したり、ナーリング装置42の上流に、内部の温度を調節するチャンバを設け、このチャンバを通過させることによって、フィルム材46の温度を調節してもよい。さらに、フィルム材製造ラインのなかには、製造中のフィルム材を乾燥させるために温度調節機能を有する例えば乾燥室を有しているものもあるので、この乾燥室内を通過させることによって、フィルム材46の温度を調節してもよい。
In this example, the temperature of the
[実施例1]〜[実施例14]
フィルム製造設備40を用いて、厚みTが60μm、幅WAが1490mmであり、TACから形成されたフィルム10を製造し、実施例1〜14とした。ナーリング11のように断面の形状が波状である場合には、表1の「ナーリングの形状」欄に「W」と記載する。各実施例のナーリング11について、曲率半径R1,R2(いずれも単位はmm)、凸部15の高さH(単位;μm)、凹部16の深さD(単位;μm)、ピッチP(単位:mm)、幅W16:幅W15は、それぞれ表1に示す。なお、幅W16:幅W15は、表1の「凹凸幅比」欄に示し、搬送速度(単位;m/分)、フィルム材46に対する搬送方向Aにおける張力(以下、搬送テンションと称する)は、それぞれ表1の「搬送速度」欄と「搬送テンション」欄に示す。搬送テンションの値は、フィルム材46の幅1mあたりの張力であり、単位はN/mである。第1ラップ角θ1は0°とした。
[Example 1] to [Example 14]
Using the film manufacturing equipment 40, the
各実施例につき、巻きずれ、嵩高化、擦り傷、蛇行、ナーリング11の割れについて以下の方法及び基準で評価した。評価結果については表1に示す。
About each Example, the following method and reference | standard evaluated about winding deviation, bulkiness, an abrasion, meandering, and the crack of the
(1)巻きずれ
以下の評価基準において、A,Bは合格レベル、Cは不合格レベルである。
A:フィルムロール60の端面でのずれが1mm未満である。
B:フィルムロール60の端面でのずれが1mm以上2mm未満である。
C:フィルムロール60の端面でのずれが2mm以上である。
(1) Winding deviation In the following evaluation criteria, A and B are acceptable levels, and C is an unacceptable level.
A: The deviation at the end face of the
B: The deviation at the end face of the
C: The shift | offset | difference in the end surface of the
(2)嵩高化
下記のPは合格、Fは不合格である。
P:フィルムロール60における厚みが均一である。
F:フィルムロール60において両端部の厚みが中央部の厚みよりも大きい。
(2) Bulkiness The following P is acceptable and F is unacceptable.
P: The thickness in the
F: The thickness of both ends in the
エア排除の代替え評価として、擦り傷と蛇行との評価とを実施した。エア排除効果が高いほど、擦り傷と蛇行との評価結果が良いからである。
(3)擦り傷
フィルム10の製品部に光を照射して目視により傷の有無及び傷の程度を評価した。以下の評価基準において、A,Bは合格レベル、Cは不合格レベルである。
A:傷が認められない。
B:傷は認められるものの、長さが50μm未満である。
C:長さが50μm以上である傷が認められる。
As an alternative evaluation of air removal, evaluation of scratches and meandering was performed. This is because the higher the air removal effect, the better the evaluation results of scratches and meandering.
(3) Scratch The product part of the
A: No scratch is observed.
B: Scratches are observed, but the length is less than 50 μm.
C: Scratches having a length of 50 μm or more are observed.
(4)蛇行
ナーリング11が付与されたフィルム10を巻取り装置43に搬送する間に、幅方向Z2におけるずれ量を測定し、以下の基準で評価した。以下の評価基準において、A,Bは合格レベル、Cは不合格レベルである。
A:ずれ量が幅方向Z2の一端側と他端側とにおいてそれぞれ0.5mm未満である。
B:ずれ量が幅方向Z2の一端側と他端側とにおいてそれぞれ0.5mm以上1mm未満である。
C:ずれ量が幅方向Z2の一端側と他端側とにおいてそれぞれ1mm以上である。
(4) Meandering While the
A: The amount of deviation is less than 0.5 mm on each of the one end side and the other end side in the width direction Z2.
B: The amount of deviation is 0.5 mm or more and less than 1 mm on one end side and the other end side in the width direction Z2.
C: The shift amount is 1 mm or more on each of the one end side and the other end side in the width direction Z2.
(5)ナーリング割れ
下記のPは合格、Fは不合格である。
P:目視により、ナーリング11に割れが認められない。
F:目視により、ナーリング11に割れが認められる。
(5) Knurling crack The following P is acceptable and F is unacceptable.
P: No cracks are observed in the
F: Cracks are observed in the
[比較例1]〜[比較例8]
断面形状が波状であるナーリング11に代えて、エンボス状のナーリングを付与したフィルムを製造し、比較例1〜3とした。エンボス状のナーリングは、一方のフィルム面に高さ20μmの凸部を複数形成したものであり、各凸部の形状は四角錐台とした。エンボス状のナーリングである比較例1〜3については、表1の「ナーリングの形状」欄に「E」と記載する。隣り合う凸部間の距離は、1mmである。第1ナーリングローラ61に代えて周面が平滑な第1ローラを用い、第2ナーリングローラ62に代えてエンボス形状に応じた凹凸を周面に備える第2ローラを用いた。第1ローラの周面温度は室温(概ね23℃)とし、第2ローラの周面温度は200℃とした。第1ローラに対するフィルムの巻き掛け角度は10°、第2ローラに対する巻き掛け角度は10°とした。第1ローラと第2ローラとにより押圧する際の押圧力は0.3MPaとした。また、比較例4〜8として、断面形状が波状であるが、曲率半径R1,R2、幅W16:幅W15とが表1に示されるナーリングを付与してフィルムを製造した。比較例4〜8の凸部と凹部との表面の断面形状は実施例と同じく円弧とした。
[Comparative Example 1] to [Comparative Example 8]
Instead of the
10 フィルム
11 ナーリング
15 凸部
16 凹部
40 フィルム製造設備
42 ナーリング装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記凸部が前記ポリマーフィルムの長手方向に延びており、
前記幅方向に沿った断面での前記凸部の頂点における曲率半径をR1,凹部の底点における曲率半径をR2とし、前記ポリマーフィルムの前記製品部の厚みをTとするときに、R1>R2+Tを満たし、
前記凸部の幅を100とするときに前記凹部の幅が80以上120以下の範囲内であることを特徴とするポリマーフィルム。 In the long polymer film that is provided with a knurling with a wavy cross-sectional shape in which convex portions and concave portions are alternately continuous along the width direction on the side portion, and the product portion is between both side portions ,
The convex portion extends in the longitudinal direction of the polymer film;
R1> R2 + T, where R1 is the radius of curvature at the top of the convex portion in the cross section along the width direction, R2 is the radius of curvature at the bottom of the concave portion, and T is the thickness of the product portion of the polymer film. The filling,
The polymer film, wherein the width of the concave portion is in the range of 80 to 120 when the width of the convex portion is 100.
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