JPS5995116A - ポリエステルフイルムロ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステルフィルムな尼上げて形成したフィ
ルムロールに関するものである。

ポリエステル樹脂などの合成樹脂からなるフィルムな捲
取ってフィルムロールな形成させる従来技術には、セン
ターワインド方式とサーフェスワインド方式の擦取手段
がある。

前者は駆動される捲取ドラムにフィルムを直接巻重ねて
いくもので、フィルム巻層表面には何も接触させない。

後者は捲取ドラムを駆動せずに回動自在に支承し、フィ
ルム巻層表面を駆動させる表面駆）ｌｉ１３　ｑ−ルに
接触させてその摩擦力により捲取ドラムを回転させる方
式である。

更に、捲取方式としては前記両者の特徴を組合せたサー
フェスセンターワイド方式がある。

この方式は捲取ドラムを直接！ｉｉ４動する点で本質的
にはセンターワインド方式であるが、走行フィルムの安
定化を図り更にはフィルムロールに押圧力を付与して良
好な巻姿な得る目的で、捲取ドラムとは別に回転自在に
支承したタッチルールと接触させる方式である。

このよ５な捲取方式によってポリエステル樹脂フィルム
を捲取る場合、フィルム表面近傍に在る随伴空気ととも
にフィルムが捲上げられることとなる。捲取ドラムによ
ってｐ−形状に形成されたフィルムロールはフィルムと
各フィルムの巻層間に介在する空気層とから構成される
が、フィルムの捲取りに際しては該フィルム巻層間に介
在する空気の量をある適正範囲におさめることが必要で
ある。即ち、一般にはフィルム巻層間の空気量が多過ぎ
ると該フィルム巻層間における見掛けの摩擦係数が著し
く減少し、フィルムを巻取ドラムに捲上げる際に該フィ
ルムが巾方向に蛇行してフィルムロールの両端側面が不
揃いになる所謂１端面すれ」と称される゛欠点を生ずる
。またフィルムにその個有の性質である収縮が起きると
、捲締まり現象のためフィルム巻層間に介在する空気が
フィルムルールの両端側面から排出され、フィルムロー
ルの内層部分が外層部分の圧縮力によって変形する欠点
が惹起することがある。

他方、フィルム巻層間の空気量が過少の場合には、もし
フィルムの幅方向に沿った厚さに斑があると厚い部分が
捲取ドラムの上で順次重なり合うため他の部分に比較し
て突出する。この結果フィルムロールの周上Ｋ　ｑｆ状
の膨隆部分が生じ、フィルムは平面性を損ない他の物理
的性質も低くなることがある。

以上のことからフィルムロールの捲上げに際し、従来技
術では、フィルム巻層間に適度の量の空気層を介在させ
得る捲き方が採用されている。前述の捲取方式のうちセ
ンターワインド方式では捲取ドラムに捲取られるフィル
ムに随伴する多量の空気がフィルムルールのフィルム巻
層間に捲込まれ空気量過多の状態となる。その為空気量
の制御手段としては捲取張力罠頼らざるを得ない。しか
し、捲取張力が低い場合には空気量過多の状態は解消さ
れず、また捲取張力を過大にすればフィルムに引取シワ
が発生しシワをそのまＮフィルムロールに捲込んでしま
うという欠点を有している。

また、サーフェスワインド方式では捲取ドラムの駆動安
定性を得る為にフィルムロールと表面駆動ロールとの面
圧を保持する必、要があるが、フィルムロールの捲径が
増大するに伴い、外乱によって変動する負荷に対して面
圧を一定に保つことは離しい。この場合フィルム巻層間
の空気層も必然的に面圧によって左右されるので。

空気層を１１制御することは非常に困難となる。

もつとも、サーフェスセンターワインド方式ではフィル
ムロールは駆動される捲取ドラムに捲かれ、別にタッチ
ロールにて押圧される為タッチロールの表面形状を変え
たり押圧力を変えることによってフィルム巻層間の空気
層を制御することが出来る利点がある。

この理由から、フィルムを幅方向に所定の幅にスリット
してフィルムルールに捲上げるスリッタでは、このサー
フェスセンターワインド方式が多く採用されている。

最近では、捲取技術の中心はフィルム巻層間の空気量の
制御に向けられ、フィルムの銘柄によりそれぞれ特定の
空気層の厚さく空気量）をもったフィルムルールを作成
している。他方、製膜技術が急速に進歩したため、フィ
ルムの捲取時にフィルムロールの円周方向に帯状の膨隆
部分を形成させるような厚み斑を生ずることは殆どない
。この結果スリッタにおける捲取技術は捲上げたフィル
ムロールが製品として優れた形状安定性を有しているこ
とが重髪な条件となりつつある。即ち、ポリエステルフ
ィルムにあっては、フィルム巻層間の空気量を適宜制御
することによって、捲上げたフィルムロールが経時的に
捲き形状を損うことがないようにすべき点に品質の管理
事項の要点が変ってきている。

ここに、フィルム１一ルにおける経時的な形状変化とは
、フィルムルールを放置しておくと、フィルムロールの
表層部分や端面部分から大気中に含まれる水分がフィル
ムに徐々に吸収さね、この吸湿に伴って僅か忙フィルム
が伸長する結ｆｆｉ　７　イ／ＬムロールにＩしわ」が
発生することを示すものである。この経時的な「しわ」
は平坦なフィルムｒ・−ルに捲土げた後数日経て生する
ものである。このようｔ「経時的な［しわ」は薄い、フ
ィルム表面に微細な突起などの殆ど存在しないポリエス
テルフィルムに特に生じ易い傾向がある。

フィルム厚さが１６μｍ以下の薄いフィルムは「経時し
わ」の生じ易いものであって、従来技術では、フィルム
表面の中心線平均粗さくセンターラインアベレンジ相さ
；　ＪＩＳ　Ｂ　０６０１−１９７６に定義されている
。以下妬で示ずことかある。）が０．０５μＩ１１以下
の表面が平坦なポリエステルでは摩擦係数が高く、フィ
ルム巻層間に適宜な厚さの空気層を介在させる捲取方法
によっても、経時的な「しわ」を回避することは至難で
あった。

ところが、本発明者は、Ｒａが０．０５以下の比較的表
面第１１さの低いポリエステルフィルムをフィルムロー
ルに捲上げるに際し、フィルム巻層間の空気層の厚さを
制御し、換言すればフィルムロールの捲硬度を調整する
ことによって、このフィルムにおいても経時的な１しわ
」の発生を防ぎ得ることを知見し、先に特許出願（特願
昭ｊ６−６６９３７号）した。

そして、本発明者は、更にポリエステルフィルムにおけ
る経時的な１−シわ」の防止策を、フィルム表面が触媒
残渣や不活性有機微粒子（または不活性無機微粒子）に
よって粗面化する場合に限ることなく、フィルムを製造
する工程途中またはフィルムを製造した後においてフィ
ルム表面に薄い易滑性被覆膜を塗設する場合についても
検討した結果、本発明を完成させるに到ったものである
。

従って、本発明の目的は、経時的な１しわ」の発生しな
いポリエステルからなるフィルムルールな提供すうもの
である。殊に、ポリエステルフィルムの表面に薄い被覆
膜が層設されてなる場合の滑り易い性質を帯びたフィル
ムを捲上げてフィルムロールな形成する際に、経時的な
「しわ」の発生を回避できるフィルムロールな提供する
ものである。

なお、−経時的な「しわ」は既述した通り、捲上げ後の
フィルムロールを通常の雰囲気に放置しておいた場合に
はに１週間以内に生じ、フィルムルールによっては巻径
の半分までも「しわ」が発生している例もあった。この
よりな１−シわ」を有するフィルムは解舒して取除くた
め、製品細口１１（が著しく損われていた。

本発明は、フィルム厚さが１６μｍ以下のポリエステル
フィルムを捲上げて形成したフィルムロールであって、
ポリエステルフィルムはその内部圧分散された不溶性微
粒子に起因してその表面に微細な突起を生じたものであ
るい、または、ポリエステルフィルムはその表面に易滑
性の被覆膜が層設されるかによって、該ポリエステルフ
ィルムは易滑性を呈し、該フィルム表面の静Ｍ擦係数（
α）と該フィルムロールの捲硬度（Ｈ）とは ＩＴ≧６８．１２　＋９８．５４α−８５，６８α冨の
関係を満足することを特徴とするポリエステルフィルム
ロールである。

本発明を説明する。

本発明でいうポリエステルとは、ポＩ＋エチレンテレフ
クレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン
ナフタレンジカルボキシレート又はポリブチレンナフタ
レンジカルボキシレートを主成分とする脂肪族グリコー
ルと芳香族ジカルボン酸との重縮合ポリマーをいう。特
にオーディオ、ビデオ用途に多用されているポリエチレ
ンテレフタレートが本発明の代表的ポリエステルである
。これらのポリエステルは、ホモポリマーに限られず、
１５七ルチ以下の共重合体や他の少量のフッ素系高融点
４１４脂微粉末のポリマーブレンドも含まれる。勿論ポ
リエステルは有機系又は無機系の不活性・不溶性の微粒
子が添加されている場合、顔料又は染料、結晶化核剤、
紫外線吸収剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤等が含有
されている場合も本発明に含てれる。

本発明（：Ｉ、−軸又は二軸延伸されたフィルムであっ
て、その７Ｇｔさが１６　ｐｍ以下のもの・１対象とす
る。ポリエステルフィルムは１６７１ｍ〜２５μｍの範
囲では、経時しわが現われることもあるが、１６μｍ以
下の薄いフィルムは経時的７；ｃ　Ｉ−Ｌわ」はフィル
ム回復不能な欠陥となる。これに対し２５μｍを超える
厚いフィルムは、薄いフィルムに経時的しわが発生する
条件に曝しても、「しわ」とはならない。この理由は厚
いフィルムは剛性を備えていて、「しわ」とならないこ
とを示している。

本発明でいうポリエステルフィルムは、ポリマー中に不
溶性の触媒残渣や不活性微粒子が分散され、この残渣や
微粒子によってフィルム表面が微細な突起を有する状態
にあるものを含む。

またポリエステルフィルムの片面又は両表面に易滑性の
被覆膜を塗設したものも含む。触媒残渣によってフィル
ム表面に突起をもたらすことは公知である。例えばリチ
ウム系の触媒、カルシウム−燐系の触媒は不溶性の微粒
子を形成する。更に、炭酸カルシウム、シリカ、チタニ
乙アルミナ、珪素と）′ルミニウムとの酸化物（カオリ
ン、クレーなど）の０．０１〜５μｍ程度の”Ｖ−均粒
子をもつものを１種乃至２種配合して分散させるとよい
。フィルム表面の凹凸は、フイノしムに易滑性をもたら
すものであり、ライ３ム表面の突起は約０．５μｍ以下
、の微細突起のものカー磁気記録テープ用途の電磁変換
特性と滑り性力・ら望ましい。本発明のフィルムロール
ｂ＆まこのような易滑性のポリエステルフィルムが対象
となる。また、ポリエステルフイノしム（ま、触媒残渣
前や不溶性添加物で表面に微細突起な製膜時に形成され
る以外に、製膜・延伸の途中でインラインコーティング
法によるか、又は製膜後オフラインコーティング法によ
って、フィルム表面に極めて薄い易滑性被覆膜を形成す
ることも可能である。被覆膜はポリオルガノシロキサン
。

アクリル酸アルミニウム塩、架橋性ポリウレタン等の重
合体と要すればコロイド状シリカ、ポ替テトラフルオロ
エチレン、二硫化モリブデン等の有機又は無機微粒子と
からなる。これらの被覆層は０．１〜２μｍ程度の薄い
層で充分易滑化効果が現れる。本発明のフィルムロール
には、易滑性被接膜を設げたポリエステルフィルムから
構成されたものも含まれる。

本発明のフィルムロールを構成するポリエステルフィル
ムは、その表面粗さく　Ｒａ　）が０．Ｏｌの如き平坦
なものであっても、静摩擦係数は０．６〜０．３程度の
易滑性を呈するものとなる。

フィルムの静摩擦係数はＪＩＳ等で規定されていないの
で、図面によりその４１１ｊ定法を示す。

水平に配置した平坦なプレート１０の上に、測定用のフ
ィルム１２を載置し、下面Ｂをプレートに接着し、上面
Ａを測定面とする。別な試料フィルム１４の下面りが試
料フィルム１２の上面Ａと接するように載せ、２枚のフ
゛イルム１２及び１４は荷重３０（普通ｉｋｇ程度）が
負荷される。フィルム試片１４の一端はチャック１６を
介してロードセル２０が取付けられ、プレートを移動手
段ｔａ、ｉｓ’で移動させる際の最大負荷量がロードセ
ルから測定できる、プレートの移動時にはルｈｐ揶係数
が、移動開始の瞬間に静摩擦係数が測定できる。

経時的「しわ」を生じないフィルムロールの場合でもフ
ィルム巻層間に僅かな空気層が介在する筈である。しか
しながら、この空気層を正確に６１１１定する手段はな
い。そこで捲き上げたフィルムロールの硬度（以下記号
）（で示す）をもって空気層に対応させるものである３
、フィルムの厚さを一定とすると、空気層が埋い場合に
は硬度）（は低くなり、空気層が薄ければＨが高くなる
傾向がある。そこで（ｉＬ　ｇ　Ｈをフィルムロールの
空気量に対応させることができる。

フィルムロールの硬度）ｔ　ｏ）１１＋１１定は、汎用
的な鋼球をフィルムルール表層に押付ける方式の硬度計
が適用できる。殊に、本発明では高分子計器株式会社製
造の・・−ド不ステスター（１］ＡＲＤＮＥＳＳＴＥＳ
ＴＥＲ）タイプＣ（ＴＹＰＥ　　Ｃ）を用いる。またＨ
の実測値としてはフィルムｕ　−／Ｌ、の軸方向に沿っ
て５点測定してその平均値を採用する。

ポリエステルに不活性無接微粒子を添加することやフィ
ルム表面に被覆膜を形成することによって、静摩擦係数
の異なるフィルムを得ることができる。これらのポリコ
ースデルフィルム服ザーワニスーセンターワインド方式
の捲取機を使用し、タッチロールの押圧力とフィルムの
捲取張力とを適宜変更させて、硬度に差異のあるフィル
ムロールを得ることができる。

かくして得たフィルムルールな温度３５℃で相対湿度７
０％の雰囲気中に７昼夜放置することによりフィルムロ
ール捲上げ硬度ＩＩとフィルム表面の静摩擦係数αとの
関係を副べたところ第１表に示した通り、「経時しわ」
が発生しない最小の捲硬度Ｈな知ることができる。

第１表 第１表の結果によればαが大きいもの程Ｈを高くしでや
ら′ｔ′、Ｃいと「経時しわ」の発生を抑えられない。

この理由はａが大ぎいものは巻層間のフィルム相互が滑
り難いので、フィルムが外気水分を吸湿した際にフィル
ムの伸長分が、フィルム相互のフロラキング現象で抑制
さ氾る程度迄層間の空気を排除してやる為である。一方
αが小さければフィルム巻層間でフィルムが滑り易いの
でフィルムの伸長分がフィルムの端縁部に向って拘束さ
れることな（開放され「経時しわ」は起きプエい。

第１衣の関係を式に表わすと前述のものが得られる。

本発明によって得られるポリエステルのフィルムルール
は経時的しわが生じ１．ｃい利点があるから、（心気ケ
ープ用基材、蒸着フィルムの基材等に使用できる。

実施例１ 添加剤として平均粒径０．４μｍ　のクレーを０．０５
重１トチ及び平均粒径０．８１１ｍ　　の炭酸力／Ｌ−
シウムを０．１重量係含有させたポリエチレンテレフタ
レートを用い常法によってＲａが０．００９１１ｍであ
る）９さ８　ｐｍの２軸延伸フイノしム原反を得た。

との原反の静摩擦係数を測定した所０，３５であった。

このフィルムをスリッタにより幅６５０非全ｇ　６　＋
　０００　ｍのフィルムルールに巻取速度１ｓｏｍ／ｍ
で巻上げた。この際巻取張力は１、ｚｋＩ７／が、タッ
チロールの押圧力８０　ｋｇの榮件で硬度Ｈが９５のフ
ィルムロールな得た。又、クツチロールの押圧力を２０
−に変え他は同じ条件で巻上げて硬度ｌ（が８９のフィ
ルムロールを得た。この２本のフィルムロールを温度３
５℃相対温度８０チの条件で７昼夜放置したところ、捲
き硬度ＩＩが８９のフィルムロールには表面層から１３
００ｍに達する深い「経時的しわ」が発生したが捲き硬
度Ｈが９５のフィルムロールには「経時的しわ」は全く
生じなかった。

実施例２ 酢酸マンガンをエステル交換触媒とした実質的に触媒残
渣のない添加物を含まないポリエチレンテレフタレート
を常法により７１　Ｘし、機械方向の延伸を径だフィル
ムに０．０６μｍの平均粒径のポリテトラフルオｐエチ
レン粒子２重量％を含むアクリル酸アルミニウムの水性
液を塗布し、半乾燥状態において幅方向に延伸を施し、
更に２１０℃で熱固定を行った。得られたフィルムはＲ
ａが０．００６μｍでフィルム厚さ８．５μ気；塗膜厚
さ０．７μｍであった。

このフィルムの静摩擦係数αは０．３１であり、実施例
１と同様にスリッタにより６５０ｍ幅に裁断し、捲硬度
を変えてフィルムロールを種々作成した。結果は捲硬度
９０では経時しわが発生したが、捲硬度９１以上では経
時しわは認められなかった。

【図面の簡単な説明】

図面は、ポリエステルフィルムの摩擦係数を測定する装
置の概略を示す説明図である。図面においてｌＯはプレ
ート、１２及び１４は試料フィルム、１６はチャンク、
１ｓ　（ｔ　ｓ’　）はプレート移動手段、２０はロー
ドセル、３０は荷重である。 特許出願人　帝人株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）フイルムの厚さが１６ミクロン（ｕｍ）以下のポ
   リエステルフィルムを捲上げて形成したフィルムロール
   において、該フィルム表面の静摩擦係数（α）と該フィ
   ルムロールの捲硬度（Ｈ）とが次式を満足する関係にあ
   ることを特徴とするポリエステルフィルムロール。 Ｈ≧６８．１２　＋９８．５４　ａ−８５，６８ａ　”
   （２）　　フィルム表面が滑り易い被覆膜で覆れてなる
   １２リエステルフイルムからなる特許請求の範囲第１項
   記載のポリエステルフィルムロール。 （３）　　ポリエステルに分散している不活性微粒子に
   よってフィルム表面に微細な突起が生じているポリエス
   テルフィルムからなる特許請求の範囲第１項記載のポリ
   エステルフィルムロール。