KR20210119322A

KR20210119322A - 원단 롤의 제조 방법 및 결함 발생 예측 방법

Info

Publication number: KR20210119322A
Application number: KR1020210036717A
Authority: KR
Inventors: 고스케 미즈노
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2021-10-05
Also published as: JP7370912B2; JP2021151738A

Abstract

[과제] 결함 발생을 억제 가능한 원단 롤의 제조 방법을 제공한다.
[해결수단] 일 실시형태에 따른 원단 롤의 제조 방법은, 다이로부터 압출된 필름을 반송하는 공정과, 일정한 오실레이트 폭으로 필름의 폭 방향으로 권취축 및 필름 중 적어도 한쪽을 상대적으로 오실레이트하면서 필름을 권취축에 권취하여 원단 롤을 형성하는 공정과, 필름의 폭 방향을 따른 두께 프로파일을 취득하는 공정과, 두께 프로파일을 오실레이트 폭에 기초하여 이동 평균함으로써 수정 두께 프로파일을 산출하는 공정과, 수정 두께 프로파일에 있어서, 원단 롤의 폭 방향에 있어서의 제1 단에서의 두께와 최대 두께의 제1 차 및 원단 롤의 폭 방향에 있어서의 제2 단에서의 두께와 최대 두께의 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 두께 조정의 필요와 불필요를 판정하는 공정과, 판정하는 공정에 있어서, 두께 조정이 필요하다고 판정된 경우, 다이로부터의 필름의 압출 조건을 조정하는 공정을 구비한다.

Description

원단 롤의 제조 방법 및 결함 발생 예측 방법{METHOD FOR MANUFACTURING RAW MATERIAL ROLL AND METHOD FOR PREDICTING DEFECT OCCURRENCE OF RAW MATERIAL ROLL}

본 발명은 원단 롤의 제조 방법 및 결함 발생 예측 방법에 관한 것이다.

필름(예컨대 광학 필름)은, 예컨대, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 다이(특허문헌 1에서는 T 다이)를 이용한 압출 성형법을 이용하여 형성된다. T 다이로부터 연속적으로 압출된 필름을, 권취축에 권취함으로써 원단 롤이 얻어진다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-186377호 공보

필름을 권취하여 원단 롤을 제조하는 경우, 통상, 필름의 폭 방향에 있어서의 필름의 두께 분포를 균일하게 하도록, 필름의 두께가 제어된다. 그러나, 이 경우, 원단 롤의 단부가, 직경 방향 외측으로 솟아오르는 것 같은 외관 불량이 생기는 경향이 있다. 한편, 본원 발명자의 지견에 따르면, 전술한 바와 같은 외관 불량을 저감하기 위해 필름의 두께를 조정하면, 필름의 권취 시의 공기 혼입 등에 의해, 결함(예컨대 주름 등의 변형 결함)이 생겼다.

그래서, 본 발명의 일 측면은, 결함 발생을 억제 가능한 원단 롤의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 측면은, 원단 롤에 있어서의 결함 발생의 예측 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 원단 롤의 제조 방법은, 다이로부터 연속적으로 압출된 필름을 반송하는 공정과, 일정한 오실레이트 폭으로 상기 필름의 폭 방향으로 권취축 및 상기 필름 중 적어도 한쪽을 상대적으로 오실레이트하면서 상기 필름을 상기 권취축에 권취함으로써 원단 롤을 형성하는 공정과, 상기 다이로부터 상기 권취축까지 반송되는 상기 필름의 반송 방향을 가로지르는 방향을 따라 두께 프로파일을 취득하는 공정과, 상기 두께 프로파일을 상기 오실레이트 폭에 기초하여 이동 평균함으로써 수정 두께 프로파일을 산출하는 공정과, 상기 수정 두께 프로파일에 있어서, 상기 원단 롤의 상기 폭 방향에 있어서의 제1 단에 대응하는 위치에서의 두께와 상기 폭 방향에 있어서의 최대 두께의 제1 차 및 상기 원단 롤의 상기 폭 방향에 있어서의 상기 제1 단과 반대측의 제2 단에 대응하는 위치에서의 두께와 상기 최대 두께의 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 상기 필름의 두께 조정의 필요와 불필요를 판정하는 공정과, 상기 판정하는 공정에 있어서, 상기 두께 조정이 필요하다고 판정된 경우, 상기 필름의 두께 프로파일을 수정하도록 상기 다이로부터의 상기 필름의 압출 조건을 조정하는 공정을 구비한다.

본원 발명자는, 상기 수정 두께 프로파일이, 원단 롤의 형상을 보다 적절하게 반영하는 것 및 상기 수정 두께 프로파일에 기초하여 얻어지는 상기 제1 차 및 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 제조되는 원단 롤에 있어서의 결함 발생의 유무를 예측 가능한 것을 발견하였다. 상기 원단 롤의 제조 방법은, 상기 제1 차 및 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 두께 조정의 필요와 불필요를 판정하는 공정(판정 공정)과, 두께 조정이 필요하다고 판정된 경우, 필름의 두께를 조정하는 공정(조정 공정)을 갖는다. 상기 제1 차 및 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 결함 발생을 예측할 수 있기 때문에, 결함 발생이 예측된 경우, 판정 공정에서 두께 조정이 필요하다고 판정할 수 있다. 그 경우, 조정 공정을 실시하기 위해, 결함 발생을 억제하면서 원단 롤을 제조 가능하다.

상기 판정하는 공정에서는, 상기 제1 단 및 상기 제2 단 중, 상기 최대 두께의 위치에 대하여 보다 먼 단인 원방 단의 위치에서의 두께와 상기 최대 두께의 차에 기초하여 판정하여도 좋다.

일 실시형태에 따른 원단 롤의 제조 방법은, 상기 필름의 반송 중에, 상기 필름의 상기 폭 방향의 길이를 소정 사이즈로 컷트하는 공정을 더 구비하고, 상기 원단 롤을 형성하는 공정에서는, 상기 소정 사이즈로 컷트된 상기 필름을 상기 권취축에 권취하여도 좋다. 이에 의해, 소정 사이즈의 원단 롤을 제조할 수 있다.

상기 조정하는 공정에서는, 상기 다이가 갖는 립의 개방을 조정하여도 좋다. 이에 의해, 필름의 두께를 조정할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 원단 롤의 결함 발생 예측 방법은, 연속 반송되는 필름을, 일정한 오실레이트 폭으로 상기 필름의 폭 방향으로 권취축 및 상기 필름 중 적어도 한쪽을 상대적으로 오실레이트하면서 상기 권취축에 권취함으로써 원단 롤을 형성하는 공정과, 반송 중의 상기 필름의 반송 방향을 가로지르는 방향을 따라 두께 프로파일을 취득하는 공정과, 상기 두께 프로파일을 상기 오실레이트 폭에 기초하여 이동 평균함으로써 수정 두께 프로파일을 산출하는 공정과, 상기 수정 두께 프로파일에 있어서, 상기 원단 롤의 상기 폭 방향의 제1 단에 대응하는 위치에서의 두께와 상기 폭 방향에 있어서의 최대 두께의 제1 차 및 상기 원단 롤의 상기 폭 방향의 상기 제1 단과 반대측의 제2 단에 대응하는 위치에서의 두께와 상기 최대 두께의 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 상기 원단 롤에 있어서의 결함 발생의 유무를 예측하는 공정을 구비한다.

본원 발명자는, 전술한 바와 같이, 상기 수정 두께 프로파일이, 원단 롤의 형상을 보다 적절하게 반영하고 있는 것 및 상기 수정 두께 프로파일에 기초하여 얻어지는 상기 제1 차 및 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 제조되는 원단 롤에 있어서의 결함 발생의 유무를 예측 가능한 것을 발견하였다. 상기 원단 롤의 결함 발생 예측 방법은, 상기 제1 차 및 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 결함 발생의 유무를 예측하는 공정(예측 공정)을 구비하고 있기 때문에, 결함 발생을 예측할 수 있다. 예측 공정에서 결함 발생이 생길 가능성이 있다고 예측된 경우, 예컨대, 필름의 두께를 조정하는 등의 처리를 실시할 수 있기 때문에, 결함 발생을 억제하면서 원단 롤을 제조 가능하다.

상기 예측하는 공정에서는, 상기 제1 단 및 상기 제2 단 중, 상기 최대 두께의 위치에 대하여 보다 먼 단인 원방 단의 위치에서의 두께와, 상기 최대 두께의 차에 기초하여 예측하여도 좋다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 결함 발생을 억제 가능한 원단 롤의 제조 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 다른 측면은, 원단 롤에 있어서의 결함 발생의 예측 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 원단 롤의 제조 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 권취축에 필름을 권취하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 권직경에 대하여 등간격이 되도록 주기를 설정하는 경우를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 3을 이용하여 설명하는 주기로 감긴 원단 롤의 단부면의 모식도이다.
도 5는 필름의 두께 프로파일의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 수정 두께 프로파일의 산출 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 수정 두께 프로파일의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 나타낸 두께 프로파일을 취득하였을 때에 형성한 원단 롤(10)의 반경의 폭 방향 분포를 나타낸 도면이다.
도 9는 원단 롤(A)을 제조한 경우의 두께 프로파일 및 수정 두께 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 10은 원단 롤(B)을 제조한 경우의 두께 프로파일 및 수정 두께 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 11은 원단 롤(C)을 제조한 경우의 두께 프로파일 및 수정 두께 프로파일을 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 도면에 있어서 동일 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복하는 설명을 생략한다. 도면의 치수 비율은, 설명한 것과 반드시 일치하지 않는다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 원단 롤의 제조 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 원단 롤(10)은, 장척의 필름(12)의 롤체이다.

필름(12)은, 예컨대, 광학 필름이다. 광학 필름의 재료의 예로서, 아크릴계 수지, 시클로올레핀 수지, 스티렌계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지 및 폴리카보네이트계 수지를 들 수 있다.

필름(12)은, 예컨대 수지 필름이고, 본 실시형태에 있어서 필름(12)은 열가소성 수지 필름이다.

열가소성 수지로서는, 범용의 열가소성 수지여도 좋고, 엔지니어링 플라스틱이어도 좋다. 열가소성 수지로서는, 예컨대 아크릴계 수지, 시클로올레핀 수지, 스티렌계 수지, 메타크릴산메틸-스티렌 공중합체 수지, 메타크릴산메틸-부타디엔-스티렌 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄 저밀도 폴리에틸렌 등의 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS) 수지, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 수지, 셀룰로오스아세테이트 수지, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 수지, 아크릴-염소화폴리에틸렌 공중합체 수지, 에틸렌비닐알코올 수지, 불소 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 메틸펜텐 수지, 폴리아릴레이트 수지, 지환 구조 함유 에틸렌성 불포화 단량체 단위를 함유하는 수지, 폴리페닐렌술피드 수지, 폴리페닐렌옥사이드 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리염화비닐계 엘라스토머, 염소화 폴리에틸렌, 에틸렌-아크릴산에틸 공중합체 수지, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머, 아이오노머 수지, 스티렌·부타디엔 블록 폴리머, 에틸렌-프로필렌 고무, 폴리부타디엔 수지, 아크릴계 엘라스토머를 들 수 있다.

필름(12)은, 열가소성 수지 필름의 적층체여도 좋다. 이 경우에는, 적층되는 각각의 열가소성 수지층을 구성하는 열가소성 수지가, 아크릴계 수지, 시클로올레핀 수지, 스티렌계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지 및 폴리카보네이트계 수지에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

상기 열가소성 수지의 구체예로서, 일본 특허 공개 제2012-224057호 공보, 일본 특허 공개 제2013-014136호 공보에 기재된 열가소성 수지 등을 들 수 있다. 전술한 열가소성 수지는, 각종 첨가제를 함유하여도 좋다. 첨가제의 예로서, 광확산제, 자외선 흡수제, 계면 활성제, 내충격제, 고분자형 대전 방지제, 산화 방지제, 난연제, 윤활제, 염료나 안료 등의 착색제, 아크릴계 고무 입자 등을 들 수 있다.

필름(12)의 두께(t)의 예는 100 ㎛ 이하이다. 필름(12)의 두께(t)는, 예컨대 20 ㎛ 이상이다.

원단 롤(10)은, 예컨대, 압출 성형에 의해 필름(12)을 연속적으로 형성하여, 권취축(14)에 권취함으로써 제조된다. 하나의 원단 롤(10)을 형성하기 위한 필름(12)의 전체 길이는, 예컨대, 1,000 m 이상이다. 원단 롤(10)의 전체 길이의 상한은, 예컨대, 10,000 m 이하 내지 8000 m 이하이다.

원단 롤(10)을 제조하는 경우, 도 1에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 필름(12)의 재료로 형성된 펠릿(P)을 압출기(16)에 공급하여, 압출기(16) 내에서 용융한다. 압출기(16) 내의 용융 수지를 다이(18)에 공급한다. 다이(18)는, 필름(12)의 제조에 사용되는 공지의 다이여도 좋다. 본 실시형태에 있어서, 다이(18)는 T 다이이다.

다이(18)의 토출구인 립(18a)으로부터 용융 수지가 연속적으로 압출되어, 성형, 냉각됨으로써 필름(12)이 형성된다. 다이(18)로부터 연속적으로 압출된 수지는, 가이드 롤(20)로 가이드되고, 가이드 롤(20)을 통과한 필름형의 수지가 권취축(14)을 향하여 연속 반송된다(반송 공정). 반송 속도는, 예컨대, 5 m/min∼200 m/min, 바람직하게는 10 m/min∼150 m/min, 보다 바람직하게는 20 m/min∼100 m/min이다. 예컨대, 립(18a) 근방에 마련된 한쌍의 가이드 롤(20)은, 다이(18)로부터 압출된 고온의 필름(12)을, 냉각 롤 등을 구비한 냉각 유닛으로 냉각하여 고화하는 냉각 롤로서도 기능한다. 도 1에 나타낸 가이드 롤(20)과, 권취축(14) 사이에는, 적어도 하나의 가이드 롤이 마련되어도 좋다. 상기 필름형의 수지가 필름(12)이다. 그 외에, 용융 압출 성형에 있어서의 공지의 요소(예컨대, 롤과 롤로 사이에 끼워서 냉각하는 협압 성형에서 이용되는 백업 롤, 냉각 롤로의 수지를 압박하는 에어 나이프 등)가 이용되어도 좋다. 이하, 설명의 간략화를 위해, 단순히 「다이(18)로부터 필름(12)이 형성된다」라고 칭하는 경우도 있다.

권취축(14)에 반송된 필름(12)은, 권취축(14)에 의해, 롤형으로 권취되어, 원단 롤(10)이 얻어진다(원단 롤 형성 공정). 예컨대, 권취축(14)에 필름(12)을 권취할 때, 터치 롤로 필름(12)의 표면에 소정의 터치압을 부여하면서, 필름(12)을 권취하여도 좋다.

상기 냉각 후의 필름(12)에 대하여, 추가로, 표면 처리 공정(예컨대, 하드 코트 도포, 건조 처리 등), 연신 공정, 다른 수지와의 적층 공정 등의 공정을 필요에 따라 권취하기 전에 행하여도 좋다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 필름(12)은, 반송 중에, 트리밍 장치(22)에 의해, 필름(12)의 폭 방향의 길이를 제품 사이즈(소정 사이즈)로 트리밍하여도 좋다. 트리밍 장치(22)는, 예컨대, 도 2에 나타낸 바와 같이, 한쌍의 커터(22A, 22B)를 가질 수 있다. 한쌍의 커터(22A, 22B) 사이의 거리(필름(12)의 폭 방향에 있어서의 거리)는, 제품 사이즈에 대응한다. 한쌍의 커터(22A, 22B)로 필름(12)을 컷트함으로써, 필름(12)이 제품 사이즈로 트리밍된다. 필름(12)을 트리밍할 때의 소정 사이즈는, 제품 사이즈에 한정되지 않는다.

트리밍 장치(22)로 필름(12)을 트리밍하는 형태에서는, 제품 사이즈의 필름(12)이 권취축(14)에 의해 권취된다. 권취축(14)의 오실레이트에 동기하여 트리밍 장치(22)(예컨대, 한쌍의 커터(22A, 22B))를 오실레이트하여도 좋다. 이하, 따로 언급이 없는 한, 트리밍 장치(22)에 의해, 다이(18)로부터 압출되는 필름(12)을 제품 사이즈로 트리밍하는 형태를 설명한다. 도 2에서는, 트리밍 장치(22)의 하류측에 있어서, 필름(12) 중 제품 사이즈로 컷트된 영역 이외의 부분의 도시를 생략하고 있다.

원단 롤(10)의 폭(L)의 예는, 100 ㎜∼3000 ㎜, 보다 바람직하게는 500 ㎜∼2500 ㎜이다. 트리밍을 실시하지 않는 경우, 필름(12)의 폭(L0)은, 원단 롤(10)의 폭(L)과 동일하다. 트리밍을 실시하는 경우, 트리밍 전의 필름(12)의 폭(L0)은, 트리밍에 의해 컷트되는 폭을 고려한 길이이다.

필름(12)을 권취축(14)에 권취할 때, 필름(12) 및 권취축(14) 중 적어도 한쪽을 상대적으로 오실레이트(요동)하면서, 필름(12)을 권취한다. 오실레이트는, 필름(12)의 폭 방향(필름(12)의 장척 방향에 직교하는 방향)으로, 소정의 오실레이트 조건(예컨대, 주기, 오실레이트 폭 등)으로 실시한다. 본 실시형태에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 권취축(14) 및 트리밍 장치(22)를 오실레이트한다. 하나의 원단 롤(10)을 제조할 때, 제조 개시부터 제조 종료까지의 동안에, 주기가 복수회 포함되어 있으면, 원단 롤(10)의 형성의 종료 직전에 있어서는, 예컨대, 상기 주기가 다른 주기보다 짧아도 좋고, 오실레이트 위치가 단부에 완전히 달하지 않아도 좋다. 오실레이트 폭(w)은, 두께 프로파일에 있어서의 산곡차가 폭 방향으로 평균화되는 폭이면 좋다. 예컨대, 오실레이트 폭(w)은, 수10 ㎜∼100 ㎜ 정도이다. 오실레이트의 주기(C0)는, 권취 직경에 대하여 등간격이 되도록 설정되어도 좋고, 권취 길이에 대하여 등간격이 되도록 설정되어도 좋다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 오실레이트의 주기(C0)를 설명한다. 도 3 및 도 4는 권취 직경에 대하여 등간격이 되도록 주기(C0)를 설정하는 경우를 설명하는 도면이다. 도 3에서는, 폭(L)의 필름(12)으로부터 폭(L0)의 영역을 트리밍하는 경우를 나타내고 있다. 도면 중의 폭(L1)은, 폭(L)에 오실레이트 폭(w)을 가산한 길이이다. 도 4는 도 3을 이용하여 설명하는 주기로 감긴 원단 롤(10)의 단부면(권취축(14)의 방향에서 본 경우의 단부면)의 모식도이다.

도 3 중 검은색의 사각 마크는, 오실레이트 중심에 대하여 도면 중 우측(한쪽 측)의 오실레이트 단(커터(22A)(커터(22B))가 우측으로 최대 이동한 위치)을 나타내고 있고, 검은색의 둥근 마크는 오실레이트 중심에 대하여 도면 중 좌측(다른쪽 측)에 오실레이트 단(커터(22A)(커터(22B))가 좌측으로 최대 이동한 위치)을 나타내고 있다. 주기(C0)는, 필름(12)의 길이 방향에 있어서의 인접하는 2개의 사각 마크(또는, 인접하는 2개의 둥근 마크) 간의 거리이다. 도 4에 나타낸 사각 마크 및 둥근 마크의 의미는, 도 3과 동일하다. 도 3 및 도 4에 나타낸 예에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이 원단 롤(10)의 직경 방향(권취 직경 방향)에 있어서, 상기 인접하는 2개의 사각 마크(또는, 인접하는 2개의 둥근 마크) 간의 거리(C1)가 일정해지도록, 주기(C0)를 제어한다. 따라서, 주기(C0)는, 필름(12)이 감김에 따라 길어진다. 권취 직경에 대하여 일정한 주기(C0)로 오실레이트하는 경우, 권취 직경을, 작업자 또는 장치로 관찰하면서 주기(C0)를 조정하면 좋다.

주기(C0)를, 권취 길이에 대하여 등간격이 되도록 설정하는 경우는, 주기(C0)는, 필름(12)의 장척 방향을 따라 일정하다. 단, 전술한 바와 같이, 원단 롤(10)의 형성의 종료 직전에 있어서는, 예컨대, 상기 주기(C0)가 짧아져도 좋다. 주기(C0)가 권취 길이에 대하여 일정한 경우, 권취 직경의 방향에 있어서는, 도 4에 나타낸 인접하는 사각 마크 간의 거리(C1)는, 권취의 종료 직전에 있어서, 짧아진다.

도 1을 재차 참조하여 본 실시형태에 따른 원단 롤(10)의 제조 방법을 설명한다. 원단 롤(10)의 제조 방법에서는, 다이(18)로부터 권취축(14)까지 반송되는 필름(12)의 두께(t)를, 두께 측정기(24)에 의해 측정하여, 필름(12)의 반송 방향을 가로지르는 방향을 따라 두께 프로파일을 얻는다(두께 프로파일 취득 공정). 본 실시형태에서는, 따로 언급이 없는 한, 폭 방향을 따른 두께 프로파일을 얻는다.

두께 측정기(24)는, 인라인 측정이 가능한 측정기이다. 두께 측정기(24)의 예는, 비접촉의 두께 측정기이다. 비접촉의 두께 측정기의 예는, X선 투과식, 적외선(IR) 투과식, 레이저식 또는 반사 분광식의 두께 측정기이다. 도 1에서는, 하나의 두께 측정기(24)를 이용한 예를 나타내고 있다. 그러나, 예컨대, 폭 방향을 따라 배치된 복수의 두께 측정기(24)를 이용하여 두께를 측정하여도 좋다. 하나의 두께 측정기(24)를, 필름(12)의 폭 방향으로 이동시키면서 두께 측정을 실시하여도 좋다. 두께 측정기(24)를 필름(12)의 폭 방향으로 이동시키면서 두께 측정을 실시하는 경우, 필름(12)은 반송되고 있기 때문에, 반송 방향에 대하여 경사진 방향을 따라 두께가 측정된다. 다이(18)와 권취축(14) 사이에서의 두께 측정기(24)의 위치는 한정되지 않는다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 필름(12)의 반송 방향에 있어서, 트리밍되지 않은 필름(12)의 두께를 측정하고 있어도 좋고, 트리밍된 제품 사이즈의 필름(12)의 두께를 측정하여도 좋다. 트리밍되지 않은 필름(12)의 두께를 측정하는 경우, 필름(12)에 있어서, 제품 사이즈의 영역과 오실레이트 폭을 고려한 영역의 두께를 적어도 측정하면 좋다.

도 5는 필름의 두께 프로파일의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5에서는, 원단 롤(10)의 사이즈에 따른 필름(12)의 두께 프로파일을 나타내고 있다. 도 5는 하나의 원단 롤(10)을 형성하기 위해 반송한 전체 필름(12)의 두께의 측정 결과에 기초한 평균 두께 프로파일이다. 도 5 중 횡축은, 트리밍 장치(22)로 트리밍되기 전의 필름(12)의 폭 방향 위치(㎜)를 나타내고, 종축은 두께(t)(㎛)를 나타낸다.

얻어진 두께 프로파일을, 권취축(14)의 오실레이트 폭(w)에 기초하여 이동 평균함으로써, 수정 두께 프로파일을 산출한다(산출 공정). 본 명세서에 있어서, 오실레이트 폭(w)은, 임의의 위치의 양측 각각에 있어서의 오실레이트 진폭(예컨대 w/2)의 크기의 합이다.

상기 수정 두께 프로파일은, 필름(12)에 있어서의 임의의 측정 위치에 대하여 오실레이트 폭(w)에 기초한 이동 평균값을 산출함으로써 얻어진다. 상기 측정 위치에 대하여 오실레이트 폭(w)에 기초한 이동 평균값은, 상기 측정 위치를 중심으로 하여, 폭 방향으로 ±w/2의 영역의 측정 결과를 평균한 값이다. 각 측정 위치에 대하여 동일한 이동 평균값을 산출함으로써, 수정 두께 프로파일을 얻는 것이 가능하다.

도 6을 이용하여, 수정 두께 프로파일의 산출 방법의 일례를 설명한다. 산출 방법의 설명에서는, 이하의 (a)∼(g)를 가정한다.

(a) 필름(12)의 폭 방향을 따른 피치(이하, 「측정 피치(p)」라고 칭함)로 두께(t)를 측정한다.

(b) 상기 소정의 피치는 오실레이트 폭(w)의 절반(즉, w/2)이다.

(c) 원단 롤(10)로서 감긴 필름(12)의 폭은 L이다. 즉, 필름(12) 중 폭 방향의 길이가 L인 영역을 트리밍하여 원단 롤(10)을 제조한다.

(d) 원단 롤(10)에 감겨 있는 필름(12)(폭(L))을 필름(12A)라고 칭한다.

(e) 필름(12) 중, 필름(12A)의 수정 두께 프로파일에 기여하는 영역을 필름(12B)라고 칭한다.

(f) 필름(12B)에 있어서의 두께(t)의 측정 위치를 도 5에 나타낸 바와 같이 X₁, X₂, ···, X₂₁, X₂₂라고 칭한다.

(g) 필름(12B)에 있어서의 위치(X₂, X₃, ···, X₂₀, X₂₁)에 대응하는 필름(12A)의 위치를 Xa₁, Xa₂, ···, Xa₁₉, Xa₂₀이라고 칭한다.

상기 (b) 및 (c)로부터, 필름(12B)의 폭(L1)은, 폭(L)과 오실레이트 폭(w)의 합이다.

필름(12A)의 수정 두께 프로파일은, 위치(Xa₁), 위치(Xa₂), ···, 위치(Xa₁₉), 위치(Xa₂₀) 각각의 두께(이하, 「수정 두께」라고 칭함)를, 전술한 오실레이트 폭(w)에 기초한 이동 평균값으로서 산출함으로써 얻어진다.

예컨대, 위치(Xa₁)의 수정 두께는, 위치(X₁), 위치(X₂) 및 위치(X₃)의 두께(t)의 평균값(즉, 3개의 측정 위치의 두께의 합을 3으로 나눈 값)으로서 산출한다. 마찬가지로, 위치(Xa₂)의 수정 두께는, 위치(X₂), 위치(X₃) 및 위치(X₄)의 두께(t)의 평균값(즉, 3개의 측정 위치의 두께의 합을 3으로 나눈 값)으로서 산출한다. 마찬가지로, 위치(Xa₃)의 수정 두께는, 위치(X₃), 위치(X₄) 및 위치(X₅)의 두께(t)의 평균값(즉, 3개의 측정 위치의 두께의 합을 3으로 나눈 값)으로서 산출한다. 이하, 마찬가지로, 위치(Xa₄), 위치(Xa₅), ···, 위치(Xa₁₉) 및 위치(Xa₂₀)의 수정 두께를 산출한다.

위치(Xa₁), 위치(Xa₂), ···, 위치(Xa₁₉), 위치(Xa₂₀) 각각의 수정 두께가 상기한 바와 같이 산출됨으로써, 필름(12B)의 수정 두께 프로파일이 얻어진다.

상기 설명에서는 (b)를 가정하고 있지만, 상기 측정 피치(p)는, 오실레이트 폭(w)의 절반 이하이면 좋다.

도 7은 수정 두께 프로파일의 일례를 나타내는 도면이다. 도 7은 필름(12) 중 도 3에 나타낸 폭(L1)의 영역을, 원단 롤(10)의 제조 시의 오실레이트 폭(w)에 기초하여 이동 평균함으로써 얻어진 프로파일이다. 사용한 오실레이트 폭(w)은, 80 ㎜(±40 ㎜)였다. 도 7 중의 횡축은, 원단 롤(10)의 폭 방향 위치(㎜)를 나타내고 있다. 도 7에 나타낸 「OP」 및 「DR」은, 원단 롤(10)의 폭 방향에 있어서의 제1 단(OP) 및 제2 단(DR)(제1 단(OP)과 반대측의 단)에 대응하는 위치를 나타내고 있다. 도 7 중의 종축은, 두께(㎛)를 나타내고 있다. 도 7에 나타낸 두께(tm1)는, 도 5에 나타낸 두께(t1)를 수정 두께 프로파일에 기초하여 수정한 두께에 상당하고, 두께(tm2)는, 도 5에 나타낸 두께(t2)를 수정 두께 프로파일에 기초하여 수정한 두께에 상당한다.

원단 롤(10)의 제조 방법에서는, 수정 두께 프로파일에 기초하여, 필름(12)의 두께 조정의 필요와 불필요를 판정한다(판정 공정). 구체적으로는, 수정 두께 프로파일에 있어서, 제1 단(OP)에 대응하는 위치에서의 두께(이하, 「제1 단(OP)에서의 두께」라고 칭함)와 최대 두께의 제1 차 및 제2 단(DR)에 대응하는 위치에서의 두께(이하, 「제2 단(DR)에서의 두께」라고 칭함)와 최대 두께의 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 필름(12)의 두께 조정의 필요와 불필요를 판정한다.

제1 단(OP) 및 제2 단(DR) 중, 수정 두께 프로파일의 최대 두께의 위치에 대하여 보다 먼 단을 원방 단이라고 칭한다. 이 경우, 예컨대, 수정 두께 프로파일에 있어서의 최대 두께와, 원방 단의 위치에서의 두께에 기초하여, 필름(12)의 두께 조정의 필요와 불필요를 판정할 수 있다. 예컨대, 원방 단에서의 두께와 최대 두께의 차가 소정값 이상인 경우, 두께 조정이 필요하다고 판정하여도 좋다. 소정값은, 예컨대, 시뮬레이션, 또는, 예비 실험 등으로 미리 정해 두면 좋다.

판정 공정에 있어서, 두께 조정이 필요하다고 판정된 경우, 판정 공정에 있어서, 두께 조정이 필요하다고 판정되지 않도록(예컨대, 원방 단의 위치에서의 두께와 최대 두께가 상기 소정값 미만이 되도록), 다이(18)로부터의 필름(12)의 압출 조건을 조정한다(조정 공정). 예컨대, 최대 두께의 위치 주변의 두께가 얇아지도록 두께를 조정한다. 두께는, 예컨대, 필름(12)의 폭 방향에 있어서, 립(18a) 중 두께 조정해야 하는 영역의 개방 상태를 조정하면 좋다. 다이(18)가 T 다이인 경우, 립(18a)의 개방 상태(립 개방도)는 다이(18)의 폭 방향으로 배열되어 있는 쵸크바 볼트의 개폐에 의해 조절할 수 있다. 쵸크바 볼트를 개방하면, 다이(18)로부터 압출되는 수지의 토출량이 증대하여 필름(12)의 두께가 증대하고, 쵸크바 볼트를 폐쇄하면, 다이(18)로부터 압출되는 수지의 토출량이 감소하여 필름(12)의 두께가 감소한다. 예컨대, 수정 이동 두께 프로파일에 있어서, 최대값에 상당하는 위치(오실레이트를 고려한 폭 방향이 있는 범위)로부터 좌우에 있어서의 소정 범위(예컨대 100 ㎜)를 포함하는 범위 내의 립 개방도를 조정하여, 최대값 근방의 평균 막 두께가 내려가도록 조정한다. 또는, 다이(18)의 온도를 조정함으로써, 필름(12)의 두께를 조정하여도 좋다.

조정 공정을 실시한 경우에는, 조정 후의 압출 조건으로 원단 롤(10)의 제조를 실시한다. 또한, 필름(12)을 형성하여 연속 반송하는 반송 공정으로부터 조정 공정까지의 공정을 판정 공정에 있어서, 두께 조정이 불필요하다고 판정할 때까지 반복한다.

상기 제조 방법에서는, 권취축(14)을 오실레이트하면서, 필름(12)을 권취하고 있다. 그 때문에, 필름(12)의 폭 방향에 두께의 분포가 생겨도 두께 분포의 영향을 저감할 수 있다.

상기 제조 방법에서는, 막 두께 프로파일에 기초하여 상기 수정 두께 프로파일을 산출하고 있다. 이 수정 두께 프로파일은, 본원 발명자의 지견에 따르면, 원단 롤(10)의 형상을 보다 적절하게 나타내고 있다.

이 점을, 도 5, 도 7 및 도 8을 이용하여 설명한다. 도 8은 도 7에 나타낸 두께 프로파일을 취득하였을 때에 형성한 원단 롤(10)의 반경의 폭 방향 분포를 나타낸 도면이다. 도면 중의 횡축은, 원단 롤(10)의 폭 방향 위치를 나타내고 있다. 도 8 중의 횡축, OP 및 DR은, 도 7의 경우와 동일하다. 도 8 중의 종축은, 원단 롤(10)의 반경을 나타내고 있다. 도 5, 도 7 및 도 8을 비교하면, 도 5에 나타낸 두께 프로파일보다, 도 7에 나타낸 수정 두께 프로파일 쪽이, 도 8에 나타낸 원단 롤(10)의 반경의 폭 방향 분포와 더욱 일치하는 것이 이해될 수 있다.

본원 발명자는, 상기 제1 차 및 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 제조되는 원단 롤(10)에 있어서의 결함 발생의 유무를 예측 가능한 것을 발견하였다.

상기 원단 롤(10)의 제조 방법에서는, 판정 공정에 있어서, 상기 제1 차 및 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 두께 조정의 필요와 불필요를 판정한다. 또한, 두께 조정이 필요하다고 판정된 경우, 조정 공정을 실시한다.

전술한 바와 같이, 상기 제1 차 및 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 결함 발생을 예측할 수 있기 때문에, 결함 발생이 예측된 경우, 두께 조정이 필요하다고 판정하면 좋다. 이 경우, 상기한 바와 같이, 조정 공정을 실시하기 위해, 결함 발생을 억제하면서 원단 롤(10)을 제조 가능하다.

트리밍 장치(22)와, 권취축(14)를 동기시켜 오실레이트하는 형태에서는, 원단 롤(10)의 제1 단(OP) 및 제2 단(DR)에 있어서, 원단 롤(10)의 반경 방향으로 적층되어 있는 필름(12)의 단부면이 일치한 원단 롤(10)을 제조 가능하다.

판정 공정에서 나타낸 판정 조건으로 결함 발생을 예측할 수 있는 것을 검증한 실험을 설명한다. 여기서는, 제1 단(OP) 및 제2 단(DR) 중 최대 두께의 위치에 대하여 먼 쪽의 단인 원방 단의 위치에서의 두께와 최대 두께의 차에 기초하여, 필름(12)의 두께 조정의 필요와 불필요를 판정하는 경우를 검증하였다.

검증 실험에서는, 3개의 원단 롤을 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한 방법으로 제조하였다.

3개 원단 롤을, 원단 롤(A), 원단 롤(B) 및 원단 롤(C)라고 칭한다. 원단 롤(A∼C)를 구성하는 필름(12)의 재료는 동일한 아크릴계 수지였다. 3개의 원단 롤(A∼C)에 있어서, 필름(12)을 형성하기 위한 압출 조건은 동일하였다. 하나의 두께 측정기(24)를, 필름(12)의 폭 방향으로 이동시키면서 필름(12)의 두께를 측정하였다. 트리밍 장치(22)와 권취축(14)을 동기시켜 오실레이트하였다. 오실레이트 폭(w)은 80 ㎜(±40 ㎜)였다. 오실레이트는, 권취 직경을 관찰하면서, 권취 직경에 대하여 등간격이 되도록 설정된 주기(C0)로 행하였다. 검증 실험에서는, 트리밍 장치(22)에 한쌍의 커터(22A, 22B)를 사용하였다.

도 9, 도 10 및 도 11은 3개의 원단 롤(A), 원단 롤(B) 및 원단 롤(C)를 제조한 경우의 수정 두께 프로파일을 나타내고 있다. 도 9∼도 11의 횡축은, 원단 롤(A∼C)의 폭 방향 위치를 나타내고 있다. 도 9∼도 11 중의 OP 및 DR의 의미는, 도 7 및 도 8의 경우와 동일하다. 도 9∼도 11의 종축은, 두께(t)(㎛)를 나타내고 있다.

도 9∼도 11에 나타낸 원단 롤(A∼C)에 대응하는 수정 두께 프로파일에 있어서, 제1 단(OP)에서의 두께(t_OP)와 최대 두께(t_max)의 차(제1 차) 및 제2 단(DR)에서의 두께(t_DP)와 최대 두께(t_max)의 차(제2 차)는 표 1과 같았다. 또한, 제조된 원단 롤(A∼C)의 결함의 유무를 확인한 결과, 표 1에 나타낸 영역에 결함(주름형의 변형 결함)이 발생하였다.

도 9로부터, 원단 롤(A)에 대응하는 수정 두께 프로파일에 있어서, 최대 두께는, 제1 단(OP)측에 위치하고 있기 때문에, 제2 단(DR)이 원방 단이다. 표 1로부터, 원단 롤(A)에서는 원방 단인 제2 단(DR)측에 결함이 발생하고 있었다. 도 10으로부터, 원단 롤(B)에 대응하는 수정 두께 프로파일에 있어서, 최대 두께는, 제2 단(DR)측에 위치하고 있기 때문에, 제1 단(OP)이 원방 단이다. 표 1로부터, 원단 롤(B)에서는 원방 단인 제1 단(OP)측에 결함이 발생하고 있었다. 도 11로부터, 원단 롤(C)에 대응하는 수정 두께 프로파일에 있어서, 최대 두께는, 제1 단(OP)측에 위치하고 있기 때문에, 제2 단(DR)이 원방 단이다. 표 1로부터, 원단 롤(C)에서는 원방 단인 제2 단(DR)측에 결함이 발생하고 있었다. 따라서, 표 1의 결과에 기초하면, 예컨대 소정값을 0.13 ㎛, 바람직하게는 0.11 ㎛로 함으로써, 결함의 발생의 예측이 가능한 것이 알았다.

전술한 바와 같이, 상기 제1 차 및 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 제조되는 원단 롤(10)에 있어서의 결함 발생의 유무를 예측 가능하다. 즉, 판정 공정에 있어서의 판정 조건은, 결함의 발생의 유무의 예측 조건에 상당한다. 따라서, 상기 판정 공정은, 결함의 유무를 예측하는 예측 공정에 상당한다. 그 때문에, 상기 원단 롤의 제조 방법에 있어서의 원단 롤 형성 공정, 두께 프로파일 취득 공정, 산출 공정 및 판정 공정(예측 공정에 상당)은, 결함 발생 예측 방법에 대응한다.

이상, 본 발명의 여러 가지의 실시형태와 함께 실험예를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 예시한 실시형태 및 실험예에 한정되는 것이 아니고, 청구범위에 의해 나타내는 범위가 포함되며, 특허청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

판정 공정의 구체예로서는, 제1 단(OP) 및 제2 단(DR) 중 원방 단에 대응하는 단에서의 두께와, 최대 두께의 차에만 주목하여 필름(12)의 두께 조정의 필요와 불필요를 판정하였다. 그러나, 예컨대, 제1 차 및 제2 차의 양방을 이용하여 필름(12)의 두께 조정의 필요와 불필요를 판정(또는, 결함의 유무를 예측)하여도 좋다. 이 경우, 예컨대 제1 차 및 제2 차 각각에 대하여 동일한 소정값을 설정하여 두께 조정의 필요와 불필요를 판정(또는 결함 발생의 유무를 예측)하여도 좋고, 다른 소정값을 설정하여, 두께 조정의 필요와 불필요를 판정(또는 결함 발생의 유무를 예측)하여도 좋다. 상기 원방 단과 반대측의 단(제1 단(OP) 및 제2 단(DR) 중 최대 두께의 위치에 가까운 쪽의 단)에서의 두께와 최대 두께의 차에 기초하여 두께 조정의 필요와 불필요를 판정(또는 결함 발생의 유무를 예측)하여도 좋다.

상기 실시형태에서는, 하나의 원단 롤(10)을 얻는 데 사용하는 전체 필름(12)에 있어서 필름(12)의 폭 방향의 두께를 측정하여, 수정 두께 프로파일을 산출한 형태를 설명하였다. 그러나, 수정 두께 프로파일은, 필름(12)의 장척 방향 중, 오실레이트에 있어서의 적어도 1주기분의 길이를 포함하는 영역의 길이에 걸친 필름(12)의 두께의 측정 결과에 기초하여 산출되면 좋다. 이 경우, 수정 두께 프로파일에 기초하여, 두께 조정이 필요하다고 판정된 경우, 예컨대, 원단 롤(10)의 제조를 중지할 수 있다. 두께 조정이 필요하다고 판정된 경우, 원단 롤(10)에 결함이 생길 가능성이 높기 때문에, 상기한 바와 같이, 원단 롤(10)의 제조를 중지함으로써, 필름(12)의 재료를 유효하게 이용할 수 있다.

트리밍 장치(22)를, 오실레이트하지 않아도 좋다. 또는, 트리밍 장치(22)를 오실레이트하는 한편, 권취축(14)을 고정하여도 좋다. 이 경우, 권취축(14)에 대하여, 제품 사이즈의 필름(12)이 오실레이트되면서, 권취축(14)에 권취된다.

트리밍 장치(22)로 필름(12)을 트리밍하지 않아도 좋다. 이 경우, 예컨대, 필름(12)을 오실레이트하여도 좋다.

상기 실시형태 및 여러 가지의 변형예는, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 조합되어도 좋다.

10…원단 롤, 12…필름, 14…권취축, 18…다이, 18a…립, OP…제1 단, DR…제2 단.

Claims

다이로부터 연속적으로 압출된 필름을 반송하는 공정과,
일정한 오실레이트 폭으로 상기 필름의 폭 방향으로 권취축 및 상기 필름 중 적어도 한쪽을 상대적으로 오실레이트하면서 상기 필름을 상기 권취축에 권취함으로써 원단 롤을 형성하는 공정과,
상기 다이로부터 상기 권취축까지 반송되는 상기 필름의 반송 방향을 가로지르는 방향을 따라 두께 프로파일을 취득하는 공정과,
상기 두께 프로파일을 상기 오실레이트 폭에 기초하여 이동 평균함으로써 수정 두께 프로파일을 산출하는 공정과,
상기 수정 두께 프로파일에 있어서, 상기 원단 롤의 상기 폭 방향에 있어서의 제1 단에 대응하는 위치에서의 두께와 상기 폭 방향에 있어서의 최대 두께의 제1 차 및 상기 원단 롤의 상기 폭 방향에 있어서의 상기 제1 단과 반대측의 제2 단에 대응하는 위치에서의 두께와 상기 최대 두께의 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 상기 필름의 두께 조정의 필요와 불필요를 판정하는 공정과,
상기 판정하는 공정에 있어서, 상기 두께 조정이 필요하다고 판정된 경우, 상기 필름의 두께 프로파일을 수정하도록 상기 다이로부터의 상기 필름의 압출 조건을 조정하는 공정
을 구비하는, 원단 롤의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 판정하는 공정에서는, 상기 제1 단 및 상기 제2 단 중, 상기 최대 두께의 위치에 대하여 보다 먼 단인 원방 단의 위치에서의 두께와 상기 최대 두께의 차에 기초하여 판정하는, 원단 롤의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 필름의 반송 중에, 상기 필름의 상기 폭 방향의 길이를 소정 사이즈로 컷트하는 공정을 더 구비하고,
상기 원단 롤을 형성하는 공정에서는, 상기 소정 사이즈로 컷트된 상기 필름을 상기 권취축에 권취하는, 원단 롤의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조정하는 공정에서는, 상기 다이가 갖는 립의 개방을 조정하는, 원단 롤의 제조 방법.
연속 반송되는 필름을, 일정한 오실레이트 폭으로 상기 필름의 폭 방향으로 권취축 및 상기 필름 중 적어도 한쪽을 상대적으로 오실레이트하면서 상기 권취축에 권취함으로써 원단 롤을 형성하는 공정과,
반송 중인 상기 필름의 반송 방향을 가로지르는 방향을 따라 두께 프로파일을 취득하는 공정과,
상기 두께 프로파일을 상기 오실레이트 폭에 기초하여 이동 평균함으로써 수정 두께 프로파일을 산출하는 공정과,
상기 수정 두께 프로파일에 있어서, 상기 원단 롤의 상기 폭 방향의 제1 단에 대응하는 위치에서의 두께와 상기 폭 방향에 있어서의 최대 두께의 제1 차 및 상기 원단 롤의 상기 폭 방향의 상기 제1 단과 반대측의 제2 단에 대응하는 위치에서의 두께와 상기 최대 두께의 제2 차 중 적어도 한쪽에 기초하여, 상기 원단 롤에 있어서의 결함 발생의 유무를 예측하는 공정
을 구비하는, 원단 롤의 결함 발생 예측 방법.
제5항에 있어서, 상기 예측하는 공정에서는, 상기 제1 단 및 상기 제2 단 중, 상기 최대 두께의 위치에 대하여 보다 먼 단인 원방 단의 위치에서의 두께와, 상기 최대 두께의 차에 기초하여 예측하는, 원단 롤의 결함 발생 예측 방법.