KR20220018422A

KR20220018422A - 필름 롤의 제조 방법

Info

Publication number: KR20220018422A
Application number: KR1020210099263A
Authority: KR
Inventors: 고스케 미즈노
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2021-07-28
Publication date: 2022-02-15
Also published as: JP2022030081A

Abstract

[과제] 감긴 필름에 있어서 변형 결함이 억제된 필름 롤을 제조 가능한 필름 롤의 제조 방법을 제공한다.
[해결 수단] 본 발명의 일 실시형태에 따른 필름 롤의 제조 방법은, 장척의 필름을 권취 코어의 둘레에 권취하여 필름 롤을 제조하는 방법으로서, 필름을 권취 코어에 고정시킨 후, 필름의 적층 두께가 3 mm∼15 mm가 될 때까지 니어 와인딩식 권취 조작에 의해 필름을 권취 코어에 권취하는 제1 권취 공정과, 터치 와인딩식 권취 조작에 의해 필름을 권취 코어의 둘레에 권취함으로써 필름 롤을 얻는 제2 권취 공정을, 이 순서로 연속해서 행한다.

Description

필름 롤의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING FILM ROLL}

본 발명은, 필름 롤의 제조 방법에 관한 것이다.

필름 롤은, 장척의 필름이 권취 코어에 감김으로써 제조된다. 권취 코어의 둘레에 필름을 권취할 때, 직경 방향에 있어서, 인접한 필름 사이에 공기가 혼입되면, 필름 롤을 구성하는 필름에 주름 등의 결함이 생긴다. 그 때문에, 필름 롤을 제조하는 경우, 상기 공기의 혼입을 억제하기 위해, 통상, 권취축에 권취된 필름의 표면에 터치롤(예컨대, 특허문헌 1 참조)을 압박함으로써, 필름에 일정한 압력을 인가하면서 필름이 권취된다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성 4-106057호 공보

권취 코어의 둘레에 필름을 권취하는 경우, 예컨대, 양면 테이프와 같은 부착 부재에 의해 필름을 권취 코어에 고정시킬 필요가 있다. 이 경우, 권취 코어에 고정된 필름 단부 근방에는 필름 단부나 양면 테이프의 두께에 기인한 단차가 생긴다. 이와 같이 단차가 생긴 상태에서 권취축에 권취된 필름의 표면에 터치롤을 압박하면서 필름을 권취하면, 필름에 변형 결함(주름, 요철 등)이 생기기 쉽다.

그래서, 본 발명은, 감긴 필름에 있어서 변형 결함이 억제된 필름 롤을 제조 가능한 필름 롤의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 필름 롤의 제조 방법은, 장척의 필름을 권취 코어의 둘레에 권취하여 필름 롤을 제조하는 방법이다. 이 필름 롤의 제조 방법에서는, 상기 필름을 상기 권취 코어에 고정시킨 후, 상기 필름의 적층 두께가 3 mm∼15 mm가 될 때까지 니어 와인딩식 권취 조작에 의해 상기 필름을 상기 권취 코어에 권취하는 제1 권취 공정과, 터치 와인딩식 권취 조작에 의해 상기 필름을 상기 권취 코어의 둘레에 권취함으로써 상기 필름 롤을 얻는 제2 권취 공정을, 이 순서로 연속해서 행한다.

상기 필름 롤의 제조 방법에서는, 우선, 니어 와인딩식 권취 조작으로 필름을 권취하는 제1 권취 공정을 행한다. 상기 필름의 적층 두께가 3 mm∼15 mm가 될 때까지 니어 와인딩식 권취 조작을 행한 후, 연속적으로 터치 와인딩식 권취 조작으로 전환하여, 터치 와인딩식 권취 조작으로 필름을 권취한다.

니어 와인딩식 권취 조작에서는, 터치 와인딩식 권취 조작의 경우에 비해 권취 코어에 대하여 필름이 압착되기 어렵기 때문에, 제1 권취 공정의 단계에서는, 공기가 유입되기 쉽다. 또한, 필름의 적층 두께가 3 mm∼15 mm가 될 때까지 니어 와인딩식 권취 조작을 행한다. 그 때문에, 감기 시작했을 때, 필름이 권취 코어에 고정되어 있는 것에 따른 변형 요인(예컨대 단차)의 영향을 흡수할 수 있다. 상기한 바와 같이 제1 권취 공정을 행한 후에, 제2 권취 공정을 행한다. 제2 권취 공정에서는, 터치 와인딩식 권취 조작으로 필름을 권취하기 때문에, 공기의 유입이 억제된다. 그 때문에, 공기의 유입에 따른 필름의 변형도 저감한다. 따라서, 상기 필름 롤의 제조 방법에서는, 감긴 필름의 변형 결함이 억제된 필름 롤을 제조할 수 있다.

상기 니어 와인딩식 권취 조작은, 상기 권취 코어에 권취되기 직전의 상기 필름에 터치롤을 접촉시키면서 상기 필름을 권취하는 조작이며, 상기 터치 와인딩식 권취 조작은, 상기 권취 코어에 권취된 상기 필름의 표면에 상기 터치롤을 압박하면서 상기 필름을 권취하는 조작이어도 좋다.

상기 니어 와인딩식 권취 조작에 있어서, 상기 필름이 상기 권취 코어의 둘레에 권취된 상기 필름의 표면과 상기 터치롤 사이의 거리는, 0.1 mm∼10 mm여도 좋다. 상기 거리는, 상기 권취 코어의 축선 방향에서 보아 상기 권취 코어의 중심과 상기 터치롤의 중심을 잇는 선을 따른 거리이다. 이 경우, 만일 권취 어긋남, 축 흔들림 등이 생겨도 니어 와인딩식 권취 조작을 확실하게 실시할 수 있다.

상기 터치 와인딩식 권취 조작에 있어서, 상기 터치롤은, 100 N/m∼1000 N/m의 선압(線壓)으로, 상기 권취 코어에 권취된 필름의 표면을 압박하고 있어도 좋다. 이것에 의해, 터치 와인딩식 권취 조작에 있어서, 공기의 혼입을 한층 더 방지할 수 있다.

상기 니어 와인딩식 권취 조작 및 상기 터치 와인딩식 권취 조작은, 상기 필름에 장력을 인가하면서 행해지고, 상기 장력은, 상기 니어 와인딩식 권취 조작시 쪽이 상기 터치 와인딩식 권취 조작시보다 높아도 좋다. 니어 와인딩식에서는 공기가 유입되기 쉽지만, 니어 와인딩식의 장력을 높게 설정함으로써, 유입되는 공기의 양을 줄일 수 있어, 공기의 지나친 유입에 따른 주름 등을 방지할 수 있다. 그 결과, 권취시의 공기의 혼입에 의한 주름 등의 결함의 발생을 억제하면서, 감긴 필름에 있어서 변형 결함이 억제된 필름 롤을 제조 가능한 필름 롤을 제조하기 쉽다.

상기 제1 권취 공정에 있어서, 상기 필름은, 부착 부재에 의해 상기 권취 코어에 고정되어도 좋다.

상기 부착 부재는, 예컨대 양면 테이프이다.

본 발명에 따르면, 감긴 필름에 있어서 변형 결함이 억제된 필름 롤을 제조 가능한 필름 롤의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시형태에 따른 필름 롤의 제조 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 권취 코어에 대한 필름의 고정 방법의 일례를 설명한 도면이다.
도 3은 니어 와인딩식 권취 조작을 설명한 도면이다.
도 4는 터치 와인딩식 권취 조작을 설명한 도면이다.
도 5는 니어 와인딩식 및 터치 와인딩식으로 사용하는 롤에 대한 필름의 접촉 상태의 다른 예를 설명한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 도면에 있어서 동일 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다. 도면의 치수 비율은, 설명한 것과 반드시 일치하고 있는 것은 아니다.

도 1은 일 실시형태에 따른 필름 롤의 제조 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 필름 롤(2)은, 장척의 필름(4)을 반송 라인(6)을 따라 반송하면서 권취기(8)에 세트된 권취 코어(10)의 둘레에 필름(4)을 권취함으로써 제조되는 롤이다. 도 1은 후술하는 제1 권취 공정을 실시하고 있는 상태를 나타내고 있다. 이하의 설명에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 권취 코어(10)에 필름(4)이 권취되고 있는 과정에서 형성되고 있는 롤도 필름 롤(2)이라 부른다.

필름(4)의 예는, 수지 필름이다. 수지 필름은, 예컨대 용액 유연(流延) 제막법이나 압출 성형에 의해 형성될 수 있다. 수지 필름의 재료로서는, 예컨대, TAC(트리아세틸셀룰로오스), PMMA(폴리메틸메타크릴레이트(아크릴)), PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), COP(환상 올레핀 수지) 등을 들 수 있다.

필름(4)의 MD 방향(흐름 방향 또는 반송 방향)의 인장 탄성률은, 예컨대, 10000 MPa 이하이며, 바람직하게는 8000 MPa 이하이고, 보다 바람직하게는 6000 MPa 이하이다. 필름(4)의 MD 방향의 인장 탄성률의 하한치는, 예컨대 2000 MPa, 2500 MPa 또는 3000 MPa이다. 따라서, 필름(4)의 MD 방향의 인장 탄성률은, 예컨대, 2000 MPa∼10000 MPa, 바람직하게는 2500 MPa∼8000 MPa 이하, 보다 바람직하게는 3000 MPa∼6000 MPa 이하이다. 상기 인장 탄성률로서는, 예컨대, JIS K 7127(두께 1 mm 이하의 플라스틱 필름 및 시트의 인장 특성의 시험 방법)에 정해진 방법으로 측정한 값을 이용할 수 있다.

필름(4)은, 이하의 광학 필름이어도 좋다. 광학 필름은, 단층이어도 좋고, 2 이상의 층이 적층된 광학 적층체여도 좋다. 단층의 광학 필름으로서는, 후술하는 열가소성 수지 필름을 들 수 있다. 광학 적층체를 구성하는 층으로서는, 편광자, 열가소성 수지 필름, 광학 기능층, 접착제층, 점착제층, 세퍼레이트 필름, 프로텍트 필름, 터치 센서 패널 등을 들 수 있다. 필름(4)은, 표면 처리된 필름(예컨대, 하드 코트가 도포된 필름)이어도 좋다.

필름(4)의 길이 방향의 길이는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 1000 m 이상 10000 m 이하, 바람직하게는 1000 m 이상 6000 m 이하의 범위이다. 필름(4)의 폭 방향의 길이는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 2.5 m 이하여도 좋다. 필름(4)의 두께는, 예컨대 250 ㎛ 이하, 바람직하게는 150 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100 ㎛ 이하이다. 필름(4)의 두께의 하한치는, 필름(4)으로서 형성 가능한 두께이면 좋지만, 예컨대, 30 ㎛ 또는 40 ㎛이다.

반송 라인(6)은, 권취기(8)에 필름(4)을 반송하는 반송 경로이며, 복수의 반송롤(12)에 의해 형성되어 있다. 반송롤(12)은, 필름(4)의 가이드 롤로서도 기능한다. 반송 라인(6)을 따른 필름(4)의 반송 속도는, 예컨대 10 m/분∼250 m/분, 바람직하게는 20 m/분∼200 m/분, 보다 바람직하게는 30 m/분∼150 m/분, 더욱 바람직하게는 30 m/분∼90 m/분이다.

권취기(8)는, 2개의 권취 코어(10)에 교대로 필름(4)을 권취 가능한 2축 터릿식 리와인더이다. 이하, 설명의 편의를 위해, 2개의 권취 코어(10)를 구별하여 설명하는 경우, 권취 코어(10A) 및 권취 코어(10B)라 부른다.

권취기(8)는, 권취 코어(10A)가 장착되는 축부(14A)와, 축부(14A)를 회전 가능하게 지지하는 제1 지지부(16A)와, 권취 코어(10B)가 장착되는 축부(14B)와, 축부(14B)를 회전 가능하게 지지하는 제2 지지부(16B)와, 제1 가이드 롤(18A)과, 제1 가이드 롤(18A)을 회전 가능하게 지지하는 제3 지지부(16C)와, 제2 가이드 롤(18B)과, 제2 가이드 롤(18B)을 회전 가능하게 지지하는 제4 지지부(16D)와, 회전축(20)을 갖는다.

제1 지지부(16A), 제2 지지부(16B), 제3 지지부(16C) 및 제4 지지부(16D)는, 회전축(20)에 고정되어 있다. 제1 지지부(16A) 및 제2 지지부(16B)는, 회전축(20)에 대하여 서로 반대쪽에 위치하도록 회전축(20)에 고정되어 있다. 제3 지지부(16C) 및 제4 지지부(16D)는, 회전축(20)에 대하여 서로 반대쪽에 위치하도록 회전축(20)에 고정되어 있다. 또한, 제3 지지부(16C) 및 제4 지지부(16D)는, 제1 가이드 롤(18A) 및 제2 가이드 롤(18B)의 축선을 포함하는 가상 평면이, 축부(14A) 및 축부(14B)의 축선을 포함하는 가상 평면과 직교하도록 배치되어 있다.

상기 권취기(8)를 이용하여 필름 롤(2)을 제조하는 경우의 일례를 설명한다. 우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 권취 코어(10A) 둘레에 원하는 길이의 필름(4)을 권취함으로써 최종품으로서의 필름 롤(2)을 제조한다. 그 후, 권취기(8)를 회전축(20) 둘레로 회전시킨다. 이것에 의해, 필름(4)은, 권취기(8)의 회전에 따라 제1 가이드 롤(18A)로 가이드되면서 권취 코어(10B)에 접한다. 이 단계에서, 필름(4)을 커트함으로써, 권취 코어(10A)측에 설치된 필름 롤(2)과, 필름(4)을 분리한다. 또한, 필름(4)의 단부를 권취 코어(10B)에 고정시키고, 권취 코어(10B)를 이용하여 다음 필름 롤(2)의 제조를 행한다. 권취기(8)는, 축부(14A) 및 축부(14B)를 각각 회전 구동하는 기구, 전술한 필름(4)을 커트하는 기구(예컨대 자동 커터) 등을 구비하여도 좋다.

권취 코어(10A)나 권취 코어(10B)는, 필름 권취에 이용되는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 상기 권취 코어(10A)나 권취 코어(10B)의 재질로서는, 예컨대, 고무, 플라스틱, 금속(예컨대 알루미늄), 이들의 복합재 등을 들 수 있다. 상기 권취 코어(10A)나 권취 코어(10B)의 표면은, 스폰지 등의 부드러운 재질의 시트로 피복하여도 좋다. 권취 코어(10A)나 권취 코어(10B)의 사이즈는, 특별히 한정되지 않고, 권취되는 필름(4)의 사이즈 등에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 권취 코어(10A)나 권취 코어(10B)의 외경(권취 코어의 중심으로부터 권취 코어의 외면까지의 거리)은, 예컨대, 2인치∼15인치(50.8 mm∼381 mm)여도 좋고, 2인치∼12인치(50.8 mm∼305 mm)여도 좋다. 권취 코어의 형상은, 원통형이어도 좋고, 원기둥형이어도 좋다. 권취 코어의 형상이 원기둥형인 경우, 그 코어 두께는, 재질 등에 따라 적절하게 선택할 수 있다.

권취 코어(10A)와 권취 코어(10B)의 전환시에는, 권취기(8)로의 필름(4)의 흐름을 멈추어도 좋다. 예컨대, 필름 롤(2)의 제조 방법에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 어큐뮬레이터(22)를 이용하여도 좋다.

어큐뮬레이터(22)는, 반송 라인(6) 상에 설치되어 있다. 어큐뮬레이터(22)는, 필름(4)의 흐름을 흡수하고, 어큐뮬레이터(22)보다 하류측의 필름(4)의 흐름을 일시적으로 멈춘다. 어큐뮬레이터(22)는, 복수의 제1 반송롤(12A)과 복수의 제2 반송롤(12B)을 갖는다. 제1 반송롤(12A) 및 제2 반송롤(12B)은, 반송 라인(6)을 따라 교대로 배치되어 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 반송롤(12B)은, 제1 반송롤(12A)보다 상측에 위치하고 있다. 필름(4)은, 제1 반송롤(12A) 및 제2 반송롤(12B)에 번갈아 걸쳐져 있다. 제1 반송롤(12A) 및 제2 반송롤(12B)은, 상대적으로 상하 방향으로 승강 이동 가능하게 설치되어 있다.

어큐뮬레이터(22)에서는, 제1 반송롤(12A) 및 제2 반송롤(12B)을, 상대적으로 상하 방향으로 승강 이동시킴으로써, 필름(4)을 어큐뮬레이터(22) 내에 축적할 수 있다. 그 결과, 예컨대, 어큐뮬레이터(22)보다 상류에서의 필름(4)의 반송을 멈추지 않고, 어큐뮬레이터(22)보다 하류에서의 필름(4)의 흐름을 멈추는 것이 가능하다.

권취기(8)로 필름(4)을 권취할 때에는, 터치롤(24)을 사용한다.

터치롤(24)의 폭이나 외경 등의 사이즈는, 필름의 폭 등에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 터치롤(24)의 외경은, 필름(4)에 일정한 압력을 인가하는 데 있어서, 예컨대 50 mm∼300 mm로 할 수 있다. 또한, 터치롤(24)의 외경은, 일반적으로 폭 방향에서 균일하지만, 크라운롤 등, 외경이 폭 방향에서 균일하지 않은 형상이어도 좋다. 터치롤(24)의 재질은, 특별히 한정되지 않고, 필름의 권취에 적용할 수 있는 것이면 되고, 예컨대 고무롤이어도 좋으며, 카본제 롤러의 외측에 고무가 감긴 롤 등이어도 좋다.

터치롤(24)은, 필름(4)이 감기는 권취 코어(10)[도 1에서는, 권취 코어(10A)] 근방에, 필름(4)에 접한 상태로 배치되어 있다. 터치롤(24)은, 필름(4)이 권취 코어(10)에 감김으로써, 필름 롤(2)의 직경이 커져도, 필름(4)에 일정한 압력을 인가하기 위해, 제1 위치 조정부(26)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 제1 위치 조정부(26)는, 예컨대, 실린더(예컨대 에어 실린더)이다. 제1 위치 조정부(26)는, 터치롤(24)의 위치를 미조정한다. 터치롤(24)은, 예컨대, 권취 닙롤, 컨택트롤, 라이더롤 또는 레이온롤 등이라 불리는 경우도 있다. 터치롤(24)은, 권취기(8)의 일부여도 좋다. 터치롤(24)의 회전을 감속 또는 정지시키기 위해, 브레이크 기구를 사용하여도 좋다. 브레이크 기구는, 권취기(8)의 일부여도 좋다. 브레이크 기구는 예컨대 터치롤(24)을 회전 가능하게 지지하는 축부에 설치될 수 있다.

제1 위치 조정부(26)는, 권취 코어(10)에 대한 터치롤(24)의 상대적인 위치를 조정하기 위한 제2 위치 조정부(28)에 부착되어 있다. 제2 위치 조정부(28)를 이용한 터치롤(24)의 이동 거리는, 제1 위치 조정부(26)를 이용한 터치롤(24)의 이동 거리보다 크다. 본 실시형태에 있어서 제2 위치 조정부(28)는, 슬라이드식 위치 조정 기구이다. 제2 위치 조정부(28)는, 예컨대, 지지판(28A)과, 지지판(28A)에 설치되어 있고 제1 위치 조정부(26)의 이동을 가이드하는 가이드부(28B)를 가지면 좋다. 이 경우, 가이드부(28B)를 따라 제1 위치 조정부(26)가 이동함으로써, 터치롤(24)의 위치가 조정될 수 있다. 제2 위치 조정부(28)는, 스윙식 위치 조정 기구여도 좋다.

다음으로, 필름 롤(2)의 제조 방법의 일례를 구체적으로 설명한다. 권취기(8)에 있어서의 권취 코어(10A) 및 권취 코어(10B) 각각에 있어서의 필름 롤(2)의 제조 방법[또는, 필름(4)의 권취 방법]은 동일하다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 권취 코어(10A)를 이용하여 필름 롤(2)을 제조하는 경우를 설명한다.

필름 롤(2)의 제조 방법은, 니어 와인딩식 권취 조작에 의해 필름(4)을 권취 코어(10A)에 권취하는 제1 권취 공정과, 터치 와인딩식 권취 조작에 의해 필름(4)을 권취 코어(10A)의 둘레에 권취함으로써 필름 롤(2)을 얻는 제2 권취 공정을, 이 순서로 연속해서 행한다. 이하, 구체적으로 설명한다.

[제1 권취 공정]

제1 권취 공정에서는, 필름(4)을 권취 코어(10A)에 부착한다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 부착 부재(30)에 의해, 필름(4)을 권취 코어(10A)에 고정한다. 부착 부재(30)의 예는 양면 테이프이다. 양면 테이프의 두께는, 예컨대, 5 ㎛∼20 ㎛이다. 예컨대, 필름(4)은, 점착제에 의해 권취 코어(10A)에 고정되어도 좋다. 그 후, 도 1에 도시된 바와 같이, 반송 라인(6)을 따라 필름(4)을 반송하면서 권취 코어(10A)가 장착된 축부(14A)를 회전시킴으로써, 권취 코어(10A)의 둘레에 필름(4)을 권취한다. 제1 권취 공정에서는 니어 와인딩식 권취 조작에 의해, 필름(4)을 권취한다.

도 3을 이용하여 니어 와인딩식 권취 조작을 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 니어 와인딩식 권취 조작은, 권취 코어(10A)에 권취되기 직전의 필름(4)에 터치롤을 접촉시키면서 필름(4)을 권취하는 조작이다. 니어 와인딩식 권취 조작에서는, 터치롤(24)은, 니어롤로서 기능한다. 터치롤(24)을 니어롤로서 기능시키기 위해, 권취 코어(10A)에 대한 터치롤(24)의 위치는, 제2 위치 조정부(28)에 의해 조정될 수 있다.

니어 와인딩식 권취 조작에 있어서, 권취 코어(10A)에 권취된 필름(4)의 표면과 터치롤(24) 사이의 거리(d)는, 예컨대, 0.1 mm∼10 mm이며, 바람직하게는, 1 mm∼5 mm이다. 상기 「권취 코어(10A)에 권취된 필름(4)의 표면」은, 권취 코어(10A)에 필름(4)이 권취됨으로써 형성되어 있는 필름 롤(2)의 표면이다. 거리(d)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 권취 코어(10)의 축선 방향에서 보아 터치롤(24)의 중심과 권취 코어(10A)의 중심을 잇는 가상 직선 L1을 따른 거리로서, 가상 직선 L2(또는 가상 평면) 및 가상 직선 L3(또는 가상 평면) 사이의 거리이다. 거리(d)는, 상기 권취 코어(10A)의 중심과 상기 터치롤(24)의 중심과의 거리로부터, 터치롤(24)의 반경과, 권취 코어(10A)의 반경과, 권취 코어(10A)에 권취되고 또한 적층되어 있는 필름(4)의 두께(적층 두께)를 뺀 거리로 할 수 있다. 가상 직선 L2는, 가상 직선 L1과 필름(4)의 표면[필름 롤(2)의 표면]의 교점을 포함시켜 가상 직선 L1에 직교하는 선이다. 가상 직선 L3은, 가상 직선 L1과 터치롤(24)의 표면과의 교점을 포함하여 가상 직선 L1에 직교하는 선이다.

거리(d)가 상기 범위의 상한 이하인 경우, 제1 권취 공정과 함께, 제1 권취 공정에서 제2 권취 공정으로 전환할 때에 필름(4)의 권취 어긋남이 쉽게 발생하지 않으므로, 필름 롤(2)의 단면이 고르지 않게 되기 어려워, 필름 롤(2) 중에 주름 등의 변형 결함이 쉽게 발생하지 않는다.

한편, 거리(d)가 0.0 mm, 즉 권취되는 시점에 있어서의 필름(4)이, 터치롤(24)에 접촉하면서, 권취 코어(10A) 상의 필름(4)과 접촉하는 경우, 터치롤(24)의 압착에 의해 필름(4)의 변형이 발생되어 버리는 경우가 있다. 그러므로, 권취되는 시점에 있어서의 필름(4)이, 터치롤(24)과 권취 코어(10A) 상의 필름(4)의 양쪽에 접촉하지 않도록 하는 것이 긴요해진다. 그리고, 거리(d)가 0.1 mm 이상임으로써, 상기 접촉을 방지할 수 있다.

니어 와인딩식 권취 조작에 있어서, 권취 코어(10A) 상에 형성되어 있는 필름 롤(2)과 터치롤(24)의 포위각(wrap angle)(θ)은, 예컨대, 0°보다 크다. 본 실시형태에 있어서의 포위각(θ)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 터치롤(24)의 중심과, 권취 코어(10A)의 중심을 잇는 가상 직선 L1에 직교하는 가상 직선(예컨대, 상기 가상 직선 L2)에 대하여, 권취 코어(10A)에 권취되는 필름(4)[구체적으로는, 반송 라인(6)에 있어서 터치롤(24)보다 하류의 필름(4)]이 이루는 각도이다. 상기 포위각(θ)은, 바람직하게는 0.1° 이상이며, 더욱 바람직하게는, 0.3° 이상이다. 포위각(θ)의 상한은, 예컨대, 90°이며, 45°여도 좋고, 30°여도 좋다. 따라서, 포위각(θ)은, 예컨대, 0.1°∼90° 또는 0.1°∼45°이다.

필름(4)의 권취에 따라, 필름(4)의 적층 두께(t)는 증가한다. 따라서, 제1 권취 공정에서는, 예컨대, 필름(4)에 대한 일정한 압력을 유지하도록, 적층 두께(t)에 따라 제1 위치 조정부(26)에 의해 터치롤(24)을 후퇴(혹은 퇴피)시킨다. 필름(4)의 적층 두께(t)는, 권취 코어(10A) 상에 형성 중인 필름 롤(2)의 두께에 상당한다.

제1 권취 공정은, 권취 코어(10A)에 감긴 필름(4)의 적층 두께(t)가 소정의 두께가 될 때까지 행한다. 상기 소정의 두께는, 3 mm∼15 mm이며, 바람직하게는 4 mm∼10 mm이다. 본 실시형태에서는, 제1 권취 공정의 적층 두께(t)가 상기 범위의 하한 이상이므로, 부착 부재(30)(예컨대 양면 테이프)나 필름 단부에 의한 단차에 의한 필름(4)의 변형 결함이 쉽게 발생하지 않는다. 한편, 적층 두께(t)가 상기 범위의 상한 이하이므로, 권취시의 공기 유입에 따른 권취 어긋남이나 변형 주름이 쉽게 발생하지 않는다.

[제2 권취 공정]

도 4를 이용하여 터치 와인딩식 권취 조작을 설명한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 터치 와인딩식 권취 조작은, 권취 코어(10A)에 권취된 필름(4)의 표면[권취 코어(10A) 상에 형성되어 있는 필름 롤(2)의 표면]에 터치롤(24)을 압박하면서 필름(4)을 권취하는 조작이다. 제1 권취 공정에 있어서, 필름(4)의 적층 두께(t)가 소정의 두께가 된 후, 도 4의 흰색 화살표로 나타낸 바와 같이, 터치롤(24)을 권취 코어(10A)에 권취된 필름(4)의 표면에 접하도록 이동시킴으로써, 니어 와인딩식 권취 조작에서 터치 와인딩식 권취 조작으로 전환된다. 상기 터치롤(24)의 이동은, 예컨대 제2 위치 조정부(28)를 이용하여 제1 위치 조정부(26)를 슬라이드시킴으로써 실시될 수 있다. 또한, 상기 터치롤(24)의 이동 수단은, 상기 방법에 한정되지 않고, 공지된 수단을 채용할 수 있다.

터치 와인딩식 권취 조작에서는, 터치롤(24)은, 예컨대, 100 N/m∼1000 N/m, 바람직하게는 150 N/m∼750 N/m, 보다 바람직하게는 200 N/m∼500 N/m의 선압(터치압)으로, 권취 코어(10A)에 권취된 필름(4)의 표면을 압박한다. 필름(4)의 권취에 따라, 필름(4)의 적층 두께(t)는 증가한다. 따라서, 예컨대, 필름(4)에 대한 일정한 압력을 유지하도록, 적층 두께(t)에 따라 제1 위치 조정부(26)에 의해 터치롤(24)을 후퇴시킨다.

상기 제2 권취 공정에 있어서, 필름 롤(2)을 형성해야 할 모든 필름(4) 중, 제1 권취 공정에 있어서 권취한 부분 이후를 권취함으로써, 최종품(예컨대 제품)으로서의 필름 롤(2)이 제조될 수 있다.

제1 권취 공정 및 제2 권취 공정에서는, 필름(4)에 장력을 부여해 두는 것이 바람직하다. 예컨대, 필름(4)을 권취할 때의 필름(4)의 느슨함을 방지할 수 있기 때문이다. 상기 장력은, 니어 와인딩식 권취 조작시 쪽이 터치 와인딩식 권취 조작시보다 높은 장력을 필름(4)에 인가하면서 권취하는 것이 바람직하다. 이러한 장력은, 예컨대, 도 1에 도시된 장력 조정 장치(32)에 의해 조정될 수 있다.

장력 조정 장치(32)는, 권취기(8)로 권취될 때의 필름(4)의 장력을 조정 가능하게 반송 라인(6)에 설치되어 있다. 어큐뮬레이터(22)를 사용하는 경우는, 장력 조정 장치(32)는, 어큐뮬레이터(22)와 권취기(8) 사이에 배치된다. 장력 조정 장치(32)는, 한 쌍의 닙롤(34, 34)을 갖는다. 장력 조정에 사용하는 닙롤(34)은 흡입롤로 대체할 수 있다.

한 쌍의 닙롤(34, 34)은, 필름(4)을 사이에 두도록 배치되어 있다. 한 쌍의 닙롤(34, 34)은, 서로 반대 방향으로 회전하고, 필름(4)의 반송 방향으로 필름(4)을 송출한다. 권취 코어(10A)에 있어서의 필름(4)의 권취 속도에 대하여, 한 쌍의 닙롤(34, 34)의 회전 속도를 조정함으로써, 장력 조정 장치(32)와, 권취기(8) 사이에 있어서의 필름(4)의 장력이 조정될 수 있다. 장력 제어의 방법은, 장력을 제어할 수 있으면 상기한 방법에 한정되지 않는다. 예컨대 댄서롤을 이용한 댄서 제어여도 좋다.

제1 권취 공정에 있어서, 권취 개시시의 장력(초기 장력)은, 예컨대, 150 N/m∼350 N/m, 바람직하게는 180 N/m∼320 N/m, 보다 바람직하게는 200 N/m∼300 N/m이다. 예컨대, 권취 시작과 동시에 서서히 장력을 낮춰 가고, 니어 와인딩식에서 터치 와인딩식으로 전환함으로써, 터치롤(24)이 접할 때의 장력이 초기 장력의 예컨대 60%∼80%가 되도록 장력은 조정될 수 있다. 터치 와인딩식으로 전환한 후에는, 예컨대, 적층 두께(t)가 10 mm 증가할 때까지 초기 장력의 예컨대 40%∼50%가 되도록 서서히 장력을 낮춰 가는 것이 바람직하다.

니어 와인딩식에서는, 후술하는 바와 같이 필름(4)을 권취할 때에 공기가 유입되기 쉽다. 니어 와인딩식으로 필름(4)을 권취할 때에, 터치 와인딩식보다 높은 장력을 부여해 둠으로써, 공기의 유입에 따른 주름 등의 결함을 방지할 수 있다. 상기한 바와 같이, 초기 장력에서부터 장력을 낮춰 감에 따라, 예컨대, 니어 와인딩식에서 터치 와인딩식으로 전환했을 때에, 급격히 장력을 변화시키는 경우에 비해 주름 등의 결함을 방지하기 쉽다.

상기한 바와 같이 장력을 초기 장력에서부터 작게 하는 경우, 장력의 변화 구배(일정 거리 또는 일정 시간에 대한 장력의 변화량)는 일정하지 않아도 좋다. 예컨대, 니어 와인딩식에서 터치 와인딩식으로 전환하는 단계에서는, 장력의 변화 구배는 작아도 좋다. 일 실시형태에서는, 니어 와인딩식에서 터치 와인딩식으로 전환하기 전에 장력을 낮추는 것을 일단 멈추고(즉 변화 구배를 실질적으로 제로로 함), 그 상태(즉, 장력을 변화시키지 않는 상태)에서 니어 와인딩식에서 터치 와인딩식으로 전환한 후에, 재차 장력을 낮추기 시작해도 좋다. 이것에 의해, 니어 와인딩식에서 터치 와인딩식으로 전환할 때의 충격에 기인한 권취 어긋남을 방지하기 쉽다.

다음으로, 상기 제조 방법의 작용 효과를 설명한다. 이하의 설명에서는, 권취 코어(10A) 및 권취 코어(10B)를, 이들을 구별하여 설명하는 경우 이외에는 권취 코어(10)라고 부른다.

상기 필름 롤(2)의 제조 방법에서는, 우선, 니어 와인딩식 권취 조작으로 필름(4)을 권취하는 제1 권취 공정을 행한다. 필름(4)의 적층 두께(t)가 소정의 두께가 될 때까지 니어 와인딩식 권취 조작을 행한 후, 연속적으로 터치 와인딩식 권취 조작으로 전환하여, 터치 와인딩식 권취 조작에 의해 필름(4)을 권취한다.

니어 와인딩식 권취 조작에서는, 터치 와인딩식 권취 조작의 경우에 비해 권취 코어에 대하여 필름이 압착되기 어렵기 때문에, 제1 권취 공정의 단계에서는, 공기가 유입되기 쉽다. 또한 필름(4)의 적층 두께(t)가 소정의 두께가 될 때까지 니어 와인딩식 권취 조작을 행한다. 그 때문에, 감기 시작했을 때에, 양면 테이프와 같은 부착 부재(30)를 이용하여 필름(4)을 권취 코어(10)에 고정하고 있어도, 부착 부재(30)의 흔적(예컨대 단차)을 흡수할 수 있다.

본 실시형태에서 설명한 형태에 기초하여 보다 구체적으로 설명한다. 니어 와인딩식의 경우, 상기한 바와 같이 공기의 유입량은 많아진다. 그러나, 터치롤(24)을 꽉 누르지 않음으로써 하층부[권취 코어(10A)에 감긴 필름(2)의 적층 상태에 있어서의 권취 코어(10A)측의 층]의 단차 변형[예컨대 필름(2) 중 권취 코어(10A)에 고정되는 부분에 생기는 단차에 기인한 변형]을 전사하기 어렵다. 그 때문에, 적층되는 필름(2)의 상층부에, 단차가 전파되기 어렵다. 또한 니어 와인딩식에 의해 공기를 유입함으로써 필름(2)이 권취 코어(10A)에 고정되어 있는 것에 따른 변형 요인을 흡수하기 쉽다.

만일, 니어 와인딩식 권취 조작을 유지하여 필름(4)을 전부 권취하면, 공기 유입하면서 필름(4)을 계속해서 권취하게 되고, 권취 어긋남, 공기 혼입 등에 따른 변형량이 커져, 결과적으로 변형 결함이 생기기 쉽다.

이것에 대하여, 필름 롤(2)의 제조 방법에서는, 니어 와인딩식 권취 조작을 이용한 제1 권취 공정을 행한 후에, 제2 권취 공정을 행한다. 제2 권취 공정에서는, 터치 와인딩식 권취 조작으로 필름(4)을 권취한다. 그 때문에, 공기의 유입이 억제된다. 또한, 니어 와인딩식의 경우보다 필름(4)을 권취 코어(10)에 대하여 압착시키면서 필름(4)을 권취하기 때문에, 권취 어긋남도 생기지 않는다. 그 결과, 공기의 유입, 권취 어긋남에 따른 필름(4)의 변형도 저감한다.

이상 설명한 바와 같이, 필름 롤(2)의 제조 방법에서는, 감기 시작할 때의 부착 부재(30)의 흔적(예컨대 단차)에 기인한 변형을 방지할 수 있다. 또한, 니어 와인딩식에서 터치 와인딩식으로 중간에 전환하기 때문에, 필름 롤(2)에 있어서의 보다 외측의 부분을 형성할 때에도 필름(4)의 권취 어긋남, 공기 혼입 등에 따른 변형도 방지할 수 있다. 따라서, 필름(4)의 변형 결함(예컨대, 주름, 요철 등)을 억제하면서 필름 롤(2)을 제조할 수 있다. 상기 변형 결함이 억제되고 있기 때문에, 상기 제조 방법에서는, 외관이 양호한 필름 롤(2)을 제조할 수 있다.

터치 와인딩식 권취 조작 전에 니어 와인딩식 권취 조작을 행하고 있다. 니어 와인딩식 권취 조작은, 필름(4)을 권취하기 시작할 때부터 행하고 있기 때문에, 예컨대 필름(4)의 반송 속도가 10 m/분 이하인 상태에서 터치롤(24)과 필름(4)이 접하고 있다. 따라서, 니어 와인딩식 권취 조작에 있어서 필름(4)의 반송 속도가 증가하여도, 그것에 따라 터치롤(24)의 회전 속도도 증가한다. 따라서, 터치 와인딩식 권취 조작을 위해, 터치롤(24)을, 권취 코어(10)에 권취되어 있는 필름(4)의 표면에 압착시킬 때, 터치롤(24)은, 일정 속도로 회전하고 있다. 그 때문에, 터치롤(24)을 필름(4)의 표면에 압착시켜도 마찰 흠집 등의 발생을 방지할 수 있다.

니어식 권취 조작에 있어서, 거리(d)가, 0.1 mm∼10 mm인 경우, 만일 권취 어긋남, 축 흔들림이 생겨도 니어 와인딩식 권취 조작을 확실하게 실시할 수 있다.

권취 코어(10)의 재질이 예컨대 고무인 경우 또는 권취 코어(10)를 스폰지 등의 부드러운 재질의 시트로 피복하는 경우 등과 같이, 필름(4)이 고정되는 부분이 부드러운 형태에서는, 필름(4)의 단부를 권취 코어(10)에 고정시킴으로써 생기는 단차를 완화하기 쉽다.

도 1에 도시된 바와 같이 권취기(8)가 2축 터릿식 리와인더인 경우, 예컨대, 권취 코어(10A)에 대하여, 제1 권취 공정 및 제2 권취 공정을 실시하여, 필름 롤(2)을 제조한다. 그 후, 전술한 바와 같이, 권취기(8)를 회전축(20) 둘레로 회전시킴으로써, 권취 코어(10B)를, 도 1에 도시된 권취 코어(10A)의 위치에 세트한다. 그 후, 권취 코어(10A)에 대하여 필름 롤(2)을 형성한 경우와 동일하게 하여, 필름 롤(2)을 제조한다. 이것에 의해, 효율적으로 필름 롤(2)을 제조할 수 있다.

권취기(8)가 2축 터릿식 리와인더인 경우, 어큐뮬레이터(22)를 사용함으로써, 어큐뮬레이터(22)보다 상류의 필름(4)의 반송을 멈추지 않고, 어큐뮬레이터(22)보다 하류의 필름(4)의 흐름을 멈출 수 있다. 그 때문에, 권취 코어(10A) 및 권취 코어(10B)의 전환을 행하기 쉽다. 어큐뮬레이터(22)의 상류에서 필름(4)을 제조하고 있는 경우[예컨대, 압출 성형으로 필름(4)을 제조하고 있는 경우], 필름(4)의 제조를 계속하면서, 권취 코어(10A) 및 권취 코어(10B)의 전환을 행하는 것이 가능하다. 따라서, 효율적으로 필름 롤(2)을 제조할 수 있다.

2축 터릿식 리와인더인 권취기(8)에 있어서, 필름(4)을 권취하는 권취 코어(10)를 권취 코어(10A)와 권취 코어(10B) 사이에서 전환하는 경우, 터치롤(24)은, 제2 위치 조정부(28)에 직접 또는 간접적으로 부착되어 있는 것이 바람직하다. 권취기(8)를 회전축(20) 둘레로 회전시킬 때에, 제2 위치 조정부(28)에 의해, 터치롤(24)을 후퇴시킬 수 있기 때문이다.

예컨대, 권취 코어(10A)를 이용하여 필름 롤(2)을 제조한 후, 권취 코어(10B)를 이용하여 다음 필름 롤(2)을 제조하는 경우, 처음에 필름 롤(2)을 제조한 후, 터치롤(24)을 퇴피시켜, 권취 코어(10A)로부터 떼어놓게 되는데, 그 때, 터치롤(24)은 권취시의 회전력에 의해 타성(惰性) 회전이 계속되기 때문에, 예컨대, 터치롤(24)의 회전을 일단 감속 혹은 정지시키는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 다음 필름 롤(2)을 제조하는 경우에 있어서 니어 와인딩식 권취 조작을 위해 필름(4)에 터치롤(24)을 접촉시켜도, 필름(4)의 반송 속도와 터치롤(24)의 회전 속도와의 차를 저감할 수 있다(혹은 실질적으로 제로로 할 수 있다). 그 때문에, 터치롤(24)을 필름(4)에 접촉시키는 것에 수반하여 필름(4)에 흠집 등이 생기는 것을 방지할 수 있다. 터치롤(24)의 회전의 감속이나 정지는, 예컨대, 전술한 브레이크 기구를 제어함으로써 행할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태를 설명하였다. 그러나, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되지 않고, 특허청구범위에 의해 나타내는 범위가 포함되는 것이 의도됨과 더불어, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

권취기(8)는, 2축 터릿식 리와인더에 한정되지 않는다. 예컨대 권취기가 갖고 있으며 권취 코어(10)를 장착하는 축부는 하나여도 좋고, 3축 이상이어도 좋다.

도 5에 도시된 바와 같이, 필름(4)은, 터치롤(24)에 감겨져(혹은 걸쳐져) 있어도 좋다.

니어 와인딩식 및 터치 와인딩식에 사용하는 롤을 터치롤로서 설명하였다. 그러나, 니어 와인딩식 및 터치 와인딩식에 사용하는 롤은, 본 기술분야에서 니어 와인딩식 및 터치 와인딩식 권취 조작을 실시하기 위한 롤이라면 한정되지 않는다. 니어 와인딩식 및 터치 와인딩식 권취 조작에서는, 공통의 롤을 사용하지 않아도 좋다.

상기 실시형태 및 여러 가지 변형례는, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 적절하게 조합되어도 좋다.

2 : 필름 롤 4 : 필름
10, 10A, 10B ; 권취 코어 24 : 터치롤
30 : 부착 부재 θ : 포위각
t : 적층 두께

Claims

장척의 필름을 권취 코어의 둘레에 권취하여 필름 롤을 제조하는 방법으로서, 상기 필름을 상기 권취 코어에 고정시킨 후, 상기 필름의 적층 두께가 3 mm∼15 mm가 될 때까지 니어 와인딩식 권취 조작에 의해 상기 필름을 상기 권취 코어에 권취하는 제1 권취 공정과, 터치 와인딩식 권취 조작에 의해 상기 필름을 상기 권취 코어의 둘레에 권취함으로써 상기 필름 롤을 얻는 제2 권취 공정을, 이 순서로 연속해서 행하는, 필름 롤의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 니어 와인딩식 권취 조작은, 상기 권취 코어에 권취되기 직전의 상기 필름에 터치롤을 접촉시키면서 상기 필름을 권취하는 조작이며,
상기 터치 와인딩식 권취 조작은, 상기 권취 코어에 권취된 상기 필름의 표면에 상기 터치롤을 압박하면서 상기 필름을 권취하는 조작인, 필름 롤의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 니어 와인딩식 권취 조작에 있어서, 상기 필름이 상기 권취 코어의 둘레에 권취된 상기 필름의 표면과 상기 터치롤 사이의 거리는, 0.1 mm∼10 mm이며,
상기 거리는, 상기 권취 코어의 축선 방향에서 보아 상기 권취 코어의 중심과 상기 터치롤의 중심을 잇는 선을 따른 거리인, 필름 롤의 제조 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 터치 와인딩식 권취 조작에 있어서, 상기 터치롤은, 100 N/m∼1000 N/m의 선압으로, 상기 권취 코어에 권취된 필름의 표면을 압박하고 있는, 필름 롤의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니어 와인딩식 권취 조작 및 상기 터치 와인딩식 권취 조작은, 상기 필름에 장력을 인가하면서 행해지고,
상기 장력은, 상기 니어 와인딩식 권취 조작시 쪽이 상기 터치 와인딩식 권취 조작시보다 높은, 필름 롤의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 권취 공정에 있어서, 상기 필름은, 부착 부재에 의해 상기 권취 코어에 고정되는, 필름 롤의 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 부착 부재는 양면 테이프인, 필름 롤의 제조 방법.