JP2018016453A - フィルムロールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】密着痕が少なく、且つナーリング部分が切除された場合でもゲージバンドが少ないフィルムロールの製造方法を提供する。【解決手段】ナーリング部分を有するフィルムを幅方向に振動させながら巻き取り、前記ナーリング部分の幅Ｄｎに対する前記振動の振幅Ｄｏの比Ｄｏ／Ｄｎを０．１〜０．９とする。【選択図】なし

Description

本発明はフィルムロールの製造方法に関する。詳細には、本発明はナーリング部分を有するフィルムを巻き取るフィルムロールの製造方法に関する。

光学フィルム等に代表されるフィルムは、製造効率および保管効率向上のため、一般的にロール状に巻き取られフィルムロールとして保管および搬送される。近年、光学用フィルムやディスプレイ、また高品位が求められる高輝度加飾フィルムでは、フィルムロールの形状により発生する欠陥の低減が求められている。

例えば特許文献１には、長尺の延伸前フィルムをオシレートさせるオシレーション工程と、オシレートされた状態の前記長尺の延伸前フィルムの両端部をトリミングする第１のトリミング工程と、前記トリミングされた長尺の延伸前フィルムを延伸して長尺の延伸フィルムを形成する延伸工程と、前記長尺の延伸フィルムをロール状に巻き取って長尺の延伸フィルムの巻回体を得る巻回工程とを有する、延伸フィルムの巻回体の製造方法が開示されている。また、係る製造方法により、ゲージバンド等の連続的な厚みムラに起因する不具合が抑制された延伸フィルムの巻回体が得られる旨が記載されている。
ゲージバンドとは、フィルムロールの表面に生じる、フィルムロールの円周方向に平行な帯状の盛り上がりを指す。ゲージバンドは、フィルムの厚い部分が周回毎に重なることで生じる。フィルムロールにゲージバンドが生じるとフィルム表面に痕跡が残り、フィルムの品位が低下したり、フィルムの光学特性が低下する傾向となる。

また例えば特許文献２には、側端部にナーリングが付与されてフィルムが巻芯に巻回されているフィルムロールであって、該フィルムの幅方向の厚味差がナーリング部を除いて５μｍ以下であり、かつ該ナーリングの厚味が３〜１５μｍであることを特徴とするフィルムロールが開示されている。また、係るフィルムロールにより、貯蔵中は黒帯に加えて陥没の発生もないフィルムロールが得られる旨が記載されている。

さらに例えば特許文献３には、製膜工程から送出されるフィルムの両端部の少なくとも片面に凹凸部を形成して凸部の高さを当該フィルムの平均高さより高くした後、巻取機によって
ロール状に巻き取ることを特徴とするフィルムの巻取り方法が開示されている。また係る巻取り方法により、巻取り途中の横ずれを防止し、擦れ傷の発生がなく且つ良好な外観で巻き上げることが出来る旨が記載されている。また、フィルムを巻取る際にカッターと巻取機とのフィルム幅方向のオシレーションを同期させ、ナーリング部分にカットラインを位置させながらフィルムの両端をカッターによって切除した後、ロール状に巻き取るフィルムロールの製造方法が開示されている。

特開２０１５−１２３６０５号公報 特開２００２−２１１８０３号公報 特開平８−１７５７０８号公報

本発明者らが検討した結果、特許文献３に記載の方法のようにフィルムの振動（オシレーション）とナーリング処理を併用すると、振動させずにナーリング処理を施す場合に比べ密着痕が増大することがあった。

また、フィルムの機能性を向上させるため、例えば該フィルムに塗工液を塗布して易接着層、易滑層またはハードコート層などの機能層を設けることが頻繁に行われている。係る塗工液を塗布する方法として、例えばグラビアコート法やキスコート法などロールに付着させた塗工液をフィルムに転写する方法が一般的に用いられるが、ナーリング部分を有するフィルムに該方法を適用すると、ナーリング部分がロールに接触し、その高さおよび凹凸のため塗工液を均一に塗布することができず、機能層の厚さが不均一になる。よって、ナーリング部分を有するフィルムは、フィルムロールから巻き出された後、上記機能層を付与する前にナーリング部分を切除されることが多い。本発明者らの検討により、ナーリング部分を切除したフィルムを再びロール状に巻き取って製造したフィルムロールは、ナーリング部分を切除する前と比べゲージバンドが増大することが判明した。

本発明の目的は、密着痕が少なく、且つナーリング部分が切除された場合でもゲージバンドが少ないフィルムロールの製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために検討を行った結果、以下の態様を包含する本発明を完成するに至った。

［１］ ナーリング部分を有するフィルムを幅方向に振動させながら巻き取り、
前記ナーリング部分の幅Ｄｎに対する前記振動の振幅Ｄｏの比Ｄｏ／Ｄｎを０．１〜０．９とする、フィルムロールの製造方法。
［２］ 前記ナーリング部分の幅Ｄｎと前記振動の振幅Ｄｏの差を５〜３５ｍｍとする、［１］のフィルムロールの製造方法。
［３］ 前記フィルムの幅方向において、前記ナーリング部分よりも外側の少なくとも一部を切除する、［１］または［２］のフィルムロールの製造方法。
［４］ ［１］〜［３］のいずれかの製造方法で得られたフィルムロールを巻き出し、前記ナーリング部分を切除したあと前記フィルムを巻き取る、フィルムロールの製造方法。
［５］ 前記フィルムが熱可塑性樹脂からなるフィルムである、［１］〜［４］のいずれかのフィルムロールの製造方法。
［６］ 前記フィルムが光学フィルムである、［１］〜［５］のいずれかのフィルムロールの製造方法。
［７］ 前記フィルムが加飾フィルムである、［１］〜［５］のいずれかのフィルムロールの製造方法。

本発明の製造方法により製造したフィルムロールは密着痕やゲージバンド等の欠陥が少なく、該フィルムロールを構成するフィルムは光学用途や種々の製品の加飾用途に好適に用いられる。

本発明のフィルムロールの製造方法の一実施態様を以下に説明する。本発明のフィルムロールの製造方法は、ナーリング工程およびオシレーション工程を有する。

［ナーリング工程］
ナーリング工程ではフィルムの端部に凹凸を形成（ナーリング加工）する。以下、ナーリング加工によって凹凸を形成されたフィルムの凹凸部をナーリング部分と称する。凹凸の形状は特に限定されず、例えば角錐台形、円錐台形、円丘形、波形、格子形、不定形等の集合体が挙げられる。上記各形状は突起、凹陥のいずれであってもよく、フィルムの片面または両面に形成されていてもよい。また、フィルムの幅方向におけるナーリング部分の本数は特に限定されず、１本でもよいし２本以上でもよいが、フィルムの両端部に１本ずつ存在することが好ましい。

フィルムの幅方向において、フィルムの端からナーリング部分の外側の端までの距離をフィルム全幅の０．０２５〜５％とすることが好ましく、０．０５〜２．５％とすることがより好ましい。フィルムの端からナーリング部分の外側の端までの距離がフィルム全幅の０．０２５％よりも短いとフィルムが破断しやすくなり、５％よりも長いとフィルム同士が密着し密着痕が生じる傾向となる。またフィルムの端からナーリング部分の外側の端までの距離を０．１〜２０ｍｍとすることが好ましく、１〜１０ｍｍとすることがより好ましい。なお、係るフィルムの端からナーリング部分の外側の端までの距離は、巻き取る直前のフィルムで判断する。すなわち、フィルムロールの製造方法が、後述するようにフィルムのナーリング部分よりも外側を切除する工程（スリット行程）を有する場合には、係る切除を終えた後のフィルムにおいて、フィルムの端からナーリング部分の外側の端までの距離を判断する。また、フィルムを幅方向に振動させながらフィルムのナーリング部分よりも外側を切除する場合、フィルムの端からナーリング部分の外側の端までの距離は振動の振幅に応じてフィルムの流れ方向で周期的に変化するが、係る距離の最小値を、フィルムの端からナーリング部分の外側の端までの距離とする。

ナーリング部分に形成される凹凸の高さは、フィルムの平均高さ（フィルムの幅方向においてナーリング部分を除いた部分の平均厚さ）より１〜２０％大きいことが好ましい。ナーリング部分に形成される凹凸の高さが係る範囲外になるとフィルムに皺等が発生する傾向となる。

ナーリング部分の各突起又は凹陥の直径は好ましくは５０〜１０００μｍであり、より好ましくは１００〜５００μｍである。また、その密度は好ましくは２０〜１０００個／ｃｍ^２であり、より好ましくは１００〜７００個／ｃｍ^２である。

フィルムに付与されるナーリング部分の幅Ｄｎは１本当り好ましくはフィルムの幅の０．１〜３％であり、より好ましくは０．４〜２％である。１本当りのナーリング部分の幅Ｄｎがフィルムの幅の０．１％より短いと、フィルムロールに密着痕やゲージバンドが生じる傾向となる。また３％より長いと大型のナーリング装置が必要となりコストの点から不利であり、さらにフィルムの収率が低下する。

フィルムに凹凸を形成する方法は特に限定されず、公知の方法を使用できるが、ローレット加工され加熱された型ロールとバックアップロールでフィルムを挟持することで形成することが好ましい。

［オシレーション工程］
オシレーション工程ではフィルムを幅方向に周期的に振動（オシレーション）させる。係る振動の周期は好ましくは１０ｍ以上、より好ましくは５０ｍ以上であり、一方好ましくは５００ｍ以下、より好ましくは３００ｍ以下である。振動の周期を係る範囲内にすることで、ゲージバンド及び横ダンの発生を低減することができる。

振動の振幅Ｄｏは好ましくは５ｍｍ以上であり、より好ましくは１０ｍｍ以上であり、さらに好ましくは１５ｍｍ以上である。振幅が５ｍｍ未満であると、ナーリング部分を切除したフィルムロールにおいてゲージバンドが発生する傾向となる。

ナーリング部分の幅Ｄｎに対する振動の振幅Ｄｏの比Ｄｏ／Ｄｎは０．１〜０．９であり、好ましくは０．２〜０．８であり、より好ましくは０．４〜０．６である。Ｄｏ／Ｄｎの値を係る範囲内にすることで、フィルムロールの密着痕およびゲージバンドを低減でき、かつナーリング部分を切除したフィルムロールにおいてもゲージバンドを低減できる。Ｄｏ／Ｄｎが０．１よりも小さいとナーリング部分を切除したフィルムロールにおいてゲージバンドが発生する傾向となる。一方Ｄｏ／Ｄｎが０．９よりも大きいとナーリング部分がフィルムの周回毎で重ならず、フィルムに密着痕が生じる傾向となる。さらに、ナーリング部分の幅Ｄｎと振動の振幅Ｄｏの差は５〜３５ｍｍであることが好ましく、１０〜３０ｍｍであることがより好ましい。

［スリット工程］
本発明のフィルムロールの製造方法は、フィルムの幅方向において、ナーリング部分よりも外側を切除するスリット工程を任意で有することが好ましい。フィルムのナーリング部分よりも外側はフィルムの中央部よりも比較的厚く脆いため、残したまま巻き取るとフィルムが破断しやすくなる。スリット工程は任意の時点で行えるが、巻き取りの直前であることが好ましい。

スリット工程は、フィルムの幅方向において、上記ナーリング部よりも外側を切除することが好ましい。例えば特許文献３の図４のようにナーリング部分の一部を切除すると、粉塵が発生してフィルムを汚染し、該粉塵を巻き込んでフィルムロールが形成されフィルムに痕が生じる。またナーリング部分の幅が小さくなり密着痕が生じる傾向となる。さらに係るフィルムを振動させながら巻き取るとナーリング部分の重なりが非常に小さくなり、より密着痕が生じる傾向となる。

スリット工程で使用されるカット（トリミング）装置は、カッター部とカッターによる切断位置においてフィルムを支持する支持ローラー部、及びカッターにより切断された端部を巻き取り回収する巻き取りローラー部、また巻き取る際の張力を調整するダンサーローラー部を含む。

［フィルム］
フィルムの材料は特に限定されず、例えば熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などの樹脂材料からなる樹脂フィルムが挙げられる。熱可塑性樹脂として、例えばビスフェノールＡポリカーボネートなどのポリカーボネート樹脂；ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸樹脂、スチレン−マレイミド樹脂、スチレン系熱可塑エラストマーなどの芳香族ビニル系樹脂またはその水素添加物；非晶性ポリオレフィン、結晶相を微細化した透明なポリオレフィン、エチレン−メタクリル酸メチル樹脂などのポリオレフィン系樹脂；ポリメタクリル酸メチル、スチレン−メタクリル酸メチル樹脂などの（メタ）アクリル系樹脂；（メタ）アクリル系樹脂をイミド環化、ラクトン環化、メタクリル酸変性などにより改質した耐熱性（メタ）アクリル系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメタノールやイソフタル酸などで部分変性されたポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレートなどのポリエステル樹脂；ポリアミド樹脂；ポリイミド樹脂；ポリエーテルサルホン樹脂；トリアセチルセルロース樹脂などのセルロース系樹脂；ポリフェニレンオキサイド樹脂；などが挙げられる。なお、本明細書において（メタ）アクリル系樹脂とはメタクリル系樹脂またはアクリル系樹脂を指す。

フィルムの厚さは該フィルムをロール状に巻き取ることができれば特に限定されないが、巻き取り性の観点から、好ましくは５〜１０００μｍであり、より好ましくは１０〜５００μｍであり、さらに好ましくは５０〜２００μｍである。

［用途］
本発明の製造方法で得られたフィルムロールおよび該フィルムロールを形成するフィルムの用途は特に限定されず、例えば車両外装、車両内装等の車両加飾部品；壁材、ウィンドウフィルム、浴室壁材等の建材部品；食器、玩具、楽器等の日用雑貨；掃除機ハウジング、テレビジョンハウジング、エアコンハウジング等の家電加飾部品；キッチンドア表装材等のインテリア部材；船舶部材；タッチパネル表装材、パソコンハウジング、携帯電話ハウジング等の電子通信機；液晶保護板、導光板、導光フィルム、偏光子保護フィルム、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、各種ディスプレイの前面板および表装材、拡散板などの光学関係部品；太陽電池若しくは太陽光発電用パネル表装材などの太陽光発電部材などが挙げられる。

中でも、液晶表示装置などの表示装置に用いられる部材、例えば偏光子保護フィルム、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、輝度向上フィルム、液晶基板、光拡散シート、プリズムシートなどの光学用途に好適に用いることができる。特に、偏光板保護フィルムや位相差フィルムにより好適である。

また、本発明のフィルムロールおよび該フィルムロールを形成するフィルムは加飾用途に好適に用いることができる。加飾方法は特に限定されず、公知の方法を使用できる。

以下に実施例および比較例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明はそれらにより何ら制限されるものではない。なお、実施例および比較例における物性値の測定または評価は、以下の方法により行った。

〔密着痕〕
後述の方法で製造したフィルムロールの巻き終わりからフィルムを１ｍ抜き出し試験片とし、蛍光灯下（２００ルクス）で、黒色布（川島織物セルコン社製）上に該試験片を載せて外観を観察し、フィルムの幅方向に長い略楕円形又は略長方形の表面凹凸により反射光に違いが見られた部分を密着痕として以下の通り評価した。
Ａ：密着痕が見られない。
Ｂ：密着痕が少数見られる。
Ｃ：密着痕が多数見られる。

〔ゲージバンド〕
フィルムロール１および２の外観を目視で観察し、以下の通り評価した。
Ａ：ゲージバンドが見られない。
Ｂ：ゲージバンドが僅かに見られる。
Ｃ：ゲージバンドがはっきりと見られる。

＜実施例１＞
国際公開ＷＯ２０１４／１６７８６８号の参考例１を参照して合成したアクリル系ゴム粒子２０質量部および国際公開ＷＯ２０１４／１６７８６８号の参考例２を参照して合成したメタクリル樹脂（重量平均分子量１１００００）８０質量部をベント付き単軸押出機のホッパーに供給し、２６０℃で溶融混練してリップ幅２０００ｍｍのＴダイから吐出し、鏡面を有する金属弾性ロールと鏡面を有する金属剛体ロールで挟持して厚さ８０μｍのフィルムとした。得られたフィルムを加熱された型ロールとバックアップロールで挟持し、幅Ｄｎが３０ｍｍであり凸部の高さが５μｍであるナーリング部分を付与した。その後、周期１００ｍ、振幅Ｄｏ１５ｍ、Ｄｏ／Ｄｎ比０．５で係るフィルムを幅方向に振動させながら、ナーリング部分よりも外側のフィルムを切除し、フィルムを巻き取り機によりロール状に巻き取り、長さ２０００ｍのフィルムロール１を作成した。なお、フィルムロール１のフィルムの幅は１４００ｍｍとし、該フィルムの端からナーリング部分の外側の端までの距離を２０ｍｍとした。得られたフィルムロール１について評価した結果を表１に示す。

作成したフィルムロール１を巻き出し、フィルムの幅が１２００ｍｍとなるようにフィルムのナーリング部分を有する両端部を各１００ｍｍ切除し、該フィルムを巻き取ってフィルムロール２を作成した。得られたフィルムロール２について評価した結果を表１に示す。

＜実施例２〜４、比較例１〜３＞
実施例１において、ナーリング部分の幅Ｄｎ、振動の振幅Ｄｏおよびフィルムロール１のフィルムの幅を表１に記載の通り変更した以外は実施例１と同様にフィルムロール１およびフィルムロール２を製造し評価した。結果を表１に示す。

表１の結果から、Ｄｏ／Ｄｎが０．９よりも大きい比較例１およびナーリング部分を設けなかった比較例３では、フィルムロール１で密着痕が生じた。また、Ｄｏ／Ｄｎが０．１未満である比較例２では、フィルムロール２でゲージバンドがはっきりと確認された。一方、Ｄｏ／Ｄｎを０．１〜０．９とした実施例１〜４では、密着痕が少なく、且つナーリング部分が切除された場合でもゲージバンドが少ないフィルムロールを得られた。

したがって、本発明の製造方法で得られたフィルムロール１は、フィルムロール１からフィルムを巻き出し、該フィルムのナーリング部分を切除したあと、該フィルムに例えば易接着層、易滑層、またはハードコート層などの原料液を塗布し、再び巻き取ってフィルムロール２を製造する場合に好適に用いられる。

Claims (7)

1. ナーリング部分を有するフィルムを幅方向に振動させながら巻き取り、
   前記ナーリング部分の幅Ｄｎに対する前記振動の振幅Ｄｏの比Ｄｏ／Ｄｎを０．１〜０．９とする、フィルムロールの製造方法。
2. 前記ナーリング部分の幅Ｄｎと前記振動の振幅Ｄｏの差を５〜３５ｍｍとする、請求項１に記載のフィルムロールの製造方法。
3. 前記フィルムの幅方向において、前記ナーリング部分よりも外側の少なくとも一部を切除する、請求項１または２に記載のフィルムロールの製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法で得られたフィルムロールを巻き出し、前記ナーリング部分を切除したあと前記フィルムを巻き取る、フィルムロールの製造方法。
5. 前記フィルムが熱可塑性樹脂からなるフィルムである、請求項１〜４のいずれかに記載のフィルムロールの製造方法。
6. 前記フィルムが光学フィルムである、請求項１〜５のいずれかに記載のフィルムロールの製造方法。
7. 前記フィルムが加飾フィルムである、請求項１〜５のいずれかに記載のフィルムロールの製造方法。