JPS6261417B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は厚さが約50μｍ以下で長さは不定であ
り、長さ方向に沿ひ弾力的に変形された縁を有
し、ウエツブの捲取りと捲取り中の取扱い特性が
改善され、巻いた時のウエツブのロールの品質と
外観とが改善された熱可塑性フイルム材料のウエ
ツブに関する。 エイチ・イー・フアン・デルヘーフ（H.E.van
Derhoef）の1927年12月６日付米国特許第
1651744号においては、フイルム・ウエツブの縁
に永久的なツブツブ状の変形部を意図的につける
ことが記載されている。このツブツブはロールに
されたフイルム材料の隣接した巻き層の間を永久
的に分離する深さを与える。フイルムの隣接層は
ロールのいかなる場所でも互いに接触することは
ないと記載されている。永久的なフイルムの深さ
の代表的な程度はフイルム・ウエツブの厚さの２
倍の程度である。 エイ・ダヴリユー・スペンサー（A.W.
Spencer）の1970年３月24日付の米国特許第
3502765号においては、前述の特許と実質的に同
じ縁のツブツブが記載されているが、さらにこの
ようなツブツブは屡々縦溝状の、又はコツプ状の
ウエツブの縁を生じることが認められている。こ
の付加的な二次的な変形を防ぐためには、ウエツ
ブの縁を加熱してツブツブ付けの車を使用する直
前に小さな収縮を起させることが述べられてい
る。該特許では特に好適な熱可塑性ウエツブ材料
としてポリエチレンテレフタレートが記載されて
いるが、ツブツブによる縁の厚さの増加率は例え
ば50％である。記載されたフイルムの厚さの範囲
は約25〜250μｍであるが、この方法により得ら
れるツブツブは永久的なものであり、巻かれたフ
イルム・ウエツブの隣接した巻き層を分離するた
めのものである。 エフ・ジエー・ピラ（F.J.Pira）らの1977年５
月３日付米国特許第4021179号では、熱可塑性材
料（特にポリエチレンテレフタレート）のウエツ
ブの縁にツブツブをつけることが記載されている
が、この際ツブツブ付け用の車を加熱して加熱し
ないツブツブ付け用の車を用いるツブツブの深さ
に比べて深い深さを与える。この特許は一般に厚
さ150μｍ以上のフイルムにツブツブを付ける方
法であり、深い永久的なツブツブをつけてロール
の形の隣接したウエツブの巻き層を分離する。ツ
ブツブがつけられたフイルムの隣接層に変形の損
失があることが考慮されているが、層を永久的に
分離しロールを安定化させるために深さを保たね
ばならないということが主な目的である。この特
許には永久的でなく深くないツブツブは不適当で
望ましくないということが記載されている。 薄いウエツブ材料は安定なロールに巻くことが
困難である。このような材料のロールはテレスコ
ーピング（内側の巻層が外に延びて飛出す現象）
を起し易く、またロールの周りで波紋、***、及
び皺が畔径方向に生じる。前述の如く、例えば厚
さ150ｍμ以上の厚いウエツブ材料の安定なロー
ルは深いツブツブ付けによりつくられて来たが、
そのため永久的に厚くなつた縁がウエツブ材料に
つけられる。しかしこのようなツブツブがつけら
れた薄いウエツブ材料はツブツブをつけない同じ
薄い材料からつくられたロールよりも***及び皺
が生じ易い。本発明は波紋、***及び皺が少な
く、高速捲取りの際のテレスコーピングの傾向が
減少した巻かれたロールをつくることができるよ
うに薄いウエツブ材料の縁を処理する方法に関す
る。 本発明に従えば、長さに沿い弾力性のある変形
部のパターンがつけられた不定の長さの薄い熱可
塑性フイルム材料のウエツブが提供される。この
ウエツブは厚さが約50μｍ以下であり、１μｍよ
り厚く、一般に約10μｍ以上である。ウエツブの
巻いたロールも提供される。本発明の弾力性のあ
る変形部は、ウエツブをロールに巻いた時、隣接
したフイルム層の力により変形が平らになり実質
的に完全に除去される程度にのみウエツブにプレ
スされる。 第１図においては、不定の長さのウエツブ１０
をロールの心１２の周りに捲取つて捲取つたロー
ル１１にし、ロールの一回の捲き取り毎に捲取つ
たウエツブの層をつくる。ウエツブ１０の少くと
も一つの縁に対しそれと平行に弾力性の変形部を
もつた連続的なパターン１３がつけられる。捲取
つたロール１１においては、隣接したフイルム層
からの変形部のパターン１３が重ね合わされる。 本発明のフイルム材料は前述のように薄く、ま
た材料の構造が横方向に永久に移動することなく
弾力性のある変形を受けるような性質をもつてい
る。フイルムは一般に熱可塑性有機重合体材料で
あり、また一般に厚さが１〜50μｍである。しか
しフイルムの厚さは少くとも10μｍであることが
最も多い。本発明はハロゲン化した、またはしな
いポリオレフイン、ポリイミド、及び一般に他の
材料で被覆した、またはしないポリエステルを含
む種々のフイルム材料について実施し得るが、ポ
リエチレンテレフタレートのフイルムに対し特に
有用であることが見出された。厚さ約50μｍ以下
のポリエチレンテレフタレートのフイルム・ウエ
ツブは、現在まで、高速で捲取つて外観の良い安
定なロールにすることが極めて困難であつた。 本発明の弾力性の変形をもつた薄いポリエチレ
ンテレフタレート・ウエツブ材料は縁が滑らかで
縁に処理をしないこのようなウエツブ材料に用い
得るよりは最大２倍の捲取速度でロールに捲くこ
とができる。高速捲取の途中、薄いウエツブ材料
の層の間に空気が捕促されるが、ウエツブの縁に
沿つた弾力性のある変形により、捕促された空気
が逃げ出せるのに適当な時間の間、隣接したウエ
ツブの層は僅かに間隙があけられる。他方滑らか
な縁をもつたウエツブ材料は、捕促された空気に
よつて所謂「滑り波紋」をもつたロールになり、
互いに密閉された滑らかなフイルム・ウエツブの
縁を通つて空気は逃げ出すことはできない。滑り
波紋は捲取られたロールの表面層の下に生じた水
ぶくれのような外観を有している。個々の滑り波
紋は通常初期直径が約２〜４mmであり、仕上げロ
ールの表面における最終直径は10〜15mmになる。 本発明のウエツブ材料は高速度で捲取つて、滑
らかな皺のない表面をもち、テレスコーピングの
危険のないロールにすることができる。弾性的な
変形は小さい張力をもつたバネとして作用し、そ
の各々が積極的に、しかしゆるやかに一つのウエ
ツブの縁をロール中の隣接した上部及び下部のウ
エツブの縁に対して保持すると信じられている。
ロールをきつく捲く程、変形部又は歯は完全に除
去、即ち平らにされ、最後には実質的に完全に平
らになり、ウエツブ材料はロールの全幅を通して
隣接した上部及び下部の層と接触する。しかし、
滑らかな縁をもつたウエツブ材料を低速度で捲い
て滑り波紋を避けるようにしたものは、捲取張力
が僅かに低いとテレスコーピングを起す傾向があ
り、或いは捲取張力が僅かに高いと機械方向に隆
起を起す。前述のように、本発明のウエツブ材料
では、ゆるい弾力性のある多数の圧力点が夫々ロ
ール上に小さい半径方向の力を及ぼし、捲取つた
ウエツブに僅かな横方向の張力を保持することに
よりテレスコーピングが避けられる。 本発明のウエツブ材料は縁が滑らかで隣接層と
の間に邪魔物が少ないウエツブ材料に比べ速く被
覆し、また捲戻すことができる。また本発明のウ
エツブ材料は縁から縁まで被覆した場合、被覆で
きない縁が節付きのウエツブ材料を被覆した場合
に比べ無駄が少ない。 前述のような機械方向の***が生じる理由は、
完全には理解されていない。機械方向の***はロ
ールをつくつた後薄いウエツブ材料の捲取つたロ
ールに生じることが多い。例えば機械方向の***
は薄いポリエチレンテレフタレートの外面に、こ
のフイルム・ウエツブが滑かな縁をもつている
時、ロールをつくつた約１〜５日、通常は２日後
に生じる傾向がある。滑かな縁をもつたフイルム
のロールに機械方向の***が生じる理由がわかつ
ていないため、本発明のウエツブ材料のロールに
このような***が生じない理由もわかつていな
い。しかし本発明の薄いポリエチレンテレフタレ
ートの滑かなロールでは後になつて機械方向の隆
起ができないことは確かである。 本発明の薄いウエツブの弾性的な変形は、隣接
したウエツブ材料の層を分離するためにウエツブ
の縁につけられるツブツブとは非常に異つてい
る。前述の従来法のあるものにつけられたツブツ
ブはフイルム・ウエツブの永久的な変形であり、
一般に材料の若干の移動を伴つている。ツブツブ
をつけると、それによつて意図的に、また実際
に、ツブツブがつけられた区域の上に材料の永久
的な厚みが生じ、ロール中の隣接したウエツブ層
の少くとも縁の所で実質的且つ永久的な分離が生
じる。僅か約１〜約50μｍの厚さのフイルム・ウ
エツブにかけられるツブツブつけの力により永久
的な変形が起こり、ツブツブのつけられた区域で
かたい縁をもつたウエツブ材料のロールが生じ、
ツブツブのつけられた区域の間でロールの中心に
おいてロールを横切り支持されないフイルム材料
にひどい横方向の皺が生じる。この点に関し本発
明の利点はウエツブの幅対厚さの比が少くとも
10⁴の時に生じる。 前述のように、本発明のウエツブの弾性的な変
形部は前に捲かれた層の上にウエツブの層を順次
巻いてゆく場合に生じる累積力によつて平らにさ
れることにより実質的に完全に除去される。弾力
性があるから、ウエツブを捲戻した時に変形は戻
る。勿論戻つた変形は最初の捲取りに用いた時と
同じようにウエツブ材料を再び捲取る時にも有用
である。 第２ａ図及び第２ｂ図は本発明のフイルム・ウ
エツブの模式図である。第２ａ図においては、ウ
エツブ１０の一つの縁が弾性的な変形部１３のパ
ターンを切つた断面図として示されている。ウエ
ツブ１０は他のウエツブ層と接触しておらず、弾
性的な変形部１３は全体に亘つて存在している。
第２ｂ図においては、ウエツブ１０の数個の隣接
層の一つの縁がロールに捲かれた断面図として示
されている。弾性的な変形部１３はロールの隣接
層を通し外部層１０′から内部層１０″へと次第に
平らになつている。隣接した変形部は通常互いに
合致しておらず、この場合にもそのように示され
ている。弾性的な変形部は数層がロールに捲かれ
た後に実質的に完全に潰されるか、又は数層が捲
かれた後も残つていることができる。 弾力的な変形部は最低１列、ないし最大６列以
上のパターンとして存在することができる。変形
は歯又は溝又は他の小さい部分の同等な不連続性
をもつた形をとることができる。第３図において
は、弾性的な変形１４をもつた本発明のウエブ１
０の一部の表面の切取り断面図が示されている。
変形部１４は間隔のあいた列の任意のパターンで
ウエツブ１０にプレスされているが、また任意の
形をとることができる。変形部又は歯のパターン
は歯の間の距離が約0.5〜10mmになるようにつく
ることが好ましい。間隔の下限はあまり重要とは
思われないが、上限は捲取り中、またロールの形
にした時のウエツブの所望の特性を得るのに十分
な数の圧力点を保つように選ばれる。 第４図は弾性的な変形部１６をもつた本発明の
ウエツブ１０の一部の表面の切取り図である。変
形部１６は第４図に特に示されているように、平
行な溝のパターンとしてウエツブ１０にプレスさ
れているか、或いはウエツブの縁に沿つたねじれ
たパターンとして存在することができる。溝は細
長い溝と考えることができ、交叉していない場合
には、隣接した溝は６mm以上の間隔でないことが
好ましい。高速捲取りが重要な場合には、溝の任
意のパターンは捲取り操作中捕捉された空気を逃
がすように、変形部のないパターンを横切る径路
を与えることが好ましい。 弾性的な変形部は材料を実質的に横方向に移動
させることなく可塑的変形を生じさせる任意の方
法により、熱可塑性材料の薄いウエツブにつける
ことができる。例えば前述の米国特許第4021179
号記載のツブツブつけ用の車でも、フイルム材料
の永久的な変形と横方向の移動とを生じる力より
も十分低い変形力で用いる限り、使用することが
できる。ツブツブ付け用の車を用いる場合には、
滑かな弾力性のあるロールの上で使用し、車と弾
力性のあるロールとの間に引込まれたウエツブ材
料がプレスされてロールになり、ツブツブつけ用
の車をかたいロールか又は合致したツブツブつけ
用の車に対して用いた場合に生じるようなウエツ
ブ材料の横方向の移動によつて永久的に変形され
たものではない、単なる歯をつけることができ
る。 本発明のウエツブは一対の車又はローラーによ
り縁の滑かな薄いウエツブを引込むことによりつ
くられる。この車又はロールはウエツブの縁をプ
レスする足を有する一つの部材と、足付きの部材
の圧力を受ける滑かな弾力性のある面を有する他
の部材から成つている。ローラーの間隔は変形部
の所望の軽い力を保つように十分に注意しなけれ
ばならない。 特定の好ましい変形部の力は種々の条件及びフ
イルムの厚さ及び種類により変るが、足付きの車
は約３〜19mm²の全面積がある与えられた時間フイ
ルムと接触するようにつくられている場合、約４
〜35ニユートンの力で接触し、約1200〜7300KPa
の変形圧力を与えるようにしなければならない。
シヨア「Ａ」のかたさのデユロメータ尺度で決定
された弾性かたさが75〜95、或いはシヨア「Ｄ」
かたさのデユロメータ尺度で決定されたかたさが
45〜55の、例えばゴム又はポリウレタンのような
エラストマー材料の車に対し、フイルムを横切つ
て上記力及び圧力をかける。 本発明の弾力性の変形は測定困難な程小さい変
形である。事実、光を当てる条件がうまくない
と、変形部は見ることもできないこともある。変
形の程度は、容易に前述又は測定できないが、簡
単なウエツブ捲取試験により容易に決定すること
ができる。前述の如く薄いフイルム・ウエツブを
ローラの間に引込むが、この際変形力は前記の範
囲に調節し、即ちプラスチツクス・フイルムにツ
ブツブをつける場合に良く用いられる実験により
期待される力よりずつと低い力に調節し、次いで
ロールに巻いて評価する。材料及び厚さが異る
と、本発明の弾性的変形を得るのに必要な圧力が
異るから、簡単な捲取実験によりこの値を決定す
る。 最良実施態様及び工業的用途 ポリエチレンテレフタレートを用い本発明を例
示するために、厚さ12μｍ、幅約２ 1/2ｍのウエ
ツブの縁を、各縁に１個宛一対のローラを当てて
通し、ウエツブに弾力性の変形をプレスした。各
縁の上にあるローラの一つは直径３cm、幅2.5cm
の足付きの車であり、足は面積が約0.75mm²であ
り、軸方向に２mm間隔をもち、半径方向に２mm間
隔がおかれている。各足付きのローラは軸方向に
２列の足があり、これは直径10cm、幅250cmで、
シヨア「Ａ」のデユロメータ尺度で決定されたか
たさが90の滑かなポリウレタンのローラに対して
押しつけられる。ローラは足全体を通しその間に
おかれたフイルムに全部で約1250KPaの圧力をか
けるように調節する。この圧力は上記条件下にお
いて、薄いポリエチレンテレフタレート・フイル
ムにかけられると、弾力性の変形をもつた本発明
のウエツブを生じ、８ｍ／秒以上の速度で捲取つ
た時、安定な皺がないロールが生じる。対照試験
として、弾性的な変形をもたない同じフイルムを
僅か最大６ｍ／秒を捲取つた時に、２日後にはロ
ールの表面にひどい機械方向の***が生じる。こ
のフイルムを６ｍ／秒より速い速度で捲戻した場
合、捲取中テレスコーピングの傾向が生じる。別
の対照試験として、上記のものと同じ設計のツブ
ツブ付け車を用いたが、軸方向に４列の歯があ
り、約125ニユートンのツブツブ付け力（節付け
圧力約13500KPaに対応）を用いツブツブが縁に
つけられた同じフイルムを６ｍ／秒より大きい速
度で捲取ると、ロールには著しくかたい縁と、ゆ
るくひどい皺のある中心部とが生じ、ウエツブは
端から端へと移動し、不均一な縁をもつたロール
を生じる。 上記と同じ弾性力のあるローラに対し同じ足付
きのローラを用い、種々の厚さの本発明のポリエ
チレンテレフタレート・フイルムを下記表の圧力
でつくつた。 上記の好適な圧力は本明細書記載の条件下にお
いて最も望ましい特性を示すフイルムを与えるこ
とが見出された。最高値はフイルム製品がここで
ツブツブ付きにされた縁を有するフイルムに対す
る外観及び取扱い特性を示すより低い圧力を表わ
す。本発明の弾性的変形の利点はどのような程度
でこのような変形が存在しても実現できるが、上
記の最低値は本明細書記載の変形を得るのに有用
な圧力の実際的な下限を示す。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のウエツブをロールに巻いた様
子を表わす図であり、第２ａ図は隣接したフイル
ム層に力をかけない本発明のウエツブを示す断面
図であり、第２ｂ図は本発明のウエツブを幾層か
に捲いたフイルム層の断面図であり、第３図は本
発明のウエツブの一部を示す切取り図であり、第
４図は本発明の他のウエツブの一部を示す切取り
図である。どの図も縮尺は正確でなく、弾性的な
変形部の大きさが良く見えるように拡大されてい
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長さ方向に平行に少くとも片側の縁に沿つて
   つけられた弾力性のある変形部の連続パターンを
   有する厚さ約１〜50μｍの不定の長さをもつた熱
   可塑性フイルム材料のウエツブであつて、該弾力
   性のある変形部は、ウエツブをロールに巻いたと
   き隣接したフイルム層の力により実質的に完全に
   除去される程度にのみウエツブにプレスされたも
   のであることを特徴とするウエツブ。 ２ 熱可塑性材料がポリエチレンテレフタレート
   である特許請求の範囲第１項記載のウエツブ。 ３ フイルム材料の厚さは約10μｍ以上である特
   許請求の範囲第１項記載のウエツブ。 ４ 弾力性のある変形のパターンは１〜６列で与
   えられている特許請求の範囲第１項記載のウエツ
   ブ。 ５ 弾力性のある変形のパターンは１〜６列の歯
   の形になつており、歯は隣接した歯から約0.5〜
   10mm離されている特許請求の範囲第１項記載のウ
   エツブ。 ６ 厚さ約１〜50μｍで不定の長さをもつ熱可塑
   性フイルム材料のウエツブの縁に弾力性のある変
   形部をプレスする方法において、ウエツブをプレ
   スするための足をもつた一つの部材と、該足付き
   部材の圧力を受ける滑かな弾力性のある表面をも
   つ他の部材から成る一対のローラの間にウエツブ
   の縁を引込み、この際その間に引込まれたウエツ
   ブが、可塑化変形を生じるが熱可塑性材料の横方
   向の移動を伴なう永久的な変形に必要なよりは小
   さいウエツブ変形力を受けるようにローラの間隔
   をあけるようにすることを特徴とする方法。 ７ 引込んだ後ウエツブをロールに巻き、ロール
   上で順次隣接フイルム層の上に弾力的な変形が巻
   かれてゆき、隣接したフイルム層の力により実質
   的に完全に除去されるようにする特許請求の範囲
   第６項記載の方法。