KR100849062B1

KR100849062B1 - 필름롤체 및 필름롤체의 제조방법

Info

Publication number: KR100849062B1
Application number: KR1020027006529A
Authority: KR
Inventors: 모리오카사토코; 이치노미야타카시
Original assignee: 도레이 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2008-07-30
Also published as: DE60120201D1; CN1270951C; EP1321405A1; WO2002028755A1; EP1321405A4; DE60120201T2; KR20020056937A; US6838039B2; US20030035920A1; EP1321405B1; CN1392860A

Abstract

본 발명은, 롤형상으로 감겨진 필름의 적어도 폭방향의 일부에, 최대폭과 최소폭의 차가 10mm 이내인 대전처리부를 보유하는 필름롤체로 함으로써, 강력한 어긋남방지와, 단부로부터의 공기의 빠짐을 동시에 실현하고, 끝면의 어긋남이나 주름, 변형, 편심 등이 없는 필름롤체로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 필름롤체는, 소정의 주기로 간헐적으로 대전처리를 실시하고, 또한, 1주기 내에서의 상기 대전처리를 실시하는 시간적인 비율이 10 ~ 80%로 함으로써 제조가능하다.

본 발명 필름롤체는 강력한 밀착력을 가지며, 증착기에서의 진공흡인시에 어긋나지 않으므로, 증착용 모재롤로서 특히 우수하며, 자기테이프나 포장재료, 콘덴서 등 폭넓은 용도로 바람직하게 사용가능하다.

Description

필름롤체 및 필름롤체의 제조방법{FILM ROLL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은, 예컨대, 자기테이프나 포장재 등에 사용되는 필름을 롤형상으로 감은 필름롤체 및 필름롤체의 제조방법에 관한 것이다.

필름을 롤체에 감는 경우에는, 필름의 끝면어긋남, 꾸불꾸불함을 방지하기 위하여, 종래로부터, 필름의 폭방향 일부에, 표면처리를 실시하는 것이 알려져 있다. 이 표면처리로서는, 엠보싱가공, 줄무늬형상의 볼록부형성, 대전처리 등이 예시된다. 이들의 표면처리에 의해, 필름끼리 간의 마찰계수가 증대하고, 필름 간의 밀착성이 높게 되고, 필름의 어긋남, 꾸불꾸불함을 방지할 수 있다.

이들 표면처리 중 대전처리방법은, 예컨대, 일본 특개평9-202496호 공보에 개시되어 있다. 일본 특개평9-202496호 공보에는, 일방의 면을 접지도전성 롤러의 부위에 밀착시킨 필름 중 일방의 면에, 방전전극을 접촉 또는 근접시켜서, 필름에 대전시킨 후, 필름을 접지도전성 롤러면으로부터 박리시킴으로써, 필름의 양면을 대전시키는 것이 개시되어 있다.

그러나, 일본 특개평9-202496호 공보에 기재된 발명에서는, 어긋나게 감기는 것을 방지하기 위한 대전처리부의 밀착에 의해, 필름을 롤형상으로 감았을 때에 필 름층 사이에 함께 들어간 공기가, 필름의 단부로부터 빠져나가는 것을 방지하므로, 필름롤체의 회전중의 편심이나 주름의 원인으로 된다.

특히, 필름롤체를 증착할 때 등의 진공프로세스로 가공하는 경우는, 진공기 내에서의 배기공정으로, 필름층 간에 함께 들어간 공기가 단숨에 빠지기 때문에, 필름롤체의 끝면이 크게 어긋나는 문제가 일어나고, 증착기 내에서 필름롤체로부터 필름이 감겨나올 때에 필름이 좌우로 꾸불꾸불해지는 문제가 발생한다. 이 때문에, 진공프로세스로 가공되는 필름롤체, 특히 고진공으로 가공되는 진공증착용 필름롤체에서는, 밀착력이 강하고, 또한, 필름롤의 층간에 수반된 공기를 감으면서 적당한 정도에 빠져나가는 것이 가능한 대전처리방법이 요망되고 있었다.

한편, 일본 특개소51-71351호 공보에는, 필름롤의 단부로부터의 공기가 빠져나가는 길을 확보하는 방법으로서, 필름롤의 회전과 동기시켜서 대전이나 열풍 등의 표면처리를 필름의 길이방향으로 단속적으로 형성하는 기술이 개시되어 있다.

일본 특개소51-71351호 공보에 기재된 기술을 도 4에 나타낸다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 필름(4)이 필름롤체(1)로서 감겨질 때, 필름(4)은, 고압전원(9)에 접속된 침형상 전극(7)에 의해, 간헐적으로 대전처리된다. 또한, 필름롤체(1)의 회전수 검출장치(15)에 의해서 필름롤체(1)의 회전수를 검출하고, 제어장치(12)에 의해 롤의 회전과 동기하여 고압전원(9)의 고전압출력/정지를 제어한다.

그러나, 이 방법에서는, 대전처리에 의한 표면처리를 감는 롤의 회전과 동기하여 행하기 때문에, 제어장치(12)가 번잡하고 고가인 것으로 된다. 특히 고전압의 인가주기를 필름롤의 감기지름 증가에 따라서 변화시키기 때문에, 고전압회로의 스 위칭이 필요하게 되고, 계열이 복잡한데가, 고전압의 스위칭부가 손상되기 쉽다라는 문제가 있다.

또한, 침형상 전극(7)에는 간헐적으로 전압이 인가되기 때문에, 침형상 전극으로의 분진의 부착과 고화, 침끝의 산화가 현저하며, 보수관리에 많은 수고가 드는 외에, 부식에 의한 침끝형상의 변화에 의해서 방전상태가 경시적으로 변화하여 버린다. 결과적으로 제어가 곤란하게 된다.

또한, 필름롤의 둘레방향의 특정위치에 있어서 필름 각층이 밀착되기 때문에, 감기지름이 클 때 둘레방향에서 공기의 분포차가 생기고, 필름롤폼이 흐트러진다. 구체적으로는 도 4에 나타내는 바와 같이, 필름의 밀착부(16)와 비밀착부(17)에서 필름롤의 경도 불균형이 생기고, 다각형상으로 감겨져버린다. 이것은 장력변동을 생기게 하고, 파손이나 주름 등이 원인으로 된다.

상기 종래의 대전처리방법에서는, 대전처리 자체에 불균형이 발생할 뿐만 아니라, 필름을 감아서 필름롤체로 한 경우, 필름롤체의 동일위치에 대전처리부가 길게 적층되기 때문에, 이 부분의 전위가 현저하게 상승하고, 도 8에 나타내는 바와 같이, 대전부로부터 주위의 무대전부로 방전(22)이 생기고, 대전처리부의 폭의 변동을 일으켰다.

이상과 같이, 종래의 표면처리기술은, 필름롤체의 어긋난 감기의 방지기술로서 충분하지 않았다.

본 발명의 필름롤체는, 롤형상으로 감겨진 필름의 적어도 폭방향의 일부에, 최대폭과 최소폭의 차가 10mm 이내인 대전처리부를 보유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 필름롤체는, 바람직하게는, 대전처리부가, 필름의 길이방향으로 소정의 주기로 간헐적으로 존재하고 있으며, 또한, 대전처리부의 비율이, 길이방향에서 1주기 내의 10 ~ 80%, 대전처리부의 폭이 20mm 이내인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 필름롤체의 제조방법은, 필름의 길이방향으로, 소정의 주기로 간헐적으로 대전처리를 실시하고, 또한, 1주기 내에서의 상기 대전처리부를 실시하는 시간적인 비율이 10 ~ 80%인 것을 특징으로 한다.

도 1은, 본 발명의 필름롤체의 일실시예를 나타내는 정면도이다.

도 2는, 본 발명의 필름의 일실시예를 나타내는 필름의 외관도이다.

도 3은, 본 발명의 필름롤체의 제조방법의 일예를 나타낸 구성도이다.

도 4는, 종래의 필름롤체의 제조방법을 나타낸 구성도이다.

도 5는, 도 3과는 별도의 본 발명의 필름롤체의 제조방법의 일예를 나타낸 구성도이다.

도 6은, 도 3, 5와는 별도의 본 발명의 필름롤체의 제조방법의 일예를 나타낸 도이다.

도 7은, 도 3, 5, 6과는 별도의 본 발명의 필름롤체의 제조방법의 일예를 나타낸 구성도이다.

도 8은, 종래의 대전처리방법으로 제조한 필름롤체의 사시도이다.

도 9는, 본 발명의 필름롤체의 제조방법에서 사용하는 링형상 전극의 일예를 나타낸 단면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 필름롤체 2 : 대전처리부분

3 : 감기롤러 4 : 필름

5 : 가이드롤러 6 : 링형상 방전전극

7 : 침형상 방전전극 8 : 기어형상 링전극

9 : 고압전원 10 : 고압증폭기

11 : 펄스파형 발생기 12 : 제어장치

13 : 직류고압전원 14 : 가압롤러

15 : 필름롤체의 회전수 검출장치

16 : 필름 밀착부 17 : 필름 비밀착부

18 : 용융토출원 19 : 고화용 드럼

20 : 모재롤 롤러 21 : 슬릿 칼날

22 : 방전흔적 23 : 베어링

24 : 도전성 고무층 25 : 측면 피복

A, A' : 필름공급기구 B, B' : 반송부

S : 대전처리부분의 주기 E : 대전처리부분의 길이

X : 대전처리부의 최대폭 Y : 대전처리부의 최소폭

이하에, 본 발명의 원리와 함께 바람직한 실시형태를, 도면을 참조하여 설명 한다.

본 발명의 필름롤체는, 롤형상으로 감겨진 필름의 적어도 폭방향의 일부에, 최대폭과 최소폭의 차가 10mm이내인 대전처리부를 보유한다.

대전처리부의 최대폭과 최소폭의 차가 10mm를 넘으면, 강력한 어긋남방지와, 단부로부터의 공기의 빠짐을 동시에 실현할 수가 없다. 대전처리부의 최대폭과 최소폭의 차를 10mm 이내로 함으로써, 필름롤체의 끝면어긋남을 효과적으로 방지하고, 필름롤체의 편심이나 주름, 롤의 변형 등을 방지하는 것이 가능하다.

본 발명의 필름롤체의 일실시예를 도 1에, 본 발명의 필름의 일실시예를 도 2에 나타낸다. 필름롤체(1)의 대전처리부(2)는, 어긋남을 방지하기 위하여 설치된다. 대전처리부(2)의 최대폭(Y)과 최소폭(X)의 차가 10mm이내이다. 여기서 대전처리부의 폭은, 대전처리부의 필름 길이방향에 대한 직각의 방향의 길이이다. 대전부의 길이가 1m 이상의 경우는, 대전처리부의 폭은, 필름의 길이방향의 임의의 1m에 걸쳐서 확인하고 그 사이의 최대의 폭을 Y로 하고, 최소의 폭을 X로 한 경우의 차를 구한다. 대전부의 길이 1m에 만족하지 않는 경우는, 1주기의 대전부의 사이에서의 최대폭과 최소폭의 차를 구한다.

대전처리부의 폭이나 상태는, 프린터나 복사기에 사용되는 토너 등의 대전하는 부분에 밀착되는 분말이나 액체를 필름에 뿌림으로써, 대전처리부를 가시화하여 확인하는 것이 가능하다.

또한, 도전성의 판의 상에 필름을 두고, 그 위로부터 토너나 천초분말을 뿌림으로써, 대전처리에 의해 강하게 대전한 부분을 명료하게 가시화하여 판별하는 것이 가능하다.

대전처리부 이외에도 토너가 부착되는 경우는, 대전처리부와 비대전처리부는, 토너부착량에 의해서 확인하는 것이 가능하고, 대전처리부와 비대전처리부의 경계선을 확인할 수 있다. 대전처리부의 최대폭, 최소폭, 길이방향의 주기는, 이 경계선을 표적으로 하여 측정할 수 있다.

본 발명에 있어서 대전처리부는, 필름의 길이방향으로 소정의 주기로 간헐적으로 존재하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 대전처리부의 비율은, 길이방향에서, 1주기 내의 10 ~ 80%인 것이 바람직하다.

1주기 내의 필름(4)의 대전처리부분(2)의 비율은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 대전처리부분의 길이(E)를 주기(S)로 나눈 것이다. 필름을 감을 때에, 소정의 주기로 간헐적으로 대전처리를 실시하고, 또한, 1주기 내에서의 상기 대전처리를 실시하는 시간적인 비율이 10 ~ 80%로 하면, 얻어진 필름롤체의 대전처리부의 비율은, 길이방향에서 10 ~ 80%로 된다.

이 1주기의 길이(E)가 필름롤 둘레길이보다 작고, 필름의 전체길이가 주기에 대해서 충분히 커지면, 필름롤체 전체의 평균에서, 대전부끼리가 서로 겹치는 비율은, 1주기에 점유하는 대전처리부의 비율과 거의 동일하게 되고, 필름롤체 상의 인접하는 상하층 간에 있어서 감기방향의 거의 10 ~ 80%의 비율로 겹친다.

대전처리부분의 비율이 10%미만이면, 대전처리부가 서로 겹치는 부분이 지나치게 적게 되고, 본래 어긋남을 방지하는 효과가 없어져버리는 문제가 있다. 역으 로 대전처리부분의 비율이 80%를 넘으면, 대전처리부분이 대부분 겹쳐버리고, 어긋남을 방지가능하더라도, 공기가 빠지지 않고 필름롤체의 폼이 흐트러져 버리거나, 상기 대전부분의 적층에서, 무대전부분에 불필요한 방전을 일으켜버리는 경우가 있다.

본 발명에 있어서 대전처리부의 비율은, 보다 바람직하게는, 길이방향에서, 1주기 내의 40 ~ 60%이고, 1주기 내의 50%가 가장 바람직하다. 대전처리부의 비율이 1주기 내의 40 ~ 60%이면, 공기가 빠지는 효과와 어긋남을 방지하는 효과가 가장 균형적이다.

또한, 필름층 간의 마찰계수가 비교적 큰 필름 등의 경우에 있어서는, 대전처리의 주기를 최내층의 롤 둘레길이보다 크게 하여, 필름의 각 층에 1이상의 대전처리영역이 포함되지 않도록 하여도 좋다. 이것은, 수층정도 떨어져 있어도 상하에 대전한 필름이 있으면, 거리의 2승에 반비례한 강도이고, 밀착력이 작용하기 때문이다. 대전처리의 주기를 최내층의 롤 둘레길이보다 크게 하는 경우에는, 대전처리의 주기는 최내층의 롤 둘레길이의 1 ~ 20배정도가 바람직하고, 1주기 중에 있어서 대전부가 점유하는 비율이 10 ~ 60%인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 대전처리부는, 특별히 한정되지 않고, 대전처리부는 필름의 폭방향에서 적어도 1개소이면 좋지만, 후공정에서 필름표면에 금속 등을 증착이나 도포되는 경우 등은, 증착이나 도포되는 필름표면이 대전처리에 의해 강하게 대전되고 있으면 금속이 필름에 똑같이 결착하지 않기 때문에, 후공정에서 방해로 되지 않는 단부에 대전처리되는 것이 바람직하다.

또한, 필름롤체의 폭이 넓은 경우 등은, 수반되는 공기가 크게 되기 때문에, 특히 필름이 어긋나기 쉽고 양단 등 폭방향 2개소이상에 대전처리를 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 필름에는, 열가소성 필름 등의 모든 중합체 필름이 포함되고, 특히, 열가소성 필름이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 필름은, 전하유지가 용이하고, 부여되는 전하가 단시간(전하가 부여되여서 잘 감겨지기까지의 시간) 내에 분산되지 않는 필름이 바람직하고, 절연성 필름이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명은, 공기차단성이 높은 필름에 바람직하게 적용된다.

본 발명에서는, 필름은, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2, 6-나프탈레이트 등에 대표되는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등에 대표되는 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 등에 대표되는 폴리비닐, 폴리아미드, 방향족 폴리아미드, 폴리페닐렌술피드 등으로 이루어지는 필름이 있고, 특히, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 바람직하다.

본 발명의 필름롤체는, 열가소성수지 필름뿐만 아니라, 용매에 의해 용융되는 중합체 필름에도 적용가능하다.

본 발명의 필름롤체는, 증착 등의 용도에 사용되는 제막직후의 필름에 바람직하게 적용되거나, 또한, 자기테이프나 콘덴서, 포장재료나 회로기판 등에 사용하기 때문에, 자성도료 등의 도포 또는 인쇄가공, 증착가공, 타종 필름의 라미네이트가공 등의 2차가공이 실시된 필름에 바람직하게 적용할 수 있다.

본 발명의 필름롤체는, 통상, 0.2 ~ 0.5mm의 두꺼운 필름, 10 ~ 30㎛의 필름, 1 ~ 3㎛의 박막필름을 사용할 수 있고, 필름 두께에는, 특별히 한정되지 않는다.

본 발명의 필름롤체는, 자기테이프나 포장재료, 콘덴서 등 폭넓은 용도에 바람직하게 사용가능하고, 자기테이프나 콘덴서용으로서 사용하는 경우는, 두께가 얇은 필름이 사용된다. 또한, 본 발명의 필름롤체는, 포장재료, 특히, 공기, 수분차단성이 필요한 과자류 등의 식품용 포장재료에 사용되는 필름에 바람직하게 이용된다.

본 발명의 필름롤체의 제조방법의 일예를 도 3에 나타낸다.

필름(4)는, 금속롤러를 포함하는 복수의 가이드롤러(5)에 의해 좌방향으로부터 우방향으로 반송되고, 필름롤체로서 감겨진다. 이 도에 있어서, 필름은, 가이드롤러와, 닙롤러로서 배치된 방전전극(6)(여기서는, 링형상 방전전극인 링형상의 롤러를 이용하고 있다)에 끼워지고, 대전처리가 행해진다.

링형상 방전전극(6)은, 고압전원(9)에 접속되어 있고, 도전성 롤러 등의 가이드롤러는, 통상, 접지되어 있다.

본 발명의 필름롤체의 제조방법에서는, 주기적인 전압인가를 행하는 경우, 방전전극으로서, 링형상 전극을 이용하는 것이 바람직하다. 침형상 전극은, 주기적인 전계의 변화에 대해서 부식이 심한 것에 대해서, 링형상 전극은, 전계집중이 작고, 주기적인 자계의 변화에 대하여 열화의 진행이 거의 아무것도 없다.

본 발명의 필름롤체의 제조방법에서는 필름을 안정하게 대전가능하면 좋고, 링형상 전극의 치수상의 제약은 없지만, 특히 지나치게 커도 방전갭부의 간극을 취하기 어렵게 될 우려가 있기 때문에, 링지름은 50 ~ 200mm정도가 바람직하다. 링형상 전극의 링폭은, 대전처리부를 가능한한 작게 하기 위하여 대략 5 ~ 50mm, 특히 10 ~ 20mm정도로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 어긋남방지에 필요한 대전폭은 20mm로 충분하고, 또한, 10mm 이상이면, 링의 형성이 용이하기 때문이다.

또한, 링형상 전극은, 전극측면으로부터 필름면으로의 스파크를 방지할 목적이고, 링 둘레면에 곡율을 가지게 하는 가공을 실시한 것을 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 필름롤체의 제조방법에서는, 필름이 파손된 경우에, 금속롤끼리의 접촉에 의해 과대한 전류가 흐르는 것을 방지하기 위하여, 링형상 전극의 표면에 도전성 고무를 보유하는 것이 바람직하고, 링형상 전극의 표면이 도전성 고무로 덮여져 있는 것이 보다 바람직하다. 링형상 전극의 표면을 도전성 고무로 덮으면, 링형상 전극의 폭이 대전처리부의 폭과 거의 동일하게 되고, 안정된 대전처리가 가능하므로, 대전처리부의 폭을 작게 할 수 있는데다가, 폭의 변동을 작게할 수 있다.

도전성 고무층은, 저항율 10⁴ ~ 10⁸Ω㎝, 두께 1 ~ 10mm정도인 것이 바람직하다.

또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 링형상 전극(6)의 측면의 적어도 일부가 상기 도전성 고무와 동등, 또는 그보다도 높은 전기저항치를 가지는 절연체(측면 피복(25))로 피복되어 있는 것이 바람직하다. 이것은, 전극의 측면의 금속부분으로부터 필름으로의 불필요한 방전을 방지하기 위해서이다. 이것에 의해, 대전처리부폭의 변동을 보다 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 필름롤체의 제조방법에서는, 과대전류를 차단하는 회로를 설치함으로써, 필름이 파손된 경우에, 금속롤끼리의 접촉에 의해 과대한 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 필름롤체의 제조방법에 있어서는, 소정의 주기로, 대전처리를 행한다. 본 발명에 있어서, 소정의 주기는, 미리 정해진 일정한 주기로 대전처리를 실시하거나, 멈추게 하는 것을 말한다. 필름롤체 전체길이를 통해서 일정한 주기를 이용하여도 좋고, 감기지름에 따라서 단계적으로 주기를 바꾸어도 좋지만, 필름롤체 전체길이를 통해서 일정한 주기로 대전처리를 행하면, 전원의 구성이 용이하고, 안정되게 장기에 걸쳐서 사용하는 가능하므로 바람직하다.

대전처리의 주기를 일정하게 함으로써, 대전처리부(2)는, 예컨대, 도 3에 나타내는 바와 같이, 필름롤체의 감기지름이 바뀜에 따라서 필름롤체의 둘레길이가 크게 되고, 저절로 대전처리부가 둘레방향으로 이동하고, 필름롤체(1)의 둘레방향에 대해서 불규칙하게 배치된다. 필름롤체의 대전처리부가 불규칙하면, 공기가 빠지기 어려운 부분과 공기가 빠지기 쉬운 부분이 분산되기 때문에, 국소적인 필름롤체의 변형을 방지할 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 필름롤체(1)는 가지런한 끝면에서 주름이나 편심이 없기 때문에, 후공정에서 감겨나올 때의 꾸불꾸불함이나 파손을 방지할 수 있다.

또한, 대전처리의 주기를 일정하게 함으로써, 필름롤체의 동일 위치에서 대전부가 적층되어서 현저한 대전상승이 일어나는 것을 방지할 수 있기 때문에, 도 8에 나타내는 바와 같은 무대전부로의 방전흔적(22)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 필름롤체의 제조방법에 있어서, 소정의 주기로 필름(4)에 대전처리를 행하기에는, 바람직하게는, 도 3의 펄스발생기(11)로부터 발생한 신호를, 고압증폭기(10)에 입력하는 것으로 실현하는 것이 가능하다.

본 발명의 필름롤체의 제조방법에 있어서는, 바람직한 대전처리의 인가주기는 0.05 ~ 1.5(m)의 범위이다. 이 값이 0.05보다 작으면 공기가 빠지는 틈이 작게 되고, 또한, 1.5보다 크면, 대전부분이 겹치는 부분이 10 ~ 80%로 되는 확률이 1보다 작게 되는 경향이 있다.

본 발명의 필름롤체의 제조방법에 있어서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 방전전극으로서 기어형상 링전극(8)을 사용하여, 전압을 일정한 주기로 간헐적으로 인가하는 것도 가능하다. 기어형상 링전극(8)은, 링형상 전극에 일정 피치의 둘레방향의 요철을 형성하고, 볼록부의 높이가, 방전갭에 비해서 충분히 크게 가지도록 한 것이 바람직하다. 이 경우, 대전처리를 위한 전압인가수단에는 직류고압전원 (13)을 이용하는 것이 가능하다.

본 발명의 필름롤체의 제조방법에 있어서는, 필름에 대전시키는 것이 가능한 전압은, 필름의 두께(δ)나 비투자율(εr)에 의해서 결정되는 방전개시전압보다 충분히 높은 전압의 것을 말한다. 전압의 값으로서는, 도 3과 같은 링형상 전극을 사 용하는 경우, 방전개시전압의 2 ~ 10배 정도가 바람직하다. 또한, 방전개시전압은 이론적으로 이하의 2개의 식으로부터 구할 수 있다.

링형상 전극과 필름 간의 공극(방전갭)에 관한 전압(V_g)의 식

V_g = (V_a - V_c) Z / (δ / ε_r + Z) (1)

(단, V_a는 인가전압, V_c는 필름표면의 대전전위, Z는 방전갭이다.)

공극에 있어서의 방전파괴전압(V_b)의 파센측에 의한 일차근사식

V_b = 312 + 6.2Z (2)

방전개시전압은, (1)(2)에 있어서 Vg = Vb로 하였을 때 정해지는 Va - Vc의 값으로서 구해진다. 필름의 대전전위의 영향을 무시하면 인가전압은 하식으로 구해진다.

(3)

주기적으로 대전처리를 하는 경우, 방전시의 전압 및 전류를 바꾸지 않으므로, 처음에 방전개시전압의 2 ~ 10배의 일정한 전압으로 설정하여 두면, 전압제어에 의해, 전압이 저하하여 방전이 불안정하게 되는 걱정이 없으므로, 바람직하다.

또한, 방전을 안정하게 행하기 위하여, 링형상 전극은 소정의 힘으로 접지도전성 롤러 등의 쌍극에 압압하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 상기 방전갭은 자동적으로 형성된다.

본 발명의 필름롤체의 제조방법에 있어서는, 간헐적으로 대전처리를 행하는 경우, 필름롤체에 있어서, 상하로 서로 겹치는 필름의 표리면이 동일한 극성으로 되지 않도록 하기 위하여, 양 또는 음의 어느 하나의 편방의 극성의 직사각형파 전압을 인가하여 처리를 행하는 것이 바람직하다. 또한, 직사각형파 전압의 파형은, 이미 직사각형파이면 좋고, 상승, 하강이 완만한 사다리꼴형상이어도, 정현파를 반파정류한 형상이어도 좋지만, 파형출력이 용이하고, 또한 전압인가/전압정지의 비율의 제어가 간단하게 행해지는 것 등 때문에, 직사각형파를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 필름롤체의 제조방법에 있어서는, 대전처리는 필름을 양면 역극성으로 대전시키는 것이 바람직하다. 필름이 양면 대전하고 있는 경우, 필름롤체에 있어서, 필름은 그 대전처리부에 있어서 상하의 층과 강고히 밀착된다.

또한, 증착필름 등 편면이 도전층의 필름에서는, 필요에 따라서, 그 절연면에만 대전처리를 행하면 충분하다. 즉, 편면이 도전층의 필름은, 필름롤체로 한 경우, 대전처리된 부분에 접하는 도전층 상에, 정전유도에 의해 전하가 유도되고, 밀착력이 작용하기 때문이다.

도전층이 없는 필름을 양면 대전시키기에는 도 3에 나타낸 바와 같이, 접지도체 등의 전위가 낮은 도체 상에서 필름을 대전시키고, 이 후, 도체로부터 필름을 박리함으로써 용이하게 실현가능하다. 이것은, 도체 상에서 주어진 필름표면의 전하에 의해, 박리시에 도체-필름 표면 간에 방전이 있고, 필름 이면에 표면과 역극성의 전하가 자동적으로 부여되기 때문이다.

본 발명의 필름롤체의 제조방법에 있어서는, 도전성 롤러는, 강철이나 알루미늄 등을 축재료로 이용하고, 표면에 도금이나 도전성 코팅 또는 금속이 기초로 구성되는 금속롤러를 사용하는 것이 바람직하다. 이 때, 안정 상, 또는 링형상 방전전극으로부터, 상기 도전성 롤러에 대해서 전압을 인가하기 위하여, 상기 도전성 롤러가 접지되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 필름롤체의 제조방법에 있어서는, 필름은, 예컨대 도 6에 나타낸 용융토출원이나, 도 7에 나타내는 슬릿터 등으로 사용되는 모재롤 롤러 등의 필름 감아나옴기 등으로부터 공급된다.

도 6, 도 7에 본 발명의 필름롤체의 제조방법에 있어서 사용가능한 필름의 감기기구를 예시하였다. 본 발명의 필름롤체는, 예컨대, 가압롤러 또는, 감기롤러를 전동기로 구동하면 필름롤체를 감는 것이 가능하다. 도 7은, 모재롤 롤러로 이루어지는 필름공급기구(A')와 가이드롤러로 이루어지는 반송부(B')로 구성되어 있다.

이상, 기재한 바와 같이, 발명자들은, 필름롤체의 제조방법을 예의 검토함으로써, 대전부분의 폭이 작고 변동이 없는 필름롤체를 얻는 것이 가능하였다. 이것에 의해 얻어지는 필름롤체의 대전부분의 폭의 변동이 10mm이하이고, 대전부분의 폭은, 바람직하게는, 20mm 이내이다. 이것에 의해, 후공정에서의 가공부분으로의 불필요한 대전을 피하면서, 주름이나 어긋남을 방지하는 것이 가능하도록 되었다.

또한, 본 발명의 제조방법에서 감겨진 필름롤체는 강력한 밀착력을 가지며, 증착기에서의 진공흡인시에 어긋나지 않으므로, 본 발명의 필름롤체는 증착용 모재 롤로서 특히 우수하다.

이하에, 실시예를 들어서 본 발명을 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서의 평가방법은 다음과 같다. 필름에는 폴리프로필렌 필름 또는 폴리에스테르 필름을 이용하였다.

(1) 대전처리

대전처리부분을 토너에서 가시화한데다가, 대전처리부분의 폭을 측정하고 이하의 기준에 의해 평가하였다. 폭의 측정은 정규를 이용하였다.

대전처리부분의 폭 ○ : 15mm 이하, △ : 15mm 보다 크고 ~ 20mm 이하, × : 20mm보다 큼

최대폭과 최소폭의 차 ○ : 10mm 이하, × : 10mm 보다 큼

(2)필름 감기형태

끝면 어긋남량에 관해서, 측정하고, 이하의 기준에 의해 평가하였다.

끝면 어긋남 ○ : 0.5mm 이하, △ : 0.5mm보다 크고 ~ 2mm 이하, × : 2mm보다 큼

또한, 필름롤의 상태에 관해서는, 주름발생의 정도와, 편심정도를 각각 이하의 2단계로 평가하였다.

주름발생정도 ○ : 양호, △ : 가능, × : 제품레벨 이하

편심정도 ○ : 양호, △ : 편심으로 장력변동 큼, × : 편심으로 파손발생

(3)진공기 내에서의 어긋남량

증착기 내에서의 모재롤의 어긋남을 가정하여, 필름롤체를 진공기에 넣고, 진공흡인에 의해 어긋남이 발생한 상황을 상기 끝면 어긋남과 마찬가지의 평가기준으로 평가하였다.

실시예 1

도 3에 예시한 제조방법으로, 폭 2m, 두께 29㎛의 폴리프로필렌 필름을, 필름속도 85m/min에서 4500m의 길이까지 감았다. 도 9의 형상에서, 직경 100mm, 폭 10mm이고, 고무 두께 2mm, 전기저항율 2×10⁶Ω㎝의 도전성 네오프렌 고무층을 피착한 링형상 전극을 사용하고, 전류치-0.22mA(인가전압-3.5kV)로 하고, 10Hz(0.1초 주기), 전압인가의 시간적인 비율 50%의 조건에서 간헐적으로 대전처리를 행하여, 필름에 대전처리를 실시하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

이것에 의해 얻어진 필름체는, 표 1에 나타내는 바와 같이 대전처리부의 폭이 10 ~ 11mm(최대폭과 최소폭의 차가 1mm)으로 안정되어 있고, 강고한 밀착력에 의해 감기 중의 끝면 어긋남 및 진공기 내에서의 어긋남도 전혀 없었다.

또한, 필름롤체의 대전처리부의 비율을 50%로 함으로써, 끝부로부터의 공기 빠짐이 가능하게 되고, 주름이 없고 편심도 0.1mm정도로 장력변동을 최소한으로 줄일 수 있고, 증착용 모재롤로서 이상적인 것이 얻어졌다.

비교예 1

도 4에 예시한 제조방법으로 실시예 1과 마찬가지로 폭 2m, 두께 29㎛의 폴리프로필렌 필름을, 필름속도 85m/min에서 4500m의 두께까지 감았다. 침형상 전극을 양단부에 두고, 침형상 전극에는 전압 -7kV을 인가하고, 필름롤체의 1회전당 4 개소에 대해서, 대전처리부와 비대전처리부의 길이가 균등하게 되도록, 회전에 동시켜서 간헐적으로 대전처리를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

침형상 전극의 전류치가 불안정하고, 그 결과, 대전처리부의 최대폭과 최소폭의 차는 10mm를 넘고, 약 15mm이었다. 따라서, 당초 10mm의 대전처리폭으로 되도록 설치하였지만, 장소에 따라 대전처리부의 폭이 20mm를 넘는 부분이 있고, 증착가공하는 부분을 좁게 하는 결과로 되었다. 또한, 침형상 전극의 방전이 불안정하고, 이 부분의 대전이 매우 작았기 때문에, 증착가공시의 진공흡인에 있어서는, 표층에서 30mm를 넘는 어긋남이 발생하였다.

필름층 간의 공기빠짐에 관해서는 양호하고, 주름이 발생하는 것은 없었지만, 회전에 동기해서 대전처리한 것에 의해, 실시예 1에 비하면 편심에 의한 장력변동이 보여졌다.

	전압 [kV]	전류 [mA]	진공흡인에의한 어긋남	끝면 어긋남	대전처리의 폭	처리폭의변동	주름	편심
실시예1	-3.5	-0.22	○	○	○	○	○	○
비교예1	-7.0	-0.10	×	○	×	×	○	△
실시예3	-2.0	-0.1	실시안함	○	○	○	○	○
비교예3	-10.0	-0.05	실시안함	○	×	×	×	△

실시예2

실시예 1에 나타낸 제조방법에서 기기정지시 이외 연속으로 필름을 제조하였다. 1년 사용후도, 전극롤에는 눈으로 봐서 현저한 손상없고, 링형상 방전전극의 인가전압 및 인가전류치는 큰 변동은 없었다. 또한, 얻어진 필름롤의 대전처리부분의 상태 및 필름 감기형태에 큰 변동은 없고, 양호하였다.

비교예 2

비교예 1에 나타내는 제조방법에서 실시예 2와 마찬가지로, 기기정지시 이외 연속적으로 필름을 제조하였다. 침형상 전극의 전류치가 불안정하고, 그 결과, 대전처리부의 최대폭과 최소폭의 차는 10mm를 넘고, 약 20mm이었다. 전극으로의 분말진애 부착에 의해, 청소가 한바퀴당 1회로 필요하며, 3개월 사용시점에서 전극앞끝이 눈으로 판단할 정도로 부식하고, 대전처리부의 최대폭과 최소폭의 차가 더욱 크게 되고, 전극의 교환의 필요가 있었다. 이 후, 6개월에 걸쳐서 동일한 침형상 전극을 사용하였지만, 교환전과 마찬가지로 현저한 부식이 있고, 끝면어긋남방지의 효과를 얻기 위해서는 전압을 개시시의 1.5배까지 올릴 필요가 있었지만, 고압의 스위칭에 의해 접점이 열화되고, 전원으로부터 이음이 발생하여, 수리의 필요가 생겼다.

실시예 3

실시예 1에 나타낸 제조방법에서, 폭 3.5m, 두께 10㎛의 연신폴리에스테르 필름을, 필름속도 200m/min에서 90000m의 길이까지 감았다. 대전처리시의 전극에 흐르는 전류치는 -0.1mA(인가전압-2.0kV)로 하고, 50Hz(0.02초 주기), 전압인가의 시간적인 비율 60%의 조건에서 간헐적으로 대전처리를 행하였다.

감기지름이 크기 때문에, 진공기에 있어서의 평가는 행해지고 있지 않지만, 그 이외의 평가항목은, 실시예 1과 마찬가지로 양호하였다.

비교예 3

비교예 1에 나타낸 제조방법에서, 폭 3.5m, 두께 10㎛의 연신 폴리에스테르 필름을, 필름속도 200m/mon에서 90000m의 길이까지 감았다. 침형상전극을 양단부에 두고, 침형상 전극에는 전압 10kV를 인가하고, 필름롤체를 1회전당 4개소에 대해서, 대전처리부와 비대전처리부의 길이가 균등하게 되도록, 회전을 동기시켜서 간헐적으로 대전처리를 행하였다.

표 1에 나타내는 바와 같이 끝면어긋남을 최소한으로 억제하도록 전류치를 제어하였지만, 이 분전압을 10kV가지 높게 할 필요가 있고, 대전처리부의 폭은 30mm를 넘으며, 최대폭과 최소폭의 차는 약 20mm이고, 10mm를 넘었다. 또한, 감기지름이 크기 때문에 편심이 크게 되고, 파손은 되지 않았지만, 장력변동이 현저하고, 그 결과 주름이 발생하였다.

본 발명에 의하면, 롤형상으로 감겨진 필름의 적어도 폭방향의 일부에, 최대폭과 최소폭의 차가 10mm 이내인 대전처리부를 보유하는 필름롤체로 함으로써, 강력한 어긋남방지와, 단부로부터의 공기의 빠짐을 동시에 실현할 수 있고, 끝면의 어긋남이나 주름, 변형, 편심 등이 없는 필름롤체를 얻을 수 있다.

또한, 소정의 주기로 간헐적으로 대전처리된 대전처리부의 비율을 10 ~ 80%로 하고, 대전부분의 폭을, 바람직하게는, 20mm 이내로 함으로써, 끝면어긋남의 방지와 아울러, 증착 등의 후공정에서의 가공부분으로의 불필요한 대전을 피할 수 있으면서, 필름롤체의 주름이나 어긋남을 방지할 수 있다.

본 발명의 필름롤체는, 간헐적 대전처리로 제조할 수 있고, 예컨대, 링형상 전극을 이용하면, 전극의 열화가 적고 장기에 걸쳐 안정된, 보수관리성이 양호한 대전처리 프로세스에 의해, 끝면의 어긋남, 주름이나 편심, 변형이 없는 필름롤체를 제공할 수 있다.

본 발명의 필름롤체는 강력한 밀착력을 가지며, 증착기에서의 진공흡인시에 어긋나지 않으므로, 증착용 모재롤로서 특히 우수하며, 자기테이프나 포장재료, 콘덴서 등 폭넓은 용도로 사용된다.

Claims

롤형상으로 감겨진 필름의 적어도 폭방향의 일부에, 최대폭과 최소폭의 차가 10mm 이내인 대전처리부를 보유하고,

상기 대전처리부가, 필름 길이방향으로 소정의 주기로 간헐적으로 존재하고 있으며, 또한, 대전처리부의 비율이, 길이방향에서, 1주기 내의 10 ~ 80%인 것을 특징으로 하는 필름롤체.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 대전처리부의 비율이, 필름 길이방향에서, 1주기 내의 40 ~ 60%인 것을 특징으로 하는 필름롤체.
제 1항에 있어서, 상기 대전처리부의 폭이 20mm 이내인 것을 특징으로 하는 필름롤체.
제 1항에 있어서, 상기 대전처리부가 필름롤의 단부인 것을 특징으로 하는 필름롤체.
제 1항에 있어서, 대전처리의 주기가 상기 필름롤체의 최내층의 둘레길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 필름롤체.
제 1항에 있어서, 필름이, 열가소성 필름인 것을 특징으로 하는 필름롤체.
제 1항에 있어서, 필름이, 절연성 필름인 것을 특징으로 하는 필름롤체.
제 1항에 있어서, 필름이, 폴리프로필렌 필름, 또는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 것을 특징으로 하는 필름롤체.
제 1항에 있어서, 필름이 증착용 모재롤인 것을 특징으로 하는 필름롤체.
제 1항에 있어서, 필름이 포장재료용 필름인 것을 특징으로 하는 필름롤체.
필름의 길이방향으로, 소정의 주기로 간헐적으로 대전처리를 실시하고, 또한, 1주기 내에서의 상기 대전처리를 실시하는 시간적인 비율이 10 ~ 80%인 것을 특징으로 하는 필름롤체의 제조방법.
제 12항에 있어서, 상기 대전처리의 주기가 일정한 것을 특징으로 하는 필름롤체의 제조방법.
제 12항 또는 제 13항에 있어서, 상기 대전처리의 1주기 내에서의 시간적인 비율이 40 ~ 60%인 것을 특징으로 하는 필름롤체의 제조방법.
제 12항 또는 제 13항에 있어서, 링형상 전극을 이용하여 대전처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 필름롤체의 제조방법.
제 15항에 있어서, 상기 링형상 전극의 표면에 도전성 고무를 보유하는 것을 특징으로 하는 필름롤체의 제조방법.
제 15항에 있어서, 상기 링형상 전극의 측면의 적어도 일부가, 상기 도전성 고무 또는 그것과 동등이상의 저항치를 보유하는 재료로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 필름롤체의 제조방법.
제 12항 또는 제 13항에 있어서, 필름의 일방의 면이 도전성 롤러에 밀착된 상태에서, 필름의 타방의 면에 대전처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 필름롤체의 제조방법.
제 12항 또는 제 13항에 있어서, 대전처리의 주기가 상기 필름롤체의 최내층의 둘레길이의 1 ~ 20배이고, 또한, 1주기에 차지하는 대전처리부의 비율이 10 ~ 50%인 것을 특징으로 하는 필름롤체의 제조방법.
제 12항 또는 제 13항에 있어서, 대전처리의 주기가 0.05 ~ 1.5(m)인 것을 특징으로 하는 필름롤체의 제조방법.
제 12항 또는 제 13항에 있어서, 필름의 비투전율을 εr, 필름두께를 δ(㎛)으로 하였을 때에, 인가전압이 다음의 식으로 결정되는 Va의 2 ~ 10배인 것을 특징으로 하는 필름롤체의 제조방법.