WO2020090673A1 - 二軸配向ポリエステルフィルムロール - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a film roll formed by winding a biaxially oriented polyester film, which has few wrinkles and defects on the film surface, has no winding deviation, and is suitable for secondary processing such as coating and vapor deposition. Further, the present invention relates to a polyester film roll which is excellent in the quality of the coated film after the secondary processing.
- polyester films have been widely used in a wide range of fields such as packaging materials and industrial materials due to their excellent mechanical strength, thermal characteristics, and optical characteristics.
- biaxially oriented polyester films have excellent oxygen barrier properties, and in packaging applications for food, retort products, pharmaceuticals, etc., there is a high demand for oxygen barrier properties and water vapor barrier properties related to alteration and deterioration of the contents.
- oxygen barrier properties and water vapor barrier properties related to alteration and deterioration of the contents.
- the contents may be altered or deteriorated.
- the biaxially oriented polyester film used for packaging of foods, retort products, pharmaceuticals, etc. measures have been taken to further improve the gas barrier property against oxygen, water vapor and the like.
- a method of improving gas barrier properties a method of laminating a film having good gas barrier properties such as polyvinylidene chloride or polyethylene vinyl alcohol copolymer to a biaxially oriented polyester film, a metal such as aluminum or aluminum oxide on a biaxially oriented polyester film
- a method of forming a thin film by vapor-depositing a metal oxide such as is often used.
- the latter vapor-deposited polyester film provided with the metal or metal oxide on the film surface is excellent in heat resistance and transparency.
- the gas barrier performance of the obtained vapor-deposited polyester film largely depends on the surface state of the biaxially oriented polyester film used as the substrate, and the biaxially oriented polyester film as the substrate is used.
- One that defines the surface roughness and the number of protrusions of the film see, for example, Patent Document 1
- one that defines the melting subpeak of the biaxially oriented polyester film see, for example, Patent Document 2
- the amount of oligomer generated in the film The thing (for example, refer patent document 3) etc. are proposed.
- the quality of the coated film after the steps such as coating and vapor deposition may vary, and sometimes the quality may be outside the allowable range. The cause was also unknown.
- Patent Document 4 As a factor that deteriorates the quality of the coated film, wrinkles of the film of the polyester film roll before unwinding from the polyester film roll purchased as a product may be mentioned, but as a method for improving such a problem, a core wrinkle and A polyester film roll with reduced surface wrinkles has been proposed (Patent Document 4).
- An object of the present invention is to provide a polyester film roll that solves these problems, has few wrinkles and defects on the film surface, is free from winding deviation, and is suitable for secondary processing such as coating and vapor deposition. Furthermore, it is to provide a polyester film roll having excellent quality of the coated film after the secondary processing.
- the present inventors as a result of earnest studies to achieve such an object, uniform winding hardness from the core to the surface of the polyester film roll obtained by winding the biaxially oriented polyester film on the core, and, By setting the winding hardness of the surface of the film roll within a specific range, there are few wrinkles and defects on the film surface, there is no winding deviation, and a polyester film roll suitable for secondary processing such as coating or vapor deposition can be provided. .. More preferably, it is possible to obtain a polyester film roll which is less likely to cause winding wrinkles, winding deviations, and spoke wrinkles on the end surface of the roll, and has less quality defects due to electrification such as static marks and discharge marks. Therefore, it is possible to reduce troubles such as deterioration in quality due to unevenness or omission of the coat or the vapor-deposited thin film even after the secondary processing, and poor appearance due to wrinkles after winding after the secondary processing.
- a polyester film roll obtained by winding a biaxially oriented polyester film on a winding core which satisfies the following requirements (1) to (3).
- the average winding hardness of the surface of the polyester film roll is in the range of 500 or more and 700 or less.
- the fluctuation rate of the winding hardness of the surface of the polyester film roll in the film width direction is 1% or more and 5% or less.
- the fluctuation rate of the average winding hardness from the surface of the polyester film roll to the winding core is 3% or more and 10% or less.
- the thickness variation rate of the polyester film in the width direction is 10% or less.
- the polyester film roll described in 1. The biaxially oriented polyester film has a dynamic friction coefficient of 0.2 or more and 0.60 or less both on the outer surface and the inner surface of the roll. Or 2.
- the arithmetic mean height of the winding inner surface of the biaxially oriented polyester film is 0.010 ⁇ m or more and 0.050 ⁇ m or less. ⁇ 3.
- the thickness of the biaxially oriented polyester film is 5 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less. ⁇ 4. The polyester film roll according to any one of 1. 6. The winding length of the biaxially oriented polyester film is 2000 m or more and 65000 m or less. ⁇ 5. The polyester film roll according to any one of 1. 7. 1. The width of the polyester film roll is 400 mm or more and 3000 mm or less ⁇ 6. The polyester film roll according to any one of 1.
- the biaxially oriented polyester film is for a vapor deposition film substrate. ⁇ 7.
- the polyester film roll of the present invention has few wrinkles and defects on the film surface, has no winding deviation, and is suitable for secondary processing such as coating and vapor deposition. More preferably, it is possible to obtain a polyester film roll which is less likely to cause winding wrinkles, winding deviations, and spoken wrinkles and has less quality defects due to charging such as static mer and discharge marks. Therefore, it is possible to reduce troubles such as deterioration in quality due to unevenness or omission of the coat or the vapor-deposited thin film even after the secondary processing, and poor appearance due to wrinkles after winding after the secondary processing.
- polyester film roll which does not cause winding wrinkles or winding deviations at the time of winding, or spoke wrinkles on the end surface of the roll, and has less quality defects due to charging such as static marks or discharge marks.
- troubles such as defective products in post-processing such as vapor deposition unevenness during vapor deposition processing, wrinkles during winding after vapor deposition, and defective appearance due to partial repelling of the vapor-deposited thin film. ..
- the width and length of polyester film rolls have been increased in order to improve the processing efficiency of biaxially oriented polyester films, but slits are used to divide the large film roll that was initially wound into small parts.
- the polyester film has an electric insulating property, and therefore, in the film manufacturing process, the condition is such that the film is easily charged due to contact with the carrier roll, peeling, and the like, but the quality is still easily maintained.
- Diagram showing the relationship between the surface layer, the intermediate layer, and the winding core layer as seen from the end surface of the film roll A photograph of the surface of the film unwound from the film roll, where the strongly charged areas of the film are visualized with a charge distribution determination toner. Static marks are observed. A photograph of the film surface in a state where discharge marks on the film surface unwound from the film roll are visualized with a charge distribution determination toner. Discharge marks are observed. Illustration of film roll and contact roll during winding
- the biaxially oriented polyester film in the present invention comprises the following polyester resin, preferably a polyester resin composition containing the following fine particles or / and the following additives.
- the polyester resin constituting the biaxially stretched polyester film in the present invention is a polymer synthesized from dicarboxylic acid or its ester-forming derivative and diol or its ester-forming derivative. Examples thereof include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene-2,6-naphthalate, and polyethylene terephthalate is preferable from the viewpoint of mechanical properties, heat resistance, cost and the like.
- polyesters may be copolymerized with other components as long as the object of the present invention is not impaired.
- the dicarboxylic acid component as the copolymerization component include isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 4,4-diphenyldicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, and ester-forming derivatives thereof.
- the diol component include diethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol and cyclohexanedimethanol.
- polyoxyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol are also included.
- the amount of copolymerization is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, based on the constituent repeating units.
- a polyester resin that constitutes the biaxially stretched polyester film in the present invention first, the above-mentioned dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof, and a diol or an ester-forming derivative thereof as main starting materials, according to a conventional method, After the esterification or transesterification reaction, a polycondensation reaction is further carried out at a high temperature and under reduced pressure.
- the intrinsic viscosity of the polyester resin constituting the biaxially oriented polyester film in the present invention is preferably in the range of 0.50 to 0.9 dl / g, more preferably 0.55 from the viewpoint of film-forming property and recollection property.
- the range is from 0.8 dl / g.
- the biaxially oriented polyester film of the present invention it is preferable to add fine particles as a lubricant in order to improve the slipperiness during film production or secondary processing such as vapor deposition.
- a dynamic friction coefficient and a static friction coefficient can be used as an index of slipperiness.
- the fine particles used include inorganic fine particles and organic fine particles.
- the inorganic fine particles include particles made of silica, alumina, titanium dioxide, calcium carbonate, kaolin, and barium sulfate.
- the organic fine particles include fine particles made of acrylic resin particles, melamine resin particles, silicone resin particles, and crosslinked polystyrene.
- the average particle diameter of the fine particles is preferably such that the weight average particle diameter measured by a Coulter counter is in the range of 0.05 to 3.0 ⁇ m.
- the weight average particle diameter is 0.05 ⁇ m or more, it is easy to increase the dynamic friction coefficient, and when the weight average particle diameter is 3.0 ⁇ m or less, it is easy to prevent the dynamic friction coefficient from becoming too high.
- the fine particles for adjusting the dynamic friction coefficient and the static friction coefficient of the biaxially oriented polyester film in the present invention silica, calcium carbonate, or inorganic fine particles made of alumina, in that the haze of the biaxially oriented polyester film is reduced,
- organic fine particles made of polymethacrylate, polymethyl acrylate, or a derivative thereof are preferable, inorganic fine particles made of silica or calcium carbonate are more preferable, and inorganic fine particles made of silica are particularly preferable.
- the fine particles in the biaxially oriented polyester film in the present invention for example, it can be added at any stage of producing a polyester resin, the stage of esterification, or after the end of the transesterification reaction, It is preferable to add it as a slurry dispersed in ethylene glycol or the like before the start of the polycondensation reaction to proceed the polycondensation reaction.
- a method of blending a slurry of particles dispersed in ethylene glycol or water with a polyester resin raw material using a kneading extruder with a vent, or using a kneading extruder, dried particles and a polyester resin raw material It is also preferable to carry out by a method of blending with.
- the lower limit of the content of fine particles in the biaxially oriented polyester film in the present invention is preferably 100 ppm by weight, more preferably 900 ppm by weight, and particularly preferably 1500 ppm by weight.
- the content of the fine particles is 100 ppm by weight or more, it is easy to lower the dynamic friction coefficient and the static friction integer, and when the film is wound around the core by slitting the master roll, the amount of air taken in does not increase, and Even after the air in the recesses between the films and between the projections formed on the film surface in the film roll is released, the slack and wrinkles of the film are less likely to occur.
- the upper limit of the content of the fine particles is preferably 20000 ppm by weight, more preferably 2000 ppm by weight, and particularly preferably 1800 ppm by weight.
- the content of the fine particles is 20000 ppm by weight or less, not only the transparency is less likely to decrease, but also the dynamic friction coefficient of the film does not become too low, and the end face is less likely to be displaced.
- the biaxially oriented polyester film in the present invention in a range that does not impair the object of the present invention, a small amount of other polymers and antioxidants, heat stabilizers, antistatic agents, ultraviolet absorbers, plasticizers, pigments Alternatively, other additives and the like may be contained.
- biaxially oriented polyester film Preferred examples of the biaxially oriented polyester film in the present invention are described below, but the invention is not limited thereto.
- it can be obtained by melt-extruding the composition containing the polyester resin as a main component by an extruder to form an unstretched film, and manufacturing the unstretched film by the method described below.
- the polyester resin composition When melt-extruding the polyester resin composition, it is preferable to dry the polyester resin composition using a dryer such as a hopper dryer and a paddle dryer, or a vacuum dryer. After the polyester resin composition is thus dried, it is melted at a temperature of 200 to 300 ° C. and extruded into a film by using an extruder.
- the polyester resin, the fine particles, and the additive may be sent out by separate extruders, merged, mixed and melted, and extruded into a sheet.
- any existing method such as a T-die method or a tubular method can be adopted.
- the unstretched sheet can be obtained by rapidly cooling the sheet-shaped molten polyester resin composition after extrusion.
- a method for rapidly cooling the molten polyester resin composition a method for obtaining a substantially unoriented resin composition sheet by casting the molten polyester resin composition on a rotating drum from a die and rapidly solidifying is preferable. Can be adopted.
- the temperature of the rotating drum is preferably set to 30 ° C. or lower.
- the obtained unstretched sheet can be achieved by appropriately combining the following stretching conditions in the longitudinal and width directions, heat setting conditions, heat relaxation conditions, and other film forming conditions.
- the longitudinal direction means the direction in which the unstretched sheet travels
- the width direction means the direction at right angles thereto.
- the stretching method can be simultaneous biaxial stretching in which the stretching in the longitudinal direction and the width direction are performed at the same time, or sequential biaxial stretching in which either the stretching in the longitudinal direction or the width direction is performed first, but the production speed is high.
- the sequential biaxial stretching is the most preferable from the viewpoint of high property.
- the stretching temperature in the longitudinal direction is in the range of (Tg + 15) to (Tg + 55) ° C., and the stretching ratio is in the range of 3.3 to 4.7 times from the viewpoint of making the variation in the winding hardness of the film surface in the width direction constant.
- the stretching temperature is (Tg + 55) ° C. or lower, and is 3.3 times or higher, the molecular orientation in the longitudinal direction and the width direction are well balanced, and the difference in physical properties between the longitudinal direction and the width direction is small, which is preferable. Further, the biaxially stretched polyester film obtained has good flatness and is preferable.
- the stretching temperature in the MD direction is (Tg + 15) ° C. or higher and the stretching ratio is 4.7 times or lower, shrinkage stress does not increase excessively and bowing is reduced, which is preferable.
- the unstretched film is guided to a tenter device that can heat by holding both ends of the film stretched in the longitudinal direction with clips, and after heating the film to a predetermined temperature with hot air, in the longitudinal direction.
- the film is stretched in the width direction by widening the distance between the clips during transportation.
- the stretching temperature in the width direction is Tg + 5 ° C. or higher, breakage hardly occurs during stretching, which is preferable.
- the temperature is Tg + 40 ° C. or less, uniform stretching in the width direction is facilitated and unevenness in thickness in the width direction is unlikely to increase, and thus variation in winding hardness of the film roll surface in the width direction is preferably small. It is more preferably Tg + 8 ° C.
- the stretching ratio in the width direction is preferably 2 times or more and 6 times or less.
- the draw ratio is 2 times or more, a high yield in terms of mass balance is likely to be obtained, the mechanical strength is not lowered, and the thickness unevenness in the width direction is less likely to be large, and the winding hardness of the film roll in the width direction is small. Is less likely to occur, which is preferable.
- a stretching ratio of 6 times or less is preferable because it is less likely to break during stretching film formation.
- the heat setting temperature of the film stretched in the width direction is preferably 220 to 245 ° C.
- the heat setting temperature is 245 ° C. or lower, bowing is less likely to increase, which is preferable.
- the temperature is 220 ° C. or higher, the thermal shrinkage rate does not become too high in both the longitudinal direction and the width direction, and the thermal dimensional stability during vapor deposition processing is improved, which is preferable.
- the TD heat setting temperature is 245 ° C. or lower, bowing is less likely to increase, which is preferable.
- the restraining force in the width direction decreases and the film loosens due to its own weight until it contracts due to thermal relaxation, or by the accompanying air flow of hot air blown from the nozzles installed above and below the film. Since the film may swell, the film is in a condition in which it is likely to fluctuate up and down. Therefore, in this heat relaxation treatment step, the amount of change in the orientation angle and the difference in the oblique heat shrinkage ratio of the obtained biaxially stretched polyester film greatly varies depending on the state of transport of the film. As a method of reducing these, for example, adjusting the wind speed of the hot air blown from the upper and lower nozzles to keep the films parallel to each other can be mentioned.
- the relaxation rate in the width direction is preferably 4 to 8%.
- the thermal relaxation rate is 4% or more, the thermal shrinkage rate in the width direction of the obtained biaxially stretched polyester film does not become too high, and the dimensional stability during vapor deposition processing becomes good, which is preferable.
- the thermal relaxation rate is 8% or less, the tensile stress (Boeing phenomenon) applied in the direction opposite to the traveling direction of the film in the widthwise central portion of the film does not become too large, and the variation rate of the film thickness in the width direction is Since it does not increase, the fluctuation rate of the average winding hardness of the film roll surface in the width direction is not increased, which is preferable.
- the heat setting step and the heat relaxation treatment step may be performed separately or simultaneously.
- the wide biaxially oriented polyester film stretched and formed by the above method is wound by a winder device to produce a master roll.
- the width of the master roll is preferably 5000 mm or more and 10000 mm or less. When the width of the roll is 5000 mm or more, the cost per film area is reduced in the subsequent slit process, vapor deposition process and printing process, which is preferable.
- the winding length of the master roll is preferably 10,000 m or more and 100,000 mm or less. When the roll length is 5000 mm or more, the cost per film area is reduced in the subsequent slitting process, vapor deposition process and printing process, which is preferable.
- the film thickness of the biaxially oriented polyester film roll of the master roll is preferably 5 to 40 ⁇ m.
- the thickness of the film is more preferably 8 to 30 ⁇ m, particularly preferably 9 to 20 ⁇ m.
- the coefficient of static friction and the coefficient of dynamic friction between the outer and inner film surfaces of the biaxially oriented polyester film of the master roll are both preferably 0.20 or more and 0.60 or less, more preferably 0.23 or more and 0. It is 50 or less, and most preferably 0.25 or more and 0.40 or less.
- it is 0.20 or more the film does not slip excessively and winding deviation is less likely to occur, which is preferable.
- 0.60 or less when it is 0.60 or less, when the master roll is slit and the film is wound on the winding core, the amount of air entrained at the time of slitting does not increase, and the film roll and the film surface in the film roll are wound up. Even if air in the recesses formed between the projections formed on the surface of the formed film escapes, slack and wrinkles hardly occur in the film.
- the arithmetic mean height of the inner surface of the biaxially oriented polyester fill of the master roll is preferably 0.010 to 0.050 ⁇ m.
- adhesion between films in the film roll (blocking phenomenon) is less likely to occur, and abnormal noise occurs when unwound from the master roll (the adhered film is Peeling sound) is less likely to occur and the film is less likely to break, which is preferable.
- the coating after secondary processing on the surface of the biaxially oriented polyester film in the film roll slit and wound on the winding core It is preferable because the number of surface protrusions that lead to defects and defects in the vapor-deposited thin film is reduced, and the quality of the coating film is less likely to deteriorate.
- the same average range is preferable for the arithmetic mean height of the roll outer surface of the film surface.
- the width of the polyester film roll of the present invention is preferably 400 mm or more and 3000 mm or less.
- the width of the film roll is 400 mm or more, the cost per film area is not increased in subsequent vapor deposition processing and printing processing, which is preferable.
- the width of the film roll is 3000 mm or less from the viewpoint of handleability in the secondary processing.
- the width of the film roll is more preferably 500 mm or more and 2500 mm or less, and particularly preferably 600 mm or more and 2300 mm or less.
- the winding length of the master roll is preferably 10,000 m or more and 100,000 mm or less. When the roll length is 5000 mm or more, the cost per film area is reduced in the subsequent slitting process, vapor deposition process and printing process, which is preferable.
- the polyester film roll is obtained by slitting the biaxially stretched polyester film unwound from the obtained master roll into a specified width and length using a slitter and winding it into a core.
- the core used for the biaxially oriented polyester film roll of the present invention is not particularly limited, and usually has a diameter of 3 inches (37.6 mm), 6 inches (152.2 mm), 8 inches (203.2 mm), etc. It is possible to use a cylindrical core made of plastic, metal, or paper tube having a size of.
- the tension applied in the longitudinal direction of the film in the slitting process and the pressure applied from the top of the film roll by the contact roll are particularly important in controlling the roll hardness of the film roll surface and the film roll.
- surface pressure is particularly important in controlling the roll hardness of the film roll surface and the film roll.
- the winding tension (initial tension) applied to the film at the start of winding on the winding core is preferably 50 N / m or more and 110 N / m or less, and more preferably 60 N / m or more and 80 N / m or less.
- the initial tension is 50 N / m or more
- the winding hardness of the core increases, and wrinkles are less likely to occur when the film traveling speed at the start of winding is increased.
- it is 110 N / m or less, the hardness does not become too high, and the paper tube as the winding core of the film roll is less likely to be deformed, which is preferable.
- the surface pressure (initial surface pressure) of the contact roll at the start of winding is preferably 500 N / m or more and 800 N / m or less.
- the initial surface pressure is 500 N / m or more, there is an effect of pressing the film when the film traveling speed at the start of winding is increased, and wrinkles are less likely to occur, which is preferable.
- the winding becomes softer and, for example, when the film roll is stored for a long time (for example, half a year) in a warehouse, distortion of the film roll caused by the air caught in the film roll when slitting is released between the films, It is preferable because slack and wrinkles are less likely to occur.
- the hardness of the film roll does not become too high, and the paper tube that is the core of the roll becomes difficult to deform, which is preferable. It is more preferably 550 N / m or more and 750 N / m or less, and particularly preferably 600 N / m or more and 700 N / m or less.
- the acceleration of the film traveling speed from the start of winding to the winding diameter of 200 to 300 mm is preferably 50 m / min 2 or more and 200 m / min 2 or less, and more preferably 75 m / min 2 or more and 175 m / min 2 or less.
- the film running speed is 50 m / min 2 or more, wrinkles are less likely to form near the core (core layer) when the film running speed is increased, which is preferable.
- the acceleration is 200 m / min 2 or less, it is preferable that the end surface shift is unlikely to occur near the core (core layer) when the film traveling speed is increased.
- wrinkles and edge shifts occur near the core (core layer), wrinkles and edge shifts continue after that.
- the winding diameter here means a tree distance (mm) obtained by subtracting the diameter of the winding core from the diameter of the wound film roll.
- the film traveling speed from a winding diameter of 200 to 300 mm is preferably constant, and the film traveling speed is preferably 400 m / min or more and 800 m / min or less, more preferably 500 m / min or more and 700 m / min or less.
- the winding tension applied to the film from the start of winding to the end of winding is preferably constant or gradually increased, preferably 50 N / m or more and 100 N / m or less, and 60 N / m or more and 80 N / m or less. More preferable.
- the surface pressure of the contact roll from the start of winding to the end of winding is preferably constant or gradually increased. At the end of winding with respect to the surface pressure (initial surface pressure) of the contact roll at the start of winding. It is preferable that the surface pressure increase rate indicating the surface pressure (final surface pressure) ratio of the contact roll is 100% or more and 190% or less.
- the surface pressure increase rate is calculated by the following equation 2.
- Surface pressure increase rate (surface pressure at the end of winding / initial surface pressure) ⁇ 100 ... Equation 2
- the surface pressure increase rate is 200% or less, the difference in the winding hardness when the surface pressure is changed from the initial surface pressure to the final surface pressure as the winding progresses is small, so the film roll end surface is spoken.
- a wrinkle having a flower pattern called a wrinkle or a spoke shape of a wheel is hard to enter, which is preferable. It is more preferably 110% or more and 180% or less, and particularly preferably 120% or more and 170% or less.
- the surface pressure increase rate during winding increases, the difference in the change in winding hardness in the radial direction of the film roll increases, and the stress applied in the roll radial direction during winding of the film also increases, and the vicinity of the film roll end surface of that layer. It is speculated that the wrinkling of the film and the stretching of the film in the width direction cause a wrinkle.
- the fluctuation rate of the winding hardness from the surface of the polyester film roll to the winding core is preferably 3% or more and 10% or less.
- the surface pressure (final surface pressure) of the contact roll at the end of winding is preferably 700 N / m or more and 950 N / m or less.
- the final surface pressure is 700 N / m or more, the winding does not become too soft, and the end surface displacement of the film roll surface layer is unlikely to occur.
- the roll length of the polyester film roll of the present invention is preferably 2000 m or more and 65000 m or less.
- the winding length is a direction in which the film is unwound from the film end on the outermost surface of the film roll, and 5 m is removed from the film end, from the film end fixed to the winding core toward the outermost surface of the film roll in the longitudinal direction.
- the length in the longitudinal direction of the film up to 100 m.
- the winding length is 2000 m or more, the labor of frequently changing the film roll in the printing process is reduced, which is preferable in terms of cost.
- the winding length is preferably long, but if it is 65,000 m or less, the roll diameter does not become too large, the roll weight does not become too heavy, and the handling property does not deteriorate, which is preferable.
- the winding width of the polyester film roll of the present invention is preferably 400 mm or more and 3000 mm or less.
- the winding width means the shortest distance from one end of the film roll surface to the other end.
- the winding width is 400 mm or more, it is less costly to replace the film roll in the printing process, which is preferable in terms of cost.
- the winding width is preferably long, but if it is 3000 mm or less, the roll width does not become too large, the roll weight does not become too heavy, and the handling property does not deteriorate, which is preferable.
- the winding width is more preferably 1000 mm or more and 3000 mm or less, still more preferably 1500 mm or more and 3000 mm or less.
- the average roll hardness when the roll hardness of the surface of the polyester film roll of the present invention is measured at intervals of 200 mm in the film width direction is preferably in the range of 500 to 700.
- the “surface of the film roll” means the surface of the film roll after the film is unwound from the outermost film end of the film roll and the area up to 5 m from the film end is removed.
- the measuring point in the width direction of the surface of the film roll is a position moved in the width direction of 5 cm from the film end side where the winding direction of the film going from the winding core of the film roll to the outermost surface turns to the right, and further 200 mm each Set to the moved position.
- the final position is less than 5 cm from the edge of the film, it is excluded from the calculation.
- the roll hardness is measured using a hardness tester Palo Tester 2 manufactured by Swiss Proceo.
- the average winding hardness in the width direction is 500 or more, the winding of the film roll is less likely to be broken or the end faces are less likely to be displaced, and the end faces are easily aligned (so-called, there is no winding displacement).
- the average winding hardness in the width direction is 700 or less, locally strong charging or discharge marks called static marks caused by electrostatic discharge or the like on the film surface in the film roll is unlikely to occur, and secondary secondary coating or vapor deposition occurs.
- the coating and the vapor-deposited thin film are less likely to cause unevenness or omission during processing, and the quality is not likely to deteriorate.
- the average winding hardness is more preferably 650 or more and 690 or less.
- the winding hardness in the present invention is measured by using a hardness tester Palotester 2 manufactured by Swiss Proceo.
- the fluctuation rate of the winding hardness when the winding hardness of the surface of the polyester film roll of the present invention is measured at intervals of 200 mm in the width direction of the film roll is preferably 1% or more and 5% or less.
- the variation rate of the winding hardness shall be calculated by the following formula 3.
- Variation rate of winding hardness in width direction of film roll (maximum winding hardness-minimum winding hardness) / average winding hardness ⁇ 100 (%) ... Equation 3
- the film roll is likely to be misaligned, which may cause partial slack in the film roll, and the film may be deformed or wrinkled due to the tension applied during secondary processing such as coating or vapor deposition. Is likely to occur, and stable coating and vapor-deposited thin film cannot be performed, which is not preferable.
- the fluctuation rate of the winding hardness is 0%, but it is practically difficult to achieve it, and the lower limit is considered to be 1% at most.
- the fluctuation rate of the average winding hardness of the polyester film roll of the present invention measured from 10 to 10 in the longitudinal direction from the surface to the core is 3% or more and 10% or less.
- dividing the film from the surface of the polyester film roll to the core by 10 in the longitudinal direction means that the film is unwound from the film end on the outermost surface of the film roll, and the film is fixed to the core from a position 5 m removed from the film end.
- This means that the film is wound up to 100 m in the longitudinal direction from the end to the outermost surface of the film roll, the film is wound up to each divided position, and the winding hardness of the surface of the film roll is 200 mm in the film width direction.
- the measuring point in the width direction of the surface of the film roll is a position moved in the width direction of 5 cm from the film end side where the winding direction of the film going from the winding core of the film roll to the outermost surface turns to the right, and further 200 mm each Set to the moved position. At this time, if the final position is less than 5 cm from the edge of the film, it is excluded from the calculation.
- the fluctuation rate of the average winding hardness exceeds 10%, the difference in the average winding hardness between the layers at different positions in the film roll becomes large, so that the stress applied in the roll radial direction at the time of winding the film becomes large and the sport Because it easily causes king wrinkles and causes partial slack in the film, the film tends to be deformed or wrinkled due to tension during secondary processing such as coating and vapor deposition, and the quality of the coated film tends to deteriorate. Not preferable.
- the fluctuation rate of the winding hardness is 0%, but it is difficult to achieve it substantially, and the lower limit is considered to be 3% at most.
- the arithmetic average height of the roll inner surface of the polyester film roll of the present invention is preferably 0.010 to 0.050 ⁇ m. If the arithmetic average height is less than 0.010 ⁇ m, adhesion between the films in the roll (blocking phenomenon) occurs, and abnormal noise occurs when the polyester film roll is unwound for secondary processing (the adhered film peels off). Sound is generated or the film is broken, which is not preferable. Further, if the arithmetic average height of the film exceeds 0.050 ⁇ m, the quality of the coated film that has been subjected to secondary processing such as coating and vapor deposition tends to deteriorate, which is not preferable.
- the polyester film roll of the present invention preferably has a film thickness of 5 to 40 ⁇ m.
- the thickness is 5 ⁇ m or more, the strength and stiffness of the film are not significantly reduced, and the film in the film roll is less likely to have wrinkles, which is preferable.
- the thickness of the film is more preferably 8 to 30 ⁇ m, particularly preferably 9 to 20 ⁇ m.
- the variation rate of the thickness of the biaxially oriented polyester film in the width direction of the polyester film roll of the present invention is preferably 10% or less.
- the thickness variation rate is measured using a continuous contact type thickness gauge as shown in the examples.
- the thickness variation rate in the width direction of the film is calculated by the following formula 1 by continuously measuring the thickness in the width direction at 5 m / sec using a continuous thickness measuring instrument.
- the thickness variation rate of the film in the width direction is 10% or less, wrinkling of the film is less likely to occur, which is preferable.
- the smaller the variation rate of the thickness of the film in the width direction the more preferable.
- Thickness variation rate in width direction of film ⁇ (maximum thickness-minimum thickness) / average thickness ⁇ ⁇ 100 (%) ... Equation 1
- the arithmetic average height of the roll inner surface of the polyester film roll of the present invention is preferably 0.010 to 0.050 ⁇ m. If the arithmetic average height is less than 0.010 ⁇ m, adhesion between the films in the roll (blocking phenomenon) occurs, and abnormal noise occurs when the polyester film roll is unwound for secondary processing (the adhered film peels off). Sound is generated or the film is broken, which is not preferable. Further, if the arithmetic average height of the film exceeds 0.050 ⁇ m, the quality of the coated film that has been subjected to secondary processing such as coating and vapor deposition tends to deteriorate, which is not preferable.
- the biaxially oriented polyester film of the polyester film roll of the present invention preferably has a coefficient of static friction and coefficient of dynamic friction of 0.20 or more and 0.60 or less, and more preferably 0. It is 23 or more and 0.50 or less, and most preferably 0.25 or more and 0.40 or less. If it is lower than 0.20, it is not preferable because slippage occurs too much and winding deviation occurs. On the other hand, if it is larger than 0.60, the amount of air entrained at the time of slitting becomes large, and slack or wrinkles may easily occur due to the escape of air from the recesses at the time of film roll.
- the height of the unevenness on the end surface of the film roll is preferably 3 mm or less, and more preferably 2 mm or less.
- the height of the irregularities is 3 mm or less, wrinkles are less likely to form in the film, and the film tends to run smoothly during secondary processing.
- the evaluation method of the polyester resin is as follows. [Glass transition (Tg)] The sample was melted to 280 ° C. in a nitrogen atmosphere using a differential scanning calorimeter (DSC6220 manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd.), held for 5 minutes, then rapidly cooled with liquid nitrogen, and then heated from room temperature. The measurement was performed at a temperature rate of 20 ° C./min.
- the evaluation method of the polyester film roll is as follows. [Film thickness] According to JIS K7130-1999 A method, measurement was performed using a dial gauge.
- the film roll was installed in the slitter. After that, the film was unwound from the film edge on the outermost surface of the film roll, and after removing 2 m from the film edge, the film was sampled at a central portion of 10 cm in the width direction and a length of 10 cm in the longitudinal direction, and white by Zygo Co.
- a laser interferometer (NEW VIEW 8300) was used. A 20 ⁇ lens was attached to the interferometer, scanning was performed, and the arithmetic mean height ( ⁇ m) was measured. The measurement was carried out in the range of 0.82 ⁇ m in the MD direction and 0.82 ⁇ m in the width direction of one surface, and the surface excluding foreign matters such as unmelted matter and dust was targeted. As the measurement points, an average value measured at 10 points on arbitrary points of a 10 cm ⁇ 10 cm sample was used as a measurement value.
- the film roll was installed in the slitter. After that, the film is unwound from the film edge on the outermost surface of the film roll, and after 3 m is removed from the film edge, the film is sampled at a central portion of 10 cm in the width direction and a length of 10 cm in the longitudinal direction to JIS K-7125.
- a tensile tester Teensilon RTG-1210 manufactured by A & D Co.
- the weight of the thread (weight) around which the upper film was wound was 1.5 kg, and the size of the bottom area of the thread was 39.7 mm 2 . Further, the tensile speed at the time of measuring friction was 200 mm / min.
- the hardness of the film roll was measured using a hardness tester Palo Tester 2 manufactured by Swiss Proceo. Specifically, the film roll of the present invention wound and produced by a slitter is evaluated by repeatedly unwinding the roll and measuring hardness using a film unwinder. The roll hardness of the outermost layer is obtained by removing the 5 m film from the roll and then measuring the hardness at intervals of 200 mm in the roll width direction to obtain the average of winding hardness.
- the “surface of the film roll” means the surface of the film roll after the film is unwound from the outermost film end of the film roll and the area up to 5 m from the film end is removed.
- the measurement point in the width direction of the surface of the film roll is a position moved in the width direction of 5 cm from the film end side where the film winding direction from the winding core of the film roll to the outermost surface is rotated clockwise, and further moved by 200 mm.
- the position is At this time, if the final position is less than 5 cm from the edge of the film, it is excluded from the calculation.
- the master roll (roll length 68000 m, width 8000 mm) of a biaxially oriented polyester film having a thickness of 12 ⁇ m is produced by winding the roll in a winder through corona discharge treatment. did.
- the biaxially oriented polyester film was unwound from the obtained master roll, and while being slit with a width of 2200 mm on a winding core having a diameter of 6 inches (152.2 mm), contact pressure was applied to the film roll with a contact roll and a biaxial turret winder. The film roll was wound while tension was applied to the film.
- Table 1 shows the physical properties and evaluation results of the obtained film roll.
- Example 2 The same procedure as in Example 1 was performed except that the winding tension while slitting was changed to 105 N / m, the contact roll surface pressure was changed to 700 N / m for the initial surface pressure and 700 N / m. Table 1 shows the slit conditions, and Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the obtained film and master roll.
- Example 1 was the same as Example 1 except that the initial contact pressure of the contact roll was changed to 700 N / m.
- Table 1 shows the slit conditions, and Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the obtained film roll.
- Example 4 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the film acceleration during slitting was set to 100 m / min 2 and the initial surface pressure of the contact roll was changed to 700 N / m. Table 1 shows the slit conditions, and Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the obtained film roll.
- Example 5 Except that the film acceleration while slitting was set to 100 m / min 2 , the winding tension (intermediate and final) while slitting was set to 75 N / m, and the initial contact pressure of the contact roll was changed to 700 N / m. Same as Example 1. Table 1 shows the slit conditions, and Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the obtained film roll.
- Example 1 was the same as Example 1 except that the initial contact pressure of the contact roll was changed to 450 N / m.
- Table 1 shows the slit conditions, and Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the obtained film roll.
- Example 2 The contact roll surface pressure was the same as in Example 1 except that the initial surface pressure was changed to 300 N / m and the final surface pressure was changed to 650 N / m.
- Table 1 shows the slit conditions, and Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the obtained film roll.
- Example 3 Same as Example 1 except that the final contact pressure of the contact roll was changed to 500 N / m. Table 1 shows the slit conditions, and Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the obtained film roll.
- Example 4 The winding tension was the same as that of Example 1 except that the winding tension applied to the film during winding was 62 N / m and the winding tension finally changed to 59 N / m.
- Table 1 shows the slit conditions, and Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the obtained film roll.
- Example 5 Same as Example 1 except that the film acceleration while slitting was changed to 250 m / min 2 .
- Table 1 shows the slit conditions, and Table 2 shows the physical properties and evaluation results of the obtained film roll.
- the films of Examples 1 to 5 and the master roll have an average hardness of the film roll, a variation in hardness, and an arithmetic average height within the specified ranges. It was a film roll excellent in vapor deposition processability, with no wrinkles on the surface layer, winding core, winding deviation, or spoke wrinkles on the end faces, and no static marks or discharge marks.
- Comparative Example 1 Although the average value and the variation of the hardness of the outermost layer of the film roll are within the specified range, the variation of the hardness when measured from the outermost layer to the winding core in 10 divisions is outside the specified range. Since the surface pressure increase rate is high, the difference in hardness when changing from the initial surface pressure to the final surface pressure as the winding progresses is too large, resulting in spoken wrinkles and a film with poor secondary processability. It was a roll.
- Comparative Example 2 Although the average value and the variation of the hardness of the outermost layer of the film roll are within the specified range, the variation of the hardness when measured in 10 divisions from the outermost layer to the winding core is outside the specified range. Since the surface pressure increase rate is high, the difference in hardness when changing from the initial surface pressure to the final surface pressure as the winding progresses is too large, resulting in spoken wrinkles. Since the initial surface pressure was low, winding deviation occurred and the film roll was inferior in secondary processability.
- Comparative Example 3 was a film roll that was inferior in secondary workability because the final surface pressure was too low and winding misalignment and wrinkles occurred.
- Comparative Example 4 is a film which is poor in secondary workability because the final winding tension applied to the winding tension is low and the difference in hardness when changing to the final surface pressure is too large, resulting in spoken wrinkles. It was a roll.
- Comparative Example 5 since the acceleration at the time of accelerating the film at the start of winding is high, the variation in hardness of the outermost layer of the film roll is large, and the film roll is easily sagged to cause a winding deviation, which results in secondary processing. The film roll was inferior in property.
- the film of Comparative Example 6 was a film roll that was inferior in secondary processability because the winding deviation did not occur because the average hardness of the film roll was low.
- Comparative Example 7 was a film roll that was inferior in secondary workability because static marks and discharge marks were generated because the average hardness of the film roll was high.
- the biaxially oriented polyester film roll of the present invention has few wrinkles and defects on the film surface, has no winding deviation, and is suitable for secondary processing such as coating and vapor deposition. Furthermore, the quality of the coated film after secondary processing is excellent, and it can be suitably used as a film for food packaging. In particular, it is useful in a film roll having a wider width and a longer length with improved productivity.
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Abstract
シワやフィルム表面の欠点が少なく、巻ズレがなく、コートや蒸着などの二次加工に適したポリエステルフィルムロールを提供すること。 二軸配向ポリエステルフィルムを巻芯に巻き取ってなるポリエステルフィルムロールであって、下記要件(1)~(3)を満たすことを特徴とするポリエステルフィルムロール。 (1)前記ポリエステルフィルムロールの表面の平均巻硬度が500以上700以下の範囲である。 (2)前記ポリエステルフィルムロールの表面の巻硬度のフィルム幅方向の変動率が1%以上5%以下である。 (3)前記ポリエステルフィルムロールの表面から巻芯までの平均巻硬度の変動率が3%以上10%以下である。
Description
本発明は、二軸配向ポリエステルフィルムを巻き取ってなるフィルムロールに関するものであり、シワやフィルム表面の欠点が少なく、巻ズレがなく、コートや蒸着などの二次加工に適したものに関する。さらには、二次加工後の被覆フィルムの品質も優れるポリエステルフィルムロールに関するものである。
従来、ポリエステルフィルムは、その優れた機械的強度、熱的特性および光学特性等から包装用材料や工業用材料など広範囲の分野に数多く利用されている。特に、二軸配向ポリエステルフィルムは酸素バリア性に優れるもの、食品用やレトルト品用、医薬品などの包装用途においては、内容物の変質や劣化に関係する酸素バリア性、水蒸気バリア性に対する要求が高くなってきており、内容物の変質や劣化が生じてしまう問題がある。
そのため、食品用やレトルト品用、医薬品などの包装用途で使用される二軸配向ポリエステルフィルムには、酸素や水蒸気等におけるガスバリア性をさらに向上する方策がとられている。ガスバリア性を向上させる方法として、二軸配向ポリエステルフィルムにポリ塩化ビニリデンやポリエチレンビニルアルコール共重合体などのガスバリア性の良好なフィルムを張り合わせる方法、二軸配向ポリエステルフィルムにアルミニウムなどの金属や酸化アルミニウムなどの金属酸化物を蒸着させ、薄膜を形成させる方法がよく利用されている。
特に、後者の金属や金属酸化物をフィルム表面に設けた蒸着ポリエステルフィルムは、耐熱性や透明性の面で優れている。
特に、後者の金属や金属酸化物をフィルム表面に設けた蒸着ポリエステルフィルムは、耐熱性や透明性の面で優れている。
また、得られる蒸着ポリエステルフィルムのガスバリア性の性能は、その基材に使用される二軸配向ポリエステルフィルムの表面状態に大きく依存していることが知られており、基材である二軸配向ポリエステルフィルムの表面粗さや突起数を規定したもの(例えば、特許文献1参照)、二軸配向ポリエステルフィルムの融解サブピークを規定したもの(例えば、特許文献2参照)、フィルム内のオリゴマー発生量を規定したもの(例えば、特許文献3参照)などが提案されている。
しかしながら、同じ特性の二軸配向ポリエステルフィルムであっても、コートや蒸着などの工程後の被覆フィルムの品質にばらつきがあったり、時には許容範囲外の品質となる場合があった。また、その原因も不明であった。
被覆フィルムの品質を低下させる要因として、製品として購入されたポリエステルフィルムロールから巻出す前のポリエステルフィルムロールのフィルムのシワも挙げられるが、このような問題を改善する方法としては、巻き芯シワと表層シワを低減したポリエステルフィルムロールが提案されている(特許文献4)。
本発明の目的は、このような問題点を改善し、シワやフィルム表面の欠点が少なく、巻ズレがなく、コートや蒸着などの二次加工に適したポリエステルフィルムロールを提供することである。
さらには、二次加工後の被覆フィルムの品質も優れるポリエステルフィルムロールを提供することである。
さらには、二次加工後の被覆フィルムの品質も優れるポリエステルフィルムロールを提供することである。
本発明者らが、かかる目的を達成するために鋭意検討した結果、二軸配向ポリエステルフィルムを巻芯に巻き取ってなるポリエステルフィルムロールの巻芯から表面までの巻硬度のばらつきを一定にし、かつフィルムロールの表面の巻硬度を特定の範囲とすることにより、シワやフィルム表面の欠点が少なく、巻ズレがなく、コートや蒸着などの二次加工に適したポリエステルフィルムロールを提供することができる。
より好適には、巻シワや巻ズレ、ロール端面のスポーキングシワが発生しにくく、スタティックマークや放電痕などの帯電による品質不良が少ないポリエステルフィルムロールが得られる。
その為、二次加工後も部分的にコートや蒸着薄膜の斑や抜け等による品質の低下、二次加工後の巻取り後のシワによる外観不良といったトラブルを少なくすることができる。
より好適には、巻シワや巻ズレ、ロール端面のスポーキングシワが発生しにくく、スタティックマークや放電痕などの帯電による品質不良が少ないポリエステルフィルムロールが得られる。
その為、二次加工後も部分的にコートや蒸着薄膜の斑や抜け等による品質の低下、二次加工後の巻取り後のシワによる外観不良といったトラブルを少なくすることができる。
すなわち本発明は、以下の構成からなる。
1.二軸配向ポリエステルフィルムを巻芯に巻き取ってなるポリエステルフィルムロールであって、下記要件(1)~(3)を満たすことを特徴とするポリエステルフィルムロール。
(1)前記ポリエステルフィルムロールの表面の平均巻硬度が500以上700以下の範囲である。
(2)前記ポリエステルフィルムロールの表面の巻硬度のフィルム幅方向の変動率が1%以上5%以下である。
(3)前記ポリエステルフィルムロールの表面から巻芯までの平均巻硬度の変動率が3%以上10%以下である。
1.二軸配向ポリエステルフィルムを巻芯に巻き取ってなるポリエステルフィルムロールであって、下記要件(1)~(3)を満たすことを特徴とするポリエステルフィルムロール。
(1)前記ポリエステルフィルムロールの表面の平均巻硬度が500以上700以下の範囲である。
(2)前記ポリエステルフィルムロールの表面の巻硬度のフィルム幅方向の変動率が1%以上5%以下である。
(3)前記ポリエステルフィルムロールの表面から巻芯までの平均巻硬度の変動率が3%以上10%以下である。
2.前記ポリエステルフィルムの幅方向の厚み変動率が10%以下である1.に記載のポリエステルフィルムロール。
3.前記二軸配向ポリエステルフィルムの巻外面及び巻内面の動摩擦係数がいずれも0.2以上0.60以下である1.又は2.に記載のポリエステルフィルムロール。
4.前記二軸配向ポリエステルフィルムの巻内面の算術平均高さが0.010μm以上0.050μm以下である1.~3.に記載のポリエステルフィルムロール。
3.前記二軸配向ポリエステルフィルムの巻外面及び巻内面の動摩擦係数がいずれも0.2以上0.60以下である1.又は2.に記載のポリエステルフィルムロール。
4.前記二軸配向ポリエステルフィルムの巻内面の算術平均高さが0.010μm以上0.050μm以下である1.~3.に記載のポリエステルフィルムロール。
5.前記二軸配向ポリエステルフィルムの厚みが5μm以上40μm以下である1.~4.のいずれかに記載のポリエステルフィルムロール。
6.前記二軸配向ポリエステルフィルムの巻長が2000m以上65000m以下である1.~5.のいずれかに記載のポリエステルフィルムロール。
7.前記ポリエステルフィルムロールの幅が400mm以上3000mm以下である1.~6.のいずれかに記載のポリエステルフィルムロール。
6.前記二軸配向ポリエステルフィルムの巻長が2000m以上65000m以下である1.~5.のいずれかに記載のポリエステルフィルムロール。
7.前記ポリエステルフィルムロールの幅が400mm以上3000mm以下である1.~6.のいずれかに記載のポリエステルフィルムロール。
8.前記二軸配向ポリエステルフィルムが蒸着フィルム基材用である1.~7.のいずれかに記載のポリエステルフィルムロール。
本発明のポリエステルフィルムロールは、シワやフィルム表面の欠点が少なく、巻ズレがなく、コートや蒸着などの二次加工に適したものである。
より好適には、巻シワや巻ズレ、スポーキングシワが発生しにくく、スタティックマーや放電痕などの帯電による品質不良が少ないポリエステルフィルムロールが得られる。
その為、二次加工後も部分的にコートや蒸着薄膜の斑や抜け等による品質の低下、二次加工後の巻取り後のシワによる外観不良といったトラブルを少なくすることができる。
より好適には、巻シワや巻ズレ、スポーキングシワが発生しにくく、スタティックマーや放電痕などの帯電による品質不良が少ないポリエステルフィルムロールが得られる。
その為、二次加工後も部分的にコートや蒸着薄膜の斑や抜け等による品質の低下、二次加工後の巻取り後のシワによる外観不良といったトラブルを少なくすることができる。
より好適には、巻取り時の巻シワや巻ズレ、ロール端面のスポーキングシワが発生せず、スタティックマークや放電痕などの帯電による品質不良が少ないポリエステルフィルムロールを得ることが可能となる。この場合、蒸着加工時の蒸着斑や蒸着後の巻取り時のシワによる外観不良や蒸着薄膜の部分的な弾きによる斑や抜け等の後加工で不良品発生などのトラブルを少なくすることができる。
特に近年は、二軸配向ポリエステルフィルムの加工効率を高めるためにポリエステルフィルムロールの広幅化、長尺化が進められているが、最初に巻き取ったサイズの大きなフィルムロールを小分けにするためにスリットしながら再度フィルムロールを作製しても、それぞれのフィルムロール間での品質の均一性を向上させることができる。
また、フィルムロールの長尺化がなされる場合、ポリエステルフィルムは電気絶縁性を有するためフィルム製造工程では搬送ロールとの接触、剥離などにより帯電しやすい条件にあるが、それでも品質を維持しやすい。
特に近年は、二軸配向ポリエステルフィルムの加工効率を高めるためにポリエステルフィルムロールの広幅化、長尺化が進められているが、最初に巻き取ったサイズの大きなフィルムロールを小分けにするためにスリットしながら再度フィルムロールを作製しても、それぞれのフィルムロール間での品質の均一性を向上させることができる。
また、フィルムロールの長尺化がなされる場合、ポリエステルフィルムは電気絶縁性を有するためフィルム製造工程では搬送ロールとの接触、剥離などにより帯電しやすい条件にあるが、それでも品質を維持しやすい。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明における二軸配向ポリエステルフィルムは下記のポリエステル樹脂、好ましくは下記の微粒子又は/及び下記の添加剤を含むポリエステル樹脂組成物からなる。
本発明における二軸延伸ポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂は、ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と、ジオールまたはそのエステル形成性誘導体から合成されるポリマーである。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン-2,6-ナフタレートが挙げられ、機械的特性および耐熱性、コストなどの観点からポリエチレンテレフタレートが好ましい。
本発明における二軸配向ポリエステルフィルムは下記のポリエステル樹脂、好ましくは下記の微粒子又は/及び下記の添加剤を含むポリエステル樹脂組成物からなる。
本発明における二軸延伸ポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂は、ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と、ジオールまたはそのエステル形成性誘導体から合成されるポリマーである。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン-2,6-ナフタレートが挙げられ、機械的特性および耐熱性、コストなどの観点からポリエチレンテレフタレートが好ましい。
また、これらのポリエステルには、本発明の目的が損なわれない範囲であれば、他の成分が共重合されていてもよい。具体的には、共重合成分としては、ジカルボン酸成分では、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、4、4-ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸およびそのエステル形成性誘導体等が挙げられる。また、ジオール成分としてはジエチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノールが挙げられる。また、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリオキシアルキレングリコールも挙げられる。共重合量としては、構成する繰り返し単位あたり10モル%以内が好ましく、5モル%以内がより好ましい。
本発明における二軸延伸ポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂の製造方法としては、まず、前述のジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と、ジオールまたはそのエステル形成誘導体とを主たる出発原料として、常法に従い、エステル化またはエステル交換反応を行った後、さらに高温・減圧下で重縮合反応を行うことによって製造する方法等が挙げられる。
本発明における二軸配向ポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂の極限粘度としては、製膜性や再回収性などの点から0.50~0.9dl/gの範囲が好ましく、より好ましくは0.55~0.8dl/gの範囲である。
本発明における二軸配向ポリエステルフィルム中には、フィルム製造時や蒸着などの二次加工時の滑り性を良好にするために、滑剤として、微粒子を添加することが好ましい。滑り性の指標としては動摩擦係数及び静止摩擦係数を用いることができる。
使用する微粒子としては、例えば、無機系微粒子、及び有機系微粒子が挙げられる。無機系微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、二酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウムからなる粒子が挙げられる。有機系微粒子としては、例えば、アクリル系樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、架橋ポリスチレンからなる微粒子を挙げることができる。
微粒子の平均粒径は、コールターカウンタで測定した重量平均粒径が0.05~3.0μmの範囲内であることが好ましい。重量平均粒径が0.05μm以上であると、動摩擦係数を高めやすく、重量平均粒径が3.0μm以下であると、動摩擦係数を高くしすぎないようにしやすい。
使用する微粒子としては、例えば、無機系微粒子、及び有機系微粒子が挙げられる。無機系微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、二酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウムからなる粒子が挙げられる。有機系微粒子としては、例えば、アクリル系樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、架橋ポリスチレンからなる微粒子を挙げることができる。
微粒子の平均粒径は、コールターカウンタで測定した重量平均粒径が0.05~3.0μmの範囲内であることが好ましい。重量平均粒径が0.05μm以上であると、動摩擦係数を高めやすく、重量平均粒径が3.0μm以下であると、動摩擦係数を高くしすぎないようにしやすい。
本発明における二軸配向ポリエステルフィルムの動摩擦係数及び静止摩擦係数を調整するための微粒子としては、二軸配向ポリエステルフィルムのヘイズを低減する点、でシリカ、炭酸カルシウム、又はアルミナからなる無機系微粒子、若しくはポリメタクリレート、ポリメチルアクリレート、又はその誘導体からなる有機系微粒子が好ましく、シリカ、又は炭酸カルシウムからなる無機系微粒子がより好ましく、中でもシリカからなる無機系微粒子が特に好ましい。
本発明における二軸配向ポリエステルフィルム中に上記微粒子を配合する方法としては、例えば、ポリエステル系樹脂を製造する任意の段階において添加することができるが、エステル化の段階、もしくはエステル交換反応終了後、重縮合反応開始前の段階でエチレングリコール等に分散させたスラリーとして添加し、重縮合反応を進めるのが好ましい。また、ベント付き混練押出し機を用いてエチレングリコールまたは水等に分散させた粒子のスラリーとポリエステル系樹脂原料とをブレンドする方法、または混練押出し機を用いて、乾燥させた粒子とポリエステル系樹脂原料とをブレンドする方法等によって行うのも好ましい。
本発明における二軸配向ポリエステルフィルム中の微粒子の含有量の下限は好ましくは100重量ppmであり、より好ましくは900重量ppmであり、特に好ましくは1500質量ppmである。
微粒子の含有量が100重量ppm以上であると動摩擦係数と静摩擦整数を低くしやすく、またマスターロールをスリットし、巻芯にフィルムを巻き取る時に巻き込む空気の量が多くならず、巻取った後のフィルムロール中の、フィルム間及びフィルム表面に形成された突起と突起の間の凹部の空気が抜けた後も、フィルムの弛みやシワが入りにくくなる。
微粒子の含有量の上限は好ましくは20000重量ppmであり、より好ましくは2000重量ppmであり、特に好ましくは1800重量ppmである。微粒子の含有量が20000重量ppm以下であると、透明性が低下しにくくなるばかりか、フィルムの動摩擦係数が低くなり過ぎず、端面のズレが生じにくくなる。
微粒子の含有量が100重量ppm以上であると動摩擦係数と静摩擦整数を低くしやすく、またマスターロールをスリットし、巻芯にフィルムを巻き取る時に巻き込む空気の量が多くならず、巻取った後のフィルムロール中の、フィルム間及びフィルム表面に形成された突起と突起の間の凹部の空気が抜けた後も、フィルムの弛みやシワが入りにくくなる。
微粒子の含有量の上限は好ましくは20000重量ppmであり、より好ましくは2000重量ppmであり、特に好ましくは1800重量ppmである。微粒子の含有量が20000重量ppm以下であると、透明性が低下しにくくなるばかりか、フィルムの動摩擦係数が低くなり過ぎず、端面のズレが生じにくくなる。
また、本発明における二軸配向ポリエステルフィルム中には本発明の目的を損なわない範囲において、少量の他の重合体や酸化防止剤、熱安定剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、顔料またはその他の添加剤等が含有されていてもよい。
[二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法]
本発明における二軸配向ポリエステルフィルムの好適な例を下記に述べるが、下記に制限されものではない。
例えば、上記のポリエステル樹脂を主成分とする組成物を押出機により溶融押し出しして未延伸フィルムを形成し、その未延伸フィルムを以下に示す方法により製造することによって得ることができる。
本発明における二軸配向ポリエステルフィルムの好適な例を下記に述べるが、下記に制限されものではない。
例えば、上記のポリエステル樹脂を主成分とする組成物を押出機により溶融押し出しして未延伸フィルムを形成し、その未延伸フィルムを以下に示す方法により製造することによって得ることができる。
ポリエステル樹脂組成物を溶融押し出しする際には、ポリエステル樹脂組成物をホッパードライヤー、パドルドライヤー等の乾燥機、または真空乾燥機を用いて乾燥するのが好ましい。そのようにポリエステル樹脂組成物を乾燥させた後に、押出機を利用して、200~300℃の温度で溶融しフィルム状に押し出す。あるいは、ポリエステル樹脂、微粒子、及び添加物は別々の押出機で送り出し、合流させた後に混合溶融しシート状に押し出してもよい。溶融樹脂組成物の押し出しに際しては、Tダイ法、チューブラー法等、既存の任意の方法を採用することができる。
そして、押し出し後のシート状の溶融ポリエステル樹脂組成物を急冷することによって、その未延伸シートを得ることができる。なお、溶融ポリエステル樹脂組成物を急冷する方法としては、溶融ポリエステル樹脂組成物を口金より回転ドラム上にキャストして急冷固化することにより実質的に未配向の樹脂組成物シートを得る方法を好適に採用することができる。回転ドラムの温度は30℃以下に設定するのが好ましい。
さらに、得られた未延伸シートを、以下のような長手方向および幅方向の延伸条件、熱固定条件、熱弛緩条件等の製膜条件を適宜組み合わせることで達成可能となる。以下に詳細に説明する。長手方向とは、未延伸シートを走行させる方向を、幅方向とはそれと直角方向を意味する。
延伸方法は長手方向と幅方向の延伸を同時に行う同時二軸延伸でも、長手方向と幅方向の延伸をどちらか一方を先に行う逐次二軸延伸でも可能であるが、製膜速度が速く生産性が高いという点からは逐次二軸延伸が最も好ましい。
長手方向の延伸温度としては、フィルム表面の巻硬度の幅方向のばらつきを一定にする観点から(Tg+15)~(Tg+55)℃の範囲、延伸倍率としては3.3~4.7倍の範囲とすることが好ましい。
延伸温度が(Tg+55)℃以下であり、さらに3.3倍以上である場合、長手方向と幅方向の分子配向のバランスがよく、長手方向と幅方向の物性差が小さく好ましい。また、得られる二軸延伸ポリエステルフィルムの平面性も良く好ましい。
一方、MD方向の延伸温度が(Tg+15)℃以上であり、さらに延伸倍率が4.7倍以下の場合、収縮応力が増加しすぎず、ボーイングが低減されるため好ましい。
延伸温度が(Tg+55)℃以下であり、さらに3.3倍以上である場合、長手方向と幅方向の分子配向のバランスがよく、長手方向と幅方向の物性差が小さく好ましい。また、得られる二軸延伸ポリエステルフィルムの平面性も良く好ましい。
一方、MD方向の延伸温度が(Tg+15)℃以上であり、さらに延伸倍率が4.7倍以下の場合、収縮応力が増加しすぎず、ボーイングが低減されるため好ましい。
また、長手方向の延伸において、一段階での延伸でなく、複数のロール間で多段階に延伸する方法では、延伸速度を制御しながら徐々に長手方向に延伸されるため、フィルム幅方向での物性差をより低減させることができる。効果や設備面、コストの点から二段~五段延伸が好ましい。
幅方向に延伸する場合、未延伸フィルムを長手方向に延伸したフィルムの両端をクリップで把持して加熱することができるテンター装置に導き、熱風によりフィルムを所定の温度まで加熱した後、長手方向に搬送しながらクリップ間の距離を広げることでフィルムを幅方向に延伸する。
幅方向の延伸温度がTg+5℃以上であると、延伸時に破断が生じにくくなり、好ましい。またTg+40℃以下であると、均一な幅方向の延伸がしやすくなり、幅方向の厚み斑が大きくなりにくいため、フィルムロール表面の巻硬度の幅方向のばらつきが大きくなりにくく好ましい。より好ましくはTg+8℃以上Tg+37℃以下であり、更に好ましくはTg+11℃以上Tg+34℃以下である。
幅方向の延伸倍率は2倍以上6倍以下が好ましい。延伸倍率が2倍以上であると、物質収支的に高い収率が得られやすい上に、力学強度が低下しないほか、幅方向の厚み斑が大きくなりにくく、フィルムロールの幅方向の巻硬さのばらつきが生じにくく好ましい。また延伸倍率が6倍以下であると、延伸製膜時に破断しにくくなり好ましい。
幅方向の延伸温度がTg+5℃以上であると、延伸時に破断が生じにくくなり、好ましい。またTg+40℃以下であると、均一な幅方向の延伸がしやすくなり、幅方向の厚み斑が大きくなりにくいため、フィルムロール表面の巻硬度の幅方向のばらつきが大きくなりにくく好ましい。より好ましくはTg+8℃以上Tg+37℃以下であり、更に好ましくはTg+11℃以上Tg+34℃以下である。
幅方向の延伸倍率は2倍以上6倍以下が好ましい。延伸倍率が2倍以上であると、物質収支的に高い収率が得られやすい上に、力学強度が低下しないほか、幅方向の厚み斑が大きくなりにくく、フィルムロールの幅方向の巻硬さのばらつきが生じにくく好ましい。また延伸倍率が6倍以下であると、延伸製膜時に破断しにくくなり好ましい。
幅方向に延伸したフィルムの熱固定温度としては、220~245℃が好ましい。熱固定温度が245℃以下の場合、ボーイングが増加しにくく好ましい。一方、220℃以上の場合、長手方向および幅方向ともに熱収縮率が高くなりすぎず、蒸着加工時の熱寸法安定性が良くなるため好ましい。またTD熱固定温度が245℃以下の場合、ボーイングが増加しにくく好ましい。
熱弛緩処理工程では、フィルムが熱緩和により収縮されるまでの間、幅方向の拘束力が減少して自重により弛んでしまったり、また、フィルム上下に設置されたノズルから吹き出す熱風の随伴気流によってフィルムが膨らんでしまうことがあるため、フィルムが非常に上下に変動し易い状況下にある。このため、この熱弛緩処理工程では、フィルムの搬送状態により、得られる二軸延伸ポリエステルフィルムの配向角や斜め熱収縮率差の変化量が大きく変動する。これらを軽減させる方法としては、例えば、上下部のノズルから吹き出す熱風の風速を調整することで、フィルムが平行になるように保つことが挙げられる。
幅方向の弛緩率としては、4~8%が好ましい。熱緩和率が4%以上の場合、得られる二軸延伸ポリエステルフィルムの幅方向の熱収縮率が高くなりすぎず、蒸着加工時の寸法安定性が良きなるため好ましい。一方、熱弛緩率が8%以下の場合、フィルムの幅方向中央部のフィルムへの進行方向とは逆方向へかかる引張応力(ボーイング現象)が大きくなり過ぎず、幅方向のフィルム厚み変動率が大きくならないため、フィルムロール表面の平均巻硬度の幅方向の変動率が大きくならず好ましい。
熱固定工程と熱弛緩処理工程は別々に行ってもよく、同時に行っても良い。
幅方向の弛緩率としては、4~8%が好ましい。熱緩和率が4%以上の場合、得られる二軸延伸ポリエステルフィルムの幅方向の熱収縮率が高くなりすぎず、蒸着加工時の寸法安定性が良きなるため好ましい。一方、熱弛緩率が8%以下の場合、フィルムの幅方向中央部のフィルムへの進行方向とは逆方向へかかる引張応力(ボーイング現象)が大きくなり過ぎず、幅方向のフィルム厚み変動率が大きくならないため、フィルムロール表面の平均巻硬度の幅方向の変動率が大きくならず好ましい。
熱固定工程と熱弛緩処理工程は別々に行ってもよく、同時に行っても良い。
上記の方法で延伸製膜された幅広の二軸配向ポリエステルフィルムは、ワインダー装置により巻き取られ、マスターロールが作製される。マスターロールの幅は5000mm以上10000mm以下が好ましい。ロールの幅が5000mm以上であると、その後スリット工程、蒸着加工や印刷加工においてフィルム面積あたりのコストが低くなり好ましい。
マスターロールの巻長は10000m以上100000mm以下が好ましい。ロールの巻長が5000mm以上であると、その後スリット工程、蒸着加工や印刷加工においてフィルム面積あたりのコストが低くなり好ましい。
マスターロールの巻長は10000m以上100000mm以下が好ましい。ロールの巻長が5000mm以上であると、その後スリット工程、蒸着加工や印刷加工においてフィルム面積あたりのコストが低くなり好ましい。
マスターロールの二軸配向ポリエステル系フィルムロールのフィルム厚みは、5~40μmが好ましい。5μm以上であるとフィルムとしての強度やコシ感が低下せず、フィルムロールにシワが入りにくく好ましい。一方、フィルム厚みは厚くてもフィルムロールとして問題はないが、コストの観点から薄肉化することが好ましい。フィルムの厚みは8~30μmがより好ましく、9μm~20μmが特に好ましい。
マスターロールの二軸配向ポリエステル系フィルムの幅方向の厚み変動率は10%以下であることが好ましい。また、厚み変動率は実施例で示すような連続接触式厚み計を用いて測定するものとする。幅方向の全体の厚みムラは、下記の式1において算出されるものとする。フィルム厚み変動率が10%以下であると幅方向の巻硬度は一定になりやすく好ましい。厚み変動率の値は、小さければ小さいほど好ましい。
幅方向のフィルム厚み変動率={(厚みの最大値-厚みの最小値)÷平均厚み}×100(%)・・・式1
幅方向のフィルム厚み変動率={(厚みの最大値-厚みの最小値)÷平均厚み}×100(%)・・・式1
マスターロールの二軸配向ポリエステルフィルムの巻外面と巻内面のフィルム面同士の静摩擦係数と動摩擦係数はいずれも0.20以上0.60以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.23以上0.50以下であり、最も好ましくは0.25以上0.40以下である。0.20以上であるとフィルムが滑りすぎず、巻ズレが生じにくく好ましいい。また、0.60以下であると、マスターロールをスリットし、巻芯にフィルムを巻き取る時スリット時に巻き込む空気の量が多くならず、巻き上がった後のフィルムロール中のフィルム間及びフィルム表面に形成フィルム表面に形成された突起と突起の間の凹部の空気が抜けても、フィルムに弛みやシワが入りにくくなる。
マスターロールの二軸配向ポリエステルフィルの巻内面の算術平均高さは、0.010~0.050μmが好ましい。フィルム表面の巻内面の算術平均高さが0.010μm以上であるとフィルムロール内のフィルム同士が癒着する(ブロッキング現象)が発生しにくく、マスターロールからの巻出し時に異音(癒着したフィルムが剥離する音)が発生しにくく、フィルム破断もしにくいため好ましい。また、フィルム表面の巻内面の算術平均高さが0.050μm以下であると、スリットし、巻芯に巻き取ったフィルムロール中の二軸配向ポリエステルフィルムの表面上における、二次加工後のコートや蒸着薄膜の抜けや欠陥などにつながる、表面突起が少なくなり、被覆フィルムの品質が低下しにくいため好ましい。フィルム表面の巻外面の算術平均高さも同様の範囲が好ましい。
[フィルムロール]
上記のマスターロールは、後述のスリット工程において、フィルムの長手方向にテンションを掛けながら、さらに、フィルムロールの上からコンタクトロールによる圧力を掛けながら、後述の幅にスリットされ、巻芯に巻き取られて、製品に適したポリエステルフィルロールとして出荷される。
上記のマスターロールは、後述のスリット工程において、フィルムの長手方向にテンションを掛けながら、さらに、フィルムロールの上からコンタクトロールによる圧力を掛けながら、後述の幅にスリットされ、巻芯に巻き取られて、製品に適したポリエステルフィルロールとして出荷される。
本発明のポリエステルフィルムロールの幅は400mm以上3000mm以下が好ましい。フィルムロールの幅が400mm以上であると、その後の蒸着加工や印刷加工においてフィルム面積あたりのコストが高くならず好ましい。また、フィルムロールの幅が3000mm以下であると、二次加工におけるハンドリング性の観点から好ましい。フィルムロールの幅はより好ましくは、500mm以上2500mm以下であり、特に好ましくは、600mm以上2300mm以下である。
マスターロールの巻長は10000m以上100000mm以下が好ましい。ロールの巻長が5000mm以上であると、その後スリット工程、蒸着加工や印刷加工においてフィルム面積あたりのコストが低くなり好ましい。
マスターロールの巻長は10000m以上100000mm以下が好ましい。ロールの巻長が5000mm以上であると、その後スリット工程、蒸着加工や印刷加工においてフィルム面積あたりのコストが低くなり好ましい。
得られたマスターロールから巻き出した二軸延伸ポリエステルフィルムをスリッターを用いて指定の幅、巻長にスリットして巻芯に巻取り、ポリエステルフィルムロールが得られる。本発明の二軸配向ポリエステルフィルムロールに用いる巻芯は、特に限定されるものではなく、通常、直径3インチ(37.6mm)、6インチ(152.2mm)、8インチ(203.2mm)等のサイズのプラスチック製、金属製、あるいは紙管製の筒状の巻芯を使用することができる。
スリット工程におけるフィルムの長手方向にかけるテンション、及びフィルムロールの上からコンタクトロールによりかける圧力(以下、面圧)がフィルムロール表面及びフィルムロール中の巻硬度の制御において、特に重要であるが、具体的な好適なスリット条件の例をスリット工程の進行順に説明する。
[巻取り開始時]
(1)巻芯への巻取り開始時のフィルムにかける巻取張力(初期張力)は50N/m以上110N/m以下が好ましく、60N/m以上80N/m以下が更に好ましい。初期張力が50N/m以上であると、巻芯の巻き硬さが高くなり、巻取り開始時のフィルム走行速度の増速時にシワが入りにくく好ましい。また、110N/m以下であると、硬さが高くなりすぎず、フィルムロールの巻取りコアとなる紙管が変形しにくくなるため好ましい。
(1)巻芯への巻取り開始時のフィルムにかける巻取張力(初期張力)は50N/m以上110N/m以下が好ましく、60N/m以上80N/m以下が更に好ましい。初期張力が50N/m以上であると、巻芯の巻き硬さが高くなり、巻取り開始時のフィルム走行速度の増速時にシワが入りにくく好ましい。また、110N/m以下であると、硬さが高くなりすぎず、フィルムロールの巻取りコアとなる紙管が変形しにくくなるため好ましい。
(2)巻取り開始時のコンタクトロールの面圧(初期面圧)は、500N/m以上800N/m以下にすることが好ましい。初期面圧が500N/m以上であると、巻取り開始のフィルム走行速度の増速時にフィルムを押さえる効果があり、シワが入りにくくなり好ましい。更に巻きが柔らかくなりずぎず、例えば倉庫でフィルムロールを長期間(例えば半年間)保管すると、スリット時にフィルムロールに巻き込まれたエアーがフィルム同士の間から抜けることにより生じるフィルムロールの歪、フィルムの弛みやシワが発生しにくくなるので好ましい。また、800N/m以下であると、フィルムロールの硬さが高くなりすぎず、ロールのコアとなる紙管が変形しにくくなるため好ましい。より好ましくは、550N/m以上750N/m以下であり、特に好ましくは600N/m以上700N/m以下である。
[巻取り開始から、巻き径200~300mmまで]
(1)巻取り開始から巻き径200~300mmまでのフィルム走行速度の加速度は50m/min2以上、200m/min2以下が好ましく、75m/min2以上175m/min2以下が更に好ましい。フィルム走行速度の加速度が50m/min2以上であるとフィルム走行速度の増速時に巻芯近く(巻芯層)にシワが入にくくなり好ましい。また、加速度が200m/min2以下であると、フィルム走行速度の増速時に巻芯近く(巻芯層)に端面ズレが生じにくく好ましい。巻芯近く(巻芯層)にシワや端面ズレが入ると、その後もシワや端面ズレが継続して起こる。
ここでいう巻き径とは巻き取られたフィルムロールの直径から巻芯の直径を差し引いた木距離(mm)を意味する。
(1)巻取り開始から巻き径200~300mmまでのフィルム走行速度の加速度は50m/min2以上、200m/min2以下が好ましく、75m/min2以上175m/min2以下が更に好ましい。フィルム走行速度の加速度が50m/min2以上であるとフィルム走行速度の増速時に巻芯近く(巻芯層)にシワが入にくくなり好ましい。また、加速度が200m/min2以下であると、フィルム走行速度の増速時に巻芯近く(巻芯層)に端面ズレが生じにくく好ましい。巻芯近く(巻芯層)にシワや端面ズレが入ると、その後もシワや端面ズレが継続して起こる。
ここでいう巻き径とは巻き取られたフィルムロールの直径から巻芯の直径を差し引いた木距離(mm)を意味する。
[巻き径200~300mmから、巻取り終了時まで]
(1)巻き径200~300mmからのフィルム走行速度は一定であることが好ましく、フィルム走行速度は400m/min以上、800m/min以下が好ましく、500m/min以上700m/min以下が更に好ましい。
(1)巻き径200~300mmからのフィルム走行速度は一定であることが好ましく、フィルム走行速度は400m/min以上、800m/min以下が好ましく、500m/min以上700m/min以下が更に好ましい。
[巻取り開始から、巻取り終了時まで]
(1)巻取り開始から、巻取り終了時までのフィルムにかける巻取張力は一定あるいは漸増とすることが好ましく、50N/m以上100N/m以下が好ましく、60N/m以上80N/m以下が更に好ましい。
(2)巻取り開始から、巻取り終了時までのコンタクトロールの面圧は、一定あるいは漸増とすることが好ましく、巻取り開始時のコンタクトロールの面圧(初期面圧)に対する巻取り終了時のコンタクトロールの面圧(最終面圧)の割合を示す面圧増加率が100%以上190%以下であることが好ましい。面圧増加率は下記の式2において算出されるものとする。
面圧増加率=(巻終わり時の面圧÷初期面圧)×100・・・式2
(1)巻取り開始から、巻取り終了時までのフィルムにかける巻取張力は一定あるいは漸増とすることが好ましく、50N/m以上100N/m以下が好ましく、60N/m以上80N/m以下が更に好ましい。
(2)巻取り開始から、巻取り終了時までのコンタクトロールの面圧は、一定あるいは漸増とすることが好ましく、巻取り開始時のコンタクトロールの面圧(初期面圧)に対する巻取り終了時のコンタクトロールの面圧(最終面圧)の割合を示す面圧増加率が100%以上190%以下であることが好ましい。面圧増加率は下記の式2において算出されるものとする。
面圧増加率=(巻終わり時の面圧÷初期面圧)×100・・・式2
面圧増加率が200%以下であると、巻取りの進行に従って、初期面圧から最終面圧に面圧を変化させる際の巻硬さの変化の差が小さいため、フィルムロール端面にスポーキングシワと呼ぶ花模様や車輪のスポーク状の形状をしたシワが入りにくく好ましい。より好ましくは、110%以上180%以下であり、特に好ましくは120%以上170%以下である。
巻取り途中の面圧増加率が大きくなるほど、フィルムロール半径方向の巻硬度の変化の差が大きくなり、フィルムの巻取り時のロール半径方向にかかる応力が大きくなり、その層のフィルムロール端面付近のフィルムの幅方向の伸びとが関与し、スポーキングシワが発生するものと推測している。ポリエステルフィルムロールの表面から巻芯までの巻硬度の変動率が3%以上10%以下とするのが好ましい。
巻取り途中の面圧増加率が大きくなるほど、フィルムロール半径方向の巻硬度の変化の差が大きくなり、フィルムの巻取り時のロール半径方向にかかる応力が大きくなり、その層のフィルムロール端面付近のフィルムの幅方向の伸びとが関与し、スポーキングシワが発生するものと推測している。ポリエステルフィルムロールの表面から巻芯までの巻硬度の変動率が3%以上10%以下とするのが好ましい。
[巻取り終了時]
巻取り終了時のコンタクトロールの面圧(最終面圧)は700N/m以上950N/m以下であることが好ましい。最終面圧が700N/m以上であると、巻きが柔らかくなりすぎず、フィルムロール表層の端面ズレが生じにくい。
巻取り終了時のコンタクトロールの面圧(最終面圧)は700N/m以上950N/m以下であることが好ましい。最終面圧が700N/m以上であると、巻きが柔らかくなりすぎず、フィルムロール表層の端面ズレが生じにくい。
[ポリエステルフィルムロールの特性]
[巻長]
本発明のポリエステルフィルムロールの巻長は2000m以上65000m以下であることが好ましい。ここで、巻長とはフィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から5m除去した箇所から、巻芯に固定したフィルム端部からフィルムロール最表面に向かって長手方向に100mの箇所までの、フィルムの長手方向の長さを言うものとする。巻長が2000m以上であると、印刷工程において頻繁にフィルムロールを交換する手間が少なくなり、コストの面で好ましい。また、巻長は長い方が好ましいが、65000m以下であるとロール径が大きくなりすぎない他、ロール重量が重くなりすぎず、ハンドリング性が低下せず好ましい。
[巻幅]
本発明のポリエステルフィルムロールの巻幅は400mm以上3000mm以下であることが好ましい。ここで、巻幅とはフィルムロール表面の一方の端部からもう一方の端部までの最短距離を言うものとする。巻幅が400mm以上であると、印刷工程において頻繁にフィルムロールを交換する手間が少なくなり、コストの面で好ましい。また、巻幅は長い方が好ましいが、3000mm以下であるとロール幅が大きくなりすぎない他、ロール重量が重くなりすぎず、ハンドリング性が低下せず好ましい。巻幅は1000mm以上3000mm以下がより好ましく、1500mm以上3000mm以下がさらに好ましい。
[巻長]
本発明のポリエステルフィルムロールの巻長は2000m以上65000m以下であることが好ましい。ここで、巻長とはフィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から5m除去した箇所から、巻芯に固定したフィルム端部からフィルムロール最表面に向かって長手方向に100mの箇所までの、フィルムの長手方向の長さを言うものとする。巻長が2000m以上であると、印刷工程において頻繁にフィルムロールを交換する手間が少なくなり、コストの面で好ましい。また、巻長は長い方が好ましいが、65000m以下であるとロール径が大きくなりすぎない他、ロール重量が重くなりすぎず、ハンドリング性が低下せず好ましい。
[巻幅]
本発明のポリエステルフィルムロールの巻幅は400mm以上3000mm以下であることが好ましい。ここで、巻幅とはフィルムロール表面の一方の端部からもう一方の端部までの最短距離を言うものとする。巻幅が400mm以上であると、印刷工程において頻繁にフィルムロールを交換する手間が少なくなり、コストの面で好ましい。また、巻幅は長い方が好ましいが、3000mm以下であるとロール幅が大きくなりすぎない他、ロール重量が重くなりすぎず、ハンドリング性が低下せず好ましい。巻幅は1000mm以上3000mm以下がより好ましく、1500mm以上3000mm以下がさらに好ましい。
[平均巻硬度]
本発明のポリエステルフィルムロールの表面の巻硬度をフィルム幅方向200mmの間隔で測定した際の平均巻硬度が500以上700以下の範囲であることが好ましい。
「フィルムロールの表面」とはフィルムロールの最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から5mまでの範囲を除去した後のフィルムロール表面を言うものとする。
フィルムロールの表面の幅方向の測定点は、フィルムロールの巻芯から最表面に向かうフィルムの巻方向が右回転になるフィルム端部側からから5cmの幅方向に移動した位置、それからさらに200mmずつ移動した位置とする。このとき最後の位置がフィルム端部から5cm未満の場合は、計算からは除外するものとする。
また、巻硬度はスイス プロセオ社製の硬さ試験機パロテスター2を使用して測定するものとする。幅方向の平均巻硬度が500以上であると、フィルムロールの巻きが崩れにくく、もしくは端面がズレにくく、端面が揃いやすい(所謂、巻ズレがない)。
また、幅方向の平均巻硬度が700以下であるとフィルムロール内のフィルム表面に静電気放電等に起因するスタティックマークと呼ばれる局所的に強い帯電や放電痕が発生しにくく、コートや蒸着といった二次加工時にコートや蒸着薄膜の斑や抜けが生じにくく、品質が低下しにくく好ましい。平均巻硬度はより好ましくは、650以上690以下である。なお、本発明における巻硬度は、スイス プロセオ社製の硬さ試験機パロテスター2を使用し、測定を行う。
本発明のポリエステルフィルムロールの表面の巻硬度をフィルム幅方向200mmの間隔で測定した際の平均巻硬度が500以上700以下の範囲であることが好ましい。
「フィルムロールの表面」とはフィルムロールの最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から5mまでの範囲を除去した後のフィルムロール表面を言うものとする。
フィルムロールの表面の幅方向の測定点は、フィルムロールの巻芯から最表面に向かうフィルムの巻方向が右回転になるフィルム端部側からから5cmの幅方向に移動した位置、それからさらに200mmずつ移動した位置とする。このとき最後の位置がフィルム端部から5cm未満の場合は、計算からは除外するものとする。
また、巻硬度はスイス プロセオ社製の硬さ試験機パロテスター2を使用して測定するものとする。幅方向の平均巻硬度が500以上であると、フィルムロールの巻きが崩れにくく、もしくは端面がズレにくく、端面が揃いやすい(所謂、巻ズレがない)。
また、幅方向の平均巻硬度が700以下であるとフィルムロール内のフィルム表面に静電気放電等に起因するスタティックマークと呼ばれる局所的に強い帯電や放電痕が発生しにくく、コートや蒸着といった二次加工時にコートや蒸着薄膜の斑や抜けが生じにくく、品質が低下しにくく好ましい。平均巻硬度はより好ましくは、650以上690以下である。なお、本発明における巻硬度は、スイス プロセオ社製の硬さ試験機パロテスター2を使用し、測定を行う。
本発明のポリエステルフィルムロールの表面の巻硬度をフィルムロールの幅方向200mmの間隔で測定した際の巻硬度の変動率が1%以上5%以下であることが好ましい。巻硬度の変動率は下記の式3において算出されるものとする。
フィルムロールの幅方向の巻硬度の変動率
=(巻硬度の最大値-巻硬度の最小値)÷平均巻硬度×100(%) ・・・式3
フィルムロールの幅方向の巻硬度の変動率
=(巻硬度の最大値-巻硬度の最小値)÷平均巻硬度×100(%) ・・・式3
巻硬度の変動率が5%を超えると、フィルムロールに巻ズレが生じやすく、フィルムロールに部分的なたるみが生じる原因となり、コートや蒸着などの二次加工時にかかる張力におけるフィルムの変形やシワが発生しやすくなり、安定したコートや蒸着薄膜が行えないため好ましくない。巻硬度の変動率は0%が理想ではあるが、実質的に達成は困難であり、せいぜい1%が下限と考えられる。
本発明のポリエステルフィルムロールの表面から巻芯まで長手方向に10分割して測定した際の平均巻硬度の変動率が3%以上10%以下であることが好ましい。平均巻硬度の変動率は下記の式4において算出されるものとする。
硬さのばらつき(長手方向)
=(平均巻硬度の最大値-平均巻硬度の最小値)÷平均巻硬度×100(%) ・・・式4
硬さのばらつき(長手方向)
=(平均巻硬度の最大値-平均巻硬度の最小値)÷平均巻硬度×100(%) ・・・式4
ここで、ポリエステルフィルムロールの表面から巻芯まで長手方向に10分割するとはフィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から5m除去した箇所から、巻芯に固定したフィルム端部からフィルムロール最表面に向かって長手方向に100mの箇所までを10分割することを意味し、各分割位置までフィルムを巻き取って、フィルムロールの表面の巻硬度をフィルム幅方向200mmの間隔で測定する。
フィルムロールの表面の幅方向の測定点は、フィルムロールの巻芯から最表面に向かうフィルムの巻方向が右回転になるフィルム端部側からから5cmの幅方向に移動した位置、それからさらに200mmずつ移動した位置とする。このとき最後の位置がフィルム端部から5cm未満の場合は、計算からは除外するものとする。
平均巻硬度の変動率が10%を超えると、フィルムロール中の異なる位置の層での平均巻硬度の差が大きくなるため、フィルムの巻取り時のロール半径方向にかかる応力が大きくなり、スポーキングシワが入りやすくなったり、フィルムに部分的なたるみが生じる原因となり、コートや蒸着といった二次加工時の張力におけるフィルムの変形やシワが発生しやすくなり、被覆フィルムの品質が低下しやすいため好ましくない。巻硬度の変動率は0%が理想ではあるが、実質的に達成は困難であり、せいぜい3%が下限と考えられる。
フィルムロールの表面の幅方向の測定点は、フィルムロールの巻芯から最表面に向かうフィルムの巻方向が右回転になるフィルム端部側からから5cmの幅方向に移動した位置、それからさらに200mmずつ移動した位置とする。このとき最後の位置がフィルム端部から5cm未満の場合は、計算からは除外するものとする。
平均巻硬度の変動率が10%を超えると、フィルムロール中の異なる位置の層での平均巻硬度の差が大きくなるため、フィルムの巻取り時のロール半径方向にかかる応力が大きくなり、スポーキングシワが入りやすくなったり、フィルムに部分的なたるみが生じる原因となり、コートや蒸着といった二次加工時の張力におけるフィルムの変形やシワが発生しやすくなり、被覆フィルムの品質が低下しやすいため好ましくない。巻硬度の変動率は0%が理想ではあるが、実質的に達成は困難であり、せいぜい3%が下限と考えられる。
[フィルム厚み]
本発明のポリエステルフィルムロールのフィルムの巻内面の算術平均高さは、0.010~0.050μmが好ましい。算術平均高さが0.010μm未満であるとロール内のフィルム同士の癒着(ブロッキング現象)が発生してしまい、二次加工のためにポリエステルフィルムロールの巻出す時に異音(癒着したフィルムが剥離する音)が発生したり、フィルムが破断したりするため好ましくない。また、フィルムの算術平均高さが0.050μmを超えるとコートや蒸着といった二次加工した被覆フィルムの品質が低下しやすくなるため好ましくない。
本発明のポリエステルフィルムロールのフィルム厚みは、5~40μmが好ましい。5μm以上であるとフィルムとしての強度不足やコシ感が著しく低下しにくく、フィルムロール中のフィルムにシワが入りにくくなり好ましい。一方、フィルム厚みは厚くてもフィルムロールとして問題はないが、コストの観点から薄肉化することが好ましい。フィルムの厚みは8~30μmがより好ましく、9μm~20μmが特に好ましい。
本発明のポリエステルフィルムロールのフィルムの巻内面の算術平均高さは、0.010~0.050μmが好ましい。算術平均高さが0.010μm未満であるとロール内のフィルム同士の癒着(ブロッキング現象)が発生してしまい、二次加工のためにポリエステルフィルムロールの巻出す時に異音(癒着したフィルムが剥離する音)が発生したり、フィルムが破断したりするため好ましくない。また、フィルムの算術平均高さが0.050μmを超えるとコートや蒸着といった二次加工した被覆フィルムの品質が低下しやすくなるため好ましくない。
本発明のポリエステルフィルムロールのフィルム厚みは、5~40μmが好ましい。5μm以上であるとフィルムとしての強度不足やコシ感が著しく低下しにくく、フィルムロール中のフィルムにシワが入りにくくなり好ましい。一方、フィルム厚みは厚くてもフィルムロールとして問題はないが、コストの観点から薄肉化することが好ましい。フィルムの厚みは8~30μmがより好ましく、9μm~20μmが特に好ましい。
[フィルム幅方向厚み変動率]
本発明のポリエステルフィルムロールの幅方向の二軸配向ポリエステルフィルムの厚み変動率は10%以下であることが好ましい。また、厚み変動率は、実施例で示すような連続接触式厚み計を用いて測定するものとする。フィルムの幅方向の厚み変動率は連続厚み測定器を用いて、5m/秒で連続的に幅方向の厚みを測定し、下記の式1において算出されるものとする。
フィルムの幅方向の厚み変動率が10%以下であるとフィルムのシワが生じにくくなるので好ましい。フィルムの幅方向の厚み変動率は、小さければ小さいほど好ましい。
フィルムの幅方向の厚み変動率={(厚みの最大値-厚みの最小値)÷平均厚み}×100(%)・・・式1
本発明のポリエステルフィルムロールの幅方向の二軸配向ポリエステルフィルムの厚み変動率は10%以下であることが好ましい。また、厚み変動率は、実施例で示すような連続接触式厚み計を用いて測定するものとする。フィルムの幅方向の厚み変動率は連続厚み測定器を用いて、5m/秒で連続的に幅方向の厚みを測定し、下記の式1において算出されるものとする。
フィルムの幅方向の厚み変動率が10%以下であるとフィルムのシワが生じにくくなるので好ましい。フィルムの幅方向の厚み変動率は、小さければ小さいほど好ましい。
フィルムの幅方向の厚み変動率={(厚みの最大値-厚みの最小値)÷平均厚み}×100(%)・・・式1
[算術平均高さ]
本発明のポリエステルフィルムロールのフィルムの巻内面の算術平均高さは、0.010~0.050μmが好ましい。算術平均高さが0.010μm未満であるとロール内のフィルム同士の癒着(ブロッキング現象)が発生してしまい、二次加工のためにポリエステルフィルムロールの巻出す時に異音(癒着したフィルムが剥離する音)が発生したり、フィルムが破断したりするため好ましくない。また、フィルムの算術平均高さが0.050μmを超えるとコートや蒸着といった二次加工した被覆フィルムの品質が低下しやすくなるため好ましくない。
本発明のポリエステルフィルムロールのフィルムの巻内面の算術平均高さは、0.010~0.050μmが好ましい。算術平均高さが0.010μm未満であるとロール内のフィルム同士の癒着(ブロッキング現象)が発生してしまい、二次加工のためにポリエステルフィルムロールの巻出す時に異音(癒着したフィルムが剥離する音)が発生したり、フィルムが破断したりするため好ましくない。また、フィルムの算術平均高さが0.050μmを超えるとコートや蒸着といった二次加工した被覆フィルムの品質が低下しやすくなるため好ましくない。
[静摩擦係数、動摩擦係数]
本発明のポリエステルフィルムロールの二軸配向ポリエステルフィルムの巻外面と巻内面のフィルム面同士の静摩擦係数と動摩擦係数はいずれも0.20以上0.60以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.23以上0.50以下であり、最も好ましくは0.25以上0.40以下である。0.20より低いと滑りすぎて巻ズレが生じて好ましくない。また、0.60より大きいと、スリット時にエアーの巻き込み量が多くなり、フィルムロール時に凹部のエアー抜けにより弛みやシワが入りやすくなることがある。
本発明のポリエステルフィルムロールの二軸配向ポリエステルフィルムの巻外面と巻内面のフィルム面同士の静摩擦係数と動摩擦係数はいずれも0.20以上0.60以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.23以上0.50以下であり、最も好ましくは0.25以上0.40以下である。0.20より低いと滑りすぎて巻ズレが生じて好ましくない。また、0.60より大きいと、スリット時にエアーの巻き込み量が多くなり、フィルムロール時に凹部のエアー抜けにより弛みやシワが入りやすくなることがある。
[フィルムロールの巻ズレ]
フィルムロールの端面における、凹凸の高さが3mm以下であることが好ましく、2mm以下であることがよりこのましい。凹凸の高さが3mm以下であると、フィルムにシワが入りにくく、また二次加工の際にフィルムの走行がスムーズになりやすい。
フィルムロールの端面における、凹凸の高さが3mm以下であることが好ましく、2mm以下であることがよりこのましい。凹凸の高さが3mm以下であると、フィルムにシワが入りにくく、また二次加工の際にフィルムの走行がスムーズになりやすい。
[フィルムロールのシワ]
製造直後のフィルムロールの最表層と、フィルムロールを巻き出して巻芯に固定されたフィルム端から、フィルムロール表面方向に100m移動した箇所の2箇所からA4サイズのフィルムを取り、蛍光灯下で観察した時に、シワの後が見えないことが好ましい。
製造直後のフィルムロールの最表層と、フィルムロールを巻き出して巻芯に固定されたフィルム端から、フィルムロール表面方向に100m移動した箇所の2箇所からA4サイズのフィルムを取り、蛍光灯下で観察した時に、シワの後が見えないことが好ましい。
[フィルムロール端面のスポーキングシワ]
フィルムロール端面の花模様や車輪のスポーク状のシワの長さを測定し、シワの長さが30mm以上のシワがないことが好ましい。この場合、二次加工後にコートや蒸着薄膜の斑や抜けなどが少なくなりやすい。
フィルムロール端面の花模様や車輪のスポーク状のシワの長さを測定し、シワの長さが30mm以上のシワがないことが好ましい。この場合、二次加工後にコートや蒸着薄膜の斑や抜けなどが少なくなりやすい。
[スタティックマーク]
フィルムロールをスリッターに設置し、フィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から4m除去した後にフィルムを幅方向の中央部10cm、長手方向に10cmの長さでサンプリングし、春日電機社製の帯電分布判定トナーを使用し、フィルム表面の帯電状態を可視化しときに、局所的に強い帯電や放電痕が見えなことが好ましい。この場合、二次加工後にコートや蒸着薄膜の斑や抜けなどが少なくなりやすい。
フィルムロールをスリッターに設置し、フィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から4m除去した後にフィルムを幅方向の中央部10cm、長手方向に10cmの長さでサンプリングし、春日電機社製の帯電分布判定トナーを使用し、フィルム表面の帯電状態を可視化しときに、局所的に強い帯電や放電痕が見えなことが好ましい。この場合、二次加工後にコートや蒸着薄膜の斑や抜けなどが少なくなりやすい。
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例の態様に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更することが可能である。
ポリエステル樹脂の評価方法は下記の通りである。
[ガラス転移転(Tg)]
示差走査熱量分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製DSC6220型)を用いて、試料を窒素雰囲気下にて280℃まで溶融し、5分間保持した後、液体窒素にて急冷し、室温より昇温速度20℃/分の条件にて測定した。
[ガラス転移転(Tg)]
示差走査熱量分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製DSC6220型)を用いて、試料を窒素雰囲気下にて280℃まで溶融し、5分間保持した後、液体窒素にて急冷し、室温より昇温速度20℃/分の条件にて測定した。
[固有粘度(IV)]
ポリエステル0.2gをフェノール/1,1,2,2-テトラクロルエタン(60/40(重量比))の混合溶媒50ml中に溶解し、30℃でオストワルド粘度計を用いて測定した。単位はdl/g。
ポリエステル0.2gをフェノール/1,1,2,2-テトラクロルエタン(60/40(重量比))の混合溶媒50ml中に溶解し、30℃でオストワルド粘度計を用いて測定した。単位はdl/g。
ポリエステルフィルムロールの評価方法は下記の通りである。
[フィルムの厚み]
JIS K7130-1999 A法に準拠し、ダイアルゲージを用いて測定した。
[フィルムの厚み]
JIS K7130-1999 A法に準拠し、ダイアルゲージを用いて測定した。
[フィルムの厚み変動率]
フィルムロールをスリッターに設置した。その後、フィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から1m除去した後にフィルムを幅方向に全幅、長手方向に40mmの長さでサンプリングし、フジワーク社製のフィルムテスター連続厚み測定器を用いて、5m/秒で連続的に幅方向の厚みを測定した。厚み変動率は下記式1において算出する。
フィルムの幅方向の厚み変動率={(厚みの最大値-厚みの最小値)÷平均厚み}×100(%)・・・式1
フィルムロールをスリッターに設置した。その後、フィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から1m除去した後にフィルムを幅方向に全幅、長手方向に40mmの長さでサンプリングし、フジワーク社製のフィルムテスター連続厚み測定器を用いて、5m/秒で連続的に幅方向の厚みを測定した。厚み変動率は下記式1において算出する。
フィルムの幅方向の厚み変動率={(厚みの最大値-厚みの最小値)÷平均厚み}×100(%)・・・式1
[算術平均高さ]
フィルムロールをスリッターに設置した。その後、フィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から2m除去した後にフィルムを幅方向の中央部10cm、長手方向に10cmの長さでサンプリングし、Zygo社製の白色レーザー干渉計(NEW VIEW8300)を使用した。
干渉計に20倍レンズを取り付けて、走査を行い、算術平均高さ(μm)を測定した。測定は、一方の表面のMD方向に0.82μm、 幅方向に0.82μmの範囲で行い、未溶融物や埃等の異物を除く表面を対象とした。
測定箇所は10cm×10cmのサンプルの任意の箇所10点で測定した平均値を、測定値として用いた。
フィルムロールをスリッターに設置した。その後、フィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から2m除去した後にフィルムを幅方向の中央部10cm、長手方向に10cmの長さでサンプリングし、Zygo社製の白色レーザー干渉計(NEW VIEW8300)を使用した。
干渉計に20倍レンズを取り付けて、走査を行い、算術平均高さ(μm)を測定した。測定は、一方の表面のMD方向に0.82μm、 幅方向に0.82μmの範囲で行い、未溶融物や埃等の異物を除く表面を対象とした。
測定箇所は10cm×10cmのサンプルの任意の箇所10点で測定した平均値を、測定値として用いた。
[摩擦係数]
フィルムロールをスリッターに設置した。その後、フィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から3m除去した後にフィルムを幅方向の中央部10cm、長手方向に10cmの長さでサンプリングし、JIS K-7125に準拠し、引張試験機(A&D社製テンシロンRTG-1210)を用い、23℃・65%RH環境下で、フィルム巻内面と巻外面とを接合させた場合の静摩擦係数と動摩擦係数を求めた。なお、上側のフィルムを巻きつけたスレッド(錘)の重量は、1.5kgであり、スレッドの底面積の大きさは、39.7mm2であった。また、摩擦測定の際の引張速度は、200mm/minであった。
フィルムロールをスリッターに設置した。その後、フィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から3m除去した後にフィルムを幅方向の中央部10cm、長手方向に10cmの長さでサンプリングし、JIS K-7125に準拠し、引張試験機(A&D社製テンシロンRTG-1210)を用い、23℃・65%RH環境下で、フィルム巻内面と巻外面とを接合させた場合の静摩擦係数と動摩擦係数を求めた。なお、上側のフィルムを巻きつけたスレッド(錘)の重量は、1.5kgであり、スレッドの底面積の大きさは、39.7mm2であった。また、摩擦測定の際の引張速度は、200mm/minであった。
[スタティックマーク]
フィルムロールをスリッターに設置した。その後、フィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から4m除去した後にフィルムを幅方向の中央部10cm、長手方向に10cmの長さでサンプリングし、春日電機社製の帯電分布判定トナーを使用し、フィルム表面の帯電状態を可視化した。
局所的に強い帯電や放電痕が見える場合を、スタティックマークあり(×)と判定し、見えない場合をスタティックマークなし(○)と判定した。測定後、スリッターで中間層まで巻返して上述した方法でフィルムロールの帯電評価を行った。更に巻芯層まで巻返してフィルムロールの帯電評価を繰り返し行った。
フィルムロールをスリッターに設置した。その後、フィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から4m除去した後にフィルムを幅方向の中央部10cm、長手方向に10cmの長さでサンプリングし、春日電機社製の帯電分布判定トナーを使用し、フィルム表面の帯電状態を可視化した。
局所的に強い帯電や放電痕が見える場合を、スタティックマークあり(×)と判定し、見えない場合をスタティックマークなし(○)と判定した。測定後、スリッターで中間層まで巻返して上述した方法でフィルムロールの帯電評価を行った。更に巻芯層まで巻返してフィルムロールの帯電評価を繰り返し行った。
[フィルムロールの表面の平均巻硬度]
スイス プロセオ社製の硬さ試験機パロテスター2を使用してフィルムロールの硬さを測定した。具体的には、スリッターで巻取り作製した本発明のフィルムロールを、フィルム巻き出し機を用いて、ロールの巻き解きと硬さの測定を繰り返しながら評価していく。最表層のロール硬さは、ロールから5mフィルムを除去した後、ロール幅方向に200mmの間隔で硬さを測定し、巻硬度の平均を求める。
「フィルムロールの表面」とはフィルムロールの最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から5mまでの範囲を除去した後のフィルムロール表面を言うものとする。
フィルムロールの表面の幅方向の測定点は、フィルムロールの巻芯から最表面に向かうフィルムの巻方向が右回転になるフィルム端部側からから5cmの幅方向に移動した位置それからさらに200mmずつ移動した位置とする。このとき最後の位置がフィルム端部から5cm未満の場合は、計算からは除外するものとする。
スイス プロセオ社製の硬さ試験機パロテスター2を使用してフィルムロールの硬さを測定した。具体的には、スリッターで巻取り作製した本発明のフィルムロールを、フィルム巻き出し機を用いて、ロールの巻き解きと硬さの測定を繰り返しながら評価していく。最表層のロール硬さは、ロールから5mフィルムを除去した後、ロール幅方向に200mmの間隔で硬さを測定し、巻硬度の平均を求める。
「フィルムロールの表面」とはフィルムロールの最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から5mまでの範囲を除去した後のフィルムロール表面を言うものとする。
フィルムロールの表面の幅方向の測定点は、フィルムロールの巻芯から最表面に向かうフィルムの巻方向が右回転になるフィルム端部側からから5cmの幅方向に移動した位置それからさらに200mmずつ移動した位置とする。このとき最後の位置がフィルム端部から5cm未満の場合は、計算からは除外するものとする。
[フィルムロール表面の幅方向の巻硬度の変動率]
(1)で得た値を用いて、下記式3で計算した値とした。
フィルムロール表面の幅方向の巻硬度の変動率
=(巻硬度の最大値-巻硬度の最小値)÷平均巻硬度×100(%) ・・・式3
(1)で得た値を用いて、下記式3で計算した値とした。
フィルムロール表面の幅方向の巻硬度の変動率
=(巻硬度の最大値-巻硬度の最小値)÷平均巻硬度×100(%) ・・・式3
[フィルムロールの長手方向の平均巻硬度の変動率]
フィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から5m除去した箇所から、巻芯に固定したフィルム端部からフィルムロール最表面に向かって長手方向に100mの箇所までを10分割し、各分割位置までフィルムを巻き取って、フィルムロールの表面の巻硬度をフィルム幅方向200mmの間隔で、上記(1)と同様に測定し、下記式4で計算した値とした。
フィルムロールの長手方向の巻硬度の変動率
=(平均巻硬度の最大値-平均巻硬度の最小値)÷平均巻硬度×100(%) ・・・式4
フィルムロール最表面のフィルム端部からフィルムを巻き出して、フィルム端部から5m除去した箇所から、巻芯に固定したフィルム端部からフィルムロール最表面に向かって長手方向に100mの箇所までを10分割し、各分割位置までフィルムを巻き取って、フィルムロールの表面の巻硬度をフィルム幅方向200mmの間隔で、上記(1)と同様に測定し、下記式4で計算した値とした。
フィルムロールの長手方向の巻硬度の変動率
=(平均巻硬度の最大値-平均巻硬度の最小値)÷平均巻硬度×100(%) ・・・式4
[フィルムロールの巻ズレ]
フィルムロールの端面における、凹凸の有無およびその高さを測定した。ロールの端面に凹凸が存在しない場合もしくは、凹凸があるがその高さが3mm以下の場合を巻ズレなし(○)とし、3mmを超える凹凸がある場合は巻ズレあり(×)とした。
フィルムロールの端面における、凹凸の有無およびその高さを測定した。ロールの端面に凹凸が存在しない場合もしくは、凹凸があるがその高さが3mm以下の場合を巻ズレなし(○)とし、3mmを超える凹凸がある場合は巻ズレあり(×)とした。
[フィルムロールのシワ]
シワの評価は、製造直後のフィルムロールの最表層と、フィルムロールを巻き出して巻芯に固定されたフィルム端から、フィルムロール表面方向に100m移動した箇所の2箇所からA4サイズのフィルムを取り、蛍光灯下で観察した時に、シワの後が見える場合をシワあり(×)と判定し、見えない場合をシワなし(○)と判定した。
シワの評価は、製造直後のフィルムロールの最表層と、フィルムロールを巻き出して巻芯に固定されたフィルム端から、フィルムロール表面方向に100m移動した箇所の2箇所からA4サイズのフィルムを取り、蛍光灯下で観察した時に、シワの後が見える場合をシワあり(×)と判定し、見えない場合をシワなし(○)と判定した。
[フィルムロール端面のスポーキングシワ]
フィルムロール端面のスポーキングシワ(花模様や車輪のスポーク状のシワ)の長さを測定し、シワの長さが30mm以上のシワをNG(×)とし、シワがない場合もしくは、シワの長さが30mm未満の場合はOK(○)とした。
フィルムロール端面のスポーキングシワ(花模様や車輪のスポーク状のシワ)の長さを測定し、シワの長さが30mm以上のシワをNG(×)とし、シワがない場合もしくは、シワの長さが30mm未満の場合はOK(○)とした。
[実施例1]
平均粒径が2.4μmのシリカを0.15重量%含有したポリエチレンテレフタレート(極限粘度=0.62dl/g、Tg=78℃)を、乾燥後、押出機に供給し、285℃で溶融し、T字の口金から吐出させ、キャスティングドラムにて冷却固化させ、未延伸のポリエチレンテレフタレートシートを得た。このシートを115℃に加熱し、一段目を1.24倍、二段目を1.4倍、3段目を2.6倍とした三段延伸にて、全延伸倍率4.5倍で長手方向に延伸した。引き続き、温度140℃、延伸倍率4.3倍にて幅方向に延伸し、245℃で熱固定し、幅方向に5%熱弛緩処理させた。次いで該当延伸後のフィルムの両端部を裁断除去後、コロナ放電処理を経てワインダーでロール状に巻取ることで、厚み12μmの二軸配向ポリエステルフィルムのマスターロール(巻長68000m、幅8000mm)を作製した。
得られたマスターロールから二軸配向ポリエステルフィルムを巻出し、直径6インチ(152.2mm)の巻芯に、2200mm幅でスリットしながら、コンタクトロールでフィルムロールに面圧と、2軸ターレットワインダーでフィルムに張力をかけながら、フィルムロールを巻き取った。
そのときの条件を表1に示した。また、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示した。
平均粒径が2.4μmのシリカを0.15重量%含有したポリエチレンテレフタレート(極限粘度=0.62dl/g、Tg=78℃)を、乾燥後、押出機に供給し、285℃で溶融し、T字の口金から吐出させ、キャスティングドラムにて冷却固化させ、未延伸のポリエチレンテレフタレートシートを得た。このシートを115℃に加熱し、一段目を1.24倍、二段目を1.4倍、3段目を2.6倍とした三段延伸にて、全延伸倍率4.5倍で長手方向に延伸した。引き続き、温度140℃、延伸倍率4.3倍にて幅方向に延伸し、245℃で熱固定し、幅方向に5%熱弛緩処理させた。次いで該当延伸後のフィルムの両端部を裁断除去後、コロナ放電処理を経てワインダーでロール状に巻取ることで、厚み12μmの二軸配向ポリエステルフィルムのマスターロール(巻長68000m、幅8000mm)を作製した。
得られたマスターロールから二軸配向ポリエステルフィルムを巻出し、直径6インチ(152.2mm)の巻芯に、2200mm幅でスリットしながら、コンタクトロールでフィルムロールに面圧と、2軸ターレットワインダーでフィルムに張力をかけながら、フィルムロールを巻き取った。
そのときの条件を表1に示した。また、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示した。
[実施例2]
スリットしながらの巻取張力を105N/mにし、コンタクトロール面圧の、初期面圧を700N/m、最終面圧を700N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルム及びマスターロールの物性及び評価結果を表2に示す。
スリットしながらの巻取張力を105N/mにし、コンタクトロール面圧の、初期面圧を700N/m、最終面圧を700N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルム及びマスターロールの物性及び評価結果を表2に示す。
[実施例3]
コンタクトロール面圧の、初期面圧を700N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
コンタクトロール面圧の、初期面圧を700N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
[実施例4]
スリットしながらのフィルム加速度を100m/min2にし、コンタクトロール面圧の、初期面圧を700N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
スリットしながらのフィルム加速度を100m/min2にし、コンタクトロール面圧の、初期面圧を700N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
[実施例5]
スリットしながらのフィルム加速度を100m/min2にし、スリットしながらの巻取張力(中間及び最終)を75N/mにし、コンタクトロール面圧の、初期面圧を700N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
スリットしながらのフィルム加速度を100m/min2にし、スリットしながらの巻取張力(中間及び最終)を75N/mにし、コンタクトロール面圧の、初期面圧を700N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
[比較例1]
コンタクトロール面圧の、初期面圧を450N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
コンタクトロール面圧の、初期面圧を450N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
[比較例2]
コンタクトロール面圧の、初期面圧を300N/m、最終面圧を650N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
コンタクトロール面圧の、初期面圧を300N/m、最終面圧を650N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
[比較例3]
コンタクトロール面圧の、最終面圧を500N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
コンタクトロール面圧の、最終面圧を500N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
[比較例4]
巻取張力の巻取り途中のフィルムにかかる巻取張力を62N/mにし、最終的にかかる巻取張力を59N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
巻取張力の巻取り途中のフィルムにかかる巻取張力を62N/mにし、最終的にかかる巻取張力を59N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
[比較例5]
スリットしながらのフィルム加速度を250m/min2に変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
スリットしながらのフィルム加速度を250m/min2に変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
[比較例6]
スリットしながらのフィルム加速度を50m/min2にし、スリットしながらの巻取張力を55N/mにし、コンタクトロール面圧の、初期面圧を350N/m、最終面圧を450N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
スリットしながらのフィルム加速度を50m/min2にし、スリットしながらの巻取張力を55N/mにし、コンタクトロール面圧の、初期面圧を350N/m、最終面圧を450N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
[比較例7]
スリットしながらのフィルム加速度を50m/min2にし、スリットしながらの巻取張力を85N/mにし、コンタクトロール面圧の、初期面圧を900N/m、最終面圧を1100N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
スリットしながらのフィルム加速度を50m/min2にし、スリットしながらの巻取張力を85N/mにし、コンタクトロール面圧の、初期面圧を900N/m、最終面圧を1100N/mに変更した以外は、実施例1と同様とした。スリット条件を表1に、得られたフィルムロールの物性及び評価結果を表2に示す。
評価の結果、実施例1~5のフィルム及びマスターロールは、フィルムロールの平均硬さ、硬さのばらつき、算術平均高さが規定の範囲内となるため、スリットで巻き上がり直後のロールでの表層、巻芯でのシワ、巻ズレ、端面のスポーキングシワが発生せず、スタティックマークや放電痕が発生しておらず、蒸着加工性に優れたフィルムロールであった。
比較例1は、フィルムロールの最表層の硬さの平均値、ばらつきは規定の範囲内であるものの、最表層から巻芯まで10分割して測定した際の硬さのばらつきが規定の範囲外であり、面圧増加率が高いために、初期面圧から巻取りの進行に従い最終面圧に変化させる際の硬さの差が大きすぎるためスポーキングシワが生じ、二次加工性に劣るフィルムロールであった。
比較例2は、フィルムロールの最表層の硬さの平均値、ばらつきは規定の範囲内であるものの、最表層から巻芯まで10分割して測定した際の硬さのばらつきが規定の範囲外であり、面圧増加率が高いために、初期面圧から巻取りの進行に従い最終面圧に変化させる際の硬さの差が大きすぎるためスポーキングシワが生じ、また、コンタクトロール面圧の初期面圧が低いため、巻ズレが生じ、二次加工性に劣るフィルムロールであった。
比較例3は、最終面圧が低すぎるため巻ズレ及びシワが生じてしまい、二次加工性に劣るフィルムロールであった。
比較例4は、巻取張力の最終的にかかる巻取張力が低く、最終面圧に変化させる際の硬さの差が大きすぎるためスポーキングシワが生じてしまい、二次加工性に劣るフィルムロールであった。
比較例5は、巻取り開始のフィルム増速時の加速度が高いために、フィルムロールの最表層の硬さのばらつきが大きくなり、フィルムロールがたるみやすくなることで巻ズレが生じ、二次加工性に劣るフィルムロールであった。
比較例6のフィルムは、フィルムロールの硬さの平均値が低いために、巻ズレが生じていまい、二次加工性に劣るフィルムロールであった。
比較例7は、フィルムロールの硬さの平均値が高いために、スタティックマークや放電痕が生じてしまい、二次加工性に劣るフィルムロールであった。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムロールは、シワやフィルム表面の欠点が少なく、巻ズレがなく、コートや蒸着などの二次加工に適したものに関する。さらには、二次加工後の被覆フィルムの品質も優れており、食品包装用フィルムとして好適に使用することができる。特に、生産性を向上させた広幅化、長尺化したフィルムロールにおいて有用である。
Claims (8)
- 二軸配向ポリエステルフィルムを巻芯に巻き取ってなるポリエステルフィルムロールであって、下記要件(1)~(3)を満たすことを特徴とするポリエステルフィルムロール。
(1)前記ポリエステルフィルムロールの表面の平均巻硬度が500以上700以下の範囲である。
(2)前記ポリエステルフィルムロールの表面の巻硬度のフィルム幅方向の変動率が1%以上5%以下である。
(3)前記ポリエステルフィルムロールの表面から巻芯までの平均巻硬度の変動率が3%以上10%以下である。 - 前記二軸配向ポリエステルフィルムの幅方向の厚み変動率が10%以下である請求項1に記載のポリエステルフィルムロール。
- 前記二軸配向ポリエステルフィルムの巻外面及び巻内面の動摩擦係数がいずれも0.2以上0.60以下である請求項1又は2のいずれかに記載のポリエステルフィルムロール。
- 前記二軸配向ポリエステルフィルムの巻内面の算術平均高さが0.010μm以上0.050μm以下である請求項1~3のいずれかに記載のポリエステルフィルムロール。
- 前記二軸配向ポリエステルフィルムの厚みが5μm以上40μm以下である請求項1~4のいずれかに記載のポリエステルフィルムロール。
- 前記二軸配向ポリエステルフィルムの巻長が2000m以上65000m以下である請求項1~5のいずれかに記載のポリエステルフィルムロール。
- 前記ポリエステルフィルムロールの幅が400mm以上3000mm以下である請求項1~6のいずれかに記載のポリエステルフィルムロール。
- 前記二軸配向ポリエステルフィルムが蒸着フィルム基材用である請求項1~7のいずれかに記載のポリエステルフィルムロール。
Priority Applications (6)
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