卷筒材制造方法以及卷筒材与流程

本发明涉及卷筒材制造方法以及卷筒材，特别是涉及在卷筒材的宽度方向两端部赋予凹凸的卷筒材制造方法以及卷筒材。

背景技术：

作为卷筒材例如膜的滑移、卷绕偏移的对策，有在膜的宽度方向两端赋予凹凸(压花)的技术。作为赋予压花的方法，一般采用单侧或两方被进行了压纹加工的一对辊夹持的方法。将仅在单侧使用进行了压纹加工的辊的情况称作单侧按压，将两方使用进行了压纹加工的辊的情况称作双侧按压。

作为赋予压花的技术，例如，在下述专利文献1中记载有在膜的侧端部实施了压花加工的丙烯膜。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-91784号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在赋予压花的情况下，单侧按压虽能够比较稳定地赋予压花，但由于难以对膜加以压花变形，因此大多需要加热、驱动、强按压设备等附带设备。另外，与单侧按压相比，双侧按压更容易加以压花变形，能够以简易且低价的设备赋予压花。然而，对于膜厚较薄的薄膜这种容易变形的膜，在双侧按压的情况下，由于利用赋予压花的一对辊在与搬运方向不同的方向上对膜施力，因此会在膜上产生皱褶以及偏移、或容易产生蜿蜒以及咬合偏离，难以制造品质良好的膜。

本发明是鉴于这样的课题而完成的，其目的在于提供一种卷筒材制造方法以及制造出的卷筒材，该方法在通过双侧按压对薄卷筒材赋予压花的情况下也稳定地进行卷筒材的搬运，制造品质良好的卷筒材。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明提供一种卷筒材制造方法，具有如下工序：从膜厚为45μm以下的卷筒材的表面侧以及背面侧，利用具有多个凸部的第一辊以及第二辊进行夹持，对卷筒材的宽度方向两端部赋予压花，利用第一辊与第二辊进行夹持时的、第一辊的凸部与第二辊的凸部的啮合角度为1°以上且89°以下。

根据本发明，在从卷筒材的表面侧以及背面侧か对卷筒材的宽度方向两端部赋予压花的工序中，通过将赋予压花的第一辊的凸部与第二辊的凸部的啮合角度设为1°以上且89°以下，在利用第一辊与第二辊进行夹持时，能够向卷筒材的外侧施力。因此，由于卷筒材不会趋向内侧，故而能够防止产生卷筒材的咬合偏离、靠近所导致的偏移以及皱褶。另外，在相对于卷筒材的搬运方向朝内侧施力的情况下，因卷筒材的端部侧向内侧移动而产生皱褶或咬合偏离。

需要说明的是，在本说明书中，“啮合角度”指的是“在连结第一辊的凸部所带来的卷筒材的变形部的中心与距离第一辊的凸部所带来的卷筒材的变形部最近的第二辊的凸部所带来的卷筒材的变形部的中心的直线上趋向卷筒材的外侧的方向的直线、与卷筒材的搬运方向所成的角度”。虽然啮合角度的数量与凸部所导致的变形的个数相应地存在，但设为卷筒材的搬运方向上1000mm的范围的、除了两端、中央部等故意使凸变形不规则的部分之外的凸部所带来的卷筒材的变形的啮合角度的平均值。

在本发明的另一方式中，优选卷筒材是树脂膜。

在本发明的另一方式中，优选啮合角度为10°以上且80°以下。

在本发明的另一方式中，优选啮合角度为30°以上且60°以下。

该方式进一步限定了卷筒材以及啮合角度，啮合角度优选为10°以上且80°以下，进一步优选为30以上且60°以下。

为了实现上述目的，本发明的目的在于提供一种卷筒材，从膜厚为45μm以下的卷筒材的宽度方向两端部的表面侧以及背面侧，利用具有多个凸部的第一辊以及第二辊进行夹持，向卷筒材赋予的压花的啮合角度为1°以上且89°以下。

根据本发明，由于将从卷筒材的宽度方向两端部的表面侧以及背面侧，利用第一辊以及第二辊向卷筒材赋予的压花的啮合角度设为1°以上且89°以下，因此能够防止卷筒材在制造时产生皱褶以及偏移，能够提供品质良好的卷筒材。

在本发明的另一方式中，优选卷筒材是树脂膜。

在本发明的另一方式中，优选啮合角度为10°以上且80°以下。

在本发明的另一方式中，优选啮合角度为30°以上且60°以下。

该方式进一步限定了卷筒材以及啮合角度，啮合角度优选为10°以上且80°以下，进一步优选为30°以上且60°以下。

发明效果

根据本发明的卷筒材制造方法，通过将赋予压花的一对第一辊与第二辊的啮合角度设为1°以上且89°以下，能够利用第一辊与第二辊的啮合朝向卷筒材的外侧施力。因此，能够防止卷筒材在搬运中产生的皱褶以及偏移、咬合偏离，稳定地搬运卷筒材，并且能够制造品质良好的膜。

附图说明

图1是示出膜制造装置的概要的说明图。

图2是示出压花赋予装置的概要的俯视图。

图3是压花赋予装置的III-III线剖面图。

图4是第一辊的周面的放大图。

图5是示出利用压花赋予辊对对聚合物膜赋予压花的状况的说明图。

图6是示出压花的概要的剖面图。

图7是示出基于压花赋予辊对的啮合角度进行的压花的概要的说明图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明所涉及的卷筒材制造方法以及卷筒材进行说明。需要说明的是，在本说明书中，“～”以将其前后记载的数值作为下限值以及上限值而包括在内的含义来使用。

以下，作为卷筒材制造方法的一个例子，对树脂膜(聚合物膜，例如TAC(三乙酰纤维素)膜)的制造方法进行说明，但不限于树脂膜，能够应用于各种卷筒材。

[膜制造设备]

图1是示出膜制造设备的概要的说明图，图2是示出压花赋予装置的概要的俯视图，图3是图2的压花赋予装置的III-III剖面图。膜制造设备10具有制造带状的聚合物膜11的膜制造装置12、以及制作卷绕聚合物膜11而成的膜辊13的卷取装置14。

另外，在膜制造装置12以及卷取装置14之间设置有聚合物膜11的搬运路。在聚合物膜11的搬运路中，向聚合物膜11的长边方向(以下称作A方向)搬运聚合物膜11。在聚合物膜11的搬运路上设置压花赋予装置15。利用压花赋予装置15进行对聚合物膜11的宽度方向两端部(边缘部)赋予压花的工序。

卷取装置14具有卷绕从压花赋予装置15送出的聚合物膜11的圆柱状的卷芯21。此外，卷取装置14具有将从压花赋予装置15送出的聚合物膜11向卷芯21引导的引导辊22、以及将被引导辊22引导后的聚合物膜11向卷芯21的方向按压的按压辊23。

如图1以及图2所示那样，压花赋予装置15具有夹持(nip)在A方向上搬运的聚合物膜11压花赋予辊对26、以及调节压花赋予辊对26的按压力的移位部27。

压花赋予辊对26分别配置在聚合物膜11的宽度方向(以下称作B方向)的两侧。如图3所示那样，压花赋予辊对26具有圆筒状的第一辊31、以及与第一辊31分离配置的圆筒状的第二辊32。第一辊31被第一旋转轴31x轴支承为旋转自如，第二辊32被第二旋转轴32x轴支承为旋转自如。第一辊31隔着聚合物膜11的搬运路与第二辊32正对。第一辊31配置在聚合物膜11的第一表面11h侧。第二辊32配置在聚合物膜11的第二表面11t侧。

然后，在进行压花赋予时，通过移位部27使第一辊31下降，使第二辊32上升，第一辊31以及第二辊32移动到夹持聚合物膜11的位置。当第一辊31以及第二辊32移动到膜夹持位置时，如图3所示那样，聚合物膜11的宽度方向两端部被第一辊31以及第二辊32夹持，形成压花赋予区域40。在压花赋予区域40中排列有多个压花41。另外，当安装于退避位置时，第一辊31以及第二辊32以离开聚合物膜11的方式退避。

接下来，对用于向聚合物膜11赋予压花的第一辊31以及第二辊32的表面形状进行说明。

图4(a)是示出第一辊31的表面的压花图案的图，图4(b)是压花图案的凸部的放大图。图5是说明利用第一辊31、第二辊32向聚合物膜11赋予压花的状况的图。

如图4(a)所示那样，在第一辊31的周面31a上，以规定间距设置有多个相当于凸部的压花齿31b。压花齿31b设置为从周面31a突出，形成为四棱锥台状。需要说明的是，在图4中，虽形成为四棱锥台状，但形状不特别限定，也能够使用三角锥台状、圆锥台状等形状。另外，由于第二辊32采用与第一辊31的周面相同的结构，因此省略其说明。

如图5所示那样，利用第一辊31的压花齿31b按压聚合物膜11，利用压花齿31b的前端部的形状使聚合物膜11变形。相同地，从隔着聚合物膜与第一辊31相反侧的面，利用第二辊的压花齿32b按压聚合物膜11，利用压花齿32b的前端部的形状使聚合物膜11变形。

图6是示出压花的概要的剖面图。在从聚合物膜11的相当于上表面侧的第一表面11h侧以及下相当于表面侧的第二表面11t侧赋予压花的情况下，压花齿31b的突端部分成为模具，利用第一辊31在聚合物膜11的第一表面11h侧形成凹部41a，第二表面11t侧形成为凸部形状。相反，压花齿32b的突端部分成为模具，利用第二辊32在聚合物膜11的第二表面11t侧形成凹部41b，第一表面11h侧形成为凸部形状。通过使用第一辊31以及第二辊32从聚合物膜11的两面侧进行按压，能够在聚合物膜的两面形成凹凸。

在本实施方式中，将利用第一辊31形成的压花与利用第二辊32形成的压花的啮合角度设为1°以上且89°以下。通过将啮合角度设为该范围，能够防止皱褶以及偏移的产生、咬合偏离。

图7示出聚合物膜11的压花赋予后的表面。在本实施方式中，将利用第一辊31的压花齿31b形成的压花41a与利用第二辊32的压花齿32b形成的压花41b的啮合角度设为1°以上且89°以下。

图7(a)是啮合角度为45°的情况的图。在啮合角度为45°的情况下，在利用第一辊31以及第二辊32赋予压花时，由于能够利用凸部朝向外侧施力，因此能够防止咬合偏离。图7(a)是啮合角度为45°的情况的图，通过将啮合角设为1°以上且89°以下，能够朝向聚合物膜11的外侧施力。

图7(b)是啮合角度为135°的情况的图。在啮合角度为135°的情况下，在利用压花赋予辊赋予压花时，由于朝向膜的内侧施力，因此聚合物膜11容易从压花赋予辊向膜内侧偏移。因此，膜向内侧靠近而产生皱褶或产生咬合偏离。另外，图7(c)是啮合角度为90°的图，图7(d)是啮合角度为0°的情况的图。在啮合角度90°、啮合角度0°时，虽没有达到图7(b)所示的超过90°且180°以下的情况，但容易受到干扰，因无法利用压花赋予辊对稳定地搬运膜而存在产生皱褶的情况，并不优选。因此，在啮合角度为90°以上且180°以下的情况下，会在膜上产生皱褶或膜从压花赋予辊咬合偏离，因此设为1°以上且89°以下的范围。

啮合角度为1°以上且89°以下，优选为10°以上且80°以下，更优选为30°以上且60°以下。通过将啮合角度设为所述范围，当沿搬运方向施力时，能够获得向聚合物膜11的外侧施加的力的平衡，能够防止皱褶以及偏移的产生。若啮合角度为1°以上且89°以下，则能够稳定地抑制偏移以及皱褶的产生。然而，如上述记载那样，由于啮合角度是平均值，因此在接近1°或者89°的条件下，因齿的制作精度不同也会包含90～180°的齿。因此，为了更可靠地抑制偏移以及皱褶，将全部的齿的啮合角度稳定地设为1°以上且89°以下的范围，优选设为接近45°的啮合角度。为了将全部的齿的啮合角度设为1°以上且89°以下的范围，优选将啮合角度(平均值)设为10°以上且80°以下。更优选设为接近45°的30以上且60°以下。

另外，对于压花赋予后的变形部，在压花齿31b、32b的形状为四棱锥台状的情况下，赋予聚合物膜11的压花也形成为四边形状。优选以形成于该聚合物膜11的四边形状的边与基于第一辊31的压花齿31b形成的膜变形部的边、以及基于第二辊32的压花齿32b形成的膜变形部的边相邻的方式，配置第一辊31的压花齿31b与第二辊32的压花齿32b。

通过将聚合物膜11的变形部的边配置为相邻，能够使相邻的变形部彼此在边而非在四边形状的角的顶点以直线状相邻，因此能够容易地使压花稳定，针对压花的塌陷进行强化。需要说明的是，“塌陷”指的是所赋予的压花因搬运时、收卷时施加压力而与赋予压花高度时相比降低(变小)的现象。另外，变形部的边相邻优选为，利用求出啮合角度时使用的第一辊形成的变形部的边与利用第二辊形成的变形部的边平行，但也包括使各个边延长的直线以30°以下交叉的情况。

为了防止塌陷，优选将压花齿的形状设为四边形状。在将压花齿的形状设为正方形或者长方形的四边形状的情况下，优选四边形状的朝向设为，任一边相对于啮合角度以±35°的范围倾斜，更优选为以±15°的范围倾斜。通过使压花齿与啮合角度相应地倾斜，能够使形成于聚合物膜11的压花的四边形状的边与利用第一辊31形成的压花和利用第二辊形成的压花相邻。

如图7(c)以及图7(d)记载那样，在相对于啮合角度使四边形状的朝向以45°的角度倾斜的情况下，由于压花在四边形状的顶点相邻，因此压花容易塌陷。

另外，利用压花齿31b、32b形成的凸变形的大小(压花高度)优选为0.5μm以上且40μm以下。需要说明的是，该范围因制造的卷筒材的用途而不同，在制造后卷绕卷筒材的情况下，优选该范围是1～10μm，在中途搬运用的情况下优选约为5～30μm。需要说明的是，压花高度指的是赋予了压花的部分的总厚度(图6中用h₁表示)与未赋予压花的最近的膜厚度(图6中用h₂表示)的差值。

由于形成能够同时实现偏卷或松卷的防止以及边缘伸长的防止的压花，因此在周面31a、32a，优选形成于每1cm²的压花齿的周面的长度总和为3mm以下，更优选为2.5mm以下。另外，优选总和为0.95mm以上，更优选为1.0mm以上。另外，在周面31a、32a，优选形成于每1cm²的压花齿的上表面的周长度的总和为0.95mm以上，更优选为1.0mm以上。总和优选为3mm以下，更优选为2.5mm以下。各周面的长度既可以彼此相等也可以不同。各周面的长度例如优选为0.25mm以上且0.70mm以下。另外，相同地，各压花齿31b以及32b的上表面的周长例如优选为0.25mm以上且0.70mm以下。此外，各压花齿31b、32b的数量优选为在周面31a、32a的每1cm²中为50个以上且120个以下。

聚合物膜11的宽度W1不特别限定，优选为600mm以上，更优选为1400mm以上且2500mm以下。另外，在聚合物膜11的宽度W1大于2500mm的情况下也有效。聚合物膜11的厚度优选为45μm以下，更优选为40μm以下。另外，膜的厚度的下限不特别限定，但从制造膜的观点出发优选为5μm以上。聚合物膜11的长度优选为2000m以上，更优选为4000m以上且8000mm以下。另外，膜辊13的收卷半径优选为450mm以上，更优选为650mm以上且920mm以下。

另外，压花赋予区域40的宽度W2优选为聚合物膜11的宽度W1的3.0×10^-3倍以上且20×10^-3倍以下。在聚合物膜11的两侧缘11e与压花的B方向的侧缘40e之间既可以设置空白也可以不设置空白。在设置空白的情况下，优选为聚合物膜11的宽度W1的5×10^-3倍以下。

[卷筒材]

作为本实施方式中使用的卷筒材，能够使用树脂膜、纸、金属箔以及无纺布。其中，能够使用树脂膜，例如，能够使用三乙酰纤维素(TAC：triacetylcellulose)膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET：polyethylene terephthalate)膜等。作为树脂膜的制膜方法，在溶液制膜方法中，例如使用纤维素酰化物、环状聚烯烃等。在熔融成膜方法中，例如使用纤维素酰化物、含内酯环共聚物、环状聚烯烃、聚碳酸酯等。需要说明的是，纤维素酰化物的详细情况如日本特开2005-104148号的[0140]段落～[0195]段落记载。上述的记载也应用于本发明。另外，溶剂以及增塑剂、劣化防止剂、紫外线吸收剂(UV剂)、光学各向异性控制剂、延迟控制剂、染料、去光剂、剥离剂、剥离促进剂等添加剂同样详细记载于日本特开2005-104148号的[0196]段落～[0516]段落。

[实施例]

以下列举实施例详细说明本发明。

压花赋予装置使用图2所示的装置。压花齿的形状是四棱锥台形状，使用相对于搬运方向以45°倾斜排列的压花齿(图7所示的形状)。膜使用三乙酰纤维素(TAC)膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，膜厚在25μm～60μm的范围变化。另外，在各个膜厚下改变啮合角度来评价膜的靠近和咬合偏离、以及压花的塌陷。

膜的靠近·咬合偏离通过以如下基准进行目视观察而评价。

A···无咬合偏离，无偏移以及皱褶产生

A～B···虽无咬合偏离，但存在产生和不产生偏移以及皱褶的时间

B···虽无咬合偏离，但经常产生偏移以及皱褶

C···存在咬合偏离

另外，压花的塌陷以如下基准进行评价。将刚赋予压花之后的膜的压花高度作为基本。将赋予了压花的膜形成为40×20mm的矩形片，在向120℃调温的过程中以使膜的面压均匀地达到2kPa的方式装载锤子，1分后将锤子撤离，测量各部分的压花高度的尺寸。以装载锤子之前的状态为基准，将压花高度的减少量作为塌陷量进行测定。利用相对于装载锤子之前的压花高度之比评价塌陷量。

A···塌陷0～30％以下

B···塌陷30％以上且40％以下

C···塌陷40％以上且50％以下

D···塌陷50％以上

将结果示于表1、2。

[表1]

[表2]

作为参考例，也对膜厚60μm的膜进行了评价。在膜厚60μm的膜中，与啮合角度无关，均得到良好的结果。认为其原因在于，在膜厚为60μm的厚膜的情况下，难以产生压花赋予辊所带来的膜的搬运状态的紊乱，因此，虽然因啮合角度而产生靠近或偏移，但不会产生咬合偏离。

在膜厚为45μm以下的膜的情况下，通过将啮合角度设为本发明的范围内，能够防止咬合偏离。在膜厚设为40μm、25μm的膜的实施例中也得到相同的结果。

另外，在将膜的材质设为PET膜的情况下也观察到相同的趋势。

另外，关于压花的塌陷，啮合角度处于30～60°的范围时得到良好的结果，在0°(180°)、90°时评价为“D”，另外，在0°(180°)、90°附近时评价为“B”、“C”，若考虑压花的塌陷方面，优选啮合角度为10°以上且80°以下。

附图标记

10…膜制造设备；11…聚合物膜；11e…聚合物膜的两侧缘；11h…聚合物膜的第一表面；11t…聚合物膜的第二表面；12…膜制造装置；13…膜辊；14…卷取装置；15…压花赋予装置；21…卷芯；22…引导辊；23…按压辊；26…压花赋予辊对；27…移位部；31…第一辊；31a、32a...周面；31b、32b…压花齿；31x…第一旋转轴；32…第二辊；32x…第二旋转轴；40…压花赋予区域；40e…压花的侧缘；41…压花；41a、41b…凹部。