專利名稱：聚合物薄膜的卷繞方法以及冷輥的制作方法
技術領域：
本發明涉及聚合物薄膜的卷繞方法以及所采用的冷輥。
背景技術：
酰化纖維素薄膜，特別是乙酸纖維素薄膜被廣泛地使用于電子顯示器用途、照片支持體用途、其他光學用途上。特別是，近年隨著電子顯示器用途的急速發展，對于這些膜越來越要求其薄膜化，需要進一步提高生產率。
酰化纖維素薄膜，通常由溶液流延法制得。在該溶液流延法中，將酰化纖維素和增塑劑、UV吸收劑、潤滑劑和其他添加劑一同溶解于溶劑中作成稠溶液，然后使該稠溶液從模流延于帶(band)、滾筒等環形支撐體上，并將溶劑干燥使溶液固化，然后從支撐體剝離，進一步干燥后制得薄膜。
隨著生產速度的日益加速，在產品卷繞部，由于空氣的連帶難以進行穩定的卷繞。由于連帶空氣的卷入，會發生薄膜輥的上下直徑的差別變大的故障(以下，稱之為松散卷繞)或者是在薄膜輥的上部發生坑洼的故障(以下，稱之為凹陷)。生產速度越快、薄膜厚度越薄，這種故障越顯著地發生。
作為排除這種連帶空氣的方法，在卷繞薄膜時利用冷輥(レイオンロ-ル)向卷芯側擠壓薄膜。(例如，參照專利文獻1)。通過這種方法，可以形成在薄膜面之間具有均勻的空氣層厚度的薄膜輥。
特開2002-68535號公報(第2頁～第4頁)但是，若使用冷輥，則由薄膜和冷輥的接觸和剝離，卷繞的薄膜會帶電，且通過靜電作用吸聚漂浮在空氣中的雜質，而成為雜質故障的原因。另外，作為薄膜的除電方法，目前采用的是，用外加式除電器發生離子，并使該離子與作為產品的輥狀薄膜相撞，從而除電的方法，但在該方式中，在卷繞室內產生臭氧而引起冷輥表面的橡膠的劣化。由此，橡膠表面的體積電阻增加，帶電現象更加嚴重。并且，橡膠的硬度變高，在薄膜輥的圓周方向上出現了黑道狀的基底變形故障(以下，稱為黑帶故障)。
發明內容
本發明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于抑制在卷繞薄膜時由冷輥的剝離而發生的帶電，以在高速生產時使薄膜輥的卷繞姿勢穩定同時以高品質制造沒有雜質故障的聚合物薄膜。
為了達到上述目的，本發明中，作為冷輥的表面材料，通過使用體積電阻率為102Ω·cm以上1012Ω·cm以下且硬度為30度以上70度以下的橡膠，防止薄膜的帶電。
另外，通過將耐臭氧性優異的材料用作所述冷輥的表面材料，可以防止表面材料的劣化，也可防止帶電或黑帶故障。
此外，所述薄膜的卷繞速度優選在30m/分以上200m/分以下，更優選在30m/分以上100m/分以下。另外，所述薄膜的卷繞時的膜厚優選在20μm以上125μm以下，更優選在20μm以上85μm以下。另外，所述薄膜的卷繞時的所述冷輥的壓緊力優選在10N以上100N以下。還有，所述聚合物薄膜優選為酰化纖維素薄膜。
圖1是本發明實施例的薄膜卷繞部的示意圖。
圖2是表示冷輥結構的說明圖。
圖3是說明卷繞硬度的測定基準的薄膜輥的側視圖。
圖4是說明凹陷的深度的薄膜輥的立體圖和主視圖。
圖5是說明黑帶故障的薄膜輥的主視圖。
圖中，11-聚合物薄膜，12-薄膜輥，13-冷輥，13b-表面材料
具體實施例方式
圖1是本發明實施例的薄膜卷繞部的示意圖。卷芯10被設置在薄膜卷繞機上，并由未圖示的電動機帶動旋轉驅動。由此，聚合物薄膜11逐漸被卷繞在卷芯10上，成為薄膜輥12。
冷輥13被安裝成自由旋轉，以使其與薄膜輥12邊接觸邊轉動。該冷輥13構成為通過壓緊機構14，向卷芯10側壓緊聚合物薄膜11。由此，聚合物薄膜11卷繞時，可排除薄膜11攜帶的空氣，可形成在薄膜之間具有均勻的空氣層厚度的薄膜輥12。
如圖2所示，冷輥13是在SS、SUS等金屬制輥主體13a的表面上覆蓋(lining)耐臭氧性優異的NBR橡膠以作為表面材料13b而構成。在該表面材料13b中加入添加劑等進行調整，以使其硬度例如為40度、體積電阻率為108Ω·cm。作為具有這種表面材料13b的輥，有株式會社加貫輥制作所制造的白EC240NS。另外，硬度的測定是根據JIS K6253進行，體積電阻率的測定是根據JIS K6271進行。
作為冷輥13的表面材料13b，優選使用體積電阻率在102Ω·cm以上1012Ω·cm以下的，更優選使用104Ω·cm以上108Ω·cm以下的。另外，優選使用硬度為30度以上60度以下的，更優選使用35度以上50度以下的。另外，冷輥13的表面材料13b優選使用耐臭氧性優異的材料。
另外，聚合物薄膜11的卷繞速度優選為30m/分以上。并且，在聚合物薄膜11的卷繞時的膜厚為125μm以下的情況下，膜剛性特別低容易變形，所以本發明的效果顯著，優選。更優選的是在85μm以下，特別優選的是在65μm以下。此外，卷繞聚合物薄膜11時的冷輥13的壓緊力在20N以上80N以下為理想。更優選是在30N以上60N以下。另外，根據薄膜輥12的卷徑變化，使冷輥13的壓緊力在60N至30N的范圍內連續變化為優選。
冷輥13的形狀沒有特別的限定，也可以使用有錐度部的冷輥13。這時，作用在聚合物薄膜11和冷輥13的接觸面上的壓緊力優選在30N以上60N以下。
另外，適用于本發明中的薄膜的材料沒有特別的限制，例如可以使用三乙酸纖維素等乙酸纖維素，聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯等的塑料薄膜等。作為產品而卷繞的薄膜輥，其寬度為600～3500mm左右，通常為1000～1600mm左右，厚度為25～250μm左右，通常為30～100μm左右，卷繞長度為500～10000m左右，通常為2000～6000m左右。
另外，在卷繞的聚合物薄膜的兩耳部(兩側端部)，如眾所周知形成有由突起或凹處等構成的壓花(knurling)，該壓花的形狀也沒有特別的限制，可使用各種形狀。
實施例下面，例舉實施例詳細地說明本發明，但本發明并不限于以下的實施例。
在圖1所示的薄膜卷繞裝置中，使用冷輥13，實施了乙酸纖維素薄膜的卷繞。薄膜的卷繞速度為35m/分，薄膜的膜厚為40μm，薄膜寬度為1336mm，冷輥13的壓緊力為35N。作為冷輥13的表面材料13b，使用了NBR橡膠(加貫輥制白EC240NS，硬度40度，體積電阻率108Ω·cm)。
除了作為冷輥13的表面材料13b，使用了添加碳的NBR橡膠(金陽社制37H50S，硬度50度，體積電阻率105Ω·cm)以外，與實施例1相同地實施了薄膜的卷繞。
除了作為冷輥13的表面材料13b，使用了沒有添加碳的NBR橡膠(金陽社制31G40W，硬度40度，體積電阻率1016Ω·cm)以外，與實施例1相同地實施了薄膜的卷繞。
除了作為冷輥13的表面材料13b，使用了添加碳的NBR橡膠(金陽社制37H80S，硬度80度，體積電阻率105Ω·cm)以外，與實施例1相同地實施了薄膜的卷繞。
除了未使用冷輥13以外，與實施例1相同地實施了薄膜的卷繞。
在實施例1、2和比較例1～3中，對卷繞乙酸纖維素薄膜而形成的薄膜輥12，進行了各種品質評價。以下，對帶電量、卷繞硬度、凹陷、黑帶故障、雜質的附著、冷輥劣化的各種評價項目進行說明。
帶電量的測定是，使用シシド靜電氣(株)制STATIRON-DZ3進行的。并且帶電量越少評價薄膜輥12越優異。由帶電量的測定結果，按照表1分級進行了評價。
表1
如圖3所示，卷繞硬度的評價是，通過測定薄膜輥120的卷繞直徑的上部長度LU和下部長度LD的上下徑之差(LD-LU)而進行。并且，上下直徑之差越小，評價薄膜輥120的卷繞硬度越優異。由上下直徑差的測定結果，按照表2分級進行了評價。
表2
用肉眼檢查圖5中所示的薄膜輥125中是否發生了黑帶故障26，并由故障的有無來進行了評價。并且，沒有黑帶故障的為優選。
向薄膜輥上照射頻閃觀測器(stroboscope)光，用肉眼檢查卷入到薄膜輥表面1圈上的雜質的個數。并且，雜質的附著個數越少越優選。由雜質附著個數的測定結果，按照表4分類進行了評價。
表4
對于冷輥13的劣化，將冷輥13使用1個月之后，檢查在冷輥13上是否發生了裂縫，并且將冷輥13使用6個月的之后檢查在薄膜輥12上是否發生了黑帶故障，最后由裂縫和黑帶故障的有無來進行評價。另外，作為橡膠材料的臭氧評價是，根據JIS K6259，在臭氧濃度為50pphm、溫度40℃、暴露時間48小時的條件下進行的，而在工序內的劣化評價是，使用1個月之后用肉眼評價有無裂縫來進行。其中，沒有裂縫和黑帶故障的為優選。
對在實施例1、2和比較例1～3中所形成的各薄膜輥12，根據上述評價項目的判定，進行了表5所示的綜合評價。
如上所述，在實施例1中，在所有的評價項目中均得到了良好的結果。另外，在實施例2中，存在冷輥的劣化，長期使用時有黑帶故障，但若避開長期的使用，則可得到良好的冷輥12。另一方面，在比較例1～3中，無法得到良好的冷輥12。
如以上的說明，根據本發明的聚合物薄膜的卷繞方法和冷輥，由于作為冷輥的表面材料，使用了體積電阻率為102Ω·cm以上1012Ω·cm以下、硬度為30度以上70度以下的橡膠，所以可生產出薄膜的帶電少，雜質的附著少，且卷繞姿勢優異，具有高生產率的聚合物薄膜。
并且，因作為冷輥的表面材料而使用了耐臭氧性優異的材料，所以可防止表面材料的劣化，并可防止帶電或黑帶故障。
另外，通過使薄膜的卷繞速度為30m/分以上，薄膜的卷繞時的膜厚為125μm以下，能夠提高本發明的效果。此外，通過使薄膜卷繞時的冷輥的壓緊力在10N以上100N以下，能夠生產出卷繞姿勢優異的薄膜輥。
權利要求
1.一種聚合物薄膜的卷繞方法，是使用冷輥將聚合物薄膜以輥狀卷繞的聚合物薄膜的卷繞方法，其特征在于，作為所述冷輥的表面材料，使用體積電阻率為102Ω·cm以上1012Ω·cm以下且硬度為30度以上70度以下的橡膠。
2.根據權利要求1所述的聚合物薄膜的卷繞方法，其特征在于，所述冷輥的表面材料為耐臭氧性優異的材料。
3.根據權利要求1或2所述的聚合物薄膜的卷繞方法，其特征在于，所述薄膜的卷繞速度為30m/分以上。
4.根據權利要求1～3中任意一項所述的聚合物薄膜的卷繞方法，其特征在于，所述薄膜的卷繞時的膜厚在125μm以下。
5.根據權利要求1～4中任意一項所述的聚合物薄膜的卷繞方法，其特征在于，卷繞所述薄膜時所述冷輥的壓緊力設在10N以上100N以下。
6.根據權利要求1～5中任意一項所述的聚合物薄膜的卷繞方法，其特征在于，所述聚合物薄膜為酰化纖維素薄膜。
7.一種聚合物薄膜的卷繞裝置的冷輥，是將聚合物薄膜以輥狀卷繞時，配置成與卷繞的輥狀薄膜的外周面接觸的聚合物薄膜的卷繞裝置的冷輥，其特征在于，作為所述冷輥的表面材料，使用體積電阻率為102Ω·cm以上1012Ω·cm以下且硬度為30度以上70度以下的橡膠。
全文摘要
一種聚合物薄膜的卷繞方法，通過使冷輥(13)的表面材料(13b)的體積電阻率為10
文檔編號B65H18/26GK1490151SQ0315816
公開日2004年4月21日 申請日期2003年9月15日 優先權日2002年9月19日
發明者重村隆 申請人:富士膠片株式會社