フィルムロールおよびその製造方法
【課題】巻きズレやブラックバンドの発生が抑制されたフィルムロールおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】幅手方向の両端にナーリング部を有するポリマーフィルム１が巻５芯の周囲に多層状に巻き取られてなるフィルムロールであって、該フィルムロールを幅手方向（ＴＤ）に対して垂直に二等分する断面において、ポリマーフィルム間に不活性ガスの層４を有し、該不活性ガス層の厚みｄが平均で３．０〜５．０μｍであるフィルムロール。幅手方向の両端にナーリング部を有するポリマーフィルムを巻芯の周囲に多層状に巻き取る工程において、巻き取られる直前のポリマーフィルムと巻芯の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルムとの間に不活性ガスを供給して該ポリマーフィルム間に不活性ガスを送り込むフィルムロールの製造方法。
【解決手段】幅手方向の両端にナーリング部を有するポリマーフィルム１が巻５芯の周囲に多層状に巻き取られてなるフィルムロールであって、該フィルムロールを幅手方向（ＴＤ）に対して垂直に二等分する断面において、ポリマーフィルム間に不活性ガスの層４を有し、該不活性ガス層の厚みｄが平均で３．０〜５．０μｍであるフィルムロール。幅手方向の両端にナーリング部を有するポリマーフィルムを巻芯の周囲に多層状に巻き取る工程において、巻き取られる直前のポリマーフィルムと巻芯の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルムとの間に不活性ガスを供給して該ポリマーフィルム間に不活性ガスを送り込むフィルムロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリマーフィルムが巻芯の周囲に多層状に巻き取られてなるフィルムロールおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリマーフィルムの連続生産後においては、製造されたポリマーフィルムを巻芯の周囲に多層状に巻き取ってフィルムロールを製造し、該フィルムロールを保存・保管するのが一般的である。そのようなフィルムロールにおいては、巻ズレの防止などを目的として、ポリマーフィルムの幅手方向の少なくとも一方の端部にナーリング部を形成することが知られている（特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、そのようなフィルムロールを保管した後、巻き解いてポリマーフィルムを使用する時、巻芯に比較的近いところでは、巻きによる圧力が比較的高かったため、フィルム同士が貼り着いてブラックバンドが形成されるという問題が生じていた。ブラックバンドとは、フィルム同士の貼着部が外観上、帯状に黒く見える現象である。ポリマーフィルムを光学フィルムのような要求性能の高い用途で使用する場合、ブラックバンドが形成されていた部分は当該要求性能を満たすものではなかった。特に、ポリマーフィルムに、バックコート層、ハードコート層、低屈折率層、高屈折率層等のコート層を設けた場合に、上記ブラックバンドの発生は顕著であった。
【特許文献１】特開２００５−２１９２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、巻きズレやブラックバンドの発生が抑制されたフィルムロールおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、幅手方向の両端にナーリング部を有するポリマーフィルムが巻芯の周囲に多層状に巻き取られてなるフィルムロールであって、該フィルムロールを幅手方向に対して垂直に二等分する断面において、ポリマーフィルム間に不活性ガスの層を有し、該不活性ガス層の厚みｄが平均で３．０〜５．０μｍであることを特徴とするフィルムロールに関する。
【０００６】
本発明はまた、幅手方向の両端にナーリング部を有するポリマーフィルムを巻芯の周囲に多層状に巻き取る工程において、巻き取られる直前のポリマーフィルムと巻芯の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルムとの間に不活性ガスを供給して該ポリマーフィルム間に不活性ガスを送り込むことを特徴とするフィルムロールの製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ポリマーフィルムを巻芯の周囲に多層状に巻き取る工程において送り込まれた不活性ガスが、時間の経過によってもフィルムロールのフィルム間に有効に保持される。そのため、ブラックバンドの発生を有効に抑制できる。そのような本発明の効果は、ポリマーフィルムが光学フィルムである場合であっても、かつ／またはポリマーフィルムがコート層を有する場合であっても、有効に発揮され得る。
本発明によれば、フィルムロールにおける巻きズレを有効に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（フィルムロール）
本発明に係るフィルムロールは、ポリマーフィルムが巻芯の周囲に多層状に巻き取られてなり、当該ポリマーフィルム間に不活性ガスの層を有するものである。
【０００９】
本発明のフィルムロールは、詳しくは図１（Ａ）に示すようにポリマーフィルム１が巻芯５の周囲に多層状に巻き取られてなるフィルムロール１０であり、図１（Ｂ）に示すように、ポリマーフィルム１間に不活性ガスの層４を有するものである。図１（Ａ）は本発明のフィルムロールの一例の概略見取り図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）においてフィルムロール１０を幅手方向ＴＤに対して垂直に二等分する断面５０を示す概略図と、その要部拡大図とを示すものである。
【００１０】
本発明において不活性ガス層４の厚みｄは、フィルムロール１０を幅手方向に対して垂直に二等分する断面５０（以下、単に垂直二等分断面という）において、平均で３．０〜５．０μｍであり、巻きズレとブラックバンドの発生をより一層有効に抑制する観点から好ましくは３．１〜４．８μｍ、より好ましくは３．２〜４．０μｍである。当該厚みｄが小さすぎると、ブラックバンドの発生を有効に抑制できない。当該厚みｄが大きすぎると、巻きズレが起こる。不活性ガス層４の厚みｄが決定されるフィルムロールの垂直二等分断面は、フィルムロールに巻きズレが生じている場合、当該フィルムロールにおいて最も内側のポリマーフィルム層を幅手方向に対して垂直に二等分する位置での断面であればよい。
【００１１】
不活性ガス層４は、フィルムロールの製造時において巻き込まれた不活性ガスがフィルム間で保持されて形成される層である。
【００１２】
不活性ガス層４の厚みｄは、加速試験後における不活性ガス層の厚みであり、以下の方法によって測定された値を用いている。
まず、フィルムロールの加速試験を行った後、当該フィルムロールを立体的に寸法について解析し、フィルムロールの垂直二等分断面５０の画像を、デジタルカメラ（ＳＯＮＹ社製）によって得る。加速試験では、フィルムロールに対して、室温（２３℃）〜６５℃までの昇温を２１℃／日の昇温速度で２日間行い、その後６５℃に保ち７日間静置し、更に２１℃／日の降温速度で２日間かけて室温に戻す。
【００１３】
次いで、当該垂直断面画像において、不活性ガス層４の厚みを算出する。詳しくは、図２に示すように、巻芯５を含むフィルムロール１０の総断面積ＳＡ（斜線領域と格子領域との和）、および巻芯５の断面積ＳＢ（格子領域）を測定し、「ＳＡ−ＳＢ」を算出することによって、フィルムの断面積と不活性ガス層の断面積との和ＳＣを得る。得られたＳＣを、フィルムロール１０を構成するフィルムの巻き取り長ＬＦで除することによって、フィルムの厚みと不活性ガス層の厚みとの和ｄＳを得る。ｄＳからフィルムの厚みｄＦを減じることによって、不活性ガス層の厚みｄ（ｄＧ）を得る。フィルムの厚みｄＦは、フィルムロールの垂直二等分断面の画像上の任意の１０点の実測値の平均値である。
【００１４】
不活性ガス層４の厚みは上記したようにフィルムロールの垂直二等分断面５０における厚みであるので、後述するポリマーフィルム１が幅手方向両端に有するナーリング部の高さによって影響を受けない。
【００１５】
不活性ガス層４を形成する不活性ガスは、フィルムロールにおいてフィルム間の貼着を防止できれば特に制限されず、例えば、空気、窒素、ヘリウム、またはそれらの混合ガスが挙げられる。製造コストを低減する観点からは、空気が好ましい。
【００１６】
フィルムロール１０を構成するポリマーフィルム１の巻き取り長は特に制限されず、１９００〜５２００ｍ、特に１９００〜３９００ｍであることが好ましい。巻き取り長が長いほど、ブラックバンドが発生し易いが、本発明においてはそのような比較的長い巻き取り長でフィルムロールを製造しても、ブラックバンドは有効に抑制されるためである。
【００１７】
ポリマーフィルム１の幅手方向長さは通常、１３３０〜１９６０ｍｍであり、特に１３３０〜１４９０ｍｍであることが好ましい。幅手方向長さが長いほど、ブラックバンドが発生し易いが、本発明においてはそのような比較的幅広のフィルムロールを製造しても、ブラックバンドは有効に抑制されるためである。
【００１８】
ポリマーフィルム１の厚みは特に制限されず、通常は３０〜１００μｍ、特に３０〜８０μｍであり、好ましくは４０〜８０μｍである。当該厚みは、幅手方向両端にあるナーリング部間の領域における厚みであり、本明細書中、前記厚みｄＦを用いている。
【００１９】
ポリマーフィルム１は幅手方向両端にナーリング部を有するものであり、当該ナーリング部は、ポリマーフィルムの移動方向で連続的に凸部が形成されてなっている。ナーリング部における凸部のフィルム移動方向に対する垂直断面形状は、当該凸部がフィルム移動方向について連続的に形成されている限り特に制限されない。例えば、ナーリング部６は移動方向に対する垂直断面が、図３（Ａ）に示すように、山形である凸部を移動方向について連続的に形成されてなってもよいし、図３（Ｂ）に示すように、四角形である凸部を移動方向について連続的に形成されてなってもよい。図３（Ａ）〜図３（Ｂ）は、本発明の一実施形態におけるフィルムの幅手方向の一端の拡大断面図であり、移動方向に対して垂直な断面を示す。
【００２０】
ポリマーフィルムがナーリング部を有さないか、または一端のみにナーリング部を有する場合、およびナーリング部の凸部がフィルム移動方向で間欠的に形成される場合、フィルムロールにおけるフィルム間での不活性ガスの保持が困難である。そのため、フィルムロールのいて不活性ガス層を有効に形成できず、上記不活性ガス層の厚みｄを確保できない。
【００２１】
ナーリング部（凸部）の高さｈは、不活性ガス層の厚みｄより大きい値であれば特に制限されず、通常は２５〜３５μｍであり、好ましくは２７〜３２μｍである。
ナーリング部の幅ｗは、巻きズレを抑制できる限り特に制限されず、通常は５〜２０ｍｍであり、好ましくは８〜１５ｍｍである。
【００２２】
ナーリング部６は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）において、フィルムの上側の面のみに形成されているが、下側の面のみに形成されてもよいし、または両方の面に形成されてもよい。
【００２３】
ナーリング部の形成方法としては特に制限されず、例えば、加熱したエンボスロールをフィルムの少なくとも両端部に押し当ててエンボスロール表面の形状を当該両端部に付与する方法、レーザー照射により両端部に付与する方法等が挙げられる。
【００２４】
ナーリング部が形成されるポリマーフィルムは公知のポリマーからなるフィルムが使用可能である。特に、フィルムロールから巻き解かれたフィルムが光学フィルムとして使用される場合、ポリマーフィルムを構成するポリマーとしては、例えば、セルロース樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。好ましいポリマーフィルムはセルロース樹脂からなるフィルムである。
【００２５】
セルロース樹脂は、セルロースエステルの構造を有するものであり、具体例として、例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、及びセルロースフタレート等が挙げられる。これらの中で特に好ましいセルロース樹脂として、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートが挙げられる。セルロース樹脂は１種を単独で使用してもよいし、または２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００２６】
ポリマーフィルムには紫外線吸収剤、可塑剤、無機金属酸化物等の添加剤が含有されていてもよい。
【００２７】
ポリマーフィルムのガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」という）は通常、１５０〜１８０℃であり、好ましくは１５５〜１６５℃である。
ポリマーフィルムのＴｇはポリマーフィルムに対してＤＳＣ８２３０（Ｒｉｇａｋｕ社製）を適用することによって測定された値を用いている。
【００２８】
ポリマーフィルムは公知のいかなる方法によって製造されてよく、例えば、いわゆる溶液流延法や溶融流延法等によって製造可能である。
【００２９】
ポリマーフィルムは延伸処理されていてよく、例えば、搬送方向および幅手方向それぞれの方向で１．０５〜１．５倍に延伸させたものを使用してもよい。
【００３０】
ポリマーフィルムはコート層を有していてもよい。コート層を有すると、ブラックバンドが発生し易いが、本発明においてはコート層を有していても、ブラックバンドは有効に抑制されるためである。
【００３１】
特にポリマーフィルムが光学フィルムとして使用される場合、当該ポリマーフィルムに形成され得るコート層として、例えば、いわゆるバックコート層、ハードコート層、反射防止層、液晶層等が挙げられる。コート層はポリマーフィルムの一方の面または両方の面に形成されてよい。
【００３２】
巻芯５は、図１（Ｂ）に示すように、円筒形状を有してもよいし、または円柱形状を有していてもよい。巻芯の外径は特に制限されず、通常は７０〜３１０ｍｍであり、好ましくは１６０〜２６０ｍｍである。巻芯５を構成する材料はフィルムロールの分野で公知の材料が使用可能であり、例えば、紙、ＦＲＰ、ゴムが挙げられる。
【００３３】
（フィルムロールの製造方法）
上記した本発明のフィルムロールは以下の方法によって製造できる。すなわち、幅手方向の両端にナーリング部を有する前記ポリマーフィルムを巻芯の周囲に多層状に巻き取る工程において、巻き取られる直前のポリマーフィルムと巻芯の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルムとの間に不活性ガスを供給する。
【００３４】
詳しくは、図４に示すように、幅手方向の両端にナーリング部を有する前記ポリマーフィルム１を巻芯５の周囲に多層状に巻き取る工程において、巻き取られる直前のポリマーフィルム１ａと巻芯の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルム１ｂとの間に不活性ガス１２を供給して該ポリマーフィルム間に不活性ガス１２を送り込む。ポリマーフィルム１が一方の面にナーリング部を有する場合、ポリマーフィルム１は、フィルムロール１０においてナーリング部形成面が巻芯５と対向するように巻き取られてもよいし、または外側を向くように巻き取られても良い。
【００３５】
不活性ガス１２はポリマーフィルムの巻き取り開始点１３に向けて供給されることが好ましく、その際における不活性ガス１２の供給方向と、巻き取られる直前のフィルム１ａとがなす角度θは０〜４５°、特に０〜３０°が好適である。
【００３６】
不活性ガス１２は不活性ガス供給手段２０により供給される。不活性ガス供給手段２０は、不活性ガスを供給することができれば特に制限されず、例えば、複数の供給口を備えた不活性ガス供給管が使用可能である。
【００３７】
不活性ガス供給管の一例を図５に示す。図５において、不活性ガス供給管は、一端または両端より管内に導入された不活性ガスを、軸方向Ｋに並列して１列で設けられた複数の供給口２１より管外に供給するものであり、軸方向Ｋについて均一な風速での供給が可能である。不活性ガス供給管は、当該軸方向Ｋがフィルム１の幅手方向と平行になるように配置される。
【００３８】
不活性ガス供給手段２０は、巻き取られる直前のポリマーフィルム１ａと巻芯５の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルム１ｂとの間に、不活性ガス１２をフィルムの幅手方向において略均一に供給できれば、１つの供給口からなる供給ノズルをフィルム幅手方向に複数個並べて用いても良い。
【００３９】
フィルムロール１０における前記不活性ガス層の厚みｄは、フィルムロール製造時における不活性ガス１２の風速Ｖ、ガス供給管２０から巻き取り開始点１３までの距離Ｌ、フィルム１が巻芯５に巻き取られるまでの張力Ｆ、フィルム１の巻き取り速度を調整することによって制御できる。
【００４０】
例えば、風速Ｖを大きくしたり、距離Ｌを短くしたり、張力Ｆを小さくすると、不活性ガス層の厚みｄは大きくなる。また例えば、風速Ｖを小さくしたり、距離Ｌを長くしたり、張力Ｆを大きくすると、不活性ガス層の厚みｄは小さくなる。
【００４１】
不活性ガス１２の風速Ｖは通常０．８〜５．５ｍ／秒であり、好ましくは１．５〜５．０ｍ／秒である。
風速Ｖは、不活性ガス供給手段２０から噴出した直後の不活性ガスの初期風速であり、当該噴出直後の不活性ガスを風速計で測定することによって測定できる。
【００４２】
不活性ガス供給手段２０から巻き取り開始点１３までの距離Ｌは通常、１０〜３４０ｍｍであり、好ましくは２５〜３００ｍｍである。
【００４３】
フィルム１が巻芯５に巻き取られるまでの張力Ｆは通常、１３０〜４５０Ｎ／ｍであり、好ましくは１９０〜４００Ｎ／ｍである。
【００４４】
不活性ガス供給手段２０により供給される不活性ガス１２はイオン発生処理されていることが好ましい。イオン発生処理された不活性ガスを供給することにより、フイルムが帯びている静電気を除電して、その帯電量を低くすることができる。その結果、静電気に起因する異物故障の発生を防止することができる。
【００４５】
イオン発生処理とは、不活性ガスにイオンを発生させる処理である。イオン発生処理の方法は、不活性ガスにイオンを発生させ、不活性ガスをイオン化できる限り、特に制限されず、例えば、複数の針型電極に高電圧を印加することで、電極周囲の不活性ガス（特に空気）をイオン化する方法が挙げられる。
【００４６】
ポリマーフィルム１の巻き取り速度は、本発明の目的が達成される限り特に制限されず、通常は、５〜５０ｍ／ｍｉｎであり、好ましくは１０〜３０ｍ／ｍｉｎである。
【００４７】
（用途）
本発明のフィルムロールから巻き解かれたポリマーフィルムは、ブラックバンドの発生が十分に抑制されているので、光学フィルムとしての使用に適している。光学フィルムとして、例えば、視野角拡大フィルム、偏光板保護フィルム等が挙げられる。
【実施例】
【００４８】
［実施例１］
長さ２６００ｍ、幅１．４ｍ、膜厚８０μｍのセルロースエステルフィルムを以下に示す方法で作製した。次いで、透明長尺基材フィルムの一方の面における幅手方向両端に、以下に示す方法でナーリング部を設けた。次いで基材フィルムの他方の面に対して以下に示す方法でバックコート層を設けた。更に基材フィルムのナーリング部形成面に対して以下に示す方法でハードコート層を設けた後、反射防止層を設けた。これまでの工程はフィルムを巻き取ることなく、連続的に実施した。最後に、以下に示す方法で巻き取り工程を連続的に実施した。
【００４９】
＜セルロースエステルフィルムの作製＞
セルローストリアセテート（アセチル基置換度２．９） １００質量部
トリフェニルホスフェイト １０質量部
ビフェニルジフェニルホスフェイト ２質量部
チヌビン３２６（チバスペシャルティケミカルズ（株）製） ０．５質量部
アエロジル Ｒ９７２Ｖ（日本アエロジル（株）製） ０．２質量部
メチレンクロライド ４０５質量部
エタノール ４５質量部
以上の材料を密閉型の溶解釜に投入し、攪拌しながら７０℃で完全に溶解し、冷却後、安積濾紙（株）製の安積濾紙Ｎｏ．２４４を使用して濾過してドープを得た。調製したドープをステンレスベルト上に流延した。ステンレスベルト上で、溶媒を蒸発させ、ステンレスベルト上からウェブを剥離した。剥離したウェブをテンター乾燥機に導入し、両端をクリップで把持して幅手方向に１．１倍延伸しながら８０℃で乾燥させ、１１０℃、次いで１２５℃の各乾燥ゾーンを有するロール乾燥機内に配置された多数のロールを通して搬送させながら乾燥を行い、セルロースエステルフィルムを作製した。
【００５０】
＜ナーリング部の形成＞
幅１．４ｍのセルロースエステルフィルムの一方の面における両端部に、加熱した所定のエンボスロールを押し当てて、ナーリング部を設けた。ナーリング部は、移動方向に対する垂直断面が図３（Ａ）に示すような山形形状を有し、高さｈが３０．２μｍ、幅ｗが１０ｍｍであり、ポリマーフィルムの移動方向で連続的に形成されていた。
【００５１】
＜バックコート層の形成＞
下記のバックコート層塗布組成物をフィルムの他方の面にウェット膜厚１３μｍとなるようにダイコートし、乾燥温度９０℃にて乾燥させバックコート層を塗設した。
（バックコート層塗布組成物）
アセトン ３０質量部
酢酸エチル ４５質量部
イソプロピルアルコール １０質量部
ジアセチルセルロース ０．５質量部
超微粒子シリカ２％アセトン分散液（アエロジル２００Ｖ） ０．２質量部
（日本アエロジル（株）製）
【００５２】
＜ハードコート層の形成＞
フィルムのナーリング部形成面における両端のナーリング部間の領域に下記ハードコート層塗布組成物をダイコートし、８０℃で５分間乾燥した後、１６０ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、下記反射防止層との乾燥膜厚の合計が５μｍとなるようにハードコート層を設けた。
（ハードコート層塗布組成物）
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ７０質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート ３０質量部
光反応開始剤 ４質量部
（イルガキュア１８４（チバスペシャルティケミカルズ（株）製））
酢酸エチル １５０質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル １５０質量部
シリコン化合物 ０．４質量部
（ＢＹＫ−３０７（ビックケミージャパン社製））
ハードコート層の鉛筆硬度を測定したところ３Ｈの硬度を示し、耐擦り傷性効果を示した。
【００５３】
＜反射防止層の形成＞
前記ハードコート層上に反射防止層を形成した。詳しくはハードコート層の上に、下記中屈折率層用塗布液をバーコーターを用いて塗布し、６０℃で乾燥の後、紫外線を照射して塗布層を硬化させ、中屈折率層（屈折率１．７２）を形成した。その上に、下記高屈折率層用塗布液をバーコーターを用いて塗布し、６０℃で乾燥の後、紫外線を照射して塗布層を硬化させ、高屈折率層（屈折率１．９）を形成した。更にその上に、下記低屈折率層用塗布液をバーコーターを用いて塗布し、６０℃で乾燥の後、紫外線を照射して塗布層を硬化して低屈折率層（屈折率１．４５）を形成した。その結果、上記３層からなる反射防止層を形成した。
【００５４】
（中屈折率層／高屈折率層／低屈折率層の形成）
（二酸化チタン分散物の調製）
二酸化チタン（１次粒子質量平均粒径：５０ｎｍ、屈折率：２．７０）３０質量部、アニオン性ジアクリレートモノマー（ＰＭ２１、日本化薬（株）製）４．５質量部、カチオン性メタクリレートモノマー（ＤＭＡＥＡ、興人（株）製）０．３質量部及びメチルエチルケトン６５．２質量部を、サンドグラインダーにより分散し、二酸化チタン分散物を調製した。
【００５５】
（中屈折率層用塗布液の調製）
シクロヘキサノン１５１．９ｇ及びメチルエチルケトン３７．０ｇに、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバガイギー社製）０．１４ｇ及び光増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．０４ｇを溶解した。更に、上記の二酸化チタン分散物６．１ｇ及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）２．４ｇを加え、室温で３０分間攪拌した後、孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過して、中屈折率層用塗布液を調製した。この塗布液をセルロースエステルフィルムに塗布乾燥し紫外線硬化後の屈折率を測定したところ、屈折率１．７２、乾燥膜厚８５ｎｍの中屈折率層が得られた。
【００５６】
（高屈折率層用塗布液の調製）
シクロヘキサノン１１５２．８ｇ及びメチルエチルケトン３７．２ｇに、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバガイギー社製）０．０６ｇ及び光増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．０２ｇを溶解した。更に、上記の二酸化チタン分散物及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）の二酸化チタン分散物の比率を増加させ、高屈折率層の屈折率となるように量を調節して、室温で３０分間攪拌した後、孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過して、高屈折率層用塗布液を調製した。この塗布液を、セルロースエステルフィルムに塗布、乾燥し紫外線硬化後の屈折率を測定したところ、屈折率１．９、乾燥膜厚６８ｎｍの高屈折率層が得られた。
【００５７】
（低屈折率層用塗布液の調製）
平均粒径１５ｎｍのシリカ微粒子のメタノール分散液（メタノールシリカゾル、日産化学（株）製）２００ｇにシランカップリング剤（ＫＢＭ−５０３、信越シリコーン（株）製）３ｇ及び０．１ｍｏｌ／Ｌ塩酸２ｇを加え、室温で５時間攪拌した後、３日間室温で放置して、シランカップリング処理したシリカ微粒子の分散物を調製した。分散物３５．０４ｇに、イソプロピルアルコール５８．３５ｇ及びジアセトンアルコール３９．３４ｇを加えた。また、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバガイギー社製）１．０２ｇ及び光増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．５１ｇを７７２．８５ｇのイソプロピルアルコールに溶解した溶液を加え、更に、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）２５．６ｇを加えて溶解した。得られた溶液６７．２３ｇを、上記分散液、イソプロピルアルコール及びジアセトンアルコールの混合液に添加した。混合物を２０分間室温で攪拌し、孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過して、低屈折率層用塗布液を調製した。この塗布液をセルロースエステルフィルムに塗布、乾燥し紫外線硬化後の屈折率を測定したところ、屈折率は１．４５、乾燥膜厚１００ｎｍであった。
【００５８】
＜巻き取り工程＞
ナーリング部および各層の形成が完了したフィルム１を、図４に示すように、巻芯５の周囲に多層状に巻き取った。このとき、巻き取られる直前のフィルム１ａと巻芯５の周囲に既に巻き取られた最外のフィルム１ｂとの間において、不活性ガス供給管２０により、圧縮空気１２をフィルムの巻き取り開始点３に向けて供給して、フィルム間に空気を送り込んだ。圧縮空気１２の風速Ｖは０．８ｍ／秒であり、圧縮空気１２の供給方向と、巻き取られる直前のフィルム１とがなす角度θは１５°であり、不活性ガス供給管２０から巻き取り開始点１３までの距離Ｌは２００ｍｍであった。フィルム１が巻芯５に巻き取られるまでの張力Ｆは４００Ｎ／ｍであった。フィルム１は、ナーリング部形成面がロールの外側を向くように巻き取った。巻芯５は外径１６７ｍｍで、ＦＲＰ製の円筒形状を有するものを使用した。
【００５９】
不活性ガス供給管２０の概略見取り図を図５に示す。不活性ガス供給管２０は、一端より管内に導入された圧縮空気を、軸方向Ｋに並列して１列で設けられた複数の供給口２１より管外に供給するものであり、軸方向Ｋについて均一な風速での供給が可能である。不活性ガス供給管２０は、開口径１．０ｍｍの円形供給口２を２５０個有し、供給口１つ当たりの開口面積ｓが０．７９ｍｍ２、ピッチｐが７．０ｍｍ、軸方向長さが１７５０ｍｍ、管の内径が１２ｍｍであった。不活性ガス供給管２０は、当該軸方向Ｋがフィルム１の幅手方向と平行になるように配置された。圧縮空気はコロナ放電によりイオン発生処理されたものを不活性ガス供給管２０内に導入した。
【００６０】
＜評価＞
得られたフィルムロールを、巻きズレおよびブラックバンドについて評価した。
【００６１】
（巻きズレ）
フィルムロールの巻きズレを測定した。例えば、図６に示すように巻きズレが生じた場合、フィルムロール１０の巻きズレｘを測定した。
○：ｘは１ｍｍ未満であった；
△：ｘは１ｍｍ以上、３ｍｍ未満であり、実用上問題がなかった；
×：ｘは３ｍｍ以上であり、実用上問題があった。
【００６２】
（ブラックバンド）
得られたフィルムロールを、長期保管の加速試験に供した。詳しくはフィルムロールを、室温（２３℃）〜６５℃までの昇温を２１℃／日の昇温速度で２日間行い、その後６５℃に保ち７日間静置し、更に２１℃／日の降温速度で２日間かけて室温に戻した。
加速試験したフィルムロールを巻き解いて、巻芯から約３００ｍのフィルムを目視観察した。
○：変形なし；
△：若干変形あったものの、実用上問題がなかった；
×：変形あり、実用上問題があった。
【００６３】
（巻き込み空気層の厚み）
得られたフィルムロールに対して、上記ブラックバンドの評価時における加速試験と同様の加速試験を行った。
加速試験したフィルムロールにおける巻き込み空気層の厚みｄを前記した方法により測定した。
【００６４】
［実施例２〜１０／比較例１〜４］
ナーリング部の高さｈを所定の値に調整したこと、巻き取り工程において、圧縮空気１２の風速Ｖ、ガス供給管２０から巻き取り開始点１３までの距離Ｌ、フィルム１が巻芯５に巻き取られるまでの張力をそれぞれ所定の値に調整したこと以外、実施例１と同様の方法によりフィルムロールを製造し、評価を行った。
比較例１においてナーリング部は形成しなかった。
比較例２においてナーリング部はフィルムの幅手方向の一端のみに形成した。
【００６５】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】（Ａ）は本発明のフィルムロールの一例の概略見取り図であり、（Ｂ）は、（Ａ）においてフィルムロールを幅手方向ＴＤに対して垂直に二等分する断面の概略図と、その要部拡大図とを示す。
【図２】不活性ガス層の厚みの測定方法を説明するための概略断面図であり、フィルムロールを垂直に二等分する断面の概略図を示す。
【図３】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明において使用される一実施形態におけるフィルムの幅手方向一端の拡大断面図であり、フィルム移動方向に対する垂直断面図を示す。
【図４】本発明に係るフィルムロールの製造方法を説明するための、フィルム幅手方向に対する垂直断面図である。
【図５】不活性ガス供給管の一例を示す概略見取り図である。
【図６】巻きズレの評価方法を説明するためのフィルムロールの概略見取り図である。
【符号の説明】
【００６７】
１：ポリマーフィルム、１ａ：巻き取られる直前のポリマーフィルム、１ｂ：巻芯の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルム、４：不活性ガス層、５：巻芯、６：ナーリング部、１０：フィルムロール、１２：不活性ガス、１３：巻き取り開始点、２０：不活性ガス供給手段、２１：供給口、５０：フィルムロールを幅手方向に対して垂直に二等分する断面。
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリマーフィルムが巻芯の周囲に多層状に巻き取られてなるフィルムロールおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリマーフィルムの連続生産後においては、製造されたポリマーフィルムを巻芯の周囲に多層状に巻き取ってフィルムロールを製造し、該フィルムロールを保存・保管するのが一般的である。そのようなフィルムロールにおいては、巻ズレの防止などを目的として、ポリマーフィルムの幅手方向の少なくとも一方の端部にナーリング部を形成することが知られている（特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、そのようなフィルムロールを保管した後、巻き解いてポリマーフィルムを使用する時、巻芯に比較的近いところでは、巻きによる圧力が比較的高かったため、フィルム同士が貼り着いてブラックバンドが形成されるという問題が生じていた。ブラックバンドとは、フィルム同士の貼着部が外観上、帯状に黒く見える現象である。ポリマーフィルムを光学フィルムのような要求性能の高い用途で使用する場合、ブラックバンドが形成されていた部分は当該要求性能を満たすものではなかった。特に、ポリマーフィルムに、バックコート層、ハードコート層、低屈折率層、高屈折率層等のコート層を設けた場合に、上記ブラックバンドの発生は顕著であった。
【特許文献１】特開２００５−２１９２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、巻きズレやブラックバンドの発生が抑制されたフィルムロールおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、幅手方向の両端にナーリング部を有するポリマーフィルムが巻芯の周囲に多層状に巻き取られてなるフィルムロールであって、該フィルムロールを幅手方向に対して垂直に二等分する断面において、ポリマーフィルム間に不活性ガスの層を有し、該不活性ガス層の厚みｄが平均で３．０〜５．０μｍであることを特徴とするフィルムロールに関する。
【０００６】
本発明はまた、幅手方向の両端にナーリング部を有するポリマーフィルムを巻芯の周囲に多層状に巻き取る工程において、巻き取られる直前のポリマーフィルムと巻芯の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルムとの間に不活性ガスを供給して該ポリマーフィルム間に不活性ガスを送り込むことを特徴とするフィルムロールの製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ポリマーフィルムを巻芯の周囲に多層状に巻き取る工程において送り込まれた不活性ガスが、時間の経過によってもフィルムロールのフィルム間に有効に保持される。そのため、ブラックバンドの発生を有効に抑制できる。そのような本発明の効果は、ポリマーフィルムが光学フィルムである場合であっても、かつ／またはポリマーフィルムがコート層を有する場合であっても、有効に発揮され得る。
本発明によれば、フィルムロールにおける巻きズレを有効に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（フィルムロール）
本発明に係るフィルムロールは、ポリマーフィルムが巻芯の周囲に多層状に巻き取られてなり、当該ポリマーフィルム間に不活性ガスの層を有するものである。
【０００９】
本発明のフィルムロールは、詳しくは図１（Ａ）に示すようにポリマーフィルム１が巻芯５の周囲に多層状に巻き取られてなるフィルムロール１０であり、図１（Ｂ）に示すように、ポリマーフィルム１間に不活性ガスの層４を有するものである。図１（Ａ）は本発明のフィルムロールの一例の概略見取り図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）においてフィルムロール１０を幅手方向ＴＤに対して垂直に二等分する断面５０を示す概略図と、その要部拡大図とを示すものである。
【００１０】
本発明において不活性ガス層４の厚みｄは、フィルムロール１０を幅手方向に対して垂直に二等分する断面５０（以下、単に垂直二等分断面という）において、平均で３．０〜５．０μｍであり、巻きズレとブラックバンドの発生をより一層有効に抑制する観点から好ましくは３．１〜４．８μｍ、より好ましくは３．２〜４．０μｍである。当該厚みｄが小さすぎると、ブラックバンドの発生を有効に抑制できない。当該厚みｄが大きすぎると、巻きズレが起こる。不活性ガス層４の厚みｄが決定されるフィルムロールの垂直二等分断面は、フィルムロールに巻きズレが生じている場合、当該フィルムロールにおいて最も内側のポリマーフィルム層を幅手方向に対して垂直に二等分する位置での断面であればよい。
【００１１】
不活性ガス層４は、フィルムロールの製造時において巻き込まれた不活性ガスがフィルム間で保持されて形成される層である。
【００１２】
不活性ガス層４の厚みｄは、加速試験後における不活性ガス層の厚みであり、以下の方法によって測定された値を用いている。
まず、フィルムロールの加速試験を行った後、当該フィルムロールを立体的に寸法について解析し、フィルムロールの垂直二等分断面５０の画像を、デジタルカメラ（ＳＯＮＹ社製）によって得る。加速試験では、フィルムロールに対して、室温（２３℃）〜６５℃までの昇温を２１℃／日の昇温速度で２日間行い、その後６５℃に保ち７日間静置し、更に２１℃／日の降温速度で２日間かけて室温に戻す。
【００１３】
次いで、当該垂直断面画像において、不活性ガス層４の厚みを算出する。詳しくは、図２に示すように、巻芯５を含むフィルムロール１０の総断面積ＳＡ（斜線領域と格子領域との和）、および巻芯５の断面積ＳＢ（格子領域）を測定し、「ＳＡ−ＳＢ」を算出することによって、フィルムの断面積と不活性ガス層の断面積との和ＳＣを得る。得られたＳＣを、フィルムロール１０を構成するフィルムの巻き取り長ＬＦで除することによって、フィルムの厚みと不活性ガス層の厚みとの和ｄＳを得る。ｄＳからフィルムの厚みｄＦを減じることによって、不活性ガス層の厚みｄ（ｄＧ）を得る。フィルムの厚みｄＦは、フィルムロールの垂直二等分断面の画像上の任意の１０点の実測値の平均値である。
【００１４】
不活性ガス層４の厚みは上記したようにフィルムロールの垂直二等分断面５０における厚みであるので、後述するポリマーフィルム１が幅手方向両端に有するナーリング部の高さによって影響を受けない。
【００１５】
不活性ガス層４を形成する不活性ガスは、フィルムロールにおいてフィルム間の貼着を防止できれば特に制限されず、例えば、空気、窒素、ヘリウム、またはそれらの混合ガスが挙げられる。製造コストを低減する観点からは、空気が好ましい。
【００１６】
フィルムロール１０を構成するポリマーフィルム１の巻き取り長は特に制限されず、１９００〜５２００ｍ、特に１９００〜３９００ｍであることが好ましい。巻き取り長が長いほど、ブラックバンドが発生し易いが、本発明においてはそのような比較的長い巻き取り長でフィルムロールを製造しても、ブラックバンドは有効に抑制されるためである。
【００１７】
ポリマーフィルム１の幅手方向長さは通常、１３３０〜１９６０ｍｍであり、特に１３３０〜１４９０ｍｍであることが好ましい。幅手方向長さが長いほど、ブラックバンドが発生し易いが、本発明においてはそのような比較的幅広のフィルムロールを製造しても、ブラックバンドは有効に抑制されるためである。
【００１８】
ポリマーフィルム１の厚みは特に制限されず、通常は３０〜１００μｍ、特に３０〜８０μｍであり、好ましくは４０〜８０μｍである。当該厚みは、幅手方向両端にあるナーリング部間の領域における厚みであり、本明細書中、前記厚みｄＦを用いている。
【００１９】
ポリマーフィルム１は幅手方向両端にナーリング部を有するものであり、当該ナーリング部は、ポリマーフィルムの移動方向で連続的に凸部が形成されてなっている。ナーリング部における凸部のフィルム移動方向に対する垂直断面形状は、当該凸部がフィルム移動方向について連続的に形成されている限り特に制限されない。例えば、ナーリング部６は移動方向に対する垂直断面が、図３（Ａ）に示すように、山形である凸部を移動方向について連続的に形成されてなってもよいし、図３（Ｂ）に示すように、四角形である凸部を移動方向について連続的に形成されてなってもよい。図３（Ａ）〜図３（Ｂ）は、本発明の一実施形態におけるフィルムの幅手方向の一端の拡大断面図であり、移動方向に対して垂直な断面を示す。
【００２０】
ポリマーフィルムがナーリング部を有さないか、または一端のみにナーリング部を有する場合、およびナーリング部の凸部がフィルム移動方向で間欠的に形成される場合、フィルムロールにおけるフィルム間での不活性ガスの保持が困難である。そのため、フィルムロールのいて不活性ガス層を有効に形成できず、上記不活性ガス層の厚みｄを確保できない。
【００２１】
ナーリング部（凸部）の高さｈは、不活性ガス層の厚みｄより大きい値であれば特に制限されず、通常は２５〜３５μｍであり、好ましくは２７〜３２μｍである。
ナーリング部の幅ｗは、巻きズレを抑制できる限り特に制限されず、通常は５〜２０ｍｍであり、好ましくは８〜１５ｍｍである。
【００２２】
ナーリング部６は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）において、フィルムの上側の面のみに形成されているが、下側の面のみに形成されてもよいし、または両方の面に形成されてもよい。
【００２３】
ナーリング部の形成方法としては特に制限されず、例えば、加熱したエンボスロールをフィルムの少なくとも両端部に押し当ててエンボスロール表面の形状を当該両端部に付与する方法、レーザー照射により両端部に付与する方法等が挙げられる。
【００２４】
ナーリング部が形成されるポリマーフィルムは公知のポリマーからなるフィルムが使用可能である。特に、フィルムロールから巻き解かれたフィルムが光学フィルムとして使用される場合、ポリマーフィルムを構成するポリマーとしては、例えば、セルロース樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。好ましいポリマーフィルムはセルロース樹脂からなるフィルムである。
【００２５】
セルロース樹脂は、セルロースエステルの構造を有するものであり、具体例として、例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、及びセルロースフタレート等が挙げられる。これらの中で特に好ましいセルロース樹脂として、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートが挙げられる。セルロース樹脂は１種を単独で使用してもよいし、または２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００２６】
ポリマーフィルムには紫外線吸収剤、可塑剤、無機金属酸化物等の添加剤が含有されていてもよい。
【００２７】
ポリマーフィルムのガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」という）は通常、１５０〜１８０℃であり、好ましくは１５５〜１６５℃である。
ポリマーフィルムのＴｇはポリマーフィルムに対してＤＳＣ８２３０（Ｒｉｇａｋｕ社製）を適用することによって測定された値を用いている。
【００２８】
ポリマーフィルムは公知のいかなる方法によって製造されてよく、例えば、いわゆる溶液流延法や溶融流延法等によって製造可能である。
【００２９】
ポリマーフィルムは延伸処理されていてよく、例えば、搬送方向および幅手方向それぞれの方向で１．０５〜１．５倍に延伸させたものを使用してもよい。
【００３０】
ポリマーフィルムはコート層を有していてもよい。コート層を有すると、ブラックバンドが発生し易いが、本発明においてはコート層を有していても、ブラックバンドは有効に抑制されるためである。
【００３１】
特にポリマーフィルムが光学フィルムとして使用される場合、当該ポリマーフィルムに形成され得るコート層として、例えば、いわゆるバックコート層、ハードコート層、反射防止層、液晶層等が挙げられる。コート層はポリマーフィルムの一方の面または両方の面に形成されてよい。
【００３２】
巻芯５は、図１（Ｂ）に示すように、円筒形状を有してもよいし、または円柱形状を有していてもよい。巻芯の外径は特に制限されず、通常は７０〜３１０ｍｍであり、好ましくは１６０〜２６０ｍｍである。巻芯５を構成する材料はフィルムロールの分野で公知の材料が使用可能であり、例えば、紙、ＦＲＰ、ゴムが挙げられる。
【００３３】
（フィルムロールの製造方法）
上記した本発明のフィルムロールは以下の方法によって製造できる。すなわち、幅手方向の両端にナーリング部を有する前記ポリマーフィルムを巻芯の周囲に多層状に巻き取る工程において、巻き取られる直前のポリマーフィルムと巻芯の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルムとの間に不活性ガスを供給する。
【００３４】
詳しくは、図４に示すように、幅手方向の両端にナーリング部を有する前記ポリマーフィルム１を巻芯５の周囲に多層状に巻き取る工程において、巻き取られる直前のポリマーフィルム１ａと巻芯の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルム１ｂとの間に不活性ガス１２を供給して該ポリマーフィルム間に不活性ガス１２を送り込む。ポリマーフィルム１が一方の面にナーリング部を有する場合、ポリマーフィルム１は、フィルムロール１０においてナーリング部形成面が巻芯５と対向するように巻き取られてもよいし、または外側を向くように巻き取られても良い。
【００３５】
不活性ガス１２はポリマーフィルムの巻き取り開始点１３に向けて供給されることが好ましく、その際における不活性ガス１２の供給方向と、巻き取られる直前のフィルム１ａとがなす角度θは０〜４５°、特に０〜３０°が好適である。
【００３６】
不活性ガス１２は不活性ガス供給手段２０により供給される。不活性ガス供給手段２０は、不活性ガスを供給することができれば特に制限されず、例えば、複数の供給口を備えた不活性ガス供給管が使用可能である。
【００３７】
不活性ガス供給管の一例を図５に示す。図５において、不活性ガス供給管は、一端または両端より管内に導入された不活性ガスを、軸方向Ｋに並列して１列で設けられた複数の供給口２１より管外に供給するものであり、軸方向Ｋについて均一な風速での供給が可能である。不活性ガス供給管は、当該軸方向Ｋがフィルム１の幅手方向と平行になるように配置される。
【００３８】
不活性ガス供給手段２０は、巻き取られる直前のポリマーフィルム１ａと巻芯５の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルム１ｂとの間に、不活性ガス１２をフィルムの幅手方向において略均一に供給できれば、１つの供給口からなる供給ノズルをフィルム幅手方向に複数個並べて用いても良い。
【００３９】
フィルムロール１０における前記不活性ガス層の厚みｄは、フィルムロール製造時における不活性ガス１２の風速Ｖ、ガス供給管２０から巻き取り開始点１３までの距離Ｌ、フィルム１が巻芯５に巻き取られるまでの張力Ｆ、フィルム１の巻き取り速度を調整することによって制御できる。
【００４０】
例えば、風速Ｖを大きくしたり、距離Ｌを短くしたり、張力Ｆを小さくすると、不活性ガス層の厚みｄは大きくなる。また例えば、風速Ｖを小さくしたり、距離Ｌを長くしたり、張力Ｆを大きくすると、不活性ガス層の厚みｄは小さくなる。
【００４１】
不活性ガス１２の風速Ｖは通常０．８〜５．５ｍ／秒であり、好ましくは１．５〜５．０ｍ／秒である。
風速Ｖは、不活性ガス供給手段２０から噴出した直後の不活性ガスの初期風速であり、当該噴出直後の不活性ガスを風速計で測定することによって測定できる。
【００４２】
不活性ガス供給手段２０から巻き取り開始点１３までの距離Ｌは通常、１０〜３４０ｍｍであり、好ましくは２５〜３００ｍｍである。
【００４３】
フィルム１が巻芯５に巻き取られるまでの張力Ｆは通常、１３０〜４５０Ｎ／ｍであり、好ましくは１９０〜４００Ｎ／ｍである。
【００４４】
不活性ガス供給手段２０により供給される不活性ガス１２はイオン発生処理されていることが好ましい。イオン発生処理された不活性ガスを供給することにより、フイルムが帯びている静電気を除電して、その帯電量を低くすることができる。その結果、静電気に起因する異物故障の発生を防止することができる。
【００４５】
イオン発生処理とは、不活性ガスにイオンを発生させる処理である。イオン発生処理の方法は、不活性ガスにイオンを発生させ、不活性ガスをイオン化できる限り、特に制限されず、例えば、複数の針型電極に高電圧を印加することで、電極周囲の不活性ガス（特に空気）をイオン化する方法が挙げられる。
【００４６】
ポリマーフィルム１の巻き取り速度は、本発明の目的が達成される限り特に制限されず、通常は、５〜５０ｍ／ｍｉｎであり、好ましくは１０〜３０ｍ／ｍｉｎである。
【００４７】
（用途）
本発明のフィルムロールから巻き解かれたポリマーフィルムは、ブラックバンドの発生が十分に抑制されているので、光学フィルムとしての使用に適している。光学フィルムとして、例えば、視野角拡大フィルム、偏光板保護フィルム等が挙げられる。
【実施例】
【００４８】
［実施例１］
長さ２６００ｍ、幅１．４ｍ、膜厚８０μｍのセルロースエステルフィルムを以下に示す方法で作製した。次いで、透明長尺基材フィルムの一方の面における幅手方向両端に、以下に示す方法でナーリング部を設けた。次いで基材フィルムの他方の面に対して以下に示す方法でバックコート層を設けた。更に基材フィルムのナーリング部形成面に対して以下に示す方法でハードコート層を設けた後、反射防止層を設けた。これまでの工程はフィルムを巻き取ることなく、連続的に実施した。最後に、以下に示す方法で巻き取り工程を連続的に実施した。
【００４９】
＜セルロースエステルフィルムの作製＞
セルローストリアセテート（アセチル基置換度２．９） １００質量部
トリフェニルホスフェイト １０質量部
ビフェニルジフェニルホスフェイト ２質量部
チヌビン３２６（チバスペシャルティケミカルズ（株）製） ０．５質量部
アエロジル Ｒ９７２Ｖ（日本アエロジル（株）製） ０．２質量部
メチレンクロライド ４０５質量部
エタノール ４５質量部
以上の材料を密閉型の溶解釜に投入し、攪拌しながら７０℃で完全に溶解し、冷却後、安積濾紙（株）製の安積濾紙Ｎｏ．２４４を使用して濾過してドープを得た。調製したドープをステンレスベルト上に流延した。ステンレスベルト上で、溶媒を蒸発させ、ステンレスベルト上からウェブを剥離した。剥離したウェブをテンター乾燥機に導入し、両端をクリップで把持して幅手方向に１．１倍延伸しながら８０℃で乾燥させ、１１０℃、次いで１２５℃の各乾燥ゾーンを有するロール乾燥機内に配置された多数のロールを通して搬送させながら乾燥を行い、セルロースエステルフィルムを作製した。
【００５０】
＜ナーリング部の形成＞
幅１．４ｍのセルロースエステルフィルムの一方の面における両端部に、加熱した所定のエンボスロールを押し当てて、ナーリング部を設けた。ナーリング部は、移動方向に対する垂直断面が図３（Ａ）に示すような山形形状を有し、高さｈが３０．２μｍ、幅ｗが１０ｍｍであり、ポリマーフィルムの移動方向で連続的に形成されていた。
【００５１】
＜バックコート層の形成＞
下記のバックコート層塗布組成物をフィルムの他方の面にウェット膜厚１３μｍとなるようにダイコートし、乾燥温度９０℃にて乾燥させバックコート層を塗設した。
（バックコート層塗布組成物）
アセトン ３０質量部
酢酸エチル ４５質量部
イソプロピルアルコール １０質量部
ジアセチルセルロース ０．５質量部
超微粒子シリカ２％アセトン分散液（アエロジル２００Ｖ） ０．２質量部
（日本アエロジル（株）製）
【００５２】
＜ハードコート層の形成＞
フィルムのナーリング部形成面における両端のナーリング部間の領域に下記ハードコート層塗布組成物をダイコートし、８０℃で５分間乾燥した後、１６０ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、下記反射防止層との乾燥膜厚の合計が５μｍとなるようにハードコート層を設けた。
（ハードコート層塗布組成物）
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ７０質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート ３０質量部
光反応開始剤 ４質量部
（イルガキュア１８４（チバスペシャルティケミカルズ（株）製））
酢酸エチル １５０質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル １５０質量部
シリコン化合物 ０．４質量部
（ＢＹＫ−３０７（ビックケミージャパン社製））
ハードコート層の鉛筆硬度を測定したところ３Ｈの硬度を示し、耐擦り傷性効果を示した。
【００５３】
＜反射防止層の形成＞
前記ハードコート層上に反射防止層を形成した。詳しくはハードコート層の上に、下記中屈折率層用塗布液をバーコーターを用いて塗布し、６０℃で乾燥の後、紫外線を照射して塗布層を硬化させ、中屈折率層（屈折率１．７２）を形成した。その上に、下記高屈折率層用塗布液をバーコーターを用いて塗布し、６０℃で乾燥の後、紫外線を照射して塗布層を硬化させ、高屈折率層（屈折率１．９）を形成した。更にその上に、下記低屈折率層用塗布液をバーコーターを用いて塗布し、６０℃で乾燥の後、紫外線を照射して塗布層を硬化して低屈折率層（屈折率１．４５）を形成した。その結果、上記３層からなる反射防止層を形成した。
【００５４】
（中屈折率層／高屈折率層／低屈折率層の形成）
（二酸化チタン分散物の調製）
二酸化チタン（１次粒子質量平均粒径：５０ｎｍ、屈折率：２．７０）３０質量部、アニオン性ジアクリレートモノマー（ＰＭ２１、日本化薬（株）製）４．５質量部、カチオン性メタクリレートモノマー（ＤＭＡＥＡ、興人（株）製）０．３質量部及びメチルエチルケトン６５．２質量部を、サンドグラインダーにより分散し、二酸化チタン分散物を調製した。
【００５５】
（中屈折率層用塗布液の調製）
シクロヘキサノン１５１．９ｇ及びメチルエチルケトン３７．０ｇに、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバガイギー社製）０．１４ｇ及び光増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．０４ｇを溶解した。更に、上記の二酸化チタン分散物６．１ｇ及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）２．４ｇを加え、室温で３０分間攪拌した後、孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過して、中屈折率層用塗布液を調製した。この塗布液をセルロースエステルフィルムに塗布乾燥し紫外線硬化後の屈折率を測定したところ、屈折率１．７２、乾燥膜厚８５ｎｍの中屈折率層が得られた。
【００５６】
（高屈折率層用塗布液の調製）
シクロヘキサノン１１５２．８ｇ及びメチルエチルケトン３７．２ｇに、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバガイギー社製）０．０６ｇ及び光増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．０２ｇを溶解した。更に、上記の二酸化チタン分散物及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）の二酸化チタン分散物の比率を増加させ、高屈折率層の屈折率となるように量を調節して、室温で３０分間攪拌した後、孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過して、高屈折率層用塗布液を調製した。この塗布液を、セルロースエステルフィルムに塗布、乾燥し紫外線硬化後の屈折率を測定したところ、屈折率１．９、乾燥膜厚６８ｎｍの高屈折率層が得られた。
【００５７】
（低屈折率層用塗布液の調製）
平均粒径１５ｎｍのシリカ微粒子のメタノール分散液（メタノールシリカゾル、日産化学（株）製）２００ｇにシランカップリング剤（ＫＢＭ−５０３、信越シリコーン（株）製）３ｇ及び０．１ｍｏｌ／Ｌ塩酸２ｇを加え、室温で５時間攪拌した後、３日間室温で放置して、シランカップリング処理したシリカ微粒子の分散物を調製した。分散物３５．０４ｇに、イソプロピルアルコール５８．３５ｇ及びジアセトンアルコール３９．３４ｇを加えた。また、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバガイギー社製）１．０２ｇ及び光増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．５１ｇを７７２．８５ｇのイソプロピルアルコールに溶解した溶液を加え、更に、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）２５．６ｇを加えて溶解した。得られた溶液６７．２３ｇを、上記分散液、イソプロピルアルコール及びジアセトンアルコールの混合液に添加した。混合物を２０分間室温で攪拌し、孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過して、低屈折率層用塗布液を調製した。この塗布液をセルロースエステルフィルムに塗布、乾燥し紫外線硬化後の屈折率を測定したところ、屈折率は１．４５、乾燥膜厚１００ｎｍであった。
【００５８】
＜巻き取り工程＞
ナーリング部および各層の形成が完了したフィルム１を、図４に示すように、巻芯５の周囲に多層状に巻き取った。このとき、巻き取られる直前のフィルム１ａと巻芯５の周囲に既に巻き取られた最外のフィルム１ｂとの間において、不活性ガス供給管２０により、圧縮空気１２をフィルムの巻き取り開始点３に向けて供給して、フィルム間に空気を送り込んだ。圧縮空気１２の風速Ｖは０．８ｍ／秒であり、圧縮空気１２の供給方向と、巻き取られる直前のフィルム１とがなす角度θは１５°であり、不活性ガス供給管２０から巻き取り開始点１３までの距離Ｌは２００ｍｍであった。フィルム１が巻芯５に巻き取られるまでの張力Ｆは４００Ｎ／ｍであった。フィルム１は、ナーリング部形成面がロールの外側を向くように巻き取った。巻芯５は外径１６７ｍｍで、ＦＲＰ製の円筒形状を有するものを使用した。
【００５９】
不活性ガス供給管２０の概略見取り図を図５に示す。不活性ガス供給管２０は、一端より管内に導入された圧縮空気を、軸方向Ｋに並列して１列で設けられた複数の供給口２１より管外に供給するものであり、軸方向Ｋについて均一な風速での供給が可能である。不活性ガス供給管２０は、開口径１．０ｍｍの円形供給口２を２５０個有し、供給口１つ当たりの開口面積ｓが０．７９ｍｍ２、ピッチｐが７．０ｍｍ、軸方向長さが１７５０ｍｍ、管の内径が１２ｍｍであった。不活性ガス供給管２０は、当該軸方向Ｋがフィルム１の幅手方向と平行になるように配置された。圧縮空気はコロナ放電によりイオン発生処理されたものを不活性ガス供給管２０内に導入した。
【００６０】
＜評価＞
得られたフィルムロールを、巻きズレおよびブラックバンドについて評価した。
【００６１】
（巻きズレ）
フィルムロールの巻きズレを測定した。例えば、図６に示すように巻きズレが生じた場合、フィルムロール１０の巻きズレｘを測定した。
○：ｘは１ｍｍ未満であった；
△：ｘは１ｍｍ以上、３ｍｍ未満であり、実用上問題がなかった；
×：ｘは３ｍｍ以上であり、実用上問題があった。
【００６２】
（ブラックバンド）
得られたフィルムロールを、長期保管の加速試験に供した。詳しくはフィルムロールを、室温（２３℃）〜６５℃までの昇温を２１℃／日の昇温速度で２日間行い、その後６５℃に保ち７日間静置し、更に２１℃／日の降温速度で２日間かけて室温に戻した。
加速試験したフィルムロールを巻き解いて、巻芯から約３００ｍのフィルムを目視観察した。
○：変形なし；
△：若干変形あったものの、実用上問題がなかった；
×：変形あり、実用上問題があった。
【００６３】
（巻き込み空気層の厚み）
得られたフィルムロールに対して、上記ブラックバンドの評価時における加速試験と同様の加速試験を行った。
加速試験したフィルムロールにおける巻き込み空気層の厚みｄを前記した方法により測定した。
【００６４】
［実施例２〜１０／比較例１〜４］
ナーリング部の高さｈを所定の値に調整したこと、巻き取り工程において、圧縮空気１２の風速Ｖ、ガス供給管２０から巻き取り開始点１３までの距離Ｌ、フィルム１が巻芯５に巻き取られるまでの張力をそれぞれ所定の値に調整したこと以外、実施例１と同様の方法によりフィルムロールを製造し、評価を行った。
比較例１においてナーリング部は形成しなかった。
比較例２においてナーリング部はフィルムの幅手方向の一端のみに形成した。
【００６５】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】（Ａ）は本発明のフィルムロールの一例の概略見取り図であり、（Ｂ）は、（Ａ）においてフィルムロールを幅手方向ＴＤに対して垂直に二等分する断面の概略図と、その要部拡大図とを示す。
【図２】不活性ガス層の厚みの測定方法を説明するための概略断面図であり、フィルムロールを垂直に二等分する断面の概略図を示す。
【図３】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明において使用される一実施形態におけるフィルムの幅手方向一端の拡大断面図であり、フィルム移動方向に対する垂直断面図を示す。
【図４】本発明に係るフィルムロールの製造方法を説明するための、フィルム幅手方向に対する垂直断面図である。
【図５】不活性ガス供給管の一例を示す概略見取り図である。
【図６】巻きズレの評価方法を説明するためのフィルムロールの概略見取り図である。
【符号の説明】
【００６７】
１：ポリマーフィルム、１ａ：巻き取られる直前のポリマーフィルム、１ｂ：巻芯の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルム、４：不活性ガス層、５：巻芯、６：ナーリング部、１０：フィルムロール、１２：不活性ガス、１３：巻き取り開始点、２０：不活性ガス供給手段、２１：供給口、５０：フィルムロールを幅手方向に対して垂直に二等分する断面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅手方向の両端にナーリング部を有するポリマーフィルムが巻芯の周囲に多層状に巻き取られてなるフィルムロールであって、該フィルムロールを幅手方向に対して垂直に二等分する断面において、ポリマーフィルム間に不活性ガスの層を有し、該不活性ガス層の厚みｄが平均で３．０〜５．０μｍであることを特徴とするフィルムロール。
【請求項２】
不活性ガスが空気、窒素、ヘリウム、またはそれらの混合ガスである請求項１に記載のフィルムロール。
【請求項３】
ポリマーフィルムがセルロース樹脂を含有する光学フィルムである請求項１または２に記載のフィルムロール。
【請求項４】
ポリマーフィルムがコート層を有する請求項１〜３のいずれかに記載のフィルムロール。
【請求項５】
ポリマーフィルムが幅手方向両端に有するナーリング部が、ポリマーフィルムの移動方向で連続的に形成されている請求項１〜４のいずれかに記載のフィルムロール。
【請求項６】
ポリマーフィルムの巻き取り長が１９００〜５２００ｍであり、幅手方向長さが１３３０〜１４９０ｍｍであり、厚みが３０〜１００μｍである請求項１〜５のいずれかに記載のフィルムロール。
【請求項７】
幅手方向の両端にナーリング部を有するポリマーフィルムを巻芯の周囲に多層状に巻き取る工程において、巻き取られる直前のポリマーフィルムと巻芯の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルムとの間に不活性ガスを供給して該ポリマーフィルム間に不活性ガスを送り込むことを特徴とするフィルムロールの製造方法。
【請求項８】
不活性ガスが不活性ガス供給手段により供給され、
不活性ガスの風速Ｖが０．８〜５．５ｍ／秒であり、
不活性ガス供給手段からポリマーフィルムの巻き取り開始点までの距離Ｌが１０〜３４０ｍｍであり、
ポリマーフィルムが巻芯に巻き取られるまでの張力Ｆが１３０〜４５０Ｎ／ｍである請求項７に記載のフィルムロールの製造方法。
【請求項９】
不活性ガスが空気、窒素、ヘリウム、またはそれらの混合ガスである請求項７または８に記載のフィルムロールの製造方法。
【請求項１０】
不活性ガスがイオン発生処理されている請求項７〜９のいずれかに記載のフィルムロールの製造方法。
【請求項１１】
ポリマーフィルムがセルロース樹脂を含有する光学フィルムである請求項７〜１０のいずれかに記載のフィルムロールの製造方法。
【請求項１２】
ポリマーフィルムがコート層を有する請求項７〜１１のいずれかに記載のフィルムロールの製造方法。
【請求項１３】
ポリマーフィルムが幅手方向両端に有するナーリング部が、ポリマーフィルムの移動方向で連続的に形成されている請求項７〜１２のいずれかに記載のフィルムロールの製造方法。
【請求項１４】
ポリマーフィルムの巻き取り長が１９００〜５２００ｍであり、幅手方向長さが１３３０〜１４９０ｍｍであり、厚みが３０〜１００μｍである請求項７〜１３のいずれかに記載のフィルムロールの製造方法。
【請求項１】
幅手方向の両端にナーリング部を有するポリマーフィルムが巻芯の周囲に多層状に巻き取られてなるフィルムロールであって、該フィルムロールを幅手方向に対して垂直に二等分する断面において、ポリマーフィルム間に不活性ガスの層を有し、該不活性ガス層の厚みｄが平均で３．０〜５．０μｍであることを特徴とするフィルムロール。
【請求項２】
不活性ガスが空気、窒素、ヘリウム、またはそれらの混合ガスである請求項１に記載のフィルムロール。
【請求項３】
ポリマーフィルムがセルロース樹脂を含有する光学フィルムである請求項１または２に記載のフィルムロール。
【請求項４】
ポリマーフィルムがコート層を有する請求項１〜３のいずれかに記載のフィルムロール。
【請求項５】
ポリマーフィルムが幅手方向両端に有するナーリング部が、ポリマーフィルムの移動方向で連続的に形成されている請求項１〜４のいずれかに記載のフィルムロール。
【請求項６】
ポリマーフィルムの巻き取り長が１９００〜５２００ｍであり、幅手方向長さが１３３０〜１４９０ｍｍであり、厚みが３０〜１００μｍである請求項１〜５のいずれかに記載のフィルムロール。
【請求項７】
幅手方向の両端にナーリング部を有するポリマーフィルムを巻芯の周囲に多層状に巻き取る工程において、巻き取られる直前のポリマーフィルムと巻芯の周囲に既に巻き取られた最外のポリマーフィルムとの間に不活性ガスを供給して該ポリマーフィルム間に不活性ガスを送り込むことを特徴とするフィルムロールの製造方法。
【請求項８】
不活性ガスが不活性ガス供給手段により供給され、
不活性ガスの風速Ｖが０．８〜５．５ｍ／秒であり、
不活性ガス供給手段からポリマーフィルムの巻き取り開始点までの距離Ｌが１０〜３４０ｍｍであり、
ポリマーフィルムが巻芯に巻き取られるまでの張力Ｆが１３０〜４５０Ｎ／ｍである請求項７に記載のフィルムロールの製造方法。
【請求項９】
不活性ガスが空気、窒素、ヘリウム、またはそれらの混合ガスである請求項７または８に記載のフィルムロールの製造方法。
【請求項１０】
不活性ガスがイオン発生処理されている請求項７〜９のいずれかに記載のフィルムロールの製造方法。
【請求項１１】
ポリマーフィルムがセルロース樹脂を含有する光学フィルムである請求項７〜１０のいずれかに記載のフィルムロールの製造方法。
【請求項１２】
ポリマーフィルムがコート層を有する請求項７〜１１のいずれかに記載のフィルムロールの製造方法。
【請求項１３】
ポリマーフィルムが幅手方向両端に有するナーリング部が、ポリマーフィルムの移動方向で連続的に形成されている請求項７〜１２のいずれかに記載のフィルムロールの製造方法。
【請求項１４】
ポリマーフィルムの巻き取り長が１９００〜５２００ｍであり、幅手方向長さが１３３０〜１４９０ｍｍであり、厚みが３０〜１００μｍである請求項７〜１３のいずれかに記載のフィルムロールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１２６３２６（Ｐ２０１０−１２６３２６Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０４２６４（Ｐ２００８−３０４２６４）
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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