シワ発生原因とは？フィルム・シート成形でシワが発生する原因と改善対策を徹底解説
- n6nomura
- 8 時間前
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フィルム・シートの押出成形において、
【シワ】は品質不良の中でも比較的発生しやすい
トラブルの一つです。
シワが発生すると、外観品質の低下だけでなく
ラミネート性や印刷性の悪化、後工程での加工不良 等
様々な問題を引き起こします。
特に高機能フィルムでは、わずかなシワでも製品不良になる為
発生原因を正しく理解し、適切な対策を行う事が重要です。
本記事では、フィルム・シート成形におけるシワの発生原因と
改善方法について、現場目線でわかりやすく解説します。
■シワとは？
〇シワとは、フィルムやシート表面に波状または折れ目のような
変形が発生する現象です。
主に、
・幅方向
・流れ方向（MD）
・搬送方向
のいずれか、または複数方向に発生します。
シワの形状や位置によって、原因をある程度特定する事が可能です。
■シワが発生する主な原因
①フィルム張力（テンション）が不均一
〇最も多い原因です。
左右でテンションが異なると、一方だけが伸びてしまい
余った部分がシワになります。
※発生例
・巻取りテンション左右差
・ニップロール圧力差
・ロール芯ずれ
※改善方法
・テンションを均一化する
・ロール芯出しを行う
・巻取り制御を見直す
②ロールの平行度以上
〇冷却ロールやガイドロールがわずかに傾いているだけでも
シワは発生します。
数十分の1㎜程度のズレでも高精度フィルムでは影響します。
※改善方法
・ロールの平行度測定
・ベアリング摩耗確認
・芯ブレ点検
③ロール温度ムラ
〇冷却速度が左右で異なると、
・一方だけ収縮
・一方だけ柔らかい
状態となり、シワが発生します。
※特に起こりやすい材料
・PET
・PA
・EVOH
・高結晶性PP
※改善方法
・ロール温度均一化
・冷却水流量確認
・温調機点検
④ネックインの影響
〇押出直後にフィルム幅が縮むネックインが大きい場合
幅方向に応力差が発生しシワになる事があります。
※改善方法
・エアギャップ短縮
・樹脂温度最適化
・吐出量調整
⑤エア巻き込み
〇ロールへ密着する際に空気が入り込むと
空気が逃げ切れずシワになります。
※発生しやすい条件
・ライン速度高速
・ロール接触角不足
・表面粗さ不適切
※改善方法
・ニップ条件変更
・エアナイフ設置
・ロール角度見直し
⑥ライン速度が速すぎる
〇速度を上げるほど
・張力変動
・振動
・エア巻き込み
が増加します。
特に試作機では発生しやすい原因です。
※改善方法
・一旦ライン速度を下げる
・条件を安定後に速度アップ
⑦樹脂温度が高すぎる
〇溶融樹脂が柔らかすぎると、ロールへ接触した際に
変形しやすくなります。
その結果、シワとして残ります。
※改善方法
・ダイ温度最適化
・シリンダー温度調整
・樹脂粘度確認
⑧ダイからの吐出ムラ
〇厚みムラや流速ムラがあると、幅方向で収縮量が
変化しシワになります。
※確認項目
・ダイボルト調整
・リップ清掃
・異物付着確認
⑨巻取り条件が不適切
〇巻取り張力が高すぎると
・圧縮シワ
・巻きシワ
・端部シワ
が発生します。
逆に引きすぎても巻ズレの原因になります。
※改善方法
・テーパーテンション設定
・張力最適化
・巻径管理
■シワ発生時のチェックポイント
〇発生した際は以下の順番で確認すると、原因を効率よく
絞り込めます。
１．テンションは左右均一か
２．ロールは平行か
３．ロール温度にムラはないか
４．ライン速度は適切か
５．樹脂温度は高すぎないか
６．ダイ吐出は均一か
７．巻取り条件は適切か
８．エア巻き込みないか
この順番に確認する事で、多くのシワトラブルは
原因を特定できます。
■シワを防ぐ為のポイント
〇シワを完全になくすには、設備・材料・成形条件の
バランスが重要です。
特に重要なのは以下の4点です。
・テンションを安定させる
・ロール温度を均一に保つ
・ダイから均一に吐出させる
・ライン速度を無理に上げない
また、試作段階では条件変更を一度に複数行わず
一つずつ変更して原因を切り分ける事が、短時間で
最適条件を見つける近道です。
■まとめ
〇フィルム・シート成形におけるシワは、
テンション・ロール・温度・巻取り・吐出状態 等
複数の要因が重なって発生する事が多くあります。
シワを改善する為には、発生位置や形状を観察し
設備・成形条件・材料特性を総合的に確認する事が重要です。
シワ対策は成形の外観品質だけでなく、生産性や歩留まりの
向上にも直結します。
日頃からの設備点検や条件管理を徹底し、安定した成形条件を
維持する事で、高品質なフィルム・シート製品の製造に繋がります。
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