フィルム成形では、【厚み】や【透明性】だけでなく
フィルム表面の粗さ（表面粗さ）も品質を左右する
重要な管理項目です。

フィルム表面が粗くなると、

• 光沢が低下する
• 透明性が悪化する
• 印刷性やコーティング性に影響する
• 接着性が変化する
• 摩擦係数が変化する
• フィルム同士の滑り性が変わる
• 外観不良に繋がる

　等、様々な問題が発生する可能性があります。

　特にフィルム製品では、わずかな表面状態の違いが
　【ザラつき】【曇り】【光沢ムラ】【ブロッキング】
　【滑り性の変化】といった製品品質に直結します。

　その為、フィルム成形では【表面粗さを測定して数値管理する】
　事が非常に重要です。

　この記事では、フィルム成形時の表面粗さについて
　発生原因、測定方法、管理ポイント、改善対策
　まで詳しく解説します。

■フィルムの【表面粗さ】とは？

〇表面粗さとは、フィルム表面に存在する微細な
　凹凸の大きさや状態を表す指標です。

　一見すると平滑に見えるフィルムでも、顕微鏡レベルでは
　細かな凹凸が存在しています。

　代表的な表面粗さの評価指標として、

• Ra：算術平均粗さ
• Rz：最大高さ、十点平均粗さ等の高さ方向の指標
• Rq：二乗平均平方根粗さ

　等があります。

　特にRaは、表面粗さを評価する際にはよく使用される
　代表的なパラメータです。

　ただし、Raの数値だけでフィルム表面の状態を完全に
　評価できるわけではありません。

　同じRaでも、凹凸の形状や周期、突起の有無によって
　実際のフィルムの見た目や滑り性が異なる場合があります。

■フィルム表面粗さに影響する主な要因

〇フィルムの表面粗さは、単純に【樹脂の種類】だけで
　決まるものではありません。

　主に以下のような要因が関係しています。

①樹脂の種類・グレード

〇PE、PP、PET、PA、EVOH　等、樹脂によって
　溶融粘度や結晶化挙動、収縮特性が異なります。

　さらに同じ樹脂でも、グレードによって流動性や分子量
　添加材量　等が異なる為、表面状態にも差が出ます。

②成形温度

〇成形温度が低すぎると、樹脂の流動性が不足し、ダイから
　吐出された樹脂表面が十分に平滑化されない場合があります。

　一方で温度を上げすぎると、

• 樹脂の熱劣化
• 添加剤の揮発
• ガス発生
• 表面欠陥

　等に繋がる可能性があります。

　その為、樹脂が十分に溶融・混練され、なおかつ熱劣化
　を起こさない温度範囲を設定する事が重要です。

■ダイリップの状態が表面粗さに与える影響

〇フィルム表面の品質を左右する重要なポイントの一つが
　Tダイのダイリップ状態です。

　ダイリップに、

• 樹脂の付着
• 焼け
• 異物
• キズ
• 摩耗
• 汚れ

　等があると、フィルム表面にその状態が転写される
　事があります。

　特に微細なキズや汚れは、フィルムの流れ方向に連続した
　スジ状欠陥として現れる事があります。

　その為、表面粗さを管理する場合には、フィルムだけでなく
　ダイリップの状態も定期的に確認する事が重要です。

■ロール温度・冷却条件

〇Tダイから吐出された溶融樹脂は、冷却ロールなどによって
　冷却・固化されます。

　この時、冷却条件が変化するとフィルム表面の状態も
　変化します。

　例えば、

• 冷却ロール温度
• ロール表面状態
• ロールへの密着状態
• エアギャップ
• 冷却速度
• フィルムとロールの接触状態

　等が影響します。

　特にキャストフィルムでは、冷却ロール表面の状態が
　フィルム表面に反映される場合があります。

　ロール表面に傷や汚れがある場合、それがフィルム表面へ
　転写される可能性もあります。

■樹脂の結晶化と表面粗さ

〇結晶性樹脂では、結晶化挙動も表面状態に大きく影響します。

　PPやPE　等では、冷却条件によって結晶化状態が変化します。

　冷却速度や温度条件が変わると、

• 結晶サイズ
• 結晶化度
• 収縮
• 透明性
• 光沢
• 表面状態

　等が変化する可能性があります。

　その為、表面粗さだけを単独で見るのではなく、
　【表面粗さ＋透明性＋光沢＋結晶化状態】
　というように、複数の評価項目を組み合わせて管理すると
　より正確に原因を把握できます。

■添加剤・フィラーによる表面粗さへの影響

〇コンパウンドされた樹脂をフィルム成形する場合
　添加剤やフィラーも重要な要因になります。

　例えば、

• CaCO₃
• タルク
• シリカ
• ガラス繊維
• 難燃剤
• 滑剤
• アンチブロッキング剤

　等です。

　フィラーの粒径や分散状態が悪い場合、フィルム表面に
　微細な突起が発生する可能性があります。

　特にフィラーを高充填したフィルムでは、
　【フィラーの粒径】
　【分散状態】
　【樹脂との界面】
　【フィラー凝集】

　が表面に大きく影響します。

　その為、表面粗さが悪化した場合にも、成形条件だけでなく
　コンパウンド状態まで遡って確認する事が重要です。

■フィルム表面粗さの測定方法

〇表面粗さは、専用の測定機器を使用して数値化出来ます。

　代表的な方法として、
　

【接触式表面粗さ測定】

〇測定子をフィルム表面に接触させ、その高さ方向の変化を
　測定します。

　メリットは、表面粗さを数値として評価しやすいことです。

　一方、柔らかいフィルムでは、測定子によっては表面が
　変形する場合がある為、測定条件の設定には注意が必要です。

【非接触式測定】

〇レーザーや光学式の測定機器を使用して、フィルム表面の
　凹凸を測定する方法です。

　フィルムを傷つけずに測定できるため、柔らかいフィルムや
　微細な表面状態の評価にも適しています。

■【どこを測定するか】も重要

〇フィルム表面粗さを管理する時、測定値だけを見るのは危険です。

　例えばフィルム幅方向について、
　左・中央・右
　の3カ所を測定するだけでも、表面状態の偏りを確認できます。

　さらに、

• MD方向（流れ方向）
• TD方向（幅方向）

　を意識して測定すると、表面状態の異常をより詳細に把握できます。

　例えば中央だけ粗い、端部だけ粗い、MD方向に周期的な凹凸がある
　等、発生パターンから原因を推測できるケースがあります。

■表面粗さが悪化した場合のチェックポイント

〇表面粗さが規格から外れた場合は、次の項目を
　順番に確認すると効率的です。

チェック①　原料

• 樹脂グレードは正しいか
• 異物が混入していないか
• フィラーが凝集していないか
• 添加剤量は適正か
• 原料の乾燥状態は問題ないか

チェック②　押出条件

• シリンダー温度
• ダイ温度
• スクリュー回転数
• 吐出量
• 滞留時間
• 混錬状態

チェック③　ダイ

• ダイリップの汚れ
• 樹脂の付着
• キズ
• 摩耗
• ダイ内部の滞留物

チェック④　冷却

• 冷却ロール温度
• ロール表面状態
• ロールへの密着
• 冷却速度
• エアギャップ

チェック⑤　測定

• 測定位置
• 測定方向
• 測定距離
• 測定荷重
• 測定機器
• 測定条件

　このように、【原料→押出→ダイ→冷却→測定】の順番で
　確認すると原因を整理しやすくなります。

■表面粗さを安定させるための管理

〇表面粗さを安定させる為には、単純に成形温度を調整する
　だけでは不十分です。

　重要なのは、成形条件を固定して再現性を高める事です。

　例えば、

• 原料ロットを記録する
• 樹脂乾燥条件を記録する
• 成形温度を記録する
• スクリュー買い手￥数を記録する
• 吐出量を記録する
• 冷却ロール温度を記録する
• フィルム厚みを記録する
• 表面粗さ絵を定期的に測定する

　といった管理を行います。

　特に試作では、【表面粗さ〇μmだった】だけでなく
　【どの条件で〇μmだったのか】まで記録する事が非常に重要です。

■表面粗さとフィルムの機能性

〇表面粗さは単なる外観評価ではありません。

　フィルムの用途によっては、表面粗さが機能そのものに
　影響します。

　例えば包装フィルムでは、

• 滑り性
• ブロッキング性
• 開封性
• 印刷性
• 光沢
• 透明性

　等に関係します。

　また、接着やラミネート用途では、表面状態が接着性や
　濡れ性に影響する可能性があります。

　つまり、表面粗さ管理は、
　【見た目をきれいにするため】だけでなく、
　【フィルムを狙った性能にするため】の重要な管理項目です。