JP2001353779A - 押圧ロール及びエンボスフィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 片面に微細な凹凸模様が施されたエンボスフ
ィルムを連続的に製造するために用いられる金属製の押
圧ロール、及び、該押圧ロールを用いたエンボスフィル
ムの製造方法を提供する。 【解決手段】 押圧ロール１は、エンボス加工する際に
エンボス加工ロール２と対で用いられ、円筒状のフラッ
ト部１１の両端にテーパ部１２，１２が設けられた金属
製ロールからなり、両方のテーパ部１２，１２が金属製
ロール端部に向かって径小となるように形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、押圧ロール及びエ
ンボスフィルムの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一方の面に精密な凹凸模様を有す
る熱可塑性樹脂フィルムを製造する場合は、表面平滑に
成形された樹脂フィルムを表面に凹凸形状を有する平板
状金型間に挟み込み、プレス成形して樹脂フィルム表面
に凹凸形状を転写するバッチ方式が用いられてきた。し
かし、バッチ方式は大量生産に不向きであり、製造コス
トが高くなるという問題点があるため、連続式成形方法
として、エンボス加工用の金属ロールとゴムロールから
なる一対のロール間に溶融状態の熱可塑性樹脂を挟み込
み、金属ロールに施された凹凸形状を連続的に転写する
方法が提案されている（特開昭６２−１３２６１９号公
報等）。

【０００３】この連続式成形方法では樹脂フィルムの厚
み分布を吸収する目的で押圧ロールとしてゴムロールを
使用し、金属ロール表面には所定の凹凸形状を施してお
くことによって、挟圧される溶融樹脂に凹凸形状を転写
する。溶融樹脂はロールに挟圧される際に冷却固化して
薄肉のフィルムとなる（以後、この連続成形方法をロー
ルエンボス法という）。

【０００４】上記ロールエンボス法では、ゴムロール
（押圧ロール）として、ロール軸芯の周面上にシリコー
ンゴムやクロロプレンゴム等のゴム層を接着し、さらに
その周面をバフ研磨仕上げしたものが用いられている。

【０００５】上記ゴムロールはロール軸芯内部に熱媒体
を循環させることができ、熱媒体を循環させることによ
ってゴムロールを加熱又は冷却することができる。一
方、金属ロールを熱可塑性樹脂の軟化点あるいはガラス
転移点程度に温度調節して、金属ロール表面の微細凹凸
を樹脂シートの一方の面に転写することにより、片面に
マット模様を有する熱可塑性樹脂シートを連続的に成形
する。

【０００６】しかしながら、上記ロールエンボス法にお
いて、ゴムロール表面の表面仕上げをバフ研磨によって
行っているため、光沢に優れた表面を得ることは難し
い。さらに、表面のゴムは弾性体であって、溶融樹脂を
挟圧する際に圧力が吸収されてしまうため、対になる金
属ロール表面の凹凸形状へ樹脂が完全に入り込まないと
いう問題点があった。そこで、押圧ロールの素材をゴム
から金属へ変更すると、挟圧される溶融樹脂膜の厚肉の
部分のみに圧力が偏ってかかるため、得られるエンボス
シートに賦形むらが生じるという問題点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、片面に微細な凹凸模様が施されたエンボスフィルム
を連続的に製造するために用いられる金属製の押圧ロー
ル、及び、該押圧ロールを用いたエンボスフィルムの製
造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明（以
下、第１発明という）の押圧ロールは、熱可塑性樹脂の
溶融樹脂膜をエンボス加工する際にエンボス加工ロール
と対で用いられる押圧ロールであって、円筒状のフラッ
ト部の両端にテーパ部が設けられた金属製ロールからな
り、両方のテーパ部が金属製ロール端部に向かって径小
となるように形成されていることを特徴とする。

【０００９】請求項４記載の発明（以下、第２発明とい
う）のエンボスフィルムの製造方法は、Ｔダイから吐出
された熱可塑性樹脂の溶融樹脂膜を、押圧ロールとエン
ボス加工用ロールからなる一対のロール間で挟圧してエ
ンボスフィルムを製造する際に、押圧ロールとして、円
筒状のフラット部の両端にテーパ部が設けられた金属製
ロールからなり、両方のテーパ部が金属製ロール端部に
向かって径小となるように形成されたロールを使用する
ことを特徴とする。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１１】図１に斜視図を示したように、第１発明の
押圧ロール１は、中央に円筒状のフラット部１１が設け
られ、両端にテーパ部１２，１２が設けられた金属製ロ
ールから形成される。両方のテーパ部１２，１２は金属
製ロール端部に向かって径小となるように形成されてお
り、幅方向に左右対称となされている。

【００１２】上記金属製ロールにフラット部１１とテー
パ部１２とを設けることによって、Ｔダイ（図示しな
い）から吐出された熱可塑性樹脂の溶融樹脂膜の幅方向
における厚み分布に対応することができる。即ち、図２
に模式図を示したように、Ｔダイから吐出された溶融樹
脂膜３は、ネックインによって幅方向の両端部が厚肉と
なり易く、この厚肉部分３１を吸収するために、厚肉部
分３１に対応する両端部にテーパ部１２，１２が設けら
れる。これに対して、溶融樹脂膜３の中央部は両端部に
比べて薄肉であり、厚みも均一であるため、金属製ロー
ルの中央部にはフラット部１１が設けられる。

【００１３】上記Ｔダイから吐出された溶融樹脂膜３の
厚肉部分３１の幅は、溶融樹脂膜３の両端部においてそ
れぞれ１００〜２００ｍｍであることが経験上知られて
おり、この厚肉部分３１をテーパー部１２で吸収し、溶
融樹脂膜３の均一な厚みの部分をフラット部１１でエン
ボス加工する。

【００１４】上記金属製ロールに設けられたフラット部
１１の面長Ｌは、Ｔダイのリップ幅寸法よりも２００〜
４００ｍｍ短くなるように設定することが好ましい。面
長ＬをＴダイのリップ幅よりも短く設定する寸法が２０
０ｍｍ未満であると、テーパ部１２の寸法が溶融樹脂膜
３のネックインによって厚肉化した厚肉部分３１の幅よ
りも短くなるため、テーパー部１２で厚肉部分３１全体
を吸収することができなくなり、均一な厚みのエンボス
フィルムを得ることができなくなる。また、面長ＬをＴ
ダイのリップ幅よりも短く設定する寸法が４００ｍｍを
超えると、フラット部１１の製品化可能な有効幅が少な
くなるので、成形効率が低下しコストが上昇する。

【００１５】上記テーパ部１２におけるテーパ寸法は、
０．０１ｍｍ／１０ｍｍ〜０．０４ｍｍ／１０ｍｍであ
ることが好ましい。テーパ寸法が０．０１ｍｍ／１０ｍ
ｍ未満になると、ネックインにより厚肉化した溶融樹脂
膜３の厚肉部分３１全体をテーパ部１２で吸収すること
ができなくなるため、フラット部１１において挟圧不足
を招き、エンボス精度が低下する。また、テーパ寸法が
０．０４ｍｍ／１０ｍｍを超えると、テーパ部１２で溶
融樹脂膜３の厚肉部分３１を押さえ込むことができず、
溶融樹脂膜３の厚肉部分３１が暴れて挟圧することが難
しくなるため、安定的なエンボス加工が不可能となった
り、幅方向で均一な押圧が難しくなるため、幅方向の左
右でエンボス転写率が異なりエンボスむらが生じて外観
が低下する。

【００１６】上記押圧ロール１の回転時の振れ（ＪＩＳ
Ｂ ０６２１に基づいて測定される）は０．０１ｍｍ
以下であることが好ましい。回転時の振れが０．０１ｍ
ｍを超えると、精度不足のため溶融樹脂膜に均一な圧力
がかかり難くなり、エンボスむらを生じ易くなる。

【００１７】上記押圧ロール１を使用してエンボスフィ
ルムを製造する場合は、図２に示したように、押圧ロー
ル１と表面に所定の凹凸模様を有するエンボス加工ロー
ル２との間に、Ｔダイ（図示しない）から吐出された溶
融樹脂膜３を挟み込み、圧力を加えて所定の厚みのフィ
ルムに成形すると共に、エンボス加工ロール２によって
フィルムの上面にエンボス加工を施すロールエンボス法
が行われる。

【００１８】Ｔダイから吐出された溶融樹脂膜を挟圧す
る際のロール圧力は、線圧で５０〜４５０Ｎ／ｃｍが好
ましい。ロール挟圧後冷却固化されたフィルムはアニー
ルを目的として冷却ロールで徐冷することが好ましい。
アニールのための冷却ロールは、本数が多いほど好まし
く、アニールによってフィルムの残留応力を減少させて
最終製品の熱寸法安定性を向上させることができる。

【００１９】上記ロールエンボス法において、一般的に
ロール温度は成形性に大きく影響を与えるため、ロール
表面は種々の温度に調節可能となされていることが好ま
しい。温度調節の手段としては、シーズヒーターを円筒
部に組み込んでロールを加熱する電気加熱方式；誘導発
熱コイルによる電磁誘導作用によってロールを加熱する
誘導発熱方式；円筒部内部に設けられた流路に温度制御
用の熱媒体を循環させてロールを間接的に加熱する熱媒
体循環加熱方式などが挙げられる。

【００２０】これらの中で、特に熱媒体循環加熱方式が
好ましく、熱媒体は気体であってもよいが、水、油等の
液体の方が熱伝導性の点で優れる。上記熱媒体流路の好
適な例としては、内部が二重管構造であり、かつ二条ス
パイラル又は四条スパイラル等の構造を有するものが挙
げられる。

【００２１】ロール表面の模様や形状は、特に限定され
ず、押圧ロール、エンボス加工ロール共に用途又は目的
に応じて、適宜決定することができる。押圧ロールは金
属性のものが用いられるが、エンボス加工ロールの材質
は、挟圧時の圧力に耐えることができれば、特に限定さ
れない。

【００２２】エンボスフィルムの最終製品はロール状に
巻き取ってもよいが、比較的厚みの厚い場合は枚葉に裁
断して積み重ねることが好ましい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に実施例を掲げて本発明を更
に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。

【００２４】（実施例１）押圧ロールとして、内部に熱
媒体を循環させるために二重管二条スパイラル構造を有
し、円筒部をＳ４５Ｃ鋼材を用いて製作したものを使用
した。金属製ロールは、フラット部直径を２５０ｍｍφ
とし、テーパ部を両端に各１２０ｍｍ幅ずつ設け、テー
パ寸法を０．０２ｍｍ／１０ｍｍとし、全長を８００ｍ
ｍに設定した。さらに、金属製ロールの外周面にクロム
メッキ処理を施し、表面が中心線平均粗さ（Ｒａ）で
０．０５μｍの鏡面となるように表面仕上げしたものを
押圧ロール（Ｌ＝５６０ｍｍ）とした。一方、内部に熱
媒体循環用の二重管二条スパイラル構造を有し、周面に
ねじ切り状に横断面形状が頂上角９５度の二等辺三角形
を平行に多数連設させるように配したエンボス加工ロー
ルを準備した。

【００２５】ポリカーボネート樹脂をリップ幅８５０ｍ
ｍのＴダイから押出した溶融樹脂膜を、上記押圧ロール
とエンボス加工ロールの間に挟み込んで線圧１５ｋｇ／
ｃｍで挟圧してエンボス加工を施した後、２本のアニー
ルロールで１３０℃、９０℃の表面設定温度でそれぞれ
徐冷し、エンボスフィルムを得た。また、シート厚みが
２００μｍとなるように調整した。

【００２６】（実施例２）押圧ロールのテーパ部を両端
に１２０ｍｍ幅ずつ確保し、テーパ寸法を０．０５ｍｍ
／１０ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にしてエ
ンボスフィルムを得た。

【００２７】（比較例１）押圧ロールの代わりに、テー
パ部を全く持たない全面フラットな円筒状ロール（２５
０ｍｍφ）を使用したこと以外は、実施例１と同様にし
てエンボスフィルムを得た。

【００２８】（比較例２）押圧ロールの表面に２ｍｍ厚
のシリコーンゴムを被覆したこと以外は、実施例１と同
様にしてエンボスフィルムを得た。

【００２９】上記エンボスフィルムについて、下記項目
の性能評価を行い、その結果を表１に示した。 （１）平均賦形率 エンボスフィルムの中央付近５００ｍｍ幅について、５
０ｍｍ間隔毎に測定した凹凸深さをエンボス加工ロール
の凹凸深さで除した数値に１００を乗じたものの平均値
を求めた。

【００３０】（２）最大賦形率 エンボスフィルムの中央付近５００ｍｍ幅について、５
０ｍｍ間隔毎に測定した凹凸深さをエンボス加工ロール
の凹凸深さで除した数値に１００を乗じたものの最大値
を求めた。

【００３１】（３）最小賦形率 エンボスフィルムの中央付近５００ｍｍ幅について、５
０ｍｍ間隔毎に測定した凹凸深さをエンボス加工ロール
の凹凸深さで除した数値に１００を乗じたものの最小値
を求めた。

【００３２】（４）賦形むら エンボスフィルムの中央付近５００ｍｍ幅について光沢
の状態を目視観察し、光沢が均一であったものを○、光
沢が部分的に不均一であったものを△、光沢がほぼ全面
で不均一であったものを×で示した。

【００３３】（５）製品有効幅 賦形むらがない、外観の優れた製品幅を測定した。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】本発明の押圧ロールは、上述の構成であ
り、Ｔダイから押出された熱可塑性樹脂シートのネック
インによる両端の厚肉部分を吸収して均一な厚みに押圧
する。本発明のエンボスフィルムの製造方法は、Ｔダイ
から押出された熱可塑性樹脂シートを、上記押圧ロール
とエンボス加工ロールの間で挟圧することにより、片面
に微細な凹凸模様が鮮明に施されたエンボスフィルムを
提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の押圧ロールの円筒部を示す斜視図であ
る。

【図２】押圧ロールとエンボス加工ロールの間で熱可塑
性樹脂の溶融樹脂膜を挟圧する状態を示した模式図であ
る。

【符号の説明】

１ 押圧ロール １１ フラット部 １２ テーパ部 ２ エンボス加工ロール ３ 溶融樹脂膜 ３１ 厚肉部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂の溶融樹脂膜をエンボス加
   工する際にエンボス加工ロールと対で用いられる押圧ロ
   ールであって、円筒状のフラット部の両端にテーパ部が
   設けられた金属製ロールからなり、両方のテーパ部が金
   属製ロール端部に向かって径小となるように形成されて
   いることを特徴とする押圧ロール。
2. 【請求項２】 溶融樹脂膜が、熱可塑性樹脂がＴダイか
   ら押出されたものである、請求項１記載の押圧ロール。
3. 【請求項３】 金属製ロールのフラット部の面長が、熱
   可塑性樹脂を押出するＴダイのリップ幅よりも２００〜
   ４００ｍｍ短く設定され、テーパ部のテーパ寸法が０．
   ０１ｍｍ／１０ｍｍ〜０．０４ｍｍ／１０ｍｍとなさ
   れ、且つ、回転時の振れが０．０１以下となされている
   ことを特徴とする請求項２記載の押圧ロール。
4. 【請求項４】 Ｔダイから吐出された熱可塑性樹脂の溶
   融樹脂膜を、押圧ロールとエンボス加工用ロールからな
   る一対のロール間で挟圧してエンボスフィルムを製造す
   る際に、押圧ロールとして、円筒状のフラット部の両端
   にテーパ部が設けられた金属製ロールからなり、両方の
   テーパ部が金属製ロール端部に向かって径小となるよう
   に形成されたロールを使用することを特徴とするエンボ
   スフィルムの製造方法。