JP2689388B2 - 堅く滑らかな表面のためのフィルムコーティング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、堅いが曲げることができ滑らかな表面を覆
うことに、そしてさらに詳しくは、ポリエチレンフィル
ムで覆うことに関する。

マスクフィルムの機能は、それが付与される滑らかな
表面の引っ掻き、こすり及び／またはゆがみを防止する
ために保護の覆いまたはコーティング形成することであ
る。この保護の覆いまたはコーティングは、滑らかな表
面を有する製品の出荷のために及び／または使用の間に
必要である。

これまでのところ、通常のコロナ処理されたフィルム
及び／または接着剤を塗布したマスク紙が、プラスチッ
ク、殊にポリカーボネートの堅いまたは硬いがなお曲げ
ることができ滑らかな表面上の覆う応用のために使用さ
れてきた。堅くそして10ミル以上の厚さのポリカーボネ
ートシートは、通常、接着剤を裏打ちされた紙で覆われ
る。対照的に、柔らかくそして10ミルより薄いかまたは
等しい厚さのポリカーボネートフィルムは、通常、ポリ
エチレンフィルムで覆われる。

ポリカーボネートフィルムの覆いにおいて、二つの異
なったタイプのポリエチレンフィルムがポリカーボネー
トフィルムの両側を保護するために使用される。一つの
側は、１ミルのコロナ処理されたエンボス加工されてい
ない低滑り（slip）低密度ポリエチレンフィルムで覆わ
れてよい。他の側は、熱活性化接着剤を塗布した３ミル
の低密度ポリエチレンフィルムで覆われてよい。しばし
ば、ポリカーボネートフィルムは、製造者によって中間
の作業者に売られ、この中間の作業者が、最終使用者に
出荷する前にポリカーボネートフィルム上に印刷をす
る。ポリエチレンフィルムは、ポリカーボネートシート
が印刷される前及び後の両方で保護の層として使用され
る。１ミルの層は、通常、印刷の直前に取り除かれ、一
方接着剤が塗布された３ミルの低密度層は、印刷工程を
通じてポリカーボネート上に残り、そして最終使用者に
よってのみ取り除かれる。通常製造工程においては、両
方のポリエチレンフィルム層が、同時にポリカーボネー
トフィルムに、それが押し出された直後に付与される。
ポリエチレンは、ポリカーボネートシートが100ないし2
00゜Fである時にニップロールで付与される。この温度
はシートの厚さで変動する。

対照的に、ポリカーボネートシート（sheeting）は、
通常、シートの両側における保護のために紙を基にした
マスクを利用する。紙は、ポリカーボネートへのその接
着を有効にするために熱活性化アクリル接着剤を使用す
る。しばしば、空気からの湿気が紙を浸透しそして紙と
接着剤愛との間の剥離の原因となる。これは、紙のマス
クが取り除かれた後で、接着剤がポリカーボネート上に
残るようにせしめる。この接着剤は、溶媒でポリカーボ
ネートから取り除かれねばならない。

ポリカーボネートフィルムまたはシートを覆うために
現在使用されているポリエチレンフィルムに関する現存
する問題は以下を含む： （ａ）異なるポリエチレンフィルムが、ポリカーボネー
トフィルムの各々の表面または側のために使用され、こ
れが、フィルム在庫の増加及び商品管理と製造方法の複
雑化の原因となる。これらの増加及び複雑化は、一つで
はなく二つのタイプのフィルムを取り扱う結果である。

（ｂ）現在使用されている１ミルの低滑り低密度ポリエ
チレンフィルムは、それが付与されるポリカーボネート
フィルムに完全に積層する（laminate）ことが知られて
きた。

（ｃ）ポリエチレンフィルムは製造者から受け入れられ
そしてロールからポリカーボネートフィルムに付与され
る。ポリエチレンフィルムはロール上でブロックになり
（blocks）そして堅いしわを形成する。これらの堅いし
わは、それらが、ポリカーボネートフィルムへの付与に
先立ってポリエチレンフィルムから出てこないという点
で問題である。これらのしわは、ポリカーボネートフィ
ルムの曲げることができる表面を永久にゆがめそしてそ
れをその所望の最終用途に使用できなくする。

（ｄ）接着剤が塗布された３ミルの低密度ポリエチレン
フィルムは、熱活性化接着剤の使用によってポリカーボ
ネートフィルムに接着する。この接着剤ポリカーボネー
トフィルム上に残渣を残すことがあり、これままた望ま
しくない。

（ｅ）出荷及び取り扱いの間に引っ掻き及び打ち跡から
ポリカーボネートシートを保護するために使用される紙
フィルム覆いに関しても問題が存在する。接着剤を有す
る紙は、100−320゜Fの範囲の温度でポリカーボネート
シートに付与される。しばしば、空気からの湿気が紙を
浸透しそして剥離の原因となる。同様の問題が、堅く滑
らかな表面を有する、アクリル、ガラス、磨かれたまた
はペンキ塗りされた金属及びその他のものに関しても存
在する。

関連する技術のこれらの現在使用されているフィルム
を、以下にさらに詳細に説明する。

１ミルの低滑り低密度ポリエチレンフィルムは、コロ
ナ処理されたタイプのマスクフィルムである。コロナ処
理は、フィルムの接着水準を増加させるための静電放電
の利用である。静電放電はフィルムの表面酸化を引き起
こし、かくして無極性飽和炭化水素表面が極性表面に対
してより化学的に反応性になり、これが、実際に、無極
性表面の接着水準を増加させる。現在使用されているマ
スクフィルムはエンボス加工されていなくて、そして滑
らかな表面へのフィルム接着を助長するにはコロナ処理
の非常に狭い窓（window）に依存している。コロナ処理
方法に関する問題は、製造が所望の窓以内に維持される
ことを保証するのに十分に正確にそれを制御することが
できないことである。コロナ処理が少なすぎる時には、
マスクフィルムは、滑らかな表面に接着しないであろ
う。コロナ処理が多すぎる時には、マスクフィルムは、
それ自身に粘着しロール内部でブロックになるか、ある
いはこのフィルムは、それが付与される滑らかな表面に
積層して除去できなくなるであろう。

コロナ処理されたマスクフィルムは、比較的高い表面
摩擦計数（0.5以上）を有する。これらのフィルムは、
付与に際して曲げることができる滑らかな表面をゆがめ
るであろう堅いしわを含むことなしに巻くことが非常に
困難である。コロナ処理されたマスクフィルムは、通
常、大きなそして多数のゲル及び炭素にしみ（specks）
を有し、これらは、保護される基体（substrate）の滑
らかな表面をへこませたりゆがめたりする傾向がある。
ゲルは、かろうじて見える大きさないし鉛筆の点より大
きな大きさの範囲にわたる未溶融のポリエチレン粒子と
定義される。

結果として、これらのマスクフィルムは、化学的な添
加物が、マスクフィルムの外側表面に現れる（blooms）
または移動する化学的な差動滑り（differential sli
p）に依存する。これは、マスクフィルムがロールから
ほどかれる時にマスクフィルムのブロック形成または粘
着を防止するが、滑りは、通常、滑らなか表面へのフィ
ルムの接着を損ない、それをマスクフィルムとしてより
望しくなくする。

上述の接着剤を塗布した３ミルの低密度ポリエチレン
フィルムは、接着剤のマスクフィルムの例である。これ
らのフィルムはエンボス加工されていなくてそして表面
に付与された接着剤からそれらの接着に影響を与える。
このタイプのフィルムの欠点は、しばしば接着剤残渣
が、マスクの除去の後で、滑らかな表面上に残ることで
ある。この残渣を除去するために溶媒が使用されねばな
らない。時々、接着剤が攻撃的すぎて（大きな強度で接
着して）、これがマスクフィルムを実質的に除去できな
くする。コロナ処理されたマスクと同様に、接着剤のマ
スクフィルムもまた、堅いしわ及びゲルを受ける。

本発明によって使用される片側がつやけしエンボス加
工された（one−sided,matte embossed）ポリエチレン
フィルムは現存するが、それら感光性ポリマーカバーシ
ートとして使用される。たいていの感光性ポリマーはゼ
リーの堅さ（consistency）を有する。感光性ポリマー
は、保護の担体シートとして作用するポリエチレンフィ
ルムの基礎の上に塗布される。次に、片側がつやけしエ
ンボス加工されたポリエチレンフィルムが、滑らかなエ
ンボス加工されていない側をさらされた感光性ポリマー
表面と接触するように付与された、そしてカバーシート
として作用する。最終の結果は、ポリエステルフィルム
／感光性ポリマー／つやけしポリエチレンから成る三層
サンドイッチ状のものであり、これは次に60インチまで
の種々の幅及び10−12インチの径のロールに巻き上げら
れる。

現在のところ、感光性ポリマーは、二つの異なるタイ
プのポリエチレンカバーシートフィルムを使用して作ら
れる。もし感光性ポリマーコーティングが薄くあるべき
ならば、片側がつやけしされたポリエチレンフィルム
が、滑らかな輪を感光性ポリマーに付与されて使用され
る。もし感光性ポリマーがより厚くあるべきならば、二
つの側がつやけしされたポリエチレンフィルムが使用さ
れるであろう。片側が及び二つの側がつやけしエンボス
加工されたものの間の差は、片側がつやけしエンボス加
工されたものにおいては、片側が滑らかでありそして反
対側がつやけしエンボス加工されていて、一方二つの側
がつやけしエンボス加工されたものにおては、フィルム
の両側がつやけしエンボス加工されているということに
過ぎない。二つの側のエンボス加工は、エンボス加工ロ
ールとゴムでカバーされた筒（well）との間の溶融ポリ
エチレンを圧縮力がエンボス加工するつやけし彫刻（en
graved）ロールによって作られる。片側のつやけしは、
磨かれたクロムロールとゴムロールとの間の溶融ポリエ
チレンの圧縮によって製造される。

感光性ポリマーは、回路基板を作るために使用され
る。絶縁基板に感光性ポリマーを付与するのに作立っ
て、前に述べた三層サンドイッチ状のものからつやけし
エンボス加工されたポリエチレンを除去する。次に、感
光性ポリマーのさらされた表面を絶縁基板の上に置く。
感光性ポリマーの反対側はポリエステルフィルム担体シ
ートを保持している。次に、感光道具をポリエステルフ
ィルムの頂上の上に置きそして次に多層基体全体を光源
にさらす。

光にさらされた感光性ポリマーの領域は、硬化しそし
て絶縁基板中に保護の被膜の形成する。さらされた感光
性ポリマーを有する絶縁基板は、次に、多数の化学浴に
浸けられそしてすすがれて、最終結果として印刷された
回路基板を生成する。

本発明は、片側がつやけしエンボス加工されたフィル
ムのエンボス加工されていない側を、コロナ処理または
接着剤の使用なしに、滑らかな表面に付与すること（ap
plication）に関する。先行技術における現在の問題
は、一定の制御された接着水準を達成することによっ
て、覆うフィルムを除去できなくなりしたりまたは接着
剤残渣を堆積させたりすることなしに、解決されるであ
ろう。克服されるであろうその他の問題は、ロール上の
フィルムのブロック形成の防止及びしわのない巻き上げ
を含む。この問題は、片側がエンボス加工されそしてフ
ィルムがロール上に巻かれる時に多量の空気を捕らえる
フィルムによって克服される。この空気の捕獲は、ロー
ルからのフィルムにしわのないほどきを可能にする。

片側がつやけしエンボス加工されたフィルムは、化学
的に引き起こされた差動滑りではなくて機械的な差動滑
り組み込む。微視的には、このフィルムは、模様の（pa
ttern）つやけしではなくランダムなつやけしを有す
る。これは、つやけしエンボス加工された表面が不規則
な様式で高い点またはピークを有し、これらが、フィル
ムの層の間に密度の低い接触しか存在しないので、フィ
ルムがロール上でブロックを形成するのを防止すること
を意味する。

従って、本発明は、片側がつやけしエンボス加工され
た覆うフィルムで作られたマスクを、堅いまたは硬いが
まだ曲げることができ滑らかな表面、例えば、レクサン
（Lexan） フィルムのような堅いポリカーボネートフ
ィルムまたはプレキシガラス（Plexiglass） アクリル
シートのようなアクリルの表面を含む、プラスチックフ
ィルム及びシートの表面に付与することに関する。加え
て、片側がつやけしエンボス加工されたフィルムはまた
は、その他のプラスチック、ガラス、艶だしされたせっ
き（stoneware）及び磨かれたまたはペンキ塗りさせれ
た金属あるいは任意のその他の滑らかな表面に付与され
てよい。

本発明のこれらの及びその他の具体例は、続く説明及
び特許請求の範囲から明らかになるであろう。

好ましくは、片側がつやけしエンボス加工されたマス
クフィルムのマスクまたはコーティングは、堅いが曲げ
ることができ硬く滑らかな表面で表面の滑らかさが０な
いし150Raの範囲にある表面を有する基体に付与され
る。この点について、Raは、プロフィロメーター（prof
ilometer）によって測定された、特性の仕上げされた表
面の中心線への微少ピークの算術平均高さとして定義さ
れる。この測定は、通常、10^-6マイクロインチで表され
る。好ましい基体は、ポリカーボネート基体、殊に10ミ
クロン以上の厚さを有するポリカーボネートシート及び
10ミクロンまたはれ以下の厚さを有するポリカーボネー
トフィルムを含む。

エンボス加工されたフィルムはそれが円筒状のロール
に巻かれる時にフィルムの引き続く層の間に空気の空間
を形成するので、エンボス加工されたフィルムが使用さ
れる。これらの空気の空間は、層がお互いに接着してそ
して固まった使用できない部分を形成するのを防止す
る。ランダムなつやけしエンボス加工を有するフィルム
が、本発明での使用のために特に望ましい。好ましい具
体例は、ポリエチレン（ホモポリマーおよびコポリマー
の両方）のフィルムを使用するが、ポリプロピレン、ポ
リ塩化ビニル、ナイロンまたはポリエステルで作られた
フィルムもまた使用されてよい。

本発明に従って使用されるフィルムは、片側がつやけ
しエンボス加工されていてそして第二の側が滑らかであ
る。これは、フィルムが容易にほどかれかつ次に表面に
付与されるのを可能にする。フィルムの滑らかな側が覆
われる表面に付与される。何故ならば、それは真空付着
（vacuum adhesion）を形成するからである。かくし
て、フィルムは基体にしっかりと付着するが、所望の時
にはそれから取り除くことができる。

最善の結果のためには、マスクフィルムとして使用さ
れるフィルムの滑らかな側は、0.25ないし10Raの範囲の
滑らかさを持つべきである。加えて、フィルムは好まし
くは25平方フィートあたり10より少ないゲルを有する。

低弾性率（modulus）を有するフィルムは、付与され
る表面によりよく合致するので、低密度ポリエチレンホ
モポリマーで作られたフィルムが望ましい。好ましい密
度は0.925より小さいかまたは等しく（例えば0.910ない
し0.925）、そして好ましい弾性率（曲げこわさ（flexi
al stiffness）の測定値）は100,000psi以下である。こ
の密度比率は、米国柔軟包装協会規格（the National F
lexible Packging Association Specification）Ｂ−1
1、試験方法 D1505に従う。この弾性率は、同じ協会の
試験方法 D882に従う。

もしポリエチレンフィルムが、エチレン及び酢酸ビニ
ルの低密度コポリマーから成れば、酢酸ビニルの含量が
増加するにつれて、このフィルムはより柔らかくなりそ
してシール（sealing）温度は低下する。このフィルム
はより柔らかいので、それは滑らかな表面上をよりよく
覆う（wets out）。加えて、フィルム表面上に存在する
ゲル及び／または炭素にしみの数を最小にすることによ
って、フィルムが曲げることができる表面に付与される
時の、打ち跡がつくこと（denting）及び／またはへこ
むこと（dimpling）による損傷が最小化されるであろ
う。従って、このようなコポリマーの使用もまた好まし
い。

片側がつやけしエンボス加工されたフィルム例えばポ
リエチレンフィルムなどは、良く知られた鋳型（cast）
または吹込み（blown）フィルムプロセスによって製造
することができる。本発明は、例えば米国特許第3,194,
863号、第3,503,843号及び第3,504,075号中に述べられ
た方法によってフィルムの圧縮圧延から展開されたフィ
ルムにも適用することができる。一般に、この方法は、
一対の圧縮ロールのニップ中にフィルムを通過させるこ
とを含む。これらのロールは、入ってくるフィルムにそ
の厚さが減るのに十分な圧力を与える。適当な温度に加
熱されていてよいロールは、入ってくるフィルムより大
きな、ニップ中の線速度に変換される速度で回転され
る。かくして、ロールはフィルム上を滑る。これを成し
遂げるために、水力学のくさび（hydrodynamic wedeg）
がニップ中で使用される。−−フィルムがニップ中を通
る時にフィルムに水またはその他の適当な液体が付与さ
れ、かくしてロールと隣合うフィルム表面との間の境界
面に液体の薄い層が存在する。かくして、フィルムは圧
縮されると同時に機械方向に延ばされる。

フィルムを基体に付与するためにそして基体の滑らか
な表面に対して付与されたフィルムを押し付けるため
に、種々の通常の方法に任意のものを利用することがで
きる。一般的に言えば、フィルムはロールから取り去ら
れ、そしてフィルム及び基体がそれを通って通過させら
れるニップロールまたは同様なシステムによって直接基
体に付与されるであろう。このようにして、フィルムの
滑らかな側が、全く一つの操作で、基体の滑らかな側に
付与されそして押し付けられる。もし所望ならば、生成
する物体を付加的な圧縮ロールまたは類似物を通して通
過させてよい。本発明の物体を形成するためのその他の
適当な技術は、今や当業者にとって極めて明らかであろ
う。

かくして、本発明は、要求される付着を達成するため
の接着剤またはコロナ放電またはその他の表面処理に依
存することなく、滑らかな表面を有する基体にマスクフ
ィルムを付与することを可能にすることが明らかであ
る。要約すれば、付着は、フィルムの滑らかな側と基体
の滑らかな表面との間の密な接触にのみ依存していて、
そしてこの目的を成し遂げるについては、この操作で使
用されるマスクフィルムは、フィルムのロールから直接
取り出すことができる。このほどく操作において、覆う
フィルムの片側上のつやけしエンボス加工された仕上げ
は、フィルムがブロックを形成するのを防止し、そして
かくしてそれは、引き裂けること、ゆがむことまたはし
わがよることのような問題なしで取り出される。かくし
て、ブロック形成防止添加物は、マスクフィルム中で不
必要であり−−事実、400百万分の一以上の量のそれら
の存在は、それらがマスクフィルムと基体との間の所望
の付着を阻止する傾向があるので不利益であろう。これ
について、もし小量（約400百万分の一まで）のブロッ
ク形成防止剤を使用するのであれば、ケイソウ土のブロ
ック形成防止添加物例えばSiO₂を使用することが望まし
い。

本発明の主なる特徴及び態様は以下の通りである。

1.堅いが曲げることができ滑らかな表面を覆う方法であ
って、 （ａ）該堅いが曲げることができ滑らかな表面上に、片
柄がつやけしエンボス加工されたフィルムを、エンボス
加工されていない側を該堅いが曲げることができ滑らか
な表面と直接接触させて、付与すること、そして （ｂ）該堅いが曲げることができ滑らかな表面に対して
該フィルムを押し付けること、 の工程から成る方法。

2.該フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
塩化ビニル、ナイロンまたはポリエステルから成る上記
１に記載の方法。

3.該フィルムが、25平方フィートあたり10より少ないゲ
ルを有する上記１に記載の方法。

4.該フィルムが、.910ないし.925g/ccの範囲の密度を有
する低密度エチレンコポリマーフィルムである上記１に
記載の方法。

5.堅いが滑らかな表面を有し、そしてそれに貼られたフ
ィルムを有する基体から成る物体であって、このフィル
ムは、その片側につやけし仕上げをそしてその反対側か
ら滑らかさが0.25ないし10Raの範囲にある滑らかな表面
を有し、このフィルムの滑らかな表面が該気体の滑らか
な表面に貼られていて、この時接着剤またはコロナ放電
処理の使用なしで該フィルムが該表面にしっかり付着し
ている、物体。

6.該基体がポリカーボネートから成る上記５に記載の物
体。

7.該基体が、約10ミクロンの厚さを有しそして零ないし
150Raの範囲内の表面滑らかさを有するポリカーボネー
トシートから成り；そしてそれに貼られる該フィルムが
ポリエチレンフィルムである、上記５に記載の物体。

8.該基体が、10ミクロンまたはそれ以下の厚さを有しそ
して零ないし150Raの範囲内の表面滑らかさを有するポ
リカーボネートフィルムから成り；そしてそれに貼られ
る該フィルムがポリエチレンフィルムである、上記５に
記載の物体。

9.滑らかな表面を有する基体に覆うまたは保護するフィ
ルムを付与する方法であって、その片側につやけしエン
ボス加工仕上げをそしてその反対側に滑らかさが0.25な
いし10Raの範囲にある滑らかな表面を有するフィルムを
ほどくこと、ここで該フィルムは実質的にブロック形成
防止添加物を含まずそして該フィルムの滑らかな側はコ
ロナ放電または類似の表面処理をされていないが、そし
てフィルムのロールからほどくにつれてフィルムの滑ら
かな側を基体の該滑らかな表面の直接付与すること、そ
して気体に対してフィルムを押し付けて何等接着剤の使
用なしでそれらの間に付着を成し遂げることから成る方
法。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】堅いが曲げることができ滑らかな表面を覆
   う方法であって、 （ａ） 該堅いが曲げることができ滑らかな表面上に、
   片側につやけしエンボス加工された表面をそしてその反
   対側に滑らかさが0.25ないし10Raの範囲にある滑らかな
   表面を有するフィルムを後者側で該堅いが曲げることが
   でき滑らかな表面と直接接触させて、付与する工程、な
   らびに （ｂ） 該堅いが曲げることができ滑らかな表面に対し
   て該フィルムを押し付ける工程、 を含むことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】堅いが滑らかな表面を有し、そしてそれに
   貼られたフィルムを有する基体から成る物体であって、
   このフィルムは、その片側につやけし仕上げをした表面
   をそしてその反対側に滑らかさが0.25ないし10Raの範囲
   にある滑らなか表面を有し、このフィルムの滑らかな表
   面が該基体の滑らかな表面に貼られていて、この時接着
   剤またはコロナ放電処理の使用なしで該フィルムが該表
   面にしっかり付着している、物体。
3. 【請求項３】滑らかな表面を有する基体にマスキングま
   たは保護用フィルムを付与する方法であって、片側につ
   やけしエンボス加工仕上げをそしてその反対側に滑らか
   さが0.25ないし10Raの範囲にある滑らかな表面を有する
   フィルムをほどくこと、ここで該フィルムは実質的にブ
   ロック形成防止添加物を含まずそして該フィルムの滑ら
   かな側はコロナ放電または類似の表面処理をされておら
   ず、そしてフィルムをロールからほどくにつれてフィル
   ムの滑らかな側を基体の該滑らかな表面に直接付与する
   こと、そして基体に対してフィルムを押し付けて何等接
   着剤の使用なしでそれらの間に付着を成し遂げることか
   ら成る方法。