JP2880431B2 - エンボスシートの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂シー
トの表面にエンボスを施したエンボスシートの製造方法
に関するもので、該エンボスシートは、特にはフロッピ
ーディスク用ジャケット、リモコンフェース用シート、
または耐指紋性や低い光沢が要求される各種の包装材や
建築表材等に使用される。

【０００２】

【従来の技術】従来熱可塑性樹脂製のエンボスシートの
製造方法は、 特公平4-5317号公報にあるように、表面に所望の凹凸
模様が成形されたエンボスロールをその熱可塑性樹脂の
ガラス転移温度より20〜120 ℃高い温度に保ち、バック
アップロール（シリコーン系ゴムロール）との間に熱可
塑性樹脂シートを供給して押圧した後、熱可塑性樹脂シ
ートをエンボスロールから剥離させ、多数の冷却ロール
を使用して徐々に冷却し、ガラス転移温度以下まで冷却
してエンボスシートを得る方法。 特開平5-16229 号公報にあるように、両面エンボス
シートの製造方法として、塩化ビニル系樹脂シートを表
面温度 180〜200 ℃に予熱した後、60℃のエンボスロー
ル及び60℃の無機充填材が配合されたシボ付けバックア
ップロールで圧着する方法等がある。

【０００３】これらの従来技術では、カレンダー成形や
押出し成形等によって得られたエンボスシートの基材と
なる厚みの均一な熱可塑性樹脂シートは、エンボスロー
ルが高温度でしかも表面に凹凸模様が形成されている影
響から、エンボスロールからのエンボスシートの剥離性
が低下し易く、そのため不安定な剥離したエンボスシー
トが一定の力で引き取られるため剥離方向に伸び、それ
によってエンボスシートの厚みが不均一になっていた。
またエンボスシートが伸ばされることによりエンボスロ
ールによって成形されたエンボスシート表面の凹凸まで
伸びてしまい、結果として成形時より浅い凹凸になって
しまう不利があった。また、エンボスロールから剥離さ
れたエンボスシートが冷却ロール上で急激な冷却が行わ
れるとエンボスシートが部分的に冷却むらを起こし、そ
の部分にはしわ、変形を発生し易くなり、そのため通常
多くの冷却ロールを使用して徐々に冷却する必要があっ
た。さらに、従来の技術では、エンボスロール及びバッ
クアップロールの温度を設定する条件が十分検討されて
おらず、単純に60℃としたに留まり、生産速度との関係
が十分把握されていないので、実際の製造においては生
産速度の変化に十分対応していなかったので、シート表
面の凹凸や光沢が不安定なエンボスシートとなるような
欠陥を生じた。例えば、従来の技術で製造を行った場
合、バックアップロール温度は、エンボスロールとバッ
クアップロールに押圧される時に受ける加熱された熱可
塑性樹脂シート（ 120〜200 ℃）からの熱によって70〜
150 ℃となる。この温度は、特に生産速度変化に大きく
影響され、生産速度が速くなると蓄熱してバックアップ
ロール温度は益々高くなり、エンボスロール温度が40
℃、バックアップロール温度が80℃の場合、バックアッ
プロールからのエンボスシートの剥離性が低下し、その
ためエンボスロールへの密着が悪く、結果として凹凸が
浅く、光沢が高いエンボスシートとなる。また、前記
の例は両面エンボス加工という特殊な加工方法に限定さ
れた製造方法であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、エンボス加
工後のエンボスシートの冷却に多くの冷却ロールを必要
とせず、またエンボス加工後のエンボスシート厚みを均
一にしかも加工された凹凸形状を保持したまゝ連続的に
エンボスシートを製造すること、およびバックアップロ
ール温度とエンボスロールから剥離されたエンボスシー
トの温度について明確な関係を導き出して安定したエン
ボスシートの製造を可能にすることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記のよ
うな技術的課題を解決するために、多くの実験研究を行
った結果、バックアップロール温度を加工する熱可塑性
樹脂シートのクラッシュベルグ柔軟温度（以下、柔軟温
度と言う）以下に保ち、かつエンボスロールから剥離す
るエンボスシート温度を柔軟温度プラス15℃以下にすれ
ばよいことを見出し、諸条件を確立して本発明を完成し
た。その要旨は、予め成形された熱可塑性樹脂シートを
エンボスロールに供給してエンボスシートを製造する方
法において、クラッシュベルグ柔軟温度より50〜150 ℃
高い温度に加熱された熱可塑性樹脂シートを、エンボス
ロールと該熱可塑性樹脂シートのクラッシュベルグ柔軟
温度以下に保たれたバックアップロールで押圧、冷却し
て、エンボスロールから剥離してくるエンボスシートの
温度をクラッシュベルグ柔軟温度プラス15℃以下まで冷
却することを特徴とするエンボスシートの製造方法にあ
る。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
用いられる熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル系樹脂、
低圧ポリエチレン、高圧ポリエチレン、ポリエステル、
ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、
ポリメチルペンテン、ポリビニルアルコール、メタクリ
ル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリブテン−
１、ポリアミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ブタ
ジエン樹脂、アクリル−スチレン樹脂、アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン樹脂等の単体、ブレンド、共
重合体等の熱可塑性樹脂が例示されるが、とくには塩化
ビニル系樹脂が好ましい。この塩化ビニル系樹脂として
は、塩化ビニルホモポリマーのほか、塩化ビニルモノマ
ー50重量％以上およびこれと共重合可能なビニル系単量
体との共重合体が包含される。共重合可能なビニル系単
量体として、エチレン、プロピレン等のオレフィン類；
塩化ビニリデン、フッ化ビニル等の塩化ビニルを除くハ
ロゲン化オレフィン類；酢酸ビニル、ラウリン酸ビニル
等のビニルエステル類；２−エチルヘキシルビニルエー
テル、ドデシルビニルエーテル等のアルキルビニルエー
テル類；アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル等のアクリル酸またはそのエステル類；メタクリル
酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸２−エチルヘキ
シル等のメタクリル酸またはそのエステル類；マレイン
酸またはそのエステル類；無水マレイン酸、アクリロニ
トリル、スチレン等のアクリル系誘導体；Ｎ−ｔ−ブチ
ルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のＮ−
置換マレイミド類が挙げられ、これらは単独または２種
類以上の組み合わせで用いられる。上記熱可塑性樹脂に
は、さらに必要に応じて、安定剤、充填剤、紫外線吸収
剤、着色剤、滑剤、可塑剤、帯電防止剤、加工助剤、酸
化防止剤、難燃剤、他の樹脂成分等の添加剤を加えるこ
とができる。

【０００７】製造方法について図１に基づいて説明する
と、カレンダーやＴダイ押出機によって予め必要な厚み
に成形された熱可塑性樹脂シート（以下、シートとす
る）１、もしくはこれらの成形機から直接成形されたシ
ートを予熱ロール３によってその熱可塑性樹脂シートの
柔軟温度より50〜150 ℃高い温度に加熱する。ここで言
うシート温度はシートの表面温度を示している。また必
要に応じて加熱ヒーター４によって加熱を行ってもよ
い。この時、加熱されたシートの温度がシートの柔軟温
度プラス50℃未満の場合は、得られたシートの表面の凹
凸が不十分なものとなり、シートの柔軟温度プラス 150
℃を越えるとシート自体の溶融粘度が低下して予熱ロー
ル３からの剥離が困難となる。この予熱ロール３によっ
て加熱されたシートをエンボスロール７とそのシートの
柔軟温度以下に温度調節されたバックアップロール５の
間に供給して押圧、冷却し、エンボスロール７に密着さ
せた後、エンボスロールから剥離するエンボスシート温
度がそのシートの柔軟温度プラス15℃以下までエンボス
ロール上にて冷却する。この時のエンボスシートの温度
の測定は、エンボスロールから離れて10cm以内で、エン
ボスシートのほぼ中央で行う。このエンボスロール７に
密着したシートを剥離ロール８によって剥離させて、製
品（エンボスシート）10として巻き取る。また必要に応
じてカッター９を使用することによって枚葉の製品（エ
ンボスシート）とすることもできる。

【０００８】ここでこのエンボスロール７によって冷却
されるシート温度が、そのシートの柔軟温度プラス15℃
を越えると、エンボスロールから剥離したエンボスシー
トの厚みが不均一となり、表面のエンボスの凹凸形状が
伸びてしまい良好なエンボスシートを得ることができな
い。従って、エンボスロールから剥離するエンボスシー
ト温度を柔軟温度プラス15℃以下にするためにエンボス
ロール温度を必要に応じて温度調節する。例えば、塩化
ビニル樹脂シートを用いて生産速度15ｍ/minの場合、エ
ンボスロール温度を40〜60℃に調節する。

【０００９】またバックアップロールの温度設定に関し
ては、エンボスロール温度が柔軟温度付近の場合にバッ
クアップロール温度は、通常エンボスロールとバックア
ップロールに押圧されている時に受ける高温度(120〜23
0 ℃）に加熱されたシートからの熱が蓄熱して60〜150
℃に上昇する。このバックアップロール温度が柔軟温度
以上に上昇するとバックアップロールからのエンボスシ
ートの剥離性が低下し、その部分がエンボスロールへの
密着不良となる。このエンボスロールへの密着不良部分
はエンボスシートの冷却不足となり、エンボスの凹凸形
状が冷却されず、そのためエンボスシートが伸びて所望
の凹凸形状が得られない。また、必要に応じて、バック
アップロールをより冷却するために、冷却されたバック
アップロール表面冷却用ロール６をバックアップロール
に直接させることが好ましい。これによって冷却効果が
増大する。なお予熱ロール３、エンボスロール７および
バックアップロール表面冷却用ロール６の温度調節方法
としては、スチーム、熱媒、用水またはチラー水を必要
に応じて使用する。バックアップロール５の温度調節方
法には、上記バックアップロール表面冷却用ロール６を
数本当接させる方法、水、チラー水等の冷却媒体を塗布
する方法およびこれらを組合わせた方法が採用される。

【００１０】エンボスロールは、通常金属ロールの表面
を腐食、彫刻またはブラストによって凹凸形状が、中心
線平均表面粗さ３〜10μｍに成形されたものであり、バ
ックアップロールは、金属製芯金ロールの表面にシリコ
ーン系ゴム層を接着形成したもので、両者によるシート
の押圧圧力は５kg／cm以上とすればよい。また、バック
アップロールに無機充填材が配合されたシボ付けバック
アップロールを用いる両面エンボスシートの製造も可能
である。

【００１１】本発明で使用するクラッシュベルグ柔軟温
度とは、熱可塑性樹脂をJIS K6734で測定したものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の作用は、加熱されたシー
トの温度を、そのシートの柔軟温度より50〜150 ℃高い
温度に設定してエンボスロールとバックアップロールの
間に供給し押圧、冷却することによってエンボスロール
凹凸部へ充分な密着が可能となることである。またエン
ボスロールから剥離されたエンボスシート温度をそのシ
ートの柔軟温度プラス15℃以下にすることによってエン
ボスロールから均一に剥離して一定の力で引き取られる
ので、転写した凹凸形状が維持され、シート厚みの均一
なエンボスシートが得られることである。さらに通常必
要であったエンボスロールから剥離したエンボスシート
を冷却する冷却用ロールが不要となったことにある。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施態様を実施例及び比較例
を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に
限定されるものではない。 （実施例１） シートの組成 重量部 塩化ビニル樹脂（信越化学工業（株）製、重合度 700) 100 ＭＢＳ樹脂（メチルメタクリレート・フ゛タシ゛エン・スチレン 共重合樹脂、 鐘淵化学社製Ｂ−56） 10 安定剤（カルシウム系） ３ 可塑剤（エポキシ系） １ 充填剤（タルク） ５ 滑 剤（アミド系） １ 顔 料（カーボンブラック） ２ 上記組成物をヘンシェルミキサーで混合した後、カレン
ダーを用いて厚み 0.2mmのシートを成形した後エンボス
加工を行った。このシートの柔軟温度は70℃である。ま
ず成形された熱可塑性樹脂シートを 160℃（柔軟温度＋
90℃）に温度調節した後、50℃に温度調節されたロール
表面の中心線平均粗さ５〜６μｍのエンボスロールとシ
リコーンゴムを表面に持つ70℃に温度調節されたバック
アップロール、そしてバックアップロールを冷却するた
めの冷却ロールを備えたエンボス装置を使用してライン
生産速度30ｍ/minで行った。またその時のエンボスロー
ルから剥離したエンボスシート温度は約70〜80℃であっ
た。以上の製造条件によって得られたエンボスシート
は、シート厚み 0.2mmでシート表面の中心線表面粗さ４
μｍの厚みが均一なエンボスシートであった。また、耐
指紋性が良好で表面光沢度は３〜４％であった。

【００１４】（比較例１）実施例１の製造条件におい
て、バックアップロールの温度を80℃で行った場合、バ
ックアップロールからのエンボスシートの剥離性が悪
く、その部分がエンボスロールとの密着不良となり、シ
ートの冷却不足により均一な凹凸形状が得られず、また
美観が悪く、かつ表面光沢度も部分的に大きく変化して
しまった。

【００１５】（比較例２）エンボスロールから剥離した
エンボスシート温度を約90〜100 ℃とした以外は実施例
１と同様の製造条件で成形した場合、シート表面の中心
線平均粗さは２μｍとなり、凹凸形状が不十分でしかも
表面光沢度は８〜15％となり、かつ耐指紋性も悪化し
た。また、シート厚みは0.19mmと薄くなり厚みの均一性
も悪い。

【００１６】（比較例３）加熱されたシートの温度を 1
10℃（柔軟温度＋40℃）とした以外は実施例１と同様の
製造条件で成形した場合、熱可塑性樹脂シート厚みは
0.2mmで厚み分布も均一であったが、熱可塑性樹脂シー
ト表面の中心線平均粗さ 0.5〜２μｍとなり凹凸形状が
不十分であった。

【００１７】（比較例４）加熱されたシートの温度を 2
40℃（柔軟温度＋ 170℃）とした以外は実施例１と同様
の製造条件で成形した場合、押圧前の予熱ロールからの
剥離性が低下し、安定製造ができなかった。

【００１８】（試験方法） ・クラッシュベルグ柔軟温度：JIS K 6734に準拠した。 ・光沢度：JIS Z 8741に準拠し、投光角度及び受光角度
60°で測定した。 ・中心線平均粗さ：JIS B 0601に準拠した。 ・耐指紋性：JIS L 0848によって作成した人工汗液を人
差し指に少量付着させ、試験片に 300ｇの荷重で圧着さ
せた後指紋の目立ち程度を目視で判定した。耐指紋性の
判定基準は次のとおりである。 良好 ・・・ 500ルクスの明かりの下で一見して指紋の付着
が認められない。 悪化 ・・・ 500ルクスの明かりの下で一見して指紋の付着
が認められる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、エンボスロールから剥
離したエンボスシートを冷却するための冷却ロールを必
要とせず、エンボスシートのエンボスの凹凸形状を変化
させずかつシート厚みの均一な安定したエンボスシート
の連続製造が可能となる。またフロッピーディスクジャ
ケット用シートのように低光沢度、耐指紋性および適度
な柔軟性を有するシート厚み分布の均一な製品製造に極
めて有効かつ生産性に優れた製造方法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエンボスシートの製造方法の一例を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ シート ３ 予熱ロール、 ４ 加熱ヒーター ５ バックアップロール、 ６ バックアップロ
ール表面冷却用ロール ７ エンボスロール、 ８ 剥離ロール ９ カッター、 10 製品（エンボス
シート）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め成形された熱可塑性樹脂シートをエン
   ボスロールに供給してエンボスシートを製造する方法に
   おいて、クラッシュベルグ柔軟温度より50〜150 ℃高い
   温度に加熱された熱可塑性樹脂シートを、エンボスロー
   ルと該熱可塑性樹脂シートのクラッシュベルグ柔軟温度
   以下に保たれたバックアップロールで押圧、冷却して、
   エンボスロールから剥離してくるエンボスシートの温度
   をクラッシュベルグ柔軟温度プラス15℃以下まで冷却す
   ることを特徴とするエンボスシートの製造方法。