JP3921249B2 - エンボス加工フィルムの製造方法、およびこれにより得られる、光拡散フィルムに用いられるエンボス加工フィルム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンボス加工フィルムの製造方法およびこれに用いるための装置に関するものであり、さらに詳しくは本発明は、十分な全光線透過率を有し、たわみや皺が生じることなく、十分に深いエンボスを形成することのできるエンボス加工フィルムの製造方法およびこれに用いるための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂を押出加工し、得られたフィルムにエンボス加工を施すことは公知である。
熱可塑性樹脂からなるフィルムの一般的なエンボス加工工程を図2に示す。図2は、従来のエンボス加工装置の概略図である。
【0003】
押出機中で溶融混練された熱可塑性樹脂は、ダイ1から押し出されフィルム状となり、圧着ロール2によりエンボスロール3に圧着され、ここでエンボスロール3に形成された所望の形状がフィルムに転写され、続いてフィルムは引き取りロール5、6、7を経て、巻取りロール8により巻き取られる。
【0004】
このようにして製造されたエンボス加工フィルムの一つの用途としては、転写フィルム、窓ガラス、液晶ディスプレイのバックライト等の光拡散板に使用される光拡散フィルムが挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような光拡散フィルムを製造する場合には、十分な光拡散性を得るためにフィルムに深いエンボス加工を形成する必要があるが、下記に示される相反する要因から、実質上満足のできる光拡散フィルムを得ることはできなかった。
【0006】
▲1▼ ある程度以上のエンボス加工を施そうとすると、流動性の低い熱可塑性樹脂を用いた場合、エンボスの形状が十分に転写されない。例えば、凹部を有するエンボスロールを用いた場合、樹脂の流動性が低いために、凹部の深部まで樹脂が行き渡らない。一方凸部を有するエンボスロールを用いた場合も、この凸部形状が十分にフィルムに転写できない。したがって両者ともに十分な光拡散性が得られない。
▲2▼ 上記事実を勘案して流動性の高い熱可塑性樹脂を用いると、深いエンボスの転写性は良好となるが、通常は加熱されたエンボスロールにフィルムが融着する傾向があり、これによってたわみや皺のあるフィルムとなってしまう。
【0007】
また、光拡散フィルムを得るための別の方法としては、熱可塑性樹脂に炭酸カルシウム、二酸化チタン、アルミナ、シリカ等の光拡散剤を添加して押出成形する方法が挙げられるが、この方法ではこれら光拡散剤を多量に使用する必要があり、その結果、得られるフィルムの全光線透過率が低下し、輝度も低下するという問題がある。
【0008】
したがって本発明の目的は、十分に高い全光線透過率を有し、たわみや皺が生じることなく、十分に深いエンボスを形成することのできるエンボス加工フィルムの製造方法およびこれに使用するための装置を提供することにあり、とくに例えば光拡散フィルム等に好適に利用することのできるエンボス加工フィルムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者は鋭意検討の結果、上記のような従来の課題を解決することができた。
すなわち本発明は、熱可塑性樹脂のフィルムをエンボスロールに圧着させてエンボスし、続いてエンボス加工されたフィルムを該エンボスロールから剥離させる際に、該フィルムと該エンボスロールとの剥離部付近に温風を吹き付けることを特徴とするエンボス加工フィルムの製造方法を提供するものである。
【0010】
また本発明は、熱可塑性樹脂のMFR(ASTM D−1238、300℃、荷重1.2kg)が、10g/10分以下である前記のエンボス加工フィルムの製造方法を提供するものである。
【0011】
さらに本発明は、熱可塑性樹脂が、ポリカーボネート樹脂である前記のエンボス加工フィルムの製造方法を提供するものである。
【0012】
さらにまた本発明は、エンボスロールの表面温度が、使用する熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも2〜10℃高い温度である前記のエンボス加工フィルムの製造方法を提供するものである。
【0013】
また本発明は、温風の温度が、エンボスロールの表面温度±10℃である前記のエンボス加工フィルムの製造方法を提供するものである。
【0014】
さらに本発明は、温風の風量が、50〜200kgf/m2である前記のエンボス加工フィルムの製造方法を提供するものである。
【0015】
さらにまた本発明は、前記の製造方法によって得られた光拡散フィルムに用いられるエンボス加工フィルムを提供するものである。
【0016】
また本発明は、熱可塑性樹脂のフィルムをエンボスロールに圧着させるための圧着手段と;
該フィルムをエンボス加工することのできるエンボスロールと;
エンボス加工されたフィルムを、該エンボスロールから剥離する際に、両者の剥離部付近に温風を吹き付けることのできる温風吹付手段と;
を備えたことを特徴とするエンボス加工フィルム製造装置を提供するものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施態様であるエンボス加工フィルム製造装置を図1に示す。図1は、本発明の装置の一例の概略図である。
【0018】
例えば押出機中で溶融混練された熱可塑性樹脂は、ダイ1から押し出されフィルム状となり、圧着手段としての圧着ロール2によりフィルムがエンボスロール3に圧着され、ここでエンボスロール3に形成された所望の形状がフィルムに転写される。続いてエンボス加工されたフィルムはエンボスロール3から剥離されるが、このとき、エンボスロール3とフィルムとの剥離部付近に、温風吹付手段4からフィルムがエンボスロール3から剥離されるような方向の温風が吹き付けられ、次にエンボスロール3から剥離したフィルムは、引き取りロール5、6、7を経て、巻取りロール8により巻き取られる。
【0019】
本発明で使用することのできる熱可塑性樹脂は、押出加工することを考慮すると、その流動性、すなわちMFR(ASTM D−1238、300℃、荷重1.2kg)は、10g/10分以下が好ましい。さらに好ましくは8g/10分以下がよい。MFRが10g/10分を超えると、深いエンボス加工をするという目的にはエンボスの深部まで樹脂が到達するので好ましいが、押出加工するという目的にはやや流動性が高すぎるきらいがある。なお、MFRが1g/10分未満であると、深いエンボス加工をするという目的には、エンボスの深部まで樹脂が到達しないので好ましくない。
【0020】
熱可塑性樹脂の種類はとくに限定するものではないが、得られるエンボス加工フィルムを光拡散フィルムとして用いる場合は、ポリカーボネート樹脂がその透明性等の点から好ましい。
【0021】
熱可塑性樹脂のフィルムの厚さは、008〜0.50mm、好ましくは0.10〜0.20mm程度であることができる。
【0022】
エンボスロールの表面温度は、使用するガラス転移温度よりも2〜10℃高い温度が望ましい。さらに好ましくは3〜8℃高い温度がよい。このようにエンボスロールの表面温度を規定することにより、深いエンボスの転写をさらに良好に行うことができる。
【0023】
エンボス加工されたフィルムはエンボスロールから剥離されるが、このとき、エンボスロールとフィルムとの剥離部付近に、フィルムがエンボスロールから剥離されるような方向の温風が吹き付けられる。この温風の吹き付けにより、フィルムとエンボスロールとの熱融着が防止され、しかもフィルムのたわみや皺も防止することができる。
【0024】
温風の温度は、エンボスロールの表面温度とほぼ同じ温度が好ましい。具体的には、エンボスロールの表面温度±10℃、好ましくは±5℃、さらに好ましくは±3℃がよい。エンボスロールの表面温度から10℃を減じた温度未満の温風を吹き付けると、フィルムが急激に冷却され、波模様が生じるために好ましくない。逆にエンボスロールの表面温度よりも10℃を超える温度の温風では、フィルムにたわみや皺が形成される恐れがある。
【0025】
この温風は、公知の適当の手段から供給することができ、例えばエアナイフ装置に温風が吹き出すようにした等の装置を挙げることができる。
【0026】
温風の風量は、フィルムの厚さその他の条件によって種々選択すればよいが、例えば50〜200kgf/m2、好ましくは80〜120kgf/m2がよい。また温風は、フィルムの剥離部付近に吹き付けるが、このときスリットを通して均一な薄い流れ(例えば幅0.5〜1.5mm程度)として吹き付けるのが好ましい。
【0027】
フィルムの巻取り速度は、例えば10〜50m/分程度の範囲で適宜決定できる。
【0028】
【作用】
従来、樹脂フィルムに深いエンボスを施そうとしても、実質上満足のいく製品を得ることはできなかった。その理由としては、上記のように樹脂の流動性が低いとエンボスの形状が十分に転写されず、逆に流動性の高い樹脂ではたわみや皺のあるフィルムとなってしまう。
本発明者は、熱可塑性樹脂の流動性を適宜選択し、またエンボスロールとフィルムとの剥離を促進するために温風をフィルムに吹き付けることによって、深いエンボス加工が可能となることを見いだし、本発明を完成することができた。
【0029】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってさらに説明する。
なお、流動性(MFR)とは、ASTM D−1238に準拠して、温度300℃、荷重1.2kgの条件で測定した値である。
実施例 1
図1に示されるような装置を用いて、エンボス加工フィルムを製造した。
ポリカーボネート樹脂(出光石油化学社製、タフロン♯E3000、MFR=3g/10分、ガラス転移温度130℃)を、300℃に温度調節したダイ1から押し出し、得られたフィルムを圧着ロール2によりエンボスロール3(表面温度136℃)に圧着した後、温風吹付手段4から出ている温風(温度130℃、空気風量100kgf/m2、スリット幅1mm)を、フィルムとエンボスロール3との剥離点に当てながら剥離し、続いて引き取りロール5(表面温度130℃)、引き取りロール6(表面温度125℃)および引き取りロール7(表面温度120℃)を経て、巻取りロール8でフィルムを巻き取った。
このとき、巻取り速度は30m/分であり、フィルムの厚さは0.15mmであった。得られたエンボス加工フィルムを観察したところ、エンボスが十分に転写されており、しかもたわみや皺のない良好なものであった。
また、得られたエンボス加工フィルムの表面粗度、エンボス転写率、全光線透過率、ヘイズを測定した。その結果を表1に示す。
【0030】
比較例 1
温風吹付手段4を用いなかったこと以外は実施例1を繰り返した。
得られたエンボス加工フィルムを観察したところ、エンボスが十分に転写されておらず、たわみや皺が認められた。
また、得られたエンボス加工フィルムの表面粗度、エンボス転写率、全光線透過率、ヘイズを測定した。その結果を表1に示す。
【0031】
比較例 2
エンボスロール3の表面温度を130℃に変更し、さらに温風吹付手段4を使用しなかったこと以外は、実施例1を繰り返した。
得られたエンボス加工フィルムを観察したところ、エンボスが十分に転写されていなかった。
また、得られたエンボス加工フィルムの表面粗度、エンボス転写率、全光線透過率、ヘイズを測定した。その結果を表1に示す。
【0032】
上記実施例および比較例で測定したエンボス加工フィルムの表面粗度、エンボス転写率、全光線透過率、ヘイズの測定方法を以下に記す。
【0033】
表面粗度:中心線平均粗さ(Ra)および十点平均粗さ(Rz)をJIS B0601に準拠して測定した。
【0034】
エンボス転写率:次の計算式により、2種類の転写率を測定した。
転写率a=(フィルム面のRa/エンボスロール面のRa)×100
転写率b=(フィルム面のRz/エンボスロール面のRz)×100
但しエンボスロール面のRa=7.6μm、エンボスロール面のRz=50.7μm。
【0035】
全光線透過率およびヘイズ:得られた厚さ0.15μmのフィルムをJIS K7105に準拠して全光線透過率およびヘイズを測定した。
測定器:東洋精機製作所社製、直読ヘイズメーター
【0036】
たわみ、皺:得られたエンボス加工フィルムの状況を目視した。
たわみ: ○=なし,×=あり
皺 : ○=なし,×=あり
【0037】
【表1】
【0038】
表1の結果から、本発明により得られたエンボス加工フィルムは、全光線透過率が高く、エンボスの転写率に優れ、しかもたわみや皺がなく、良好なものであることが分かる。
【0039】
【発明の効果】
本発明によれば、十分に高い全光線透過率を有し、たわみや皺が生じることなく、十分に深いエンボスを形成することのできるエンボス加工フィルムの製造方法およびこれに用いる装置が提供される。
本発明により得られるエンボス加工フィルムは、とくに例えば光拡散フィルム等に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置の一実施例を示す概略図である。
【図2】従来のエンボス加工装置の概略図である。
【符号の説明】
1 ダイ
2 圧着ロール
3 エンボスロール
4 温風吹付手段
5,6,7 引き取りロール
8 巻取りロール
Claims (2)
- ポリカーボネート樹脂のフィルムを、その表面温度が該ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度より2〜10℃高い温度であるエンボスロールに圧着させてエンボスし、続いてエンボス加工されたフィルムを該エンボスロールから剥離させる際に、該フィルムと該エンボスロールとの剥離部付近に、温度が、エンボスロールの表面温度±10℃である温風を吹き付けることを特徴とするエンボス加工フィルムの製造方法。
- ポリカーボネート樹脂のMFR(ASTM D−1238、300℃、荷重1.2kg)が、10g/10分以下である請求項1に記載のエンボス加工フィルムの製造方法。
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JP21206195A JP3921249B2 (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | エンボス加工フィルムの製造方法、およびこれにより得られる、光拡散フィルムに用いられるエンボス加工フィルム |
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JPH0957847A JPH0957847A (ja) | 1997-03-04 |
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