JP3953270B2

JP3953270B2 - エンボスロールの製造方法

Info

Publication number: JP3953270B2
Application number: JP2000352739A
Authority: JP
Inventors: 伊成三宮; 洋川手
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2020-11-20
Also published as: JP2002154156A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合わせガラス用中間膜の製造に用いるエンボスロールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂シートの表面に多数の微細なエンボス（凹凸）が形成されたエンボス付き熱可塑性樹脂シートは、合わせガラス用中間膜、その他の用途に広く使用されている。例えば、合わせガラス用中間膜の表面には、膜同士のブロッキング防止、ガラス板と中間膜とを重ね合わせる際の取扱い作業性（ガラス板との滑り性）、ガラス板との貼り合わせ加工時の脱気性をよくするために、一般にエンボスロールを用いて多数の微細なエンボスが形成されている。
【０００３】
中間膜にエンボスを形成するために用いられるエンボスロールは、一般に金属ロールの表面にブラスト処理、エッチング処理、彫金処理、彫刻ミル（マザーミル）等の処理を施すことにより凹凸を形成する方法により製造される。
【０００４】
エッチング処理又は彫金処理又は彫刻ミル処理だけで製造されたエンボスロールにより中間膜にエンボスを転写すると、凸部の高さがほぼ揃ったエンボスが形成され、凸部の高さのランダム性とシャープさが得られず、特に扱き方式ではガラス板に対して中間膜の滑り性が悪く、ずれの修正がし難いという取扱い作業性に問題があった。
【０００５】
又、ブラスト処理で製造されたエンボスロールは、エンボスの凹部がランダムに形成され、このエンボスが転写されたシートは凸部がランダムに配置されたものになるので、ガラス板に対して滑り性が悪く、取扱いにくい。
更に、ブラスト処理だけで形成されたエンボスには脱気性の問題がある。即ち、ブラスト処理するとエンボス面に多くの過大ピーク（高さが不揃いの突出した凸部）が生じる。
【０００６】
このような過大ピークが存在すると、それが中間膜表面に転写される際に深い窪みとなり、この窪み内に空気が閉じ込められてガラス板と中間膜との密着性が悪くなり、貼り合わせ加工時に脱気され難くなる。特に、真空バッグ方式よりも扱きロール方式で脱気を行う場合に空気の抜け方が悪く、得られる合わせガラスに空気溜まりが発生し、このため合わせガラスとの密着不良等が生じる。更に、シール不良による周辺微発泡が生じる。
【０００７】
一方、酸化アルミニウムや酸化硅素等のブラスト材を吹き付けて微細なエンボスを形成するブラスト処理も行われている。ミル加工により筋状のエンボスを形成した後、この面をブラストすることにより微細なエンボスをランダムに形成する方法が考えられる。しかしこの方法により製造されたエンボスロールには、ブラスト処理により空気を閉じ込める凹部が多数形成される。このエンボスが転写された中間膜をガラス板に積層する際、真空減圧方式では脱気され易いが、扱き方式ではガラス板との貼り合わせ周辺に空気が残り、密着不良となる。更に、シール不良による周辺微発泡が生じる。
【０００８】
上記の問題点を解決するものとして、特公昭５４−２１２０９号公報には、金属ロールに１０〜６０メッシュの酸化アルミニウム粉を用いてブラスト処理し、次に、比較的小さなガラスビーズを吹き付けるか、又はラッピング材料を用いて半研磨することにより、過大ピークのサイズ及び量を減少させて、中間膜に過大な窪みを転写させないことにより、ブロッキングを防止し、滑り性を改良した中間膜が記載されている。
【０００９】
上記公報に記載のロールによると、ブラスト後のロール表面は面積比率で凹部凸部ともに約５０％で構成されている。ここで研磨比率が小さいとロールの凸部が多く、中間膜面の凹部が多くなってガラス面との密着性が改良されない。そこでロールの凸部をほぼ無くすには５０％以上を研磨する必要がある。しかし、研磨比率を５０％以上にすると中間膜の平坦部分が増えてブロッキングが起こり易くなるという問題がある。
【００１０】
上記の問題を解決する方法として、ブラスト処理したロール表面を半研磨し、更にブラスト処理を少し行う（小ブラスト）ことでブロッキングを防止する方法が考えられる。しかし、例え小ブラストであっても多くの凹部が形成され、この凹部に空気が閉じ込められてガラスとの密着性が悪くなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題点を解消し、合わせガラス用中間膜の保管中に膜同士のブロッキング発生が防止され、ガラス板と中間膜とを重ね合わせる際の取扱い作業性がよく、更に、これらを貼り合わせ加工する際の脱気性に優れた中間膜を製造することができるエンボスロールの製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金属ロールの表面に彫刻ミル法またはエッチング法により凸条と凹溝とからなるエンボス加工を施し、該エンボス面をブラスト処理することにより微細な凹凸を形成し、エンボス面の凸条に形成された微細な凸部の上部を金属ロールを回転させながらエンボス表面に研磨研石を押し付けるか、あるいは研磨研石を回転させた状態でエンボス表面に押圧し金属ロールを回転させてエンボス面を、ＪＩＳＢ０６０１で規定される負荷長さ比（ｔｐ）を用いて表わされる半研磨面積比率が２０〜６０％となるように一様に研磨して平滑にし、上部が一様に研磨されて平滑にされた凸部にブラスト処理により極微細な凹凸を形成することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の合わせガラス用中間膜は、本発明のエンボスロールを用いて製造されることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明のエンボスロールに使用される金属ロールとしては、鏡面研磨加工されたチルド鉄ロールなどが好適である。本発明では、先ず金属ロールの周方向にミル加工又はエッチング加工によりによりエンボス加工する。エンボス加工の目的は、これにより形成される凸条部を被研磨面パターンとし、エンボス面の凸条に形成された微細な凸部の上部を一様に研磨して平滑にした後は凹溝部に平面部を残すためである。
【００１６】
エンボス形状は、エンボスロールによりエンボス加工された中間膜がガラス板に密着されるとき、ガラス面との滑り性がよく、ガラス面との間の空気が抜け易い形状とする必要がある。そのため、エンボスロールの周方向に凸条と凹溝が並行して形成されたものとする。又、ガラスとの密着性をよくするためには凸条が格子状に形成されたものも使用できる。凸条の幅、高さ、ピッチ等は、脱気性及び自着性を調節するために、一様に研磨して平滑した部分即ち凸条の面積を小さく抑えつつ、その配置を空気の抜けをよくするための各種パターンを選択することができる。
【００１７】
ブラスト処理で用いられるブラスト材は、主として酸化アルミニウム（アルミナ）や鋼球を用いる。鋼球は砕けた場合ロール表面に突き刺さったり、錆が発生することがあるので、酸化アルミニウムを用いることが好ましい。酸化アルミニウムの粒径は、一般的に粒径がＪＩＳ規格の＃２０〜＃１２０が好ましく、より好ましくは＃３０〜＃８０のものである。ブラストするときの吐出圧力は一般的に４０×１０⁴〜１５×１０⁵Ｐａであり、所望の表面粗さが得られるまでブラスト処理する。上記ブラストによりシャープな形状の微細な凹凸をランダムに形成することができ、脱気性が確保される。
【００１８】
本発明のエンボスロールの製造方法では、ブラスト処理した後、該処理面を一様に平滑になるようにするための研磨を行う。尚、本明細書において、以下、金属ロールの表面に形成された多数の凸部の上部を一様に研磨して平滑にすることを半研磨という。半研磨の方法としては、金属ロールを回転させながらエンボス表面に研磨砥石を押しつける方法、研磨砥石を回転させた状態でエンボス表面に押圧し、金属ロールを回転させる方法等がある。研磨砥石の押圧力は、２×１０^４〜１０×１０^５Ｐａとされる。
【００１９】
上記研磨砥石としては、一般にＪＩＳ規格の＃２００〜＃２０００、好ましくは＃４００〜＃１０００の酸化アルミニウムや炭化珪素が好適に用いられる。尚、研磨砥石としてサンドペーパーを用いることもできる。
【００２０】
半研磨の程度（半研磨面積比率）は、一般的にＪＩＳＢ０６０１で規定される負荷長さ率（ｔｐ）を用いて表わされる。即ち、半研磨後のエンボスロールの粗さ曲線から、その平均線方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の粗さ曲線の山頂線に平行なレベルにおける切断長さの和の基準長さに対する比率（半研磨面積比率）は、２０〜６０％、好ましくは３０〜５０％となるように半研磨する。半研磨面積比率が２０％未満では脱気性向上の効果が小さく、６０％を超えるとブロッキングが起こり易くなる。
【００２１】
また、半研磨面積比率が大きい場合には、上記半研磨したエンボス面に、例えば、粒径が５μｍ以下の粒子を低い密度で分散ブラストすることにより、微細な凸部に更に極微細な凹凸を形成してもよい。極微細な凹凸は、それぞれが独立した凹凸であることが好ましく、これにより、ガラス板との滑り性が維持され、更によいブロッキング防止効果が得られる。
【００２２】
半研磨の後で上記分散ブラストした後、常法によりエンボスの粗さや形状に沿ってクロムメッキ、ニッケルメッキ、亜鉛メッキ等の金属メッキを施す。金属メッキは電気メッキ、化学メッキのいずれで行ってもよいが、化学メッキによるとエンボスの粗さや形状に沿って平滑で均一な厚みのメッキ層を形成できるので好ましい。
【００２３】
金属メッキの厚さはエンボスの粗さや形状を維持する点で薄い方が好ましく、一方、耐薬品性や防錆効果の点では厚い方が好ましい。これら両方を考慮すると５〜２０μｍの範囲が好ましい。最終的に得られるエンボスの粗さはＪＩＳＢ０６０１で定義される十点平均粗さで２０〜５０μｍとするのが好ましい。
【００２４】
次に、上記のようにして得られたエンボスロールを用いて製造された合わせガラス用中間膜について説明する。
合わせガラス用中間膜の材料としては、従来より安全ガラス用中間膜の樹脂として用いられているポリビニルアセタール樹脂が好適であり、特に、ブチラール化度６０〜７０モル％、重合度１０００〜２０００のポリビニルブチラール樹脂が最適である。
【００２５】
上記合わせガラス用中間膜に用いられる可塑剤としては、例えば、トリエチレングリコールジ−２−エチルブチレート、トリエチレングリコールジ−ヘプタノエート、トリエチレングリコールジ−２−エチルヘキサノエート、テトラエチレングリコールジ−２−エチルブチレート、テトラエチレングリコールジ−ヘプタノエート、テトラエチレングリコールジ−２−エチルヘキサノエート等のグリコール系；ジヘキシルアジペート、ジオクチルアジペート等のアジペート系；ジベンジルフタレート等のフタル酸系などのものを単独又は２種以上併用して用いることができる。
本発明の合わせガラス用中間膜における可塑剤の添加量は、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して２０〜６０重量部の範囲とするのが好ましい。
【００２６】
本発明の合わせガラス用中間膜には、紫外線吸収剤、酸化防止剤、接着力調整剤等の種々の添加剤が含有されていてもよい。
【００２７】
本発明の合わせガラス用中間膜は、前記本発明のエンボスロールを用いてエンボス加工されたものであるから、ガラス板面との滑り性がよいので重ね合わせ作業し易く、脱気性に優れ、ガラス板との密着性に優れたものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
鏡面研磨されたチルド鉄ロール（直径３５０ｍｍ）を回転させながら、その表面の周方向にミル加工により多数の凹溝と凸条を形成した。図１は上記ミル加工された状態を拡大して示す斜視図であり、１は凹溝、２は凸条である（Ｈ＝４０μｍ、Ｌ₁＝４０μｍ、Ｌ₂＝８０μｍ、Ｌ₃＝３２０μｍ）。次に、酸化アルミニウム（＃３６；飽和条件で６５μｍ粗さとなる条件）からなるブラスト材を吐出圧力５０×１０⁴Ｐａで吐出してブラスト処理を行った。その後、研磨砥石を押しつけて半研磨を行い、上記ブラスト処理によるランダム形状部分が７０％、半研磨による平滑部が３０％であり、平滑部が回転方向（膜の流れ方向）に一定の幅を有するエンボスロールが得られた。図２は半研磨された状態を示す平面図であり、１は凹溝、３は半研磨による平滑部である。
【００２９】
（実施例２）
鏡面研磨されたチルド鉄ロール（直径３５０ｍｍ）の周方向に、ミル加工により図３の拡大斜視図で示すような多数の凹溝１１及び凸条２、凸条２１（Ｈ＝４０μｍ、Ｌ₄＝８０μｍ、Ｌ₅＝１２０μｍ）を形成した。
この鉄ロールに、半研磨面積比率が５０％となるように半研磨したこと以外は実施例１と同様にしてブラスト処理を行い、ランダム形状部分が５０％であり、平滑部が回転方向（膜の流れ方向）に一定の幅を有するエンボスロールを得た。図４はこのエンボスロールの表面状態を示す平面図であり、１１は凹部、４は半研磨による平滑部である。
【００３０】
（実施例３）
鏡面研磨されたチルド鉄ロール（直径３５０ｍｍ）の表面に、図５に示すように多数の凹部１２と凸条２２をミル加工で格子状に形成した（Ｈ＝４０μｍ、Ｌ₁＝７０μｍ、Ｌ₂＝３０μｍ、Ｌ₃＝３２０μｍ）。図６はこのロール表面を示す平面図である。酸化アルミニウム（＃３６番；飽和する条件で６５μｍの粗さとなる条件）からなるブラスト材を用いて吐出圧力５０×１０⁴Ｐａでブラスト処理を行った。この面に半研磨面積比率が５０％となるように半研磨した。
図７は半研磨された表面の状態を示す平面図で、１２は凹部であり、５は半研磨による平滑部である。このロール表面はブラストによるランダム形状部分が５０％、半研磨による平滑部が５０％であり、平滑部が回転方向（膜の流れ方向）に直角方向で一定の幅を有するものであった。
【００３１】
（実施例４）
図１と同様のミル加工した鉄ロールに、実施例１と同様にブラスト処理を行った後、半研磨面積比率が６０％となるように半研磨した。図８はその状態を示す平面図であり、１３は凹部、６は平滑部である。次に、上記半研磨面に酸化アルミニウム（＃１５０番；飽和する条件で１０μｍ粗さとなる条件）で表面の約２０％に凹部が生じるようにブラスト処理した。これにより、ブラスト処理によるランダム形状部分が４０％、半研磨による平滑部分が６０％であるが、平面部分が回転方向（膜の流れ方向）に直角方向で一定の幅を有するエンボスロールが得られた。
【００３２】
（比較例１）
ミル加工を行わなかったこと以外は実施例１と同様にして、粗さ約６０μｍのブラスト処理により、ランダム形状部分が７０％、半研磨面の面積比率が３０％であるエンボスロールを得た。このエンボスロールは半研磨部分が不連続で空気の流れが阻害される形状であり、脱気性に欠けるものであった。図９はこのエンボスロールの表面状態を示す平面図であり、１４は凹部、７は半研磨による平滑部である。
【００３３】
（比較例２）
ミル加工を行わなかったこと以外は実施例１と同様にして、粗さ約６０μｍのブラスト処理により、ランダム形状部分が５０％、半研磨面の面積比率が５０％であるエンボスロールを得た。図１０はこのエンボスロールの表面状態を示す平面図であり、半研磨による平滑部８が不連続で空気の流れが阻害される形状であり、脱気性に欠けるものであった。
【００３４】
（比較例３）
ミル加工を行わず、酸化アルミニウム（＃２４番；飽和する条件で８０μｍの粗さとなる条件）で、粗さ約８０μｍのブラスト処理したこと以外は、実施例１と同様にして、ブラスト処理によるランダム形状部分が３５％、半研磨面の面積比率が６５％であるエンボスロールを得た。このエンボスロールはロール粗さが３７μｍであったが、成膜したものは転写し難く、膜粗さは３０μｍとなった。図１１はこのエンボスロールの表面状態を示す平面図であり、平滑部９は連続したものになったが、平滑部９の占める面積割合が大きく、成膜したものは滑り性が悪くブロッキングが生じた。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のエンボスロールは、ガラス板と中間膜とを重ね合わせる際の取扱い作業性がよく、これらを貼り合わせるための予備圧着工程での脱気性に優れ、能率よく中間膜を製造することができる。
又、本発明の合わせガラス用中間膜は保管中に膜同士のブロッキング発生が防止され、ガラス板との適当な滑り性を有するので貼り合わせ作業性に優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ミル加工されたエンボスロール表面の拡大斜視図。
【図２】半研磨されたエンボスロールの表面の拡大斜視図。
【図３】ミル加工された他のエンボスロール表面の拡大平面図。
【図４】半研磨された他のエンボスロールの表面の拡大斜視図。
【図５】格子状にミル加工されたエンボスロール表面の拡大斜視図。
【図６】図５の平面図。
【図７】図５のエンボスロール表面が半研磨された状態を示す平面図。
【図８】半研磨された別のエンボスロールの表面の拡大斜視図。
【図９】従来の方法で製造されたエンボスロール表面を示す平面図。
【図１０】従来の方法で製造された他のエンボスロール表面を示す平面図。
【図１１】従来の方法で製造された更に他のエンボスロール表面を示す平面図。
【符号の説明】
１，１１，１２，１３：凹溝
２，２１，２２：凸条
３，４，５，６，７，８，９：平滑部

Claims

金属ロールの表面に彫刻ミル法またはエッチング法により凸条と凹溝とからなるエンボス加工を施し、該エンボス面をブラスト処理することにより微細な凹凸を形成し、エンボス面の凸条に形成された微細な凸部の上部を金属ロールを回転させながらエンボス表面に研磨研石を押し付けるか、あるいは研磨研石を回転させた状態でエンボス表面に押圧し金属ロールを回転させてエンボス面を、ＪＩＳＢ０６０１で規定される負荷長さ比（ｔｐ）を用いて表わされる半研磨面積比率が２０〜６０％となるように一様に研磨して平滑にし、上部が一様に研磨されて平滑にされた凸部にブラスト処理により極微細な凹凸を形成することを特徴とするエンボスロールの製造方法。