JP4240444B2

JP4240444B2 - フィルムエンボス材料及びその製造方法

Info

Publication number: JP4240444B2
Application number: JP2002144094A
Authority: JP
Inventors: 徹藤; 照久宮崎
Original assignee: 株式会社トーツヤ
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2022-05-20
Also published as: JP2003334857A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムシワや弛みがなく、種々の用途に広範に利用することができるフィルムエンボス材料及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にエンボス技術と呼ばれている型押しの方法としては種々の方法が知られているが、軟質系のフィルムからフィルムへのエンボス加工は、型が入り難く、フィルムシワの問題や熱に弱いことから弛みが発生し易く、そのために技術的に加工が困難であり、殆ど行われていない。そして、現在のところ、その多くが金属のロール表面に凹凸模様を形成し、該ロールの表面模様を軟質系の材料に転移させる方法が採られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記金属ロールを用いる方法は、エンボスの条件として温度、圧力、速度があり、適正な条件を設定することが困難であり、しかも仮に適正な製造条件を選択できたとしても、エンボスロール自体が高価であるため、生産コストが高くなるものであり、特に小規模多品種生産（加工）に向くものではなかった。
また、従来はＵＶ塗料を転写媒体として用いていたが、硬化したＵＶ塗料は硬いため、軟質のフィルムを支持体として用いても十分な柔軟性が得られず（ＵＶ塗料の硬化物がフィルムの柔軟性を阻害する）、利用範囲が極めて狭いものであった。
そこで、本発明は、小規模多品種生産（加工）に好適で、しかも柔軟性に優れ、種々の用途に広範に利用できるフィルムエンボス材料及びその製造方法を提案することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記に鑑み提案されたもので、請求項１に示すように、表層に厚み１０μm以下で軟化温度が８０〜１３５℃の軟質ポリプロピレン層を有し、基材が二軸延伸ポリオレフィンからなる厚み１５〜４０μmのフィルムに、加熱温度が８０〜１３５℃で、原反フィルムの貼り合わせ直前に５０〜１１０℃の温度に予熱し、加圧することで、表層の軟質ポリプロピレン層に原反フィルムのエンボス模様を転写し、加圧直後に７０℃以下に冷却して連続エンボス表面加工を施したことを特徴とするフィルムエンボス材料に関するものである。
【０００５】
また、請求項２に示すように、エンボス模様がホログラム模様であることが望ましい。
【０００６】
さらに、本発明は、前記フィルムエンボス材料の製造方法をも提案するものであり、表層に厚み１０μm以下で軟化温度８０〜１３５℃の軟質ポリプロピレン層を有し、基材が二軸延伸ポリオレフィンからなる厚み１５〜４０μmのフィルムを、５０〜１１０℃の温度に予熱し、８０〜１３５℃の加熱温度にてエンボス模様を有する原反フィルムと貼り合わせるに際し、加熱金属ロールとゴム硬度が８０度以上の硬質ゴムロール間の加圧で、３〜３０ｍ／分の通過速度で、貼り合わせ前後の張力を各々独立に制御しつつ、蛇行防止装置を用いて連続エンボス表面加工を行い、加圧直後に７０℃以下に冷却することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる被加工フィルムは、表層に厚み１０μm以下で軟化温度８０〜１３５℃の軟質ポリオレフィン層を有し、基材が二軸延伸ポリオレフィンからなる厚み１５〜４０μmのフィルムであって、表層の軟質ポリオレフィン層がエンボス被転写層となる。
この被加工フィルムの厚みが１５μmに満たない場合には、伸び等が生ずるため張力が掛けられず、フィルム弛みが発生し易くなる。また厚みが４０μmを越える場合には、張力が掛かり難く、フィルムシワが発生し易くなる。
軟質ポリオレフィン層は、ポリプロピレン樹脂又は変性ポリプロピレン樹脂よりなるものが望ましい。
また、この被加工フィルムは、蒸着（透明、アルミ等）の有無に関わらず、材質も柔軟性を備え、且つ加熱温度（８０〜１３５℃）に耐え得る程度の耐熱性を有するものであれば特に限定するものではなく、例えばＯＰＰベースでも、ＰＥＴベースでも用いることができる。
このような複合（積層）タイプのフィルムは、ヒートシール用フィルムとして既に市場に供されているので、容易に入手可能であり、それを用いるようにしても良い。
【０００８】
前記被加工フィルムと貼り合わせる原反フィルムは、表面にエンボス模様を有するものであれば特にその具体的構成を限定するものではなく、エンボス模様についてもホログラム柄などどのような模様でも良い。
このような表面にエンボス模様を有する原反フィルムは、既に多種のものが市場に供されており、容易に且つ安価に入手可能でであり、それを用いるようにしても良い。
【０００９】
前記被加工フィルムと原反フィルムとを貼り合わせる直前に、５０〜１１０℃に予熱する。具体的な予熱温度は、使用する被加工フィルムの軟質ポリオレフィン層の軟化温度に応じて決定すれば良く、軟質ポリオレフィン層を予熱しておくことにより、後述する加熱温度にまで速やかに上昇し（＝即時的に到達させ）、原反フィルムのエンボス模様を転写することができる。
【００１０】
また、貼り合わせ時の加熱温度は、８０〜１３５℃であるが、前記予熱温度と同様に具体的な加熱温度は、使用する被加工フィルムの軟質ポリオレフィン層の軟化温度に応じて決定すれば良く、好ましくは１００〜１３０℃であり、より好ましくは１０５〜１２５℃である。この加熱温度が８０℃に満たない場合には、エンボス型が軟質ポリオレフィン層に転写されず、柄が形成されない。また加熱温度が１３５℃を超えた場合には、被加工フィルム全体が軟化して加工が困難となる。
【００１１】
貼り合わせ加工に際しては、加熱金属ロールとゴム硬度が８０度以上の硬質ゴムロール間の加圧で、３〜３０ｍ／分の通過速度で、貼り合わせ前、貼り合わせ後の張力を各々独立に制御しつつ、蛇行防止装置を用いて連続エンボス表面加工を行うようにする。
そして、加圧直後には７０℃以下に冷却する。この冷却により、被加工フィルムの軟質ポリオレフィン層を硬化させ、原反フィルムとの剥離性が向上し、巻き姿の良い連続エンボス表面加工を施したフィルムエンボス材料を得ることができる。
加熱金属ロールは、前述の加熱温度に温度調整が可能なものであればその具体的構成を限定するものではなく、熱媒を循環する等の外付けの加熱装置により加熱されるものでも加熱機構を内蔵するものでも良く、例えばハードクロムメッキ仕上げ品などの金属メッキ光沢ロールを好適に用いることができる。
硬質ゴムロールは、ゴム硬度が、即ちＪＩＳＫ６３０１によるスプリング式かたさ試験機Ａ型での測定で、８０以上であり、例えば尿素樹脂系、ＮＢＲ、ウレタン樹脂系などを好適に用いることができる。
【００１２】
尚、被加工フィルムに、原反フィルムの付着ゴミ、粉塵、汚れを転写させないためには、それらの除去が重要であり、粘着ロールを両面通してクリーニングすることや、またフィルムの静電防止も重要である。
【００１３】
図１に本発明における連続エンボス表面加工を実施するための装置の一例を示した。
図示したようにエンボス模様を有する原反フィルムと被加工フィルムとは、貼り合わせ前と、貼り合わせ後の張力制御が各々独立に行われるものであり、前者を巻き出し側張力制御(1)とし、後者を巻き取り側張力制御(2)とした。また、ロールツーロールで貼り合わせるための加熱金属ロールとしてはハードクロムメッキ仕上げ品を用い、硬質ゴムロールとしてはゴム硬度９０度のものを用いた。尚、図示しないが蛇行防止装置も用いた。
【００１４】
【実施例】
〔実施例１〕
被加工フィルムとして、表層に４μmの軟化温度１２０℃の軟質ポリプロピレン層を有し、基材が二軸延伸ポリプロピレンからなる厚み２５μmのフィルム（東洋紡社製＃３１６２）を用い、原反フィルムとして、厚み２０μmのＯＰＰベースの未蒸着品であるホログラムフィルムを用い、前記図１の装置により連続エンボス表面加工を行った。
被加工フィルムの予熱温度１００℃とし、巻出し側の張力を１.３Ｎ／cm、巻取り側の張力を０.９Ｎ／cmに制御しつつ、加熱金属ロールの表面温度（加熱温度）を１２０℃、線圧１５kg／cm、通過速度１０m／分としてロールツーロールで原反フィルムと貼り合わせ、加圧直後の冷却温度を７０℃とし、蛇行防止装置を用いて剥離しながら巻取りを行い連続エンボス表面加工を行った。
得られたフィルムエンボス材料は、フィルムシワや弛みもなく、ホログラム柄の転写性も良好であり、生産性も良好であった。
【００１５】
〔実施例２〕
被加工フィルムとして、表層に３μmの軟化温度１１５℃の軟質ポリプロピレン層を有し、基材が二軸延伸ポリプロピレンからなる厚み２０μmのフィルム（東洋紡社製＃３１６２）を用い、原反フィルムとして、厚み２０μmのＯＰＰベースの未蒸着品であるホログラムフィルムを用い、前記図１の装置により連続エンボス表面加工を行った。
被加工フィルムの予熱温度９５℃とし、巻出し側の張力を１.２Ｎ／cm、巻取り側の張力を０.８Ｎ／cmに制御しつつ、加熱金属ロールの表面温度（加熱温度）を１１５℃、線圧１８kg／cm、通過速度９m／分としてロールツーロールで原反フィルムと貼り合わせ、加圧直後の冷却温度を６５℃以下とし、蛇行防止装置を用いて剥離しながら巻取りを行い連続エンボス表面加工を行った。
得られたフィルムエンボス材料は、フィルムシワや弛みもなく、ホログラム柄の転写性も良好であり、生産性も良好であった。
【００１６】
〔比較例１〕
被加工フィルムとして、表層に４μmの軟化温度７０℃の軟質ポリプロピレン層を有し、基材が二軸延伸ポリプロピレンからなる厚み２５μmのフィルムを用い、原反フィルムとして、厚み２０μmのＯＰＰベースの未蒸着品であるホログラムフィルムを用い、前記図１の装置により連続エンボス表面加工を行った。
被加工フィルムの予熱温度５０℃とし、巻出し側の張力を１.３Ｎ／cm、巻取り側の張力を０.９Ｎ／cmに制御しつつ、加熱金属ロールの表面温度（加熱温度）を６５℃、線圧１８kg／cm、通過速度９m／分としてロールツーロールで原反フィルムと貼り合わせ、蛇行防止装置を用いて剥離しながら巻取りを行い連続エンボス表面加工を行った。
得られたフィルム材料は、剥離性が悪く、ホログラム柄も十分に転写されなかった。
【００１７】
〔比較例２〕
被加工フィルムとして、表層に３μmの軟化温度１２０℃の軟質ポリプロピレン層を有さない、基材の二軸延伸ポリプロピレンからなる厚み２５μmのフィルムを用い、原反フィルムとして、厚み２０μmのＯＰＰベースの未蒸着品であるホログラムフィルムを用い、前記図１の装置により連続エンボス表面加工を行った。
被加工フィルムの予熱温度１００℃とし、巻出し側の張力を１.２Ｎ／cm、巻取り側の張力を１.２Ｎ／cmに制御しつつ、加熱金属ロールの表面温度（加熱温度）を１２０℃、線圧１５kg／cm、通過速度１０m／分としてロールツーロールで原反フィルムと貼り合わせ、加圧直後の冷却温度を７０℃とし、蛇行防止装置を用いて剥離しながら巻取りを行い連続エンボス表面加工を行った。
得られたフィルム材料は、剥離性は良いものの、ホログラム柄が転写されなかった。
【００１８】
以上本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のフィルムエンボス材料及びその製造方法は、小規模多品種生産（加工）に好適で、しかも柔軟性に優れ、種々の用途に広範に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における連続エンボス表面加工を実施する装置の一例を示す概略図である。

Claims

表層に厚み１０μm以下で軟化温度が８０〜１３５℃の軟質ポリプロピレン層を有し、基材が二軸延伸ポリオレフィンからなる厚み１５〜４０μmのフィルムに、加熱温度が８０〜１３５℃で、原反フィルムの貼り合わせ直前に５０〜１１０℃の温度に予熱し、加圧することで、表層の軟質ポリプロピレン層に原反フィルムのエンボス模様を転写し、加圧直後に７０℃以下に冷却して連続エンボス表面加工を施したことを特徴とするフィルムエンボス材料。
エンボス模様がホログラム模様であることを特徴とする請求項１に記載のフィルムエンボス材料。
表層に厚み１０μm以下で軟化温度が８０〜１３５℃の軟質ポリプロピレン層を有し、基材が二軸延伸ポリオレフィンからなる厚み１５〜４０μmのフィルムを、５０〜１１０℃の温度に予熱し、８０〜１３５℃の加熱温度にてエンボス模様を有する原反フィルムと貼り合わせるに際し、加熱金属ロールとゴム硬度が８０度以上の硬質ゴムロール間の加圧で、３〜３０ｍ／分の通過速度で、貼り合わせ前後の張力を各々独立に制御しつつ、蛇行防止装置を用いて連続エンボス表面加工を行い、加圧直後に７０℃以下に冷却することを特徴とするフィルムエンボス材料の製造方法。