JPH02229011A - 感光性組成物の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （８１産業上の利用分野 本発明は、感光性組成物の成形方法、特にプラスチック
を平滑に月つ、異なった性質を有する物の接着連続シー
１〜状に成形する方法に関するものである。

（ｔｌ）従来の技術 プラスチックを平滑に成形する方法は従来から次の通り
種々の方法がある。ここでいうシートとは、フィルムを
含めた概念として使用するが、数的には厚み０．１．ｍ
ｍ以七をシートとし、それ以下をフィルムとする。

一般に、プラスチックをシート状に成形する方法として
は、押出成形法、溶液流延法、カレンダー加工法がある
。Ｌ７かしながら、これらの方法にはエネルギーが無駄
であったり、溶媒の回収が必要である等の種々の欠点が
あるため、それらを解消するため、本発明者等は鋭意研
究の結果、感光性組成物を用いたシーＩ・化の方法を発
明し、特許出願もしている（特願昭６２−２８２６６６
号）。

この方法は、２つの金属ロールを近接配置し、該ロール
上に空気の存在によって硬化阻害を受ける感光性組成物
を展延し、金属ロールと反対側から両ロール上の展延さ
れた組成物に光を照射し、金属ロールに接している側を
硬化させ、ロールの回転によって部分硬化した組成物を
両ロールの間隙に導き、両組代物を接着一体シート化し
、その後再度光を照射することによって完全硬化させる
ものである。

この方法によると、金属面がレプリカとなるため、非常
に平滑性の高いシー［・ができ、溶剤や熱源が不要とな
る等大きな利点がある。

以にが、プラスチックを事情なシート状に成形する方法
であが、本発明の目的はこれに留まらず異なった性質を
有するシートの接着連続体を製造することにある。ここ
でいう、接着連続体とは、複数のシー１−をシー１−の
側方で接着（固着）したものを言い、−」二下方向に接
着（ラミネート）したものではない。

このような接着連続体の製法とＵ７ては、勿論、成形さ
れたシーｌ−を接着剤で接着することも考えられる。

また、複数の樹脂を別々に融解又は熔解させ、それを冷
却又は溶媒揮散固化する前に接着することが考えられる
。

（Ｃ）［発明が解決しようとする課題］しかしながら、
上記した成形後のシートを接着剤で接着することば事実
上不可能である。接着面積が非常に小さく、且つ正確に
合わせることが困難であるためである。

また、上記のシート化の従来法に於ける成形時に同時に
接着する方法であっても、次の通り非常に困難である。

まず、カレンダー法に就いて考えてみると、この方法で
は、熱可塑性樹脂からなるコンパウンドを多段式のロー
ルに供給し、ロール間で混練し乍うシーｌ−状に成形す
る方法であるため、シートを機械方向に対して平行な位
置関係で連続して色調や組成を変える等は殆ど不可能で
ある。

押出成形法においては、金型が円形状の号−キュシーグ
イであっても、Ｔ型ダイであっても、原理的には２ｆ、
！以上の樹脂を金型に対して別々の供給「■より供給し
、それらの樹脂は夫々別の径路を経て移動し、熔融樹脂
が吐出される金型先端部の手前で合流するようにすれば
実施可能である。所謂多層押出成形の変形技術として既
に公知の技術である。しかしながら、この方法において
は金型の構造が非常に複雑になるし、樹脂を供給する押
出機は用いる樹脂の種類だけ設備しなければならない。

当然、設備費は高価となり機械の設置面積も過大となり
、高々色調等を変える程度の目的では、まず採算がとれ
ない。更に、カレンダー加工法にせよ、押出成形法にせ
よ多大の電気エネルギーを消費するという欠点を有Ｕ７
ている。

最後に、溶液流延法であるが、ドープを吐出させるポツ
パーに適宜仕切を設け、複数種類のそれぞれ色調等の異
なったトープを別々に供給し、金属ロール又は金属ヘル
ド」二に展延せしめたとしても、溶媒を完全に乾燥する
までの間に時間がかかり、２種類のトープがその境界に
おいて混じり合う可能性がある。又、この方法では多量
の溶媒を使って成形するため溶媒の乾燥や回収には多大
のエネルギーを要する等の欠点を有している。

このように、実際問題として、従来のどの方法において
も多性質接着連続体状に成形することは困難であった。

色調のみが異なった接着連続体を製造する必要がある場
合には、上記した方法は困難であるが、印刷という手段
によっである程度達成できる。しかし、印刷では塗料の
欠落、色落ち等の問題がある。また、着色フィルムやシ
ートと異なり、表面のみの着色であるため、非常に表面
的である。

よって、本業界では、一体化された、平滑な多色シート
の簡単な製造方法が要望されていた。

＋ｄｌ　　問題点を解決するための手段以上のような現
状に鑑み、本発明者等は、色の異なる組成物を別個に展
延し金属ロール上で接着硬化させる方法に就いて種々研
究した結果、本発明方法を完成したものであり、その特
徴とするところは、感光性組成物を金属ロール上に展延
し、該金属面と反対側から光を照射し硬化させる方法に
おいて、異なった性質の複数の該組成物を互いに接触さ
せながら、金属ロールに展延する点にある。

感光性組成物とは、光の照射によって硬化する組成物を
いい、特に限定するものではなくすべての感光性組成物
に適用できる。

また、感光性組成物は、モノマーばかりでなくオリゴマ
ー、プレポリマー等光の照射によって硬化するものであ
ればどのようなものでもよく、アクリロイル基、アリル
基を官能基とするモノマーが一般的である。

例えば、ＨＥＭＡ　（２−ヒドロキシエチルメタアクリ
レート）、Ｎ−メチルアクリルアミド等がある。

さらに、この組成物は単一物である必要はなく種々の感
光性組成物の混合物でもよい。

また、この感光性組成物に高分子重合体を混合してもよ
い。混合する高分子の例としては、ポリアミド系のもの
が挙げられる。中でも、Ｎ−メトキシメチル系ナイロン
は、ＨＥＭＡによく熔解する。特に、Ｎ−メトキシメチ
ル−１２−ナイロンは常温で適正粘性を呈し、硬化皮膜
も透明でシート成形能のあることがわかった。

組成物の粘度も、展延できればよく特に限定するもので
はない。

金属ロールとは、金属製の表面を有する円筒状のドラム
をいい、感光性組成物を展延するロールである。

金属ロールの材質は、特に限定するものではないが、金
属表面が表面成形時のレプリカとなるため、そのシート
に必要な平滑度に見合うように、金属表面を平滑に仕上
げる必要がある。二・ノケルやクロム、アルミ等の蒸着
、鍍金等によるものが多い。

展延とは、ロール上に組成物を流延載置することをいい
、通常は狭いスリット状の導入口から排出するものであ
る。

金属ロールと反対側とは、展延された組成物に光を照射
する方向であり、金属側からではなく、ロールから見れ
ば外側からロールに向かった方向をいう。

ここでいう光は、原則として紫外線であるが、その他、
電子線、可視光線等硬化に利用できるものであればよい
。

ここでいう組成物の性質とは、色、即ち混合される顔料
や染料、及び組成物の組成や混合比率、その他の物性を
いう。

この中で、性質として色調をとると、色が異なる複数の
組成物となり、他の物性はまったく同一であってもよい
。また、その内１つが透明であってもよい。感光性組成
物の着色の方法は、どのようなものでもよい。染料や顔
料を硬化前に混入するだけでよい。しかし、多量に混入
し光の透過を阻害すると硬化が遅れたり、硬化しない場
合があるため自ずと限界はある。通常は、感光性組成物
に対して、隠蔽力の大きい白色顔料等では１〜５％程度
であり、基準としては、可視光線が完全に遮断されない
程度である。しかし、照射する光として、電子線を使用
すると透過力があるため、あまり問題とならない。

色原外の物性としては、どのようなものでもより いが、多機能シー　ｌ−を製造する場合には好適である
。

互いに接触させながら展延するとは、感光性組成物が貯
蔵され、その下部から金属ロールに展延するためのホッ
パーのＩＪｌＤにおいて他の性質の感光性組成物と密着
させ（接触面積は厚み×長さとなる）で展延させること
をいう。この場合には、感光性組成物の組成、粘度、押
出圧（ホッパー内での押出圧、即ちヘッド）、展延厚み
等がほぼ一致していることが、接着を完全にすることと
、方のシー１−（フィルム）に応力が掛からないよ・う
にする意味からは非常に重要である。物性が異なる多機
能シー１〜を製造する場合に於いても、これらの点は名
慮しなければならない。

接触位置は移動しても、また中間に位置する組成物は断
続的であってもよい。

即ち、接触位置は、複数の性質の異なるシートの夫々の
幅を規制するものであるため、これを移動させるという
ことは、部分的に又は全体的に夫々のシートの幅が変化
するということである。よって、接触位置（接着位置）
が直線状でなく、波型その他の曲線状も可能なのである
。

また、断続的とは、例えば３種の組成物を接着させる場
合、その中間位置の組成物の幅を規制する２つの仕切を
徐々に接近させ、完全に接着し、中間位置の組成物の展
延が中１トされた時には２種の組成物のシー１−となる
。また、逆に中止掻除々に前記２つの仕切を離反させ、
展延を開始すると３種の組成物のシートとｔｌ′る。こ
れが、断続的の意味である。

本発明においては、ポツパー自体が複数であってもよく
、又１つのホッパーの内部を複数に仕切ってもよい。

本発明方法では、前記した金属ロール−ヒで感光性組成
物を完全に硬化させても、部分的に硬化させてもよい。

感光性組成物６０よ、空気が存在すると、通常の紫外線
では、空気に接している部分が硬化阻害を受けるものが
ある。ここでは、ごれらの感光性組成物を硬化阻害を受
ける組成物という。

金属ロール上で完全に硬化させる場合には、硬化阻害を
受けない組成物の場合には、そのまま光を照射すればよ
い。

しかし、硬化阻害を受ける組成物の場合には、光として
電子線を使用するが、上方をプラスチックフィルムでカ
バーした後光を照射するが、不活性ガス雰囲気下で光を
照射するがである。

次に金属ロール上では完全に硬化させない場合において
は、その後の工程で完全硬化させる必要がある。この方
法、即ち金属ロール上で完全硬化させない場合には、感
光性組成物は、空気（酸素）の存在によって硬化が阻害
されることが前提となるが、感光性組成物の中には空気
（酸素）の存在下で硬化阻害を受けるものは多くあり、
その選択に事欠くことはない。即ち、硬化阻害を受ける
ものにあゲでは、空気に接している表面は硬化しないた
め、その部分を別途硬化させる必要があるということで
ある。

この別途硬化させる方法としては、前記した金属ロール
（第１金属ロールという）とは別に、他の金属ロール（
第２金属ロールとい・う）を使用する方法がある。第２
金属ロールとは、第１金属ロールと構造的には同様のも
のであるが、用途が異なり、展延せずにその土で硬化の
みさせるものをいう。

第１金属ロールからの部分硬化物を第２金属ロル６に周
回させる。このとき、部分硬化物の未硬化側が第２金属
ロールに密着するようにする。周回とは、金属ロールの
表面に部分硬化物を密着してｌ’（、）わせることをい
い、勿論ロールの全周ではなく一部である。ここでいう
完全密着も、理論的なものではなく、はぼ完全に密着し
た状態という程度の意味である。この状態で、再度光を
照射すると、第２金属ロールに接している未硬化部分は
、空気と遮断されているため、完全硬化することとなる
。

また、この第２金属ロールにも、感光性組成物を展延し
、第１金属ロールと同様に光を照射し部分硬化物（シー
ト状）を製造し、このロール（又は第１金属ロール）上
で第１金属ロールからの部分硬化物と貼り合わせ、その
後光を照射して完全接着、完全硬化させてもよい。

さらに、第１金属ロールからの部分硬化物と、第２金属
上の部分硬化物とが貼り合わされる地点に、他のフィル
ム（ポリエステル等通常のプラスチックフィルムでよい
）を挟持してもよい。

第１金属ロールと第２金属ロールとの搬送速度は、同一
でもよいが、皺の発生を防止する観点から、第２金属ロ
ールの方を少し速くしてもよい。

これは、張力を掛けながら硬化させることによって波打
ちが防止できたり撓みが吸収できるからである。速度は
０．５〜３％増程度が適当である。

第１金属ロールと第２金属ロールとの配置は、水平でも
垂直でもよく、さらに斜めに配置してもよい。さらに、
第１と第２金属ロールは、部分硬化物を介して接してい
てもよく、離れていてもよい。何れにせよ、これらのロ
ール間の間隔はロール配置上の制約の許す限り短くし、
不必要にシートのバスを長くしないことである。接して
いる場合には、その間隔でシートの厚みが規制されるこ
ととなる。

本発明方法においては、金属ロールとしては、前記した
第１及び第２金属ロール、また後述する剥離ロール以外
にも、方向転換ロールやピンチロール等を使用してもよ
いことは、シートやフィルムの成形の通例であり、当然
のことである。

このような部分硬化の方法が可能な理由は、酸素によっ
て硬化阻害を受は易い感光性組成物からなる組成物を前
提としているため、光を受けた表面は硬化が非常に遅く
なり、逆に金属面側は反射光の影響もあり硬化は速くな
ると考えられるからである。

発明者の実験による結果を第５図に示す。第５図は、横
軸に時間（秒）をとり、縦軸に組成物の展延厚みをとっ
ている。この場合の、展延厚みは３０００μである。よ
って、厚みＯの地点は空気に接している側であり、３０
００μの地点は金属ロールに接している側である。曲線
２１はゲル化曲線であり、曲線２２は硬化曲線である。

この例では表面から４００μ程度の箇所が最も早く（３
０秒程度）ゲル化し、かつ硬化した。次にゲル化は、層
の上下方向に進行し、約６０秒経過後金度は金属表面か
らゲル化・硬化かはしまり、約１２０秒未満で表面層の
約２０μを残して完全に硬化した。図の２３は溶液状態
であり、２４はゲル状態、２５は固体を示す。

このように、空気に曝された状態では表面から一定の厚
み分が硬化しない（又は著しく硬化が遅い）ため、本発
明の方法が可能になるのである。

ここでは、上記のような表面部分が未硬化（硬化反応が
完了していないことを指す）の状態であるものを部分硬
化物と称する。

空気との接触を断ってとは、未硬化部分を空気に曝さな
いでの意味であり、その方法としては、未硬化部分をプ
ラスチックフィルムでカバーするか、窒素等の不活性ガ
ス雰囲気下で光を照射するか、さらに前記した第２金属
ロールを使用して、未硬化側をそのロールに周回させて
光を照射する方法もある。

以上のどの方法でもよいが、第２金属ロールを使用する
方法では、シートの両側が平滑となるためと、不活性ガ
ス等が不要であるため、最も望ましい。

（ｅ）　　実施例 第１図は、本発明の感光性組成物の成形方法の１例を示
す概略断面図である。第１金属ロール１と第２金属ロー
ル２を距離を置いて配置し、第１金属ロール１の上方に
ホンパー３及び第１紫外線照射装置４を設け、第２金属
ロール２の下方には第２紫外線照射装置５が設けられて
いる。

ホンパー３から、感光性組成物６を第１金属ロール１上
に展延供給する。ここでは、複数の色の感光性組成物は
側面から見ているので、１つとして記載している。第１
金属ロール１が反時計回りに回転しているため、感光性
組成物６はそれに従って進行する。感光性組成物６は、
ホッパー３から剥離地点７に至る間で、第１紫外線照射
装置４によって、紫外線の照射を受け、第５図において
説明したごとく表面から一定深さ、及び金属表面上から
硬化を初めていく。換言すると、表面が完全硬化せず且
つ金属表面側が完全硬化する程度の時間で、感光性組成
物６を剥離地点７に進行させるということである。

この紫外線照射によって、金属表面側が完全硬化するた
め、金属側表面は金属表面と同程度にまで平滑に仕上が
ることとなる。当然、金属ロールの表面は、必要な程度
の精度で平滑仕上されているのである。この仕上方法は
通常の方法でよく、例えば、前記した溶液流延法におけ
る金属ロール等と同様でよい。

紫外線照射装置４及び５も通常の感光性組成物の照射に
用いられるものでよく特別なものを使用する必要はない
。

この図では、ホッパー３が１つだけ描かれているが、こ
れは側面図であるためであり、実際には１つではない。

第２図は、第１図の実施例のホンパー３付近の斜視図で
ある。この例では、２色の感光性組成物が展延される。

コンマコーター８の後部に位置するホッパー３が、２つ
の部屋に仕切具９によって仕切られており、夫々に色の
異なった組成物が収納されている。この例では、感光性
組成物の供給は、ホッパー３の上部の液溜１０から行な
われ、液溜１０とホッパー３内の液面とは被接触とし、
ポツパーからの押出圧（へｙＦ）を−・定に保つように
している。勿論、ポツパー３への組成物の供給はどのよ
うな方法でもよい。ホッパー３には底がなく、底に当た
る部分にプラスチックの発泡体１１　（二点鎖線で示す
）が載置されている。

この図から、２色の感光性組成物が並列状態でシート状
に押し出されているのが分かる。

第３図は、仕切具９の他の実施例を示す概略断面図であ
る。

仕切具９の下端部が金属ロール１の上面に密封接触し、
その伯の部分は、ポツパー３の背面板１２、ホンパー３
の前面板１３、及びコンマコーター８と接している。こ
れで、隣接する感光性組成物の混合が防止できる。この
場合の仕切具９は、第４図に示すように、薄板１４が支
持体１５に差し込まれた構造をしている。そして、この
薄板１４が組成物の排用先端付近で２つの組成物の接触
をスムースに行なわしているのである。

支持体１５が発泡プラスチックで構成され、薄板１４が
硬度のあるもので構成されているため、押圧して取りつ
けた場合、密着固定できる。

この仕切具９は、コンマコーター８の出口よりも、その
下端■；が少し突出しており、且つ、その厚みは先端部
分に行くに従って薄くすることが、密着性を向上させる
ために好適である。

に平畠である。

■　第２金属ロールを使用するものにあっては、裏面も
非常に平滑である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明成形方法を示す概略断面図であり、第２
図は第１図の例の部分拡大斜視図であり第３図は仕切具
付近の概略断面図、第４図は仕切具の分解斜視図、第５
図は硬化状態を示すグラフである。 （ｆｌ　　発明の効果 本発明感光性組成物の成形方法によると、次のような大
きな効果がある。 ■　多色状に着色されたシートが簡単に製造でき色の異
なる部分から裂ける可能性が非常に少ない。 ■　物性の異なる部分を有するシートができるため、他
機能シートが安価に製造できる。 ■　金属ロールを使用しているため、表面が非常１・・
・第１金属ロール ２・・・第２金属ロール ３・・・ホッパ ４・・・第１紫外線照射装置 ５・・・第２紫外線照射装置 ６・・・感光性組成物 ７・・・剥離地点 ８・・・コンマコーター ９・・・仕切具 １０・・・液溜 １１・・・プラスチック発泡体 １２・・・背面板 １３・・・前面板 １４・・・薄板 １５・・・支持体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、感光性組成物を金属ロール上に展延し、該金属面と
   反対側から光を照射し硬化させる方法において、異なっ
   た性質の複数の該組成物を互いに接触させながら、金属
   ロールに展延することを特徴とする感光性組成物の成形
   方法。 ２、硬化は、該金属ロール上で完全に行なわれるもので
   ある特許請求の範囲第１項記載の感光性組成物の成形方
   法。 ３、硬化は、該金属ロール上では、部分的に行なわれる
   ものである特許請求の範囲第１項記載の感光性組成物の
   成形方法。 ４、感光性組成物は、空気の存在により硬化阻害を受け
   るものであって、金属ロール面上での光の照射によって
   、金属ロールに接している側を硬化させ、次に該部分硬
   化物の未硬化側を空気との接触を断って、再度光を照射
   することによって完全硬化させるものである特許請求の
   範囲第３項記載の感光性組成物の成形方法。 ５、空気との接触を断つ方法は、該未硬化部分を他の金
   属ロールに密着させるものである特許請求の範囲第４項
   記載の感光性組成物の成形方法。 ６、感光性組成物のホッパーが仕切によって複数に分割
   されているものである特許請求の範囲第１項、第４項又
   は第５項記載の感光性組成物の成形方法。