JPH04232719A - ルーバーを付けた柔軟なプラスチックフィルムの製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光が制御された入射
角内のみ通過するルーバーを付けた柔軟なプラスチック
フィルムを作製する経済的な方法に関する。このような
光制御フィルムは、光を遮蔽したり光を平行にするよう
に、例えば互いに平行でフィルムの表面に対して平行に
分布している小さなルーバー状の部材（往々「マイクロ
ルーバー」と呼ばれる）を有する透明な合成樹脂で構成
されている。

【０００２】

【従来の技術】米国再発行特許第２７，６１７号明細書
（オルセン；Ｏｌｓｅｎ）には、光学的に交互にかなり
粗と密の密度を有するプラスチックの層のビレットを削
いで、ルーバーを付けた光制御フィルムを作製する方法
が開示されている。ビレットを削ぐと、着色された層が
、この特許明細書に図示されているように、出来上がっ
たルーバーを付けたプラスチックフィルムに対して直交
するように延びる光を平行にするルーバー構成要素を与
える。オルセンの特許明細書には、

【０００３】「一次積層体を何らかの適当な手段で作製
でき、あるいは、その代わり、たまにではあるが、透明
な材料と濃淡のある材料の円板を使用できる。しかし、
後者の場合には、例えば重なった幾つかの澄み切った円
板の乱れた並びを得る可能性が多い。この一次積層体が
、押出成形あるいは他の適当な方法、例えば輪転グラビ
ヤないしは他の印刷方法、蒸気被覆等による濃淡のある
タイプの層で被覆して、あるタイプの熱可塑性のフィル
ムから作製されると便利である。」（第２欄、第４０〜
４９行）。

【０００４】「ナイフの刃で形成された削いだフィルム
の平行な長手方向の刻み目の僅かな不規則が、他の表面
欠陥と共に、削いだフィルムを透明よりもむしろ半透明
にする。更に、削ぐことから生じるウェブに非常に僅か
な曲がりがあり、この引き掻きはビレットから切り出し
た連続的なラセンの各々に僅かに短い直線距離を切り出
す。この曲がりはウェブの長さに生じるが、この曲がり
を除去すると、長手方向に歪が生じ、この曲がりがウェ
ブを横切って現れる。換言すると、引っ掻いたた高分子
のウェブに対して検知できる曲がりがつきまとう。」

【
０００５】「これ等の表面効果は、約３．５気圧で、約
１３０℃、つまり高分子の軟化点以上で研磨面に接触さ
せて冷却し、研磨した平板の間で加圧して修正される。 滑らかな表面をモールドする他の方法も応用でき、同じ
高分子またはガラスの滑らかな透明な板を表面に対して
積層させ、それぞれ図４と５に示す断面の平坦なシート
が得られる」（第７欄、第１２〜３２行）。

【０００６】米国特許第３，９２２，４４０号明細書（
ウェグワース等；Ｗｅｇｅｒｔｈｅｔ　　ａｌ）は、ル
ーバーを付けたプラシスチックフィルムが「薄板材料で
あるので、（１）これ等のフィルムがそれ自体で構造上
極端な応力に逆らうことができなく、（２）これ等のフ
ィルムが物理的な応力と温度から歪を受ける。」ことを
指摘している（第１欄、第１９〜２２行）。

【０００７】従って、ウェグワースの特許の第一実施例
のように、ルーバーを付けたプラスチックフィルムは通
常セルロース・アセテート・ブチラートのような材料の
二つの透明なプラスチックフィルムの間に圧力を加えて
積層され、この材料は通常ルーバーを付けたプラスチッ
クフィルムを作製するのに使用される。

【０００８】米国特許第４，７６４，４１０号明細書（
グリジンスキー；Ｇｒｚｙｗｉｎｓｋｉ）には、ウェグ
ワースの代わりの方法が開示されている。この代わりの
方法は、紫外線に当てて粘着状態に重合する溶媒なしの
モノマー成分を有する引っ掻かれたルーバー付きプラス
チックフィルムを被覆する工程（１）と、前記モノマー
成分をプラスチックフィルムで被覆する工程（２）と、
紫外線を被膜に当てて、この成分を重合させて粘着状態
にする工程（３）とを含む。

【０００９】重合した後、モノマー成分の上に置かれた
プラスチック被膜はルーバーを付けたプラスチックフィ
ルムの保護として働く場所に残るか、あるいは除去でき
て、露光された重合成分を残し、他の材料にこのフィル
ムを接着させる感圧接着剤として働く。

【００１０】この別法は、ウェグワースの方法の場合の
ようなバッチ法のみでなく、連続法に使用できる点で、
ウェグワースの方法より優れている。この別法方法やウ
ェグワースの方法に共通する欠点は、保護被膜と削いだ
ルーバー付きプラスチックフィルムがかなり硬い積層体
を形成する点にある。ルーバーを付けたプラスチックフ
ィルムが接触に弱い表示スクリーンを被覆する場合のよ
うな応用では、より柔軟なフィルムが望まれる。

【００１１】米国特許第４，７６６，０２３号明細書（
ルー；Ｌｕ）には、ルーバーを付けたプラスチックフィ
ルムはもっと簡単に取り扱え、紫外線で重合して接着剤
を形成するモノマー成分を被覆する場合に装着でき、こ
の接着剤によってルーバーを付けたプラスチックフィル
ムを、ガラス板あるいは合成樹脂のシート、例えばポリ
カーボネートのシートのような支持部材に接着できるこ
とを開示している。

【００１２】オルセンの特許明細書に記載された上記の
開示にも係わらず、市場に出回っているルーバーを付け
たプラスチックフィルムはいずれも補強を与え、マイク
ロルーバーの縁にある表面の不整を正す、ある種の表面
層を保有すると信じられている。市販の製品には、３Ｍ
社によって製造されている「光制御フィルム；Ｌｉｇｈ
ｔ　　ｃｏｎｔｒｏｌ　　ｆｉｌｍ」が含まれる（これ
には、オルセン、ウェグワース、グリジンスキー、ルウ
の特許が付属する）。ルーバーを付けたプラスチックフ
ィルムは、信越高分子化学株式会社、日本、および旭化
成工業株式会社、日本、からも入手できる。

【００１３】英国特許出願番号第２，１７３，７３６号
Ａ明細書（田原等、１９８６年１０月２２日に開示）に
よれば、「透明なシリコーンゴムと色付きシリコーンゴ
ムの化合物はそれぞれ、適当な薄層法によって薄板に成
形され、これ等の薄板は透明なシリコンゴム板１と色付
きシリコーンゴム板２の交番積層にして詰めて、積層状
ブロックを形成する・・・」（第１頁第１０３〜１０９
行）。

【００１４】オルセンの再発行された特許明細書によれ
ば、積層体は「押出成形法か、あるいは他の何らかの方
法、例えば輪転グラビヤ法あるいは印刷法、蒸気付着法
等によって、濃淡のあるタイプの層を被覆して一方のタ
イプの熱可塑性押出膜から作成」できる（第２欄、第　
４５　〜　４９　頁）。田原の特許出願およびオルセン
の特許明細書の記載にも係わらず、殆ど全ての市販のル
ーバーを付けたブラスチックフィルムが削がれている積
層体ないしはビレットは、溶液または乳濁液から透明な
層と色付き層を交互に被覆して作製されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上に
述べた特許明細書に開示されている諸方法に比べて、工
程が少ないため、より経済的であって、それにも拘わら
ず代償となる不利を回避するルーバーを付けた柔軟なプ
ラスチックフィルムを作製する方法を提供することにあ
る。得られるルーバー付きのプラスチックフィルムは、
上に引用した特許明細書の製品に光学的に等しいか、あ
るいはそれ以上であり、損傷が非常に少ない状態で取り
扱え、使用できる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】要するに、本発明は、下
記工程、すなわち、 ａ）交互に低い光学密度と比較的高い光学密度を有する
多数の熱可塑性樹脂を同時押出成形する工程、ｂ）同時
押出成形された層を各層によって横切られる円筒状表面
を有するビレットに成形する工程、ｃ）このビレットを
前記円筒状表面において削ぎ、光学密度がかなり高い多
数のマイクロルーバーを付けた透明な薄いフィルムを作
製する工程、およびｄ）このフィルムの広い表面を溶融
して、光学的に透明にする工程から成る、柔軟なルーバ
ー状プラスチックフィルムを作製する方法を提供するも
のである。

【００１７】

【作用】出来上がった透明なルーバー付きプラスッチフ
ィルムには表面層がないにも拘わらず、破損することな
く折り畳めるほど強固である。好ましくは、低い光学密
度の層は透明である。かなり高い光学密度の層は不透明
（光学密度が３以上）か、半透明（光学密度が０．５か
ら２）である。典型的には、不透明と半透明であること
はカーボンブラックのような顔料によるが、米国特許第
　４，１２８，６８５号明細書（ローリー；Ｌｏｗｒｅ
ｙ）に開示されているように、染料を使用することもで
きる。不透明と半透明性は、「透明な」層と区別するた
め、往々「着色された」と呼ばれる。

【００１８】工程ａ）で透明な層と着色された層を一緒
に押出成形することによって、この新規な方法は、１）
処理前や使用前に、この膜が補強表面を必要としないよ
うな完全な状態のルーバーを付けたプラスチックフィル
ムを与える ２）一緒に押出する層の間の汚れを防止する３）層の厚
さに対して優れた制御をもたらす。溶液から被覆よって
層を作製するのに比べて、揮発性の物質が殆ど放出され
ない。

【００１９】層間接着を強力にするため、全ての層は同
じ熱可塑性樹脂であると有利である。理想的には、セル
ロース・アセテート・ブチラートであるとよい。何故な
ら、この樹脂は低価格であり、押出成形とモールドが容
易であり、適度な昇温状態でささくれなしに削ぐことが
でき、柔軟で強く、透明度が優れているあるからである
。他の有利な熱可塑性樹脂には、セルロース・アセテー
ト・プロパネートや、塑性化したアクリル樹脂がある。

【００２０】ポリカーボネートは優れているが、ささく
れなしに削ぐことができるには、望ましくない高温に加
熱する必要がある。透明な層と着色された層が異なる熱
可塑性樹脂である場合には、これ等の熱可塑性樹脂は、
押出成形時に互いに強力に接着するものを選択すべきで
ある。例えば、セルロース・アセテート・ブチラートと
セルロース・アセテート・プロパネートの交番層である
。

【００２１】この新規な方法の工程ａ）では、透明な層
と着色された層を対にして一緒に押出成形することがで
き、この対を切断して、一緒に溶かし、円筒状のビレッ
トに成形する。あるいは、多数の透明な層と着色された
層を一緒に押出成形することができる。一つのダイを通
して全体のビレットの層を一緒に押出成形することによ
って、層間の汚れを排除することが更に保証できる。

【００２２】一緒に押出した対を溶着してビレットに成
形する工程を省く経済性も付加される。ビレットは通常
２０００から５０００層を含むので、多くの層を一緒に
押出成形する単一のダイは、極度に高価になる。従って
、層のうち１〜１０　パーセントを一緒に押出成形して
、得られた積層体を溶着してビレットにすることが好ま
しい。

【００２３】この新規な方法の工程ｃ）は、従来の方法
と同じようにして行われる。例えば、オルセンの再発行
特許明細書に開示しているように、ビレットをシャフト
に回転可能に取り付けると有利で、回転している間、シ
ャフトに平行に延びるナイフエッジでビレットを削ぐ。 前記ナイフエッジは、ビレットが殆ど完全に排出される
まで、シャフトの方に向けて連続的に移動する。

【００２４】工程ｄ）では、ウェブの粗い削ぎ面が一対
の加熱ロール（高温の管体）の間を連続的に通して、光
学的に透明にされ、その間、完全な接触を保証するため
ウェブに充分な圧力を加える。第一のビレットを排出す
る前に、第二のビレットを引っ掻くことによって、第二
ウェブの初端と第一ウェブの終端の間に繋ぎを行うこと
ができるので、本発明のほぼ連続的なルーバーを付けた
プラスチックフィルムができ、保管や船積に便利な長い
ロールに巻き上げることができる。

【００２５】この新規な方法で作製されたルーバーを付
けたプラスチックフィルムは、上に引用した特許明細書
に記載されているルーバーを付けたプラスチックフィル
ムが保有する特性を有する。例えば、着色されたマイク
ロルーバーはウェブの面に垂直な方向に延びる。あるい
は、一般的にウェブの面に斜めに延び、米国特許第３，
７０７，４１６号明細書（スーチブンス；Ｓｔｅｖｅｎ
ｓ）に開示しているように、ほぼ互いに平行に延びる。 あるいは、米国特許第３，９１９，５９９号明細書（ス
ーチブンス；Ｓｔｅｖｅｎｓ）に開示しているように、
ウェブの面に対する傾角が徐々に変化している。

【００２６】多くの目的には、工程ａ）で一緒に押出成
形された透明な層は、着色された層の厚さの５〜２０倍
にすべきである。比がかなり小さいと、マイクロルーバ
ーは光の透過に重大な干渉を与えるし、比がかなり大き
いと、マイクロルーバーはそれほど効果的ではない。多
くの使用には、透明な層は５０〜３００μｍの一様な厚
さにすべきである。

【００２７】少なくとも３の光学密度を与えるには、着
色された層の各々が好ましくは少なくとも５μｍ　の厚
さとなる。他方、着色された層の各々の厚さが２０μｍ
よりかなり大きいなら、光の透過に重大な妨害を与える
。

【００２８】

【実施例】以下に、この発明を図面に基づきより詳しく
説明する。図１において、調節可能な供給ブロック１０
は透明な樹脂用の第一導入チャンネル１２と着色された
樹脂用の第二導入チャンネル１３で構成されている。調
節可能な羽根１４と配分ピン１５は、透明な樹脂と着色
された樹脂の間に望まれる比例関係を与える。供給ブロ
ックから、これ等の樹脂が押出鋳型１６に供給される。 この鋳型の舌部１７は、押出成形される積層体１９が所
望の一様な厚さを有するように一連のボルト１８によっ
て調節できる。

【００２９】多数の２層積層体１９の縁を裁断して円筒
状のビレットに成形する。このビレットにひだを付けて
ルーバー付きフィルムに成形し、このフィルムをロール
に巻き上げる。この処理は図示していない公知の技術に
よって行われる。

【００３０】図２においては、ルーバーを付けたフィル
ム２０のロールが巻き戻され、一対の加熱挟持ロール２
２の間に供給され、このフィルムを予熱し、次いで各管
体がルーバー状のフィルムの表面を溶着するに充分な温
度を有する一対の高温の管体２４の間で挟持する。冷え
たロール２６の間を通過した後、ルーバーを付けたフィ
ルムはロール２８に巻き取られる。

【００３１】図３の装置は、高温の管体の間で挟持して
ルーバー付きフィルム３０を通過させる以外は、図２の
装置と同一である。このフィルムは交互に第一高温管体
３４と３５を通過する。第二の高温管体３５は矢印３７
で示すように移動し、高温管体との接触長さを増加させ
たり減少させることができる。図２の装置に比べて、図
３の装置は相当大きいライン速度を与える。

【００３２】実施例　　１． 透明なセルロース・アセテート・ブチラートと着色され
たセルロース・アセテート・ブチラート（５重量パーセ
ントのカーボンブラック）の部分を乾燥機中で４時間７
１℃で乾燥させた。次いで、これ等を２１８℃の最終加
熱領域を有する図１の装置中で一緒に押出成形して、着
色された樹脂対透明な樹脂の比が１０：１の流れを形成
し、これを被覆懸垂押出シート鋳型を層状に通して、鋳
型舌部で調節ボルトを使用して一様な厚さにした。成形
したシートを、次いで一組の冷却ロールに通し、出来上
がった２層積層体を凝固させて約０．１３４ｍｍの厚さ
にした。この積層体を押出ラインの最後でロールに巻き
上げた。

【００３３】上記積層体をパンチングして、直径７０ｍ
ｍの中心穴を有する直径２８２ｍｍの円板を形成した。 この円板は３０００枚の円板を一緒に重層するまで、一
度にスチールシャフトに入れた。シートの重層体の周り
に　２９２　ｍｍ　の金属シェルを置き、　２２０　Ｎ
のバネ力を重層体の端板に加えた。この固定物を１５２
℃の最高温度に設定した強制空気炉中に約４８時間の間
置いた。出来上がった固体の円筒状ビレットを固定物か
ら取り出し、削ぎナイフが取り付けてある機械加工用の
旋盤上に置いた。

【００３４】ビレットを回転させ、１２１℃の表面温度
に加熱した。その間、前記ナイフをゆっくりと回し、ビ
レットの中に入れた。こうして、削ぎ、通常０．３ｍｍ
厚のルーバー付きフィルムにした。このフィルムを鏡面
仕上げしたクロームメッキ鋼板の間で１４９℃で５５０
ＭＰａで加圧した。こうして、粗い表面をきれいにした
。出来上がったルーバー付きプラスチックフィルムは完
全な光の遮断時に６０度の視角を有し、フィルムに垂直
な光の　７７　パーセントを透過させた、マイクロルー
バーはフィルムの広い表面に垂直であった。

【００３５】比較試験 ルーバー付きプラスチックフィルム（ここでは、「比較
例Ａ」と呼ぶ）は、透明なセルロース・アセテート・ブ
チラートのフィルムを押出成形し、それに着色されたア
クリル樹脂の水分散液を被覆して作製された２層積層体
を準備する以外は、実施例１のフィルムと同じとした。

【００３６】比較例Ａのルーバー付きプラスチックフィ
ルムを指の間でまとめると、マイクロルーバーに沿って
簡単に裂けた。しかし、実施例１のフィルムは裂けなか
った。比較例Ａのルーバー付きプラスチックフィルムは
、そのマイクロルーバーに沿って折り畳む前に壊れた。 これに対して、実施例１のフィルムは折り曲げるのに困
難であったが、壊れなかった。

【００３７】実施例２． 僅か２パーセントの顔料（カーボンブラック）を有する
着色されたセルロース・アセテート・ブチラート樹脂を
使用する以外は、実施例１の手順で、光制御フィルムを
形成した。このフィルムによって遮断時に全部の光の約
１０パーセントがマイクロルーバーを通過した。

【００３８】

【発明の効果】上に説明したように、この発明による柔
軟なルーバー付きプラスチックフィルムを作製する方法
によって、冒頭に述べた種々の特許明細書に開示されて
いる作製方法に比べて、工程が少ないため、より経済的
である。しかも、代償となる不利を排除して、柔軟なル
ーバー付きプラスチックフィルムを作製できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】円筒状のビレットに成形する積層体を製造する
装置を模式的に示す。

【図２】円筒状のビレットを削いで作製したウェブを高
温の管体の間に通してウェブの広い面を溶かす装置を模
式的に示す。

【図３】図２の装置の代わりの装置を示す。

【符号の説明】

１０…調節可能な供給ブロック １２…透明な樹脂用の第一導入チャンネル１３…着色さ
れた樹脂用の第二導入チャンネル１４…調節可能な羽根 １５…配分ピン １６…鋳型 １７…舌部 １８…ボルト １９…押出成形された積層体 ２０，３０…ルーバーを付けたフィルム２２…挟持ロー
ル ２４，３４，３５…高温管体 ２６…冷えたロール ２８…ロール

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　下記工程、すなわち、ａ）交互に低い
   光学密度と比較的高い光学密度を有する多数の熱可塑性
   樹脂を同時押出成形する工程、ｂ）同時押出成形された
   層を各層によって横切られる円筒状表面を有するビレッ
   トに成形する工程、ｃ）このビレットを前記円筒状表面
   において削ぎ、光学密度がかなり高い多数のマイクロル
   ーバーを付けた透明な薄いフィルムを作製する工程、お
   よびｄ）このフィルムの広い表面を溶融して、光学的に
   透明にする工程から成る、柔軟なルーバー状プラスチッ
   クフィルムを作製する方法。
2. 【請求項２】　　全ての層が同じ熱可塑性樹脂で構成さ
   れている請求項１の方法。
3. 【請求項３】　　前記同じ熱可塑性樹脂がセルロース・
   アセテート・ブチラートである請求項２の方法。
4. 【請求項４】　　工程ａ）で同時押出成形され、低い光
   学密度を有する層は透明で、かなり高い光学密度の層は
   着色されている請求項１の方法。
5. 【請求項５】　　透明な層が着色された層の厚さの５〜
   ２０倍である請求項４の方法。
6. 【請求項６】　　透明な層が　５０　〜３００μｍ　の
   一様な厚さを有する請求項５の方法。
7. 【請求項７】　　着色された層は５〜２０μｍ　の一様
   な厚さを有する請求項５の方法。
8. 【請求項８】　　透明な層と着色された層が工程ａ）で
   対にして同時押出成形され、工程ｂ）は縁を裁断し、そ
   して多数の対を溶着してビレットを形成することを含ん
   で成る請求項４の方法。
9. 【請求項９】　　工程ｄ）が一対の加熱ロールの間にウ
   ェブを通し、その間充分な圧力を加えて完全な接触を保
   証する請求項１の方法。
10. 【請求項１０】　　表面で終わるマイクロルーバーを付
    けた二つの主要な表面を有し、比較的高い光学密度の多
    数のマイクロルーバーを付けた透明なルーバーを付けた
    プラスチックフィルムにおいて、このフィルムを破壊す
    ることなくルーバーに沿って折り畳めることを特徴する
    プラスチックフィルム。