JPH046505A - エッジ部集光着色シート状物及びその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は集光着色剤により着色された結晶性熱可塑性樹
脂からなり、エツジ部に集光着色機能を発現する圧延シ
ート又はフィルム（以下、「シート状物」と総称する）
であって、特にそのエツジ部が他部よりも濃く鮮明に輝
いて見えるばかりでなく、大きな引張強度と曲げ剛性と
を兼備した圧延シート状物及びその製造方法に関する。

［従来の技術〕 集光着色剤とは、それが圧延シート状物中に含まれると
、該シートの面から入射する光線を捕らえてそれを蛍光
に変え、その蛍光を入射光線よりも長波長の光として再
放出する機能を備えた着色剤である。シート状物を構成
する樹脂が大きな屈折率のものである程、シート内で入
射光の大部分が全反射されるから、樹脂層外へ散逸しな
い。

従って、発生した蛍光は該シートのエツジ部分へ誘導さ
れ、そこで濃密化したｍ−鮮明に輝＜−−状態で初めて
樹脂層外部へ放射される。その結果、シートエツジ部で
蛍光色が鮮明に現われることになる。

従来、この集光着色剤はポリカーボネート、ポリスチレ
ン、メチルメタクリレート、ポリ塩化ビニール等透明性
の高い非品性重合体の配合物の形で利用されているが、
これら樹脂からなるシート状物は樹脂の非品性に妨げら
れて高い引張強度を発揮し得ず、せいぜい３〜８　Ｋｇ
ｆ／ｌｌ１ｍ”であることから、用途が太き（制約され
ていた。

［発明が解決しようとする課題］ 結晶性熱可塑性樹脂を用いれば、高い引張強度を実現で
きる。しかし、結晶性ポリマー中には、結晶部分と非晶
部分とが共存するから、それぞれの領域で密度及び屈折
率を異にする。

本発明の目的は大きな引張強度と曲げ剛性とを発揮する
結晶性熱可塑性樹脂からなるシート状物に集光着色剤を
含有させることによって、そのエツジ部に著しい集光着
色効果を発現させた集光着色シート状物及びその製造方
法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等は結晶性熱可塑性樹脂シート状物をその融点
（後に定義）以下の温度域において特定の圧下率以上に
圧延することにより、その引張強度と曲げ剛性とを大幅
に向上させ得ると共に、結晶性熱可塑性樹脂シート内部
での光の減衰を減少させ得ることを見出して、この知見
に基づいて鋭意検討の結果、本発明に到達した。

即ち本発明は次の各発明に特色を有する：（１）結晶性
熱可塑性樹脂と集光着色剤とからなる組成物の１００重
量部中に集光着色剤０．００１〜０．５重量部を含み、
全へイズ値が１０％以下である集光着色シート状物であ
って、該シート状物のエツジ部に蛍光を発現することを
特徴とする集光着色シート状物；及び （２）結晶性熱可塑性樹脂と集光着色剤とからなる組成
物の１００重量部中に集光着色剤０．００１〜０．５重
量部を含む組成物から成形された未圧延シート状物を該
結晶性熱可塑性樹脂の融点以下の温度において、一対以
上の圧延ロール間に通過させて該シート状物を圧延する
ことによって、エツジ部に集光着色機能を発現する圧延
シート状物を製造する方法。

以下、本発明のエツジ部集光着色圧延シート状物及びそ
の成形方法を図面に基づいて説明する。

本発明において「エツジ」とは、単にその周縁部に現れ
ている切り口（断面）Ｓに留まらず、該シート状物の内
域においても、屈曲線（稜線）によって２面が交差する
場合に現われる端面をも包含する。

第１図（１）は本発明のシート状物１の見取り図である
。同図においてＳはシート状物１の端縁に現われるエツ
ジである。該シート状物内域においては、多数のエツジ
が平行に走っている。その３部を拡大したエツジ形状を
第１図（２）に示す。同図において、Ｅは該シート状物
凸条又は凹条のエツジ部である。

この様な端面は例えば、第２図（第２葉に掲載）に示さ
れる様に平板１ａをその断面がそれぞれ矩形波型又は台
形波型を現わす様に折り曲げると、その稜線２に近い立
ち上がり部分Ｅに現われる面ということができる。

樹脂層中の集光着色剤が発する蛍光が樹脂層内の全反射
によって結局はエツジ部に集中する結果、互いに強めあ
って鮮やかに輝く効果（本発明では、「エツジ効果」と
いうことがある）を担うものは実はこの端面（エツジ部
）ということができる。尤も、本発明の集光着色シート
状物を作成する上で有用なエツジ部の形成手段としては
、平板の折り曲げよりも、第３図に示す様に突起又は凹
陥を設けたローラー等の押圧手段４、例えばリブ付ロー
ラ−、溝付ローラー又はエンボスローラーを挙げること
ができる。

第３図において、樹脂はダイ１からシート上に図で右向
きに押出され、一対のロール２と３との間を通過して厚
み調節等を施された後に、反転してロール対３と４との
間を通過する際にエツジを付与される。図における平行
な斜線又は網線は凸条又は凹条である。更に高いエツジ
効果の期待できる手段としては、刃物等による切削を挙
げることができる。この方式は比較的厚物で硬質の素材
に対して特に効果を発揮する。

本発明のシート状物の製造方法としては、結晶性熱可塑
性樹脂と集光着色剤とからなる組成物１００重量部中に
、集光着色剤０．００１〜０．５重量部が含有された組
成物を押出機から該結晶性熱可塑性熱可塑性樹脂を溶融
状態でシート状に押出す工程までは路間−である。それ
に続く工程においては、大きく分けて次の２方式を例示
できる。

・圧延用シート成形ロールの面に、面から突出した又は
面内に陥入した所定形状のエツジ形成部を設け、シート
成形と同時にエツジを形成させた後、該成形物を圧延す
る；又は ・押出されたシート状物を先ず圧延し、鏡面ロールとエ
ツジ形成部が設けられたロールとの間にシートを通して
押圧により、エツジを形成させる。

該押圧ロールを常温よりも高い温度に加熱しておく方が
好ましい。その効果は得られるシート状物に押圧後の強
度低下を生じさせにくいこと及び比較的小さな押圧力で
賦形できることにある。その結果として、集光着色剤の
効果を余す処無く発現させ得る。

本発明の圧延処理に適用される圧下率は４０％以上、好
ましくは６０％以上、更に好ましくは７０％以上に設定
する。

本発明における集光着色剤としては、次の様な染料又は
顔料を例示することができる：ペリレン系化合物： ペリレン−３，９−ジカルボン酸の誘導体、ペリレンテ
トラカルボン酸ジイミド化合物、ハロゲン化ペリレン誘
導体等； アントラキノン系化合物； ビランメロン類、アクリドン類、フラバンスワン類、ペ
ンザンスロン類、インザンスロン類、ジベンスビレンキ
ノン類等；チオインジゴ及びその誘導体； チオインジゴ、メチル基及び／又はハロゲン原子による
置換体等。

本発明の圧延シート状物では、特にそのシート秋物内の
全反射によって、エツジ部に光が集中して互いに強めあ
う結果、光が１外へ放射されるエツジ部で輝きのある鮮
明な色彩が発現することが出来る。

本発明のシート状物作成用素材として好ましいものは結
晶性熱可塑性樹脂である。

・結晶性ポリオレフィン樹脂： ポリプロピレン（以下、ＰＰと略す）、高密度ポリエチ
レン（以下ＨＤＰＥと略す）、中密度ポリエチレン（Ｍ
ＤＰＥ）、低密度線状ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、
超高分子量ポリエチレン（ＯＨＭ−ＰＥ）、エチレン−
プロピレン共重合体樹脂、ポリ−１−ブテン、ポリ−４
−メチル−１−ペンテン等； ・ポリアミド樹脂： ナイロン−６、ナイロン−６，６、ナイロン−６、ｌＯ
、ナイロン−１１、ナイロン−１２等；・ポリエステル
樹脂： ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフ
タレート樹脂等。

これらの中でも、成形の容易性及び最終成形品の透明性
等の点で結晶性ポリオレフィン樹脂が好ましい。この種
の樹脂からなる層はその高い結晶性に妨げられて、通常
は半透明〜霞ある透明な外観を呈するが、圧延によって
殆ど透明と言えるまでに改善できる点で卓越している。

本発明のシート状物は集光着色剤によって着色され、し
かも圧延によって高度に透明化されたシート状物であっ
て、ヘイズ値が１０％以下、好ましくは５％以下、更に
好ましくは２％以下の高度に透明化されたシート又はフ
ィルムである。このヘイズ値は殆どＰＶＣ，ＰＣ，ＰＭ
ＭＡシートのヘイズ値に匹敵する。しかも、結晶性によ
る高い強度も温存されている点に注目すべきである。

シート状物のヘイズ値が１２％以上になると、エツジ部
の蛍光色彩が鮮明には発現しなくなる。

本発明方法による圧延シートの製造の場合に、組成物中
の集光着色剤の濃度は組成物１００重量部中に０．００
１〜０．５重量部、好ましくは０．００５〜０．１重量
部である。

集光着色剤の混合方式としては、原料樹脂と直接に混合
する方式でもよいが、低い１度に混合する場合には、集
光着色剤の分散不良を生じ易いので、予め原料樹脂と同
種の粉末少割合と集光着色剤とを混合してマスターバッ
チを調製した後に、ヘンシェルミキサー、タンブラ−又
はリボンブレンダー等を用いて残量の原料樹脂と希釈・
混合する方式が好ましい。

その他、本発明の樹脂組成物は必要に応じて、通常用い
られる熱安定剤、光安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、
滑剤又は補強剤等の各種添加剤を含有することができる
。

原料樹脂と着色剤とからなる組成物を押出機から溶融押
出し後に、シート状に成形する方法としては、通常行わ
れているＴダイ法、インフレーション法用い得るが、Ｔ
ダイ法が好ましい。Ｔダイ法は偏肉精度の（偏肉が小さ
い）点及び厚肉物の成形容易性等の点で優れている。

ポリジンゲロールに付設する突起又は凹陥の形状として
例えば、突起（突条）の断面が三角形又は台形等である
ものを挙げることができる。例えば、厚み１．ｏｍｍの
シート状物用原反を得る場合には、突条の互いに隣接し
たエツジとエツジとのピッチは通常１．０ｍｍ〜１０ｍ
ｍ間隔であり、突条の突出部の高さは通常２０〜２ｏｏ
１．Ｌｍである。

エツジを付与する為のロールの組合せ方式としては、次
の各種を例示できる： 突起又は凹陥付ロールの相手側のロールが鏡面であるポ
リジンゲロール方式； 突起又は凹陥付ロールの相手側のロールも突起又は凹陥
付ロールである方式； 特に、相手側ロールの突起又は凹陥の走る方向が互いに
略直角に交差することでクロス状の模様が入るボリシン
グ方式等がある。

圧延後のシート状物にエツジを形成させる方法としては
、鏡面ロールと突起又は凹陥付ロールとの間に素材シー
ト状物を通して押圧賦形する方法を例示できる。該押圧
ロールは常温よりも高い温度に加熱しておくことが好ま
しい。その効果は得られるシート状物に押圧後の強度低
下を生じさせにくいこと及び比較的小さな押圧力で賦形
できることにある。

押出機から溶融シート状物として押出後にエツジを賦形
して得られたシート状物そのままの状態では樹脂層中に
含有されている集光着色剤がその機能を発現しない。し
かし、該シート状物を特定の圧下率以上に、該樹脂の融
点以下で圧延することによって、その機能が発現される
結果、エツジ部に鮮明な輝きのある色彩が発現する様に
なる。

なお、エツジ部が突条である場合には、圧延シート状物
に補強リブ効果を付与するがら、シートの曲げ剛性を向
上させる。

全へイズ値の小さな（高透明）シート状物を得る為の圧
延ロールノ表面粗度（ＪＩＳ　Ｂ１２Ｏ３−１９８２）
は通常０．３Ｓ以下、好ましくは０．２Ｓ以下に選ぶ。

圧延温度は樹脂の性質に応じて適宜に設定すべきである
。標準的には次の通り： ＰＰ　　の場合に１００〜１２０’Ｃ１ＨＤＰＥ（７）
場合に　８０〜１ｏｏ℃、ナイロンの場合に１２０〜１
５０’Ｃ０本発明における圧延処理の圧下率は通常４０
％以上、好ましくは６０％以上、更に好ましくは７０％
以上に選ぶ。

本発明方法における圧下率（ｒ）は次式で表わされる。

ｒ＝　　（ｈ＋　　　ｈ２　）／ｈ＋　　Ｘ１００　　
（％）ここで、ｈｌ　：圧延前の成形品の厚さｈ２　：
圧延後の成形品の厚さ 圧下率が３６％以下では、集光着色剤の十分な効果が得
られず、ストライブのエツジ部に鮮明な輝きのある色彩
が発現しにくい外、所期の高い引張強度と曲げ剛性とが
得られにくい。

圧下率の調整は通常的には圧延ロールに印加する圧下刃
を増減することによって行なうが、圧延時の温度が所定
範囲内で高い側にあれば、小さ目の圧下刃でも高い圧下
率を実現し得る。

同じ圧下刃でも、一対の上下圧延ロールそれぞれの周速
度を別異値に設定することによって、圧下率を高めるこ
とが出来る。

本発明の圧延処理における樹脂の融点とは、ＪＩＳ　Ｘ
７１２１に準拠してＤＳＣ（示差走査型熱量計）を用い
て得られた該樹脂の熱挙動曲線の最大ピークが位置する
温度をいう。

本発明による集光着色剤で着色されたヘイズ値の小さな
高透明のエツジ付圧延シート状物は装飾用デイスプレィ
材料、舞台装置機材用資材、パッケージ用材料（ケース
、包装用等）、文具又は玩具（キャラクタ−商品）類、
安全表示板や交通の表示板、ポスター類に用いられ得る
他、圧延シート状物を熱成形することにより、食品や薬
品包装用材として、印刷を施すことによって立体感を与
えるポスター等に、又エツジ部からの放射光を利用して
、光学センサー類等広範囲な用途に用いられ得る。

以下に、実施例及び比較例によって、本発明を更に具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何等
限定されるものではない。

実施例１〜３及び比較例１〜３ Ｐ　Ｐ　［ＭＦＲ（２３０℃、２．１６Ｋｇ）０．８ｇ
／１０ｍ１ｎ］　１００重量部と集光着色剤（ペリレン
系イエロー）希釈混合粉末（ＰＰ粉末で１００倍に希釈
）１重量部とを混合し、この混合物を６０ｍｍφの押出
機で、先端部が４５０ｍｍ幅のＴダイから、２５０℃の
温度でシート状に溶融押出した。該シート状物を温度６
０℃でエツジ断面が三角形状（ピッチ３．０ｍｍ　、突
出高さ２０μｍ）のチルロールと相手側の鏡面仕上ポリ
ジンゲロールとの間隙を通過させ、厚さ１．５　ｍｍＸ
幅４２０ｍｍでチルロール表面の凹凸を転写したエツジ
付シート状物に成形した。このエツジ付シート状物の中
央部を１００ｍｍ幅にスリットして、厚さ１．５ｍｍＸ
幅１００ｍｍの圧延用原反エツジ付シート状物（以下原
反シート状物と称する）として巻取った。この原反シー
ト状物の測定結果を表１の比較例１に示す。

更に、この原反シート状物を直径１２ＯｍｍＸ幅１３０
ｍｍ、ロール表面温度１１０℃の一対の圧延ロールで、
圧下刃（全荷重）ｌｔｏｎｆ、３　ｔｏｎｆ又は５　ｔ
ｏｎｆで圧延を行なって、３種類のエツジ付圧延シート
を得た。

得られたエツジ付圧延シートの測定結果を第１表の実施
例１〜３に示す。

次に、混合粉末（集光着色剤１重量部をＰＰ粉末で１０
００倍に希釈した）０．５重量部をＰＰ［ＭＦＲ０，８
ｇ／１０ｍ１ｎ　］　１００重量部と混合して、実施例
１と同様にして厚さ１．５　ｍｍＸ幅１００ｍｍのエツ
ジ付原反シート状物を得た。

得られたエツジ付原反シート状物を実施例１と同じ圧延
ロールを用いて同じ圧延温度で、圧下刃０．５　ｔｏｎ
ｆ又は５　ｔｏｎｆで圧延を行なって、圧延シート状物
を得た。この圧延シート状物の測定結果を第１表の比較
例２及び３に示す。

実施例４〜６及び比較例４及び５ ＨＤＰＥ　［ＭＩ　（１９０℃、　２．１６Ｋｇ）　０
．４ｇ／ｌｏｍｉｎ１１００重量部及び集光着色剤（ペ
リレン系イエロー）粉末（ＨＤＰＥ粉末で１００倍に希
釈・混合）１重量部を混合し、この混合物から実施例１
と同様にして、厚さ１．５　ｍｍＸ幅１００ｍｍのエツ
ジ付原反シート状物を得た。

得られたエツジ付原反シート状物を直径１２０ｍｍ幅Ｘ
１３０ｍｍでロール表面温度８５℃の一対の圧延ロール
間に通して圧下刃それぞれ１　ｔｏｎｆ、３ｔｏｎｆ又
は５　ｔｏｎｆで圧延を行い、３種類のエツジ付圧延シ
ート状物を得た。得られたエツジ付圧延シート状物の測
定結果を第１表の実施例４〜６に示す。

実施例５と同じ集光着色剤混合粉末（集光着色剤１重量
部を同一のＨＤＰＥ粉末で１０００倍に希釈）０．５重
量部をＨＤＰＥ　（ＭＩ　　０．４　ｇ／！０ｍ１ｎ）
１００重量部と混合し、実施例５と同様にして厚さ１．
５　ｍｍＸ幅１００ｍｍのエツジ付原反シート状物を得
た。

得られたエツジ付原反シート状物を実施例５と同一の圧
延ロールを用い、同一の圧延温度において、圧下刃それ
ぞれＯｔｏｎｆ、　０．５　ｔｏｎｆ又は５　ｔｏｎｆ
で圧延を行い、３種類のエツジ付圧延シート状物を得た
。得られた各エツジ付圧延シート状物の測定結果を第１
表の比較例４及び５に示す。

実施例７及び８並びに比較例６ 市販のポリアミド樹脂［商品名：アミランＣＭ１０２１
　（東し■製）］１１００重量に集光着色粉末（ペリレ
ン系イエロー）０．１重量部を混合し、この組成物を実
施例１と同じ装置を用いて、２６０℃でＴダイから溶融
押出し後、チルロール（、ＦＡ度６０℃）で厚さ１ｍｍ
Ｘ幅４２０ｍｍのシートに成形し、このシートを、実施
例１と同様にスリットして、厚さ１．ＯｍｍＸ幅１００
ｍｍのエツジ付原反シート状物を得た。

得られたエツジ付原反シート状物を直径１２０ｍｍＸ幅
１３０ｍｍでロール表面温度１３０℃の一対の圧延ロー
ルにより、圧下刃それぞれ０．５ｔｏｎｆ、５　ｔｏｎ
ｆ又は７　ｔｏｎｆで圧延を行なって、３種類のエツジ
付圧延シート状物を得た。

得られたこれらエツジ付圧延シート状物の内、圧下刃０
．５　ｔｏｎｆで得られたエツジ付圧延シート状物の測
定結果を比較例６に、圧下刃５　ｔｏｎｆで得られたエ
ツジ付圧延シート状物の測定結果を比較例７に、圧下刃
７　ｔｏｎｆで得られたエツジ付圧延シート状物の測定
結果をそれぞれ実施例７又は８に示す。

以上の各実施例及び比較例における測定結果をまとめて
表１に示す。

尚、測定法は次の各規格にｆｊｓＷｌする：ヘイズ値：
　ＡＳＴＭ　Ｄ１００３、 引張強度：　ＪＩＳ　Ｋ７１１３゜ ［発明の効果］ 本発明の集光着色圧延シート状物はその樹脂層の高い透
明性によって、入射光を効率よく着色剤へ到達させ得る
外、着色剤の発する蛍光を効率よくエツジ部（端面）へ
集め得る結果、鮮やかで輝く色彩をエツジ部に発現する
ことができる。

本発明の集光着色圧延シート状物の製造方法によれば、
基材である樹脂層が低い透明性のものであっても、圧下
率及び圧延温度を選択していることの寄与により、該樹
脂層の透明性を格段に高い段階まで向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）は本発明の集光着色圧延シート状物の見取
り図、第１図（２）は該圧延シート状物の部分拡大切開
図、第２図は平板状シートを折り曲げて形成された断面
が矩形波状のシート又は台形波状のシート、第３図は該
圧延シート状物を製造する為の装置及び処理されるべき
シート状物の相対関係を示す模式図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）結晶性熱可塑性樹脂と集光着色剤とからなる組成
   物の１００重量部中に集光着色剤０．００１〜０．５重
   量部を含み、全ヘイズ値が１０％以下である集光着色シ
   ート状物であって該シート状物のエッジ部に濃く色彩を
   発現することを特徴とするエッジ部集光着色シート状物
   。
2. （２）結晶性熱可塑性樹脂が結晶性ポリオレフィン樹脂
   である請求項１に記載のエッジ部集光着色シート状物。
3. （３）組成物の１００重量部中に集光着色剤０．００１
   〜０．５重量部を含み、該着色剤及び結晶性熱可塑性樹
   脂からなる組成物を押出機から溶融押出して成形される
   シート状物を、表面に所定の形状のエッジ賦形用凹凸が
   設けられた少なくとも１本のロールを構成ロールとする
   一対以上のロール間に通過させてシート状物成形と同時
   にエッジ部を形成させ、次いで、該成形物を圧延するか
   、又は該組成物を溶融押出して表面の平滑なシートに成
   形し、次いで該成形物を一対以上の圧延ロール間に通過
   させて圧延した後に、表面に所定の形状のエッジ賦形用
   凹凸が設けられた少なくとも１本のロールを構成ロール
   に含む一対以上のロール間に通過させることを特徴とす
   るエッジ部集光着色圧延シート状物の製造方法。
4. （４）結晶性熱可塑性樹脂が結晶性ポリオレフィン樹脂
   であることを特徴とする請求項３に記載のエッジ部集光
   着色機能発現圧延シート状物の製造方法。
5. （５）圧延時の圧下率が４０％以上であることを特徴と
   する請求項３又は４に記載のエッジ部集光着色機能発現
   圧延シート状物の製造方法。