JPH0588652B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 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
スチツクをシート状に成形する方法に関するもの
である。

(b) 従来の技術 プラスチツクをシート状に成形する方法は、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、フイルムを含めた概念として使用する
が、一般的には厚み0.1mm以上をシートとし、そ
れ以下をフイルムとする。

一般にシート状に成形する方法は、押出成形
法、溶液流延法、カレンダー加工法等があるが、
これらの方法には、エネルギーが無駄であつた
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ト化の
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つて硬化阻害を受け
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
回転によつて部分硬化した組成物を両ロールの間
隙に導き、両組成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つて完全硬化させる
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トができ、溶剤や熱
源が不要となる等大きな利点がある。

(c) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記した発明方法では、部分硬
化物と金属ロールとの剥離性が悪い場合には、展
延ロール（本出願では第１金属ロール）から次の
ロールへ移行（反転）する場合に、部分硬化物が
展延ロールに引つ張られるため、部分硬化物が断
続的に撓み、その結果第２金属ロールに連続的に
周回せず、空気を巻き込んで第２金属ロールに接
することとなる。このような状態になると、当然
シートは第２金属ロールに完全密着しないため、
シートが波打つたり、硬化しない部分ができたり
して製品として取り出せるものはできない。

これは、金属面をレプリカとして非常に精度の
よい平滑性を付与することを目的とする前記発明
の趣旨が損なわれることとなる。

勿論、組成物自体には剥離剤の混合等種々配慮
しているが、剥離性の悪い組成物では上記のよう
な欠点が避けられない。

(d) 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、金属
ロールの表面で完全硬化させるため、空気の巻き
込みの起こらない状態で部分硬化物の未硬化表面
を確実に金属ロール面に密着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、空気の存在によ
り硬化阻害を受ける感光性組成物を第１金属ロー
ル面上に展延し、該金属面と反対側から光を照射
し、金属ロールに接している側を硬化させ、次に
該部分硬化物を未硬化側が接するように第２金属
ロールに周回させ、周回させた状態で再度光を照
射することによつて硬化させる方法において、部
分硬化物を第１金属ロールから一旦剥離した後に
第２金属ロールに移す点にある。

感光性組成物とは、光の照射によつて硬化する
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。ただし、空気（酸
素）の存在によつ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。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。

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つて硬
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によく溶解す
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つた。

金属ロールとは、金属製の表面を有する円筒状
のドラムをいう。第１金属ロールとは、感光性組
成物を展延するロールをいい、第２金属ロールと
は、部分硬化物を完全硬化させるためのロールを
いう。

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、他のフイルム（ポリエステル等通常のプラス
チツクフイルムでよい）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つ
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、こられ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
トのパ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。

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。ニツケル
やクロム、アルミ等の蒸着、鍍金等によるものが
多い。

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、シートやフイル
ムの成形の通例であり、当然のことである。

展延とは、ロール上に組成物を流延載置するこ
とをいい、通常は狭いスリツ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つた方向
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。

このような方法が可能な理由は、酸素によつて
硬化阻害を受け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９図に示す。第９
図は、横軸に時間（秒）をとり、縦軸に組成物の
展延厚みをとつている。この場合の、展延厚みは
3000μである。よつて、厚み０の地点は空気に接
している側であり、3000μ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（30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秒経過後今度は金属表面から
ゲル化・硬化がはじまり、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。

周回とは、金属ロールの表面に部分硬化物を密
着して沿わせることをいい、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、論理
的なものではなく、ほぼ完全に密着した状態とい
う程度の意味である。

剥離とは、第１金属ロール上の部分硬化物が、
第２金属ロールと接する前に完全に離しておくこ
とをいい、第２金属ロールと接する地点まで第１
金属ロール上に存在する方法と異なる。

本発明方法の根本趣旨は、第１金属ロールから
一旦剥離してから第２金属ロールに周回させるこ
とによつて、剥離性の悪さから生じる空気の巻き
込み、波打ち現象等を防止することにある。

このことをより確実にするため、本発明には、
次の３つの具体的方法がある。

それは、剥離ロールを使用することによつて剥
離を確実にすること、エアーナイフ又は静電圧着
機構を使用することによつて第２金属ロールへの
密着性を向上させる方法である。

剥離ロールとは、第１金属ロールからの剥離を
容易にするため設けられるもので、金属ロールで
ある。サイズは限定するものではないが、先にも
指摘したように、各ロール間のパス間隔をできる
だけ短くしたいので、できるだけ小さいものであ
ることが望ましい。又、このロールは所謂つれ回
りでもよいし、駆動してもよい。駆動する場合に
は、表面速度（搬送速度）は第２ロールと同一が
望ましい。

この剥離ロールを用いる場合には、第１と第２
金属ロール及び剥離ロールの配置に次の３つのケ
ースがある。

(1) ３つのロールが離れて位置する場合。

(2) 剥離ロールは離れており、第１金属ロールと
第２金属ロールは部分硬化物を介して接してい
る場合。

(3) 剥離ロールと第２金属ロールは部分硬化物を
介して接しており、第１金属ロールは離れてい
る場合。

次にエアーナイフを用いる場合について説明す
る。エアーナイフとは、空気の吹き付け装置であ
り、通常は細長い開口からフイルムにほぼ直角に
エアーを吹き付けるものである。これによつて、
非接触の状態でシートを金属ロールに押し付け、
表面の未硬化部分と金属ロールの間に空気が巻き
込まれないで効率よく密着させる作用をする。こ
のエアーナイフは、通常の押出成形の冷却ロール
に用いられるものでよく、特別なものである必要
はない。

最後に、静電圧着装置とは、金属ロールをアー
スし、該ロール上方に放電極を位置させ、該放電
極に高電圧を印加するものをいう。これにより、
シート（フイルム）は静電気力によつて金属ロー
ルに押し付けられる。よつて、前記したエアーナ
イフと同様の効果が得られる。

(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の上方にホツパー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。

ホツパー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。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
それに従つて進行する。感光性組成物６は、ホツ
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によつて、紫外線の照射を受け、第９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を隔離地点７に
進行させるということである。

この紫外線照射によつて、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。

第２図は、剥離ロール８を用いた例であり、こ
れは３本のロールがすべて離れて位置しているも
のである。第１金属ロール１の剥離地点の近傍に
剥離ロール８が設けられ、剥離性の悪さから生じ
る波打ち等を吸収するようにしている。

第３図も第２図同様に剥離ロール８を用いるも
のであるが、第１金属ロール１と第２金属ロール
２が部分硬化物を介して接している点が異なる。
これも一旦剥離している点は同じであるが、第１
と第２金属ロールが接しているため、接触地点で
シートやフイルムの厚みを規制できる。

第４図は、剥離ロール８が第２金属ロール２と
接している例である。この場合、剥離ロール８は
単なる剥離作用だけでなく、金属ロールとの間で
シートの厚みを規制する役割を有しているため、
仕上精度、据付精度に十分留意を要する。尚、ロ
ールは、第２金属ロールと同じ表面速度で回転さ
せた方が好ましい。

第５図は、第１図で示した例とほぼ同様である
が、第２金属ロール２上にも感光性組成物６を展
延し、且つそれに第３紫外線照射装置９から紫外
線を照射し、第１金属ロール１からの部分硬化物
と貼り合わせる方式のものである。この場合には
第２紫外線照射装置５により双方のシートの未硬
化部分が融着硬化する。この例のように、第２金
属ロールにも感光性組成物を展延することは、第
２図、第３図、第４図に示す例においても可能で
ある。

第６図は、さらに他の実施例であり、第１金属
ロール１と第２金属ロール２が水平ではなく、縦
型に配置されている例である。且つ、第１金属ロ
ール１が２本であり、それぞれからの部分硬化物
が剥離ロール８（ピンチロールを兼ねる）で貼り
合わされ、その後第２金属ロール２に周回され、
紫外線照射を受ける。この例では、第１金属ロー
ルが複数であるが、第２金属ロールを複数とする
ことも可能である。即ち、第６図の最下方のピン
チロールを第２金属ロールとして、それに感光性
組成物を時計回りに周回させ、そこで紫外線を再
度照射するのである。

また、本発明方法のいずれの方法においても、
貼り合わせる方式のものでは、その中間にプラス
チツクフイルムを挟持してラミネートすることが
できる。透明フイルムの場合には問題がないが、
着色フイルムの場合で片側しか光が透過しない場
合には、第２金属ロールを複数にして、他方にも
光を照射すればよい。このようにすると、光を透
過しない基材でも感光性樹脂を用いて一度にラミ
ネートすることができる。

第７図は、第１図に示す例と同様であるが、第
２金属ロール２との接触地点近傍にエアーナイフ
１０を設けたものである。このエアーナイフ１０
は、単にエアーを所定圧でフイルムに吹き付ける
ものであり、ブロアやコンプレツサーからのエア
ーを導き吐出するだけのものである。ここでは、
従来から公知の押出成形の冷却ロール用のものを
用いた。このようにすると、第２金属ロール上の
接触地点でのエアーの巻き込みが大きく軽減でき
る。

第８図は、第７図と同様の効果を得るためのも
ので、ほぼ同様の位置に、放電極１１を設け、第
２金属ロール２はアースされている。この放電極
に高電圧をかけると、部分硬化物に電荷が付与さ
れ、アースされている第２金属ロールに強く押圧
されることとなる。これは前記のエアーの押圧力
と同様の作用をする。

また、この押圧力をさらに補強するため、部分
硬化物に対して放電極１１の反対側に対向電極１
２を設けてもよい。

以上の説明で、エアーナイフや静電機構と剥離
ロール等は重複して使用し、より効果を大きいも
のとすることもできる。

以上例示した方法でシートが完成であるが、勿
論、延伸やその他通常シートに施される加工を行
なうことは自由である。

(f) 発明の効果 本発明シート化方法によると、感光性組成物を
使用するメリツト以外に、次のような顕著な効果
がある。

ロールからの剥離の問題が著しく解消されて
いるため、非常に表面の平滑性の高いシートが
製造できる。

製造設備自体は非常に簡単で、単にロールを
離すだけであつたり、剥離ロール等を設けるだ
けである。

ラミネートも簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第８図は、夫々本発明方法の実施例
を示す概略断面図、第９図は本発明の原理を説明
するグラフである。 １……第１金属ロール、２……第２金属ロー
ル、３……ホツパー、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……剥離ロール、９…
…第３紫外線照射装置、１０……エアーナイフ、
１１……放電極、１２……対向電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気の存在により硬化阻害を受ける感光性組
   成物を第１金属ロール面上に展延し、該金属面と
   反対側から光を照射し、金属ロールに接している
   側を硬化させ、次に該部分硬化物を未硬化側が接
   するように第２金属ロールに周回させ、周回させ
   た状態で再度光を照射することによつて硬化させ
   る方法において、部分硬化物を第１金属ロールか
   ら一旦剥離した後に第２金属ロールに移すことを
   特徴とする感光性組成物の成形方法。 ２ 部分硬化物の第１金属ロールから第２金属ロ
   ールへの移行は、剥離ロールを介して行なうもの
   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。 請求の範囲第１項記載の感光性組成物の成形方
   法。 ３ 部分硬化物が第２金属ロールへ周回し始める
   時点に、エアーナイフ機構を設けたものである特
   許請求の範囲第１項記載の感光性組成物の成形方
   法。 ４ 部分硬化物が第２金属ロールへ周回し始める
   時点に、静電圧着機構を設けたものである特許請
   求の範囲第１項記載の感光性組成物の成形方法。 ５ 第２金属ロール上にも感光性組成物を展延
   し、該金属面と反対側から光を照射し、金属ロー
   ルに接している側を硬化させた第２部分硬化物と
   し、剥離された部分硬化物と第２金属ロール上で
   貼り合わした状態で周回させ、再度光を照射する
   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。