JPH09193245A - モアレ模様を現出するプラスチックシート、その製造方法および製造装置 - Google Patents

モアレ模様を現出するプラスチックシート、その製造方法および製造装置

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JPH09193245A
JPH09193245A JP8009622A JP962296A JPH09193245A JP H09193245 A JPH09193245 A JP H09193245A JP 8009622 A JP8009622 A JP 8009622A JP 962296 A JP962296 A JP 962296A JP H09193245 A JPH09193245 A JP H09193245A
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embossing
plastic sheet
pattern
embossing roll
embossed
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Tadashi Kasamatsu
正 笠松
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KASAMATSU KAKO KENKYUSHO KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光の透過または反射により、それ自体でモア
レ模様を現出することのできるプラスチックシートを製
造する。 【解決手段】 同一またはごくわずか異なる２種の幾何
学的パターンをもつエンボスを、わずかにずらして、ま
たはわずかに傾けて、プラスチックシートの一方の面に
重ねて、または両方の面に別個に設ける。 Ｔダイから
押し出したプラスチックシートに、第一および第二のエ
ンボスロールで順次エンボスを施し、その際シートに張
力を加えるとともに（または）２本のエンボスロールの
軸を１〜６°傾けて配置しておく。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、美麗なモアレ模様
を現出するプラスチックシートに関する。 本発明の好
ましい態様においては、モアレ模様が一定したものでは
なく、観察者とプラスチックシートとの位置関係によ
り、さらにはプラスチックシートの変形に伴って、モア
レ模様が微妙に変化し、多彩なものとなる。 このよう
なプラスチックシートを製造する方法および装置も、本
発明に含まれる。
【０００２】
【従来の技術】「モアレ模様」とは、微少な間隔で平行
する線や格子で構成される幾何学的な模様を重ね合わせ
たり、少しずらしたりしたときに、光の干渉によって生
じる縞模様のことであって、日常的には２枚のスダレや
網戸を重ねて透かして見たときに観察することができ
る。
【０００３】プラスチックのシートないしフィルム（以
下、一括して「シート」で代表させる）に対しては、そ
の付加価値を高めるために着色、蒸着、印刷、表面のツ
ヤ消し処理、エンボス加工およびそれらの組み合わせ、
さらには積層材とすることなどが行なわれて来たが、そ
れ自体でモアレ模様が現出するようなプラスチックシー
トはまだ存在しなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、これ
までに存在しなかった、それ自体でモアレ模様を現出す
ることのできるプラスチックシートと、その製造方法を
提供することにある。その製造に使用する装置を、プラ
スチックシートの製造および加工に従来から使用されて
いる諸手段の組み合わせによって実現することも、本発
明の目的に含まれる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のモアレ模様を現
出するプラスチックシートは、同一またはごくわずか異
なる２種の幾何学的パターンをもつエンボス模様を、パ
ターンをわずかにずらして、またはパターンの軸が１〜
６°の範囲で傾いて重なり合う位置関係にあるように、
透光性をもったプラスチックシートの一方の面に重ね
て、または両方の面に分けて施してなる。
【０００６】エンボス模様のパターンには、平行で交ら
ない直線または曲線群がひとつのグループであり、いま
ひとつのグループとしては、格子状、段違い格子状、正
三角形または二等辺三角形、正方角形または長方角形な
ど、相互に隣接して空間を埋めることのできる種々の図
形が並んだパターンを使用することができる。 前者の
場合、エンボスの断面は、プリズム状またはレンズ状の
どちらでもよく、またそのほかの形状たとえば双曲線、
対物線あるいはサインカーブをとることもできる。 後
者の場合、単位図形を構成する縁の部分がエンボスの山
で単位円形の中ほどが谷となる組み合わせ、それと逆の
組み合わせのどちらでも差支えない。
【０００７】所望であれば、エンボスの山および谷の部
分の一方または両方に帯状の着色層を設けてもよい。
その方法については後に述べる。
【０００８】本発明のモアレ模様を現出するプラスチッ
クシートの製造方法は、プラスチックシートをＴダイか
ら溶融押し出しし、シートが可塑性を有する間に、その
一方の面に、幾何学的パターンをもつエンボス模様を彫
刻した第一のエンボスロールで第一のエンボスを施し、
続いて、この第一のエンボスを施したプラスチックシー
トを押し出し速度以上の速度で引き取りながら、第一の
エンボスロールと同一またはごくわずか異なるエンボス
模様を彫刻した第二のエンボスロールで、プラスチック
シートの一方の面に重ねて、または他方の面に別個に、
第二のエンボスを施すことからなる。
【０００９】前記したエンボスの谷の部分に着色層を有
するプラスチックシートを製造するには、第一のエンボ
スを施すに際し、第一のエンボスロールの山の部分に印
刷インキを供給し、「谷汚し」印刷を同時に行なえばよ
い。
【００１０】一方、エンボスの山の部分に着色層を有す
るプラスチックシートを製造するには、第一のエンボス
を施したのち第二のエンボスを施す前に、第一のエンボ
スの山の部分に印刷インキを供給し「山汚し」印刷を行
なえばよい。
【００１１】上記の「谷汚し」印刷と「山汚し」印刷と
をあわせて行なえば、エンボスの谷の部分と山の部分の
両方に着色層を有するプラスチックシートが製造でき
る。
【００１２】本発明のモアレ模様を現出するプラスチッ
クシートの製造装置は、図１に示すように、プラスチッ
ク材料を溶融してＴダイ（４）からシート状に押し出す
溶融押出手段、幾何学的パターンをもつエンボス模様を
彫刻した第一のエンボスロール（５）を有する第一のエ
ンボス手段、および第一のエンボスロールと同一または
ごくわずか異なるエンボス模様を彫刻した第二のエンボ
スロール（６）を有する第二のエンボス手段から構成さ
れる。
【００１３】必要に応じて、第一のエンボスロール
（５）と第二のエンボスロール（６）との間に、プラス
チックシートの加熱手段（７）を設ける。
【００１４】第一のエンボスロールの軸と第二のエンボ
スロールの軸とを１〜６°の範囲内で傾けて配置するこ
とにより、モアレ模様の現出が容易になる。
【００１５】前記したエンボスの谷の部分に着色層を有
するプラスチックシートを製造するには、第一のエンボ
スロールに対してその山の部分にインキを供給する「谷
汚し」印刷機（８）を付設した装置を用意する。 ま
た、エンボスの山の部分に着色層を有するプラスチック
シートを製造するには、第一のエンボス手段と第二のエ
ンボス手段との間に、第一のエンボスロールで形成され
たエンボスの山の部分にインキを供給する「山汚し」印
刷機（９）を付設した装置を用意する。
【００１６】本発明のモアレ模様を現出するプラスチッ
クシートの材料としては、熱可塑性のものであれば任意
の材料が使用できるが、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ポリエチレン、アクリル樹脂などが好適である。
適量の可塑剤を加えた柔軟なポリ塩化ビニルは、エンボ
スが容易に行なえてとくに有用であるし、とくに第一お
よび第二のエンボスをシートの表裏両面に施す態様の材
料として使用したとき、シートの変形によるモアレ模様
の変化が見えて最も美麗が多彩なプラスチックシートを
与える点で、最適の材料である。
【００１７】
【作用】図１に示す構成の装置において、Ｔダイ（４）
から押し出されたプラスチックシートは、可塑状態で第
一のエンボス手段に入り、第一のエンボスロール（５）
によって、たとえば流れ方向に沿った多数の平行で等間
隔の直線状の彫刻であって、断面がプリズム状のエンボ
スを受ける。 すると、プラスチックシート(１)の横断
面は、図２に示すように、第一のエンボス(２)が与えら
れたものになる。
【００１８】続いてこのプラスチックシートに対し、同
じ彫刻を施した第二のエンボスロール（６）によるエン
ボスを施すと、すなわち第一のエンボス（２）に第二の
エンボス（３）を重ねると、プラスチックシートの断面
は図３に示すようになる。第一のエンボスを施されたプ
ラスチックシートは、張力が加わる結果、幅方向に若干
収縮する。 つまり、エンボス断面についてみると、山
や谷の間隔が少し小さくなくなっているわけで、その上
にもとと同じ間隔のエンボスを加えると、山と山、谷と
谷が合致した部分はもとのエンボスが保有されるが、山
と谷がぶつかった部分では、もとのエンボスがつぶされ
る結果となり、図３のように、ほぼ一定の周期でエンボ
スの目立たなくなる部分が生じる。
【００１９】プラスチックシートの幅方向の収縮が常に
一定であれば、この周期もまた一定して現われるから、
エンボスロールに彫刻された模様がたとえば平行で等間
隔な直線群であれば、エンボスがつぶれた部分も直線的
で一定間隔のものとなるはずであるが、実際のＴダイに
よるプラスチックシートの製造においては、当業者なら
経験のあるとおり、吐出量の脈動やダイ温度の変動、さ
らには引張り速度の変動などが絡み合って、実際にはエ
ンボスがつぶれて目立たなくなる部分はプラスチックシ
ートの流れの方向に沿って左右に変化する。 そのた
め、不規則なモアレ模様が直接エンボスされたものとし
て現出する。 図４に、その一例を示す。
【００２０】前述のように、モアレ模様の現出には、第
一のエンボスロールと第二のエンボスロールとが、それ
らの軸が平行でなくわずかに傾いた状態、角度にして１
〜６°の範囲で傾いて配置したとき、最も好都合であ
る。
【００２１】第一のエンボスと第二のエンボスとをプラ
スチックシートの同一の面でなく表裏の異なる面に施し
たときは、たとえば図５に示す断面形状のプラスチック
シートができる。 この場合はエンボスの直接のつぶれ
は生じないが、表裏のエンボスを透過する光の干渉によ
るモアレ現象が生じる。 これが真の意味のモアレ模様
であって、表裏のエンボスの屈折作用により、前述のよ
うに透過光の様子はプラスチックシートを観察する者の
視線の角度によって異なるし、またプラスチックシート
自体が屈曲すれば当然に透過光も影響を受け、モアレ模
様が変動して見える。
【００２２】「谷汚し印刷」および「山汚し印刷」は、
第一および第二のエンボスをプラスチックシートの表裏
に別個に行なう場合は、線状の着色による特殊な色彩効
果を与えるに止まるが、第一のエンボスおよび第二のエ
ンボスをプラスチックシートの一方の面に重ねて施した
場合に併用すると、固有の効果を生じる。 「山汚し」を
例にとって説明すると、第一のエンボスを施してから山
汚し印刷を行なったとき、プラスチックシートの断面は
図６に示すとおりであり、これに第二のエンボスを重ね
て施すと、前述した機構により第一のエンボスの山と第
二のエンボスの山とがずれるため、印刷インキの存在す
る位置が、図７に示すように移動したのと同じ結果にな
る。 各着色層は、位置が変る結果、観察者が見る方向
によって見えたり見えなかったりするから、単純な山の
着色あるいは谷の着色とは、様相が異なる。 このよう
にして、エンボスの与えるモアレ模様と印刷が与える線
状の着色層のゆれとが相まって、固有の美観を呈するに
至る。
【００２３】
【実施例】
〔実施例１〕図１に示す構成の装置を使用した。 第一
および第二のエンボスロールは、ともに面長６００mm、
直径２５０mmで、彫刻パターンはピッチ０．５mmのプリ
ズム型ストランドである（同一パターン）。
【００２４】Ｔダイから乾質ポリ塩化ビニルを溶融押し
出しし、厚さ０．３mm、幅５００mmの可塑状態のシート
として、第一のエンボス手段に供給した。 第一のエン
ボスロールの温度を約３０℃に調節し、速度５．０ｍ／
分で上記プリズム型エンボスを施した。 このシートを
冷却せずに第二のエンボス手段に送り、ロール温度１５
０℃、速度５．１ｍ／分で第二のエンボスを施した。
【００２５】冷却ロールにより冷却してエンボスを固定
させ、図３に示した断面形状のプラスチックシートを得
た。 このエンボスのズレは、第一のエンボスロールに
供給された溶融プラスチックシートの幅が５００mmあっ
たものが、第二のエンボスロールによる引張りのため４
５０mmに減少したため生じた。 製品プラスチックシー
トの外観は、エンボスのつぶれによる縦縞が約２０mmの
間隔でわずかに蛇行しながらあらわれ、モアレ模様を形
成しているものである。
【００２６】〔実施例２〕実施例１の装置およびプラス
チック材料を使用し、第二のエンボスロールの引取速度
を５．３ｍ／分に増大したほかは同じ条件で、プラスチ
ックシートの一方の面にプリズム型エンボスを重ねた。
縦縞がシートの方向に対して３０°ほど傾斜し、間隔
が約１０mmのモアレ模様の生じた製品が得られた。
【００２７】〔実施例３〕実施例１の装置およびプラス
チック材料を使用し、第二のエンボスロールの軸を第一
のエンボスロールの軸に対して５°傾け、引取速度はわ
ずかに増した（シートがたるまない程度に）条件で、プ
ラスチックシートの一方の面にエンボスを重ねた。
【００２８】製品は、図４に示すモアレ模様が現出した
ものであった。
【００２９】〔実施例４〕実施例１において、第二のエ
ンボスロールの引取速度を５．１〜５．２ｍ／分の範囲
で増大−減少を繰り返して、エンボスを重ねたプラスチ
ックシートを製造した。
【００３０】モアレ模様は、木材の断面に似た形であら
われ、２本のエンボスロールの引取速度の差が小さいと
きは柾目状、大きいときは板目状であった。
【００３１】〔実施例５〕実施例１の装置において、第
一および第二のエンボスロールがそれぞれプラスチック
シートの異なる面にエンボスを施すように、かつ軸が２
°傾くように配置するとともに、第一のエンボスロール
に青色のインキを供給して、「谷汚し」印刷を行なっ
た。 Ｔダイのスリットを調節して、厚さ、０．５mmの
溶融樹脂膜を押し出した。 これに、第一および第二の
エンボスロールの速度を、それぞれ５．０ｍ／分および
５．１ｍ／分として、エンボスを施した。
【００３２】製品プラスチックシートは、実施例１と類
似のモアレ模様をもったものであるが、表裏のエンボス
が隔って存在するため立体感があり、「谷汚し」印刷に
よる着色がその深みを増しているものであった。
【００３３】〔実施例６〕実施例１の装置において、第
一および第二のエンボスロールを、ともに、一辺の長さ
が０．８mmの正六角形が連続するハニカムパターンであ
って、六角形の中心が突出し稜が凹んだ形（従ってエン
ボス製品は稜部が浮き出している）の彫刻を施したもの
とした。 両エンボスロールを、軸が４°傾き、プラス
チックシートの両方の側にそれぞれのエンボスが施され
るように配置して、軟質ポリ塩化ビニルを材料にしてプ
ラスチックシートを製造した。
【００３４】製品は、正六角形の約１０倍の大きさの正
六角形ハニカムパターンをもったモアレ模様が見えるも
のであった。
【００３５】〔実施例７〕実施例２において、第一のエ
ンボスロールを出たプラスチックシートに対して「山汚
し」印刷を行なって、エンボスの山に赤色のインキを与
えた。 遠赤外線の照射下にこのシートを通し、エンボ
スが消滅しないように注意しながらインキを乾燥させ、
続いて第二のエンボスロール（速度５．３ｍ／分）でエ
ンボスを重ねた。
【００３６】製品は、エンボスの重なりにより生じたモ
アレ模様に加えて、着色層の帯に一種独特のうねりが見
え、また見る角度で趣の異なるものであった。 これ
は、図６および図７を参照して説明した機構により、第
一のエンボスの山に与えた着色層が第二のエンボスに至
る間のプラスチックシートの幅方向収縮により間隔が狭
まったところへ、第二のエンボスが施されたために着色
層が、山、中腹および谷と位置を変え、中腹にあっても
方向が異なることから生じたものである。
【００３７】
【発明の効果】本発明により、１枚のシートそのものに
おいてモアレ模様を現出するプラスチックシートがはじ
めて提供された。 この製品は、シャワーカーテンや壁
紙をはじめとする種々の用途が期待されている。
【００３８】本発明の実施に当っては、既存の装置に若
干の設備を付加するだけで足りる。すなわち、絹目、綾
目、格子、斜線、直線、蛇行曲線あるいはハニカム模様
など、種々のパターンをもったエンボスロールがＴダイ
装置とともにあれば、それに第二のエンボス手段を付設
するだけで、モアレ模様を現出するプラスチックシート
がインラインで製造できる。
【００３９】しかも、エンボスロールの同種の組み合わ
せにおいても、引取速度を変えたり、軸の傾きを変えた
りすることによって、現出できるモアレ模様は種々変化
するから、同じ装置で多種類のプラスチックシートを製
造できる。 エンボス断面形状は、プリズム型、レンズ
型、函数曲線型など任意に選択でき、それらの組み合わ
せによって、さまざまな美観のモアレ模様を現出でき
る。 それらと、谷汚し印刷、山汚し印刷、またはその
両者を組み合わせることにより、またシート自体の着色
や金属蒸着膜の形成をも組み合わせることにより、本発
明のモアレ模様を現出するプラスチックシートは、さら
にバラエティを増すことができる。
【００４０】エンボスを両面に別個に施したプラスチッ
クシートには、透過光の干渉により真のモアレ現象がみ
られ、それがシートと観察者との位置関係やシートの屈
曲などとの関連で変化し、立体感のある美観を呈する。
【００４１】一方、エンボスを一方の面に重ねたプラス
チックシートは、谷汚し印刷、山汚し印刷と組み合わせ
たとき、印刷の位置の移動がもたらす独特のパターンが
モアレ模様のパターンとあいまって、これまた固有の美
観を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のモアレ模様を現出するプラスチック
シートの製造方法を説明するための、装置の主要部を示
した側面図。
【図２】 図１においてＩの段階にあるプラスチックシ
ートの拡大断面図。
【図３】 図１においてIIの段階にあるプラスチックシ
ート（第一のエンボスおよび第二のエンボスをプラスチ
ックシートの一方の面に重ねて施した態様）の拡大断面
図。
【図４】 本発明のプラスチックシートに現出したモア
レ模様の一例を示す平面図。
【図５】 第一のエンボスと第二のエンボスをプラスチ
ックシートの表裏に別個に施したプラスチックシートの
拡大断面図。
【図６】 第一のエンボスを施し、それに山汚し印刷を
加えたプラスチックシートの断面図。
【図７】 図６のプラスチックシートの第一のエンボス
に重ねて、第二のエンボスを施したところを示す断面
図。
【符号の説明】
１ プラスチックシート ２ 第一のエンボス ３ 第二のエンボス ４ Ｔダイ ５ 第一のエンボスロール ６ 第二のエンボスロール ７ 加熱手段 ８ 谷汚し印刷機 ９ 山汚し印刷機

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 同一またはごくわずか異なる２種の幾何
    学的パターンをもつエンボス模様を、パターンをわずか
    にずらして、またはパターンの軸が１〜６°の範囲で傾
    いて重なり合う位置関係にあるように、透光性をもった
    プラスチックシートの一方の面に重ねて、または両方の
    面に分けて施してなる、モアレ模様を現出するプラスチ
    ックシート。
  2. 【請求項２】 エンボスが、実質的に平行で間隔がほぼ
    等しい多数の直線または曲線で形成されるパターンをも
    つ請求項１のプラスチックシート。
  3. 【請求項３】 エンボスの断面がプリズム状またはレン
    ズ状である請求項２のプラスチックシート。
  4. 【請求項４】 エンボスが、格子、梯子、三角形または
    六角形で形成されるパターンをもつ請求項１のプラスチ
    ックシート。
  5. 【請求項５】 エンボスの山および（または）谷の部分
    に帯状の着色層を有する請求項１のプラスチックシー
    ト。
  6. 【請求項６】 プラスチックシートをＴダイから溶融押
    し出しし、シートが可塑性を有する間に、その一方の面
    に、幾何学的パターンをもつエンボス模様を彫刻した第
    一のエンボスロールで第一のエンボスを施し、続いて、
    この第一のエンボスを施したプラスチックシートを押し
    出し速度以上の速度で引き取りながら、第一のエンボス
    ロールと同一またはごくわずか異なるエンボス模様を彫
    刻した第二のエンボスロールで、プラスチックシートの
    一方の面に重ねて、または他方の面に別個に、第二のエ
    ンボスを施すことからなるモアレ模様を現出するプラス
    チックシートの製造方法。
  7. 【請求項７】 第一のエンボスを施すに際し、第一のエ
    ンボスロールの山の部分に印刷インキを供給し、「谷汚
    し」印刷を同時に行なう請求項６のプラスチックシート
    の製造方法。
  8. 【請求項８】 第一のエンボスを施したのち第二のエン
    ボスを施す前に、第一のエンボスの山の部分に印刷イン
    キを供給し、「山汚し」印刷を行なう請求項６のプラス
    チックシートの製造方法。
  9. 【請求項９】 プラスチック材料を溶融してＴダイから
    シート状に押し出す溶融押出手段、幾何学的なパターン
    をもつエンボス模様を彫刻した第一のエンボスロールを
    有する第一のエンボス手段、第一のエンボスロールと同
    一またはわずかに異なるエンボス模様を彫刻した第二の
    エンボスロールを有する第二のエンボス手段から構成さ
    れる、モアレ模様を現出するプラスチックシートの製造
    装置。
  10. 【請求項１０】 第一のエンボス手段と第二のエンボス
    手段との間にプラスチックシートの加熱手段を設けた請
    求項９のプラスチックシートの製造装置。
  11. 【請求項１１】 第一のエンボスロールの軸と第二のエ
    ンボスロールの軸とを１〜６°の範囲内の角度で傾けて
    配置した請求項９のプラスチックシートの製造装置。
  12. 【請求項１２】 第一のエンボスロールに対してその山
    の部分にインキを供給する「谷汚し」印刷機を付設した
    請求項９のプラスチックシートの製造装置。
  13. 【請求項１３】 第一のエンボス手段と第二のエンボス
    手段との間に、第一のエンボスロールで形成されたエン
    ボスの山の部分にインキを供給する「山汚し」印刷機を付
    設した請求項９のプラスチックシートの製造装置。
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