WO2002032653A1

WO2002032653A1 - Procede de production de feuille gaufree et feuille gaufree

Info

Publication number: WO2002032653A1
Application number: PCT/JP2001/009027
Authority: WO
Inventors: Atsushi Fujii; Toyokazu Takubo
Original assignee: Idemitsu Unitech Co., Ltd.
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2002-04-25
Also published as: KR20030059200A; JPWO2002032653A1; EP1332864A4; US20040026824A1; CN1481303A; EP1332864A1; TW499357B

Description

明細書エンボスシートの製造方法及ぴエンボスシート技術分野

本発明は、エンボスシートの製造方法及ぴエンボスシートに関する。背景技術

熱可塑性樹脂シートの片面にエンボスパターンが形成されたシートは、フレネノレレンズシート、レンチキュラーレンズシート、プリズムレンズシート等のレンズ機能シートとして有用である。例えば、キュープコーナー型のマイクロプリズム加工が施された再帰反射性シート（プラスチック製反射板）力保安分野、標識分野、ファッション分野、建築分野等で使用されるようになってきている。このような再帰反射性シートとして、ガラスビーズ型のものとキュープコーナー（立方体コーナ）型のものが使用されている。一般に、ガラスビーズ型のものと比べて、キューブコーナー型のものは遠距離視認性と反射輝度に優れている。前記キューブコーナー型の再帰反射性シートの製造においては、基材シートにエンボスパターン形成用の型のエンボスパターンが正確に転写されなければならない。

そのためには、特に、熱可塑性樹脂シートがエンボスパターン形成用の型に対して適当な温度及び圧力で加圧されることが重要となる。

従来、このような要件に沿う再帰反射性シートの主な製造方法として、真空プレス法とロール法（特開 2000- 52421号公報参照）がある。

前記真空プレス法においては、微細表面を有するエンボス平板を用い、真空中で熱プレスを行い、冷却後エンボス平板よリ剥離する。

また、前記ロール法においては、基材シートのエンボス加工面側を軟化、具体的には火炎あるいは無炎加熱により軟化させたのちエンボス加工を行う。

しかしながら、前記真空プレス法によれば、生産速度が遅く、また装置が複雑で大型になる。前記ロール法によれば、熱可塑性榭脂シートを急速に加熱する為に均一加熱が困難であったり、危険が伴うという難点があった。

本発明の目的は、生産性が高く、安全性も高い、微細なエンボスパターンを備えるエンボスシートの製造方法及びエンボスシートを提供することにある。

発明の開示

本発明のエンボスシートの製造方法は、冷却固化した基材シートと、エンボス口ール側に溶融樹脂を積層融着しながら、回転する押圧ロールとエンボスロールにより押圧することによって得られることを特徴とする。

前記基材シートとしては、例えば、ポリスチレン（P S ) 、ポリメチルメタクリレート（P MMA) 等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート（P C ) 、ポリ塩化ビニル（P V C ) 、ポリエチレン（P E )、ポリプロピレン（P P ) 等を揉用できる。

また、前記エンボスロールは、主な構成として、最外層として設けられたェンボスパターン転写用エンボス版、及びこのエンボス版の裏面側に設けられた弾性部材を有するロールである。また、エンボスパターンが刻まれた金属製のロールである。

さらに、前記押圧ロールは、主な構成として、金属製のロールにシリコンゴム等を巻装することによりできる。

このような本発明によれば、ダイから押出された溶融樹脂が冷却固化しないうちにエンボスパターンを転写しているから、エンボス加工時に急速加熱する必要がなく、従来のように急速加熱に伴う危険が生じない。

そして、シート成形機の押圧ロールの一方をエンボスロールとするだけで良いため、エンボス加工装置が大型化、複雑化することもない。

また、前記押圧ロールとエンボスロールにより、基材シートと溶融樹脂の積層融着とエンボス加工を同時に行うため、生産性が高く、かつ、微細で正確なェンボス加工を行うことが可能になる。

本発明のエンボスシートの製造方法において、前記溶融樹脂が、前記基材シートとの組合せにより決定され、基材シートと溶融樹脂が同種の材料であることが望ましい。

ここで、例えば、前記基材シートの材料がポリカーボネート（PC) 、ポリ塩化ビュル（PVC) 、ポリプロピレン（PP) またはポリメチルメタタリレート (PMMA) のいずれかである場合には、前記溶融樹脂は基材シートの材料と同種となる。

このように、同種の材料を用いることにより、基材シートに溶融樹脂がなじみやすく、両者の接着を良好に行える。

本発明のエンボスシートの製造方法において、基材シートと溶融樹脂が異種の材料であり、かつ前記溶融樹脂が熱接着性の材料であることが望ましい。

ここで、例えば、前記溶融基材シートの材料がポリカーボネート（PC) である場合には、前記溶融樹脂は、アクリル系樹脂等、熱接着性のある材料が好ましく、ポリプロピレン（P P) である場合には、アイオノマーが利用できる。このように、異種の材料を用いることにより、異なる樹脂の特性を組合わせることができるため、単にエンボス性を備えるだけでなく、多機能のシートを製造することができる。

本発明のエンボスシートの製造方法において、押圧ロールの表面材質が、弾性体であることが望ましい。

例えば、前記弾性体には、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴム等を採用できる。この弾性体の硬度（JIS Z 2246 A型に準拠）は 60〜90度が好ましい。このように押圧ロールの表面材質が弾性体であることにより押圧時、シートとの押圧面積が増えるので、微細で、かつ、正確なエンボス加工を行うことができる。

本発明のエンボスシートの製造方法において、エンボスロールが冷却機能を有することが望ましい。

このように冷却機能を有することにより、エンボス加工後、シートを直ちに冷却できるので冷却過程に伴うダレ等のエンボス面の変形を防止でき、高精度のェンボスシートを得ることができる。

請求項 8記載のエンボスシートの製造方法は、押圧ロールとエンボスロールとの押圧力が 50000〜 1 200000N/m(5〜l 20 k gf/ cmを換算した値）であることが望ましい。

5 0 0 0 0 N/m未満の場合、エンボスシートへの押圧が不十分なため，ェンボス性の面で劣り、 1 2 0 0 0 0 0 N/mより大きい場合、エンボスシートへの押圧が大きすぎ，エンボス加工が施される溶融樹脂の厚さが薄くなりすぎて，耐久性の面で問題が生ずる。押圧力は、 4 0 0 0 0〜8 0 0 0 0 O NZm ( 4〜8 0 k g f/ c mを換算した値）の範囲であることがより好ましい。

本発明のエンボスシートの製造方法において、冷却固化した基材シートの厚さが溶融樹脂の層の厚さよりも厚いことが望ましい。

前記基材シートが、前記溶融樹脂の層の厚さよりも薄い場合、溶融樹脂から発生する熱により基材シートが軟化するために、押圧力の伝達が不足し、型充填が不足したり、バンクマークが発生する虞がある。

従って、このように基材シートが厚く、軟化を防止できればバンクマークの発生を防止できる。

本発明のエンボスシートの製造方法において、押圧ロールとエンボスロールの引き出し速度が 1 0 m/min以上であることが望ましい。

引き出し速度が 1 O mZmin未満である場合、溶融樹脂がエンボスロールに達する前に冷却されてしまい、押圧によるエンボス加工を十分に行えない可能性がある。

従って、このように引き出し速度を 1 O mZmin以上とすればエンボスロールによる加工を確実に行って、高精度のエンボス加工を行うことができる。

本発明のエンボスシートは、前述した本発明のエンボスシートの製造方法により得られることを特徴とし、得られたシートは再帰反射性シートであることが好ましい。

ここで、再帰反射性シートの再帰反射性は JIS Z 871 に規定される方法により測定され、再帰反射性はエンボス加工の精度に大きく影響される。

従って、上述した製造方法により得られたエンボスシートは高精度のエンボス面が形成されているので、上記 JIS規格を満足するきわめて良好な再帰反射性を期待できる。

また、再帰反射性を有することによって、保安分野、標識分野、ファッション分野、建築分野等、多岐にわたる分野で使用することが可能になる。図面の簡単な説明

図 1はエンボスシートの断面図である。

図 2は本発明に係るエンボスシートの製造装置の概略図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図 1には、本実施形態に係るエンボスシート 1 0が示されている。

この得られたエンボスシート 1 0は，基材シートから構成される基材層 1 1と、この基材層 1 1上に溶融樹脂を冷却固化して形成されるエンボス層 1 2とを備えた再帰反射性シートである。

基材層 1 1は、ポリカーボネート（P C ) 、ポリ塩化ビュル（P V C ) 、ポリメチルメタクリレート（P MMA) 、ポリプロピレン（P P ) 等の材料からなるシートであり、押し出し成形等により所定の厚さに成形された原版ロールとして供給されるものである。

また、基材層 1 1において、エンボス層 1 2との積層面とは反対側の面 1 1 A は、鏡面加工が施されている。

エンボス層 1 2は基材層 1 1と同種の材料、または異種の材料から構成される。このエンボス層 1 2において基材層 1 1との積層面とは反対側の面は、キューブコーナープリズム面 1 2 Aとなるエンボス加工が施されている。

このような基材層 1 1の厚さ寸法 H 1 1は、エンボス層 1 2の厚さ寸法 H 1 2 よりも大きくなっている。

そして、エンボスシート 1 0の基材層 1 1の面 1 1 Aから入射角 0度で入射した光は、エンボス層 1 2のキュープコーナープリズム面 1 2 Aで全反射を繰り返し、面 1 1 Aの法線方向に再帰する。次に、このようなエンボスシート 1 0を製造する製造装置は、図 2に示すように、押出し機 2 1と、この押出し機 2 1に取り付けられたダイ 2 2と、エンボスロール 2 3と、エンボスロール 2 3の反対側に位置する押圧ロール 2 4とそして、冷却固化された基材シート 2 5を送り出すロール 2 6とを備えて構成されている。

前記押出し機 2 1は、チップ状の樹脂を溶融混練する部分であり、本実施形態では、単軸押出し機前記ダイ 2 2は、溶融樹脂 2 7をシート状に押し出す金型であり、本実施形態では、 Tダイが用いられる。この Tダイには、ストレイト · マ二ホールド型ゃコートパンガ一型またはこれらの組合わせたものなどがあり、使用する材料によって選択する。

前記エンボスロール 2 3は、 Tダイから押し出されたシート状の溶融樹脂表面にエンボス面を形成する部分であり、エンボスパターン転写用エンボス版 2 3 2 を金属製のロール 2 3 1の外周に卷装あるいは接着固定することにより形成できる。

このエンボスロール 2 3の内部には、冷却水が循環する冷却機構が設けられ、エンボス加工された溶融樹脂 2 7は、図 2の Θの部分で冷却固化される。

ここで、パターンとは、必ずしも、規則的な繰り返し配列を意味するものではなく、同じかまたは異なるサイズを有する構造体のランダムな配列を意味するものであってもよい。こうしたパターンは、エンボスロールの少なくとも一部分中に機械加工される。パターンの個々の構造体は、エンボスと呼ばれる。エンボスの数おょぴ間隔、ならびに個々のエンボスの性質、例えば、エンボスの深さ、鋭いエッジの角度および形状は望み通りに変化させることができる。

前記押圧ロール 2 4は、エンボス加工に際して押圧力を生じさせる部分であり、金属製のロール 2 4 1表面に、シリコンゴム等の弾性体 2 4 2を卷装することにより構成される。なお、押圧面の圧力を均一に保つように卷装されている。

この押圧ロール 2 4による押圧力は、 5 0 0 0 0〜； 1 2 0 0 0 0 0 NZm ( 5 〜1 2 0 k g f/ c mを換算した値）の範囲で設定することができるが、より好ましくは、 4 0 0 0 0〜8 0 0 0 0 0 NZm ( 4〜 8 0 k g fZ c mを換算した値）の範囲とすることがよい。この製造装置を使用し、次のようにしてエンボスシート 1 0を製造する。 ( 1 ) まず、ダイ 2 2から押し出されたシート状の溶融樹脂 2 7を基材シート 2 5とともに、エンボスロール 2 3およぴ押圧ロール 2 4間に供給される。

( 2 ) 基材シート 2 5および溶融樹脂 2 7の積層体は、押圧ロール 2 4により、 5 0 0 0 0〜： 1 2 0 0 0 0 0 N/m ( 5〜1 2 0 k g f/ c mを換算した値）の押圧力で厚さ方向に付勢され、溶融樹脂 2 7表面には、キュープコーナープリズム面が形成される。

( 3 ) キューブコーナープリズム面形成後、基材シート 2 5および溶融樹脂 2 7の積層体は、 Θ部分で、エンボスロール 2 3内の冷却機構あるいは図示しない外部冷却機構で冷却された後、エンボスロール 2 3から剥離され、巻き取られる。なお、本実施形態では、この際の巻き取り速度は、 1 O mZmin以上に設定され、ダイ 2 2から押し出された溶融樹脂 2 7が冷却固化しないようにエンボスロール 2 3に供給されるようになっている。上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。

まず、ダイ 2 2から押出された溶融樹脂 2 7が冷却固化しないうちにエンボスパターンを転写しているから、エンボス加工時に急速加熱する必要がなく、従来のように急速加熱に伴う危険が生じない。

そして、シート成形機の押圧ロール 2 4の一方をエンボスロール 2 3とするだけで良いため、エンボス加工装置が大型化、複雑化することもない。

また、前記押圧口ール 2 4とェンボス口ール 2 3により、基材シート 2 5と溶融樹脂 2 7の積層融着とエンボス加工を同時に行うため、生産性が高く、かつ、微細で正確なエンボス加工を行うことが可能になる。

また、押圧口ール 2 4の表面材質が弾性体であることにより押圧時、シートとの押圧面積が増えるので、微細で、かつ、正確なエンボス加工を行うことができる。

さらに、エンボスロール 2 3が、冷却機能を有することにより、エンボス加工後、シートを直ちに冷却できるので冷却過程に伴うダレ等のエンボス面の変形を防止でき、高精度のエンボスシート 1 0を得ることができる。

そして、押圧ロール 2 4の押圧力を、 5 0 0 0 0〜： 1 2 0 0 0 0 O NZmとすることで、溶融樹脂 2 7に、正確なエンボス加工を施すことができる。

また、エンボスシート 1 0を引き出す際の引き出し速度を 1 O mZmin以上とすればエンボスロール 2 3による加工を確実に行って、高精度のエンボス加工を行うことができる。

さらに、基材シート 2 5が、溶融樹脂層よりも、厚いので、バンクマークの発生を防止できる。なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。

例えば、エンボスロール 2 3は、前記実施形態では、エンボスパターン転写用エンボス版 2 3 2を金属製のロール 2 3 1の外周に卷装する部材を採用していた力これに限られず、金属製のロールに所定のエンボスパターンを刻んだものも採用できる。

押圧ロール 2 4は、前記実施形態では、金属製のロール 2 4 1表面に、シリコンゴム等の弾性体 2 4 2を卷装した部材を採用していた力 S、これに限られず、ロール自体が弾性体でできているものを採用できる。

その他、本発明を実施する際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲内で他の構造等としてもよい。以下、本発明に基づく具体的な実施例について説明する。

(実施例 1〜 3 )

上記実施形態において、製造の具体的条件を下記の通りとした。

エンボスロール…材質： N i、幅： 300mm、内径： 254mm。

エンボスパターン：キューブコーナープリズムパターン、 1辺の長さ： 173μιπ、高さ： 86μηι。（正三角錐形状）

押圧ロール…表面材質：シリコーンゴム、硬度： 80度（JIS Ζ 2246 Α型）幅： 300mm, 内径： 400mm。

尚、実施例 1〜3は、表 1に示されるように、基材シートの材質及ぴその厚さ、溶融樹脂層の材質及ぴその厚さ、押圧ロールとエンボス口一ルの押圧力を変更したものである。

(比較例 1 )

従来技術である真空プレス法を比較例としてあげた。

装置条件は、プレスの大きさは、縦： 300mm、横： 300mm、であり、このプレスが 5段並んでいるバッヂ式である。溶融のための加熱時間が 3 0分であり、固化のための冷却時間が 3 0分である。

実施例と比較例における基材シートの材質および厚さ、溶融樹脂層の材質およぴ厚さ、押圧ロールとエンボスロールの押圧力、押圧ロールとエンボスロールの引き出し速度、各種条件は、表 1にあげたとおりである。

エンボスシートの再帰反射性の精度を測る条件として輝度を測定した（JIS Z 8714) 。

表 1

表 1に示されるように実施例 1〜 3で得られたエンボスシートは、比較例 1と比較して、引き出し速度が十分速いため、生産性が向上していることがわかる。さらに、再帰反射性の面でも、十分なエンボスシートが得られたことが解る。産業上の利用可能性

本発明は、エンボスパターンを有するフレネルレンズシート、レンチキュラーレンズシート、プリズムレンズシート等のレンズ機能シートとして有用である。例えば、キューブコーナー型のマイクロプリズム加工が施された再帰反射性シート（プラスチック製反射板）は、保安分野、標識分野、ファッション分野、建築分野等で使用することができる。

Claims

請求の範囲

1. 冷却固化した基材シートと、エンボスロール側に溶融樹脂を積層融着しながら、回転する押圧ロールとエンボスロールにより押圧することによって得られることを特徴とするエンボスシートの製造方法。

2. 請求項 1に記載のエンボスシートの製造方法において、基材シートと溶融樹脂が同種の材料であることを特徴とするエンボスシートの製造方法。

3. 請求項 2に記載のエンボスシートの製造方法において、基材シートおよび溶融樹脂の材料は、ポリカーボネート（PC) 、ポリ塩化ビニル（PVC) 、ポリプロピレン（PP) およびポリメチルメタクリレート（PMMA) のいずれかであることを特徴とするエンボスシートの製造方法。

4. 請求項 1に記載のエンボスシートの製造方法において、基材シートと溶融樹脂が異種の材料であり、かつ、前記溶融樹脂が熱接着性の材料であることを特徴とするエンボスシートの製造方法。

5. 請求項 4に記載のエンボスシートの製造方法において、基材シートの材料がポリカーボネートであり、溶融榭脂の材料がポリメチルメタクリレートであることを特徴とするエンボスシートの製造方法。

6. 請求項 1から請求項 5のいずれかに記載のエンボスシートの製造方法において、押圧ロールの表面材質が弾性体であることを特徴とするエンボスシートの製造方法。

7. 請求項 1から請求項 6のいずれかに記載のエンボスシートの製造方法において、エンボスロールが冷却機能を有することを特徴とするエンボスシートの製造方法。

8. 請求項 1から請求項 7のいずれかに記載のエンボスシー卜の製造方法において、押圧ロールとエンボスロールとの押圧力が 50000〜1200000N

Zmであることを特徴とするエンボスシートの製造方法。

9. 請求項 1から請求項 8のいずれかに記載のエンボスシートの製造方法において、冷却固化した基材シートの厚さが溶融樹脂の層の厚さよりも厚いことを特徴とするエンボスシートの製造方法。

1 0 . 請求項 1から請求項 9のいずれかに記載のエンボスシートの製造方法において、押圧ロールとエンボスロールの引き出し速度が 1 O m/min以上であることを特徴とするエンボスシートの製造方法。

1 1 . 請求項 1から請求項 1 0のいずれかに記載のエンボスシートの製造方法により得られたエンボスシート。

1 2 . 請求項 1 1に記載のエンボスシートにおいて、そのエンボスシートは再帰反射性シートであることを特徴とするエンボスシート。