JPS6320693B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリエチレンテレフタレートのエン
ボス加工フイルムの製造方法に関するものであつ
て、更に詳しくは、厚物の二軸延伸熱固定された
ポリエチレンテレフタレートフイルムの一表面に
微細な凹凸をもつエンボスを施し、フイルム表面
の光線反射が少くかつ汚れ防止機能を備えた表面
被覆材の製造方法に関するものである。 ポリエチレンテレフタレートのエンボス加工フ
イルムは、その優れた力学的特性、熱安定性、耐
薬品性等により、一般工業用途に使用されてい
る。更に、最近ではマイコンに代表されるエレク
トロニクス機器の急激な発達に伴い、キーボード
等の用途ではその表面の光反射が少くかつ表面汚
れ防止効果を備えた被覆材料としてのエンボス加
工フイルムが注目されつつある。 従来の表面被覆材はポリ塩化ビニルが多く、エ
ンボス加工に際し加工性が容易であることから量
的に需要を満していた。またポリエチレンテレフ
タレートフイルムでは未延伸のものや一軸延伸さ
れたものが、加工性が容易であることを理由に、
使用される場合があつた。 しかしながら、これら従来の表面被覆材では、
種々の用途分野における品質設計や要求特性に対
応しきれない状況にある。例えばポリ塩化ビニル
ではその重合体の性質から硬化に伴う劣化が起る
欠点があり、殊に外装用のキーボード盤などには
不適当である。また例えばポリカーボネートのフ
イルムではストレスクラツキングを起し易いなど
耐薬品性に問題がある。また、サンドブラスト加
工によつてフイルム表面に微細な凹凸を形成する
技術が知られているが、この加工フイルムはサン
ドブラスト処理に伴う微細なフイブリルや破砕細
片がフイルム表面に発生しているので、塵埃・油
などの吸着が起こりやすく表面が汚れ易い欠点を
有している。 本発明者は、上述の従来技術の問題点を解決す
べく、ポリエステルフイルムにおいて機械的強
度、耐熱寸法安定性、形体安定性及び汚れ防止機
能を備えた片面エンボスフイルムの加工条件を鋭
意検討した結果、本発明の製造方法を見い出した
ものである。 即ち、本発明は、二軸配向されたポリエステル
フイルムをガラス転移点乃至融点の範囲の温度に
予備加熱しエンボスロールによりエンボス加工を
施す表面被覆材の製造方法において、エンボス加
工の前にあらかじめ該エンボスロールを150℃乃
至230℃の範囲の温度に加熱すること、該エンボ
スロールはその表面に単位面積（cm²）当り450乃
至10000の刻印を有すること、該印凹凸の高さは
５乃至50ミクロンでありかつフイルム厚さの半分
以下であること、及び凹部と凸部の形状における
凸部の直径又は対角線の長さ（Ｄ）と凹部の長さ
（Ｗ）との間に0.1≦Ｄ／Ｗ≦1.5の関係があるこ
とを特徴とする表面被覆材の製造方法である。 本発明を説明する。 本発明に供するポリエステルは、エチレンテレ
フタレート単位を少くとも85モル％含むホモポリ
マー又は共重合体である。他にポリプロピレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リブチレンナフタレンジカルボキシレート等を例
示することができる。実用性、結晶性及び融点か
らポリエチレンテレフタレートとポリエチレンナ
フタレンジカルボキシレートが好ましい重合体フ
イルムである。 ポリエステルフイルムにエンボス加工を施すに
は、フイルム厚さとして50μ（ミクロン）乃至
250μ程度のものが好ましい。薄過ぎるフイルム
は形体の安定したエンボス加工を得難く、また厚
過ぎるフイルムはエンボス加工自体が困難となる
傾向がある。 二軸配向したポリエステルフイルムは公知の製
造法で得ることができる。例えばポリエチレンテ
レフタレートの固有粘度0.5〜0.8程度のチツプや
ペレツトを170℃程度の温度で数時間乾燥し、次
いで熔融押出機により溶融し、Ｔダイ（Ｉダイ）
を介して薄いシート状に押出し、冷却ドラム表面
で急激に冷却固化して未延伸キヤストフイルムを
得る。次いでこの未延伸フイルムを機械方向（長
手方向）に80℃〜100℃程度の温度で２〜５倍延
伸し、更に90℃〜110℃程度の温度差で幅方向に
２〜4.5倍延伸する。要すれば、熱的寸法安定性
を高めるため、200℃〜230℃の範囲の温度で３秒
〜５秒程度熱固定を施す。このようにして得た密
度1.385〜1.40ｇ/cm³程度のポリエチレンテレフタ
レートフイルムは本発明に適用できる好ましい二
軸配向ポリエステルフイルムである。上述のフイ
ルムの製造法において、二軸延伸を長手方向と副
方向とに同時に施すことができ、また幅方向を先
に延伸し逐いで長手方向の延伸を施すこともでき
る。勿論３段階乃至数段階の長手方向と幅方向と
の延伸を加えることも可能であり、本発明に適用
できる二軸配向されたフイルムに該当する。 フイルムに対するエンボス加工は、(a)フイルム
を予備加熱し、積極的に加熱していないエンボス
ロールにより賦形処理する方法；(b)フイルムは積
極的に加熱せずにエンボスロールのみをフイルム
の熱可塑化温度に加熱し、フイルムに加熱押圧を
施しながら賦形する方法；(c)フイルムもエンボス
ロールも共に加熱する方法とが想定される。本発
明では、上記の(c)の条件を選択するものであり、
形態安定性の堅牢なエンボス賦形が得られる利点
がある。なお、本発明では、フイルムの予備加熱
温度はガラス転移点（Tg）＋30℃乃至融点
（Tm）−10℃の範囲、好ましくはTg＋80℃〜Tm
−20℃の範囲、更に好ましくはTg＋110℃〜Tm
−30℃の範囲が選択できる。また、エンボスロー
ルの温度は150℃乃至230℃の範囲、好ましくは
180℃乃至220℃の範囲に保持しておく。 実際のエンボス加工においては、二軸配向フイ
ルムをTg＋30℃〜Tm−30℃（ポリエチレンテ
レフタレートの場合は100℃〜230℃）の範囲の温
度に予備加熱する。この予熱状態でポリエチレン
テレフタレート二軸配向フイルムは可塑化され賦
形され易い性質を帯び、エンボスロール表面のエ
ンボス凹凸模様に応じて刻印される。 本発明に使用されるエンボスロールは、特定の
凹凸模様をロール表面に備えているものである。
このエンボスロールはフイルムの厚さ方向に微細
な凹凸変化を与えるものであるから、凹凸の深さ
と凹凸の分布密度（頻度）が重要である。フイル
ム表面の凹凸による深さ（高さ）が過ぎると光線
の乱反射が著しく表面被覆材として不適当なもの
となる。もつとも表面の凹凸の深さが殆どない浅
いものでは表面の光線反射防止効果が現われない
から被覆材として満足できない。 ここに用いる厚物フイルム用片面エンボス処理
金属ロールの凹凸の深さは5μ〜50μ程度の深さで
あり、好ましくは10〜30μ程度のエンボスの深さ
がより効果的である。一般にフイルムが薄い場合
には、エンボス深さもフイルムの厚さに応じて薄
くする必要がある。100μ未満のフイルムでは、
エンボス深さはフイルムの厚さの1/2以下である
ことが必要となる。薄いフイルムに極度の深いエ
ンボスを加えると、フイルムが局部的に過度の変
形を受けて機械的強度を損うことや、部分的な損
傷、穴を生ずる惧れもある。従つて、エンボス深
さはフイルム厚さの1/2以内において、５〜50μ
のものを選択するとよい。 次にエンボスロール表面の凹凸の分布密度が適
当でないと光の反射又は不透明となりキーボード
の表面被覆材等には不適当である。これらの欠点
を取り除くために種々検討の結果、凹凸の密度範
囲として450ケ／cm²〜10000ケ／cm²が適当であるこ
とを見出したものである。好ましくは2000個／cm²
〜6000個／cm²程度である。 エンボスの模様は氷塊を粉砕したような形状で
も、規則的な絹目模様でもよい。微細な多数の模
様をエンボスロールに刻印することから、規則性
のある場合の方がロール加工がし易い。規則的な
模様としては円（点）、六角形、四角形などが例
示できる。エンボス部分の対角線（最長辺・直
径）の長さをＤ、境界部の間隔をＷとするとき、 0.1≦Ｄ／Ｗ≦1.5 程度の範囲の条件を満足するように刻印すると、
エンボス加工されたフイルムはキーボードとして
光線反射性が良好となる。 エンボスロールとしては、150℃〜230℃に加熱
できる機能を有し、かつ表面の刻印においてエン
ボス深さ（ｈ）、凹凸頻度（Ｎ）、エンボス部の直
径又は対角線の長さ（Ｄ）、エンボスと隣接する
エンボスとの境界の間隔（Ｗ）、及びフイルムの
厚さｔとの間に 450個／cm²≦Ｎ≦10000個／cm² 2h≦ｔ （単位：μ） ５≦ｈ≦50 0.1≦Ｄ／Ｗ≦1.5 なる関係を満足するものが本発明に使用できるも
のと云える。 以上の説明の通り本発明における著しい改良点
は、二軸延伸熱固定フイルムを使用することによ
つて熱安定性と力学特性とが共に充分に保有され
るという点にある。また表面被覆材のために重要
な他の改良点は平面性である。本発明の如く二軸
延伸熱固定フイルムを使用することはエンボス加
工時に発生する平面性の悪化を最少限にとどめる
ことが可能である。 なお、キーボード等の表面被覆材は汚れが問題
であるので二軸延伸フイルムの表面に帯電防止剤
等を塗布し、その後に、エンボス加工を施すこと
によつて表面材に帯電防止効果と防汚性にも効果
を賦与できる。 本発明によれば、キーボードの如き微妙な光線
反射防止能を備えた表面被覆材が得られる。本発
明は二軸配向されかつ熱固定されたポリエステル
フイルムにも容易にエンボス加工を施すことがで
きる。また、フイルムの製膜、延伸工程とエンボ
ス加工工程とを一貫して実施する場合にも本発明
は適用できるものである。 以下実施例により更に説明する。 実施例 １ エンボス加工は、高温で実施することがより効
果的であるが、一方では高温加工によるほど平面
性を悪化させる危険性が大きい。又凹凸の深さ、
分布密度等によつても平面性が左右され、相互の
最適な領域がそれぞれ決められる。 使用したエンボス加工機は、エンボス加工部の
ロールは直径100mmで幅300mmであり、これとバツ
クアツプロール（ペーパーロール）直径200mm、
幅300mmからなり、フイルム走行速度5m／分で処
理を実施した。ロール押圧は70Kg／cm²Ｇ〜90Kg／
cm²Ｇで処理した。エンボス処理用のフイルムは
194μの二軸延伸熱固定ポリエチレンテレフタレ
ートフイルムであり、エンボス処理直前のフイル
ム温度は常温から220℃迄を検討したが、好まし
くは150℃乃至200℃程度であつた。エンボスロー
ルの温度も10℃から210℃迄を検討したが、エン
ボスロールの最適な温度の範囲は150℃〜200℃の
範囲であつた。 これ等の諸条件でテストの結果、フイルムの温
度、エンボスロールの温度ともに高い方がより深
いエンボス加工が可能であつたが、両者の温度が
200℃をこえると平面性が悪化することが判明し
た。又処理温度が高くなるほど処理時の張力も問
題であり、張力はあまり低く過ぎては「しわ」が
入り易く、平面性を損うが、フイルムの温度が高
い場合にもフイルムの張力は比較的高い方が平面
性も良好であつた。 実施例 ２ 通常の逐次二軸延伸法によりポリエチレンテレ
フタレート194μの延伸フイルムを作成し、続い
て220℃にて５秒間熱固定を実施した。 上記逐次二軸延伸熱固定フイルムを使用し、更
に赤外線ヒーターにて加熱してフイルム表面温度
を200℃とした。エンボスロールも表面を接触式
の表面温度計にて計測の結果200℃であつた。 前記フイルムをエンボスロールとバツクアツプ
ロール間に5m／分の速度で供給しエンボス加熱
処理した。この際のロール間の押圧は80Kg/cm²Ｇ
であつた。この試験成績を第１表に示す。 比較例 １ 二軸延伸熱固定フイルムへのエンボス加工をエ
ンボスロール温度を60℃にて実施した。この際の
ロール間の押圧は最高で90Kg/cm²Ｇまで検討した。
処理フイルムのエンボス処理直前のフイルム温度
は200℃であつた。結果を第１表に示す。 比較例 ２ 二軸延伸熱固定フイルムへの赤外線ヒーターに
よる加熱は実施せず、エンボスロールの温度を
200℃に上げた。エンボス処理時のロール押圧を
90Kg/cm²Ｇとした。結果を第１表に示す。 比較例 ３ 二軸延伸熱固定フイルムを赤外線ヒーターにて
熱し、エンボス用のロールは冷却を実施し、ロー
ルの表面温度は10℃であつた。この際もロール間
押圧は最高の90Kg/cm²Ｇで実施した。結果を第１
表に示す。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 二軸配向されたポリエステルフイルムをガラ
   ス転移点乃至融点の範囲の温度に予備加熱しエン
   ボスロールによりエンボス加工を施す表面被覆材
   の製造方法において、エンボス加工の前にあらか
   じめ該エンボスロールを150℃乃至230℃の範囲の
   温度に加熱すること、該エンボスロールはその表
   面に単位面積（cm²）当り450乃至10000の刻印を有
   すること、該印凹凸の高さは５乃至50ミクロンで
   ありかつフイルム厚さの半分以下であること、及
   び凹部と凸部の形状における凸部の直径又は対角
   線の長さ（Ｄ）と凹部の長さ（Ｗ）との間に0.1
   ≦Ｄ／Ｗ≦1.5の関係があることを特徴とする表
   面被覆材の製造方法。 ２ ポリエステルがポリエチレンテレフタレート
   である特許請求の範囲第１項記載の表面被覆材の
   製造方法。 ３ エンボスロール表面の凸部の数が2000乃至
   6000個／cm²であるエンボスロールを使用する特許
   請求の範囲第１項記載の表面被覆材の製造方法。