JPH04219168A - 凹凸表面を有するフィルムの製造装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は凹凸表面を有するフィル
ムの製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来エンボス賦型用フィルム、化粧フィ
ルム等の用途に凹凸表面を有するフィルムが使用されて
いる。このフィルムの製造方法としては、■フィルム基
材に盛り上げ印刷により凹凸表面を付して製造する方法
、■フィルム基材に特に紫外線硬化性樹脂を盛り上げ印
刷した後、紫外線を照射して硬化させて凹凸表面を付し
て製造する方法が知られている。そして上記の製造方法
で用いる製造装置としては通常のスクリーン印刷やグラ
ビア印刷等の印刷装置が用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の製造装置を用いて表面凹凸を有するフィルムを製造
しようとした場合、例えば■の場合、版からフィルム基
材上へ転移した液状のインキが流動して、シャープで微
細なエンボス形状を印刷形成しにくく、盛り上げ印刷用
インキが一般に熱可塑性樹脂からなるため離型性や表面
物性等に劣る凹凸表面しか得られない欠点があった。ま
た上記■の場合、紫外線を照射する前に盛り上げ印刷に
よる樹脂が流動して凹凸形状が崩れてしまい、特にシャ
ープで微細な凹凸形状を付すことは不可能であった。本
発明は上記従来技術の欠点を解消するためになされたも
ので、フィルム基材にシャープで微細な凹凸形状を容易
且つ確実に付すことが可能で、しかも離型性、表面物性
等に優れた凹凸表面を有するフィルムの製造が可能な製
造装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、凹凸模様を有
するロール凹版と、ロール凹版に硬化性樹脂を塗工する
ための塗工装置と、ロール凹版とフィルム基材を密着さ
せる押圧ロールと、ロール凹版の凹部に保持された硬化
性樹脂を硬化させる硬化装置とを備えた凹凸表面を有す
るフィルムの製造装置である。また本発明は上記製造装
置において、硬化性樹脂の塗工装置にノズル塗工装置を
用いたり、硬化装置に電離放射線照射装置や誘電加熱装
置を用いることもできる。また本発明は上記のロール凹
版と塗工装置と押圧ロールと硬化装置を複数組備えた凹
凸表面を有するフィルムの製造装置でもあり、更にロー
ル凹版から剥離して一体となった硬化性樹脂を硬化する
ための硬化装置を備えることもできる。また、本発明装
置はロール凹版に冷却装置を設けたり、加熱装置を設け
ることもできる。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すもので、１は所望の
凹凸が形成されたロール凹版、２はそのロール凹版１の
凹部、３は硬化性樹脂であり、４はフィルム基材、５は
ロール凹版に当接してロール凹版１を押圧する押圧ロー
ル、６は送りロールを示す。また図中７は硬化性樹脂３
を硬化するための硬化装置、１０は硬化性樹脂３をロー
ル凹版１に塗工するための塗工装置である。

【０００６】また、本発明装置では特に図示しないがロ
ール凹版１は駆動装置が設けられ回転駆動するように形
成されている。押圧ロール５及び送りロール６は、フィ
ルム基材を送るために回転自在となっている。これらは
ロール凹版１とつれ回る形式でもよいが、駆動装置によ
り駆動することもできる。本発明装置では、さらにフィ
ルム基材４を送り出すフィルム供給装置及び凹凸模様を
形成したフィルムを巻き取る巻き取り装置を設けること
もできる。

【０００７】本発明で用いられる上記のロール凹版１は
、所望の凹部２を電子彫刻、エッチング法、ミル押し、
電鋳等の方法で所定の凹部２を設けたものであればよい
。またロール凹版１の材質としては、銅クロム等の金属
、ＮＢＲ、エポキシ、エボナイト等の合成樹脂、ガラス
等のセラミックス等を用いることができる。ロール凹版
１の大きさは特に限定されず、製造しようとする凹凸表
面を有するフィルムの大きさに応じて適宜設けることが
できる。

【０００８】また凹部２の大きさ、形状、パターン等は
特に限定されないが、その大きさは通常１０〜１００μ
ｍ程度に形成され３０μｍ程度が好ましい。また深さは
０．１〜１００μｍ程度が好ましい。更に凹部２のパタ
ーンは公知の各種木目、石目、布目等の天然物の凹凸形
状を模写したもの、文字記号、万線、各種の抽象模様、
各種艶消し表面、鏡面光沢等が挙げられる。上記万線模
様としては、例えば平行な直線や曲線を形成する凹凸乃
至溝の群とそれを囲む閉じた境界線を共有して隣合うパ
ターンの平行な直線又は直線の群の方向が異なるものや
閉領域中に直線又は曲線群を有するものの集合体等の模
様が挙げられる。

【０００９】図４はロール凹版の温調装置の一例を示す
ものでロール凹版１の回転軸方向の断面図である。図５
及び図６はロール凹版の温調装置の他の例を示す断面図
、図７は図１におけるロール凹版の表面部分（Ａ部）を
示す部分拡大図である。本発明製造装置においては、ロ
ール凹版を冷却又は／及び加熱するための温調装置を設
けることが好ましい。ロール凹版の温調装置は図４〜６
に示すように、ロール凹版１の内部にロール凹版を温調
するための水やフロン等の熱媒体を流通させ、熱伝導に
よりロール凹版１を冷却又は加熱することができる。 また熱媒体は、特に図示しないがロール凹版１の外部に
設けた熱媒体加熱装置又は冷却装置によって温度が任意
に調節可能である。ロール凹版を温調するためにはロー
ル凹版の形状を、図４に示したようにロール凹版１の内
部に熱媒体を通すためのパイプ２２を設けて、矢印で示
した方向に熱媒体を通したり又は矢印と逆の方向に通す
ことでロール凹版の内部側から熱媒体を用いた温調が可
能である。また図５に示すように単にロール凹版１の両
端から熱媒体を通過可能に形成し、ロール凹版の一方の
端部から反対側の端部に温調した熱媒体を通すことでも
よい。また、温調するためのロール凹版の形状として図
６に示すように、ロール凹版１の内部にジャケット２３
を設け、ロール凹版の内部を空洞状に形成して内部を、
上記ジャケット２３の内部のみに熱媒体を通すこともで
きる。

【００１０】本発明装置では、図７に示すようにロール
凹版の構造をロール凹版１の内部Ｂ側に鉄等の芯材２４
を用い、該芯材の表面側（ロール凹版外部Ｃ側）に銅板
２５等のエッチング可能な材質を貼り合せた２重構造と
し、銅板２５に凹凸模様８を形成した後に表面に離型層
２６を形成することができる。離型層２６はロール凹版
の耐摩耗性や離型性を向上させる為に設けるもので、材
質としてクロム等の金属メッキや、シリコン樹脂、フッ
素樹脂等が用いられる。

【００１１】ロール凹版１の温度は温調装置により適宜
決めることができるが、例えば、熱に弱い基材フィルム
を使用する場合や、硬化速度の遅い塗料を使用した場合
等にロール凹版を冷却することにより、フィルム基材の
熱による劣化を避けることができる。

【００１２】また、ロール凹版を加熱することにより、
塗料の粘度が下がり、ロール凹版内に塗料が完全に充填
されやすくなり、凹凸形状の再現性が良好となる。特に
無溶剤の塗料や溶剤を乾燥工程を通し揮発させる場合等
のように、塗料の粘度が高い状態でロール凹版の凹部に
充填されるような場合に効果的である。更に、ロール凹
版の加熱は基材フィルムを硬化しつつアニーリングする
ことができるため、硬化時の残留応力を開放することが
でき、凹凸表面を形成したフィルム形成後のカールや歪
みが発生しにくくなる。また、艶消剤、防曇剤、導電剤
、研磨剤、離型剤等を添加した塗料を用いた場合、ロー
ル凹版を加熱して硬化させることにより、フィルム基材
側とロール凹版側の温度差による塗膜内部の熱対流を用
いて、添加剤の濃度を塗膜の厚み方向に変化させる（温
度差が大きい程フィルム基材側の添加剤濃度が高くなる
）ことが可能となる。

【００１３】押圧ロール５はフィルム基材を押圧できれ
ばよいが、通常直径１４０ｍｍ程度の大きさで、その材
質はシリコンゴム、ＮＢＲ、ＥＰＴ等で形成することが
できる。

【００１４】硬化装置７は表面凹凸を形成する樹脂の種
類によって選ぶことができ、例えば樹脂に電離放射線硬
化性樹脂を用いた場合は電離放射線照射装置を使用する
ことができる。また樹脂に熱硬化性樹脂を用いる場合は
、誘電加熱装置を用いることができる。

【００１５】上記の電離放射線照射装置としては、紫外
線の場合は例えば超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀
灯、カーボンアーク、ブラックライトランプ、メタルハ
ライドランプ等の光源、電子線の場合、コックロフトワ
ルトン型、バンデグラフ型、共振変圧器型、絶縁コア変
圧器型、あるいは直線型、ダイナミトロン型、高周波型
等の各種電子線加速器等の照射源を備えた装置が挙げら
れる。また誘電加熱装置としては公知のものを使用する
ことができ、例えばローラー電極式、平行平板電極式等
が挙げられる。

【００１６】硬化性樹脂をロール凹版に塗工するための
塗工装置１０はノズル塗工装置（図１に示す方法）を用
いるのが望ましい。ノズル塗工装置はノズルがロール凹
版１の回転方向に一定の幅で回転方向と直交する方向（
幅方向）にカーテン状に設けられ、硬化性樹脂を加圧し
て吐出するための吐出装置を備えている。図８及び図９
はノズル塗工装置の例を示し、同図の（ａ）はロール凹
版側面方向から見た場合の縦断面図、（ｂ）は（ａ）に
おけるｂ−ｂ線縦断面図（幅方向）である。ノズル塗工
装置は、吐出量のムラ、経時変化を緩和するために、図
示したようにノズルの途中に空洞又は溝１２（斜線で示
した部分）を設けるとよい。尚、溝の形状は図８に示す
ようにハンガー状に形成すると、樹脂供給口１４から入
った樹脂がノズル先端のスリット１５に行くまでの間に
、吐出ムラがより少なくなるため好ましい。又、図９に
示すように、ハンガー状の溝１２の先のスリット１５側
に、直線状の溝１３を設け、ハンガー上の溝１２と直線
上の溝１３とを組み合わせてもよく、更に吐出ムラを減
らすことができる。又、硬化性樹脂を塗工する塗工装置
は、上記以外にもフィルムにロールコート法、ナイフコ
ート法等の適当な手段の塗工装置を採用してもよい。 図２に本発明の他の実施例として、塗工装置にロールコ
ートを用いた場合の装置を示す。

【００１７】また本発明では、樹脂の溶剤を揮発させる
ための溶剤乾燥装置１１を設けることもできる。この乾
燥装置１１は温風や赤外線ヒーター等を用いることがで
きる。溶剤乾燥装置１１を設けることにより、溶剤型の
樹脂を用いることができるために、使用する樹脂の選択
の幅が広がり塗工性の調節も容易になる。

【００１８】次に本発明装置を用いた、凹凸表面を有す
るフィルムの製造方法について説明する。先ずロール凹
版１の凹部２に硬化性樹脂３を塗工装置１０により充填
し、ロール凹版１にフィルム基材４を充填させた樹脂３
にも接するように接触させる。ここで硬化性樹脂を凹部
に充填する方法としては、図１に示したようにロール凹
版１表面に予め硬化性樹脂３を所定量塗工しておいて、
基材フィルム４をロール凹版１へ供給させた際に、押圧
ロール５の基材背面からの押圧により、基材に塗工され
ている硬化性樹脂３を凹部２内に配分充填させる。また
図２に示す装置のように構成した場合には、基材フィル
ム４の表面に硬化性樹脂３を塗工しておくこともできる
。

【００１９】この場合溶剤タイプの硬化性樹脂が使用で
き、フィルム基材４に塗工された樹脂は３は流動性をあ
る程度制御するために、硬化性樹脂の溶剤を乾燥装置１
１により希釈するために使用した溶剤等を乾燥除去して
、更に硬化装置７ａにより、溶剤を乾燥した硬化性樹脂
を半硬化させる。尚、無溶剤型の硬化性樹脂を用いる場
合は、乾燥装置１１は不要である。

【００２０】次いで、フィルム基材４がロール凹版１に
接している間（具体的には図中の押圧ロール５と送りロ
ール６との間に位置している時期）に、硬化装置７によ
り硬化性樹脂３を硬化させる。一般に硬化装置に例えば
電離放射線照射装置を用いた場合、電離放射線の照射は
図示したようにフィルム基材４側から行なわれるが、ロ
ール凹版１を石英、ガラス等の電離放射線透過性材質に
より形成して、凹版１の内部側より照射することもでき
る（具体的にはロール中空内に設置した照射装置により
）。またフィルム基材側と凹版内部側と両側から照射し
てもよい。また硬化装置７に誘電加熱装置を用いた場合
でも上記と同様に硬化を行うことができる。

【００２１】硬化装置７により、ロール凹版１の凹部２
内にある硬化性樹脂３ａをフィルム基材４に密着せしめ
る。この際の硬化度合はすくなくとも樹脂３の流動性を
失わせ且つフィルム基材との密着性を生じせしめる程度
であればよい。硬化装置７を通過した後、フィルム基材
４を凹版１から剥離する。これにより、硬化した硬化性
樹脂３ａがフィルム基材と一体となって、凹部２から脱
離され凹凸表面を有するフィルム９が得られる。

【００２２】本発明では図１に示すように上記の脱離し
た硬化性樹脂に更に硬化装置７ｂを設けて、完全に硬化
性樹脂を硬化させることもできる。また上記のロール凹
版１と押圧ロール５と硬化装置７を複数組み合わせて一
つのラインとすることもできる。例えばこの組み合わせ
により盛り上げカラー印刷、表面盛り上げ印刷、見当合
せした多色盛り上げ印刷等を効率よく行うことができる
。

【００２３】図３に本発明装置で製造した表面凹凸を有
するフィルムの一例を示す。本発明では、ロール凹版１
と押圧ロール５の間に間隙や圧力を調節する装置を設け
ることが、凸部８ａと凹部底面となる樹脂膜８ｂから構
成される凹凸表面の樹脂膜８ｂの厚さをコントロールす
ることができるために好ましい。もちろん凹部充填以外
の樹脂をドクターブレート等で除去し、凸部８ａのみの
模様を形成してもよい。

【００２４】本発明で使用される　　フィルム基材４と
しては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル
、ナイロン等のポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリメタ
クリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、
ポリスチレン、ポリアクリレート、フッ素系樹脂、ポリ
プロピレン、三酢酸セルロース、セロファン等からなる
プラスチックフィルム、或いは銅、鉄、アルミニウム等
の金属箔、紙等が挙げられ、これらを単独で使用しても
又は適宜積層させた基材として使用しても良い。但し基
材４側から電離放射線を照射する場合には基材４は電離
放射線透過性であることが必要である。また基材４とし
ては用途に応じて他の層を積層して構成したものも使用
可能であり、例えば、印刷層等を積層したものを使用す
ることができる（この場合、該印刷層は凹凸模様８とは
反対側の面に形成しても同一の面に形成してもよいが、
電離放射線の硬化性樹脂３への到達を阻害しないように
印刷層の材料を選定するか、或いは照射方向を選定する
必要がある）。基材４の厚さは用途に応じて適宜選択さ
れるが、一般に１０〜１００μｍ、好ましくは２５〜５
０μｍである。

【００２５】また硬化性樹脂４としては、公知の電離放
射線硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂を用いることができる
。上記の電離放射線硬化性樹脂としては、分子内に重合
性不飽和結合又はエポキシ基を有する、ウレタンアクリ
レート、ポリエステルアクリレート等のプレポリマー、
オリゴマー及び／又は単量体を適宜混合した組成物があ
る。

【００２６】また上記の熱硬化性樹脂としては、フェノ
ール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミ
ン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、
ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アミノアルキッ
ド樹脂、メラミン／尿素共縮合樹脂、珪素樹脂、ポリシ
ロキサン樹脂等がある。

【００２７】本発明製造装置を用いて製造した凹凸表面
を有するフィルムは、化粧フィルム、賦型フィルム、転
写フィルム等の様々な用途に使用可能である。

【００２８】次に具体的実施例を挙げ本発明を更に詳細
に説明する。 実施例１ 厚さ２８μｍの易接着性ポリエステルフィルム（帝人製
：ＨＰ−７）をフィルム基材として用い、図１に示す製
造装置を用い下記の条件、材料に基づいて凹凸表面を有
するフィルムを製造した。得られた凹凸表面を有するフ
ィルムは、耐熱性、耐溶剤性及び耐汚染性等に優れ、化
粧フィルム、賦形フィルム等の用途に使用した場合、良
好なものであった。 ・紫外線硬化性樹脂：大日精化製、セイカビームＥＸ−
８８０９２６Ｂ（粘度：７５０ｃｐｓ）。 ・ロール凹版　　　　　　：表面層が銅からなる円筒上
にダイレクトエッチング法により１５μｍの版深の凹凸
を形成したもので、図５　に示す冷却装置を備えたもの
。 ・紫外線照射装置　　：オゾン有高圧水銀灯、出力：１
２０　Ｗ／ｃｍ　。

【００２９】

【発明の効果】本発明の製造装置は、凹凸模様を有する
ロール凹版と、ロール凹版に硬化性樹脂を塗工するため
の塗工装置と、ロール凹版とフィルム基材を密着させる
押圧ロールと、ロール凹版の凹部に保持された硬化性樹
脂を硬化させる硬化装置とを備えていることで、従来の
印刷装置等と比較して、硬化性樹脂がロール凹版の凹部
に保持されて、樹脂が不用意に流動することがなく凹部
の形状に対応したシャープな凹凸をフィルム表面に容易
に確実に付与することができる効果を有する。更に上記
の塗工装置にノズル塗工装置を用いた場合、ロール凹版
へ硬化性樹脂を塗工する際に空気を巻き込む虞れがなく
、凹部内に硬化性樹脂を均一にムラなく塗工することが
可能であり、凹凸模様をより確実に安定した形状で形成
することができる。また上記の装置において、硬化装置
に電離放射線照射装置を用いると、電離放射線硬化性樹
脂を使用することができるため、樹脂の硬化を極めて短
時間に行うことができ作業性が向上する。また、硬化装
置に誘電加熱装置を用いることによってフェノール樹脂
、ポリアミド樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を使
用することができる。またロール凹版と塗工装置と押圧
ロールと硬化装置を複数組備えた構成にすると、例えば
多数の色で凹凸模様を形成するような盛り上げカラー印
刷、表面盛り上げ印刷等の用途に最適な装置となり、本
装置の使用範囲が更に広がり、例えば上記の組み合わせ
を同じライン上に設けた場合はより作業性が向上する。 また、ロール凹版から剥離して一体となった硬化性樹脂
を硬化するための硬化装置を備えることによって、完全
に硬化しない状態で樹脂を凹部から剥離することができ
るために、凹版からの樹脂の剥離を容易に行うことがで
きる。さらに樹脂の硬化を完全に行うことによって、硬
化樹脂による凹凸表面の物性を、より向上させることが
できる。本発明製造装置において、ロール凹版に冷却装
置を設けた場合、フィルム基材に対する熱の影響を避け
ることができる。また、ロール凹版に加熱装置を設けた
場合、凹凸形状の再現性をより向上させたり、加工済フ
ィルムのカールや歪みが発生しにくくなり、より美麗な
フィルムが得られる。更に塗料に添加剤を使用した場合
、添加剤の濃度を塗膜厚み方向へ任意に変化させること
ができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の実施例を示す説明図である。

【図２】本発明装置の他の実施例を示す説明図である。

【図３】本発明製造装置を用いて製造した表面凹凸を有
するフィルムの縦断面図である。

【図４】ロール凹版の温調装置の一例を示すものでロー
ル凹版の回転軸方向の断面図である。

【図５】ロール凹版の温調装置の他の例を示すものでロ
ール凹版の回転軸方向の断面図である。

【図６】ロール凹版の温調装置のその他の例を示すもの
でロール凹版の回転軸方向の断面図である。

【図７】ロール凹版断面の表面部分を示す部分拡大図で
ある。

【図８】塗工装置の１例を示し（ａ）はロール凹版側面
方向から見た場合の縦断面図、（ｂ）は（ａ）における
ｂ−ｂ線縦断面図（幅方向）である。

【図９】塗工装置の１例を示し、（ａ）はロール凹版側
面方向から見た場合の縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけ
るｂ−ｂ線縦断面図（幅方向）である。

【符号の説明】

１　　ロール凹版 ２　　凹部 ３　　硬化性樹脂 ４　　フィルム基材 ５　　押圧ロール ６　　送りロール ７　　硬化装置 ９　　凹凸表面を有するフィルム １０　　塗工装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　凹凸模様を有するロール凹版と、ロー
   ル凹版に硬化性樹脂を塗工するための塗工装置と、ロー
   ル凹版とフィルム基材を密着させる押圧ロールと、ロー
   ル凹版の凹部に保持された硬化性樹脂を硬化させる硬化
   装置とを備えたことを特徴とする凹凸表面を有するフィ
   ルムの製造装置。
2. 【請求項２】　　硬化性樹脂の塗工装置がノズル塗工装
   置である請求項１記載の凹凸表面を有するフィルムの製
   造装置。
3. 【請求項３】　　硬化装置が電離放射線照射装置である
   請求項１又は２記載の凹凸表面を有するフィルムの製造
   装置。
4. 【請求項４】　　硬化装置が誘電加熱装置である請求項
   １又は２記載の凹凸表面を有するフィルムの製造装置。
5. 【請求項５】　　ロール凹版と塗工装置と押圧ロールと
   硬化装置を複数組備えた請求項１、２、３又は４記載の
   凹凸表面を有するフィルムの製造装置。
6. 【請求項６】　　ロール凹版から剥離して一体となった
   硬化性樹脂を硬化するための硬化装置を備えた請求項１
   、２、３、４又は５記載の凹凸表面を有するフィルムの
   製造装置。
7. 【請求項７】　　ロール凹版に冷却装置が設けられてい
   る請求項１、２、３、４、５又は６記載の凹凸表面を有
   するフィルムの製造装置。
8. 【請求項８】　　ロール凹版に加熱装置が設けられてい
   る請求項１、２、３、４、５又は６記載の凹凸表面を有
   するフィルムの製造装置。