JPS601185B2 - シボ模様付きメタクリル系樹脂シ−トの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シボ模様の付されたメタクリル系樹脂シート
の製造方法に関するものであり、さらに詳しくは押出し
成形におけるシボロールの表面温度を独特な範囲に規制
してシボ模様付きシ−トを製造することにより、得られ
たシート爾後真空成形等の加熱成形を施した場合でも、
シボ模様が何等消失することのない良好なシボ模様付き
のメタクリル系樹脂シートの製造方法に関するものであ
る。

本発明においてシボ模様とは、一般にシボや梨地と称さ
れている微細な凹凸模様を総称している。またシボロー
ルとは、ロールの表面にマット加工、ェンボス加工等を
施すことにより、表面に微細な凹凸模様を付与したロー
ルを総称している。メタクリル系樹脂のシボ模様付きシ
ートは、型ガラスを使用する鋳込み成形による方法と、
シボロールを使用する押出し成形による方法が知られて
いる。

前者の方法は、得られたシートの重合度が高く物理的に
も安定しており、シボ模様の発現性も良いが、バッチ方
式で製造するため生産性が低く、しかも型ガラスの損耗
も激しく製品が高価になる憾みがある。これに対し後者
の方法は、押出してまだ熱い状態にあるシートをシボロ
ールによってシボ付けするため、連続的に生産すること
ができしかもシボロールは金属製であってみだりに損耗
しないため前者の方法のような難点はない。ところで、
このようにして得られたシボ模様付きのメタクリル系樹
脂シートは、光源の舷しごを防ぎ、しかも効率的な照明
ができかつ装飾的効果が大きいため、装飾、ディスプレ
イ用途あるいは照明カバー用途等に用いられている。

これらの用途には板状のまま用いられるのは勿論である
が、これに真空成形、突上げ成形、フリーフロー成形等
の所謂加熱成形を施し立体形状として用いられることも
多い。このようにシボ模様付きシートを加熱成形すると
、特に後者の方法すなわち押出し成形によって製造され
たシートは、その表面に付されたシボ模様が消失する傾
向となり、シートの一部が平滑化したり、本来艶消し面
であるところがかなり光沢を帯びてしまう難点がある。
この難点は、前記用途において折角のシボ模様の効果を
減少させるものであり、この難点のないシボ模様付きメ
タクリル系樹脂シートを、押出し成形の方法によって製
造することが強く期待されていたのである。従来、メタ
クリル系樹脂のシボ模様付きシートを押出し成形によっ
て製造するときのシボロ−ルの表面温度は、平滑のシー
トを製造する場合も同様であるが、シート成形用ダィを
出たシートが急冷されて波状の異状模様等の外観不良が
生じないような温度以上に保ち、かつシートがロ−ルに
粘着しロールから剥離する際に異音を発生し、シート表
面に剥離マークと称される外観不良が生じない温度以下
に保持されている。

この温度は一般的に８０ｏ０なし、し１００００前後と
比較的低温の領域である。このような温度範囲において
押出し成形されたシートには、比較的大きな応力がかか
り、製造されたシートのシボ部分には残留歪が存在し、
これが爾後行なわれる加熱成形の加熱によって弾性回復
してシボ模様が元に戻るすなわち消失する傾向となる。
加熱成形によってシボ模様が消失するようになると、当
然シボ模様の発現性は低下し、表面には光沢が出てシボ
模様独特の艶消しの外観が得られず、また光拡散性も低
下して製品の商品価値を低くする欠点がある。また、シ
ボロールの表面温度を比較的低くしてシボ模様付きシー
トを製造すると、特に微細なシボ模様を得る場合、シボ
ロールの凹凸を忠実に再現しえない難点もあり、したが
ってシボ模様による光の拡散効果および艶消しの外観が
若干劣る憾みがあった。本発明はこのような状況に鑑み
、押出し成形によって得たシボ模様付きメタクリル系樹
脂シートでありながら爾後、加熱成形を施してもシボ模
様が何等消失することなく、シボ模様の残存性良好なシ
ボ模様付きソートを製造することを目的として検討した
結果本発明を完成したもので、その要旨とするところは
、メタクリル系樹脂を押出し機かちシ冊ぐ成形用ダィを
通してシート状に押出し「次いでこのシートを少なくと
も１本のシボロールをもった少なくとも１対のロール間
に荻持して、主として加熱成形用途に供するシボ模様付
きメタクリル系樹脂シートを製造するに当り、シボロー
ルの表面温度をシートの加熱成形時の加熱温度付近ない
しそれ以上の温度に設定して行なうことを特徴とするシ
ボ模様付きメタクリル系樹脂シートの製造方法にある。
以下、本発明を実施例の図面に従ってさらに詳細に説明
する。

但し、図示の例は本発明の一例に過ぎず、例えば３本ロ
ールの代わりに２本または４本ロールを用いることもで
き、また３本ロールからのシートの引取りは図示した下
側でもあるいは上側でもよい。第１図は本発明のシボ模
様付きメタクリル系樹脂シートＡを押出し成形によって
製造している状態を示すもので、１は押出し機、２はシ
ート成形用ダイ、３，４，５は３本ロールの夫々上段ロ
ール、中段ロール、下段ロール、６，６は一対の引取り
ロール、７は切断機、８はホッパ−である。

ホッパ−８より供給されたメタクリル系樹脂は押出し機
１内で加熱熔融され、シート成形用ダィ２を通してシー
ト状に押出される。このシートを一対の引取りロール６
，６によって引取る過程において、またシートが熱い状
態のところに一対以上のすなわち図面では３本のロール
が位置され、このロールによってシボ模様が付される。
すなわちダィ２より押出されたシートはまず３本ロール
の上段ロール３と中段ロール４との間に送り込まれ、さ
らに中段ロール４と下段ロール５との間に送り込まれる
。シートの片面にシボ模様を付す場合、通常シボロール
は中段ロール４であり、両面シボ模様を付す場合は、こ
の中段ロール４と上段ロール３または下段ロール５のう
ちいずれか一方をシボロールとする。このように構成さ
れた３本ロールを通過させると、シートの片面または両
面にシポ模様が付されるが、本発明においてはこのとき
のシボロールの表面温度を、シートの加熱成形時の加熱
温度付近ないしそれ以上の温度に設定して行なうことを
特徴としている。このシボロールの表面温度は、シール
を加熱成形するときの加熱温度を基にし、これに等しい
かこれ以上の温度としているが、加熱温度は使用するメ
タクリル樹脂の組成、厚さ、成形品の形状によって多少
異なるものの、概ね１４０〜１７０ｑｏ程度である。本
発明はこの温度付近あるいはこれ以上の温度に、シボロ
ールの表面温度を設定しようとするものである。このよ
うな温度範囲は、別の表現をすれば、概ね樹脂の熱変形
温度十５０℃以上の温度ということもできる。前述した
通り従来のメタクリル系樹脂を用いてシボ模様付きシー
トを押出し成形する場合、このときのシボロールの表面
温度は８０００なし、し１００℃前後程度と比較的低い
温度で行なわれても、る。

この表面温度をこれ以上に高くすると、シートがシボロ
ールに密着して剥離するときに異音を発生し剥離マーク
と称される外観の欠陥があらわれるとされていたからで
、従来はこのように比較的低い温度で行なうのがきわめ
て一般的であった。しかしながら本発明のようにシート
の加熱成形時の加熱温度付近ないしそれ以上の温度とい
う比較的高い表面温度範囲で実施すると、意外にもシー
トがシボロール表面に完全に粘着しているにもかかわら
ず、きわめて円滑にシポロールからシートが剥離し、か
つ剥離マークを発生しないことを見出した。本発明を実
施する場合、シートがシボロールに完全に粘着している
ため、樹脂の組成等によってまれには剥離位置が正常位
置より上昇し、極端な場合にはシートがシボロールに巻
き付いてしまう等、作業上不都合なことが生ずる懸念が
ある。このような場合には、次のような方法を採用すれ
ば解消される。すなわち、メタクリル系樹脂に、亜鉛、
アルミニウム、カルシウム等を含んだ有機リン酸系複合
体等の雛型剤を０．５重量部程度混入し、これによって
離型性を改善する方法がある。また、３本ロール相互間
特に中段ロールと下段ロールとの間に速度差を設け、シ
ートを引取りロール側に引っぱる方向の力を作用させる
ことも有効な方法であり、同様に３本ロールと引取りロ
ールとの間に速度差を設けすなわち３本ロールより引取
りロールの速度を大きくしてシートを引取る方法も有効
である。さらに中段ロールがシボロールである場合には
、中段ロールと下段ロールとの間の間隔を大きくしてこ
の間の圧着をなくして、下段ロール上にシートを滑らせ
るように引取る方法も挙げられる。なお、３本ロールと
弓ｌ取りロールとの間に速度差を設ける方法においては
、シートに極端な張力がかからないように速度差および
シートの厚さの均一性等を考慮し、調整する必要がある
。本発明によって得られたシボ模様付きのメタクリル系
樹脂シートＡは、シボロールの凹凸を完全に再現したも
ので艶消しの外観効果が優れ、拡散性も良好なものであ
った。

特に本発明によって得られたシボ模様付きメタクリル系
樹脂シートは、爾後加熱成形を施して立体的な成形品を
得る場合特にその特徴があらわれる。すなわち、本発明
によって得られたシボ模様付きメタクリル系樹脂シート
は、これに真空成形、突上げ成形、圧空成形あるいはフ
リ−フロー成形等の加熱成形を施しても、シボ模様には
何等影響はなく、シボ模様の発現性はきわめて良好であ
る。この加熱成形時における成形温度は、前述したよう
にメタクリル系樹脂の場合、概ね１４０〜１７０午０程
度である。本発明は、シボロールの表面温度を、この温
度付近ないしそれ以上の温度に設定して製造しているた
め、得られたシボ模様付きシートを爾後加熱成形しても
シボ模様は影響を受けることがない。これは、得られた
シボ模様付きシートの残留歪が小さく、したがって加熱
によって弾性回復する程度も極めて小さく、シボ模様を
消失させるような悪影響が生じないためとみられる。本
発明において使用するメタクリル系樹脂とは、メチルメ
タクリレート単独組成からの重合体は勿論のこと、メチ
ルメタクリレートと他の共重合可能なモノマーとの共重
合体も含まれ、またブチルアクリレートやスチレン等か
らなるアクリルゴムにメチルメタクリレートをグラフト
重合させて得られる重合体、あるいは他の重合体をポリ
メチルメタクリレートに５〜３の重量％程度添加したも
のなどが含まれる。

勿論、染料、顔料、充填剤、熱あるいは光安定剤などを
添加して使用してもよい。以下、具体的実施例について
説明する。

実施例 １ ブチルアクリレートとスチレンよりなるアクリルゴムに
メチルメタクリレートをグラフト重合させて得られた重
合体を、アクリルゴムの含量で１２．５重量％となるよ
うにポリメチルメタクリレートに対して添加したメタク
リル系樹脂（この樹脂の熱変形温度は９８．５ｑｏであ
った）を押出し機に装填し、シート成形用ダィを通して
シート状に押出し、このシートを中段ロールがシボロー
ルとなった３本ロールに侠持させた。

この際のシボロールの表面温度を１７０００および１５
５ｑｏに設定し、シボ模様の付された無色のシートを製
造した。また同時に本発明の条件を外れる比較品も製造
した。次にこれらのシートを用い、突上げ部の大きさが
縦２０５帆、横２０５柳で高さ６仇吻の角形状の成形品
となるよう突上げ成形を行なった。このときの最適な加
熱温度はシートの表面温度で１５０〜１６０ｑｏであり
、すべてこの範囲で行なった。なお「突上げ部のシート
の厚さ‘ま、成形によって元の６０％程度まで延伸され
ていた。これらの物性の結果を第１＊表に示すが、光学
的性質はＪＩＳ−Ｋ一４７１７に準拠して積分球式へィ
ズメーターで測定し、前記熱変形温度はＡＳＴＭＤ ６
４８に準拠して測定した（これらの測定法は以下の実施
例でも同様である。）。第 １ 表 ※ 突上げ成形後のシボ模様の状態は、肉眼による判定
と成形後の曇価とを総合して判断したｏこの第１表から
も明らかなように、本発明によって得られたシート■、
■は加熱あるいは成形以前の状態でも、比較例のシート
■、■に比べ雲価が若干高く、シボ模様の発現性が優れ
ていることを示している。

特に加熱後あるし、は突上げ成形後の曇価は、大中に差
があり、本発明方法によるシートが、対まど低下してい
ないにもかかわらず、比較例のシートの雲価は極端に低
下している。これは比較例のシートが加熱あるし、は突
上げ成形によって「押出し成形時に付与されたシポ模様
が回復して一部が消失していることを示すもので、肉・
眼による判断によっても本発明方法によるシートが数段
優れていることが確認された。実施例 ２ ブチルアクリレートとスチレンよりなるアクリルゴムに
メチルメタクリレートをグラフト重合させて得られた重
合体を、メチルアクリレートを若干含むメチルメタクリ
レート共重合体に添加したメタクリル系樹脂を使用した
。

この樹脂のアクリルゴム含量は１２．５重量％で、熱変
形温度は８７０であった。この樹脂を実施例１と同様に
、但し中段のシボロールのシボが実施例１より粗いロー
ルを使用して、無色のシボ模様付きシートを製造した。
このときの、シボロールの表面温度は１６０℃、１４０
ｏｏ、１２０ｑ○（比較例）で行なった。得られたシボ
模様付きシートには、実施例１と同様な突上げ成形を施
したが、このときの加熱温度はシート表面の温度が１４
０〜１５０℃であった。この結果を第２表に示す。第
２ 表 この結果からも明らかな通り「シボロール温度が加熱成
形時の加熱温度より低い温度で製造されたシートは、そ
の状態でも雲価が若干低くしかも加熱あるし、は突上げ
成形後には曇価が極端に低下してシボ模様が消失してい
ることが明らかであるが、本発明方法によるシートは何
等このような影響のない良好なものであった。

実施例 ３ ポリメチルメタクリレート樹脂を用い、実施例１と同様
なシボロールで実施例１に準じて無色のシボ模様付きシ
ートを製造した。

このときの樹脂の熱変形温度は１００ｏｏで、シボロー
ルの表面温度は１５５ｑｏであった。このシートを用い
実施例１と同様の突上げ成形を行った結果は、第３表の
通りである。なお、突上げ成形時のシートの表面温度は
約１６０午０であった。第３表 この例によって得られたシボ模様付きシートも、放熱あ
るし、は突上げ成形後の雲価の低下はそれほど極端では
なく、シボ模様の残存座の良いことが確認された。

実施例 ４ 実施例１で使用したと同じメタクリル系樹脂に対し、予
め乳白色系の顔料を３重量％添加して着色した樹脂（熱
変形温度班．軍０）を用い、これを実施例１の方法に準
じて押出し成形し、乳白色のシポ模様付きシートを製造
した。

これによって得たシートを実施例１と全く同じ方法で突
上げ成形した（成形時のシート表面温度は１５０〜１６
０午○であった）。この結果は第４表の通りである。第
４ 表 ※ シボ模様の状態は肉眼で判断したｏ※※ この判
断は、直径１００豚の穴を有する型を用いてシートを真
空成形して円筒形状の成形品を得、この成形品を２０Ｗ
の燐光灯に１仇の距離をおいてかざし、後光灯のイメー
ジが見えなくなるときの成形品の底の厚さを示す。

この数値が少ない程、高い延伸率で延伸してもシボ模様
が残存していることを示している。（なお、加熱温度は
突上げ成形と同じである。）この例のシートは乳白色の
顔料を含有しているため、雲価の値では差は判断しえな
いが、突上げがシート■、■に比べて倍近い延伸比まで
シボの残存性があることが確認され、本発明方法による
成形後のシボ模様の状態は、シート■Ｌ■が明らかに優
れていた。

また真空成形の処法を採用した蛍光灯透視時のイメージ
判断では、シート■、■また、本発明方法によって得ら
れた■のシートを、表面温度が１５６０になるように加
熱炉中で加熱し、直径２２０側の半球状になるようにフ
リーフロー成形を施したところ、第４表の結果とほぼ同
様、良好なものであった。実施例 ５ 実施例４と同様な樹脂であるが、乳白色系顔料シートの
優位性が実証された（■、■のシートは、顔料による拡
散効果しかないように思われた）。

ｌの添加量をほぼ半分に減少させた樹脂（熱変形温度９
８．５ｑｏ）を用い、実施例１に準じて乳白色のシボ模
様付きシートを製造した。

このシートを実施例４と同様に突上げ成形および真空成
形を施して評価したが、その結果は第５表の通りである
（成形時の加熱温度は１５０〜１６０００であった）。
５ 表 ※ 実施例４と同じ。

※※ 実施例４と同じｏ この表からも明らかなように、本発明方法によって得ら
れたシートは、比較例と比べてシボ模様の発現性、残存
性が優れていることが確認された。

以上詳述した如く本発明の方法は、押出し成形における
シボロールの表面温度を独得な範囲に規制してシボ模様
付きシートを製造するもので、特別な工程を組入れたり
、特別な装置を用いることなく製造ができ、しかも得ら
れたシートはシボ模様の発現性が良く、かつ爾後シート
を加熱成形してもシボ模様の残存性が良く、この種のシ
ボ模様付きシートの製造方法として著大な効果を発庫す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すもので、シポ模様付き
シートを押出し成形して製造している状態を示す概略図
である。 １…・・・押出し機、２・・・・・・シート成形用ダィ
、３・・・・・・（３本ロールの）上段ロール、４・・
・・・・（３本ロールの）中段ロール、５・・・・・・
（３本ロールの）下段ロール、６・・…・引取りロール
、７……切断機、８・・・・・・ホッパ−、Ａ・・・・
・・シボ模様付きメタクリル系樹脂シート。 うギ ７ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ メタクリル系樹脂を押出し機からシート成形用ダイ
   を通してシート状に押出し、次いでこのシートを少なく
   とも１本のシボロールをもった少なくとも１対のロール
   間に挾持して、主として加熱成形用途に供するシボ模様
   付きメタクリル系樹脂シートを製造するに当り、シボロ
   ールの表面温度をシートの加熱成形時の加熱温度付近な
   いしそれ以上の温度に設定して行なうことを特徴とする
   シボ模様付きメタクリル系樹脂シートの製造方法。