JP2589833B2

JP2589833B2 - シート材料の装飾

Info

Publication number: JP2589833B2
Application number: JP50013089A
Authority: JP
Inventors: ジー．ミエッカ，リチャード; ディー．ブッシュマン，トーマス; ダヴリュ．テイラー，アーサー; パーカー，ティモシイ; アール．ベノイト，デニス
Original assignee: Dennison Manufacturing Co
Current assignee: Dennison Manufacturing Co
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1997-03-12
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JPH02503408A

Description

【発明の詳細な説明】 1. 発明の分野本発明は、シート材料の装飾即ち彩飾（decoration）
に係り、特に標準的で軽量でセルロース系のシートなど
の材料の装飾即ち彩飾に関する。本発明は更にプラスチ
ックフィルムの系押処理に係り、特にホログラフィーパ
ターンをかかるフィルムに高速型押しする処理に関す
る。

2. 従来技術の説明セルロース系シートは捺印法により装飾されるのが普
通である。これは、特殊な効果を実現するため、特殊な
インクや比較的複雑な印刷手順を必要とする。更に、若
干の装飾効果は捺印法によっては実現できない。手順が
複雑なため装飾を行うことができる速度が制限される。

また、セルロースシートは、組織があらいため、浅部
の型押または表面型押は困難である。

型押プラスチックフィルムには各種の用途があり、た
とえばホログラフィーパターンを型押しされたプラスチ
ックフィルムが知られている。この例は、ホログラフィ
ーラベルなどの安全性に敏感な（security sensitive）
品目が使用される用途に適している。

現状は、7.62〜9.14メートル（25〜30フィート）／分
程度の比較的低い移動速度でプラスチックフィルムにホ
ログラフィーパターンを型押しする。これは、金属化処
理（metallization）前又は後にポリエステルフィルム
を直接型押しすることにより実現される。このフィルム
は、型押パターンを得るために、単一加熱（single−he
ated）され、或る程度軟化される。フィルムが型押パタ
ーンを受けられる点まで軟化されると、フィルムはかな
り変形され、従ってこのフィルムに型押しされたパター
ンも大きな変形を受ける。このため、フィルムは、比較
的低温、即ちフィルムの真の軟化温度以下で、低速で、
比較的高圧で型押しする必要があった。例えば、このよ
うなフィルムは約15.24メートル（50フィート）／分以
下の速度で型押しされるのが普通である。

型押には更に直列に配置された多数のロールが使用さ
れ、これらは型押以前に予熱される。プラスチックフィ
ルムを変形させずに慎重に温度を制御し、型押を実現す
るには多数の予熱ロールを使用する必要がある。ウェブ
速度と温度の間で所望の折衷点を得るには、型押しされ
るべきプラスチックフィルムのリーダは複雑な一連のロ
ールを通して供給される。この動作は初めは低速度で開
始され、次にプログラムに従ってプラスチックフィルム
を損傷させずに適切な型押が行なわれる温度を与えるよ
うに所望の速度に増加される。この手順は複雑なだけで
なく、実際に実現できる最終速度は１分あたり約9.14〜
15.24メートル（30〜50フィート）の範囲にある。

更に他の手順により、ポリ塩化ビニルが押出処理され
る。型押処理がなされるときフィルムはわずかに残留熱
を有するが、これはわずかである。押出時点と型押時点
の間の遅れが大き過ぎると、得られるパターンは比較的
貧弱又は不十分である。ここで押出機は型押装置に結合
されなければならず面倒である。

上記従来の欠点に鑑み本発明は、シート材料を装飾す
る他の簡単な方法を提供することを目的とする。また、
印刷処理を行なわずに特殊な効果を実現することを関連
する目的とする。更に通常の捺印法では実現できない装
飾効果を実現することを他の関連する目的とする。

本発明はまた、プラスチックフィルムの型押、特にホ
ログラフィーまたは回折パターン像を付与されるフィル
ムの型押処理を容易にすることを目的とする。また、ホ
ログラフィーラベルなどの安全性敏感材料の生産を容易
にすることを関連する目的とする。

本発明は更に、プラスチックフィルムを大きく変形さ
せることなしに型押しできる速度を増加させることを他
の目的とする。また、比較的低温度、低速度、更に比較
的高圧での型押処理の必要性を回避することを関連する
目的とする。

更に本発明は、フィルム温度を制御してプラスチック
フィルムの変形なしに所望の型押を実現するための多数
と予熱ロールの必要性を排除することを目的とする。

本発明は更に、適切なパターンを形成するための、押
出処理に続いて行なわれ押出時の残留熱に依存するよう
な型押の必要性を排除することを他の目的とする。

また、押出に続く型押に関連するパターンの品質を改
良することを関連する目的とする。他の関連する目的は
押出機に関連して型押動作を動作させる必要性を排除す
ることにある。

本発明は更にセルロースシート材料に対する所望の装
飾効果を、粒状又はしぼ状組織の有無に係らず高速度で
実現することを目的とする。

発明の要約上記の目的および関連する目的を実現するため、本発
明は紙、シート材料のような基体のコーティングの型押
処理を提供するものである。このコーティングは、ポリ
エチレンと、ポリスチレンと、ポリ塩化ビニルと、熱可
塑性を有すると認められる同様の熱可塑性樹脂または半
硬化の熱硬化性樹脂（「Ｂ」段階）などの材料と、を意
味する。以下で使用される用語「熱可塑性（thermoplas
tic）」はこのような材料を含むものとして与えられ
る。

紙は熱可塑性材料のコーティングを供給されると都合
がよい。ポリエチレンの場合には、このコーティングは
押出により容易に塗布される。通常、熱可塑性コーティ
ングはグラビアまたはリバースロール法により溶剤また
は水中で塗布される。

塗布されたシートが加熱されると、熱可塑性材料の外
層が軟化される。適切な軟化を得るには適当な加熱がな
されなければならない。これは加熱シリンダーの形態で
なされ、余分のヒータはシート表面から離して配置され
る。538℃（1000゜F）程度の温度で動作する赤外線ヒー
タを使用することができる。熱可塑性コーティングは、
型押前にその軟化温度以上に加熱される。軟化されたシ
ート表面の装飾は、ロール、ローラー、ベルトまたはプ
ラテンの形態をなす型押部材により実現される。型押部
材は型押パターンを転写し、このパターンはシート材基
体上の軟化コーティングに与えられる。これにより装飾
シートが得られる。

型押は、深さが１ミクロン以下、通常は0.5ミクロン
以下の回折パターンまたはホログラムを有することが望
まれる。基体として紙を用いたときは、型押しされるコ
ーティングは、型押前の深さが約0.7ミクロン以上の表
面あらさを有する。表面あらさの深さが回折パターンの
深さ以上の場合は、熱可塑性表面への回折パターンの適
切な転写は実現できず、仮に実現できても、特にコーテ
ィングがその軟化温度以上に加熱されたときは、表面あ
らさが型押部材の回折深さ以上の領域では少なくとも変
形がおこる。

本発明を実施した場合、所望の回折パターンが形成さ
れることが見出されている。その理由は完全には理解さ
れていない。本発明においては、軟化コーティングは基
体の低い深さ領域に流入して、より一様に型押しされた
表面を形成することが理論的に示されている。他の装飾
効果は本発明により、例えば艶消バックグランドにより
実現される。このような場合は、装飾ローラーがサンド
ブラストされるか、粗面を形成するように処理され、或
いはコーティング表面が型押ステップ前に艶消処理され
る。この工程が完了すると、艶消バックグランドおよび
他の工程の所望のイメージが保証され、結果として所望
の装飾材料が得られる。本発明は、装飾部材により回折
格子およびホログラフィー干渉パターンの形成に使用で
きる。

本発明の他の側面によれば、耐熱性プラスチックフィ
ルムである基体が使用される。また本発明によれば、耐
熱性ベースフィルムと、このベースフィルム上の熱可塑
性コーティングと、からなる高速型押自在プラスチック
フィルムが提供される。この熱可塑性コーティングは耐
熱性フィルムの軟化温度未満の軟化温度を有しており、
比較的高速において耐変形性を有して型押可能なフィル
ムが与えられる。耐熱プラスチックとしてはポリエチレ
ンテレフタレートが使用され、熱可塑性コーティングと
しては例えばポリ塩化ビニールが使用される。ホログラ
フィーによる型押パターンは熱可塑性層上に形成するこ
とができ、この層はヒドロキシル化ポリシロキサン（hy
droxylated polysiloxane）などの剥離剤を含むことが
望まれる。

本発明の他の側面によれば、熱可塑性コーティングは
不透明か着色され、光沢のある型押パターンを与える。
これにより金属化の様相を与える。熱可塑性コーティン
グの型押と逆の側は直接又は間接的に金属化することが
できる。

プラスチックフィルムの高速型押の手順によれば、第
１ステップで耐熱性プラスチックフィルムが与えられ、
これはその熱変形温度以下の軟化温度を持つ熱可塑性コ
ーティングを有する、次に、この熱可塑性コーティング
がその軟化温度以上に加熱され、この軟化された熱可塑
性コーティング層が型押原型に当接される。

この当接ステップは、ローラー上の型押ローラーや金
属ダイ、または金属化プラスチックフィルムである型押
原型と熱可塑性層を当接させることからなる。この型押
原型は熱可塑性層内にホログラフィーまたは回折パター
ンを形成するために使用される。

本発明による高速型押自在シートにおいては、熱可塑
性樹脂表面は、好適にはその中に混入されたヒドロキシ
ル化ポリシロキサンからなる剥離剤をともになって回折
型押に適合される。当該シート材は熱可塑性表面にホロ
グラフィーの形成できる型押パターンを有している。こ
の熱可塑性表面が不透明または着色されると、光沢のあ
る型押パターンが得られる。熱可塑性表面が透明な場合
は、これは、型押パターンに対向する、金属化される側
面を有する。

紙または耐熱性プラスチック基体に塗布された熱可塑
性表面を高速型押しする方法においては、ポリシロキサ
ン剥離剤を含む熱可塑性表面が与えられる。この表面は
その軟化温度以上に加熱され、また軟化された熱可塑性
表面はその軟化温度以下の温度で型押原型に当接され
る。剥離剤を使用すると、型押時の型押原型の剥離が容
易になる。

熱可塑性表面は対向する表面を有し、フィルムから離
れた方に向く表面は型押しされ、フィルムに向かって対
面する表面は金属化される。これにより、比較的高速度
で生産できる型押しされた金属化自在部材が形成され
る。この型押された熱可塑性表面は相溶性材料と共に捺
印され、所定の印刷位置における型押パターンを選択的
に排除することができる。また、型押しされた熱可塑性
表面は直接金属化可能である。本発明の工程および実施
例によればシート材の高速型押が実現される。

図面の説明第１図は押出コーティングを示す概略図であり、第２図は第１図のコーティングされた基体の加熱状態
を示す概略図であり、第３図は型押の一形態を示す斜視図であり、第４図は型押の他の形態を示す斜視図であり、第5a図は熱可塑性層の表面あらさを示す積層物の断面
図であり、第5b図は型押後の積層物の断面図であり、第６図は本発明により比較的高速度で型押可能なプラ
スチックフィルム複合体の要部を示す断面図であり、第７図は、型押原型により型押しされた後の、第６図
の複合体を示す図であり、第８図は、型押しされた熱可塑性層が剥離剤を含んで
熱可塑性層が型押原型に粘着しないようにする、第６図
の複合体の型押状況を示す図であり、第９図は、原型により型押しされて、金属化を生じる
ことなく、光沢のある金属様型押を形成する。不透明コ
ーティングを用いた複合体を示す図であり、第10図は、型押しされた熱可塑性表面に対向する表面
に金属化が行なわれた本発明による複合体を示す図であ
る。

詳細な説明標準紙シート材10は、例えば押出コーター120から、
熱可塑性コーティング11を施される（第１図）。通常の
コーティング材はポリエチレンである。また、熱可塑性
コーティングは、グラビアまたはリバースロール法によ
り溶剤または水ベース中で塗布してもよい。

紙シート材10の厚みは通常は約40ミクロンから約100
ミクロンの範囲にある。このシート材10は厚さが最高約
750ミクロンの厚紙材であってもよい（注:25.4ミクロン
は0.001インチである。）熱可塑性コーティング11の厚
みは、約1.5ミクロンから約50ミクロンの間であると都
合がよく、それ以上であってもよい。熱可塑性コーティ
ング11の厚みの好適な範囲は約４ミクロンから10ミクロ
ンと求められている。これは、例えばポリエチレンの、
塗布コーティングの278.7平方メートル（3,000sq.ft.
（平方フィート））あたり約0.91〜2.72キログラム（２
〜６ 1bs.（ポンド））の間のコーティング基礎重量に
対応する。

コーティング11を紙基体10の表面10Sに塗布した後、
塗布された基体は加熱シリンダ21にかけられる（第２
図）。これにより基体は加熱され、基体を通してプラス
チック材料11の上部外層に熱が伝達される。

適切な軟化を得るため、補助的に加熱を行なうことが
できる（第２図）。これには特に赤外線ヒータ23が適し
ており、軟化される表面11から離して配置することがで
きる。このようなヒータ23は約538℃（1000゜F）のヒー
タ表面温度で動作される。更に、第２の加熱ロール22が
使用される。

型押直前の熱可塑性（熱的に変形可能な）コーティン
グ11は十分その軟化温度以上に加熱されるべきである。
但し、コーティング11を加熱する際の実際の限界は約23
2℃（450゜F）であり、これ以上では紙は劣化し始め
る。動作時には、コーティング11は通常約121℃（250゜
F）〜177℃（350゜F）の間の温度に加熱されるべきであ
り、この範囲は本発明の工程により型押しされる殆どの
熱可塑性コーティングに対して好適である。

ポリエチレンなどのプラスチックの外層11が軟化され
ると、装飾用の型押装置が使用される（第３図または第
４図）。第３図において、装置は、熱盤にしたがって加
熱プラテン32、型押ロール31、および加圧ニップロール
33を備えている。型押ローラー31は従来の型押原型であ
り、これは所望の型押パターンを有している。このパタ
ーンは、硬質材料で彫刻、型押しすることにより、また
はパターンを付したプラスチックフィム或いは金属フィ
ルムをローラーの表面に装着することにより、ローラー
或いは複数のローラー上に形成される。型押ローラー31
が軟化されたプラスチック表面11に当接すると、ローラ
ーは型押パターンを紙上のコーティング11に転写すると
同時に、型押ローラーから除去された後コーティングが
流れないようにコーティングを冷却する。このようにし
て、ポリエチレンの場合には、型押パターンはポリエチ
レン表面内に埋め込まれる。これにより装飾され、多層
コーティングされた紙が得られる。

型押原型（型押ローラー31）の温度は熱可塑性コーテ
ィング11の軟化温度以下でなければならない。但し、型
押ローラー31の温度は、型押が完了するまでは、コーテ
ィング11を軟化させる程低くなってはならない。型押ロ
ーラー31（型押原型）の好適な温度は、その熱伝導率、
比熱、型押ニップ圧力、動作速度、および型押ローラー
31との当接直前にコーティング11が加熱される温度に依
存して変えることができることが見出されている。本願
発明者は、多くの要因の中から、本発明の工程における
型押原型（ローラー31）の好適温度は、熱可塑性コーテ
ィング11の直接温度よりも約11℃（20゜F）〜約33℃（6
0゜F）低い温度の間にあるという結果を得ている。熱可
塑性コーティング11の接着温度は、コーティングの２層
（コーティングに付加された剥離剤は除く）が押圧時に
相互に接着する最低温度として定義されている。また、
このことにより一般に、型押原型（型押ローラー31）の
好適温度は約38℃（100゜F）と93℃（220゜F）の間にな
る。

第４図において、テークオフローラー34が付加され、
これにより型押ロール31との型押表面の当接がより長く
なされる。当接時間が長くなると、型押しされた表面も
より良好に冷却され、型押ロールからのウェブの分離を
容易にし、コーティングの再流（リフロー）および型押
パターンの消失を防止する。加圧ニップローラー33は金
属で形成するか、ゴムのような弾性材料で表面張りされ
る。加圧ニップローラー33と型押ローラー31の間に加え
られる力はこれら２つのローラーの間の当接長方向に沿
って約8.93キログラム／線センチメートル（50ポンド／
線インチ（PLI））〜約178.58キログラム／線センチメ
ートル（1000PLI）の間になるべきである。加圧ニップ
ローラー33と型押ローラー31の間に加えられる力は8.93
〜53.57キログラム／センチメートル（50〜300ポンド／
インチ）であると都合がよいが、約17.86〜89.29キログ
ラム／センチメートル（100〜500ポンド／インチ）の間
がより好適である。

後者の範囲は約28.12〜140.62キログラム／平方セン
チメートル（400〜2,000ポンド／平方インチ）の間にほ
ぼ対応する。（２つのシリンダーまたはローラーの間の
当接圧力は、キログラム／平方センチメートル（または
ポンド／平方インチ）で表わすよりキログラム／線セン
チメートル（またはポンド／線イン（PLI））で表され
ることが多いが、それは、２つのローラー間の当接の正
確な幅（即ち、面積）が通常は知られていないが、印加
された力と当接長が一般に知られていることによる。）型押原型（ローラー31）の表面は、型押パターンが型
押ステップ中に保存されるように、硬質かつ耐変形性を
有すべきである。対向ローラー、即ちニップローラー33
は竪固であるべきであるが、わずかに弾性を有すべきで
ある。これによりニップローラー33はほぼ一様に分布さ
れた圧力を押圧されるシート材の背部に印加する。ニッ
プローラー33は十分竪固であり、その硬度は、通常はシ
ョアーＡ（Shore A）ジュロメーター硬度（ASTM Ｄ−4
12）で約40〜約60またはそれよりわずかに高い値である
とよいが、型押しされるシート材料の背面に一様分布の
圧力がかかるのを妨害する程硬くあってはならない。型
押ローラー31とニップローラー33がシート材またはプラ
スチックフィルムに当接する当接時間（滞留時間）は、
一般に約40ミリ秒（例えば、12.7ミリメートル（1/2イ
ンチ）幅の当接領域に対して18.29メートル／分（60ft.
/min.））から約１ミリ秒（例えば、3.18ミリメートル
（1/8インチ）幅の当接領域に対して182.88メートル／
分（600ft./min.））の範囲にある。

本発明の工程によれば、ここに示されるシート材の型
押速度は高速で、通常は30.48メートル／分（100ft./mi
n）以上である。また、本発明の工程によれば、ここに
示されるシート材の型押速度は通常は30.48メートル／
分（100ft./min.）〜243.84メートル／分（800ft./mi
n.）の間にあり、特に約60.96メートル／分（200ft./mi
n.）〜約152.40メートル／分（500ft./min.）の間にあ
る。

本発明により多くの効果を実現することができる。回
折パターンが連続でない方がよいときは、型押ローラー
を適切に変形することにより艶消背景を得ることができ
る。一方、型押パターンは、部分的に、即ち型押装飾が
望まれない領域でインクまたは透明ラッカーなどのコー
ティング材が充填される。

第5a図は、型押前のコーティング11を含む紙シート材
である基体10を示す拡大図である。基体10は粗面を有
し、これは構造内に、最大厚みがt₁、最小厚みがt₂の範
囲の可変厚みを与える。コーティングは一様な深さd₁を
有する。第5b図に示したように、型押後の厚みt₃はぼ一
様になるが、コーティング深さはここではカレンダー効
果のためd₂からd₃の間を変動する。型押パターンの深さ
d₄は初めの表面あらさ（t₁−t₂）以下である。

ベース紙10の表面あらさは、即ち平均ピーク・谷の表
面高さ変動は、コーティングに適した粘度塗布紙に対し
て約1.0〜約3.0ミクロンの間を通常は変動する。しか
し、よりあらい紙シート10も使用できる。例えば、最高
5.0ミクロン或いはそれ以上の表面ピーク・谷あらさを
有するシート10も、特に熱可塑性コーティング11が押出
またはホットメルト法によるように高い固体含量で塗布
されるときは、使用可能である。

熱可塑性コーティング11が塗布された後で、但し型押
前には、表面あらさ（t₁−t₂）は通常、ベース紙10だけ
の表面あらさよりわずかに小さいのが普通である。ベー
スコーティング11が塗布された後の表面あらさ（t₁−
t₂）は通常元のベース紙あらさの約70〜90％が普通であ
る。このようにして、コーティング11が塗布された後の
表面あらさ（t₁−t₂）は、約0.7ミクロン〜約3.0ミクロ
ンの間および約5.0ミクロン程度が普通である。第5b図
に概略図示した型押後の型押深さは元の塗布面あらさ
（t₁−t₂）以下である。型押パターンの深さd₄は1.0ミ
クロン以下であるが、通常は約0.1ミクロン〜約0.5ミク
ロン、特に約0.2〜約0.4ミクロンの間を変動する。

第６図は、１分あたり121.92メートル（400フィー
ト）以上の速度で型押しし、良好な結果が得られた複合
フィルムを図示したものである。第６図の複合フィルム
50は耐熱性プラスチックフィルム110および剥離剤を含
むその上の熱可塑性コーティング12により形成される。
この熱可塑性コーティングは、第７図に示したように、
型押を受けることができる外表面または面12fを有す
る。第６図に示したように、耐熱性プラスチックフィル
ム110が、紙基体の代りに、または紙基体がない場合
に、基体として用いられるとき、その上の熱可塑性コー
ティング12の表面は滑らかであり得る。この場合、型押
の深さは熱可塑性コーティング12の表面あらさの深さ以
上であってよい。

熱可塑性コーティング12は耐熱性プラスチックフィル
ム110の軟化温度以下の軟化温度を有している。紙シー
ト材10上の熱可塑性コーティング11の型押に関する上記
の全ての工程条件は同様に、第６図〜第10図に示したよ
うな複合プラスチックフィルム50の型押に適用される。
しかし、複合プラスチックフィルム50の場合には、コー
ティング12は、支持フィルム、即ち耐熱性プラスチック
フィルム110の熱変形温度よりも少なくとも5.6℃（10゜
F）、好ましくは22.2℃（40゜F）あるいはそれ以上低い
温度で軟化すべきである。複合プラスチックフィルム50
は、型押前に、熱可塑性コーティング12の軟化温度以上
の温度に予熱されるべきであり、この温度も耐熱性プラ
スチックフィルム110の熱変形温度以下である。このよ
うにして、熱可塑性複合プラスチックフィルム50は型押
前の温度に予熱されるべきであり、この温度はコーティ
ング12の軟化温度と耐熱性プラスチックフィルム110の
熱変形温度との間にある。第１図〜第４図に示したよう
に、塗布された紙シート材10に関して示された他の全て
の工程条件は、第６図〜第10図に示した複合プラスチッ
クフィルム50およびその変形例に対しても同様に適用さ
れる。

第７図は、熱可塑性コーティング12kに適用され、型
押表面12eを与えるように分離された後の型押原型20を
示したものである。コーティング12kにおいてフィルム1
10により形成された複合体は型押原型20により比較的大
きな速度で型押可能である。型押原型20は、パターンが
刻印された型押ローラー31、または回転金属ダイ、また
は金属化フィルム被覆ローラー31の形態を取ることがで
きる。

第６図の熱可塑性コーティング12が第７図の型押原型
20に粘着する傾向を避けるために、熱可塑性コーティン
グは剥離剤を有し、第８図に示した変形コーィング12r
を与える。剥離剤が存在することにより型押時により高
速度が実現される。熱可塑性コーティングに対する好適
な剥離添加剤は、他のものも可能であるが、ポリシロキ
サン、好ましくはヒドロキシル化ポリシロキサンであ
る。このようなポリシロキサンの１つの例はダウ・コー
ニングコーポレーション（Dow Corning Corporation）
から商品名Q4−3667として市販されている。この材料は
次のような化学式を有する。

型押原型からの剥離性を与える他に、この材料は、機
能的または装飾的である付加的なコーティングの型押表
面への引き続き付加を、これらのコーティングの粘着作
用を妨害することなしに、可能にするものである。これ
らのコーティングには真空蒸着金具、および従来の塗布
法により塗布された溶剤または水溶性コーティングなど
がある。

以上に示した型押手順に関連する剥離材料は、低温の
プラスチックコーティングに関してより高温キャリアま
たは耐温度性キャリヤが使用される任意の場合に適用可
能である。プラスチックコーティング12と型押原型20と
の間で適切な温度差を維持することが望まれる。型押原
型20の温度は、迅速な型押が行なわれ、プラスチックの
再流がコーティングの分離後回避されるようにコーティ
ングの軟化温度以下になされるべきである。

第９図および第10図は他の手順を示したものである。
第９図において、固体状の不透明または着色カラーが型
押しされ、実際に金属化することなしに金属化の光沢お
よび効果を直接与えることができる。これには不透明な
染料または色素が使用され、金属化なしに明るい回折パ
ターンを形成するようにしている。第９図においては、
型押原型20はコーティング12q中に押圧されるが、コー
ティング12qを原型20の上にキャストして与えることも
可能である。

第10図は他の実施例を示したもので、金属化表面13が
透明な外被構造を有し、この構造は、例えば、耐熱性フ
ィルム110およびコーティング12kにより形成されてい
る。コーティング12kは回折の型押をされる。これによ
り、金属化を伴う型押により実現されるものにほぼ類似
した外観が得られる。第10図に示した実施例の一変形例
で耐熱性フィルム110と熱可塑性コーティング12kとの間
に金属層13を挟持したものがある。紙基体は耐熱性フィ
ルム110の下に任意に含ませられ、即ち、フィルム110が
先ず紙基体上に塗布される。この変形例も金属化を伴う
型押により得られたものに類似の外観を与える。このよ
うな実施例の利点は、型押処理が印刷と平行して実施で
きる点にある。金属化ステップは型押処理の前に行なう
ことができ、型押後にそれを行なう必要はない。更に、
型押パターンがコーティングに形成されているときは、
型押しされたコーティングと同一の、或いはほぼ同一の
屈折率を有するコーティングを所望のパターンに従って
単に上塗することにより上記パターンを自由に制御する
ことができる。それは、このときの上方に施したコーテ
ィング領域には型押がないことによる。これにより、金
属フィルムと共にい使用される基本型押を変化させるこ
となしに非常に簡単に型押パターンの制御が可能になさ
れる。

例１（溶剤を介したコーティグ）トルエンなどの適切な溶剤中でポリスチレン200重量
部からなるコーティングがなされる。このポリスチレン
溶液に対してポリシロキサンの１重量部が付加、分散さ
れる。このコーティングはグラビアなどの従来の塗布法
によりセルロース基体に塗布され、このコーティングか
ら全トルエンが除去されるまで強制熱風により乾燥さ
れ、セルロース基体上にポリスチレンの連続フィルムが
得られる。所望の塗膜重量はセルロース基体の278.7平
方メートル（3,000平方フィート）あたり乾燥ポリスチ
レンの0.91〜1.81キログラム（2.0〜4.0 1bs.）の間に
ある。型押は、コーティングを高温にしたまま乾燥した
直後に行なわれるか、またはセルロース基体上のコーテ
ィングの引き続く再加熱および型押により行なわれる。

例２（水を介したコーティング）スチレン化アクリルエマルジョン200重量部とポリシ
ロキサン１重量部の混合物が生成される。このコーティ
ングはロールコーティングなどの従来の塗布法によりセ
ルロース基体に塗布され、強制熱風またはその他の手段
により乾燥され、液体の温度を上げて全ての水を除去
し、セルロース基体上に連続するコーティングフィルム
が得られる。所望の塗膜重量はセルロース基体の278.7
平方メートル（3,000平方フィート）あたり乾燥コーテ
ィング重量0.91〜2.27キログラム（2.0〜5.0 1bs.）の
範囲にある。型押は、コーティングを高温にし、乾燥し
た直後に形成されるか、またはコーティングの引き続く
再加熱および型押により実現される。

本発明の他の側面は当業者には明らかであろう。従っ
て本発明は以上に説明した好適な実施例に限定されるも
のではなく、請求の範囲およびそれに等価なものにより
規定されるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者テイラー，アーサーダヴリュ. アメリカ合衆国．01567 マサチューセッツ，アックスブリッジ，メンドンストリート 109 (72)発明者パーカー，ティモシイアメリカ合衆国．01545 マサチューセッツ，シュリューベリイ，トリイレーン７ (72)発明者ベノイト，デニスアール. アメリカ合衆国．02895 ロードアイランド，ウオーンソケット，ハルセイロード 59 (56)参考文献特開昭62−42179（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−192779（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−107978（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−71615（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シート材料を高速で装飾する方法であっ
て、（ａ）紙である基体（10）を用意するステップと、（ｂ）第１ヒドロキシル官能ポリシロキサンである剥離
剤を含有する熱可塑性材料のコーティング（11）を前記
基体（10）の表面（10s）に設けるステップであって、
型押しされる前の基体（10）の粗さは、型押深さ（d₄）
を超えている、ものと、（ｃ）コーティング（11）をその軟化温度超の温度に加
熱するステップと、（ｄ）加熱された熱可塑性コーティング（11）を、型押
ローラ（31）及びニップローラ（33）と当接させ、コー
ティング（11）に回折装飾パターン又はホログラフィー
装飾パターンを型押しするステップであって、型押ロー
ラ（31）は、前記型押しの前及びその間、前記コーティ
ング（11）の軟化温度未満の温度にある、ものと、を具備するものにおいて、（ｅ）型押しが、30.48〜243.84メートル／分の速度で
行われることを特徴とする方法。
【請求項２】前記基体（10）の粗さが１ミクロン超であ
り、且つ、前記型押深さが１ミクロン未満である請求の
範囲第１項記載の方法。
【請求項３】前記コーティング（11）の表面粗さの深さ
が0.7ミクロン超であり、且つ、型押深さが型押し前の
前記コーティング（11）の表面粗さの深さ未満である請
求の範囲第１項又は第２項記載の方法。
【請求項４】型押ローラ（31）が、型押しの間、熱可塑
性コーティング（11）の接着温度未満の温度にある請求
の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】型押しが、前記シート材料を、型押ローラ
（31）とニップローラ（33）との間を通過させることに
よって行われ、且つ、型押しの間、型押ローラ（31）と
ニップローラ（33）との間に印加される力が、前記ロー
ラの当接長さに沿う線センチメートル当り8.93〜178.58
キログラムの範囲内にある請求の範囲第１項〜第４項の
いずれか一項に記載の方法。
【請求項６】熱可塑性コーティング（11）が、型押しの
前、121℃〜177℃の範囲内の温度にある請求の範囲第１
項〜第５項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】型押ローラ（31）が、型押しの間、38℃〜
93℃の範囲内の温度にある請求の範囲第１項〜第６項の
いずれか一項に記載の方法。
【請求項８】型押しの前の前記コーティング（11）の加
熱が、コーティングに接触していない少なくとも１つの
ヒータ（23）で行われる請求の範囲第１項〜第７項のい
ずれか一項に記載の方法。
【請求項９】コーティングに接触していない前記少なく
とも１つのヒータが、赤外線ヒータ（23）であり、約53
8℃のヒータ表面温度で動作する請求の範囲第８項記載
の方法。
【請求項１０】型押しされたコーティング（11）を金属
化するステップを更に備えている請求の範囲第１項〜第
９項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】基体（10）が、約1.0〜5.0ミクロンの表
面粗さの深さを有する紙である請求の範囲第１項記載の
方法。
【請求項１２】型押深さが、約0.1〜約0.5ミクロンであ
る請求の範囲第２項記載の方法。
【請求項１３】型押しが、金属化されているプラスチッ
クフィルムからなる型押ローラ（31）で行われる請求の
範囲第１項〜第12項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】前記型押しされたパターンの少なくとも
一部を、インキ塗料又はラッカー塗料で充填するステッ
プを更に備えている請求の範囲第１項〜第13項のいずれ
か一項に記載の方法。
【請求項１５】前記熱可塑性コーティングが、互いに対
向している表面を有しており、それらの表面のうちの外
面（12e）が型押しされていると共に下面（13）は金属
化されており、もって、型押しされ且つ金属化された部
材が比較的高速でもたらされる請求の範囲第１項〜第14
項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】熱可塑性コーティング（12）が、不透明
な材料又は着色されている材料を含有しており、もっ
て、型押しされたコーティングが、金属光沢を有するこ
とが可能になる請求の範囲第１項〜第14項のいずれか一
項に記載の方法。
【請求項１７】型押ローラ（31）及びニップローラ（3
3）がシート材料と当接して型押しを行うところの当接
時間が、約１ミリ秒〜約40ミリ秒の範囲内にある請求の
範囲第１項〜第16項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】熱可塑性コーティング（11）が、ポリエ
チレン、ポリ塩化ビニル、スチレンアクリレート、スチ
レンブタジエン、ポリ酢酸ビニル及びポリスチレンから
なる群から選択される熱可塑性樹脂である請求の範囲第
１項〜第17項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】請求の範囲第１項〜第18項のいずれか一
項に記載の方法によって製造される、装飾的な、型押し
されたシート材料であって、紙である基体（10）と、前
記基体（10）上の熱可塑性コーティング（11）と、前記
熱可塑性コーティング（11）中の第１ヒドロキシル官能
ポリシロキサンである剥離剤とを具備しており、前記熱
可塑性コーティング（11）は、回折パターン又はホログ
ラフィーパターンを型押しされており、このパターンの
深さは、型押し前の基体（10）の表面粗さよりも小さ
い、ものにおいて、型押しされたパターンが、コーティングをその軟化点超
の温度に加熱し、そして、コーティング（11）をこのコ
ーティング（11）の軟化温度未満の温度にある型押ロー
ラ（31）と当接させることにより、形成されたことを特
徴とするシート材料。
【請求項２０】前記熱可塑性コーティングが、ポリエチ
レン、ポリ塩化ビニル、スチレンアクリレート、スチレ
ンブタジエン、ポリ酢酸ビニル及びポリスチレンからな
る群から選択される熱可塑性樹脂である請求の範囲第19
項に記載のシート材料。
【請求項２１】型押パターンが、型押し後に、型押しコ
ーティング（11）の表面粗さの深さよりも小さい深さ
（d₄）まで、コーティング（11）内に存在する請求の範
囲第19項記載のシート材料。
【請求項２２】型押しされたパターンが、コーティング
をその軟化点超の温度に加熱し、そして、前記コーティ
ング（11）が最初はその軟化点超の温度にある間に、コ
ーティング（11）をこのコーティング（11）の軟化温度
未満の温度にある型押ローラ（31）と当接させることに
より、形成された請求の範囲第19項記載のシート材料。
【請求項２３】前記型押パターンが、ホログラフィック
である請求の範囲第19項記載のシート材料。
【請求項２４】前記熱可塑性樹脂が、不透明であり又は
着色されており、もって、光沢のある型押パターンが提
供される請求の範囲第19項記載のシート材料。
【請求項２５】前記熱可塑性樹脂が、透明であると共
に、前記型押パターンと反対の側であって直接的又は間
接的に金属化されているものを有している請求の範囲第
19項記載のシート材料。
【請求項２６】熱可塑性コーティングの表面粗さの深さ
が、型押し前には0.7ミクロン超であり、且つ、型押深
さが約0.1〜0.5ミクロンである請求の範囲第21項記載の
シート材料。