JP5410834B2 - 複雑乱反射菱形フィルム - Google Patents

Description

本発明は、手提げ袋、小物入れ、化粧品袋、ハンドパッグ等の袋物や衣服の一部等に縫製することが可能で、光源に対する角度により種々の色彩に反射する従来の玉虫色反射フィルムやホログラムフィルムに、長めの菱目模様を組合わせて反射模様をより複雑にし、強度とファッション性を高めた複雑乱反射菱形フィルムに関する。

玉虫色反射フィルムは特許文献１及び特許文献２に開示され、透明フィルムでありながら美しい玉虫色に反射するため、ポリエステルフィルム等と貼着して補強し、そのまま使用し、或いは細い糸状に切断して繊維に織り込み、美しい玉虫色の光沢ある布地素材を提供してきた。

一方、ホログラム模様とは、ホログラフィーに使用する素子、すなわち、物体により回折を受けた光波（信号波）を、それらと干渉性のある他の光波（参照波）と干渉させ、生じた干渉縞を感光材料に記録して測定する本来の意味でのホログラムとは多少異なり、単に平滑なフィルムやシートの表面に可視光線の波長程度の長さの緻密な縞状の凹凸からなる模様や画像を刻設したものである。その結果、この加工面に光線があたると凹凸にって可視光線が乱反射して虹色に輝き、その色調は角度により変化する。このようにして二次元、三次元のホログラム加工が可能で、複雑な模様や立体形状を美しい模様として表現することができる。

ポリオレフィンフィルムを強く延伸し、該延伸フィルムを割って得た割繊維を縦、横に連続的に積層・熱融着した不織布（以下、割符〔登録商標〕とする）は、軽量で、通気性のある高強度素材として広く知られている。割符の材料となる割繊維は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンフィルムを強力に縦延伸し、得られたフィルムを叩き割るようにして繊維状にしている。この割繊維を縦、横に連続的に積層し、熱融着して得られる。

縦、横の割繊維の太さは自由であるが、本発明においては、一方の繊維を細く、他方の繊維をその３倍以上、好ましくは５〜２０倍太くした。細い繊維を横糸とすると、太い繊維からなる縦糸は横糸に対して直角に交叉せず、やや斜めに交叉させ、しかも傾斜角度を直角に対し±２〜１０度傾斜する２方向に熱融着した。その結果、太い繊維のみが目立ち、２方向の繊維が４〜２０度の角度で交叉するため、連続する菱形の地模様を形成する。

特公平０４−０４０６８１号公報 特開平０９−３００５４０号公報

玉虫色反射フィルムやホログラム模様フィルムは、その美しさのためにポリエステルフィルムで補強した後、繊維状にし、衣服の繊維と組合わせて美しい布地として使用されている。これらのフィルムは、それ自体では強度にも模様の変化にも限界があり、組合わせる繊維や紙の色や素材感に負うところが大きい。元来透明なフィルムそれ自体で縫製にも耐え、独立した装飾的素材として使用できる素材が望まれていた。

本発明は、玉虫色反射フィルム或いはホログラム模様を施したフィルムと、割符による連続菱形地模様とを組合わせることにより、模様を一層複雑にし、複雑乱反射によって半透明であり、強度と柔軟性を有し、ファッション性の高い美しい模様を有し、強度もあるフィルム素材を提供するものである。

すなわち、玉虫色反射フィルム又はホログラム模様フィルムを、菱形メッシュ状不織布と貼着するにあたっては、玉虫色反射フィルム又はホログラム模様フィルムの貼着面にコロナ処理、オゾン処理又はその両者を施すことにより、ポリエチレンとの接着性を向上させる。その上で、溶融ポリエチレンを押出しながら、割符を融着させる。更に、割符面に低密度ポリエチレンを押出し積層することにより、縫製にも耐える袋物に相応しい素材を得ることができる。

本発明により、玉虫色反射フィルムやホログラム模様フィルムの美しさに、割符による地紋のような連続菱目模様が加わることにより、模様に一段と深みが増し、しかも袋物や衣服の一部素材として相応しい柔軟性と強度とを併有することができる。

玉虫色反射フィルムは屈折率が０．０３、好ましくは０．０６以上異なる２種類の透明な超薄膜を７５層以上、好ましくは１００層以上積層して得ることができる。この積層フィルムの両表面層にはやや厚めのスキン層が形成されている。

屈折率が異なる一方の樹脂としてはアクリル系樹脂を使用する。例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート等の比較的低分子量のアクリル系モノマーの重合体を挙げることができる。場合によっては、上記のモノマーに他の共重合可能なモノマーとの共重合体であっても、アクリル系樹脂を主成分とするものは包含される。

他方の樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（Ａ成分）、ポリエチレンテレフタレート弾性体（Ｂ成分）及び線状低密度ポリエチレン（Ｃ成分）のポリマーブレンドが使用される。

Ａ成分のポリエチレンテレフタレートとしては１，４−ブタンジオールとテレフタール酸又はジメチルテレフタレートとの触媒的重縮合反応によって得られたものが好ましい。 Ｂ成分のポリエチレンテレフタレート弾性体は、エチレンテレフタレート基を含有し、弾性を有するポリマーであれば本発明の目的を達成するが、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレングリコールとの共重合体、好ましくはブロック共重合体が用いられる。
Ｃ成分の線状低密度ポリエチレンは市販されている各種の線状低密度ポリエチレンを使用することができる。一般に比重０．８５〜０．９３、メルトインデックス（以下、ＭＩとする）１〜５０である。

Ａ成分とＢ成分とＣ成分との配合比率は、Ａ成分：Ｂ成分：Ｃ成分＝８０〜９５：３〜１５：０．５〜５重量％、好ましくは８５〜９３：５〜１０：１〜４重量％である。Ｂ成分の比率が１５重量％を越えると透明性が阻害され、３重量％未満では耐衝撃性が改善されず、フィルム全体としての強度が増加しない。Ｃ成分が５重量％を越えると透明性が阻害され、０．５重量％未満では耐衝撃性が改善されない。
Ａ成分、Ｂ成分及びＣ成分の３成分を溶融混練して本発明のフィルムの一方の超薄層として使用する。

本発明の玉虫色反射フィルムを構成する樹脂は上記に限定されるものではなく、ポリブチレンテレフタレートとポリメチルメタクリレートとの組合わせ、ポリブチレンテレフタレートとエチレンビニルアセテート、ポリエチレンテレフタレートとエチレンビニルアセテートとの組合わせ等を挙げることができる。

本発明のフィルムは、２機の押出機のそれぞれから樹脂溶融物を捕集し、これらを希望する層パターンに配列するためのフィードブロックと通常のシングルマニホールドフラットフィルムダイとを組合わせた冷却ロールキャスティング法によって製造される。
このフィードブロックは２成分交互層を形成するのに用いられる。非常に細い複数層の樹脂の流れがシングルマニホールドフラットフィルムダイを通して流れ、そこで各層が同時にダイの幅まで拡張され、最終ダイの出口の厚さまで肉薄化される。層厚の分布は異なったフィードボードモジュールを挿入することにより変更できる。通常最外層は他の層より厚く、これをスキン層と呼ぶ。

本発明のホログラムフィルムの基材は、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、塩化ビニル、ポリエチレン等特に限定はない。ホログラム加工は市販されるホログラム加工機により容易に行われる。例えば、米国、DIMENTIONAL ARTS 社製の「DAVIS LIGHT MACHINE 」又は「 LIGHT MACHINE」により加工することができる。干渉性の大きいレーザー光により平滑な表面に可視光線の波長程度、３８０〜８００ｎｍの凹凸を刻設する。
この凹凸を保護するために、ホログラム加工されたフィルム基材の両面又は片面を二酸化アルミニウム、硫化アンチモン等の透明金属化合物の薄層を被覆する。

本発明の割符は、縦方向に配列する割繊維と横方向に配列する割繊維の断面積が極端に異なる。一方の割繊維の断面積に対する他方の割繊維の断面積は３倍以上、好ましくは５〜２０倍である。３倍以下であると地模様としての連続菱目模様が明瞭でなく、模様として単調である。２０倍を越えると細い繊維を配列した方向の強度が低下して好ましくない。

細い繊維をほぼ一定の間隔で配列した後に、太い繊維を細い繊維の配列方向とほぼ直角方向に配列する。この際、太い方の繊維を２分し、一方を細い繊維に対し９０−２〜１０度、好ましくは９０−４〜８度の角度で相互に平行に並べる。他方の太い繊維を、細い繊維に対し９０＋２〜１０度、好ましくは９０＋４〜８度の角度で相互に平行に並べる。この状態で熱融着することにより本発明の割符が得られる。この割符は、太い方の繊維が２方向に配列しており、その結果、太い繊維により連続した細長い菱形が連続して並ぶ模様になる。

本発明の割符は、１５〜３５ｇ／ｍ² であることが好ましい。１５ｇ／ｍ² 未満では連続した菱形が目立たず、模様として充分な存在感がない。一方３５ｇ／ｍ² を越えると複雑乱反射菱形フィルムが強張り、柔軟性に欠けて素材フィルムとして扱い難い。

複雑乱反射菱形フィルムを製造するにあたっては、玉虫色反射フィルム又はホログラムフィルムの上に、低密度ポリエチレンを押出し積層すると共に割符を重ね合わせ、玉虫色反射フィルム又はホログラムフィルムと割符をポリエチレン層を介して一挙に積層する。押出しするポリエチレン層の厚みは限定がなく、玉虫色反射フィルム又はホログラムフィルムと割符を確実に積層するに充分な厚みであればよい。一般には、１０〜４０μｍである。更に割符の上から低密度ポリエチレンを押出し積層して完成する。最後に積層するポリエチレンの厚みも特に限定がなく、割符の太い繊維による凹凸が多少残り、且つ、割符を確実に覆う厚みであればよく、一般には２０〜５０μｍである。

得られた複雑乱反射菱形フィルムは、連続菱目模様の地紋の上にホログラムや玉虫色反射フィルムの模様が浮かび、深みのある半透明なフィルムである。しかも、しなやかで強靱であり、種々の半装飾的用途に加工するのが容易な素材である。太い繊維により形成された連続菱目模様は、細い繊維がほぼ直角に交叉しているため、菱目を形成する線条は細い繊維による横断方向の模様となり、菱目模様を一段と深みのある模様にしている。

実施例１
（玉虫色反射フィルムの製造）
屈折率の低い方の一方の層として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を用いた。 屈折率の高い方の樹脂として、
Ａ成分：ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）粘度１Ｐａ・ｓ ９０重量％
Ｂ成分：ＰＢＴとポリエチレングリコールとの共重合体（米国、デュポン社製、HYTREL
7246 使用） ７重量％
Ｃ成分：（密度０．９２、ＭＩ、２のもの） ３重量％
を配合し、よく混練して押出し機でフィードブロックまで供給した。ＰＭＭＡは別の押出し機で別のフィードブロックに供給し、混合樹脂を表面層とし、高屈折率樹脂：低屈折率樹脂の比率を２：１とし、キャスティング法により交互積層超薄膜１２３層で、全体厚さ１８μｍの玉虫色反射フィルムを得た。
なお、Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分混合樹脂の屈折率は１．４９であった。

（割符の製造）
ポリエチレンフィルムを縦方向に強く延伸して、得られたフィルムを割るようにして断面積０．０２ｍｍ² の割繊維を得た。この割繊維をほぼ平行に配列した。
別に縦方向に強く延伸したポリエチレンを割るようにして、断面積０．１２ｍｍ² の太い割繊維を得た。この太い割り繊維を２分し、一方を細い割り繊維の配列方向に対し８４度の角度で、ほぼ等間隔に並べ、他方の太い繊維を細い割り繊維の配列方向に対し９６度の角度で、ほぼ等間隔に並べ、これら３方向の繊維を加熱押圧して一体に成型し、割符を得た。この割符は２４ｇ／ｍ² であり、太い方の繊維が相互に１２度の角度で斜めに交叉して連続菱形模様を形成した。

得られた玉虫色反射フィルムの上から、低密度ポリエチレンを溶融押出し積層しながら同時に連続菱形模様の割符を積層して一体化した。この際の低密度ポリエチレン層の厚さは１５μｍであった。得られた積層フィルムの割符層の上に、更に低密度ポリエチレンを押出し積層して表面層とした。この表面層の厚さは３５μｍであった。
得られた積層フィルムは、玉虫色の反射フィルムに連続した菱目模様が加わり、強靱でしなやかで、しかも袋物等への縫製が容易な美しいフィルムであった。しかも連続する菱目を形成する線状は、構成する割符の細い方の繊維により横断する縞目模様が加わり、深みのある美しさであった。

実施例２
（ホログラムフィルム）
２０μｍ厚のポリエステルフィルムに、縦、横各３ｃｍの格子状のホログラム模様を刻設した。米国、DIMENTIONAL ARTS 社製の機械を使用する台湾のK.LASER 社に委託してホログラム模様を刻設し、表面を透明金属化合物で保護した。このフィルムを、実施例１の玉虫色反射フィルムに使用した以外は、実施例１と同様にして積層フィルムを製造した。得られたフィルムは虹色の格子模様と連続菱目模様とが相乗作用を発揮して、実施例１で得られたフィルムとは異なる美観の美しいフィルムが得られた。得られたフィルムの物理的性状は実施例１で得られたフィルムとほぼ同等であった。

Claims (9)

1. （１）実質的に均一な厚みを有する少なくとも７５層の樹脂の超薄膜層からなり、各超薄膜層の厚さは可視光線の波長程度であり、互いに隣接する超薄膜層が光の屈折率が少なくとも０．０３異なる異種素材からなる玉虫色反射フィルム、又は
   樹脂フィルムにホログラム模様を刻設し、該表面の凹凸を透明金属化合物で被覆保護したホログラムフィルムと
   （２）ポリオレフィンフィルムを強く延伸し、該延伸フィルムを割って得た割繊維を縦、横に連続的に積層・熱融着した不織布であって、縦・横一方の繊維が他方の繊維に対し、３乃至２０倍の太さを有し、細い方の繊維をほぼ平行に並べ、太い繊維を２分し、一方の一方の太い繊維を細い繊維列に対し、９０−２〜１０度にほぼ平行に並べ、他方の太い繊維を細い繊維列に対し、９０＋２〜１０度にほぼ平行に並べ、全体として太い繊維が連続した菱形模様を形成した菱形メッシュ状不織布が、
   低密度ポリエチレンフィルムを介して一体化され、菱形メッシュ状不織布層に低密度ポリエチレン層が押出し積層されていることを特徴とする複雑乱反射菱形フィルム。
2. 玉虫色反射フィルムを構成する樹脂が、一方の樹脂はアクリル系樹脂で、他方の樹脂はポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート弾性体及び線状低密度ポリエチレンのポリマーブレンドであることを特徴とする請求項１記載の複雑乱反射菱形フィルム。
3. 他方の樹脂の、ポリブチレンテレフタレート：ポリブチレンテレフタレート弾性体：線状低密度ポリエチレンの配合比率が、８０〜９５：３〜１５：０．５〜５重量％であることを特徴とする請求項２記載の複雑乱反射菱形フィルム。
4. 玉虫色反射フィルムを構成する樹脂が、一方の樹脂はポリブチレンテレフタレートであり、他方の樹脂はポリメチルメタクリレートであることを特徴とする請求項１記載の複雑乱反射菱形フィルム。
5. 菱形メッシュ状不織布が、１５乃至３５ｇ／ｍ² であることを特徴とする請求項１記載の複雑乱反射菱形フィルム。
6. ホログラム加工を施す樹脂基材がポリエステル、ポリアミド又はポリ塩化ビニルであることを特徴とする請求項１記載の複雑乱反射菱形フィルム。
7. ホログラム加工面を被覆・保護する透明金属化合物が、二酸化アルミニウム又は硫化アンチモンであることを特徴とする請求項１又は６に記載する複雑乱反射菱形フィルム。
8. 玉虫色反射フィルム又はホログラムフィルムと菱形メッシュ状不織布を低密度ポリエチレンを介して積層するにあたり、玉虫色反射フィルム又はホログラムフィルムのポリエチレンと接触する面に、コロナ処理及び／又はオゾン処理を施して積層することを特徴とする請求項１記載の複雑乱反射菱形フィルム。
9. 菱形メッシュ状不織布の上に２５乃至５０μｍのポリエチレン層が押出しラミネートされていることを特徴とする請求項１記載の複雑乱反射菱形フィルム。