エンボス転写用熱可塑性樹脂シート、熱可塑性樹脂製エンボスシート、および、熱可塑性樹脂製エンボスシートの製造方法
【課題】高転写率の熱可塑性樹脂製エンボスシートを製造できるエンボス転写用熱可塑性樹脂シートを提供する。
【解決手段】エンボス転写用熱可塑性樹脂シート11は、熱可塑性樹脂製の基材層11Aと、この基材層11Aに積層する転写面層11Bとを備えた積層構造である。転写面層11Bは、ガラス転移点（Ｔｇ）が、基材層11AのＴｇよりも１℃以上低い構成とするか、易滑性添加剤を含有させた構成とするかの少なくともいずれか一方とする。基材層11Aは、Ｔｇが５０℃以上２００℃以下とする。転写層11Bの表面にエンボスパターンを転写することで、熱可塑性樹脂製エンボスシートを製造する。
【解決手段】エンボス転写用熱可塑性樹脂シート11は、熱可塑性樹脂製の基材層11Aと、この基材層11Aに積層する転写面層11Bとを備えた積層構造である。転写面層11Bは、ガラス転移点（Ｔｇ）が、基材層11AのＴｇよりも１℃以上低い構成とするか、易滑性添加剤を含有させた構成とするかの少なくともいずれか一方とする。基材層11Aは、Ｔｇが５０℃以上２００℃以下とする。転写層11Bの表面にエンボスパターンを転写することで、熱可塑性樹脂製エンボスシートを製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂の表面にエンボスパターンを設けて、熱可塑性樹脂製エンボスシートを製造するためのエンボス転写用熱可塑性樹脂シート、熱可塑性樹脂製エンボスシート、および、熱可塑性樹脂製エンボスシートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光拡散シートとして、無機系微粒子や有機ポリマー微粒子を配合したものが知られている。
ところで、画像表示装置では、高解像度の画質が要求されている。このような画像表示装置で用いられる光拡散シートでは、光拡散状態が画質に影響を及ぼすことから、従来の微粒子を用いる構成に比して、微細な構造のプリズム効果を呈するパターンを有した光拡散シートが望まれている。
このようなパターンを有するシートとして、各種の構成が知られている（特許文献１，２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のものは、ポリカーボネート系樹脂、ノルボルネン樹脂、アクリル樹脂などの透明性に優れた熱可塑性樹脂であるプラスチック材料を用いて、厚み５０〜１３０μｍのエンボスシートを製造する構成が採られている。
一方、特許文献２に記載のものは、ポリカーボネート系樹脂、ノルボルネン樹脂、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を用い光学シートなどとして用いられるエンボスシートを製造する構成が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４５７００号公報
【特許文献２】特開２００７−２１６６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような従来の熱可塑性樹脂のシートを用いる構成では、高転写率が望まれている。
本発明は、このような点に鑑み、高転写率が得られるエンボス転写用熱可塑性樹脂シート、熱可塑性樹脂製エンボスシート、および、熱可塑性樹脂製エンボスシートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートは、基材層と、この基材層に積層形成され表面にエンボスパターンが転写により設けられる転写面を有した転写面層と、を具備したことを特徴とする。
【０００７】
そして、本発明では、前記転写面層は、ガラス転移点（Ｔｇ）が前記基材層のＴｇよりも１℃以上低い構成とすることが好ましい。
また、本発明では、前記転写面層は、易滑性添加剤を含有した構成とすることが好ましい。
さらに、本発明では、前記転写面層は、質量比で熱可塑性樹脂１００に対して易滑性添加剤を０．０５以上０．５以下で含有した構成とすることが好ましい。
そして、本発明では、前記熱可塑性樹脂はポリスチレン系樹脂またはポリカーボネート樹脂であり、前記易滑性添加剤は脂肪酸アミドである構成とすることが好ましい。
また、本発明では、前記転写面層は、ガラス転移点降下剤を含有した構成とすることが好ましい。
さらに、本発明では、前記熱可塑性樹脂がポリスチレン系樹脂の場合、前記ガラス転移点降下剤は流動パラフィンである構成とすることが好ましい。この場合、転写面層が質量比でポリスチレン系樹脂１００に対してガラス転移点降下剤を０．３以上５以下、好ましくは０．３５以上４．９５以下で含有したものを用いることもできる。すなわち、ガラス転移点降下剤が質量比でポリスチレン樹脂１００に対して０．３より少なくなると、転写時のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートにおける転写面層の流動性が損なわれ、転写効率の向上が望めなくなり、５より多くなると、均一な混合が困難となり製造性の向上が図れなくなるおそれがあるためである。
そして、本発明では、前記熱可塑性樹脂がポリカーボネート樹脂の場合、前記ガラス転移点降下剤はカプロラクトン、リン酸エステル系難燃剤、ポリカーボネートオリゴマーあるいはその誘導体、ポリブチレンテレフタレート、または、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）である構成とすることが好ましい。この場合、転写面層が質量比でポリカーボネート樹脂１００に対してガラス転移点降下剤を０．０１以上、好ましくは０．０２以上で含有したものを用いることもできる。すなわち、ガラス転移点降下剤が質量比でポリカーボネート樹脂１００に対して０．０１より少なくなると、転写時のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートにおける転写面層の流動性が損なわれ、転写効率の向上が望めなくなるためである。上限に関しては、ポリカーボネート樹脂の場合Ｔgが５０℃以下にならない限り特に制限はない。
特に、ガラス転移点降下剤とともに、質量比で熱可塑性樹脂１００に対して易滑性添加剤を０．０５以上０．５以下で併用する場合には、易滑性添加剤として、脂肪酸アミドが好適に用いられる。
【０００８】
本発明に記載の熱可塑性樹脂製エンボスシートは、本発明に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートの前記転写面層に、エンボスパターンが転写形成された構成とすることが好ましい。
【０００９】
本発明に記載の熱可塑性樹脂製エンボスシートの製造方法は、本発明に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートを用いて製造する構成とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、表面にエンボスパターンが転写される転写面を有した転写面層を基材層に積層形成するため、転写に必要な応力を伝播しやすくするために、基材層側の温度を下げた場合でも転写面層側の流動性が相対的に確保され、高い転写率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンボス転写用熱可塑性樹脂シートを示す一部を切り欠いた断面図である。
【図２】上記一実施形態に係る熱可塑性樹脂製エンボスシートを製造する製造装置を示す一部を切り欠いた概略図である。
【図３】上記一実施形態に係る熱可塑性樹脂製エンボスシートを示す一部を切り欠いた平面図である。
【図４】図３中Ａ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明におけるエンボス転写用熱可塑性樹脂シートを用いた熱可塑性樹脂製エンボスシートの製造方法について、図面を参照して説明する。
以下、各実施形態では、エンボス転写用熱可塑性樹脂シートとして、基材層と転写面層を積層した２層のシート構成を例示するが、２層に限られるものではなく、少なくとも２層以上の多層構成も対象とすることができる。
【００１３】
［第一実施形態］
＜エンボス転写用熱可塑性樹脂シート＞
図１に示すように、エンボス転写用熱可塑性樹脂シート（以下、熱可塑性樹脂シートと称す）11は、熱可塑性樹脂製の基材層11Aと、この基材層11Aに積層形成され表面にエンボスパターンが転写により設けられる転写面を有した転写面層11Bとを備えている。
熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィン（ＣＯＣ（Cyclo-Olefin Copolymer），ＣＯＰ（Cycro-Olefin Polymer））など非晶性熱可塑性樹脂、ポリプロピンなどの結晶性熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、非晶性熱可塑性樹脂が好適である。
なお、基材層11Aと、転写面層11Bとは、同一の熱可塑性樹脂を用いる場合に限らず、異なる材料を用いてもよい。
【００１４】
そして、熱可塑性樹脂シート11は、転写面層11Bのガラス転移点（Ｔｇ）が基材層11AのＴｇよりも１℃以上低い材料であればよく、特に温度差に上限値はない。
すなわち、転写面層11BのＴｇが基材層11Aの（Ｔｇ−１）℃より高い場合、高転写率が得られないという不都合を生じるためである。
ここで、基材層11Aより転写面層11Bのガラス転移点を下げる方法としては、後述するガラス転移点降下剤を添加する他、基材層11Aと異なる熱可塑性樹脂を転写面層11Bに用いてもよい。具体的には、基材層11Aにポリカーボネートを用いる場合には転写面層11Bにポリスチレンを用い、基材層11Aに環状ポリオレフィン（ＣＯＣ）を用いた場合には転写面層11Bに環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）を用いることが挙げられる。
なお、ガラス転移点降下剤は、基材層11Aや転写面層11Bを構成する熱可塑性樹脂に応じて選択する。例えば、熱可塑性樹脂がポリスチレン系樹脂の場合、ガラス転移点降下剤は流動パラフィンとすることが好ましく、熱可塑性樹脂がポリカーボネート樹脂の場合、ガラス転移点降下剤はカプロラクトン、リン酸エステル系難燃剤、ポリカーボネートオリゴマーあるいはその誘導体、ポリブチレンテレフタレート、または、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）とすることが好ましい。
【００１５】
また、基材層11Aとしては、例えば、Ｔｇが５０℃以上２００℃以下、好ましくは６０℃以上１９０℃以下の熱可塑性樹脂を主成分としたものが好適である。
すなわち、基材層11AのＴｇが５０℃より低いと耐熱性が劣るという不都合を生じるおそれがあり、２００℃より高いと押出製膜自体困難になるという不都合を生じるおそれがあるためである。
そして、このような基材層11Aおよび転写面層11Bを備えた熱可塑性樹脂シート11としては、熱可塑性樹脂としてポリスチレン系樹脂が好適に用いられる。
【００１６】
＜熱可塑性樹脂製エンボスシート＞
上述した多層構造の熱可塑性樹脂シート11の転写面層11Bに、後述する図２に示すような製造装置100によりエンボスパターンが転写され、図３および図４に示す熱可塑性樹脂製エンボスシート21が製造される。
【００１７】
＜製造装置の構成＞
図２において、製造装置100は、熱可塑性樹脂シート11を用いて、熱可塑性樹脂製エンボスシート21を、ダイレクト製膜するシングルベルト方式の装置である。
そして、製造装置100は、押出機のＴダイ12と、第１ロール13、第２ロール14および補助ロール18とに巻装された金属製エンドレスベルト15と、この金属製エンドレスベルト15を介して第１ロール13と接触するエンボスパターン形成用の第３ロール16と、第３ロール16の近傍に設けられた反り矯正ロール17と、第３ロール16の周面に熱可塑性樹脂シート11および金属製エンドレスベルト15を介して接触し、第３ロール16との間に線圧を加える第４ロール19と、複数の搬送ロール20と、図示しない線圧制御手段と、温度制御手段30と、を備えて構成されている。
【００１８】
第１ロール13は、金属ロールであっても、その表面にシリコーンゴム等の弾性材25が被覆されていても良い。
なお、弾性材25を用いる場合、その硬度（JIS K6301 A 型に準拠）が５０〜１００度、厚さが１ｍｍ〜５０ｍｍのものが好ましい。また、弾性材25の材質としては、例えば、フッ素系ゴム、シリコーン系ゴム、ＥＰＴ、ＥＰＤＭ等を用いることができる。そして、弾性材25の厚さが１ｍｍより薄くなると、弾性効果が弱まるうえ、熱可塑性樹脂シート11に対する面状圧接区間が減少する。また、クッション性が低くなり、金属製エンドレスベルト15と第３ロール16との間の熱可塑性樹脂シート11の導入部分において樹脂バンクが発生しやすくなる。一方、５０ｍｍより厚くなると、耐久性や熱伝導性に問題が生じるおそれがある。このため、厚さが１ｍｍ〜５０ｍｍに設定されることが好ましい。
【００１９】
金属製エンドレスベルト15は、例えばステンレス等よりなる。
金属製エンドレスベルト15は、厚さは任意であるが、例えば０．１ｍｍ〜１．５ｍｍが好ましい。すなわち、０．１ｍｍより薄いと、強度が弱くなり、耐久性が悪化する。１．５ｍｍより厚いと、金属製エンドレスベルト15が巻装されている、第１ロール13、第２ロール14および補助ロール18の径を大きくする必要があり、装置が大型化する。また、加熱、冷却の効率が悪くなって、製造コストが上昇する。これらのことから、厚さ寸法を０．１ｍｍ〜１．５ｍｍに設定することが好ましい。
そして、第１ロール13、第２ロール14および補助ロール18の少なくともいずれか１つは、その回転軸が回転駆動手段（図示せず）と連結され、金属製エンドレスベルト15を回行移動させる。
【００２０】
エンボスパターン形成用の第３ロール16は、その外周面に熱可塑性樹脂シート11にエンボスパターンを形成するための型32が形成されている。この型32は、例えば、１５０μｍピッチ、頂角９０°、深さ７５μｍの三角柱に対応した凹凸形状である。
そして、この第３ロール16は、その外周面の一部に金属製エンドレスベルト15を抱き込むように、第１ロール13と第２ロール14との間の金属製エンドレスベルト15が内側に窪む位置に配置されている。すなわち、熱可塑性樹脂製エンボスシート21の製造時において、第１ロール13と第２ロール14との間の金属製エンドレスベルト15を、第３ロール16の外周面の一部に巻き付くように蛇行させている。
第３ロール16は、表面温度は、（Ｔｇ−２０）℃以上（Ｔｇ＋３０）℃以下に制御されていることが好ましい。
すなわち、（Ｔｇ−２０）℃より低くなると転写する転写面層11Bの樹脂の流動性が低くなって高転写率が得られなくなるおそれがあり、（Ｔｇ＋３０）℃より高くなると第３ロール16からの剥離に支障が出るおそれがあるためである。
なお、温度制御する具体的な構成としては、内部に流体などが流通可能に構成し、流体の流通により表面温度を制御する構成などを適用するとよい。
【００２１】
第４ロール19は、金属製エンドレスベルト15の裏面側から製造する熱可塑性樹脂シート11をエンボスパターン形成用の第３ロール16に対して押圧するように配置されている。
この第４ロール19には、図示しない線圧制御手段が設けられている。この線圧制御手段は、第４ロール19を押圧する圧力を制御するものである。
線圧制御手段は、例えば油圧式や空圧式などの第４ロール19を軸支するシリンダーを有し、シリンダーの制御により第４ロール19を押圧する。
第４ロール19の押圧条件は、線圧で５０ｋｇ／ｃｍ以上２５０ｋｇ／ｃｍ以下であることが好ましい。
すなわち、線圧が５０ｋｇ／ｃｍより低くなると十分に転写されずに高転写率が得られなくなるおそれがあり、線圧が２５０ｋｇ／ｃｍより高くなると第４ロール19の撓みなどを考慮する必要があり設備が大型化するおそれがあるためである。
【００２２】
温度制御手段30は、第３ロール16と第４ロール19との接触面よりもシート搬送方向上流側に設けられた第一の温度制御手段30Ａと、第３ロール16と第４ロール19との接触面よりもシート搬送方向下流側に配置された第二の温度制御手段30Ｂと、を備えている。
第一の温度制御手段30Ａは、第１ロール13および第３ロール16間の接触面から、第３ロール16および第４ロール19間の接触面までの間（つまり、第３ロール16および第４ロール19間に線圧を加える前）の金属製エンドレスベルト15の表面温度を、（Ｔｇ−２０）℃以下に制御する。
すなわち、この位置での金属製エンドレスベルト15の表面温度が（Ｔｇ−２０）℃より高くなると、比較的に肉厚の熱可塑性樹脂シート11にエンボスパターンを転写形成する場合、バンクマークなどの外観不良が発生して歩留まりの向上が図れなくなるとともに、熱可塑性樹脂シート11の冷却固化が十分に行なわれず、押圧力の伝播が悪くなって転写率が低くなるおそれがあるためである。
また、第二の温度制御手段30Ｂは、第３ロール16および第４ロール19間の接触面の位置よりも熱可塑性樹脂シート11の搬送方向の下流側（つまり、第３ロール16および第４ロール19間で線圧を加えた後）における金属製エンドレスベルト15の表面温度を、（Ｔｇ−３０）℃以下に制御する。
すなわち、この位置での金属製エンドレスベルト15の表面温度が（Ｔｇ−３０）℃より高くなると、熱可塑性樹脂シート11の冷却固化が十分に行なわれず、転写したエンボスパターン、特にプリズム形状が歪んだり、一旦転写した後のエンボスパターンが弾性回復して転写率が低下したりするおそれがあるとともに、第３ロールから剥離する際に剥離マークなどの外観不良が発生するおそれがあるためである。
【００２３】
反り矯正ロール17は、エンボスパターンが転写された熱可塑性樹脂シート11を第３ロール16から剥離させ、第３ロール16への巻き付きに対して反対側に巻き取る状態に配設されている。
この反り矯正ロール17は、例えば内部を流体が流通可能に構成され、流通する流体により外周面が所定の温度に調整可能に構成されている。
この反り矯正ロール17の表面温度は、（Ｔｇ−３０）℃以上（Ｔｇ＋１０）℃以下、好ましくは（Ｔｇ−２５）℃以上（Ｔｇ＋５）℃以下に設定することが好ましい。
すなわち、反り矯正ロール17の表面温度が（Ｔｇ−３０）℃より低くなると反り矯正が不十分となるおそれがあり、（Ｔｇ＋１０）℃より高くなると反り矯正が過多となったり、反り矯正ロール17の表面への付着が発生したりするおそれがあるためである。
【００２４】
＜熱可塑性樹脂製エンボスシートの製造＞
次に、上述した製造装置100を用いて上記熱可塑性樹脂製エンボスシート21を製造する動作を説明する。
まず、温度制御手段30により金属製エンドレスベルト15を所定の温度に制御する。具体的には、第１ロール13および第３ロール16間の接触面から、第３ロール16および第４ロール19間の接触面までの間（第３ロール16と第４ロール19との間に線圧を加える前）の表面温度を、第一の温度制御手段30Aにより（Ｔｇ−２０）℃以下に制御する。さらに、第３ロール16と金属製エンドレスベルト15における熱可塑性樹脂シート11を介した接触面とのうち、第３ロール16および第４ロール19間の接触面の位置よりも熱可塑性樹脂シート11の搬送方向の下流側（第３ロール16と第４ロール19との間に線圧を加えた後）の金属製エンドレスベルト15の表面温度を、第二の温度制御手段30Bにより（Ｔｇ−３０）℃以下に制御する。
そして、押出機のＴダイ12より溶融状態の基材層11Aと転写面層11Bとを押出して積層させた熱可塑性樹脂シート11を、回転する第３ロール16と第１ロール13の位置での回行する金属製エンドレスベルト15との間に導入する。
【００２５】
そして、回転する第３ロール16および回行する金属製エンドレスベルト15間で、第一の温度制御手段30Aにより（Ｔｇ−２０）℃以下となっている金属製エンドレスベルト15にて基材層11A側から冷却されつつ第４ロール19の位置まで搬送される。そして、第４ロール19により、熱可塑性樹脂シート11は、線圧で５０ｋｇ／ｃｍ以上２５０ｋｇ／ｃｍ以下で押圧され、第３ロール16の型32が転写される。
さらに、回転する第３ロール16および回行する金属製エンドレスベルト15間で、第二の温度制御手段30Bにより（Ｔｇ−３０）℃以下となっている金属製エンドレスベルト15にて基材層11A側からさらに冷却され、第３ロール16に巻き取られつつ、金属製エンドレスベルト15から剥離される。
この後、反り矯正ロール17にて巻き取らせるようにして熱可塑性樹脂シート11を第３ロール16から剥離させ、反り矯正ロール17にて第３ロール16で巻き取る側と反対側、すなわち基材層11A側が内側となる状態に巻き取らせ、熱可塑性樹脂シート11が完全に固化する前に反りを除去し、搬送ロール20にて搬送し、エンボスパターンが転写された熱可塑性樹脂製エンボスシート21を製造する。
【００２６】
＜実施形態の作用効果＞
上述したように、上記実施形態によれば、基材層11Aの表面にエンボスパターンが転写される転写面層11Bを有した熱可塑性樹脂シート11を用いている。
この熱可塑性樹脂シート11において、基材層11AのＴｇよりも１℃以上低い転写面層11Bを基材層11Aに積層形成しているため、転写に必要な応力が伝播しやすくなり、基材層11A側の温度を下げた場合でも転写面層11B側の流動性が相対的に確保され、従来の金属製エンドレスベルト15を用いる製法では得られなかった高い転写率が得られるとともに、高転写率が高いので、製造装置100の構成の簡略化が容易に図れ、歩留まりの向上も得られる。
さらに、転写面層11Bとして、ガラス転移温度降下剤を質量比で熱可塑性樹脂１００に対して０．３以上５以下で含有することにより、転写面層11BのＴｇが基材層のＴｇよりも１℃以上低い積層構造が容易に得られ、従来の金属製エンドレスベルト15を用いる製法では得られなかった高い転写率が得られる。
【００２７】
また、本実施形態では、第３ロール16と反対側の面を金属製エンドレスベルト15で冷却された後に線圧制御手段により第４ロール19で加圧している。
このため、比較的に肉厚の熱可塑性樹脂シート11を用いて熱可塑性樹脂製エンボスシート21を製造する場合でも、バンクマークなどの外観不良を生じることなく、エンボスパターンを高転写率で転写形成できる。
そして、本実施形態では、エンボスパターンを転写する第３ロール16と反対側の基材層11A側から金属製エンドレスベルト15を所定の温度、すなわち第４ロール19より上流側では（Ｔｇ−２０）℃以下、下流側では（Ｔｇ−３０）℃以下の温度に制御して冷却している。
このため、熱可塑性樹脂シート11にエンボスパターンを高転写率で転写形成できるとともに、熱可塑性樹脂シート11が金属製エンドレスベルト15から容易に剥離でき、高転写率の熱可塑性樹脂製エンボスシート21を良好に製造できる。
さらに、本実施形態では、反り矯正ロール17を配設し、エンボスパターンの転写時の反りと反対側の反りを加えて、転写時の反りを除去している。
このため、反りがなく、例えば液晶表示装置などで利用する光拡散シートなどでも十分に適用できる良好な熱可塑性樹脂製エンボスシート21を製造できる。
【００２８】
［第二実施形態］
以下、本発明における第二実施形態について説明する。
この第二実施形態は、第一実施形態における熱可塑性樹脂シート11の組成として、転写面層11Bのガラス転移点（Ｔｇ）を基材層のＴｇよりも１℃以上低い材料としたが、第二実施形態では易滑性添加剤を用いたものである。
すなわち、第二実施形態の熱可塑性樹脂シート11は、転写面層11Bとして、Ｔｇは基材層11Aと同様とし、質量比で熱可塑性樹脂１００に対して易滑性添加剤を０．０５以上０．５以下で含有したものを用いた構成としている。これにより、転写面層11Bの樹脂が移動しやすく、従来の製法では得られなかった高い転写率が得られる。
易滑性添加剤としては、例えば、飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、置換脂肪酸アミド、ビス脂肪酸アミドなどを用いることができる。
【００２９】
［変形例］
なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的および効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。また、本発明を実施する際における具体的な構造および形状等は、本発明の目的および効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状等としても問題はない。
【００３０】
例えば、基材層11Aと転写面層11Bとを有した積層構造の熱可塑性樹脂シート11にエンボスパターンを転写形成して熱可塑性樹脂製エンボスシート21を製造するのであれば、上述した製造装置100を用いる構成に限られず、各種方法でエンボスパターンを転写形成できる。
具体的に、シート厚みが薄い（例えば、５０〜１０００μｍ）場合には、第１ロール13と第４ロール19との間の線圧ではなく、第３ロール16と第１ロール13間の面圧でエンボスパターンを転写形成してもよい。この構成の場合、第４ロール19や冷却装置は必須ではない。
【００３１】
そして、転写面層11Bとして、Ｔｇが基材層11AのＴｇよりも１℃以上低く、かつ、易滑性添加剤を加えた構成としてもよい。この構成の場合、相乗効果により、さらに高転写率が得られる。
【００３２】
また、転写面層11Bの組成としては、さらに他の添加剤を用いてもよい。同様に、ガラス転移点降下剤を用いる場合に限られない。
一方、基材層11Aの組成としても、Ｔｇが５０℃以上２００℃以下の熱可塑性樹脂を用いる構成に限られない。さらには、単独の樹脂原料に限らず、複数の熱可塑性樹脂原料を混合したものを用いたり、添加物を適宜添加したりするなどしてもよい。
【００３３】
その他、本発明の実施における具体的な構成および形態などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などとしてもよい。
【実施例】
【００３４】
以下、各種条件で製造した実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
なお、本発明は実施例などの内容に何ら限定されるものではない。
【００３５】
［実施例１］
（原料）
エンボス転写用熱可塑性樹脂シートを構成する基材層の原料として、熱可塑性樹脂原料にＰＳジャパン株式会社製の商品名ＧＰＰＳ Ｇ９５０４（Ｔｇ＝１００℃、ＭＦＲ＝１．５ｇ／10min(200℃)）を用い、これを熱風乾燥機にて９５℃、２時間乾燥処理したものを用いた。
エンボス転写用熱可塑性樹脂シートを構成する転写面層の原料として、質量比で、基材層と同一の熱可塑性樹脂原料１００に対して流動パラフィン２を含むマスターペレット（Ｔｇ＝９２．１℃）を熱風乾燥機にて９５℃、２時間乾燥処理したものを用いた。
（製造装置）
以下に示す条件の上述した図１に示す製造装置により、上述の基材層の原料および転写面層の原料をそれぞれ押出機のホッパーに供給し、押出機にて溶融可塑化した後、フィードブロックにて２層に積層させて単層のコートハンガーダイに導入し、ダイリップから溶融状態の積層する２層構造の樹脂膜である転写用樹脂シートを押出した。この転写樹脂シートに以下に示す条件でエンボスパターンを転写し、総肉厚２．０ｍｍの熱可塑性樹脂製エンボスシートを製造した。
(A)基材層用単軸押出機：径寸法７５ｍｍ（Ｌ／Ｄ＝２８）
(B)転写面層用単軸押出機：径寸法５０ｍｍ（Ｌ／Ｄ＝２８）
(C)コートハンガーダイ：９００ｍｍ幅、リップ開度３．５ｍｍ
(D)押出加工条件：
(a)押出機シリンダー部の温度；２１０〜２３０℃
(b)アダプター部；２３０℃
(c)ダイ；２３０℃
(d)７５ｍｍ押出量；１２０ｋｇ／ｈ
(e)５０ｍｍ押出量；７ｋｇ／ｈ
(f)シートの引取り速度；１．３ｍ／分
(g)樹脂温度；２４３℃
(E)ベルト機：
(a)ステンレススチールベルト；厚さ寸法０．８mm、幅寸法９００mm
(b)ベルト表面粗さＲａ；０．０１５μｍ
(c)第１ロール；厚さ寸法１０mm、JIS K6301 A 型６０°のアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）で被覆されたロール（径寸法６００ｍｍ）
(d)第２ロール；二重管スパイラル金属ロール（径寸法６００ｍｍ）
(e)第３ロール；表面に頂角９０°ピッチ１５０μｍ、深さ７５μｍのプリズムを６６６６本加工した二重管スパイラルロール（径寸法６００ｍｍ）
(f)第４ロール；JIS K6301 A 型６０°のＮＢＲで被覆されたロール（径寸法３００ｍｍ）。
【００３６】
（比較評価）
(A)転写率：
製造した熱可塑性樹脂製エンボスシートの転写されたプリズムの高さ寸法Ｈを測定し、以下の式（１）を用いて転写率[％]を算出した。この式（１）中のＤはプリズム版の深さである。
転写率＝Ｈ／Ｄ×１００ …（１）
(B)反り率：
５００ｍｍ角のプリズムシートの１辺の中央を垂直に吊り、シート下端部付近の両辺に定規を当てる。定規とシートの面との間の最大の隔たり距離Ｙをノギスまたはデプスゲージで０．１ｍｍまで測定する。以下の式（２）を用いて反り率[％]を算出した。
反り率＝Ｙ／５００×１００ …（２）
これらの結果を以下の表１，２に示す。
【００３７】
［実施例２〜８，比較例１，２］
実施例１における転写面層の原料のマスターペレットとして、ガラス転移点降下剤としての流動パラフィンの添加量や、各種易滑性添加剤を適宜添加したものを用い、実施例１と同様の製造条件でエンボスパターンを転写して実施例２〜８、比較例１，２の熱可塑性製エンボスシートを製造した。
これらの結果を、表１，２に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
［結果］
上記表１，２に示す結果から、基材層と転写面層とが同一組成、すなわち単層の比較例１では、高い転写率が得られなかった。
一方、実施例１，２，８では、ガラス転移点降下剤を転写面層に添加しているので、転写面層のＴｇが基材層のＴｇより実質的に下がり、転写率が向上できた。
また、転写面層に易滑性添加剤を添加した実施例６についても、転写率を向上できた。
そして、実施例３，４に示すように、ガラス転移点降下剤と易滑性添加剤とを転写面層に併用することで、単独で用いる実施例１，２，６，８に比して、より転写率を向上できることがわかる。
また、実施例５では、実施例１に比して線圧を挙げることで転写率が向上することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明で得られる熱可塑性樹脂製エンボスシートは、反射板分野、ファッション分野、建築分野、表示装置における光拡散シートなどに好適である。
【符号の説明】
【００４２】
１１…エンボス転写用熱可塑性樹脂シート
１３…第１ロール
１４…第２ロール
１５…金属製エンドレスベルト（ベルト）
１６…第３ロール
１９…第４ロール
２１…熱可塑性樹脂製エンボスシート
３０…温度制御手段
１００…製造装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂の表面にエンボスパターンを設けて、熱可塑性樹脂製エンボスシートを製造するためのエンボス転写用熱可塑性樹脂シート、熱可塑性樹脂製エンボスシート、および、熱可塑性樹脂製エンボスシートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光拡散シートとして、無機系微粒子や有機ポリマー微粒子を配合したものが知られている。
ところで、画像表示装置では、高解像度の画質が要求されている。このような画像表示装置で用いられる光拡散シートでは、光拡散状態が画質に影響を及ぼすことから、従来の微粒子を用いる構成に比して、微細な構造のプリズム効果を呈するパターンを有した光拡散シートが望まれている。
このようなパターンを有するシートとして、各種の構成が知られている（特許文献１，２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のものは、ポリカーボネート系樹脂、ノルボルネン樹脂、アクリル樹脂などの透明性に優れた熱可塑性樹脂であるプラスチック材料を用いて、厚み５０〜１３０μｍのエンボスシートを製造する構成が採られている。
一方、特許文献２に記載のものは、ポリカーボネート系樹脂、ノルボルネン樹脂、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を用い光学シートなどとして用いられるエンボスシートを製造する構成が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４５７００号公報
【特許文献２】特開２００７−２１６６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような従来の熱可塑性樹脂のシートを用いる構成では、高転写率が望まれている。
本発明は、このような点に鑑み、高転写率が得られるエンボス転写用熱可塑性樹脂シート、熱可塑性樹脂製エンボスシート、および、熱可塑性樹脂製エンボスシートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートは、基材層と、この基材層に積層形成され表面にエンボスパターンが転写により設けられる転写面を有した転写面層と、を具備したことを特徴とする。
【０００７】
そして、本発明では、前記転写面層は、ガラス転移点（Ｔｇ）が前記基材層のＴｇよりも１℃以上低い構成とすることが好ましい。
また、本発明では、前記転写面層は、易滑性添加剤を含有した構成とすることが好ましい。
さらに、本発明では、前記転写面層は、質量比で熱可塑性樹脂１００に対して易滑性添加剤を０．０５以上０．５以下で含有した構成とすることが好ましい。
そして、本発明では、前記熱可塑性樹脂はポリスチレン系樹脂またはポリカーボネート樹脂であり、前記易滑性添加剤は脂肪酸アミドである構成とすることが好ましい。
また、本発明では、前記転写面層は、ガラス転移点降下剤を含有した構成とすることが好ましい。
さらに、本発明では、前記熱可塑性樹脂がポリスチレン系樹脂の場合、前記ガラス転移点降下剤は流動パラフィンである構成とすることが好ましい。この場合、転写面層が質量比でポリスチレン系樹脂１００に対してガラス転移点降下剤を０．３以上５以下、好ましくは０．３５以上４．９５以下で含有したものを用いることもできる。すなわち、ガラス転移点降下剤が質量比でポリスチレン樹脂１００に対して０．３より少なくなると、転写時のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートにおける転写面層の流動性が損なわれ、転写効率の向上が望めなくなり、５より多くなると、均一な混合が困難となり製造性の向上が図れなくなるおそれがあるためである。
そして、本発明では、前記熱可塑性樹脂がポリカーボネート樹脂の場合、前記ガラス転移点降下剤はカプロラクトン、リン酸エステル系難燃剤、ポリカーボネートオリゴマーあるいはその誘導体、ポリブチレンテレフタレート、または、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）である構成とすることが好ましい。この場合、転写面層が質量比でポリカーボネート樹脂１００に対してガラス転移点降下剤を０．０１以上、好ましくは０．０２以上で含有したものを用いることもできる。すなわち、ガラス転移点降下剤が質量比でポリカーボネート樹脂１００に対して０．０１より少なくなると、転写時のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートにおける転写面層の流動性が損なわれ、転写効率の向上が望めなくなるためである。上限に関しては、ポリカーボネート樹脂の場合Ｔgが５０℃以下にならない限り特に制限はない。
特に、ガラス転移点降下剤とともに、質量比で熱可塑性樹脂１００に対して易滑性添加剤を０．０５以上０．５以下で併用する場合には、易滑性添加剤として、脂肪酸アミドが好適に用いられる。
【０００８】
本発明に記載の熱可塑性樹脂製エンボスシートは、本発明に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートの前記転写面層に、エンボスパターンが転写形成された構成とすることが好ましい。
【０００９】
本発明に記載の熱可塑性樹脂製エンボスシートの製造方法は、本発明に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートを用いて製造する構成とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、表面にエンボスパターンが転写される転写面を有した転写面層を基材層に積層形成するため、転写に必要な応力を伝播しやすくするために、基材層側の温度を下げた場合でも転写面層側の流動性が相対的に確保され、高い転写率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンボス転写用熱可塑性樹脂シートを示す一部を切り欠いた断面図である。
【図２】上記一実施形態に係る熱可塑性樹脂製エンボスシートを製造する製造装置を示す一部を切り欠いた概略図である。
【図３】上記一実施形態に係る熱可塑性樹脂製エンボスシートを示す一部を切り欠いた平面図である。
【図４】図３中Ａ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明におけるエンボス転写用熱可塑性樹脂シートを用いた熱可塑性樹脂製エンボスシートの製造方法について、図面を参照して説明する。
以下、各実施形態では、エンボス転写用熱可塑性樹脂シートとして、基材層と転写面層を積層した２層のシート構成を例示するが、２層に限られるものではなく、少なくとも２層以上の多層構成も対象とすることができる。
【００１３】
［第一実施形態］
＜エンボス転写用熱可塑性樹脂シート＞
図１に示すように、エンボス転写用熱可塑性樹脂シート（以下、熱可塑性樹脂シートと称す）11は、熱可塑性樹脂製の基材層11Aと、この基材層11Aに積層形成され表面にエンボスパターンが転写により設けられる転写面を有した転写面層11Bとを備えている。
熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、環状ポリオレフィン（ＣＯＣ（Cyclo-Olefin Copolymer），ＣＯＰ（Cycro-Olefin Polymer））など非晶性熱可塑性樹脂、ポリプロピンなどの結晶性熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、非晶性熱可塑性樹脂が好適である。
なお、基材層11Aと、転写面層11Bとは、同一の熱可塑性樹脂を用いる場合に限らず、異なる材料を用いてもよい。
【００１４】
そして、熱可塑性樹脂シート11は、転写面層11Bのガラス転移点（Ｔｇ）が基材層11AのＴｇよりも１℃以上低い材料であればよく、特に温度差に上限値はない。
すなわち、転写面層11BのＴｇが基材層11Aの（Ｔｇ−１）℃より高い場合、高転写率が得られないという不都合を生じるためである。
ここで、基材層11Aより転写面層11Bのガラス転移点を下げる方法としては、後述するガラス転移点降下剤を添加する他、基材層11Aと異なる熱可塑性樹脂を転写面層11Bに用いてもよい。具体的には、基材層11Aにポリカーボネートを用いる場合には転写面層11Bにポリスチレンを用い、基材層11Aに環状ポリオレフィン（ＣＯＣ）を用いた場合には転写面層11Bに環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）を用いることが挙げられる。
なお、ガラス転移点降下剤は、基材層11Aや転写面層11Bを構成する熱可塑性樹脂に応じて選択する。例えば、熱可塑性樹脂がポリスチレン系樹脂の場合、ガラス転移点降下剤は流動パラフィンとすることが好ましく、熱可塑性樹脂がポリカーボネート樹脂の場合、ガラス転移点降下剤はカプロラクトン、リン酸エステル系難燃剤、ポリカーボネートオリゴマーあるいはその誘導体、ポリブチレンテレフタレート、または、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）とすることが好ましい。
【００１５】
また、基材層11Aとしては、例えば、Ｔｇが５０℃以上２００℃以下、好ましくは６０℃以上１９０℃以下の熱可塑性樹脂を主成分としたものが好適である。
すなわち、基材層11AのＴｇが５０℃より低いと耐熱性が劣るという不都合を生じるおそれがあり、２００℃より高いと押出製膜自体困難になるという不都合を生じるおそれがあるためである。
そして、このような基材層11Aおよび転写面層11Bを備えた熱可塑性樹脂シート11としては、熱可塑性樹脂としてポリスチレン系樹脂が好適に用いられる。
【００１６】
＜熱可塑性樹脂製エンボスシート＞
上述した多層構造の熱可塑性樹脂シート11の転写面層11Bに、後述する図２に示すような製造装置100によりエンボスパターンが転写され、図３および図４に示す熱可塑性樹脂製エンボスシート21が製造される。
【００１７】
＜製造装置の構成＞
図２において、製造装置100は、熱可塑性樹脂シート11を用いて、熱可塑性樹脂製エンボスシート21を、ダイレクト製膜するシングルベルト方式の装置である。
そして、製造装置100は、押出機のＴダイ12と、第１ロール13、第２ロール14および補助ロール18とに巻装された金属製エンドレスベルト15と、この金属製エンドレスベルト15を介して第１ロール13と接触するエンボスパターン形成用の第３ロール16と、第３ロール16の近傍に設けられた反り矯正ロール17と、第３ロール16の周面に熱可塑性樹脂シート11および金属製エンドレスベルト15を介して接触し、第３ロール16との間に線圧を加える第４ロール19と、複数の搬送ロール20と、図示しない線圧制御手段と、温度制御手段30と、を備えて構成されている。
【００１８】
第１ロール13は、金属ロールであっても、その表面にシリコーンゴム等の弾性材25が被覆されていても良い。
なお、弾性材25を用いる場合、その硬度（JIS K6301 A 型に準拠）が５０〜１００度、厚さが１ｍｍ〜５０ｍｍのものが好ましい。また、弾性材25の材質としては、例えば、フッ素系ゴム、シリコーン系ゴム、ＥＰＴ、ＥＰＤＭ等を用いることができる。そして、弾性材25の厚さが１ｍｍより薄くなると、弾性効果が弱まるうえ、熱可塑性樹脂シート11に対する面状圧接区間が減少する。また、クッション性が低くなり、金属製エンドレスベルト15と第３ロール16との間の熱可塑性樹脂シート11の導入部分において樹脂バンクが発生しやすくなる。一方、５０ｍｍより厚くなると、耐久性や熱伝導性に問題が生じるおそれがある。このため、厚さが１ｍｍ〜５０ｍｍに設定されることが好ましい。
【００１９】
金属製エンドレスベルト15は、例えばステンレス等よりなる。
金属製エンドレスベルト15は、厚さは任意であるが、例えば０．１ｍｍ〜１．５ｍｍが好ましい。すなわち、０．１ｍｍより薄いと、強度が弱くなり、耐久性が悪化する。１．５ｍｍより厚いと、金属製エンドレスベルト15が巻装されている、第１ロール13、第２ロール14および補助ロール18の径を大きくする必要があり、装置が大型化する。また、加熱、冷却の効率が悪くなって、製造コストが上昇する。これらのことから、厚さ寸法を０．１ｍｍ〜１．５ｍｍに設定することが好ましい。
そして、第１ロール13、第２ロール14および補助ロール18の少なくともいずれか１つは、その回転軸が回転駆動手段（図示せず）と連結され、金属製エンドレスベルト15を回行移動させる。
【００２０】
エンボスパターン形成用の第３ロール16は、その外周面に熱可塑性樹脂シート11にエンボスパターンを形成するための型32が形成されている。この型32は、例えば、１５０μｍピッチ、頂角９０°、深さ７５μｍの三角柱に対応した凹凸形状である。
そして、この第３ロール16は、その外周面の一部に金属製エンドレスベルト15を抱き込むように、第１ロール13と第２ロール14との間の金属製エンドレスベルト15が内側に窪む位置に配置されている。すなわち、熱可塑性樹脂製エンボスシート21の製造時において、第１ロール13と第２ロール14との間の金属製エンドレスベルト15を、第３ロール16の外周面の一部に巻き付くように蛇行させている。
第３ロール16は、表面温度は、（Ｔｇ−２０）℃以上（Ｔｇ＋３０）℃以下に制御されていることが好ましい。
すなわち、（Ｔｇ−２０）℃より低くなると転写する転写面層11Bの樹脂の流動性が低くなって高転写率が得られなくなるおそれがあり、（Ｔｇ＋３０）℃より高くなると第３ロール16からの剥離に支障が出るおそれがあるためである。
なお、温度制御する具体的な構成としては、内部に流体などが流通可能に構成し、流体の流通により表面温度を制御する構成などを適用するとよい。
【００２１】
第４ロール19は、金属製エンドレスベルト15の裏面側から製造する熱可塑性樹脂シート11をエンボスパターン形成用の第３ロール16に対して押圧するように配置されている。
この第４ロール19には、図示しない線圧制御手段が設けられている。この線圧制御手段は、第４ロール19を押圧する圧力を制御するものである。
線圧制御手段は、例えば油圧式や空圧式などの第４ロール19を軸支するシリンダーを有し、シリンダーの制御により第４ロール19を押圧する。
第４ロール19の押圧条件は、線圧で５０ｋｇ／ｃｍ以上２５０ｋｇ／ｃｍ以下であることが好ましい。
すなわち、線圧が５０ｋｇ／ｃｍより低くなると十分に転写されずに高転写率が得られなくなるおそれがあり、線圧が２５０ｋｇ／ｃｍより高くなると第４ロール19の撓みなどを考慮する必要があり設備が大型化するおそれがあるためである。
【００２２】
温度制御手段30は、第３ロール16と第４ロール19との接触面よりもシート搬送方向上流側に設けられた第一の温度制御手段30Ａと、第３ロール16と第４ロール19との接触面よりもシート搬送方向下流側に配置された第二の温度制御手段30Ｂと、を備えている。
第一の温度制御手段30Ａは、第１ロール13および第３ロール16間の接触面から、第３ロール16および第４ロール19間の接触面までの間（つまり、第３ロール16および第４ロール19間に線圧を加える前）の金属製エンドレスベルト15の表面温度を、（Ｔｇ−２０）℃以下に制御する。
すなわち、この位置での金属製エンドレスベルト15の表面温度が（Ｔｇ−２０）℃より高くなると、比較的に肉厚の熱可塑性樹脂シート11にエンボスパターンを転写形成する場合、バンクマークなどの外観不良が発生して歩留まりの向上が図れなくなるとともに、熱可塑性樹脂シート11の冷却固化が十分に行なわれず、押圧力の伝播が悪くなって転写率が低くなるおそれがあるためである。
また、第二の温度制御手段30Ｂは、第３ロール16および第４ロール19間の接触面の位置よりも熱可塑性樹脂シート11の搬送方向の下流側（つまり、第３ロール16および第４ロール19間で線圧を加えた後）における金属製エンドレスベルト15の表面温度を、（Ｔｇ−３０）℃以下に制御する。
すなわち、この位置での金属製エンドレスベルト15の表面温度が（Ｔｇ−３０）℃より高くなると、熱可塑性樹脂シート11の冷却固化が十分に行なわれず、転写したエンボスパターン、特にプリズム形状が歪んだり、一旦転写した後のエンボスパターンが弾性回復して転写率が低下したりするおそれがあるとともに、第３ロールから剥離する際に剥離マークなどの外観不良が発生するおそれがあるためである。
【００２３】
反り矯正ロール17は、エンボスパターンが転写された熱可塑性樹脂シート11を第３ロール16から剥離させ、第３ロール16への巻き付きに対して反対側に巻き取る状態に配設されている。
この反り矯正ロール17は、例えば内部を流体が流通可能に構成され、流通する流体により外周面が所定の温度に調整可能に構成されている。
この反り矯正ロール17の表面温度は、（Ｔｇ−３０）℃以上（Ｔｇ＋１０）℃以下、好ましくは（Ｔｇ−２５）℃以上（Ｔｇ＋５）℃以下に設定することが好ましい。
すなわち、反り矯正ロール17の表面温度が（Ｔｇ−３０）℃より低くなると反り矯正が不十分となるおそれがあり、（Ｔｇ＋１０）℃より高くなると反り矯正が過多となったり、反り矯正ロール17の表面への付着が発生したりするおそれがあるためである。
【００２４】
＜熱可塑性樹脂製エンボスシートの製造＞
次に、上述した製造装置100を用いて上記熱可塑性樹脂製エンボスシート21を製造する動作を説明する。
まず、温度制御手段30により金属製エンドレスベルト15を所定の温度に制御する。具体的には、第１ロール13および第３ロール16間の接触面から、第３ロール16および第４ロール19間の接触面までの間（第３ロール16と第４ロール19との間に線圧を加える前）の表面温度を、第一の温度制御手段30Aにより（Ｔｇ−２０）℃以下に制御する。さらに、第３ロール16と金属製エンドレスベルト15における熱可塑性樹脂シート11を介した接触面とのうち、第３ロール16および第４ロール19間の接触面の位置よりも熱可塑性樹脂シート11の搬送方向の下流側（第３ロール16と第４ロール19との間に線圧を加えた後）の金属製エンドレスベルト15の表面温度を、第二の温度制御手段30Bにより（Ｔｇ−３０）℃以下に制御する。
そして、押出機のＴダイ12より溶融状態の基材層11Aと転写面層11Bとを押出して積層させた熱可塑性樹脂シート11を、回転する第３ロール16と第１ロール13の位置での回行する金属製エンドレスベルト15との間に導入する。
【００２５】
そして、回転する第３ロール16および回行する金属製エンドレスベルト15間で、第一の温度制御手段30Aにより（Ｔｇ−２０）℃以下となっている金属製エンドレスベルト15にて基材層11A側から冷却されつつ第４ロール19の位置まで搬送される。そして、第４ロール19により、熱可塑性樹脂シート11は、線圧で５０ｋｇ／ｃｍ以上２５０ｋｇ／ｃｍ以下で押圧され、第３ロール16の型32が転写される。
さらに、回転する第３ロール16および回行する金属製エンドレスベルト15間で、第二の温度制御手段30Bにより（Ｔｇ−３０）℃以下となっている金属製エンドレスベルト15にて基材層11A側からさらに冷却され、第３ロール16に巻き取られつつ、金属製エンドレスベルト15から剥離される。
この後、反り矯正ロール17にて巻き取らせるようにして熱可塑性樹脂シート11を第３ロール16から剥離させ、反り矯正ロール17にて第３ロール16で巻き取る側と反対側、すなわち基材層11A側が内側となる状態に巻き取らせ、熱可塑性樹脂シート11が完全に固化する前に反りを除去し、搬送ロール20にて搬送し、エンボスパターンが転写された熱可塑性樹脂製エンボスシート21を製造する。
【００２６】
＜実施形態の作用効果＞
上述したように、上記実施形態によれば、基材層11Aの表面にエンボスパターンが転写される転写面層11Bを有した熱可塑性樹脂シート11を用いている。
この熱可塑性樹脂シート11において、基材層11AのＴｇよりも１℃以上低い転写面層11Bを基材層11Aに積層形成しているため、転写に必要な応力が伝播しやすくなり、基材層11A側の温度を下げた場合でも転写面層11B側の流動性が相対的に確保され、従来の金属製エンドレスベルト15を用いる製法では得られなかった高い転写率が得られるとともに、高転写率が高いので、製造装置100の構成の簡略化が容易に図れ、歩留まりの向上も得られる。
さらに、転写面層11Bとして、ガラス転移温度降下剤を質量比で熱可塑性樹脂１００に対して０．３以上５以下で含有することにより、転写面層11BのＴｇが基材層のＴｇよりも１℃以上低い積層構造が容易に得られ、従来の金属製エンドレスベルト15を用いる製法では得られなかった高い転写率が得られる。
【００２７】
また、本実施形態では、第３ロール16と反対側の面を金属製エンドレスベルト15で冷却された後に線圧制御手段により第４ロール19で加圧している。
このため、比較的に肉厚の熱可塑性樹脂シート11を用いて熱可塑性樹脂製エンボスシート21を製造する場合でも、バンクマークなどの外観不良を生じることなく、エンボスパターンを高転写率で転写形成できる。
そして、本実施形態では、エンボスパターンを転写する第３ロール16と反対側の基材層11A側から金属製エンドレスベルト15を所定の温度、すなわち第４ロール19より上流側では（Ｔｇ−２０）℃以下、下流側では（Ｔｇ−３０）℃以下の温度に制御して冷却している。
このため、熱可塑性樹脂シート11にエンボスパターンを高転写率で転写形成できるとともに、熱可塑性樹脂シート11が金属製エンドレスベルト15から容易に剥離でき、高転写率の熱可塑性樹脂製エンボスシート21を良好に製造できる。
さらに、本実施形態では、反り矯正ロール17を配設し、エンボスパターンの転写時の反りと反対側の反りを加えて、転写時の反りを除去している。
このため、反りがなく、例えば液晶表示装置などで利用する光拡散シートなどでも十分に適用できる良好な熱可塑性樹脂製エンボスシート21を製造できる。
【００２８】
［第二実施形態］
以下、本発明における第二実施形態について説明する。
この第二実施形態は、第一実施形態における熱可塑性樹脂シート11の組成として、転写面層11Bのガラス転移点（Ｔｇ）を基材層のＴｇよりも１℃以上低い材料としたが、第二実施形態では易滑性添加剤を用いたものである。
すなわち、第二実施形態の熱可塑性樹脂シート11は、転写面層11Bとして、Ｔｇは基材層11Aと同様とし、質量比で熱可塑性樹脂１００に対して易滑性添加剤を０．０５以上０．５以下で含有したものを用いた構成としている。これにより、転写面層11Bの樹脂が移動しやすく、従来の製法では得られなかった高い転写率が得られる。
易滑性添加剤としては、例えば、飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、置換脂肪酸アミド、ビス脂肪酸アミドなどを用いることができる。
【００２９】
［変形例］
なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的および効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。また、本発明を実施する際における具体的な構造および形状等は、本発明の目的および効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状等としても問題はない。
【００３０】
例えば、基材層11Aと転写面層11Bとを有した積層構造の熱可塑性樹脂シート11にエンボスパターンを転写形成して熱可塑性樹脂製エンボスシート21を製造するのであれば、上述した製造装置100を用いる構成に限られず、各種方法でエンボスパターンを転写形成できる。
具体的に、シート厚みが薄い（例えば、５０〜１０００μｍ）場合には、第１ロール13と第４ロール19との間の線圧ではなく、第３ロール16と第１ロール13間の面圧でエンボスパターンを転写形成してもよい。この構成の場合、第４ロール19や冷却装置は必須ではない。
【００３１】
そして、転写面層11Bとして、Ｔｇが基材層11AのＴｇよりも１℃以上低く、かつ、易滑性添加剤を加えた構成としてもよい。この構成の場合、相乗効果により、さらに高転写率が得られる。
【００３２】
また、転写面層11Bの組成としては、さらに他の添加剤を用いてもよい。同様に、ガラス転移点降下剤を用いる場合に限られない。
一方、基材層11Aの組成としても、Ｔｇが５０℃以上２００℃以下の熱可塑性樹脂を用いる構成に限られない。さらには、単独の樹脂原料に限らず、複数の熱可塑性樹脂原料を混合したものを用いたり、添加物を適宜添加したりするなどしてもよい。
【００３３】
その他、本発明の実施における具体的な構成および形態などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などとしてもよい。
【実施例】
【００３４】
以下、各種条件で製造した実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
なお、本発明は実施例などの内容に何ら限定されるものではない。
【００３５】
［実施例１］
（原料）
エンボス転写用熱可塑性樹脂シートを構成する基材層の原料として、熱可塑性樹脂原料にＰＳジャパン株式会社製の商品名ＧＰＰＳ Ｇ９５０４（Ｔｇ＝１００℃、ＭＦＲ＝１．５ｇ／10min(200℃)）を用い、これを熱風乾燥機にて９５℃、２時間乾燥処理したものを用いた。
エンボス転写用熱可塑性樹脂シートを構成する転写面層の原料として、質量比で、基材層と同一の熱可塑性樹脂原料１００に対して流動パラフィン２を含むマスターペレット（Ｔｇ＝９２．１℃）を熱風乾燥機にて９５℃、２時間乾燥処理したものを用いた。
（製造装置）
以下に示す条件の上述した図１に示す製造装置により、上述の基材層の原料および転写面層の原料をそれぞれ押出機のホッパーに供給し、押出機にて溶融可塑化した後、フィードブロックにて２層に積層させて単層のコートハンガーダイに導入し、ダイリップから溶融状態の積層する２層構造の樹脂膜である転写用樹脂シートを押出した。この転写樹脂シートに以下に示す条件でエンボスパターンを転写し、総肉厚２．０ｍｍの熱可塑性樹脂製エンボスシートを製造した。
(A)基材層用単軸押出機：径寸法７５ｍｍ（Ｌ／Ｄ＝２８）
(B)転写面層用単軸押出機：径寸法５０ｍｍ（Ｌ／Ｄ＝２８）
(C)コートハンガーダイ：９００ｍｍ幅、リップ開度３．５ｍｍ
(D)押出加工条件：
(a)押出機シリンダー部の温度；２１０〜２３０℃
(b)アダプター部；２３０℃
(c)ダイ；２３０℃
(d)７５ｍｍ押出量；１２０ｋｇ／ｈ
(e)５０ｍｍ押出量；７ｋｇ／ｈ
(f)シートの引取り速度；１．３ｍ／分
(g)樹脂温度；２４３℃
(E)ベルト機：
(a)ステンレススチールベルト；厚さ寸法０．８mm、幅寸法９００mm
(b)ベルト表面粗さＲａ；０．０１５μｍ
(c)第１ロール；厚さ寸法１０mm、JIS K6301 A 型６０°のアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）で被覆されたロール（径寸法６００ｍｍ）
(d)第２ロール；二重管スパイラル金属ロール（径寸法６００ｍｍ）
(e)第３ロール；表面に頂角９０°ピッチ１５０μｍ、深さ７５μｍのプリズムを６６６６本加工した二重管スパイラルロール（径寸法６００ｍｍ）
(f)第４ロール；JIS K6301 A 型６０°のＮＢＲで被覆されたロール（径寸法３００ｍｍ）。
【００３６】
（比較評価）
(A)転写率：
製造した熱可塑性樹脂製エンボスシートの転写されたプリズムの高さ寸法Ｈを測定し、以下の式（１）を用いて転写率[％]を算出した。この式（１）中のＤはプリズム版の深さである。
転写率＝Ｈ／Ｄ×１００ …（１）
(B)反り率：
５００ｍｍ角のプリズムシートの１辺の中央を垂直に吊り、シート下端部付近の両辺に定規を当てる。定規とシートの面との間の最大の隔たり距離Ｙをノギスまたはデプスゲージで０．１ｍｍまで測定する。以下の式（２）を用いて反り率[％]を算出した。
反り率＝Ｙ／５００×１００ …（２）
これらの結果を以下の表１，２に示す。
【００３７】
［実施例２〜８，比較例１，２］
実施例１における転写面層の原料のマスターペレットとして、ガラス転移点降下剤としての流動パラフィンの添加量や、各種易滑性添加剤を適宜添加したものを用い、実施例１と同様の製造条件でエンボスパターンを転写して実施例２〜８、比較例１，２の熱可塑性製エンボスシートを製造した。
これらの結果を、表１，２に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
［結果］
上記表１，２に示す結果から、基材層と転写面層とが同一組成、すなわち単層の比較例１では、高い転写率が得られなかった。
一方、実施例１，２，８では、ガラス転移点降下剤を転写面層に添加しているので、転写面層のＴｇが基材層のＴｇより実質的に下がり、転写率が向上できた。
また、転写面層に易滑性添加剤を添加した実施例６についても、転写率を向上できた。
そして、実施例３，４に示すように、ガラス転移点降下剤と易滑性添加剤とを転写面層に併用することで、単独で用いる実施例１，２，６，８に比して、より転写率を向上できることがわかる。
また、実施例５では、実施例１に比して線圧を挙げることで転写率が向上することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明で得られる熱可塑性樹脂製エンボスシートは、反射板分野、ファッション分野、建築分野、表示装置における光拡散シートなどに好適である。
【符号の説明】
【００４２】
１１…エンボス転写用熱可塑性樹脂シート
１３…第１ロール
１４…第２ロール
１５…金属製エンドレスベルト（ベルト）
１６…第３ロール
１９…第４ロール
２１…熱可塑性樹脂製エンボスシート
３０…温度制御手段
１００…製造装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、
この基材層に積層形成され表面にエンボスパターンが転写により設けられる転写面を有した転写面層と、
を具備したことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項２】
請求項１に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記転写面層は、ガラス転移点（Ｔｇ）が前記基材層のＴｇよりも１℃以上低い
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記転写面層は、易滑性添加剤を含有した
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項４】
請求項３に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記転写面層は、質量比で熱可塑性樹脂１００に対して易滑性添加剤を０．０５以上０．５以下で含有した
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記熱可塑性樹脂はポリスチレン系樹脂またはポリカーボネート樹脂であり、
前記易滑性添加剤は脂肪酸アミドである
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記転写面層は、ガラス転移点降下剤を含有した
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項７】
請求項６に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記熱可塑性樹脂がポリスチレン系樹脂の場合、前記ガラス転移点降下剤は流動パラフィンである
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項８】
請求項６に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記熱可塑性樹脂がポリカーボネート樹脂の場合、前記ガラス転移点降下剤はカプロラクトン、リン酸エステル系難燃剤、ポリカーボネートオリゴマーあるいはその誘導体、ポリブチレンテレフタレート、または、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）である
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記基材層は、Ｔｇが５０℃以上２００℃以下の熱可塑性樹脂を主成分として形成された
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートの前記転写面層に、エンボスパターンが転写形成された
ことを特徴とした熱可塑性樹脂製エンボスシート。
【請求項１１】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートを用いて製造する
ことを特徴とする熱可塑性樹脂製エンボスシートの製造方法。
【請求項１】
基材層と、
この基材層に積層形成され表面にエンボスパターンが転写により設けられる転写面を有した転写面層と、
を具備したことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項２】
請求項１に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記転写面層は、ガラス転移点（Ｔｇ）が前記基材層のＴｇよりも１℃以上低い
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記転写面層は、易滑性添加剤を含有した
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項４】
請求項３に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記転写面層は、質量比で熱可塑性樹脂１００に対して易滑性添加剤を０．０５以上０．５以下で含有した
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記熱可塑性樹脂はポリスチレン系樹脂またはポリカーボネート樹脂であり、
前記易滑性添加剤は脂肪酸アミドである
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記転写面層は、ガラス転移点降下剤を含有した
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項７】
請求項６に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記熱可塑性樹脂がポリスチレン系樹脂の場合、前記ガラス転移点降下剤は流動パラフィンである
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項８】
請求項６に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記熱可塑性樹脂がポリカーボネート樹脂の場合、前記ガラス転移点降下剤はカプロラクトン、リン酸エステル系難燃剤、ポリカーボネートオリゴマーあるいはその誘導体、ポリブチレンテレフタレート、または、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）である
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートであって、
前記基材層は、Ｔｇが５０℃以上２００℃以下の熱可塑性樹脂を主成分として形成された
ことを特徴としたエンボス転写用熱可塑性樹脂シート。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートの前記転写面層に、エンボスパターンが転写形成された
ことを特徴とした熱可塑性樹脂製エンボスシート。
【請求項１１】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のエンボス転写用熱可塑性樹脂シートを用いて製造する
ことを特徴とする熱可塑性樹脂製エンボスシートの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２５３６９６（Ｐ２０１０−２５３６９６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０３１７３（Ｐ２００９−１０３１７３）
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（５００１６３３６６）出光ユニテック株式会社 (128)
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（５００１６３３６６）出光ユニテック株式会社 (128)
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
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