保護シート付き樹脂シート及びその製造方法並びに製造装置
【課題】樹脂シートの表裏面に貼り付けた保護シートと樹脂シートとを一体として切削加工や研磨加工を行うときに保護フィルムが剥がれてしまうのを防止することができる保護フィルム付き樹脂シート及びその製造方法並びに製造装置を提供する。
【解決手段】樹脂シート１４と、樹脂シート１４の表裏面に貼り付けられた２枚の保護シート８４、８４と、からなり、樹脂シート１４の両端部の側面１４ａが保護シート８４、８４で覆われ貼り合わされている貼り合わせ部８４ａを設けるようにした。
【解決手段】樹脂シート１４と、樹脂シート１４の表裏面に貼り付けられた２枚の保護シート８４、８４と、からなり、樹脂シート１４の両端部の側面１４ａが保護シート８４、８４で覆われ貼り合わされている貼り合わせ部８４ａを設けるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は保護シート付き樹脂シート及びその製造方法並びに製造装置に係り、特に、液晶表示装置などの光学用用途の樹脂シートの表裏面に保護シートを設けた保護シート付き樹脂シート及びその製造方法並びに製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種光学素子に使用される樹脂シートとして、フレネルレンズやレンチキュラーレンズ等が様々な分野で使用されている。このような樹脂シートの表面には、規則的な凹凸形状が形成されており、この凹凸形状により、フレネルレンズやレンチキュラーレンズとしての光学的性能を発揮している。
【０００３】
このような光学用途用の樹脂シートは、Ｔダイから押し出された溶融樹脂シートが冷却ロールにより冷却され、その後引取ロールにより引き取られ、搬送部で徐冷され、表裏面を傷等から保護するために帯状の樹脂シートの表裏面に保護シート（保護フィルムともいう。）をラミネートした状態で、枚葉状に切断される。そして、導光板等の光学用途の樹脂シートにおいては、その後、端面の切削加工や研磨加工が施される。
【０００４】
尚、樹脂シートの押出成形においては、押出後の端部の影響でシートに反りや残留ひずみ、厚み変動などが発生しやすいため、両端部を裁断して所望の幅のシート状成形物を得る。特に幅方向の厚み分布が大きい偏肉樹脂シートの押出成形の場合には、幅方向での温度分布も非常に大きくなるため特に端部の影響が大きく反りの原因となり、後工程で熱処理により反りを矯正する場合にも両端部があると反りが直りにくいため、両端部を裁断する。
【０００５】
ここで、両端部の裁断は、上述のように徐冷ゾーン前後に行う必要があるために、保護シートの貼りつけは両端部の裁断後に行わなければならない。
【０００６】
しかしながら、保護シートの寸法精度および貼り付け精度上、常に保護シートと樹脂シートの端部を合わせて貼り付けることはできない。
【０００７】
そこで、特許文献１では、保護シートの端部が常に樹脂シートの端面よりも内側となるように保護シートを貼り付ける方法が提案されている。これによって保護シートの貼り付け精度が問題とならず、その後の端面の切削加工や研磨加工により保護シートと樹脂シートとの間への切り粉の入り込みを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１２０２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、導光板等の光学用途の樹脂シートにおいては、保護シートは端部まで貼り付けられていることが望ましい。そこで、保護シートを樹脂シートの幅よりも広くし、両端をはみ出させて貼り付ける方法が考えられる。
【００１０】
しかしながら、保護シートの端が樹脂シートからはみ出していると、その後のＮＣルータや端面研磨機による端面の切削加工や研磨加工において保護シートが浮き上がり、不良が発生するという問題がある。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、樹脂シートの表裏面に貼り付けた保護シートと保護シート付き樹脂シートとを一体として切削加工や研磨加工を行うときに保護フィルムが剥がれてしまうのを防止することができる保護フィルム付き樹脂シート及びその製造方法並びに製造装置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】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するために、樹脂シートと、該樹脂シートの表裏面に貼り付けられた２枚の保護シートと、からなり、樹脂シートの両端部の側面が前記保護シートで覆われ張り合わされている貼り合わせ部が設けられていることを特徴とする保護シート付き樹脂シートを提供する。
【００１３】
そして、本発明は、上記目的を達成するために、溶融した樹脂をダイからシート状に押し出す押出工程と、押し出した樹脂シートを冷却ローラとニップローラとでニップし冷却して固化する成形冷却工程と、前記冷却ローラから樹脂シートを剥離する剥離工程と、剥離した樹脂シートを徐冷する徐冷工程と、徐冷した樹脂シートの両端部を裁断する両端部裁断工程と、両端部を裁断した樹脂シートの表裏面に樹脂シートより幅広の保護シートをそれぞれ貼り付け、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせる保護シート貼り付け工程と、を備えることを特徴とする保護シート付き樹脂シートの製造方法を提供する。
【００１４】
また、本発明は、上記目的を達成するために、溶融した樹脂をダイからシート状に押し出す押出手段と、押し出した樹脂シートをニップし冷却して固化する成形冷却手段と、前記成形冷却手段から樹脂シートを剥離する剥離手段と、剥離した樹脂シートを徐冷する徐冷手段と、徐冷した樹脂シートの両端部を裁断する両端部裁断手段と、両端部を裁断した樹脂シートの表裏面に樹脂シートより幅広の保護シートをそれぞれ貼り付け、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせる保護シート貼り付け手段と、を有することを特徴とする保護シート付き樹脂シートの製造装置を提供する。
【００１５】
樹脂シートの表裏面に保護シートを貼り付けてから保護シート付き樹脂シートの両端部の加工を行う場合、樹脂シートの全面を保護するためには保護シートの両端部を若干樹脂シートからはみ出させて貼り付ける必要がある、しかしながら、保護シートが外側にはみ出した状態では加工時に保護シートの切削不良が発生する。
【００１６】
そこで、本願発明者は、保護シートの切削不良を防止するために、樹脂シートの表裏面からはみ出した２枚の保護シートを、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように貼り合せるようにした。
【００１７】
本発明によれば、保護シートの浮き上がりを防ぎ、切削不良を防止することができる。
【００１８】
そして、本発明は、２枚の保護シートを貼り合わせた貼り合わせ部の２枚の保護シート同士の貼り合わせ長さは、０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。なお、貼り合わせ長さが０ｍｍとは、２枚の保護フィルム同士を樹脂フィルム端面で突き合わせた状態をさす。また、貼り合わせ長さが３０ｍｍを超えると搬送不良を起こす。
【００１９】
また、本発明は、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせるのに一対のヒートローラを用いることが好ましい。この場合、一対のヒートローラの温度は４０℃以上１３０℃以下とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、樹脂シートの表裏面に貼り付けた保護シートと保護シート付き樹脂シートとを一体として切削加工や研磨加工を行うときに保護フィルムが剥がれてしまうのを防止することができる保護フィルム付き樹脂シート及びその製造方法並びに製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】樹脂シートの製造の全体工程図
【図２】各工程での装置構成を示す概念図
【図３】本発明の保護フィルム付き樹脂シートを示す図
【図４】従来の保護フィルム付き樹脂シートを示す図
【図５】２枚の保護シートを貼り合わせる保護シート貼り付け手段の例を示す図
【図６】保護シート貼り付け手段を上から見た図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面に従って、本発明に係る保護フィルム付き樹脂シートの製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２３】
図１は、樹脂シートの製造方法の全体工程図であり、図２は各工程における装置構成である。以下、本発明を保護フィルム付き樹脂シートの場合について説明する。
【００２４】
図１に示すように、樹脂シートの製造方法としては、主として、原料の計量や混合を行う原料工程１００と、溶融した樹脂を連続してシート状（帯状）に押し出す押出工程１１２と、押し出した樹脂シート１４を成形しながら冷却して固化するシート成形工程１１４と、固化した樹脂シート１４を剥離する剥離工程１１６と、剥離した樹脂シート１４を徐冷する徐冷工程１１８と、徐冷した樹脂シート１４の両端部を裁断する両端部裁断工程１２０と、樹脂シート１４の表裏面に表面保護用の保護シートをラミネートする保護シート貼り付け工程１２２と、保護シート付き樹脂シート１４’を所定サイズ（長さ）に切断する切断工程１２４と、からなり、後工程として端面加工工程１２６、端面加工した保護シート付き樹脂シートを検査する検査工程１２８、検査された樹脂シートを積載する積載工程１３０、その後、樹脂シート１４の成形時の残留歪みを除去するアニール処理（不図示）が施される。
【００２５】
一般的に、原料工程１００では、原料サイロ（又は原料タンク）及び添加物サイロ（又は添加物タンク）から自動計量機に送られた原料樹脂及び添加物が自動計量され、混合器で原料樹脂と添加物が所定比率になるように混合される。原料樹脂に添加物として拡散粒子を添加する場合には、原料樹脂に拡散粒子を所定濃度よりも高濃度に添加したマスターペレットを造粒機で製造しておき、拡散粒子が添加されていないベースペレットとを混合器で所定比率混合するマスターバッチ方式を好適に採用できる。拡散粒子以外の添加物を添加する場合も同様である。
【００２６】
原料工程１００で適切に計量・混合された原料樹脂は押出工程１１２に送られる。
【００２７】
一般的に、押出工程１１２では、混合器で混合された原料樹脂がホッパーを介して押出機に投入され、この押出機により混練りされながら溶融される。押出機は単軸式押出機及び多軸式押出機の何れでもよく、押出機の内部を真空にするベント機能を含むものが好ましい。押出機で溶融された原料樹脂は、スクリューポンプ又はギアポンプ等の定量ポンプにより供給管を介して図２に示すダイ１２（例えばＴダイ）に送られる。そして、ダイ１２からシート状に押し出された樹脂シート１４は次にシート成形工程１１４に送られる。
【００２８】
シート成形工程１１４では、ダイ１２から押し出された樹脂シート１４を、冷却ローラ１６とニップローラ１８とでニップして成形しながら冷却して固化する。剥離工程１１６では、固化した樹脂シート１４を剥離ローラ２０で剥離する。
【００２９】
剥離工程１１６を経た樹脂シート１４は次に徐冷工程１１８に送られる。
【００３０】
徐冷工程１１８は、剥離ローラ２０の下流における樹脂シート１４の急激な温度変化を防止するために設けられたものである。樹脂シート１４に急激な温度変化を生じた場合、例えば樹脂シート１４の表面近傍が塑性状態になっているのに、樹脂シート１４の内部が弾性状態であり、この部分の硬化による収縮で樹脂シート１４の表面形状が悪化する。また、樹脂シート１４の表裏面に温度差を生じ、樹脂シート１４に反りを生じ易い。特に、偏肉樹脂シートのように樹脂シート幅方向において肉厚分布がある場合に反りを生じ易い。
【００３１】
徐冷工程１１８で冷却された樹脂シート１４は、ニップタイプのフィードローラ８０により引き取られて、両端部裁断工程１２０に送られる。
【００３２】
両端部裁断工程１２０では、徐冷工程１１８を経た樹脂シート１４の両端部は、連続的にカッター７４で裁断する。カッター７４としては、超音波カッターを用いることが好ましい。尚、裁断された樹脂シート１４の一部は回収ボックス７６で回収され、回収された樹脂は廃棄又は再利用される。
【００３３】
保護シート貼り付け工程１２２は、樹脂シート１４の表裏面に保護シート（ポリエチレン等のフィルム）を貼り付ける工程であり、一対のリール８２から巻き戻された保護シート８４が樹脂シート１４を挟み込むように合流され、ニップローラ８６を通過することによりラミネートされ、保護シート付き樹脂シート１４’となる。
【００３４】
切断工程１２４は保護シート付き樹脂シート１４’を切断機９０によって所定長さに切り揃える工程である。
【００３５】
このように製造される保護シート付き樹脂シート１４’において、本発明では、図３に示すように、樹脂シート１４の両端部の側面が保護シート８４で覆われ張り合わされている貼り合わせ部８４ａを設けるようにした。
【００３６】
図４は、樹脂シート１４の表裏面を全面保護するために、表裏面の保護シートを樹脂シートの端部からはみ出させて貼り付けた場合を示している。
【００３７】
このように保護シート８４、８４が樹脂シート１４の外側にはみ出した状態では、後工程の端面加工工程１２６の加工時において、保護シートの切削不良が発生する。即ち、その後のＮＣルータや端面研磨機による端面の切削加工や研磨加工において保護シートが浮き上がり、不良が発生するという問題がある。
【００３８】
そこで、本願発明者は、保護シートの切削不良を防止するために、図３に示したように樹脂シート１４の表裏面からはみ出した２枚の保護シート８４、８４を、樹脂シートの両端部の側面１４ａが保護シート８４、８４で覆われるように貼り合せるようにした。
【００３９】
本発明によれば、保護シートの浮き上がりを防ぎ、切削不良を防止することができる。
【００４０】
そして、本発明は、２枚の保護シート８４、８４を貼り合わせた貼り合わせ部８４ａの２枚の保護シート同士の貼り合わせ長さＬ（図３参照）は、０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。なお、貼り合わせ長さが０ｍｍとは、２枚の保護フィルム同士を樹脂フィルム端面で突き合わせた状態をさす。貼り合わせ長さが３０ｍｍを超えると、後工程の集積・積載工程１３０で搬送不良を起こす。
【００４１】
ここで、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせるには、図５に示すように、一対のヒートローラ８８を用いることが好ましい。この場合、一対のヒートローラ８８の温度は、保護シート８４の粘着剤の種類にも依るが、４０℃以上１３０℃以下とすることが好ましい。ヒートローラ８８の温度が３０℃の場合は接着剤の軟化点に達していないために接着されず、１４０℃を超えると、保護シート自体が軟化し、うねりが発生するためにハンドリング不良等の原因となる。ヒートシーラの幅は０．５ｍｍから３０ｍｍの間で設定することができる。
【００４２】
なお、図５のヒートローラ８８の回転軸にはカートリッジヒータ８８ａが埋め込まれており、それによりヒートローラ８８の温度を調整することができる。また、図５では、樹脂シートの両端部の側面１４ａがヒートローラ８８の側面と離れて示されているが、樹脂シートの側面１４ａとヒートローラ８８の側面との距離を近づけて貼り付けることで樹脂シートの両端部の側面１４ａにも保護シートが貼り付くようにできる。本発明においては、表裏面の保護シートのはみ出し幅は必ずしも一致している必要はない。また、樹脂シートの側面と保護シートは必ずしも密着している必要は無い。
【００４３】
また、図６に示すように、ヒートローラ８８は貼り合わせた保護シートがよれるのを防ぐために、下流側に向かって０．１°以上広がるように配置されていることが好ましい。
【００４４】
このように、本発明では、保護シートの切削不良を防止するために表裏面からはみ出させた保護シートを貼り合わせることで、保護シートの浮き上がりを防ぎ、不良を防止することができる。
【００４５】
なお、保護シート８４、８４の他の貼り合せ方としては、保護シート付きの樹脂シートを、保護シートの接着剤の軟化温度以上かつ樹脂シートのガラス転移点以下に設定された恒温槽内に１０分〜３時間保持し、保護シート同士を貼り合せることも可能である。または、保護シートを予備加熱し、ニップローラ等で加圧することにより接着することもできる。保護シートに熱等をかけずに貼り合せられる粘着層がある場合であれば、予備加熱無しにニップローラ等で加圧するだけで貼り合せが可能である。
【００４６】
また、本発明に係る保護シートの貼り合せ方としては、保護シートを突合せで貼り合せる場合と、表裏面の保護シートの接着面を内面にして貼り合せる場合がある。
【００４７】
保護シートを突合せて貼り合せる場合では、樹脂シートの表面からはみ出す保護シートの幅をＸ、裏面からはみ出す保護シートの幅をＹ、樹脂シートの厚みをＴとした場合に、0≦Ｘ≦Ｔかつ０≦Ｙ≦Ｔかつ、Ｘ＋Ｙ≧Ｔとなるようにし、樹脂シートの形状に合わせたＬ字型のヒートシーラ等で保護シートを樹脂シートの角に合わせて折りながら貼り合せることができる。そして、Ｘ＋Ｙ＞Ｔの場合には、表裏面の保護シート同士が重なるように貼り合せることが出来る。また表裏面の保護シートの接着面を内面にして貼り合せる場合には、Ｘ＋Ｙ≧Ｔ＋１ｍｍとなるようにし、樹脂シートの両端部からはみ出した表裏面の保護シート同士をローラ状のヒートシーラでニップし連続的に貼り合わせることができる。
【００４８】
冷却ローラ１６の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にＨＣｒメッキ、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。冷却ローラ１６は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で回転駆動される。
【００４９】
ニップローラ１８は、冷却ローラ１６に対向配置され、冷却ローラ１６とで樹脂シート１４を挟圧するためのローラである。ニップローラ１８の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にＨＣｒメッキ、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。ニップローラ１８の表面は鏡面状に加工されていることが好ましく、中心線平均粗さＲａで０．５μｍ以下とするのが好ましく、０．２μｍ以下とするのがより好ましい。このような平滑な表面とすることにより、成形後の樹脂シート１４の裏面を良好な状態にできる。また、ニップローラ１８は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で回転駆動される。尚、ニップローラ１８に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂シート１４の裏面を良好な状態にできる点より、駆動手段を設けることが好ましい。ニップローラ１８には、図示しない加圧手段が設けられており、冷却ローラ１６との間の樹脂シート１４を所定の圧力で挟圧できるようになっている。この加圧手段は、いずれも、ニップローラ１８と冷却ローラ１６との接触点における法線方向に圧力を印加する構成のもので、モータ駆動手段、エアシリンダ、油圧シリンダ等の公知の各種手段が採用できる。
【００５０】
ニップローラ１８には、挟圧力の反力による撓みが生じにくくなるような構成を採用することもできる。このような構成としては、ニップローラ１８の背面側（冷却ローラ１６の反対側）に図示しないバックアップローラを設ける構成、クラウン形状（中高形状とする）を採用する構成、ローラの軸方向中央部の剛性が大きくなるような強度分布を付けたローラの構成、及びこれらを組み合わせた構成等が採用できる。
【００５１】
また、剥離ローラ２０は、冷却ローラ１６に対向配置され、樹脂シート１４を巻き掛けることにより樹脂シート１４を冷却ローラ１６より剥離するためのローラで、冷却ローラ１６の１８０度下流側に配置される。剥離ローラ２０の表面は鏡面状に加工されていることが好ましい。このような表面とすることにより、成形後の樹脂シート１４の裏面を良好な状態にできる。そして、剥離ローラ表面の表面粗さは、中心線平均粗さＲａで０．５μｍ以下とするのが好ましく、０．２μｍ以下とするのがより好ましい。剥離ローラ２０の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にＨＣｒメッキ、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。剥離ローラ２０は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で矢印方向に回転駆動される。尚、剥離ローラ２０に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂シート１４の裏面を良好な状態にできる点より、駆動手段を設けることが好ましい。
【００５２】
冷却ローラ１６およびニップローラ１８は、温度調節手段を備えることもできる。冷却ローラ１６、ニップローラ１８のローラ設定温度は、樹脂シート１４の材質、樹脂シート１４の溶融時（たとえば、ダイ１２のスリット出口）の温度、樹脂シート１４の搬送速度、冷却ローラ１６の外径、冷却ローラ１６の凹凸パターン形状等によって最適な値を選択することができる。
【００５３】
この冷却ローラ１６およびニップローラ１８の温度調節手段としては、ローラ内部に温度調節したオイルを循環させる構成が好ましく採用できる。このオイルの供給と排出は、ローラの端部にロータリージョイントを設ける構成により実現できる。他の温度調節手段としては、たとえば、ローラの内部にシースヒータを埋め込む構成、ローラの近傍に誘電加熱手段を配する構成等、公知の各種手段を採用することができる。このような温度調節手段を備えることにより、高温状態の樹脂シート１４による冷却ローラ１６およびニップローラ１８の温度上昇や急激な温度低下を抑制することができる。
【００５４】
また、樹脂シートの製造ライン１０には、反りの量を測定する反り測定器を備えることもできる。例えば、徐冷ゾーン３６後の樹脂シートの表面（外周）を静電センサなどでスキャンさせ、樹脂シートと静電センサとの距離（形状）を計測して、反り量を換算する。そして、この数値をフィードバックすることにより、より最適な形状とすることが可能である。
【００５５】
本発明に適用される樹脂シート１４としては、熱可塑性樹脂を用いることができ、たとえば、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、熱可塑性エラストマー、又はこれらの共重合体、シクロオレフィンポリマー等が挙げられる。
【００５６】
また、樹脂シート中に拡散粒子を含ませることが可能である。拡散粒子を加えることにより、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に好適に用いることができる。さらに、拡散粒子を添加することにより、シートの反りが発生しやすくなるが、本発明の製造方法によれば、樹脂シートの温度を均一にすることができるので、安定した形状でシートの製造が可能である。
【００５７】
冷却ローラ１６より剥離した樹脂シート１４を、水平方向に搬送し、徐冷ゾーン３６を通過することにより徐冷し、歪みが除去された状態で、下流の製品取り部において所定長さに切断し、樹脂シートの製品として収容する。
【００５８】
この樹脂シートの製造において、ダイ１２よりの樹脂シート１４の押し出し速度は、０．１〜５０ｍ／分、好ましくは０．３〜３０ｍ／分の値が採用できる。したがって、型ローラ１６の周速も略これに一致させる。なお、各ローラの速度ムラは、設定値に対して１％以内に制御することが好ましい。
【００５９】
ニップローラ１８の冷却ローラ１６への押し付け圧は、線圧換算（各ニップローラの弾性変形による面接触を線接触と仮定して換算した値）で、０〜２００ｋＮ／ｍ（ｋｇｆ／ｃｍ）とするのが好ましく、０〜１００ｋＮ／ｍ（ｋｇｆ／ｃｍ）とするのがより好ましい。
【００６０】
ニップローラ１８及び剥離ローラ２０の温度制御は、個々のローラ毎に行うことが好ましい。そして、剥離ローラ２０の箇所における樹脂シート１４の表面温度が樹脂シートのガラス転移温度以下となっていることが好ましい。この際、樹脂シート１４にポリメチルメタクリレート樹脂を採用した場合、剥離ローラ２０の設定温度は、５０〜１１０℃とすることができる。
【００６１】
次に、後工程の端面加工工程１２６について説明する。
【００６２】
保護シート付き樹脂シート１４’の端面加工は、ＮＣルータやフルバック式のプラスチック研磨機を用いる。ＮＣルータやフルバック式のプラスチック研磨機で保護シート付き樹脂シート１４’の４辺の粗削り加工および仕上げ加工を行う。
【００６３】
ＮＣルータの粗削り刃材質 としては多結晶ダイヤモンドや超硬または超硬合金が用いられている。この場合、刃径はΦ８〜Φ２０の範囲、粗削り切削量は０．１〜１．０ｍｍの範囲、粗削り回転数は５０００〜１８０００ｒｐｍの範囲、粗削り切削速度は０．５〜２．０ｍ／ｍｉｎの範囲が好ましい。また、ＮＣルータの仕上げ刃材質としては結晶ダイヤモンド、仕上げ刃径はΦ５〜Φ１６の範囲、仕上げ切削量は０．０５〜０．５ｍｍの範囲、仕上げ回転数は、１００００〜１８０００ｒｐｍの範囲、仕上げ切削速度は０．１〜１．０ｍ／ｍｉｎの範囲が好ましい。
【００６４】
フルバック式のプラスチック研磨機において、フルバック外径はΦ５０〜Φ２００の範囲、粗削り刃材質は多結晶ダイヤモンドや超硬または超硬合金、粗削り切削量は０．１〜１．０ｍｍの範囲、粗削り回転数は５０００〜１５０００ｒｐｍの範囲、粗削り切削速度は０．１〜０．５ｍ／ｍｉｎの範囲が好ましい。また、仕上げ刃材質は単結晶ダイヤモンド、仕上げ切削量は０．０１〜０．１ｍｍの範囲、仕上げ回転数は５０００〜１５０００ｒｐｍの範囲、仕上げ切削速度は０．１〜０．５ｍ／ｍｉｎの範囲が好ましい。
【実施例】
【００６５】
図２の樹脂シートの製造ライン１０を用い、ＰＭＭＡをダイより押し出し、ニップロール、冷却ロール、剥離ロール、加熱装置を経て厚み２ｍｍの樹脂シートにし、両端部の幅約３０ｍｍをそれぞれ連続的に超音波カッターで裁断した。これによって幅６００ｍｍの樹脂シートを得た。さらに樹脂シートの両端部からそれぞれ表１及び表２に記載の量（オーバーハング量、貼り合わせ長さ）がはみ出す保護シート（基材ＨＤＰＥ、接着剤層ＥＶＡ）を貼り付けた。なお、保護シート材質としては、他に、ＬＤＰＥ、ＰＥＴ、ＰＰ等を用いることが出来る。
【００６６】
ここで、従来の保護シート貼り付け状態による加工と、本発明に係る保護シート貼り付け状態による加工と、の比較試験を行った。なお、従来の保護シート貼り付け状態とは、図４の状態をいう。
【００６７】
流れ方向に１０００ｍｍの間隔で切断し、６００ｍｍ×１０００ｍｍの樹脂シートを得た。
【００６８】
得られた樹脂シートは端面加工工程にてＮＣルータで４辺の粗削り加工および仕上げ加工を行った。端面加工の加工量は１ｍｍとした。この時刃物は粗削り加工では多結晶ダイヤモンド刃（Φ８ｍｍ）、仕上げ加工では単結晶ダイヤモンド刃（Φ５ｍｍ）を使用した。粗削りの場合、切削幅、刃物回転数、加工速度は、それぞれ１．０ｍｍ、１５０００ｒｐｍ、２．０ｍ／ｍｉｎとし、仕上げ加工では、０．５ｍｍ、１５０００ｒｐｍ、１．０ｍ／ｍｉｎとした。
【００６９】
条件と結果を以下の表１及び表２に記す。なお、表１は従来の保護シート貼り付け状態による加工、表２は本発明に係る保護シート貼り付け状態による加工について示している。
【００７０】
【表１】
【００７１】
【表２】
【００７２】
表１から分かるように、保護シートの端を樹脂シートの内側とする場合（マイナス側とする場合）と、保護シートの端を樹脂シートの端より内側に１ｍｍ以内に出来れば加工状態は良好であるが、保護シートの貼り付け位置を樹脂シートの端から１ｍｍ内側までの範囲で制御することは、樹脂シートの寸法精度および貼り付けバラツキを含めると不可能であった。これは保護シートのはみ出し量がゼロの場合も同様である。
【００７３】
そして、保護シートのはみ出し量（オーバーハング量）が１ｍｍ、１５ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍの条件では、図４に示したように刃物で保護シートが浮き上がり、保護シートに加工残りが発生してしまい、良好に加工が出来なかった。さらに保護シートのはみ出し幅が４０ｍｍと保護シート貼り付け後の樹脂シートのハンドリングにおいて、保護シートのひっかかり等の不具合が発生した。
【００７４】
一方、表２から分かるように、本発明の保護フィルム付き樹脂シートは、端面加工によって保護フィルムが浮き上がらない結果を得ることができた。しかしながら、貼り合わせ長さが４０ｍｍの場合に、ハンドリングにおいて、保護シートのひっかかり等の不具合が発生した。したがって、貼り合わせ長さは０ｍｍ以上４０ｍｍ未満（３０ｍｍ以下）とすることが好ましいことが分かった。
【００７５】
なお、樹脂シートの端面加工では、仕上げ加工をフルバック式のプラスチック研磨機を用いても同じ実験を行った。即ち、６００ｍｍ×１０００ｍｍの樹脂シートの端面加工の粗削りをＮＣルータで行い、仕上げをプラスチック研磨機で行った。ＮＣルータの粗削り加工条件は同じである。仕上げ加工を行うプラスチック研磨機では、Φ１５０ｍｍのフルバックに単結晶ダイヤモンドのチップを１個使用し、切削幅、刃物回転数、加工速度は０．０２ｍｍ、６０００ｒｐｍ、０．５ｍ／ｍｉｎで研磨した。この場合においても、表１及び表２と同じ結果が得られた。
【００７６】
さらに、一対のヒートローラの温度設定を３０℃、４０℃、５０℃、８０℃、１００℃、１２０℃、１３０℃、及び１４０℃として、本発明に係る保護シート貼り付けによる加工状態を確認した。温度設定を３０℃、４０℃、５０℃、８０℃、１００℃、１２０℃、及び１３０℃において良好な結果が得られた。
【００７７】
以上より、本発明によって、樹脂シートの表裏面に貼り付けた保護シートと樹脂シートとを一体として切削加工や研磨加工を行うときに保護フィルムが剥がれてしまうのを防止することができることが分かった。
【符号の説明】
【００７８】
１０…樹脂シートの製造ライン、１２…ダイ、１４…樹脂シート、１４’…保護シート付き樹脂シート、１６…冷却ローラ、１８…ニップローラ、２０…剥離ローラ、３６…徐冷ゾーン、８４…保護シート、８４ａ…貼り合わせ部、８８…一対のヒートローラ（保護シート貼り付け手段）、１２２…保護シート貼り付け工程、１２６…端面加工（研磨）工程、Ｌ…貼り合わせ長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は保護シート付き樹脂シート及びその製造方法並びに製造装置に係り、特に、液晶表示装置などの光学用用途の樹脂シートの表裏面に保護シートを設けた保護シート付き樹脂シート及びその製造方法並びに製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種光学素子に使用される樹脂シートとして、フレネルレンズやレンチキュラーレンズ等が様々な分野で使用されている。このような樹脂シートの表面には、規則的な凹凸形状が形成されており、この凹凸形状により、フレネルレンズやレンチキュラーレンズとしての光学的性能を発揮している。
【０００３】
このような光学用途用の樹脂シートは、Ｔダイから押し出された溶融樹脂シートが冷却ロールにより冷却され、その後引取ロールにより引き取られ、搬送部で徐冷され、表裏面を傷等から保護するために帯状の樹脂シートの表裏面に保護シート（保護フィルムともいう。）をラミネートした状態で、枚葉状に切断される。そして、導光板等の光学用途の樹脂シートにおいては、その後、端面の切削加工や研磨加工が施される。
【０００４】
尚、樹脂シートの押出成形においては、押出後の端部の影響でシートに反りや残留ひずみ、厚み変動などが発生しやすいため、両端部を裁断して所望の幅のシート状成形物を得る。特に幅方向の厚み分布が大きい偏肉樹脂シートの押出成形の場合には、幅方向での温度分布も非常に大きくなるため特に端部の影響が大きく反りの原因となり、後工程で熱処理により反りを矯正する場合にも両端部があると反りが直りにくいため、両端部を裁断する。
【０００５】
ここで、両端部の裁断は、上述のように徐冷ゾーン前後に行う必要があるために、保護シートの貼りつけは両端部の裁断後に行わなければならない。
【０００６】
しかしながら、保護シートの寸法精度および貼り付け精度上、常に保護シートと樹脂シートの端部を合わせて貼り付けることはできない。
【０００７】
そこで、特許文献１では、保護シートの端部が常に樹脂シートの端面よりも内側となるように保護シートを貼り付ける方法が提案されている。これによって保護シートの貼り付け精度が問題とならず、その後の端面の切削加工や研磨加工により保護シートと樹脂シートとの間への切り粉の入り込みを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１２０２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、導光板等の光学用途の樹脂シートにおいては、保護シートは端部まで貼り付けられていることが望ましい。そこで、保護シートを樹脂シートの幅よりも広くし、両端をはみ出させて貼り付ける方法が考えられる。
【００１０】
しかしながら、保護シートの端が樹脂シートからはみ出していると、その後のＮＣルータや端面研磨機による端面の切削加工や研磨加工において保護シートが浮き上がり、不良が発生するという問題がある。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、樹脂シートの表裏面に貼り付けた保護シートと保護シート付き樹脂シートとを一体として切削加工や研磨加工を行うときに保護フィルムが剥がれてしまうのを防止することができる保護フィルム付き樹脂シート及びその製造方法並びに製造装置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】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するために、樹脂シートと、該樹脂シートの表裏面に貼り付けられた２枚の保護シートと、からなり、樹脂シートの両端部の側面が前記保護シートで覆われ張り合わされている貼り合わせ部が設けられていることを特徴とする保護シート付き樹脂シートを提供する。
【００１３】
そして、本発明は、上記目的を達成するために、溶融した樹脂をダイからシート状に押し出す押出工程と、押し出した樹脂シートを冷却ローラとニップローラとでニップし冷却して固化する成形冷却工程と、前記冷却ローラから樹脂シートを剥離する剥離工程と、剥離した樹脂シートを徐冷する徐冷工程と、徐冷した樹脂シートの両端部を裁断する両端部裁断工程と、両端部を裁断した樹脂シートの表裏面に樹脂シートより幅広の保護シートをそれぞれ貼り付け、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせる保護シート貼り付け工程と、を備えることを特徴とする保護シート付き樹脂シートの製造方法を提供する。
【００１４】
また、本発明は、上記目的を達成するために、溶融した樹脂をダイからシート状に押し出す押出手段と、押し出した樹脂シートをニップし冷却して固化する成形冷却手段と、前記成形冷却手段から樹脂シートを剥離する剥離手段と、剥離した樹脂シートを徐冷する徐冷手段と、徐冷した樹脂シートの両端部を裁断する両端部裁断手段と、両端部を裁断した樹脂シートの表裏面に樹脂シートより幅広の保護シートをそれぞれ貼り付け、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせる保護シート貼り付け手段と、を有することを特徴とする保護シート付き樹脂シートの製造装置を提供する。
【００１５】
樹脂シートの表裏面に保護シートを貼り付けてから保護シート付き樹脂シートの両端部の加工を行う場合、樹脂シートの全面を保護するためには保護シートの両端部を若干樹脂シートからはみ出させて貼り付ける必要がある、しかしながら、保護シートが外側にはみ出した状態では加工時に保護シートの切削不良が発生する。
【００１６】
そこで、本願発明者は、保護シートの切削不良を防止するために、樹脂シートの表裏面からはみ出した２枚の保護シートを、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように貼り合せるようにした。
【００１７】
本発明によれば、保護シートの浮き上がりを防ぎ、切削不良を防止することができる。
【００１８】
そして、本発明は、２枚の保護シートを貼り合わせた貼り合わせ部の２枚の保護シート同士の貼り合わせ長さは、０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。なお、貼り合わせ長さが０ｍｍとは、２枚の保護フィルム同士を樹脂フィルム端面で突き合わせた状態をさす。また、貼り合わせ長さが３０ｍｍを超えると搬送不良を起こす。
【００１９】
また、本発明は、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせるのに一対のヒートローラを用いることが好ましい。この場合、一対のヒートローラの温度は４０℃以上１３０℃以下とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、樹脂シートの表裏面に貼り付けた保護シートと保護シート付き樹脂シートとを一体として切削加工や研磨加工を行うときに保護フィルムが剥がれてしまうのを防止することができる保護フィルム付き樹脂シート及びその製造方法並びに製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】樹脂シートの製造の全体工程図
【図２】各工程での装置構成を示す概念図
【図３】本発明の保護フィルム付き樹脂シートを示す図
【図４】従来の保護フィルム付き樹脂シートを示す図
【図５】２枚の保護シートを貼り合わせる保護シート貼り付け手段の例を示す図
【図６】保護シート貼り付け手段を上から見た図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面に従って、本発明に係る保護フィルム付き樹脂シートの製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２３】
図１は、樹脂シートの製造方法の全体工程図であり、図２は各工程における装置構成である。以下、本発明を保護フィルム付き樹脂シートの場合について説明する。
【００２４】
図１に示すように、樹脂シートの製造方法としては、主として、原料の計量や混合を行う原料工程１００と、溶融した樹脂を連続してシート状（帯状）に押し出す押出工程１１２と、押し出した樹脂シート１４を成形しながら冷却して固化するシート成形工程１１４と、固化した樹脂シート１４を剥離する剥離工程１１６と、剥離した樹脂シート１４を徐冷する徐冷工程１１８と、徐冷した樹脂シート１４の両端部を裁断する両端部裁断工程１２０と、樹脂シート１４の表裏面に表面保護用の保護シートをラミネートする保護シート貼り付け工程１２２と、保護シート付き樹脂シート１４’を所定サイズ（長さ）に切断する切断工程１２４と、からなり、後工程として端面加工工程１２６、端面加工した保護シート付き樹脂シートを検査する検査工程１２８、検査された樹脂シートを積載する積載工程１３０、その後、樹脂シート１４の成形時の残留歪みを除去するアニール処理（不図示）が施される。
【００２５】
一般的に、原料工程１００では、原料サイロ（又は原料タンク）及び添加物サイロ（又は添加物タンク）から自動計量機に送られた原料樹脂及び添加物が自動計量され、混合器で原料樹脂と添加物が所定比率になるように混合される。原料樹脂に添加物として拡散粒子を添加する場合には、原料樹脂に拡散粒子を所定濃度よりも高濃度に添加したマスターペレットを造粒機で製造しておき、拡散粒子が添加されていないベースペレットとを混合器で所定比率混合するマスターバッチ方式を好適に採用できる。拡散粒子以外の添加物を添加する場合も同様である。
【００２６】
原料工程１００で適切に計量・混合された原料樹脂は押出工程１１２に送られる。
【００２７】
一般的に、押出工程１１２では、混合器で混合された原料樹脂がホッパーを介して押出機に投入され、この押出機により混練りされながら溶融される。押出機は単軸式押出機及び多軸式押出機の何れでもよく、押出機の内部を真空にするベント機能を含むものが好ましい。押出機で溶融された原料樹脂は、スクリューポンプ又はギアポンプ等の定量ポンプにより供給管を介して図２に示すダイ１２（例えばＴダイ）に送られる。そして、ダイ１２からシート状に押し出された樹脂シート１４は次にシート成形工程１１４に送られる。
【００２８】
シート成形工程１１４では、ダイ１２から押し出された樹脂シート１４を、冷却ローラ１６とニップローラ１８とでニップして成形しながら冷却して固化する。剥離工程１１６では、固化した樹脂シート１４を剥離ローラ２０で剥離する。
【００２９】
剥離工程１１６を経た樹脂シート１４は次に徐冷工程１１８に送られる。
【００３０】
徐冷工程１１８は、剥離ローラ２０の下流における樹脂シート１４の急激な温度変化を防止するために設けられたものである。樹脂シート１４に急激な温度変化を生じた場合、例えば樹脂シート１４の表面近傍が塑性状態になっているのに、樹脂シート１４の内部が弾性状態であり、この部分の硬化による収縮で樹脂シート１４の表面形状が悪化する。また、樹脂シート１４の表裏面に温度差を生じ、樹脂シート１４に反りを生じ易い。特に、偏肉樹脂シートのように樹脂シート幅方向において肉厚分布がある場合に反りを生じ易い。
【００３１】
徐冷工程１１８で冷却された樹脂シート１４は、ニップタイプのフィードローラ８０により引き取られて、両端部裁断工程１２０に送られる。
【００３２】
両端部裁断工程１２０では、徐冷工程１１８を経た樹脂シート１４の両端部は、連続的にカッター７４で裁断する。カッター７４としては、超音波カッターを用いることが好ましい。尚、裁断された樹脂シート１４の一部は回収ボックス７６で回収され、回収された樹脂は廃棄又は再利用される。
【００３３】
保護シート貼り付け工程１２２は、樹脂シート１４の表裏面に保護シート（ポリエチレン等のフィルム）を貼り付ける工程であり、一対のリール８２から巻き戻された保護シート８４が樹脂シート１４を挟み込むように合流され、ニップローラ８６を通過することによりラミネートされ、保護シート付き樹脂シート１４’となる。
【００３４】
切断工程１２４は保護シート付き樹脂シート１４’を切断機９０によって所定長さに切り揃える工程である。
【００３５】
このように製造される保護シート付き樹脂シート１４’において、本発明では、図３に示すように、樹脂シート１４の両端部の側面が保護シート８４で覆われ張り合わされている貼り合わせ部８４ａを設けるようにした。
【００３６】
図４は、樹脂シート１４の表裏面を全面保護するために、表裏面の保護シートを樹脂シートの端部からはみ出させて貼り付けた場合を示している。
【００３７】
このように保護シート８４、８４が樹脂シート１４の外側にはみ出した状態では、後工程の端面加工工程１２６の加工時において、保護シートの切削不良が発生する。即ち、その後のＮＣルータや端面研磨機による端面の切削加工や研磨加工において保護シートが浮き上がり、不良が発生するという問題がある。
【００３８】
そこで、本願発明者は、保護シートの切削不良を防止するために、図３に示したように樹脂シート１４の表裏面からはみ出した２枚の保護シート８４、８４を、樹脂シートの両端部の側面１４ａが保護シート８４、８４で覆われるように貼り合せるようにした。
【００３９】
本発明によれば、保護シートの浮き上がりを防ぎ、切削不良を防止することができる。
【００４０】
そして、本発明は、２枚の保護シート８４、８４を貼り合わせた貼り合わせ部８４ａの２枚の保護シート同士の貼り合わせ長さＬ（図３参照）は、０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。なお、貼り合わせ長さが０ｍｍとは、２枚の保護フィルム同士を樹脂フィルム端面で突き合わせた状態をさす。貼り合わせ長さが３０ｍｍを超えると、後工程の集積・積載工程１３０で搬送不良を起こす。
【００４１】
ここで、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせるには、図５に示すように、一対のヒートローラ８８を用いることが好ましい。この場合、一対のヒートローラ８８の温度は、保護シート８４の粘着剤の種類にも依るが、４０℃以上１３０℃以下とすることが好ましい。ヒートローラ８８の温度が３０℃の場合は接着剤の軟化点に達していないために接着されず、１４０℃を超えると、保護シート自体が軟化し、うねりが発生するためにハンドリング不良等の原因となる。ヒートシーラの幅は０．５ｍｍから３０ｍｍの間で設定することができる。
【００４２】
なお、図５のヒートローラ８８の回転軸にはカートリッジヒータ８８ａが埋め込まれており、それによりヒートローラ８８の温度を調整することができる。また、図５では、樹脂シートの両端部の側面１４ａがヒートローラ８８の側面と離れて示されているが、樹脂シートの側面１４ａとヒートローラ８８の側面との距離を近づけて貼り付けることで樹脂シートの両端部の側面１４ａにも保護シートが貼り付くようにできる。本発明においては、表裏面の保護シートのはみ出し幅は必ずしも一致している必要はない。また、樹脂シートの側面と保護シートは必ずしも密着している必要は無い。
【００４３】
また、図６に示すように、ヒートローラ８８は貼り合わせた保護シートがよれるのを防ぐために、下流側に向かって０．１°以上広がるように配置されていることが好ましい。
【００４４】
このように、本発明では、保護シートの切削不良を防止するために表裏面からはみ出させた保護シートを貼り合わせることで、保護シートの浮き上がりを防ぎ、不良を防止することができる。
【００４５】
なお、保護シート８４、８４の他の貼り合せ方としては、保護シート付きの樹脂シートを、保護シートの接着剤の軟化温度以上かつ樹脂シートのガラス転移点以下に設定された恒温槽内に１０分〜３時間保持し、保護シート同士を貼り合せることも可能である。または、保護シートを予備加熱し、ニップローラ等で加圧することにより接着することもできる。保護シートに熱等をかけずに貼り合せられる粘着層がある場合であれば、予備加熱無しにニップローラ等で加圧するだけで貼り合せが可能である。
【００４６】
また、本発明に係る保護シートの貼り合せ方としては、保護シートを突合せで貼り合せる場合と、表裏面の保護シートの接着面を内面にして貼り合せる場合がある。
【００４７】
保護シートを突合せて貼り合せる場合では、樹脂シートの表面からはみ出す保護シートの幅をＸ、裏面からはみ出す保護シートの幅をＹ、樹脂シートの厚みをＴとした場合に、0≦Ｘ≦Ｔかつ０≦Ｙ≦Ｔかつ、Ｘ＋Ｙ≧Ｔとなるようにし、樹脂シートの形状に合わせたＬ字型のヒートシーラ等で保護シートを樹脂シートの角に合わせて折りながら貼り合せることができる。そして、Ｘ＋Ｙ＞Ｔの場合には、表裏面の保護シート同士が重なるように貼り合せることが出来る。また表裏面の保護シートの接着面を内面にして貼り合せる場合には、Ｘ＋Ｙ≧Ｔ＋１ｍｍとなるようにし、樹脂シートの両端部からはみ出した表裏面の保護シート同士をローラ状のヒートシーラでニップし連続的に貼り合わせることができる。
【００４８】
冷却ローラ１６の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にＨＣｒメッキ、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。冷却ローラ１６は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で回転駆動される。
【００４９】
ニップローラ１８は、冷却ローラ１６に対向配置され、冷却ローラ１６とで樹脂シート１４を挟圧するためのローラである。ニップローラ１８の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にＨＣｒメッキ、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。ニップローラ１８の表面は鏡面状に加工されていることが好ましく、中心線平均粗さＲａで０．５μｍ以下とするのが好ましく、０．２μｍ以下とするのがより好ましい。このような平滑な表面とすることにより、成形後の樹脂シート１４の裏面を良好な状態にできる。また、ニップローラ１８は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で回転駆動される。尚、ニップローラ１８に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂シート１４の裏面を良好な状態にできる点より、駆動手段を設けることが好ましい。ニップローラ１８には、図示しない加圧手段が設けられており、冷却ローラ１６との間の樹脂シート１４を所定の圧力で挟圧できるようになっている。この加圧手段は、いずれも、ニップローラ１８と冷却ローラ１６との接触点における法線方向に圧力を印加する構成のもので、モータ駆動手段、エアシリンダ、油圧シリンダ等の公知の各種手段が採用できる。
【００５０】
ニップローラ１８には、挟圧力の反力による撓みが生じにくくなるような構成を採用することもできる。このような構成としては、ニップローラ１８の背面側（冷却ローラ１６の反対側）に図示しないバックアップローラを設ける構成、クラウン形状（中高形状とする）を採用する構成、ローラの軸方向中央部の剛性が大きくなるような強度分布を付けたローラの構成、及びこれらを組み合わせた構成等が採用できる。
【００５１】
また、剥離ローラ２０は、冷却ローラ１６に対向配置され、樹脂シート１４を巻き掛けることにより樹脂シート１４を冷却ローラ１６より剥離するためのローラで、冷却ローラ１６の１８０度下流側に配置される。剥離ローラ２０の表面は鏡面状に加工されていることが好ましい。このような表面とすることにより、成形後の樹脂シート１４の裏面を良好な状態にできる。そして、剥離ローラ表面の表面粗さは、中心線平均粗さＲａで０．５μｍ以下とするのが好ましく、０．２μｍ以下とするのがより好ましい。剥離ローラ２０の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にＨＣｒメッキ、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。剥離ローラ２０は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で矢印方向に回転駆動される。尚、剥離ローラ２０に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂シート１４の裏面を良好な状態にできる点より、駆動手段を設けることが好ましい。
【００５２】
冷却ローラ１６およびニップローラ１８は、温度調節手段を備えることもできる。冷却ローラ１６、ニップローラ１８のローラ設定温度は、樹脂シート１４の材質、樹脂シート１４の溶融時（たとえば、ダイ１２のスリット出口）の温度、樹脂シート１４の搬送速度、冷却ローラ１６の外径、冷却ローラ１６の凹凸パターン形状等によって最適な値を選択することができる。
【００５３】
この冷却ローラ１６およびニップローラ１８の温度調節手段としては、ローラ内部に温度調節したオイルを循環させる構成が好ましく採用できる。このオイルの供給と排出は、ローラの端部にロータリージョイントを設ける構成により実現できる。他の温度調節手段としては、たとえば、ローラの内部にシースヒータを埋め込む構成、ローラの近傍に誘電加熱手段を配する構成等、公知の各種手段を採用することができる。このような温度調節手段を備えることにより、高温状態の樹脂シート１４による冷却ローラ１６およびニップローラ１８の温度上昇や急激な温度低下を抑制することができる。
【００５４】
また、樹脂シートの製造ライン１０には、反りの量を測定する反り測定器を備えることもできる。例えば、徐冷ゾーン３６後の樹脂シートの表面（外周）を静電センサなどでスキャンさせ、樹脂シートと静電センサとの距離（形状）を計測して、反り量を換算する。そして、この数値をフィードバックすることにより、より最適な形状とすることが可能である。
【００５５】
本発明に適用される樹脂シート１４としては、熱可塑性樹脂を用いることができ、たとえば、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、熱可塑性エラストマー、又はこれらの共重合体、シクロオレフィンポリマー等が挙げられる。
【００５６】
また、樹脂シート中に拡散粒子を含ませることが可能である。拡散粒子を加えることにより、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に好適に用いることができる。さらに、拡散粒子を添加することにより、シートの反りが発生しやすくなるが、本発明の製造方法によれば、樹脂シートの温度を均一にすることができるので、安定した形状でシートの製造が可能である。
【００５７】
冷却ローラ１６より剥離した樹脂シート１４を、水平方向に搬送し、徐冷ゾーン３６を通過することにより徐冷し、歪みが除去された状態で、下流の製品取り部において所定長さに切断し、樹脂シートの製品として収容する。
【００５８】
この樹脂シートの製造において、ダイ１２よりの樹脂シート１４の押し出し速度は、０．１〜５０ｍ／分、好ましくは０．３〜３０ｍ／分の値が採用できる。したがって、型ローラ１６の周速も略これに一致させる。なお、各ローラの速度ムラは、設定値に対して１％以内に制御することが好ましい。
【００５９】
ニップローラ１８の冷却ローラ１６への押し付け圧は、線圧換算（各ニップローラの弾性変形による面接触を線接触と仮定して換算した値）で、０〜２００ｋＮ／ｍ（ｋｇｆ／ｃｍ）とするのが好ましく、０〜１００ｋＮ／ｍ（ｋｇｆ／ｃｍ）とするのがより好ましい。
【００６０】
ニップローラ１８及び剥離ローラ２０の温度制御は、個々のローラ毎に行うことが好ましい。そして、剥離ローラ２０の箇所における樹脂シート１４の表面温度が樹脂シートのガラス転移温度以下となっていることが好ましい。この際、樹脂シート１４にポリメチルメタクリレート樹脂を採用した場合、剥離ローラ２０の設定温度は、５０〜１１０℃とすることができる。
【００６１】
次に、後工程の端面加工工程１２６について説明する。
【００６２】
保護シート付き樹脂シート１４’の端面加工は、ＮＣルータやフルバック式のプラスチック研磨機を用いる。ＮＣルータやフルバック式のプラスチック研磨機で保護シート付き樹脂シート１４’の４辺の粗削り加工および仕上げ加工を行う。
【００６３】
ＮＣルータの粗削り刃材質 としては多結晶ダイヤモンドや超硬または超硬合金が用いられている。この場合、刃径はΦ８〜Φ２０の範囲、粗削り切削量は０．１〜１．０ｍｍの範囲、粗削り回転数は５０００〜１８０００ｒｐｍの範囲、粗削り切削速度は０．５〜２．０ｍ／ｍｉｎの範囲が好ましい。また、ＮＣルータの仕上げ刃材質としては結晶ダイヤモンド、仕上げ刃径はΦ５〜Φ１６の範囲、仕上げ切削量は０．０５〜０．５ｍｍの範囲、仕上げ回転数は、１００００〜１８０００ｒｐｍの範囲、仕上げ切削速度は０．１〜１．０ｍ／ｍｉｎの範囲が好ましい。
【００６４】
フルバック式のプラスチック研磨機において、フルバック外径はΦ５０〜Φ２００の範囲、粗削り刃材質は多結晶ダイヤモンドや超硬または超硬合金、粗削り切削量は０．１〜１．０ｍｍの範囲、粗削り回転数は５０００〜１５０００ｒｐｍの範囲、粗削り切削速度は０．１〜０．５ｍ／ｍｉｎの範囲が好ましい。また、仕上げ刃材質は単結晶ダイヤモンド、仕上げ切削量は０．０１〜０．１ｍｍの範囲、仕上げ回転数は５０００〜１５０００ｒｐｍの範囲、仕上げ切削速度は０．１〜０．５ｍ／ｍｉｎの範囲が好ましい。
【実施例】
【００６５】
図２の樹脂シートの製造ライン１０を用い、ＰＭＭＡをダイより押し出し、ニップロール、冷却ロール、剥離ロール、加熱装置を経て厚み２ｍｍの樹脂シートにし、両端部の幅約３０ｍｍをそれぞれ連続的に超音波カッターで裁断した。これによって幅６００ｍｍの樹脂シートを得た。さらに樹脂シートの両端部からそれぞれ表１及び表２に記載の量（オーバーハング量、貼り合わせ長さ）がはみ出す保護シート（基材ＨＤＰＥ、接着剤層ＥＶＡ）を貼り付けた。なお、保護シート材質としては、他に、ＬＤＰＥ、ＰＥＴ、ＰＰ等を用いることが出来る。
【００６６】
ここで、従来の保護シート貼り付け状態による加工と、本発明に係る保護シート貼り付け状態による加工と、の比較試験を行った。なお、従来の保護シート貼り付け状態とは、図４の状態をいう。
【００６７】
流れ方向に１０００ｍｍの間隔で切断し、６００ｍｍ×１０００ｍｍの樹脂シートを得た。
【００６８】
得られた樹脂シートは端面加工工程にてＮＣルータで４辺の粗削り加工および仕上げ加工を行った。端面加工の加工量は１ｍｍとした。この時刃物は粗削り加工では多結晶ダイヤモンド刃（Φ８ｍｍ）、仕上げ加工では単結晶ダイヤモンド刃（Φ５ｍｍ）を使用した。粗削りの場合、切削幅、刃物回転数、加工速度は、それぞれ１．０ｍｍ、１５０００ｒｐｍ、２．０ｍ／ｍｉｎとし、仕上げ加工では、０．５ｍｍ、１５０００ｒｐｍ、１．０ｍ／ｍｉｎとした。
【００６９】
条件と結果を以下の表１及び表２に記す。なお、表１は従来の保護シート貼り付け状態による加工、表２は本発明に係る保護シート貼り付け状態による加工について示している。
【００７０】
【表１】
【００７１】
【表２】
【００７２】
表１から分かるように、保護シートの端を樹脂シートの内側とする場合（マイナス側とする場合）と、保護シートの端を樹脂シートの端より内側に１ｍｍ以内に出来れば加工状態は良好であるが、保護シートの貼り付け位置を樹脂シートの端から１ｍｍ内側までの範囲で制御することは、樹脂シートの寸法精度および貼り付けバラツキを含めると不可能であった。これは保護シートのはみ出し量がゼロの場合も同様である。
【００７３】
そして、保護シートのはみ出し量（オーバーハング量）が１ｍｍ、１５ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍの条件では、図４に示したように刃物で保護シートが浮き上がり、保護シートに加工残りが発生してしまい、良好に加工が出来なかった。さらに保護シートのはみ出し幅が４０ｍｍと保護シート貼り付け後の樹脂シートのハンドリングにおいて、保護シートのひっかかり等の不具合が発生した。
【００７４】
一方、表２から分かるように、本発明の保護フィルム付き樹脂シートは、端面加工によって保護フィルムが浮き上がらない結果を得ることができた。しかしながら、貼り合わせ長さが４０ｍｍの場合に、ハンドリングにおいて、保護シートのひっかかり等の不具合が発生した。したがって、貼り合わせ長さは０ｍｍ以上４０ｍｍ未満（３０ｍｍ以下）とすることが好ましいことが分かった。
【００７５】
なお、樹脂シートの端面加工では、仕上げ加工をフルバック式のプラスチック研磨機を用いても同じ実験を行った。即ち、６００ｍｍ×１０００ｍｍの樹脂シートの端面加工の粗削りをＮＣルータで行い、仕上げをプラスチック研磨機で行った。ＮＣルータの粗削り加工条件は同じである。仕上げ加工を行うプラスチック研磨機では、Φ１５０ｍｍのフルバックに単結晶ダイヤモンドのチップを１個使用し、切削幅、刃物回転数、加工速度は０．０２ｍｍ、６０００ｒｐｍ、０．５ｍ／ｍｉｎで研磨した。この場合においても、表１及び表２と同じ結果が得られた。
【００７６】
さらに、一対のヒートローラの温度設定を３０℃、４０℃、５０℃、８０℃、１００℃、１２０℃、１３０℃、及び１４０℃として、本発明に係る保護シート貼り付けによる加工状態を確認した。温度設定を３０℃、４０℃、５０℃、８０℃、１００℃、１２０℃、及び１３０℃において良好な結果が得られた。
【００７７】
以上より、本発明によって、樹脂シートの表裏面に貼り付けた保護シートと樹脂シートとを一体として切削加工や研磨加工を行うときに保護フィルムが剥がれてしまうのを防止することができることが分かった。
【符号の説明】
【００７８】
１０…樹脂シートの製造ライン、１２…ダイ、１４…樹脂シート、１４’…保護シート付き樹脂シート、１６…冷却ローラ、１８…ニップローラ、２０…剥離ローラ、３６…徐冷ゾーン、８４…保護シート、８４ａ…貼り合わせ部、８８…一対のヒートローラ（保護シート貼り付け手段）、１２２…保護シート貼り付け工程、１２６…端面加工（研磨）工程、Ｌ…貼り合わせ長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂シートと、該樹脂シートの表裏面に貼り付けられた２枚の保護シートと、からなり、
樹脂シートの両端部の側面が前記保護シートで覆われ貼り合わされている貼り合わせ部が設けられていることを特徴とする保護シート付き樹脂シート。
【請求項２】
前記貼り合わせ部において、２枚の保護シート同士の貼り合わせ長さは、０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の保護シート付き樹脂シート。
【請求項３】
溶融した樹脂をダイからシート状に押し出す押出工程と、
押し出した樹脂シートを冷却ローラとニップローラとでニップし冷却して固化する成形冷却工程と、
前記冷却ローラから樹脂シートを剥離する剥離工程と、
剥離した樹脂シートを徐冷する徐冷工程と、
徐冷した樹脂シートの両端部を裁断する両端部裁断工程と、
両端部を裁断した樹脂シートの表裏面に樹脂シートより幅広の保護シートをそれぞれ貼り付け、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせる保護シート貼り付け工程と、
を備えることを特徴とする保護シート付き樹脂シートの製造方法。
【請求項４】
前記保護シート貼り付け工程では、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように貼り合わされている貼り合わせ部において、２枚の保護シート同士が貼り合わされる貼り合わせ長さを０ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項３に記載の保護シート付き樹脂シートの製造方法。
【請求項５】
前記保護シート貼り付け工程では、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせるのに一対のヒートローラを用いることを特徴とする請求項３又は４に記載の保護シート付き樹脂シートの製造方法。
【請求項６】
前記一対のヒートローラの温度を４０℃以上１３０℃以下とすることを特徴とする請求項５に記載の保護シート付き樹脂シートの製造方法。
【請求項７】
溶融した樹脂をダイからシート状に押し出す押出手段と、
押し出した樹脂シートをニップし冷却して固化する成形冷却手段と、
前記成形冷却手段から樹脂シートを剥離する剥離手段と、
剥離した樹脂シートを徐冷する徐冷手段と、
徐冷した樹脂シートの両端部を裁断する両端部裁断手段と、
両端部を裁断した樹脂シートの表裏面に樹脂シートより幅広の保護シートをそれぞれ貼り付け、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせる保護シート貼り付け手段と、
を有することを特徴とする保護シート付き樹脂シートの製造装置。
【請求項８】
前記保護シート貼り付け手段は、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせる一対のヒートローラであることを特徴とする請求項７に記載の保護シート付き樹脂シートの製造装置。
【請求項１】
樹脂シートと、該樹脂シートの表裏面に貼り付けられた２枚の保護シートと、からなり、
樹脂シートの両端部の側面が前記保護シートで覆われ貼り合わされている貼り合わせ部が設けられていることを特徴とする保護シート付き樹脂シート。
【請求項２】
前記貼り合わせ部において、２枚の保護シート同士の貼り合わせ長さは、０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の保護シート付き樹脂シート。
【請求項３】
溶融した樹脂をダイからシート状に押し出す押出工程と、
押し出した樹脂シートを冷却ローラとニップローラとでニップし冷却して固化する成形冷却工程と、
前記冷却ローラから樹脂シートを剥離する剥離工程と、
剥離した樹脂シートを徐冷する徐冷工程と、
徐冷した樹脂シートの両端部を裁断する両端部裁断工程と、
両端部を裁断した樹脂シートの表裏面に樹脂シートより幅広の保護シートをそれぞれ貼り付け、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせる保護シート貼り付け工程と、
を備えることを特徴とする保護シート付き樹脂シートの製造方法。
【請求項４】
前記保護シート貼り付け工程では、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように貼り合わされている貼り合わせ部において、２枚の保護シート同士が貼り合わされる貼り合わせ長さを０ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項３に記載の保護シート付き樹脂シートの製造方法。
【請求項５】
前記保護シート貼り付け工程では、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせるのに一対のヒートローラを用いることを特徴とする請求項３又は４に記載の保護シート付き樹脂シートの製造方法。
【請求項６】
前記一対のヒートローラの温度を４０℃以上１３０℃以下とすることを特徴とする請求項５に記載の保護シート付き樹脂シートの製造方法。
【請求項７】
溶融した樹脂をダイからシート状に押し出す押出手段と、
押し出した樹脂シートをニップし冷却して固化する成形冷却手段と、
前記成形冷却手段から樹脂シートを剥離する剥離手段と、
剥離した樹脂シートを徐冷する徐冷手段と、
徐冷した樹脂シートの両端部を裁断する両端部裁断手段と、
両端部を裁断した樹脂シートの表裏面に樹脂シートより幅広の保護シートをそれぞれ貼り付け、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせる保護シート貼り付け手段と、
を有することを特徴とする保護シート付き樹脂シートの製造装置。
【請求項８】
前記保護シート貼り付け手段は、樹脂シートの両端部の側面が覆われるように２枚の保護シートを貼り合わせる一対のヒートローラであることを特徴とする請求項７に記載の保護シート付き樹脂シートの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２２８３５３（Ｐ２０１０−２２８３５３Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７９９００（Ｐ２００９−７９９００）
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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