樹脂シートの製造方法
【課題】成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートを製造した際に、所望の断面形状を得ることができ、特に、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使用するのに好適な樹脂シートの製造方法を提供する。
【解決手段】第１のダイ１２より押し出したシート状の第１の樹脂材料１４と第２のダイ１５より押し出したシート状の第２の樹脂材料１７とを積層し、第１の樹脂材料が型ローラ１６に接し第２の樹脂材料がニップローラ１８に接するように、型ローラとニップローラとで挟圧し、型ローラ表面の凹凸形状を第１の樹脂材料に転写するとともに、第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とを密着させ、密着後の第１及び第２の樹脂材料を型ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより型ローラより剥離する。
【解決手段】第１のダイ１２より押し出したシート状の第１の樹脂材料１４と第２のダイ１５より押し出したシート状の第２の樹脂材料１７とを積層し、第１の樹脂材料が型ローラ１６に接し第２の樹脂材料がニップローラ１８に接するように、型ローラとニップローラとで挟圧し、型ローラ表面の凹凸形状を第１の樹脂材料に転写するとともに、第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とを密着させ、密着後の第１及び第２の樹脂材料を型ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより型ローラより剥離する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂シートの製造方法に係り、特に、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使用するのに好適な樹脂シートの製造方法に関する。
【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】
このような樹脂シートを製造する方法として、これまでに各種の提案がなされている（特許文献１〜４参照）。これらの提案においては、いずれも、生産性向上の観点よりローラ成形方式が採用されている。
【０００４】
たとえば、特許文献１は、樹脂シートをローラから剥離するまでの間の冷却手段に工夫を施すことにより、転写性の向上を図っている。特許文献２は、ローラに金型を巻き付けてフレネルレンズを製造する方法を開示している。
【０００５】
特許文献３は、成形ローラの内部に熱緩衝部材を配して、生産性及び転写性の向上を図っている。特許文献４は、コロナ放電処理を採用することにより、転写性の向上、欠陥の低減を図っている。
【０００６】
これら従来技術の代表的なローラ成形方式は、図４に示される構成のようになっている。この装置構成は、押出し機（図示略）によって溶融された樹脂材料１をシート状に賦形するためのシート用のダイ２と、表面に凹凸形状が形成されたスタンパーローラ３と、スタンパーローラ３に対向配置される鏡面ローラ４と、スタンパーローラ３に対向するとともに、鏡面ローラ４の反対側に配置される剥離用鏡面ローラ５よりなる。
【０００７】
そして、ダイ２より押し出したシート状の樹脂材料１を、スタンパーローラ３と鏡面ローラ４とで挟圧し、スタンパーローラ３表面の凹凸形状を樹脂材料１に転写し、樹脂材料１を剥離用鏡面ローラ５に巻き掛けることによりスタンパーローラ３より剥離する。
【特許文献１】特開平８−３１０２５号公報
【特許文献２】特開平７−３１４５６７号公報
【特許文献３】特開２００３−５３８３４号公報
【特許文献４】特開平８−２８７５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の提案は、いずれも、比較的薄肉の樹脂シートを製造する方法に関するものであり、比較的厚肉の樹脂シートの製造には適していない。特に、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートを製造した場合には、所望の断面形状を得るのが非常に困難である。
【０００９】
たとえば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート樹脂）を押し出し後にローラ成形する際に、幅方向に厚さ分布を付け、最厚肉部と最薄肉部との厚さの差を１ｍｍ以上とした場合、表面又は裏面に凹凸（樹脂の硬化時の収縮による引け、弾性回復量分布）を生じたり、全体的に表面形状転写率が低下したり、シャープエッジ形状が転写できなかったり、各種の問題がある。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートを製造した際に、所望の断面形状を得ることができ、特に、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使用するのに好適な樹脂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】
【００１１】
本発明は、前記目的を達成するために、第１のダイより押し出したシート状の第１の樹脂材料と第２のダイより押し出したシート状の第２の樹脂材料とを積層し、該第１の樹脂材料が型ローラに接し該第２の樹脂材料がニップローラに接するように、該型ローラと該型ローラに対向配置される該ニップローラとで挟圧し、該型ローラ表面の凹凸形状を前記第１の樹脂材料に転写するとともに、前記第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とを密着させ、密着後の前記第１及び第２の樹脂材料を前記型ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより該型ローラより剥離することを特徴とする樹脂シートの製造方法を提供する。
【００１２】
本発明によれば、第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とを積層し、型ローラとニップローラとで挟圧し、型ローラ表面の凹凸形状を第１の樹脂材料に転写するとともに、第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とを密着させ、密着後の積層体を剥離ローラに巻き掛けることにより型ローラより剥離する。このように、２種類の樹脂材料を積層することにより、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートであっても、成型直後に発生する裏面凹凸が生じにくく、所望の断面形状を得ることができる。
【００１３】
なお、本発明においては、第１のダイより押し出した第１の樹脂材料と第２のダイより押し出した第２の樹脂材料とを積層する構成が採用されているが、ダイを２組設ける構成に代えて、マルチマニホールドのダイを使用したり、フィードブロック方式のダイを使用したりする構成も請求項１に係る発明の均等範囲のものであると言える。すなわち、これらの構成によっても均等の作用を奏することができ、均等の効果が得られる。
【００１４】
本発明において、前記ニップローラ及び／又は前記剥離ローラの表面に凹凸形状が形成されていることが好ましい。このように、ニップローラ及び／又は剥離ローラの表面に凹凸形状が形成されていれば、表裏面ともに凹凸形状が形成された樹脂シートが得られる。
【００１５】
この場合、たとえば、型ローラにより幅方向の厚さ分布が大きい凹凸形状を第１の樹脂材料に形成し、ニップローラ及び／又は剥離ローラにより幅方向の厚さ分布がこれより小さい凹凸形状を第２の樹脂材料に形成し、両者を積層させることにより、表裏面に所望の断面形状を得ることができる。たとえば、表面側にレンチキュラーレンズを形成するとともに、裏面側にこれより１桁以上微細ピッチの凹凸形状を形成し、散乱面とするような構成である。
【００１６】
また、本発明において、前記第１の樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ1 が前記第２の樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ2 より小であることが好ましい。このように、第１の樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ1 が第２の樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ2 より小であれば、第１の樹脂材料の幅方向の厚さ分布が大きい凹凸形状を形成し、第２の樹脂材料の幅方向の厚さ分布がこれより小さい凹凸形状を形成するのに適している。
【００１７】
なお、「ガラス転移温度Ｔｇ」とは、有機高分子物質が、低温のガラス状態から、高温の過冷却液体又はゴム状へ移る温度をいう。
【００１８】
本発明において、前記第１及び／又は前記第２の樹脂材料に転写される凹凸形状により、該第１及び第２の樹脂材料の積層体の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が１ｍｍ以上となることが好ましい。また、本発明において、前記第１及び第２の樹脂材料の積層体の最薄肉部の厚さが５ｍｍ以下であることが好ましい。このように、従来、成形が困難であった、断面形状の樹脂材料の成形において、本発明の効果が発揮できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートであっても、所望の断面形状を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に従って、本発明に係る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。図１は、本発明に係る樹脂シートの製造方法が適用される、樹脂シートの製造ラインの例を示す構成図である。
【００２１】
この樹脂シートの製造ライン１０は、押出し機１１によって溶融された第１の樹脂材料１４をシート状に賦形するためのシート用の第１のダイであるダイ１２と、押出し機１３によって溶融された第２の樹脂材料１７をシート状に賦形するためのシート用の第２のダイであるダイ１５と、表面に凹凸形状が形成された型ローラ１６と、型ローラ１６に対向配置されるニップローラ１８と、型ローラ１６に対向配置される剥離ローラ２４と、第１の樹脂材料１４と第２の樹脂材料１７との積層体３２の搬送を支持する複数のガイドローラ２２、２２…等とより構成される。
【００２２】
ダイ１２のスリットサイズは、成形された溶融状態の第１の樹脂材料１４の幅が型ローラ１６の型の幅よりも広くなるように形成され、また、このダイ１２から押し出される溶融状態の第１の樹脂材料１４が型ローラ１６とニップローラ１８との間に押し出されるように配置されている。
【００２３】
同様に、ダイ１５のスリットサイズは、成形された溶融状態の第２の樹脂材料１７の幅が型ローラ１６の型の幅よりも広くなるように形成され、また、このダイ１５から押し出される溶融状態の第２の樹脂材料１７が型ローラ１６とニップローラ１８との間に押し出されるように配置されている。
【００２４】
型ローラ１６の表面には、規則的な凹凸形状が形成されている。この規則的な凹凸形状は、たとえば、図２に示される成形後の第１の樹脂材料１４の反転形状とすることができる。この図２は、成形後の第１の樹脂材料１４（積層体３２）の端面１４Ａを直線上に切り取った状態の斜視図である。
【００２５】
一方、ニップローラ１８の表面は、平坦かつ平滑に形成されている。なお、本実施態様ではニップローラ１８の表面を平坦にしているが、型ローラ１６と同様に規則的な凹凸形状とすることもできる。
【００２６】
すなわち、積層体３２（第２の樹脂材料１７）の裏面は平面であり、第１の樹脂材料１４の表面に矢印に平行な直線状の凹凸パターンが形成されている。この矢印は、第１の樹脂材料１４の走行方向を示す。したがって、型ローラ１６の表面には、端面１４Ａの反転形状のエンドレス溝を形成すればよい。なお、第１の樹脂材料１４表面の凹凸パターン形状の詳細については後述する。
【００２７】
型ローラ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。
【００２８】
型ローラ１６表面の凹凸パターン形成方法としては、凹凸パターン（ピッチ、深さ、等）や型ローラ１６表面の材質にもよるが、一般的にはＮＣ旋盤による切削加工と仕上げバフ加工との組み合わせが好ましく採用できる。また、他の公知の加工方法（研削加工、超音波加工、放電加工、等）も採用できる。
【００２９】
ニップローラ１８の表面に規則的な凹凸形状を形成する場合には、同様の形成方法が採用できる。一方、本実施態様のように、ニップローラ１８の表面を平坦かつ平滑に形成する場合には、一般的には旋盤による切削加工と仕上げバフ加工との組み合わせが好ましく採用できる。
【００３０】
型ローラ１６表面の表面粗さは、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。
【００３１】
型ローラ１６は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で図１の矢印方向に回転駆動されるようになっている。また、型ローラ１６には、温度調節手段が施されている。このような温度調節手段が設けられることにより、高温状態の第１の樹脂材料１４（積層体３２）による型ローラ１６の温度上昇や急激な温度低下を抑制すべく制御できる。
【００３２】
このような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。図１の樹脂シートの製造ライン１０においては、この温度調節手段が採用されている。
【００３３】
ニップローラ１８は、型ローラ１６に対向配置され、型ローラ１６とにより第１の樹脂材料１４とこの背面に積層された第２の樹脂材料１７との積層体３２を挟圧するためのローラで、走行方向上流側において型ローラ１６と同一高さに配置されている。
【００３４】
積層体３２の裏面を平坦に形成する場合には、既述したように、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い。このような表面とすることにより、成形後の第２の樹脂材料１７（積層体３２）の裏面を良好な状態にできる。そして、ニップローラ１８表面の表面粗さは、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。
【００３５】
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。
【００３６】
ニップローラ１８は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で図１の矢印方向に回転駆動されるようになっている。なお、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、第２の樹脂材料１７の表面（積層体３２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。
【００３７】
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、型ローラ１６との間の積層体３２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、ニップローラ１８と型ローラ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。
【００３８】
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（型ローラ１６の反対側）に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。
【００３９】
ニップローラ１８には、温度調節手段が施されている。ニップローラ１８のローラ設定温度は、第２の樹脂材料１７の材質、第２の樹脂材料１７の溶融時（たとえば、ダイ１５のスリット出口）の温度、第２の樹脂材料１７（積層体３２）の搬送速度、型ローラ１６の外径、型ローラ１６の凹凸パターン形状等によって最適な値を選択すべきである。
【００４０】
ニップローラ１８のローラ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。図１の樹脂シートの製造ライン１０においては、この温度調節手段が採用されている。
【００４１】
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、公知の各種手段が採用できる。
【００４２】
既述したように、第１の樹脂材料１４のガラス転移温度Ｔｇ1 は、第２の樹脂材料１７のガラス転移温度Ｔｇ2 より小であることが好ましい。このように、第１の樹脂材料１４の熱変形が第２の樹脂材料１７より大であれば、第１の樹脂材料１４の表面の凹凸形状を大きくできるとともに、第２の樹脂材料１７の表面を平坦にするのに都合がよい。
【００４３】
なお、樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇの測定は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による熱量変化の測定や、レオメータによるｔａｎδ＝Ｇ’’（損失弾性率）／Ｇ’（貯蔵弾性率）の測定等、一般的な方法によることができる。
【００４４】
また、本実施形態と異なり、第２の樹脂材料１７の表面に凹凸形状を形成する場合も、このように、第１の樹脂材料１４の熱変形が第２の樹脂材料１７より大であれば、第１の樹脂材料１４の表面の凹凸形状を大きくできるとともに、第２の樹脂材料１７の表面の凹凸形状を良好に形成できる。
【００４５】
以上に説明した各ローラ、第１の樹脂材料１４、及び、第２の樹脂材料１７の各箇所の表面温度がモニターできるように、表面温度測定手段（図示略）を設けることが好ましい。このような表面温度測定手段としては、赤外線温度計、放射式温度計等の公知の各種測定手段が採用できる。
【００４６】
このような表面温度測定手段による測定箇所としては、たとえば、ダイ１２と型ローラ１６との間の第１の樹脂材料１４の幅方向の複数点、剥離ローラ２４の直後の第１の樹脂材料１４の幅方向の複数点、型ローラ１６や剥離ローラ２４に巻き掛けられている第１の第１の樹脂材料１４の幅方向の複数点の表面等が考えられる。
【００４７】
また、このような表面温度測定手段のモニター結果を各ローラの温度調節手段やダイ１２、ダイ１５等にフィードバックして各ローラ等の温度制御に反映させることもできる。なお、表面温度測定手段を設けずに、フィードフォワード制御により運転することも可能である。
【００４８】
図１の樹脂シートの製造ライン１０又はその下流に、積層体３２の張力を検出するテンション検出手段を設けたり、積層体３２の板厚を検出する板厚検出手段（厚さセンサ）を設けたりすることも、好ましく採用できる。
【００４９】
徐冷ゾーン３０（又はアニーリングゾーン）は、剥離ローラ２４の下流における積層体３２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。積層体３２に急激な温度変化を生じた場合、たとえば、積層体３２の表面近傍が弾性状態になっているのに、積層体３２の内部が塑性状態であり、この部分の硬化による収縮で積層体３２の表面形状が悪化する。また、第１の樹脂材料１４と第２の樹脂材料１７との間（表裏面）に温度差を生じ、積層体３２に反りを生じる不具合もある。
【００５０】
徐冷ゾーン３０としては、水平方向のトンネル形状とし、トンネル内部に温度調節手段を設け、積層体３２の冷却温度プロファイルを制御できる構成が採用できる。温度調節手段としては、複数のノズルより温度制御されたエア（温風又は冷風）を積層体３２に向けて噴出させる構成、加熱手段（ニクロム線ヒータ、赤外線ヒータ、誘電加熱手段等）により、積層体３２の表裏面をそれぞれ加熱する構成等、公知の各種手段が採用できる。
【００５１】
徐冷ゾーン３０の下流には、積層体３２に対して、洗浄装置（洗浄ゾーン）、欠陥検査装置（検査ゾーン）、ラミネート装置、サイドカッター、クロスカッター、集積部が順に設けられる（いずれも図示を略す）。
【００５２】
このうち、ラミネート装置は、積層体３２の表裏面に保護フィルム（ポリエチレン等のフィルム）を貼り付ける装置であり、サイドカッターは、積層体３２の幅方向両端部分（捨て部分）を切除する装置であり、クロスカッターは、積層体３２を所定長さに切り揃える装置である。
【００５３】
上記装置のうち、用途に応じて、いくつかを省略することもできる。
【００５４】
次に、図１に示される樹脂シートの製造ライン１０による樹脂シートの製造方法について説明する。
【００５５】
本発明に適用される第１の樹脂材料１４及び第２の樹脂材料１７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】
ダイ１２より押し出したシート状の第１の樹脂材料１４と、ダイ１５より押し出したシート状の第２の樹脂材料１７とが積層され、型ローラ１６と型ローラ１６に対向配置されるニップローラ１８とで挟圧し、型ローラ１６表面の凹凸形状を第１の樹脂材料１４に転写し、ニップローラ１８により第２の樹脂材料１７の表面を平坦かつ平滑に維持し、第１の樹脂材料１４と第２の樹脂材料１７との積層体を型ローラ１６に対向配置される剥離ローラ２４に巻き掛けることにより型ローラ１６より剥離する。
【００５７】
型ローラ１６より剥離した第１の樹脂材料１４と第２の樹脂材料１７との積層体３２を、水平方向に搬送し、徐冷ゾーン３０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１４の製造において、ダイ１２よりの第１の樹脂材料１４の押し出し速度、及びダイ１５よりの第２の樹脂材料１７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、ニップローラ１８の周速、及び剥離ローラ２４の周速も略これに一致させる。
【００５９】
なお、各ローラの速度ムラは、設定値に対して１％以内になるように制御することが好ましい。
【００６０】
ニップローラ１８の型ローラ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（０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ）とするのが好ましく、０〜１００ｋＮ／ｍ（０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ）とするのがより好ましい。
【００６１】
ニップローラ１８及び剥離ローラ２４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２４の箇所における第１の樹脂材料１４が樹脂の軟化点Ｔａ以下の温度になっていることが好ましい。この際、第１の樹脂材料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２４の設定温度は、５０〜１１０°Ｃとできる。
【００６２】
次に、第１の樹脂材料１４表面の凹凸パターン形状の詳細について説明する。図２は、既述したように、成形後の第１の樹脂材料１４（積層体３２）の端面１４Ａを直線上に切り取った状態の斜視図である。積層体３２の裏面（第２の樹脂材料１７の表面）は平面である。
【００６３】
積層体３２（第１の樹脂材料１４）の表面の凹凸パターン形状は、長手方向（図の矢印方向）の直線状の凹凸パターンである。このパターンは、第１の樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂに形成されるＶ溝５０と、このＶ溝５０の両縁より第１の樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃに向かって直線状に板厚が減少していくテーパ部５２、５２が繰り返される形状である。すなわち、Ｖ溝５０の中心線に対して線対象となる、Ｖ溝５０及び両側のテーパ部５２、５２を１単位（１ピッチ）とした連続形状である。
【００６４】
図２において、第１の樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃ（又は積層体３２）の厚さは、５ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上で２ｍｍ以下であることがより好ましい。第１の樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂと最薄肉部１４Ｃとの厚さの差は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２．５ｍｍ以上であることがより好ましい。このような寸法とすることにより、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使用できる。
【００６５】
成形後の積層体３２を導光板に使用する場合には、Ｖ溝５０の内部に円柱状の冷陰極管が配され、この冷陰極管より照射される光線が、Ｖ溝５０の表面より積層体３２の内部に入射し、テーパ部５２、５２で反射し、積層体３２の裏面より面状に照射されることとなる。
【００６６】
このように成形後の積層体３２を導光板に使用する場合には、Ｖ溝５０の幅ｐを２ｍｍ以上にすることが好ましく、Ｖ溝５０の頂角θ１を４０〜８０度にするのが好ましい。また、Ｖ溝５０の深さΔｔは１ｍｍ以上にすることが好ましく、２．５ｍｍ以上にするのがより好ましい。テーパ部５２、５２の傾斜角度θ２は３〜２０度にするのが好ましい。また、テーパ部５２、５２の幅ｐ２は５ｍｍ以上にすることが好ましく、１０ｍｍ以上にするのがより好ましい。
【００６７】
次に、積層体３２表面の他の凹凸パターン形状について説明する。図３は、成形後の第１の樹脂材料１４（積層体３２）の端面１４Ａを直線上に切り取った状態の斜視図である。積層体３２の裏面（第２の樹脂材料１７の表面）は平面である。
【００６８】
第１の樹脂材料１４（積層体３２）の表面の凹凸パターン形状は、長手方向（図の矢印方向）の直線状の凹凸パターンである。この断面が鋸刃状パターンは、第１の樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂと最薄肉部１４Ｃとを繋ぐ鉛直壁５４と、この鉛直壁５４の上縁（最厚肉部１４Ｂ）より第１の樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃに向かって直線状に板厚が減少していくテーパ部５６が繰り返される形状である。
【００６９】
図３において、第１の樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃ（又は積層体３２）の厚さは、５ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上で２ｍｍ以下であることがより好ましい。第１の樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂと最薄肉部１４Ｃとの厚さの差は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２．５ｍｍ以上であることがより好ましい。このような寸法とすることにより、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使用できる。
【００７０】
成形後の積層体３２を導光板に使用する場合には、鉛直壁５４の側面に円柱状の冷陰極管が配され、この冷陰極管より照射される光線が、鉛直壁５４の表面（側面）より積層体３２の内部に入射し、テーパ部５６で反射し、積層体３２の裏面より面状に照射されることとなる。
【００７１】
このように成形後の積層体３２を導光板に使用する場合には、テーパ部５６傾斜角度θ３を３〜２０度とするのが好ましい。
【００７２】
なお、成形後の積層体３２を導光板に使用する場合、これら以外の形状を採用することもできる。たとえば、図２の第１の樹脂材料１４のＶ溝５０の断面形状はＶ字状となっているが、これ以外の形状、たとえば、矩形状、台形状、円弧状、放物線状等の断面形状も、光学的特性、成形性等を満足できれば採用できる。
【００７３】
また、型ローラ１６表面の凹凸形状も、図２又は図３の第１の樹脂材料１４表面の反転形状である必要はなく、第１の樹脂材料１４の収縮代等を考慮して、積層体３２の製品形状が図２又は図３の形状となるように、この形状よりオフセットした形状とすることもできる。
【００７４】
以上に説明した本発明に係る樹脂シートの製造方法によれば、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートであっても、所望の断面形状を得ることができる。
【００７５】
以上、本発明に係る樹脂シートの製造方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００７６】
たとえば、ニップローラの本数及び配置は、同様の機能が得られるのであれば、本実施形態以外の各種の態様が採り得る。
【００７７】
また、徐冷ゾーン３０等についても、同様の機能が得られるのであれば、本実施形態以外の各種の態様が採り得る。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明が適用される樹脂シートの製造ラインの例を示す構成図
【図２】成形後の樹脂材料の端面を直線上に切り取った状態の斜視図
【図３】成形後の樹脂材料の端面を直線上に切り取った状態の斜視図
【図４】従来例の樹脂シートの製造ラインを示す構成図
【符号の説明】
【００７９】
１０…樹脂シートの製造ライン、１２…ダイ（第１のダイ）、１４…第１の樹脂材料、１５…ダイ（第２のダイ）、１６…型ローラ、１７…第２の樹脂材料、１８…ニップローラ、２２…ガイドローラ、２４…剥離ローラ、３０…徐冷ゾーン、３２…積層体
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂シートの製造方法に係り、特に、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使用するのに好適な樹脂シートの製造方法に関する。
【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】
このような樹脂シートを製造する方法として、これまでに各種の提案がなされている（特許文献１〜４参照）。これらの提案においては、いずれも、生産性向上の観点よりローラ成形方式が採用されている。
【０００４】
たとえば、特許文献１は、樹脂シートをローラから剥離するまでの間の冷却手段に工夫を施すことにより、転写性の向上を図っている。特許文献２は、ローラに金型を巻き付けてフレネルレンズを製造する方法を開示している。
【０００５】
特許文献３は、成形ローラの内部に熱緩衝部材を配して、生産性及び転写性の向上を図っている。特許文献４は、コロナ放電処理を採用することにより、転写性の向上、欠陥の低減を図っている。
【０００６】
これら従来技術の代表的なローラ成形方式は、図４に示される構成のようになっている。この装置構成は、押出し機（図示略）によって溶融された樹脂材料１をシート状に賦形するためのシート用のダイ２と、表面に凹凸形状が形成されたスタンパーローラ３と、スタンパーローラ３に対向配置される鏡面ローラ４と、スタンパーローラ３に対向するとともに、鏡面ローラ４の反対側に配置される剥離用鏡面ローラ５よりなる。
【０００７】
そして、ダイ２より押し出したシート状の樹脂材料１を、スタンパーローラ３と鏡面ローラ４とで挟圧し、スタンパーローラ３表面の凹凸形状を樹脂材料１に転写し、樹脂材料１を剥離用鏡面ローラ５に巻き掛けることによりスタンパーローラ３より剥離する。
【特許文献１】特開平８−３１０２５号公報
【特許文献２】特開平７−３１４５６７号公報
【特許文献３】特開２００３−５３８３４号公報
【特許文献４】特開平８−２８７５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の提案は、いずれも、比較的薄肉の樹脂シートを製造する方法に関するものであり、比較的厚肉の樹脂シートの製造には適していない。特に、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートを製造した場合には、所望の断面形状を得るのが非常に困難である。
【０００９】
たとえば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート樹脂）を押し出し後にローラ成形する際に、幅方向に厚さ分布を付け、最厚肉部と最薄肉部との厚さの差を１ｍｍ以上とした場合、表面又は裏面に凹凸（樹脂の硬化時の収縮による引け、弾性回復量分布）を生じたり、全体的に表面形状転写率が低下したり、シャープエッジ形状が転写できなかったり、各種の問題がある。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートを製造した際に、所望の断面形状を得ることができ、特に、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使用するのに好適な樹脂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】
【００１１】
本発明は、前記目的を達成するために、第１のダイより押し出したシート状の第１の樹脂材料と第２のダイより押し出したシート状の第２の樹脂材料とを積層し、該第１の樹脂材料が型ローラに接し該第２の樹脂材料がニップローラに接するように、該型ローラと該型ローラに対向配置される該ニップローラとで挟圧し、該型ローラ表面の凹凸形状を前記第１の樹脂材料に転写するとともに、前記第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とを密着させ、密着後の前記第１及び第２の樹脂材料を前記型ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより該型ローラより剥離することを特徴とする樹脂シートの製造方法を提供する。
【００１２】
本発明によれば、第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とを積層し、型ローラとニップローラとで挟圧し、型ローラ表面の凹凸形状を第１の樹脂材料に転写するとともに、第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とを密着させ、密着後の積層体を剥離ローラに巻き掛けることにより型ローラより剥離する。このように、２種類の樹脂材料を積層することにより、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートであっても、成型直後に発生する裏面凹凸が生じにくく、所望の断面形状を得ることができる。
【００１３】
なお、本発明においては、第１のダイより押し出した第１の樹脂材料と第２のダイより押し出した第２の樹脂材料とを積層する構成が採用されているが、ダイを２組設ける構成に代えて、マルチマニホールドのダイを使用したり、フィードブロック方式のダイを使用したりする構成も請求項１に係る発明の均等範囲のものであると言える。すなわち、これらの構成によっても均等の作用を奏することができ、均等の効果が得られる。
【００１４】
本発明において、前記ニップローラ及び／又は前記剥離ローラの表面に凹凸形状が形成されていることが好ましい。このように、ニップローラ及び／又は剥離ローラの表面に凹凸形状が形成されていれば、表裏面ともに凹凸形状が形成された樹脂シートが得られる。
【００１５】
この場合、たとえば、型ローラにより幅方向の厚さ分布が大きい凹凸形状を第１の樹脂材料に形成し、ニップローラ及び／又は剥離ローラにより幅方向の厚さ分布がこれより小さい凹凸形状を第２の樹脂材料に形成し、両者を積層させることにより、表裏面に所望の断面形状を得ることができる。たとえば、表面側にレンチキュラーレンズを形成するとともに、裏面側にこれより１桁以上微細ピッチの凹凸形状を形成し、散乱面とするような構成である。
【００１６】
また、本発明において、前記第１の樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ1 が前記第２の樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ2 より小であることが好ましい。このように、第１の樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ1 が第２の樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ2 より小であれば、第１の樹脂材料の幅方向の厚さ分布が大きい凹凸形状を形成し、第２の樹脂材料の幅方向の厚さ分布がこれより小さい凹凸形状を形成するのに適している。
【００１７】
なお、「ガラス転移温度Ｔｇ」とは、有機高分子物質が、低温のガラス状態から、高温の過冷却液体又はゴム状へ移る温度をいう。
【００１８】
本発明において、前記第１及び／又は前記第２の樹脂材料に転写される凹凸形状により、該第１及び第２の樹脂材料の積層体の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が１ｍｍ以上となることが好ましい。また、本発明において、前記第１及び第２の樹脂材料の積層体の最薄肉部の厚さが５ｍｍ以下であることが好ましい。このように、従来、成形が困難であった、断面形状の樹脂材料の成形において、本発明の効果が発揮できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートであっても、所望の断面形状を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に従って、本発明に係る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。図１は、本発明に係る樹脂シートの製造方法が適用される、樹脂シートの製造ラインの例を示す構成図である。
【００２１】
この樹脂シートの製造ライン１０は、押出し機１１によって溶融された第１の樹脂材料１４をシート状に賦形するためのシート用の第１のダイであるダイ１２と、押出し機１３によって溶融された第２の樹脂材料１７をシート状に賦形するためのシート用の第２のダイであるダイ１５と、表面に凹凸形状が形成された型ローラ１６と、型ローラ１６に対向配置されるニップローラ１８と、型ローラ１６に対向配置される剥離ローラ２４と、第１の樹脂材料１４と第２の樹脂材料１７との積層体３２の搬送を支持する複数のガイドローラ２２、２２…等とより構成される。
【００２２】
ダイ１２のスリットサイズは、成形された溶融状態の第１の樹脂材料１４の幅が型ローラ１６の型の幅よりも広くなるように形成され、また、このダイ１２から押し出される溶融状態の第１の樹脂材料１４が型ローラ１６とニップローラ１８との間に押し出されるように配置されている。
【００２３】
同様に、ダイ１５のスリットサイズは、成形された溶融状態の第２の樹脂材料１７の幅が型ローラ１６の型の幅よりも広くなるように形成され、また、このダイ１５から押し出される溶融状態の第２の樹脂材料１７が型ローラ１６とニップローラ１８との間に押し出されるように配置されている。
【００２４】
型ローラ１６の表面には、規則的な凹凸形状が形成されている。この規則的な凹凸形状は、たとえば、図２に示される成形後の第１の樹脂材料１４の反転形状とすることができる。この図２は、成形後の第１の樹脂材料１４（積層体３２）の端面１４Ａを直線上に切り取った状態の斜視図である。
【００２５】
一方、ニップローラ１８の表面は、平坦かつ平滑に形成されている。なお、本実施態様ではニップローラ１８の表面を平坦にしているが、型ローラ１６と同様に規則的な凹凸形状とすることもできる。
【００２６】
すなわち、積層体３２（第２の樹脂材料１７）の裏面は平面であり、第１の樹脂材料１４の表面に矢印に平行な直線状の凹凸パターンが形成されている。この矢印は、第１の樹脂材料１４の走行方向を示す。したがって、型ローラ１６の表面には、端面１４Ａの反転形状のエンドレス溝を形成すればよい。なお、第１の樹脂材料１４表面の凹凸パターン形状の詳細については後述する。
【００２７】
型ローラ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。
【００２８】
型ローラ１６表面の凹凸パターン形成方法としては、凹凸パターン（ピッチ、深さ、等）や型ローラ１６表面の材質にもよるが、一般的にはＮＣ旋盤による切削加工と仕上げバフ加工との組み合わせが好ましく採用できる。また、他の公知の加工方法（研削加工、超音波加工、放電加工、等）も採用できる。
【００２９】
ニップローラ１８の表面に規則的な凹凸形状を形成する場合には、同様の形成方法が採用できる。一方、本実施態様のように、ニップローラ１８の表面を平坦かつ平滑に形成する場合には、一般的には旋盤による切削加工と仕上げバフ加工との組み合わせが好ましく採用できる。
【００３０】
型ローラ１６表面の表面粗さは、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。
【００３１】
型ローラ１６は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で図１の矢印方向に回転駆動されるようになっている。また、型ローラ１６には、温度調節手段が施されている。このような温度調節手段が設けられることにより、高温状態の第１の樹脂材料１４（積層体３２）による型ローラ１６の温度上昇や急激な温度低下を抑制すべく制御できる。
【００３２】
このような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。図１の樹脂シートの製造ライン１０においては、この温度調節手段が採用されている。
【００３３】
ニップローラ１８は、型ローラ１６に対向配置され、型ローラ１６とにより第１の樹脂材料１４とこの背面に積層された第２の樹脂材料１７との積層体３２を挟圧するためのローラで、走行方向上流側において型ローラ１６と同一高さに配置されている。
【００３４】
積層体３２の裏面を平坦に形成する場合には、既述したように、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い。このような表面とすることにより、成形後の第２の樹脂材料１７（積層体３２）の裏面を良好な状態にできる。そして、ニップローラ１８表面の表面粗さは、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。
【００３５】
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。
【００３６】
ニップローラ１８は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で図１の矢印方向に回転駆動されるようになっている。なお、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、第２の樹脂材料１７の表面（積層体３２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。
【００３７】
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、型ローラ１６との間の積層体３２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、ニップローラ１８と型ローラ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。
【００３８】
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（型ローラ１６の反対側）に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。
【００３９】
ニップローラ１８には、温度調節手段が施されている。ニップローラ１８のローラ設定温度は、第２の樹脂材料１７の材質、第２の樹脂材料１７の溶融時（たとえば、ダイ１５のスリット出口）の温度、第２の樹脂材料１７（積層体３２）の搬送速度、型ローラ１６の外径、型ローラ１６の凹凸パターン形状等によって最適な値を選択すべきである。
【００４０】
ニップローラ１８のローラ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。図１の樹脂シートの製造ライン１０においては、この温度調節手段が採用されている。
【００４１】
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、公知の各種手段が採用できる。
【００４２】
既述したように、第１の樹脂材料１４のガラス転移温度Ｔｇ1 は、第２の樹脂材料１７のガラス転移温度Ｔｇ2 より小であることが好ましい。このように、第１の樹脂材料１４の熱変形が第２の樹脂材料１７より大であれば、第１の樹脂材料１４の表面の凹凸形状を大きくできるとともに、第２の樹脂材料１７の表面を平坦にするのに都合がよい。
【００４３】
なお、樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇの測定は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による熱量変化の測定や、レオメータによるｔａｎδ＝Ｇ’’（損失弾性率）／Ｇ’（貯蔵弾性率）の測定等、一般的な方法によることができる。
【００４４】
また、本実施形態と異なり、第２の樹脂材料１７の表面に凹凸形状を形成する場合も、このように、第１の樹脂材料１４の熱変形が第２の樹脂材料１７より大であれば、第１の樹脂材料１４の表面の凹凸形状を大きくできるとともに、第２の樹脂材料１７の表面の凹凸形状を良好に形成できる。
【００４５】
以上に説明した各ローラ、第１の樹脂材料１４、及び、第２の樹脂材料１７の各箇所の表面温度がモニターできるように、表面温度測定手段（図示略）を設けることが好ましい。このような表面温度測定手段としては、赤外線温度計、放射式温度計等の公知の各種測定手段が採用できる。
【００４６】
このような表面温度測定手段による測定箇所としては、たとえば、ダイ１２と型ローラ１６との間の第１の樹脂材料１４の幅方向の複数点、剥離ローラ２４の直後の第１の樹脂材料１４の幅方向の複数点、型ローラ１６や剥離ローラ２４に巻き掛けられている第１の第１の樹脂材料１４の幅方向の複数点の表面等が考えられる。
【００４７】
また、このような表面温度測定手段のモニター結果を各ローラの温度調節手段やダイ１２、ダイ１５等にフィードバックして各ローラ等の温度制御に反映させることもできる。なお、表面温度測定手段を設けずに、フィードフォワード制御により運転することも可能である。
【００４８】
図１の樹脂シートの製造ライン１０又はその下流に、積層体３２の張力を検出するテンション検出手段を設けたり、積層体３２の板厚を検出する板厚検出手段（厚さセンサ）を設けたりすることも、好ましく採用できる。
【００４９】
徐冷ゾーン３０（又はアニーリングゾーン）は、剥離ローラ２４の下流における積層体３２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。積層体３２に急激な温度変化を生じた場合、たとえば、積層体３２の表面近傍が弾性状態になっているのに、積層体３２の内部が塑性状態であり、この部分の硬化による収縮で積層体３２の表面形状が悪化する。また、第１の樹脂材料１４と第２の樹脂材料１７との間（表裏面）に温度差を生じ、積層体３２に反りを生じる不具合もある。
【００５０】
徐冷ゾーン３０としては、水平方向のトンネル形状とし、トンネル内部に温度調節手段を設け、積層体３２の冷却温度プロファイルを制御できる構成が採用できる。温度調節手段としては、複数のノズルより温度制御されたエア（温風又は冷風）を積層体３２に向けて噴出させる構成、加熱手段（ニクロム線ヒータ、赤外線ヒータ、誘電加熱手段等）により、積層体３２の表裏面をそれぞれ加熱する構成等、公知の各種手段が採用できる。
【００５１】
徐冷ゾーン３０の下流には、積層体３２に対して、洗浄装置（洗浄ゾーン）、欠陥検査装置（検査ゾーン）、ラミネート装置、サイドカッター、クロスカッター、集積部が順に設けられる（いずれも図示を略す）。
【００５２】
このうち、ラミネート装置は、積層体３２の表裏面に保護フィルム（ポリエチレン等のフィルム）を貼り付ける装置であり、サイドカッターは、積層体３２の幅方向両端部分（捨て部分）を切除する装置であり、クロスカッターは、積層体３２を所定長さに切り揃える装置である。
【００５３】
上記装置のうち、用途に応じて、いくつかを省略することもできる。
【００５４】
次に、図１に示される樹脂シートの製造ライン１０による樹脂シートの製造方法について説明する。
【００５５】
本発明に適用される第１の樹脂材料１４及び第２の樹脂材料１７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】
ダイ１２より押し出したシート状の第１の樹脂材料１４と、ダイ１５より押し出したシート状の第２の樹脂材料１７とが積層され、型ローラ１６と型ローラ１６に対向配置されるニップローラ１８とで挟圧し、型ローラ１６表面の凹凸形状を第１の樹脂材料１４に転写し、ニップローラ１８により第２の樹脂材料１７の表面を平坦かつ平滑に維持し、第１の樹脂材料１４と第２の樹脂材料１７との積層体を型ローラ１６に対向配置される剥離ローラ２４に巻き掛けることにより型ローラ１６より剥離する。
【００５７】
型ローラ１６より剥離した第１の樹脂材料１４と第２の樹脂材料１７との積層体３２を、水平方向に搬送し、徐冷ゾーン３０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１４の製造において、ダイ１２よりの第１の樹脂材料１４の押し出し速度、及びダイ１５よりの第２の樹脂材料１７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、ニップローラ１８の周速、及び剥離ローラ２４の周速も略これに一致させる。
【００５９】
なお、各ローラの速度ムラは、設定値に対して１％以内になるように制御することが好ましい。
【００６０】
ニップローラ１８の型ローラ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（０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ）とするのが好ましく、０〜１００ｋＮ／ｍ（０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ）とするのがより好ましい。
【００６１】
ニップローラ１８及び剥離ローラ２４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２４の箇所における第１の樹脂材料１４が樹脂の軟化点Ｔａ以下の温度になっていることが好ましい。この際、第１の樹脂材料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２４の設定温度は、５０〜１１０°Ｃとできる。
【００６２】
次に、第１の樹脂材料１４表面の凹凸パターン形状の詳細について説明する。図２は、既述したように、成形後の第１の樹脂材料１４（積層体３２）の端面１４Ａを直線上に切り取った状態の斜視図である。積層体３２の裏面（第２の樹脂材料１７の表面）は平面である。
【００６３】
積層体３２（第１の樹脂材料１４）の表面の凹凸パターン形状は、長手方向（図の矢印方向）の直線状の凹凸パターンである。このパターンは、第１の樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂに形成されるＶ溝５０と、このＶ溝５０の両縁より第１の樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃに向かって直線状に板厚が減少していくテーパ部５２、５２が繰り返される形状である。すなわち、Ｖ溝５０の中心線に対して線対象となる、Ｖ溝５０及び両側のテーパ部５２、５２を１単位（１ピッチ）とした連続形状である。
【００６４】
図２において、第１の樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃ（又は積層体３２）の厚さは、５ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上で２ｍｍ以下であることがより好ましい。第１の樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂと最薄肉部１４Ｃとの厚さの差は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２．５ｍｍ以上であることがより好ましい。このような寸法とすることにより、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使用できる。
【００６５】
成形後の積層体３２を導光板に使用する場合には、Ｖ溝５０の内部に円柱状の冷陰極管が配され、この冷陰極管より照射される光線が、Ｖ溝５０の表面より積層体３２の内部に入射し、テーパ部５２、５２で反射し、積層体３２の裏面より面状に照射されることとなる。
【００６６】
このように成形後の積層体３２を導光板に使用する場合には、Ｖ溝５０の幅ｐを２ｍｍ以上にすることが好ましく、Ｖ溝５０の頂角θ１を４０〜８０度にするのが好ましい。また、Ｖ溝５０の深さΔｔは１ｍｍ以上にすることが好ましく、２．５ｍｍ以上にするのがより好ましい。テーパ部５２、５２の傾斜角度θ２は３〜２０度にするのが好ましい。また、テーパ部５２、５２の幅ｐ２は５ｍｍ以上にすることが好ましく、１０ｍｍ以上にするのがより好ましい。
【００６７】
次に、積層体３２表面の他の凹凸パターン形状について説明する。図３は、成形後の第１の樹脂材料１４（積層体３２）の端面１４Ａを直線上に切り取った状態の斜視図である。積層体３２の裏面（第２の樹脂材料１７の表面）は平面である。
【００６８】
第１の樹脂材料１４（積層体３２）の表面の凹凸パターン形状は、長手方向（図の矢印方向）の直線状の凹凸パターンである。この断面が鋸刃状パターンは、第１の樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂと最薄肉部１４Ｃとを繋ぐ鉛直壁５４と、この鉛直壁５４の上縁（最厚肉部１４Ｂ）より第１の樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃに向かって直線状に板厚が減少していくテーパ部５６が繰り返される形状である。
【００６９】
図３において、第１の樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃ（又は積層体３２）の厚さは、５ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上で２ｍｍ以下であることがより好ましい。第１の樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂと最薄肉部１４Ｃとの厚さの差は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２．５ｍｍ以上であることがより好ましい。このような寸法とすることにより、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使用できる。
【００７０】
成形後の積層体３２を導光板に使用する場合には、鉛直壁５４の側面に円柱状の冷陰極管が配され、この冷陰極管より照射される光線が、鉛直壁５４の表面（側面）より積層体３２の内部に入射し、テーパ部５６で反射し、積層体３２の裏面より面状に照射されることとなる。
【００７１】
このように成形後の積層体３２を導光板に使用する場合には、テーパ部５６傾斜角度θ３を３〜２０度とするのが好ましい。
【００７２】
なお、成形後の積層体３２を導光板に使用する場合、これら以外の形状を採用することもできる。たとえば、図２の第１の樹脂材料１４のＶ溝５０の断面形状はＶ字状となっているが、これ以外の形状、たとえば、矩形状、台形状、円弧状、放物線状等の断面形状も、光学的特性、成形性等を満足できれば採用できる。
【００７３】
また、型ローラ１６表面の凹凸形状も、図２又は図３の第１の樹脂材料１４表面の反転形状である必要はなく、第１の樹脂材料１４の収縮代等を考慮して、積層体３２の製品形状が図２又は図３の形状となるように、この形状よりオフセットした形状とすることもできる。
【００７４】
以上に説明した本発明に係る樹脂シートの製造方法によれば、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートであっても、所望の断面形状を得ることができる。
【００７５】
以上、本発明に係る樹脂シートの製造方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００７６】
たとえば、ニップローラの本数及び配置は、同様の機能が得られるのであれば、本実施形態以外の各種の態様が採り得る。
【００７７】
また、徐冷ゾーン３０等についても、同様の機能が得られるのであれば、本実施形態以外の各種の態様が採り得る。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明が適用される樹脂シートの製造ラインの例を示す構成図
【図２】成形後の樹脂材料の端面を直線上に切り取った状態の斜視図
【図３】成形後の樹脂材料の端面を直線上に切り取った状態の斜視図
【図４】従来例の樹脂シートの製造ラインを示す構成図
【符号の説明】
【００７９】
１０…樹脂シートの製造ライン、１２…ダイ（第１のダイ）、１４…第１の樹脂材料、１５…ダイ（第２のダイ）、１６…型ローラ、１７…第２の樹脂材料、１８…ニップローラ、２２…ガイドローラ、２４…剥離ローラ、３０…徐冷ゾーン、３２…積層体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のダイより押し出したシート状の第１の樹脂材料と第２のダイより押し出したシート状の第２の樹脂材料とを積層し、
該第１の樹脂材料が型ローラに接し該第２の樹脂材料がニップローラに接するように、該型ローラと該型ローラに対向配置される該ニップローラとで挟圧し、
該型ローラ表面の凹凸形状を前記第１の樹脂材料に転写するとともに、前記第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とを密着させ、
密着後の前記第１及び第２の樹脂材料を前記型ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより該型ローラより剥離することを特徴とする樹脂シートの製造方法。
【請求項２】
前記ニップローラ及び／又は前記剥離ローラの表面に凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項３】
前記第１の樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ1 が前記第２の樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ2 より小であることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項４】
前記第１及び／又は前記第２の樹脂材料に転写される凹凸形状により、該第１及び第２の樹脂材料の積層体の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が１ｍｍ以上となることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項５】
前記第１及び第２の樹脂材料の積層体の最薄肉部の厚さが５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項１】
第１のダイより押し出したシート状の第１の樹脂材料と第２のダイより押し出したシート状の第２の樹脂材料とを積層し、
該第１の樹脂材料が型ローラに接し該第２の樹脂材料がニップローラに接するように、該型ローラと該型ローラに対向配置される該ニップローラとで挟圧し、
該型ローラ表面の凹凸形状を前記第１の樹脂材料に転写するとともに、前記第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とを密着させ、
密着後の前記第１及び第２の樹脂材料を前記型ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより該型ローラより剥離することを特徴とする樹脂シートの製造方法。
【請求項２】
前記ニップローラ及び／又は前記剥離ローラの表面に凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項３】
前記第１の樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ1 が前記第２の樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ2 より小であることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項４】
前記第１及び／又は前記第２の樹脂材料に転写される凹凸形状により、該第１及び第２の樹脂材料の積層体の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が１ｍｍ以上となることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項５】
前記第１及び第２の樹脂材料の積層体の最薄肉部の厚さが５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２９７９１０（Ｐ２００６−２９７９１０Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７２７７１（Ｐ２００６−７２７７１）
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]