表面形状転写樹脂シートの製造方法
【課題】転写型の表面形状を精度よく、速やかに転写して、効率よく表面形状転写樹脂シートを製造し得る方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、樹脂を加熱溶融状態でダイから連続的に押し出して連続樹脂シートを製造するシート製造工程と、連続樹脂シートと送出しロールにより連続的に送出される転写型とを第一押圧ロールと第二押圧ロールとで挟み込む押圧工程とを含み、上記押圧工程は、転写型を、連続樹脂シートと、第一押圧ロールまたは第二押圧ロールとの間に挟み込む第１工程と、転写型と連続樹脂シートとを密着させて搬送させる第２工程と、転写型を連続樹脂シートの表面温度がビカット軟化点以下の状態で連続樹脂シートから剥離する第３工程とを含み、転写型は、有機材料で構成されていることを特徴とする表面形状転写樹脂シートの製造方法に関する。
【解決手段】本発明は、樹脂を加熱溶融状態でダイから連続的に押し出して連続樹脂シートを製造するシート製造工程と、連続樹脂シートと送出しロールにより連続的に送出される転写型とを第一押圧ロールと第二押圧ロールとで挟み込む押圧工程とを含み、上記押圧工程は、転写型を、連続樹脂シートと、第一押圧ロールまたは第二押圧ロールとの間に挟み込む第１工程と、転写型と連続樹脂シートとを密着させて搬送させる第２工程と、転写型を連続樹脂シートの表面温度がビカット軟化点以下の状態で連続樹脂シートから剥離する第３工程とを含み、転写型は、有機材料で構成されていることを特徴とする表面形状転写樹脂シートの製造方法に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置に関し、詳しくは転写型の表面形状が転写された樹脂シートの製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に形状を有する樹脂シート（表面形状転写樹脂シート）を製造する方法として、押出機を用いて、樹脂を加熱溶融状態でダイから押し出して得られる連続した樹脂シート（連続樹脂シート）に転写型の表面形状を転写する方法が知られている（たとえば、特許文献１）。特許文献１では、図６に示すように、ダイ３から連続的に押し出された連続樹脂シート１を第一押圧ロール４ａと転写型１１を備えた第二押圧ロール４ｂとの間に挟み込むことにより、この転写型１１の表面形状を連続樹脂シート１に転写する方法が開示されている。該特許文献１には、転写型を構成する材料に関する記載はないが、転写型として通常は、回転ロールに嵌め込まれた金属製の円筒形状のものや、金属製の回転ロールの表面に彫刻などの方法により形成されたものが一般的である。
【０００３】
しかしながら、かかる従来の金属製の転写型を用いた製造方法では、転写型の表面形状を精度よく連続樹脂シートに転写するために、転写速度を遅くする必要があり、必ずしも生産性のよい方法であるとは言えなかった。
【０００４】
また、特許文献１において転写型をシリコーンゴムロールとすることが検討されているが、樹脂シートの裏面にシリコーンゴムロール面が転写され、商品価値のないものしか得られないという問題があった。
【特許文献１】特開平９−１１３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、転写型の表面形状を精度よく、速やかに転写して、効率よく表面形状転写樹脂シートを製造し得る方法および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】
【０００６】
本発明者は、転写型の表面形状を精度よく、速やかに転写して、且つ表面状態の不良が発生しない表面形状転写樹脂シートを製造し得る方法を開発するべく鋭意検討した結果、特定の転写型を用いることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明に至った。
【０００７】
すなわち本発明は、樹脂を加熱溶融状態でダイから連続的に押し出して連続樹脂シートを製造するシート製造工程と、連続樹脂シートと送出しロールにより連続的に送出される転写型とを第一押圧ロールと第二押圧ロールとで挟み込む押圧工程とを含み、上記押圧工程は、転写型を、連続樹脂シートと、第一押圧ロールまたは第二押圧ロールとの間に挟み込む第１工程と、転写型と連続樹脂シートとを密着させて搬送させる第２工程と、転写型を連続樹脂シートの表面温度がビカット軟化点以下の状態で連続樹脂シートから剥離する第３工程とを含み、転写型は、有機材料で構成されていることを特徴とする表面形状転写樹脂シートの製造方法に関する。
【０００８】
上記第３工程の後に、剥離された転写型を連続的に巻き取る工程を含むことが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、加熱溶融状態の樹脂を連続的に押し出して連続樹脂シートを製造するダイと、押圧ロールと、連続樹脂シートを該押圧ロールとの間に挟み込むことにより表面形状を連続樹脂シートに転写する転写型と、該転写型を連続的に送出する送出しロールと、転写型を連続樹脂シートから剥離しながら連続的に巻き取る巻取りロールとを含み、転写型が有機材料で構成されていることを特徴とする表面形状転写樹脂シートの製造装置に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の製造方法および製造装置によれば、転写型の表面形状を精度よく、速やかに転写して、生産性よく、表面状態の不良が発生しない状態で、目的の表面形状転写樹脂シートを製造することができる。また、連続樹脂シートの厚みによらず高い転写率を得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の製造方法および製造装置についてさらに詳細に説明する。なお、以下の説明では、図面を用いて説明しているが、本願の図面において同一の参照符号を付したものは、同一部分または相当部分を示している。
【００１２】
＜表面形状転写樹脂シートの製造方法＞
本発明の製造方法は、樹脂を加熱溶融状態でダイから連続的に押し出して連続樹脂シートを製造するシート製造工程と、連続樹脂シートと転写型とを第一押圧ロールと第二押圧ロールとで挟み込む押圧工程とを含む。この押圧工程は、転写型を、連続樹脂シートと、第一押圧ロールまたは第二押圧ロールとの間に挟み込む第１工程と、転写型と連続樹脂シートとを密着させて搬送させる第２工程と、転写型を連続樹脂シートの表面温度がビカット軟化点以下の状態で連続樹脂シートから剥離する第３工程とを含む。また、上記第３工程の後に、適宜剥離された転写型を連続的に巻き取る工程を含むことができる。
【００１３】
上記本発明の製造方法について、当該方法を可能とする製造装置とともに以下に詳細に説明する。
【００１４】
図１および図２は、上記表面形状転写樹脂シートの製造方法を可能とする製造装置を模式的に示したものである。図１および図２に示す製造装置は、加熱溶融状態の樹脂を連続的に押し出して連続樹脂シート１を製造するダイ３と、押圧ロール４と、連続樹脂シート１を該押圧ロール４との間に挟み込むことにより表面形状を連続樹脂シート１に転写する転写型９と、該転写型９を連続的に送出する送出しロール５と、転写型９を連続樹脂シートから剥離しながら連続的に巻き取る巻取りロール８とを備える。上記製造装置は、転写型を搬送する際に適宜搬送を補助するタッチロール６，７を備えてもよい。
【００１５】
＜シート製造工程＞
上記シート製造工程は、樹脂を加熱溶融状態でダイから連続的に押し出して連続樹脂シートを製造する工程である。
【００１６】
本発明の製造方法に用いられる樹脂としては、通常は、加熱されることにより溶融状態となる熱可塑性樹脂が挙げられ、具体的には、たとえばスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、環状オレフィン重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂などが挙げられる。なお、上記樹脂としては、本発明の製造方法に適用できる範囲で、加熱されることにより硬化する熱硬化性樹脂であってもよい。
【００１７】
上記樹脂は、光拡散剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、帯電防止剤などの添加剤が添加されていてもよい。
【００１８】
上記光拡散剤は、無機系光拡散剤であってもよいし、有機系光拡散剤であってもよい。
無機系光拡散剤としては、たとえば炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリカ、無機ガラス、タルク、マイカ、ホワイトカーボン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などのような無機化合物の粒子が挙げられる。無機系光拡散剤は、脂肪酸などの表面処理剤により表面処理されていてもよい。
【００１９】
また、有機系光拡散剤としては、たとえばスチレン系重合体粒子、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子などのような有機化合物の粒子が挙げられる。
【００２０】
光拡散剤を添加する場合、添加される光拡散剤の屈折率と樹脂の屈折率との差の絶対値は、光拡散の効果の点で、通常０．０２以上であり、得られる表面形状転写樹脂シートの光透過性の点で、通常は０．１３以下である。このように樹脂に光拡散剤を添加した場合、獲られる表面形状転写樹脂シートは、光拡散板として使用することができる。
【００２１】
上記樹脂を加熱溶融状態で連続的に押し出すダイとしては、通常の押出成形法に用いられると同様の金属製のＴダイなどが用いられる。ダイから樹脂を加熱溶融状態で押し出すには、通常の押出成形法と同様に、押出機が用いられる。押出機は一軸押出機であってもよいし、二軸押出機であってもよい。樹脂は押出機内で加熱され、溶融された状態でダイに送られ、押し出される。ダイから押し出された樹脂は、連続的にシート状となって押し出され、連続樹脂シートとなる。
【００２２】
連続樹脂シートの厚みは、得られたシートの用途に応じて適宜調整すればよく、たとえば、光拡散板として用いる場合は０．３ｍｍ〜３．０ｍｍとすればよい。また、３．０ｍｍ以上の厚膜状であっても、本発明の製造方法によれば良好に転写を行なうことが可能である。
【００２３】
上記連続樹脂シートは、単層でもよいし２以上の層からなる態様も含まれる。連続樹脂シートが単層の場合は、ダイから樹脂を加熱溶融状態で押し出す際に、ダイに１種の樹脂を供給し単層で押し出しをすればよく、２以上の層の場合は、２種以上の樹脂をダイに供給し、積層した状態で共押し出しをしてもよい。なお、２種以上の樹脂を積層した状態で共押し出しをするには、たとえば公知の２種３層分配型フィードブロックを用い、これを経由してダイに樹脂を供給すればよい。
【００２４】
＜押圧工程＞
押圧工程では、上記シート製造工程で得られた連続樹脂シートと転写型とを、たとえば図１に示すように、押圧ロール４である、第一押圧ロール４ａと第二押圧ロール４ｂとで挟み込む。この押圧工程は、詳細には、転写型を連続樹脂シートと、第一押圧ロールまたは第二押圧ロールとの間に挟み込む第１工程と、転写型と連続樹脂シートとを密着させて搬送させる第２工程と、転写型を連続樹脂シートの表面温度がビカット軟化点以下の状態で連続樹脂シートから剥離する第３工程とを含む。
【００２５】
上記押圧ロールとして通常はステンレス鋼、鉄鋼などの金属で構成された金属製ロールが用いられ、その直径は通常１００ｍｍ〜５００ｍｍである。押圧ロールとして金属性ロールを用いる場合、その表面は、たとえばクロームメッキ、銅メッキ、ニッケルメッキ、Ｎｉ−Ｐメッキなどのメッキ処理が施されていてもよい。また、押圧ロールの表面は、鏡面であってもよいし、精度よく転写する必要がなければ、エンボスなどの凹凸が細子された転写面となっていてもよい。
【００２６】
上記転写型は、連続樹脂シートの表面に押し当てられ、その表面形状を逆型として連続樹脂シートに転写するものである。
【００２７】
本発明の製造方法においては、かかる転写型として、有機材料で構成されたものを用いる。有機材料としては、加熱溶融状態でダイから押し出された直後の連続樹脂シートに繰り返し押し当てても、転写型の形状を維持しうる耐熱性を有していればよく、たとえば熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などの樹脂が用いられる。
【００２８】
熱硬化性樹脂としては、たとえばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリイミド樹脂（ＰＩ樹脂）、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂などが挙げられる。
【００２９】
熱可塑性樹脂としては、たとえばスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、環状オレフィン重合体樹脂、アルリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ樹脂）、熱可塑性ポリイミド樹脂（ＰＩ樹脂）などが挙げられる。好ましくは、ビカット軟化点（ＪＩＳ Ｋ７２０６−１９９９ Ａ５０）が、上記ダイから押し出される樹脂のビカット軟化点よりも４０℃以上高い熱可塑性樹脂、架橋された熱可塑性樹脂などである。
【００３０】
転写型としては、目的とする形状の逆型が表面に形成された有機材料で構成されたフィルム（有機材料製フィルム）が挙げられる。有機材料製フィルムの厚みは通常０．０５ｍｍ〜５ｍｍであり、厚みが０．０５ｍｍ未満の有機材料製フィルムを転写型として用いた場合、押圧ロールと連続樹脂シートとの間に差し込んだ際に、転写型の形状をかかる連続樹脂シートに転写させるための圧力が十分に伝わらず、転写不十分となりやすい。
【００３１】
このような有機材料製フィルムからなる転写型は、図１および図２に示すように、連続的に連続樹脂シートと同時搬送することで使用することができる。この場合、転写型を転写するための押圧ロールは、図１に示すように第一押圧ロール４ａおよび第二押圧ロール４ｂの２本であってもよいし、図２に示すように、さらに第三押圧ロール４ｃを含めた３本であってもよい。押圧ロールと連続樹脂シートとの間に転写型を挟み込む場合、転写型の型が施された面が連続樹脂シート面と接するのであれば、第一押圧ロールと連続樹脂シートとの間でもよいし、第二押圧ロールと連続樹脂シートとの間でもよい。
【００３２】
本発明においては、搬送または連続樹脂シートと押圧ロールとの密着を補助する転写技術上無関係なロールであれば、連続樹脂シートおよび転写型に接するロール（タッチロール）を設けてもよい。このようなロールは、ダイと押圧ロールとの間に設置したとしてもよいし、連続樹脂シートが第二押圧ロールに接している際に接する位置に設置したとしてもよい。また、図１に示すように、第一押圧ロール４ａに接する位置にタッチロール６を設置したり、押圧ロール４を経由した連続樹脂シートと転写型とを剥離するために転写型に接する所望の位置にタッチロール７設置してもよい。
【００３３】
上記転写型は、連続樹脂シートと同時搬送された後、連続樹脂シートと共に製造装置の下流側に通常位置する裁断機によって裁断されてもよいし、その転写型と同時搬送される連続樹脂シートの形状転写面がビカット軟化点以下に冷却した後に、該転写型を剥離し連続的に巻取りロールで巻き取ってもよい。なお、同時搬送とは、転写型と連続樹脂シートとが密着した状態でずれをおこすことなく搬送することをいう。
【００３４】
連続樹脂シートの巻取り速度は樹脂シートを成形する押出機と押圧ロールの規模、若しくは成形される樹脂シートの厚みにも因るが、一態様として、スクリュー径φ４０ｍｍの押出機、直径φ２００ｍｍの押圧ロールの装置を用いた場合、巻取り速度は、好ましくは０．３〜０．８ｒｐｍ、より好ましくは０．４５〜０．６５ｒｐｍである。０．３ｒｐｍ未満であると、生産量の確保が十分では無い場合があり、０．８ｒｐｍを超えると、連続樹脂シートと転写型の剥離までに連続樹脂シートの冷却が十分に追いつかず、連続樹脂シートに転写した形状の精度を保てなくなることがある。
【００３５】
押圧ロールの表面温度としては、樹脂シートの吐出温度よりも低いことが望ましく、７０℃〜１２０℃が好ましく、より好ましくは７５℃〜１００℃である。これらのロールの表面温度が７０℃未満であると、転写型の表面温度が低いものとなるので、連続樹脂シート表面の樹脂の流動性が悪く、その結果、転写率が悪くなる場合がある。他方、１２０℃を超えると、樹脂シートと転写型の剥離までに連続樹脂シートの冷却が十分に追いつかず、連続樹脂シートに転写した形状の精度を保てなくなることがある。
【００３６】
転写型の表面形状としては、たとえば多数のＶ溝が平行に設けられた形状が挙げられる。Ｖ溝の頂角は通常１６０°以下であり、作成が容易である点で通常は４０°以上であることが好ましい。Ｖ溝の深さ(Ｈ)は、作成が容易である点で通常は１０μｍ以上であり、通常は５００μｍ以下である。Ｖ溝のピッチは、隣接するＶ溝の最深部間の距離をいい、転写型の作成が容易である点で、通常１０μｍ以上、好ましくは５０μｍ以上であり、本発明の製造方法は、Ｖ溝の深さが１０μｍ以上、ピッチが５００μｍ以下の場合に好適である。
【００３７】
かくして転写型の表面形状を連続樹脂シートに連続的に転写することにより、目的の表面形状転写樹脂シートを製造することができる。得られた表面形状転写樹脂シートは通常、さらに冷却されたのち枚葉に切断されて、たとえば液晶表示装置を構成するプリズムシートなどとして用いられる。また、樹脂として光拡散剤が添加されたものを用いた場合には、表面に形状が転写された光拡散板として用いられる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例によって限定されるものではない。
【００３９】
（実施例１）
＜実施例で使用した樹脂材料＞
連続樹脂シートとして、２種３層構造を有するシートを以下の中間層用樹脂と表層用樹脂を用いて作製した。
【００４０】
中間層用樹脂：スチレン樹脂ペレット（東洋スチレン社製「ＨＲＭ４０」、屈折率１．５９、ビカット軟化点１０６．８℃）
表層用樹脂：スチレン−メタクリル酸メチル共重合体樹脂（新日鐵化学社製「ＭＳ２００ＮＴ」、スチレン単位８０質量％、メタクリル酸メチル単位２０質量％、屈折率１．５７、ペレット状、ビカット軟化点１０２．１℃）
＜表面形状転写シートの製造＞
樹脂投入口２より樹脂を供給し、２種を別々に混練することができる混練機１０でそれぞれ溶融混練した後、２種３層分配型フィードブロック（田辺プラスチック社製）に中間層用樹脂および表層用樹脂を供給し、中間層用樹脂が中間層となり、表層用樹脂が、中間層の両面に積層された構造となるようにダイ３（Ｔダイ）に送り、共押し出しをして、中間層の両面に表層が積層された３層構造の連続樹脂シート１を連続的に得た。
【００４１】
中間層用樹脂は、スクリュー径４０ｍｍのベント付き一軸押出機（田辺プラスチック社製）に供給し、加熱溶融し、２５０℃で上記２種３層分配型フィードブロックに供給した。表層用樹脂は、スクリュー径２０ｍｍのベント付き一軸押出機（田辺プラスチック社製）に供給し、加熱溶融し、２５０℃で上記２種３層分配型フィードブロックに供給した。
【００４２】
Ｔダイとしては、幅２５０ｍｍ、リップ間隔２．５ｍｍのものを用いた。得られた連続樹脂シートは、幅２４９ｍｍ、厚み２．０ｍｍであった。
【００４３】
図１に示すように、ダイ３（Ｔダイ）から共押出しされた連続樹脂シート１が、連続的に第一押圧ロール４ａと第二押圧ロール４ｂの間に挟まれて搬送されている際に、巻出しロール５から巻出されタッチロール６と第一押圧ロール４ａで挟み込まれ第一押圧ロール４ａに密着して搬送された転写型９（有機材料製フィルム）を第一押圧ロール４ａと連続樹脂シート１との間で挟み込んで押圧した後に、連続樹脂シート１と同時搬送した。同時搬送された連続樹脂シート１と転写型９は搬送による時間経過で冷却が進み、図１に示すタッチロール７の位置にて転写型９は連続樹脂シート１から剥離して巻取りロール８で巻取り、転写型９の表面形状を転写された表面形状転写樹脂シートＡを得た。この時、連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ａにおける転写型９側の連続樹脂シート１の表面温度は２５５℃であり、図１のｆで示す転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＡの形状面の表面温度は８６℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＡの生産速度は０．５５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＡは、厚み１．６０ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．７０ｍｍの多層構造のものであった。
【００４４】
なお、転写型９（有機材料製フィルム）としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂製フィルムの片面にアクリル系樹脂層が積層されて厚さ２３０μｍとなっており、このアクリル系樹脂層に、頂角９０°、高さ２４μｍの二等辺三角形のＶ溝がピッチ４８μｍで設けられたものを用いた。この転写型９のＶ溝が連続樹脂シートの押出方向に対して直角となるように、連続樹脂シートと同時搬送するよう用いており、表面形状転写樹脂シートＡの製造終了後、転写型９（有機材料製フィルム）のＶ溝は、製造開始前と同じ形状を維持していた。
【００４５】
得られた表面形状転写樹脂シートＡは、転写型に対応する形状が表面に転写されており、転写率は９８％であり、その表面に転写型から剥離する際に付く縞状の外観不良（タックマーク）は見られなかった。
【００４６】
第一押圧ロール４ａとしては、直径２００ｍｍで表面が鏡面仕上げされた金属製ロールを９５℃で用いた。第二押圧ロール４ｂとしては、直径２００ｍｍで表面が鏡面仕上げされた金属製ロールを９７℃で用いた。第三押圧ロール４ｃとしては、直径２００ｍｍで表面が鏡面仕上げされた金属製ロールを１１０℃で用いた。
【００４７】
＜表面形状転写樹脂シートの評価（転写率）＞
得られた表面形状転写樹脂シートＡを切断し、断面を鏡面仕上げしたのち、超深度形状測定顕微鏡（ＫＥＹＥＮＣＥ社製「ＶＫ−８５００」）で観察して、表面に転写されたプリズムの深さ(Ｎ)を測定し、転写型９におけるプリズムの深さ(Ｈ)とから、式（１）
β＝Ｎ／Ｈ×１００(％)・・・（１）
にて転写率を算出する。
【００４８】
（実施例２）
連続樹脂シートの巾を２５８ｍｍ、厚みを１．５ｍｍとした以外は、実施例１と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＢを得た。
【００４９】
この時、図１に示す連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ａにおける転写型９側の連続樹脂シート１の表面温度は２６０℃であり、図１中のｆで示される転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＢの形状面の表面温度は７８℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＢの生産速度は０．６５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＢは、厚み１．１３ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．２３ｍｍの多層構造のものであった。
【００５０】
押圧ロールそれぞれの温度条件は実施例１と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロールを９７℃、第三押圧ロールを１１０℃として設定した。
【００５１】
得られた表面形状転写樹脂シートＢの転写率は９１％であり、その表面にタックマークは見られなかった。
【００５２】
（実施例３）
図２に示すように、転写型９（有機材料製フィルム）を第二押圧ロール４ｂと連続樹脂シート１との間で挟み込んで押圧した後に、連続樹脂シート１とを同時搬送した以外は、実施例１と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＣを得た。
【００５３】
この時、連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ｂにおける連続樹脂シート１の転写型９側の表面温度は２４９℃であり、図１中のｇで示される転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＣの形状面の表面温度は８１℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＣの生産速度は０．５５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＣは、厚み１．５７ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．６７ｍｍの多層構造のものであった。
【００５４】
押圧ロールそれぞれの温度条件は、実施例１と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロール４ｂを９７℃、第三押圧ロール４ｃを１１０℃として設定した。
【００５５】
得られた表面形状転写樹脂シートＣの転写率は８６％であり、その表面にタックマークは見られなかった。
【００５６】
（実施例４）
連続樹脂シートの巾を２５８ｍｍ、板厚を１．５ｍｍとした以外は、実施例３と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＤを得た。
【００５７】
この時、連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ｂにおける連続樹脂シート１の転写型９側の表面温度は２５８℃であり、図１中のｇで示される転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＤの形状面の表面温度は７７℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＤの生産速度は０．６５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＤは、厚み１．１１ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．２１ｍｍの多層構造のものであった。
【００５８】
押圧ロールそれぞれの温度条件は、実施例３と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロール４ｂを９７℃、第三押圧ロール４ｃを１１０℃として設定した。
【００５９】
得られた表面形状転写樹脂シートＤの転写率は９８％であり、その表面にタックマークは見られなかった。
【００６０】
（比較例１）
図３に示すように、転写型９（有機材料製フィルム）を第一押圧ロール４ａと連続樹脂シート１との間で挟み込んで押圧した直後に、連続樹脂シート１と転写型９とを剥離した以外は、実施例１と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＥを得た。
【００６１】
この時、連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ａにおける連続樹脂シート１の転写型９側の表面温度は２６１℃であり、図３中のｃで示される転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＥの形状面の表面温度は１４１℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＥの生産速度は０．５５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＥは、厚み１．５６ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．６６ｍｍの多層構造のものであった。
【００６２】
押圧ロールそれぞれの温度条件は、実施例１と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロール４ｂを９７℃、第三押圧ロール４ｃを１１０℃として設定した。
【００６３】
得られた表面形状転写樹脂シートＤの転写率は５３％であり、その表面にはタックマークが数多く見られた。
【００６４】
（比較例２）
図４に示すように、転写型９（有機材料製フィルム）を第二押圧ロール４ｂと連続樹脂シート１との間で挟み込んで押圧した直後に、連続樹脂シート１と転写型９とを剥離した以外には、実施例３と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＦを得た。
【００６５】
この時、連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ｂにおける連続樹脂シート１の転写型９側の表面温度は２５９℃であり、図４中のｄで示される転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＦの形状面の表面温度は１１９℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＦの生産速度は０．５５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＦは、厚み１．５７ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．６７ｍｍの多層構造のものであった。
【００６６】
押圧ロールそれぞれの温度条件は、実施例３と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロール４ｂを９７℃、第三押圧ロール４ｃを１１０℃として設定した。
【００６７】
得られた表面形状転写樹脂シートＦの転写率は７３％であり、その表面にはタックマークが数多く見られた。
【００６８】
（比較例３）
図５に示すように、転写型９（有機材料製フィルム）を第三押圧ロール４ｃと連続樹脂シート１との間で挟み込んで押圧した後に、連続樹脂シート１と同時搬送した以外には、実施例１と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＧを得た。
【００６９】
この時、連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ｅにおける連続樹脂シート１の転写型９側の表面温度は１２２℃であり、図５中のｆで示される転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＧの形状面の表面温度は１１２℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＧの生産速度は０．５５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＧは、厚み１．７１ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．８１ｍｍの多層構造のものであった。
【００７０】
押圧ロールそれぞれの温度条件は、実施例１と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロール４ｂを９７℃、第三押圧ロール４ｃを１１０℃として設定した。
【００７１】
得られた表面形状転写樹脂シートＧの転写率は５％であり、その表面にタックマークは見られなかった。
【００７２】
（比較例４）
図６に示すように、転写型１１（実施例１と同じ有機材料製フィルム）を第二押圧ロール４ａに予め巻きつけ固定しておき、連続搬送される連続樹脂シート１を第一押圧ロール４ａと第二押圧ロール４ｂとで押圧し、第二押圧ロール４ｂと第三押圧ロール４ｃとで押圧する以外には、実施例１と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＨを得た。
【００７３】
この時、連続樹脂シート１と転写型１１とが接する直前の位置ｂにおける連続樹脂シート１の転写型１１側の表面温度は２５８℃であり、図６中にｄで示される転写型１１を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＨの形状面の表面温度は１２３℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＨの生産速度は０．５５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＨは、厚み１．８３ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．９３ｍｍの多層構造のものであった。
【００７４】
押圧ロールそれぞれの温度条件は、実施例１と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロール４ｂを９７℃、第三押圧ロール４ｃを１１０℃として設定した。
【００７５】
得られた表面形状転写樹脂シートＨの転写率は６２％であり、その表面にタックマークが数多く見られた。
【００７６】
実施例および比較例の条件および結果を表１に示す。
【００７７】
【表１】
【００７８】
表１から明らかなように、有機材料で構成されている転写型を用い、転写型を連続樹脂シートと前記第一押圧ロールまたは前記第二押圧ロールとの間に挟み込む第１工程と、転写型と前記連続樹脂シートとを密着させて搬送させる第２工程と、転写型を前記連続樹脂シートの表面温度がビカット軟化点以下の状態で前記連続樹脂シートから剥離する第３工程とを含む本発明の製造方法により製造された実施例１〜４の表面形状転写樹脂シートＡ〜Ｄは、比較例１〜４で得られる表面形状転写樹脂シートＥ〜Ｈに比べて、転写率が非常に高く、またタックマークが観測されない好ましい転写結果であることがわかる。また、実施例１〜４では、生産速度と得られる表面形状転写樹脂シートの転写率の良好性から、生産性に優れることがわかる。
【００７９】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施例１および２における表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置を示す模式図である。
【図２】実施例３および４における表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置を示す模式図である。
【図３】比較例１における表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置を示す模式図である。
【図４】比較例２における表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置を示す模式図である。
【図５】比較例３における表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置を示す模式図である。
【図６】従来の表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８１】
１ 連続樹脂シート、２ 樹脂投入口、３ ダイ、４ 押圧ロール、４ａ 第一押圧ロール、４ｂ 第二押圧ロール、４ｃ 第三押圧ロール、５ 巻出しロール、６，７ タッチロール、８ 巻取りロール、９，１１ 転写型、１０ 混練機。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置に関し、詳しくは転写型の表面形状が転写された樹脂シートの製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に形状を有する樹脂シート（表面形状転写樹脂シート）を製造する方法として、押出機を用いて、樹脂を加熱溶融状態でダイから押し出して得られる連続した樹脂シート（連続樹脂シート）に転写型の表面形状を転写する方法が知られている（たとえば、特許文献１）。特許文献１では、図６に示すように、ダイ３から連続的に押し出された連続樹脂シート１を第一押圧ロール４ａと転写型１１を備えた第二押圧ロール４ｂとの間に挟み込むことにより、この転写型１１の表面形状を連続樹脂シート１に転写する方法が開示されている。該特許文献１には、転写型を構成する材料に関する記載はないが、転写型として通常は、回転ロールに嵌め込まれた金属製の円筒形状のものや、金属製の回転ロールの表面に彫刻などの方法により形成されたものが一般的である。
【０００３】
しかしながら、かかる従来の金属製の転写型を用いた製造方法では、転写型の表面形状を精度よく連続樹脂シートに転写するために、転写速度を遅くする必要があり、必ずしも生産性のよい方法であるとは言えなかった。
【０００４】
また、特許文献１において転写型をシリコーンゴムロールとすることが検討されているが、樹脂シートの裏面にシリコーンゴムロール面が転写され、商品価値のないものしか得られないという問題があった。
【特許文献１】特開平９−１１３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、転写型の表面形状を精度よく、速やかに転写して、効率よく表面形状転写樹脂シートを製造し得る方法および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】
【０００６】
本発明者は、転写型の表面形状を精度よく、速やかに転写して、且つ表面状態の不良が発生しない表面形状転写樹脂シートを製造し得る方法を開発するべく鋭意検討した結果、特定の転写型を用いることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明に至った。
【０００７】
すなわち本発明は、樹脂を加熱溶融状態でダイから連続的に押し出して連続樹脂シートを製造するシート製造工程と、連続樹脂シートと送出しロールにより連続的に送出される転写型とを第一押圧ロールと第二押圧ロールとで挟み込む押圧工程とを含み、上記押圧工程は、転写型を、連続樹脂シートと、第一押圧ロールまたは第二押圧ロールとの間に挟み込む第１工程と、転写型と連続樹脂シートとを密着させて搬送させる第２工程と、転写型を連続樹脂シートの表面温度がビカット軟化点以下の状態で連続樹脂シートから剥離する第３工程とを含み、転写型は、有機材料で構成されていることを特徴とする表面形状転写樹脂シートの製造方法に関する。
【０００８】
上記第３工程の後に、剥離された転写型を連続的に巻き取る工程を含むことが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、加熱溶融状態の樹脂を連続的に押し出して連続樹脂シートを製造するダイと、押圧ロールと、連続樹脂シートを該押圧ロールとの間に挟み込むことにより表面形状を連続樹脂シートに転写する転写型と、該転写型を連続的に送出する送出しロールと、転写型を連続樹脂シートから剥離しながら連続的に巻き取る巻取りロールとを含み、転写型が有機材料で構成されていることを特徴とする表面形状転写樹脂シートの製造装置に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の製造方法および製造装置によれば、転写型の表面形状を精度よく、速やかに転写して、生産性よく、表面状態の不良が発生しない状態で、目的の表面形状転写樹脂シートを製造することができる。また、連続樹脂シートの厚みによらず高い転写率を得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の製造方法および製造装置についてさらに詳細に説明する。なお、以下の説明では、図面を用いて説明しているが、本願の図面において同一の参照符号を付したものは、同一部分または相当部分を示している。
【００１２】
＜表面形状転写樹脂シートの製造方法＞
本発明の製造方法は、樹脂を加熱溶融状態でダイから連続的に押し出して連続樹脂シートを製造するシート製造工程と、連続樹脂シートと転写型とを第一押圧ロールと第二押圧ロールとで挟み込む押圧工程とを含む。この押圧工程は、転写型を、連続樹脂シートと、第一押圧ロールまたは第二押圧ロールとの間に挟み込む第１工程と、転写型と連続樹脂シートとを密着させて搬送させる第２工程と、転写型を連続樹脂シートの表面温度がビカット軟化点以下の状態で連続樹脂シートから剥離する第３工程とを含む。また、上記第３工程の後に、適宜剥離された転写型を連続的に巻き取る工程を含むことができる。
【００１３】
上記本発明の製造方法について、当該方法を可能とする製造装置とともに以下に詳細に説明する。
【００１４】
図１および図２は、上記表面形状転写樹脂シートの製造方法を可能とする製造装置を模式的に示したものである。図１および図２に示す製造装置は、加熱溶融状態の樹脂を連続的に押し出して連続樹脂シート１を製造するダイ３と、押圧ロール４と、連続樹脂シート１を該押圧ロール４との間に挟み込むことにより表面形状を連続樹脂シート１に転写する転写型９と、該転写型９を連続的に送出する送出しロール５と、転写型９を連続樹脂シートから剥離しながら連続的に巻き取る巻取りロール８とを備える。上記製造装置は、転写型を搬送する際に適宜搬送を補助するタッチロール６，７を備えてもよい。
【００１５】
＜シート製造工程＞
上記シート製造工程は、樹脂を加熱溶融状態でダイから連続的に押し出して連続樹脂シートを製造する工程である。
【００１６】
本発明の製造方法に用いられる樹脂としては、通常は、加熱されることにより溶融状態となる熱可塑性樹脂が挙げられ、具体的には、たとえばスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、環状オレフィン重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂などが挙げられる。なお、上記樹脂としては、本発明の製造方法に適用できる範囲で、加熱されることにより硬化する熱硬化性樹脂であってもよい。
【００１７】
上記樹脂は、光拡散剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、帯電防止剤などの添加剤が添加されていてもよい。
【００１８】
上記光拡散剤は、無機系光拡散剤であってもよいし、有機系光拡散剤であってもよい。
無機系光拡散剤としては、たとえば炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリカ、無機ガラス、タルク、マイカ、ホワイトカーボン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などのような無機化合物の粒子が挙げられる。無機系光拡散剤は、脂肪酸などの表面処理剤により表面処理されていてもよい。
【００１９】
また、有機系光拡散剤としては、たとえばスチレン系重合体粒子、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子などのような有機化合物の粒子が挙げられる。
【００２０】
光拡散剤を添加する場合、添加される光拡散剤の屈折率と樹脂の屈折率との差の絶対値は、光拡散の効果の点で、通常０．０２以上であり、得られる表面形状転写樹脂シートの光透過性の点で、通常は０．１３以下である。このように樹脂に光拡散剤を添加した場合、獲られる表面形状転写樹脂シートは、光拡散板として使用することができる。
【００２１】
上記樹脂を加熱溶融状態で連続的に押し出すダイとしては、通常の押出成形法に用いられると同様の金属製のＴダイなどが用いられる。ダイから樹脂を加熱溶融状態で押し出すには、通常の押出成形法と同様に、押出機が用いられる。押出機は一軸押出機であってもよいし、二軸押出機であってもよい。樹脂は押出機内で加熱され、溶融された状態でダイに送られ、押し出される。ダイから押し出された樹脂は、連続的にシート状となって押し出され、連続樹脂シートとなる。
【００２２】
連続樹脂シートの厚みは、得られたシートの用途に応じて適宜調整すればよく、たとえば、光拡散板として用いる場合は０．３ｍｍ〜３．０ｍｍとすればよい。また、３．０ｍｍ以上の厚膜状であっても、本発明の製造方法によれば良好に転写を行なうことが可能である。
【００２３】
上記連続樹脂シートは、単層でもよいし２以上の層からなる態様も含まれる。連続樹脂シートが単層の場合は、ダイから樹脂を加熱溶融状態で押し出す際に、ダイに１種の樹脂を供給し単層で押し出しをすればよく、２以上の層の場合は、２種以上の樹脂をダイに供給し、積層した状態で共押し出しをしてもよい。なお、２種以上の樹脂を積層した状態で共押し出しをするには、たとえば公知の２種３層分配型フィードブロックを用い、これを経由してダイに樹脂を供給すればよい。
【００２４】
＜押圧工程＞
押圧工程では、上記シート製造工程で得られた連続樹脂シートと転写型とを、たとえば図１に示すように、押圧ロール４である、第一押圧ロール４ａと第二押圧ロール４ｂとで挟み込む。この押圧工程は、詳細には、転写型を連続樹脂シートと、第一押圧ロールまたは第二押圧ロールとの間に挟み込む第１工程と、転写型と連続樹脂シートとを密着させて搬送させる第２工程と、転写型を連続樹脂シートの表面温度がビカット軟化点以下の状態で連続樹脂シートから剥離する第３工程とを含む。
【００２５】
上記押圧ロールとして通常はステンレス鋼、鉄鋼などの金属で構成された金属製ロールが用いられ、その直径は通常１００ｍｍ〜５００ｍｍである。押圧ロールとして金属性ロールを用いる場合、その表面は、たとえばクロームメッキ、銅メッキ、ニッケルメッキ、Ｎｉ−Ｐメッキなどのメッキ処理が施されていてもよい。また、押圧ロールの表面は、鏡面であってもよいし、精度よく転写する必要がなければ、エンボスなどの凹凸が細子された転写面となっていてもよい。
【００２６】
上記転写型は、連続樹脂シートの表面に押し当てられ、その表面形状を逆型として連続樹脂シートに転写するものである。
【００２７】
本発明の製造方法においては、かかる転写型として、有機材料で構成されたものを用いる。有機材料としては、加熱溶融状態でダイから押し出された直後の連続樹脂シートに繰り返し押し当てても、転写型の形状を維持しうる耐熱性を有していればよく、たとえば熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などの樹脂が用いられる。
【００２８】
熱硬化性樹脂としては、たとえばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリイミド樹脂（ＰＩ樹脂）、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂などが挙げられる。
【００２９】
熱可塑性樹脂としては、たとえばスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、環状オレフィン重合体樹脂、アルリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ樹脂）、熱可塑性ポリイミド樹脂（ＰＩ樹脂）などが挙げられる。好ましくは、ビカット軟化点（ＪＩＳ Ｋ７２０６−１９９９ Ａ５０）が、上記ダイから押し出される樹脂のビカット軟化点よりも４０℃以上高い熱可塑性樹脂、架橋された熱可塑性樹脂などである。
【００３０】
転写型としては、目的とする形状の逆型が表面に形成された有機材料で構成されたフィルム（有機材料製フィルム）が挙げられる。有機材料製フィルムの厚みは通常０．０５ｍｍ〜５ｍｍであり、厚みが０．０５ｍｍ未満の有機材料製フィルムを転写型として用いた場合、押圧ロールと連続樹脂シートとの間に差し込んだ際に、転写型の形状をかかる連続樹脂シートに転写させるための圧力が十分に伝わらず、転写不十分となりやすい。
【００３１】
このような有機材料製フィルムからなる転写型は、図１および図２に示すように、連続的に連続樹脂シートと同時搬送することで使用することができる。この場合、転写型を転写するための押圧ロールは、図１に示すように第一押圧ロール４ａおよび第二押圧ロール４ｂの２本であってもよいし、図２に示すように、さらに第三押圧ロール４ｃを含めた３本であってもよい。押圧ロールと連続樹脂シートとの間に転写型を挟み込む場合、転写型の型が施された面が連続樹脂シート面と接するのであれば、第一押圧ロールと連続樹脂シートとの間でもよいし、第二押圧ロールと連続樹脂シートとの間でもよい。
【００３２】
本発明においては、搬送または連続樹脂シートと押圧ロールとの密着を補助する転写技術上無関係なロールであれば、連続樹脂シートおよび転写型に接するロール（タッチロール）を設けてもよい。このようなロールは、ダイと押圧ロールとの間に設置したとしてもよいし、連続樹脂シートが第二押圧ロールに接している際に接する位置に設置したとしてもよい。また、図１に示すように、第一押圧ロール４ａに接する位置にタッチロール６を設置したり、押圧ロール４を経由した連続樹脂シートと転写型とを剥離するために転写型に接する所望の位置にタッチロール７設置してもよい。
【００３３】
上記転写型は、連続樹脂シートと同時搬送された後、連続樹脂シートと共に製造装置の下流側に通常位置する裁断機によって裁断されてもよいし、その転写型と同時搬送される連続樹脂シートの形状転写面がビカット軟化点以下に冷却した後に、該転写型を剥離し連続的に巻取りロールで巻き取ってもよい。なお、同時搬送とは、転写型と連続樹脂シートとが密着した状態でずれをおこすことなく搬送することをいう。
【００３４】
連続樹脂シートの巻取り速度は樹脂シートを成形する押出機と押圧ロールの規模、若しくは成形される樹脂シートの厚みにも因るが、一態様として、スクリュー径φ４０ｍｍの押出機、直径φ２００ｍｍの押圧ロールの装置を用いた場合、巻取り速度は、好ましくは０．３〜０．８ｒｐｍ、より好ましくは０．４５〜０．６５ｒｐｍである。０．３ｒｐｍ未満であると、生産量の確保が十分では無い場合があり、０．８ｒｐｍを超えると、連続樹脂シートと転写型の剥離までに連続樹脂シートの冷却が十分に追いつかず、連続樹脂シートに転写した形状の精度を保てなくなることがある。
【００３５】
押圧ロールの表面温度としては、樹脂シートの吐出温度よりも低いことが望ましく、７０℃〜１２０℃が好ましく、より好ましくは７５℃〜１００℃である。これらのロールの表面温度が７０℃未満であると、転写型の表面温度が低いものとなるので、連続樹脂シート表面の樹脂の流動性が悪く、その結果、転写率が悪くなる場合がある。他方、１２０℃を超えると、樹脂シートと転写型の剥離までに連続樹脂シートの冷却が十分に追いつかず、連続樹脂シートに転写した形状の精度を保てなくなることがある。
【００３６】
転写型の表面形状としては、たとえば多数のＶ溝が平行に設けられた形状が挙げられる。Ｖ溝の頂角は通常１６０°以下であり、作成が容易である点で通常は４０°以上であることが好ましい。Ｖ溝の深さ(Ｈ)は、作成が容易である点で通常は１０μｍ以上であり、通常は５００μｍ以下である。Ｖ溝のピッチは、隣接するＶ溝の最深部間の距離をいい、転写型の作成が容易である点で、通常１０μｍ以上、好ましくは５０μｍ以上であり、本発明の製造方法は、Ｖ溝の深さが１０μｍ以上、ピッチが５００μｍ以下の場合に好適である。
【００３７】
かくして転写型の表面形状を連続樹脂シートに連続的に転写することにより、目的の表面形状転写樹脂シートを製造することができる。得られた表面形状転写樹脂シートは通常、さらに冷却されたのち枚葉に切断されて、たとえば液晶表示装置を構成するプリズムシートなどとして用いられる。また、樹脂として光拡散剤が添加されたものを用いた場合には、表面に形状が転写された光拡散板として用いられる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例によって限定されるものではない。
【００３９】
（実施例１）
＜実施例で使用した樹脂材料＞
連続樹脂シートとして、２種３層構造を有するシートを以下の中間層用樹脂と表層用樹脂を用いて作製した。
【００４０】
中間層用樹脂：スチレン樹脂ペレット（東洋スチレン社製「ＨＲＭ４０」、屈折率１．５９、ビカット軟化点１０６．８℃）
表層用樹脂：スチレン−メタクリル酸メチル共重合体樹脂（新日鐵化学社製「ＭＳ２００ＮＴ」、スチレン単位８０質量％、メタクリル酸メチル単位２０質量％、屈折率１．５７、ペレット状、ビカット軟化点１０２．１℃）
＜表面形状転写シートの製造＞
樹脂投入口２より樹脂を供給し、２種を別々に混練することができる混練機１０でそれぞれ溶融混練した後、２種３層分配型フィードブロック（田辺プラスチック社製）に中間層用樹脂および表層用樹脂を供給し、中間層用樹脂が中間層となり、表層用樹脂が、中間層の両面に積層された構造となるようにダイ３（Ｔダイ）に送り、共押し出しをして、中間層の両面に表層が積層された３層構造の連続樹脂シート１を連続的に得た。
【００４１】
中間層用樹脂は、スクリュー径４０ｍｍのベント付き一軸押出機（田辺プラスチック社製）に供給し、加熱溶融し、２５０℃で上記２種３層分配型フィードブロックに供給した。表層用樹脂は、スクリュー径２０ｍｍのベント付き一軸押出機（田辺プラスチック社製）に供給し、加熱溶融し、２５０℃で上記２種３層分配型フィードブロックに供給した。
【００４２】
Ｔダイとしては、幅２５０ｍｍ、リップ間隔２．５ｍｍのものを用いた。得られた連続樹脂シートは、幅２４９ｍｍ、厚み２．０ｍｍであった。
【００４３】
図１に示すように、ダイ３（Ｔダイ）から共押出しされた連続樹脂シート１が、連続的に第一押圧ロール４ａと第二押圧ロール４ｂの間に挟まれて搬送されている際に、巻出しロール５から巻出されタッチロール６と第一押圧ロール４ａで挟み込まれ第一押圧ロール４ａに密着して搬送された転写型９（有機材料製フィルム）を第一押圧ロール４ａと連続樹脂シート１との間で挟み込んで押圧した後に、連続樹脂シート１と同時搬送した。同時搬送された連続樹脂シート１と転写型９は搬送による時間経過で冷却が進み、図１に示すタッチロール７の位置にて転写型９は連続樹脂シート１から剥離して巻取りロール８で巻取り、転写型９の表面形状を転写された表面形状転写樹脂シートＡを得た。この時、連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ａにおける転写型９側の連続樹脂シート１の表面温度は２５５℃であり、図１のｆで示す転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＡの形状面の表面温度は８６℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＡの生産速度は０．５５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＡは、厚み１．６０ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．７０ｍｍの多層構造のものであった。
【００４４】
なお、転写型９（有機材料製フィルム）としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂製フィルムの片面にアクリル系樹脂層が積層されて厚さ２３０μｍとなっており、このアクリル系樹脂層に、頂角９０°、高さ２４μｍの二等辺三角形のＶ溝がピッチ４８μｍで設けられたものを用いた。この転写型９のＶ溝が連続樹脂シートの押出方向に対して直角となるように、連続樹脂シートと同時搬送するよう用いており、表面形状転写樹脂シートＡの製造終了後、転写型９（有機材料製フィルム）のＶ溝は、製造開始前と同じ形状を維持していた。
【００４５】
得られた表面形状転写樹脂シートＡは、転写型に対応する形状が表面に転写されており、転写率は９８％であり、その表面に転写型から剥離する際に付く縞状の外観不良（タックマーク）は見られなかった。
【００４６】
第一押圧ロール４ａとしては、直径２００ｍｍで表面が鏡面仕上げされた金属製ロールを９５℃で用いた。第二押圧ロール４ｂとしては、直径２００ｍｍで表面が鏡面仕上げされた金属製ロールを９７℃で用いた。第三押圧ロール４ｃとしては、直径２００ｍｍで表面が鏡面仕上げされた金属製ロールを１１０℃で用いた。
【００４７】
＜表面形状転写樹脂シートの評価（転写率）＞
得られた表面形状転写樹脂シートＡを切断し、断面を鏡面仕上げしたのち、超深度形状測定顕微鏡（ＫＥＹＥＮＣＥ社製「ＶＫ−８５００」）で観察して、表面に転写されたプリズムの深さ(Ｎ)を測定し、転写型９におけるプリズムの深さ(Ｈ)とから、式（１）
β＝Ｎ／Ｈ×１００(％)・・・（１）
にて転写率を算出する。
【００４８】
（実施例２）
連続樹脂シートの巾を２５８ｍｍ、厚みを１．５ｍｍとした以外は、実施例１と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＢを得た。
【００４９】
この時、図１に示す連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ａにおける転写型９側の連続樹脂シート１の表面温度は２６０℃であり、図１中のｆで示される転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＢの形状面の表面温度は７８℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＢの生産速度は０．６５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＢは、厚み１．１３ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．２３ｍｍの多層構造のものであった。
【００５０】
押圧ロールそれぞれの温度条件は実施例１と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロールを９７℃、第三押圧ロールを１１０℃として設定した。
【００５１】
得られた表面形状転写樹脂シートＢの転写率は９１％であり、その表面にタックマークは見られなかった。
【００５２】
（実施例３）
図２に示すように、転写型９（有機材料製フィルム）を第二押圧ロール４ｂと連続樹脂シート１との間で挟み込んで押圧した後に、連続樹脂シート１とを同時搬送した以外は、実施例１と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＣを得た。
【００５３】
この時、連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ｂにおける連続樹脂シート１の転写型９側の表面温度は２４９℃であり、図１中のｇで示される転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＣの形状面の表面温度は８１℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＣの生産速度は０．５５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＣは、厚み１．５７ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．６７ｍｍの多層構造のものであった。
【００５４】
押圧ロールそれぞれの温度条件は、実施例１と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロール４ｂを９７℃、第三押圧ロール４ｃを１１０℃として設定した。
【００５５】
得られた表面形状転写樹脂シートＣの転写率は８６％であり、その表面にタックマークは見られなかった。
【００５６】
（実施例４）
連続樹脂シートの巾を２５８ｍｍ、板厚を１．５ｍｍとした以外は、実施例３と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＤを得た。
【００５７】
この時、連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ｂにおける連続樹脂シート１の転写型９側の表面温度は２５８℃であり、図１中のｇで示される転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＤの形状面の表面温度は７７℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＤの生産速度は０．６５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＤは、厚み１．１１ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．２１ｍｍの多層構造のものであった。
【００５８】
押圧ロールそれぞれの温度条件は、実施例３と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロール４ｂを９７℃、第三押圧ロール４ｃを１１０℃として設定した。
【００５９】
得られた表面形状転写樹脂シートＤの転写率は９８％であり、その表面にタックマークは見られなかった。
【００６０】
（比較例１）
図３に示すように、転写型９（有機材料製フィルム）を第一押圧ロール４ａと連続樹脂シート１との間で挟み込んで押圧した直後に、連続樹脂シート１と転写型９とを剥離した以外は、実施例１と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＥを得た。
【００６１】
この時、連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ａにおける連続樹脂シート１の転写型９側の表面温度は２６１℃であり、図３中のｃで示される転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＥの形状面の表面温度は１４１℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＥの生産速度は０．５５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＥは、厚み１．５６ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．６６ｍｍの多層構造のものであった。
【００６２】
押圧ロールそれぞれの温度条件は、実施例１と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロール４ｂを９７℃、第三押圧ロール４ｃを１１０℃として設定した。
【００６３】
得られた表面形状転写樹脂シートＤの転写率は５３％であり、その表面にはタックマークが数多く見られた。
【００６４】
（比較例２）
図４に示すように、転写型９（有機材料製フィルム）を第二押圧ロール４ｂと連続樹脂シート１との間で挟み込んで押圧した直後に、連続樹脂シート１と転写型９とを剥離した以外には、実施例３と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＦを得た。
【００６５】
この時、連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ｂにおける連続樹脂シート１の転写型９側の表面温度は２５９℃であり、図４中のｄで示される転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＦの形状面の表面温度は１１９℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＦの生産速度は０．５５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＦは、厚み１．５７ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．６７ｍｍの多層構造のものであった。
【００６６】
押圧ロールそれぞれの温度条件は、実施例３と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロール４ｂを９７℃、第三押圧ロール４ｃを１１０℃として設定した。
【００６７】
得られた表面形状転写樹脂シートＦの転写率は７３％であり、その表面にはタックマークが数多く見られた。
【００６８】
（比較例３）
図５に示すように、転写型９（有機材料製フィルム）を第三押圧ロール４ｃと連続樹脂シート１との間で挟み込んで押圧した後に、連続樹脂シート１と同時搬送した以外には、実施例１と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＧを得た。
【００６９】
この時、連続樹脂シート１と転写型９とが接する直前の位置ｅにおける連続樹脂シート１の転写型９側の表面温度は１２２℃であり、図５中のｆで示される転写型９を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＧの形状面の表面温度は１１２℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＧの生産速度は０．５５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＧは、厚み１．７１ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．８１ｍｍの多層構造のものであった。
【００７０】
押圧ロールそれぞれの温度条件は、実施例１と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロール４ｂを９７℃、第三押圧ロール４ｃを１１０℃として設定した。
【００７１】
得られた表面形状転写樹脂シートＧの転写率は５％であり、その表面にタックマークは見られなかった。
【００７２】
（比較例４）
図６に示すように、転写型１１（実施例１と同じ有機材料製フィルム）を第二押圧ロール４ａに予め巻きつけ固定しておき、連続搬送される連続樹脂シート１を第一押圧ロール４ａと第二押圧ロール４ｂとで押圧し、第二押圧ロール４ｂと第三押圧ロール４ｃとで押圧する以外には、実施例１と同様に操作して、表面形状転写樹脂シートＨを得た。
【００７３】
この時、連続樹脂シート１と転写型１１とが接する直前の位置ｂにおける連続樹脂シート１の転写型１１側の表面温度は２５８℃であり、図６中にｄで示される転写型１１を剥離した直後の表面形状転写樹脂シートＨの形状面の表面温度は１２３℃であった。また、この時の表面形状転写樹脂シートＨの生産速度は０．５５ｍ／分であり、得られた表面形状転写樹脂シートＨは、厚み１．８３ｍｍの中間層の両面に、厚み０．０５ｍｍの表面層が積層された総厚み１．９３ｍｍの多層構造のものであった。
【００７４】
押圧ロールそれぞれの温度条件は、実施例１と同様、第一押圧ロール４ａを９５℃、第二押圧ロール４ｂを９７℃、第三押圧ロール４ｃを１１０℃として設定した。
【００７５】
得られた表面形状転写樹脂シートＨの転写率は６２％であり、その表面にタックマークが数多く見られた。
【００７６】
実施例および比較例の条件および結果を表１に示す。
【００７７】
【表１】
【００７８】
表１から明らかなように、有機材料で構成されている転写型を用い、転写型を連続樹脂シートと前記第一押圧ロールまたは前記第二押圧ロールとの間に挟み込む第１工程と、転写型と前記連続樹脂シートとを密着させて搬送させる第２工程と、転写型を前記連続樹脂シートの表面温度がビカット軟化点以下の状態で前記連続樹脂シートから剥離する第３工程とを含む本発明の製造方法により製造された実施例１〜４の表面形状転写樹脂シートＡ〜Ｄは、比較例１〜４で得られる表面形状転写樹脂シートＥ〜Ｈに比べて、転写率が非常に高く、またタックマークが観測されない好ましい転写結果であることがわかる。また、実施例１〜４では、生産速度と得られる表面形状転写樹脂シートの転写率の良好性から、生産性に優れることがわかる。
【００７９】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施例１および２における表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置を示す模式図である。
【図２】実施例３および４における表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置を示す模式図である。
【図３】比較例１における表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置を示す模式図である。
【図４】比較例２における表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置を示す模式図である。
【図５】比較例３における表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置を示す模式図である。
【図６】従来の表面形状転写樹脂シートの製造方法および製造装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８１】
１ 連続樹脂シート、２ 樹脂投入口、３ ダイ、４ 押圧ロール、４ａ 第一押圧ロール、４ｂ 第二押圧ロール、４ｃ 第三押圧ロール、５ 巻出しロール、６，７ タッチロール、８ 巻取りロール、９，１１ 転写型、１０ 混練機。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂を加熱溶融状態でダイから連続的に押し出して連続樹脂シートを製造するシート製造工程と、
前記連続樹脂シートと送出しロールにより連続的に送出される転写型とを第一押圧ロールと第二押圧ロールとで挟み込む押圧工程とを含み、
前記押圧工程は、前記転写型を、前記連続樹脂シートと、前記第一押圧ロールまたは前記第二押圧ロールとの間に挟み込む第１工程と、
前記転写型と前記連続樹脂シートとを密着させて搬送させる第２工程と、
前記転写型を前記連続樹脂シートの表面温度がビカット軟化点以下の状態で前記連続樹脂シートから剥離する第３工程とを含み、
前記転写型は、有機材料で構成されている表面形状転写樹脂シートの製造方法。
【請求項２】
前記第３工程の後に、剥離された前記転写型を連続的に巻き取る工程を含む請求項１に記載の表面形状転写樹脂シートの製造方法。
【請求項３】
加熱溶融状態の樹脂を連続的に押し出して連続樹脂シートを製造するダイと、押圧ロールと、前記連続樹脂シートを該押圧ロールとの間に挟み込むことにより表面形状を前記連続樹脂シートに転写する転写型と、該転写型を連続的に送出する送出しロールと、前記転写型を前記連続樹脂シートから剥離しながら連続的に巻き取る巻取りロールとを含み、
前記転写型が有機材料で構成されている表面形状転写樹脂シートの製造装置。
【請求項１】
樹脂を加熱溶融状態でダイから連続的に押し出して連続樹脂シートを製造するシート製造工程と、
前記連続樹脂シートと送出しロールにより連続的に送出される転写型とを第一押圧ロールと第二押圧ロールとで挟み込む押圧工程とを含み、
前記押圧工程は、前記転写型を、前記連続樹脂シートと、前記第一押圧ロールまたは前記第二押圧ロールとの間に挟み込む第１工程と、
前記転写型と前記連続樹脂シートとを密着させて搬送させる第２工程と、
前記転写型を前記連続樹脂シートの表面温度がビカット軟化点以下の状態で前記連続樹脂シートから剥離する第３工程とを含み、
前記転写型は、有機材料で構成されている表面形状転写樹脂シートの製造方法。
【請求項２】
前記第３工程の後に、剥離された前記転写型を連続的に巻き取る工程を含む請求項１に記載の表面形状転写樹脂シートの製造方法。
【請求項３】
加熱溶融状態の樹脂を連続的に押し出して連続樹脂シートを製造するダイと、押圧ロールと、前記連続樹脂シートを該押圧ロールとの間に挟み込むことにより表面形状を前記連続樹脂シートに転写する転写型と、該転写型を連続的に送出する送出しロールと、前記転写型を前記連続樹脂シートから剥離しながら連続的に巻き取る巻取りロールとを含み、
前記転写型が有機材料で構成されている表面形状転写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２００９−１９６２０６（Ｐ２００９−１９６２０６Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４０１９６（Ｐ２００８−４０１９６）
【出願日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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