CN101980854A - 厚度不均树脂片的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种厚度不均树脂片的制造方法，其具备：将树脂片(A)由模辊(46)和轧辊(48)夹持，并将该树脂片(A)成形为在宽度方向上具有厚度分布的厚度不均形状的工序；将上述树脂片(A)从上述模辊(48)剥离的工序；通过将上述树脂片(A)由驱动辊和与树脂片(A)的形状相吻合形状的弹性轧辊(204)夹压，从而将掩模膜(84)层叠于上述树脂片(A)的工序。由此，掩模膜(84)均匀地层叠于树脂片(A)的整面。

Description

厚度不均树脂片的制造方法
技术领域
本发明涉及一种厚度不均树脂片的制造方法。
背景技术
目前，通常公知的是对于掩模膜进行层叠的方法。在专利文献1中记载了，为了防止褶皱的产生，按照在对轧辊(夹压辊)的径进行加热时而形成一定的方式，预先使中央部变窄的方法。另外，专利文献2记载有使用带进行层叠的方法。专利文献3记载有调整夹压的方法。
专利文献1：日本特开2006-159723号公报
专利文献2：日本特开2001-129919号公报
专利文献3：日本特开平7-228060号公报
但是，现有的层叠方法为以平坦的形状，即在宽度方向上厚度大致一定的被层叠物为对象的方法。因此，在被层叠物沿宽度方向存在厚度分布的厚度不均形状的情况下，在这些方法中可能存在，在厚度较薄的部分，层叠膜的粘接力不足的情况，难以将掩模膜均匀地层叠。
发明内容
本发明鉴于这样的情况研制而成，其目的在于，能够使掩模膜在全部宽度上均匀地密接的厚度不均树脂片的制造方法。
为了实现所述目的，本发明的第一方式的厚度不均树脂片的制造方法，其具备：将熔融的树脂从模具压出为片状的工序；将压出的树脂片由模辊和轧辊夹持，并将该树脂片成形为在宽度方向上具有厚度分布的厚度不均形状的工序；将所述树脂片从所述模辊剥离的工序；通过将所述树脂片由驱动辊和与树脂片的形状相吻合形状的弹性轧辊夹压，从而将掩模膜层叠于所述树脂片的工序。
根据所述厚度不均树脂片的制造方法，通过由驱动辊和具有与树脂片的形状相吻合形状的弹性轧辊进行夹压，可以将掩模膜在整体宽度上均匀地层叠于具有厚度不均形状的树脂片。
在所述厚度不均树脂片的制造方法中，优选所述弹性轧辊相对于具有所述厚度不均形状的树脂片，以其曲率之差为0～20％的范围内的方式与该树脂片的形状相吻合。
通过使弹性轧辊的形状和具有厚度不均形状的树脂片的形状满足上述的关系，能够将掩模膜更均匀地层叠于树脂片。
在所述厚度不均树脂片的制造方法中，优选所述弹性轧辊和所述驱动辊产生的夹压在线压10kgf/cm～100kgf/cm的范围内。
这是由于，在线压比10kgf/cm小时，会引起掩模膜在整体宽度上密接不良。在线压比100kgf/cm大时，宽度方向的夹压与中央相比，两端更大，在中央上容易产生褶皱。
在所述厚度不均树脂片的制造方法中，优选由所述弹性轧辊和所述驱动辊产生的对所述树脂片的夹压的分布在0～200％的范围内。这是因为，在夹压分布比200％大时，可能会在掩模膜上产生褶皱。
在所述厚度不均树脂片的制造方法中，优选通过分别对向被连接到所述弹性轧辊的两端轴承的气压缸(日文：空压シリンダ)的供给压力进行调整，可以调整由所述弹性轧辊和所述驱动辊产生的夹压。
通过该构成，可以任意调整弹性轧辊的两端的夹压平衡。
在所述厚度不均树脂片的制造方法中，优选通过使被安装于夹压时的该弹性轧辊的行进方向的干涉物与所述弹性轧辊的轴承相接触，从而抑制夹压时产生的该弹性轧辊的弯曲。
由此，可以抑制夹压时的弹性轧辊的弯曲，可以缓和对树脂片的宽度方向的夹压分布的影响。
在所述厚度不均树脂片的制造方法中，优选所述弹性轧辊的表面由在JIS K6253中规定的橡胶硬度计为50°～90°的材料形成。这是由于，通过将橡胶硬度的范围限制于50°～90°，可以维持弹性轧辊的形状等的多种精度。
根据本发明的方式的厚度不均树脂片的制造方法，通过由驱动辊和具有与树脂片的形状相吻合形状的弹性轧辊进行夹压，能够使掩模膜在整体宽度上均匀地层叠为具有厚度不均形状的树脂片。
附图说明
图1是对厚度不均树脂片的一例进行说明的说明图；
图2是对使用本发明的厚度不均树脂片的制造方法的流程进行说明的工序图；
图3是使用本发明的厚度不均树脂片的制造装置的概念图；
图4是对成形冷却辊的构成进行说明的说明图；
图5A是层叠装置的侧面图；
图5B是层叠装置的正面图；
图6是表示夹压分布的图；
图7A是在树脂片的曲率和弹性轧辊的曲率大致一致的情况下，表示弹性轧辊和树脂片的形状的关系的说明图；
图7B是在弹性轧辊的曲率比树脂片的曲率大的情况下，表示弹性轧辊和树脂片的形状的关系的说明图。
符号说明
10…原料工序、12…挤压工序、14…成形工序、16…缓冷工序、18…翘曲测定工序、20…控制工序、22…层叠工序、24…切割工序、26…装载工序、28…原料仓、30…添加物仓、32…自动计量机、34…混合器、36…加料斗、38…挤压机、40…定量泵、42…供给管、44…模具、46…模辊、48…轧辊、50…剥离辊、54…缓冷区域、55…加热装置、56…形状保持装置、76…送料辊、78…翘曲测定器、79…储料器、82…掩模辊、84…掩模膜、86…辊、88…切割机、90…切割机、90A…激光切割装置、100…树脂片、200…层叠装置、202…弹性驱动辊、204…弹性轧辊、206…轴承、208…气压缸、210…调节器、212…动力空气源、214…轴承高度调整机构、216…弹性张力调整辊
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的优选的实施方式进行说明。本发明通过以下优选的实施方式进行说明，在不脱离本发明的范围的情况下，可以通过更多的方法进行变更，可以利用本实施方式以外的其它实施方式。因此，在本发明的范围内的全部的变更包含于本申请的权利要求范围内。
另外，在本发明书中用“～”表示的数值范围是指包含“～”前后记载的数值的范围。
图1表示由本发明制造的具有厚度不均形状的树脂片的一例。该树脂片在宽度方向上厚度不均，具有厚度分布。
在大屏幕液晶电视之类的大屏幕液晶面板中，如图1所示，使用中央部较厚，两端较薄的形状的树脂片100。树脂片100由入射来自光源元件的光的光入射面102、射出面状的光的光射出面104、用于将光从光入射面102导入到光射出面104的光反射面106、位于光入射面102的对向侧的对向面108构成。树脂片优选构成为片的宽度方向的最厚部和最薄部的厚度之差为0.5mm～5.0mm的范围，更优选为0.5mm～3.0mm的范围。如果最厚部和最薄部的厚度差为0.5mm以下，则可以使用现有的方法进行层叠。这是因为，如果厚度差比3.0mm大，则夹压前容易在掩模膜上产生褶皱，如果比5.0mm大时，则褶皱的产生变得显著。
图2是制造使用本发明的树脂片的整体工序图的一例，图3是具备用于实施各工序的各种机器的树脂片的制造装置的概念图。
如图2所示，应用本发明的树脂片的制造方法主要由进行原料的计量及混合的原料工序10、将熔融的树脂连续挤出为片状(带状)的挤压工序12、将压出的树脂片由模辊和轧辊夹持并使树脂片一边成形为在宽度方向上具有厚度分布的形状一边冷却并固化的成形工序14、使固化的树脂片逐渐冷却的缓冷工序16、对逐渐冷却了的树脂片的翘曲测定是否符合规定基准进行测定的翘曲测定工序18、在翘曲超过规定基准的情况下反馈到成形工序14及缓冷工序16并按照使树脂片的宽度方向的冷却速度及缓冷速度均匀化的方式进行控制的控制工序20、在树脂片的表背面上层叠表面保护用掩模膜的层叠工序22、将树脂片按照规定尺寸(长度·宽度)进行切割并形成各个树脂片的切割工序24、装载被切割了的树脂片的装载工序26构成。
下面，参照图3对应用本发明的树脂片的制造装置的主要构成进行说明。如图3所示，在原料工序10，对从原料仓28(或原料罐)及添加物仓30(或添加物罐)输送到自动计量机32的原料树脂及添加物进行自动计量，由混合器34将原料树脂和添加物按照规定比率进行混合。
在对原料树脂添加散射粒子作为添加物的情况下，最初用造粒机制造在原料树脂中以高于规定浓度的高浓度添加有散射粒子的母粒(master pellet)。接着，通过优选采用母料方式，由混合器34按照规定的比率混合以比规定浓度高的浓度添加了散射粒子的母粒和没有添加散射粒子的基粒。在添加散射粒子以外的添加物的情况下也相同。
作为本发明中应用的上述原料树脂，可以使用热塑性树脂，可以例如聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)、聚碳酸酯树脂(PC)、聚苯乙烯树脂(PS)、MS树脂、AS树脂、聚丙烯树脂(PP)、聚乙烯树脂(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)、聚氯乙烯树脂(PVC)、热塑性橡胶体或它们的共聚物、环烯烃聚合物等。在原料工序10中适量地将计量·混合了的原料树脂输送到挤压工序12。
在挤压工序12中，由混合器34混合的原料树脂经由加料斗36投入到挤压机38。原料树脂通过挤压机38一边混炼一边进行熔融。挤压机38可以为单轴式挤压机及多轴式挤压机的任一种，优选包含使挤压机38的内部成真空的通气功能。由挤压机38熔融的原料树脂通过螺旋泵或齿轮泵等定量泵40经由供给管42输送到模具44(例如T模具)。从模具44挤出为片状的树脂片A输送到成形工序14。
在成形工序14中，从模具44挤出的树脂片A由模辊46和轧辊48夹持。树脂片A一边成形为在宽度方向上具有厚度分布的形状，一边进行冷却并固化。固化的树脂片A由剥离辊50进行剥离。经过成形工序14的树脂片A接着被输送到缓冷工序16。
缓冷工序(或退火工序)16是为了防止剥离辊50的下流的树脂片A的急剧的温度变化而设置的。在树脂片A上产生急剧的温度变化的情况下，例如无论树脂片A的表面附近是否形成塑性状态，树脂片A的内部形成弹性状态，由于该部分的固化引起的收缩可能会使树脂片A的表面形状恶化。另外，在树脂片A的表背面产生温度差的情况下，树脂片A容易产生翘曲。特别是为在宽度方向上产生厚度分布的树脂片A的情况下，容易在树脂片A上产生翘曲。
在缓冷工序16中，设置具有入口和出口的管道状的缓冷区域54(或退火区域)。在缓冷区域54的前半部，树脂片A由加热装置55进行加热，并逐渐自然冷却。在缓冷区域54的后半部，对树脂片A吹冷风并强制地进行冷却。
作为设置于缓冷区域54的前半部的加热装置55，可以采用通过多个喷嘴将进行了控制温度了的空气(暖风)朝向树脂片A喷出的构成、通过镍铬合金线加热器、红外线加热器、感应电加热装置等加热树脂片A的构成等。
另外，在缓冷区域54的前半部，在树脂片A被缓冷输送时，按照不阻碍输送的方式对树脂片A施加外力，为了使树脂片A保持本来的没有翘曲的形状，设置有形状保持装置56。
另外，在缓冷区域54的后半部，夹持树脂片A并在上侧和下侧设置喷出冷风并将树脂片A进行浮上输送的多个空气喷嘴装置74。作为空气喷嘴装置74，可以使用在将网状的输送物进行浮上输送时使用的公知的装置。由此，树脂片A在不与辊接触的非接触状态下冷却到常温程度。
接着，在缓冷工序16冷却了的树脂片A通过夹压方式的送料辊76领取并输送到翘曲测定工序18。在翘曲测定工序18中，通过翘曲测定器78对是否符合树脂片A的翘曲的规定基准进行判断。
而且，在由翘曲测定器78测定的翘曲量超过规定基准的情况下，在控制工序20中，将该信息反馈到成形工序14及缓冷工序16，按照树脂片宽度方向的冷却速度及缓冷速度平均的方式进行控制。
在翘曲测定工序18的下游，依次设置有层叠工序22、切割工序24、及装载工序26。层叠工序22为对树脂片A的表背面贴付保护膜(聚乙烯等膜)的工序。从掩模辊82卷绕的掩模膜84供给于树脂片A的表背面，并由通过一对辊86，即弹性轧辊和驱动辊进行层叠。
切割工序24包含将树脂片A沿与输送方向垂直的方向进行切割，并切割为规定长度的工序、将树脂片A的两端部沿输送方向进行切除的工序。树脂片经由切割工序24，将树脂片A切割为各个树脂片。
为了将树脂片A切割为规定长度，例如作为切割机88，如图3所示，优选使用由承受刃88A和按压刃88B构成的方式的切割机。但是，并不限定于此，也可以优选使用激光切割装置。
另外，作为用于沿输送方向进行切割的切割机90，如图3所示，可以使用利用激光的的激光切割装置90A。其后，在装载工序26中，将被切割了的各个树脂片装载于储料器79。
接着，图4为成形工序的树脂片的制造装置的概略构成图。模辊46成形为中央部较细，两端部较粗的凹形状。轧辊48形成为大致平坦状。模辊46的辊面形成用于成形树脂片的反转形状。由此，从模具44压出的高温的树脂片A通过由模辊46和轧辊48以规定夹压进行窄压(夹压)，成形为具有厚度分布的形状。在本实施方式中，树脂片A成形为中央部具有较厚部的形状。轧辊48上设置有未图示的加压装置，可以将与模辊46之间的树脂片A按照规定的压力进行夹压。该加压装置均具有沿轧辊48和模辊46的接触点的法线方向施加压力的构成，可以采用电动机驱动装置、空气缸、油压缸等公知的各种装置。
剥离辊50为与模辊46对向配置、用于通过卷绕树脂片A而将树脂片A从模辊46剥离的辊，其配置于模辊46的180度下游侧。
作为模辊46、轧辊48及剥离辊50的材质，可以采用各种钢铁部件、不锈钢、铜、锌、黄铜、将这些金属材料作为芯金属而在表面衬垫橡胶的部件、对这些金属材料施加HCr镀、Cu镀、Ni镀等镀敷的部件、陶瓷、及各种复合材料。
接着，图5A及5B为层叠工序的层叠装置的概略构成图。图5A为层叠装置的侧面图，图5B为其正面图。
层叠装置200具备构成一对辊的固定的弹性驱动辊202、弹性轧辊204。弹性轧辊204如图5B所示，与具有厚度不均形状的树脂片A相吻合，成形为具有中央部较细而两端部较粗的凹形状。由此，可以使弹性轧辊204均匀地密接于树脂片A。弹性轧辊204的表面作为材质，可以举出例如硅橡胶(SR)、丁苯橡胶(SBR)、聚氯丁橡胶(CR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、丁腈橡胶(NBR)、聚氨酯橡胶(U)、乙丙烯橡胶(EPT)、聚氯乙烯橡胶(CPE)、氟橡胶(FPM)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、丁基橡胶(IIR)、海普龙橡胶(CMS)等，但不限定于这些材料。弹性轧辊204的表面硬度优选由以JIS K6253规定的橡胶硬度为90°以下，更优选为70°以下的材料形成。另外，弹性轧辊204的表面优选施加面粗糙度(Ra)0.1～1.0μ的范围的镜面加工。
在弹性轧辊204的两端部设置有旋转自如地支承弹性轧辊204的轴承206。气压缸208与轴承206分别连结。各气压缸208经由调节器210与动力空气源212连接。通过调节器210可以任意地调整弹性轧辊204的夹压的绝对值和弹性轧辊204的两端的夹压平衡，且也可以与气压缸208的机械损失差对应。
另外，分别设置于气压缸208的调节器210优选为具有在流量、压力特性上优良，特别是用于调整为一定压力，常时排出过剩压力的机构的精密型。
轴承高度调整机构214沿夹压时的弹性轧辊204的轴承206的行进方向上设置。通过轴承高度调整机构214，对轴承206的停止位置进行调整。由此，可以抑制夹压时的弹性轧辊204的弯曲，可以缓和对树脂片A的宽度方向的夹压分布的影响。
安装于夹压时的弹性辊行进方向的干涉物可以使用通过将斜压板由电动机按压拉伸而可以任意地调整高度的方式的轴承高度调整机构214等。
安装于带有制动器的简易轴的掩模辊82被设置在弹性轧辊204和弹性驱动辊202的上游侧、且位于树脂片A的上下。在上侧的掩模辊82和弹性轧辊204之间，及下侧的掩模辊82和弹性驱动辊202之间分别设置有弹性张力调整辊216。
作为适用于本发明的掩模膜84的材料，可以使用热可塑性树脂，可以举出聚丙烯树脂(PP)、聚乙烯树脂(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)等。掩模膜84的厚度优选为0.2mm以下，更优选为0.1mm以下。
在层叠工序中，树脂片A通过固定的弹性驱动辊202、由与两端轴承206连结的气压缸208而下降的弹性轧辊204进行夹压。弹性驱动辊202通过连结的电动机而按顺时针旋转，将树脂片A按箭头方向输送。结合树脂片A的输送，掩模膜84从掩模辊82经由弹性张力调整辊216而送出到弹性驱动辊202、及弹性轧辊204。
掩模膜84从上下方向被弹性驱动辊202和弹性轧辊204夹压。树脂片A被掩模膜84层叠。在本发明中，由于弹性轧辊204的形状与树脂片的形状相吻合，弹性轧辊204可以使掩模膜84相对于树脂片A均匀地进行夹压。
图6是表示层叠工序中对树脂片的夹压分布的坐标图。纵轴表示压力，横轴表示树脂片A的宽度方向的距离。曲线a表示弹性轧辊均匀地夹压树脂片的情况的压力和距离的关系。从图可知，曲线a表示在树脂片的宽度方向全区域内的均匀的压力值，并形成直线。在该情况下，夹压的压力分布形成为0％，形成为最优选的方式。
另一方面，曲线b表示通过气压缸而使弹性轧辊下降，使夹压树脂片的力增加的情况的压力和距离的关系。通过气压缸以更大的力对弹性轧辊进行加压时，通过两端的轴承而付与更大的力，弹性轧辊形成弯曲。因此，如图所示，在弹性轧辊的大致中央部，压力形成最小值(Pmin)，在两端部，其压力形成最大值(Pmax)。在本发明中，即使在产生压力差的情况下，由于使弹性轧辊的形状吻合于树脂片的形状，即使夹压的分布形成200％，也可以将掩模膜均匀地层叠于树脂片。另外，在将距离方向的压力平均值设定为Pave时，夹压分布可以由(Pmax-Pmin)×100/Pave求得。
接着，图7A及7B表示树脂片A和弹性轧辊204的形状的关系。图7A表示树脂片A的曲率R1和弹性轧辊204的曲率R2大致一致的情况的关系。曲率R1和曲率R2之差实质上形成为0％。在树脂片A的曲率R1和弹性轧辊204的曲率R2大致一致的情况下，在掩模膜的层叠中可以整体宽度均匀地进行夹压。
另一方面，图7B表示弹性轧辊204的曲率R2比树脂片A的曲率R1大的情况的关系。弹性轧辊204的曲率R2和树脂片A的曲率R1没有必要一致。但是，在该差过大时，与现有相同，可以会在树脂片A的两端部形成掩模膜的密接力不足。在本发明中，曲率R1和曲率R2之差优选在0～20％的范围内。在曲率R2比曲率R1大的情况下，可以通过弹性轧辊的弯曲而整体宽度均匀地进行夹压。
实施例
下面，举出实施例对本发明进一步具体进行说明。下面的实施例所示的材料、制造条件等在不脱离本发明的主旨的范围内可以适当地进行变更。因此，本发明的范围并不限定于下面的具体例。
实施例1
通过将PMMA(旭化成制80NH、玻璃化温度110℃)由温度设定为255℃的T模具以100kg/hr挤出，以输送速度1m/min经由轧辊、模辊、剥离辊、缓冷区域形成片状，得到宽度方向的截面形状具有如图1所示的厚度不均形状的树脂片。树脂片为宽度650mm、最薄部2mm、最厚部3.8mm。
将该树脂片用弹性轧辊(两端部的最大径为195mm，中央部的最小径为192.1mm)和弹性驱动辊(直径195mm)夹压，将掩模膜(PE制0.1mm厚)插入树脂片的上面，并进行层叠。此时，按照使弹性轧辊的位置到从与树脂片接触的位置下降1.0mm的位置而停止的方式进行调整，以线压50kg/cm进行夹压。其结果，可以将掩模膜密接于树脂片整面。
此时，将富士薄膜(株)制Pre Scale插入，并通过压力测定系统将显色浓度换算为压力绝对值，结果宽度方向的夹压分布为50％。
实施例2
通过实施例1的条件，使线压逐渐上升，能够以100kg/cm而中央部无褶皱且均匀地对树脂片层叠掩模膜。此时的宽度方向夹压分布为200％。
比较例1
与实施例1相对，由没有按照与树脂片密接的方式进行加工的平坦的直径195mm的弹性轧辊进行夹压，并将掩模膜层叠于树脂片。其结果，树脂片的两端100mm之间没有与掩模膜密接。另外，对宽度方向的夹压分布进行测定，两端100mm的夹压为0。
比较例2
相对于实施例1，使用弹性轧辊(两端部的最大径为195mm，中央部的最小径为192.5mm)以线压100kg/cm进行夹压。其结果，两端10mm之间没有密接有掩模膜。
比较例3
在实施例1的条件下，使弹性轧辊的停止位置逐渐下降，按照距离与树脂片接触的位置2.0mm时停止的方式进行调整，并以线压100kg/cm进行夹压。其结果，在树脂片的中央部，在掩模膜上产生褶皱。此时的宽度方向的夹压分布为210％。

Claims (7)

1.一种厚度不均树脂片的制造方法，其具备：
将熔融的树脂从模具压出为片状的工序；
将压出的树脂片由模辊和轧辊夹持，并将该树脂片成形为在宽度方向上具有厚度分布的厚度不均形状的工序；
将所述树脂片从所述模辊剥离的工序；
通过将所述树脂片由驱动辊和与树脂片的形状相吻合形状的弹性轧辊夹压，从而将掩模膜层叠于所述树脂片的工序。
2.根据权利要求1所述的厚度不均树脂片的制造方法，其中，所述弹性轧辊相对于具有所述厚度不均形状的树脂片，以其曲率之差为0～20％的范围内的方式与该树脂片的形状相吻合。
3.根据权利要求1或2所述的厚度不均树脂片的制造方法，其中，所述弹性轧辊和所述驱动辊产生的夹压在10kgf/cm～100kgf/cm线压的范围内。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的厚度不均树脂片的制造方法，其中，由所述弹性轧辊和所述驱动辊产生的对所述树脂片的夹压的分布在0～200％的范围内。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的厚度不均树脂片的制造方法，其中，通过分别对向被连接到所述弹性轧辊的两端轴承的气压缸的供给压力进行调整，能够调整由所述弹性轧辊和所述驱动辊产生的夹压。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的厚度不均树脂片的制造方法，其中，通过使被安装于夹压时的该弹性轧辊的行进方向的干涉物与所述弹性轧辊的轴承相接触，从而抑制夹压时产生的该弹性轧辊的弯曲。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的厚度不均树脂片的制造方法，其中，所述弹性轧辊的表面由在JIS K6253中规定的橡胶硬度计为50°～90°的材料形成。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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