CN102156312A - 被涂覆的树脂片的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使未大量使用表面涂层液,也能够在树脂片的凹凸表面上均匀地涂布表面涂层液的被涂覆的树脂片的制备方法。该制备方法包括以下工序:使涂布辊的周面对输送的树脂片的一个凹凸表面进行挤压;使辅助辊的周面接触涂布辊的周面;使涂布辊以与树脂片的接触部分在与所述树脂片相同的方向移动的方式旋转;使辅助辊向与涂布辊相反的方向旋转;将所述表面涂层液供给到液体积存部,所述液体积存部形成在涂布辊与辅助辊之间、且以涂布辊和辅助辊接触的部分为基准的所述涂布辊和辅助辊的旋转方向的上游侧。

Description

被涂覆的树脂片的制备方法
技术领域
本发明涉及被涂覆的树脂片的制备方法。
背景技术
表面上转印有形状的树脂片是通过在加热熔融状态下从冲模连续挤出原料树脂而形成连续树脂片,并在该树脂片上转印转印模的凹凸形状而得到的片。凹凸形状的转印是例如通过在挤压辊和转印模之间夹着树脂片,用转印模挤压片表面而进行的。
作为在表面上转印有形状的片的用途,以往公知的有例如建筑用部件等。近年来,正在普及作为安装在液晶显示器的背照灯装置上的各种光学部件的使用。
在背照灯装置中,树脂片例如作为用于使从光源发射的光均等地扩散到前面侧的光扩散板而使用,以凹凸表面向着前面侧的方式安装在设置有光源的灯箱的开放面上。
另一方面,由于光源的发光而在装置内充满热,因此,通常,在背照灯装置中,有必要设置用于更换空气且对装置内进行冷却的通气机构。然而,若设置通气机构,则有时尘埃、粉尘(以下称作“尘埃等”)从外部通过通气机构而侵入装置内,尘埃等稀疏地附着在光扩散板的凹凸表面上。并且,光源在附着有尘埃等的状态下发光时,通过液晶盒可以见到不均匀地附着的尘埃等,其结果产生画质降低等不良状况。
因此,作为用于减少尘埃等的附着的方法,例如,提出了通过在光扩散板的表面形成含有防静电剂的涂覆层,使光扩散板的防静电性能持续的方法(例如,参照专利文献1:日本特开2007-178544号公报)。
在专利文献1中,例如,在制作光扩散板后,通过采用辊涂法在光扩散板的表面上涂布表面活性剂(防静电剂),从而形成涂覆层。
另外,作为与涂覆层的形成不同的方法,提出了在制作光扩散板时,在光扩散板的原料树脂中配合防静电剂的方法(例如,参照专利文献2:日本特开2004-184470号公报)。
发明内容
但是,光扩散板的表面是凹凸形状时,即使仿照专利文献1中例示的方法在凹凸表面涂覆防静电剂,也会产生防静电剂堵塞在凹凸形状中而不能均匀地扩散的不良状况。
作为解决该不良状况的方法,可以考虑下述方法:通过在凹凸表面上滴加大量的防静电剂,使防静电剂从凹凸形状的凹部溢出,遍布面内。但是,会产生其它的不良状况:防静电剂的用量变得很多而成本增加,多余的防静电剂污染光扩散板的制备装置,或者防静电剂未完全干燥而使光扩散板的搬运变得困难。
另一方面,在专利文献2例示的方法中,根据防静电剂的配合量,有以下不良状况:树脂片变色;或者由防静电剂的溢出而引起树脂片(光扩散板)的表面状态劣化。
本发明的目的是提供一种即使未大量使用表面涂层液,也能在树脂片的凹凸表面上均匀地涂布表面涂层液的被涂覆的树脂片的制备方法。
为了达到上述目的,本发明的被涂覆的树脂片的制备方法包括以下工序:在树脂片的一个表面形成凹凸的工序;输送形成有所述凹凸的所述树脂片的工序;以及在所述输送的树脂片的所述一个表面涂布表面涂层液的工序。并且,所述涂布工序包括以下方面:使涂布辊的周面对所述输送的树脂片的所述一个表面进行挤压;
使辅助辊的周面与所述涂布辊的周面接触;
使所述涂布辊以与所述树脂片的接触部分在所述树脂片的输送方向移动的方式旋转;
使所述辅助辊向与所述涂布辊相反的方向旋转;
将所述表面涂层液供给到液体积存部,所述液体积存部形成在所述涂布辊与所述辅助辊之间、且以所述涂布辊和所述辅助辊接触的部分为基准的所述涂布辊和所述辅助辊的旋转方向的上游侧。
根据本发明的方法,液体积存部形成于涂布辊和辅助辊之间。因此,积存在液体积存部的表面涂层液通过涂布辊的旋转而连续地附着在通过液体积存部的涂布辊的周面(辊周面),在通过涂布辊和辅助辊的接触部分时量被调节,在直至到达涂布辊与树脂片的抵接位置,以附着在辊周面上的状态输送。并且,在该抵接位置上,树脂片的凹凸表面(一个表面)被附着有表面涂层液的涂布辊的周面挤压。由此,树脂片的凹凸表面与表面涂层液接触,表面涂层液涂布在凹凸表面上。
由此,树脂片通过涂布辊时,由于树脂片的整个凹凸表面与附着在涂布辊的周面上的表面涂层液无遗漏地接触,因此,能够将表面涂层液均匀地涂布在树脂片的凹凸表面上。
另外,由于未大量使用表面涂层液,表面涂层液的涂布量在涂布辊和辅助辊的接触部分被调节,因此,表面涂层液的浪费很少。因此,表面涂层液的用量少即可。其结果,可以抑制涂层液的成本的增加、制备装置的污染、以及树脂片的搬运性的降低等。
因此,在本发明的方法中,优选所述树脂片水平输送,并且,所述一个表面为上表面。
另外,在本发明的方法中,优选所述辅助辊设置为:相对于包括所述涂布辊的轴和所述涂布辊与所述树脂片接触的线的平面,包括所述涂布辊的轴和所述辅助辊的轴的平面,以所述涂布辊的轴为中心,向所述树脂片的输送方向的上游侧倾斜。
在该方法中,由于辅助辊设置在相对于涂布辊向输送方向上游侧倾斜的角度位置上,因此,辅助辊与涂布辊的周面中比顶部更靠下侧的部分接触,由此,由辅助辊的周面和涂布辊的周面夹着而形成的液体积存部在下游侧开放,另外,能够使通过涂布辊的上表面而形成的液体积存部的下表面的至少一部分成为向着涂布辊73和辅助辊74接触的部分向下倾斜的面。由此,通过涂布辊的旋转能够有效地将供给的表面涂层液导向液体积存部。其结果,能够使表面涂层液的浪费更少。
另外,在本发明的方法中,优选所述表面涂层液从所述树脂片的输送方向的下游侧供给到所述液体积存部。由此,能够通过涂布辊的旋转有效地将供给的表面涂层液导向液体积存部。
另外,在本发明的方法中,优选橡胶材料形成所述涂布辊的周面。
如果涂布辊的周面由橡胶材料形成,则用涂布辊挤压树脂片的凹凸表面(一个表面)时,能够与凹凸表面的形状相吻合地使辊周面变形。由此,由于能够使辊周面也深入凹凸表面的凹陷部分中,因此,能够更均匀地涂布表面涂层液。
另外,由于为橡胶材料,因此,即使长时间使用后,也能够减少由与树脂片的接触而带来的棍周面侧的磨损量。因此,能够长时间稳定地将表面涂层液涂布在树脂片上。
另外,在本发明的方法中,优选所述凹凸具有向所述树脂片的输送方向延伸的多个凸条和槽,各个凸条和槽交替配置。
如果凹凸是向树脂片的输出方向延伸的凹凸,则能够沿着片的输送方向更均匀地延展涂布在树脂片的凹凸表面上的表面涂层液。
另外,在本发明的方法中,优选所述凸条高度为150μm以上。但是,即使凸条的高度不为150μm以上,也能够表现出由本发明的方法带来的上述效果。例如,在凸条高度为50μm以上且不足150μm的情况下,通过适当调节树脂片的输送速度,能够良好地表现出本发明的效果。
在凸条的高度为150μm以上的情况下,即使在凹凸上滴加表面涂层剂,所滴加的表面涂层剂堵在凸条中而不能均匀地分布在面内。相对于此,在本发明的方法中,即使对具有高度为150μm以上的凸条的树脂片也能够均匀地涂布表面涂层剂。
进一步,在本发明的表面形状转印树脂片的制备方法中,优选表面涂层液含有防静电剂。另外,优选防静电剂含有表面活性剂。
即,本发明的方法适用于想要赋予防静电性能的各种树脂片(例如,通过细小的凹凸使入射的光扩散的光扩散板等)的制备。
在使用防静电剂作为表面涂层液的情况下,通过将防静电剂涂布在树脂片的表面上,能够对所制备的树脂片充分地赋予防静电性能。因此,完全没必要在片的原料树脂中配合防静电剂,或者即使配合也是少量即可。其结果,能够抑制树脂片的变色、树脂片的表面状态的降低。
根据本发明的树脂片的制备方法,即使未大量使用表面涂层液,也能够将表面涂层液均匀地涂布在树脂片的细小的凹凸的表面上。
附图说明
图1是液晶显示器的模式侧视图;
图2是液晶显示器的模式立体图;
图3是层叠树脂板的模式立体图;
图4是表示层叠树脂板与灯箱的安装状态的灯箱的重要部位放大剖视图;
图5是在本发明的一实施方式的层叠树脂片的制备方法中使用的制备装置的示意结构图;
图6是层叠树脂片的制备装置的重要部位放大立体图。
符号说明
16:(前面侧的)主面、17:半圆凹凸部、18:半圆凸条、19:凹条、53:层叠树脂片、73:涂布辊、74:辅助辊、76:(层叠树脂片的)上表面、77:(涂布辊的)周面、78:第一平面、81:液体积存部。
具体实施方式
<液晶显示器的整体结构>
图1是液晶显示器的模式侧视图。图2是液晶显示器的模式立体图。
液晶显示器1是所谓的直下型(direct type)液晶显示器,包括背照灯2和配置在背照灯2前面的液晶面板3。另外,在图1和图2中,液晶显示器1简便地用其前侧面向纸面上侧的姿势来表示。另外,用以下的图表示的液晶显示器1、背照灯2、液晶面板3等各结构部件的缩尺是为了便于说明而分别设定的,而并不是所有的结构部件的缩尺相同。
背照灯2包括:具有四方板状的后壁4和从后壁4的周边向前方一体地立式设置的四方框状的侧壁5、且前面侧开放的薄型箱状的树脂制灯箱6,设置在灯箱6内的多个线状光源7,以及堵住灯箱6的开放面8(前面)的层叠树脂板9。
即,箱状的灯箱6,其开放面8的轮廓由四方框状的侧壁5形成,在由侧壁5和后壁4围成的空间内设置有线状光源7。
在灯箱6的后壁4的内面,整体安装有例如用于使从线状光源7入射到后壁4侧的光向箱的开放面8侧反射的反射板(未图示)。
线状光源7为例如直径为2mm~4mm的圆筒状灯。多个线状光源7以相对于层叠树脂板9的背面(后述的主面20)隔着一定间隔的状态互相平行地隔着相同的间隔而配置。
从省电的观点考虑,相邻的线状光源7的中心彼此的间隔L优选为10mm以上。另外,从薄型化的观点考虑,层叠树脂板9的背面(后述的主面20)与线状光源7的中心的距离d优选为50mm以下。另外,间隔L相对于距离d的比例(L/d)优选为1.0~6.0。尤其是,相邻的线状光源7彼此的间隔L优选为10mm~100mm,层叠树脂板9的背面(后述的主面20)与线状光源7的中心的距离d优选为3mm~50mm。另外,线状光源7的中心与灯箱6的后壁4的内面(反射板)的距离f例如为2.0mm~10.0mm。
另外,作为线状光源7,例如,可以使用荧光管(冷阴极管)、卤素灯、钨丝灯等公知的筒形灯。另外,作为背照灯2的光源,可以使用发光二极管等点状光源等代替线状光源7。
液晶面板3包括:液晶盒10和从厚度方向的两侧夹着液晶盒10的一对偏振片11、12。这样的液晶面板3以一个偏振片11和层叠树脂板9相对的方式配置在背照灯2的前面。
作为液晶盒10,例如,可以使用TFT型液晶盒、STN型液晶盒等公知的液晶盒。
另外,还可以在液晶面板3和层叠树脂板9之间夹着各种光学膜、扩散膜。
<层叠树脂板的结构>
图3是层叠树脂板的模式立体图。图4是表示层叠树脂板与灯箱的安装状态的灯箱的重要部位放大剖视图。
如图3所示,层叠树脂板9形成为与灯箱6的侧壁5的框形状基本相同的四方的板状。层叠树脂板9为在厚度方向层叠有3片树脂层的光透射性的3层扩散板,设有:相对厚的基材层13、从厚度方向的两侧夹着该基材层13的相对薄的1对表面层14、15。
层叠树脂板9在前面侧的主面16上具有作为细小的凹凸的半圆凹凸部17。
半圆凹凸部17由在层叠树脂板9的1组对置周边间以筋(string)状延伸的一维型的柱面镜形状的半圆凸条18和相邻的半圆凸条18之间的凹条19构成。另外,在以下的图中,半圆凸条18和凹条19的数量是为了便于说明而分别设定的,实际上并不限定于图示的数量。
半圆凸条18的宽度W例如为10μm~500μm,优选为50μm~400μm。另外,半圆凸条18的高度H例如为10μm以上,优选为50μm以上,进一步优选为150μm以上,更优选为150μm~400μm。另外,作为半圆凸条18的宽度W和高度H的具体数值,可以例示W=400μm、H=200μm。其中,宽度W和高度H的值并不限定于此。
在半圆凹凸部17中,多数的半圆凸条18相互平行、且隔着相同的间隔E(例如为1μm~15μm)而配置。相邻的半圆凸条18的顶点彼此的距离(间距P)例如为10μm~500μm,优选为50μm~400μm。另外,高度H相对于半圆凸条18的间距P的比例(H/P)例如为0.2~0.8。
并且,在具有半圆凹凸部17的前面侧的主面16上涂覆有防静电剂。防静电剂层例如可以通过将含有防静电剂或者其前体、以及溶剂的涂层液涂布在半圆凹凸部17上,使溶剂干燥而形成。防静电剂只要是具有防静电功能的材料就没有特别的限定,优选为表面活性剂。
表面活性剂没有特别的限定,例如,可举出烷基磺酸、烷基苯磺酸及这些的Li(锂)盐、Na(钠)盐、Ca(钙)盐、Mg(镁)盐、Zn(锌)盐、烯烃系硫酸酯或其金属盐、高级醇的磷酸酯类等阴离子系表面活性剂;叔胺、季铵盐、阳离子系丙烯酸酯衍生物、阳离子系乙烯基醚衍生物等阳离子系表面活性剂;烷基胺系甜菜碱的两性盐、羧酸或磺酸丙氨酸的两性盐、氧化胺系等两性系表面活性剂;脂肪酸多元醇酯、烷基(胺)的聚氧化乙烯加成物等非离子系表面活性剂等。这些可以单独使用或者两种以上组合使用。另外,这些中,从半圆凹凸部17的防静电性能的持续耐久性的观点考虑,优选地可以举出两性系表面活性剂,更优选地可以举出氧化胺系表面活性剂。
另一方面,层叠树脂板9在背面侧的主面20上具有形成有多个细小的凹凸的粗糙(マツト)部21。粗糙部21为在背面侧的主面20整体上具有大致均匀分布的压花形状的粗糙面。
粗糙部21的凹凸形状例如可以用表面的粗糙度来表示。作为一个例子,粗糙部21的算术平均粗糙度Ra例如为基于JIS B0601-2001测定的值,为0.8μm~5.0μm,优选为1.0μm~4.0μm。另外,粗糙部21的十点平均粗糙度Rz例如为基于JIS B0601-2001测定的值,为8.0μm~30.0μm,优选为8.0μm~20.0μm。另外,粗糙部21的平均间隔Rsm例如为基于JIS B0601-2001测定的值,为100μm~400μm,优选为200μm~400μm。
另外,如图4所示,满足了基材层13的厚度t1、背面侧的表面层14的厚度t2和前面侧的表面层15的厚度t3的层叠树脂板9的总厚度T例如为0.1mm~10mm,优选为1.0mm~4.0mm。另外,基材层13的厚度t1例如为0.05mm~9.0mm,优选为0.9mm~3.0mm。另外,背面侧的表面层14的厚度t2例如为0.03mm~1.0mm,优选为0.05mm~0.1mm。另外,前面侧的表面层15的厚度t3例如为0.0mm~1.0mm,优选为0.0mm~0.1mm。即,可以不形成前面侧的表面层15,在此情况下,层叠树脂板9为层叠有相对厚的基材层13和相对薄的表面层14的光透射性的2层光扩散板。在2层光扩散板的情况下,半圆凹凸部17形成于基材层13的前面侧的主面上。
作为层叠树脂板9的原料,没有特别的限制,例如可以使用公知的透光性树脂。
作为透光性树脂,例如可举出丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、环状聚烯烃、环状烯烃共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、MS树脂(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物树脂)、ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂)、AS树脂(丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂)等。
上述透光性树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。另外,这些中,优选地可以举出苯乙烯系树脂,更优选地可以举出单独使用苯乙烯系树脂。
另外,用作基材层13的原料的树脂(A)和用作表面层14、15的原料的树脂(B)可以相同,也可以不同。
另外,可以根据需要在层叠树脂板9中含有光扩散剂(光扩散粒子)。
作为光扩散剂,只要是与构成层叠树脂板9的透光性树脂的折射率不同,且能够扩散透射光的粒子就没有特别的限制,例如作为无机系的光扩散剂,可举出碳酸钙、硫酸钡、二氧化钛、氢氧化铝、二氧化硅、玻璃、滑石、云母、白炭黑、氧化镁、氧化锌等。这些还可以是用脂肪酸等实施了表面处理后的无机系的光扩散剂。
另外,例如,作为有机系的光扩散剂,可举出苯乙烯系聚合物粒子、丙烯酸系聚合物粒子、硅氧烷系聚合物粒子等,优选地可以举出重均分子量为50万~500万的高分子量聚合物粒子、溶解在丙酮中时的凝胶分数为10质量%以上的交联聚合物粒子。
上述光扩散剂可以单独使用或者两种以上组合使用。
在层叠树脂板9含有光扩散剂的情况下,光扩散剂的配合比例,相对于100质量份的透光性树脂,为0.001质量份~1质量份,优选为0.001质量份~0.2质量份。另外,光扩散剂可以用作与上述透光性树脂的母炼胶。另外,从光扩散性的观点考虑,透光性树脂的折射率和光扩散剂的折射率的差的绝对值通常为0.01~0.20,优选为0.02~0.15。
另外,还可以根据需要在层叠树脂板9中添加例如紫外线吸收剂、热稳定剂、抗氧剂、耐候剂、光稳定剂、荧光增白剂、加工稳定剂等各种添加剂。在添加紫外线吸收剂的情况下,相对于100质量份的透光性树脂,优选添加0.1质量份~3质量份的紫外线吸收剂。只要为上述的范围,就可以抑制紫外线吸收剂向表面的渗出,可以良好地维持层叠树脂板9的外观。另外,在进一步添加热稳定剂的情况下,相对于1质量份的透光性树脂中的紫外线吸收剂,优选以2质量份以下的比例添加热稳定剂;相对于透光性树脂中的紫外线吸收剂1质量份,更优选添加0.01质量份~1质量份的热稳定剂。另外,在进一步添加光稳定剂的情况下,相对于100质量份的透光性树脂,优选添加0.1质量份~1质量份的光稳定剂。
并且,层叠树脂板9,如图4所示,在半圆凹凸部17相对于灯箱6内的线状光源7成为平行的位置上,使层叠树脂板9的背面(主面20)与灯箱6的侧壁5抵接,固定在灯箱6上。由此,灯箱6的开放面8被层叠树脂板9所堵住。
<层叠树脂板(层叠树脂片)的制备方法>
上述的层叠树脂板9可以通过切割用下述方法制备的层叠树脂片来制作。
图5是在本发明的一实施方式的层叠树脂片的制备方法中使用的制备装置的示意结构图。图6是层叠树脂片的制备装置的重要部位放大立体图。
片制备装置51设有:将原料树脂挤出并成形为片状的片成形机52、用于通过挤压所挤出的层叠树脂片53而成形的一组挤压用辊组54、用于在所成形的层叠树脂片53上涂布防静电剂的涂布用辊组55、以及用于接取层叠树脂片53的一对接取用辊组56。
片成形机52设有:用于对基材层13的原料树脂(A)进行加热熔融的第一挤出机57、用于对表面层14的原料树脂(B)进行加热熔融的第二挤出机58、供给在第一挤出机57和第二挤出机58熔融的树脂的供料块(feed block)59、以及用于以片的状态挤出供料块59内的树脂的冲模60。
作为第一挤出机57和第二挤出机58,可以使用例如单轴挤出机、双轴挤出机等公知的挤出成型机。在第一挤出机57和第二挤出机58中安装有用于在挤出机的料筒内投入树脂的漏斗61、62。
供料块59只要是能够将两种以上的树脂供给到冲模60、并以层叠的状态共挤出的样式就没有特别的限制,例如可以使用两种3层分配型、两种2层分配型等公知的供料块。
作为冲模60,只要是共挤出用的冲模就没有特别的限制,例如可以使用多歧管冲模等公知的冲模。
挤压用辊组54为通过挤压层叠树脂片53而成形的同时,通过转印模在层叠树脂片53的上下表面75、76(上表面76为层叠树脂板9的前面侧的主面16,下表面75为层叠树脂板9的背面侧的主面20。)上形成凹凸的装置,设有三个挤压辊63~65。
三个挤压辊63~65从上依次命名为上辊63、中间辊64以及下辊65,分别具有圆柱状的金属制(例如不锈钢制、钢铁制等)辊,各轴线水平地且相互的轴线平行地在垂直方向连续地配置。在挤压辊63~65的旋转轴分别连接有发动机(未图示),上辊63和下辊65可以逆时针旋转,中间辊64可以顺时针旋转。即,挤压辊63~65从上开始依次为“可以逆时针旋转”、“可以顺时针旋转”、“可以逆时针旋转”。由此,由于全部的辊63~65能够以夹着层叠树脂片53的状态同步旋转,因此,能够对从片成形机52挤出的层叠树脂片53的两面75、76实施加工的同时进行输送,通过涂布用辊组55向接取用辊组56输送。
各辊的直径例如为100mm~500mm。另外,在使用金属制辊作为挤压辊63~65的情况下,还可以在其表面上实施例如镀铬、镀铜、镀镍、镀Ni-P等镀覆处理。
上辊63的周面66例如通过实施镜面加工而成为平滑面。
在中间辊64的周面67上安装有例如用于在层叠树脂片53上形成粗糙部21的粗糙转印模68。
在粗糙转印模68中,在中间辊64的周面67上形成有多个具有与层叠树脂板9的背面侧的主面20的粗糙部21相反型的细小凹凸的压花形状。即,粗糙转印模68的表面成为具有细小的凹凸的压花形状大致均匀地分布在整个表面上的粗糙面,其算术平均粗糙度Ra例如为6.0μm~8.0μm,其十点平均粗糙度Rz例如为45.0μm~50.0μm,其平均间隔Rsm例如为120μm~150μm。
在下辊65的周面69上安装有用于在层叠树脂片53形成半圆凹凸部17的凹版转印模70。
在凹版转印模70中,如图6所示,与柱面镜形状的半圆凸条18相反型的凹槽71沿着下辊65的周向形成为多个筋(string)状。即,凹槽71,与其长边方向(周向)垂直的截面具有大致半圆弧形的轮廓。相邻的凹槽71的中心彼此的距离(pitch)根据半圆凸条18的形状适当设定。
另外,粗糙转印模68还可以安装在下辊65上,凹版转印模70还可以安装在中间辊64上。另外,中间辊64的周面67还可以通过实施镜面加工而成为平滑面。在此情况下,层叠树脂板9的背面侧的主面20成为平滑面。
例如可以使用有机材料作为上述粗糙转印模68和凹版转印模70的原料。
作为有机材料,只要是具有即使重复碰到在加热熔融状态下刚从冲模60挤出的层叠树脂片53,也能够维持转印模的形状的耐热性的有机材料即可,例如可举出热固性树脂、热塑性树脂等树脂。
作为热固性树脂,例如可举出苯酚树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、聚酰亚胺树脂(PI树脂)、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等。
作为热塑性树脂,例如可举出苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、环状烯烃聚合物树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS树脂)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET树脂)、聚碳酸酯树脂(PC树脂)、聚醚砜树脂(PES树脂)、热塑性聚酰亚胺树脂(PI树脂)等。
从这些中,优选地可以举出,维卡软化点(JIS K7206-1999 A50法)比从冲模60中挤出的层叠树脂片53的维卡软化点高40℃以上的热塑性树脂、交联的热塑性树脂。
作为有机材料的一个具体例子,可以使用形成有上述相反型的转印模的有机材料制膜作为粗糙转印模68和凹版转印模70。
有机材料制膜(粗糙转印模68和凹版转印模70)的厚度例如为0.05mm~5mm。厚度为上述范围时,可以对层叠树脂片53良好地进行转印。
作为用于在作为从挤压用辊组54输出并输送的层叠树脂片53的一个表面的上表面76上涂布防静电剂层形成用涂层液的装置,涂布用辊组55设有三个辊72~74。
三个辊72~74,分别由圆柱状的金属制(例如不锈钢制、钢铁制的等)辊构成,各轴线相对于挤压辊63~65的轴线平行地在上下方向连续地配置。
三个辊72~74从下依次为:从下侧与层叠树脂片53抵接的支撑辊72;夹着层叠树脂片53且与支撑辊72对置、并从上侧与层叠树脂片53抵接的涂布辊73;以及配置在涂布辊73的斜上方、且与涂布辊73抵接的辅助辊74。
支撑辊72设置成其上端位于与下辊65的下端接触的树脂片53的下表面相同高度的位置。由此,由于能够在以刚输出的高度支撑从下辊65输出的层叠树脂片53的状态下涂布防静电剂层形成用涂层液,因此,能够提高涂布的操作性。支撑辊72为自由辊,与层叠树脂片53的下表面75接触,通过与所输送的树脂片53的表面接触,可以被动地旋转。
涂布辊73,其旋转轴与发动机(未图示)连接,可以逆时针主动地旋转,进一步,在与层叠树脂片53的支撑辊72的抵接位置(接触位置)相同的水平位置,从上侧与层叠树脂片53的上表面76接触。为了通过涂布辊73和支撑辊72从两侧夹着树脂片53,涂布辊73的周面挤压在树脂片53的上表面。另外,涂布辊73与支撑辊72同样地,也可以为通过与所输送的树脂片53接触而被动地旋转的自由辊。涂布辊73的周面77优选由橡胶材料形成。作为橡胶材料,可举出例如根据JIS K6253测定的硬度为A30~A90的橡胶材料,具体地为NBR系橡胶等,例如,通过在周面77上安装这些橡胶制片,可以使周面77为橡胶制。另外,涂布辊73的周面77优选例如通过轧辊凸面加工而具有轴向中央部比两端部凸起的形状。
辅助辊74,其旋转轴与发动机(未图示)连接,可以沿顺时针、即沿与涂布辊73相反的方向主动地旋转。另外,辅助辊74与支撑辊72同样地,也可以为通过与旋转的涂布辊73接触而被动地旋转的自由辊。另外,辅助辊74配置为:包括涂布辊73的轴和辅助辊74的轴的第二平面79,相对于包括涂布辊73的轴和涂布辊73与层叠树脂片53接触的线的第一平面78,以涂布辊73的轴为中心,向层叠树脂片53的输送方向的上游侧倾斜。辅助辊74的周面与涂布辊73的周面77接触。就辅助辊74而言,具体地,辅助辊74与涂布辊73接触,使得包括辅助辊74的轴和涂布辊73的轴的第二平面79与第一平面78所成的角度θ(以下有时称作辅助辊74和涂布辊73所成的角度θ)例如为10°~90°、优选为15°~65°、更优选为20°~35°。
在涂布辊73和辅助辊74之间、且以涂布辊73和辅助辊74接触的部分为基准的涂布辊73和辅助辊74的旋转方向的上游侧,形成有由涂布辊73的周面77和辅助辊74的周面80划分、并且向辊72~74的轴线方向延伸的液体积存部81。通过辅助辊74以角度θ>0的方式倾斜并与涂布辊73接触,从而液体积存部81可以向片的输出方向下游侧开放,并且,可以使通过涂布辊73的上表面形成的液体积存部81的下表面的至少一部分成为向着涂布辊73与辅助辊74接触的部分向下倾斜的面。
另外,辅助辊74的周面80的材质优选为与涂布辊73的周面77的材质相同。即,辅助辊74的周面80优选由橡胶材料形成。另外,辅助辊74的周面80的材质还可以为海绵制。另外,辅助辊74的周面80优选具有例如通过进行平面加工而不带圆角的、轴向中央部和两端部均平坦的形状。通过对涂布辊73的周面77进行轧辊凸面加工,对辅助辊74的周面80进行平面加工,可以使这些辊73、74的接触状态良好。
在液体积存部81的上方,在液体积存部81的长边方向(涂布辊73的轴向)互相隔着相同的间隔设置有多个供给喷嘴82。防静电剂层形成用涂层液向液体积存部81的供给例如通过从供给喷嘴82滴加防静电剂层形成用涂层液而进行。另外,供给喷嘴82还可以仅设置在液体积存部81中的长边方向中央部这一个部位。
供给喷嘴82与液体收容部83连接。在液体收容部83中存储有含有防静电剂或其前体和稀释它的溶剂的防静电剂层形成用涂层液。作为溶剂,可举出离子交换水。所存储的涂层液中的防静电剂或其前驱体的浓度例如为0.1质量%~5质量%,优选为1.0质量%~4.0质量%。防静电剂等的浓度为上述范围时,可以在层叠树脂片53上更均匀地涂布防静电剂,并且可以赋予层叠树脂片53充分的防静电性能。
一对接取用辊组56包括在厚度方向从两侧夹着层叠树脂片53的一对接取辊84、85。
接取辊84、85分别由圆柱状的金属制(例如不锈钢制、钢铁制等)辊构成,且以使下侧的接取辊84的上端位于与下辊65的下端接触的树脂片的下表面相同高度的位置的方式相对设置。由此,由于能够在将从下辊65输出的层叠树脂片53以刚输出后的高度支撑的状态下进行水平输送,因此,能够减少输送阻力。
换言之,支撑辊72和接取辊84以将所输送的树脂片53在涂层液的涂布位置即向涂布辊73接触时维持水平的方式进行设置。接着,对使用了上述制备装置的层叠树脂片53的制备方法进行说明。
(1)片制备工序
首先,基材层13的原料树脂(A)投入到第一挤出机57的漏斗61中,熔融混炼后,供给到供料块59中。另一方面,表面层14、15的原料树脂(B)投入到第二挤出机58的漏斗62中,熔融混炼后,供给到供料块59中。第一挤出机57和第二挤出机58的料筒温度例如设定为190℃~250℃。
接着,供料块59内的树脂通过从冲模60共挤出,从而作为由中间的基材层13和上下侧的表面层14、15构成的3层的层叠树脂片53而连续挤出。
(2)转印工序
从冲模60挤出的层叠树脂片53通过挤压辊63~65挤压、冷却,从而在两面上成形凹凸。
具体地,从冲模60共挤出的树脂由上辊63和中间辊64夹着而被挤压后,下表面75(背面侧的主面20)贴紧在中间辊64的周面67上而输送,此时被冷却。作为上辊63和中间辊64的表面温度,优选比层叠树脂片53的挤出温度低,例如为50℃~120℃。并且,挤压上辊63和中间辊64时,在层叠树脂片53的下表面75(背面侧的主面20)上,通过转印中间辊64的粗糙转印模68的形状而形成多个细小的凹凸,从而形成粗糙部21。
之后,由中间辊64和下辊65夹着而被挤压。作为下辊65的表面温度,例如为50℃~120℃。并且,挤压中间辊64和下辊65时,在层叠树脂片53的上表面76(前面侧的主面16)上,通过转印凹版转印模70的表面形状而在片的运行方向(输送方向)上形成多条平行的筋(string)状的半圆凸条18和凹条19。
之后,层叠树脂片53的上表面76贴紧在下辊65的周面69上而输送,从下辊65的下端向涂布用辊组55沿水平方向输出。
(3)涂布工序
在涂布用辊组55中,涂布辊73向与下辊65相同的方向旋转(逆时针旋转),伴随于此,辅助辊74向与涂布辊73相反的方向(顺时针方向)旋转。涂布辊73的旋转速度没有特别的限定,优选设定为周面的线速度与树脂片53的输送速度相同。另外,对辅助辊74的旋转速度也没有特别的限定,优选设定为周面的线速度与涂布辊73的周面的线速度相同。
并且,从供给喷嘴82,优选从树脂片53的输送方向的下游侧向着上游侧,供给到液体积存部81的防静电剂层形成用的涂层液通过涂布辊73的旋转而连续地附着在通过液体积存部81的涂布辊73的周面77上,在直至到达涂布辊73与层叠树脂片53抵接的位置,以附着在周面77上的状态输送。
并且,在涂布辊73和层叠树脂片53抵接的位置上,层叠树脂片53的上表面76用附着有防静电剂层形成用的涂层液的周面77进行挤压。由此,层叠树脂片53的半圆凹凸部17与防静电剂层形成用的涂层液接触,在形成有半圆凹凸部17的上表面76上均匀地涂布防静电剂层形成用的涂层液。之后,根据需要,通过公知的方法,从涂布的涂层液中除去溶剂,完成防静电剂层的涂覆。
此外,优选地,例如通过调节涂布辊73和辅助辊74的密合度,另外通过与层叠树脂片53的总厚度T相吻合来调节涂布辊73和支撑辊72的间隙的大小而加减由这些辊带来的夹持力,从而对防静电剂层形成用的涂层液的涂布量进行调节,以使得例如在溶剂等的干燥后在表面上得到的防静电剂的量为0.01g/m2~50g/m2
(4)接取工序
之后,完成涂覆的片通过一对接取辊84、85被接取,制备作为表面上转印有形状且在其表面上涂覆有防静电剂的树脂片的层叠树脂片53。之后,层叠树脂片53进一步被冷却后,以适当的大小进行切割,从而可以得到上述层叠树脂板9。
(5)作用效果
如以上所述,根据本实施方式的方法,输送的层叠树脂片53通过涂布辊73和支撑辊72之间时,形成于层叠树脂片53的上表面76的半圆凹凸部17整体与附着在涂布辊73的周面77上的防静电剂层形成用的涂层液无遗漏地接触。因此,能够在层叠树脂片53的半圆凹凸部17上均匀地涂布防静电剂。
此外,通过增减涂布辊73和辅助辊74的密合度,另外通过加减由涂布辊73和支撑辊72带来的夹持力,能够调节防静电剂的涂布量,因此,防静电剂的浪费少。因此,防静电剂的用量少即可完成涂布。并且,在以角度θ超过0°的方式使辅助辊74倾斜并与涂布辊73接触的情况下,由于能够使由涂布辊73的上表面形成的液体积存部81的下表面成为面向涂布辊73和辅助辊74接触的部分而向下倾斜的面,因此,优选通过涂布辊73的旋转和重力的作用能够更有效地将从输出方向的下游侧供给的防静电剂导向液体积存部81。其结果,能够减少防静电剂的浪费。由此,能够抑制防静电剂的成分的增加、制备装置的污染、以及层叠树脂片53的搬运性的降低等。
进一步,通过在层叠树脂片53的上表面76上涂布防静电剂,能够充分地赋予所制备的层叠树脂板9防静电性能。因此,完全没必要在片的原料树脂中配合防静电剂,或者即使配合,也是少量即可。其结果,能够抑制层叠树脂板9的变色、层叠树脂板9的表面状态的降低。
另外,涂布辊73的周面77由橡胶材料形成的情况下,用涂布辊73挤压层叠树脂片53的上表面76时,能够与半圆凹凸部17的形状吻合而使周面77变形。由此,由于能够使周面77也深入半圆凹凸部17的凹条19中,因此,能够更均匀地涂布防静电剂。
另外,由于为橡胶材料,因此,即使长时间使用后,也能够减少由与层叠树脂片53的接触而带来的周面77侧的涂布辊73的磨损量。因此,能够长时间稳定地将防静电剂涂布在层叠树脂片53上。
另外,在转印工序中,在层叠树脂片53的输出方向上形成有多条平行的筋(string)状的半圆凸条18和凹条19的情况下,在涂布工序中,水平输送层叠树脂片53,使半圆凸条18和凹条19在辊的旋转方向上平行。因此,能够沿着层叠树脂片53的输出方向更均匀地延展涂布在层叠树脂片53的半圆凹凸部17上的防静电剂。
另外,在表面上形成有多条高度为150μm以上的凸条的一般性的树脂片中,即使在其表面上滴加防静电剂,所滴加的防静电剂也会堵在凸条中而不能均匀地分布在面内。相对于此,在上述实施方式的方法中,即使对具有高度为150μm以上的半圆凸条18的层叠树脂片53,也能够均匀地涂布防静电剂。
以上,对本发明的一实施方式进行了说明,但是本发明还可以进一步以其它的实施方式进行实施。
例如,树脂板并不限定于例如层叠树脂板9的3层树脂板,还可以为单层树脂板、2层树脂板、由4层以上的层形成的树脂板。
另外,作为在本发明的制备方法中使用的表面涂层液,例如,并不限定于如上述的表面活性剂的防静电剂层形成用涂层液,可以适用疏水层形成用涂层液、防污硬涂层形成用涂层液等有均匀地进行涂布的必要性的各种涂层液。
另外,例如,在上述的实施方式中,多个半圆凸条18在前面侧的主面16上以沿着一个方向互相平行地延伸的柱面镜形状而形成(一维型)(参照图3),但是,例如,还可以在前面侧的主面16上以沿着不同的两个方向(例如,相互垂直的两个方向)分别互相平行地延伸的柱面镜形状而形成(即,还可以为二维型)。
另外,半圆凹凸部17,例如,还可以在长边方向上以不连续的多个半圆凸条互相离开的状态排列。
另外,在上述的实施方式中,以半圆凸条18的截面的轮廓形状为半圆弧状进行了说明,但是,并不限定于半圆弧状,例如,还可以为相当于将圆柱体以不含其轴线的平面切割时的任意一个部件的形状。另外,还可以为V字形、半椭圆弧形、扁平弯曲线状等。即,“半圆凸部”这个词,还可以以包括这样的形状的凸部的意思使用。
另外,例如,如果是辅助输送或者辅助层叠树脂片53和挤压辊63~65的密合的辊,还可以设置有与层叠树脂片53和各转印模(粗糙转印模68和凹版转印模70)接触的辊(接触辊)。
另外,在上述中,通过转印法形成树脂片的凹凸,但是,即使通过其它的方法形成,也可以实施。另外,即使是对向水平以外的方向输送的树脂片进行涂层液的涂布,也可以实施,另外,即使在树脂片的下表面涂布涂层液,也可以实施。
另外,上述层叠树脂板9优选用作背照灯用的光扩散板,但是并不特别限定于这样的用途。
另外,上述背照灯2优选用作液晶显示器用的面光源装置,但是并不特别限定于这样的用途。
【实施例】
接着,基于实施例和比较例对本发明进行说明,但是本发明并不限定于下述的实施例。
<层叠树脂片的原料>
准备了以下的(1)~(8)的材料作为层叠树脂片的原料。
(1)透光性树脂A
苯乙烯树脂(东洋苯乙烯株式会社制“HRM40”折射率1.59)
(2)透光性树脂B
MS树脂(新日铁化学株式会社制“MS200NT”(苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯=80质量份/20质量份)折射率1.57)
(3)防静电剂A层形成用涂层液
将阳离子系防静电剂(日本纯药株式会社制“SAT-6C”)用溶剂稀释100倍,使防静电剂的浓度为1质量%。)
(4)光扩散剂母炼胶B(颗粒)
将透光性树脂B、光扩散剂、紫外线吸收剂干混后,将混合物投入到螺杆直径为65mm的双轴挤出机的漏斗中,在料筒内进行熔融混合。并且,将混合物以熔融混合的状态挤出为股状(细绳状),并通过颗粒化来制备。另外,料筒温度设定为,从漏斗下部(200℃)向挤出冲模附近(250℃)和下游缓缓成为高温。
<实施例和比较例>
(实施例1)
<层叠树脂片的制备装置的结构>
使用具有与图5所示的树脂片制备装置51相同的结构的装置。另外,挤压辊组和涂布用辊组的条件如以下所述。
(1)上辊
镜面加工了周面的金属制辊(直径:450mm)。
(2)中间辊
在周面上设置有粗糙转印模的金属制辊(直径:450mm)。即,中间辊的周面成为形成有多个细小的凹凸的粗糙面。
(3)下辊
在周面上设置有凹版转印模的金属制辊(直径:450mm)。即,在下辊的周面上,沿周向一周的截面半圆弧状的凹槽形成为互相平行的多条筋(string)状。另外,关于凹版转印模的凹槽的距离和高度,与形成于片上的半圆凸条的形状相吻合,如下述表1所示进行设定。
(4)涂布辊
周面为橡胶制,周面形状经轧辊凸面加工的金属制辊(直径50mm)。
(5)辅助辊
周面为橡胶制,周面形状经轧辊凸面加工的金属制辊(直径50mm)。另外,设置辅助辊,使辅助辊与涂布辊所成的角度(第二平面与第一平面所成的角度θ)为20°。
(6)支撑辊
使用与涂布辊相同的辊。
<具体的制备方法>
首先,用料筒内的温度为190℃~250℃的第一挤出机对100质量份的透光性树脂A进行熔融混炼后,供给到3层分配型供料块中。另外,用料筒内的温度为190℃~250℃的第二挤出机对100质量份的光扩散剂母炼胶B进行熔融混炼后,供给到上述3层分配型供料块中。
接着,通过以挤出树脂温度为250℃通过多歧管模头(宽度:1500mm)共挤出供料块内的树脂,使从第一挤出机供给到供料块的树脂成为基材层、从第二挤出机供给到供料块的树脂成为两侧的表面层,然后用上、中间和下辊进行挤压和冷却,从而制作宽度1100mm、总厚度为2.0mm(基材层为1.9mm、表面层各自为0.05mm)的3层的层叠树脂片。
在层叠树脂片的制作过程中,从冲模共挤出的树脂由上辊和中间辊夹着并挤压后,贴紧中间辊的周面输送,此时冷却。由于在中间辊的周面上设置有粗糙转印模,因此,在上辊和中间辊的挤压时,在树脂片的下表面侧的表面层的主面(片下表面)上通过转印粗糙转印模而形成有多个细小的凹凸。
之后,由中间辊和下辊夹着并挤压。由于在下辊的周面上具有凹版转印模,因此,在中间辊和下辊的挤压时,在树脂片的上表面侧的表面层的主面(片上表面)上,通过转印凹版转印模,在片的运行方向上形成有多条平行的线状的半圆凸条。转印的半圆凸条以距离P400μm等间隔地排列在层叠树脂片的整个宽度方向上,其高度H为200μm。
另外,调节各辊的表面温度,使上辊的表面温度为65℃、中间辊的表面温度为77℃、下辊的表面温度为98℃。
在涂布辊组中,在液体积存部中涂布辊的轴向中央部的一个位置上滴加(每间隔10秒为10mL)防静电剂A层形成用涂层液。并且,使该所滴加的防静电剂A层形成用涂层液附着在通过液体积存部的涂布辊的周面上,通过涂布辊和层叠树脂片的接触,涂布在层叠树脂片的整个上表面上。之后,使溶剂从涂层液中干燥,形成防静电剂A层。
另外,层叠树脂片的生产速度为4.7m/分钟。
(实施例2)
除了使辅助辊与涂布辊所成的角度θ为10°以外,通过与实施例1相同的方法、条件,制作3层的层叠树脂片。
(比较例1)
除了未设置辅助辊、以及从比层叠树脂片和涂布辊的接触部分更靠上游侧的部分向该接触部分中涂布辊的轴向中央部的一个位置上滴加(每间隔10秒为10mL)防静电剂A层形成用涂层液以外,通过与实施例1相同的方法、条件,制作3层的层叠树脂片。
(比较例2)
除了从比层叠树脂片和涂布辊的接触部分的更靠上游侧的部分向沿该接触部分中涂布辊的轴向均等地分割的7个位置上滴加(每间隔10秒为10mL)防静电剂A层形成用涂层液以外,通过与比较例1相同的方法、条件,制作3层的层叠树脂片。
(比较例3)
除了将距离P为250μm且等间隔地排列在层叠树脂片的整个宽度方向上、其高度H为100μm的半圆凸条形成于层叠树脂片的上表面以外,通过与比较例1相同的方法、条件,制作3层的层叠树脂片。
(比较例3)
除了将距离P为300μm且等间隔地排列在层叠树脂片的整个宽度方向上、其高度H为200μm的半圆凸条形成于层叠树脂片的上表面以外,通过与比较例1相同的方法、条件,制作3层的层叠树脂片。
<评价>
1防静电剂A的均匀涂布性
对于在上述实施例和比较例中制作的各层叠树脂片,通过目视确认涂布用辊组通过后的上表面外观,评价均匀涂布性。结果表示在下述表1中。
另外,在表1中,“○”表示均匀地涂布有防静电剂A的情况;“×”表示有防静电剂A的涂布不均的情况。
表1
表1

Claims (9)

1.一种被涂覆的树脂片的制备方法,包括以下工序:
在树脂片的一个表面形成凹凸的工序;
输送形成有所述凹凸的所述树脂片的工序;以及
在所述输送的树脂片的所述一个表面涂布表面涂层液的工序;
所述涂布工序包括以下方面:
使涂布辊的周面对所述输送的树脂片的所述一个表面进行挤压;
使辅助辊的周面与所述涂布辊的周面接触;
使所述涂布辊以与所述树脂片的接触部分在所述树脂片的输送方向移动的方式旋转;
使所述辅助辊向与所述涂布辊相反的方向旋转;
将所述表面涂层液供给到液体积存部,所述液体积存部形成在所述涂布辊与所述辅助辊之间、且以所述涂布辊和所述辅助辊接触的部分为基准的所述涂布辊和所述辅助辊的旋转方向的上游侧。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述进行输送的工序中,所述树脂片水平输送,并且,所述一个表面为上表面。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述辅助辊设置为:包括所述涂布辊的轴和所述辅助辊的轴的平面相对于包括所述涂布辊的轴和所述涂布辊与所述树脂片接触的线的平面,以所述涂布辊的轴为中心,向所述树脂片的输出方向的上游侧倾斜。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述表面涂层液从所述树脂片的输送方向的下游侧向所述液体积存部供给。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的方法,其中,橡胶材料形成所述涂布辊的周面。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的方法,其中,所述凹凸具有向所述树脂片的输送方向延伸的多个凸条和槽,各个凸条和槽交替配置。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述凸条的高度为150μm以上。
8.根据权利要求1~4中任一项所述的方法,其中,所述表面涂层液含有防静电剂。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述防静电剂含有表面活性剂。
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