CN112005142B

CN112005142B - 树脂片材及其制造方法

Info

Publication number: CN112005142B
Application number: CN201980027734.XA
Authority: CN
Inventors: 友久宽; 伊崎章典
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2023-05-02
Anticipated expiration: 2039-04-03
Also published as: JP7255974B2; CN112005142A; WO2019208138A1; KR20210002485A; JP2019191464A; TW201945193A; TWI803617B

Abstract

本发明提供尽管经切削加工也得以抑制裂纹的树脂片材及可制造这样的树脂片材的方法。本发明的树脂片材是经切削加工的树脂片材，切削端面处的镜面反射率RR与漫反射率DR之比RR/DR为0.10以上。该树脂片材的制造方法包含以下步骤：将多片树脂片材重叠而形成工件；以及使具有旋转轴和切削刃的切削机构的切削刃与工件的外周面抵接来切削工件的外周面，该旋转轴沿工件的层叠方向延伸，该切削刃被构成为以旋转轴为中心而旋转的主体的最外径。在一个实施方式中，切削刃的HV硬度为7000以上，切削机构的进给速度F与切削刃的接触次数T之比F/T为0.012以上。或者切削刃的HV硬度为2000以上，F/T为0.015以上。

Description

树脂片材及其制造方法

技术领域

本发明涉及树脂片材及其制造方法。

背景技术

与用途相应的各种树脂片材正被广泛利用。树脂片材在被切断成规定形状后，有时将切断面供于通过切削进行的精加工。近年来，还有时期望将树脂片材加工(异形加工)成除矩形以外的形状。就这样的切削加工来说，有时会通过立铣刀进行切削。但是，通过立铣刀进行切削加工后的树脂片材有时会产生裂纹。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-187781号公报

专利文献2：日本特开2018-022140号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明是为了解决上述现有问题而进行的，其主要目的在于：提供尽管经切削加工也得以抑制裂纹的树脂片材及可制造这样的树脂片材的方法。

用于解决问题的手段

本发明的树脂片材是经切削加工的树脂片材，切削端面处的镜面反射率RR与漫反射率DR之比RR/DR为0.10以上。

在一个实施方式中，上述树脂片材包含粘接剂层和/或粘合剂层。

在一个实施方式中，上述树脂片材包含起偏器。

根据本发明的另一方面，提供上述树脂片材的制造方法。该制造方法包含以下步骤：将多片该树脂片材重叠而形成工件；以及使具有旋转轴和切削刃的切削机构的该切削刃与该工件的外周面抵接来切削该工件的外周面，所述旋转轴沿该工件的层叠方向延伸，所述切削刃被构成为以该旋转轴为中心而旋转的主体的最外径。

在一个实施方式中，该切削刃的HV硬度为7000以上，该切削机构的进给速度F与该切削刃的接触次数T之比F/T为0.012以上。在该情况下，切削刃包含烧结金刚石。

在另一个实施方式中，该切削刃的HV硬度为2000以上，该切削机构的进给速度F与该切削刃的接触次数T之比F/T为0.015以上。在该情况下，切削刃由超硬合金构成。

发明效果

根据本发明，通过在经切削加工的树脂片材中使切削端面的镜面反射率RR与漫反射率DR之比RR/DR为0.10以上，能够抑制裂纹(特别是热循环试验后的裂纹)。这样的树脂片材可通过使在切削加工(代表性地为立铣刀加工)中切削刃的HV硬度、切削机构的进给速度和切削刃的接触次数之比的关系优化来实现。

附图说明

图1是在将本发明的一个实施方式的树脂片材层叠成规定厚度的状态下对切削端面的透射光的状态进行了观察的照片。

图2是在将本发明的实施方式的范围外的树脂片材层叠成规定厚度的状态下对切削端面的透射光的状态进行了观察的照片。

图3是显示本发明的经切削加工的树脂片材的形状的一个例子的俯视示意图。

图4是用于对本发明的树脂片材的切削加工的一个例子进行说明的立体示意图。

图5是用于对本发明的树脂片材的制造方法中切削加工所用的切削机构的一个例子进行说明的立体示意图。

图6(a)是用于对本发明的树脂片材的制造方法中切削加工所用的切削机构的其他例子进行说明的从轴向观察的剖视示意图；图6(b)是图6(a)的切削机构的立体示意图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的具体实施方式进行说明，但本发明不限于这些实施方式。此外，为了便于观察而示意性地示出附图，进而附图中的长度、宽度、厚度等的比率以及角度等与实际不同。

A.树脂片材

作为树脂片材，可以列举出可用于需要进行切削加工的用途的任意适当的树脂片材。树脂片材可为由单一层构成的膜，还可为层叠体。作为树脂片材的具体例子，可以列举出光学膜。作为光学膜的具体例子，可以列举出：起偏器、相位差膜、偏振片(代表性地为起偏器与保护膜的层叠体)、触摸面板用导电性膜、表面处理膜以及根据目的将它们适当层叠而成的层叠体(例如抗反射用圆偏振片、触摸面板用带导电层的偏振片)。根据本发明的实施方式，特别是在包含像起偏器那样的容易收缩的光学膜的树脂膜中能够显著抑制裂纹。在一个实施方式中，树脂片材包含粘接剂层和/或粘合剂层。根据本发明的实施方式，即使是在对包含粘接剂层和/或粘合剂层的树脂片材进行了切削加工的情况下，也能够抑制裂纹(特别是热循环试验后的裂纹)。

在本发明的实施方式中，树脂片材的切削端面处的镜面反射率RR与漫反射率DR之比RR/DR为0.10以上，优选为0.14以上，更优选为0.16以上，进一步优选为0.18以上。比RR/DR的上限例如为0.30，优选为0.24。只要比RR/DR为这样的范围，就能够抑制经切削加工(例如立铣刀加工)的树脂片材中的裂纹(特别是热循环试验后的裂纹)。

树脂片材的切削端面处的镜面反射率RR优选为0.30％以上，更优选为0.40％以上，进一步优选为0.50％以上。镜面反射率RR的上限例如为0.75％，优选为0.65％。树脂片材的切削端面处的漫反射率DR优选为2.40％～5.00％，更优选为2.50％～3.50％。

镜面反射率RR及漫反射率DR例如如下述那样求出，由所得到的RR及DR算出比RR/DR。随机选出经切削加工的树脂片材，将所选出的树脂片材层叠而制作厚度约为15mm的束。更详细来说，树脂片材是从多个不同的工件(关于工件在下文叙述)中随机选出的。在使所制得的束的测定面在一个面的状态下，在与束的测定面方向的两端部相距规定距离的位置(两处)绕上橡皮筋来将束捆绑。对于捆绑后的束的测定面，使用分光测色仪(例如柯尼卡美能达公司制造“CM-2600d”)对SCI(Specular Component Include，包含镜面反射分量)及SCE(Specular Component Exclude，消除镜面反射分量)进行测定，由下式求出镜面反射率RR及漫反射率DR。

镜面反射率RR＝SCI-SCE

漫反射率DR＝SCE

以下对RR/DR进行更详细说明。图1是在将RR/DR满足上述那样的范围的树脂片材层叠成规定厚度的状态下对切削端面的透射光的状态进行了观察的照片，图2是在将RR/DR偏离上述那样的范围的树脂片材层叠成规定厚度的状态下对切削端面的透射光的状态进行了观察的照片。如将图1与图2进行比较所表明的那样，就RR/DR满足上述那样的范围的树脂片材来说光的轮廓清晰(所谓的有光泽)，而就RR/DR脱离上述那样的范围的树脂片材来说光的轮廓不清晰(无光泽)。本发明者们对于经切削加工(代表性地为立铣刀加工)的树脂片材中的裂纹问题进行了反复试错，结果发现了在切削端面有光泽的树脂片材中裂纹得以抑制。进而，本发明者们发现了这样的切削端面有光泽的树脂片材如后述那样可通过在切削加工(代表性地为立铣刀加工)中使切削刃的HV硬度、切削机构的进给速度与切削刃的接触次数之比的关系优化来实现。像这样，本发明是解决树脂片材的切削加工(代表性地为立铣刀加工)中所新产生的问题的发明，通过使切削端面的光泽(或RR/DR)优化所得到的效果是预料不到的优异效果。此外，在图1及图2中，为了使差异清晰化而示出了透射光的状态，反射光的光泽与之相对应。

以下，作为一个例子对如图3中所示的俯视形状的树脂片材的制造方法中的各工序进行说明。

B.工件的形成

图4是用于说明切削加工的立体示意图，本图中示出了工件1。如图4所示，形成重叠有多片树脂片材而成的工件1。树脂片材在形成工件时代表性地被切断成任意适当的形状。具体来说，树脂片材可被切断成矩形形状，也可被切断成类似矩形形状的形状，还可切断成与目的相应的适当形状(例如圆形)。就图示例来说，光学层叠体被切断成矩形形状，工件1具有彼此相对的外周面(切削面)1a、1b及与它们正交的外周面(切削面)1c、1d。工件1优选被夹持机构(未图示)从上下夹持。工件的总厚度优选为8mm～20mm，更优选为9mm～15mm，进一步优选为约10mm。只要为这样的厚度，就能够防止由夹持机构进行的按压或由切削加工时的冲击所造成的损伤。树脂片材重叠成使工件成为这样的总厚度。构成工件的树脂片材的片数例如可为10片～50片。夹持机构(例如夹具)可由软质材料构成，还可由硬质材料构成。在由软质材料构成的情况下，其硬度(JIS A)优选为60°～80°。在硬度过高的情况下，有时会残留由夹持机构所造成的压痕。在硬度过低的情况下，有时会因夹具的变形而造成位置偏移而使切削精度变得不够。

C.切削加工

接着，通过切削机构20来切削工件1的外周面。切削通过使切削机构的切削刃与工件1的外周面抵接来进行。切削可遍及工件的外周面的整周地进行，还可仅在规定的位置进行。在制作如图3所示的俯视形状的树脂片材的情况下，切削代表性地遍及工件的外周面的整周地进行。切削加工代表性地如图4～图6所示为所谓的立铣刀加工。即，使用切削机构(立铣刀)20的侧面来切削工件1的外周面。作为切削机构(立铣刀)20，代表性地可使用直端立铣刀(straight end mill)。

立铣刀20如图5及图6所示具有旋转轴21和切削刃22，该旋转轴21沿工件1的层叠方向(铅直方向)延伸，该切削刃22被构成为以旋转轴21为中心而旋转的主体的最外径。切削刃22可如图5所示被构成为沿旋转轴21扭转的最外径(可具有规定的扭转角)，还可如图6所示被构成为沿与旋转轴21实质上平行的方向延伸(扭转角可为0°)。此外，“0°”是指实质上为0°，还包含因加工误差等而扭转些许的角度的情况。在切削刃具有规定的扭转角的情况下，扭转角优选为70°以下，更优选为65°以下，进一步优选为45°以下。切削刃22包含刀刃尖端22a、前刀面22b和退让面22c。切削刃22的刀刃数只要可获得后述所期望的接触次数就可适当设定。图5中的刀刃数为三片，图6中的刀刃数为两片，但刀刃数可为一片，也可为四片，还可为五片以上。刀刃数优选为两片。只要为这样的构成就能够确保刀刃的刚性，并且确保凹口(pocket)而能够良好排出切屑。

在一个实施方式中，切削刃22的HV硬度代表性地为1500以上，优选为1700以上，更优选为2000以上。HV硬度的上限例如可为2350。在该情况下，切削刃代表性地由超硬合金构成。超硬合金代表性地可使金属碳化物的粉末烧结来获得。作为超硬合金的具体例子，可以列举出：WC-Co系合金、WC-TiC-Co系合金、WC-TaC-Co系合金、WC-TiC-TaC-Co系合金。本实施方式中，立铣刀20的进给速度F与切削刃22的接触次数(与工件的接触次数)T之比F/T代表性地为0.015以上，优选为0.020以上，更优选为0.030以上。F/T的上限例如可为0.070。在此，切削刃的接触次数由立铣刀的转速(rpm)与刀刃数之积来表示。此外，HV硬度也称为维氏硬度，可依据JIS Z 2244测定。此外，本说明书中，“进给速度”是指切削机构(立铣刀)与工件的相对速度。因此，在切削加工中，可仅使立铣刀移动，也可仅使工件移动，还可使立铣刀与工件两者都移动。

在另一个实施方式中，切削刃22的HV硬度代表性地为7000以上，优选为8000以上，更优选为9000以上，进一步优选为10000以上。HV硬度的上限例如可为15000。在该情况下，切削刃代表性地包含烧结金刚石。更详细来说，切削刃在由超硬合金构成的基部形成有烧结金刚石层。烧结金刚石(PCD：Polycrystalline diamond)是指将金刚石的小颗粒与金属和/或陶瓷粉一起在高温/高压下烧固而成的多晶金刚石。本实施方式中，立铣刀20的进给速度F与切削刃22的接触次数(与工件的接触次数)T之比F/T代表性地为0.012以上，优选为0.020以上，更优选为0.030以上。F/T的上限例如可为0.070。

切削加工的条件只要可获得上述所期望的F/T就可适当设定。立铣刀的进给速度F优选为500mm/分钟～10000mm/分钟，更优选为500mm/分钟～2500mm/分钟。立铣刀的转速优选为5000rpm～60000rpm，更优选为15000rpm～45000rpm。切削次数可为削一次、削两次、削三次或其以上。在一个实施方式中，立铣刀20的直径优选为3mm～20mm。

如以上那样，可获得具有规定RR/DR的经切削加工的树脂片材。此外，经切削加工的树脂片材代表性地可具有切削痕。

实施例

以下通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明不限于这些实施例。实施例中的评价项目如下。

(1)RR/DR

从由实施例及比较例获得的多个不同的工件中随机选出偏振片，将所选出的偏振片层叠而制作了厚度约为15mm的束。在使所制得的束的测定面在一个面的状态下，在与束的测定面方向的两端部相距10mm的位置(两处)绕上橡皮筋(IGO公司制造，#7)来将束捆绑。对于捆绑后的束的测定面，使用分光测色仪(柯尼卡美能达公司制造“CM-2600d”)对SCI及SCE进行了测定，由下式求出了镜面反射率RR及漫反射率DR。

镜面反射率RR＝SCI-SCE

漫反射率DR＝SCE

(2)裂纹

对于由实施例及比较例获得的偏振片在-40℃～85℃下进行了200循环的热循环(热冲击)试验。对于试验后的裂纹产生状况，使用以光学显微镜放大后的图像对裂纹的长度进行了测定。将观测到的裂纹的最大长度作为评价指标。具体来说，将裂纹的最大长度小于150μm的情况评价为“良好”，将为150μm以上的情况评价为“不良”。

＜实施例1＞

通过常规方法，制作了从目视确认侧起依次具有表面保护膜(48μm)/硬涂层(5μm)/环烯烃系保护膜(47μm)/起偏器(5μm)/环烯烃系保护膜(24μm)/粘合剂层(20μm)/隔离件的构成的目视确认侧偏振片。将所获得的偏振片冲裁成类似于图3的形状(大致尺寸为142.0mm×66.8mm且四角的R为6.25mm)，将多片经冲裁的偏振片重叠而制成了工件(总厚度约为10mm)。在以夹持装置(夹具)夹着所获得的工件的状态下通过立铣刀加工来切削周缘部，获得了如图3所示那样的经切削加工的偏振片。立铣刀的切削刃是使用了烧结金刚石的切削刃、HV硬度为10000。此外，立铣刀的刀刃数为两片并且扭转角为0°。此外，立铣刀的进给速度(切削直线部时的进给速度)为1500mm/分钟，转速为15000rpm，切削次数为两次(第一次为0.1mm，第二次为0.2mm，切削余量为0.3mm)。

将最终获得的经切削加工的偏振片供于了对上述(1)及(2)的评价。将结果示于表1中。

＜实施例2～8及比较例1＞

除了将切削加工的条件如表1所示那样变更以外，与实施例1同样地获得了如图3所示那样的经切削加工的偏振片。将所获得的偏振片供于了上述(1)及(2)的评价。将结果示于表1中。

＜实施例9＞

除了使用了超硬合金制的切削刃(HV硬度：2050)作为立铣刀的切削刃并且将切削加工的条件如表1所示那样变更以外，与实施例1同样地获得了如图3所示那样的经切削加工的偏振片。将所获得的偏振片供于了上述(1)及(2)的评价。将结果示于表1中。

＜实施例10～16及比较例2～5＞

除了将切削加工的条件如表1所示那样变更以外，与实施例9同样地获得了如图3所示那样的经切削加工的偏振片。将所获得的偏振片供于了上述(1)及(2)的评价。将结果示于表1中。

＜实施例17＞

通过常规方法，制作了从背面侧起依次具有表面保护膜(48μm)/亮度提高膜(30μm)/粘合剂层(12μm)/起偏器(5μm)/丙烯酸系保护膜(20μm)/粘合剂层(20μm)/隔离件的构成的背面侧偏振片。除了使用了该偏振片并且将切削加工的条件如表1所示变更以外，与实施例1同样地获得了如图3所示那样的经切削加工的偏振片。将所获得的偏振片供于了上述(1)及(2)的评价。将结果示于表1中。

＜实施例18～28及比较例6＞

除了将切削加工的条件如表1所示那样变更以外，与实施例17同样地获得了如图3所示那样的经切削加工的偏振片。将所获得的偏振片供于了上述(1)及(2)的评价。将结果示于表1中。

表1

＜评价＞

如由表1表明的那样可知：根据本发明的实施例，热循环试验后的裂纹得以抑制。

产业上的可利用性

本发明的经切削加工的树脂片材可适当用作光学膜。光学膜(特别是偏振片)可适当用于以个人计算机(PC)、平板终端为代表的矩形图像显示部和/或以汽车的仪表面板、智能型手表为代表的异形图像显示部。

符号说明

1 工件

20 切削机构。

Claims

1.一种树脂片材，其是经切削加工成矩形以外的异形的树脂片材，

其中，切削端面处的镜面反射率RR与漫反射率DR之比RR/DR为0.10以上。

2.根据权利要求1所述的树脂片材，其中，所述树脂片材包含粘接剂层和/或粘合剂层。

3.根据权利要求1所述的树脂片材，其中，所述树脂片材包含起偏器。

4.权利要求1至3中任一项所述的树脂片材的制造方法，其包含以下步骤：将多片该树脂片材重叠而形成工件；以及使具有旋转轴和切削刃的切削机构的该切削刃与该工件的外周面抵接来切削该工件的外周面以将该工件切削加工成矩形以外的异形，该旋转轴沿该工件的层叠方向延伸，该切削刃被构成为以该旋转轴为中心而旋转的主体的最外径，

其中，该切削刃的HV硬度为7000以上，并且直径为3～20mm，

该切削机构的进给速度F与该切削刃的接触次数T之比F/T为0.012以上。

5.根据权利要求4所述的制造方法，其中，所述切削刃包含烧结金刚石。

6.权利要求1至3中任一项所述的树脂片材的制造方法，其包含以下步骤：将多片该树脂片材重叠而形成工件；以及使具有旋转轴和切削刃的切削机构的该切削刃与该工件的外周面抵接来切削该工件的外周面以将该工件切削加工成矩形以外的异形，该旋转轴沿该工件的层叠方向延伸，该切削刃被构成为以该旋转轴为中心而旋转的主体的最外径，

其中，该切削刃的HV硬度为2000以上，并且直径为3～20mm，

该切削机构的进给速度F与该切削刃的接触次数T之比F/T为0.015以上。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其中，所述切削刃由超硬合金构成。