JP2006264071A - 樹脂シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【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】ダイ１２より押し出した樹脂材料１４を型ローラ１６とニップローラ２４とで挟圧し、型ローラ１６表面の凹凸形状を樹脂材料１４に転写し、ダイ５２より押し出した樹脂材料５４を型ローラ５６とニップローラ５８とで挟圧し、型ローラ５４表面の凹凸形状を樹脂材料５４に転写し剥離ローラ６４に巻き掛けることにより型ローラ５６より剥離し、剥離後の樹脂材料５４を転写後の樹脂材料１４に対し、樹脂材料５４の非転写面が樹脂材料１４の非転写面と密着するように供給し、第両樹脂材料の積層体を型ローラ１６と剥離ローラ２４とで挟圧し、挟圧後の積層体を剥離ローラ２４に巻き掛けることにより型ローラ１６より剥離する。
【選択図】 図１

Description

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。

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。

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。

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。

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。

これら従来技術の代表的なローラ成形方式は、図５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。

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。
特開平８−３１０２５号公報 特開平７−３１４５６７号公報 特開２００３−５３８３４号公報 特開平８−２８７５３０号公報

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。

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。

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。

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の樹脂材料を第１の型ローラと該第１の型ローラに対向配置される第１のニップローラとで挟圧し、該第１の型ローラ表面の凹凸形状を前記第１の樹脂材料に転写し、第２のダイより押し出したシート状の第２の樹脂材料を第２の型ローラと該第２の型ローラに対向配置される第２のニップローラとで挟圧し、該第２の型ローラ表面の凹凸形状を前記第２の樹脂材料に転写し、転写後の前記第２の樹脂材料を前記第２の型ローラに対向配置される第２の剥離ローラに巻き掛けることにより該第２の型ローラより剥離し、剥離後の前記第２の樹脂材料を転写後の前記第１の樹脂材料に対し、該第２の樹脂材料の非転写面が該第１の樹脂材料の非転写面と密着するように供給し、該第１の樹脂材料と第２の樹脂材料との積層体を前記第１の型ローラと該第１の型ローラに対向配置される第１の剥離ローラとで挟圧し、挟圧後の前記積層体を前記第１の剥離ローラに巻き掛けることにより前記第１の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。

本発明によれば、第１の型ローラ表面の凹凸形状を第１の樹脂材料に転写し、第２の型ローラ表面の凹凸形状を第２の樹脂材料に転写し、転写後の第２の樹脂材料を第１の樹脂材料に対し、第２の樹脂材料の非転写面が第１の樹脂材料の非転写面と密着するように供給し、これらの積層体を第１の型ローラと第１の剥離ローラとで挟圧し、挟圧後の積層体を第１の型ローラより剥離する。

このように、別々に転写成形した２種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。

この場合、たとえば、第１の型ローラにより幅方向の厚さ分布が大きい凹凸形状を形成し、第２の型ローラにより平坦形状を形成し、両者を積層させることにより、裏面（第２の型ローラ側）のレべリングがなされ、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。

すなわち、本明細書において、「第２の型ローラ表面の凹凸形状」とは、凹凸のない平坦形状をも含む広い意味での形状を指すものである（第１の型ローラでも可）。

また、たとえば、第１の型ローラにより幅方向の厚さ分布が大きい凹凸形状を形成し、第２の型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。

また、本発明は、第１のダイより押し出したシート状の第１の樹脂材料を第１の型ローラと該第１の型ローラに対向配置される第１のニップローラとで挟圧し、該第１の型ローラ表面の凹凸形状を前記第１の樹脂材料に転写し、連続走行するシート材の表面に第２のダイより押し出した放射線硬化樹脂材料を塗布し、該放射線硬化樹脂材料が第２の型ローラ側に、前記シート材が第２のニップローラ側になるようにして、前記第２の型ローラと該型ローラに対向配置される前記第２のニップローラとで挟圧し、該第２の型ローラ表面の凹凸形状を前記放射線硬化樹脂材料に転写し、転写後の前記放射線硬化樹脂材料に放射線を照射して硬化させ、硬化後の前記放射線硬化樹脂材料と前記シート材との積層体を該第２の型ローラに対向配置される第２の剥離ローラに巻き掛けることにより該第２の型ローラより剥離し、剥離後の前記放射線硬化樹脂材料と前記シート材との積層体を転写後の前記第１の樹脂材料に対し、前記シート材が該第１の樹脂材料の非転写面と密着するように供給し、該第１の樹脂材料とシート材と放射線硬化樹脂材料との積層体を前記第１の型ローラと該第１の型ローラに対向配置される第１の剥離ローラとで挟圧し、挟圧後の前記第１の樹脂材料とシート材と放射線硬化樹脂材料との積層体を前記第１の剥離ローラに巻き掛けることにより前記第１の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。

本発明によれば、第１の型ローラ表面の凹凸形状を第１の樹脂材料に転写し、これと並行して、シート材の表面に放射線硬化樹脂材料を塗布し、第２の型ローラ表面の凹凸形状を放射線硬化樹脂材料に転写して硬化させ、硬化後の放射線硬化樹脂材料とシート材との積層体を第１の樹脂材料に対し、シート材が第１の樹脂材料の非転写面と密着するように供給し、第１の樹脂材料とシート材と放射線硬化樹脂材料との積層体を第１の型ローラと第１の剥離ローラとで挟圧し、挟圧後の積層体を第１の型ローラより剥離する。

このように、別々に転写成形した２種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。

特に、一方の樹脂材料が放射線硬化樹脂材料であり、放射線の照射により硬化させ得るので、以降の裏面凹凸が生じにくく、工程が容易となる。

この場合、たとえば、第１の型ローラにより幅方向の厚さ分布が大きい凹凸形状を形成し、第２の型ローラにより平坦形状を形成し、両者を積層させることにより、裏面（第２の型ローラ側）のレべリングがなされ、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。

また、たとえば、第１の型ローラにより幅方向の厚さ分布が大きい凹凸形状を形成し、第２の型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。

本発明において、前記放射線硬化樹脂材料が紫外線硬化樹脂であり、前記放射線が紫外線であることが好ましい。紫外線硬化樹脂は、取り扱いが容易であり、種類も豊富であることより、このような成形に好適である。

本発明において、前記積層体に転写される凹凸形状により、該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。第１の樹脂材料と第２の樹脂材料とからなる積層体、又は第１の樹脂材料とシート材と放射線硬化樹脂材料との積層体の構成とすることにより、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。

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。

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（第１実施形態）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。

この樹脂シートの製造ライン１０は、第１の樹脂材料である樹脂材料１４の成形部と、第２の樹脂材料である樹脂材料５４の成形部と、下流の徐冷ゾーン３０等よりなる。

樹脂材料１４の成形部は、図示しない第１の押出し機によって溶融された樹脂材料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、表面に凹凸形状が形成された第１の型ローラである型ローラ１６と、型ローラ１６に対向配置される第１のニップローラであるニップローラ１８と、型ローラ１６に対向配置される第１の剥離ローラである剥離ローラ２４と、型ローラ１６に巻き掛けられた樹脂材料１４を加熱する加熱手段６６等とより構成される。

樹脂材料５４の成形部は、図示しない第２の押出し機によって溶融された樹脂材料５４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５２と、表面に凹凸形状が形成された第２の型ローラである型ローラ５６と、型ローラ５６に対向配置される第２のニップローラであるニップローラ５８と、型ローラ５６に対向配置される第２の剥離ローラである剥離ローラ６４等とより構成される。

ダイ１２のスリットサイズは、成形された溶融樹脂材料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。

同様に、ダイ５２のスリットサイズは、成形された溶融樹脂材料５４の幅が型ローラ５６の型の幅よりも広くなるように形成され、また、このダイ５２から押し出される溶融樹脂材料５４が型ローラ５６とニップローラ５８との間に押し出されるように配置されている。

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、成形後の樹脂材料１４の端面１４Ａを直線上に切り取った状態の斜視図である。

一方、型ローラ５６の表面は、平坦かつ平滑に形成されている。なお、本実施態様では型ローラ５６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。

上記のように、樹脂材料１４の裏面は平面であり、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、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、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。

型ローラ１６、５６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。

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。

型ローラ５６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、型ローラ５６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。

型ローラ１６及び型ローラ５６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。

型ローラ１６及び型ローラ５６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及び型ローラ５６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、高温状態の樹脂材料１４、５４による型ローラ１６及び型ローラ５６の温度上昇や急激な温度低下を抑制すべく制御できる。

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。

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とにより樹脂材料１４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。

同様に、ニップローラ５８は、型ローラ５６に対向配置され、型ローラ５６とにより樹脂材料５４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５６と同一高さに配置されている。

ニップローラ１８及びニップローラ５８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、成形後の樹脂材料１４、５４の裏面を良好な状態にできる。そして、ニップローラ１８、５８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。

ニップローラ１８及びニップローラ５８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。

ニップローラ１８及びニップローラ５８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、５８に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂材料１４、５４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。

ニップローラ１８及びニップローラ５８には、図示しない加圧手段が設けられており、型ローラ１６、５６との間の樹脂材料１４、５４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（ニップローラ５８と型ローラ５６）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。

ニップローラ１８及びニップローラ５８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、５８の背面側（型ローラ１６、５６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。

ニップローラ１８及びニップローラ５８には、温度調節手段が施されている。ニップローラ１８、５８のローラ設定温度は、樹脂材料１４、５４の材質、樹脂材料１４、５４の溶融時（たとえば、ダイ１２、５２のスリット出口）の温度、樹脂材料１４、５４の搬送速度、型ローラ１６、５６の外径、型ローラ１６、５６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。

ニップローラ１８及びニップローラ５８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。

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。

剥離ローラ２４は、型ローラ１６に対向配置され、樹脂材料１４と樹脂材料５４との積層体３４を巻き掛けることによりこの積層体３４を型ローラ１６より剥離するためのローラで、型ローラ１６を挟んでニップローラ１８の１８０度下流側に配置されている。

同様に、剥離ローラ６４は、型ローラ５６に対向配置され、樹脂材料５４を巻き掛けることにより樹脂材料５４を型ローラ５６より剥離するためのローラで、型ローラ５６を挟んでニップローラ５８の１８０度下流側に配置されている。

剥離ローラ２４及び剥離ローラ６４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、成形後の樹脂材料１４と樹脂材料５４との積層体３４の裏面（樹脂材料５４側）を良好な状態にできる。そして、剥離ローラ２４、６４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。

剥離ローラ２４及び剥離ローラ６４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。

剥離ローラ２４及び剥離ローラ６４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、剥離ローラ２４、６４に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂材料５４の裏面や積層体３４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。

剥離ローラ２４及び剥離ローラ６４には、温度調節手段が施されている。そして、適正な設定温度にすることにより、樹脂材料１４の表面の凹凸パターン形状、及び、樹脂材料５４の表面の平坦面を良好にできる。

加熱手段６６は、型ローラ１６に巻き掛けられた樹脂材料１４を加熱するためのもので、樹脂材料１４が樹脂材料５４と積層される段階で、冷却が進み過ぎて樹脂材料５４との密着不良とならないように設けられるものである。

加熱手段６６手段としては、ノズルより温度制御されたエアを樹脂材料１４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、樹脂材料１４の裏面を加熱する構成等、公知の各種手段が採用できる。

以上に説明した樹脂シートの製造ライン１０の各構成要素よりなる、樹脂材料１４の成形部と樹脂材料５４の成形部とは、型ローラ１６と剥離ローラ２４との間で合流するようになっている。すなわち、型ローラ１６に巻き掛けられた樹脂材料１４に対し、剥離ローラ６４に巻き掛けられ型ローラ５６から剥離された樹脂材料５４が積層され、型ローラ１６と剥離ローラ２４との間で挟圧されラミネートされるようになっている。

この場合、樹脂材料１４の裏面と樹脂材料５４の裏面とが密着する状態となるが、樹脂材料１４の裏面はニップローラ１８により、樹脂材料５４の裏面は主に剥離ローラ６４により平坦に形成されているので、良好にラミネートされるようになっている。

以上に説明した各ローラ、及び、樹脂材料１４、５４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。

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との間の樹脂材料１４の幅方向の複数点（ダイ５２と型ローラ５６との間の樹脂材料５４の幅方向の複数点）、剥離ローラ２４の直後の樹脂材料１４の幅方向の複数点（剥離ローラ６４の直後の樹脂材料５４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樹脂材料１４の幅方向の複数点の表面（ローラの反対面側）（型ローラ５６や剥離ローラ６４に巻き掛けられている樹脂材料５４の幅方向の複数点の表面（ローラの反対面側））、等が考えられる。

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、５２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。

図１の樹脂シートの製造ライン１０又はその下流に、樹脂材料１４と樹脂材料５４との積層体３４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３４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。

徐冷ゾーン３０（又はアニーリングゾーン）は、剥離ローラ２４の下流における樹脂材料１４と樹脂材料５４との積層体３４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３４に急激な温度変化を生じた場合、たとえば、樹脂材料１４の表面近傍が弾性状態になっているのに、樹脂材料１４の内部が塑性状態であり、この部分の硬化による収縮で樹脂材料１４の表面形状が悪化する。また、樹脂材料１４（樹脂材料５４）の表裏面に温度差を生じたり、樹脂材料１４と樹脂材料５４との間に温度差を生じたり、積層体３４に反りを生じるたりする不具合もある。

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３４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３４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３４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。

徐冷ゾーン３０の下流には、積層体３４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）。

このうち、ラミネート装置は、積層体３４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３４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３４を所定長さに切り揃える装置である。

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。

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。

本発明に適用される樹脂材料１４及び樹脂材料５４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。

樹脂材料１４の成形部において、ダイ１２より押し出したシート状の樹脂材料１４を、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表面の凹凸形状を樹脂材料１４に転写する。

一方、樹脂材料５４の成形部において、ダイ５２より押し出したシート状の樹脂材料５４を、型ローラ５６と型ローラ５６に対向配置されるニップローラ５８とで挟圧し、型ローラ５６表面の平坦形状を樹脂材料５４に転写し、樹脂材料５４を型ローラ５６に対向配置される剥離ローラ６４に巻き掛けることにより型ローラ５６より剥離する。

樹脂材料１４の成形部における、型ローラ１６に巻き掛けられた樹脂材料１４に対し、樹脂材料５４の成形部における、剥離ローラ６４に巻き掛けられ型ローラ５６から剥離された樹脂材料５４を積層し、型ローラ１６と剥離ローラ２４との間で挟圧することによりラミネートし、この積層体３４を剥離ローラ２４に巻き掛けることにより型ローラ１６より剥離する。

型ローラ１６より剥離した積層体３４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。

この樹脂シート１４及び樹脂シート５４よりなる積層体３４の製造において、ダイ１２（ダイ５２）よりの樹脂材料１４（樹脂材料５４）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（型ローラ５６）の周速、及びニップローラ１８（ニップローラ５８）の周速も略これに一致させる。

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。

ニップローラ１８（ニップローラ５８）の型ローラ１６（型ローラ５６）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。

ニップローラ１８（ニップローラ５８）及び剥離ローラ２４（剥離ローラ６４）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（剥離ローラ６４）の箇所における樹脂材料１４（樹脂材料５４）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、樹脂材料１４（樹脂材料５４）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（剥離ローラ６４）の設定温度は、５０〜１１０°Ｃとできる。

次に、積層体３４（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、成形後の積層体３４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３４の裏面は平面である。

積層体３４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、積層体３４の最厚肉部３４Ｂに形成されるＶ溝９０と、このＶ溝９０の両縁より積層体３４の最薄肉部３４Ｃに向かって直線状に板厚が減少していくテーパ部９２、９２が繰り返される形状である。すなわち、Ｖ溝９０の中心線に対して線対象となる、Ｖ溝９０及び両側のテーパ部９２、９２を１単位（１ピッチ）とした連続形状である。

図２において、積層体３４の最薄肉部３４Ｃの厚さは、５ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以下であることがより好ましい。積層体３４の最厚肉部３４Ｂと最薄肉部３４Ｃ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。

成形後の積層体３４を導光板に使用する場合には、Ｖ溝９０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９０の表面より積層体３４の内部に入射し、テーパ部９２、９２で反射し、積層体３４の裏面より面状に照射されることとなる。

このように成形後の積層体３４を導光板に使用する場合には、Ｖ溝９０の幅ｐを２ｍｍ以上にすることが好ましく、Ｖ溝９０の頂角θ１を４０〜８０度にするのが好ましい。また、Ｖ溝９０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９２、９２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９２、９２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。

次に、積層体３４表面の他の凹凸パターン形状について説明する。図３は、成形後の積層体３４の端面３４Ａを直線上に切り取った状態の斜視図である。積層体３４の裏面は平面である。

積層体３４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、積層体３４の最厚肉部３４Ｂと最薄肉部３４Ｃとを繋ぐ鉛直壁９４と、この鉛直壁９４の上縁（最厚肉部３４Ｂ）より積層体３４の最薄肉部３４Ｃに向かって直線状に板厚が減少していくテーパ部９６が繰り返される形状である。

図３において、積層体３４の最薄肉部３４Ｃの厚さは、５ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましい。積層体３４の最厚肉部３４Ｂと最薄肉部３４Ｃ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。

成形後の積層体３４を導光板に使用する場合には、鉛直壁９４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９４の表面（側面）より積層体３４の内部に入射し、テーパ部９６で反射し、積層体３４の裏面より面状に照射されることとなる。

このように成形後の積層体３４を導光板に使用する場合には、テーパ部９６傾斜角度θ３を３〜２０度とするのが好ましい。

なお、成形後の積層体３４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の積層体３４のＶ溝９０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。

また、型ローラ１６表面の凹凸形状も、図２又は図３の積層体３４表面の反転形状である必要はなく、積層体３４の収縮代等を考慮して、積層体３４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。

次に、本発明に係る樹脂シートの製造方法の他の実施の形態（第２実施形態）について詳説する。図４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１０’を示す構成図である。なお、図１に示される第１実施形態と同一、類似の部材については、同様の符号を附し、その説明を省略する。

本実施形態においては、第１実施形態の樹脂材料５４に代えてシート材２０の片面に形成した放射線硬化樹脂７４が使用されている。以下、放射線硬化樹脂７４の成形部の構成について説明する。

放射線硬化樹脂７４の成形部は、連続走行するシート材２０を繰り出すシート繰り出し手段２６と、シート材２０の表面に押し出した放射線硬化樹脂材料７４を塗布する第２のダイであるダイ７２と、表面に凹凸形状が形成された第２の型ローラである型ローラ７６と、型ローラ７６に対向配置される第２のニップローラであるニップローラ７８と、型ローラ７６に対向配置される第２の剥離ローラである剥離ローラ８４と、型ローラ７６に巻き掛けられたシート材２０上の放射線硬化樹脂材料７４を硬化させる放射線照射手段８２等とより構成される。

シート繰り出し手段２６は、シート材２０を連続的に供給するものであり、支持腕２６Ｄの両端部に、シート材２０が巻回され繰り出し中の原反ロール２６Ａと、新規の（予備の）原反ロール２６Ｂが設けられており、支点２６Ｃを回動中心とした支持腕２６Ｄの回動により、シート材２０を連続走行させながら、繰り出し中の原反ロール２６Ａと、新規の（予備の）原反ロール２６Ｂとを交換できるようになっている。

シート繰り出し手段２６より繰り出されたシート材２０の表面（上面）には、ダイ７２より押し出した放射線硬化樹脂材料７４が塗布され、型ローラ７６とニップローラ７８との間に送り込まれるようになっている。ダイ７２の形状等は、第１実施態様のダイ１２、５２と同様にできる。

型ローラ７６の表面は、平坦かつ平滑に形成されている。なお、本実施態様では型ローラ７６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。

型ローラ７６の材質や、型ローラ７６表面の凹凸パターン（平坦パターン）の形成方法や、型ローラ７６の構成（駆動手段、温度調節手段等）は、第１実施態様の型ローラ１６、５６と同様にできる。

ニップローラ７８は、型ローラ７６に対向配置され、型ローラ７６とにより放射線硬化樹脂材料７４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７６と同一高さに配置されている。

ニップローラ７８の材質や、ニップローラ７８の構成（駆動手段、温度調節手段等）は、第１実施態様のニップローラ１８、５８と同様にできる。

ニップローラ７８と剥離ローラ８４との間で、放射線硬化樹脂材料７４が塗布されたシート材２０は、型ローラ７６に約１８０度のラップ角で巻き掛けられるようになっている。そして、この間において、シート材２０に対向するように放射線照射手段８２が設けられている。この放射線照射手段８２については後述する。

剥離ローラ８４は、型ローラ７６に対向配置され、表面に硬化後の放射線硬化樹脂材料７４の層が形成されたシート材２０を巻き掛けることによりシート材２０（放射線硬化樹脂材料７４の層）を型ローラ７６より剥離するためのローラで、型ローラ７６を挟んでニップローラ７８の１８０度下流側に配置されている。

剥離ローラ８４の材質や、剥離ローラ８４の構成（駆動手段、温度調節手段等）は、第１実施態様の剥離ローラ２４、６４と同様にできる。

シート材２０としては、樹脂フィルム、金属箔（アルミニウムウェブ等）等を使用できる。樹脂フィルムの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、二軸延伸を行ったポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミドイミド、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースダイアセテート等の公知のものが使用できる。これらのうち、特にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミドが好ましく使用できる。

シート材２０の幅としては、樹脂材料１４の幅と略同一サイズが好ましく、シート材２０の長さとしては、１０００〜１０００００ｍが一般的に採用される。ただし、これ以外のサイズの適用も妨げられるものではない。

シート材２０は、あらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理などを行っておいてもよい。シート材２０の表面粗さＲａはカットオフ値０．２５ｍｍにおいて３〜１０ｎｍが好ましい。

放射線硬化樹脂材料７４としては、光重合性樹脂を使用するのが好ましい。光重合性樹脂は、光重合性のモノマーと重合開始剤よりなる。この光重合性樹脂には、紫外線や電子線等の活性化エネルギー線で重合する公知の樹脂が採用できる。光重合性のモノマーは、ラジカル重合性不飽和基、エポキシ基等の重合性官能基を有する化合物からなる。光重合性樹脂の粘度は、未硬化状態で１〜２０００ｍＰａ・ｓのものが使用でき、未硬化状態で２０〜１００ｍＰａ・ｓのものが好ましく使用できる。また、７０〜８０％程度の重合度で塑性変形しやすく、完全な重合状態では変形しにくいものが好ましい。また、硬化時の収縮が少ないものが好ましい。

このような光重合性樹脂としては紫外線硬化樹脂が好ましい。紫外線硬化樹脂は、取り扱いが容易であり、種類も豊富であることより、本発明のような用途に好適である。

シート材２０の表面に放射線硬化樹脂材料７４の層を形成する方法としては、本実施態様のダイ７２を使用する方法以外に、公知の各種方法が採用できる。このような方法としては、ローラコート法、グラビアコート法、ローラコートプラスドクター法、エクストルージョン型塗布法、スライドコート法、スピンコート法、印刷法（スクリーン印刷法等）、ディップコート法等が挙げられる。

次に放射線照射手段８２について説明する。照射光としては、紫外線や電子線等の活性エネルギー線が採用できる。図４に示される構成において、照射光はシート材２０を透過して放射線硬化樹脂材料７４の層に照射されている。

放射線硬化樹脂材料７４として紫外線硬化樹脂を採用する場合には、放射線照射手段８２として水銀灯が使用できる。水銀灯としては、たとえばオーク製作所製のもの（商品名：ハンディＵＶ−３００、出力：３００Ｗ、照射強度：３００Ｗ／ｃｍ² ）を円周方向に所定間隔をもって配列して使用できる。

次に、図４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。

樹脂材料１４の成形部において、ダイ１２より押し出したシート状の樹脂材料１４を、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表面の凹凸形状を樹脂材料１４に転写する。

一方、放射線硬化樹脂材料７４の成形部において、シート繰り出し手段２６より繰り出され、連続走行するシート材２０の表面にダイ７２より押し出した放射線硬化樹脂材料７４を塗布し、型ローラ７６とニップローラ７８とで挟圧し、型ローラ７６表面の凹凸形状を放射線硬化樹脂材料７４に転写し、転写後の放射線硬化樹脂材料７４に放射線照射手段８２より放射線を照射して硬化させ、硬化後の放射線硬化樹脂材料７４とシート材２０との積層体７５を剥離ローラ８４に巻き掛けることにより型ローラ７６より剥離する。

樹脂材料１４の成形部における、型ローラ１６に巻き掛けられた樹脂材料１４に対し、放射線硬化樹脂材料７４の成形部における、剥離ローラ８４に巻き掛けられ型ローラ７６から剥離された積層体７５を積層し、型ローラ１６と剥離ローラ２４との間で挟圧することによりラミネートし、この積層体８８を剥離ローラ２４に巻き掛けることにより型ローラ１６より剥離する。

型ローラ１６より剥離した積層体８８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。

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。

以上に説明した本発明に係る樹脂シートの製造方法（第１及び第２実施形態）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。

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。

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。

また、加熱手段６６や、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。

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 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 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 本発明が適用される樹脂シートの製造ラインの他の例を示す構成図 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

１０、１０’…樹脂シートの製造ライン、１２…ダイ、１４…樹脂材料、１６…型ローラ、１８…ニップローラ、２０…シート材、２２…ガイドローラ、２４…剥離ローラ、２６…シート繰り出し手段、３０…徐冷ゾーン、３２…剥離部、３４…積層体、５２…ダイ、５４…樹脂材料、５６…型ローラ、５８…ニップローラ、６４…剥離ローラ、７２…ダイ、７４…放射線硬化樹脂、７６…型ローラ、７８…ニップローラ、８４…剥離ローラ

Claims (7)

1. 第１のダイより押し出したシート状の第１の樹脂材料を第１の型ローラと該第１の型ローラに対向配置される第１のニップローラとで挟圧し、該第１の型ローラ表面の凹凸形状を前記第１の樹脂材料に転写し、
   第２のダイより押し出したシート状の第２の樹脂材料を第２の型ローラと該第２の型ローラに対向配置される第２のニップローラとで挟圧し、該第２の型ローラ表面の凹凸形状を前記第２の樹脂材料に転写し、
   転写後の前記第２の樹脂材料を前記第２の型ローラに対向配置される第２の剥離ローラに巻き掛けることにより該第２の型ローラより剥離し、
   剥離後の前記第２の樹脂材料を転写後の前記第１の樹脂材料に対し、該第２の樹脂材料の非転写面が該第１の樹脂材料の非転写面と密着するように供給し、
   該第１の樹脂材料と第２の樹脂材料との積層体を前記第１の型ローラと該第１の型ローラに対向配置される第１の剥離ローラとで挟圧し、
   挟圧後の前記積層体を前記第１の剥離ローラに巻き掛けることにより前記第１の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。
2. 前記積層体に転写される凹凸形状により、該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に記載の樹脂シートの製造方法。
3. 前記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又は２に記載の樹脂シートの製造方法。
4. 第１のダイより押し出したシート状の第１の樹脂材料を第１の型ローラと該第１の型ローラに対向配置される第１のニップローラとで挟圧し、該第１の型ローラ表面の凹凸形状を前記第１の樹脂材料に転写し、
   連続走行するシート材の表面に第２のダイより押し出した放射線硬化樹脂材料を塗布し、該放射線硬化樹脂材料が第２の型ローラ側に、前記シート材が第２のニップローラ側になるようにして、前記第２の型ローラと該型ローラに対向配置される前記第２のニップローラとで挟圧し、該第２の型ローラ表面の凹凸形状を前記放射線硬化樹脂材料に転写し、転写後の前記放射線硬化樹脂材料に放射線を照射して硬化させ、
   硬化後の前記放射線硬化樹脂材料と前記シート材との積層体を該第２の型ローラに対向配置される第２の剥離ローラに巻き掛けることにより該第２の型ローラより剥離し、
   剥離後の前記放射線硬化樹脂材料と前記シート材との積層体を転写後の前記第１の樹脂材料に対し、前記シート材が該第１の樹脂材料の非転写面と密着するように供給し、
   該第１の樹脂材料とシート材と放射線硬化樹脂材料との積層体を前記第１の型ローラと該第１の型ローラに対向配置される第１の剥離ローラとで挟圧し、
   挟圧後の前記第１の樹脂材料とシート材と放射線硬化樹脂材料との積層体を前記第１の剥離ローラに巻き掛けることにより前記第１の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。
5. 前記放射線硬化樹脂材料が紫外線硬化樹脂であり、前記放射線が紫外線であることを特徴とする請求項４に記載の樹脂シートの製造方法。
6. 前記第１の樹脂材料とシート材と放射線硬化樹脂材料との積層体に転写される凹凸形状により、該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４又は５に記載の樹脂シートの製造方法。
7. 前記第１の樹脂材料とシート材と放射線硬化樹脂材料と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４〜６のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。

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