JP2009220439A - 偏肉樹脂シートおよび偏肉樹脂シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】膜厚に偏りがある偏肉樹脂シートにおいて、経時的な反りを防ぎ、良好な品質の偏肉樹脂シートを製造する偏肉樹脂シートの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】押出成形法により成形され、膜厚に偏りがあるポリメチルメタクリレート樹脂の偏肉樹脂シートにおいて、幅方向に関し、膜厚が最も大きい最膜厚部５２と膜厚が最も小さい最膜薄部５４との膜厚差は、０．５ｍｍ以上であって５ｍｍ以下であり、幅方向に関する複屈折量の差は、２０ｎｍ以上であって１１０ｎｍ以下である。このような特性を有する偏肉樹脂シートＳは、経時的な反りを効果的に低減することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は膜厚に偏りがある偏肉樹脂シートおよび偏肉樹脂シートの製造方法に係り、例えば液晶表示装置のバックライトの導光板や、装飾・表示・照明用ディスプレイの導光板などの光学シートとして使用される偏肉樹脂シートに関する。

液晶表示装置のバックライトや装飾・表示・照明用のディスプレイ装置には、光源からの光を導いて面発光する導光板が使用されており、例えば液晶表示装置には、液晶パネルの裏面側から導光板を介して光を照射するバックライトが設けられている。

このような導光板のうち大画面液晶テレビなどの大型装置に用いられる導光板は、現行の設備や技術を背景に、押出成形法により製造されることが一般的である。この押出成形法では、通常、均一な膜厚を有する溶融状態の樹脂シートがダイ（Ｔダイ等）から押し出されて冷却ローラー（ポリシングローラー）により冷却される。当該樹脂シートは、その後、引取ローラーによる引っ張り搬送中に空冷され、所定形状に切断された後に、積み重ねられて保管される。

この押出成形法によって作られる樹脂シートのうち、均一な膜厚を有する平らな樹脂シートでは、二次加工の際に問題となりうる反り等の寸法変化を抑制するために、押出成形時にもたらされる内部歪み（内部応力）を低減することが好ましく、そのような内部歪みを低減する方法がいくつか提案されている。

たとえば特許文献１には、ポリシングロールまたはその近傍において、樹脂シートの両端部を加熱したり或いは樹脂シートの中央部を冷却する方法を開示する。この方法によれば、引取ロールの周速度がポリシングロールの周速度と等速に調整されて樹脂シートを無張力状態に保持した場合に発生する樹脂シート端部の波打ち（エッジウェーブ）を改善することができる。

また特許文献２には、ポリシングロールの後段の搬送部において、樹脂シートを上下からヒータで加熱してシート上面と下面の温度を均一にすることで、温度差に起因する内部歪み及び反りを低減する方法を開示する。

また特許文献３および特許文献４には、樹脂が最初に密着する冷却ローラーと最後に密着する冷却ローラーとの間で負の周速差をもたせることにより、内部歪みを抑制する方法が開示されている。また、特許文献５も、樹脂が最後に密着する冷却ローラーと最後から２番目に密着する冷却ローラーとの間、および引取ローラーと第２ローラーとの間で、負の周速差をもたせる方法が開示されている。

また特許文献６には、冷却ローラーの温度を調節し且つ押し出されたシートを加熱することにより、樹脂シートの温度を高くした後に緩やかに徐冷して、内部応力を緩和する方法が開示されている。

また、特許文献７には最後の冷却ローラーと最初のガイドローラーとの間でシートに撓みをもたせることにより、内部応力を緩和する方法が開示されている。

なお、特許文献８では、型ローラとニップローラとの共通接線に対してダイの吐出口が型ローラ側に配置される樹脂シートの製造装置が教示されている。
特開平９−１６３６号公報 特開平７−９５３８号公報 特開平６−２６２６８２号公報 特公平７−２９３５４号公報 特開２００２−１２０２７３号公報 特開平６−３４４４１７号公報 特開平７−２７６４７１号公報 特開２００７−２１６５０５号公報

しかしながら、上記の特許文献１〜７で提案されている方法は、いずれも均一な膜厚を有する樹脂シートを対象としており、均一な膜厚を持たない偏肉樹脂シートに対しては、必ずしも好適な技術とは言えない。

また、幅方向の厚みの分布が大きい偏肉樹脂シートを押出成形法で成形する場合に、幅方向に関する内部歪みを一様に小さくすると、偏肉樹脂シートの切断後に経時で大きな反りが発生してしまい、所望のシート形状を長時間にわたって維持することが困難である。このような反りは、変形を招いて複数の偏肉樹脂シートを積み重ねる等して保管することが難しくなり、多数の偏肉樹脂シートを連続的に生産するのに支障をきたす等、ハンドリングの面でも不都合がある。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、膜厚が一様ではない偏肉樹脂シートの経時的な反りを低減して、形状安定性に優れた偏肉樹脂シートおよび偏肉樹脂シートの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、幅方向に関して膜厚に偏りがあるポリメチルメタクリレート樹脂の偏肉樹脂シートであって、前記幅方向に関して、膜厚が最も大きい最膜厚部と膜厚が最も小さい最膜薄部との膜厚差は、０．５ｍｍ以上であって５ｍｍ以下であり、前記幅方向に関して、複屈折量の差が２０ｎｍ以上であって１１０ｎｍ以下であることを特徴とする偏肉樹脂シートに関する。

本態様の偏肉樹脂シートは、幅方向に関する複屈折量の差（分布）が２０ｎｍ以上であって１１０ｎｍ以下に調整されており、経時的な反りを防ぐ観点からは適度な歪みが偏肉樹脂シートに付与されている。なお、偏肉樹脂シートの複屈折量は、用途に応じて適宜調整され、許容可能な複屈折量（歪み度）および経時的な反り量のバランスによって調整されることが望ましい。

なお、上記の複屈折量の差は、３０ｎｍ以上であって１１０ｎｍ以下である場合により効果的に偏肉樹脂シートの反りを低減することができ、５０ｎｍ以上であって１１０ｎｍ以下である場合に更に効果的に偏肉樹脂シートの反りを低減することができる。

前記偏肉樹脂シートは、押出成形法により成形されてもよい。幅方向に関して膜厚に偏りがある偏肉樹脂シートは、押出成形法により製造されることが多いが、押出成形法で製造された偏肉樹脂シートは経時的な反りが生じやすい。しかしながら、本発明の上記態様によれば、押出成形法で製造した偏肉樹脂シートであっても、経時的な反りを効果的に抑制することができる。

前記偏肉樹脂シートは、前記幅方向に関して、前記最膜薄部を複数含み、前記複数の最膜薄部は、２００ｍｍ以上のピッチを有していてもよい。ピッチが２００ｍｍより短い断面形状の偏肉樹脂シートの場合は、押出成形法で製造する場合には、いわゆるバンク（図４の符号４４参照）において溶融樹脂の流動により配向歪みが生じてしまい、複屈折量を制御することが困難となる。

このように最膜薄部のピッチが比較的長い場合に、偏肉樹脂シートに反りが生じやすいが、本発明の上記態様によれば、そのような偏肉樹脂シートであっても反りを効果的に抑制することができる。

前記最膜薄部の複屈折量と前記最膜厚部の複屈折量との差が２０ｎｍ以上であって１１０ｎｍ以下であることが望ましい。

最膜薄部と最膜厚部との間で複屈折量の差が最大となるように偏肉樹脂シートを加工することにより、上記の特性を有する偏肉樹脂シートを容易に製造することができる。

本発明の他の態様は、上記の偏肉樹脂シートにアニール処理を施すことを特徴とする偏肉樹脂シートの製造方法に関する。

二次加工の際に生じる反り等が問題となる場合は、上記の偏肉樹脂シートをアニール処理することで、反りを低減することができる。アニール処理の際に変形や反りが生じる場合は、保持具などで形状を矯正してアニールをすることで、良好な形状の樹脂シートを得ることができる。

本発明によれば、幅方向に関する複屈折量の差が２０ｎｍ以上であって１１０ｎｍ以下に調整されているため、適度な歪みが偏肉樹脂シートに付与されており、経時的な反りを効果的に低減することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１および図２は、本実施形態において製造される蒲鉾形状の偏肉樹脂シートＳの幅方向に関する断面を例示する図である。本実施形態では、シート幅方向に関して膜厚に偏りのある偏肉樹脂シートを成形対象としており、例えば図１に示すように、最も膜厚の大きな最膜厚部５２がシート幅方向の中央部に設けられ、最も膜厚の薄い最膜薄部５４がシート幅方向の両端部に設けられる偏肉樹脂シートＳを製造することができる。また、図２に示すように、図１に示す樹脂シートをシート幅方向に複数（２個）並べたような断面形状を有する樹脂シートＳを製造することも可能である。図２に示す樹脂シートＳは、最膜厚部５２および最膜薄部５４が周期的に配される断面構造を有し、シート幅方向に関して最膜薄部５４および最膜厚部５２が交互に出現する構造となっている。

このような断面形状を有する偏肉樹脂シートを製造する場合には、樹脂シートＳのシート幅が大きくなるほど、バンクが乱れやすく、樹脂シートＳを良好な面状に成形しながら反りを防ぐということが難しくなる。また、最膜薄部５４のピッチＰ１および最膜厚部５２のピッチＰ２が大きくなるほど、バンクが乱れやすく、樹脂シートＳを良好な面状に成形しながら反りを防ぐということが難しくなる。また、樹脂シートＳのシート幅方向に関する膜厚差、すなわち最膜厚部５２と最膜薄部５４との膜厚差が大きくなるほど、バンクが乱れやすく、樹脂シートＳを良好な面状に成形しながら反りを防ぐということが難しくなる。しかしながら、以下に述べる本実施形態によれば、乾燥状態において、シート幅が２００ｍｍ以上７５０ｍｍ以下（とりわけ４５０ｍｍ以上７５０ｍｍ以下）、最膜薄部５４のピッチＰ１および最膜厚部５２のピッチＰ２が２００ｍｍ以上、そして最膜厚部５２の膜厚Ｄ_ｍａｘと最膜薄部５４の膜厚Ｄ_ｍｉｎとの差（｜Ｄ_ｍａｘ−Ｄ_ｍｉｎ｜）が０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下（より好ましくは０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下）である偏肉樹脂シートＳを良好な状態で成形することが可能である。

なお、膜薄部（最膜薄部）５４のピッチＰ１および膜厚部（最膜厚部）５２のピッチＰ２は、１０００ｍｍ以下であってもよく、このようなピッチを有する樹脂シートＳであればディスプレイ等の幅広い用途に使用することが可能である。

図３は、偏肉樹脂シートを製造する偏肉樹脂シート製造装置の一例を示す図である。図３に示す偏肉樹脂シート製造装置１０では、原料調製装置１１、押出機１２、ダイ１６、成形冷却ローラー部１７、熱処理ゾーン２４、冷却ゾーン２６、面状検査機２８、ラミネート機３０、切断機３２、及びスタッカー３４が、上流側から下流側へ順次設けられている。

原料調製装置１１は、偏肉樹脂シート製造装置１０によって製造される偏肉樹脂シートＳの原料の計量および混合を行って原料を調製し、当該原料を原料供給管１３を介して押出機１２に送る。例えば、この原料調製装置１１では、原料タンク及び添加物タンクから混合器に送られる原料樹脂及び添加物が自動計量機によって自動計量され、所定比率の原料樹脂および添加物が混合器で混合される。原料樹脂に添加物として拡散粒子を添加する場合には、原料樹脂に拡散粒子を所定濃度よりも高濃度に添加したマスターペレットを造粒機で製造しておき、拡散粒子が添加されていないベースペレットと混合器で所定比率混合するマスターバッチ方式を好適に採用できる。なお、拡散粒子以外の添加物を添加する場合にも、同様にして混合を行うことができる。

上記の原料樹脂としては熱可塑性樹脂を使用可能であり、例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（ＰＣ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ＭＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、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などを原料樹脂として使用することができる。

押出機１２は、原料調製装置１１から送られてくる原料を混練りしながら溶融し、溶融樹脂を作る。この押出機１２は、単軸式押出機及び多軸式押出機の何れでもよく、押出機１２の内部を真空にするベント機能を有するものが好ましい。押出機１２により作られた溶融樹脂は、スクリュウーポンプやギアポンプ等の定量ポンプにより溶融樹脂供給管１４を介してダイ１６に送られる。

ダイ１６では、押出機１２から送られてくる溶融樹脂が成形冷却ローラー部１７に向かってシート状に押し出される。本実施形態では、シート幅方向に関して膜厚が均一ではない偏肉樹脂シートが成形されるので、ダイ１６から押し出されて吐出される溶融樹脂量は、シート幅方向に関して所定の分布を有する。ダイ１６から吐出される溶融樹脂量に分布を持たせる手段として、例えばチョークバーを使用する方法や他の公知の方法を用いることができる。

成形冷却ローラー部１７は、ニップローラー１８、型ローラー２０、および剥離ローラー２２を含み、ダイ１６から供給される溶融樹脂に対して蒲鉾形の偏肉形状を付与するとともに、当該溶融樹脂の冷却を行う。

図４は、ダイ１６および成形冷却ローラー部１７を側方から見た図であり、図５（ａ）は、成形冷却ローラー部１７を下方から見た図である。また、成形冷却ローラー部１７の変形例を図５（ｂ）に示す。

ニップローラー１８および剥離ローラー２２は太さが一様な円柱形状を有する一方で、型ローラー２０は中央部が細く両端部が太い所謂コンケーブ形状を有する。この型ローラー２０のコンケーブ形状は、樹脂シートＳの蒲鉾形の偏肉形状の反転形状に対応しており、型ローラー２０およびニップローラー１８により高温の樹脂シートＳが挟圧されて蒲鉾状に成形される。

なお型ローラー２０は、図５（ｂ）に示すように、両端部において先細形状のテーパー凹部２０Ａを有する形状にすることもできる。この場合、樹脂シートＳをニップローラー１８及び型ローラー２０で挟圧したときに、当該樹脂シートＳのうちテーパー凹部２０Ａに対応する部分を容易にカットすることができる。これは、樹脂シートＳの両端部（耳部）が所望の膜厚よりも厚くなる傾向があり、その膜厚部がその後の工程において樹脂シートＳの反りを助長する可能性を考慮したものである。また、ニップローラー１８のうち型ローラー２０の膜薄形成部２０Ｂと接触する部分１８Ａは磨耗し易いので、ニップローラー１８の当該当接部１８Ａに対して、タングステンカーバイト等の超硬材料により超硬処理を施したり焼き入れすることが好ましい。また、型ローラー２０及び剥離ローラー２２についても同様に、膜薄形成部２０Ｂ等の当接部に対して超硬処理を施したり焼き入れしたりすることが好ましい。

このような構成を有する図５（ａ）および図５（ｂ）に示す型ローラー２０の中央部には、樹脂シートＳの膜厚部５２に対応する膜厚形成部２０Ｃが設けられている。

そしてダイ１６は、図４に示すように、ニップローラー１８および型ローラー２０の上方において、やや型ローラー２０寄りに配置される。また、ニップローラー１８、型ローラー２０、および剥離ローラー２２は、図示しない駆動装置により所定の周速度で図４に示す矢印方向へ回転駆動される。なお、ニップローラー１８および剥離ローラー２２に対して駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂シートＳの面状（特に裏面）を良好に成形する観点からは、駆動手段によってニップローラー１８および剥離ローラー２２も回転駆動する構成が好ましい。このような構成において、ダイ１６のリップ口４２から吐出される溶融樹脂は、ニップローラー１８と型ローラー２０との間でバンク４４を形成するとともに、挟圧部４６においてニップローラー１８および型ローラー２０により挟圧される。ニップローラー１８および型ローラー２０により偏肉形状が付与された溶融樹脂シートＳは、型ローラー２０に巻き掛けられた状態で送り出され、剥離ローラー２２によって型ローラー２０から剥がされる。

なお、本実施形態では、挟圧部から送られてくる樹脂シートＳを加熱する加熱装置２３が樹脂シートＳの搬送路に沿って複数設けられており、型ローラー２０および剥離ローラー２２の各々に対向する位置に加熱装置２３（２３Ａ、２３Ｂ）が設置されている。

図３に示すように、樹脂シートＳは、剥離ローラー２２から熱処理ゾーン２４に送られる。熱処理ゾーン２４は、偏肉構造を有する樹脂シートＳに対して熱処理を施すゾーンであり、複数の加熱装置２３が樹脂シートＳの搬送路に沿って設けられている。型ローラー２０〜熱処理ゾーン２４に亘って設置されるこれらの加熱装置２３は非接触式加熱手段であり、加熱効率等の観点から、例えば遠赤外線ヒーターを加熱装置２３として好適に用いることができる。加熱装置２３の加熱条件は、搬送される樹脂シートＳの表面温度がほぼ均一に保たれるようにコントローラーされる。具体的には、樹脂シートＳの表面温度がガラス転移温度Ｔ_ｇ以下になった後に、樹脂シートＳのうち加熱される側の表面の温度差が、幅方向に関して４０℃以内となるように、好ましくは３０℃以内となるように、より好ましくは２０℃以内となるように、さらに好ましくは１０℃以内となるように、加熱装置２３の加熱条件がコントロールされる。このとき、放射温度計等の温度センサ（図示せず）により樹脂シートＳの温度が測定され、この測定温度に基づいて加熱装置２３の加熱条件を適宜変更することで、樹脂シートＳの表面温度が調整される。

なお、加熱装置２３の加熱温度、加熱時間、およびその他の加熱条件は、樹脂シートＳの搬送速度や加熱装置２３の設置位置に基づいて適宜調整される。例えば、型ローラー２０の近傍、剥離ローラー２２の近傍、および剥離ローラー２２〜熱処理ゾーン２４にかけて、樹脂シートＳのうち厚みｔが「ｔ≦Ｄ_ｍｉｎ＋（Ｄ_ｍａｘ−Ｄ_ｍｉｎ）／２」（ただし、Ｄ_ｍｉｎは樹脂シートＳのうち膜厚が最も小さい最膜薄部５４の膜厚を意味し、Ｄ_ｍａｘは樹脂シートＳのうち膜厚が最も大きい最膜厚部５２の膜厚を意味する）を満たす部分、とりわけ「ｔ≦Ｄ_ｍｉｎ＋（Ｄ_ｍａｘ−Ｄ_ｍｉｎ）／３」を満たす部分を加熱することが好ましい。これは、冷却されやすい膜薄部分を重点的に加熱することで、樹脂シートＳ全体の温度差を抑えるためである。そのため、図１の断面形状を有する樹脂シートＳの場合には両端の最膜薄部５４を加熱し、図２の断面形状を有する樹脂シートＳの場合には両端の最膜薄部５４だけではなく中央の最膜薄部５４も加熱することが好ましい。なお、上記式で表される範囲以外の膜厚ｔを有する部分については、ライン速度等に応じて、加熱の有無や加熱の程度を調整することが好ましい。特に樹脂シートＳの表面温度を昇温し過ぎると搬送中に反り等の不具合が発生してしまうことがあるので、加熱装置２３の加熱温度や加熱時間を含む加熱条件は、ライン速度や加熱装置２３の設置位置に基づいて最適化されることが好ましい。

熱処理ゾーン２４において熱処理を受けた樹脂シートＳは、冷却ゾーン２６に送られる。冷却ゾーン２６は、熱処理ゾーン２４から送られてくる樹脂シートＳに対して徐冷処理を施すゾーンであり、樹脂シートＳの急激な温度変化を防止する。樹脂シートＳは、急激に冷却されると表面近傍と内部の収縮量の違いや温度差等に起因する表面形状の悪化や反りが生じ易い。特に膜厚に分布がある偏肉樹脂シートの場合には、急冷等により比較的大きな内部応力が生じやすいので、反りが生じ易い。そのため、冷却ゾーン２６における徐冷方法の一例として、前半部では樹脂シートＳの膜厚部と膜薄部との間で大きな温度差が生じないように非接触式加熱手段で膜薄部を重点的に加熱して樹脂シートＳ全体を徐々に自然冷却し、後半部では樹脂シートＳに冷風を当てて常温程度まで強制冷却を行う方法がある。

なお、上述の熱処理ゾーン２４および冷却ゾーン２６では、熱処理や冷却に伴う反り等の変形を防いで所望の偏肉形状が保持されるように、樹脂シートＳが搬送される。

面状検査機２８は、冷却ゾーン２６から送られてくる樹脂シートＳの表面形状や反りを評価する。面状検査機２８による評価はセンサ類を用いた任意の手法で行われ、この評価結果は、前段に設けられたダイ１６からの溶融樹脂シートＳの吐出制御や、熱処理ゾーン２４および冷却ゾーン２６における熱処理・冷却制御にフィードバックされる。

ラミネート機３０は、樹脂シートＳの表裏面にポリエチレン等の保護フィルムを貼り付けるための一対の引取ローラー３６を含んで構成される。

図６は、ラミネート機３０において保護フィルムＦを樹脂シートＳに貼り付ける機構を示す図である。保護フィルムＦは、繰り出しローラー３８から順次繰り出された後に、複数の転送ローラー３７を経て、引取ローラー３６に送られる。この引取ローラー３６は、樹脂シートＳの搬送および保護フィルムＦの貼付を同時に行う。すなわち引取ローラー３６は、軸回転することによって、前段部（型ローラー２０〜ラミネート機３０）の樹脂シートＳを引っ張って搬送するとともに、後段部（ラミネート機３０〜切断機３２）の樹脂シートＳを押し出すようにして搬送する。また同時に、引取ローラー３６は、軸回転することによって、転送ローラー３７を介して送られてくる保護フィルムＦを樹脂シートＳの面に圧着する。引取ローラー３６、転送ローラー３７および繰り出しローラー３８は、樹脂シートＳの表面側および裏面側の両方に設けられており、保護フィルムＦは樹脂シートＳの表面および裏面の両方に圧着される。

ラミネート機３０において保護フィルムＦが貼り付けられた樹脂シートＳは、図３に示すように、切断機３２に送られる。切断機３２は、樹脂シートＳの幅方向両端部分（耳部）を切除すると共に樹脂シートＳを所定長さに切り揃える。切断機３２は任意の構成を有することができ、例えば、受け刃および押し当て刃からなるギロチンタイプの切断機３２、レーザーカッターや電子ビームを使用した切断機３２等を使用することができる。

切断機３２において所定長さに切り揃えられた樹脂シートＳは、スタッカー３４に順次積み上げられる。スタッカー３４に保管される偏肉樹脂シートＳは、別の処理工程に送られたり、商品として出荷される。

上述のような押出成形法を採用する偏肉樹脂シート製造装置１０において、本件発明者は、後述する実験の結果、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）の樹脂シートＳの薄肉部と厚肉部との間で内部歪み量に差をつけることによって、切断後の反りの発生を抑制して所望の形状を長時間にわたって保持することができ、切断された樹脂シートＳをスタッカー３４に整頓された状態で順次積み重ねることができるという知見を得た。具体的には、ＰＭＭＡの偏肉樹脂シートＳの複屈折量の差が、幅方向に関して、２０ｎｍ以上であって１１０ｎｍ以下である場合、好ましくは３０ｎｍ以上であって１１０ｎｍ以下である場合、より好ましくは５０ｎｍ以上であって１１０ｎｍ以下である場合に、偏肉樹脂シートＳにおいて経時的に生じる反りを効果的に低減することができる。上記の範囲の複屈折量を満たす偏肉樹脂シートＳは、製造時に適度なテンションが付与されており、優れた形状安定性を示す。

このような複屈折量の条件を満たすために、本実施形態では、型ローラー２０、剥離ローラー２２、および引取ローラー３６の回転周速度を調整して、型ローラー２０〜引取ローラー３６を搬送される偏肉樹脂シートＳに適度なテンションが付与される。すなわち、型ローラー２０の回転周速度Ｖ_ａ、剥離ローラー２２の回転周速度Ｖ_ｂ、および引取ローラー３６の回転周速度Ｖ_ｃが、以下の関係のうち少なくともいずれかを満たすように調整される。

Ｖ_ａ＜Ｖ_ｂ
Ｖ_ｂ＜Ｖ_ｃ
Ｖ_ａ＜Ｖ_ｃ
上記の式のうち少なくともいずれか一つを満たした状態で、上記の範囲の複屈折量差が生じるように、所定のテンションが偏肉樹脂シートＳに付与され、偏肉樹脂シートＳの経時的な反りの発生を防ぐことができる。

なお、上記範囲の複屈折量差を付与する際には、簡易性および信頼性の観点から、型ローラー２０〜ラミネート機３０（冷却ゾーン２６）の間、すなわち偏肉形状が付与されてから冷却されて物性が安定するまでの間に、所定のテンションを偏肉樹脂シートＳに付与することが望ましい。特に均一な品質を確保する観点からは、偏肉樹脂シートＳの温度がガラス転移温度近傍もしくはガラス転移温度以上の状態で、
上記のテンションを偏肉樹脂シートＳに付与することが好ましい。

また、型ローラー２０、剥離ローラー２２、および引取ローラー３６の回転周速度を調整する以外の方法で、偏肉樹脂シートＳに上記範囲の複屈折量差を生じさせてもよく、例えば型ローラー２０〜引取ローラー３６の範囲において樹脂シートＳに所定のテンションを付与するためのローラー等の器具を設置してもよい。

なお、ニップローラー１８、型ローラー２０、及び剥離ローラー２２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することができる。

また、型ローラー２０の表面の逆蒲鉾形状は、公知の加工方法により形成することが可能であり、例えば、研削加工、超音波加工、放電加工、ＮＣ旋盤による切削加工、仕上げバフ加工、等を適宜組み合わせて形成することが可能である。型ローラー表面の表面粗さは、中心線平均粗さＲａで０．５μｍ以下とすることが好ましく、０．２μｍ以下とすることがより好ましい。

また、ニップローラー１８、型ローラー２０、及び剥離ローラー２２には、偏肉樹脂シートＳの蒲鉾形状に対応するような冷却温度分布を樹脂シートＳに付与するための温度調整手段（図示せず）が設けられる。この温度調整手段として、例えば、温度調節された冷却液体を型ローラー２０の内部の一端側から他端側に流す構成を採用することができる。

ニップローラー１８には、図示しない加圧手段が設けられており、型ローラー２０との間の樹脂シートＳを所定の圧力で挟圧することができるようになっている。この加圧手段は、ニップローラー１８と型ローラー２０との接触点における法線方向に圧力を付与する構成のものであり、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を採用することができる。また、ニップローラー１８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、ニップローラー１８の背面側（型ローラー２０とは反対側）に図示しないバックアップローラーを設ける構成、中高状のクラウン形状を採用する構成、ローラー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ーの構成、或いはこれらを組み合わせた構成等を採用することができる。

なお、偏肉樹脂シートＳの断面形状は、当該偏肉樹脂シートＳを挟圧成形するニップローラーおよび型ローラーの形状に応じて適宜変更することができ、ニップローラーおよび型ローラーの形状を変えることで、様々な断面形状を有する偏肉樹脂シートを製造することができる。

また、ニップローラー１８および剥離ローラー２２の表面は鏡面状に加工されていることが好ましい。このような表面にすることにより、成形後の樹脂シートＳの裏面を良好な状態に仕上げることができる。そして、ニップローラー１８および剥離ローラー２２の表面粗さは、中心線平均粗さ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。

また、ニップローラー１８、型ローラー２０、及び剥離ローラー２２には、ローラー表面の温度をローラー幅方向に関してモニターできるように、複数の表面温度測定手段（図示せず）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。

上記樹脂シートを、いわゆるアニール処理により歪みを除去することで、二次加の際に生じる反りを低減することもできる。アニール処理の方法としては温度設定された炉の中にシートを一定時間入れて加熱する方法や、遠赤外線を用いてシートを加熱する方法などがある。シートの加熱温度は、樹脂のガラス転移温度Ｔｇを基準に、Ｔｇ−３０℃以上であってＴｇ以下であることが好ましい。加熱している際に保持具でシート形状を矯正して、アニールする際のシートの変形を抑制することもできる。

本発明は、上述の実施の形態およびその変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形が加えられることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

本件発明者は、上述の実施形態に基づいて、以下の実施例および比較例に記載する条件で偏肉樹脂シートを製造し、偏肉樹脂シートの反りを評価した（図７参照）。偏肉樹脂シートの反りの評価は、切断機３２によって樹脂シートＳを所望形状に切断してから約２４時間にわたって行われた。また、偏肉樹脂シートＳの複屈折量は、図８に示す測定装置により測定した。すなわち、試料の偏肉樹脂シートＳの複屈折量を、歪検査器５０（株式会社ルケオ製：ＬＳＭ−４０１）により、いわゆるセナルモン法に基づいて測定した。なお、他の装置および他の方法によって樹脂シートＳの複屈折量を測定してもよい。
（実施例１）
図３に示す偏肉樹脂シート製造装置１０において、ＰＭＭＡ（旭化成株式会社製８０ＮＨ、ガラス転移温度１１０℃）を原料樹脂として使用し、温度２５５℃に設定したダイ（Ｔダイ）１６より１００ｋｇ／ｈｒで溶融樹脂をシート状に押し出した。そして成形ニップローラー１８、型ローラー２０、剥離ローラー２２、熱処理ゾーン２４、冷却ゾーン２６、およびラミネート機３０を介して、図１に示す蒲鉾形状の断面を有する偏肉樹脂シートＳを製造した。そして切断機３２により樹脂シートＳの両端を切断した。このようにして製造された樹脂シートＳは、乾燥状態において、シート幅方向に関する断面の幅が５９４ｍｍ、最膜薄部５４の膜厚Ｄ_ｍｉｎが２ｍｍ、最膜厚部５２の膜厚Ｄ_ｍａｘが３．８ｍｍであった。

上記偏肉樹脂シートＳの製造時には、成形ニップローラー１８、型ローラー２０、および剥離ローラー２２が、表面温度がそれぞれ７０℃、９０℃、９５℃であった。成形ニップローラー１８および剥離ローラー２２のローラー径はΦ３５０ｍｍであり、型ローラー２０の膜薄形成部２０Ｂのローラー径はΦ３５０ｍｍであり、膜厚形成部２０Ｃのローラー径はΦ３４５．６ｍｍであり、引取ローラー３６のローラー径はΦ１９５ｍｍであった。また、成形ニップローラー１８、型ローラー２０、剥離ローラー２２、搬送ニップローラー２５の表面は硬質クロムメッキ処理されており、引取ローラー３６の表面材質はＥＰＴゴムであった。また、成形ニップローラー１８、型ローラー２０、および剥離ローラー２２の各々間のクリアランス（線圧）、搬送ニップローラー２５間のクリアランス（線圧）、および引取ローラー３６間のクリアランス（線圧）は、上記の断面サイズを有する樹脂シートＳが製造されるように適宜調整した。また、加熱装置２３として遠赤外線ヒーターを使用し、ローラー接触時および搬送中の樹脂シート表面温度が均一になるように適宜加熱した。成形ニップローラー１８、型ローラー２０、剥離ローラー２２および引取ローラー３６の周速度は、それぞれ０．７５０ｍ／ｍｉｎ、０．７５０ｍ／ｍｉｎ、０．７６４ｍ／ｍｉｎ、０．７７５ｍ／ｍｉｎだった。
この偏肉樹脂シートＳの厚み方向の複屈折量は、最膜厚部５２において最小値Ｂ_ｍｉｎ（Ｂ_ｍｉｎ＝５５ｎｍ）を示し、最膜薄部５４において最大値Ｂ_ｍａｘ（Ｂ_ｍａｘ＝１６５ｎｍ）を示し、シート幅方向に関する偏肉樹脂シートＳの複屈折量の最大差ΔＢは１１０ｎｍ（ΔＢ＝Ｂ_ｍａｘ−Ｂ_ｍｉｎ＝１６５ｎｍ−５５ｎｍ＝１１０ｎｍ）であった。

このような特性を有する偏肉樹脂シートＳを、切断機３２により切断してから約２４時間にわたり観察したところ、偏肉樹脂シートＳの最大反り量は１．１ｍｍであり、経時的な反りの変化もほとんど見られなかった。したがって、本実施例のようにシート幅方向に関する偏肉樹脂シートＳの複屈折量の差ΔＢが１１０ｎｍの場合には、偏肉樹脂シートＳの経時的な反りを効果的に抑制して、所望のシート形状を長時間にわたって維持することができ、複数の偏肉樹脂シートＳを整頓した状態で積み重ねることができることが確認された。
（実施例２）
実施例１と同様に偏肉樹脂シート製造装置１０を用いて、図１に示す断面形状を有するＰＭＭＡの偏肉樹脂シートＳを、押出成形法により製造した。ダイからの押出量は１３５ｋｇ／ｈｒであり、成形ニップローラー１８、型ローラー２０、および剥離ローラー２２の表面温度はそれぞれ７０℃、８０℃、７０℃であり、ニップローラー１８、型ローラー２０、剥離ローラー２２および引取ローラー３６の回転速度をそれぞれ１．０００、１．０００、１．０２３、１．０４５ｍ／ｍｉｎとした。その他の条件は実施例１と同じであった。
この偏肉樹脂シートＳの厚み方向の複屈折量は、最膜厚部５２において最小値Ｂ_ｍｉｎ（Ｂ_ｍｉｎ＝５０ｎｍ）を示し、最膜薄部５４において最大値Ｂ_ｍａｘ（Ｂ_ｍａｘ＝１１０ｎｍ）を示し、シート幅方向に関する偏肉樹脂シートＳの複屈折量の最大差ΔＢは６０ｎｍ（ΔＢ＝Ｂ_ｍａｘ−Ｂ_ｍｉｎ＝１１０ｎｍ−５０ｎｍ＝６０ｎｍ）であった。他の特性は、実施例１で用いた偏肉樹脂シートＳとほぼ同じであった。

このような特性を有する偏肉樹脂シートＳを、切断機３２により切断してから約２４時間にわたり観察したところ、偏肉樹脂シートＳの最大反り量は０．８ｍｍ であり、経時的な反りの変化もほとんど見られなかった。したがって、実施例１と同様に、本例の偏肉樹脂シートＳも経時的な反りを効果的に抑制することができ、所望のシート形状を長時間にわたって維持することができ、複数の偏肉樹脂シートＳを整頓した状態で積み重ねることができることが確認された。
（実施例３）
実施例１と同様に偏肉樹脂シート製造装置１０を用いて、図２に示す断面形状を有するＰＭＭＡの偏肉樹脂シートＳを、押出成形法により製造した。この偏肉樹脂シートＳは、乾燥状態において、シート幅方向に関する断面の幅が１２００ｍｍ、最膜薄部５４の膜厚Ｄ_ｍｉｎが２ｍｍ、最膜厚部５２の膜厚Ｄ_ｍａｘが３．８ｍｍであった。吐出量を２００ｋｇ／ｈｒとして、その他の条件は実施例２と同じであった。この偏肉樹脂シートＳの厚み方向の複屈折量は、最膜厚部５２において最小値Ｂ_ｍｉｎ（Ｂ_ｍｉｎ＝５５ｎｍ）を示し、最膜薄部５４において最大値Ｂ_ｍａｘ（Ｂ_ｍａｘ＝１６５ｎｍ）を示し、シート幅方向に関する偏肉樹脂シートＳの複屈折量の最大差ΔＢは１１０ｎｍ（ΔＢ＝Ｂ_ｍａｘ−Ｂ_ｍｉｎ＝１６５ｎｍ−５５ｎｍ＝６０ｎｍ）であった。

このような特性を有する偏肉樹脂シートＳを、切断機３２により切断してから約２４時間にわたり観察したところ、偏肉樹脂シートＳの最大反り量は１．０ｍｍであり、経時的な反りの変化もほとんど見られなかった。したがって、本実施例のようにシート幅方向に関して最膜厚部５２および最膜薄部５４が周期的に配される断面形状の偏肉樹脂シートＳであっても、厚み方向に適切な複屈折量を付与することで、経時的な反りを効果的に抑制して所望のシート形状を長時間にわたって維持することができ、複数の偏肉樹脂シートＳを整頓した状態で積み重ねることができることが確認された。
（実施例４）
実施例２と同様に偏肉樹脂シート製造装置１０を用いて、図１に示す断面形状を有するＰＭＭＡの偏肉樹脂シートＳを、押出成形法により製造した。剥離ローラー２２の径をΦ５００ｍｍとし、引取ローラー３６の回転速度を１．０３１ｍ／ｍｉｎとして、その他の条件は実施例２と同じであった。この偏肉樹脂シートＳの厚み方向の複屈折量は、最膜厚部５２において最小値Ｂ_ｍｉｎ（Ｂ_ｍｉｎ＝４５ｎｍ）を示し、最膜薄部５４において最大値Ｂ_ｍａｘ（Ｂ_ｍａｘ＝６５ｎｍ）を示し、シート幅方向に関する偏肉樹脂シートＳの複屈折量の最大差ΔＢは２０ｎｍ（ΔＢ＝Ｂ_ｍａｘ−Ｂ_ｍｉｎ＝６５ｎｍ−４５ｎｍ＝２０ｎｍ）であった。他の特性は、実施例１で用いた偏肉樹脂シートＳとほぼ同じであった。

このような特性を有する偏肉樹脂シートＳを、切断機３２により切断してから約２４時間にわたり観察したところ、偏肉樹脂シートＳの最大反り量は１．３ｍｍ であり、わずかな反りが経時的に生じたが、実用上支障のないレベルの反りであった。したがって、実施例１と同様に、本例の偏肉樹脂シートＳも経時的な反りを効果的に抑制することができ、所望のシート形状を長時間にわたって維持することができ、複数の偏肉樹脂シートＳを整頓した状態で積み重ねることができることが確認された。
（実施例５）
実施例４と同様に偏肉樹脂シート製造装置１０を用いて、図１に示す断面形状を有するＰＭＭＡの偏肉樹脂シートＳを、押出成形法により製造した。引取ローラー３６の回転速度を１．０４０ｍ／ｍｉｎとして、その他の条件は実施例４と同じであった。この偏肉樹脂シートＳの厚み方向の複屈折量は、最膜厚部５２において最小値Ｂ_ｍｉｎ（Ｂ_ｍｉｎ＝５０ｎｍ）を示し、最膜薄部５４において最大値Ｂ_ｍａｘ（Ｂ_ｍａｘ＝８５ｎｍ）を示し、シート幅方向に関する偏肉樹脂シートＳの複屈折量の最大差ΔＢは３０ｎｍ（ΔＢ＝Ｂ_ｍａｘ−Ｂ_ｍｉｎ＝８５ｎｍ−５０ｎｍ＝３５ｎｍ）であった。他の特性は、実施例１で用いた偏肉樹脂シートＳとほぼ同じであった。

このような特性を有する偏肉樹脂シートＳを、切断機３２により切断してから約２４時間にわたり観察したところ、偏肉樹脂シートＳの最大反り量は１．１ｍｍであり、実施例４の偏肉樹脂シートＳよりも経時的な反りは低減し、実用上支障のないレベルの反りであった。したがって、実施例１と同様に、本例の偏肉樹脂シートＳも経時的な反りを効果的に抑制することができ、所望のシート形状を長時間にわたって維持することができ、複数の偏肉樹脂シートＳを整頓した状態で積み重ねることができることが確認された。
（実施例６）
実施例４と同様に偏肉樹脂シート製造装置１０を用いて、図１に示す断面形状を有するＰＭＭＡの偏肉樹脂シートＳを、押出成形法により製造した。引取ローラー３６の回転速度を１．０４６ｍ／ｍｉｎとして、その他の条件は実施例４と同じであった。この偏肉樹脂シートＳの厚み方向の複屈折量は、最膜厚部５２において最小値Ｂ_ｍｉｎ（Ｂ_ｍｉｎ＝５０ｎｍ）を示し、最膜薄部５４において最大値Ｂ_ｍａｘ（Ｂ_ｍａｘ＝１００ｎｍ）を示し、シート幅方向に関する偏肉樹脂シートＳの複屈折量の最大差ΔＢは５０ｎｍ（ΔＢ＝Ｂ_ｍａｘ−Ｂ_ｍｉｎ＝１００ｎｍ−５０ｎｍ＝５０ｎｍ）であった。他の特性は、実施例１で用いた偏肉樹脂シートＳとほぼ同じであった。

このような特性を有する偏肉樹脂シートＳを、切断機３２により切断してから約２４時間にわたり観察したところ、偏肉樹脂シートＳの最大反り量は０．８ｍｍであり、経時的な反りの変化もほとんど見られなかった。したがって、実施例１と同様に、本例の偏肉樹脂シートＳも経時的な反りを効果的に抑制することができ、所望のシート形状を長時間にわたって維持することができ、複数の偏肉樹脂シートＳを整頓した状態で積み重ねることができることが確認された。
（比較例１）
実施例１と同様に、偏肉樹脂シート製造装置１０を用いて、図１に示す断面形状を有するＰＭＭＡの偏肉樹脂シートＳを、押出成形法により製造した。引取ローラー３６の回転速度を０．７６０ｍ／ｍｉｎとして、その他の条件は実施例１と同じであった。この偏肉樹脂シートＳの厚み方向の複屈折量は、略均一であり、最膜厚部５２および最膜薄部５４のいずれにおいても３０ｎｍを示し、シート幅方向に関する偏肉樹脂シートＳの複屈折量の最大差ΔＢも０ｎｍであった。他の特性は、実施例１で用いた偏肉樹脂シートＳとほぼ同じであった。

このような特性を有する偏肉樹脂シートＳを、切断機３２により切断してから約２４時間にわたり観察したところ、シート切断直後は反りがほとんどなかったが、時間が経つにつれて最大で１０ｍｍ以上の非常に大きな反りが生じてしまった。このように本例では、所望のシート形状を長時間にわたって維持することができず、複数の偏肉樹脂シートＳを整頓した状態で積み重ねることができなかった。
（比較例２）
実施例２と同様に、偏肉樹脂シート製造装置１０を用いて、図１に示す断面形状を有するＰＭＭＡの偏肉樹脂シートＳを、押出成形法により製造した。引取ローラー３６の回転速度を１．０２０ｍ／ｍｉｎとして、その他の条件は実施例１と同じであった。この偏肉樹脂シートＳの厚み方向の複屈折量は、最膜厚部５２において最小値Ｂ_ｍｉｎ（Ｂ_ｍｉｎ＝３０ｎｍ）を示し、最膜薄部５４において最大値Ｂ_ｍａｘ（Ｂ_ｍａｘ＝４０ｎｍ）を示し、シート幅方向に関する偏肉樹脂シートＳの複屈折量の最大差ΔＢは１０ｎｍ（ΔＢ＝Ｂ_ｍａｘ−Ｂ_ｍｉｎ＝４０ｎｍ−３０ｎｍ＝１０ｎｍ）であった。他の特性は、実施例１で用いた偏肉樹脂シートＳとほぼ同じであった。

このような特性を有する偏肉樹脂シートＳを、切断機３２により切断してから約２４時間にわたり観察したところ、偏肉樹脂シートＳの最大反り量は１０ｍｍ以上であり、非常に大きな反りが生じてしまった。このように本例では、所望のシート形状を長時間にわたって維持することができず、複数の偏肉樹脂シートＳを整頓した状態で積み重ねることができなかった。

上記の実施例及び比較例の評価結果を図７に示す。図７からも明らかなように、ＰＭＭＡの偏肉樹脂シートＳでは、シート幅方向に関する複屈折量の差が２０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下である場合、より好ましくは３０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下である場合、さらに好ましくは５０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下である場合に、経時的な反りを効果的に低減することができることが確認された。また、実施例１及び実施例３の比較からも明らかなように、シート幅方向に関する上記の複屈折量の差の関係等は、樹脂シートＳの幅方向の断面形状に周期性を持たせた場合であっても、有効であることが分かった。

なお、上記の各種寸法は、基本的には偏肉樹脂シートの乾燥時を基準としている。

偏肉樹脂シートの幅方向に関する断面の一例を示す図である。 偏肉樹脂シートの幅方向に関する断面の他の例を示す図である。 偏肉樹脂シート製造装置の一例を示す図である。 ダイおよび成形冷却ローラー部を側方から見た図である。 （ａ）は成形冷却ローラー部の一例を下方から見た図である。（ｂ）は成形冷却ローラー部の他の例を下方から見た図である。 保護フィルムを樹脂シートに貼り付ける機構を示す図である。 実施例および比較例において得られた偏肉樹脂シートの反り評価を示す表である。 偏肉樹脂シートの複屈折量の測定方法を説明するための図である。

符号の説明

１０…偏肉樹脂シート製造装置、１１…原料調製装置、１２…押出機、１３…原料供給管、１４…溶融樹脂供給管、１６…ダイ、１７…成形冷却ローラー部、１８…ニップローラー、２０…型ローラー、２０Ａ…テーパー凹部、２０Ｂ…膜薄形成部、２０Ｃ…膜厚形成部、２２…剥離ローラー、２３…加熱装置、２４…熱処理ゾーン、２６…冷却ゾーン、２８…面状検査機、３０…ラミネート機、３２…切断機、３４…スタッカー、３６…引取ローラー、３７…転送ローラー、３８…繰り出しローラー、４２…リップ口、４４…バンク、４６…挟圧部、５０…歪検査器、５２…膜厚部、５４…膜薄部、Ｓ…樹脂シート、Ｆ…保護フィルム

Claims (5)

1. 幅方向に関して膜厚に偏りがあるポリメチルメタクリレート樹脂の偏肉樹脂シートであって、
   前記幅方向に関して、膜厚が最も大きい最膜厚部と膜厚が最も小さい最膜薄部との膜厚差は、０．５ｍｍ以上であって５ｍｍ以下であり、
   前記幅方向に関して、複屈折量の差が２０ｎｍ以上であって１１０ｎｍ以下であることを特徴とする偏肉樹脂シート。
2. 押出成形法により成形されることを特徴とする請求項１に記載の偏肉樹脂シート。
3. 前記偏肉樹脂シートは、前記幅方向に関して、前記最膜薄部を複数含み、
   前記複数の最膜薄部は、２００ｍｍ以上のピッチを有することを特徴とする請求項１または２に記載の偏肉樹脂シート。
4. 前記最膜薄部の複屈折量と前記最膜厚部の複屈折量との差が２０ｎｍ以上であって１１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の偏肉樹脂シート。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の偏肉樹脂シートにアニール処理を施すことを特徴とする偏肉樹脂シートの製造方法。

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