JP2009274388A - 樹脂シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂シートの表裏面に保護フィルムをラミネートした状態でアニール処理しても樹脂シートが変形することがない。
【解決手段】溶融樹脂を型ローラ４４とニップローラ４６でニップしてシート状に成形した樹脂シートＡの表裏面に保護フィルム５２をラミネートした状態でアニール処理して成形時の残留歪みを除去する際に、保護フィルム５２として粘着力が０．０５〜０．３Ｎ／２５ｍｍの弱粘着層を有するものを用いる。
【選択図】図２

Description

本発明は樹脂シートの製造方法に係り、特に、液晶表示装置のバックライトを構成する導光板のように、光学素子用途して使用される樹脂シートの反り防止技術に関する。

各種光学素子に使用される樹脂シートとして、厚みに偏りがない平坦状の樹脂シートや厚みに偏りのある偏肉状の樹脂シートが利用されている。これらの樹脂シートは、押出機によって溶融された樹脂をダイから吐出し、吐出した樹脂を一対のニップローラでシート状に成形することによって製造される。偏肉状の樹脂シートを成形する場合には、一対のニップローラの一方を型ローラに代えることで成形することができる。成形された樹脂シート、特に光学素子用の樹脂シートは、表裏面を傷等から保護するために表裏面に保護フィルムがラミネートされる。

そして、保護フィルムがラミネートされた状態でアニール処理が施されることにより、樹脂シートに傷等が着かないように成形時の残留歪みを除去することができる。残留歪みを除去した樹脂シートは、その後の工程で樹脂シートの端面処理等の機械加工が施されるが、この場合にも樹脂シートの表裏面を傷等から保護したり、加工屑が表裏面に付着したりしないようにするために表裏面に保護フィルムをラミネートすることが必要になる。

アニール処理のような加熱処理における保護フィルムと樹脂シートとの関係を規定した発明としては、特許文献１及び特許文献２がある。

特許文献１は、偏光板にラミネートする保護フィルムの流れ方向（搬送方向）及び幅方向の寸法変化率を所定範囲に規定することで、加熱処理しても偏光板から保護フィルムが浮き上がらないようにする発明が記載されている。

また、特許文献２は、プラスチック光学材料等の保護フィルムとして、密度等の性質の異なるフィルムを積層体とした保護フィルムを使用することで、加熱処理してもプラスチック光学材料から保護フィルムが浮き上がらないようにする発明が記載されている。
特開２００２−２６５８９３号公報 特開２００６−２９９１６２号公報

しかしながら、樹脂シートの表裏面に保護フィルムをラミネートしたままでアニール処理すると、保護フィルムが伸縮して変形することにより、変形力が樹脂シートに伝わって樹脂シートも変形してしまうという問題がある。この変形の問題は、特許文献１及び２の保護フィルムを使用した場合も同様である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、樹脂シートの表裏面に保護フィルムをラミネートした状態でアニール処理しても樹脂シートが変形することがないので、特に光学素子用の樹脂シートとして高品質なものを製造できる樹脂シートの製造方法を提供することを目的とする。

また、アニール処理後に加工処理する場合にも、保護フィルムが剥がれて加工屑が表裏面に付着したりすることがない樹脂シートの製造方法を提供する。

本発明の請求項１は、上記目的を達成するために、溶融樹脂を一対のニップローラでニップしてシート状に成形した樹脂シートの表裏面に保護フィルムをラミネートした状態でアニール処理して前記成形時の残留歪みを除去する際に、前記保護フィルムとして粘着力が０．０５〜０．３Ｎ／２５ｍｍの弱粘着層を有するものを用いることを特徴とする樹脂シートの製造方法を提供する。

本発明の発明者は、樹脂シートのアニール処理における保護フィルムと樹脂シートの変形との関係について鋭意研究した結果、弱粘着層の保護フィルムを使用することで、アニール処理時に保護フィルムが伸縮によって変形しても、樹脂シートが変形しないという知見を得た。これは、保護フィルムと樹脂シートとの間に介在する弱粘着層が、保護フィルムの伸縮による変形力を吸収して、変形力が樹脂シートに伝わるのを防止するためであろうと考察される。

本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、樹脂シートの表裏面に保護フィルムをラミネートした状態でアニール処理して成形時の残留歪みを除去する際に、保護フィルムとして粘着力が０．０５〜０．３Ｎ／２５ｍｍの弱粘着層を有するものを用いるようにしたので、樹脂シートの表裏面に保護フィルムをラミネートした状態でアニール処理しても樹脂シートが変形することがない。これにより、特に光学素子用の樹脂シートとして高品質なものを製造できる。即ち、保護フィルムの粘着力が０．３Ｎ／２５ｍｍを超える場合には、保護フィルムの変形力が樹脂シートに伝わって樹脂シートも変形してしまう。一方、保護フィルムの粘着力が０．０５Ｎ／２５ｍｍ未満の場合には、保護フィルムが樹脂シートから剥がれ易くなって、保護フィルムの役目をしなくなる。

保護フィルムにおける弱粘着層の好ましい粘着力は、０．１〜０．２Ｎ／２５ｍｍの範囲である。

なお、請求項１の発明は、連続成形により帯状樹脂シートを成形した後で枚葉状の樹脂シートに切断する場合と、射出成形又は射出圧縮成形などの回分式（バッチ式）成形により最初から枚葉状の樹脂シートを成形する場合の両方を含む。また、樹脂シートに保護フィルムをラミネートするタイミングは、帯状の樹脂シートに保護フィルムをラミネートしてから枚葉状に切断してもよく、あるいは帯状の樹脂シートを枚葉状に裁断してから保護フィルムをラミネートしてもよい。

請求項２は請求項１において、前記アニール処理の後に、前記樹脂シートの端面を機械加工する工程を有すると共に、前記機械加工の際には、前記アニール処理時の弱粘着層の保護フィルムから粘着力が０．４〜４．５Ｎ／２５ｍｍの強粘着層を有する保護フィルムに張り替えてから行うことを特徴とする。

アニール処理の後に樹脂シートの表裏面に保護フィルムをラミネートしたままで樹脂シートの端面を機械加工（例えば研磨）するが、この機械加工時に弱粘着層の保護フィルムのままで行うと、機械加工時に保護フィルムが浮き上がったり剥がれたりして、加工屑が樹脂シートの表裏面に付着して傷や異物等の原因になる。

本発明の請求項２では、機械加工の際には、アニール処理時の弱粘着層の保護フィルムから粘着力が０．４〜４．５Ｎ／２５ｍｍの強粘着層を有する保護フィルムに張り替えてから行うようにしたので、機械加工時に保護フィルムが樹脂シートから浮き上がったり剥がれたりすることがない。即ち、粘着力が０．４Ｎ／２５ｍｍ未満では、機械加工時の振動等により樹脂シートが剥がれ易くなり、粘着力が４．５Ｎ／２５ｍｍを超えると、最終的に保護フィルムを剥がす際に剥がれにくくなる。

保護フィルムにおける強粘着層の好ましい粘着力は、０．５〜３．５Ｎ／２５ｍｍの範囲である。

ちなみに、弱粘着層を有する保護フィルムを樹脂シートにラミネートしたままで機械加工処理を行うと、保護フィルムが剥がれ易くなり、加工屑が剥がれた樹脂シートの表裏面に付着してしまう。

請求項３は請求項１又は２において、前記一対のニップローラの一方が型ローラであって、前記成形される樹脂シートはシート幅方向の厚みに偏りのある枚葉状の偏肉樹脂シートであることを特徴とする。

請求項３における偏肉樹脂シートは、例えば液晶表示装置のバックライトの導光板等に使用され、平坦状の樹脂シートに比べて成形時に残留歪みが発生し易く、偏肉樹脂シートの表裏面に保護フィルムをラミネートした状態で、樹脂シートが変形しないようにアニール処理することが特に重要だからである。

請求項４は請求項３において、前記弱粘着層の保護フィルムを前記偏肉樹脂シートにラミネートする際に、厚みに偏りのあるシート幅方向の一方端から他方端に向けてラミネートすることを特徴とすることを特徴とする。

請求項４は、弱粘着層の保護フィルムを偏肉樹脂シートの幅方向と成形方向（幅方向に直交する方向）の何れからラミネートするのが良いかを規定したものである。

請求項４によれば、弱粘着層の保護フィルムを偏肉樹脂シートにラミネートする際に、厚みに偏りのあるシート幅方向の一方端から他方端に向けて、幅方向に径変化がないフラットローラを用いてラミネートするようにした。これにより、保護フィルムを樹脂シートの厚みの偏りに倣って、樹脂シートの幅方向一方端側から他方端側にラミネートしていくことができるので、成形方向にラミネートする場合に比べて保護フィルムにツレやシワがないようにラミネートすることができる。これにより、アニール処理した時に保護フィルムの伸縮が均等に発生するので、保護フィルムの一部分に大きな変形力が発生することがない。したがって、保護フィルムの弱粘着層で変形力を均等に吸収することができるので、変形力が樹脂シートに伝わるのを一層防止できる。

請求項５は請求項１〜４の何れか１において、前記製造される樹脂シートが、光学素子に使用される樹脂シートであることを特徴とする。

本発明は、極めて小さな変形であっても品質に大きく影響する光学素子用の樹脂シート（例えば導光板）を製造するときに特に有効だからである。

本発明の樹脂シートの製造方法によれば、樹脂シートの表裏面に保護フィルムをラミネートした状態でアニール処理しても樹脂シートが変形することがないので、特に光学素子用の樹脂シートとして高品質なものを製造できる。

また、本発明の好ましい態様によれば、アニール処理の後に端面処理などの機械加工を行う場合に、弱粘着層を有する保護フィルムから強粘着層を有する保護フィルムに張り替えるようにしたので、保護フィルムをラミネートしたままで樹脂シートの端面を機械加工しても保護フィルムが樹脂シートから浮き上がったり剥がれたりすることがない。これにより、加工屑が樹脂シート表面に付着して傷つけたり異物になったりすることがない。

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の全体工程図であり、図２は、製造方法を実施するための製造ラインの全体構成図である。尚、本実施の形態では、樹脂シートとして偏肉樹脂シートを連続成形により製造する例で説明する。また、本実施の形態では、裁断・切断する前の帯状の樹脂シートは樹脂シートＡと言い、裁切断した後の枚葉状の樹脂シートは樹脂シートａと称することにする。

図１に示すように、本発明の偏肉樹脂シートの製造方法１０は、主として、原料の計量や混合を行う原料工程１２と、原料を押出機で溶融する溶融工程１４と、溶融樹脂をダイから連続して帯状に押し出して、押し出したシート状の樹脂シートＡを偏肉成形しながら冷却して固化する成形冷却工程１６と、固化した樹脂シートＡを徐冷する徐冷工程１８と、樹脂シートＡの表裏面に保護フィルムをラミネートするラミネート工程２０と、樹脂シートＡを所定サイズ（長さ・幅）に裁切断する裁断・切断工程２２と、裁切断された樹脂シートａを集積する集積工程２４と、集積された樹脂シートａをアニール処理するアニール処理工程２６と、アニール処理した樹脂シートａにラミネートされていた保護フィルムを別の保護フィルムに張り替える張り替え工程と２８と、保護フィルムを張り替えた樹脂シートａの端面を機械加工処理する機械加工処理工程３０と、を備える。これにより、例えば、光学用途用としての製品樹脂シートが製造される。

本発明に適用される樹脂シートの樹脂原料としては、熱可塑性樹脂を用いることができる。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、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。

次に、図２にしたがって本発明の上記工程に備えられる装置構成を工程順に説明する。

図２に示すように、原料工程１２では、原料サイロ３１（又は原料タンク）及び添
加物サイロ３２（又は添加物タンク）から計量混合機３４に送られた原料樹脂及び添加物が自動計量され、原料樹脂と添加物が計量混合機３４で所定比率になるように混合される。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（図示せず）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を計量混合機３４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。拡散粒子以外の添加物を添加する場合も同様である。

拡散粒子としては、粒子径が１０μｍ以下であることが好ましい。拡散粒子の種類としては、金属粒子、無機粒子、有機粒子、半導体粒子、高分子粒子等を使用でき、より具体的には、二酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＩＶ）（ＴｉＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、ゼオライト、ナノダイヤモンド、ナノクリスタル、スクメタイト、マイカ、デンドリマー、スターポリマー、ハイパーブランチドポリマー、マイクロポーラスメチルホスホン酸アルミニウム、などを挙げることができる。また、製造される粒子含有樹脂シートに含有される拡散粒子の濃度としては、０．００５〜０．５質量％の範囲であることが好ましく、０．０３〜０．０８質量％の範囲であることがより好ましい。

原料工程１２で適切に計量混合された原料樹脂は溶融工程１４に送られる。

溶融工程１４では、計量混合機３４で混合された原料樹脂がホッパータンク３６を介して押出機３８に投入され、この押出機３８により混練りされながら溶融される。押出機
３８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３８の内部を真空にするベント機能を含むものが好ましい。押出機３８で溶融された溶融樹脂は、濾過器４０により濾過された後、ポンプ又はギアポンプ等の定量ポンプ４２により供給管４３を介して成形
冷却工程１６のダイ４５（例えばＴダイ）に送られる。ポンプ又はギアポンプの前段において、未溶融物、異物を濾過するためにフィルターを通すことが好ましい。フィルターの形式は特に限定されないが、スクリーン方式やリーフ式フィルターなどを好適に用いることができる。

成形冷却工程１６では、ダイ４５から吐出された樹脂シートＡを、型ローラ４４とニップローラ４６とでニップして偏肉成形しながら冷却して固化し、固化した樹脂シートＡを剥離ローラ４８で剥離する。これにより、樹脂シートＡの幅方向に厚みが偏った帯状の偏肉形状の樹脂シートＡが成形される。

ダイ４５よりの樹脂シートＡの押し出し速度は、０．１〜５０ｍ／分、好ましくは０．３〜３０ｍ／分が好ましい。したがって、型ローラ４４の周速も略これに一致させる。なお、各ローラ４４、４６、４８の速度ムラは、設定値に対して１％以内に制御することが好ましい。

ニップローラ４６の型ローラ４４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（ｋｇｆ／ｃｍ）とするのが好ましく、０〜１００ｋＮ／ｍ（ｋｇｆ／ｃｍ）とするのがより好ましい
。型ローラ４４や剥離ローラ４８の温度制御は、個々のローラ毎に行うことが好ましく、剥離ローラ４８の剥離時点において樹脂シートＡの表面温度がガラス転移温度Ｔｇ以上になっていることが好ましい。この際、樹脂シートＡ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４８の設定温度は、５０〜１１０℃とすることができる。

成形冷却工程１６において成形される偏肉形状の樹脂シートＡの形状としては、例えば、樹脂シートＡを幅方向断面で示した図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のようなものがある。図３（ａ）の樹脂シートＡは、樹脂シート幅方向中央部が厚く、両端部にいくにしたがって薄くなるものである。図３（ｂ）は、図３（ａ）を樹脂シート幅方向で２連つなげた形状である。図３（ｃ）は、樹脂シート幅方向中央部が薄く、両端部にいくにしたがって厚くなるものである。

したがって、型ローラ４４の表面には、上記した図３（ａ）〜（ｃ）の製造に応じて樹脂シートの凹凸形状の反転形状が形成され、反転形状が樹脂シートＡに転写される。偏肉形状の樹脂シートＡは、最薄肉部の厚さは、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。また、偏肉樹脂シートの最厚肉部と最薄肉部との厚さの差は、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１．０ｍｍ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。

また、成形冷却工程１６では、ダイ４５から押し出され型ローラ４４とニップローラ４６でニップされるまでの樹脂シートＡを加熱手段２５で加熱し、ニップされるまでの樹脂シートＡの温度が急激に低下しないようにすることが好ましい。また、型ローラ４４とニップローラ４６とでニップされて成形された偏肉形状の樹脂シートＡは、型ローラ４４で冷却されるが、厚肉部分の冷却速度は遅く、薄肉部分の冷却速度が速くなり、均一な冷却速度になりにくい。このため、型ローラ４４の幅方向に温度調整可能な加熱手段２５（又は冷却手段）を、型ローラ４４の回転方向に沿って複数設け、樹脂シートＡの厚肉部分と薄肉部分との冷却速度を均一化することが好ましい。更には、剥離ローラ４８の幅方向に温度調整可能な加熱手段２７（又は冷却手段）を、剥離ローラ４８の回転方向に沿って複数設け、偏肉樹脂シートの厚肉部分と薄肉部分との冷却速度を均一化することが一層好ましい。

図４は、型ローラ４４の幅方向に温度調整可能な加熱手段２５の一例としてヒータ２５Ａを設けた一例であり、複数のヒータ２５Ａが型ローラ４４の幅方向に配置されると共に、各ヒータ２５Ａと対をなして温度センサ２５Ｂが配置される。これにより、樹脂シート幅方向の冷却速度を均等化する。

成形冷却工程１６を経た樹脂シートＡは次に徐冷工程１８に送られる。

徐冷工程１８は、剥離ローラ４８の下流における樹脂シートＡの急激な温度変化を防止しながら樹脂シートＡを室温まで徐冷するための工程である。このため、徐冷工程１８には、搬送される樹脂シートＡの表裏面を加熱することで急激な温度低下を防止する複数の加熱手段１９が設けられる。樹脂シートＡに急激な温度変化（特に温度低下）を生じた場合、例えば樹脂シートＡの表面近傍が塑性状態になっているのに、樹脂シートＡの内部が弾性状態であり、この部分の硬化による収縮で樹脂シートＡの表面形状が悪化する。また、樹脂シートＡの表裏面に温度差を生じ、樹脂シートＡに反りを生じ易い。特に、偏肉樹脂シートのように樹脂シート幅方向において肉厚分布がある場合に反りを生じ易い。

また、成形冷却工程１６と徐冷工程１８との間に、一対のローラで樹脂シートＡを挟持搬送するテンションカットローラ２１（ドローローラともいう）を設けて、成形冷却工程１６における樹脂シートＡの搬送テンションよりも徐冷工程１８での樹脂シートＡの搬送テンションが大きくなるようにすることが好ましい。例えば、樹脂シートＡを周速度Ｖ１で回転する型ローラ４４とニップローラ４６とでニップして、型ローラ４６表面の凹凸形状を樹脂シートＡに転写し、転写後の樹脂シートＡを周速度Ｖ１の１０２〜１０７％の周速度Ｖ２のテンションカットローラ２１で挟持搬送する。このように成形冷却工程１６の下流側の樹脂シートＡの搬送速度を増速させて樹脂シートＡの搬送方向に所定のテンションがかかるようにすることで、成形冷却工程１６での転写精度と、徐冷工程１８での樹脂シートＡの変形（例えば反り）防止効果を大きくすることができる。

徐冷工程１８で冷却された樹脂シートＡは、ラミネート工程２０及び裁断、切断工程２２に送られる。

ラミネート工程２０では、樹脂シートＡの表裏面に保護フィルム（ポリエチレン等のフィルムに粘着層を有するもの）を貼り付ける工程であり、一対のリール５０から巻き戻された保護フィルム５２が樹脂シートＡを挟み込むように合流され、ニップローラ５４を通過することによりラミネートされる。ここで使用する保護フィルム５２は、粘着力が０．０５〜０．３Ｎ／２５ｍｍの弱粘着層を有するもの、好ましくは０．１〜０．２Ｎ／２５ｍｍの弱粘着層を有するものを用いる。保護フィルム５２の粘着層を除くフィルム自体の物性としては、樹脂シートａとの熱膨張率差が小さく、樹脂シートａに対する引っ張り弾性率（例えばヤング率）の比が小さいものが好ましい。樹脂シートとの熱膨張率差としては、２×１０^−５／℃以下であることが好ましい。引っ張り弾性率の比としては、１／７以下であることが好ましい。

裁断・切断工程２２では、保護フィルム５２がラミネートされた樹脂シートＡの幅方向両端部分（耳部）を裁断して切除すると共に樹脂シートＡを所定長さに切断して切り揃える工程である。切断機５６としては、受け刃と押し当て刃とからなるギロチンタイプの切断機を好適に使用できるが、これに限定するものではない。また、図示しないが、裁断機としては、レーザーカッターあるいは電子ビーム切断を好適に使用できるが、これに限定するものではない。

所定サイズに裁切断された保護フィルム５２付きの樹脂シートａは、次の集積工程２４において、図示しないストッカーによって積み重ねるように集積された後、アニール処理工程２６に送られる。

アニール処理工程２６では、集積された樹脂シートａについて、保護フィルム５２がラミネートされたまま、樹脂シートａのガラス転移温度より１０〜３０℃低い温度で２時間以上保持し、その後に室温まで徐冷する。これにより成形時の残留歪みが除去される。この際、樹脂シートａにポリメチルメタクリレート樹脂を採用した場合、雰囲気温度は８０℃〜１００℃の条件となる。

かかるアニール処理工程２６において、本発明では、保護フィルム５２として、粘着力が０．０５〜０．３Ｎ／２５ｍｍの弱粘着層を有するものを用いるようにしたので、樹脂シートａの表裏面に保護フィルム５２をラミネートした状態でアニール処理しても樹脂シートａが変形することがない。これは、保護フィルム５２と樹脂シートａとの間に介在する弱粘着層が、保護フィルム５２の伸縮による変形力を吸収して、変形力が樹脂シートａに伝わるのを防止するためであろうと考察される。

尚、本実施の形態では、弱粘着層を有する保護フィルム５２を樹脂シートａの表裏面にラミネートする場合、帯状の樹脂シートＡを所定サイズに裁切断する前にラミネートしたために、図２では帯状の樹脂シートＡの成形方法（搬送方向）にラミネートする方法で実施した。しかし、図５に示すように、裁切断した後の枚葉状の樹脂シートａに対して、厚みに偏りのある樹脂シート幅方向の一方端側から他方端側に向けてラミネートすることが好ましい。ラミネートする装置は図２の場合と同様であり、一対のリール５０から巻き戻された保護フィルム５２が樹脂シートＡを挟み込むように合流され、樹脂シートａが矢印方向に移動してニップローラ５４を通過することによりラミネートされる。また、樹脂シートａの凹凸面側に配置されるニップローラ５４のローラは、凹凸に倣って伸縮するように、シリンダ２９に接続されている。これにより、保護フィルム５２を厚みの偏りに倣って幅方向一端側から他端側にラミネートしていくことができるので、成形方向にラミネートする場合に比べて保護フィルムａにツレやシワがないようにラミネートすることができる。したがって、アニール処理した時に保護フィルム５２の伸縮が均等に発生するので、保護フィルム５２の一部分に大きな変形力が発生することがない。したがって、保護フィルム５２の弱粘着層で変形力を均等に吸収することができるので、変形力が樹脂シートａに伝わるのを一層防止できる。また、枚葉状の樹脂シートａに対して保護フィルム５２をラミネートすることで、市販のラミネート装置を使用することができる。

アニール処理された樹脂シートａは、保護フィルムの張り替え工程２８を経由してから機械加工処理工程３０に送られる。

保護フィルムの張り替え工程２８では、アニール処理時の弱粘着層を有する保護フィルム５２が剥ぎ取られ、粘着力が０．４〜４．５Ｎ／２５ｍｍの強粘着層を有する保護フィルム（図示せず）が樹脂シートａの表裏面に新たに張られる。より好ましい粘着力は０．５〜３．５Ｎ／２５ｍｍの範囲である。

保護フィルムの張り替え作業は、作業者が手作業で行っても自動張り替え装置で行ってもよいが、強粘着層を有する保護フィルムを樹脂シートａの表裏面にラミネートする場合にも、前記説明した理由から、厚みに偏りのある樹脂シート幅方向にラミネートすることが好ましい。

そして、機械加工処理工程３０では、強粘着層を有する保護フィルムをラミネートしたままの状態で、樹脂シートａの４つの端面を研磨する。樹脂シートａを研磨することにより、端面を所望の形状にすると共に、端面の表面粗さを小さくする。研磨する装置としては、円柱状物に刃物が取り付けられたものを回転させることで樹脂シートａの端面を研磨する方法や、円盤に取り付けられた刃物を回転させて研磨する方法等を好適に採用できる。

本発明では、樹脂シートａを機械加工処理する際に、粘着力が０．４〜４．５Ｎ／２５ｍｍの強粘着層を有する保護フィルムをラミネートするようにしたので、保護フィルムが樹脂シートａから浮き上がったり剥がれたりすることがない。これにより、研磨によって発生した研磨屑が樹脂シートａの表裏面に付着することがないので、樹脂シートａへの傷や異物の発生を防止できる。

機械加工処理された樹脂シートａは、製品樹脂シートとなってユーザ等に出荷される。尚、機械加工処理工程３０の後に、製造された樹脂シートａの品質（傷の有る無し、反りの有る無し等）を検査する検査工程を設けることが好ましい。

製造された樹脂シートａの反り検査は、反り測定器により樹脂シートａの反りの所定基準に対する合否を測定する。ここで反りを、蒲鉾形状（図３（ａ））の樹脂シートａの例で説明すると、図６に示すように、縦６００ｍｍ・横１１００ｍｍに切り出した樹脂シートａの裏面（平坦面側）を平面な測定基盤５３の上面に載置したときに、樹脂シートａと測定基盤５３との最大距離Ｈを反り量という。反り量の所定基準（規格値）は、樹脂シートａの用途及びユーザ側の規格により設定されるので、反り測定器は所定基準に対する合否を測定する。反り測定器を徐冷工程１８の後段に配設し、樹脂シートａの表面（凹凸面）を静電センサなどでスキャンさせ、樹脂シートａと静電センサとの距離（形状）を計測して、反り量を換算する方式を好適に使用するようにしてもよい。

この検査工程では、強粘着層の保護フィルムを剥がして検査する必要があるので、ユーザへの出荷の前に保護フィルムを再度ラミネートすることが好ましい。この場合、再度ラミネートする保護フィルムとしては、弱粘着性でも強粘着性のいずれでもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、アニール処理時に、弱粘着層を有する保護フィルムを樹脂シートａにラミネートし、機械加工時には、強粘着層を有する保護フィルムに張り替えるようにした。これにより、アニール処理時に樹脂シートａが変形することを防止できると共に、機械加工時に保護フィルムが樹脂シートａから剥がれて加工屑が樹脂シート表裏面に付着することを防止できる。

本実施の形態における型ローラ４４の好ましい材質としては、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。

また、型ローラ４４表面の形状形成は、ローラ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。型ローラ表面の表面粗さは、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。型ローラ４４は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で回転駆動される。

本実施の形態におけるニップローラ４６は、型ローラ４４に対向配置され、型ローラ４６とで樹脂シートＡを挟圧するためのローラである。ニップローラ４６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。

また、ニップローラ４６の表面は鏡面状に加工されていることが好ましく、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。このように平滑な表面とすることにより、成形後の樹脂シートＡの裏面を良好な状態にできる。また、ニップローラ４６は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で回転駆動される。尚、ニップローラ４６に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂シートＡ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。

また、ニップローラ４６には、図示しない加圧手段が設けられており、型ローラ４６との間の樹脂シートＡ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、いずれもニップローラ４６と型ローラ４６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４６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できる。このような構成としては、ニップローラ４６の背面側（型ローラ４４の反対側）に図示しない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。

本実施の形態における剥離ローラ４８は、型ローラ４４に対向配置され、樹脂シートＡを巻き掛けることにより樹脂シートＡを型ローラ４４より剥離するためのローラで、型ローラ４４の１８０度下流側に配置される。剥離ローラ４８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、成形後の樹脂シートＡの裏面を良好な状態にできる。そして、剥離ローラ４８表面の表面粗さは、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。剥離ローラ４８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４８は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で矢印方向に回転駆動される。尚、剥離ローラ４８に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂シートＡ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。

成形冷却工程〜徐冷工程の温度制御に関する温度制御に関する装置構成として、図７の構成を好ましく採用できる。即ち、型ローラ４４の幅方向にヒータ２５Ａ（又はクーラ）と温度センサ２５Ｂが対をなして設けられると共に、剥離ローラ４８の剥離位置上流側と下流側とにヒータ２５Ａをそれぞれ設けた形態である。そして、剥離ローラ４８で剥離された樹脂シートＡの表裏面の温度を一対の温度センサ２５Ｂで検出するようにした。

また、徐冷工程１８には、水平方向のトンネル形状をした徐冷ゾーン５８を設け、トンネル内部にヒータ２５Ａ（又はクーラ）と温度センサ２５Ｂとを対をなして設け、樹脂シートＡの徐冷温度プロファイルを制御できる構成とした。ヒータ２５Ａ（又はクーラ）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）を樹脂シートＡに向けて噴出させる構成、ニクロム線ヒータ、赤外線ヒータ、誘電加熱手段等により、樹脂シートＡ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。

このように、複数の温度センサ２５Ｂにより樹脂シート幅方向における温度分布を検出し、温度センサ２５Ｂと対をなすヒータ２５Ａ（又はクーラ）にフィードバック制御するための、適切なＰＩＤ値を求めることにより、樹脂シートＡの成形時の冷却速度や徐冷時の冷却速度を適切に制御することができる。これにより、樹脂シートＡの幅方向の温度分布が均一となるように温度を制御し、所望の形状の樹脂シートＡを製造することができる。また、形状によっては、歪みや反りが抑制されたシートを形成するためには、樹脂シートＡの幅方向に特定の温度分布を有する方が、好ましい場合がある。この場合は、その温度分布となるように、制御を行う。

尚、本実施の形態では、偏肉樹脂シートを連続成形によって製造する例で説明したが、これに限定されるものでなく、平坦状の樹脂シートの製造にも適用できると共に、連続成形ではなく回分式成形で製造してもよい。

図１の製造ラインを使用して、アニール処理工程と機械加工処理工程とを行ったときに、本発明を満足する保護フィルムを使用した場合（実施例）と、満足しない保護フィルムを使用した場合（比較例）の対比試験を説明する。樹脂シートは、実施例及び比較例ともにポリメチルメタクリレート樹脂を使用した。

保護フィルムは、幅方向に径変化がないフラットローラを用いてラミネートした。また、アニール処理は９０℃で４時間行った。また、機械加工処理は、円柱物に刃物が取り付けられた加工機により、回転速度１００００ｒｐｍ、送り速度０．７ｍ／分で樹脂シートの端面を研磨した。

実施例１…アニール処理時に樹脂シートの表裏面にラミネートした保護フィルムとして、粘着力が０．０５Ｎ／２５ｍｍの弱粘着層を有するものを使用した。

実施例２…アニール処理時に樹脂シートの表裏面にラミネートした保護フィルムとして、粘着力が０．１３Ｎ／２５ｍｍの弱粘着層を有するものを使用した。

実施例３…アニール処理時に樹脂シートの表裏面にラミネートした保護フィルムとして、粘着力が０．３Ｎ／２５ｍｍの弱粘着層を有するものを使用した。

比較例１…アニール処理時に樹脂シートの表裏面にラミネートした保護フィルムとして、粘着力が０．０４Ｎ／２５ｍｍの弱粘着層を有するものを使用した（本発明の下限を下回る場合）。

比較例２…アニール処理時に樹脂シートの表裏面にラミネートした保護フィルムとして、粘着力が０．４Ｎ／２５ｍｍの強粘着層を有するものを使用した（本発明の上限を超える場合）。

実施例４…アニール処理から機械加工処理に移る際に、粘着力が０．４Ｎ／２５ｍｍの強粘着層を有するものに張り替えて機械加工を行った。

実施例５…アニール処理から機械加工処理に移る際に、粘着力が０．６Ｎ／２５ｍｍの強粘着層を有するものに張り替えて機械加工を行った。

実施例６…アニール処理から機械加工処理に移る際に、粘着力が４．５Ｎ／２５ｍｍの強粘着層を有するものに張り替えて機械加工を行った。

比較例３…アニール処理から機械加工処理に移る際に、実施例３で使用した粘着力が０．３Ｎ／２５ｍｍの弱粘着層を有するものをそのままで（張り替えないで）機械加工を行った（本発明の下限を下回る場合）。

比較例４…アニール処理から機械加工処理に移る際に、粘着力が５．０Ｎ／２５ｍｍの強粘着層を有するものに張り替えて機械加工を行った（本発明の上限を超える場合）。

尚、上記した保護フィルムの粘着層を除くフィルム自体の材質は、実施例及び比較例ともに同じものを使用した。また、粘着力は、被着体樹脂シートと保護フィルムとを貼り合わせた後、常温に２４時間放置し、剥離速度３００ｍｍ／分、剥離角度１８０度にて剥離したときの抵抗値をフォースゲージにて測定した。

（試験結果）
実施例１〜３及び比較例１〜２について、図６で説明した反り測定法によって、アニール処理後の樹脂シートに変形が有るか無いかを測定した。また、アニール処理時に保護フィルムが浮き上がったり、剥がれたりしないかを目視にて調べた。

その結果、実施例１〜３は、保護フィルムによる樹脂シートの変形発生が見られなかった。またアニール処理時に保護フィルムが浮き上がったり、剥がれたりすることもなかった。

一方、比較例１の保護フィルムを使用した場合には、保護フィルムによる樹脂シートの変形発生は見られなかったものの、アニール処理時に保護フィルムの剥がれが確認された。また、比較例２の保護フィルムを使用した場合には、保護フィルムの剥がれが確認されなかったものの、反り測定において樹脂シートが１０ｍｍ以上変形していた。

次に、実施例４〜６及び比較例３〜４について、機械加工時に保護フィルムが浮き上がったり、剥がれたりしないかを目視にて調べた。また、機械加工後に、樹脂シートの検査等のために作業者が手で保護フィルムを簡単に剥がすことができるか否かを調べた。

その結果、実施例４〜６は、機械加工時に保護フィルムが剥がれることがないと共に、機械加工後に作業者が手で保護フィルムを簡単に剥がすことができた。

一方、比較例３は、機械加工時に保護フィルムが剥がれ、加工屑が樹脂シートの表裏に付着した。また、比較例４は、機械加工時に保護フィルムが剥がれることはないものの、機械加工後に保護フィルムを手で剥がすのに苦労した。中には、保護フィルムが樹脂シートから剥がれずに、無理に剥がすと一部の保護フィルムが付着したままとなるものもあった。

本発明の樹脂シートの製造方法の全体工程図 本発明の樹脂シートの製造方法を実施する製造ラインの全体構成図 偏肉樹脂シートの形状の種類を説明する説明図 成形冷却工程の型ローラ部分を下方から見た図であり、加熱手段および温度センサの配置例を示す図 保護フィルムを樹脂シートにラミネートする方向を説明する説明図 樹脂シートの反りを説明する説明図 成形冷却工程及び徐冷工程における温度制御の一例を示す説明図

符号の説明

１０…樹脂シートの製造工程、１２…原料工程、１４…溶融工程、１６…成形冷却工程、１８…徐冷工程、１９、２５、２７…加熱手段（又は冷却手段）、２０…ラミネート工程、２１…テンションカットローラ、２２…裁断・切断工程、２３…加熱手段、２４…集積工程、２６…アニール処理工程、２８…保護フィルムの張り替え工程、２９…シリンダ、３０…機械加工処理工程、３１…原料サイロ、３２…添加物サイロ、３４…計量混合機、３６…ホッパータンク、３８…押出機、４０…濾過器、４２…定量ポンプ、４３…供給管、４４…型ローラ、４５…ダイ、４６…ニップローラ、４８…剥離ローラ、５０…リール、５２…保護フィルム、５３…測定基盤、５４…ニップローラ、５６…切断機、５８…徐冷ゾーン

Claims (5)

1. 溶融樹脂を一対のニップローラでニップしてシート状に成形した樹脂シートの表裏面に保護フィルムをラミネートした状態でアニール処理して前記成形時の残留歪みを除去する際に、前記保護フィルムとして粘着力が０．０５〜０．３Ｎ／２５ｍｍの弱粘着層を有するものを用いることを特徴とする樹脂シートの製造方法。
2. 前記アニール処理の後に、前記樹脂シートの端面を機械加工する工程を有すると共に、前記機械加工の際には、前記アニール処理時の弱粘着層の保護フィルムから粘着力が０．４〜４．５Ｎ／２５ｍｍの強粘着層を有する保護フィルムに張り替えてから行うことを特徴とする請求項１の樹脂シートの製造方法。
3. 前記一対のニップローラの一方が型ローラであって、前記成形される樹脂シートはシート幅方向の厚みに偏りのある枚葉状の偏肉樹脂シートであることを特徴とする請求項１又は２の樹脂シートの製造方法。
4. 前記弱粘着層の保護フィルムを前記偏肉樹脂シートにラミネートする際に、厚みに偏りのあるシート幅方向の一方端から他方端に向けてラミネートすることを特徴とする請求項３の樹脂シートの製造方法。
5. 前記製造される樹脂シートが、光学素子に使用される樹脂シートであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１の樹脂シートの製造方法。

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