JP4602797B2 - 表面に微細な凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートの製造方法 - Google Patents
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1.第1ロールとして鏡面ロールおよび第2ロールとして型付ロールを配置し、溶融押出しされたポリカーボネート樹脂を第1ロールと第2ロールとの間に挟持して当該2本のロールで押圧してシート状とし、シート表面が微細な凸形状を有するシートを製造するに当たり、(i)型付ロールとしてロール表面に底面積が0.00785〜0.785mm2、最大深さが0.005〜0.5mmの微細な凹形状をロール表面の単位面積{2.54cm×2.54cm(1インチ×1インチ)}当り30〜80%の範囲で彫刻したロールを使用し、(ii)第1ロールの線速度V1と第2ロールの線速度V2との比率(V1/V2)を0.60〜0.95にすることを特徴とする表面に微細な凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
が提供される。
(表面に微細な凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートの製造)
本発明で使用されるポリカーボネート樹脂は、一例として二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重合法または溶融法で反応させて得られるものである。二価フェノールの代表的な例としては2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン[通称ビスフェノールA]、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)サルファイド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン等が挙げられ、なかでもビスフェノールAが好ましい。これらの二価フェノールは単独または2種以上を混合して使用できる。
ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10−4M0.83
c=0.7
抱き角度θが90°以上の場合、第2ロール(型付ロール)が回転方向で接触する長さが長く、彫刻された凹形状のシートへの転写が充分となり、シートに凸形状が容易に転写され好ましい。抱き角度θが225°以下の場合、第1ロール(鏡面ロール)の回転方向の単位長さに対して、第2ロール(型付ロール)が回転方向で接触する長さが充分で、且つ押出されたシートが引き取り易く生産上好ましい。
本発明で対象とする表面に微細な切断球凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートの製造方法は、溶融押出機のダイから溶融したポリカーボネート樹脂をシート状に押出し、複数個の冷却ロールで狭持、押圧したシートを引き取る溶融押出法である。冷却ロールは少なくとも2個、通常2〜4個使用する。
抱き角度θが90°以上の場合、第2ロール(型付ロール)が回転方向で接触する長さが長く、彫刻された凹形状のシートへの転写が充分となり、シートに切断球凸形状が容易に転写され好ましい。抱き角度θが225°以下の場合、第1ロール(鏡面ロール)の回転方向の単位長さに対して、第2ロール(型付ロール)が回転方向で接触する長さが充分で、且つ押出されたシートが引き取り易く生産上好ましい。
得られたシートを真上から顕微鏡で観察し、切断球凸形状部の直径およびピッチを測定した。
得られたシートを切断球凸形状部の頂点からシートと垂直に切り取り、その頂点からシート平面までの高さを測定した。
シート表面(平面)の単位面積(2.54cm×2.54cm)当りの切断球凸形状部(シートの平面部分で水平に切り取った面積)を算出した。
得られたシートの切断球凸形状部を有した面の裏面に、該切断球凸形状の直径およびピッチと同じ直径およびピッチで、高さ3μmの円形ドットを、ピッチ方向の角度を10°ずらして印刷し、シートを30cm離して垂直方向から観察した。点描画模様が立体感を有する拡大画像として見える場合を○、点描画模様が立体的に見えない場合を×とした。
ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン(株)社製2910型DSCを用いて、窒素気流下、20℃/minの昇温速度で測定した。
図1に示した装置を用いて、ビスフェノールAとホスゲンから界面重合法により製造された粘度平均分子量23900のポリカーボネート樹脂(Tg;145℃)をスクリュー径120mmのTダイリップの付いた押出機にて温度約280℃、幅1000mmで連続的に押出し、第1ロールと第3ロールは鏡面金属ロール(共にロール径300mm)、第2ロールは型付ロール(直径490μm、深さ100μmの切断球凹形状をピッチ500μmで彫刻したロール径300mmのロール;図2参照)を使用し、第1ロール及び第2ロールの温度をそれぞれ115℃及び115℃、第3ロールの温度を130℃に設定し、第2ロールに対する第1ロールの線速度(回転速度)の比率を0.75に設定して、押出した溶融ポリカーボネート樹脂を第1ロールと第2ロールとの間に狭持し6MPa・cmの線圧で押圧して、第2ロールと第3ロールとの間を第3ロールに接触させながら通過させて(抱き角度θ=170°)、ポリカーボネート樹脂シートを成形し、引取ロールにより引取り切断球凸形状部を有するシート(厚み0.7mm)を得た(図3および図4参照)。得られたシートの特性値を表1に示した。また、得られたシートの表面形状の顕微鏡写真を図6に示した。
第2ロールの温度を70℃、第3ロールの温度を140℃、第2ロールに対する第1ロールの回転速度の比率を0.85に設定すること以外は実施例1と同様の方法により切断球凸形状部を有するシート(厚み1.0mm)を得た。得られたシートの特性値を表1に示した。
第2ロールとして型付ロール(直径490μm、深さ200μmの切断球凸形状をピッチ500μmで彫刻したロール径300mmのロール)を使用すること以外は実施例1と同様の方法により切断球凸形状部を有するシート(厚み0.7mm)を得た。得られたシートの特性値を表1に示した。
第3ロールの温度を115℃、第2ロールに対する第1ロールの回転速度の比率を1.0に設定すること以外は実施例1と同様の方法により切断球凸形状部を有するシート(厚み0.7mm)を得た。得られたシートの特性値を表1に示した。また、得られたシートの表面形状の顕微鏡写真を図7に示した。
2.第1ロール(鏡面ロール)
3.第2ロール(型付ロール)
4.第3ロール(鏡面ロール)
5.引取ロール
6.溶融押出しされたポリカーボネート樹脂シート
7.型付ロールにおける切断球凹形状を彫刻された箇所
8.溶融押出しされたポリカーボネート樹脂シートの切断球凸形状を有する部分
9.切断球凸形状部のピッチ
10.切断球凸形状部の直径
X;第2ロールの円の中心と第1ロールの円の中心とを結んだ線の第2ロールとの接点
Y;押出した樹脂が第2ロール(型付ロール)から離れる点
θ;抱き角度
Claims (12)
- 第1ロールとして鏡面ロールおよび第2ロールとして型付ロールを配置し、溶融押出しされたポリカーボネート樹脂を第1ロールと第2ロールとの間に挟持して当該2本のロールで押圧してシート状とし、シート表面が微細な凸形状を有するシートを製造するに当たり、(i)型付ロールとしてロール表面に底面積が0.00785〜0.785mm2、最大深さが0.005〜0.5mmの微細な凹形状をロール表面の単位面積{2.54cm×2.54cm(1インチ×1インチ)}当り30〜80%の範囲で彫刻したロールを使用し、(ii)第1ロールの線速度V1と第2ロールの線速度V2との比率(V1/V2)を0.60〜0.95にすることを特徴とする表面に微細な凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
- 第1ロールとして鏡面ロール、第2ロールとして型付ロールおよび第3ロールとして鏡面ロールをこの順序に配置し、溶融押出しされたポリカーボネート樹脂を第1ロールと第2ロールとの間に挟持し、当該2本のロールで押圧してシート状とし、このシートを第2ロールに接触させながら、第2ロールと第3ロールとの間隙に導き、該間隙を通しつつ該シートを第2ロールから剥離させ、第3ロールに接触させて該シートを送り出し、シート表面が微細な凸形状を有するシートを製造するに当たり、(i)型付ロールとしてロール表面に底面積が0.00785〜0.785mm2、最大深さが0.005〜0.5mmの微細な凹形状をロール表面の単位面積{2.54cm×2.54cm(1インチ×1インチ)}当り30〜80%の範囲で彫刻したロールを使用し、(ii)第1ロールの線速度V1と第2ロールの線速度V2との比率(V1/V2)を0.60〜0.95にすることを特徴とする表面に微細な凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
- 微細な凸形状は、シート底面部の底面積より凸部頂上部の面積が小さく、シート底面部から凸部頂上部に向かって同じかあるいは細くなる形状である請求項1または2に記載の表面に微細な凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
- 微細な凸形状は、切断球凸形状、円錐凸形状、切断円錐凸形状、三角錐凸形状、切断三角錐凸形状、四角錐凸形状、切断四角錐凸形状またはかまぼこ形凸形状からなる群より選ばれる少なくとも1つの形状である請求項1または2に記載の表面に微細な凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
- ポリカーボネート樹脂シートは、厚み0.5〜3.0mmであり、該シートの一面に、底面積が0.00785〜0.785mm2、最大高さが0.005〜0.5mmの微細な凸形状を有し、当該凸形状は実質的に同形状のものが規則正しく配列され、シート面に対する凸形状の占有面積割合が30〜80%である、凸形状とそれ以外の部分とが同一樹脂からなる表面に微細な凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートである、請求項1または2に記載の表面に微細な凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
- 第1ロールとして鏡面ロールおよび第2ロールとして型付ロールを配置し、溶融押出しされたポリカーボネート樹脂を第1ロールと第2ロールとの間に挟持して当該2本のロールで押圧してシート状とし、シート表面が微細な切断球凸形状を有するシートを製造するに当たり、(i)型付ロールとしてロール表面に直径が0.1〜1mm、深さが直径の1/20〜1/2、ピッチが直径の1.01〜1.25倍の切断球凹形状を彫刻したロールを使用し、(ii)第1ロールの線速度V1と第2ロールの線速度V2との比率(V1/V2)を0.60〜0.95にすることを特徴とする表面に微細な切断球凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
- 第1ロールとして鏡面ロール、第2ロールとして型付ロールおよび第3ロールとして鏡面ロールをこの順序に配置し、溶融押出しされたポリカーボネート樹脂を第1ロールと第2ロールとの間に挟持し、当該2本のロールで押圧してシート状とし、このシートを第2ロールに接触させながら、第2ロールと第3ロールとの間隙に導き、該間隙を通しつつ該シートを第2ロールから剥離させ、第3ロールに接触させて該シートを送り出し、シート表面が微細な切断球凸形状を有するシートを製造するに当たり、(i)型付ロールとしてロール表面に直径が0.1〜1mm、深さが直径の1/20〜1/2、ピッチが直径の1.01〜1.25倍の切断球凹形状を彫刻したロールを使用し、(ii)第1ロールの線速度V1と第2ロールの線速度V2との比率(V1/V2)を0.60〜0.95にすることを特徴とする表面に微細な切断球凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
- 第2ロールに対する溶融押出しされたポリカーボネート樹脂の抱き角(θ)が90°〜225°の範囲である請求項1、2、6または7のいずれかに記載の表面に微細な凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
- シート状のポリカーボネート樹脂を第1ロールと第2ロールとの間に挟持して当該2本のロールで押圧する際の線圧が4〜8MPa・cmの範囲である請求項1、2、6または7のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
- 使用するポリカーボネート樹脂のガラス転移温度をTgとした場合、第1ロールのロール温度はTg−50〜Tg−20℃、第2ロールのロール温度はTg−90〜Tg−15℃の範囲に調整する請求項1、2、6または7のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
- シートの厚みが0.5〜3.0mmである請求項1、2、6または7のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
- ポリカーボネート樹脂シートは、厚み0.5〜3.0mmであり、該シートの一面に、直径が0.1〜1mm、高さが直径の1/20〜1/2、ピッチが直径の1.01〜1.25倍の微細な切断球凸形状を有し、当該切断球凸形状は実質的に同形状のものが規則正しく配列され、シート面に対する切断球凸形状の占有面積割合が50〜80%である、切断球凸形状とそれ以外の部分とが同一樹脂からなる表面に微細な切断球凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートである、請求項6または7に記載の表面に微細な凸形状を有するポリカーボネート樹脂シートの製造方法。
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