JP7366510B2 - 複合切削工具およびそれを用いた樹脂シートの製造方法 - Google Patents
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Description
1つの実施形態においては、上記研磨部の突出高さHは0.1μm~150μmである。ここで、突出高さHは、H=R2-R1で表され、R1は前記回転軸から前記刃先までの距離であり、R2は該回転軸から前記突出部の表面までの距離である。
1つの実施形態においては、上記刃先から上記研磨部の回転方向を向く壁面までの距離Lと上記R1とは、下記式(1)を満足する:
L≧0.1×R1 ・・・(1)。
1つの実施形態においては、上記複合切削工具は、1ピッチごとの削り残し高さPhが0.03μm~280μmである。ここで、ピッチPは下記式(2)で表され、1ピッチごとの削り残し高さPhは下記式(3)で表される:
P=F/(S×N) ・・・(2)
Ph=arcsin(P/2×R1) ・・・(3)
式(2)において、Fは複合切削工具の送り速度(mm/分)であり、Sは複合切削工具の回転数(rpm)であり、Nは複合切削工具の切削刃の数である。
1つの実施形態においては、上記研磨部はダイヤモンド粒子を含む。
1つの実施形態においては、上記複合切削工具は、すくい角θ1が-30°~45°であり、刃先角θ2が20°~100°である。ここで、すくい角とは、上記回転軸に直交する方向の断面において、該回転軸と上記刃先とを結ぶ直線と、該刃先からすくい面に沿って延びる直線と、のなす角度であり;刃先角とは、該回転軸に直交する方向の断面において、該刃先からすくい面に沿って延びる直線と、該刃先から逃がし面に沿って延びる直線と、のなす角度である。
本発明の別の局面によれば、樹脂シートの製造方法が提供される。該製造方法は、樹脂シートを複数枚重ねてワークを形成すること、および、該ワークの外周面を上記の複合切削工具で切削すること、を含む。
1つの実施形態においては、上記ワークの厚みは30mm以上である。
1つの実施形態においては、上記樹脂シートは接着剤層および/または粘着剤層を含む。
1つの実施形態においては、上記樹脂シートは光学フィルムを含む。1つの実施形態においては、上記光学フィルムは偏光子を含む。
図1Aは、本発明の1つの実施形態による複合切削工具を回転軸方向から見た概略平面図であり;図1Bは、図1Aの複合切削工具の概略斜視図である。図示例の複合切削工具20は、回転軸21を中心として回転する本体22と;本体22の外周部に設けられた、刃先23aとすくい面23bと逃がし面23cとを有する切削刃23と;切削刃23の逃がし面の一部にやすり状表面を有する突出部として設けられた研磨部24と;を有する。
L≧0.1×R1 ・・・(1)。
距離Lは、好ましくは0.1×R1~1.0×R1であり、より好ましくは0.15×R1~0.8×R1である。距離Lと距離R1とがこのような関係であれば、研磨部表面へのカスの堆積が少なく、長時間にわたって加工品質を一定に保てるという利点がある。言い換えれば、複合切削工具の外径に応じて、研磨部が設けられる位置をこのような関係で規定することにより、上記利点を得ることができる。
P=F/(S×N) ・・・(2)
Ph=arcsin(P/2×R1) ・・・(3)
式(2)において、Fは複合切削工具の送り速度(mm/分)であり、Sは複合切削工具の回転数(rpm)であり、Nは複合切削工具の切削刃の数である。
樹脂シートとしては、端面加工に供され得る任意の適切な樹脂シートが挙げられる。樹脂シートは、単一層で構成されるフィルムであってもよく、積層体であってもよい。樹脂シートの具体例としては、光学フィルム、断熱シート、樹脂窓、表面保護フィルム、繊維強化プラスチック(FRP)シート、包装フィルム、食品用フィルムが挙げられる。1つの実施形態においては、樹脂シートは光学フィルムを含む。光学フィルムは他の樹脂シートまたはフィルムに比べて精密な端面加工が要求されるところ、本発明の実施形態による効果が顕著なものとなる。光学フィルムの具体例としては、偏光子、位相差フィルム、偏光板(代表的には、偏光子と保護フィルムとの積層体)、タッチパネル用導電性フィルム、表面処理フィルム、ならびに、これらを目的に応じて適切に積層した積層体(例えば、反射防止用円偏光板、タッチパネル用導電層付偏光板)が挙げられる。1つの実施形態においては、樹脂シートは、接着剤層および/または粘着剤層を含む。したがって、樹脂シートは、例えば接着剤層および/または粘着剤層を含む光学フィルムであり得る。接着剤層および/または粘着剤層を含む光学フィルムにおいては、本発明の実施形態による効果がさらに顕著なものとなる。
以下、樹脂シートの一例として粘着剤層付偏光板を採用した場合の製造方法について説明する。粘着剤層付偏光板の平面形状が図示例の平面形状に限定されないことは当業者に自明である。また、本発明の実施形態が粘着剤層付偏光板以外の任意の適切な樹脂シートにも適用され得ることは、当業者に自明である。すなわち、本発明の実施形態は、任意の適切な形状を有する任意の適切な樹脂シートの製造に適用され得る。
図5は、本発明の実施形態による製造方法における樹脂シート(ここでは、粘着剤層付偏光板)の端面加工の概要を説明するための概略斜視図である。本図にワークWが示されている。図5に示すように、粘着剤層付偏光板を複数枚重ねることにより、ワークWが形成される。粘着剤層付偏光板は、ワーク形成に際し、代表的には原反ロールから任意の適切なサイズおよび形状に切断されている。具体的には、粘着剤層付偏光板は矩形形状に切断されていてもよく、矩形形状に類似する形状に切断されていてもよく、目的に応じた適切な形状(例えば、円形)に切断されていてもよい。図示例では、粘着剤層付偏光板は矩形形状に切断されており、ワークWは、互いに対向する外周面(切削面)1a、1bおよびそれらと直交する外周面(切削面)1c、1dを有している。切断は、任意の適切な手段により行われる。切断手段の具体例としては、打ち抜き刃(例えば、トムソン刃)による打ち抜き、レーザー照射が挙げられる。1つの実施形態においては、粘着剤層付偏光板の粘着剤層表面にははく離ライナーが仮着されていてもよく、および/または、粘着剤層付偏光板の粘着剤層と反対側の表面には表面保護フィルムが仮着されていてもよい。
次に、ワークWの外周面の所定の位置を、複合切削工具20により切削(端面加工)する。複合切削工具20は、代表的には、工作機械(図示せず)に保持され、複合切削工具の回転軸まわりに高速回転されて、回転軸に交差する方向に送り出されながら切削刃をワークWの外周面に当接させ切り込ませて用いられる。すなわち、切削は、代表的には、複合切削工具の切削刃をワークWの外周面に当接させ切り込ませることにより行われる。さらに、本発明の実施形態によれば、切削刃による切込みに続いて、回転軌道の半径が切削刃よりも大きい研磨部による研磨(切削)が行われる。このような研磨部による切削が追加的に行われることにより、分厚いワークであっても不具合なく(より詳細には、ワークに切削刃が当接しないことに起因する削り残しがなく、ワークの厚み方向全体にわたって均一に)端面加工を行うことができる。さらに、粘着剤層付偏光板(代表的には、偏光子)のクラック、切削刃の刃汚れ、および、ブロッキングを抑制することができる。特に、経時的なクラックの進行を良好に抑制することができる。加えて、粘着剤層付偏光板にはく離ライナーおよび/または表面保護フィルムが仮着されている場合には、これらの浮きを抑制することができる。ここで、切削刃の刃汚れとは、切削刃に粘着剤層の粘着剤が付着して切削性能(加工性能)が許容範囲を超えて低下する現象をいう。ブロッキングは上記のとおりである。
実施例、比較例および参考例で得られた粘着剤層付偏光板を、粘着剤層を介してガラス板(厚み1.1mm)に貼り付け、試験サンプルとした。
(1-1)ヒートショック試験によるクラック
上記試験サンプルを-40℃で30分間保持した後85℃で30分間保持することを300サイクル繰り返すヒートショック試験に供し、試験後のクラックの発生状態を光学顕微鏡(倍率5倍)により観察した。具体的には、クラックの発生個数および長さ(μm)を調べ、以下の基準で評価した。
A:個数が10個以下で、かつ、最大長さが500μm以下
B:個数は10個以下であるが、最大長さが500μmを超える
C:個数が10個を超え、かつ、最大長さが500μmを超える
(1-2)加熱試験によるクラック
上記試験サンプルを105℃、1000時間の加熱試験に供し、(1-1)と同様に評価した。
実施例、比較例および参考例で得られた粘着剤層付偏光板における表面保護フィルムおよびはく離ライナーの浮き量をルーペもしくは顕微鏡で測定した。1つのワークにおける浮き量の最大値を浮き量とし、以下の基準で評価した。
A:浮き量が300μm以下
B:浮き量が300μmを超えて500μm以下
C:浮き量が500μmを超える
実施例の端面加工後の複合切削工具の切削刃、ならびに、比較例および参考例の端面加工後のエンドミルの切削刃の粘着剤による汚染状態を観察し、以下の基準で評価した。
A:汚染は実質的に認められなかった
B:汚染が認められたが、加工に問題は生じなかった
C:著しい汚染が認められ、加工にも問題が生じた
実施例、比較例および参考例の端面加工後のワークの状態を観察し、以下の基準で評価した。
A:ワークから個々の粘着剤層付偏光板への分離が容易であった
B:ワークから個々の粘着剤層付偏光板への分離は可能であるが、分離操作が困難であった
C:ワークが完全にブロック状となっており、個々の粘着剤層付偏光板への分離が不可能であった
常法により、視認側から順に表面保護フィルム(60μm)/シクロオレフィン系保護フィルム(47μm)/偏光子(5μm)/シクロオレフィン系保護フィルム(24μm)/粘着剤層(20μm)/はく離ライナーの構成を有する粘着剤層付偏光板を作製した。なお、表面保護フィルムとしては、PET基材(50μm)/粘着剤層(10μm)の構成を有する表面保護フィルムを用いた。この粘着剤層付偏光板を5.7インチサイズ(縦140mmおよび横65mm程度)に打ち抜いた。ここで、偏光子の吸収軸方向は横方向(短辺方向)となるように打ち抜きを行った。打ち抜いた粘着剤層付偏光板を複数枚重ねてワークとした。ワークの総厚みは45mmであった。得られたワークをクランプ(治具)で挟んだ状態で、エンドミルにより短辺(偏光子の吸収軸方向)の端面加工を行った。具体的には、外径9mm、2枚刃、ねじれ角45°のエンドミルを用いて、それぞれの短辺を粗加工および仕上げ加工の2回の端面加工に供した。粗加工の削り量は0.2mmであり、仕上げ加工の削り量は0.1mmであった。粗加工および仕上げ加工のいずれにおいても、エンドミルの送り速度は1,000mm/分、回転数は35,000rpmであった。次いで、本発明の実施形態の複合切削工具により長辺(偏光子の吸収軸方向と直交する方向)の端面加工を行った。複合切削工具は、上記エンドミルの切削刃の逃がし面に突出高さ20μmの研磨部が設けられたものを用いた。研磨部の突出面はダイヤモンド粒子を含むやすり状(または回転砥石状)であった。切削刃の刃先から研磨部の回転方向に向く壁面までの距離Lは0.9mmであり、回転軸から刃先までの距離R1とはL=0.167×R1の関係を有していた。長辺の端面加工は、同一条件で2回行った。具体的には、複合切削工具の送り速度は1,000mm/分、回転数は8,000rpm、1回の削り量は0.1mmであった。このようにして、粘着剤層付偏光板を得た。端面加工においては、エンドミルおよび複合切削工具の工作機械への保持状態を精密に調整する必要はなく、かつ、ワークの厚み方向全体にわたって均一な切削が実現されていた。得られた粘着剤層付偏光板について、上記(1)~(4)の評価を行った。結果を表1に示す。
ワークの厚みを60mmとしたこと以外は実施例1と同様にして粘着剤層付偏光板を得た。端面加工においては、エンドミルおよび複合切削工具の工作機械への保持状態を精密に調整する必要はなく、かつ、ワークの厚み方向全体にわたって均一な切削が実現されていた。得られた粘着剤層付偏光板について、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1と同様にして形成したワークの全辺(外周全体)をエンドミルのみで端面加工した。具体的には、ワークの外周全体を一筆書きの要領で粗加工および仕上げ加工の2回の端面加工に供した。粗加工および仕上げ加工の条件は実施例1と同様であった。次いで、回転砥石(#400)を用いて長辺のみを端面加工した。回転砥石の回転数は1,000rpm、送り速度は500mm/分であった。このようにして、粘着剤層付偏光板を得た。エンドミルの端面加工において、ワークの一部(厚み方向における上端部または下端部)に切削不良が発生した。切削不良は、長辺において顕著であった。得られた粘着剤層付偏光板について、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
ワークの厚みを15mmとしたこと以外は比較例1と同様にして粘着剤層付偏光板を得た。端面加工において切削不良は認められなかった。得られた粘着剤層付偏光板について、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
表1から明らかなように、本発明の実施例の複合切削工具は、分厚いワークであっても不具合なく切削できることがわかる。
20 複合切削工具
21 回転軸
22 本体
23 切削刃
23a 刃先
23b すくい面
23c 逃がし面
24 研磨部
Claims (7)
- 回転軸を中心として回転する本体と;
該本体の外周部に設けられた、刃先とすくい面と逃がし面とを有する切削刃と;
該切削刃の逃がし面の一部に該本体と一体に形成された突出部として設けられた研磨部であって、やすり状表面を有する、研磨部と;
を有し、
該切削刃のねじれ角が10°~55°であり、
該研磨部は、回転軸に直交する方向の断面において、回転方向を向く壁面と回転方向と反対側を向く壁面とを有し、
該研磨部の突出高さHが0.1μm~150μmであり、
該刃先から該研磨部の回転方向を向く壁面までの距離Lと下記の距離R1とが、下記式(1)を満足し、
L≧0.1×R1 ・・・(1)
接着剤層および/または粘着剤層と偏光子とを含む光学フィルムの切削に用いられる、複合切削工具:
ここで、突出高さHは、H=R2-R1で表され、R1は切削刃の回転軌道の半径であり、R2は研磨部の回転軌道の半径である。 - 1ピッチごとの削り残し高さPhが0.03μm~280μmである、請求項1に記載の複合切削工具:
ここで、ピッチPは下記式(2)で表され、1ピッチごとの削り残し高さPhは下記式(3)で表される:
P=F/(S×N) ・・・(2)
Ph=arcsin(P/2×R1) ・・・(3)
式(2)において、Fは複合切削工具の送り速度(mm/分)であり、Sは複合切削工具の回転数(rpm)であり、Nは複合切削工具の切削刃の数である。 - 前記回転方向を向く壁面および回転方向と反対側を向く壁面が、前記回転軸に対して放射状に、または、前記切削刃の逃がし面と実質的に直交するよう外側に延びている、請求項1または2に記載の複合切削工具。
- 前記研磨部がダイヤモンド粒子を含む、請求項1から3のいずれかに記載の複合切削工具。
- すくい角θ1が-30°~45°であり、刃先角θ2が20°~100°である、請求項1から4のいずれかに記載の複合切削工具:
ここで、すくい角とは、前記回転軸に直交する方向の断面において、該回転軸と前記刃先とを結ぶ直線と、該刃先からすくい面に沿って延びる直線と、のなす角度であり;刃先角とは、該回転軸に直交する方向の断面において、該刃先からすくい面に沿って延びる直線と、該刃先から逃がし面に沿って延びる直線と、のなす角度である。 - 樹脂シートを複数枚重ねてワークを形成すること、および
該ワークの外周面を請求項1から5のいずれかに記載の複合切削工具で切削すること、
を含み、
該樹脂シートが、接着剤層および/または粘着剤層と偏光子とを含む光学フィルムを含む、
樹脂シートの製造方法。 - 前記ワークの厚みが30mm以上である、請求項6に記載の製造方法。
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