JPH04118213A - 樹脂シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は樹脂シートの製造方法に関し、特に光学異方性
を有する非品性熱可塑性樹脂を押出成形によってシート
化するにあたり、部分的に応力を集中させ、その他の部
分では光学的歪の少ない樹脂シートを製造する方法に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、光学的用途に用いられる熱可塑性樹脂シートを押
出し成形法で製造するには、アクリル系樹脂やアモルフ
ァスポリオレフィン等の非品性で本質的に光学的に等方
性である樹脂が使用されてきた。

しかし、光カードや光ディスク等の記録媒体や表示素子
などでは、機械的強度や耐熱性が要求されるものがある
。その様な場合には、光学的異方性を有する樹脂を用い
て光学的歪みの少ないシートを作成した方が、総合特性
として良好である場合がある。この様な光学的異方性を
有する樹脂としては、ポリカーボネート、ポリサルホン
、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド等の樹脂
を挙げることができる。

これらの光学的異方性を有する樹脂を光学的歪みがなく
押出成形する方法としては、特公平１−２９１３４号公
報に開示されている方法が報告されている。この方法で
は、厚さ　１１００ｐ程度のフィルムの作成は可能であ
るが、厚さ３００ｐｍ以上のシートの両面に冷却ロール
の面を精度良く転写し、かつ光学的歪みの少ない樹脂シ
ートを作成することはできなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、従来方法では製造することの困難であった光
学的異方性を有する熱可塑性樹脂を押出成形して、必要
とするシート面以外の部分に応力を集中させることによ
って、それ以外の必要とする部分では光学的歪がな（、
冷却ロールの面を精度良く転写した樹脂シートを製造す
る方法を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 即ち、本発明は、光学異方性を有する熱可塑性樹脂を押
し出し成形によりシート成形する方法において、前記シ
ートを部分的に応力を集中させて成形することを特徴と
する樹脂シートの製造方法である。

また、本発明は、光学異方性を有する熱可塑性樹脂を押
し出し成形によりシート成形する方法において、前記シ
ートの２ケ所以上を他の部分より厚く成形して応力を集
中させることを特徴とする樹脂シートの製造方法である
。

さらに、本発明は、光学異方性を有する熱可塑性樹脂を
押し出し成形によりシート成形する方法において、２ケ
所以上のギャップの狭い部分を設けた冷却用ロールを用
いてシート成形し、前記ギャップの狭い部分で成形され
た部分に応力を集中させることを特徴とする樹脂シート
の製造方法である。

また、本発明は、光学異方性を有する熱可塑性樹脂を押
し出し成形によりシート成形する方法において、部分的
に凸部を設けたスタンパを冷却用ロールに取り付けてシ
ート成形し、前記凸部で成形された部分に応力を集中さ
せることを特徴とする樹脂シートの製造方法である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において、応力を集中させる方法としては、シー
トの２ケ所以上を厚くすることによってシートの厚い部
分に応力を集中させる方法がある。

厚み分布をつける方法としては、Ｔダイのリップ部分の
ギャップを２ケ所以上広くする方法や、Ｔダイ内部の樹
脂の流路に２ケ所以上温度の高い部分を設ける方法、Ｔ
ダイ内部に２ケ所以上樹脂に対する摩擦係数の小さい部
分を設ける方法等が挙げられるが、本発明はこれらに限
定されるものではなく、Ｔダイから出た樹脂の２ケ所以
上が厚くなっていればどの様な方法でも良い。

また、別の応力を集中させる方法としては、第１冷却ロ
ールと第２冷却ロールのギャップに２ケ所以上狭い部分
を設け、そこに均一な厚さの樹脂を押し出して冷却する
方法がある。

ギャップを２ケ所以上狭くする方法としては、少なくと
も一方の冷却ロールを第６図に示す様な凸部８を形成し
た断面形状に研磨する方法や、２ヶ所以上厚くなってい
る部分を有するシートを少なくとも一方の冷却ロールに
取り付ける方法などが挙げられる。シートの取り付は方
法は、ネジ等で機械的に固定する方法や、接着剤や低融
点金属等を均一な厚さにして接着する方法や、２つの冷
却ロールで２ケ所以上に均一な厚さに耐熱性物質を付着
させる方法等が挙げられるが、本発明はこれらに限定さ
れるものではな（、冷却ロールに２ケ所以上のギャップ
の狭い部分が設けられていれば、どの様な方法を用いて
も良い。

また、光記録媒体用基板を作成する場合等では、スタン
パの有効部以外の部分を凸状にしだものを作成して、そ
れを冷却ロールに取り付ける方法もある。

これ以外の方法でも成形する時に必要とするシート面以
外の部分に応力を集中させることができればよい。

以上述べた様な方法で、製品として必要な部分以外の部
分に応力を集中させて光学的異方性を有する熱可塑性樹
脂を押出し成形でシート成形することにより、応力の集
中した部分に光学的歪み（複屈折）が集中し、製品とし
て必要な部分にはほとんど光学的歪み（複屈折）のない
シートを得ることができる。

［実施例］ 以下、実施例を示しさらに詳しく本発明を説明する。

実施例１ 第１図乃至第２図は本発明の第１の実施例を示し、第１
図は本発明の樹脂シートの製造方法により作成した熱可
塑性樹脂シート１の形状を示す模式図である。２は樹脂
シート１の厚い部分、３は薄い部分である。第２図は樹
脂シート１の成形に用いたＴダイ５のリップの形状を示
す模式図である。４はＴダイリップの開口部である。

押出成形機には６５ｍｍφの押出し機を用い、Ｔダイに
は、リップ長３００ｍｍ、リップの広い部分と狭い部分
との差を０．０３ｍｍとしてポリカーボネート樹脂（音
大パンライト　Ｌ−１３００）をＴダイ温度３１０℃で
押し出し、直径３００ｍｍφの水平３本ロールで１、２
ｍ／ｍｉｎの速度で引き取り、厚さ　０．６ｍｍのシー
トを作成した。第３図は作成した樹脂シートの厚み分布
を示すグラフであり、第４図は樹脂シートの複屈折分布
を示すグラフである。同図から明らかな様に、樹脂シー
トの厚い部分に応力が集中し複屈折が太き（なり、その
ほかの部分での複屈折率は小さ（、面精度も良好であっ
た。

実施例２ 第５図に示すように、リップ幅９００ｍｍのＴダイ５′
の内部に、ヒーター６を４本埋め込み、温度を他の部分
より１０℃高くしてポリカーボネート樹脂（音大パンラ
イト　Ｌ−１２２５）をＴダイ温度２９０℃で押し出し
、厚さ　１．２ｍｍのシートを作成した。

ヒーターのある部分の板厚は、他の部分より最大で０．
０５ｍｍ厚くなり、複屈折も　１００〜２５０　ｎｍで
あったが、その他の部分は３０ｎｍ以下であり、面精度
も良好であった。

実施例３ 引き取り機の第１冷却ロールに、第６図に示す様な冷却
ロール７を用いてシート成形を行なった。８はロールの
凸部であり、最も高さの差のあるところの値は０．０３
ｍｍであった。

ノツプ幅６００ｍｍのＴダイを用いて、厚さ　０．３ｍ
ｍのシートを形成したところ、第１冷却ロールの凸部８
に対応した部分に応力が集中し、複屈折が１１００ｎ以
上になったが、凸部８以外のところでは複屈折は２５ｎ
ｍ以下であり、面精度も良好であった。

実施例４ 第７図に示す様に、ロール面長６００ｍｍ、ロール径３
５０ｍｍφの冷却ロール９に、幅１０ｍｍ、厚さ０．０
２ｍｍの凸部形成用ステンレスベルト１０を９０ｍｍお
きにシアノアクリレート系接着剤（ソニーケミカル製５
Ｃ−５５）を用いて一周分づつ４ケ所に取り付けて冷却
ロールを得た。

Ｔダイ温度３００℃でポリカーボネート樹脂（音大パン
ライト　Ｌ−１２５０）を押し出し、上記冷却ロールを
第１冷却ロールとして用いて厚さ　０．６ｍｍの樹脂シ
ートを成形した。

得られた樹脂シートの凸部形成用ステンレスベルト１０
にあたった部分の複屈折は１５０ｎｍ以上であったが、
その他の部分は３０ｎｍ以下であり、面精度も良かった
。

実施例５ 光カードのパターンのついたニッケルスタンバを次の様
にして作成した。

鏡面研摩した２５０ｍｍφ、厚さ１０ｍｍのガラス板に
シランカップリング剤（日本ユニカー製Ａ−１７４）を
スピンコードし、　１２０℃、１時間ベーキングした。

冷却後、２Ｐ樹脂（大日本インキ製ＳＴＭ４０１）を０
．３５　ｇ中央部に滴下し、その上からカードパターン
のついた５インチφ、　　２．５ｍｍ厚のフォトマスフ
を載せ、ＵＶ光を照射して２Ｐ樹脂を硬化させてフォト
マスクを剥離し、厚さ２０ｇｍの２Ｐ樹脂の凸部のある
ガラス原盤を得た。これにＮｉをスパッタして導電化処
理した後、Ｎｉを電鋳した。それをＮｉ厚１５０ｐｍと
なるまで研摩し、　１５０Ｘ　１５０　ｍｍの大きさに
切断し、光カードパターン付きニッケルスタンパを得た
。このスタンパの断面図を第８図に示す。パターン部の
凹部１２はその周辺の凸部１１より約２０ｇｍ薄（なっ
ていた。

これを３５０ｍｍφ、ロール面長６００ｍｍの冷却ロー
ルにシアノアクリレート系接着剤（ソニーケミカル類５
Ｃ−５５）を用いて接着し、ロールスタンパとした。こ
のロールスタンパを第２冷却ロールとして用い、ポリカ
ーボネート樹脂（音大パンライトＬ−１２２５）をＴダ
イ温度３００℃で押し出し０．４ｍｍ厚の樹脂シートを
作成した。

スタンパの周辺部の凸部に応力が集中した。得られた樹
脂シートの複屈折を測定したところ、スタンパの周辺部
では８０〜２５０　ｎｍ、凹部全体では３゜ｎｍ以下で
、プリフォーマット等のあるパターン部では２０ｎｍ以
下であり、面精度も良好でプリフォーマットの転写率も
９５％以上であった。

実施例６ 実施例５と同様にして、３．５インチφの光デイスクパ
ターンのついた１５０Ｘ　１５０　ｍｍ、厚さ　１５０
ｇｍのニッケルスタンパを作成した。これに鋼材にＮｉ
メツキの施されたメカニカル固定用治具をＥＢ溶着装置
ＥＢＩＷ６ＬＢ　（三菱電機■製）を用い、真空度５×
１０−”Ｔｏｒｒ、加速電圧６０ＫＶ、ビーム電流３．
２ｍＡ。

ビーム速度４．０ｍ／ｍｉｎの条件でスタンパパターン
の裏面にメカニカル固定用治具を取り付け、固定治具用
の溝加工を施した冷却用ロールに取り付けた。

これを第２冷却ロールに用いて、ポリカーボネート樹脂
（音大パンライト　Ｌ−１２５０）をＴダイ温度３１０
℃で押し出し　１．２ｍｍ厚の樹脂シートを作成した。

スタンパの周辺部の凸部に応力が集中した。得られた樹
脂シートの複屈折を測定すると、　１００〜３００　ｎ
ｍであった。スタンパの凹部での複屈折は３０ｎｍ以下
であり、面精度も良好で、グループの転写率も９４％以
上であった。

実施例７ 実施例５と同様にして、凸部付きＮｉスタンパを作成し
た。

このＮｉスタンパの凸部を取り除き、第９図に示す様な
波板状の固定具１４に４枚取り付けた。

このスタンパ上に２Ｐ樹脂（大日本インキ製ＳＴＭ４０
１　）を０．３５　ｇ滴下した。シランカップリング剤
（日本ユニカー製Ａ−１７４）をスピンコードし、　１
２０℃、１時間ベーキングしたガラス板（２５０Ｘ　２
５０Ｘ１０ｔｍｍ）を重ね、ＵＶ光を照射して２Ｐ樹脂
を硬化させてから、スタンパを剥離し、第１Ｏ図に示す
様な４枚のカードパターン付きガラス原盤を得た。

これにＮｉを１０００〜２０００人の厚さにスパッタし
て導電化処理した後、電鋳して研摩し、第１１図に示す
様なスタンパを得た。スタンパの最も厚い部分で１３０
終ｍ、最も薄い部分で１１０ｐｍであった。

これをシアノアクリレート系接着剤（ソニーケミカル類
５Ｃ−５５）を用いて、３５０ｍｍφ、　ｔ７−ル面長
６００ｍｍの冷却ロールに接着した。このロールスタン
パを第２冷却ロールとして用いて、ポリカーボネート樹
脂（音大パンライトＬ−１２５０）をＴダイ温度３１５
℃で押し出し０．４ｍｍ厚の樹脂シートを作成した。

Ｎｉスタンパの凸部２０に応力が集中し、その部分の樹
脂シートの複屈折は５０〜２００　ｎｍであった。Ｎｉ
スタンパのパターン部１９では、その部分の樹脂シート
の複屈折が小さ（２０ｎｍ以下であった。

また、カードパターンの転写性も良好であり、９４％以
上であった。

比較例Ｉ Ｔダイリップ開口部の形状を長方形にして、シートの厚
み分布をつけなかった以外は実施例１と同様にして樹脂
シートを製造したところ、複屈折は最も小さいところで
も４０ｎｍ程度で、その範囲もシートのごく一部で他の
部分は８０ｎｍ以上であった。

比較例２ 冷却ロールに凸部のないものを用いた以外は実施例３と
同様にして樹脂シートを製造したところ、複屈折は全体
的に６０〜１００　ｎｍであった。

比較例３ 実施例５で作成したＮｉスタンパの凸部を取り除いて冷
却ロールに接着して、実施例５と同様に光カード基板を
作成したところ、パターン内での複屈折は５０〜１００
　ｎｍであった。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、光学的異方性を
有する熱可塑性樹脂を押出成形して、必要とするシート
面以外の部分に応力を集中させることによって、それ以
外の必要とする部分では光学的歪がなく、冷却ロールの
面を精度良く転写した樹脂シートを容易に作成すること
が可能となった。

また、応力を集中させる部分を任意に設定することも可
能であるため、光ディスクや光カード基板を作成する場
合には、応力集中部を切断用スペースとして用いること
により、樹脂のムダを少な（することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１の樹脂シートの製造方法によ
り作成した熱可塑性樹脂シートの形状の一例を示す模式
図、第２図はその樹脂シートの成形に用いたＴダイのリ
ップの形状を示す模式図、第３図はその作成した樹脂シ
ートの厚み分布を示すグラフ、第４図はその樹脂シート
の複屈折分布を示すグラフ、第５図は実施例２の樹脂シ
ートの製造に用いるＴダイの内部構造を示す模式図、第
６図は実施例３の樹脂シートの製造に用いる冷却ロール
の１例を示す模式的断面図、第７図は実施例４の樹脂シ
ートの製造に用いる冷却ロールの１例を示す概略図、第
８図は実施例８の樹脂シートの製造に用いるスタンパの
１例を示す断面図、第９図は実施例７のカードパターン
の付いたスタンパを固定具に取り付けた例を示す断面図
、第１０図は実施例７のカードパターンの付いたガラス
原盤の説明図および第１１図は実施例７のカードパター
ンが凹部に付いたスタンパの説明図である。 １・・・樹脂シート ２・・・厚い部分 ３・・・薄い部分 ４・・・Ｔダイリップの開口部 ５．５′　・・・Ｔダイ ６・・・Ｔダイ内部のヒーター ７．９・・・冷却ロール ８・・・凸部 ＩＯ・・・凸部形成用ステンレスベルト１１．１１′・
・・凸部 １２・・・凹部 １３・・・カードパターン部 １４・・・固定具 １５・・・スタンパ １６・・・２Ｐ樹脂 １７・・・カードパターン １８・・・ガラス板 １９・・・Ｎｉスタンバのパターン部 ２０・・・Ｎｉスタンバの凸部 第１図 第２図 第３図 第４図 シート賭〃・うの距＾１ 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学異方性を有する熱可塑性樹脂を押し出し成形
   によりシート成形する方法において、前記シートを部分
   的に応力を集中させて成形することを特徴とする樹脂シ
   ートの製造方法。
2. （２）光学異方性を有する熱可塑性樹脂を押し出し成形
   によりシート成形する方法において、前記シートの２ヶ
   所以上を他の部分より厚く成形して応力を集中させるこ
   とを特徴とする樹脂シートの製造方法。
3. （３）光学異方性を有する熱可塑性樹脂を押し出し成形
   によりシート成形する方法において、２ヶ所以上のギャ
   ップの狭い部分を設けた冷却用ロールを用いてシート成
   形し、前記ギャップの狭い部分で成形された部分に応力
   を集中させることを特徴とする樹脂シートの製造方法。
4. （４）光学異方性を有する熱可塑性樹脂を押し出し成形
   によりシート成形する方法において、部分的に凸部を設
   けたスタンパを冷却用ロールに取り付けてシート成形し
   、前記凸部で成形された部分に応力を集中させることを
   特徴とする樹脂シートの製造方法。