JPH08103942A - シートの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 はみ出し部の悪影響がシート有効部に及ぶこ
とがないシートの成形方法を提供する。 【構成】 ダイスから押し出した溶融状態の熱可塑性樹
脂を少なくとも１対の冷却ロール間に挟み込んでシート
成形を行う押し出し成形法において、該シートの有効部
からはみ出た樹脂を、ロール間に樹脂を挟み込むと同時
に又は挟み込みの直後に切り取るシートの成形方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシートの成形方法に関
し、特に押し出し成形法、特に光学的に情報の記録／再
生を行う情報記録媒体用基板の成形方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光学的に情報の記録／再生を行う光記録
媒体用基板には、トラッキング用の案内溝の凹凸や、ア
ドレス情報ピット等の微細なプリフォーマットパターン
が刻設されている。従来これらのプリフォーマットパタ
ーンの付いた基板を成形する方法として、インジェクシ
ョン成形法やコンプレッション成形法が知られている。

【０００３】また、プリフォーマットパターンの付いた
基板を高速かつ大量に成形する方法として、連続押し出
し成形によるローラーグルービング法がある。これは熱
可塑性樹脂を押し出し機により加熱・溶融してＴダイよ
り押し出し、鏡面ロールとスタンパーロールの間を通
し、シート化すると同時にプリフォーマットの凹凸パタ
ーンを樹脂表面に転写して、光ディスク、光カード、光
テープ等の光学的情報記録媒体用の基板を連続的に成形
する方法である。

【０００４】具体的に、図４に示すローラーグルービン
グ法がある。同図４は、３本ロール方式により成形樹脂
に案内溝やプリフォーマットパターン等の凹凸形状を転
写し、光学的記録媒体用基板を成形する製造装置を示す
模式図であり、１は押し出し機、２はＴダイ、３は成形
用第１ロール、４は第２ロール（スタンパーロール）、
５は第３ロール、６は熱溶融状態の樹脂シート、７はプ
リフォーマットパターンが転写された成形シートであ
る。

【０００５】押し出し機１のＴダイ２からシート状に押
し出された熱溶融状態の樹脂シート６は第１冷却ロール
３とスタンパーロール（第２冷却ロール）４の間に導か
れ、ここで両ロール３、４により押圧されると共に、ス
タンパーロール４の表面に設けられた光情報記録媒体用
の凹凸プリフォーマットパターン形状が転写される。こ
のような微細凹凸パターンを転写させる場合、シートの
厚みは均一であることが望まれる。

【０００６】しかし、ダイスから押し出した溶融状態の
シートは、シート幅が縮小しシート両端が厚くなるネッ
クインにより両端部の厚みが厚くなるため、この厚くな
った部分がロール表面と良く当たり、厚み精度の良いこ
とを要求されるシート中央部での当たりが弱くなり、転
写不良を起こすことがあった。そこで図５に示すよう
に、ロールの中央部に外周部のロール面よりも突出した
凸部８を設け、この部分をシート中央部に当接させるこ
とで、厚み精度、転写性が共に良好なシートを得てい
た。ネックインの部分、即ちロールの凸部に接触しなか
った部分は、はみ出し部分１０として成形後切り落とし
ていた。なお、ロール上に突出した凸部の段差はネック
インによるシートの両端部に生じる厚みムラよりも大で
ある。９はシート中央部のシート有効部である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな装置で押し出し成形を行うと、図６に示すように、
ロールの凸部８に接触したシート有効部９からはみ出し
たはみ出し部１０の樹脂が第２冷却ロール４に接触しな
い状態で成形されるため、シートが第２冷却ロールの下
部に回り込んだ時に冷却されぬまま垂れ下がり、シート
有効部を変形させたり、シート有効部側へ折れ曲がって
貼り付いたりする欠点があった。

【０００８】そこで図７に示す様に、はみ出し部にエア
ーナイフ等でエアーを吹き付け、第２ロール上に溶融状
態のはみ出し部を接触させることによって、はみ出し部
の樹脂も冷却硬化が可能となり、はみ出し部の垂れ下が
りが防止できる様になったが、この方法によれば、当て
たエアーによってシートの冷却ムラを引き起こしたり、
挟み込む前の樹脂に不要な振動を与えたりするといった
新たな欠点が生じた。

【０００９】本発明は、この様な従来技術の欠点を改善
するためになされたものであり、押し出し成形法におい
てシートの有効部からはみ出た樹脂を、ロール間に樹脂
を挟み込むと同時に又は挟み込みの直後に切り取ること
によって、はみ出し部の悪影響がシート有効部に及ぶこ
とがなく、シート有効部を変形させたり、シート有効部
側へ折れ曲がって貼り付いたりする問題を解決したシー
トの成形方法を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、ダイス
から押し出した溶融状態の熱可塑性樹脂を少なくとも１
対の冷却ロール間に挟み込んでシート成形を行う押し出
し成形法において、該シートの有効部からはみ出た樹脂
を、ロール間に樹脂を挟み込むと同時に又は挟み込みの
直後に切り取ることを特徴とするシートの成形方法であ
る。

【００１１】更に本発明のシートの成形方法によれば、
前記切り取り手段としてワイヤー線を用い、該ワイヤー
線をロール間に熱可塑性樹脂と共に挟み込み、かつ挟み
込むと同時に又は挟み込みの直後に該熱可塑性樹脂を横
切るようにワイヤー線を通過させて切断することを特徴
とする。

【００１２】更に本発明のシートの成形方法によれば、
前記押し出し成形に用いる１対のロールの少なくとも一
方に、シートの有効部に相当する凸状の段差部が設けら
れていることを特徴とする。

【００１３】更に本発明のシートの成形方法によれば、
前記押し出し成形に用いる１対のロールの少なくとも一
方に、シートの有効部に相当する凸状の段差部が設けら
れており、かつ該有効部に光情報記録媒体用の凹凸のプ
リフォーマットパターンを設け、押し出し成形によって
熱可塑性樹脂をシート化すると同時に該プリフォーマッ
トパターンをシート上に転写することを特徴とする。

【００１４】以下、本発明を詳細に説明する。図１は本
発明の押し出し成形方法の一例を示す説明図である。図
２は図１の本発明のシート基板の押し出し成形法に係る
一例をＡの方向より見た斜視図である。同図において、
押し出し機１のＴダイ２からシート状に押し出された熱
溶融状態の樹脂シート６は第１冷却ロール３とスタンパ
ーロール（第２冷却ロール）４の一対のロール間に挟み
込まれ、第２冷却ロールに接触した状態で徐冷され第３
ロールに引き込まれ、スタンパーロール４の表面に設け
られた光情報記録媒体用の凹凸プリフォーマットパター
ン形状が転写される。図中１１は切断用ワイヤー線であ
る。

【００１５】一方、切断用ワイヤー線は図１及び図２に
示される如く、押し出された熱可塑性樹脂シート６と第
２冷却ロール４の間から対ロールに挟み込んだ後、第１
冷却ロール３側へ引き取ることにより、樹脂の挟み込み
と同時、又は直後にシートのはみ出し部分１２の切断が
実行される。

【００１６】切断に用いるワイヤー線の材質としてはあ
らゆる金属を用いることができ、また、半溶融状態のシ
ートを切断できる強度と耐熱性があれば金属に限定され
ない。ワイヤー線はエンドレス状であることが望まし
い。

【００１７】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。

【００１８】実施例１ 従来より公知のフォトリソ法で作製した幅３μｍ、ピッ
チ１２μｍの直線状の凹凸を有する光カード用トラッキ
ングトラックのパターンを有するマスタースタンパーか
ら、電鋳法によって転写した、厚み２５０μｍのニッケ
ル製のフレキシブルスタンパーを、凸部を持たない冷却
ロールの表面に巻きつけ、ネジ止めして固定することで
ロール表面に突出した凸部を有するロール状スタンパー
を得た。該ロール状スタンパーを図１の第２冷却ロール
として用い、一方対ロールである第１冷却ロール表面に
も、スタンパーと対面する部分に凸部を設けた段差ロー
ルを用い、図１と同様の成形装置を組み立て、口径６５
ｍｍの押し出し機（３００ｍｍ幅のＴダイ）によりシー
トを押し出し、基板を成形した。押し出し機内部の温度
は２７０℃、Ｔダイの温度は２９０℃に設定した。

【００１９】第１〜第３冷却ロール温度を１２０℃に設
定し、溶融したポリカーボネート樹脂（帝人化成、パン
ライトＬ−１２２５）を押し出し、引き取り速度３．０
ｍ／ｍｉｎで成形を行った。

【００２０】この時、図１及び図２に示すように第２冷
却ロールの表面の凸部に接するように、凸部の両脇から
２本のエンドレスのピアノ線（直径０．２ｍｍ）を引き
込み、２本のロールの間に樹脂と共に挟み込んだ後、両
脇のピアノ線を第１冷却ロール表面の凸部に接するよう
に、第１冷却ロール側へ引き取った。ピアノ線はローラ
ーの駆動により回転し、切断されたはみ出し部の樹脂は
真下に落とした。

【００２１】上記成形条件により、光カード用プリフォ
ーマットパターンを有するポリカーボネート樹脂基板
（厚さ０．４ｍｍ）を得た。得られたシート基板の厚み
精度は１０ミクロン以内であり、かつ歪みのないシート
が得られた。また、均一に冷却されるため、複屈折のば
らつきが極めて少なかった。

【００２２】実施例２ 実施例１と同様にして光カード用プリフォーマットパタ
ーンを有するポリカーボネート樹脂（帝人化成、パンラ
イトＬ−１２２５）製基板を得た。成形条件として、Ｔ
ダイの温度を３２０℃、第１〜第３冷却ロール温度を１
３５℃、引き取り速度４．０ｍ／ｍｉｎに設定した。こ
の条件で図１と同様の装置で基板成形を行ったところ、
挟み込んだ瞬間の樹脂の粘度が低いため、切断部が再溶
着し、溶着部で糸引きを起こした。

【００２３】そこで図３に示すように、第２ロールの下
部に補助ロール１３を１本増設し、補助ロールでピアノ
線を引き取ることによってはみ出し部の切断を行ったと
ころ、樹脂の粘度のある切断部の再溶着がなく、または
み出し部の影響がシートの有効領域に及ぶこともなく、
良好に切断することができた。得られたシートは、樹脂
が低粘度のうちに成形を行ったため、波長８３０ｎｍに
おける複屈折が２０ｎｍ（シングルパス）以下を達成す
るとともに、低粘度成型で特に顕著であった樹脂のはみ
出し部の悪影響を排除することができた。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、押し出
し成形法においてシートの有効部からはみ出た樹脂を、
ロール間に樹脂を挟み込むと同時に又は挟み込みの直後
に切り取ることによって、はみ出し部の悪影響がシート
有効部に及ばないため、シート有効部を変形させたり、
シート有効部側へ折れ曲がって貼り付いたりする問題が
解決された。

【００２５】また、はみ出し部にエアーを吹き付ける必
要もないため、エアーによるシートの冷却ムラがなく、
挟み込む前の樹脂の振動も最小限に抑えることができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の押し出し成形方法の一例を示す説明図
である。

【図２】図１の本発明のシート基板の押し出し成形法に
係る一例をＡの方向より見た斜視図である。

【図３】本発明のシート基板の押し出し成形法に係る別
の実施例を示す説明図である。

【図４】従来のローラーグルービング法によるシート基
板成形法の一例を示す説明図である。

【図５】表面に凸の段差を有するロールにより、樹脂を
挟み込んだところを示した説明図である。

【図６】従来の段差ロールを用いた押し出し成形法の一
例を示す説明図である。

【図７】従来の段差ロールを用いた押し出し成形法の他
の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 押し出し機 ２ Ｔダイ ３ 第１ロール ４ 第２ロール（スタンパーロール） ５ 第３ロール ６ 熱溶融状態の樹脂シート ７ 成形シート ８ 凸部 ９ 成形シート有効領域 １０，１２ はみ出し部分 １１ 切断用ワイヤー線 １３ 補助ロール １４ エアーナイフ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイスから押し出した溶融状態の熱可塑
   性樹脂を少なくとも１対の冷却ロール間に挟み込んでシ
   ート成形を行う押し出し成形法において、該シートの有
   効部からはみ出た樹脂を、ロール間に樹脂を挟み込むと
   同時に又は挟み込みの直後に切り取ることを特徴とする
   シートの成形方法。
2. 【請求項２】 前記切り取り手段としてワイヤー線を用
   い、該ワイヤー線をロール間に熱可塑性樹脂と共に挟み
   込み、かつ挟み込むと同時に又は挟み込みの直後に該熱
   可塑性樹脂を横切るようにワイヤー線を通過させて切断
   する請求項１記載のシートの成形方法。
3. 【請求項３】 前記押し出し成形に用いる１対のロール
   の少なくとも一方に、シートの有効部に相当する凸状の
   段差部が設けられている請求項１記載のシートの成形方
   法。
4. 【請求項４】 前記押し出し成形に用いる１対のロール
   の少なくとも一方に、シートの有効部に相当する凸状の
   段差部が設けられており、かつ該有効部に光情報記録媒
   体用の凹凸のプリフォーマットパターンを設け、押し出
   し成形によって熱可塑性樹脂をシート化すると同時に該
   プリフォーマットパターンをシート上に転写する請求項
   １記載のシートの成形方法。