JPH10100228A - 薄マットを有するシートの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シートの一方の面を薄いマット調に仕上げる
ことによって、光学用途において要求される諸性能を具
備したシートを成形することができる方法を提供する。 【解決手段】 本発明によるシートの成形方法は、Ｔダ
イ1 よりシート状に押出した熱可塑性樹脂溶融物R を、
金属ロール4 とゴムロール3 の間に挾圧状態で通過さ
せ、該ゴムロール3 の周面に少なくとも１本の冷却補助
ロール2 を各軸芯が平行となるように接触させてゴムロ
ール3 を冷却することによって、ゴムロール接触面に表
面粗度Ｒａで０．３μｍ以下の薄マットを有するシート
を連続的に成形することを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一方の面に薄いマ
ットを有する熱可塑性樹脂シートの成形方法に関するも
のである。このシートは、通常、もう一方の面に凹凸形
状を有する。このようなシートは、例えば、光の出射方
向を制御するレンズシート等の光学用途、およびグレー
ジング材等の装飾用途に供される。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学用途の熱可塑性樹脂製エンボ
スシートは、非晶質熱可塑性樹脂を素材としてその溶融
物をＴダイからシート状に押出し、周面を凹凸形状にし
た金属ロールと周面をバフ等で研摩したゴムロールの間
に挾圧して冷却固化し、表面に凹凸を有する薄肉シート
を成形するいわゆるエンボス法等によって製造されてい
た。この方法ではゴムロールは５０〜７０℃の温度に水
冷されると共に、金属ロールは溶融樹脂の軟化点あるい
はガラス転移点程度に熱媒体加熱されており、ゴムロー
ル周面には表面粗度０．５μｍ程度以上の凹凸があるた
め、これが忠実かつ均一に樹脂シートの一方の面に転写
されると共に、もう一方の面に金属ロールの凹凸形状が
転写され、表面に凹凸形状を有し裏面にマットを有する
エンボスシートが連続的に成形された。

【０００３】

【従来の問題点】しかし、上述の従来方法では、ゴムロ
ール周面の温度が十分に冷却されていないためにシート
裏面にゴムロール周面の表面粗度がそのまま忠実に転写
されてしまう。その結果、得られた光学用途用シートの
表面粗度は中心線平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１に準じ
る、以下Ｒａと略記する）で０．３μｍ以上になり、こ
のような濃いマット調のためにシートのヘイズが大きく
なった。その結果、特に高屈折性、正反射性、レンズに
似た集光性等が要求される光学用途等では、このような
要求品質を達成することが困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
に鑑み、シートの一方の面を薄いマット調に仕上げるこ
とによって、光学用途において要求される上記諸性能を
具備したシートを成形することができる方法を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるシートの成
形方法は、上記の目的を達成すべく工夫されたもので、
Ｔダイよりシート状に押出した熱可塑性樹脂溶融物を、
金属ロールとゴムロールの間に挾圧状態で通過させ、該
ゴムロールの周面に少なくとも１本の冷却補助ロールを
各軸芯が平行となるように接触させてゴムロールを冷却
することによって、ゴムロール接触面に表面粗度が中心
線平均粗さで０．３μｍ以下である薄マットを有するシ
ートを連続的に成形することを特徴とするものである。

【０００６】本発明で使用されるＴダイは、一般にフィ
ルムまたはシートの成形に使用されるものであってよ
く、押出す熱可塑性樹脂溶融物の流動特性に合ったもの
を適宜選択する。

【０００７】本発明で使用される熱可塑性樹脂は特に限
定されるものではなく、用途および要求品質に合ったも
のを適宜選択する。一般に使用される樹脂は、ポリカー
ボネート、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエ
ステル系樹脂、非晶性共重合ポリエステル、アクリル樹
脂等である。

【０００８】周面に凹凸形状を有する金属ロールも特に
限定されるものではなく、用途および要求品質に合った
周面凹凸形状のものを適宜選択する。金属ロールは、金
属ロールとゴムロールの間にシート状の溶融樹脂を通過
させ挾圧することでロール周面の形状をシートに転写す
るものであるため、圧力に耐えるものが好ましい。金属
ロールの材質は通常エンボスロールとして用いられる材
質であれば特に限定はされないが、通常、鉄、ステンレ
ス鋼その他の鋼、アルミニウム合金等の金属が好適に用
いられる。一般に、挾圧時に金属ロール温度は周面凹凸
形状の転写性に大きく影響を与えるため、ロール温度を
適当な温度に設定できる構造のものが好適に用いられ
る。金属ロールの温度制御方式としては、シーズヒータ
ーを内部に組み込んでロールを加熱する電気加熱方式、
誘導発熱式コイルによる電磁誘導作用によってロールを
加熱する誘導発熱方式、内部流路に熱媒体を循環させて
ロールを間接加熱する熱媒体循環加熱方式等が挙げられ
る。特に好ましいのは熱媒体循環加熱方式であり、この
熱媒体はガスでも良いが好ましくは水、油等の液体であ
る。熱媒体循環構造の好適な例としては、ロール内部に
２条スパイラルまたは４条スパイラル等の熱媒体流路を
配設したものが挙げられる。

【０００９】他方、本発明で使用されるゴムロールとし
ては、これも金属ロールと同じ理由で圧力に耐えるもの
が好ましく、軸芯には通常、鉄、ステンレス鋼その他の
鋼、アルミニウム合金等の金属製のものが好適に用いら
れる。また、一般に挾圧時におけるゴムロール温度はロ
ール周面のマット転写性に大きく影響を与えるため、で
きるだけ低い温度に設定できる構造のロールが用いられ
る。好適に用いられるゴムロールの構造は冷却用熱媒体
循環方式であり、この冷却用熱媒体としては熱交換効率
上ガスよりも水、油等の液体の方が好ましい。液状の冷
却用熱媒体の循環によってロール温度を低く一定に保つ
ことができる内部構造のロール芯部が好適である。該ゴ
ムロール芯部の熱媒体循環構造の好適な例としては、芯
部に２条スパイラルまたは４条スパイラル等の熱媒体流
路を配設したものが挙げられる。

【００１０】ゴムロールの周面ゴム層は、Ｔダイから押
出された溶融樹脂の温度に耐える材質のゴムで構成され
ておればよく、材質としては例えばネオプレンゴム、Ｎ
ＢＲ、シリコーンゴム等が挙げられる。ゴム層の厚みは
特に限定されるものではないが、薄いほど挾圧時の賦形
効果が上がるため可能な限り薄い方がよく、好ましい厚
みは３ｍｍ以下である。ゴムロール周面のマットは薄い
ほど転写されたシートのマットも薄くなるが、ゴムロー
ルの表面粗度はゴムロール製作時の周面研磨の仕方に依
存しているため、ゴムロール周面のマットの薄さには限
界がある。ゴムロール周面のマットを薄くするには、通
常は、＃１５００耐水サンドペーパーでゴムロール周面
の仕上げ研磨を行うが、マットを薄くする方法はこの方
法に限定されるものではない。

【００１１】本発明によるシートの成形方法では、ゴム
ロールの周面に少なくとも１本の冷却補助ロールを接触
させてゴムロールを冷却させる。冷却補助ロールは、熱
可塑性樹脂を挾圧しているゴムロールの周面に接触しな
がら回転してゴムロール周面温度をできるだけ低く抑え
る働きをする。冷却補助ロールは１本でも複数本でもよ
いが、本数が多いほど冷却効果は大きくなり、ゴムロー
ル周面温度をより低く制御できる。冷却補助ロールはゴ
ムロールに押圧状態で接触させて使用するため圧力に耐
えるものが好ましく、その材質としては、鉄、ステンレ
ス鋼その他の鋼、アルミニウム合金等の金属が好適に用
いられる。また、冷却補助ロールの周面温度はゴムロー
ル周面の温度に大きく影響を与えるため、できるだけ低
い温度に設定できる構造のロールが用いられる。好適に
用いられる構造は冷却用熱媒体循環方式であり、この冷
却用熱媒体はガスでも良いが好ましくは水、油等の液体
である。液状の冷却用熱媒体の循環によってロール温度
を低く一定に保つことができる熱媒体循環構造が好まし
い。このような熱媒体循環構造の好適な例としては、ロ
ール内部に２条スパイラルまたは４条スパイラル等の熱
媒体流路を配設したものが挙げられる。熱媒体流路を循
環する冷却用液状熱媒体はチラー等により冷却されて低
温に保持されることが好ましい。この冷却用熱媒体の温
度が低いほどマットの薄いシートが成形できる。その
際、冷却用熱媒体の温度と外気温度との差が大きいと、
空気中の水分が冷却補助ロールの周面に結露して水滴が
ゴムロールに移り、製品シートに水玉模様の転写した外
観欠陥を発生するため、空調設備を用いて除湿や冷気導
入を行うことが好ましい。

【００１２】このように、ゴムロールの周面に少なくと
も１本の冷却補助ロールを接触させることによって、ゴ
ムロールの周面温度は好ましくは３０℃以下に保持され
る。

【００１３】（作用）本発明の方法により、ゴムロール
の周面温度はこれに接触する冷却補助ロールによって低
く制御されるので、Ｔダイから押出されるシート状の溶
融樹脂を金属ロールとゴムロールの間に挾圧状態で通過
させることによって、一方の面に表面粗度Ｒａ０．３μ
ｍ以下の薄いマットを有し、且つ他方の面に金属ロール
周面の凹凸形状を転写したシートが得られる。シートの
表面粗度がＲａ０．３μｍを越えるとマットが濃くなり
すぎて通過する光の集光能力が低下する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明を実施例により具体的に詳
説する。

【００１５】実施例１ 図１において、熱可塑化されて供給されるポリカーボネ
ート溶融樹脂R を、金型温度２７０℃に加熱されたＴダ
イ1 よりシート状に押出し、ついで、周面を凹凸形状に
したプリズムシート成形用の金属ロール4 と、周面をマ
ット加工したゴムロール3 の間に挾圧状態で通過させ
た。

【００１６】金属ロール4 は、周面に、底辺１００μ
ｍ、高さ５０μｍの断面直角二等辺三角形状の山部を多
数並列状に設け、全周にわたり断面鋸刃状の凹凸形状に
彫刻し、その上に硬質クロムメッキを施したものであ
り、内部には２条スパイラルの熱媒体流路が配設してあ
る。

【００１７】また、ゴムロール3 は、鉄芯の周面に厚さ
１ｍｍの固形シリコーンゴムを巻き、更にその上から反
応性硬化型シリコーンゴム（トルエン溶液）を厚さ２ｍ
ｍとなるように流延し、これを４０℃で３日間養生硬化
し、ゴム層周面を＃１５００耐水サンドペーパーで仕上
げ研磨したものである。鉄芯内部には２条スパイラルの
冷却用熱媒体流路が配設してある。ゴムロール3 の表面
粗度はＲａ０．５μｍであり、その外径は３００ｍｍで
ある。

【００１８】ゴムロール3 には冷却補助ロール2 を１本
接触させてゴムロール3 を冷却した。冷却補助ロール2
は外径１５０ｍｍの鋼製であって、内部に２条スパイラ
ルの冷却用熱媒体流路を配設したものである。

【００１９】金属ロール4 には熱媒体流路に１５０℃の
熱媒体油を循環させ、ゴムロール3および冷却補助ロー
ル2 にはそれぞれ熱媒体流路に１５℃の冷却水を循環さ
せた。この成形時のゴムロール3 の周面温度は２６℃で
あった。

【００２０】金属ロール4 から剥離した成形シートはも
う１つの金属ロール5 、ついで複数のアニールロール6
を経て歪み除去され、２つの冷却ロール7 を経て一対の
引取りロール8 の間を通過せしめた。こうして、一方の
面に表面粗度Ｒａ０．３μｍ以下の極端に薄いマットを
有し、且つ他方の面に金属ロール周面の凹凸形状を転写
した厚さ２００μｍのエンボスシートP を得た。

【００２１】実施例２ ゴムロール3 に冷却補助ロール2 を２本接触させてゴム
ロール3 を冷却した点を除いて、実施例１と同様にして
シート成形を行った。この成形時のゴムロール3 周面温
度は２２℃であった。

【００２２】比較例１ 実施例１において、冷却補助ロール2 を接触させずにシ
ート成形を行った。ゴムロール3 の内部を循環している
冷却水の温度を６０℃に調節してシート成形を行った。
この成形時のゴムロール3 の表面温度は９０℃であっ
た。

【００２３】比較例２ 実施例１において、冷却補助ロール2 を接触させずにシ
ート成形を行った。この成形時のゴムロール3 の表面温
度は５５℃であった。

【００２４】性能評価 上記実施例および比較例で得られた成形シートについ
て、ゴムロールに接触したマット面の表面粗度（Ｒ
ａ）、および、液晶表示装置用の面光源装置上に２枚の
シートをシート表面の鋸刃状溝が各々９０°の交差角を
持つよう重ね合せた場合の法線方向輝度すなわち正面輝
度（ＪＩＳ Ｃ７６１４に準じた）を評価した。評価結
果を表１に示す。表中、○は良好、×は不良を意味す
る。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１から明らかなように、実施例のシート
はいずれの項目においても良好な結果を示した。

【００２７】

【発明の効果】本発明により、シートの一方の面を表面
粗度Ｒａ０．３μｍ以下の薄いマットに仕上げることが
できる。したがって、得られたシートは、光学用途また
は装飾用途において好適に使用することができる。ま
た、成形加工上は、光学用途における光の拡散性能の制
御可能な領域が広がるため、薄いマットを有するシート
をより安定的に連続成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による薄マットを有するシートの成形方
法の一実施例を示す工程の概略図である。

【符号の説明】

1 ：Ｔダイ 2 ：冷却補助ロール 3 ：ゴムロール 4 ：金属ロール 5 ：金属ロール 6 ：歪み除去装置 7 ：冷却ロール 8 ：引取ロール R ：溶融樹脂 P ：エンボスシート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｔダイよりシート状に押出した熱可塑性
   樹脂溶融物を、金属ロールとゴムロールの間に挾圧状態
   で通過させ、該ゴムロールの周面に少なくとも１本の冷
   却補助ロールを各軸芯が平行となるように接触させてゴ
   ムロールを冷却することによって、ゴムロール接触面に
   表面粗度が中心線平均粗さで０．３μｍ以下である薄マ
   ットを有するシートを連続的に成形することを特徴とす
   る、薄マットを有するシートの成形方法。