JPH11320656A - 光学歪みが少なく、表面平滑性が良好な熱可塑性樹脂シートおよびその製造方法 - Google Patents
光学歪みが少なく、表面平滑性が良好な熱可塑性樹脂シートおよびその製造方法Info
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- JPH11320656A JPH11320656A JP10131704A JP13170498A JPH11320656A JP H11320656 A JPH11320656 A JP H11320656A JP 10131704 A JP10131704 A JP 10131704A JP 13170498 A JP13170498 A JP 13170498A JP H11320656 A JPH11320656 A JP H11320656A
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Abstract
m以下と少なく、また表面平滑性、平坦性が良好で反り
が少ない光学用に適した熱可塑性樹脂シートを得る。 【解決手段】シートを押出機(1)から挟圧ロール
(2、3、5)、加熱炉(10)を通して製造するに際
し、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度A℃に対して、第
二挟圧ロール(3)からのシートの剥離部(4)の熱可
塑性樹脂シートの表面温度B℃をA+20≦B≦A+8
0とし、第三挟圧ロール(5)からのシートの剥離部
(6)から加熱炉導入部(11)迄の熱可塑性樹脂シー
トの表面温度C℃をA−20≦C≦A+20とし、加熱
炉出口部(12)での熱可塑性樹脂シートの表面温度D
℃をA−100≦D≦A−50とする。
Description
に関し、更に詳しくはシートの全面において、複屈折率
が100nm以下と少なく、また表面平滑性、平坦性が
良好で反りが少ない光学用に適した熱可塑性樹脂シート
およびその製造方法に関する。
容易であり、軽量、耐衝撃性が優れることから様々な用
途に使用されている。この熱可塑性樹脂にはガラス並み
の透明性を有するものも有り、上記の利点を生かし、屋
根部材、水槽等の透明容器、表示パネル、コンパクトデ
ィスク、レーザーディスク等への使用が頻繁に行われて
おり、最近では液晶ユニットのフラットパネルや液晶デ
ィスプレーの位相差補正板、タッチパネル等への使用も
検討されている。
るにはシート全面のリターデション(複屈折)を低くす
る必要があるが、通常の押出成形法においては、挟圧ロ
ールでの圧縮による圧縮歪み、シート引き取りによる延
伸方向への歪み、成形後の冷却時の収縮歪み等が発生
し、光学的に低リタデーションの熱可塑性樹脂シートを
得ることは極めて困難である。
しては種々の方法が提案されている。例えば特開昭69
−40223号公報には熱可塑性樹脂の両面に非接着樹
脂を被覆する状態で共押出し、その後外側の非接着樹脂
を剥離して低リタデーションのシートを得る方法が提案
されているが、押出装置が複雑となり又非接着樹脂を余
分に使用しなければいけない問題があった。
にて得られたシートを加熱プレスして低リタデーション
のシートを得る方法が提案されている。しかしながら、
この方法では加熱加圧による圧縮歪みがシートに残留す
る可能性が高く制御が困難であり、また加熱による樹脂
の劣化を原因とするシートの変色を生じる問題があり、
更には製膜したシートを再度加熱処理する必要があるた
め工程が複雑となり、又、埃の混入の機会が増加する問
題があった。
でも0〜8nmと低リタデーションのシートが得られて
いるが、この方法では2枚のシートを光軸が互いに直交
するように互いに重ね合わせるという複雑な工程が必要
な為、工業的に採用しがたい。また、特開平4−166
319号公報記載の方法では使用する樹脂の年度平均分
子量を低く制御することで40nm以下のリタデーショ
ンのシートが得られているが、耐衝撃強の低下を招き、
樹脂の持つ特性を十分に生かしていない問題があった。
更に特開平4−118213号公報には押出したシート
の流れ方向の複数箇所に応力を集中させ低リタデーショ
ンのシートを得る方法が報告されているが、この方法で
は応力集中箇所の樹脂が無駄になり、また押出時の鏡面
ロール表面の転写によるシート表面の微小な凹凸の除去
が十分でなく、良好なシートが得にくい問題があった。
ーデーションがシート全面に渡って低く、また、表面平
滑性、平坦性も良好で反りのない熱可塑性樹脂シートを
工業的に有利な方法で連続的に製造する方法を提供する
ことにある。
成せんとしてシートのシーティング条件について鋭意検
討した結果、この歪みを解放するには第二挟圧ロール
(3)からのシートの剥離部(4)のシートの表面温度
B℃と、第三挟圧ロール(5)からのシートの剥離部
(6)から加熱炉導入部(11)迄のシートの表面温度
C℃を制御する事が有効であることを見出した。更には
温度勾配を持った加熱炉(10)を設置しシートを除冷
することにより、リターデーションを抑制できるばかり
でなく平坦なシートが得られることを見出した。本発明
はこの知見に基づいて更に検討を重ねた結果完成したも
のである。
(1)から押出し、第一挟圧ロール(2)、第二挟圧ロ
ール(3)、第三挟圧ロール(5)により挟み込み、更
に内部に移送ロールを有する温度勾配のついた加熱炉
(10)を通して製造される熱可塑性樹脂シート(1
4)であって、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度A℃
と、第二挟圧ロール(3)からのシートの剥離部(4)
の熱可塑性樹脂シートの表面温度B℃と、第三挟圧ロー
ル(5)からのシートの剥離部(6)から加熱炉導入部
(11)迄の熱可塑性樹脂シートの表面温度C℃と、加
熱炉出口部(12)での熱可塑性樹脂シートの表面温度
D℃とが、下式1〜3の関係を満足する条件下で製造さ
れ、光学的歪みが100nm以下の、表面平滑性の高い
事を特徴とする熱可塑性樹脂シートおよびその製造方法
である。
えばポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメタクリル酸
メチル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカボネ
ート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリノ
ルボルネン、或いはこれらの樹脂のプロック/グラフト
/ランダム共重合体等であり押出成形できる熱可塑性樹
脂であればよいが、特に好ましくは光学的用途に使用さ
れる透明樹脂である。熱可塑性樹脂には必要に応じて添
加剤、例えば脂肪酸エステル系等の離型剤、リン酸エス
テル系、フェノール系等の熱安定剤、ベンゾトリアゾー
ル系、アセトフェノン系、サリチル酸エステル系等の紫
外線吸収剤、多価アルコール系、アンモニウム塩等のア
ニオン系などの帯電防止剤、着色剤、増白剤、難燃剤を
配合しても良い。
(1)から溶融した熱可塑性樹脂をシート状に押出し、
鏡面挟圧ロール(2、3、5)により挟圧引き取り後、
シーティングライン中、直線状に並ぶ複数の移送ロール
(9)上に設置した加熱炉(10)により熱可塑性樹脂
シート(以下シートという)を除冷する方法であり、3
本の鏡面挟圧ロールを使用し、移送ロールは一般に5〜
30個使用する。シートを押し出すために押出機(1)
のダイスには通常使用される例えばTダイ、或いはコー
トハンガーダイを使用することができる。
圧ロール(3)、第三挟圧ロール(5)は鏡面金属ロー
ルであり、第一挟圧ロール(2)は、鏡面金属ロール、
鏡面ゴムロールのいずれでも使用できる。ロールの表面
粗さは、鏡面金属ロール、鏡面ゴムロール共に、その表
面粗度が1μm以下、好ましくは表面粗度が1000Å
以下、更に好ましくは800Å以下の表面粗度を有する
ものを使用する。表面粗度が上記値を越えると、ロール
面が平滑性に劣り、製膜時にロール面の凹凸がシートに
転写されやすく、表面の凹凸を重視する光学機能シート
の成形には好ましくない。
部(4)のシートの表面温度B℃は、該熱可塑性樹脂の
ガラス転移温度より20〜80℃高く保持しなければな
らない。この時、シートの表面温度が著しく低いと第二
挟圧ロール(3)及び第三挟圧ロール(5)の鏡面表面
の転写が上手くいかず、表面平滑性の高いシートが得ら
れない。一方、第二挟圧ロール(3)からのシートの剥
離部(4)のシートの表面温度B℃が著しく高いと第二
挟圧ロール(3)の外周面にシートが付着しやすくなっ
てスムーズに第三挟圧ロール(5)に導かれない。第二
挟圧ロール(3)からのシートの剥離部(4)のシート
の表面温度B℃を該熱可塑性樹脂のガラス転移温度より
20〜80℃高く保つ方法として、例えば第二挟圧ロー
ル(3)の温度を制御したり、図1の様にロール状のシ
ートの外側からヒーター(7)等によって加熱制御する
等任意の方法が採用できるが、特にこれに限定されるも
のではなく、シート表面の温度を前述の所定の範囲に保
つことができればよい。
の剥離部(6)から加熱炉導入部(11)のシートの表
面温度C℃は、該熱可塑性樹脂のガラス転移温A℃近傍
の±20℃の温度範囲に保持する必要がある。この時、
シートの表面温度が著しく低いと、狭い圧ロールの圧縮
力による光学歪みが解放されず、また熱収縮応力による
収縮歪みが発生するためリタデーションが大きくなり、
目的とする低リタデーションシートを得ることは困難で
ある。また、第三挟圧ロール(5)と移送ロール(9)
間のシートの曲がりが、そのまま成形品に残ってしまい
平坦なシートを得ることが困難となる。一方、第三挟圧
ロール(5)からのシートの剥離部(6)の表面温度が
あまりに高すぎると、第三挟圧ロール(5)にシートが
巻き付いたり、或いはシートがロールに溶融接着してし
まい、ロールからのシートの剥離部にシートの幅方向の
凹凸上の波模様を発生させシート表面を悪化させる原因
となる恐れがありシートの透明性を低下させる原因とな
る。また熱可塑性樹脂が溶融状態となり第三挟圧ロール
(5)と移送ロール(9)間で自重によりシートがメル
トダウンし安定した製膜が出来にくくなるばかりでな
く、メルトダウンによりシートが流れ方向及び幅方向に
曲がってしまい、平坦なシートを得ることが困難にな
る。
部(6)のシートの表面温度C℃を該熱可塑性樹脂のガ
ラス転移温度に対して±20℃に保つ方法として、例え
ば第三挟圧ロール(5)の温度を制御したり、図1のよ
うにロール上のシートの外側からヒーター(8)等によ
って加熱制御する等任意の方法が採用できるが、特にこ
れに限定されるものではなく、シート表面の温度を前述
の所定の範囲に保つことができればよい。尚、ヒーター
を使用する場合、シート全面を均等な熱量で加熱出来る
ヒーターを使用した方が、より平坦なシートを得るのに
好都合である。
の後直線状に並んだ複数の移送ロール(9)上で冷却さ
れる。ここでシートを平坦な状態で除冷することによ
り、シート全面に光学歪みが無く、更に非常に平坦なシ
ートが得られる。この時、シートの流れ方向に過大な引
き取り張力を付加するとシートの流れ方向に光学歪みが
発生するため、シートが第三挟圧ロール(5)と移送ロ
ール(9)間で弛みを発生しない程度に、引き取り張力
は弱い方が好ましい。
トの表面温度が該熱可塑性樹脂のガラス転移温度近傍の
加熱炉導入部(11)では出来る限り緩やかな温度勾配
で除冷するのが良く、加えて加熱炉出口部(12)でシ
ートが十分に冷却固化される必要がある。加熱炉出口部
(12)で十分に冷却されていないと、成形シートに曲
がりを発生し易い。加熱炉出口部(12)での熱可塑性
樹脂シートの表面温度D℃は該熱可塑性樹脂のガラス転
移温度に対して50〜100℃低くなるまで冷却される
ことが望ましい。尚、急激な冷却はシートに大きな収縮
応力を発生させ光学歪みの原因となり、或いはシートの
曲がりを発生させシートを得るのが著しく困難になる。
ート全面を均一な熱量で加熱でき、シートの幅方向、及
び厚み方向で温度差を生じないものが好ましく遠赤外線
タイプ等が好ましいが、これに限定するものではない。
尚、ヒーターの位置はシートの上下両面、或いは片面い
ずれでも良いが、シートを均等に加熱可能な状態とする
のが好ましい。
するが、切断には鋏、カッター、レーザー等の方法が使
用出来る。シートは巻くことによる巻き癖の影響をなく
すため、平坦な状態で採取するのが好ましい。尚、シー
トには必要に応じて、ポリエチレン等で出来た保護フィ
ルムをシート表面に張り付けることも可能である。
ロール(5)と移送ロール(9)間で溶融破断し易く、
またシート表面に皺が入りやすいため良好なシートが得
られ難い。一方、あまりに厚いと、加熱、或いは冷却時
にシートを厚み方向での温度ばらつきを原因とする厚み
方向での収縮差を生じ、光学歪みとなるため0.1〜
5.0mmが好ましく、0.3〜3.0mmが特に好ま
しい。
明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、シ
ートのリタデーション、表面平滑性、平坦度の測定は下
記の方法で行った。 (1)リタデーション:神港精機株式会社製複屈折測定
装置(ポーラリメーターSFII型)を用い、波長589
nmに対応するリタデーションを測定した。 (2)表面平滑性:接触式表面形状測定器DEKTAK
を使用し、押出方向に対し平行な方向、及び直角を成す
方向、の二方向の測定を行い、距離1mmでの表面粗度
をn=3で測定した。 (3)平坦度(反り率):JIS K−6911の試験
方法に準拠して辺に平行方向に凸状または凹状に変形す
る事ほ反りといい、長さ1000mmに対する最大反り
の百分率(%)で表し、値の大きい程反りは大きくな
る。 (4)透過率:JIS K−7105の試験方法に準拠
し評価を行った。 (5)曇価:JIS K−7105の試験方法に準拠し
評価を行った。
よりシートを製造した。スクリュウ直径65mm、T型
ダイの幅が650mmの押出機(1)、第一挟圧ロール
(2)、第二挟圧ロール(3)及び第三挟圧ロール
(5)はいずれも直径300mmの鏡面金属ロールを使
用した。移送ロール(9)は、直径70mmの金属ロー
ル10個が直線状に並んだものを使用した。尚、最初の
移送ロールから最終の第10移送ロール間の合計距離は
3mとした。(7)、(8)及び加熱炉(10)の加熱
ヒーターには、温度の偏りが少ないセラミックス系ヒー
ターを複数個使用した。
トンG(ガラス転移温度:170℃、日本合成ゴム株式
会社)ペレット形状品を、290℃に設定したT型ダイ
より吐出量60kg/時間で押出し、第一、第二及び第
三挟圧ロール(2、3、)、移送ロール(9)、引取ロ
ール(13)を経て幅550mmで厚さが1.0mmの
シートを得た。第一挟圧ロール(2)及び第二挟圧ロー
ル(3)、第三挟圧ロール(5)の表面温度は170℃
に設定した。更に加熱炉導入部(11)、及び加熱炉出
口部(12)のシート表面の温度設定を表1のように行
い押出を実施した。第二挟圧ロール(3)からのシート
の剥離部(4)のシート表面温度B℃、加熱炉(10)
導入部でのシート表面温度C℃、加熱炉出口部でのシー
ト表面温度D℃を表1、及び得られたシートの物性値を
表2に示すが、リターデーションが良好、且つシートの
表面平滑性、平坦性においても良好なシートが得られ
た。
ロールの表面速度を変え、0.7mm厚、2.0mm厚
のシートを得た場合を示すが、リタデーション、シート
の表面平滑性、平坦性について良好なシートが得られ
た。
挟圧ロール(3)の温度を変え、図1中のヒーター
(7)の温度を変え、第二挟圧ロール(3)からのシー
トの剥離部(4)のシート表面温度B℃を変化させた以
外は、実施例1と同様の操作を行った。表1、表2に示
すように温度が高すぎるとシートが第二挟圧ロール
(3)に溶融融着し製膜出来ず、一方温度が低すぎると
熱可塑性樹脂シート(14)表面の平滑性が低下し良好
なシートが得られない。
(5)の温度を変えたりヒーター(8)の温度を変える
事により加熱炉導入部(11)のシートの表面温度C℃
を変化させた以外は、実施例1と同様の操作を行った。
表1、表2に示すように温度が高すぎるとシートが溶融
状態で引き取られ冷却固化されるため平坦なシートが得
られず、一方冷却温度が低すぎるとリタデーションが高
くなる。
無くし、加熱炉出口部(12)でのシートの表面温ぬ度
D℃を変化させた以外は、実施例1と同様の操作を行っ
た。表1、表2に示すように加熱炉出口部でシート温度
が高いと加熱炉(10)から出た後の熱可塑性樹脂シー
ト(14)に曲がりが発生し、十分に平坦なシートが得
られない。
表面粗度が5μmのシリコンゴムロールを使用した以外
は実施例1と同様の操作を行った。表1、表2にシート
の特性値を示すが、ゴムロールの凹凸がシート表面に残
ってしまい表面が平滑なシートが得られず、また透過率
も悪化した。
優れリタデーションも少ない、肉厚0.1〜5.0mm
のシートを連続的に成形する方法を提供する。
一例を示す概略図
Claims (4)
- 【請求項1】 熱可塑性樹脂を押出機(1)から押出
し、第一挟圧ロール(2)、第二挟圧ロール(3)、第
三挟圧ロール(5)により挟み込み、更に内部に移送ロ
ールを有する温度勾配のついた加熱炉(10)を通して
製造される熱可塑性樹脂シート(14)であって、該熱
可塑性樹脂のガラス転移温度A℃と、第二挟圧ロール
(3)からのシートの剥離部(4)の熱可塑性樹脂シー
トの表面温度B℃と、第三挟圧ロール(5)からのシー
トの剥離部(6)から加熱炉導入部(11)迄の熱可塑
性樹脂シートの表面温度C℃と、加熱炉出口部(12)
での熱可塑性樹脂シートの表面温度D℃とが、下式1〜
3の関係を満足する条件下で製造され、光学的歪みが1
00nm以下の、表面平滑性の高い事を特徴とする熱可
塑性樹脂シート。 【数1】 【数2】 【数3】 - 【請求項2】 厚みが0.1〜5.0mmである請求項
1の熱可塑性樹脂シート。 - 【請求項3】 熱可塑性樹脂を押出機(1)から押出
し、第一挟圧ロール(2)、第二挟圧ロール(3)、第
三挟圧ロール(5)により挟み込み、更に内部に移送ロ
ールを有する温度勾配のついた加熱炉(10)を通して
製造される熱可塑性樹脂シート(14)の製造方法であ
って、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度A℃と、第二挟
圧ロール(3)からのシートの剥離部(4)の熱可塑性
樹脂シートの表面温度B℃と、第三挟圧ロール(5)か
らのシートの剥離部(6)から加熱炉導入部(11)迄
の熱可塑性樹脂シートの表面温度C℃と、加熱炉出口部
(12)での熱可塑性樹脂シート表面温度D℃とが、下
式1〜3の関係を有する、光学的歪みが100nm以下
の、表面平滑性の高い事を特徴とする熱可塑性樹脂シー
トの製造方法。 【数4】 【数5】 【数6】 - 【請求項4】 第一挟圧ロール(2)、第二挟圧ロール
(3)および第三挟圧ロール(5)の表面粗度が1μm
以下である請求項3の熱可塑性樹脂シートの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10131704A JPH11320656A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 光学歪みが少なく、表面平滑性が良好な熱可塑性樹脂シートおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10131704A JPH11320656A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 光学歪みが少なく、表面平滑性が良好な熱可塑性樹脂シートおよびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11320656A true JPH11320656A (ja) | 1999-11-24 |
Family
ID=15064260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10131704A Pending JPH11320656A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 光学歪みが少なく、表面平滑性が良好な熱可塑性樹脂シートおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11320656A (ja) |
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-
1998
- 1998-05-14 JP JP10131704A patent/JPH11320656A/ja active Pending
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