JP2006264070A - Manufacturing method of resin sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は樹脂シートの製造方法に係り、特に、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に使用するのに好適な樹脂シートの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a resin sheet, and more particularly to a method for producing a resin sheet suitable for use in a light guide plate and various optical elements disposed on the back surface of various display devices.
各種光学素子に使用される樹脂シートとして、フレネルレンズやレンチキュラーレンズ等が様々な分野で使用されている。このような樹脂シートの表面には、規則的な凹凸形状が形成されており、この凹凸形状により、フレネルレンズやレンチキュラーレンズとしての光学的性能を発揮している。 As resin sheets used for various optical elements, Fresnel lenses, lenticular lenses, and the like are used in various fields. A regular uneven shape is formed on the surface of such a resin sheet, and this uneven shape exhibits optical performance as a Fresnel lens or a lenticular lens.
このような樹脂シートを製造する方法として、これまでに各種の提案がなされている(特許文献1〜4参照)。これらの提案においては、いずれも、生産性向上の観点よりローラ成形方式が採用されている。 As a method for producing such a resin sheet, various proposals have been made so far (see Patent Documents 1 to 4). In these proposals, the roller molding method is adopted from the viewpoint of improving productivity.
たとえば、特許文献1は、樹脂シートをローラから剥離するまでの間の冷却手段に工夫を施すことにより、転写性の向上を図っている。特許文献2は、ローラに金型を巻き付けてフレネルレンズを製造する方法を開示している。
For example, Patent Document 1 attempts to improve transferability by devising the cooling means until the resin sheet is peeled from the roller.
特許文献3は、成形ローラの内部に熱緩衝部材を配して、生産性及び転写性の向上を図っている。特許文献4は、コロナ放電処理を採用することにより、転写性の向上、欠陥の低減を図っている。 In Patent Document 3, a heat buffer member is arranged inside the forming roller to improve productivity and transferability. Patent Document 4 uses a corona discharge treatment to improve transferability and reduce defects.
これら従来技術の代表的なローラ成形方式は、図5に示される構成のようになっている。この装置構成は、押出し機(図示略)によって溶融された樹脂材料1をシート状に賦形するためのシート用のダイ2と、表面に凹凸形状が形成されたスタンパーローラ3と、スタンパーローラ3に対向配置される鏡面ローラ4と、スタンパーローラ3に対向するとともに、鏡面ローラ4の反対側に配置される剥離用鏡面ローラ5よりなる。
A typical roller forming system of these prior arts has a configuration shown in FIG. This apparatus configuration includes a
そして、ダイ2より押し出したシート状の樹脂材料1を、スタンパーローラ3と鏡面ローラ4とで挟圧し、スタンパーローラ3表面の凹凸形状を樹脂材料1に転写し、樹脂材料1を剥離用鏡面ローラ5に巻き掛けることによりスタンパーローラ3より剥離する。
しかしながら、上記従来の提案は、いずれも、比較的薄肉の樹脂シートを製造する方法に関するものであり、比較的厚肉の樹脂シートの製造には適していない。特に、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートを製造した場合には、所望の断面形状を得るのが非常に困難である。 However, any of the above conventional proposals relates to a method for producing a relatively thin resin sheet, and is not suitable for producing a relatively thick resin sheet. In particular, when a resin sheet having a large thickness distribution in the width direction during molding is produced, it is very difficult to obtain a desired cross-sectional shape.
たとえば、PMMA(ポリメチルメタクリレート樹脂)を押し出し後にローラ成形する際に、幅方向に厚さ分布を付け、最厚肉部と最薄肉部との厚さの差を1mm以上とした場合、表面又は裏面に凹凸(樹脂の硬化時の収縮による引け、弾性回復量分布)を生じたり、全体的に表面形状転写率が低下したり、シャープエッジ形状が転写できなかったり、各種の問題がある。 For example, when PMMA (polymethylmethacrylate resin) is extruded and then subjected to roller molding, when the thickness distribution is given in the width direction and the difference in thickness between the thickest part and the thinnest part is 1 mm or more, the surface or There are various problems such as unevenness on the back surface (shrinkage due to shrinkage when the resin is cured, distribution of elastic recovery amount), overall surface shape transfer rate is reduced, and sharp edge shape cannot be transferred.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートを製造した際に、所望の断面形状を得ることができ、特に、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に使用するのに好適な樹脂シートの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. When a resin sheet having a large thickness distribution in the width direction at the time of molding is produced, a desired cross-sectional shape can be obtained. It aims at providing the manufacturing method of the resin sheet suitable for using for the light-guide plate and various optical elements which are distribute | arranged to a back surface.
本発明は、前記目的を達成するために、ダイより押し出したシート状の樹脂材料を型ローラと該型ローラに対向配置されるニップローラとで挟圧し、該型ローラ表面の凹凸形状を前記樹脂材料に転写し、転写後の前記樹脂材料を該型ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより該型ローラより剥離し、剥離後の前記樹脂材料の非転写面に放射線硬化樹脂材料を塗布し、該放射線硬化樹脂材料に放射線を照射して硬化させることを特徴とする樹脂シートの製造方法を提供する。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention presses a sheet-shaped resin material extruded from a die between a mold roller and a nip roller disposed so as to face the mold roller, and forms the uneven shape on the surface of the mold roller. The resin material after transfer is peeled off from the mold roller by winding it on a peeling roller disposed opposite to the mold roller, and a radiation curable resin material is applied to the non-transfer surface of the resin material after peeling. And providing a method for producing a resin sheet, wherein the radiation curable resin material is irradiated with radiation to be cured.
本発明によれば、型ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に転写し、転写後の樹脂材料を型ローラより剥離し、剥離後の樹脂材料の非転写面に放射線硬化樹脂材料を塗布し、放射線を照射して硬化させる。 According to the present invention, the uneven shape on the surface of the mold roller is transferred to the resin material, the resin material after transfer is peeled off from the mold roller, and the radiation-cured resin material is applied to the non-transfer surface of the resin material after peeling. Irradiate to cure.
このように、転写成形した樹脂材料の裏面に放射線硬化樹脂材料を積層することにより、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートであっても、成型直後に発生する裏面凹凸が生じにくく、所望の断面形状を得ることができる。 In this way, by laminating a radiation-cured resin material on the back surface of the resin material that has been transferred and molded, even if the resin sheet has a large thickness distribution in the width direction during molding, the back surface unevenness that occurs immediately after molding is less likely to occur. A desired cross-sectional shape can be obtained.
この場合、たとえば、樹脂材料の表面に型ローラにより幅方向の厚さ分布が大きい凹凸形状を形成し、裏面に放射線硬化樹脂材料の層を形成することにより、裏面のレべリングがなされ、裏面凹凸が生じにくく、所望の断面形状を得ることができる。 In this case, for example, the back surface is leveled by forming an uneven shape with a large thickness distribution in the width direction on the surface of the resin material and forming a layer of radiation curable resin material on the back surface. Unevenness is unlikely to occur, and a desired cross-sectional shape can be obtained.
本発明において、塗布後でかつ硬化前の前記放射線硬化樹脂材料の表面に第2の型ローラを押圧し、該第2の型ローラ表面の凹凸形状を該放射線硬化樹脂材料の表面に転写することが好ましい。 In the present invention, the second mold roller is pressed against the surface of the radiation curable resin material after application and before curing, and the uneven shape on the surface of the second mold roller is transferred to the surface of the radiation curable resin material. Is preferred.
このように、たとえば、樹脂材料の表面に型ローラにより幅方向の厚さ分布が大きい凹凸形状を形成し、第2の型ローラにより放射線硬化樹脂材料の面に幅方向の厚さ分布がこれより小さい凹凸形状を形成し、表裏面に所望の断面形状を得ることができる。たとえば、表面側にレンチキュラーレンズを形成するとともに、裏面側にこれより1桁以上微細ピッチの凹凸形状を形成し、散乱面とするような構成である。 Thus, for example, an uneven shape having a large thickness distribution in the width direction is formed on the surface of the resin material by the mold roller, and the thickness distribution in the width direction is formed on the surface of the radiation curable resin material by the second mold roller. A small uneven shape can be formed, and a desired cross-sectional shape can be obtained on the front and back surfaces. For example, a lenticular lens is formed on the front surface side, and an uneven shape with a fine pitch of one digit or more is formed on the back surface side to form a scattering surface.
また、本発明において、塗布後でかつ硬化前の前記放射線硬化樹脂材料の表面に表面が平滑なローラを押圧し、該放射線硬化樹脂材料の表面を平坦化することが好ましい。 In the present invention, it is preferable to press a roller having a smooth surface against the surface of the radiation curable resin material after application and before curing to flatten the surface of the radiation curable resin material.
このように、たとえば、樹脂材料の表面に型ローラにより幅方向の厚さ分布が大きい凹凸形状を形成し、表面が平滑なローラにより放射線硬化樹脂材料の面に平坦かつ平滑な面を形成し、表裏面に所望の断面形状を得ることができる。 Thus, for example, an uneven shape having a large thickness distribution in the width direction is formed on the surface of the resin material by a mold roller, and a flat and smooth surface is formed on the surface of the radiation curable resin material by a roller having a smooth surface. A desired cross-sectional shape can be obtained on the front and back surfaces.
また、本発明において、前記放射線硬化樹脂材料が紫外線硬化樹脂であり、前記放射線が紫外線であることが好ましい。紫外線硬化樹脂は、取り扱いが容易であり、種類も豊富であることより、このような成形に好適である。 Moreover, in this invention, it is preferable that the said radiation curable resin material is an ultraviolet curable resin, and the said radiation is an ultraviolet-ray. The UV curable resin is suitable for such molding because it is easy to handle and has many types.
また、本発明において、前記樹脂材料に転写される凹凸形状により、該樹脂材料又は該樹脂材料と前記放射線硬化樹脂材料との積層体の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が1mm以上となることが好ましい。また、本発明において、前記樹脂材料又は該樹脂材料と前記放射線硬化樹脂材料との積層体の最薄肉部の厚さが5mm以下であることが好ましい。樹脂材料と放射線硬化樹脂材料との積層体の構成とすることにより、このように、従来成形が困難であった断面形状の樹脂材料の成形において、本発明の効果が発揮できる。 In the present invention, the thickness of the thickest part and the thinnest part in the width direction of the laminate of the resin material or the resin material and the radiation curable resin material is determined by the uneven shape transferred to the resin material. The difference is preferably 1 mm or more. Moreover, in this invention, it is preferable that the thickness of the thinnest part of the laminated body of the said resin material or this resin material and the said radiation curable resin material is 5 mm or less. By adopting a structure of a laminate of a resin material and a radiation curable resin material, the effects of the present invention can be exhibited in the molding of a resin material having a cross-sectional shape, which has been difficult to mold conventionally.
以上説明したように、本発明によれば、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートであっても、所望の断面形状を得ることができる。 As described above, according to the present invention, a desired cross-sectional shape can be obtained even with a resin sheet having a large thickness distribution in the width direction during molding.
以下、添付図面に従って、本発明に係る樹脂シートの製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。図1は、本発明に係る樹脂シートの製造方法が適用される、樹脂シートの製造ラインの例を示す構成図である。 Hereinafter, preferred embodiments of a method for producing a resin sheet according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a resin sheet production line to which a resin sheet production method according to the present invention is applied.
この樹脂シートの製造ライン10は、樹脂材料14の成形部と、放射線硬化樹脂材料74の成形部と、下流の徐冷ゾーン(不図示)等よりなる。
The resin
樹脂材料14の成形部は、図示しない第1の押出し機によって溶融された樹脂材料14をシート状に賦形するためのシート用のダイ12と、表面に凹凸形状が形成された型ローラ16と、型ローラ16に対向配置されるニップローラ18と、型ローラ16に対向配置される剥離ローラ24等とより構成される。
The molding part of the
放射線硬化樹脂材料74の成形部は、剥離ローラ24より剥離された樹脂材料14の裏面(下面)に放射線硬化樹脂材料74を塗布するダイ72と、表面が平坦かつ平滑に形成された第2の型ローラである型ローラ76と、型ローラ76に対向配置されるニップローラ78(第2のニップローラ)と、放射線照射手段82と、複数のガイドローラ22、22等とより構成される。
The molded portion of the radiation
ダイ12のスリットサイズは、成形された溶融樹脂材料14の幅が型ローラ16の型の幅よりも広くなるように形成され、また、このダイ12から押し出される溶融樹脂材料14が型ローラ16とニップローラ18との間に押し出されるように配置されている。ダイ72の形状等は、ダイ12と同様にできる。
The slit size of the
型ローラ16の表面には、規則的な凹凸形状が形成されている。この規則的な凹凸形状は、たとえば、図2に示される成形後の樹脂材料14の反転形状とすることができる。この図2は、成形後の樹脂材料14の端面14Aを直線上に切り取った状態の斜視図である。
A regular uneven shape is formed on the surface of the
既述したように、第2の型ローラである型ローラ76の表面は、平坦かつ平滑に形成されている。なお、本実施態様では型ローラ76の表面を平坦にしているが、型ローラ16と同様に規則的な凹凸形状とすることもできる。
As described above, the surface of the
上記のように、樹脂材料14の裏面は平面であり、樹脂材料14の表面に矢印に平行な直線状の凹凸パターンが形成されている。この矢印は、樹脂材料14の走行方向を示す。したがって、型ローラ16の表面には、端面14Aの反転形状のエンドレス溝を形成すればよい。なお、樹脂材料14表面の凹凸パターン形状の詳細については後述する。
As described above, the back surface of the
型ローラ16、76の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にHCrメッキ、Cuメッキ、Niメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。
As the material of the
型ローラ16表面の凹凸パターン形成方法としては、凹凸パターン(ピッチ、深さ、等)や型ローラ16表面の材質にもよるが、一般的にはNC旋盤による切削加工と仕上げバフ加工との組み合わせが好ましく採用できる。また、他の公知の加工方法(研削加工、超音波加工、放電加工、等)も採用できる。
The method for forming the concavo-convex pattern on the surface of the
型ローラ76の表面に規則的な凹凸形状を形成する場合には、同様の形成方法が採用できる。一方、本実施態様のように、型ローラ76の表面を平坦かつ平滑に形成する場合には、一般的には旋盤による切削加工と仕上げバフ加工との組み合わせが好ましく採用できる。
In the case of forming a regular uneven shape on the surface of the
型ローラ16及び型ローラ76表面の表面粗さは、Raで0.5μm以下とするのが好ましく、0.2μm以下とするのがより好ましい。
The surface roughness of the surface of the
型ローラ16及び型ローラ76は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で図1の矢印方向に回転駆動されるようになっている。また、型ローラ16には、温度調節手段が施されている。このような温度調節手段が設けられることにより、高温状態の樹脂材料14による型ローラ16の温度上昇や急激な温度低下を抑制すべく制御できる。
The
このような温度調節手段としては、ローラ内部に温度調節したオイルを循環させる構成が好ましく採用できる。このオイルの供給と排出は、ローラの端部にロータリージョイントを設ける構成により実現できる。図1の樹脂シートの製造ライン10においては、この温度調節手段が採用されている。
As such temperature adjusting means, a configuration in which oil whose temperature is adjusted is circulated inside the roller can be preferably employed. This supply and discharge of oil can be realized by a configuration in which a rotary joint is provided at the end of the roller. In the resin
ニップローラ18は、型ローラ16に対向配置され、型ローラ16とにより樹脂材料14を挟圧するためのローラで、走行方向上流側において型ローラ16と同一高さに配置されている。
The
ニップローラ78は、樹脂材料14を挟んで型ローラ76に対向配置され、型ローラ76とにより樹脂材料14を挟圧するためのローラで、走行方向において型ローラ76と同一位置に配置されている。
The
ニップローラ18及びニップローラ78の表面は鏡面状に加工されていることが好ましい。このような表面とすることにより、成形後の樹脂材料14の裏面を良好な状態にできる。そして、ニップローラ18、78表面の表面粗さは、Raで0.5μm以下とするのが好ましく、0.2μm以下とするのがより好ましい。
The surfaces of the
ニップローラ18及びニップローラ78の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にHCrメッキ、Cuメッキ、Niメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。
As materials of the
ニップローラ18及びニップローラ78は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で図1の矢印方向に回転駆動されるようになっている。なお、ニップローラ18、78に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂材料14の裏面を良好な状態にできる点より、駆動手段を設けることが好ましい。
The
ニップローラ18及びニップローラ78には、図示しない加圧手段が設けられており、型ローラ16、76との間の樹脂材料14を所定の圧力で挟圧できるようになっている。この加圧手段は、ニップローラ18と型ローラ16(ニップローラ78と型ローラ76)との接触点における法線方向に圧力を印加する構成のもので、モータ駆動手段、エアシリンダ、油圧シリンダ等の公知の各種手段が採用できる。
The
ニップローラ18及びニップローラ78には、挟圧力の反力による撓みが生じにくくなるような構成を採用することもできる。このような構成としては、ニップローラ18、78の背面側(型ローラ16、76の反対側)にバックアップローラを設ける構成、クラウン形状(中高形状とする)を採用する構成、ローラの軸方向中央部の剛性が大きくなるような強度分布を付けたローラの構成、及びこれらを組み合わせた構成等が採用できる。
The
ニップローラ18には、温度調節手段が施されている。ニップローラ18のローラ設定温度は、樹脂材料14の材質、樹脂材料14の溶融時(たとえば、ダイ12のスリット出口)の温度、樹脂材料14の搬送速度、型ローラ16の外径、型ローラ16の凹凸パターン形状等によって最適な値を選択すべきである。
The
ニップローラ18のローラ温度調節手段としては、ローラ内部に温度調節したオイルを循環させる構成が好ましく採用できる。このオイルの供給と排出は、ローラの端部にロータリージョイントを設ける構成により実現できる。図1の樹脂シートの製造ライン10においては、この温度調節手段が採用されている。
As the roller temperature adjusting means of the
他の温度調節手段としては、たとえば、ローラの内部にシースヒータを埋め込む構成、ローラの近傍に誘電加熱手段を配する構成等、公知の各種手段が採用できる。 As other temperature adjusting means, for example, various known means such as a structure in which a sheath heater is embedded in the roller and a structure in which a dielectric heating means is disposed in the vicinity of the roller can be adopted.
剥離ローラ24は、型ローラ16に対向配置され、樹脂材料14を巻き掛けることにより型ローラ16より剥離するためのローラで、型ローラ16を挟んでニップローラ18の180度下流側に配置されている。
The peeling
剥離ローラ24の表面は鏡面状に加工されていることが好ましい。このような表面とすることにより、成形後の樹脂材料14の裏面を良好な状態にできる。そして、剥離ローラ24表面の表面粗さは、Raで0.5μm以下とするのが好ましく、0.2μm以下とするのがより好ましい。
The surface of the peeling
剥離ローラ24の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にHCrメッキ、Cuメッキ、Niメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。
As the material of the peeling
剥離ローラ24は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で図1の矢印方向に回転駆動されるようになっている。なお、剥離ローラ24に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂材料14の裏面を良好な状態にできる点より、駆動手段を設けることが好ましい。
The peeling
剥離ローラ24には、温度調節手段が施されている。そして、適正な設定温度にすることにより、樹脂材料14の表面の凹凸パターン形状、及び、裏面の平坦性を良好にできる。
The peeling
以上に説明した各ローラ、及び、樹脂材料14の各箇所の表面温度がモニターできるように、表面温度測定手段(図示略)を設けることが好ましい。このような表面温度測定手段としては、赤外線温度計、放射式温度計等の公知の各種測定手段が採用できる。
It is preferable to provide surface temperature measuring means (not shown) so that the surface temperatures of the respective rollers and the
このような表面温度測定手段による測定箇所としては、たとえば、ダイ12と型ローラ16との間の樹脂材料14の幅方向の複数点、剥離ローラ24の直後の樹脂材料14の幅方向の複数点、型ローラ16や剥離ローラ24に巻き掛けられている樹脂材料14の幅方向の複数点の表面(ローラの反対面側)、等が考えられる。
Examples of measurement points by such surface temperature measuring means include a plurality of points in the width direction of the
また、このような表面温度測定手段のモニター結果を各ローラの温度調節手段やダイ12等にフィードバックして各ローラ等の温度制御に反映させることもできる。なお、表面温度測定手段を設けずに、フィードフォワード制御により運転することも可能である。
In addition, the monitoring result of the surface temperature measuring means can be fed back to the temperature adjusting means of each roller, the
図1の樹脂シートの製造ライン10又はその下流に、樹脂材料14の張力を検出するテンション検出手段を設けたり、樹脂材料14の板厚を検出する板厚検出手段(厚さセンサ)を設けたりすることも、好ましく採用できる。
A tension detecting means for detecting the tension of the
型ローラ76及びニップローラ78の下流側に設けられる放射線照射手段82は、樹脂材料14の裏面に塗布された放射線硬化樹脂材料74を硬化させるための設備であり、放射線硬化樹脂材料74が紫外線硬化樹脂である場合には、水銀灯が使用できる。水銀灯としては、たとえばオーク製作所製のもの(商品名:ハンディUV−300、出力:300W、照射強度:300W/cm2 )を樹脂材料14の走行方向に所定間隔をもって配列して使用できる。
The radiation irradiation means 82 provided on the downstream side of the
図示しない徐冷ゾーン(又はアニーリングゾーン)は、放射線照射手段82の下流における樹脂材料14の急激な温度変化を防止するために設けられたものである。樹脂材料14に急激な温度変化を生じた場合、たとえば、樹脂材料14の表面近傍が弾性状態になっているのに、樹脂材料14の内部が塑性状態であり、この部分の硬化による収縮で樹脂材料14の表面形状が悪化する。また、樹脂材料14(樹脂材料54)の表裏面に温度差を生じたり、樹脂材料14に反りを生じるたりする不具合もある。
A slow cooling zone (or annealing zone) not shown is provided to prevent a rapid temperature change of the
徐冷ゾーンとしては、水平方向のトンネル形状とし、トンネル内部に温度調節手段を設け、樹脂材料14の冷却温度プロファイルを制御できる構成が採用できる。温度調節手段としては、複数のノズルより温度制御されたエア(温風又は冷風)を樹脂材料14に向けて噴出させる構成、加熱手段(ニクロム線ヒータ、赤外線ヒータ、誘電加熱手段等)により、樹脂材料14の表裏面をそれぞれ加熱する構成等、公知の各種手段が採用できる。
As the slow cooling zone, it is possible to adopt a configuration in which a horizontal tunnel shape is provided, temperature adjusting means is provided inside the tunnel, and the cooling temperature profile of the
徐冷ゾーンの下流には、樹脂材料14に対して、洗浄装置(洗浄ゾーン)、欠陥検査装置(検査ゾーン)、ラミネート装置、サイドカッター、クロスカッター、集積部が順に設けられる(いずれも図示を略す)。 Downstream of the slow cooling zone, a cleaning device (cleaning zone), a defect inspection device (inspection zone), a laminating device, a side cutter, a cross cutter, and an accumulating unit are provided in this order for the resin material 14 (all illustrated). (Omitted).
このうち、ラミネート装置は、樹脂材料14の表裏面に保護フィルム(ポリエチレン等のフィルム)を貼り付ける装置であり、サイドカッターは、樹脂材料14の幅方向両端部分(捨て部分)を切除する装置であり、クロスカッターは、樹脂材料14を所定長さに切り揃える装置である。
Among these, the laminating apparatus is an apparatus that attaches a protective film (a film such as polyethylene) to the front and back surfaces of the
上記装置のうち、用途に応じて、いくつかを省略することもできる。 Some of the above devices may be omitted depending on the application.
次に、図1に示される樹脂シートの製造ライン10による樹脂シートの製造方法について説明する。
Next, a method for producing a resin sheet by the resin
本発明に適用される樹脂材料14としては、熱可塑性樹脂を用いることができ、たとえば、ポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA)、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、MS樹脂、AS樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂(PVC)、熱可塑性エラストマー、又はこれらの共重合体、シクロオレフィンポリマー等が挙げられる。
As the
放射線硬化樹脂材料74としては、光重合性樹脂を使用するのが好ましい。光重合性樹脂は、光重合性のモノマーと重合開始剤よりなる。この光重合性樹脂には、紫外線や電子線等の活性化エネルギー線で重合する公知の樹脂が採用できる。光重合性のモノマーは、ラジカル重合性不飽和基、エポキシ基等の重合性官能基を有する化合物からなる。光重合性樹脂の粘度は、未硬化状態で1〜2000mPa・sのものが使用でき、未硬化状態で20〜100mPa・sのものが好ましく使用できる。また、70〜80%程度の重合度で塑性変形しやすく、完全な重合状態では変形しにくいものが好ましい。また、硬化時の収縮が少ないものが好ましい。
As the radiation
このような光重合性樹脂としては紫外線硬化樹脂が好ましい。紫外線硬化樹脂は、取り扱いが容易であり、種類も豊富であることより、本発明のような用途に好適である。 As such a photopolymerizable resin, an ultraviolet curable resin is preferable. Ultraviolet curable resins are suitable for applications such as the present invention because they are easy to handle and have a wide variety of types.
シート材20の表面に放射線硬化樹脂材料74の層を形成する方法としては、本実施態様のダイ72を使用する方法以外に、公知の各種方法が採用できる。このような方法としては、ローラコート法、グラビアコート法、ローラコートプラスドクター法、エクストルージョン型塗布法、スライドコート法、スピンコート法、印刷法(スクリーン印刷法等)、ディップコート法等が挙げられる。
As a method of forming the layer of the radiation
次に放射線照射手段82について説明する。照射光としては、紫外線や電子線等の活性エネルギー線が採用できる。放射線硬化樹脂材料74として紫外線硬化樹脂を採用する場合には、放射線照射手段82として既述したような水銀灯が使用できる。
Next, the radiation irradiation means 82 will be described. As the irradiation light, active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams can be employed. When an ultraviolet curable resin is employed as the radiation
樹脂材料14の成形部において、ダイ12より押し出したシート状の樹脂材料14を、型ローラ16と型ローラ16に対向配置されるニップローラ18とで挟圧し、型ローラ16表面の凹凸形状を樹脂材料14に転写する。そして、転写後の樹脂材料14を剥離ローラ24に巻き掛けることにより型ローラ16より剥離する。
In the molding part of the
型ローラ16より剥離した樹脂材料14を、水平方向に搬送し樹脂材料14の裏面(下面)にダイ72より押し出した放射線硬化樹脂材料74を塗布する。塗布された放射線硬化樹脂材料74の層を裏面に有する樹脂材料14は、型ローラ76とニップローラ78とで挟圧され、型ローラ76の平坦かつ平滑な表面形状が放射線硬化樹脂材料74の層の表面(下面)に転写される。
The
型ローラ76とニップローラ78の下流において、樹脂材料14は放射線照射手段82を通過し、放射線硬化樹脂材料74の層の表面(下面)が平坦かつ平滑な状態を維持したまま、放射線の照射により放射線硬化樹脂材料74が硬化する。
Downstream of the
放射線照射手段82を通過した樹脂材料14を、水平方向に搬送し、徐冷ゾーンを通過することにより徐冷し、歪みが除去された状態で、下流の製品取り部において所定長さに切断し、樹脂シートの製品として収容する。
The
この樹脂シート14の製造において、ダイ12よりの樹脂材料14の押し出し速度は、0.1〜50m/分、好ましくは0.3〜30m/分の値が採用できる。したがって、型ローラ16(型ローラ76)の周速、及びニップローラ18(ニップローラ78)の周速も略これに一致させる。
In the production of the
また、ダイ72よりの放射線硬化樹脂材料74の押し出し速度も、放射線硬化樹脂材料74の層の厚さにも左右されるが、上記と略同様の値が採用できる。
The extrusion rate of the radiation
なお、各ローラの速度ムラは、設定値に対して1%以内になるように制御することが好ましい。 It should be noted that the speed unevenness of each roller is preferably controlled to be within 1% of the set value.
ニップローラ18の型ローラ16への押し付け圧は、線圧換算(各ニップローラの弾性変形による面接触を線接触と仮定して換算した値)で、0〜200kN/m(0〜200kgf/cm)とするのが好ましく、0〜100kN/m(0〜100kgf/cm)とするのがより好ましい。
The pressing pressure of the
ニップローラ18及び剥離ローラ24の温度制御は、個々のローラ毎に行うことが好ましい。そして、剥離ローラ24の箇所における樹脂材料14が樹脂の軟化点Ta以下の温度になっていることが好ましい。この際、樹脂材料14にポリメチルメタクリレート樹脂を採用した場合、剥離ローラ24の設定温度は、50〜110°Cとできる。
The temperature control of the
次に、積層体34(樹脂材料14)表面の凹凸パターン形状の詳細について説明する。図2は、既述したように、成形後の樹脂材料14の端面14Aを直線上に切り取った状態の斜視図である。積層体34の裏面(放射線硬化樹脂材料74の表面)は平面である。
Next, the detail of the uneven | corrugated pattern shape of the laminated body 34 (resin material 14) surface is demonstrated. As described above, FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the
積層体34(樹脂材料14)の表面の凹凸パターン形状は、長手方向(図の矢印方向)の直線状の凹凸パターンである。このパターンは、樹脂材料14の最厚肉部14Bに形成されるV溝50と、このV溝50の両縁より樹脂材料14の最薄肉部14Cに向かって直線状に板厚が減少していくテーパ部52、52が繰り返される形状である。すなわち、V溝50の中心線に対して線対象となる、V溝50及び両側のテーパ部52、52を1単位(1ピッチ)とした連続形状である。
The uneven pattern shape on the surface of the laminate 34 (resin material 14) is a linear uneven pattern in the longitudinal direction (the arrow direction in the figure). In this pattern, the V-
図2において、樹脂材料14(又は積層体34)の最薄肉部14Cの厚さは、5mm以下であることが好ましく、2mm以下であることがより好ましい。樹脂材料14の最厚肉部14Bと最薄肉部14Cとの厚さの差は、1mm以上であることが好ましく、2.5mm以上であることがより好ましい。このような寸法とすることにより、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に好適に使用できる。
In FIG. 2, the thickness of the
成形後の積層体34を導光板に使用する場合には、V溝50の内部に円柱状の冷陰極管が配され、この冷陰極管より照射される光線が、V溝50の表面より積層体34の内部に入射し、テーパ部52、52で反射し、積層体34の裏面より面状に照射されることとなる。
When the molded
このように成形後の積層体34を導光板に使用する場合には、V溝50の幅pを2mm以上にすることが好ましく、V溝50の頂角θ1を40〜80度にするのが好ましい。また、V溝50の深さΔtは1mm以上にすることが好ましく、2.5mm以上にするのがより好ましい。テーパ部52、52の傾斜角度θ2は3〜20度にするのが好ましい。また、テーパ部52、52の幅p2は5mm以上にすることが好ましく、10mm以上にするのがより好ましい。
Thus, when using the
次に、積層体34(樹脂材料14)表面の他の凹凸パターン形状について説明する。図3は、成形後の樹脂材料14(積層体34)の端面14Aを直線上に切り取った状態の斜視図である。積層体34の裏面(放射線硬化樹脂材料74の表面)は平面である。
Next, the other uneven | corrugated pattern shape of the laminated body 34 (resin material 14) surface is demonstrated. FIG. 3 is a perspective view of a state in which the
積層体34(樹脂材料14)の表面の凹凸パターン形状は、長手方向(図の矢印方向)の直線状の凹凸パターンである。この断面が鋸刃状パターンは、樹脂材料14の最厚肉部14Bと最薄肉部14Cとを繋ぐ鉛直壁54と、この鉛直壁54の上縁(最厚肉部14B)より樹脂材料14の最薄肉部14Cに向かって直線状に板厚が減少していくテーパ部56が繰り返される形状である。
The uneven pattern shape on the surface of the laminate 34 (resin material 14) is a linear uneven pattern in the longitudinal direction (the arrow direction in the figure). The cross-sectionally saw-tooth pattern has a
図3において、樹脂材料14(又は積層体34)の最薄肉部14Cの厚さは、5mm以下であることが好ましく、2mm以上であることがより好ましい。樹脂材料14の最厚肉部14Bと最薄肉部14Cとの厚さの差は、1mm以上であることが好ましく、2.5mm以上であることがより好ましい。このような寸法とすることにより、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に好適に使用できる。
In FIG. 3, the thickness of the
成形後の積層体34を導光板に使用する場合には、鉛直壁54の側面に円柱状の冷陰極管が配され、この冷陰極管より照射される光線が、鉛直壁54の表面(側面)より積層体34の内部に入射し、テーパ部56で反射し、積層体34の裏面より面状に照射されることとなる。
When the molded
このように成形後の積層体34を導光板に使用する場合には、テーパ部56傾斜角度θ3を3〜20度とするのが好ましい。
Thus, when using the
なお、成形後の積層体34を導光板に使用する場合、これら以外の形状を採用することもできる。たとえば、図2の樹脂材料14のV溝50の断面形状はV字状となっているが、これ以外の形状、たとえば、矩形状、台形状、円弧状、放物線状等の断面形状も、光学的特性、成形性等を満足できれば採用できる。
In addition, when using the
また、型ローラ16表面の凹凸形状も、図2又は図3の樹脂材料14表面の反転形状である必要はなく、樹脂材料14の収縮代等を考慮して、積層体34の製品形状が図2又は図3の形状となるように、この形状よりオフセットした形状とすることもできる。
Further, the uneven shape on the surface of the
以上に説明した本発明に係る樹脂シートの製造方法によれば、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートであっても、所望の断面形状を得ることができる。 According to the manufacturing method of the resin sheet which concerns on this invention demonstrated above, even if it is a resin sheet with a large thickness distribution of the width direction at the time of shaping | molding, a desired cross-sectional shape can be obtained.
以上、本発明に係る樹脂シートの製造方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。 As mentioned above, although embodiment of the manufacturing method of the resin sheet which concerns on this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, Various aspects can be taken.
たとえば、本実施形態においては、図2及び図3に示されるように、樹脂シート14の裏面が平坦に形成されているが、既述したように、樹脂シート14の表裏面ともに凹凸形状を形成する構成も採用できる。
For example, in this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the back surface of the
また、ニップローラの本数及び配置は、同様の機能が得られるのであれば、本実施形態以外の各種の態様が採り得る。 Further, the number and arrangement of the nip rollers can take various aspects other than the present embodiment as long as the same function can be obtained.
また、ダイ72や放射線照射手段82等についても、同様の機能が得られるのであれば、本実施形態以外の各種の態様が採り得る。
Also, the
更に、以下の態様が採り得る。図4は、本発明が適用される樹脂シートの製造ラインの他の例を示す構成図である。なお、図1の樹脂シートの製造ライン10と同一、類似の部材については、同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Furthermore, the following aspects can be taken. FIG. 4 is a configuration diagram showing another example of a resin sheet production line to which the present invention is applied. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the member similar to the
図4の樹脂シートの製造ライン10’においては、放射線照射手段82が、ダイ72と型ローラ76とニップローラ78とを覆うように設けられている。この構成により、塗布直後の放射線硬化樹脂材料74をある程度硬化させ(たとえば、粘度を1000mPa・s以上にし)、型ローラ76とニップローラ78による成形後に放射線硬化樹脂材料74を完全に硬化させる方法が採用できる。
In the resin
10…樹脂シートの製造ライン、12…ダイ、14…樹脂材料、16…型ローラ、18…ニップローラ、22…ガイドローラ、24…剥離ローラ、30…徐冷ゾーン、72…ダイ、74…放射線硬化樹脂材料、76…型ローラ(第2の型ローラ)、78…ニップローラ、82…放射線照射手段
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該型ローラ表面の凹凸形状を前記樹脂材料に転写し、
転写後の前記樹脂材料を該型ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより該型ローラより剥離し、
剥離後の前記樹脂材料の非転写面に放射線硬化樹脂材料を塗布し、該放射線硬化樹脂材料に放射線を照射して硬化させることを特徴とする樹脂シートの製造方法。 The sheet-shaped resin material extruded from the die is pinched by a mold roller and a nip roller disposed opposite to the mold roller,
The uneven shape on the surface of the mold roller is transferred to the resin material,
The resin material after the transfer is peeled off from the mold roller by winding it around a peeling roller disposed opposite to the mold roller,
A method for producing a resin sheet, comprising: applying a radiation curable resin material to the non-transfer surface of the resin material after peeling, and irradiating the radiation curable resin material with radiation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005084558A JP2006264070A (en) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | Manufacturing method of resin sheet |
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Cited By (1)
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JP2008137361A (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Manufacturing method of rubber-like sheet |
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- 2005-03-23 JP JP2005084558A patent/JP2006264070A/en active Pending
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