JP2007210160A - Method for producing 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等参照）。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
これら従来技術の代表的なローラ成形方式は、図６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 method of these prior arts is configured as 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。
Then, the sheet-
このような樹脂材料成形方式において深刻な問題点の１つは、比較的厚肉の樹脂シートの場合、特に、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートの場合には成形後の板反りが大きくなるということである。この対策として、特許文献２、３では、以下のような内容の対策が採られている。しかしながら、完全な解決策が得られた訳ではない。
たとえば、特許文献２では、成形後のアニーリング時に加熱固定（矯正）して板反り対策としており、特許文献３では、シート切断時に加熱軟化させて板反り対策としている。
For example, in
しかしながら、特許文献２、３のような板反り対策では、型付けしたシートの場合、加熱により型が崩れ、各種光学素子用途の樹脂シートとして所望の機能を発揮できない。
However, in the case of a sheet warp countermeasure as in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、比較的厚肉の樹脂シートの場合であっても、特に、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートの場合であっても、成形後の板反りが小さく、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, and even in the case of a relatively thick resin sheet, particularly in the case of a resin sheet having a large thickness distribution in the width direction during molding. Provides 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, with a small warp after molding and a desired cross-sectional shape. The purpose is to do.
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、前記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前記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前記型ローラより剥離し、前記樹脂材料を該樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇに対して（Ｔｇ−３０）〜（Ｔｇ＋４０）°Ｃの温度に制御した状態で前記剥離ローラより剥離す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 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 the resin material is removed from the glass transition temperature Tg of the resin material (Tg There is provided a method for producing a resin sheet, which is peeled off from the peeling roller in a state controlled at a temperature of −30) to (Tg + 40) ° C.
本発明によれば、樹脂材料を型ローラとニップローラとで挟圧し、型ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に転写し、型ローラより剥離し、樹脂材料を（Ｔｇ−３０）〜（Ｔｇ＋４０）°Ｃの温度に制御した状態で剥離ローラより剥離する。 According to the present invention, the resin material is clamped between the mold roller and the nip roller, the uneven shape on the surface of the mold roller is transferred to the resin material, peeled off from the mold roller, and the resin material is removed from (Tg-30) to (Tg + 40) °. Peeling from the peeling roller in a state controlled to the temperature of C.
したがって、型ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に精度よく転写でき、かつ、樹脂シートの成形後の板反りを小さくできる。特に、樹脂材料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（特に、厚さの差が２．５ｍｍ以上）の樹脂シートの製造に好適である。 Therefore, the uneven shape on the surface of the mold roller can be accurately transferred to the resin material, and the warpage after molding of the resin sheet can be reduced. In particular, it is suitable for production of a resin sheet having a thickness difference of 1 mm or more (particularly, a thickness difference of 2.5 mm or more) in the width direction of the resin material.
なお、樹脂材料を（Ｔｇ−３０）°Ｃ未満の温度に制御した状態で剥離ローラより剥離させた場合、樹脂の流動状態が悪く、その結果転写精度が不良となり、一方、樹脂材料を（Ｔｇ＋４０）°Ｃを超える温度に制御した状態で剥離ローラより剥離させた場合、成形後の収縮の面内分布が大きく、その結果板反りが過大となる。 When the resin material is peeled off from the peeling roller in a state controlled at a temperature lower than (Tg-30) ° C., the flow state of the resin is poor, resulting in poor transfer accuracy. ) When peeling from the peeling roller in a state where the temperature is controlled to exceed ° C, the in-plane distribution of shrinkage after molding is large, and as a result, the plate warpage becomes excessive.
なお、ガラス転移温度Ｔｇとは下記のように説明される。高分子物質を加熱した場合に、ガラス状の硬い状態からゴム状に変わる現象をガラス転移といい、ガラス転移が起こる温度をガラス転移点（温度）という。この温度は、樹脂材料の材質や組成により異なり、たとえばポリメチルメタクリレート樹脂では９０〜１１０°Ｃの範囲である。 The glass transition temperature Tg is explained as follows. When a polymer substance is heated, a phenomenon that changes from a glassy hard state to a rubbery state is called a glass transition, and a temperature at which the glass transition occurs is called a glass transition point (temperature). This temperature varies depending on the material and composition of the resin material, and is, for example, in the range of 90 to 110 ° C. for polymethyl methacrylate resin.
本発明において、前記型ローラ、ニップローラ及び剥離ローラのうちの１以上に、及び／又は、前記型ローラ、ニップローラ及び剥離ローラのうちの１以上の近傍に温度制御手段を設けることが好ましい。このように、温度制御手段を設け樹脂材料の温度を制御するのであれば、転写精度が向上する。 In the present invention, it is preferable to provide temperature control means in one or more of the mold roller, nip roller, and peeling roller and / or in the vicinity of one or more of the mold roller, nip roller, and peeling roller. Thus, if the temperature control means is provided and the temperature of the resin material is controlled, the transfer accuracy is improved.
また、本発明において、測温手段を設け、前記剥離ローラより剥離される際の前記樹脂材料の温度を測定し前記温度制御手段にフィードバックすることが好ましい。このように、測温手段を設け樹脂材料の温度を測定し、測定結果を温度制御手段にフィードバックするのであれば、一層転写精度が向上する。 Moreover, in this invention, it is preferable to provide a temperature measuring means, to measure the temperature of the said resin material at the time of peeling from the said peeling roller, and to feed back to the said temperature control means. Thus, if the temperature measuring means is provided to measure the temperature of the resin material and the measurement result is fed back to the temperature control means, the transfer accuracy is further improved.
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、前記樹脂材料の最薄肉部の厚さを５ｍｍ以下とすることが好ましい。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, it is preferable that the difference in thickness between the thickest portion and the thinnest portion in the width direction of the resin material is 1 mm or more due to the uneven shape transferred to the resin material. Moreover, in this invention, it is preferable that the thickness of the thinnest part of the said resin material shall be 5 mm or less. Thus, the effect of the present invention can be exhibited in the molding of a resin material having a cross-sectional shape that has been difficult to mold.
以上説明したように、本発明によれば、型ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に精度よく転写でき、かつ、樹脂シートの成形後の板反りを小さくできる。 As described above, according to the present invention, the uneven shape on the surface of the mold roller can be accurately transferred to the resin material, and the warpage after molding of the resin sheet can be reduced.
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、押出し機（図示略）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と、型ローラ１６に接する前の樹脂材料１４の温度を制御する樹脂温制御手段２０と、剥離ローラ２４より剥離される際の樹脂材料１４の温度を測定する温度センサ（測温手段）２２と、徐冷ゾーン３０と、図示しない制御手段等より構成される。
This resin
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と第１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。
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表面（上面）の反転形状とすることができる。なお、この図２は、成形後の樹脂材料１４の断面図である。
A regular uneven shape is formed on the surface of the
すなわち、成形後の樹脂材料１４の裏面（下面）は平面であり、樹脂材料１４の表面には、図の矢印方向の直線状の凹凸パターンが形成されている。この矢印方向は、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、樹脂材料１４表面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。
That is, the back surface (lower surface) of the
型ローラ１６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。
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１６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とを挟圧するためのローラで、型ローラ１６と同一高さで、型ローラ１６と平行に配置されている。
The nip roller is disposed so as to face the
ニップローラ１８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
ニップローラ１８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。
The material of the
ニップローラ１８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には、図示しない加圧手段が設けられており、型ローラ１６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の背面側（型ローラ１６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.
樹脂温制御手段２０は、型ローラ１６に接する前の樹脂材料１４の温度を制御するために設けられたもので、エアノズル２０Ａと、このエアノズル２０Ａに図示しないエア供給源よりエアを供給するエア配管２０Ｂとより構成される。
The resin temperature control means 20 is provided to control the temperature of the
このエアノズル２０Ａより噴出される気体の温度や流量は、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 temperature and flow rate of the gas ejected from the
なお、樹脂温制御手段２０は、上記の方式のものに限られる訳ではなく、樹脂材料１４の温度を適正に制御できるものであれば、公知の各種手段が採用できる（たとえば、誘電加熱手段、冷却水パイプ等）。
The resin temperature control means 20 is not limited to the above-described one, and various known means can be adopted as long as the temperature of the
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樹脂材料１４を型ローラ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。すなわち、剥離ローラ２４は、型ローラ１６と同一高さで、型ローラ１６と平行に配置されている。
The peeling roller 24 is disposed opposite to the
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 roller 24 is preferably processed into a mirror surface. By setting it as such a surface, the back surface of the
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 roller 24, various steel members, stainless steel, copper, zinc, brass, these metal materials having a metal core and a rubber lining on the surface, these metal materials are HCr plated, Cu plated, Ni plated For example, ceramics and various composite materials can be used.
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 roller 24 is driven to rotate in the direction of the arrow in FIG. 1 by a driving means (not shown) at a predetermined peripheral speed. In addition, although the structure which does not provide a drive means in the peeling roller 24 is also possible, it is preferable to provide a drive means from the point which can make the back surface of the resin material 14 a favorable state.
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を良好にできる。
The peeling roller 24 is provided with temperature adjusting means. And the uneven | corrugated pattern shape of the surface of the
温度センサ（測温手段）２２は、既述したように、剥離ローラ２４より剥離される際の樹脂材料１４の温度を測定するセンサ（測温手段）であり、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）の温度を測定する赤外線式温度計である。
As described above, the temperature sensor (temperature measuring means) 22 is a sensor (temperature measuring means) for measuring the temperature of the
この温度センサ２２は図示しない制御手段（パソコン等）に接続されている。また、この制御手段は、既述の各温制御手段（樹脂温制御手段２０や、各ローラの温度調節手段）に接続されており、これらの各温制御手段を制御できるようになっている。したがって、温度センサ２２の測定結果を各温制御手段やダイ１２等にフィードバックして、樹脂材料１４や各ローラ等の温度制御に反映させている。なお、温度センサ２２として赤外線式温度計以外の測温手段（たとえば、放射式温度計）を使用してもよい。
The
また、上記以外の箇所において、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。
In addition to the above, it is preferable to provide surface temperature measuring means (not shown) so that the surface temperature of each roller described above and each portion of 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とニップローラ１８との間の樹脂材料１４の幅方向の複数点、型ローラ１６に巻き掛けられている樹脂材料１４（たとえば、時計方向で６時の位置）の幅方向の複数点、剥離ローラ２４より剥離後の樹脂材料１４の幅方向の複数点、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や樹脂温制御手段２０等にフィードバックして、樹脂材料１４や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。
Further, the monitoring result of such 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において、徐冷ゾーン３０の下流又は剥離ローラ２４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。また、このような検出手段による検出結果を設定値と比較し、型ローラ１６等の駆動手段にフィードバックすることもできる。
In the resin
徐冷ゾーン３０（又はアニーリングゾーン）は、剥離ローラ２４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の表面近傍が塑性状態になっているのに、樹脂材料１４の内部が弾性状態であり、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の表裏面に温度差を生じ、樹脂材料１４に反りを生じる不具合もある。
The slow cooling zone 30 (or annealing zone) is provided to prevent a rapid temperature change of the
徐冷ゾーン３０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
徐冷ゾーン３０（又はアニーリングゾーン）の下流には、図示を省略するが、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。 Although not shown, downstream of the slow cooling zone 30 (or annealing 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 sequentially provided. .
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
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に転写し、樹脂材料１４を型ローラ１６に対向配置される剥離ローラ２４に巻き掛けることにより型ローラ１６より剥離する。そして、剥離ローラ２４に巻き掛けられた樹脂材料１４を時計方向の１２時に位置において、剥離ローラ２４より剥離する。
The sheet-shaped
この際、温度センサ２２は、剥離ローラ２４より剥離される際の樹脂材料１４の幅方向の複数点の表面（ローラの反対面側）の温度を測定する。そして、制御手段は温度センサ２２の測定結果を各温制御手段やダイ１２等にフィードバックして、樹脂材料１４や各ローラ等の温度制御に反映させている。
At this time, the
これにより、樹脂材料１４を樹脂材料１４の（Ｔｇ−３０）〜（Ｔｇ＋４０）°Ｃの温度に制御した状態で剥離ローラ２４より剥離することができ、樹脂材料１４の反りを大幅に低減することができる。
Thereby, the
なお、既述したように、樹脂材料１４を（Ｔｇ−３０）°Ｃ未満の温度に制御した状態で剥離ローラ２４より剥離させた場合、樹脂の流動状態が悪く、その結果転写精度が不良となる。一方、樹脂材料１４をガラス転移温度（Ｔｇ＋４０）°Ｃを超える温度に制御した状態で剥離ローラ２４より剥離させた場合、成形後の収縮の面内分布が大きく、その結果板反りが過大となる。
As described above, when the
なお、樹脂温制御手段２０により、型ローラ１６に巻き掛ける直前の樹脂材料１４の温度を適正値（たとえば、（Ｔｇ＋８０）〜（Ｔｇ＋１４０）°Ｃ）に制御することが好ましい。また、型ローラ１６の温度も適正値（たとえば、（Ｔｇ−４０）〜（Ｔｇ＋３０）°Ｃ）に制御することが好ましい。これにより、型ローラ１６表面の凹凸形状を樹脂材料１４に精度よく転写でき、また、樹脂材料が型ローラ１６から剥れない剥離不良も生じない。
It is preferable that the temperature 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、徐冷ゾーン３０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（図示略）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の周速も略これに一致させる。なお、各ローラ（型ローラ１６、ニップローラ１８、剥離ローラ２４）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。
In the production of this resin sheet, the extrusion speed of the
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
次に、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を直線状に切り取った状態の斜視図である。樹脂材料１４の裏面は平面である。
Next, details of the uneven pattern shape on the surface of the
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
図２において、樹脂材料１４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
成形後の樹脂材料１４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の表面より樹脂材料１４の内部に入射し、テーパ部５２、５２で反射し、樹脂材料１４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樹脂材料１４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 the
次に、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の端面１４Ａを直線状に切り取った状態の斜視図である。樹脂材料１４の裏面は平面である。
Next, another uneven pattern shape on the surface of the
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
図３において、樹脂材料１４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
成形後の樹脂材料１４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）より樹脂材料１４の内部に入射し、テーパ部５６で反射し、樹脂材料１４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樹脂材料１４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、成形後の樹脂材料１４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、樹脂材料１４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、樹脂材料の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が大きい、たとえば厚さの差が１ｍｍ以上（特に、厚さの差が２．５ｍｍ以上）の樹脂シートであっても、反りが非常に小さく、かつ、所望の断面形状を得ることができる。 According to the resin sheet manufacturing method according to the present invention described above, the difference in thickness between the thickest part and the thinnest part in the width direction of the resin material is large, for example, the difference in thickness is 1 mm or more (particularly Even if the resin sheet has a thickness difference of 2.5 mm or more, warpage is very small and 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、樹脂温制御手段２０としてエアノズル２０Ａ等が採用されているが、既述したように、この方式のものに限られる訳ではなく、樹脂材料１４の温度を適正に制御できるものであれば、公知の各種手段が採用できる。
For example, in the present embodiment, the
更に、本実施形態において、ニップローラ１８の表面が鏡面状であり、転写後の樹脂材料１４の裏面が平坦面となっているが、ニップローラ１８の表面を凹凸状に形成し、転写後の樹脂材料１４の裏面をこの反転形状とすることもできる。
Furthermore, in the present embodiment, the surface of the
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
図１に示される樹脂シートの製造ライン１０を使用して実施例の樹脂シートを製造した。樹脂シートの断面形状は、図２に示される形状とした。Ｐは、２．６ｍｍ、Ｐ２は、 １３．７ｍｍ、Δｔは、４ｍｍ、θ１は、５５度、θ２は、１５度とした。樹脂シートの幅は、サイドカッターにより幅方向両端部分（捨て部分）を切除した状態で２７４ｍｍとした。樹脂シートの長さ（長手方向）は、クロスカッターにより所定長さに切り揃えた状態で４８７ｍｍとした。図４（Ａ）は、所定幅及び所定長さに切り揃えた状態の樹脂シートを示す斜視図である。
The resin sheet of the Example was manufactured using the resin
この所定幅及び所定長さに切り揃えた状態の樹脂シートの反り評価は、図４（Ｂ）に示されるように行った。すなわち、樹脂シートを平坦度が確保された平板（定盤）の上に載置し、両端部の浮き上がり量を位置センサで測定し、図示の式により算出した。 The warpage evaluation of the resin sheet in a state of being cut into the predetermined width and the predetermined length was performed as shown in FIG. That is, the resin sheet was placed on a flat plate (surface plate) with a ensured flatness, the amount of lifting at both ends was measured with a position sensor, and calculated according to the formula shown in the figure.
なお、図４（Ｂ）に示されるような場合、樹脂シートは成形時に下方に凸状態であったので、図示の式による反りの値は負（マイナス）となっている。これに対して、樹脂シートが成形時に上方に凸状態であった場合は、樹脂シートを反転して図４（Ｂ）に示されるようにして測定する。この場合、反りの値は正（プラス）となる。 In addition, in the case as shown in FIG. 4B, since the resin sheet is in a downward projecting state at the time of molding, the value of the warp according to the illustrated formula is negative (minus). On the other hand, when the resin sheet is convex upward at the time of molding, the resin sheet is inverted and measured as shown in FIG. In this case, the warp value is positive (plus).
実施例に共通する製造条件は、以下のようにした。 Manufacturing conditions common to the examples were as follows.
型ローラ１６の周速度：１１８．８ ｍｍ／分
樹脂材料１４の組成：ＰＭＭＡ（三菱レイヨン（株）製、商品名：アクリペットＶＨ００１）
ダイ１２の吐出口における樹脂材料１４の温度:２４７°Ｃ
温度センサ２２として赤外線方式の温度センサを使用した。そして、剥離ローラ２４より剥離される際の樹脂材料１４の幅方向の３２０点の表面（ローラの反対面側）の温度を測定し、平均値を算出した。
Peripheral speed of mold roller 16: 118.8 mm / min Composition of resin material 14: PMMA (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name: Acrypet VH001)
Temperature of the
An infrared temperature sensor was used as the
そして、制御手段は温度センサ２２の測定結果を各温制御手段やダイ１２等にフィードバックして、樹脂材料１４や各ローラ等の温度制御に反映させた。
Then, the control means feeds back the measurement result of the
剥離ローラ２４より剥離される際の樹脂材料１４の温度の平均値は、１１５〜１３５°Ｃであった。そしてそれぞれの温度条件の樹脂材料１４の反りを上記の方法で測定した。以上の結果を図５のグラフにプロットした。この図５のグラフ（ＸＹグラフ）は、横軸が剥離ローラ２４より剥離される際の樹脂材料１４の温度の平均値であり、縦軸が樹脂材料１４の反りである。
The average value of the temperature of the
図５のグラフによれば、剥離ローラ２４より剥離される際の樹脂材料１４の温度が１２０°Ｃ未満であれば、反りが１．５ｍｍ未満であり、同温度が１２５°Ｃ未満であれば、反りが３．０ｍｍ未満となることが確認できた。
According to the graph of FIG. 5, if the temperature of the
なお、樹脂材料１４であるポリメチルメタクリレート樹脂のガラス転移温度Ｔｇは、 １１０°Ｃであるので、温度１２０°Ｃは、（Ｔｇ+１０）°Ｃに該当し、温度１２５°Ｃは、（Ｔｇ＋１５）°Ｃに該当する。
In addition, since the glass transition temperature Tg of the polymethylmethacrylate resin which is the
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、２０…樹脂温制御手段、２２…温度センサ（測温手段）、２４…剥離ローラ、３０…徐冷ゾーン
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記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前記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前記型ローラより剥離し、
前記樹脂材料を該樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇに対して（Ｔｇ−３０）〜（Ｔｇ＋４０）°Ｃの温度に制御した状態で前記剥離ローラより剥離す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,
Transfer the uneven shape of the mold roller surface to the resin material,
The resin material after the transfer is peeled off from the mold roller by being wound around a peeling roller disposed to face the mold roller,
A method for producing a resin sheet, comprising: peeling the resin material from the peeling roller in a state of being controlled at a temperature of (Tg-30) to (Tg + 40) ° C. with respect to a glass transition temperature Tg of the resin material.
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