KR20070055510A - 수지 시트 제조방법 - Google Patents

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KR20070055510A
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forming roller
nip
forming
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가츠히코 다카다
다케가즈 야마모토
야스유키 하라
다카히로 하야시
류이치 가츠모토
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 성형 롤러, 및 상기 성형 롤러에 대향하여 배치된 다수의 니프 롤러에 끼우는 단계, 상기 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계, 및 상기 성형 롤러에 대향하여 배치된 박리 롤러에 상기 수지 재료를 감아서 전사 후 상기 성형 롤러로부터 상기 수지 재료를 박리하는 단계를 포함하는 수지 시트 제조방법을 제공한다.

Description

수지 시트 제조방법{METHOD OF PRODUCING A RESIN SHEET}
본 발명은 수지 시트 제조방법에 관한 것으로, 더 구체적으로 도광판 또는 각종 표시 장치의 이면(backsides)에 배치된 각종 광학 소자로 사용하기 적합한 수지 시트의 제조방법에 관한 것이다.
각종 광학 소자로 사용되는 수지 시트로서, 프레넬 렌즈(Fresnel lens) 또는 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)가 여러 분야에서 사용되고 있다. 그러한 수지 시트는 그 표면에 규칙적인 요철 형상을 가지고, 요철 형상은 프레넬 렌즈 또는 렌티큘러 렌즈와 같은 광학적 성능을 제공한다.
그러한 수지 시트를 제조하는 다양한 방법이 제안되고 있다(일본특허 공개공보 제 8-31025 호, 일본특허 공개공보 제 7-314567, 일본특허 공개공보 제 2003-53834 호, 및 일본특허 공개공보 제 8-287530 호 참조). 이들의 제안에서, 롤러 성형 방법이 생산성 향상의 관점에서 사용된다.
예를 들면, 일본특허 공개공보 제 8-31025 호에서는, 롤러로부터 수지 재료의 박리 전에 개선된 냉각 장치가 제공되어서 전사 성능을 향상시킨다. 일본특허 공개공보 제 7-314567 호에서는, 롤러에 금형(mold)을 감아서(winding) 프레넬 렌즈를 제조하는 방법을 개시한다.
일본특허 공개공보 제 2003-53834 호에서는, 열완충(heat buffering) 부재가 성형 롤러에 배치되어서 생산성 및 전사 특성을 개선한다. 일본특허 공개공보 제 8-287530 호에서는, 코로나 방전 처리가 전사 특성을 개선하고 결함을 감소시키는데 사용된다.
종래 기술의 통상적인 롤러 성형 방법은 도 12 에 도시된 바와 같은 구성을 가진다. 상기 장치 구성은, 압출기(도시되지 않음)에 의해 용융된 수지 재료 (1) 를 시트로 성형하기 위한 시트용 다이 (2), 그 표면에 요철 형상을 가지는 스탬퍼 롤러 (3), 스탬퍼 롤러 (3) 에 대향하여 배치된 경면 가공된 롤러 (4), 및 경면 가공된 롤러 (4) 와 반대쪽에 배치된 경면 가공된 박리 롤러 (5) 를 포함한다.
다이 (2) 로부터 압출된 시트형 수지 재료 (1) 는 스탬퍼 롤러 (3) 및 경면 가공된 롤러 (4) 에 끼워지고(nipped) , 스탬퍼 롤러 (3) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (1) 에 전사되고, 수지 재료 (1) 는 경면 가공된 롤러 (5) 에 감겨서 스탬퍼 롤러 (3) 로부터 박리된다.
하지만, 종래의 제안 모두는 비교적 얇은 수지 시트 제조방법에 관한 것이며, 비교적 두꺼운 수지 시트의 제조에는 적합하지 않다. 특히, 성형시 폭 방향으로 큰 두께 분포를 가지는 수지 시트를 제조하는 경우에, 소망하는 단면 형상을 얻기가 매우 어렵다.
예를 들면, 압출 후의 PMMA(폴리메틸 메타크릴레이트 수지 ; polymethyl methacrylate resin)의 롤러 성형시, 두께 분포가 폭 방향으로 제공되고, 가장 두꺼운 부분과 가장 얇은 부분의 두께 차이가 1 mm 이상이면, 전면 또는 이면에 편차venness)(수지의 경화시 수축에 의한 수축 캐비티(cavity), 또는 탄성 회복량 분포)가 생기고, 표면 형상의 전사율이 통상적으로 감소하거나 날카로운 에지 형상이 전사될 수 없는, 다양한 문제가 발생한다.
본 발명은 그러한 사정을 감안하여 이루어졌으며, 성형시 폭 방향으로 큰 두께 분포를 가지는 수지 시트가 제조되는 경우에, 소망하는 단면 형상을 얻을 수 있고, 도광판, 또는 각종 표시 장치의 이면에 배치된 각종 광학 소자로 사용하기에 적합한 수지 시트 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 1 양태는, 다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 성형 롤러, 및 상기 성형 롤러에 대향하여 배치된 다수의 니프(nip) 롤러에 끼우는 단계, 상기 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계, 및 상기 성형 롤러에 대향하여 배치된 박리 롤러에 상기 수지 재료를 감아서, 전사 후 상기 성형 롤러로부터 상기 수지 재료를 박리하는 단계를 포함하는 수지 시트 제조방법을 제공한다.
본 발명의 제 1 양태에 따라, 시트형 수지 재료는 성형 롤러 및 다수의 니프 롤러에 끼워지고, 요철 형상이 수지 재료에 전사되며, 수지 재료는 박리 롤러에 수지 재료를 감아서 성형 롤러로부터 박리된다. 따라서, 성형 롤러에 대향하여 배치된 다수의 니프 롤러를 이용함으로써, 수지 시트가 성형시 폭 방향으로 큰 두께 분포를 가지고, 제 1 니프 지점에서 성형 직후의 이면에 편차가 발생하는 경우에, 그 편차가 수정될 수 있고, 또는 수지 시트는 신속하게 냉각되고 경화되어서, 하류의 롤 랩핑(감김)에 의한 변형을 방지하여 소망하는 단면 형상을 얻을 수 있다.
제 1 양태에서, 수지 재료에 전사된 요철 형상에 있어서, 수지 재료의 폭 방향으로 가장 두꺼운 부분과 가장 얇은 부분의 두께 차이는 1 mm 이상이 바람직하다. 제 1 양태에서, 수지 재료의 가장 얇은 부분의 두께는 5 mm 이하가 바람직하다. 이러한 방식으로, 본 발명의 장점이 성형하기 어려운 단면 형상을 가지는 수지 재료의 성형시에 얻어질 수 있다.
제 1 양태에서, 바람직하게는, 벨트형 부재가 성형 롤러와 다수의 니프 롤러 및/또는 박리 롤러의 사이에 제공되어서, 수지 재료가 벨트형 부재 및 성형 롤러에 끼워진다. 따라서, 벨트형 부재를 이용함으로써, 수지 재료는 증가된 거리에서 끼워져서 소망하는 단면 형상을 얻는 것이 용이할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 2 양태는, 다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 성형 롤러, 및 상기 롤러에 대향하여 배치된 하나 이상의 니프 벨트에 끼우는 단계, 상기 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계, 및 상기 성형 롤러 및 상기 니프 롤러의 접선 방향으로 수지 재료를 인발(draw)함으로써 전사 후 상기 성형 롤러로부터 상기 수지 재료를 박리하는 단계를 포함하는 수지 시트 제조방법을 제공한다.
제 2 양태에 따르면, 시트형 수지 재료는 성형 롤러 및 하나 이상의 니프 벨트에 끼워지고, 요철 형상이 수지 재료에 전사된다. 전사 후의 수지 재료는 성형 롤러로부터 박리될 필요가 있다. 종래 기술과는 달리, 수지 재료는 박리 롤러에 휘감기지 않아서, 성형 롤러로부터 박리되지만, 수지 재료는 성형 롤러 및 니프 롤러의 접선 방향으로 인발된다. 이러한 경우에, 다수의 니프 롤러로 인해서, 수지 재료는 최하류 위치(수지 재료의 이송방향의 최하류 위치)에서 성형 롤러 및 니프 롤러의 접선 방향으로 인발된다. 따라서, 성형 롤러로부터 박리된 수지 재료의 평면 상태가 유지될 수 있고, 따라서 수지 재료는 성형 롤러에 의해 수지 재료에 전사된 요철 형상의 변형 없이 박리될 수 있다. 이는 소망하는 단면 형상을 가지는 수지 시트가 제조되게 한다.
수지 재료가 종래 기술과 같이 박리 롤러에 감겨서 박리되는 경우에, 휘감김은 성형 롤러로부터 박리된 수지 재료가 평면 상태의 상실을 유발하고, 요철 형상의 전사된 형상을 변형할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 3 양태는, 다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 성형 롤러, 및 상기 성형 롤러와 상기 성형 롤러에 대향하여 배치된 다수의 프레스 롤러 사이에 제공된 벨트형 부재에 끼우는 단계, 상기 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계, 및 상기 성형 롤러, 및 상기 다수의 프레스 롤러 중에서 최하류에 배치된 프레스 롤러의 접선 방향으로 상기 수지 재료를 인발함으로써, 전사 후 상기 수지 재료를 상기 성형 롤러로부터 박리하는 단계를 포함하는 수지 시트 제조방법을 제공한다.
본 발명의 제 3 양태에서와 같이, 벨트형 부재를 사용함으로써, 수지 재료는 증가된 거리에서 끼워져서, 소망하는 단면 형상을 얻는데 용이할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태 또는 제 3 양태에서, 성형 롤러로부터의 박리점에서 수지 재료의 온도는 수지 재료의 연화점(softening point)(Ta) 이하가 바람직하다. 이는, 수지 재료가 접선 방향으로 수지 재료를 인발하여 박리되는 경우에, 박리 직후의 수지 재료는 공기 중에서 지지되지 않고, 수지 재료 자체는 연화점 (Ta) 이상에서 변형되며, 자유 표면을 가지는 박리된 수지 재료의 요철 패턴의 형상의 변형을 유발할 수 있기 때문이다.
이 경우에, 수지 재료는 성형 롤러 및 하나 이상의 니프 롤러에 끼워질 때, 본 발명의 제 2 양태와 같이 성형 롤러의 요철 형상이 수지 재료로 전사되며, 전사시 에어 노즐과 같은 수지 재료를 냉각하는 장치가 제공되는 것이 바람직하다. 벨트형 부재가 본 발명의 제 3 양태와 같이 제공되는 경우에, 벨트형 부재를 냉각하는 장치가 제공되어서 수지 재료의 이면(성형 롤러와 접하는 표면과 반대 표면)으로부터 수지 재료를 냉각하는 것이 바람직하다.
제 2 양태 또는 제 3 양태에서, 수지 재료는 인발가공의 접선 방향으로 이송되면서 서냉 구역(slow cooling zone)에서 서서히 냉각되는 것이 바람직하다. 이는, 성형 롤러로부터 박리된 수지 재료가 평면 상태를 가지더라도, 수지 재료는, 수지 재료가 냉각되고 경화될 때까지 평면 상태를 유지하고, 전사된 요철 형상이 완전히 정착되는 것이, 소망하는 단면 형상을 가지는 수지 시트를 얻는 점에서 바람직하다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 4 양태는, 다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 성형 롤러, 및 상기 성형 롤러에 대향하여 배치된 하나 이상의 니프 롤러에 끼우는 단계, 상기 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계, 및 상기 성형 롤러에 대향하여 배치되고, 상기 성형 롤러의 직경의 2 배 이상이 되는 500 mm 이상의 큰 직경을 가지는 박리 롤러에 상기 수지 재료를 감아서, 전사 후 상기 수지 재료를 상기 성형 롤러로부터 박리하는 단계를 포함하는 수지 시트 제조방법을 제공한다.
제 4 양태에 따르면, 박리 롤러는 종래 기술과 같이 사용되며, 박리 롤러는 성형 롤러 직경의 2 배 이상인 500 mm 의 큰 직경을 가진다. 큰 직경을 가지는 박리 롤러의 사용은, 본 발명의 제 2 양태 또는 제 3 양태에서와 같이, 실질적으로 성형 롤러의 접선 방향으로 인발되어서, 수지 재료의 평면 상태를 얻는데 용이하다.
제 2 양태 내지 제 4 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 수지 재료에 전사된 요철 형상에 있어서, 수지 재료의 폭 방향으로 가장 두꺼운 부분과 가장 얇은 부분 사이의 두께 차이는 1 mm 이상이 바람직하다. 제 1 양태 내지 제 4 양태에서, 수지 재료의 가장 얇은 부분의 두께는 5 mm 이하가 바람직하다. 이러한 방식으로, 본 발명의 장점이 성형하기 어려운 단면 형상을 가지는 수지 재료의 성형시에 더 제공될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 5 양태는, 다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 제 1 성형 롤러, 및 상기 제 1 성형 롤러에 대향하여 배치된 제 1 니프 롤러에 끼우는 단계, 상기 제 1 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계, 상기 제 1 성형 롤러에 대향하여 배치된 박리 롤러에 상기 수지 재료를 감아서, 전사 후 상기 제 1 성형 롤러로부터 상기 수지 재료를 박리하는 단계, 박리 후 상기 수지 재료를 제 2 성형 롤러, 및 상기 제 2 성형 롤러에 대향하여 배치된 제 2 니프 롤러에 끼우는 단계, 및 상기 제 2 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법을 제공한다.
제 5 양태에 따르면, 시트형 수지 재료는 제 1 성형 롤러 및 제 1 니프 롤러에 끼워지고, 요철 형상이 수지 재료에 전사되며, 수지 재료는 제 1 성형 롤러로부터 박리된다. 그 후에, 수지 재료는 제 2 성형 롤러 및 제 2 니프 롤러에 끼워지고, 요철 형상이 수지 재료에 전사된다. 따라서, 성형 롤러 및 니프 롤러의 다수의 세트의 사용은, 성형시 폭 방향으로 큰 두께 분포를 가지는 수지 시트의 경우에도 형상을 단계적으로 설계 형상에 근접시킴으로써 소망하는 단면 형상을 얻을 수 있다.
제 5 양태에서, 제 2 성형 롤러 및 제 2 니프 롤러에 감긴 수지 재료의 랩핑(lapping) 각도는 5°미만이 바람직하다. 그러한 상태에서, 수지 재료는 제 2 성형 롤러 및 제 2 니프 롤러에 끼워져서 평면 시트형 수지 재료가 굼힘 없이 이송될 수 있다.
제 5 양태에서, 제 2 성형 롤러 및 제 2 니프 롤러와 동일한 구성을 가지는 성형 롤러 및 니프 롤러의 하나 이상의 세트가, 제 2 성형 롤러 및 제 2 니프 롤러의 수지 재료의 이동 방향의 하류측에 제공되어서, 수지 재료에 전사된 요철 형상이 단계적으로 설계 형상에 근접하게 된다. 본 장점의 어느 정도는 제 2 성형 롤러 및 제 2 니프 롤러의 1 개의 세트에 의해 얻어질 수 있지만, 본 발명의 더 큰 장점이 단계적 가공을 위한 다수의 세트를 제공함으로써 얻어질 수 있다.
본 발명의 제 6 양태는, 다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 제 1 전면 성형 롤러, 및 상기 제 1 전면 성형 롤러에 대향하여 배치된 제 1 이면 성형 롤러에 끼우는 단계, 상기 제 1 전면 성형 롤러 표면의 요철 형상 및 상기 제 1 이면 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계, 상기 제 1 전면 성형 롤러에 대향하여 배치된 박리 롤러에 상기 수지 재료를 감아서, 전사 후 상기 수지 재료를 상기 제 1 전면 성형 롤러로부터 박리하는 단계, 제 2 전면 성형 롤러, 및 상기 제 2 전면 성형 롤러에 대향하여 배치된 제 2 이면 성형 롤러에 의해 박리한 후, 상기 수지 재료를 끼우는 단계, 및 상기 제 2 전면 성형 롤러 표면의 요철 형상, 및 상기 제 2 전면 성형 롤러에 대향하여 배치된 상기 제 2 이면 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계를 포함하는 수지 시트 제조방법을 제공한다.
제 6 양태에 따르면, 수지 재료의 전면 및 이면에 요철 형상의 형성시, 형상은 제 1 롤러 세트의 쌍 및 제 2 롤러 세트의 쌍에 의해 전사된다. 이는 성형시 폭 방향으로 큰 두께 분포를 가지는 수지 시트의 경우에도 형상을 단계적으로 설계 형상에 근접시킴으로써 소망하는 단면 형상을 얻을 수 있다.
제 6 양태에서, 제 2 전면 성형 롤러 및 제 2 이면 성형 롤러에 감긴 수지 재료의 랩핑 각도는 5°미만이 바람직하다. 그러한 상태에서, 수지 재료는 제 2 전면 성형 롤러 및 제 2 이면 성형 롤러에 끼워져서 평면 시트형 수지 재료가 굽힘 없이 이송될 수 있다.
제 6 양태에서는, 제 2 전면 성형 롤러 및 제 2 이면 성형 롤러와 동일한 구성을 가지는 전면 성형 롤러 및 이면 성형 롤러의 하나 이상의 세트가, 제 2 전면 성형 롤러 및 제 2 이면 성형 롤러의 수지 재료의 이동 방향의 하류에 제공되어서, 수지 재료에 전사된 요철 형상을 단계적으로 설계 형상에 근접시킨다. 본 장점의 어느 정도는 제 2 전면 성형 롤러 및 제 2 이면 성형 롤러의 1 개의 세트에 의해 얻어질 수 있지만, 본 발명의 더 큰 장점이 단계적 가공을 위한 다수의 세트를 제공함으로써 얻어질 수 있다.
제 6 양태에서는 제 1 이면 성형 롤러 표면의 요철 형상과 실질적으로 동일한 요철 형상이 박리 롤러의 표면에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 요철 형상을 가지는 박리 롤러는 제 1 전면 성형 롤러와 함께 형상을 전사할 수 있고, 본 발명의 더 큰 장점이 얻어질 수 있다.
본 발명의 제 7 양태는, 다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 제 1 경면 가공된 롤러, 및 상기 제 1 경면 가공된 롤러에 대향하여 배치된 제 2 경면 가공된 롤러에 끼우는 단계, 상기 수지 재료를 소정의 두께로 성형하는 단계, 상기 제 1 경면 가공된 롤러에 대향하여 배치된 박리 롤러에 상기 수지 재료를 감아서, 성형 후 상기 수지 재료를 상기 제 1 경면 가공된 롤러로부터 박리하는 단계, 박리 후 상기 수지 재료를 성형 롤러, 및 상기 성형 롤러에 대향하여 배치된 니프 롤러에 끼우는 단계, 및 상기 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계를 포함하는 수지 시트 제조방법을 제공한다.
제 7 양태에 따르면, 제 1 경면 가공된 롤러로부터 박리 후의 평면 시트형 수지 재료는 성형 롤러 및 니프 롤러에 의해 전사된다. 이는 소망하는 단면 형상을 얻게 하고, 수지 재료의 평면 상태를 유지하기가 용이하다.
제 7 양태에서는, 성형 롤러 및 니프 롤러에 감긴 수지 재료의 랩핑 각도는 5°미만이 바람직하다. 그러한 상태에서, 수지 재료는 성형 롤러 및 니프 롤러에 끼워져서, 평면 시트형 수지 재료가 굽힘 없이 이송될 수 있다.
제 7 양태에서는, 성형 롤러 및 니프 롤러의 다수의 세트가 제공되어서 수지 재료에 전사된 요철 형상을 단계적으로 설계 형상에 근접시킨다. 본 장점의 어느 정도는 성형 롤러 및 성형 롤러의 1 개의 세트에 의해 얻어질 수 있지만, 본 발명의 더 큰 장점이 단계적 가공을 위한 다수의 세트를 제공함으로써 얻어질 수 있다.
제 7 양태에서는, 수지 재료에 전사된 요철 형상에 있어서, 수지 재료의 폭 방향으로 가장 두꺼운 부분과 가장 얇은 부분 사이의 두께 차이는 1 mm 이상이 바람직하다.
제 7 양태에서는, 수지 재료의 가장 얇은 부분의 두께는 5 mm 이하가 바람직하다. 이러한 방식으로, 본 발명의 장점이 성형하기 어려운 단면 형상을 가지는 수지 재료의 성형시 얻어질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 성형시 폭 방향으로 큰 두께 분포를 가지는 수지 시트가 소망하는 단면 형상을 얻을 수 있다. 본 발명에 의해 제조된 수지 시트는 도광판, 또는 각종 표시 장치의 이면에 배치된 각종 광학 소자로 사용하는데 적합하다.
도 1 은 본 발명이 적용된 수지 시트의 제조 라인의 예의 구성도이다.
도 2 는 성형 후의 수지 재료의 단면을 직선상으로 잘라낸 상태의 사시도이다.
도 3 은 성형 후의 수지 재료의 단면을 직선상으로 잘라낸 상태의 사시도이다.
도 4 는 본 발명이 적용된 수지 시트의 제조 라인의 다른 예의 구성도이다.
도 5 는 본 발명이 적용된 수지 시트의 제조 라인의 또 다른 예의 구성도이다.
도 6 는 본 발명이 적용된 수지 시트의 제조 라인의 또 다른 예의 구성도이다.
도 7 는 본 발명이 적용된 수지 시트의 제조 라인의 또 다른 예의 구성도이다.
도 8 는 본 발명이 적용된 수지 시트의 제조 라인의 또 다른 예의 구성도이다.
도 9a 내지 도 9e 는 각 성형 단계의 수지 재료의 단면도이다.
도 10 은 본 발명이 적용된 수지 시트의 제조 라인의 또 다른 예의 구성도이다.
도 11 은 본 발명이 적용된 수지 시트의 제조 라인의 또 다른 예의 구성도이다.
도 12 는 종래의 예에 따른 수지 시트의 제조 라인의 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 수지 시트의 제조 라인 12 : 다이
14 : 수지 재료 16 : 성형 롤러
18 : 제 1 니프 롤러 20 : 제 2 니프 롤러
22 : 제 3 니프 롤러 24 : 박리 롤러
26, 28 : 냉각 장치 30 : 서냉 구역
이하, 본 발명에 따른 제조 방법의 바람직한 실시형태(제 1 실시형태)가 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 도 1 은 본 발명에 따른 수지 시트 제조방법이 적용된 수지 시트의 제조 라인의 예의 구성도이다.
수지 시트의 제조 라인 (10) 은 압출기(도시되지 않음)에 의해 용융된 수지 재료 (14) 를 시트로 성형하기 위한 시트용 다이 (12), 각 표면에 요철 형상을 가지는 성형 롤러 (16), 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 다수의 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18), 제 2 니프 롤러 (19), 및 제 3 니프 롤러 (22)), 냉각 장치 (26 및 28), 및 서냉 구역 (30) 을 포함한다.
다이 (12) 의 슬릿 크기는 성형된 용융 수지 재료 (14) 의 폭이 성형 롤러 (16) 의 폭보다 크도록 형성되고, 다이 (12) 는 다이 (12) 로부터 압출된 용융 수지 재료 (14) 가 성형 롤러 (16) 와 제 1 니프 롤러 (18) 사이로 압출되도록 배치되어 있다.
성형 롤러 (16) 는 그 표면에 규칙적인 요철 형상을 구비한다. 예를 들면, 요철의 규칙적인 형상은 도 2 에 도시된 바와 같이 성형한 후에 수지 재료의 반전된 형상일 수 있다. 도 2 는 성형 후의 수지 재료의 단면을 직선상으로 잘라낸 상태의 사시도이다.
구체적으로, 수지 재료 (14) 의 이면은 평면이고, 화살표와 평행한 선형 요철 패턴이 수지 재료 (14) 의 표면상에 형성되어 있다. 화살표는 수지 재료 (14) 의 이동 방향을 나타낸다. 따라서, 단부 표면 (14A) 에서 반전된 형상의 엔드리스 홈이 성형 롤러 (16) 의 표면에 형성될 수 있다. 수지 재료 (14) 의 표면에 요철 패턴의 구체적인 형상은 후술될 것이다.
성형 롤러 (16) 의 재질로서, 각종 강 부재, 스테인리스강, 구리, 아연, 황동, 이러한 금속재료를 코어 바(core bar)로서 표면에 고무로 라이닝한 것, 이들의 금속 재료에 Hcr, Cu 또는 Ni 로 로 도금된 것, 세라믹, 및 각종 복합재료가 사용될 수 있다.
성형 롤러 (16) 의 표면에 요철 패턴의 형성 방법으로서, NC 선반 및 버핑(buffing)에 의한 복합 절삭은 요철 패턴(피치, 깊이 등) 또는 성형 롤러 (16) 의 표면의 재료에 따라 통상적으로 바람직하게 사용된다. 다른 공지의 가공 방법(연삭, 초음파 가공, 또는 방전 가공 등)이 사용될 수 있다.
성형 롤러 (16) 의 표면 조도 (Ra) 는 0.5 ㎛ 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛ 이하이다.
성형 롤러 (16) 는 도 1 의 화살표 방향으로 소정의 원주 속도로, 도시되지 않은 구동 장치에 의해 회전 구동된다. 성형 롤러 (16) 는 또한 온도 조절 장치를 구비한다. 그러한 온도 조절 장치가 제공되어서, 고온 수지 재료 (14) 에 의한 성형 롤러 (16) 의 온도 증가 또는 급격한 온도 증가를 방지하는 제어를 한다.
그러한 온도 조절 장치로서, 롤러에서 조절된 온도의 순환 오일 구조가 바람직하게 사용된다. 오일의 공급 및 배출은 롤러의 단부에서 회전 조인트를 구비하는 배치에 의해 이루어질 수 있다. 이러한 온도 조절 장치는 도 1 의 수지 시트의 제조 라인 (10) 에서 사용된다.
니프 롤러는 성형 롤러 (16) 에 대향 배치되어 성형 롤러 (16) 와 함께 수지 재료 (14) 가 끼워지는 롤러로서, 이동 방향의 상류측으로부터 제 1 니프 롤러 (18), 제 2 니프 롤러 (20), 및 제 3 니프 롤러 (22) 의 순서대로 배치되어 있다.
니프 롤러 (18, 20 및 22) 의 표면은 경면 가공되는 것이 바람직하다. 그러한 표면은 성형 후의 수지 재료 (14) 의 이면이 양호한 상태가 되게 한다. 니프 롤러 (18, 20 및 22) 의 표면 조도 (Ra) 는 0.5 ㎛ 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛ 이하이다.
니프 롤러 (18, 20 및 22) 의 재질로서, 각종 강 부재, 스테인리스강, 구리, 아연, 황동, 이러한 금속재료를 코어 바로서 표면에 고무로 라이닝한 것, 이들의 금속 재료에 Hcr, Cu 또는 Ni 로 도금된 것, 세라믹, 및 각종 복합재료가 사용될 수 있다.
니프 롤러 (18, 20 및 22) 는 도 1 의 화살표 방향으로 소정의 원주 속도로, 도시되지 않은 구동 장치에 의해 회전 구동된다. 구동 장치가 니프 롤러 (18, 20 및 22) 에 제공되지 않은 구성도 가능하지만, 구동 장치를 제공하는 것이 수지 재료 (14) 의 이면의 양호한 상태를 얻기 위해서 바람직하다.
구동 장치가 니프 롤러 (18, 20 및 22) 에 제공되는 경우에, 가변의 구동 속도를 가지는 구성이 사용되는 것이 바람직하다. 따라서, 속도가 니프 롤러 (18, 20 및 22) 의 순서대로 단계적으로 증가(겨우 %이내의 범위)하여 성형 롤러 (16) 의 원주 속도보다 빨라지는 작동 방법일 수 있다.
니프 롤러 (18, 20 및 22) 는 각각 도시되지 않은 가압 장치를 구비하여서, 소정의 압력으로 성형 롤러 (16) 와 함께 수지 재료 (14) 가 끼워질 수 있다. 가압 장치는 니프 롤러 (18, 20 및 22) 와 성형 롤러 (16) 사이의 접점에서 법선의 방향으로 압력을 인가하는 구성을 가지며, 모터 구동 장치, 에어 실린더, 또는 유압 실린더와 같은 공지의 각종 장치가 사용될 수 있다.
니프 롤러 (18, 20 및 22) 는 각각 압력의 반력에 의한 굽힘을 방지하는 구성을 구비한다. 그러한 구성은 니프 롤러 (18, 20 및 22) 의 이면측(성형 롤러 (16) 와 반대쪽)에 제공된 백업 롤러를 가지는 구성, 크라운 형상을 사용하는 구성, 롤러의 축 방향 중앙부에서 강성이 커지는 강도 분포를 구비한 롤러를 가지는 구성, 이들을 조합한 구성을 포함한다.
니프 롤러 (18, 20 및 22) 는 각각 온도 조절 장치를 구비한다. 제 1 니프 롤러 (18), 제 2 니프 롤러 (20), 및 제 3 니프 롤러 (22) 의 온도를 설정하기 위해서, 수지 재료 (14), 수지 재료 (14) 의 용융시(예를 들어 다이 (12) 의 슬릿 출구) 온도, 수지 재료 (14) 의 이송 속도, 성형 롤러 (16) 의 요철 패턴의 형상 등에 따라 최적값이 선택될 필요가 있다.
제 1 니프 롤러 (18), 제 2 니프 롤러 (20), 및 제 3 니프 롤러 (22) 의 온도 조절 장치로서, 롤러에서 조절된 온도의 순환 오일의 구성이 사용되는 것이 바람직하다. 이 오일의 공급과 배출은 롤러의 단부에서 회전식 조인트를 구비한 구성에 의해 달성될 수 있다. 이러한 온도 조절 장치는 도 1 의 수지 시트의 제조 라인 (10) 에서 사용된다.
다른 온도 조절 장치로서, 롤러에 삽입된 시스(sheath) 히터를 가지는 구성 또는 롤러 근방에 제공된 유전체 가열 장치를 가지는 구성과 같은 공지의 각종 장치가 사용될 수 있다.
게다가, 도 1 의 수지 시트의 제조 라인 (10) 에서, 냉각 장치 (26 및 28) 가 제공되어서, 제 1 니프 롤러 (18), 제 2 니프 롤러 (20), 및 제 3 니프 롤러 (22) 의 온도 조절 장치를 돕는다.
냉각 장치 (26 및 28) 는 에어 노즐이다. 냉각 장치 (26) 의 에어 노즐은, 제 2 니프 롤러 (20) 와 제 3 니프 롤러 (22) 사이의 간극으로부터 이송되는 수지 재료 (14) 에서 에어를 분무하도록 배치되고, 냉각 장치 (28) 의 에어 노즐은 제 3 니프 롤러 (22) 에서 에어를 분무하도록 배치된다. 따라서, 수지 재료 (14) 의 온도가 직접적으로 그리고 제 3 니프 롤러 (22) 를 통해서 제어될 수 있다.
냉각 장치 (26 및 28) 의 에어의 온도 및 공급량(분무량) 때문에, 수지 재료 (14) 의 재질, 수지 재료 (14) 의 용융시(예를 들어, 다이 (12) 의 슬릿 출구) 온도, 수지 재료 (14) 의 이송 속도, 성형 롤러 (16) 의 외경, 성형 롤러 (16) 의 요철 패턴의 형상, 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18), 제 2 니프 롤러 (20), 제 3 니프 롤러 (22))의 설정 온도 등에 따라 최적값의 선택이 필요하다.
박리 롤러 (24) 는, 성형 롤러 (16) 에 대향 배치되고, 박리 롤러 (24) 에 감기는 수지 재료 (14) 에 의해 성형 롤러로부터 박리되는 롤러이며, 성형 롤러 (16) 를 통해서 제 1 니프 롤러 (18) 로부터 180°떨어진 하류측에 배치된다.
박리 롤러 (24) 의 표면은 경면 가공되는 것이 바람직하다. 그러한 표면은 성형 후의 수지 재료 (14) 의 이면이 양호한 상태가 되게 한다. 박리 롤러 (24) 의 표면 조도 (Ra) 는 0.5 ㎛ 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛ 이하이다.
박리 롤러 (24) 의 재질로서, 각종 강 부재, 스테인리스강, 구리, 아연, 황동, 이러한 금속재료를 코어 바로서 표면에 고무로 라이닝한 것, 이들의 금속 재료에 Hcr, Cu 또는 Ni 로 도금된 것, 세라믹, 및 각종 복합재료가 사용될 수 있다.
박리 롤러 (24) 는 도 1 의 화살표 방향으로 소정의 원주 속도로, 도시되지 않은 구동 장치에 의해 회전 구동된다. 구동 장치가 박리 롤러 (24) 에 제공되지 않은 구성도 허용되지만, 구동 장치를 제공하는 것이 수지 재료 (14) 의 이면의 양호한 상태를 얻기 위해서 바람직하다.
박리 롤러 (24) 는 온도 조절 장치를 구비한다. 박리 롤러 (24) 를 적절한 설정온도로 조절하는 것은 수지 재료 (14) 의 표면에 요철 패턴의 양호한 형상 이 되게 한다.
롤러 및 수지 재료 (14) 의 각 지점의 표면 온도를 모니터하기 위해서, 표면 온도 측정 장치(도시되지 않음)가 제공되는 것이 바람직하다. 그러한 온도 측정 장치로서, 적외선 온도계 또는 복사 온도계와 같은 공지의 각종 측정 장치가 사용될 수 있다.
표면 온도 측정 장치에 의해 측정된 지점으로서, 다이 (12) 와 제 1 니프 롤러 (18) 사이에서 수지 재료 (14) 의 폭 방향의 다수의 지점, 박리 롤러 (24) 의 직후에 수지 재료 (14) 의 폭 방향의 다수의 지점, 성형 롤러 (16) 또는 박리 롤러 (24) 에 휘감긴 수지 재료 (14) 의 폭 방향의 다수의 지점의 표면(롤러와 반대 표면)이 고려된다.
표면 온도 측정 장치의 모니터 결과는 각 롤러 또는 다이 (12) 등의 온도 조절 장치로 피드백되어서, 각 롤러 등의 온도 제어에 반영될 수 있다. 피드 포워드(feed forward)에 의한 작동은 표면 온도 측정 장치의 제공 없이 이루어질 수 있다.
수지 재료 (14) 의 인장력을 검출하는 인장력 검출 장치 또는 수지 재료 (14) 의 두께를 검출하는 두께 검출 장치(두께 센서)가 도 10 의 수지 시트의 제조 라인 (10) 또는 그 하류측에 제공되는 것이 바람직하다. 검출 장치에 의한 검출 결과는 설정값과 피드백을 비교하여 후술할 인발 제어를 할 수 있다.
서냉 구역 (30 ; 또는 어닐링 구역(annealing zone)) 이 제공되어서, 박리 롤러 (24) 의 하류측에서 수지 재료 (14) 의 급격한 온도 변화를 방지한다. 예 를 들어, 수지 재료 (14) 에서 급격한 온도 변화가 생기면, 수지 재료 (14) 는 표면 근방에서는 가소성 상태이지만 내부는 탄성 상태이며, 내부의 경화에 의한 수축으로 수지 재료 (14) 의 표면의 형상이 악화시킨다. 또한 수지 재료 (14) 전면과 이면 사이에서 온도 차이가 발생하여 수지 재료 (14) 의 휨(warpage)을 일으킨다.
서냉 구역 (30) 으로서, 터널에 온도 조절 장치를 구비하는 수평 방향의 터널 형상의 구성이 사용되어서, 수지 재료 (14) 의 냉각 온도 프로파일을 제어할 수 있다. 온도 조절 장치로서, 다수의 노즐로 수지 재료 (14) 를 향하여 제어된 온도(가열된 에어 또는 냉각된 에어)로 에어를 분사하는 구성, 또는 가열 장치(니크롬 히터, 적외선 히터, 유전체 가열 장치 등)로 수지 재료 (14) 의 전면 및 이면을 가열하는 구성과 같은 공지의 각종 장치가 사용될 수 있다.
서냉 구역 (30 ; 또는 어닐링 구역) 의 하류측에서, 세정 장치(세정 구역), 결함 검사 장치(검사 구역), 라미네이팅 장치(laminating device), 사이드 커터(side cutter), 크로스 커터(cross cutter), 및 스태킹부(stacking portion)가 이 순서대로 제공된다.
라미네이팅 장치는 수지 재료 (14) 의 전면 및 이면에 보호 필름(폴리에틸렌 등으로 제조된 필름)을 부착하는 장치이고, 사이드 커터는 수지 재료 (14) 의 폭 방향으로 양 단부(버리는 부분)를 절단하는 장치이며, 크로스 커터는 수지 재료 (14) 를 소정의 길이로 잘라서 손질하는 장치이다.
상술한 장치 중에서, 소정의 장치는 용도에 따라 생략될 수 있다.
다음으로, 도 1 의 수지 시트의 제조 라인 (10) 을 사용하여 수지 시트 제조방법이 설명된다.
본 발명이 적용된 수지 재료 (14) 로서, 열가소성 수지가 사용될 수 있는데, 예를 들어, 폴리메틸 메타크릴레이트 수지(PMMA), 폴리카보네이트 수지, 폴리스틸렌 수지, MS 수지, AS 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리에틸렌 테레프탈렌 수지, 폴리염화비닐(PVC), 열가소성 엘라스토머, 이들의 공중합체, 시클로 올레핀 폴리머 등이다.
다이 (12) 로부터 압출된 시트형 수지 재료 (14) 는 성형 롤러 (16), 및 성형 롤러 (16) 대향하여 배치된 다수의 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18), 제 2 니프 롤러 (20), 제 3 니프 롤러 (22))에 끼워지고, 성형 롤러 (16) 표면의 요철 형상이 수지 시트 (14) 에 전사되고, 수지 재료 (14) 는 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 박리 롤러 (24) 에 감겨서 성형 롤러 (16) 로부터 박리된다.
성형 롤러 (16) 로부터 박리된 수지 재료 (14) 는 수평 방향으로 이송되고, 서냉 구역 (30) 을 통과하여 서서히 냉각된다. 그 후에, 변형이 제거된 상태의 수지 재료 (14) 는 하류의 제품 수취부(taking portion)에서 소정의 길이로 절단하여 수지 시트 제품으로 수용된다.
수지 시트 제조시, 다이 (12) 로부터 수지 재료 (14) 의 압출 속도는 0.1 내지 50 m/min 이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 30 m/min 이다. 따라서, 성형 롤러 (16) 의 원주 속도는 압출 속도와 실질적으로 일치한다.
다른 한편, 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18), 제 2 니프 롤러 (20), 및 제 3 니프 롤러 (22)) 는, 속도가 제 1 니프 롤러 (18), 제 2 니프 롤러 (20), 제 3 니프 롤러 (22) 의 순서대로 단계적으로 증가하도록 소위 인발 제어의 작동 방법에 의해 구동되어서, 성형 롤러 (16) 의 원주 속도보다 빨라진다. 제 1 니프 롤러 (18, 20 및 22) 사이의 인발값은 0 내지 3% 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0 내지 1% 이다.
또한, 각 롤러의 불균일한 속도는 설정값의 1% 내에서 제어되는 것이 바람직하다.
성형 롤러 (16) 에서 각 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18), 제 2 니프 롤러 (20), 및 제 3 니프 롤러 (22)) 의 압력은 0 내지 200 kN/m(0 내지 200 kgf/cm)으로 선형 압력(탄성 변형에 의해 각 니프 롤러의 면접촉을 선접촉으로 가정하여 변환된 값)과 일치하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0 내지 100 kN/m(0 내지 100 kgf/cm)이다.
니프 롤러 (18, 20 및 22) 및 박리 롤러 (24) 의 온도는 서서히 제어되는 것이 바람직하다. 그리고 나서, 박리 롤러 (24) 의 지점에서 수지 재료 (14) 의 온도는 수지의 연화점 (Ta ; softening point) 이 바람직하다. 이 경우에, 폴리메틸 메타크릴레이트 수지가 수지 재료 (14) 로 사용되는 경우에, 박리 롤러 (24) 의 설정 온도는 50 내지 110℃ 일 수 있다.
다음으로, 수지 시트 (14) 표면의 요철 패턴의 형상이 상세하게 설명된다. 상술한 바와 같이, 도 2 는 성형 후의 수지 재료의 단면을 직선상으로 잘라낸 상태의 사시도이다. 수지 재료 (14) 의 이면은 평면이다.
수지 시트 (14) 표면의 요철 패턴의 형상은 가로방향(도면에서 화살표 방향)으로 직선의 요철 패턴이다. 이러한 패턴은, 수지 재료 (14) 의 가장 두꺼운 부분 (14B) 에 형성된 V-홈 (50) 및 각 V-홈 (50) 의 양 모서리로부터 수지 재료 (14) 의 가장 얇은 부분 (14C) 을 향해서 선형적으로 감소하는 두께를 가지는 테이퍼부 (52 및 52) 를 교대로 포함한다. 구체적으로, 패턴은, V-홈 (50) 에 대하여 선대칭으로 V-홈 (50) 과 테이퍼부 (52 및 52) 의 연속적인 형상을 1 유닛(1 피치)으로 구비한다.
도 2 에서, 수지 재료 (14) 의 가장 얇은 부분 (14C) 의 두께는 5 mm 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 mm 이하이다. 가장 두꺼운 부분 (14A) 과 가장 얇은 부분 (14C) 사이의 두께의 차이는 1 mm 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2.5 mm 이상이다. 그러한 치수는 수지 재료 (14) 가 각종 표시 장치의 배면에 배치된 도광판 또는 각종 광학 소자에 적합하게 사용되게 한다.
성형 후의 수지 재료 (14) 가 도광판으로 사용되는 경우에, 원통형 냉음극관은 V-홈 (50) 에 배치되고, 냉음극관으로부터 방출된 광은 V-홈 (50) 의 표면으로부터 수지 재료 (14) 의 내부에 입사되고, 테이퍼부 (52 및 52) 에 의해 반사되고, 수지 재료 (14) 의 이면으로부터 시트 형상으로 적용된다.
따라서, 성형 후의 수지 재료 (14) 가 도광판으로 사용되는 경우에, V-홈 (50) 의 폭 (P) 은 2 mm 이상이 바람직하고, V-홈 (50) 의 수직 각도 (θ1) 는 40 내지 80°가 바람직하다. V-홈 (50) 의 깊이 (Δt) 는 1 mm 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2.5 mm 이상이다. 테이퍼부 (52 및 52) 의 경사각도 ( θ2) 는 3 내지 20°가 바람직하다. 테이퍼부 (52 및 52) 의 폭 (P2) 은 5 mm 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10mm 이상이다.
다음으로, 수지 재료 (14) 표면의 요철 패턴의 다른 형상이 설명된다. 도 3 은 성형 후의 수지 재료의 단면을 직선상으로 잘라낸 상태의 사시도이다. 수지 재료 (14) 의 이면은 평면이다.
수지 재료 (14) 의 표면의 요철 패턴의 형상은 가로방향(도면의 화살표 방향)으로 직선의 요철 형상이다. 톱니 형상을 가지는 패턴은, 수지 재료 (14) 의 가장 두꺼운 부분 (14B) 과 가장 얇은 부분 (14C) 을 연결하는 연직벽 (54), 및 수지 재료 (14) 의 연직벽 (54) 의 상단부(가장 두꺼운 부분 (14B))로부터 가장 얇은 부분 (14C) 을 향해 두께가 선형적으로 감소하는 테이퍼부 (56) 를 포함한다.
도 3 에서, 수지 재료 (14) 의 가장 얇은 부분 (14C) 의 두께는 5 mm 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 mm 이하이다. 가장 두꺼운 부분 (14B) 과 가장 얇은 부분 (14C) 사이에서 두께의 차이는 1 mm 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2.5 mm 이상이다. 그러한 치수는 수지 재료 (14) 가 도광판 또는 각종 표시 장치의 배면에 배치된 각종 광학 소자로 사용하는데 적합하다.
성형 후의 수지 재료 (14) 가 도광판으로 사용되는 경우에, 원통형 냉음극관이 연직벽 (54) 의 측면에 배치되고, 냉음극관으로부터 방출된 광은 연직벽 (54) 의 표면(측면)으로부터 수지 재료 (14) 의 내부에 입사되고, 테이퍼부 (56) 에 의해 반사되어서, 수지 재료 (14) 의 이면으로부터 시트 형상으로 적용된다.
따라서, 성형 후의 수지 재료 (14) 가 도광판으로 사용되는 경우에, 테이퍼 부 (56) 의 경사 각도 (θ3) 는 3 내지 20°가 바람직하다.
성형 후의 수지 재료 (14) 가 도광판으로 사용되는 경우에, 다른 형상이 사용될 수도 있다. 예를 들면, 도 2 의 수지 재료 (14) 에서 V-홈 (50) 은 V 형상부를 갖지만, 광학적 특성 또는 성형성을 만족한다면 직사각형, 원호형, 또는 타원형과 같은 다른 형상부가 사용될 수 있다.
성형 롤러 (16) 표면의 요철 형상은 도 2 또는 도 3 의 수지 재료 (14) 의 반전된 형상일 필요가 없지만, 수지 재료 (14) 의 수축을 위한 마진(margin)을 고려하여 수지 재료 (14) 의 제품 형상이 도 2 또는 도 3 에 도시된 바와 같이 되도록 반전된 형상으로부터 오프셋이 될 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따라 수지 시트 제조방법의 다른 실시형태(제 2 실시형태)가 상세하게 설명된다. 도 4 는 본 발명에 따른 수지 시트 제조방법이 적용된 수지 시트의 제조 라인 (10') 의 구성도이다. 도 1 의 제 1 실시형태와 동일 또는 유사한 부재는 동일한 도면 부호로 나타내고, 그에 대한 설명은 생략한다.
본 실시형태에서, 제 1 실시형태에서의 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18), 제 2 니프 롤러 (20), 및 제 3 니프 롤러 (22)) 및 박리 롤러 (24) 대신에 니프 벨트 (32), 다수의 프레스 롤러 (34, 36, 38 및 40), 및 안내 롤러 (42 및 44) 가 사용된다.
수지 시트의 제조 라인 (10') 에서, 제 1 프레스 롤러 (34), 제 2 프레스 롤러 (36), 제 3 프레스 롤러 (38), 및 제 4 프레스 롤러 (40) 는 수지 제조 라인 (10 ; 제 1 실시형태) 에서의 제 1 니프 롤러 (18), 제 2 니프 롤러 (20), 제 3 니 프 롤러 (22), 및 박리 롤러 (24) 에 대응하는 위치에 배치되어 있고, 실질적으로 동일한 기능을 가진다.
하지만, 수지 재료 (14) 는 엔드리스 벨트인 니프 벨트 (32) 및 성형 롤러 (16) 에 끼워지고, 소망하는 단면 형상을 얻는데 용이한 수지 재료 (14) 의 거리를 증가시킨다.
니프 벨트 (32) 의 표면은 경면 가공되는 것이 바람직하다. 그러한 표면은 성형 후의 수지 재료 (14) 의 이면이 양호한 상태가 되게 한다. 니프 벨트 (32) 의 표면 조도 (Ra) 는 0.5 ㎛ 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛ 이하이다.
니프 벨트 (32) 의 재질로서, 각종 강 부재, 스테인리스강, 이들의 금속 재료의 표면에 고무로 라이닝한 것, 이들의 금속재료에 Hcr, Cu 또는 Ni 로 도금한 것, 세라믹, 및 각종 복합재료가 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 프레스 롤러 (34, 26, 38 및 40) 는, 제 1 실시형태에서의 니프 롤러와 동일한 기능을 하고, 따라서 구동 장치를 가지는 구성, 가압 장치를 가지는 구성, 온도 조절 장치를 가지는 구성, 또는 압력의 반력에 의해 굽힘을 방지하는 구성과 같이, 프레스 롤러의 각종 구성은 제 1 실시형태에서의 니프 롤러의 구성과 동일할 수 있다.
하지만, 프레스 롤러 (34, 36, 38 및 40) 는 성형 후의 수지 재료 (14) 와 직접 접촉하지 않고, 프레스 롤러 (34, 36, 38 및 40) 의 표면의 가공 상태는 제 1 실시형태에서의 니프 롤러의 가공 상태보다 열악할 수 있다.
니프 벨트 (32) 는 균일한 속도로 이동하고, 제 1 실시형태에서의 인발 제어의 작동 방법에 대응하는 구성의 필요성을 제거한다. 니프 벨트 (32) 가 균일한 속도로 이동하면, 프레스 롤러 (34, 36, 38 및 40) 및 안내 롤러 (42 및 44) 의 모두가 구동 장치를 구비하지 않을 수 있다.
안내 롤러 (42 및 44) 는 균일한 속도로 니프 벨트 (32) 를 이송하게 하는 기능(구동 장치), 및 소정의 인장력을 니프 벨트 (32) 에 제공하여 니프 벨트 (32) 및 프레스 롤러 (34, 36, 38 및 40) 사이에서 슬립(slip)을 방지하는 기능(인장력 조절 장치)을 요구한다.
인장력 조절 장치는 제 1 실시형태에서 각 니프 롤러에 제공된 가압 장치와 동일한 구성을 가질 수 있다. 인장력 조절 장치는 안내 롤러 (42 및 44) 중의 일방에 제공될 수 있다.
도 4 의 수지 재료의 제조 라인 (10') 에서, 냉각 장치 (45, 46, 47 및 48) 는 제 1 실시형태에서처럼 제공되고, 니프 벨트 (32) 의 온도 조절 기능을 가질 수 있다. 냉각 장치 (45, 46, 47 및 48) 는 제 1 실시형태에서의 냉각 장치와 동일한 구성을 가질 수 있다.
다음으로, 도 4 의 수지 재료의 제조 라인 (10') 을 이용하여 수지 재료를 제조하는 방법이 설명된다.
다이 (12) 로부터 압출된 시트형 수지 재료 (14) 는 성형 롤러 (16), 및 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 니프 벨트 (32) 에 끼워지고, 성형 롤러 (16) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 로 전사되고, 수지 재료 (14) 는 프레스 롤러 (40) 의 위치에서 성형 롤러 (16) 로부터 박리된다.
성형 롤러 (16) 로부터 박리된 수지 재료 (14) 는 수평 방향으로 이송되고, 서냉 구역 (30) 을 통과하여 서서히 냉각된다. 그 후에, 변형이 제거된 상태의 수지 재료 (14) 는 하류의 제품 수취부에서 소정의 길이로 절단되어 수지 시트 제품으로 수용된다.
수지 시트 제조시, 다이 (12) 로부터 수지 재료 (14) 의 압출 속도는 0.1 내지 50 m/min 일 수 있고, 바람직하게는 0.3 내지 30 m/min 이다. 따라서, 성형 롤러 (16) 및 니프 벨트 (32) 의 원주 속도는 압출 속도와 실질적으로 일치한다.
성형 롤러 (16) 의 각 프레스 롤러(제 1 프레스 롤러 (34), 제 2 프레스 롤러 (36), 제 3 프레스 롤러 (38), 및 제 4 프레스 롤러 (40))의 압력은 0 내지 200 kN/m(0 내지 200 kgf/cm) 의 선형 압력(탄성 변형에 의한 각 니프 롤러의 면 접촉을 선 접촉으로 가정하여 변환된 값)과 일치하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0 내지 100 kN/m (0 내지 100 kgf/cm) 이다.
인장력 조절 장치(안내 롤러 (42 및 44))에 의한 니프 벨트 (32) 의 인장력은 0.1 내지 100 kN/m(0.1 내지 100 kgf/cm) 가 더욱 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따라 수지 시트 제조방법의 다른 실시형태(제 3 실시형태)가 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명된다. 도 5 는 본 발명에 따라 수지 시트 제조방법이 적용된 수지 시트의 제조 라인의 구성도이다.
수지 시트의 제조 라인 (100) 은 압출기(도시되지 않음)에 의해 용융된 수지 재료 (14) 를 시트로 성형하기 위한 수지용 다이 (12), 그 표면에 요철 형상을 가 지는 성형 롤러 (16), 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 다수의 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18) 및 제 2 니프 롤러 (20)), 냉각 장치 (26), 및 서냉 구역 (30)(또는 어닐링 구역(단일면 가열 등에 의한 굽힘의 수정 구역)) 을 포함한다.
다이 (12) 의 슬릿 크기는 성형된 용융 수지 재료 (14) 의 폭이 성형 롤러 (16) 의 폭보다 크게 형성되어 있고, 다이 (12) 는 다이 (12) 로부터 압출된 용융된 수지 재료 (14) 가 성형 롤러 (16) 와 제 1 니프 롤러 (18) 사이에서 압출되어 나오도록 배치되어 있다.
성형 롤러 (16) 는 그 표면에 규칙적인 요철 형상을 가진다. 규칙적인 요철 형상은 예를 들어, 도 2 에 도시된 바와 같이 성형 후의 수지 재료 (14) 의 반전된 형상일 수 있다.
구체적으로, 수지 재료 (14) 의 이면은 평면이며, 화살표 방향에 평행한 직선의 요철 패턴이 수지 재료 (14) 의 표면에 형성되어 있다. 화살표는 수지 재료 (14) 의 이동(이송) 방향을 나타낸다. 따라서, 단부 표면 (14A) 에서 반전된 형상의 엔드리스 홈은 성형 롤러 (16) 의 표면에 형성될 수 있다. 수지 재료 (14) 표면의 요철 패턴의 구체적인 형상은 상술한 바와 같다.
성형 롤러 (16) 의 재질, 성형 롤러 (16) 의 표면에 요철 패턴의 형성 방법, 성형 롤러 (16) 의 표면 조도, 성형 롤러 (16) 의 회전 구동, 성형 롤러 (16) 의 온도 조절 장치 등은 제 1 실시형태에서와 동일하며, 그에 대한 설명은 생략한다.
니프 롤러는, 성형 롤러에 대향하여 배치되고 성형 롤러 (16) 과 함께 수지 재료 (14) 를 끼우고, 이동 방향의 하류측으로부터 제 1 니프 롤러 (18) 및 제 2 니프 롤러 (20) 의 순서대로 배치되는 롤러이다.
니프 롤러 (18 및 20) 의 표면 상태(표면 조도 등), 니프 롤러 (18 및 20) 의 재질, 니프 롤러 (18 및 20) 의 회전 구동, 니프 롤러 (18 및 20) 의 가압 장치, 니프 롤러 (18 및 20) 의 굽힘에 대한 측정, 니프 롤러 (18 및 20) 의 온도 조절 장치 등은 제 1 실시형태에서와 동일하며, 그에 대한 설명은 생략한다.
니프 롤러 (18 및 20) 의 온도 조절시, 제 1 니프 롤러 (18) 의 설정 온도가 너무 낮으면, 용융된 수지 재료 (14) 의 급격한 냉각을 유발하여, 수지 재료 (14) 의 바람직하지 못한 변형을 일으킨다. 제 2 니프 롤러 (20) 의 설정 온도가 너무 높으면, 수지 재료 (14) 를 성형 롤러 (16) 로부터 박리시키고, 수지 재료 (14) 의 표면이 자유 표면 상태가 된 후에 요철 패턴의 형상을 변형시킨다.
성형 롤러 (16), 제 1 니프 롤러 (18), 및 제 2 니프 롤러 (20) 의 설정 온도로서, 최적값은, 수지 재료 (14) 의 재질, 수지 재료 (14) 의 용융 온도(예를 들어, 다이 (12) 의 슬릿 출구), 수지 재료 (14) 의 이송 속도, 성형 롤러 (16) 의 외경, 성형 롤러 (16) 의 요철 패턴 형상 등에 따라 선택될 필요가 있다.
게다가, 도 5 의 수지 재료의 제조 라인 (100) 에서, 냉각 장치 (26) 가 제공되어서 제 1 니프 롤러 (18) 및 제 2 니프 롤러 (20) 의 온도 조절 장치를 돕는다.
냉각 장치 (26) 는 에어 노즐이다. 냉각 장치 (26) 의 에어 노즐은 제 1 니프 롤러 (18) 와 제 2 니프 롤러 (20) 사이에 배치되어서 이송되는 수지 재료 (14) 의 이면(전사 표면의 반대 표면)에 에어를 분사한다. 따라서, 수지 재료 (14) 의 온도가 롤러 (16, 18 및 20) 및 냉각 장치 (26) 에 의해서 제어될 수 있다.
냉각 장치 (26) 의 에어의 온도 및 공급량으로서, 최적값은, 수지 재료 (14) 의 재질, 수지 재료 (14) 의 용융 온도(예를 들어, 다이 (12) 의 슬릿 출구), 수지 재료 (14) 의 이송 속도, 성형 롤러 (16) 의 외경, 성형 롤러 (16) 의 요철 패턴 형상, 니프 롤러 (제 1 니프 롤러 (18) 및 제 2 니프 롤러 (20)) 의 설정 온도 등에 따라 선택될 필요가 있다.
롤러 (16, 18 및 20) 및 상술한 수지 재료 (14) 의 각 지점의 표면 온도를 모니터하기 위해서, 표면 온도 측정 장치(도시되지 않음)가 제공되는 것이 바람직하다. 그러한 표면 온도 측정 장치로서, 적외선 온도계 또는 복사 온도계와 같은 공지의 각종 측정 장치가 사용될 수 있다.
표면 온도 측정 장치에 의해 측정된 지점으로서, 다이 (12) 와 제 1 니프 롤러 (18) 사이에서 수지 재료 (14) 의 폭 방향의 다수의 지점, 제 2 니프 롤러 (20) 의 직후의 수지 재료 (14) 의 폭 방향의 다수의 지점, 성형 롤러 (16) 에 휘감긴 수지 재료 (14) 의 폭 방향의 다수의 지점의 표면(롤러로부터 반대 표면)이 고려된다.
표면 온도 측정 장치의 모니터 결과는 각 롤러 (16, 18 및 20) 등의 온도 조절 장치로 피드백되어서, 각 롤러 (16, 18 및 20) 의 온도 제어에 반영될 수 있다. 피드 포워드 제어에 의한 작동은 표면 온도 측정 장치의 제공 없이 이루어질 수 있다.
수지 재료 (14) 의 인장력을 검출하기 위한 인장력 검출 장치 또는 수지 재료 (14) 의 두께를 검출하기 위한 두께 검출 장치(두께 센서)는 도 5 의 수지 재료의 제조 라인 (100) 또는 그 하류측에 제공되는 것이 바람직하다. 검출 결과는 설정값과 피드백을 비교하여 상술한 인발 제어를 할 수 있다.
서냉 구역 (30 ; 또는 어닐링 구역) 이 제공되어서, 성형 롤러 (16) 로부터 박리된 후에 수지 재료 (14) 의 급격한 온도 변화를 방지한다.
예를 들면, 수지가 롤러에 휘감기고 성형 롤러 (16), 제 1 니프 롤러 (18), 및 제 2 니프 롤러 (20) 를 구비한 구성으로 성형될 때, 수지 재료에 발생하는 압축 및 인장 응력의 내부 잔류 응력이 가열부 또는 표면 전체에 의해 해제(어닐링)되어서 휨을 수정한다.
수지 재료 (14) 및 서냉 구역 (30) 의 급격한 온도 변화의 결함에 대한 설명은 제 1 실시형태와 동일하며, 생략된다.
서냉 구역 (30 ; 또는 어닐링 구역) 의 하류측에서, 도시되지 않은 세정 장치(세정 구역), 결함 검사 장치(검사 구역), 라미네이팅 장치, 사이드 커터, 크로스 커터, 및 스태킹부가 이러한 순서로 제공된다. 이러한 장치는 제 1 실시형태와 동일하며, 그에 대한 설명은 생략한다.
다음으로, 도 5 에 도시된 수지 시트의 제조 라인 (100) 을 이용하여 수지 시트 제조방법이 설명된다.
본 발명에 적용된 수지 재료 (14) 는 제 1 실시형태와 동일하다.
다이 (12) 로부터 압출된 시트형 수지 재료 (14) 는 성형 롤러 (16), 및 성 형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 2 개의 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18) 및 제 2 니프 롤러 (20))에 끼워지고, 성형 롤러 (16) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 에 전사된다. 전사 후의 수지 재료 (14) 는 성형 롤러 (16) 및 니프 롤러 (20) 의 접선 방향으로 인발되고, 성형 롤러 (16) 로부터 박리된다. 종래 기술과는 달리, 성형 롤러로부터 박리될 때, 수지 재료 (14) 가 박리 롤러에 휘감기지 않고, 성형 롤러 (16) 로부터 수지 재료 (14) 에 전사된 요철 형상이 박리시 변형되지 않는다.
성형 롤러 (16) 로부터 박리점에서 수지 재료 (14) 의 온도는 수지 재료 (14) 의 연화점 (Ta) 이하가 바람직하다. 이는, 수지 재료 (14) 가 성형 롤러 (16) 로부터 수지 재료 (14) 를 접선 방향으로 인발함으로써 박리될 때, 박리 직후의 수지 재료 (14) 는 종래 기술에서 박리 롤러에 의해 지지된 수지 재료 (14) 와 달리, 공기 중에서 지지되지 않고, 수지 재료 (14) 가 연화점 (Ta) 이상에서 부드럽게 유지된다면, 수지 재료 (14) 자체가 수축되어 전사된 요철 형상의 변형을 유발할 수 있기 때문이다. 2 개의 니프 롤러의 예가 설명되었지만, 하나의 롤러 또는 3 개 이상의 롤러도 허용될 수 있다.
다음으로, 접선 방향의 인발가공 방향, 즉 도 5 에서 우상방으로 이송되면서, 성형 롤러 (16) 로부터 박리된 수지 재료 (14) 는 서냉 구역 (30 ; 또는 어닐링 구역) 에서 서서히 냉각된다. 수지 재료 (14) 는 서냉 구역 (30 ; 또는 어닐링 구역) 을 통과하여 서서히 냉각된다. 그 후에, 변형이 제거된 상태의 수지 재료 (14) 는 제품 수취부의 하류에서 소정의 길이로 절단되고 수지 재료 제품 으로 수용된다.
수지 재료 (14) 는 접선 방향의 인발가공 방향으로 이송되면서 서서히 냉각되어, 성형 롤러 (16) 로부터 박리된 수지 재료 (14) 는 평면을 유지하면서 서서히 냉각되며, 전사된 요철 패턴의 형상이 유지되면서 고정될 수 있다. 따라서, 성형시 폭 방향으로 큰 두께 분포를 가지는 수지 재료에서도 소망하는 단면 형상을 얻을 수 있다.
수지 시트 제조시, 다이 (12) 로부터의 압출 속도는 0.1 내지 50 m/min 일 수 있으며, 바람직하게는 0.3 내지 30 m/min 이다. 따라서, 성형 롤러 (16) 의 원주 속도는 압출 속도와 실질적으로 일치한다.
다른 한편, 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18) 및 제 2 니프 롤러 (20))는, 속도가 니프 롤러 (18 및 20) 의 순서대로 단계적으로 증가하도록 소위 인발 제어의 작동 방법에 의해 구동되어, 성형 롤러 (16) 의 원주 속도보다 빨라진다. 니프 롤러 (18 및 20) 사이의 인발값은 0 내지 3% 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0 내지 1% 이다.
각 롤러 (16, 18 및 20) 의 불균일한 속도는 설정값의 1% 내로 제어하는 것이 바람직하다.
성형 롤러 (16) 에서 각 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18) 및 제 2 니프 롤러 (20))가 가하는 압력은 0 내지 200 kN/m(0 내지 200 kgf/cm)의 선형 압력(탄성 변형에 의한 각 니프 롤러의 면접촉을 선접촉으로 가정하여 변환된 값)과 일치하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0 내지 100 kN/m(0 내지 100 kgf/cm)이다.
니프 롤러 (18 및 20) 의 온도 제어는, 롤러 온도가 제 1 니프 롤러 (18) 와 제 2 니프 롤러 (20) 의 순서대로 감소하도록, 개별적으로 설정되는 것이 바람직하다. 그리고, 성형 롤러 (16) 로부터의 박리점에서 수지 재료 (14) 의 온도는 상술한 바와 같이 수지의 연화점 (Ta) 이하가 바람직하다. 예를 들면, 폴리메틸 메타크릴레이트가 수지 재료 (14) 로 사용되는 경우에, 박리점에서 수지 재료 (14) 의 온도는 50 내지 110℃ 가 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따라 수지 시트 제조방법의 다른 실시형태(제 4 실시형태)가 설명된다. 도 6 은 본 발명에 따라 수지 시트 제조방법이 적용된 수지 시트의 제조 라인 (110) 의 구성도이다. 도 5 의 제 3 실시형태와 동일 또는 유사한 부재는 동일한 도면 부호로 나타내고, 그에 대한 설명은 생략한다.
제 4 실시형태에서, 제 3 실시형태에서의 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18) 및 제 2 니프 롤러 (20)) 대신에 니프 벨트 (32) 및 다수의 프레스 롤러 (34, 37 및 39) 가 사용된다.
수지 시트의 제조 라인 (110) 에서, 제 1 프레스 롤러 (34) 및 제 2 프레스 롤러 (37) 는 수지 시트(제 3 실시형태)의 제조 라인 (100) 에서 제 1 니프 롤러 (18) 및 제 2 니프 롤러 (20) 에 대응하는 위치에 배치되고, 실질적으로 동일한 기능을 가진다. 엔드리스 니프 벨트 (32) 는 제 1 프레스 롤러 (34) 및 제 2 프레스 롤러 (37), 및 롤러 (34 및 37) 사이에서 니프 벨트 (32) 를 통해서 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 제 3 프레스 롤러 (39) 에 휘감긴다. 따라서, 수지 재료 (14) 는 끼워지는 수지 재료 (14) 의 길이가 증가하는 엔드리스 벨트 및 성형 롤러 (16) 인 니프 벨트 (32) 에 끼워져서, 소망하는 단면 형상을 얻는 것이 용이하다.
니프 벨트 (32) 의 표면 상태(표면 조도 등), 니프 벨트 (32) 의 재질 등은 제 2 실시형태에서와 동일하며, 그에 대한 설명은 생략한다.
상술한 바와 같이, 프레스 롤러 (34, 37 및 39) 는 제 3 실시형태에서의 니프 롤러와 동일한 기능을 가지며, 구동 장치를 가지는 구성, 가압 장치를 가지는 구성, 온도 조절 장치를 가지는 구성, 또는 압력의 반력에 의한 굽힘을 방지하는 구성과 같은, 프레스 롤러의 다양한 구성이 제 3 실시형태에서의 니프 롤러의 구성과 동일할 수 있다.
하지만, 프레스 롤러 (34, 37 및 39) 는 성형 후의 수지 재료 (14) 와 직접 접하지는 않고, 프레스 롤러 (34, 37 및 39) 의 표면 가공 상태는 제 3 실시형태의 니프 롤러의 표면 상태보다 조악할 수 있다.
니프 벨트 (32) 는 균일한 속도로 이동하고, 제 3 실시형태에서 소위 인발 제어의 작동 방법에 대응하는 구성의 필요성이 제거된다. 니프 벨트 (32) 가 균일한 속도로 이동하면, 모든 프레스 롤러 (34, 37 및 39) 가 구동 장치를 구비하지 않을 수 있다.
제 1 프레스 롤러 (34) 및 제 2 프레스 롤러 (37) 는, 균일한 속도(구동 장치)로 니프 벨트 (32) 의 이송을 허용하는 기능, 및 니프 벨트 (32) 에 소정의 인장력을 제공하여 니프 벨트 (32) 와 프레스 롤러 (34, 37 및 39)(인장력 조절 장치) 사이의 슬립을 방지하는 기능을 요구한다. 인장력 조절 장치는 제 3 실시 형태에서 각 니프 롤러에 제공된 가압 장치와 동일한 구성을 가질 수 있다.
도 6 의 수지 시트의 제조 라인 (110) 에서, 냉각 장치 (26) 는 제 3 실시형태에서와 동일하게 제공되고, 니프 벨트 (32) 의 온도 조절 기능을 가진다. 냉각 장치 (26) 는 제 3 실시형태에서의 냉각 장치 (26 및 28) 와 동일한 구성을 가진다. 도 6 에서, 하나의 냉각 장치 (26) 만이 도시되어 있지만, 다수의 냉각 장치가 제공될 수 있다. 따라서, 니프 벨트 (32) 자체가 냉각 되어서 그 이면(성형 롤러와 접하는 표면과 반대의 표면)으로부터 냉각된 수지 재료 (14) 의 길이를 증가시키며, 그로 인해서 박리점 (P) 에서 수지 재료 (14) 의 연화점 (Ta) 이하로 줄이는 것이 용이하다.
다음으로, 도 6 의 수지 시트의 제조 라인 (110) 을 이용하여 수지 시트 제조방법이 설명된다.
다이 (12) 로부터 압출된 시트형 수지 재료 (14) 는 성형 롤러 (16), 및 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 니프 벨트 (32) 에 끼워지고, 성형 롤러 (16) 의 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 에 전사된다. 전사 후의 수지 재료 (14) 는, 성형 롤러, 및 다수의 프레스 롤러 (34, 37 및 39) 중에서 최하류 위치에 배치된 프레스 롤러의 접선 방향으로 인발 되어서, 성형 롤러 (16) 로부터 박리된다.
다음으로, 성형 롤러 (16) 로부터 박리된 수지 재료 (14) 는 접선의 인발가공 방향, 즉 도 6 의 우상방으로 이송되면서 서냉 구역 (30 ; 또는 어닐링 구역) 에서 서서히 냉각된다. 수지 재료 (14) 가 서냉 구역 (30 ; 또는 어닐링 구역) 을 통과하여 서서히 냉각된다. 그 후에, 변형이 제거된 상태의 수지 재료 (14) 는 제품 수취부 하류에서 소정의 길이로 절단되고 수지 시트 제품으로 수용된다. 따라서, 성형시 폭 방향으로 큰 두께 분포를 가지는 수지 시트는 소망하는 단면 형상을 얻을 수 있다.
수지 시트의 제조시, 다이 (12) 로부터 수지 재료 (14) 의 압출 속도는 0.1 내지 50 m/min 일 수 있고, 바람직하게는 0.3 내지 30 m/min 이다. 따라서, 성형 롤러 (16) 및 니프 벨트 (32) 의 원주 속도는 압출 속도와 실질적으로 일치한다.
성형 롤러 (16) 에서 각 프레스 롤러(제 1 프레스 롤러 (34), 제 2 프레스 롤러 (37), 및 제 3 프레스 롤러 (39))의 압력은 0 내지 200 kN/m(0 내지 200 kgf/cm)의 선형 압력(탄성 변형에 의한 각 니프 롤러의 면접촉을 선접촉으로 가정하여 변환된 값)과 일치하는 것이 바람직하다. 인장력 조절 장치(가이드 롤러 (42 또는 44))에 의한 니프 벨트 (32) 의 인장력은 0.1 내지 100 kN/m(0.1 내지 100 kgf/cm)가 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 다른 수지 시트 제조방법의 다른 실시형태(제 5 실시형태)가 상세하게 설명된다. 도 7 은, 본 발명에 따라 수지 시트 제조방법이 적용된 수지 시트의 제조 라인 (120) 의 구성도이다. 도 5 및 도 6 의 제 3 실시형태 및 제 4 실시형태와 동일 또는 유사한 부재는 동일한 도면 부호로 나타내고, 그에 대한 설명은 생략한다.
제 5 실시형태에서 수지 시트의 제조 라인 (120) 은, 압출기(도시되지 않음)에 의해 용융된 수지 재료 (14) 를 시트로 성형하기 위한 시트용 다이 (12), 각 표 면에 요철 형상을 가지는 성형 롤러 (16), 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 제 1 니프 롤러 (18), 박리 롤러 (62), 냉각 장치 (26), 및 서냉 구역 (30 ; 또는 어닐링 구역) 을 포함한다. 도 7 에서, 1 개의 제 1 니프 롤러 (18) 가 도시되어 있지만, 다수의 니프 롤러가 제공될 수 있다.
박리 롤러 (62) 는 500 mm 이상의 큰 직경을 가지고, 그 2 배인 1000 mm 가 바람직하며, 성형 롤러 (16) 의 직경의 4 배 이상이 바람직하다.
박리 롤러 (62) 의 재질, 박리 롤러 (62) 의 표면 조도, 박리 롤러 (62) 의 회전 구동 등은 제 1 실시형태와 동일하며, 그에 대한 설명은 생략한다.
박리 롤러 (62) 는 온도 조절 장치를 구비한다. 그러한 온도 조절 장치가 제공되어서 고온 수지 재료 (14) 에 의한 박리 롤러 (62) 의 온도 증가 또는 급격한 온도 증가의 방지를 제어한다.
온도 조절 장치로서, 롤러에서 조절된 온도로 순환하는 오일의 구성이 바람직하다. 오일의 공급 및 배출은 롤러의 단부에서 회전 조인트를 구비하는 배치에 의해 달성될 수 있다. 다른 온도 조절 장치로서, 박리 롤러 (62) 에 삽입된 시스 히터를 가지는 구성 또는 박리 롤러 (62) 근방에 제공된 유전체 가열 장치를 가지는 구성과 같은 공지의 각종 장치가 사용될 수 있다.
다음으로, 도 7 의 수지 시트의 제조 라인 (120) 을 이용하여 수지 시트 제조방법이 설명된다.
다이 (12) 로부터 압출된 시트형 수지 재료 (14) 는 성형 롤러 (16), 및 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 제 1 니프 롤러 (18) 에 끼워지고, 성형 롤러 (16) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 에 전사된다. 그 후에, 전사 후의 수지 재료 (14) 는 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치되고, 성형 롤러의 직경의 2 배 이상인 500 mm 이상의 큰 직경을 가지는 박리 롤러 (62) 에 감겨서, 성형 롤러 (16) 로부터 박리된다.
큰 직경을 가지는 박리 롤러 (62) 의 사용은 수지 재료 (14) 가 제 3 실시형태 및 제 4 실시형태와 같이 성형 롤러 (16) 의 실질적인 접선 방향으로 인발된다. 따라서, 수지 재료 (14) 에 전사된 요철 형상은 박리 롤러 (62) 를 사용하는 박리시에도 변형되지 않는다.
구체적으로, 제 5 실시형태에서, 수지 재료 (14) 는 큰 곡률 반경을 가지는 박리 롤러 (62) 에 감겨서 전사된 요철 형상의 변형을 방지한다. 제 5 실시형태에서, 박리된 수지 재료 (14) 는 박리 롤러 (62) 에 의해 지지되고, 또한 박리 롤러 (62) 에 의해 냉각되어서 요철 형상을 냉각하고 강화하며, 박리점 (P) 에서 수지 재료 (14) 의 온도를 연화점 이하로 줄이기 위한 매우 고도의 제어의 필요성을 제거한다.
다음으로, 박리 롤러 (62) 로부터 박리된 수지 재료 (14) 는 수평 방향으로 이송되고, 서냉 구역 (30 ; 또는 어닐링 구역) 에서 서서히 냉각된다. 수지 재료 (14) 는 서냉 구역 (30 ; 또는 어닐링 구역) 을 통과하여 서서히 냉각된다. 그 후에, 변형이 제거된 상태의 수지 재료 (14) 는 제품 수취부 하류에서 소정의 길이로 절단되고, 수지 재료 제품으로 수용된다. 따라서, 성형시 폭 방향으로 큰 두께 분포를 가지는 수지지 재료에서도 소망하는 단면 형상을 얻을 수 있다.
수지 시트 제조시, 다이 (12) 로부터 수지 재료 (14) 의 압출 속도는 0.1 내지 50 m/min 일 수 있고, 바람직하게는 0.3 내지 30 m/min 이다. 따라서, 성형 롤러 (16) 의 원주 속도는 압출 속도와 실질적으로 일치한다.
성형 롤러 (16) 에서 제 1 니프 롤러 (18) 의 압력은 0 내지 200 kN/m(0 내지 200 kgf/cm)의 선형 압력(탄성 변형에 의한 각 니프 롤러의 면접촉을 선접촉으로 가정하여 변환된 값)과 일치하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0 내지 100 kN/m(0 내지 100 kgf/cm)이다.
다음으로, 본 발명에 따라 수지 시트 제조방법의 다른 실시형태(제 6 실시형태)가 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명된다. 도 8 은, 본 발명에 따라 수지 시트 제조방법이 적용된 수지 시트의 제조 라인의 구성도이다.
수지 시트의 제조 라인 (130) 은, 압출기(도시되지 않음)에 의해 용융된 수지 재료 (14) 를 시트로 성형하기 위한 시트용 다이 (12), 그 표면에 요철 형상을 가지는 제 1 성형 롤러 (16), 제 1 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 제 1 니프 롤러 (18), 제 1 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 박리 롤러 (24), 박리 롤러 (24) 의 수지 재료 (14) 의 하류의 상부에 배치된 제 2 성형 롤러 (76), 수지 재료 (14 ; 수지 재료 (14) 의 하부에 배치) 를 통해서 제 2 성형 롤러 (76) 에 대향하여 배치된 제 2 니프 롤러 (77), 수지 재료 (14) 의 다른 하류의 상부에 배치된 제 3 성형 롤러 (78), 수지 재료 (14 ; 수지 재료 (14) 의 하부에 배치) 를 통해서 제 3 성형 롤러 (78) 에 대향하여 배치된 제 3 니프 롤러 (79), 수지 재료 (14) 의 다른 하류의 상부에 배치된 제 4 성형 롤러 (80), 수지 재료 (14 ; 수지 재료 (14) 의 하부에 배치) 를 통해서 제 4 성형 롤러 (80) 에 대향하여 배치된 제 4 니프 롤러 (81), 수지 재료 (14) 의 다른 하류의 상부에 배치된 제 5 성형 롤러 (82), 수지 재료 (14 ; 수지 재료 (14) 의 하부에 배치) 를 통해서 제 5 성형 롤러 (82) 에 대향하여 배치된 제 5 니프 롤러 (83) 를 포함한다.
다이 (12) 의 슬릿 크기는 성형된 용융 수지 재료 (14) 의 폭이 제 1 성형 롤러 (16) 의 폭보다 크게 형성되어 있고, 다이 (12) 는 다이 (12) 로부터 압출된 수지 재료 (14) 가 제 1 성형 롤러 (16) 와 제 1 니프 롤러 (18) 사이에서 압출되도록 형성되어 있다.
각 성형 롤러(제 1 성형 롤러 (16) 내지 제 5 성형 롤러 (82))는 그 표면에 규칙적인 요철 형상을 가진다. 예를 들어, 규칙적인 요철 형상은 도 2 에 도시된 바와 같이 성형 후의 수지 재료 (14) 의 반전된 형상일 수 있다.
구체적으로, 수지 재료 (14) 의 이면은 평면이고, 화살표와 평행하게 선형 요철 패턴이 수지 재료 (14) 의 표면에 형성되어 있다. 화살표는 수지 재료 (14) 의 이동(이송) 방향을 나타낸다. 따라서, 단면 (14A) 에서 반전된 형상의 엔드리스 홈은 성형 롤러 (16) 에서 형성될 수 있다. 수지 재료 (14) 의 표면의 요철 패턴의 상세한 형상은 상술한 바와 같다.
하지만, 최상류 위치에 있는 성형 롤러인 제 1 성형 롤러 (16) 에 형성된 그러한 엔드리스 홈으로 인해서, 수지 재료 (14) 가 그 형상이 되기 어렵고, 수지 재료 (14) 는 하류의 성형 롤러에 의한 설계 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 성형 롤러의 다수의 세트가 제공되어서, 수지 재료 (14) 에 전사된 요철 형상이 단 계적으로 설계 형상에 근접하게 된다.
도 9a 내지 도 9e 는 각 성형 단계에서 수지 재료 (14) 의 단면도이다. 도 9a 는 다이 (12) 직후의 수지 재료 (14) 의 단면을 도시하고, 도 9e 는 제품의 설계 형상의 단면을 도시한다. 중간에 있는 도 9b, 도 9c 및 도 9d 는 단계적으로 설계 형상에 근접한 수지 재료 (14) 의 단면을 도시한다.
따라서, 그러한 형상의 반전된 형상의 엔드리스 홈은 각 성형 롤러의 표면에 형성될 수 있다. 도 9a 내지 도 9d 의 가상선(2 점 긴 점선)은 제품의 설계 형상의 단면을 나타낸다.
각 성형 롤러의 재료, 각 성형 롤러 표면의 요철 패턴의 형성 방법, 각 성형 롤러의 표면 조도, 각 성형 롤러의 회전 구동, 각 성형 롤러의 온도 조절 장치 등은 제 1 실시형태에서와 동일하고, 그에 대한 설명은 생략한다.
니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18) 내지 제 5 니프 롤러 (83))는, 성형 롤러(제 1 성형 롤러 (16) 내지 제 5 성형 롤러 (82))에 대향하여 배치되어 있는 롤러이고, 성형 롤러와 함께 수지 재료 (14) 를 끼운다.
박리 롤러 (24) 는, 제 1 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치되어 있는 롤러이고, 제 1 성형 롤러 (16) 와 함께 수지 재료 (14) 를 끼우고, 박리 롤러 (24) 에 휘감기는 수지 재료 (14) 에 의해 제 1 성형 롤러 (16) 로부터 박리되며, 제 1 성형 롤러 (16) 를 통해서 제 1 니프 롤러 (18) 로부터 180°하류에 배치되어 있다.
니프 롤러 및 박리 롤러 (24) 의 표면은 경면 가공되는 것이 바람직하다. 그러한 표면은 성형 후의 수지 재료 (14) 이면의 상태가 양호한 상태가 되게 한다. 니프 롤러 및 박리 롤러 (24) 의 표면 조도 (Ra) 는 0.5 ㎛ 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛ 이하이다.
니프 롤러 및 박리 롤러 (24) 의 재질로서, 각종 강 부재, 스테인리스강, 구리, 아연, 황동, 이러한 금속재료를 코어 바로서 표면에 고무로 라이닝한 것, 이들의 금속 재료에 Hcr, Cu 또는 Ni 로 도금된 것, 세라믹 및 각종 복합재료가 사용될 수 있다.
니프 롤러 및 박리 롤러 (24) 는 도 8 의 화살표 방향으로 도시되지 않은 구동 장치에 의해 소정의 원주 속도로 회전 구동된다. 각 니프 롤러에 구동 장치가 제공되지 않는 구성이 허용될 수 있지만, 수지 재료 (14) 의 이면의 양호한 상태를 얻기 위해서는 구동 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
구동 장치가 각 성형 롤러 및 각 니프 롤러에 제공되면, 가변의 구동 속도를 가지는 구성이 이용되는 것이 바람직하다. 따라서, 작동 방법은, 제 2 성형 롤러 (76) 및 제 2 니프 롤러 (77), 제 3 성형 롤러 (78) 및 제 3 니프 롤러 (79), 제 4 성형 롤러 (80) 및 제 4 니프 롤러 (81), 제 5 성형 롤러 (82) 및 제 5 니프 롤러 (83) 의 순서대로 단계적으로 증가하는 속도가 사용될 수 있어서, 성형 롤러 (16) 의 원주 속도보다 빨라진다.
니프 롤러 및 박리 롤러 (24) 는, 성형 롤러, 니프 롤러 및 박리 롤러 (24) 사이에서 수지 재료 (14) 를 소정의 압력으로 끼울 수 있도록, 각각 도시되지 않은 가압 장치를 구비한다. 가압 장치는, 성형 롤러, 니프 롤러 및 박리 롤러 (24) 사이의 접점에 대한 법선 방향으로 작용하는 압력의 구성을 구비하고, 전동 장치, 에어 실린더, 또는 유압 실린더와 같은 공지의 각종 장치가 사용될 수 있다.
각 니프 롤러 및 박리 롤러 (24) 에 제공된 압력의 반력에 의한 굽힘을 방지하는 구성은 제 1 실시형태에서의 각 니프 롤러와 동일할 수 있다.
니프 롤러 및 박리 롤러 (24) 는 각각 온도 조절 장치를 구비한다. 온도 조절 장치는, 롤러 온도가 박리 롤러 (24), 제 2 성형 롤러 (76) 및 제 2 니프 롤러 (77), 제 3 성형 롤러 (78) 및 제 3 니프 롤러 (79), 제 4 성형 롤러 (80) 및 제 4 니프 롤러 (81), 제 5 성형 롤러 (82) 및 제 5 니프 롤러 (83) 의 순서대로 감소할 수 있도록, 개별적으로 제어된다. 수지 재료 (14) 표면에 요철 패턴의 형상이 양호한 상태가 되게 한다.
제 1 니프 롤러 (18) 의 설정 온도가 너무 낮으면, 용융 수지 재료 (14) 의 급격한 냉각을 유발하여, 수지 재료 (14) 의 바람직하지 못한 변형을 일으킨다. 제 5 니프 롤러 (83) 의 설정 온도가 너무 높으면, 수지 재료 (14) 가 제 5 성형 롤러 (82) 로부터 박리되고, 수지 재료 (14) 의 표면이 자유 표면 상태가 된 후에 요철 패턴의 형상의 바람직하지 못한 변형을 일으킨다.
박리 롤러 (24) 의 설정 온도가 너무 낮으면, 수지 재료 (14) 의 점성이 증가하여, 수지 재료 (14) 가 박리 롤러 (24) 에 휘감기는 것을 바람직하지 못하게 방해한다.
성형 롤러, 박리 롤러 (24), 및 니프 롤러의 온도 설정으로서, 최적값은, 수지 재료 (14) 의 재질, 수지 재료 (14) 의 용융 온도(예를 들어, 다이 (12) 의 슬릿 출구), 수지 재료 (14) 의 이송 속도, 성형 롤러 (16) 의 외경, 성형 롤러 (16) 의 요철 패턴 형상 등에 따라 선택될 필요가 있다.
롤러 및 수지 재료 (14) 의 각 지점의 표면 온도를 모니터하기 위해서, 표면 온도 조절 장치(도시되지 않음)가 제공되는 것이 바람직하다. 그러한 표면 온도 조절 장치로서, 적외선 온도계 또는 복사 온도계와 같은 공지의 각종 측정 장치가 사용될 수 있다.
표면 온도 측정 장치에 의해 측정된 지점으로서, 다이 (12) 와 제 1 니프 롤러 (18) 사이에서 수지 재료 (14) 의 폭 방향의 다수의 지점, 박리 롤러 (24) 의 직후에 수지 재료 (14) 의 폭 방향의 다수의 지점, 성형 롤러 (16) 또는 박리 롤러 (24) 에 휘감긴 수지 재료 (14) 의 폭 방향의 다수의 지점의 표면(롤러와 반대 표면)이 고려된다.
표면 온도 측정 장치의 모니터 결과는 각 롤러 또는 다이 (12) 등의 온도 조절 장치로 피드백되어서 각 롤러의 온도 조절에 반영될 수 있다. 피드 포워드 제어에 의한 작동은 표면 온도 조절 장치의 제공이 없이도 허용될 수 있다.
수지 재료 (14) 의 인장력을 검출하기 위한 인장력 검출 장치 또는 수지 재료 (14) 의 두께를 검출하기 위한 두께 검출 장치(두께 센서)는 도 8 의 수지 시트의 제조 라인 (130) 또는 그 하류측에 제공되는 것이 바람직하다. 검출 장치에 의한 검출 결과는 설정값과 비교되어서 후술할 인발 제어에 피드백될 수 있다.
도 8 의 수지 시트의 제조 라인 (130) 에서, 냉각 장치가 제공될 수 있다. 예를 들어, 에어 노즐이 제공되어서, 각 롤러로의 제어된 분무량 및 제어된 온도로 분무되어 각 니프의 온도 제어를 돕거나, 에어 노즐이 제공되어서, 니프 롤러들 사 이로부터 수지 재료 (14) 의 이면에 제어된 분무량 및 제어된 온도로 분무된다.
그러한 냉각 장치의 제공시, 냉각 장치의 에어의 온도 및 공급량(분무량) 때문에, 수지 재료 (14) 의 재질, 수지 재료 (14) 의 용융 온도(예를 들어 다이 (12) 의 슬릿 출구), 수지 재료 (14) 의 이송 속도, 제 1 성형 롤러 (16) 의 외경, 제 1 성형 롤러 (16) 의 요철 패턴 형상, 니프 롤러의 설정 온도 등에 따라 최적값의 선택이 필요하다.
서냉 구역(또는 어닐링 구역(단일면의 가열에 의한 휨의 수정 구역))이 제조 라인 (130) 의 하류에 제공될 수 있다. 그러한 서냉 구역이 제공되어서, 수지 시트의 제조 라인 (130) 의 하류측에서 수지 재료 (14) 의 급격한 온도 변화를 방지한다.
예를 들면, 수지가 롤러에 감겨서 제 1 성형 롤러 (16), 제 1 니프 롤러 (18), 및 박리 롤러 (24) 를 구비한 구성에서 성형될 때, 수지 재료 (14) 에서 발생하는 압축 및 인장 응력의 내부 잔류 응력이 가열부 또는 표면 전체에 의해 해제(어닐링) 되어서 휨을 수정한다.
예를 들어 수지 재료 (14) 에서 급격한 온도 변화가 생기면, 수지 재료 (14) 는 수지 재료 (14) 는 표면 근방에서는 가소성 상태이지만 내부는 탄성 상태이며, 내부의 경화에 의한 수축으로 수지 재료 (14) 의 표면의 형상이 악화시킨다. 또한 수지 재료 (14) 전면과 이면 사이에서 온도 차이가 발생하여 수지 재료 (14) 의 휨을 일으킨다.
도 8 의 수지 시트(서냉 구역의 하류)의 제조 라인 (130) 의 하류에 제공된, 서냉 구역(또는 어닐링 구역), 세정 장치(세정 구역), 결함 검사 장치(검사 구역), 라미네이팅 장치, 사이드 커터, 크로스 커터, 및 스태킹부는 제 1 실시형태와 동일하며, 그에 대한 설명은 생략한다.
다음으로, 도 8 의 수지 재료의 제조 라인 (130) 을 이용하여 수지 시트 제조방법이 설명된다.
본 발명이 적용된 수지 재료 (14) 는 제 1 실시형태에서와 마찬가지로 열가소성 수지일 수 있다. 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
다이 (12) 로부터 압출된 시트형 수지 재료 (14) 는, 제 1 성형 롤러 (16), 및 제 1 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 제 1 니프 롤러 (18) 에 끼워지고, 제 1 성형 롤러 (16) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 에 전사되고, 수지 재료 (14) 는 제 1 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 박리 롤러 (24) 에 감겨서, 제 1 성형 롤러 (16) 로부터 박리된다. 박리되기 전에, 수지 재료 (14) 는 제 1 성형 롤러 (16) 및 박리 롤러 (24) 에 끼워지고, 제 1 성형 롤러 (16) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 에 전사된다.
제 1 성형 롤러 (16) 로부터 박리된 수지 재료 (14) 는 수평 방향으로 이송되고, 제 2 성형 롤러 (76), 및 제 2 성형 롤러 (76) 에 대향하여 배치된 제 2 니프 롤러 (77) 에 끼워지고, 제 2 성형 롤러 (76) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 에 전사된다. 그 후에, 수지 재료 (14) 는 제 3 성형 롤러 (78) 및 제 3 성형 롤러 (78) 에 대향 배치된 제 3 니프 롤러 (79) 에 끼워지고, 제 3 성형 롤러 (78) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 에 전사된다. 그리고 나서, 수지 재 료 (14) 는 제 4 성형 롤러 (80) 및 제 4 성형 롤러 (80) 에 대향 배치된 제 4 니프 롤러 (81) 에 끼워지고, 제 4 성형 롤러 (80) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 에 전사된다. 그리고, 수지 재료 (14) 는 제 5 성형 롤러 (82) 및 제 5 성형 롤러 (82) 에 대향 배치된 제 5 니프 롤러 (83) 에 끼워지고, 제 5 성형 롤러 (82) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 에 전사된다.
수지 재료 (14) 는 서냉 구역(또는 어닐링 구역)을 통과하여, 필요에 따라 서서히 냉각되고, 변형이 제거된 상태의 수지 재료 (14) 는 제품 수취부 하류에서 소정의 길이로 절단되고, 수지 시트 제품으로 수용된다.
수지 시트 제조시, 다이 (12) 로부터 수지 재료 (14) 의 압출 속도는 0.1 내지 50 m/min 일 수 있으며, 바람직하게는 0.3 내지 30 m/min 이다. 따라서, 제 1 성형 롤러 (16) 의 원주 속도는 압출 속도와 실질적으로 일치한다.
다른 한편, 연속의 성형 롤러(제 2 성형 롤러 (76), 제 3 성형 롤러 (78), 제 4 성형 롤러 (80), 및 제 5 성형 롤러 (82)) 및 니프 롤러(제 2 니프 롤러 (77), 제 3 니프 롤러 (79), 제 4 니프 롤러 (81), 제 5 니프 롤러 (83))는, 속도가 제 2 롤러, 제 3 롤러, 제 4 롤러, 및 제 5 롤러의 순서대로 증가하도록, 소위 인발 제어의 작동 방법에 의해 구동되어서, 제 1 성형 롤러 (16) 의 원주 속도보다 빨라진다. 각 성형 롤러 및 각 니프 롤러 사이의 인발값은 0 내지 3% 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0 내지 1% 이다.
각 롤러의 상이한 속도는 설정값의 1 % 내에서 제어되는 것이 바람직하다.
각 성형 롤러(제 1 성형 롤러 (16) 내지 제 5 성형 롤러 (82))에서 각 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18) 내지 제 5 니프 롤러 (83)) 및 박리 롤러 (24) 의 압력은 0 내지 200 kN/m(0 내지 200 kgf/cm)의 선형 압력(탄성 변형에 의한 각 니프 롤러의 면접촉을 선접촉으로 가정하여 변환된 값)과 일치하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0 내지 100 kN/m(0 내지 100 kgf/cm)이다.
수지 재료 (14) 의 제품을 소정의 두께로 얻기 위해서, 각 니프 롤러 사이의 적절한 압력 제어 이외에도, 각 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18) 내지 제 5 니프 롤러 (83)), 박리 롤러 (24) 및 각 성형 롤러(제 1 성형 롤러 (16) 및 제 5 성형 롤러 (82))사이의 간격의 적절한 제어가 바람직하게 사용될 수 있다.
각 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18) 내지 제 5 니프 롤러 (83)) 및 박리 롤러 (24) 의 온도 제어는, 온도가 박리 롤러 (24), 제 2 니프 롤러 (77), 제 3 니프 롤러 (79), 제 4 니프 롤러 (81), 및 제 5 니프 롤러 (83) 의 순서대로 감소할 수 있도록, 개별적으로 설정되는 것이 바람직하다.
그리고, 제 5 니프 롤러 (83) 에서 수지 재료 (14) 의 온도는 수지 재료의 연화점 (Ta) 이하가 바람직하다. 폴리메틸 메타크릴레이트 수지가 수지 재료 (14) 로 사용되는 경우에, 제 5 니프 롤러 (83) 의 설정 온도는 50 내지 110 ℃ 일 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 수지 시트 제조방법의 다른 실시형태(제 7 실시형태)가 설명된다. 도 10 은, 본 발명에 따라 수지 시트 제조방법이 적용된 수지 시트의 제조 라인 (140) 의 구성도이다. 도 8 의 제 6 실시형태와 동일 또는 유사한 부재는 동일한 도면 부호로 나타내고, 그에 대한 설명은 생략한다.
본 실시형태에서, 제 6 실시형태에서 니프 롤러(제 1 니프 롤러 내지 제 5 니프 롤러 (83)) 및 박리 롤러 (24) 대신에, 이면 성형 롤러(제 1 이면 성형 롤러 (35) 내지 제 5 이면 성형 롤러 (93)) 및 박리 롤러 (24') 가 사용된다. 전면 성형 롤러(제 1 전면 성형 롤러 내지 제 5 전면 성형 롤러 (82))는 제 6 실시형태에서와 동일하고, 제 6 실시형태에서의 제 1 성형 롤러 (16) 내지 제 5 성형 롤러 (82) 에 대응한다.
수지 시트의 제조 라인 (140) 에서, 요철 패턴의 형상은 제 6 실시형태에서와 같이 전면 성형 롤러(제 1 전면 성형 롤러 (16) 내지 제 5 전면 성형 롤러 (82))에 의해 수지 재료 (14) 표면에 형성되어 있다. 제 6 실시형태와의 차이점은, 요철 패턴의 형상이 수지 시트 (14) 의 이면에도 형성된다는 것이다.
상술한 바와 같이, 이면 성형 롤러(제 1 이면 성형 롤러 (35) 내지 제 5 이면 성형 롤러 (93)) 및 박리 롤러 (24') 는 제 6 실시형태에서의 니프 롤러 및 박리 롤러 (24) 와 동일한 기능을 가지며, 표면의 가공 상태, 구동 장치를 가지는 구성, 가압 장치를 가지는 구성, 온도 조절 장치를 가지는 구성, 또는 압력의 반력에 의한 굽힘을 방지하는 구성과 같은, 롤러의 각종 구성은 제 6 실시형태에서의 구성과 동일하다.
하지만, 요철 패턴의 형상이 이면 성형 롤러(제 1 이면 성형 롤러 (35) 내지 제 5 이면 성형 롤러 (93)) 및 박리 롤러 (24') 에 형성되어 있으며, 따라서 압력의 반력에 의한 굽힘을 방지하는 구성에서, 롤러의 이면측(각 성형 롤러의 반대측)에 제공된 백업 롤러를 가지는 구성이 사용되기 어렵다.
도 10 의 수지 시트의 제조 라인 (140) 에서, 냉각 장치 또는 서냉 구역(또는 어닐링 구역)은 제 6 실시형태와 같이 필요에 따라 제공될 수 있으며, 그 구성은 제 6 실시형태에서와 동일할 수 있다.
다음으로, 도 10 의 수지 시트의 제조 라인 (140) 을 이용하여 수지 시트 제조방법이 설명된다.
다이 (12) 로부터 압출된 시트형 수지 재료 (14) 는 제 1 성형 롤러 (16), 및 제 1 성형 롤러 (16) 에 대향하여 배치된 제 1 이면 성형 롤러 (35) 에 끼워지고, 제 1 성형 롤러 (16) 및 제 1 이면 성형 롤러 (35) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 로 전사되고, 수지 재료 (14) 는 박리 롤러 (24') 에 감겨서 제 1 성형 롤러 (16) 로부터 박리된다.
제 1 성형 롤러 (16) 로부터 박리된 수지 재료 (14) 는 수평 방향으로 이송되고, 성형 롤러(제 2 성형 롤러 (76) 내지 제 5 성형 롤러 (82)) 및 이면 성형 롤러(제 2 이면 성형 롤러 (87) 내지 제 5 이면 성형 롤러 (93))에 의해 연속적으로 끼워지고, 성형 롤러(제 2 성형 롤러 (76) 내지 제 5 성형 롤러 (82)) 및 이면 성형 롤러(제 2 이면 성형 롤러 (87) 내지 제 5 이면 성형 롤러 (93)) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 의 전면 및 이면에 전사된다. 그 후에, 수지 재료 (14) 는 서냉 구역(또는 어닐링 구역)을 통과하여, 필요에 따라 서서히 냉각되며, 변형이 제거된 상태의 수지 재료 (14) 는 제품 수취부 하류에 소정의 길이로 절단되고, 수지 시트 제품으로 수용된다.
수지 시트 제조시, 다이 (12) 로부터 수지 재료 (14) 의 압출 속도는 0.1 내 지 50 m/min 일 수 있으며, 바람직하게는 0.3 내지 30 m/min 이다. 따라서, 제 1 성형 롤러 (16) 및 제 1 이면 성형 롤러 (35) 의 원주 속도는 압출 속도와 실질적으로 일치한다.
각 성형 롤러(제 1 성형 롤러 (16) 내지 제 5 성형 롤러 (82))에서 각 이면 성형 롤러(제 1 이면 성형 롤러 (35) 내지 제 5 이면 성형 롤러 (93)) 및 박리 롤러 (24') 의 압력은 0 내지 200 kN/m(0 내지 200 kgf/cm)의 선형 압력(탄성 변형에 의한 각 니프 롤러의 면접촉을 선접촉으로 가정하여 변환된 값)과 일치하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0 내지 100 kN/m(0 내지 100 kgf/cm)이다.
수지 재료 (14) 의 제품을 소정의 두께로 얻기 위해서, 각 이면 성형 롤러(제 1 이면 성형 롤러 (35) 내지 제 5 이면 성형 롤러 (93)) 및 박리 롤러 (24') 의 적절한 압력 제어 이외에도, 각 이면 성형 롤러(제 1 이면 성형 롤러 (35) 내지 제 5 이면 성형 롤러 (93)), 박리 롤러 (24') 및 각 성형 롤러(제 1 성형 롤러 (16) 및 제 5 성형 롤러 (82))사이의 간격의 적절한 제어가 바람직하게 사용될 수 있다.
각 이면 성형 롤러(제 1 이면 성형 롤러 (35) 내지 제 5 이면 성형 롤러 (93)) 및 박리 롤러 (24') 의 온도 제어는, 온도가 박리 롤러 (24'), 제 2 이면 성형 롤러 (87), 제 3 이면 성형 롤러 (89), 제 4 이면 성형 롤러 (91), 및 제 5 이면 성형 롤러 (93) 의 순서대로 감소할 수 있도록, 개별적으로 설정되는 것이 바람직하다.
그 후에, 제 5 이면 성형 롤러 (93) 에서 수지 재료 (14) 의 온도는 수지 재료의 연화점 (Ta) 이하가 바람직하다. 폴리메틸 메타크릴레이트 수지가 수지 재료 (14) 로 사용되는 경우에, 제 5 이면 성형 롤러 (93) 의 설정 온도는 50 내지 110 ℃ 일 수 있다.
수지 시트의 제조 라인 (140) 을 이용하는 제 7 실시형태에 따라, 소정의 요철 패턴이 수지 재료 (14) 의 전면 및 이면에 형성될 수 있다. 이면의 요철 패턴은, 일본특허 공개공보 제 7-314567 호에서 개시된 미세 패턴, 프리즘 형상(10 내지 200 ㎛ 피치 및 45 내지 100°의 수직 각도), 렌티큘러 렌즈, 프레넬 렌즈, 그레인 엠보싱(grain embossing)(광확산 패턴) 등을 포함한다.
제조 라인 (140) 은 성형 후의 수지 재료 (14) 가 도광판으로 사용되는 경우에 바람직하게 적용될 수 있다.
예를 들면, 압출 후의 PMMA 의 롤러 성형시, 두께 분포가 폭 방향으로 제공되고, 가장 두꺼운 부분과 가장 얇은 부분의 사이의 두께의 차이는 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 크다면, 가공 조건에 따라 수지의 경화시 수축에 의한 이면에서 소위 수축 캐비티가 종종 발생한다.
구체적으로, 수지 재료 (14) 의 두꺼운 부분에서, 차이는 수지 재료의 표면과 측면 사이의 냉각 속도로 인해서 발생하고, 수지 재료 (14) 는 표면 근방에서는 탄성 상태이지만 내부는 소성 상태이다. 그 후에, 지연되어 경화하는 내부의 수축은 수지 재료 (14) 의 표면 부분에 대응하여 리세스(recess)를 형성한다.
예를 들면, 렌티큘러 렌즈가 성형될 때, 곡면에 대응하는 얇은 리세스 홈이 이면에 종종 제공된다.
다른 한편, 반전된 요철 형상은, 수지 재료의 이면이 수축 캐비티와 평면이 되도록, 이면 성형 롤러(제 1 이면 성형 롤러 (35) 내지 제 5 이면 성형 롤러 (93)) 및 박리 롤러 (24') 의 표면에 형성되어 있다. 이러한 방법의 사용은, 이면이 도 2 및 도 3 과 같이 평면이 되도록, 실시형태의 장점이 렌티큘러 렌즈 또는 설계 형상을 가지는 수지 재료 (14) 를 제공하게 한다.
다음으로, 본 발명에 따라 수지 시트 제조방법의 다른 실시형태(제 8 실시형태)가 설명된다. 도 11 은, 본 발명에 따라 수지 시트 제조방법이 적용된 제조 라인 (150) 의 구성도이다. 도 8 에서의 제 6 실시형태와 동일 또는 유사한 부재는 동일한 도면 부호로 나타내고, 그에 대한 설명은 생략한다.
본 실시형태에서, 제 6 실시형태에서의 제 1 성형 롤러 (16) 대신에 경면 가공된 롤러 (17) 가 사용된다. 다른 구성은 제 6 실시형태와 동일하고, 롤러의 명칭만이 다르다. 구체적으로, 경면 가공된 롤러 (17 ; 청구 범위에서 제 1 경면 가공된 롤러에 대응), 제 1 성형 롤러 (76), 제 2 성형 롤러 (78), 제 3 성형 롤러 (80), 및 제 4 성형 롤러 (82) 만이 제 6 실시형태에서의 이름과 다른 이름을 가진다. 제 1 니프 롤러 (18) 는 청구 범위에서 제 2 경면 가공된 롤러에 대응한다.
수지 시트의 제조 라인 (150) 에서, 요철 패턴의 형상은 제 6 실시형태에서와 같이 성형 롤러(제1 성형 롤러 (76) 내지 제 4 성형 롤러 (82))에 의해 수지 시트 (14) 의 표면에 형성되어 있다. 제 6 실시형태와의 차이점은, 요철 패턴의 형상이 수지 시트 (14) 의 표면에 형성되지 않고, 수지 재료 (14) 가 박리 롤러 (24) 를 통과할 때까지 수지 시트 (14) 는 평면이라는 점이다.
제 6 실시형태에서의 제 1 성형 롤러 (16) 와 경면 가공된 롤러 (17) 의 차이점은, 요철 패턴의 형상이 표면에 형성되지 않는 점이며, 따라서 경면 가공된 롤러 (17) 의 구성에 대한 설명은 생략한다. 경면 가공된 롤러 (17) 의 표면은, 제 6 실시형태에서의 제 1 니프 롤러 (18) 와 동일할 수 있으며, 경면 가공된 롤러 (17) 의 표면 조도 (Ra) 는 0.5 ㎛ 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎛ 이다.
다음으로, 도 11 의 수지 시트의 제조 라인 (150) 을 이용하여 수지 시트 제조방법이 설명된다.
다이 (12) 로부터 압출된 시트형 수지 재료 (14) 는 경면 가공된 롤러 (17), 및 경면 가공된 롤러 (17) 에 대향하여 배치된 제 1 니프 롤러 (18) 에 끼워져서 수지 재료 (14) 를 소정의 두께를 가지는 평면 시트로 성형하고, 수지 재료 (14) 는 경면 가공된 롤러 (17) 에 대향하여 배치된 박리 롤러 (24) 에 감겨서, 경면 가공된 롤러 (17) 로부터 박리된다. 박리 전에, 수지 재료 (14) 는 경면 가공된 롤러 (17) 및 박리 롤러 (24) 에 끼워져서 수지 재료 (14) 를 소정의 두께로 휘감는다.
경면 가공된 롤러 (17) 로부터 박리된 수지 재료 (14) 는 수평 방향으로 이송되고, 제 1 성형 롤러 (76), 및 제 1 성형 롤러 (76) 에 대향하여 배치된 제 2 니프 롤러 (77) 에 끼워지고, 제 1 성형 롤러 (76) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 에 전사된다. 그 후에, 수지 재료 (14) 는 제 2 성형 롤러 (78), 및 제 2 성형 롤러 (78) 에 대향하여 배치된 제 3 니프 롤러 (79) 에 끼워지고, 제 2 성형 롤러 (78) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 에 전사된다. 그리고, 수지 재료 (14) 는 제 3 성형 롤러 (80), 및 제 3 성형 롤러 (80) 에 대향하여 배치된 제 4 니프 롤러 (81) 에 끼워지고, 제 3 성형 롤러 (80) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 에 전사된다. 그리고, 수지 재료 (14) 는 제 4 성형 롤러 (82), 및 제 4 성형 롤러 (82) 에 대향하여 배치된 제 5 니프 롤러 (83) 에 끼워지고, 제 4 성형 롤러 (82) 표면의 요철 형상이 수지 재료 (14) 에 전사된다.
그 이후, 수지 재료 (14) 는 서냉 구역(또는 어닐링 구역)을 통과하여 필요에 따라 서서히 냉각되고, 변형이 제거된 상태의 수지 재료 (14) 는 제품 수취부에서 소정의 길이로 절단되고, 수지 시트 제품으로 수용된다.
수지 시트 제조시, 다이 (12) 로부터 수지 재료 (14) 의 압출 속도는 0.1 내지 50 m/min 일 수 있으며, 바람직하게는 0.3 내지 30 m/min 이다. 따라서, 경면 가공된 롤러 (17) 의 원주 속도는 압출 속도와 실질적으로 일치한다.
다른 한편, 연속적인 성형 롤러(제 1 성형 롤러 (76), 제 2 성형 롤러 (78), 제 3 성형 롤러 (80), 제 4 성형 롤러 (82)) 및 니프 롤러(제 2 니프 롤러 (77), 제 3 니프 롤러 (79), 제 4 니프 롤러 (81), 제 5 니프 롤러 (83))는, 제 1 롤러, 제 2 롤러, 제 3 롤러, 및 제 4 롤러의 순서대로 속도가 단계적으로 증가하도록, 소위 인발 제어의 작동 방법에 의해 구동되어서, 경면 가공된 롤러 (17) 의 원주 속도보다 빨라진다. 각 성형 롤러 및 각 니프 롤러 사이의 인발값은 0 내지 3 % 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0 내지 1 % 이다.
경면 가공된 롤러 (17) 에서 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18) 내지 제 5 니프 롤러 (83)) 및 박리 롤러 (24), 및 각 성형 롤러(제 1 성형 롤러 (76) 내지 제 4 성형 롤러 (82))의 압력은 0 내지 200 kN/m(0 내지 200 kgf/cm)의 선형 압력(탄성 변형에 의한 각 니프 롤러의 면접촉을 선접촉으로 가정하여 변환된 값)과 일치하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0 내지 100 kN/m(0 내지 100 kgf/cm)이다.
수지 재료 (14) 의 제품을 소정의 두께로 얻기 위해서, 각 니프 롤러의 적절한 압력 제어 이외에도, 각 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18) 내지 제 5 니프 롤러 (83)), 박리 롤러 (24), 경면 가공된 롤러 (17), 및 각 성형 롤러(제 1 성형 롤러 (76) 내지 제 4 성형 롤러 (82))사이의 간격의 적절한 제어가 바람직하게 사용될 수 있다.
각 니프 롤러(제 1 니프 롤러 (18) 내지 제 5 니프 롤러 (83)) 및 박리 롤러 (24) 의 온도 제어는, 온도가 박리 롤러 (24), 제 2 성형 롤러 (76), 제 2 니프 롤러 (77), 제 3 니프 롤러 (79), 제 4 니프 롤러 (81), 및 제 5 니프 롤러 (83) 의 순서대로 감소할 수 있도록, 개별적으로 제어되는 것이 바람직하다.
그리고, 제 5 니프 롤러 (83) 에서 수지 재료 (14) 의 온도는 수지 재료의 연화점 (Ta) 이하가 바람직하다. 폴리메틸 메타크릴레이트 수지가 수지 재료 (14) 로 사용되는 경우에, 제 5 니프 롤러 (83) 의 설정 온도는 50 내지 110 ℃ 일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 수지 시트 제조방법에 따라, 성형시 두께를 따라 큰 두께 분포를 가지는 수지 시트에서도 소망하는 단면 형상을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 수지 시트 제조방법의 실시형태가 설명되었지만, 본 발명에 상기 실시형태에 국한되는 것이 아니며, 다양한 양태가 적용될 수 있다.
예를 들면, 니프 롤러 또는 프레스 롤러의 개수 및 배치로서, 동일한 기능을 가지는 한 상기 실시형태와 다른 다양한 양태가 적용될 수 있다.
온도 조절 장치, 냉각 장치 (26 등), 및 서냉 구역 (30) 으로서, 동일한 기능을 가지는 한 상기 실시형태와 다른 각종 양태가 적용될 수 있다.

Claims (23)

  1. 수지 시트 제조방법으로서,
    다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 성형 롤러, 및 상기 성형 롤러에 대향하여 배치된 다수의 니프 롤러에 끼우는 단계,
    상기 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계, 및
    상기 성형 롤러에 대향하여 배치된 박리 롤러에 상기 수지 재료를 감아서 전사 후 상기 성형 롤러로부터 상기 수지 재료를 박리하는 단계를 포함하는 수지 시트 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수지 재료에 전사된 상기 요철 형상으로, 상기 수지 재료의 폭 방향으로 가장 두꺼운 부분과 가장 얇은 부분 사이의 두께의 차이가 1 mm 이상인 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수지 재료의 가장 얇은 부분의 두께는 5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 성형 롤러와 상기 다수의 니프 롤러 및/또는 상기 박리 롤러 사이에 벨트형 부재를 제공하는 단계, 및
    상기 벨트형 부재 및 상기 성형 롤러에 의해 상기 수지 재료를 끼우는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  5. 수지 시트 제조방법으로서,
    다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 성형 롤러, 및 상기 롤러에 대향하여 배치된 하나 이상의 니프 벨트에 끼우는 단계,
    상기 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계, 및
    상기 성형 롤러 및 상기 니프 롤러의 접선 방향으로 수지 재료를 인발함으로써 전사 후 상기 성형 롤러로부터 상기 수지 재료를 박리하는 단계를 포함하는 수지 시트 제조방법.
  6. 수지 시트 제조방법으로서,
    다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 성형 롤러, 및 상기 성형 롤러와 상기 성형 롤러에 대향하여 배치된 다수의 프레스 롤러 사이에 제공된 벨트형 부재에 끼우는 단계,
    상기 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계, 및
    상기 성형 롤러, 및 상기 다수의 프레스 롤러 중에서 최하류에 배치된 프레스 롤러의 접선 방향으로 상기 수지 재료를 인발함으로써, 전사 후 상기 수지 재료를 상기 성형 롤러로부터 박리하는 단계를 포함하는 수지 시트 제조방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 성형 롤러의 박리점에서 상기 수지 재료의 온도는 상기 수지 재료의 연화점 (Ta) 이하인 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    인발가공의 상기 접선 방향으로 상기 수지 재료를 이송하면서, 서냉 구역에서 상기 수지 재료를 서서히 냉각시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  9. 수지 시트 제조방법으로서,
    다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 성형 롤러, 및 상기 성형 롤러에 대향하여 배치된 하나 이상의 니프 롤러에 끼우는 단계,
    상기 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계, 및
    상기 성형 롤러에 대향하여 배치되고, 상기 성형 롤러의 직경의 2 배 이상이 되는 500 mm 이상의 큰 직경을 가지는 박리 롤러에 상기 수지 재료를 감아서, 전사 후 상기 수지 재료를 상기 성형 롤러로부터 박리하는 단계를 포함하는 수지 시트 제조방법.
  10. 제 5 항, 제 6 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 수지 재료에 전사된 상기 요철 형상으로, 상기 수지 재료의 폭 방향으로 가장 두꺼운 부분과 가장 얇은 부분 사이의 두께의 차이는 1 mm 이상인 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  11. 제 5 항, 제 6 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 수지 재료의 가장 얇은 부분의 두께는 5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  12. 수지 시트 제조방법으로서,
    다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 제 1 성형 롤러, 및 상기 제 1 성형 롤러에 대향하여 배치된 제 1 니프 롤러에 끼우는 단계,
    상기 제 1 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계,
    상기 제 1 성형 롤러에 대향하여 배치된 박리 롤러에 상기 수지 재료를 감아서, 전사 후 상기 제 1 성형 롤러로부터 상기 수지 재료를 박리하는 단계,
    박리 후 상기 수지 재료를 제 2 성형 롤러, 및 상기 제 2 성형 롤러에 대향하여 배치된 제 2 니프 롤러에 끼우는 단계, 및
    상기 제 2 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 성형 롤러 및 상기 제 2 니프 롤러에 휘감기는 수지 재료의 랩핑 각도는 5°미만인 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 성형 롤러 및 상기 제 2 니프 롤러와 동일한 구성을 가지는 하나 이상의 성형 롤러 및 니프 롤러의 세트를, 상기 제 2 성형 롤러 및 상기 제 2 니프 롤러의 상기 수지 재료의 이동 방향의 하류측에 제공하는 단계, 및
    상기 수지 재료에 전사된 요철 형상을 단계적으로 설계 형상에 근접하게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  15. 수지 시트 제조방법으로서,
    다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 제 1 전면 성형 롤러, 및 상기 제 1 전면 성형 롤러에 대향하여 배치된 제 1 이면 성형 롤러에 끼우는 단계,
    상기 제 1 전면 성형 롤러 표면의 요철 형상 및 상기 제 1 이면 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계,
    상기 제 1 전면 성형 롤러에 대향하여 배치된 박리 롤러에 상기 수지 재료를 감아서, 전사 후 상기 수지 재료를 상기 제 1 전면 성형 롤러로부터 박리하는 단계,
    제 2 전면 성형 롤러, 및 상기 제 2 전면 성형 롤러에 대향하여 배치된 제 2 이면 성형 롤러에 의해 박리한 후, 상기 수지 재료를 끼우는 단계, 및
    상기 제 2 전면 성형 롤러 표면의 요철 형상, 및 상기 제 2 전면 성형 롤러에 대향하여 배치된 상기 제 2 이면 성형 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계를 포함하는 수지 시트 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 2 전면 성형 롤러 및 상기 제 2 이면 롤러에 휘감긴 상기 수지 재료의 랩핑 각도는 5°미만인 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 제 2 전면 성형 롤러 및 상기 제 2 이면 성형 롤러와 동일한 구성을 가지는 하나 이상의 전면 성형 롤러 및 이면 성형 롤러의 세트를, 상기 제 2 전면 성형 롤러 및 상기 제 2 이면 성형 롤러의 상기 수지 재료의 이동 방향의 하류측에 제공하여, 상기 수지 재료에 전사된 요철 형상을 단계적으로 설계 형상에 근접시키는 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  18. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 이면 성형 롤러 표면의 요철 형상과 실질적으로 동일한 요철 형상은 상기 박리 롤러 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  19. 수지 시트 제조방법으로서,
    다이로부터 압출된 시트형 수지 재료를 제 1 경면 가공된 롤러, 및 상기 제 1 경면 가공된 롤러에 대향하여 배치된 제 2 경면 가공된 롤러에 끼우는 단계,
    상기 수지 재료를 소정의 두께로 성형하는 단계,
    상기 제 1 경면 가공된 롤러에 대향하여 배치된 박리 롤러에 상기 수지 재료를 감아서, 성형 후 상기 수지 재료를 상기 제 1 경면 가공된 롤러로부터 박리하는 단계,
    박리 후 상기 수지 재료를 성형 롤러, 및 상기 성형 롤러에 대향하여 배치된 니프 롤러에 끼우는 단계, 및
    상기 롤러 표면의 요철 형상을 상기 수지 재료에 전사하는 단계를 포함하는 수지 시트 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 성형 롤러에 휘감긴 상기 수지 재료의 랩핑 각도는 5°미만인 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 성형 롤러 및 상기 니프 롤러의 다수의 세트를 제공하는 단계, 및
    상기 수지 재료에 전사된 요철 형상을 설계 형상에 단계적으로 근접시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  22. 제 12 항, 제 13 항, 제 15 항, 제 16 항, 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 수지 재료에 전사된 상기 요철 형상으로, 상기 수지 재료의 폭 방향으로 가장 두꺼운 부분과 가장 얇은 부분의 두께 차이는 1 mm 이상인 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
  23. 제 12 항, 제 13 항, 제 15 항, 제 16 항, 제 19 항 또는 제 20 항에 있어 서, 상기 수지 재료의 가장 얇은 부분의 두께는 5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 수지 시트 제조방법.
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