JP2008246865A - Manufacturing method and apparatus for uneven thickness resin sheet - Google Patents
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Abstract
【課題】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、反りや歪みのない、所望の断面形状を得ることができる樹脂シートの製造方法を提供する。
【解決手段】溶融した樹脂をダイ12からシート状に押し出す押出工程112と、押し出した樹脂シート14を型ローラ16とニップローラ18とでニップして偏肉成形しながら冷却して固化する成形冷却工程114と、型ローラ16から剥離した樹脂シートを徐冷する徐冷工程116と、を有し、成形冷却工程114及び徐冷工程116の少なくとも一方の工程に、樹脂シート14の幅方向の温度分布が均一となるように樹脂シート14の温度を加熱手段または冷却手段22により制御する温度制御工程を有することを特徴とする偏肉樹脂シートの製造方法および装置である。
【選択図】図4Provided is a resin sheet manufacturing method capable of obtaining a desired cross-sectional shape without warping or distortion when a resin sheet having a large thickness distribution in the width direction at the time of molding is manufactured.
An extrusion process 112 for extruding a molten resin from a die 12 into a sheet form, and a molding cooling process for cooling and solidifying the extruded resin sheet 14 by niping it with a mold roller 16 and a nip roller 18 while performing uneven thickness molding. 114 and a slow cooling step 116 for gradually cooling the resin sheet peeled off from the mold roller 16, and in at least one of the molding cooling step 114 and the slow cooling step 116, the temperature distribution in the width direction of the resin sheet 14. It has a temperature control process which controls the temperature of the resin sheet 14 by the heating means or the cooling means 22 so that it may become uniform, It is a manufacturing method and apparatus of the uneven thickness resin sheet characterized by the above-mentioned.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は樹脂シートの製造方法および装置に係り、特に、液晶表示装置のバックライトを構成する導光板のように幅方向で厚みの異なる偏肉樹脂シートにおいて、反りのないフラットなシートを製造する製造方法および装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a resin sheet, and in particular, manufactures a flat sheet without warping in an uneven thickness resin sheet having a different thickness in the width direction, such as a light guide plate constituting a backlight of a liquid crystal display device. The present invention relates to a manufacturing method and an apparatus.
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。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1〜7参照)。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 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. As a method for producing such a resin sheet, various proposals have been made so far (see Patent Documents 1 to 7). 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。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。 For example, Patent Document 1 attempts to improve transferability by devising the cooling means until the resin sheet is peeled from the roller. Patent Document 2 discloses a method of manufacturing a Fresnel lens by winding a die around a roller. 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.
また、特許文献5〜7は、樹脂シートの歪みを低減して、高精度な板厚を実現するために、ダイより押出した後の樹脂シートの両端部分や中央部を加熱もしくは冷却することで、板厚精度の優れた樹脂シートを製造することを図っている。 Further, Patent Documents 5 to 7 heat or cool both end portions and the central portion of the resin sheet after being extruded from a die in order to reduce the distortion of the resin sheet and realize a highly accurate plate thickness. An attempt is made to produce a resin sheet with excellent plate thickness accuracy.
これら従来技術の代表的なローラ成形方式は、図7に示される構成のようになっている。この装置構成は、押出機(図示略)によって溶融された樹脂シート101をシート状に賦形するためのシート用のダイ102と、表面に凹凸形状が形成されたスタンパーローラ103と、スタンパーローラ103に対向配置される鏡面ローラ104と、スタンパーローラ103に対向するとともに、鏡面ローラ104の反対側に配置される剥離用鏡面ローラ105よりなる。そして、ダイ102より押し出したシート状の樹脂シート101を、スタンパーローラ103と鏡面ローラ104とで挟圧し、スタンパーローラ103表面の凹凸形状を樹脂シート101に転写し、樹脂シート101を剥離用鏡面ローラ105に巻き掛けることによりスタンパーローラ103より剥離する。
しかしながら、上記特許文献に記載の方法は、いずれも、幅方向厚みが均一な樹脂シートを製造する方法に関するものであり、例えば、液晶表示装置のバックライトを構成する導光板の樹脂シートのように成形時の幅方向の厚さ分布が大きい(偏肉となる)偏肉樹脂シートを製造に従来の方法を適用しても反りや歪みのなり偏肉樹脂シートを製造することが困難である。 However, all of the methods described in the above-mentioned patent documents relate to a method for producing a resin sheet having a uniform thickness in the width direction, such as a resin sheet of a light guide plate constituting a backlight of a liquid crystal display device. Even if a conventional method is applied to manufacture an uneven thickness resin sheet having a large thickness distribution in the width direction during molding (even if it is uneven), it is difficult to manufacture the uneven thickness resin sheet due to warping and distortion.
たとえば、PMMA(ポリメチルメタクリレート樹脂)を押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0.5mm以上とする。この場合、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て成形が上手くいかなかったり、シャープエッジ形状が転写できなかったり、各種の問題があった。中でも、幅方向に大きな厚み差(偏肉)がある場合、ダイからシート状に押出された直後の、樹脂膜の温度は、幅方向で均一に制御が可能である。しかし、ロール面や外気接触面から、次第に冷却される場合、膜厚の厚い部分の温度低下は、薄い部分の温度低下に比べて遅くなり、幅方向に温度分布が生じる。そして、当然のことながら、収縮差のために、結果として、シートは、反りや歪みが発生することは避けられなかった。このために、全体としてゆっくり冷却したり、引っ張ったりすることによって、反りや歪みを低減する試みが考えられるものの、高精度な偏肉形状を得ることは極めて困難であった。 For example, when roller molding is performed after extruding PMMA (polymethyl methacrylate resin), a thickness distribution is given in the width direction, and the difference in thickness between the thickest part and the thinnest part is set to 0.5 mm or more. In this case, irregularities (shrunk due to shrinkage during curing of the resin, elastic recovery amount distribution) occur on the front or back surface, the surface shape transfer rate decreases overall, and molding does not work well, or the sharp edge shape is transferred There were various problems that could not be done. In particular, when there is a large thickness difference (uneven thickness) in the width direction, the temperature of the resin film immediately after being extruded from the die into a sheet can be controlled uniformly in the width direction. However, when cooling is gradually performed from the roll surface or the outside air contact surface, the temperature drop in the thick part is slower than the temperature drop in the thin part, and a temperature distribution is generated in the width direction. As a matter of course, due to the difference in shrinkage, it is inevitable that the sheet is warped or distorted as a result. For this reason, an attempt to reduce warpage and distortion by cooling slowly or pulling as a whole can be considered, but it has been extremely difficult to obtain a highly accurate uneven shape.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい偏肉樹脂シートを製造した際に、反りや歪みのない、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偏肉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 when producing an uneven thickness resin sheet having a large thickness distribution in the width direction during molding, obtaining a desired cross-sectional shape without warping or distortion. In particular, it is an object of the present invention to provide a method for producing an uneven thickness resin sheet suitable for use in a light guide plate and various optical elements disposed on the back surface of various display devices.
本発明の請求項1は、上記目的を達成するために、溶融した樹脂をダイからシート状に押し出す押出工程と、押し出した樹脂シートを型ローラとニップローラとでニップして偏肉成形しながら冷却して固化する成形冷却工程と、前記型ローラから剥離した樹脂シートを徐冷する徐冷工程と、を備え、前記樹脂シート幅方向のシート厚みに偏りのある偏肉樹脂シートを製造する方法において、前記成形冷却工程及び前記徐冷工程の少なくとも一方の工程に、前記樹脂シートの幅方向の温度分布が均一となるように樹脂シートの温度を加熱手段または冷却手段により制御する温度制御工程を有することを特徴とする偏肉樹脂シートの製造方法を提供する。 According to a first aspect of the present invention, in order to achieve the above object, an extrusion step of extruding a molten resin from a die into a sheet shape, and cooling while forming an uneven thickness by niping the extruded resin sheet with a mold roller and a nip roller A method of producing an uneven thickness resin sheet having a biased sheet thickness in the resin sheet width direction, comprising: a molding cooling step for solidifying and a slow cooling step for gradually cooling the resin sheet peeled from the mold roller. In addition, at least one of the molding cooling step and the slow cooling step has a temperature control step of controlling the temperature of the resin sheet by a heating means or a cooling means so that the temperature distribution in the width direction of the resin sheet is uniform. The manufacturing method of the uneven thickness resin sheet characterized by this is provided.
請求項1によれば、偏肉樹脂シートの製造方法において、樹脂シートの幅方向の温度分布が均一となるように、製造を行っている。したがって、幅方向の温度分布がなくなるため、歪みや反りなどの変形を抑制することが所望のシート形状を得ることができる。また、本発明は偏肉樹脂シートの製造方法に関するものであり、樹脂シートを冷却させて型付けを行う際、樹脂膜の厚みが厚い部分は冷却が遅く、薄い部分は冷却が速くなる。したがって、温度制御工程において、樹脂膜が厚い部分に冷却手段を、樹脂膜の薄い部分に加熱手段を配置させることにより、より精密な温度制御が可能となる。また、加熱手段のみを用いる場合は、薄い部分の冷却速度が速いため、樹脂膜が厚い部分は加熱手段の温度設定を高くし、薄い部分は温度設定を低くすることにより、温度制御が可能となる。 According to the first aspect, in the method of manufacturing the uneven thickness resin sheet, the manufacturing is performed so that the temperature distribution in the width direction of the resin sheet is uniform. Therefore, since the temperature distribution in the width direction is eliminated, it is possible to obtain a desired sheet shape that suppresses deformation such as distortion and warpage. In addition, the present invention relates to a method for manufacturing an uneven thickness resin sheet. When the resin sheet is cooled and molded, the portion with a thick resin film is slow to cool and the thin portion is fast to cool. Therefore, in the temperature control step, more precise temperature control is possible by arranging the cooling means in the thick resin film portion and the heating means in the thin resin film portion. In addition, when only the heating means is used, the cooling rate of the thin part is fast, so the temperature control of the thin part can be controlled by increasing the temperature setting of the heating means and the thin part by decreasing the temperature setting. Become.
本発明の請求項2は、上記目的を達成するために、溶融した樹脂をダイからシート状に押し出す押出工程と、押し出した樹脂シートを型ローラとニップローラとでニップして偏肉成形しながら冷却して固化する成形冷却工程と、前記型ローラから剥離した樹脂シートを徐冷する徐冷工程と、を備え、前記樹脂シート幅方向のシート厚みに偏りのある偏肉樹脂シートを製造する方法において、前記成形冷却工程及び前記徐冷工程の少なくとも一方の工程に、前記樹脂シートの幅方向の温度分布が所定の温度分布を保って樹脂シートの温度を加熱手段または冷却手段により制御する温度制御工程を有することを特徴とする偏肉樹脂シートの製造方法を提供する。 According to a second aspect of the present invention, in order to achieve the above object, an extrusion step of extruding a molten resin from a die into a sheet shape, and cooling while performing uneven thickness molding by niping the extruded resin sheet with a mold roller and a nip roller A method of producing an uneven thickness resin sheet having a biased sheet thickness in the resin sheet width direction, comprising: a molding cooling step for solidifying and a slow cooling step for gradually cooling the resin sheet peeled from the mold roller. The temperature control step of controlling the temperature of the resin sheet by heating means or cooling means while maintaining a predetermined temperature distribution in the width direction of the resin sheet in at least one of the molding cooling step and the slow cooling step The manufacturing method of the uneven thickness resin sheet characterized by having is provided.
最終製品が歪みや反りがなく成形されるためには、最終製品の偏肉形状によっては、必ずしも、樹脂シートの幅方向での温度分布が均一になることが条件でない場合もある。例えば、ローラから剥離したときの樹脂シートの温度分布が、ある特定の分布を持つときに、歪みや反りなく成形される場合もありえる。この場合は、その特定の温度分布になるように制御することが必要である。 In order for the final product to be molded without distortion or warpage, depending on the uneven thickness of the final product, it may not always be a condition that the temperature distribution in the width direction of the resin sheet be uniform. For example, when the temperature distribution of the resin sheet when peeled from the roller has a specific distribution, the resin sheet may be molded without distortion or warping. In this case, it is necessary to control the specific temperature distribution.
本発明の請求項2によれば、偏肉樹脂シートの製造方法において、樹脂シートの幅方向の温度分布が所定の温度分布となるように、製造を行っている。樹脂シートの幅方向の温度分布を均一にしても、形状によっては歪みや反りが成形される場合がある。請求項2によれば、歪みや反りが成形されない温度分布で成形することが可能となるため、様々な形状のシートに対応することができる。 According to claim 2 of the present invention, in the method for manufacturing the uneven thickness resin sheet, the manufacturing is performed so that the temperature distribution in the width direction of the resin sheet becomes a predetermined temperature distribution. Even if the temperature distribution in the width direction of the resin sheet is made uniform, distortion and warping may be formed depending on the shape. According to the second aspect, since it is possible to form with a temperature distribution in which distortion and warpage are not formed, it is possible to deal with sheets having various shapes.
請求項3は請求項1または2において、前記温度制御工程は、前記樹脂シートの幅方向の温度分布をセンサで検出し、その値によって、幅方向の温度制御を行なうことを特徴とする。 A third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect, the temperature control step detects a temperature distribution in the width direction of the resin sheet with a sensor and performs temperature control in the width direction based on the value.
請求項3によれば、樹脂シートの温度分布をセンサで検出し、樹脂膜の幅方向の温度分布が所定の温度分布となるように温度制御している。したがって、より正確な温度制御が可能である。また、このときの温度制御は自動制御であることが好ましい。 According to the third aspect, the temperature distribution of the resin sheet is detected by the sensor, and the temperature is controlled so that the temperature distribution in the width direction of the resin film becomes a predetermined temperature distribution. Therefore, more accurate temperature control is possible. Further, the temperature control at this time is preferably automatic control.
請求項4は請求項3において、前記温度制御工程は、前記センサおよび前記加熱手段または前記冷却手段が、前記樹脂シートの幅方向に複数設置されることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention according to the third aspect is characterized in that in the temperature control step, a plurality of the sensors and the heating means or the cooling means are installed in the width direction of the resin sheet.
請求項4によれば、センサおよび加熱手段または冷却手段が、樹脂シートの幅方向に複数設置されているため、より精密な温度制御が可能である。 According to the fourth aspect, since a plurality of sensors and heating means or cooling means are provided in the width direction of the resin sheet, more precise temperature control is possible.
請求項5は請求項4において、前記センサおよび前記加熱手段または前記冷却手段の位置が、最終製品の断面形状にしたがって幅方向に変更可能であることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention according to the fourth aspect is characterized in that the position of the sensor and the heating means or the cooling means can be changed in the width direction in accordance with the cross-sectional shape of the final product.
請求項5によれば、センサおよび加熱手段または冷却手段の位置が、変更可能であるため、様々な断面形状の最終製品に対応することが可能である。 According to the fifth aspect, since the positions of the sensor and the heating means or the cooling means can be changed, it is possible to deal with end products having various cross-sectional shapes.
請求項6は請求項1から5において、前記型ローラから前記樹脂シートを剥離するための剥離ローラ、および前記除冷工程を行う徐冷ゾーンを有し、前記センサおよび前記加熱手段または前記冷却手段が、前記型ローラ部、前記剥離ローラ部、前記徐冷ゾーンから選択される2箇所以上に設置されることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention includes the sensor and the heating means or the cooling means according to any one of the first to fifth aspects, comprising: a peeling roller for peeling the resin sheet from the mold roller; and a slow cooling zone for performing the cooling step. Is installed at two or more locations selected from the mold roller portion, the peeling roller portion, and the slow cooling zone.
請求項6によれば、各製造工程の少なくとも二工程以上に、センサおよび加熱手段または冷却手段が設置されているため、複数の工程で温度の制御が可能となり、高精度の温度制御すなわち形状制御が可能となる。 According to the sixth aspect, since the sensor and the heating means or the cooling means are installed in at least two or more steps of each manufacturing process, the temperature can be controlled in a plurality of steps, and high-precision temperature control, that is, shape control. Is possible.
請求項7は請求項1から6において、前記型ローラ表面の凹凸形状を転写した後の前記樹脂シートが、幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が、0.5mm以上となることを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention provides the resin sheet according to any one of the first to sixth aspects, wherein the thickness difference between the thickest portion and the thinnest portion in the width direction is 0.5 mm. It is characterized by the above.
請求項8は請求項1から7において、前記樹脂シートの最薄肉部の厚さが5mm以下であることを特徴とする。 An eighth aspect is characterized in that in the first to seventh aspects, the thickness of the thinnest portion of the resin sheet is 5 mm or less.
請求項7および8は、本発明の製造方法により製造される樹脂シートの厚さを規定したものである。本発明の製造方法によれば、樹脂シートの温度を制御することができるため、最厚肉部と最薄肉部との差が大きい樹脂シート、または、膜厚の厚い樹脂シートにおいても、歪みおよび反りなど成形が抑制された樹脂シートを形成することができる。このように、従来、成形が困難であった断面形状の樹脂シートの成形において、本発明の効果を発揮することができる。 Claims 7 and 8 define the thickness of the resin sheet produced by the production method of the present invention. According to the manufacturing method of the present invention, since the temperature of the resin sheet can be controlled, even in a resin sheet having a large difference between the thickest part and the thinnest part, or even in a thick resin sheet, distortion and A resin sheet in which molding such as warpage is suppressed can be formed. As described above, the effect of the present invention can be exhibited in the molding of a resin sheet having a cross-sectional shape that has been difficult to mold.
請求項9は請求項1から8において、前記温度制御工程は、前記樹脂シートの両面から加熱または冷却することを特徴とする。 A ninth aspect of the present invention is characterized in that, in the first to eighth aspects, the temperature control step heats or cools both surfaces of the resin sheet.
請求項9によれば、樹脂シートの両面から加熱または冷却をしているため、樹脂シートの膜厚が厚い場合においても、樹脂シートの深さ方向で均一な温度お制御が可能である。 According to the ninth aspect, since heating or cooling is performed from both sides of the resin sheet, even when the film thickness of the resin sheet is thick, uniform temperature control in the depth direction of the resin sheet is possible.
請求項10は請求項1から9において、前記樹脂シートが、拡散粒子を含むことを特徴とする。 A tenth aspect according to the first to ninth aspects is characterized in that the resin sheet includes diffusion particles.
請求項10によれば、樹脂シート中に拡散粒子を含んでいるため、この樹脂膜の内部を伝播する光が拡散される。したがって、この樹脂膜から出射される光源光の均一性を向上させることができる。 According to the tenth aspect, since the diffusing particles are included in the resin sheet, the light propagating through the resin film is diffused. Therefore, the uniformity of the light source light emitted from the resin film can be improved.
本発明の請求項11は、上記目的を達成するために、溶融した樹脂をダイからシート状に押し出す押出手段と、押し出した樹脂シートを型ローラとニップローラとでニップして偏肉成形しながら冷却して固化する成形冷却手段と、前記型ローラから剥離した樹脂シートを徐冷する徐冷手段と、を備え、前記樹脂シート幅方向のシート厚みに偏りのある偏肉樹脂シートを製造する装置において、前記成形冷却手段及び前記徐冷手段の少なくとも一方の手段に、前記樹脂シートの幅方向の温度分布が均一となるように加熱手段または冷却手段を用いて温度制御する温度制御手段を備えることを特徴とする偏肉樹脂シートの製造装置を提供する。 According to claim 11 of the present invention, in order to achieve the above object, an extrusion means for extruding molten resin from a die into a sheet shape, and cooling while forming the uneven thickness by niping the extruded resin sheet with a mold roller and a nip roller An apparatus for producing an uneven thickness resin sheet having a biased sheet thickness in the width direction of the resin sheet, and a cooling means for gradually cooling the resin sheet peeled off from the mold roller. In addition, at least one of the molding cooling unit and the slow cooling unit includes a temperature control unit that controls the temperature using a heating unit or a cooling unit so that the temperature distribution in the width direction of the resin sheet is uniform. An apparatus for manufacturing an uneven thickness resin sheet is provided.
本発明の請求項12は、上記目的を達成するために、溶融した樹脂をダイからシート状に押し出す押出手段と、押し出した樹脂シートを型ローラとニップローラとでニップして偏肉成形しながら冷却して固化する成形冷却手段と、前記型ローラから剥離した樹脂シートを徐冷する徐冷手段と、を備え、前記樹脂シート幅方向のシート厚みに偏りのある偏肉樹脂シートを製造する装置において、前記成形冷却手段及び前記徐冷手段の少なくとも一方の手段に、前記樹脂シートの幅方向の温度分布が所定の温度分布を保つように加熱手段または冷却手段を用いて温度制御する温度制御手段を備えることを特徴とする偏肉樹脂シートの製造装置を提供する。 According to a twelfth aspect of the present invention, in order to achieve the above object, an extruding means for extruding the molten resin from the die into a sheet shape, and cooling the extruding resin sheet by niping it with a mold roller and a nip roller and forming the uneven thickness An apparatus for producing an uneven thickness resin sheet having a biased sheet thickness in the width direction of the resin sheet, and a cooling means for gradually cooling the resin sheet peeled off from the mold roller. In addition, at least one of the molding cooling unit and the slow cooling unit includes a temperature control unit that controls the temperature using a heating unit or a cooling unit so that the temperature distribution in the width direction of the resin sheet maintains a predetermined temperature distribution. An apparatus for manufacturing an uneven thickness resin sheet is provided.
請求項11及び12は本発明を装置として構成したものである。
本発明によれば、幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートを製造する際に、この樹脂シートの幅方向の温度分布を均一、または、所定の温度分布とすることにより、歪みや反りなどのない、所望の断面形状を得ることができる。そして、これらの樹脂シートは、導光板や各種光学素子に好適に用いることができる。また、センサを用いて温度を検知し、それをフィードバック制御することができるため、押出し時もしくは雰囲気などの変動あるいはバラツキを補正し、一定の温度条件で製造することができる。したがって、安定した温度条件で偏肉樹脂シートの製造をすることができる。 According to the present invention, when a resin sheet having a large thickness distribution in the width direction is produced, the temperature distribution in the width direction of the resin sheet is made uniform or a predetermined temperature distribution, such as distortion and warping. No desired cross-sectional shape can be obtained. And these resin sheets can be used suitably for a light-guide plate and various optical elements. In addition, since the temperature can be detected using a sensor and feedback control can be performed, fluctuations or variations in the extrusion or atmosphere can be corrected and manufacturing can be performed under a constant temperature condition. Therefore, the uneven thickness resin sheet can be manufactured under stable temperature conditions.
以下、添付図面に従って、本発明に係る偏肉樹脂シートの製造方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of a method and apparatus for producing an uneven thickness resin sheet according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係る偏肉樹脂シートの製造方法の全体工程図であり、図2は各工程における装置構成である。 FIG. 1 is an overall process diagram of a method for manufacturing an uneven thickness resin sheet according to the present invention, and FIG. 2 shows an apparatus configuration in each process.
図1に示すように、本発明の偏肉樹脂シートの製造方法は、主として、原料の計量や混合を行う原料工程100と、溶融した樹脂を連続してシート状(帯状)に押し出す押出工程112と、押し出した樹脂シート14を偏肉成形しながら冷却して固化する成形冷却工程114と、固化した樹脂シート14を徐冷する徐冷工程116と、徐冷した樹脂シート14の反りに関して所定基準に対する合否を測定する反り検査工程118と、反りが所定基準を超える場合には成形冷却工程114及び徐冷工程116にフィードバックして、樹脂シート幅方向における温度分布を制御する制御工程120と、樹脂シート14の表裏面に表面保護用のフィルムをラミネートするラミネート工程122と、樹脂シート14を所定サイズ(長さ・幅)に裁切断する裁断・切断工程124と、裁切断された樹脂シート14を積載する積載工程126とで構成される。
As shown in FIG. 1, the manufacturing method of the uneven thickness resin sheet of the present invention mainly includes a
図2に示すように、原料工程100では、原料サイロ128(又は原料タンク)及び添加物サイロ130(又は添加物タンク)から自動計量機132に送られた原料樹脂及び添加物が自動計量され、混合器134で原料樹脂と添加物が所定比率になるように混合される。原料樹脂に添加物として拡散粒子を添加する場合には、原料樹脂に拡散粒子を所定濃度よりも高濃度に添加したマスターペレットを造粒機(図示せず)で製造しておき、拡散粒子が添加されていないベースペレットとを混合器134で所定比率混合するマスターバッチ方式を好適に採用できる。拡散粒子以外の添加物を添加する場合も同様である。
As shown in FIG. 2, in the
原料工程100で適切に計量・混合された原料樹脂は押出工程112に送られる。
The raw resin appropriately weighed and mixed in the
押出工程112では、混合器134で混合された原料樹脂がホッパー136を介して押出機138に投入され、この押出機138により混練りされながら溶融される。押出機138は単軸式押出機及び多軸式押出機の何れでもよく、押出機138の内部を真空にするベント機能を含むものが好ましい。押出機138で溶融された原料樹脂は、スクリュウーポンプ又はギアポンプ等の定量ポンプ140により供給管142を介してダイ12(例えばTダイ)に送られる。そして、ダイ12からシート状に押し出された樹脂シート14は次に成形冷却工程114に送られる。
In the
成形冷却工程114では、ダイ12から押し出された樹脂シート14を、型ローラ16とニップローラ18とでニップして偏肉成形しながら冷却して固化し、固化した樹脂シート14を剥離ローラ20で剥離する。
In the
成形冷却工程114を経た樹脂シート14は次に徐冷工程116に送られる。
The
徐冷工程(又はアニーリング工程)116は、剥離ローラ20の下流における樹脂シート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。樹脂シート14に急激な温度変化を生じた場合、例えば樹脂シート14の表面近傍が塑性状態になっているのに、樹脂シート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シート14の表面形状が悪化する。また、樹脂シート14の表裏面に温度差を生じ、樹脂シート14に反りを生じ易い。特に、偏肉樹脂シートのように樹脂シート幅方向において肉厚分布がある場合に反りを生じ易い。
The slow cooling step (or annealing step) 116 is provided in order to prevent a rapid temperature change of the
徐冷工程116で冷却された樹脂シート14は、ニップタイプのフィードローラ76により引き取られて、反り検査工程118に送られる。
The
反り検査工程118では、反り測定器78により樹脂シート14の反りの所定基準に対する合否を測定する。ここで反りを、蒲鉾形状の樹脂シート14の例で説明すると、図3に示すように、縦600mm・横1100mmに切り出した樹脂シート14の裏面(平坦面側)を平面な測定基盤80の上面に載置したときに、樹脂シート14と測定基盤面80との最大距離Hを反り量という。反り量の所定基準(規格値)は、樹脂シート14の用途及びユーザ側の規格により設定されるので、反り測定器78は所定基準に対する合否を測定する。反り測定器78としては、例えば、徐冷ゾーン36後の偏肉樹脂シートの表面(外周)を静電センサなどでスキャンさせ、偏肉樹脂シートと静電センサとの距離(形状)を計測して、反り量を換算する方式を好適に使用することができる。
In the
そして、反り測定器78で測定された反り量が所定基準を超える場合には、成形冷却工程114及び徐冷工程116にフィードバックして、樹脂シート幅方向における温度分布を制御する。温度制御については後述する。
When the amount of warpage measured by the
反り検査工程118の下流には、ラミネート工程122、裁断・切断工程124、及びストッカー79を備えた集積工程126が順に設けられる。このうち、ラミネート工程122は、樹脂シート14の表裏面に保護フィルム(ポリエチレン等のフィルム)を貼り付ける工程であり、一対のリール82から巻き戻された保護フィルム84が樹脂シート14を挟み込むように合流され、ニップローラ86を通過することによりラミネートされる。
Downstream of the
裁断・切断工程124は樹脂シート14の幅方向両端部分(耳部)を切除すると共に樹脂シート14を所定長さに切り揃える工程である。切断機88としては、図2に示すように、受け刃88Aと押し当て刃88Bとからなるギロチンタイプの切断機を好適に使用できるが、これに限定するものではない。また、裁断機90としては、図2に示すように、レーザーカッターあるいは電子ビーム切断を好適に使用できるが、これに限定するものではない。
The cutting / cutting
次に、上記の各工程のうち、本発明の特徴をなす成形冷却工程114と徐冷工程116の詳細と、成形冷却工程114と徐冷工程116において実施する温度制御について図4〜図6により詳説する。
Next, among the above steps, the details of the
[成形冷却工程〜徐冷工程]
偏肉樹脂シートの製造ライン10は、押出し機138によって溶融された原料樹脂をシート状に賦形するためのダイ12と、表面に偏肉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20と、加熱手段または冷却手段22、24、26、28、29、と、徐冷ゾーン36と、により構成される。そして、加熱手段または冷却手段22、24、26、28、29は、センサ30、32、33、34、35により検出された温度により制御され、樹脂シート14の幅方向の温度分布を均一、もしくは、所定の温度分布とすることができる。
[Molding cooling step to slow cooling step]
The uneven thickness resin
型ローラ16の表面には、例えば図5(a)〜(c)に示される偏肉樹脂シートを成形するための反転形状が形成されている。図5は、成形後の樹脂シート14の断面図である。すなわち、樹脂シート14の裏面は平面であり、樹脂シート14の表面には、走行方向に平行な直線状の偏肉形状面が形成されている。したがって、型ローラ16の表面には、図5(a)〜(c)に示す成形後の樹脂シート14の反転形状のエンドレス溝を形成すればよい。なお、樹脂シート14表面の偏肉形状の詳細については後述する。
On the 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
型ローラ表面の逆蒲鉾形状の形成は、ローラ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。型ローラ表面の表面粗さは、中心線平均粗さ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。型ローラ16は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で回転駆動される。
The formation of an inverted saddle shape on the surface of the mold roller depends on the material of the roller surface, but generally a combination of cutting with an NC lathe and finishing buffing can be preferably employed. In addition, other known processing methods (grinding processing, ultrasonic processing, electric discharge processing, etc.) can also be employed. The surface roughness of the mold roller surface is preferably 0.5 μm or less, and more preferably 0.2 μm or less, in terms of the center line average roughness Ra. The
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とで樹脂シート14を挟圧するためのローラである。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
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く、中心線平均粗さ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。このような平滑な表面とすることにより、成形後の樹脂シート14の裏面を良好な状態にできる。また、ニップローラ18は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で回転駆動される。尚、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、樹脂シート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 surface of 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との間の樹脂シート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、いずれも、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)に図示しない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
また、剥離ローラ20は、型ローラ16に対向配置され、樹脂シート14を巻き掛けることにより樹脂シート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の180度下流側に配置される。剥離ローラ20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、成形後の樹脂シート14の裏面を良好な状態にできる。そして、剥離ローラ表面の表面粗さは、中心線平均粗さ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。剥離ローラ20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。剥離ローラ20は、図示しない駆動手段により、所定の周速度で矢印方向に回転駆動される。尚、剥離ローラ20に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂シート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
徐冷ゾーン36としては、図4に示すような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、樹脂シート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)を樹脂シート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、樹脂シート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。なお、温度調節手段は樹脂シート14全体の冷却温度プロファイルを制御するものであり、下記に記載する温度制御手段は、樹脂膜の幅方向の温度分布を制御するものであり目的の異なる手段である。
As the
[温度制御手段]
本発明の偏肉樹脂シートの製造装置は、樹脂シート14を加熱・冷却するための加熱手段または冷却手段22、24、26、28、29を主たる構成とし、樹脂シート14の幅方向にける温度分布を制御するための温度制御手段を備える。この温度制御手段により、樹脂シート14の幅方向の温度分布が均一となるように温度を制御し、所望の形状の樹脂シート14を製造することができる。また、形状によっては、歪みや反りが抑制されたシートを形成するためには、樹脂シート14の幅方向に特定の温度分布を有する方が、好ましい場合がある。この場合は、その温度分布となるように、制御を行う。なお、以下は加熱手段を用いた例として記載するが、これを冷却手段に置き換えることも可能であり、加熱手段と冷却手段を同時に用いることも可能である。
[Temperature control means]
The uneven thickness resin sheet manufacturing apparatus of the present invention mainly includes heating means or cooling means 22, 24, 26, 28, 29 for heating and cooling the
また、温度制御手段に、加熱手段に対応するセンサ30、32、33、34、35を備えることが好ましい。なお、図4においては、加熱手段22に対してセンサ30を、加熱手段24に対してセンサ32を、加熱手段26に対してセンサ33を、加熱手段28に対してセンサ34を、加熱手段29に対してセンサ35を備える。このセンサにより温度を検出し、加熱手段または冷却手段にフィードバック制御するための、適切なPID値を求めることにより温度を制御することができる。これは、インパルスを与えて、その応答から定める方法など、公知の方法により行うことができる。
Moreover, it is preferable that the temperature control means includes
本発明で用いるセンサおよび、加熱手段または冷却手段としては、樹脂シートに接触しないものであれば、特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。センサとしては、非接触放射温度計が好ましく用いられ、加熱手段または冷却手段としては、赤外線ヒータ、スポットクーラーが好ましく用いられる。ただし、幅方向の温度を精度よく制御するためには、加熱・冷却をスポットで効果を発揮するものが好ましい。 The sensor and heating means or cooling means used in the present invention are not particularly limited as long as they do not contact the resin sheet, and conventionally known ones can be used. A non-contact radiation thermometer is preferably used as the sensor, and an infrared heater or a spot cooler is preferably used as the heating means or the cooling means. However, in order to control the temperature in the width direction with high accuracy, it is preferable that the heating / cooling effect is achieved with a spot.
図6は、偏肉樹脂シートの製造ライン10の型ローラ16部分を下方から見た図であり、加熱手段22およびセンサ30の配置例を示す。図6に示すように加熱手段22、センサ30は、樹脂シート14の幅方向に複数備えることが好ましい。幅方向に複数の加熱手段22を細かく配置することにより、高精度の制御が可能である。ただし、ある位置の加熱手段が、広範囲の領域を加熱可能であると、隣り合う加熱手段との関係で全体の制御が難しくなるため、加熱手段の個数、加熱手段同士の距離については、適宜、設定することが好ましい。
FIG. 6 is a view of the
センサについては、センサ同士を接近させて配置することが可能であり、加熱手段よりも多く設置することも可能である。センサの数を増やすことにより、より高精度の温度制御が可能である。また、応答性の速いセンサを用いれば、センサを樹脂シートの幅方向にスキャンすることで、温度検知することができ、センサの個数を最小限にすることができる。図6においては、センサと加熱手段の数を同数としたが、特に限定されず、センサの数を加熱手段より多くすることもでき、少なくすることもできる。 About a sensor, it is possible to arrange | position and arrange sensors, and it is also possible to install more than a heating means. By increasing the number of sensors, more accurate temperature control is possible. Moreover, if a sensor with quick response is used, the temperature can be detected by scanning the sensor in the width direction of the resin sheet, and the number of sensors can be minimized. In FIG. 6, the number of sensors and heating means is the same, but is not particularly limited, and the number of sensors can be increased or decreased as compared with the heating means.
なお、加熱手段およびセンサの数については、図6を用いて型ローラ16に配置されている例について説明したが、他の箇所についても同様に配置することができる。
In addition, about the number of a heating means and a sensor, although the example arrange | positioned at the type |
また、センサおよび加熱手段は幅方向に位置を変更することができることが好ましい。具体的には、偏肉樹脂シートの最厚肉部または最薄肉部にセンサおよび加熱手段の位置を動かせるようにすることが好ましい。移動可能とすることにより、最終製品の形状に合わせて温度制御が可能となり、より高精度に形状の制御が可能となる。 Moreover, it is preferable that the position of the sensor and the heating means can be changed in the width direction. Specifically, it is preferable that the position of the sensor and the heating means can be moved to the thickest part or the thinnest part of the uneven thickness resin sheet. By making it movable, it becomes possible to control the temperature in accordance with the shape of the final product, and the shape can be controlled with higher accuracy.
センサおよび加熱手段の配置の位置としては、型ローラ16、剥離ローラ20、または徐冷ゾーン36に配置することが好ましく、2箇所以上に設置することが好ましい。多くに位置に配置するほど、精度の高い温度制御が可能である。ただし、装置の製造コスト、取り付けスペースを考慮し、適宜判断することが好ましい。
The positions of the sensor and the heating means are preferably arranged in the
また、センサおよび加熱手段は、樹脂シート14の表面側と裏面側に備えることが好ましい。樹脂シート14の表面側と裏面側から加熱を行うことにより、膜厚の厚い偏肉樹脂シートの製造においても、樹脂シート14の深さ方向に均一の温度分布を形成することができるため、高精度の温度制御が可能となり、所望の形状に形成することができる。図4においては、型ローラ部への配置には、樹脂シートの片面しか配置できないが、徐冷ゾーン36においては樹脂シート14の両面に配置している。また、剥離ローラ部は、樹脂シート14の裏面側には配置できないが、剥離ローラ20を加熱することにより、対応することも可能である。
The sensor and the heating means are preferably provided on the front surface side and the back surface side of the
なお本発明において、「樹脂シートの表面側」とは、型ローラ16により偏肉形状が形成される面のことをいい、「樹脂シートの裏面側」とは、ニップローラ18により挟圧される側のことをいう。
In the present invention, the “surface side of the resin sheet” refers to the surface on which the uneven shape is formed by the
型ローラ16およびニップローラ18は、温度調節手段を備えることもできる。型ローラ16、ニップローラ18のローラ設定温度は、樹脂シート14の材質、樹脂シート14の溶融時(たとえば、ダイ12のスリット出口)の温度、樹脂シート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ることができる。
The
この型ローラ16およびニップローラ18の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。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、公知の各種手段を採用することができる。このような温度調節手段を備えることにより、高温状態の樹脂シート14による型ローラ16およびニップローラ18の温度上昇や急激な温度低下を抑制することができる。
As the temperature adjusting means of the
また、偏肉樹脂シートの製造ライン10には、上記したように反りの量を測定する反り測定器を備えることもできる。例えば、徐冷ゾーン36後の偏肉樹脂シートの表面(外周)を静電センサなどでスキャンさせ、偏肉樹脂シートと静電センサとの距離(形状)を計測して、反り量を換算する。そして、この数値をフィードバックすることにより、より最適な形状とすることが可能である。
Further, the uneven thickness resin
[偏肉樹脂シートの製造方法]
次に、図4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。
[Method of manufacturing uneven thickness resin sheet]
Next, a resin sheet manufacturing method using the resin
本発明に適用される樹脂シート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
また、樹脂シート中に拡散粒子を含ませることが可能である。拡散粒子を加えることにより、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用いることができる。さらに、拡散粒子を添加することにより、シートの反りが発生しやすくなるが、本発明の製造方法によれば、樹脂シートの温度を均一にすることができるので、安定した形状でシートの製造が可能である。 Further, it is possible to include diffusing particles in the resin sheet. By adding diffusing particles, it can be suitably used for a light guide plate and various optical elements arranged on the back surface of various display devices. Furthermore, by adding diffusion particles, the warpage of the sheet is likely to occur, but according to the manufacturing method of the present invention, the temperature of the resin sheet can be made uniform, so that the sheet can be manufactured with a stable shape. Is possible.
拡散粒子としては、粒子径が10μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましい。拡散粒子の種類としては、金属粒子、無機粒子、有機粒子、半導体粒子、高分子粒子等を使用でき、より具体的には、二酸化珪素(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化チタン(IV)(TiO2)、酸化イットリウム(Y2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化亜鉛(ZnO)、炭素(C)、シリコン(Si)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、銀(Ag)、白金(Pt)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、ガリウム砒素(GaAs)、アルミニウムガリウム砒素(AlGaAs)、ジルコニア(ZrO2)、炭化珪素(SiC)、窒化珪素(Si3N4)、ゼオライト、ナノダイヤモンド、ナノクリスタル、スクメタイト、マイカ、デンドリマー、スターポリマー、ハイパーブランチドポリマー、マイクロポーラスメチルホスホン酸アルミニウム、などを挙げることができる。 The diffusion particles preferably have a particle diameter of 10 μm or less, and more preferably 1 μm or less. As the kind of the diffusion particles, metal particles, inorganic particles, organic particles, semiconductor particles, polymer particles, and the like can be used. More specifically, silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), oxidation Titanium (IV) (TiO 2 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), zinc oxide (ZnO), carbon (C), silicon (Si), magnesium (Mg), calcium (Ca), Silver (Ag), platinum (Pt), titanium (Ti), nickel (Ni), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), gallium arsenide (GaAs), aluminum gallium arsenide (AlGaAs), zirconia (ZrO 2 ), carbonized silicon (SiC), silicon nitride (Si 3 N 4), zeolite, nano-diamond, nanocrystal, Sukumetaito, mica, Dendori Chromatography, may be mentioned a star polymer, hyperbranched polymers, microporous methyl phosphonic acid aluminum, and the like.
また、製造される粒子含有樹脂シートに含有される拡散粒子の濃度としては、0.005〜0.5質量%の範囲であることが好ましく、0.03〜0.08質量%の範囲であることがより好ましい。 Moreover, as a density | concentration of the spreading | diffusion particle contained in the particle | grain containing resin sheet manufactured, it is preferable that it is the range of 0.005-0.5 mass%, and is the range of 0.03-0.08 mass%. It is more preferable.
ダイ12より押し出したシート状の樹脂シート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表面の偏肉形状の反転型を樹脂シート14に転写して成形し、樹脂シート14を型ローラ16に対向配置される剥離ローラ20に巻き掛けることにより型ローラ16より剥離する。
The sheet-shaped
型ローラ16より剥離した樹脂シート14を、水平方向に搬送し、徐冷ゾーン36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
この樹脂シートの製造において、ダイ12よりの樹脂シート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、各ローラの速度ムラは、設定値に対して1%以内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(kgf/cm)とするのが好ましく、0〜100kN/m(kgf/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20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20の箇所における樹脂シート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、樹脂シート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20の設定温度は、50〜110℃とすることができる。
The temperature control of the
次に、樹脂シート表面の凹凸パターン形状について説明する。図5(a)〜(c)は、成形後の偏肉樹脂シートの端面を直線上に切り取った状態の断面図の一例である。樹脂シートの裏面は平面である。本発明の製造方法および装置により製造される偏肉樹脂シートは、最薄肉部の厚さは、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。また、偏肉樹脂シートの最厚肉部と最薄肉部との厚さの差は、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。 Next, the uneven pattern shape on the surface of the resin sheet will be described. Fig.5 (a)-(c) is an example of sectional drawing of the state which cut off the end surface of the uneven thickness resin sheet after shaping | molding on the straight line. The back surface of the resin sheet is flat. In the uneven thickness resin sheet produced by the production method and apparatus of the present invention, the thickness of the thinnest portion is preferably 5 mm or less, and more preferably 2 mm or less. Further, the difference in thickness between the thickest part and the thinnest part of the uneven thickness resin sheet is preferably 1 mm or more, and more preferably 2.5 mm or more. By setting it as such a dimension, it can be used conveniently for the light-guide plate and various optical elements which are distribute | arranged to the back surface of various display apparatuses.
さて、上記のような形状の場合、ダイ12から押出された樹脂シート14が、型ローラ16に巻きつけられて、型つけされた後、樹脂膜の厚い部分と薄い部分に分かれる。したがって、樹脂膜の厚い部分は熱容量が大きいので冷却が遅く、一方、薄い部分は冷却が速くなる。そして、この温度分布を抑制するために、図4に示すように、型ロール16に巻きつけた樹脂シート14の上から、加熱手段22を、図6のように、幅方向に列状に配置させるとともに、その下流に、加熱手段22と同様に列状にセンサ30を配置する。そして、樹脂シート14の幅方向の温度が均一となるように、加熱手段22の温度の出力を制御する。
In the case of the shape as described above, after the
これにより、型ローラ16に接触している間、樹脂シート14の幅方向温度は均一に制御できる。さらに、剥離ローラに巻きつけられた樹脂シートの上から、加熱手段24を、巾方向に列状に配置させ、さらに裏面からも加熱制御できるように、剥離ロール20を直接加熱する加熱手段26を配置させ、その下流に、樹脂シートの両面から温度センサ32、33を配置させて、幅方向温度が均一になるように、加熱手段22,24の出力を制御する。また、温度分布を特定の温度分布となるように制御するための方法としては、その温度分布を求めるために、歪みまたは反り量などを計測しながら、加熱手段の出力を制御し、温度設定を変更し、試行錯誤的に絞り込む手段を挙げることができる。
Thereby, the width direction temperature of the
図4の偏肉樹脂シートの製造ライン10を用い、各加熱手段は図6のように幅方向に複数配置し、偏肉樹脂シートの製造を行った。偏肉樹脂シートは図5(a)の形状の樹脂シートを製造した。樹脂シートの幅方向の温度を均一に制御して、製造することにより、歪みや反りのない高精度の形状を持つ偏肉樹脂シートを得ることができた。また、幅方向の温度制御をしないで、図5(a)の形状の樹脂シートを製造すると、歪みや反りが甚だしく、反り量として10mm以上発生した。
Using the uneven thickness resin
10…偏肉樹脂シートの製造ライン、12…ダイ、14…樹脂シート、16…型ローラ、18…ニップローラ、20…剥離ローラ、22、24、26、28、29…加熱手段または冷却手段、30、32、33、34、35…センサ、36…徐冷ゾーン
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記成形冷却工程及び前記徐冷工程の少なくとも一方の工程に、前記樹脂シートの幅方向の温度分布が均一となるように樹脂シートの温度を加熱手段または冷却手段により制御する温度制御工程を有することを特徴とする偏肉樹脂シートの製造方法。 Extrusion process of extruding molten resin from a die into a sheet, molding cooling process in which the extruded resin sheet is cooled and solidified while being nipped between a mold roller and a nip roller, and resin peeled from the mold roller A method of producing an uneven thickness resin sheet having a bias in the sheet thickness in the resin sheet width direction.
At least one of the molding cooling step and the slow cooling step has a temperature control step of controlling the temperature of the resin sheet by a heating means or a cooling means so that the temperature distribution in the width direction of the resin sheet is uniform. The manufacturing method of the uneven thickness resin sheet characterized by these.
前記成形冷却工程及び前記徐冷工程の少なくとも一方の工程に、前記樹脂シートの幅方向の温度分布が所定の温度分布を保って樹脂シートの温度を加熱手段または冷却手段により制御する温度制御工程を有することを特徴とする偏肉樹脂シートの製造方法。 Extrusion process of extruding molten resin from a die into a sheet, molding cooling process in which the extruded resin sheet is cooled and solidified while being nipped between a mold roller and a nip roller, and resin peeled from the mold roller A method of producing an uneven thickness resin sheet having a bias in the sheet thickness in the resin sheet width direction.
In at least one of the molding cooling step and the slow cooling step, a temperature control step of controlling the temperature of the resin sheet by a heating unit or a cooling unit while maintaining a predetermined temperature distribution in the width direction of the resin sheet. The manufacturing method of the uneven thickness resin sheet characterized by having.
前記センサおよび前記加熱手段または前記冷却手段が、前記型ローラ部、前記剥離ローラ部、前記徐冷ゾーンから選択される2箇所以上に設置されることを特徴とする請求項1から5いずれかに記載の偏肉樹脂シートの製造方法。 A peeling roller for peeling the resin sheet from the mold roller, and a slow cooling zone for performing the cooling step,
The said sensor and the said heating means or the said cooling means are installed in two or more places selected from the said mold | die roller part, the said peeling roller part, and the said slow cooling zone, The one in any one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned. The manufacturing method of the uneven thickness resin sheet of description.
前記成形冷却手段及び前記徐冷手段の少なくとも一方の手段に、前記樹脂シートの幅方向の温度分布が均一となるように加熱手段または冷却手段を用いて温度制御する温度制御手段を備えることを特徴とする偏肉樹脂シートの製造装置。 Extruding means for extruding molten resin from a die into a sheet, molding cooling means for cooling and solidifying while extruding the extruded resin sheet by nipping between a mold roller and a nip roller, and resin released from the mold roller An apparatus for producing an uneven thickness resin sheet having a bias in the sheet thickness in the resin sheet width direction, comprising a slow cooling means for gradually cooling the sheet,
At least one of the molding cooling unit and the slow cooling unit includes a temperature control unit that controls the temperature using a heating unit or a cooling unit so that the temperature distribution in the width direction of the resin sheet is uniform. An apparatus for manufacturing an uneven thickness resin sheet.
前記成形冷却手段及び前記徐冷手段の少なくとも一方の手段に、前記樹脂シートの幅方向の温度分布が所定の温度分布を保つように加熱手段または冷却手段を用いて温度制御する温度制御手段を備えることを特徴とする偏肉樹脂シートの製造装置。 Extruding means for extruding molten resin from a die into a sheet, molding cooling means for cooling and solidifying while extruding the extruded resin sheet by nipping between a mold roller and a nip roller, and resin released from the mold roller An apparatus for producing an uneven thickness resin sheet having a bias in the sheet thickness in the resin sheet width direction, comprising a slow cooling means for gradually cooling the sheet,
At least one of the molding cooling unit and the slow cooling unit includes a temperature control unit that controls the temperature using a heating unit or a cooling unit so that the temperature distribution in the width direction of the resin sheet maintains a predetermined temperature distribution. The manufacturing apparatus of the uneven thickness resin sheet characterized by the above-mentioned.
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