(57)【要約】【課題】凹凸面を有する本体シートと、本体シートの凹凸面の凹凸に沿って延びる被覆層と、を有する積層シートを安価に製造する方法を提供する。【解決手段】製造方法は、押し出し材５２が形成される工程と、凹凸面３６を有する樹脂シート３５と樹脂シートの凹凸面上に設けられ当該凹凸面に沿って延びる薄膜４０とを有する賦型シート３０の薄膜が押し出し材に当接するようにして、押し出し材および賦型シートが一対のロール６１，６２間を通過して互いに向けて押圧され、押し出し材に凹凸が賦型される工程と、樹脂シートが押し出し材から剥離され、この際、薄膜が押し出し材の凹凸面上に転写される工程と、を含む。【選択図】図１
2014172356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸面を有する本体シートと、前記本体シートの前記凹凸面上に設けられ前記凹凸面の凹凸に沿って延びる被覆層と、を有する積層シートを製造する方法であって、
熱可塑性樹脂を加熱して押し出して、押し出し材が形成される工程と、
凹凸面を有する樹脂シートと前記樹脂シートの前記凹凸面上に設けられ当該凹凸面に沿って延びる薄膜とを有する賦型シートの前記薄膜が前記押し出し材に当接するようにして、前記押し出し材および前記賦型シートが一対のロール間を通過して互いに向けて押圧され、前記押し出し材の前記賦型シートに対面する側の面に凹凸が成形される工程と、
前記賦型シートの前記樹脂シートが前記押し出し材から剥離され、この際、前記賦型シートの前記薄膜が前記押し出し材の凹凸面上に転写され、前記押し出し材からなる本体シートと、前記薄膜からなる被覆層と、を有した積層シートが得られる工程と、を備える、積層シートの製造方法。
【請求項２】
前記賦型シートを作製する工程をさらに備え、
前記賦型シートを作製する工程は、巻き取られた状態の樹脂シートを巻き戻し、巻き戻された樹脂シートの前記凹凸面上に薄膜を形成する工程を、有する、請求項１に記載の積層シートの製造方法。
【請求項３】
前記巻き戻された状態の樹脂シートは、前記押し出し材から剥離された後に巻き取られた樹脂シートである、請求項２に記載の積層シートの製造方法。
【請求項４】
前記巻き戻された状態の樹脂シートは、基材シート上に電離放射線硬化型樹脂を賦型して得られたシート材を巻き取ることによって準備される、請求項２に記載の積層シートの製造方法。
【請求項５】
前記薄膜は、真空蒸着法により形成される、請求項２〜４のいずれか一項に記載の積層シートの製造方法。
【請求項６】
前記本体シートの厚みは、２５０μｍ以上５ｍｍ以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の積層シートの製造方法。
【請求項７】
前記一対のロール間を通過した後、前記押し出し材および前記賦型シートが、重ねられた状態で当該一対のロールのうちの一方のロールの外周面上に支持され、冷却されながら移動する工程を、さらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の積層シートに製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹凸面を有する本体シートと、本体シートの凹凸面上に設けられ当該凹凸面の凹凸に沿って延びる被覆層と、を有する積層シートを製造する方法に係り、とりわけ、積層シートを安価に製造することができる積層シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
凹凸面を有する本体シートと、本体シートの凹凸面上に設けられ当該凹凸面の凹凸に沿って延びる被覆層と、を有する積層シートが、従来、種々の技術分野で広く利用されてきた。積層シートとして、特許文献１に示すように、反射型スクリーンを例示することができる。反射型スクリーンは、フレネルレンズ面を有したフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートのフレネルレンズ面上に形成された反射層と、を有している。例えば特許文献１の段落００２２に記載されているように、フレネルレンズシートと、フレネルレンズシートのフレネルレンズ面上に形成された反射層と、を有する反射型スクリーンは、まずフレネルレンズシートを作製し、次に作製されたフレネルレンズシートのフレネルレンズ面上に真空蒸着法により反射層を形成することによって、作製され得る。
【０００３】
積層シートの他の例として、車両用の反射板を挙げることができる。この車両用の反射板は、凹凸面を有した反射板本体と、反射板本体の凹凸面上に形成された反射層と、を有するように構成される。このような反射板も、反射型スクリーンと同様に、まず反射板本体を作製し、次に作製された反射板本体の凹凸面上に真空蒸着法により反射層を形成することによって、作製され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７６５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、厚みの厚いシートや割れやすい材料からなる本体シートは、ロール状に巻き取ることが不可能であるため、ロールtoロールでの成膜処理（例えば蒸着処理）により被腹膜を形成することができない。このため、反射型スクリーンや反射板を作製するための成膜処理は、枚葉状の本体シート（フレネルレンズシート及び反射板本体）に対して行われる。しかしながら、枚葉状の本体シートへの被覆膜の成膜は、ロールtoロールでの成膜と比較して、コスト面において著しく不利となる。また、積層シートの凹凸が高精細になると、比較的に高価な電離放射線硬化型樹脂を用いた賦型により、本体シート（フレネルレンズシート及び反射板本体）を作製する必要が生じる。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、積層シートを安価に製造することができる積層シートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による積層シートの製造方法は、
凹凸面を有する本体シートと、前記本体シートの前記凹凸面上に設けられ前記凹凸面の凹凸に沿って延びる被覆層と、を有する積層シートを製造する方法であって、
熱可塑性樹脂を加熱して押し出して、押し出し材が形成される工程と、
凹凸面を有する樹脂シートと前記樹脂シートの前記凹凸面上に設けられ当該凹凸面に沿って延びる薄膜とを有する賦型シートの前記薄膜が前記押し出し材に当接するようにして、前記押し出し材および前記賦型シートが一対のロール間を通過して互いに向けて押圧され、前記押し出し材の前記賦型シートに対面する側の面に凹凸が成形される工程と、
前記賦型シートの前記樹脂シートが前記押し出し材から剥離され、この際、前記賦型シートの前記薄膜が前記押し出し材の凹凸面上に転写され、前記押し出し材からなる本体シートと、前記薄膜からなる被覆層と、を有した積層シートが得られる工程と、を備える。
【０００８】
本発明による積層シートの製造方法が、
前記賦型シートを作製する工程をさらに備え、
前記賦型シートを作製する工程は、巻き取られた状態の樹脂シートを巻き戻し、巻き戻された樹脂シートの前記凹凸面上に薄膜を形成する工程を、有するようにしてもよい。このような本発明による積層シートの製造方法において、前記巻き戻された状態の樹脂シートは、前記押し出し材から剥離された後に巻き取られた樹脂シートであってもよい。或いはこのような本発明による積層シートの製造方法において、前記巻き戻された状態の樹脂シートは、基材シート上に電離放射線硬化型樹脂を賦型して得られたシート材を巻き取ることによって準備されるようにしてもよい。
【０００９】
本発明による積層シートの製造方法において、前記薄膜は、真空蒸着法により形成されるようにしてもよい。
【００１０】
本発明による積層シートの製造方法において、前記本体シートの厚みは、２５０μｍ以上５ｍｍ以下であるようにしてもよい。
【００１１】
本発明による積層シートの製造方法が、前記一対のロール間を通過した後、前記押し出し材および前記賦型シートが、重ねられた状態で当該一対のロールのうちの一方のロールの外周面上に支持され、冷却されながら移動する工程を、さらに備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、凸面を有する本体シートと、本体シートの凹凸面上に設けられ当該凹凸面の凹凸に沿って延びる被覆層と、を有する積層シートを安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、積層シートの製造方法を説明するための図である。
【図２】図２は、図１の製造方法において用いられる賦型シートの製造方法を説明するための図である。
【図３】図３は、図１の製造方法において用いられる賦型シートの製造方法を説明するための図である。
【図４】図４は、図１の製造方法で製造され得る積層シートの一例として、反射型スクリーンを示す斜視図である。
【図５】図５は、図４の反射型スクリーンの作用を説明するための図である。
【図６】図６は、図１の製造方法で製造され得る積層シートの他の例として、反射板を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１５】
なお、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「シート」はフィルムや板と呼ばれ得るような部材も含む概念であり、したがって、「積層シート」は、「積層フィルム」や「積層板」と呼ばれる部材と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。
【００１６】
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００１７】
まず、作製対象となる積層シート１０について説明する。図４〜図６に示すように、積層シート１０は、本体シート１５と、本体シート１５上に設けられた被覆層２０と、を有している。本体シート１５は、凹凸面１６を有している。被覆層２０は、本体シート１５の凹凸面１６上に形成されている。被覆層２０は、凹凸面１６をなす凹凸に沿って延びる程度の薄い膜として形成されている。この結果、積層シート１０の被覆層２０が設けられている側の面は、本体シート１５の凹凸面１６をなす凹凸に対応した凹凸を有する凹凸面１１として、形成されている。
【００１８】
本体シート１５は、熱可塑性樹脂を含んで形成されている。詳しくは後述するように、本体シート１５は、溶融押し出し成形法により作製された熱可塑性樹脂からなる押し出し材である。本体シート１５をなす樹脂材料としては、アクリル、アクリル／スチレン共重合、スチレン、ポリカーボネイト、アクリロニトリル／スチレン共重合等の樹脂が例示される。ただし、本体シート１５が、熱可塑性樹脂だけでなく、熱可塑性樹脂内に分散される粒状物を有するようにしてもよい。本体シート１５に含有される粒状物として、酸化チタン等の拡散成分、赤外線吸収剤、帯電防止剤等を例示することができる。
【００１９】
被覆層２０は、本体シート１５との組み合わせにおいて積層シート１０に種々の機能を付与することを目的として形成された層である。被覆層２０をなす材料は、期待される機能にもよるが、一例として、アルミニウム、銀、亜鉛、クロム、及び、これらの合金等の金属や、酸化珪素、酸化チタン、フッ化マグネシウム等の酸化物やフッ化物とすることができる。
【００２０】
図４及び図５には、反射型スクリーン１０ａとして形成された積層シート１０の例が示されている。図４及び図５に示された例において、反射型スクリーン１０ａをなす積層シート１０の本体シート１５は、シート状の本体部１７と、本体部１７の一方の面上に配列された多数の凸部１８と、を有している。多数の凸部１８は、本体部１７のシート面に沿った一方向に配列され、各凸部１８は、当該配列方向と交差する方向に線状に延びている。とりわけ図示された例において、各凸部１８は、その配列方向と直交する方向に直線状に延びている。一方向に配列された複数の凸部１８の間で、凸部１８の長手方向に直交する断面における断面形状は概ね連続的に変化している。これにより、多数の凸部１８が、フレネルレンズ面、とりわけリニアフレネルレンズ面を形成している。
【００２１】
図４及び図５に示された積層シート１０において、多数の凸部１８は、本体部１７の一方の面上に隙間無く並べられている。このため、本体シート１５の凹凸面１６は、多数の凸部１８の表面によって形成されている。そして、積層シート１０の被覆層２０は、本体シート１５の凹凸面１６を被覆するように設けられた高反射率の材料によって、形成されている。より具体的には、被覆層２０は、アルミニウムや銀等の金属からなる薄膜として形成されている。図５に示すように、このような積層シート１０は、反射型スクリーン１０ａとして、所定の位置に配置された画像投射装置４５からの画像光を所定の領域内に居る観察者に向けて反射する。
【００２２】
一方、図６には、反射板１０ｂとして形成された積層シート１０の例が示されている。図６に示された例において、反射板１０ｂをなす積層シート１０の本体シート１５は、シート状の本体部１７と、本体部１７の一方の面上に配列された多数の凹部１９と、を有している。多数の凹部１９は、本体部１７のシート面に沿った直交する二方向に隙間無く配列されている。とりわけ図示された例において、各凹部１９は、底面が正方形または長方形となっている四角錐状を切り取ってなる凹部として形成されている。本体シート１５の凹凸面１６は、多数の凹部１９の表面によって形成されている。そして、積層シート１０の被覆層２０は、本体シート１５の凹凸面１６を被覆するように設けられた高反射率の材料によって、形成されている。より具体的には、被覆層２０は、アルミニウムや銀等の金属からなる薄膜として形成されている。このような積層シート１０は、例えば、入射する光を拡散反射する車両（自動車、自転車、押し車等）用の反射板として用いることができる。
【００２３】
次に、積層シート１０の製造方法について説明する。以下の説明において、積層シート１０は、押し出し成形装置５０を用いた溶融押し出し成形法により、作製される。とりわけここで説明する製造方法では、押し出し成形用の型として、金属製のロール版ではなく、長尺の賦型シート３０を用いている。
【００２４】
まず、積層シート１０の製造に用いられる賦型シート３０について説明する。賦型シート３０は、樹脂からなる樹脂シート３５と、樹脂シート３５に設けられた薄膜４０と、を有している。樹脂シート３５は、凹凸面３６を有している。薄膜４０は、樹脂シート３５の凹凸面３６上に形成されている。なお、薄膜４０における「薄」は、凹凸面３６をなす凹凸に沿って延びることができる程度の薄さを意味している。したがって、賦型シート３０の薄膜４０が設けられている側の面が、樹脂シート３５の凹凸面３６をなす凹凸に対応した凹凸を有する凹凸面３１として形成されている場合には、凹凸面３６上に形成された膜４０は十分に薄膜に該当する。
【００２５】
賦型シート３０の樹脂シート３５は、少なくともその凹凸面３６を、樹脂、又は、樹脂および当該樹脂中に分散された粒状物によって形成されている。樹脂シート３５は、典型的には、シート状の本体部３７と、本体部３７上に形成された多数の単位要素（単位形状要素）３８と、を有し、帯状に延びて長手方向を画成する。そして、多数の単位要素３８によって、凹凸面３６が形成される。詳しくは後述するように、賦型シート３０は、押し出し材５２を成形するための型として機能する。このため、凹凸面３６の凹凸、したがって、単位要素３８の形状は、作製すべき積層シート１０の凹凸面１１の凹凸形状ならびに作製すべき積層シート１０の本体シート１５の凹凸面１６の凹凸形状に対応した形状、より詳しくは、これらの凹凸形状と相補的な形状となっている。また成形時、賦型シート３０の樹脂シート３５上の薄膜４０は、押し出し材５２上に転写されて被覆層２０をなすようになる。
【００２６】
次に、図２及び図３を参照して、賦型シート３０の作製方法の一例を説明する。まず、図２を参照して、賦型シート３０の樹脂シート３５の作製方法を説明する。以下の例においては、図２に示すような成形装置７０を用いた賦型によって、電離放射線硬化型樹脂からなる単位要素３８を基材シート８４上に形成することができる。
【００２７】
まず、成形装置７０について説明する。図２に示すように、成形装置７０は、略円柱状の外輪郭を有した成形用型８０を有している。成形用型８０の円柱の外周面（側面）に該当する部分に円筒状の型面（凹凸面）８２が形成されている。円柱状からなる成形用型８０は、円柱の外周面の中心を通過する中心軸線、言い換えると、円柱の横断面の中心を通過する中心軸線を有している。型面８２には、樹脂シート３５の単位要素３８に対応する凹部（図示せず）が形成されている。すなわち、成形用型８０は、中心軸線ＣＡを回転軸線として回転しながら（図２参照）、成型品としての樹脂シート３５を成形するロール型として構成されている。
【００２８】
図２に示すように、成形装置７０は、帯状に延びる基材シート８４（成形用基材シート）を供給する基材ロール７２と、供給される基材シート８４と成形用型８０の型面８２との間に流動性を有した材料８５を供給する材料供給装置７５と、基材シート８４と成形用型８０の凹凸面８２との間の材料８５を硬化させる硬化装置７６と、をさらに有している。硬化装置７６は、硬化対象となる材料８５の硬化特性に応じて適宜構成され得る。
【００２９】
次に、このような成形装置７０を用いて樹脂シート３５を作製する方法について説明する。まず、帯状に延びる基材シート８４が、基材ロール７２から繰り出される。基材シート８４として、例えば、機械的特性（強度等）、化学的特性（安定性等）および光学的特性（透過性等）が良好であるとともに安価に入手可能な二軸延伸したポリエチレンテレフタレートを用いることができる。供給された基材シート８４は、図２に示すように、成形用型８０へと送り込まれ、成形用型８０と一対の案内ロール７８とによって、型８０の凹凸面８２に接触するようにして保持される。
【００３０】
また、図２に示すように、基材シート８４の供給にともない、基材シート８４と成形用型８０の型面８２との間に、材料供給装置７５から流動性を有する材料８５が供給される。この材料８５は、単位要素３８と本体部３７の一部分（樹脂層）とを形成するようになる。ここで、「流動性を有する」とは、成形用型８０の型面８２へ供給された材料８５が、型面８２の凹部（図示せず）内に入り込み得る程度の流動性を有することを意味する。
【００３１】
供給される材料８５としては、成形に用いられ得る種々の既知な材料（例えば、上述した、硬化物の屈折率１．５７の透明な多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとジペンタエリスリトールヘキサアクリレート系モノマーとの組成物から成る電離放射線硬化型樹脂）を用いることができる。以下に示す例においては、材料供給装置７５から電離放射線硬化型樹脂が材料８５として供給される例について説明する。電離放射線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線（ＵＶ）を照射されることにより硬化するＵＶ硬化型樹脂や、電子線（ＥＢ）を照射されることによって硬化するＥＢ硬化型樹脂を選択することができる。
【００３２】
その後、成形用基材としての基材シート８４は、型８０の型面８２との間を電離放射線硬化型樹脂によって満たされた状態で、硬化装置７６に対向する位置を通過する。このとき、硬化装置７６からは、電離放射線硬化型樹脂８５の硬化特性に応じた電離放射線が放射されており、電離放射線は基材シート８４を透過して電離放射線硬化型樹脂８５に照射される。電離放射線硬化型樹脂８５が紫外線硬化型樹脂の場合には、硬化装置７６は、例えば、高圧水銀燈等の紫外線照射装置とする。この結果、型面８２と基材シート８４との間に充填されている電離放射線硬化型樹脂８５が硬化して、硬化した電離放射線硬化型樹脂からなる単位要素３８が基材シート８４上に形成されるようになる。
【００３３】
その後、図２に示すように、基材シート８４が型８０から離間し、これにともなって、型面８２の凹部内に成形された単位要素３８が、図中右方の案内ロール７８の位置にて型８０から引き離される。このようにして、上述した樹脂シート３５が得られる。
【００３４】
上述した製造方法において、基材シート８４は型８０の表面８２に接触しておらず、基材シート８４と型８０との間には電離放射線硬化型樹脂８５が介在している。このため、作製された樹脂シート３５の本体部３７は、基材シート８４と、基材シート８４と面接合してシート状に硬化した樹脂層（ランド部）と、から構成されるようになる。このような方法によれば、成形された単位要素３８が、離型時に、型８０の凹部内に部分的に残留してしまうことを効果的に防止することができる。
【００３５】
以上のようにして、ロール型として構成された成形用型８０がその中心軸線を中心として一回転している間に、流動性を有した材料８５を型８０内に供給する工程と、型８０内に供給された材料８５を型８０内で硬化させる工程と、硬化した材料８５を型８０から抜く工程と、が型８０の型面８２上において順次実施されていき、樹脂シート３５が得られる。このような方法によれば、帯状に延びる長尺の基材シート８４上に連続的に単位要素３８を形成していき、帯状に延びる長尺の樹脂シート３５が得られる。図２に示す例において、作製される長尺の樹脂シート３５は、巻取ロール７３に巻き取られていく。
【００３６】
次に、樹脂シート３５の単位要素３８上、すなわち、樹脂シート３５の凹凸面３６上に薄膜４０を形成する方法について説明する。図３に示された方法では、巻取ロール９１に巻き取られた状態の樹脂シート３５を巻き戻し、巻き戻された樹脂シート３５の凹凸面３６上に薄膜４０が形成されていく。なお、巻き戻された状態の樹脂シート３５は、図２を参照しながら説明したように、基材シート８４上に電離放射線硬化型樹脂８５を賦型して得られたシート材を巻き取ることによって得られる。薄膜４０は、スパッタリングやイオンプレーティング等の物理蒸着法により形成される。典型的には、転写性を考慮して、真空蒸着法によって、薄膜４０が樹脂シート３５の凹凸面３６上に成膜される。ただし、より安定した転写性を確保する観点からは、薄膜４０の成膜を行う前に、樹脂シート３５の凹凸面３６に剥離処理を行うようにしてもよい。
【００３７】
図３には、蒸着装置９０を用いて薄膜４０を成膜する方法が示されている。蒸着装置９０は、一例として、蒸着材料９８を収容するるつぼ９４と、るつぼ９４を加熱するヒータ９６と、を有している。巻取ロール９１から繰り出された樹脂シート３５は、凹凸面３６が下方を向くようにして搬送される。そして、樹脂シート３５の搬送経路の下方に、るつぼ９４が配置されている。るつぼ９４内の蒸着材料９８は、ヒータ９６からの加熱により、気化または昇華して樹脂シート３５の凹凸面３６に付着するようになる。この結果、蒸着材料９８が樹脂シート３５の凹凸面３６に成膜され、凹凸面３６を覆う薄膜４０が形成される。
【００３８】
以上のようにして、樹脂シート３５と薄膜４０とからなる賦型シート３０が作製される。このような方法によれば、帯状に延びる長尺の樹脂シート３５の凹凸面３６上に連続的に薄膜４０を形成していき、帯状に延びる長尺の賦型シート３０を得ることができる。図２に示す例において、作製される長尺の賦型シート３０は、巻取ロール９２に巻き取られていく。
【００３９】
以上のようにして作製される賦型シート３０は、いわゆるロールtoロールにより、長尺のウェブ状材を加工することにより作製されている。このような製造方法によれば、賦型シートを効率的に作製することができ、賦型シート３０の製造原価、結果としてこの賦型シート３０を用いて作製される積層シート１０の製造原価を低減することができる。また、ウェブ状材は取り扱い性に優れるので、賦型シート３０の歩留まりが改善され、これにともなっても、賦型シート３０の製造原価を低減することができる。とりわけ、樹脂シート３５は、最終製品ではないことから基材シート８４の厚みを高い自由度で設定することができ、これにより、単位要素３８の形状に大きく依存することなく、樹脂シート３５及び賦型シート３０を巻き取り可能とすることも可能となる。すなわち、多くの場合、賦型シート３０は、上述したようにロールtoロールにより、安価に作製することができる。
【００４０】
次に、賦型シート３０を用いて積層シート１０を製造する方法について説明する。以下に説明する製造方法は、
・熱可塑性樹脂を加熱して押し出すことによって押し出し材５２が形成される押し出し工程と、
・賦型シート３０の薄膜４０が押し出し材５２に当接するようにして、押し出し材５２および賦型シート３０が一対のロール６１，６２間を通過して互いに向けて押圧され、押し出し材５２の賦型シート３０に対面する側の面に凹凸が賦型される賦型工程と、
・一対のロール間を通過した後、押し出し材５２および賦型シート３０が重ねられた状態で移動して冷却される冷却工程と、
・賦型シート３０の樹脂シート３５が押し出し材５２から剥離され、この際、賦型シート３０の薄膜４０が押し出し材５２に転写される転写工程と、
を含んでいる。以下、積層シートの製造方法を詳細に説明する。
【００４１】
押し出し成形装置５０は、熱可塑性樹脂をシート状に押し出す押し出し機５１と、押し出し機５１からの押し出し材５２を、誘導するロール群６１，６２，６３，６４，６５と、賦型シート３０を供給する賦型シート供給機構５６と、賦型シート３０の樹脂シート３５を回収する樹脂シート回収機構５７と、を含んでいる。押し出し機５１は、原料となるペレット状の熱可塑性樹脂を加熱し、シート状の押し出し材５２をダイ５１ａから押し出す。押し出し材５２は、第１主ロール６１及び第２主ロール６２の間に進み、その後、第２主ロール６２及び第３主ロール６３の間を通過するようにして、第２主ロール６２及び第３主ロール６３の外周面に支持されて移動する。その後、押し出し材５２は、第１案内ロール６５及び第２案内ロール６６の間を通過する。
【００４２】
一方、賦型シート供給機構５６は、長尺の賦型シート３０を巻き取った状態で保持する供給ロール５３と、供給ロール５３から繰り出される賦型シート３０を案内するロール群６８，６９と、を有している。賦型シート３０は、供給ロール５３から繰り出されると、第１主ロール６１と第２主ロール６２との間に進む。次に、賦型シート３０は、第２主ロール６２及び第３主ロール６３の間を通過するようにして、第２主ロール６２及び第３主ロール６３の外周面に支持されて移動する。
【００４３】
図１に示すように、押し出し成形装置５０から押し出された高温の押し出し材５２は、第１主ロール６１及び第２主ロール６２の間を賦型シート３０に接触して通過し、その後、第１案内ロール６４及び第２案内ロール６５の間を通過するまで賦型シート３０と接触した状態で同期して移動する。この際、賦型シート３０の薄膜４０によって形成された凹凸面３１が押し出し材５２に接触する。押し出し材５２と賦型シート３０とが重ね合わされて移動する間、とりわけ、第１主ロール６１及び第２主ロール６２の間を通過して且つその後に第２主ロール６２及び第３主ロール６３の外周面に支持されて移動している間、押し出し材５２と賦型シート３０は互いに向けて押圧された状態となっている。このため、賦型シート３０は、押し出し材５２に形状を転写するための型として機能する。なお、押し出し材５２は、積層シート１０の本体シート１５をなすようになり、押し出し材５２の賦型によって形成された凹凸面が、本体シート１５の凹凸面１６をなすようになる。
【００４４】
押し出し材５２は、主ロール６１，６２から案内ロール６４，６５を通過するまでの間の長期間に亘って、賦型シート３０とともに移動し続ける。そして、押し出し材５２が案内ロール６４，６５へ到達する際には、押し出し材５２の温度が、十分に低下し得る。このように押し出し材５２の冷却期間中、押し出し材５２と賦型シート３０とが互いに向けて押圧された状態となっているので、押し出し材５２に形成された凹凸面が、賦型シート３０の凹凸面３１の凹凸に対応した凹凸形状に維持される。
【００４５】
ところで、賦型シート３０の薄膜４０は、高温で比較的に高い粘着性を示す状態の押し出し材５２と接触を開始し、当該押し出し材５２に向けて加圧される。そして本件発明者らが実験を繰り返したところ、樹脂シート３５に特段の表面処理、例えば薄膜４０との密着性を改善するための表面改質処理を行っていない場合、薄膜４０が、賦型シート３０の樹脂シート３５上から押し出し材５２に転写され得る、ことを知見した。すなわち、図１に示すように、案内ロール６４，６５間を通過した後、樹脂シート回収機構５７によって、賦型シート３０の樹脂シート３５のみが押し出し材５２から剥離され、その一方で、賦型シート３０の薄膜４０が押し出し材５２に転写されるようになる。
【００４６】
図示された例において、樹脂シート回収機構５７は、樹脂シート３５を巻き取る回収ロール５４と、案内ロール６４，６５と回収ロール５４との間で樹脂シート３５を誘導する案内ロール６７と、を有している。
【００４７】
なお、上述したように、一対の案内ロール６４，６５に到達するまでの間に押し出し材５２の温度が十分に低下していれば、押し出し材５２に対する賦型シート３０の押圧が停止されたとしても、押し出し材５２に賦型された形状が、その後の収縮等により平坦化してしまうことをより効果的に防止することができる。
【００４８】
このようにして、押し出し材５２からなる樹脂シート３５と、樹脂シート３５の凹凸面３６上に転写された薄膜４０と、を有する長尺の積層シート１０が、連続的に製造されていく。得られた積層シート１０は、巻き取って回収されても良いし、或いは、そのまま枚葉状に断裁されていってもよい。
【００４９】
例えば、本体シート１５をなす樹脂材料の種類や、本体シート１５の厚みによっては、連続的に製造されていく積層シート１０を、割れの発生等の不具合を回避しながら安定して巻き取ることが困難となる。より具体的には、本体シート１５の厚みが２５０μｍ以下であれば、上述した溶融押し出し成形法により積層シート１０を作製することができるが、本体シート１５の厚みが５ｍｍ以上となるような場合には、不具合の発生を回避しながら安定して巻き取ることができなくなる。このような場合には、連続的に製造される積層シート１０を、巻き取ることなく、枚葉状に断裁していくことが好ましい。
【００５０】
なお、以上のような方法によれば、作製された積層シート１０の凹凸面１１は、賦型シート３０の薄膜４０の樹脂シート３５に対面していた側の表面によって形成される。結果として、積層シート１０の凹凸面１１は、樹脂シート３５の凹凸面３６に高精度に対応した形状となる。そして、とりわけ上述した樹脂シート３５の製造方法の一例にように、樹脂シート３５の凹凸面３６が、電離放射線硬化型樹脂を賦型することによって形成されている場合には、所望の形状を凹凸面３６に精度良く付与することができる。
【００５１】
また、本体シート１５の凹凸面１６をなすようになる押し出し材５２の表面への成形は、賦型シート３０の凹凸面３１を型面として行うが、本件発明者らが確認したところ、この成形も極めて高精度に行うことができる。ここで、賦型シート３０は、樹脂シート３５をなす樹脂材料を主成分として形成されている。したがって、押し出し材５２と接触して成形用型として機能する賦型シート３０は、一般的な金属製の型と比較して、熱容量が大幅に小さく且つ熱伝導性も著しく低くなる。このため、押し出し成形装置５０から押し出された高温の押し出し材５２の熱が、賦型シート３０に接触することによって、押し出し材５２から賦型シート３０に急速に奪われてしまうことはない。この結果、高温の押し出し材５２が、賦型シート３０の凹凸面３１をなす凹凸に精度よく追従して変形することができる。
【００５２】
したがって、溶融押し出し成形中、賦型シート３０の薄膜４０によって画成される凹凸面３１が、全面に亘って、押し出し材５２に接触するようになる。このため、賦型シート３０の薄膜４０を、樹脂シート３５上から押し出し材５２によってなされる本体シート１５の凹凸面１６上に、安定して転写することができる。また、製造された積層シート１０の本体シート１５と被覆層２０との間に隙間が形成されることが効果的に防止される。これにより、積層シート１０の凹凸面１１が、樹脂シート３５の凹凸面３６に対面した面に高精度に対応して形成され、且つ、押し出し成形後、例えば積層シート１０の取り扱い中における積層シート１０の凹凸面１１の変形を効果的に抑制することができる。
【００５３】
以上のような賦型シート３０を用いた溶融押し出し成形法により、本体シート１５の作製および本体シート１５の凹凸面１６上への被覆層２０の成膜を並行して実施し、長尺の積層シート１０を作製することができる。このような製造方法によれば、取り扱い性に優れる長尺の賦型シート３０を利用して、積層シート１０を高精度且つ連続的に作製することができる。これにより、高品質の積層シート１０を効率的に作製することができ、結果として、積層シート１０の製造原価を大幅に低減することができる。
【００５４】
一方でこのような製造方法とは異なり、本体シート１５の作製と本体シート１５の凹凸面１６上への被覆層２０の成膜とが別個に行われる製造方法では、本体シート１５の厚みや材料等に起因して本体シート１５を巻き取ることが出来ない場合、枚葉状の本体シート１５に対して被覆層２０の成膜をバッチ処理にて行う必要が生じる。真空蒸着やスパッタリング等の典型的な物理蒸着法は真空状態で実施されることから、被覆層２０の成膜をバッチ処理で行うことにより、積層シート１０の製造原価は著しく上昇してしまう。この点において、上述した製造方法は、本体シート１５の作製と被覆層２０の成膜とを別個の工程で行う製造方法と比較して、製造原価を飛躍的に低減することができ、且つ、積層シート１０の品質を、とりわけ被覆層２０の品質を安定させることができる。
【００５５】
なお、上述したように、賦型シート３０は、ロールtoロールにより安価に作製することができる。結果としてこの賦型シート３０を用いて作製される積層シート１０の製造原価を低減することができる。とりわけ、賦型シート３０の樹脂シート３５を再利用した場合には、高品質の積層シート１０の製造原価を著しく低減することができる。具体的には、樹脂シート回収機構５７の回収ロール５４に巻き取られた樹脂シート３５を、図３に示された蒸着装置９０において、巻取ロール９１に巻き取られた樹脂シート３５として用いることができる。この場合、樹脂シート３５を再利用した回数だけ、図２を参照しながら説明した樹脂シート３５の成形工程を省略することができ、賦型シート３０の製造原価、これにともなって積層シート１０の製造原価を直接的に低減することができる。
【００５６】
以上の一実施の形態によれば、賦型シート３０を用いた溶融押し出し成形法によって、本体シート１５と、本体シート１５上に設けられた被覆層２０と、を有する積層シート１０を高精度かつ安価に製造することができる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いており、重複する説明を省略する。
【００５８】
まず、図１に示された製造方法によれば、図４〜図６に示された一例としての積層シート１０と同様に、本体シート１５は、熱可塑性樹脂の単層として形成される。このような製造方法によれば、基材上に電離放射線硬化型樹脂を賦型することによって得られるシート材と比較して、厚みの厚い、例えば２５０μｍを超える厚み本体シート１５を単層で作製することができる。このように厚みを２５０μｍ程度まで厚くすると、積層シート１０の凹凸面１６を支持するための別途の支持体を不要とすることができ、本体シート１５内に反射や屈折等の光学作用を誘発する界面が形成されることを防止することができる。
【００５９】
また、押し出し成形装置５０において、第２主ロール６２の外周面に凹凸を形成しておくことにより、当該凹凸に対応する構造体を押し出し材５２に形成することができる。この場合、積層シート１０は、本体シート１５によって形成される側の面に、この構造体を有するようになる。
【００６０】
さらに、押し出し成形装置５０の押し出し機５１が共押し出しを行うことにより、製造される積層シート１０の本体シート１５が、被覆層２０側の第１層と、第１層に隣接する第２層と、を含むようにすることができる。共押し出しによれば、第１層及び第２層が、異なる材料を含むようにすることができる。例えば、第１層をポリカーボネイト樹脂で作製することによって、積層シート１０に対して全体的な柔軟性を付与しながら、第２層をアクリル樹脂で作製することによって、被覆層２０とは反対側となる積層シート１０の表面をなす第２層に優れた耐擦傷性を付与することができる。
【００６１】
共押し出しで光学シート１０を作製する場合、第１層及び第２層のうちの少なくとも一方が、熱可塑性樹脂からなる母材と、母材中に分散した拡散成分と、を有するようにしてもよい。この際、第１層および第２層のうちの一方の母材をなす熱可塑性樹脂と、第１層および第２層のうちの他方をなす母材の熱可塑性樹脂が同一の屈折率を有するようにしてもよい。例えば、第１層の材料および第２層の材料が、拡散成分の有無の点のみにおいて、異なるようにしてもよい。このような例によれば、第１層および第２層の間に、透過光に光学作用を及ぼし得る光学界面が、実質的に存在しないことになる。またさらに、共押し出しで光学シート１０を作製する場合、各層を、厚みの厚い、例えば２５０μｍを超える層として作製することができる。
【００６２】
加えて、図１に二点鎖線で示すように、押し出し成形装置５０に、第２賦型シート供給機構５８をさらに設けるようにしてもよい。第２賦型シート供給機構５８は、賦型シート供給機構５６と同様に、長尺の第２賦型シート３９を巻き取った状態で保持する第２供給ロール５８ａを有している。また、図示された例では、第２賦型シート供給機構５８に対応して、長尺の第２賦型シート３９を回収するための回収ロール５９ａを有した第２回収機構５９が、二点鎖線で示されている。第２賦型シート３９は、第２供給ロール５８ａから繰り出されると、第１主ロール６１と第２主ロール６２との間に進む。第２賦型シート３９は、賦型シート３０とは逆の側から押し出し材５２に接触する。そして、第２賦型シート３９は、第２主ロール６２及び第３主ロール６３の間を通過して、第２主ロール６２及び第３主ロール６３の外周面に支持されて移動する。その後、第２賦型シート３９は、第１案内ロール６４及び第２案内ロール６５の間を通過して、第２回収機構５９の回収ロール５９ａに回収される。
【００６３】
第２賦型シート３９は、上述した賦型シート３０と同様に、凹凸面３６を有する樹脂シート３５と樹脂シート３５の凹凸面３６上に設けられ当該凹凸面３６に沿って延びる薄膜４０とを有し、薄膜４０が押し出し材５２に当接するようにして第１主ロール６１と第２主ロール６２との間に送り込まれるようにすることができる。この場合、製造される積層シート１０の本体シート１５の両面が凹凸面として形成され、且つ、本体シート１５の両凹凸面が被覆層２０によって覆われるようになる。また、別の例として、第２賦型シート３９が、凹凸面３６を有する樹脂シート３５のみから構成され、薄膜４０を含まないようにしてもよい。この例では、樹脂シート３５の凹凸面３６が押し出し材５２に当接するようにして第１主ロール６１と第２主ロール６２との間に送り込むことにより、第２賦型シート３９を成形用の型として機能させることができる。なお、第２回収ロール５４に回収された第２賦型シート３９（または第２賦型シート３９の樹脂シート３５）は、賦型シート３０の樹脂シート３５と同様に、再利用され得る。
【００６４】
さらに、上述した実施の形態における積層シート１０は、例示に過ぎず、反射型スクリーン１０ａおよび反射板１０ｂ以外の用途に積層シート１０を適用することができる。
【００６５】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１０   積層シート
１０ａ 反射型スクリーン
１０ｂ 反射板
１１   凹凸面
１５   本体シート
１６   凹凸面
２０   被覆層
３０   賦型シート
３１   凹凸面
３５   樹脂シート
３６   凹凸面
４０   薄膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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