(57)【要約】【課題】様々な熱可塑性樹脂を用いて表面に微細な凹凸を確実に形成することを可能とする樹脂シートの製造装置を得る。【解決手段】金属からなるロール本体４ａを有する温度調節ロール４と、温度調節ロール４を駆動する駆動装置６と、外表面に樹脂シート表面に形成される凹凸に対応した形状の凹凸が形成されている無端金属帯状体４ｃと、温度調節ロール４の外周面及び無端金属帯状体４ｃの内周面の少なくとも一方に設けられており、無端金属帯状体４ｃよりも透磁率の低い素材４ｂと、透磁率の低い素材４ｂを介して無端金属帯状体４ｃを温度調節ロール４に接触させつつ温度調節ロール４が回転しているうちに、樹脂シート３を無端金属帯状体４ｃの外周面に接触させて熱可塑性樹脂シート３の一方面に凹凸を付与する装置と、無端金属帯状体４ｃを加熱するための電磁誘導加熱装置７とを備える、樹脂シートの製造装置１。【選択図】図１
2011068041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面に凹凸が形成されている樹脂シートの製造装置であって、
金属からなるロール本体を有する温度調節ロールと、
前記温度調節ロールを回転駆動する第１の駆動装置と、
外表面に前記樹脂シートの表面に形成される凹凸に対応した形状の凹凸が形成されている無端金属帯状体と、
前記温度調節ロールの外周面及び前記無端金属帯状体の内周面の少なくとも一方に設けられており、前記無端金属帯状体よりも比透磁率が低い素材と、
前記低比透磁率素材を介して前記無端金属帯状体を前記温度調節ロールに接触させつつ前記温度調節ロールを回転している内に、前記樹脂シートを前記無端金属帯状体の外周面に接触させて前記樹脂シートの一方面に凹凸を付与する装置と、
前記無端金属帯状体の外周面に前記樹脂シートが接触される位置よりも上流側において前記無端金属帯状体を加熱するための電磁誘導加熱装置とを備える、樹脂シートの製造装置。
【請求項２】
前記低比透磁率素材が前記温度調節ロールの前記ロール本体の外周面に一体に形成されている、請求項１に記載の樹脂シートの製造装置。
【請求項３】
前記無端金属帯状体が前記低比透磁率素材の外周面に一体的に設けられており、それによって前記ロール本体に、前記断熱材及び前記無端金属帯状体が一体化されている、請求項２に記載の樹脂シートの製造装置。
【請求項４】
前記無端金属帯状体が無端金属ベルトであり、前記温度調節ロールが、複数の温度調節ロールを有し、前記無端金属ベルトが、複数の温度調節ロールに架けわたされている、請求項１に記載の樹脂シートの製造装置。
【請求項５】
前記樹脂シートの一方面に凹凸を付与する装置が樹脂シートと前記無端金属帯状体の外周面に圧接する圧着ロールを有し、前記圧着ロールが前記温度調節ロールとの間に隙間を有するように配置されており、該隙間において、前記金属帯状体の外表面側に圧着ロールに前記樹脂シートが圧着される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造装置。
【請求項６】
前記樹脂シートの一方面に凹凸を付与する装置がエッジピニング装置である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造装置。
【請求項７】
前記樹脂シートの一方面に凹凸を付与する装置がエアナイフである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造装置。
【請求項８】
溶融された樹脂をシート状に押し出す溶融押出装置をさらに備え、該溶融押出装置により押し出された平坦な樹脂シートの一方面に、凹凸が付与される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造装置。
【請求項９】
前記温度調節ロールが、金属からなるロール本体内部に中空部を有し、該中空部に冷媒を供給するための冷媒供給装置をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造装置。
【請求項１０】
前記無端金属帯状体の外表面の凹凸において、凸部の断面のアスペクト比が０．５以上である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造装置を用いた、一方面に凹凸が形成されている樹脂シートの製造方法であって、
前記無端金属帯状体及び前記温度調節ロールを駆動装置により駆動する工程と、
前記無端金属帯状体を前記電磁誘導加熱装置により加熱する工程と、
駆動装置により搬送されている無端金属帯状体の前記電磁誘導加熱装置により加熱される位置よりも無端金属帯状体の搬送方向下流側において、前記無端金属帯状体の搬送方向の少なくとも一部の領域において、前記断熱材を介して前記無端金属帯状体を前記温度調節ロールに接触させつつ、前記無端金属帯状体の搬送方向の少なくとの一部の前記領域内において、樹脂シートの一方面を無端金属帯状体の外周面に接触させ、前記樹脂シートの一方面に凹凸を付与する工程と、
前記凹凸が付与された前記樹脂シートを前記温度調節ロールの外周面上において前記無端金属帯状体から剥離する工程とを備える、樹脂シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂シートの片面に凹凸を付与するための樹脂シートの製造装置及び製造方法に関し、より詳細には、高周波誘導加熱により加熱された無端金属帯状体の外表面の凹凸を樹脂シートの片面に付与することにより樹脂シートの片面に凹凸を付与する樹脂シートの製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池用封止フィルム、液晶表示装置用光学フィルムあるいは合わせガラス用インナーフィルムなどに、表面に凹凸を有する合成樹脂フィルムが広く用いられている。このような合成樹脂フィルムの製造に際しては、溶融押出によりダイから押し出された溶融樹脂を、表面に凹凸が設けられた型ロールと圧着ロールとで挟圧する、いわゆる２ロール法や、凹凸が表面に付与された転写材を合成樹脂フィルムに加熱プレスする方法などの様々な方法が用いられている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、図８に略図的に示す熱可塑性樹脂のシート加工装置が開示されている。図８に示すように、シート加工装置１０１では、供給ロール１０２に巻回された熱可塑性樹脂シート１０３が繰り出される。熱可塑性樹脂シート１０３は、型ロール１０４と圧着ロール１０５との間に導かれる。型ロール１０４の外周面には凹凸が付与されている。型ロール１０４の外表面に熱可塑性樹脂シート１０３が供給される部分よりも型ロール１０４の回転方向上流側に加熱装置１０６が設けられている。加熱装置１０６により金属からなる型ロール１０４を加熱する。そのため、型ロール１０４と圧着ロール１０５との間で熱可塑性樹脂シート１０３を挟圧することにより、型ロール１０４の外表面の凹凸を熱可塑性樹脂シート１０３に確実に転写することができるとされている。
【０００４】
ここでは、圧着ロール１０５と、ロール１０７，１０８とにエンドレスベルト１０９が架けわたされている。エンドレスベルト１０９は、型ロール１０４表面の熱可塑性樹脂シート１０３に密着される。エンドレスベルト１０９により、凹凸が付与された熱可塑性樹脂シート１０３が冷却され、型ロール１０４から熱可塑性樹脂シート１０３を無理なく剥離することができるとされている。
【０００５】
他方、下記の特許文献２には、このような型ロールによる熱可塑性樹脂フィルムへの微細形状の転写に際し、型ロールを加熱する装置として、高周波誘導加熱を用いる方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２９１２５１号公報
【特許文献２】特許第４２３２６０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の熱可塑性樹脂のシート加工装置１０１によれば、表面に微細な凹凸が付与されている熱可塑性樹脂シートを得ることができる。しかしながら、特許文献１に記載の熱可塑性樹脂のシート加工装置１０１では、加熱装置１０６として、輻射熱を与える加熱装置が用いられている。そのため、エネルギー効率が充分でなかった。
【０００８】
また、特許文献１では、熱可塑性樹脂の中でも粘度が比較的低い軟質ポリ塩化ビニルに、可塑材を添加した熱可塑性樹脂組成物を用いることにより、凹凸の転写性が高め得ると記載されている。しかしながら、特許文献１に記載のシート加工装置１０１では、粘度が比較的高い熱可塑性樹脂を用いた場合には、微細な凹凸を熱可塑性樹脂シート表面に確実に転写することは困難であった。また、粘度を低めるために、粘度低下作用を有する添加剤等を配合しなければならず、使用し得る熱可塑性樹脂や熱可塑性樹脂組成物の組成に制限があった。
【０００９】
他方、特許文献２に記載の方法は、型ロール自体を高周波誘導加熱を利用して加熱するため、熱効率において優れている。しかしながら、金属からなる型ロール内において熱が拡散しやすく、型ロール表面の温度を凹凸形状の転写に適切な比較的高い温度に維持するには、相当量の電力を供給しなければならなかった。また、特許文献２に記載の製造方法を用いたとしても、使用に微細な凹凸を高精度に熱可塑性樹脂シート表面に転写することは困難であった。例えば、凹凸の凸部断面において、高さと幅との比に相当するアスペクト比が大きくとも０．５程度が限界であった。
【００１０】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、様々な熱可塑性樹脂を用いて表面に微細な凹凸を確実に形成することを可能とする樹脂シートの製造装置及び製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る樹脂シートの製造装置は、一方面に凹凸が形成されている樹脂シートの製造装置であって、金属からなるロール本体を有する温度調節ロールと、前記温度調節ロールを回転駆動する第１の駆動装置と、外表面に前記樹脂シートの表面に形成される凹凸に対応した形状の凹凸が形成されている無端金属帯状体と、前記温度調節ロールの外周面及び前記無端金属帯状体の内周面の少なくとも一方に設けられており、前記無端金属帯状体よりも透磁率の低い素材と、前記透磁率の低い素材を介して前記無端金属帯状体を前記温度調節ロールに接触させつつ前記温度調節ロールを回転している内に、前記樹脂シートを前記無端金属帯状体の外周面に接触させて前記樹脂シートの一方面に凹凸を付与する装置と、前記無端金属帯状体の外周面に前記樹脂シートが接触される位置よりも上流側において前記無端金属帯状体を加熱するための電磁誘導加熱装置とを備える。
【００１２】
本発明に係る樹脂シートの製造装置のある特定の局面では、前記透磁率の低い素材が前記温度調節ロールの前記ロール本体の外周面に一体に形成されている。この場合には、製造装置の小型化を図り得るだけでなく、透磁率の低い素材により、無端金属帯状体に渦電流を発生させるための磁界を無端金属帯状体内に閉じこめておくことができる。
【００１３】
本発明に係る樹脂シートの製造装置の他の特定の局面によれば、前記無端金属帯状体が前記透磁率の低い素材の外周面に一体的に設けられており、それによって前記ロール本体に、前記透磁率の低い素材及び前記無端金属帯状体が一体化されている。この場合には、透磁率の低い素材及び無端金属帯状体がロール本体に一体化されていることにより、製造装置の小型化を図ることができるとともに、使用する部材の低減及び製造装置のコストの低減を図ることができる。
【００１４】
本発明に係る樹脂シートの製造装置のさらに別の特定の局面では、前記無端金属帯状体が無端金属ベルトであり、前記温度調節ロールが、複数の温度調節ロールを有し、前記無端金属ベルトが、複数の温度調節ロールに架けわたされている。この場合には無端金属帯状体の温度をより高精度にコントロールすることができる。
【００１５】
本発明に係る樹脂シートの製造装置の他の特定の局面では、前記樹脂シートの一方面に凹凸を付与する装置が、樹脂シートと前記無端金属帯状体の外周面に圧接する圧着ロールを有し、前記圧着ロールが前記温度調節ロールとの間に隙間を有するように配置されており、該隙間において、前記金属帯状体の外表面側に圧着ロールに前記樹脂シートが圧着される。
【００１６】
本発明に係る樹脂シートの製造装置において、樹脂シートの一方面に凹凸を付与する装置は、上記温度調節ロールと圧着ロールとを有する構成に限らず、エッジピニング装置であってもよく、あるいはエアナイフであってもよい。
【００１７】
本発明に係る樹脂シートの製造装置のさらに他の特定の局面では、溶融された樹脂をシート状に押し出す溶融押出装置をさらに備え、該溶融押出装置により押し出された平坦な樹脂シートの一方面に、凹凸が付与される。この場合には、溶融押出されており、当初から比較的高い温度にあるシート状体を用いるため、樹脂シート表面に凹凸をより容易にかつ高精度に付与することができる。
【００１８】
本発明に係る樹脂シートの製造装置のさらに他の特定の局面では、前記温度調節ロールが、金属からなるロール本体内部に中空部を有し、該中空部に冷媒を供給するための冷媒供給装置をさらに備える。この場合には、冷媒によりロール本体を冷却することができ、凹凸が付与された樹脂シートを温度調節ロールから容易に分離することができる。
【００１９】
本発明に係る樹脂シートの製造装置のさらに他の特定の局面では、前記無端金属帯状体の外表面の凹凸において、凸部の断面のアスペクト比が０．５以上である。本発明によれば、このような無端金属帯状体を用いることにより、凸部断面のアスペクト比が０．５以上である凹凸形状を有する樹脂シートを提供することができる。
【００２０】
本発明に係る樹脂シートの製造方法は、本発明に係る樹脂シートの製造装置を用いた製造方法であり、前記無端金属帯状体及び前記温度調節ロールを駆動装置により駆動する工程と、前記無端金属帯状体を前記電磁誘導加熱装置により加熱する工程と、駆動装置により搬送されている無端金属帯状体の前記電磁誘導加熱装置により加熱される位置よりも無端金属帯状体の搬送方向下流側において、前記無端金属帯状体の搬送方向の少なくとも一部の領域において、前記断熱材を介して前記無端金属帯状体を前記温度調節ロールに接触させつつ、前記無端金属帯状体の搬送方向の少なくとの一部の前記領域内において、樹脂シートの一方面を無端金属帯状体の外周面に接触させ、前記樹脂シートの一方面に凹凸を付与する工程と、前記凹凸が付与された前記樹脂シートを前記温度調節ロールの外周面上において前記無端金属帯状体から剥離する工程とを備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る樹脂シートの製造装置及び製造方法によれば、無端金属帯状体が熱効率に優れた電磁誘導加熱装置により加熱され、加熱された無端金属帯状体が透磁率の低い素材を介して温度調節ロールに接触されつつ、温度調節ロールが回転している内に、樹脂シートの一方面が無端金属帯状体の外周面に接触されるので、樹脂シートの一方面に無端金属帯状体の外周面の凹凸を確実にかつ高精度に転写することができる。すなわち、熱効率に優れた電磁誘導加熱装置を用い、無端金属帯状体が少ない電力量で凹凸を高精度に転写するのに充分な温度に確実に加熱される。しかも、該無端金属帯状体が透磁率の低い素材を介してロール本体と接触しているため、磁界を無端金属帯状体内に集中させることができ、それによって発生する渦電流はより効率的に発生させることができる。
【００２２】
よって、本発明によれば、凸部断面のアスペクト比が例えば０．５以上の凹凸や、非常に微細な凹凸を一方面に有する樹脂シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る樹脂シートの製造装置の概略構成図であり、（ｂ）はその要部を示す拡大図であり、（ｃ）は第１の実施形態で得られる樹脂シートを示す部分切欠正面断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態で用いられる温度調節ロールと、透磁率の低い素材及び金属帯状体の構成を示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態で得られる樹脂シートの応用例を示す部分切欠断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態で得られる樹脂シートの変形例を示す部分切欠断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る樹脂シートの製造装置の概略構成図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る樹脂シートの製造装置の概略構成図である。
【図７】本発明の樹脂シートの製造装置の変形例を説明するための模式図である。
【図８】従来の熱可塑性樹脂のシート加工装置を説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、発明の第１の実施形態に係る樹脂シートの製造装置を示す概略構成図であり、図１（ｂ）はその要部を示す部分拡大断面図であり、（ｃ）は本実施形態で得られる樹脂シートを示す部分切欠正面断面図である。
【００２６】
図１（ａ）で示すように、樹脂シートの製造装置１は、熱可塑性樹脂を溶融する溶融押出装置２を有する。溶融押出装置２は、熱可塑性樹脂を溶融し、シート３として押し出す。なお、本実施形態では、溶融押出装置２を用いているが、本発明においては、溶融押出装置２を用いずともよく、予めシート成型された熱可塑性樹脂シートを当初から用いてもよい。
【００２７】
もっとも、溶融押出装置２から押し出された直後の熱可塑性樹脂シート３は比較的高温状態にあり、転写による微細な凹凸の付与が容易であるため、溶融押出装置２を用いることが好ましい。予め成型された熱可塑性樹脂シートを用いる場合には、後の工程で、微細な凹凸を転写するのに必要な温度に充分に熱可塑性樹脂シート３を加熱する必要がある。
【００２８】
用いられる熱可塑性樹脂としては特に限定されないが、本実施形態では、ポリメチルメタクリレートが用いられる。他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルブチラール、エチレンビニルアルコール樹脂、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマーなどが挙げられる。
【００２９】
熱可塑性樹脂シート３は、温度調節ロール４と圧着ロール５との間に供給される。
【００３０】
図１（ｂ）に示すように、温度調節ロール４は、金属からなるロール本体４ａを有する。このような金属としては特に限定されず、アルミニウム、ステンレスや鉄などの強度の高い適宜の金属を用いることができる。ロール本体４ａは円筒状であり、中空部を有し、必須ではないが図示しない冷媒供給装置から内部に空気等の冷媒が供給される。
【００３１】
ロール本体４ａの外周面には、本発明の透磁率の低い素材としての低比透磁率層４ｂが形成されている。低比透磁率層４ｂは、ロール本体４ａの外周面を覆うように形成されており、従って低比透磁率層４ｂはロール本体４ａと一体化されている。
【００３２】
上記透磁率の低い素材としては、無端帯状金属帯よりも透磁率が低い適宜の材料を用いることができる。このような材料としては、例えば、Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ジルコニア・酸化カルシウム混合物などの無機化合物や、ポリイミドに代表される耐熱性有機化合物などを挙げることができる。本実施形態では、低比透磁率層４ｂはＣｒ２Ｏ３からなる。
【００３３】
低比透磁率層４ｂの厚みは、特に限定されるわけではないが、透磁率の低い素材は低熱伝導性を併せ持つことが多い。熱伝導性が低くなりすぎると、位置Ｘから位置Ｚの間での適度な冷却が行い難くなる。従って、５ｍｍ以下の厚みであることが好ましい。また、薄すぎると耐久性が低下するので、０．００１ｍｍ以上であることが望ましい。もっとも、これらの厚みは、低比透磁率層４ｂの材料によって適宜調整すればよい。
【００３４】
上記低比透磁率層４ｂの外周面に、無端金属帯状体４ｃが形成されている。無端金属帯状体４ｃは、電磁誘導加熱により加熱されるものであるため、好ましくは、ニッケルもしくはニッケル合金または炭素鋼などの透磁率の高い金属材料からなることが好ましく、より具体的には、比透磁率が２以上のものが望ましい。また、金属からなるため、熱伝導性に優れ、温度制御も容易である。本実施形態では、無端金属帯状体４ｃはＮｉからなる。
【００３５】
無端金属帯状体４ｃの外周面には、図１（ｂ）に示すように、複数の凸部４ｄが周方向に沿って規則的に設けられた凹凸が設けられている。上記凹凸は、最終的に得られる熱可塑性樹脂シートの一方面に形成される凹凸を反転した形状に相当する。
【００３６】
上記無端金属帯状体４ｃの形成は、上記形状を有する無端金属帯状体を外周面に低比透磁率層４ｂが形成されたロール本体４ａに外挿する方法、あるいは低比透磁率層４ｂの外周面に無端金属帯状体４ｃを成膜し、表面に凹凸を付与する加工を施す方法など、適宜の方法を用いることができる。
【００３７】
好ましくは、無端金属帯状体４ｃの外周面すなわち上記凹凸が形成されている側の面には、熱可塑性樹脂シートの剥離を容易とするために、易剥離性材料層が形成されていてもよい。このような易剥離性材料としては、フッ素含有単分子膜等の有機系材料、あるいはダイヤモンドライクカーボンのような無機材料を適宜用いることができる。
【００３８】
図１（ａ）に示すように、温度調節ロール４は、モータなどの駆動装置Ｍにより、図示の矢印Ａ方向に回転する。他方、圧着ロール５は、回転自在に設けられており、熱可塑性樹脂シート３を温度調節ロール４と圧着ロール５との間の隙間において温度調節ロール４側に圧着ロール５が熱可塑性樹脂シート３を圧接する。すなわち、熱可塑性樹脂シート３は、温度調節ロール４と圧着ロール５との間で挟圧される。
【００３９】
圧着ロール５は、適宜の金属により形成することができる。このような金属として、特に限定されず、ステンレスや、鉄などを挙げることができる。更には、圧着性を高めるためにゴム等柔軟性物質がコーティングされているのも良い。
【００４０】
圧着ロール５は、矢印Ａ方向と反対方向に、駆動装置（図示せず）により回転駆動されてもよい。
【００４１】
温度調節ロール４と圧着ロール５とで熱可塑性樹脂シート３が挟圧され、後述の転写が行われる部分を位置Ｘとする。位置Ｘよりも温度調節ロール４の回転方向上流側の位置、すなわち無端金属帯状体４ｃの搬送方向上流側の位置Ｙにおいて、無端金属帯状体４ｃを電磁誘導加熱するために、電磁誘導加熱装置７が配置されている。電磁誘導加熱装置７は、高周波電流が通電されるコイルを有し、該コイルに高周波電流が通電された際の磁界により、前述した金属からなる無端金属帯状体４ｃが電磁誘導加熱され、発熱する。加熱の程度は、無端金属帯状体４ｃが、熱可塑性樹脂シート３に前述した凹凸を転写するのに適宜な温度に無端金属ベルト２４を加熱するように設定される。
【００４２】
位置Ｙは、位置Ｘよりも、無端金属帯状体４ｃの搬送方向すなわち温度調節ロール４の回転方向において上流側であれば、特に限定されるものではないが、好ましくは、Ｙで加熱された無端金属帯状体４ｃがＸで樹脂シートに形状が転写されるに十分な温度に保持できること位置にあることが望ましい。
【００４３】
圧着ロール５と温度調節ロール４のうち少なくとも一方は、軸方向における端部の直径よりも軸方向中央における直径が大きい、樽型のクラウンロールにより形成されていてもよい。少なくとも一方をクラウンロールとすることにより、ロールの軸方向中央部におけるへこみを抑制することができる。従って、ロールの軸方向中央においても樹脂シートの形状の精度を高めることができる。
【００４４】
温度調節ロール４と隔てられて、ロール１３が配置されている。熱可塑性樹脂シート３は、上記位置Ｘで凹凸が付与された後、温度調節ロール４の外周面、より具体的には、上記無端金属帯状体４ｃの外周面に接触したまま温度調節ロール４とともに移動し、位置Ｚにおいて温度調節ロール４から分離される。ロール８は、この位置Ｚを調節するために設けられている。すなわち、ロール８に凹凸が付与された熱可塑性樹脂シート３が掛けわたされており、位置Ｚが適切な位置となるようにロール８が設定されている。
【００４５】
本実施形態の樹脂シートの製造装置１を用いた製造方法を説明する。
【００４６】
本実施形態では、図１（ｃ）に示す熱可塑性樹脂シート３が最終的に得られる。熱可塑性樹脂シート３は、一方面側においてシート搬送方向に沿う断面形状が矩形の複数の凸部３ａを有する。複数の凸部３ａは規則的に配置されている。この複数の凸部３ａの形成により、熱可塑性樹脂シート３の一方面に凹凸が形成されている。凸部３ａの上記断面における幅方向寸法Ｗ１、複数の凸部３ａ，３ａが設けられている位置をＷ２とする。また、凸部３ａの高さをｈ、熱可塑性樹脂シート３の上記凸部３ａを除いたシート本体部分の厚みをｔとする。言い換えれば、熱可塑性樹脂シート３では、一方面側に高さｈ及び幅Ｗ１の複数の凸部３ａを有する。
【００４７】
熱可塑性樹脂シート３を転写法により得るため、無端金属帯状体４ｃの外表面には、上記複数の凸部３ａ間の凹部が凸部に相当する凸部４ｄが形成されている。
【００４８】
製造に際しては、溶融押出装置２から溶融状態にある熱可塑性樹脂シート３を押し出し、熱可塑性樹脂シート３を温度調節ロール４と圧着ロール５との間に送り出す。温度調節ロール４を駆動装置Ｍで回転駆動しつつ、電磁誘導加熱装置７により無端金属帯状体４ｃを加熱する。それによって、良好な転写を行うのに必要な温度以上に無端金属帯状体４ｃを加熱する。この温度は、熱可塑性樹脂シート３の材料、また熱可塑性樹脂シート３の温度調節ロール４に供給される直前の温度によっても異なるが、位置Ｘにおいて、転写を良好に行い得る温度となるように加熱を行えばよい。
【００４９】
加熱された無端金属帯状体４ｃは、温度調節ロール４の回転にともなって、位置Ｘまで移動していく。位置Ｘにおいて、圧着ロール５により、熱可塑性樹脂シート３が温度調節ロール４側に圧接される。その結果、熱可塑性樹脂シート３の温度調節ロール４側の面に無端金属帯状体４ｃの表面の凹凸４ｄを反転した形状の凹凸が転写されることとなる。しかる後、熱可塑性樹脂シート３は温度調節ロール４の外周面、より具体的には、上記無端金属帯状体４ｃの外周面に接触されたまま、位置Ｘから位置Ｚまで移動する。この場合、温度調節ロール４のロール本体４ａの内部に水や油などの冷媒が供給されているため、温度調節ロール４のロール本体４ａは、位置Ｘから位置Ｚに至るにつれ温度が低下し、さらに低比透磁率層４ｂ及び無端金属帯状体４ｃもまた冷却されることとなるため、位置Ｚにおいて、熱可塑性樹脂シート３を無端金属帯状体４ｃの外表面から無理なく剥離することができる。このようにして、一方面に凹凸が付与された無端金属帯状体４ｃをロール８を介して引き取ることができる。
【００５０】
本実施形態の製造装置及び製造方法によれば、上記電磁誘導加熱装置７を用いて、電磁誘導加熱により無端金属帯状体４ｃを加熱するため、微細な凹凸の転写に必要な温度以上に無端金属帯状体４ｃを速やかにかつ確実に加熱することができる。加えて、上記低比透磁率層４ｂが無端金属帯状体４ｃの内側に位置しているため、渦電流の発生をより効率的な物としている。更には、比透磁率の低い素材は、熱伝導性も低いことが多く、無端金属帯状体４ｃの熱が、冷媒が供給されているロール本体４ａ側に伝わり難い。従って、位置Ｘから位置Ｙに至るまで、無端金属帯状体４ｃは、転写に適切な温度に確実に保温される。よって、位置Ｘにおいて、熱可塑性樹脂シート３に微細な凹凸を高精度に転写することができる。
【００５１】
加えて、位置Ｘから位置Ｚの間の領域においては、冷媒により温度調節ロール４が冷却されているが、無端金属帯状体４ｃの温度がゆるやかに低下し、位置Ｚにおいて、微細な凹凸を一方面に有する熱可塑性樹脂シート３を無端金属帯状体４ｃの外表面から無理なく剥離することができる。
【００５２】
前述した図８に示した従来の熱可塑性樹脂シートの加工装置では、予備加熱により予め熱可塑性樹脂シートの温度を高めることが試みられていた。しかしながら、予備加熱で与えられた熱が転写に先立ち放散し、転写時の温度が必ずしも適切な温度とされ難かった。従って、微細な凹凸を高精度に転写することができなかった。これに対して、本実施形態によれば、上記のとおり、微細な凹凸を熱可塑性樹脂シート３に高精度に転写することができる。特に、上記凸部３ａのアスペクト比ｈ／ｗ１が高い凹凸も本実施形態によれば高精度に転写することができる。具体的には、前述した従来のシート加工装置１０１では、アスペクト比が０．５以上の凸部を転写法により形成することができなかったのに対し、本実施形態によれば、上記アスペクト比ｈ／ｗ１が０．５以上の凸部３ａを有する凹凸を確実に熱可塑性樹脂シート３の一方面に転写することができる。
【００５３】
また、上記のようなアスペクト比の大きい凹凸が一方面に形成された場合、熱可塑性樹脂シート３を温度調節ロール４から剥離するのに、ある程度低い温度まで冷却する必要がある。さもなければ、アスペクト比の大きい凹凸の形状が剥離に際し変形したり、熱可塑性樹脂シート３に不毛でない歪み等が生じるおそれがある。本実施形態では、位置Ｘから位置Ｚに至る間に、無端金属帯状体４ｃが適度に冷却されるため、アスペクト比の大きい凸部を有する凹凸の場合であっても、無理なく温度調節ロール４から剥離することができる。
【００５４】
従って、得られた熱可塑性樹脂シートの均一性を高めることができ、歪み量を小さくすることができる。よって、例えば光学用フィルムもしくはシートとして、上記熱可塑性樹脂シート３を好適に用いることができる。
【００５５】
図３はこのような光学シートの一例として、ルーバーシート３Ａを示す部分切欠断面図である。ルーバーシート３Ａでは、上記熱可塑性樹脂シート３の凸部３ａ間に遮光性材料層３ｂが充填されている。熱可塑性樹脂シート３自体は透光性であり、遮光性材料層３ｂが遮光性であるため、図３の矢印Ｂで示すように熱可塑性樹脂シート３の面方向と直交する方向においては透光性を有し、矢印Ｃで示すように、熱可塑性樹脂シート３の表面に対して傾斜した角度においては、上記遮光性材料層３ｂにより光が通過しないこととなる。従って、視野角制御シートとして、ルーバーシート３Ａを用いることができる。
【００５６】
なお、上記ルーバーシート３Ａや、図４に示すプリズムシート１１の他、本発明により得られる熱可塑性樹脂シートは、様々な凹凸が一方面に付与された光学シートに好適に用いることができる。このような光学シートとしては、ベンチキラーレンズシート、フレネルレンズシート、マイクロレンズアレイシートなどが挙げられる。また、光学シートに限らず、無秩序で微細な凹凸が一方面に設けられているエンボスシートなど、様々な微細な凹凸を一方面に有する熱可塑性樹脂シートを発明により提供することができる。
【００５７】
なお、第１の実施形態では、図１（ｃ）に示した複数の凸部３ａを有する凹凸が形成されていたが、本発明により熱可塑性樹脂シートの一面に形成される凹凸形状は特に限定されない。例えば、図４に示すプリズムシート１１のように、表面に熱可塑性樹脂シート３の搬送方向に沿う断面において、幅Ｗ高さｈの三角形状の凸部が連続する形状であってもよい。ここで、厚みｔは、上記凹凸の凸部を除いた熱可塑性樹脂シート１１のシート本体部の厚みである。この場合のアスペクト比は、上記と同様に、ｈ／Ｗで定義される。
【００５８】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る樹脂シートの製造装置を示す概略構成図である。本実施形態の樹脂シートの製造装置１では、溶融押出装置２から熱可塑性樹脂シート３が温度調節ロール２２と圧着ロール５との間に供給される。溶融押出装置２及び圧着ロール５は第１の実施形態と同様に構成されている。温度調節ロール２２は、第１の実施形態の温度調節ロール４とは異なり、外周面に無端金属帯状体４ｃを有しないことを除いては、第１の実施形態の温度調節ロール４と同様に構成されている。従って、第１の実施形態の説明を援用することにより、ロール本体及び低比透磁率層の説明は省略する。
【００５９】
温度調節ロール２２と隔てられて、温度調節ロール２３が設けられている。温度調節ロール２３と温度調節ロール２２とに、無端金属帯状体としての無端金属ベルト２４が掛けわたされている。無端金属ベルト２４は、第１の実施形態で用いた無端金属帯状体４ｃと同様の材料で構成されている。無端金属ベルト２４は、温度調節ロール２２と別体で構成されており、温度調節ロール２３を回転駆動することにより、図示の矢印Ｄ方向に移動する。そして、位置Ｘすなわち熱可塑性樹脂シート３に転写が行われる位置よりも無端金属ベルト２４の搬送方向上流側に電磁誘導加熱装置７が配置されている。このように、本発明における無端金属帯状体は、温度調節ロール２２の別体の無端金属ベルト２４であってもよい。
【００６０】
本実施形態においても、温度調節ロール２２と隔てられて、第１の実施形態と同様にロール８が配置されている。
【００６１】
本実施形態の樹脂シートの製造装置２１を用いた製造方法においても、位置Ｘに至るまでに、すなわち電磁誘導加熱装置７により無端金属ベルト２４が位置Ｙにおいて加熱され、無端金属ベルト２４が転写に充分な温度以上に加熱される。従って、位置Ｘにおいて、微細な凹凸が熱可塑性樹脂シート３に確実に転写される。転写後は、第１の実施形態と同様に、適度に熱可塑性樹脂シート３が温度調節ロール２２の外周面に沿って移動する際に、適度な温度に冷却される。従って、位置Ｚにおいて、微細な凹凸が一方面に付与された熱可塑性樹脂シート３を無理なく剥離することができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、温度調節ロール２２の外周面に断熱材層が一体化されているが、低比透磁率層は、無端金属ベルト２４の内面に低比透磁率素材をコーティングすることにより形成されていてもよい。あるいは、無端金属ベルト２４の内面及び温度調節ロール２２の外周面の双方に低比透磁率素材が設けられていてもよい。この場合、異なる低比透磁率素材を用いてもよく、同じ低比透磁率素材を用いてもよい。
【００６３】
また、さらに、無端金属ベルト２４は温度調節ロール２２と別体であるため、摩擦による無端金属ベルト２４の内周面の磨耗や、無端金属ベルト２４の位置擦れもしくは切断等を抑制するために、このような効果を果たす無機材料層を形成してもよい。それによって、樹脂シートへの異物の混入を防ぐことも可能となる。
【００６４】
電磁誘導加熱に用いる高周波電流の周波数は特に限定されないが、１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの範囲が好ましい。周波数が高くなりすぎると、無端金属帯状体４ｃの透磁率が低くなるため、効率的に加熱することが困難となる。低すぎると無端金属帯状体４ｃ内における電磁場の乱れが生じるおそれがあり、外部に磁界が漏洩したりし、やはり効率的な加熱を行うことができないおそれがある。
【００６５】
図５では、温度調節ロール２３と温度調節ロール２２との間に無端金属ベルト２４を掛けわたしていたが、温度調節ロール２３として、温度調節ロール２２と同様の構造を有するロールを用いてもよい。このように、無端金属ベルト２４の内側に複数個の温度調節ロールを配置することにより、無端金属ベルト２４の温度調節をより細やかに行うことができる。例えば、ポリプロピレンなどの結晶性の熱可塑性樹脂をシート化する場合、結晶化速度の制御も、複数の温度調節ロールを用いることにより容易に行い得る。従って、より品質の優れた熱可塑性樹脂シートを提供することができる。
【００６６】
温度調節ロール２３の制御温度は、温度調節ロール２２と等しくともよく、異なっていてもよく、また温度調節ロール２３の構成は温度調節ロール２２と同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００６７】
もっとも、温度調節ロール２３は温度調節ロール２２と同一とした場合、成型条件の調整例えば温度調整をより確実にかつ速やかに行うことができる。また、製造装置の準備や、メンテナンスも容易となる。
【００６８】
また、温度調節ロール２２，２３に加えて、さらに電磁誘導加熱装置７の下流側であって、位置Ｘよりも上流側に温度調節ロールを設けてもよく、その場合、上流側の温度調節ロールの温度を相対的に高くすることにより、転写性をよりいっそう高めることができる。
【００６９】
温度調節ロール２２，２３を用いた場合、温度調節ロール２３の位置を制御することにより、無端金属ベルト２４の張力を調整することができる。それによって、無端金属ベルト２４の蛇行を防止したり、温度調節ロール２２，２３間の熱伝達の程度を調整することも可能となる。
【００７０】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る樹脂シートの製造装置を示す概略構成図である。本実施形態の樹脂シートの製造装置３１では、第１の実施形態と同様に構成された温度調節ロール４が用いられる。第１の実施形態と異なるところは、溶融押出装置２から押し出された熱可塑性樹脂シート３が温度調節ロール４の外周面に設けられた無端金属帯状体の外周面に接触される部分において、エッジピニング装置３２により熱可塑性樹脂シート３が無端金属帯状体４ｃの外表面に密着されることにある。エッジピニング装置３２は、公知のエッジピニング装置を用いて形成することができる。エッジピニングによれば、残留位相差が小さく、フレアが小さく、さらに厚み精度に優れた熱可塑性樹脂シートを得ることができる。
【００７１】
本実施形態においても、無端金属帯状体４ｃが電磁誘導加熱装置７により転写に適切な温度に予め加熱されているため、凹凸を付与する装置としてのエッジピニング装置３２により熱可塑性樹脂シート３を無端金属帯状体に密着させた際に、微細な凹凸を確実にかつ高精度に転写することができる。エッジピニング装置３２を用いた場合、第１の実施形態における圧着ロール５を省略することができる。
【００７２】
また、エッジピニング装置に代えて、熱可塑性樹脂シート３の一方面に凹凸を付与する装置としてダイリップから押し出された樹脂を直接無端金属帯状体に押しつけるダイロール法やエアナイフ法を用いてもよい。このようなダイロール法やエアナイフ法を用いた装置としても、公知の装置を適宜用いることができる。
【００７３】
また、第１の実施形態の変形例として、図７に示すように、無端金属帯状体４ｃが、温度調節ロール４とは別体の無端金属ベルト２４Ａで形成されていてもよい。すなわち、本発明において、無端金属帯状体は、温度調節ロール４と一体化されている必要は必ずしもない。
【００７４】
〔実施例及び比較例〕
以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果を明らかにする。
【００７５】
（実施例１）
第１の実施形態の樹脂シートの製造装置１を用い、図１（ｃ）に示した熱可塑性樹脂シート３を得た。図１（ｃ）に示すＷ１，Ｗ２，ｈ及びｔは、それぞれ、Ｗ１＝２０μｍ、Ｗ２＝５３μｍ、ｈ＝１００μｍ、ｔ＝３００μｍとした。使用した熱可塑性樹脂は旭化成株式会社製、アクリル樹脂、商品名：デルペットを用いた。
【００７６】
なお、位置Ｘにおいて無端金属帯状体の表面温度は１６０℃とするように条件を設定した。
【００７７】
（実施例２）
凹凸の形状を変更したことを除いては実施例１と同様にして熱可塑性樹脂シートを得た。すなわち、Ｗ１＝２０μｍ、Ｗ２＝５３μｍ、ｈ＝５０μｍ、ｔ＝３００μｍ。
【００７８】
（実施例３）
図４に示した熱可塑性樹脂シート１１を得るように無端金属帯状体の表面の凹凸の形状を変更したことを除いては、実施例２と同様にして、熱可塑性樹脂シート１１を得た。なお、図４における寸法は以下の通りとした。
【００７９】
Ｗ＝５０μｍ、ｈ＝２５μｍ、ｔ＝３００μｍ
（比較例１）
図８に示した従来の加工装置１０１を用い、実施例２と同様の熱可塑性樹脂シートを作製した。転写が行われる位置の温度が高くなるにつれ、熱可塑性樹脂シートのロールからの剥離不良が生じたので、転写位置のロール温度は、成型可能な温度である１３０℃とした。
【００８０】
（比較例２）
図８に示した加工装置１０１を用い、実施例３と同様の凹凸を有する熱可塑性樹脂シート１１の作製を試みた。転写位置の温度が高温になるに従い、ロールかちの熱可塑性樹脂シートの剥離不良が生じたので、転写位置の温度は、成型可能な温度である１３０℃に設定した。
【００８１】
（評価）
実施例１〜３及び比較例１，２で得られた各熱可塑性樹脂シートにおける凹凸転写性を評価した。凹凸部分をシート面方向と直交する方向に切断し、マイクロスコープにより撮影し、転写率及び凸部の角部の曲率半径Ｒを求めた。結果を下記の表１に示す。
【００８２】
表１における転写率とは、無端金属帯状体に形成された凹凸と、熱可塑性樹脂シートに転写された凹凸の高さの比を意味する。すなわち、無端金属帯状体の凸部の高さと、図１（ｃ）に示した高さｈとの比を１００分率で表した値である。また、表１の角部Ｒは、上記断面における凸部の先端の両側のコーナー部の曲率半径の平均値である。
【００８３】
【表１】
2011068041.tif 000003
【００８４】
表１における角部Ｒの測定不能とは、角部が丸みを帯びていないことを意味する。
【００８５】
実施例１〜３では、無端金属帯状体の凹凸の形状が、熱可塑性樹脂シート３の一方面に完全に転写されており、角部においても、丸みが見られなかった。これに対して、比較例１では、角部に丸みが生じており、比較例２では、転写率が９５％と低く、また角部において、丸みが見られた。
【符号の説明】
【００８６】
１…樹脂シート製造装置
２…溶融押出装置
３…熱可塑性樹脂シート
３Ａ…ルーバーシート
３ａ…凸部
３ｂ…遮光性材料層
３ｃ…無端金属帯状体
４…温度調節ロール
４ａ…ロール本体
４ｂ…低比透磁率層
４ｃ…無端金属帯状体
４ｄ…凸部
５…圧着ロール
７…電磁誘導加熱装置
８…ロール
１１…熱可塑性樹脂シート
１３…ロール
２１…樹脂シートの製造装置
２２，２３…温度調節ロール
２４…無端金属ベルト
２４Ａ…無端金属ベルト
３１…製造装置
３２…エッジピニング装置
【図１】
2011068041.tif 000004
【図２】
2011068041.tif 000005
【図３】
2011068041.tif 000006
【図４】
2011068041.tif 000007
【図５】
2011068041.tif 000008
【図６】
2011068041.tif 000009
【図７】
2011068041.tif 000010
【図８】
2011068041.tif 000011