(57)【要約】【課題】連続押出法を用いて、光学媒体用途向けの低複屈折、低応力及び１以上艶出し面を有する熱可塑性樹脂フィルム並びに非光学用途向けの低応力フィルムを製造するための装置。【解決手段】この装置は、カレンダーロールスタック状の新規なカレンダーロールからなり、その１以上のロールが、内側スチールシェルと、内側スチールロール上の弾性カバーと、２層以上の多層金属スリーブ外側カバーとからなる。この金属スリーブは３層からなるのが好ましい。多層外側スリーブの内層はニッケルが好ましく、中間層は銅が好ましく、外層は高度艶出し加工面を有するクロムが好ましい。この方法で製造されたフィルムは、リターデーション値（複屈折×厚さ）が約１００ナノメートル未満であり、表面粗さが約４マイクロインチ未満である。この方法はかかるフィルムやシートを製造するための連続押出法であり、さらなる仕上げ処理を要しない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の面が高度艶出し加工され、光学媒体用途に適した低複屈折及び低応力の透明又は半透明熱可塑性樹脂フィルムであって、当該フィルムが約１００ナノメートル未満のリターデーション値を有し、かつ高度艶出し加工面が約４マイクロインチ未満の粗さを有する、熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項２】
当該熱可塑性樹脂フィルムが約０．００１〜約０．０６０インチの厚さを有する、請求項１記載の熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項３】
当該熱可塑性樹脂フィルムの両面が高度艶出し加工されている、請求項１記載の熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項４】
当該熱可塑性樹脂フィルムがビスフェノール−Ａから製造された芳香族ポリカーボネートフィルムである、請求項１記載の熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項５】
前記リターデーション値が約２０ｎｍ未満である、請求項１記載の熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項６】
１以上の高度艶出し加工面が約０．５〜約２．０マイクロインチ未満の粗さを有する、請求項１記載の熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項７】
４マイクロインチ未満の粗さを有する１以上の高度艶出し加工面を有する、非光学用途向けの低応力不透明熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項８】
当該フィルムが約０．００１〜約０．０６０インチの厚さを有する、請求項７記載の熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項９】
１以上の高度艶出し加工面が約０．５〜約２．０マイクロインチ未満の粗さを有する、請求項７記載の熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項１０】
当該熱可塑性樹脂フィルムの両面が高度艶出し加工されている、請求項７記載の熱可塑性樹脂フィルム。
【請求項１１】
１以上の面の粗さが約４マイクロインチ未満で、リターデーション値が約１００ナノメートル未満である光学媒体用途向けの低複屈折、低応力の透明又は半透明熱可塑性樹脂フィルムを製造するための連続フィルム押出方法であって、当該方法が、溶融熱可塑性樹脂フィルムを押出す段階と、溶融熱可塑性樹脂フィルムを、少なくとも１本のカレンダーロールが仕上げロールである２本の対向するカレンダーロール間の開口に通す段階と、次いで高温の熱可塑性樹脂フィルムを熱可塑性樹脂フィルムの固化温度未満の温度に冷却する段階とを含んでなり、上記仕上げロールが、内側スチールシェルと、内側スチールを覆う中間弾性カバーと、２層以上からなる金属層金属スリーブ外側カバーとからなる複合構造体である、方法。
【請求項１２】
冷却された熱可塑性樹脂フィルムが約０．００１〜約０．０６０インチの厚さを有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
熱可塑性樹脂フィルムの１以上の面が約０．５〜約２．０マイクロインチ未満の粗さを有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
製造される熱可塑性樹脂フィルムが非光学媒体用途向けの不透明熱可塑性樹脂フィルムである、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
２本の対向するカレンダーロールが、低複屈折、低応力の熱可塑性樹脂フィルムの製造に使用される仕上げロールであり、熱可塑性樹脂フィルムの両面が約４マイクロインチ未満の粗さを有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
熱可塑性樹脂フィルムの両面が約０．５〜約２．０マイクロインチの粗さを有する、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記構造体が、内側金属シェルと２層以上の外側多層金属スリーブとを含んでおり、それらの間に、内側金属シェルを覆う中間弾性カバーを有する、請求項１１記載の仕上げロール。
【請求項１８】
前記中間弾性カバーが、熱可塑性樹脂フィルムにおける流れにより生じた応力を低減するため、外側多層金属スリーブの表面の変形を可能にする十分な弾性を有しており、弾性カバーが約５０〜約１５０デュロメーターの硬度を有する、請求項１７記載の仕上げロール。
【請求項１９】
外側多層金属スリーブが中間弾性カバーに合わせて屈曲し得る、請求項１７記載の仕上げロール。
【請求項２０】
多層金属スリーブの外層が、約４マイクロインチ未満の表面粗さに艶出し加工することができ、破損せずに屈曲することができる、請求項１７記載の仕上げロール。
【請求項２１】
多層外側金属スリーブの内層がニッケルからなる、請求項１７記載の仕上げロール。
【請求項２２】
多層外側金属スリーブの外側金属層がクロムからなる、請求項１７記載の仕上げロール。
【請求項２３】
多層外側金属スリーブが３層からなる、請求項１７記載の仕上げロール。
【請求項２４】
３層外側金属スリーブがニッケルからなる内層と、銅からなる中間層と、クロムからなる外層からなる、請求項２３記載の仕上げロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高度鏡面加工され、光学媒体用途向けに適した低複屈折及び／又は低応力のプラスチックフィルム又はシート、並びに非光学用途向けの低応力フィルムのいずれかを、連続押出法を用いて製造する装置に関する。光学媒体用途としては、コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、その他低い複屈折、低い応力及び高度の艶出し面をもつ透明基板が必要とされる光学媒体用途などが挙げられる。非光学用途としては、自動車ダッシュボードオーバーレイのような用途に用いられる低応力フィルム又はシート、その他厳しいグラフィックスレジストレーションが要求される不透明フィルム又はシート用途が挙げられる。不透明フィルムやシートでは複屈折は測定不能である。
【０００２】
さらに具体的には、本発明は、１本以上の仕上げロールの構造が内側スチールシェル、それを覆う弾性カバー及び多層金属スリーブ外側カバーからなるカレンダー又はプロセス仕上げロールスタックに関する。本発明のロール構造を用いて製造されるフィルム又はシートは低複屈折、低応力を有しており、その１以上の面は高度艶出し加工され（つまり、その表面は４マイクロインチ以下の低い粗さを有する）、かかるフィルム又はシートは光学媒体用途に適しているし、或いは非光学用途向けの不透明フィルム又はシートに適している。かかるフィルム又はシートは一段階の連続押出法で製造される。
【背景技術】
【０００３】
現在、ポリカーボネートはＣＤのような光学媒体用途向けのポリマー材料として使用されており、射出成形で製造されている。この方法には比較的時間と費用がかかる。加えて、将来的に高情報密度を達成するのに必要とされる非常に低い複屈折のＣＤを製造するのは困難である。今日製造されているＣＤのリターデーション値は２５〜３０ｎｍ（ナノメートル）である。なお、リターデーション値は複屈折に厚さを乗じた値である。応力及び複屈折はＣＤの射出成形につきものである。金型が充填される際にメルトが内部金型壁で凝固し始め、その凝固に伴うディスクの収縮を補うため追加のメルトが金型キャビティーに導入されるためである。不透明フィルム又はシートでは、複屈折は測定できないが、厳しいグラフィックスレジストレーション（０．４ｍｍ／ＭＡＸ）が要求される乗り物、コンピューターハウジングなどの用途では低い応力が望まれる。
【０００４】
複屈折は、直交する２方向に偏光した光で測定される屈折率の差として定義される。これは分子配向の結果として生じ、複屈折の測定はポリマーの配向を調べる最も一般的な方法である。これは補償法又は透過法によるリターデーション（位相差）距離の測定で求められる。主光軸が鎖に沿っていると正の複屈折が得られ、鎖を横切っていると負の複屈折が得られる。直交座標系では、３つの複屈折があり、その２つは独立である。例えば、Δｘｙ＝ｎx−ｎyはｘ軸とｙ軸に沿った屈折率の差である。一軸配向では、これらの一方だけ配向を説明できる。従って、均一で均質なポリカーボネートを得るには、複屈折（屈折率の差）が低いほど生成物のポリマー組成は均質性が高く、生成物の特性は均一となる。これは、レーザーによる読取りの歪みが最小又はゼロでなければならないＣＤ、ＤＶＤ又はＬＣＤでは臨界的である。複屈折が低いほど、ポリマーの均質性及びレーザーの歪みのばらつきが少ない。
【０００５】
光学材料に関するもう一つのパラメーターは、ガラス状態の材料の応力光学係数Ｃｇである。これは小さな短冊状試験片やディスクのような成形品で測定できる。複屈折は上述の方法で測定することができる。ある応力が短冊状試験片にかかったとき、複屈折がある量Ｂだけ変化する。応力光学係数（単位Ｂｒｅｗｓｔｅｒ）は次式で与えられる。
【０００６】
Ｂ＝Ｃｇδ
応力光学係数（Ｃｇ）は約７０Ｂｒｅｗｓｔｅｒ以下であるべきである。
【０００７】
情報記録密度の増大を始めとする光情報記録媒体の改良は極めて望ましく、かかる改良が達成されれば読取り専用（ＲＯＭ）、追記型、書換型、ディジタルバーサタイル及び光磁気（ＭＯ）ディスクのような既存及び新しいコンピューター技術が改良されると期待される。
【０００８】
ＣＤ−ＲＯＭ技術の場合、読取られる情報はビスフェノールＡ（ＢＰＡ）ポリカーボネートのような成形可能な透明プラスチック材料に直接刻まれる。情報はポリマー表面にエンボス加工した浅いピットの形態で記録される。表面は反射性金属膜でコートされ、ピットの位置と長さで表されたデジタル情報は低出力（５ｍＷ）集束レーザービームで光学的に読取られる。ユーザーはディスクから情報（デジタルデータ）を引出すことだけができ、データの変更又は追加は一切できない。つまり、「読取り」は可能であるが、情報の「書込み」や「消去」はできない。
【０００９】
追記型（ＷＯＲＭ）ドライブの動作原理は、集束レーザービーム（２０〜４０ｍＷ）を用いてディスクの薄膜に恒久的な跡を付けることである。情報は、例えば反射率や吸光度のようなディスクの光学的性質の変化として読取られる。こうした変化は様々な形態をとることができ、「ホールバーニング」は蒸発、溶融又は剥離（レーザーアブレーションとも呼ばれる。）による材料（通常はテルルの薄膜）の除去であり、バブル又はピット形成は表面（通常は金属反射体のポリマーオーバーコート）の変形を伴う。
【００１０】
ＣＤ−ＲＯＭ及びＷＯＲＭフォーマットは成功裡に開発され、特定の用途には十分適しているが、コンピューター産業では消去可能な光記録媒体（ＥＯＤ）に関心が集中している。ＥＯＤには、相変化型（ＰＣ）と光磁気型（ＭＯ）の２つのタイプがある。
【００１１】
一般に、非晶質材料がＭＯ記録に用いられており、「グレインノイズ」（つまり、多結晶質薄膜内の結晶粒のランダムな配向に起因する反射光の偏光面の疑似バラツキ）がないので、ＭＯ記録で極めて有利である。ビットの書込みは磁場の存在下でキュリー点Ｔｃ以上に加熱・冷却することで行われ、このプロセスは熱磁気書込みとして知られる。薄膜はまず結晶化温度以上に加熱して結晶化される。大半の材料では、結晶化温度はガラス転移温度に近い。薄膜を短い高出力集束レーザーパルスで加熱すると、薄膜を溶融して非晶質状態にクエンチすることができる。非晶質スポットはデジタル「１」すなわち１ビットの情報を表すことができる。情報の読取りは、同じレーザーを低出力に設定してスキャンし、反射率をモニターすることによって行われる。
【００１２】
ＷＯＲＭ及びＥＯＤ技術の場合、記録層は透明な非干渉性シールド層で環境から隔てられる。かかる「リードスルー」光情報記録用途に選択される材料は、成形性、延性、具体的用途に適した丈夫さ、高温又は高湿度暴露時の変形耐性など個々の物性又はその組合せに卓越していなければならない。かかる材料は、記録デバイスから情報を取出したり追加する際に媒体を通過するレーザー光との干渉が最小限であるべきである。
【００１３】
ＤＶＤや短期又は長期情報保存用の高密度データディスクのような新技術に適合すべく光情報記録媒体における情報記録密度が増大するのに伴って、光情報記録デバイスの透明プラスチック成分に対する設計要件は次第に厳しくなっている。次第に短波長化しつつある現在及び将来の「読取・書込」波長で低い複屈折を示す材料が、光情報記録デバイス分野での多大な研究の対象とされている。
【００１４】
ポリマー材料から成形した製品の複屈折は成分ポリマー鎖の配向及び変形に関連している。複屈折には、ポリマー材料の構造及び物性、ポリマー材料の分子配向の程度、及び加工ポリマー材料の熱応力を始めとする幾つかの原因がある。例えば、成形光学製品の複屈折は、そのポリマー成分の分子構造と、熱応力及びポリマー鎖の配向を生じる可能性のある製造時の加工条件（例えば金型充填及び冷却時に加わる力）とによってある程度定まる。
【００１５】
そこで、ディスクで観察される複屈折は、固有の複屈折を左右する分子構造と、熱応力及びポリマー鎖の配向を生じる可能性のある加工条件とで決まる。具体的には、観察される複屈折は典型的には固有の複屈折に加えて光ディスクなどの製品の成形時に導入された複屈折の関数である。光ディスクで観察される複屈折は、通例、以下で詳しく説明する「面内複屈折」又はＩＢＲと呼ばれる測定値を用いて定量化される。
【００１６】
成形光ディスクでは、ＩＢＲは次の通り定義される。
【００１７】
ＩＢＲ＝（ｎr−ｎθ）ｄ＝Δｎrθｄ      （３）
式中、ｎr及びｎθはディスクの円柱座標軸ｒ及びθに沿った屈折率であり、ｎrは半径方向に偏光した光ビームで観察される屈折率であり、ｎθはディスクの平面に対してアジマス方向に偏光した光の屈折率である。ディスクの厚さはｄで示される。ＩＢＲはデフォーカスマージンを支配しており、ＩＢＲの低減は機械的補正の不可能な諸問題の軽減につながる。ＩＢＲは最終光ディスクの特性の一つである。ＩＢＲは正式には「リターデーション」と呼ばれ、ナノメートルの単位を有する。
【００１８】
ＤＶＤ記録型及び書換型材料のような高い記録密度が必要とされる用途では、光学製品の製造に用いたポリマー材料の低複屈折及び低吸水率という性質が一段と重要性を増す。高情報記録密度化を達成するには、コンパクトディスクのような光学製品をレーザービームが通過するときの干渉が最小限となるように低い複屈折が必要とされる。
【００１９】
ＤＶＤ記録型及び書換型材料用の材料では、低い面内複屈折（特に好ましくは約±４０ｎｍシングルパス未満）、優れた溝構造複製性（特にスタンパーの約９０％超）及びＢＰＡポリカーボネートに比べて低減した吸水性が必要とされる。
【００２０】
高情報記録密度用途（特にＤＶＤ記録型及び書換型材料）に必要とされる別の重要な特性はディスクの平坦度である。ディスクの平坦度は、射出成形プロセス直後のポリカーボネート基板の平坦度のみならず、高湿度環境暴露時の基板の寸法安定性に依存する。吸湿性が高すぎるとディスクが歪み、転じて信頼性の低下につながることが知られている。ディスクの大部分はポリマー材料からなるので、ディスクの平坦度はポリマー材料の吸水性の低さ及びポリマー材料中への水の拡散速度の低さに依存する。さらに、射出成形での高品質ディスクの生産には、ポリマーが容易に加工できなければならない。
【００２１】
ディスクを切出すことができる幅４〜８フィートの連続プラスチックウェブを１０〜６０フィート／分のスピードで製造できる連続フィルム押出法によって、光学媒体用向けのディスク用のフィルム及びシートを製造できれば明らかな経済的利点がある。メルトをスロットダイに通して押出し、磨き金属ローラー上に付着させて固化させる押出キャスティング法では低複屈折のフィルムを製造することはできるが、フィルム上面の平滑度は十分でない。一方、極めて均一で表面の滑らかなフィルムを製造するため、第二の磨き金属ロールを追加してその２本のロール間にニップを形成し、プラスチックが固化する際にその両面を圧延する押出カレンダー法が広く用いられている。しかし、剛性ロール間のニップにおける流れは極めて高い応力を誘起し、かかるフィルムは数百〜数千ナノメートルのリターデーション値をもつようになる。弾性エラストマー製のカバーを一方のロールに設けて応力の低減したテクスチャー付フィルムが製造されているが、テクスチャーは光学媒体用途には許容できない。
【００２２】
米国特許第３７５６７６０号には、メルトをカレンダーニップに送る際に押出ダイからの押出物の不均一性に適応してこれを滑らかにするため、ゴムでカバーされたローラーにニッケルの単一金属外側スリーブを設けたものを使用することが教示されている。フィルムの応力及び複屈折を制御するためこれを如何に用いるかは開示されていない。さらに、かかるスリーブは脆すぎて実用的でない。
【００２３】
米国特許第５０７６９８７号には、光学品質の押出フィルムを製造するため、フィルムを磨き弾性ローラーと高光沢スチールローラーとの間でカレンダーに付して、高光沢面と艶消し面とを有するフィルムを製造すること、又はその艶消し面をコーティングして両面が高い光沢を有するフィルムを製造することが開示されている。
【００２４】
米国特許第５１４９４８１号には、滑らかにした上側ロールと下側ロールとのロールギャップにシート又はフィルムを押出す際に、上側ロールの温度をプラスチックのガラス転移温度未満とし、下側ロールをプラスチックのシート又はフィルムの可塑状態領域内の温度に維持することが開示されている。
【００２５】
米国特許第５２４２７４２号は、複屈折が５０ｎｍ未満、好ましくは２０ｎｍ未満のシート又はフィルムが開示されている点を除いては、米国特許第５１４９４８１号と同様である。
【００２６】
米国特許第４９２５３７９号には、ポリウレタンの軟化点よりも高い温度で押出及びプレスすることによって、１以上の層がポリウレタン層であるプラスチックシートを製造する方法が開示されている。
【００２７】
米国特許第５２８６４３６号は、米国特許第５２４２７４２号の分割であり、複屈折が５０ｎｍ以下で、表面粗さが小さく、厚さのばらつきの少ないシート又はフィルムがクレームされている。
【００２８】
以上の文献には、本発明の特定の仕上げロールについても、連続押出法による低複屈折・低応力で高度艶出し加工されたフィルム又はシートについても開示されていない。
【特許文献１】
米国特許第３７５６７６０号
【特許文献２】
米国特許第５０７６９８７号
【特許文献３】
米国特許第５１４９４８１号
【特許文献４】
米国特許第５２４２７４２号
【特許文献５】
米国特許第４９２５３７９号
【特許文献６】
米国特許第５２８６４３６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
そこで、本発明の一つの目的は、１以上の面が高度に表面艶出し加工された低複屈折・低応力の熱可塑性樹脂フィルム又はシートを製造することである。
【００３０】
本発明の別の目的は、１以上の面が高度に表面艶出し加工された低複屈折・低応力の熱可塑性樹脂フィルム又はシートを製造するための手段を提供することである。
【００３１】
本発明のさらに別の目的は、光学媒体用途に適した低複屈折の透明フィルム又はシートを提供することである。
【００３２】
さらに、本発明のもう一つ別の目的は、高度に表面艶出し加工された低複屈折・低応力の透明熱可塑性樹脂フィルム又はシートを製造する一段階連続押出法を提供することである。
【００３３】
以上その他の目的は本発明に関する以下の説明から明らかとなろう。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本発明は、光学媒体用途向けの熱可塑性樹脂フィルムもしくはシート又は非光学用途向けの不透明フィルムもしくはシートを製造する際の生成物、装置及び方法に関する。高度に表面艶出し加工された低複屈折の熱可塑性樹脂フィルム又はシートを製造するための装置はカレンダーロールスタックを有しており、その１本以上のロールは本発明の製品を得るため特定の新規な構成をしている。また、本発明の生成物を製造する一段階連続押出法の生成物は、高度艶出し加工された低複屈折・低応力の透明フィルムもしくはシート又は高度艶出し加工された低応力の不透明フィルムもしくはシートである。
【００３５】
意外なことに、今回見出した本発明の新規な構造のカレンダーロールは、内側金属シェル、内側金属シェルを覆う中間弾性エラストマーカバー、及び多層金属スリーブ外側カバーからなる３要素以上のカレンダーロール構造からなる。この多層金属スリーブ外側カバーは２層以上、好ましくは３層の金属スリーブ外側カバーからなる。本発明の新規なカレンダーロール及び対向するカレンダーロールはカレンダーニップ又はギャップを形成し、その間に熱可塑性のフィルム又はシートを連続的に押出す。本方法は、連続フィルム又はシート押出法とも呼ばれる。本明細書で用いる「フィルム」及び「シート」という用語は互換的に用いられ、最終厚さが約０．００１〜約０．０６０インチの熱可塑性材料をいうが、最終用途によっては、所望に応じてさらに厚くしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明は、生成物及び、特に透明又は半透明の光学媒体用途向けの熱可塑性樹脂フィルムを製造するための方法装置からなるが、ここでいう生成物とは、１以上の面が約４マイクロインチ未満の低い粗さを有する高度艶出し加工面である低複屈折・低応力のフィルムをいう。本方法は、熱可塑性樹脂メルトを押出す段階、高温の熱可塑性樹脂メルトを、カレンダーロールのニップ又はギャップに通す段階（ここで、少なくとも１本のカレンダーロールは本発明の仕上げロールであるのが好ましく、対向するカレンダーロールは標準的なクロムめっきスチールロールでよい）、熱可塑性樹脂フィルムをそのガラス転移温度未満の温度に冷却する段階、冷却した熱可塑性樹脂フィルムを、好ましくはそのフィルムをロールに巻き取るための巻取り機に送る段階からなる。この方法及び装置は、かかるフィルムが乗り物、コンピューターハウジング、通信などに用いられる他の用途向けの低応力非光学不透明フィルムの製造にも適している。
【００３７】
１以上の仕上げロールを有するカレンダーロールスタックとして本発明を説明するが、カレンダーロールスタックは本発明の新規な仕上げカレンダーロールを２本以上有していてもよい。本発明の仕上げロールは、内側スチールシェル、内側スチールシェルを覆う中間弾性エラストマーカバー、及び多層金属スリーブ外側カバーからなる複合構造体である。弾性カバーはどんなタイプの弾性カバーでもよいが、通例は、約５０〜約１５０デュロメーターの硬度（ショアーＡ）を有する厚さ約１／８〜約１インチのシリコーン系ゴムであるが、弾性カバーはＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジアミンモノマー）系のゴムであってもよい。弾性中間層は、高複屈折及び高応力の熱可塑性樹脂フィルムを生じかねない流れ誘起応力を大幅に低減するため、弾性カバーが外側多層金属スリーブカバーの変形を許容する程度に弾性であるべきである。弾性カバーは、好ましくは連続使用の最高温度が約６００°Ｆであるべきである。
【００３８】
外側多層金属スリーブは通例全厚が約０．００５〜約０．０２０インチであり、その下にある弾性中間カバーに合わせて屈曲することが可能である。外側多層金属スリーブは２層以上のスリーブでよいが、好ましくは３層以上のスリーブである。好ましい３層外側カバーの外層は、好ましくは４マイクロインチ未満、特に２マイクロインチ未満の粗さ、さらには１マイクロインチ未満の粗さの滑らかな仕上がりにまで磨き加工することができる厚さ約０．０００２〜約０．００２インチの高密度クロム外層からなるのが好ましい。クロムめっきとクロミウムめっきという用語は互換的に用いられ、酸化可能な金属上に電気分解で堆積させることができるクロムの薄層をいう。０．００２インチ未満のクロム層の厚さは屈曲時の歪みを低減し、そのためクロムは割れたり破損したりしない。金属製多層外側金属スリーブの内層は通例、その製造、取扱い及びローラー上への設置時のスリーブの機械的完全性のため厚さ約０．００２〜約０．０１０インチのニッケル又はＭｏｎｅｌ  ４００（ニッケル６７重量％及び銅３０重量％）のようなニッケル基合金であり、硬度値が約２２０Ｖｉｃｋｅｒｓであるのが好ましい。ニッケルはその多孔性が低く表面が滑らかであることから、多層外側スリーブの内層として好ましい。外層と内層の間の中央層又は中間層は通例約０．００５〜約０．０２０インチの厚さ、好ましくは約０．００１〜約０．００５インチの厚さの銅であり、これは比較的軟らかく、延性で可撓性であり、同様に屈曲時にクロム層の歪みを大幅に低減し、破損を防止する。また、クロムとニッケルの双方に良好な接着性も示す。ニッケル又はニッケル基合金は、室温でクロムよりも脆性が低いことから使用される。本発明の新規なローラーは、弾性と磨き面とを同時に提供し、そのため、光学媒体用途に適した高度艶出し加工された低複屈折・低応力のフィルムを製造することができる。
【００３９】
内層が好ましくはニッケル基合金で、外層が好ましくはクロムである２層外側金属スリーブも使用することができる。内層は厚さが約０．０１４インチで、外層は約０．００１５インチの厚さであろう。
【００４０】
本発明の生成物の製造に使用できる熱可塑性材料としては、特に限定されないが、芳香族ポリカーボネート、ポリエステルカーボネートコポリマーのような芳香族ポリカーボネートのコポリマー、これらのブレンド、及びこれらと最終用途に応じた他のポリマーとのブレンドがある。好ましくは熱可塑性材料は芳香族ポリカーボネート樹脂であり、ポリカーボネート樹脂の例は米国特許第４３５１９２０号（援用により本明細書の内容の一部をなす）に記載されている。これらは芳香族ジヒドロキシ化合物と塩化カルボニルの反応で得られる。その他のポリカーボネート樹脂は、芳香族ジヒドロキシ化合物とジアリールカーボネートのようなカーボネート前駆体との反応によって得ることができる。好ましい芳香族ジヒドロキシ化合物は２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（つまりビスフェノール−Ａ）である。ポリエステルカーボネートは、ジヒドロキシフェノールと、カーボネート前駆体と、テレフタル酸もしくはイソフタル酸又はテレフタル酸とイソフタル酸の混合物のようなジカルボン酸との反応によって得られる。場合により、ある量のグリコールも反応体として使用できる。
【００４１】
本発明を実施することによって製造される透明又は半透明のフィルムは低い複屈折・低い応力を有しており、その１以上の面が高度艶出し加工されている。フィルムのリターデーション値、すなわち複屈折×厚さは１００ｎｍ以下、好ましくは約２０ｎｍ未満、特に約１５ｎｍ未満である。リターデーション値が１００ｎｍを超えると、フィルムは高い複屈折と高い応力値をもつようになるが、これらはいずれも、透明又は半透明の光学用途及び高い応力が許容できない不透明フィルムに適さないので、本発明の最終フィルム生成物として望ましくない。高度艶出し加工された熱可塑性樹脂フィルムの表面は約４マイクロインチ未満の粗さであり、好ましくは約０．５〜約２．０マイクロインチの粗さである。また、透明フィルムはヘイズが１％未満である。
【００４２】
本発明の実施によって製造される不透明フィルムは、１以上の面が艶出し加工面である低応力フィルムである。このフィルムは不透明であるので、複屈折は測定できない。しかし、低応力フィルムは、前記のような用途、即ち、オンロード及びオフロード車、コンピューターハウジング、通信装置及びグラフィックスレジストレーション用に低応力の不透明フィルムが要求される他の用途に極めて望ましい。
【００４３】
本発明のフィルムの製造方法は、熱可塑性樹脂をスクリュー押出機に供給し、樹脂をそのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高温に加熱して熱可塑性樹脂の粘稠なメルトを生じせ、粘稠な熱可塑性樹脂メルトを加圧下で押出機のダイオリフィス（一般にスロットである。）に通して溶融熱可塑性樹脂の連続フィルム（押出物）を形成し、押出物を一対のカレンダーロール系のニップ又はギャップに通して最終フィルムを形成することからなる。
【００４４】
好ましくは、カレンダーロールの１本のロールが本発明の複合ロールであり、内側スチールシェル、それを覆う弾性カバー、及びその弾性カバーを覆う多層金属スリーブ外側カバーからなる。
【００４５】
カレンダーロールは垂直に重なったスタック形態で示されているが、カレンダーロールは水平面内、又は垂直の９０°から水平の０°までの任意の角度の平面内にあってもよい。カレンダーロールがある平面の角度は本発明にとって重大なものではない。本発明で重要なことは、本発明の仕上げロールの構造である。
【００４６】
図１は本発明の連続法の概略図であり、本発明で使用する装置は押出機２を有しており、供給ホッパー４を介して熱可塑性樹脂６が押出機２のバレル８に供給される。押出機は熱可塑性樹脂６を溶融するのに十分な温度に加熱され、この温度は熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）を超える温度である。溶融した熱可塑性樹脂はスクリュー９により押出機２を通ってフィルムダイオリフィス１０まで前進させられる。押出された熱可塑性樹脂メルト１１はロール１４と１６によって形成されたニップ又はギャップ１２を通り、ロール１８を回り、プルロール２０を通る。低複屈折・低応力及び高度艶出し加工面を有する仕上がったフィルム２１は巻き取り機２２によりロールコア２４上に巻き取られる。
【００４７】
図２は、本発明の新規な仕上げロールであるロール１４の拡大断面図Ａ−Ａ’である。仕上げロール１４は内側スチールシェル３０、中間弾性カバー２８、及び外側多層スリーブ２６からなる。
【００４８】
図３は、仕上げロール１４、特に多層外側金属スリーブの３要素構造を示すＢ−Ｂ’断面図である。この多層外側金属スリーブは３層外側スリーブとして示して説明するが、３層より少なくても３層より多くてもよい。内側スチールシェル３０は中間弾性カバー２８で覆われており、この中間弾性カバー２８は外側多層スリーブ２６で覆われている。外側多層スリーブ２６は３層からなるものとして示されており、内層３６はニッケルであり得、中間層３４は銅であり得、外層３２はクロムであり得る。
【００４９】
以下の実施例は、上述した本発明の原理を応用する方法を当業者に示すためにのみ挙げるものである。この実施例は特許請求の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００５０】
本発明に従い、長さ５５インチ、直径１２インチのカレンダーロールを構築した。弾性カバーはシリコーンゴムで、厚さ３／８インチ、硬度７０デュロメーターであった。中間外側多層スリーブは０．００５インチのニッケル、０．００９インチの銅、及び０．００１５インチのクロムであった。クロムは約２〜４マイクロインチの表面粗さまで磨いた。ロールの内側シェルはスチールであった。押出したプラスチックはメルトフローインデックスが約６のポリカーボネートであり、慣用の単軸式押出機で慣用のフィルムダイを通して押出した。ラインスピードは１９ｆｐｍ、ニップロードは１００ｐｌｉ、ロール温度は２４５°Ｆ、プルロール振幅は１．６（ウェブ張力に比例）であった。平均リターデーション値１４ｎｍ、標準偏差１．８ｎｍの４−ｆｔ幅、０．０１０インチ厚さのフィルム約２５０００フィートが生成した。比較として、慣用のカレンダー法で製造した厚さ０．０１０インチの艶出しポリカーボネートのような市販の「高品質」仕上げの通例の試料はリターデーションが３２５〜５００ｎｍであった。
【００５１】
本発明について詳細に記載し説明してきたが、これらは例示にすぎず、限定のためのものではない。本発明の技術的思想及び技術的範囲は特許請求の範囲によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の熱可塑性樹脂フィルムを製造するためにカレンダー仕上げロールスタックを通して熱可塑性樹脂メルトを押出す押出機を示す概略図である。
【図２】本発明の新規なカレンダーロールの概略拡大断面図Ａ−Ａ’である。
【図３】本発明の新規なカレンダーロールの成分部品の概略拡大断面図Ｂ−Ｂ’である。
【符号の説明】
【００５３】
２  押出機
６  熱可塑性樹脂
１１  熱可塑性樹脂メルト
１２  ニップ又はギャップ
１４  本発明の仕上げロール
２６  外側多層スリーブ
２８  中間弾性カバー
３０  内側スチールシェル
３２  外層
３４  中間層
３６  内層
【国際公開パンフレット】
2004526273.tif 000003
2004526273.tif 000004
2004526273.tif 000005
2004526273.tif 000006
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004526273.tif 000023
【国際調査報告】
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2004526273.tif 000025
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