(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出し成形により得られた無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルムをベルトに密着させ、この透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトに密着させた状態で温度Ｔがm.p.−55℃＜Ｔ＜m.p.＋70℃（m.p.：熱可塑性樹脂フィルムの融点）となるように加熱して光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムとし、
引き続き、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトに密着させた状態で冷却し、
この後、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトから剥離する熱可塑性樹脂フィルムの製造方法において、
前記ベルトは、ポリイミド樹脂が被覆されたものであることを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項２】
押出し成形により得られた無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルムをベルトに密着させ、この透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトに密着させた状態で温度ＴがＴｇ＋30℃＜Ｔ＜Ｔｇ＋155℃（Ｔｇ：熱可塑性樹脂フィルムのガラス転移温度）となるように加熱して光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムとし、
引き続き、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトに密着させた状態で冷却し、
この後、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトから剥離する熱可塑性樹脂フィルムの製造方法において、
前記ベルトは、ポリイミド樹脂が被覆されたものであることを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法において、
前記無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルムをベルトに密着させる工程と、前記透明熱可塑性樹脂フィルムを加熱する工程と、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトから剥離する工程とをそれぞれ異なる場所で行い、前記ベルトを介してこれらの工程を連続的に行うことを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法において、
ベルト予熱用の第１のロールと、加熱用の第２のロールと、冷却用の第３のロールとを有してこれらの３個のロールの間にポリイミド樹脂が被覆された金属製無端ベルトが巻回され、この無端ベルトを介して前記第１のロールに対して熱可塑性樹脂フィルムを押圧する第４のロールが配置された装置を使用し、
押出し成形により得られた前記無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルムを前記無端ベルトと前記第４のロールとの間に導入し、この第４のロールにより前記熱可塑性樹脂フィルムを加圧して前記無端ベルトに密着させ、
次に、前記無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルムを前記無端ベルトに密着させた状態で前記第２のロールに移動させ、ここでこの熱可塑性樹脂フィルムを第２のロールにより温度Ｔがm.p.−55℃＜Ｔ＜m.p.＋70℃又はＴｇ＋30℃＜Ｔ＜Ｔｇ＋155℃となるように加熱して光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムとし、
引き続き、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記無端ベルトに密着させた状態で前記第３のロールに移動させ、ここでこの光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを第３のロールにより冷却し、
この後、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記無端ベルトから剥離することを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の熱可塑性樹脂フィルムの製造方法において、
前記装置における第１のロールと、第２のロールとの間に金属製無端ベルトが通過する浴槽を追加して設け、
前記無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルムを前記無端ベルトに密着させた状態で前記浴槽中を通過させ、ここで加熱した液体により温度Ｔがm.p.−55℃＜Ｔ＜m.p.＋70℃又はＴｇ＋30℃＜Ｔ＜Ｔｇ＋155℃となるように加熱して光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムとすることを特徴とする熱可塑性樹脂フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出し成形により得られた熱可塑性樹脂フィルムの製造方法に関し、得られたフィルムは、液晶ディスプレー用ガラス基板等の電子部品材料、等として利用できる。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、液晶ディスプレー用基板としては、薄い板ガラスが使用されている。このような板ガラスは、液晶ディスプレー用基板に要求される強度等の力学的特性だけではなく、光学的異方性がないという特性も兼ね備えている。
しかし、ノート型パソコンに代表される携帯型電子機器用のディスプレーには、これらの特性に加えて軽量性も要求されている。
【０００３】
これら３つの特性を同時に満たせる材料として、プラスチック材料の使用が考えられる。そして、プラスチック材料の中でも、透明性と力学的特性の優れたポリカーボネート樹脂の使用が最も好ましい。
通常の押出し成形法（溶融ダイキャスト法）で得られたプラスチックフィルム（又はシート）は、無延伸、無配向のものとされている。包装分野等においては、無配向フィルムとして充分通用するようなものであっても、僅かな異方性でも問題となる液晶ディスプレー用基板としては充分ではなく、このような異方性が除去されたものでなければ実用にはならない。
【０００４】
なお、溶媒に可溶な樹脂（例えば、ポリカーボネート）であれば、流延法により完全無配向のフィルムを製造できるが、厚肉フィルムの製造が困難であるうえ、生産性も極めて悪く、また残留溶媒の処理の問題もある。
また、前記溶融ダイキャスト法により得られた準無配向のフィルムを加熱処理することにより、光学的異方性を除去することが考えられる。しかし、分子鎖が流動しやすくなる融点付近では同時にフィルムのメルトダウンが生じるため、実際上は融点付近での異方性除去に効果的な熱処理は困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、フィルムの融点付近の熱処理を支障なく連続的に行うことができる熱可塑性樹脂フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、押出し成形により得られた無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルムをベルトに密着させ、この透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトに密着させた状態で温度Ｔがm.p.−55℃＜Ｔ＜m.p.＋70℃（m.p.：熱可塑性樹脂フィルムの融点）となるように加熱して光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムとし、引き続き、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトに密着させた状態で冷却し、この後、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトから剥離する製造方法において、前記ベルトは、ポリイミド樹脂が被覆されたものであることを特徴とする。
本発明の第２発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、押出し成形により得られた無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルムをベルトに密着させ、この透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトに密着させた状態で温度ＴがＴｇ＋30℃＜Ｔ＜Ｔｇ＋155℃（Ｔｇ：熱可塑性樹脂フィルムのガラス転移温度）となるように加熱して光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムとし、引き続き、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトに密着させた状態で冷却し、この後、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトから剥離する熱可塑性樹脂フィルムの製造方法において、前記ベルトは、ポリイミド樹脂が被覆されたものであることを特徴とする。
【０００７】
熱可塑性樹脂フィルムを加熱する際の温度Ｔがm.p.−55℃より低い場合、本発明に係る熱処理の効果が充分に得られなくなる。また、温度Ｔがm.p.＋70℃より高い場合、熱処理時に樹脂の劣化が起こり、フィルムにヤケが発生する。
【００１０】
前記ベルトに被覆されたポリイミド樹脂の厚さは任意であるが、１〜1000μｍが好ましい。１μｍより薄い場合、被覆されたポリイミド樹脂の耐久性が悪くなる。また、1000μｍより厚い場合、熱伝導性が悪化し、ベルト側からの温度制御が困難になる。このポリイミド樹脂によって、熱可塑性樹脂フィルムのベルトからの剥離性が高まる。
【００１１】
本発明の第３発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、第１又は第２発明のいずれかにおいて、前記無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルムをベルトに密着させる工程と、前記透明熱可塑性樹脂フィルムを加熱する工程と、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記ベルトから剥離する工程とをそれぞれ異なる場所で行い、前記ベルトを介してこれらの工程を連続的に行うことを特徴とする。
即ち、前記３工程が行われる場所を３個所として、熱可塑性樹脂フィルムが密着されるベルトをこれらの３個所間で循環させることにより、本発明の連続的な熱処理が可能になる。
【００１２】
本発明の第４発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、第１〜第３発明のいずれかにおいて、ベルト予熱用の第１のロールと、加熱用の第２のロールと、冷却用の第３のロールとを有してこれらの３個のロールの間にポリイミド樹脂が被覆された金属製無端ベルトが巻回され、この無端ベルトを介して前記第１のロールに対して熱可塑性樹脂フィルムを押圧する第４のロールが配置された装置を使用し、押出し成形により得られた前記無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルムを前記無端ベルトと前記第４のロールとの間に導入し、この第４のロールにより前記熱可塑性樹脂フィルムを加圧して前記無端ベルトに密着させ、次に、前記無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルムを前記無端ベルトに密着させた状態で前記第２のロールに移動させ、ここでこの熱可塑性樹脂フィルムを第２のロールにより温度Ｔがm.p.−55℃＜Ｔ＜m.p.＋70℃又はＴｇ＋30℃＜Ｔ＜Ｔｇ＋155℃となるように加熱して光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムとし、引き続き、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記無端ベルトに密着させた状態で前記第３のロールに移動させ、ここでこの光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを第３のロールにより冷却し、この後、前記光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムを前記無端ベルトから剥離することを特徴とする。
【００１３】
前記金属製無端ベルトの材質は、例えばステンレス、チタン合金等とすることができる。
この無端ベルトの厚さは任意であるが、0.3 〜1.5mm が好ましく、より好ましくは0.5 〜0.8mm とする。0.3 mmより薄い場合、ベルトの強度が低下して耐久性が悪化する。また、1.5mm より厚い場合、加熱、冷却の効率が悪くなり、製造コストが上昇する上、このベルトが巻回されたロールの径が大きくなって装置が大型化する。
【００１４】
前記金属製無端ベルトに被覆されたポリイミド樹脂の厚さの条件は、第２発明に記載した通りである。
前記第４のロールの少なくとも表面側の材質は、無端ベルトと熱可塑性樹脂フィルムとの間のエアの噛み込みを防ぐため、耐熱樹脂、例えばシリコーンゴムとするのが好ましい。
前記無端ベルトの移動速度は、加熱速度、加熱時間にもよるが、0.1〜10.0m/  minが好ましい。0.1m/minより遅いと、樹脂の（半）溶融によるフィルムの変形が目立つようになり、また生産性の点からも好ましくない。一方、生産上は速い方が好ましいが、10.0m/minより速いと、光学的異方性の除去には充分な処理速度ではなくなる。
【００１５】
前記フィルムの熱可塑性樹脂としては、例えばポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、等の光学的に透明なフィルムに成形可能な樹脂の使用が好ましい。
この第４発明において、前記第１〜第３のロールの少なくとも３本のロールを有していればよく、必要に応じて、例えば第４のロールを有していてもよい。
【００１６】
本発明の第５発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法は、第４発明において、前記装置における第１のロールと、第２のロールとの間に金属製無端ベルトが通過する浴槽を追加して設け、前記無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルムを前記無端ベルトに密着させた状態で前記浴槽中を通過させ、ここで加熱した液体により温度Ｔがm.p.−55℃＜Ｔ＜m.p.＋70℃又はＴｇ＋30℃＜Ｔ＜Ｔｇ＋155℃となるように加熱して光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムとすることを特徴とする。
前記浴槽中に入れる液体としては、金属製無端ベルトと熱可塑性樹脂フィルムに影響を与えないものが好ましく、鉱油、シリコーンオイル、等を選ぶことができる。
本発明のよれば、ロールによる加熱と比べて、浴液による加熱の方が熱可塑性樹脂フィルムに対する加熱効率が良くなり、処理速度を速めることができる。
【００１７】
本発明の場合、前記浴槽中の液体だけで透明熱可塑性樹脂フィルムを前記所定温度に加熱してもよく、又は更に第２のロールによりフィルムを加熱するようにしてもよい。
なお、本発明の第１〜第５発明においては、熱可塑性樹脂のフィルムとしているが、シートと呼ばれているものも単に相対的な厚さの違いだけであるため、概念的に含み得る。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１を参照して本発明の第１実施形態に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法を説明する。
先ず、本実施形態において使用する熱処理装置の構成を説明する。
この熱処理装置は、互いに離れて配置された第１〜第３のロール11,12,13と、これらの３個のロール11〜13の間に巻回された金属製無端ベルト14と、この無端ベルト14を介して第１のロール11と当接する第４のロール15と、この無端ベルト14を介して第３のロール13と当接する第５のロール16とを備えて構成されている。
【００１９】
前記第１のロール11は、熱可塑性樹脂フィルム17の予熱用であり、100 〜400 ℃に温度調節できる加熱手段（図示せず）を有している。
前記第２のロール12は、熱可塑性樹脂フィルム17の加熱用であり、100 〜 400℃に温度調節できる加熱手段（図示せず）を有している。
前記第３のロール13は、熱可塑性樹脂フィルム17の冷却用であり、30〜 200℃に温度調節できる冷却手段（図示せず）を有している。
【００２０】
前記第１〜第３のロール11〜13の少なくとも１個のロールには、ロールの回転駆動手段が連結されている。
前記第４のロール15は、その外周面に沿ってシリコーンゴム18が被覆されたものである。この第４のロール15は、無端ベルト14を介して第１のロール11に対して熱可塑性樹脂フィルム17を押圧するように配置されている。この押圧力は、線圧で9.8N/cm 〜980.0N/cm である。
【００２１】
前記無端ベルト14は、ステンレス製である。この無端ベルト14の厚さは、0.3 〜1.5mm である。
前記金属製無端ベルト14の表面にはポリイミド樹脂が層状に被覆されており、このポリイミド樹脂層の厚さは１〜1000μｍである。
【００２２】
このポリイミド樹脂の被覆は、任意の手段で行うことができる。例えば、無端ベルト14にポリイミド酸液を塗布した後、加熱乾燥して溶媒の除去と共にイミド転化を行う。この被覆工程の際、閉環水等の蒸発によるボイドの形成を防ぐため、前記乾燥は80〜180℃で20〜60分間加熱して溶媒を除去した後、250〜400℃で
20〜60分間加熱してイミド転化を行うという段階的乾燥が好ましい。
【００２３】
次に、この熱処理装置を使用した熱可塑性樹脂フィルム17の製造方法を説明する。
図１に示すように、先ず、押出し成形により得られた無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルム17を無端ベルト14と第４のロール15との間に導入してこの無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルム17を第１のロール11により予熱すると共に、この第４のロール15により熱可塑性樹脂フィルム17を無端ベルト14に密着させる。
【００２４】
次に、この無延伸の透明熱可塑性樹脂フィルム17を無端ベルト14に密着させた状態で無端ベルト14の移動と共に第２のロール12に移動させ、ここでこの熱可塑性樹脂フィルム17を第２のロール12により温度Ｔがm.p.−55℃＜Ｔ＜m.p.＋70℃又はＴｇ＋30℃＜Ｔ＜Ｔｇ＋155℃となるように加熱して光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムとする。m.p.は熱可塑性樹脂フィルム17の融点、Ｔｇは熱可塑性樹脂フィルム17のガラス転移温度である。
【００２５】
引き続き、光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルム17を無端ベルト14に密着させた状態で無端ベルト14の移動と共に第３のロール13に移動させ、ここでこの光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルム17を第３のロール13により冷却する。
この後、無端ベルト14に密着している熱可塑性樹脂フィルム17を無端ベルト14から剥離して熱処理された光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルム17を得る。
【００２６】
［第２実施形態］
図１に示すように、本実施形態の製造方法で使用する装置では、第１実施形態における第１のロール11と、第２のロール12との間に金属製無端ベルト14が通過する浴槽19を追加して設けておく。この浴槽19は、浴液を加熱する加熱手段を有している。装置のその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００２７】
この装置を使用した熱可塑性樹脂フィルム17の製造方法では、第１実施形態と同様に、熱可塑性樹脂フィルム17を無端ベルト14に密着させた後、このフィルム17を無端ベルト14に密着させた状態で浴槽19中を通過させ、ここで加熱した液体により温度Ｔがm.p.−55℃＜Ｔ＜m.p.＋70℃又はＴｇ＋30℃＜Ｔ＜Ｔｇ＋155℃となるように加熱して光学的異方性のない透明熱可塑性樹脂フィルムとする。
そして、熱可塑性樹脂フィルム17を無端ベルト14から剥離した後、エタノール等でフィルム17を洗浄する。
【００２８】
【実施例】
［実施例１］
上記第１実施形態において、具体的条件を下記の通りとして熱可塑性樹脂フィルム17の熱処理を行った。
熱可塑性樹脂フィルム……ポリカーボネートフィルム（ロールキャスト法により製造されたもの）。厚さ:300μｍ、Ｔｇ：145℃、m.p.：230℃。
第１のロールの直径……600mm。
第２のロールの直径……600mm。
第３のロールの直径……600mm。
第４のロールの直径……150mm。
【００２９】
第１のロールの温度……180℃。
第２のロールの温度……230℃。
第３のロールの温度……100℃。
無端ベルトの厚さ  ……0.5mm。
無端ベルトの幅    ……500mm。
無端ベルトのポリイミド樹脂の厚さ……30μｍ。
第４のロールによる線圧……200N/cm。
無端ベルトの移動速度……２m/min。
【００３０】
本実施例によれば、ポリイミド樹脂が被覆された金属製無端ベルト14を使用し、第４のロール15により熱可塑性樹脂フィルム17を無端ベルト14に密着させた後、この熱可塑性樹脂フィルム17を第２のロール12により温度Ｔがm.p.−55℃＜Ｔ＜m.p.＋70℃又はＴｇ＋30℃＜Ｔ＜Ｔｇ＋155℃となるように加熱して熱可塑性樹脂フィルムを熱処理したため、光学的異方性の全くない透明ポリカーボネートフィルムが得られた。この光学的異方性が全くないことは、偏光板により確認した。
【００３１】
［実施例２］
上記第２実施形態において、加熱の具体的条件を下記の通りとして熱可塑性樹脂フィルム17の熱処理を行った。その他の製造条件は、実施例１と同じである。なお、第２ロール12でのフィルムの加熱は行っていない。
ポリカーボネートフィルムの厚さ……500μｍ。
第１のロールの温度……170℃。
浴液              ……シリコーンオイル。
浴液の加熱温度    ……180℃。
【００３２】
本実施例によれば、無端ベルト14に密着した熱可塑性樹脂フィルム17を浴液により前記温度範囲内で熱処理したため、フィルムの厚さが厚い場合でも、効率的な熱処理ができ、光学的異方性の全くない透明ポリカーボネートフィルムが得られた。
【００３３】
［実施例３］
上記第２実施形態において、加熱の具体的条件を下記の通りとして熱可塑性樹脂フィルム17の熱処理を行った。その他の製造条件は、実施例１と同じである。
第１のロールの温度……170℃。
浴液              ……シリコーンオイル。
浴液の加熱温度    ……300℃。
本実施例によっても、実施例２と同様に、光学的異方性の全くない透明ポリカーボネートフィルムが得られた。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法によれば、フィルムの融点付近の熱処理を支障なく連続的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る熱可塑性樹脂フィルムの製造方法において使用する熱処理装置の概略図である。
【符号の説明】
11  第１のロール
12  第２のロール
13  第３のロール
14  金属製無端ベルト
15  第４のロール
17  熱可塑性樹脂フィルム
18  シリコーンゴム
19  浴槽
【図１】
0003759825.tif 000002