JP5123654B2 - 押出樹脂板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、押出樹脂板の製造方法に関し、より詳細には、外観に優れた押出樹脂板の製造方法に関する。

熱可塑性樹脂からなる押出樹脂板は、照明や看板、建材や電気製品、携帯電話や液晶テレビやモニター等の光学用途等、極めて広い範囲で利用されている。一般に、熱可塑性樹脂からなる押出樹脂板の製造には、第１ロールと第２ロールとの間に溶融熱可塑性樹脂を挟み込んで、順次冷却しながら板状に成形する。冷却の際には、ゆっくりと冷却を行い平面化させる必要もあるため、２本のロール以降に３本目以降のロールを順次セットして、できるだけ押出樹脂板に歪みが残らないような工夫もなされている。

例えば、外周部に金属製薄膜を備えた弾性ロールを第１ロール、高剛性の金属ロールを第２ロールとするロール構成がある（特許文献１参照）。この第１，第２ロール間に溶融熱可塑性樹脂を挟み込むと、前記弾性ロールの弾性変形を利用して押出樹脂板に歪みが残るのを抑制することができる。第１，第２ロール間に挟み込まれた熱可塑性樹脂は、第２ロールに巻き掛けられた状態で、さらに第２ロールと、高剛性の金属ロールからなる第３ロールとの間に挟み込まれた後、第３ロールに巻き掛けられる。

一方、前記製造方法では、熱可塑性樹脂を溶融状態でロールに接触させながら冷却することになるため、熱可塑性樹脂をロールに均一に密着させないと、タッチミスと呼ばれるムラが押出樹脂板の表面に残ってしまい、外観が悪くなる傾向があった。この傾向は、厚みの薄い押出樹脂板を成形する場合に顕著である。

すなわち、押出樹脂板は厚みが薄くなるほど冷却されやすい状態になる。厚みの薄い押出樹脂板を成形する場合、第１，第２ロール間に挟み込まれた後の熱可塑性樹脂は、第２ロールに巻き掛けられた状態で、該第２ロールの回転により第３ロールへ搬送される過程において、表面が冷却されて硬くなり、これにより第３ロールに均一に密着されず、その結果、ムラが押出樹脂板の表面に残ってしまい、外観が悪くなる。この問題は、特に厚さが２ｍｍ以下の薄い押出樹脂板を成形する場合に顕著である。

特許第３１９４９０４号公報（第１図および第５図）

本発明の課題は、外観に優れた押出樹脂板の製造方法および該方法によって得られる押出樹脂板を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）ダイから押出される溶融熱可塑性樹脂を、第１ロールと第２ロールとの間に挟み込み、前記第２ロールに巻き掛けた状態で、さらに第２ロールと第３ロールとの間に挟み込んで成形・冷却する、熱可塑性樹脂からなる押出樹脂板の製造方法であって、前記第１ロールおよび第３ロールが、高剛性の金属ロールであり、前記第２ロールが、外周部に金属製薄膜を備えた弾性ロールであることを特徴とする押出樹脂板の製造方法。
（２）前記弾性ロールは、略円柱状の軸ロールと、この軸ロールの外周面を覆うように配置された円筒形の金属製薄膜と、前記軸ロールと金属製薄膜との間に封入された流体とを備えており、前記流体を温度制御することによって、前記弾性ロールを温度制御可能に構成した前記（１）記載の押出樹脂板の製造方法。
（３）前記第１〜第３ロールの表面温度（Ｔｒ）を、押出樹脂板を構成する熱可塑性樹脂の熱変形温度（Ｔｈ）に対して、（Ｔｈ−２０℃）≦Ｔｒ≦（Ｔｈ＋２０℃）の範囲内にする前記（１）または（２）記載の押出樹脂板の製造方法。
（４）押出樹脂板の厚さが２ｍｍ以下である前記（１）〜（３）のいずれかに記載の押出樹脂板の製造方法。

本発明によれば、ダイから押出される溶融熱可塑性樹脂を、まず、高剛性の金属ロールからなる第１ロールと、外周部に金属製薄膜を備えた弾性ロールからなる第２ロールとの間に挟み込む。このとき、前記弾性ロールが溶融熱可塑性樹脂を介して金属ロールの外周面に沿って凹状に弾性変形する。これにより、金属ロールおよび弾性ロールは、溶融熱可塑性樹脂に対して面接触で圧着するので、これらロール間に挟み込まれた溶融熱可塑性樹脂は面状に均一加圧され、樹脂板内に歪が残留するのを抑制することができる。

そして、第１，第２ロール間に挟み込まれた後の熱可塑性樹脂を、前記第２ロールに巻き掛けた状態で、さらに第２ロールと第３ロールとの間に挟み込んで成形・冷却する。このとき、本発明では、第２ロールが前記弾性ロールからなる。したがって、第１，第２ロール間に挟み込まれた後の熱可塑性樹脂が、第２ロールに巻き掛けられた状態で第３ロールへ搬送される過程において、表面が冷却されて硬くなっていたとしても、前記弾性ロールからなる第２ロールと、高剛性の金属ロールからなる第３ロールとの間に挟み込まれることによって面状に均一加圧され、これにより第２，第３ロール間に挟み込んだ後の熱可塑性樹脂を第３ロールに均一に密着させることができ、歪やムラ等の発生が抑制された平滑な押出樹脂板を得ることができる。

特に、本発明を、前記（４）のように厚さが２ｍｍ以下である押出樹脂板を得るのに適用すると、本発明の有用性がより向上する。

本発明の押出樹脂板は、熱可塑性樹脂からなる。該熱可塑性樹脂としては、溶融加工可能な樹脂なら特に制限はなく、例えばポリ塩化ビニル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、直鎖低密度ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、セルロースアセテート樹脂、エチレン−ビニルアセテート樹脂、アクリル−アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリル−塩素化ポリエチレン樹脂、エチレン−ビニルアルコール樹脂、フッ素樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、脂環構造含有エチレン性不飽和単量体単位を含有する樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂等の汎用またはエンジニアリングプラスチックの他に、ポリ塩化ビニル系エラストマー、塩素化ポリエチレン、エチレン−アクリル酸エチル樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、熱可塑性ポリエステルエラストマー、アイオノマー樹脂、スチレン・ブタジエンブロックポリマー、エチレン−プロピレンゴム、ポリブタジエン樹脂、アクリル系ゴム等のゴム状重合体が挙げられ、これらは１種または２種以上をブレンドして用いてもよい。

これらの樹脂の中で、光学特性の良好なメタクリル酸メチル単位を５０質量％以上含むメタクリル酸メチル系樹脂、上述のメタクリル酸メチル系樹脂１００重量部にゴム状重合体を１００重量部以下添加した樹脂組成物、スチレン単位を５０質量％以上含むスチレン系樹脂、上述のスチレン系樹脂１００重量部にゴム状重合体を１００重量部以下添加した樹脂組成物、芳香族ポリカーボネート樹脂、脂環構造含有エチレン性不飽和単量体単位を含有する樹脂から選ばれたものが好ましい。

メタクリル酸メチル単位を５０質量％以上含むメタクリル酸メチル系樹脂は、単量体単位としてメタクリル酸メチル単位を含む重合体であり、メタクリル酸メチル単位の含有量は５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上であり、１００質量％であってもよい。メタクリル酸メチル単位が１００質量％の重合体は、メタクリル酸メチルを単独で重合させて得られるメタクリル酸メチル単独重合体である。

また、かかるメタクリル酸メチル重合体は、メタクリル酸メチルと共重合し得る単量体との共重合体であってもよい。メタクリル酸メチルと共重合し得る単量体としては、メタクリル酸メチル以外のメタクリル酸エステル類も挙げられる。かかるメタクリル酸エステル類としては、例えばメタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル等が挙げられる。また、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸、アクリル酸等の不飽和酸類、クロロスチレン、ブロモスチレン等のハロゲン化スチレン類、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等のアルキルスチレン類等の置換スチレン類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等も挙げられる。かかる単量体は、それぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

本発明におけるゴム状重合体とは、アクリル系多層構造重合体もしくは５〜８０重量部のゴム状重合体にエチレン性不飽和単量体、なかでもアクリル系不飽和単量体９５〜２０重量部をグラフト重合したグラフト共重合体等がある。

アクリル系多層構造重合体は、ゴム弾性の層またはエラストマーの層を２０〜６０重量部を内在させるものであって、最外には硬質層を有するもので、最内層として硬質層をさらに含む構造のものでも良い。

ゴム弾性の層またはエラストマーの層とは、ガラス転移点(Ｔｇ)が２５℃未満のアクリル系重合体の層であり、低級アルキルアクリレートおよびメタクリレート、低級アルコキシアクリレート、シアノエチルアクリレート、アクリルアミド、ヒドロキシ低級アルキルアクリレート、ヒドロキシ低級メタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸等のモノエチレン性不飽和単量体の１種以上をアリルメタクリレートや前述の多官能単量体で架橋させた重合体からなる。

硬質層とは、Ｔｇが２５℃以上のアクリル系重合体の層であり、炭素数１〜４個のアルキル基を有するアルキルメタクリレートを単独または主成分とし、他のアルキルメタクリレートやアルキルアクリレート、スチレン、置換スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の共重合可能な単官能単量体の重合体からなり、さらに多官能単量体を加えて重合させた架橋重合体でも構わない。

このようなゴム状重合体としては、例えば特公昭５５−２７５７６号公報または特開平６−８０７３９号公報や特開昭４９−２３２９２号公報等に記載のものが該当する。

５〜８０重量部のゴム状重合体にエチレン性不飽和単量体を９５〜２０重量部グラフト重合したグラフト共重合体は、ゴム状重合体として例えばポリブタジエンゴム、アクリロニトリル／ブタジエン共重合体ゴム、スチレン／ブタジエン共重合体ゴム等のジエン系ゴム、ポリブチルアクリレート、ポリプロピルアクリレート、ポリ−２−エチルヘキシルアクリレート等のアクリル系ゴム、およびエチレン／プロピレン／非共役ジエン系ゴム等を用いることができる。このゴム状重合体にグラフト共重合するのに用いられるエチレン性単量体およびそれらの混合物としては、例えばスチレン、アクリロニトリル、アルキル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらのグラフト共重合体としては、例えば特開昭５５−１４７５１４号公報や特公昭４７−９７４０号公報等に記載のものを用いることができる。

ゴム状重合体の分散割合は、メタクリル酸メチル系またはスチレン系樹脂１００重量部に対して、０〜１００重量部、好ましくは３〜５０重量部である。１００重量部を超えると、押出樹脂板の剛性が低下するので好ましくない。

スチレン単位を５０質量％以上含むスチレン系樹脂は、スチレン系単官能単量体単位を主成分とする重合体、例えば５０質量％以上含む重合体であって、スチレン系単官能単量体の単独重合体であってもよいし、スチレン系単官能単量体およびこれと共重合可能な単官能単量体の共重合体であってもよい。

スチレン系単官能単量体とは、例えばスチレンのほか、クロロスチレン、ブロモスチレン等のハロゲン化スチレン類、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等アルキルスチレン類等の置換スチレン等のような、スチレン骨格を有し、ラジカル重合可能な二重結合を分子内に１個有する化合物である。

かかるスチレン系単官能単量体と共重合可能な単官能単量体とは、ラジカル重合可能な二重結合を分子内に１個有し、この二重結合でスチレン系単官能単量体と共重合可能な化合物であって、例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等のアクリル酸エステル類、アクリロニトリル等が挙げられ、メタクリル酸メチル等のメタクリル酸エステル類が好ましく用いられ、それぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用いられる。

芳香族ポリカーボネート樹脂は、通常二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法、溶融エステル交換法で反応させて得られたものの他、カーボネートプレポリマーを固相エステル交換法により重合させたもの、または環状カーボネート化合物の開環重合法により重合させて得られるものである。

ここで使用される二価フェノールの代表的な例としては、ハイドロキノン、レゾルシノール、４，４’−ジヒドロキシジフェニル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス｛（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチル）フェニル｝メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称ビスフェノールＡ）、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモ）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（３−イソプロピル−４−ヒドロキシ）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−フェニル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３−メチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３−ジメチルブタン、２，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチルペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−イソプロピルシクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝フルオレン、α，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｏ−ジイソプロピルベンゼン、α，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼン、α，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン、１，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−５，７−ジメチルアダマンタン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシジフェニルケトン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテルおよび４，４’−ジヒドロキシジフェニルエステル等が挙げられ、これらは単独または２種以上を混合して使用できる。

なかでもビスフェノールＡ、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３−メチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３−ジメチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチルペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンおよびα，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼンからなる群より選ばれた少なくとも１種のビスフェノールより得られる単独重合体または共重合体が好ましく、特に、ビスフェノールＡの単独重合体および１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンとビスフェノールＡ、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝プロパンおよびα，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼンから選択される少なくとも１種の二価フェノールとの共重合体が好ましく使用される。

カーボネート前駆体としては、例えばカルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等が使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメート等が挙げられる。

脂環構造含有エチレン性不飽和単量体単位を含有する樹脂とは、例えばノルボルネン系重合体やビニル脂環式炭化水素系重合体等が挙げられる。重合体の繰り返し単位中に脂環式構造を含有するのが特徴であり、脂環式構造は、主鎖および／または側鎖のいずれに有していても良い。光透過性の観点から、主鎖に脂環式構造を含有するものが好ましい。

こうした脂環式構造を含有する重合体樹脂の具体例としては、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素系重合体、およびこれらの水素添加物等が挙げられる。これらの中でも、光透過性の観点から、ノルボルネン系重合体水素添加物、ビニル脂環式炭化水素系重合体またはその水素化物等が好ましく、ノルボルネン系重合体水素添加物がより好ましい。

なお、本発明に使用される熱可塑性樹脂には、目的に応じて、例えば光拡散剤や艶消し剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、耐衝撃剤、高分子型帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、滑剤、染料、顔料等を加えても何ら問題はない。

前記熱可塑性樹脂からなる本発明の押出樹脂板は、次のようして製造することができる。以下、本発明にかかる押出樹脂板の製造方法の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかる押出樹脂板の製造方法を示す概略説明図である。図２は、本実施形態にかかるロール構成を示す概略断面説明図である。

本実施形態の押出樹脂板は、通常の押出成形法により製造することができる。すなわち、図１に示すように、基材となる熱可塑性樹脂を押出機１および／または押出機２で加熱して溶融混練しながら、ダイ３から板状に押出しを行う。

押出樹脂板を複層構造とする場合には、共押出成形法により製造することができる。すなわち、例えば押出機１から基材となる熱可塑性樹脂を、押出機２から積層したい別の熱可塑性樹脂をそれぞれ共押出しすればよい。共押出しするには、各熱可塑性樹脂をそれぞれ別個の押出機１，２で加熱して溶融混練しながら、共押出成形用のダイ３から押出し、積層一体化すればよい。

押出機１，２としては、例えば一軸押出機、二軸押出機等が挙げられる。なお、押出機の数は２台に限定されるものではなく、３台以上の複数台にしてもよい。ダイ３としては、通常、Ｔダイが用いられ、熱可塑性樹脂を単層で押出す単層ダイの他、フィードブロックダイ、マルチマニホールドダイ等のように、それぞれ独立して押出機１，２から圧送された２種以上の熱可塑性樹脂を積層して共押出しする多層ダイ等を採用することができる。

上記のようにしてダイ３から押出される溶融熱可塑性樹脂４を、略水平方向に対向配置された３本の冷却ロール５間に通し、成形・冷却する。３本の冷却ロール５は、溶融熱可塑性樹脂４の引取り方向（矢印Ａに示す方向）に沿って順に第１，第２，第３ロールで構成されている。本実施形態では、図２に示すように、高剛性の金属ロール６ａ，６ｂを第１，第３ロール、外周部に金属製薄膜９を備えた弾性ロール、すなわち金属弾性ロール７を第２ロールとする。第１〜第３ロールは、少なくとも１つのロールがモータ等の回転駆動手段に接続されており、各ロールが所定の周速度で回転するように構成されている。

高剛性の金属ロール６ａ，６ｂとしては、特に限定されるものではなく、従来から押出成形で使用されている通常の金属ロールを採用することができる。具体例としては、ドリルドロールやスパイラルロール等が挙げられる。金属ロール６ａ，６ｂの表面状態は、例えば鏡面であってもよく、模様や凹凸等があってもよい。

金属弾性ロール７は、第１，第２ロール間に挟み込まれた後の熱可塑性樹脂が巻き掛けられる、巻き掛けロールである。金属弾性ロール７は、略円柱状の回転自在に設けられた軸ロール８と、この軸ロール８の外周面を覆うように配置され、熱可塑性樹脂に接触する円筒形の金属製薄膜９とを備えており、これら軸ロール８と金属製薄膜９との間には流体１０が封入されており、これにより金属弾性ロール７は弾性を示すことができる。前記軸ロール８は、特に限定されるものではなく、例えばステンレス鋼等からなる。

金属製薄膜９は、例えばステンレス鋼等からなり、その厚さとしては２〜５ｍｍ程度が好ましい。この金属製薄膜９は、屈曲性や可撓性等を有しているのが好ましく、溶接継ぎ部のないシームレス構造が好ましい。このような金属製薄膜９を備えた金属弾性ロール７は、耐久性に優れると共に、金属製薄膜９を鏡面化すれば通常の鏡面ロールと同様の取り扱いができ、金属製薄膜９に模様や凹凸を付与すればその形状を転写できるロールになるので、使い勝手がよい。

この金属製薄膜９が軸ロール８の両端部で固定され、軸ロール８と金属製薄膜９との間に流体１０が封入される。流体１０としては、例えば水、油等が挙げられる。この流体１０を温度制御することによって、金属弾性ロール７を温度制御可能にすることができる。これにより、後述する第１〜第３ロールの表面温度（Ｔｒ）と、押出樹脂板を構成する熱可塑性樹脂の熱変形温度（Ｔｈ）とを所定の関係に調整しやすくなり、生産能力を向上させることができる。

前記温度制御には、例えばＰＩＤ制御やＯＮ−ＯＦＦ制御等の公知の制御方法を採用することができる。流体１０に代えて、空気等の気体を用いることもできる。

このような金属ロール６ａ，６ｂからなる第１，第３ロールと、金属弾性ロール７からなる第２ロールとを用いることによって、外観に優れた本実施形態にかかる押出樹脂板１１を得ることができる。すなわち、ダイ３から押出される溶融熱可塑性樹脂４を、まず、金属ロール６ａからなる第１ロールと、金属弾性ロール７からなる第２ロールとの間に挟み込むと、金属弾性ロール７が溶融熱可塑性樹脂４を介して金属ロール６ａの外周面に沿って凹状に弾性変形し、金属弾性ロール７と金属ロール６ａとが溶融熱可塑性樹脂４を介して所定の接触長さＬ１で接触する。これにより、金属弾性ロール７および金属ロール６ａは、溶融熱可塑性樹脂４に対して面接触で圧着するようになり、これらロール間に挟み込まれた溶融熱可塑性樹脂４は面状に均一加圧されるので、樹脂板内に歪が残留するのを抑制することができる。

前記接触長さＬ１としては、得られる押出樹脂板１１に歪が残留するのを抑制することができる長さであればよい。したがって、金属弾性ロール７は、該金属弾性ロール７が弾性変形した際にこのような接触長さＬ１を形成することができる程度の弾性を備えていればよい。前記接触長さＬ１としては、１〜２０ｍｍ、好ましくは１〜１０ｍｍ、より好ましくは１〜７ｍｍであるのがよい。前記接触長さＬ１を所定の値にするには、例えば金属製薄膜９の厚み、流体１０の封入量等を調整することによって任意に行うことができる。

そして、第１，第２ロール間に挟み込まれた後の熱可塑性樹脂を、第２ロールに巻き掛けた状態で、さらに第２ロールと第３ロールとの間に挟み込んで成形・冷却する。ここで、本実施形態では、第２ロールが金属弾性ロール７からなる。したがって、第１，第２ロール間に挟み込まれた後の熱可塑性樹脂が、第２ロールに巻き掛けられた状態で第３ロールへ搬送される過程において、表面が冷却されて硬くなっていたとしても、金属弾性ロール７からなる第２ロールと、金属ロール６ｂからなる第３ロールとの間に挟み込まれることによって面状に均一加圧され、これにより第２，第３ロール間に挟み込んだ後の熱可塑性樹脂を第３ロールに均一に密着させることができ、歪やムラ等の発生が抑制された平滑な押出樹脂板１１を得ることができる。

金属弾性ロール７と金属ロール６ｂとの接触長さＬ２は、第２，第３ロール間に挟み込んだ後の熱可塑性樹脂を第３ロールに均一に密着させることができる長さであればよい。したがって、金属弾性ロール７は、該金属弾性ロール７が弾性変形した際に、前記接触長さＬ１と共に、接触長さＬ２を形成することができる程度の弾性を備えていればよい。前記接触長さＬ２としては、１〜２０ｍｍ、好ましくは１〜１０ｍｍ、より好ましくは１〜７ｍｍであるのがよい。

ここで、溶融熱可塑性樹脂４を第１〜第３ロール間にそれぞれ挟み込んで成形する際には、溶融熱可塑性樹脂４を冷却固化前ないし冷却固化させる過程で各ロール間に挟み込む必要がある。具体的には、第１〜第３ロールの表面温度（Ｔｒ）を、熱可塑性樹脂の熱変形温度（Ｔｈ）に対して、（Ｔｈ−２０℃）≦Ｔｒ≦（Ｔｈ＋２０℃）、好ましくは（Ｔｈ−１５℃）≦Ｔｒ≦（Ｔｈ＋１０℃）、より好ましくは（Ｔｈ−１０℃）≦Ｔｒ≦（Ｔｈ＋５℃）の範囲とすることが望ましい。なお、前記熱可塑性樹脂の熱変形温度（Ｔｈ）としては、特に限定されるものではないが、通常、６０〜２００℃程度である。熱可塑性樹脂の熱変形温度（Ｔｈ）は、ＡＳＴＭ Ｄ−６４８に準拠して測定される温度である。

特に、押出樹脂板１１の厚さを２ｍｍ以下にする場合には、前記特定の温度範囲を採用するのが好ましい。すなわち、第１，第２ロール間に挟み込まれた後の熱可塑性樹脂が、第２ロールに巻き掛けられた状態で第３ロールへ搬送される過程において、表面が冷却されて硬くなっていたとしても、表面温度（Ｔｒ）が前記特定の温度範囲に設定された第２，第３ロール間に挟み込まれることによって、表面が硬くなった熱可塑性樹脂が適度に軟化された状態で面状に均一加圧されるので、第２，第３ロール間に挟み込んだ後の熱可塑性樹脂を第３ロールに確実に均一密着させることができる。

一方、表面温度（Ｔｒ）が（Ｔｈ−２０℃）よりも低い温度になると、ロールから樹脂が剥がれやすくなり、タッチミスが発生しやすくなる。表面温度（Ｔｒ）が（Ｔｈ＋２０℃）よりも高い温度になると、ロールから樹脂が均一に剥がれにくくなり、タッチマークと呼ばれるロール剥離時の衝撃による幅方向の線が発生しやすくなる。

なお、本発明では異種材料を積層した複層樹脂板も対象としており、この場合の表面温度（Ｔｒ）については、熱変形温度（Ｔｈ）が最も高い樹脂を基準とする。

第３ロールに均一密着された熱可塑性樹脂は、該第３ロールに巻き掛けられた後、図示しない引取りロールにより引取られ、これにより押出樹脂板１１を得る。押出樹脂板１１の厚さとしては２ｍｍ以下、好ましくは０．０４〜１．２ｍｍ、より好ましくは０．０６〜１．０ｍｍであるのがよい。厚さが０．０４ｍｍ未満であると、第３ロールへの密着を行うと剥離しにくくなり、第３ロールに巻きつきやすくなり、２ｍｍを超えると、樹脂板として取り扱うことが困難となる。押出樹脂板１１の厚さは、ダイ３から押し出される溶融熱可塑性樹脂４の厚み、各ロールの間隔等により調整することができる。

次に、本発明にかかる押出樹脂板の製造方法の他の実施形態について説明する。図３は、本実施形態にかかるロール構成を示す概略断面説明図である。なお、図３においては、前述した図１，図２と同一の構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。

図３に示すように、本実施形態にかかる３本の冷却ロールは、高剛性の金属ロール６ａ，６ｂを第１，第３ロール、金属弾性ロール１５を第２ロールとする。金属弾性ロール１５は、略円柱状の回転自在に設けられた軸ロール１６の外周面を、円筒形の金属製薄膜１７で被覆したものである。

軸ロール１６は、例えばシリコンゴム等のゴムからなるゴムロールであり、これにより金属弾性ロール１５は弾性を示すことができる。前記ゴムの硬度を調整することによっても、前記接触長さＬ１，Ｌ２を所定の値にすることができる。

金属製薄膜１７は、例えばステンレス鋼等からなり、その厚さとしては０．２〜１ｍｍ程度が好ましい。

金属弾性ロール１５を温度制御可能に構成するには、例えばバックアップ冷却ロールを金属弾性ロール１５に取り付ければよい。その他の構成は、前記した一実施形態と同様であるので、説明を省略する。

以上、本発明にかかるいくつかの実施形態について説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において種々の改善や変更が可能である。例えば第３ロール以降に複数本のロールを設け、第３ロールに巻き掛けた熱可塑性樹脂を順次、次のロールとの間に挟み込み、巻き掛けるようにしてもよい。

以下、実施例を挙げて本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例で使用した押出装置の構成は、次の通りである。

押出機１：スクリュー径１００ｍｍ、一軸、ベント付き（日立造船（株）製）。
押出機２：スクリュー径３５ｍｍ、一軸、ベント付き（日立造船（株）製）。
フィードブロック：２種２層分配（日立造船（株）製）。
ダイ３：Ｔダイ、リップ幅１５００ｍｍ、リップ間隔１ｍｍ（日立造船（株）製）。
ロール：横型、面長１６００ｍｍ、径３００ｍｍφの冷却ロール３本。

押出機１，２、ダイ３を図１に示すように配置し、フィードブロックを所定位置に配置した。ついで、３本の冷却ロールを、溶融熱可塑性樹脂４の引取り方向（矢印Ａに示す方向）に沿って順に第１，第２，第３ロールとし、各ロールを以下のように構成した。

＜ロール構成１＞
図２に示した構成をロール構成１とした。具体的には、第１〜第３ロールを以下のように構成した。
（第１，第３ロール）
表面状態を鏡面にしたステンレス鋼製のスパイラルロールを高剛性の金属ロール６ａ，６ｂとし、これを第１，第３ロールとした。
（第２ロール）
軸ロール８の外周面を覆うように金属製薄膜９を配置し、軸ロール８と金属製薄膜９との間に流体１０を封入した金属弾性ロール７を第２ロールとした。軸ロール８、金属製薄膜９および流体１０は、次の通りである。
軸ロール８：ステンレス鋼製
金属製薄膜９：厚さ２ｍｍのステンレス鋼製の鏡面金属スリーブ
流体１０：油であり、この油を温度制御することによって、金属弾性ロール７を温度制御可能にした。より具体的には、温度調節機のＯＮ−ＯＦＦ制御により前記油を加熱、冷却して温度制御可能にし、軸ロール８と金属製薄膜９との間に循環させた。
なお、金属弾性ロール７と金属ロール６ａとの接触長さＬ１、金属弾性ロール７と金属ロール６ｂとの接触長さＬ２は、いずれも４ｍｍにした。

＜ロール構成２＞
第１〜第３ロールを、いずれも高剛性の金属ロール（表面状態を鏡面にしたステンレス鋼製のスパイラルロール）とした。

＜ロール構成３＞
高剛性の金属ロール６ａを第２ロール、金属弾性ロール７を第１ロールにした以外は、前記ロール構成１と同様に構成した。すなわち、温度制御可能な金属弾性ロール７を第１ロール、高剛性の金属ロール６ａ，６ｂを第２，第３ロールとした。

以下の実施例および比較例で使用した熱可塑性樹脂は、次の通りである。
樹脂１：芳香族ポリカーボネートのみの重合体（住友ダウ（株）製の「カリバー３０１−１０」）。熱変形温度（Ｔｈ）は１４０℃。
樹脂２：メタクリル酸メチル／アクリル酸メチル＝９８／２（重量比）の共重合体。熱変形温度（Ｔｈ）は１００℃。
樹脂３：メタクリル酸メチル／アクリル酸メチル＝９６／４（重量比）の共重合体７０重量％に下記参考例で得たアクリル系多層弾性体を３０重量％含有させたアクリル樹脂系組成物。熱変形温度（Ｔｈ）は１００℃。

［参考例］
（ゴム状重合体の製造）
特公昭５５−２７５７６号の実施例に記載の方法に準拠して、三層構造からなるアクリル系多層弾性体を製造した。具体的には、まず、内容積５Ｌのガラス製反応容器に、イオン交換水１７００ｇ、炭酸ナトリウム０．７ｇ、過硫酸ナトリウム０．３ｇを仕込み、窒素気流下で撹拌後、ペレックスＯＴ−Ｐ((株)花王製)４．４６ｇ、イオン交換水１５０ｇ、メチルメタクリレート１５０ｇ、アリルメタクリレート０．３ｇを仕込んだ後、７５℃に昇温し１５０分間撹拌を続けた。

続いてブチルアクリレート６８９ｇ、スチレン１６２ｇ、アリルメタクリレート１７ｇの混合物と過硫酸ナトリウム０．８５ｇ、ペレックスＯＴ−Ｐ７．４ｇとイオン交換水５０ｇの混合物を別の入口から９０分間にわたり添加し、さらに９０分間重合を続けた。

重合を完了後、さらにメチルアクリレート３２６ｇ、エチルアクリレート１４ｇの混合物と過硫酸ナトリウム０．３４ｇを溶解させたイオン交換水３０ｇを別々の口から３０分間にわたって添加した。

添加終了後、さらに６０分間保持し重合を完了した。得られたラテックスを０．５％塩化アルミニウム水溶液に投入して重合体を凝集させた。これを温水にて５回洗浄後、乾燥してアクリル系多層弾性体を得た。

［実施例１および比較例１］
＜押出樹脂板の作製＞
表１に示す種類の樹脂を押出機１にて溶融混練し、フィードブロックおよびダイ３の順に供給した。そして、ダイ３から押出された溶融熱可塑性樹脂４を、表１に示すロール構成の第１〜第３ロール間に通して成形・冷却し、表１に示す厚さの押出樹脂板を得た。

なお、表１中の「ロール構成」の「第２，第３ロール間」の欄において、「圧着」は、第１，第２ロール間に挟み込んだ後の熱可塑性樹脂を、第２ロールに巻き掛けた状態で、さらに第２，第３ロール間に挟み込んで成形・冷却したことを示す。また、表１中の「第１ロール表面温度」、「第２ロール表面温度」および「第３ロール表面温度」は、いずれもロールの表面温度を実測した値である。

［実施例２および比較例２、３］
樹脂層Ａとして、表１に示す種類の樹脂を押出機１にて溶融混練し、フィードブロックに供給した。一方、樹脂層Ｂとして、表１に示す種類の樹脂を押出機２にて溶融混練し、フィードブロックに供給した。押出機１からフィードブロックに供給される樹脂層Ａが主層となり、押出機２からフィードブロックに供給される樹脂層Ｂが表層（片面／上側）となるように、共押出成形を行った。

そして、ダイ３から押出された溶融熱可塑性樹脂４を、表１に示すロール構成の第１〜第３ロール間に通して成形・冷却し、表１に示す厚さの２層構造からなる押出樹脂板を得た。なお、表１中の押出機１，２における「厚み」は、樹脂層Ａ，Ｂの各厚みを示している。また、表１中の「総厚み」は、得られた押出樹脂板の総厚みを示している。

＜評価＞
得られた各押出樹脂板（実施例１、２および比較例１〜３）について、第３ロールへの密着状態と、押出樹脂板の外観評価を行った。各評価方法を以下に示すと共に、その結果を表１に示す。

（第３ロールへの密着状態）
押出成形中に第３ロールへの熱可塑性樹脂の密着状態を目視で確認した。なお、判定基準は以下のものを用いた。
○：第３ロールに均一に密着していた
△：部分的に第３ロールから浮きあがっていた
×：第３ロールにほとんど密着していなかった

（外観）
得られた押出樹脂板の状態を目視で確認した。なお、判定基準は以下のものを用いた。
○：両面とも平滑で問題なし
△：ほとんど平滑であるが、一部に凹みや模様あり
×：筋や凹みが確認される

表１から明らかなように、実施例１、２では、第２，第３ロール間に挟み込んだ後の熱可塑性樹脂を第３ロールに均一に密着させることができ、歪やムラ等の発生が抑制された平滑な押出樹脂板が得られた。

一方、比較例１、２では、ロール構成が２、すなわち溶融熱可塑性樹脂を３本の金属ロール間に挟み込みながら成形・冷却したために、各金属ロールが熱可塑性樹脂に対して面接触で圧着できず、第３ロールへの密着状態も均一ではなかったために、押出樹脂板の外観が劣るものになったと推察される。

第１ロールを弾性ロールとした比較例３では、第２，第３ロール間に挟み込んだ後の熱可塑性樹脂を第３ロールに均一に密着させることができず、得られた押出樹脂板は外観に劣るものであった。

本発明の一実施形態にかかる押出樹脂板の製造方法を示す概略説明図である。 本発明の一実施形態にかかるロール構成を示す概略断面説明図である。 本発明の他の実施形態にかかるロール構成を示す概略断面説明図である。

符号の説明

１，２ 押出機
３ ダイ
４ 溶融熱可塑性樹脂
５ 冷却ロール
６ａ，６ｂ 金属ロール
７，１５ 金属弾性ロール
８，１６ 軸ロール
９，１７ 金属製薄膜
１０ 流体
１１ 押出樹脂板

Claims (4)

1. ダイから押出される溶融熱可塑性樹脂を、第１ロールと第２ロールとの間に挟み込み、前記第２ロールに巻き掛けた状態で、さらに第２ロールと第３ロールとの間に挟み込んで成形・冷却する、熱可塑性樹脂からなる押出樹脂板の製造方法であって、
   前記第１ロールおよび第３ロールが、高剛性の金属ロールであり、前記第２ロールが、外周部に金属製薄膜を備えた弾性ロールであることを特徴とする押出樹脂板の製造方法。
2. 前記弾性ロールは、略円柱状の軸ロールと、この軸ロールの外周面を覆うように配置された円筒形の金属製薄膜と、前記軸ロールと金属製薄膜との間に封入された流体とを備えており、
   前記流体を温度制御することによって、前記弾性ロールを温度制御可能に構成した請求項１記載の押出樹脂板の製造方法。
3. 前記第１〜第３ロールの表面温度（Ｔｒ）を、押出樹脂板を構成する熱可塑性樹脂の熱変形温度（Ｔｈ）に対して、（Ｔｈ−２０℃）≦Ｔｒ≦（Ｔｈ＋２０℃）の範囲内にする請求項１または２記載の押出樹脂板の製造方法。
4. 押出樹脂板の厚さが２ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載の押出樹脂板の製造方法。

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