熔融挤出成型赋形用的辊、熔融挤出成型赋形用的辊组装体以及熔融挤出成型方法

技术领域

本发明涉及熔融挤出成型赋形用的辊、熔融挤出成型赋形用的辊组装体以及熔融挤出成型方法。

背景技术

在进行热塑性树脂片的熔融挤出成型时，经常通过使用在表面具有微细结构的熔融挤出成型赋形用的辊，将其微细结构转印到片表面，由此对由热塑性树脂构成的片成型品的表面赋予各种功能。其中，在通过熔融挤出成型将表面具有微细结构的由热塑性树脂构成的片成型品成型时，宽度方向上的转印均匀性、特别是片成型品端部中的转印均匀性是大的问题。

通常，从T型模具、衣架型模具的模唇部流出的由熔融热塑性树脂构成的片(以下，有时简称为“片”)在熔融挤出成型赋形用的金属制的辊(以下有时称为“第一辊”)与按压用的加压辊(以下有时称为“第二辊”)之间被按压之前，即，在空气隙中，被空气冷却，片温度大幅降低。该温度降低的程度在片中央部和片端部差别很大，越靠近片端部越容易被冷却，因此温度降低大。因此，在片中央部和片端部，第一辊表面的微细结构的转印状态不同，导致片中央部和片端部的各项物性(例如，双折射率、厚度)的不均匀化。

作为用于防止这样的片宽度方向上的转印状态、各项物性的不均匀化的方法，可以列举使与第一辊接触的片的沿第一辊的轴线方向的温度变化不同的方法。通常，在第一辊的内部设置有用于控制第一辊的表面温度的载热体流路。然而，在从载热体流路到第一辊的表面的距离短的情况下，与从载热体流路到第一辊的表面的距离长的情况相比，与第一辊接触的片的温度变化更大。因此，通过使第一辊端部附近的从载热体流路到第一辊的表面的距离比第一辊中央部的从载热体流路到第一辊的表面的距离长，能够使与第一辊端部接触的片的部分的温度变化小于与第一辊中央部接触的片的部分的温度变化。其结果，能够在片中央部和片端部实现第一辊表面的微细结构的转印状态和各项物性的均匀化。

这样，为了使在第一辊中央部，缩短从载热体流路到第一辊的表面的距离，在第一辊端部延长从载热体流路到第一辊的表面的距离，例如，采用日本实开平6－001834号公报的图11和图12所公开的结构即可。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平6－001834号公报

发明内容

发明所要解决的课题

日本实开平6－001834号公报的图11和图12所公开的结构能够利用通过从第一辊的端面用切削钻打开载热体流路用的圆孔来制作得到的所谓的钻孔辊实现。然而，如果第一辊(熔融挤出成型赋形用的金属制的辊)的长度长，则利用这样的切削钻进行的加工极为困难。

因此，本发明的目的在于提供用于利用熔融挤出成型法将各项物性在中央部和端部尽量无差异的片成型品(膜成型品)成型的熔融挤出成型赋形用的辊、具备该熔融挤出成型赋形用的辊的熔融挤出成型赋形用的辊组装体、以及使用该熔融挤出成型赋形用的辊组装体的熔融挤出成型方法。

用于解决课题的方法

用于实现上述的目的的本发明的第一方式的熔融挤出成型赋形用的辊，其特征在于，其用于热塑性树脂的熔融挤出成型，该熔融挤出成型赋形用的辊包括：在内部设置有载热体流路的金属制的辊主体部、覆盖辊主体部的中央部分的表面的第一筒状部件、和覆盖辊主体部的两端部分的表面的第二筒状部件，

第一筒状部件由具有40W/m·K以上的热导率的第一金属材料制作，

第二筒状部件由具有20W/m·K以下的热导率的第二金属材料制作，

第一筒状部件与第二筒状部件的至少一部分接合在一起。

用于实现上述的目的的本发明的第二方式的熔融挤出成型赋形用的辊，其特征在于，其用于热塑性树脂的熔融挤出成型，该熔融挤出成型赋形用的辊包括：在内部设置有载热体流路且在两端部分的外表面设置有缺口部的辊主体部、和分别嵌合在辊主体部的两端部分的缺口部的筒状部件，

辊主体部由具有40W/m·K以上的热导率的第一金属材料制作，

筒状部件由具有20W/m·K以下的热导率的第二金属材料制作，

辊主体部的缺口部与筒状部件的至少一部分接合在一起。

此外，在本发明的第一方式或第二方式的熔融挤出成型赋形用的辊中，虽然没有限定，但作为第一金属材料的热导率的上限值可以举出100W/m·K，作为第二金属材料的热导率的下限值可以举出5W/m·K。

用于实现上述的目的的本发明的第一方式或第二方式的熔融挤出成型赋形用的辊组装体包括熔融挤出成型赋形用的辊(以下，为了方便有时称为“第一辊”)和与熔融挤出成型赋形用的辊对置的按压用辊(以下，为了方便有时称为“第二辊”)，

熔融挤出成型赋形用的辊(第一辊)由本发明的第一方式或第二方式的熔融挤出成型赋形用的辊构成。

用于实现上述的目的的本发明的第一方式或第二方式的熔融挤出成型方法，其特征在于，其为使用熔融挤出成型赋形用的辊组装体的熔融挤出成型方法，该熔融挤出成型赋形用的辊组装体包括熔融挤出成型赋形用的辊(第一辊)、和与熔融挤出成型赋形用的辊对置的按压用辊(第二辊)，熔融挤出成型赋形用的辊(第一辊)由本发明的第一方式或第二方式的熔融挤出成型赋形用的辊构成，

该熔融挤出成型方法，使从模具中挤出的熔融热塑性树脂在熔融挤出成型赋形用的辊(第一辊)与按压用辊(第二辊)之间通过，从而得到片成型品。此外，片成型品包括片、膜、膜成型品。

在本发明的第一方式的熔融挤出成型赋形用的辊、构成本发明的第一方式的熔融挤出成型赋形用的辊组装体的熔融挤出成型赋形用的辊、或者本发明的第一方式的熔融挤出成型方法中所使用的熔融挤出成型赋形用的辊(以下，有时将这些熔融挤出成型赋形用的辊统称为“本发明的第一方式的第一辊等”)中，第二筒状部件能够设为隔着第一筒状部件的延伸部覆盖辊主体部的两端部分的表面的方式。或者还能够设为第二筒状部件的表面被第一筒状部件的延伸部覆盖的方式。此外，能够将第二筒状部件与第一筒状部件的延伸部通过螺合来一体化，或者也能够通过热套法将第二筒状部件与第一筒状部件的延伸部一体化，还能够通过焊接将第二筒状部件与第一筒状部件的延伸部一体化。作为第二筒状部件和第一筒状部件的延伸部的壁厚的比，能够例示1：9至9：1。另外，作为第二筒状部件和第一筒状部件的延伸部的壁厚的合计，能够例示1mm至10mm。在重视本发明的第一方式的第一辊等的表面粗糙度的情况下，希望将第一筒状部件的延伸部配置在外侧。另外，在重视转印性的情况下，希望将第二筒状部件配置在外侧。这些能够根据本发明的第一方式的第一辊等所要求的规格、要求的不同而适当选择。

在包括以上说明的优选方式的本发明的第一方式的第一辊等中，能够设为至少在第一筒状部件的表面形成有镀层的构成。即，既可以设为在第一筒状部件的表面形成有镀层的构成，也可以设为在第一筒状部件和第二筒状部件的表面形成有镀层的构成。

另外，在本发明的第二方式的熔融挤出成型赋形用的辊、构成本发明的第二方式的熔融挤出成型赋形用的辊组装体的熔融挤出成型赋形用的辊或者本发明的第二方式的熔融挤出成型方法中所使用的熔融挤出成型赋形用的辊(以下，有时将这些熔融挤出成型赋形用的辊统称为“本发明的第二方式的第一辊等”)中，能够设为在辊主体部和筒状部件的表面形成有镀层的构成。

而且，在这些情况下，作为构成镀层的材料，可以列举例如镍磷合金或铜、镍、铬，能够用无电解镀敷法或电解镀敷法形成。更具体而言，镀层例如优选包含选自铜镀层、镍镀层、无电解镍磷镀层、电解镍磷镀层和铬镀层中的至少1种镀层。此外，在制作表面具有微细凹凸结构的第一辊时，优选由维氏硬度低、富于加工性的铜、镍构成镀层，而在要求高维氏硬度的情况下，优选由铬构成镀层。另外，在一并要求适度高的维氏硬度和微细加工性的情况下，优选由镍磷合金构成镀层。作为镀层的厚度，能够例示0.05mm至2.0mm。在包含上述的优选构成的本发明的第一方式或第二方式的第一辊等中，能够设为在镀层的表面形成有磨砂花纹、棱镜花纹或微透镜阵列花纹的方式。其中，能够通过喷砂、放电加工、化学蚀刻等的方法形成磨砂花纹。另外，能够通过利用金刚石车刀的切削等形成棱镜花纹或微透镜阵列花纹。或者还能够制成用于例如外装材等的装饰用的图案。在第一筒状部件和第二筒状部件的表面(本发明的第一方式的第一辊等)、或者辊主体部和筒状部件(本发明的第二方式的第一辊等)的表面上的镀层的形成或光学花纹加工既可以在辊主体部上安装第一筒状部件和第二筒状部件之前进行，也可以在辊主体部上安装筒状部件之前进行，也可以在安装后进行。但是，在辊主体部上安装第一筒状部件和第二筒状部件之前进行的情况下，或者在辊主体部上安装筒状部件之前进行的情况下，可能会由于镀层划伤、变质或热应变而导致圆柱度变差，因此，希望在辊主体部上安装第一筒状部件和第二筒状部件之后、或者在辊主体部上安装筒状部件之后进行。

根据情况，也可以使用第一辊作为镜面辊。即，能够设为镀层的表面为镜面的形态。而且，此时，优选在第一筒状部件和第二筒状部件的表面用镀敷法形成硬铬层(本发明的第一方式的第一辊等)，或者优选在辊主体部和筒状部件的表面用镀敷法形成硬铬层(本发明的第二方式的第一辊等)。硬铬层非常硬，研磨性优异，而且不易划伤。硬铬层的表面粗糙度优选至少设为0.2S以下(以算术平均表面粗糙度计为50nm以下)。在作为镜面辊使用的情况下，由于其研磨面被转印，所以能够进行非常平坦的平面片成型品的成型。即，由于不仅片端部的镜面转印性提高，而且容易将由片端部的缩幅引起的厚壁部压扁，所以能够进行整面均匀压制，相比于使用通常的镜面辊的情况，面精度进一步提高。

通常在热塑性树脂的熔融挤出成型中，从模具的模唇部流出的熔融热塑性树脂在即将与熔融挤出成型赋形用的辊接触之前的空气隙中缩幅，有时片成型品最端部会极端变厚到，用模唇开度的调整无法控制的地步。在精密赋形片成型品的成型中，片成型品最端部的厚壁部由于会成为转印阻碍因子，所以不优选。在现有的技术中，有时以不对该端部厚壁部加压的方式，在辊端部设置高低差，但在本发明的第一方式或第二方式的第一辊等中，在这样的辊端部不需要设置高低差。

此外，在包括以上说明的各种优选构成、形态的本发明的第一方式的第一辊等中，

第一筒状部件和第二筒状部件通过热套法安装在辊主体部上，

在将常温下的第一筒状部件和第二筒状部件的内径设为D_2-i、将常温下的辊主体部的外径设为D_1-o时，希望满足

0mm≤D_1-o－D_2-i≤0.4mm

优选满足

0.05mm≤D_1-o－D_2-i≤0.20mm。

其中，能够例示

辊主体部的外径D_1-o：200mm至800mm

第一筒状部件和第二筒状部件的壁厚：1mm至10mm。

其中，第一筒状部件和第二筒状部件的壁厚是指，在将常温下的第一筒状部件和第二筒状部件的外径设为D_2-o时，

(D_2-o－D_2-i)/2。

根据第一筒状部件和第二筒状部件的材质(热导率)的选择、第一筒状部件和第二筒状部件的壁厚的选择，能够通过第一筒状部件和第二筒状部件控制与第一辊接触的熔融热塑性树脂的冷却延迟效果的程度。在从常温到350℃的温度范围中，优选第一筒状部件和第二筒状部件的线膨张系数小于辊主体部的线膨张系数。这是因为在熔融挤出成型时需要将第一辊设在所要求的设定温度，为了防止由第一辊的温度上升导致的第一筒状部件和第二筒状部件的松动。但是，在第一筒状部件和第二筒状部件的线膨张系数大于辊主体部的线膨张系数、或为相同程度的情况下，通过将热套过盈量取得略微大些，能够防止第一筒状部件和第二筒状部件的松动，还能够将第一筒状部件和第二筒状部件的端部点焊于辊主体部来防止空转和脱落。

另外，在包括以上说明的各种优选构成、形态的本发明的第二方式的第一辊等中，

筒状部件由热套法安装于辊主体部，

将常温的筒状部件的内径设为D_2-i、将常温的辊主体部的缺口部的外径设为D_1-o时，希望满足

0mm≤D_1-o－D_2-i≤0.4mm

优选满足

0.05mm≤D_1-o－D_2-i≤0.20mm。

其中，能够例示

辊主体部的外径D_1-o：200mm至800mm

筒状部件壁厚：1mm至10mm。

此外，筒状部件的壁厚是指将常温时的筒状部件的外径设为D_2-o时，(D_2-o－D_2-i)/2。

根据辊主体部和筒状部件的材质(热导率)的选择、筒状部件的壁厚的选择，能够通过辊主体部和筒状部件控制与第一辊接触的熔融热塑性树脂的冷却延迟效果的程度。这是因为在熔融挤出成型时需要将第一辊设为所要求的设定温度，为了防止由第一辊的温度上升导致的筒状部件的松动。但是，在筒状部件的线膨张系数大于辊主体部的线膨张系数、或者为相同程度的情况下，通过将热套过盈量取得略微大些，能够防止筒状部件的松动，还能够将筒状部件的端部点焊于辊主体部来防止空转和脱落。

此外，在包括以上说明的各种优选构成、形态的本发明的第一方式或第二方式的第一辊等中，第一金属材料例如优选包括碳钢、铬钢、铬钼钢、铸铁或钨钢，更具体而言，例如，更优选包含作为结构用合金钢材的铬钼钢SCM440，第二金属材料优选例如包括镍钢、不锈钢、镍合金或钛(Ti)。另外，在本发明的第一方式的方式的第一辊等中，作为构成辊主体部的金属材料，从材料的强度和刚性的观点出发，优选从作为第一金属材料列举的材料中选择，即，辊主体部优选包括第一金属材料，进而从防止由线膨张系数等的热性质的不同造成的故障的发生的观点出发，希望由与第一筒状部件相同的金属材料构成。作为特别优选的材料，可以列举铬钼钢。但不限定于此，根据情况，也能够由具有比第一金属材料高的热导率的材料制作。各材料的常温时热导率如以下的表1所示。

[表1]

辊主体部的表面的加工精度越高越好，作为其径向跳动希望为1000分之10毫米以下，更优选为1000分之5毫米以下。关于辊主体部的表面的表面粗糙度，优选以抛光研磨加工设为至少0.4S左右。就本发明的第一方式的第一辊等而言，为了防止辊主体部的生锈，也可以设置10μm以下厚度的薄的镀层。另外，关于第一筒状部件和第二筒状部件的加工精度，与辊主体部同样，越高越好，但在第一筒状部件和第二筒状部件的情况下，不仅第一筒状部件和第二筒状部件的外径(D_2-o)，而且对于内径(D_2-i)也需要高的加工精度。就本发明的第二方式的第一辊等而言，关于筒状部件的加工精度，也与辊主体部同样，越高越好，但不仅筒状部件的外径(D_2-o)，而且对于内径(D_2-i)也需要高的加工精度。希望外径(D_2-o)、内径(D_2-i)一同，均将圆度抑制在1000分之5毫米以下、将圆柱度抑制在1000分之10毫米以下。

此外，在包括以上说明的各种优选的构成、形态的本发明的第一方式的第一辊等中，将使用熔融挤出成型赋形用的辊进行熔融挤出成型赋形的片成型品的宽度设为W₀，将第一筒状部件的长度设为X₁时，优选满足

W₀＞X₁，

或者满足

30mm≤W₀－X₁≤300mm。

另外，将第二筒状部件的长度设为X₂时，优选满足

30mm≤X₂≤300mm。

此外，优选满足

(X₁+2·X₂)＞W₀+30(mm)。

此外，第一筒状部件和第二筒状部件的合计的长度既能够设为与辊主体部的有效的长度相同，或者设为短于辊主体部的有效的长度。优选设为X₂的区域与片成型品的端部重叠30mm以上的状态。

另外，在包括以上说明的各种优选的构成、形态的本发明的第二方式的第一辊等中，将使用熔融挤出成型赋形用的辊所熔融挤出成型赋形的片成型品的宽度设为W₀，将辊主体部的缺口部与缺口部之间的辊主体部的部分的长度设为X₁时，优选满足

W₀＞X₁，

或者满足

30mm≤W₀－X₁≤300mm。

另外，将筒状部件的长度设为X₂时，优选满足

30mm≤X₂≤300mm。

进而，优选满足

(X₁+2·X₂)＞W₀+30(mm)。

优选设为X₂的区域与片成型品的端部重叠30mm以上的状态。

在本发明的第一方式的第一辊等中，为了设为第一筒状部件和第二筒状部件的至少一部分接合在一起的状态，例如，将相对于第二筒状部件的第一筒状部件的相对面与相对于第一筒状部件的第二筒状部件的相对面焊接即可，或者压接即可。具体而言，可以适当选择使第一筒状部件与第二筒状部件熔融、一体化的电弧焊接法等的焊接法；使第一筒状部件的相对面与第二筒状部件的相对面密合，施加热、压力，由此使原子彼此进行金属熔合而进行接合的电阻焊接、锻接、摩擦压接法等的压接法；使用比第一金属材料和第二金属材料的熔点低的合金的焊料，将第一筒状部件和第二筒状部件不使其熔融而以浸润现象接合的钎焊法等的方法。此外，在接合后，在接合部位产生高低差或隆起的情况下，对于第一筒状部件与第二筒状部件的接合部进行圆筒磨削或圆筒研磨，修正面精度即可。

另外，在本发明的第二方式的第一辊等中，为了设为辊主体部与筒状部件的至少一部分接合在一起的状态，例如，将相对于筒状部件的辊主体部的缺口部的相对面与相对于辊主体部的缺口部的筒状部件的相对面焊接即可，或者压接即可。具体而言，可以适当选择使辊主体部与筒状部件熔融、一体化的电弧焊接法等的焊接法；使辊主体部的相对面与筒状部件的相对面密合，施加热、压力，由此使原子彼此进行金属熔合而进行接合的电阻焊接、锻接、摩擦压接法等的压接法；使用比第一金属材料和第二金属材料的熔点低的合金的焊料，将辊主体部和筒状部件不使其熔融而以浸润现象进行接合的钎焊法等的方法。此外，在接合后，在接合部位产生高低差或隆起的情况下，对于辊主体部与筒状部件的接合部进行圆筒磨削或圆筒研磨，修正面精度即可。

在本发明的第一方式或第二方式的第一辊等中，辊主体部可以是通过切削钻从辊主体部的侧面将圆管状的载热体流路相对于轴方向平行地设置的所谓钻孔辊，也可以是亦被称为螺旋辊的、载热体流路呈螺旋状的二重管辊。此外，载热体流路的数量本质上为任意。作为载热体可以列举水、载热体油。

此外，在包括以上说明的各种优选形态、构成的本发明的第一方式或第二方式的熔融挤出成型方法中，能够设为所得到的片成型品的厚度为0.05mm至0.5mm的构成，在包括这样的构成的、包括以上说明的各种优选的形态、构成的本发明的第一方式或第二方式的熔融挤出成型赋形用的辊、熔融挤出成型赋形用的辊组装体或熔融挤出成型方法中，能够设为热塑性树脂为选自聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂、热塑性聚酯树脂、环状聚烯烃树脂、聚甲基－1－戊烯树脂中的热塑性树脂的构成，特别适合为聚碳酸酯树脂。此外，这些树脂中能够适当添加热稳定剂、脱模剂、UV吸收剂等的添加剂。而且，既可以设为所得到的片成型品为光扩散片的形态，或者也可以设为所得到的片成型品为增亮片的形态。此外，光扩散片通常形成有磨砂花纹，增亮片通常形成有棱镜花纹。

构成熔融挤出成型装置的熔融挤出成型机使用公知的熔融挤出成型机即可。熔融挤出成型机通常具备：

具有模具、用于将原料热塑性树脂塑化、熔融的加热料筒(也称为料桶)、以及

安装于加热料筒、用于向加热料筒供给原料热塑性树脂的料斗。作为适于在本发明的第一方式或第二方式的熔融挤出成型方法中使用的熔融挤出成型机，能够使用包括通风口式挤出机或串联式挤出机的公知的单螺杆挤出机、包括平行式双螺杆挤出机或锥式双螺杆挤出机的公知的双螺杆挤出机，模具的结构、构成、形式在本质上为任意，能够列举T型模具或衣架型模具。加热料筒通常由供给部(供料区)、压缩部(压缩区)、计量化部(测量区)构成，在计量化部的下游配置有模具，在供给部安装有料斗。根据使用的熔融挤出成型机，有时需要将加热料筒设为密闭结构，进行能够向加热料筒导入非活性气体的改造。被投入料斗的原料热塑性树脂在加热料筒的供给部以固体的状态被送至压缩部，在压缩部的前后进行原料热塑性树脂的增塑、熔融，在计量化部进行测量，通过模具被挤出。此外，在设置有排气口(通风口部)的情况下，可以将排气口(通风口部)设置在压缩部或其下游(例如，在压缩部与计量化部之间)。加热料筒、螺杆、料斗的形式、结构、构成在本质上为任意，能够使用公知的加热料筒、螺杆、料斗。

作为本发明中的辊组装体，可以使用适于成型厚度300μm以下的片成型品的、仅能够单面按压的薄物片成型品专用的成型装置，也可以使用适于成型厚度300μm以上的片成型品的、能够通过3根辊构成进行两面按压的厚物片成型品专用的成型装置。在片成型装置的情况下，辊配置可以为纵型规格也可以为横型规格，或者也可为其混合型。作为能够用作第二辊(按压辊)的辊，可以列举金属刚体辊、金属弹性辊、橡胶辊等。其中，金属弹性辊包括将金属外筒的厚度制成薄至2mm前后的辊、和在橡胶辊之上卷绕有薄的金属套管的辊等。

第一辊与第二辊的按压压(线压：将按压力除以片成型品的宽度得到的值)在辊刚性的允许范围内为任意，作为优选例，可以列举5～50kg/cm。第一辊的设定温度多设定为比使用树脂的玻璃化转变温度低10℃左右的温度，但根据由剥离不良引起的外观不良发生的程度，可以适当调整。

关于片成型品的成型速度也能够根据片成型品的厚度适当调整，但为了不引起因树脂冷却不足造成的转印不良现象的发生，优选2m/分钟至20m/分钟左右。在这样的速度区域中，本发明的熔融挤出成型赋形用的辊的冷却延迟效果最显著，容易实现转印性提高和剥离不良现象抑制的兼顾。

发明的效果

本发明的第一方式的第一辊等包括辊主体部以及第一筒状部件和第二筒状部件，规定了构成第一筒状部件的第一金属材料的热导率、构成第二筒状部件的第二金属材料的热导率。另外，本发明的第二方式的第一辊等包括辊主体部以及筒状部件，规定了构成辊主体部的第一金属材料的热导率、构成筒状部件的第二金属材料的热导率。因此，能够得到适于热塑性树脂的片成型品的制造的冷却速度。另外，由高热导率的第一金属材料制作第一筒状部件或辊主体部，由低热导率的第二金属材料制作第二筒状部件或筒状部件，因此，与第二筒状部件或筒状部件刚接触后的熔融热塑性树脂(片)的冷却被延迟，能够获得用于转印光学花纹等所需要的时间，因此使光学花纹等的转印率提高，并且即将脱离第一筒状部件或辊主体部之前的片成型品被充分冷却，因此能够有效防止片成型品中的剥离痕迹的发生。因此，能够得到各项物性在中央部和端部尽可能没有差异的片成型品(膜成型品)。

附图说明

图1A和图1B分别是实施例1的熔融挤出成型赋形用的辊的剖面示意图、以及表示模具和熔融挤出成型赋形用的辊组装体的配置的概念图。

图2是实施例2的熔融挤出成型赋形用的辊的剖面示意图。

图3A和图3B是实施例3的熔融挤出成型赋形用的辊及其变形例的剖面示意图。

图4A和图4B分别是实施例4的熔融挤出成型赋形用的辊和辊主体部的剖面示意图。

图5是表示测定使用实施例1和比较例1的熔融挤出成型赋形用的辊成型得到的片成型品的雾度值的结果的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图，根据实施例说明本发明，但本发明不限于实施例，实施例中的各种数值和材料为例示。

实施例1

实施例1涉及本发明的第一方式的熔融挤出成型赋形用的辊、熔融挤出成型赋形用的辊组装体和熔融挤出成型方法。图1A表示将实施例1的熔融挤出成型赋形用的辊(第一辊)1A用包含轴线的假想平面切断时的第一辊1A的剖面示意图，图1B表示模具和熔融挤出成型赋形用的辊组装体的配置状态的概念图。

实施例1的第一辊1A是在热塑性树脂的熔融挤出成型中使用的熔融挤出成型赋形用的辊，包括：

在内部设置有载热体流路11的金属制的辊主体部10、

覆盖辊主体部10的中央部分的表面的第一筒状部件12、和

覆盖辊主体部10的两端部分的表面的第二筒状部件13。

而且，第一筒状部件12由具有40W/m·K以上的热导率的第一金属材料制作，第二筒状部件13由具有20W/m·K以下的热导率的第二金属材料制作，第一筒状部件12和第二筒状部件13的至少一部分接合在一起。构成第一筒状部件12的第一金属材料、构成第二筒状部件13的第二金属材料具体地如以下的表2所示。

实施例1的熔融挤出成型赋形用的辊组装体，如图1B所示，包括上述的实施例1的第一辊1A和与第一辊1A对置的按压用的第二辊2。在实施例1中，第二辊2由氟树脂制的橡胶辊构成。

第一筒状部件12和第二筒状部件13通过热套法安装于辊主体部10。常温的第一筒状部件12及第二筒状部件13的内径D_2-i的值、常温的辊主体部10的外径D_1-o的值表示在以下的表2中。即，将热套过盈量设为0.1mm。另外，将第一筒状部件12和第二筒状部件13的壁厚设为7.00mm。此外，在实施例1时，将辊主体部10设为通过切削钻从辊主体部10的侧面相对于轴向平行地设置圆管状的载热体流路11的所谓钻孔辊。载热体流路11的条数在本质上是任意的。作为辊主体部10的载热体使用载热体油。此外，构成第一筒状部件12和第二筒状部件13的第一金属材料和第二金属材料的线膨张系数略微大于构成辊主体部10的金属材料的线膨张系数，但通过将热套过盈量取得略微大些，能够防止第一筒状部件12和第二筒状部件13的松动。根据情况，也可以将第二筒状部件13的端部点焊于辊主体部10来防止空转和脱落。

在将表面粗糙度研磨到约0.7S为止的第一筒状部件12和第二筒状部件13的表面，形成有镀层14、具体地形成厚度约0.1mm的电解镍镀层。在镀层14的表面进行抛光研磨后，根据喷砂法形成微细凹凸形状。在第一筒状部件12和第二筒状部件13的表面上的镀层14的形成和光学花纹加工在将第一筒状部件12和第二筒状部件13安装在辊主体部10上之后进行。使用有限会社Gluelabo制UV固化型树脂GLX18－73N(折射率：1.49)制作第一筒状部件12和第二筒状部件13的表面(镀层14)的透明复制品，测定其雾度值(浊度)，结果分别为86％和85％，两者的表面粗糙度基本相等。

在将使用熔融挤出成型赋形用的辊进行熔融挤出成型的片成型品的宽度设为W₀、将第一筒状部件12的长度设为X₁时，满足

W₀＞X₁。

或者满足

30mm≤W₀－X₁≤300mm。

另外，在将各第二筒状部件13的长度设为X₂时，满足

30mm≤X₂≤300mm。

进而，在将第二筒状部件13的长度设为X₂时，满足

(X₁+2·X₂)＞W₀+30(mm)。

将具体的X₁、X₂和W₀的值表示在以下的表2中。此外，第一筒状部件12和第二筒状部件13的合计的长度(X₁+2·X₂)与辊主体部10的面长相同。此外，优选设为X₂的区域与片成型品的端部重叠30mm以上的状态。

[表2]

构成辊主体部的金属材料

在实施例1中，作为热塑性树脂使用聚碳酸酯树脂(PC树脂、三菱工程塑料株式会社制聚碳酸酯树脂“Iupilon H3000”)。另外，在实施例1的熔融挤出成型方法中得到的片成型品(膜成型品)的公称厚度为130μm，宽度W₀如表2所示。得到的片成型品(膜成型品)是光扩散片(光扩散膜)，形成有磨砂花纹。

在实施例1中，使用公知的熔融挤出成型装置，使从模具挤出的熔融热塑性树脂从第一辊1A与第二辊2之间通过，由此对片状的熔融热塑性树脂施加压力，得到片成型品(膜成型品)。将成型条件表示在以下的表3中。

[表3]

作为比较例1，使用S45C制的筒状部件(尺寸与假想将实施例1的第一筒状部件12和第二筒状部件13一体化得到的筒状部件相同)，此外，与实施例1同样操作，制作第一辊。使用UV固化型树脂GLX18－73N制作筒状部件的表面(镀层)的透明复制品，测定其雾度值，结果为86％，确认到与实施例1基本相同的表面形状。然后，在与实施例1同样的条件下将片成型品(膜成型品)成型。

图5表示测定使用实施例1和比较例1的第一辊成型的片成型品的雾度值的结果。其中，在图5中，“A”表示使用实施例1的第一辊成型的结果，“B”表示使用比较例1的第一辊成型的结果。在实施例1中，成型的片成型品(膜成型品)中，没有发生剥离痕迹等的由从第一筒状部件12的脱模不良造成的外观不良，测定雾度值时，在中央部为71％至72％，在端部为70％至72％，在中央部和端部，雾度值几乎没有差别。另一方面，在比较例1中，成型的片成型品(膜成型品)虽然没有发生剥离痕迹等的由从筒状部件的脱模不良造成的外观不良，但在测定雾度值时，在中央部为71％至72％，在端部为67％至70％，在中央部和端部，确认到雾度值有约3％的差别。

如上所述，在实施例1中，由辊主体部10以及第一筒状部件12和第二筒状部件13构成第一辊1A，规定构成第一筒状部件12的第一金属材料的热导率、构成第二筒状部件13的第二金属材料的热导率，因此能够得到适于热塑性树脂的片成型品的制造的冷却速度。另外，由低热导率的第二金属材料制作第二筒状部件13，因此刚与第二筒状部件13接触后的熔融热塑性树脂(片)的冷却被延迟，能够获得用于转印光学花纹等所需要的时间，能够提高光学花纹等的转印率。而且，由于辊主体部10由第一金属材料制作，所以即将从第二筒状部件13脱离前的片成型品被充分冷却，因此能够有效防止片成型品中剥离痕迹的发生。而且，能够得到雾度值在中央部和端部没有差异的片成型品(膜成型品)。

实施例2

实施例2是实施例1的变形。图2表示将实施例2的熔融挤出成型赋形用的辊(第一辊)1B用包含轴线的假想平面切断时的第一辊1B的剖面示意图。

在实施例2中，将辊主体部20制成亦被称为螺旋辊的、载热体流路21呈螺旋状的二重管辊。实施例2的第一辊1B中的辊主体部20、以及第一筒状部件22和第二筒状部件23的规格如表2所示。与实施例1同样，第一筒状部件22和第二筒状部件23通过热套法安装于辊主体部20，将热套过盈量、第一筒状部件22和第二筒状部件23的壁厚设为与实施例1相同。在载热体流路21内设置有沿辊主体部20的轴线以螺旋状延伸的连续的隔壁(隔离壁)25。此外，隔壁25的数量本质上为任意。作为辊主体部20的载热体使用载热体油。

另外，在第一筒状部件22和第二筒状部件23的表面形成厚度约0.3mm的电解镍磷镀层24，通过利用金刚石车刀的切削加工，设置公称间距100μm、公称高度50μm、公称角度90度的棱镜花纹。与实施例1不同，作为第二辊2，使用实施了硬铬镀敷的金属弹性辊。

在实施例2中，与实施例1同样，使用聚碳酸酯树脂“IupilonH3000”。另外，在实施例2的熔融挤出成型方法中得到的片成型品(膜成型品)的公称厚度为300μm。所得到的片成型品(膜成型品)为增亮片(增亮膜)，形成有棱镜花纹。

在实施例2中，也使用公知的熔融挤出成型装置，使从模具挤出的熔融热塑性树脂通过第一辊1B与第二辊2之间，由此对片状的熔融热塑性树脂施加压力，得到片成型品(膜成型品)。成型条件表示在以下的表4中。

[表4]

成型的棱镜膜的外观良好。具体而言，成型的片成型品(膜成型品)的中央部的平均转印率为85％，端部的平均转印率为84％，确认到在中央部和端部，平均转印率几乎没有差别。另外，通过使片成型品的缘部的厚壁部分容易按压，可以看到转印率的相对提高。

作为比较例2，使用S45C制的筒状部件(尺寸与设想将实施例2的第一筒状部件22和第二筒状部件23一体化得到的筒状部件相同)，其他与实施例2同样，制作第一辊。然后，以与实施例2同样的条件将片成型品(膜成型品)成型。成型的片成型品(膜成型品)的中央部的平均转印率为83％，端部的平均转印率为80％，转印率相对低，确认到了平均转印率在中央部和端部有差别。

实施例3

实施例3是实施例1或实施例2的变形。图3A或图3B中表示熔融挤出成型赋形用的辊(第一辊)的剖面示意图。此外，图3A和图3B所示的第一辊1C是实施例1的第一辊的变形例。实施例3中，第二筒状部件13隔着第一筒状部件的延伸部12A覆盖辊主体部10的两端部分的表面。第一筒状部件的延伸部12A与辊主体部10相接，第二筒状部件13配置在第一筒状部件的延伸部12A上。具体而言，在第二筒状部件13的内表面和第一筒状部件的延伸部12A的外表面形成螺纹牙(未图示)，将第二筒状部件13与第一筒状部件的延伸部12A通过螺合而一体化。此外，第二筒状部件13与第一筒状部件的延伸部12A的一体化不限定于这样的方法。也可以通过热套法将第二筒状部件13与第一筒状部件的延伸部12A一体化，还可以通过焊接将第二筒状部件13与第一筒状部件的延伸部12A一体化。

使用图3A所示的实施例3的第一辊1C，进行成型。以下的表5表示第一辊1C等的规格，但辊主体部10由与第一筒状部件12相同的第一金属材料构成。此外，实施例3中，也与实施例2同样，在第一筒状部件12和第二筒状部件113的表面形成厚度约0.3mm的无电解镍磷镀层14，通过利用金刚石车刀的切削加工，遍及第一辊1C的长度700mm设置公称间距100μm、公称高度50μm、公称角度90度的棱镜花纹。与实施例1不同，作为第二辊2，与实施例2同样，使用实施了硬铬镀敷的金属弹性辊。

[表5]

构成辊主体部的金属材料

在实施例3中，作为热塑性树脂使用聚碳酸酯树脂(PC树脂、三菱工程塑料株式会社制聚碳酸酯树脂“Iupilon S3000”)。另外，实施例3的熔融挤出成型方法中得到的片成型品(膜成型品)的公称厚度为300μm。所得到的片成型品(膜成型品)是增亮片(增亮膜)，形成有棱镜花纹。

然后，在实施例3中，使用公知的熔融挤出成型装置，使从宽度800mm的模具挤出的熔融热塑性树脂从第一辊1C与第二辊2之间通过，由此对片状的熔融热塑性树脂施加压力，得到片成型品(膜成型品)。成型条件表示在以下的表6中。

[表6]

作为比较例3，使用SCM440制的筒状部件(尺寸与假设将实施例3的第一筒状部件12和第二筒状部件13一体化得到的筒状部件相同)，其他与实施例3同样，制作第一辊。然后，以与实施例3同样的条件将片成型品(膜成型品)成型。

在实施例3中，也使用公知的熔融挤出成型装置，将从模具挤出的熔融热塑性树脂在第一辊1C与第二辊2之间通过，由此对片状的熔融热塑性树脂施加压力，得到片成型品(膜成型品)。成型的棱镜膜的外观良好。具体而言，所成型的片成型品(膜成型品)的中央部的平均转印率为75％，端部的平均转印率为76％，平均转印率在中央部和端部几乎没有差别。另外，片成型品的缘部的厚壁部分容易按压，可以看到相对的转印率的提高。另一方面，在比较例3中，所成型的片成型品(膜成型品)的中央部的平均转印率为75％，端部的平均转印率为71％，确认到平均转印率在中央部和端部有大的差别。

除了以上的点，实施例3的熔融挤出成型赋形用的辊(第一辊)、熔融挤出成型赋形用的辊组装体以及使用该第一辊的熔融挤出成型方法，能够与实施例1或实施例2中说明的第一辊、熔融挤出成型赋形用的辊组装体以及使用该第一辊的熔融挤出成型方法同样进行，因此省略详细的说明。

此外，如图3B所示，第二筒状部件13的表面也能够设为由第一筒状部件的延伸部12B覆盖的形态。此外，在这样的形态中，第一筒状部件12的表面形成有镀层14。

实施例4

实施例4涉及本发明的第二方式的熔融挤出成型赋形用的辊、熔融挤出成型赋形用的辊组装体以及熔融挤出成型方法。图4A表示将实施例4的熔融挤出成型赋形用的辊(第一辊)1D用包含轴线的假想平面切断时的第一辊1D的剖面示意图，图4B表示辊主体部30的剖面示意图。此外，模具及熔融挤出成型赋形用的辊组装体的配置状态的概念图与图1B所示的相同。

实施例4的第一辊1D为在热塑性树脂的熔融挤出成型中使用的熔融挤出成型赋形用的辊，包括：

辊主体部30，其在内部设置有载热体流路11，在两端部分31的外表面设置有缺口部32；和

筒状部件33，其分别嵌合在辊主体部30的两端部分31的缺口部32。

而且，辊主体部30由具有40W/m·K以上的热导率的第一金属材料制作，筒状部件33由具有20W/m·K以下的热导率的第二金属材料制作，辊主体部30的缺口部32和筒状部件33的至少一部分接合在一起。构成辊主体部30的第一金属材料、构成筒状部件33的第二金属材料具体如以下的表7所示。

筒状部件33通过热套法安装于辊主体部30。以下的表7中表示常温的筒状部件33的内径D_2-i的值、常温的辊主体部30的缺口部32的外径D_1-o的值、常温的缺口部32与缺口部32之间的辊主体部30的部分30A的外径D’_1-o的值。即，将热套过盈量设为0.15mm。另外，将筒状部件33的壁厚设为8mm。此外，在实施例4中，也将辊主体部30制成通过切削钻从辊主体部30的侧面将圆管状的载热体流路11相对于轴方向平行地设置的所谓的钻孔辊。载热体流路11的条数本质上为任意。作为辊主体部30的载热体，使用载热体油。此外，构成筒状部件33的第二金属材料的线膨张系数略微大于构成辊主体部30的第一金属材料的线膨张系数，但通过将热套过盈量取得略微大些，能够防止筒状部件33的松动。根据情况，也可以将筒状部件33的端部点焊于辊主体部30，来防止空转和脱落。

在辊主体部30和筒状部件33的表面形成与实施例1的镀层同样的镀层14。另外，与实施例2同样，作为第二辊2，使用与实施例1的第二辊2同样的氟树脂制的橡胶辊。

将使用熔融挤出成型赋形用的辊进行熔融挤出成型赋形的片成型品的宽度设为W₀，将辊主体部30的缺口部32与缺口部32之间的辊主体部30的部分的长度设为X₁时，满足

W₀＞X₁。

或者，满足

30mm≤W₀－X₁≤300mm。

另外，将筒状部件33的长度设为X₂时，满足

30mm≤X₂≤300mm。

此外，满足

(X₁+2·X₂)＞W₀+30(mm)。

具体的X₁、X₂及W₀的值表示在以下的表7中。优选设为X₂的区域与片成型品的端部重叠30mm以上的状态。

[表7]

在实施例4中，作为热塑性树脂使用聚碳酸酯树脂(PC树脂、三菱工程塑料株式会社制聚碳酸酯树脂“Iupilon E2000”)。另外，实施例4的熔融挤出成型方法中得到的片成型品(膜成型品)的公称厚度为130μm，宽度W₀如表7所示。所得到的片成型品(膜成型品)与实施例1同样，为光扩散片(光扩散膜)，形成有磨砂花纹。

在实施例4中，也使用公知的熔融挤出成型装置，使从模具挤出的熔融热塑性树脂在第一辊1D与第二辊2之间通过，由此对片状的熔融热塑性树脂施加压力，得到片成型品(膜成型品)。将成型条件表示在以下的表8中。所得到的光扩散片(光扩散膜)的外观良好，雾度值在中央部和端部几乎没有差别。

[表8]

以上，根据优选的实施例说明了本发明，但本发明不限于这些实施例。实施例中说明的熔融挤出成型赋形用的辊、熔融挤出成型赋形用的辊组装体、熔融挤出成型装置的构成、结构、使用的材料、熔融挤出成型条件等为例示，可以适当变更。例如，能够将在实施例2中说明的镀层适用于实施例1、实施例4，也可以将实施例1中说明的镀层适用于实施例2～实施例3。

符号的说明

1A，1B，1C，1D···第一辊、2···第二辊、10，20，30···辊主体部、11，21···载热体流路、12，22···第一筒状部件、12A，12B···第一筒状部件的延伸部、13，23，113···第二筒状部件、14，24···镀层、25···隔壁、31···第一辊1D的两端部分、32···缺口部、33···筒状部件。