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用于生產擠出樹脂板的方法

文檔序號:4433406閱讀:289來源:國知局

專利名稱::用于生產擠出樹脂板的方法
技術領域
:本發明涉及用于生產擠出樹脂板的方法,具體涉及用于生產具有優異外觀的擠出樹脂板。
背景技術
:熱塑性樹脂制成的擠出樹脂板已經用于極為廣泛的各種應用,例如照明設備、標志牌、建筑材料、家用電器和包括便攜式電話、液晶電視和監視器的光學應用。一般地,在熱塑性樹脂制成的擠出樹脂板的生產過程中,熔融的熱塑性樹脂成型為板狀形式,同時通過將其在兩個輥之間擠壓來對其加壓和冷卻。在該過程中,如果冷卻速率過高,則在所生產的樹脂板內會殘留有應變。因此,已經制造了在第二輥之后提供一個或更多的輥并進行逐步加壓和冷卻操作的裝置,以盡可能減少殘留在擠出樹脂板內的應變。例如,日本專利申請特開平11(1999)-235747公開了一種用于熱塑性樹脂壓力成型的具有三個相互接觸的輥的輥配置。在該輥配置中,第一輥是在其外周表面上具有金屬薄膜的彈性輥,第二和第三輥是高剛性金屬輥。當使用該輥配置時,首先利用第一和第二輥使熔融的熱塑性樹脂壓力成型,然后將其在第二和第三輥之間進一步壓力成型并同時巻繞在第二輥上,隨后將熱塑性樹脂巻繞在第三輥上。據報道,在上述用于生產擠出樹脂板的方法中,由于第一輥在壓力成型過程中發生彈性變形,所以在擠出樹脂板中沒有殘留有應變。然而,當熔融狀態的熱塑性樹脂接觸輥時,樹脂冷卻并同時形成表面。因此,如果樹脂板與輥的接觸不均勻,則在擠出的樹脂板表面上會殘留有稱為"接觸缺陷"(touchingerror)的不規則性,因此外觀傾向于變差。當形成厚度小的擠出樹脂板時,這種傾向變得顯著。也就是說,擠出樹脂板越薄,則板越有可能冷卻。當利用第一和第二輥壓力成型的擠出樹脂板薄時,樹脂板的表面在到達第三輥并同時巻繞在第二輥上之前冷卻硬化,因此樹脂板的表面將不能與第三輥均勻地緊密接觸。因此,在擠出樹脂板的表面會留下不規則性,導致外觀變差。當形成厚度為2mm或更薄的擠出樹脂板時,該問題尤其明顯。簡單地提高第二輥或第三輥的溫度以防止擠出樹脂板迅速冷卻將導致例如樹脂板需要時間冷卻和擠出樹脂板難以從輥上剝離的問題。結果,生產效率可能下降。
發明內容本發明的一個目的是提供一種用于生產具有優異外觀的擠出樹脂板的方法。本發明人為了解決前述問題進行了認真研究。結果,他們發現了由以下配置構成的解決手段,從而完成了本發明。(1)一種用于生產擠出樹脂板的方法,包括使熱塑性樹脂熱熔融,然后將其通過模擠出形成板狀;利用第一和第二輥使擠出的熔融熱塑性樹脂壓力成型;和利用第二和第三輥使成型的樹脂進一步壓力成型,并同時將成型的樹脂巻繞在第二輥上,其中第一輥是具有金屬外周表面的輥,第二輥是高剛性金屬輥,第三輥是在其外周表面上具有金屬薄膜的彈性輥。(2)根據前述項(1)所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中由于彈性輥沿金屬輥的外周表面彈性凹陷變形,同時熔融熱塑性樹脂插入在其間,使得金屬輥和彈性輥與熔融熱塑性樹脂在壓力下成為面接觸,因而夾在彈性輥和金屬輥之間的熔融熱塑性樹脂被均勻地面(Areally)擠壓。(3)根據前述項(1)所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中將第二和第三輥的表面溫度(Tr)調節為(Th-20。C)《Tr《(Th+20。C),其中Th是構成該擠出樹脂膜的熱塑性樹脂的熱變形溫度。(4)根據前述項(1)所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中第二輥和第三輥的接觸長度是1~15mm。(5)根據前述項(1)所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中第二輥和第三輥之間的擠壓線性壓力為l~70kgf/cm。(6)根據前述項(1)所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中第三輥包括幾乎實心的圃柱形芯輥、設置為覆蓋該芯輥外周表面的空心圓柱形金屬薄膜和封閉在芯輥和金屬薄膜之間的流體。(7)根據前述項(1)所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中第一輥是在其外周表面上具有金屬薄膜的彈性輥。(8)根據前述項(1)所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中將第一至第三輥的表面溫度(Tr)調節為(Th-20。C)《TrS(Th+20。C),其中Th是構成該擠出樹脂膜的熱塑性樹脂的熱變形溫度。(9)根據前述項(1)所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中擠出樹脂板具有2mm或更薄的厚度。圖l是顯示根據本發明一個實施方案的用于生產擠出樹脂板的方法的示意圖2是顯示根據本發明一個實施方案的輥配置的截面示意圖;以及圖3是顯示根據本發明另一實施方案的輥配置的截面示意圖。具體實施例方式本發明的擠出樹脂板由熱塑性樹脂制成。不受任何具體限制,該熱塑性樹脂可以是能夠進行熔融加工的任意樹脂,例如通用塑料或工程塑料,如聚氯乙烯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、高密度聚乙烯樹脂、線性低密度聚乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、丙烯腈-苯乙烯樹脂、醋酸纖維素樹脂、乙烯-醋酸乙烯酯樹脂、丙烯酰(acryl)-丙烯腈-苯乙烯樹脂、丙烯酰-氯化聚乙烯樹脂、乙烯-乙烯醇樹脂、氟樹脂、甲基丙烯酸甲酯樹脂、曱基丙烯酸曱酯-苯乙烯樹脂、聚縮醛樹脂、聚酰胺樹脂、IMt苯二曱酸乙二醇酯樹脂、芳香族聚碳酸酯樹脂、聚砜樹脂、聚醚砜樹脂、甲基戊烯樹脂、聚芳酯樹脂、IW苯二甲酸丁二醇酯、包含具有脂環結構的烯鍵式不飽和單體的樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚醚酮樹脂;和橡膠狀聚合物,例如聚氯乙烯基彈性體、氯化聚乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯樹脂、熱塑性聚氨酯彈性體、熱塑性聚酯彈性體、離聚物樹脂、苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物、乙烯-丙烯橡膠、聚丁二烯樹脂和丙烯酸類橡膠。這些可以單獨使用或以兩種或更多種物質的混合物的形式使用。在上述樹脂中,優選的樹脂選自具有良好光學性能的包含50重量%或更多的曱基丙烯酸甲酯單元的甲基丙烯酸甲酯基樹脂、包括ioo重量份前述曱基丙烯酸甲酯基樹脂和添加到其中的100重量份或更少的橡膠狀聚合物的樹脂組合物、包含50重量%或更多的苯乙烯單元的苯乙烯基樹脂、包括100重量份前述苯乙烯基樹脂和添加到其中的100重量份或更少的橡膠狀聚合物的樹脂組合物、芳香族聚碳酸酯樹脂和包含具有脂環結構的烯鍵式不飽和單元的樹脂。包含50重量%或更多的甲基丙烯酸曱酯單元的曱基丙烯酸甲酯基樹脂是一種包含曱基丙烯酸甲酯單元作為單體單元的聚合物。甲基丙烯酸甲酯單元的含量是50重量%或更多,更優選70重量%或更多,并且可以是100重量%。具有100重量%含量的甲基丙烯酸甲酯單元的聚合物是甲基丙烯酸曱酯均聚物,它是通過僅聚合曱基丙烯酸甲酯獲得的。該甲基丙烯酸曱酯聚合物可以是甲基丙烯酸甲酯與可以與其共聚的單體的共聚物。可以與甲基丙烯酸甲酯共聚的單體的例子包括除甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯。該甲基丙烯酸酯的例子包括甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、曱基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和曱基丙烯酸2-羥乙酯。其它例子包括丙烯酸酯,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸千酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸2-羥乙酯;不飽和酸,例如甲基丙烯酸和丙烯酸;卣代苯乙烯,例如氯苯乙烯和溴苯乙烯;取代的苯乙烯,例如烷基苯乙烯,如乙烯基甲苯和a-曱基苯乙烯;丙烯腈、甲基丙烯腈、馬來酸酐、苯基馬來酰亞胺和環己基馬來酰亞胺。這類單體可以單獨或組合使用。本發明中的橡膠狀聚合物包括丙烯酸類多層結構聚合物和通過將95~20重量份的烯鍵式不飽和單體,尤其是丙烯酸類不飽和單體,接枝聚合到5~80重量份橡膠狀聚合物而獲得的接枝共聚物。丙烯酸類多層結構聚合物包括具有20~60重量份的封閉的橡膠彈性層或彈性體層和作為最外層的硬質層的產品,并且也可以是還具有硬質層作為最內層的產品。橡膠彈性層或彈性體層是玻璃化轉變點(Tg)小于25'C的丙烯酸類聚合物層,其由一種或更多種單烯鍵式不飽和單體交聯生成的聚合物制成,該單烯鍵式不飽和單體例如為丙烯酸低級烷基酯、甲基丙烯酸低級烷基6酯、丙烯酸低級烷氡基酯(loweralkoxyacrylate)、丙烯酸氰乙酯、丙烯酰胺、丙烯酸羥基低M基酯、甲基丙烯酸羥基低級酯、丙烯酸和曱基丙烯酸,以及曱基丙烯酸烯丙酯或前述多官能單體。硬質層是Tg為25。C或更高的丙烯酸類聚合物層,其由只包括或主要包括具有1~4碳原子的烷基的甲基丙烯皿基酯與可共聚的單官能單體例如甲基丙烯酸其它烷基酯、丙烯酸烷基酯、苯乙烯、取代苯乙烯、丙烯腈和曱基丙烯腈的聚合物制成,或者作為替代方案,可以具有與另外添加的多官能單體聚合形成的交聯聚合物制成。例如,在日本專利特/>昭55(1980)-27576、日本專利申請特開平6(1994)-80739和昭49(1974)-23292中公開的聚合物對應于這類橡膠狀聚合物。對于通過將95~20重量份的烯鍵式不飽和單體接枝聚合到5~80重量份橡膠狀聚合物而獲得的接枝共聚物,可以使用二烯類橡膠,例如聚丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯共聚物橡膠和苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠;丙烯酸類橡膠,例如聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸丙酯和聚丙烯酸2-乙基己酯;以及乙烯-丙烯-非共軛二烯基橡膠作為橡膠狀聚合物。用于接枝聚合到這類橡膠狀聚合物的烯鍵式單體及其混合物的例子包括苯乙烯、丙烯腈和(曱基)丙烯^基酯。例如,在日本專利申請特開昭55(1980)-147514和日本專利特公昭47(1972)-9740中公開的產品可以用作這類接枝共聚物。橡膠狀聚合物的分軟量為0~100重量份、優選為3~50重量份比100重量份的甲基丙烯酸甲酯基樹脂或苯乙烯基樹脂。該量大于100重量份的情況是不期望的,原因是擠出樹脂板的剛性會劣化。包含50重量%或更多的苯乙烯單元的苯乙烯基樹脂是包含苯乙烯基單官能單體單元作為主要成分例如為50重量%或更多的聚合物,并且可以是苯乙烯基單官能單體的均聚物或苯乙烯基單官能單體和與其可共聚的單官能單體的共聚物。苯乙烯基單官能單體是具有苯乙烯骨架的化合物,并且在分子中具有一個可自由基聚合的雙鍵,例如苯乙烯和取代苯乙烯,例如卣代苯乙烯(包括氯苯乙烯和溴苯乙烯)和烷基苯乙烯(包括乙烯基曱苯和a-甲基苯乙烯)。與苯乙烯基單官能單體可共聚的單官能單體是分子中具有一個可自由7基聚合雙鍵并且可在該雙鍵處與苯乙烯基單官能單體共聚的化合物。該類單體的例子包括甲基丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸千酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸2-羥乙酯;丙烯酸酯,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸節酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸2-幾乙酯;和丙烯腈。優選使用曱基丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸甲酯。這些可以單獨或組合使用。芳香族聚碳酸酯樹脂一般包括通過固相酯交換法聚合碳酸酯預聚物獲得的那些或通過開環聚合物法聚合環狀碳酸酯化合物獲得的那些以及通過界面縮聚法或熔融酯交換法使二元酚和碳酸酯前體共同反應獲得的那些。此處所用的二元酴的代表性例子包括氳醌、間苯二酚、4,4,-二羥基聯苯、二(4-羥苯基)曱烷、二{(4-羥基-3,5-二甲基)苯基}甲烷、1,1-二(4-羥苯基)乙烷、1,1-二(4-羥苯基)-1-苯乙烷、2,2-二(4-羥苯基)丙烷(其常用名為雙酚A)、2,2-二{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-二{(4-羥基-3,5-二曱基)苯基}丙烷、2,2-二{(4-羥基-3,5-二溴)苯基}丙烷、2,2-二{(3-異丙基-4-羥基)苯基}丙烷、2,2-二{(4-羥基-3-苯基)苯基}丙烷、2,2-二(4-羥苯基)丁烷、2,2-二(4-羥苯基)-3-甲基丁烷、2,2-二(4-羥苯基)-3,3-二曱基丁烷、2,4-二(4-羥苯基)-2-甲基丁烷、2,2-二(4-羥苯基)戊烷、2,2-二(4-羥苯基)-4-甲基戊烷、1,1-二(4-羥苯基)環己烷、1,1-二(4-羥苯基)-4-異丙基環己烷、1,1-二(4-羥苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、9,9-二(4-羥苯基)芴、9,9-二{(4-羥基-3-甲基)苯基}芴、a,a,-二(4-羥苯基)-鄰二異丙基苯、a,a,-二(4-羥苯基)-間二異丙基苯、a,a,-:(4-羥苯基)-對二異丙基苯、1,3-二(4-羥苯基)-5,7-二甲基金剛烷、4,4,-二羥基二苯砜、4,4,-二羥基二苯亞砜、4,4,-二羥基二苯硫醚、4,4,-二羥基二苯基酮、4,4,-二羥基二苯醚和4,4,-二羥基二苯酯。這些可以單獨^f吏用或以其兩種或更多種的混合物形式使用。特別優選的是由至少一種二元酚得到的均聚物或共聚物,所述二元酚選自雙酚A、2,2-二{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-二(4-羥苯基)丁烷、2,2-二(4-羥苯基)-3-甲基丁烷、2,2-二(4-羥苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,2-二(4-羥苯基)-4-甲基戊垸、1,1-二(4-羥苯基)-3,3,5-三甲基環己烷和0[,01,-二(4-羥苯基)-間二異丙基苯。特別地,優選使用雙酚A的均聚物和1,1-二(4-羥苯基)-3,3,5-三曱基環己烷與選自雙酚A、2,2-二{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷和a,a,-二(4-羥苯基)-間二異丙基苯中的至少一種二元酚的共聚物。例如,使用碳酰卣、碳酸酯或卣代甲酸酯作為碳酸酯前體。具體例子包括光氣、碳酸二苯酯或二元酚的二卣代曱酸酯。包含具有脂環結構的烯鍵式不飽和單體單元的樹脂例子包括降冰片烯類聚合物和乙烯基脂環烴類聚合物。該類樹脂的特征在于在聚合物的重復單元中包含脂環結構。該樹脂可以在主鏈和/或側鏈上具有脂環結構。就可透光性而言,優選在主鏈中具有脂環結構的樹脂。包含脂環結構的這類聚合物樹脂的具體例子包括降冰片烯類聚合物、單環烯烴類聚合物、環狀共軛二烯類聚合物、乙烯基脂環烴類聚合物和它們的氛化衍生物。其中,就可透光性而言,優選氛化的降水片蹄類聚合物和乙烯基脂環烴類聚合物或其氫化衍生物。更優選氫化的降冰片烯類聚合物。根據期望的目的,可以將光漫射劑、消光劑、uv吸收劑、表面活性劑、抗沖擊劑、聚合物型抗靜電劑、抗氧化劑、阻燃劑、潤滑劑、染料、顏料等添加到將用于本發明的熱塑性樹脂中,而沒有任何問題。由前述熱塑性樹脂制成的本發明擠出樹脂板可以按如下方式生產。在下文中,參照附圖詳細描述了用于生產根據本發明的擠出樹脂板的方法的一個實施方案。圖l是顯示根據該實施方案用于生產擠出樹脂板的方法的示意圖。圖2是顯示根據該實施方案的輥配置的截面示意圖。該實施方案的擠出樹脂板可以通過常規擠出成型法來生產.亦即,如圖1所示,熱塑性樹脂(其將成為基體)擠出通過模3形成板形,同時所述樹脂在擠出機1和/或擠出機2中加熱并熔融捏合。當制造具有多層結構的擠出樹脂板時,可以通過共擠出成型法來生產膜。例如,可以通過將來自擠出機l的待形成基體的熱塑性樹脂和來自擠出機2的用于層合的另一種熱塑性樹脂共擠出來實現該目的。可以通過模3來擠出和層合熱塑性樹脂并同時分別加熱并熔融捏合不同擠出機1和2中的熱塑性樹脂來進行共擠出。擠出機1、2的例子包括單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機。擠出機的數量不必限于兩個,也可以使用三個或更多的擠出機。通常使用T型模作為模3。除了以單層形式從中擠出熱塑性樹脂的單層模之外,也可以采用從中層合和共擠出獨立地來自擠出機1、2的加壓輸送的兩種或更多種熱塑性樹脂的多層模,例如進料分流塊模(feedblockdie)和多歧管模。如上所述經過模3擠出的熔融熱塑性樹脂4穿過幾乎水平相對布置的三個冷卻輥5之間,由此成型并冷卻。三個冷卻輥5包括沿牽引熔融熱塑性樹脂的方向(箭頭A所指的方向)順序布置的第一、第二和第三輥。如果第一輥是已經用于將熱塑性樹脂形成為板狀的應用中的輥類型的話,則不對其做具體限定。例如,可以使用彈性橡膠或剛性金屬制成的輥作為第一輥。例如,優選使用具有金屬制外周表面的輥,因為這使得更容易完成具有光滑表面的樹脂板。而且,更優選使用其外周表面具有金屬薄膜的彈性輥,因為這可以降低殘留在擠出樹脂板內的應變。使用高剛性金屬輥作為第二輥,并且使用其外周表面上具有金屬薄膜的彈性輥作為第三輥。當組合使用這些輥時,可以以高生產效率獲得具有表面光滑的優異外觀的擠出樹脂板。在本發明的一個優選實施方案中,^使用其外周表面上具有金屬薄膜9的彈性輥,即金屬彈性輥7a和7b作為第一和第三輥,并且使用高剛性金屬輥6作為第二輥,如圖2所示。第一到第三輥中的至少一個連接至轉動驅動裝置,例如電動機,并且這些輥設置成可以以規定的圓周速度轉動。高剛性輥6是巻繞輥(wrapperroll),熱塑性樹脂在被夾在第一和第二輥間之后巻繞于其上。對該金屬輥6不做具體限制,可以采用此前在擠出成型中已使用的常規金屬輥。具體例子包括鉆孔輥(drilledroll)和舒展輥(spiralroll)。金屬輥6的表面狀態可以是鏡面加工的,或者可以具有圖案、不規則性等。金屬彈性輥7a和7b分別具有幾乎為實心圓柱形并可自由轉動的芯輥8和空心圃柱形金屬薄膜9,該金屬薄膜布置為可以覆蓋芯輥8的外周表面并且將接觸熱塑性樹脂。在芯輥8和金屬薄膜9之間封閉有流體10,由此金屬彈性輥7a和7b可以表現出彈性。對芯輥8不做具體限制,其可由例如不銹鋼制成。金屬薄膜9由例如不銹鋼制成。其厚度優選為2~5mm。金屬薄膜109優選具有撓性(flexurality)、柔性等。該金屬薄膜優選具有無焊縫的無縫結構。分別具有該金屬薄膜9的金屬彈性輥7a和7b具有優異的易用性,因為它們有優異的耐久性,并且如果金屬薄層9是鏡面加工,則它們可以像常規鏡面加工輥那樣操作,而如果金屬薄膜9設置有圖案或不規則性,則它們可以用作能夠轉印其輪廓的輥。金屬薄膜9固定在芯輥8的兩端處,在芯輥8和金屬薄膜9之間封閉有流體IO。流體10的例子包括水和油。通過控制流體10的溫度,可以使金屬彈性輥7a和7b成為溫度可控的。這使得易于調節第一到第三輥的表面溫度(Tr)(在下文描述)和構成擠出樹脂板的熱塑性樹脂的熱變形溫度(Th),以使其具有規定的關系,因此,這可以提高生產能力。優選金屬彈性輥7a和7b中至少其一設置為溫度可控的。對于溫度控制,可以采用諸如PID控制或開關控制的常規控制技術。還可以使用諸如空氣的氣體代替流體10。通過使用由金屬彈性輥7a和7b構成的第一和第三輥以及由金屬輥6構成的第二輥,可以獲得該實施方案的擠出樹脂板ll,它沒有殘余應變并且具有良好的外觀。亦即,當從模3擠出的熔融熱塑性樹脂4夾在由金屬彈性輥7a構成的第一輥和由金屬輥6構成的第二輥之間時,金屬彈性輥7a沿金屬輥6的外周表面彈性變形,同時熔融熱塑性樹脂4插入在其間,并且金屬彈性輥7a與金屬輥6在接觸長度Ll內相互接觸,并通過熔融熱塑性樹脂4隔開。金屬彈性輥7a和金屬輥6由此在壓力下與熔融熱塑性樹脂4面接觸,因此夾在這些輥之間的熔融熱塑性樹脂4被均勻地面擠壓。因此,可以防止應變殘留在樹脂板內。本文所用的接觸長度Ll是在金屬輥6和金屬彈性輥7a接觸插入在其間的熔融熱塑性樹脂的區域的擠出方向上的長度。接觸長度Ll可以是能夠防止應變殘留在將獲得的擠出樹脂板ll內的任意長度。因此,金屬彈性輥7a需要具有高至使金屬彈性輥7a彈性變形以產生合適的接觸長度L1的彈性。接觸長度L1為l~20mm,優選為2~10mm,更優選為2~7mm。接觸長度Ll可以通過任選地調節金屬薄膜9的厚度、封閉流體10的量等調節至期望值。擠壓線性壓力是相互接觸的金屬彈性輥7a和金屬輥6之間的壓力,并在提供合適的接觸長度L1的范圍內適當地調節。一般地,擠壓線性壓力為0.1kgf/cm到50kgf/cm,優選為0.5kgf/cm到30kgf/cm,更優選為1kgf/cm到25kgf/cm。當擠壓線性壓力過低時,難以獲得均勻的面擠壓,從而導致不均勻性。當該壓力過高時,所得的膜易于破裂,或者彈性輥的使用壽命易于縮短。本文所用的擠壓線性壓力是施加到輥上的壓力,以每1cm輥寬的壓力值來表述。在以300kgf擠壓100cm寬的輥的情況下,擠壓線性壓力是3kgf/cm。熱塑性樹脂在被夾在第一和第二輥之間后,然后進一步被夾在第二和第三輥之間,由此成型并冷卻,同時巻繞在第二輥上。在該實施方案中,還使用金屬彈性輥7b作為第三輥。因此,即使在熱塑性樹脂傳送到第三輥并同時巻繞在第二輥上的過程中,被夾在第一和第二輥間之后的熱塑性樹脂的表面已經冷卻硬化,熱塑性樹脂也通過夾在由金屬輥6構成的第二輥和由金屬彈性輥7b構成的第三輥之間而被均勻地面擠壓,并且可以由此使被夾在第二和第三輥間之后的熱塑性樹脂與第三輥均勻地緊密接觸,結果,可以獲得應變、不均勻性等被抑制的光滑的擠出樹脂板ll。金屬彈性輥7b和金屬輥6之間的接觸長度L2可以是任意值,只要使被夾在第二和第三輥間之后的熱塑性樹脂與第三輥均勻地緊密接觸。本文使用的接觸長度L2是在金屬輥6和金屬彈性輥7b與插入其間的熔融熱塑性樹脂接觸的區域的擠出方向上的長度。因此,金屬彈性輥7b需要具有高至使金屬彈性輥7b彈性變形以產生合適的接觸長度L2的彈性。接觸長度L2為l~15mm,優選27mm,更優選25mm。擠壓線性壓力是相互接觸的金屬彈性輥7b和金屬輥6之間的壓力,其在提供合適接觸長度L2的范圍內適當地調節。一般地,擠壓線性壓力為1kgf/cm到70kgf/cm,優選為2kgf/cm到50kgf/cm,更優選為3kgf/cm到30kgf/cm。當擠壓線性壓力過低時,擠出樹脂板容易與第三輥接觸不均勻。當該壓力過高時,所得的膜易于破裂,或者彈性輥的使用壽命易于縮短。在通過在第一和第二輥之間與第二和第三輥之間連續夾壓以使熔融熱塑性樹脂4成型的過程中,必須在熔融熱塑性樹脂4冷卻固化的操作之前或期間,將熔融熱塑性樹脂4夾在這些輥之間。具體地,基于熱12塑性樹脂的熱變形溫度(Th),優選調節第二和第三輥的表面溫度(Tr),更優選將第一到第三輥的表面溫度調節為(Th-20。C)《Tr《(Th+20°C)、優選(Th畫15。C)《Tr《(Th+10。C)、更優選(Th-10。C)《TrS(Th+5。C)的范圍。雖然對熱塑性樹脂的熱變形溫度(Th)不做具體限制,但其通常為約60~200°C。熱塑性樹脂的熱變形溫度(Th)是根據ASTMD-648測量的溫度。如果將第二和笫三輥的溫度控制為落入上述范圍內,則擠出樹脂與第三輥均勻地緊密接觸,從而會增加擠出樹脂板表面的光滑度。而且,如果第二和第三輥的溫度在此范圍內,則不用擔心擠出樹脂冷卻緩慢或擠出樹脂板變得難以從輥上剝離。如果將第一和第二輥的溫度控制為落入上述范圍內,則在熱塑性樹脂固化過程中熔融熱塑性樹脂被壓力成型為板狀,從而降低殘留在擠出樹脂板內的應變。具體地,當擠出樹脂板ll的厚度為2mm或更薄時,優選采用前述規定的溫度范圍。即使在熱塑性樹脂被傳送并同時巻繞在第二輥上的過程中,被夾在第一和第二輥間之后的熱塑性樹脂的表面已經冷卻硬化,表面硬化的熱塑性樹脂也通過夾在表面溫度(Tr)設置在前述規定范圍內的第二輥和第三輥之間而被均勻地面擠壓,并且同時被適度軟化。因此,可以確保被夾在第二和第三輥間之后的熱塑性樹脂與第三輥均勻地緊密接觸。另一方面,如果表面溫度(Tr)低于(Th-20'C),則樹脂易于從輥剝離,結果,易于出現接觸缺陷。此外,在該條件下,樹脂板中易于出現翹曲。如果表面溫度(Tr)高于(Th+20'C),則樹脂難以從輥上均勻地剝離,結果,易于因從輥上剝離引起的沖擊形成稱為"接觸痕跡"的橫向條痕。而且,由于例如樹脂板需要時間來冷卻導致生產效率降低。本發明還涉及多層樹脂板,其中層合有不同的材料。該情況下的表面溫度(Tr)基于熱變形溫度(Th)最高的樹脂。將已經與第三輥均勻緊密接觸的熱塑性樹脂巻繞在第三輥上,然后用牽引輥(haul-offroll)牽引以獲得擠出樹脂板ll。擠出樹脂板ll的厚度優選是2mm或更薄,更優選為0.04~1.2mm,甚至更優選為0.06~1.0mm。如果擠出樹脂板ll的厚度低于0.04mm,則與第三輥的表面緊密接觸的樹脂難以從第三輥表面剝離,并且樹脂容易巻繞在第三輥上。如果擠出樹脂板11的厚度大于2mm,則該樹脂板難于以樹脂板的形式處理。擠出樹脂板11的厚度可以通過調節將要擠出通過模3的熔融熱塑性樹脂4的厚度、冷卻輥之間的間隙等來調節。下文描述用于生產根據本發明的擠出樹脂板的方法的另一實施方案。圖3是顯示根據該實施方案的輥配置的截面示意圖。在圖3中,與圖l和圖2中相同的構件具有相同的附圖標記,因此省略其解釋。如圖3所示,對于該實施方案的三個冷卻輥,4吏金屬彈性輥15a和15b分別成為第一和第三輥,使高剛性金屬輥6成為第二輥。在金屬彈性輥15a和15b中,每個輥的芯輥16幾乎是實心圓柱的并可自由轉動,其外周表面覆蓋有中空的圓筒形金屬薄膜17。芯輥16由彈性材料制成。對構成芯輥的材料不做具體限制,如果它是此前已經用作形成膜的輥的彈性材料的話。其例子包括由橡膠例如硅橡膠制成的橡膠輥。金屬彈性輥15a和15b可由此表現出彈性。還可以通過調節橡膠的硬度來將前述接觸長度Ll和L2和擠壓線性壓力調節至合適值。金屬薄膜17由例如不銹鋼制成。其厚度優選為約0.2lmm。可以通過例如對金屬彈性輥15a和15b安裝備用冷卻輥(back-upchillroll),將金屬彈性輥15a和15b配置為溫度可控的。省略有關其它說明書的解釋,這是因為它們與前述實施方案中的那些解釋相同。雖然上文已經描述了本發明的幾個實施方案,但是本發明不限于前述實施方案,而是可以在權利要求的范圍內做出各種改進方案或修改方案。例如,雖然在前述每個實施方案中第一和第三輥由具有相同配置的彈性輥構成,但是本發明不限于根據每個實施方案的輥配置。例如,可以采用根據一個實施方案的輥配置,其中采用根據一個實施方案的金屬彈性輥7a和7b和根據另一實施方案的金屬彈性輥15a和15b。具體例子包括一種輥配置,其中使根據一個實施方案的金屬彈性輥7a成為第一輥,而使根據另一實施方案的金屬彈性輥15b成為第三輥。在另一個可能的實施方案中,在第三輥之后安置多個輥,并且將巻繞在第三輥上的熱塑性樹脂連續夾在一個輥和與其相鄰的另一個輥之間以被巻繞。根據本發明的方法,將已經利用第一和第二輥壓力成型的擠出樹脂板夾在由高剛性金屬輥構成的第二輥和由前述彈性輥構成的第三輥之間。在該過程中,彈性輥沿金屬輥的外周表面彈性凹陷變形,同時熔融熱塑性樹脂插入在其間,使得金屬輥和彈性輥與熔融熱塑性樹脂在壓力下成為面接觸。結果,擠出樹脂板被均勻地面擠壓。因此,即使在樹脂板被傳送到第三輥并巻繞在第二輥的過程中樹脂板的表面已經冷卻而在一定程度上硬化,也可以使樹脂板的表面與第三輥均勻地緊密接觸,并且可以獲得具有表面光滑的優異外觀的擠出樹脂板。在本發明的方法中,如果也使用外周表面上具有金屬薄膜的彈性輥作為第一輥,則通過模擠出的樹脂板會冷卻并同時被均勻地面擠壓。因此,防止了應變殘留在樹脂板中。尤其是,當應用本發明的方法來獲得厚度為2mm或更薄的擠出樹脂板時,本發明的方法、本發明的實用性會增加得更多。實施例下文將參照實施例更為詳細地描述本發明,但是本發明不限于該實施例。以下實施例和對比例中^^用的擠出i殳備的組成如下擠出機l:螺桿直徑100mm,單螺桿,具有通風口(由HitachiZosenCorp制造);擠出機2:螺桿直徑35mm,單螺桿,具有通風口(由HitachiZosenCorp制造);供料分流塊2類2層分布(由HitachiZosenCorp制造);模3:T型模,模唇寬度1500mm,模唇間隙1mm(由HitachiZosenCorp制造);輥臥式,長度1600mm、直徑300mm的三個冷卻輥。擠出機1、2和模3按圖1所示布置,供料分流塊布置在規定位置處。三個冷卻輥,即依次沿熔融的熱塑性樹脂牽引方向(箭頭A所示的方向)命名的第一、第二和第三輥配置如下。<輥配置1>圖2所示配置稱為輥配置1。具體地,第一到第三輥配置如下。(第一輥和第三輥)金屬彈性輥7a和7b用作第一和第三輥,其中金屬薄膜9布置為能覆蓋芯輥8的外周表面并且在芯輥8和金屬薄膜9之間充注流體10。芯輥8、金屬薄膜9和流體10具體如下。芯輥8:由不銹鋼制成;金屬薄膜9:由2mm(第一輥)或3mm(第三輥)厚的不銹鋼制成的鏡面加工金屬套筒;流體10:油。金屬彈性輥7a和7b通過控制油溫而變成溫度可控的。更具體地,通過溫度控制器的開關控制對油進行加熱和冷卻來使油變得溫度可控,并且該油在芯輥8和金屬薄膜9之間循環。(第二輥)高剛性金屬輥6制成的鏡面加工的不銹鋼舒展輥用作第二輥。金屬彈性輥7a和金屬輥6相互接觸的接觸長度Ll調節為4mm,擠壓線性壓力調節為8kgf/cm。金屬彈性輥7b和金屬輥6相互接觸的接觸長度L2調節為3mm,橋壓線性壓力調節為15kgf/cm。<輥配置2>使用高剛性金屬輥(鏡面加工的不銹鋼舒展輥)作為第一到第三輥。<輥配置3>輥配置3以與上述輥配置l相同的方式配置,只是使用高剛性金屬輥6代替金屬彈性輥7b作為第三輥。亦即,使溫度可控的金屬彈性輥7a作為第一輥,而使高剛性金屬輥6作為第二和第三輥。以下實施例和對比例中使用的熱塑性樹脂如下。樹脂l:曱基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=94/6(重量比)的共聚物。熱變形溫度(Th)是100。C。16樹脂2:由芳族聚碳酸酯制成的聚合物(由SumitomoDowLimited生產的"CALIBRE301-10")。熱變形溫度(Th)是140。C。樹脂3:甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸曱酯=98/2(重量比)的共聚物。熱變形溫度(Th)是100。C。樹脂4:曱基丙烯酸曱酯/苯乙烯=60/40的共聚物(重量比,由NIPPONA&LINC.生產的"PLANELOYKM-6A,,)。熱變形溫度(Th)是100。C。樹脂5:由苯乙烯制成的聚合物(由ToyoStyreneCo.Ltd.生產的"TOYOSTYROLHRM-40")。熱變形溫度(Th)是100'C。樹脂6:丙烯酸類樹脂基組合物,在70重量%的共聚物(甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸曱酯=96/4(重量比))中加入30重量%的在以下對比例中得到的丙烯酸類多層彈性材料。熱變形溫度(Th)是100。C。樹脂7:包含具有脂環結構的烯鍵式不飽和單體單元的聚合物(由ZEONCorp.生產的"ZEONOR1020R")。熱變形溫度(Th)是100。C。對比例(生產橡膠聚合物)根據日本專利特公昭55(1980)-27576的實施例部分中公開的方法,生產三層結構的丙烯酸類多層彈性材料。具體地,首先將1700g離子交換水、0.7g碳酸鈉和0.3g過硫酸鈉加入5L容量的玻璃反應器中,然后在氮氣流中攪拌。隨后,加入4.46gPELEXOT-P(由KaoCo.Ltd.生產)、150g離子交換水、150g甲基丙烯酸甲酯和0Jg甲基丙烯酸烯丙酯,然后加熱到75。C,隨后攪拌150分鐘。然后,在卯分鐘內通過不同的進口加入689g丙烯酸丁酯、162g苯乙烯和17g甲基丙烯酸烯丙酯的混合物與0.85g過石危酸鈉、7.4gPELEXOT-P和50g離子交換水的混合物,然后聚合卯分鐘。在聚合完成之后,再在30分鐘內通過不同的進口加入326g丙烯酸曱酯和14g丙烯酸乙酯的混合物和30g的溶解有0.34g過硫酸鈉的離子交換水。當添加完成時,再保持混合物60分鐘以完成聚合。將所得膠乳倒入0.5%的氯化鋁水溶液中,以使聚合物冷凝。用熱水洗滌聚合物5次,然后干燥得到丙烯酸類多層彈性材料。<擠出樹脂板的制備>在擠出機l中熔融捏合表1和2中所示種類的樹脂,然后將其依次送到供料分流塊和模3。然后,使通過模3擠出的熔融熱塑性樹脂4穿過第一到第三輥之間來成型和冷卻。由此獲得具有表1和2中所示厚度的擠出樹脂板。在表1和2中的"輥配置,,欄中的"第二和第三輥之間,,的子欄中,術語"壓力下粘附"是指被夾在第一和第二輥間之后的熱塑性樹脂進一步夾在第二和第三輥之間來成型和冷卻并同時巻繞在第二輥上。術語"釋放"是指被夾在第一和第二輥間之后的熱塑性樹脂巻繞在第三輥上以在不被夾在第二和第三輥之間的情況下成型并冷卻。表1和2中給出的"第一輥的表面溫度"、"第二輥的表面溫度"和"第三輥的表面溫度"是通過實際測量輥的表面溫度獲得的值。實施例3、12、13和對比例3、4、13、14在擠出機1中熔融捏合表1和2中所示種類的樹脂作為樹脂層A,然后送到供料分流塊。另一方面,在擠出機2中熔融捏合表1和2中所示種類的樹脂作為樹脂層B,然后送到供料分流塊。進行共擠出成型,以使從擠出機1送到供料分流塊的樹脂層A形成主體層,而從擠出機2送到供料分流塊的樹脂層B形成表面層(一側/上側)。然后,使通過模3擠出的熔融熱塑性樹脂穿過第一到第三輥之間而成型和冷卻。由此獲得具有表1和2中所示厚度的雙層結構的擠出樹脂板。表1和2中擠出機1欄中的"厚度"和擠出機2欄中的"厚度"分別表示樹脂層A的厚度和樹脂層B的厚度。而且,表1和2中的"總厚度"表示所得擠出樹脂板的總厚度。<評價>對于所得的每個擠出樹脂板(實施例1~13和對比例1~14),評價與第三輥緊密接觸的狀態和擠出樹脂板的外觀。評價方法在下文示出,評價結果見于表1和2中。(與第三輥的接觸狀態)在擠出成型期間,視覺檢查熱塑性樹脂與第三輥的接觸狀態。所用評價標準如下O:熱塑性樹脂與第三輥均勻地緊密接觸。△:熱塑性樹脂從第三輥部分脫離。x:熱塑性樹脂與第三輥幾乎不接觸。(外觀)視覺檢查所得擠出樹脂板的狀況。所用的評價標準如下:兩面均光滑,并且未發現問題。△:表面幾乎光滑,但是表面上局部存在凹陷或印痕。x:發現條紋或凹痕。19表l<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>如表1所示,在實施例1~9中,順利地使被夾在第二和第三輥間之后的熱塑性樹脂與第三輥均勻地緊密接觸,由此獲得應變、不均勻性等受到抑制的光滑擠出樹脂板。另一方面,在對比例l中,輥的配置與實施例1~9的輥配置相同,但是被夾在第一和第二輥間之后的熱塑性樹脂在沒有被夾在第二和第三輥之間的情況下成型和冷卻并巻繞在第三輥上。因此,熱塑性樹脂沒有與第三輥均勻地緊密接觸,結果,所得擠出樹脂板的外觀差。對于對比例2、3、5~7和9做以下假設。由于使用輥配置2,換言之,熔融熱塑性樹脂在被夾在三個金屬輥之間時成型和冷卻,輥不能與熔融熱塑性樹脂進行面接觸并且熔融熱塑性樹脂沒有與第三輥均勻地緊密接觸,因此所得擠出樹脂板的外觀變差。在只有第一輥為彈性輥的對比例4、8和10中,被夾在第二和第三輥間之后的熱塑性樹脂沒有與第三輥均勻地緊密接觸,因此,所得擠出樹脂板的外觀差。21<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>如表2所示,在實施例10~13中,獲得了一種應變、不均勻性等受到抑制的光滑擠出樹脂板。另一方面,在對比例11~14中,所得擠出樹脂板的外觀差。在對比例11和13中,過低的成型溫度導致在擠出的膜中產生翹曲。在對比例12和14中,過高的成型溫度導致在膜表面上產生剝離印痕。權利要求1.一種用于生產擠出樹脂板的方法,包括使熱塑性樹脂熱熔融,然后將其通過模擠出形成板狀;利用第一輥和第二輥使所述擠出的熔融熱塑性樹脂壓力成型;以及利用所述第二輥和第三輥使所述成型的樹脂進一步壓力成型,并同時將所述成型的樹脂卷繞在所述第二輥上,其中所述第一輥是具有金屬外周表面的輥,所述第二輥是高剛性金屬輥,所述第三輥是在其外周表面上具有金屬薄膜的彈性輥。2.根據權利要求l所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中由于所述彈性輥沿所述金屬輥的外周表面彈性凹陷變形,同時所述熔融的熱塑性樹脂插入在其間,使得所述金屬輥和所述彈性輥與所述熔融的熱塑性樹脂在壓力下成為面接觸,因而夾在所述彈性輥和所述金屬輥之間的所述熔融的熱塑性樹脂被均勻地面擠壓。3.根據權利要求l所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中將所述第二和第三輥的表面溫度(Tr)調節為(Th-20'C)《Tr《(Th+20。C),其中Th是構成所述擠出的樹脂膜的所述熱塑性樹脂的熱變形溫度。4.根據權利要求l所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中所述第二輥和所述第三輥的接觸長度為1~15mm。5.根據權利要求l所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中所述第二和第三輥之間的擠壓線性壓力為1~70kgf/cm。6.根據權利要求l所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中所述第三輥包括幾乎實心的圓柱形芯輥、設置為覆蓋所述芯輥外周表面的空心圓柱形金屬薄膜和封閉在所述芯輥和所述金屬薄膜之間的流體。7.根據權利要求l所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中所述第一輥是在其外周表面上具有金屬薄膜的彈性輥。8.根據權利要求l所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中將所述第一到第三輥的表面溫度(Tr)調節為(Th-20。C)《Tr《(Th+20。C),其中Th是構成所述擠出的樹脂膜的所述熱塑性樹脂的熱變形溫度。9.根據權利要求l所述的用于生產擠出樹脂板的方法,其中所述擠出的樹脂板具有2mm或更薄的厚度。全文摘要本發明公開了一種用于生產擠出樹脂板的方法,包括使熱塑性樹脂熱熔融,然后將其通過模擠出形成板狀;利用第一和第二輥使擠出的熔融熱塑性樹脂壓力成型;和利用第二和第三輥使成型的樹脂進一步壓力成型并同時將成型的樹脂卷繞在第二輥上,其中第一輥是具有金屬外周表面的輥,第二輥是高剛性金屬輥,第三輥是在其外周表面上具有金屬薄膜的彈性輥。本發明提供了一種用于生產外觀優異的擠出樹脂板的方法。文檔編號B29C47/90GK101450527SQ20081018291公開日2009年6月10日申請日期2008年12月5日優先權日2007年12月7日發明者前川智博,畠山和彥申請人:住友化學株式會社;愛司卡波西德股份有限公司
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