CN101456251B - 生产挤出树脂板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于生产挤出树脂板的方法，包括：热熔融热塑性树脂，然后通过模头将其挤出为板状；利用第一辊和第二辊使挤出的熔融热塑性树脂压力成形；并且在将成形的树脂绕过第二辊的同时利用第二辊和第三辊使成形的树脂进一步压力成形，其中第一辊是高刚性金属辊，第二辊是在其外周表面上具有金属薄膜的弹性辊，第三辊是高刚性金属辊。本发明提供了生产外观优异的挤出树脂板的方法。

Description

生产挤出树脂板的方法

技术领域

本发明涉及生产挤出树脂板的方法，具体涉及用于生产外观优异的挤出树脂板的方法。

背景技术

由热塑性树脂制成的挤出树脂板已经用于非常广泛的各种应用，例如照明器材、标志牌、建筑材料、家用电器、包括手机、液晶电视和监视器的光学应用。一般地，在由热塑性树脂制成的挤出树脂板的生产过程中，在通过在两个辊之间挤压来压制并冷却的同时，熔融的热塑性树脂成形为板状形式。在该过程中，如果冷却速率过快，则在生产的树脂板内会存在应变。因此，已经制造了包括在第二辊之后提供一个或更多个辊并进行逐步压制和冷却操作的装置，以尽可能减少留在挤出树脂板内的应变。

例如，日本专利特开平11(1999)-235747公开了用于压力成形热塑性树脂的具有三个相互接触的辊的辊构造。在该辊构造中，第一辊是在其外周表面上具有金属薄膜的弹性辊，第二辊和第三辊是高刚性金属辊。当使用该辊构造时，首先利用第一辊和第二辊使熔融的热塑性树脂压力成形，然后在绕过第二辊的同时在第二辊和第三辊之间进一步压力成形，随后使热塑性树脂绕过由高刚性金属辊构成的第三辊。

已经报道了：在上述用于生产挤出树脂板的方法中，由于在压力成形期间第一辊发生弹性变形，所以在挤出树脂板中没有留下应变。然而，当熔融状态的热塑性树脂接触辊时，树脂冷却，同时形成表面。因此，如果树脂板与辊的接触不均匀，则在挤出树脂板的表面中会留下称为“接触误差(touch error)”的不规则物，结果，外观倾向于变差。当形成厚度小的挤出树脂板时，这种倾向是显著的。

也就是说，挤出的树脂板越薄，板越有可能冷却。当利用第一辊和第二辊压力成形的挤出树脂板是薄的时，树脂板的表面通过第二辊的转动到达第三辊之前在绕过第二辊的同时冷却硬化，因此树脂板的表面将不会与第三辊均匀地紧密接触。因此，在挤出树脂板的表面中会留下不规则物，导致差的外观。当形成薄至2mm或更薄的挤出树脂板时，该问题尤其明显。

为防止挤出树脂板迅速冷却而简单地升高第二辊或第三辊的温度会导致例如树脂板需要时间冷却和挤出树脂板难于从辊脱离的问题。结果，生产效率可能变差。

发明内容

本发明的一个目的是提供用于生产具有优异外观的挤出树脂板的方法和通过该方法生产的挤出树脂板。

本发明人进行了深入的研究以解决前述问题。结果，他们找到了包括以下构造的解决方法，他们从而完成了本发明。

(1)用于生产挤出树脂板的方法，包括：

热熔融热塑性树脂，然后通过模头将其挤出为板状；

利用第一辊和第二辊使挤出的熔融热塑性树脂压力成形；和

在使得成形的树脂绕过第二辊的同时利用第二辊和第三辊使成形的树脂进一步压力成形，其中第一辊是高刚性金属辊，第二辊是在其外周表面具有金属薄膜的弹性辊，第三辊是高刚性金属辊。

(2)根据前述项目(1)所述的用于生产挤出树脂板的方法，其中因为弹性辊沿金属辊的外周表面凹陷弹性变形并且熔融热塑性树脂插入所述弹性辊和所述金属辊之间，所以在面上(areally)均匀地压制在弹性辊和金属辊之间挤压的熔融热塑性树脂，使得金属辊和弹性辊与熔融热塑性树脂在压力下面接触。

(3)根据前述项目(1)所述的用于生产挤出树脂板的方法，其中将第二辊和第三辊的表面温度(Tr)调节到(Th-20℃)≤Tr≤(Th+20℃)的范围内，其中Th是构成挤出树脂膜的热塑性树脂的热变形温度。

(4)根据前述项目(1)所述的用于生产挤出树脂板的方法，其中第二辊和第三辊的接触长度是1～20mm。

(5)根据前述项目(1)所述的用于生产挤出树脂板的方法，其中第二和第三辊之间的压制线性压力为0.1～30kgf/cm。

(6)根据前述项目(1)所述的用于生产挤出树脂板的方法，其中所述弹性辊包括几乎实心的圆柱形芯辊、设置为覆盖该芯辊外周表面的空心圆柱形金属薄膜和密封在芯辊和金属薄膜之间的流体。

(7)根据前述项目(1)所述的用于生产挤出树脂板的方法，其中第一辊到第三辊的表面温度(Tr)调节到(Th-20℃)≤Tr≤(Th+20℃)的范围内，其中Th是构成挤出树脂膜的热塑性树脂的热变形温度。

(8)根据前述项目(1)所述的用于生产挤出树脂板的方法，其中所述挤出树脂板具有2mm或更小的厚度。

附图说明

图1是显示根据本发明一个实施方案的用于生产挤出树脂板的方法的示意图；

图2是显示根据本发明一个实施方案的辊构造的横截面示意图；以及

图3是显示根据本发明另一实施方案的辊构造的横截面示意图。

具体实施方式

本发明的挤出树脂板由热塑性树脂制成。热塑性树脂(不受任何具体限制)可以是可熔融加工的任意树脂，例如通用塑料或工程塑料如聚氯乙烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯树脂、醋酸纤维素树脂、乙烯-醋酸乙烯酯树脂、丙烯酰-丙烯腈-苯乙烯树脂、丙烯酰-氯化聚乙烯树脂、乙烯-乙烯醇树脂、氟树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯树脂、聚缩醛树脂、聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、芳香族聚碳酸酯树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、甲基戊烯树脂、聚芳香酯树脂(polyarylate resin)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、包含具有脂环结构的烯键型不饱和单体单元的树脂、聚苯硫醚树脂、聚苯醚树脂、聚醚醚酮树脂；和橡胶状聚合物，例如聚氯乙烯基弹性体、氯化聚乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯树脂、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚酯弹性体、离子交联聚合物树脂、苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物、乙丙橡胶、聚丁二烯树脂、和丙烯酸类橡胶。这些可以单独使用或以两种或更多种物质的共混物的形式使用。

在这类树脂中，优选的是选自具有良好光学性能的包含50％重量或更多甲基丙烯酸甲酯单元的甲基丙烯酸甲酯基树脂、包括100重量份前述甲基丙烯酸甲酯基树脂和添加到其中的100重量份或更少的橡胶状聚合物的树脂组合物、包含50％重量或更多的苯乙烯单元的苯乙烯基树脂、包括100重量份前述苯乙烯基树脂和添加到其中的100重量份或更少的橡胶状聚合物的树脂组合物、芳香族聚碳酸酯树脂和包含具有脂环结构的烯键型不饱和单体单元的树脂。

包含50％重量或更多甲基丙烯酸甲酯单元的甲基丙烯酸甲酯基树脂是包含甲基丙烯酸甲酯单元作为单体单元的聚合物。甲基丙烯酸甲酯单元的含量是50％重量或更多，更优选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单元的聚合物是甲基丙烯酸甲酯均聚物，它是通过只聚合甲基丙烯酸甲酯获得的。

该甲基丙烯酸甲酯聚合物可以是甲基丙烯酸甲酯与可以与其共聚的单体的共聚物。可以与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体的实例包括除甲基丙烯酸甲酯之外的甲基丙烯酸酯。这些甲基丙烯酸酯的实例包括甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸2-羟乙酯。其它实例包括丙烯酸酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸2-羟乙酯；不饱和酸，例如甲基丙烯酸和丙烯酸；卤化苯乙烯，例如氯苯乙烯和溴苯乙烯；取代的苯乙烯，例如烷基苯乙烯，例如乙烯基甲苯和α-甲基苯乙烯；丙烯腈、甲基丙烯腈、马来酸酐、苯基马来酰亚胺和环己基马来酰亚胺。这些单体可以单独使用或组合使用。

本发明中的橡胶状聚合物包括丙烯酸多层结构的聚合物和通过将95～20重量份的烯键型不饱和单体(尤其是丙烯酸类不饱和单体)接枝聚合到5～80重量份橡胶状聚合物获得的接枝共聚物。

丙烯酸多层结构聚合物包括具有包封的20～60重量份橡胶弹性层或弹性体层和作为最外层的硬质层的产品，并且也可以是还具有硬质层作为最内层的产品。

橡胶弹性层或弹性体层是玻璃化转变点(Tg)小于25℃的丙烯酸类聚合物的层，并且由一种或更多种单烯键型不饱和单体如丙烯酸低级烷基酯、甲基丙烯酸低级烷基酯、丙烯酸低级烷氧基酯、丙烯酸氰基乙酯、丙烯酰胺、丙烯酸羟基低级烷基酯、甲基丙烯酸羟基低级烷基酯、丙烯酸和甲基丙烯酸与甲基丙烯酸烯丙酯或前述多官能单体的交联所产生的聚合物制成。

硬质层是Tg为25℃或更高的丙烯酸类聚合物的层，并且由仅仅或主要包括具有1～4碳原子的烷基的甲基丙烯酸烷基酯与可共聚的单官能单体例如其它的甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、苯乙烯、取代苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯腈的聚合物制成，或者，作为替代方案，可以由与另外添加的多官能单体聚合形成的交联聚合物制成。

例如，在日本专利特公昭55(1980)-27576、日本专利特开平6(1994)-80739和特开昭49(1974)-23292中公开的聚合物对应于这类橡胶状聚合物。

对于通过将95～20重量份的烯键型不饱和单体接枝聚合到5～80重量份橡胶状聚合物获得的接枝共聚物，可以使用二烯橡胶，例如聚丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶和苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶；丙烯酸类橡胶例如聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸丙酯和聚丙烯酸2-乙基己酯；和乙烯-丙烯-非共轭二烯基橡胶作为橡胶状聚合物。将用于接枝聚合到这类橡胶状聚合物的烯键型单体和它们的混合物的实例包括苯乙烯、丙烯腈和(甲基)丙烯酸烷基酯。例如，在日本专利特开昭55(1980)-147514和日本专利特公昭47(1972)-9740中公开的产物可以用作这类接枝共聚物。

相对于100重量份甲基丙烯酸甲酯基树脂或苯乙烯基树脂，橡胶状聚合物的分散量为0～100重量份、优选为3～50重量份。该量大于100重量份的情形是不期望的，原因是挤出树脂板的刚性会劣化。

包含50％重量或更多苯乙烯单元的苯乙烯基树脂是包括苯乙烯基单官能单体单元作为主要成分(例如为50％重量或更多)的聚合物，并且可以是苯乙烯基单官能单体的均聚物或苯乙烯基单官能单体和可与其共聚的单官能单体的共聚物。

苯乙烯基单官能单体是具有苯乙烯骨架的化合物，并且在分子中具有一个可自由基聚合的双键，例如苯乙烯和取代苯乙烯，例如卤化苯乙烯(包括氯苯乙烯和溴苯乙烯)和烷基苯乙烯(包括乙烯基甲苯和α-甲基苯乙烯)。

可与苯乙烯基单官能单体共聚的单官能单体是分子中具有一个可自由基聚合双键并且以该双键可共聚至苯乙烯基单官能单体的化合物。该类单体的实例包括甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸2-羟乙酯；丙烯酸酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸2-羟乙酯；和丙烯腈。优选使用甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯。这些可单独或组合使用。

芳香族聚碳酸酯树脂通常包括通过固相酯交换法聚合碳酸酯预聚物获得的那些或通过开环聚合法聚合环状碳酸酯化合物获得的那些以及通过界面缩聚法或熔融酯交换法使二元酚与碳酸酯前体共同反应获得的那些。

此处所用的二元酚的代表性实例包括氢醌、间苯二酚、4，4’-二羟基联苯、二(4-羟苯基)甲烷、二{(4-羟基-3，5-二甲基)苯基}甲烷、1，1-二(4-羟苯基)乙烷、1，1-二(4-羟苯基)-1-苯基乙烷、2，2-二(4-羟苯基)丙烷(常用名是双酚A)、2，2-二{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷、2，2-二{(4-羟基-3，5-二甲基)苯基}丙烷、2，2-二{(4-羟基-3，5-二溴)苯基}丙烷、2，2-二{(3-异丙基-4-羟基)苯基}丙烷、2，2-二{(4-羟基-3-苯基)苯基}丙烷、2，2-二(4-羟苯基)丁烷、2，2-二(4-羟苯基)-3-甲基丁烷、2，2-二(4-羟苯基)-3，3-二甲基丁烷、2，4-二(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、2，2-二(4-羟苯基)戊烷、2，2-二(4-羟苯基)-4-甲基戊烷、1，1-二(4-羟苯基)环己烷、1，1-二(4-羟苯基)-4-异丙基环己烷、1，1-二(4-羟苯基)-3，3，5-三甲基环己烷、9，9-二(4-羟苯基)芴、9，9-二{(4-羟基-3-甲基)苯基}芴、α，α’-二(4-羟苯基)邻二异丙基苯、α，α’-二(4-羟苯基)间二异丙基苯、α，α’-二(4-羟苯基)对二异丙基苯、1，3-二(4-羟苯基)-5，7-二甲基金刚烷、4，4’-二羟基二苯砜、4，4’-二羟基二苯亚砜、4，4’-二羟基二苯硫醚、4，4’-二羟基二苯基酮、4，4’-二羟基二苯醚和4，4’-二羟基二苯酯。这些可以单独使用，或可以以其两种或更多种的混合物的形式使用。

特别优选的是从选自双酚A、2，2-二{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷、2，2-二(4-羟苯基)丁烷、2，2-二(4-羟苯基)-3-甲基丁烷、2，2-二(4-羟苯基)-3，3-二甲基丁烷、2，2-二(4-羟苯基)-4-甲基戊烷、1，1-二(4-羟苯基)-3，3，5-三甲基环己烷和α，α’-二(4-羟苯基)间二异丙基苯的至少一种双酚获得的均聚物或共聚物。特别地，优选使用双酚A的均聚物和1，1-二(4-羟苯基)-3，3，5-三甲基环己烷与选自双酚A、2，2-二{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷和α，α’-二(4-羟苯基)间二异丙基苯中的至少一种二元酚的共聚物。

例如，使用酰卤、碳酸酯或卤代甲酸酯作为碳酸酯前体。具体实例包括光气、碳酸二苯酯或二元酚的二卤代甲酸酯。

包含具有脂环结构的烯键型不饱和单体单元的树脂实例包括基于降冰片烯的聚合物和基于乙烯基脂环烃的聚合物。该类树脂的特征在于在聚合物的重复单元中包含脂环结构。该树脂可以在主链和/或侧链中具有脂环结构。从可透光性的观点来看，优选在主链中具有脂环结构的树脂。

包含脂环结构的这类聚合物树脂的具体实例包括基于降冰片烯的聚合物、基于单环烯烃的聚合物、基于环状共轭二烯的聚合物、基于乙烯基脂环族烃的聚合物和它们的氢化衍生物。其中，从可透光性的观点来看，优选氢化的基于降冰片烯的聚合物和基于乙烯基脂环族烃的聚合物或其氢化衍生物。更优选氢化的基于降冰片烯的聚合物。

根据期望的目的，可以将光漫射剂、削光剂、UV吸收剂、表面活性剂、抗冲击剂、聚合物型抗静电剂、抗氧化剂、阻燃剂、润滑剂、染料、颜料等添加到待用于本发明的热塑性树脂中，而没有任何问题。

由前述热塑性树脂制成的本发明的挤出树脂板可以按如下方式生产。在下文中，参照附图详细描述根据本发明用于生产挤出树脂板的方法的一个实施方案。图1是显示根据该实施方案用于生产挤出树脂板的方法的示意图。图2是显示根据该实施方案的辊构造的横截面示意图。

该实施方案的挤出树脂板可以通过常用的挤出成形法来生产。也就是说，如图1所示，将变成底板的热塑性树脂在挤出机1和/或挤出机2中加热并熔融捏炼的同时通过模头3挤出成板形。

当制造具有多层结构的挤出树脂板时，可以通过共挤出成形法生产膜。例如，可以共挤出来自挤出机1中的待变成底板的热塑性树脂和来自挤出机2中的用于层合的另一种热塑性树脂来实现该目的。可以在不同挤出机1和2中分别加热并从而熔融捏炼热塑性树脂的同时，通过模头3挤出和层合热塑性树脂来进行共挤出。

挤出机1、2的实例包括单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。挤出机的数量不必限于两个，可以使用三个或更多个挤出机。通常使用T型模作为模头3。除了以单层形式挤出热塑性树脂的单层模头之外，可以采用诸如进料块模(block die)和多歧管模头的多层模头，在压力下分别从挤出机1、2输送的两种或更多种热塑性树脂通过该多层模头层合并共挤出。

经过上述模头3挤出的熔融热塑性树脂4穿过几乎水平相对布置的三个冷却辊5之间，由此成形并冷却。三个冷却辊5包括沿引导熔融热塑性树脂的方向(箭头A所指的方向)依次布置的第一辊、第二辊和第三辊。在该实施方案中，使用高刚性金属辊6a和6b作为第一辊和第三辊，并将在外周表面上具有金属薄膜9的弹性辊(即，金属弹性辊7)用作第二辊，如图2所示。第一到第三辊中的至少一个连接到转动驱动装置(例如电动机)，并且该辊设置为可以以规定的圆周速度转动。

不具体限制高刚性金属辊6a、6b，可以采用此前在挤出成形中使用的常规金属辊。具体实例包括钻孔辊(drilled roll)和舒展辊。金属辊6a、6b的表面状态可以是镜面抛光的，或者可以具有花纹、不规则物等。

金属弹性辊7是卷绕辊，在热塑性树脂于第一辊和第二辊之间挤压之后绕过金属弹性辊7。金属弹性辊7具有几乎实心圆柱形的并可自由转动的芯辊8和空心圆柱形金属薄膜9，该金属薄膜9布置为可以覆盖芯辊8的外周表面并且会接触热塑性树脂。流体10密封在芯辊8和金属薄膜9之间，由此金属弹性辊7可以表现出弹性。不具体限制芯辊8，其可由例如不锈钢制成。

金属薄膜9例如由不锈钢制成。其厚度优选为2～5mm。金属薄膜9优选具有挠曲性、柔性等。该金属薄膜优选是没有焊缝的无缝结构。具有该金属薄膜9的金属弹性辊7很容易使用，这是因为它们具有优异的耐久性，并且如果金属薄膜9是镜面抛光的，它们可以像常规镜面抛光辊一样操作；如果金属薄膜9设置有花纹或不规则物，它们可以作为能够转移其外形的辊。

金属薄膜9固定在芯辊8的两端处，流体10密封在芯辊8和金属薄膜9之间。流体10的实例包括水和油。通过控制流体10的温度，可以控制金属弹性辊7的温度。这使得易于将第一辊到第三辊的表面温度(Tr)(在下文描述)和构成挤出树脂板的热塑性树脂的热变形温度(Th)调节为具有规定关系，因此，这可以提高生产能力。

对于温度控制，可以采用诸如PID控制和开关控制的常规控制技术。还可以使用诸如空气的气体代替流体10。

通过使用由金属辊6a和6b构成的第一辊和第三辊以及由金属弹性辊7构成的第二辊，可以获得该实施方案的挤出树脂板11，其没有残余应变并具有良好的外观。也就是说，当从模头3挤出的熔融热塑性树脂4在由金属辊6a构成的第一辊和由金属弹性辊7构成的第二辊之间挤压时，金属弹性辊7沿金属辊6a的外周表面弹性变形并且熔融热塑性树脂4插入金属弹性辊7和金属辊6a之间，并且金属弹性辊7与金属辊6a在接触长度L1上相互接触，并通过熔融热塑性树脂4隔开。由此，金属弹性辊7和金属辊6a与熔融热塑性树脂4在压力下面接触，因此在面上均匀地压制在这些辊之间挤压的熔融热塑性树脂4。因此，可以抑制应变保留在树脂板内。此处所用的接触长度L1是在金属辊6a和金属弹性辊7与插入金属辊6a和金属弹性辊7之间的熔融热塑性树脂接触的区域的挤出方向上的长度。

接触长度L1可以是能够抑制应变保留在待获得的挤出树脂板11内的任意长度。因此，金属弹性辊7需要具有高的弹性以使金属弹性辊7弹性变形来产生合适的接触长度L1。接触长度L1为1～20mm，优选为2～10mm，更优选为2～7mm。接触长度L1可以通过任选调节金属薄膜9的厚度、所密封的流体10的量等调节至期望值。

压制线性压力是相互接触的金属弹性辊7和金属辊6a之间的压力，并在提供合适接触长度L1的范围内适当地调节。一般地，压制线性压力为0.1kgf/cm到50kgf/cm，优选为0.5kgf/cm到30kgf/cm，更优选为1kgf/cm到25kgf/cm。当压制线性压力过低时，难以使得压力在面上并均匀分布，导致不平坦。当该压力过高时，所得到的膜易于破裂，或者弹性辊的使用寿命易于变短。此处所用的压制线性压力是施加到辊上的压力，以每1cm辊宽的压力值来表示。在以300kgf压制宽100cm的辊的情况下，压制线性压力是3kgf/cm。

在第一辊和第二辊之间挤压后的热塑性树脂然后在第二辊和第三辊之间进一步挤压，从而成形并冷却，同时绕过第二辊。在该实施方案中，第二辊由金属弹性辊7构成。因此，即使在第一辊和第二辊之间挤压后的热塑性树脂的表面在热塑性树脂传送到第三辊并同时绕过第二辊的过程期间冷却硬化，热塑性树脂也通过在由金属弹性辊7构成的第二辊和由金属辊6b构成的第三辊之间挤压而在面上均匀地压制，并且在第二辊和第三辊之间挤压后的热塑性树脂可以从而与第三辊均匀地紧密接触，结果，可以获得抑制应变、不平坦等出现的光滑的挤出树脂板11。

金属弹性辊7和金属辊6b之间的接触长度L2可以是任意值，使得热塑性树脂在第二辊和第三辊之间挤压后可与第三辊均匀地紧密接触。此处使用的接触长度L2是金属辊6b和金属弹性辊7与插入金属辊6b和金属弹性辊7之间的熔融热塑性树脂接触的区域的挤出方向上的长度。因此，金属弹性辊7需要具有足够高的弹性以使得金属弹性辊7弹性变形来产生合适的接触长度L1和接触长度L2。接触长度L2为1～20mm，优选2～10mm，更优选2～7mm。

压制线性压力是相互接触的金属弹性辊7和金属辊6b之间的压力，在提供合适接触长度L2的范围内适当地调节。一般地，压制线性压力为0.1kgf/cm到30kgf/cm，优选为0.2kgf/cm到20kgf/cm，更优选为0.2kgf/cm到15kgf/cm。当压制线性压力过低时，挤出树脂板容易与第三辊接触不均匀。当该压力过高时，所得到的膜易于破裂，或者弹性辊的使用寿命易于缩短。

在通过在第一辊和第二辊之间和在第二辊和第三辊之间连续挤压来使熔融的热塑性树脂4成形中，必须在将熔融的热塑性树脂4冷却固化的操作之前或在其期间在这些辊之间挤压熔融的热塑性树脂4。具体地，基于热塑性树脂的热变形温度(Th)，优选调节第二辊和第三辊的表面温度(Tr)，更优选将第一辊到第三辊的温度调节到(Th-20℃)≤Tr≤(Th+20℃)、优选(Th-15℃)≤Tr≤(Th+10℃)、更优选(Th-10℃)≤Tr≤(Th+5℃)的范围。虽然不具体限制热塑性树脂的热变形温度(Th)，但其通常是约60～200℃。热塑性树脂的热变形温度(Th)是根据ASTM D-648测量的温度。

如果将第二辊和第三辊的温度控制在上述范围内，则挤出的树脂板与第三辊均匀地紧密接触，从而会增加挤出树脂板表面的平滑度。而且，如果第二辊和第三辊的温度在此范围内，则不用担心挤出树脂板冷却缓慢或挤出树脂板变得难以从辊上脱离。如果将第一辊和第二辊的温度控制在上述范围内，则在热塑性树脂的固化过程中将熔融的热塑性树脂压力成形为板状，从而减少留在挤出树脂板内的应变。

具体地，当挤出树脂板11的厚度为2mm或更薄时，优选采用前述规定的温度范围。即使在第一辊和第二辊之间挤压后的热塑性树脂的表面在传送热塑性树脂并同时绕过第二辊的过程期间冷却硬化，具有硬化表面的热塑性树脂也通过在表面温度(Tr)设置在前述规定范围内的第二辊和第三辊之间的挤压而在适度软化同时在面上均匀地压制。因此，可以确保热塑性树脂在第二和第三辊之间挤压之后与第三辊均匀地紧密接触。

另一方面，如果表面温度(Tr)低于(Th-20℃)，则树脂易于从辊脱离，结果，易于出现接触缺陷。此外，在该条件下树脂板中易于出现翘曲。如果表面温度(Tr)高于(Th+20℃)，则树脂难以均匀地从辊脱离，结果，易于因从辊脱离引起的冲击形成称为“接触印痕”的横向条痕。而且，因为例如树脂板要花费时间冷却，所以生产效率降低。

本发明还涉及多层树脂板，其中层合不同的材料。在该情形中，表面温度(Tr)基于热变形温度(Th)最高的树脂。

使已经与第三辊均匀并紧密接触的热塑性树脂绕过第三辊，然后用牵引辊引出以获得挤出树脂板11。挤出树脂板11的厚度优选是2mm或更薄，更优选为0.04～1.2mm，甚至更优选为0.06～1.0mm。如果挤出树脂板11的厚度小于0.04mm，则与第三辊的表面紧密接触的树脂难以从第三辊表面脱离，并且树脂容易卷绕在第三辊上。如果挤出树脂板11的厚度大于2mm，则如此厚的树脂难于以树脂板的形式处理。挤出树脂板11的厚度可以通过调节待通过模头3的熔融热塑性树脂4的厚度、冷却辊之间的间隙等来调节。

下文描述根据本发明的生产挤出树脂板的方法的另一实施方案。图3是显示根据该实施方案的辊构造的横截面示意图。在图3中，与图1和图2中相同的构件具有相同的附图标记，并省略其解释。

如图3所示，对于该实施方案的三个冷却辊，使高刚性金属辊6a和6b分别成为第一辊和第三辊，使金属弹性辊15成为第二辊。金属弹性辊15是其中几乎是实心圆柱的并可自由转动的芯辊16外周表面覆盖有空心圆柱形金属薄膜17的辊。

芯辊16由弹性材料制成。如果构成该芯辊的材料是此前已经用作形成膜的辊的弹性材料，则不具体限制构成该芯辊的材料。其实例包括由橡胶(例如硅橡胶)制成的橡胶辊。金属弹性辊15可由此表现出弹性。还可以通过调节橡胶的硬度将前述接触长度L1和L2和压制线性压力调节至合适的值。

金属薄膜17由例如不锈钢制成。其厚度优选为约0.2～1mm。

金属弹性辊15可以通过例如将支持冷却辊安装到金属弹性辊15构造为可控制温度的。因为其它规格与前述实施方案中的那些相同，所以省略对其它规格的解释。

虽然上文已经描述了本发明的几个实施方案，但是本发明不限于前述实施方案，而是在权利要求的范围内可以做出各种改进方案或修改方案。例如，在第三辊之后设置多个辊，绕过第三辊上的热塑性树脂连续地在一个辊和与其相邻的待绕过的另一辊之间挤压。

根据本发明的方法，在由高刚性金属辊构成的第一辊和由弹性辊构成的第二辊之间挤压通过模头以板状挤出的熔融热塑性树脂。在该过程中，弹性辊沿金属辊的外周表面弹性凹陷变形并且熔融的热塑性树脂插入弹性辊和金属辊之间，使得金属辊和弹性辊在压力下与熔融的热塑性树脂面接触。结果，通过模头挤出的树脂板在面上均匀地压制下冷却，从而抑制了在树脂板中留下应变。

在由弹性辊构成的第二辊和由高刚性金属辊构成的第三辊之间挤压通过第一辊和第二辊压力成形的挤出树脂板。在该过程中，挤出树脂板也如上所述在面上均匀地压制。因此，即使树脂板的表面在树脂板传送到第三辊同时绕过第二辊的过程期间冷却而在一定程度上硬化，也可以使树脂板的表面与第三辊均匀地紧密接触，树脂板的表面变得平滑。

在本发明的方法中，可以获得没有残余应变且具有优异外观的挤出树脂板。除此以外，它只采用一个具有复杂结构的弹性辊，因此该装置的构造简单，生产成本低。

具体地，当应用本发明的方法来获得厚度为2mm或更小的挤出树脂板时，本发明的方法、本发明的有用性会增加更多。

实施例

下文将参照实施例更详细地描述本发明，但是本发明不限于这些实施例。以下实施例和对比例中使用的挤出设备的构成如下：

挤出机1：螺杆直径100mm，单螺杆，带通风口(由Hitachi Zosen Corp制造)；

挤出机2：螺杆直径35mm，单螺杆，带通风口(由Hitachi Zosen Corp制造)；

进料单元：2类2层分布(由Hitachi Zosen Corp制造)；

模头3：T型模，模唇宽1500mm，模唇间隙1mm(由Hitachi Zosen Corp制造)；

辊：水平型，长度1600mm、直径300mm的三个冷却辊。

挤出机1、2和模头3按图1所示布置，进料单元布置在规定位置处。三个冷却辊，即依次沿熔融的热塑性树脂牵引方向(箭头A所指方向)的第一辊、第二辊和第三辊如下设置。

<辊构造1>

图2中示出的构造称为辊构造1。具体地，第一辊到第三辊如下布置。

(第一辊和第三辊)

将镜面抛光的不锈钢舒展辊制成高刚性金属辊6a、6b，其用作第一辊和第三辊。

(第二辊)

金属弹性辊7用作第二辊，其中金属薄膜9布置为可以覆盖芯辊8的外周表面并且在芯辊8和金属薄膜9之间填充流体10。芯辊8、金属薄膜9和流体10如下。

芯辊8：由不锈钢制成；

金属薄膜9：由不锈钢制成的2mm厚的镜面抛光金属套筒；

流体10：油。通过油温控制可控制金属弹性辊7的温度。更具体地，通过温度控制器的开关控制对油进行加热和冷却可控制油的温度，并且油在芯辊8和金属薄膜9之间循环。

金属弹性辊7和金属辊6a相互接触的接触长度L1调节为4mm，压制线性压力调节为6kgf/cm。金属弹性辊7和金属辊6a相互接触的接触长度L2调节为4mm，压制线性压力调节为12kgf/cm。

<辊构造2>

高刚性金属辊(镜面抛光的不锈钢舒展辊)作为第一辊到第三辊。

<辊构造3>

除了使用高刚性金属辊6a作为第二辊，使用金属弹性辊7作为第一辊之外，以与上述辊构造1相同的方式设置辊构造3。即，温度可控的金属弹性辊7作为第一辊，高刚性金属辊6a、6b成为第二和第三辊。

以下实施例和对比例中使用的热塑性树脂如下。

树脂1：由芳族聚碳酸酯制成的聚合物(由Sumitomo Dow Limited生产的“CALIBRE 301-10”)。热变形温度(Th)是140℃。

树脂2：甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯＝98/2(重量比)的共聚物。热变形温度(Th)是100℃。

树脂3：基于丙烯酸类树脂的组合物，在70％重量的共聚物(甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯＝96/4(重量比))中加入30％重量的在以下参考例中获得的丙烯酸类多层弹性材料。热变形温度(Th)是100℃。

参考例

(生产橡胶状聚合物)

根据日本专利特公昭55(1980)-27576的实施例部分中公开的方法，制备了三层结构的丙烯酸类多层弹性材料。

具体地，首先将1700g离子交换水、0.7g碳酸钠和0.3g过二硫酸钠加入5L容量的玻璃反应器中，然后在氮气流中搅拌。随后，加入4.46g PELEX OT-P(由Kao Co.Ltd.生产)、150g离子交换水、150g甲基丙烯酸甲酯和0.3g甲基丙烯酸烯丙酯，然后加热到75℃，随后搅拌150分钟。

然后，在90分钟时间通过不同的入口加入689g丙烯酸丁酯、162g苯乙烯和17甲基丙烯酸烯丙酯的混合物，和0.85g过二硫酸钠、7.4gPELEX OT-P和50g离子交换水的混合物，随后聚合90分钟。

在聚合完成之后，在30分钟时间进一步通过不同的入口加入326g丙烯酸甲酯和14g丙烯酸乙酯的混合物，和其中溶解有0.34g过二硫酸钠的离子交换水30g。

当添加完成时，混合物再保持60分钟以完成聚合。将所得胶乳倒入0.5％的氯化铝水溶液中，以使聚合物浓缩。用热水洗聚合物5次，然后干燥产生丙烯酸类多层弹性材料。

实施例1、3、4和对比例1、4、5

<挤出树脂板的制备>

表1和2中所示种类的树脂在挤出机1中熔融捏炼，然后连续进料到进料单元和模头3。然后，使通过模头3挤出的熔融热塑性树脂4穿过第一辊到第三辊之间来成形和冷却。由此获得具有表1和2中所示厚度的挤出树脂板。

在表1和2中的“辊构造”栏中的“第二辊和第三辊之间”的子栏中，术语“压力下粘附”是指热塑性树脂在第一辊和第二辊之间挤压之后进一步在第二辊和第三辊之间挤压以在绕过第二辊的同时成形和冷却。表1和2中给出的“第一辊的表面温度”、“第二辊的表面温度”和“第三辊的表面温度”是通过实际测量辊的表面温度获得的值。

实施例2、5、6和对比例2、3、6、7

在挤出机1中熔融捏炼作为树脂层A的表1和2中所示种类的树脂，然后进料到进料单元。另一方面，在挤出机2中熔融捏炼作为树脂层B的表1和2中所示种类的树脂，然后进料到进料单元。进行共挤出成形，使得从挤出机1进料到进料单元的树脂层A会形成主要层，从挤出机2进料到进料单元的树脂层B会形成表面层(一侧/上侧)。

然后，通过使通过模头3挤出的熔融热塑性树脂4穿过第一辊到第三辊之间来成形和冷却。由此获得具有表1和2中所示厚度的双层结构的挤出树脂板。表1和2中挤出机1栏中的“厚度”和挤出机2栏中的“厚度”分别表示树脂层A的厚度和树脂层B的厚度。而且，表1和2中的“总厚度”表示所得挤出树脂板的总厚度。

<评价>

对于所得的每个挤出树脂板(实施例1～6和对比例1～7)，评价与第三辊紧密接触的状态和挤出树脂板的外观。评价方法在下文示出，评价结果示于表1和2中。

(与第三辊的接触状态)

在挤出成形期间视觉检查热塑性树脂与第三辊的接触状态。所用评价标准如下：

○：热塑性树脂与第三辊均匀地紧密接触。

△：热塑性树脂部分离开第三辊。

×：热塑性树脂几乎不与第三辊接触。

(外观)

视觉检查所得挤出树脂板的状况。所用的评价标准如下：

○：两面均平滑，未发现问题。

△：表面几乎平滑，但是表面上局部存在凹痕或印痕。

×：发现条纹或凹痕。

如表1所示，在实施例1和2中，热塑性树脂在第二和第三辊之间挤压后成功地与第三辊均匀地紧密接触，结果获得抑制了应变、不均匀性等的出现的平滑挤出树脂板。

另一方面，在对比例1和2中，由于使用辊构造2，换言之，熔融的热塑性树脂在三个金属辊之间挤压的同时成形并冷却，辊不能与熔融的热塑性树脂进行面接触并且熔融的热塑性树脂不与第三辊均匀地紧密接触，因此所得挤出树脂板的外观变差。

在对比例3中，只有第一辊是弹性辊，热塑性树脂在第二辊和第三辊之间挤压之后不能与第三辊均匀地紧密接触，结果，所得挤出树脂板的外观较差。

如表2所示，在实施例4～6中，获得了抑制应变、不均匀性等出现的平滑挤出树脂板。在实施例3中，在挤出树脂板的表面上产生了局部凹痕。

另一方面，在对比例4～7中，所得挤出树脂板的外观较差。在对比例4和6中，过低的成形温度在挤出的膜中产生翘曲，并且因为与第三辊的接触出现问题而在表面上产生凹痕。在对比例5和7中，过高的成形温度在膜表面上产生脱离印痕。

Claims (7)

1.一种用于生产挤出树脂板的方法，包括：

热熔融热塑性树脂，然后通过模头将其挤出为板状；

利用第一辊和第二辊使所述挤出的熔融热塑性树脂压力成形；和

在所述成形的树脂绕过所述第二辊的同时，利用所述第二辊和第三辊使所述成形的树脂进一步压力成形，

其中所述第一辊是高刚性金属辊，所述第二辊是在其外周表面上具有金属薄膜的弹性辊，第三辊是高刚性金属辊，

其中因为所述弹性辊沿所述金属辊的外周表面凹陷弹性变形并且所述熔融热塑性树脂插入所述弹性辊和所述金属辊之间，所以在面上均匀地压制在所述弹性辊和所述金属辊之间挤压的所述熔融热塑性树脂，使得所述金属辊和所述弹性辊与所述熔融热塑性树脂在压力下面接触。

2.根据权利要求1所述的用于生产挤出树脂板的方法，其中所述第二辊和所述第三辊的表面温度Tr调节到(Th-20℃)≤Tr≤(Th+20℃)的范围内，其中Th是构成所述挤出树脂板的所述热塑性树脂的热变形温度。

3.根据权利要求1所述的用于生产挤出树脂板的方法，其中所述第二辊和所述第三辊的接触长度是1～20mm。

4.根据权利要求1所述的用于生产挤出树脂板的方法，其中所述第二和所述第三辊之间的压制线性压力为0.1～30kgf/cm。

5.根据权利要求1所述的用于生产挤出树脂板的方法，其中所述弹性辊包括几乎实心的圆柱形芯辊、设置为覆盖所述芯辊的外周表面的空心圆柱形金属薄膜、和密封在所述芯辊和所述金属薄膜之间的流体。

6.根据权利要求1所述的用于生产挤出树脂板的方法，其中所述第一辊到所述第三辊的表面温度Tr调节到(Th-20℃)≤Tr≤(Th+20℃)的范围内，其中Th是构成所述挤出树脂板的所述热塑性树脂的热变形温度。

7.根据权利要求1所述的用于生产挤出树脂板的方法，其中所述挤出树脂板具有2mm或更小的厚度。

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