DE102008063911A1

DE102008063911A1 - Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie

Info

Publication number: DE102008063911A1
Application number: DE102008063911A
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Niihama Maekawa; Kazuhiko Sanjo Hatakeyama
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd; Escarbo Sheet Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd; Escarbo Sheet Co Ltd
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-05-20
Also published as: KR101506039B1; JP2009149038A; DE102009014055A1; KR20090068139A; JP5323349B2; TWI454512B; US20090166917A1; IT1392737B1; TW200932804A; CN101462353B; ITTO20080947A1; CN101462353A

Abstract

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie bereitzustellen, bei dem es unwahrscheinlich ist, dass die extrudierte Harzfolie zerbrochen wird. Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie bereit, umfassend: Wärmeschmelzen eines thermoplastischen Harzes und dann dessen Extrudieren durch eine Düse zu einer Folienform; und Druckformen der extrudierten geschmolzenen thermoplastischen Harzfolie, während sie mit einer ersten Walze und einer zweiten Walze gegriffen wird, wobei an den beiden Seitenkantenteilen der Außenumfangsoberfläche der zweiten Walze die Höhenunterschiedsteile, die einen kleineren Durchmesser als den Durchmesser des Walzenmittelteils aufweisen, bereitgestellt werden, und die beiden Seitenkantenteile der extrudierten geschmolzenen thermoplastischen Harzfolie mit der ersten Walze und den Höhenunterschiedsteilen der zweiten Walze gegriffen werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie, die aus thermoplastischem Harz hergestellt ist, und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie, bei dem es unwahrscheinlich ist, dass die extrudierte Harzfolie zerbrochen wird.
Aus thermoplastischem Harz hergestellte extrudierte Harzfolien sind in einer außerordentlich breiten Vielfalt von Anwendungen, wie Innenteile oder Außenteile von Autos, Außenseite von elektrischen Haushaltsgeräten, optische Anwendungen, die Flüssigkristallfernsehgeräte und Bildschirme einschließen, verwendet worden. Bei der Herstellung einer extrudierten Harzfolie, die aus thermoplastischem Harz hergestellt ist, wird das geschmolzene thermoplastische Harz im Allgemeinen zwischen zwei Walzen gegriffen und gepresst, um in einer Folienform hergestellt zu werden, und die geformte Harzfolie wird während des Abkühlens in einer Walzenform befördert und aufgewickelt.
Wird jedoch die Harzfolie am Seitenkantenteil der Folie schwach, während die zu formende Folie in der Dicke dünn wird, so neigt der Seitenkantenteil dazu, zu zerbrechen, und die Harzfolie bricht oft während des Streckenabschnitts, bevor sie aufgewickelt wird. Diese Neigung ist bemerkenswert, wenn zerbrechliche Harze, wie Acrylharze, eingesetzt werden oder wenn eine Folie geformt wird, die eine Dicke von 0,2 mm oder weniger aufweisen soll.
Die japanische Kokai-Patentveröffentlichung Nr. Hei 11(1999)-235747 offenbart eine Walzenanordnung zum Druckformen thermoplastischer Harze, die eine erste Walze, die aus einer elastischen Walze mit einer dünnen Metallfolie auf ihrer Außenumfangsoberfläche besteht, und eine zweite Walze, die aus einer sehr starren Metallwalze besteht, aufweist. Die Walzenanordnung formt eine Folie mit einer Dicke von 0,1 bis 0,6 mm.
Jedoch löst die Lehre des Dokuments nicht das Problem, dass die Harzfolie am Seitenkantenteil schwach wird, während die zu formende Folie in der Dicke dünn wird, so beginnt der Seitenkantenteil gern zu zerbrechen und die Harzfolie bricht oft während des Streckenabschnitts, bevor sie aufgewickelt wird.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie bereitzustellen, bei dem es unwahrscheinlich ist, dass die extrudierte Harzfolie zerbrochen wird.
Die vorliegenden Erfinder forschten ernsthaft, um das vorstehend genannte Problem zu lösen. Als Ergebnis fanden sie Lösungsmöglichkeiten, die aus den folgenden Anordnungen bestehen, so dass sie die vorliegende Erfindung erreicht haben.

(1) Ein Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie, umfassend: Wärmeschmelzen eines thermoplastischen Harzes und dann dessen Extrudieren durch eine Düse zu einer Folienform; und Druckformen der extrudierten geschmolzenen thermoplastischen Harzfolie, während sie mit einer ersten Walze und einer zweiten Walze gegriffen wird; wobei an den beiden Seitenkantenteilen der Außenumfangsoberfläche der zweiten Walze die Höhenunterschiedsteile bereitgestellt werden, die einen kleineren Durchmesser als den Durchmesser des Walzenmittelteils aufweisen, und die beiden Seitenkantenteile der extrudierten geschmolzenen thermoplastischen Harzfolie mit der ersten Walze und den Höhenunterschiedsteilen der zweiten Walze gegriffen werden.
(2) Das Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Punkt (1), wobei das thermoplastische Harz ein Acrylharz ist.
(3) Das Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Punkt (1), wobei der Unterschied zwischen der Außenumfangsoberflächenhöhe des Walzenmittelteils und der Außenumfangsoberflächenhöhe des Höhenunterschiedsteils an der Stelle, wo der Seitenkantenteil der Folie vorhanden ist, 25 bis 75 μm beträgt.
(4) Das Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Punkt (1), wobei die erste Walze eine elastische Walze mit einer dünnen Metallfolie auf ihrer Außenumfangsoberfläche ist und die zweite Walze eine sehr starre Metallwalze ist.
(5) Das Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Punkt (4), wobei das geschmolzene thermoplastische Harz, das zwischen den Walzen gegriffen wird, zu einer Folie geformt wird, während es flächig und gleichmäßig gepresst wird, da sich die elastische Walze konkav entlang der Außenumfangsoberfläche der Metallwalze mit dem geschmolzenen thermoplastischen Harz, das dazwischen eingreift, so elastisch verformt, dass die Metallwalze und die elastische Walze in flächigem Kontakt mit dem geschmolzenen thermoplastischen Harz unter Druck angeordnet werden.
(6) Das Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Punkt (4), wobei die Kontaktlänge der Metallwalze und der elastischen Walze 1 bis 20 mm beträgt.
(7) Das Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Punkt (4), wobei der lineare Pressdruck zwischen der Metallwalze und der elastischen Walze 0,1 bis 50 kgf/cm beträgt.
(8) Das Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Punkt (4), wobei die elastische Walze eine fast massiv-zylindrische Kernwalze, eine hohl-zylindrische dünne Metallfolie, die so angeordnet ist, dass sie die Außenumfangsoberfläche der Kernwalze bedeckt, und eine Flüssigkeit, die zwischen der Kernwalze und der dünnen Metallfolie eingeschlossen ist, umfasst.
(9) Das Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Punkt (8), wobei die elastische Walze so konfiguriert ist, dass die Temperatur davon durch Steuerung der Temperatur der Flüssigkeit gesteuert werden kann.
(10) Das Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Punkt (4), wobei die elastische Walze eine fast massiv-zylindrische Kernwalze, die aus einem elastischen Material hergestellt ist, und eine hohl-zylindrische dünne Metallfolie, die die Außenumfangsoberfläche der Kernwalze bedeckt, umfasst.
(11) Das Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Punkt (4), wobei die Oberflächentemperatur (Tr) der Metallwalze und der elastischen Walze innerhalb eines Bereichs von (Th – 20°C) ≤ Tr ≤ (Th + 20°C) eingestellt wird, wobei Th die Warmverformungstemperatur des thermoplastischen Harzes, das die extrudierte Harzfolie bildet, ist.
(12) Das Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Punkt (1), wobei die extrudierte Harzfolie eine Dicke von 0,2 mm oder weniger aufweist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung, die das Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Querschnittsdarstellung, die eine Walzenanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine schematische Darstellung, die das geschmolzene thermoplastische Harz und die zweite Walze zeigt, wie es aus der Richtung des Pfeils A in 2 gesehen wird.
4 ist eine schematische Querschnittsdarstellung, die die beiden Seitenkantenteile der Folie, die mit der Walzenanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geformt wird, zeigt.
5(a) oder (b) ist eine schematische Darstellung, die die zweite Walze gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine schematische Querschnittsdarstellung, die eine Walzenanordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die extrudierte Harzfolie der vorliegenden Erfindung wird aus einem thermoplastischen Harz hergestellt. Das thermoplastische Harz kann ohne irgendwelche besonderen Beschränkungen ein beliebiges Harz sein, das schmelzverarbeitet werden kann, zum Beispiel Gebrauchskunststoffe oder technische Kunststoffe, wie Polyvinylchloridharz, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz, Polyethylenharz niederer Dichte, Polyethylenharz hoher Dichte, lineares Polyethylenharz niederer Dichte, Polystyrolharz, Polypropylenharz, Acrylnitril-Styrol-Harz, Celluloseacetatharz, Ethylen-Vinylacetat-Harz, Acryl-Acrylnitril-Styrol-Harz, Acryl-chloriertes Polyethylenharz, Ethylen-Vinylalkohol-Harz, Fluorharz, Methylmethacrylat-Harz, Methylmethacrylat-Styrol-Harz, Polyacetalharz, Polyamidharz, Polyethylenterephthalatharz, aromatisches Polycarbonatharz, Polysulfonharz, Polyethersulfonharz, Methylpentenharz, Polyarylatharz, Polybutylenterephthalatharz, Harz, das eine ethylenisch ungesättigte Monomereinheit mit alicyclischer Struktur enthält, Polyphenylensulfidharz, Polyphenylenoxidharz, Polyetheretherketonharz und Kautschukartige Polymere, wie Elastomer auf Polyvinylchloridbasis, chloriertes Polyethylen, Ethylen-Ethylacrylat-Harz, thermoplastisches Polyurethanelastomer, thermoplastisches Polyesterelastomer, Ionomerharz, Styrol-Butadien-Blockpolymer, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Polybutadienharz und Acrylkautschuk. Diese können einzeln oder in Form eines Gemisches aus zwei oder mehr Sorten verwendet werden.
Unter solchen Harzen ist ein Harz bevorzugt, das aus einem Harz auf Methylmethacrylatbasis, das 50 Gew.-% oder mehr Methylmethacrylat-Einheiten enthält, wobei das Harz gute optische Eigenschaften aufweist, einer Harzzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile des vorhergehenden Harzes auf Methylmethacrylatbasis und 100 Gewichtsteile oder weniger eines dazu zugesetzten Kautschukartigen Polymers umfasst, einem Harz auf Styrolbasis, das 50 Gew.-% oder mehr Styroleinheiten enthält, einer Harzzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile des vorhergehenden Harzes auf Styrolbasis und 100 Gewichtsteile oder weniger eines dazu zugesetzten Kautschukartigen Polymers umfasst, einem aromatischen Polycarbonatharz und einem Harz, das eine ethylenisch ungesättigte Monomereinheit mit alicyclischer Struktur enthält, ausgewählt wird. Speziell bevorzugt sind Acrylharze, wie ein Harz auf Methylmethacrylatbasis und eine Harzzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile des Harzes auf Methylmethacrylatbasis und 100 Gewichtsteile oder weniger eines dazu zugesetzten Kautschukartigen Polymers umfasst.
Das Harz auf Methylmethacrylatbasis, das 50 Gew.-% oder mehr Methylmethacrylat-Einheiten enthält, ist ein Polymer, das Methylmethacrylateinheiten als Monomereinheiten enthält. Der Gehalt der Methylmethacrylateinheiten beträgt 50 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 70 Gew.-% oder mehr und kann 100 Gew.-% betragen. Ein Polymer mit einem Gehalt an Methylmethacrylateinheit von 100 Gew.-% ist ein Methylmethacrylat-Homopolymer, das durch Polymerisieren von ausschließlich Methylmethacrylat erhalten wird.
Solch ein Methylmethacrylat-Polymer kann ein Copolymer aus Methylmethacrylat und einem Monomer, das damit copolymerisiert werden kann, sein. Beispiele des Monomers, das mit Methylmethacrylat copolymerisiert werden kann, schließen andere Methacrylsäureester als Methylmethacrylat ein. Beispiele solcher Methacrylsäureester schließen Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Benzylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat und 2-Hydroxyethylmethacrylat ein. Weitere Beispiele schließen Acrylsäureester, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Cyclohexylacrylat, Phenylacrylat, Benzylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und 2-Hydroxyethylacrylat, ungesättigte Säuren, wie Methacrylsäure und Acrylsäure, halogenierte Styrole, wie Chlorstyrol und Bromstyrol, substituierte Styrole, zum Beispiel Alkylstyrole, wie Vinyltoluol und α-Methylstyrol, Acrylnitril, Methacrylnitril, Maleinsäureanhydrid, Phenylmaleinimid und Cyclohexylmaleinimid ein. Solche Monomere können entweder allein oder in Kombination verwendet werden.
Das Kautschukartige Polymer in der vorliegenden Erfindung schließt acrylische mehrschichtig-strukturierte Polymere und Pfropf-Copolymere ein, die durch Pfropfpolymerisieren von 95 bis 20 Gewichtsteilen eines ethylenisch ungesättigten Monomers, insbesondere eines acrylischen ungesättigten Monomers, an 5 bis 80 Gewichtsteile eines Kautschukartigen Polymers erhalten werden.
Die acrylische mehrschichtig-strukturierten Polymere schließen Produkte mit 20 bis 60 Gewichtsteilen einer gummielastischen Schicht oder Elastomerschicht, die eingeschlossen ist, und einer harten Schicht als äußerste Schicht ein und können auch Produkte sein, die weiter eine harte Schicht als innerste Schicht aufweisen.
Die gummielastische Schicht oder Elastomerschicht ist eine Schicht aus einem Acrylsäurepolymer mit einem Glasübergangspunkt (Tg) unter 25°C und wird aus einem Polymer hergestellt, das durch Vernetzen von einem oder mehreren monoethylenisch ungesättigten Monomeren, wie Niederalkylacrylat, Niederalkylmethacrylat, Niederalkoxyacrylat, Cyanoethylacrylat, Acrylamid, Hydroxyniederalkylacrylat, Hydroxyniederalkylmethacrylat, Acrylsäure und Methacrylsäure, mit Allylmethacrylat oder dem vorstehend genannten multifunktionellen Monomer hergestellt wird.
Eine harte Schicht ist eine Schicht aus einem Acrylsäurepolymer mit einem Tg von 25°C oder höher und wird aus einem Polymer, das nur aus einem Alkylmethacrylat mit einem Alkylrest aus 1 bis 4 Kohlenstoffatomen besteht, oder einem Polymer, das hauptsächlich ein Alkylmethacrylat mit einem Alkylrest aus 1 bis 4 Kohlenstoffatomen umfasst, und einem copolymerisierbaren monofunktionellen Monomer, wie einem anderen Alkylmethacrylat, Alkylacrylat, Styrol, substituiertem Styrol, Acrylnitril und Methacrylnitril, hergestellt oder kann in einer anderen Ausführungsform aus einem vernetzten Polymer bestehen, das aus einer Polymerisation mit weiterem Zusatz eines multifunktionellen Monomers resultiert.
Zum Beispiel entsprechen Polymere, die in der japanischen Kokoku-Patentveröffentlichung Nr. Sho 55(1980)-27576 und den japanischen Kokai-Patentveröffentlichungen Nr. Hei 6(1994)-80739 und Sho 49(1974)-23292 offenbart sind, solchen Kautschukartigen Polymeren.
Bezüglich der Pfropf-Copolymere, die durch Pfropfpolymerisieren von 95 bis 20 Gewichtsteilen eines ethylenisch ungesättigten Monomers an 5 bis 80 Gewichtsteile eines Kautschukartigen Polymers erhalten werden, können Dienkautschuke, wie Polybutadienkautschuk, Acrylnitril-Butadien-Copolymer-Kautschuk und Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk, Acrylkautschuk, wie Polybutylacrylat, Polypropylacrylat und Poly-2-ethylhexylacrylat, und Kautschuke auf Ethylen-Propylen-nichtkonjugierter Dienbasis als Kautschukartiges Polymer verwendet werden. Beispiele von ethylenischen Monomeren und deren Gemischen, die zum Pfropfpolymerisieren an solche Kautschukartigen Polymere zu verwenden sind, schließen Styrol, Acrylnitril und Alkyl(meth)acrylat ein. Zum Beispiel können Produkte, die in der japanischen Kokai-Patentveröffentlichung Nr. Sho 55(1980)-147514 und der japanischen Kokoku-Patentveröffentlichung Nr. Sho 47(1982)-9740 offenbart sind, als solche Pfropf-Copolymere verwendet werden.
Die Dispersionsmenge eines Kautschukartigen Polymers beträgt 0 bis 100 Gewichtsteile und beträgt vorzugsweise 3 bis 50 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile eines Harzes auf Typische Beispiele des hier verwendeten zweiwertigen Phenols schließen Hydrochinon, Resorcin, 4,4'-Dihydroxydiphenyl, Bis-(4-hydroxyphenyl)methan, Bis-{(4-hydroxy-3,5-dimethyl)phenyl}methan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)ethan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan (ein gebräuchlicher Name ist Bisphenol A), 2,2-Bis-{(4-hydroxy-3-methyl)phenyl}propan, 2,2-Bis-{(4-hydroxy-3,5-dimethyl)phenyl}propan, 2,2-Bis-{(4-hydroxy-3,5-dibrom)phenyl}propan, 2,2-Bis-{(3-isopropyl-4-hydroxy)phenyl}propan, 2,2-Bis-{(4-hydroxy-3-phenyl)phenyl}propan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)butan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3-methylbutan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3-dimethylbutan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)pentan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-4-methylpentan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)cyclohexan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-4-isopropylcyclohexan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 9,9-Bis-(4-hydroxyphenyl)fluoren, 9,9-Bis-{(4-hydroxy-3-methyl)phenyl}fluoren, α,α'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-o-diisopropylbenzol, α,α'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-m-diisopropylbenzol, α,α'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol, 1,3-Bis-(4-hydroxyphenyl)-5,7-dimethyladamantan, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfoxid, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfid, 4,4'-Dihydroxydiphenylketn, 4,4'-Dihydroxydiphenylether und 4,4'-Dihydroxydiphenylester ein. Diese können entweder allein oder in Form eines Gemisches aus zwei oder mehr von diesen verwendet werden.
Besonders bevorzugt ist ein Homopolymer oder Copolymer, das aus mindestens einem Bisphenol erhalten wird, das aus Bisphenol A, 2,2-Bis-{(4-hydroxy-3-methyl)phenyl}propan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)butan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3-methylbutan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3-dimethylbutan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-4-methylpentan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan und α,α'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-m-diisopropylbenzol ausgewählt ist. Insbesondere ein Homopolymer aus Bisphenol A und ein Copolymer aus 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan mit mindestens einem zweiwertigen Phenol, das aus Bisphenol A, 2,2-Bis-{(4-hydroxy-3-methyl)phenyl}propan und α,α'-Bis-(4-hydroxypheny])-m-diisopropylbenzol ausgewählt ist, werden vorzugsweise verwendet.
Zum Beispiel wird ein Carbonylhalogenid, ein Carbonatester oder ein Halogenformiat als Carbonatvorstufe verwendet. Spezielle Beispiele schließen Phosgen, Diphenylcarbonat oder ein Dihalogenformiat eines zweiwertigen Phenols ein.
Beispiele des Harzes, das eine ethylenisch ungesättigte Monomereinheit mit alicyclischer Struktur enthält, schließen Polymere auf Norbornenbasis und Polymere auf Vinyl-alicyclischer Kohlenwasserstoffbasis ein. Dieser Harztyp ist dadurch gekennzeichnet, dass er eine alicyclische Struktur in den sich wiederholenden Einheiten des Polymers enthält. Das Harz kann eine alicyclische Struktur in der Hauptkette und/oder in einer Seitenkette aufweisen. Vom Gesichtspunkt der Lichtdurchlässigkeit sind Harze mit einer alicyclischen Struktur in der Hauptkette bevorzugt.
Spezielle Beispiele solcher Polymerharze, die eine alicyclische Struktur enthalten, schließen Polymere auf Norbornenbasis, Polymere auf monocyclischer Olefinbasis, Polymere auf cyclischer konjugierter Dienbasis, Polymere auf Vinyl-alicyclischer Kohlenwasserstoffbasis und deren hydrierte Derivate ein. Unter diesen sind hydrierte Polymere auf Norbornenbasis und Polymere auf Vinyl-alicyclischer Kohlenwasserstoffbasis oder deren hydrierte Derivate vom Gesichtspunkt der Lichtdurchlässigkeit bevorzugt. Hydrierte Polymere auf Norbornenbasis sind stärker vorzuziehen.
In Abhängigkeit vom Verwendungszweck kann ein lichtstreuendes Mittel, ein Mattierungsmittel, ein UV-Absorptionsmittel, ein grenzflächenaktives Mittel, ein Schlagzähmittel, ein polymerartiges antistatisches Mittel, ein Antioxidationsmittel, ein Hammhemmendes Mittel, ein Gleitmittel, ein Farbstoff, ein Pigment, usw. dem thermoplastischen Harz, das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, problemlos zugesetzt werden.
Die extrudierte Harzfolie in der vorliegenden Erfindung weist eine Dicke von 2 mm oder weniger, vorzugsweise 1 mm oder weniger und stärker bevorzugt 0,5 mm oder weniger und noch stärker bevorzugt 0,2 mm oder weniger auf. Je dünner die Dicke ist, desto nützlicher ist die vorliegende Erfindung und desto leichter ist die Handhabbarkeit als Folie. Falls die Dicke jedoch zu dünn ist, nimmt die Folienfestigkeit ab, wobei sie zerbrechlich wird. So beträgt die Dicke normalerweise 0,03 mm oder mehr, vorzugsweise 0,04 mm oder mehr. Die Dicke einer extrudierten Harzfolie kann dadurch eingestellt werden, dass die Stärke eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes 4, das durch eine Düse 3, die nachstehend beschrieben ist, zu extrudieren ist, der Abstand zwischen zwei Kühlwalzen 5 und so weiter eingestellt wird.
Die extrudierte Harzfolie der vorliegenden Erfindung, die aus dem vorstehend erwähnten thermoplastischen Harz hergestellt wird, kann folgendermaßen hergestellt werden. Nachstehend wird eine Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Zeichnungen ausführlich beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung, die das Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß dieser Ausführungsform zeigt. 2 ist eine schematische Querschnittsdarstellung, die die Walzenanordnung gemäß dieser Ausführungsform zeigt. 3 ist eine schematische Darstellung, die das geschmolzene thermoplastische Harz und die zweite Walze zeigt, wie es aus der Richtung des Pfeils A in 2 gesehen wird. 4 ist eine schematische Querschnittsdarstellung, die die beiden Seitenkantenteile der Folie zeigt, die mit der Walzenanordnung dieser Ausführungsform geformt wird.
Die extrudierte Harzfolie dieser Ausführungsform kann durch ein gewöhnliches Extrusionsformverfahren hergestellt werden. Das heißt, wie es in 1 gezeigt ist, wird ein thermoplastisches Harz, das ein Substrat werden soll, durch eine Düse 3 zu einer Folienform extrudiert, während es in einem Extruder 1 und/oder einem Extruder 2 erhitzt und schmelzgeknetet wird.
Wenn eine extrudierte Harzfolie, die eine mehrschichtige Struktur aufweisen soll, hergestellt wird, ist es möglich, die Folie durch ein Koextrusionsformverfahren herzustellen. Zum Beispiel kann das Ziel durch Koextrudieren eines thermoplastischen Harzes, das ein Substrat werden soll, aus dem Extruder 1 und eines anderen thermoplastischen Harzes, das zum Laminieren gedacht ist, aus dem Extruder 2 erreicht werden. Die Koextrusion kann durch Extrudieren und Laminieren der thermoplastischen Harze durch die Düse 3 ausgeführt werden, während die thermoplastischen Harze in den verschiedenen Extrudern 1 bzw. 2 erhitzt und dadurch schmelzgeknetet werden werden.
Beispiele der Extruder 1 und 2 schließen Einschneckenextruder und Doppelschneckenextruder ein. Die Zahl der Extruder ist nicht unbedingt auf 2 beschränkt und drei oder mehr Extruder können verwendet werden. Eine T-Düse wird gewöhnlich als Düse 3 verwendet. Außer Einschichtdüsen, durch die ein thermoplastisches Harz zu einer einzigen Schicht extrudiert wird, können Mehrschichtdüsen, durch die zwei oder mehr thermoplastische Harze, die unter Druck transportiert werden, unabhängig aus den Extrudern 1 und 2 laminiert und koextrudiert werden, wie Beschickungsblockdüsen und Mehrfachverteilerdüsen, eingesetzt werden.
Wenn das geschmolzene thermoplastische Harz 4, das durch die Düse 3 extrudiert wird, wie es vorstehend beschrieben ist, geformt wird, während es mit zwei Kühlwalzen 5, die einander gegenüberliegend fast waagerecht angeordnet sind, gegriffen wird, wird eine extrudierte Harzfolie 15 erhalten. Die Kühlwalzen 5 sind mit einer ersten Walze und einer zweiten Walze konfiguriert, und bei dieser Ausführungsform, wie sie in 2 gezeigt ist, wird eine elastische Walze mit einer dünnen Metallfolie 8 auf ihrem Umfangsteil, nämlich eine elastische Metallwalze 6 als erste Walze verwendet und eine sehr starre Metallwalze 10 wird als zweite Walze verwendet. Mindestens eine unter der elastischen Metallwalze 6 und der Metallwalze 10 ist mit einer rotierenden Antriebsvorrichtung, wie einem Motor, verbunden und die Walzen sind so konfiguriert, dass sie bei festgelegten Umfangsgeschwindigkeiten rotieren können.
Die elastische Metallwalze 6, die die erste Walze ist, weist eine Kernwalze 7, die fast massiv-zylindrisch und frei drehbar ist, und eine hohl-zylindrische dünne Metallfolie 8 auf, die so angeordnet ist, dass sie die Umfangsoberfläche der Kernwalze 7 bedecken kann, und die in Kontakt mit dem geschmolzenen thermoplastischen Harz 4 sein wird. Eine Flüssigkeit 9 ist zwischen der Kernwalze 7 und der dünnen Metallfolie 8 eingeschlossen, wodurch die elastische Metallwalze 6 Elastizität zeigen kann. Die Kernwalze 7 ist nicht besonders beschränkt und kann zum Beispiel aus Edelstahl hergestellt werden.
Die dünne Metallfolie 8 wird zum Beispiel aus Edelstahl hergestellt. Die Dicke davon beträgt vorzugsweise etwa 2 mm bis etwa 5 mm. Die dünne Metallfolie 8 weist vorzugsweise Biegefähigkeit, Flexibilität und dergleichen auf. Die dünne Metallfolie besitzt vorzugsweise eine nahtlose Struktur, die keine Schweißnaht aufweist. Die elastische Metallwalze 6 mit solch einer dünnen Metallfolie 8 weist große Benutzerfreundlichkeit auf, weil sie in der Haltbarkeit unübertroffen ist und sie wie gewöhnliche hochglanzpolierte Walzen gehandhabt werden kann, falls die dünne Metallfolie 8 hochglanzpoliert ist und, falls Muster oder Unregelmäßigkeiten für die dünne Metallfolie 8 vorgesehen sind, sie als Walze dienen kann, die fähig ist, das Profil davon zu übertragen.
Die dünne Metallfolie 8 ist an beiden Enden der Kernwalze 7 befestigt und eine Flüssigkeit 9 ist zwischen der Kernwalze 7 und der dünnen Metallfolie 8 eingeschlossen. Beispiele der Flüssigkeit 9 schließen Wasser und Öl ein. Durch Steuern der Temperatur der Flüssigkeit 9 ist es möglich, die elastische Metallwalze 6 temperatursteuerbar zu machen. Dadurch wird es leicht, die Oberflächentemperatur (Tr) der elastischen Metallwalze 6 und der Metallwalze 10, die später beschrieben wird, und die Warmverformungstemperatur (Th) des thermoplastischen Harzes, das die extrudierte Harzfolie bildet, in einem vorher festgelegten Verhältnis zu steuern, und es ist möglich, die Fertigungskapazität zu erhöhen. Für die Temperatursteuerung können herkömmliche Steuerungstechniken, wie PID-Steuerung und EIN-AUS-Steuerung, eingesetzt werden. Gas, wie Luft, kann auch statt der Flüssigkeit 9 verwendet werden.
Durch Verwendung der elastischen Metallwalze 6 ist es möglich, mit der Verwendung der elastischen Verformung der elastischen Metallwalze 6 zu verhindern, dass eine Dehnung in der Folie 15 zurückbleibt. Das heißt, wenn ein geschmolzenenes thermoplastisches Harz 4 zwischen der elastischen Metallwalze 6 und der Metallwalze 10 gegriffen wird, verformt sich die elastische Metallwalze 6 elastisch entlang der Außenumfangsoberfläche der Metallwalze 10 mit dem geschmolzenen thermoplastischen Harz 4, das dazwischen eingreift, und die elastische Metallwalze 6 und die Metallwalze 10 kommen über eine Kontaktlänge L mit Trennung durch das geschmolzene thermoplastische Harz 4 miteinander in Kontrakt. Die elastische Metallwalze 6 und die Metallwalze 10 werden dadurch in flächigem Kontakt mit dem geschmolzenen thermoplastischen Harz 4 unter Druck angeordnet. Als Ergebnis wird das geschmolzene thermoplastische Harz 4, das zwischen den Walzen gegriffen wird, zu einer Folie geformt, während es flächig und gleichmäßig gepresst wird. Durch Herstellen einer Folie in dieser Weise ist es möglich, zu verhindern, dass eine Dehnung in einer Folie zurückbleibt. Die hier verwendete Kontaktlänge L ist die Länge in Extrusionsrichtung der Fläche, wo die elastische Metallwalze 6 und die Metallwalze 10 mit dem geschmolzenen thermoplastischen Harz, das dazwischen eingreift, in Kontakt treten.
Die Kontaktlänge L kann ein beliebiger Wert sein, so dass es möglich ist, zu verhindern, dass eine Dehnung in einer Folie zurückbleibt. Deshalb ist es erforderlich, dass die elastische Metallwalze 6 eine so hohe Elastizität aufweist, dass sich die elastische Metallwalze 6 elastisch verformt, um die zweckmäßige Kontaktlänge L herzustellen. Die Kontaktlänge L beträgt 1 bis 20 mm, vorzugsweise 2 bis 10 mm und stärker bevorzugt 2 bis 7 mm. Die Kontaktlänge L kann dadurch auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, dass gegebenenfalls die Stärke der dünnen Metallfolie 8, die Menge der Flüssigkeit 9, die eingeschlossen ist, usw. eingestellt wird.
Der lineare Pressdruck, der der Druck zwischen der elastischen Metallwalze 6 und der Metallwalze 10, die miteinander in Kontakt sind, ist, wird zweckmäßigerweise innerhalb eines Bereichs eingestellt, wo eine passende Kontaktlänge bereitgestellt wird. Im Allgemeinen beträgt der lineare Pressdruck 0,1 kgf/cm bis 50 kgf/cm, vorzugsweise 0,5 kgf/cm bis 30 kgf/cm und stärker bevorzugt 1 kgf/cm bis 25 kgf/cm. Wenn der lineare Pressdruck zu gering ist, wird es gern schwer, flächig und gleichmäßig Druck anzuwenden, und es werden gern Unebenheiten verursacht. Wenn der Druck zu hoch ist, zerbricht die erhaltene Folie gern und die elastische Walze tendiert dazu, eine kurze Lebensdauer aufzuweisen. Der hier verwendete lineare Pressdruck ist der auf eine Walze aufgebrachte Druck, der als der Druckwert pro 1 cm in der Walzenbreite ausgedrückt wird. Im Fall, wenn eine Walze mit einer Breite von 100 cm bei 300 kgf gepresst wird, beträgt der lineare Pressdruck 3 kgf/cm.
Die sehr starre Metallwalze 10, die die zweite Walze ist, ist eine Mitläuferwalze, um die ein thermoplastisches Harz gewickelt wird, nachdem es zwischen der elastischen Metallwalze 6 und der Metallwalze 10 gegriffen worden ist. Spezielle Beispiele schließen gebohrte Walzen und Spiralwalzen ein. Die Oberflächenbeschaffenheit der Metallwalze 10 kann entweder hochglanzpoliert sein oder Muster, Unregelmäßigkeiten, usw. aufweisen.
Die Metallwalze 10 weist bei dieser Ausführungsform, wie sie in 3 gezeigt ist, die Höhenunterschiedsteile 13 und 13 auf, die einen kleineren Durchmesser als den Durchmesser des Walzenmittelteils 12 an den beiden Seitenkantenteilen 11 und 11 der Außenumfangsoberfläche aufweisen. Der Höhenunterschiedsteil 13 bei dieser Ausführungsform besteht aus einer schrägen Oberfläche, die vom Walzenmittelteil 12 zum Kantenteil 11 abfällt.
Das thermoplastische Harz 4 wird dadurch geformt, dass es zwischen dem Höhenunterschiedsteil 13 und der elastischen Metallwalze 6 gegenüber dem Höhenunterschiedsteil 13 gegriffen wird, während das thermoplastische Harz mit der elastischen Metallwalze 6 und der Metallwalze 10 gegriffen wird. Dadurch ist es möglich, die beiden Seitenkantenteile 16 und 16 der Folie in einer dickeren Stärke als den Mittelteil 17 der Folie zu formen, so dass die beiden Seitenkantenteile 16 und 16 der Folie in der Festigkeit verbessert werden. Deshalb wird verhindert, dass die Folie von den Seitenkanteilen aus zerbricht, selbst wenn Zugkraft auf die geformte Folie angewandt wird. Die beiden Seitenkantenteile 16 und 16 der Folie werden mit einem Längsschneider zum Ausschneiden der beiden Seitenkantenteile 16 und 16 im Beförderungsschritt, der später beschrieben wird, ausgeschnitten und der Folienmittelteil 17 wird eine extrudierte Harzfolie 15, nachdem die beiden Seitenkanten 16 und 16 ausgeschnitten worden sind.
Der Höhenunterschied d beträgt vorzugsweise 25 bis 75 μm. Ein Höhenunterschied d, der geringer als 25 μm ist, kann dem Seitenkantenteil 16 der Folie keine ausreichende Festigkeit liefern. Ein Höhenunterschied d, der höher als 75 μm ist, kann dem Seitenkantenteil 16 der Folie übermäßige Festigkeit liefern und macht es leicht, durch den Gegensatz zu brechen, so ist er nicht bevorzugt. Der Gesamtwert des Höhenunterschieds d und der Dicke des Folienmittelteils (das heißt, die Dicke der extrudierten Harzfolie 15) ergibt die Dicke des Seitenkantenteils der Folie. Das heißt, der Höhenunterschied, wie er hier verwendet wird, bedeutet den Unterschied zwischen der Außenumfangsoberflächenhöhe des Walzenmittelteils und der Außenumfangsoberflächenhöhe des Höhenunterschiedsteils an der Stelle, wo der Seitenkantenteil der Folie vorhanden ist.
Der Höhenunterschiedsteil 13 weist vorzugsweise eine Länge a1 von 0,2 bis 5% auf, wenn die Oberflächenlänge der Metallwalze 10 als 100% angesehen wird. Falls die Länge a1 des Höhenunterschiedsteils 13 kleiner als 0,2% ist, kann die Festigkeit, die dem Seitenkantenteil 16 der Folie geliefert wird, ungenügend werden. Falls die Länge a1 größer als 5% ist, wird die Länge des Folienmittelteils 17, das heißt die Breite der extrudierten Harzfolie 15, engbegrenzt und nicht bevorzugt. Die Länge a1 des Höhenunterschiedsteils 13 bedeutet die Länge des Höhenunterschiedsteils 13, die als Flächenansicht gezeigt ist. Die Oberflächenlänge der Metallwalze 10 bedeutet den Gesamtwert der Länge a1 und a1 der beiden Höhenunterschiedsteile 13 und 13 und die Länge a2 des Walzenmittelteils 12. Ein willkürlicher Wert kann für die Oberflächenlänge der Metallwalze 10 in Abhängigkeit von der Breite der extrudierten Harzfolie, die geformt werden soll, eingesetzt werden und ist nicht besonders beschränkt.
Beim Formen des geschmolzenen thermoplastischen Harzes 4 dadurch, dass es mit der elastischen Metallwalze 6 und der Metallwalze 10 gegriffen wird, ist es notwendig, mit den Walzen vor oder während eines Vorgangs, bei dem das geschmolzene thermoplastische Harz 4 zum Verfestigen abgekühlt wird, zu greifen.
Speziell ist es vorzuziehen, die Oberflächentemperatur (Tr) der elastischen Metallwalze 6 und der Metallwalze 10 auf den Bereich von (Th – 20°C) ≤ Tr ≤ (Th + 20°C), vorzugsweise (Th – 15°C) ≤ Tr ≤ (Th + 10°C) und stärker bevorzugt (Th – 10°C) ≤ Tr ≤ (Th + 5°C), basierend auf der Warmverformungstemperatur (Th) des thermoplastischen Harzes, einzustellen. Obwohl die Warmverformungstemperatur (Th) des thermoplastischen Harzes nicht besonders beschränkt ist, beträgt sie üblicherweise etwa 60 bis 200°C. Die Warmverformungstemperatur (Th) eines thermoplastischen Harzes ist eine Temperatur, die gemäß ASTM D-648 gemessen wird.
Falls andererseits die Oberflächentemperatur (Tr) eine geringere Temperatur als (Th – 20°C) ist, wird das Schwindungsverhältnis mit Erwärmung der Folie gern groß. Falls die Oberflächentemperatur (Tr) eine höhere Temperatur als (Th + 20°C) wird, werden Ablösungsspuren von den Walzen bemerkenswert.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf mehrschichtige Harzfolien gerichtet, bei denen verschiedene Materialien laminiert werden. Die Warmverformungstemperatur (Th) basiert in solch einem Fall auf einem Harz mit der höchsten Warmverformungstemperatur (Th).
Ein Folien-geformtes thermoplastisches Harz wird, nachdem es zwischen der elastischen Metallwalze 6 und der Metallwalze 10 gegriffen worden ist, um die Metallwalze 10 gewickelt und wird dann mit einer Abzugswalze (nicht gezeigt) befördert, während es auf einer Transportwalze gekühlt wird. Die beiden Seitenkantenteile 16 und 16 der Folie werden mit einem Längsschneider zum Ausschneiden der beiden Seitenkantenteile 16 und 16 der Folie, nicht gezeigt, im Beförderungsschritt ausgeschnitten, wobei eine extrudierte Harzfolie 15 erhalten wird.
Die extrudierte Harzfolie 15 ist zum Beispiel auf der Innenseite oder Außenseite von Autos, der Außenseite von elektrischen Haushaltsgeräten, optischen Anwendungen, wie einem lichtführenden Panel oder einem zerstreuenden Panel von Mobiltelephonen, anwendbar, aber die Anwendungen der vorliegenden Erfindung sind nicht darauf beschränkt.
Obwohl mehrere vorzuziehende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorhergehenden Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Verbesserungen oder Abänderungen können innerhalb des Bereichs der Ansprüche vorgenommen werden. Obwohl zum Beispiel der Höhenunterschiedsteil 13 aus einer schrägen Oberfläche besteht, die bei der vorhergehenden Ausführungsform vom Mittelteil 12 der Walze zum Kantenteil 11 abfällt, ist die Form des Höhenunterschiedsteils der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Form, wie sie in 5(a) und (b) gezeigt ist, angenommen werden.
Das heißt, wie es in 5(a) gezeigt ist, wird der Höhenunterschiedsteil 21 auf der Außenumfangsoberfläche an den beiden Seitenkantenteilen der zweiten Walze 20 bereitgestellt oder, wie es in 5(b) gezeigt ist, wird der Höhenunterschiedsteil 26 bogenförmiger Oberflächenform auf der Außenumfangsoberfläche an den beiden Seitenkantenteilen der zweiten Walze 25 bereitgestellt. Die anderen Anordnungen sind die gleichen wie der Höhenunterschiedsteil 13, der die vorher beschriebene Ausführungsform ist.
Obgleich der Höhenunterschiedsteil 13 nur auf der zweiten Walze bei der vorher beschriebenen Ausführungsform bereitgestellt wird, kann der Höhenunterschiedsteil auch auf der ersten Walze bereitgestellt werden. In diesem Fall beträgt der Gesamtwert, der sich aus dem Höhenunterschied d der zweiten Walze und dem Höhenunterschied d der ersten Walze ergibt, vorzugsweise 25 bis 75 μm.
Die elastische Metallwalze 30, wie sie in 6 gezeigt ist, kann statt der elastischen Metallwalze 6 eingesetzt werden. Die elastische Metallwalze 30 gemäß dieser Ausführungsform ist eine Walze, bei der die Umfangsoberfläche der Kernwalze 31, die fast massiv-zylindrisch und frei drehbar ist, mit einer hohl-zylindrischen dünnen Metallfolie 32 bedeckt ist.
Die Kernwalze 31 ist aus einem elastischen Material hergestellt. Das Material, das die Kernwalze bildet, ist nicht besonders beschränkt, falls es ein elastisches Material ist, das bisher als Walze zum Formen von Folien verwendet worden ist. Beispiele davon schließen Kautschukwalzen ein, die aus Kautschuk, wie Silikonkautschuk, hergestellt sind. Die elastische Metallwalze 30 kann dadurch Elastizität zeigen. Die vorstehend genannte Kontaktlänge L und der lineare Pressdruck können auch dadurch auf zweckmäßige Werte eingestellt werden, dass die Härte des Kautschuks eingestellt wird.
Die dünne Metallfolie 32 wird zum Beispiel aus Edelstahl hergestellt. Die Stärke davon beträgt vorzugsweise etwa 0,2 min bis etwa 1 mm.
Die elastische Metallwalze 30 kann zum Beispiel durch Montieren einer Stützkühlwalze an die elastische Metallwalze 30 konfiguriert werden, dass sie temperatursteuerbar ist. Die anderen Anordnungen sind die gleichen wie die elastische Metallwalze 6, die die vorher beschriebene Ausführungsform ist.
Bei einer anderen möglichen Ausführungsform wird eine Vielzahl von Walzen nach der Metallwalze 10 angeordnet, und das um die Metallwalze 10 gewickelte thermoplastische Harz wird nacheinander zwischen einer Walze und einer anderen dazu nächstfolgenden Walze gegriffen, wobei es aufgewickelt wird.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist fähig, die beiden Seitenkantenteile der Folie in einer dickeren Stärke als den Mittelteil der Folie zu formen, während das thermoplastische Harz druckgeformt wird, wobei es zwischen zwei Walzen gegriffen wird, so dass die beiden Seitenkantenteile der Folie in der Festigkeit verbessert werden. Deshalb wird verhindert, dass die Folie vom Seitenkantenteil der Folie aus zerbricht, selbst wenn Zugkraft auf die geformte Folie angewandt wird.
Insbesondere wenn das Verfahren der vorliegenden Erfindung angewandt wird, um eine zerbrechliche Acrylharzfolie oder eine dünne Folie zu erhalten, wird der Nutzwert der vorliegenden Erfindung mehr zunehmen.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Beispiele ausführlicher beschrieben werden, aber die Erfindung ist nicht auf die Beispiele beschränkt. Die Anordnung der Extrusionsapparatur, die in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet wird, ist folgendermaßen:
Extruder 1: Schneckendurchmesser 100 mm, Einfachschnecke, mit einer Austrittsöffnung (hergestellt von Hitachi Zosen Corp.);
Düse 3: T-Düse, Lippenbreite 1500 mm, Lippenabstand 1 mm (hergestellt von Hitachi Zosen Corp.);
Walze: Horizontaler Typ, zwei Kühlwalzen von 1600 mm in der Länge und 300 mm im Durchmesser.
Der Extruder 1 und die Düse 3 wurden angeordnet, wie es in 1 gezeigt ist. Dann wurde die Walze, die dem Extruder 1 am nächsten war, die erste Walze genannt und die Mitläuferwalze wurde die zweite Walze genannt. Die Walzen wurden folgendermaßen konfiguriert:
<Walzenanordnung 1>
Die Anordnung, die in den 2 und 3 gezeigt ist, wurde Walzenanordnung 1 genannt. Speziell die erste Walze und die zweite Walze wurden folgendermaßen konfiguriert.
(Die erste Walze)
Die elastische Metallwalze 6, bei der die dünne Metallfolie 8 so angeordnet wurde, dass sie die Außenumfangsoberfläche der Kernwalze 7 bedecken konnte, und die Flüssigkeit 9 zwischen die Kernwalze 7 und die dünne Metallfolie 8 gefüllt wurde, wurde als erste Walze verwendet. Die Kernwalze 7, die dünne Metallfolie 8 und die Flüssigkeit 9 sind folgendermaßen.
Kernwalze 7: Hergestellt aus Edelstahl;
Dünne Metallfolie 8: Hochglanzpolierte Metallhülse, die aus Edelstahl mit einer Dicke von 2 mm hergestellt ist;
Flüssigkeit 9: Öl. Die elastische Metallwalze 6 wurde durch Temperatursteuerung des Öls temperatursteuerbar gemacht. Spezieller wurde das Öl durch Erhitzen und Abkühlen des Öls durch EIN-AUS-Steuerung eines Temperaturreglers temperatursteuerbar gemacht, und man ließ das Öl zwischen der Kernwalze 7 und der dünnen Metallfolie 8 durchzirkulieren.
(Die zweite Walze)
Eine hochglanzpolierte Edelstahlspiralwalze, an deren beiden Seitenkantenteilen an der Außenumfangsoberfläche Höhenunterschiedsteile 13 und 13 (schräge Oberfläche) geformt wurden, wurde zu einer sehr starren Metallwalze 10 gemacht, die als zweite Walze verwendet wurde.
Was den Höhenunterschiedsteil 13 betrifft, wurde der Höhenunterschied d zu 50 μm hergestellt und die Länge a1 wurde zu 0,3% (das heißt 5 mm) hergestellt, wenn die Oberflächenlänge der Metallwalze 10 als 100% angesehen wurde. Die Kontaktlänge L, über die die elastische Metallwalze 6 und die Metallwalze 10 mit Trennung durch ein geschmolzenes thermoplastisches Harz 4 miteinander in Kontakt waren, wurde auf 5 mm eingestellt und der lineare Pressdruck wurde auf 20 kgf/cm eingestellt.
<Walzenanordnung 2>
Sehr starre Metallwalzen (hochglanzpolierte Edelstahlspiralwalzen), an deren beiden Seitenkantenteilen auf der Außenumfangsoberfläche kein Höhenunterschiedsteil geformt wurde, wurden sowohl als die erste Walze als auch die zweite Walze verwendet. In diesem Fall wurde der lineare Pressdruck auf 100 kgf/cm eingestellt.
Thermoplastische Harze, die in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet werden, sind folgendermaßen:
Harz 1: Acrylische Zusammensetzung, bei der in 70 Gew.-% Copolymer aus Methylmethacrylat/Methylacrylat = 96/4 (Gewichtsverhältnis) 30 Gew.-% acrylisches mehrschichtiges elastisches Material eingebaut wurde, das im folgenden Referenzbeispiel erhalten wurde. Die Warmverformungstemperatur (Th) betrug 100°C.
Harz 2: Copolymer, bei dem Methylmethacrylat/Methylacrylat = 94/6 (Gewichtsverhältnis) war. Die Warmverformungstemperatur (Th) betrug 100°C.
[Referenzbeispiel]
(Herstellung eines Kautschukartigen Polymers)
Gemäß dem Verfahren, das im Beispielabschnitt der japanischen Kokoku-Patentveröffentlichung Nr. Sho 55(1980)-27576 offenbart ist, wurde ein acrylisches mehrschichtiges elastisches Material einer dreischichtigen Struktur hergestellt. Speziell wurden zuerst 1700 g Wasser, das einem Ionenaustausch unterzogen worden war, 0,7 g Natriumcarbonat und 0,3 g Natriumpersulfat in einen Glasreaktor mit einem Fassungsvermögen von 51 gefüllt, worauf Rühren unter einem Stickstoffstrom folgte. Anschließend wurden 4,46 g PELEX OT-P (hergestellt von Kao Co., Ltd.), 150 g Wasser, das einem Ionenaustausch unterzogen worden war, 150 g Methylmethacrylat und 0,3 g Allylmethacrylat eingefüllt und dann auf 75°C erhitzt, worauf 150-minütiges Rühren folgte.
Dann wurden ein Gemisch aus 689 g Butylacrylat, 162 g Styrol und 17 g Allylmethacrylat und ein Gemisch 0,85 g Natriumpersulfat, 7,4 g PELEX OT-P und 50 g Wasser, das einem Ionenaustausch unterzogen worden war, durch verschiedene Einlassstutzen über 90 Minuten zugesetzt, worauf 90-minütige Polymerisation folgte.
Nach Abschluss der Polymerisation wurden ein Gemisch aus 326 g Methylacrylat und 14 g Ethylacrylat und 30 g Wasser, das einem Ionenaustausch unterzogen worden war und das 0,34 g Natriumpersulfat darin gelöst enthielt, weiter durch verschiedene Einlassstutzen über 30 Minuten zugesetzt.
Wenn die Zugabe beendet war, wurde das Gemisch 60 Minuten weiter gehalten, um die Polymerisation abzuschließen. Eine resultierende Kunstharzdispersion wurde in eine 0,5%ige wässrige Aluminiumchloridlösung gegossen, so dass ein Polymer kondensiert wurde. Das Polymer wurde fünfmal mit heißem Wasser gewaschen und dann getrocknet, wobei ein acrylisches mehrschichtiges elastisches Material erhalten wurde.
[Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3]
<Herstellung einer extrudierten Harzfolie>
Das Harz der in Tabelle 1 gezeigten Sorte wurde in Extruder 1 schmelzgeknetet und wurde dann der Düse 3 nacheinander zugeführt. Dann wurde das geschmolzene thermoplastische Harz 4, das durch die Düse 3 extrudiert wurde, geformt, während es zwischen der ersten Walze und der zweiten Walze der Walzenanordnung, die in Tabelle 1 gezeigt ist, gegriffen wurde, und um die zweite Walze gewickelt und mit einer Förderwalze befördert, während es auf einer Trägerwalze gekühlt wurde, wobei eine extrudierte Harzfolie mit einer Stärke, die in Tabelle 1 gezeigt ist, erhalten wurde. In den Beispielen 1 bis 3 wurde das geschmolzene thermoplastische Harz 4 dadurch geformt, dass es zwischen dem Höhenunterschiedsteil 13 und der ersten Walze gegriffen wurde, während das thermoplastische Harz zwischen der ersten Walze und der zweiten Walze gegriffen wurde. Es wird angemerkt, dass 'Oberflächentemp. der ersten Walze' und 'Oberflächentemp. der zweiten Walze', die in Tabelle 1 angegeben sind, tatsächlich gemessene Werte sind.
<Bewertung>
Für jede der erhaltenen extrudierten Harzfolien (Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3) wurde der Zustand der Formung visuell geprüft. Die verwendeten Kriterien für die Bewertung waren folgendermaßen:

O: Die Folie wurde problemlos geformt.
x: Die Folie wurde vorn Seitenkantenteil aus zerbrochen.

Wie es in Tabelle 1 gezeigt ist, bilden die Beispiele 1 bis 3 problemlos extrudierte Harzfolien mit Dicken von 50 μm, 80 μm und 150 μm, während Vergleichsbeispiele 1 bis 3 sie vom Seitenkantenteil der Folie aus zerbrechen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 11-235747 [0004]
- JP 55-27576 [0022, 0072]
- JP 6-80739 [0022]
- JP 49-23292 [0022]
- JP 55-147514 [0023]
- JP 47-9740 [0023]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- ASTM D-648 [0048]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie, umfassend: Wärmeschmelzen eines thermoplastischen Harzes und dann dessen Extrudieren durch eine Düse zu einer Folienform; und Druckformen der extrudierten geschmolzenen thermoplastischen Harzfolie, während sie mit einer ersten Walze und einer zweiten Walze gegriffen wird; wobei an den beiden Seitenkantenteilen der Außenumfangsoberfläche der zweiten Walze die Höhenunterschiedsteile, die einen kleineren Durchmesser als den Durchmesser des Walzenmittelteils aufweisen, bereitgestellt werden, und die beiden Seitenkantenteile der extrudierten geschmolzenen thermoplastischen Harzfolie mit der ersten Walze und den Höhenunterschiedsteilen der zweiten Walze gegriffen werden.
Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Anspruch 1, wobei das thermoplastische Harz ein Acrylharz ist.
Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Anspruch 1, wobei der Unterschied zwischen der Außenumfangsoberflächenhöhe des Walzenmittelteils und der Außenumfangsoberflächenhöhe des Höhenunterschiedsteils an der Stelle, wo der Seitenkantenteil der Folie vorhanden ist, 25 bis 75 μm beträgt.
Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Anspruch 1, wobei die erste Walze eine elastische Walze mit einer dünnen Metallfolie auf ihrer Außenumfangsoberfläche ist und die zweite Walze eine sehr starre Metallwalze ist.
Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Anspruch 4, wobei das geschmolzene thermoplastische Harz, das zwischen den Walzen gegriffen wird, zu einer Folie geformt wird, während es flächig und gleichmäßig gepresst wird, da sich die elastische Walze konkav entlang der Außenumfangsoberfläche der Metallwalze mit dem geschmolzenen thermoplastischen Harz, das dazwischen eingreift, so elastisch verformt, dass die Metallwalze und die elastische Walze in flächigem Kontakt mit dem geschmolzenen thermoplastischen Harz unter Druck angeordnet werden.
Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Anspruch 4, wobei die Kontaktlänge der Metallwalze und der elastischen Walze 1 bis 20 mm beträgt.
Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Anspruch 4, wobei der lineare Pressdruck zwischen der Metallwalze und der elastischen Walze 0,1 bis 50 kgf/cm beträgt.
Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Anspruch 4, wobei die elastische Walze eine fast massiv-zylindrische Kernwalze, eine hohl-zylindrische dünne Metallfolie, die so angeordnet ist, dass sie die Außenumfangsoberfläche der Kernwalze bedeckt, und eine Flüssigkeit, die zwischen der Kernwalze und der dünnen Metallfolie eingeschlossen ist, umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Anspruch 8, wobei die elastische Walze so konfiguriert ist, dass die Temperatur davon durch Steuerung der Temperatur der Flüssigkeit gesteuert werden kann.
Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Anspruch 4, wobei die elastische Walze eine fast massiv-zylindrische Kernwalze, die aus einem elastischen Material hergestellt ist, und eine hohl-zylindrische dünne Metallfolie, die die Außenumfangsoberfläche der Kernwalze bedeckt, umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Anspruch 4, wobei die Oberflächentemperatur (Tr) der Metallwalze und der elastischen Walze innerhalb eines Bereichs von (Th – 20°C) ≤ Tr ≤ (Th + 20°C) eingestellt wird, wobei Th die Warmwerformungstemperatur des thermoplastischen Harzes, das die extrudierte Harzfolie bildet, ist.
Verfahren zur Herstellung einer extrudierten Harzfolie gemäß Anspruch 1, wobei die extrudierte Harzfolie eine Dicke von 0,2 mm oder weniger aufweist.