JP2019005845A - 樹脂フィルムの切断方法 - Google Patents
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[1] ガラス転移温度が90℃以上である樹脂フィルムを切断する樹脂フィルムの切断方法であって、少なくとも一対の上刃と下刃を有する切断装置を用い、上刃の下刃側への押し込み量を0.05〜0.35mmとし、樹脂フィルムの張力を30〜300N/mとする、切断方法。
[2] 前記樹脂フィルムが熱可塑性樹脂フィルムである、[1]の切断方法。
[3] 前記熱可塑性樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂が(メタ)アクリル系樹脂である、[2]の切断方法。
[4] 前記(メタ)アクリル系樹脂が硬質メタクリル系樹脂とエラストマーとを含む組成物である、[3]の切断方法。
[5] 前記エラストマーが(メタ)アクリル系エラストマーである、[4]の切断方法。
[6] 上刃と下刃のかみ合わせ量が0.02〜0.60mmである、[1]〜[5]のいずれかの切断方法。
[7] 前記上刃および前記下刃が丸刃であり、下刃の周速度に対する上刃の周速度の比が0.8超1.2未満である、[1]〜[6]のいずれかの切断方法。
[8] 前記上刃および前記下刃を構成する素材が、高速度工具鋼、合金工具鋼、炭素工具鋼、ステンレス鋼、または、超硬合金鋼である、[1]〜[7]のいずれかの切断方法。
[9] 前記樹脂フィルムと前記下刃の抱き角が10〜150度である、[1]〜[8]のいずれかの切断方法。
[10] 前記樹脂フィルムの厚さが10〜500μmである、[1]〜[9]のいずれかの切断方法。
本発明の切断方法について、図を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施態様に限定されるものではない。図1は、本発明の樹脂フィルムの切断方法の一態様を、樹脂フィルムの幅方向から観察して例示する概略図である。切断装置は少なくとも一対の上刃1と下刃2を有し、二対以上の上刃1と下刃2を有してもよい。上刃1と下刃2は、樹脂フィルム3を挟み込むように、且つ該樹脂フィルム3の搬送方向と平行に、該樹脂フィルム3の上面側に上刃1が配置され、さらに該樹脂フィルム3の下面側に下刃2が配置されている。また、樹脂フィルム3は、搬送されながら、上刃1と下刃2の間に挿入されて切断される。また、上刃1は例えば回転軸Pにより回転できるよう支持されていてもよい。
樹脂フィルムの種類は、ガラス転移温度が90℃以上であれば特に制限されず、例えば、熱可塑性樹脂フィルムや熱硬化性樹脂フィルムなどが挙げられる。熱可塑性樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂として、例えば、ビスフェノールAポリカーボネート等のポリカーボネート系樹脂;ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル樹脂、スチレン−無水マレイン酸樹脂、スチレン−マレイミド樹脂、スチレン系熱可塑エラストマー等の芳香族ビニル系樹脂またはその水素添加物;非晶性ポリオレフィン、結晶相を微細化した透明なポリオレフィン、エチレン−メタクリル酸メチル樹脂等のポリオレフィン系樹脂;ポリメタクリル酸メチル、スチレン−メタクリル酸メチル樹脂等の(メタ)アクリル系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメタノールやイソフタル酸などで部分変性されたポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート等のポリエステル系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリエーテルサルホン系樹脂;トリアセチルセルロース樹脂等のセルロース系樹脂;ポリフェニレンオキサイド系樹脂などが挙げられる。なお、本明細書において(メタ)アクリル系樹脂とはメタクリル系樹脂および/またはアクリル系樹脂を指す。また、(メタ)アクリル系樹脂からなる樹脂フィルムを「アクリル樹脂フィルム」と称することがある。(メタ)アクリル系樹脂は、イミド環化、ラクトン環化、メタクリル酸変性などにより改質した耐熱性(メタ)アクリル系樹脂であってもよい。また熱硬化性樹脂フィルムを構成する熱硬化性樹脂として、例えば、フェノール系樹脂、ユリア系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ポリウレタン系樹脂などが挙げられる。樹脂フィルムを構成するこれらの樹脂は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。樹脂フィルムにおける熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の合計の含有率は、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましく、100質量%であってもよい。
コアシェル粒子を構成するメタクリル系重合体は、メタクリル酸非環状アルキルエステルに由来する構造単位を主成分として含む重合体であることが好ましい。当該メタクリル系重合体において、メタクリル酸非環状アルキルエステルに由来する構造単位の含有量は、好ましくは50〜100質量%であり、より好ましくは80〜100質量%である。当該メタクリル酸非環状アルキルエステルは、メタクリル酸メチルであることが好ましく、コアシェル粒子を構成するメタクリル系重合体は、メタクリル酸メチル単位を80〜100質量%を含有することが硬質メタクリル系樹脂との混和性の観点から最も好ましい。
樹脂フィルムの材料の調製方法に特に制限はなく、例えば、上記した熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を、あるいはこれと必要に応じて添加される上記各種添加剤とを溶融混練する方法が挙げられる。混練を行うための装置としては、例えばニーダールーダー、二軸押出機、一軸押出機、ミキシングロール、バンバリーミキサーなどを挙げることができる。これらのうち二軸押出機が混練性の観点から好ましく、ベント付二軸押出機が着色抑制の観点からより好ましい。ベント付二軸押出機では減圧にしてまたは窒素を流通させて運転することが好ましい。溶融混練する際のせん断速度は10〜1000/secであることが好ましい。混練時の温度は好ましくは110〜300℃、より好ましくは180〜300℃、さらに好ましくは230〜270℃である。押出機で溶融混練された樹脂組成物はストランド状に押し出され、ペレタイザ等でカットしてペレットにすることができる。
本発明の切断方法で得られる切断された樹脂フィルムの用途は特に限定されず、例えば、車両外装、車両内装等の車両加飾部品;壁材、ウィンドウフィルム、窓枠、浴室壁材等の建材部品;食器、玩具、楽器等の日用雑貨;掃除機ハウジング、テレビジョンハウジング、エアコンハウジング等の家電加飾部品;キッチンドア表装材等のインテリア部材;船舶部材;タッチパネル表装材、パソコンハウジング、携帯電話ハウジング等の電子通信機;液晶保護板、導光板、導光フィルム、偏光子保護フィルム、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、各種ディスプレイの前面板および表装材、拡散板等の光学関係部品;太陽電池または太陽光発電用パネル表装材等の太陽光発電部材などが挙げられる。
樹脂フィルムを構成する樹脂を、JIS K 7121に準拠して、示差走査熱量計を用いて、230℃まで昇温し、次いで室温まで冷却し、その後、室温から230℃まで10℃/分で昇温させたときの、2回目の昇温時の示差走査熱量測定で得られる中間点ガラス転移温度を採用した。樹脂が複数のガラス転移温度を有する場合、最も高いガラス転移温度の値を採用した。
長さ3000mの樹脂フィルムを連続して切断するときの安定性を以下の通り評価した。下記評価基準でB以上であれば実用に供することができる。
A:各切断できなかった部分の長さが1m未満である。
B:各切断できなかった部分の長さが1〜500mである。
C:各切断できなかった部分の長さが500m超である。
切断した樹脂フィルムの切断面から任意で5点を選定し、レーザー顕微鏡(オリンパス社製、LEXT OLS4100)を用いて倍率50倍で観察し、以下の通り評価した。下記評価基準でB以上であれば実用に供することができる。
A:1点以下の位置で欠けがある。
B:2〜3点の位置で欠けがある。
C:4〜5点の位置で欠けがある。
切断した樹脂フィルムを流れ方向に1m切り出し、樹脂フィルムの厚さ方向から電灯(LED LENDSER M−17R)を照射して、樹脂フィルムの切断部付近を観察した。樹脂フィルムの流れ方向において、切粉が纏まって観察される位置の間隔を以下の通り評価した。下記評価基準でB以上であれば実用に供することができる。
A:纏まった切粉がないか、1箇所のみである。
B:纏まった切粉が2箇所以上あり、その間隔のうち最小のものが10cm超である。
C:纏まった切粉が2箇所以上あり、その間隔のうちの最小のものが10cm以下である。
国際公開第2016/121868号の合成例4を参照して得たメタクリル系重合体(重量平均分子量30000)80質量部と、同公報の合成例8を参照して得た3層構造の(メタ)アクリル系弾性体粒子20質量部をヘンシェルミキサーで混合し、260℃に設定されたスクリュー径75mmのベント付き二軸押出機を用いて熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。係るペレットをベント付き単軸押出機のホッパーに供給し、260℃で溶融混練してギアポンプ、フィルター装置、スタティックミキサーの順に通過させ、リップ開度1mmのTダイからフィルム状に吐出して、いずれも鏡面を有し、かつ表面温度が90℃である金属弾性ロールおよび金属剛体ロールでバンク無く挟持および冷却して、メタクリル系樹脂からなり、厚さ80μmかつ幅1400mmであるアクリル樹脂フィルムを作製し、ロール状に巻き取ってフィルムロールとした。得られたアクリル樹脂フィルムのガラス転移温度は117℃であった。
上刃:丸刃、ゲーベル式、直径98mm、片刃、超硬合金鋼製
下刃:丸刃、ゲーベル式、直径150mm、片刃、超硬合金鋼製
製造例で得たアクリル樹脂フィルムをフィルムロールから巻き出し、速度30m/分で搬送した。係る搬送中のアクリル樹脂フィルムを挟み込むように、且つ該アクリル樹脂フィルムの搬送方向と平行に、該アクリル樹脂フィルムの上面側に上刃を配置し、さらに該アクリル樹脂フィルムの下面側に下刃を配置して、該アクリル樹脂フィルムの両端部から10mmの位置をそれぞれ切断した。このとき、上刃と下刃のかみ合わせ量を0.05mmとし、上刃の下刃側への押し込み量を0.10mmとし、切断時のアクリル樹脂フィルムの張力を120N/mとし、下刃の周速度に対する上刃の周速度の比を1.0とし、アクリル樹脂フィルムと下刃の抱き角を70度とした。評価結果を表1に示す。
実施例1において、上刃と下刃のかみ合わせ量、上刃の下刃側への押し込み量、アクリル樹脂フィルムの張力、およびアクリル樹脂フィルムの厚さを表1に示す通り変更したこと以外は実施例1と同様にしてアクリル樹脂フィルムを切断した。評価結果を表1に示す。
比較例1は、上刃の下刃側への押し込み量が0.05mm未満であるため、アクリル樹脂フィルムを切断できなかった。
比較例2は、上刃の下刃側への押し込み量が0.35mm超であるため、安定して連続的に切断できず、欠けが多く見られた。
比較例3は、上刃の下刃側への押し込み量が0.05mm未満であるため、アクリル樹脂フィルムを切断できなかった。
比較例4は、上刃の下刃側への押し込み量が0.35mm超であるため、切断は安定したものの、欠けおよび切粉が多く見られた。
比較例5は、切断時のアクリル樹脂フィルムの張力が30N未満であるため、欠けが多く見られた。
比較例6は、上刃の下刃側への押し込み量が0.05mm未満であるため、アクリル樹脂フィルムを切断できなかった。
比較例7は、上刃の下刃側への押し込み量が0.05mm未満であるため、安定して連続的に切断できなかった。
比較例8は、上刃の下刃側への押し込み量が0.35mm超であるため、切断は安定したものの、欠けが多く見られた。
2 下刃
3 樹脂フィルム
3a 切断された樹脂フィルム
P 上刃の軸
L 上刃と下刃のかみ合わせ量
θ 樹脂フィルムと下刃の抱き角
Claims (10)
- ガラス転移温度が90℃以上である樹脂フィルムを切断する樹脂フィルムの切断方法であって、少なくとも一対の上刃と下刃を有する切断装置を用い、上刃の下刃側への押し込み量を0.05〜0.35mmとし、樹脂フィルムの張力を30〜300N/mとする、切断方法。
- 前記樹脂フィルムが熱可塑性樹脂フィルムである、請求項1に記載の切断方法。
- 前記熱可塑性樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂が(メタ)アクリル系樹脂である、請求項2に記載の切断方法。
- 前記(メタ)アクリル系樹脂が硬質メタクリル系樹脂とエラストマーとを含む組成物である、請求項3に記載の切断方法。
- 前記エラストマーが(メタ)アクリル系エラストマーである、請求項4に記載の切断方法。
- 上刃と下刃のかみ合わせ量が0.02〜0.60mmである、請求項1〜5のいずれかに記載の切断方法。
- 前記上刃および前記下刃が丸刃であり、下刃の周速度に対する上刃の周速度の比が0.8超1.2未満である、請求項1〜6のいずれかに記載の切断方法。
- 前記上刃および前記下刃を構成する素材が、高速度工具鋼、合金工具鋼、炭素工具鋼、ステンレス鋼、または、超硬合金鋼である、請求項1〜7のいずれかに記載の切断方法。
- 前記樹脂フィルムと前記下刃の抱き角が10〜150度である、請求項1〜8のいずれかに記載の切断方法。
- 前記樹脂フィルムの厚さが10〜500μmである、請求項1〜9のいずれかに記載の切断方法。
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