TW201736084A - 熱可塑性樹脂膜的製造方法以及環烯烴樹脂膜 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種熱可塑性樹脂膜的製造方法及其應用,所述熱可塑性樹脂膜的製造方法包括以下步驟:使用具有供給部、壓縮部及計量部的擠出機,於滿足0.75≦供給部樹脂輸送效率≦1.0的條件下進行原料樹脂的供給及熔融,將自擠出口中擠出的熔融樹脂自模頭中以膜狀熔融擠出。W表示螺桿螺紋間隔,Hf表示供給部中的槽深度,D表示料缸的內徑,Ψ表示螺桿螺紋角,Q表示熔融樹脂的擠出量,ρ表示原料樹脂的比重,N表示每一分鐘的螺桿轉速。□

Description

熱可塑性樹脂膜的製造方法以及環烯烴樹脂膜
本發明是有關於一種熱可塑性樹脂膜的製造方法以及環烯烴樹脂膜。
熱可塑性樹脂膜被用於光學膜、太陽電池背面保護用膜等各種用途中。例如使用醯化纖維素(cellulose acylate)膜等纖維素系樹脂膜作為液晶顯示裝置等中所使用的光學膜。
醯化纖維素膜等纖維素系樹脂膜是藉由以下方式而製膜:利用擠出機將纖維素系樹脂熔融並擠出至模頭中,將該熔融樹脂自模頭中以片材狀吐出並進行冷卻固化。
另外近年來,環烯烴樹脂膜作為相對於環境溫濕度變化的光學特性變化小的膜而受到關注,正在研究將環烯烴樹脂熔融製膜以用作偏光板用及液晶顯示用的膜。
於藉由熔融擠出法而製造熱可塑性樹脂膜的情形時,有時樹脂發生熱氧化劣化而產生異物(以下有時稱為「熱劣化異物」)。尤其於光學膜的情形時,膜中所含的異物成為點狀缺陷,由點狀缺陷引起光透過性降低,或不均一變大等,對光學膜的品質的影響大。 作為抑制熱劣化異物的產生的對策,例如於日本專利特開2008-137328號公報中已揭示:藉由將熔融製膜時所使用的擠出機的開口部的氧濃度設為10 ppm以下的惰性氣體環境下,而抑制樹脂的熱氧化劣化。
[發明所欲解決之課題] 如日本專利特開2008-137328號公報所揭示的方法般,為了將擠出機的開口部的氧濃度設為10 ppm以下,需要大規模的環境置換裝置。
本發明的一實施形態的課題在於提供一種熱可塑性樹脂膜的製造方法,其即便不進行大規模的環境置換,亦可抑制熱劣化異物的產生而製造熱可塑性樹脂膜。本發明的另一實施形態的課題在於提供一種光透過性高的環烯烴樹脂膜。 [用以解決課題之手段]
本發明包括以下的實施形態。 <1>一種熱可塑性樹脂膜的製造方法,包括以下步驟:使用下述擠出機,於由下述式所算出的供給部樹脂輸送效率滿足0.75≦供給部樹脂輸送效率≦1.0的條件下進行原料樹脂的供給及熔融,將自擠出口擠出的熔融樹脂自模頭中以膜狀熔融擠出,其中所述擠出機具備:料缸,具有供給原料樹脂的供給口及將原料樹脂熔融而成的熔融樹脂擠出的擠出口;以及螺桿,具有螺桿軸及螺旋狀地配置於螺桿軸的周圍的螺紋,且於料缸內旋轉;並且於料缸內,沿著螺桿軸自供給口之側起依序具有供給部、壓縮部及計量部。
[數1]
W:供給部中的螺桿螺紋間隔(mm) Hf:供給部中的槽深度(mm) D:料缸的內徑(mm) Ψ:供給部中的螺桿螺紋角(°) Q:熔融樹脂的擠出量(kg/h) ρ:原料樹脂的比重(g/cm3 ) N:每一分鐘的螺桿轉速(rpm) 壓縮比:供給部中的螺桿螺紋每一節距的容積/計量部中的螺桿螺紋每一節距的容積
<2>如<1>所記載的熱可塑性樹脂膜的製造方法,其中供給口的氧濃度為0.1%以下。 <3>如<1>或<2>所記載的熱可塑性樹脂膜的製造方法,其中於將原料樹脂的玻璃轉移溫度設為Tg℃的情形時,自供給口供給至料缸內的原料樹脂的溫度為Tg-90℃以上且Tg+10℃以下。 <4>如<1>至<3>中任一項所記載的熱可塑性樹脂膜的製造方法,其中藉由真空料斗將原料樹脂自供給口供給至料缸內。 <5>如<1>至<4>中任一項所記載的熱可塑性樹脂膜的製造方法,其中螺桿為雙螺紋螺桿。 <6>如<1>至<5>中任一項所記載的熱可塑性樹脂膜的製造方法,其中於將原料樹脂的玻璃轉移溫度設為Tg℃的情形時,將供給部中的螺桿的溫度控制於Tg-80℃以上、Tg℃以下。 <7>如<1>至<6>中任一項所記載的熱可塑性樹脂膜的製造方法,其中原料樹脂為環烯烴樹脂。
<8>一種環烯烴樹脂膜,每100 μm厚度中,最長徑為30 μm以上的異物數為0.3個/cm2 以下,並且最長徑為5 μm以上且小於30 μm的異物數為100個/cm2 以下。 [發明的效果]
根據本發明的一實施形態,提供一種熱可塑性樹脂膜的製造方法,其即便不進行大規模的環境置換,亦可抑制熱劣化異物的產生而製造熱可塑性樹脂膜。另外,根據本發明的另一實施形態,提供一種光透過性高的環烯烴樹脂膜。
以下,一面參照隨附的圖式,一面對本發明的熱可塑性樹脂膜的製造方法及環烯烴樹脂膜加以具體說明。再者,於以下的說明中,有時省略符號。 另外,以下的說明中表示數值範圍的「~」是指包含於其前後作為下限值及上限值而記載的數值的範圍,於僅對上限值或下限值附註單位的情形時,是指於該數值範圍整體內為相同單位。 本說明書中,「步驟」一詞不僅為獨立的步驟,即便於無法與其他步驟明確區分的情形時,只要達成步驟的預期目的,則包括在本用語中。 本說明書中,所謂「(共)聚合物」,是指包含特定重複單元的均聚物及共聚物兩者或任一者。 於本說明書中階段性地記載的數值範圍中,以某數值範圍記載的上限值或下限值亦可替換為其他階段性記載的數值範圍的上限值或下限值。另外,本說明書中記載的數值範圍中,以某數值範圍記載的上限值或下限值亦可替換為實施例中所示的值。
本發明的熱可塑性樹脂膜的製造方法(以下有時稱為本發明的製造方法)包括以下步驟:使用下述擠出機,於由下述式所算出的供給部樹脂輸送效率滿足0.75≦供給部樹脂輸送效率≦1.0的條件下進行原料樹脂的供給及熔融,將自擠出口擠出的熔融樹脂自模頭中以膜狀熔融擠出,其中所述擠出機具備:料缸,具有供給原料樹脂的供給口及將原料樹脂熔融而成的熔融樹脂擠出的擠出口;以及螺桿,具有螺桿軸及螺旋狀地配置於螺桿軸的周圍的螺紋,且於料缸內旋轉;並且於料缸內,沿著螺桿軸自供給口之側起依序具有供給部、壓縮部及計量部。
[數1]
算出所述供給部樹脂輸送效率的式子的記號的含意分別如下,詳細情況將於後述。 W:供給部中的螺桿螺紋間隔(mm) Hf:供給部中的槽深度(mm) D:料缸的內徑(mm) Ψ:供給部中的螺桿螺紋角(°) Q:熔融樹脂的擠出量(kg/h) ρ:原料樹脂的比重(g/cm3 ) N:每一分鐘的螺桿轉速(rpm) 壓縮比:供給部中的螺桿螺紋每一節距的容積/計量部中的螺桿螺紋每一節距的容積
本說明書中,所謂「原料樹脂」,是指除了樹脂成分以外亦含有視需要而添加的添加劑的樹脂組成物。 另外,有時將熱可塑性樹脂記作「樹脂」,將熱可塑性樹脂膜記作「膜」。
首先,對本發明的熱可塑性樹脂膜的製造方法中所使用的製造裝置及製造方法的概略加以說明。 圖1概略性地表示用以實施本發明的熱可塑性樹脂膜的製造方法的製膜裝置(熱可塑性樹脂膜製造裝置)的整體構成的一例。 圖1所示的製膜裝置10具備:投入作為原料樹脂的熱可塑性樹脂的料斗12;將自料斗12供給的熱可塑性樹脂熔融的擠出機14;使經熔融的樹脂(熔融樹脂)的擠出量穩定的齒輪泵16;對熔融樹脂進行過濾的過濾器18;將熔融樹脂以膜狀熔融擠出的模頭20;對自模頭20中吐出的高溫的熱可塑性樹脂進行多階段冷卻的多個冷卻輥(以下有時將冷卻輥稱為鑄造輥)22、24、26;以及將自模頭20中吐出的熱可塑性樹脂100夾持於與第1冷卻輥22之間的接觸輥(以下有時將接觸輥稱為觸輥(touch roll))28。再者,雖未圖示,但通常設有自最後的第3冷卻輥26剝離熱可塑性樹脂膜100的剝離輥、及捲取經冷卻的膜的捲取機。
圖2概略性地表示本發明的製造方法中可使用的擠出機的構成的一例。 如圖2所示,擠出機14具備料缸44及配置於料缸內的螺桿50。 料缸44具有供給熱可塑性樹脂的供給口52及將熱可塑性樹脂熔融而成的熔融樹脂擠出的擠出口54,料缸44內,沿著螺桿軸46,自供給口52側起依序具有一面將自供給口52供給的熱可塑性樹脂預熱一面輸送的供給部(圖2中以A表示的區域)、一面將熱可塑性樹脂壓縮一面進行混練而熔融的壓縮部(圖2中以B表示的區域)、以及對經熔融的樹脂進行計量而使擠出量穩定的計量部(圖2中以C表示的區域)。圖3為將擠出機14的供給部A放大而概略性地表示的圖。 另外,於圖2所示的料缸44的供給口52,安裝有圖1所示的料斗12。
螺桿50是設定為以下構成:具有螺桿軸46及螺旋狀地配置於螺桿軸46的周圍的螺紋(以下有時稱為螺桿螺紋)48,且藉由未圖示的馬達而於料缸44內旋轉。
另外,雖未圖示,但為了控制料缸44內的樹脂的溫度,較佳為於料缸44的周圍,設置於長度方向上分為例如3個~20個而配置的溫度控制機構(加熱器等)。
於藉由具備具有圖2所示的構成的擠出機14、且具有圖1所示的構成的熱可塑性樹脂膜製造裝置10來製造熱可塑性樹脂膜的情形時,將作為原料樹脂的熱可塑性樹脂投入至料斗12中,通過料缸44的供給口52而供給至料缸44內。自供給口52供給至料缸44內的熱可塑性樹脂藉由螺桿50的旋轉,一面於供給部A中被預熱一面向擠出口54輸送。
再者,為了於料缸44內防止由殘存的氧所致的熔融樹脂的氧化,更佳為將擠出機內設為氮氣等惰性氣流中,或者使用帶氣孔(vent)的擠出機一面真空排氣一面實施。
於供給部A中經預熱的熱可塑性樹脂被輸送至壓縮部B。壓縮部B中,螺桿軸46的直徑具有朝向擠出口54而逐漸增大的構成,伴隨著壓縮部B中的輸送,熱可塑性樹脂一面於料缸44的內壁與螺桿50之間被壓縮一面經混練,且與經溫度控制的料缸44接觸,由此經加熱而熔融。於壓縮部B中熔融的樹脂被輸送至計量部C中,於計量部C中對熔融樹脂進行計量,使自擠出口54的擠出量穩定。
於擠出機14中經熔融、自擠出口54擠出的熔融樹脂通過配管40,經過齒輪泵16及過濾器18被連續地送向模頭20。繼而,將熔融樹脂自模頭20中以膜狀熔融擠出。將以膜狀擠出的熱可塑性樹脂100示於圖1中。 自模頭20中熔融擠出的膜狀的熱可塑性樹脂被夾持於接觸輥(觸輥)28與第1冷卻輥22之間,經過第2冷卻輥24、第3冷卻輥26,藉由未圖示的捲取機進行捲取。
本發明的熱可塑性樹脂膜的製造方法中,於經由如上所述的步驟來製造熱可塑性樹脂膜時,於由前述式所算出的供給部樹脂輸送效率滿足0.75≦供給部樹脂輸送效率≦1.0的條件下進行熱可塑性樹脂的供給及熔融,將藉由擠出機而熔融的樹脂自模頭中以膜狀熔融擠出。
關於藉由本發明的熱可塑性樹脂膜的製造方法所得的膜中熱劣化異物的產生得到抑制的原因,推測如下。 於本發明的供給部樹脂輸送效率的算出式中,最初項的分數的分子「Q/N」是指熔融擠出步驟中的螺桿每轉一圈的熔融樹脂的擠出量。另一方面,分母是指料缸內的供給部中的理論輸送量,藉由將理論輸送量除以壓縮比,意味著與壓縮比無關而只要可高效率地輸送即可。另外,(D/90)0.5 為對料缸內徑的修正係數。
而且,將藉由本發明的供給部樹脂輸送效率的式子所算出的供給部樹脂輸送效率設為0.75以上,即,提高擠出機供給部中的熔融前的固體樹脂輸送效率,將擠出機中的固體樹脂的空隙減少至接近原本的樹脂密度的範圍後熔融,由此空隙中的氧與熔融樹脂難以接觸。另一方面,藉由將供給部樹脂輸送效率設為1.0以下,可進行熔融擠出。 因此可認為,即便不進行大規模的環境置換,亦可製造所得的膜中的因樹脂與氧反應而產生的熱劣化異物的產生得到抑制的熱可塑性樹脂膜。
繼而,對本發明的熱可塑性樹脂膜的製造方法加以更具體說明。再者,適當對使用環烯烴樹脂作為原料樹脂來製造環烯烴樹脂膜的例子進行說明。然而,本發明的熱可塑性樹脂膜的製造方法不限定於後述環烯烴樹脂膜的製造方法,亦可合適地應用於使用環烯烴樹脂以外的熱可塑性樹脂製造熱可塑性樹脂膜的情形。
<原料樹脂> 本發明中所用的原料樹脂只要為熱可塑性樹脂,則並無特別限定,只要根據欲製造的膜的用途而選擇即可。 例如於製造光學膜的情形時,就所得的膜的透明性良好等觀點而言,熱可塑性樹脂可合適地使用丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)樹脂、環烯烴樹脂。其中,較佳為環烯烴樹脂。 環烯烴樹脂為具有環烯烴結構的(共)聚合物樹脂,具有環烯烴結構的聚合物樹脂的例子可列舉:(1)降冰片烯系聚合物、(2)單環的環烯烴的聚合物、(3)環狀共軛二烯的聚合物、(4)乙烯基脂環式烴聚合物、及(1)~(4)的氫化物等。
其中,較佳為(1)降冰片烯系聚合物、及(2)單環的環烯烴的聚合物及其氫化物。 再者,所謂本說明書中的降冰片烯系聚合物,是以包括含有具有降冰片烯結構的重複單元的均聚物、及共聚物的含意而使用,降冰片烯結構亦可開環。 例如,具有環烯烴結構的聚合物樹脂可列舉:含有至少一種以上的下述通式(II)所表示的重複單元的加成(共)聚合物環狀聚烯烴、及視需要更含有通式(I)所表示的重複單元的至少一種以上而成的加成共聚物環狀聚烯烴。 另外,具有環烯烴結構的聚合物樹脂亦可合適地使用含有至少一種通式(III)所表示的環狀重複單元的開環(共)聚合物。
[化1]
[化2]
[化3]
於通式(I)、通式(II)及通式(III)中,m表示0~4的整數。R1 、R2 、R3 、R4 、R5 及R6 分別獨立地表示氫原子或碳數1~10的烴基,X1 、X2 、X3 、Y1 、Y2 及Y3 分別獨立地表示氫原子、碳數1~10的烴基、鹵素原子、經鹵素原子取代的碳數1~10的烴基、-(CH2 )n COOR11 、-(CH2 )n OCOR12 、-(CH2 )n NCO、-(CH2 )n NO2 、-(CH2 )n CN、-(CH2 )n CONR13 R14 、-(CH2 )n NR13 R14 、-(CH2 )n OZ、-(CH2 )n W,或由X1 與Y1 、X2 與Y2 、或者X3 與Y3 所構成的(-CO)2 O或者(-CO)2 NR15 。再者,R11 、R12 、R13 、R14 及R15 表示氫原子或碳數1~20的烴基,Z表示烴基或經鹵素取代的烴基,W表示SiR16 p D3-p (R16 表示碳數1~10的烴基,D表示鹵素原子、-OCOR16 或-OR16 ,p表示0~3的整數),n表示0~10的整數。
藉由對X1 、X2 、X3 、Y1 、Y2 及Y3 的全部或一部分取代基導入極化性大的官能基,可增大光學膜的厚度方向延遲(Rth),增大面內延遲(Re)的表現性。Re表現性大的膜可藉由在製膜過程中延伸而增大Re值。 所謂極化性大的官能基,是指含有電負度不同的兩種以上的原子、且具有偶極矩(dipole moment)的官能基。極化性大的官能基具體而言,例如可列舉:羧基、羰基、環氧基、醚基、羥基、胺基、亞胺基、氰基、醯胺基、醯亞胺基、酯基、碸基等。
降冰片烯系加成(共)聚合物已揭示於日本專利特開平10-7732號、日本專利特表2002-504184號、美國專利公開公報US2004/229157A1號或國際公開WO2004/070463A1號等中。降冰片烯系加成(共)聚合物例如可藉由將降冰片烯系多環狀不飽和化合物彼此加成聚合而獲得。另外,降冰片烯系加成(共)聚合物視需要亦可將降冰片烯系多環狀不飽和化合物與以下的化合物加成聚合而獲得:乙烯、丙烯、丁烯;丁二烯、異戊二烯般的共軛二烯;亞乙基降冰片烯般的非共軛二烯;丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、馬來醯亞胺、乙酸乙烯酯、氯乙烯等線性二烯化合物。 降冰片烯系加成(共)聚合物亦可使用市售品。降冰片烯系加成(共)聚合物是由三井化學(股)以阿佩爾(APL,註冊商標)的商品名而市售,有玻璃轉移溫度(Tg)不同的例如阿佩爾(APL)8008T(Tg:70℃)、阿佩爾(APL)6013T(Tg:125℃)、阿佩爾(APL)6015T(Tg:145℃)等級別。由寶理塑膠(Polyplastic)(股)以顆粒的形式而市售托帕斯(TOPAS)8007、托帕斯(TOPAS)6013、托帕斯(TOPAS)6015等降冰片烯系加成(共)聚合物。進而,由法拉尼亞(Ferrania)公司市售艾比爾(Appear)3000作為降冰片烯系加成(共)聚合物。
降冰片烯系聚合物的氫化物可藉由將多環狀不飽和化合物加成聚合或複分解開環聚合後氫化而獲得。關於降冰片烯系聚合物的氫化物,例如已揭示於日本專利特開平1-240517號、日本專利特開平7-196736號、日本專利特開昭60-26024號、日本專利特開昭62-19801號、日本專利特開2003-159767號及日本專利特開2004-309979號等中,可於本發明中參照該些記載。 本發明的製造方法中所用的降冰片烯系聚合物較佳為含有所述通式(III)所表示的環狀重複單元的聚合物,於通式(III)所表示的環狀重複單元中,R5 及R6 較佳為氫原子或-CH3 ,X3 及Y3 較佳為氫原子、-Cl或-COOCH3 ,其他基團可適當選擇。 降冰片烯系樹脂是由捷時雅(JSR)(股)以雅頓(Arton:註冊商標)G或雅頓(Arton)F等商品名而市售,由日本瑞翁(Zeon Japan)(股)以瑞諾(Zeonor:註冊商標)ZF14、瑞諾(Zeonor)ZF16、瑞奧耐斯(Zeonex:註冊商標)250或瑞奧耐斯(Zeonex)280等商品名而市售,可使用該些商品。
另外,本發明的製造方法中,可使用與欲製造的膜的用途相對應的各種添加劑,例如防劣化劑、防紫外線劑、延遲(光學各向異性)調節劑、微粒子、剝離促進劑、紅外線吸收劑等。添加劑可為固體,亦可為油狀物。
再者,本發明的供給部樹脂輸送效率的算出式中,ρ表示原料樹脂(熱可塑性樹脂)的比重(g/cm3 ),亦可根據所使用的樹脂的比重ρ而設定供給部樹脂輸送效率的其他參數。
成為原料樹脂的熱可塑性樹脂與視需要而添加的添加劑較佳為於熔融製膜之前,預先混合並顆粒(pellet)化。 於進行顆粒化時,熱可塑性樹脂較佳為事先進行乾燥。另外,於使用固體狀添加劑的情形時,添加劑亦較佳為事先進行乾燥。於進行熱可塑性樹脂的乾燥的情形時,乾燥方法、乾燥條件並無特別限定。乾燥方法例如可例示:於加熱爐內,於80℃~110℃、較佳為90℃左右的溫度條件下,以加熱時間8小時以上、較佳為8小時~12小時進行加熱的方法等,但不限於此。將熱可塑性樹脂乾燥時的加熱溫度及加熱時間只要考慮熱可塑性樹脂的玻璃轉移溫度Tg及熔點等的至少任一個而選擇即可。 於添加劑為油狀物等具有流動性的情形時,只要直接投入至擠出機中,於擠出機中與熱可塑性樹脂混合即可。
於熱可塑性樹脂的顆粒化時,例如藉由使用通氣孔式擠出機,亦可省略較佳為預先進行的熱可塑性樹脂的乾燥。 於進行熱可塑性樹脂的顆粒化時,視需要而添加的添加劑亦可不預先與熱可塑性樹脂混合,而自位於用於顆粒化的擠出機的中途的原料投入口或氣孔口而投入。
顆粒的大小例如較佳為截面積為1 mm2 ~300 mm2 且長度為1 mm~30 mm,更佳為截面積為2 mm2 ~100 mm2 且長度為1.5 mm~10 mm。
較佳為於熔融製膜之前減少顆粒中的水分。關於顆粒的乾燥的方法,只要可獲得目標含水率,則並無特別限定。通常大多進行使用除濕風乾燥機的乾燥。顆粒的乾燥較佳為藉由將加熱、送風、減壓、攪拌等方法單獨或組合使用而有效率地進行。另外,較佳為於供給原料樹脂時使用乾燥料斗,進而較佳為將所使用的乾燥料斗設定為隔熱結構。 將顆粒乾燥的情形的乾燥溫度較佳為0℃~200℃,進而佳為40℃~180℃,尤佳為60℃~150℃。
用作原料樹脂的熱可塑性樹脂的含水率較佳為1.0質量%以下,更佳為0.1質量%以下,進而佳為0.01質量%以下。
<向擠出機內的原料樹脂的供給> 將原料樹脂投入至料斗12中,自料缸44的供給口52供給至料缸44內。投入至料斗12中的原料樹脂可為熱可塑性樹脂的顆粒,亦可為含有熱可塑性樹脂及添加劑的顆粒,亦可為薄片狀的熱可塑性樹脂。 就抑制供給至料缸44中的熱可塑性樹脂的熱氧化的觀點而言,供給口52的氧濃度較佳為低,具體而言,較佳為以體積基準計為0.1%以下。降低供給口52的氧濃度的方法可列舉:通過真空料斗將原料樹脂自供給口52供給至料缸44內的方法、對料缸44的供給口52供給氮氣的方法等。再者,供給口52的氧濃度可藉由在供給口52上設置配管(未圖示)連接氧濃度計(未圖示)而測定。
本發明的供給部樹脂輸送效率的算出式中,D表示料缸44的內徑(mm)。就將供給部樹脂輸送效率設為0.75以上且1.0以下而實施熔融擠出的觀點而言,料缸44的內徑D較佳為10 mm~300 mm,更佳為20 mm~250 mm。
供給至料缸44內的樹脂藉由螺桿50的旋轉所致的摩擦、及配置於料缸44周圍的未圖示的溫度控制機構而被緩緩加熱。就自供給口52供給原料樹脂,且於料缸44內使熱可塑性樹脂迅速熔融的觀點而言,較佳為將熱可塑性樹脂以經加熱的狀態自供給口供給。 於將熱可塑性樹脂的玻璃轉移溫度設為Tg(℃)的情形時,自供給口52供給至料缸44內的熱可塑性樹脂的溫度較佳為Tg-90℃以上且Tg+10℃以下,更佳為控制於Tg-80℃以上且Tg-10℃以下。將自供給口52供給至料缸44內的熱可塑性樹脂的溫度控制於所述較佳範圍內的方法可列舉:將投入至料斗中的顆粒預先加熱的方法、使用具備加熱機構的料斗的方法、與料斗無關而另於供給口附近設置加熱機構的方法等。
<利用擠出機的原料樹脂的熔融> 自供給口52供給至料缸44內的熱可塑性樹脂藉由螺桿50的旋轉,一面於供給部A中經預熱一面向擠出口54輸送。 本發明的供給部樹脂輸送效率的算出式中,W表示料缸內的供給部中的螺桿50的螺紋間隔(mm)。就將供給部樹脂輸送效率設為0.75以上且1.0以下而實施熔融擠出的觀點而言,螺桿螺紋間隔W較佳為10 mm~300 mm,更佳為20 mm~250 mm。
另外,本發明的供給部樹脂輸送效率的算出式中,Ψ表示供給部A中的螺桿螺紋角(°)。就將供給部樹脂輸送效率設為0.75以上且1.0以下而實施熔融擠出的觀點而言,供給部A中的螺桿螺紋角Ψ較佳為5°~30°,更佳為10°~25°。
螺桿的螺紋可採用全螺紋、雙螺紋等。就於壓縮部B中促進樹脂的熔融混練的觀點而言,較佳為雙螺紋螺桿。再者,所謂雙螺紋螺桿,是指於壓縮部B中將2片螺紋螺旋狀地配置於螺桿軸上的螺桿。
本發明的供給部樹脂輸送效率的算出式中,Hf表示供給部A的槽深度(mm),即自供給部A中的螺桿軸的外周面至螺桿螺紋的外周為止的螺桿軸徑方向的距離(以下有時稱為「供給部槽深度」)。就將供給部樹脂輸送效率設為0.75以上且1.0以下而實施熔融擠出的觀點而言,供給部槽深度Hf較佳為2 mm~30 mm,更佳為3 mm~25 mm。再者,供給部槽深度可藉由料缸44的內徑D與供給部中的螺桿軸的外徑d1及螺桿螺紋48的高度而調整。
供給至料缸44內的樹脂藉由螺桿50的旋轉所致的摩擦等而被緩緩加熱。 本發明的供給部樹脂輸送效率的算出式中,N表示螺桿轉速(rpm:轉/分鐘)。本發明的熱可塑性樹脂膜的製造方法中,於供給部中以熱可塑性樹脂緊密的狀態使螺桿旋轉,故通常以高力矩、且相對較低的速度使螺桿旋轉。就該觀點而言,本發明的製造方法的螺桿轉速(rpm)較佳為3 rpm~150 rpm,更佳為5 rpm~100 rpm。
於供給部A中,料缸44內的熱可塑性樹脂無須全部熔融,但於壓縮部B中,熱可塑性樹脂必須全部熔融。另一方面,為了於供給部A中藉由螺桿50的旋轉將原料樹脂順暢地送至壓縮部B側,較佳為於供給部A與壓縮部B中,螺桿50及料缸44與樹脂之間的摩擦力存在差異。 一般而言,若料缸44為高溫,則樹脂對料缸44的摩擦力提高,若螺桿50為低溫,則樹脂對螺桿50的摩擦力降低,而成為產生摩擦力差而容易將樹脂送至壓縮部B側的關係。於將熱可塑性樹脂的玻璃轉移溫度設為Tg(℃)的情形時,若將螺桿50的溫度設為高於Tg的溫度而於供給部A中設定為使原料樹脂軟化的溫度,則樹脂對螺桿50的摩擦力與樹脂對料缸44的摩擦力之差減小,可能難以使樹脂進入至使該樹脂熔融的壓縮部B中。就該觀點而言,較佳為將供給部A中的螺桿的溫度控制於Tg-80℃以上且Tg℃以下,更佳為控制於Tg-70℃以上且Tg-10℃以下。例如藉由使用具有於螺桿軸的內部循環供給熱介質的結構的螺桿,可高精度地控制螺桿的溫度。
於供給部A中經加熱的樹脂藉由螺桿的旋轉而被輸送至壓縮部B,於壓縮部B中進一步經加熱而熔融。於壓縮部B中熔融的樹脂(熔融樹脂)進而被輸送至計量部C。 本發明的供給部樹脂輸送效率的算出式中,壓縮比表示「供給部中的螺桿螺紋每一節距的容積/計量部中的螺桿螺紋每一節距的容積」。壓縮比是使用供給部A的螺桿軸的外徑d1、計量部C的螺桿軸的外徑d2、供給部A的槽深度Hf、及計量部C的槽深度Hm而算出。
若壓縮比過小,則熱可塑性樹脂未經充分熔融混練,產生未溶解部分,於製造後的熱可塑性膜中容易殘存未溶解異物,進而氣泡容易混入。由此,具有如下可能:熱可塑性膜的強度降低,或於將膜延伸的情形時容易斷裂,無法充分地改善配向。反之,若壓縮比過大,則可能施加於熱可塑性樹脂的剪切應力變得過大,樹脂容易因發熱而劣化,故製造後的熱可塑性膜容易出現黃色調。另外,若施加於熱可塑性樹脂的剪切應力變得過大,則具有如下可能:於熱可塑性樹脂中引起分子的切斷,分子量減小而膜的機械強度降低。 就所述觀點及將供給部樹脂輸送效率設為0.75以上且1.0以下而實施熔融擠出的觀點而言,壓縮比較佳為1.5~4.0,更佳為2.0~3.5。再者,壓縮比可藉由調整料缸44的內徑D、供給部及計量部中的螺桿軸的外徑d1、外徑d2、螺桿50的螺紋間隔W及螺紋角Ψ的至少任一個而調整。
本發明的供給部樹脂輸送效率的算出式中,L/D較佳為20~70。所謂L/D,為料缸長度L相對於料缸內徑D之比。 擠出溫度較佳為設定為200℃~300℃。 關於擠出機內的設定溫度,所有區域可為相同溫度,亦可設為依區域而不同的溫度分佈。較佳為設為依區域而不同的溫度分佈,其中,更佳為於擠出機中將已述的供給部A的溫度設為高於壓縮部B的溫度。
若L/D過小,則具有如下可能:容易產生擠出機內的熱可塑性樹脂的熔融不足或混練不足,與壓縮比小的情形同樣地於製造後的熱可塑性膜中容易產生未溶解異物。反之,若L/D過大,則熱可塑性樹脂於擠出機內的滯留時間變得過長,容易引起樹脂的劣化。另外,若滯留時間變長,則具有如下可能:於熱可塑性樹脂中引起分子的切斷,或因分子的切斷導致熱可塑性樹脂的分子量減小,熱可塑性膜的機械強度降低。 就該觀點而言,L/D較佳為20~70的範圍,更佳為22~60的範圍,進而佳為24~50的範圍。
熔融樹脂經由計量部C而自料缸44的擠出口54被擠出。計量部C中對熔融樹脂進行計量,使自擠出口54的擠出量穩定。
自擠出機14中擠出的熔融樹脂通過配管40而朝向模頭20被輸送,較佳為於擠出機14的出口進行設置過濾器濾材的所謂多孔板(breaker plate)式過濾。另外,自擠出機14中擠出的熔融樹脂較佳為經由齒輪泵16及過濾器18而被輸送至模頭20。再者,熔融樹脂有時被稱為「熔料(melt)」。
(齒輪泵) 為了提高膜的厚度精度,重要的是將自擠出機14中擠出的熔融樹脂的吐出量的變動抑制得低。就進一步減少吐出量的變動等觀點而言,較佳為於擠出機14與模頭20之間設置齒輪泵16,自齒輪泵16供給一定量的熔融樹脂。 齒輪泵以彼此嚙合的狀態而收容有包含主動齒輪(drive gear)與從動齒輪(driven gear)的一對齒輪,驅動主動齒輪而使兩齒輪嚙合旋轉,藉此自形成於泵體(housing)上的吸引口將熔融狀態的樹脂吸引至腔室內,自同樣地形成於泵體上的吐出口吐出一定量的樹脂。即便擠出機的前端部分的樹脂壓力有稍許變動,亦藉由使用齒輪泵而吸收變動,製膜裝置下游的樹脂壓力的變動變得非常小,厚度變動得到改善。藉由使用齒輪泵,可將模頭部分的樹脂壓力的變動幅度設定為±1%以內。
為了提高齒輪泵的定量供給性能,亦可使用以下方法:使螺桿的轉速變化,於齒輪泵前抑制施加於熱可塑性樹脂的壓力的變動。另外,使用3個以上的齒輪的高精度齒輪泵亦有效地抑制壓力的變動。
(過濾器) 為了以更高的精度防止異物的混入,較佳為於通過齒輪泵16後設置過濾器18。過濾器18較佳為組入有所謂葉片(leaf)型圓盤濾片(disc filter)的過濾裝置。自擠出機中吐出的熱可塑性樹脂的過濾可為設置一處過濾部而進行的過濾,另外,亦可為設置多處過濾部而進行的多階段過濾。過濾器濾材的過濾精度較佳為高。然而,就考慮到濾材的耐壓,或抑制由濾材的堵塞所致的濾壓上升等觀點而言,過濾精度較佳為15 μm~3 μm,更佳為10 μm~3 μm。尤其於最終使用進行異物過濾的葉片型圓盤濾片裝置的情形時,於品質方面而言較佳為使用過濾精度高的濾材,為了確保耐壓、過濾器壽命的適合性,可藉由裝填至過濾部中的濾材的片數來調整耐壓、過濾器的壽命等。
關於用於過濾器的濾材的種類,就於高溫高壓下使用的方面而言,較佳為使用由鋼鐵材料所形成的濾材。形成濾材的鋼鐵材料中,尤其較佳為使用不鏽鋼、鋼(steel)等,就腐蝕的方點而言,尤其更佳為使用不鏽鋼。 關於濾材的構成,除了將線材編織而形成的濾材以外,例如可使用將金屬長纖維或金屬粉末燒結而形成的燒結濾材,就過濾精度、過濾器壽命的方面而言,較佳為燒結濾材。
<利用模頭的熔融擠出> 經過擠出機14、齒輪泵16及過濾器18被連續地送至模頭20的熔融樹脂(熔料)自模頭20中以膜狀而被熔融擠出。
模頭20除了通常所用的T型模頭(T die)以外,亦可使用魚尾式模頭(fish tail die)、衣架式模頭(hanger coat die)。 亦可緊鄰於模頭20之前而加入用以提高樹脂溫度的均勻性的靜態混合機(static mixer)。 模頭20的狹縫間隔(模唇間隙(lip clearance))通常較佳為膜厚度的1.0倍~5.0倍,更佳為1.2倍~3倍,進而佳為1.3倍~2倍。若模唇間隙為膜厚度的1.0倍以上,則藉由製膜而容易獲得面狀良好的膜。另外,若模唇間隙為膜厚度的5.0倍以下,則可提高膜的厚度精度。
模頭為控制膜的厚度精度的設備之一,較佳為可高精度地控制厚度。通常用以進行自模頭中擠出的膜的厚度調整的厚度調整設備的於模頭的寬度方向上的設置間隔可於40 mm~50 mm的範圍內選擇。厚度調整設備的設置間隔越窄,越可詳細地進行厚度的控制,就此觀點而言,較佳為使用能以設置間隔較佳為35 mm以下、更佳為25 mm以下而設置厚度調整設備的可進行膜厚度的微調整的類型的模頭。 另外,為了進而提高膜的均勻性,較佳為調整為可儘可能地減少模頭的溫度不均一或寬度方向的流速不均一的各條件。另外,使用下述自動厚度調整模頭亦於減少長期連續生產的厚度變動的方面有效,所述自動厚度調整模頭測量下游的膜的厚度並計算厚度偏差,反饋(feed back)其結果用以模頭的厚度調整。
膜的製造通常可使用設備成本低廉的單層製膜裝置。然而,視需要亦可使用將功能層設於料缸44的外層的多層製膜裝置而製造具有兩種以上的結構的膜。於使用多層製膜裝置製造多層膜的情形時,通常較佳為於熱可塑性樹脂膜的表面積層厚度較成為基材的樹脂膜更薄的功能層作為表層。然而,關於多層結構中的各層的厚度,未特別限定層厚比。
本發明的供給部樹脂輸送效率的算出式中,Q表示熔融樹脂的擠出量(kg/h)。熔融樹脂的擠出量(kg/h)依存於對擠出機的供給口的熱可塑性樹脂的供給量(kg/h),亦可將其視為自擠出機的擠出口的擠出量(kg/h)。熔融樹脂的擠出量Q亦取決於擠出機的料缸的容量、模頭的種類等,就將供給部樹脂輸送效率設為0.75以上且1.0以下而實施熔融擠出的觀點而言,熔融樹脂的擠出量較佳為0.5 kg/h~1800 kg/h,更佳為1 kg/h~900 kg/h。
<鑄造> 將於所述條件下自模頭中以膜狀擠出的熔融樹脂於鑄造輥上冷卻固化,獲得熱可塑性樹脂膜。再者,可於熔融樹脂接觸鑄造輥之前,利用遠紅外線加熱器將熔融擠出的膜加熱,藉此於轉筒上表現出勻化效果,熔融擠出的膜的表面變得更均勻,減小所得的膜的膜厚分佈,抑制模頭條紋(die stripe)的產生。
較佳為於鑄造輥上,對熔融擠出的膜使用靜電施加法、氣刀法、氣室(air chamber)法、真空噴嘴(vacuum nozzle)法、觸輥法等方法,提高鑄造輥與熔融擠出的片材的密接性。其中,較佳為使用上述觸輥法。觸輥法為進行以下操作的方法:將自模頭吐出的高溫的熱可塑性樹脂夾持於鑄造輥與配置於鑄造輥上的觸輥之間,進行冷卻及膜表面的整形,即,將膜表面調整為平滑。本發明中所用的觸輥並非通常的剛性高的輥,較佳為具有彈性的輥。
觸輥的溫度較佳為超過Tg-10℃且為Tg+30℃以下,更佳為Tg-7℃以上且Tg+20℃以下,進而佳為Tg-5℃以上且Tg+10℃以下。於使用多個觸輥的情形時,較佳為將任一觸輥均調整至所述溫度範圍內。進而,鑄造輥的溫度亦較佳為調整至與所述觸輥的溫度範圍相同的溫度範圍內。
觸輥具體而言,例如可列舉日本專利特開平11-314263號公報、日本專利特開平11-235747號公報記載的觸輥,此處記載的觸輥可用於本發明的製造方法中。
另外,所吐出的熱可塑性樹脂的冷卻更佳為使用多根鑄造輥進行緩冷卻。用於緩冷卻的鑄造輥的根數並無特別限定,可根據目的而適當選擇。例如可列舉將3根鑄造輥用於熱可塑性樹脂的緩冷卻的方法,但不限於此。 於將多個鑄造輥用於所吐出的熱可塑性樹脂的冷卻的情形時,觸輥較佳為配置於與最上游側(靠近模頭)的最初的鑄造輥接觸的位置。
鑄造輥的直徑較佳為50 mm~5000 mm,更佳為100 mm~2000 mm,進而佳為150 mm~1000 mm。於使用多個鑄造輥的情形時,較佳為任一鑄造輥均為所述直徑的範圍。 於使用多個鑄造輥的情形時,鄰接的鑄造輥的間隔於面對面較佳為0.3 mm~300 mm,更佳為1 mm~100 mm,進而佳為3 mm~30 mm。 另外,鑄造輥的最上游側的線速度較佳為設為20 m/min以上且70 m/min以下。
例如使用環烯烴樹脂作為熱可塑性樹脂,於本發明的供給部樹脂輸送效率成為0.75以上的條件下藉由所述步驟來製造膜,藉此可獲得每100 μm厚度中,最長徑為30 μm以上的異物數為0.3個/cm2 以下,並且最長徑為5 μm以上且小於30 μm的異物數為100個/cm2 以下的環烯烴樹脂膜。再者,藉由本發明的製造方法所製造的膜所含的異物的個數及大小可藉由後述實施例的方法而測定。
此種異物數少的環烯烴樹脂膜由於光透過性高,光透過不均一亦少,故可合適地用作液晶顯示裝置等中所用的光學用膜。
藉由本發明的製造方法所製造的未延伸膜的厚度只要根據用途而決定即可,於用作光學用膜的情形時,就機械強度及光透過性的觀點而言,較佳為20 μm~250 μm,更佳為25 μm~200 μm,進而佳為30 μm~180 μm。
<捲取> 將經冷卻的膜(未延伸膜)自鑄造輥剝取後,經過夾輥(未圖示)而捲取。
較佳為於捲取之前對兩端進行修整(trimming)。修整可利用公知的方法實施。用於修整的修整切割器可使用旋轉切割器、剪切刀(shear knife)、刀(knife)等任一類型的切割器。關於切割器的材質,可列舉碳鋼、不鏽鋼等,可使用任一材質的切割器。通常修整切割器若使用具備超硬刀、陶瓷刀的切割器,則刀具的壽命長,另外切割粉末的產生得到抑制而較佳。因修整而切落的部分亦可粉碎而再次用作原料。
亦較佳為對熱可塑性膜的單端或兩端進行厚度調整加工(滾花(knurling)處理)。由厚度調整加工所得的凹凸的高度較佳為1 μm~200 μm,更佳為10 μm~150 μm,進而佳為20 μm~100 μm。厚度調整加工可於兩面設為凸起形狀,亦可於單面設為凸起形狀。厚度調整加工的寬度較佳為1 mm~50 mm,更佳為3 mm~30 mm,進而佳為5 mm~20 mm。厚度調整加工可於室溫~300℃下實施。
捲取時,就防止損傷的觀點而言,較佳為至少於單面附加複層膜(laminated film)。複層膜的厚度較佳為5 μm~200 μm更佳為10 μm~150 μm,進而佳為15 μm~100 μm。複層膜的材質並無特別限定。複層膜的材質例如可列舉聚乙烯、聚酯、聚丙烯等。
<延伸> 所製造的膜可根據目的而進行延伸。 於進行延伸的情形時,對於所製造的膜,可實施直接進行延伸的在線(on-line)延伸,亦可實施暫且捲取後再次送出並進行延伸的離線(off-line)延伸。
延伸方向可為於所製造的膜的寬度方向上延伸的橫向延伸,亦可為於所製造的膜的製膜方向上延伸的縱向延伸,亦可進行橫向延伸與縱向延伸兩者。 進而,亦可與延伸組合而進行後述的鬆弛處理(relaxation treatment)。該些處理例如能按以下的組合而實施。
延伸較佳為將橫向延伸與縱向延伸組合而進行。於進行橫向延伸與縱向延伸的情形時,可進行雙軸同時延伸,亦可進行依次延伸。其中,更佳為首先進行縱向延伸、其後進行橫向延伸的依次延伸。
<鬆弛處理> 藉由在所得的樹脂膜的延伸後進行鬆弛處理,可改良樹脂膜的尺寸穩定性。鬆弛處理較佳為於使延伸膜的縱向及橫向的至少任一方向的尺寸例如鬆弛1%~8%左右的狀態下進行熱固定的熱鬆弛處理。熱鬆弛處理的溫度可根據用於熱可塑性樹脂膜中的熱可塑性樹脂的種類而適當選擇,通常較佳為130℃~240℃。 熱鬆弛較佳為於縱向延伸後、橫向延伸後的任一延伸後或兩延伸後進行,更佳為橫向延伸後。鬆弛處理可於熱可塑性樹脂膜的延伸後連續地在線進行,亦可對延伸後所捲取的熱可塑性樹脂膜離線進行。
根據本發明的製造方法,能以良好的生產性製造熱劣化異物的產生得到抑制、具有均勻的物性的熱可塑性樹脂膜。其中,本發明的製造方法可合適地用於異物的產生抑制對品質造成大的影響的環烯烴樹脂膜的製造。 藉由本發明的製造方法所製造的環烯烴樹脂膜由於熱劣化異物的產生得到抑制,且光學特性良好,故亦能以單獨膜的形式用作光學膜。另外,亦可與偏光板組合使用,亦可設置液晶層、折射率經控制的層(低反射層)、硬塗層等功能層而使用,所得的環烯烴樹脂膜的應用範圍廣。 [實施例]
以下,藉由實施例對本發明加以更具體說明,但本發明只要不超出其主旨,則不限定於以下的實施例。再者,只要無特別說明,則「份」為質量基準。
於實施例及比較例中,基本上藉由下述順序製造樹脂膜。其中,於各例中,分別如表1所示般變更螺桿的螺桿螺紋間隔W、供給部槽深度Hf、擠出機的料缸內徑D、壓縮比及Q/N而調整供給部樹脂輸送效率。
-製膜順序- 將原料的樹脂顆粒於100℃下預備乾燥5小時。 預備乾燥後,於設置於擠出機上的料斗中投入樹脂顆粒,藉由擠出機於270℃下熔融。再者,所述溫度為壓縮部以後的料缸的溫度。 自擠出機中擠出並通過配管而被輸送至齒輪泵的熔融樹脂(熔料)進而由齒輪泵送出,由過濾精度5 μm的葉片型圓盤濾片進行過濾。
過濾後,自狹縫間隔1.0 mm、270℃的衣架式模頭將熔料(熔融樹脂)擠出至經設定為122℃的鑄造輥1(CR1)上,使觸輥與其接觸。繼而,通過鑄造輥2(CR2)、鑄造輥3(CR3)後,獲得厚度100 μm的樹脂膜。
<實施例1~實施例7> 使用環烯烴樹脂(捷時雅(JSR)股份有限公司製造,雅頓(ARTON)(註冊商標),比重ρ:1.08(g/cm3 ),玻璃轉移溫度Tg:138℃)作為原料樹脂,使壓縮比、供給部槽深度Hf、擠出機的料缸內徑D或Q/N如表1所示般變化(使擠出機供給部A的溫度變化),由此分別以保持既定的供給部樹脂輸送效率的方式調整而實施熔融擠出。再者,擠出機的螺桿為全螺紋型,螺桿螺紋角為17.7°。
<實施例8> 於實施例1中將原料樹脂變更為聚碳酸酯,除此以外,與實施例1同樣地實施熔融擠出。
<實施例1-a~實施例1-i> 於實施例1中,變更擠出機的供給口的氧濃度、投入樹脂溫度、真空料斗的使用、螺桿或螺桿溫度,除此以外,與實施例1同樣地實施熔融擠出。再者,實施例1-a~實施例1-i中的雙螺紋型的供給部中的螺桿螺紋角為17.7°。
<比較例1-1> 於實施例1-i中,使擠出機供給部(C1)的料缸溫度變化,由此使Q/N變化為0.56而將供給部樹脂輸送效率調整為0.65,除此以外,與實施例1-i同樣地實施熔融擠出。
<比較例1-2> 於實施例1-i中,將壓縮比設定為3.1而將供給部樹脂輸送效率調整為1.16,除此以外,與實施例1-i同樣地實施熔融擠出。
<比較例1-3> 於比較例1-1中,於供給口連續地供給氮氣,藉此將氧濃度調整為8 ppm,除此以外,與比較例1-1同樣地實施熔融擠出。
<比較例6> 於實施例6中,將Q/N設定為1.76而將供給部樹脂輸送效率設定為0.68,及使用雙螺紋型的螺桿,除此以外,與實施例6同樣地實施熔融擠出。
[評價] <異物數的評價> 關於各例中製造的樹脂膜(厚度:100 μm)中的異物數,使用尼康(Nikon)公司製造的微分干涉顯微鏡(200倍),對膜的中心部分以10 cm×10 cm的範圍進行測定。測定中,分別記錄最大長度為30 μm以上的異物數及最大長度為5 μm以上且小於30 μm的異物數。
<黃色度的評價> 對於各例中製造的樹脂膜(厚度:100 μm),使用色差計(須賀試驗機(Suga Tester)股份有限公司製造,SM-T)測定Lab,以b值評價黃色度。b值的數值越小,黃色度越低,評價為樹脂膜的著色得到抑制。
將各例中製造的膜的熔融擠出條件及評價結果示於表1中。
[表1]
如表1所示,於在供給部樹脂輸送效率滿足0.75以上且1.0以下的條件下進行熔融擠出的各實施例中,最長徑為30 μm以上的異物數全部為0.3個/cm2 以下,並且最長徑為5 μm以上且小於30 μm的異物數全部為100個/cm2 以下。另外,獲得了著色(黃色調)亦得到抑制的光透過性高的環狀聚烯烴膜。
將於2016年1月22日提出申請的日本專利申請案2016-011074的發明以參照的形式併入至本說明書中。 關於本說明書中記載的所有文獻、專利申請案及技術標準,與具體且分別記載將各文獻、專利申請案及技術標準以參照的方式併入的情形相同程度地,以參照的方式併入至本說明書中。
10‧‧‧熱可塑性樹脂膜製造裝置(製膜裝置)
12‧‧‧料斗
14‧‧‧擠出機
16‧‧‧齒輪泵
18‧‧‧過濾器
20‧‧‧模頭
22‧‧‧第1冷卻輥
24‧‧‧第2冷卻輥
26‧‧‧第3冷卻輥
28‧‧‧接觸輥
40‧‧‧配管
44‧‧‧料缸
46‧‧‧螺桿軸
48‧‧‧螺桿螺紋
50‧‧‧螺桿
52‧‧‧供給口
54‧‧‧擠出口
100‧‧‧以膜狀擠出的熱可塑性樹脂
A‧‧‧供給部
B‧‧‧壓縮部
C‧‧‧計量部
D‧‧‧料缸的內徑
L‧‧‧料缸的長度
Ψ‧‧‧螺桿螺紋角
W‧‧‧螺桿螺紋間隔
Hf‧‧‧供給部中的槽深度
Hw‧‧‧擠出部中的槽深度
d1、d2‧‧‧螺桿軸的外徑
圖1為表示用以實施本發明的熱可塑性樹脂膜的製造方法的裝置的整體構成的一例的概略圖。 圖2為表示本發明的製造方法中可使用的擠出機的構成的一例的概略圖。 圖3為將圖2所示的擠出機的供給部放大表示的概略圖。
14‧‧‧擠出機
44‧‧‧料缸
46‧‧‧螺桿軸
48‧‧‧螺桿螺紋
50‧‧‧螺桿
52‧‧‧供給口
54‧‧‧擠出口
A‧‧‧供給部
B‧‧‧壓縮部
C‧‧‧計量部
D‧‧‧料缸的內徑
L‧‧‧料缸的長度
Hf‧‧‧供給部中的槽深度
Hm‧‧‧計量部的槽深度
d1、d2‧‧‧螺桿軸的外徑

Claims (8)

  1. 一種熱可塑性樹脂膜的製造方法,包括:使用擠出機,於由下述式所算出的供給部樹脂輸送效率滿足0.75≦供給部樹脂輸送效率≦1.0的條件下進行原料樹脂的供給及熔融,將自擠出口擠出的熔融樹脂自模頭中以膜狀熔融擠出的步驟, 其中所述擠出機具備:料缸,具有供給所述原料樹脂的供給口及將所述原料樹脂熔融而成的熔融樹脂擠出的擠出口;以及螺桿,具有螺桿軸及螺旋狀地配置於所述螺桿軸的周圍的螺紋,並且於所述料缸內旋轉;且於所述料缸內,沿著所述螺桿軸自所述供給口側起依序具有供給部、壓縮部及計量部,W:供給部中的螺桿螺紋間隔(mm) Hf:供給部中的槽深度(mm) D:料缸的內徑(mm) Ψ:供給部中的螺桿螺紋角(°) Q:熔融樹脂的擠出量(kg/h) ρ:原料樹脂的比重(g/cm3 ) N:每一分鐘的螺桿轉速(rpm) 壓縮比:供給部中的螺桿螺紋每一節距的容積/計量部中的螺桿螺紋每一節距的容積。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的熱可塑性樹脂膜的製造方法,其中所述供給口的氧濃度為0.1%以下。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的熱可塑性樹脂膜的製造方法,其中於將所述原料樹脂的玻璃轉移溫度設為Tg℃的情形時,自所述供給口供給至所述料缸內的所述原料樹脂的溫度為Tg-90℃以上且Tg+10℃以下。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的熱可塑性樹脂膜的製造方法,其中藉由真空料斗將所述原料樹脂自所述供給口供給至所述料缸內。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的熱可塑性樹脂膜的製造方法,其中所述螺桿為雙螺紋螺桿。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的熱可塑性樹脂膜的製造方法,其中於將所述原料樹脂的玻璃轉移溫度設為Tg℃的情形時,將所述供給部中的所述螺桿的溫度控制於Tg-80℃以上且Tg℃以下。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的熱可塑性樹脂膜的製造方法,其中所述原料樹脂為環烯烴樹脂。
  8. 一種環烯烴樹脂膜,每100 μm厚度中,最長徑為30 μm以上的異物數為0.3個/cm2 以下,並且最長徑為5 μm以上且小於30 μm的異物數為100個/cm2 以下。
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