TWI454511B - 製造擠出樹脂板的方法 - Google Patents

Description

製造擠出樹脂板的方法

本發明有關一種製造擠出樹脂板之方法，特別是有關製造具有優良外觀之擠出樹脂板的方法。

由熱塑性樹脂所構成的擠出樹脂板頃用於極寬廣的不同應用，如照明器具、招牌、建築材料、居家電器用品、包括手機、液晶電視及監視器的光學應用。一般，在製造由熱塑性樹脂所構成之擠出樹脂板時，將熔融熱塑性樹脂成形為板狀形式同時藉由將其夾在兩個輥之間加壓且冷卻彼。在此方法中，若冷卻速率太高，應變將會留在所製造的樹脂板中。因此，頃製成包括在第二輥之後提供一或多個輥及進行逐步加壓及冷卻操作的裝置以使應變儘可能少留在擠出樹脂板中。

例如，日本專利公開公報第Hei 11(1999)-235747號揭示用於加壓成形熱塑性樹脂之具有三個相互接觸的輥之輥結構。在此輥結構中，第一輥為其外圍表面具有金屬薄膜之彈性輥，且第二輥及第三輥為非常堅硬之金屬輥。當使用此輥結構時，首先以該第一及第二輥加壓成形熔融熱塑性樹脂，然後另外在該第二輥與第三輥之間加壓成形同時捲在該第二輥上，隨後將該熱塑性樹脂捲在該第三輥上。

據記載在上述製造擠出樹脂板的方法中，擠出樹脂板中沒留下應變，因為第一輥在加壓成形過程的期間彈性變形。然而，當熔融態的熱塑性樹脂與輥接觸時，該樹脂係冷卻，同時形成表面。因此，若樹脂板與輥的接觸變不均勻，所謂"接觸誤差(touch error)"的不規則將會留在該擠出樹脂板表面，結果，外觀傾向變不良。當具有小厚度的擠出樹脂板形成時此趨勢很明顯。

也就是說，擠出樹脂板越薄，越可冷卻該板。當以第一及第二輥加壓成形的擠出樹脂板係薄的時候，該樹脂板的表面係在達到第三輥之前冷卻硬化同時捲在第二輥上，且該樹脂板的表面將無法與第三輥平坦地緊密接觸。結果，不規則將留在該擠出樹脂板的表面，造成不良外觀。此問題在形成厚度薄到2毫米或更小的擠出樹脂板時特別明顯。

單純提高第二輥或第三輥的溫度以預防擠出樹脂板迅速冷卻將導致諸如樹脂板需要時間冷卻及擠出樹脂板變得難以從輥分離的問題。結果，生產效率可能變差。

本發明的目的在於提供製造具有優良外觀之擠出樹脂板的方法。

本發明人努力研究以解決前述的問題。結果，他們發現由下列構想所組成的解決手段，所以完成了本發明。

(1)一種製造擠出樹脂板之方法，其包含：熱熔融熱塑性樹脂然後透過模具將該熱塑性樹脂擠出成板形；以第一輥及第二輥加壓成形該擠出熔融熱塑性樹脂；以及另外以該第二輥及第三輥加壓成形成形樹脂同時將該成形樹脂捲在該第二輥上，其中該第一輥為具有金屬外圍表面之輥，該第二輥為非常堅硬之金屬輥，且該第三輥為其外圍表面具有金屬薄膜之彈性輥。

(2)如前述第(1)項之製造擠出樹脂板的方法，其中夾在該彈性輥與金屬輥之間的熔融熱塑性樹脂係面積地且均勻地加壓，因為該彈性輥沿著具有介於該彈性輥與金屬輥之間的熔融熱塑性樹脂之金屬輥的外圍表面彈性凹陷變形，使得該金屬輥與彈性輥係在受壓下與該熔融熱塑性樹脂面接觸。

(3)如前述第(1)項之製造擠出樹脂板的方法，其中該第二輥及第三輥之表面溫度(Tr)係調整至 之範圍內，其中Th為構成該擠出樹脂膜之熱塑性樹脂的熱變形溫度。

(4)如前述第(1)項之製造擠出樹脂板的方法，其中該第二輥與第三輥之接觸長度為1至15毫米。

(5)如前述第(1)項之製造擠出樹脂板的方法，其中該第二輥及第三輥之間的加壓線性壓力為1至70kgf/cm。

(6)如前述第(1)項之製造擠出樹脂板的方法，其中該第三輥包含幾乎實心圓柱形芯輥、中空圓柱形金屬薄膜(其配置覆蓋該芯輥之外圍表面)及該芯輥與金屬薄膜之間圍包的流體。

(7)如前述第(1)項之製造擠出樹脂板的方法，其中該第一輥為其外圍表面具有金屬薄膜之彈性輥。

(8)如前述第(1)項之製造擠出樹脂板的方法，其中該第一輥至第三輥之表面溫度(Tr)係調整至 之範圍內，其中Th為構成該擠出樹脂膜之熱塑性樹脂的熱變形溫度。

(9)如前述第(1)項之製造擠出樹脂板的方法，其中該擠出樹脂板具有2毫米或更小之厚度。

本發明的擠出樹脂板係由熱塑性樹脂構成。該熱塑性樹脂可，沒有任何特別限制，為任何可被熔融處理的樹脂，例如通用塑膠或工程塑膠，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、丙烯醯基-丙烯腈-苯乙烯樹脂、丙烯醯基-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、甲基丙烯酸-甲酯-苯乙烯樹脂、聚縮醛樹脂、聚醯胺樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、芳族聚碳酸酯樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、甲基戊烯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂(其含有具有丙烯酸系構造之乙烯系不飽和單體單元)、聚苯硫醚樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚醚酮樹脂；及橡膠聚合物，如聚氯乙烯為底的彈性體、氯化聚乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯樹脂、熱塑性聚胺酯彈性體、熱塑性聚酯彈性體、離子聚合物樹脂、苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物、乙烯-丙烯橡膠、聚丁二烯樹脂及丙烯酸系橡膠。這些可單獨或以二或多種物種的混合物形式使用。

在此等樹脂當中，較佳為選自由含有50重量%或更多的甲基丙烯酸甲酯單元之甲基丙烯酸甲酯為底的樹脂(該樹脂具有良好的光學性質)、包含100重量份的前述甲基丙烯酸甲酯為底的樹脂及100重量份或更少之加入彼的橡膠聚合物之樹脂組成物、含有50重量%或更多苯乙烯單元之苯乙烯為底的樹脂、包含100重量份的前述苯乙烯為底的樹脂及100重量份或更少之加入彼的橡膠聚合物之樹脂組成物、芳族聚碳酸酯樹脂及含有具有丙烯酸系構造之乙烯系不飽和單體單元的樹脂所構成的群組之樹脂。

含有50重量%或更多的甲基丙烯酸甲酯單元之甲基丙烯酸甲酯為底的樹脂為含有甲基丙烯酸甲酯單元作為單體單元的聚合物。該甲基丙烯酸甲酯單元的含量為50重量%或更多，更佳為70重量%或更多，且更為100重量%。具有100重量%之甲基丙烯酸甲酯單元的聚合物為甲基丙烯酸甲酯均聚物，其係藉由僅聚合甲基丙烯酸甲酯獲得。

此甲基丙烯酸甲酯聚合物可為甲基丙烯酸甲酯與可與彼共聚合物之單體的共聚物。可與甲基丙烯酸甲酯共聚合物之單體的實例包括甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯類。此甲基丙烯酸酯類的實例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、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯及甲基丙烯酸2-羥乙酯。另外的實例包括丙烯酸酯類，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、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸2-乙基己酯及丙烯酸2-羥乙酯；不飽和酸類，如甲基丙烯酸及丙烯酸；鹵化苯乙烯類，如氯苯乙烯及溴苯乙烯；經取代的苯乙烯類，例如烷基苯乙烯類，如乙烯基甲苯及α-甲基苯乙烯；丙烯腈、甲基丙烯腈、順丁烯二酸酐、苯基順丁烯二醯亞胺及環己基順丁烯二醯亞胺。此等單體可單獨或合倂使用。

本發明的橡膠聚合物包括丙烯酸系多層構造的聚合物及藉由接枝聚合95至20重量份的乙烯系不飽和單體(尤其是丙烯酸系不飽和單體)至5至80重量份的橡膠聚合物所獲得之接枝共聚物。

該丙烯酸系多層構造的聚合物包括具有20至60重量份之圍包橡膠彈性層或彈性體層及作為最外層的硬質層之產物，且也可為另外具有作為最內層的硬質層之產物。

該橡膠彈性層或彈性體層為具有低於25℃的玻璃轉移溫度(Tg)之丙烯酸系聚合物的層且為藉由使一或多種單乙烯系不飽和單體單元(如丙烯酸低級烷酯、甲基丙烯酸低級烷酯、低級烷氧基丙烯酸酯、丙烯酸氰乙酯、丙烯醯胺、丙烯酸羥基低級烷酯、甲基丙烯酸羥基低級烷酯、丙烯酸及甲基丙烯酸)與甲基丙烯酸烯丙酯或前述之多官能基單體交聯所製造的聚合物構成。

硬質層為具有25℃或更高的Tg之丙烯酸系聚合物的層且為僅由或主要由具有1至4個碳原子之甲基丙烯酸烷酯與可共聚合的單官能基單體(如另一種甲基丙烯酸烷酯、丙烯酸烷酯、苯乙烯、經取代的苯乙烯、丙烯腈及甲基丙烯腈)構成，或也可為源於另外添加多官能基單體之聚合的交聯聚合物。

例如，日本專利申請案公告第Sho 55(1980)-27576號、日本專利公開公報第Hei 6(1994)-80739號及第Sho 49(1974)-23292號所揭示的聚合物對應此等橡膠聚合物。

有關藉由接枝聚合95至20重量份的乙烯系不飽和單體(尤其是丙烯酸系不飽和單體)至5至80重量份的橡膠聚合物所獲得之接枝共聚物，二烯橡膠(如聚丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯共聚物橡膠及苯乙烯一丁二烯共聚物橡膠)；丙烯酸系橡膠(如聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸丙酯及聚丙烯酸2-乙基己酯)；及乙烯一丙烯-非共軛二烯為底的橡膠可作為該橡膠聚合物。欲用於接枝聚合至此等橡膠聚合物之乙烯系單體及其混合物的實例包括苯乙烯、丙烯腈及(甲基)丙烯酸烷酯。例如日本專利公開公報第Sho 55(1980)-147514號及日本專利申請案公告第Sho 47(1972)-9740號中所揭示的產物可作為此等接枝共聚物。

橡膠聚合物的分散量為0至100重量份，且較佳為3至50重量份，至100重量份之甲基丙烯酸甲酯為底或苯乙烯為底的樹脂。量大於100重量份的情況為不想要的，因為擠出樹脂板的剛性將會變差。

含有50重量%或更多苯乙烯單元之苯乙烯為底的樹脂為包含作為苯乙烯為底的單官能基單體單元主要組成分(例如50重量%或更多)之聚合物，且可為苯乙烯為底的單官能基單體之均聚物或苯乙烯為底的單官能基單體及可與彼共聚合的單官能基單體之共聚物。

該苯乙烯為底的單官能基單體為具有苯乙烯骨架且分子中具有一個可自由基聚合之雙鍵的化合物，例如，苯乙烯及經取代的苯乙烯(諸如包括氯苯乙烯及溴苯乙烯的鹵化苯乙烯類及包括乙烯基甲苯及α-甲基苯乙烯的烷基苯乙烯類)。

該可與苯乙烯為底的單官能基單體共聚合的單官能基單體為分子中具有一個可自由基聚合之雙鍵且可在此雙鍵處聚合至苯乙烯為底的單官能基單體之化合物。此類型單體的實例包括甲基丙烯酸酯類，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、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯及甲基丙烯酸2-羥乙酯；丙烯酸酯類，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、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸2-乙基己酯及丙烯酸2-羥乙酯；及丙烯腈。較佳為使用如甲基丙烯酸甲酯的甲基丙烯酸酯類。這些係單獨或合倂使用。

該芳族聚碳酸酯樹脂一般包括藉由固相轉酯化方法聚合碳酸酯預聚物所獲得者或藉由開環聚合法聚合環狀碳酸酯化合物所獲得者及藉由界面聚縮合法或熔融轉酯化方法造成二羥基酚及碳酸酯前驅物一起反應所獲得者。

在此所用的二羥基酚之代表例包括對苯二酚、間苯二酚、4,4'-二羥基二苯基、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙-{(4-羥基-3,5-二甲基)苯基}甲烷、1,1-雙-(4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(通稱為雙酚A)、2,2-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-雙{(4-羥基-3,5-二甲基)苯基}丙烷、2,2-雙{(4-羥基-3,5-二溴)苯基}丙烷、2,2-雙{(3-異丙基-4-羥基)苯基}丙烷、2,2-雙{(4-羥基-3-苯基)苯基}丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,4-雙(4-羥基苯基)-2-甲基丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)戊烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-4-異丙基環己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、9,9-雙(4-羥基苯基)芴、9,9-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}芴、α,α'-雙(4-羥基苯基)-鄰-二異丙基苯、α,α'-雙(4-羥基苯基)-間-二異丙基苯、α,α'-雙(4-羥基苯基)-對-二異丙基苯、1,3-雙(4-羥基苯基)-5,7-二甲基金剛烷、4,4'-二羥基二苯基碸、4,4'-二羥基二苯基亞碸、4,4'-二羥基二苯硫醚、4,4'-二羥基二苯基酮、4,4'-二羥基二苯基醚及4,4'-二羥基二苯基醚。這些可單獨或以彼等之其二或更多者的混合物之形式使用。

特佳為由至少一種選自由雙酚A、2,2-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷及α,α'-雙(4-羥基苯基)-間-二異丙基苯所構成的群組之雙酚所獲得的均聚物或共聚物。尤其是，較佳為使用雙酚A之均聚物及1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷與至少一種選自由雙酚A、2,2-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷及α,α'-雙(4-羥基苯基)-間-二異丙基苯所構成的群組之二羥基酚的共聚物。

例如，醯鹵(carbonyl halide)、碳酸酯或鹵甲酸酯係作為碳酸酯前驅物。特定實例包括光氣、碳酸二苯酯或二羥基酚的二鹵甲酸酯。

具有脂環族構造之含有乙烯系不飽和單體單元的樹脂實例包括降烯為底的聚合物及乙烯基脂環族烴為底的聚合物。該類型樹脂的特徵為該聚合物的重複單元中含有脂環族構造。該樹脂的主鏈及/或側鏈中可具有脂環族構造。從光透射率的觀點來看，較佳為主鏈中具有脂環族構造。

此類含有脂環族構造之聚合物樹脂的特定實例包括降烯為底之聚合物、單環狀烯烴為底之聚合物、環狀共軛二烯為底之聚合物、乙烯基脂環族烴為底之聚合物及其鹵化衍生物。其中，從光透射率的觀點來看，較佳為氫化降為底之聚合物及乙烯基脂環族烴為底之聚合物或其氫化衍生物。更佳為氫化降為底之聚合物。

依據預期的目的，可將光擴散劑、消光劑、UV吸收劑、表面活性劑、耐衝擊劑、聚合物型防靜電劑、抗氧化劑、火焰延遲劑、潤滑劑、染料、顏料等等加至欲用於本發明之熱塑性樹脂而沒有任何問題。

由前述熱塑性樹脂所構成之本發明的擠出樹脂板可依下列方式製造。隨後，參照圖式詳細說明製造根據本發明之擠出樹脂板的方法之一個具體實施例。第1圖為顯示製造根據此具體實施例之擠出樹脂板的方法之示意圖。第2圖為顯示根據此具體實施例之輥結構的斷面示意圖。

此具體實施例的擠出樹脂板可藉由普通擠出形成法予以製造。也就是說，如第1圖所示，當熱塑性樹脂係於擠出機1及/或擠出機2中加熱且熔融捏合時，變成基材的熱塑性樹脂係透過模具3擠出成板形。

製造具有多層構造之擠出樹脂板時，可藉由共擠出形成法製造該膜。例如，此目的可藉由共擠出變成基材之來自該擠出機1的熱塑性樹脂及另一種欲由該擠出機2層疊的熱塑性樹脂而達到。共擠出可在分別在不同擠出機1及2中加熱從而熔融捏合該等熱塑性樹脂時，透過該模具3擠出且層疊該等熱塑性樹脂而進行。

該等擠出機1與2的實例包括單螺桿擠出機及雙螺桿擠出機。擠出機的數目不一定受限於兩個，三個或多個擠出機也可使用。普通使用T形模作為模具3。除了單層模具(透過彼以單層形式擠出熱塑性樹脂)之外，也可運用多層模具(透過彼層疊且共擠出二或多種在壓力下獨立於擠出機1,2轉移的熱塑性樹脂)，如供料塊模(feed block die)及多歧管模具。

使透過上述之模具3所擠出的熔融熱塑性樹脂4通過幾乎水平相對配置的三個冷軋輥5，從而予以形成且冷卻。該三個冷軋輥5包含沿著牽引該熔融熱塑性樹脂的方向(箭頭A所指的方向)依序排列的第一、第二及第三輥。

第一輥並沒有特別限制，只要其為用於將熱塑性樹脂形成為板形之應用的類型。例如，由彈性橡膠或堅剛金屬所構成的輥可作為第一輥。例如，較佳為使用具有由金屬所構成的外圍表面之輥，因為這將易於將樹脂板修整成具有平滑表面。再者，更佳為使用其外圍表面具有金屬薄膜之彈性輥，因為這將可降低留在擠出樹脂板中的應變。

非常堅硬之金屬輥係作為第二輥，且其外圍表面具有金屬薄膜之彈性輥係作為該第三輥。當這些輥係合倂使用時，將可在高生產效率下獲得具有優良外觀之具有平滑表面的擠出樹脂板。

在本發明的一個較佳具體實施例中，如第2圖所示，其外圍表面具有金屬薄膜9之彈性輥，即金屬彈性輥7a及7b，係作為第一及第三輥且非常堅硬之金屬輥6係作為第二輥。該第一至第三輥之至少其一係連至旋轉式驅動裝置，如馬達，且該等輥係配置成使彼等能在指定的圓周速度下旋轉。

該非常堅硬之金屬輥6為助捲機輥，夾在該第一與第二輥之間之後熱塑性樹脂係捲在此金屬輥6上。此金屬輥6並沒有特別的限定，且可運用目前用於擠出形成的普通金屬輥。特定實例包括鑽孔輥及螺旋輥。該金屬輥6的表面狀態可為鏡面磨光或具有圖案、不規則等等。

該金屬彈性輥7a及7b各自具有芯輥8(其為幾乎實心圓柱形且可自由旋轉)及中空圓柱形金屬薄膜9(其係配置使其能覆蓋該芯輥8之外圍表面且其能與該熱塑性樹脂接觸)。流體10係圍包在該芯輥8與金屬薄膜9之間，從而該金屬彈性輥7a及7b將會展現彈性。該芯輥8並沒有特別的限定且可由例如不銹鋼構成。

該金屬薄膜9係由例如不銹鋼構成。其厚度較佳為約2至5毫米。該金屬薄膜9較佳具有撓曲性及可撓性等。該金屬膜較佳為沒有熔接縫的無縫構造。各自具有此金屬薄膜9之金屬彈性輥7a及7b具有很好的應用便利性，因為彼等具有優異的持久性，且若該金屬薄層9係鏡面磨光的話彼等可像普通鏡面磨光輥一樣處理，若圖案或不規則係提供至該金屬薄膜9，彼等可作為能轉移該輪廓的輥。

該金屬薄膜9之芯輥8的兩端係固定住且將流體10圍包於該芯輥8與金屬薄膜9之間。該流體10的實例包括水及油。藉由控制該流體10的溫度，可使該等金屬彈性輥7a及7b變為溫度可控制性。這將易於調整後述之第一至第三輥的表面溫度(Tr)及構成擠出樹脂板之熱塑性樹脂的熱變形溫度(Th)以具有特有的關係，結果其可改善生產力。

較佳為該金屬彈性輥7a及7b之至少其一係配置為溫度可控制性。為了溫度控制，可運用如PID控制及ON-OFF控制的習用控制技術。也可利用如空氣的氣體代替該流體10。

藉由利用由金屬彈性輥7a及7b所組成的第一及第三輥以及由金屬輥6所組成的第二輥，將可獲得沒有殘餘應變且具有良好外觀之具體例的擠出樹脂板11。也就是說，當該模具3所擠出的熔融熱塑性樹脂4係夾在由金屬彈性輥7a所組成的第一輥與由金屬輥6所組成的第二輥之間時，該金屬彈性輥7a將沿著具有介於該金屬彈性輥7a與金屬輥6之間的熔融熱塑性樹脂4之金屬輥6的外圍表面彈性變形，且使得該金屬彈性輥7a與金屬輥6被該熔融熱塑性樹脂4隔開而橫越接觸長度L1相互接觸。該金屬彈性輥7a及金屬輥6係從而在受壓下與該熔融熱塑性樹脂4面接觸且夾在這些輥之間的熔融熱塑性樹脂4係面積且均勻地加壓。結果，將可抑制應變留在樹脂板中。此處的接觸長度L1為該金屬輥6及金屬彈性輥7a與夾在彼等之間的熔融熱塑性樹脂接觸之面積的擠出方向之長度。

該接觸長度L1可為任何長度以便可抑制應變留在欲獲得之擠出樹脂板11中。因此，該金屬彈性輥7a必需具有高到使該金屬彈性輥7a彈性變形以產生適當接觸長度L1的彈性。該接觸長度L1為1至20毫米，較佳為2至10毫米，且更佳為2至7毫米。該接觸長度L1可藉由視需要調整該金屬薄膜9的厚度、圍包的流體10量等等而調整至想要的數值。

該加壓的線性壓力(其係該金屬彈性輥7a與金屬輥6之間相互接觸的壓力)係於一範圍內適當予以調整以提供適度接觸長度L1。一般，該加壓的線性壓力為0.1kgf/cm至50kgf/cm，較佳為0.5kgf/cm至30kgf/cm，且更佳為1kgf/cm至25kgf/cm。當該加壓的線性壓力太低時，將變得難以面積地且均勻地加壓，造成不平坦。當該加壓的線性壓力太高時，所得的膜傾向於破裂，或該彈性輥的壽命傾向於變短。用於此之加壓的線性壓力為施於輥而以每1公分輥寬度的壓力數值表示之壓力。在300kgf下加壓具有100公分寬的輥之情況中，該加壓的線性壓力為3kgf/cm。

該熱塑性樹脂在被夾在該第一與第二輥之間之後係隨後進一步夾在第二與第三輥之間，從而成形且冷卻，同時捲在該第二輥上。在此具體實施例中，金屬彈性輥7b亦係作為第三輥。因此，即使該熱塑性樹脂在被夾在該第一與第二輥之間之後已經在該熱塑性樹脂被輸送至該第三輥同時捲在該第二輥上的過程中冷卻而硬化，該熱塑性樹脂係藉由夾在由該金屬輥6所組成之第二輥與由該金屬彈性輥7b所組成之第三輥之間而面積地且均勻地加壓，且該熱塑性樹脂在被夾在該第二與第三輥之間之後可從而與該第三輥平坦地緊密接觸，結果可獲得使應變、不平等等受抑制而不會發生之平滑的擠出樹脂板11。

該金屬彈性輥7b與金屬輥6的接觸長度L2可為任何數值以使該熱塑性樹脂在被夾在該第二輥與第三輥之間之後可與該第三輥平坦地接觸。用於此的接觸長度L2為依該金屬輥6及金屬彈性輥7b與夾在彼等之間的熔融熱塑性樹脂接觸之面積的擠出方向之長度。因此，該金屬彈性輥7b必需具有高到使該金屬彈性輥7b彈性變形以產生適當接觸長度L2的彈性。該接觸長度L2為1至15毫米，較佳為2至7毫米，且更佳為2至5毫米。

該加壓的線性壓力(其係該金屬彈性輥7b與金屬輥6之間相互接觸的壓力)係於一範圍內適當予以調整以提供適度接觸長度L2。一般，該加壓的線性壓力為1kgf/cm至70kgf/cm，較佳為2kgf/cm至50kgf/cm，且更佳為3kgf/cm至30kgf/cm。當該加壓的線性壓力太低時，該擠出樹脂板傾向與該第三輥不平地接觸。當該加壓的線性壓力太高時，所得的膜傾向於破裂，或該彈性輥的壽命傾向於變短。

在藉由連續夾在該第一與第二輥之間及夾在第二與第三輥之間將該熱塑性樹脂4成形時，必須在冷卻該熔融熱塑性樹脂4至固化的操作之前或期間將該熱塑性樹脂4夾在這些輥之間。明確地說，較佳為將該第二輥及第三輥，且更佳為將該第一至第三輥的表面溫度(T)調整至以該熱塑性樹脂的熱變形溫度(Th)為基準，(Th+20℃)，較佳為，且更佳為的範圍以內。儘管該熱塑性樹脂的熱變形溫度(Th)並沒有特別的限定，其通常為約60至200℃。熱塑性樹脂的熱變形溫度(Th)為依據ASTM D-648所測得的溫度。

若該第二輥及第三輥的溫度係控制以落在上述範圍以內，擠出樹脂板將與該第三輥平坦地接觸，所以該擠出樹脂板的表面平滑度將會提高。再者，若該第二輥及第三輥的溫度係於此範圍以內，就不怕擠出樹脂板緩慢地冷卻或擠出樹脂板變得難以自該等輥分離。若該第一及第二輥的溫度係控制以落在上述範圍以內，熔融熱塑性樹脂係在該熱塑性樹脂固化的過程中加壓成形為板形，所以降低了留在擠出樹脂板中的應變。

特別是，當令該擠出樹脂板11的厚度為2毫米或更小時，較佳為採用前述的指定溫度範圍。即使熱塑性樹脂的表面在被夾在該第一輥與第二輥之間之後已經在該熱塑性樹脂輸送同時捲在該第二輥上的過程中冷卻至硬化，具有硬化表面的熱塑性樹脂係面積地且均勻地加壓同時藉由夾在具有已設在前述指定範圍內之表面溫度(Tr)的第二與第三輥之間而適度地軟化。因此，可確保該熱塑性樹脂在被夾在該二與第三輥之間之後與該第三輥平坦地接觸。

另一方面，若該表面溫度(Tr)為低於(Th-20℃)的溫度，樹脂傾向自該等輥分離，結果傾向於發生接觸誤差。再者，在該狀況的樹脂中傾向於發生翹曲。若該表面溫度(Tr)為高於(Th+20℃)的溫度，樹脂係難以自該輥均勻地分離，結果所謂"接觸痕跡"的橫向條紋傾向受到自該輥分離所引起的衝擊而形成。再者，降低了生產效率，因為例如樹脂板要花時間冷卻。

本發明也有關層疊不同材料的多層樹脂板。在此情況中的表面溫度(Tr)係以熱變形溫度(Th)最高的樹脂為基準。

將已經與該第三輥平坦且緊密接觸的熱塑性樹脂捲在該第三輥上且隨後以牽引輥(haul-off roll)牽引以獲得擠出樹脂板11。該擠出樹脂板11的厚度較佳為2毫米或更小，更佳為0.04至1.2毫米，且又更佳為0.06至1.0毫米。若該擠出樹脂板11的厚度係小於0.04毫米，將防止與該第三輥表面緊密接觸的樹脂自該第三輥表面分離且該樹脂易於捲在該第三輥上。若該擠出樹脂板11的厚度係大於2毫米，此厚樹脂係難以樹脂板的形式處理。擠出樹脂板11的厚度可藉由調整透過模具3所擠出之熱塑性樹脂4的厚度、冷軋輥之間的間距等等而予以調整。

接下來，說明製造根據本發明之擠出樹脂板的方法。第3圖為顯示根據此具體實施例之輥結構的斷面示意圖。在第3圖中，提供與第1及2圖相同的構成成分而省略相同的符號及解釋。

如第3圖所示，有關此具體實施例的三個冷軋輥，令該等金屬彈性輥15a及15b分別為第一及第三輥，且令該非常堅硬之金屬輥6為第二輥。該等金屬彈性輥15a及15b為各自之芯輥16(其係幾乎實心圓柱形且可自由旋轉)的外圍表面係覆蓋中空圓柱形金屬薄膜17之輥。

該芯輥16係由彈性材料構成。構成該芯輥的材料並沒有特別的限定，只要其係目前已作為形成膜的輥之彈性材料。其實例包括由如矽氧烷橡膠之橡膠所構成的橡膠輥。該金屬彈性輥15a及15b可從而展現彈性。前述接觸長度L1和L2及加壓的線性壓力也可藉由調整該橡膠的硬度而調整至適當數值。

該金屬薄膜17係由，例如，不銹鋼構成。其厚度較佳為約0.2至1毫米。

該金屬彈性輥15a及15b可藉由，例如，安裝該金屬彈性輥15a及15b的後備冷軋輥而配置為溫度可控制性。有關其他規格的解釋係予以省略，因為彼等與前述具體實施例中者相同。

儘管上文已說明本發明的數個具體實施例，但是本發明並不限於前述具體實施例且可在申請專利範圍的範疇內進行不同改善或修飾。例如，當該第一及第三輥係由各個前述具體實施例中之相同結構的彈性輥組成時，本發明並不限於依據各個具體實施例的輥結構。例如，輥結構可根據一個具體實施例採用根據一個具體實施例的金屬彈性輥7a和7b及根據另一個具體實施例的金屬彈性輥15a和15b。指定實例包括令根據一個具體實施例的金屬彈性輥7a為第一輥且令根據另一個具體實施例的金屬彈性輥15b為第三輥的輥結構。

在另一個可行的具體實施例中，在第三輥之後設置多個輥，且捲在該第三輥上的熱塑性樹脂連續夾在一個輥與欲被捲繞之鄰近該輥的另一個輥之間。

根據本發明之方法，已經以第一及第二輥加壓成形的擠出樹脂板係夾在由非常堅硬之金屬輥所組成的第二輥與由前述彈性輥所組成的第三輥之間。在此過程中，該彈性輥沿著具有介於該彈性輥與金屬輥之間的熔融熱塑性樹脂之金屬輥的外圍表面彈性凹陷變形，使得該金屬輥與彈性輥係在受壓下與該熔融熱塑性樹脂面接觸。結果，該擠出樹脂板係被均勻地面積地加壓。因此，即使樹脂板表面已經在該樹脂板被輸送至該第三輥同時捲在該第二輥上的過程中冷卻至變得有些硬化，也可使該樹脂板的表面與該第三輥平坦地緊密接觸，且也可獲得具有平滑表面之具有優良外觀的擠出樹脂板。

在本發明之方法中，若其外圍表面具有金屬薄膜之彈性輥亦係作為第一輥，透過模具所擠出的樹脂板將會被冷卻同時面積均勻地受壓。結果，將抑制應變留在該樹脂板中。

特別是，當為了獲得具有2毫米或更小之厚度的擠出樹脂板而應用本發明之方法時，本發明之方法，本發明的有用性將提高許多。

實施例

本發明將在下文中引用實施例更詳細地說明本發明，但是本發明並不限於該等實施例。用於下列實施例及比較例中的擠出裝置的組成如下：擠出機1：螺桿直徑100毫米，單螺桿，有通風口(由Hitachi Zosen Corp.所製造)；擠出機2：螺桿直徑35毫米，單螺桿，有通風口(由Hitachi Zosen Corp.所製造)；供料塊：2-種2-層分佈(由Hitachi Zosen Corp.所製造)；模具3：T形模，唇寬1500毫米，唇間隙1毫米(由Hitachi Zosen Corp.所製造)；輥：水平型，三個冷軋輥的長度1600毫米，直徑300毫米Φ。

擠出機1、2及模具3係配置如第1圖所示，且供料塊模係配置於指定的位置。該三個冷軋輥(其係沿著該熱塑性樹脂被牽引的方向(箭頭A所指的方向)依序稱為第一、第二及第三輥，係配置如下。

<輥結構1>

第2圖所示的結構係稱為輥結構1。明確地說，該第一至第三輥係配置如下。

(第一輥及第三輥)

該等金屬彈性輥7a及7b(其中該金屬薄膜9配置覆蓋該芯輥8之外圍表面且該流體10係填入該芯輥8與金屬薄膜9之間)係作為第一及第三輥。該芯輥8、金屬薄膜9及該流體10係如下。

芯輥8：由不銹鋼構成；金屬薄膜9：由具有2毫米(第一輥)或3毫米(第三輥)之厚度的不銹鋼所構成之鏡面磨光金屬套筒；流體10：油。該等金屬彈性輥7a及7b係透過油的溫度控制製成溫度可控制性。更明確地說，該油係由透過該油的加熱及冷卻藉由溫度可控制器的ON-OFF控制製成溫度可控制性，且該油係在該芯輥8與金屬薄膜9之間循環。

(第二輥)

鏡面磨光不銹鋼螺旋輥係製成非常堅硬之金屬輥6(其係作為第二輥)。該接觸長度L1(該金屬彈性輥7a及金屬輥6相互接觸該接觸長度L1)係調整為4毫米且該加壓的線性壓力係調整為8kgf/cm。該接觸長度L2(該金屬彈性輥7b及金屬輥6相互接觸該接觸長度L2)係調整為3毫米且該加壓的線性壓力係調整為15kgf/cm。

<輥結構2>

非常堅硬之金屬輥(鏡面磨光的不銹鋼螺旋輥)係作為第一至第三輥。

<輥結構3>

除了使用(代替該金屬彈性輥7b)非常堅硬之金屬輥6作為第三輥以外，輥結構3係以上文所示之輥結構1的相同方式配置。也就是說，令溫度可控制的金屬彈性輥7a為第一輥，且令非常堅硬之金屬輥6為第二及第三輥。

用於下列實施例及比較例的熱塑性樹脂係如下。

樹脂1：甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=94/6(重量比)的共聚物。熱變形溫度(Th)為100℃。

樹脂2：由芳族聚碳酸酯(由Sumitomo Dow Limited所製造的"CALIBRE 301-10")所構成的聚合物。熱變形溫度(Th)為140℃。

樹脂3：甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=98/2(重量比)的共聚物。熱變形溫度(Th)為100℃。

樹脂4：甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯=60/40(重量比，由NIPPON A&L INC.所製造的"PLANELOY KM-6A")的共聚物。熱變形溫度(Th)為100℃。

樹脂5：由苯乙烯(由Toyo Styrene Co.,Ltd.所製造的"TOYO STYROL HRM-40")所構成的聚合物。熱變形溫度(Th)為100℃。

樹脂6：70重量%之甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=96/4(重量比)的共聚物加入30重量%之下列參考例所獲得的丙烯酸系多層彈性材料之丙烯酸系樹脂為底的組成物。熱變形溫度(Th)為100℃。

樹脂7：含有具有脂環族構造之乙烯系不飽和單體單元的聚合物(由ZEON Corp.所製成的"ZEONOR 1020R")。熱變形溫度(Th)為100℃。

參考例

(橡膠聚合物的製造)

根據日本專利申請案公告第Sho 55(1980)-27576號之實施例段所揭示的方法，製造三層構造的丙烯酸系彈性材料。明確地說，首先將1700克的離子交換水、0.7克的碳酸鈉及0.3克的過硫酸鈉填入具有5公升容量的玻璃反應器中，接著在氮氣流動下攪拌。接下來，將4.46克的PELEX OT-P(由Kao Co.,Ltd.所製造)、150克的離子交換水、150克的甲基丙烯酸甲酯及0.3克的甲基丙烯酸烯丙酯填入，隨後加熱至75℃，接著攪拌150分鐘。

隨後，歷經90分鐘透過不同加入部添加689克的丙烯酸丁酯、162克的苯乙烯和17克的甲基丙烯酸烯丙酯之混合物及0.85克的過硫酸鈉、7.4克的PELEX OT-P和50克的離子交換水之混合物，接著聚合90分鐘。

等聚合完成之後，歷經30分鐘透過不同加入部另外添加326克的丙烯酸甲酯和14克的丙烯酸乙酯之混合物及內含溶入0.34克的過硫酸鈉之30克的離子交換水。

當添加完成時，另外保持該混合物60分鐘以完成聚合。所得的乳膠係傾入0.5%氯化鋁水溶液，以凝聚聚合物。以熱水清洗該聚合物5次，隨後予以乾燥以產生丙烯酸系多層彈性材料。

[實施例1、2、4至11及比較例1、2、5至12]

<擠出樹脂板的製備>

在擠出機1中熔融捏合表1及2中所示的種類之樹脂，隨後連續供至該供料塊及模具3。隨後，藉由使其通過第一至第三輥之間將透過模具3所擠出的熔融熱塑性樹脂4成形且冷卻。因此，獲得具有表1及2所示之厚度的擠出樹脂板。

在表1及2之欄位"輥結構"中之子欄位"在第二與第三輥之間"中，該措辭"受壓黏附"意指熱塑性樹脂在被夾在該第一輥與第二輥之間之後係進一步夾在該第二輥與第三輥之間予以成形且冷卻同時捲在該第二輥上。該措辭"鬆脫"意指熱塑性樹脂在被夾在該第一輥與第二輥之間之後係捲在該第三輥上予以成形且冷卻而沒被夾在該第二輥與第三輥之間。表1及2所給予之"第一輥的表面溫度"、"第二輥的表面溫度"及"第三輥的表面溫度"為經由實測該等輥的表面溫度所獲得的數值。

實施例3、12、13及比較例3、4、13、14

有關樹脂層A，在擠出機1中熔融捏合表1及2中所示的種類之樹脂，隨後供至該供料塊。另一方面，有關樹脂層B，在擠出機2中熔融捏合表1及2中所示的種類之樹脂，隨後供至該供料塊。共擠出形成係使自擠出機1供至該供料塊的樹脂層A能形成主要層且自擠出機2供至該供料塊的樹脂層B能形成表面層(一側/上側)來進行。

隨後，藉由使其通過第一至第三輥之間將透過模具3所擠出的熔融熱塑性樹脂成形且冷卻。因此，獲得具有表1及2所示之厚度的雙層構造之擠出樹脂板。在表1及2中之擠出機1欄位中的"厚度"及擠出機2欄位中的"厚度"分別表示樹脂層A的厚度及樹脂層B的厚度。再者，在表1及2中之"總厚度"表示所獲得之擠出樹脂板的總厚度。

<評估>

關於各個所獲得之擠出樹脂板(實施例1至13及比較例1至14)，評估擠出樹脂板與第三輥的緊密接觸狀況及外觀。下文顯示評估的方法且在表1及2中提供評估結果。

(與第三輥的接觸狀況)

與第三輥的接觸狀況係於擠出形成期間以目視檢查。用於評估的標準係如下：

○：該熱塑性樹脂係與該第三輥平坦地緊密接觸。

△：該熱塑性樹脂係部分自該第三輥剝除。

×：該熱塑性樹脂係幾乎未與該第三輥接觸。

(外觀)

所得之擠出樹脂板的狀況係以目視檢查。用於評估的標準係如下：

○：兩個表面係平滑的且沒發現問題。

△：該等表面係幾乎為平滑的，但是該等表面中局部有凹部或痕跡。

×：可看出條紋或凹部。

如表1所示，在實施例1至9中，該熱塑性樹脂在被夾在該第二與第三輥之間之後係順利地與該第三輥平坦地緊密接觸，結果可獲得使應變、不平等等受抑制而不會發生之平滑的擠出樹脂板。

另一方面，在比較例1中，該輥結構與實施例1至9的輥結構相同，但是熱塑性樹脂係在被夾在該第一與第二輥之間之後成形且冷卻，同時捲在該第三輥上而沒被夾在該第二與第三輥之間。因此，該熱塑性樹脂將無法與第三輥平坦地緊密接觸，結果所得之擠出樹脂板的外觀不良。

為比較例2、3、5至7及9進行下列假設。因為輥結構2係使用，換句話說，因為熔融熱塑性樹脂係形成且冷卻同時被夾在三個金屬輥之間，所以該等輥無法與該熔融熱塑性樹脂面接觸且該熔融熱塑性樹脂並未與第三輥平坦地緊密接觸，且因此所得之擠出樹脂板變成外觀不良。

在令第一輥為彈性輥的比較例4、8及10中，熱塑性樹脂在被夾在該第二與第三輥之間之後無法與第三輥平坦地緊密接觸，結果所得之擠出樹脂板的外觀不良。

如表2所示，在實施例10至13中，獲得使應變、不平等等受抑制而不會發生之平滑的擠出樹脂板。

另一方面，在比較例11至14中，所得之擠出樹脂板的外觀不良。在比較例11及13中，太低的形成溫度造成該擠出膜的翹曲。在比較例12及14中，太高的形成溫度造成該膜表面上的分離痕跡。

A．．．熱塑性樹脂被牽引的方向

L1．．．接觸長度

L2．．．接觸長度

1．．．擠出機

2．．．擠出機

3．．．模具

4．．．熔融熱塑性樹脂

5．．．三個冷軋輥

6．．．金屬輥

7a．．．金屬彈性輥

7b．．．金屬彈性輥

8．．．芯輥

9．．．金屬薄膜

10．．．流體

11．．．擠出樹脂板

15a．．．金屬彈性輥

15b．．．金屬彈性輥

16．．．芯輥

17．．．中空圓柱形金屬薄膜

第1圖為顯示製造根據本發明的一個具體實施例之擠出樹脂板的方法之示意圖；

第2圖為顯示根據本發明的一個具體實施例之輥結構的斷面示意圖；及

第3圖為顯示根據本發明的另一個具體實施例之輥結構的斷面示意圖。

A．．．熱塑性樹脂被牽引的方向

1．．．擠出機

2．．．擠出機

3．．．模具

4．．．熔融熱塑性樹脂

5．．．三個冷軋輥

6．．．金屬輥

7a．．．金屬彈性輥

7b．．．金屬彈性輥

Claims (8)

1. 一種製造擠出樹脂板之方法，其包含：熱熔融熱塑性樹脂然後透過模具將該熱塑性樹脂擠出成板形；以第一輥及第二輥加壓成形該擠出熔融熱塑性樹脂；以及另外以該第二輥及第三輥加壓成形該成形樹脂同時將該成形樹脂捲在該第二輥上，其中該第一輥為其外圍表面具有金屬薄膜之彈性輥，該第二輥為非常堅硬之金屬輥，且該第三輥為其外圍表面具有金屬薄膜之彈性輥。
2. 如申請專利範圍第1項之製造擠出樹脂板的方法，其中夾在該彈性輥與金屬輥之間的熔融熱塑性樹脂係面積地(areally)且均勻地加壓，因為該彈性輥沿著具有介於該彈性輥與金屬輥之間的熔融熱塑性樹脂之金屬輥的外圍表面彈性凹陷變形，使得該金屬輥與彈性輥係在受壓下與該熔融熱塑性樹脂面接觸。
3. 如申請專利範圍第1項之製造擠出樹脂板的方法，其中該第二輥及第三輥之表面溫度(Tr)係調整至(Th-20℃)Tr(Th+20℃)之範圍內，其中Th為構成該擠出樹脂膜之熱塑性樹脂的熱變形溫度。
4. 如申請專利範圍第1項之製造擠出樹脂板的方法，其中該第二輥與第三輥之接觸長度為1至15毫米。
5. 如申請專利範圍第1項之製造擠出樹脂板的方 法，其中該第二輥及第三輥之間的加壓線性壓力為1至70kgf/cm。
6. 如申請專利範圍第1項之製造擠出樹脂板的方法，其中該第三輥包含幾乎實心圓柱形芯輥、中空圓柱形金屬薄膜(其配置覆蓋該芯輥之外圍表面)及該芯輥與金屬薄膜之間圍包的流體。
7. 如申請專利範圍第1項之製造擠出樹脂板的方法，其中該第一輥至第三輥之表面溫度(Tr)係調整至(Th-20℃)Tr(Th+20℃)之範圍內，其中Th為構成該擠出樹脂膜之熱塑性樹脂的熱變形溫度。
8. 如申請專利範圍第1項之製造擠出樹脂板的方法，其中該擠出樹脂板具有2毫米或更小之厚度。