TWI465339B

TWI465339B - The manufacturing method of sheet metal

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Publication number: TWI465339B
Application number: TW101100224A
Authority: TW
Original assignee: Forhouse Corp
Priority date: 2012-01-03
Filing date: 2012-01-03
Publication date: 2014-12-21
Also published as: TW201328873A

Description

板材的製造方法

本發明有關於一種板材，特別是指一種能獲得高結構轉印效率之共押出板材的製造方法。

習知利用共押出技術製造諸如導光板之板材的方式，主要是令自模頭(die head)押出的板狀基材通過表面具有微結構的滾輪，從而將滾輪表面的微結構轉印至板狀基材表面。通常，為了獲得具有較高微結構轉印效率的板材，就必須使用熔融指數(melt index,MI)較高的材料，但是，熔融指數較高的材料具有較大的流動性，導致材料容易自模頭中心流出，無法擴散至模頭兩側而順利押出成型為板狀基材，雖然使用熔融指數較低的材料能克服前述問題，但是，卻存有滾輪表面之微結構不易壓入板狀基材表面而無法製得轉印效率較佳的板材。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種能獲得結構轉印效率較佳之板材的製造方法。

為達成上述目的，本發明所提供之一種板材的製造方法，主要包括有下列步驟：a)將一第一材料、一第二材料以及一第三材料加熱至熔融狀態，該第一材料具有一第一熔融指數，該第二材料具有一低於該第一熔融指數的第二熔融指數，以及該第三材料具有一低於該第二熔融指數的第三熔融指數；b)令該第一、第二以及第三材料經一模頭共押出成型為一疊合板材，其中該第二材料層疊附著於該第一材料以及該第三材料層疊附著於該第二材料；以及c)令該疊合板材通過一表面具有微結構的滾輪，以於該第一材料的一表面形成微結構。由於本發明之製造方法係利用該第二材料來連結具有較高熔融指數的該第一材料以及具有較低熔融指數的該第三材料，使該第一、第二以及第三材料能夠成功地自模頭共押出成型為疊合板材，並可於熔融指數較高的該第一材料表面形成微結構，從而獲得結構轉印效率較佳的板材。

在本發明所提供的製造方法中，依據ASTM D1238或ISO1133標準，在230℃時，於3.8 kg的負荷下，該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍較佳為3～20 g/10分鐘，最佳為5～12 g/10分鐘，而該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍較佳為3～20 g/10分鐘，最佳為5～12 g/10分鐘。並且，該第一、第二以及第三材料較佳宜使用聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)。

或者是，依據ASTM D1238或ISO1133標準，在300℃時，於1.2 kg的負荷下，該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍較佳為9～60 g/10分鐘，最佳為15～36 g/10分鐘，而該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍較佳為9～60 g/10分鐘，最佳為15～36 g/10分鐘。並且，該第一、第二以及第三材料較佳宜使用聚碳酸酯(polycarbonate,PC)。

或者是，依據ASTM D1238或ISO1133標準，在200℃時，於5.0 kg的負荷下，該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍較佳為3～20 g/10分鐘，最佳為5～12 g/10分鐘，而該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍較佳為3～20 g/10分鐘，最佳為5～12 g/10分鐘。並且，該第一、第二以及第三材料較佳宜使用聚苯乙烯(polystyrene,PS)或甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(methyl methacrylate styrene copolymer,MS)。

或者是，依據ASTM D1238或ISO1133標準，在230℃時，於2.16 kg的負荷下，該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍較佳為4～30g/10分鐘，最佳為7～20 g/10分鐘，而該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍較佳為4～30 g/10分鐘，最佳為7～20 g/10分鐘，而該第一、第二以及第三材料較佳宜使用環烯烴聚合物(cyclic olefin polymer,COP)或環烯烴共聚物(cyclic olefin copolymer,COC)。

有關本發明所提供之板材製造方法的技術特徵係詳細說明於後。

以下簡單說明本發明配合實施例所採用之圖式的內容，其中：第一圖為一流程圖，顯示依據本發明一較佳實施例所為之板材製造方法的步驟。

請參閱第一圖，本發明一較佳實施例所提供之板材的製造方法，包括有下列步驟：首先於步驟S1中，係先將第一材料、第二材料以及第三材料加熱至熔融狀態，其中該第一材料具有一第一熔融指數，該第二材料具有一低於該第一熔融指數的第二熔融指數，以及該第三材料具有一低於該第二熔融指數的第三熔融指數。

依據ASTM D1238或ISO1133標準，在230℃時，於3.8 kg的負荷下，該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍較佳為3～20 g/10分鐘，最佳為5～12 g/10分鐘，而該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍較佳為3～20 g/10分鐘，最佳為5～12 g/10分鐘，而該第一材料、第二材料以及第三材料較佳宜使用聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)。

或者是，依據ASTM D1238或ISO1133標準，在300℃時，於1.2 kg的負荷下，該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍較佳為9～60 g/10分鐘，最佳為15～36 g/10分鐘，而該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍較佳為9～60 g/10分鐘，最佳為15～36 g/10分鐘，而該第一、第二以及第三材料較佳宜使用聚碳酸酯(polycarbonate,PC)。

或者是，依據ASTM D1238或ISO1133標準，在200℃時，於5.0 kg的負荷下，該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍較佳為3～20 g/10分鐘，最佳為5～12 g/10分鐘，而該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍較佳為3～20 g/10分鐘，最佳為5～12 g/10分鐘，而該第一、第二以及第三材料較佳宜使用聚苯乙烯(polystyrene,PS)或甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(methyl methacrylate styrene copolymer,MS)相同一種但不限定不同種。

或者是，依據ASTM D1238或ISO1133標準，在230℃時，於2.16 kg的負荷下，該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍較佳為4～30g/10分鐘，最佳為7～20 g/10分鐘，而該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍較佳為4～30 g/10分鐘，最佳為6～20 g/10分鐘，而該第一、第二以及第三材料較佳宜使用環烯烴聚合物(cyclic olefin polymer,COP)或環烯烴共聚物(cyclic olefin copolymer,COC)相同一種但不限定不同種。

其次，於步驟S2中，令呈熔融狀的該第一材料、第二材料以及第三材料經由各自的押出機注入模頭內，再經該模頭共押出成型為一疊合板材，其中該第二材料係層疊附著於該第一材料以及該第三材料係層疊附著於該第二材料。

再者，於步驟S3中，令該疊合板材通過一壓軋滾輪組(roller calender)，使該滾輪組滾壓自該模頭流出之疊合板材中的第一材料。由於該壓軋滾輪的表面具有微結構刻紋，因此當其滾壓該疊合板材後，就會於該第一材料的表面形成微結構。其中，前述微結構的形態可為(但不限於)三角形、U型、菱形、梯形、三角錐形、非球面狀或者前述中角錐狀的尖端形成一圓滑曲弧等。

由於本發明之製造方法係利用該第二材料來連結具有較高熔融指數的該第一材料以及具有較低熔融指數的該第三材料，避免該第一材料因熔融指數較高而無法於該模頭上擴散，產生垂流現象，因此可使該第一、第二以及第三材料能夠成功地自模頭押出成型為疊合板材，並且，由於該第一材料具有較高的熔融指數，因此滾輪組表面的微結構能輕易地壓入該第一材料，而於該第一材料的表面形成顯著的微結構，最終獲得結構轉印效率較佳的板材。

需特別說明的是，由於本發明之製造方法的主要技術特徵在於利用彼此之間具有熔融指數差異的複數種材料，解決習知高熔融指數材料無法自模頭押出成型的缺失，因此本發明所使用的材料數量並不侷限於三種，其可視實際需求而增加，例如可使用四種或五種或更多種材料，只要自模頭押出成型之疊合板材中相鄰兩材料之間具有相近的熔融指數即可。

本發明之製造方法所製得的板材可作為諸如導光板的光學元件，藉以使進入導光板的光線經由該等微結構而產生散射，再均勻地自導光板射出，以提高面板的亮度。

接著藉由以下列舉的若干實施例，以更加瞭解本發明，惟該等實施例僅用以說明而非限制本發明。

所舉實施例1至4中，該第一、第二以及第三材料係使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，且依據ASTM D1238或ISO1133標準，在230℃時，於3.8 kg的負荷下，各該實施例中之該第一、第二以及第三熔融指數係如表1所示。依本發明之製造方法製得之板材的結構轉印效率，則以肉眼觀察評估，其結果亦顯示於表1中。

由表1所示結果可知，實施例1至4都能夠製造出具有優異結構轉印效率的板材，因此，本發明藉由使用具有與該第一材料以及第三材料相近之熔融指數的第二材料，將熔融指數較高的第一材料與熔融指數較低的第三材料連結在一起，從而克服單獨使用高熔融指數材料無法順利從模頭押出成型的缺失，以成功獲得具有高結構轉印效率的板材。

此外，所述該第一材料、該第二材料以及該第三材料選自聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、環烯烴聚合物以及環烯烴共聚物所構成之族群中的相同一種化合物，亦屬本發明涵蓋範圍。

S1，S2，S3‧‧‧步驟

第一圖為一流程圖，顯示依據本發明一較佳實施例所為之板材製造方法的步驟。

S1，S2，S3．．．步驟

Claims

一種板材的製造方法，包含有下列步驟：a)將一第一材料、一第二材料以及一第三材料加熱至熔融狀態，該第一材料具有一第一熔融指數，該第二材料具有一低於該第一熔融指數的第二熔融指數，以及該第三材料具有一低於該第二熔融指數的第三熔融指數；b)令該第一、第二以及第三材料經一模頭共押出成型為一疊合板材，其中該第二材料層疊附著於該第一材料，以及該第三材料層疊附著於該第二材料；以及c)令該疊合板材通過一表面具有微結構的滾輪，以於該第一材料的一表面形成微結構；其中該第一材料、該第二材料以及該第三材料為聚甲基丙烯酸甲酯，且依據ASTM D1238或ISO1133標準，在230℃時，於3.8kg的負荷下，該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍為3~20g/10分鐘，該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍為3~20g/10分鐘。
如請求項1所述之板材的製造方法，其中該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍為5~12g/10分鐘，該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍為5~12g/10分鐘。
一種板材的製造方法，包含有下列步驟：a)將一第一材料、一第二材料以及一第三材料加熱至熔融狀態，該第一材料具有一第一熔融指數，該第二材料具有一低於該第一熔融指數的第二熔融指數，以及該第三材料具有一低於該第二熔融指數的第三熔融指數； b)令該第一、第二以及第三材料經一模頭共押出成型為一疊合板材，其中該第二材料層疊附著於該第一材料，以及該第三材料層疊附著於該第二材料；以及c)令該疊合板材通過一表面具有微結構的滾輪，以於該第一材料的一表面形成微結構；其中該第一材料、該第二材料以及該第三材料為聚碳酸酯，且依據ASTM D1238或ISO1133標準，在300℃時，於1.2kg的負荷下，該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍為9~60g/10分鐘，該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍為9~60g/10分鐘。
如請求項3所述之板材的製造方法，其中該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍為15~36g/10分鐘，該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍為15~36g/10分鐘。
一種板材的製造方法，包含有下列步驟：a)將一第一材料、一第二材料以及一第三材料加熱至熔融狀態，該第一材料具有一第一熔融指數，該第二材料具有一低於該第一熔融指數的第二熔融指數，以及該第三材料具有一低於該第二熔融指數的第三熔融指數；b)令該第一、第二以及第三材料經一模頭共押出成型為一疊合板材，其中該第二材料層疊附著於該第一材料，以及該第三材料層疊附著於該第二材料；以及c)令該疊合板材通過一表面具有微結構的滾輪，以於該第一材料的一表面形成微結構；其中該第一材料、該第二材料以及該第三材料為聚苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物，且依據ASTM D1238或ISO1133標準，在200℃時，於5.0kg的負荷下，該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍為3~20g/10分鐘，該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍為3~20g/10分鐘。
如請求項5所述之板材的製造方法，其中該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍為5~12g/10分鐘，該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍為5~12g/10分鐘。
一種板材的製造方法，包含有下列步驟：a)將一第一材料、一第二材料以及一第三材料加熱至熔融狀態，該第一材料具有一第一熔融指數，該第二材料具有一低於該第一熔融指數的第二熔融指數，以及該第三材料具有一低於該第二熔融指數的第三熔融指數；b)令該第一、第二以及第三材料經一模頭共押出成型為一疊合板材，其中該第二材料層疊附著於該第一材料，以及該第三材料層疊附著於該第二材料；以及c)令該疊合板材通過一表面具有微結構的滾輪，以於該第一材料的一表面形成微結構；其中該第一材料、該第二材料以及該第三材料為環烯烴聚合物或環烯烴共聚物，且依據ASTM D1238或ISO1133標準，在230℃時，於2.16kg的負荷下，該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍為4~30g/10分鐘，該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍為4~30g/10分鐘。
如請求項7所述之板材的製造方法，其中該第二熔融指數與該第一熔融指數的差值範圍為7~20g/10分鐘，該第三熔融指數與該第二熔融指數的差值範圍為7~20g/10分鐘。