專利名稱：生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的方法，并且具體地涉及這樣一種生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的方法，其中熱塑性樹(shù)脂薄膜通過(guò)熱-焊接被層壓到熱塑性樹(shù)脂片材上。
背景技術(shù)：
日本公開(kāi)待定專利出版物06-126854/1994公開(kāi)了如圖5所示的熱塑性樹(shù)脂層壓片材(其也被僅僅稱為“層壓片材”)(A)的生產(chǎn)方法，其中熱塑性樹(shù)脂薄膜(其也被僅僅稱為“薄膜”)(F)被層壓到熱塑性樹(shù)脂片材(其也被僅僅稱為“片材”)(S)的一個(gè)側(cè)面上(如圖4(a)所示)或者每個(gè)側(cè)面上(如圖4(b)所示)，并且該方法包括，如圖5所示，在所述片材(S)處于加熱狀態(tài)下，將可熱-焊接到所述片材(S)上的薄膜(F)本身迭加在所述片材(S)上，而不將薄膜(F)加熱，并且將它們夾持在一對(duì)層壓輥(21，22)之間，然后將它們用輥?zhàn)?21，22)壓制，以便將它們熱-焊接在一起。
上述生產(chǎn)方法并不總是能夠提供在片材(S)和薄膜(F)之間具有滿意的結(jié)合強(qiáng)度的層壓片材(A)。例如，當(dāng)使用鋸子將層壓片材(A)切割時(shí)，薄膜(F)易于在切割表面脫層。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本申請(qǐng)的發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究，以便開(kāi)發(fā)能夠容易地生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的方法，其中薄膜(F)以足夠的粘合力被層壓到片材(S)上。因此，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，其中薄膜以足夠的粘合力結(jié)合到片材(S)上的層壓片材可以通過(guò)以下步驟獲得將它們夾持在層壓輥之間，同時(shí)其被層壓的表面的每一個(gè)(即片材(S)的層壓表面和薄膜(F)的層壓表面)具有處于預(yù)定特定范圍內(nèi)的溫度，然后將它們壓制，并且由此完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供了生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材(A)的方法，其中熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)被層壓在熱塑性樹(shù)脂片材(S)的至少一個(gè)表面上，所述方法包括以下步驟將熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)迭加在處于加熱狀態(tài)的熱塑性樹(shù)脂片材(S)上；將它們夾在一對(duì)層壓輥?zhàn)?21，22)之間；和借助于層壓輥?zhàn)?21，22)對(duì)它們進(jìn)行壓制，以便將它們熱-焊接在一起，其中，在所述夾持步驟中，熱塑性樹(shù)脂片材(S)的層壓表面(Sa)具有滿足以下不等式(I)的溫度(Ts)Tgs+5℃≤Ts≤Tgs+40℃(I)(其中“Ts”是熱塑性樹(shù)脂片材(S)的層壓表面(Sa)的溫度，和“Tgs”是熱塑性樹(shù)脂片材(S)的層壓表面(Sa)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)；并且熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)的層壓表面(Fa)具有滿足以下不等式(II)和(III)的溫度(Tf)Tgf-15℃≤Tf≤Tgf+40℃ (II)(其中“Tf”是熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)的層壓表面(Fa)的溫度，和“Tgf”是熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)的層壓表面(Fa)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)，和Tf≥TgF+Tgs-Ts (III)(其中Ts、Tf、Tgs和Tgf具有以上定義的含義)。
本發(fā)明的方法可以使用在圖1中作為生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材(A)的一個(gè)實(shí)例顯示的設(shè)備進(jìn)行，其中熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)可以層壓在熱塑性樹(shù)脂片材(S)的至少一個(gè)側(cè)面上。設(shè)備(1)包括一對(duì)層壓輥(21，22)，該層壓輥將熱塑性樹(shù)脂片材(S)和迭加在其上的熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)夾持和壓制，以便將它們熱-焊接在一起，借此可以生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材(A)。該設(shè)備還包括加熱器(8)，其將熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)加熱，使得薄膜(F)的層壓表面(Fa)的溫度(Tf)滿足上述不等式(II)和(III)。此外，該設(shè)備可以包含用于加熱熱塑性樹(shù)脂片材(S)的加熱器，使得片材(S)的層壓表面(Sa)的溫度(Ts)滿足上述不等式(I)。可選擇地，層壓輥(21，22)可以具有加熱器的功能。應(yīng)當(dāng)指出，設(shè)備(1)被設(shè)置成使得借助于加熱器(8)被加熱的熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)被迭加在熱塑性樹(shù)脂片材(S)上，并且它們被夾在輥?zhàn)?21，22)之間并且被輥?zhàn)?21，22)夾持。因此，本發(fā)明還提供了用于實(shí)施本發(fā)明方法的設(shè)備，其中該設(shè)備包括加熱器(8)，借助于加熱器(8)，熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)的層壓表面的溫度(Tf)得到控制，和任選的加熱器，通過(guò)該加熱器熱塑性樹(shù)脂片材(S)的層壓表面的溫度(Ts)得到控制，使得滿足不等式(I)、(II)和(III)。
按照本發(fā)明，提供了熱塑性樹(shù)脂層壓片材，其中熱塑性樹(shù)脂薄膜以足夠的粘合力被結(jié)合到熱塑性樹(shù)脂片材上。


圖1圖解地顯示了用于生產(chǎn)本發(fā)明熱塑性樹(shù)脂層壓片材的設(shè)備的一個(gè)實(shí)例。
圖2圖解地顯示了用于生產(chǎn)本發(fā)明熱塑性樹(shù)脂層壓片材的設(shè)備的另一個(gè)實(shí)例。
圖3圖解地顯示了用于生產(chǎn)本發(fā)明熱塑性樹(shù)脂層壓片材的設(shè)備的另一個(gè)實(shí)例。
圖4(a)和圖4(b)分別顯示了形成熱塑性樹(shù)脂層壓片材的要素。
圖5圖解地顯示了用于生產(chǎn)普通方法的熱塑性樹(shù)脂層壓片材的設(shè)備的一個(gè)實(shí)例。
在附圖中，附圖標(biāo)記或者字母表示以下要素1和1’用于生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的設(shè)備3 模頭5 用于加熱片材的加熱器6 支持機(jī)械裝置(導(dǎo)輥)7 擠出機(jī)8 用于加熱薄膜的加熱器21，22層壓輥41第一壓延輥42第二壓延輥43第三壓延輥91，92拉伸輥A 熱塑性樹(shù)脂層壓片材C 接觸周邊長(zhǎng)度(弧長(zhǎng))F 熱塑性樹(shù)脂薄膜F1原料薄膜輥Fa層壓表面Fb非層壓表面
Fh表面處理層P 熱塑性樹(shù)脂S 熱塑性樹(shù)脂片材Sa層壓表面Sb非層壓表面具體實(shí)施方式
參考圖1到4，以下將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，尤其是其方法。圖1到3的每一個(gè)圖解地顯示了實(shí)施本發(fā)明方法以生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材(A)的設(shè)備的實(shí)例。圖4圖解地顯示了通過(guò)本發(fā)明生產(chǎn)方法生產(chǎn)的熱塑性樹(shù)脂層壓片材(A)的層狀結(jié)構(gòu)。
用于本發(fā)明生產(chǎn)方法中的熱塑性樹(shù)脂片材(S)包含熱塑性樹(shù)脂。形成片材(S)的熱塑性樹(shù)脂的實(shí)例包括丙烯酸樹(shù)脂、苯乙烯樹(shù)脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物樹(shù)脂(ABS樹(shù)脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚物樹(shù)脂(AS樹(shù)脂)、氯乙烯樹(shù)脂、聚烯烴樹(shù)脂例如聚乙烯和聚丙烯、聚酯樹(shù)脂、聚縮醛樹(shù)脂、氟樹(shù)脂例如聚偏二氟乙烯(PVDF)、尼龍樹(shù)脂及其他熱塑性樹(shù)脂。這類熱塑性樹(shù)脂可以包含添加劑，例如熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、著色劑、增塑劑和抗靜電劑。此外，熱塑性樹(shù)脂可以包含彈性顆粒?？梢允褂脙煞N或多種類型的熱塑性樹(shù)脂來(lái)制備熱塑性樹(shù)脂片材(S)。
作為所述熱塑性樹(shù)脂片材(S)，可以使用例如熱塑性連續(xù)片材(S)，其在擠出過(guò)程中被連續(xù)地生產(chǎn)，其中熱塑性樹(shù)脂(P)被加熱和熔融，然后通過(guò)模頭(3)擠出，如圖1到3所示。
為了加熱和熔融熱塑性樹(shù)脂(P)，可以使用擠出機(jī)(7)。在被擠出機(jī)(7)捏和時(shí)，熱塑性樹(shù)脂(P)被加熱和熔融，從而將熔融狀態(tài)的樹(shù)脂提供給模頭(3)。
處于加熱和熔融狀態(tài)的熱塑性樹(shù)脂被連續(xù)地通過(guò)模頭(3)擠出，成為片材形式，因此形成熱塑性樹(shù)脂連續(xù)片材(S)。例如，可以將T-模頭用作模頭(3)。模頭(3)可以將熱塑性樹(shù)脂(P)擠出形成單層形式或者多層形式，例如雙層形式或者三層形式。通過(guò)使用將熱塑性樹(shù)脂(P)擠出形成單層形式的模頭，獲得了單層熱塑性樹(shù)脂片材(S)。通過(guò)使用將樹(shù)脂擠出形成多層形式的模頭來(lái)共擠出兩種或多種類型的熱塑性樹(shù)脂，獲得了多層的熱塑性樹(shù)脂片材(S)。
從模頭(3)擠出的熱塑性樹(shù)脂片材(S)可以按原樣直接插入到層壓輥(21，22)之間的間隙中，以便將其用于與薄膜(F)層壓。可選擇地，從模頭(3)擠出的熱塑性樹(shù)脂片材(S)可以用壓延輥(41、42、43)輥軋，然后進(jìn)行層壓，如圖1到3所示。當(dāng)片材(S)被輥軋時(shí)，壓延輥(41、42、43)的直徑可以為不小于大約15厘米和不大于大約60厘米。壓延輥(3)的數(shù)目不被特別地限制，只要該數(shù)目是兩個(gè)或兩個(gè)以上，該數(shù)目允許壓延輥(3)將熱塑性樹(shù)脂片材(S)夾持和輥軋。在示于圖1到3中的設(shè)備(1)中，使用了三個(gè)壓延輥(41、42、43)。使用所示的生產(chǎn)設(shè)備(1)，從模頭(3)擠出的熱塑性樹(shù)脂片材(S)首先通過(guò)夾在第一壓延輥(41)和第二壓延輥(42)之間而被輥軋，然后在纏繞和附著在第二壓延輥(42)上的同時(shí)，進(jìn)一步通過(guò)夾在第二壓延輥(42)和第三壓延輥(43)之間而被進(jìn)一步輥軋。在剛剛從模頭(3)擠出之后或者在剛剛由壓延輥(41、42、43)輥軋之后，熱塑性樹(shù)脂片材(S)處于加熱的狀態(tài)，并且其層壓表面(Sa)的溫度(Ts)可以在[Tgs-20℃]和[Tgs+20℃]之間的范圍內(nèi)，其中Tgs是片材(S)的層壓表面(Sa)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
應(yīng)當(dāng)指出，在本發(fā)明中提到的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度用以指本發(fā)明領(lǐng)域中所使用的普通的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并且其按照J(rèn)IS K 7121(相當(dāng)于ASTM D 3418)進(jìn)行測(cè)量。
熱塑性樹(shù)脂片材(S)可以具有大約1毫米到大約20毫米的厚度，和大約200毫米到大約2500毫米的寬度。
用于本發(fā)明生產(chǎn)方法中的熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)包含熱塑性樹(shù)脂。在從輥(F1)纏出時(shí)，可以使用熱塑性樹(shù)脂連續(xù)薄膜，其已經(jīng)被卷成原料薄膜輥(F1)?？蛇x擇地，薄膜(F)可以是葉片薄膜的形式。當(dāng)薄膜(F)是葉片形式的時(shí)，薄膜(F)可以被一個(gè)接一個(gè)地插入到層壓輥(21，22)之間的間隙中。形成薄膜(F)的熱塑性樹(shù)脂的實(shí)例包括，與上述用于片材(S)的熱塑性樹(shù)脂類似地，丙烯酸樹(shù)脂、苯乙烯樹(shù)脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、氯乙烯樹(shù)脂、聚烯烴樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚縮醛樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、尼龍樹(shù)脂等等。
熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)可以包含添加劑，例如熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、著色劑、增塑劑和抗靜電劑。此外，薄膜(F)可以包含彈性顆粒。包含彈性顆粒的熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)傾向于具有優(yōu)異的柔順性，因此其能夠容易地被處理，這在薄膜被使用時(shí)是優(yōu)選的。彈性顆粒的實(shí)例包括丙烯酸酯共聚物樹(shù)脂顆粒、聚丁二烯橡膠顆粒、苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠顆粒、丁二烯-丙烯酸酯共聚物橡膠顆粒及其他彈性顆粒。
熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)可以是由單一層制成的單層薄膜或者可以是其中兩種或多種類型的層被層壓的多層薄膜。薄膜(F)的厚度可以小于片材(S)的厚度，并且為大約50μm到大約1000μm，并且薄膜(F)的寬度可以與熱塑性樹(shù)脂片材(S)的寬度相似或者相同。
作為熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)，使用了具有可與片材(S)熱-焊接的性能的薄膜，即其能夠借助于熱-焊接被層壓到熱塑性樹(shù)脂片材(S)上。例如，薄膜(F)可以是具有層壓表面(Fa)的薄膜，該層壓表面(Fa)由與熱塑性樹(shù)脂片材(S)的層壓表面(Sa)的材料相同的材料制成。此外，當(dāng)片材(S)的層壓表面(Sa)由丙烯酸樹(shù)脂或者甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物樹(shù)脂制成時(shí)，薄膜(F)可以是具有層壓表面(Fa)的薄膜，該層壓表面(Fa)由丙烯酸樹(shù)脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物樹(shù)脂、苯乙烯樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、尼龍樹(shù)脂等等制成。薄膜(F)的層壓表面(Fa)可以經(jīng)受表面處理，以便有助于與熱塑性樹(shù)脂片材(S)的熱-焊接。
熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)的非層壓表面(Fb)(即相對(duì)于層壓表面(Fa)的另一個(gè)表面)可以在其上配置有至少一個(gè)表面處理層(Fh)。這類表面處理層還可以被稱為功能覆蓋層，因?yàn)槠錇楸∧?F)提供需要的功能。表面處理層(Fh)的實(shí)例包括提高表面硬度的硬涂層、抑制可見(jiàn)光的表面反射的抗反射層、提供防眩目性能的防眩層、阻斷具有特定波長(zhǎng)的光的光阻斷層、提供抗靜電性的抗靜電層、提供導(dǎo)電性的導(dǎo)電層、調(diào)節(jié)色調(diào)的色調(diào)較正層、提高薄膜(F)和如上所述的表面處理層之間的粘合力的內(nèi)聚層，或者當(dāng)使用許多的表面處理層時(shí)提高兩個(gè)表面處理層之間的粘合力的內(nèi)聚層。表面處理層(Fh)可以具有大約0.1微米到大約50微米的厚度。
任選的硬涂層可以作為單層形成，并且可以例如是固化層，其通過(guò)多官能單體的固化(或者聚合)形成。例如，可以舉例以下層利用活化能量射線，例如紫外線、電子射線等等，將至少一種多官能可聚合化合物固化而形成的固化層，該多官能可聚合化合物具有至少兩個(gè)選自丙烯?；鶊F(tuán)和甲基丙烯?；鶊F(tuán)的基團(tuán)(例如聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯甲基丙烯酸酯、聚酯甲基丙烯酸酯、聚醚甲基丙烯酸酯等等)；和通過(guò)加熱以使交聯(lián)層硬化而形成的固化層，該交聯(lián)層包括聚硅氧烷基材料、蜜胺基材料或者環(huán)氧樹(shù)脂基材料，該材料是用于樹(shù)脂的可交聯(lián)的原材料。
特別地，從層的耐久性和處理的角度講，通過(guò)固化以使聚氨酯丙烯酸酯聚合形成的固化層和由用于樹(shù)脂的聚硅氧烷基可交聯(lián)原材料制造的固化層是優(yōu)異的。硬涂層可以具有大約1微米到大約20微米的厚度。
任選的抗反射層可以具有單層結(jié)構(gòu)，該單層結(jié)構(gòu)只具有單一的低折射率層，或者具有多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)具有許多的層，例如具有高折射率層和低折射率層的雙層結(jié)構(gòu)；具有中等折射率層、高折射率層和低折射率層的三層結(jié)構(gòu)，具有高折射率層、低折射率層、高折射率層和低折射率層的四層結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)注意到，上述折射率層是以其從最接近于薄膜(F)到最遠(yuǎn)離薄膜(F)的位置的次序指出的。在抗反射層作為表面處理層(Fh)提供的情況下，當(dāng)優(yōu)選地還提供其他層例如硬涂層時(shí)，所述其他層通常位于抗反射層和薄膜(F)之間。特別地，在抗反射層和薄膜(F)之間存在硬涂層是優(yōu)選的，因?yàn)樘岣吡吮砻嬗捕取?br> 如上所述的表面處理層(Fh)可以通過(guò)任何普通的涂布技術(shù)形成，例如濕涂布方法、干涂布方法等等。從產(chǎn)率和生產(chǎn)成本的角度講，濕涂布方法是優(yōu)選的，它們當(dāng)中更優(yōu)選的是輥式涂布方法，因?yàn)槠湓试S表面處理層的連續(xù)形成。如上所述的熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)可以被層壓到熱塑性樹(shù)脂片材(S)的一個(gè)側(cè)面上，如圖1所示，或者層壓到熱塑性樹(shù)脂片材(S)的每個(gè)側(cè)面上，如圖2和3所示。
在按照本發(fā)明的方法中，在熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)被迭加在熱塑性樹(shù)脂片材(S)上之后，它們被插入到一對(duì)層壓輥(21，22)之間的間隙中，使得它們被所述輥?zhàn)訆A持。層壓輥(21，22)是將片材(S)和薄膜(F)夾持和壓制以將它們層壓在一起的輥?zhàn)印訅狠?21，22)的直徑可以為大約5厘米到大約30厘米。層壓輥(21，22)的表面可以是金屬的，例如不銹鋼，但是從保護(hù)薄膜(F)的非層壓表面(Fb)的角度講，所述表面優(yōu)選由橡膠制成。這樣的輥可以被稱為橡膠輥。作為形成橡膠輥的表面的橡膠材料，可以舉例硅橡膠、丁基橡膠和乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡膠(EPDM橡膠)。
層壓輥(21，22)可以是拉伸輥，如圖1和2所示，其本身借助于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)例如馬達(dá)(未顯示)旋轉(zhuǎn)，以便將片材(S)和薄膜(F)拉伸，或者它們可以是自由輥，如圖3所示，其本身不被驅(qū)動(dòng)，而是與拉伸輥(91，92)同步旋轉(zhuǎn)，該拉伸輥(91，92)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未顯示)驅(qū)動(dòng)，以便在層壓之后將層壓片材(A)拉伸。
夾在一對(duì)輥?zhàn)?21，22)之間的片材(S)和薄膜(F)由這些輥?zhàn)?21，22)壓制?？紤]到足夠的熱-焊接，壓制優(yōu)選使用不小于500N/m(大約50kgf/m)的線壓力進(jìn)行。此外，當(dāng)薄膜(F)在其非層壓表面(Fb)上具有表面處理層(Fh)時(shí)，并且特別是當(dāng)這樣的表面處理層(Fh)包括抗反射層和/或硬涂層時(shí)，壓制優(yōu)選使用不大于3000N/m(大約300kgf/m)的線壓力進(jìn)行，以防止表面處理層(Fh)的任何損壞(例如開(kāi)裂)。
在本發(fā)明的方法中，在片材(S)和薄膜(F)由層壓輥(21，22)夾持時(shí)，熱塑性樹(shù)脂片材(S)的層壓表面(Sa)具有滿足上述不等式(I)的溫度(Ts)，熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)的層壓表面(Fa)具有滿足上述不等式(II)和(III)的溫度(Tf)。當(dāng)片材的層壓表面(Sa)具有低于(Tgs+5℃)的溫度(Ts)時(shí)，或者當(dāng)薄膜的層壓表面(Fa)具有低于(Tgf-15℃)的溫度(Tf)時(shí)，或者該溫度不滿足不等式(III)時(shí)，難以獲得具有足夠的粘合力的層壓。此外，當(dāng)片材的層壓表面(Sa)具有高于(Tgs+40℃)的溫度(Ts)時(shí)，或者當(dāng)薄膜的層壓表面(Fa)具有高于(Tgf+40℃)的溫度(Tf)時(shí)，往往難以借助于層壓輥(21，22)進(jìn)行壓制。
為了使熱塑性樹(shù)脂片材的層壓表面具有滿足不等式(I)的溫度(Ts)，片材(S)可以借助于片材加熱器(5)加熱，如圖1到3所示。作為片材加熱器(5)，可以使用任何普通的加熱器，例如電加熱器、紅外線加熱器、熱空氣加熱器等等。熱塑性樹(shù)脂片材(S)的層壓表面(Sa)通常被加熱。當(dāng)片材(S)的兩個(gè)表面被薄膜(F)層壓時(shí)，片材(S)的兩個(gè)表面通常均被加熱。當(dāng)片材的一個(gè)表面被薄膜層壓時(shí)，可以僅僅將作為層壓表面(Sa)的片材(S)的所述一個(gè)表面加熱，或者可以將片材(S)的兩個(gè)表面加熱。
當(dāng)片材(S)通過(guò)壓延輥輥軋時(shí)，在圍繞輥?zhàn)?41、42、43)通過(guò)時(shí)其可以被加熱。優(yōu)選，將離開(kāi)輥?zhàn)?43)的片材(S)在所述片材保持平的狀態(tài)時(shí)被加熱，因?yàn)檫@樣的保持步驟傾向于生產(chǎn)具有較小翹曲的層壓片材(A)。為了加熱片材，同時(shí)將其保持在平的狀態(tài)，可以使用例如支持機(jī)械裝置(6)。在圖1到3中舉例說(shuō)明的生產(chǎn)設(shè)備(1)，作為支持機(jī)械裝置(6)，使用了許多的導(dǎo)輥(6)，其被平行地和水平地布置。這樣的導(dǎo)輥(6)可以是例如市售可得的那些，它們作為輥臺(tái)銷售。片材(S)優(yōu)選在由支持機(jī)械裝置(6)保持在平的狀態(tài)時(shí)被輸送，在這期間其通過(guò)加熱器被加熱。應(yīng)當(dāng)注意到，片材(S)不一定需要保持精確地平的狀態(tài)，并且可以一般地保持為這樣一種平的狀態(tài)，使得可以不殘余應(yīng)力。
在剛剛離開(kāi)模頭(3)之后或者在剛剛由壓延輥(41、42、43)輥軋之后片材(S)的表面溫度(Ts)，如圖1到4所示，可以已經(jīng)處于滿足不等式(I)的范圍內(nèi)，并且在此情況下，片材(S)可以按照原樣被插入到輥?zhàn)?21，22)之間的間隙中，而不被加熱。
為了使薄膜(F)具有其溫度(Tf)滿足不等式(II)和(III)的層壓表面(Fa)，在生產(chǎn)設(shè)備(1)中的加熱器(加熱設(shè)備)(8)可以用來(lái)加熱薄膜(F)，如圖1到3所示。
在示于圖1中的生產(chǎn)設(shè)備(1)中，層壓輥(21，22)之一(21)與薄膜(F)接觸并且由感應(yīng)加熱或者作為用于加熱薄膜(F)的加熱器(8)的加熱器被加熱。在示于圖2中的生產(chǎn)設(shè)備(1)中，一對(duì)輥?zhàn)?21，22)分別與薄膜(F)接觸，并且可以作為用于加熱薄膜(F)的加熱器(8)。輥?zhàn)?21，22)之一或兩者被加熱，以作為用于加熱薄膜(F)的加熱器(即加熱輥)，借此薄膜(F)可以在圍繞輥?zhàn)?21，22)通過(guò)并且與其接觸時(shí)被加熱。因此加熱的薄膜(F)按照原樣被插入到輥?zhàn)?21，22)之間的間隙中。
在被輥?zhàn)?21，22)夾持之前薄膜(F)接觸輥?zhàn)?21)的接觸周邊長(zhǎng)度(C)(參考圖1中的雙頭箭頭)是足夠長(zhǎng)的，以便薄膜(F)的層壓表面(Fa)具有滿足不等式(II)和(III)的溫度(Tf)。當(dāng)薄膜(F)由層壓輥(21)加熱時(shí)，其中當(dāng)圍繞所述輥?zhàn)油ㄟ^(guò)時(shí)接觸周邊長(zhǎng)度(C)為20毫米到300微米，可以容易地生產(chǎn)包含具有較少折皺的薄膜(F)的層壓片材(A)，其橫向收縮比例不大于20％，這是優(yōu)選的。
在示于圖3中的生產(chǎn)設(shè)備(1)中，用于加熱薄膜的加熱器(8)被提供在原材料輥(F1)和層壓輥(21)之間。作為這樣的加熱器(8)，可以使用任何普通的一種，例如電加熱器、紅外線加熱器、熱空氣加熱器等等。當(dāng)熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)使用這樣的加熱器(8)加熱時(shí)，薄膜可以從將與片材(S)層壓的層壓表面(Fa)的側(cè)面加熱?？蛇x擇地，薄膜可以從非層壓表面(Fb)的側(cè)面加熱，只要層壓表面的溫度(Tf)滿足不等式(II)和(III)。
對(duì)于通過(guò)本發(fā)明方法生產(chǎn)的熱塑性層壓片材(A)，熱塑性樹(shù)脂薄膜(F)以足夠的粘合力被結(jié)合到熱塑性樹(shù)脂片材(S)上。因此，甚至當(dāng)層壓片材(A)使用例如電鋸切割時(shí)，很少觀察到薄膜(F)與片材(S)的脫層。
本發(fā)明將通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)地解釋。然而本發(fā)明不被限制在這些實(shí)施例和上述實(shí)例中。在以下實(shí)施例的每一個(gè)中，丙烯酸樹(shù)脂片材的層壓表面溫度(Ts)以及丙烯酸樹(shù)脂薄膜的層壓表面溫度(Tf)，兩者都剛好是在用層壓輥夾持之前的溫度，通過(guò)紅外線輻射溫度計(jì)(由Keyence公司制造的“IT2-80”)測(cè)量。
實(shí)施例實(shí)施例1如圖1所示，通過(guò)擠出機(jī)(7)將具有105℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tgs)的丙烯酸樹(shù)脂(P)加熱、熔融和捏和，并且擠出通過(guò)模頭(3)，然后用三個(gè)各自具有200毫米直徑的壓延輥(41、42、43)輥軋，獲得連續(xù)丙烯酸樹(shù)脂片材(S)，其具有2毫米的厚度和200毫米的寬度。將如此獲得的片材(S)，在借助于導(dǎo)輥(6)被一般水平地支持的同時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)紅外加熱器(5)從其兩個(gè)表面加熱，并且將該片材(S)提供到一對(duì)各自具有100毫米直徑的層壓輥(21，22)之間的間隙中?？刂萍訜崞?5)的功率，使得剛好在被層壓輥(21，22)夾持前，丙烯酸樹(shù)脂片材(S)的層壓表面(Sa)具有115℃的溫度(Ts)。
另一方面，將具有單一丙烯酸樹(shù)脂層的丙烯酸樹(shù)脂連續(xù)薄膜(F)，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tgf)為80℃并且厚度為125微米，沒(méi)有進(jìn)行表面處理，從原料薄膜材料輥(F1)展開(kāi)，并且其圍繞層壓輥(21，22)的一個(gè)(21)通過(guò)，其中接觸周邊長(zhǎng)度(C)為40mm。這樣的薄膜(F)被放置在上述丙烯酸樹(shù)脂連續(xù)片材(S)的一個(gè)表面(Sa)上，然后它們由層壓輥(21，22)夾持。在其上纏繞薄膜(F)的層壓輥(21)起加熱輥的作用，并且輥?zhàn)?21)的溫度被控制，使得丙烯酸樹(shù)脂薄膜(F)的層壓表面(Fa)剛好在被夾持之前具有110℃的溫度(Tf)。
使用一對(duì)層壓輥(21，22)，將如此夾持的丙烯酸樹(shù)脂連續(xù)片材(S)和丙烯酸樹(shù)脂連續(xù)薄膜(F)壓制在一起，其中線壓力為大約2000N/m，以便將它們熱-焊接，借此生產(chǎn)丙烯酸樹(shù)脂層壓片材(A)，其中丙烯酸樹(shù)脂薄膜(F)被層壓在丙烯酸樹(shù)脂片材(S)的一個(gè)表面(Sa)上，如圖4(a)所示。在層壓片材(A)的薄膜(F)上沒(méi)有觀察到折皺。將片材(A)切成葉片。使用電鋸，從沒(méi)有薄膜(F)的非層壓表面(Sb)的側(cè)面將葉片形式的層壓片材切割。在切割剖面上沒(méi)有觀察到薄膜(F)的脫層。
實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例1，除了控制遠(yuǎn)紅外加熱器(5)的功率，使得丙烯酸樹(shù)脂片材(S)的層壓表面(Sa)在剛好被層壓輥夾持之前具有的溫度(Ts)為120℃，同時(shí)輥?zhàn)?21)的溫度被控制，使得丙烯酸樹(shù)脂連續(xù)薄膜(F)的層壓表面(Fa)在剛好被層壓輥夾持之前具有的溫度(Tf)為70℃，借此生產(chǎn)了丙烯酸樹(shù)脂層壓片材(A)，其中丙烯酸樹(shù)脂薄膜(F)被層壓在丙烯酸樹(shù)脂片材(S)的一個(gè)表面(Sa)上。在層壓片材(A)的薄膜(F)上沒(méi)有觀察到折皺。如實(shí)施例1中所述，將片材(A)切成葉片，并且使用電鋸將葉片形式的層壓片材切割。在切割剖面上沒(méi)有觀察到薄膜(F)的脫層。
實(shí)施例3重復(fù)實(shí)施例1，除了控制遠(yuǎn)紅外加熱器(5)的功率，使得丙烯酸樹(shù)脂片材(S)的層壓表面(Sa)在剛好被層壓輥夾持之前具有的溫度(Ts)為130℃，同時(shí)控制所述輥?zhàn)拥臏囟龋沟檬褂镁哂袉我槐┧針?shù)脂層的丙烯酸連續(xù)薄膜(F)，所述丙烯酸樹(shù)脂層具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tgf)為105℃并且厚度為125微米，沒(méi)有進(jìn)行表面處理，用以代替具有80℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的薄膜，借此生產(chǎn)了丙烯酸樹(shù)脂層壓片材(A)，其中丙烯酸樹(shù)脂薄膜(F)被層壓在丙烯酸樹(shù)脂片材(S)的一個(gè)表面(Sa)上。在層壓片材(A)的薄膜(F)上沒(méi)有觀察到折皺。如實(shí)施例1中所述，將片材(A)切成葉片，并且使用電鋸將葉片形式的層壓片材切割。沿著切割剖面沒(méi)有觀察到薄膜(F)的脫層。
實(shí)施例4重復(fù)實(shí)施例1，除了控制遠(yuǎn)紅外加熱器(5)的功率，使得丙烯酸樹(shù)脂片材(S)的層壓表面(Sa)在剛好被層壓輥夾持之前具有的溫度(Ts)為130℃，同時(shí)使用具有單一丙烯酸樹(shù)脂層的丙烯酸連續(xù)薄膜(F)(NOF公司制造的REALOOK 4700)，所述丙烯酸樹(shù)脂層具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tgf)為105℃，在非層壓表面(Fb)上具有抗反射層(Fh)，用以代替具有80℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的薄膜，借此生產(chǎn)了丙烯酸樹(shù)脂層壓片材(A)，其中丙烯酸樹(shù)脂薄膜(F)被層壓在丙烯酸樹(shù)脂片材(S)的一個(gè)表面(Sa)上。在層壓片材(A)的薄膜(F)上沒(méi)有現(xiàn)察到折皺。如實(shí)施例1中所述，將片材(A)切成葉片，并且使用電鋸將葉片形式的層壓片材切割。在切割剖面上沒(méi)有觀察到薄膜(F)的脫層。
對(duì)比例1重復(fù)實(shí)施例1，除了控制遠(yuǎn)紅外加熱器(5)的功率，使得丙烯酸樹(shù)脂片材(S)的層壓表面(Sa)剛好在用層壓輥夾持之前具有90℃的溫度(Ts)，借此生產(chǎn)了丙烯酸樹(shù)脂層壓片材(A)，其中丙烯酸樹(shù)脂薄膜(F)被層壓在丙烯酸樹(shù)脂片材(S)的一個(gè)表面(Sa)上。在層壓片材(A)的薄膜(F)上沒(méi)有觀察到折皺。如實(shí)施例1中所述，將片材(A)切成葉片，并且使用電鋸將葉片形式的層壓片材切割。在切割剖面上觀察到薄膜(F)的脫層。
實(shí)施例5如圖2所示，通過(guò)擠出機(jī)(7)將具有105℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tgs)的丙烯酸樹(shù)脂(P)加熱、熔融和捏和，并且擠出通過(guò)模頭(3)，然后用三個(gè)各自具有200毫米直徑的壓延輥(41、42、43)輥軋，獲得連續(xù)丙烯酸樹(shù)脂片材(S)，其具有2mm的厚度和200毫米的寬度。將如此獲得的片材，在借助于導(dǎo)輥(6)被一般水平地支持的同時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)紅外加熱器(5)從其兩個(gè)表面加熱，并且將該片材提供到一對(duì)各自具有100毫米直徑的層壓輥(21，22)之間的間隙中?？刂萍訜崞鞯墓β剩沟脛偤迷诒粚訅狠?21，22)夾持前，丙烯酸樹(shù)脂片材(S)的層壓表面(Sa)具有115℃的溫度(Ts)。
另一方面，將具有單一丙烯酸樹(shù)脂層的丙烯酸樹(shù)脂連續(xù)薄膜(F)，該丙烯酸樹(shù)脂層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tgf)為80℃并且厚度為125微米，沒(méi)有進(jìn)行表面處理，從兩個(gè)原料薄膜材料輥(F1)的每一個(gè)展開(kāi)，并且每個(gè)薄膜圍繞層壓輥(21，22)的每一個(gè)通過(guò)，其中接觸周邊長(zhǎng)度(C)為40毫米。將這樣的薄膜(F)的每一個(gè)放置在片材(S)的每個(gè)側(cè)面上，并且薄膜(F)和片材(S)由層壓輥(21，22)夾持。分別在層壓輥(21，22)上安裝加熱器，并且控制加熱器的功率，使得每個(gè)丙烯酸樹(shù)脂薄膜(F)的層壓表面(Fa)在剛好被夾持之前具有的溫度(Tf)為110℃。
使用一對(duì)層壓輥(21，22)，將如此夾持的丙烯酸樹(shù)脂連續(xù)片材(S)和在所述片材(S)的兩側(cè)上的丙烯酸樹(shù)脂連續(xù)薄膜(F)壓制在一起，其中線壓力為大約2000N/cm，以便將它們熱-焊接，借此生產(chǎn)丙烯酸樹(shù)脂層壓片材(A)，其中丙烯酸樹(shù)脂薄膜(F)被層壓在丙烯酸樹(shù)脂片材(S)的每個(gè)表面(Sa)上，如圖4(b)所示。在層壓片材(A)的薄膜(F)上沒(méi)有觀察到折皺。將片材(A)切成葉片。使用電鋸將葉片形式的層壓片材切割。在切割剖面上沒(méi)有觀察到薄膜(F)的脫層。
上述說(shuō)明性的實(shí)施例1到5和對(duì)比例的條件示于以下表1表1

脫層*)“否”指在切割剖面上沒(méi)有觀察到脫層，而“是”指在切割剖面上觀察到脫層。
權(quán)利要求
1.用于生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的方法，其中熱塑性樹(shù)脂薄膜被層壓在熱塑性樹(shù)脂片材的至少一個(gè)表面上，所述方法包括以下步驟將熱塑性樹(shù)脂薄膜迭加在處于加熱狀態(tài)的熱塑性樹(shù)脂片材上；將它們夾持在一對(duì)層壓輥之間；和用層壓輥將它們壓制，以便將它們熱-焊接在一起，其中，在所述夾持步驟中，熱塑性樹(shù)脂片材的層壓表面具有滿足以下不等式(I)的溫度(Ts)Tgs+5℃≤Ts≤Tgs+40℃ (I)(其中“Ts”是熱塑性樹(shù)脂片材的層壓表面的溫度，和“Tgs”是熱塑性樹(shù)脂片材的層壓表面的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)；和熱塑性樹(shù)脂薄膜的層壓表面具有滿足以下不等式(II)和(III)的溫度(Tf)Tgf-15℃≤Tf≤Tgf+40℃ (II)(其中“Tf”是熱塑性樹(shù)脂薄膜的層壓表面的溫度，和“Tgf”是熱塑性樹(shù)脂薄膜的層壓表面的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)，和Tf≥Tgf+Tgs-Ts (III)(其中Ts，Tf，Tgs和Tgf與以上定義的相同)。
2.權(quán)利要求1的用于生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的方法，其中熱塑性樹(shù)脂片材的層壓表面包含至少一種選自以下的樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂和甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物樹(shù)脂，并且熱塑性樹(shù)脂薄膜的層壓表面包含至少一種選自以下的樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物樹(shù)脂、苯乙烯樹(shù)脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物樹(shù)脂、氟樹(shù)脂和尼龍樹(shù)脂。
3.權(quán)利要求1的用于生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的方法，其中熱塑性樹(shù)脂薄膜在其非層壓表面上包括表面處理層，并且所述壓制借助于層壓輥使用不大于3000N/m的線壓力進(jìn)行。
4.權(quán)利要求3的用于生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的方法，其中表面處理層包括硬涂層和/或抗反射層。
5.權(quán)利要求1的用于生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的方法，其中與熱塑性樹(shù)脂薄膜接觸的所述一對(duì)層壓輥之一被加熱，并且當(dāng)熱塑性樹(shù)脂薄膜圍繞所述加熱的層壓輥通過(guò)時(shí)，熱塑性樹(shù)脂薄膜與如此加熱的層壓輥接觸和被其加熱，然后熱塑性樹(shù)脂薄膜與熱塑性樹(shù)脂片材一起由所述一對(duì)層壓輥夾持。
6.權(quán)利要求5的用于生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的方法，其中所述熱塑性樹(shù)脂薄膜與加熱的層壓輥接觸的接觸周邊長(zhǎng)度為20毫米到300毫米。
7.用于生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的設(shè)備，其中熱塑性樹(shù)脂薄膜被層壓在熱塑性樹(shù)脂片材的至少一個(gè)表面上，該設(shè)備包括一對(duì)層壓輥，借助于該層壓輥，熱塑性樹(shù)脂片材和迭加在該熱塑性樹(shù)脂片材上的熱塑性樹(shù)脂薄膜在將它們壓制和熱-焊接之前被夾持；和加熱器，其用于加熱熱塑性樹(shù)脂薄膜，使得在夾持下滿足以下不等式(II)和(III)Tgf-15℃≤Tf≤Tgf+40℃ (II)(其中“Tf”是熱塑性樹(shù)脂薄膜的層壓表面的溫度，和“Tgf”是熱塑性樹(shù)脂薄膜的層壓表面的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)，和Tf≥Tgf+Tgs-Ts (III)(其中“Ts”是熱塑性樹(shù)脂片材的層壓表面的溫度，和“Tgs”是熱塑性樹(shù)脂片材的層壓表面的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，和Tf和Tgs與以上定義的相同)。
8.權(quán)利要求7的用于生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的設(shè)備，其還包括用于加熱熱塑性樹(shù)脂片材的加熱器，使得在夾持下，滿足以下不等式(I)Tgs+5℃≤Ts≤Tgs+40℃ (I)。
9.權(quán)利要求7的生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的設(shè)備，其中用于加熱熱塑性樹(shù)脂薄膜的加熱器是與熱塑性樹(shù)脂薄膜接觸的層壓輥之一。
10.權(quán)利要求8的生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的設(shè)備，其中用于加熱熱塑性樹(shù)脂薄膜的加熱器是與熱塑性樹(shù)脂薄膜接觸的層壓輥之一。
11.權(quán)利要求9的用于生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的設(shè)備，其中所述設(shè)備具有這樣一種作用，使得熱塑性樹(shù)脂薄膜與加熱的層壓輥接觸的接觸周邊長(zhǎng)度為20毫米到300毫米。
12.權(quán)利要求10的用于生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的設(shè)備，其中所述設(shè)備具有這樣一種作用，使得熱塑性樹(shù)脂薄膜與加熱的層壓輥接觸的接觸周邊長(zhǎng)度為20毫米到300毫米。
全文摘要
提供了生產(chǎn)熱塑性樹(shù)脂層壓片材的方法，其中熱塑性樹(shù)脂薄膜以足夠的粘合力被結(jié)合到熱塑性樹(shù)脂片材上，并且該層壓片材通過(guò)以下步驟獲得在其被層壓的表面的每一個(gè)具有在預(yù)定的特定范圍內(nèi)的溫度時(shí)，將熱塑性樹(shù)脂薄膜和熱塑性樹(shù)脂片材夾持在層壓輥之間，然后對(duì)它們進(jìn)行壓制。
文檔編號(hào)B29C43/46GK1721167SQ20051008368
公開(kāi)日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2005年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月12日
發(fā)明者長(zhǎng)谷典昭, 渡邊耕一郎, 野島孝之 申請(qǐng)人:住友化學(xué)株式會(huì)社, 日本油脂株式會(huì)社