成型體的製造方法
2023-12-03 16:05:21
專利名稱：成型體的製造方法
技術領域：
本發明涉及包含環狀烯烴系樹脂的成型體的製造方法。
背景技術：
環狀烯烴系樹脂由於透明性、耐化學藥品性、防溼性、機械特性等優異，因而用作光學用途、醫藥或醫療器械用途等的材料。另外，環狀烯烴系樹脂的熔融加工性、流動性也優異，也應用於薄膜狀或薄片狀的成型品、包裝材料。進而，環狀烯烴系樹脂的熱收縮性、印刷特性也優異。因此，環狀烯烴系樹脂具有許多特點，應用於各種各樣的領域。
除了如上所述的有用的一面之外，環狀烯烴系樹脂還具有如下一面在熔融成型時有時產生凝膠狀物、成型表面粗糙、外觀特性降低。該外觀特性的降低尤其對利用環狀烯烴系樹脂作為透明材料、光學用途、包裝材料時產生大的影響。因此，正在開發抑制上述凝膠狀物的產生、改善包含環狀烯烴系樹脂的成型體的外觀特性的技術。例如，專利文獻I中公開了，使用具有特定物性的環狀烯烴系樹脂，將擠出機的螺杆的壓縮比調整為特定範圍，從而製造包含環狀烯烴系樹脂的成型體的方法。通過專利文獻I所述的方法製造包含環狀烯烴系樹脂的成型體時，被認為能夠抑制凝膠狀物的產生。然而，對於現有的方法而言，有時很難說抑制由凝膠狀物導致的透明性降低的效果是充分的，需要改善。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2009-66767號公報
發明內容
_9] 發明要解決的問題本發明是為了解決以上的問題而完成的，其目的在於，提供一種能夠減少在包含環狀烯烴系樹脂的成型體中產生的凝膠狀物的包含環狀烯烴系樹脂的成型體的製造方法。用於解決問題的方案本發明人為了解決上述問題而進行了深入研究。結果發現，使用具備螺杆的成型機製造包含環狀烯烴系樹脂的成型體時，將成型機的螺杆的供給部、壓縮部的樹脂壓力保持在低水平，將計量部的樹脂壓力提高到某種程度，具體而言，將螺杆的壓縮比調整為2. 5以下，將螺杆的位於計量部的螺杆外形尺寸設為Dmm、將槽底直徑(groove bottomdiameter)尺寸設為dmm,調整為D/d彡I. 05,從而能夠抑制由凝膠狀物導致的成型體的透明性降低，進而完成了本發明。更具體而言，本發明提供以下技術方案。(I) 一種成型體的製造方法，其為使用具備螺杆的成型機製造包含環狀烯烴系樹脂的成型體的方法，所述螺杆的壓縮比為2. 5以下，將所述螺杆的位於計量部的螺杆外形尺寸設為D (mm)、將槽底直徑尺寸設為d (mm)時D/d彡I. 05。
(2)根據(I)所述的成型體的製造方法，其中，機筒直徑為20mm以上且120mm以下。(3)根據(I)或(2)所述的成型體的製造方法，其中，所述螺杆在前端具有混合部。(4)根據(I) (3)中的任一項所述的成型體的製造方法，其中，原料的供料量為全速供料(full feed)。(5)根據(I) (4)中的任一項所述的成型體的製造方法，其中，所述環狀烯烴系樹脂為環狀烯烴與乙烯的共聚物。發明的效果·根據本發明的成型體的製造方法，製造包含環狀烯烴系樹脂的成型體時，將成型機的螺杆的壓縮比調整為2. 5以下，將螺杆的位於計量部的螺杆外形尺寸設為Dmm、將槽底直徑尺寸設為dmm，調整為D/d ^ I. 05，從而將成型機的供給部、壓縮部的樹脂壓力保持在低水平，使計量部的樹脂壓力保持均勻，從而能夠抑制由成型時產生的凝膠狀物導致的成型體的透明性的降低。
圖I是示意性地示出通常的螺杆的剖面的圖。圖2是示意性地示出擠出機的圖。圖3是示意性地示出從T模頭擠出薄膜、對薄膜進行評價的情況的圖。圖4是示出比較例I、實施例I、實施例3中全速供料時對機筒內的樹脂施加的壓力的圖表。
具體實施例方式以下對本發明的實施方式進行詳細說明，但本發明不限定於以下的實施方式。本發明為包含環狀烯烴系樹脂的成型體的製造方法。本發明為通過調整螺杆來改善成型體的透明性的技術。以下，作為改善成型體的透明性的技術，對本發明進行說明。本發明為了說明對螺杆的哪一個部分進行調整而在圖I中示出通常的螺杆I的側面的示意圖。螺杆I具有供給部10、壓縮部11、計量部12。本發明中，對計量部12的螺杆進行調整。另外，根據需要對供給部10的螺杆進行調整。首先，關於各部分進行簡單說明。供給部10是通過料鬥，對樹脂進行送料，並用於將樹脂輸送至壓縮部11的部位。壓縮部11是螺杆根部直徑越靠近計量部越粗的錐形狀的，用於邊將樹脂向計量部12輸送，邊壓縮、加熱、混煉、熔融的部位。計量部12是將從壓縮部11送來的樹脂在一定壓力下逐量向模頭送出的部位。接著，用圖I對於涉及螺杆的參數進行說明。如圖I所示，將螺杆的總長設為L、螺杆的外徑尺寸設為D、螺杆的槽底直徑尺寸設為d、供給部10的長度設為F、壓縮部11的長度設為C、計量部12的長度設為M、螺杆的I螺距的長度設為P、螺稜的螺紋牙寬度設為W、螺杆供給部的溝槽深度距離設為FH、螺杆計量部的溝槽深度設為MH。以下，對改善成型體的透明性的技術進行詳細說明。本發明的改善成型體的透明性的技術通過將壓縮比調整為2. 5以下，將螺杆的位於計量部的螺杆外形尺寸設為Dmm、將槽底直徑尺寸設為dmm，調整為D/d ^1.05,從而將成型機的供給部、壓縮部的樹脂壓力保持在低水平，以某種程度提高計量部的樹脂壓力。可以推定，通過這種方法，對熔融前的樹脂施加的壓力低，一旦熔融後，能夠賦予均勻的剪切應力，抑制凝膠產生的效果大。關於通過該方法製造的成型體，與不進行上述操作而成型的情況相比，能夠抑制由凝膠狀物導致的透明性的降低，具有優異的外觀。如上所述，本發明是通過調整螺杆來改善成型體的透明性的技術。因此，首先對螺杆進行說明。調整壓縮比、螺杆的位於計量部的螺杆尺寸，從而將成型機的供給部、壓縮部的樹脂壓力保持在低水平，提高計量部的樹脂壓力，通過該成型機內的壓力變化，能夠抑制成型時凝膠狀物的產生。其結果，能夠得到抑制成型體的透明性降低的效果。對壓力降低的程度沒有特別限制，例如圖4的實施例3，供給部的機筒內壓力約為IMPa以下，壓縮部的機筒內壓力約為3MPa以下。即使有時計量部及計量部之後壓力變大， 也能抑制凝膠產生。本發明中，將壓縮比C/R定義為如下數式。[數學式I]C/R = (/4 · {D2 (D-2FH)2} .D) / ( π /4 · {D2- (D-2MH)2} .D) = FH (D-FH) /MH (D-MH)計量部的螺距優選為D以上且2D以下。不足D時，可能透明性改善效果不足，螺距超過2D時，可能輸送能力不足。增大螺杆的位於計量部的螺稜的上述D/d時，螺杆的壓縮比減小。S卩，也可以說，本發明是如下的發明通過增大上述D/d、減小螺杆的壓縮比，從而對熔融前的樹脂施加的壓力低，一旦熔融後賦予均勻的剪切應力，改善成型體的透明性。本發明中，將螺杆的位於計量部的螺稜的上述D/d調整為1.05以上，將壓縮比調整為2. 5以下。優選將上述D/d調整為I. 10以上，優選將壓縮比調整為2. 2以下。對壓縮比下限沒有特別的限制，但優選為I. 2以上。為I. 2以上時，計量部的混煉效果充分，凝膠減少效果變大。為了使D/d為1.05以上，需要增大D或減小d，任一者均可。增大D會帶來擠出機的放大(scale up)，因此減小d更容易。另外，通常，增大D會提高剪切效率，因此凝膠減少效果大。如上所述，本發明中，調整螺杆的計量部，降低壓縮比。此處，為了降低壓縮比，除了上述增大D/d的方法之外，還可以列舉出減少供給部的螺杆的每I螺距的容積的方法。但是，對於減少供給部的螺杆的每I螺距的容積的方法而言，存在以下兩個問題。第一，為了減少供給部的上述容積而使供給部的螺杆的溝槽深度淺時，變得容易對樹脂施加壓力，有時促進凝膠狀物的產生。第二，減少供給部的上述容積時，樹脂的排出量變少，成型體的生產率降低。根據以上，供給部的溝槽深度過淺時，螺距過短的情況下，進行使供給部的螺杆的溝槽深度變深這樣的調整、使螺距的長度變長這樣的調整是有效的。但是，只進行這樣的調整時，由於壓縮比變大，因此需要同時調整上述D/d，作為整體，調整螺杆來使壓縮比變小。另外，在螺杆的前端設有混合部，通過以熔融樹脂的狀態進一步混煉，能夠進一步抑制由凝膠狀物的產生導致的透明性降低。這是因為，熔融樹脂所含的給成型體的透明性產生不良影響的凝膠狀物能夠通過混煉而消失。如上所述，通過調整D/d的值等，能夠使成型時不易產生凝膠狀物，而通過在螺杆的前端設有混合部，能夠使在供給部、壓縮部等處產生的凝膠狀物消失。其結果，進一步提高成型體的透明性。對混合部的類型沒有特別的限制。例如，可以使用Dulmadge型、槽紋型、銷釘型、Maddock型、Gregory型、Unimelt型等的任一種。另外，本發明中，優選使用Unimelt型的混合部。通過對螺杆進行如上所述的調整，能夠改善成型體的透明性。其它條件的螺杆的總長度L、供給部10的長度F、壓縮部11的長度C、計量部12的長度M等，調整至適宜優選的範圍即可。接著，對使用如上所述調整過的螺杆來製造成型體的方法進行詳細說明。本發明是包含環狀烯烴系樹脂的成型體的製造方法，如上所述，通過調整螺杆來改善成型體的透明性。首先，對原料進行說明。
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原料可以是由環狀烯烴系樹脂形成的物質，也可以是包含環狀烯烴系樹脂的樹脂組合物(以下，有時稱為「環狀烯烴系樹脂組合物」)。尤其是以環狀烯烴系樹脂組合物為原料時，例如，樹脂組合物中包含80質量％以上的環狀烯烴系樹脂時，容易產生由凝膠狀物導致的透明性的問題。但是，使用本發明的製造方法時，即使以環狀烯烴系樹脂的含量為上述範圍的樹脂組合物作為原料，也能抑制由凝膠狀物導致的透明性惡化。接著，進一步對環狀烯烴系樹脂進行詳細說明。環狀烯烴系樹脂是包含環狀烯烴成分作為共聚成分的樹脂，只要是主鏈中包含環狀烯烴成分的聚烯烴系樹脂就沒有特別的限制。例如，可列舉出環狀烯烴的加成聚合物或其加氫產物、環狀烯烴與α-烯烴的加成共聚物或其加氫產物等。另外，作為環狀烯烴系樹脂，還包含在上述聚合物上接枝和/或共聚具有極性基團的不飽和化合物而成的物質。作為極性基團，例如，可列舉出羧基、酸酐基團、環氧基、醯胺基、酯基、羥基等，作為具有極性基團的不飽和化合物，可列舉出(甲基)丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、衣康酸酐、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸烷基(碳數Γιο)酯、馬來酸烷基(碳數Γιο)酯、(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯等。作為環狀烯烴系樹脂，優選環狀烯烴與α -烯烴的加成共聚物或其加氫產物。另外，作為本發明中使用的包含環狀烯烴成分作為共聚成分的環狀烯烴系樹脂，也可以使用市售的樹脂。作為市售的環狀烯烴系樹脂，例如，可列舉出TOPAS (註冊商標)(TopasAdvanced Polymers公司製造)、APEL (註冊商標)(三井化學公司製造)、ZEONEX (註冊商標)(Zeon Corporation 製造)、ZEONOR (註冊商標)(Zeon Corporation 製造)、ARTON(註冊商標)(JSR公司製造)等。作為環狀烯烴與α -烯烴的加成共聚物，作為特別優選的例子，可列舉出包含[I]碳數2 20的α -烯烴成分和[2]下述通式(I)所示的環狀烯烴成分的共聚物。[化學式I]
權利要求
1.一種成型體的製造方法，其為使用具備螺杆的成型機製造包含環狀烯烴系樹脂的成型體的方法， 所述螺杆的壓縮比為2. 5以下， 將所述螺杆的位於計量部的螺杆外形尺寸設為D (mm)、將槽底直徑尺寸設為d (mm)時D/d 彡 I. 05。
2.根據權利要求I所述的成型體的製造方法，其中，機筒直徑為20mm以上且120mm以下。
3.根據權利要求I或2的任一項所述的成型體的製造方法，其中，所述螺杆在前端具有混合部。
4.根據權利要求廣3中的任一項所述的成型體的製造方法，其中，原料的供料量為全速供料。
5.根據權利要求Γ4中的任一項所述的成型體的製造方法，其中，環狀烯烴系樹脂為環狀烯烴與乙烯的共聚物。
全文摘要
本發明提供一種包含環狀烯烴系樹脂的成型體的製造方法，能夠減少在包含環狀烯烴系樹脂的成型體中產生的凝膠狀物。使用具備螺杆的成型機，製造包含環狀烯烴系樹脂的成型體時，使成型機的螺杆的壓縮比為2.5以下，將計量部的螺杆外形尺寸設為Dmm、將槽底直徑尺寸設為dmm、且使D/d≥1.05。機筒直徑優選為20mm以上且120mm以下，另外，優選螺杆在前端具有混合部。
文檔編號B29C47/60GK102958669SQ201180030770
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月7日 優先權日2010年6月25日
發明者青島廣宣 申請人:寶理塑料株式會社