專利名稱：吹塑產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及結(jié)晶樹脂的吹塑制品及生產(chǎn)它們的方法。更精確而言，本發(fā)明涉及具有良好的表面光澤度和高表面硬度的結(jié)晶樹脂的抗刮吹塑制品，并涉及生產(chǎn)它們的有效方法。
在這種情況下，開發(fā)出了一些獲得吹塑制品的吹塑技術(shù)，這些吹塑制品即使不經(jīng)過罩涂后處理也具有良好的表面光澤度和良好外觀。例如，在日本專利出版物40498/1990中提出了一種生產(chǎn)具有良好表面光澤度吹塑制品的方法。該方法包括在被加熱到不低于樹脂結(jié)晶溫度的溫度下的鏡面精整過的吹塑模具的空間內(nèi)制備樹脂型坯以使其表面帶有大量深度為2-100微米的細(xì)小凹口，隨后在其中吹塑該型坯，其后將模具冷卻到樹脂結(jié)晶溫度以下的溫度。但是，該方法仍存在的問題是在型坯形成步驟要求特殊控制并且要求延長的模塑周期以生產(chǎn)大尺寸模塑品，因此模塑品的產(chǎn)率也低。
日本公開特許公報77231/1992中提到了另一種方法，該方法包括在吹塑模具空間制備結(jié)晶樹脂型坯，將模具合模，將加壓流體注入型坯以吹塑該型坯并在被緊緊壓在模具內(nèi)壁的同時冷卻，由此形成吹塑制品。在該方法中，將冷卻流體注入其中制備的樹脂型坯中時控制所用吹塑模具的溫度在結(jié)晶樹脂結(jié)晶速率最高的溫度和樹脂的熔點之間，并且冷卻劑在型坯中的壓力下循環(huán)。在該方法中，可以在某種程度上減少所生產(chǎn)吹塑制品表面上的口模條紋和熔合線，可以減少到可忽略的程度。但是，該方法仍存在的問題是模腔圖案轉(zhuǎn)移到所生產(chǎn)模塑制品上的可轉(zhuǎn)移性以及模塑制品的表面光澤度未達(dá)到令人滿意的水平。
日本公開特許公報138324/1998提到了又一種方法，該方法包括在吹塑模具中制備聚丙烯的擠塑型坯，將其中的型坯預(yù)吹塑后合模，最后吹塑模具中的型坯。在該方法中，在合模之后和將其打開取出吹塑制品之前將模具臨時加熱到不低于140℃。該方法比模塑溫度在全部吹塑期間均低于140℃的情況要優(yōu)越，因為所生產(chǎn)的吹塑制品具有改進(jìn)的表面光澤度。但是，該方法仍存在的問題是所生產(chǎn)的吹塑制品的表面硬度不夠高并且吹塑制品常被刮傷。
本發(fā)明將提供具有良好表面光澤度和高表面硬度的結(jié)晶樹脂的抗刮吹塑制品，并提供生產(chǎn)它們的方法。
具體而言，將本發(fā)明歸納如下(1)結(jié)晶樹脂的吹塑制品，根據(jù)JIS K7105在入射角為60°時測定的其表面光澤度至少為80％，并且根據(jù)在JIS K5400的鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度其表面抗刮性至少為HB水平。
(2)上述(1)的吹塑制品，具有至少兩層的多層結(jié)構(gòu)，并且其最外層為結(jié)晶樹脂層。
(3)生產(chǎn)吹塑制品的方法，該方法包括在吹塑模具空間內(nèi)制備結(jié)晶樹脂熔體型坯，合模，將加壓流體引入到型坯中吹塑并將型坯緊緊壓在模具的內(nèi)壁上，由此沿壁固化型坯；該方法特征在于在模具中制備型坯時，控制模具的內(nèi)壁溫度以使其在比結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度低20℃的溫度和比結(jié)晶樹脂的熔點低5℃的溫度之間，以及在將模具合模夾緊其中的型坯后，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱以使其內(nèi)壁溫度落在比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度之間，在屬于比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度范圍內(nèi)的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使如此吹塑的型坯制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度，最后冷卻模具并將吹塑制品從模具中脫模。
(4)生產(chǎn)吹塑制品的方法，該方法包括在吹塑模具空間內(nèi)制備結(jié)晶樹脂熔體型坯，合模，和將加壓流體引入到型坯中吹塑并將型坯緊緊壓在模具的內(nèi)壁上，由此沿壁固化型坯；該方法特征在于在模具中制備型坯時，控制模具的內(nèi)壁溫度以使其比結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度低5-10℃，以及在將模具合模夾緊其中的型坯后，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱以使其內(nèi)壁溫度落在比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度之間，在屬于比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度范圍內(nèi)的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使如此吹塑的型坯制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度，最后冷卻模具并將吹塑制品從模具中脫模。
(5)上述(3)或(4)生產(chǎn)吹塑制品的方法，其中將模具合模以夾緊其中的型坯，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱以使其內(nèi)壁溫度比形成型坯的結(jié)晶樹脂的熔點低5-10℃，在比結(jié)晶樹脂熔點低5-10℃的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使如此吹塑的制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度。
(6)生產(chǎn)至少為兩層且最外層為結(jié)晶樹脂的多層吹塑制品的方法，該方法包括在吹塑模具空間內(nèi)制備熔體型坯，合模，將加壓流體引入到型坯中吹塑并將型坯緊緊壓在模具的內(nèi)壁上，由此沿壁固化型坯；該方法特征在于在模具中制備型坯時，控制模具的內(nèi)壁溫度以使其在比結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度低20℃的溫度和比結(jié)晶樹脂的熔點低5℃的溫度之間，以及在將模具合模夾緊其中的型坯后，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱以使其內(nèi)壁溫度落在比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度之間，在屬于比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度范圍內(nèi)的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使如此吹塑的型坯制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度，最后冷卻模具并將吹塑制品從模具中脫模。
(7)生產(chǎn)至少為兩層且最外層為結(jié)晶樹脂的多層吹塑制品的方法，該方法包括在吹塑模具空間內(nèi)制備熔體型坯，合模，將加壓流體引入到型坯中吹塑并將型坯緊緊壓在模具的內(nèi)壁上，由此沿壁固化型坯；該方法特征在于在模具中制備型坯時，控制模具的內(nèi)壁溫度以使其比結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度低5-10℃，以及在將模具合模夾緊其中的型坯后，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱以使其內(nèi)壁溫度落在比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度之間，在屬于比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度范圍內(nèi)的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使如此吹塑的型坯制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度，最后冷卻模具并將吹塑制品從模具中脫模。
(8)上述(6)或(7)生產(chǎn)吹塑制品的方法，其中將模具合模以夾緊其中的型坯，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱以使其內(nèi)壁溫度比形成型坯的最外層的結(jié)晶樹脂的熔點低5-10℃，在比結(jié)晶樹脂熔點低5-10℃的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使如此吹塑的制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度。
(9)上述(3)-(8)任意一種生產(chǎn)吹塑制品的方法，其中足以使吹塑制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度的時間至少為10秒。
(10)上述(9)生產(chǎn)吹塑制品的方法，其中足以使吹塑制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度的時間至少為20秒。進(jìn)行本發(fā)明的最佳模式如此構(gòu)成本發(fā)明的吹塑制品以使其至少最外層為結(jié)晶樹脂，根據(jù)JIS K7105在入射角為60°時測定的其表面光澤度至少為80％，并且就在根據(jù)JIS K5400的鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而言其表面抗刮性至少為HB水平。
本發(fā)明吹塑制品的結(jié)晶樹脂可以是結(jié)晶熱塑性樹脂，并且其優(yōu)選實例為α-烯烴如乙烯、丙烯和1-丁烯的均聚物，諸如α-烯烴、聚酰胺樹脂、聚酯樹脂等的共聚物。在這些結(jié)晶樹脂中，特別優(yōu)選的為聚丙烯型聚合物如均聚丙烯及包含均聚丙烯組分和乙烯-丙烯共聚物組分的丙烯嵌段共聚物。優(yōu)選根據(jù)ASTM D1238在230℃2.16 kg載荷下測定的用于本發(fā)明的聚丙烯型聚合物的熔體指數(shù)為0.01-10g/10min，更優(yōu)選為0.05-3g/10min。
關(guān)于其層結(jié)構(gòu)，本發(fā)明吹塑制品可具有單層結(jié)構(gòu)或包含基層和表層的多層結(jié)構(gòu)。例如在多層吹塑制品中，基層可以是具有良好抗沖擊性的熱塑性樹脂如丙烯-嵌段共聚物、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚酰胺等的單層結(jié)構(gòu)或多層、雙層或三層結(jié)構(gòu)；而其表層優(yōu)選為熔體指數(shù)為0.01-40g/10min的均聚丙烯層。
基層可包含無機填料以改進(jìn)吹塑制品的剛性、機械強度和耐熱性?？砂诨鶎又械臒o機填料量可與在普通樹脂模塑品中的相同，并且該層中無機填料含量優(yōu)選最多為50wt％。無機填料包括例如云母、滑石粉、碳酸鈣、高嶺土、硫酸鋇、各種類型的金屬粉末、玻璃珠、玻璃纖維等。
根據(jù)其外部尺寸及其必須的特性如機械強度和耐熱性，本發(fā)明吹塑制品的壁厚可以變化。一般要求具有單層結(jié)構(gòu)的吹塑制品的壁厚在1-5mm左右。在具有多層結(jié)構(gòu)的吹塑制品中，要求基層的壁厚在1-5mm左右而表層的壁厚在100μm-1mm左右。
構(gòu)成本發(fā)明吹塑制品最外層的材料(即構(gòu)成本身具有單層結(jié)構(gòu)的吹塑制品的起始樹脂，或構(gòu)成具有多層結(jié)構(gòu)的吹塑制品表層的起始樹脂)可包含著色劑如顏料或染料。相對100重量份樹脂，優(yōu)選加入到起始樹脂中的著色劑量為0.01-10重量份，更優(yōu)選為0.5-5重量份。如果需要，根據(jù)待生產(chǎn)吹塑制品的用途和必須特性，可以在起始樹脂中加入任何常規(guī)添加劑如穩(wěn)定劑、抗靜電劑、耐候劑、阻燃劑、分散和成核劑。
生產(chǎn)本發(fā)明吹塑制品的方法描述如下。
生產(chǎn)本發(fā)明吹塑制品的方法包括在吹塑模具空間內(nèi)制備結(jié)晶樹脂熔體型坯，合模，將加壓流體引入到型坯中吹塑并將型坯緊緊壓在模具的內(nèi)壁上，由此沿壁固化型坯，該方法特征在于在模具中制備型坯時，控制模具的內(nèi)壁溫度以使其在比結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度(此后稱作Tc)低20℃的溫度和比結(jié)晶樹脂的熔點(此后稱作Tm)低5℃的溫度之間，以及在將模具合模夾緊其中的型坯后，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱使其內(nèi)壁溫度落在比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度之間，在屬于比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度范圍內(nèi)的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使如此吹塑的型坯制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得的不低于HB水平的表面硬度，最后冷卻模具并將吹塑制品從模具中脫模。
包括在吹塑模具空間內(nèi)制備結(jié)晶樹脂熔體型坯，合模，將加壓流體引入到型坯中吹塑并將型坯緊緊壓在模具的內(nèi)壁上，由此沿壁固化型坯的生產(chǎn)本發(fā)明吹塑制品方法的一個優(yōu)選實施方案為在模具中制備型坯時，控制模具的內(nèi)壁溫度以使其比結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度低5-10℃，以及在將模具合模夾緊其中的型坯后，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱使其內(nèi)壁溫度落在比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度之間，在屬于比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度范圍內(nèi)的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使如此吹塑的型坯制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出不低于HB水平的表面硬度，最后冷卻模具并將吹塑制品從模具中脫模。
在生產(chǎn)單層吹塑制品的本發(fā)明方法中，指的是形成熔體型坯的結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度和熔點。另一方面，在生產(chǎn)多層吹塑制品的方法中，指的是形成熔體型坯最外層的結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度和熔點。如上所述，本發(fā)明吹塑制品的起始樹脂可包含著色劑及其它各種添加劑。因此，在本發(fā)明生產(chǎn)方法中所指樹脂的結(jié)晶溫度和熔點可以是包含著色劑和各種添加劑的結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度和熔點。
下面將更具體描述生產(chǎn)吹塑制品的本發(fā)明方法。使用擠塑機，將諸如上述的結(jié)晶樹脂熔體擠塑以形成管狀熔體型坯，將型坯被掛在打開的吹塑模具空間內(nèi)，其兩端被夾持。然后將型坯進(jìn)行一定程度的預(yù)吹脹。在預(yù)吹脹步驟期間或之后，將吹塑模具合模，并將如此預(yù)吹脹的型坯在已合模的模具中進(jìn)行最后吹塑。在該方法中，當(dāng)在模具中制備型坯時，或者也就是說，正好在型坯與模具內(nèi)壁接觸之前，控制模具的內(nèi)壁溫度以使其在(Tc-20)℃至(Tm-5)℃之間但低于(Tm-5)℃，優(yōu)選在(Tc-10)℃至(Tc-5)℃之間。控制模具內(nèi)壁溫度的原因是因為如果型坯與模具的內(nèi)壁接觸時，模具的內(nèi)壁溫度仍低于(Tc-20)℃，則來自此型坯的吹塑制品就會失去表面均勻性，其表面會太粗糙。結(jié)果吹塑制品的外觀就很差。但是，如果型坯接觸模具內(nèi)壁時，模具的內(nèi)壁溫度高于(Tm-5)℃，則所得吹塑制品的表面硬度就不能提高。
下一步，將其中裝有型坯的模具合模，型坯被如此夾持在模具中，并隨后將加壓流體引入到型坯中。在這步中，將其中裝有型坯的模具加熱到其內(nèi)壁溫度在(Tm-10)℃和(低于Tm)之間，優(yōu)選在(Tm-10)℃和(Tm-5)℃之間，并將型坯在溫度控制在(Tm-10)℃和(低于Tm)之間，優(yōu)選在(Tm-10)℃和(Tm-5)℃之間的模具中保留令人滿意的時間以足以使如此吹塑的型坯制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度。最后將模具冷卻到在其中生產(chǎn)的吹塑制品可被取出的溫度，然后打開模具，從中取出制品。在這步中控制溫度是因為如果在型坯被夾持在模具中后模具的內(nèi)壁溫度比低于Tm的溫度高，則由該型坯得到的吹塑制品的表面硬度就會低；而如果溫度低于(Tm-10)℃，則由該型坯得到的吹塑制品的表面硬度也低。在這一吹塑過程的后一階段，模具中型坯被保留在(Tm-10)℃至(低于Tm)的控制溫度下的時間間隔必須足以使如此吹塑的型坯制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平，優(yōu)選不低于F水平的表面硬度。根據(jù)所用結(jié)晶樹脂的類型、最終獲得吹塑制品的特性、以及所用模具的內(nèi)壁溫度，必須的時間間隔可在某種程度上變化，但一般至少為10秒，優(yōu)選至少為20秒，更優(yōu)選至少為1分鐘，更加優(yōu)選為3分鐘左右。即使保留時間超過3分鐘，吹塑制品的表面硬度也不會再增長，而這種長保留時間因為延長了模塑周期時間是較不利的。
為了特別控制吹塑模具的內(nèi)表面溫度，可用加熱模具的任何普通方法。例如，吹塑模具可通過在其中循環(huán)加熱介質(zhì)如油、蒸汽或加壓水而被加熱或者可以任何內(nèi)部加熱或外部加熱方式而被電加熱。
在與模具的內(nèi)壁接觸時，結(jié)晶樹脂型坯接受了構(gòu)成模具空腔的內(nèi)壁的圖案。模具內(nèi)壁圖案被如此轉(zhuǎn)移到型坯表面后，將吹塑型坯冷卻并固化成為吹塑制品。為此，其中裝有吹塑型坯的模具可被冷卻；或者可將加壓冷卻劑流體引入到模具中吹塑型坯的空腔中，由此直接冷卻吹塑型坯。優(yōu)選加壓冷卻劑流體具有不高于室溫的降低的溫度。優(yōu)選的加壓冷卻劑流體為溫度不高于-20℃，更優(yōu)選不高于-30℃，且壓力為2-10 kg/cm2G左右的壓縮空氣。為了使加壓冷卻劑流體在吹塑型坯中運轉(zhuǎn)，在將用于膨脹型坯的加壓流體進(jìn)料管插入其中的同時將加壓流體的卸料管也插入型坯中，并在剛好開始冷卻吹塑型坯后打開卸料管的塞子以使已與高溫吹塑型坯接觸過并被如此加熱的加壓流體經(jīng)卸料管排出型坯。在這種情況下，要求通過控制經(jīng)卸料管排出吹塑型坯的加壓流體的流速來控制冷卻速率以使在冷卻型坯的整個過程中吹塑型坯空腔中的壓力保持恒定。
用于以此處方式生產(chǎn)吹塑制品的吹塑機器可以是任何普通的機器。優(yōu)選此處所用吹塑模具的空腔表面被拋光成至少#800度，更優(yōu)選至少#1000。還優(yōu)選吹塑模具帶有排氣孔。更優(yōu)選排氣孔穿過在其周圍某些氣體會保留在型坯和模具之間的模具部位，例如穿過在很大程度上凹陷在模具空腔中形成深洞的模具部位。在模具的這一部位，吹塑型坯通常不能精確接受模具圖案(模具圖案轉(zhuǎn)移失敗)，并且要求在模具的這一部位提供排氣孔。在帶有這種排氣孔的模具中，可以很好地形成吹塑制品，即使是具有復(fù)雜形狀者，并且其表面條件良好。每個排氣孔的孔直徑可為0.2-0.5mm左右，但優(yōu)選最大為100μm，更優(yōu)選最大為80μm以獲得具有更好外觀的吹塑制品?？拙?孔與孔之間的距離)最大可以為100mm，但優(yōu)選最大為50mm，更優(yōu)選最大為30mm。
以此處所述方式，結(jié)晶樹脂在將模具溫度特別控制在特定范圍內(nèi)的模具中被吹塑。在吹塑操作的后一階段，將吹塑型坯在特定范圍內(nèi)的溫度下保持預(yù)定的時間間隔。如此生產(chǎn)的吹塑制品具有兼具良好表面光澤度和良好抗刮性的良好表面特性。具體而言其根據(jù)JIS K7105在入射角為60°時測定的表面光澤度至少為80％，并且根據(jù)在JISK5400的鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度其表面抗刮性至少為HB水平。
參考下列實施例更具體地描述本發(fā)明。
將成核劑2,2-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯基)磷酸鈉(AsahiDenka’s NAl1)加入到熔體指數(shù)(在230℃2.16kg載荷下)為0.6g/10min的起始樹脂均聚丙烯(Idemitsu Petrochemical’s,IdemitsuPolypro E-105GM)中以制備其中成核劑濃度為1000 ppm的樹脂組合物。
將起始樹脂(均聚丙烯樹脂組合物)加入到擠塑機中、熔融并在其中進(jìn)行捏合。在樹脂溫度為230℃時形成熔體型坯。將熔體型坯掛在吹塑模具中央，在其底部進(jìn)行夾持，并在此條件下對型坯進(jìn)行預(yù)吹脹。下一步，將預(yù)吹脹型坯夾持在吹塑模具中，然后合模，并將壓力為6 kg/cm2G的壓縮空氣引入到型坯中，在此型坯被吹塑。
在吹塑操作步驟中，如下控制吹塑模具的溫度在型坯于吹塑模具中被制備之后而與模具的內(nèi)壁接觸之前，模具內(nèi)壁的溫度控制在120℃；然后，在將型坯夾持在模具中后，溫度升高到160℃；其后將160℃的高溫保持3分鐘，在此期間于該溫度對吹塑型坯進(jìn)行調(diào)理；隨后將模具冷卻到80℃，開模，并將吹塑制品從模具中取出。在此實施例1中，在其中制備型坯的模具內(nèi)表面溫度120℃比起始樹脂(均聚丙烯樹脂組合物)的結(jié)晶溫度低5℃；并且在其中夾持型坯的模具內(nèi)表面溫度160℃比起始樹脂的熔點低5℃。
此處所用吹塑模具的空腔表面經(jīng)鏡面精整具有0.2s的表面光滑度；并且模具帶有直徑為100μm孔距為10mm的排氣孔。
根據(jù)JIS K7105測定吹塑制品的表面光澤度，使用了表面光澤度測量儀(Nippon Denshoku Kogyo’s UGS Sensor)。簡而言之，對尺寸為50mm×50mm的6個試驗制品樣片在每個樣片的5個部位進(jìn)行測量，并取平均數(shù)據(jù)。就測量條件而言，試驗樣片受光表面與來自光源的光的方向之間的入射角為60°，并且在試驗樣片表面上反射光的方向與入射光方向正好相反。在這種條件下，測量了每個試驗樣片的60°鏡表面光澤度。
吹塑制品的表面抗刮性是在根據(jù)JIS K5400的鉛筆試驗中測定的，使用了用于測量涂膜的鉛筆刮擦試驗機(來自Yasuda SeikiSeisakusho)。在該試驗中，使用的是由日本涂膜試驗協(xié)會(theCoating Film Test Association of Japan)批準(zhǔn)的實驗室鉛筆。簡而言之，試驗了6個尺寸為70mm×70mm×4.5mm的試驗樣片以測定其鉛筆硬度。數(shù)據(jù)中的最小值(這是所有測試中最軟鉛筆的含量代碼)表示此處所生產(chǎn)的吹塑制品表面抗刮性。試驗結(jié)果在表1中給出。
還檢驗了在此生產(chǎn)的吹塑制品的外觀和目視光澤。結(jié)果在表1中給出。
如下評價制品的外觀(1)沒有可減損其外觀的皺紋、條紋和魚眼的樣品為良好(o)。在這些樣品中即使存在口模條紋，其程度也是可忽略的；這些樣品具有均勻的表面光澤。
(2)帶有一些可減損其外觀的皺紋、條紋和魚眼的樣品為不太好(Δ)。在這些樣品中口模條紋的程度是可以忽略的，但樣品的表面光澤不均勻。
(3)帶有嚴(yán)重減損其外觀的皺紋、條紋和魚眼的樣品為差(x)。在這些樣品中口模條紋顯著，并且樣品的表面光澤不均勻。
如下評價制品的目視光澤(1)當(dāng)用目視觀察檢驗時，樣品全部具有均勻的表面光澤為良好(o)。
(2)當(dāng)用目視觀察檢驗時，樣品部分具有表面光澤為中等(Δ)。在這些樣品中，表面光澤部分可見。
(3)當(dāng)用目視觀察檢驗時，樣品不具有表面光澤為差(x)。
用與實施例1中同樣的均聚丙烯樹脂組合物作為起始樹脂用于雙層結(jié)構(gòu)的外層。該結(jié)構(gòu)的基層用的是丙烯嵌段共聚物組合物。這是通過熔融并捏合下列化合物而制備的75wt％由聚丙烯組分和聚乙烯組分組成的熔體指數(shù)(在230℃2.16kg下)為0.1g/10min的丙烯嵌段共聚物(Idemitsu Petrochemical’s Idemitsu Polypro E-185G)；5wt％熔體指數(shù)(在190℃2.16kg下)為0.03g/10min的高密度聚乙烯(Idemitsu Petrochemical’s Idemitsu Polyethylene 750LB)；和20wt％無機填料滑石粉(平均粒度為1.5μm而平均長徑比為15)。這些用于外層和基層的起始樹脂是在不同的擠塑機中被分別熔融和捏合、并經(jīng)過直角模頭形成雙層熔體型坯。
以與實施例1相同的方式將雙層熔體型坯吹脹并模塑成吹塑制品。但是，就此吹塑模具的溫度控制而言，吹脹型坯是在控制溫度為160℃時保持加熱0.5分鐘。如此吹塑的制品具有雙層結(jié)構(gòu)。該制品中心部位的雙層壁是由厚度為4mm的基層和厚度為500μm的表層組成的。
以與實施例1相同的方式測試該吹塑制品的表面光澤度、表面抗刮性、外觀和目視光澤。試驗結(jié)果在表1中給出。
以與實施例2相同的方式生產(chǎn)雙層吹塑制品，但其中控制吹塑模具溫度使模具中的吹脹型坯在控制溫度為160℃時保持加熱1分鐘。
以與實施例1相同的方式測試該吹塑制品的表面光澤度、表面抗刮性、外觀和目視光澤。試驗結(jié)果在表1中給出。
以與實施例2相同的方式生產(chǎn)雙層吹塑制品，但其中控制吹塑模具溫度使模具中的吹脹型坯在控制溫度為160℃時保持加熱3分鐘。
以與實施例1相同的方式測試該吹塑制品的表面光澤度、表面抗刮性、外觀和目視光澤。試驗結(jié)果在表1中給出。

以與實施例2相同的方式生產(chǎn)雙層吹塑制品。但其中吹塑模具的溫度控制如下在模具中制備的型坯與模具內(nèi)壁接觸之前保持在72℃；然后，將型坯夾持在模具中，其后加熱到165℃；并將如此加熱過的型坯仍在165℃時保持加熱5秒。
以與實施例1相同的方式測試該吹塑制品的表面光澤度、表面抗刮性、外觀和目視光澤。試驗結(jié)果在表1中給出。
以與實施例2相同的方式生產(chǎn)雙層吹塑制品。但其中吹塑模具的溫度控制如下在模具中制備的型坯與模具內(nèi)壁接觸之前保持在76℃；然后，將型坯夾持在模具中，其后加熱到162℃；并將如此加熱過的型坯仍在162℃時保持加熱5秒。
以與實施例1相同的方式測試該吹塑制品的表面光澤度、表面抗刮性、外觀和目視光澤。試驗結(jié)果在表1中給出。
以與實施例2相同的方式生產(chǎn)雙層吹塑制品。但其中吹塑模具的溫度控制如下在模具中制備的型坯與模具內(nèi)壁接觸之前保持在120℃；然后，將型坯夾持在模具中，其后冷卻到80℃；并將吹塑制品從模具中取出。
以與實施例1相同的方式測試該吹塑制品的表面光澤度、表面抗刮性、外觀和目視光澤。試驗結(jié)果在表1中給出。
以與實施例2相同的方式生產(chǎn)雙層吹塑制品。但其中吹塑模具的溫度控制如下在模具中制備的型坯與模具內(nèi)壁接觸之前保持在120℃；然后，仍在120℃將型坯夾持在模具中；將-35℃的干空氣引入到吹脹型坯的空腔中以快速冷卻型坯，而被加熱的空氣排出型坯。
以與實施例1相同的方式測試該吹塑制品的表面光澤度、表面抗刮性、外觀和目視光澤。試驗結(jié)果在表1中給出。
以與實施例1相同的方式生產(chǎn)單層吹塑制品。但其中吹塑模具的溫度控制如下在模具中制備的型坯與模具內(nèi)壁接觸之前保持在50℃；然后仍在50℃的控制溫度下將型坯吹塑成吹塑制品。
以與實施例1相同的方式測試該吹塑制品的表面光澤度、表面抗刮性、外觀和目視光澤。試驗結(jié)果在表1中給出。
以與實施例2相同的方式生產(chǎn)雙層吹塑制品。但其中吹塑模具的溫度控制如下在模具中制備的型坯與模具內(nèi)壁接觸之前保持在50℃；然后仍在50℃的控制溫度下將型坯吹塑成吹塑制品。
以與實施例1相同的方式測試該吹塑制品的表面光澤度、表面抗刮性、外觀和目視光澤。試驗結(jié)果在表1中給出。
表1

*冷卻吹脹型坯的空腔工業(yè)應(yīng)用由于具有良好的表面光澤度和足以抗刮的高表面硬度，本發(fā)明的吹塑制品廣泛用于要求具有這些性能的汽車部件和房屋設(shè)備的各種領(lǐng)域。這種具有上述特性的吹塑制品可根據(jù)本發(fā)明方法有效地生產(chǎn)，所述方法是只要求特別控制其中所用吹塑模具的內(nèi)表面溫度分布的簡單操作。
權(quán)利要求
1．結(jié)晶樹脂的吹塑制品，根據(jù)JIS K7105在入射角為60°時測定的表面光澤度至少為80％，并且根據(jù)在JIS K5400的鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度其表面抗刮性至少為HB水平。
2．權(quán)利要求1所要求的吹塑制品，該制品具有至少兩層的多層結(jié)構(gòu)，并且其最外層為結(jié)晶樹脂層。
3．生產(chǎn)吹塑制品的方法，該方法包括在吹塑模具空間內(nèi)制備結(jié)晶樹脂熔體型坯，合模，和將加壓流體引入到型坯中吹塑并將型坯緊緊壓在模具的內(nèi)壁上，由此沿壁固化型坯；該方法特征在于在模具中制備型坯時，控制模具的內(nèi)壁溫度以使其在比結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度低20℃的溫度和比結(jié)晶樹脂的熔點低5℃的溫度之間，以及在將模具合模夾緊其中的型坯后，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱以使其內(nèi)壁溫度落在比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度之間，在屬于比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度范圍內(nèi)的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使型坯如此吹塑的制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度，最后冷卻模具并將吹塑制品從模具中脫模。
4．生產(chǎn)吹塑制品的方法，該方法包括在吹塑模具空間內(nèi)制備結(jié)晶樹脂熔體型坯，合模，和將加壓流體引入到型坯中吹塑并將型坯緊緊壓在模具的內(nèi)壁上，由此沿壁固化型坯；該方法特征在于在模具中制備型坯時，控制模具的內(nèi)壁溫度以使其比結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度低5-10℃，以及在將模具合模夾緊其中的型坯后，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱以使其內(nèi)壁溫度落在比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度之間，在屬于比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度范圍內(nèi)的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使型坯如此吹塑的制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度，最后冷卻模具并將吹塑制品從模具中脫模。
5．權(quán)利要求3或4所要求的生產(chǎn)吹塑制品的方法，其中將模具合模以夾緊其中的型坯，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱以使其內(nèi)壁溫度比形成型坯的結(jié)晶樹脂的熔點低5-10℃，并在比結(jié)晶樹脂熔點低5-10℃的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使如此吹塑的制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度。
6．生產(chǎn)至少為兩層且最外層為結(jié)晶樹脂的多層吹塑制品的方法，該方法包括在吹塑模具空間內(nèi)制備熔體型坯，合模，和將加壓流體引入到型坯中吹塑并將型坯緊緊壓在模具的內(nèi)壁上，由此沿壁固化型坯；該方法特征在于在模具中制備型坯時，控制模具的內(nèi)壁溫度以使其在比結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度低20℃的溫度和比結(jié)晶樹脂的熔點低5℃的溫度之間，以及在將模具合模夾緊其中的型坯后，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱以使其內(nèi)壁溫度落在比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度之間，在屬于比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度范圍內(nèi)的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使型坯如此吹塑的制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度，最后冷卻模具并將吹塑制品從模具中脫模。
7．生產(chǎn)至少為兩層且最外層為結(jié)晶樹脂的多層吹塑制品的方法，該方法包括在吹塑模具空間內(nèi)制備熔體型坯，合模，將加壓流體引入到型坯中吹塑并將型坯緊緊壓在模具的內(nèi)壁上，由此沿壁固化型坯；該方法特征在于在模具中制備型坯時，控制模具的內(nèi)壁溫度以使其比結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度低5-10℃，以及在將模具合模夾緊其中的型坯后，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱以使其內(nèi)壁溫度落在比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度之間，在屬于比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度范圍內(nèi)的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使型坯如此吹塑的制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度，最后冷卻模具并將吹塑制品從模具中脫模。
8．權(quán)利要求6或7所要求的生產(chǎn)吹塑制品的方法，其中將模具合模以夾緊其中的型坯，將加壓流體引入到如此夾持的型坯中，然后將其中裝有型坯的模具加熱以使其內(nèi)壁溫度比形成型坯的最外層的結(jié)晶樹脂的熔點低5-10℃，在比結(jié)晶樹脂熔點低5-10℃的控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使如此吹塑的制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度。
9．權(quán)利要求3-8任意一項所要求的生產(chǎn)吹塑制品的方法，其中足以使吹塑制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度的時間至少為10秒。
10．權(quán)利要求9所要求的生產(chǎn)吹塑制品的方法，其中足以使吹塑制品具有根據(jù)在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而得出的不低于HB水平的表面硬度的時間至少為20秒。
全文摘要
提供了具有良好表面光澤度和高表面硬度的抗刮吹塑制品,以及生產(chǎn)它們的有效方法。結(jié)晶樹脂熔體型坯在吹塑模具中被吹塑成吹塑制品。在該方法中,在模具中制備型坯時,控制模具的內(nèi)壁溫度以使其在比結(jié)晶樹脂的結(jié)晶溫度低20℃的溫度和比結(jié)晶樹脂的熔點低5℃的溫度之間,以及在將模具合模夾緊其中的型坯后,將加壓流體引入到如此夾持的型坯中;然后將其中裝有型坯的模具加熱使其內(nèi)壁溫度落在比結(jié)晶樹脂熔點低10℃的溫度和結(jié)晶樹脂熔點之下的溫度之間;在控制溫度下將型坯在模具中保留令人滿意的時間以足以使型坯如此吹塑的制品具有就在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而言不低于HB水平的表面硬度;最后冷卻模具并將吹塑制品從模具中脫模。在該方法中生產(chǎn)的結(jié)晶樹脂的吹塑制品具有至少為80%的表面光澤度,并且就在鉛筆刮擦試驗中測定的鉛筆硬度而言其表面抗刮性至少為HB水平。
文檔編號B29C49/64GK1313810SQ00801107
公開日2001年9月19日 申請日期2000年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月14日
發(fā)明者神成忠宏, 菅原稔 申請人:出光石油化學(xué)株式會社