本發(fā)明涉及管狀體的制造方法。
背景技術(shù):關(guān)于利用擠出成型的管狀體制造方法,日本專利第4266792號(hào)(專利文獻(xiàn)1)公開了一種通過使感光體鼓間距、擠出成型機(jī)螺旋溝槽數(shù)和管狀體內(nèi)周長之間的關(guān)系數(shù)學(xué)化而降低膜厚不均勻性的方法。另外,日本專利第4401939號(hào)(專利文獻(xiàn)2)公開了“一種通過相對(duì)于成型加工性調(diào)整熔融粘度的溫度依賴性和使用具有高韌性的脂肪族聚酰胺樹脂而制造的中間轉(zhuǎn)印帶”。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種管狀體的制造方法,所述制造方法即使在使用含有結(jié)晶性熱塑性樹脂的樹脂組合物時(shí)也能制造具有較低膜厚不均勻性的管狀體。根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種管狀體的制造方法,所述方法包括:準(zhǔn)備含有結(jié)晶性熱塑性樹脂的樹脂組合物;和使用擠出成型機(jī)成型所述管狀體,所述擠出成型機(jī)包括具有熱源的圓筒形部分和輸送部件,所述輸送部件插入所述圓筒形部分內(nèi)部,所述輸送部件具有軸體和以螺旋狀設(shè)置在所述軸體的外周面上的突起部,并且所述輸送部件分為供給部、壓縮部和測量部,在所述圓筒形部分的內(nèi)部,從其一端向另一端,由所述熱源的加熱和所述輸送部件的旋轉(zhuǎn)而將所述樹脂組合物熔融、混煉并輸送,然后擠出熔融的所述樹脂組合物,從而成型為所述管狀體,其中,當(dāng)ΔTm(℃)為通過差示掃描量熱計(jì)測量的所述結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶熔融終止溫度與結(jié)晶熔融開始溫度之差、D(mm)為所述輸送部件的直徑并且Lc(mm)為所述輸送部件的所述壓縮部的長度時(shí),滿足由表達(dá)式(1)表示的關(guān)系:表達(dá)式(1):(ΔTm/10)–3<Lc/D<(ΔTm/10)+1。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,在根據(jù)第一方面的管狀體的制造方法中,滿足由表達(dá)式(1-2)表示的關(guān)系:表達(dá)式(1-2):(ΔTm/10)–2<Lc/D<(ΔTm/10)。根據(jù)本發(fā)明的第三方面,在根據(jù)第一方面的管狀體的制造方法中,由D表示的輸送部件的直徑可以為25mm~60mm。根據(jù)本發(fā)明的第四方面,在根據(jù)第一方面的管狀體的制造方法中,由D表示的輸送部件的直徑可以為30mm~50mm。根據(jù)本發(fā)明的第五方面,在根據(jù)第一方面的管狀體的制造方法中,由D表示的輸送部件的直徑可以為30mm~45mm。根據(jù)本發(fā)明的第六方面,在根據(jù)第一方面的管狀體的制造方法中,由Lc表示的輸送部件的壓縮部的長度可以為50mm~540mm。根據(jù)本發(fā)明的第七方面,在根據(jù)第一方面的管狀體的制造方法中,由Lc表示的輸送部件的壓縮部的長度可以為60mm~240mm。根據(jù)本發(fā)明的第八方面,在根據(jù)第二方面的管狀體的制造方法中,由D表示的輸送部件的直徑可以為25mm~60mm。根據(jù)本發(fā)明的第九方面,在根據(jù)第二方面的管狀體的制造方法中,由D表示的輸送部件的直徑可以為30mm~50mm。根據(jù)本發(fā)明的第十方面,在根據(jù)第二方面的管狀體的制造方法中,由D表示的輸送部件的直徑可以為30mm~45mm。根據(jù)本發(fā)明的第十一方面,在根據(jù)第二方面的管狀體的制造方法中,由Lc表示的輸送部件的壓縮部的長度可以為50mm~540mm。根據(jù)本發(fā)明的第十二方面,在根據(jù)第二方面的管狀體的制造方法中,由Lc表示的輸送部件的壓縮部的長度可以為60mm~240mm。根據(jù)本發(fā)明的第十三方面,在根據(jù)第一方面的管狀體的制造方法中,所述結(jié)晶性熱塑性樹脂可以為源于芳香族二羧酸化合物和烷基數(shù)為9~13的脂肪族二胺化合物并且至少具有重復(fù)單元結(jié)構(gòu)的半芳香族聚酰胺樹脂。根據(jù)本發(fā)明的第十四方面,在根據(jù)第十三方面的管狀體的制造方法中,芳香族二羧酸化合物可以選自由對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,4-苯二氧基二乙酸、1,3-苯二氧基二乙酸、二苯甲酸(dibenzoicacid)、4,4'-氧代二苯甲酸(4,4'-oxydibenzoicacid)、二苯基甲烷-4,4-二甲酸、二苯砜-4,4-二甲酸和4,4'-聯(lián)苯羧酸組成的組。根據(jù)本發(fā)明的第十五方面,在根據(jù)第十三方面的管狀體的制造方法中,所述脂肪族二胺化合物的烷基數(shù)可以為9~12。根據(jù)本發(fā)明的第十六方面,在根據(jù)第十三方面的管狀體的制造方法中,所述脂肪族二胺化合物的烷基數(shù)可以為10~11。根據(jù)本發(fā)明的第十七方面,在根據(jù)第一方面的管狀體的制造方法中,所述半芳香族聚酰胺樹脂可以是芳香族二羧酸化合物與脂肪族二胺化合物的縮聚產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明的第一至第十七方面,與上述表達(dá)式(1)表示的關(guān)系未得到滿足的情形相比,可以提供即使在使用含有結(jié)晶性熱塑性樹脂的樹脂組合物時(shí)也能制造具有較低膜厚不均勻性的管狀體的管狀體制造方法。附圖說明將基于以下附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述,其中:圖1是顯示用于示例性實(shí)施方式的管狀體制造方法的擠出成型機(jī)的樹脂熔融-輸送部分的周邊的示意圖;圖2是顯示用于示例性實(shí)施方式的管狀體制造方法的示例性實(shí)施方式的擠出成型機(jī)的管狀單元的示意透視圖;圖3是顯示用于示例性實(shí)施方式的管狀體制造方法的擠出成型機(jī)的螺桿的示意性側(cè)視圖;和圖4是顯示由差示掃描量熱計(jì)獲得的DSC曲線的實(shí)例的示意圖。具體實(shí)施方式下面將描述作為本發(fā)明的方面的實(shí)例的示例性實(shí)施方式。在示例性實(shí)施方式的管狀體制造方法中,首先,準(zhǔn)備含有結(jié)晶性熱塑性樹脂的樹脂組合物。具體而言,例如,通過使用單軸熔融混煉機(jī)或雙軸熔融混煉機(jī)熔融和混煉結(jié)晶性熱塑性樹脂和其他添加劑(如果需要)獲得顆粒狀樹脂組合物(下文稱作“樹脂粒料”)。接下來,通過使用擠出成型機(jī)10擠出樹脂粒料(其為樹脂組合物)而成型管狀體。下面將描述擠出成型機(jī)10。例如,擠出成型機(jī)10包括樹脂供給部20、樹脂熔融-輸送部30、管狀成型部40和冷卻部50,如圖1所示。例如,樹脂熔融-輸送部30包括圓筒形部分32(下文稱作“筒32”),所述圓筒形部分32具有在外周面?zhèn)鹊臒嵩?1和插入筒32中的輸送部件33(下文稱作“螺桿33”),如圖1和2所示。另外,作為熱源31,包含高溫介質(zhì)的循環(huán)管或加熱器等。例如,樹脂供給部20包括連接于筒32的一端的圓筒形部件21(下文稱作“儲(chǔ)料器21”)。例如,管狀成型部40包括連接于筒32的另一端的成型用擠出噴嘴41(下文稱作“擠出口模41”)。例如,冷卻部50包括冷卻源51。另外,作為冷卻源51,包含整形模等。例如,螺桿33為如圖3所示的全螺紋(full-flight)型螺桿,并且由軸體33A和以螺旋狀設(shè)置于軸體33A的外周面上的突起部33B構(gòu)成。另外,關(guān)于螺桿33的類型,突起部33B之一基本上按相同的間距以螺旋狀設(shè)置的全螺紋螺桿因其不需要對(duì)樹脂組合物施加過多的熱能和剪切能就具有適當(dāng)?shù)乃芑芰Φ耐ㄓ眯远沁m宜的。但是,螺桿的種類不限于此,可以使用各種形狀的螺桿,如分離(maillefer)型或馬多克(maddock)型螺桿。在螺桿33中,包括從軸體33A突起的突起部33B在內(nèi)的直徑(即最大直徑)在長度方向上不改變。為了使螺桿33可容易地插入筒32中,螺桿33的插入側(cè)頂端的直徑可以被設(shè)計(jì)為小于其另一端的直徑(例如,設(shè)計(jì)得小0.05mm~0.2mm),但差異較小,由此可假定實(shí)際上不存在變化。例如,按照從樹脂組合物供給側(cè)的一端向其另一端的順序,將螺桿33分為供給部34A、壓縮部24B和測量部34C。在樹脂組合物供給側(cè)的一個(gè)端部中,供給部34A為軸體33A的直徑小于擠出側(cè)的直徑并且不改變的區(qū)域。即,在樹脂組合物供給側(cè)的一個(gè)端部中,供給部34A為從軸體33A的外周面起的突起部33B的高度大于擠出側(cè)的高度并且不改變的區(qū)域。壓縮部34B為從樹脂組合物供給側(cè)向擠出側(cè)軸體33A的直徑遞增地或逐漸地增加的區(qū)域。即,壓縮部34B為從樹脂組合物供給側(cè)向擠出側(cè)從軸體33A的外周面起的突起部33B的高度遞增地或逐漸地減小的區(qū)域。在樹脂組合物擠出側(cè)的另一端部中,測量部34C為軸體33A的直徑大于供給側(cè)的直徑并且不改變的區(qū)域。即,在樹脂組合物擠出側(cè)的一個(gè)端部中,測量部34C為從軸體33A的外周面起的突起部33B的高度小于供給側(cè)的高度并且不改變的區(qū)域。下面將描述通過擠出成型機(jī)10成型樹脂組合物。在擠出成型機(jī)10中,當(dāng)樹脂粒料由儲(chǔ)料器21輸入筒32的一端時(shí),在筒32中,從其一端向另一端,通過熱源31的加熱和螺桿33的旋轉(zhuǎn)將樹脂組合物熔融、混煉并輸送。然后,將熔融混煉的樹脂組合物從筒32的另一端擠出至擠出口模41,從而成型為管狀。具體而言,首先,在螺桿33的供給部34A中,由儲(chǔ)料器21輸入的樹脂粒料通過螺桿33的轉(zhuǎn)矩而被輸送,同時(shí)通過由熱源31加熱的筒32的傳熱而使樹脂粒料的溫度升高(參見圖2(A))。接下來,在螺桿33的壓縮部34B中,樹脂粒料的熔融過程通過由熱源31加熱的筒32的傳熱和由螺桿33的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的剪切力而開始,從而提供半熔融的樹脂組合物。此外,半熔融樹脂組合物通過由供給部34A推出的樹脂粒料的推力和在螺桿33的突出部33B之間形成的溝槽(即螺桿溝槽)處產(chǎn)生的半熔融樹脂組合物的推力而被輸送至測量部34C(參見圖2(B))。之后,在螺桿33的測量部34C中,半熔融的樹脂組合物通過由熱源31加熱的筒32的傳熱而完全熔融。此外,熔融的樹脂組合物通過螺桿33的旋轉(zhuǎn)所引起的剪切力和來自壓縮部34B的擠壓所引起的壓力而被塑化,由此形成在擠出口模41中保持適當(dāng)流動(dòng)性的狀態(tài)(參見圖2(C))。接下來,由筒32(螺桿33的測量部34C)推出的熔融的樹脂組合物通過擠出口模41而以管狀熔融擠出,并在拉伸的同時(shí)被接收。之后,通過冷卻源51冷卻以管狀擠出的樹脂組合物的內(nèi)周面和外周面。特別是,在以管狀擠出的樹脂組合物的內(nèi)周面和外周面被同時(shí)冷卻和拉伸的情況中,確保了結(jié)晶的均勻性。此外,據(jù)認(rèn)為所獲得的管狀體因通過拉伸而排布樹脂分子所引起的分子鏈的延伸而處于繃緊狀態(tài)下。由此,確保了表面的平滑度,并且適當(dāng)提高了表面強(qiáng)度。之后,將所獲得的管狀體例如以所期望的寬度切割。通過上述過程,制得包含樹脂組合物的管狀體。在上述的本示例性實(shí)施方式的管狀體的制造方法中,管狀體通過準(zhǔn)備含有結(jié)晶性熱塑性樹脂的樹脂組合物的過程和下述過程而制造,在該過程中,在筒32中,從一端向另一端,首先通過熱源31的加熱和螺桿33的旋轉(zhuǎn)而將樹脂組合物熔融、混煉和輸送,之后,通過使用設(shè)置有具有熱源31的筒32(圓筒形部分)和插入圓筒形部分中的螺桿33(輸送部件)的擠出成型機(jī),將熔融的樹脂組合物擠出而成型管狀體。在此情況中,由于結(jié)晶性熱塑性樹脂的熔融行為因其結(jié)構(gòu)而在加熱過程中有所不同,因此適當(dāng)?shù)臄D出成型的條件的選擇范圍受到限制,并且,如果條件不能得到滿足,則在通過使用在固定的加工條件下連續(xù)制造的擠出成型法而由含有結(jié)晶性熱塑性樹脂的樹脂組合物成型管狀體時(shí),存在成型的管狀體的膜厚不均勻的傾向。因此,在本示例性實(shí)施方式的管狀體制造方法中,通過滿足以下表達(dá)式(1)所表示的關(guān)系(優(yōu)選的是由以下表達(dá)式(1-2)表示的關(guān)系),熔融行為不同的結(jié)晶性熱塑性樹脂的熔融確實(shí)地在螺桿33的壓縮部34B中開始,并且開始熔融的結(jié)晶性熱塑性樹脂被輸送至螺桿33的測量部34C。結(jié)果,在本示例性實(shí)施方式的管狀體制造方法中,熔融的樹脂組合物的擠出量的變化得到抑制,由此在成型的管狀體中抑制了膜厚的不均勻性的產(chǎn)生?!け磉_(dá)式(1):(ΔTm/10)–3<Lc/D<(ΔTm/10)+1·表達(dá)式(1-2):(ΔTm/10)–2<Lc/D<(ΔTm/10)在表達(dá)式(1)和(1-2)中,ΔTm表示通過差示掃描量熱計(jì)測量的結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶熔融終止溫度與結(jié)晶熔融開始溫度之差(℃)。D表示螺桿33(輸送部件)的直徑(mm)。Lc表示螺桿33(輸送部件)的壓縮部34B的長度(mm)。為更詳細(xì)地說明,已知關(guān)于在筒32中通過螺桿33使樹脂粒料熔融和塑化的以下理論。由儲(chǔ)料器21供給并沉積在螺桿33的突起部33B之間所形成的溝槽(下文稱作“螺桿溝槽”)中的樹脂粒料在螺桿33的供給部34A中通過螺桿33的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的沖力而被向前(即擠出口模側(cè))輸送,同時(shí)通過熱源31所加熱的筒32的傳熱而被加熱至接近其熔點(diǎn)。由此,樹脂粒料的熔融過程開始(參見圖2(A))。接下來,在螺桿33的壓縮部34B中進(jìn)一步加熱的樹脂粒料大部分開始熔融。此時(shí),由于螺桿溝槽的深度(即突起部33B的高度)向螺桿33的前方逐漸降低,因此開始熔融的樹脂粒料通過因螺桿33與筒32之間的剪切力而在螺桿溝槽中引起的滑動(dòng)而向前移動(dòng)。然后,樹脂粒料和熔融的樹脂混合,并通過來自后方(即樹脂組合物供給側(cè))的樹脂粒料加入的推力而向前移動(dòng)。隨著樹脂粒料與熔融的樹脂的混合物向前移動(dòng)并且隨著螺桿溝槽向螺桿33滑動(dòng),該混合物因螺桿溝槽的深度逐漸減低而受到壓縮,另外,該混合物因加入的剪切力而完全熔融,然后被輸送至螺桿33的測量部34C(參見圖2(B))。此外,在螺桿33的測量部34C中,螺桿的橫截面小于供給部34A的螺桿溝槽的橫截面(例如,為約1/3),并且橫截面之比的倒數(shù)被指定為壓縮比,它也是螺桿33的設(shè)計(jì)要素。樹脂粒料在螺桿33的壓縮部34B中的熔融過程通過由熱源31加熱的筒32的傳熱和經(jīng)旋轉(zhuǎn)的螺桿33與筒32之間產(chǎn)生的剪切力而施加于升溫軟化的樹脂粒料的剪切加熱而進(jìn)行。在樹脂粒料的熔融過程在螺桿溝槽的深度(即突起部33B的高度)逐漸降低的壓縮部34B的后方(即,供給部34A)開始的情況中,并不產(chǎn)生因螺桿溝槽的深度(即突起部33B的高度)向著螺桿33的前方逐漸降低而施加于熔融樹脂的推力。由此,很可能僅施加了由供給部34A輸送的樹脂粒料的推力,以致難以獲得足夠使半熔融的樹脂團(tuán)塊向前移動(dòng)的推力。然后,半熔融態(tài)的樹脂粒料不移動(dòng),而沉積在螺桿溝槽中。因此,存在螺桿33的旋轉(zhuǎn)負(fù)載增加、由此容易發(fā)生旋轉(zhuǎn)停止(下文稱作“過轉(zhuǎn)矩”)的傾向。類似地,在樹脂粒料的熔融過程在螺桿溝槽的深度(即突起部33B的高度)逐漸降低的壓縮部34B前方(即測量部34C)終止時(shí),半熔融態(tài)的樹脂粒料難以前進(jìn)至螺桿溝槽的深度很淺的測量部34C。由此,樹脂粒料可能難以移動(dòng)而沉積。因此,也存在發(fā)生過轉(zhuǎn)矩的傾向。因此,樹脂粒料的熔融開始位置和熔融終止位置應(yīng)該處于螺桿33的壓縮部34B中。在此情況中,盡管結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶熔融開始溫度和結(jié)晶熔融終止溫度取決于其晶體結(jié)構(gòu)和分子量分布而取不同的值,但是通過差示掃描量熱計(jì)(DSC)測得的溫度升高時(shí)熔融吸熱的上升峰值溫度對(duì)應(yīng)于結(jié)晶熔融開始溫度,下降峰值溫度對(duì)應(yīng)于結(jié)晶熔融終止溫度。通常,具有簡單組成和窄分子量分布的結(jié)晶性熱塑性樹脂具有較小的結(jié)晶熔融開始溫度與結(jié)晶熔融終止溫度之差,并且具有包含不同結(jié)構(gòu)或?qū)挿肿恿糠植嫉慕M成的結(jié)晶性熱塑性樹脂具有較大的溫度差。因此,必須通過控制由熱源31導(dǎo)致的筒32的溫度和螺桿33的旋轉(zhuǎn)速率來進(jìn)行結(jié)晶性熱塑性樹脂的熔融過程,使得結(jié)晶性熱塑性樹脂的熔融開始位置和熔融終止位置處于螺桿33的壓縮部34B中。此時(shí),壓縮部34B較長的螺桿33適合用于結(jié)晶熔融開始溫度與結(jié)晶熔融終止溫度之差較大的結(jié)晶性熱塑性樹脂,而壓縮部34B較短的螺桿33適合用于溫度差較小的結(jié)晶性熱塑性樹脂。此外,在采用壓縮部34B較長的螺桿33來用于溫度差較小的結(jié)晶性熱塑性樹脂的情況中,螺桿溝槽的深度(即突起部33B的高度)向螺桿33前方的降低量也較小。由此,用于輸送在壓縮部34B入口側(cè)的窄范圍內(nèi)迅速熔融的熔融樹脂的推力不足以使得存在熔融的樹脂的輸送量波動(dòng)的傾向。因此,優(yōu)選的是選擇壓縮部34B長度對(duì)應(yīng)于結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶熔融開始溫度與結(jié)晶熔融終止溫度之差的量的螺桿33,以使結(jié)晶性熱塑性樹脂的熔融操作和輸送操作穩(wěn)定,由此保持熔融樹脂的輸送量。即,在本示例性實(shí)施方式的管狀體制造方法中,滿足以上表達(dá)式(1)意味著選擇壓縮部34B的長度對(duì)應(yīng)于結(jié)晶性熱塑性樹脂的結(jié)晶熔融開始溫度與結(jié)晶熔融終止溫度之差的量的螺桿33。此外,通過滿足以上表達(dá)式(1),熔融的樹脂組合物的擠出量的改變受到抑制,由此在成型的管狀體中抑制了膜厚的不均勻性的產(chǎn)生。此外,過轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生得到避免。因此,由于能夠通過擠出成型連續(xù)獲得其膜厚不均勻性得到抑制的管狀體,因此也可因生產(chǎn)率改善而實(shí)現(xiàn)成本降低。此外,在通過本示例性實(shí)施方式的管狀體制造方法獲得的管狀體中,由于其膜厚的不均勻性得到抑制,因此在采用管狀體作為中間轉(zhuǎn)印帶的電子照相圖像形成設(shè)備中獲得了色偏差受到抑制的圖像。下面將描述螺桿33(輸送部件)的適宜的特性。螺桿33的直徑D(mm)可以為25mm~60mm(優(yōu)選30mm~50mm,且更優(yōu)選30mm~45mm)。螺桿33的直徑D(mm)是指包括從軸體33A突起的突起部33B在內(nèi)的最大直徑。然而,如上所述,雖然存在可將螺桿33的插入側(cè)頂端的直徑設(shè)計(jì)為小于其另一端的直徑(例如,設(shè)計(jì)得小0.05mm~0.2mm)以使螺桿33容易插入筒32的情況,但是此時(shí)將插入側(cè)頂端與另一端的平均直徑設(shè)定為螺桿33的直徑D。螺桿33的壓縮部34B的長度Lc(mm)可以為50mm~540mm(優(yōu)選60mm~240mm)。螺桿33的供給部34A的長度Ls(mm)可以為200mm~900mm(優(yōu)選250mm~780mm)。螺桿33的供給部34A中的軸體33A的直徑Ds可以為18mm~30mm。螺桿33的供給部34A中的突起部33B的高度Ts可以為3.2mm~10mm。螺桿33的測量部34C的長度Lm...