功能性树脂及其制造方法

功能性树脂及其制造方法
【专利摘要】本发明在下述状态下成型树脂制品：通过在注塑成型机中将树脂A和作为基材的树脂B于加热至两种树脂均至少一部分发生熔融的温度以上的状态下进行混炼，在所述树脂B的内部，所述树脂A形成柱状结构或层状结构。通过将该树脂制品浸渍于对树脂A的侵蚀性高于对树脂B的侵蚀性的溶液中，由于树脂B的溶解而形成凹凸。由此，能够提供一种树脂结构物及其制造方法，其能够以低成本精密地调整具有各种形状、密度、深度的凹凸，能够长时间保持成型品的润湿性控制、光学特性控制等。
【专利说明】功能性树脂及其制造方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及功能性树脂及其制造方法，特别涉及如下的功能性树脂及其制造方法，该功能性树脂通过从塑料等的树脂表面向内部形成多孔结构，使防污性、亲水性、密合性提闻，从而实现了透光率的提闻或质感的提闻。

【背景技术】
[0002]例如，作为在制造防污性控制、液滴流路控制、防雾性控制等功能性树脂制品时的原材料，在各种领域中要求对树脂表面的亲水性或防水性这样的润湿性进行控制的技术。
[0003]特别是聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、高密度聚乙烯、聚丙烯、低密度聚乙烯、ΖΕ0ΝΕΧ、聚乙烯等树脂，在使用纯水的情况下，大多显示出防水特性，在医疗用检查器具、生物芯片、食品用构件、汽车构件、农业构件、浴室构件等用途的开发上，树脂表面的亲水化成为在各用途中使功能提高的重要的要求项目。
[0004]作为树脂表面的亲水化技术，目前已知有向树脂中添加甘油脂肪酸酯单甘油酯、甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、环氧乙烷加成物聚氧乙烯、二壬基萘磺酸等具有亲水基团的表面活性剂，在树脂表面提取出亲水基团成分来进行亲水化的方法等。另外，如下述专利文献I所记载，还已知使用电晕处理、等离子处理来使电子撞击树脂表面，在树脂表面显现极性基团(0H基、羰基)，由此使树脂表面亲水化的方法等。
[0005]作为其它方法，在下述专利文献2?4中公开了如下方法:在成型品表面形成凹凸，并通过凹凸产生的销接效果来实现液滴的润湿性控制，或者可以通过提高防水性或通过将表面形成凹凸来提高亲水性。
[0006]此外，在下述专利文献5中记载了如下内容:为了形成超防水结构，使防水性树脂混合分散在基材聚合物中，而且使表面的基材聚合物选择性地溶解，从而实现超防水性。
[0007]在下述专利文献6中记载了如下内容:使氟化树脂组合物中含有芳族聚酰胺微粒，通过将该芳族聚酰胺微粒的一部分浸溃在溶剂中使其溶出而在表面形成多个孔，从而使粘接性、耐磨性提闻。
[0008]另一方面，在提高光学透镜的透射率、防止由反射率降低导致的光斑、面保护罩的装饰及补色等各种领域采用了控制树脂成型品的光、红外线、电磁波的透射率、反射率的技术。作为以往的控制树脂成型品光学特性的技术，通常如下进行:使用真空蒸镀装置或浸溃提拉镀膜机在树脂成型品表面以干式或湿式形成多层光学多层膜，从而使光学特性提高。
[0009]另外，如下述专利文献7所记载，作为使用凹凸来提高光学特性的技术，还已知在成型品表面形成控制为波长以下间隔的凹凸，并利用凹凸结构带来的光或红外线、电磁波的干涉效果来控制透射率、反射率的方法等。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开2007-160524号公报
[0013]专利文献2:日本特开平6-116430号公报
[0014]专利文献3:日本特开2000-237678号公报
[0015]专利文献4:日本特开2001-212966号公报
[0016]专利文献5:日本特开2007-77201号公报
[0017]专利文献6:日本特开2011-116821号公报
[0018]专利文献7:日本特开2008-143162号公报


【发明内容】

[0019]发明要解决的课题
[0020]但是，对于通过添加具有亲水基团的表面活性剂来控制亲水性或防水性这样的润湿性的技术而言，可以通过具有亲水基团的表面活性剂的漏出来实现树脂的亲水化。但存在如下问题:添加剂从树脂内部消失后，亲水效果也消失；以及根据所添加的树脂的不同，难以表现出效果。
[0021]另外，采用电晕处理、等离子处理的亲水化方法虽然具有能够得到良好的亲水性的优点，但是成本高，而且随着极性基团的消失，无法长期保持亲水性能。
[0022]另一方面，基于凹凸的润湿性控制由于能够通过其自身的凹凸结构来控制亲水性或防水性等润湿性，因此具有能够长期保持润湿性的优点。但是，需要用于形成凹凸的模具，根据成型物的形状会产生不能被赋予凹凸的部分，或者由于使用微小的凹凸模具，制造成本高，成型为复杂的成型形状时，用于制作凹凸模具的成本急剧升高。
[0023]另外，对于专利文献5、6中记载的技术而言，受到防水性树脂相对于基材的含有率、或芳族聚酰胺微粒本身的含有率、形状、分散的显著影响，无法将凹凸的形状、密度、深度准确调整为适用于各种用途的值。
[0024]另一方面，对于控制树脂成型品的光、红外线、电磁波的透射率、反射率、吸收率的技术而言，在树脂成型品对于作为对象的光、红外线、电磁波的波长具有吸收特性的情况下，仅通过表面干涉效果带来的透射率提高、反射率的降低效果无法得到足够的光学特性。即，为了改善树脂对于作为对象的光、红外线、电磁波的波长的吸收特性，通过减薄树脂成型品来降低衰减量是有效的方法。然而，随着厚度的减少成型品的强度会降低，因此无法确保所要求的强度，该方法存在限制。
[0025]因此，本发明的目的在于，能够使用通常的注塑成型技术、以低成本大量生产从表面到内部具有最适合于其用途(也包含强度)的多孔结构的功能性树脂。而且，提供一种能够长期保持亲水性或防水性这样的所期望的润湿性、密合性、以及所要求的光、电磁波等的透射率、反射率特性的功能性树脂及其制造方法。
[0026]解决问题的方法
[0027]为了解决上述课题，本发明提供一种树脂制品，其是在下述状态下成型而得到的:在注塑成型机中将树脂A和作为基材的树脂B于加热至两树脂均至少一部分发生了熔融的温度以上的状态进行混炼，在树脂B的内部，树脂A形成柱状结构或层状结构(层结构)，其中，通过将该树脂制品浸溃于对树脂A的侵蚀性高于对树脂B的侵蚀性的溶液中，由于树脂A的溶解而从表面向内部形成了多孔结构。
[0028]另外，为了制造树脂，本发明的功能性树脂制造方法包括:将树脂A和树脂B投入注塑成型机的第一工序；以树脂A和树脂B两者均至少一部分发生了熔融的状态由注塑成型机进行混炼的第二工序；对从所述注塑成型机取出的树脂A和树脂B的混炼物进行冷却，在树脂B的内部形成柱状结构或层状结构的树脂A的第三工序；以及通过将所述混炼物浸溃于对所述树脂A的侵蚀性高于对所述树脂B的侵蚀性的溶液中，使树脂A的柱状结构或层状结构从表面上开始溶解，从而从该混炼物的表面开始形成多孔结构的第四工序。
[0029]在第三工序中，通过使用表面具备微小凹凸的模芯来形成三维凹凸结构，可以在第四工序中调整溶解的树脂A的形状、密度、深度。
[0030]此外，通过选择树脂A和树脂B和溶液的组合，第二工序中的注塑成型机的加热温度、混炼时间、以及第四工序中的溶液的浸溃时间及温度中的至少一个或它们的组合，可以调整在第三工序中形成的层状结构的形状及密度、以及树脂A从表面向内部的侵蚀深度。
[0031]发明的效果
[0032]根据本发明，可以提高具有圆筒形等复杂形状的成型品的亲水效果和密合性，例如，在生物芯片等的检查、医疗用检查器具、食品用构件、汽车构件、农业构件、浴室构件等各种用途的开发中，能够提高树脂表面的亲水化功能。
[0033]另外，根据本发明，可以减少具有圆筒形或光学透镜形状等复杂形状的成型品对光、红外线、电磁波等的吸收量，例如，在光学透镜及保护罩等各种用途的开发中，可以基于其用途将功能性树脂成型品的透光率、红外线透射率、电磁波透射率调整为最适合的特性。
[0034]此外，在使用雨、水、油等液体的环境下，通过发挥所期望的防水性、亲水性，能够实现经常确保良好视野的功能性树脂成型品。另外，通过具备所期望的透光率特性等，能够实现良好的透镜和保护罩等功能性成型品。

【专利附图】

【附图说明】
[0035][图1]图1是用于说明本发明的基本原理的图。
[0036][图2]图2是示出局部仅存在树脂B的状态的图。
[0037][图3]图3是示出使与溶液的界面接触的全部树脂A溶解的状态的图。
[0038][图4]图4是示出使对于作为对象的光、红外线、电磁波的波长的吸收率减少，从而使透射率提高的例子的图。
[0039][图5]图5(a)?(g)是示出制造顺序的图。
[0040][图6]图6是示出实际的制造例的图。
[0041][图7]图7是示出表示刚成型后及溶液处理后的润湿性变化的实验例的图。
[0042]符号说明
[0043]I注塑成型机
[0044]2形成有纳米凹凸的模芯

【具体实施方式】
[0045]首先，使用图1对本发明的基本原理进行说明。
[0046]将树脂A与作为基材的树脂B混合，以加热至至少两树脂A、B的一部分发生熔融的温度的状态用注塑成型机进行混炼。通过在给定的条件下混炼后进行冷却，形成如下状态的成型品:在作为基材的树脂B的内部，树脂A形成圆柱等柱状形状或层状形状而发生了相分离。而且，通过将该成型品浸入到特别是对树脂A的溶解性高的溶液中，从成型品表面开始除去沿树脂A形成的柱状形状或层状形状连续的区域，由此形成多孔结构，从而可以由残存的树脂A和被除去的树脂B实现带有三维凹凸的成型品。
[0047]在此，通过调整将树脂成型品浸入到对树脂A的溶解性高的溶液中的时间、温度、浓度，能够制作如图2所示的局部仅有树脂B的区域存在的带有三维凹凸的成型品。另外，在树脂A和树脂B混合时，通过添加使树脂均匀分散的分散剂等，能够控制树脂B中树脂A的形状。
[0048]此外，除树脂A、树脂B以外，进一步混入树脂C等多种树脂、无机物，最终使树脂C、无机物溶解或不溶解而制作带有三维凹凸的成型品，也可以得到同样的效果。
[0049]需要说明的是，图3示出的是使用后述的形成有纳米凹凸的模芯进行注塑成型，使与溶液的界面接触的全部树脂A溶解的状态。
[0050]下面更具体地对如何实现所期望的三维凹凸的形状、密度、深度等的方式进行说明。
[0051]如后所述，在制造本发明的功能性树脂时，以给定的比例将树脂A和树脂B的颗粒状材料投入料斗中，在注塑成型装置I的料筒内部，利用剪切热使两树脂熔融混合。
[0052]在注塑成型装置I的料筒内部，两树脂均发生熔融，一边混炼一边被剪切，经过给定时间后，经注塑成型装置I降至常温。
[0053]此时，在作为基材的树脂B的内部，具有各种截面形状的树脂A的固态物以分散的状态以给定的长度被相分离成柱状或层状。
[0054]然后，将其浸溃于选择性地溶解分散在表面上的树脂A的溶液中，使树脂A沿着发生了相分离的结构溶解，由于溶解的树脂A而在作为基材的树脂B的表面上形成凹凸。需要说明的是，溶液可以选择对树脂B完全不具有侵蚀性的溶液，也可以使用对树脂B部分溶解的溶液，关键是，通过与树脂B相比较对于树脂A具有更闻的溶解性，从而可以在残存的树脂B之间形成所期望的凹凸。
[0055]对于这样形成的凹凸的形态及相关条件进行整理。
[0056]首先，关于树脂A和树脂B的材质选定，各树脂在注塑成型装置的加热温度下，至少其一部分能熔融是必不可少的。由此，树脂A和树脂B在料筒内部熔融，并通过螺杆进行混炼。
[0057]另外，必须的条件还有:对于经过混炼的两树脂而言，树脂A或树脂B的任意一种被冷却到玻璃化转变温度以下时，在作为基材的树脂B中，树脂A以给定的大小、形状并以两种树脂复杂地混杂的状态相分离。通过满足这样的条件，可以通过树脂A和树脂B的混合比例而使形成在作为基材的树脂B的内部的树脂A的形状从球状形状变化为柱状形状、层状形状。
[0058]通过对树脂A具有高溶解性的溶液，溶液沿着这样形成的柱状形状、层状形状进行侵蚀，由于溶解，能够制作作为基材的树脂B残存于表面的状态的三维结构体。
[0059]另一方面，树脂A的熔融温度比树脂B的熔融温度高的情况下，或者混入有无机物的情况下，由于树脂A附着于树脂B或无机物的周围，因此无法形成柱状结构或层状结构。因此，通过仅溶解树脂A的溶液，虽然树脂A发生溶解，但由于形成球状结构，因此无法制作高长宽比且高密度凹凸的三维结构体。
[0060]另外，树脂A的熔融温度在树脂B的熔融温度以下的情况下，由于树脂B附着于树脂A的周围，因此即使浸入到只溶解树脂A的溶液中，由于树脂A被树脂B所包覆，树脂A也无法溶解。在这种情况下，无法形成柱状结构或层状结构，而是形成球状结构，因此无法制成高长宽比的三维结构体。
[0061]因此，如果未达到树脂A和树脂B两者的软化点以上，则无法形成良好的柱状结构、层状结构，从而无法实现良好的亲水性、防水性的控制、以及由树脂的低密度化带来的吸光率、红外线吸收率、电磁波吸收率的降低。
[0062]因此，加热至树脂A和树脂B两者均部分发生熔融的软化点以上是必要的。
[0063]另外，只要为树脂A和树脂B的软化点以上，即使添加树脂C、树脂D等有机物、无机物这样的其它添加物，也能够得到同样的效果。
[0064]在以上的条件下，树脂A和树脂B形成柱状结构或层状结构，对发生了微小相分离的成型品进行浸溃的溶液的选定、以及浸溃时间等条件优选仅溶解树脂A而不侵蚀树脂B的条件，但主要溶解树脂A、也部分溶解树脂B的溶液也能够制作本结构体。
[0065]该情况下，更优选树脂A和树脂B在溶液中的溶解度之差较大者，只要溶解度之差为5以上，就可以没有问题地制作本发明的结构体。
[0066]另外，对于浸溃时间而言，如果浸溃时间较长，则表面上的树脂A沿着柱状结构或层状结构能够全部溶解，从而能够得到更复杂且高长宽比的圆柱结构、层状结构。
[0067]另一方面，如果浸溃时间较短，则由于树脂A的结构体部分残留于表面上，因此可以制作低长宽比且阻气性高的结构体。
[0068]作为这样制作的具有凹凸的功能性树脂的用途，在控制防水性、亲水性的情况下，能够适用于医疗检查器具、餐具、农业用膜、食品用膜、医疗用膜、浴室用膜、窗玻璃等各种构件。
[0069]此外，通过使用形成有褶皱的模具、或形成有纳米凹凸的模具来进行成型，能够在成型品的表层部形成褶皱凹凸或纳米凹凸，通过与本技术组合，能够进一步提高特性。
[0070]如上所述，例如，在要得到所期望的亲水性时，将树脂A和树脂B发生了相分离的成型品浸溃于溶液中的时间只要是使其表面层的树脂A溶解到所期望的深度的程度即可，例如，树脂A为高密度聚乙烯、树脂B为聚碳酸酯、溶剂为丙酮的情况下，15分钟左右就能够得到所期望的亲水效果。
[0071]此外，在树脂对于作为对象的光、红外线、电磁波的波长有吸收的情况下，如图4所示，通过使用本方法，能够减少构成成型品的树脂的密度。因此，在成型品内部形成的三维结构体的平均间隔被控制在作为对象的波长以下时，入射的光、红外线、电磁波在内部散射，不会被分散到外部，使树脂的吸光率、红外线吸收率、电磁波吸收率降低，从而能够提高成型品的透射率。
[0072]在这种情况下，浸溃需要数小时或数天，使树脂A沿着柱状结构或层状结构在树脂成型品的整个厚度方向发生溶解，从而得到所期望的透射率。但是，在由于树脂A的溶解而导致成型品本身的强度下降的情况下，需要降低树脂A的比例、以及选定树脂A、B的重量t匕、其混炼条件、及溶液、浸溃时间以使得柱状结构或层状结构在厚度方向上连续延伸。
[0073]另一方面，在波长比三维结构体的间隔更短的光源入射的情况下，由于发生散射，还可以起到例如除去比三维结构体的间隔短的波长、并使长波长透过的滤光器的作用。此夕卜，由于树脂成型品内部形成了柱状结构或层状结构，因此，与减薄成型品的厚度而得到同等透射率的情况相比，只要选定适当的条件就可以使成型品的强度飞跃性地提高。另外，通过使用形成有褶皱的模具、或者形成有纳米凹凸的模具进行成型，能够在成型品的表层部形成褶皱凹凸或纳米凹凸，通过与本技术组合，能够进一步提高透射特性。
[0074]具体的制造方法如图5(a)?(g)所示。
[0075]作为树脂B，选定高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)等，如图5(a)所示，称量并混合作为树脂A的能够溶解于丙酮等溶剂中的丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等，如图5 (b)所示，在造粒机或料筒内部将树脂加热到树脂的软化点以上，将2种以上树脂混合并注射到模具内部。
[0076]需要说明的是，图5(b’ )示出的是使用了形成有纳米凹凸的模具2的情况。
[0077]其中，如果是热塑性树脂，则可以通过进行注塑成型(如果是热固性树脂，则进行传递模压法或模塑成型)来形成树脂A在作为基材的树脂B中以相分离状态混合的成型品O
[0078]如图5(c)所示，在模具内部进行树脂的冷却和固化，形成成型品后，从模具中取出成型品，由此，如图5(d)、(e)所示，制作树脂A在基材树脂B内部相分离而形成柱状结构或层状结构的成型品。
[0079]例如，在高密度聚乙烯和丙烯酸树脂的情况下，高密度聚乙烯和丙烯酸树脂发生相分离，从而形成具备柱状结构或层状结构的混合树脂成型品。
[0080]然后，如图5(f)所示，通过将树脂成型品浸于树脂B(例如高密度聚乙烯)不溶、而树脂A(例如丙烯酸)可溶的溶液(例如丙酮)中，如图5(g)所示，能够实现制作带有三维凹凸结构的高密度聚乙烯成型品。
[0081]这里的三维凹凸结构体是由10nm?10 μ m左右的孔结构体三维形成的，能够产生毛细现象。因此，防水树脂的接触角比亲水树脂更能改变润湿性。
[0082]此外，如图5(b’ )所示，使用混合了 2种以上树脂结构物的树脂来进行成型时，使用形成有纳米凹凸的模芯成型了表面形成有纳米凹凸的成型品(成型品内部为2种以上树脂发生了相分离的树脂结构)，然后浸溃于选择性仅溶解一种树脂的溶液中，制作了形成有纳米凹凸和三维凹凸的成型品，该情况下，与没有纳米凹凸的情况相比，能够进一步提高润湿性。推测这是由于，通过纳米凹凸，柱状结构、层状结构的树脂A在表层结合，或者与溶液的接触面积增加。
[0083]另外，三维凹凸结构体中，孔结构体的间隔为作为透射率调整对象的电磁波的波长以下的情况下，能够抑制在成型品内部产生散射，能够使成型品所使用的树脂密度低密度化。因此，能够降低成型品的电磁波吸收率，提高透射率。
[0084]另外，优选孔结构体的间隔均为作为对象的电磁波的波长以下的情况，但并不是必须的条件，也可以存在若干比例的间隔为波长以上的孔结构体。
[0085]此外，在孔结构体的间隔为I μ m左右的情况下，使可见光范围的光源的波长衰减，由此能够提高长波长光源的波长范围(该情况下，为红外线等)的透射率。而且，可以通过调整三维结构体的间隔来改变对波长的衰减、透射特性。
[0086]此外，如图5(b’ )所示，使用混合了 2种以上树脂结构物的树脂来进行成型时，使用形成有纳米凹凸的模芯成型了表面形成有纳米凹凸的成型品(成型品内部为2种以上树脂发生了相分离的树脂结构)，然后浸溃于选择性仅溶解一种树脂的溶液中，制作形成有纳米凹凸和三维凹凸的成型品，该情况下，与没有纳米凹凸的情况相比，能够进一步提高透射性。
[0087]下面，对于更具体的制造例进行说明。
[0088]首先，将作为基材的树脂B和树脂A以一定比例混入料斗中，在注塑成型装置的料筒内部，利用剪切热使两树脂熔融混合，注射到注塑成型模具内部，所述树脂B为宝理塑料株式会社的环烯烃类共聚物(COC)，所述树脂A为三菱工程塑料株式会社的聚碳酸酯树脂(PC)。
[0089]冷却后进行开模，制作了环烯烃类共聚物和聚碳酸酯树脂发生了相分离的树脂成型品。制作了成型品后，在对聚碳酸酯树脂可溶而环烯烃类共聚物不溶的溶剂丙酮中浸溃I分钟，进行了仅聚碳酸酯树脂的除去。
[0090]在此，可以通过调整浸溃时间和浓度来调整聚碳酸酯树脂的除去量。通过进行这些操作，制作了在表面内部三维地形成了凹凸结构的树脂成型品。
[0091]在此，通过使用在表面形成有纳米凹凸的模芯作为成型工序中所使用的模芯来进行成型，制作了在表面形成有纳米凹凸，并且在树脂内部表面形成有三维凹凸结构的树脂成型品。
[0092]这里所使用的纳米凹凸的尺寸为平均50nm?400nm的凹凸间隔、且高度平均为50nm?600nm。纳米凹凸的模芯是使用日本特开2008-143162号公报所公开的制法制作的。
[0093]作为混合树脂的种类，使用日本聚乙烯公司制造的高密度聚乙烯树脂(HDPE (HJ580))作为基材树脂B、可乐丽株式会社制造的丙烯酸树脂(KURARAYPMMA(HR10LC))作为树脂A并将两者混合，以相分离状态将两树脂成型，将得到的成型品浸溃于丙酮溶液中，仅丙烯酸树脂溶解，制作了表面部分为高密度聚乙烯的三维凹凸结构成型品，用Iym的纯水液滴进行了接触角评价，图6的上方的表中示出的是上述评价的结果O
[0094]高密度聚乙烯树脂和丙烯酸树脂混合的树脂成型品的接触角在表面平坦时为97.7度，另外，使用上述混合树脂形成了表面形成有纳米凹凸的混合树脂成型品时为122.5 度。
[0095]然而，对于浸溃于丙酮溶液中、仅表面区域形成了高密度聚乙烯树脂的三维凹凸结构的成型品而言，能够确认表面平坦的成型品的接触角从97.7度降低到77.3度。另一方面，在表面形成有纳米凹凸的混合树脂成型品的情况下，接触角能够从122.5度降低到78度。此时，纳米凹凸的平均间距为lOOnm、高度为200nm。
[0096]另外，将环烯烃共聚物(C0C(5013L-10))和聚碳酸酯树脂(IUPIL0N(S-3000R)以7:3的比例配合，并使用本制造方法制作了带有三维凹凸结构的成型品，然后用Ιμπι纯水的液滴对所开发的树脂表面的接触角进行了评价，图6的下方的表中示出的是上述评价的结果。
[0097]由该结果可知，环烯烃共聚物和聚碳酸酯树脂混合的树脂成型品的接触角在表面平坦时为98.6度，另外，使用纳米凹凸的模芯在表面形成了纳米凹凸的混合树脂成型品时为110.7度。
[0098]但是，对于浸溃于丙酮溶液中、仅表面区域形成了环烯烃共聚物的三维凹凸结构的成型品而言，能够确认表面平坦的成型品的接触角从98.6度降低到73.2度。
[0099]另一方面，在表面形成了纳米凹凸的混合树脂成型品的情况下，接触角能够从110.7度降低到75.6度。此时，纳米凹凸的平均间距为lOOnm、高度为200nm。另外还可以确认，可以通过改变混合比率来控制弓I起这些润湿性变化的比例。
[0100]此外，与上述同样地，选择了 HDPE(HJ580)作为基材树脂B，并选择了 ABS树脂、PC (聚碳酸酯)、PS (聚苯乙烯)、PMMA(HR10LC)作为树脂A ;此外，同样地选择了 Novatec公司制造的聚丙烯PP MA3H作为基材树脂B，并选择了 ABS树脂、PC (聚碳酸酯)、PS (聚苯乙烯)作为树脂A。
[0101]对于各树脂B和树脂A的组合而言，按照树脂B和树脂A的重量比为8:2、6:4、5:5、4:6、2:8这5种重量比制成了树脂成型品。
[0102]各树脂成型品在丙酮中的浸溃时间设为15分钟以上且小于30分钟，浸溃完成后，用空气将丙酮吹净，用超纯水进行了一次清洗，用该成型品进行了润湿性的确认。
[0103]其结果，树脂B为高密度聚乙烯树脂(HDPE (HJ580))时，选择PC、PMMA(HR100LC)作为树脂A的情况下，重量比为5:5、4:6、2:8时均能够得到优异的亲水性。
[0104]另外，树脂B为PP MA3H时，选择PC作为树脂A的情况下，重量比为5:5、4:6、2:8时能够得到优异的亲水性。
[0105]另外，对于相同组合的树脂成型品，在丙酮中浸溃15分钟以上且小于30分钟，保持原样干燥数日后，树脂B为HDPE (HJ580)、PP MA3H的任意情况下，只有在选择PC作为树脂A时，能够得到一定程度的亲水性，除此之外，无法确认到显著的亲水性。
[0106]图7示出的是本发明的成型品的润湿性评价结果。
[0107]评价如下进行:使用纯水喷雾，对液滴的残留情况(润湿性)进行了评价。
[0108]图7的上半部分是对评价结果拍摄的照片，由于难以辨别液滴的残留情况(润湿性)，因此如图7的下半部分所示，将刚成型后(未处理时)的液滴、处理后的液膜区域涂黑来表示。
[0109]由该结果可知，刚成型后(未处理的情况)，平面及使用了纳米凹凸的成型品都具有不沾纯水的特性，但是对于浸溃于丙酮溶液中、仅表面区域形成了高密度聚乙烯树脂的三维凹凸结构的成型品而言，平面和纳米凹凸都无法不沾纯水，确认了在广泛区域形成了纯水的膜。
[0110]另外，通过另外的实验确认到:与浸溃于丙酮溶液之前相比，由于树脂吸光率的减少，本发明的成型品的透射率能够提高I成以上。
[0111]工业实用性
[0112]如上所述，根据本发明，通过利用通常的注塑成型机，能够以低成本进行大量生产，而且，对于树脂表面的润湿性等而言，根据树脂的用途，将要形成的凹凸的形状、密度、深度精密调整为最合适的值，从而能够实现对成型品的润湿性控制、透射率调整等，因此，本发明可以期待能够被广泛应用于生物芯片等的检查、医疗用检查器具、食品用构件、汽车构件、农业构件、浴室构件、光学透镜、保护罩等各种用途。
【权利要求】
1.一种树脂制品，其是在下述状态下成型而得到的:通过在注塑成型机中将树脂A和作为基材的树脂B于加热至两种树脂均至少一部分发生熔融的温度以上的状态下进行混炼，在所述树脂B的内部，所述树脂A形成柱状结构或层状结构，其中， 通过将该树脂制品浸溃于对所述树脂A的侵蚀性高于对所述树脂B的侵蚀性的溶液中，由于所述树脂A的溶解而从表面向内部形成了多孔结构。
2.根据权利要求1所述的树脂制品，其中，所述多孔结构以作为透射率调整对象的光源的波长以下的间隔形成，从而减少所述光源的吸收量而提高了透射率。
3.一种功能性树脂的制造方法，该方法包括: 将树脂A和树脂B投入注塑成型机的第一工序； 在树脂A和树脂B两者均至少一部分发生了熔融的状态下由注塑成型机进行混炼的第二工序； 对从所述注塑成型机取出的树脂A和树脂B的混炼物进行冷却，在树脂B的内部形成柱状结构或层状结构的树脂A的第三工序；以及 通过将所述混炼物浸溃于对所述树脂A的侵蚀性高于对所述树脂B的侵蚀性的溶液中，使树脂A的柱状结构或层状结构从表面上开始溶解，从而从该混炼物的表面开始形成多孔结构的第四工序。
4.根据权利要求3所述的功能性树脂的制造方法，其中，在所述第三工序中，使用表面具有微小凹凸的模芯，使从所述注塑成型机取出的树脂A和树脂B的混炼物形成三维凹凸结构。
5.根据权利要求3或4中任一项所述的功能性树脂的制造方法，其中，通过选择所述树脂A和所述树脂B和所述溶液的组合、所述树脂A和所述树脂B的混合比例、所述第二工序中的注塑成型机的加热温度及混炼时间中的至少一个，来调整在所述第三工序中形成的层状结构的形状及密度、以及树脂A从表面向内部的侵蚀深度。
6.根据权利要求3?5中任一项所述的功能性树脂的制造方法，其中，通过选择所述第四工序中的所述溶液的浸溃时间或溶液温度，来调整形成所述柱状结构或层状结构的树脂A从表面向内部的侵蚀深度。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的功能性树脂的制造方法，其中，以作为对象的光源的波长以下的间隔形成所述第三工序中所形成的所述树脂A的柱状结构或层状结构。
【文档编号】C08J9/26GK104379649SQ201380027341
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2012年5月25日
【发明者】栗原一真 申请人:独立行政法人产业技术总合研究所