聚乳酸树脂的成形方法

文档序号:4431444阅读:309来源:国知局

专利名称::聚乳酸树脂的成形方法
技术领域
:本发明涉及聚乳酸树脂的成形方法,特别涉及用于制造具有透明部分的容器和包装的聚乳酸树脂的成形方法。
背景技术
:以往,以石油为原料的聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚氯乙烯等树脂被用作商品的容器或包装材料。由于这些树脂化学性质稳定,因此即使在自然环境下也不会分解,在物理上和化学上都基本保持着原来的形状而残留下来,引起废弃物问题。此外,在焚烧处理以石油为原料的树脂时,会将原本埋在地底的碳元素释放到大气中,使大气中二氧化碳含量增加,引起温室效应问题。近年来,从所述环境问题等的角度考虑,作为具有生物降解性的、植物来源的树脂,聚乳酸树脂正受到瞩目。聚乳酸树脂可在自然环境下随时间逐渐分解,然后通过堆肥化等方法循环利用。此外,由于聚乳酸树脂即使在焚烧时所产生的二氧化碳也是成为原料的植物在生长过程中通过光合作用所吸收的大气中的二氧化碳,因此理论上不会使大气中的二氧化碳含量增加,作为温室效应的对策来说是很有效的。聚乳酸树脂是使玉米等植物原料中的淀粉分解为葡萄糖后再进行发酵所得的乳酸聚合而得到的。聚乳酸树脂具有良好的透明性,机械特性也很好,但是有耐热性差这一缺点。聚乳酸树脂是结晶性树脂,能够通过结晶化提高其耐热性。然而,由于聚乳酸树脂的结晶化速度很慢,因此由一般的注射成形方法等所得的成形体的结晶度很容易降低,无法改善其耐热性。已知添加晶核形成剂的方法可作为提高聚乳酸树脂的结晶化速度及结晶度,改善其耐热性的方法。滑石、高岭土、粘土、二氧化硅、氮化硼之类的无机化合物作为聚乳酸树脂的晶核形成剂被揭示(参照专利文献l,专利文献2)。此外,还揭示了通过在聚乳酸树脂中掺入芳香族聚碳酸酯树脂或添加剂而改善耐热性等特性的技术方案(参照专利文献3)。此外,将熔融的聚乳酸树脂注射填充、冷却至重结晶温度以下后再加热至重结晶温度以上并保持、之后冷却取出成形品的成形方法,作为一种无须作组分的变更或杂质的添加即可使聚乳酸树脂在短时间内结晶化的成形方法被揭示(参照专利文献4)。专利文献1:日本专利特开平08-03432号公报专利文献2:日本专利特开2005-200600号公报专利文献3:日本专利特开2006-182994号公报专利文献4:日本专利特开2005-169925号公报发明的揭示然而,由于聚乳酸树脂的耐热性差,因此用于容器或包装时,如果在保管时或运输时长时间暴露在6(TC以上的高温下,则会发生热变形的问题。此外,为改善聚乳酸树脂的耐热性而添加无机填充料的方法存在着由于填充料的添加使得透明性低下的问题,无法用于需要透明性和耐热性的用途。此外,为改善聚乳酸树脂的耐热性而掺入聚碳酸酯树脂等的方法存在着聚乳酸树脂的生物降解性低下的问题。此外,将熔融的聚乳酸树脂注射填充、冷却至重结晶温度以下后加热至重结晶温度以上并保持、之后冷却取出成形品的成形方法存在着透明性低下的问题。本发明是鉴于上述问题而完成的发明,其目的在于提供能制造耐热性良好、具有透明部分的容器和包装的聚乳酸树脂的成形方法。本发明的权利要求1记载的聚乳酸树脂的成形方法的特征在于,向由模具形成的模腔内填充熔融的聚乳酸树脂,当前述模腔内填充的聚乳酸树脂的温度达到前述聚乳酸树脂的玻璃化温度以上熔点以下的温度时,向前述模腔内填充的聚乳酸树脂施加振动,振动施加完毕后对前述模腔内的聚乳酸树脂进行保压(日文保圧)。本发明的权利要求2记载的聚乳酸树脂的成形方法如权利要求1所述,其特征在于,向前述模腔内填充的聚乳酸树脂施加振动时的温度在IOO'C以上,且在前述聚乳酸树脂填充完毕时的温度以下。本发明的权利要求3记载的聚乳酸树脂的成形方法如权利要求1或权利要求2所述,其特征在于,所施加的振动的频率在10kHz以上且在100kHz以下。本发明的权利要求4记载的聚乳酸树脂的成形方法如权利要求1至权利要求3中任一项所述,其特征在于,施加振动的位置促进模腔内填充的聚乳酸树脂的结晶化的位置。本发明的权利要求5记载的聚乳酸树脂的成形方法如权利要求4所述,其特征在于,施加振动的位置是成为由模腔内填充的聚乳酸树脂成形而得的成形体的外壁的位置。本发明的权利要求6记载的聚乳酸树脂的成形方法如权利要求1至权利要求5中任一项所述,其特征在于,在模具的形成模腔的表面形成了含晶核形成剂的涂料。本发明的权利要求7记载的聚乳酸树脂的成形方法如权利要求6所述,其特征在于,前述晶核形成剂是滑石、高岭土、二氧化硅及氮化硼中的任一种。本发明的权利要求8记载的聚乳酸树脂的成形方法的特征在于,由向用于成形成形体的、在模腔形成面形成了含晶核形成剂的涂料的模具填充熔融的聚乳酸树脂的工序,以及利用前述模具来保持所填充的前述聚乳酸树脂的工序组成。本发明的权利要求9记载的聚乳酸树脂的成形方法如权利要求8所述,其特征在于,利用前述模具来保持所填充的前述聚乳酸树脂的工序是一边向前述模具施加振动一边保持的工序。本发明的权利要求10记载的聚乳酸树脂的成形方法如权利要求8或权利要求9所述,其特征在于,前述晶核形成剂是滑石、高岭土、二氧化硅及氮化硼中的任一种。通过本发明的聚乳酸树脂的成形方法,可用聚乳酸树脂成形耐热性良好的具有透明部分的容器和包装。此外,本发明的聚乳酸树脂的成形方法与将晶核形成剂添加至聚乳酸树脂的情况相比,通过将含高浓度的晶核形成剂的涂料形成于模具,使高浓度晶核形成剂与聚乳酸树脂接触,从而可使结晶化速度加快,在短时间内获得成形体。此外,可使成形体的表层部的结晶度高于成形体的中心部的结晶度,获得强度、耐热性得到了改善的成形体。附图的简单说明图1A为本发明的实施方式1的聚乳酸树脂的成形方法的实施中所用的模具的开模状态的截面图。图IB为本发明的实施方式1的聚乳酸树脂的成形方法的实施中所用的模具的合模状态的截面图。图2为实施方式1的成形机的框图。图3为实施方式1中的成形机的流程图。图4为表示实施方式1的各工序的螺杆位置、注射压力、模腔温度的具体例子的说明图。图5为表示实施方式1的成形体和振动子的振动位置的立体图。图6为用于实施本发明的实施方式2的聚乳酸树脂的成形方法的成形装置的简单截面图。图7为表示含晶核形成剂的涂料的涂布状态的图。图8为表示成形装置内的成形体的简图。图9为实施方式2的聚乳酸树脂的成形体的截面图。实施发明的最佳方式以下,基于各具体实施方式对本发明的聚乳酸树脂成形方法进行说明。(实施方式1)图l表示在本发明的成形方法的实施中所用的模具,图1A为开模状态,图1B为合模状态。该模具由固定在固定模具固定板1上的固定模具2和固定在可动模具固定板3上的可动模具4组成,通过固定模具2和可动模具4的合模形成模腔5。固定模具2的浇铸道6上连接有向模腔5中注射成形用树脂的喷嘴7。在固定模具2及可动模具4的内部,于模腔5周围形成加热冷却水通道8。模腔5的形状是图5所示成形体20的成形所必需的形状。具体来说,这里所要成形的成形体20的形状是,平面形状为四边形,有着外壁20a的有底形状,并且是要求底部20b具有透明性的成形体。对外壁20a不要求有像底部20b一样的透明性。在该模具上设有温度传感器9和振动子12。温度传感器9与模腔5的表面相接,被配置在固定模具2的内部。振动子12以能介以连结于该振动子12的角柄(hom)ll向模腔5的四个侧面施加振动的形态被设置于固定模具2。详细地说,与形成成形体时不需要透明性的前述外壁20a相对应,在周围4处配置角柄11和振动子12。另外,角柄ll和振动子12被固定于固定模具2,以抵抗施加在模腔5表面的成形压力并设定在指定的位置。虽然在这里温度传感器9配置在固定模具2上,通过检测模腔温度来间接地检测前述模腔5内填充的聚乳酸树脂的温度,但也能够将其配置在可动模具4上,或是同时配置在固定模具2和可动模具4上来检测聚乳酸树脂的温度。温度传感器9有多个的情况下,根据成形条件的不同,可选择特定位置的温度传感器9的检测值或者是平均值,作为前述模腔5内填充的聚乳酸树脂的温度。图2表示使用该模具的成形机的控制装置,温度传感器9所检测到的模腔温度信号被发送至成形控制装置10。成形控制装置IO控制加热冷却单元15,通过选择性地使固定温度的加热水或冷却水流过前述加热冷却水通道8,对模具的温度进行控制。此外,成形控制装置IO控制注射单元16,对聚乳酸树脂向模腔5的必要量的注射以及保压力进行控制。详细来说,注射单元16具备将聚乳酸树脂熔融后从前述喷嘴7向模腔5内注射聚乳酸树脂的料缸(cylinder)13和电动式螺杆14,使料缸13内的螺杆14旋转,将聚乳酸树脂送到螺杆14的前部,注射由成形控制装置IO确定的必要量。此外,在将聚乳酸树脂填充至模腔5后,控制螺杆14的位置以达到成形控制装置IO所确定的保压力。振动子12通过振动控制装置17的介导由成形控制装置IO控制。作为聚乳酸树脂,可使用聚(L一乳酸)、聚(D—乳酸)及其混合物或共聚物。在不会使其生物降解性和透明性下降的前提下,可在聚乳酸树脂中添加常用于树脂的抗氧化剂、冲击性改良剂、抗静电剂、颜料等各种添加剂。聚乳酸树脂的透明性,以非晶态、厚度lmm下的雾度值在25n/。以下为佳,更佳的是在20%以下。雾度值是按JISK—7136进行测定的,数值越小透明性越好。雾度值如果超过25%,则无法识别容器内的物体,因而不佳。聚乳酸树脂的结晶化在其熔点和玻璃化温度之间的温度下进行,在将熔融的聚乳酸树脂冷却了的情况下,在55"C至作为聚乳酸树脂的熔点的168t:的温度下进行结晶化。此外,在10(TC14(TC之间结晶化速度会相对变得较快。添加滑石等晶核形成剂使结晶化速度加快的情况下,在10(TC140'C之间的结晶化速度会相对变得较快。聚乳酸树脂的结晶化是形成初晶核,然后通过该初晶核的成长来进行的。因此认为,如果能在55'C168"C的温度下诱导聚乳酸树脂的初晶核的生成,那么就能够加快结晶化速度,认真研究后发现,通过对聚乳酸树脂施加10kHz100kHz的振动,可使结晶化速度加快。通过对聚乳酸树脂施加10kHz100kHz的振动,使聚乳酸树脂中产生空穴,该空穴被压坏时即可诱导初晶核的生成,促进结晶化。然而,虽然通过施加振动能够诱导聚乳酸树脂初晶核的生成,但是此时也存在聚乳酸树脂中产生的空穴未被压坏而以气泡的形式残留下来的情况,使成形体的外观变得不佳。特别是在超过168。C的温度下施加振动的情况下,气泡的产生变得显著。因此,通过在聚乳酸树脂的玻璃化温度55'C以上168'C(聚乳酸树脂的熔点)以下的温度区间内施加振动,结束后再施加保压力的方法,能够使产生的气泡消除,减少外观不佳。图3表示通过成形控制装置10进行的成形工序。如果在工序Sl检测到经由温度传感器9检测的前述模腔5内填充的聚乳酸树脂的温度是在55'C168"C的范围内的指定温度TA,则在工序S2中向注射单元16发送注射开始信号,注射聚乳酸树脂。在工序S3中,使螺杆14停止于填充完毕位置结束填充。螺杆14直到振动施加完毕为止都维持在填充完毕位置。如果在工序S4检测到向模腔5内填充聚乳酸树脂,使模腔温度一时间上升之后,经由温度传感器9检测的聚乳酸树脂的温度在55'C168X:,且在高于TA的指定温度TB以下,则在接下来的工序S5中,向振动控制装置17发送振动施加开始信号。振动施加工序是设定振动施加计时器,在整个指定时间段内对聚乳酸树脂施加振动。这里的工序4和工序5的振动施加区间的聚乳酸树脂的温度在聚乳酸树脂填充完毕时的温度以下。如果在工序S5检测到振动施加计时器到达设定时间,则在工序6中向振动控制装置17发送振动施加完毕信号,结束振动施加。在工序S7的保压工序中,将保压切换信号发送至注射单元16,开始保压。此外,设定保压计时器,在指定时间段内对聚乳酸树脂成形体进行保压。保压力通过使螺杆14的位置向模具侧移动来控制。如果检测到保压计时器到达设定时间,则向注射单元16发送保压完毕信号,结束保压工序。在工序S8的冷却工序中,向加热冷却单元15发送加热冷却切换信号,将送往模具的加热冷却水通道的加热水替换为冷却水,开始冷却。如果在工序S9检测到模腔温度降低,通过温度传感器9检测的模腔温度达到聚乳酸树脂的玻璃化温度以下的指定温度TC以下,则在工序S10中向模具开关单元18发送信号,执行开启模具、取出成形体的动作。在取出成形体后,将送往模具的加热冷却水通道8的冷却水在工序Sl替换为加热水,开始加热,然后重复上述各工序。接着,对本发明的聚乳酸树脂的成形方法的更具体的实施例及与之进行对比的比较例进行说明。(实施例)图4表示实施例的各工序中的螺杆位置、注射压力、模腔温度的例子。用聚乳酸树脂制成了纵100mm,横60mm,深10mm,厚lmm的容器。使用聚(L一乳酸)作为聚乳酸树脂,熔点为168'C,玻璃化温度为55'C。向模具的加热冷却水通道8供给加热水,使模腔温度TA达到120°C,将在19(TC熔融的树脂填充至模腔5,将螺杆14维持在填充完毕位置。当模腔温度降至TB二140'C时,开始振动的施加。在将模腔温度保持在14(TC120'C的状态下,使振动子12以30kHz振动,在前述成形体20成形时的外壁20a的对应位置上施加3分钟的振动。停止振动子12的振动,切换至保压工序,对聚乳酸树脂施加保压力,停止对模具的加热冷却水通道8的加热水的供给,供给冷却水。在模腔温度到达40'C时,取出成形体20。进行了所得成形体20的耐热性实验。将成形体20在65°C的恒温槽中保持24小时后,测定其变形量。成形体20的纵、横、深方向的变形量不足5%,显现出良好的耐热性。此外,成形体20的透明性是,在底部20b的雾度值为14%,在外壁20a的雾度值为35%,说明底部20b的透明性良好。将为了与前述本发明的实施例进行对比而进行的实验的结果作为比较例表示。(比较例)该比较例中,用与实施例同样的聚乳酸树脂制成了纵100mm,横60mm,深10mm,厚lmm的容器。使用聚(L一乳酸)作为聚乳酸树脂。向模具的加热冷却水通道8供给冷却水,使模腔温度达到4(TC,将在190'C熔融的树脂填充至模腔5后,切换至保压工序,在模腔温度到达40'C时,取出成形体20。进行了所得成形体20的耐热性实验。将成形体20在65°C的恒温槽中保持24小时后,测定其形变量。成形体20的纵、横、深方向的变形量在5%以上,耐热性差。此外,成形体20的透明性是,在底部20b的雾度值为10%,在外壁20a的雾度值也为10%,说明底部20b、外壁20a的透明性均良好。另外,振动子12通过角柄11向聚乳酸树脂施加振动的位置在外壁20a,但是成为成形体20时不要求透明性的位置,S卩,促进模腔内填充的聚乳酸树脂的结晶化的位置并不限定于外壁20a。(实施方式2)图6是用于实施本发明的实施方式2的聚乳酸树脂的成形方法的成形装置的简单截面图。该成形装置具有固定模具2和可动模具4、喷嘴6、模腔5、振动子12。振动子12能够赋予可动模具4以10Hz60KHz的振动。固定模具2的喷嘴6上连接着向模腔5内注射成形用树脂用的注射装置(无图示)。在固定模具2和可动模具4可以设置温度调节装置(无图示),该温度调节装置可将向模腔5内注射的树脂的温度保持在结晶化温度,并为了将树脂从固定模具2、可动模具4取出而进行冷却。作为温度调节装置,可以在固定模具2和可动模具4设置加热用加热器或冷媒流动用的流路等。接着,使用图6所示的成形装置,参照图7、图8对的本发明的实施方式2的聚乳酸树脂的成形方法进行说明。本发明的实施方式2中的聚乳酸树脂是植物来源的树脂,该植物来源的树脂被认为是有利于环境的结晶性树脂之一。在成形体所用的聚乳酸树脂中可以添加晶核形成剂、无机填充剂、阻燃剂,此外也可添加常用于树脂的抗氧化剂、冲击性改良剂、抗静电剂、颜料等各种添加剂。滑石、高岭土、二氧化硅、氮化硼等无机化合物,硅酸盐粘土矿物之类的无机矿物,特定的酰胺化合物,山梨糖醇衍生物,磷酸酯金属盐,三聚氰胺化合物盐等均可用作晶核形成剂。图7为表示含晶核形成剂的涂料的涂布状态的图,用喷嘴22将含晶核形成剂的涂料21喷涂于固定模具2、可动模具4的与熔融结晶性树脂接触的表面。该涂料21至少含有晶核形成剂和粘接剂树脂以及溶剂。如前所述,滑石、高岭土、二氧化硅、氮化硼等无机化合物,硅酸盐粘土矿物之类的无机矿物,特定的酰胺化合物,山梨糖醇衍生物,磷酸酯金属盐,三聚氰胺化合物盐等均可用作晶核形成剂。前述聚乳酸树脂也可用作粘接剂树脂。该涂料21可通过将粘接剂树脂与晶核形成剂混合,然后溶解或分散在溶剂中使用。粘接剂树脂起着使晶核形成剂附着于固定模具2及可动模具4的与熔融聚乳酸树脂接触的各表面的作用。经喷嘴22喷涂的含晶核形成剂的涂料21的涂布厚度因晶核形成剂和粘接剂树脂以及溶剂的混合比例而异,例如以滑石10wtX、聚乳酸树脂10wt%、甲基乙基酮45wt^、甲苯35wt^混合时,该厚度理想的是0.015l.Omm。该涂布厚度在溶剂等的挥发成分蒸发了的状态下变为0.0050.2mm。薄于0.005mm的情况下,会产生晶核形成剂无法涂布的部分。此外,如果超过0.2mm,则涂膜的进一步的附着将变得困难,厚度变得不均一。接着,加热固定模具2、可动模具4,通过温度调节装置进行控制将温度保持于结晶化温度。结晶化温度可设定在聚乳酸树脂的熔点以下且在玻璃化温度以上的温度范围内。对于聚乳酸树脂,设定在6(TC至16(TC的范围内,为使保持时间较短,较好是设定在加快结晶化进行的SO。C至14(TC的范围内。接着,关闭固定模具2、可动模具4,向模腔5中注射熔融聚乳酸树脂。聚乳酸树脂可于17026(TC熔融并注射。向模腔5内填充的熔融聚乳酸树脂的温度降至结晶化温度。然后,在指定时间内使聚乳酸树脂的温度保持在结晶化温度。聚乳酸树脂通过与固定模具2、可动模具4上涂布的涂料21接触,表层部分23的结晶化进行得比中心部分24更快。此时,涂料21被成形体20的表层部分23吸收。图8是表示成形装置内的成形体20的简图。经由以上方法,聚乳酸树脂通过与高浓度的晶核形成剂接触,结晶化速度加快,能够在短时间内得到成形体。此外,在将聚乳酸树脂保持在结晶化温度的时候,可认为利用振动子12对可动模具4赋予10kHz60kHz的振动,该振动通过可动模具4传至聚乳酸树脂,因此产生大量的结晶,进一步促进结晶化。振动的赋予,以至少在将聚乳酸树脂保持于结晶化温度的过程中进行为佳,也可在向模腔5注射聚乳酸树脂的工序或于结晶化温度保持后的冷却工序中赋予振动。可认为通过对可动模具4赋予振动,该振动传至模腔5内的聚乳酸树脂,因此能够进一步促进结晶化,使结晶化速度加快,在短时间内得到成形体。然后,将固定模具2、可动模具4冷却至室温附近,取出成形体20。象这样取出的成形体20的表层部分23的结晶度较中心部分24的结晶度高,能够得到改善了强度、耐热性的聚乳酸树脂的成形体20。图9是用本发明的聚乳酸树脂的成形方法成形的聚乳酸树脂的成形体20的截面图。虽然对于成形体20,不同的制品有着各种不同的形状,但主要部分的厚度在15mm的范围内,图9表示作为其一个例子的板状成形体20。在图9中,23为表层部分,24为中心部分。表层部分23距成形体20的表面有0.3mm的深度,中心部分24是表层部分23的内侧部分。表层部分23的结晶度比中心部分24的结晶度相对高一些,结晶度可以从表层部分23到中心部分24以阶梯状或一定斜度地变化。对表层部分23和中心部分24的结晶度,可采集各自的试样,使用差热分析仪(DSC),将试样在氮气气氛下以10。C/分的升温条件从2(TC升温至20(TC,测定升温结晶热和结晶熔化热。结晶度可通过升温结晶热的绝对值A和结晶熔化热的绝对值B,以及聚乳酸树脂的理论结晶熔化热93.1J/g,以下式算出。结晶度(%)=(B-A)/93.1X100通过聚乳酸树脂的结晶化,在强度和耐热性提高的同时产生收縮。由于表层部分23的结晶度较中心部分24的结晶度高,因此表层部分23的收縮比中心部分24更大,由于压縮应力的作用,成形体20的强度、耐热性提高。表层部分23的结晶度以15%以上为佳,中心部分24的结晶度以比表层部分23低5%以上为佳。下面,对实施方式2的优选实施例进行说明。首先,将滑石10wt%、聚乳酸树脂10wt%,甲基乙基酮45wt^、甲苯35wt%充分混合,制成向固定模具2、可动模具4涂布的含作为晶核形成剂的滑石的涂料。在将含晶核形成剂的涂料从喷嘴22对固定模具2、可动模具4的构成模腔5的表面进行喷涂的同时,使喷嘴22以一定的速度移动,直至达到0.05mm0.15mm的厚度。此时,在非模腔5的部分配置作为遮蔽物的板,使含晶核形成剂的涂料不会附着在上面。将固定模具2、可动模具4加热至115。C,使作为涂布液的晶核形成剂中所含的甲基乙基酮和甲苯蒸发。另一方面,测定所涂布的膜厚度,厚度的分布为0.01mm0.03mm。关闭温度保持在115'C的固定模具2、可动模具4,使聚乳酸树脂中混合了2wty。作为晶核形成剂的滑石的树脂于200'C熔融,注射至模腔5中。温度保持于115'C30秒后,将固定模具2、可动模具4冷却至50°C,打开固定模具2、可动模具4,取出长80mm,宽10mm,厚4mm的形状的成形品。这里,将取出的成形品称为成形品A。成形品A的ASTM(美国材料试验协会;AmericanSocietyforTestingandMaterials)规定的弯曲强度为90Mpa。低负荷下(0.45MPa)的负荷挠曲变形温度为65'C。成形体20的表面起0.20.3mm深的表层部分的结晶度为43X,表面起12mm深的中心部分的结晶度为30%。接着,将滑石10wt%、聚乳酸树脂10wt%,甲基乙基酮45wt^、甲苯35wtQ/^充分混合,制成向固定模具2、可动模具4涂布的含作为晶核形成剂的滑石的涂料。在将含晶核形成剂的涂料从喷嘴22对固定模具2、可动模具4的构成模腔5的表面进行喷涂的同时,使喷嘴22以一定的速度移动,直至达到0.05mm0.15mm的厚度。此时,在非模腔5的部分配置作为遮蔽物的板,使含晶核形成剂的涂料不会附着在上面。将固定模具2、可动模具4加热至115°C,使含晶核形成剂的涂料中所含的甲基乙基酮和甲苯蒸发。另一方面,测定所涂布的膜厚度,厚度的分布为0.01mm0.03mm。关闭温度保持在115°C的固定模具2、可动模具4,使聚乳酸树脂中混合了2wtn/o的作为晶核形成剂的滑石的树脂于200'C熔融,注射至模腔5中。在利用振动子12对可动模具4赋予30kHz的振动的同时,将温度保持于115"C30秒,然后,将固定模具2、可动模具4冷却至50'C,打开固定模具2、可动模具4,取出长80mm,宽10mm,厚4mm的形状的成形品。这里,将取出的成形品称为成形品B。成形品B的ASTM规定的弯曲强度为95MPa。高负荷下(1.8MPa)的负荷挠曲变形温度为70°C。成形体20的表面起0.20.3mm深的表层部分的结晶度为51%,表面起12mm深的中心部分的结晶度为42X。接着,关闭温度保持在115'C的固定模具2、可动模具4,使聚乳酸树脂中混合了2wt。/。作为晶核形成剂的滑石的树脂于20(TC熔融,注射至模腔5中。温度保持于115'C30秒后,将固定模具2、可动模具4冷却至5(TC,打开固定模具2、可动模具4,取出长80mm,宽10mm,厚4mm的形状的成形品。这里,将取出的成形品称为成形品C。成形品C的ASTM规定的弯曲强度为75MPa。高负荷下(1.8MPa)的负荷挠曲变形温度为55°C。成形体20的表面起0.20.3mm深的表层部分23的结晶度为5%,表面起12mm深的中心部分的结晶度为5%。接着,关闭温度保持在115X:的固定模具2、可动模具4,使聚乳酸树脂中混合了2wt。/。作为晶核形成剂的滑石的树脂于20(TC熔融,注射至模腔5中。温度保持于115"C60秒后,将固定模具2、可动模具4冷却至50'C,打开固定模具2、可动模具4,取出长80mm,宽10mm,厚4mm的形状的成形品20。这里,将取出的成形品称为成形品D。成形品D的ASTM规定的弯曲强度为80MPa。高负荷下(1.8MPa)的负荷挠曲变形温度为60°C。成形体20的表面起0.20.3mm深的表层部分23的结晶度为30%,表面起12mm深的中心部分24的结晶度为30%。最后,关闭温度保持在115'C的固定模具2、可动模具4,使聚乳酸树脂中混合了2wtn/。作为晶核形成剂的滑石的树脂于200'C熔融,注射至模腔5中。在利用振动子12对可动模具4赋予30kHz的振动的同时将温度保持于115°C30秒,然后将固定模具2、可动模具4冷却至5(TC,打开固定模具2、可动模具4,取出长80mm,宽10mm,厚4mm的形状的成形品20。这里,将取出的成形品称为成形品E。成形品E的ASTM规定的弯曲强度为85MPa。高负荷下(1.8MPa)的负荷挠曲变形温度为63°C。成形体20的表面起0.20.3mm深的表层部分23的结晶度为41%,表面起12mm深的中心部分24的结晶度为41%。下述表1所示为成形品AE的成形条件和所得的成形体20的表层部分23以及中心部分24的结晶度。此外,为判定成形体20是否是强度和耐热性高的成形体,将成形品AE中的表层部分23和中心部分24的结晶度都在15%以上的成形品或者表层部分23的结晶度在15%以上、中心部分24的结晶度比表层部分23低5%以上的成形品判定为优选成形品。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>由表1可知,所得优选成形品是成形品A、成形品B、成形品D和成形品E。但是,由于成形品D的保持时间较其它的优选成形品长,因此成形品的生产性低下。此外,将成形品A与成形品B比较,所形成的成形体20的结晶度高的成形体B的成形条件中,在对模具赋予振动这一点是不同的,由此可知,对模具加以振动可进一步促进聚乳酸树脂的结晶化。根据以上结论可知,作为在短时间内得到优选成形品的成形方法,更好的是得到成形品A、成形品B和成形品E的成形方法。根据以上结论可知,通过采用本发明,能够在短时间内成形加工强度和耐热性高的聚乳酸树脂的成形体。产业上利用的可能性本发明能够使由聚乳酸树脂制成的各种成形体成形,有利于解决成为社会问题的废弃物问题、温室效应。权利要求1.聚乳酸树脂的成形方法,其特征在于,向由模具形成的模腔内填充熔融的聚乳酸树脂,当所述模腔内填充的聚乳酸树脂的温度达到所述聚乳酸树脂的玻璃化温度以上熔点以下的温度时,向所述模腔内填充的聚乳酸树脂施加振动,振动施加完毕后对所述模腔内的聚乳酸树脂进行保压。2.如权利要求l所述的聚乳酸树脂的成形方法,其特征在于,向所述模腔内填充的聚乳酸树脂施加振动时的温度在IO(TC以上,且在所述聚乳酸树脂的填充完毕时的温度以下。3.如权利要求l或2所述的聚乳酸树脂的成形方法,其特征在于,所施加的振动的频率在10kHz以上且在100kHz以下。4.如权利要求13中任一项所述的聚乳酸树脂的成形方法,其特征在于,施加振动的位置是促进模腔内填充的聚乳酸树脂的结晶化的位置。5.如权利要求4所述的聚乳酸树脂的成形方法,其特征在于,施加振动的位置是成为由模腔内填充的麥乳酸树脂成形而得的成形体的外壁的位置。6.如权利要求15中任一项所述的聚乳酸树脂的成形方法,其特征在于,在模具的形成模腔的表面形成了含晶核形成剂的涂料。7.如权利要求6所述的聚乳酸树脂的成形方法,其特征在于,所述晶核形成剂是滑石、高岭土、二氧化硅及氮化硼中的任一种。8.聚乳酸树脂的成形方法,其特征在于,由向用于成形成形体的、在模腔形成面形成了含晶核形成剂的涂料的模具中填充熔融的聚乳酸树脂的工序,以及利用所述模具来保持所填充的所述聚乳酸树脂的工序组成。9.如权利要求8所述的聚乳酸树脂的成形方法,其特征在于,利用所述模具来保持填充的所述聚乳酸树脂的工序是一边向所述模具施加振动一边保持的工序。10.如权利要求8或9所述的聚乳酸树脂的成形方法,其特征在于,所述晶核形成剂是滑石、高岭土、二氧化硅及氮化硼中的任一种。全文摘要本发明的目的是提供能制造耐热性良好、具有透明部分的容器或包装的聚乳酸树脂的成形方法,该方法是向模腔内填充聚乳酸树脂,将螺杆维持在填充完毕时的停止位置的同时向聚乳酸树脂施加振动,振动施加完毕后切换至保压工序。文档编号B29K67/00GK101360598SQ200780001608公开日2009年2月4日申请日期2007年6月20日优先权日2006年9月13日发明者中裕之,小岛环生,布濑博树,田端大助,矶见晃,西川和孝申请人:松下电器产业株式会社
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