含有填料的塑料薄片的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種含有填料的塑料薄片的制造方法。
【背景技術】
[0002] 對于添加無機物質的塑料薄片，因原料無機物質容易得到，故近年提出要作為環 保性良好的合成紙(專利文獻1、2)的方案，并開始實用化。為了能使該塑料薄片廣泛地應用 于紙，而需要將其表觀比重調節在適當范圍，因此提出一種通過延伸添加無機物質的原料 塑料薄片來調節比重的制造方法。
[0003] 所述塑料薄片具有以下特征：由于使用熱塑性樹脂而可以再利用，并且通過提高 包含上述無機物質的填料的含有率而可以降低源自石油原料的材料的含有率，因此能降低 對環境的負荷。
[0004] 然而，存在以下的問題：當提高塑料薄片中填料的含有率時，對于通常的制造條 件，會使該薄片變得硬且脆，因此若在制造塑料薄片時施加拉伸應力，則導致塑料薄片立即 斷裂。因此，通常高配混填料的塑料薄片在延伸加工等的條件設定中寬容度小，加工困難， 并且也限定作為最終產品的可調節的表觀比重、白度、不透明度等物性的范圍。
[0005] 現有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1:日本特開平11-277623號公報 [0008] 專利文獻2:日本特開2013-10931號公報
【發明內容】
[0009]本發明要解決的問題
[0010] 本發明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于，提供一種可以提高高配混填料的 原料塑料薄片的強度和斷裂伸長率(伸展率），且提高加工條件的寬容度的塑料薄片的制造 方法。
[0011] 用于解決課題的手段
[0012] 本發明人發現，通過對高配混填料的原料塑料薄片沿流動方向延伸且局部施加垂 直力而使內部結構發生改變，能提高原料塑料薄片的強度和斷裂伸長率(伸展率），從而完 成本發明。
[0013] 本發明的塑料薄片的制造方法包括彎曲處理工序，其中，使含有50質量％以上且 85質量％以下填料的原料塑料薄片，在沿流動方向移動的途中，與固形物體表面接觸且壓 緊，并在其抵接部分處形成使薄片彎曲的狀態，產生作用于薄片內部的應力，對原料塑料薄 片進行處理。
[0014] 發明效果
[0015] 根據本發明，可以提供一種提高高配混填料的塑料薄片的強度和斷裂伸長率(伸 展率），且提高加工條件的寬容度的塑料薄片的制造方法。
【附圖說明】
[0016]圖1是示意地表示本發明的固形物體剖面的一個方式的圖。
[0017] 圖2是示意地表示本發明的固形物體剖面的另一個方式的圖。
[0018] 圖3是示意地表示本發明的塑料的制造方法的一個方式的圖。
【具體實施方式】
[0019] 以下，對本發明的實施方式詳細地進行說明，但本發明不限于以下的實施方式，在 本發明目的的范圍內，可以適當地加以改變來實施。
[0020] 本發明的塑料薄片的制造方法的特征在于包括彎曲處理工序，其中：使含有50質 量％以上且85質量％以下填料的原料塑料薄片在沿流動方向移動的途中，與固形物體表面 接觸且壓緊，在其抵接部分處薄片呈被彎曲的狀態，產生作用于薄片內部的應力，對原料塑 料薄片進行處理。
[0021 ]以下，對本發明的塑料薄片的制造方法詳細地進行說明。
[0022]在本發明的原料塑料薄片和利用本發明的制造方法制造的塑料薄片中至少含有 熱塑性樹脂和填料。另外，本發明中原料塑料薄片是指經過本發明所特定的工序之前的塑 料薄片。
[0023]作為本發明中使用的熱塑性樹脂，可以使用例如選自由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯 和聚對苯二甲酸乙二酯組成的組中的一種以上的樹脂。作為熱塑性樹脂，尤其優選結晶熱 塑性樹脂，其中，優選烯烴樹脂。
[0024]進一步地，從制造難易度的觀點出發，優選在總熱塑性樹脂的50重量％以上且100 重量％以下的范圍內，使用熔體質量流動速率為〇. 02g/10分鐘以上且0.5g/10分鐘以下的 熱塑性樹脂，剩余部分使用具有0.5g/10分鐘以上且1.2g/10分鐘以下的熔體質量流動速率 的熱塑性樹脂。從得到的塑料薄片的強度的觀點出發，優選使用聚乙烯樹脂，尤其更優選使 用高密度聚乙烯樹脂。另外，為了提高塑料薄片的剛度，優選在上述聚乙烯樹脂中組合使用 聚苯乙烯等硬質樹脂。
[0025]需要說明的是，在本說明書中，熔體質量流動速率的值是指依照JIS K 7210:1999 "塑料-熱塑性塑料的熔體質量流動速率(MFR)"（但是，試驗溫度190 °C)測定的值。
[0026] 作為本發明中使用的填料，并未特別限定而可以使用碳酸鈣、二氧化鈦、二氧化 硅、粘土、滑石、高嶺土、氫氧化鋁等，以往塑料產品中作為填充材料添加的無機物質粉末。 也可以使用與熱塑性樹脂不相溶的樹脂顆粒粉末作為填料，但此時為了提高在塑料薄片中 的分散性，優選預先按照通常方法對該填料的表面進行改性。
[0027] 將塑料薄片的表面粗糙度調節至適當范圍，并且為了防止大顆粒的填料從塑料薄 片表面脫離，優選在其粒徑分布范圍內不含有粒徑50μπι以上的粗大顆粒。另一方面，若填料 的顆粒變得過細，則與熱塑性樹脂混煉時粘度會顯著上升，使原料塑料薄片的制造變得困 難，因此優選所述填料的平均粒徑為〇. 5μπι以上。
[0028]需要說明的是，本發明的填料粒徑是利用激光衍射型粒度分布測定裝置測定的， 由積分％的分布曲線得到的50 %粒徑(d50)。
[0029] 本發明的原料塑料薄片可以以重量比50: 50~15:85的范圍混合上述熱塑性樹脂 和填料，利用自以往通用的壓延法、擠出法，吹脹法等公知手段進行制造。例如，也可以將熱 塑性樹脂和填料直接投入裝備有雙軸的擠出成形機進行混煉并成形為薄片狀進行制造，也 可以將兩者投入裝備有雙軸的擠出成形機進行混煉，制成粒料等中間體之后，將該中間體 投入成形機等中成形為薄片狀進行制造。
[0030] 通過按上述重量比混合各材料，可以提高擠出成形后薄片的白度和不透明度，不 僅能用于紙的領域，利用其特殊的性質能加工成新材料。另外，若對該塑料薄片賦予延伸性 進行延伸時，由于能較容易地將填料周圍產生的空隙量設定在適當范圍，因此可以將最終 塑料薄片的表觀比重、白度、不透明度等調整至所需的范圍。
[0031] 后述本發明的彎曲處理對于含有50質量％以上填料的薄片發揮顯著的效果。當填 充填料時，隨著填充量的增加而使成形的片的強度下降，以延伸強度和伸長率等數值來代 表這一傾向，但依據發明人的實驗結果，則明確得出以下結果。
[0032]在對填充50質量％填料的薄片進行彎曲處理時，薄片的TD方向（與擠出成形時的 流動方向垂直方向）的延伸強度和伸長率上升，當填充60質量％填料時，不僅薄片的TD方 向，而且MD方向（擠出成形時的流動方向）的延伸強度和伸長率也顯著地上升。當填料的填 充率達到70質量％時，彎曲處理的效果變得更顯著。
[0033] 在上述方法中，若考慮生產率、所得原料塑料薄片的機械特性、控制膜厚度的難易 性、對各種樹脂的適用性、對環境的負荷等，優選利用熔融擠出成形進行制造的方法。其中， 對于改變薄片結構來任意調節表觀比重等而言，優選首先利用T模方式的擠出成形來制作 原料塑料薄片。
[0034] 所述原料塑料薄片的制作可以應用以下方法:將上述構成材料按規定的配比，投 入安裝有T模的混煉擠出成形機中，對所述構成材料進行熔融混煉之后，在同一設備內直接 進行成膜。另外，也可以先將構成材料按規定配比投入混煉擠出機中，進行熔融混煉制成粒 料之后，將得到的粒料(高分子化合物)再投入安裝有T模的另一個擠出成形機中成膜。如果 所使用的擠出機為雙軸擠出機，則其強剪切力作用下使這些成分均勻地熔融、分散，能夠容 易地得到填料高填充薄片，因此尤其優選。當組合的成分的分散性沒有問題的情況下，也可 以利用單軸擠出機制成薄片。
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