成型加工用双向拉伸聚酯薄膜制造技术

一种成型加工用双向拉伸聚酯薄膜，其特征是以对苯二甲酸乙二醇酯单元和／或萘二甲酸乙二醇单元为主组成成分聚酯构成的薄膜，该薄膜的熔点为１８０～２７０℃，与水的接触角为７０°～１２０°，表面取向系数为０．０８～０．１５。这种薄膜反复使用或成型加工后使用，甚至在水环境中使用后，也呈现优良的脱模性，而且公差小、稳定性好，尤其是与钢板和铝等金属板层合后，用作成型加工的金属罐的内壁用时，内容物非粘附性好，兼具耐热性和加工性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关成型加工用双向拉伸聚酯薄膜，在反复使用或成型加工后使用，甚至在水环境中使用后都呈现很好的脱模性，而且涉及公差小、发挥稳定性能的薄膜，尤其是与钢或铝等金属板层合后，作为被成型加工的金属罐内壁使用时，内容物的非粘附性好、兼具耐热性、加工性的成型加工用双向拉伸聚酯薄膜。作为解决这些问题的方法，有在金属罐的材料、即钢板、铝板或对该金属板进行蒸镀等各种表面处理的金属板上层合薄膜的方法。因此，将薄膜的层合金属板进行深拉成型或挤压成型加工制造金属罐时，要求薄膜有如下的特性。(1)与金属板的层合性好。(2)与金属板的贴合性好。(3)成型性好，成型后不产生气孔等缺陷。(4)对金属罐冲击后，聚酯薄膜不产生剥离、龟裂、瑕疵。(5)罐内容物的香味成分不吸附在薄膜上，薄膜中的溶出物无损内容物的风味(以下称为味特性)。(6)内容物不牢固粘附在罐壁和罐底，可以顺利地取出(以下称为非粘附性)。为了满足这些要求，以前提出过很多方案，例如美国专利USP5240779，USP5384354提出具有特定密度和表面取向系数的共聚聚酯薄膜，或特定聚酯成分组合的聚酯薄膜。然而这些提案不一定能从总体上满足上述多种要求的特性。尤其是显示出优异的层合性、耐冲击性、耐热性，又在要求非粘附性的用途方面同时有效产生这些特性则很难。专利技术的目的本专利技术目的在于解决上述过去存在的技术问题，提供一种反复使用或成型加工后的使用，甚至在水的环境中使用后都呈现优异的脱模性，而且公差小、发挥稳定性能，尤其是层合性、成型加工性、耐冲击性和非吸附性好的成型加工用双向拉伸聚酯薄膜。特别是，着眼于反复使用后、或成型加工后使用，甚至在水环境中使用后仍呈现优异脱模性、非吸附性，提高包装食品用途等应用中的卫生性，最好是添加巴西棕榈蜡，其中理想的是使用精制巴西棕榈蜡。薄膜中巴西棕榈蜡化合物等的添加量较好是0.1～2重量％，更好是0.2～0.9重量％，最好是0.3～0.8重量％。本专利技术人精心研究聚酯中添加有巴西棕榈蜡方法的结果，从提高巴西棕榈蜡的分散性赋予稳定性能、和抑制薄膜生产过程中的污染观点考虑，最好是在下述这样的聚合过程中添加的方法。(1)在聚酯聚合时添加巴西棕榈蜡的方法。(2)通过聚合生产添加了大量巴西棕榈蜡的母料聚合物(巴西棕榈蜡母料聚酯)，与不含巴西棕榈蜡或少量含有巴西棕榈蜡的聚酯(稀释聚酯)给定量混合、混炼的方法。而，本专利技术在使聚酯添加有巴西棕榈蜡时，尤其是使用锗催化剂聚合时，从提高分散性的观点考虑，所含的锗元素较好为1～200ppm，更好是10～100ppm，最好是20～80ppm。用(2)的方法生产薄膜时，虽然巴西棕榈蜡母料聚合物最好使用如上述的锗催化剂，但稀释聚酯不限定于锗催化剂。因此依赖于调整聚合物添加蜡的方法，使用母料聚合物的方法和复合等薄膜的构成，锗元素在薄膜中的含量较好是0.1～200ppm、更好是1～200ppm，再好是10～100ppm，最好是20～80ppm。本专利技术按照该目的的成型加工用双向拉伸聚酯薄膜是以对苯二甲酸乙二醇酯单元和/或萘二甲酸乙二醇酯单元为主组成成分的聚酯组成的薄膜。其特征是薄膜的熔点为180～270℃、与水的接触角为70°～120°，表面取向系数为0.08～0.15。作为本专利技术成型加工用双向拉伸聚酯薄膜优选的方案可列举出表面自由能为20～40mN/m、蜡化合物和/或硅氧烷化合物的含量为0.1～2重量％、薄膜中含有的无机粒子和/或有机粒子为0.2～5重量％、巴西棕榈蜡含量为0.1～2重量％、锗元素含量为1～200ppm、由含巴西棕榈蜡1～10重量％的母料原料稀释生产的、至少有一面是由上述聚酯薄膜所组成的两层以上结构构成的层压薄膜。这种成型加工用双向拉伸聚酯薄膜适合用于包装用途或贴在金属板上使用。本专利技术中所谓以对苯二甲酸乙二醇酯单元和/或萘二甲酸乙二醇酯单元为主组成成分的聚酯，是70mol％以上的对苯二甲酸乙二醇酯单元和/或萘二甲酸乙二醇酯单元的聚酯。着眼于提高耐热性、耐冲击性，较好是在85mol％以上，最好是在95mol％以上。此外，也可以将其他的二羧酸成分和/或二醇成分共聚。作为二羧酸成分可以用，例如，间苯二甲酸、萘二羧酸、二苯基二羧酸、二苯砜二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸、5-间苯二甲酸磺酸钠、苯二酸等的芳香族二羧酸；草酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、二聚酸、马来酸、富马酸等的脂肪族二羧酸；环己炔二羧酸等脂环族二羧酸、对羟基苯甲酸等的羟基羧酸等。而作为二醇成分可以用，例如，丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、新戊二醇等的脂肪族二醇，环己烷二甲醇等的脂环族二醇、双酚A、双酚S等的芳香族二醇、二甘醇等。还可以并用两种以上这些二羧酸成分、二醇成分。另外，只要不影响本专利技术的效果，本专利技术用的聚酯或共聚聚酯中可以将偏苯三酸、均苯三酸、三羟甲基丙烷等多官能化合物共聚。本专利技术共聚的成分较好的是丁二醇、二甘醇、聚乙二醇、环己烷二甲醇、癸二酸、己二酸、二聚酸、间苯二酸、萘二羧酸等的成分。本专利技术着眼于耐热性和成型性，薄膜的熔点为180～270℃是必要的。从抑制成型加工后的经时变化观点来看，薄膜的熔点较好是246～265℃，更好是250～260℃。本专利技术从层合性、成型性和耐冲击性的观点考虑，双向拉伸薄膜的表面取向系数(fn)在0.08～0.15的范围内是必要的。如果表面取向系数小于这样的范围，则耐冲击性下降。大于这样的范围，则层合性差，且成型加工性下降。从耐冲击性和成型加工性的观点考虑，表面取向系数最好在0.120～0.145的范围内。本专利技术的成型加工用双向拉伸聚酯薄膜，从层合性和成型性的观点考虑，薄膜的纵向折射率(nX)和横向折射率(nY)之差(双折射Δn＝nX－nY)较好是在-0.001～-0.050的范围内，更好是Δn在-0.005～-0.02的范围内。此外，从脱模性、非粘附性的观点考虑，本专利技术中与水的接触角为70°～120°是必要的，更好是75°～110°，再好是80°～100°，最好是85°～100°。与水的接触角超过120°时，因为太滑，薄膜卷绕性、加工性变差，有时层合的咬合和成型加工中的支点不稳定。又，本专利技术中表面自由能为20～40mN/m，从进一步提高脱模性、非粘附性考虑，较好是22～38mN/m，更好是25～35mN/m。作为本专利技术的成型加工用双向拉伸聚酯薄膜的薄膜构成，当然可以是单层，还可以是A/B的两层，A/B/A或A/B/C的三层，甚至三层以上的多层层合结构。层合厚度比也可以任意设定，最好是A/B的两层。这里，作为非钢板面的A层是呈现非粘附性的层。在通过层合呈现非粘附性的A层上，从抑制对非粘附面的传印或提高加工性、产率的观点来看，理想的是添加上述蜡化合物或硅氧烷化合物，或只在A层上涂布。本专利技术从耐热性和加工后的耐冲击性的观点来看，必须将以对苯二甲酸乙二醇酯单元和/或萘二甲酸乙二醇酯单元为主组成成分的聚酯进行双向拉伸。作为双向拉伸的方法，可以是吹胀拉伸、同时双向拉伸、或逐步双向拉伸的任一种方法。但最好是同时双向拉伸或逐步双向拉伸。又，本专利技术从加工性的观点来看，在100℃纵向和横向的平均断裂伸长率较好是200～500％，更好是250～450％。为了使耐冲击性和加工性各向均匀，在100℃纵向的断裂伸长率和横向断裂伸长率之差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成型加工用双向拉伸聚酯薄膜，其特征在于，该薄膜是以对苯二甲酸乙二醇酯单元和／或萘二甲酸乙二醇酯单元为主组成成分的聚酯构成的薄膜，该薄膜的熔点为１８０～２７０℃，与水的接触角为７０°～１２０°，表面取向系数为０．０８～０．１５。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥弘造，松井良辅，木村将弘，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]