吹胀薄膜及其制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种在光学特性、撕裂强度和刚性方面都优异的吹胀薄膜，及其制造方法，而且本发明专利技术提供的吹胀薄膜的表面形态以球晶结构存在，其球晶的直径大约为３μｍ或更大，而且薄膜的表面平均粗糙度Ｒａ大约为３０ｎｍ或更小。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种很好地平衡光学特性、撕裂强度和刚性的吹胀薄膜。
技术介绍
自从可以使用简单的设备以高产率生产薄膜产品以来，吹胀薄膜被广泛应用于包装。这种吹胀薄膜应当具有下述特性，例如，光学特性(透明性或光泽性)、撕裂强度和刚性。为了适应对较薄薄膜需求的趋势，就需要薄膜具有优异的撕裂强度和刚性。 由高压自由基引发聚合反应生产的低密度聚乙烯(LDPE)吹胀薄膜，具有优异的光学特性，但是抗撕裂性差。另一方面，通过乙烯和α-烯烃共聚线性低密度聚乙烯(LLDPE)生产的吹胀薄膜，具有优异的撕裂强度，但是光学特性差。通常将10到30％的LDPE与LLDPE掺合，可以改进光学特性，但是通过这种方法得到的薄膜的撕裂强度恶化。 由LLDPE或LDPE生产的薄膜的刚性与密度有关，而通常是密度越高则刚性越大，但是同时光学特性恶化而且撕裂强度降低，因此，很难同时得到具有满意的刚性和满意的光学特性及撕裂强度的薄膜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在光学特性、撕裂强度和刚性方面都优异的吹胀薄膜，及其制造方法。 本专利技术的目的在于提供一种，这种薄膜的表面形态为球晶结构，存在直径大约为3μm或更大的球晶，而且薄膜的表面平均粗糙度Ra大约为30nm或更小。 下面将详细描述本专利技术。 具体实施方式 按照本专利技术的薄膜的表面形态是球晶结构。当薄膜的表面形态是取向结构，例如粗糙结构，在取向的方向上的撕裂强度降低。球晶结构表示在树脂结晶过程中，以结晶核为中心，按照球形对称增长的结晶结构(在结晶增长过程中，与邻近的球晶接触，将导致多面体形的最终的球晶结构)。因为当这种球晶结构位于薄膜表面时，就会形成圆形的突起(不平坦的表面)。因此，可以使用例如原子力显微镜来观察薄膜的表面形态，这样就能够证实薄膜的表面形态是球晶结构。 按照本专利技术的薄膜的表面形态，是存在直径大约为3μm或更大的球晶。 而术语“存在直径大约为3μm或更大的球晶”表示存在直径大约为3μm或更大的球晶状态，而在如下述的原子力显微镜下约100μm×约100μm的视野内，至少存在一个直径大约为3μm或更大的球晶，也是可以接受的，因为薄膜的表面通常都受到几乎均匀的冷却。这种球晶的数量优选大约100到大约1000，为了得到满意的撕裂强度，更优选大约300到大约1000。同时观察视野的数目可以是一个，通常优选多个观察视野。直径的上限没有特殊的限制，但一般约为10μm或更小。 当最终的球晶结构是如上所述的多面体时，将多面体中最长的直径定义为直径。 本专利技术的薄膜的表面平均粗糙度Ra约为30nm或更小。考虑到透明度，优选更小的平均粗糙度Ra，更优选Ra约为27nm或更小。 该薄膜的表面平均粗糙度Ra的值是使用原子力显微镜测定薄膜表面的不平坦度得到的。 满足如上所述条件的表面形态条件的吹胀薄膜，例如具有三层或更多层的多层膜的吹胀薄膜，且其两个表面层均由下述的树脂1制得，而它们的中间层的至少一层由下述树脂2制得。 (树脂1)通过使用单点催化剂的聚合制得的线性低密度聚乙烯。 (树脂2)结晶温度比上述的树脂1的结晶温度高大约2℃或更高的热塑性树脂。 树脂2优选线性热塑性树脂，考虑到光学特性、撕裂强度和刚性的平衡，更优选线性低密度聚乙烯。 单点催化剂是一种能够形成单一活性物质的催化剂，一般可以通过使基于金属茂的过渡金属化合物或基于非金属茂的过渡金属化合物与活化促进剂相接触来制备。 使用上述的单点催化剂，通过聚合反应得到线性低密度聚乙烯，使用这种线性低密度聚乙烯的本专利技术的薄膜，表现出优异的撕裂强度(尤其是在MD方向)。 单点催化剂可以是例如通过使基于金属茂的过渡金属化合物与活化促进剂相接触来制备，更优选由化学式MLaXn-a代表的基于金属茂的过渡金属化合物(其中M代表IUPAC周期表中第4族或镧系过渡金属原子，L代表含有环戊二烯型负离子主链的基团或含有杂原子的基团，而且至少一个是环戊二烯型负离子主链，几个L可以交联，X代表卤素原子、氢原子或含有1到20个碳原子的烃基，n代表过渡金属原子M的原子化合价，而a是满足0＜a≤n的整数)与活化促进剂相接触来制备的催化剂，而所述的过渡金属化合物可以单独使用或并用一种或多种这类金属化合物。活化促进剂的实例可以是，在与基于金属茂的过渡金属化合物或基于非金属茂的过渡金属化合物共同使用时，能给烯烃聚合活性的物质，例如含有铝氧烷化合物和/或硼化合物的有机铝化合物，其中硼化合物例如三苯基甲基四(五氟苯基)硼酸盐、N，N-二甲基苯铵四(五氟苯基)硼酸盐等等。作为单点催化剂的特殊载体的化合物包括无机载体和有机聚合物载体，其中无机载体例如SiO2和Al2O3，而有机聚合物载体例如乙烯和苯乙烯的聚合物。 线性低密度聚乙烯是指乙烯与含有3到12个碳原子的α-烯烃的共聚物，它具有聚乙烯结晶结构。含有3到12个碳原子的α-烯烃的实例可以是丙烯、1-丁烯、4-甲基1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等第。考虑到撕裂强度，特别优选4-甲基1-戊烯、1-己烯、2-辛烯、1-癸烯。 为了降低挤塑机负荷，上述树脂1的MFR值优选0.1g/10min(0.1克/10分钟)或更大，更优选0.5g/10min或更大。考虑到在挤出吹胀薄膜时膜泡的稳定性，和撕裂强度和得到薄膜的粘连，MFR值不大于50g/10min，特别地，更优选10g/10min。该MFR值是按照JIS-K7210规定的方法测定的。 考虑到在挤出吹胀薄膜时膜泡的稳定性，上述树脂1的密度优选至少为880kg/m3，更优选至少为900kg/m3。而且考虑到生成薄膜的光学特性和撕裂强度，该密度优选937kg/m3或更小，更优选925kg/m3或更小。该密度值是按照JIS-K6760-1981规定的方法测定的。 上述树脂2是一种热塑性树脂，它的结晶温度比上述的树脂1的高大约2℃或更大，考虑到生成薄膜的光学特性，更优选高大约4℃或更大。树脂2的结晶温度比树脂1的高，使薄膜表面的不均匀性变小，这会产生更令人满意的光学特性和刚性。尽管对上限没有特殊的限制，一般高大约20℃。在一侧上的树脂1可能与另一侧上的树脂1不同，若是这样的话，树脂2的结晶温度的标准是基于具有更高的结晶温度的树脂1。 上述树脂2的密度优选至少900kg/m3，考虑到在挤出吹胀薄膜时膜泡的稳定性，更优选至少920kg/m3。而且考虑到生成薄膜的光学特性和撕裂强度，该密度优选940kg/m3或更小，更优选935kg/m3或更小。 考虑到光学特性、撕裂强度和刚性的平衡，树脂2优选为线性热塑性树脂。线性树脂是一种没有任何长支链的树脂，更优选线性低密度聚乙烯。 尤其考虑到薄膜的撕裂强度，更优选使用上述的单点催化剂通过聚合反应制得的线性低密度聚乙烯。 考虑到生成薄膜的外观特性，关于树脂1和树脂2的MFR值的关系为，树脂2的MFR值与树脂1的相等或比之更小。当两个表面层中的一侧的MFR值与另一侧不同时，使用较低的MFR值作为基础。 尽管对于多层膜中层的比率没有特殊的限制，考虑到生产率和物理特性之间的平衡，表面层∶中间层优选为4∶1到1∶4。当使用两个或更多的中间层时，每个中间层可以在上述确定的范围之内。 根据本专利技术的吹胀薄膜可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜表面形态是球晶结构的吹胀薄膜，其中存在具有大约３μｍ或更大直径的球晶，而且表面平均粗糙度Ｒａ为大约３０ｎｍ或更小。

【技术特征摘要】
JP 2000-11-13 344978/001.一种吹胀薄膜，特征在于(1)其表面形态是球晶结构，其中存在具有大约3μm或更大直径的球晶，和(2)其表面平均粗糙度Ra为大约30nm或更小；其中，所述薄膜是具有三层或更多层的多层膜，其中两个表面层含有由使用单点催化剂的聚合反应制得的线性低密度聚乙烯，至少一个中间层含有结晶温度比所述线性低密度聚乙烯的结晶温度高大约2℃或更大的热塑性树脂。2.如权利要求1所述的吹胀薄膜，其中的热塑性树脂是线性树脂。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：深田雅宣，笠原达也，
申请(专利权)人：住友化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]