形状记忆聚对苯二甲酸丁二醇酯层叠薄膜及其制造方法及用途以及聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的制造方法技术

本发明专利技术提供一种聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜，（１）将聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜和其他的薄膜或薄膜层叠体粘接，将所得的层叠薄膜保持为第一形状的同时，在所述聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的玻璃转化温度以下的温度Ｔ↓［１］下进行赋形处理，（２）将所得的赋形层叠薄膜在超过所述玻璃转化温度的温度Ｔ↓［２］下变形加工为第二形状，（３）然后通过冷却至所述玻璃转化温度以下的温度Ｔ↓［３］而获得，具有优良的形状记忆性和耐热尺寸稳定性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可用作包装材料的形状记忆聚对苯二甲酸丁二醇酯层叠薄膜及其制造方法和用途、膜厚均匀性及耐热收缩性优良的聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的制造方法以及易撕裂性或扭曲性优良的可以用作包装材料等的功能性聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜。
技术介绍
一直以来，作为对方便食品用容器的开口部进行密封的盖材，例如在方便面用容器中，已知有依次将易撕性密封薄膜、铝箔、纸层叠而成的材料。具有铝箔层的盖材对水蒸气等的屏蔽性、对热等的尺寸稳定性、填充机适应性(向容器中填充内容物并密封时盖材不卷边)、遮光性等优良。另外，具有铝箔层的盖材当从容器剥起至大致中心部时，具有可以被维持为掀起状态的性质(定态(dead hold)性)。利用定态性，例如在食用方便拉面等时，剥离后可以在保持半开的状态下容易地注入热水，然后在将盖体再次封闭，保持至方便面达到可以食用的状态，之后再开封食用。但是，具有铝箔的盖材在使用后的焚烧处理中，铝箔在焚烧炉中会作为块状聚集而损伤焚烧炉，由此就会带来降低焚烧效率的问题。所以，从环境保护的观点考虑，最好尽可能不使用具有铝箔的盖材。另外，在食用碗面之类的方便食品时，从食品安全性的观点考虑，需要检查容器内是否混有金属类异物，但是在将具有铝箔的盖体热密封后就不能进行利用金属探测器的检测，因此目前是在将盖体热密封之前进行检查。另外，在使用铝箔作为盖体的情况下，还有盖体变重的问题。作为不包含铝箔的盖材，已经提出了例如依次具有纸层/粘接树脂层/聚对苯二甲酸乙二醇酯层/易剥离树脂层的层叠薄膜。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜具有水蒸气的屏蔽性、对热的尺寸稳定性、填充机适应性(没有卷边)等特性。但是，由于PET薄膜的硬挺度较大，因此在将盖体维持在开封状态的性质(定态性)方面较差。由此，盖体在开封后就会轻易地关闭，从而存在难以注入热水的问题。对于构成方便面用容器等中所使用的盖材的层叠薄膜而言，要求其在对容器进行密封时不会卷边并且在从容器上剥离时可以维持卷边的状态(具有定态性)。通常盖材是被热密封在容器上，因此只要具有在热密封之前不卷边且能利用热密封时的热量而卷边的形状记忆性，就非常有用。但是由具有形状记忆性的层叠薄膜制成的包装材料迄今为止还未被人们所知。一般来说，具有形状记忆性的树脂在玻璃转化温度前后的弹性率变化较大。形状记忆机理例如为如下的情况(1)首先制成任意的形状M，在该形状M的状态下加热而结晶化(结晶部分的缠绕)或者利用分子间交联而产生固定点，使之记忆形状，(2)在玻璃转化温度以上且低于所述加热温度的温度下施加外力而变形为形状N，在该状态下使之达到低于玻璃转化温度的温度而固定为形状N，此时(3)通过加热至玻璃转化温度以上，能在不施加外力的条件下恢复到形状M。PET虽然是具有形状记忆性的材料，但是由于玻璃转化温度为大约70～80℃，因此形状恢复所需要的温度过高。聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)由于具有大约20～45℃的玻璃转化温度，因此如果可以作为包装材料使用，则可以利用在实用温度下的形状记忆性。例如特开平2-123129号中记载有由PBT和脂肪族聚内酯的嵌段共聚物制成的形状记忆性树脂。另外，特开平2-269735号中记载有由为了使结晶熔融熵达到3cal/g以下而共聚了第3成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的形状记忆性共聚聚酯成形体。另外，特开平2-240135号记载有由PBT和聚乙二醇的嵌段共聚物制成的形状记忆性树脂。但是，这些文献都未将PBT类形状记忆性树脂薄膜化。特公平7-33048号提出了对特性粘度在1.0以上的PBT树脂在树脂温度满足下式熔点(℃)＜挤出树脂温度(℃)＜熔点-26+53×特性粘度(℃)的条件下利用膨胀成形法进行薄膜化的方法。但是，该方法中，并未实现膨大(blow up)比、挤出树脂温度及挤出树脂压力的组合的最优化，所得的PBT薄膜具有比较大的热收缩率。对包装材料的功能而言，由于PBT薄膜在气体屏蔽性或保香性方面优良，因此只要可以赋予易撕裂性、扭曲性等功能就比较理想。作为易撕裂性聚酯薄膜，特开2002-80705号公布有由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)80～95质量％和改性PBT(改性PBT)20～5质量％构成的双轴延伸聚酯薄膜。但是该双轴延伸聚酯薄膜的易撕裂性不充分。特开平5-104618号作为具有良好的扭曲性的聚酯薄膜的制造方法，记载有在聚酯树脂层(A)的至少单面上层叠具有比(A)的熔点高10℃以上的熔点的树脂(B)，使得相对于薄膜全厚(B)达到5～60％的厚度，在单轴延伸后在低于比(A)的熔点低10℃以上的(B)的熔点的温度下进行热处理的方法。但是该具有扭曲性的聚酯薄膜的制造方法由于工序十分烦杂，因此成本很高。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供具有优良的形状记忆性和耐热尺寸稳定性的聚对苯二甲酸丁二醇酯层叠薄膜、其制造方法及其用途。本专利技术的另一个目的在于，提供制造虽然是薄膜但是膜厚的均匀性及耐热收缩性优良的聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的方法。本专利技术的又一个目的在于，提供易撕裂性优良的聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜。本专利技术的另一个目的在于，提供扭曲性优良并且可以以低成本制造的聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜。鉴于所述目的而深入研究的结果，本专利技术人发现了以下的事实。(A)(1)对将所述PBT薄膜和其他的薄膜或薄膜层叠体层叠而成的层叠薄膜，在保持第一形状的条件下，在PBT薄膜的玻璃转化温度Tg以下的温度T1下进行赋形处理，(2)将所得的赋形层叠体在超过Tg的温度T2下变形加工为第二形状，(3)通过冷却至Tg以下的温度T3，能获得具有优良的形状记忆性和耐热尺寸稳定性的PBT层叠薄膜。(B)(1)(i)预先制作所述PBT薄膜和其他的薄膜或薄膜层叠体的层叠薄膜，对其在保持第一形状的的条件下，在Tg以上(不含Tg)～熔点以下(不含熔点)的温度T4下进行赋形处理或(ii)对所述PBT薄膜在保持第一形状的条件下，在所述温度T4下进行赋形处理后通过与其他的薄膜或薄膜层叠体层叠，制作具有第一形状的层叠薄膜，(2)将所得的赋形层叠体冷却至Tg以下的温度T5而固定为第一形状，(3)然后在将所述赋形层叠体在所述Tg以上(不含Tg)～所述温度T4以下(不含T4)的温度T6下变形加工为第二形状后，(4)通过冷却至Tg以下的温度T7而固定为第二形状，能获得具有优良的形状记忆性和耐热尺寸稳定性的PBT层叠薄膜。(C)在对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂利用空冷(风冷)膨胀成形法进行薄膜化的PBT薄膜的制造方法中，从设于环状模附近的第一冷却环中喷出加湿空气，将泡(bubble)的颈部冷却，将吹胀比设为1.5～2.8，将挤出树脂温度设为210～250℃，将挤出树脂压力设为9.8～13.7MPa(100～140kgf/cm2)，就可以制造虽然是薄膜但是膜厚的均匀性及耐热收缩性优良的聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜。(D)通过在聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的至少一方的面上全面地形成多条实质上平行的线状痕，就可以赋予能够从任意的部位沿着所述线状痕实质上沿直线撕裂的直线易撕裂性。(E)通过在聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜上均匀地形成多个微细的贯穿孔及/或未贯穿孔，就可以赋予易撕裂性及扭曲性。本申请是基于这种专利技术而完成的。即，本专利技术的形状记忆聚对苯二甲酸丁二醇酯层叠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形状记忆聚对苯二甲酸丁二醇酯层叠薄膜，其特征是，具有聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜、由从纸薄片、其他的树脂薄膜及金属箔中选择的至少一种制成的其他的薄膜或薄膜层叠体，并在规定的温度区域中记忆了第一形状。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：加川清二，
申请(专利权)人：加川清二，
类型：发明
国别省市：JP[日本]