聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的制造方法及制造装置、以及形状记忆聚对苯二甲酸丁二醇酯层叠薄膜制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种聚对苯二甲酸丁二醇薄膜的制造方法，在利用使从环状模中挤出的熔融聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的管因空气的注入而膨胀的空冷膨胀法制造聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜时，将挤出树脂压力设为８．３～１３．７ＭＰａ，将挤出树脂温度设为所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的熔点－１５℃～所述熔点－５℃。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造虽为薄膜但是膜厚的均匀性、耐热收缩性及机械强度优良的聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的方法及装置以及具有该聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的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。
技术介绍
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂由于机械强度、耐热性、耐药品性、耐冲击性、电性质等方面优良，因此一直以来作为工程用塑料受到了关注，可以用作汽车部件、电气·电子部件等的注射成型品。PBT由于在气体屏蔽性或保香性方面也优良，因此如果可以制成膜厚的均匀性或耐热收缩性优良的较薄的PBT薄膜或包括它的层叠薄膜，则作为包装材料十分有用。但是在PBT中，存在如下的问题，即，(a)在结晶化后沿长度方向延伸之后，无法进行向横向的延伸，(b)由于熔融张力较低，因此无法进行急速的延伸，(c)由于玻璃转化温度接近常温，因此容易发生薄膜褶皱。由此，将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂制成10～30μm左右具有均匀的厚度的漂亮的包装用薄膜是极为困难的。作为对利用T模法制作的未延伸薄膜实施双轴延伸而制造PBT薄膜的方法，特开昭49-80178号提出了在规定的温度下对未延伸薄膜同时进行双轴延伸的方法，特公昭51-40904号及特开昭51-146572号提出了在规定的温度和速度下对未延伸薄膜依次进行双轴延伸的方法。但是这些方法中，是对通过将熔融聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂急冷而制作的未延伸薄膜进行双轴延伸的，因此加工工序复杂，所得的薄膜的热收缩率也很大。为了使聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的双轴延伸更加容易，提出了与其他的树脂薄膜层叠的方法、将聚乙烯、聚丙烯等相溶性良好的树脂混合的方法等，但是在所有方法中，都难以薄膜化至作为包装薄膜最佳的10～30μm左右的膜厚。一般来说，与T模法相比，膨胀成形法的生产率更高，适于较薄的薄膜的制造。但是在用膨胀(inflation)成形法制造的聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜中，存在膜厚不均较多、热收缩率较大的问题。例如，特公平7-33048号提出利用膨胀成形法对特性粘度在1.0以上的PBT树脂进行薄膜化的方法。其中挤出树脂温度满足下式熔点(℃)＜挤出树脂温度(℃)＜熔点-26+53×特性粘度(℃)但是，该方法中，并未实现挤出树脂温度及挤出树脂压力的组合的最佳化，所得的PBT薄膜具有比较大的热收缩率。虽然PBT为聚酯的一种，但是作为另一种具代表性的聚酯还有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET薄膜具有优良的气体屏蔽性、对热的尺寸稳定性、填充机适应性(没有卷边)等特性，因此含有PET薄膜的层叠薄膜例如被作为方便食品用容器的盖材使用。但是，由于PET薄膜硬挺度较大，因此在将盖体维持在开封的状态的性质(定态(dead hold)性)方面较差。由此，盖体在开封后就会轻易地关闭，从而难以注入热水。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)。通常盖材被热密封在容器上，因此只要具有在热密封前不卷边，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发现。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很大。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)然后在玻璃转化温度以上且在低于所述加热温度的温度下施加外力而变形为形状N，在该状态下通过设为低于玻璃转化温度的温度而固定为形状N，(3)通过加热至玻璃转化温度以上，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大约为70～80℃，因此在形状恢复中所需要的温度过高。与其相反，PBT具有大约20～45℃的玻璃转化温度，因此就可以制成能够利用在实用温度下的形状记忆性的包装材料。例如特开平2-123129号记载有由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系形状记忆性树脂薄膜化。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供制造虽然是薄膜但是膜厚的均匀性、耐热收缩性及机械强度优良的聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的方法及装置。本专利技术的另一个目的在于，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。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)在将聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂利用空冷(风冷)膨胀成形法薄膜化的PBT薄膜的制造方法中，通过将挤出树脂温度设为PBT树脂的熔点-15℃～所述熔点-5℃，并且将挤出树脂压力设为8.3～13.7MPa，就可以制造虽然是薄膜但是膜厚的均匀性、耐热收缩性及机械强度优良的PBT薄膜。(b)(1)对于将所述PBT薄膜和其他的薄膜或薄膜层叠体层叠而成的层叠薄膜，在保持第一形状的同时，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，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)(1)通过(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，在保持第一形状的同时，在Tg以上(不含Tg)～熔点以下(不含熔点)的温度T4下对其进行赋形处理或(ii)在保持第一形状的同时在所述温度T4下对所述PBT薄膜进行赋形处理后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，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。本专利技术是基于此种专利技术而完成的。即，本专利技术的聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的制造方法的特征是，利用空冷膨胀法使从环状模中挤出的熔融聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的管因空气的注入而膨胀，将挤出树脂温度设为所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的熔点-15℃～所述熔点-5℃，并且将挤出树脂压力设为8.3～13.7MPa。所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度优选0.8～1.5。模边缘(lip)的间隙优选0.8～1.2mm，模直径优选120～250mm。吹胀比优选2.0～4.0。通过将吹胀比设为2.0～4.0，就可以使泡(bubble)向长度方向及横向同时平衡良好地延伸。在本专利技术的聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的制造方法中，优选(1)通过从设于所述环状模附近的第一热风吹出装置喷出热风，将所述泡的颈部缓慢冷却至所述熔点-40℃～所述熔点-25℃，(2)通过从设于所述第一热风吹出装置的上方的第二热风吹出装置喷出热风，将所述泡的膨胀部缓慢冷却至所述熔点-70℃～所述熔点-40℃，(3)通过从设于所述第二热风本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的制造方法，利用使从环状模挤出的熔融聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的管因空气的注入而膨胀的空冷膨胀法制造聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜的方法，其特征是，将挤出树脂温度设为所述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的熔点－１５℃～所述熔点－５℃，并且将挤出树脂压力设为８．３～１３．７ＭＰａ。

【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]