[發(fā)明專利]生產(chǎn)吹脹薄膜的方法和用于生產(chǎn)它的設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 96121989.0
• 申請日: 1996-11-01
• 公開（公告）號: CN1092562C
• 公開（公告）日: 2002-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白木武;鈴木巖俊
• 申請（專利權(quán)）人: 三井化學(xué)株式會社
• 主分類號: B29C55/28
• 分類號: B29C55/28;B29C47/20;B29C47/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 羅才希

本發(fā)明涉及生產(chǎn)吹脹薄膜的方法、所用的設(shè)備、以及由此得到的吹脹薄膜。更具體地說，本發(fā)明涉及生產(chǎn)其機(jī)械性能例如拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等等，以及厚度能在廣范圍內(nèi)調(diào)整的吹脹薄膜的方法，涉及所用的設(shè)備，并涉及由此得到的具有卓越性能的吹脹薄膜。

超高分子量聚烯烴的特征在于具有比通用聚烯烴好的沖擊強(qiáng)度、耐磨性、耐化學(xué)劑性和拉伸強(qiáng)度，并且發(fā)現(xiàn)作為工程樹脂具有擴(kuò)大的應(yīng)用范圍。然而，超高分子量聚烯烴與通用聚烯烴相比顯示出非常高的熔體粘度和差的流動性。因此，超高分子量聚烯烴本身是不能通過使用供通用聚烯烴用的模塑機(jī)進(jìn)行模塑的。

因此，本申請人先前已建議一種通過擠塑混合有大量增塑劑的超高分子量聚烯烴生產(chǎn)雙軸向拉伸薄膜的方法(日本專利公告No.16330/1992)。然而，當(dāng)使用該方法時，視應(yīng)用場合情況不同，增塑劑必定會從所制得的聚烯烴薄膜中分離出來。

本發(fā)明人現(xiàn)已另外提出一種通過使用具有伴同擠出機(jī)螺桿旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的模芯的軟管模頭而不使用增塑劑的生產(chǎn)吹脹薄膜的方法(日本專利公告No.55433/1994)。

然而，根據(jù)該方法被擠出的管狀薄膜沿邊被翻轉(zhuǎn)，從而使上部分變薄和使下部分變厚，引起上部和下部之間的厚度差別。另外，為了提高生產(chǎn)率，在增加螺桿轉(zhuǎn)速的同時必須增加模芯的轉(zhuǎn)速，這導(dǎo)致樹脂由于摩擦引起的變質(zhì)。此外，為了抹掉樹脂的螺紋痕跡要求使用增加長度的模芯。這還會引起設(shè)備成為大型化和其安裝空間變大的問題。

此外，為了根據(jù)應(yīng)用情況提供最佳的吹脹薄膜，必須在大范圍內(nèi)能調(diào)整所制得的薄膜的機(jī)械性能例如拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度以及厚度。

鑒于上述的技術(shù)任務(wù)，本發(fā)明人等已對解決這些問題進(jìn)行了研究，并且發(fā)現(xiàn)通過在擠塑機(jī)內(nèi)熔融熱塑性樹脂，通過使用具有L/D至少為5和具有與擠塑機(jī)的螺桿旋轉(zhuǎn)無關(guān)而以盡可能低的速度獨立地旋轉(zhuǎn)的模芯的螺桿式模頭能在廣范圍內(nèi)調(diào)整吹脹薄膜的機(jī)械性能例如拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度、縱向的牽引比和厚度，并且能在允許分子量下降到低于慣用的生產(chǎn)薄膜方法的分子量的條件下成型吹脹薄膜，現(xiàn)已證實該吹脹薄膜顯示超高分子量聚烯烴的性能，并由此實現(xiàn)本發(fā)明。

因此本發(fā)明的目的在于提供一種能在廣范圍內(nèi)調(diào)整吹脹薄膜的機(jī)械性能例如拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度以及厚度的生產(chǎn)吹脹薄膜的方法，所用的設(shè)備，以及在模塑時抑制分子量降低而顯示出超高分子量聚烯烴性能和特征為具有均勻厚度的吹脹薄膜。

本發(fā)明是為了實現(xiàn)上述的目的而提出的，并且其特征在于通過特定方法使用具有L/D至少為5和具有與擠塑機(jī)的螺桿旋轉(zhuǎn)無關(guān)而以盡可能低的速度獨立地旋轉(zhuǎn)的模芯的螺桿式模頭成型吹脹薄膜，所制得的吹脹薄膜之特征在于具有卓越的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，因為在模塑期間分子量降低被抑制和沒有厚度不均勻性出現(xiàn)。

也就是說，根據(jù)本發(fā)明，提供一種包括以下步驟的生產(chǎn)吹脹薄膜的方法：在裝備有第一螺桿的擠塑機(jī)中熔融超高分子量聚烯烴，將熔融狀態(tài)的超高分子量聚烯烴從具有L/D至少為5和具有第二螺桿和與第二螺桿相連的、與擠塑機(jī)的第一螺桿旋轉(zhuǎn)無關(guān)而以盡可能低的速度獨立地旋轉(zhuǎn)的模芯的螺桿式模頭中擠出，以及將氣體吹入到通過擠塑成型的熔融狀態(tài)的管狀薄膜中。

此外，根據(jù)本發(fā)明提供的生產(chǎn)吹脹薄膜的方法，其中第一螺桿和第二螺桿的旋轉(zhuǎn)速度是彼此可獨立地變化的，并且第二螺桿的旋轉(zhuǎn)速度被設(shè)定為低于第一螺桿的旋轉(zhuǎn)速度。

此外，根據(jù)本發(fā)明提供的生產(chǎn)吹脹薄膜的方法，其中超高分子量聚烯烴具有不小于5dl/g的特性粘度[η]。

此外，根據(jù)本發(fā)明提供的生產(chǎn)吹脹薄膜的方法，其中超高分子量聚烯烴為超高分子量聚乙烯。

根據(jù)本發(fā)明提供一種生產(chǎn)吹脹薄膜用的設(shè)備，它包括：裝備有第一螺桿的擠塑機(jī)，和具有L/D至少為5并被裝在擠塑機(jī)端部的螺桿式模頭，其中螺桿式模頭包括獨立于第一螺桿旋轉(zhuǎn)的第二螺桿，與第二螺桿的端部相聯(lián)結(jié)并且與第二螺桿一起旋轉(zhuǎn)的模芯，其中有插入的模芯的外軟管模頭，以及在第二螺桿中和在模芯中延伸的氣體通道。

此外，根據(jù)本發(fā)明提供的生產(chǎn)吹脹薄膜用的設(shè)備，其中穩(wěn)膜棒被聯(lián)接到模芯的端部。

根據(jù)本發(fā)明提供一種吹脹薄膜，它包含具有至少為7dl/g的特性粘度[η]的超高分子量聚烯烴和10至1000μm的厚度，該吹脹薄膜另外具有大于1660kg/cm²的縱向斷裂拉伸強(qiáng)度和大于1600kg/cm²的橫向斷裂拉伸強(qiáng)度、大于9500kg.cm/cm的沖擊強(qiáng)度、作為薄膜厚度的均勻性指數(shù)的R值為不大于10μm。