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CN100506660C - 聚酰胺类混合树脂薄膜卷及其制造方法 - Google Patents

聚酰胺类混合树脂薄膜卷及其制造方法 Download PDF

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CN100506660C
CN100506660C CNB2005100742483A CN200510074248A CN100506660C CN 100506660 C CN100506660 C CN 100506660C CN B2005100742483 A CNB2005100742483 A CN B2005100742483A CN 200510074248 A CN200510074248 A CN 200510074248A CN 100506660 C CN100506660 C CN 100506660C
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China
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resin film
polyamide
polyamide resin
boiling water
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西忠嗣
宫口义纪
小田尚伸
野濑克彦
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Toyobo Co Ltd
Toyo Textile Co Ltd
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Toyo Textile Co Ltd
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Abstract

提供一种双轴定向聚酰胺类混合树脂薄膜卷,能够顺利地高成品率地进行层压制袋加工,可以高效地获得无S型卷曲的包装物。本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷,将第1试样切出部设置在距卷绕终端2m以内的位置上,将最终试样切出部设置在距卷绕起点2m以内的位置上,并且从所述第1试样切出部每隔大约100m设置一个试样切出部,对从所述各个切出部所切出的所有试样,将弹性体的含量、拉伸弹性率、沸水收缩率和厚度方向的折射率等物性调整到规定范围内的变化幅度内。

Description

聚酰胺类混合树脂薄膜卷及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种通过卷取聚酰胺类混合树脂薄膜而形成的细长且物性均匀的高品质的薄膜卷,具体地说,涉及一种与聚烯烃类树脂薄膜进行层压并在蒸煮食品等包装时使用的加工性能良好的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。
背景技术
由于以尼龙为主要成分的双轴定向聚酰胺类树脂薄膜较为强韧,气阻性、耐针孔性、透明性、印刷性等方面优良,因此被广泛地应用于各种液态食品、含水食品、冷冻食品、蒸煮食品、糊状食品、畜肉·水产食品等各种食品的包装材料中,特别是近年来,被广泛地应用于蒸煮食品的包装中。这种聚酰胺类树脂薄膜与例如聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃类树脂薄膜等层压,平行于卷动的方向对折,将其3边热熔融接合后切出,形成1边开放的开封状态的3边密封袋,向内部填充各种食品等密封后,在沸水中加热杀菌,供应给市场。
但是,在使用双轴定向聚酰胺类树脂薄膜时,加热杀菌处理后在包装袋的角落部分会产生弯曲,发生其4边卷曲成为S形状的现象(以下称为S型卷曲现象),有时会使包装商品的外观显著变差。为此,作为使这种卷曲现象减轻的方法,如专利文献1所示,提出了一种将双轴定向聚酰胺类树脂薄膜的沸水收缩变形率与分子取向角的薄膜宽度方向的变化率的积调整至特定的值的方法,但是在这种方法中,为了提高在沸水处理时的尺寸稳定性,必须将热固定时的温度极端地提高,并且过度地实施延伸后的松弛热处理,因而产生得到的薄膜的强韧性和耐针孔性受到损害的问题。
因此,如专利文献2所示,申请人等提出一种通过将薄膜的沸水收缩率和折射率调整至特定的数值范围,可以得到不降低强韧性和耐针孔性、且不产生S型卷曲的双轴定向聚酰胺类树脂薄膜的方法。
专利文献1:日本特开平4—103335号公报
专利文献2:日本特开平8—174663号公报
通过上述专利文献2的方法,可以得到强韧且耐针孔性优良,不产生S型卷曲的双轴定向聚酰胺类树脂薄膜。然而,在采用层压的制袋加工中,使其热熔融接合时的压力和时间等的条件要根据每次使用的薄膜卷进行微调,因此,即使卷绕成薄膜卷的薄膜的沸水收缩率和折射率等物性值的平均值在专利文献2的范围内,一条薄膜卷的变化量较大时,在制袋加工中,容易发生层压时在薄膜之间产生褶皱,使成品率变差等的问题。
另一方面,申请人等还提出了一种在将混合多种树脂并熔融挤出后双轴延伸的薄膜卷绕起来制造双轴延伸薄膜卷的方法中,使动摩擦系数的变化减小的方法,即通过使原料薄片的形状一致和增大作为对挤压机的原料供应部的漏斗状料斗的倾斜角度,可以减小原料的偏析的方法(日本特开2004—181777)。然而,作为抑制卷绕成薄膜卷的薄膜的沸水收缩率和折射率等物性的变化和偏差的方法,这种方法还不能说是一种决定性的方法。
因此,申请人在对用于生产高度均匀的双轴延伸薄膜卷的生产技术进行了积极的研究开发后,发明了薄膜厚度、沸水收缩率、折射率的物性高度均匀,层压时薄膜之间不会产生褶皱并且能够进行成品率高的制袋加工的聚酰胺类树脂薄膜卷(日本特愿2004-262922,对应于CN1648012A)。
根据上述薄膜厚度、沸水收缩率和折射率等物性高度均匀的聚酰胺类树脂薄膜卷,能够不损害聚酰胺类树脂薄膜的良好的强韧性和耐针孔性,不产生S型卷曲现象,在层压加工时加工性能良好。但是仅由这种聚酰胺类树脂组成的薄膜,耐针孔性有限,不一定适合包含大量液体肉汤等水分的食品的包装用途。而且,作为提高聚酰胺类树脂薄膜的耐针孔性的措施,将弹性体填充到薄膜原料即聚酰胺类树脂的方法是公知的。在这种混合树脂薄膜卷中,不仅能够减少薄膜厚度、沸水收缩率和折射率等物性的变动,在层压加工时不能获得良好的加工性能,而且在层压加工后的3边密封袋中耐针孔性上出现波动。
发明内容
本发明人对由弹性体和聚酰胺类树脂的混合树脂组成的双轴延伸混合树脂薄膜的高度均匀的生产技术进行了努力研究,获得下述结果,本发明的目的是提供一种双轴定向的聚酰胺类混合树脂薄膜卷,可以解决现有聚酰胺类树脂薄膜卷的问题,能够用于非常高耐针孔性要求的包装用途,能够实施无故障且顺利地层压的制袋加工,可以高效地获得无S型卷曲的包装物。而且还提供一种在制袋加工等后加工中能够获得高成品率加工品的双轴定向聚酰胺类混合树脂薄膜卷。此外还提供一种能够有效制造这种双轴定向的聚酰胺类混合树脂薄膜卷的制造方法。
本发明方案1所记载的发明是一种聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其是通过对由聚酰胺类树脂和热可塑性弹性体的混合树脂形成、宽度为0.2m以上3.0m以下、长度为300m以上30000m以下的薄膜进行卷取而形成的薄膜卷。将第1试样切出部设置在距卷绕终端2m以内位置,将最终试样切出部设置在距卷绕起点2m以内位置,从所述第1试样切出部每隔大约100m设置一个试样切出部,其特征在于满足下述条件(1)和(2)。
(1)对从上述各个切出部所切出的各个试样,测量热可塑性弹性体成分的含量,计算这些含量的平均值即平均含量时,所有试样的热可塑性弹性体成分含量的变化率在相对于平均含量的±10%范围内,
(2)沿所卷取的卷长度方向整个长度上的厚度变化率在相对于平均厚度的±2%~±10%范围内。
方案2所记载的发明是一种聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其是通过对由聚酰胺类树脂和热可塑性弹性体的混合树脂形成、宽度为0.2m以上3.0m以下、长度为300m以上30000m以下的薄膜进行卷取而形成的薄膜卷。将第1试样切出部设置在距卷绕终端2m以内位置,将最终试样切出部设置在距卷绕起点2m以内位置,同时从所述第1试样切出部每隔大约100m设置一个试样切出部,其特征在于满足下述条件(3),
(3)对从上述各个切出部所切出的各个试样,测量薄膜卷取方向的拉伸弹性率,这些拉伸弹性率的平均值即平均拉伸弹性率大于1.30GPa(1300N/mm2)并小于2.50GPa(2500N/mm2),所有试样的拉伸弹性率的变化率在相对于上述平均拉伸弹性率的±10%的范围内。
方案3记载的发明是一种聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其是通过对由聚酰胺类树脂和热可塑性弹性体的混合树脂形成、宽度为0.2m以上3.0m以下、长度为300m以上30000m以下的薄膜进行卷取而形成的薄膜卷。将第1试样切出部设置在距卷绕终端2m以内位置,将最终试样切出部设置在距卷绕起点2m以内位置,同时从所述第1试样切出部每隔大约100m设置一个试样切出部,其特征在于满足下述条件(4),
(4)对从上述各个切出部所切出的各个试样,使用反复弯曲试验机(GELVO TYPE FLEX-CRACKING TESTER),以1分钟大约40个周期的速度连续进行3000个周期的弯曲测试时的针孔个数都为10个以下。
方案4所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,对从上述各个切出部所切出的各个试样,在测量所有方向的沸水收缩率中的最大值即最大沸水收缩率时,这些最大沸水收缩率的平均值即平均沸水收缩率是3%~6%,同时所有试样的最大沸水收缩率的变化率在相对于上述平均沸水收缩率的±2%~±10%范围内。
方案5所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,对从上述各个切出部所切出的各个试样,在求出相对于长度方向+45°方向的沸水收缩率和相对于长度方向—45°方向的沸水收缩率之差的绝对值即沸水收缩率方向差时,这些沸水收缩率方向差的平均值即平均沸水收缩率方向差为1.5%以下,同时,所有试样的试样沸水收缩率方向差的变化率在相对于上述平均沸水收缩率方向差的±2%~±10%范围内。
方案6所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,对从上述各个切出部所切出的各个试样,在测量厚度方向的折射率时,这些折射率的平均值即平均折射率为1.500以上1.520以下,同时所有试样的折射率变化率在相对于上述平均折射率的±2%范围内。
方案7所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,聚酰胺类树脂的主要成分是尼龙6。
方案8所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,热可塑性弹性体的主要成分是聚酰胺类弹性体、聚烯烃类弹性体中的至少一种。
方案9所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,所卷取的聚酰胺类混合树脂薄膜是与聚烯烃类树脂薄膜层压的物品。
方案10所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,从T模中将熔融的聚酰胺类混合树脂挤出,使其与金属辊接触并冷却,将对由此获得的未定向薄片状物沿双轴拉伸后的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
方案11所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,将由拉幅延伸法所拉伸后的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
方案12所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,将对逐次双轴延伸后的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
方案13所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,将沿纵向和横向双轴延伸后的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
方案14所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,在比上述聚酰胺类混合树脂的主要成分的玻璃化温度+20℃以上的高温下,以3倍以上的倍率至少以两个阶段对由实质上未定向的聚酰胺类混合树脂组成的薄片状物沿纵向进行拉伸后,以3倍以上的倍率沿横向进行拉伸,对经历上述拉伸后的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
方案15所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,对实施最终拉伸处理后且热固定了的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
方案16所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,对热固定后实施了松弛处理的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
方案17所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,在卷取后的聚酰胺类混合树脂薄膜中,添加润滑剂、防结块剂、热稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、耐光剂、耐冲击性改良剂中的至少一种。
方案18所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,在卷取后的聚酰胺类混合树脂薄膜中,添加无机颗粒。
方案19所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,无机颗粒是平均粒径为0.5~5.0μm的二氧化硅颗粒。
方案20所记载的发明是在方案1~3中任一项所述发明中,在卷取后的聚酰胺类混合树脂薄膜中,添加高级脂肪酸。
方案21所记载的发明是一种用于制造方案1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷的制造方法,包括薄膜化工序、对该薄膜化工序所获得的未延伸薄膜沿纵向和横向进行双轴延伸的双轴延伸工序、对双轴延伸后的薄膜进行卷取卷化的工序,所述薄膜化工序是一边对由聚酰胺类树脂组成的薄片和由热可塑性弹性体组成的薄片进行熔融挤压并一边制膜,其特征在于满足下述条件(1)和(2),
(1)在上述薄膜化工序中,对聚酰胺类树脂薄片和热可塑性弹性体薄片混合后进行熔融挤压,所使用各个薄片的形状是具有包括长径和短径的椭圆断面的椭圆柱状,而且,将热可塑性弹性体薄片的平均长径、平均短径和平均薄片长度调整到相对于聚酰胺类树脂薄片的平均长径、平均短径和平均薄片长度的±20%以内的范围,
(2)在上述薄膜化工序中,对聚酰胺类树脂薄片和热可塑性弹性体薄片混合后进行熔融挤压,同时,添加升华性偏析防止剂而进行聚酰胺类树脂薄片和热可塑性弹性体薄片的混合。
方案22所记载的发明是在方案21所记载发明中,上述双轴延伸工序是这样一种工序,即沿纵向进行两阶段拉伸后沿横向拉伸,在上述纵向的两阶段拉伸中,第一阶段的拉伸倍率比第二阶段的拉伸倍率高。
方案23所记载的发明是在方案21所记载发明中,上述薄膜化工序包括使用设置了作为原料薄片供给部的漏斗形料斗的挤压机进行熔融挤压的工序,上述料斗的倾斜角度调整到65°以上,而且,将供给到上述料斗之前的聚酰胺类树脂薄片和热可塑性弹性体薄片的水分率调整到800ppm以上1000ppm以下,将供给到上述料斗之前的聚酰胺类树脂薄片和热可塑性弹性体薄片的温度调整到80℃以上。
方案24所记载的发明是在方案21所记载发明中,上述双轴延伸工序包括在上述纵向拉伸之前实施的预热工序、和在上述纵向拉伸之后实施的热处理工序,将上述预热工序、热处理工序和纵向拉伸工序中任意点的薄膜表面温度的变化幅度调整到沿薄膜整个长度的平均温度的±1℃范围内。
方案25所记载的发明是在方案21所记载发明中,上述薄膜化工序包括由将从上述挤压机中挤出的熔融树脂卷绕在冷却辊上而进行冷却的辊冷却工序,在所述辊冷却工序中,熔融树脂与冷却辊表面接触部分在熔融树脂整个宽度上由吸引装置沿与所述卷绕方向相反的方向进行吸引。
根据本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷,即使在实施用于包装要求高度耐针孔性的液体肉汤等的3边密封袋的制袋加工时,能够几乎无故障地顺利地实施层压制袋加工。能够高效获得无S型卷曲的包装物。而且在制袋加工等的后续加工中,可以以高成品率得到加工品。此外,如果使用本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷,由层压进行的制袋加工后的食品包装袋除了具有非常高的耐针孔性之外,还降低了各个袋的耐针孔性的波动。
根据本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷的制造方法,能廉价、高效地获得除了具有非常高的耐针孔性之外,层压加工性也良好的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。
具体实施方式
本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷由下文所述方法对试样进行切出,对所切出的各个试样,测量热可塑性弹性体成分的含量,在计算该含量平均值即平均含量时,所有试样的热可塑性弹性体成分含量的变化率必须在相对于平均含量±10%的范围内。
本发明的试样切出采用下述方式,即首先在距薄膜的卷绕终点2m内设置第一试样切出部,然后在距薄膜的卷绕起点2m内设置最终切出部,从第一试样切出部大约每隔100m设置试样切出部。而且,所谓的“大约每隔100m”是指可以在100±1m程度对试样进行切出。
下文对上述试样的切出进行更具体地介绍,例如将长度为498m的聚酰胺类薄膜卷在辊上时,在距所述卷绕终端2m之内,切出最初的试样(1)。而且为了便利,试样切出是切出成矩形形状(不倾斜切出),该矩形形状具有沿薄膜长度方向的边以及沿与该长度方向垂直方向的边。然后在从所切出部分离开卷绕起点侧100m位置,第二次切出试样(2),同样在距卷绕起点侧200米位置第三次切出试样(3),在距卷绕起点侧300米位置第四次切出试样(4),在距卷绕起点侧400米位置第五次切出试样(5),在进行这种试样切出时,由于残余部分小于100m,第六个(最终)试样(6)是对从卷绕起点2m以内的任意部分进行切出。
对于所切出的各个试样定量分析热可塑性弹性体成分的含量,在计算该含量平均值即平均含量时,所有试样的热可塑性弹性体成分含量的变化率必须在相对于平均含量±10%的范围内。此时,所谓的所有试样的热可塑性弹性体成分含量的变化率是指,求出所有试样的热可塑性弹性体成分含量(测量值)中的最大·最小值,将所求出的上述最大·最小值与平均含量之差值中较大的一个差值与平均含量的比值。而且,热可塑性弹性体成分含量能够如下文所述采用这种方法进行测量,即相对表面垂直地对薄膜进行切割,形成超薄片。由特定物质对弹性体进行染色,计算该染色部分与整体的面积比,由针对弹性体特有的峰值的红外线分析或NMR分析等其他方法能够进行测量。
对于本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷来说,所切出的所有试样的弹性体成分含量变化率优选在平均含量的±9%以内的范围,更优选在±8%以内的范围,进一步优选在±7%以内的范围。
此外,对于本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷来说,所切出的所有试样的弹性体成分含量变化率越小越好,但是如果考虑测量精度,该变化率的下限最好为2%左右。
本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷,对从各个切出部所切出的各个试样测量拉伸弹性率时,该拉伸弹性率的平均值也就是平均拉伸弹性率为1.30GPa(1300N/mm2)以上2.50GPa(2500N/mm2)以下,所有试样的拉伸弹性率的变化率最好调整到相对于上述平均拉伸弹性力±10%的范围内。此时所谓所有试样的拉伸弹性率的变化率是指,求出所有试样的拉伸弹性率中最大·最小值,将所求出的最大·最小值和平均拉伸弹性率的差值中较大差值与平均拉伸弹性率的比值。
构成聚酰胺类混合树脂薄膜卷的聚酰胺类混合树脂薄膜的拉伸弹性率对于提高薄膜自身的强韧性·耐针孔性非常重要,当拉伸弹性率小于1.30GPa时,强韧性·耐针孔性不充分。相反当拉伸弹性率大于2.50GPa时,当形成3边密封袋时,由于抗裂性变差,所以不优选。为了提高强韧性·耐针孔性以及三方密封袋形成时的抗裂性,拉伸弹性率更加优选1.50GPa~2.30GPa。
而且,对于本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷来说,被切出的所有试样拉伸弹性率的变化率优选在平均拉伸弹性率的±9%以内范围,更加优选±8%以内范围,进一步优选±7%以内范围。
而且,对于本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷来说,虽然被切出的所有试样拉伸弹性率的变化率越小越好,但是考虑到测量精度,该变化率的下限为±2%左右。
而且,在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,对于从各个切出部所切出的各个试样,由下述方法,使用反复弯曲试验机,最好将以1分钟大约40周期的速度连续进行3000周期弯曲测试时的针孔个数均调整到10个以下。
耐针孔性测定方法
将切断为规定尺寸(20.3厘米×27.9厘米)的薄膜在规定温度·湿度下经过规定时间预处理后,将长方形的测试薄膜进行卷取,成为规定长度的圆筒状。将该圆筒状薄膜两端分别固定在所述反复弯曲试验机的圆盘形固定头的外周上和圆盘状可动头的外周上。使可动头在固定头的方向上沿平行相对的两个头的轴线接近到规定长度(7.6厘米)之内地转动规定角度(440°),然后不转动地直进规定长度(6.4厘米)后,沿反向实施上述这些动作,使可动头返回初始位置,将上述这些动作称作1个周期的弯曲测试,以规定速度(1分钟40个周期),连续往复实施规定周期(3000个周期),然后,对所述测试薄膜在固定在所述固定头和可动头外周上的部分之外的规定范围(497平方厘米)内所产生的针孔数量。
而且,在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,由后述方法进行切出时,在所有试样中,由下述方法测量在所有方向上沸水收缩率中的最大值即最大沸水收缩率时,最好将所述最大沸水收缩率的平均值也就是平均沸水收缩率调整为3%以上6%以下的范围。
而且,在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,由后述方法进行切出时,在所有试样中,由下述方法求出在相对于长度方向为+45°的方向上的沸水收缩率和相对于长度方向为—45°的方向上的沸水收缩率之间的差值的绝对值,也就是求出沸水收缩率方向差时,最好将所述沸水收缩率方向差的平均值即平均沸水收缩率方向差调整为1.5%以下。
“沸水收缩率(BS)、最大沸水收缩率(BSx)、平均沸水收缩率(BSax)、沸水收缩率方向差(BSd)、平均沸水收缩率方向差(BSad)的测量方法”
将从聚酰胺类树脂薄膜卷的各个切出部所切出的双轴定向聚酰胺类树脂薄膜切断成正方形,在23℃、65%RH的气氛下放置2个小时以上。以该试样的中央为中心画圆(直径大约20厘米),以纵向(薄膜引出方向)为0°,以15°为间隔,沿顺时针方向在0~165°方向上画通过所述圆的圆心的直线,测量各个方向的直径,作为处理之前的长度。然后,将所切出的试样在沸水中加热处理30分钟后取出,将附着在试样表面上的水分擦拭掉,风干后,在23℃、65%RH的气氛下放置2个小时以上,测量沿上述各个直径方向上所画直线的长度并将其作为处理后的长度,通过下式1~5计算BS(沸水收缩率)、BSx(最大沸水收缩率)、BSax(平均沸水收缩率)、BSd(沸水收缩率方向差)、BSad(平均沸水收缩率方向差)。
BS=〔(处理前长度—处理后长度)/处理前长度〕×100(%)…1
BSx=以15°间隔在0~165°方向上所测量中最大的收缩率(%)…2
BSax=所有试样的BSx总和/试样个数…3
BSd=|(45°方向的BS)—(135°方向的BS)|…4
BSad=所有试样的BSd总和/试样个数…5
而且,构成聚酰胺类混合树脂薄膜卷的聚酰胺类混合树脂薄膜的BSx值确保在将双轴定向的聚酰胺类混合树脂薄膜形成袋状并实施热处理时的耐热性(称作层压强度或耐热层压强度),同时对提高薄膜自身的强韧性·耐针孔性非常重要,当BSx值小于3%时,强韧性·耐针孔性不充分,另一方面,当BSx值超过6%时,由于出现层压不良,在热水处理时的耐热层压强度不充分,所以不优选。为了进一步提高强韧性·耐针孔性和层压性和耐热层压强度,最好BSx的范围是3.5~5.0%。
而且,构成聚酰胺类混合树脂薄膜卷的聚酰胺类混合树脂薄膜的BSd的值给在沸水处理时所产生的卷曲现象带来很大影响,BSd的值越大,袋越容易翘曲,卷曲变得显著。如果使BSd小于1.5%,最佳小于1.2%,能够尽可能地遏制沸水处理时袋的翘曲,能够防止S型卷曲现象的发生。
在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,切出的所有试样的最大沸水收缩率(BSx)的变化率最好调整到平均沸水收缩率(BSa)的±2%~±10%(±2%以上±10%以下)的范围。此处,所谓的所有试样的最大沸水收缩率(BSx)的变化率是指,求出所有试样的最大沸水收缩率(BSx)中最大·最小值,将所述最大·最小值和平均沸水收缩率的差值中较大的一个与平均沸水收缩率的比值。
也就是在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,在以试样(1)~(6)的沸水收缩率为Xn(n=1~6)时,Xn的最大值Xmax与平均沸水收缩率(BSax)的差值、最小值Xmin与平均沸水收缩率(BSax)的差值中任一个必须在±10%内,换句话说,|BSax—Xn|(此时||表示绝对值)中任一个最好都小于10%。
而且在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,切出的所有试样的最大沸水收缩率(BSx)的变化率优选在平均沸水收缩率(BSa)的±9%以内的范围,更加优选在±8%以内的范围,进一步优选在±7%以内的范围。
此外,在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,切出的所有试样的最大沸水收缩率(BSx)的变化率越小越好,但是,考虑到测量精度,该变化率的下限为±2%左右。
而且在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,切出的所有试样的沸水收缩率方向差(BSd)的变化率最好调整到平均沸水收缩率方向差(BSad)的±2%~±10%(±2%以上±10%以下)的范围内。此时,所谓所有试样的沸水收缩率方向差(BSd)的变化率是指,求出所有试样的沸水收缩率方向差(BSd)中最大·最小值,所述最大·最小值和平均沸水收缩率方向差的差值中较大的一个与平均沸水收缩方向差的比值。
也就是在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,在以试样(1)~(6)的沸水收缩率方向差为Yn(n=1~6)时,Yn的最大值Ymax与平均沸水收缩率方向差(BSad)的差值、最小值Ymin与平均沸水收缩率(BSad)的差值中任一个必须在±10%以内,换句话说,|BSad—Yn|(此时||表示绝对值)中任一个最好都小于10%。
而且在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,切出的所有试样的沸水收缩率方向差(BSd)的变化率优选在平均沸水收缩率方向差(BSad)的±9%以内的范围,更加优选在±8%以内的范围,进一步优选在±7%以内的范围。
而且在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,切出的所有试样的沸水收缩率方向差(BSd)的变化率越小越好,但是,考虑到测量精度,该变化率的下限为±2%左右。
本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷沿长度方向整个长度上的厚度变化率必须调整到相对于平均厚度的±2%~±10%(±2%以上±10%以下)的范围内。此时,所谓的沿长度方向整个长度上的厚度变化率是指:求出沿长度方向整个长度上的厚度中最大·最小值,将所述最大·最小值和平均厚度之差中较大的一个与平均厚度的比值。
也就是在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,沿长度方向整个长度上厚度的最大值Tmax和平均厚度(沿长度方向整个长度上的平均厚度Ta)的差值、最小值Tmin和平均厚度(Ta)的差值中任一个必须在±10%以内。
而且在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,沿长度方向整个长度上厚度变化率优选在平均厚度(Ta)的±8%以内范围,更加优选在±6%以内范围。
而且在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷中,虽然沿长度方向整个长度上厚度变化率越小越好,但是,考虑到测量精度,该变化率的下限为±2%左右。
如上所述,通过减少一个聚酰胺类混合树脂薄膜卷中的弹性体成分的含量和薄膜厚度的变化,即使在进行用于包装要求高度耐针孔性的液体肉汤等的3边封闭袋的制袋加工时,也能够在制袋加工和层压加工中防止外观变差,能够顺利地进行成品率良好的加工。
作为在本发明中使用的聚酰胺树脂,可以列举例如,以ε—己内酰胺为主原料的尼龙6。此外,作为其它的聚酰胺树脂,可以列举3元环以上的内酰胺、ω—氨基酸、由二元酸和二胺等的缩聚得到的聚酰胺树脂。具体地说,作为内酰胺类,除了之前所示的ε—己内酰胺以外,还有庚内酰胺、辛内酰胺、月桂酰胺,作为ω—氨基酸类,可以列举6—氨基己酸、7—氨基庚酸、9—氨基壬酸、11—氨基十一酸。此外,作为二元酸类,己二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十六烷二酸、二十烷二酸、二十烷二烯二酸、2,2,4—三甲基己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6—萘二羧酸、苯二甲基二羧酸。进而,作为二胺类,可以列举乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺、戊二胺、十一烷二胺、2,2,4(或2,4,4)—三甲基己二胺、环己二胺、双—(4,4’—氨基环己基)甲烷、间苯二甲基二胺等。还有,可以使用将其缩聚得到的聚合物或其共聚物,例如尼龙6、7、11、12、6.6、6.9、6.11、6.12、6T、6I、MXD6(间苯二甲基己二酰二胺6)、6/6.6、6/12、6/6T、6/6I、6/MXD6等。此外,在制造本发明的聚酰胺薄膜卷时,可以单独地使用上述聚酰胺树脂,或者混合使用2种以上。
另外,上述聚酰胺类树脂中,本发明特别优选相对粘度为2.0~3.5的范围的树脂。聚酰胺类树脂的相对粘度对制得的双轴延伸薄膜的强韧性和延展性等有影响,对于相对粘度不足2.0的树脂,其冲击强度可能不够,反之,对于相对粘度超过3.5的树脂,由于延伸应力的增大,逐次双轴延伸性具有变差的倾向。另外,本发明中所谓的相对粘度是指,使用将0.5g聚合物溶解于50ml、97.5%硫酸的溶液,在25℃下测定时得到的值。
作为在本发明中使用的热可塑性弹性体,例如可以适合地使用尼龙6或尼龙12等聚酰胺类树脂和PTMG(聚四亚甲基乙二醇)以及PEC(聚乙二醇)等的嵌段或无规共聚物等聚酰胺类弹性体、乙烯甲基丙烯酸共聚物、乙烯和丁烯的共聚物、苯乙烯和丁二烯的共聚物等聚烯烃类弹性体、乙烯类离聚物等烯烃类树脂的离聚物等。
另外,在聚酰胺类树脂中添加的热可塑性弹性体的量,没有特别的限定,但添加量的下限优选1重量%以上,更加优选2重量%以上,进一步优选3重量%以上。另一方面,添加量的上限优选为15重量%以下,更加优选10重量%以下,进一步优选6重量%遗训阿。如果热可塑性弹性体的添加量小于1重量%,则得不到优良的耐针孔性,所以不优选,与之相反,如果热可塑性弹性体的添加量大于15重量%,则薄膜的强韧性会受损,所以不优选。
下文介绍用于获得本发明聚酰胺类树脂薄膜卷的优选制造方法。本发明的聚酰胺类树脂薄膜卷由下述方法制造,也就是将对原料即聚酰胺类树脂薄片熔融挤压而获得的未延伸薄膜沿纵向(长度方向)和横向(宽度方向)进行双轴延伸后,卷成辊状。
本发明人对薄膜卷纵向厚度不均(沿薄膜卷整个长度的厚度不均)、沸水收缩率等物性的变化和波动进行了研究,认为所述纵向厚度不均、物性的变化和波动主要是因在使熔融树脂成为未延伸薄膜的浇铸工序中受到了各种因素很大的影响。也就是如果向与挤压机直接相连的漏斗形料斗(下文简称为料斗)供给树脂时的温度低且供应到料斗中的树脂水分率高,则在未延伸薄膜上纵向厚度不均变大,在双轴延伸薄膜中的物性的变化和波动变大。而且在将从T模挤出的树脂卷绕在金属辊上时,当树脂和金属辊的接触点紊乱时,未延伸薄膜中纵向厚度不均变大,双轴延伸薄膜中物性的变动和波动变大。而且,如果在双轴延伸工序中的拉伸条件不适合,未延伸薄膜中纵向厚度不均增大,助长了物性的变动和波动。
本发明人根据上述事实进行了努力研究,通过在制造薄膜卷时采用下述措施,能够获得物性变化小的薄膜卷。
(1)聚酰胺类树脂薄片和弹性体薄片形状统一化
(2)树脂薄片干燥时的水分率下降
(3)向料斗供给树脂时的保温
(4)料斗的形状适合
(5)在树脂混合时添加偏析防止剂
(6)消除添加树脂防止剂而引起的恶劣影响
(7)拉伸条件的适合化
下文对上述各种措施进行逐项介绍。
(1)聚酰胺类树脂薄片和弹性体薄片形状统一化
在本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷制造过程中,将原料即聚酰胺类树脂薄片和弹性体薄片在料斗中混合后,进行熔融搅拌,由挤压机挤出,薄膜化(所谓的混合方式)。也就是聚酰胺类树脂薄片和弹性体薄片连续地或间接地供应到不同的料斗中,根据需要,通过缓冲料斗最终在挤压机正前方或正上方的料斗(下文简称为“最终料斗”)内一边使聚酰胺类树脂薄片和弹性体薄片进行混合,一边与挤压机的挤压量一致地将原料薄片定量地供给到挤压机中,形成薄膜。
由最终料斗的容量或形状,在最终料斗内的薄片数量多和最终料斗内残余薄片数量少时,出现原料偏析现象,也就是出现从最终料斗向挤压机供给的薄片组成不同的现象。而且在薄片形状或比重不同的场合下,这种偏析现象越发显著。由这种偏析现象,在制造长尺寸的薄膜时,拉伸弹性率、耐针孔性、最大沸水收缩率、沸水收缩率方向差、薄膜厚度、厚度方向折射率变化。
也就是一旦聚酰胺类树脂薄片的尺寸和弹性体薄片的尺寸不同,将薄片混合物落到最终料斗内时,由于小尺寸的薄片容易首先落下,如果最终料斗内薄片残余数量变少,大尺寸的薄片比例多,这成为原料偏析的原因。但是为了获得物性变化少的薄膜卷,必须通过使聚酰胺类树脂薄片和弹性体薄片的形状一致以便遏制最终料斗内原料偏析现象。
聚酰胺薄片通常在重合后在熔融状态下从重合装置以线状排出,刚刚被水冷却后,在线料切粒机上被切割而形成。因而,聚酰胺薄片为断面为椭圆形的椭圆柱状。另一方面,弹性体原料薄片大多形成具有椭圆形断面的圆盘状,对聚酰胺类树脂薄片和弹性体原料薄片的形状与原料偏析之间关类进行了研究,其结果发现,通过将弹性体原料薄片的断面椭圆的平均长径(毫米)、平均短径(毫米)、平均薄片长度(毫米)分别调整到相对于聚酰胺类树脂的原料薄片断面椭圆的平均长径(毫米)、平均短径(毫米)、平均薄片长度(毫米)为±25%以内,能够使上述原料偏析下降。而且,由于一旦将弹性体原料薄片的断面椭圆的平均长径、平均短径、平均薄片长度分别调整到相对于聚酰胺类树脂的原料薄片断面椭圆的平均长径、平均短径、平均薄片长度的±20%以内,偏析防止效果更为显著,所以更加优选。
(2)树脂薄片干燥时的水分率下降
供应到料斗内的薄片通常由搅拌器等装置加热而降低水分。在进行薄片干燥时,在制造聚酯薄膜卷或聚丙烯薄膜卷时,一般来说,在干燥时水分率越降低,在挤压工序中越能遏制加水分解,获得良好的薄膜卷。但是本发明人进行研究的结果是,在制造聚酰胺类薄膜卷时,在干燥时仅单纯减少水分率,则拉伸困难,不能获得物性均匀的薄膜卷。通过将水分率控制在规定范围,确保某种程度的水分,在挤压工序中不出现加水分解,能够适当可塑化,能够获得物性均匀的薄膜卷。也就是为了获得本发明的薄膜卷,必须将薄片水分率控制得800ppm以上1000ppm以下。一旦薄片水分率大于1000ppm,助长了熔融时的加水分解,粘度下降,未延伸的薄膜纵向厚度不均恶化,双轴延伸薄膜纵向厚度不均增大,成为物性变化和波动的原因。相反,一旦薄片水分率小于800ppm,在熔融时粘度过大,制膜性(拉伸容易性)恶化。而且,向料斗内供给的薄片的最佳水分率优选850ppm以上950ppm以下。
(3)向料斗内供应树脂时的保温
即使在上述那样将薄片的水分率调整到80ppm以上1000ppm以下的场合下,在将加热干燥后的薄片放置直至温度下降到常温(室温)后向料斗供给时,不能获得物性均匀的薄膜卷。也就是为了获得本发明的薄膜卷,必须将在搅拌器等加热干燥的薄片保持在高温状态下向料斗供给。具体地说,由搅拌器加热干燥后的薄片必须保持在80℃以上地供给到料斗,最好保持在90℃以上地供给到料斗。如果供给到料斗的薄片温度小于80℃,树脂的啮入恶化,成为纵向厚度不均和物性变化和波动的原因,不能获得本发明的薄膜卷。而且由搅拌器等装置对薄片进行干燥时,必须将干燥温度调整到150℃以下。一旦干燥温度大于150℃,由于在干燥时存在加水分解的可能性,所以最好干燥温度不大于150℃。而且,由搅拌器加热干燥后的薄片温度低于80℃时,在向料斗供给时,必须再次将其加热到80℃以上。
(4)料斗形状适合化
使用作为最终料斗的漏斗形料斗,通过使其倾斜角大于70°,能够使大尺寸薄片与小尺寸薄片同样容易落下,内藏物的上端部一边保持水平一边下降,可以有效地降低原料偏析。最好上述倾斜角大于75°。而且,所谓的料斗倾斜角是指漏斗状的斜边和水平线之间的夹角。也可以在最终料斗的上游设置多个料斗。此时在任何一个料斗中,必须使倾斜角大于70°,最好大于75°。
而且,最好也通过降低由使用原料薄片的削减而产生的微粉体的比率而遏制沸水收缩率的变化。由于微粉体助长原料偏析的产生,所以优选除去在工序中所产生的微粉体,降低薄片中所包含的微粉体的比率。所包含的微粉体比率在原料薄片进入挤压机之前的所有工序中优选为1重量%以内,更加优选为0.5重量%以内。作为用于降低微粉体比率的具体方法,例如可以采用下述方法,即在线料切粒机上形成薄片时,一边通过筛子,一边在空送原料薄片时通过旋流器式空气过滤器,而清除所述微粉体。
(5)树脂混合时添加偏析防止剂
而且作为降低料斗内原料偏析的措施,在料斗内对聚酰胺类树脂和弹性体混合时,最好添加升华性偏析防止剂。作为这种升华性偏析防止剂,可以使用低融点的乙二醇。其中,也可以适合地使用聚氧乙烯·聚氧丙稀乙二醇。而且,添加到聚酰胺类树脂原料薄片和弹性体原料薄片中的升华性偏析防止剂的量最好占聚酰胺类树脂和弹性体的总重量的0.02%~2.0%。如果小于0.02%,则不能获得充分的偏析防止效果,相反当大于2%时,则担心不能完全升华用尽。
而且作为减少料斗内原料偏析的措施,最好采用使所利用的料斗容量适合的措施。此时,料斗的适合容量在挤压机每小时排出数量的15~120重量%范围内,优选为挤压机每小时排出数量的20~100重量%范围内。
而且,作为对聚酰胺类树脂原料薄片和弹性体原料薄片进行混合的方法可以是通过混合用中间料斗(缓冲料斗)向最终料斗和挤压机供料的方法。
而且,虽然可以使用下述方法,即在对分别作为聚酰胺类树脂和弹性体的多种原料混合时,从连续地定量供应原料薄片的装置一边将多种原料定量地供应到料斗内一边进行混合的方法,或使用搅拌器或桨式干燥机等事先混合的方法,但是在使用后一种方法时,为了在排出混合物时不产生原料偏析,最好减少原料薄片的尺寸。
(6)消除添加偏析防止剂而引起的恶劣影响(熔融树脂与金属辊接触时的吸引)
在熔融挤出薄片而获得未延伸薄膜时,由挤压机使薄片在200~300℃温度下熔融并从T模挤出,而形成(也就是浇铸)为薄膜状(薄片状)后,由缠绕到冷却到规定温度的金属辊等冷却辊上的方法进行急冷。而且从纵向厚度不均、物性变化和波动等方面考虑,优选熔融挤压温度为240~290℃。为了获得本发明的薄膜卷,在将熔融树脂卷在金属辊上时,优选将空气间隙(也就是从T模的出口到冷却辊表面为止沿重力方向的距离)调整到20~60毫米,同时通过利用具有宽幅吸引口的真空箱(真空腔)等吸引装置,在熔融树脂整个宽度上在与卷取方向相反的方向上对熔融树脂与冷却辊表面接触部分进行吸引,使熔融树脂强制紧贴在金属辊上。
此时,为了防止上述升华性偏析防止剂阻碍所述熔融树脂紧贴在冷却辊上,必须将吸引口部分的吸引风速调整到2.0~7.0米/秒,优选调整到2.5~5.5米/秒。而且,虽然真空箱最好是吸入口为一连串的真空箱,但是为了容易调整吸引口中的吸引风速,优选将吸引口在横向划分成规定数量的部分,从而能够对每个部分能够调整吸引风速。而且,一旦浇铸速度增大,伴随着金属辊的转动产生伴随流,由于其阻碍熔融树脂紧贴在金属辊上,为了进一步发挥由吸引装置引起的吸引效果。为了提高熔融树脂在金属辊上的紧贴程度,优选将由特氟纶(注册商标)等软质材料形成的宽幅遮蔽板设置在吸引装置和毗邻的上游侧(与吸引装置相对且与金属辊转动方向相反侧),遮断所述伴随流。而且,为了获得本发明的薄膜卷,必须将真空箱的吸引风速的波动遏制在平均吸引风速(设定值)的±20%内,优选遏制在±10%内。而且为了不使齐聚物粉尘等使真空箱的吸引风速变化,优选在真空箱内设置过滤器,通过反馈该过滤器前后压差,对吸引力进行调整。
为了获得本发明的薄膜卷,在将熔融树脂卷绕在冷却辊上时,需要由针状电极将2~15kv、90~105mA的直流负电荷施加在熔融树脂板材上,一边辉光放电,一边使树脂在金属辊上连续紧贴急冷。而且,此时一旦将所施加的直流负电荷调整到7~14kv,由于纵向厚度不均、物性变化和波动都很小,所以优选施加7~14kv的直流负电荷。而且,为了获得本发明的薄膜卷,必须将所施加的直流负电荷的波动遏制在平均负电荷(设定值)的±20%内,优选遏制在±10%内。
(7)拉伸条件的适合化
作为对未延伸薄膜进行双轴延伸的方法,需要采用下述纵·横拉伸方法,即将未延伸薄膜在辊式拉伸机上纵向拉伸,在拉幅机式拉伸机上进行横向拉伸后,实施热固定处理和松弛处理。而且,为了获得本发明的薄膜卷,作为双轴延伸方法,必须采用所谓的纵—纵—横拉伸方法。所谓纵—纵—横拉伸方法实质上是这样一种方法,即在对未定向的聚酰胺类混合树脂薄膜进行纵拉伸时,实施第一阶段拉伸,在没冷却到Tg以下时连续地实施第二阶段拉伸,然后以3倍最好以3.5倍以上的倍率进行横向拉伸,然后实施热固定。因而,为了获得本发明的薄膜卷,在实施上述纵—纵—横拉伸时,必须使第一阶段纵拉伸的拉伸倍率比第二阶段纵拉伸的拉伸倍率高。也就是通过这种使第一阶段纵拉伸的拉伸倍率比第二阶段纵拉伸的拉伸倍率高,能够获得不仅沸水收缩率等物性良好而且这些物性波动还小的薄膜卷。而且在实施上述纵—纵—横拉伸时,虽然通常第一阶段纵拉伸的拉伸倍率比第二阶段纵拉伸的拉伸倍率低,在第一阶段纵拉伸时,能够不粘附在辊上且轻易地拉伸,但是通过使用由特氟纶(注册商标)制造的辊等特殊辊,即使第一阶段纵拉伸的拉伸倍率比第二阶段纵拉伸的拉伸倍率高,也可以不引起在辊上粘附地轻易拉伸。
在实施上述纵—纵—横拉伸时,最好使第一阶段纵拉伸在80~90℃温度下拉伸约2.0~2.4倍。一旦第一阶段纵拉伸拉伸倍率大于上述范围,由于纵向厚度不均大,最好第一阶段纵拉伸拉伸倍率不超出上述范围。此外,最好使第二阶段纵拉伸在65~75℃温度下拉伸约1.3~1.7倍,一旦第二阶段纵拉伸拉伸倍率小于上述范围,由于沸水变形变大,实用性不良,第二阶段纵拉伸拉伸倍率最好不小于上述范围。相反,一旦第二阶段纵拉伸拉伸倍率大于上述范围,纵向强度(伸长5%时的强度等)降低,实用性不良,因此第二阶段纵拉伸拉伸倍率最好不大于上述范围。
在实施上述纵—纵—横拉伸时,作为纵向拉伸,可以采用热辊拉伸、红外线辊辐射拉伸等。而且由这种纵—纵—横拉伸方法制造本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜时,不仅能够减少了纵向厚度不均、物性变化和波动,而且也可以降低横向物性变化和波动。而且在实施纵—纵—横拉伸时,优选纵拉伸条件为3.0~4.5倍。
而且在实施纵—纵—横拉伸时,优选在120~140℃下进行大约4.0~5.5倍的横向拉伸。一旦横向拉伸倍率低于上述范围,横向强度(伸长5%时的强度等)降低,实用性不良,因此横向拉伸倍率最好不要低于上述范围。相反,一旦横向拉伸倍率大于上述范围,由于横向热收缩率变大,因此横向拉伸倍率最好不要大于上述范围。另一方面,如果横向拉伸温度低于上述范围,由于沸水变形变大,实用性不良,因此横向拉伸温度最好不要低于上述范围,相反如果横向拉伸温度大于上述范围,横向强度(伸长5%时的强度等)降低,实用性不良,因此横向拉伸温度最好不要大于上述范围。
而且,为了获得本发明的薄膜卷,最好在180~230℃下实施纵—纵—横拉伸后的热固定处理。如果热固定处理温度低于上述范围,由于纵向和横向热收缩率变大,因此热固定处理温度最好不要低于上述范围。相反一旦热固定处理温度大于上述范围,由于双轴延伸的薄膜冲击强度变低,因此热固定处理温度最好不要大于上述范围。
而且,为了获得本发明的薄膜卷,最好在热固定处理后,实施2~10%的松弛处理。一旦松弛比例低于上述范围,由于纵向和横向热收缩率变大,因此松弛比例最好不要低于上述范围。相反一旦松弛比例大于上述范围,纵向和横向强度(伸长5%时的强度等)降低,实用性不良,因此松弛比例最好不要大于上述范围。
而且虽然对本发明薄膜卷的宽度没有特别限定,但是从容易操作出发,薄膜卷的宽度下限优选0.35米以上,更加优选0.50米以上。另一方面,薄膜卷的宽度上限优选2.5米以下,更加优选2.0米以下,进一步优选1.5米以下。此外,虽然对薄膜卷的卷长度没有限定,但是从容易操作出发,薄膜卷的卷长度下限最好大于500米,优选大于1000米。另一方面,薄膜卷的卷长度上限最好小于25000米,优选小于20000米,最佳小于15000米。而且在薄膜厚度为15μm时,最好小于12000米。作为卷取芯,通常可以使用3英寸(7.62厘米)、6英寸、8英寸等的纸、塑料芯或金属制造的芯。
虽然对构成本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷的薄膜厚度没有特别的限定,但是例如作为包装用聚酰胺类薄膜,优选厚度为8~50μm,更加优选10~30μm。
而且在构成本发明的薄膜卷的聚酰胺类树脂薄膜中,在不妨碍特性的范围内,也可以含有润滑剂、防结块剂、热稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、耐光剂、耐冲击性改良剂等各种添加剂。特别是为了双轴延伸薄膜的光滑性良好,最好含有各种无机颗粒。此外,作为无机颗粒,最好含有0.5~5.0μm的平均粒径(也就是平均颗粒直径),优选二氧化硅颗粒。若平均粒径低于0.5μm,则得不到良好的润滑性,相反地,若平均粒径高于5.0μm,透明性不良,印刷时产生所谓的“脱色”,因此不优选。另外,平均粒径的测定可以采用根据通过库尔特计数器得到的粒度分布计算出重量平均粒径的方法,可以对在向聚酰胺树脂添加之前的颗粒进行测定,也可以对通过用酸溶解聚酰胺树脂薄膜而析出的颗粒进行测定。此外,若添加能够发挥降低表面能的效果的亚乙基双硬脂酸等有机润滑剂,可以使构成薄膜卷的薄膜的润滑性变得更好,因此优选。
而且在构成本发明的薄膜卷的聚酰胺类树脂薄膜中,为了根据用途而使尺寸稳定性良好,可以实施热处理和调湿处理。此外,为了使薄膜表面接着性良好,能够一边实施电晕放电处理、涂覆处理或火焰处理等,一边实施印刷、沉积等加工。
不仅上述(1)~(7)措施中任一个措施都能够有效地减少薄膜卷的物性变化,通过使用(1)~(7)措施的组合,也能非常有效地减少薄膜卷的物性变化。
实施例
下面,通过实施例详细介绍本发明,但是本发明并不局限于这些实施方式,在不脱离本发明实质范围内,能够进行适合的变化。分别在表1和2中表示实施例和比较例中使用的原料薄片A~H的形状、实施例和比较例中使用的原料薄片的组成、实施例和比较例中薄膜卷的制膜条件。而且,薄片A由99.70重量%的尼龙6(相对粘度=2.8,Tg=41℃)、0.30重量%的二氧化硅颗粒组成。薄片B、H由99.85重量%的尼龙12和PTMG(聚四亚甲基乙二醇)的共聚物(相对粘度=2.0)、0.15重量%的乙烯双硬脂酸酰胺组成。薄片C由99.85%的尼龙6和PEC(聚乙二醇)的共聚物(相对粘度=2.4)、0.15重量%的乙烯双硬脂酸酰胺组成。薄片D由99.85%的乙烯·甲基丙烯酸共聚物(在190℃下MFR(熔体流动速率)=2.4g/10分钟)、0.15重量%的乙烯双硬脂酸酰胺组成。薄片E由99.85重量%的乙烯·丁烯共聚物(MFR=2.0g/10分钟)、0.15重量%的乙烯双硬脂酸酰胺组成。薄片F由99.85重量%的乙烯类离聚物(MFR=2.4g/10分钟)、0.15重量%的乙烯双硬脂酸酰胺组成。薄片G由99.85重量%的苯乙烯·丁二烯共聚物(MFR=2.8g/10分钟)、0.15重量%的乙烯双硬脂酸酰胺组成。此外,添加到薄片A内的二氧化硅颗粒是平均粒径为3.0μm的颗粒。而且,薄片A~H的形状都是椭圆柱形,薄片B~G的断面长径、断面短径和薄片长度相同。
Figure C200510074248D00331
Figure C200510074248D00341
实施例1
使用15千升的搅拌装置一边将上述薄片A在大约120℃下加热大约8.0小时一边进行预干燥。另一方面,使用另一个15千升的搅拌装置一边将上述薄片B在大约80℃下加热大约8.0小时一边进行预干燥。从搅拌装置中定量取出各种薄片,测量水分率,薄片A、B的水分率都是800ppm。而且,使用卡尔—费希尔水分计(KYOTO Electronics公司制造的MKC-210),对重量1g试样在试样加热温度230℃下进行水分率的测量。
然后将预干燥后的搅拌器内的薄片由定量螺旋进料器向混合搅拌器内连续供应。薄片A的供应量是97.0重量%,薄片B的供应量是3.0重量%。将作为润滑剂的乙烯双硬脂酸酰胺(共荣化学公司制造,ライトアマイドWE—183)添加到供应了薄片A和B的料斗内,如果以薄片A和B的总重量为1000,添加1.5(0.15重量份)。而且,作为升华性偏析防止剂,如果以薄片A和B的总重量为1000,添加1000ppm的聚氧乙烯·聚氧丙稀乙二醇(三洋化学公司制造,ニユポ—ル PE—64)。
然后,将在上述混合搅拌器中混合的薄片A和B的混合原料连续地供应到挤压机正上方的料斗内。料斗具有可以容纳150公斤原料薄片的容量。挤压机的排出量是每小时450公斤。而且,将料斗的倾斜角调整到70°。在实施例1中,弹性体薄片(薄片B)的平均长径、平均短径、平均薄片长度在使用量最多的聚酰胺类树脂薄片(薄片A)的平均长径、平均短径、平均薄片长度的±20%以内。
而且,向料斗供应薄片A、B时,将各个搅拌器内的薄片温度不过分变低地干燥,在短时间内供应到料斗内。供应到料斗之前的薄片A、B的温度都大约是91℃。将所供应的薄片A、B在料斗内充分混合,由单轴式挤压机在270℃下从T模中熔融挤出,被缠绕在冷却到17℃的转动的金属辊上,进行急速冷却。获得厚度为257μm的未延伸薄膜。而且,所述未延伸薄膜的拉伸速度(金属辊的转动速度)大约是60m/min。
将熔融树脂缠绕在金属辊上时的空气间隙调整到40毫米,由针状电极将11±1.1kv、100mA的直流负电荷施加在熔融薄膜上,通过辉光放电,使熔融树脂紧贴在金属辊上。而且在将熔融树脂缠绕在金属辊上时,利用真空箱在熔融树脂的整个宽度上,沿与树脂卷绕方向相反的方向对熔融树脂与金属辊接触部分进行吸引,由此促进熔融树脂的紧贴。而且,真空箱的吸引风速沿吸引口整个宽度(也就是熔融树脂整个宽度)调整到5.0±0.5米/秒。
然后,将所获得的未延伸薄膜由特氟纶制辊在大约85℃的拉伸温度下纵向拉伸(第1纵向拉伸)大约2.1倍后,由陶瓷制辊在大约70℃的拉伸温度下纵向拉伸(第2纵向拉伸)大约1.5倍。而且将纵向拉伸后的板材连续地引导到拉幅机,在大约130℃下横向拉伸4倍,在大约210℃下热固定,实施5.0%横向松弛处理后,进行冷却,通过对两个缘部切断,对大约15μm的双轴延伸薄膜进行连续地制膜,制造2000米,制作未加工卷。而且在连续制造2000米薄膜时,薄膜表面温度变化幅度在预热工序是平均温度的±0.8℃,在拉伸工序是平均温度的±0.6℃,在热处理工序是±0.5℃,而且,将所获得的未加工卷切成宽400毫米、长度2000米,卷绕在3英寸的纸管上,获得2个聚酰胺类混合树脂薄膜卷(切分卷)。然后,使用所获得的2个切分卷(也就是从同一个未加工卷所获得的产品),由下述方法进行性能评价。而且,在下述弹性体成分含量、拉伸弹性率、耐针孔性、BS(沸水收缩率)、BSx(最大沸水收缩率)、BSd(沸水收缩率方向差)、折射率的测量中,在距卷绕终端2m内设置第一试样切出部、从所述第一试样切出部大约每隔100m设置第2~第20个试样切出部、在距卷绕起点2m内设置第21试样切出部,从所述第一试样切出部至第21试样切出部的各个试样切出部切出试样薄膜。评价结果如表3~9所示,在冲击强度、层压强度中,显示了所测量的各个试样样品的数值的平均值、各个试样样品的数值变化范围。而且,对于S型卷曲,显示了成为各个评价标准的试样样品的个数、所有试样样品的综合评价标准。
弹性体成分的含量
沿垂直于表面并垂直于卷取方向地对聚酰胺类混合树脂薄膜进行切断,制造超薄片,通过所述超薄片法利用磷钨酸和氧化钌进行染色,对试样进行调整。然后由日本电子公司制造的透射电子显微镜(JEM2010)在10000倍下进行观察,拍摄了电子显微镜照片(厚度方向大约160毫米×卷取方向大约220毫米)。然后利用日本电子公司制造的图象处理装置(analy SIS),将磷钨酸和氧化钌进行染色了的弹性体部分面积占总面积的比例作为弹性体成分含量进行计算。
拉伸弹性率
对聚酰胺类混合树脂薄膜进行采样,获得长度150毫米、宽15毫米的样品,在温度23℃、相对湿度50%的气氛下调湿24小时。然后在温度23℃、相对湿度50%的条件下,依据JIS K-7127,利用岛津株式会社制造的里程表AG—100E型,将调湿的薄膜每隔100米夹持在卡盘之间,以200毫米/分的拉伸速度进行拉伸,将拉伸比例限度内的拉伸应力与对应的应变的比值作为拉伸弹性率进行计算。
耐针孔性
将切断为20.3厘米(8英寸)×27.9厘米(11英寸)尺寸的薄膜,在温度23℃、相对湿度50%的条件下,放置24小时以上,进行预处理。然后,对长方形测试薄膜进行卷取,成为长度20.32厘米(8英寸)的圆筒状。将该圆筒的一端固定在反复弯曲试验机(理学工业公司制造的NO.901型)(依据MIL-B-131C规格)的圆盘状固定头的外周上,将圆盘状薄膜的另一端固定在与该固定头间隔17.8厘米(7英寸)并彼此相对的试验机的圆盘状可动头外周上。使可动头在固定头的方向上沿平行相对的两个头的轴线接近到7.6厘米(3.5英寸)之内地转动440°,然后不转动地直进6.4厘米(2.5英寸)后,沿反向实施上述动作,使可动头返回初始位置,将上述这些动作称作1个周期的弯曲测试,以1分钟40个周期的速度,连续往复实施3000个周期,然后,对所述测试薄膜在固定在所述固定头和可动头外周上的部分之外的规定范围17.8厘米(7英寸)×27.9厘米(11英寸)部分内所产生的针孔数量进行计算(也就是对每497平方厘米(77平方英寸)的针孔数量进行测量)。
沸水收缩率
对从切分卷的各个切出部所切断的双轴定向聚酰胺类树脂薄膜(试样薄膜)进行切出,切出成每边为21厘米长的正方形形状,在温度23℃、65%RH的气氛下放置2个小时以上,以该试样的中央为中心画直径为20厘米的圆,以纵向(薄膜引出方向)为0°,以15°的间隔沿顺时针方向在0~165°方向上画通过所述圆的圆心的直线,测量各个方向的直径,作为处理之前的长度。然后,将所切出的试样在沸水中加热处理30分钟后取出,将附着在试样表面上的水分擦拭掉,风干后,在23℃、65%RH的气氛下放置超过2个小时,测量沿上述各个直径方向上所画直线的长度并将其作为处理后的长度,由上式1~5计算BS(沸水收缩率)、BSx(最大沸水收缩率)、BSax(平均沸水收缩率)、BSd(沸水收缩率方向差)、BSad(平均沸水收缩率方向差)。
随后,通过求出所有试样的最大沸水收缩率(BSx)中最大·最小值,通过算出所述最大·最小值和平均沸水收缩率(BSax)的差值中较大的一个与平均沸水收缩率的比例(%),求出最大沸水收缩率(BSx)相对于平均沸水收缩率(BSax)的变化率。而且,通过求出所有试样的沸水收缩率方向差(BSd)中最大·最小值,通过算出所述最大·最小值和平均沸水收缩率方向差(BSad)的差值中较大的一个与平均沸水收缩率方向差(BSad)的比例(%),求出沸水收缩率方向差(BSd)相对于平均沸水收缩率方向差(BSad)的变化率。
纵向厚度不均
沿长度方向的整个长度上以大约3厘米的宽度对所述切分卷进行剪切,制作厚度不均测量用切分卷。然后,利用安立公司制造的厚度不均测量装置(广范围高感度电子千分尺K-313A),求出沿长度方向整个长度上的平均厚度、最大厚度、最小厚度。随后利用下式7,计算所述最大厚度、最小厚度与平均厚度的差值中较大的一个,计算该较大差值与平均厚度的比值(%),从而计算沿长度方向的整个长度上的厚度变化率。
厚度变化率=|最大厚度或最小厚度—平均厚度|/平均厚度…7
折射率
使用爱宕(ATAGO)公司制造的“阿贝折光仪4T型”,将从各个试样切断部所切出的各个试样薄膜在温度23℃、65%RH的气氛下放置超过2个小时以上以后,测量厚度方向的折射率(Nz),而且,计算所有试样薄膜的平均折射率。如表8所示,计算所有试样中最大或最小Nz和平均折射率之差,同时计算该差值相对于所述平均折射率的比例作为变化率。
冲击强度
将从各个试样切断部所切出的各个试样薄膜在温度23℃、65%RH的气氛下放置超过2个小时以后,使用东洋精密设备制造公司所制造的“薄膜冲击试验机TSS式”,由直径为12.7毫米的半球型冲击件测量破裂强度,作为冲击强度。并且,计算所有试样薄膜的平均冲击强度。
层压加工性
使用与测量沸水收缩率、纵向厚度不均、折射率、冲击强度的上述切分卷不同的切分卷(从相同的未加工卷所获得的产品),在构成该切分卷的双轴定向的聚酰胺类混合树脂薄膜上涂布聚氨酯类AC剂(东洋モ—トン公司制造的“EL443”)。然后,使用现代机器公司制造的单个试验层压机(single test laminator),在315℃下挤出厚度为15μm的LDPE(低密度聚乙烯)薄膜,然后,在其上面连续地层压厚度为40μm的LLDPE(直锁状低密度聚乙烯)薄膜,获得由聚酰胺类树脂/LDPE/LLDPE组成的3层叠层结构的层压薄膜卷。此外,由下述3个等级评价在制造上述层压薄膜卷时的加工性。
○:在卷上不产生褶皱,也不需要调整条件
△:通过对条件进行调整,消除所述褶皱
×:即使进行了各种条件的调整,在卷上仍产生褶皱。
层压强度
而且,将从上述层压薄膜卷切断的层压薄膜切出为宽15毫米、长度200毫米作为试验片,使用东洋BALDWIN公司制造的“腾喜龙UMT-II-5000型”,在温度23℃、相对湿度65%的条件下测量聚酰胺类树脂薄膜层和LDPE层之间的剥离强度。而且,拉伸速度10厘米/分钟,剥离角度180度,将水涂在所述剥离部分上进行测量。而且,对下述试样片进行层压强度的测量,即将距层压薄膜卷的卷绕终点2m内的部位对第1试样片进行切出,从所述第1试样大约每隔100m顺序对第2~19试样片进行切出,在距卷绕起点2m内对第20试样片进行切出,对第1~第20试样片进行上述层压强度的测量,并计算所述测量值的平均值。
S型卷曲现象
使用西部机械公司制造的测试密封器,沿平行于卷取长度方向将作为上述层压薄膜卷而卷取的层压薄膜对折,在纵向每两端上以150℃每次对20毫米范围进行热密封,在与其垂直方向每隔150毫米间断地对10毫米范围进行热密封10毫米,获得宽度为200毫米的半成品。在卷绕长度方向上,以密封部分为10毫米地对两缘部进行切断后,在与其垂直方向上在密封部分交界处进行切断,制作3边密封的袋(密封宽度:10毫米)。从这种三方密封袋中,将由距层压薄膜卷的卷绕终点2m内部分所制作的3边密封袋选择为第1样品,将由距所述第1样品制作部分大约100、200、…、1800、1900m的部分所制造的3边密封袋分别选择为第2~20个样品,将由距层压卷绕起点2m内部分所制作的3边密封袋选择为第21个样品。将这21个3边密封袋在沸水中热处理30分钟后,在23℃、65%RH的气氛下保持1昼夜,而且将21个3边密封袋重叠,从上面对整个袋面施加1公斤的负荷,保持所述负荷1昼夜后,将负荷除去,由下述方式对袋的翘曲程度(S型卷曲)进行评价。
◎:根本没有翘曲
○:看见很少翘曲
×:发现明显的翘曲
××:翘曲严重
实施例2
将与实施例1相同地获得的未延伸薄膜通过氟纶制辊在大约90℃的拉伸温度下以大约2.2倍纵拉伸(第1纵拉伸)后,通过陶瓷制辊在大约70℃的拉伸温度下以大约1.5倍进行纵拉伸(第2纵拉伸)后。进而,与第1实施例相同,将纵拉伸后的板材连续地引导到拉幅机,在大约130℃下横向拉伸4.0倍,在大约210℃下热固定,实施5%的横松弛处理后,进行冷却,通过裁去两边缘部,连续地制膜,获得2000米以上的15μm的双轴延伸薄膜。与实施例1相同,在连续制造薄膜时的薄膜表面温度的变化幅度在预热工序中是平均温度的±0.8℃,在拉伸工序中是平均温度的±0.6℃,在热处理工序中是平均温度的±0.5℃。然后与实施例1相同,通过对所获得的薄膜进行剪切并卷取,获得实施例2的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。采用与实施例1相同的方法对所获得的薄膜卷的特性进行评价。评价结果如表3~9所示。
实施例3
除了使原料薄片A和原料薄片B的混合比例为原料薄片A是90.0重量%,原料薄片B是10.0重量%之外,其它与实施例2相同,获得实施例3的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。而且在实施例3中,弹性体薄片(原料薄片B)的平均长径、平均短径、平均薄片长度也分别在聚酰胺类树脂薄片(原料薄片A)的平均长径、平均短径、平均薄片长度的±20%以内。随后,采用与实施例1相同的方法对所获得的薄膜卷的特性进行评价。评价结果如表3~9所示。
实施例4
除了使用原料薄片C代替原料薄片B,原料薄片A和原料薄片C的混合比例是原料薄片A为95.0重量%,原料薄片C为5.0重量%之外,与实施例2相同,获得实施例4的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。而且在实施例4中,弹性体薄片(原料薄片C)的平均长径、平均短径、平均薄片长度也分别在聚酰胺类树脂薄片(原料薄片A)的平均长径、平均短径、平均薄片长度的±20%以内。采用与实施例1相同的方法对所获得的薄膜卷的特性进行评价。评价结果如表3~9所示。
实施例5
除了使用原料薄片D代替原料薄片B,原料薄片A和原料薄片D的混合比例是原料薄片A为95.0重量%,原料薄片D为5.0重量%之外,与实施例2相同,获得实施例5的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。而且在实施例5中,弹性体薄片(原料薄片D)的平均长径、平均短径、平均薄片长度也分别在聚酰胺类树脂薄片(原料薄片A)的平均长径、平均短径、平均薄片长度的±20%以内。采用与实施例1相同的方法对所获得的薄膜卷的特性进行评价。评价结果如表3~9所示。
实施例6
除了使用原料薄片E代替原料薄片B,原料薄片A和原料薄片E的混合比例是原料薄片A为95.0重量%,原料薄片E为5.0重量%之外,与实施例2相同,获得实施例6的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。而且在实施例6中,弹性体薄片(原料薄片E)的平均长径、平均短径、平均薄片长度也分别在聚酰胺类树脂薄片(原料薄片A)的平均长径、平均短径、平均薄片长度的±20%以内。采用与实施例1相同的方法对所获得的薄膜卷的特性进行评价。评价结果如表3~9所示。
实施例7
除了使用原料薄片F代替原料薄片B,原料薄片A和原料薄片F的混合比例是原料薄片A为95.0重量%,原料薄片F为5.0重量%之外,与实施例2相同,获得实施例7的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。而且在实施例7中,弹性体薄片(原料薄片F)的平均长径、平均短径、平均薄片长度也分别在聚酰胺类树脂薄片(原料薄片A)的平均长径、平均短径、平均薄片长度的±20%以内。采用与实施例1相同的方法对所获得的薄膜卷的特性进行评价。评价结果如表3~9所示。
实施例8
除了使用原料薄片G代替原料薄片B,原料薄片A和原料薄片G的混合比例是原料薄片A为95.0重量%,原料薄片G为5.0重量%之外,与实施例2相同,获得实施例8的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。而且在实施例8中,弹性体薄片(原料薄片G)的平均长径、平均短径、平均薄片长度也分别在聚酰胺类树脂薄片(原料薄片A)的平均长径、平均短径、平均薄片长度的±20%以内。采用与实施例1相同的方法对所获得的薄膜卷的特性进行评价。评价结果如表3~9所示。
比较例1
除了原料仅采用原料薄片A之外,与实施例2相同,获得比较例1的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。采用与实施例1相同的方法对所获得的薄膜卷的特性进行评价。评价结果如表3~9所示。
比较例2
除了将原料薄片A和原料薄片B的混合比例(重量比)变更为95∶5,并将原料薄片A和原料薄片B的预备干燥条件变更为在约100℃下加温大约4.0小时之外,与实施例2相同,获得比较例2的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。而且在预干燥后,从搅拌器中取出规定数量的各种薄片,测量水分率,原料薄片A和原料薄片B的水分率都为1500ppm。供应到料斗之前的薄片A和薄片B的温度都大约是85℃。然后采用与实施例1相同的方法对所获得的薄膜卷的特性进行评价。评价结果如表3~9所示。
比较例3
除了将原料薄片A和原料薄片B在预干燥后并在供应到挤压机正上方的料斗内之前,在各个搅拌器内放置大约5小时之外,与实施例2相同,获得比较例3的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。而且供应到料斗之前的原料薄片A和原料薄片B的水分率都是800ppm,供应到料斗之前的薄片A和薄片B的温度都大约是30℃。然后采用与实施例1相同的方法对所获得的薄膜卷的特性进行评价。评价结果如表3~9所示。
比较例4
除了将搅拌器中的原料薄片A和B供应到挤压机正上方的料斗内时料斗的倾斜角改变为45度之外,与实施例2相同,获得比较例4的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。然后采用与实施例1相同的方法对所获得的薄膜卷的特性进行评价。评价结果如表3~9所示。
比较例5
除了在将原料薄片A和B供应到挤压机正上方的料斗时,向料斗内添加偏析防止剂之外,与实施例2相同,获得比较例5的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。然后采用与实施例1相同的方法对所获得的薄膜卷的特性进行评价。评价结果如表3~9所示。
比较例6
除了使用原料薄片A和原料薄片H并将两者的混合比例(重量比)变更为95:5之外,与实施例2相同,获得比较例6的聚酰胺类混合树脂薄膜卷。而且,在比较例6中,弹性体薄片(原料薄片H)的平均长径、平均短径、平均薄片长度分别在聚酰胺类树脂薄片(原料薄片A)的平均长径、平均短径、平均薄片长度的±20%以内。采用与实施例1相同的方法对所获得的薄膜卷的特性进行评价。评价结果如表3~9所示。
表3
Figure C200510074248D00451
*含量相对于平均含量的变化率:利用所有试样中弹性体含量中的最大·最小值与平均含量之差值中较大的一个计算变化率。
表4
Figure C200510074248D00461
*厚度相对于平均厚度的变化率:利用沿整个长度上厚度的最大·最小值与平均厚度之差值中较大的一个计算变化率。
表5
Figure C200510074248D00471
*拉伸强度相对于平均拉伸强度的变化率:利用所有试样中拉伸强度中的最大·最小值与平均拉伸强度之差值中较大的一个计算变化率。
表6
*最大沸水收缩率相对于平均沸水收缩率的变化率:利用所有试样中的最大沸水收缩率中的最大·最小值与平均沸水收缩率之差值中较大的一个计算变化率。
表7
Figure C200510074248D00491
*沸水收缩率方向差相对于平均沸水收缩率方向差的变化率:利用所有试样中沸水收缩率方向差的最大·最小值与平均沸水收缩率方向差之差值中较大的一个计算变化率。
表8
*折射率相对于平均折射率的变化率:利用所有试样中折射率中的最大·最小值与平均折射率之差值中较大的一个计算变化率。
Figure C200510074248D00511
如表3~9所示,实施例1~8的薄膜卷中任一个沿卷整体的纵向厚度不均非常小,弹性体的含量变化小,拉伸弹性率、沸水收缩率和折射率等物性的变化小。而且,这种弹性体的含量变化小、拉伸弹性率、沸水收缩率和折射率等物性变化小的实施例1~8的薄膜卷中任一个都没有出现S型卷曲现象,层压加工性良好。此外,构成实施例1~8薄膜卷的薄膜的冲接强度(强韧性、耐针孔性)良好,层压强度高。而且,除了耐针孔性非常良好之外,其变化小,适合于液体肉汤等水分多的食品包装用途。
与此相对,比较例1~6的薄膜卷沿卷整体的纵向厚度不均、弹性体的含量变化大,拉伸弹性率、沸水收缩率和折射率等物性的变化大。发现S型卷曲现象,而且层压加工性不良。此外,比较例1~6的薄膜卷耐针孔性不良,其变化大,不适合于液体肉汤等水分多的食品包装用途。
由于本发明的聚酰胺类混合树脂薄膜卷除了具有上述优良加工性能之外,耐针孔性非常良好,其变化也小,能够良好地适用于蒸煮食品加工用途。

Claims (25)

1.一种聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其是通过对由聚酰胺类树脂和热可塑性弹性体的混合树脂形成、宽度为0.2m以上3.0m以下、长度为300m以上30000m以下的薄膜进行卷取而形成的薄膜卷,将第1试样切出部设置在距卷绕终端2m以内位置,将最终试样切出部设置在距卷绕起点2m以内位置,从所述第1试样切出部每隔大约100m设置一个试样切出部,其特征在于,满足下述条件(1)和(2):
(1)对从所述各个切出部所切出的各个试样,测量热可塑性弹性体成分的含量,计算这些含量的平均值即平均含量时,所有试样的热可塑性弹性体成分含量的变化率在相对于平均含量的±10%范围内,
(2)沿所卷取的卷长度方向整个长度上的厚度变化率在相对于平均厚度的±2%~±10%范围内。
2.一种聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其是通过对由聚酰胺类树脂和热可塑性弹性体的混合树脂形成、宽度为0.2m以上3.0m以下、长度为300m以上30000m以下的薄膜进行卷取而形成的薄膜卷,将第1试样切出部设置在距卷绕终端2m以内位置,将最终试样切出部设置在距卷绕起点2m以内位置,同时从所述第1试样切出部每隔大约100m设置一个试样切出部,其特征在于,满足下述条件(3):
(3)对从所述各个切出部所切出的各个试样,测量薄膜卷取方向的拉伸弹性率,这些拉伸弹性率的平均值即平均拉伸弹性率为1.30Gpa以上且小于2.50GPa,所有试样的拉伸弹性率的变化率在相对于所述平均拉伸弹性率的±10%范围内。
3.一种聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其是通过对由聚酰胺类树脂和热可塑性弹性体的混合树脂形成、宽度为0.2m以上3.0m以下、长度为300m以上30000m以下的薄膜进行卷取而形成的薄膜卷,将第1试样切出部设置在距卷绕终端2m以内位置,将最终试样切出部设置在距卷绕起点2m以内位置,同时从所述第1试样切出部每隔大约100m设置一个试样切出部,其特征在于,满足下述条件(4):
(4)对从所述各个切出部所切出的各个试样,使用反复弯曲试验机,以1分钟大约40个周期的速度连续进行3000个周期的弯曲测试时的针孔个数都小于10个。
4.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,对从所述各个切出部切出的各个试样,在测量所有方向的沸水收缩率中的最大值即最大沸水收缩率时,这些最大沸水收缩率的平均值即平均沸水收缩率是3%~6%,同时,所有试样的最大沸水收缩率的变化率在相对于所述平均沸水收缩率的±2%~±10%范围内。
5.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,对从所述各个切出部切出的各个试样,在求出相对于长度方向+45°方向的沸水收缩率和相对于长度方向—45°方向的沸水收缩率之差的绝对值即沸水收缩率方向差时,这些沸水收缩率方向差的平均值即平均沸水收缩率方向差为1.5%以下,同时,所有试样的试样沸水收缩率方向差的变化率在相对于所述平均沸水收缩率方向差的±2%~±10%范围内。
6.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,对从所述各个切出部切出的各个试样,在测量厚度方向的折射率时,这些折射率的平均值即平均折射率为1.500以上1.520以下,同时所有试样的折射率变化率在相对于所述平均折射率的±2%范围内。
7.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,聚酰胺类树脂的主要成分是尼龙6。
8.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,热可塑性弹性体的主要成分是聚酰胺类弹性体、聚烯烃类弹性体中的至少一种。
9.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,所卷取的聚酰胺类混合树脂薄膜是与聚烯烃类树脂薄膜层压的物品。
10.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,从T模中将熔融的聚酰胺类混合树脂挤出,使其与金属辊接触并冷却,将对由此获得的未定向薄片状物沿双轴拉伸后的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
11.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,将由拉幅延伸法所拉伸后的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
12.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,将对逐次双轴延伸后的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
13.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,将沿纵向和横向双轴延伸后的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
14.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,在比所述聚酰胺类混合树脂的主要成分的玻璃化温度+20℃以上的高温下,以3倍以上的倍率至少以两个阶段对由实质上未定向的聚酰胺类混合树脂组成的薄片状物沿纵向进行拉伸后,以3倍以上的倍率沿横向进行拉伸,对经历所述拉伸后的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
15.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,对实施最终拉伸处理后且热固定了的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
16.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,对热固定后实施了松弛处理的聚酰胺类混合树脂薄膜进行卷取。
17.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,在卷取后的聚酰胺类混合树脂薄膜中,添加润滑剂、防结块剂、热稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、耐光剂、耐冲击性改良剂中的至少一种。
18.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,在卷取后的聚酰胺类混合树脂薄膜中,添加无机颗粒。
19.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,无机颗粒是平均粒径为0.5~5.0μm的二氧化硅颗粒。
20.如权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷,其中,在卷取后的聚酰胺类混合树脂薄膜中,添加高级脂肪酸。
21.一种用于制造权利要求1~3中任一项所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷的制造方法,包括薄膜化工序、对该薄膜化工序所获得的未延伸薄膜沿纵向和横向进行双轴延伸的双轴延伸工序、以及对双轴延伸后的薄膜进行卷取卷化的工序,所述薄膜化工序是一边对由聚酰胺类树脂组成的薄片和由热可塑性弹性体组成的薄片进行熔融挤压并一边制膜,其特征在于,满足下述条件(1)和(2):
(1)在所述薄膜化工序中,对聚酰胺类树脂薄片和热可塑性弹性体薄片混合后进行熔融挤压,所使用各个薄片的形状是具有包括长径和短径的椭圆断面的椭圆柱状,而且,将热可塑性弹性体薄片的平均长径、平均短径和平均薄片长度调整到相对于聚酰胺类树脂薄片的平均长径、平均短径和平均薄片长度的±20%以内的范围,
(2)在所述薄膜化工序中,对聚酰胺类树脂薄片和热可塑性弹性体薄片混合后进行熔融挤压,同时,添加升华性偏析防止剂而进行聚酰胺类树脂薄片和热可塑性弹性体薄片的混合。
22.如权利要求21所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷的制造方法,其中,所述双轴延伸工序是这样一种工序,即沿纵向进行两阶段拉伸后沿横向拉伸,在所述纵向的两阶段拉伸中,第一阶段的拉伸倍率比第二阶段的拉伸倍率高。
23.如权利要求21所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷的制造方法,其中,所述薄膜化工序包括使用设置了作为原料薄片供给部的漏斗形料斗的挤压机进行熔融挤压的工序,所述料斗的倾斜角度调整到65°以上,而且,将供给到所述料斗之前的聚酰胺类树脂薄片和热可塑性弹性体薄片的水分率调整到800ppm以上1000ppm以下,将供给到所述料斗之前的聚酰胺类树脂薄片和热可塑性弹性体薄片的温度调整到80℃以上。
24.如权利要求21所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷的制造方法,其中,所述双轴延伸工序包括在所述纵向拉伸之前实施的预热工序、和在所述纵向拉伸之后实施的热处理工序,将所述预热工序、热处理工序和纵向拉伸工序中任意点的薄膜表面温度的变化幅度调整到沿薄膜整个长度的平均温度的±1℃范围内。
25.如权利要求21所述聚酰胺类混合树脂薄膜卷的制造方法,其中,所述薄膜化工序包括将从所述挤压机中挤出的熔融树脂卷绕在冷却辊上而进行冷却的辊冷却工序,在所述辊冷却工序中,熔融树脂与冷却辊表面接触部分在熔融树脂整个宽度上由吸引装置沿与所述卷绕方向相反的方向进行吸引。
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